CN202780640U - 机床的工具更换装置 - Google Patents

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Abstract

一种机床的工具更换装置，无需加工程序的编写、工具的调换，另外，也不用使装置的结构复杂化，就能可靠地进行按照加工程序的指定的加工。该工具更换装置(11)包括工具对应表(A)，该工具对应表(A)表示加工程序(○0001)中指定的程序内指定工具(T0001)与符合加工程序中指定的加工内容而被实际使用的实际使用工具(T0003)之间的对应关系，使用该工具对应表(A)求出对应于程序内指定工具的实际使用工具，并将该实际使用工具确定为所述后继工序工具。

Description

机床的工具更换装置
技术领域
本发明涉及一种能自动地切换从保持于工具库内的工具中选择出的后继工序工具和安装于主轴的前工序工具的机床的工具更换装置。
背景技术
例如，NC机床包括工具更换装置，该工具更换装置从工具库中选择性地取出对应于NC加工程序所指定的加工内容的工具(后继工序工具)，并自动地更换该后继工序工具和安装于主轴的工具(前工序工具)。
更详细而言，作为开始加工的前期准备，例如，操作者将实际使用的工具(实际使用工序编号T001、T002…Tn)收纳到例如工具库的刀座(刀座编号P1、P2…Pn)内，并将刀座编号与实际使用工具编号之间的对应关系登记到NC控制装置(数控装置)中。实际使用工具编号T001的工具为例如直径五毫米的开孔用工具，这点也被登记。
另一方面，加工程序中指定的程序内指定工具的编号T001、T002…通常仅单单表示加工顺序，一般不对应于实际的加工内容。因此，作为上述前期准备，操作者需通过编写加工程序来将程序内指定工具编号改写为对应于加工内容的实际使用工具编号，或将收纳于工具库的刀座内的工具更换为对应于程序所指定的加工内容及加工顺序的实际使用工具。
然而，前者存在编写麻烦且可能搞错这样的问题，另外，后者存在很费时间、麻烦且更换作业的负担较大这样的问题。
在日本专利特开平1-310834号公报中，公开了一种工具管理装置，其根据加工程序从工具库的刀座中取出所要求编号的工具，并对取出后的工具的编号与所要求的工具的编号进行比较，若一致则开始加工，若不一致则立刻停止运转，并显示异常。
在上述现有工具管理装置中，虽然能防止利用搞错的工具进行加工，但需要工具编号读取元件、工具编号确认元件等，从而存在结构复杂、成本高且因工具编号不一致停止机械的运转而使生产率降低这样的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种机床的工具更换装置，其无需加工程序的编写、工具的调换，另外，也不用使装置的结构复杂化，就能可靠地进行按照加工程序的指定的加工。
本发明的机床的工具更换装置更换从保持于工具库的刀座内的多个保持工具中选择出的后继工序工具和安装于主轴上的前工序工具，其特征是，包括工具对应表，该工具对应表表示加工程序中指定的程序内指定工具与符合加工程序内指定的加工内容而被实际使用的实际使用工具之间的对应关系，使用该工具对应表求出对应于程序内指定工具的实际使用工具，并将该实际使用工具确定为上述后继工序工具。
根据本发明，由于使用表示程序内指定工具与实际使用工具之间的对应关系的工具对应表，以求出对应于程序内指定工具的实际使用工具，并将该实际使用工具确定为上述后续工序工具，因此，无需程序的编写作业、刀座内工具的改换，就能在短时间内且可靠地执行程序中指定的加工。
在本发明的优选的实施方式中，上述工具对应表示出了：在上述加工程序中，表示上述程序内指定工具的编号对应于表示哪一个上述实际使用工具的编号。
在本发明的另一优选的实施方式中，上述工具对应表示出了：在上述加工程序中，表示上述程序内指定工具的编号对应于表示收容有上述实际使用工具的哪一个刀座的编号。
在本发明的又一优选的实施方式中，上述工具对应表示出了：在上述加工程序中，表示最先出现的上述程序内指定工具的编号对应于表示收容有连续使用的多个上述实际使用工具中最先使用的实际使用工具的哪一个刀座的编号。
如上述优选的实施方式那样，上述工具对应表既可表示程序内指定工具编号对应于哪一个实际使用工具编号，另外，也可表示程序内指定工具编号对应于收容有实际使用工具的哪一个刀座编号，此外，还可表示最先出现的程序内指定工具编号对应于收容有连续使用的多个实际使用工具中最先使用的实际使用工具的哪一个刀座编号。无论在哪一个情况下，都无需程序的编写作业、刀座内工具的改换，就能在短时间内且可靠地执行程序中指定的加工。
在本发明的又一优选的实施方式中，存在多个上述加工程序，上述工具对应表构成为按每一个上述加工程序而具有固有的对应关系。
在上述又一优选的实施方式中，在存在多个加工程序的情况下，由于将上述工具对应表构成为按每一个上述加工程序而具有固有的对应关系，因此，无需程序的编写、工具的改换，也能实现多个加工程序中指定的加工。
附图说明
图1是包括本发明实施例1的工具更换装置的机床的正面立体图。
图2是表示上述工具更换装置的工具库的刀座(日文：ポツト)编号和收容于该刀座中的实际使用工具编号的示意图。
图3是表示上述机床的NC控制装置的加工程序的图。
图4是表示上述机床的NC控制装置的工具对应表的图。
图5是用于说明上述机床的工具更换动作的流程图。
图6是表示上述工具对应表的变形例的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1～图5是用于说明本发明实施例1的机床的工具更换装置的图。
在图中，符号1是包括NC控制装置(未图示)的机床。该机床1包括：底座2；从该底座2的正面观察时立设于里侧部分的柱部3；以能在上下方向(Z轴方向)上移动的方式支承于该柱部3的前表面的主轴头4；以能在前后方向(Y轴方向)上移动的方式支承于上述底座2的前部分的滑鞍5；以及以能在左右方向(X轴方向)上移动的方式支承于该滑鞍5上的工作台6。
在上述主轴头4内***配置有主轴7，且该主轴7被支承成能旋转。此外，在上述主轴7的下端部隔着工作保持件14以能装拆的方式安装有工具10。
上述机床1包括自动工具更换装置11，该自动工具更换装置11根据被输入至NC控制装置中的加工程序来自动地更换安装于上述主轴7的加工完成的前工序工具和符合后继工序的加工内容的后继工序工具。
上述自动工具更换装置11具有：工具库12，该工具库12配置于上述柱部3的侧壁，对多个工具进行保持；以及工具更换臂13，该工具更换臂13配置于该工具库12与上述主轴7之间，以同时更换主轴7的上述前工序工具和工具库12的后继工序工具。
如图2所示，上述工具库12包括例如刀座编号P1～P16的十六个刀座12a。在各刀座12a中收容有实际使用的实际使用工具，在该各工具上标注有实际使用工具编号。操作者将刀座编号与收容的实际使用工具的编号之间的对应关系从操作面板登记到NC控制装置。例如，进行登记，以在刀座编号P3～P5的刀座中收容有实际使用工具编号T0003～T0005的工具，同样地，在刀座编号P11～P15的刀座中收容有实际使用工具编号T0011～T0015的工具。
在本实施例的情况下，由于采用了在各刀座中收纳任意的实际使用工具的所谓随机方式，因此，可在每次工具更换时自动地更新刀座编号与所收容的实际使用工具编号之间的对应关系。另外，也可采用在特定的刀座中收容特定的确定了的工具的所谓固定地址方式。
上述加工程序是根据CAD(Computer Aided Design：计算机辅助设计)的设计数据并通过CAM(Computer Aided Manufacturing：计算机辅助制造)而作成的，上述NC控制装置包括按每个成为加工对象的托盘(日文：パレツト)(工件)而不同的程序。例如图3所示，上述NC控制装置为执行托盘1、托盘2、托盘3的加工而包括程序编号○0001、○0002、○0003的程序。
例如，程序编号○0001进行指示，以使用程序内指定工具编号T0001的工具来进行G01…所示的内容的加工，接着，利用程序内指定工具编号T0002、T0003的工具来进行期望的加工。
然而，上述程序所指定的程序内指定工具编号一般只是仅表示使用的顺序，是与符合实际的加工内容的实际使用工具编号没有关系的编号。因此，如上所述，目前，需要进行将程序内指定工具编号改写为按照加工内容的实际使用工具编号的加工程序的编写，或将收纳于工具库的刀座中的工具调换为与程序所指定的加工内容及加工顺序对应的工具，但存在这些作业是繁杂的、容易搞错、另外还需要工时这样的问题。
因此，如图4所示，本实施例的NC控制装置包括表示程序内指定工具编号与实际使用工具编号之间的对应关系的工具对应表，利用该工具对应表来求出对应于程序内指定工具编号的实际使用工具编号，并将该实际使用工具编号确定为后继工序工具编号。
按每个程序编号包括上述工具对应表。例如，在用于对托盘编号1进行加工的程序编号○0001用的工具对应表A中，示出了被程序编号○0001指定的程序内指定工具编号T0001从该程序编号○0001的加工内容可知对应于实际使用工具编号T0003。同样地，示出了程序内指定工具编号T0002、T0003分别对应于实际使用工具编号T0004、T0005。
另一方面，例如，在用于对托盘编号2进行加工的程序编号○0002用的工具对应表B中，示出了程序编号○0002中所指定的程序内指定工具编号T0001从该程序编号○0002的加工内容可知对应于实际使用工具编号T0011，同样地，示出了程序内指定工具编号T0002、T0003分别对应于实际使用工具编号T0012、T0013。用于程序编号○0003的工具对应表C也是相同的。
此外，如上所述，实际使用工具编号与刀座编号之间的对应关系被登记到NC控制装置中。因此，通过上述工具对应表A、B、C读取对应于程序内指定工具编号的实际使用工具编号，并通过上述登记关系读取对应于该实际使用工具编号的刀座编号。此外，通过将上述刀座编号的刀座分度转移(日文：割り出す)至工具更换位置能进行按照加工程序的指定的工具更换。
根据图5的流程图来进一步详细地对本实施例的加工动作进行说明。
首先，通过CAM根据CAD的设计数据来作出加工程序，该加工程序被输出至机床1的NC控制装置(步骤S1)。作为加工的前期准备，操作者将认为对加工是必要的工具(实际使用工具)收容至任意的刀座内，并将该刀座编号与所收容的实际使用工具的编号之间的对应关系登记到NC控制装置(步骤S2)。
当加工程序开始时，读入对应于程序编号、例如○0001的工具对应表A(步骤S3)。然后，读入程序内指定工具编号及应使用该工具进行的加工指令(加工内容)(步骤S4)。例如，根据工具对应表A读入对应于程序内指定工具编号T0001的实际使用工具编号T0003，且该工具被确定为后继工序工具(步骤S5)。
接着，根据上述登记的实际使用工具编号(后继工序工具)与刀座编号之间的对应关系，读入收容有实际使用工具编号T0003的刀座编号P3(步骤S6)。然后，进行工具库12的分度转移以使上述刀座编号P3的刀座到达工具更换位置，并对安装于主轴7的加工完成的前工序工具10和上述被分度转移后的后继工序工具T0003进行更换(步骤S7)。
通过上述工具更换将上述前工序工具10收容到曾经收容后继工序工具T0003的刀座P3中，因此，将刀座编号与工具编号之间的对应关系更新为新的关系。
这样，在本实施例中，由于包括表示程序内指定工具编号与实际使用工具编号之间的对应关系的工具对应表A～C，因此，能根据被加工程序指定的工具编号立刻发现实际使用工具编号，从而无需程序的编写、刀座内工具的改换等，就能在短时间内可靠地进行按照加工程序中所指定的加工。
另外，由于每一个程序编号○0001～○0003都包括工具对应表A～C，因此，即便多个程序对多个工件进行加工，也无需程序的编写、刀座内工具的改换等，就能在短时间内可靠地进行按照加工程序的指定的加工。
在上述实施例中，对工具对应表表示程序内指定工具编号与实际使用编号之间的对应关系的情况进行了说明，但本发明的工具对应表并不限定于此。例如，在采用将特定的确定了的工具收容于刀座内的所谓固定地址方式的情况下，上述工具对应表也可表示程序内指定工具编号与刀座编号之间的对应关系。
另外，在固定地址方式的情况下，如图6所示，上述工具对应表也可表示以下情况：在上述加工程序中，表示最先出现的程序内指定工具的编号对应于表示收容有连续使用的多个实际使用工具中最先使用的实际使用工具的哪一个刀座的编号。
具体而言，例如，对应于托盘1加工用的程序编号○0001的工具对应表A表示以下情况：程序内指定工具编号T0001与收容有最先使用的实际使用工具的刀座编号P3对应，另外，此时的使用工具数量为3。工具对应表B、C也是相同的。

Claims (1)

1.一种机床的工具更换装置，所述机床包括：立设于底座上的柱部、以能旋转的方式支承于由所述柱部支承的主轴头上的主轴，所述工具更换装置对从多个保持工具中选择出的后继工序工具和安装于所述主轴上的前工序工具进行更换，其特征在于，所述工具更换装置包括：
工具库，该工具库配置于所述柱部，对多个工具进行保持；
工具更换臂，该工具更换臂配置于所述工具库与所述主轴之间，以同时更换所述主轴的前工序工具和工具库的后继工序工具；以及
控制装置，该控制装置将符合加工程序内指定的加工内容而被实际使用的实际使用工具确定为所述后继工序工具。 
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