JPH08187640A - 自動工具交換装置 - Google Patents

自動工具交換装置

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JPH08187640A
JPH08187640A JP7000492A JP49295A JPH08187640A JP H08187640 A JPH08187640 A JP H08187640A JP 7000492 A JP7000492 A JP 7000492A JP 49295 A JP49295 A JP 49295A JP H08187640 A JPH08187640 A JP H08187640A
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JP
Japan
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tool
magazine
transfer device
tools
machine
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JP7000492A
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Seisaku Odan
誠作 大段
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15539Plural magazines, e.g. involving tool transfer from one magazine to another
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15536Non-rotary fixed racks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械の稼働率を低下させることなく工具の交
換を行う。 【構成】 工具マガジン11とマシニングセンタ13と
の間に設けられ所定の工具12を一時保管する中間マガ
ジン14を設け、中間マガジン14とマシニングセンタ
13との間で工具12の受渡しを行なう工具交換装置1
6により工具交換を行なうと共に、マシニングセンタ1
3の加工中に工具搬送装置15によって工具マガジン1
1と中間マガジン14との間で工具12の受渡しを行な
うことで工具12の準備を行ない、工具12の搬送及び
工具交換に起因する機械本体の待ち時間をなくし、機械
の稼働率を低下させることなく工具の交換を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械に備
えられる自動工具交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】代表的な数値制御工作機械(NC工作機
械)であるマシニングセンタでは、多数の工具を用いて
各種加工が行なわれている。多数の工具は工具マガジン
に収納され、工具マガジンに収納されている工具は自動
工具交換装置(ATC)によってマシニングセンタに受
渡しされるようになっている。多数の工具が必要とされ
るマシニングセンタにおいては、省スペースの観点から
工具の格納位置が固定されて移動しない固定式の工具マ
ガジンが使用されることが多い。
【0003】固定式の工具マガジンを用いた従来の自動
工具交換装置を図2に基づいて説明する。図2には従来
の自動工具交換装置の全体構成を示してある。図に示す
ように、工具マガジン1には多数(100 本以上)の工具
2が収納され、工具マガジン1では工具2の格納位置が
固定されている。マシニングセンタ3と工具マガジン1
との間には中間ポット4が設けられ、中間ポット4には
一つの工具2が一時保管されるようになっている。工具
マガジン1には工具搬送装置5が設けられ、工具搬送装
置5によって中間ポット4と工具マガジン1との間の工
具2の受渡しが行なわれる。中間ポット4とマシニング
センタ3との間には工具交換装置6が設けられ、工具交
換装置6によって中間ポット4とマシニングセンタ3の
主軸7との間の工具2の受渡しが行なわれる。尚、中間
ポット4を使用せずに工具搬送装置5と工具交換装置6
との間で直接工具2の受渡しを行なう場合もある。
【0004】上述した自動工具交換装置では、マシニン
グセンタ3による加工中に、次に使用する工具2を工具
搬送装置5によって工具マガジン1から取り出して中間
ポット4に搬送する。加工が終了すると、主軸7の工具
2と中間ポット4の工具2とを工具交換装置6によって
交換し、新たな工具2によってマシニングセンタ3によ
る加工が開始される。この間工具搬送装置5によって、
中間ポット4の使用済みの工具2を工具マガジン1に収
納すると共に、次に使用する工具2を工具マガジン1か
ら取り出して中間ポット4に搬送する。以上の動作を繰
り返して多数の工具2を用いた加工が自動的に行なわれ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動工具交換装置では、マシニングセンタ3による加工
中に次の工具2を準備する場合、工具搬送装置5によっ
て使用済みの工具2を中間ポット4から取り出して工具
マガジン1に収納した後、再び新しい工具2を選定して
中間ポット4へ搬送している。このため、工具2の準備
にはある程度の時間が必要となり、加工時間の短い(数
秒)工具2を使用した後の次の工具2の準備が間に合わ
ない場合が生じる。工具2の準備が間に合わない場合、
準備が完了する間マシニングセンタ3は停止した状態で
待機している。従って、稼働率を低下させる待ち時間が
発生してしまうことになる。工具搬送装置5の速度を速
くして工具2の搬送時間を短縮させることも考えられる
が、工具搬送装置5の高速化には限度があり費用も嵩ん
でしまう。
【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、機械の稼働率を低下させることなく工具の交換が行
なえる自動工具交換装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、多数の工具が収納される工具マガジ
ンと、該工具マガジンと機械との間に設けられ所定の工
具を一時保管する中間マガジンと、前記工具マガジンと
前記中間マガジンとの間で工具の受渡しを行なう工具搬
送装置と、前記中間マガジンと前記機械との間で工具の
受渡しを行なう工具交換装置と、前記工具搬送装置及び
前記工具交換装置の動作制御を行なう制御装置とからな
ることを特徴とする。
【0008】そして、前記制御装置には、前記機械が実
行する加工プログラムを記憶すると共に現在実行してい
る該加工プログラムのブロックよりも先の今後実行され
る次ブロックを読み込んで該次ブロックの加工で使用さ
れる工具を前記中間マガジンに保管させる指令を前記工
具搬送装置に出力する機能が備えられていることを特徴
とする。また、前記制御装置には、予め指定した特定の
工具を前記中間マガジンから前記工具マガジンに戻さな
い指令を前記工具搬送装置に出力する機能が備えられて
いることを特徴とする。
【0009】
【作用】中間マガジンに所定の工具を予め収納してお
き、工具交換装置によって中間マガジンと機械との間で
工具の受渡しを行ない工具交換を行なう。加工に時間の
かかる工具を使用している加工の間に、工具搬送装置に
よって工具マガジンと中間マガジンとの間で工具の受渡
しを行ない、中間マガジンに格納数が許す限りの工具を
用意しておく。
【0010】そして、現在実行している加工プログラム
のブロックよりも先の今後実行される次ブロックを読み
込んで次ブロックの加工で使用される工具を中間マガジ
ンに保管させる。また、使用頻度の高い工具や加工時間
の短い工具を予め指定し、指定した工具は工具マガジン
に戻さずに中間マガジンに保管したままにしておく。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により具体的に説
明する。図1には本発明の一実施例に係る自動工具交換
装置の全体構成を示してある。
【0012】図に示すように、工具マガジン11には多
数(100 本以上)の工具12が収納され、工具マガジン
11では工具12の格納位置が固定されている。機械と
してのマシニングセンタ13と工具マガジン11との間
には中間マガジン14が設けられ、中間マガジン14に
は複数(図示例では12本)の工具12が一時保管される
ようになっている。中間マガジン14は割り出し回転自
在となっており、所定位置の工具12が割り出されるよ
うになっている。工具マガジン11には工具搬送装置1
5が設けられ、工具搬送装置15によって中間マガジン
14と工具マガジン11との間の工具12の受渡しが行
なわれる。中間マガジン14とマシニングセンタ13と
の間には工具交換装置16が設けられ、工具交換装置1
6によって中間マガジン14とマシニングセンタ13の
主軸17との間の工具12の受渡しが行なわれる。中間
マガジン14の割り出し回転、工具搬送装置15の動作
及び工具交換装置16の作動は制御装置18によって制
御される。
【0013】制御装置18では、マシニングセンタ13
が実行する加工プログラムが記憶され、現在実行してい
る加工プログラムのブロックよりも先の今後実行される
ブロックが先読みされる。そして制御装置18には、先
読みしたブロックの加工で使用される工具12を中間マ
ガジン14に保管させる指令を工具搬送装置15に出力
する機能が備えられている。また制御装置18には、使
用頻度の高い工具12や加工時間の短い工具12(例え
ばセンタドリル)である特定の工具12を予め指定し、
特定の工具12を中間マガジン14から工具マガジン1
1に戻さない指令を工具搬送装置15に出力する機能が
備えられている。指定される特定の工具12は作業者に
よって指示される。
【0014】上述した自動工具交換装置の作用を説明す
る。工具マガジン11に収納されている工具12は工具
搬送装置15によって中間マガジン14に搬送され、中
間マガジン14に所定の工具12が保持される。中間マ
ガジン14の割り出し回転及び工具交換装置16の作動
によって中間マガジン14とマシニングセンタ13の主
軸17との間で工具12の受渡しを行い工具交換を実施
する。加工に時間のかかる工具12を使用している加工
の間に、中間マガジン14の割り出し回転及び工具搬送
装置15の作動によって工具マガジン11と中間マガジ
ン14との間で工具12の受渡しを行い、使用済の工具
12を工具マガジン11に戻す操作と新たな工具12を
中間マガジン14に格納する操作を繰り返す。新たな工
具12を中間マガジン14に格納する操作は、中間マガ
ジン14の格納数が許す限りの工具12を収納する動作
が繰り返される。工具マガジン11と中間マガジン14
との間の工具12の受渡しの際には、制御装置18によ
って先読みしたブロックの加工で使用される工具12を
中間マガジン14に保管させる指令が工具搬送装置15
に出力され、次に使用される工具12を中間マガジン1
4に保管するようになっている。また、制御装置18に
よって使用頻度の高い工具12や加工時間の短い工具1
2を中間マガジン14から工具マガジン11に戻さない
指令が工具搬送装置15に出力されているため、使用頻
度の高い工具12や加工時間の短い工具12は常時中間
マガジン14に保管されている。
【0015】従って、加工に時間のかかる工具12を使
用している加工の間に、中間マガジン14に可能な限り
の工具12を準備しておくことができるので、中間マガ
ジン14とマシニングセンタ13の主軸17との間で工
具12の交換が行なえ、工具搬送装置15による工具1
2の搬送時間が工具交換時間に影響を及ぼすことがな
い。この時、加工プログラムを記憶して次のブロックを
先読みすることにより、次のブロックで使用する工具1
2を中間マガジン14に収納しておくことができるの
で、工具12を準備するための待ち時間をなくすことが
できる。また、使用頻度の高い工具12や加工時間の短
い工具12を常時中間マガジン14に保管して工具マガ
ジン11に戻さないようにしているので、使用頻度の高
い工具12や加工時間の短い工具12の交換を極めて迅
速に行なうことができ、工具搬送装置15に起因する待
ち時間が発生しない。
【0016】
【発明の効果】本発明の自動工具交換装置は、工具マガ
ジンと機械との間に設けられ所定の工具を一時保管する
中間マガジンを設けたので、中間マガジンと機械との間
で工具の受渡しを行なう工具交換装置により工具交換を
行なうと共に、機械の加工中に工具搬送装置によって工
具マガジンと中間マガジンとの間で工具の受渡しを行な
って工具の準備を行なうことができる。この結果、工具
の搬送及び工具交換に起因する機械本体の待ち時間をな
くすことが可能となり、機械の稼働率を低下させること
なく工具の交換が行なえる。
【0017】また、加工プログラムを記憶して次のブロ
ックを先読みすることにより、次のブロックで使用する
工具を中間マガジンに収納しておくことができるので、
工具を準備するための待ち時間をなくすことができる。
また、使用頻度の高い工具や加工時間の短い工具を常時
中間マガジンに保管して工具マガジンに戻さないように
しているので、工具の交換を極めて迅速に行なうことが
できる。この結果、機械の稼働率の一層の区お嬢が図れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る自動工具交換装置の全
体構成図。
【図2】従来の自動工具交換装置の全体構成図。
【符号の説明】
11 工具マガジン 12 工具 13 マシニングセンタ 14 中間マガジン 15 工具搬送装置 16 工具交換装置 17 主軸 18 制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の工具が収納される工具マガジン
    と、該工具マガジンと機械との間に設けられ所定の工具
    を一時保管する中間マガジンと、前記工具マガジンと前
    記中間マガジンとの間で工具の受渡しを行なう工具搬送
    装置と、前記中間マガジンと前記機械との間で工具の受
    渡しを行なう工具交換装置と、前記工具搬送装置及び前
    記工具交換装置の動作制御を行なう制御装置とからなる
    ことを特徴とする自動工具交換装置。
  2. 【請求項2】 前記制御装置には、前記機械が実行する
    加工プログラムを記憶すると共に現在実行している該加
    工プログラムのブロックよりも先の今後実行される次ブ
    ロックを読み込んで該次ブロックの加工で使用される工
    具を前記中間マガジンに保管させる指令を前記工具搬送
    装置に出力する機能が備えられていることを特徴とする
    請求項1に記載の自動工具交換装置。
  3. 【請求項3】 前記制御装置には、予め指定した特定の
    工具を前記中間マガジンから前記工具マガジンに戻さな
    い指令を前記工具搬送装置に出力する機能が備えられて
    いることを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載
    の自動工具交換装置。
JP7000492A 1995-01-06 1995-01-06 自動工具交換装置 Withdrawn JPH08187640A (ja)

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