JPH0560746U - 調整工具自動識別機能を有する数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動工具交換装置を備えた数値制御工作機械
を制御する数値制御装置において、交換する工具が加工
の前に調整を必要とする調整工具の場合は、自動的に数
値制御工作機械を停止し、作業者に工具調整が必要な旨
を通知するようにする。 【構成】 工具番号入力手段２２は、主軸に装着される
工具の工具番号を機械制御部２６から受取り、工具識別
データメモリ２３を介して工具識別手段２４に送出す
る。工具識別手段２４は、工具識別データ入力手段２１
を介して予め入力した、前記工具番号に対応する工具識
別データを読込み、前記工具が未調整の調整工具或いは
切削工具時間カウンタ２５で累積した切削加工時間が所
定の時間以上経過した工具の場合、機械制御部２６に機
械停止指令を送出して数値制御工作機械を停止させ、工
具の調整が必要な旨を作業者に通知する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工具マガジンを有する自動工具交換装置を備えた数値制御工作機械 を制御する数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

工具マガジンを有する自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと呼ぶ）を備えた数値 制御工作機械（以下、ＮＣ工作機械と呼ぶ）においては、刃先の突出し量などが 調整できる工具（調整工具）を使用して加工する場合、加工に先立ち、ワークの 試切削を行なって工具を調整し、更に切削確認を行なって数値制御装置（以下、 ＮＣと呼ぶ）に設定する工具刃先位置の調整量を決定している。図５は、一般的 な調整工具の一例としてボーリングバーの概略を示した図であり、主軸頭５３に 備付けられたボーリングバー５１は、工具刃先５２の突出し量を調整することに より、被加工物であるワーク５４の加工寸法Ｄに工具径を合せるようになってい る。

【０００３】 調整工具の調整を行なうには、ＡＴＣによって調整工具がＮＣ工作機械の主軸 に装着された時点でＮＣ工作機械を停止する必要がある。従来、調整のための機 械停止は、作業者による手動操作若しくはＮＣ装置の加工プログラムによって行 なっていた。すなわち、作業者による場合はＡＴＣによる工具交換時に、交換さ れる工具が調整工具か否か見分けてＮＣ工作機械を停止させ、加工プロブラムに よる場合は、加工プログラム作成時に、調整工具交換後に機械を一時停止させる ようにプログラミングをしてＮＣ工作機械を停止させていた。更に、調整工具の 調整後も加工に伴なって工具が摩耗するため、工具刃先位置の再調整により工具 摩耗分を補正する必要があるが、その工具で何時間加工したら再調整するかは作 業者の判断によっていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 従来のＮＣ装置は、調整工具交換時にＮＣ工作機械を停止するために作業者が 自動運転中のＮＣ工作機械についている必要があり、また加工プログラムにてＮ Ｃ工作機械を停止させる方法では、初品加工の場合は問題ないが、２回目以降の 加工の場合は、調整済みの調整工具による加工のときにもＮＣ工作機械を停止さ せてしまうため、その都度加工プログラムを修正しなければならないという問題 があった。更に、調整工具の摩耗による加工精度の悪化は、工具調整により補正 しているが、作業者の経験の深さ等によって品質にばらつきがでてくるという問 題があった。 本考案は上述した事情より成されたものであり、本考案の目的は、工具が調整 工具か否かを自動的に識別する調整工具自動識別機能を有するＮＣ装置を提供す ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は工具マガジンを有する自動工具交換装置を備えたＮＣ工作機械を制御 するＮＣ装置に関するものであり、本考案の上記目的は、工具が、加工に先立ち 作業者による工具調整を必要とする調整工具であるか否かを識別するための工具 識別データを入力する入力手段と、入力された前記工具識別データを前記工具毎 に記憶する記憶手段と前記自動工具交換装置によって工具交換したとき、主軸に 装着された工具が前記調整工具でかつ未調整であるか否かを前記工具識別データ により識別する識別手段と、前記識別手段により当該工具が調整工具でかつ未調 整であると識別された際に、工具調整のために数値制御工作機械を停止し、作業 者に工具調整が必要な旨を通知する機械制御手段とを具備することにより達成さ れる。

【０００６】 更に、調整後の前記調整工具による被加工物を加工することによる工具磨耗分 を補正するために、再度調整するまでの切削加工時間を前記工具識別データの１ つの要素として前記記憶手段に記憶し、工具毎に切削時間を切削時間累積データ として累積する累積手段を備え、前記調整工具が前記自動工具交換装置によって 主軸に装着されたとき、前記識別手段にて当該調整工具の前記切削加工時間デー タと前記切削時間累積データとを比較することにより、前記調整工具が再度調整 を必要とする工具であるか否かを識別することによって達成される。

【０００７】

【作用】

本考案の調整工具自動識別機能を有するＮＣ装置によれば、各工具に対応して 予め設定された工具識別データを基に、主軸に装着された工具が調整工具か否か を識別し、工具が未調整の調整工具若しくは所定時間使用した調整工具であれば 工具調整のためにＮＣ工作機械を停止し、作業者に工具調整が必要な旨を通知す ることができるようになる。

【０００８】

【実施例】

図４は、本考案の調整工具自動識別機能を有するＮＣ装置内に保有される工具 識別データの一例を示す模式図であり、工具識別データは、各工具に対応する工 具番号，工具が調整工具か否かを識別するための工具種類データ，調整工具の調 整が完了しているか否かを識別するための調整実行識別データ及び調整工具調整 後の加工による摩耗分を補正するために再度調整が必要か否かを判断するための 加工時間を設定する切削加工時間データで構成される。ただし、調整実行識別デ ータ及び切削加工時間データは、調整工具の場合のみ保有する。

【０００９】 図１は本考案の調整工具自動識別機能を有するＮＣ装置の第１の例を示すブロ ック図である。作業者は、上記の工具識別データの項目ＩＤＴを工具識別データ 入力手段２１から入力し、工具識別データメモリ２３に予め記憶させておく。Ａ ＴＣによる工具の交換時に、主軸に装着される工具の工具番号ＴＮＯが機械制御 部２６から工具番号入力手段２２に送出され工具識別データメモリ２３に書込ま れると、工具番号入力手段２２は、工具番号に対応する工具識別データＩＤＴｎ を工具識別データメモリ２３から読込んで、工具識別手段２４に送出する。工具 識別手段２４は、工具種類データ，調整実行識別データ及び切削加工時間データ に基づいて機械停止をするか否かを識別する。

【００１０】 なお、切削加工時間カウンタ２５は各工具の切削時間を累積し、切削時間累積 データＷＴＭとして記憶しており、工具識別手段２４は切削時間累積データＷＴ Ｍと工具識別データＩＤＴｎ内の切削加工時間データとを比較して、上記の識別 を行なっている。工具識別手段２４から判定結果ＪＤＴを受取った機械制御部２ ６は、ＡＴＣによる工具交換後に機械停止の指令を送出し、ＮＣ工作機械を停止 後、回転灯の点滅とブザーの鳴動とによって、作業者に工具調整が必要な旨を通 知する。作業者が工具を調整後、ＮＣ工作機械を再起動すると、工具識別データ 更新手段２７は現工具の工具識別データＩＤＴｎの調整実行識別データを更新し 、機械制御部２６は切削加工時間カウンタ２５の切削時間累計データＷＴＭをリ セットする。

【００１１】 次に、工具交換指令が送出されてから工具を識別するまでの動作例を、図３に 示すフローチャートを用いて説明する。工具番号入力手段２２は、機械制御部２ ６から送られた工具番号を工具識別データメモリ２３に書込み（ステップＳ３１ ）、工具番号に対応する工具識別データを選出して工具識別手段２４に送出する （ステップＳ３２）。工具識別手段２４では、工具識別データの工具種類データ にて、工具が調整工具か否かを識別する（ステップＳ３３）。調整工具でなけれ ば、工具交換後に加工を開始し（ステップＳ３９）、調整工具であれば、調整実 行識別データにて、工具の調整が完了しているか否かを識別する（ステップＳ３ ４）。

【００１２】 工具の調整が完了しているとさらに、工具識別データに設定されている切削加 工時間データと切削加工時間カウンタ２５にて計測した切削加工時間とを比較し て、加工による工具摩耗分の補正のために調整が必要か否かを識別する（ステッ プＳ３７）。調整が不要（計測した切削加工時間＜設定した切削加工時間）の場 合、工具交換後に加工を開始し（ステップＳ３９）、調整が必要（計測した切削 加工時間≧設定した切削加工時間）の場合、工具交換後、工具調整のためにＮＣ 工作機械を停止し、作業者に工具調整が必要な旨を通知する（ステップＳ３５） 。作業者が工具調整後にＮＣ工作機械を再起動させると、工具識別データ更新手 段２７は、切削加工時間カウンタ２５の切削時間累積データをリセットし、工具 識別データメモリ２３内の調整実行識別データを調整未から調整済に更新して加 工を再開し（ステップＳ３８，Ｓ３９）、全ての処理を終了する。

【００１３】 図２は本考案の調整工具自動識別機能を有するＮＣ装置の第２の例を図１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 。この例は、工具自身が工具に関するデータを記憶することができる“情報付工 具”を利用した例であり、図１の工具識別データ入力手段の代わりに工具識別デ ータ入力／出力手段と工具識別データ読取り／書込み手段とを備えている。作業 者は、各工具に装着された情報付工具４９に工具識別データの項目を予め記憶さ せておく。工具識別データ読取り／書込み手段４８は、各工具ＡＴＣの工具マガ ジンに収納した時点で情報付工具４９から工具識別データＩＤＴを読取り、工具 識別データ入力／出力手段４１が工具識別データメモリ２３に書込む。更に、工 具マガジンより工具を回収する時点で、更新された工具識別データＩＤＴ′を工 具識別データ入力／出力手段４１が工具識別データメモリ２３から読込み、工具 識別データ読取り／書込み手段４８が情報付工具４９の情報を書替える。他の処 理は第１の例と同様である。情報付工具を利用することにより、ＮＣ装置が複数 台ある場合でも作業者による工具識別データの入力が１回で済むようになる。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように本考案の調整工具自動識別機能を有するＮＣ装置によれば、工具 が調整を必要とする調整工具であるか否かを識別し、工具調整のために自動的に ＮＣ工作機械を停止して作業者に工具調整が必要な旨を通知することができるの で、工具調整のための機械停止作業が不要になる。すなわち、工具調整のために 機械についている必要がなくなるので作業効率が向上し、また工具の摩耗による 調整の必要性が自動的に通知されるので、工具の摩耗による加工精度の悪化を回 避でき、作業者の経験の深さ等による品質のばらつきがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の調整工具自動識別機能を有するＮＣ装
置の第１の例を示すブロック図である。

【図２】本考案装置の第２の例を示すブロック図であ
る。

【図３】工具交換指令が送出されてから工具を識別する
までの本考案装置の動作例を示すフローチャートであ
る。

【図４】本考案装置内に保有される工具識別データの一
例を示す模式図である。

【図５】一般的な調整工具の一例を示す概略平面図であ
る。

【符号の説明】

２１ 工具識別データ入力手段 ２２ 工具番号入力手段 ２３ 工具識別データメモリ ２４ 工具識別手段 ２５ 切削加工時間カウンタ ２６ 機械制御部 ２７ 工具識別データ更新手段 ４１ 工具識別データ入力／出力手段 ４８ 工具識別データ読取り／書込み手段

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具マガジンを有する自動工具交換装置
   を備えた数値制御工作機械を制御する数値制御装置にお
   いて、工具が、加工に先立ち作業者による工具調整を必
   要とする調整工具であるか否かを識別するための工具識
   別データを入力する入力手段と、入力された前記工具識
   別データを前記工具毎に記憶する記憶手段と前記自動工
   具交換装置によって工具交換したとき、主軸に装着され
   た工具が前記調整工具でかつ未調整であるか否かを前記
   工具識別データにより識別する識別手段と、前記識別手
   段により当該工具が調整工具でかつ未調整であると識別
   された際に、工具調整のために数値制御工作機械を停止
   し、作業者に工具調整が必要な旨を通知する機械制御手
   段とを備えたことを特徴とする数値制御装置。
2. 【請求項２】調整後の前記調整工具による被加工物を加
   工することによる工具摩耗分を補正するために、再度調
   整するまでの切削加工時間を前記工具識別データの１つ
   の要素として前記記憶手段に記憶し、工具毎に切削時間
   を切削時間累積データとして累積する累積手段を備え、
   前記調整工具が前記自動工具交換装置によって主軸に装
   着されたとき、前記識別手段にて当該調整工具の前記切
   削加工時間データと前記切削時間累積データとを比較す
   ることにより、前記調整工具が再度調整を必要とする工
   具であるか否かを識別するようにした請求項１に記載の
   数値制御装置。