JPH0360954A - 工具寿命管理方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械の工具の寿命を管理する数値制御装置
（ＣＮＣ）の工具寿命管理方法に関し、特に寿命値の正
確度を向上させた工具寿命管理方法に関する。

〔従来の技術〕

数値制御装置（ＣＮ、Ｃ）では加工精度の維持及び工具
の破損防止のために、工作機械の工具寿命を管理してい
る。例えば、ＮＣプログラムの実行回数を積算して、設
定回数に達したら工具交換等の指令を出している。また
、実際の工具の使用時間を積算することにより、工具寿
命を管理する方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、加工によって工具の使用状態が異なるので、Ｎ
Ｃプログラムの実行回数を積算しただけでは正確に寿命
値を判定することはできない。また、工具の使用時間を
積算していても、切削速度をオーバーライドさせた場合
には、実際の切削負荷が増大するのに対して使用時間は
少なく測定されるため、寿命値のデータは実際とは逆の
結果を表示してしまうことになる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、寿
命値の正確度を向上させた工具寿命管理方法を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明では上記課題を解決するために、工作機械の工具
の寿命を管理する数値制御装置（ＣＮＣ）の工具寿命管
理方法において、前記工具の切削距離を算出し、前記算
出された切削距離に基づいて工具の現在の寿命値を演算
し、前記現在の寿命値を設定値と比較することにより前
記寿命を管理することを特徴とする工具寿命管理方法が
提供される。

〔作用〕

切削中の移動量を算出し、これに基づいて寿命値を求め
ることにより、加工中の切削速度の変化による影響を受
けずに工具寿命を管理することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明を実施するための数値制御装置（ＣＮＣ
）のハードウェアのブロック図である。

図において、プロセッサ１１はバス２１を介してＲＯＭ
１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、この
システムプログラムに従って数値制御装置１０の全体の
動作を制御する。ＲＡＭ１３にはＤＲＡＭが使用され、
−時的な計算データ、表示データ等が格納される。不揮
発性メモリ１４はＣＭ　ＯＳで構成され、また図示され
ていないバッテリでバックアップされており、後述する
工具寿命値や工具補正量、ピッチ誤差補正量、ＮＣプロ
グラム、パラメータ等が格納される。

インタフェース１５は外部機器用のインタフェースであ
り、紙テープリーダ、紙テープパンチャ、紙テープリー
ダ・パンチャー等の外部機器３１が接続される。紙テー
プリーダからはＮＣプログラムが読み込まれ、また、数
値制御装置１０内で編集されたＮＣプログラムを紙テー
プパンチャーに出力することができる。

ＰＭＣ（７’ログラマブル・マシン・コントローラ）１
６は数値制御装置１０に内蔵され、ラダー形式で作成さ
れたシーケンスプログラムで機械側を制御する。すなわ
ち、ＮＣプログラムで指令されたＭ機能、Ｓ機能及び７
機能に従って、シーケンスプログラムを機械側で必要な
信号に変換し、Ｉ１０ユニット１７から機械側に出力す
る。この出力信号は機械側のマグネット等を駆動し、油
圧バルブ、空圧バルブ及び電気アクチュエイタ等を作動
させる。また、機械側のリミットスイッチ及び機械操作
盤のスイッチ等の信号を受けて、必要な処理をして、プ
ロセッサ■１に渡す。

グラフィック制御回路１８は各軸の現在位置、アラーム
、パラメータ、画像データ等のディジタルデータを画像
信号に変換して出力する。この画像信号はＣＲＴ／ＭＤ
Ｉユニット２５の表示装置２６に送られ、表示される。

インタフェース１９はＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５内の
キーボード２７からのデータを受けて、プロセッサ１１
に渡す。

インタフェース２０は手動パルス発生器３２に接続され
、手動パルス発生器３２からのパルスを受ける。手動パ
ルス発生器３２は機械操作盤に実装され、手動で機械稼
働部を精密に移動させるのに使用される。

軸制御回路４１〜４４はプロセッサ１１からの各軸の移
動指令を受けて、これを速度指令信号に変換し、サーボ
アンプ５１〜５４に出力する。サーボアンプ５１〜５４
は速度指令信号を増幅して各軸のサーボモータ６１〜６
４を駆動する。サーボモータ６１〜６４には位置検出用
のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダか
ら位置信号がパルス列としてフィードバックされる。場
合によっては、位置検出器としてリニアスケールが使用
される。また、このパルス列をＦ／Ｖ　（周波数／速度
）変換することにより、速度信号を生成することができ
る。さらに、速度検出用にタコジェネレータが使用され
る場合もある。図ではこれらの位置信号のフィードバッ
クライン及び速度フィードバックラインは省略しである
。

スピンドル制御回路７１はスピンドル回転指令及びスピ
ンドルのオリエンテーション等の指令を受けて、スピン
ドルアンプ７２にスピンドル速度信号を出力する。スピ
ンドルアンプ７２はこのスピンドル速度信号を受けて、
スピンドルモータ７３を指令された回転速度で回転させ
る。また、オリエンテーション指令によって、所定の位
置にスピンドルを位置決めする。

スピンドルモータ７３には歯車あるいはベルトでポジシ
ョンコーダ８２が結合されている。従って、ポジション
コーダ８２はスピンドルモータ７３に同期して回転し、
帰還パルスを出力し、その帰還パルスはインタフェース
８１を経由して、プロセッサ１１によって読み取られる
。この帰還パルスは他の軸をスピンドルモータ７３に同
期して移動させてネジ切り等の加工を行うために使用さ
れる。

ここで、上記のプロセッサ１１は切削加工時に補間器か
ら出力された分配パルスを積算して工具寿命値を求め、
この工具寿命値を設定値と比較することにより工具寿命
管理を行っている。

第１図は工具寿命管理のフローチャートである。

図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。

〔Ｓ１〕現在のプログラムが切削加工であるか、あるい
は単なる位置決め等であるかを判断する。

切削加工の場合はＳ２へいき、その他の場合は終了する
。

〔Ｓ２〕補間器からの分配パルスを積算して切削距離を
求める。

〔Ｓ３〕不揮発性メモリに格納されている前回までの工
具寿命値にＳ２で求めた切削距離を加え、これを今回の
工具寿命値とする。

〔Ｓ４〕工具寿命値が設定値を越えたかどうかを判断し
、越えた場合にはＳ５へいき、越えていない場合には終
了する。

〔Ｓ５〕未使用の代替工具があるかどうかを判断し、あ
る場合はＳ６へ、ない場合はＳ７へいく。

〔Ｓ６〕寿命の尽きた工具と不揮発性メモリに予め登録
されている代替工具との工具交換を指令する。

〔Ｓ７〕表示画面に代替工具が尽きた旨のアラームを表
示する。

以上の処理を補間と移動指令の処理の間で行って、工具
寿命の管理を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、切削中の移動量を算出
し、これに基づいて工具寿命値を求めるので、実際の工
具の使用状態に則した正確な工具寿命値が得られ、信頼
性の高い寿命管理ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の工具寿命管理方法のフロー
チャート、 第２図は本発明を実施するための数値制御装置の構成を
示したブロック図である。 １０　　　　数値制御装置 １１　　　　プロセッサ １４　　　　不揮発性メモ ２６　　　　表示装置 す

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作機械の工具の寿命を管理する数値制御装置（
   ＣＮＣ）の工具寿命管理方法において、前記工具の切削
   距離を算出し、 前記算出された切削距離に基づいて工具の現在の寿命値
   を演算し、 前記現在の寿命値を設定値と比較することにより前記寿
   命を管理することを特徴とする工具寿命管理方法。
2. （２）前記寿命値が前記設定値を越えた場合は代替工具
   との交換を指令することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の工具寿命管理方法。
3. （３）前記代替工具が尽きた場合は表示画面にアラーム
   を表示することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の工具寿命管理方法。
4. （４）前回演算した寿命値を不揮発性メモリに格納し、
   今回算出した切削距離を前記不揮発性メモリに格納され
   た寿命値に加えることにより前記現在の寿命値を求める
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工具管理
   方法。
5. （５）前記切削距離は補間器から出力された分配パルス
   を積算して求めることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の工具寿命管理方法。