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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024081426
(43)【公開日】2024-06-18
(54)【発明の名称】工作機械
(51)【国際特許分類】
B23Q 3/155 20060101AFI20240611BHJP
【ＦＩ】
B23Q3/155 F
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022195050
(22)【出願日】2022-12-06
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-03-18
(71)【出願人】
【識別番号】000146847
【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002273
【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン
(72)【発明者】
【氏名】青山 晃久
【テーマコード（参考）】
3C002
【Ｆターム（参考）】
3C002AA03
3C002BB07
3C002DD06
3C002EE01
3C002FF03
3C002HH01
3C002KK01
(57)【要約】
【課題】 工具交換に要する時間および工数を最小化する。
【解決手段】 工作機械は、複数の工具を格納する工具格納部と、第１位相および第２位相夫々に対応する複数のアームを含み、アームの位相を変更可能な工具搬送部と、複数の工具を第１位相または第２位相により保持可能な複数のホルダを含む刃物台と、工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、搬送スケジュールに従って工具搬送部を制御することにより、刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、加工プログラムに従って、刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部とを備え、スケジュール生成部は、第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、工具交換の実行対象となるアームが第２位相にあるときにはアームの位相を第２位相から第１位相に変更した上で工具交換を実行させる処理を含む搬送スケジュールを生成する。
【選択図】図３
【解決手段】 工作機械は、複数の工具を格納する工具格納部と、第１位相および第２位相夫々に対応する複数のアームを含み、アームの位相を変更可能な工具搬送部と、複数の工具を第１位相または第２位相により保持可能な複数のホルダを含む刃物台と、工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、搬送スケジュールに従って工具搬送部を制御することにより、刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、加工プログラムに従って、刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部とを備え、スケジュール生成部は、第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、工具交換の実行対象となるアームが第２位相にあるときにはアームの位相を第２位相から第１位相に変更した上で工具交換を実行させる処理を含む搬送スケジュールを生成する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の工具を格納する工具格納部と、
第１位相および第２位相それぞれに対応する複数のアームを含み、アームの位相を変更可能な工具搬送部と、
複数の工具を前記第１位相または前記第２位相により保持可能な複数のホルダを含む刃物台と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位相にあるときには前記アームの位相を前記第２位相から前記第１位相に変更した上で前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
第１位相および第２位相それぞれに対応する複数のアームを含み、アームの位相を変更可能な工具搬送部と、
複数の工具を前記第１位相または前記第２位相により保持可能な複数のホルダを含む刃物台と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位相にあるときには前記アームの位相を前記第２位相から前記第１位相に変更した上で前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
【請求項2】
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項4】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項３に記載の工作機械。
【請求項5】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている工具を空のホルダに移動させる場合に、移動元ホルダの保持方向が前記工具搬送部の現在の向きに対応する工具を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項6】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている３本以上の工具をそれぞれ空のホルダに移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時移動する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項7】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項６に記載の工作機械。
【請求項8】
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項9】
複数の工具を格納する工具格納部と、
工具を第１位相で保持する第１ホルダと工具を第２位相で保持する第２ホルダとを含む複数のホルダを有する刃物台と、
工具を保持するアームを有し、前記第１位相と前記第２位相とに対応して工具を搬送可能な工具搬送部と、
搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御し、前記刃物台における前記工具の装着位置を変更する工具搬送制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１ホルダに装着工具を装着する場合において、前記装着工具を前記第２位相で保持する状態の前記アームを移動させることで、前記装着工具を前記第２位相から前記第１位相で保持する状態に変更した後に、前記装着工具を前記第１ホルダへ装着する処理を含む搬送スケジュールを生成する、工作機械。
工具を第１位相で保持する第１ホルダと工具を第２位相で保持する第２ホルダとを含む複数のホルダを有する刃物台と、
工具を保持するアームを有し、前記第１位相と前記第２位相とに対応して工具を搬送可能な工具搬送部と、
搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御し、前記刃物台における前記工具の装着位置を変更する工具搬送制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１ホルダに装着工具を装着する場合において、前記装着工具を前記第２位相で保持する状態の前記アームを移動させることで、前記装着工具を前記第２位相から前記第１位相で保持する状態に変更した後に、前記装着工具を前記第１ホルダへ装着する処理を含む搬送スケジュールを生成する、工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工作機械における工具交換技術、に関する。
【背景技術】
【0002】
工作機械は、ワークを所望の形状に切削加工する装置や、金属粉末などを積層してワークを作る装置がある。切削加工する工作機械には、回転するワークに切削用の工具を当てることでワークを加工するターニングセンタと、回転する工具をワークに当てることでワークを加工するマシニングセンタ、これらの機能を複合的に備える複合加工機などがある。
【0003】
刃物台を備える工作機械は、刃物台に複数の工具が装着されることがある。工作機械は、あらかじめ用意された加工プログラムにしたがって、刃物台を三次元的に動かしつつ、刃物台に装着される複数の工具からワークに当てる工具を選びながらワークを加工する。
【0004】
工作機械には、多数の工具を格納する工具格納部を有するものもある。工作機械は、必要な工具が刃物台に装着されていないときには、指定された工具を工具格納部から刃物台に装着した上で、ワークの加工を続行する。以下、刃物台に装着される工具を「作業工具」とよび、工具格納部に格納される工具を「予備工具」とよぶ。特に区別しないときには単に「工具」とよぶ（特許文献１－３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００８－２２５７３８号公報
【特許文献2】特開２０００－２１８４５９号公報
【特許文献3】特開昭６２－２３６６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
刃物台には複数のステーションとよばれる領域が設けられ、ステーションにホルダが取り付けられ、ホルダに工具が取り付けられる。工作機械は、作業工具を随時交換しながらワークを加工する。以下、刃物台に保持される作業工具の組み合わせを「工具パターン」とよぶ。刃物台上において、ある作業工具と別の作業工具の取り付け位置を交換することを「内部交換」、刃物台上の作業工具と工具格納部に格納される予備工具を交換することを「外部交換」とよぶ。
【0007】
このような工作機械において、工具交換に要する時間を短くし、加工に関連する総時間を短くすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のある態様における工作機械は、複数の工具を格納する工具格納部と、第１位相および第２位相それぞれに対応する複数のアームを含み、アームの位相を変更可能な工具搬送部と、複数の工具を第１位相または第２位相により保持可能な複数のホルダを含む刃物台と、工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、搬送スケジュールにしたがって工具搬送部を制御することにより、刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、加工プログラムにしたがって、刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備える。
スケジュール生成部は、第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、工具交換の実行対象となるアームが第２位相にあるときにはアームの位相を第２位相から第１位相に変更した上で工具交換を実行させる処理を含む搬送スケジュールを生成する。
スケジュール生成部は、第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、工具交換の実行対象となるアームが第２位相にあるときにはアームの位相を第２位相から第１位相に変更した上で工具交換を実行させる処理を含む搬送スケジュールを生成する。
【0009】
本発明の別の態様における工作機械は、複数の工具を格納する工具格納部と、工具を第１位相で保持する第１ホルダと工具を第２位相で保持する第２ホルダとを含む複数のホルダを有する刃物台と、工具を保持するアームを有し、第１位相と第２位相とに対応して工具を搬送可能な工具搬送部と、搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、搬送スケジュールにしたがって工具搬送部を制御し、刃物台における工具の装着位置を変更する工具搬送制御部と、を備える。
スケジュール生成部は、第１ホルダに装着工具を装着する場合において、装着工具を第２位相で保持する状態のアームを移動させることで、装着工具を第２位相から第１位相で保持する状態に変更した後に、装着工具を第１ホルダへ装着する処理を含む搬送スケジュールを生成する。
スケジュール生成部は、第１ホルダに装着工具を装着する場合において、装着工具を第２位相で保持する状態のアームを移動させることで、装着工具を第２位相から第１位相で保持する状態に変更した後に、装着工具を第１ホルダへ装着する処理を含む搬送スケジュールを生成する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、工具の段取り等を含めた加工に関連する総時間を短くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態における工作機械の概略構成を示す平面図である。
【図2】工作機械の斜視図である。
【図3】工具搬送部における移動台の下方部分の斜視図である。
【図4】ホルダと刃物台の外観斜視図である。
【図5】ホルダを取り付けた刃物台の外観斜視図である。
【図6】シャンクの受け入れ口の形状を示す図である。
【図7】工具搬送部の直進動作を説明するための模式図である。
【図8】工具搬送部の傾転動作を説明するための模式図である。
【図9】工具搬送部の旋回動作を説明するための模式図である。
【図10】工作機械のハードウェア構成と情報処理装置の機能ブロックを示す図である。
【図11】搬送スケジュールの生成過程を示すフローチャートである。
【図13】最初の移動元がＡタイプホルダである第１交換条件グループを示す図である。
【図14】最初の移動元がＢタイプホルダである第２交換条件グループを示す図である。
【図15】最初の移動元がＣタイプホルダである第３交換条件グループを示す図である。
【図16】最初の移動元がＤタイプホルダである第４交換条件グループを示す図である。
【図17】搬送スケジュールの第１例を示す図である。
【図18】搬送スケジュールの第２例を示す図である。
【図19】搬送スケジュールの第３例を示す図である。
【図20】搬送スケジュールの第４例を示す図である。
【図21】同時搬送する工具の組条件グループを示す図である。
【図22】搬送スケジュールの第５例を示す図である。
【図23】搬送スケジュールの第６例を示す図である。
【図24】搬送スケジュールの第７例を示す図である。
【図25】搬送スケジュールの第８例を示す図である。
【図26】搬送スケジュールの第９例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本実施形態における工作機械は、ターニングセンタまたは複合加工機である。まず、図１から図９に関連して工作機械の構造を中心として説明する。図１０以降に関連して、本実施形態における工具交換制御の詳細を説明する。
本実施形態における「交換」は工具Ｔａのついている第１の場所と別の工具Ｔｂがついている第２の場所の間で工具Ｔａと工具Ｔｂを交換する場合だけでなく、工具Ｔａのついている第１の場所から工具がついていない第３の場所に工具Ｔａを移す場合も含む。
本実施形態における「交換」は工具Ｔａのついている第１の場所と別の工具Ｔｂがついている第２の場所の間で工具Ｔａと工具Ｔｂを交換する場合だけでなく、工具Ｔａのついている第１の場所から工具がついていない第３の場所に工具Ｔａを移す場合も含む。
【0013】
図１は、本実施形態における工作機械１００の概略構成を示す平面図である。
工作機械１００は、制御装置１６０、加工装置１１２、工具搬送部１１４および工具格納部１０６を備える。工具格納部１０６は、一般的には「マガジン」ともよばれる。制御装置１６０は、図１０に関連して後述する情報処理装置１１８および加工制御部１１６に対応する。刃物台ベース１０２や刃物台１６４は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動可能である。刃物台ベース１０２と刃物台１６４とを含めて刃物台２３０という場合と、刃物台１６４のみを刃物台２３０という場合がある。図１は、Ｘ－Ｚ方向平面に見た場合の平面図である。刃物台１６４はＺ軸を中心として回転可能に刃物台ベース１０２に設置される。工具格納部１０６（マガジン）は、刃物台ベース１０２のＺ軸正方向側に設けられる。工具搬送部１１４は、工具Ｔを移送する。
工作機械１００は、制御装置１６０、加工装置１１２、工具搬送部１１４および工具格納部１０６を備える。工具格納部１０６は、一般的には「マガジン」ともよばれる。制御装置１６０は、図１０に関連して後述する情報処理装置１１８および加工制御部１１６に対応する。刃物台ベース１０２や刃物台１６４は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動可能である。刃物台ベース１０２と刃物台１６４とを含めて刃物台２３０という場合と、刃物台１６４のみを刃物台２３０という場合がある。図１は、Ｘ－Ｚ方向平面に見た場合の平面図である。刃物台１６４はＺ軸を中心として回転可能に刃物台ベース１０２に設置される。工具格納部１０６（マガジン）は、刃物台ベース１０２のＺ軸正方向側に設けられる。工具搬送部１１４は、工具Ｔを移送する。
【0014】
本実施形態における工作機械１００は、２つの主軸１０４ａ、１０４ｂを有し、２つのワークＷを加工する。刃物台１６４の左側には、左主軸１０４ａがあり、左主軸１０４ａには左側のワークＷが取り付けられる。刃物台１６４の右側には、右主軸１０４ｂがあり、右主軸１０４ｂには右側のワークＷが取り付けられる。工具Ｔには、左側のワークＷを加工するためのもの、右側のワークＷを加工するためのもの、両方のワークＷを加工できるものがある。詳しくは、図４に関連して後述する。
【0015】
図２は、工作機械１００の斜視図である。
角柱体型の刃物台１６４には、その外周平面に、工具Ｔを保持可能に構成される複数のホルダ１６８を有する。ホルダ１６８は刃物台１６４に対して着脱可能に装着される。着脱位置ＰＴのホルダ１６８に装着される工具Ｔが着脱対象となる。刃物台１６４を矢示Ｂ－Ｃ方向（Ｚ軸が回転軸）に回転させることにより、各ホルダ１６８を着脱位置ＰＴに割り出すことができる。
角柱体型の刃物台１６４には、その外周平面に、工具Ｔを保持可能に構成される複数のホルダ１６８を有する。ホルダ１６８は刃物台１６４に対して着脱可能に装着される。着脱位置ＰＴのホルダ１６８に装着される工具Ｔが着脱対象となる。刃物台１６４を矢示Ｂ－Ｃ方向（Ｚ軸が回転軸）に回転させることにより、各ホルダ１６８を着脱位置ＰＴに割り出すことができる。
【0016】
工具格納部１０６は、矢示Ｄ－Ｅ方向（Ｘ軸が回転軸）に回転可能に設けられた保持板１７０と、保持板１７０の周縁に等間隔に配設された保持ポット１７４と、保持板１７０を回転させる駆動モータ１７６（図１参照）を備える。保持ポット１７４は工具Ｔを保持することができる。保持ポット１７４は、Ｘ軸の負方向に突出する。着脱位置ＰＭの保持ポット１７４にある工具Ｔが着脱対象となる。駆動モータ１７６が保持板１７０を回転させることにより、各保持ポット１７４を着脱位置ＰＭに割り出すことができる。
【0017】
工具搬送部１１４は、刃物台ベース１０２および工具格納部１０６よりも、Ｘ軸の負方向側に設けられる（図１参照）。工具搬送部１１４は、Ｚ軸に沿って設けられた送り機構１７８と、送り機構１７８によりＺ軸に沿って移動される移動台１８０と、移動台１８０に取り付けられた第１アーム１８２および第２アーム１９４（図３参照）などを含む。以下においては、工具搬送部１１４は、移動台１８０と、移動台１８０に取り付けられる第１アーム１８２および第２アーム１９４を含み、工具Ｔを搬送するための機構である。
【0018】
送り機構１７８は、Ｚ軸に平行に配設されるレール保持台１８４と、レール保持台１８４の下面に、Ｚ軸に平行に取り付けられる２本のガイドレールと、各ガイドレールに係合するようにそれぞれ２個ずつ設けられたスライダと、レール保持台１８４に沿って配設されたボールねじ１９０と、ボールねじ１９０に螺合するボールナット１９２と、ボールねじ１９０の端部に連結して、ボールねじ１９０を軸線中心に回転させるサーボモータ１９６を備える。スライダは移動台１８０の上面に固設される。
【0019】
図３は、工具搬送部１１４における移動台１８０の下方部分の斜視図である。
この図は、刃物台１６４側から見た工具搬送部１１４の部分的な構造を示している。移動台１８０（図２参照）の下面には、矢示Ｆ－Ｇ方向（Ｙ軸が回転軸）に回転可能、かつ、Ｘ軸方向に移動可能に保持部材１９８が配設される。保持部材１９８は、移動シリンダによりＸ軸方向に駆動される。保持部材１９８は、ラック＆ピニオン機構などの機構を介し、駆動シリンダにより駆動されて、矢示Ｆ－Ｇ方向に１８０°の角度範囲で傾転する。すなわち、保持部材１９８はＸ－Ｚ方向に平面移動可能であり、かつ、Ｆ－Ｇ方向に回転可能に構成されている。図３は、保持部材１９８の向きが、１８０°の角度範囲の中間にある状態を示している。この状態から、Ｆ方向へ９０度回転することができ、Ｇ方向へ９０度回転することができる。
この図は、刃物台１６４側から見た工具搬送部１１４の部分的な構造を示している。移動台１８０（図２参照）の下面には、矢示Ｆ－Ｇ方向（Ｙ軸が回転軸）に回転可能、かつ、Ｘ軸方向に移動可能に保持部材１９８が配設される。保持部材１９８は、移動シリンダによりＸ軸方向に駆動される。保持部材１９８は、ラック＆ピニオン機構などの機構を介し、駆動シリンダにより駆動されて、矢示Ｆ－Ｇ方向に１８０°の角度範囲で傾転する。すなわち、保持部材１９８はＸ－Ｚ方向に平面移動可能であり、かつ、Ｆ－Ｇ方向に回転可能に構成されている。図３は、保持部材１９８の向きが、１８０°の角度範囲の中間にある状態を示している。この状態から、Ｆ方向へ９０度回転することができ、Ｇ方向へ９０度回転することができる。
【0020】
保持部材１９８には回転軸２０４が貫通して取り付けられる。回転軸２０４は、ラック＆ピニオン機構などの機構を介し、駆動シリンダ２０６により駆動されて、矢示Ｊ－Ｋ方向に１８０度の角度範囲で回転する。
【0021】
回転軸２０４の端部には、回転軸２０４の軸心を中心とした点対称、かつ、上下平行となるように、第１アーム１８２および第２アーム１９４が取り付けられる。第１アーム１８２および第２アーム１９４は同一構成である。第１アーム１８２は、工具Ｔを把持するための一対の把持爪２０８を有し、把持爪２０８により工具Ｔを把持可能である。同様にして、第２アーム１９４も一対の把持爪２１０を有し、把持爪２１０により工具Ｔを把持可能である。
【0022】
工具ＴのシャンクＳの断面は、三角形の辺を膨らませた形をしている。三角形の角に相当する曲率最大点（突き出ている箇所）が、１２０°の間隔で３つある。第１アーム１８２に把持されている工具ＴのシャンクＳの形状は、曲率最大点の１つが最も下に位置する谷型になっている。以下では、この向きを「位相：左」と表す。一方、第２アーム１９４に把持されている工具ＴのシャンクＳの形状は、曲率最大点の１つが最も上に位置する山型になっている。以下では、この向きを「位相：右」と表す。ここでいう位相とは、工具Ｔの軸心を中心とする回転の状態を意味する。
【0023】
図４は、ホルダ１６８と刃物台１６４の外観斜視図である。
刃物台１６４は、１２角柱形状を有し、その側面には差し込み穴を有する１２個のステーション２２２（端面）が形成される。ステーション２２２には７種類のホルダ１６８Ａ～Ｇのいずれかが取り付けられる。ホルダ１６８Ａ～Ｇは、工具ＴのシャンクＳを差し込むための受け入れ口１６９を有する。シャンクＳを受け入れ口１６９に挿入した状態で、工具Ｔはホルダ１６８Ａ～Ｇに保持される。
刃物台１６４は、１２角柱形状を有し、その側面には差し込み穴を有する１２個のステーション２２２（端面）が形成される。ステーション２２２には７種類のホルダ１６８Ａ～Ｇのいずれかが取り付けられる。ホルダ１６８Ａ～Ｇは、工具ＴのシャンクＳを差し込むための受け入れ口１６９を有する。シャンクＳを受け入れ口１６９に挿入した状態で、工具Ｔはホルダ１６８Ａ～Ｇに保持される。
【0024】
ホルダ１６８Ａ～Ｄには、回転させない工具Ｔ（たとえば、バイト）が固定状態で保持される。ホルダ１６８Ａの工具Ｔは、左側のワークＷの内径側を削る。ホルダ１６８Ｂの工具Ｔは、左側のワークＷの外径側を削る。ホルダ１６８Ｃの工具Ｔは、右側のワークＷの外径側を削る。ホルダ１６８Ｄの工具Ｔは、右側のワークＷの内径側を削る。ホルダ１６８Ｂは、工具Ｔを第１位相（位相：左）で保持する第１ホルダの例であり、ホルダ１６８Ｃは、工具Ｔを第２位相（位相：右）で保持する第２ホルダの例である。ホルダ１６８の位相については、図６に関連して後述する。
【0025】
ホルダ１６８Ｅ～Ｇには、回転させる工具Ｔ（たとえば、ドリル）が保持される。ホルダ１６８Ｅ～Ｇは、工具Ｔを回転させる機構を有する。ホルダ１６８Ｅの工具Ｔは、左側のワークＷの側面方向からワークＷを削る。ホルダ１６８Ｆの工具Ｔは、左側のワークＷの正面方向からワークＷを削る。また、この工具Ｔは、右側のワークＷに対しても同様に削ることができる。ホルダ１６８Ｇの工具Ｔは、右側のワークＷの側面方向からワークＷを削る。
【0026】
図５は、ホルダ１６８を取り付けた刃物台１６４の外観斜視図である。
１２個のステーション２２２に、ホルダ１６８が取り付けられている。ホルダ１６８Ａ，Ｅの受け入れ口１６９の中心線方向を「左方向」とよぶ。左方向は、Ｚ軸の負方向と一致する。ホルダ１６８Ｂ，Ｃ，Ｆの受け入れ口１６９の中心線方向を「外方向」とよぶ。外方向は、刃物台１６４の軸線に対して垂直である。特に、着脱位置ＰＴに割り出されたときのホルダ１６８Ｂ，Ｃ，Ｆの受け入れ口１６９の中心線方向を、「前方向」とよぶ。前方向は、Ｘ軸の負方向と一致する。ホルダ１６８Ｄ，Ｇの受け入れ口１６９の中心線方向を「右方向」とよぶ。右方向は、Ｚ軸の正方向と一致する。
１２個のステーション２２２に、ホルダ１６８が取り付けられている。ホルダ１６８Ａ，Ｅの受け入れ口１６９の中心線方向を「左方向」とよぶ。左方向は、Ｚ軸の負方向と一致する。ホルダ１６８Ｂ，Ｃ，Ｆの受け入れ口１６９の中心線方向を「外方向」とよぶ。外方向は、刃物台１６４の軸線に対して垂直である。特に、着脱位置ＰＴに割り出されたときのホルダ１６８Ｂ，Ｃ，Ｆの受け入れ口１６９の中心線方向を、「前方向」とよぶ。前方向は、Ｘ軸の負方向と一致する。ホルダ１６８Ｄ，Ｇの受け入れ口１６９の中心線方向を「右方向」とよぶ。右方向は、Ｚ軸の正方向と一致する。
【0027】
このように、複数のホルダ１６８の各々が工具Ｔを保持する方向は、３種類の所定方向（左方向、外方向および右方向）のうちのいずれかである。
【0028】
【0029】
ホルダ１６８Ａの受け入れ口１６９は、位相：左におけるシャンクＳの形状に合わせた谷型になっている。このように、受け入れ口１６９の中心線が左方向を向き、その形状が位相：左になっているホルダ１６８を「Ａタイプホルダ」という。ホルダ１６８Ａには、内側に刃部１７１を有する工具Ｔが左向きに装着される。図示していないが、ホルダ１６８ＥもＡタイプホルダである。受け入れ口１６９の中心線の左方向を「左内径方向」ともよぶ。すなわち、Ａタイプホルダは、左内径方向かつ位相：左となる。
【0030】
ホルダ１６８Ｂの受け入れ口１６９は、同様に谷型になっている。このように、受け入れ口１６９の中心線が前方向を向き、その形状が位相：左になっているホルダ１６８を「Ｂタイプホルダ」という。ホルダ１６８Ｂには、左側に刃部１７１を有する工具Ｔが前向きに装着される。ホルダ１６８ＦもＢタイプホルダである。受け入れ口１６９の中心線の前方向を「外径方向」ともよぶ。すなわち、Ｂタイプホルダは、外径方向かつ位相：左となる。
【0031】
ホルダ１６８Ｃの受け入れ口１６９は、位相：右におけるシャンクＳの形状に合わせた山型になっている。このように、受け入れ口１６９の中心線が前方向を向き、その形状が位相：右になっているホルダ１６８を「Ｃタイプホルダ」という。ホルダ１６８Ｃには、右側に刃部１７１を有する工具Ｔが前向きに装着される。Ｂタイプホルダは、外径方向かつ位相：右となる。
【0032】
ホルダ１６８Ｄの受け入れ口１６９は、同様に山型になっている。このように、受け入れ口１６９の中心線が右方向を向き、その形状が位相：右になっているホルダ１６８を「Ｄタイプホルダ」という。ホルダ１６８Ｄには、内側に刃部１７１を有する工具Ｔが右向きに装着される。ホルダ１６８ＧもＤタイプホルダである。受け入れ口１６９の中心線の右方向を「右内径方向」ともよぶ。すなわち、Ｄタイプホルダは、右内径方向かつ位相：右となる。
【0033】
工具搬送部１１４は「直進」「傾転」「旋回」の３種類の動作が可能である。順に、これらの動作について説明する。
【0034】
図７は、工具搬送部１１４の直進動作を説明するための模式図である。
「直進」は、工具搬送部１１４がレール保持台１８４（Ｚ軸）に沿って直線移動する動作である。工具搬送部１１４を直線移動させることにより、刃物台１６４と工具格納部１０６の間での工具搬送を行うことができる。
「直進」は、工具搬送部１１４がレール保持台１８４（Ｚ軸）に沿って直線移動する動作である。工具搬送部１１４を直線移動させることにより、刃物台１６４と工具格納部１０６の間での工具搬送を行うことができる。
【0035】
本実施形態における「搬送」とは、工具搬送部１１４が実際に工具Ｔを持ち運ぶ場合だけでなく、工具搬送部１１４が工具Ｔを保持しない状態で工具格納部１０６と刃物台１６４の間を移動する場合も含む。
【0036】
図示するように、着脱位置ＰＭにおける保持ポット１７４の受け入れ口１７５は、位相：右におけるシャンクＳの形状に合わせた山型になっている。
【0037】
図８は、工具搬送部１１４の傾転動作を説明するための模式図である。
「傾転」は、工具搬送部１１４を矢印Ｇ－Ｆに示す方向に回転させる動作である。つまり、本実施形態においては、工具搬送部１１４の一部である移動台１８０に回転軸があり、この回転軸を中心として回転することを「傾転」という。傾転は回転の１種であり、この傾転を第１回転と称してもよい。工具搬送部１１４は、傾転動作によって、３種類の所定方向（左方向、前方向及び右方向）のそれぞれに対応して向きを変更できる。ここでいう「対応」とは、アームにおける把持空間の中心軸の向きが、所定方向と一致することを意味する。
「傾転」は、工具搬送部１１４を矢印Ｇ－Ｆに示す方向に回転させる動作である。つまり、本実施形態においては、工具搬送部１１４の一部である移動台１８０に回転軸があり、この回転軸を中心として回転することを「傾転」という。傾転は回転の１種であり、この傾転を第１回転と称してもよい。工具搬送部１１４は、傾転動作によって、３種類の所定方向（左方向、前方向及び右方向）のそれぞれに対応して向きを変更できる。ここでいう「対応」とは、アームにおける把持空間の中心軸の向きが、所定方向と一致することを意味する。
【0038】
図９は、工具搬送部１１４の旋回動作を説明するための模式図である。
「旋回」は、保持部材１９８に回転軸２０４があり、この回転軸２０４を中心とした矢印Ｊ－Ｋに示す方向の回転より、第１アーム１８２と第２アーム１９４を上下反転させる動作である。この旋回動作も回転の１種であるため、第２回転と称してもよい。
「旋回」は、保持部材１９８に回転軸２０４があり、この回転軸２０４を中心とした矢印Ｊ－Ｋに示す方向の回転より、第１アーム１８２と第２アーム１９４を上下反転させる動作である。この旋回動作も回転の１種であるため、第２回転と称してもよい。
【0039】
図９において、第２アーム１９４は、第１アーム１８２よりも上にある。このように、２つのアームのうち上側に位置するアームを「上側アーム」と呼ぶ。上側アームは、位相：右（山型）の状態で工具を把持する。一方、第１アーム１８２は、第２アーム１９４よりも下にある。このように、下側に位置するアームを「下側アーム」と呼ぶ。下側アームは、位相：左（谷型）の状態で工具を把持する。工具搬送部１１４が１８０°旋回した場合には、反対に第１アーム１８２が上側アームになり、第２アーム１９４が下側アームになる。
【0040】
本実施形態においては、第１回転の回転軸と第２回転の回転軸とは、交差する位置関係にある。第１回転の回転軸と第２回転の回転軸は立体交差する構成であってもよい。
【0041】
直進動作、傾転動作、旋回動作にはそれぞれある程度の時間がかかるが、直進動作に要する時間がもっとも長い。本実施形態においては、傾転動作に要する時間は、旋回動作に要する時間よりも長いものとする。
【0042】
各動作に要する時間の長さを指標化した数値としてあらかじめ「時間ポイント」を設定しておいてもよい。この例で、直進動作、傾転動作および旋回動作それぞれの時間ポイントは、「５」「２」「１」である。たとえば、直進動作に要する実測時間が約５秒であるとき、直進動作の時間ポイントを５ポイントとして設定してもよい。時間ポイントは、直進動作、傾転動作および旋回動作それぞれに要する時間の比を示す数値であればよい。各動作回数に時間ポイントを乗じて、合計することによって全体の時間ポイントを算出することができる。後述する搬送スケジュールを比較する場合に、全体の時間ポイントが小さい方が、短時間で動作を完了できることを意味する。
【0043】
さらに、工具搬送部１１４は、工具Ｔの取り外し動作を行う。保持ポット１７４、Ａタイプホルダ～Ｄタイプホルダのいずれに保持されている工具Ｔを取り外すときも、基本的な動作は同じである。まず、工具Ｔのグリップ部に対して横方向からアームを入れ込み、アームで工具Ｔを把持する。次に、アームを受け入れ口１６９，１７５から離して、工具Ｔを取り出す。
【0044】
保持ポット１７４の場合には、Ｚ軸に沿った上側アームを用いる。上側アームは、工具Ｔを把持する位置に対して第１所定長（グリップ部の径×２ぐらい）だけＺ軸の負方向寄りに構える。次に上側アームは、Ｚ軸の正方向に移動し、把持位置で工具Ｔを挟む。最後に、上側アームはＸ軸の負方向へ移動し、工具Ｔを取り出す。
【0045】
Ａタイプホルダの場合には、左方向に対応する下側アームを用いる。下側アームは、把持位置に対してＸ軸の負方向寄りに構える。次に下側アームは、Ｘ軸の正方向に移動し、把持位置で工具Ｔを挟む。最後に、下側アームはＺ軸の負方向へ移動し、工具Ｔを取り出す。
【0046】
Ｂタイプホルダの場合には、前方向に対応する下側アームを用いる。下側アームは、把持位置に対してＺ軸の正方向寄りに構える。次に下側アームは、Ｚ軸の負方向に移動し、把持位置で工具Ｔを挟む。最後に、下側アームはＸ軸の負方向へ移動し、工具Ｔを取り出す。
【0047】
Ｃタイプホルダの場合には、前方向に対応する上側アームを用いる。上側アームは、把持位置に対してＺ軸の負方向寄りに構える。次に上側アームは、Ｚ軸の正方向に移動し、把持位置で工具Ｔを挟む。最後に、上側アームはＸ軸の負方向へ移動し、工具Ｔを取り出す。
【0048】
Ｄタイプホルダの場合には、右方向に対応する上側アームを用いる。上側アームは、把持位置に対してＸ軸の負方向寄りに構える。次に上側アームは、Ｘ軸の正方向に移動し、把持位置で工具Ｔを挟む。最後に、上側アームはＺ軸の正方向へ移動し、工具Ｔを取り出す。
【0049】
さらに、工具搬送部１１４は、工具Ｔの装着動作を行う。保持ポット１７４、Ａタイプホルダ～Ｄタイプホルダのいずれに対して工具Ｔを装着するときも、基本的な動作は同じである。まず、アームで把持している工具ＴのシャンクＳを受け入れ口１６９，１７５に挿入させて、アームから工具Ｔを解放する。そして、アームを横方向へ抜き去る。
【0050】
保持ポット１７４の場合には、Ｚ軸に沿った上側アームを用いる。上側アームは、工具を解放する位置に対して第２所定長（シャンクＳの長さ×１．５ぐらい）だけＸ軸の負方向寄りに構える。次に上側アームは、Ｘ軸の正方向に移動し、シャンクＳを受け入れ口１７５に挿入させた位置で工具Ｔを解放する。最後に、上側アームはＺ軸の負方向へ移動する。
【0051】
Ａタイプホルダの場合には、左方向に対応する下側アームを用いる。工具を把持している下側アームは、解放位置に対してＺ軸の負方向寄りに構える。次に下側アームは、Ｚ軸の正方向に移動し、シャンクＳを受け入れ口１６９に挿入させた位置で工具Ｔを解放する。最後に、下側アームはＸ軸の負方向へ移動する。
【0052】
Ｂタイプホルダの場合には、前方向に対応する下側アームを用いる。工具を把持している下側アームは、解放位置に対してＸ軸の負方向寄りに構える。次に下側アームは、Ｘ軸の正方向に移動し、シャンクＳを受け入れ口１６９に挿入させた位置で工具Ｔを解放する。最後に、下側アームはＺ軸の正方向へ移動する。
【0053】
Ｃタイプホルダの場合には、前方向に対応する上側アームを用いる。工具を把持している上側アームは、解放位置に対してＸ軸の負方向寄りに構える。次に上側アームは、Ｘ軸の正方向に移動し、シャンクＳを受け入れ口１６９に挿入させた位置で工具Ｔを解放する。最後に、上側アームはＺ軸の負方向へ移動する。
【0054】
Ｄタイプホルダの場合には、右方向に対応する上側アームを用いる。工具を把持している上側アームは、解放位置に対してＺ軸の正方向寄りに構える。次に上側アームは、Ｘ軸の負方向に移動し、シャンクＳを受け入れ口１６９に挿入させた位置で工具Ｔを解放する。最後に、上側アームはＸ軸の負方向へ移動する。
【0055】
アームの位置と向きを変える動作は、工具搬送部１１４の直進動作、傾転動作および旋回動作によって行われる。ただし、刃物台１６４を移動させることによって、刃物台１６４に対するアームの相対位置を変えるようにしてもよい。たとえば、上側アームを用いる場合に、刃物台１６４をＹ軸の正方向へ移動させると、受け入れ口１６９とシャンクＳの高さ（Ｙ軸の位置）を合わせることができる。
【0056】
図１０は、工作機械１００のハードウェア構成と情報処理装置１１８の機能ブロックを示す図である。
工作機械１００は、情報処理装置１１８、加工制御部１１６、加工装置１１２、工具搬送部１１４および工具格納部１０６を含む。数値制御装置として機能する加工制御部１１６は、加工プログラムにしたがって加工装置１１２に制御信号を送信する。加工装置１１２は、加工制御部１１６からの指示にしたがって刃物台ベース１０２を動かしてワークを加工する。また、加工制御部１１６は、工具管理部１３０（後述）から刃物台１６４に保持させるべき工具Ｔの組み合わせを示す「工具パターン」を取得する。加工制御部１１６は、情報処理装置１１８から指示された工具パターンにしたがって、工具搬送部１１４に工具交換を実行させる。
工作機械１００は、情報処理装置１１８、加工制御部１１６、加工装置１１２、工具搬送部１１４および工具格納部１０６を含む。数値制御装置として機能する加工制御部１１６は、加工プログラムにしたがって加工装置１１２に制御信号を送信する。加工装置１１２は、加工制御部１１６からの指示にしたがって刃物台ベース１０２を動かしてワークを加工する。また、加工制御部１１６は、工具管理部１３０（後述）から刃物台１６４に保持させるべき工具Ｔの組み合わせを示す「工具パターン」を取得する。加工制御部１１６は、情報処理装置１１８から指示された工具パターンにしたがって、工具搬送部１１４に工具交換を実行させる。
【0057】
情報処理装置１１８は、加工制御部１１６を制御する。本実施形態においては、情報処理装置１１８は作業者にユーザインタフェース機能を提供するとともに工具パターンを管理する。工具格納部１０６は予備工具を格納する。工具搬送部１１４は移動台１８０を含む機構であり、いわゆるＡＴＣ（Automatic Tool Changer）に対応する。工具搬送部１１４は、加工制御部１１６からの交換指示にしたがって、工具格納部１０６から予備工具を取り出し、刃物台１６４の交換位置にある作業工具と予備工具を交換する。
【0058】
情報処理装置１１８の機能ブロックについて説明する。
情報処理装置１１８の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コプロセッサ（co-processor）などの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
情報処理装置１１８の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コプロセッサ（co-processor）などの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
【0059】
なお、加工制御部１１６の各構成要素も、プロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され演算器に処理命令を供給するソフトウェアにより実現されてもよい。加工制御部１１６は、情報処理装置１１８とは別個の装置として構成されてもよい。
【0060】
情報処理装置１１８は、ユーザインタフェース処理部１２０、データ処理部１２２およびデータ格納部１２４を含む。
ユーザインタフェース処理部１２０は、ユーザからの操作を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。データ処理部１２２は、ユーザインタフェース処理部１２０により取得されたデータおよびデータ格納部１２４に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部１２２は、ユーザインタフェース処理部１２０およびデータ格納部１２４のインタフェースとしても機能する。データ格納部１２４は、各種プログラムと設定データを格納する。
ユーザインタフェース処理部１２０は、ユーザからの操作を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。データ処理部１２２は、ユーザインタフェース処理部１２０により取得されたデータおよびデータ格納部１２４に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部１２２は、ユーザインタフェース処理部１２０およびデータ格納部１２４のインタフェースとしても機能する。データ格納部１２４は、各種プログラムと設定データを格納する。
【0061】
ユーザインタフェース処理部１２０は、入力部１２６および出力部１２８を含む。
入力部１２６は、タッチパネルあるいはハンドル等のハードデバイスを介してユーザからの入力を受け付ける。出力部１２８は、画像表示あるいは音声出力を介して、ユーザに各種情報を提供する。
入力部１２６は、タッチパネルあるいはハンドル等のハードデバイスを介してユーザからの入力を受け付ける。出力部１２８は、画像表示あるいは音声出力を介して、ユーザに各種情報を提供する。
【0062】
データ処理部１２２は、工具管理部１３０、スケジュール生成部１３２および工具搬送制御部１３４を含む。工具管理部１３０は、刃物台１６４が保持すべき作業工具の組み合わせを示す工具パターンを管理する。スケジュール生成部１３２は、工具パターンの変更に際して、工具搬送部１１４の「直進」「傾転」「旋回」「取り外し」「装着」の５動作を組み合わせて工具交換の処理過程を示す「搬送スケジュール」を生成する（後述）。工具搬送制御部１３４は、搬送スケジュールにしたがって、加工制御部１１６に工具搬送部１１４の制御を指示し、工具搬送部１１４（移動台１８０）に工具交換を実行させる。
【0063】
データ格納部１２４は、加工プログラムごとの工具パターンを保存する。加工制御部１１６は、加工プログラムの実行時において、工具搬送制御部１３４からの指示にしたがって工具交換を適宜実行する。このほか、データ格納部１２４は、工具格納部１０６に格納される予備工具の種類および状態（使用可否）に関する予備工具情報も保存する。データ格納部１２４は、各工具Ｔの使用回数の情報も保存する。
【0064】
図１１は、搬送スケジュールの生成過程を示すフローチャートである。
刃物台１６４において、ある工具パターンＰ１から別の工具パターンＰ２に変更するとき、工具交換が発生する。工具交換は、「直進」、「傾転」、「旋回」、「取り外し」および「装着」の５動作を組み合わせにより実現される。本実施形態においては、刃物台１６４における変更前の工具パターン（以下、「現在パターン」とよぶ）から変更後の工具パターン（以下、「目標パターン」とよぶ）に工具配置を変更するときの工具交換時間を最小化するために、スケジュール生成部１３２は、工具交換をする前に搬送スケジュールを生成する。現在パターンは工具交換実行前の工具Ｔの配置を示す「事前配置情報」であり、目標パターンは工具交換実行後の工具Ｔの配置を示す「目標配置情報」である。
刃物台１６４において、ある工具パターンＰ１から別の工具パターンＰ２に変更するとき、工具交換が発生する。工具交換は、「直進」、「傾転」、「旋回」、「取り外し」および「装着」の５動作を組み合わせにより実現される。本実施形態においては、刃物台１６４における変更前の工具パターン（以下、「現在パターン」とよぶ）から変更後の工具パターン（以下、「目標パターン」とよぶ）に工具配置を変更するときの工具交換時間を最小化するために、スケジュール生成部１３２は、工具交換をする前に搬送スケジュールを生成する。現在パターンは工具交換実行前の工具Ｔの配置を示す「事前配置情報」であり、目標パターンは工具交換実行後の工具Ｔの配置を示す「目標配置情報」である。
【0065】
事前配置情報としての現在パターンは、刃物台２３０における各ステーション２２２、工具搬送部１１４の第１アーム１８２と第２アーム１９４および工具格納部１０６における工具Ｔの取付位置である保持ポット１７４それぞれにおける工具Ｔの配置状態を示す。これら複数の取付位置において工具Ｔが取り付けられているか否か、どの工具Ｔが取り付けられているかも事前配置情報の一種として取り扱われる。工具Ｔの代わりにキャップ部材が配置されるか否かも事前配置情報の一部として取り扱われる。目標配置情報としての目標パターンについても同様であるが、詳細は図１７以降に関連して後述する。
【0066】
より具体的には、工具管理部１３０は、ワークの加工工程のうち、加工工程１では工具パターンＰ１を設定し、次の加工工程２では工具パターンＰ２を設定することをあらかじめ工具管理情報としてデータ格納部１２４に登録しておく。すなわち、実際にワークを加工する前に、工具管理部１３０は加工工程ごとの工具パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３・・・を定義しておく。
【0067】
スケジュール生成部１３２は、ある工具パターンＰ１（現在パターン）から別の工具パターンＰ２（目標パターン）に変化させるときの工具交換時間（作業工数および作業時間）を最小化するための工具搬送順を後述の方法により定めておき、これを搬送スケジュールとしてデータ格納部１２４に登録しておく。たとえば、工具パターンＰ１から工具パターンＰ２に変更するときの搬送スケジュールＱ（Ｐ１，Ｐ２）、工具パターンＰ２から工具パターンＰ３に変更するときの搬送スケジュールＱ（Ｐ２，Ｐ３）・・・をスケジュール生成部１３２はあらかじめ作成しておく。
【0068】
工具パターンＰ１から工具パターンＰ２へ変更するときには、工具搬送制御部１３４は搬送スケジュールＱ（Ｐ１，Ｐ２）にしたがって工具搬送部１１４の制御を加工制御部１１６に指示することにより、工具交換が実行される。
【0069】
スケジュール生成部１３２は、以下に示す第１工程から第５工程のシミュレーションを行った上で、工具交換時間のなるべく短い搬送スケジュールを確定させる。スケジュール生成部１３２は、まず、あるステーション２２２（ホルダ１６８）に取り付けられる工具Ｔを、工具Ｔが取り付けられていない別のステーション２２２（以下、「空ＳＴ」と表記する）に移動させる第１工程について工具搬送順を決定する（Ｓ１０）。第１工程の詳細は、図１２から図２０に関連して後述する。なお、ここでいう空ＳＴは空きホルダと同義である。
【0070】
次に、スケジュール生成部１３２は、工具格納部１０６に格納される予備工具を、刃物台１６４の空ＳＴ、すなわち、工具Ｔが保持されていない空きホルダに移動させる第２工程について工具搬送順を決定する（Ｓ１２）。第２工程の詳細は、後述する。
【0071】
第１工程と第２工程の順番は、逆でもよい。つまり、スケジュール生成部１３２は、第２工程を先に行い、次に第１工程を行ってもよい。
【0072】
続いて、スケジュール生成部１３２は、刃物台１６４に取り付けられる工具Ｔ同士を内部交換する第３工程について工具搬送順を決定する（Ｓ１４）。第３工程の詳細は、後述する。
【0073】
更に、スケジュール生成部１３２は、刃物台１６４上の作業工具と工具格納部１０６の予備工具を外部交換する第４工程について工具搬送順を決定する（Ｓ１６）。第４工程の詳細は、後述する。
【0074】
最後に、スケジュール生成部１３２は、第１工程から第４工程を経て作成した搬送スケジュールを最適化するための第５工程を実行する（Ｓ１８）。第５工程の詳細は、後述する。なお、事前配置情報としての現在パターンおよび目標配置情報としての目標パターンによっては、第１工程から第４工程の一部はスキップされる場合もある（後述）。
【0075】
第５工程の終了後、搬送スケジュールが確定する。スケジュール生成部１３２は、確定した搬送スケジュールをメモリ上に一時的に記憶し、あるいはデータ格納部１２４に保存する（Ｓ２０）。ここで、工具搬送に関する以下の処理過程について整理しておく。スケジュール生成は、以下に示すように「工具搬送指令の度に」実行される。
（１）加工プログラムからの工具搬送指令の検出
（２）現状認識（図１７などに関連して説明する各ステーション、アーム、ポットの取り付け方向、位相、取り付けられた工具データなど、自動工具交換に必要な機械情報の収集）
（３）目標設定（ステーションごとにどの工具を配置するかを決定する。その結果「現状と同じ（工具搬送しない）」となる場合もあり得る）
（４）スケジュール生成（工具を並べ替えるための処理を生成する）
（５）工具搬送（生成されたスケジュールに基づいて工具搬送する）
（１）加工プログラムからの工具搬送指令の検出
（２）現状認識（図１７などに関連して説明する各ステーション、アーム、ポットの取り付け方向、位相、取り付けられた工具データなど、自動工具交換に必要な機械情報の収集）
（３）目標設定（ステーションごとにどの工具を配置するかを決定する。その結果「現状と同じ（工具搬送しない）」となる場合もあり得る）
（４）スケジュール生成（工具を並べ替えるための処理を生成する）
（５）工具搬送（生成されたスケジュールに基づいて工具搬送する）
【0076】
第１工程（Ｓ１０）の処理過程について説明する。
ここでは、事前配置情報を示す工具パターンである現在パターンから目標配置情報を示す別の工具パターンである目標パターンへの変更を想定して説明する。まず、現在パターンにおいて空ＳＴが存在するとき（Ｓ３０のＹ）、第１工程が実行される（Ｓ３２）。空ＳＴが存在しないときには（Ｓ３０のＮ）、第１工程はスキップされる。
ここでは、事前配置情報を示す工具パターンである現在パターンから目標配置情報を示す別の工具パターンである目標パターンへの変更を想定して説明する。まず、現在パターンにおいて空ＳＴが存在するとき（Ｓ３０のＹ）、第１工程が実行される（Ｓ３２）。空ＳＴが存在しないときには（Ｓ３０のＮ）、第１工程はスキップされる。
【0077】
図１２は、図１１のＳ３２における第１工程の詳細を示すフローチャートである。
現在パターンと目標パターンが所定の交換条件に該当する場合に、その交換条件に適した交換処理を採用する。第１工程で用いられる交換条件は、４つの交換条件グループからなる。交換条件グループは、最初に取り外される工具Ｔのホルダ１６８のタイプによって分類される。
現在パターンと目標パターンが所定の交換条件に該当する場合に、その交換条件に適した交換処理を採用する。第１工程で用いられる交換条件は、４つの交換条件グループからなる。交換条件グループは、最初に取り外される工具Ｔのホルダ１６８のタイプによって分類される。
【0078】
第１交換条件グループ（図１３参照）は、第１交換条件の集まりである。第１交換条件は、最初の移動元がＡタイプホルダである工具交換の条件である。同様に、第２交換条件グループ（図１４参照）は、最初の移動元がＢタイプホルダである第２交換条件の集まりである。第３交換条件グループ（図１５参照）は、最初の移動元がＣタイプホルダである第３交換条件の集まりである。第４交換条件グループ（図１６参照）は、最初の移動元がＤタイプホルダである第４交換条件の集まりである。交換条件グループは、それぞれの交換条件に関して優先順位を定めている。各交換条件グループについては、図１３～図１６に関連して後述する。
【0079】
最初に、スケジュール生成部１３２は、現在の工具搬送部１１４の向きに基づいて、交換条件グループの参照順を決める（Ｓ３４）。参照順は、最初に取り外しを行うための傾転の角度によって決まる。傾転の角度は、現在の工具搬送部１１４の向きと、移動元のホルダ１６８のタイプとによって決まる。
【0080】
現在の工具搬送部１１４が左方向に対して向き合う状態（左向きの工具Ｔを着脱可能な姿勢）のとき、Ａタイプホルダ（左内径方向、位相：左）から最初に取り外しを行うようにすれば、傾転の必要がない。反対に、Ｄタイプホルダ（右内径方向、位相：右）から最初に取り外しを行う場合は、１８０°の傾転が必要なる。したがって、傾転の角度が小さい順に、第１交換条件グループ（移動元ホルダ：Ａタイプホルダ）、第２交換条件グループ（移動元ホルダ：Ｂタイプホルダ）、第３交換条件グループ（移動元ホルダ：Ｃタイプホルダ）、第４交換条件グループ（移動元ホルダ：Ｄタイプホルダ）が参照される。
【0081】
工具搬送部１１４が右方向に対して向き合う状態（右向きの工具Ｔを着脱可能な姿勢）のときには、第４交換条件グループ、第３交換条件グループ、第２交換条件グループ、第１交換条件グループの順に参照される。工具搬送部１１４が前方向に対して向き合う状態（前向きの工具Ｔを着脱可能な姿勢）のときは、第２交換条件グループ、第３交換条件グループ、第１交換条件グループ、第４交換条件グループの順に参照される。前方向に関しては、第２交換条件グループと第３交換条件グループの順番が逆でもよく、第１交換条件グループと第４交換条件グループの順番が逆でもよい。このように、最初の傾転に要する時間がより短くなるように、交換条件グループが選択される。
【0082】
スケジュール生成部１３２は、上述のとおり順次参照する交換条件グループを決める（Ｓ３６）。そして、参照される交換条件グループが決まると、スケジュール生成部１３２は、その交換条件グループにおける優先順位に従って、交換条件を１つずつ特定し（Ｓ３８）、現在パターンと目標パターンがその交換条件に該当するかを判定する（Ｓ４０）。
【0083】
交換条件に該当する場合には（Ｓ４０のＹ）、スケジュール生成部１３２は、その交換条件に適した交換処理を採用する（Ｓ４２）。このとき現在パターンが更新される。その後、Ｓ３４の処理へ戻る。Ｓ３４では、その時点の工具搬送部１１４の向きに基づいて再び参照順を決める。
【0084】
一方、交換条件に該当しない場合に（Ｓ４０のＮ）、優先順位に従って次の交換条件（図１３～１６における１つ下の行の条件）の判定に移る。そのため、次の交換条件があれば（Ｓ４４のＹ）、スケジュール生成部１３２は、Ｓ３８の処理に戻る。最後の交換条件まで判定した場合には（Ｓ４４のＮ）、スケジュール生成部１３２は、次の交換条件グループの参照処理（Ｓ３６）へ移る。
たとえば、第１優先順位の交換条件が成立するときには、第１優先順位の交換条件にしたがって現在パターンを更新する。第１優先順位の交換条件が成立しないときには、第２優先順位の交換条件にしたがって現在パターンを更新する。第２優先順位の交換条件も成立しない場合には、第３優先順位の交換条件の成否を判定する。Ｓ３６にて選択した交換条件グループに含まれるいずれの交換条件も成立しないときには、別の交換条件グループが検査対象となる。
たとえば、第１優先順位の交換条件が成立するときには、第１優先順位の交換条件にしたがって現在パターンを更新する。第１優先順位の交換条件が成立しないときには、第２優先順位の交換条件にしたがって現在パターンを更新する。第２優先順位の交換条件も成立しない場合には、第３優先順位の交換条件の成否を判定する。Ｓ３６にて選択した交換条件グループに含まれるいずれの交換条件も成立しないときには、別の交換条件グループが検査対象となる。
【0085】
最後の交換条件グループを参照し終えた段階で（Ｓ４６のＮ）、スケジュール生成部１３２は、移動先となるべき空ＳＴが残っているかを判定する（Ｓ４８）。移動先となるべき空ＳＴが残っていれば（Ｓ４８のＮ）、スケジュール生成部１３２は、Ｓ３４の処理に戻る。更新後の現在パターンにおいて作業工具のいずれかを空ＳＴに移動させる必要がなくなれば（Ｓ４８のＹ）、第１工程の処理を終える。
【0086】
なお、工具搬送部１１４が左方向に対して向き合う状態のときにＡタイプホルダから工具Ｔを取り外すことを優先すると説明したとおり、スケジュール生成部１３２は、刃物台１６４で保持されている工具を空のホルダに移動させる場合に、移動元ホルダの保持方向が工具搬送部の現在の向きに対応する工具を優先する。これにより、傾転回数を減らせる。
上述したように、スケジュール生成部１３２は、工具搬送部１１４の現在の向きに基づいて交換条件グループを選択し、選択した交換条件グループに含まれる複数の交換条件のいずれかに該当する交換条件があるかを優先順位にしたがって検査する。いずれかの交換条件が成立するときには、その交換条件にしたがって現在パターンを更新する。このとき、工具搬送部１１４の向きも変更になる可能性がある。スケジュール生成部１３２は、工具搬送部１１４の現在の向きに基づいて工具交換グループを再び選択し、同様の処理を続ける。いずれの交換条件グループのいずれの交換条件も成立しないときには、第１工程は終了する。
上述したように、スケジュール生成部１３２は、工具搬送部１１４の現在の向きに基づいて交換条件グループを選択し、選択した交換条件グループに含まれる複数の交換条件のいずれかに該当する交換条件があるかを優先順位にしたがって検査する。いずれかの交換条件が成立するときには、その交換条件にしたがって現在パターンを更新する。このとき、工具搬送部１１４の向きも変更になる可能性がある。スケジュール生成部１３２は、工具搬送部１１４の現在の向きに基づいて工具交換グループを再び選択し、同様の処理を続ける。いずれの交換条件グループのいずれの交換条件も成立しないときには、第１工程は終了する。
【0087】
図１３は、最初の移動元がＡタイプホルダである第１交換条件グループを示す図である。
図６に関連して説明したように、Ａタイプホルダは、左方向を向いて、左側のワークＷの内径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：左に対応する。したがって、Ａタイプホルダを「内径←」と表わす。ここで「←」は左方向を意味する。Ｂタイプホルダは、前方向を向いて、左側のワークＷの外径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：左に対応する。したがって、Ｂタイプホルダを「外径↓（左）」と表わす。Ｃタイプホルダは、前方向を向いて、右側のワークＷの外径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：右に対応する。したがって、Ｃタイプホルダを「外径↓（右）」と表わす。Ｄタイプホルダは、右方向を向いて、右側のワークＷの内径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：右に対応する。したがって、Ｄタイプホルダを「内径→」と表わす。「→」は右方向を意味する。
図６に関連して説明したように、Ａタイプホルダは、左方向を向いて、左側のワークＷの内径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：左に対応する。したがって、Ａタイプホルダを「内径←」と表わす。ここで「←」は左方向を意味する。Ｂタイプホルダは、前方向を向いて、左側のワークＷの外径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：左に対応する。したがって、Ｂタイプホルダを「外径↓（左）」と表わす。Ｃタイプホルダは、前方向を向いて、右側のワークＷの外径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：右に対応する。したがって、Ｃタイプホルダを「外径↓（右）」と表わす。Ｄタイプホルダは、右方向を向いて、右側のワークＷの内径側を削る工具Ｔを保持するホルダであり、位相：右に対応する。したがって、Ｄタイプホルダを「内径→」と表わす。「→」は右方向を意味する。
【0088】
上述したとおり、第１交換条件グループは、最初の移動元がＡタイプホルダ「内径←」である第１交換条件の集まりである。したがって、図示したように、第１交換条件グループは、１本目の工具ＴをＡタイプホルダ（左内径方向、位相：左）から取り外すための１２個の第１交換条件を含む。これらの第１交換条件には、優先順位が定められている。上位の第１交換条件から順次判定して、該当する第１交換条件があった場合にその第１交換条件に適した交換処理を採用する。
【0089】
優先順位：１の第１交換条件は、いずれかのＡタイプホルダから、別の空きのＡタイプホルダへ移動させる作業工具が存在するときの工具交換方法を定義する。すなわち、Ａタイプホルダ「内径←」にある工具Ｔを、空いている別のＡタイプホルダに移動させる必要があるとき、優先順位：１の第１交換条件にしたがって工具搬送スケジュールが設定される。工具搬送部１４４が左方向（左内径方向）に対して向き合う状態のときに優先順位：１の第１交換条件が成立する場合、工具搬送部１４４が取り外し対象となる工具Ｔと向き合っているので傾転の必要はない。また、移動先ホルダと移動元ホルダの受け入れ口１６９は、同じ位相（位相：左）である。この第１交換条件に合致する作業工具が１本でもあれば、その１本の作業工具を移動させる動作を最優先にて行う。図示した「０°」は、傾転が必要ないことを表す。また、「同」は、移動先の位相が同じあることを表す。
【0090】
優先順位：２の第１交換条件は、いずれかのＡタイプホルダ（左内径方向、位相：左）から、空きのＣタイプホルダ「外径↓（右）」へ移動させる作業工具が存在し、さらに別のＡタイプホルダから、空きのＢタイプホルダ「外径↓（左）」へ移動させる作業工具が存在することを示している。優先順位：１の第１交換条件が成立せず、かつ、優先順位：２の第１交換条件が成立する場合に、Ｃタイプホルダ（外径方向、位相：右）へ移動させるものを１本目の工具Ｔとし、Ｂタイプホルダ（外径方向、位相：左）へ移動させるものを２本目の工具Ｔとする。１本目の工具Ｔは左内径方向から外径方向に傾転させる必要がある。また、移動先ホルダと移動元ホルダは逆位相である。２本目の工具Ｔも左内径方向から外径方向に傾転させる必要がある。移動先ホルダと移動元ホルダは同じ位相（位相：左）である。図示した「９０°」は、９０°の傾転が必要であることを表す。
【0091】
優先順位：３～７の第１交換条件は、２つのＡタイプホルダに、図示した１本目の所定タイプ（「外径↓（左）」など）の空きホルダへ移動させる作業工具と、２本目の所定タイプ（「外径↓（左）」など）の空きホルダへ移動させる作業工具とが存在することを示している。優先順位：１と優先順位：２の第１交換条件が成立せず、優先順位：３の第１交換条件に合致する場合には、図示したとおり、１本目の工具Ｔと２本目の工具Ｔを定める。優先順位：３と優先順位：４の第１交換条件については、１本の工具Ｔずつ交換動作を行うようにしてもよい。その場合には、１本目の工具を移動した後に、２本目の工具を移動させる。図示した「１８０°」は、１８０°の傾転が必要であることを表す。
【0092】
優先順位：８の第１交換条件は、１８０°傾転の途中で２本目の工具Ｔを取り外す動作を伴う。この条件は、Ａタイプホルダから空きのＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる作業工具と、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」から空きのＤタイプホルダへ移動させる作業工具が存在することを示している。この第１交換条件に合致する場合に、図示したとおり、１本目の工具Ｔと２本目の工具Ｔを定める。２本目の工具Ｔ「外径↓（右）」は、９０°傾転（前方向）したときに取り外される。優先順位：９の交換条件も、途中で２本目の工具Ｔを取り外す動作を伴う。
【0093】
優先順位：１０～１２の第１交換条件は、１本の作業工具に関する条件だけで定まり、その作業工具だけが移動する。
【0094】
優先順位：２～５の第１交換条件に示したように、スケジュール生成部１３２は、刃物台１６４で保持されている３本以上の工具Ｔをそれぞれ空のホルダに移動させる状況で工具搬送部１１４が２本の工具Ｔを同時移動する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具Ｔの組（優先順位：２～４の「前方向と前方向」など）を優先する。これによって、傾転回数が少なくなる。また、これらの条件のうち、スケジュール生成部１３２は、それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組（「外径↓（右）」と「外径↓（左）」）である優先順位：２の第１交換条件を最優先する。この条件では、１回目の装着と２回目の装着の間で、旋回する必要がない。
優先順位：１の交換条件の場合、傾転も旋回も不要であるため、もっとも移動時間を短くできる。優先順位：２～４の交換条件の場合には、９０°の傾転が１回必要となるので、優先順位：１の場合に比べて傾転１回分の時間だけ長く動作する。このように、動作種類（「直進」、「傾転」、「旋回」）毎の回数に基づいて特定される動作時間がより短い条件を優先するように、優先順位が定められている。上述した時間ポイントの合計によって動作コストを表すことが可能であり、動作コストがより小さい交換条件が優先されている。したがって、優先順位が高い交換条件を実行すれば、より早く動作を終えることができる。
優先順位：１の交換条件の場合、傾転も旋回も不要であるため、もっとも移動時間を短くできる。優先順位：２～４の交換条件の場合には、９０°の傾転が１回必要となるので、優先順位：１の場合に比べて傾転１回分の時間だけ長く動作する。このように、動作種類（「直進」、「傾転」、「旋回」）毎の回数に基づいて特定される動作時間がより短い条件を優先するように、優先順位が定められている。上述した時間ポイントの合計によって動作コストを表すことが可能であり、動作コストがより小さい交換条件が優先されている。したがって、優先順位が高い交換条件を実行すれば、より早く動作を終えることができる。
【0095】
図１４は、最初の移動元がＢタイプホルダである第２交換条件グループを示す図である。
上述したとおり、第２交換条件グループは、最初の移動元がＢタイプホルダ「外径↓（左）」である第２交換条件の集まりである。スケジュール生成部１３２は、工具搬送部１１４の空いているアームが外径方向に対して向き合い、かつ位相：左であるときには、第２交換条件グループに含まれる複数の第２交換条件を優先して搬送スケジュールを決める。優先順位：１の第２交換条件は、いずれかのＢタイプホルダに、空きのＢタイプホルダへ移動させる作業工具が存在することを示している。そのままの向きで装着するので、傾転は必要ない。移動先ホルダと移動元ホルダの受け入れ口１６９は、同じ位相（位相：左）である。この第２交換条件に合致する作業工具が１本でもあれば、その１本の作業工具を移動させる動作を行う。
上述したとおり、第２交換条件グループは、最初の移動元がＢタイプホルダ「外径↓（左）」である第２交換条件の集まりである。スケジュール生成部１３２は、工具搬送部１１４の空いているアームが外径方向に対して向き合い、かつ位相：左であるときには、第２交換条件グループに含まれる複数の第２交換条件を優先して搬送スケジュールを決める。優先順位：１の第２交換条件は、いずれかのＢタイプホルダに、空きのＢタイプホルダへ移動させる作業工具が存在することを示している。そのままの向きで装着するので、傾転は必要ない。移動先ホルダと移動元ホルダの受け入れ口１６９は、同じ位相（位相：左）である。この第２交換条件に合致する作業工具が１本でもあれば、その１本の作業工具を移動させる動作を行う。
【0096】
優先順位：２の第２交換条件では、Ｂタイプホルダの作業工具を空きのＣタイプホルダ「外径↓（右）」へ移し、別のＣタイプホルダの作業工具を別の空のＢタイプホルダへ移す。ＢタイプホルダとＣタイプホルダは同じ向き（前向き）なので、この交換動作において傾転の必要はない。
【0097】
優先順位：３、９、１０の第２交換条件は、１本の作業工具に関する条件だけで定まり、その作業工具だけが移動する。
【0098】
優先順位：４、７，８の第２交換条件では、１本目の工具Ｔを取り外した後に、別のタイプホルダ（Ｃタイプホルダ「外径↓（右）など」）の２本目の工具Ｔを取り外す。そのあと傾転して、同じタイプの移動先ホルダ（Ａタイプホルダ「内径←」など）にそれぞれの工具Ｔを装着させる。
【0099】
優先順位：５、６の第２交換条件は、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」にある２本の作業工具を、同じタイプの移動先ホルダ（Ａタイプホルダ「内径←」など）に移動させることを示している。
【0100】
【0101】
【0102】
図１７は、搬送スケジュールの第１例を示す図である。
Ａタイプホルダ「内径←」の工具Ｔ２本を、それぞれＢタイプホルダ「外径↓（左）」とＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具：Ｔ５をステーション：ＳＴ１からステーション：ＳＴ５へ移動させ、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ２からステーション：ＳＴ１１へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第１工程の対象である。なお、図示していないステーション２２２の状態は変化しない。他の搬送スケジュールについても、状態が変化するステーション２２２のみを図示する。
Ａタイプホルダ「内径←」の工具Ｔ２本を、それぞれＢタイプホルダ「外径↓（左）」とＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具：Ｔ５をステーション：ＳＴ１からステーション：ＳＴ５へ移動させ、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ２からステーション：ＳＴ１１へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第１工程の対象である。なお、図示していないステーション２２２の状態は変化しない。他の搬送スケジュールについても、状態が変化するステーション２２２のみを図示する。
【0103】
現在の工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側（マガジン側）に待機し、前方向に対して向き合う状態であるものとする。図中、工具搬送部１１４の状態に関して、前方向に対して向き合う状態（前向きの工具Ｔを着脱可能な姿勢）を「外径↓」と表し、左方向に対して向き合う状態（左向きの工具Ｔを着脱可能な姿勢）を「内径←」と表し、右方向に対して向き合う状態（右向きの工具Ｔを着脱可能な姿勢）を「内径→」と表す。
【0104】
スケジュール生成部１３２は、上述した参照順（傾転の角度が小さいものを優先する）に従って、現在の状態（前方向）で１本目の工具Ｔを取り外し可能な第２交換条件グループ（移動元ホルダ：Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」、図１４）と第３交換条件グループ（移動元ホルダ：Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」、図１５）について判定するが、いずれの交換条件にも合致しない。次に、スケジュール生成部１３２は、第１交換条件グループ（移動元ホルダ：Ａタイプホルダ「内径←」、図１３）について判定を行う。スケジュール生成部１３２は、優先順位：６の第１交換条件に合致すると判定する。工具：Ｔ１１が１本目の工具Ｔに相当し、工具：Ｔ５が２本目の工具Ｔに相当する。
【0105】
優先順位：６の第１交換条件における基本的な交換処理は、以下のように定められている。
・ＳＴＥＰ１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、１本目の工具Ｔの移動元ホルダの方向を向くように傾転する。
・ＳＴＥＰ３で、１本目の工具Ｔと同じ位相のアームは、１本目の工具Ｔを取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ５で、２本目の工具Ｔと同じ位相のアームは、２本目の工具Ｔを取り外す。
・ＳＴＥＰ６で、工具搬送部１１４は、２本目の工具の移動先ホルダの方向を向くように傾転する。
・ＳＴＥＰ７で、２本目の工具Ｔを保持するアームは、２本目の工具Ｔを装着する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、１本目の工具Ｔの移動先ホルダの方向を向くように傾転する。
・ＳＴＥＰ９で、１本目の工具Ｔを保持するアームは、１本目の工具Ｔを装着する。
・ＳＴＥＰ１０で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動する。
・ＳＴＥＰ１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、１本目の工具Ｔの移動元ホルダの方向を向くように傾転する。
・ＳＴＥＰ３で、１本目の工具Ｔと同じ位相のアームは、１本目の工具Ｔを取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ５で、２本目の工具Ｔと同じ位相のアームは、２本目の工具Ｔを取り外す。
・ＳＴＥＰ６で、工具搬送部１１４は、２本目の工具の移動先ホルダの方向を向くように傾転する。
・ＳＴＥＰ７で、２本目の工具Ｔを保持するアームは、２本目の工具Ｔを装着する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、１本目の工具Ｔの移動先ホルダの方向を向くように傾転する。
・ＳＴＥＰ９で、１本目の工具Ｔを保持するアームは、１本目の工具Ｔを装着する。
・ＳＴＥＰ１０で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動する。
【0106】
この基本的な交換処理に従って、以下の搬送スケジュールが生成される。なお、これ以外の交換条件に関しても、それぞれの基本的な交換処理に従って搬送スケジュールが生成される。
・ＳＴＥＰ１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ３で、下側の第２アーム１９４は、ステーション：ＳＴ２の工具：Ｔ１１をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ５で、下側の第１アーム１８２は、ステーション：ＳＴ１の工具：Ｔ５をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ６で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ７で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ５をステーション：ＳＴ５のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ９で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ１１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１０で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ３で、下側の第２アーム１９４は、ステーション：ＳＴ２の工具：Ｔ１１をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ５で、下側の第１アーム１８２は、ステーション：ＳＴ１の工具：Ｔ５をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ６で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ７で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ５をステーション：ＳＴ５のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ９で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ１１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１０で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
【0107】
優先順位：６の第１交換条件の場合には、工具搬送部１１４は、１本目の工具Ｔ（工具：Ｔ１１）と２本目の工具Ｔ（工具：Ｔ５）を２つのアームで同時に移動させる。このように動作することによって、工具搬送部１１４の動作時間はより短くなる。具体的には、旋回が１回行われ、傾転が４回行われ、直進が２回行われる。
【0108】
なお、ＳＴＥＰ４は、「第１位相のホルダを対象として工具交換を行う場合において、工具交換の実行対象となるアームが第２位相にあるときにはアームの位相を第２位相から第１位相に変更した上で工具交換を実行させる処理」の例である。この例で、位相：左が「第１位相」に相当し、位相：右が「第２位相」に相当する。ＳＴＥＰ５で工具：Ｔ５を取り出されるステーション：ＳＴ１のホルダ１６８が「第１位相のホルダ」に相当し、第１アーム１８２が「工具交換の実行対象となるアーム」に相当する。ＳＴＥＰ４で、第１アーム１８２を位相：右から位相：左へ変更している。その上で、ＳＴＥＰ５における工具：Ｔ５の取り外し動作を行う。
【0109】
図１８は、搬送スケジュールの第２例を示す図である。
図１７と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。この例では、工具搬送部１１４は、工具：Ｔ５を移動させた後に、工具：Ｔ１１を移動させる。このように動作することによって、工具搬送部１１４の動作時間はより長くなる。具体的には、旋回が１回行われ、傾転が６回行われ、直進が２回行われる。第２例は、第１例よりも傾転が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
図１７と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。この例では、工具搬送部１１４は、工具：Ｔ５を移動させた後に、工具：Ｔ１１を移動させる。このように動作することによって、工具搬送部１１４の動作時間はより長くなる。具体的には、旋回が１回行われ、傾転が６回行われ、直進が２回行われる。第２例は、第１例よりも傾転が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
【0110】
図１７に示したように、同じタイプのホルダ１６８（Ａタイプホルダ「内径←」）の工具Ｔ２本を、別のタイプのホルダ１６８（Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」とＤタイプホルダ「内径→」）へ移動させる場合、１本ずつ運ぶのではなく、２本一緒に運ぶ方が早く終わる。
【0111】
図１９は、搬送スケジュールの第３例を示す図である。
Ａタイプホルダ「内径←」の工具ＴとＢタイプホルダ「外径↓（左）」の工具Ｔを、それぞれＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ２からステーション：ＳＴ１１へ移動させ、工具：Ｔ１２をステーション：ＳＴ５からステーション：ＳＴ１２へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第１工程の対象である。他に、工具：Ｔ１を工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１からステーション：ＳＴ１へ移動させる。この工具Ｔは、第２工程の対象である。
Ａタイプホルダ「内径←」の工具ＴとＢタイプホルダ「外径↓（左）」の工具Ｔを、それぞれＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ２からステーション：ＳＴ１１へ移動させ、工具：Ｔ１２をステーション：ＳＴ５からステーション：ＳＴ１２へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第１工程の対象である。他に、工具：Ｔ１を工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１からステーション：ＳＴ１へ移動させる。この工具Ｔは、第２工程の対象である。
【0112】
以下の搬送スケジュールが生成される。この例では、先に第２工程の処理を行うものとする。まず、第２工程の処理による交換処理が生成される。
・ＳＴＥＰ１で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１から工具：Ｔ１を取り外す。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ３で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ５で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１をステーション：ＳＴ１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１から工具：Ｔ１を取り外す。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ３で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ５で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１をステーション：ＳＴ１のホルダ１６８に装着する。
【0113】
続いて、第１工程の処理を行う。上述した参照順に従って、スケジュール生成部１３２は、現在の状態（左方向に対して向き合っている）で１本目の工具Ｔを取り外し可能な第１交換条件グループ（移動元ホルダ：Ａタイプホルダ「内径←」、図１３）について判定を行う。スケジュール生成部１３２は、優先順位：１～８の第１交換条件に該当せず、優先順位：９の第１交換条件に合致すると判定する。工具：Ｔ１１が１本目の工具Ｔに相当し、工具：Ｔ１２が２本目の工具Ｔに相当する。そして、以下に示す第１工程の処理による交換処理が追加される。
・ＳＴＥＰ６で、下側の第１アーム１８２は、ステーション：ＳＴ２の工具：Ｔ１１をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ７で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ９で、下側の第２アーム１９４は、ステーション：ＳＴ５の工具：Ｔ１２をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ１０で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１１で、上側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ１１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１２で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ１３で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ１２をステーション：ＳＴ１２のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１４で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１５で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ６で、下側の第１アーム１８２は、ステーション：ＳＴ２の工具：Ｔ１１をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ７で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ９で、下側の第２アーム１９４は、ステーション：ＳＴ５の工具：Ｔ１２をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ１０で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１１で、上側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ１１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１２で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ１３で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ１２をステーション：ＳＴ１２のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１４で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１５で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
【0114】
優先順位：９の第１交換条件の場合には、工具搬送部１１４は、１本目の工具Ｔ（工具：Ｔ１１）と２本目の工具Ｔ（工具：Ｔ１２）を２つのアームで同時に移動させる。このように動作することによって、工具搬送部１１４の動作時間はより短くなる。具体的には、旋回が３回行われ、傾転が４回行われ、直進が２回行われる。
【0115】
図２０は、搬送スケジュールの第４例を示す図である。
図１９と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。ＳＴＥＰ１～ＳＴＥＰ５の処理は、図１９の場合と同様である。この例では、工具搬送部１１４は、工具：Ｔ１１を移動させた後に、工具：Ｔ１２を移動させる。このように動作することによって、工具搬送部１１４の動作時間はより長くなる。具体的には、旋回が３回行われ、傾転が６回行われ、直進が２回行われる。第４例は、第３例よりも傾転が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
図１９と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。ＳＴＥＰ１～ＳＴＥＰ５の処理は、図１９の場合と同様である。この例では、工具搬送部１１４は、工具：Ｔ１１を移動させた後に、工具：Ｔ１２を移動させる。このように動作することによって、工具搬送部１１４の動作時間はより長くなる。具体的には、旋回が３回行われ、傾転が６回行われ、直進が２回行われる。第４例は、第３例よりも傾転が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
【0116】
図１９に示したように、異なるタイプのホルダ１６８（Ａタイプホルダ「内径←」とＢタイプホルダ「外径↓（左）」）にある工具Ｔ２本（Ｔ１１とＴ１２）を、同じタイプのホルダ１６８の２か所（Ｄタイプホルダ「内径→」）へ移動させる場合、１本ずつ運ぶのではなく、２本一緒に運ぶ方が早く終わる。
【0117】
図１１のＳ１２に示した第２工程の処理過程について説明する。
ここでは、第１工程の実行後、または、第１工程のスキップ後の現在パターンにおいて空ＳＴが存在するとき（Ｓ６０のＹ）、第２工程が実行される（Ｓ６２）。空ＳＴが存在しないときには（Ｓ６０のＮ）、第２工程はスキップされる。
ここでは、第１工程の実行後、または、第１工程のスキップ後の現在パターンにおいて空ＳＴが存在するとき（Ｓ６０のＹ）、第２工程が実行される（Ｓ６２）。空ＳＴが存在しないときには（Ｓ６０のＮ）、第２工程はスキップされる。
【0118】
スケジュール生成部１３２は、刃物台１６４において２以上の空ＳＴが存在するときには（Ｓ７０のＹ）、工具格納部１０６から２本の工具Ｔを取り出して搬送した上で工具Ｔを刃物台１６４に取り付ける（Ｓ７２）。この処理で、組条件グループ（図２１参照）を参照する。組条件グループについては、後述する。工具装着後、スケジュール生成部１３２は現在パターンを更新し、処理はＳ７０に戻る。
【0119】
スケジュール生成部１３２は、刃物台１６４において１本だけ空ＳＴが存在するときには（Ｓ７０のＮ、Ｓ７４のＹ）、工具格納部１０６から１本の工具Ｔを取り出して搬送した上で外部交換を実行する（Ｓ７６）。工具Ｔの装着後、スケジュール生成部１３２は現在パターンを更新し、処理はＳ３４に戻る。刃物台１６４に空ＳＴが残っていないときには（Ｓ７４のＮ）、第２工程は終了する。
【0120】
図２１は、同時搬送する工具Ｔの組条件グループを示す図である。
工具格納部１０６に格納されている２本以上の予備工具をそれぞれの移動先ホルダに移動させることを前提としている。特に、３本以上の予備工具を移動させる場合には、同時搬送する予備工具の組が複数通り想定されるので、優先順位に基づく判定を行う。
工具格納部１０６に格納されている２本以上の予備工具をそれぞれの移動先ホルダに移動させることを前提としている。特に、３本以上の予備工具を移動させる場合には、同時搬送する予備工具の組が複数通り想定されるので、優先順位に基づく判定を行う。
【0121】
組条件グループは、同時搬送する予備工具の組について１０個の条件を含む。予備工具の組に関する条件を「組条件」という。１本目の工具Ｔは、最初に取り外される予備工具であり、２本目の工具Ｔは、次に取り外される予備工具である。上位の条件から順次判定して、該当する条件があった場合にその条件に合致した２本の予備工具に関する同時搬送の処理を採用する。
【0122】
優先順位：１の組条件は、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」へ移動させる予備工具と、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」へ移動させる予備工具とがあることを示している。優先順位：２の条件は、Ｂタイプホルダへ移動させる予備工具が２本あることを示している。以下、図示したとおり、２つの移動先ホルダのタイプに関する組条件が定められている。
【0123】
優先順位：１～３の組条件のように、スケジュール生成部１３２は、工具格納部１０６に格納されている３本以上の工具を刃物台１６４に移動させる状況で工具搬送部１１４が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じ（前方向など）である工具の組を優先する。これによって、傾転回数が少なくなる。また、これらの条件のうち、スケジュール生成部１３２は、それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組（「外径↓（左）」と「外径↓（右）」）である優先順位：１の組条件を最優先する。この条件では、１回目の装着と２回目の装着の間で、旋回する必要がない。
【0124】
図２２は、搬送スケジュールの第５例を示す図である。
工具格納部１０６の予備工具４本を、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」の２か所とＣタイプホルダ「外径↓（右）」の２か所へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１～４にある工具：Ｔ５、Ｔ７、Ｔ９、Ｔ１０をステーション：ＳＴ５、ＳＴ７、ＳＴ９、ＳＴ１０へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第２工程の対象である。
工具格納部１０６の予備工具４本を、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」の２か所とＣタイプホルダ「外径↓（右）」の２か所へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１～４にある工具：Ｔ５、Ｔ７、Ｔ９、Ｔ１０をステーション：ＳＴ５、ＳＴ７、ＳＴ９、ＳＴ１０へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第２工程の対象である。
【0125】
第２工程の処理において、スケジュール生成部１３２は、組条件グループ（図２１）の優先順位：１の組条件に合致すると判定する。工具：Ｔ５が１本目の工具Ｔに相当し、工具：Ｔ９が２本目の工具Ｔに相当する。以下の交換処理が生成される。
・ＳＴＥＰ１で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１から工具：Ｔ５を取り外す。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ３で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ３から工具：Ｔ９を取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ５で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ５をステーション：ＳＴ５のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ６で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ９をステーション：ＳＴ９のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１から工具：Ｔ５を取り外す。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ３で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ３から工具：Ｔ９を取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ５で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ５をステーション：ＳＴ５のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ６で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ９をステーション：ＳＴ９のホルダ１６８に装着する。
【0126】
第２工程の処理において、スケジュール生成部１３２は、再び組条件グループ（図２１）を参照し、優先順位：１の組条件に合致すると判定する。工具：Ｔ７が１本目の工具Ｔに相当し、工具：Ｔ１０が２本目の工具Ｔに相当する。以下の交換処理が生成される。
・ＳＴＥＰ７で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ８で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ２から工具：Ｔ７を取り外す。
・ＳＴＥＰ９で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ１０で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ４から工具：Ｔ１０を取り外す。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１２で、下側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ７をステーション：ＳＴ７のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１３で、上側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１０をステーション：ＳＴ１０のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１４で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ７で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ８で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ２から工具：Ｔ７を取り外す。
・ＳＴＥＰ９で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ１０で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ４から工具：Ｔ１０を取り外す。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１２で、下側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ７をステーション：ＳＴ７のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１３で、上側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１０をステーション：ＳＴ１０のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１４で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
【0127】
このように優先順位：１の組条件による交換処理を２回繰り返す場合には、刃物台１６４側での旋回が必要なく、動作時間がより短くなる。具体的には、旋回が２回行われ、直進が４回行われる。
【0128】
図２３は、搬送スケジュールの第６例を示す図である。
図２２と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。この例では、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」の２か所へ工具Ｔを運んだ後に、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」の２か所へ工具Ｔを運ぶ。この動作は、組条件グループ（図２１）の優先順位：２の組条件（上側）と優先順位：２の組条件（下側）の交換処理に相当する。刃物台１６４側での旋回が必要になるので、工具搬送部１１４の動作時間はより長くなる。具体的には、旋回が４回行われ、直進が４回行われる。第６例は、第５例よりも旋回が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
図２２と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。この例では、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」の２か所へ工具Ｔを運んだ後に、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」の２か所へ工具Ｔを運ぶ。この動作は、組条件グループ（図２１）の優先順位：２の組条件（上側）と優先順位：２の組条件（下側）の交換処理に相当する。刃物台１６４側での旋回が必要になるので、工具搬送部１１４の動作時間はより長くなる。具体的には、旋回が４回行われ、直進が４回行われる。第６例は、第５例よりも旋回が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
【0129】
図２２に示したように、優先順位：１の組条件と優先順位：２の組条件の両方に該当する場合、優先順位：１の組条件による交換動作を行う方が早く終わる。
【0130】
図２４は、搬送スケジュールの第７例を示す図である。
工具格納部１０６の予備工具３本を、Ａタイプホルダ「内径←」、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」およびＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１～３にある工具：Ｔ１、Ｔ９、Ｔ１１をステーション：ＳＴ１、ＳＴ９、ＳＴ１１へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第２工程の対象である。他に、ステーション：ＳＴ２のホルダ１６８にある工具：Ｔ１２とステーション：ＳＴ１２のホルダ１６８にある工具：Ｔ２を内部交換する。これらの工具Ｔは、第３工程の対象である。
工具格納部１０６の予備工具３本を、Ａタイプホルダ「内径←」、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」およびＤタイプホルダ「内径→」へ移動させる例である。現在パターンと目標パターンに示すように、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１～３にある工具：Ｔ１、Ｔ９、Ｔ１１をステーション：ＳＴ１、ＳＴ９、ＳＴ１１へ移動させる。これらの工具Ｔは、いずれも第２工程の対象である。他に、ステーション：ＳＴ２のホルダ１６８にある工具：Ｔ１２とステーション：ＳＴ１２のホルダ１６８にある工具：Ｔ２を内部交換する。これらの工具Ｔは、第３工程の対象である。
【0131】
第２工程の処理において、スケジュール生成部１３２は、組条件グループ（図２１）の優先順位：４の組条件（上側）に合致する。工具：Ｔ１が１本目の工具Ｔに相当し、工具：Ｔ９が２本目の工具Ｔに相当する。以下の交換処理が生成される。
・ＳＴＥＰ１で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１から工具：Ｔ１を取り外す。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ３で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ２から工具：Ｔ９を取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ５で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ９をステーション：ＳＴ９のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ６で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ７で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１をステーション：ＳＴ１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ１で、上側の第１アーム１８２は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ１から工具：Ｔ１を取り外す。
・ＳＴＥＰ２で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ３で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ２から工具：Ｔ９を取り外す。
・ＳＴＥＰ４で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ５で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ９をステーション：ＳＴ９のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ６で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ７で、下側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１をステーション：ＳＴ１のホルダ１６８に装着する。
【0132】
さらに第２工程の処理において、スケジュール生成部１３２は、残った工具：Ｔ１１について交換処理を追加する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ９で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１０で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ３から工具：Ｔ１１を取り外す。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１２で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１３で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ１１のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ８で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ９で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１０で、上側の第２アーム１９４は、工具格納部１０６の保持ポット：ＭＧ３から工具：Ｔ１１を取り外す。
・ＳＴＥＰ１１で、工具搬送部１１４は、刃物台１６４側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１２で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１３で、上側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ１１をステーション：ＳＴ１１のホルダ１６８に装着する。
【0133】
第２工程の処理を終え、第３工程の処理に移る。スケジュール生成部１３２は、工具：Ｔ２と工具：Ｔ１２に関する内部交換の処理を追加する。
・ＳＴＥＰ１４で、上側の第２アーム１９４は、ステーション：ＳＴ１２の工具：Ｔ２をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ１５で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１６で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１７で、下側の第１アーム１８２は、ステーション：ＳＴ２の工具：Ｔ１２をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ１８で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ１９で、下側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ２をステーション：ＳＴ２のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ２０で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ２１で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ２２で、上側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１２をステーション：ＳＴ１２のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ２３で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ２４で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
・ＳＴＥＰ１４で、上側の第２アーム１９４は、ステーション：ＳＴ１２の工具：Ｔ２をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ１５で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１６で、工具搬送部１１４は、左方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ１７で、下側の第１アーム１８２は、ステーション：ＳＴ２の工具：Ｔ１２をホルダ１６８から取り外す。
・ＳＴＥＰ１８で、工具搬送部１１４は、１８０°旋回する。
・ＳＴＥＰ１９で、下側の第２アーム１９４は、工具：Ｔ２をステーション：ＳＴ２のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ２０で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ２１で、工具搬送部１１４は、右方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ２２で、上側の第１アーム１８２は、工具：Ｔ１２をステーション：ＳＴ１２のホルダ１６８に装着する。
・ＳＴＥＰ２３で、工具搬送部１１４は、前方向に対して向き合うように傾転する。
・ＳＴＥＰ２４で、工具搬送部１１４は、工具格納部１０６側へ移動（直進）する。
【0134】
このように工具：Ｔ１と工具：Ｔ９を同時に運んだ後に、工具：Ｔ１１を運ぶ場合には、旋回が２回行われ、傾転が８回行われ、直進が４回行われる。
【0135】
図２５は、搬送スケジュールの第８例を示す図である。
図２４と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。工具：Ｔ１１と工具：Ｔ９を同時に運んだ後に、工具：Ｔ１を運ぶ。第３工程については、第７例の場合と同様である。この場合、旋回が４回行われ、傾転が８回行われ、直進が４回行われる。第８例は、第７例よりも旋回が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
図２４と同じ現在パターンと目標パターンに対して、別の処理が採用された参考例を示す。工具：Ｔ１１と工具：Ｔ９を同時に運んだ後に、工具：Ｔ１を運ぶ。第３工程については、第７例の場合と同様である。この場合、旋回が４回行われ、傾転が８回行われ、直進が４回行われる。第８例は、第７例よりも旋回が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
【0136】
図２６は、搬送スケジュールの第９例を示す図である。
図２４と同じ現在パターンと目標パターンに対して、さらに別の処理が採用された参考例を示す。工具：Ｔ１と工具：Ｔ１１を同時に運んだ後に、工具：Ｔ９を運ぶ。この場合、旋回が２回行われ、傾転が１０回行われ、直進が４回行われる。第９例は、第７例よりも傾転が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
図２４と同じ現在パターンと目標パターンに対して、さらに別の処理が採用された参考例を示す。工具：Ｔ１と工具：Ｔ１１を同時に運んだ後に、工具：Ｔ９を運ぶ。この場合、旋回が２回行われ、傾転が１０回行われ、直進が４回行われる。第９例は、第７例よりも傾転が２回多く行われるので、その分動作時間が長い。
【0137】
このように３本以上の予備工具を刃物台１６４へ移す場合に、組条件グループ（図２１）の中で優先順位が高い組条件による交換処理を行う方が、早く終わる。
【0138】
図１１のＳ１４に示した第３工程の処理過程について説明する。
ここでは、第２工程の実行後、または、第２工程のスキップ後における工具パターンにおいて内部交換の必要があるとき（Ｓ８０のＹ）、すなわち、あるステーションＡに取り付けられる工具Ａと別のステーションＢに取り付けられる工具Ｂを位置交換する必要があるとき、第３工程が実行される（Ｓ８２）。内部交換の必要性がないときには（Ｓ８０のＮ）、第３工程はスキップされる。
ここでは、第２工程の実行後、または、第２工程のスキップ後における工具パターンにおいて内部交換の必要があるとき（Ｓ８０のＹ）、すなわち、あるステーションＡに取り付けられる工具Ａと別のステーションＢに取り付けられる工具Ｂを位置交換する必要があるとき、第３工程が実行される（Ｓ８２）。内部交換の必要性がないときには（Ｓ８０のＮ）、第３工程はスキップされる。
【0139】
内部交換の処理では、一方のアームＡがステーションＡのホルダ１６８から工具Ａを取り外し、他方のアームＢがステーションＢのホルダ１６８から工具Ｂを取り外す。そして、アームＡが工具ＡをステーションＢのホルダ１６８に装着し、アームＢが工具ＢをステーションＡのホルダ１６８に装着する。この間に、必要な傾転及び旋回の動作が行われる。
【0140】
図１１のＳ１６に示した第４工程の処理過程について説明する。
ここでは、第３工程の実行後、または、第３工程のスキップ後の工具パターンにおいて外部交換の必要があるとき（Ｓ９０のＹ）、すなわち、あるステーションＡに取り付けられる工具Ａと工具格納部１０６の格納される工具Ｂの交換が必要であるとき、第４工程が実行される（Ｓ９２）。外部交換の必要性がないときには（Ｓ９０のＮ）、第４工程はスキップされる。
ここでは、第３工程の実行後、または、第３工程のスキップ後の工具パターンにおいて外部交換の必要があるとき（Ｓ９０のＹ）、すなわち、あるステーションＡに取り付けられる工具Ａと工具格納部１０６の格納される工具Ｂの交換が必要であるとき、第４工程が実行される（Ｓ９２）。外部交換の必要性がないときには（Ｓ９０のＮ）、第４工程はスキップされる。
【0141】
外部交換の処理では、一方のアームＡがステーションＡのホルダ１６８から工具Ａを取り外し、工具格納部１０６側へ運ぶ。他方のアームＢが工具格納部１０６の保持ポット１７４から工具Ｂを取り外し、アームＡが工具Ａをその保持ポット１７４に装着する。アームＢが工具Ｂを刃物台１６４側へ運び、ステーションＡのホルダ１６８に装着する。この間に、必要な傾転及び旋回の動作が行われる。あるいは、工具格納部１０６側の工具Ｂを先に運び、その後で刃物台１６４の工具格納部１０６の工具Ａを運ぶようにしてもよい。
【0142】
第１工程から第４工程について上記アルゴリズムにて搬送スケジュールを生成したあと、スケジュール生成部１３２は更に搬送スケジュールを最適化可能か判断するための第５工程を実行する。最適化条件は任意に設定可能である。たとえば、直進動作（工具Ｔの運搬）に際しては、可能な限り工具Ｔを２本まとめて運搬する、刃物台１６４から不要な工具を取り出すことを優先する、などが考えられる。
【0143】
［総括］
以上、実施形態に基づいて、工作機械１００の工具交換について説明した。
搬送スケジュールの生成に際しては、スケジュール生成部１３２は第１工程および第２工程を実行し、第２工程の実行後に刃物台１６４に空ＳＴが残らないように工具搬送順をつくる。第３工程は内部交換なので、工具搬送部１１４を刃物台１６４側に位置させる必要がある。第２工程の終了時点において、工具搬送部１１４は刃物台１６４側にあるため、第３工程の開始時に工具搬送部１１４を刃物台１６４側に移動させる必要がない。一方、第４工程は外部交換なので、工具搬送部１１４を工具格納部１０６側に位置させる必要がある。以上の理由により、第１工程、第２工程の後は第４工程ではなく第３工程を実行することが望ましい。
以上、実施形態に基づいて、工作機械１００の工具交換について説明した。
搬送スケジュールの生成に際しては、スケジュール生成部１３２は第１工程および第２工程を実行し、第２工程の実行後に刃物台１６４に空ＳＴが残らないように工具搬送順をつくる。第３工程は内部交換なので、工具搬送部１１４を刃物台１６４側に位置させる必要がある。第２工程の終了時点において、工具搬送部１１４は刃物台１６４側にあるため、第３工程の開始時に工具搬送部１１４を刃物台１６４側に移動させる必要がない。一方、第４工程は外部交換なので、工具搬送部１１４を工具格納部１０６側に位置させる必要がある。以上の理由により、第１工程、第２工程の後は第４工程ではなく第３工程を実行することが望ましい。
【0144】
現在パターンにおいて刃物台１６４に空ＳＴが存在しない場合には、スケジュール生成部１３２は第１工程、第２工程をスキップして、第３工程以降のアルゴリズムに基づいて搬送スケジュールを生成すればよい。この場合には、スケジュール生成部１３２は第４工程を第３工程より先に実行してもよい。
【0145】
スケジュール生成部１３２は、現在パターンと目標パターンに基づいて、どの工具Ｔから移動させるか、どのステーション２２２から先に工具Ｔを移動させるか、といったさまざまな組み合わせについて総当りで工具搬送順を計算してもよい。たとえば、第１工程においても、現在パターンおよび目標パターンの組み合わせに基づいてさまざまな工具搬送順をつくることが可能である。スケジュール生成部１３２はこのようにして生成された多数の工具搬送順からもっとも作業効率のよい工具搬送順を採用すればよい。
【0146】
スケジュール生成部１３２は、特に、工具格納部１０６への仮退避、刃物台１６４への仮設置が生じないように搬送スケジュールを組むことで、工具交換に要する作業工数を減らすことができる。
【0147】
また、スケジュール生成部１３２は、複数の工具交換のステップ数が同一となるときは、運搬動作、傾転動作および旋回動作それぞれに要する時間を指標化した時間ポイントに基づいて、どの搬送順がもっとも作業効率がよいかを判定できる。
【0148】
なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
【0149】
これまでの説明の通り、本発明によれば、工具Ｔの段取り等を含めた加工に関連する総時間を短くできる。そのため、省エネ性を高めた工作機械等の提供が可能になる。
【0150】
［変形例］
ホルダ１６８は、タイプホルダＡ～Ｄの例に限られない。また、受け入れ口１６９の中心線方向は任意であり、互いに直交しない場合も考えられる。
ホルダ１６８は、タイプホルダＡ～Ｄの例に限られない。また、受け入れ口１６９の中心線方向は任意であり、互いに直交しない場合も考えられる。
【0151】
回転させない工具Ｔ（たとえば、バイト）と回転させる工具Ｔ（たとえば、ドリル）を例示したが、回転させないで使用でき、さらに回転させて使用できる工具Ｔもある。このような工具Ｔの場合には、ホルダ１６８Ａ～Ｇのすべてにおいて共用することも可能である。
【0152】
事前配置情報としての現在パターンおよび目標配置情報としての目標パターンによっては、すべてのステーション２２２が空ＳＴである状態から、工具Ｔを所定本数、たとえば、１本だけ取り付ける状況もあり得る。たとえば、工具格納部１０６から所定本数の工具Ｔを搬送し、１２箇所の空ＳＴの全部または一部に工具Ｔを取り付ける場合も考えられる。
【0153】
あるいは、すべてのステーション２２２に工具Ｔが取り付けられている状態から、所定本数、たとえば、１本の工具Ｔを取り外す場合もあり得る。たとえば、刃物台２３０から１２本未満の所定本数の工具Ｔを搬送し、工具格納部１０６にこれらの工具Ｔを格納する場合も考えられる。
【0154】
このように、ステーション２２２の一部または全部が空ＳＴとなっている状態から工具交換が開始されることも権利範囲として想定可能であることは当業者には理解されるところである。
【0155】
［不使用工具の内部交換］
工具Ｔには、使用回数などの制限がある。この制限を超えると、寿命が尽きたとしてその工具Ｔは使えなくなる。このように使えなくなった工具Ｔを「不使用工具」とよぶ。
工具Ｔには、使用回数などの制限がある。この制限を超えると、寿命が尽きたとしてその工具Ｔは使えなくなる。このように使えなくなった工具Ｔを「不使用工具」とよぶ。
【0156】
たとえば、Ａタイプホルダ「内径←」の１箇所、Ｂタイプホルダ「外径↓（左）」の２箇所、Ｃタイプホルダ「外径↓（右）」の１箇所、およびＤタイプホルダ「内径→」の２箇所に、同じ仕様の工具Ｔが７個保持されていたとする。Ａタイプホルダの工具Ｔが不使用工具になった場合には、その工具Ｔを用いた加工ができなくなる。そのため、Ａタイプホルダの不使用工具を、使用可能な工具Ｔ（同じ仕様に限る）と交換する必要がある。
【0157】
工具格納部１０６に同じ仕様の予備工具があれば、それと外部交換を行う。工具格納部１０６に予備工具が無い場合には、刃物台にある別の工具Ｔと内部交換することが考えられる。上述の例では、Ｂタイプホルダに保持されている２本の工具Ｔのうち１本は余剰なので、交換可能である。Ｄタイプホルダについても同様である。ただし、Ｃタイプホルダについては、１本しかないので交換できない。
【0158】
このように、不使用工具の内部交換において交換候補の工具Ｔが複数ある場合、どちらの工具Ｔと交換するかが問題となる。原則的には、寿命が長い方（使用可能な回数が多い方）を交換対象とする。もし寿命の条件が同じであれば、工具交換の動作時間が短い方を選ぶようにしてもよい。
【0159】
上述の例で、Ｄタイプホルダの工具Ｔと交換する場合、工具Ｔを取り外してからＡタイプホルダに向けるために１８０°の傾転が必要になる。一方、Ｂタイプホルダの工具Ｔと交換するとすれば、工具Ｔを取り外してからＡタイプホルダに向けるために９０°の傾転で足りる。したがって、Ｂタイプホルダの工具Ｔを交換した方が動作効率がよい。
【0160】
このように、工具取り外し後の傾転の角度を基準として、交換対象の工具Ｔを選定するようにしてもよい。Ａタイプホルダの不使用工具を内部交換する場合は、Ｂタイプホルダの工具Ｔ又はＣタイプホルダの工具Ｔを優先する。Ｄタイプホルダの不使用工具を内部交換する場合も、Ｂタイプホルダの工具Ｔ又はＣタイプホルダの工具Ｔを優先する。
【0161】
Ｂタイプホルダの不使用工具を内部交換する場合は、Ｃタイプホルダの工具Ｔを優先する。Ｃタイプホルダの不使用工具を内部交換する場合は、Ｂタイプホルダの工具Ｔを優先する。このようにすれば、工具取り外し後の傾転が必要ないので、動作時間が短くなる。
【符号の説明】
【0162】
１００ 工作機械、１０２ 刃物台ベース、１０６ 工具格納部、１１２ 加工装置、１１４ 工具搬送部、１１６ 加工制御部、１１８ 情報処理装置、１２０ ユーザインタフェース処理部、１２２ データ処理部、１２４ データ格納部、１２６ 入力部、１２８ 出力部、１３０ 工具管理部、１３２ スケジュール生成部、１３４ 工具搬送制御部、１６０ 制御装置、１６４ 刃物台、１６８ ホルダ、１６９ 受け入れ口、１７０ 保持板、１７１ 刃部、１７４ 保持ポット、１７５ 受け入れ口、１７６ 駆動モータ、１７８ 送り機構、１８０ 移動台、１８２ 第１アーム、１８４ レール保持台、１９０ ボールねじ、１９２ ボールナット、１９４ 第２アーム、１９６ サーボモータ、１９８ 保持部材、２０４ 回転軸、２０６ 駆動シリンダ、２０８ 把持爪、２１０ 把持爪、２２０ カートリッジ、２２２ ステーション、２３０ 刃物台
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-01
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具を取り付けた際の前記工具の向きを示す第１位相または第２位相で、前記工具を保持可能な刃物台と、
前記第１位相に工具を把持する第１位置と、前記第１位相とは異なる前記第２位相に工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１位相になる工具の工具交換を行う場合において、前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位置にあるときには前記アームの位置を前記第２位置から前記第１位置に変更した上で前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
前記第１位相に工具を把持する第１位置と、前記第１位相とは異なる前記第２位相に工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１位相になる工具の工具交換を行う場合において、前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位置にあるときには前記アームの位置を前記第２位置から前記第１位置に変更した上で前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
【請求項2】
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
複数の工具を格納する工具格納部を備え、
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項4】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項３に記載の工作機械。
【請求項5】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている工具を空のホルダに移動させる場合に、移動元ホルダの保持方向が前記工具搬送部の現在の向きに対応する工具を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項6】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている３本以上の工具をそれぞれ空のホルダに移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時移動する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項7】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項６に記載の工作機械。
【請求項8】
複数の工具を格納する工具格納部を備え、
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項9】
工具を取り付けた際の前記工具の向きを示す第１位相または第２位相で、前記工具を保持可能な刃物台と、
前記第１位相に工具を把持する第１位置と、前記第１位相とは異なる前記第２位相に工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御し、前記刃物台における前記工具の装着位置を変更する工具搬送制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記刃物台に前記第１位相になる装着工具を装着する場合において、前記第２位相に対応する前記第２位置にて前記装着工具を把持する前記アームを移動させることで、前記第２位相に対応する前記第２位置から前記第１位相に対応する前記第１位置に前記装着工具を位置変更した後に、前記装着工具を前記刃物台へ装着する処理を含む搬送スケジュールを生成する、工作機械。
前記第１位相に工具を把持する第１位置と、前記第１位相とは異なる前記第２位相に工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御し、前記刃物台における前記工具の装着位置を変更する工具搬送制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記刃物台に前記第１位相になる装着工具を装着する場合において、前記第２位相に対応する前記第２位置にて前記装着工具を把持する前記アームを移動させることで、前記第２位相に対応する前記第２位置から前記第１位相に対応する前記第１位置に前記装着工具を位置変更した後に、前記装着工具を前記刃物台へ装着する処理を含む搬送スケジュールを生成する、工作機械。
【手続補正書】
【提出日】2023-12-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具を取り付けた際に、一つのホルダの軸に交差する向きに突き出た前記工具の右に突き出した第１姿勢と、一つのホルダの軸に交差する向きに突き出た前記工具の左に突き出した姿勢である第２姿勢と、に前記工具が取付可能で、かつ、前記工具を取り付けるホルダを備える刃物台と、
前記第１姿勢にて工具を把持する第１位置と、前記第２姿勢にて工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１姿勢で前記刃物台に取り付けられている工具の工具交換を行う場合において、前記工具の前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位置にあるときに前記アームの位置を前記第２位置から前記第１位置に変更した上で前記工具の前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
前記第１姿勢にて工具を把持する第１位置と、前記第２姿勢にて工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１姿勢で前記刃物台に取り付けられている工具の工具交換を行う場合において、前記工具の前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位置にあるときに前記アームの位置を前記第２位置から前記第１位置に変更した上で前記工具の前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
【請求項2】
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
複数の工具を格納する工具格納部を備え、
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項4】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項３に記載の工作機械。
【請求項5】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている工具を空のホルダに移動させる場合に、移動元ホルダの保持方向が前記工具搬送部の現在の向きに対応する工具を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項6】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている３本以上の工具をそれぞれ空のホルダに移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時移動する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項7】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項６に記載の工作機械。
【請求項8】
複数の工具を格納する工具格納部を備え、
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
【手続補正書】
【提出日】2024-02-16
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具を取り付けた際に、前記工具の刃部が一つのホルダの軸に交差する右向きに突き出た第１姿勢と、前記工具の刃部が一つのホルダの軸に交差する左向きに突き出た第２姿勢と、に前記工具が取付可能で、かつ、前記工具を取り付けるホルダを備える刃物台と、
前記第１姿勢にて工具を把持する第１位置と、前記第２姿勢にて工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１姿勢で前記刃物台に取り付けられている工具の工具交換を行う場合において、前記工具の前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位置にあるときに前記アームの位置を前記第２位置から前記第１位置に変更した上で前記工具の前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
前記第１姿勢にて工具を把持する第１位置と、前記第２姿勢にて工具を把持する第２位置と、に移動可能なアームを複数有し、前記アームが工具を把持し工具を搬送する工具搬送部と、
工具搬送順を示す搬送スケジュールを生成するスケジュール生成部と、
前記搬送スケジュールにしたがって前記工具搬送部を制御することにより、前記刃物台における工具の保持位置を変更する工具搬送制御部と、
加工プログラムにしたがって、前記刃物台に保持される工具の動作を制御し、ワークを加工する加工制御部と、を備え、
前記スケジュール生成部は、前記第１姿勢で前記刃物台に取り付けられている工具の工具交換を行う場合において、前記工具の前記工具交換の実行対象となるアームが前記第２位置にあるときに前記アームの位置を前記第２位置から前記第１位置に変更した上で前記工具の前記工具交換を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、工作機械。
【請求項2】
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
前記複数のホルダの各々が前記工具を保持する方向は、３種類の所定方向のうちのいずれかであって、
前記工具搬送部は、前記３種類の所定方向のそれぞれに対応して向きを変更できる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
複数の工具を格納する工具格納部を備え、
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
前記スケジュール生成部は、前記工具格納部に格納されている３本以上の工具を前記刃物台に移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時搬送する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項4】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項３に記載の工作機械。
【請求項5】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている工具を空のホルダに移動させる場合に、移動元ホルダの保持方向が前記工具搬送部の現在の向きに対応する工具を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項6】
前記スケジュール生成部は、前記刃物台で保持されている３本以上の工具をそれぞれ空のホルダに移動させる状況で前記工具搬送部が２本の工具を同時移動する場合に、それぞれの移動先ホルダの保持方向が同じである工具の組を優先する、請求項２に記載の工作機械。
【請求項7】
前記スケジュール生成部は、前記工具の組が複数ある場合に、前記それぞれの移動先ホルダの保持位相が異なる工具の組を優先する、請求項６に記載の工作機械。
【請求項8】
複数の工具を格納する工具格納部を備え、
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。
前記刃物台は、複数のホルダを含み、
前記スケジュール生成部は、
前記刃物台に配置済みの工具を空きホルダに移動させる第１工程と、
前記工具格納部に格納される工具を前記刃物台の空きホルダに保持させる第２工程と、を実行させる処理を含む前記搬送スケジュールを生成する、請求項１に記載の工作機械。