本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床的工具更換裝置，其具備保持多個(gè)工具的旋轉(zhuǎn)式工具庫(kù)。

背景技術(shù)：

在具備旋轉(zhuǎn)式的工具庫(kù)的工具更換裝置中，在工具庫(kù)的圓周面上具備多個(gè)工具抓持部(工具套tool pot)，能夠在各個(gè)工具抓持部中保持工具，旋轉(zhuǎn)工具庫(kù)來(lái)對(duì)工具收納位置進(jìn)行分度，在機(jī)床的主軸上安裝、拆卸工具。

開(kāi)發(fā)了各種在從工具庫(kù)取出工具時(shí)等，取出工具不會(huì)與其他的部件產(chǎn)生干擾的工具更換裝置(參照日本特開(kāi)平05-228767號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2013-205975號(hào)公報(bào)等)。

另外，在日本特開(kāi)平8-118181號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種工具更換裝置，其通過(guò)使工具庫(kù)相對(duì)于主軸軸線傾斜，在工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將收納在該庫(kù)中的工具與其他物體之間干擾的發(fā)生抑制為最小限度。

在工具庫(kù)中收納了各種各樣的工具，工具庫(kù)在對(duì)工具進(jìn)行分度時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以會(huì)有在工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)時(shí)收納的工具與其他的物體發(fā)生干擾的危險(xiǎn)。因此，必須在工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)中使收納工具與機(jī)床的部件或夾具等其他的物體不發(fā)生干擾。在現(xiàn)有的工具更換裝置中，限定了在工具庫(kù)中收納的工具的工具長(zhǎng)度或工具形狀，從而在工具庫(kù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)論在360度的哪個(gè)相位都不會(huì)與其他的部件發(fā)生干擾。

但是，限定能夠收納在工具庫(kù)中的工具，會(huì)限制機(jī)床的加工功能，因此不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種不限制在工具庫(kù)中收納的工具，且防止發(fā)生收納工具與其他物體之間的干擾從而可安全使用的工具更換裝置。

一種機(jī)床的工具更換裝置，其具備：可對(duì)機(jī)床的主軸裝卸工具的旋轉(zhuǎn)式的 工具庫(kù)；控制所述工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作以及向主軸的工具裝卸動(dòng)作的工具更換控制單元，該工具更換裝置的特征在于，具備設(shè)定所述工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定單元，并且，所述工具更換控制單元具有：判別單元，其判別工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)指令的指令旋轉(zhuǎn)角度是否在通過(guò)所述設(shè)定單元設(shè)定的可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)；以及在通過(guò)該判別單元判別為是可旋轉(zhuǎn)范圍外的指令旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，使工具更換動(dòng)作停止的單元。

另外，所述工具更換控制單元在通過(guò)所述判別單元判別為是可旋轉(zhuǎn)范圍外的指令旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，向控制所述機(jī)床的控制裝置輸出暫時(shí)停止所述機(jī)床的動(dòng)作的指令。

另外，將通過(guò)所述設(shè)定單元設(shè)定的工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定為使工具庫(kù)向正向旋轉(zhuǎn)的上限角度以及向反向旋轉(zhuǎn)的下限角度，所述判別單元還判別可旋轉(zhuǎn)方向，所述工具更換控制單元使所述工具庫(kù)向通過(guò)所述判別單元判別出的可旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，從而使所述工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)到通過(guò)工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)指令所指令的指令旋轉(zhuǎn)角度。

在控制所述機(jī)床的控制裝置內(nèi)設(shè)置了所述工具更換控制單元以及設(shè)定單元，控制機(jī)床的控制裝置兼做工具更換控制單元。

并且，通過(guò)控制所述機(jī)床的控制裝置來(lái)預(yù)讀機(jī)床的加工程序，所述判別單元基于通過(guò)預(yù)讀得到的工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)指令，判別指令旋轉(zhuǎn)角度是否在可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，在判別為是可旋轉(zhuǎn)范圍外的指令旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，向控制所述機(jī)床的控制裝置輸出暫時(shí)停止所述機(jī)床的動(dòng)作的指令。

另外，控制所述機(jī)床的控制裝置具備檢測(cè)加工程序的程序檢測(cè)單元，所述判別單元在通過(guò)所述程序檢測(cè)單元進(jìn)行程序檢測(cè)時(shí)判別工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)指令的指令旋轉(zhuǎn)角度是否在可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，在判別為是可旋轉(zhuǎn)范圍外的指令旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，在控制所述機(jī)床的控制裝置的顯示單元中顯示是可旋轉(zhuǎn)范圍外的旋轉(zhuǎn)指令的主旨。

作為用于設(shè)定所述工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定單元的替代，所述工具更換控制單元具有：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)與工具的工具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的工具庫(kù)的干擾區(qū)域或可旋轉(zhuǎn)范圍的數(shù)據(jù)；以及根據(jù)在工具庫(kù)中安裝的工具的長(zhǎng)度，并基于在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算并設(shè)定工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍的 單元。

另外，本實(shí)用新型的工具更換裝置還設(shè)置顯示單元，通過(guò)所述工具更換控制單元在通過(guò)所述判別單元判別為是可旋轉(zhuǎn)范圍外的指令旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，通過(guò)所述顯示單元向用戶通知該主旨。

本實(shí)用新型通過(guò)限制工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍，以往由于在工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)時(shí)可能與其他物體發(fā)生干擾而無(wú)法使用的工具長(zhǎng)度或工具形狀的工具不發(fā)生干擾，所以能夠安全地使用。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖對(duì)以下實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)用新型的上述以及其他的目的以及特征變得明確。在這些附圖中：

圖1是具備了工具更換裝置的機(jī)床的概要圖，其中工具更換裝置具有本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式工具庫(kù)。

圖2是控制該實(shí)施方式的機(jī)床以及工具更換裝置的控制系統(tǒng)的概要圖。

圖3A、圖3B是干擾發(fā)生的說(shuō)明圖。

圖4是工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定的說(shuō)明圖。

圖5是在本實(shí)施方式中，在將發(fā)生干擾的工具收納到各工具抓持部時(shí)的可旋轉(zhuǎn)范圍的說(shuō)明圖。

圖6是具有一定程度的余量來(lái)設(shè)定可旋轉(zhuǎn)范圍的情況的說(shuō)明圖。

圖7A、圖7B是與工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生干擾的說(shuō)明圖，其中，圖7A表示正向旋轉(zhuǎn)的情況，圖7B表示反向旋轉(zhuǎn)的情況。

圖8是表示工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)處理算法的流程圖。

圖9A、圖9B是將工具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)和干擾范圍數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)的一個(gè)例子。

圖10是在工具庫(kù)中收納了多個(gè)發(fā)生干擾的工具時(shí)的可旋轉(zhuǎn)范圍的說(shuō)明圖。

圖11是表示基于工具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定處理算法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。

圖1是具備了工具更換裝置的機(jī)床的概要圖，其中工具更換裝置具有本實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)式的工具庫(kù)。另外，圖2是控制該機(jī)床以及工具更換裝置的控制系統(tǒng)的概要圖。工具更換裝置1具備工具庫(kù)11、由驅(qū)動(dòng)控制該工具庫(kù)11的 處理器和存儲(chǔ)器等構(gòu)成的工具更換控制單元12、由與該工具更換控制單元12連接的液晶或CRT等構(gòu)成的顯示單元13、由用于輸入各種設(shè)定值的鍵盤(pán)等組成的輸入單元14。工具更換控制單元12與控制機(jī)床主體3的控制裝置2相連接。在該實(shí)施方式中，使用CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)值控制裝置)作為該控制裝置。CNC2通過(guò)加工程序等控制機(jī)床主體3來(lái)對(duì)被加工物進(jìn)行加工。另外，CNC2如果從該加工程序等讀出工具更換指令，則向工具更換裝置1的工具更換控制單元12發(fā)送該指令。

工具更換控制單元12接受該工具更換指令來(lái)驅(qū)動(dòng)控制工具庫(kù)11，并進(jìn)行工具庫(kù)11與機(jī)床的主軸之間的工具交接控制。

工具庫(kù)11在圓周上具備多個(gè)工具抓持部。在本實(shí)施方式中，每隔旋轉(zhuǎn)角45度具備以符號(hào)A～H表示的8個(gè)工具抓持部。各工具抓持部A～H分別具備工具抓持單元20，用來(lái)保持各種工具22。在圖1中表示了在工具抓持部C、H中收納工具，并在機(jī)床主體3的主軸21上安裝了在工具抓持部A中收納的工具22的例子。在工具更換控制單元12的存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)了在工具更換時(shí)用于對(duì)工具抓持部進(jìn)行分度的以某個(gè)相位作為基準(zhǔn)的工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)角度，在本實(shí)施方式中，將該相位角度稱為工具抓持部A～H的角度。另外，將主軸21的中心軸位置作為基準(zhǔn)位置100，如圖1所示，將工具抓持部A位于該基準(zhǔn)位置100的狀態(tài)作為工具庫(kù)11的相位角度的原點(diǎn)0。工具庫(kù)11可正向、逆向旋轉(zhuǎn)，在圖1中設(shè)順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)(+)，逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)(－)。

各工具抓持部A～H的角度是從使基準(zhǔn)位置100與工具庫(kù)的相位角度的原點(diǎn)(工具抓持部A的位置)重合的狀態(tài)(圖1的狀態(tài))開(kāi)始，直到使各工具抓持部與基準(zhǔn)位置重合為止的移動(dòng)角度。因此，工具抓持部A的角度為0，工具抓持部B的角度是將工具庫(kù)11正向旋轉(zhuǎn)了45度時(shí)從位于基準(zhǔn)位置100開(kāi)始45度，同樣地工具抓持部C是將工具庫(kù)11正向旋轉(zhuǎn)90度時(shí)從位于基準(zhǔn)位置100開(kāi)始90度。另外，工具抓持部H的角度是將工具庫(kù)11反(－)向旋轉(zhuǎn)45度時(shí)從位于基準(zhǔn)位置100開(kāi)始－45度。各工具抓持部A～H的角度如下所述。另外，將該工具抓持部A～H的角度數(shù)據(jù)登錄在工具更換控制單元的存儲(chǔ)器中。

工具抓持部A＝0度

工具抓持部B＝+45度

工具抓持部C＝+90度

工具抓持部D＝+135度

工具抓持部E＝±180度

工具抓持部F＝－135度

工具抓持部G＝－90度

工具抓持部H＝－45度

在從CNC2向工具更換裝置1輸入了工具更換指令時(shí)，工具更換控制單元12將主軸21上安裝的工具22交給工具庫(kù)11的工具抓持部20，并讀取下一個(gè)使用的工具所在的工具抓持部的角度數(shù)據(jù)，從更換前分度的工具抓持部的角度開(kāi)始使工具庫(kù)11旋轉(zhuǎn)到讀出的工具抓持部的角度數(shù)據(jù)的角度為止，從而將要使用的工具所在的工具抓持部分度到主軸位置(基準(zhǔn)位置)。然后，從工具抓持部向主軸21交接要使用的工具22。

例如，在從工具抓持部C的工具更換為工具抓持部E的工具時(shí)，因?yàn)楣ぞ咦コ植緾的角度為+90度而工具抓持部E的角度為+180度，所以工具更換控制單元12使工具庫(kù)11從90度(工具抓持部C位于基準(zhǔn)位置，工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)角度為90度的狀態(tài))向180度，正向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)角90度，從而將工具抓持部E分度到主軸位置(基準(zhǔn)位置)，并從工具抓持部E向主軸21交接工具22。

另一方面，在工具庫(kù)11旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)有收納在工具庫(kù)11中的工具22與機(jī)床的一部分接觸，發(fā)生干擾的情況。如圖3A、圖3B所示，在工具庫(kù)22的工具抓持部20與機(jī)床3的一部分301之間的距離為L(zhǎng)的情況下，當(dāng)在工具庫(kù)11中收納了工具長(zhǎng)度大于L的工具22時(shí)，如圖3B所示，工具22與機(jī)床的一部分301接觸，發(fā)生工具與機(jī)械的干擾。因此，以往限制工具的使用，并只能使用工具長(zhǎng)度為L(zhǎng)以下的工具。

因此，本實(shí)用新型通過(guò)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、工具庫(kù)的配置位置等，即使在工具庫(kù)中收納的工具由于其工具長(zhǎng)度或形狀與其他物體發(fā)生干擾時(shí)，也能夠使用該工具。

在本實(shí)施方式中，設(shè)定工具庫(kù)11的可旋轉(zhuǎn)范圍，使工具庫(kù)11在設(shè)定的可 旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。關(guān)于可旋轉(zhuǎn)范圍，機(jī)床的用戶預(yù)先確認(rèn)工具庫(kù)11位于哪個(gè)相位時(shí)發(fā)生工具的干擾，基于該確認(rèn)的相位通過(guò)輸入單元14使用參數(shù)P1～Pn來(lái)設(shè)定可旋轉(zhuǎn)范圍，并將該可旋轉(zhuǎn)范圍存儲(chǔ)到工具更換控制單元12內(nèi)的存儲(chǔ)器中。在本實(shí)施方式中通過(guò)輸入單元14和存儲(chǔ)器來(lái)構(gòu)成可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定單元。

作為基于該參數(shù)P1～Pn的設(shè)定方法，使用工具庫(kù)的相位的下限和上限、可旋轉(zhuǎn)范圍的中心角度和角度的幅度等。例如，如圖4所示，在將可旋轉(zhuǎn)范圍相對(duì)于工具庫(kù)的基準(zhǔn)相位設(shè)定為－140度～+140度時(shí)，將下限－140、上限+140設(shè)定為參數(shù)。但是，因?yàn)樵摴ぞ邘?kù)11設(shè)定了0度～180度＝－180度～0度的角度，所以在超過(guò)180度時(shí)，成為與該角度相對(duì)應(yīng)的逆符號(hào)的角度。

圖5是說(shuō)明圖4所示的在工具抓持部A～H中的任意一個(gè)中收納了從中心線開(kāi)始前后40度成為干擾范圍(禁止旋轉(zhuǎn)范圍)的工具22時(shí)的可旋轉(zhuǎn)范圍的說(shuō)明圖，可旋轉(zhuǎn)范圍如下所述，此外，括弧內(nèi)表示干擾范圍。

A：－140～0～+140度(+140～+180＝－180～－140度)

B：－95～0～+180＝－180～－175度(－175～－95度)

C：－50～0～+180＝－180～－130度(－130～－50度)

D：－5～0～+180＝－180～－85度(－85～－5度)

E：+40～+180＝－180～－40度(－40～0～+40度)

F：+85～+185＝－180～0～+5度(+5～+85度)

G：+130～+180＝－180～0～+50(+50～+130度)

H：+175～+180＝－180～0～+95度(+95～+175度)

把在工具抓持部C中收納了工具22的情況作為例子進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，在工具抓持部C位于基準(zhǔn)位置100的狀態(tài)下，工具庫(kù)11的相位為+90度，能夠從該角度正向旋轉(zhuǎn)+140度、反向旋轉(zhuǎn)－140度，所以在反向旋轉(zhuǎn)檢測(cè)下限時(shí)，檢測(cè)出90－140＝－50度。另一方面，在正向旋轉(zhuǎn)檢測(cè)上限時(shí)，是90+140＝230度，但檢測(cè)值檢測(cè)出－130度(230－360＝－130)。即，在正向旋轉(zhuǎn)檢測(cè)出負(fù)的旋轉(zhuǎn)角時(shí)，意味著超過(guò)180度，此時(shí)，包含180度的范圍成為可旋轉(zhuǎn)范圍，下限－50度、上限－130度，可旋轉(zhuǎn)范圍為－50～0、0～+180＝－180～－130，如該圖5所示成為－50～－130。

另外，關(guān)于可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定，具有一定程度的余量來(lái)設(shè)定。如圖6所示，當(dāng)工具庫(kù)11的相位在從－155度到－180度、從+155度到+180度的范圍內(nèi)工具與其他的物體發(fā)生干擾時(shí)，通過(guò)預(yù)估一定程度的余量來(lái)將可旋轉(zhuǎn)范圍的下限設(shè)為－145度，將上限設(shè)為+145度。

當(dāng)在工具庫(kù)11中收納多個(gè)與機(jī)械的一部分發(fā)生干擾的工具時(shí)，將共同可旋轉(zhuǎn)范圍中的最大的區(qū)域(除了干擾范圍以外的范圍內(nèi)的最大的區(qū)域)設(shè)定為可旋轉(zhuǎn)范圍。例如，如圖4所示，當(dāng)在工具抓持部A中收納了工具時(shí)，在將具有－140度～+140度的可旋轉(zhuǎn)范圍的工具收納到工具抓持部A和C的情況下，如圖5所示，因?yàn)榕c工具抓持部A的工具相對(duì)的可旋轉(zhuǎn)范圍的下限為－140、上限為+140，與工具抓持部C的工具相對(duì)的可旋轉(zhuǎn)范圍的下限為－50、上限為－130(＝+230)，所以共同可旋轉(zhuǎn)范圍區(qū)域的下限為－50、上限為+140。

如上所述，預(yù)先測(cè)定可旋轉(zhuǎn)范圍的上限、下限來(lái)設(shè)定可旋轉(zhuǎn)范圍，但是也可以設(shè)定旋轉(zhuǎn)幅度和該旋轉(zhuǎn)幅度的中心角度，對(duì)收納該工具的工具抓持部的角度進(jìn)行補(bǔ)償(Offset)。此時(shí)，工具更換控制單元12可以進(jìn)行下面的運(yùn)算，求出可旋轉(zhuǎn)范圍的上限、下限來(lái)進(jìn)行設(shè)定并存儲(chǔ)。

可旋轉(zhuǎn)范圍的上限＝+(設(shè)定旋轉(zhuǎn)幅度/2)+設(shè)定中心角度+工具抓持部的角度

可旋轉(zhuǎn)范圍的下限＝－(設(shè)定旋轉(zhuǎn)幅度/2)+設(shè)定中心角度+工具抓持部的角度

例如，在圖4所示的例子中，當(dāng)設(shè)定為中心角度0度和旋轉(zhuǎn)角280度時(shí)，因?yàn)楣ぞ咦コ植康慕嵌葹?，所以成為：

可旋轉(zhuǎn)范圍的上限＝+(280/2)+0+0＝+140

可旋轉(zhuǎn)范圍的下限＝－(280/2)+0+0＝－140。

并且，在不是收納到工具抓持部A而是收納到工具抓持部C時(shí)，因?yàn)楣ぞ咦コ植康慕嵌葹?0度，所以可旋轉(zhuǎn)范圍的上限為+(280/2)+0+90＝+230，或者可旋轉(zhuǎn)范圍的上限為+(280/2)+0+90＝+230＝－130，可旋轉(zhuǎn)范圍的下限＝－(280/2)+0+90＝－50(參照?qǐng)D5)。

另外，在設(shè)定為中心角度90和旋轉(zhuǎn)幅度280時(shí)(在圖4中，機(jī)床的一部 分301不是配置在工具庫(kù)11的上部，而是在圖4中配置在工具庫(kù)的右側(cè)時(shí))，在將工具收納到工具抓持部A中的情況下，可旋轉(zhuǎn)范圍的上限、下限為：

可旋轉(zhuǎn)范圍的上限＝+(280/2)+90+0＝+230＝－130，

可旋轉(zhuǎn)范圍的下限＝－(280/2)+90+0＝－50。

在將工具收納到工具抓持部G中的情況下，可旋轉(zhuǎn)范圍的上限、下限為：

可旋轉(zhuǎn)范圍的上限＝+(280/2)+90－90＝+140，

可旋轉(zhuǎn)范圍的下限＝－(280/2)+90－90＝－140。

也可以不設(shè)定可旋轉(zhuǎn)范圍而反之設(shè)定不可旋轉(zhuǎn)的干擾范圍。

并且，可以通過(guò)工具更換控制單元12，從該設(shè)定的干擾范圍求出可旋轉(zhuǎn)范圍。

如上所述，在工具更換控制單元的存儲(chǔ)器中設(shè)定存儲(chǔ)工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍的上限、下限。

另外，關(guān)于在工具庫(kù)中搭載的工具與其他的物體之間的干擾的發(fā)生，根據(jù)工具庫(kù)11的旋轉(zhuǎn)方向，有時(shí)發(fā)生有時(shí)不發(fā)生。如圖7A、圖7B所示，當(dāng)在工具抓持部A中收納了與機(jī)床的一部分301發(fā)生干擾的工具22時(shí)，由于從工具抓持部D位于基準(zhǔn)位置100的狀態(tài)開(kāi)始，將在該工具抓持部F中保持的工具安裝到主軸上，因此在使工具抓持部F移動(dòng)到基準(zhǔn)位置的情況下，當(dāng)使工具庫(kù)11正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖7A所示，工具與機(jī)械的一部分301發(fā)生干擾。但是，如圖7B所示，如果反向旋轉(zhuǎn)，則能夠不發(fā)生干擾地使工具抓持部F移動(dòng)到基準(zhǔn)位置100。

當(dāng)通過(guò)圖5所示的說(shuō)明可旋轉(zhuǎn)范圍的說(shuō)明圖進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，在將發(fā)生干擾的工具保持在工具抓持部A中，并將其可旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定為－140度～+140度時(shí)，在圖7A的狀態(tài)下，工具庫(kù)11位于135度的位置(圖5中符號(hào)P的位置)，目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度－135(圖5中的符號(hào)Q的位置)包含在可旋轉(zhuǎn)范圍中。但是，在從該+135度的位置開(kāi)始到－135度的位置為止進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)只能旋轉(zhuǎn)到+140度，而無(wú)法旋轉(zhuǎn)到－135度(+225)。但是，反(－)向能夠旋轉(zhuǎn)到+135度的位置。

圖8是表示本實(shí)施方式的工具更換裝置1的工具更換控制單元12的處理器所執(zhí)行的工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)處理的算法的流程圖。

工具更換裝置1的工具更換控制單元12的處理器在從機(jī)床的控制裝置2接收到工具更換指令時(shí)，執(zhí)行圖8所示的工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)處理。

判定通過(guò)工具更換指令來(lái)指令的目標(biāo)工具抓持部(工具)的角度是否在設(shè)定的可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)(步驟S1)，當(dāng)不在可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)時(shí)，暫時(shí)停止工具更換動(dòng)作。并且，向機(jī)床的控制裝置2輸出停止機(jī)床動(dòng)作的指令(步驟S8)。另外，在顯示單元13中進(jìn)行發(fā)出警報(bào)或可旋轉(zhuǎn)范圍外的旋轉(zhuǎn)指令的主旨等的顯示(步驟S9)，并結(jié)束該處理。

另一方面，當(dāng)在步驟S1中判定為目標(biāo)工具抓持部的角度在設(shè)定的可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)時(shí)，使工具庫(kù)正向旋轉(zhuǎn)，來(lái)判定是否在到達(dá)設(shè)定上限角度之前到達(dá)了目標(biāo)角度，或者使工具庫(kù)反向旋轉(zhuǎn)來(lái)判定是否在到達(dá)設(shè)定下限角度之前到達(dá)了目標(biāo)角度(步驟S2)。如果通過(guò)圖7A、圖7B所示的例子來(lái)說(shuō)明，則在工具抓持部D(角度+135)位于基準(zhǔn)位置的狀態(tài)(圖5中符號(hào)P的角度)下，在工具更換指令為向在工具抓持部F(角度－135)中抓持的工具的更換指令的情況下，在從工具庫(kù)的相位角度+135向相位角度－135進(jìn)行正向移動(dòng)時(shí)，需要超過(guò)180度來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，因?yàn)榭尚D(zhuǎn)范圍的設(shè)定上限角度為140度，所以判斷為無(wú)法向正向旋轉(zhuǎn)。但是，如果反(－)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則判定為能夠在到達(dá)可旋轉(zhuǎn)范圍的設(shè)定下限角度－140度之前到達(dá)目標(biāo)角度－135(圖5中符號(hào)Q的角度)。

然后，當(dāng)在步驟S2中判定為只能向正向和反向中的某一方進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，判定可旋轉(zhuǎn)方向是正向還是反向(步驟S3)，如果為正向，則使工具庫(kù)正向旋轉(zhuǎn)，來(lái)將指令的目標(biāo)角度的工具保持部定位到基準(zhǔn)位置100(步驟S4)，然后結(jié)束工具旋轉(zhuǎn)處理。另外，如果判定為反向，則使工具庫(kù)反向旋轉(zhuǎn)，來(lái)將指令的目標(biāo)角度的工具保持部定位到基準(zhǔn)位置100(步驟S5)，然后結(jié)束工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)處理。

另外，當(dāng)在步驟S2中判定為可正反兩方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，求出移動(dòng)到目標(biāo)角度為止旋轉(zhuǎn)量少的一方的方向(步驟S6)，使工具庫(kù)向該方向旋轉(zhuǎn)，來(lái)將指令的目標(biāo)角度的工具保持部定位到基準(zhǔn)位置100(步驟S7)，結(jié)束工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)處理。

在上述的實(shí)施方式中，通過(guò)由輸入單元14等構(gòu)成的設(shè)定單元設(shè)定工具庫(kù)的可旋轉(zhuǎn)范圍，但是也可以替代該設(shè)定單元，當(dāng)在工具庫(kù)中安裝了工具時(shí)使工 具更換控制單元自動(dòng)設(shè)定工具庫(kù)的可移動(dòng)范圍。

此時(shí)，工具更換裝置的工具更換控制單元預(yù)先在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)在工具庫(kù)的各工具抓持部中安裝的工具的工具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)以及與該工具長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的干擾區(qū)域或可旋轉(zhuǎn)區(qū)域的數(shù)據(jù)(以下稱為干擾范圍數(shù)據(jù))。如圖9A、圖9B所示，在工具更換控制單元12的存儲(chǔ)器中，將工具長(zhǎng)度與在工具庫(kù)11的相位原點(diǎn)的工具抓持部A中安裝該工具長(zhǎng)度的工具，并將該工具抓持部A定位到基準(zhǔn)位置100時(shí)的干擾范圍對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行設(shè)定存儲(chǔ)。然后，在工具庫(kù)11中安裝工具，并通過(guò)輸入單元14輸入工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定指令，工具更換控制單元12的處理器開(kāi)始圖11的處理。首先將指標(biāo)i設(shè)置為1(步驟T1)，讀取在第i的工具抓持部中安裝的工具的長(zhǎng)度(步驟T2)，根據(jù)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的干擾范圍數(shù)據(jù)來(lái)判別針對(duì)讀取的工具長(zhǎng)度是否設(shè)定了干擾范圍(步驟T3)。在沒(méi)有設(shè)定干擾范圍時(shí)向步驟T5前進(jìn)。在已設(shè)定時(shí)，根據(jù)該干擾范圍數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算由于在第i的工具抓持部中安裝的工具而導(dǎo)致的工具庫(kù)的干擾范圍。關(guān)于該干擾范圍的計(jì)算，針對(duì)與工具長(zhǎng)度相對(duì)的干擾范圍的上限、下限相加第i的工具抓持部的角度來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，從而求出干擾范圍并進(jìn)行存儲(chǔ)(步驟T4)。

然后，對(duì)指標(biāo)i加1(步驟T5)，判定該指標(biāo)i是否超過(guò)工具庫(kù)11的工具抓持部20的數(shù)量N(步驟T6)，在沒(méi)有超過(guò)時(shí)，返回步驟T2執(zhí)行步驟T2～T6的處理，在指標(biāo)i超過(guò)工具抓持部的數(shù)量N時(shí)，針對(duì)全部的工具抓持部的工具判別是否具有干擾范圍數(shù)據(jù)，以及在具有干擾范圍數(shù)據(jù)時(shí)，在計(jì)算并存儲(chǔ)了該干擾范圍后，向步驟T7前進(jìn)，通過(guò)在步驟T4中求出的干擾范圍，求出并設(shè)定工具庫(kù)11的可旋轉(zhuǎn)范圍。

例如，在如圖9A、圖9B所示針對(duì)工具長(zhǎng)度設(shè)定了干擾范圍，并在工具抓持部C上安裝了工具長(zhǎng)度150mm的工具時(shí)，干擾范圍為－160度～160度(－160～－180＝+180～+160)，因?yàn)楣ぞ咦コ植緾的角度為90度，所以在步驟T4中求出的工具抓持部C的工具的干擾范圍為－70(＝－160+90)～－110(＝+160+90＝250)。在只有在該工具抓持部C上安裝的工具具有干擾范圍時(shí)，在步驟T7中，將去除了求出的該干擾范圍的區(qū)域設(shè)定為可旋轉(zhuǎn)范圍。即，能夠使工具庫(kù)11反向(－方向)旋轉(zhuǎn)到下限角度－70為止，在使工具庫(kù)11正向(+方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠旋轉(zhuǎn)到上限角度－110為止。

另外，如圖10所示，在從與工具長(zhǎng)度相對(duì)的干擾范圍的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中讀出了在工具抓持部A上安裝的工具的基準(zhǔn)位置的干擾范圍θa為－130～+130度，在工具抓持部C上安裝的工具的基準(zhǔn)位置的干擾范圍θc為－160～+160度的數(shù)據(jù)時(shí)，因?yàn)楣ぞ咦コ植緼的角度為0，所以在步驟T4中，將在工具抓持部A上安裝的工具的干擾范圍存儲(chǔ)為－130～+130度，另外因?yàn)楣ぞ咦コ植緾的角度為90度，所以在工具抓持部C上安裝的工具的干擾范圍成為－70(＝－160+90)～－110(＝+160+90＝250)，存儲(chǔ)該干擾范圍。

結(jié)果，在步驟T7中，去除了這兩個(gè)干擾區(qū)域后的θ1(－130度～－110度)和θ2(－70度～+130度)的區(qū)域成為可旋轉(zhuǎn)范圍，將其中最大的區(qū)域的θ2(－70度～+130度)設(shè)定為可旋轉(zhuǎn)范圍。

在上述的實(shí)施方式中，在工具更換裝置中設(shè)置了工具更換控制單元，也可以將該工具更換控制單元設(shè)置在控制機(jī)床的控制裝置(CNC)內(nèi)。即，控制機(jī)床的控制裝置(CNC)兼有工具更換控制單元，輸入單元或顯示單元也可以使用用于控制機(jī)床的控制裝置(CNC)具有的輸入單元或顯示單元。并且，通過(guò)控制機(jī)床的控制裝置(CNC)的處理器，可以執(zhí)行工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)處理和工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定處理。此時(shí)，控制機(jī)床的控制裝置(CNC)如果具備預(yù)讀加工程序的功能，則可以通過(guò)預(yù)讀加工程序來(lái)判定用于工具更換的工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度是否在可旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)(圖8中的步驟S1的處理)，并在范圍外時(shí)暫時(shí)停止機(jī)械動(dòng)作。因此，能夠安全地避免干擾。

另外，在控制機(jī)床的控制裝置(CNC)具有加工程序的程序檢測(cè)功能時(shí)，在該程序檢測(cè)時(shí)，針對(duì)工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)指令來(lái)判定該旋轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)角度是否在工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，在為可旋轉(zhuǎn)范圍外的旋轉(zhuǎn)指令時(shí)，進(jìn)行發(fā)生干擾而無(wú)法旋轉(zhuǎn)的主旨的顯示，則能夠在機(jī)床開(kāi)始執(zhí)行加工前，取得是否發(fā)生干擾的確認(rèn)。

在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了在使工具庫(kù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在工具庫(kù)中收納的工具與其他的物體發(fā)生干擾的情況下，限制工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)范圍，但是除了防止該工具與其他的物體之間干擾的目的以外，在不限制工具庫(kù)的旋轉(zhuǎn)范圍的情況下也能夠應(yīng)用本實(shí)用新型。