JPH02256444A - 数値制御工作機械における工具退避方法及びその装置 - Google Patents
数値制御工作機械における工具退避方法及びその装置Info
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- JPH02256444A JPH02256444A JP1074722A JP7472289A JPH02256444A JP H02256444 A JPH02256444 A JP H02256444A JP 1074722 A JP1074722 A JP 1074722A JP 7472289 A JP7472289 A JP 7472289A JP H02256444 A JPH02256444 A JP H02256444A
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- cutting load
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- G—PHYSICS
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- Numerical Control (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、数値制御（以下、ＮＧという）工作機械の自
動運転中に切削異常が発生した場合における工具退避方
法及びその装置に関する。
動運転中に切削異常が発生した場合における工具退避方
法及びその装置に関する。
（従来の技術）
従来のＮＣ工作機械における工具退避方法としては、工
具を手動にて退避させる方法、工具を一定方向に自動で
退避させる方法、加工開始から加工終了までのツールパ
スを記憶して工具軌跡の態様から工具の退避方向を決定
して工具を自動で退避させる方法、端面加工、外径加工
等の加工方向を加ニブログラム内に予め指定しておき、
この指定に基づいて工具の退避方向を決定して工具を自
動で退避させる方法がある。
具を手動にて退避させる方法、工具を一定方向に自動で
退避させる方法、加工開始から加工終了までのツールパ
スを記憶して工具軌跡の態様から工具の退避方向を決定
して工具を自動で退避させる方法、端面加工、外径加工
等の加工方向を加ニブログラム内に予め指定しておき、
この指定に基づいて工具の退避方向を決定して工具を自
動で退避させる方法がある。
第５図は上述した従来の工具を一定方向に自動で退避さ
せる方法を実現する工具退避装置の一例を示すブロック
図であり、切削異常検出部１で検出された切削異常信号
ＳＡが退避動作制御部２に入力されると、退避パラメー
タ登録部３に予め登録されている退避パラメータＳＯと
ＮＣ装置４に予め記憶されている切削異常発生時の工具
移動方向ＳＣとが読出され、工具退避指令ＳＤが生成さ
れるようになっている。そして、この工具退避指令ＳＯ
がＮＣ装置４に入力されると、位置検出器５で検出され
た切削異常発生時の工具の現在値ＳＥが読出され、工具
の退避動作が行なわれるようになっている。
せる方法を実現する工具退避装置の一例を示すブロック
図であり、切削異常検出部１で検出された切削異常信号
ＳＡが退避動作制御部２に入力されると、退避パラメー
タ登録部３に予め登録されている退避パラメータＳＯと
ＮＣ装置４に予め記憶されている切削異常発生時の工具
移動方向ＳＣとが読出され、工具退避指令ＳＤが生成さ
れるようになっている。そして、この工具退避指令ＳＯ
がＮＣ装置４に入力されると、位置検出器５で検出され
た切削異常発生時の工具の現在値ＳＥが読出され、工具
の退避動作が行なわれるようになっている。
このような構成において、その動作例を第６図のフロー
チャートで説明すると、切削加工を開始したならば切削
異常検出部１は切削異常の発生の有無の確ｇｆ！−続け
（ステップＳｌ、Ｓ２ ） 、切削異常の発生が無く、
切削加工が無事終了した場合には全ての処理を終了する
。一方、前記判断ステップＳ２において、切削異常検出
部１が切削異常の発生を検出した場合には、切削異常信
号を退避動作制御部２に人力する。退避動作制御部２は
、入力された切削異常信号により退避パラメータ登録部
３から退避パラメータである工具退避相対位置（ΔＸ、
ΔＺ）と退避経路とを読出すと共に、ＮＣ装置４から切
削異常発生時の工具移動方向を読出し、工具退避指令を
生成してＮＣ装置４に人力する（ステップ５３）。ＮＣ
装置４は、位置検出器５から切削異常発生時の工具の現
在値（Ｘ、Ｚ）を読出し、この工具の現在値（Ｘ、Ｚ）
と入力された工具退避指令とに基づいて工具の退避動
作を行なう（ステップ５４）。
チャートで説明すると、切削加工を開始したならば切削
異常検出部１は切削異常の発生の有無の確ｇｆ！−続け
（ステップＳｌ、Ｓ２ ） 、切削異常の発生が無く、
切削加工が無事終了した場合には全ての処理を終了する
。一方、前記判断ステップＳ２において、切削異常検出
部１が切削異常の発生を検出した場合には、切削異常信
号を退避動作制御部２に人力する。退避動作制御部２は
、入力された切削異常信号により退避パラメータ登録部
３から退避パラメータである工具退避相対位置（ΔＸ、
ΔＺ）と退避経路とを読出すと共に、ＮＣ装置４から切
削異常発生時の工具移動方向を読出し、工具退避指令を
生成してＮＣ装置４に人力する（ステップ５３）。ＮＣ
装置４は、位置検出器５から切削異常発生時の工具の現
在値（Ｘ、Ｚ）を読出し、この工具の現在値（Ｘ、Ｚ）
と入力された工具退避指令とに基づいて工具の退避動
作を行なう（ステップ５４）。
例えば工具退避指令が第７図に示す点Ａから点Ｂを経由
して点Ｃに退避する指令の場合、工具の退避動作は■、
■のようになる。
して点Ｃに退避する指令の場合、工具の退避動作は■、
■のようになる。
■ 八（Ｘ、Ｚ）−Ｂ（Ｘ−ＰＸｒ、Ｚ−ＰＺｒ）■
Ｂ（Ｘ−ｐＸｒ、Ｚ−１）Ｚｒ）＝Ｃ（Ｘ＋ΔＸ、Ｚ＋
Δ２）ただし、Ｐ〉０ （Ｘｒ、Ｚｒ） ：工具移動方向ベクトルこの退避動
作を行なった後、手動操作又は割込みプログラム等によ
り工具交換等の処置を行ない、加ニブログラムの中断し
たブロックから再起動をかけ（ステップＳ５）、ステッ
プＳｌに戻って上述した動作を縁返す。
Ｂ（Ｘ−ｐＸｒ、Ｚ−１）Ｚｒ）＝Ｃ（Ｘ＋ΔＸ、Ｚ＋
Δ２）ただし、Ｐ〉０ （Ｘｒ、Ｚｒ） ：工具移動方向ベクトルこの退避動
作を行なった後、手動操作又は割込みプログラム等によ
り工具交換等の処置を行ない、加ニブログラムの中断し
たブロックから再起動をかけ（ステップＳ５）、ステッ
プＳｌに戻って上述した動作を縁返す。
（発明が解決しようとする課題）
上述した工具を手動にて退避させる方法は、機械オペレ
ータが手！ｌＩ操作で工具を退避させるため、迅速に対
応できないばかりか誤操作による工具とワークの干渉の
可能性が高いという欠点があった。工具を一定方向に自
動で退避させる方法は、この一定方向を例えば第７図に
示す外径加工のときの工具退避方向（点Ａ→点Ｂ−点Ｃ
）とした場合、第８図に示すような端面加工のときに工
具が点Ｂから点Ｃへ退避中に工具とワークとが干渉を起
こすことがある。従って、外径加工と端面加工とを組合
せた加工を行なうような加ニブログラムの場合に適用で
きないという欠点があった。
ータが手！ｌＩ操作で工具を退避させるため、迅速に対
応できないばかりか誤操作による工具とワークの干渉の
可能性が高いという欠点があった。工具を一定方向に自
動で退避させる方法は、この一定方向を例えば第７図に
示す外径加工のときの工具退避方向（点Ａ→点Ｂ−点Ｃ
）とした場合、第８図に示すような端面加工のときに工
具が点Ｂから点Ｃへ退避中に工具とワークとが干渉を起
こすことがある。従って、外径加工と端面加工とを組合
せた加工を行なうような加ニブログラムの場合に適用で
きないという欠点があった。
工具軌跡の態様から工具退避方向を決定して工具を自動
で退避させる方法は、加工開始から加工終了までのツー
ルパスを記憶する大容量の記憶手段が必要となるため、
装置が高価になるという欠点があフた。加ニブログラム
内の指定加工方向に基づいて工具退避方向を決定して工
具を自動で退避させる方法は、加ニブログラムに変更を
加えねばならないので手間が掛かり、プログラミングミ
スを冒し易いという欠点があった。
で退避させる方法は、加工開始から加工終了までのツー
ルパスを記憶する大容量の記憶手段が必要となるため、
装置が高価になるという欠点があフた。加ニブログラム
内の指定加工方向に基づいて工具退避方向を決定して工
具を自動で退避させる方法は、加ニブログラムに変更を
加えねばならないので手間が掛かり、プログラミングミ
スを冒し易いという欠点があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、簡便な手段により最適な工具退避指令を
生成して工具を自動で退避させることができるＮＣ工作
機械における工具退避方法及びその装置を提供すること
にある。
発明の目的は、簡便な手段により最適な工具退避指令を
生成して工具を自動で退避させることができるＮＣ工作
機械における工具退避方法及びその装置を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、ＮＣ工作機械の自動運転中に切削異常が発生
した場合における工具退避方法及びその装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、各加工軸方向の切削荷
重の大きさを検出し、検出した切削荷重の大きさの各軸
方向成分の比によりワークにかかる切削荷重方向を求め
、この切削荷重方向に基づいて工具退避相対位置を求め
、この工具退避相対位置に基づいて工具退避指令を生成
し、生成した工具退避指令に従って工具を自動で退避さ
せるようにすることによって達成され、また、前記切削
異常を検出したときの各加工軸の切削荷重の大きさを検
出する手段と、検出した切削荷重の大きさの各軸方向成
分の比によりワークにかかる切削荷重方向を求める手段
と、求めた切削荷重方向に基づいて工具退避相対位置を
求める手段と、求めた工具退避相対位置に基づいて工具
退避指令を生成する手段とを具備することによって達成
される。
した場合における工具退避方法及びその装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、各加工軸方向の切削荷
重の大きさを検出し、検出した切削荷重の大きさの各軸
方向成分の比によりワークにかかる切削荷重方向を求め
、この切削荷重方向に基づいて工具退避相対位置を求め
、この工具退避相対位置に基づいて工具退避指令を生成
し、生成した工具退避指令に従って工具を自動で退避さ
せるようにすることによって達成され、また、前記切削
異常を検出したときの各加工軸の切削荷重の大きさを検
出する手段と、検出した切削荷重の大きさの各軸方向成
分の比によりワークにかかる切削荷重方向を求める手段
と、求めた切削荷重方向に基づいて工具退避相対位置を
求める手段と、求めた工具退避相対位置に基づいて工具
退避指令を生成する手段とを具備することによって達成
される。
（作用）
本発明のＮＣ工作機械における工具退避方法及びその装
置は、切削異常発生時の切削荷重方向を求め、この切削
荷重方向に対して反方向を工具退避方向とするようにし
ているので、工具をワークと干渉させずに迅速に退避さ
せることができるものである。
置は、切削異常発生時の切削荷重方向を求め、この切削
荷重方向に対して反方向を工具退避方向とするようにし
ているので、工具をワークと干渉させずに迅速に退避さ
せることができるものである。
（実施例）
第１図は本発明のＮＣ工作機械における工具退避装置の
一例を第５図に対応させて示すブロック図であり、同一
構成箇所は同符号を付して説明を省略する。この工具退
避装置は、切削異常検出部１で検出された切削異常信号
ＳＡが切削荷重方向算出部１２に入力されると、切削異
常発生時の切削荷重ＳＦが切削荷重検出部１１で検出さ
れ、この切削荷重ＳＦにより切削荷重方向ベクトルＳＧ
が算出されるようになっている。そして、この切削荷重
方向ベクトルＳＧが工具退避相対位置算出部１３に人力
されると、退避パラメータ登録部３に予め登録されてい
る退避パラメータＳＮが読出されて工具退避相対位置Ｓ
ｌが算出され、退避動作制御部２で読出されるようにな
っている。
一例を第５図に対応させて示すブロック図であり、同一
構成箇所は同符号を付して説明を省略する。この工具退
避装置は、切削異常検出部１で検出された切削異常信号
ＳＡが切削荷重方向算出部１２に入力されると、切削異
常発生時の切削荷重ＳＦが切削荷重検出部１１で検出さ
れ、この切削荷重ＳＦにより切削荷重方向ベクトルＳＧ
が算出されるようになっている。そして、この切削荷重
方向ベクトルＳＧが工具退避相対位置算出部１３に人力
されると、退避パラメータ登録部３に予め登録されてい
る退避パラメータＳＮが読出されて工具退避相対位置Ｓ
ｌが算出され、退避動作制御部２で読出されるようにな
っている。
このような構成において、その動作例を第２図のフロー
チャートで説明すると、切削加工を開始したならば切削
異常検出部１は切削異常の発生の有無の確認を続け（ス
テップ５１１，５１２）、切削異常の発生が無く、切削
加工が無事終了した場合には全ての処理を終了する。一
方、前記判断ステップ５１２において、切削異常検出部
１が切削異常の発生を検出した場合には、切削異常信号
を退避動作制御部２及び切削荷重方向算出部１２に入力
する。
チャートで説明すると、切削加工を開始したならば切削
異常検出部１は切削異常の発生の有無の確認を続け（ス
テップ５１１，５１２）、切削異常の発生が無く、切削
加工が無事終了した場合には全ての処理を終了する。一
方、前記判断ステップ５１２において、切削異常検出部
１が切削異常の発生を検出した場合には、切削異常信号
を退避動作制御部２及び切削荷重方向算出部１２に入力
する。
切削荷重方向算出部１２は、入力された切削異常信号に
より切削異常発生時の切削荷重ｆＸ、ｆ、を切削荷重検
出部１１から読出しくステップ５１３）、次式（１）に
代入して切削荷重方向ベクトル（ｅＸ、ｅｚ）を算出し
、工具退避相対位置算出部１３に人力する（ステップ５
１４）。
より切削異常発生時の切削荷重ｆＸ、ｆ、を切削荷重検
出部１１から読出しくステップ５１３）、次式（１）に
代入して切削荷重方向ベクトル（ｅＸ、ｅｚ）を算出し
、工具退避相対位置算出部１３に人力する（ステップ５
１４）。
・・・・・・（１）
工具退避相対位置算出部１３は、人力された切削荷重方
向ベクトル（ｅ、１．ｅｔ） と、退避パラメータ登
録部３から読出した退避パラメータである退避圧ｍ℃と
を次式（２）に代入して工具退避相対位置（ΔＸ、Δ２
）を算出する（ステップ５１５）。
向ベクトル（ｅ、１．ｅｔ） と、退避パラメータ登
録部３から読出した退避パラメータである退避圧ｍ℃と
を次式（２）に代入して工具退避相対位置（ΔＸ、Δ２
）を算出する（ステップ５１５）。
（ΔＸ、ΔＺ）＝（−ｅ、Ｘｌ、−ｅｚＸｊＺ） ・
・・−・・（１２）退避動作制御部２は、切削異常検出
部１から人力された切削異常信号により工具退避相対位
置算出部１３から工具退避相対位置（ΔＸ、Δ２）を読
出し、退避パラメータ登録部３から退避パラメータであ
る退避経路を読出し、さらにＮＣ装置４から切削異常発
生時の工具移動方向を読出して工具退避指令を生成し、
ＮＣ装置４に人力する（ステップ５１６）。ＮＣ装置４
は、位置検出器５から切削異常発生時の工具の現在値（
Ｘ、Ｚ）を読出し、この工具の現在値（Ｘ、Ｚ） と人
力された工具退避指令とに基づいて工具の退避動作を行
なう（ステップ５１７）。
・・−・・（１２）退避動作制御部２は、切削異常検出
部１から人力された切削異常信号により工具退避相対位
置算出部１３から工具退避相対位置（ΔＸ、Δ２）を読
出し、退避パラメータ登録部３から退避パラメータであ
る退避経路を読出し、さらにＮＣ装置４から切削異常発
生時の工具移動方向を読出して工具退避指令を生成し、
ＮＣ装置４に人力する（ステップ５１６）。ＮＣ装置４
は、位置検出器５から切削異常発生時の工具の現在値（
Ｘ、Ｚ）を読出し、この工具の現在値（Ｘ、Ｚ） と人
力された工具退避指令とに基づいて工具の退避動作を行
なう（ステップ５１７）。
例えば工具退避指令が第３図に示す点Ａから点Ｃに退避
する指令の場合、工具の退避動作は■のようになる。
する指令の場合、工具の退避動作は■のようになる。
■ 八 （Ｘ、Ｚ） →Ｃ（Ｘ ＋ΔＸ、 Ｚ＋
、ｄＺ）なお、工具退避指令を第°３図に示す点Ａから
点Ｂを経由して点Ｃに退避する指令としても良い。
、ｄＺ）なお、工具退避指令を第°３図に示す点Ａから
点Ｂを経由して点Ｃに退避する指令としても良い。
この退避動作を行なった後、手動操作又は割込みプログ
ラム等により工具交換等の処置を行ない、加ニブログラ
ムの中断したブロックから再起動をかけ（ステップ５１
８）、ステップＳｌに戻って上述した動作を繰返す。
ラム等により工具交換等の処置を行ない、加ニブログラ
ムの中断したブロックから再起動をかけ（ステップ５１
８）、ステップＳｌに戻って上述した動作を繰返す。
上述した実施例においては外径加工の場合について説明
したが端面加工の場合には第４図に示すような退避動作
を行なうので、工具とワークとが干渉を起すことはない
。
したが端面加工の場合には第４図に示すような退避動作
を行なうので、工具とワークとが干渉を起すことはない
。
なお、マシニングセンタ等の３次元加工においては、切
削荷重方向のＸ、Ｙ、Ｚ成分を検出し、退避方向のベク
トルを３次元ベクトルとすれば同様の効果を得ることが
できる。
削荷重方向のＸ、Ｙ、Ｚ成分を検出し、退避方向のベク
トルを３次元ベクトルとすれば同様の効果を得ることが
できる。
（発明の効果）
以上のように本発明のＮＧ工作機械における工具退避方
法及びその装置によれば、最適な工具退避経路を生成し
て工具を自動で退避させることが容易に行なえるので、
加工効率を向上させることができると共に、低価格で安
全性の高い工具退避装置を提供することができる。
法及びその装置によれば、最適な工具退避経路を生成し
て工具を自動で退避させることが容易に行なえるので、
加工効率を向上させることができると共に、低価格で安
全性の高い工具退避装置を提供することができる。
第１図は本発明のＮＧ工作機械における工具退避装置の
一例を示すブロック図、第２図はその動作例を説明する
フローチャート、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の
ＮＧ工作機械における工具退避方法を説明する図、第５
図は従来のＮＧ工作機械における工具退避装置の一例を
示すブロック図、第６図はその動作例を説明するフロー
チャート、第７図及び第８図はそれぞれ従来のＮＧ工作
機械における工具退避方法を説明する図である。 １・・・切削異常検圧部、２・・・退ａ動作制御部、３
・・・退避パラメータ登録部、４・・・ＮＣＣ直行５・
・・位置検出器、１１・・・切削荷重検出部、１２・・
・切削荷重方向算出部、１３・・・工具退避相対位置算
出部。
一例を示すブロック図、第２図はその動作例を説明する
フローチャート、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の
ＮＧ工作機械における工具退避方法を説明する図、第５
図は従来のＮＧ工作機械における工具退避装置の一例を
示すブロック図、第６図はその動作例を説明するフロー
チャート、第７図及び第８図はそれぞれ従来のＮＧ工作
機械における工具退避方法を説明する図である。 １・・・切削異常検圧部、２・・・退ａ動作制御部、３
・・・退避パラメータ登録部、４・・・ＮＣＣ直行５・
・・位置検出器、１１・・・切削荷重検出部、１２・・
・切削荷重方向算出部、１３・・・工具退避相対位置算
出部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、数値制御工作機械の自動運転中に切削異常を検出し
たとき、各加工軸方向の切削荷重の大きさを検出し、検
出した切削荷重の大きさの各軸方向成分の比によりワー
クにかかる切削荷重方向を求め、この切削荷重方向に基
づいて工具退避相対位置を求め、この工具退避相対位置
に基づいて工具退避指令を生成し、生成した工具退避指
令に従って工具を自動で退避させるようにしたことを特
徴とする数値制御工作機械における工具退避方法。 ２、数値制御工作機械の自動運転中に切削異常を検出し
た場合、工具退避指令を生成し、生成した工具退避指令
に従って工具を自動で退避させる工具退避装置において
、前記切削異常を検出したときの各加工軸の切削荷重の
大きさを検出する手段と、検出した切削荷重の大きさの
各軸方向成分の比によりワークにかかる切削荷重方向を
求める手段と、求めた切削荷重方向に基づいて工具退避
相対位置を求める手段と、求めた工具退避相対位置に基
づいて工具退避指令を生成する手段とを備えたことを特
徴とする数値制御装置における工具退避装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074722A JPH0725006B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 数値制御工作機械における工具退避方法及びその装置 |
| US07/500,253 US5060544A (en) | 1989-03-27 | 1990-03-27 | Method of an apparatus for retracting tool in numberical control machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074722A JPH0725006B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 数値制御工作機械における工具退避方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256444A true JPH02256444A (ja) | 1990-10-17 |
| JPH0725006B2 JPH0725006B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=13555401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074722A Expired - Fee Related JPH0725006B2 (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 数値制御工作機械における工具退避方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5060544A (ja) |
| JP (1) | JPH0725006B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006506719A (ja) * | 2002-11-19 | 2006-02-23 | シュタマ マシーネンファブリーク ゲーエムベーハー | 工作機械及び工作機械を操作する方法 |
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