(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、
前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え方法であって、
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい工具が含まれ同一加工を行う少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とを工具グループ毎に指定し、
前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具は、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの新アドレスに収納するように配置替えされ、
その後は、前記工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換され、
各前記指定工具グループは、前記一の加工工程中で寿命でないときに前記メインマガジンに配置される前記工具の他に、前記一つまたは複数のサブマガジンに収納された一つ以上の予備工具を含み、
前記指定工具グループ内の前記工具が寿命になると、この寿命工具が含まれている前記指定工具グループ内の前記予備工具は、その工具データが変更されることにより、今まで前記寿命工具が収納されていた前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされて、前記サブマガジンの前記予備工具と前記メインマガジンの前記寿命工具とを入れ替え、
その後は、こうして前記工具データが変更されて前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされた前記予備工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換されるようにしたことを特徴とする工具マガジン装置における工具配置替え方法。
【請求項２】
前記工具マガジン装置は、無端環状に連結された複数の工具収納部が旋回動作する前記一つのメインマガジンと、無端環状に連結された複数の工具収納部が旋回動作する前記一つまたは複数のサブマガジンとを有する複数連工具マガジン装置であることを特徴とする請求項１に記載の工具マガジン装置における工具配置替え方法。
【請求項３】
前記工具マガジン装置は、複数の工具収納部がマトリックス状に配置された前記一つのメインマガジンと、複数の工具収納部がマトリックス状に配置された前記一つまたは複数のサブマガジンとを有するマトリックス形工具マガジン装置であることを特徴とする請求項１に記載の工具マガジン装置における工具配置替え方法。
【請求項４】
前記工具配置替えの一連の手順を実行して各工作物をそれぞれ前記一の加工工程で順次加工しているときに、この加工動作の途中で、前記一の加工工程と同じまたは異なる加工工程で他の種類の一つまたは複数の工作物を加工する動作を一時的に挿入して実行し、この加工動作が終了すると、元の前記工具配置替えの手順に戻るようにしたことを特徴とする請求項１，２または３に記載の工具マガジン装置における工具配置替え方法。
【請求項５】
工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、
前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え装置であって、
ＮＣ装置からＴ指令を受け取り、前記工具マガジン装置を制御する工具マガジン装置制御部と、
工具に関するデータを記憶する工具データ記憶部と、
同一加工を行う複数の工具を工具グループとして管理する工具グループ管理部と、
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい工具が含まれる少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とが工具グループ毎に指定されると、これらＴ指令値とアドレス指令値とを記憶する指令値記憶部と、
この指令値記憶部に記憶された前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具を、前記メインマガジンの前記アドレス指令値で指定された新アドレスに収納するように、前記工具の工具データを変更する設定変更部とを備え、
各前記指定工具グループは、前記一の加工工程中で寿命でないときに前記メインマガジンに配置される前記工具の他に、前記一つまたは複数のサブマガジンに収納された一つ以上の予備工具を含み、
前記工具マガジン装置制御部は、
前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具を、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えし、
その後は、前記工具を、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換し、
前記指定工具グループ内の前記工具が寿命になると、前記設定変更部は、この寿命工具が含まれている前記指定工具グループ内の前記予備工具を、今まで前記寿命工具が収納されていた前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように、この予備工具の工具データを変更し、
前記工具マガジン装置制御部は、
前記サブマガジンに収納されている前記予備工具を、その工具データが変更されることにより、今まで前記寿命工具が収納されていた前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えして、前記サブマガジンの前記予備工具と前記メインマガジンの前記寿命工具とを入れ替え、
その後は、こうして前記工具データが変更されて前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされた前記予備工具を、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換するようにしたことを特徴とする工具マガジン装置における工具配置替え装置。
【請求項６】
前記工具マガジン装置は、無端環状に連結された複数の工具収納部が旋回動作する前記一つのメインマガジンと、無端環状に連結された複数の工具収納部が旋回動作する前記一つまたは複数のサブマガジンとを有する複数連工具マガジン装置であることを特徴とする請求項５に記載の工具マガジン装置における工具配置替え装置。
【請求項７】
前記工具マガジン装置は、複数の工具収納部がマトリックス状に配置された前記一つのメインマガジンと、複数の工具収納部がマトリックス状に配置された前記一つまたは複数のサブマガジンとを有するマトリックス形工具マガジン装置であることを特徴とする請求項５に記載の工具マガジン装置における工具配置替え装置。
【請求項８】
前記工具配置替えの一連の手順を実行して各工作物をそれぞれ前記一の加工工程で順次加工しているときに、この加工動作の途中で、前記一の加工工程と同じまたは異なる加工工程で他の種類の一つまたは複数の工作物を加工する動作を一時的に挿入して実行し、この加工動作が終了すると、元の前記工具配置替えの手順に戻るようにしたことを特徴とする請求項５，６または７に記載の工具マガジン装置における工具配置替え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記載）に近い位置に一つのメインマガジンが配置され、ＡＴＣから遠い位置にサブマガジンが配置された工具マガジン装置において、工作機械の生産性を向上させるために工具の配置替えを行う方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工具マガジン装置を備えた工作機械では、ＡＴＣにより工具マガジン装置と工作機械との間で工具が交換される。工具マガジン装置には、ＡＴＣに近い位置に配置されたメインマガジンと、サブマガジンとを有する構成の装置がある。サブマガジンは、ＡＴＣから遠い位置に配置され、メインマガジンに対して工具を搬送可能になっている。
工具マガジン装置に収納される工具には、工具毎にアドレスが付与されており、各工具はそのアドレスの工具収納部に収納される。工具の「アドレス」は、いわゆる番地であり、この工具が収納される工具収納部の番号（たとえば、ポット番号）で表示される。
【０００３】
上述の工具マガジン装置では、サブマガジンに収納されている工具を使って加工を行うことがある。この場合、サブマガジン内の工具が呼び出されると、この工具は、一旦メインマガジンを通過して工具交換位置に搬送される。
その後、この工具は、ＡＴＣにより工作機械との間で交換されて工作物の加工に使用される。使用後の工具は、ＡＴＣにより交換され、工具交換位置から一旦メインマガジンを通過した後、サブマガジンのアドレスにある工具収納部に戻る。
このように、サブマガジンの工具を使用する場合には、工具を搬送するための経路が長くなって移動に時間がかかってしまう。その結果、サブマガジンの工具を呼び出す際に、工作機械がその加工動作を停止して、その工具の到着を待つ場合もあった。
【０００４】
そこで、特許文献１（特開２００３−１４５３７９号公報）の図１１，図１２などには、複数工具マガジン内の工具並び替え方法が提案されている。
この方法は、ＮＣプログラムにより、隣接する工具マガジン間に設けられた待機工具受渡しのためのポットスライダーなどの機構の往復動作と、各工具マガジン内の待機工具の周回移動を繰り返す。これにより、各工具マガジン内の待機工具の配置を自在に並び替えるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４５３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、一方の工具マガジンと他方の工具マガジンについて、並び替えの対象になる工具とそのアドレス（ポット番号）とを、それぞれ選定してＮＣプログラムに予め登録しなければならない。
そのためには、並び替える対象となる全ての工具と、そのアドレスとを、間違いのないように正確にＮＣプログラムに登録しなければならない。この登録作業は煩雑で、高い熟練度が要求されていた。
また、この従来技術では、隣接する工具マガジン間での工具の並び替え動作と、工作機械での加工動作との連携に関しては考慮されずに、複数工具マガジン単独で工具の並び替えを行なっていた。その結果、工具並び替えのために、工作機械の加工動作を停止しなければならない事態が発生する恐れもあった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、同一加工を行う工具グループ内の工具を配置替えするためにこの工具のＴ指令値を工具毎に一々指定しなくても、工具グループのＴ指令値とメインマガジンのアドレス指令値とを指定すれば、工具の配置替えを容易に行うことができ、また、工具グループ内の工具が寿命になれば予備工具に入れ替えできる、工具マガジン装置における工具配置替え方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明では、当初はサブマガジンに収納されているがメインマガジンに配置したい工具（または、工具グループ）のＴ指令値と、メインマガジンの新たなアドレス指令値とのうち、Ｔ指令値とアドレス指令値の両方（または、Ｔ指令値のみ）を、オペレータが手動で入力するかまたはプログラムで指定する。
本発明にかかる工具配置替え方法は、
工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、
前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え方法であって、
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい工具が含まれ同一加工を行う少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とを工具グループ毎に指定し、
前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具は、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの新アドレスに収納するように配置替えされ、
その後は、前記工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換され、
各前記指定工具グループは、前記一の加工工程中で寿命でないときに前記メインマガジンに配置される前記工具の他に、前記一つまたは複数のサブマガジンに収納された一つ以上の予備工具を含み、
前記指定工具グループ内の前記工具が寿命になると、この寿命工具が含まれている前記指定工具グループ内の前記予備工具は、その工具データが変更されることにより、今まで前記寿命工具が収納されていた前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされて、前記サブマガジンの前記予備工具と前記メインマガジンの前記寿命工具とを入れ替え、
その後は、こうして前記工具データが変更されて前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされた前記予備工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換されるようにした。
本発明にかかる工具配置替え装置は、
工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、
前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え装置であって、
ＮＣ装置からＴ指令を受け取り、前記工具マガジン装置を制御する工具マガジン装置制御部と、
工具に関するデータを記憶する工具データ記憶部と、
同一加工を行う複数の工具を工具ブループとして管理する工具グループ管理部と、
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい工具が含まれる少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とが工具グループ毎に指定されると、これらＴ指令値とアドレス指令値とを記憶する指令値記憶部と、
この指令値記憶部に記憶された前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具を、前記メインマガジンの前記アドレス指令値で指定された新アドレスに収納するように、前記工具の工具データを変更する設定変更部とを備え、
各前記指定工具グループは、前記一の加工工程中で寿命でないときに前記メインマガジンに配置される前記工具の他に、前記一つまたは複数のサブマガジンに収納された一つ以上の予備工具を含み、
前記工具マガジン装置制御部は、
前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具を、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えし、
その後は、前記工具を、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換し、
前記指定工具グループ内の前記工具が寿命になると、前記設定変更部は、この寿命工具が含まれている前記指定工具グループ内の前記予備工具を、今まで前記寿命工具が収納されていた前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように、この予備工具の工具データを変更し、
前記工具マガジン装置制御部は、
前記サブマガジンに収納されている前記予備工具を、その工具データが変更されることにより、今まで前記寿命工具が収納されていた前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えして、前記サブマガジンの前記予備工具と前記メインマガジンの前記寿命工具とを入れ替え、
その後は、こうして前記工具データが変更されて前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされた前記予備工具を、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換するようにした。
【０００９】
第１の実施形態にかかる工具マガジン装置における工具配置替え方法は、工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え方法であって、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とを工具毎に指定し、前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて１番目の工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具は、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの新アドレスに収納するように配置替えされ、前記一の加工工程でそれぞれ加工される前記複数の工作物のうちの前記１番目の工作物の加工が完了した後は、前記指定工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換されるようにしている。
第２の実施形態にかかる工具マガジン装置における工具配置替え方法は、工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え方法であって、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値を指定し、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンの新アドレスを自動的に選定し、前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具は、その工具データが変更されることにより、前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされ、その後は、前記指定工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換されるようにしている。
第３の実施形態にかかる工具マガジン装置における工具配置替え方法は、工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え方法であって、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい工具が含まれ同一加工を行う少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とを工具グループ毎に指定し、前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具は、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの新アドレスに収納するように配置替えされ、その後は、前記工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換され、前記指定工具グループ内の前記工具が寿命になると、この寿命工具が含まれている前記指定工具グループ内の予備工具は、その工具データが変更されることにより、前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えされ、その後は、この予備工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換されるようにしている。
第１の実施形態にかかる工具配置替え装置は、工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置されたメインマガジンと、前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え装置であって、ＮＣ装置からＴ指令を受け取り、前記工具マガジン装置を制御する工具マガジン装置制御部と、前記工具に関するデータを記憶する工具データ記憶部と、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とが工具毎に指定されると、これらＴ指令値とアドレス指令値とを記憶する指令値記憶部と、この指令値記憶部に記憶された前記Ｔ指令値で指定された前記指定工具を、前記メインマガジンの前記アドレス指令値で指定された新アドレスに収納するように、前記指定工具の工具データを変更する設定変更部とを備え、前記工具マガジン装置制御部は、前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて１番目の工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具を、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替し、前記一の加工工程でそれぞれ加工される前記複数の工作物のうちの前記１番目の工作物の加工が完了した後は、前記指定工具を、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換するようにしている。
第２の実施形態にかかる工具配置替え装置は、工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え装置であって、ＮＣ装置からＴ指令を受け取り、前記工具マガジン装置を制御する工具マガジン装置制御部と、前記工具に関するデータを記憶する工具データ記憶部と、この工具データを読み出し、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値が指定されると、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンの新アドレスを自動的に選定する新アドレス選定部と、前記Ｔ指令値と前記メインマガジンの前記新アドレスとを記憶する指令値記憶部と、この指令値記憶部に記憶された前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具を、前記指令値記憶部に記憶された前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように、前記指定工具の工具データを変更する設定変更部とを備え、前記工具マガジン装置制御部は、前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具を、その工具データが変更されることにより、前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えし、その後は、前記指定工具を、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換するようにしている。
第３の実施形態にかかる工具配置替え装置は、工作機械との間で工具を交換する自動工具交換装置に近い位置に配置された一つのメインマガジンと、前記自動工具交換装置から遠い位置に配置され前記メインマガジンに対して前記工具を搬送可能な一つまたは複数のサブマガジンとを有する工具マガジン装置における工具配置替え装置であって、ＮＣ装置からＴ指令を受け取り、前記工具マガジン装置を制御する工具マガジン装置制御部と、工具に関するデータを記憶する工具データ記憶部と、同一加工を行う複数の工具を工具グループとして管理する工具グループ管理部と、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前は前記サブマガジンに収納されているが、前記一の加工工程中は前記メインマガジンに配置しておきたい工具が含まれる少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応する前記メインマガジンのアドレス指令値とが工具グループ毎に指定されると、これらＴ指令値とアドレス指令値とを記憶する指令値記憶部と、この指令値記憶部に記憶された前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具を、前記メインマガジンの前記アドレス指令値で指定された新アドレスに収納するように、前記工具の工具データを変更する設定変更部とを備え、前記工具マガジン装置制御部は、前記一の加工工程で前記サブマガジンから呼び出されて前記工作物の加工に使用される前記Ｔ指令値にかかる前記指定工具グループ内の前記工具を、その工具データが変更されることにより、前記アドレス指令値で指定された前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えし、その後は、前記工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換され、前記指定工具グループ内の前記工具が寿命になると、前記設定変更部は、この寿命工具が含まれている前記指定工具グループ内の予備工具を、前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように、前記予備工具の工具データを変更し、前記工具マガジン装置制御部は、前記サブマガジンに収納されている前記予備工具を、その工具データが変更されることにより、前記メインマガジンの前記新アドレスに収納するように配置替えし、その後は、この予備工具は、前記自動工具交換装置により前記メインマガジンと前記工作機械との間で交換されるようにしている。
第２の実施形態では、前記新アドレス選定部は、前記メインマガジンの複数の工具収納部に所定の基準に基づく優先順位を設定し、この優先順位に従って、前記メインマガジンの前記複数の工具収納部のうちから前記新アドレスを自動的に選定するのが好ましい。
第１ないし第３の実施形態において、好ましい実施態様として、前記工具マガジン装置は、無端環状に連結された複数の工具収納部が旋回動作する前記一つのメインマガジンと、無端環状に連結された複数の工具収納部が旋回動作する前記一つまたは複数のサブマガジンとを有する複数連工具マガジン装置である。
他の好ましい実施態様として、前記工具マガジン装置は、複数の工具収納部がマトリックス状に配置された前記一つのメインマガジンと、複数の工具収納部がマトリックス状に配置された前記一つまたは複数のサブマガジンとを有するマトリックス形工具マガジン装置である。
なお、前記工具配置替えの一連の手順を実行して各工作物をそれぞれ前記一の加工工程で順次加工しているときに、この加工動作の途中で、前記一の加工工程と同じまたは異なる加工工程で他の種類の一つまたは複数の工作物を加工する動作を一時的に挿入して実行し、この加工動作が終了すると、元の前記工具配置替えの手順に戻るようにしてもよい。
【００１０】
なお、本発明における「一の加工工程」は、たとえば、下記の三つの実施形態に示すように、複数の工具を順次使用して一つの工作物を加工するときの一連の加工工程のことである。たとえば、１００個の工作物を同一に加工するとき、一つの工作物に対して１０本の工具を順次使用して、各工作物を加工する。この場合に、１本目の工具で最初の加工を開始した後、１０本目の工具で最後の加工を完了するまでの一連の加工工程が、一の加工工程である。
また、本発明における「一の加工工程」の他の例としては、たとえば、複数の工具を順次使用して一つの工作物と他の工作物（すなわち、複数種類の工作物）を交互に加工するときの、一連の加工工程の場合がある。
たとえば、１００個の小さい工作物と、１００個の大きい工作物とを交互に加工する場合、小さい工作物の加工には１０本の工具を順次使用し、大きい工作物の加工には２０本の工具を順次使用すると仮定する。このときは、一つの小さい工作物を１本目の工具で加工した直後に、一つの大きい工作物に対する他の種類の加工用の１本目の工具と２本目の工具で順次加工する。次いで、前記一つの小さい工作物を２本目の工具で加工した直後に、前記一つの大きい工作物をさらに他の種類の加工用の３本目の工具と４本目の工具で順次加工する。
このようにして、工具を順次使用して、小さい工作物と大きい工作物（一組の工作物）とを交互に加工する。この場合に、１本目の工具で小さい工作物の加工を開始した後、大きい工作物用の２０本目の工具で大きい工作物を最後に加工するまでの一連の加工工程が、一の加工工程である。
したがって、この場合の「１番目の工作物」には、１番目の小さい工作物と１番目の大きい工作物（すなわち、１番目の一組の工作物）が含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる工具マガジン装置における工具配置替え方法およびその装置は、上述のように構成したので、同一加工を行う工具グループの工具を配置替えするために、オペレータがこの工具のＴ指令値を工具毎に一々指定しなくても、工具グループのＴ指令値とメインマガジンのアドレス指令値とを指定すれば、工具の配置替えを容易に行うことができる。
これに加えて、加工動作の進行により工具グループ内の工具が寿命になり次第、順次、この寿命工具をサブマガジンに搬送し、サブマガジンに収納され工具グループに含まれる予備工具をメインマガジンに供給するので、この間、工作機械は、加工動作を中断することなく連続運転することができ、各工具のサイクルタイムの影響を受けることなく、長時間の無人運転が可能になる。工具が寿命になり次第、メインマガジンの寿命工具とサブマガジンの予備工具が自動的に入れ替わるので、すべての予備工具を、事前にメインマガジンに配置しておく必要はなく、自動工具交換装置から離れた位置にあるサブマガジンに必要な数の予備工具を配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる実施形態を、図１ないし図１３を参照して説明する。
図１，図２は、それぞれ２連工具マガジン装置，マトリックス形工具マガジン装置の概略構成図である。
図３は、第１実施形態にかかる工具配置替え装置のブロック図、図４，図５は、その方法の手順を示すフローチャートである。図６は、第２実施形態にかかる工具配置替え装置のブロック図、図７，図８は、その方法の手順を示すフローチャートである。図９は、第３実施形態にかかる工具配置替え装置のブロック図、図１０，図１１は、その方法の手順を示すフローチャートである。
図１２（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ工具レイアウト画面の表示状態の一例を示す説明図、図１２（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれ工具グループの一例を示す説明図、図１３は、加工プログラムの一部を示す説明図である。
【００１３】
図１において、工作機械１は、マシニングセンタ，複合加工機，ターニングセンタ，ＮＣ旋盤，研削盤などである。工作機械１の主軸２には工具７が装着されて、工作物が加工される。
工作機械１には、複数の工具７を貯蔵するための工具マガジン装置としての２連工具マガジン装置３（以下、マガジン装置３と記載）が設けられている。ＡＴＣ（自動工具交換装置）４により、マガジン装置３と工作機械１の主軸２との間で工具７が交換される。マガジン装置３に本発明が適用されている。
【００１４】
マガジン装置３は、一つのメインマガジン５と、一つのサブマガジン６とを有している。メインマガジン５は、ＡＴＣ４に近い位置に配置されている。サブマガジン６は、ＡＴＣ４から遠い位置に配置され、メインマガジン５に対して工具７を搬送可能になっている。
なお、工具マガジン装置は複数連工具マガジン装置であってもよい。この装置は、二つ以上のサブマガジン６を直列（または、並列）に接続し、サブマガジンとメインマガジン５との間で工具７を搬送できる構成である。
メインマガジン５とサブマガジン６では、それぞれ、無端環状に連結された複数の工具収納部１０が旋回動作する。
【００１５】
メインマガジン５には、工具交換を行うために、マガジン側停止位置Ｐ1と主軸側待機位置Ｐ2とが配置されている。工具７は、搬送レール８に案内されて、マガジン側停止位置Ｐ1と主軸側待機位置Ｐ2との間で移動可能である。
ＡＴＣ４の工具交換アーム９は、旋回動作と、旋回中心軸線方向への往復移動動作とにより、工具７を主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で交換することができる。
【００１６】
メインマガジン５とサブマガジン６との間には、連結搬送レール部１１が配置されている。工具７は、連結搬送レール部１１に案内されて、移動機構によりメインマガジン５とサブマガジン６との間を移動可能である。
マガジン装置３では、工具７は、ポットに保持された状態で工具収納部１０に収納されている。工具７は、ポット１０に装着された状態でポット１０と一緒に工具収納部１０に対して着脱されるとともに、主軸側待機位置Ｐ2まで搬送される。工具交換アーム９は、主軸側待機位置Ｐ2でポットに対して工具７を着脱する。
なお、マガジン装置３では、工具７がポットに装着されるようになっているが、ポットを設けずに、工具７が工具収納部１０に直接装着される構成であってもよい。
【００１７】
各工具収納部１０には連続番号が付与されている。工具を保持して工具収納部１０に装着されるポットにも、工具収納部１０の番号と同じ番号（ポット番号）が付与されている。
各工具７には、この工具７を収納するための場所すなわちアドレス（工具収納部１０の番号や、そのポットの番号など）が設定されている。たとえば、Ｔ指令「Ｔ１１０００」で呼び出される工具（工具番号：Ｔ１１０００）のアドレス番号が「１５」とする。この場合には、工具Ｔ１１０００は、メインマガジン５の「１５番」の工具収納部１０に収納される。この工具収納部のポット番号も、工具収納部と同じ「１５番」である。
「Ｔ指令」は、指定された加工を行う工具を呼び出して、この工具を主軸側待機位置Ｐ2に搬送する指令である。
【００１８】
本発明は、図２に示す工具マガジン装置としてのマトリックス形工具マガジン装置３ａ（マガジン装置３ａ）にも適用可能である。
マガジン装置３ａは、一つのメインマガジン５ａと、一つまたは複数（ここでは、一つ）のサブマガジン６ａとを有している。メインマガジン５ａとサブマガジン６ａは、それぞれ、複数の工具収納部１０が縦横方向にマトリックス状に配置されている。
メインマガジン５ａは、工作機械１との間で工具を交換するＡＴＣ（自動工具交換装置）４ａに近い位置に配置されている。サブマガジン６ａは、ＡＴＣ４ａから遠い位置に配置され、メインマガジン５ａに対して工具を搬送可能である。
【００１９】
図２に示すマガジン装置３ａでは、１番から４０番までの工具収納部（ポット）１０が配置されたエリアをメインマガジン５ａと定義している。また、４１番から１２０番までの工具収納部１０が配置されたエリアをサブマガジン６ａと定義している。
なお、メインマガジン５ａはＡＴＣ４ａに近い位置に配置されていればよい。したがって、メインマガジン５ａとサブマガジン６ａの各エリアの位置，形状，工具収納部１０の数などは適宜定義することができる。
このように、マガジン装置３ａを、一つのメインマガジン５ａのエリアと、一つ（または複数）のサブマガジン６ａのエリアとに区分するように定義している。これにより、マトリックス形工具マガジン装置３ａは、図１に示す２連工具マガジン装置（複数連工具マガジン装置）３に相当することになり、本発明が適用可能である。
【００２０】
ＡＴＣ４ａのところには、工具交換のために工具を待機させる待機位置Ｐ3が配置されている。ＡＴＣ４ａは、待機位置Ｐ3と工作機械１の主軸２との間で工具を交換する。工具搬送装置１２は、各工具収納部１０と待機位置Ｐ3との間で工具を搬送する。
工具搬送装置１２により、工具は、メインマガジン５ａの工具収納部１０と待機位置Ｐ3との間で搬送される。また、工具は、サブマガジン６ａの工具収納部１０と待機位置Ｐ3との間で搬送される。さらに、工具は、メインマガジン５ａの工具収納部１０とサブマガジン６ａの工具収納部１０との間で搬送される。
各工具収納部１０には、工具を保持するためのポットが設けられているが、このポットは工具収納部１０に固定されている。なお、ポットは、工具収納部１０に固定されないで、工具を保持しながら搬送されて待機位置Ｐ3まで移動する構成であってもよい。
【００２１】
以下の第１実施形態ないし第３実施形態では、図１に示すマガジン装置３を例にとって説明する。
なお、工具マガジン装置がメインマガジンとサブマガジンとを有している点では、マガジン装置３とマトリックス形工具マガジン装置３ａは共通である。したがって、第１実施形態ないし第３実施形態にかかる工具配置替え方法およびその装置は、マトリックス形工具マガジン装置３ａにも、それぞれ適用可能である。
【００２２】
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる工具配置替え方法およびその装置を、図１，図３ないし図５，図１２（Ａ）および図１３を参照して説明する。
工作機械１はＮＣ（数値制御）装置３５により制御されている。このＮＣ装置３５は、加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、このプログラム記憶部から加工プログラムを読み出して解析するプログラム解析部とを有している。
図１，図３に示すように、マガジン装置３に適用された工具配置替え装置２０は、工具マガジン装置制御部３３（以下、マガジン制御部３３と記載）と、工具に関するデータ（工具データ）を記憶する工具データ記憶部３４とを備えている。マガジン制御部３３は、ＮＣ装置３５からＴ指令を受け取り、マガジン装置３を制御する。
工具データ記憶部３４に記憶される工具データとしては、工具番号，工具が収納されるアドレス番号（たとえば、ポット番号），工具サイズ（大径工具，小径工具），工具種類，工具寿命などがある。
【００２３】
さらに、工具配置替え装置２０は、指令値記憶部３６と設定変更部３７とを備えている。一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値と、このＴ指令値に対応するメインマガジン５のアドレス指令値（たとえば、ポット番号）とが、工具毎に指定されるようになっている。
指令値記憶部３６は、これらＴ指令値とアドレス指令値を記憶し、設定変更部３７とマガジン制御部３３に出力する。
なお、「加工開始前」には、工作機械１の運転開始後に、一種類または複数種類の所定の加工（他の加工工程で複数の工作物をそれぞれ加工する場合を含む）を行なった後に、複数の工作物を一の加工工程でそれぞれ加工する前の場合（第１の場合）と、工作機械１の運転を開始する前の場合（第２の場合）とがある。
この「加工開始前」の内容については、第１実施形態ないし第３実施形態に関して同様である。
【００２４】
設定変更部３７にはマガジン制御部３３から信号が出力される。すると、設定変更部３７は、指令値記憶部３６に記憶されたＴ指令値で指定された指定工具を、メインマガジン５のアドレス指令値で指定された新アドレス（新しいアドレス）に収納するように、指定工具の工具データを変更する。
すなわち、設定変更部３７は、指定工具の現在のアドレス（サブマガジン６のアドレス）を、メインマガジン５の新アドレスに変更する。また、設定変更部３７は、メインマガジン５の新アドレスに収納されている不使用工具（この加工工程では使用しない工具）のアドレスを、サブマガジン６のアドレスに変更する。このサブマガジン６のアドレスは、たとえば、それまで指定工具が収納されていたサブマガジン６のアドレスである。
設定変更部３７による指定工具の工具データの変更は、Ｔ指令により指定工具をサブマガジン６から主軸側待機位置Ｐ2に呼び出したときに、呼び出された指定工具について行われる。そして、指定工具のアドレスと、不使用工具のアドレスとが交換される。
設定変更部３７で変更された指定工具の工具データは、工具データ記憶部３４に記憶される。工具データ記憶部３４は、設定変更部３７から出力された指定工具の工具データを記憶し、マガジン制御部３３に出力する。
【００２５】
マガジン制御部３３は、Ｔ指令により工具７を主軸側待機位置Ｐ2に呼び出し、また、交換された工具７を、主軸側待機位置Ｐ2から、その工具７のアドレスとなる工具収納部１０に搬送して収納する。
マガジン制御部３３は、一の加工工程でサブマガジン６から呼び出されて１番目の工作物の加工に使用されるＴ指令値にかかる指定工具を、その工具データが変更されることにより、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスの工具収納部１０に収納するように配置替えする。
すなわち、マガジン制御部３３は、サブマガジン６に収納されている指定工具を、メインマガジン５での不使用工具のアドレス（工具収納部１０）に収納するように配置替えする。不使用工具は、指定工具が収納されていたサブマガジン６のアドレス（工具収納部１０）に収納される。こうして、サブマガジン６の指定工具と、メインマガジン５の不使用工具とが、入れ替わる。
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了した後は、指定工具は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
【００２６】
第１実施形態にかかる工具配置替え方法において、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい少なくとも一つの工具７のＴ指令値と、このＴ指令値に対応するメインマガジン５のアドレス指令値とを、工具毎に指定する。
一の加工工程でサブマガジン６から呼び出されて１番目の工作物の加工に使用されるＴ指令値にかかる指定工具７は、その工具データが変更されることにより、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えされる。一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了した後は、指定工具は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
【００２７】
次に、この方法の手順を説明する。
図１，図３ないし図５に示すように、まず最初に、工具配置替えを行うか否かを選択する（ステップ１０１）。
工具配置替えを行わない場合には、工作物を呼び出し（ステップ１０２）、サブマガジン６の工具７とメインマガジン５の工具７を順次使用する一の加工工程で、工作物を加工する（ステップ１０３）。
加工で使用した各工具７は、サブマガジン６とメインマガジン５の元の各アドレス（工具収納部１０）に戻す（ステップ１０４）。その工作物の加工が完了したか否かを判別し（ステップ１０５）、完了していない場合には、ステップ１０３ないし１０５を繰り返す。
その工作物の加工が完了すると（ステップ１０５）、次の工作物の加工を行うか否かを判別し（ステップ１０６）、次の工作物を加工する場合にはステップ１０２に戻る。ステップ１０６で次の工作物の加工がない場合には手順を終了する。
【００２８】
本発明の工具配置替えを行う場合（ステップ１０１）、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい工具のＴ指令値と、このＴ指令値に対応するメインマガジン５のアドレス指令値とを、工具毎に指定する。
指定されたＴ指令値とアドレス指令値は、指令値記憶部３６に記憶される（ステップ１０７）。
【００２９】
Ｔ指令値は下記の方法で指定される。
（ａ）オペレータが、キーボードからＴ指令値を直接入力する。
（ｂ）加工プログラムに指令されている複数のＴ指令値を画面に一覧表示し、その中からオペレータが選択して指定する。
また、メインマガジン５のアドレス番号（ポット番号）は、下記の方法で指定される。
（ｃ）オペレータが、キーボードからアドレス番号を直接入力する。
【００３０】
図１２（Ａ）は、レイアウト画面４０の表示状態を示している。たとえば、この加工工程で使用する予定の工具のうち３つの工具についてのＴ指令と、このＴ指令にかかる各工具を収納可能なメインマガジン５のアドレス番号（すなわち、工具収納部１０に装着されるポットの番号）とを指定した場合の表示状態である。
レイアウト画面４０には、各工具の工具番号やコメント（たとえば、工具の種類）も表示しているので、Ｔ指令値とアドレス指令値を、容易に且つ間違いなく指定することができる。
【００３１】
次いで、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの、１番目の工作物を呼び出す（ステップ１０８）。
一の指定工具をサブマガジン６から主軸側待機位置Ｐ2に呼び出す（ステップ１０９）。すなわち、Ｔ指令（たとえば、「Ｔ１１０００」）で、一の指定工具（たとえば、工具番号Ｔ１１０００）を呼び出して主軸側待機位置Ｐ2に搬送する。
そして、指令「Ｍ０６」で、主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で工具交換し、その結果、指定工具（Ｔ１１０００）が主軸２に装着される。また、不使用工具が、主軸２から主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１１０）。
次いで、主軸側待機位置Ｐ2の工具をマガジンに収納する。そして、Ｔ指令（たとえば、「Ｔ１２０００」）で、次の指定工具（たとえば、工具番号Ｔ１２０００）を主軸側待機位置Ｐ2に呼び出す（ステップ１１１）。これと並行して、主軸２に装着された指定工具（Ｔ１１０００）により、１番目の工作物が加工される（ステップ１１２）。
【００３２】
図５は、Ｔ指令による工具呼び出し処理の実行手順を示すフローチャートであり、工具寿命の管理を行わない場合を示している。
図５に示すように、Ｔ指令により指定工具が呼び出されると（ステップ１０９，１１１）、主軸側待機位置Ｐ2に工具があるか否かが判別される（ステップ１３０）。主軸側待機位置Ｐ2に工具があれば、この工具はマガジンに収納され（ステップ１３１）、指定工具は、主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１３２）。ステップ１３０で、主軸側待機位置Ｐ2に工具がない場合も、指定工具は主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１３２）。
【００３３】
次に、指定工具のアドレスがサブマガジン６にあると判別された場合には（ステップ１３３）、指令値記憶部３６に、指令されたＴ指令値が記憶されているか否かが判別される（ステップ１３４）。
指令値記憶部３６にＴ指令値がある場合には、メインマガジン５の新アドレスに工具が収納されているか否かが判別される（ステップ１３５）。メインマガジン５の新アドレスに工具がある場合には、この新アドレスに収納されている工具を、指定工具が収納されていたアドレスに移動し、移動した工具のアドレスを指定工具のアドレスに変更する（ステップ１３６）。次いで、指定工具のアドレスを、新アドレスに変更してこの処理を終了する（ステップ１３７）。
なお、指定工具のアドレスがサブマガジン６にない場合と（ステップ１３３）、指令値記憶部３６に、指令されたＴ指令値がない場合には（ステップ１３４）、この処理を終了する。
また、ステップ１３５で、メインマガジン５の新アドレスに工具が収納されていない場合には、ステップ１３７に移行して、指定工具のアドレスを、メインマガジン５の新アドレスに変更する。
【００３４】
こうして、設定変更部３７は、指令値記憶部３６に記憶されたＴ指令値で指定された指定工具を、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように、指定工具の工具データを変更する。
たとえば、Ｔ指令（「Ｔ１１０００」）の指定工具（工具番号：Ｔ１１０００）のアドレスと、他の工具のアドレスとが交換される。また、Ｔ指令（「Ｔ１２０００」）の指定工具（工具番号：Ｔ１２０００）のアドレスと、さらに他の工具のアドレスも交換される。
これら指定工具（Ｔ１１０００，Ｔ１２０００）のアドレスは、サブマガジン６にあった旧アドレスからメインマガジン５の新アドレスに変更される。その結果、指定工具（Ｔ１１０００，Ｔ１２０００）は、メインマガジンの新アドレスに収納可能になる。こうして、サブマガジン６の指定工具と、メインマガジン５の工具との間で、アドレスが入れ替わる。
【００３５】
図４に示すように、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了したか否かを判別する（ステップ１１３）。完了していない場合には、ステップ１１０に戻り、さらに次の指定工具（または、元々メインマガジン５に収納されている工具）を呼び出して工作物を加工する。
こうして、ステップ１１０ないし１１３の手順を繰り返すことにより、やがて、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの、１番目の工作物の加工が完了する。するとこの時点で、この加工工程で使用する全部の工具が、メインマガジン５に収納されることになる。
すなわち、サブマガジン６に収納されていた指定工具は、メインマガジン５に配置替えされる。他方、元々メインマガジン５にあった工具は、そのままメインマガジン５に残る。
【００３６】
１番目の工作物の加工が完了すると（ステップ１１３）、次の工作物を呼び出したのち（ステップ１１４）、同じ加工工程で加工する。すなわち、配置替えされた一の指定工具をメインマガジン５の新アドレスから主軸に呼び出して（ステップ１１５）、工作物を加工する（ステップ１１６）。
他の指定工具もメインマガジン５に配置替えされているので、この指定工具をメインマガジン５の他の新アドレスから主軸に呼び出して（ステップ１１７）、工作物を加工する（ステップ１１８）。
次いで、次の工作物の加工があるか否かを判別し（ステップ１１９）、ある場合にはステップ１１４に戻り、ない場合には手順を終了する。
【００３７】
たとえば、図１３に示すように、加工プログラムでは、Ｔ指令「Ｔ１１０００」で、指定工具Ｔ１１０００を呼び出して主軸側待機位置Ｐ2に搬送する。指令「Ｍ０６」で、主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で工具交換し、指定工具Ｔ１１０００が主軸２に装着される。Ｔ指令「Ｔ１２０００」で、次に使う指定工具Ｔ１２０００が主軸側待機位置Ｐ2に呼び出される。
「加工１」では、指定工具Ｔ１１０００で工作物が加工される。この場合、指定工具Ｔ１２０００が主軸側待機位置Ｐ2に呼び出されてから「加工１」が開始されるのではなく、指定工具Ｔ１２０００の呼び出しと「加工１」は、同時に並行して実行される。
「加工１」が完了すると、指令「Ｍ０６」で、主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で工具交換し、指定工具Ｔ１２０００が主軸２に装着される。
Ｔ指令「Ｔ１３０００」で、指定工具Ｔ１１０００がマガジン装置３に収納され、次に使う指定工具Ｔ１３０００が主軸側待機位置Ｐ2に呼び出される。
「加工２」では、同じ工作物が指定工具Ｔ１２０００で加工される。この場合、指定工具Ｔ１３０００が主軸側待機位置Ｐ2に呼び出されてから「加工２」が開始されるのではなく、指定工具Ｔ１３０００の呼び出しと「加工２」は、同時に並行して実行される。
「加工２」が完了すると、指令「Ｍ０６」で、主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で工具交換し、指定工具Ｔ１３０００が主軸２に装着される。以下、同様にして手順が実行される。
【００３８】
このようにして、この加工プログラムで１番目の工作物を加工している間に、Ｔ指令「Ｔ１１０００」により、指定工具（工具番号：Ｔ１１０００）は、サブマガジン６から呼び出されて使用されたのち、メインマガジン５の新アドレス（ポット番号１０）の工具収納部１０に収納される。
これと同様に、Ｔ指令「Ｔ１２０００」により、指定工具（工具番号：Ｔ１２０００）が、サブマガジン６から呼び出されて使用されたのち、メインマガジン５の新アドレス（ポット番号３０）の工具収納部１０に収納される。
また、Ｔ指令「Ｔ１３０００」により、指定工具（工具番号：Ｔ１３０００）が、サブマガジン６から呼び出されて使用されたのち、メインマガジン５の新アドレス（ポット番号４０）の工具収納部１０に収納される。
このようにして、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工と並行して、各指定工具の配置替えが行われる。１番目の工作物の加工が完了した状態では、この一の加工工程で使用する全部の工具がメインマガジン５に配置されている。したがって、２番目以降の工作物の加工では、指定工具は、メインマガジン５と主軸２との間で交換される。
【００３９】
第１実施形態では、一の加工工程で使用する工具の配置替えを、簡単な指定操作で行うことができる。また、工作機械１が工作物を加工している間に、この加工工程で使用する工具の配置替えが行われる。したがって、工具の配置替えのために工作機械１が加工動作をわざわざ停止することはないので、工作機械１の生産性が向上する。
また、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工の際の工具交換と、２番目以降の工作物の加工の際の工具交換とを区別している。すなわち、１番目の工作物の加工の際には、加工動作と並行して工具の配置替えを行うので、工具交換に時間がかかる場合がある。しかし、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了したときには、この加工工程で必要な全工具はメインマガジン５に配置替えされている。したがって、２番目以降の工作物の加工では、メインマガジン５の工具を使用するので、工具交換を短時間で行うことができる。
【００４０】
なお、第１実施形態において、図４，図５に示す本発明の方法の手順を実行している途中で、他の種類の加工動作を一時的に挿入して実行し、この加工動作が終了すると、元の本発明の方法の手順に戻ることも可能である。
たとえば、ステップ１０７からステップ１１９までの一連の手順や、ステップ１３０からステップ１３７までの一連の手順をそれぞれ実行して、各工作物をそれぞれ一の加工工程で順次加工しているときに、この加工動作の途中で、この一の加工工程と同じまたは異なる加工工程で、他の種類の一つまたは複数の工作物を加工する場合である。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態にかかる工具配置替え方法およびその装置を、図１，図６ないし図８，図１２（Ａ）を参照して説明する。
なお、第２実施形態および第３実施形態において、第１実施形態と同一または相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００４２】
図１，図６に示すように、工具配置替え装置２０ａは、マガジン装置３における工具の配置替えを行う。工具配置替え装置２０ａは、マガジン制御部３３と、工具データ記憶部３４と、指令値記憶部３６ａと、新アドレス選定部３８と、設定変更部３７とを備えている。
新アドレス選定部３８は、工具データ記憶部３４に記憶されている工具データを読み出す。新アドレス選定部３８は、この工具データと、マガジン制御部３３で制御されるメインマガジン５の各工具収納部１０の状態を示すデータとを読み出して、メインマガジン５の新アドレスを自動的に選定し、その結果を指令値記憶部３６ａに出力する。
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値が、工具毎に指定されるようになっている。新アドレス選定部３８は、このＴ指令値に対応するメインマガジン５の新アドレスを自動的に選定することができる。
【００４３】
指令値記憶部３６ａは、Ｔ指令値と、新アドレス選定部３８で選定されたメインマガジン５の新アドレスとを記憶し、マガジン制御部３３と設定変更部３７に出力する。したがって、新アドレス選定部３８が、指令値記憶部３６ａに新アドレスを設定することになる。
設定変更部３７には、マガジン制御部３３から信号が出力される。すると、設定変更部３７は、指令値記憶部３６ａに記憶されたＴ指令値で指定された指定工具を、指令値記憶部３６ａに記憶されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように、指定工具の工具データを変更する。
マガジン制御部３３は、一の加工工程でサブマガジン６から呼び出されて工作物の加工に使用されるＴ指令値にかかる指定工具を、その工具データが変更されることにより、メインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えする。
その後は、指定工具は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
設定変更部３７で変更された指定工具の工具データは、工具データ記憶部３４に記憶される。工具データ記憶部３４は、設定変更部３７から出力された指定工具の工具データを記憶し、マガジン制御部３３に出力する。
【００４４】
第２実施形態にかかる工具配置替え方法において、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値を工具毎に指定し、このＴ指令値に対応するメインマガジン５の新アドレスを自動的に選定する。
一の加工工程でサブマガジン６から呼び出されて工作物の加工に使用されるＴ指令値にかかる指定工具は、その工具データが変更されることにより、メインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えされる。その後は、指定工具は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
【００４５】
次に、この方法の手順について説明する。ステップ１０１ないし１０６は、図４に示す手順と同じである。
図１，図６ないし図８に示すように、ステップ１０１で本発明の工具配置替えを行う場合には、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい工具のＴ指令値を工具毎に指定する（ステップ１０７ａ）。
プログラム指令により、工具のＴ指令値を順に自動的に登録することにより、このＴ指令値の指定が行われる。
【００４６】
新アドレス選定部３８は、工具データ記憶部３４に記憶されている工具データを呼び出す。そして、新アドレス選定部３８は、前記加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、前記加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい少なくとも一つの工具のＴ指令値を、工具毎に指定する。このＴ指令値は、加工プログラムで指令されることにより、指定される。
そして、新アドレス選定部３８は、Ｔ指令値に対応するメインマガジン５の新アドレスを自動的に選定する。指定されたＴ指令値と、メインマガジン５の新アドレスは、指令値記憶部３６ａに記憶される（ステップ１０７ａ1）。
【００４７】
次いで、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物を呼び出し（ステップ１０８）、一の指定工具をサブマガジン６から主軸側待機位置Ｐ2に呼び出す（ステップ１０９）。すなわち、Ｔ指令（たとえば、「Ｔ１１０００」）で、一の指定工具（たとえば、工具番号：Ｔ１１０００）を呼び出して主軸側待機位置Ｐ2に搬送する。
そして、指令「Ｍ０６」で、主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で工具交換し、指定工具（Ｔ１１０００）が主軸２に装着される。不使用工具が、主軸２から主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１１０）。
次いで、主軸側待機位置Ｐ2の不使用工具をマガジンに収納する。そして、Ｔ指令（たとえば、「Ｔ１２０００」）で、次の指定工具（たとえば、工具番号：Ｔ１２０００）を主軸側待機位置Ｐ2に呼び出す（ステップ１１１）。これと並行して、主軸２に装着された指定工具（Ｔ１１０００）により、１番目の工作物が加工される（ステップ１１２）。
【００４８】
図８は、Ｔ指令による工具呼び出し処理の実行手順を示すフローチャートであり、工具寿命の管理を行わない場合を示している。
図８に示すように、Ｔ指令により指定工具が呼び出されると（ステップ１０９，１１１）、主軸側待機位置Ｐ2に工具があるか否かが判別される（ステップ１３０）。主軸側待機位置Ｐ2に工具があれば、この工具はマガジンに収納され（ステップ１３１）、指定工具は、主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１３２）。ステップ１３０で、主軸側待機位置Ｐ2に工具がない場合も、指定工具は主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１３２）。
【００４９】
次に、指定工具のアドレスがサブマガジン６にあると判別された場合には（ステップ１３３）、指令値記憶部３６ａに、指令されたＴ指令値が記憶されているか否かが判別される（ステップ１３４）。
指令値記憶部３６ａにＴ指令値がある場合には、メインマガジン５の新アドレスに工具が収納されているか否かが判別される（ステップ１３５）。メインマガジン５の新アドレスに工具がある場合には、この新アドレスに収納されている工具を、指定工具が収納されていたアドレスに移動し、移動した工具のアドレスを指定工具のアドレスに変更する（ステップ１３６）。次いで、指定工具のアドレスを、新アドレスに変更してこの処理を終了する（ステップ１３７）。
なお、指定工具のアドレスがサブマガジン６にない場合と（ステップ１３３）、指令値記憶部３６ａに、指令されたＴ指令値がない場合には（ステップ１３４）、この処理を終了する。
また、ステップ１３５で、メインマガジン５の新アドレスに工具が収納されていない場合には、ステップ１３７に移行して、指定工具のアドレスを、メインマガジン５の新アドレスに変更する。
【００５０】
こうして、設定変更部３７は、指令値記憶部３６ａに記憶されたＴ指令値で指定された指定工具を、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように、指定工具の工具データを変更する。
たとえば、Ｔ指令（「Ｔ１１０００」）の指定工具（工具番号：Ｔ１１０００）のアドレスと、他の工具のアドレスとが交換される。また、Ｔ指令（「Ｔ１２０００」）の指定工具（工具番号：Ｔ１２０００）のアドレスと、さらに他の工具のアドレスも交換される。
これら指定工具（Ｔ１１０００，Ｔ１２０００）のアドレスは、サブマガジン６にあった旧アドレスからメインマガジン５の新アドレスに変更される。その結果、指定工具（Ｔ１１０００，Ｔ１２０００）は、メインマガジンの新アドレスに収納可能になる。こうして、サブマガジン６の指定工具と、メインマガジン５の工具との間で、アドレスが自動的に入れ替わる。
【００５１】
図７に示すように、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了したか否かを判別する（ステップ１１３）。完了していない場合には、ステップ１１０に戻り、さらに次の指定工具（または、元々メインマガジン５に収納されている工具）を呼び出して工作物を加工する。
こうして、ステップ１１０ないし１１３の手順を繰り返すことにより、やがて、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの、１番目の工作物の加工が完了する。するとこの時点で、この加工工程で使用する全部の工具が、メインマガジン５に収納されることになる。
すなわち、サブマガジン６に収納されていた指定工具は、メインマガジン５に配置替えされる。他方、元々メインマガジン５にあった工具は、そのままメインマガジン５に残る。
その後、次の工作物を呼び出すステップ１１４から、次の工作物の加工があるか否かを判別するステップ１１９までの手順は、第１実施形態と同じである。
【００５２】
第２実施形態では、下記の条件（１）または（２）を満たす工具収納部１０は、メインマガジン５における新アドレスを選定する対象から除かれる。
（１）一の加工工程で使用するために、メインマガジン５に既に登録されている工具の工具収納部１０（ポット）。
（２）固定工具が収納されている工具収納部１０（ポット）。
ここで、「固定工具」は、メインマガジン５からサブマガジン６に移動させたくない工具のことである。たとえば、メインマガジン５に収納されている工具の一覧表を画面に表示して、この工具一覧表中で該当工具の「固定」の欄を「ＯＮ」に設定する。こう設定すれば、その指令が新アドレス選定部３８に出力されて、この工具は上述の固定工具として扱われる。その結果、固定工具はメインマガジン５に残ったままになる。
【００５３】
第２実施形態では、新アドレス選定部３８は、メインマガジン５の複数の工具収納部１０に所定の基準に基づく優先順位を設定し、この優先順位に従って、メインマガジン５の複数の工具収納部１０のうちから新アドレスを自動的に選定するのが好ましい。
優先順位の基準としては、優先度の高い順番から並べると、たとえば下記の基準（１）ないし（７）がある。なお、この優先順位の基準や内容は自在に変更できる。
新アドレスに選定されるためには、Ｔ指令値にかかる指定工具を配置替えしてメインマガジン５の新アドレスに収納したときに、メインマガジン５において、隣接する工具との干渉が発生しないことが必須の条件である。
【００５４】
（１）工具のグループ番号と工具サイズが等しく、寿命工具（寿命になった工具）またはスキップ工具（一の加工工程では使用しない工具）が収納されている工具収納部１０（ポット）。
（２）工具サイズが等しく、寿命工具またはスキップ工具が収納されている工具収納部１０（ポット）。
（３）寿命工具またはスキップ工具が収納されている工具収納部１０（ポット）。
ただし、Ｔ指令で呼び出される指定工具を収納したとき干渉範囲内に別の工具がなく、且つメインマガジン５の工具収納部１０に収納されている工具を、Ｔ指令で呼び出される指定工具の工具収納部１０（サブマガジン６の工具収納部）に収納したとき、サブマガジン６において干渉範囲内に別の工具がないこと。
（４）工具が装着されていない工具収納部１０（空きポット）。
ただし、Ｔ指令で呼び出される指定工具が大径工具の場合は、干渉範囲内に別の工具がないこと。たとえば、メインマガジン５において、両隣が空きポットであること。
（５）同じグループ番号の工具が収納されている工具収納部１０（ポット）。
（６）同じ工具サイズの工具が登録されている工具収納部１０（ポット）。
（７）Ｔ指令で呼び出される指定工具をメインマガジン５に収納したとき、メインマガジン５において干渉範囲内に別の工具がない工具収納部１０（ポット）。たとえば、メインマガジン５に配置替えした後の指定工具の両隣が空きポットであること。
ただし、メインマガジン５の工具収納部１０に収納されていた不使用工具を、Ｔ指令で呼び出される指定工具の工具収納部１０（サブマガジン６の工具収納部）に収納したとき、サブマガジン６において不使用工具の干渉範囲内に別の工具がないこと。たとえば、サブマガジン６において、両隣が空きポットであること。
【００５５】
第２実施形態によれば、オペレータが工具のＴ指令値に対応するメインマガジン５の新アドレスを工具毎に一々指定しなくても、Ｔ指令値を指定すれば、工具の配置替えを容易に行うことができる。
【００５６】
なお、第２実施形態において、図７，図８に示す本発明の方法の手順を実行している途中で、他の種類の加工動作を一時的に挿入して実行し、この加工動作が終了すると、元の本発明の方法の手順に戻ることも可能である。
たとえば、ステップ１０７ａからステップ１１９までの一連の手順や、ステップ１３０からステップ１３７までの一連の手順をそれぞれ実行して、各工作物をそれぞれ一の加工工程で順次加工しているときに、この加工動作の途中で、この一の加工工程と同じまたは異なる加工工程で、他の種類の一つまたは複数の工作物を加工する場合である。
【００５７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態にかかる工具配置替え方法およびその装置を、図１，図９ないし図１１，図１２（Ｂ）ないし（Ｄ）を参照して説明する。
図１，図９に示すように、工具配置替え装置２０ｂは、マガジン装置３において工具の配置替えを行う。工具配置替え装置２０ｂは、マガジン制御部３３と、工具データ記憶部３４と、工具グループ管理部３９と、指令値記憶部３６と、設定変更部３７とを備えている。
【００５８】
工具グループ管理部３９は、同一加工を行う複数の工具を、工具グループとして管理する。工具グループ管理部３９で管理されている工具グループの情報は、マガジン制御部３３に出力される。
たとえば図１２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、Ｔ指令「Ｔ１０００」のとき、同じ加工を行うための工具グループＧ1は４本の工具を含んでいる。各工具の工具番号は、下四けたの番号が共通番号「１０００」になるように、１１０００，２１０００，３１０００，４１０００となっている。四けたの数字「１０００」が、工具グループＧ1のグループ番号を示している。
これら４本の工具は、Ｔ指令「Ｔ１０００」の工具グループＧ1に含まれて、工具データ記憶部３４に記憶され、工具グループ管理部３９で管理されている。
これと同様に、たとえば図１２（Ｂ），（Ｄ）に示すように、Ｔ指令「Ｔ２０００」のときには、同じ加工を行うための工具グループＧ2は５本の工具を含んでいる。各工具の工具番号は、下四けたの番号が共通番号「２０００」になるように、３２０００，４２０００，５２０００，６２０００，７２０００となっている。四けたの数字「２０００」が、工具グループＧ2のグループ番号を示している。
これら５本の工具は、Ｔ指令「Ｔ２０００」の工具グループＧ2に含まれて、工具データ記憶部３４に記憶され、工具グループ管理部３９で管理されている。
【００５９】
一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい工具が含まれる少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応するメインマガジン５のアドレス指令値とが、工具グループ毎に指定されるようになっている。
指令値記憶部３６は、これらＴ指令値とアドレス指令値を記憶するとともに、設定変更部３７とマガジン制御部３３に出力する。
【００６０】
設定変更部３７にはマガジン制御部３３から信号が出力される。設定変更部３７は、指令値記憶部３６に記憶されたＴ指令値にかかる指定工具グループ内の工具を、メインマガジン５のアドレス指令値で指定された新アドレスに収納するように、この工具の工具データを変更する。
すなわち、設定変更部３７は、指定工具グループ内の工具の現在のアドレス（サブマガジン６のアドレス）を、メインマガジン５の新アドレスに変更する。また、設定変更部３７は、メインマガジン５の新アドレスに収納されている不使用工具のアドレスを、サブマガジン６のアドレスに変更する。このサブマガジン６のアドレスは、たとえば、それまで指定工具グループ内の工具が収納されていたサブマガジン６のアドレスである。
設定変更部３７による指定工具グループ内の工具の工具データの変更は、Ｔ指令によりこの工具をサブマガジン６から主軸側待機位置Ｐ2に呼び出したときに、呼び出された工具について行われる。そして、指定工具グループ内の工具のアドレスと、不使用工具のアドレスとが交換される。
設定変更部３７で変更された工具データは、工具データ記憶部３４に記憶される。工具データ記憶部３４は、設定変更部３７から出力された工具データを記憶し、工具グループ管理部３９に出力する。
【００６１】
マガジン制御部３３は、一の加工工程でサブマガジン６から呼び出されて１番目の工作物の加工に使用されるＴ指令値にかかる指定工具グループ内の工具を、その工具データが変更されることにより、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えする。
その後は、指定工具グループ内の工具は、ＡＴＣ４により、メインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
【００６２】
加工動作が進んで指定工具グループ内の工具が寿命になると、設定変更部３７は、この寿命工具（たとえば、工具番号：Ｔ１１０００）が含まれている指定工具グループＧ1内の最初の予備工具（たとえば、工具番号：Ｔ２１０００）を、メインマガジン５の新アドレスに収納するように、この予備工具の工具データを変更する。
すなわち、設定変更部３７は、予備工具（工具番号：Ｔ２１０００）の現在のアドレス（サブマガジン６のアドレス）を、メインマガジン５の新アドレス（たとえば、寿命工具（工具番号：Ｔ１１０００）が収納されていたメインマガジン５のアドレス）に変更する。
また、設定変更部３７は、メインマガジン５の新アドレスに収納されている寿命工具（工具番号：Ｔ１１０００）のアドレスを、サブマガジン６のアドレスに変更する。このサブマガジン６のアドレスは、たとえば、それまで予備工具（工具番号：Ｔ２１０００）が収納されていたサブマガジン６のアドレスである。
設定変更部３７は、Ｔ指令により予備工具がサブマガジン６から主軸側待機位置Ｐ2に呼び出されたときに、この呼び出された予備工具について工具データを変更する。そして、予備工具のアドレスと、寿命工具のアドレスとが交換される。
【００６３】
マガジン制御部３３は、サブマガジン６に収納されている予備工具（工具番号：Ｔ２１０００）を、その工具データが変更されることにより、寿命工具（工具番号：Ｔ１１０００）が収納されていたメインマガジン５の新アドレス（工具収納部１０）に収納するように配置替えする。
また、マガジン制御部３３は、予備工具（工具番号：Ｔ２１０００）が主軸側待機位置Ｐ2に呼び出された後に、寿命工具（工具番号：Ｔ１１０００）を、サブマガジン６における予備工具（工具番号：Ｔ２１０００）のアドレスに搬送する。
こうして、サブマガジン６の予備工具とメインマガジン５の寿命工具とが、入れ替わる。その後は、この予備工具（工具番号：Ｔ２１０００）は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
【００６４】
工具配置替え装置２０ｂを用いた工具配置替え方法において、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい工具が含まれ同一加工を行う少なくとも一つの工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応するメインマガジン５のアドレス指令値とを、工具グループ毎に指定する。
一の加工工程でサブマガジン６から呼び出されて工作物の加工に使用されるＴ指令値にかかる指定工具グループ内の工具は、その工具データが変更されることにより、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えされる。その後は、指定工具グループ内の工具は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
加工動作が進んで工具グループ内の工具が寿命になると、この寿命工具が含まれている指定工具グループ内の予備工具は、その工具データが変更されることにより、寿命工具が収納されていたメインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えされる。
その後は、この予備工具は、ＡＴＣ４でメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
【００６５】
次に、この方法の手順を説明する。ステップ１０１ないし１０６は、図４に示す手順と同じである。
図１，図９ないし図１１に示すように、ステップ１０１で本発明の工具配置替えを行う場合には、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物の加工開始前はサブマガジン６に収納されているが、この加工工程中はメインマガジン５に配置しておきたい工具が含まれ同一加工を行う工具グループのＴ指令値と、このＴ指令値に対応するメインマガジン５のアドレス指令値とを、工具グループ毎に指定する。
指定されたＴ指令値とアドレス指令値は、指令値記憶部３６に記憶される（ステップ１０７ｂ）。
【００６６】
この工具グループのＴ指令値は、下記の方法で指定される。
（ａ）オペレータが、キーボードからＴ指令値を直接入力する。
（ｂ）加工プログラムに指令されている複数のＴ指令値を画面に一覧表示し、その中からオペレータが選択して指定する。
（ｃ）プログラム指令により、工具グループのＴ指令値を順に登録する。
また、メインマガジン５のアドレス指令値は、下記の方法で指定される。
（ｄ）オペレータが、キーボードからアドレス番号を直接入力する。
（ｅ）画面操作またはプログラム指令により、配置替え可能なアドレス番号（ポット番号）を自動設定する。
【００６７】
次いで、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物を呼び出し（ステップ１０８）、一の指定工具をサブマガジン６から主軸側待機位置Ｐ2に呼び出す（ステップ１０９）。
すなわち、Ｔ指令で、一の指定工具を呼び出して主軸側待機位置Ｐ2に搬送する。このＴ指令で呼び出される一の指定工具は、工具グループ管理部３９で管理されているＴ指令にかかる同じ工具グループ内のいずれかの工具になる。
たとえば、Ｔ指令にかかる工具グループＧ1（グループ番号「Ｔ１０００」）内の一つの工具（たとえば、工具Ｔ１１０００）が、一の指定工具として呼び出される。以下、Ｔ指令により、このＴ指令にかかる工具グループ内の工具が、指定工具として順次呼び出される。
【００６８】
そして、指令「Ｍ０６」で、主軸側待機位置Ｐ2と主軸２との間で工具交換し、その結果、指定工具（Ｔ１１０００）が主軸２に装着される。また、不使用工具が、主軸２から主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１１０）。
次いで、主軸側待機位置Ｐ2の不使用工具をマガジンに収納する。そして、Ｔ指令（たとえば、工具グループＧ2のグループ番号「Ｔ２０００」）で、次の指定工具（たとえば、Ｔ３２０００）を主軸側待機位置Ｐ2に呼び出す（ステップ１１１）。これと並行して、主軸２に装着された指定工具（Ｔ１１０００）により、１番目の工作物が加工される（ステップ１１２）。
【００６９】
図１１は、Ｔ指令による工具呼び出し処理の実行手順を示すフローチャートであり、工具寿命の管理を行う場合を示している。
第３実施形態では工具寿命の管理を行なっているので、図１１に示すように、Ｔ指令により指定工具が呼び出されると（ステップ１０９，１１１）、Ｔ指令値の工具グループから、寿命になっていない工具をサーチして指定する（ステップ１２９）。
次いで、主軸側待機位置Ｐ2に工具があるか否かが判別される（ステップ１３０）。主軸側待機位置Ｐ2に工具があれば、この工具はマガジンに収納され（ステップ１３１）、指定工具は、主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１３２）。ステップ１３０で、主軸側待機位置Ｐ2に工具がない場合も、指定工具は主軸側待機位置Ｐ2に移動する（ステップ１３２）。
【００７０】
次に、指定工具のアドレスがサブマガジン６にあると判別された場合には（ステップ１３３）、指令値記憶部３６に、指令されたＴ指令値が記憶されているか否かが判別される（ステップ１３４）。
指令値記憶部３６にＴ指令値がある場合には、メインマガジン５の新アドレスに工具が収納されているか否かが判別される（ステップ１３５）。メインマガジン５の新アドレスに工具がある場合には、この新アドレスに収納されている工具を、指定工具が収納されていたアドレスに移動し、移動した工具のアドレスを指定工具のアドレスに変更する（ステップ１３６）。次いで、指定工具のアドレスを新アドレスに変更してこの処理を終了する（ステップ１３７）。
なお、指定工具のアドレスがサブマガジン６にない場合と（ステップ１３３）、指令値記憶部３６に、指令されたＴ指令値がない場合にも（ステップ１３４）、この処理を終了する。
また、ステップ１３５で、メインマガジン５の新アドレスに工具が収納されていない場合には、ステップ１３７に移行して、指定工具のアドレスをメインマガジン５の新アドレスに変更する。
【００７１】
こうして、設定変更部３７は、指令値記憶部３６に記憶されたＴ指令値で指定された指定工具を、アドレス指令値で指定されたメインマガジン５の新アドレスに収納するように、指定工具の工具データを変更する。
たとえば、Ｔ指令（「Ｔ１０００」）の指定工具（工具番号：Ｔ１１０００）のアドレスと、他の工具のアドレスとが交換される。また、Ｔ指令（「Ｔ２０００」）の指定工具（工具番号：Ｔ１２０００）のアドレスと、さらに他の工具のアドレスも交換される。
これら指定工具（Ｔ１１０００，Ｔ１２０００）のアドレスは、サブマガジン６にあった旧アドレスからメインマガジン５の新アドレスに変更される。その結果、指定工具（Ｔ１１０００，Ｔ１２０００）は、メインマガジンの新アドレスに収納可能になる。こうして、サブマガジン６の指定工具と、メインマガジン５の工具との間で、アドレスが入れ替わる。
【００７２】
図１０に示すように、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了したか否かを判別する（ステップ１１３）。加工が完了していない場合には、ステップ１１０に戻り、さらに次の指定工具または元々メインマガジン５に収納されている工具を呼び出して工作物を加工する。
こうして、ステップ１１０ないし１１３の手順を繰り返すことにより、やがて、一の加工工程でそれぞれ加工される複数の工作物のうちの１番目の工作物の加工が完了する。するとこの時点で、この加工工程で使用する全部の工具が、メインマガジン５に収納されることになる。
すなわち、サブマガジン６に収納されていた指定工具は、メインマガジン５に配置替えされる。他方、元々メインマガジン５にあった工具は、そのままメインマガジン５に残る。
【００７３】
ステップ１１３で、１番目の工作物の加工が完了したと判別されると、次の工作物を呼び出す（ステップ１１４）。
次いで、工具が寿命になったか否かを判別する（ステップ１２２）。工具寿命でない場合には、一の指定工具をメインマガジン５から主軸に呼び出して工作物を加工するステップ１１５から、次の工作物の加工があるか否かを判別するステップ１１９までの手順を実行する。
ステップ１１９で、次の工作物の加工がある場合にはステップ１１４に戻り、加工がない場合には手順を終了する。
【００７４】
ステップ１２２で、工具が寿命になれば、この寿命工具が含まれている指定工具グループ内の予備工具は、その工具データが変更される。これにより、予備工具は、寿命工具が収納されていたメインマガジン５の新アドレスに収納するように配置替えされる。
すると、サブマガジン６に収納されている予備工具が、主軸側待機位置Ｐ2に呼び出されたのち交換されて工作物を加工する。その後、予備工具は、メインマガジン５における寿命工具のアドレス（工具収納部１０）に搬送される。他方、寿命工具は、サブマガジン６における予備工具のアドレスに搬送される（ステップ１２３）。
設定変更部３７は、寿命工具が含まれている工具グループ内の予備工具のアドレス（サブマガジン６のアドレス）を、メインマガジン５の新アドレスに変更する（ステップ１２４）。このメインマガジン５の新アドレスは、好ましくは、メインマガジン５において寿命工具が収納されていたアドレスである。
こうして、工具の配置替えが実行されて、サブマガジン６の予備工具とメインマガジン５の寿命工具とが、入れ替わる。その後は、この予備工具は、ＡＴＣ４によりメインマガジン５と工作機械１との間で交換される。
その後、ステップ１１５に移行し、他の指定工具（または、他の予備工具）をメインマガジン５から呼び出して工作物を加工し、ステップ１１９までの手順を実行する。
【００７５】
なお、図１０に示す手順では、工具が寿命になると、工具呼び出しとは別に、寿命工具と予備工具の入れ替えを行っているが（ステップ１２３，１２４）、工具の入れ替えは、工具の呼び出しの中で行ってもよい。
この場合には、たとえば、ステップ１１５，１１７において予備工具をサブマガジン６から主軸に呼び出した後に、工具の配置替えが実行される。そして、サブマガジン６の予備工具とメインマガジン５の寿命工具とが、入れ替わる。
【００７６】
第３実施形態によれば、同一加工を行う工具グループの工具を配置替えするために、オペレータがこの工具のＴ指令値を工具毎に一々指定しなくても、工具グループのＴ指令値とメインマガジン５のアドレス指令値とを指定すれば、工具の配置替えを容易に行うことができ、また、寿命工具と予備工具とを入れ替えることができる。
したがって、加工動作の進行により工具グループ内の工具が寿命になり次第、順次、この寿命工具をサブマガジン６に搬送する。そして、サブマガジン６に収納され工具グループに含まれる予備工具を、メインマガジン５に供給することができる。この間、工作機械１は、加工動作を中断することなく連続運転することができるので、各工具のサイクルタイムの影響を受けることなく、長時間の無人運転が可能になる。
こうして、工具が寿命になり次第、寿命工具と予備工具が自動的に入れ替わる。したがって、すべての予備工具を、事前にメインマガジン５に配置しておく必要はない。すなわち、ＡＴＣ４から離れた位置にあるサブマガジン６に、必要な数の予備工具を配置することができる。
【００７７】
なお、第３実施形態において、図１０，図１１に示す本発明の方法の手順を実行している途中で、他の種類の加工動作を一時的に挿入して実行し、この加工動作が終了すると、元の本発明の方法の手順に戻ることも可能である。
たとえば、ステップ１０７ｂからステップ１１９までの一連の手順や、ステップ１２９からステップ１３７までの一連の手順をそれぞれ実行して、各工作物をそれぞれ一の加工工程で順次加工しているときに、この加工動作の途中で、この一の加工工程と同じまたは異なる加工工程で、他の種類の一つまたは複数の工作物を加工する場合である。
【００７８】
上述のように、第１実施形態ないし第３実施形態にかかる本発明では、加工に使用する工具をメインマガジン５，５ａに集めることができるので、短時間で工具を呼び出すことができる。
サブマガジン６，６ａに収納されている工具（または、工具グループ）のＴ指令値と、メインマガジン５，５ａの新たなアドレス指令値のうち、Ｔ指令値とアドレス指令値（ポット番号）の両方（第１実施形態，第３実施形態）またはＴ指令値のみ（第２実施形態）を、オペレータが手動で指定するかまたはプログラムで指定すればよい。
したがって、工具の配置替えを行うための特別な装置や複雑な加工プログラムは不要であり、工具の配置替えを容易に行うことができる。また、工具（または、工具グループ）のＴ指令値やメインマガジン５，５ａのアドレス指令値などをオペレータが手動で指定すれば、従来の加工プログラムを変更する必要がない。オペレータが手動で指定する場合の操作は容易なので、それほど高い熟練度は要求されない。
加工プログラムで、工具のＴ指令値を順に登録し、且つプログラム指令により、配置替え可能なアドレス指令値（ポット番号）を自動設定すれば、オペレータの操作が不要なので無人運転が可能になる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明にかかる工具マガジン装置における工具配置替え方法およびその装置は、マシニングセンタなど工作機械に設けられた２連工具マガジン装置やマトリックス形工具マガジン装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１ないし図１３は本発明の実施形態を示す図で、図１は、２連工具マガジン装置の概略構成図である。
【図２】マトリックス形工具マガジン装置の概略構成図である。
【図３】第１実施形態にかかる工具配置替え装置のブロック図である。
【図４】第１実施形態にかかる工具配置替え方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態にかかる工具呼び出し処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態にかかる工具配置替え装置のブロック図である。
【図７】第２実施形態にかかる工具配置替え方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態にかかる工具呼び出し処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態にかかる工具配置替え装置のブロック図である。
【図１０】第３実施形態にかかる工具配置替え方法の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３実施形態にかかる工具呼び出し処理の実行手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ工具レイアウト画面の表示状態の一例を示す説明図、図１２（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれ工具グループの一例を示す説明図である。
【図１３】加工プログラムの一部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１        工作機械
３        ２連工具マガジン装置（工具マガジン装置）
３ａ      マトリックス形工具マガジン装置（工具マガジン装置）
４，４ａ  自動工具交換装置
５，５ａ  メインマガジン
６，６ａ  サブマガジン
７        工具
１０      工具収納部
２０ｂ    工具配置替え装置
３３      工具マガジン装置制御部
３４      工具データ記憶部
３５      ＮＣ装置
３６      指令値記憶部
３７      設定変更部
３９      工具グループ管理部
Ｇ1，Ｇ2  工具グループ
【図１】
0005313557.tif 000002
【図２】
0005313557.tif 000003
【図３】
0005313557.tif 000004
【図４】
0005313557.tif 000005
【図５】
0005313557.tif 000006
【図６】
0005313557.tif 000007
【図７】
0005313557.tif 000008
【図８】
0005313557.tif 000009
【図９】
0005313557.tif 000010
【図１０】
0005313557.tif 000011
【図１１】
0005313557.tif 000012
【図１２】
0005313557.tif 000013
【図１３】
0005313557.tif 000014