JPS58181545A - 工具折損の検出制御装置 - Google Patents

工具折損の検出制御装置

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JPS58181545A
JPS58181545A JP6277482A JP6277482A JPS58181545A JP S58181545 A JPS58181545 A JP S58181545A JP 6277482 A JP6277482 A JP 6277482A JP 6277482 A JP6277482 A JP 6277482A JP S58181545 A JPS58181545 A JP S58181545A
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JP
Japan
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tool
time
breakage
pulse
cutting feed
Prior art date
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Pending
Application number
JP6277482A
Other languages
English (en)
Inventor
Takakatsu Honda
本多 隆勝
Toshihiko Shirai
白井 俊彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enshu Ltd
Original Assignee
Enshu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS58181545A publication Critical patent/JPS58181545A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4065Monitoring tool breakage, life or condition
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50249Tool, probe, pen changer

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動工具交換装置付の工作機械において、工具
折損の有無を速やかに検出する工具折損検出の技術に関
するものである。
工具折損の検出技術には、特開昭54−37976号に
見るよう、各加工箇所における工具の切削送り開始位置
を前記各加工箇所の工作物加工面から所定量だけ後退し
た位置に定め、工具がこの切削送り開始位置から工作物
加工面に接触するまでに移動した移動量を各加工箇所ご
とに検出し、この移動量によって工具の折損を検出する
ものが提供されている。上記工具の移動量検出は、各加
工箇所ごとにプリセットカウンタでカウントし、このプ
リセットカウンタの計数値が零から設定値を越えて負に
なった時に、即ち設定値以上の移動量が検出された時に
、プリセットカウンタから出力信号を発してフリップ7
pツブをセットし、工具折損表示灯を点灯する。プリセ
クトカウンタのカウント数によって工具移動量を検出す
る技術における欠点は、プリセットカウンタの動作移動
状態を索引する回路を必要とし、これがために回路構成
を複雑にするばかりか、工具交換に伴って工具寸法に変
化を来し、この度に移動量設定器により新たな移動量に
設定しなおさなければならない。また、上記工具折損検
出方法では、工具折損した場合に表示灯が点灯して工具
折損を報知するにすぎない。
このため、工具折損が発生すると工作機械は停台してし
まい、同種工具の交換作用とこれによる工作機械の運転
続行が期待できない。
本発明は上記従来技術がもつ工具折損検出の欠点に鑑み
てなされたもので、工具の移動量をタイマによって行い
、更に工具交換に伴う移動量の変更は予め設定した複数
個のタイマによって自動的に行うことを目的とする。そ
して、工具折損が生じろと同種工具の自動交換を行い工
作機械の運転続行を可能とすることに成功したものであ
る。
次に、本発明の工具折損検出制御装置を図面に示す実施
例で説明する。第1図において、DEは本発明工具折損
の検出制御装置であり、模型マシニングセンタHMの工
具折損検出を司る。横型マシニングセンタ囮は、ベッド
10.テーブル11、円テーブル12、コラム13、コ
ラムに係合して上下動する主軸14、工具交換アーム1
5及び工具貯蔵マガジン(図示ナシ)等から構成されて
おり、各軸のパルスモー タPMX、  PMY、  
PMZは数値制御装置NCがらの指令を各軸ドライブ回
路DX、 DY、 DZを介して入力し、テーブル(X
軸方向)11、円テーブル(Z軸方向)12、工具Tを
もつ主軸(Y軸方向)14を各々駆動する。2oは主軸
頭16に取付けられた接触検出器であり、工具Tの先端
がワークWK接触すると信号を発信し、この出方は接触
検出回路21で立ち上がりパルスとなってこの状態を維
持し、不接触状態になるとパルスが立ち下がる。22は
接触検出回路21の出力側に結ばれたインバータで、工
具Tの接触時にパルスが消滅し、不接触時にパルス(こ
れを接触パルスという)を次のアンド素子ANDに出力
する。23は複数時間設定器(多数組のタイマ)で、数
値制御装置NCから発信されるZ軸の送り信号fzと工
具種別信号teとにより作動すべきタイマと予め設定し
た時間が自動選択される。
即ち、第3図に示すよう工具の切削送り速度νは工具の
種別(T1. T2+ ’r3 @ e ・T?L) 
Kよって各々異なり、一定に定められた切削送り開始位
置PiからワークWの接触位置(切削位置)P2までの
工具の移動時間も各々異なったものとなる。図示では、
工具T1において21〜22間の移動時間がtl’、工
具T2でt2′、工具T3でt3’、工具Tnでtn’
に定めている。上記工具種別T1〜Tnに対する移動時
間t1’〜tn’の設定は、第2図に示す複数時間設定
器23の詳細回路で行う。即ち、多数組のタイマt1.
 t2. t3・・・tnは、時間設定器24に備える
ツマミによって個々にタイムアツプする時間が自由に設
定できる。そして、どのタイマt1〜tnを作動させる
かは、数値制御装置NCがらの2軸の切削送り信号ft
と工具種別信号tsとを入力する選択回゛路26によっ
て行い、タイマの作動開始は工具Tが切削送り開始位置
P1に到達したとき発信するZ軸切削送り信号fzによ
って行う。上記多数組のタイマt1〜tnは、オア素子
ORを介してタイムアツプ7711回路(ワンショット
マルチパイプレーク)25に結ばれており、この回路2
5は、タイマからのタイムアツプ信号をトリガにして短
時間だけパルス電圧をアンド素子ANDに出力する。而
して、2つの信号(工具の接触パルス、タイムアツプパ
ルス)を入力するアンド素子ANDは、同時に2つのパ
ルスを入力しないとき(工具折損なし)には次段のフリ
ップフロップFFをセットすることができないので、こ
の出方側に結んだ折損表示ランプPLを点灯させたり、
機械停台信号OUTを出力しない。他方、アンド素子A
NDはタイムアツプパルスの発振時よりも遅れて工具の
接触検出がなされると(工具折損)、2つのパルスを重
合して入力し、フリップフロップFFをセットすること
となり、表示ランプPLを点灯すると共に停台信号OU
Tを出力する回路構成となっている。27はリセットス
イッチで、インか一夕28を介してフリップフロップF
Fをリセットする。
次に、工具折損が発生すると同種工具の交換作用を行わ
せる部分の構成を説明する。第1図において、工具折損
によりフリップフロップFFがセントされて停台信号O
UTが出方されると、この出方はマイコンCPUによっ
て数値制御装置NCR1同種工具交換指令tcとなって
入力する。そして、数値制御装置NCから工具交換7−
ム15及び工具貯蔵マガジン(図示なし)に対して同種
工具の交換指令tc’が発信せられるように構成され、
同種工具の交換後は工具交換アーム15等から発せられ
る完了信号長により、数値制御装置NCからドライブ回
路DZへまた、Z軸の送り信号fzと工具種別信号tg
とを複数時間設定器23に発信する。一方、上記完了信
号★はフリップフロップFFのリセット端子にも入力し
て再び工具折損検出ができる体制となるよう結線されて
いる。
本発明は上述の如くの実施態様であり、以下その作用を
第1〜3図のほか第4図のタイムチャート図で説明する
先ず、工具折損検出の技術を説明する。工具T1をワー
クWの加工に先立ってその折損を検出するには、第3図
の如く工具T1をPoから切削送り開始位置plK早送
りで進める。工具T1の先端が予め設定した切削送り開
始位置P1に到達すると、数値制御装置NCからZ軸の
ドライブ回路DZに予め定めた切削送り指令(工具T1
に対応した値)を出力すると共に、複数時間設定器23
に・は2軸の送り信号fgと工具種別信号teとが出力
される。これで複数時間設定器23は工具種別信号to
を受ける選択回路26により該当するタイマt1が作動
をはじめ、ワークWをのせたテーブル11が工具T1の
方向に切削送りをはじめる。そして、第4図に見るよう
、tl′後に発生するタイマt1のタイムアンプパルス
αよりも一瞬早く接触検出器20がワークWへの工具T
1の接触を感知すると(工具折損なし)、インノ・−夕
22のパルスbが消滅してアンド素子ANDに2つのパ
ルスα、bが重合入力しない。このため、クリッププロ
ップFFはセットされず、工具折損の表示ランプPLや
機械停台信号OUTの出力がない。続いて、工具T1に
よるワークWの加工後、工具交換アーム。
15によって新しい工具T2に交換され、この後工具T
2の先端が原点Poから切削送り開始位置P1へ早送り
tIQでtoの時間を要して送られる。工具T2の先端
が予め設定した切削送り開始位置P1に到達すると、前
回と同様に数値制御装置NCから2軸のドライブ回路D
Zに予め定めた切削送り指令(工具T2に対応した値)
を出力すると共に、複数時間設定器23には2軸の送り
信号fzと工具種別信号tgとが出力されろ。これで複
数時間設定器23は該当するタイマt2が作動をはじめ
、ワークWをのせたテーブル11が工具T2の方向へ切
削送りをはじめる。そして、t2’後に発生するタイマ
t2のタイムアツプパルスα′よりも早くワークWへの
工具T2の接触でインバータ22のパルスbが消滅して
アンド素子AND K 2つのパルスα′、bが重合入
力しない。これで、工具の折損が生じていないことを認
識させる。引き続いて、工具T3に交換されてこの先端
が切削送り開始位置P1に到達すると、Z軸のドライブ
回路DZに予め定めた切削送り指令(工具T3に対応し
た値)を出力すると共に、複数時間設定値23に2つの
信号fz、 teが出力される。これで、複数時間設定
器23は該当するタイマt3力諷作動をはじめ、ワーク
Wをのせたチーフル11が工具T3の方向へ切削送りを
はじめる。そして、t3′後にタイマt3のタイムアツ
プパルスα″が発生しても工具T3の先端がワークWに
接触しないと(工具の折損発生)、インバータ22のパ
ルスbとタイムアツプパルスα′カアント素子ANDに
重合出力してフリップフロップFFをセットする。これ
で、工具折損の表示ランプPLが点灯されると共に、工
作機械の停台信号OUTの発生で工作機械の運転がとめ
られる。
次に、工具折損検出から同種工具の交換を行わせる技術
を説明する。前項で折損を生じた工具T3によって表示
ランプPLと停台信号OUTが発せられ、これがマイコ
ンCPUから数値制御装置NCへ同種工具交換指令tc
として出力する。同種工具交換指令tcは数値制御装置
NCからも同種工具交換指令tc’として工具交換アー
ム15及び工具マガジン(図示なし)に送られ、同種の
工具交換を行わせる。工具交換が終ると完了信号長を数
値制御装置NC及びクリッププロップFFへ送り込み、
フリップフロップをリセットして表示ランプPLの点灯
と停台信号01JTを消滅する。この後、新たに交換さ
れた工具T3の折損状態の検出動作が前記と同様に行わ
れる。即ち、その検出動作は、第4図の右側に示す線図
のタイムチャートとなる。この検出では、タイマt3の
タイムアンプパルスα”の発生時期よりも早く工具接触
を生じてパルスbが消滅し、従って工具折損が生じてい
ないので、ワークWの切削送り加工に移行する。
本発明によるときは工具の接触検出器をアンド素子に結
ぶ一方、数値制御装置から出力されるZ軸の切削送り信
号と工具種別信号とを入力する複数時間設定器は、多数
のタイマを備えて各工具ごとに定めた切削送りに対応し
たタイマを選択回路で作動させるようになし、上記複数
時間設定器からのタイムアンプパルスを前記アンド素子
に入力させて接触検出器からの接触パルスとの重合入力
状態により工具折損を検出する構成としたから、従来の
プリセットカウンタによるカウント数によって工具移動
量を検出する技術における欠点であったプリセットカウ
ンタの動作移動状態を索引する回路が不要となり、これ
がために回路構成が簡素化されるほか、工具が変化して
もこれに対応してタイマが自動的に選択され、新しい工
具に対する工具折損を確実に実行できる効果がある。ま
た、工具折損が生じると同種工具の自動交換を確実に行
い工作機械の運転続行を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明工具折損の検出制御装置のブロック線図
、第2図は複数時間設定器23の詳細構成を示すブロッ
ク線図、第3図は工具刃先の早送り・切削送りとこの時
間の関係を示す部分図、第4図はタイムチャート図であ
る。 DE・・・工具折損の検出制御装置、HM −−−横型
マシニングセンタ、T(Tl〜T?l)・・・工り、D
z・・・Z軸のドライブ回路、NC・・・数値制御装置
、15・・・工具交換アーム、20・・・接触検出器、
21・・・接触検出回路、22.28・・・イソハータ
、23・・・複数時間設定器、24・・・時間設定器、
25・・・タイムアンプパルス回路、26・・・選択回
路、OR・・・オフ素子、AND・・・アンド素子、t
1\tn・1タイマ、Pl・・・切削送り開始位置、P
2・・・接触位置、FF・・・フリップフロップ回路、
PL・・・折損表示ランプ、OUT・・・機械停台信号
、fz・・・2軸く切削送り信号、te・・・工具種別
信号、tc−tc′・・・同種工具交換指令、k・・・
完了信号、27・・・リセットスイッチ、CPU・・・
マイコン。 男 l 肥 DE 第 2 側 4 男 3 N

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定量に定めた工具刃先の切削送り開始位置からワーク
    面までの工具移動量を検出して工具折損を検出するよう
    にした工具折損検出において、工具の接触検出器をアン
    ト素子に結ぶ一方、数値制御装置から出力されるZ軸の
    切削送り信号と工具種別信号とを入力する複数時間設定
    器は、多数のタイマを備えて各工具ごとに定めた切削送
    りに対応したタイマを選択回路で作動させるようになし
    、」1記複数時間設定器からのタイムアツプパルスを前
    記アンド素子に入力させて接触検出器からの接触パルス
    との重合人力状態により工具折損を検出することを特徴
    とする工具折損の検出制御装置。
JP6277482A 1982-04-15 1982-04-15 工具折損の検出制御装置 Pending JPS58181545A (ja)

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JP6277482A JPS58181545A (ja) 1982-04-15 1982-04-15 工具折損の検出制御装置

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JPS58181545A true JPS58181545A (ja) 1983-10-24

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ID=13210051

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61164763A (ja) * 1985-01-11 1986-07-25 Omron Tateisi Electronics Co 工具折損検出システム
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