(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによって駆動され、工具を旋回運動させて所定の位置へ搬送する工具マガジンと、
この工具マガジンのイナーシャＩを、次式により推定するイナーシャ推定手段と、
Ｉ＝Ｉ０＋Ｉ１＋ｍ・ｒ2
Ｉ１＝ｍ（Ｄ2／１６＋Ｌ2／１２）
Ｉ０：工具がついていない工具マガジンのイナーシャ，Ｉ１：工具の重心周りのイナーシャ，ｍ：工具の質量，ｒ：工具の重心の公転半径、Ｄ：工具を円筒とみなした時の直径，Ｌ：工具の長さ
このイナーシャ推定手段によって推定されるイナーシャと前記モータの最大出力トルクとに基づいて、前記工具マガジンの最大旋回角加速度を決定する加速度決定手段とを備え、
前記工具マガジンは、保持している複数の工具のうち何れか１つを、工作機械の主軸の先端部に付け替えるように旋回可能であり、且つ、工具交換装置の一部を構成するもので、
前記加速度決定手段は、前記工具マガジンに保持されている複数の工具の分布状態を検出し、前記分布状態に応じて、前記工具マガジンが起動又は停止する場合に作用するアンバランストルクを算出し、前記最大出力トルクに前記アンバランストルクを加減した結果に基づいて、前記最大旋回角加速度を決定することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記加速度決定手段は、最大旋回角加速度を、前記工具マガジンが構造的に許容する最大値を下回るように決定することを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記工具マガジンは、鉛直方向に対して傾斜する回転軸を有して複数の工具を旋回させて搬送するように構成されるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の搬送装置。
【請求項４】
前記加速度決定手段によって算出されたアンバランストルクが許容範囲を超えている場合、報知動作を行なうことを特徴とする請求１乃至３の何れかに記載の搬送装置。
【請求項５】
モータによって駆動され、工具を旋回運動させて所定の位置へ搬送する工具マガジンを備えてなる搬送装置の搬送加速度を決定する方法であって、
前記工具マガジンが、保持している複数の工具のうち何れか１つを、工作機械の主軸の先端部に付け替えるように旋回可能であり、且つ、工具交換装置の一部を構成するもので、
前記工具マガジンのイナーシャＩを、次式により推定し、
Ｉ＝Ｉ０＋Ｉ１＋ｍ・ｒ2
Ｉ１＝ｍ（Ｄ2／１６＋Ｌ2／１２）
Ｉ０：工具がついていない工具マガジンのイナーシャ，Ｉ１：工具の重心周りのイナーシャ，ｍ：工具の質量，ｒ：工具の重心の公転半径、Ｄ：工具を円筒とみなした時の直径，Ｌ：工具の長さ
推定したイナーシャと前記モータの最大出力トルクとに基づいて、前記工具マガジンの最大旋回角加速度を決定し、
前記工具マガジンに保持されている複数の工具の分布状態を検出し、
前記分布状態に応じて、前記工具マガジンが起動又は停止する場合に作用するアンバランストルクを算出し、
前記最大出力トルクに前記アンバランストルクを加減した結果に基づいて、最大旋回角加速度を決定することを特徴とする搬送装置の搬送加速度決定方法。
【請求項６】
最大旋回角加速度を、前記工具マガジンが構造的に許容する最大値を下回るように決定することを特徴とする請求項５記載の搬送装置の搬送加速度決定方法。
【請求項７】
前記工具マガジンが、鉛直方向に対して傾斜する回転軸を有して複数の工具を旋回させて搬送するものであることを特徴とする請求項５又は６記載の搬送装置の搬送加速度決定方法。
【請求項８】
算出されたアンバランストルクが許容範囲を超えている場合、報知動作を行なうことを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の搬送装置の搬送加速度決定方法。
【請求項９】
モータによって駆動され、工具を旋回運動させて所定の位置へ搬送する工具マガジンを備えてなる搬送装置の制御を行うコンピュータにより実行されるプログラムであって、
前記工具マガジンのイナーシャＩを、次式により推定させ、
Ｉ＝Ｉ０＋Ｉ１＋ｍ・ｒ2
Ｉ１＝ｍ（Ｄ2／１６＋Ｌ2／１２）
Ｉ０：工具がついていない工具マガジンのイナーシャ，Ｉ１：工具の重心周りのイナーシャ，ｍ：工具の質量，ｒ：工具の重心の公転半径、Ｄ：工具を円筒とみなした時の直径，Ｌ：工具の長さ
推定させたイナーシャと前記モータの最大出力トルクとに基づいて、前記工具マガジンの最大旋回角加速度を決定させ、
前記工具マガジンに保持されている複数の工具の分布状態を検出させ、
前記分布状態に応じて、前工具マガジンが起動又は停止する場合に作用するアンバランストルクを算出させ、
前記最大出力トルクに前記アンバランストルクを加減した結果に基づいて、最大旋回角加速度を決定させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
最大旋回角加速度を、前記工具マガジンが構造的に許容する最大値を下回るように決定させることを特徴とする請求項９記載のコンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記工具マガジンが、鉛直方向に対して傾斜する回転軸を有して複数の工具を旋回させて搬送するものであることを特徴とする請求項９又は１０記載のコンピュータプログラム。
【請求項１２】
算出されたアンバランストルクが許容範囲を超えている場合、報知動作を行なわせることを特徴とする請求項９乃至１１の何れかに記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具を旋回運動により搬送するための工具マガジンを備えてなる搬送装置、及びその搬送装置の搬送加速度決定方法、並びに前記搬送装置を制御対象とするコンピュータのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、工作機械によって使用される工具を旋回運動により搬送する装置について、その搬送速度を工具の重量モーメントに応じて適切に変化させるようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開平３−６０９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、本来、重量モーメントは加速度に対して影響を及ぼすものであるから、重量モーメントに応じて搬送速度を決定すると、ある程度の妥当性を有するとしても、必ずしも最適な搬送速度が得られるとは限らない。
また、搬送速度が高速に設定されるようになると、その速度を維持するよりも、その速度に達するまでに与える加速度を得るため、より大きなモータの出力トルクが必要となってくる（図６参照）。従って、装置の設計段階においてモータを選定する場合は、搬送部について想定される最大イナーシャに対して、要求される回転加速度が得られる出力トルク特性を備えたモータを選定するようにしていた。その結果、一般的な使用状況においては不必要な大きさとなるモータを選定してしまう場合もあり、コストアップすると共に装置全体が大型化する要因となっていた。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、工具マガジンによって搬送される工具の状態に基づいて、その旋回動作を適切に設定することができる搬送装置、及びその搬送装置の加速度決定方法、並びに前記搬送装置を制御対象とするコンピュータのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の搬送装置は、モータによって駆動され、工具を旋回運動させて所定の位置へ搬送する工具マガジンと、
この工具マガジンのイナーシャＩを、次式により推定するイナーシャ推定手段と、
Ｉ＝Ｉ０＋Ｉ１＋ｍ・ｒ2
Ｉ１＝ｍ（Ｄ2／１６＋Ｌ2／１２）
Ｉ０：工具がついていない工具マガジンのイナーシャ，Ｉ１：工具の重心周りのイナーシャ，ｍ：工具の質量，ｒ：工具の重心の公転半径、Ｄ：工具を円筒とみなした時の直径，Ｌ：工具の長さ
このイナーシャ推定手段によって推定されるイナーシャと前記モータの最大出力トルクとに基づいて、前記工具マガジンの最大旋回角加速度を決定する加速度決定手段とを備え、
前記工具マガジンは、保持している複数の工具のうち何れか１つを、工作機械の主軸の先端部に付け替えるように旋回可能であり、且つ、工具交換装置の一部を構成するもので、
前記加速度決定手段は、前記工具マガジンに保持されている複数の工具の分布状態を検出し、前記分布状態に応じて、前記工具マガジンが起動又は停止する場合に作用するアンバランストルクを算出し、前記最大出力トルクに前記アンバランストルクを加減した結果に基づいて、前記最大旋回角加速度を決定することを特徴とする。
斯様に構成すれば、工具マガジンの最大旋回角加速度は、工具マガジンが実際に搬送を行う工具の状態とモータの仕様に応じて適切に決定されるので、その加速度によって工具マガジンの搬送速度が所定値に達するまでの時間をより短くすることができ、モータ及び工具マガジンを含む駆動系の制御応答性を最大に向上させることができる。
【０００６】
更に、前記工具マガジンを、保持している複数の工具のうち何れか１つを、工作機械の主軸の先端部に付け替えるように旋回可能であり、且つ、工具交換装置の一部を構成するものに適用するので、工具交換装置の最大旋回角加速度を適切に設定することで、工具交換に要する時間を短縮できる。
また、前記加速度決定手段を、前記工具マガジンに保持されている複数の工具の分布状態を検出し、前記分布状態に応じて、前記工具マガジンが起動又は停止する場合に作用するアンバランストルクを算出し、前記最大出力トルクに前記アンバランストルクを加減した結果に基づいて、最大旋回角加速度を決定するように構成する。
即ち、工具マガジンにおいて保持される複数の工具は、一般に夫々の重量が異なり、また、工作機械が加工動作を行なう場合その内の１つは主軸に取り付けられるため、工具マガジンにおける工具の分布状態はアンバランスとなっている。従って、そのアンバランストルクを最大出力トルクに加減すれば、実際に使用する工具の配置状態が工具マガジンの旋回運動に及ぼす影響を考慮して最大旋回角加速度を決定することができる。
【０００７】
また、請求項２記載したように、前記加速度決定手段を、最大旋回角加速度を、前記工具マガジンが構造的に許容する最大値を下回るように決定する構成にすると良く、斯様に構成すれば、駆動系の機構限界を超えるような加速度を設定することは回避される。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、鉛直方向に対して傾斜する回転軸を有し、複数の工具を旋回させて搬送する構成に適用しても良い。即ち、斯様な構成においては、工具マガジンによって搬送される工具の重量に応じてイナーシャが変化する。また、回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、工具を搬送する場合には傾斜に応じた重力も作用することになる。従って、本発明を適用すれば、そのような前提条件に基づいて最大旋回角加速度を適切に設定することができる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
これらの場合、請求項４に記載したように、前記加速度決定手段によって算出されたアンバランストルクが許容範囲を超えている場合、報知動作を行なうように構成すれば、その状態のまま搬送動作が継続されることを防止して、工具の分布バランスを適正化する作業の実施を促すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、工具マガジンの最大旋回角加速度がより適切に決定されるので、工具マガジンの搬送速度が所定値に達するまでの時間をより短くすることができる。従って、モータ及び工具マガジンを含む駆動系の制御応答性を最大に向上させることができ、搬送処理時間を短縮して効率を向上させることができる。また、モータの出力特性を最大に発揮させることができるので、不必要に大型となるモータを選定することを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施例）
以下、本発明を、タレット型マガジンを備えてなる工具交換装置に適用した場合の第１実施例について図１乃至図３を参照して説明する。尚、本実施例における工具交換装置の構造は、例えば特公平７−８０１０９号公報に開示されているものと同様であり、以下では、本発明の要旨に係る部分のみを説明する。
【００１４】
図２（ａ）は、工具交換装置に組み込まれている工具マガジン１を取り出して示す斜視図である。工具マガジン１は、概ね円盤型のマガジンベース２の外周部に複数本のグリップアーム３が放射状に取り付けられている。図４に示すように、グリップアーム３の先端部には、下端側に工具が装着されている工具ホルダ（搬送対象物）４の上端側を挟持するためＵ字状の保持部５が形成されており、保持部５の内側先端部両側には、内蔵されているコイルばねによって内側に向けて付勢されている支持ピンが配置されている。そして、支持ピンが工具ホルダ４側に設けられている溝（何れも図示せず）に挿入されることで、工具ホルダ４を保持するようになっている。
そして、マガジンベース２は、その中心がマガジンモータ２７（図３参照）の回転軸に結合されて回転駆動されるようになっているが、その回転軸は、図２（ｂ）に示すように、水平に対して仰角側に１８度傾斜している。尚、以降においては工具と工具ホルダとは実質的に一体と見なすことになるため、工具４と称することにする。
【００１５】
図３は、工具交換装置を含む工作機械を数値制御する数値制御装置（イナーシャ推定手段，加速度決定手段）１０の電気的構成を示す機能ブロック図である。数値制御装置１０は、制御全体を司るマスタＣＰＵ１１，ワーク加工や工具交換を司るスレーブＣＰＵ１２を中心にとして構成されている。
【００１６】
マスタＣＰＵ１１には、制御装置自体を動作させるプログラムや定数等を格納するマスタ部ＲＯＭ１３と、ワーク加工プログラム（数値制御プログラム，コンピュータプログラム)１４を格納したり、制御実行中の変数やフラグ等を一時記憶するマスタ部ＲＡＭ１５とが接続されている。スレーブＣＰＵ１２には、ワーク加工のためのモータ駆動プログラムや定数等を格納するスレーブ部ＲＯＭ１６と、ワーク加工制御実行中の変数，フラグ等を一時記憶するスレーブ部ＲＡＭ１７とが接続されている。
【００１７】
マスタＣＰＵ１１とスレーブＣＰＵ１２との間には、マスタＣＰＵ１１からスレーブＣＰＵ１２への指令或はその逆方向の情報等が格納されるＣ（Common)ＲＡＭ１８が接続されている。ＣＲＡＭ１８は、マスタＣＰＵ１１及びスレーブＣＰＵ１２の双方から情報が書き込まれ或は参照される。
また、マスタＣＰＵ１１には、加工プログラム等を作成・入力するキーや、一連の加工処理を開始させるための起動スイッチや、加工プログラムの各ステップの処理を確認などのため個別に実施可能とする手動用スイッチ等のスイッチ部１９と、キーボード２０と、加工プラグラム等を表示して参照するためのＣＲＴ(Cathode Ray Tube)２１とが接続されている。
【００１８】
スレーブＣＰＵ１２は、Ｘ軸モータ２２，Ｙ軸モータ２３，ワークテーブルを旋回させるテーブル旋回モータ２４に接続されており、これらに制御信号を送出してワークの被加工面等を変更する。更に、スレーブＣＰＵ１２は、上下動（Ｚ軸）モータ２５及び主軸モータ２６に接続されており、それらに制御信号を送出し、被加工面，被加工位置を決定されたワークに対して所定の工具４による加工を実行する。
また、スレーブＣＰＵ１２は、加工工程中に必要に応じてマガジンモータ２７並びに工具交換モータ２８に制御信号を送出し、工具交換を実行する。これら、スレーブＣＰＵ１２の実行するワーク加工制御，工具交換制御は、マスタＣＰＵ１１からの指示に基づいて実行される。
【００１９】
マスタＣＰＵ１１は、キーボード２０から入力されてマスタ部ＲＡＭ１５に格納された加工プログラム１４を１動作分ずつ読み込み、ワーク加工に関する情報であればＣＲＡＭ１８に書き込む。スレーブＣＰＵ１２は、この書き込まれた情報を読み出してワーク加工制御を実行する。また、マスタ部ＲＡＭ１５には、工具マガジン１に関するデータ、及びその工具マガジン１にセットされている各工具４に関するデータもユーザにより入力されて記憶されている。
【００２０】
図１は、マスタＣＰＵ１１が行う、工具マガジン１の最大旋回角加速度を算出する処理の流れを示すフローチャートである。尚、この処理は、ワーク加工プログラム１４の一部として組み込まれている処理である。マスタＣＰＵ１１は、先ず、マスタ部ＲＡＭ１５より工具マガジン１にセットされている各工具４の質量ｍ及び工具長Ｌのデータを読み出すと（ステップＳ１）、次に、工具４の重心位置を算出する（ステップＳ２）。ここでの重心位置の算出は、工具長Ｌから重心の公転半径ｒを推定することで行うが、その推定には近似式を使用する。例えば、マガジンベース２の回転中心から、グリップアーム３における工具の保持位置までの半径をｒ０とすると、工具４の重心公転半径ｒは、例えば
ｒ＝ｒ０＋Ｌ／２        ・・・（１）
で近似することができる。
【００２１】
次に、マスタＣＰＵ１１は、マガジン１の総イナーシャＩを推定する（ステップＳ３，イナーシャ推定手段）。即ち、総イナーシャＩは、工具がついていないマガジンのイナーシャをＩ０，工具の重心周りのイナーシャをＩ１とすると、次式で表される。
Ｉ＝Ｉ０＋Ｉ１＋ｍ・ｒ2      ・・・（２）
ここで、「工具の重心周りのイナーシャＩ１」については、例えば、近似式
Ｉ１＝ｍ（Ｄ2／１６＋Ｌ2／１２）          ・・・（３）
等を用いる。尚、Ｄは、工具を円筒とみなした時の直径である。実際には、各工具についてのＤの値は異なるが、代表値（例えば、Ｄ＝０．０３ｍ）によって近似することも考えられる。
【００２２】
続いて、マスタＣＰＵ１１は、マスタ部ＲＡＭ１５よりマガジンモータ２７の仕様で定まる最大トルクＴmaxのデータを読み出すと（ステップＳ４）、マガジン１の最大角加速度Ａmaxを算出する（ステップＳ５）。ここで、最大トルクＴmaxは非駆動軸換算のトルクとし、具体的には、マガジンベース２の旋回軸で発生可能なトルクとする。また、最大角加速度Ａmaxは（４）式で算出される。
Ａmax＝Ｔmax／Ｉ      ・・・（４）
【００２３】
そして、マスタＣＰＵ１１は、工具マガジン１の機構的限界である角加速度Ａlimitをマスタ部ＲＡＭ１５より読み出して、ステップＳ５で算出した最大角加速度Ａmaxとの大小関係を比較する（ステップＳ６）。そして、Ａmax≦Ａlimitであれば（「ＮＯ」）最大角加速度Ａmaxを工具マガジン１の最大加速度として決定し、マスタ部ＲＡＭ１５に書き込んで記憶させる（ステップＳ８）。
すると、以降に行われる被工作物の加工処理において主軸の工具交換が行われる場合、スレーブＣＰＵ１２は、マガジンモータ２７、即ちマガジンベース２を最大角加速度Ａmaxで回転させることで、グリップアーム３に保持されている工具４の何れかを交換対象として選択するようになる。
【００２４】
一方、ステップＳ６において、Ａmax＞Ａlimitであれば（「ＹＥＳ」）、限界角加速度Ａlimitを工具マガジン１の最大角加速度として決定し、マスタ部ＲＡＭ１５に書き込んで記憶させる（ステップＳ７）。即ち、限界角加速度Ａlimitを超えてマガジンベース２を旋回させると機構部が損傷するおそれがあり、そのような事態を回避するためである。尚、ステップＳ５〜Ｓ８は加速度決定手段に対応する。
また、図１のフローチャートは、例えば、数値制御装置１０に対して、工具マガジン１に搭載配置した工具４の登録データを変更した場合に行ったり、或いは、登録データを変更した後、最初に工作機械に対する数値制御を行う場合に実行すれば良い。
【００２５】
以上のように本実施例によれば、マスタＣＰＵ１１は、マガジンモータ２７によって駆動され、工具４を旋回運動させて所定の位置へ搬送する工具マガジン１の総イナーシャＩを推定し、推定した総イナーシャＩとマガジンモータ２７の最大出力トルクＴmaxとに基づいて、工具マガジン１の最大旋回角加速度Ａmaxを決定するようにした。
【００２６】
従って、その最大旋回角加速度Ａmaxは、工具マガジン１が実際に搬送を行う工具４の配置状態とマガジンモータ２７の仕様に応じて適切に決定されるので、その加速度によって工具マガジン１の搬送速度が所定値に達するまでの時間をより短くすることができ、工具マガジン１の制御応答性を最大に向上させることができる。そして、マガジンモータ２７の出力特性を最大に発揮させることができるので、設計段階において不必要に大型となるモータを選定してしまうことを回避できる。
そして、工具マガジン１に保持されている複数の工具４のうち何れか１つを、工作機械の主軸の先端部に付け替えるように旋回して、工具マガジン１と主軸との間に配置される工具交換装置を構成するものに適用することで、工具交換に要する時間を短縮することができる。
【００２７】
また、マスタＣＰＵ１１は、工具マガジン１が旋回する場合に、工具４の自転がイナーシャに寄与する分を近似式を用いて推定するので、工具マガジン１の総イナーシャＩを、現実的に影響を与えない範囲で簡単に推定することができる。更に、マスタＣＰＵ１１は、最大旋回角加速度Ａmaxを、工具マガジン１が構造的に許容する最大値Ａlimitを下回るように決定するので、駆動系の機構限界を超えるような加速度を設定することは回避される。
【００２８】
（第２実施例）
図４及び図５は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例では、数値制御装置１０のマスタＣＰＵ１１は、工具マガジン１に配置されている工具４の分布状態も考慮して、最大旋回角加速度Ａmaxを決定する。
【００２９】
図４は、マガジンベース２が旋回する場合に、工具４の分布バランスが及ぼす影響を説明するものである。図４中下方が、重力が作用する方向となる。図４（ａ）に示すように、マガジンベース２において（Ａ）の位置にある工具４を工具交換のため（Ｂ）の位置まで移動させるとすると、位置（Ａ）の近傍は旋回運動の加速域となり、位置（Ｂ）の近傍は旋回運動の減速域となる。そして、両者の間は定速域となる。
【００３０】
また、図４（ｂ）に示すように、工具４が位置（Ａ）にある場合に、マガジンベース２において発生しているアンバランス位置（即ち、工具４の分布バランスが大きく変化している位置）が（Ｃ）にあるとすれば、工具４が位置（Ｂ）に移動されると、アンバランス位置は（Ｄ）に移動することになる。そして、マガジンベース２を旋回させるため、加速する際に必要なトルクと減速する際に必要なトルクとは異なり、また、移動対象工具４の初期位置と移動目標位置との夫々に応じて、アンバランス位置が何処に存在するかにより必要なトルクも異なる。尚、図４においては、アンバランスが発生していることを視覚的には表現していない。
【００３１】
そこで、第２実施例では以下のように処理を行なう。フローチャートを示す図５において、マスタＣＰＵ１１は、第１実施例と同様にステップＳ１〜Ｓ４を実行すると、マガジンベース２における工具４のアンバランス量及びアンバランス位置を算出する（ステップＳ１１）。
即ち、マスタＣＰＵ１１は、マスタＲＡＭ１５に記憶されている工具４の情報やその時点におけるマガジンベース２の回転位置、また、現在主軸に取り付けられて使用されている工具４などの情報から、各工具４の重量やマガジンベース２における工具４の配置分布状態を把握する。そして、マガジンベース２の回転軸の傾斜角なども加味した上で、それらに基づいてアンバランス量及びアンバランス位置を算出する。
【００３２】
続いて、マスタＣＰＵ１１は、アンバランストルクＴ０を算出する（ステップＳ１２）。アンバランストルクＴ０は、ステップＳ１１で算出したアンバランス量及びアンバランス位置と、マガジンベース２の回転方向並びに移動対象工具の移動量などに基づいて算出する。それから、そのアンバランストルクＴ０が、予め定めた許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ１３）。
【００３３】
ステップＳ１３において、アンバランストルクＴ０が許容範囲内であれば（「ＹＥＳ」）、マスタＣＰＵ１１は、有効駆動トルクＴを算出する（ステップＳ１４）。一方、アンバランストルクＴ０が許容範囲を超えていると（ステップＳ１３，「ＮＯ」）、マスタＣＰＵ１１は、例えばＣＲＴ２１に「アンバランス異常」のメッセージを表示させて処理を中止し、作業者に対して工具配置の修正を促す（ステップＳ１５）。
【００３４】
ステップＳ１４において、マスタＣＰＵ１１は、有効駆動トルクＴを次式により算出する。
Ｔ＝Ｔmax±Ｔ０      ・・・（５）
（５）式において、アンバランストルクＴ０を加えるか／減じるか、については、マガジンベース２の起動時又は停止時の駆動トルク方向（旋回方向）に対して、アンバランストルクＴ０の作用方向が同じであれば加え、その作用方向が逆であれば減じるようにする。即ち、前者の場合はより大きな旋回角加速度を出力可能な状態にあり、後者の場合は旋回角加速度をより小さく設定する必要があるからである。以降は、第１実施例と同様に、ステップＳ５〜Ｓ８を実行する。尚、それらのステップＳ５〜Ｓ８に、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４を加えたものが、加速度決定手段に対応する。
【００３５】
以上のように第２実施例によれば、鉛直方向に対して傾斜する回転軸を有し、複数の工具４を旋回させて搬送する工具マガジン１について、マスタＣＰＵ１１は、保持されている複数の工具４の分布状態を検出し、その分布状態に応じてマガジンベース２が起動又は停止する場合に作用するアンバランストルクＴ０を算出し、最大出力トルクＴmaxにアンバランストルクＴ０を加減した結果に基づいて最大旋回角加速度Ａmaxを決定するようにした。従って、実際に使用する工具４の配置状態がマガジンベース２の旋回運動に及ぼす影響を考慮して、最大旋回角加速度Ａmaxを決定することができる。
【００３６】
また、マスタＣＰＵ１１は、算出したアンバランストルクＴ０が許容範囲を超えている場合、ＣＲＴ２１に「アンバランス異常」のメッセージを表示させて報知動作を行なうので、その状態のまま搬送動作が継続されることを防止して、工具４の分布バランスを適正化する作業の実施を促すことができる。
【００３７】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
機構限界を超える最大旋回角加速度Ａmaxが算出される可能性がないと想定される場合は、ステップＳ６，Ｓ７を省略し、常にステップＳ５で算出した角加速度Ａmax最を採用するようにしても良い。
【００３８】
【００３９】
マガジンベース２の回転軸は、水平であっても良いし垂直であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明をタレット型の工具マガジンに適用した場合の第１実施例であり、数値制御装置のマスタＣＰＵが行う、工具マガジンの最大旋回角加速度を算出する処理の流れを示すフローチャート
【図２】（ａ）は、工具マガジンを取り出して示す斜視図、（ｂ）は同側面図
【図３】工作機械を数値制御する数値制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図４】本発明の第２実施例を示すもので、（ａ）はマガジンベースが搬送対象の工具を移動させる状態、（ｂ）は（ａ）の移動に伴って変化するマガジンベースのアンバランス位置を示す図
【図５】図１相当図
【図６】モータの速度変化と、その変化に応じた出力トルクとの関係を示す図
【符号の説明】
【００４１】
図面中、１は工具マガジン、２はマガジンベース、４は工具ホルダ（搬送対象物）、１０は数値制御装置（イナーシャ推定手段，加速度決定手段）、１１はマスタＣＰＵ、１４はワーク加工プログラム（数値制御プログラム，コンピュータプログラム）を示す。
【図１】
0004655485.tif 000002
【図２】
0004655485.tif 000003
【図３】
0004655485.tif 000004
【図４】
0004655485.tif 000005
【図５】
0004655485.tif 000006
【図６】
0004655485.tif 000007