JPH0288138A - Replacement of tool - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 し発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は工具マガジンへの工具入替え方法に関する。[Detailed description of the invention] Purpose of invention] (Industrial application field) The present invention relates to a method for replacing tools into a tool magazine.
（従来の技術）
例えばＮＣ（数値制御）装置を備えた工作機械では加工
プログラムの実行により１加工作業が終了すると、工具
マガジンに収納されている各工具の入替え作業が行われ
る。この工具の入替え作業は、次の加工作業で必要な工
具に入替えするもので、工具の全て或いは一部が入替え
られる。ところで、この入替え作業は作業員のマニュア
ルにより行われたり、又自動的に行なっている。ここで
、自動的に行なう技術としては、補助工具マガジンを予
め用意してこの補助工具マガジンに次の加工作業で必要
な工具を収納し、加工作業終了後に工具自動入替え装置
によって入替え作業を行なう方法や、又工具マガジン全
体を交換して行なう方法がある。なお、工具マガジンの
ポット部分をカートリッジ式として工具の一部分を入替
える方式がある。(Prior Art) For example, in a machine tool equipped with an NC (numerical control) device, when one machining operation is completed by executing a machining program, each tool stored in a tool magazine is replaced. This tool replacement work is to replace a tool necessary for the next machining operation, and all or part of the tool is replaced. By the way, this replacement work is performed manually by a worker or automatically. Here, a technique for automatically performing this is to prepare an auxiliary tool magazine in advance, store the tools necessary for the next machining operation in this auxiliary tool magazine, and replace the tools with an automatic tool exchange device after the machining operation is completed. Alternatively, there is a method of replacing the entire tool magazine. Note that there is a method in which the pot portion of the tool magazine is a cartridge type and a portion of the tools is replaced.
しかしながら、以上のような入替えの技術では次のよう
な問題がある。先ず、マニュアルにより入替える方法で
は、入替え作業に時間がかかるうえに工具を収納するポ
ット位置を間違えることがある。一方、自動的に入替え
る方法では作業員よりも速く入替え作業ができるが、加
工作業の終了の後に工具入替えを行なうので、工具入替
えの段取り時間は短縮されるものの全く無くなるわけで
ない。又、工具マガジンを別の工具マガジンと交換する
方法では、装置全体が大規模化し、さらに製作コストが
高くなる。尚、工具マガジンに現在の加工作業で使用し
ている工具を収納するばかりでなく、次の加工作業で使
用する工具を収納する方法かあるが、この方法では次の
加工作業で使用する工具のポットを確保しなければらな
ず工具マガジンが大型化してしまう。However, the above replacement technique has the following problems. First, in the manual replacement method, it takes time to replace the tool, and the tool may be placed in the wrong pot position. On the other hand, with the automatic method of exchanging tools, the exchanging work can be done faster than by a worker, but since the tools are exchanged after the machining operation is completed, the setup time for tool exchanging is shortened but not completely eliminated. Furthermore, in the method of exchanging the tool magazine with another tool magazine, the entire device becomes large-scale and the manufacturing cost increases. There is a way to store not only the tools used in the current machining operation in the tool magazine, but also the tools to be used in the next machining operation. The tool magazine becomes larger because the pot must be secured.
（発明が解決しようとする課題）
以上のように段取り時間は短縮されるものの段取り時間
の間は加工作業を開始することができず、この段取り時
間を無くすことが要求されている。又、次の加工作業で
使用する工具を収納しようとすると工具マガジンが大型
化してしまう。(Problems to be Solved by the Invention) Although the setup time is shortened as described above, it is not possible to start machining work during the setup time, and there is a demand for eliminating this setup time. Furthermore, the tool magazine becomes larger when storing tools to be used in the next machining operation.
そこで本発明は、段取り時間を無くすことができかっ装
置を小型にできる工具入替え方法を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a tool replacement method that can reduce the size of the device without eliminating setup time.
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、工具マガジンに収納されている複数の工具を
加工プログラムに従って抜き取って所定の加工作業を行
なう工作機械の工具入替え方法において、現在実行して
いる加工プログラムと少なくとも次に実行する加工プロ
グラムとがら工具マガジンに収納されている各工具のう
ち次の加工作業で使用しない工具を検索し、この検索さ
れた次の加工作業で使用しない工具と次の加工作業で使
用する工具との工具入替え時間が、現在実行している加
工プログラムに基づいて使用されている工具での加工作
業時間よりも短いとき現在実行している加工作業中に工
具を入替える工具入替え方法である。[Configuration of the Invention (Means and Effects for Solving the Problems) The present invention provides a tool replacement method for a machine tool in which a plurality of tools stored in a tool magazine are extracted according to a machining program to perform a predetermined machining operation. Search for tools that will not be used in the next machining operation among the tools stored in the tool magazine, including the currently executed machining program and at least the next machining program, and do not use them in the next found machining operation. When the tool exchange time between the tool and the tool to be used in the next machining operation is shorter than the machining operation time with the tool being used based on the currently executing machining program During the currently executing machining operation This is a tool replacement method for replacing tools.
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は工具入替え方法を適用した工具人替え装置の全
体構成図である。同図において１はＮＣ装置であって、
このＮＣ装置１には多数のポット２を有する工具マガジ
ン３か備えられている。又、工具自動取替え装置４か備
えられ、ＮＣ装置１がら入替え実行指示を受けると工具
マガジン３に収納されている工具を入替えるものとなっ
ている。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a tool changing device to which the tool changing method is applied. In the figure, 1 is an NC device,
This NC device 1 is equipped with a tool magazine 3 having a large number of pots 2. Further, an automatic tool changing device 4 is provided, which changes the tools stored in the tool magazine 3 when receiving a replacement execution instruction from the NC device 1.
一方、５は工具データ処理装置であって、この工具デー
タ処理装置５にはＮＣデータファイル６及び工具データ
ファイル７が接続されている。このＮＣデータファイル
６には今回実行される加工プログラムの他に次に実行さ
れる加工プログラム、さらにその次に実行される加工プ
ログラムが記憶されている。又、工具データファイル７
には加工データ、又工具データとして工具コード番号、
ポット位置番号及び工具補正値データが記憶されている
。そして、工具データ処理装置５はＮＣＣブタファイル
から現在実行している加工プログラムと次に実行する加
工プログラムとを読み出してこれら加工プログラムから
現在工具マガジン３に収納されている各工具のうち次の
加工作業で使用しない工具を検索する検索機能と、工具
自動入替え装置４による工具人替え時間がＮＣ工作機械
における１つの工具での加工作業時間よりも短いときに
検索された工具と次の加工作業で使用する工具との入替
え実行指示をＮＣ装置１を通して工具自動入替え装置４
に送出する入替え指示機能を有している。具体的に工具
データ処理装置５の検索機能は現在実行している加工プ
ログラムで使用する各工具での各加工時間を算出して工
具データファイル７に記憶させるとともに各工具の使用
回数を求めて同データファイル７に記憶する機能を有す
る。なお、加工時間は加工データにおける座標値及び加
工速度から求められる。さらに、工具データ処理装置５
には、次の次に実行される加工プログラムから使用され
る工具を検出し、工具マガジン３から取り出された工具
のうち次の次で実行される加工プログラムで使用されな
い工具を不要工具と判定する機能を存している。なお、
ＮＣ装置１にはＣＲＴ表示装置８か接続されている。On the other hand, 5 is a tool data processing device, and an NC data file 6 and a tool data file 7 are connected to this tool data processing device 5. In addition to the machining program to be executed this time, the NC data file 6 stores a machining program to be executed next, and a machining program to be executed next. Also, tool data file 7
contains machining data, tool code number as tool data,
Pot position numbers and tool correction value data are stored. Then, the tool data processing device 5 reads the currently executed machining program and the next machining program from the NCC pig file, and uses these machining programs to select the next machining program for each tool currently stored in the tool magazine 3. There is a search function to search for tools that are not used in the work, and when the tool change time using the automatic tool change device 4 is shorter than the machining work time with one tool on the NC machine tool, the search function searches for tools that are not used in the work, and the tool that is searched for is used in the next machining work. The automatic tool exchange device 4 sends an instruction to execute the exchange of the tool to be used through the NC device 1.
It has a replacement instruction function to send to. Specifically, the search function of the tool data processing device 5 calculates each machining time for each tool used in the currently executed machining program, stores it in the tool data file 7, and calculates the number of times each tool is used. It has a function of storing data in the data file 7. Note that the machining time is determined from the coordinate values and machining speed in the machining data. Furthermore, the tool data processing device 5
To do this, tools to be used in the next machining program to be executed are detected, and tools taken out from the tool magazine 3 that will not be used in the next machining program to be executed are determined to be unnecessary tools. It has a function. In addition,
A CRT display device 8 is also connected to the NC device 1 .
次に上記の如く構成された装置での工具の入替え作用に
ついて第２図に示す入替え流れ図を参照して説明する。Next, the operation of exchanging tools in the apparatus constructed as described above will be explained with reference to the exchanging flowchart shown in FIG.
ステップＳ２において工具データ処理装置５はＮＣデー
タファイル６から現在ＮＣ装置１て実行されている加工
プログラムを読み出してこの加工プログラムから加工作
業に使用する各工具、例えばＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄを検出する
。なお、これら工具Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは加工プログラム中
の工具交換命令を解読して検出される。又、工具データ
処理装置５はステップＳ３においてＮＣデータファイル
６から次に実行される加工プログラムを読み出してこの
加工プログラムから加工作業に使用する各工具Ａ、Ｂ、
Ｅ、Ｆを検出する。そうして、工具ブタ処理装置５は検
出した現在の加工作業で使用する工具Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄと
次の加工作業で使用する各工具Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆとから現
在の加工作業で使用する工具のうち次の加工作業で使用
しない工具Ｃ，Ｄを検出する。さらに工具データ処理装
置５はステップｓ５において現在の加工プログラムで使
用する各工具Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの使用時間及びその使用回
数を算出する。なお、これら工具Ａ、Ｂ。In step S2, the tool data processing device 5 reads the machining program currently being executed by the NC device 1 from the NC data file 6, and detects each tool used in the machining operation, for example, A, B, C, and D from this machining program. do. Note that these tools A, B, C, and D are detected by decoding a tool exchange command in a machining program. Further, in step S3, the tool data processing device 5 reads the machining program to be executed next from the NC data file 6, and from this machining program, each tool A, B,
Detect E and F. Then, the tool processing device 5 selects the detected tools A, B, C, and D used in the current machining operation and the tools A, B, E, and F used in the next machining operation to determine the current machining operation. Detect tools C and D that will not be used in the next machining operation. Further, in step s5, the tool data processing device 5 calculates the usage time and number of times each tool A, B, C, and D used in the current machining program is used. Note that these tools A and B.
Ｃ，Ｄの使用時間は、工具データファイル７に記憶され
ている加工データを読み出し、この加エデタに記載され
ている座標値及び加工速度から算出される。そうして、
工具データ処理装置５はこれら現在の加工プログラムで
使用される各工具Ａ。The usage times of C and D are calculated from the coordinate values and machining speeds written in the machining editor by reading the machining data stored in the tool data file 7. Then,
The tool data processing device 5 processes each tool A used in these current machining programs.
Ｂ、Ｃ，Ｄ及びその使用時間、使用口数、さらに次の加
工プログラムで使用されない工具Ｃ，Ｄを工具データフ
ァイル７に記憶する。この状態に工具データ処理装置５
はステップＳ６において各工具ＣＤに対する入替え指示
をＮＣ装置１を通して工具自動人替え装置４に送出する
。ところで、現在実行されている加工プログラムにおい
て各工具Ａ、Ｂ、ＣＤの使用される順序が例えば「ＡＣ
−Ｂ−Ｄ−Ａ−Ｂ−ＡＪであれば、入替えの対象となる
各工具Ｃ，Ｄは各１回の使用回数となる。Tools B, C, and D, their operating time, and the number of tools used, as well as tools C and D that will not be used in the next machining program, are stored in the tool data file 7. In this state, the tool data processing device 5
In step S6, a replacement instruction for each tool CD is sent to the automatic tool changing device 4 through the NC device 1. By the way, in the machining program currently being executed, the order in which tools A, B, and CD are used is, for example, "AC
-B-D-A-B-AJ, each of the tools C and D to be replaced is used once.
そして、工具データ処理装置５はＮＣ装置１を通して各
工具Ｃ，Ｄのポット番号を読み取る。次に工具データ処
理装置５はステップｓ７において各工具Ｃ，Ｄか加工に
既に使用されたか、又は加工で使用中かを判断する。こ
の判断で工具Ｃが使用されると、工具データ処理装置５
はステップｓ８において工具Ｂて加工作業中に工具の入
替えに要する時間と工具Ｂての加工に要する残り時間と
を比較する。この判断で入替え時間が加工時間よりも長
ければ、工具データ処理装置５はＮＣ装置１を通して工
具自動入替え装置４に対して入替え実行の指令を送出す
る。かくして、工具自動入替え装置４は工具マガジン３
から工具Ｃを取り出して次の加工プログラムで使用され
る工具Ｅを工具マガジン３の工具Ｃが収納されていたポ
ット２に収納する。なお、ステップｓ８における判断で
工具Ｂでの加工時間が長く２本の工具を入替えるに要す
る時間よりも長ければ、工具データ処理装置５は２本の
工具を入替える指示を工具自動人替え装置４に送出する
。又、ステップｓ８における判断で入替え時間か加工時
間よりも短ければ、工具データ処理装置５は工具りでの
加工作業中に工具りの加工時間と入替え時間とを比較し
、入替え時間が加工時間よりも短ければ入替え実行の指
示を送出する。Then, the tool data processing device 5 reads the pot number of each tool C and D through the NC device 1. Next, in step s7, the tool data processing device 5 determines whether each of the tools C and D has already been used for machining or is currently being used for machining. If the tool C is used based on this judgment, the tool data processing device 5
In step s8, the time required for tool replacement during machining operation using tool B is compared with the remaining time required for machining using tool B. If it is determined that the replacement time is longer than the machining time, the tool data processing device 5 sends a command to the automatic tool replacement device 4 through the NC device 1 to execute the replacement. In this way, the automatic tool exchange device 4 is connected to the tool magazine 3.
The tool C is taken out and the tool E to be used in the next machining program is stored in the pot 2 in the tool magazine 3 where the tool C was stored. Note that if the judgment in step s8 is that the machining time with tool B is longer than the time required to replace the two tools, the tool data processing device 5 issues an instruction to replace the two tools to the automatic tool changer. Send to 4. If the judgment in step s8 is that the replacement time is shorter than the machining time, the tool data processing device 5 compares the machining time of the tool and the replacement time during machining work with the tool, and determines that the replacement time is shorter than the machining time. If it is also shorter, an instruction to execute the replacement is sent.
しかして、以上のようにして加工作業中の次の加工プロ
グラムで使用される工具との入替えが行われる。As described above, the tool is replaced with the tool to be used in the next machining program during the machining operation.
又、工具データ処理装置５は、ステップｓｌｏにおいて
ＮＣデータファイル６から次の次に実行される加工プロ
グラムを読み出してこの加工プログラムから使用される
工具を検出し、入替え作業において工具マガジン３から
取り出された工具ＣＤのうち次の次で実行される加工プ
ログラムで使用されない工具を不要工具と判定する。Further, the tool data processing device 5 reads the next machining program to be executed from the NC data file 6 in step slo, detects the tool to be used from this machining program, and detects the tool to be used when it is taken out from the tool magazine 3 in the replacement work. Among the tool CDs that have been added, tools that will not be used in the next machining program to be executed are determined to be unnecessary tools.
さらに工具データ処理装置５は上記の説明において入替
え作業の対象とならなかった各工具Ａ。Furthermore, the tool data processing device 5 processes each tool A that was not subject to replacement work in the above explanation.
Ｂに対してＮＣ装置１から寿命データを受取り、これら
工具Ａ、Ｂが寿命に達すると判断するとこれら工具Ａ、
Ｂに対して交換の指令を送出する。When the life data for tool B is received from the NC device 1 and it is determined that these tools A and B have reached the end of their lifespan, these tools A,
Sends an exchange command to B.
このように上記一実施例においては、現在実行している
加工プログラムと次に実行する加工プログラムとから工
具マガジン３に収納されている各工具のうち次の加工作
業で使用しない工具を検索し、この検索された工具と次
の加工作環て使用する工具とを工具入替え時間が１つの
工具での加工作業時間よりも短いときに入替えを実行す
るようにしたので、加工作業中に次の加工プロクラムで
使用する工具を入替えすることができる。従って、工具
入替えの段取りを全く無くすことができる。In this way, in the above embodiment, tools that will not be used in the next machining operation are searched among the tools stored in the tool magazine 3 from the currently executed machining program and the next machining program to be executed. Since the searched tool and the tool to be used in the next machining operation are exchanged when the tool exchange time is shorter than the machining time with one tool, the next machining operation is performed during the machining operation. It is possible to replace the tools used in the program. Therefore, the preparation for changing tools can be completely eliminated.
又、たとえ全く段取り時間を無くすことができなくても
非常に段取り時間を短縮できる。さらに工具マカジン３
は現状でよく大型化することもない。Furthermore, even if the setup time cannot be completely eliminated, the setup time can be significantly reduced. Furthermore, the tool Makazin 3
Currently, it does not often become large.
従って、工具マガジン３が小型で例えばポット数が１５
個で加工作業に必要な工具数が２０本の場合でも加工作
業中に入替え作業を行なって加工作業ができる。又、Ｃ
ＲＴ表示装置８が接続されているので、工具入替えの状
態をリアルタイムで表示させることができる。そして、
加工作業終了後に工具の入替え指示内容をＣＲＴ表示装
置８に表示させてマニュアルで入替え作業を行なうこと
もてきる。Therefore, the tool magazine 3 is small and the number of pots is 15, for example.
Even when the number of tools required for machining work is 20, the machining work can be performed by replacing the tools during the machining work. Also, C
Since the RT display device 8 is connected, the status of tool replacement can be displayed in real time. and,
After the machining work is completed, the contents of the tool replacement instruction may be displayed on the CRT display device 8 and the tool replacement work may be performed manually.
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、工
具データ処理装置５とＮＣ装置１とか離れている場合、
これら装置間のデータの伝送をフロッピーディスク等の
記憶媒体で行なってもよい。Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be modified without departing from the spirit thereof. For example, if the tool data processing device 5 and the NC device 1 are separated,
Data may be transmitted between these devices using a storage medium such as a floppy disk.
［発明の効果コ
以上詳記したように本発明によれば、段取り時間を無（
すことができかつ装置を小型にできる工具人替え方法を
提供できる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, setup time is eliminated (
It is possible to provide a method for changing tools that can be done easily and the device can be made compact.
第１図は本発明に係イっる工具入替え方法を適用した工
具入替え装置の一実施例を示す全体構成図、第２図は同
装置の入替え流れ図である。
１・・・ＮＣ装置、２・・・ポット、３・・・工具マガ
ジン、４・・・工具自動入替え装置、５・・・工具デー
タ処理装置、６・・ＮＣデータファイル、７・・・工具
データファイル、８・・・ＣＲＴ表示装置。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第１図FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a tool changing device to which a tool changing method according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a changing flowchart of the same device. 1... NC device, 2... Pot, 3... Tool magazine, 4... Tool automatic exchange device, 5... Tool data processing device, 6... NC data file, 7... Tool Data file, 8...CRT display device. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1
Claims (1)
ラムに従って抜き取って所定の加工作業を行なう工作機
械の工具入替え方法において、現在実行している加工プ
ログラムと少なくとも次に実行する加工プログラムとか
ら前記工具マガジンに収納されている各工具のうち次の
加工作業で使用しない工具を検索し、この検索された次
の加工作業で使用しない工具と次の加工作業で使用する
工具との工具入替え時間が、現在実行している加工プロ
グラムに基づいて使用されている工具での加工作業時間
よりも短いとき現在実行している加工作業中に工具を入
替えることを特徴とする工具入替え方法。In a tool replacement method for a machine tool in which a plurality of tools stored in a tool magazine are extracted according to a machining program to perform a predetermined machining operation, the tool magazine is extracted from the currently executed machining program and at least the next machining program to be executed. Search for tools that will not be used in the next machining operation among the tools stored in A tool replacement method characterized in that a tool is replaced during a currently executed machining operation when the machining operation time is shorter than the machining operation time with the tool being used based on the currently executed machining program.
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| JPH0288138A true JPH0288138A (en) | 1990-03-28 |
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Family Applications (1)
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| JP23801688A Expired - Fee Related JP2672595B2 (en) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | Tool replacement method |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| WO2020012547A1 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | 三菱電機株式会社 | Numerical control device |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP23801688A patent/JP2672595B2/en not_active Expired - Fee Related
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