JPH05177480A - 自動工具交換装置を備えたマシニングセンタの制御装 置 - Google Patents
自動工具交換装置を備えたマシニングセンタの制御装 置Info
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- JPH05177480A JPH05177480A JP3358096A JP35809691A JPH05177480A JP H05177480 A JPH05177480 A JP H05177480A JP 3358096 A JP3358096 A JP 3358096A JP 35809691 A JP35809691 A JP 35809691A JP H05177480 A JPH05177480 A JP H05177480A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動工具変換装置を備えたマシニングセンタ
において、工具交換時間の短縮を図る。 【構成】 マシニングセンタの自動工具交換（ＡＴＣ）
装置２０は、アーム２００を突出して主軸１０の工具１
１０をスピンドル１００から抜き出し、待機工具３１０
と交換する。アーム２００は、Ｒ0を中心として半径Ｒ
で旋回する。交換されるアームのうち、長さ寸法と径寸
法の大きな方の値によって円筒状の旋回軌跡が形成され
るが、この軌跡にクリアランスを加えたものが工具旋回
干渉領域ＴＢとして規定される。一方、ワーク６０は加
工により輪郭線６２が変化する。この輪郭線をリアルタ
イムで検知し、クリアランスを加えてワーク干渉領域Ｗ
Ｂを設定する。これらの領域を比較して干渉の有無を判
断し、干渉がなければテーブルの退避動作を省略してＡ
ＴＣを実行し、トータルな加工時間を短縮する。
において、工具交換時間の短縮を図る。 【構成】 マシニングセンタの自動工具交換（ＡＴＣ）
装置２０は、アーム２００を突出して主軸１０の工具１
１０をスピンドル１００から抜き出し、待機工具３１０
と交換する。アーム２００は、Ｒ0を中心として半径Ｒ
で旋回する。交換されるアームのうち、長さ寸法と径寸
法の大きな方の値によって円筒状の旋回軌跡が形成され
るが、この軌跡にクリアランスを加えたものが工具旋回
干渉領域ＴＢとして規定される。一方、ワーク６０は加
工により輪郭線６２が変化する。この輪郭線をリアルタ
イムで検知し、クリアランスを加えてワーク干渉領域Ｗ
Ｂを設定する。これらの領域を比較して干渉の有無を判
断し、干渉がなければテーブルの退避動作を省略してＡ
ＴＣを実行し、トータルな加工時間を短縮する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動工具交換装置を備
えたマシニングセンタの制御装置に関する。
えたマシニングセンタの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタは、ワークを載置する
テーブルと、工具をとりつける主軸を備え、ＮＣプログ
ラムを用いてワークに加工を施す。主軸の工具は自動工
具交換（ＡＴＣ）装置を利用してマガジンに予め準備さ
れた待機工具に交換され、多種類の加工に対応すること
ができる。工具交換を実行するＡＴＣ装置は主軸から工
具を抜き出すために、主軸の軸線方向にアームを突出す
る必要がある。このアームを突出した状態で主軸工具と
待機工具を把んだアームは１８０度旋回して工具を交換
する。この工具交換の際に、工具とテーブル上のワーク
が干渉して工具やワークを損傷するのを防止するため
に、ＡＴＣ時にはテーブルを退避位置まで退避させてＡ
ＴＣを実行していた。
テーブルと、工具をとりつける主軸を備え、ＮＣプログ
ラムを用いてワークに加工を施す。主軸の工具は自動工
具交換（ＡＴＣ）装置を利用してマガジンに予め準備さ
れた待機工具に交換され、多種類の加工に対応すること
ができる。工具交換を実行するＡＴＣ装置は主軸から工
具を抜き出すために、主軸の軸線方向にアームを突出す
る必要がある。このアームを突出した状態で主軸工具と
待機工具を把んだアームは１８０度旋回して工具を交換
する。この工具交換の際に、工具とテーブル上のワーク
が干渉して工具やワークを損傷するのを防止するため
に、ＡＴＣ時にはテーブルを退避位置まで退避させてＡ
ＴＣを実行していた。
【０００３】本出願人の出願に係る特公平３−６０６１
８号公報は、ワーク位置データと、交換する主軸工具と
待機工具の長さを検知し、工具交換アームが工具交換す
る際の工具突出量とワーク位置データとを比較して、ク
リアランスを考慮しても工具先端がワークに干渉しない
と判断されたときには、テーブルを退避位置まで退避さ
せるのを省略して工具交換を実行する制御方法を提案し
ている。この制御方法を採用することにより、工具交換
に要する時間を短縮し、全体の加工時間を短縮すること
ができる。
８号公報は、ワーク位置データと、交換する主軸工具と
待機工具の長さを検知し、工具交換アームが工具交換す
る際の工具突出量とワーク位置データとを比較して、ク
リアランスを考慮しても工具先端がワークに干渉しない
と判断されたときには、テーブルを退避位置まで退避さ
せるのを省略して工具交換を実行する制御方法を提案し
ている。この制御方法を採用することにより、工具交換
に要する時間を短縮し、全体の加工時間を短縮すること
ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報に記載されたものは、工具の長さ方向の干渉のみ
を検知するものである。マシニングセンタにあっては、
径寸法の大きなフライス工具等も使用されるが、工具の
径方向の干渉の有無は制御の対象とはされていなかっ
た。そこで本発明は工具の径寸法も制御対象とする制御
装置を提供するものである。
た公報に記載されたものは、工具の長さ方向の干渉のみ
を検知するものである。マシニングセンタにあっては、
径寸法の大きなフライス工具等も使用されるが、工具の
径方向の干渉の有無は制御の対象とはされていなかっ
た。そこで本発明は工具の径寸法も制御対象とする制御
装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、主
制御部と、加工プログラムを記憶する加工プログラムメ
モリと、ワーク加工部の座標値を記憶するワーク座標メ
モリと、パラメータである自動工具交換位置座標、及び
自動工具交換装置のアームの突出量を記憶するメモリ
と、ツールデータを記憶するツールファイルと、干渉判
定判断部と、送り軸制御部とを備え、ワーク座標メモリ
は加工するワークの現在のワーク座標を記憶するととも
に、干渉判定判断部は、交換装置のアームを旋回すると
きの工具旋回干渉領域とワーク座標を比較して干渉の有
無を判断し、干渉する場合にはテーブルを退避位置まで
退避させた後に、干渉しない場合にはテーブルを現在位
置のままで自動工具交換を実行する手段を備えている。
制御部と、加工プログラムを記憶する加工プログラムメ
モリと、ワーク加工部の座標値を記憶するワーク座標メ
モリと、パラメータである自動工具交換位置座標、及び
自動工具交換装置のアームの突出量を記憶するメモリ
と、ツールデータを記憶するツールファイルと、干渉判
定判断部と、送り軸制御部とを備え、ワーク座標メモリ
は加工するワークの現在のワーク座標を記憶するととも
に、干渉判定判断部は、交換装置のアームを旋回すると
きの工具旋回干渉領域とワーク座標を比較して干渉の有
無を判断し、干渉する場合にはテーブルを退避位置まで
退避させた後に、干渉しない場合にはテーブルを現在位
置のままで自動工具交換を実行する手段を備えている。
【０００６】
【作用】加工プログラム中でＡＴＣが指令されると、制
御装置はワークと工具の干渉の有無を自動的に判定し、
干渉が生じない場合には、テーブルをＡＴＣ位置まで退
避させることなくＡＴＣを実行し、トータルな加工時間
を短縮する。
御装置はワークと工具の干渉の有無を自動的に判定し、
干渉が生じない場合には、テーブルをＡＴＣ位置まで退
避させることなくＡＴＣを実行し、トータルな加工時間
を短縮する。
【０００７】
【実施例】図１は本発明を実施するマシニングセンタの
正面図、図２は工具交換時のワークと工具の関係を示す
説明図である。全体を符号１で示すマシニングセンタ
は、機体５を有し、機体５は矢印Ｘで示す軸方向とＸ方
向に直交する水平面内で移動制御されるテーブル５０を
備える。テーブル５０の上部には、テーブル５０の移動
平面に垂直な軸Ｚ方向に移動制御される主軸ヘッド１０
を備える。
正面図、図２は工具交換時のワークと工具の関係を示す
説明図である。全体を符号１で示すマシニングセンタ
は、機体５を有し、機体５は矢印Ｘで示す軸方向とＸ方
向に直交する水平面内で移動制御されるテーブル５０を
備える。テーブル５０の上部には、テーブル５０の移動
平面に垂直な軸Ｚ方向に移動制御される主軸ヘッド１０
を備える。
【０００８】テーブル５０を水平面内で移動制御するこ
とにかえて、テーブルを軸Ｘ方向にのみ移動制御し、直
交する軸（Ｙ）方向の移動制御は主軸ヘッド１０側で実
行するレイアウトも採用できる。主軸ヘッド１０のスピ
ンドル１００には第１の工具１１０が装着されており、
ツールマガジン３０には次に主軸に装着される第２の工
具３１０が待機している。ＡＴＣ装置２０は本体から突
出するとともに回転するアーム２００を有し、アーム２
００の下端にとりつけた工具把持装置２１０により主軸
工具１１０と待機工具３１０とを交換する。主軸工具１
１０は長さ寸法Ｌ1，径寸法Ｄ1を有し、待機工具３１０
は長さ寸法Ｌ2，径寸法Ｄ2を有する。マシニングセンタ
はテーブル５０を備え、テーブル５０上にとりつけたワ
ーク６０に対して主軸１０の工具１１０により必要な加
工を施す。テーブル５０と主軸１０は、３方向の軸
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に沿って相対的に移動可能であり、移動
量等はＮＣ装置８０により制御される。
とにかえて、テーブルを軸Ｘ方向にのみ移動制御し、直
交する軸（Ｙ）方向の移動制御は主軸ヘッド１０側で実
行するレイアウトも採用できる。主軸ヘッド１０のスピ
ンドル１００には第１の工具１１０が装着されており、
ツールマガジン３０には次に主軸に装着される第２の工
具３１０が待機している。ＡＴＣ装置２０は本体から突
出するとともに回転するアーム２００を有し、アーム２
００の下端にとりつけた工具把持装置２１０により主軸
工具１１０と待機工具３１０とを交換する。主軸工具１
１０は長さ寸法Ｌ1，径寸法Ｄ1を有し、待機工具３１０
は長さ寸法Ｌ2，径寸法Ｄ2を有する。マシニングセンタ
はテーブル５０を備え、テーブル５０上にとりつけたワ
ーク６０に対して主軸１０の工具１１０により必要な加
工を施す。テーブル５０と主軸１０は、３方向の軸
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に沿って相対的に移動可能であり、移動
量等はＮＣ装置８０により制御される。
【０００９】ＮＣプログラム上で、軸Ｚ方向の第１原点
Ｐ1は、機械原点であって、この第１原点Ｐ1からワーク
の加工面までの距離Ａが規定される。機械原点である第
１原点から距離Ｂだけ主軸の突出方向へ離れた位置に自
動工具交換を実行する第２原点Ｐ2が設定される。ＡＴ
Ｃ（自動工具交換）装置２０は、この第２原点Ｐ2から
アーム２００を距離Ｃだけ突出して主軸工具１１０をス
ピンドル１００から抜き出し、待機工具３１０と交換す
る。
Ｐ1は、機械原点であって、この第１原点Ｐ1からワーク
の加工面までの距離Ａが規定される。機械原点である第
１原点から距離Ｂだけ主軸の突出方向へ離れた位置に自
動工具交換を実行する第２原点Ｐ2が設定される。ＡＴ
Ｃ（自動工具交換）装置２０は、この第２原点Ｐ2から
アーム２００を距離Ｃだけ突出して主軸工具１１０をス
ピンドル１００から抜き出し、待機工具３１０と交換す
る。
【００１０】この自動工具交換を実行する際に、ワーク
６０を載置したテーブル５０を、軸Ｘと軸Ｘに直交する
軸Ｙに沿って移動させ、ワーク６０をＡＴＣの際の工具
の移動経路外まで退避させることにより、ワーク６０と
工具１１０との干渉を防止し、切刃１１２の損傷を回避
することができる。ＡＴＣ装置２０のアーム２００は、
突出位置において１８０度旋回して主軸工具１１０と待
機工具３１０を交換する。いま、アーム２００の旋回中
心をＲ0，旋回軸と工具１１０、３１０との間の旋回半
径をＲとすると、この旋回半径Ｒに交換工具１１０、３
１０のうちの径寸法の大きな方の工具の半径を加えたも
のが、旋回時に工具の外側が描く軌跡となる。
６０を載置したテーブル５０を、軸Ｘと軸Ｘに直交する
軸Ｙに沿って移動させ、ワーク６０をＡＴＣの際の工具
の移動経路外まで退避させることにより、ワーク６０と
工具１１０との干渉を防止し、切刃１１２の損傷を回避
することができる。ＡＴＣ装置２０のアーム２００は、
突出位置において１８０度旋回して主軸工具１１０と待
機工具３１０を交換する。いま、アーム２００の旋回中
心をＲ0，旋回軸と工具１１０、３１０との間の旋回半
径をＲとすると、この旋回半径Ｒに交換工具１１０、３
１０のうちの径寸法の大きな方の工具の半径を加えたも
のが、旋回時に工具の外側が描く軌跡となる。
【００１１】本実施例にあって、待機工具３１０の長さ
寸法Ｌ2と径寸法Ｄ2の方がいずれも主軸工具１１０の寸
法より大きければ、アーム２００の旋回時に、待機工具
３１０は高さＬ2、半径Ｒ＋Ｄ2／２の円筒状の軌跡を描
く。この軌跡に安全を確保するための半径方向のクリア
ランスＧ1、軸方向のクリアランスＧ2を加えた円筒状の
軌跡内を工具旋回干渉領域ＴＢとして設定する。一方、
テーブル５０上のワーク６０に対して、ワークの位置Ｐ
3で示す加工原点が設定される。ワーク６０の加工形状
は、この加工原点からの寸法で規定される。ワークの輪
郭線６２の外側に、所定のクリアランスＧ3、Ｇ4を加え
た輪郭線で区画される領域をワーク干渉領域ＷＢとして
規定することができる。
寸法Ｌ2と径寸法Ｄ2の方がいずれも主軸工具１１０の寸
法より大きければ、アーム２００の旋回時に、待機工具
３１０は高さＬ2、半径Ｒ＋Ｄ2／２の円筒状の軌跡を描
く。この軌跡に安全を確保するための半径方向のクリア
ランスＧ1、軸方向のクリアランスＧ2を加えた円筒状の
軌跡内を工具旋回干渉領域ＴＢとして設定する。一方、
テーブル５０上のワーク６０に対して、ワークの位置Ｐ
3で示す加工原点が設定される。ワーク６０の加工形状
は、この加工原点からの寸法で規定される。ワークの輪
郭線６２の外側に、所定のクリアランスＧ3、Ｇ4を加え
た輪郭線で区画される領域をワーク干渉領域ＷＢとして
規定することができる。
【００１２】本発明はこの工具旋回干渉領域ＴＢとワー
ク干渉領域ＷＢの関係を検知し、工具交換が指令される
毎に、干渉の有無をチェックする。干渉がなければ、テ
ーブル５０を退避位置まで退避させることなく、ＡＴＣ
を実行し、工具交換時間を短縮する。干渉が生ずると判
断されると、テーブル等を退避位置まで退避させ、その
後にＡＴＣを実行する。
ク干渉領域ＷＢの関係を検知し、工具交換が指令される
毎に、干渉の有無をチェックする。干渉がなければ、テ
ーブル５０を退避位置まで退避させることなく、ＡＴＣ
を実行し、工具交換時間を短縮する。干渉が生ずると判
断されると、テーブル等を退避位置まで退避させ、その
後にＡＴＣを実行する。
【００１３】一般に、ワーク６０の輪郭線６２を切削す
る場合に、プログラム中においては、工具は加工の始点
と終点の座標と加工する直線、曲線等の指令が与えられ
る。ＡＴＣ時の干渉の有無を判断する場合には、まず、
加工前のワークの輪郭を検知する必要がある。図３は、
交換工具の一種としてタッチセンサー工具４００を用意
し、このタッチセンサー工具をスピンドル１００に装着
してワーク６０の未加工状態の輪郭を測定する動作を示
す。タッチセンサー工具４００は、スピンドル１００に
挿入されるシャンク４１０と、シャンク４１０の先端に
設けられるプローブ４２０を有する。加工に先立って、
スピンドル１００にタッチセンサー工具４００をとりつ
け、未加工ワーク６５の各面Ｔ1〜Ｔ7に接触することに
より、制御装置は未加工ワークの形状、輪郭を認識する
ことができる。加工開始後は、加工によりワークの輪郭
は変化するが、加工プログラムのデータに更新される。
なお、タッチセンサー工具４００を使用することにかえ
て、例えばＣＣＤカメラでワーク６０の輪郭を認識する
こともできる。
る場合に、プログラム中においては、工具は加工の始点
と終点の座標と加工する直線、曲線等の指令が与えられ
る。ＡＴＣ時の干渉の有無を判断する場合には、まず、
加工前のワークの輪郭を検知する必要がある。図３は、
交換工具の一種としてタッチセンサー工具４００を用意
し、このタッチセンサー工具をスピンドル１００に装着
してワーク６０の未加工状態の輪郭を測定する動作を示
す。タッチセンサー工具４００は、スピンドル１００に
挿入されるシャンク４１０と、シャンク４１０の先端に
設けられるプローブ４２０を有する。加工に先立って、
スピンドル１００にタッチセンサー工具４００をとりつ
け、未加工ワーク６５の各面Ｔ1〜Ｔ7に接触することに
より、制御装置は未加工ワークの形状、輪郭を認識する
ことができる。加工開始後は、加工によりワークの輪郭
は変化するが、加工プログラムのデータに更新される。
なお、タッチセンサー工具４００を使用することにかえ
て、例えばＣＣＤカメラでワーク６０の輪郭を認識する
こともできる。
【００１４】図４は本発明の制御装置のブロック図であ
る。主制御部８００は、バスライン８１０を介してＣＲ
Ｔ表示部８２０、キーボード入力部８３０、加工プログ
ラムメモリ８４０、ワーク座標メモリ８５０、ワーク形
状メモリ８５５、自動工具交換位置座標及びアーム突出
量メモリ８６０、ツールデータメモリ８７０、干渉判断
部８８０等が連結される。ワーク座標メモリ８５０は、
ワークの加工部が変わる毎に変更するか否かが判断さ
れ、ワーク形状メモリ８５５はタッチセンサーの信号に
基きワーク形状を記憶する。自動工具交換位置座標及び
アーム突出量メモリ８６０のデータは機械固有のパラメ
ータである。工具長、工具径を含むツールデータ８７０
も各ツールに対応したパラメータである。干渉判定判断
部８８０は与えられたデータに基いてＡＴＣ時の干渉の
有無を判断する。主制御部８００は、これらのデータに
基いて送り軸制御部（Ｘ軸）８９０、送り軸制御部（Ｚ
軸）９００に指令を送り、アンプを介してサーボモータ
を制御する。Ｙ軸の制御も同様である。
る。主制御部８００は、バスライン８１０を介してＣＲ
Ｔ表示部８２０、キーボード入力部８３０、加工プログ
ラムメモリ８４０、ワーク座標メモリ８５０、ワーク形
状メモリ８５５、自動工具交換位置座標及びアーム突出
量メモリ８６０、ツールデータメモリ８７０、干渉判断
部８８０等が連結される。ワーク座標メモリ８５０は、
ワークの加工部が変わる毎に変更するか否かが判断さ
れ、ワーク形状メモリ８５５はタッチセンサーの信号に
基きワーク形状を記憶する。自動工具交換位置座標及び
アーム突出量メモリ８６０のデータは機械固有のパラメ
ータである。工具長、工具径を含むツールデータ８７０
も各ツールに対応したパラメータである。干渉判定判断
部８８０は与えられたデータに基いてＡＴＣ時の干渉の
有無を判断する。主制御部８００は、これらのデータに
基いて送り軸制御部（Ｘ軸）８９０、送り軸制御部（Ｚ
軸）９００に指令を送り、アンプを介してサーボモータ
を制御する。Ｙ軸の制御も同様である。
【００１５】図５及び図６は制御処理のフロー図であ
る。ステップ１０００でスタートした処理は、ステップ
１００２でＸ、Ｙ、Ｚ軸をＡＴＣ原点Ｐ2に復帰させ
る。ステップ１００４でスピンドルへタッチセンサー工
具をとりつけ、ステップ１００６で未加工ワークの形
状、輪郭の計測を実行する。ステップ１００８で加工用
ツールへ交換し、加工プログラムを始動する。ステップ
１０１０で加工中か否かを判断する。加工中でなければ
ステップ１０２０へ進み、ワーク座標メモリをゼロと
し、からステップ１１５０へ進み、処理を終了する。
加工中であれば、ステップ１０３０へ進み、ＡＴＣが指
令されたか否かを判断する。ＡＴＣが指令されていなけ
れば、からステップ１１５０へ進み、処理を終了す
る。ＡＴＣが指令されていると、ステップ１０４０へ進
み、各種のデータを入力する。
る。ステップ１０００でスタートした処理は、ステップ
１００２でＸ、Ｙ、Ｚ軸をＡＴＣ原点Ｐ2に復帰させ
る。ステップ１００４でスピンドルへタッチセンサー工
具をとりつけ、ステップ１００６で未加工ワークの形
状、輪郭の計測を実行する。ステップ１００８で加工用
ツールへ交換し、加工プログラムを始動する。ステップ
１０１０で加工中か否かを判断する。加工中でなければ
ステップ１０２０へ進み、ワーク座標メモリをゼロと
し、からステップ１１５０へ進み、処理を終了する。
加工中であれば、ステップ１０３０へ進み、ＡＴＣが指
令されたか否かを判断する。ＡＴＣが指令されていなけ
れば、からステップ１１５０へ進み、処理を終了す
る。ＡＴＣが指令されていると、ステップ１０４０へ進
み、各種のデータを入力する。
【００１６】データとしては、 Ａ：現在のワーク座標を加工プログラムから読取る。 Ｂ：ＡＴＣ位置（Ｐ2）のＺ軸上の座標（パラメータ）
をメモリから読取る。 Ｃ：ＡＴＣアームの突出量（パラメータ）をメモリから
読取る。 Ｌ1，Ｄ1：主軸工具の工具長及び工具径をツールデータ
メモリから読取る。 Ｌ2，Ｄ2：待機工具の工具長及び工具径をツールデータ
メモりから読取る。 ステップ１０５０ではワーク座標メモリがゼロか否かを
判断する。ワーク座標メモリがゼロであれば、現在のワ
ーク座標Ａをワーク座標メモリに記憶する。このワーク
座標ＡのＺ軸の値はマイナスの値として与えられる。
をメモリから読取る。 Ｃ：ＡＴＣアームの突出量（パラメータ）をメモリから
読取る。 Ｌ1，Ｄ1：主軸工具の工具長及び工具径をツールデータ
メモリから読取る。 Ｌ2，Ｄ2：待機工具の工具長及び工具径をツールデータ
メモりから読取る。 ステップ１０５０ではワーク座標メモリがゼロか否かを
判断する。ワーク座標メモリがゼロであれば、現在のワ
ーク座標Ａをワーク座標メモリに記憶する。このワーク
座標ＡのＺ軸の値はマイナスの値として与えられる。
【００１７】次に、ステップ１０７０でワーク座標メモ
リのＺ軸の座標値と現在のＺ軸のワーク座標値とを比較
する。すなわち、図２において、第１の加工面Ｔ4のＺ
軸の座標値はＡ1としてワーク座標メモリに記憶されて
おり、次に第２の加工面Ｔ6を加工する際にはワーク座
標はＡとなる。Ｚ軸上のワーク座標値は原点Ｐ1から見
てマイナスの値として与えられるので、座標値Ａ1とＡ
とを比較するとＡ1の方が大きくなり、ステップ１０７
０の条件は成立せず、ワーク座標メモリはＡ1の座標値
のままとなる。この処理によりワーク座標メモリの値は
常に原点Ｐ1からの最小値（ワークの高さの最高値）に
更新される。ステップ１０９０では、主軸工具長Ｌ1と
待機工具長Ｌ2の長さを比較する。主軸工具長Ｌ1の方が
長いときには、ステップ１１００へ進む。ステップ１１
００では、ＡＴＣ位置（Ｐ2）の座標Ｂの絶対値とＡＴ
Ｃアームの突出量Ｃと主軸工具長Ｄ1を加えた値からワ
ーク座標メモリの値（マイナス）を加えた値で演算し、
結果がゼロより大きいか否かを比較する。
リのＺ軸の座標値と現在のＺ軸のワーク座標値とを比較
する。すなわち、図２において、第１の加工面Ｔ4のＺ
軸の座標値はＡ1としてワーク座標メモリに記憶されて
おり、次に第２の加工面Ｔ6を加工する際にはワーク座
標はＡとなる。Ｚ軸上のワーク座標値は原点Ｐ1から見
てマイナスの値として与えられるので、座標値Ａ1とＡ
とを比較するとＡ1の方が大きくなり、ステップ１０７
０の条件は成立せず、ワーク座標メモリはＡ1の座標値
のままとなる。この処理によりワーク座標メモリの値は
常に原点Ｐ1からの最小値（ワークの高さの最高値）に
更新される。ステップ１０９０では、主軸工具長Ｌ1と
待機工具長Ｌ2の長さを比較する。主軸工具長Ｌ1の方が
長いときには、ステップ１１００へ進む。ステップ１１
００では、ＡＴＣ位置（Ｐ2）の座標Ｂの絶対値とＡＴ
Ｃアームの突出量Ｃと主軸工具長Ｄ1を加えた値からワ
ーク座標メモリの値（マイナス）を加えた値で演算し、
結果がゼロより大きいか否かを比較する。
【００１８】条件が成立するときは、ワークの最高位置
に工具先端が干渉するおそれがある場合であるので、こ
の場合には、ステップ１１１０へ進み、テーブルをＸ軸
方向へＡＴＣ退避位置まで移動する。その後、ステップ
１１４０でＡＴＣを実行し、ステップ１１５０でワーク
形状のデータを更新して処理を終了する。ステップ１１
００の条件が成立しなければ、工具先端はワークの最高
位置より上方に位置することになるので、テーブル（ワ
ーク）を退避することなく、その場所でＡＴＣを実行す
る。この処理により加工時間を短縮することができる。
待機工具長Ｌ2の方が長い場合には、ステップ１１２０
へ進み、同様の演算を行ない、その結果により、干渉が
生ずる場合にのみステップ１１３０でテーブルを退避さ
せてからＡＴＣを実行する。干渉が生じない場合には、
テーブルを移動させずにＡＴＣを実行して加工時間を短
縮する。ワークのＸ軸、Ｙ軸上の位置に対する干渉の有
無の判断も上述したＺ軸上の干渉の有無の処理と同様で
ある。この場合には、ワーク座標メモリの値は、Ｘ、Ｙ
軸の原点Ｐ3からの最大値（工具交換アーム２００の旋
回中心Ｒ0に最も近づく座標値）に更新される。
に工具先端が干渉するおそれがある場合であるので、こ
の場合には、ステップ１１１０へ進み、テーブルをＸ軸
方向へＡＴＣ退避位置まで移動する。その後、ステップ
１１４０でＡＴＣを実行し、ステップ１１５０でワーク
形状のデータを更新して処理を終了する。ステップ１１
００の条件が成立しなければ、工具先端はワークの最高
位置より上方に位置することになるので、テーブル（ワ
ーク）を退避することなく、その場所でＡＴＣを実行す
る。この処理により加工時間を短縮することができる。
待機工具長Ｌ2の方が長い場合には、ステップ１１２０
へ進み、同様の演算を行ない、その結果により、干渉が
生ずる場合にのみステップ１１３０でテーブルを退避さ
せてからＡＴＣを実行する。干渉が生じない場合には、
テーブルを移動させずにＡＴＣを実行して加工時間を短
縮する。ワークのＸ軸、Ｙ軸上の位置に対する干渉の有
無の判断も上述したＺ軸上の干渉の有無の処理と同様で
ある。この場合には、ワーク座標メモリの値は、Ｘ、Ｙ
軸の原点Ｐ3からの最大値（工具交換アーム２００の旋
回中心Ｒ0に最も近づく座標値）に更新される。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上のように、工具交換時に交
換アームが旋回する際に工具外側が描く軌跡を工具旋回
干渉領域として規定し、加工中のワークの外周部の現在
値に基づいて規定されるワーク干渉領域とを比較して干
渉の有無を判断する。そして干渉がなければ、テーブル
を退避させることなくＡＴＣを実行して、加工時間を短
縮する。干渉が生ずる場合には、通常の操作によりテー
ブルを安全な位置まで退避させた後にＡＴＣを実行す
る。この制御処理により生産効率を向上することができ
る。
換アームが旋回する際に工具外側が描く軌跡を工具旋回
干渉領域として規定し、加工中のワークの外周部の現在
値に基づいて規定されるワーク干渉領域とを比較して干
渉の有無を判断する。そして干渉がなければ、テーブル
を退避させることなくＡＴＣを実行して、加工時間を短
縮する。干渉が生ずる場合には、通常の操作によりテー
ブルを安全な位置まで退避させた後にＡＴＣを実行す
る。この制御処理により生産効率を向上することができ
る。
【図１】本発明を実施するマシニングセンタのＡＴＣ装
置の概要を示す説明図。
置の概要を示す説明図。
【図２】ＡＴＣ時のワークとの干渉を示す説明図。
【図３】タッチセンサー工具による未加工ワークの計測
の説明図。
の説明図。
【図４】制御装置のブロック図。
【図５】制御処理のフロー図。
【図６】制御処理のフロー図。
１０ 主軸 ２０ 自動工具交換装置 ３０ 工具マガジン ５０ テーブル ６０ ワーク １１０ 主軸工具 ２００ アーム ３１０ 待機工具
Claims (1)
- 【請求項１】 ワークを載置するテーブルと、工具を装
着する主軸と、主軸に隣接して配設する交換工具のマガ
ジンと、主軸工具とマガジンの待機工具を把持して交換
する自動工具交換装置を備えたマシニングセンタの制御
装置において、主制御部と、加工プログラムを記憶する
加工プログラムメモリと、ワーク加工部の座標値を記憶
するワーク座標メモリと、パラメータである自動工具交
換位置座標及び自動工具交換装置のアームの突出量を記
憶するメモリと、ツールデータを記憶するツールファイ
ルと、干渉判定判断部と、送り軸制御部とを備え、ワー
ク座標メモリは加工するワークの現在のワーク座標を記
憶するとともに、干渉判定判断部は、交換する工具が旋
回する際の工具旋回干渉領域とワーク座標を比較して干
渉の有無を判断し、干渉する場合にはテーブルを退避位
置まで退避させた後に、干渉しない場合にはテーブルを
現在位置のままで自動工具交換を実行する手段を備えて
なるマシニングセンタの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3358096A JPH05177480A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 自動工具交換装置を備えたマシニングセンタの制御装 置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3358096A JPH05177480A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 自動工具交換装置を備えたマシニングセンタの制御装 置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177480A true JPH05177480A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18457526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3358096A Pending JPH05177480A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 自動工具交換装置を備えたマシニングセンタの制御装 置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05177480A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004314236A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Brother Ind Ltd | 工作機械及び工作機械の工具交換方法 |
| JP2005288579A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の工具交換方法および装置 |
| JP2005288612A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Makino Milling Mach Co Ltd | 割出しテーブルを有するｎｃ工作機械の制御方法及びｎｃ工作機械 |
| CN103612160A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-05 | 大连三垒机器股份有限公司 | 加工中心刀库门结构 |
| CN108818093A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-16 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于决策树算法的加工过程中智能换刀*** |
| CN112658765A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 发那科株式会社 | 机床 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0392235A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Brother Ind Ltd | 工作機械 |
| JPH0360618B2 (ja) * | 1984-03-26 | 1991-09-17 | Yamazaki Mazak Corp |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3358096A patent/JPH05177480A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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