JPH08276336A - マシニングセンタにおける工具交換方法及び装置 - Google Patents
マシニングセンタにおける工具交換方法及び装置Info
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- JPH08276336A JPH08276336A JP7108127A JP10812795A JPH08276336A JP H08276336 A JPH08276336 A JP H08276336A JP 7108127 A JP7108127 A JP 7108127A JP 10812795 A JP10812795 A JP 10812795A JP H08276336 A JPH08276336 A JP H08276336A
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Abstract
工具交換方法を提供する。 【構成】 主軸ヘッド5を工具交換位置Aへ移動させる
とき、開いた状態のグリッパ9間を通過し得る大きさの
工具を小径工具STとし、それ以外を大径工具LTと
し、次工具が小径工具STのとき、主軸工具で加工中
に、次工具STを割出位置Pに割り出してから交換位置
Qに移送しておき、その後の工具交換指令で主軸ヘッド
5が工具交換位置Aに移動して、所定の交換動作を行う
ようにし、次工具が大径工具LTのとき、主軸工具で加
工中に、次工具LTを割出位置Pに割り出してその位置
Pで待機させ、その後の工具交換指令で主軸ヘッド5が
工具交換位置Aに移動した後、割出位置Pの次工具LT
を交換位置Qに移送して、所定の交換動作を行う。
Description
る工具交換方法に関するものである。
により特開昭63−52945号公報に開示されたもの
があり、これは、コラムに、複数の工具を割出位置に割
出し可能で、かつ、割出位置の工具を交換位置に移送可
能な工具マガジン装置を設け、コラムに上下摺動自在に
設けた主軸ヘッドに、主軸軸線に対して旋回かつ進退自
在な交換ヘッドを設け、この交換ヘッドは、開閉可能な
一対のグリッパを逆方向に突出して二組備えていて、そ
の一組は主軸工具を挾む位置にあり、他方の組は主軸ヘ
ッドを工具交換位置へ上昇させたときに、前記交換位置
の工具を挾む位置となるように設けてあり、その工具交
換動作は、先ず、主軸工具での加工中に、工具マガジン
装置により次工具を割出位置に割り出すと共に、割出位
置の次工具を交換位置に移送しておき、その後、工具交
換指令により主軸ヘッドが上昇して工具交換位置に位置
すると、その位置で二組のグリッパが主軸に装着された
工具Tと交換位置に位置する工具とを把持して所定の交
換動作を行い、次いで、次工具を主軸に装着した主軸ヘ
ッドが主軸軸線方向に加工領域に向かって移動した後、
交換位置の前工具を割出位置に移送して、さらに、次の
工具の割出動作を行うようにしたものであった。
マシニングセンタは、当初、鉄加工用として開発されて
おり、使用される工具径は53mm以下の工具であった
が、このマシニングセンタで軽合金加工を行うと、工具
径53mm以下の工具では切粉排出量が増え、53mmより
大きな工具径(例えば75mm)の工具の必要が生じてい
た。しかし、従来のマシニングセンタでは、一対のグリ
ッパの開閉量は、開閉時間が極力短くなるように工具径
53mmの工具に対応して設定されており、従って、交換
位置に位置する次工具の工具径が75mmの場合には、工
具交換指令により主軸ヘッドが主軸軸線に沿って工具交
換位置まで移動するとき、次工具とグリッパとが干渉し
てしまうといった問題があった。そこで、この問題の対
応策として以下2つの対策が考えられる。即ち、対策
として、一対のグリッパの開閉量を工具径75mmに対応
した大きな値に変更する。また、対策として、工具マ
ガジン装置により割出位置に割り出された次工具をその
割出位置に待機させ、その後、工具交換指令により主軸
ヘッドが工具交換位置に移動した後に、割出位置の次工
具を交換位置に位置させ、次いで、所定の交換動作を行
わせ、さらに、この交換動作の後に、交換位置の前工具
を割出位置に移送してから、主軸ヘッドを加工領域に移
動させるようにするというものである。
う必要があり、さらに、グリッパの開閉動作時間が長く
なり、マシニングセンタの非切削時間が長くなってしま
うといった問題があった。また、対策では、所定の交
換動作ごとに、この交換動作の前後で、割出位置と交換
位置との間で工具の移送動作を行っているため、対策
と同様にしてマシニングセンタの非切削時間が長くなっ
てしまうといった問題があった。
グリッパの開閉量をできるかぎり小さな値に設定し得る
と共に、所定の交換動作の前後に行われる工具の移送動
作を極力少なくすることができる工具交換方法及び装置
を提供することであり、この目的を達成するために請求
項1では、複数の工具を、一対のグリッパの開閉量に基
づいて決定される所定の工具径で小径工具と大径工具と
に分類し、次工具が小径工具のとき、主軸工具で加工中
に、次工具を割出位置に割り出してから交換位置に移送
しておき、その後の工具交換指令で主軸ヘッドが工具交
換位置に移動して、所定の交換動作を行うようにし、次
工具が大径工具のとき、主軸工具で加工中に、次工具を
割出位置に割り出してその位置で待機させ、その後の工
具交換指令で主軸ヘッドが工具交換位置に移動した後、
割出位置の次工具を交換位置に移送して、所定の交換動
作を行うようにし、前工具が小径工具のとき、所定の交
換動作の後、ただちに主軸ヘッドが加工領域に向い、そ
の後、交換位置に位置する前工具を割出位置まで移送す
るようにし、前工具が大径工具のとき、所定の交換動作
の後、交換位置に位置する前工具を割出位置に移送して
から主軸ヘッドが加工領域に向うようにしたことを特徴
とし、また、請求項2では、主軸ヘッドを工具交換位置
へ移動させるとき、開いた状態のグリッパ間を通過し得
る大きさの工具を小径工具とし、それ以外を大径工具と
したことを特徴とし、また、請求項3では、小径工具で
も所定重量を超えるものを大径工具とし、大径工具を伴
う工具交換時には、所定の工具交換動作を、小径工具同
士の工具交換時より遅いスピードで行うようにしたこと
を特徴とし、さらに、請求項4では、複数の工具を、一
対のグリッパの開閉量に基づいて決定される所定の工具
径で小径工具と大径工具とに分類して記憶する記憶手段
と、主軸に装着された前工具と次に使用される次工具の
分類を判別する判別手段と、次工具が小径工具のとき、
工具交換指令で主軸ヘッドが工具交換位置まで移動する
前に、割出位置の次工具を交換位置に移送させる次工具
小径時の取出指令出力手段と、次工具が大径工具のと
き、工具交換指令で主軸ヘッドが工具交換位置に移動し
た後、割出位置の次工具を交換位置に移送させる次工具
大径時の取出指令出力手段と、前工具が小径工具のと
き、所定の交換動作の後に主軸ヘッドが加工領域に向っ
て移動してから、交換位置に位置する前工具を割出位置
に移送させる前工具小径時の戻し指令出力手段と、前工
具が大径工具のとき、所定の交換動作の後に主軸ヘッド
が加工領域に向かって移動する前に、交換位置に位置す
る前工具を割出位置に移送させる前工具大径時の戻し指
令出力手段とからなる制御装置を備えて構成したことを
特徴とする。
に、次工具を割出位置に割り出してから交換位置に移送
しておき、その後の工具交換指令で主軸ヘッドが工具交
換位置に移動して所定の交換動作を行い、また、次工具
が大径工具のとき、主軸工具で加工中に、次工具を割出
位置に割り出してその位置で待機させ、その後の工具交
換指令で主軸ヘッドが工具交換位置に移動した後、割出
位置の次工具を交換位置に移送し、その後、主軸ヘッド
が所定の交換動作を行い、また、前工具が小径工具のと
き、所定の交換動作の後、ただちに主軸ヘッドが加工領
域に向い、その後、交換位置に位置する前工具を割出位
置まで移送し、また、前工具が大径工具のとき、所定の
交換動作の後、交換位置に位置する前工具を割出位置に
移送してから主軸ヘッドが加工領域に向う。
センタ1に適用した一実施例について説明する。図1,
2において、マシニングセンタ1の本体機枠1aには、
コラム3が前後左右に移動自在に設けられている。この
コラム3には上下(主軸軸線方向)摺動自在に主軸ヘッ
ド5が設けられている。この主軸ヘッド5に下向きに配
設された主軸4の近傍には、交換装置6が設けられてい
る。また、コラム3の側方には工具マガジン装置7が配
設されている。先ず、図3〜図5において、交換装置6
について説明するが、この交換装置6は本出願人により
特開昭63−52945号公報に開示されたものと基本
構造は同じである。前記主軸ヘッド5には、上下方向の
主軸軸線に対して旋回及び進退自在に交換軸8が設けら
れている。この交換軸8の下端には、二組のグリッパ9
対を備えた交換ヘッド10が設けられている。
が取付けられている。この交換ヘッド本体10aには左
右の側壁に夫々、グリッパ9の垂直基部16が回転自在
に支持され、左右二組のグリッパ9対は逆方向に突出し
ている。その一方の組のグリッパ9は主軸4に装着され
た工具Tを挾む位置にあり、他方の組のグリッパ9は、
後述のように工具交換指令により主軸ヘッド5を工具交
換位置Aに位置させた時に、交換位置Qに位置する工具
Tを挾む位置となるように設けてある。各グリッパ9に
は互いに対向する先端部に、工具Tの係合部11と係合
可能な係合片14が固定されている。また、交換ヘッド
本体10aには収納室12が形成され、この収納室12
内にはカム部材13が図4中実線と仮想線とで示す位置
間で上下摺動自在に嵌装されている。このカム部材13
の上端部には、交換軸8の中心孔8a内に上下方向に移
動自在に支持された操作ロッド18の下端部がねじ止め
されている。また、カム部材13には各グリッパ9に対
応して傾斜したカム溝15が形成され、このカム溝15
にはグリッパ9の垂直基部16に取付けられた係合部材
17が係合されている。そして、操作ロッド18を上下
動させることにより一対のグリッパ9が図3中実戦と仮
想線とで示す位置間で開閉動作を行うようになってい
る。また、図5に示すように、一対のグリッパ9の開閉
角S(つまり開閉量)は、工具の係合部を把持開放可能
な必要最小限の角度に設定されている。
21,旋回機構22及び操作ロッド18の昇降機構23
について説明する。先ず、交換軸8の昇降機構21につ
いて説明すると、主軸ヘッド本体5aにはベアリング2
5を介して回転軸26が回転自在に支持されている。こ
の回転軸26の上端部には外周面に3つのカム溝27
a,27b,27cを有する円筒カム部材28が一体に
固定されている。この円筒カム部材28の上端部にはカ
ップリング29を介して駆動モータ30の駆動軸31が
固定されている。また、円筒カム部材28のカム溝27
bにはカムレバー32の中間部に軸支されたカムフォロ
ア33が係合している。このカムレバー32の一端は主
軸ヘッド本体5aに揺動自在に支持されており、さら
に、カムレバー32の他端に固定されたローラ34が、
前記交換軸8の上端部に固定してある係合部材35の係
合溝35aに係合してある。そして、カム溝27bは、
円筒カム部材28の1回転によってカムレバー32を揺
動させ、交換軸8を所定量下降させるようになってい
る。
明すると、主軸ヘッド本体5aに固定された支持軸41
にはベアリング42を介して原動歯車43が回転自在に
支持されている。この原動歯車43の円周の一部には係
合溝44が形成されている。この係合溝44と係合可能
なローラ45が前記回転軸26の下端部に回転自在に支
持されている。また、交換軸8の中間部には原動歯車4
3と噛み合う従動歯車46が固定され、回転軸26の1
回転により交換軸8が180度回転するようになってい
る。次に、操作ロッド18の昇降機構23について説明
すると、前記操作ロッド18と交換軸8との間には操作
ロッド18を上方に付勢するバネ48が介在されてい
る。また、主軸ヘッド本体5aのカム溝27aにはカム
レバー49の一端に軸支されたカムフォロア51が係合
している。このカムレバー49の中間部は主軸ヘッド本
体5aに揺動自在に支持されており、さらに、カムレバ
ー49の他端に固定された当接部材52が前記バネ48
の作用で上方に付勢された操作ロッド18の上端面に圧
接している。そして、カム溝27aは、円筒カム部材2
8の1回転によってカムレバー49を所定のタイミング
で揺動させ、操作ロッド18が上下動することにより一
対のグリッパ9に開閉動作をさせるようになっている。
尚、各昇降,旋回機構21,22,23を駆動する駆動
モータ30はサーボモータで構成されており、後述する
ように、2種類に分類された大径工具LTと小径工具S
Tによって駆動スピードを変速するようになっている。
装置7について説明するが、この工具マガジン装置7は
特願平5−54834号で提出した工具マガジン装置と
基本構成を略同じとし、送り機構55及びポット取出装
置56を備えている。図7,9に示すように、コラム3
側面には、支持板57及びブラケット58を介してマガ
ジン本体59の基端が固定されている。このマガジン本
体59の下面周縁部には図9に示す断面で非円形の案内
溝60が後述の切欠部97を除いて連続して設けられ、
図8に示すように、この案内溝60には多数(図面では
16本)のツールポット61と遊び部材62とが交互に
当接した状態で水平移動自在に支持されている。図12
に示すように、ツールポット61のポット本体61aに
は、工具Tのテーパシャンク64を挿入するテーパ孔6
5と、工具Tのプルスタッド66を保持するボール67
及びバネ68とが設けられている。図9に示すように、
ツールポット61に装着される工具Tは、工具径53mm
以下の小径工具STと工具径53mm以上の大径工具LT
とに分類され、さらに、本実施例では、工具径が53mm
以下の工具であっても重量1.5kgf以上のものは大径工
具LTとして分類されている。
ポット本体61aの上面には、2本のロッド71が螺子
により立設され、各ロッド71には円形の頭部72、案
内ローラ73、一対の当接板74、係合ローラ75が取
り付けられ、上記案内ローラ73及び係合ローラ75は
ベアリングであり回転自在に支持されている。また、遊
び部材62は、一本のロッド77に前記ツールポット6
1と同形状の頭部78、案内ローラ79、係合ローラ8
2及び前記ツールポット61とは異なる形状の一対の当
接板81,81が取り付けられ、上記案内ローラ79及
び係合ローラ82はベアリングであり回転自在に支持さ
れている。図9に示すように、ツールポット61及び遊
び部材62の各頭部72,78は案内溝60の幅広部に
嵌合してツールポット61及び遊び部材62を案内溝6
0に懸吊支持し、案内ローラ73,79は案内溝60の
幅狭部に係合してツールポット61及び遊び部材62を
移動自在に案内する。ツールポット61と遊び部材62
は互いの一対の当接板74,81同士が当接した状態と
なっている。また、係合ローラ75,82は後述の送り
機構のスプロケットに係合される。
図10に示すように、マガジン本体59のボス部84に
はベアリング85を介して回転軸86が回転自在に支持
されている。この回転軸86の下端には、前記ツールポ
ット61及び遊び部材62の係合ローラ75,82に係
合するスプロケット87が固定されている。回転軸86
の上端には減速機88を介して正逆回転可能な割出モー
タ89の駆動軸90が連結されている。従って、割出モ
ータ89の駆動によりスプロケット87に係合するツー
ルポット61が駆動され、各ツールポット61及び遊び
部材62が互いに当接した状態で順次押し出されて案内
溝60に沿って送られ、所望の工具Tを備えたツールポ
ット61が割出位置Pに割り出されるようになってい
る。
のフレーム92はマガジン本体59に固定されている。
このフレーム92には、主軸4側外方向に向けて開口す
る空間94が形成されている。この空間94内で2本の
ガイドロッド95がマガジン本体59の外側向かって突
出するように水平に固定されている。これらのガイドロ
ッド95には、スライダ96が割出位置Pと交換位置Q
との間で摺動自在に支持されている。このスライダ96
の下部はマガジン本体59の下面に設けた切欠部97に
位置されている。そして、スライダ96の下部には案内
溝60と同一断面形状の支持溝98が形成され、この支
持溝98は、割出位置Pにおいてツールポット61を案
内溝60から受け取るようになっている。フレーム92
の上面には取出モータ101が設置され、この取出モー
タ101の出力軸102には旋回アーム103が取り付
けられている。この旋回アーム103の先端にはローラ
104が回転自在に支持され、このローラ104はスラ
イダ96上面に形成した長溝105に嵌合している。従
って、取出モータ101の駆動により旋回アーム103
が旋回して、ローラ104と長溝105との係合でスラ
イダ96が割出位置Pと交換位置Qとの間で移動するよ
うになっている。
前記送り機構55の割出モータ89及びポット取出機構
56の取出モータ101に接続された制御装置200
(図7に示す)の果たす様々な機能実現手段について説
明する。ステップS1では、多数のツールポット61に
備えられた各工具の分類(大径LT,小径ST)が制御
装置200に記憶され、このステップS1が記憶手段を
構成している。そして、ステップS2では、主軸4に装
着された前工具と次に使用される次工具の分類が判別さ
れ、このステップS2が判別手段を構成している。つい
で、ステップS2で次工具が小径工具STであると判別
されると、ステップS3で次工具は、割出位置Pに割り
出されてから、ステップS4で交換位置Qに取り出さ
れ、その後、ステップS5で工具交換指令があると、ス
テップS6で、主軸ヘッド5が工具交換位置Aまで上昇
し、ステップS8で所定の交換動作が行われる。そし
て、上記ステップS4が次工具小径時の取出指令出力手
段を構成している。また、ステップS2で次工具が大径
工具LTであると判別されたときには、ステップS3
で、次工具は割出位置Pに割り出され、その位置Pで待
機され、その後ステップS5で工具交換指令があると、
ステップS6で、主軸ヘッド5が工具交換位置Aまで上
昇し、次いで、ステップS7で割出位置Pの次工具が交
換位置Qまで取り出され、ステップS8で所定の交換動
作が行われる。そして、上記ステップS7が次工具大径
時の取出指令出力手段を構成している。
ップS2で前工具が小径工具STであると判別されてい
ると、ステップS10で主軸ヘッド5が直ちに加工領域
に向かって下降し、その後、ステップS11で、交換位
置Qの前工具が割出位置Pに戻される。そして、上記ス
テップS11が前工具小径時の戻し指令出力手段を構成
している。また、ステップS8の交換動作の後、ステッ
プS2で前工具が大径工具LTであると判別されている
ときには、ステップS9で、交換位置Qの次工具が割出
位置Pに戻された後、ステップS10で主軸ヘッド5が
加工領域に向かって下降する。そして、上記ステップS
9が前工具大径時の戻し指令出力手段を構成している。
ける工具交換方法の作用について説明するが、準備作業
として制御装置200には、多数のツールポット61に
備えられた各工具の分類(大径LT,小径ST)が記憶
される(ステップS1)。先ず、図13,14におい
て、今主軸4に装着され使用中の工具が大径工具LT
で、次に使用される工具が小径工具STである場合の作
用について説明する。先ず、制御装置200により次工
具が小径工具STであると判別され(ステップS2)、
図13(a)に示すように、主軸4工具LTで加工中に、
送り機構55の作用で次工具STを割出位置Pに割り出
しておき(ステップS3)、さらに、ポット取出機構5
6の作用で割出位置Pに割り出された次工具STを交換
位置Qに移送しておく(ステップS4)。その後、図1
3(b)に示すように、工具交換指令(ステップS5)に
より工具交換位置Aまで主軸ヘッド5が上昇し(ステッ
プS6)、このとき交換ヘッド10の開放状態の一方の
グリッパ9は交換位置Qの小径工具STと干渉しない。
次いで、図13(c)に示すように、交換ヘッド10によ
り所定の交換動作が行われる(ステップS8)が、この
交換動作は、先ず、二組のグリッパ9対が主軸4及びツ
ールポット61に夫々装着された前工具LTと次工具S
Tを把持し、この把持状態で交換ヘッド10が主軸ヘッ
ド5に対して所定量下降して主軸4及びツールポット6
1から前,次工具LT,STを抜取り、そして、180
度旋回した後再び上昇して、主軸4に次工具STが装着
され、ツールポット61に前工具LTが装着されたら、
二組のグリッパ9対が開放状態とされる。そして、制御
装置200は前工具が大径工具LTであることを判別し
ており(ステップS2)、図13(d)に示すように、上
記所定のこの交換動作が完了すると、ポット取出機構5
6の作用により交換位置Qに位置する前工具LTを割出
位置Pに後退させ(ステップS9)、その後、図14
(e)に示すように、主軸ヘッド5は加工領域に向かって
下降される(ステップS10)。
装着され使用中の工具が小径工具STで、次に使用され
る工具が大径工具LTである場合の作用について説明す
る。先ず、制御装置200は、次工具が大径工具LTで
あると判別し(ステップS2)、そして、図15(a)に
示すように、主軸4工具STで加工中に、送り機構55
の作用で次工具LTを割出位置Pに割り出しておき(ス
テップS3)、その後の工具交換指令(ステップS5)
により主軸ヘッド5が工具交換位置Aに位置したら(ス
テップS6)、図15(b)に示すように、ポット取出機
構56の作用で割出位置Pに待機している次工具LTを
交換位置Qに移送する(ステップS7)。次いで、図1
5(c)に示すように、交換ヘッド10により所定の交換
動作が行われ(ステップS8)、主軸4及びツールポッ
ト61に夫々装着された前工具STと次工具LTとの交
換が行われる。そして、制御装置200は前工具が大径
工具STであることを判別しており(ステップS2)、
図15(d)に示すように、この交換動作が完了すると直
ちに、主軸ヘッド5は加工領域に向かって下降され(ス
テップS10)、その後、図16(e)に示すように、ポ
ット取出機構56の作用により交換位置Qに位置する前
工具STが割出位置Pに後退移送される(ステップS1
1)。尚、次,前工具が共に大径工具LTであるときに
は、図15(a)〜(c),図13(d),図14(e)を順に行わ
れ、また、次,前工具が共に小径工具STであるときに
は、図13(a)〜図13(c),図15(d),図16(e)を順
に行われる。また、次,前工具の少なくとも一方が大径
工具LTであるときには、次,前工具が両方共小径工具
STである場合より、各昇降機構21,23及び旋回機
構22を駆動させる駆動モータ30は遅いスピードで駆
動される。
で必要とされる工具径75mmの大径工具LTを使用で
き、マシニングセンタ1の切削効率を向上させることが
できる。また、上記実施例では、交換ヘッド10の一対
のグリップ9間の開閉角Sを工具径53mm以下の小径工
具STに対応して設定してあるので、グリッパ9の開閉
動作時間を短くすることができる。また、上記実施例で
は、次工具が大径工具LTのときのみ、交換ヘッド10
による所定の交換動作の前に、割出位置Pに位置する次
工具LTの交換位置Qへの前進移送を行い、さらに、前
工具が大径工具LTのときのみ、交換ヘッド10による
所定の交換動作の後に、交換位置Qに位置する次工具L
Tの割出位置Pへの後退移送を行うようにしたので、従
来の技術に比べてマシニングセンタ1の非切削時間を短
くすることができる。また、重い大径工具LTを把持し
て交換動作を行うときに、軽い小径工具ST同士の交換
動作に比べ遅いスピードで交換動作を行うようにしてあ
るので、交換軸8や交換ヘッド10に無理な力が働くこ
となく、交換動作中の工具の落下を防止できる。
が移動自在なコラム3に設置されているが、固定型のコ
ラム3に設置してあっても良い。また、工具マガジン装
置7を横型マシニングセンタやボーリングマシン等のそ
の他の工作機械に設置してあっても良い。
1、2、4では、次工具が小径工具のとき、主軸工具で
加工中に、次工具を割出位置に割り出してから交換位置
に移送しておき、その後の工具交換指令で主軸ヘッドが
工具交換位置に移動して、所定の交換動作を行うように
し、次工具が大径工具のとき、主軸工具で加工中に、次
工具を割出位置に割り出してその位置で待機させ、その
後の工具交換指令で主軸ヘッドが工具交換位置に移動し
た後、割出位置の次工具を交換位置に移送して、所定の
交換動作を行うようにし、前工具が小径工具のとき、所
定の交換動作の後、ただちに主軸ヘッドが加工領域に向
い、その後、交換位置に位置する前工具を割出位置まで
移送すようにし、前工具が大径工具のとき、所定の交換
動作の後、交換位置に位置する前工具を割出位置に移送
してから主軸ヘッドが加工領域に向うようにしたので、
交換ヘッドを、一対のグリッパの開閉量を小さな値に設
定してグリッパ開閉動作時間の短いものとしても、マシ
ニングセンタの非切削時間を最小限に抑えることができ
る。さらに、本願の請求項3では、上記効果に加え、大
径工具を伴う交換動作を行うときに、小径工具同士の交
換動作に比べ遅いスピードで交換動作を行うようにして
あるので、交換軸や交換ヘッドに無理な力が働くことな
く、交換動作中の工具の落下を防止できる。
ド、7 工具マガジン装置、 9 グリッパ、 10
交換ヘッド、LT 大径工具、 ST 小径工具、 P
割出位置、 Q 交換位置
Claims (4)
- 【請求項1】 コラムに、複数の工具を割出位置に割出
し可能で、かつ、割出位置の工具を交換位置に移送可能
な工具マガジン装置を設け、コラムに主軸軸線方向に摺
動自在に設けた主軸ヘッドに、主軸軸線に対して旋回か
つ進退自在な交換ヘッドを設け、この交換ヘッドは、開
閉可能な一対のグリッパを逆方向に突出して二組備え、
その一方の組のグリッパが主軸を挾む位置にあり、他方
の組のグリッパが、工具交換指令により主軸ヘッドを工
具交換位置に位置させた時に、交換位置に位置する工具
を挾む位置となるように設けてあり、その工具交換位置
で両工具を把持して所定の交換動作を行うようにしたマ
シニングセンタにおいて、複数の工具を、一対のグリッ
パの開閉量に基づいて決定される所定の工具径で小径工
具と大径工具とに分類し、次工具が小径工具のとき、主
軸工具で加工中に、次工具を割出位置に割り出してから
交換位置に移送しておき、その後の工具交換指令で主軸
ヘッドが工具交換位置に移動して、所定の交換動作を行
うようにし、次工具が大径工具のとき、主軸工具で加工
中に、次工具を割出位置に割り出してその位置で待機さ
せ、その後の工具交換指令で主軸ヘッドが工具交換位置
に移動した後、割出位置の次工具を交換位置に移送し
て、所定の交換動作を行うようにし、前工具が小径工具
のとき、所定の交換動作の後、ただちに主軸ヘッドが加
工領域に向い、その後、交換位置に位置する前工具を割
出位置まで移送するようにし、前工具が大径工具のと
き、所定の交換動作の後、交換位置に位置する前工具を
割出位置に移送してから主軸ヘッドが加工領域に向うよ
うにしたことを特徴とするマシニングセンタにおける工
具交換方法。 - 【請求項2】 主軸ヘッドを工具交換位置へ移動させる
とき、開いた状態のグリッパ間を通過し得る大きさの工
具を小径工具とし、それ以外を大径工具としたことを特
徴とする請求項1記載のマシニングセンタにおける工具
交換方法。 - 【請求項3】 小径工具でも所定重量を超えるものを大
径工具とし、大径工具を伴う工具交換時には、所定の工
具交換動作を、小径工具同士の工具交換時より遅いスピ
ードで行うようにしたことを特徴とする請求項1記載の
マシニングセンタにおける工具交換方法。 - 【請求項4】 コラムに、複数の工具を割出位置に割出
し可能で、かつ、割出位置の工具を交換位置に移送可能
な工具マガジン装置を設け、コラムに主軸軸線方向に摺
動自在に設けた主軸ヘッドに、主軸軸線に対して旋回か
つ進退自在な交換ヘッドを設け、この交換ヘッドは、開
閉可能な一対のグリッパを逆方向に突出して二組備え、
その一方の組のグリッパが主軸を挾む位置にあり、他方
の組のグリッパが、工具交換指令により主軸ヘッドを工
具交換位置に位置させた時に、交換位置に位置する工具
を挾む位置となるように設けてあり、その工具交換位置
で両工具を把持して所定の交換動作を行うようにしたマ
シニングセンタにおいて、複数の工具を、一対のグリッ
パの開閉量に基づいて決定される所定の工具径で小径工
具と大径工具とに分類して記憶する記憶手段と、主軸に
装着された前工具と次に使用される次工具の分類を判別
する判別手段と、次工具が小径工具のとき、工具交換指
令で主軸ヘッドが工具交換位置まで移動する前に、割出
位置の次工具を交換位置に移送させる次工具小径時の取
出指令出力手段と、次工具が大径工具のとき、工具交換
指令で主軸ヘッドが工具交換位置に移動した後、割出位
置の次工具を交換位置に移送させる次工具大径時の取出
指令出力手段と、前工具が小径工具のとき、所定の交換
動作の後に主軸ヘッドが加工領域に向って移動してか
ら、交換位置に位置する前工具を割出位置に移送させる
前工具小径時の戻し指令出力手段と、前工具が大径工具
のとき、所定の交換動作の後に主軸ヘッドが加工領域に
向かって移動する前に、交換位置に位置する前工具を割
出位置に移送させる前工具大径時の戻し指令出力手段と
からなる制御装置を備えて構成したことを特徴とするマ
シニングセンタにおける工具交換装置。
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