JPH11851A - 工具切損検知装置 - Google Patents
工具切損検知装置Info
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- JPH11851A JPH11851A JP17302497A JP17302497A JPH11851A JP H11851 A JPH11851 A JP H11851A JP 17302497 A JP17302497 A JP 17302497A JP 17302497 A JP17302497 A JP 17302497A JP H11851 A JPH11851 A JP H11851A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】数値制御装置への工具長の転送をなくして短時
間で工具の切損を検知する。 【解決手段】数値制御装置6により制御されるマシニン
グセンタ1に装着されて使用される工具切損検知装置1
2において、工具切損検知装置は当該工作機械の数値制
御装置6に接続される通信回線26を有しており、工作
機械の主軸4に装着されて加工に使用される前後の工具
の工具長TLをそれぞれ測定する工具長測定手段を設
け、該工具長測定手段で測定された加工に使用される前
後の工具長から、加工の前後における工具長の差を演算
し、当該工具長の差が所定値以上の場合に切損信号S4
などを出力する切損判定部20を設け、該切損判部から
出力される切損信号を前記通信回線に出力する通信制御
部21を設けて構成した。
間で工具の切損を検知する。 【解決手段】数値制御装置6により制御されるマシニン
グセンタ1に装着されて使用される工具切損検知装置1
2において、工具切損検知装置は当該工作機械の数値制
御装置6に接続される通信回線26を有しており、工作
機械の主軸4に装着されて加工に使用される前後の工具
の工具長TLをそれぞれ測定する工具長測定手段を設
け、該工具長測定手段で測定された加工に使用される前
後の工具長から、加工の前後における工具長の差を演算
し、当該工具長の差が所定値以上の場合に切損信号S4
などを出力する切損判定部20を設け、該切損判部から
出力される切損信号を前記通信回線に出力する通信制御
部21を設けて構成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタなど
の工作機械の数値制御装置を介することなく、工具切損
を迅速に検知することの出来る工具切損検知装置に関す
る。
の工作機械の数値制御装置を介することなく、工具切損
を迅速に検知することの出来る工具切損検知装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の検知装置としては、加工
エリア外の自動工具交換装置部分に、工具長を測定する
測長器を設けておき、工具交換の時間を利用して、自動
工具交換装置に工具を装着した状態で次の加工に使用す
べき(または、使用の終了した工具でも同様。以下、次
の加工に使用する工具の切損を判定する場合についての
み述べる。)工具の工具長を測定し、当該測定した測定
値を工作機械の数値制御装置に転送して、数値制御装置
内の工具データメモリに格納された工具データと比較
し、測定値が数値制御装置内の工具データメモリに格納
された当該工具の工具長と一致しない場合には、切損し
たものと判定していた。
エリア外の自動工具交換装置部分に、工具長を測定する
測長器を設けておき、工具交換の時間を利用して、自動
工具交換装置に工具を装着した状態で次の加工に使用す
べき(または、使用の終了した工具でも同様。以下、次
の加工に使用する工具の切損を判定する場合についての
み述べる。)工具の工具長を測定し、当該測定した測定
値を工作機械の数値制御装置に転送して、数値制御装置
内の工具データメモリに格納された工具データと比較
し、測定値が数値制御装置内の工具データメモリに格納
された当該工具の工具長と一致しない場合には、切損し
たものと判定していた。
【0003】通常、測長器による測定自体はそれほどの
時間を要さないが、当該測長器によって測定された測定
値を数値制御装置に転送して、更に工具データ内の対応
する工具の工具長と比較判定するプロセスに、通常10
秒以上の時間を必要としている。
時間を要さないが、当該測長器によって測定された測定
値を数値制御装置に転送して、更に工具データ内の対応
する工具の工具長と比較判定するプロセスに、通常10
秒以上の時間を必要としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この場合、工作機械側
の加工エリアで行なっている他の工具による加工が、1
0秒以上かかる加工の場合はなんら問題はないが、10
秒以内で終わる短い加工の場合、工作機械側では加工の
終了した工具を次に使用する、現在工具長の計測中の工
具と交換する必要があることから、数値制御装置による
工具切損判定の結果が出るまで待機状態となり、無駄な
非切削時間が発生していた。
の加工エリアで行なっている他の工具による加工が、1
0秒以上かかる加工の場合はなんら問題はないが、10
秒以内で終わる短い加工の場合、工作機械側では加工の
終了した工具を次に使用する、現在工具長の計測中の工
具と交換する必要があることから、数値制御装置による
工具切損判定の結果が出るまで待機状態となり、無駄な
非切削時間が発生していた。
【0005】本発明は、上記事情に鑑み、工具切損を迅
速に検知することが出来、無駄な非切削時間の発生を極
力防止することの可能な工具切損検知装置を提供するこ
とを目的とするものである。
速に検知することが出来、無駄な非切削時間の発生を極
力防止することの可能な工具切損検知装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の内、請求
項1の発明は、数値制御装置(6)により制御される工
作機械(1)に装着されて使用される工具切損検知装置
(12)において、前記工具切損検知装置は当該工作機
械の数値制御装置(6)に接続される通信回線(26)
を有しており、前記工作機械の主軸(4)に装着されて
加工に使用される前後の工具の工具長対応寸法(TL、
TLM、TLMA)をそれぞれ測定する工具長測定手段
(13、15、22、25)を設け、該工具長測定手段
で測定された加工に使用される前後の工具長対応寸法か
ら、加工の前後における工具長の差を演算し、当該工具
長の差が所定値以上の場合に切損信号(S4)を出力す
る切損判定手段(20)を設け、該切損判定手段から出
力される切損信号を前記通信回線に出力する外部通信手
段(21)を設けて構成される。
項1の発明は、数値制御装置(6)により制御される工
作機械(1)に装着されて使用される工具切損検知装置
(12)において、前記工具切損検知装置は当該工作機
械の数値制御装置(6)に接続される通信回線(26)
を有しており、前記工作機械の主軸(4)に装着されて
加工に使用される前後の工具の工具長対応寸法(TL、
TLM、TLMA)をそれぞれ測定する工具長測定手段
(13、15、22、25)を設け、該工具長測定手段
で測定された加工に使用される前後の工具長対応寸法か
ら、加工の前後における工具長の差を演算し、当該工具
長の差が所定値以上の場合に切損信号(S4)を出力す
る切損判定手段(20)を設け、該切損判定手段から出
力される切損信号を前記通信回線に出力する外部通信手
段(21)を設けて構成される。
【0007】また、本発明の内、請求項2の発明は、工
具長測定手段は、検出光射出装置(15a、15b)が
設けられたセンサヘッド(15)を有し、該センサヘッ
ド(15)を往復駆動装置(13)によって往復駆動自
在に設け、前記検出光射出装置から射出される検出光
(15c)が遮断された際の前記射出光の基準位置から
の位置を検出する射出光位置検出手段(16)を設け、
該射出光位置検出手段により検出された前記検出光(1
5c)が遮断された際の前記射出光の基準位置からの位
置に基づいて前記工具長対応寸法を演算する工具長計測
制御部(25)から構成される。なお、括弧内の番号等
は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであ
り、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるも
のではない。以下の「作用」の欄についても同様であ
る。
具長測定手段は、検出光射出装置(15a、15b)が
設けられたセンサヘッド(15)を有し、該センサヘッ
ド(15)を往復駆動装置(13)によって往復駆動自
在に設け、前記検出光射出装置から射出される検出光
(15c)が遮断された際の前記射出光の基準位置から
の位置を検出する射出光位置検出手段(16)を設け、
該射出光位置検出手段により検出された前記検出光(1
5c)が遮断された際の前記射出光の基準位置からの位
置に基づいて前記工具長対応寸法を演算する工具長計測
制御部(25)から構成される。なお、括弧内の番号等
は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであ
り、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるも
のではない。以下の「作用」の欄についても同様であ
る。
【0008】
【作用】上記した構成により、本発明のうち請求項1の
発明は、工具(10)の使用前後の工具長対応寸法(T
L、TLM、TLMA)を比較して、工具の切損を検知
判定するように作用する。請求項2の発明は、工具の工
具長対応寸法を非接触で測定するように作用する。
発明は、工具(10)の使用前後の工具長対応寸法(T
L、TLM、TLMA)を比較して、工具の切損を検知
判定するように作用する。請求項2の発明は、工具の工
具長対応寸法を非接触で測定するように作用する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は工具切損検知装置の一例を示すブロック図、
図2はマシニングセンタの一例を示す斜視図、図3は工
具切損検知装置のセンサ部分の詳細を示す図である。
る。図1は工具切損検知装置の一例を示すブロック図、
図2はマシニングセンタの一例を示す斜視図、図3は工
具切損検知装置のセンサ部分の詳細を示す図である。
【0010】マシニングセンタ1は、図2に示すよう
に、機体2を有しており、機体2の外周部はカバー3で
被覆されている。機体2の図中前方には、ワークの加工
を行なう、カバー3で被覆された加工エリアARAが形
成されており、加工エリア内には、図示しないワークを
搭載するテーブル5が設けられている。テーブル5は、
図示しない駆動装置により水平方向である矢印C、D方
向に移動駆動自在となっており、テーブル5の図中上方
には主軸4が、矢印C、D方向に直角な水平方向である
矢印A、B方向及び垂直方向である矢印E、F方向に移
動駆動自在に設けられている。
に、機体2を有しており、機体2の外周部はカバー3で
被覆されている。機体2の図中前方には、ワークの加工
を行なう、カバー3で被覆された加工エリアARAが形
成されており、加工エリア内には、図示しないワークを
搭載するテーブル5が設けられている。テーブル5は、
図示しない駆動装置により水平方向である矢印C、D方
向に移動駆動自在となっており、テーブル5の図中上方
には主軸4が、矢印C、D方向に直角な水平方向である
矢印A、B方向及び垂直方向である矢印E、F方向に移
動駆動自在に設けられている。
【0011】機体2の後方には、数値制御装置6を内蔵
した制御ボックス3aが設けられており、制御ボックス
3aには数値制御装置6を構成する操作盤6aが設けら
れている。加工エリアARAの後方には多数の工具を収
納した工具マガジン7が設けられており、工具マガジン
7の前方には工具マガジン7と主軸4との間で工具交換
を行なう公知の自動工具交換装置9が設けられている。
した制御ボックス3aが設けられており、制御ボックス
3aには数値制御装置6を構成する操作盤6aが設けら
れている。加工エリアARAの後方には多数の工具を収
納した工具マガジン7が設けられており、工具マガジン
7の前方には工具マガジン7と主軸4との間で工具交換
を行なう公知の自動工具交換装置9が設けられている。
【0012】自動工具交換装置9は、図1に示すよう
に、ロッド9aを有しており、ロッド9aの先端にはア
ーム9bが設けられている。アーム9bの両側には、グ
リッパ9c、9cがマシニングセンタ1で使用する工具
10を把持開放自在に設けられており、アーム9bの図
1矢印D側には、工具マガジン7とアーム9bとの間で
工具のやり取りを行なうシフタ11が、矢印E、F方
向、即ち上下方向に移動駆動自在に設けられている
に、ロッド9aを有しており、ロッド9aの先端にはア
ーム9bが設けられている。アーム9bの両側には、グ
リッパ9c、9cがマシニングセンタ1で使用する工具
10を把持開放自在に設けられており、アーム9bの図
1矢印D側には、工具マガジン7とアーム9bとの間で
工具のやり取りを行なうシフタ11が、矢印E、F方
向、即ち上下方向に移動駆動自在に設けられている
【0013】自動工具交換装置9の図1上部には、工具
切損検知装置12が設けられており、工具切損検知装置
12は、エアシリンダ13を有している。エアシリンダ
13には、図1に示すように、ロッド13aが矢印C、
D方向に突出駆動自在に設けられており、ロッド13a
の先端にはセンサヘッド15がガイドレール14を介し
て移動自在に設けられている。センサヘッド15は、図
3に示すように、発光部15及び受光部15bを有して
おり、発光部15から検出光15cを受光部15bに向
けて射出することが出来る。センサヘッド15の、図3
下方には、リニアスケール16が矢印C、D方向に沿っ
て設けられており、センサヘッド15には、図3に示す
ように、リニアスケール16の読み取りヘッド16aが
固着されている。
切損検知装置12が設けられており、工具切損検知装置
12は、エアシリンダ13を有している。エアシリンダ
13には、図1に示すように、ロッド13aが矢印C、
D方向に突出駆動自在に設けられており、ロッド13a
の先端にはセンサヘッド15がガイドレール14を介し
て移動自在に設けられている。センサヘッド15は、図
3に示すように、発光部15及び受光部15bを有して
おり、発光部15から検出光15cを受光部15bに向
けて射出することが出来る。センサヘッド15の、図3
下方には、リニアスケール16が矢印C、D方向に沿っ
て設けられており、センサヘッド15には、図3に示す
ように、リニアスケール16の読み取りヘッド16aが
固着されている。
【0014】工具切損検知装置12は、図1に示すよう
に、主制御部17を有しており、主制御部17にはバス
線19を介して切損判定部20、通信制御部21、セン
サ駆動制御部22、工具長メモリ23及び工具長計測制
御部25が接続している。通信制御部21には、前述の
数値制御装置6が通信回線26を介して接続している。
に、主制御部17を有しており、主制御部17にはバス
線19を介して切損判定部20、通信制御部21、セン
サ駆動制御部22、工具長メモリ23及び工具長計測制
御部25が接続している。通信制御部21には、前述の
数値制御装置6が通信回線26を介して接続している。
【0015】マシニングセンタ1は以上のような構成を
有するので、マシニングセンタ1により加工を行なう場
合には、数値制御装置6の指令により、工具マガジン7
から所定の工具10をシフタ11により取り出し、自動
工具交換装置9のアーム9bのグリッパ9cに供給し、
当該工具10を供給された自動工具交換装置9は、加工
エリアARA内の主軸4に対して、当該工具10をそれ
まで主軸4に装着されていた工具10と交換する形で供
給する。新しい工具10が交換装着された主軸4は、直
ちにテーブル5上に搭載された図示しないワークに対し
て当該工具10により所定の加工を行なう。
有するので、マシニングセンタ1により加工を行なう場
合には、数値制御装置6の指令により、工具マガジン7
から所定の工具10をシフタ11により取り出し、自動
工具交換装置9のアーム9bのグリッパ9cに供給し、
当該工具10を供給された自動工具交換装置9は、加工
エリアARA内の主軸4に対して、当該工具10をそれ
まで主軸4に装着されていた工具10と交換する形で供
給する。新しい工具10が交換装着された主軸4は、直
ちにテーブル5上に搭載された図示しないワークに対し
て当該工具10により所定の加工を行なう。
【0016】一方、それまで主軸に装着されていた工具
10を一方のグリッパ9cに把持したアーム9bは、当
該工具10をシフタ11に返却し、シフタ11は、当該
返却された工具10を工具マガジン7の所定のポケット
位置に返却する。この際、主軸から返却された工具10
が、主軸4によるワークの加工中に切損していた場合、
そのまま加工を継続すると、当該切損工具により加工さ
れた不良ワークを継続して加工することとなり、大きな
無駄となるばかりか、後の加工に際しても当該切損状態
の工具を使用する可能性があることから、工具マガジン
7に返却する前に当該工具の切損を判定し、切損してい
た場合には、直ちにアラームを出してオペレータに告知
する必要がある。
10を一方のグリッパ9cに把持したアーム9bは、当
該工具10をシフタ11に返却し、シフタ11は、当該
返却された工具10を工具マガジン7の所定のポケット
位置に返却する。この際、主軸から返却された工具10
が、主軸4によるワークの加工中に切損していた場合、
そのまま加工を継続すると、当該切損工具により加工さ
れた不良ワークを継続して加工することとなり、大きな
無駄となるばかりか、後の加工に際しても当該切損状態
の工具を使用する可能性があることから、工具マガジン
7に返却する前に当該工具の切損を判定し、切損してい
た場合には、直ちにアラームを出してオペレータに告知
する必要がある。
【0017】そこで、工具マガジン7から次の加工に使
用する工具10をシフタ11が取り出して、自動工具交
換装置9のアーム9bに対して工具10をやり取りする
位置である、第1図に示すアーム受渡し待機位置P1に
工具10が位置決めされたところで、工具切損検知装置
12の主制御部17は、センサ駆動制御部22に対して
次に加工に使用する工具10の工具長を測定するように
指令する。センサ駆動制御部22はこれを受けて。エア
シリンダ13のロッド13aを矢印D方向に突出させ
る。すると、ロッド13aの先端に設けられたセンサヘ
ッド15も、待機位置P1にシフタ11により位置決め
保持された工具10方向に向けて、ガイドレール14上
を矢印D方向に移動する。
用する工具10をシフタ11が取り出して、自動工具交
換装置9のアーム9bに対して工具10をやり取りする
位置である、第1図に示すアーム受渡し待機位置P1に
工具10が位置決めされたところで、工具切損検知装置
12の主制御部17は、センサ駆動制御部22に対して
次に加工に使用する工具10の工具長を測定するように
指令する。センサ駆動制御部22はこれを受けて。エア
シリンダ13のロッド13aを矢印D方向に突出させ
る。すると、ロッド13aの先端に設けられたセンサヘ
ッド15も、待機位置P1にシフタ11により位置決め
保持された工具10方向に向けて、ガイドレール14上
を矢印D方向に移動する。
【0018】センサヘッド15が矢印D方向に突出移動
すると、センサヘッド15に設けられた発光部15a及
び受光部15bもシフタ11に保持されている工具10
の先端10aに向けて矢印D方向に移動し、その移動中
に発光部15aから受光部15bに向けて射出されてい
る検出光15cを工具10の先端10aが横切り、遮断
する。シフタ11は、待機位置P1では、センサヘッド
15と矢印C、D方向に整合する位置に位置決めされて
おり、かつ、工具10をその軸心CTがセンサヘッド1
5の移動駆動方向と一致する矢印C、D方向に一致する
形で保持するように設けられているので、センサヘッド
15が矢印D方向移動すると、検出光15cは正確に工
具10の先端10aを捕えることが出来る。
すると、センサヘッド15に設けられた発光部15a及
び受光部15bもシフタ11に保持されている工具10
の先端10aに向けて矢印D方向に移動し、その移動中
に発光部15aから受光部15bに向けて射出されてい
る検出光15cを工具10の先端10aが横切り、遮断
する。シフタ11は、待機位置P1では、センサヘッド
15と矢印C、D方向に整合する位置に位置決めされて
おり、かつ、工具10をその軸心CTがセンサヘッド1
5の移動駆動方向と一致する矢印C、D方向に一致する
形で保持するように設けられているので、センサヘッド
15が矢印D方向移動すると、検出光15cは正確に工
具10の先端10aを捕えることが出来る。
【0019】工具10の先端10aが検出光15cを横
切ると、それまで発光部15aから受光部15bに到達
していた検出光15cが工具10の先端10aにより遮
断され、受光部15bの出力信号S1はそれまでの”
1”状態から”0”になる。出力信号S1が”0”にな
ると、工具長測定制御部25は、刃先検出信号S2をセ
ンサ駆動制御部22に出力する。また、工具長測定制御
部25は、検出光15cが工具10により遮断された際
の、リニアスケール16の読み取りヘッド16aの出力
からセンサヘッド15の、即ち、発光部15aから受光
部15bへ射出される検出光15cの測定原点ZPを基
準とした矢印D方向への突出量L1を演算し、その値
を、これからの加工で使用する工具10の使用前の工具
長TLに対応した寸法値TLMとして工具長メモリ23
内に格納する。リニアスケール16は、センサヘッド1
5の移動方向に平行な矢印C、D方向に設けられたスケ
ール16bを読み取りヘッド16aが読み取って、図示
しないカウンタによりその値を常時積算している。従っ
て、検出光15cが工具10により遮断された際の、セ
ンサヘッド15、即ち、発光部15aから受光部15b
へ射出される検出光15cの測定原点ZPを基準とした
位置(即ち、センサヘッド15の矢印D方向への突出量
L1)は、当該カウンタにより積算された積算値出力を
もとに工具長測定制御部25により容易に演算すること
が出来る。なお、エアシリンダ13は、センサヘッド1
5による工具20の検出の後も、測長可能ストローク一
杯、従って、図3最左方にまで突出駆動された後、原点
ZPに戻る形で連続駆動される。
切ると、それまで発光部15aから受光部15bに到達
していた検出光15cが工具10の先端10aにより遮
断され、受光部15bの出力信号S1はそれまでの”
1”状態から”0”になる。出力信号S1が”0”にな
ると、工具長測定制御部25は、刃先検出信号S2をセ
ンサ駆動制御部22に出力する。また、工具長測定制御
部25は、検出光15cが工具10により遮断された際
の、リニアスケール16の読み取りヘッド16aの出力
からセンサヘッド15の、即ち、発光部15aから受光
部15bへ射出される検出光15cの測定原点ZPを基
準とした矢印D方向への突出量L1を演算し、その値
を、これからの加工で使用する工具10の使用前の工具
長TLに対応した寸法値TLMとして工具長メモリ23
内に格納する。リニアスケール16は、センサヘッド1
5の移動方向に平行な矢印C、D方向に設けられたスケ
ール16bを読み取りヘッド16aが読み取って、図示
しないカウンタによりその値を常時積算している。従っ
て、検出光15cが工具10により遮断された際の、セ
ンサヘッド15、即ち、発光部15aから受光部15b
へ射出される検出光15cの測定原点ZPを基準とした
位置(即ち、センサヘッド15の矢印D方向への突出量
L1)は、当該カウンタにより積算された積算値出力を
もとに工具長測定制御部25により容易に演算すること
が出来る。なお、エアシリンダ13は、センサヘッド1
5による工具20の検出の後も、測長可能ストローク一
杯、従って、図3最左方にまで突出駆動された後、原点
ZPに戻る形で連続駆動される。
【0020】シフタ11が、工具10を待機位置P1に
位置決めした際には、工具11の基準位置SPと工具切
損検知装置12の測定原点ZPとの距離TXは常に一定
であることから、工具10の先端10aが検出光15c
を遮断した際の、測定原点ZPを基準としたセンサヘッ
ド15(検出光15c)の突出量L1は、工具10の工
具長TLに1対1に対応する。従って、工具長計測制御
部25がリニアスケール16の読み取りヘッド16aの
出力からセンサヘッドの15の測定原点ZPを基準とし
た矢印D方向への突出量L1を演算して、その値を、こ
れからの加工で使用する工具10の使用前の工具長TL
に対応した寸法値TLMとしてもなんらの問題もない。
なお、距離TXからの突出量L1を引くなどして、実際
の工具長TLを演算し、その値を工具長メモリ23に格
納してもよいことは勿論である。
位置決めした際には、工具11の基準位置SPと工具切
損検知装置12の測定原点ZPとの距離TXは常に一定
であることから、工具10の先端10aが検出光15c
を遮断した際の、測定原点ZPを基準としたセンサヘッ
ド15(検出光15c)の突出量L1は、工具10の工
具長TLに1対1に対応する。従って、工具長計測制御
部25がリニアスケール16の読み取りヘッド16aの
出力からセンサヘッドの15の測定原点ZPを基準とし
た矢印D方向への突出量L1を演算して、その値を、こ
れからの加工で使用する工具10の使用前の工具長TL
に対応した寸法値TLMとしてもなんらの問題もない。
なお、距離TXからの突出量L1を引くなどして、実際
の工具長TLを演算し、その値を工具長メモリ23に格
納してもよいことは勿論である。
【0021】こうして、待機位置P1に位置決めされた
これから加工に使用する工具10の加工使用前の寸法値
TLMが工具長メモリ23に格納され、当該工具10の
工具長の測定が終了したところで、加工エリアARA内
の主軸4に装着された工具10Mによる加工が終了し、
工具交換の必要が生じた場合には、自動工具交換装置9
が数値制御装置6からの指令で駆動され、シフタ11に
保持され、工具長の測定が完了した工具10と主軸4に
装着された使用済みの工具10Mが交換され、工具長の
測定が完了した工具10を装着した主軸4は、直ちに所
定の加工を開始する。なお、使用済み工具10Mは、シ
フタ11により、工具マガジン7に返却され、更に、シ
フタ11は、次に加工に使用する工具10Nを工具マガ
ジン7から取り出し待機位置P1に位置決めして、主軸
4による加工が終了して工具交換が開始されるのを待
つ。この際、工具切損検知装置12は、先述と同様の手
順で待機位置P1で当該取り出された工具10Nについ
て、工具長TLに対応した寸法値TLMを測定演算し、
工具長メモリ23に格納しておく。
これから加工に使用する工具10の加工使用前の寸法値
TLMが工具長メモリ23に格納され、当該工具10の
工具長の測定が終了したところで、加工エリアARA内
の主軸4に装着された工具10Mによる加工が終了し、
工具交換の必要が生じた場合には、自動工具交換装置9
が数値制御装置6からの指令で駆動され、シフタ11に
保持され、工具長の測定が完了した工具10と主軸4に
装着された使用済みの工具10Mが交換され、工具長の
測定が完了した工具10を装着した主軸4は、直ちに所
定の加工を開始する。なお、使用済み工具10Mは、シ
フタ11により、工具マガジン7に返却され、更に、シ
フタ11は、次に加工に使用する工具10Nを工具マガ
ジン7から取り出し待機位置P1に位置決めして、主軸
4による加工が終了して工具交換が開始されるのを待
つ。この際、工具切損検知装置12は、先述と同様の手
順で待機位置P1で当該取り出された工具10Nについ
て、工具長TLに対応した寸法値TLMを測定演算し、
工具長メモリ23に格納しておく。
【0022】こうして、マシニングセンタ1の主軸4に
よる工具10を用いた加工が終了すると、当該使用済み
の工具10と次に使用する工具10Nを自動工具交換装
置9により交換して更に加工を継続して行くが、シフタ
11に自動工具交換装置9により返却された工具10に
ついて、当該工具10を工具マガジン7に返却する前
に、工具切損検知装置12による切損検知動作を行な
う。
よる工具10を用いた加工が終了すると、当該使用済み
の工具10と次に使用する工具10Nを自動工具交換装
置9により交換して更に加工を継続して行くが、シフタ
11に自動工具交換装置9により返却された工具10に
ついて、当該工具10を工具マガジン7に返却する前
に、工具切損検知装置12による切損検知動作を行な
う。
【0023】それには、シフタ11により待機位置P1
に工具10を位置決めした状態で、加工使用前と同様
に、エアシリンダ13を駆動してセンサヘッド15を図
3矢印D方向移動駆動し、加工使用後の工具10の工具
長TLに対応した寸法値TLMAを工具長計測制御部2
5で測定演算し、寸法値TLMAを切損判定部20に出
力する。切損判定部20は、当該工具10の加工使用後
の寸法値TLMAが入力されたところで、工具長メモリ
23から、当該工具10についての加工使用前に測定演
算した工具長TLに対応した寸法値TLMを読み出し、
加工使用前後における工具長に対応した寸法値の変化を
演算する。即ち、|TLMA−TLM|なる演算を行
い、その結果が、例えば1mm以下の場合には、工具1
0が主軸4による加工中に工具切損が生じなかったもの
と判定し、通信制御部21を介して数値制御装置6に非
切損信号S3を送出する。数値制御装置6はこれを受け
てシフタ11を駆動し当該工具10を工具マガジン7へ
返却し、工具マガジン7から現在主軸4に装着されて加
工に使用されている工具10Nの次に使用する工具10
N2を取り出し、待機位置P1に位置決めし、同様に工
具切損検知装置12により加工使用前の工具長TLに対
応した寸法値TLMを測定演算し、工具長メモリ23に
格納しておく。
に工具10を位置決めした状態で、加工使用前と同様
に、エアシリンダ13を駆動してセンサヘッド15を図
3矢印D方向移動駆動し、加工使用後の工具10の工具
長TLに対応した寸法値TLMAを工具長計測制御部2
5で測定演算し、寸法値TLMAを切損判定部20に出
力する。切損判定部20は、当該工具10の加工使用後
の寸法値TLMAが入力されたところで、工具長メモリ
23から、当該工具10についての加工使用前に測定演
算した工具長TLに対応した寸法値TLMを読み出し、
加工使用前後における工具長に対応した寸法値の変化を
演算する。即ち、|TLMA−TLM|なる演算を行
い、その結果が、例えば1mm以下の場合には、工具1
0が主軸4による加工中に工具切損が生じなかったもの
と判定し、通信制御部21を介して数値制御装置6に非
切損信号S3を送出する。数値制御装置6はこれを受け
てシフタ11を駆動し当該工具10を工具マガジン7へ
返却し、工具マガジン7から現在主軸4に装着されて加
工に使用されている工具10Nの次に使用する工具10
N2を取り出し、待機位置P1に位置決めし、同様に工
具切損検知装置12により加工使用前の工具長TLに対
応した寸法値TLMを測定演算し、工具長メモリ23に
格納しておく。
【0024】また、|TLMA−TLM|なる演算を行
なった結果、加工使用前後における工具長に対応した寸
法値の変化が、例えば1mmを越えている場合には、工
具10が主軸4による加工中に工具切損が生じたものと
判定し、通信制御部21を介して通信回線26により数
値制御装置6に切損信号S4を送出する。数値制御装置
6はこれを受けて直ちに、マシニングセンタ1によるワ
ークの加工を中断して、切損された工具により加工され
た不良ワークの加工を中止すると共に、操作盤6aに設
けられたディスプレィなどを介して工具切損をオペレー
タに告知する。
なった結果、加工使用前後における工具長に対応した寸
法値の変化が、例えば1mmを越えている場合には、工
具10が主軸4による加工中に工具切損が生じたものと
判定し、通信制御部21を介して通信回線26により数
値制御装置6に切損信号S4を送出する。数値制御装置
6はこれを受けて直ちに、マシニングセンタ1によるワ
ークの加工を中断して、切損された工具により加工され
た不良ワークの加工を中止すると共に、操作盤6aに設
けられたディスプレィなどを介して工具切損をオペレー
タに告知する。
【0025】なお、工具の切損の判定は、全て工具切損
検知装置12内で行われ、マシニングセンタ1を直接制
御する数値制御装置9には判定結果のみが出力されるの
で、数値制御装置9側では工具切損の判定のためのなん
らの演算も必要とせず、工具10の切損検知判定動作は
高速で行われる。
検知装置12内で行われ、マシニングセンタ1を直接制
御する数値制御装置9には判定結果のみが出力されるの
で、数値制御装置9側では工具切損の判定のためのなん
らの演算も必要とせず、工具10の切損検知判定動作は
高速で行われる。
【0026】また、上述の実施例では、主軸4に装着さ
れて加工に使用される全ての工具10について工具切損
検知装置12による切損判定を行なう場合について述べ
たが、工具切損検知装置12による切損判定は、必ずし
も加工に使用する全ての工具について行なう必要はない
ことから、切損判定を行なう工具については加工プログ
ラム中に所定の切損判定実行指令をMコードなどで指示
し、切損判定を加工に使用する工具に対して選択的に行
なうようにすることも出来る。
れて加工に使用される全ての工具10について工具切損
検知装置12による切損判定を行なう場合について述べ
たが、工具切損検知装置12による切損判定は、必ずし
も加工に使用する全ての工具について行なう必要はない
ことから、切損判定を行なう工具については加工プログ
ラム中に所定の切損判定実行指令をMコードなどで指示
し、切損判定を加工に使用する工具に対して選択的に行
なうようにすることも出来る。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
数値制御装置6により制御されるマシニングセンタ1な
どの工作機械に装着されて使用される工具切損検知装置
12において、前記工具切損検知装置は当該工作機械の
数値制御装置6に接続される通信回線26を有してお
り、前記工作機械の主軸4に装着されて加工に使用され
る前後の工具の工具長TLや寸法値TLM、TLMA等
の工具長対応寸法をそれぞれ測定する工具長計測制御部
25、センサ駆動制御部22、センサヘッド15、エア
シリンダ13などの工具長測定手段を設け、該工具長測
定手段で測定された加工に使用される前後の工具長対応
寸法から、加工の前後における工具長の差を演算し、当
該工具長の差が所定値以上の場合に切損信号S4を出力
する切損判定部20などの切損判定手段を設け、該切損
判定手段から出力される切損信号を前記通信回線に出力
する通信制御部21などの外部通信手段を設けて構成し
たので、工具の使用前後の工具長対応寸法を比較するだ
けで、工具の切損を検知判定することが出来るので、工
具の切損の検知判定に際していちいち数値制御装置6ま
で工具長対応寸法などを通信回線を介して転送し、数値
制御装置6の工具ファイル内の工具データと比較判定す
るなどの時間のかかるプロセスを取る必要がなくなり、
短時間で工具切損を検知判定することが出来、工作機械
側で無駄な判定待ちによる非切削時間が生じることが未
然に防止される。なお、出願人の実験の結果、従来の、
工具の切損の検知判定に際していちいち数値制御装置6
まで工具長対応寸法を通信回線を介して転送し、数値制
御装置6内の工具ファイル内の工具データと比較判定す
る場合、判定結果が出るまで10秒以上掛かっていたの
が、本発明の工具切損検知装置の場合、2秒以内と、大
幅に短縮された。
数値制御装置6により制御されるマシニングセンタ1な
どの工作機械に装着されて使用される工具切損検知装置
12において、前記工具切損検知装置は当該工作機械の
数値制御装置6に接続される通信回線26を有してお
り、前記工作機械の主軸4に装着されて加工に使用され
る前後の工具の工具長TLや寸法値TLM、TLMA等
の工具長対応寸法をそれぞれ測定する工具長計測制御部
25、センサ駆動制御部22、センサヘッド15、エア
シリンダ13などの工具長測定手段を設け、該工具長測
定手段で測定された加工に使用される前後の工具長対応
寸法から、加工の前後における工具長の差を演算し、当
該工具長の差が所定値以上の場合に切損信号S4を出力
する切損判定部20などの切損判定手段を設け、該切損
判定手段から出力される切損信号を前記通信回線に出力
する通信制御部21などの外部通信手段を設けて構成し
たので、工具の使用前後の工具長対応寸法を比較するだ
けで、工具の切損を検知判定することが出来るので、工
具の切損の検知判定に際していちいち数値制御装置6ま
で工具長対応寸法などを通信回線を介して転送し、数値
制御装置6の工具ファイル内の工具データと比較判定す
るなどの時間のかかるプロセスを取る必要がなくなり、
短時間で工具切損を検知判定することが出来、工作機械
側で無駄な判定待ちによる非切削時間が生じることが未
然に防止される。なお、出願人の実験の結果、従来の、
工具の切損の検知判定に際していちいち数値制御装置6
まで工具長対応寸法を通信回線を介して転送し、数値制
御装置6内の工具ファイル内の工具データと比較判定す
る場合、判定結果が出るまで10秒以上掛かっていたの
が、本発明の工具切損検知装置の場合、2秒以内と、大
幅に短縮された。
【0028】工具長測定手段は、発光部15a及び受光
部15bなどからなる検出光射出装置が設けられたセン
サヘッド15を有し、該センサヘッド15をエアシリン
ダ13などの往復駆動装置によって往復駆動自在に設
け、前記検出光射出装置から射出される検出光15cが
遮断された際の前記射出光の基準位置からの位置を検出
するリニアスケール16などの射出光位置検出手段を設
け、該射出光位置検出手段により検出された前記検出光
15cが遮断された際の前記射出光の基準位置からの位
置に基づいて前記工具長対応寸法を演算する工具長計測
制御部25からなるので、工具の工具長対応寸法を非接
触で測定することが出来、測定を短時間で効率よく行な
うことが出来る。
部15bなどからなる検出光射出装置が設けられたセン
サヘッド15を有し、該センサヘッド15をエアシリン
ダ13などの往復駆動装置によって往復駆動自在に設
け、前記検出光射出装置から射出される検出光15cが
遮断された際の前記射出光の基準位置からの位置を検出
するリニアスケール16などの射出光位置検出手段を設
け、該射出光位置検出手段により検出された前記検出光
15cが遮断された際の前記射出光の基準位置からの位
置に基づいて前記工具長対応寸法を演算する工具長計測
制御部25からなるので、工具の工具長対応寸法を非接
触で測定することが出来、測定を短時間で効率よく行な
うことが出来る。
【図1】工具切損検知装置の一例を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】マシニングセンタの一例を示す斜視図である。
【図3】工具切損検知装置のセンサ部分の詳細を示す図
である
である
1……工作機械(マシニングセンタ) 4……主軸 6……数値制御装置 12……工具切損検知装置 13……工具長測定手段、往復駆動手段(エアシリン
ダ) 15……工具長測定手段(センサヘッド) 15a……検出光射出手段(発光部) 15b……検出光射出手段(受光部) 15c……検出光 16……射出光位置検出手段(リニアスケール) 20……切損判定手段(切損判定部) 21……外部通信手段(通信制御部) 22……工具長測定手段(センサ駆動制御部) 25……工具長測定手段(工具長計測制御部) 26……通信回線 S4……切損信号 TL……工具長対応寸法(工具長) TLM、TLMA……工具長対応寸法(寸法値)
ダ) 15……工具長測定手段(センサヘッド) 15a……検出光射出手段(発光部) 15b……検出光射出手段(受光部) 15c……検出光 16……射出光位置検出手段(リニアスケール) 20……切損判定手段(切損判定部) 21……外部通信手段(通信制御部) 22……工具長測定手段(センサ駆動制御部) 25……工具長測定手段(工具長計測制御部) 26……通信回線 S4……切損信号 TL……工具長対応寸法(工具長) TLM、TLMA……工具長対応寸法(寸法値)
Claims (2)
- 【請求項1】数値制御装置により制御される工作機械に
装着されて使用される工具切損検知装置において、 前記工具切損検知装置は当該工作機械の数値制御装置に
接続される通信回線を有しており、 前記工作機械の主軸に装着されて加工に使用される前後
の工具の工具長対応寸法をそれぞれ測定する工具長測定
手段を設け、 該工具長測定手段で測定された加工に使用される前後の
工具長対応寸法から、加工の前後における工具長の差を
演算し、当該工具長の差が所定値以上の場合に切損信号
を出力する切損判定手段を設け、 該切損判定手段から出力される切損信号を前記通信回線
に出力する外部通信手段を設けて構成した工具切損検知
装置。 - 【請求項2】工具長測定手段は、 検出光射出装置が設けられたセンサヘッドを有し、 該センサヘッドを往復駆動装置によって往復駆動自在に
設け、 前記検出光射出装置から射出される検出光が遮断された
際の前記射出光の基準位置からの位置を検出する射出光
位置検出手段を設け、 該射出光位置検出手段により検出された前記検出光が遮
断された際の前記射出光の基準位置からの位置に基づい
て前記工具長対応寸法を演算する工具長計測制御部から
構成される請求項1記載の工具切損検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17302497A JPH11851A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 工具切損検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17302497A JPH11851A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 工具切損検知装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11851A true JPH11851A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15952805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17302497A Pending JPH11851A (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 工具切損検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11851A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103406571A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-11-27 | 苏州市合昌电器有限公司 | 一种带保护装置的钻床 |
KR101357507B1 (ko) * | 2009-03-23 | 2014-02-03 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 심공 가공 방법 및 심공 가공 장치 |
CN105479269A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-13 | 东莞市巨冈机械工业有限公司 | 一种数控机床的刀具磨损监控方法和装置 |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP17302497A patent/JPH11851A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101357507B1 (ko) * | 2009-03-23 | 2014-02-03 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 심공 가공 방법 및 심공 가공 장치 |
CN103406571A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-11-27 | 苏州市合昌电器有限公司 | 一种带保护装置的钻床 |
CN105479269A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-13 | 东莞市巨冈机械工业有限公司 | 一种数控机床的刀具磨损监控方法和装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060704 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |