(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の工具ポットと、
作業者が工具を取付け及び取り外しできる複数の段取りポットと、
前記工具ポットと前記段取りポットとの間で工具を搬送する工具ローダと、
前記複数の工具ポットに収容されている工具の状態を記憶しており、作業者のボタンによる指示に応じてもしくは自動的に、前記記憶された工具状態に基づいて前記複数の工具ポットから取り外すべき複数の工具を前記段取りポットに搬送するための前記複数の段取りポットに対する段取りスケジュールを作成し、前記段取りスケジュールに従って前記段取りスケジュールが全て完了するまで前記工具ローダヘ移動指令を出力する制御部とを備えたことを特徴とする工具マガジン装置。
【請求項２】
前記工具ポットから前記段取りポットヘ搬送された工具の状態を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の工具マガジン装置。
【請求項３】
前記段取りポットは大径工具用と小径工具用とに設定可能であり、前記制御部は大径工具用段取りポットに大径の取り外すべき工具を小径工具用段取りポットに小径の取り外すべき工具を搬送するように前記段取りスケジュールを作成するに際して、大径工具用段取りポットに隣接するポットは使用しないようにすることを特徴とする請求項１又は２記載の工具マガジン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマシニングセンタ等の工具マガジン装置に関し、特に工具マガジンから取り外す必要のある工具の取り外し作業の効率を良くし、また、取り外した工具の状態を判別できる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６１−５０７４０号公報に開示されるように、マトリックス式工具マガジンにおいて、工具マガジンから取り外すべき工具を作業者が指示すると、ツールロポットがツール着脱ステーションに該工具を搬送するようにしたものがある。この場合、工具マガジンの取り外すべき工具の工具ポット番号を作業者が自ら指定する必要がある。
一方、旋回式の工具マガジンにおいては、作業者が取り外すべき工具の工具ポット番号を指定しなくとも、操作盤の「交換要工具割出しボタン」を押すと、エ具マガジンが回転されて取り外すべき工具が自動的に工具取り外し位置に割出されるようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
工具収納本数の少ない小さな工具マガジンでは問題にならないものの、工具収納本数が１００本を超えるような大きな工具マガジンにおいては、工具の割出し（取り外すべき工具を工具取り外し位置まで搬送する）に時間がかかるので、作業者が取り外すべき工具の工具ポット番号を指定した後、あるいは「交換要工具割出しボタン」を押した後、該工具が工具取り外し位置まで搬送されるまでの間、作業者が待たされることになり、特に、取り外すべき工具が複数ある場合は、〔工具ポット番号指定（「交換要工具割出しボタン」を押す）〕→〔割出し待ち〕→〔工具取り外し〕というサイクルを繰り返すことになるので、待ち時間があるにも係らず作業者は作業の開始から終了まで拘束されることになり、作業効率が悪いという問題がある。
【０００４】
また、上記後者の従来技術においては、取り外すべき工具の工具ポット番号を作業者が指定する必要がなくなるものの、自動的に工具が取出し位置に割出されるので、割出されてきた工具が何故取り外す必要があったのか（折損したのか、工具寿命となったのか）が判らないという欠点がある。
したがって、本願発明の課題の一つは、上述の従来例の欠点をなくし、大容量の工具マガジンであっても工具取り外し作業を効率的に行える工具マガジン装置を提供することである。
更に、本願発明の他の課題は、工具マガジンから取り外した工具の状態を認識できる工具マガジン装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の第１の発明は、複数の工具ポットと、作業者が工具を取付け及び取り外しできる複数の段取りポットと、前記工具ポットと前記段取りポットとの間で工具を搬送する工具ローダと、前記複数の工具ポットに収容されている工具の状態を記憶しており、作業者のボタンによる指示に応じてもしくは自動的に、前記記憶された工具状態に基づいて前記複数の工具ポットから取り外すべき複数の工具を前記段取りポットに搬送するための前記複数の段取りポットに対する段取りスケジュールを作成し、前記段取りスケジュールに従って前記段取りスケジュールが全て完了するまで前記工具ローダヘ移動指令を出力する制御部とを備えたことを特徴とする工具マガジン装置である。
【０００６】
上記第１の発明の構成により、作業者のボタンによる指示に応じてもしくは自動的に、工具ポットに収容されている工具の状態に応じて自動的に工具マガジンから取り外す必要がある工具が選別され、これら取り外すべき工具の複数を複数の段取りポットヘ搬送するための段取りスケジュールが作成される。そして、作成された段取りスケジュールに従って工具ローダヘ移動指令が出力される。これにより、作業者の工具取り外しに係る作業を効率化できる。
ここで、前記段取りスケジュールは前記複数の段取りポットに対するものであり、前記制御部は前記段取りスケジュールに従って前記段取りスケジュールが全て完了するまで前記工具ローダヘ移動指令を出力する。
【０００７】
更に、第２の発明は、前記工具ポットから前記段取りポットヘ搬送された工具の状態を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の工具マガジン装置である。
【０００８】
上記第２の発明の構成により、上記第１の発明の構成による作用とともに、工具マガジンの工具ポットから段取りポットヘ搬送された工具の状態（工具折損か工具摩耗か）が表示される。これにより、作業者は自動的に取り外されてきた工具の状態を知ることができる。
【０００９】
更に、第３の発明は、前記段取りポットは大径工具用と小径工具用とに設定可能であり、前記制御部は大径工具用段取りポットに大径の取り外すべき工具を小径工具用段取りポットに小径の取り外すべき工具を搬送するように前記段取りスケジュールを作成するに際して、大径工具用段取りポットに隣接するポットは使用しないようにすることを特徴とする請求項１又は２記載の工具マガジン装置である。
【００１０】
上記第３の発明の構成により、上記第１又は第２の発明の構成による作用とともに、予め設定された段取りポットの対応する工具径に従って、大径の取り外し工具は大径工具用の段取りポットに、小径の取り外し工具は小径用の段取りポットに搬送される。その際、大径工具用段取りポットに隣接するポットは使用しないようにして、大径工具用段取りポットに大径工具を入れた場合に隣接する工具と干渉するのを防止する。これにより、大径工具又は小径工具の多少により段取り装置の段取りポットを最適に使いわけることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本願発明の実施の形態に係る工具マガジン装置の制御部のブロックダイアグラムであり、図２はこの制御部に接続する段取り操作盤を示している。更に、図１２乃至図１４は工具マガジン装置および工具マガジン装置が取り付けられる工作機械を示している。
【００１２】
図１及び図２において、工具マガジン装置の制御部１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３，インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１４、入出力装置１５からなる公知のコンピュータ部、及び、段取り操作盤１６からなり、工具マガジン３０に付設されている。
ここで、図１では、工具マガジン装置の制御部１０を独立したコンピュータ部と、このコンピュータ部に接続される段取り操作盤１６で構成としたが、このコンピュータ部は、パソコン等の独立したコンピュータとすることもできるし、工作機械のＣＮＣ装置、あるいはＦＭＳ等を構成する場合は工具管理装置やＦＡ管理装置のコンピュータ部を兼用するようにしてもよい。
【００１３】
ＣＰＵ１１は制御部１０の全体の動作を制御する演算装置であり、ＲＯＭ１２はシステムプログラムを、ＲＡＭ１３は制御部１０の動作プログラム（図３乃至図６に示すもの等）及び各種テーブル（図７乃至図１１に示すもの等）をそれぞれ記憶するメモリである。
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３に記憶されたプログラムに従って、インターフェイス１４を介して工具情報（各工具の新損、寿命等の情報）及び段取り操作盤１６からの入力情報（動作指令情報）を受け、ＲＡＭ１３とテーブルデータの授受をしつつ、後述する工具ローダ２０を制御すべくインターフェイス１４を介して工具ローダ制御装置５６に制御データを送出する。
【００１４】
なお、前記工具情報については、公知の工具管理装置や工具管理機能付ＣＮＣ装置には、工具の使用時間や加工距離を積算して工具寿命を判定したり、主軸モ―夕の負荷変動や接触検出により工具折損を検出する機能が備えられており、これらの装置からの工具情報が制御部１０に送られて、後述する工具データテーブルのデータが逐次書き換えられる。（工具寿命の判定や工具折損の検出については各種のものが既に提案されているので、ここでは詳細な説明は割愛する。）
【００１５】
段取り操作盤１６は、制御部１０の各種動作を指示するものである。段取り操作盤１６には、後述する工具マガジンの工具ポット番号に対応した３桁の「ツールNo.表示器」１６ａ、この表示器の設定を行う３桁の「ツールNo.設定」スイッチ」１６ｂ、後述する段取り工具保持プレート５の段取りポット５ａに対応した１桁の「ポットNo.表示器」１６ｃ、この表示器の設定を行う「ポットNo.設定ボタン」１６ｄ、 １６ｅ、「交換要工具取出ボタン」１６ｆ、各種パイロットランプ１６ｇ等が設けられている。
【００１６】
次に、工具マガジン３０およびその工具マガジン３０を備えた横形工作機械５０の構成について図１２乃至図１５に基づいて説明する。
図１２は横形工作機械５０の全体構成を示す平面図であり、ベッド５１上に一対のガイドウェイ５２ａ、５２ｂ、Ｘ軸サーボモータ５３、一対のＺ軸ガイドウェイ５４ａ、５４ｂ、Ｚ軸サーボモータ５５、工具マガジン３０を制御するローダ制御装置５６及び工作機械用数値制御装置５７が固定されている。
サドル５８はＺ軸サーボモータ５５の作動によりＺ軸ガイドウェイ５４ａ、５４ｂに沿って前後方向に水平移動可能である。水平主軸６２を支える主軸ヘッド６１はＹ軸サーボモータ６０の作動によりＹ軸ガイドウェイ５９ａ、５９ｂに沿って上下移動可能である。
【００１７】
ワークテーブル６３はＸ軸サーボモータ５３の動作によりＸ軸ガイドウェイ５２ａ、５２ｂに沿って左右方向に水平移動可能である、回転テーブル６４はワークテーブル６３上に回転可能に配設され、ワークパレット６５が回転テーブル上に配設されている。
また、図略の自動工具交換装置（ＡＴＣ）が中間搬送装置６６に保持された工具Ｔを工作構械５０の主軸６２に装着し、逆に主軸６２に装着された工具Ｔを中間搬送装置６６に保持させるように配設されている。
工具マガジン３０には、複数の収納プレート３１が左右方向に配設され、該複数の収納プレート３１の左右には、上下方向に並んだ複数の工具ポット３２が設けられており、これらの工具ポット３２に各種工具Ｔが収納される。
【００１８】
工具マガジン３０の左端には、工具段取り部１が設けられている。図１３に示すように、この工具段取り部１にも上下方向に伸びた段取り工具保持プレート５が設けられており、段取り工具保持プレート５には上下方向に並んだ複数の段取りポット５ａが設けられている。この工具段取り部１は、図１４の想像線で示されるように開閉が可能であり、作業者は工具段取り部１を開いた状態で前記段取りポット５ａに工具をセットし、あるいは段取りポット５ａから工具を取り外す。
また、工具マガジン３０の奥には工具ローダ２０が設けられており、この工具ローダ２０が工具マガジン３０内を左右方向および上下方向に移動する。この工具ローダ２０によって、各収納プレート３１と段取り工具保持プレート５との間で工具のやり取りが行われる。
【００１９】
更に、工具マガジン３０の右側に隣接して、中間搬送装置６６が設けられている。工作機械５０の工具交換をする場合には、収納プレート３１の工具ボット３２から該当する工具が工具ローダ２０により中間搬送装置６６まで連ばれ、図示しない自動工具工具交換装置（ＡＴＣ）が作動して、中間搬送装置６６まで運ばれた工具を工作機械５０の主軸６２に取付けられている工具と交換する。
図１５を参照して、工具ローダ２０について説明する。図１５は図１２のII-II線に沿って見た正面図であり、工具マガジン３０の上下にマガジンフレーム２１ａ、２１ｂには、工具マガジン３０の左端から右端まで伸びたガイドレール２２ａ、２２ｂがそれそれ固定されている。これらのガイドレール２２ａ、 ２２ｂには、上下方向に伸びた左右送リフレーム２４が、左右方向にスライド可能に取付けられている。
【００２０】
更に、上下のマガジンフレーム２１ａ、２１ｂには、工具マガジン３０の左端から右端まで伸びたラック２６ａ、２６ｂがそれそれ固定されている。左右送りフレーム２４の上端および下端には、これらのラック２６ａ、２６ｂと噛み合う同調ピニオン２８ａ、２８ｂがそれそれ設けられている。左右送りフレーム２４に搭載された電動モータ２９は、下部のラック２６ｂに噛み合う駆動ピニオン２９ａを駆動する。
従って、駆動ピニオン２９ａが電動モータ２９で回転することによって、左右送りフレーム２４は同調ピニオン２８ａ、２８ｂの同調作用により工具マガジン３０内を左右方向になめらかに移動する。
【００２１】
左右送リフレーム２４には上下方向に伸びた一対のガイドレール２５が固定されており、このガイドレール２５には搬送ヘッド２３が上下方向にスライド可能に取付けられている。また、左右送りフレーム２４にはボールねじ２７ａが設けられており、このボールねじ２７ａは搬送ヘッド２３に固定された雌ねじ２７ｂと噛み合っている。
従って、ボールねじ２７ａが電動モータ２７で回転することによって、搬送ヘッド２３はガイドレール２５に沿って上下方向に移動する。
搬送ヘッド２３には、工具Ｔを把持するためのソケット３４が設けられている。このソケット３４に工具Ｔが把持されて、各収納ブレート３１の上下方向に並んで設けられた工具ポット３２に対して、工具Ｔの取り付け取り外しが行われる。
【００２２】
なお、図においては工具ポット３２の一部のみが示されているが、実際には収納プレート３１の上から下まで連続的に工具ポット３２が設けられている。
図１３を参照して工具段取り部１の構造について説明する。図１３は図１２のIII矢視方向から見た一部破断正面図であり、工具段取り部１は、ヒンジ２によって工具マガジン３０の本体に回転可能に取付けられている。そして、工具段取り部１の右側のレバー３を押し下げることによって、クランク機構４によって工具段取り部１がヒンジ２を軸にして手前側に図１４の鎖線位置まで開くようになっている。
【００２３】
また、破断部分に示されるように、段取り工具保持プレート５は、上下方向に並んだ５つの段取りポット５ａを有している。上述の如く、工具段取り部１を開いた状態で、作業者が、これらの段取りポット５ａに新しい工具Ｔをセットし、また不要になって工具ポット３２から取り外されてきた工具Ｔを段取りポット５ａから取り外す。なお、この５つの段取りポット５ａが、後述する図７の段取り予約テーブル、図８の段取りスケジュールテーブル、図９の段取りポット対応径テーブル、図１１の戻し工具状態テーブルのNo.１〜５に対応している。
【００２４】
図１４は搬送ヘッド２３が工具段取り部１の後方位置にきたときの図１３のIV―IV線に沿って破断した平面図であり、工具ローダ２０には、前後ガイドウェイ３７を介して、ソケット３４が取付けられている。ソケット３４は、前後送りシリンダ３８によって、前後ガイドウェイ３７に沿って進退する。ソケット３４には、ソケット開閉爪３９と、工具釈放シリンダ４０が設けられている。
【００２５】
一方、工具Ｔは、段取り工具保持プレート５へ以下のようにして取付けられる。工具Ｔは図に示されるように、シャンク部Ｔａと、環状溝Ｔｂと、環状溝Ｔｂを挟む一対のリング状支持部Ｔｃとを有している。図１３に示されるように、段取りポット５ａは斜め上を向いたＵ字形の開口部であり、この段取りポット５ａに工具Ｔの環状溝Ｔｂがはまり込む。
そして、図１４に示されるように、一対のリング状支持部Ｔｃが段取り工具保持プレート５を挟み込むことによって、工具Ｔがぐらつくことなく保持される。
なお、工具Ｔは、収納プレート３１の工具ポット３２にも、同様にして取付けられる。
【００２６】
さて、工具Ｔの取り外しが行われるときは、搬送ヘッド２３を移動させソケット３４が取り外すべき工具Ｔの正面にくるようにする。この状態では工具釈放シリンダ４０は前進状態にあり、前後送りシリンダ３８によってツケット３４が前進してソケット把持部３４ａが工具Ｔのシャンク部Ｔａにはまり込む。この後、工具釈放シリンダ４０は後退動作して工具Ｔを締め付ける。なお、ソケット開閉爪３９は、中間搬送装置６６との間でソケット３４の授受を行う際に開放されるのみで、工具保持プレート３１との工具Ｔのやりとりの際は常時閉じてソケット３４を保持している。
【００２７】
そして、工具Ｔのリング状支持部Ｔｃを工具保持プレート３１から抜き取るには、図１５に示されるように、段取りポット３２が斜め上方に開口しているので、搬送ヘッド２３を斜め上方へ移動させる。それから、搬送ヘツド２３を最上部まで上昇させた後、段取りポット５ａの斜め上方から接近して、工具Ｔの環状溝Ｔｂを段取りポット５ａにはめ込む。その後、工具釈放シリンダ４０が前進してソケット３４に対して工具Ｔを釈放する。そして、前後送リシリンダ３８によってソケット３４が後退して図１４の状態に戻る。
【００２８】
一方、工具Ｔの取り付けが行われるときには、上述したのと同じ手順で、段取り工具保持プレート５に取付けられた工具Ｔが搬送ヘッド２３によって工具マガジン３０内の収納プレート３１の指定された工具ポット３２へ搬送される。
以上の構成の作用について説明する。工具マガジン３０から不要工具を取り外すべく、作業者が段取り操作盤１６の「交換要工具取出ボタン」１６ｆを押すと図３に示される処理が行われる。
【００２９】
Ｓ１０において、工具取り外しスケジュールの作成処理が行われる。スケジュ―ル作成処理は図４及び図５に示すサブプログラムに従って行われ、このスケジュール作成処理において、スケジュールが作成されるとスケジュール作成フラグ（後述）が１、スケジュールが作成されないと０となる。Ｓ１１でスケジュール作成フラグが１か否かが判断され、スケジュール作成フラグが１、すなわち、Ｓ１０にてスケジュールが作成されていればＳ１２に進み、スケジュールが作成されていなければプログラムを終了する。
【００３０】
Ｓ１２では、作成されたスケジュールに基づいて工具取り外し処理が行われ、工具取り外し処理が終わるとプログラムが終了される。工具取り外し処理は図６のサブプログラムに従って行われる。
【００３１】
図４及び図５に示す工具取り外しスケジュール作成処理は、次のように行われる。
先ず、Ｓ２０にて、図７に示される段取り予約テーブルを初期化し、スケジュール作成フラグを０にする。なお、図７において、「No.」欄は段取り工具保持プレート５の段取りポット５ａの番号に対応しており、「予約」欄は当該段取りポット５ａへの工具取出し予約がなされたか否か（予約された＝１、予約されていない＝０）を示している。
【００３２】
次に、Ｓ２１において、段取り工具保持プレート５の段取りポット５ａの番号を示す変数ｉを１にする。Ｓ２２において、ｉ番目の段取りポット５ａが大径用か否かを図９の段取りポット対応径テーブルを参照して判断する。
【００３３】
ここで、段取り工具保持プレート５の段取りポット５ａの間隔を大径工具を入れても隣接する工具と干渉しないような距離とすると、段取り工具保持プレート５の段取りポット５ａが大型化し、スペース効率が悪いので、段取り工具保持プレート５の段取りボット５ａの間隔は小径工具を入れた場合に隣接する工具と干渉しないような距離として工具保持プレート５の小型化を図り、大径工具を入れた場合に隣接する工具と干渉するのを防止するために、各段取りポット５ａを大径工具用か小径工具用か予め決めておき、大径用ポットに隣接するポットは使用しないようにするものである。図９において、「No.」欄は段取りポット５ａの番号に対応しており、「径フラグ」欄は当該ポットが大径用か小径用か（大径用＝１、小径用＝０）を示している。
【００３４】
Ｓ２２の判断がYＥＳであればＳ２３に進んで大径工具の取り外しスケジュールを作成し、ＮＯであればＳ２７へ進んで小径工具の取り外しスケジュールを作成する。
Ｓ２３では、図１０に示す工具データテーブルを参照して、図８の段取りスケジュールテーブルに予約されていない大径の取り外し工具があるかをサーチする。
【００３５】
ここで、図１０の工具データテーブルにおいて、「ポットNo.」欄は工具マガジン３０のポット番号（工具ポット３２の番号）に対応しており、「工具の有無」欄は当該ポットの工具の有無（工具有り＝１、工具無し＝０）を示しており、「工具径」欄は当該ポットの工具の径（大径＝１、小径＝０）を示している。また、「工具状態」欄は当該ポットの工具の状態（ＮＧ＝１、ＯＫ＝０）を示しており、「工具状態」欄が１ということは、即ち、当該工具を取り外す必要があることを意味している。なお、この工具データテーブルは上述したように、公知の工具管理装置や工具管理機能付ＣＮＣ装置等からの工具情報により逐次書き換えられる。
【００３６】
Ｓ２３で大径の取り外し工具が有ると判断されると、Ｓ２４に進み、無いと判断されるとＳ２９に進む。Ｓ２４では、図８に示す段取りスケジュールテーブルにスケジュールを作成する。図８の段取りスケジュールテーブルにおいて、「No.」欄は段取りボット５ａの番号に対応しており、「マガジンポットNo.」欄は当該段取りポット５ａに取り外して来る工具のマガジンポット番号を示し、「取付け・取外しフラグ」欄は、取付けスケジュールであるか取外しスケジュールであるか（取付け＝０、取外し＝１）示し、「完了フラグ」欄は取付け・取外し作業が完了したか否か（未＝０、完了＝１．）を示している。なお、今回は交換要工具の取外し作業のため、「取付け・取外しフラグ」は全て１であるが、作業者が手動にて工具の取付けや取外しのスケジュールを作成するときのために、「取付け・取外しフラグ」欄が設けられている。
【００３７】
いま、Ｓ２３でサーチされた工具のマガジンポット番号がｉ番目の段取りポット５ａへの取外しスケジュールとして段取りスケジュールテーブルに記憶される。図１０の例では、マガジンポット番号００１の工具を段取りポット５ａNo.１ヘ取外しスケジュールが作成される。
【００３８】
次に、Ｓ２５において、図７に示す段取り予約テーブルの対応する段取りポット５ａ番号欄にフラグ（１）をセットする。いま、取り外し工具は大径であるので、隣接する工具との干渉を避けるため、その前後（ｉ−１、ｉ＋１）の段取りポット５ａの予約テーブルにもフラグをセットする。これにより、ｉ−１及びｉ＋１の段取りポット５ａが使用されなくなるので、大径工具の干渉が防止される。
次に、Ｓ２６において、スケジュールが作成されたことを示すスケジュール作成フラグ（１）をセットする。これにより、図３のＳ１１の判断がＹＥＳとなる。
【００３９】
次に、Ｓ２７において、ｉをカウントアップし、段取りボット５ａの数が５であるので、Ｓ２８において、ｉ＜６か否かを判断して、 ｉ＝６になるまで上記の処理を繰り返し、ｉ＝６となるとＳ２９に進む。また、大径の取り外し工具がなくなると（Ｓ２３の判断がＮＯのとき）Ｓ２９に進む。
ここで、Ｓ２３で段取りスケジュールテーブルに予約されていないかどうかが判断されるので、既にスケジュールが作成された工具の取り外しスケジュールを再び作成することはないようになっている。
【００４０】
上述したように大径工具の取り外しスケジュールが作成されると、Ｓ２９からＳ３７にて小径工具の取り外しスケジュールが作成される。なお、大径工具の取り外しスケジュール作成処理と同様の処理については詳細な説明は省略する。
【００４１】
Ｓ２９で変数ｉを１にし、Ｓ３０でｉ番目の段取りボット５ａが小径用であるか否かを図９の段取りポット５ａ対応径テーブルを参照して判断する。Ｓ３１では、図７に示す段取り予約テーブルのｉ番目に空きがある（フラグが立っていない）かを判断する。Ｓ３０またはＳ３１の判断がＮＯであるとＳ３６に進み、ＹＥＳであればＳ３２に進む。
【００４２】
Ｓ３２では、Ｓ２３と同様にして小径の取り外し工具の有無が判断され、小径の取り外し工具があれば、Ｓ３３にてＳ２４と同様にして段取りスケジュールがセットされる。Ｓ３４ではＳ２５と同様に段取り予約テーブルにフラグをセット（この場合は小径工具であるので、フラグをセットするのはｉ番目のみ）し、Ｓ３５にて、Ｓ２６と同様にスケジュール作成フラグを１にセットする。そして、Ｓ３６でｉをカウントアップして、Ｓ３７の判断がＮＯとなるまでＳ３０からＳ３６の処理を繰り返し、Ｓ３７の判断がＮＯあるいは、Ｓ３２の判断がＮＯとなるとこのサブプログラムが終了する。
【００４３】
ここで、上述の例では、ｉ番目の段取りポット５ａが大径用であるのでＳ３０の判断がＮＯとなり、Ｓ３６にてｉがカウントアップされて２となるが、既に１番目の段取りポット５ａには大径工具（００１）の取り外しスケジュールが作成されており、その際にＳ２５にて１番目及び２番目の段取り予約テーブルにはフラグが立っているのでＳ３１の判断がＮＯとなる。そして、３番目の段取りポット５ａにマガジンポット番号００５の工具を取り外すスケジュールが作成される。
【００４４】
次に、図３のＳ１２の工具取り外し処理について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
先ず、Ｓ４０において、図８の段取りスケジュールの有無（すなわち、段取りスケジュールテーブルの完了フラグが０のものがあるか）を判断して、スケジュールが全て完了すると、処理を終了し、そうでなければ、Ｓ４１に進む。
Ｓ４１においては、工具ローダ２０に動作指令を出力する。具体的には、図８の段取りスケジュールテーブルを参照して、搬出元である取り外す工具のポット番号と搬入先である段取りポット５ａの番号をローダ制御装置５６に出力してロ―ダを制御する。
【００４５】
次に、Ｓ４２にてローダの動作が完了したか否かを判断して、完了するとＳ４３にて、前記段取りスケジュールテーブルの完了フラグ欄に完了フラグ（１）をセットする。
【００４６】
次に、Ｓ４４において、取り外した工具の状態（工具折損、工具寿命）を工具管理装置あるいは工具管理機能付ＣＮＣ装置から読み込み、図１１に示す戻し工具状態テーブルの該当欄にフラグをセットする。図１１において、「No.」欄は段取りポット５ａ番号に対応しており、「折損」「寿命オーバ」欄の１は該当する場合を、０は該当しない場合を示している。
ここで、図１０の工具データテーブルにおいては、「工具状態」はＮＧ（１）、ＯＫ（０）のみであるが、単にＮＧだけでなくＮＧの状態を工具折損と工具寿命とに区別するようにしてもよい。このようにすれば、戻し工具状態テーブルの作成に際して、取り外した工具の状態（工具折損、工具寿命）を工具管理装置あるいは工具管理機能付ＣＮＣ装置から読み込む必要はなく、工具データテーブルを参照するだけでよい。
【００４７】
次に、Ｓ４５にて、図１０に示す工具データテーブルの取り外した工具に対応する工具有無フラグを書き換える（「工具有無」欄を０にする）。
上記の処理を繰り返し、Ｓ４０の判断がＮＯとなると処理が終了する。
ここで、作業者が段取り操作盤１６の「ポットNo.設定ボタン」１６ｄ、 １６ｅを操作して、所望の段取りポット５ａ番号を「ポットNo.表示器」１６ｃに表示させると、当該段取りポット５ａに取り外された工具の状態、すなわち、工具折損か工具寿命かを、戻し工具状態テーブルを参照して、パイロットランプ１６ｇの点灯によって作業者に知らせる。これにより、自動的にスケジュールが作成されて取り外された工具であつても、作業者がその状態（工具折損か工具寿命か）を知ることができる。
【００４８】
上述の実施の形態では、「交換要工具取出ボタン」１６ｆを押すことによって、図３の処理が行われるようにしたが、常時工具データテーブルをサーチして工具の取出しの必要が生じると自動的に図３の処理が行われようにしてもよい。
この場合、段取りポット５ａに取り外した工具が一杯になったらランプ等で作業者に知らせるようにすれば、作業者はこのランプが点灯したときに初めて工具の取り替えを行えばよく、更に作業効率が向上する。
また、工具データテーブルに予備工具の有無を記憶しておき、段取りスケジュールの作成に際して予備工具の無いものを優先的に取り外すようにすれば、必要な工具が無いことによる加工作業の中断を最小限に抑えることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本願の第１の発明により、大容量の工具マガジンであっても、作業者の工具取り外しに係る作業時間が短縮される。具体的には、複数工具の取り外しに際して、〔工具ポット番号指定（「交換要工具割出しボタン」を押す）〕→〔割出し待ち〕→〔工具取り外し〕といった作業を繰り返す必要がなく、作業者は複数の段取りポッ卜に取り外し工具が一杯になるまでの間に他の作業を行うことができ、工具保持プレートの複数の段取りポットに取り外した工具が一杯になったときに初めて工具の取り外し作業を行えばよいので、作業者が工具取り外し作業のために拘束される時間が短縮される。
更に、自動的に段取りスケジュールが作成されるので、複数の取り外し工具に対して作業者が１本ずつ取り外しスケジュールを作成しなくともよい。
【００５０】
更に、本顧の第２の発明によれば、上記第１の発明による効果とともに、段取りポットに取り外されてきた工具の状態を知ることができる。
【００５１】
更に、本願の第３の発明によれば、上記第１又は第２の発明の効果とともに、工具保持プレートを大型化することなく大径工具に対応できる。また、工具マガジンに収納されている工具が、大径工具が多いか小径工具が多いかによって、大径用の段取りポットを多くしたり、小径用の段取りポットを多くしたりすることができ、複数工具の工具取り外し作業が更に効率化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る工具マガジン装置の制御部のブロックダイヤグラムである。
【図２】  前記実施の形態に係る工具段取り装置の操作盤の説明図である。
【図３】  前記実施の形態の工具マガジン装置の動作を示すフローチャー卜である。
【図４】  図３に示すフローチャー卜の「工具取り外しスケジュール処理」のサブプログラムである。
【図５】  図３に示すフローチャー卜の「工具取り外しスケジュール処理」のサブプログラムであり、図４の続きである。
【図６】  図３に示すフローチャー卜の「工具取り外し処理」のサブプログラムである。
【図７】  前記実施の形態の段取り予約テーブルである。
【図８】  前記実施の形態の段取りスケジュールテーブルである。
【図９】  前記実施の形態の段取りポット対応径テーブルである。
【図１０】  前記実施の形態の工具データテーブルである。
【図１１】  前記実施の形態の戻り工具状態テーブルである。
【図１２】  前記実施の形態に係る工具マガジン装置及び工作機械の平面図である。
【図１３】   図１２のIII矢視方向から見た部分破断正面図であり、工具段取り部の構造を示す図である。
【図１４】  図１３のIV−lV線に沿って見た平面図であり、工具段取り部と搬送ヘッドの構造を示す図である。
【図１５】  図１２のII−II線に沿って見た正面図であり、工具ローダの構造を示す図である。
【符号の説明】
１  工具段取り部
５ａ  段取りポット
１０  制御部
１１  ＣＰＵ
１６  段取り操作盤
１６ｆ 交換要工具取出ボタン
２０  搬送ローダ
３０  工具マガジン
３２  工具ポット
５０  工作機械
５６  ローダ制御装置
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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