(57)【要約】【課題】実際に使用される工具の形状を反映させて工具交換位置を設定するようにした工具交換位置設定方法などを提供する。【解決手段】主軸１３に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を主軸１３に装着し得る最大工具Ｔｍの形状と仮想し、ついで、主軸１３とテーブル１４との間のＺ軸に沿った方向の距離ΔＺを予め設定された距離としたときに、Ｘ軸に沿った方向の距離ΔＸが最も小さくなり、且つ工具交換時の仮想工具Ｔｍの動作範囲がテーブル１４などと干渉しない主軸１３とテーブル１４相互間の相対的な位置を算出して、これを工具交換位置とする。【選択図】          図５
2004216526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に配置された主軸と、ワークが載置されるテーブルと、前記主軸の軸線と平行な第１軸、該第１軸と水平面内で直交する第２軸、並びに前記第１軸及び第２軸の双方と直交する第３軸の直交３軸方向に前記主軸とテーブルとを相対移動させる送り機構部と、前記主軸に装着された工具を新たな工具と交換する工具交換装置とを備えた横形マシニングセンタにおいて、前記工具交換装置による工具交換の際に、前記第１軸と第２軸とで構成される２次元平面内で前記主軸とテーブルとが位置すべき相対的な位置関係たる工具交換位置を設定する方法であって、
前記主軸に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、しかる後、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想し、
ついで、前記２次元平面内における前記主軸とテーブルとの相対的な位置関係であって、前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたときに、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置によって移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲が前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークと干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定するようにしたことを特徴とする工具交換位置設定方法。
【請求項２】
前記多段段付き形状の各段角部を順次結んで得られる形状を、前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想するようにしたことを特徴とする請求項１記載の工具交換位置設定方法。
【請求項３】
前記テーブルが前記第３軸と平行な軸中心に回転可能に設けられた横形マシニングセンタにおいて、前記工具交換位置を設定する方法であって、
前記２次元平面内で前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたときに、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置により移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲と、前記テーブルの回転動作範囲又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークの回転動作範囲とが相互に干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の工具交換位置設定方法。
【請求項４】
水平に配置された主軸と、ワークが載置されるテーブルと、前記主軸の軸線と平行な第１軸、該第１軸と水平面内で直交する第２軸、並びに前記第１軸及び第２軸の双方と直交する第３軸の直交３軸方向に前記主軸とテーブルとを相対移動させる送り機構部と、前記主軸に装着された工具を新たな工具と交換する工具交換装置とを備えた横形マシニングセンタであって、
前記工具交換装置による工具交換の際に、前記第１軸と第２軸とで構成される２次元平面内で前記主軸とテーブルとが位置すべき相対的な位置関係たる工具交換位置が、
前記主軸に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想した場合に、前記２次元平面内で前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたとき、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置により移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲と前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークとが干渉しない位置に設定されてなることを特徴とする横形マシニングセンタ。
【請求項５】
前記工具交換位置が、前記多段段付き形状の各段角部を順次結んで得られる形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想した場合に、前記２次元平面内で前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたとき、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記仮想工具の動作範囲と前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークとが干渉しない位置に設定されてなることを特徴とする請求項４記載の横形マシニングセンタ。
【請求項６】
前記テーブルが前記第３軸と平行な軸中心に回転可能に設けられるとともに、
前記工具交換位置が、
前記２次元平面内で前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたとき、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置により移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲と、前記テーブルの回転動作範囲又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークの回転動作範囲とが相互に干渉しない位置に設定されてなることを特徴とする請求項４又は５記載の横形マシニングセンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具交換装置を備えた横形マシニングセンタにおいて、その工具交換位置を設定する設定方法、及びこの設定方法によって設定した工具交換位置で工具交換するように構成された横形マシニングセンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、前記横形マシニングセンタは、水平に配置された主軸と、ワークが載置，固定されるテーブルと、これら主軸とテーブルとを、主軸の軸線と平行なＺ軸、このＺ軸と水平面内で直交するＸ軸、並びに前記Ｚ軸及びＸ軸の双方と直交するＹ軸の直交３軸方向に相対移動させる送り機構部と、前記主軸に装着された工具を新たな工具と交換する工具交換装置などを備えて構成される。
【０００３】
そして、通常、この工具交換装置による工具交換は、主軸に装着された工具を抜き取って適宜ストア部に収納するとともに、当該ストア部に格納された新たな工具を取り出して主軸に装着するといった一連の動作により行われる。
【０００４】
したがって、前記主軸とテーブルとは、この工具交換の際に、当該工具交換に伴う工具交換装置及び工具の動作範囲と、テーブル及びこのテーブル上に固定されたワークとが干渉しないような位置関係となっている必要がある。
【０００５】
その一方、安全を見すぎて、主軸とテーブルとを必要以上に離隔させた位置で工具交換を行うようにすると、当該横形マシニングセンタの外形寸法が大きくなり、製造コストが高くなったり、大きな設置面積を要するといった不都合を生じる。
【０００６】
そこで、従来、上記干渉が生じない状態で、しかも主軸とテーブルとが最も接近するような理想的な工具交換位置を設定すべく、以下のようにして、当該工具交換位置を設定していた。
【０００７】
即ち、まず、主軸に装着可能な最大の工具長と最大の工具径とで定義される最大工具を想定し、想定された最大工具が主軸に装着されたときに、前記工具交換動作によって当該最大工具が移動するＸ軸−Ｚ軸平面（水平面）内における動作範囲を検証し、この動作範囲がテーブルやテーブル上に固定されたワークと干渉せず、しかも主軸とテーブルとが最も接近するような当該Ｘ軸−Ｚ軸平面内における両者間の相対的な位置関係を算出するのである。
【０００８】
尚、このようにＸ軸−Ｚ軸平面内における干渉を検証するようにしているのは、横形マシニングセンタにおいて許容されるワークの最大幅と最大高さとを比べた場合、通常、最大高さの方が大きいため、実質的に、ワークの最大幅を考慮したＸ軸−Ｚ軸平面内における前記干渉を検証すれば、主軸とテーブルとが最も接近するような両者間の相対的な位置関係を算出することができるからである。また、上記のようにして想定される最大工具の形状は平面視矩形状となる。
【０００９】
かかる工具交換位置の設定方法について、図７及び図８を基に更に詳しく説明する。
【００１０】
図７は、上記テーブルが非回転に設けられた固定テーブル５２の場合の設定方法を示した説明図であるが、この場合、まず、Ｘ軸−Ｚ軸平面内において、前記最大工具Ｔｍが装着された主軸５１と、ワークが載置される固定テーブル５２とを、工具交換に際し最大工具Ｔｍが動作するその範囲（この場合抜き取り動作における動作範囲）Ｒと、固定テーブル５２上に載置され得る最大のワークＷｍ（最大ワークＷｍが固定テーブル５２よりも小さい場合には固定テーブル５２）とが干渉しない位置に配置する。
【００１１】
ついで、上記干渉が起きない範囲で、主軸５１の軸線とその端面とが交差する点Ｓａと、固定テーブル５２の中心点Ｔａとの間のＺ軸方向における距離ΔＺを予め設定される距離としたときに、Ｘ軸方向における距離ΔＸが最も小さい値となるように前記主軸５１と固定テーブル５２とを相互に接近させ、この状態における前記ΔＸ及びΔＺをもって工具交換の際の主軸５１と固定テーブル５２相互間の相対的な位置関係とする。
【００１２】
尚、前記距離ΔＺは、想定される最長の工具を用いたときに、固定テーブル５２上のワークＷを当該工具によって加工可能なように設定された距離である。
【００１３】
次に、このようにして算出された工具交換時の主軸５１とテーブル５２との相対的な位置関係を基に、主軸５１と固定テーブル５２との相対的な動作範囲や、工具交換装置の配置位置を決定して、横形マシニングセンタの大まかな構造設計を行う。
【００１４】
また、図８は、テーブルが回転可能に設けられた回転テーブル５３の場合の設定方法を示した説明図であるが、この場合、まず、Ｘ軸−Ｚ軸平面内において、前記最大工具Ｔｍが装着された主軸５１と、ワークが載置される回転テーブル５３とを、工具交換時の最大工具Ｔｍの抜き取り動作範囲Ｒと、回転テーブル５３上に載置され得る最大ワークＷｍの回転動作範囲Ｓ（最大ワークＷｍが回転テーブル５３よりも小さい場合には回転テーブル５３の回転動作範囲Ｓ’）とが干渉しない位置に配置する。
【００１５】
次に、上記と同様にして、前記干渉が起きない範囲で、主軸５１の軸線とその端面とが交差する点Ｓａと、固定テーブル５２の中心点Ｔａとの間のＺ軸方向における距離ΔＺを予め設定される距離としたときに、Ｘ軸方向における距離ΔＸが最も小さい値となるように前記主軸５１と回転テーブル５３とを相互に接近させ、この状態における前記ΔＸ及びΔＺをもって工具交換時の主軸５１と回転テーブル５３相互間の相対的な位置関係とする。
【００１６】
そして、このようにして算出された工具交換時の主軸５１と回転テーブル５３との相対的な位置関係を基に、上記と同様に、主軸５１と回転テーブル５３との相対的な動作範囲や、工具交換装置の配置位置を決定して、横形マシニングセンタの大まかな構造設計を行う。
【００１７】
尚、前記最大工具の工具長及び工具径は主軸の剛性やクランプ能力などに基づいて設定され、また、ワークの最大幅はテーブルの大きさや剛性などに基づいて設定される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、あらゆる製造部門で、生産効率を高めるべく、製造に使用される機械の設置面積を小さくする要請が高まっており、上記横形マシニングセンタについても例外ではなく、そのコンパクト化が求められている。したがって、上記のようにして決定される工具交換時の主軸とテーブル相互間の相対的な位置関係も、これらが厳密に接近した状態にあるのが好ましい。
【００１９】
ところが、最大工具長及び最大工具径で定義される上記最大工具形状を基に、工具交換時における主軸とテーブル相互間の相対的な位置関係を決定したのでは、必ずしも厳密な意味において、主軸とテーブルとが接近した状態に設定されているとは言い難いものがあった。
【００２０】
即ち、横形マシニングセンタにおいて、通常使用される工具は、加工上、その工具長が長ければその径を小さくする必要があり、逆に、工具長が短ければ工具径を大きくすることが可能である。言い換えれば、所定長さの工具については、この長さに対して許容される限界の工具径が存在するのである。これは、フェイスミルなど径の大きな工具を長尺のホルダで保持した構成では、加工時にビビリ振動を生じたり、或いは工具重量が重くなりすぎて主軸の把持力が弱まるといった不具合を生じることから容易に理解することができる。
【００２１】
このように、実際に使用される最大の工具は、上述した、主軸に装着可能な最大工具長と最大工具径とで定義されるものではなく、工具の長さに応じ、この長さ毎に許容される最大の径を持つものとして観念されるものなのである。
【００２２】
しかるに、従来は、最大工具の形状を、実際に使用される最大工具の形状よりも大きな、最大工具長と最大工具径とで定義される矩形形状のものと想定して、前記工具交換時における主軸とテーブル相互間の相対的な位置関係を決定しており、この意味で、必ずしも厳密な設定が行われているとは言い難かった。
【００２３】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、工具交換時に主軸とテーブルとが位置すべき工具交換位置を、実際に使用される工具の形状を反映させて設定するようにした工具交換位置設定方法、及びこの設定方法により設定した交換位置で工具交換させるように構成した横形マシニングセンタの提供をその目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明は、水平に配置された主軸と、ワークが載置されるテーブルと、前記主軸の軸線と平行な第１軸、該第１軸と水平面内で直交する第２軸、並びに前記第１軸及び第２軸の双方と直交する第３軸の直交３軸方向に前記主軸とテーブルとを相対移動させる送り機構部と、前記主軸に装着された工具を新たな工具と交換する工具交換装置とを備えた横形マシニングセンタにおいて、前記工具交換装置による工具交換の際に、前記第１軸と第２軸とで構成される２次元平面内で前記主軸とテーブルとが位置すべき相対的な位置関係たる工具交換位置を設定する方法であって、
前記主軸に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、しかる後、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想し、
ついで、前記２次元平面内における前記主軸とテーブルとの相対的な位置関係であって、前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたときに、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置によって移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲が前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークと干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定するようにした工具交換位置設定方法に係る。
【００２５】
また、本発明は、工具交換位置が上記設定方法により設定された横形マシニングセンタに係る。具体的には、この横形マシニングセンタは、水平に配置された主軸と、ワークが載置されるテーブルと、前記主軸の軸線と平行な第１軸、該第１軸と水平面内で直交する第２軸、並びに前記第１軸及び第２軸の双方と直交する第３軸の直交３軸方向に前記主軸とテーブルとを相対移動させる送り機構部と、前記主軸に装着された工具を新たな工具と交換する工具交換装置とを備えた横形マシニングセンタであって、
前記工具交換装置による工具交換の際に、前記第１軸と第２軸とで構成される２次元平面内で前記主軸とテーブルとが位置すべき相対的な位置関係たる工具交換位置が、
前記主軸に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想した場合に、前記２次元平面内で前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたとき、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置により移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲と前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークとが干渉しない位置に設定されてなることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、まず、主軸に装着可能な最大長さの工具を想定し、想定した工具の長さを複数の長さ区分に分割し、しかる後、各長さ区分毎にその採り得る最大工具径を設定し、設定した各区分の長さとその最大工具径とで定義される平面視矩形形状の工具形状を重畳して平面視多段段付き形状の工具形状を設定する。
【００２７】
上述したように、横形マシニングセンタで実際に使用される最大の工具は、主軸に装着可能な最大工具長と最大工具径とで定義されるものではなく、工具の長さに応じ、この長さ毎に許容される最大の径を持つものとして観念される。
【００２８】
本発明では、上記のようにして主軸に装着可能な最大工具の形状を想定しているので、最大工具長と最大工具径とで一律に定義される従来の最大工具形状に比べて、その大きさが小さい、より現実の使用状態に即した最大工具形状を想定することができる。
【００２９】
次に、このようにして想定した最大工具形状を仮想工具として、前記２次元平面内における主軸とテーブルとの相対的な位置関係であって、前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたときに、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ工具交換時に工具交換装置によって移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲がテーブル又はテーブル上に載置され得る最大ワークと干渉しない主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定する。
【００３０】
斯くして、本発明によれば、従来の最大工具形状に比べて、その大きさが小さい、より現実の使用状態に即した最大工具形状を想定し、これが上記テーブルやワークと干渉しない範囲で、主軸とテーブルとを出来得る限り接近させた位置を工具交換位置として設定するようにしているので、工具交換装置を含めた横形マシニングセンタ全体の大きさをコンパクトにすることができ、その設置面積を小さくすることができる。
【００３１】
尚、主軸とテーブルとの間の第１軸に沿った方向について予め設定された前記距離は、想定される最長の工具を用いたときに、テーブル上のワークを当該工具によって加工可能なように設定された距離である。
【００３２】
また、工具の長さを複数の長さ区分に分割するその数には何ら制限は無いが、分割数を多くするほど、想定される仮想工具形状が実際に使用される最大工具の形状に近くなって好ましい。
【００３３】
また、前記仮想工具形状は、これを、前記多段段付き形状の各段角部を順次結んで得られる形状としても良い。
【００３４】
更に、前記横形マシニングセンタのテーブルが、前記第３軸と平行な軸中心に回転可能に設けられている場合には、前記２次元平面内で前記主軸とテーブルとの間の前記第１軸に沿った方向の距離を予め設定された距離としたときに、前記第２軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記工具交換の際に前記工具交換装置により移動せしめられる前記仮想工具の動作範囲と、前記テーブルの回転動作範囲又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークの回転動作範囲とが相互に干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定すると良い。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る横形マシニングセンタの概略構成を示した平面図であり、図２は、その正面図である。
【００３６】
図１及び図２に示すように、本例の横形マシニングセンタ１は、ベッド１０と、このベッド１０上に配設され、Ｘ軸（第２軸）方向に移動可能となったコラム１１と、このコラム１１に支持され、Ｙ軸（第３軸）方向に移動可能となった主軸頭１２と、この主軸頭１２によって軸中心に回転自在に支持された主軸１３と、前記ベッド１０上に配設され、Ｚ軸（第１軸）方向に移動可能且つ前記Ｙ軸と平行な回転中心軸回りに回転可能となったテーブル１４と、前記コラム１１，主軸頭１２及びテーブル１４をそれぞれ前記軸方向に移動させる送り機構部（図示せず）と、前記テーブル１４を回転させる回転駆動機構部（図示せず）と、前記主軸１３に装着された工具Ｔを新たな工具Ｔ’と交換する工具交換装置２０とを備えている。
【００３７】
そして、前記工具交換装置２０は、各種の工具が格納される複数の保持部を備えた工具マガジン２１と、前記主軸１３に装着された工具Ｔを把持する主軸工具把持部２２ａ、及び前記工具マガジン２１から所定位置に位置決めされた工具Ｔ’を把持する交換工具把持部２２ｂを有する交換アーム２２と、この交換アーム２２と直交するように連結された回転軸２３と、この回転軸２３をその軸中心に回転させるとともに、その軸線方向に移動させる駆動機構部（図示せず）などからなる。
【００３８】
かかる工具交換装置２０によれば、まず、交換用の新たな工具Ｔ’が工具マガジン２１から前記所定位置に位置決めされるとともに、コラム１１，主軸頭１２及びテーブル１４がそれぞれ工具交換位置に移動せしめられる。
【００３９】
次に、工具交換装置２０の回転軸２３がその軸中心に回転せしめられ、主軸に装着された工具Ｔが交換アーム２２の主軸工具把持部２２ａに、前記位置決めされた工具Ｔ’が交換アーム２２の交換工具把持部２２ｂにそれぞれ把持される。ついで、前記回転軸２３がその軸線方向に移動せしめられて、交換アーム２２に把持された工具Ｔ，Ｔ’がそれぞれ主軸１３，工具マガジン２１の保持部から引き抜かれる。
【００４０】
この後、回転軸２３がその軸中心に１８０°回転せしめられ、しかる後、当該回転軸２３がその軸線方向に移動せしめられて、工具Ｔ’が主軸１３に装着され、工具Ｔが工具マガジン２１に格納される。このようにして、主軸１３に装着された工具Ｔが新たな工具Ｔ’と交換される。
【００４１】
そして、本例の横形マシニングセンタ１では、上述した工具交換時に、コラム１１及び主軸頭１２（直接的には主軸１３）、並びにテーブル１４が位置すべき工具交換位置が次のように設定されている。
【００４２】
最初に、Ｘ−Ｚ軸平面内で、主軸１３とテーブル１４とが位置すべき相対的な位置関係について説明する。
【００４３】
まず、主軸１３に装着可能な最大長さの工具Ｔを想定し、想定した工具Ｔの長さを複数の長さ区分に分割し、しかる後、各長さ区分毎にその採り得る最大工具径を設定し、設定した各区分の長さとその最大工具径とで定義される平面視矩形形状の工具形状を重畳して平面視多段段付き形状の工具形状を設定する。
【００４４】
上述したように、当該横形マシニングセンタ１で実際に使用される最大の工具Ｔは、主軸１３に装着可能な最大工具長と最大工具径とで定義されるものではなく、工具の長さに応じ、この長さ毎に許容される最大の径を持つものとして観念される。このことは、フェイスミルなど径の大きな工具Ｔを長尺のホルダで保持した構成では、加工時にビビリ振動を生じたり、或いは工具重量が重くなりすぎて主軸１３の把持力が弱まるといった不具合を生じることから容易に理解することができる。
【００４５】
そこで、図４に示すように、主軸１３に装着可能な最大長さＬ５の工具Ｔを想定し、想定した工具Ｔの長さを例えば５つの長さ区分（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）に分割し、各長さ区分毎にその採り得る最大工具径（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５）を設定する。このように設定される各長さ区分における工具形状は、図示する如く、矩形形状となる。
【００４６】
ついで、得られた各区分毎の矩形工具形状を重畳して、主軸１３に装着可能な最大工具の形状として平面視多段段付き形状の工具形状を想定する。このようにして得られる工具形状を図３に示す。
【００４７】
次に、図５に示すように、得られた最大工具が前記工具交換動作によって移動するＸ軸−Ｚ軸平面内における動作範囲（この場合抜き取り動作における動作範囲）Ｒを検証する。ついで、この抜き取り動作範囲Ｒと、テーブル１４上に載置され得る最大ワークＷｍの回転動作範囲Ｓ（最大ワークＷｍがテーブル１４よりも小さい場合にはテーブル１４の回転動作範囲Ｓ’）とが干渉しない位置に、主軸１３とテーブルとを配置する。
【００４８】
ついで、前記干渉が起きない範囲で、主軸１３の軸線とその端面とが交差する点Ｓａと、テーブル１４の中心点Ｔａとの間のＺ軸方向における距離ΔＺを予め設定される距離としたときに、Ｘ軸方向における距離ΔＸが最も小さい値となるように前記主軸１３とをテーブル１４とを相互に接近させ、この状態における前記ΔＸ及びΔＺをもって工具交換時の主軸１３とテーブル１４相互間の相対的な位置関係とする。
【００４９】
尚、前記距離ΔＺは、想定される最大長さＬ５の工具を用いたときに、１４テーブル５２上の最大ワークＷｍを当該工具によって加工可能なように設定された距離である。
【００５０】
一方、Ｘ軸−Ｙ軸平面内において主軸１３が位置すべきＹ軸方向の位置については、上記のようにして、Ｘ軸−Ｚ軸平面における主軸１３の位置を決定すれば、同位置において、工具Ｔｍとテーブル１４や最大ワークＷｍとが干渉することは無く、適宜任意にこれを設定することができる。
【００５１】
斯くして、本例の横形マシニングセンタ１によれば、工具交換時に主軸１３とテーブル１４とが位置すべき工具交換位置を決定するに当り、主軸１３に装着可能な最大工具Ｔｍの形状を、最大長を複数の長さ区分に分割し、各長さ区分毎に採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状と想定して、当該最大工具Ｔｍとテーブル１４との干渉関係を検証するようにしたので、最大工具長と最大工具径とで一律に定義される形状を最大工具形状とした従来に比べて、想定される最大工具形状の大きさが小さく、しかも、より現実の使用状態に即したものとなり、より厳密に、上記干渉関係を検証することができる。
【００５２】
そして、このように干渉関係を厳密に検証することで、工具交換時における主軸１３とテーブル１４との相対的な位置関係をより接近させた位置とすることができ、この結果として、当該横形マシニングセンタ１全体の大きさをコンパクトにし、その設置面積を小さくすることができる。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００５４】
例えば、上例では、前記仮想工具Ｔｍの形状を、図３に示すような多段段付き形状としたが、これに限られるものではなく、図６に示すように、多段段付き形状の各段角部を順次結んで得られる形状を仮想工具Ｔｍの形状としても良い。このようにしても、上例と同様の効果が奏される。
【００５５】
また、上例において、テーブル１４は、その回転中心軸回りに回転可能に構成されていたが、これに限られるものではなく、非回転に構成されていても良い。
【００５６】
この場合、工具交換時の主軸１３とテーブル１４との相対的な位置関係は、図６に示すように、工具Ｔｍの抜き取り動作範囲Ｒと、テーブル１４上に載置された最大ワークＷｍ（最大ワークＷｍがテーブル１４よりも小さい場合にはテーブル１４）とが干渉しない範囲で、主軸１３の軸線とその端面とが交差する点Ｓａと、テーブル１４の中心点Ｔａとの間のＺ軸方向における距離ΔＺを予め設定される距離としたときに、Ｘ軸方向における距離ΔＸが最も小さい値となるような位置関係である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る横形マシニングセンタの概略構成を示した平面図である。
【図２】本実施形態に係る横形マシニングセンタの概略構成を示した正面図である。
【図３】本実施形態に係る仮想工具の形状を説明するための説明図である。
【図４】本実施形態に係る仮想工具の形状を説明するための説明図である。
【図５】本実施形態に係る工具交換位置設定方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る工具交換位置設定方法を説明するための説明図である。
【図７】従来例に係る工具交換位置設定方法を説明するための説明図である。
【図８】従来例に係る工具交換位置設定方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１    横形マシニングセンタ
１０  ベッド
１１  コラム
１２  主軸頭
１３  主軸
１４  テーブル
２０  工具交換装置
２１  工具マガジン
２２  交換アーム
２３  回転軸
Ｔ    工具
Ｔｍ  仮想工具（最大工具）
Ｗ    ワーク
Ｗｍ  最大ワーク
【図１】
2004216526.tif 000003
【図２】
2004216526.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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