JP2882534B2 - ターニングセンタの工具呼出装置内臓型数値制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、旋削加工を主にするターニングセンタに
おいて、工具呼出装置を内蔵した数値制御装置（以下、
NC装置）に関する。更に詳しくは、工具に関するデータ
をすべて、NC装置内で処理するターニングセンタの工具
呼出装置内蔵型数値制御装置に関する。

［従来技術］ NC旋盤の工具機能はＴ機能と呼ばれており、そのプロ
グラム指令は通常Ｔに続く４桁の数値で定義される。最
初の２桁でタレット刃物台の面の選択・割出し、後の２
桁で工具補正の組番号を選択する。この命令形を工具貯
蔵マガジン、タレット刃物台、自動工具交換装置（以
下、ATCという。）を有しながら、旋削加工を主に行う
ターニングセンタの加工プログラムを用いると、どの面
の工具と工具交換するかを指令することができない。

ATCを持つ工作機械としては、マシニングセンタがあ
るが、このマシニングセンタでは１個または２個の主鎖
とこの主鎖に対応して設けられる工具貯蔵マガジンの間
でＴ××M06の指令を実行することにより、ATCが工具交
換する方式が知られている。この方式でも、タレット刃
物台のどの工具取付け面（タレット刃物台面）に指令工
具を装着するかを指令することができない。また、前記
ターニングセンタはATCを有しているが加工能率の点か
らATC動作回数は極力少なくする必要がある。工具貯蔵
マガジン、タレット刃物台、ATCを有した前記ターニン
グセンタのATCは、主に次のような工具交換動作を行
う。

対照ワークに対する刃物台の工具の自動段取り替え
（刃物台の所定の工具取付け面に所定の工具を取り付け
るための自動段取り替え） 対象ワークに対する刃物台の不足工具の自動セッティ
ング（刃物台側になく、工具貯蔵マガジンにある工具を
刃物台側へ自動セッティング） 予備工具の自動セッティング 旋削加工主体の前記ターニングセンタにおいては、現
在のNC旋盤とプログラムフォーマットがほぼ同じあるこ
とが加工プログラムの簡素化、加工プログラムの作成の
容易さから要求される。そのうえ、工具装置部（主軸）
が１個または２個のマシニングセンタのプログラマブル
コントローラ（以下、PCという）のATCのシーケンスソ
フト量に比べターニングセンターのPCのシーケンスソフ
ト量は４〜５倍も必要となる。

また、従来のNC装置には、表示画面上に工具レイアウ
ト画面もなくタレット刃物台の工具取付け面番号、マガ
ジンのポット番号、工具番号、工具オフセット番号の管
理をオペレータが神経を使ってプログラムする必要があ
る。メンテナンスする者も工具の移動をＴコード指令の
数ブロック先までさかのぼって判定しないと正確な判断
ができない。特に、自動工具交換動作中に非常停止した
場合には、復帰に手間を要する。

NC装置は加工プログラム内にＴコード指令があるとＴ
コード指令の信号をPCに送り、その信号を受取ったPCが
PC内部に記憶したプログラムによりＴコード指令の内容
を解読しタレット刃物台またはATCの駆動機構などに指
令を発している。このためATCの動作に異常を生じた場
合にはPCのシーケンスプログラムの内容により状況を判
断する必要があるため、熟練者でないと処理できない。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、前記したような技術的背景のもとに発明
されたものであり、次の目的を達成するものである。

この発明の目的は、PCのシーケンスソフト（プログラ
ム）にATC動作を負担させる割合を軽減させたターニン
グセンタの工具呼出装置内蔵型数値制御装置を提供する
ことにある。

この発明の他の目的は、NC装置内にすべての工具に関
するオペレーションシステム（OS）、すなわち工具レイ
アウト、工具寿命などの工具管理、工具オフセットメモ
リ管理、ATCモニターを内蔵し、オペレータの操作性お
よびメンテナンス性を向上させたターニングセンタの工
具呼出装置内蔵型数値制御装置を提供することにある。

［前記課題を蟹決するための手段］ 前記課題を解決するために次のような手段を採用す
る。

第１の発明のターニングセンタの工具呼出装置内蔵型
数値制御装置は、タレット刃物台と工具貯蔵マガジンと
を有し回転工具、非回転工具を自動工具交換装置によっ
て自動工具交換して加工するために、動作部位を数値制
御するための数値制御装置とシーケンス制御するための
プログラマブルコントローラとを備えたターニングセン
タにおける数値制御装置であって、 前記回転工具、非回転工具の前記タレット刃物台およ
び前記工具貯蔵マガジンの工具配置を記憶保持するため
の工具レイアウトメモリと、 前記回転工具、非回転工具の種別を工具番号に対応さ
せて記憶保持するための工具ファイルメモリと、 Ｔコードの後にタレット刃物台面番号、工具番号、工
具補正番号を所定の順序で並べたフォーマットの工具コ
ード指令が指令されたとき、前記工具レイアウトメモリ
の前記工具配置と、前記工具ファイルメモリに記憶され
た前記種別に基づいて、前記タレット刃物台および前記
工具貯蔵マガジンに配設された前記回転工具、非回転工
具の工具呼出のための工具位置の特定、特定された前記
タレット刃物台面に前記回転工具が取付け可能か否かの
状態の判断を含む処理を行うとともに、前記数値制御装
置と前記プログラマブルコントローラとの間で前記処理
結果に基づいて工具呼出のための信号の入出力処理を行
う工具呼出プログラムを記憶している工具呼出プログラ
ムメモリと、 前記各メモリを統轄制御するための中央処理とを有す
る。

第２の発明のターニングセンタの工具呼出装置内蔵型
数値制御装置は、タレット刃物台と工具貯蔵マガジンと
を有し回転工具、非回転工具を自動工具交換装置によっ
て自動工具交換して加工するために、動作部位を数値制
御するための数値制御装置とシーケンス制御するための
プログラマブルコントローラとを備えたターニングセン
タにおける数値制御装置であって、 前記回転工具、非回転工具の前記タレット刃物台およ
び前記工具貯蔵マガジンの工具配置を記憶保持するため
の工具レイアウトメモリと、 Ｔコードの後にタレット刃物台面番号、工具番号、工
具補正番号を所定の順序で並べたフォーマットの工具コ
ード指令が指令されたとき、前記工具レイアウトメモリ
に記憶された前記工具配置に基づいて、前記タレット刃
物台および前記工具貯蔵マガジンに配設された前記回転
工具、非回転工具の工具呼出のための工具位置の特定を
含む処理を行うとともに、前記数値制御装置と前記プロ
グラマブルコントローラとの間で前記処理結果に基づい
た工具呼出のための信号の入出力処理を行う工具呼出プ
ログラムを記憶している工具呼出プログラムメモリと、 前記数値制御装置と前記プログラマブルコントローラ
との間の工具データおよび自動工具交換に関する信号を
モニターするための前記工具データおよび前記工具交換
に関する信号の状態を記憶しているATCモニターメモリ
と、 このATCモニターメモリの記憶内蔵を表示するための
表示手段と、 前記各手段および前記各メモリを統轄制御するための
中央処理手段とを有する。

前記第１又は第２の発明のターニングセンタの工具呼
出装置内蔵型数値制御装置において、 前記工具呼出プログラムメモリは、前記工具コード指
令により工具呼出を行うとき、自動工具交換原点位置に
前記タレット刃物台を移動させる軸移動を自動的に行う
ステップと、自動工具交換動作の各動作サイクルのフラ
グを前記工具コード指令とともに前記プログラマブルコ
ントローラに出力するステップとを含む工具呼出プログ
ラムを記憶している工具呼出プログラムメモリである。

［作 用］ タレット刃物台と工具貯蔵マガジンとを有し回転工
具、非回転工具を自動工具交換して加工するターニング
センタにおいて、工具レイアウトメモリに回転工具、非
回転工具のタレット刃物台および工具貯蔵マガジン内で
の配置を示す工具番号を記憶保持し、工具ファイルメモ
リに回転工具、非回転工具の種別を工具番号に対応して
記憶し、これらを中央処理手段で統括制御し、これらを
工具呼出プログラムメモリ内のプログラムにしたがって
動作させるターニングセンタの工具呼出装置内蔵型数値
制御装置である。

工具呼出プログラムメモリ内の工具呼出プログラム
は、Ｔコードの後にタレット刃物台面番号、工具番号、
工具補正番号を所定の順序で並べたフォーマットの工具
コード指令で、タレット刃物台および工具貯蔵マガジン
に配設された前記回転工具、非回転工具の工具呼出を行
うとともに、数値制御装置とプログラマブルコントロー
ラとの間で工具呼出のための信号の入出力処理を行う。
工具呼出プログラムにより、Ｔコード指令を行うだけで
プログラムできるのでオペレータの負担が少なくするこ
とができる。

ATCモニターメモリは、数値制御装置とプログラマブ
ルコントローラとの間の工具データおよび自動工具交換
に関するプログラマブルコントローラの信号の状態をモ
ニターしたデータを記憶するためのものである。このAT
Cモニターメモリの記憶内容は、表示手段に表示するこ
とができるので保守が容易である。

［実施例］ ［工具交換装置］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明す
る。第４図は、この発明をターニングセンタの工具の制
御に適用した実施例を示す。ベッド20は、鋳物で作られ
た構造体で通常工作機械で使用されているものである。
ベッド20の上面には、Ｚ軸線方向に２本のＺ軸案内面2
1,21が設けてある。Ｚ軸案内面21,21は、工作機械が設
置されている床と平行な面である。このＺ軸案内面21,2
1上には、往復台22が移動自在に載置されている。往復
台22上には、コラムスライド23がＺ軸軸線と直交する方
向すなわちＹ軸線方向に設けてある。

Ｙ軸線方向の移動平面は、Ｚ軸案内面21,21と平行な
平面である。コラムスライド23上には、クロス本体24が
Ｘ軸線方向に摺動自在に設けてある。クロス本体24の下
面には、送りねじがねじ込んである。送りねじの一端
は、タイミングベルトを介してＸ軸サーボモータ（図示
せず）により回転駆動される。

クロス本体24上には、複数の工具を円周上に配置した
タレット刃物台25が設けてある。タレット刃物台25は、
必要な工具を使用位置（加工位置）または工具交換装置
に位置させるために回転割出しされる。また、コラムス
ライド23上には、交換アーム26が設けてある。更に、コ
ラムスライド23には、工具を貯蔵保管する工具貯蔵マガ
ジン27が搭載してある。Ｚ軸案内面21,21と直角である
ベッド20の面上、すなわち垂直面には、心押台28がＺ軸
線方向に摺動自在に設けてある。

心押台28と対向する位置には、主軸台29が設けてあ
る。主軸台29内には、主軸30が回転自在に支持してあ
る。主軸30の一端には、ワークチャックが設けてあり、
他端にはプーリ31が固定してある。一方、主軸駆動モー
タ32の出力軸には、プーリ33が固定してある。プーリ33
とプーリ31との間にＶベルト34が架け渡してあり、プー
リ31は、Ｖベルト34を介して主軸駆動モータ32により回
転駆動される。

主軸台29には、Ｃ軸制御ユニット35が載せてある。Ｃ
軸制御ユニット35内には、Ｃ軸制御モータ36が内蔵され
ており、この回転駆動力は歯車伝動機構を介して主軸30
の角度位置を制御する。往復台22には、Ｚ軸送りねじが
ねじ込んである。Ｚ軸送りねじ37の一端は、Ｚ軸サーボ
モータ38の出力軸に固定されている。Ｚ軸サーボモータ
38の回転駆動力は、往復台22をＺ軸案内面21.21上を移
動させて駆動する。

往復台22上には、コラムスライド23がＹ軸方阿に摺動自
在に載置してある。コラムスライド23の下面には、Ｙ軸
送りねじ（図示せず）がねじ込んである。Ｙ軸送りねじ
の駆動は、Ｙ軸サーボモータ（図示せず）の一端に直結
してありこのモータで駆動される。交換アーム（以下、
アームという）26は、両端に工具グリップ39が形成して
ある。アーム26は、タレット刃物台25等との間で工具を
交換するとき180度回転して交換する。

アーム移動台40は、コラムスライド23上に設けられて
おり摺動台（図示せず）上を摺動自在に移動される。摺
動台上のアーム移動台40の駆動は、油圧シリンダー（図
示せず）により行う。アーム移動台40は、タレット刃物
台25と工具貯蔵マガジン27間を往復する。工具貯蔵マガ
ジン27は、円盤状のものでありＺ軸方向と平行に設けて
ある。工具貯蔵マガジン（以下、マガジンという。）27
には、外周に複数の工具がＹ軸線方向に挿入してあり、
使用する工具を必要位置に割出す。

タレット刃物台25の外周位置には、複数の工具が配置
してある。工具は、旋削加工用固定具と、穴明け、タッ
ピングなどのための回転工具とからなっている。この工
具のクランプ・アンクランプ動作は、内蔵した皿ばね、
コイルばね等ばね部材、油圧シリンダーなどで行なわれ
る。更に、アーム26は、マガジン27との間で工具を交換
するときは、マガジン27側へ直線移動（矢印ａ）し、更
に90度回転（矢印ｂ）した後、工具をつかみ180度旋回
してマガジン27との間で工具を交換する。タレット刃物
台25との間の交換は、アーム26がタレット刃物台25側に
移動し、タレット刃物台25の工具をつかみ180度旋回し
て工具を交換する。なお、これらの詳細な工具交換動作
および機構は、周知の技術でありここでは省略する。

［工具呼出装置］ 第１図は、工具呼出装置を内蔵したNC装置15の概要を
示す機能ブロック図である。CPU（中央処理装置）１に
は、バス２を介して入出力機器、メモリなどが接続され
ている。CRT、キーボード５は、インタフェイス３を介
して接続されている。CRT4は、プログラムの確認、修正
のときに表示する表示装置である。キーボード５は、そ
のための入力装置である。システムプログラムメモリ６
は、数値制御装置全体を稼働させるためのOSプログラ
ム、システムプログラムが記憶されている。

加工プログラムメモリ７は、機械加工のための位置情
報、加工条件（主軸回転数、送り速度情報など）の加工
プログラムが記憶保持されている。工具呼出プログラム
メモリ８は、後述する工具管理、NC装置15とPC14との間
の信号の入出力のためのプログラムである。

工具ファイルメモリ９は、工具の通し番号、種別。寿
命時間の設定、使用時間などを設定記憶し、必要に応じ
て書き換えて記憶するためのメモリである。補正ファイ
ルメモリ10は、工具ごとにX,Y,Z軸方向の工具（刃先）
位置の補正と、ノーズ半径など工具に関する補正値を記
憶保持するためのメモリである。

補正値には、補正番号が付されており、工具を選択す
るたびに補正番号を選択してその工具に応じた補正を行
う。工具レイアウトメモリ11は、タレット刃物台25など
の工具取付け面（タレット刃物台面）にまたは、マガジ
ン27のどのポットにどの工具が取り付けてあるかを記憶
しておくメモリである。ATCモニターメモリ12は、NC装
置15とPC14間の工具データおよび自動工具交換に関する
入出力信号をモニターするために、工具データおよび自
動工具交換に関する信号の状態を記憶しているメモリで
ある。ATCモニターメモリ12の内容を知るには、CRT画面
４に表示させてその内容を知ることができる。

オペレータは、画面を見ながら動作状況の確認および
段取り替え時のデータの変更が簡単に行える。ATC50
は、CPU1によりインタフェイス13を介してPC14から命令
され必要な動作を行う。NC装置15とPC14の間の信号のや
り遂りは、後述するような内容で行われる。

［Ｔコードの指令フォーマット］ 本実施例の場合、Ｔコード指令は下記の４通りを使
う。

Ｔコードの指令フォーマット （１）T99tt00 （２）Thhttxx （３）T900000 （４）T910000 意味内容 （１）のＴコード指令の意味は、tt工具をATC50の待
機位置に呼び出すためのプログラムである。

（２）のＴコード指令の意味は、タレット刃物台のhh
面にttの工具番号の工具を取り付け、hh面を加工位置に
割出しするためのプログラムである。

１≦hh≦（タレット刃物台の面数）,1≦tt≦Max（工
具本数） xxは、tt工具の補正データをメモリしている。補正フ
ァイルメモリ10の補正番号（No）を示す。

xx＝00時は、ttに等しい番号の補正データで工具位置
の補正がなされる。

（３）のＴコード指令の意味は、アームのマガジン対
向位置（以下、マガジン側という）側にある工具を、マ
ガジンの空のポットまたはタレットの刃物台の空の面の
ポットに返却する。ただし、このＴコード指令の場合
は、マガジンへの返却を優先する。

（４）のＴコード指令の意味は、アームのタレット刃
物台対向位置（以下、タレット刃物台側という）側の工
具を、マガジンの空ポットまたはタレット刃物台の空の
面に返却する。ただし、このＴコード指令の場合は、タ
レット刃物台への返却を優先する。

ただし、（３），（４）のプログラムは、保守、故障
のときなどに用いるものであり、通常は使用しないた
め、詳細内容について省略する。

［指令工具を工具交換の待機位置へ］ 第２図は、前記（１）の命令を実行するフロー図であ
る。前記したように、tt工具すなわち指令した工具を自
動工具交換するためATC待機位置に呼び出すための工具
呼出装置内蔵型NC装置15の動作フロー図である。ただ
し、ここでいう指令工具とは、指令工具が寿命などで使
えない場合にこれと代替する工具、すなわち予備工具も
含めた意味である。簡単のため予備工具の選択動作につ
いては省略した。

最初にATC50が工具交換サイクル動作中か否かをPC14
側からの信号により判断し（ステップP₁（以下ステップ
は略す））、動作中でなければ次にアーム26の一方、す
なわちタレット刃物台側に面した工具グリップ39が空か
否かをNC装置15内のメモリにフラグがあるか否かで判断
する（P₂）。工具を保有していれば、保有信号をNC装置
15からPC14側に送信し、自動工具交換不可能である旨の
信号を出す（P₃）。空であれば、タレット刃物台25に目
的とする指令工具（tt工具）があるか否かを探す（P₄,P
₅）。

タレット刃物台25側に目的とするtt工具がなければ、
アーム26のマガジン27側の工具グリップ39に目的とする
tt工具があるか否か判断する（P₆）。目的とする指令工
具（tt工具）が、タレット刃物台25やアーム26のマガジ
ン側の工具グリップ39にある場合には指令工具をATC待
機位置に呼出する必要がない。このため、Ｔコード指令
“T99t00"をNC装置15からPC14側に送信するが、PC14は
何も実行することなくＴコード指令を完了して
（P₁₅）、動作完了信号をPC14よりNC装置15側に送出す
る（P₁₆）。アーム26のマガジン27側の工具グリップ39
の中になければ、マガジン27の中に目的とするtt工具が
あるか否かを判断する（P₇,P₈）。

工具がなければ、どこにも工具がないということなの
で、フォーマットエラーとしてNC装置15からPC14側へ信
号を送信する（P₁₂）。指定したtt工具がマガジン27内
で発見できれば（P₈）、アーム26のマガジン27側の工具
グリップ39が空か否かをメモリのフラグで判断する
（P₉）。空でなければ、マガジン27内の空ポット番号を
探して（P₁₀,P₁₁）、NC装置15からPC14側に工具を入れ
る格納ポット番号を送る（P₁₃）。

マガジン27の指令工具のポット番号をNC装置15からPC
14側に送る（P₁₄）。NC装置15からPC14側へＴコード指
令“T99tt00"を送信し、PC14は指令工具をマガジン27よ
りATC待機位置へ工具交換する動作を実行する（P₁₅）。
動作完了信号がPC14からNC装置15に戻って動作完了とな
る（P₁₆）。なお、Ｔコード“T99tt00"の場合は工具交
換実行（P₁₅）を起動するとすぐに完了信号が戻ってく
る。また、ステップP₁₁で空ポットがない場合には、NC
装置からPC14側に指令工具サーチ不可の信号を送る（P
₁₂）。

［タレット刃物台面に工具を取り付け加工位置への割出
し］ タレット刃物台の指令取付け面（指令工具取付け面）
に指令工具を取付け加工位置へ指令工具を割出す動作で
ある。

第３図（ａ）、（ｂ）は、タレット刃物台25の目的と
する指令取付け面に目的とする指令工具を取付けてタレ
ット刃物台25の指令取付け面を加工位置に割出すための
NC装置15の動作フロー図である。最初にアーム26のタレ
ット刃物台25側の工具グリップ39が空か否か判断する
（P₁）。通常、タレット刃物台25側の工具グリップ39は
タレット刃物台25の工具取付け面に工具を取付けてATC
動作サイクルを終了しているので、工具グリップ39は空
であることを原則としている。

そのため、空でない状態は異常終了と判断し、詳記し
ないが、Ｔコードの指令フォーマット“T910000"で工具
を戻してから再スタートしてもらうためNC装置15からPC
14側へアラーム信号を送るとともにアラーム表示を行う
（P₂）。アーム26のタレット刃物台側工具グリップ39が
空であれば、次に指令工具ttが回転工具か否か判断する
（P₃）。次に指令工具を取付ける指令取付け面hhに回転
工具の取付けが可能か否かを判断する（P₄）。指令工具
が回転工具で指令取付け面が回転工具溶でない場合に
は、Ｔコード指令が異常であるためアラームであること
をNC装置15よりPC14側に送信するとともに表示部にアラ
ーム表示を行う（P₅）。

次に、タレット刃物台25の指令取付け面に取付けてあ
る工具が指令工具か否か判断する（P₆）。指令工具であ
れば、タレット刃物台25を割出して指令取付け面を加工
位置にすればよい旨のフラグをNC装置15よりPC14へ送出
する（P₇）。指令工具番号、指令取付け面番号をNC装置
15よりPC14へ送信する（P₈）。

Ｔコード指令“Thhttxx"をNC装置15よりPC14に送信
し、PC14はフラグ（P₇）に従ってタレット刃物台25を割
出し、指令取付け面を加工位置に割出し制御する。この
動作完了時に動作完了信号をNC装置15に送信してプログ
ラムを完了する（P₉,P₁₀）。

もし、ステップP₆において、指令取付け面にある工具
が指令工具でない場合にはステップP₁₁に進み、工具交
換動作中か否か判断する（P₁₁）。この判断はPC14から
工具交換サイクル中であれば信号を出力されているの
で、この信号で判断する。次にマガジン27内の工具を段
取りしているか否かを判断する（P₁₂）。この判断も段
取り中であればPC14から信号が出力されているのでこの
信号で判断する。

次に、指令工具が特殊工具でATC禁止の工具か否かを
判断する（P₁₃）。このATC禁止工具か否かは、工具ごと
にあらかじめ工具ファイルに登録してあるので、ATC禁
止工具をATC動作を指令した場合にはアラームとする（P
₁₄）。

もしATC禁止工具でなければ指令工具がタレット刃物
台25内にあるか否かを工具レイアウトメモリ11よりサー
チする（P₁₅）。タレット刃物台25内になければ、アー
ム26のマガジン27側の工具グリップ39が目的とする指令
工具を保持しているか否か判断する（P₁₇）。もしアー
ム26が指令工具を保持していなければアーム26のマガジ
ン27の側の工具グリップ39が空か否か判断する
（P₁₈）。

空でない場合には他の工具を保持していることになる
ので、この工具をマガジン27内に返す必要を生じるた
め、マガジン27内の空ポットを工具レイアウトメモリ11
から捜す（P₁₉,P₂₀）。空ポットがあれば、空ポット番
号をNC装置15からPC14に送信する（P₂₂）。

空ポットがない場合には、アラーム信号を送出してア
ラーム処理を行う（P₂₁）。もしステップP₁₇においてア
ーム26のマガジン27側の工具グリップ39の保持している
工具が指令工具の場合やステップP₁₈においてアーム26
のマガジン27側の工具グリップ39が空の場合にはマガジ
ン27内空ポットをさがす必要がないための各々ステップ
P₂₇,ステップP₂₃に進む。

マガジン27内に指令工具があるか否かを判断し、ある
場合には指令工具のマガジン27内ポット番号を送信する
（P₂₃,P₂₄,P₂₆）。もし指令工具がない場合には、ター
ニングセンタ内のどこにも指令工具が存在しないことに
なりアラーム処理を行う（P₂₅）。マガジン27より指令
工具を取出しタレット刃物台の指令取付け面へ取付ける
ATC動作が必要とする旨のフラグをNC装置15よりPC14側
へ送信する（P₂₇）。

もし、ステップP₁₆において、タレット刃物台25側に
指令工具がある場合にはステップP₂₈に進み、現在指令
取付け面の工具が回転工具か否かを判別する（P₂₈）。
回転工具である場合には、指令工具が現在取付いている
面が回転工具用取付け面であるか否かを判断する
（P₂₉）。もし指令取付け面への工具が回転工具で指令
工具の取付け面が回転工具用取付け面でない場合には、
マガジン27内より代替え工具（旋削工具：非回転工具）
を呼出し指令取付け面にある工具をマガジン27内に戻し
た後、指令工具をタレット刃物台25の指令取付け面に取
付ける工具交換サイクルになる旨のフラグをNC装置15よ
りPC14側に送信する（P₃₀）。

次に、代替え工具を探すためにアーム26のマガジン27
側の工具グリップが保持している工具が、旋削工具であ
るか否かを判断する（P₃₁）。もし旋削工具でない場合
には、マガジン27内より旋削工具をサーチし、旋削工具
の場合にはその工具のマガジン27のポット番号を、NC装
置15よりPC14に送信する（P₃₂,P₃₃,P₃₄）。マガジン27
内に旋削工具がない場合には、アラーム処理を行う（P
₄₁）。

もしステップP₂₈において指令取付け面にある工具が
回転工具でない場合やステップP₂₉において指令取付け
面にある工具が回転工具でない場合には、ステップP₄₀
に進み、タレット刃物台25の指令取付け面に取付けてあ
る工具と他の取付け面に取付けてある指令工具とをATC5
0で工具交換するサイクルとなる旨のフラグをNC装置よ
りPC14側に送信する（P₄₀）。

ステップP₃₅に進み、アーム26のマガジン27側の工具
グリップ39が空か否かを判断する（P₃₅）。空でない場
合には、その工具をマガジン27内に戻さないと工具交換
動作ができないためマガジン27内に空ポットがあるか否
かを判断し、ある場合にはその空ポット番号をNC装置15
よりPC14に送信する（P₃₆,P₃₇,P₃₈）。空ポットがない
場合にはアラーム処理を行う（P₄₂）。指令工具の取付
けてある取付け面番号をNC装置15よりPC14に送信する
（P₃₉）。

次に指令工具の番号、タレット刃物台の指令問付け番
号をNC装置15よりPC14に送信する（P₄₃）。ATC50により
工具交換動作させるため、X,Y,Zの各軸をATC原点へ軸移
動させる（P₄₄）。Ｔコード指令“Thhttxx"を実行する
指令をNC装置15よりPC14に送り各動作サイクルのフラグ
（P₂₇,P₃₀,P₄₀）に従ったATC動作のシーケンスをPC14が
各ATC駆動軸に実行させて工具交換動作を行う（P₄₅）。
PC14から動作完了信号が戻ってくるのを確認してプログ
ラムを終了する（P₄₆）。

上述したＴコード指令が正常に完了すると工具レイア
ウトメモリ、ATCモニターメモリの内容も書替えられ
る。

［発明の効果］ 以上、詳記したように、ATCを有するターニングセン
タにおいて、工具をT6桁のフォーマットで直接呼出す方
式としたためオペレータは従来のNC旋盤と同じイメージ
で工具レイアウトに神経をつかうことなくプログラムす
ることができる。また、タレット刃物台、マガジンとも
メモリ内では番地書き換え方式であるが、Thhttxxの指
令形態のため、タレット刃物台の工具レイアウトは、プ
ログラマのイメージ通りになる。

Ｔコード指令を行うだけで指令工具、指令取付け面
（指令タレット刃物台面）の状態を判断し、ATC動作の
可否、タレット刃物台の割出しの可否、ATC原点位置へ
の移動動作の可否をNC装置の工具呼出プログラム内で決
定するため、オペレータのプログラム時の負担も少なく
なった。回転工具を非回転工具用取付け面に指令してし
まうなどプログラムミスもチェックされるので安全性が
高まった。工具レイアウトメモリ、ATCモニターメモリ
の内容をNC装置の表示部に表示することができるため、
自動工具交換装置、タレット刃物台、マガジンなど工具
交換に関する保守を容易にすることができる。

工具呼出し指令（Ｔコード指令）に関するシーケンス
ソフトにおいてNC装置内に工具呼出プログラムメモリな
どを設け、PCがどちらかといえば不得意なデータの処
理、演算および判断機能をNC装置内で処理しPCの得意な
シーケンス部分をPC内で処理する方式としたためPCのシ
ーケンスソフトの軽減を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のターニングセンタの工具呼出装置内
蔵型数値制御装置の概要を示す機能ブロック図、第２図
は数値制御装置の動作を示すフロー図、第３図（ａ），
（ｂ）は数値制御装置の他の動作を示すフロー図、第４
図はターニングセンタの透視図である。 １……CPU、８……工具呼出プログラムメモリ、９……
工具ファイルメモリ、10……補正ファイルメモリ、11…
…工具レイアウトメモリ、12……ATCモニターメモリ、5
0……自動工具交換装置、15……工具呼出装置内蔵型数
値制御装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タレット刃物台と工具貯蔵マガジンとを有
   し回転工具、非回転工具を自動工具交換装置によって自
   動工具交換して加工するために、動作部位を数値制御す
   るための数値制御装置とシーケンス制御するためのプロ
   グラマブルコントローラとを備えたターニングセンタに
   おける数値制御装置であって、 前記回転工具、非回転工具の前記タレット刃物台および
   前記工具貯蔵マガジンの工具配置を記憶保持するための
   工具レイアウトメモリと、 前記回転工具、非回転工具の種別を工具番号に対応させ
   て記憶保持するための工具ファイルメモリと、 Ｔコードの後にタレット刃物台面番号、工具番号、工具
   補正番号を所定の順序で並べたフォーマットの工具コー
   ド指令が指令されたとき、前記工具レイアウトメモリの
   前記工具配置と、前記工具ファイルメモリに記憶された
   前記種別に基づいて、前記タレット刃物台および前記工
   具貯蔵マガジンに配設された前記回転工具、非回転工具
   の工具呼出のための工具位置の特定、特定された前記タ
   レット刃物台面に前記回転工具が取付け可能か否かの状
   態の判断を含む処理を行うとともに、前記数値制御装置
   と前記プログラマブルコントローラとの間で前記処理結
   果に基づいた工具呼出のための信号の入出力処理を行う
   工具呼出プログラムを記憶している工具呼出プログラム
   メモリと、 前記各メモリを統轄制御するための中央処理手段と を有することを特徴とするターニングセンタの工具呼出
   装置内蔵型数値制御装置。
2. 【請求項２】タレット刃物台と工具貯蔵マガジンと有し
   回転工具、非回転工具を自動工具交換装置によって自動
   工具交換して加工するために、動作部位を数値制御する
   ための数値制御装置とシーケンス制御するためのプログ
   ラマブルコントローラとを備えたターニングセンタにお
   ける数値制御装置であって、 前記回転工具、非回転工具の前記タレット刃物台および
   前記工具貯蔵マガジンの工具配置を記憶保持するための
   工具レイアウトメモリと、 Ｔコードの後にタレット刃物台面番号、工具番号、工具
   補正番号を所定の順序で並べたフォーマットの工具コー
   ド指令が指令されたとき、前記工具レイアウトメモリに
   記憶された前記工具配置に基づいて、前記タレット刃物
   台および前記工具貯蔵マガジンに配設された前記回転工
   具、非回転工具の工具呼出のための工具位置の特定を含
   む処理を行うとともに、前記数値制御装置と前記プログ
   ラマブルコントローラとの間で前記処理結果に基づいて
   工具呼出のための信号の入出力処理を行う工具呼出プロ
   グラムを記憶している工具呼出プログラムメモリと、 前記数値制御装置と前記プログラマブルコントローラと
   の間の工具データおよび自動工具交換に関する信号をモ
   ニターするために前記工具データおよび前記工具交換に
   関する信号の状態を記憶しているATCモニターメモリ
   と、 このATCモニターメモリの記憶内容を表示するための表
   示手段と、 前記各手段および前記各メモリを統轄制御するための中
   央処理手段と を有することを特徴とするターニングセンタの工具呼出
   装置内蔵型数値制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記工具呼出プログラムメモリは、前記工具コード指令
   により工具呼出を行うとき、自動工具交換原点位置に前
   記タレット刃物台を移動させる軸移動を自動的に行うス
   テップと、自動工具交換動作の各動作サイクルのフラグ
   を前記工具コード指令とともに前記プログラマブルコン
   トローラに出力するステップとを含む工具呼出プログラ
   ムを記憶している工具呼出プログラムメモリであること
   を特徴とするターニングセンタの工具呼出装置内蔵型数
   値制御装置。