-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung:
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Umordnen von Werkzeugen für eine gesteigerte Produktivität
einer Werkzeugmaschine in einem Werkzeugmagazinsystem, welches ein
Hauptmagazin aufweist, welches in einer Position nahe an einem automatischen Werkzeugwechsler
angeordnet ist (im Folgenden als ”ATC” (= automatic
tool changer) bezeichnet), und ein Untermagazin, welches an einer
Position entfernt von dem automatischen Werkzeugwechsler angeordnet
ist.
-
Beschreibung der verwandten Technik:
-
Werkzeugmaschinen
mit einem Werkzeugmagazinsystem arbeiten dahingehend, dass sie Werkzeuge
untereinander und mit dem Werkzeugmaschinensystem über
einen automatischen Werkzeugwechsler wechseln. Einige Werkzeugmagazinsysteme
weisen ein Hauptmagazin auf, welches an einer Position nahe an dem
automatischen Werkzeugwechsler angeordnet ist und ein Untermagazin, welches
an einer Position entfernt von dem automatischen Werkzeugwechsler
angeordnet ist. Das Untermagazin kann Werkzeuge an das Hauptmagazin übertragen.
-
Werkzeuge,
die in dem Werkzeugmagazinsystem gehalten werden, sind jeweiligen
Adressen zugeordnet. Die Werkzeuge sind in jeweiligen Werkzeugspeichersockeln
aufgenommen. Die Adressen der Werkzeuge werden durch die jeweiligen
Nummern (beispielsweise Aufnehmernummern) der Werkzeugaufnahmesockel
angezeigt, in denen die Werkzeuge gelagert sind.
-
Eine
Werkzeugmaschine, die mit dem obigen Werkzeugmagazinsystem kombiniert
ist, bearbeitet ein Werkstück mit einem Werkzeug, welches von
entweder dem Hauptmagazin oder dem Untermagazin geliefert wurde.
Wenn die Werkzeugmaschine das Werkstück mit einem Werkzeug
bearbeiten soll, welches von dem Untermagazin geliefert wird, ruft
die Werkzeugmaschine das Werkzeug von einem Werkzeugaufnahmesockel
mit einer entsprechenden Adresse im Untermagazin auf. Das Werkzeug
wird vom Untermagazin transportiert und läuft durch das
Hauptmagazin zu einer Werkzeugwechselposition.
-
In
der Werkzeugwechselposition wird das Werkzeug mit einem Werkzeug
aus der Werkzeugmaschine durch den automatischen Werkzeugwechsler
ausgewechselt und dann an der Werkzeugmaschine verwendet, um das
Werkstück zu bearbeiten. Nachdem das Werkzeug verwendet
wurde, wird es zurück zur Werkzeugwechselposition gebracht,
in der es durch den automatischen Werkzeugwechsler mit einem anderen
Werkzeug aus dem Werkzeugmagazinsystem ausgewechselt wird. Das Werkzeug wird
dann von der Werkzeugwechselposition durch das Hauptmagazin zurück
zum Werkzeugaufnahmesockel mit der entsprechenden Adresse im Untermagazin
transportiert.
-
Wenn
ein Werkzeug vom Untermagazin verwendet werden soll, muss sich folglich
das Werkzeug entlang eines langen Pfades für eine lange
Zeit vom Untermagazin zur Werkzeugmaschine bewegen. Wenn die Werkzeugmaschine
das Werkzeug vom Untermagazin aufruft, muss die Werkzeugmaschine als
eine Folge gelegentlich ihren Bearbeitungsprozess unterbrechen und
darauf warten, dass das Werkzeug vom Untermagazin ankommt.
-
Die
veröffentlichte
japanische
Patentanmeldung Nr. 2003-145379 schlägt in ihren
11A,
11B und
12 ein Verfahren zum erneuten Anordnen
bzw. Umordnen von Werkzeugen in einer Vielzahl von Werkzeugmagazinen
vor.
-
Gemäß dem
vorgeschlagenen Verfahren wiederholt ein NC-Programm die Hin- und
Herbewegung eines Mechanismus, wie beispielsweise eines Aufnehmerschiebers
zum Transportieren von Standby- bzw. Bereitschaftswerkzeugen, der
zwischen benachbarten Werkzeugmagazinen angeordnet ist, und die
Kreisbewegung von Standby-Werkzeugen in jedem der Werkzeugmagazine,
um dadurch frei die Standby- bzw. Bereitschaftswerkzeuge in jedem
der Werkzeugmagazine umzuordnen.
-
Gemäß dem
Verfahren, welches in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-145379 offenbart
wird, müssen jedoch neu anzuordnende Werkzeuge und ihre
Adressen (Aufnehmernummern) in dem NC-Programm ausgewählt
und bezüglich eines der Werkzeugmagazine und des anderen
Werkzeugmagazins vorregistriert sein.
-
Da
alle neu anzuordnenden Werkzeuge und ihre Adressen präzise
in dem NC-Programm ohne irgendwelche Fehler registriert werden müssen,
ist der Registrierungsvorgang kompliziert und zeitaufwändig auszuführen
und erfordert viel Arbeit mit hohem Niveau.
-
Das
offenbarte Verfahren zieht keine Beziehung zwischen dem Prozess
des Neuanordnens von Werkzeugen zwischen benachbarten Werkzeugmagazinen
und dem Bearbeitungsprozess auf der Werkzeugmaschine in Betracht
sondern ist auf das erneute Anordnen bzw. Umordnen von Werkzeugen
alleine in den Werkzeugmagazinen gerichtet. Als eine Folge kann
der Bearbeitungsprozess auf der Maschine möglicherweise
aufgrund der Neuanordnung der Werkzeuge unterbrochen werden.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Umordnen der Werkzeuge in einem Werkzeugmagazinsystem
vorzusehen, um leicht das Werkzeug, das für einen Bearbeitungsprozess
auf einer Werkzeugmaschine verwendet werden soll, durch Zuordnen
eines T-Codes einer Werkzeuggruppe zum Ausführen einer
Art eines Bearbeitungsvorgangs und eines Adressbefehls für
ein Hauptmagazin umzuordnen, auch wenn der Bediener nicht die jeweiligen
T-Codes der Werkzeuge in der Werkzeuggruppe zum Zwecke des Umordnens
der Werkzeuge in der Werkzeuggruppe zuordnet und auch ein Werkzeug
in der Werkzeuggruppe mit einem Reservewerkzeug zu ersetzen, wenn
die Lebensdauer des Werkzeugs in der Werkzeuggruppe verstreicht.
-
Um
die obigen Ziele zu erreichen, werden gemäß der
vorliegenden Erfindung sowohl der T-Code eines Werkzeugs (oder einer
Werkzeuggruppe) das bzw. die anfänglich in einem Untermagazin
gelagert ist und das bzw. die in einem Hauptmagazin angeordnet werden
soll, und ein neuer Adressbefehl für das Werkzeug im Hauptmagazin
oder nur der T-Code des Werkzeugs manuell durch den Bediener eingegeben
oder durch ein Programm zugeordnet.
-
Um
die obigen Ziele zu erreichen, ist ein Verfahren zum Umordnen von
Werkzeugen in einem Werkzeugmagazin gemäß der
vorliegenden Erfindung vorgesehen, welches ein Hauptmagazin aufweist,
welches an einer Position nahe an einem automatischen Werkzeugwechsler
zum Wechseln von Werkzeugen mit einer Werkzeugmaschine angeordnet
ist, und mindestens ein Untermagazin, welches an einer Position
entfernt von dem automatischen Werkzeugwechsler angeordnet ist,
um die Werkzeuge zum Hauptmagazin zu transportieren, wobei das Verfahren
folgende Schritte aufweist:
Zuordnen eines T-Codes von mindestens
einer Werkzeuggruppe zum Ausführen einer Art eines Bearbeitungsvorgangs,
der ein Werkzeug umfasst, welches vor einem Bearbeitungsprozess
zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken in dem Untermagazin
gelagert ist, und welches während des Bearbeitungsprozesses
im Hauptmagazin angeordnet werden soll, und eines Adressbefehls
für das Hauptmagazin, der dem T-Code entspricht, wobei
der T-Code und der Adressbefehl für jede der Werkzeuggruppen
zugeordnet ist;
Umordnen des Werkzeugs in der durch den T-Code dargestellten
zugeordneten Werkzeuggruppe, welches vom Untermagazin aufgerufen
wird und verwendet werden soll, um die Werkstücke im Bearbeitungsprozess
zu bearbeiten, derart, dass das Werkzeug an einer neuen Adresse
im Hauptmagazin gelagert wird, die durch den Adressbefehl bezeichnet wird,
und zwar durch Ändern der Werkzeugdaten des Werkzeugs;
danach
Wechseln des Werkzeugs zwischen dem Hauptmagazin und der Werkzeugmaschine
mit dem automatischen Werkzeugwechsler;
Umordnen eines Reservewerkzeugs
in der durch den zugeordneten T-Code dargestellten Werkzeuggruppe
derart, dass das Reservewerkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin
gelagert wird, und zwar durch Wechseln der Werkzeugdaten des Reservewerkzeugs,
wenn die Lebensdauer des Werkzeugs, welches in der zugeordneten
Werkzeuggruppe enthalten ist, abläuft; und
danach
Wechseln des Reservewerkzeugs zwischen dem Hauptmagazin und der
Werkzeugmaschine durch den automatischen Werkzeugwechsler.
-
Um
die obigen Ziele zu erreichen, ist eine Vorrichtung zum Umordnen
von Werkzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung
vorgesehen, welche ein Hauptmagazin aufweist, das an einer Position
nahe an einem automatischen Werkzeugwechsler zum Wechseln von Werkzeugen
mit einer Werkzeugmaschine angeordnet ist, und mindestens ein Untermagazin,
welches an einer Position entfernt von dem automatischen Werkzeugwechsler
angeordnet ist, um die Werkzeuge zum Hauptmagazin zu transportieren,
wobei
die Vorrichtung Folgendes aufweist:
eine Werkzeugmagazinsystemsteuervorrichtung zum
Empfang eines T-Codes von einer NC-Vorrichtung und zum Steuern des
Werkzeugmagazinsystems;
einen Werkzeugdatenspeicher zum Speichern
von Daten an den Werkzeugen;
einen Werkzeuggruppenmanager zum
Verwalten einer Werkzeuggruppe, die eine Vielzahl von Werkzeugen
aufweist, um eine Art eines Bearbeitungsvorgangs auszuführen;
einen
Befehlsspeicher zum Speichern des T-Codes von mindestens einer Werkzeuggruppe,
die ein Werkzeug aufweist, welches vor einem Bearbeitungsprozess
zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken in dem Untermagazin
gelagert ist und welches während des Bearbeitungsprozesses
im Hauptmagazin angeordnet werden soll, und eines Adressbefehls
für das Hauptmagazin, der dem T-Code entspricht, wenn der
T-Code und der Adressbefehl für jede der Werkzeuggruppen
zugeordnet sind; und
eine Einstellungswechselvorrichtung zum Ändern
der Werkzeugdaten des Werkzeugs in der durch den zugeordneten, im
Befehlsspeicher gespeicherten T-Code dargestellten zugeordneten
Werkzeuggruppe, so dass das Werkzeug an einer neuen Adresse im Hauptmagazin
gelagert wird, die durch den Adressbefehl bezeichnet wird;
wobei
die Werkzeugmagazinsystemsteuervorrichtung das Werkzeug in der durch
den T-Code dargestellten zugeordneten Werkzeuggruppe, welches vom
Untermagazin aufgerufen wird und verwendet werden soll, um eines
der Werkstücke in dem Bearbeitungsprozess zu bearbeiten,
derart umordnet, dass das Werkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin
gelagert wird, die durch den Adressbefehl bezeichnet wird, und zwar
durch Änderung der Werkzeugdaten des Werkzeuges;
wobei
danach der automatische Werkzeugwechsler das Werkzeug zwischen dem
Hauptmagazin und der Werkzeugmaschine wechselt;
wobei die Einstellungswechselvorrichtung
die Werkzeugdaten eines Reservewerkzeugs in der durch den zugeordneten
T-Code dargestellten Werkzeuggruppe so ändert, dass das
Reservewerkzeug, welches in der zugeordneten Werkzeuggruppe enthalten
ist, an der neuen Adresse im Hauptmagazin gelagert wird, wenn die
Lebensdauer des Werkzeugs in der zugeordneten Werkzeuggruppe ausläuft;
wobei
die Werkzeugmagazinsystemsteuervorrichtung das in dem Untermagazin
gelagerte Reservewerkzeug derart umordnet, dass das Reservewerkzeug
an der neuen Adresse im Hauptmagazin gelagert wird, und zwar durch
Wechseln der Werkzeugdaten des Reservewerkzeuges; und
wobei
danach der automatische Werkzeugwechsler das Reservewerkzeug zwischen
dem Hauptmagazin und der Werkzeugmaschine wechselt.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
weist das Werkzeugmagazinsystem eine Multi-Magazinkonstruktion auf,
bei der ein Hauptmagazin eine endlose umlaufende Kette von Werkzeugaufnahmesockeln
hat die in einer Kreisbewegung betreibbar ist, und wobei mindestens
ein Untermagazin eine endlose umlaufende Kette von Werkzeugaufnahmesockeln
hat, die in einer Kreisbewegung betreibbar ist.
-
Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Werkzeugmagazinsystem ein
Matrixwerkzeugmagazinsystem auf, bei dem das Hauptmagazin eine Vielzahl
von Werkzeugaufnahmesockeln hat, die in einer Matrix angeord net
sind, und wobei das mindestens eine Untermagazin eine Vielzahl von
Werkzeugaufnahmesockeln hat, die in einer Matrix angeordnet sind.
-
Der
Ausdruck ”Bearbeitungsprozess”, der bei der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf eine Bearbeitungssequenz
zur Bearbeitung eines Werkstückes durch aufeinander folgende
Verwendung einer Vielzahl von Werkzeugen, wie in zwei Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung gezeigt, die später beschrieben
werden. Wenn beispielsweise hundert Werkstücke identisch bearbeitet
werden sollen, wird jedes der Werkstücke sukzessive unter
Verwendung von zehn Werkzeugen bearbeitet. Eine Bearbeitungssequenz,
die vom Beginn eines ersten Bearbeitungsereignisses, welches an
einem Werkstück mit den ersten der zehn Werkzeuge bis zum
Ende eines letzten Bearbeitungsereignisses reicht, das an dem Werkstück
mit dem letzten der zehn Werkzeuge ausgeführt wird, wird
als Bearbeitungsprozess bezeichnet.
-
Der
Ausdruck ”Bearbeitungsprozess”, der bei der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, bezieht sich auch auf eine Bearbeitungsabfolge
zur abwechselnden Bearbeitung von einem und einem anderen Werkstück,
d. h. einer Vielzahl von Werkstücken, durch aufeinander
folgende Verwendung einer Vielzahl von Werkzeugen.
-
Wenn
beispielsweise 100 kleine Werkstücke und hundert große
Werkstücke abwechselnd bearbeitet werden sollen, wird angenommen,
dass 10 Werkzeuge aufeinander folgend verwendet werden, um jedes
der kleinen Werkstücke zu bearbeiten, und das 20 Werkzeuge
aufeinander folgend verwendet werden, um jedes der großen
Werkstücke zu bearbeiten. Ein kleines Werkstück
wird mit den ersten der zehn Werkzeuge bearbeitet, und direkt danach
wird ein großes Werkstück aufeinander folgend
mit den ersten und zweiten der zwanzig Werkzeuge bearbeitet. Dann,
direkt nachdem das kleine Werkstück mit den zweiten der
zehn Werkzeuge bearbeitet wurde, wird das große Werkstück
aufeinander folgend mit den dritten und vierten der zwanzig Werkzeuge
bearbeitet.
-
Auf
diese Weise werden das kleine Werkstück und das große
Werkstück, d. h. ein Satz von Werkstücken, abwechselnd
durch aufeinander folgende Verwendung der Werkzeuge bearbeitet.
Eine Bearbeitungssequenz, die vom Beginn eines ersten Bearbeitungsereignisses,
welches an einem kleinen Werkstück mit dem ersten der zehn
Werkzeuge ausgeführt wird, bis zum Ende eines letzten Bearbeitungsereignisses
reicht, welches an dem großen Werkstück mit dem
letzten der zwanzig Werkzeuge ausgeführt wird, wird als
Bearbeitungsprozess bezeichnet.
-
In
diesem Fall deckt der Ausdruck ”erstes Werkstück” ein
erstes kleines Werkstück und ein erstes großes
Werkstück ab, d. h. einen ersten Satz von Werkstücken.
-
Wenn
das Verfahren und die Vorrichtung zum Umordnen von Werkzeugen gemäß der
vorliegenden Erfindung so ausgeführt sind, kann ein Werkzeug,
welches für einen Bearbeitungsprozess an einer Werkzeugmaschine
verwendet werden soll, leicht durch das Zuordnen eines T-Codes einer
Werkzeuggruppe zum Ausführen einer Art eines Bearbeitungsvorgangs
und eines Adressbefehls für ein Hauptmagazin umgeordnet
werden, ohne die jeweiligen T-Codes der Werkzeuge in der Werkzeuggruppe
zum Zwecke des Umordnens der Werkzeuge in der Werkzeuggruppe zuordnen
zu müssen, und das Werkzeug in der Werkzeuggruppe kann
auch mit einem Reservewerkzeug ersetzt werden, wenn die Lebensdauer
des Werkzeugs verstrichen ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine schematische Ansicht eines Dual-Werkzeugmagazinsystems;
-
2 ist
eine schematische Ansicht eines Matrix-Werkzeugmagazinsystems;
-
3 ist
ein Blockdiagramm einer Werkzeugumordnungsvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
4A und 4B sind
ein Flussdiagramm einer Abfolge eines Werkzeugumordnungsverfahrens
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
5A und 5B sind
ein Flussdiagramm einer Abfolge eines Werkzeugaufrufprozesses gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
6 ist
ein Blockdiagramm einer Werkzeugumordnungsvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
7A und 7B sind
ein Flussdiagramm einer Abfolge eines Werkzeugumordnungsverfahrens
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
8A und 8B sind
ein Flussdiagramm einer Abfolge eines Werkzeugaufrufprozesses gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
9A und 9B sind
Abbildungen, die beispielhaft angezeigte Bildschirmdarstellungen
einer Werkzeuganordnung zeigen;
-
9C und 9D sind
Abbildungen, die beispielhaft Werkzeuggruppen zeigen; und
-
10 ist
eine Abbildung, die beispielhaft einen Teil eines Bearbeitungsprogramms
zeigt.
-
Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
-
Die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind auf ein Dual-Werkzeugmagazinsystem
oder ein Matrix-Werkzeugmagazinsystem zur Verwendung mit einer Werkzeugmaschine,
wie beispielsweise einem Bearbeitungszentrum oder Ähnlichem,
anwendbar.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
im Detail unten mit Bezugnahme auf die 1–10 beschrieben.
Identische oder entsprechende Teile werden durch identische oder
entsprechende Bezugszeichen in allen Ansichten bezeichnet.
-
Wie
in 1 gezeigt, hat eine Werkzeugmaschine 1,
die ein Bearbeitungszentrum, ein Mehr-Achsen-Drehzentrum, ein Drehzentrum,
eine NC-Drehmaschine, eine Schneid- bzw. Fräsmaschine oder Ähnliches
sein kann, eine Hauptspindel 2 mit einem daran befestigten
Werkzeug 7 zur Bearbeitung eines Werkstücks.
-
Die
Werkzeugmaschine 1 weist ein Dual-Werkzeugmagazinsystem 3 als
Werkzeugmagazinsystem auf (welches im Folgenden als ”Magazinsystem 3” bezeichnet
wird), um eine Vielzahl von Werkzeugen 7 zu lagern. Die
Werkzeuge 7 können zwischen dem Magazinsystem 3 und
der Hauptspindel 2 der Werkzeugmaschine 1 durch
einen automatischen Werkzeugwechsler bzw. ATC (ATC = automatic tool
changer) 4 gewechselt werden. Die vorliegende Erfindung
wird auf das Magazinsystem 3 angewandt.
-
Das
Magazinsystem 3 weist ein Hauptmagazin 5 auf,
welches in einer Position nahe dem automatischen Werkzeugwechsler 4 angeordnet
ist, und ein Untermagazin 6, welches an einer Position
entfernt von dem automatischen Werkzeugwechsler 4 angeordnet
ist, um die Werkzeuge 7 an das Hauptmagazin 5 zu übertragen.
-
Das
Magazinsystem 3 kann eine Konstruktion mit mehreren Magazinen
bzw. eine Multi-Magazin-Konstruktion sein, die ein Hauptmagazin 5 und ein
oder zwei oder mehr Untermagazine 6 aufweist, die in Reihe
oder parallel zueinander verbunden sind, um die Werkzeuge 7 zum
Hauptmagazin 5 hin und von diesem weg zu übertragen.
-
Sowohl
das Hauptmagazin 5 als auch das Untermagazin 6 weisen
eine endlose umlaufende Kette von Werkzeugaufnahmesockeln 10 auf,
die in zirkulierender Bewegung betreibbar ist.
-
Das
Hauptmagazin 5 hat eine Magazinseitenstoppposition P1 und
eine Spindelseitenbereitschaftsposition bzw. Spindelseiten-Standby-Position P2
zum Wechseln des Werkzeuges 7 zwischen dem Magazinsystem 3 und
der Hauptspindel 2.
-
Das
Hauptmagazin 5 weist auch Transferschienen 8 auf,
die sich zwischen der Magazinseitenstoppposition P1 und der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 erstrecken, um das Werkzeug 7 entlang der Transferschienen 8 zwischen
der Magazinseitenstoppposition P1 und der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 zu führen.
-
Der
automatische Werkzeugwechsler 4 weist einen Werkzeugwechslerarm 9 auf,
der eine Schwenkbewegung um seine eigene Mittelachse und eine hin
und her gerichtete Bewegung in Richtungen entlang der Mittelachse
ausführen kann, um die Werkzeuge 7 zwischen der
Spindelseitenbereitschaftsposition P2 und der Hauptspindel 2 zu
wechseln.
-
Die
Transferschienen 11 sind zwischen dem Hauptmagazin 5 und
dem Untermagazin 6 angeordnet. Die Werkzeuge 7 können
entlang der Transferschienen 11 zwischen dem Hauptmagazin 5 und
dem Untermagazin 6 durch einen Bewegungsmechanismus bewegt
werden.
-
In
dem Magazinsystem 3 werden die Werkzeuge 7 in
jeweiligen Aufnehmern gehalten, die in den jeweiligen Werkzeugaufnahmesockeln 10 aufgenommen
sind. Die Aufnehmer, welche die Werkzeuge 7 darin halten,
werden entfernbar in den jeweiligen Werkzeugaufnahmesockeln 10 angeordnet
und können einzeln zu der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 übertragen werden. Der Werkzeugwechslerarm 9 arbeitet
dahingehend, dass er das Werkzeug 7 in den Aufnehmer setzt
und das Werkzeug 7 aus dem Aufnehmer herausnimmt, der in
der Spindelseitenbereitschaftsposition P2 angeordnet ist.
-
Alternativ
können die Aufnehmer weggelassen werden und die Werkzeuge 7 können
direkt in den jeweiligen Werkzeugaufnahmesockeln 10 befestigt
sein. Die Werkzeugaufnahmesockel 10 sind jeweiligen Seriennummern
zugeordnet. Die Aufnehmer, die die jeweiligen Werkzeuge 7 darin
halten und in den jeweiligen Werkzeugaufnahmesockeln 10 befestigt
sind, sind auch jeweiligen Nummern (Aufnehmernummern) zugeordnet,
die die gleichen sind wie die Nummern, die den Werkzeugaufnahmesockeln 10 gegeben
wurden.
-
Jedes
Werkzeug 7 ist mit einer Lagerstelle selbst assoziiert,
d. h., einer Adresse, welche die Nummer eines Werkzeugaufnahmesockels 10 sein kann,
der das Werkzeug 7 aufnimmt, oder die Nummer des Aufnehmers,
der in dem Werkzeugaufnahmesockel 10 angeordnet ist. Wenn
beispielsweise ein Werkzeug (Werkzeugnummer: T11000), welches durch
einen T-Code ”T11000” aufgerufen wird, eine Adresse ”15” hat,
dann ist das Werkzeug T11000 in einem Werkzeugaufnahmesockel 10 im
Hauptmagazin 5 gelagert, dessen Nummer ”15” ist.
Der Aufnehmer, der in dem Werkzeugaufnahmesockel 10 angeordnet
ist, dessen Nummer ”15” ist, hat auch eine Aufnehmernummer ”15”.
-
”T-Code” stellt
einen Befehl zum Aufruf eines Werkzeugs dar, um einen festgelegten
Bearbeitungsprozess auszuführen, und um das Werkzeug an
die Spindelseitenbereitschaftsposition P2 zu transportieren.
-
Die
Werkzeugmaschine 1 kann ein Matrix-Werkzeugmagazinsystem 3a aufweisen,
wie in 2 gezeigt (im Folgenden als ”Magazinsystem 3a” bezeichnet).
-
Das
Magazinsystem 3a weist ein Hauptmagazin 5a und
ein oder mehrere Untermagazine 6a auf. In dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel hat das Magazinsystem 3a ein
Untermagazin 6a. Sowohl das Hauptmagazin 5a als
auch das Untermagazin 6a haben eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmesockeln 10,
die in einer Matrix mit vertikalen und horizontalen Reihen angeordnet
sind.
-
Das
Hauptmagazin 5a ist an einer Position nahe einem automatischen
Werkzeugwechsler bzw. ATC (ATC = automatic tool changer) 4a zum
Wechseln der Werkzeuge zwischen diesem selbst und der Werkzeugmaschine 1 angeordnet.
Das Untermagazin 6a ist an einer Position entfernt von
dem automatischen Werkzeugwechsler 4a angeordnet. Das Untermagazin 6a kann
die Werkzeuge zum Hauptmagazin 5a transportieren.
-
Bei
dem in 2 gezeigten Magazinsystem 3a ist das
Hauptmagazin 5a als ein Bereich definiert, der Werkzeugaufnahmesockel
(Aufnehmer) 10 abdeckt, deren Nummern von ”1” bis ”16” reichen,
und das Untermagazin 6a ist als ein Bereich definiert,
der Werkzeugaufnahmesockel 10 abdeckt, deren Nummern von ”17” bis ”48” reichen.
-
Das
Hauptmagazin 5 kann, insofern als es nahe dem automatischen
Werkzeugwechsler 4a ist, irgendwo positioniert werden.
Die Positionen und Formen der Bereiche, die von dem Hauptmagazin 5a und
dem Untermagazin 6a abgedeckt werden, und die Anzahlen
der Werkzeugaufnahmesockel 10 im Hauptmagazin 5a und
im Untermagazin 6a können so definiert werden,
wie erwünscht.
-
Wie
oben beschrieben ist das Magazinsystem 3a in den Bereich,
der vom Hauptmagazin 5a abgedeckt wird, und den Bereich
aufgeteilt, der vom Untermagazin 6a abgedeckt wird (oder
den Bereichen, die von einer Vielzahl von Untermagazinen 6a abgedeckt
werden). Das Matrix-Werkzeugmagazinsystem 3a entspricht
somit funktionell dem Dual-Werkzeugmagazinsystem 3, das
in 1 gezeigt ist (oder einem Multi-Magazin-System).
-
Der
automatische Werkzeugwechsler 4a hat eine Standby- bzw.
Bereitschaftsposition P3, um ein Werkzeug zu halten, welches zwischen
diesem selbst und der Werkzeugmaschine 1 zu wechseln ist. Der
automatische Werkzeugwechsler 4c wechselt die Werkzeuge
zwischen der Bereitschaftsposition P3 und der Hauptspindel 2 der
Werkzeugmaschine 1. Das Magazinsystem 3a weist
eine Werkzeugtransportvorrichtung bzw. Werkzeugtransfervorrichtung 12 auf,
um die Werkzeuge zwischen den Werkzeugaufnahmesockeln 10 und
der Bereitschaftsposition P3 zu transportieren.
-
Die
Werkzeugtransportvorrichtung 12 transportiert die Werkzeuge
zwischen den Werkzeugaufnahmesockeln 10 des Hauptmagazins 5a und
der Bereitschaftsposition P3. Die Werkzeugtransportvorrichtung 12 transportiert
die Werkzeuge zwischen den Werkzeugaufnahmesockeln 10 des
Untermagazins 6a und der Bereitschaftsposition P3. Die
Werkzeugtransportvorrichtung 12 transportiert auch die Werkzeuge
zwischen den Werkzeugaufnahmesockeln 10 des Hauptmagazins 5a und
den Werkzeugaufnahmesockeln 10 des Untermagazins 6a.
-
In
dem Magazinsystem 3a werden die Werkzeuge 7 in
jeweiligen Aufnehmern gehalten, die in den jeweiligen Werkzeugaufnahmesockeln 10 montiert
sind. Die jeweiligen Aufnehmer sind nicht fest an den jeweiligen
Werkzeugaufnahmesockeln 10 befestigt und werden in die
Bereitschaftsposition P3 transportiert, während sie die
Werkzeuge halten. Ein Werkzeugwechslerarm des automatischen Werkzeugwechslers 4a arbeitet
dahingehend, dass er das Werkzeug 7 in den Aufnehmer hinein
setzt und das Werkzeug 7 aus dem Aufnehmer heraus nimmt,
welcher in der Bereitschaftsposition P3 angeordnet ist. Alternativ
können die Aufnehmer fest in den jeweiligen Werkzeugaufnahmesockeln 10 befestigt
sein, und das Werkzeug kann nur zur Bereitschaftsposition P3 transportiert
werden.
-
Das
in 1 gezeigte Dual-Werkzeugmagazinsystem 3 wird
in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen eingesetzt,
die unten beschrieben werden.
-
Das
Dual-Werkzeugmagazinsystem 3 und das Matrix-Werkzeugmagazinsystem 3a sind
einander dahingehend ähnlich, dass sie ein Hauptmagazin und
ein Untermagazin haben. Verfahren und eine Vorrichtung zum Umordnen
der Werkzeuge gemäß den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
sind sowohl auf das Dual-Werkzeugmagazinsystem 3 als auch
auf das Matrix-Werkzeugmagazinsystem 3a anwendbar.
-
Erstes Ausführungsbeispiel:
-
Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Umordnen der Werkzeuge gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden
unten mit Bezugnahme auf die 1, 3 bis 5B, 9A und 10 beschrieben.
-
Die
Werkzeugmaschine 1 wird durch eine NC-Vorrichtung 35 (NC
= numerical control = numerische Steuerung) gesteuert (siehe 3).
Die NC-Vorrichtung 35 hat einen Programmspeicher zur Speicherung
eines Bearbeitungsprogramms und eine Programmanalysevorrichtung
zum Lesen des Bearbeitungsprogramms aus dem Programmspeicher und
zum Analysieren des gelesenen Bearbeitungsprogramms.
-
Wie
in den 1 und 3 gezeigt, weist das Magazinsystem 3 eine
Werkzeugumordnungsvorrichtung 20 auf, die eine Werkzeugmagazinsystemsteuervorrichtung 33 (im
Folgenden als ”Magazinsteuervorrichtung 33” bezeichnet)
und einen Werkzeugdatenspeicher 34 aufweist, um Daten über die
Werkzeuge zu speichern (im Folgenden als ”Werkzeugdaten” bezeichnet).
Die Magazinsteuervorrichtung 33 nimmt einen T-Code von
der NC-Vorrichtung 35 auf und steuert das Magazinsystem 3 gemäß dem
aufgenommenen T-Code.
-
Die
Werkzeugdaten, die im Werkzeugdatenspeicher 34 gespeichert
sind, stellen Werkzeugnummern, Adressen an denen die Werkzeuge gelagert sind
(beispielsweise Aufnehmernummern), Werkzeuggrößen
(Werkzeuge mit großem Durchmesser, Werkzeuge mit kleinem
Durchmesser), Werkzeugarten und die Werkzeuglebensdauer dar.
-
Die
Werkzeugumordnungsvorrichtung 20 weist auch einen Befehlsspeicher 36 und
eine Einstellungswechselvorrichtung 37 auf. Wenn wenigstens
ein Werkzeug, welches in dem Untermagazin 6 vor einem Bearbeitungsprozess
zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken aufgenommen
ist, während des Bearbeitungsprozesses in dem Hauptmagazin 5 angeordnet
werden soll, dann werden ein T-Code des Werkzeugs und ein Adressbefehl
(beispielsweise eine Aufnehmernummer) für das Hauptmagazin 5 zugeordnet,
der dem T-Code entspricht. Ein solcher T-Code des Werkzeugs und
ein Adressbefehl werden für jedes der Werkzeuge zugeordnet, die
in dem Untermagazin 6 vor dem Bearbeitungsprozess aufgenommen
sind, und die im Hauptmagazin 5 während des Bearbeitungsvorgangs
angeordnet werden sollen.
-
Der
Befehlsspeicher 36 speichert einen T-Code und einen entsprechenden
Adressbefehl für jedes Werkzeug und gibt diese an die Einstellungswechselvorrichtung 37 und
die Magazinsteuervorrichtung 33 aus.
-
Der
Ausdruck ”vor einem Bearbeitungsprozess” deckt
einen Zustand (ersten Zustand) ab, bevor eine Vielzahl von Werkstücken
in dem Bearbeitungsprozess bearbeitet wurde, nachdem diese gemäß einem
oder mehreren Bearbeitungsschemata bearbeitet worden sind, oder
nachdem sie in einem anderen Bearbeitungsprozess folgend auf den
Beginn des Betriebs der Werkzeugmaschine 1 bearbeitet worden sind.
Der Ausdruck ”vor einem Bearbeitungsprozess” deckt
auch einen Zustand (zweiten Zustand) ab, bevor die Werkzeugmaschine 1 beginnt,
zu arbeiten.
-
Die
obige Bedeutung des Ausdrucks ”vor einem Bearbeitungsprozess” ist
für die ersten und zweiten Ausführungsbeispiele
gleich.
-
Wenn
die Magazinsteuervorrichtung 33 ein Steuersignal an die
Einstellungswechselvorrichtung 37 ausgibt, verändert
die Einstellungswechselvorrichtung 37 die Werkzeugdaten
des zugeordneten Werkzeugs, welches durch den zugeordneten T-Code
dargestellt wird, der in dem Befehlsspeicher 36 gespeichert
ist, so, dass das zugeordnete Werkzeug an einer neuen Adresse im
Hauptmagazin 5 gelagert wird, die durch den Adressbefehl
zugeordnet wird.
-
Anders
gesagt, die Einstellungswechselvorrichtung 37 wechselt
die gegenwärtige Adresse des zugeordneten Werkzeugs, d.
h. die Adresse im Untermagazin 6 des zugeordneten Werkzeugs,
auf die neue Adresse im Hauptmagazin 5. Die Einstellungswechselvorrichtung 37 ändert
auch die Adresse eines nicht verwendeten Werkzeuges im Hauptmagazin 5 (eines
Werkzeuges, welches nicht in dem Bearbeitungsprozess verwendet werden
soll) auf eine Adresse im Untermagazin 6. Die Adresse im
Untermagazin 6 ist beispielsweise die gleiche, wie die Adresse
im Untermagazin 6 in dem das zugeordnete Werkzeug gelagert
worden ist.
-
Wenn
das zugeordnete Werkzeug aus dem Untermagazin 6 auf die
Spindelseitenbereitschaftsposition P2 basierend auf dem T-Code aufgerufen worden
ist, ändert die Einstellungswechselvorrichtung 37 die
Werkzeugdaten des zugeordneten Werkzeugs bezüglich des
aufgerufenen zugeordneten Werkzeugs und wechselt die Adresse des
zugeordneten Werkzeugs und die Adresse des nicht verwendeten Werkzeugs
miteinander.
-
Die
Werkzeugdaten des zugeordneten Werkzeugs, die durch die Einstellungswechselvorrichtung 37 verändert
worden sind, werden im Werkzeugdatenspeicher 34 gespeichert.
Der Werkzeugdatenspeicher 34 speichert die Werkzeugdaten
des zugeordneten Werkzeugs, die von der Einstellungswechselvorrichtung 37 ausgegeben
wurden und gibt die gespeicherten Werkzeugdaten des zugeordneten Werkzeugs
an die Maschinensteuervorrichtung 33 aus.
-
Die
Maschinensteuervorrichtung 33 ruft ein Werkzeug 7 basierend
auf dem T-Code in die Spindelseitenbereitschaftsposition P2 und
transportiert ein ersetztes Werkzeug 7 aus der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 zu seinem Werkzeugaufnahmesockel 10, der die Adresse
des ersetzten Werkzeugs 7 darstellt, in dem das ersetzte
Werkzeug 7 aufgenommen ist.
-
Die
Magazinsteuervorrichtung 33 ordnet das von dem T-Code dargestellte
zugeordnete Werkzeug, welches vom Untermagazin 6 aufgerufen
wird, und welches zur Bearbeitung eines ersten der Werkstücke
im Bearbeitungsprozess verwendet werden soll, um, so dass das zugeordnete
Werkzeug in dem durch die neue Adresse angezeigten Werkzeugaufnahmesockel 10 im
Hauptmagazin 5 gelagert wird, welches durch den Adressbefehl
zugeordnet wird, und zwar durch Veränderung der Werkzeugdaten des
zugeordneten Werkzeugs.
-
Anders
gesagt, die Magazinsteuervorrichtung 33 ordnet das in dem
Untermagazin 6 gelagerte zugeordnete Werkzeug so um, dass
es an der Adresse (dem Werkzeugaufnahmesockel 10) gelagert wird,
wo das nicht verwendete Werkzeug im Hauptmagazin 5 gelagert
worden ist. Das nicht verwendete Werkzeug wird an der Adresse (dem
Werkzeugaufnahmesockel 10) gelagert, an der das zugeordnete Werkzeug
im Untermagazin 6 gelagert gewesen ist. In dieser Weise
ersetzen das zugeordnete im Untermagazin 6 gelagerte Werkzeug
und das nicht verwendete im Hauptmagazin 5 gelagerte Werkzeug einander.
-
Nachdem
das erste von einer Vielzahl von Werkstücken, die im Bearbeitungsprozess
bearbeitet werden sollen, vollständig bearbeitet worden
ist, wird das zugeordnete Werkzeug zwischen dem Hauptmagazin 5 und
der Werkzeugmaschine 1 durch den automatischen Werkzeugwechsler 4 gewechselt.
-
Wenn
bei dem Verfahren zum Umordnen der Werkzeuge gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel mindestens ein Werkzeug 7,
welches in dem Untermagazin 6 vor einem Bearbeitungsprozess
zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken aufgenommen
ist, während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet
werden soll, dann werden ein T-Code des Werkzeugs und ein Adressbefehl für
das Hauptmagazin 5 zugeordnet, welcher dem T-Code entspricht.
Ein solcher T-Code und ein Adressbefehl sind für jedes
der Werkzeuge ausgelegt, die in dem Untermagazin 6 vor
dem Bearbeitungsprozess aufgenommen sind, und die während des
Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet werden
sollen.
-
Das
zugeordnete Werkzeug 7, welches von dem T-Code dargestellt
wird, welches vom Untermagazin 6 aufgerufen wird und welches
verwendet werden soll, um ein erstes Werkstück im Bearbeitungsprozess
zu bearbeiten, wird so umgeordnet, dass das zugeordnete Werkzeug 7 im
Werkzeugaufnahmesockel 10 aufgenommen wird, der durch die
neue Adresse im Hauptmagazin 5 angezeigt wird, der durch
den Adressbefehl zugeordnet wird, und zwar durch Änderung
der Werkzeugdaten des zugeordneten Werkzeugs 7. Nachdem
das erste einer Vielzahl von Werkstücken, die in dem Bearbeitungsprozess bearbeitet
werden sollen, vollständig bearbeitet worden ist, wird
das zugeordnete Werkzeug zwischen dem Werkzeugmagazin 5 und
der Werkzeugmaschine 1 durch den automatischen Werkzeugwechsler 4 ausgetauscht.
-
Eine
Sequenz bzw. Abfolge des obigen Werkzeugumordnungsverfahrens wird
unten mit Bezugnahme auf die Flussdiagramme beschrieben, die in
den 4A bis 5B gezeigt
sind.
-
Zuerst
wird im Schritt 101 bestimmt, ob ein Werkzeug umgeordnet
werden soll oder nicht.
-
Wenn
ein Werkzeug nicht umgeordnet werden soll (NEIN im Schritt 101),
dann wird ein Werkstück im Schritt 102 aufgerufen
und wird in einem Bearbeitungsprozess durch aufeinander folgende
Verwendung der Werkzeuge 7 in dem Untermagazin 6 und
unter Verwendung von Werkzeugen 7 im Hauptmagazin 5 im
Schritt 103 bearbeitet.
-
Die
Werkzeuge 7, die im Bearbeitungsprozess verwendet werden,
werden zu ihrer eigenen Adresse (Werkzeugaufnahmesockel 10)
im Untermagazin 6 und im Hauptmagazin 5 im Schritt 104 zurückgebracht.
Dann wird im Schritt 105 bestimmt, ob der Bearbeitungsprozess
an dem Werkstück vollendet ist oder nicht. Wenn der Bearbeitungsprozess
am Werkstück nicht vollendet ist (NEIN im Schritt 105), werden
die Schritte 103, 104 und 105 wiederholt.
-
Wenn
der Bearbeitungsprozess am Werkstück vollendet ist (JA
im Schritt 105), dann wird im Schritt 106 bestimmt,
ob ein nächstes Werkstück bearbeitet werden soll
oder nicht. Wenn ein nächstes Werkstück bearbeitet
wird (JA im Schritt 106), dann geht die Steuerung zurück
zum Schritt 102. Wenn es kein nächstes zu bearbeitendes
Werkstück gibt (NEIN im Schritt 106), dann wird
die Abfolge des Verfahrens beendet.
-
Wenn
die Werkstücke gemäß der vorliegenden
Erfindung umgeordnet werden sollen (JA im Schritt 101),
dann werden ein T-Code eines Werkzeugs und ein Adressbefehl für
jedes der Werkzeuge zugeordnet. Wenn ein Werkzeug, welches im Untermagazin 6 vor
einem Bearbeitungsprozess zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken
aufgenommen ist, während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet
werden soll, dann werden der T-Code des Werkzeugs und der Adressbefehl
für das Hauptmagazin 5, der dem T-Code entspricht,
zugeordnet. Anders gesagt, ein solcher T-Code des Werkzeugs und
ein Adressbefehl werden für jedes der Werkzeuge zugeordnet,
die vor dem Bearbeitungsprozess im Untermagazin 6 aufgenommen sind
und die während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet
werden sollen.
-
Der
zugeordnete T-Code und der Adressbefehl werden im Schritt 107 im
Befehlsspeicher 36 gespeichert.
-
9A zeigt
eine angezeigte Werkzeuganordnungsbildschirmdarstellung 40 in
beispielhafter Weise. Die angezeigte Werkzeuganordnungsbildschirmdarstellung 40 zeigt
die T-Codes der drei Werkzeuge aus allen Werkzeugen, die so eingeplant sind,
dass sie in dem Bearbeitungsprozess verwendet werden sollen, und
die Adressen im Hauptmagazin 5, an denen die von den T-Codes
angezeigten Werkzeuge aufgenommen werden sollen, d. h., die Aufnehmernummern
der Aufnehmer, die in den entsprechenden Werkzeugaufnahmesockeln 10 befestigt
sind.
-
Die
angezeigte Werkzeuganordnungsbildschirmdarstellung 40 zeigt
auch die Werkzeugnummern der Werkzeuge und die Kommentare bezüglich der
Werkzeuge, beispielsweise die Arten der Werkzeuge. Daher kann der
Bediener einen T-Code und einen Adressbefehl leicht ohne Fehler
auf der angezeigten Werkzeuganordnungsbildschirmdarstellung 40 zuordnen.
-
Dann
wird im Schritt 108 ein erstes Werkstück aus einer
Vielzahl von Werkstücken aufgerufen, die in dem Bearbeitungsprozess
bearbeitet werden sollen.
-
Ein
zugeordnetes Werkzeug wird dann im Schritt 109 aus dem
Untermagazin 6 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 aufgerufen. Insbesondere wird ein zugeordnetes Werkzeug, beispielsweise
ein von der Werkzeugnummer T11000 angezeigtes Werkzeug, vom Untermagazin 6 gemäß einem T-Code
aufgerufen, d. h. gemäß dem T-Code ”T11000”,
und wird zur Spindelseitenbereitschaftsposition P2 transportiert.
-
Dann
wird das Werkzeug zwischen der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 und der Hauptspindel 2 basierend auf einem Code M06
gewechselt, so dass das zugeordnete Werkzeug (T11000) an der Hauptspindel 2 befestigt
wird. Ein nicht verwendetes Werkzeug, welches von der Hauptspindel 2 entfernt wird,
wird im Schritt 110 von der Hauptspindel 2 in
die Spindelseitenbereitschaftsposition P2 transportiert.
-
Das
Werkzeug wird dann aus der Spindelseitenbereitschaftsposition P2
wegtransportiert und wird im Magazin gelagert. Ein nächstes
zugeordnetes Werkzeug, beispielsweise ein Werkzeug, welches durch
die Werkzeugnummer T12000 angezeigt wird, wird gemäß einem
T-Code aufgerufen, d. h. gemäß dem T-Code ”T12000”,
und wird im Schritt 111 zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 transportiert. Zur gleichen Zeit wird das erste Werkstück
durch das zugeordnete Werkzeug (T11000) bearbeitet, welches im Schritt 112 an
der Hauptspindel 2 montiert wurde.
-
Die 5A und 5B sind
ein Flussdiagramm einer Abfolge eines Werkzeugaufrufverfahrens basierend
auf einem T-Code. Bei dem veranschaulichten Werkzeugaufrufverfahren
wird eine Werkzeuglebensdauer nicht gemanagt bzw. berücksichtigt.
Das in den 5A und 5B gezeigte Werkzeugaufrufverfahren
wird unten beschrieben.
-
Wenn
ein zugeordnetes Werkzeug gemäß einem T-Code in
den Schritten 109, 111 aufgerufen wird, wird im
Schritt 130 bestimmt, ob ein Werkzeug an der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 ist oder nicht. Wenn ein Werkzeug an der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 ist (JA im Schritt 130), dann wird im Schritt 131 das
Werkzeug von der Spindelseitenbereitschaftsposition P2 entfernt
und im Magazin gelagert. Das zugeordnete Werkzeug wird im Schritt 132 zur
Spindelseitenbereitschaftsposition P2 transportiert. Wenn kein Werkzeug
in der Spindelseitenbereitschaftsposition P2 ist (NEIN im Schritt 130),
dann wird das zugeordnete Werkzeug im Schritt 132 zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 transportiert.
-
Im
Schritt 133 wird bestimmt, ob die Adresse des zugeordneten
Werkzeugs im Untermagazin 6 ist oder nicht. Wenn die Adresse
des zugeordneten Werkzeugs im Untermagazin 6 ist (JA im
Schritt 133), dann wird im Schritt 134 bestimmt,
ob der T-Code des zugeordneten Werkzeugs im Befehlsspeicher 36 gespeichert
ist oder nicht.
-
Wenn
der T-Code des zugeordneten Werkzeugs im Befehlsspeicher 36 gespeichert
ist (JA im Schritt 134), dann wird im Schritt 135 bestimmt,
ob ein Werkzeug an einer neuen Adresse aufgenommen ist, die durch
einen Adressbefehl für das Hauptmagazin 5 zugeordnet
wird, oder nicht. Wenn ein Werkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 aufgenommen
ist (JA im Schritt 135), dann wird das existierende Werkzeug,
welches an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 aufgenommen
ist, im Schritt 136 zu der Adresse bewegt, an der das zugeordnete
Werkzeug aufgenommen war, und die Adresse des bewegten Werkzeuges
wird auf die Adresse des zugeordneten Werkzeugs gewechselt. Dann
wird die Adresse des zugeordneten Werkzeugs im Schritt 137 auf
die neue Adresse gewechselt bzw. geändert. Das Werkzeugaufrufverfahren
ist nun beendet.
-
Wenn
die Adresse des zugeordneten Werkzeugs nicht im Untermagazin 6 ist
(NEIN im Schritt 133), oder wenn der T-Code des zugeordneten
Werkzeugs nicht im Befehlsspeicher 36 gespeichert ist (NEIN
im Schritt 134), dann ist das Werkzeugaufrufverfahren beendet.
-
Wenn
kein Werkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
ist (NEIN im Schritt 135), dann springt die Steuerung zum
Schritt 137, in dem die Adresse des zugeordneten Werkzeugs
auf die neue Adresse im Hauptmagazin 5 geändert
wird.
-
In
dieser Weise wechselt die Einstellungswechselvorrichtung 37 die
Werkzeugdaten des zugeordneten Werkzeugs so, dass das Werkzeug,
welches von dem im Befehlsspeicher 36 gespeicherten T-Code
zugeordnet ist, an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
wird, die durch den Adressbefehl zugeordnet ist.
-
Beispielsweise
werden die Adresse eines Werkzeugs (Werkzeugnummer: T11000), welches durch
einen T-Code (”T11000”) zugeordnet wird, und die
Adresse eines anderen Werkzeugs miteinander ausgetauscht. Weiterhin
werden auch die Adresse eines Werkzeugs (Werkzeugnummer T12000),
welches durch einen T-Code (”T12000”) zugeordnet wird,
und die Adresse eines anderen Werkzeugs miteinander ausgetauscht.
-
Die
Adressen dieser zugeordneten Werkzeuge (T11000, T12000), d. h. die
alten Adressen im Untermagazin 6, werden auf die neuen
Adressen im Hauptmagazin 5 geändert. Als eine
Folge können die zugeordneten Werkzeuge (T11000, T12000)
nun an den neuen Adressen im Hauptmagazin 5 gelagert werden.
Die Adressen der zugeordneten Werkzeuge im Untermagazin 6 und
die Adressen der Werkzeuge im Hauptmagazin 5 ersetzen einander
somit.
-
Wiederum
mit Bezug auf die 4A und 4B wird
im Schritt 113 bestimmt, ob das erste Werkstück
von den Werkstücken, die im Bearbeitungsprozess bearbeitet
werden sollen, vollständig bearbeitet worden ist oder nicht.
Wenn das erste Werkstück noch nicht vollständig
bearbeitet worden ist (NEIN im Schritt 113), dann geht
die Steuerung zurück zum Schritt 110, wo ein anderes
zugeordnetes Werkzeug oder ein existierendes Werkzeug, welches im
Hauptmagazin 5 aufgenommen ist, aufgerufen wird, um das
erste Werkstück zu bearbeiten.
-
Die
Schritte 110 bis 113 werden wiederholt, um vollständig
das erste Werkstück von den Werkstücken zu bearbeiten,
die im Bearbeitungsprozess bearbeitet werden sollen. Bis zu diesem
Zeitpunkt sind alle Werkzeuge, die in dem Bearbeitungsprozess verwendet
werden sollen, im Hauptmagazin 5 gesammelt und gelagert
worden.
-
Anders
gesagt, die zugeordneten Werkzeuge, die im Untermagazin 6 gelagert
gewesen sind, sind in das Hauptmagazin 5 umgeordnet worden.
Die Werkzeuge, die im Hauptmagazin 5 gelagert gewesen sind,
die in dem Bearbeitungsprozess verwendet werden, bleiben im Hauptmagazin 5 gelagert.
-
Nachdem
das erste Werkstück vollständig bearbeitet worden
ist (JA im Schritt 113), wird im Schritt 114 ein
nächstes Werkstück aufgerufen und wird dann im
gleichen Bearbeitungsprozess bearbeitet. Insbesondere wird eines
der umgeordneten zugeordneten Werkzeuge von seiner neuen Adresse
im Hauptmagazin 5 im Schritt 115 zur Hauptspindel 2 aufgerufen
und wird eingesetzt, um das Werkstück im Schritt 116 zu
bearbeiten.
-
Ein
weiteres zugeordnetes Werkzeug, welches im Hauptmagazin 5 umgeordnet
wurde, wird dann von seiner neuen Adresse im Hauptmagazin 5 im
Schritt 117 zur Hauptspindel 2 aufgerufen und
wird eingesetzt, um das Werkstück im Schritt 118 zu
bearbeiten.
-
Es
wird dann im Schritt 119 bestimmt, ob ein weiteres Werkstück
zu bearbeiten ist oder nicht. Wenn ein weiteres Werkstück
bearbeitet werden soll (JA im Schritt 119), dann geht die
Steuerung zurück zum Schritt 114. Wenn kein weiteres
Werkstück bearbeitet werden soll (NEIN im Schritt 119),
dann wird das Werkzeugumordnungsverfahren beendet.
-
10 zeigt
einen Teil des Bearbeitungsprogramms in beispielhafter Weise. Gemäß dem
in 10 gezeigten Bearbeitungsprogramm ruft der T-Code ”T11000” ein
zugeordnetes Werkzeug T11000 auf die Spindelseitenbereitschaftsposition P2.
Der Code ”M06” wechselt das zugeordnete Werkzeug
T11000 zwischen der Spindelseitenbereitschaftsposition P2 und der
Hauptspindel 2 und installiert das zugeordnete Werkzeug
T11000 in der Hauptspindel 2. Der T-Code ”T12000” ruft
ein nächstes zugeordnetes Werkzeug T12000 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2.
-
”BEARBEITUNGSEREIGNIS
1” bearbeitet ein Werkstück mit dem zugeordneten
Werkzeug T11000. ”BEARBEITUNGSEREIGNIS 1” beginnt nicht,
nachdem das zugeordnete Werkzeug T12000 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 aufgerufen worden ist, sondern findet statt, während
das zugeordnete Werkzeug T12000 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 aufgerufen wird.
-
Wenn ”BEARBEITUNGSEREIGNIS
1” vollendet ist, wechselt der Code ”M06” die
Werkzeuge zwischen der Spindelseitenbereitschaftsposition P2 und
der Hauptspindel 2 und installiert das zugeordnete Werkzeug
T12000 an der Hauptspindel 2.
-
Der
T-Code ”T13000” lagert das zugeordnete Werkzeug
T11000 im Magazinsystem 3 und ruft das nächste
zugeordnete Werkzeug T13000 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2.
-
”BEARBEITUNGSEREIGNIS
2” bearbeitet das Werkstück mit dem zugeordneten
Werkzeug T12000. ”BEARBEITUNGSEREIGNIS 2” beginnt nicht
nachdem das zugeordnete Werkzeug T13000 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 aufgerufen worden ist, sondern findet statt, während
das zugeordnete Werkzeug T13000 in die Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 gerufen wird.
-
Wenn
das ”BEARBEITUNGSEREIGNIS 2” vollendet ist, wechselt
der Code ”M06” die Werkzeuge zwischen der Spindelseitenbereitschaftsposition P2
und der Hauptspindel 2 und installiert das zugeordnete
Werkzeug T13000 in der Hauptspindel 2. Darauf folgend geht
das Bearbeitungsprogramm weiter, bis alle Werkstücke im
Bearbeitungsprozess bearbeitet sind.
-
Zweites Ausführungsbeispiel:
-
Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Umordnen der Werkzeuge gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
werden unten mit Bezugnahme auf die 1, 6 bis 8B und 9B bis 9D beschrieben.
-
Jene
Teile des zweiten Ausführungsbeispiels, die mit jenen des
ersten Ausführungsbeispiels identisch sind oder diesen
entsprechen, werden nicht im Detail unten beschrieben. Nur jene
Teile und Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels, die
anders sind als beim ersten Ausführungsbeispiel, werden
hauptsächlich im Detail unten beschrieben.
-
Wie
in den 1 und 6 gezeigt, weist eine Werkzeugumordnungsvorrichtung 20b zum
Umordnen der Werkzeuge im Magazinsystem 3 eine Magazinsteuervorrichtung 33,
einen Werkzeugdatenspeicher 34, einen Werkzeuggruppenmanager 39,
einen Befehlsspeicher 36 und eine Einstellungswechselvorrichtung 37 auf.
-
Der
Werkzeuggruppenmanager 39 organisiert eine Vielzahl von
Werkzeuggruppen, die jeweils eine Vielzahl von Werkzeugen zur Ausführung
einer Art eines Bearbeitungsvorgangs aufweisen. Informationen der
Werkzeuggruppen, die vom Werkzeuggruppenmanager organisiert werden,
werden aus dem Werkzeuggruppenmanager 39 zur Magazinsteuervorrichtung 33 ausgegeben.
-
Wie
in den 9B und 9C gezeigt,
stellt der T-Code ”T1000” eine Werkzeuggruppe
G1 von vier Werkzeugen zum Ausführen einer Art eines Bearbeitungsvorgangs
dar. Die vier Werkzeuge haben jeweilige Werkzeugnummern ”11000”, ”21000”, ”31000” und ”41000”,
die gemeinsam die letzten vier Ziffern ”1000” haben.
Die letzten vier Ziffern ”1000” zeigen die Gruppennummer
der Werkzeuggruppe G1 an.
-
Die
vier Werkzeuge sind in der Werkzeuggruppe G1 eingeschlossen, die
durch den T-Code ”T1000” dargestellt wird, und
sie sind im Werkzeugdatenspeicher 34 gespeichert und werden
vom Werkzeuggruppenmanager 39 organisiert.
-
Wie
in den 9B und 9D gezeigt,
stellt in ähnlicher Weise der T-Code ”T2000” eine
Werkzeuggruppe G2 von fünf Werkzeugen zur Ausführung einer
Art eines Bearbeitungsvorgangs dar. Die fünf Werkzeuge
haben jeweilige Werkzeugnummern ”32000”, ”42000”, ”52000”,
und ”62000” und ”72000”, die
gemeinsam die vier letzten Ziffern ”2000” haben. Die
letzten vier Ziffern ”2000” zeigen die Gruppennummer
der Werkzeuggruppe G2 an.
-
Die
fünf Werkzeuge sind in der Werkzeuggruppe G2 eingeschlossen,
die durch den T-Code ”T2000” dargestellt wird,
und sie sind im Werkzeugdatenspeicher 34 gespeichert und
werden vom Werkzeuggruppenmanager 39 organisiert.
-
Wenn
mindestens eine Werkzeuggruppe ein Werkzeug aufweist, welches vor
einem Bearbeitungsprozess zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken
im Untermagazin 6 gelagert ist und während des
Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet werden
soll, dann werden ein T-Code der Werkzeuggruppe und ein Adressbefehl für
das Hauptmagazin 5 zugeordnet, der dem T-Code ent spricht.
Ein solcher T-Code der Werkzeuggruppe und ein Adressbefehl sind
für jede der Werkzeuggruppen zugeordnet, die Werkzeuge
aufweisen, die vor dem Bearbeitungsprozess im Untermagazin 6 gelagert
sind, und die während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet
werden sollen.
-
Der
Befehlsspeicher 36 speichert einen T-Code und einen entsprechenden
Adressbefehl für jede Werkzeuggruppe und gibt sie an die
Einstellungswechselvorrichtung 37 und die Magazinsteuervorrichtung 33 aus.
-
Wenn
die Magazinsteuervorrichtung 33 ein Befehlssignal an die
Einstellungswechselvorrichtung 37 ausgibt, ändert
die Einstellungswechselvorrichtung 37 die Werkzeugdaten
des Werkzeugs in der Werkzeuggruppe, die durch einen T-Code bezeichnet
wird, der im Befehlsspeicher 36 gespeichert ist, derart,
dass das Werkzeug an einer neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
werden wird, welche durch den Adressbefehl zugewiesen bzw. bezeichnet wird.
-
Anders
gesagt, die Einstellungswechselvorrichtung 37 wechselt
die gegenwärtige Adresse des Werkzeugs in der zugeordneten
Werkzeuggruppe, d. h. die Adresse des Werkzeugs im Untermagazin 6, auf
die neue Adresse im Hauptmagazin 5. Die Einstellungswechselvorrichtung 37 ändert
auch die Adresse eines nicht verwendeten Werkzeugs im Hauptmagazin 5,
welches an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
wird, auf eine Adresse im Untermagazin 6. Die Adresse im
Untermagazin 6 ist beispielsweise die gleiche wie die Adresse
im Untermagazin 6, an der das Werkzeug in der zugeordneten
Werkzeuggruppe gelagert worden ist.
-
Wenn
das Werkzeug in der zugeordneten Werkzeuggruppe vom Untermagazin 6 in
die Spindelseitenbereitschaftsposition P2 basierend auf dem T-Code
aufgerufen wird, ändert die Einstellungswechselvorrichtung 37 die
Werkzeugdaten des aufgerufenen Werkzeugs in der zugeordneten Werkzeuggruppe
und wechselt die Adresse des Werkzeugs in der zugeordneten Werkzeuggruppe
und die Adresse des nicht verwendeten Werkzeugs miteinander.
-
Die
Werkzeugdaten, die von der Einstellungswechselvorrichtung 37 gewechselt
bzw. verändert werden, werden im Werkzeugdatenspeicher 34 gespeichert.
Der Werkzeugdatenspeicher 34 speichert die Werkzeugdaten,
die aus der Einstellungswechselvorrichtung 37 ausgegeben
werden, und gibt die gespeicherten Werkzeugdaten an den Werkzeuggruppenmanager 39 aus.
-
Die
Magazinsteuervorrichtung 33 ordnet das Werkzeug in der
zugeordneten Werkzeuggruppe um, welche von dem T-Code dargestellt
wird, der von dem Untermagazin 6 aufgerufen wird, und welche verwendet
werden soll, um ein erstes Werkstück im Bearbeitungsprozess
zu bearbeiten, so dass das Werkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
wird, die durch den Adressbefehl zugeordnet wird, und zwar durch
Veränderung der Werkzeugdaten des Werkzeugs.
-
Danach
wird das Werkzeug in der zugeordneten Werkzeuggruppe durch den automatischen Werkzeugwechsler
bzw. ATC 4 zwischen dem Hauptmagazin 5 und der
Werkzeugmaschine 1 gewechselt.
-
Wenn
die Lebensdauer eines Werkzeugs (beispielsweise des Werkzeugs mit
der Nummer T11000) in der zugeordneten Werkzeuggruppe (beispielsweise
der Werkzeuggruppe G1) aufgrund wiederholter Bearbeitungsprozesse
abläuft, ändert die Einstellungswechselvorrichtung 37 die
Werkzeugdaten eines ersten Reservewerkzeugs (beispielsweise des
Werkzeugs mit der Nummer: T21000), welches in der festgelegten Werkzeuggruppe
G1 enthalten ist, so dass das erste Backup- bzw. Reservewerkzeug
an einer neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert wird.
-
Insbesondere ändert
die Einstellungswechselvorrichtung 37 die gegenwärtige
Adresse des Reservewerkzeugs (des Werkzeugs mit der Nummer: T21000)
im Untermagazin 6 auf die neue Adresse im Hauptmagazin 5 (beispielsweise
die Adresse im Hauptmagazin 5, an der das Werkzeug mit
abgelaufener Lebensdauer (das Werkzeug mit der Nummer: T11000) gelagert
gewesen ist).
-
Die
Einstellungswechselvorrichtung 37 ändert die Adresse
des Werkzeugs mit abgelaufener Lebensdauer (des Werkzeugs mit der
Nummer T11000), das an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
ist, auf eine Adresse im Untermagazin 6. Die Adresse im
Untermagazin 6 ist beispielsweise die gleiche, wie die
Adresse im Untermagazin 6, an der das Reservewerkzeug (mit
der Werkzeugnummer: T21000) gelagert worden ist.
-
Wenn
das Reservewerkzeug aus dem Untermagazin 6 in die Spindelseitenbereitschaftsposition P2
basierend auf dem T-Code gerufen worden ist, ändert die
Einstellungswechselvorrichtung 37 die Werkzeugdaten des
aufgerufenen Reservewerkzeugs und tauscht die Adresse des Reservewerkzeugs
und die Adresse des Werkzeugs mit abgelaufener Lebensdauer miteinander
aus.
-
Die
Magazinsteuervorrichtung 33 ordnet das Reservewerkzeug
(das Werkzeug mit der Nummer T21000), welches im Untermagazin 6 gelagert
ist, so um, dass das Reservewerkzeug an der neuen Adresse (dem Werkzeuglagersockel 10)
im Hauptmagazin 5 gelagert werden wird, an der das Werkzeug
mit abgelaufener Lebensdauer (das Werkzeug mit der Nummer T11000)
gelagert war, und zwar durch Wechseln bzw. Änderung der
Werkzeugdaten des Reservewerkzeugs.
-
Nachdem
das Reservewerkzeug (das Werkzeug mit der Nummer T21000) zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 gerufen wurde, transportiert die Magazinsteuervorrichtung 33 das
Werkzeug mit abgelaufener Lebensdauer (das Werkzeug mit der Nummer:
T11000) zur Adresse des Reservewerkzeugs (das Werkzeug mit der Nummer
T21000) im Untermagazin 6.
-
Auf
diese Weise ersetzen das Reservewerkzeug im Untermagazin 6 und
das Werkzeug mit abgelaufener Lebensdauer im Hauptmagazin 5 einander.
Danach wird das Reservewerkzeug (das Werkzeug mit der Nummer: T21000)
durch den automatischen Werkzeugwechsler 4 zwischen dem
Hauptmagazin 5 und der Werkzeugmaschine 1 gewechselt.
-
Bei
dem Verfahren zum Umordnen der Werkzeuge unter Verwendung der Werkzeugumordnungsvorrichtung 20b gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel werden, wenn zumindest eine
Werkzeuggruppe ein Werkzeug aufweist, welches vor einem Bearbeitungsprozess
zur Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken in dem Untermagazin 6 gelagert
ist, und welches eine Art eines Bearbeitungsvorgangs ausführt,
und welches während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet
werden soll, dann ein T-Code der Werkzeuggruppe und ein Adressbefehl
für das Hauptmagazin 5 zugeordnet, der dem T-Code
entspricht. Ein solcher T-Code der Werkzeuggruppe und ein Adressbefehl
sind für jede der Werkzeuggruppen zugeordnet, die Werkzeuge aufweisen,
die vor dem Bearbeitungsprozess im Untermagazin 6 gelagert
sind, und die während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 angeordnet werden
sollen.
-
Die
Magazinsteuervorrichtung 33 ordnet das Werkzeug in der
zugeordneten Werkzeuggruppe, die durch den T-Code dargestellt wird,
welches vom Untermagazin 6 aufgerufen wird und verwendet
werden soll, um ein Werkstück im Bearbeitungsprozess zu bearbeiten,
so um, dass das Werkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
werden wird, die durch den Adressbefehl zugeordnet ist, und zwar durch
Wechseln der Werkzeugdaten des Werkzeugs. Danach wird das Werkzeug
in der zugeordneten Werkzeuggruppe durch den automatischen Werkzeugwechsler 4 zwischen
dem Hauptmagazin 5 und der Werkzeugmaschine 1 gewechselt.
-
Wenn
die Lebensdauer des Werkzeugs in der zugeordneten Werkzeuggruppe
aufgrund wiederholten Bearbeitungsprozessen abläuft, wird
ein Reservewerkzeug in der zugeordneten Werkzeuggruppe, die das
Werkzeug mit abgelaufener Lebensdauer aufweist, so umgeordnet, dass
das Reservewerkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
wird, an der das Werkzeug mit abgelaufener Lebensdauer gelagert
war, und zwar durch Wechseln der Werkzeugdaten des Reservewerkzeugs.
-
Danach
wird das Reservewerkzeug durch den automatischen Werkzeugwechsler 4 zwischen dem
Hauptmagazin 5 und der Werkzeugmaschine 1 gewechselt
bzw. getauscht.
-
Eine
Abfolge des obigen Werkzeugumordnungsverfahrens wird unten mit Bezugnahme
auf die Flussdiagramme beschrieben, die in den 7A bis 8B gezeigt
sind. Die in den 7A und 7B gezeigten
Schritte 101 bis 106 sind identisch mit jenen,
die in den 4A und 4B gezeigt
sind.
-
Wenn
ein Werkzeug umgeordnet werden soll (JA im Schritt 101),
dann werden ein T-Code einer Werkzeuggruppe, die das Werkzeug aufweist,
welches vor einem Bearbeitungsprozess zur Bearbeitung einer Vielzahl
von Werkstücken im Untermagazin 6 gelagert ist,
und eine Art eines Bearbeitungsprozesses ausführt, welches
während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin angeordnet
werden soll, und ein Adressbefehl für das Hauptmagazin, der
dem T-Code entspricht, im Schritt 107b zugeordnet. Ein
solcher T-Code der Werkzeuggruppe und ein solcher Adressbefehl werden
für jede der Werkzeuggruppen zugeordnet, die Werkzeuge
aufweisen, die vor dem Bearbeitungsprozess im Untermagazin 6 gelagert
sind, und die während des Bearbeitungsprozesses im Hauptmagazin 5 gelagert
werden sollen.
-
Der
zugeordnete T-Code und der Adressbefehl werden im Schritt 107b im
Befehlsspeicher 36 gespeichert.
-
Ein
T-Code einer Werkzeuggruppe kann wie folgt zugeordnet werden:
- (a) Der Bediener gibt direkt den T-Code über
eine Tastatur ein.
- (b) Alternativ wird eine Vielzahl von T-Codes, die im Bearbeitungsprogramm
angezeigt sind, als eine Liste von T-Codes auf einem Anzeigebildschirm
abgebildet und der Bediener wählt einen der angezeigten
T-Codes aus und ordnet diesen zu.
- (c) Weiterhin werden alternativ T-Codes der Werkzeuggruppen
automatisch aufeinander folgend basierend auf einem Programmbefehl
registriert. Ein Adressbefehl im Hauptmagazin 5 kann wie folgt
zugeordnet werden:
- (d) Der Bediener gibt direkt die Adressnummer über
eine Tastatur ein.
- (e) Alternativ wird eine Adressnummer (Aufnehmernummer), die
umgeordnet werden kann, automatisch durch eine Handlung eines Bedieners
auf dem Anzeigeschirm oder durch einen Programmbefehl eingestellt.
-
Dann
wird ein erstes Werkstück von einer Vielzahl von Werkstücken,
die im Bearbeitungsprozess bearbeitet werden sollen, im Schritt 108 aufgerufen.
Ein zugeordnetes Werkzeug wird dann vom Untermagazin 6 im
Schritt 109 zur Spindelseitenbereitschaftsposition P2 gerufen.
-
Insbesondere
wird ein zugeordnetes Werkzeug vom Untermagazin 6 gemäß einem
T-Code aufgerufen und wird zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 übertragen. Das zugeordnete Werkzeug, welches gemäß dem
T-Code aufgerufen wird, ist irgendeines der Werkzeuge, die in der
von dem T-Code dargestellten Werkzeuggruppe enthalten sind, welche
vom Werkzeuggruppenmanager 39 organisiert wird.
-
Beispielsweise
wird ein Werkzeug (beispielsweise T11000) in einer Werkzeuggruppe
G1 (Gruppe mit der Nummer: ”T1000”), die durch
einen T-Code dargestellt wird, als ein zugeordnetes Werkzeug aufgerufen.
Folglich werden die Werkzeuge in der von dem T-Code dargestellten
Werkzeuggruppe G1 aufeinander folgend gemäß dem
T-Code aufgerufen.
-
Das
Werkzeug wird dann zwischen der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 und der Hauptspindel 2 basierend auf einem Code M06
gewechselt, so dass das zugeordnete Werkzeug (T11000) an der Hauptspindel 2 befestigt
bzw. gerüstet ist. Ein nicht verwendetes Werkzeug, welches
von der Hauptspindel 2 entfernt wird, wird im Schritt 110 von
der Hauptspindel 2 zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 übertragen.
-
Dann
wird das nicht verwendete Werkzeug in der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 in einem Magazin gelagert. Ein nächstes zugeordnetes
Werkzeug (beispielsweise T32000) wird zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 im Schritt 111 gemäß einem T-Code
gerufen (beispielsweise die Gruppe mit der Nummer ”T2000”)
der Werkzeuggruppe G2. Zur gleichen Zeit wird das erste Werkstück
im Schritt 112 durch das zugeordnete Werkzeug (T11000)
bearbeitet, welches an der Hauptspindel 2 befestigt ist.
-
8A und 8B sind
ein Flussdiagramm einer Abfolge eines Werkzeugaufrufprozesses basierend
auf einem T-Code. In dem veranschaulichten Werkzeugaufrufprozess
wird eine Werkzeuglebensdauer gemanagt bzw. verfolgt. Der in den 8A und 8B gezeigte
Werkzeugaufrufprozess wird unten beschrieben.
-
Gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Werkzeuglebensdauer
verwaltet. Wenn ein zugeordnetes Werkzeug gemäß einem
T-Code in den Schritten 109, 111 aufgerufen wird,
wird daher ein Werkzeug, dessen Lebensdauer nicht verstrichen ist,
in der Werkzeuggruppe gesucht, die von dem T-Code dargestellt wird,
und wird im Schritt 129 zugeordnet.
-
Es
wird dann im Schritt 130 bestimmt, ob ein Werkzeug an der
Spindelseitenbereitschaftsposition P2 ist oder nicht. Wenn ein Werkzeug
an der Spindelseitenbereitschaftsposition P2 ist (JA im Schritt 130), dann
wird das Werkzeug aus der Spindelseitenbereitschaftsposition P2
entfernt und im Schritt 131 in einem Magazin gespeichert.
Das zugeordnete Werkzeug wird im Schritt 132 zur Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 transportiert. Wenn kein Werkzeug an der Spindelseitenbereitschaftsposition
P2 ist (NEIN im Schritt 130), dann wird das zugeordnete Werkzeug
im Schritt 132 zur Spindelseitenbereitschaftsposition P2
transportiert.
-
Im
Schritt 133 wird bestimmt, ob die Adresse des zugeordneten
Werkzeugs im Untermagazin 6 ist oder nicht. Wenn die Adresse
des zugeordneten Werkzeugs im Untermagazin 6 ist (JA im
Schritt 133), dann wird im Schritt 134 bestimmt,
ob der zugeordnete T-Code im Befehlsspeicher 36 gespeichert
ist oder nicht.
-
Wenn
der zugeordnete T-Code im Befehlsspeicher 36 gespeichert
ist (JA im Schritt 134), dann wird im Schritt 135 bestimmt,
ob ein existierendes Werkzeug an einer neuen Adresse gelagert ist,
die durch einen Adressbefehl für das Hauptma gazin 5 zugewiesen
ist, oder nicht. Wenn ein existierendes Werkzeug an der neuen Adresse
im Hauptmagazin 5 gelagert ist (JA im Schritt 135),
dann wird das existierende Werkzeug, das an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
ist, im Schritt 136 zu der Adresse bewegt, an der das zugeordnete
Werkzeug im Untermagazin 6 gelagert war, und die Adresse
des bewegten Werkzeugs wird auf die Adresse des zugeordneten Werkzeugs
geändert. Dann wird die Adresse des zugeordneten Werkzeugs
im Schritt 137 auf die neue Adresse im Hauptmagazin 5 gewechselt. Der
Werkzeugaufrufprozess ist nun beendet.
-
Wenn
die Adresse des zugeordneten Werkzeugs nicht im Untermagazin 6 ist
(NEIN im Schritt 133), oder wenn der T-Code des zugeordneten
Werkzeugs nicht im Befehlsspeicher 36 gespeichert ist (NEIN
im Schritt 134), dann wird der Werkzeugaufrufprozess beendet.
-
Wenn
kein existierendes Werkzeug an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
ist (NEIN im Schritt 135), dann springt die Steuerung zum
Schritt 137, bei dem die Adresse des zugeordneten Werkzeugs
auf die neue Adresse im Hauptmagazin 5 geändert
wird.
-
In
dieser Weise ändert die Einstellungswechselvorrichtung 37 die
Werkzeugdaten des zugeordneten Werkzeugs so, dass das Werkzeug,
welches von dem im Befehlsspeicher 36 gespeicherten T-Code
bezeichnet wird, an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
wird, die von dem Adressbefehl zugewiesen bzw. bezeichnet wird.
-
Beispielsweise
werden die Adresse eines Werkzeugs (des Werkzeugs mit der Nummer: T11000),
welches von einem T-Code (”T1000”) bezeichnet
wird, und die Adresse eines anderen Werkzeugs miteinander getauscht
werden. Weiterhin werden die Adresse eines Werkzeugs (eines Werkzeugs mit
der Nummer T12000), das mit einem T-Code (”T2000”)
bezeichnet wird, und die Adresse eines anderen Werkzeugs ebenfalls
miteinander getauscht.
-
Die
Adressen dieser zugeordneten Werkzeuge (T11000, T12000), d. h. die
alten Adressen im Untermagazin 6, werden auf die neuen
Adressen im Hauptmagazin 5 gewechselt. Als eine Folge können die
zugeordneten Werkzeuge (T11000, T12000) nun an den neuen Adressen
im Hauptmagazin 5 gelagert werden. Die Adressen der zugeordneten
Werkzeuge im Untermagazin 6 und die Adressen der Werkzeuge im
Hauptmagazin 5 ersetzen einander somit.
-
Wiederum
mit Bezug auf die 7A und 7B wird
im Schritt 113 bestimmt, ob das erste Werkstück
von den Werkstücken, die im Bearbeitungsprozess bearbeitet
werden sollen, vollständig bearbeitet worden ist, oder
nicht. Wenn das erste Werkstück noch nicht vollständig
bearbeitet worden ist (NEIN im Schritt 113), dann geht
die Steuerung zurück zum Schritt 110 und ein anderes
zugeordnetes Werkzeug oder ein existierendes Werkzeug, das im Hauptmagazin 5 gelagert
ist, wird aufgerufen, um das erste Werkstück zu bearbeiten.
-
Die
Schritte 110 bis 113 werden wiederholt, um vollständig
das erste Werkstück von den Werkstücken zu bearbeiten,
die in dem Bearbeitungsprozess bearbeitet werden sollen. Zu diesem
Zeitpunkt sind alle Werkzeuge, die in dem Bearbeitungsprozess verwendet
werden sollen, im Hauptmagazin 5 gesammelt und gelagert
worden.
-
Anders
gesagt, die zugeordneten Werkzeuge, die im Untermagazin 6 gelagert
gewesen sind, sind im Hauptmagazin 5 umgeordnet worden.
Die existierenden Werkzeuge, die im Hauptmagazin 5 gelagert
gewesen sind, die bei dem Bearbeitungsprozess verwendet werden,
bleiben im Hauptmagazin 5 gelagert.
-
Wenn
das erste Werkstück vollständig bearbeitet worden
ist (JA im Schritt 113), dann wird im Schritt 114 ein
nächstes Werkstück aufgerufen. Dann wird im Schritt 122 bestimmt,
ob die Lebensdauer des Werkzeugs verstrichen ist oder nicht. Wenn
die Lebensdauer des Werkzeugs nicht verstrichen ist (NEIN im Schritt 122),
dann wird die Abfolge vom Schritt 115, in dem ein zugeordnetes
Werkzeug vom Hauptmagazin 5 zur Hauptspindel 2 aufgerufen
wird, um das Werkstück zu bear beiten, zum Schritt 119 ausgeführt,
in dem bestimmt wird, ob es ein nächstes Werkstück
gibt, welches bearbeitet werden soll, oder nicht.
-
Wenn
es ein nächstes zu bearbeitendes Werkstück gibt
(JA im Schritt 119), dann geht die Steuerung zurück
zum Schritt 114. Wenn es kein nächstes zu bearbeitendes
Werkstück gibt (NEIN im Schritt 119), dann wird
das Werkzeugumordnungsverfahren zum Ende gebracht.
-
Wenn
die Lebensdauer des Werkzeugs verstrichen ist (JA im Schritt 122),
dann werden die Werkzeugdaten eines Reservewerkzeugs in der zugeordneten
Werkzeuggruppe geändert, welche das Werkzeug mit der verstrichenen
Lebensdauer aufweist. Das Reservewerkzeug wird nun umgeordnet, so
dass es an der neuen Adresse im Hauptmagazin 5 gelagert
werden wird, an der das Werkzeug mit der verstrichenen Lebensdauer
gelagert gewesen ist.
-
Das
Reservewerkzeug, welches im Untermagazin 6 gelagert ist,
wird zur Spindelseitenbereitschaftsposition P2 gerufen und wird
dann mit dem Werkzeug ausgetauscht, dessen Lebensdauer verstrichen
ist, und wird angewendet, um das Werkstück zu bearbeiten.
Danach wird das Reservewerkzeug zu der Adresse (dem Werkzeuglagersockel 10)
des Werkzeugs, dessen Lebensdauer verstrichen ist, im Hauptmagazin 5 transportiert
und das Werkzeug mit der verstrichenen Lebensdauer wird im Schritt 123 zu der
Adresse des Reservewerkzeugs im Untermagazin 6 transportiert.
-
Die
Einstellungswechselvorrichtung 37 wechselt die Adresse
im Untermagazin 6 des Reservewerkzeugs in der Werkzeuggruppe,
die das Werkzeug mit der verstrichenen Lebensdauer aufweist, im Schritt 124 auf
die neue Adresse im Hauptmagazin 5. Die neue Adresse im
Hauptmagazin 5 ist vorzugsweise die gleiche, wie die Adresse,
an der das Werkzeug mit der verstrichenen Lebensdauer im Hauptmagazin 5 gelagert
war.
-
Das
Werkzeug wird nun umgeordnet, wobei das Reservewerkzeug im Untermagazin 6 und
das Werkzeug mit der verstrichenen Lebensdauer im Hauptmagazin 5 durch
einander ersetzt werden. Danach wird das Reservewerkzeug durch den
automatischen Werkzeugwechsler zwischen dem Hauptmagazin 5 und
der Werkzeugmaschine 1 gewechselt.
-
Dann
geht die Steuerung zum Schritt 115, in dem ein weiteres
zugeordnetes Werkzeug (oder ein weiteres Reservewerkzeug) vom Hauptmagazin 5 aufgerufen
wird, um das Werkstück zu bearbeiten, wonach die Sequenz
bis zum Schritt 119 ausgeführt wird.
-
In
der in den 7A und 7B gezeigten Sequenz
werden das Werkzeug mit der abgelaufenen Lebensdauer und das Reservewerkzeug
miteinander in den Schritten 123, 124 ausgetauscht,
wenn die Lebensdauer eines Werkzeugs abläuft, und zwar getrennt
vom Aufruf des Reservewerkzeugs. Jedoch können das Werkzeug
mit der verstrichenen Lebensdauer und das Reservewerkzeug miteinander
ausgetauscht werden, während das Reservewerkzeug aufgerufen
wird.
-
Im
letzteren Fall werden die Werkzeuge umgeordnet, nachdem das Reservewerkzeug
vom Untermagazin 6 in den Schritten 115, 117 zur
Hauptspindel 2 aufgerufen wurde. Dann ersetzen das Reservewerkzeug
im Untermagazin 6 und das Werkzeug mit der abgelaufenen
Lebensdauer im Hauptmagazin 5 einander.
-
Gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel können die Werkzeuge
in einer Werkzeuggruppe zur Ausführung einer Art eines
Bearbeitungsvorganges leicht umgeordnet werden, und ein Werkzeug
mit abgelaufener Lebensdauer und ein Reservewerkzeug können
miteinander durch das Zuordnen eines T-Codes einer Werkzeuggruppe
zur Ausführung einer Art eines Bearbeitungsvorgangs und
eines Adressbefehls für das Hauptmagazin 5 ausgetauscht
werden, auch wenn der Bediener nicht die jeweiligen T-Codes der
Werkzeuge in der Werkzeuggruppe zum Zweck des Umordnens der Werkzeuge
in der Werkzeuggruppe zuordnet.
-
Wenn
die Lebensdauer eines Werkzeugs in einer Werkzeuggruppe aufgrund
von wiederholten Bearbeitungsprozessen abläuft, wird das
Werkzeug mit der abgelaufenen Lebensdauer zum Untermagazin 6 transportiert
und ein Reservewerkzeug, welches im Untermagazin 6 gelagert
ist und in der Werkzeuggruppe enthalten ist, wird zum Hauptmagazin 5 geliefert.
Während dieser Zeit unterbricht die Werkzeugmaschine 1 nicht
ihren Bearbeitungsprozess sondern kann kontinuierlich betrieben
werden. Die Werkzeugmaschine 1 kann somit einen unbeaufsichtigten
Betrieb für eine lange Zeitperiode ausführen, ohne
nachteilig durch die Zykluszeiten der Werkzeuge beeinflusst zu werden.
-
Sobald
die Lebensdauer eines Werkzeugs verstreicht, werden folglich das
Werkzeug mit der verstrichenen Lebensdauer und ein Reservewerkzeug
automatisch miteinander ausgetauscht. Daher ist es nicht nötig,
alle Reservewerkzeuge zuvor im Hauptmagazin 5 anzuordnen,
sondern eine erforderliche Anzahl von Reservewerkzeugen kann im
Untermagazin 6 gehalten werden, welches an einer Position
entfernt vom automatischen Werkzeugwechsler 4 angeordnet
ist.
-
Während
das Werkzeugumordnungsverfahren gemäß dem zweiten,
in den 7A bis 8B gezeigten
Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, kann eine
andere Bearbeitungssitzung zeitweise eingefügt werden und
auf der Werkzeugmaschine 1 ausgeführt werden,
und nachdem die andere Bearbeitungssitzung beendet ist, kann das
Werkzeugumordnungsverfahren wieder aufgenommen werden.
-
Während
Werkstücke aufeinander folgend in einem Bearbeitungsprozess
gemäß dem Werkzeugumordnungsverfahren bearbeitet
werden, beispielsweise in der Sequenz der Schritte 107b bis 119 oder der
Sequenz von den Schritten 129 bis 137, können insbesondere
ein oder mehrere Werkstücke von unterschiedlicher Art in
einem Bearbeitungsprozess bearbeitet werden, der identisch mit dem
anderen Bearbeitungsprozess sein kann oder anders als dieser sein
kann.
-
Gemäß den
ersten bis zweiten Ausführungsbeispielen, wie sie oben
beschrieben wurden, können diese Werkzeuge in einer kurzen
Zeitperiode zur Hauptspindel 2 gerufen werden, da alle
Werkzeuge, die in einem Bearbeitungsprozess verwendet werden sollen,
im Hauptmagazin 5, 5a gesammelt sind.
-
Sowohl
ein T-Code eines Werkzeugs (oder einer Werkzeuggruppe), das bzw.
die in dem Untermagazin 6, 6a gelagert ist, als
auch ein neuer Adressbefehl (Aufnehmernummer) für das Hauptmagazin 5, 5a können
entweder manuell durch den Bediener oder durch ein Programm zugeordnet
werden.
-
Es
ist keine spezielle Vorrichtung oder ein komplexes Programm zum
Umordnen der Werkzeuge erforderlich und die Werkzeuge können
einfach umgeordnet werden. Wenn ein T-Code eines Werkzeugs (oder
einer Werkzeuggruppe) und ein neuer Adressbefehl (Aufnehmernummer)
für das Hauptmagazin 5, 5a manuell durch
den Bediener zugeordnet werden, dann muss nicht das existierende
Bearbeitungsprogramm geändert werden. Da der Prozess der
manuellen Zuordnung leicht auszuführen ist, muss der Bediener
nicht gut ausgebildet sein.
-
Wenn
die T-Codes der Werkzeuge aufeinanderfolgend durch das Bearbeitungsprogramm
registriert werden, und die Adressbefehle (Aufnehmernummern), die
umgeordnet werden können, automatisch von den Programmbefehlen
eingestellt werden, dann kann die Werkzeugmaschine 1 einen
unbeaufsichtigten Betrieb ausführen, da keine Einwirkung
eines Bedieners erforderlich ist.
-
Obwohl
gewisse bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben worden sind, sei bemerkt, dass
verschiedene Veränderungen und Modifikationen daran vorgenommen
werden können, ohne vom Umfang der beigefügten
Ansprüche abzuweichen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2003-145379 [0007, 0009]