DE102021126840A1 - Machine tool system and cantilever length estimation method - Google Patents

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DE102021126840A1
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machine tool
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Inventor
Naoto Saito
Kazuhito Kasahara
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0904Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
    • B23Q17/0914Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry machine tools

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

[Problem] Ein Werkzeugmaschinensystem und ein Kraglängen-Schätzverfahren bereitzustellen, mit denen die Kraglänge des Lochschneidwerkzeugs geschätzt werden kann.[Lösung] Ein Werkzeugmaschinensystem 1 weist eine Werkzeugmaschine 11, an der ein Lochschneidwerkzeug 18 angebracht ist, eine Erfassungseinheit 31, eine Extraktionseinheit 33 und eine Schätzeinheit 35 auf. Die Erfassungseinheit 31 erfasst Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18, wenn das Werkstück durch das Lochschneidwerkzeug 18 geschnitten wird. Die Extraktionseinheit 33 extrahiert aus den Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 1 Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten in der Erstreckungsrichtung des Lochs. Die Schätzeinheit 35 schätzt die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 beruhend auf der Differenz M zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten.[Problem] To provide a machine tool system and a cantilever length estimation method that can estimate the cantilever length of the hole cutting tool. [Solution] A machine tool system 1 includes a machine tool 11 to which a hole cutting tool 18 is attached, a detection unit 31, an extraction unit 33, and a estimation unit 35 on. The detection unit 31 detects position coordinates (x, y, z) of the hole-cutting tool 18 when the workpiece is cut by the hole-cutting tool 18 . The extraction unit 33 extracts, from the position coordinates (x, y, z) of the hole cutting tool 1, hole extending direction position coordinates in the extending direction of the hole. The estimating unit 35 estimates the projection length L of the hole cutting tool 18 based on the difference M between a maximum value and a minimum value of the hole extending direction position coordinates.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Werkzeugmaschinensystem und ein Kraglängen- Schätzverfahren.The present disclosure relates to a machine tool system and a cantilever length estimation method.

Stand der TechnikState of the art

Eine computernumerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (nachstehend als „Werkzeugmaschine“ bezeichnet) ist herkömmlich bekannt, die ein Werkstück mit einem Werkzeug gemäß einem numerischen Steuer- (NC) Programm zu einer gewünschten Form bearbeitet. Das Werkzeug ist an der Spitzenfläche eines Werkzeughalters angebracht, der an einer Spindel der Werkzeugmaschine befestigt ist.A computer numerically controlled machine tool (hereinafter referred to as “machine tool”) is conventionally known that machines a workpiece into a desired shape with a tool according to a numerical control (NC) program. The tool is attached to the tip face of a tool holder which is fixed to a spindle of the machine tool.

Das Patentdokument Nr. 1 offenbart ein System, das mit Werkzeugmaschinen und Steuervorrichtungen versehen ist, das automatisch Werkzeuginformationen und Bearbeitungsbedingungen sammelt, die in den Werkzeugmaschinen gespeichert sind.Patent Document No. 1 discloses a system provided with machine tools and controllers that automatically collects tool information and machining conditions stored in the machine tools.

Dokumente des Stands der TechnikPrior Art Documents

Verweisquellenreferral sources

Patentdokument Nr. 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2018-41387 Patent Document No. 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2018-41387

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Problem, das durch die Erfindung gelöst werden sollProblem to be solved by the invention

Wenn die Bearbeitungsbedingungen für das Lochschneiden mit einem Lochschneidwerkzeug verglichen und untersucht werden, wird die Länge von der Spitzenfläche des Werkzeughalters bis zur Klingenspitze des Lochschneidwerkzeugs (nachstehend als „Kraglänge“ bezeichnet) als Information zum Angeben der Form des Werkzeugs zum Lochschneiden benötigt.When the machining conditions for hole cutting with a hole cutting tool are compared and examined, the length from the tip surface of the tool holder to the tip of the blade of the hole cutting tool (hereinafter referred to as "protrusion length") is required as information indicating the shape of the tool for hole cutting.

Da jedoch die Kraglänge im Allgemeinen nicht in einer Werkzeugmaschine gespeichert ist, kann die Kraglänge in dem in Patentdokument Nr. 1 beschriebenen System nicht aus der Werkzeugmaschine erfasst werden.However, in the system described in Patent Document No. 1, since the cantilever length is not generally stored in a machine tool, the cantilever length cannot be acquired from the machine tool.

Wenn außerdem die Kraglänge nicht in einem Vertriebskatalog des Lochschneidwerkzeugs veröffentlicht ist, gibt es eine Notwendigkeit, die Kraglänge des Lochschneidwerkzeugs zu messen und manuell einzugeben, und selbst wenn die Kraglänge veröffentlicht ist, gibt es auch eine Notwendigkeit die Kraglänge manuell einzugeben, was mühsam ist.In addition, if the protruding length is not published in a hole-cutting tool sales catalogue, there is a need to measure and manually input the protruding length of the hole-cutting tool, and even if the protruding length is published, there is also a need to manually input the protruding length, which is troublesome.

In Anbetracht der obigen Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Werkzeugmaschinensystem und ein Kraglängen-Schätzverfahren bereitzustellen, mit dem die Kraglänge eines Lochschneidwerkzeugs geschätzt werden kann.In view of the above situation, it is an object of the present disclosure to provide a machine tool system and a projection length estimation method capable of estimating the projection length of a hole-cutting tool.

Mittel zur Lösung des Problemsmeans of solving the problem

Ein Werkzeugmaschinensystem gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist mit einer Werkzeugmaschine, einer Erfassungseinheit, einer Extraktionseinheit und einer Schätzeinheit versehen. Es ist ein Lochschneidwerkzeug an der Werkzeugmaschine angebracht. Die Erfassungseinheit ist konfiguriert, Positionskoordinaten des Lochschneidwerkzeugs zu erfassen, wenn ein Werkstück einem Schneiden durch das Lochschneidwerkzeug unterzogen wird. Die Extraktionseinheit ist konfiguriert, aus den durch die Erfassungseinheit erfassten Positionskoordinaten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten in einer Erstreckungsrichtung eines Lochs zu extrahieren, wenn das Loch durch das Lochschneidwerkzeug in das Werkstück geschnitten wird. Die Schätzeinheit ist konfiguriert, beruhend auf einer Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der durch die Extraktionseinheit extrahierten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten eine Kraglänge des Lochschneidwerkzeugs zu schätzen.A machine tool system according to a first aspect of the present disclosure is provided with a machine tool, a detection unit, an extraction unit, and an estimation unit. A hole cutting tool is attached to the machine tool. The detection unit is configured to detect position coordinates of the hole cutting tool when a workpiece is subjected to cutting by the hole cutting tool. The extracting unit is configured to extract, from the position coordinates detected by the detecting unit, hole extending direction position coordinates in an extending direction of a hole when the hole is cut in the workpiece by the hole cutting tool. The estimating unit is configured to estimate a protrusion length of the hole cutting tool based on a difference between a maximum value and a minimum value of the hole extending direction position coordinates extracted by the extracting unit.

Wirkung der Erfindungeffect of the invention

Gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein Werkzeugmaschinensystem und ein Kraglängen-Schätzverfahren bereitgestellt werden, mit denen die Kraglänge des Lochschneidwerkzeugs geschätzt werden können.According to the present disclosure, a machine tool system and a projection length estimation method capable of estimating the projection length of the hole cutting tool may be provided.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Werkzeugmaschinensystems gemäß einer Ausführungsform darstellt. 1 12 is a block diagram showing a configuration of a machine tool system according to an embodiment.
  • 2 ist eine Seitenansicht einer Schneidverarbeitungseinheit gemäß der Ausführungsform. 2 14 is a side view of a cutting processing unit according to the embodiment.
  • 3 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Informationsverarbeitungseinheit gemäß der Ausführungsform. 3 12 is a block diagram of a configuration of an information processing unit according to the embodiment.
  • 4 ist ein Beispiel von Positionskoordinaten, die durch eine erste Speichereinheit gemäß der Ausführungsform gespeichert werden. 4 12 is an example of position coordinates stored by a first storage unit according to the embodiment.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Kraglängen-Schätzverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt. 5 14 is a flowchart showing a cantilever length estimation method according to the embodiment.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

(Konfiguration des Werkzeugmaschinensystems 1)(Configuration of the machine tool system 1)

Nachstehend wird eine Konfiguration eins Werkzeugmaschinensystems 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Werkzeugmaschinensystems 1 darstellt.A configuration of a machine tool system 1 according to the present embodiment will be explained below with reference to the drawings. 1 12 is a block diagram showing a configuration of the machine tool system 1. FIG.

Das Werkzeugmaschinensystem 1 ist mit drei Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10, einer Speichereinheit 20 und einem Endgerät 30 versehen. Es sind eine erste bis dritte Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a bis 10c in den drei Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 enthalten. Jedoch ist die Anzahl der im Werkzeugmaschinensystem 1 vorgesehenen Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 nicht besonders beschränkt und kann eine oder mehrere sein.The machine tool system 1 is provided with three machine tool devices 10 , a memory unit 20 and a terminal 30 . First to third machine tool devices 10a to 10c are included in the three machine tool devices 10 . However, the number of the machine tool devices 10 provided in the machine tool system 1 is not particularly limited and may be one or more.

Jede der drei Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 weist eine Werkzeugmaschine 11 und eine Informationsverarbeitungseinheit 12 auf. Während in der vorliegenden Ausführungsform die Werkzeugmaschinen 11 von jeder der drei Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 unterschiedliche Maschinentypen sind, können die Werkzeugmaschinen 11 auch derselbe Maschinentyp sein. Ein Bearbeitungszentrum, ein Drehzentrum, eine kombinierte Drehmaschine und eine Ständerbohrmaschine usw. dienen als Beispiel für die Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10.Each of the three machine tool devices 10 has a machine tool 11 and an information processing unit 12 . While the machine tools 11 of each of the three machine tool devices 10 are different machine types in the present embodiment, the machine tools 11 may be the same machine type. A machining center, a turning center, a combined lathe and a drill press, etc. are exemplified as the machine tool devices 10.

Die Werkzeugmaschine 11 bearbeitet ein Werkstück zu einer gewünschten Form, indem sie eine Schneidbearbeitung am Werkstück ausführt. Während das Werkstück im Allgemeinen aus Metall besteht, kann das Werkstück aus einem Nichtmetall bestehen.The machine tool 11 machines a workpiece into a desired shape by performing cutting on the workpiece. While the work piece is generally made of metal, the work piece may be made of a non-metal.

Die Werkzeugmaschine 11 weist eine Schneidverarbeitungseinheit 13, einen Tisch 14 und eine CNC-Steuereinheit 15 auf.The machine tool 11 has a cutting processing unit 13 , a table 14 and a CNC control unit 15 .

2 ist eine Seitenansicht, die die Schneidverarbeitungseinheit 13 darstellt. Die Schneidverarbeitungseinheit 13 wird durch eine Spindel 16, einen Halter 17 und ein Lochschneidwerkzeug 18 konfiguriert. Die Spindel 16 wird drehend angetrieben. Der Halter 17 ist an der Spindel 16 befestigt. Das Lochschneidwerkzeug 18 wird durch den Halter 17 gehalten. Das Lochschneidwerkzeug 18 kann vom Halter 17 abgenommen und an diesem montiert werden. Das Lochschneidwerkzeug 18 steht aus einer Spitzenfläche 17S des Halters 17 vor. Ein Bohreinsatz, ein Bohrer, ein Gewindebohrer usw. können als Beispiel für das Lochschneidwerkzeug 18 dienen. 2 12 is a side view showing the cutting processing unit 13. FIG. The cutting processing unit 13 is configured by a spindle 16 , a holder 17 and a hole cutting tool 18 . The spindle 16 is driven in rotation. The holder 17 is attached to the spindle 16 . The hole cutting tool 18 is held by the holder 17 . The hole cutting tool 18 can be detached from the holder 17 and mounted on it. The hole cutting tool 18 protrudes from a tip face 17S of the holder 17 . A drill bit, a drill, a tap, etc. can be used as an example of the hole cutting tool 18 .

Ein Referenzwert (der nachstehend als „L/D-Referenzwert“ bezeichnet wird) eines Verhältnisses einer Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 gegenüber dem Durchmesser D des Lochschneidwerkzeugs 18 wird im Allgemeinen gemäß mehreren Typen für jeden Typ des Lochschneidwerkzeugs 18 festgelegt. Der L/D-Referenzwert kann aus einer kommerziellen Aufstellung der Lochschneidwerkzeuge erfahren werden. Der Durchmesser D des Lochschneidwerkzeugs 18 ist der maximale Durchmesser des Lochschneidwerkzeugs 18 um das Drehzentrum des Lochschneidwerkzeugs 18. Die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 ist die Länge von der Spitzenfläche 17S des Werkzeughalters 17 zur Klingenspitze des Lochschneidwerkzeugs 18. Das Werkzeugmaschinensystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Kraglänge L leicht schätzen.A reference value (hereinafter referred to as “L/D reference value”) of a ratio of a protrusion length L of the hole cutting tool 18 to the diameter D of the hole cutting tool 18 is generally set according to multiple types for each type of the hole cutting tool 18. The L/D reference value can be learned from a commercial listing of hole cutting tools. The diameter D of the hole cutting tool 18 is the maximum diameter of the hole cutting tool 18 around the center of rotation of the hole cutting tool 18. The projection length L of the hole cutting tool 18 is the length from the tip surface 17S of the tool holder 17 to the blade tip of the hole cutting tool 18. The machine tool system 1 according to the present embodiment can slightly estimate the collar length L.

Das Werkstück wird auf dem Tisch 14 angeordnet. Der Tisch 14 kann sich bewegen, während er das Werkstück hält. Das Lochschneidwerkzeug 18 bewegt sich aufgrund der Bewegung des Tischs 14 relativ zum Werkstück. Die Werkzeugmaschine 11 kann auch eine sein, in der sich die Schneidverarbeitungseinheit 13 bewegt und der Tisch 14 fest ist.The workpiece is placed on the table 14 . The table 14 can move while holding the workpiece. The hole cutting tool 18 moves due to the movement of the table 14 relative to the workpiece. The machine tool 11 may also be one in which the cutting processing unit 13 moves and the table 14 is fixed.

In der vorliegenden Ausführungsform kann sich der Tisch 14 entlang einer X-Achsenrichtung, einer Y-Achsenrichtung und einer Z-Achsenrichtung bewegen. Die X-Achsenrichtung ist senkrecht zur Y-Achsenrichtung. Die Z-Achsenrichtung ist sowohl zur X-Achsenrichtung als auch zur Y-Achsenrichtung senkrecht. In 1 ist die X-Achsenrichtung die Link-Rechts-Richtung der Werkzeugmaschine 11, die Y-Achsenrichtung ist die Tiefenrichtung der Werkzeugmaschine 11 und die Z-Achsenrichtung ist die vertikale Richtung.In the present embodiment, the table 14 can move along an X-axis direction, a Y-axis direction, and a Z-axis direction. The X-axis direction is perpendicular to the Y-axis direction. The Z-axis direction is perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction. In 1 the X-axis direction is the left-right direction of the machine tool 11, the Y-axis direction is the depth direction of the machine tool 11, and the Z-axis direction is the vertical direction.

Die CNC-Steuereinheit 15 steuert die Werkzeugmaschine 11 gemäß einem numerischen Steuer- (NC) Programm. Es sind G-Codes zum Verarbeiten der Einstellungen der Bewegungen und der Koordinaten des Tischs 14 in der Werkzeugmaschine 11 im NC-Programm enthalten. Es sind Zielkoordinatenwerte (X, Y, Z), Vorschubgeschwindigkeiten (F-Codes), wenn der Tisch 14 zu den Zielkoordinatenwerten (X, Y, Z) bewegt wird, und Drehzahlen der Spindel 16 in G-codes konfiguriert.The CNC control unit 15 controls the machine tool 11 according to a numerical control (NC) program. G-codes for processing the settings of the movements and the coordinates of the table 14 in the machine tool 11 are included in the NC program. Target coordinate values (X, Y, Z), feedrates (F-codes) when the table 14 is moved to the target coordinate values (X, Y, Z), and spindle 16 speeds are configured in G-codes.

Die CNC-Steuereinheit 15 erfasst Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18, wenn das Werkstück einem Schneiden durch das Lochschneidwerkzeug 18 unterzogen wird. Die Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18 können beispielsweise unter Verwendung eines Absolut-Encoders erfasst werden. Die CNC-Steuereinheit 15 erfasst die Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18 mit einer vorbestimmten Abtastrate. Während die Abtastrate beispielsweise auf mindestens 1 ms eingestellt ist, ist die Abtastrate nicht darauf beschränkt. Die CNC-Steuereinheit 15 gibt die Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18 an die Informationsverarbeitungseinheit 12 aus.The CNC controller 15 detects position coordinates (x, y, z) of the hole-cutting tool 18 when the workpiece is subjected to cutting by the hole-cutting tool 18 . The position coordinates (x, y, z) of the hole cutting tool 18 can, for example, using a Absolute encoders are recorded. The CNC controller 15 acquires the position coordinates (x, y, z) of the hole cutting tool 18 at a predetermined sampling rate. For example, while the sampling rate is set to at least 1 ms, the sampling rate is not limited to this. The CNC control unit 15 outputs the position coordinates (x, y, z) of the hole cutting tool 18 to the information processing unit 12 .

3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Informationsverarbeitungseinheit 12 darstellt. Die Informationsverarbeitungseinheit 12 weist eine Erfassungseinheit 31, eine erste Speichereinheit 32, eine Extraktionseinheit 33 eine zweite Speichereinheit 34, eine Schätzeinheit 35 und eine Kommunikationseinheit 36 auf. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Kraglängen-Schätzverfahren der vorliegenden Ausführungsform darstellt. 3 12 is a block diagram showing a configuration of the information processing unit 12. FIG. The information processing unit 12 has an acquisition unit 31 , a first storage unit 32 , an extraction unit 33 , a second storage unit 34 , an estimation unit 35 and a communication unit 36 . 5 14 is a flowchart showing a cantilever length estimation method of the present embodiment.

Die Erfassungseinheit 31 erfasst von der CNC-Steuereinheit 15 dreidimensionale Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18 und Teile von Steuerinformationen, wenn das Werkstück durch das Lochschneidwerkzeug 18 der Schneidbearbeitung unterzogen wird (S101). Die Erfassungseinheit 31 speichert die erfassten Positionskoordinaten (x, y, z) und die Teile der Steuerinformationen in der ersten Speichereinheit 32. 4 ist ein Beispiel der durch die erste Speichereinheit 32 gespeicherten Positionskoordinaten (x, y, z). Wie in 4 dargestellt, werden die Positionskoordinaten (x, y, z) in einer Zeitreihenfolge mit den Teilen der Steuerinformationen bei jeder vorbestimmten Abtastrate gespeichert. Die Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18 können Positionskoordinaten der Klingenspitze an der Spitze des Lochschneidwerkzeugs 18 sein. Wenn das Lochschneidwerkzeug 18 ein Bohreinsatz ist, können die Positionskoordinaten der Klingenspitze die Koordinaten der Mittelposition in der radialen Richtung der Werkzeugspitze sein. Wenn das Lochschneidwerkzeug 18 ein Bohrer ist, können die Positionskoordinaten die Positionskoordinaten der Klingenspitze am Außenumfang der Werkzeugspitze sein.The acquisition unit 31 acquires three-dimensional position coordinates (x, y, z) of the hole-cutting tool 18 and pieces of control information from the CNC control unit 15 when the workpiece is subjected to cutting processing by the hole-cutting tool 18 (S101). The detection unit 31 stores the detected position coordinates (x, y, z) and the pieces of control information in the first storage unit 32. 4 12 is an example of the position coordinates (x, y, z) stored by the first storage unit 32. FIG. As in 4 1, the position coordinates (x,y,z) are stored in time order with the pieces of control information at every predetermined sampling rate. The position coordinates (x, y, z) of the hole cutting tool 18 may be position coordinates of the blade tip at the tip of the hole cutting tool 18. When the hole cutting tool 18 is a drill bit, the position coordinates of the blade tip can be the coordinates of the center position in the radial direction of the tool tip. When the hole cutting tool 18 is a drill, the position coordinates may be the position coordinates of the blade tip on the outer periphery of the tool tip.

Die Extraktionseinheit 33 extrahiert aus den durch die Erfassungseinheit 31 erfassten Positionskoordinaten (x, y, z) die Positionskoordinaten in der Locherstreckungsrichtung, die die Erstreckungsrichtung (Z-Achsenrichtung in der vorliegenden Ausführungsform) eines Lochs ist, wenn das Loch durch das Lochschneidwerkzeug 18 im Werkstück geschnitten wird (S 102). Die Extraktionseinheit 33 extrahiert aus den durch die Erfassungseinheit 31 erfassten dreidimensionalen Positionskoordinaten (x, y, z) des Lochschneidwerkzeugs 18 während des Lochschneidens eine eindimensionale Positionskoordinate (z) in der Z-Achsenrichtung des Lochschneidwerkzeugs 18.The extraction unit 33 extracts, from the position coordinates (x, y, z) detected by the detection unit 31, the position coordinates in the hole extending direction, which is the extending direction (Z-axis direction in the present embodiment) of a hole when the hole is cut by the hole cutting tool 18 in the workpiece is cut (S 102). The extraction unit 33 extracts a one-dimensional position coordinate (z) in the Z-axis direction of the hole-cutting tool 18 from the three-dimensional position coordinates (x, y, z) of the hole-cutting tool 18 during hole-cutting detected by the detecting unit 31.

Insbesondere nimmt die Extraktionseinheit 33 auf die Positionskoordinaten (x, y, z) in 4 Bezug und extrahiert die Z-Koordinate in der Z-Achsenrichtung, entlang der sich das Loch in einem Bereich erstreckt, in dem sich die X-Koordinaten als derselbe Wert fortsetzen und sich die y-Koordinaten als derselbe Wert fortsetzen.Specifically, the extraction unit 33 takes into account the position coordinates (x, y, z). 4 Reference and extracts the Z-coordinate in the Z-axis direction along which the hole extends in a range where the X-coordinates continue as the same value and the y-coordinates continue as the same value.

In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Formulierung „die X-Koordinaten setzen sich als derselbe Wert fort“, dass die Differenz zwischen vorhergehenden und nachfolgenden x-Koordinaten innerhalb von 1 mm liegt. Die Formulierung „die y-Koordinaten setzen sich als derselbe Wert fort“ bedeutet, dass die Differenz zwischen vorhergehenden und nachfolgenden y-Koordinaten innerhalb von 1 mm liegt. Der Ausdruck „fortsetzen“ bedeutet, dass sich die Abtastrate für zwei oder mehrere Male fortsetzt oder sich für zwei oder mehrere Millisekunden fortsetzt. Die Ausdrücke „derselbe Wert“ und „fortsetzen“ können innerhalb eines Rahmens modifiziert werden, der nicht vom Geist der vorliegenden Offenbarung abweicht.In the present specification, the phrase “the X-coordinates continue as the same value” means that the difference between the preceding and succeeding X-coordinates is within 1 mm. The phrase "the y-coordinates continue as the same value" means that the difference between preceding and succeeding y-coordinates is within 1mm. The term "continue" means that the sample rate continues for two or more times or continues for two or more milliseconds. The terms "same value" and "continue" may be modified within a framework that does not depart from the spirit of the present disclosure.

In den Beispielen in 4 extrahiert die Extraktionseinheit 33 alle Z-Koordinaten als die Positionskoordinaten in der Locherstreckungsrichtung, da sich die X-Koordinaten als derselbe Wert in allen Positionskoordinaten (x, y, z) fortsetzen und sich die y-Koordinaten als derselbe Wert in allen Positionskoordinaten (x, y, z) fortsetzen.In the examples in 4 the extracting unit 33 extracts all the Z coordinates as the position coordinates in the hole extending direction because the X coordinates continue as the same value in all the position coordinates (x, y, z) and the y coordinates continue as the same value in all the position coordinates (x, y, z) continue.

Die Extraktionseinheit 33 gibt die extrahierten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten an die Schätzeinheit 35 aus.The extracting unit 33 outputs the extracted hole extending direction position coordinates to the estimating unit 35 .

Die zweite Speichereinheit 34 speichert mehrere L/D-Referenzwerte des Lochschneidwerkzeugs 18 und den Durchmesser D des Lochschneidwerkzeugs 18. Wie oben angegeben, werden die mehreren L/D-Referenzwerte für jeden Typ des Lochschneidwerkzeugs 18 verallgemeinert und durch einen Nummerntyp wie „2,0“, „2,5“ oder „3,0“ festgelegt. Die mehreren L/D-Referenzwerte und der Durchmesser D des Lochschneidwerkzeugs können automatisch aus Katalogdaten oder dergleichen eingegeben werden oder können manuell von einem Bediener eingegeben werden.The second storage unit 34 stores a plurality of L/D reference values of the hole cutting tool 18 and the diameter D of the hole cutting tool 18. As indicated above, the plurality of L/D reference values for each type of hole cutting tool 18 are generalized and represented by a number type such as "2.0 ', '2.5' or '3.0'. The plurality of L/D reference values and the diameter D of the hole-cutting tool can be input automatically from catalog data or the like, or can be input manually by an operator.

Die Schätzeinheit 35 erfasst die durch die Extraktionseinheit 33 extrahierten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten. Die Schätzeinheit 35 schätzt, wie nachstehend beschrieben, die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 beruhend auf der Differenz M zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten.The estimation unit 35 acquires the hole extension direction position coordinates extracted by the extraction unit 33 . As will be described later, the estimating unit 35 estimates the projection length L of the hole cutting tool 18 based on the difference M between the maximum value and the minimum value of the hole extending direction position coordinates.

Zuerst leitet die Schätzeinheit 35 die Differenz M des Maximalwerts und des Minimalwerts der Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten ab (S103). In dem in 4 dargestellten Beispiel beträgt der Maximalwert der Z-Koordinaten -1062,744 mm, und der Minimalwert der Z-Koordinaten beträgt -1120,754 mm, und daher beträgt die Differenz M 58,01 mm.First, the estimating unit 35 derives the difference M of the maximum value and the minimum value of the hole extension direction position coordinates (S103). in the in 4 In the example shown, the maximum value of the Z coordinates is -1062.744 mm and the minimum value of the Z coordinates is -1120.754 mm, and therefore the difference M is 58.01 mm.

Als nächstes erfasst die Schätzeinheit 35 den Durchmesser D des Lochschneidwerkzeugs 18 aus der zweiten Speichereinheit 34 (S104) und berechnet einen M/D-Wert durch Dividieren der Differenz M zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten durch den Durchmesser D (S105).Next, the estimating unit 35 acquires the diameter D of the hole cutting tool 18 from the second storage unit 34 (S104), and calculates an M/D value by dividing the difference M between the maximum value and the minimum value of the hole extending direction position coordinates by the diameter D (S105) .

Als nächstes erfasst die Schätzeinheit 35 die mehreren L/D-Referenzwerte des Lochschneidwerkzeugs 18 aus der zweiten Speichereinheit 34 (S106) und wählt den L/D-Referenzwert, der dem M/D-Wert am nächsten ist, aus den mehreren L/D-Referenzwerten aus (S107).Next, the estimating unit 35 acquires the plural L/D reference values of the hole cutting tool 18 from the second storage unit 34 (S106), and selects the L/D reference value closest to the M/D value from the plural L/Ds -Reference values from (S107).

Als nächstes berechnet (schätzt) die Schätzeinheit 35 die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 durch Multiplizieren des ausgewählten L/D-Referenzwerts mit dem Durchmesser D (S108).Next, the estimating unit 35 calculates (estimates) the projection length L of the hole cutting tool 18 by multiplying the selected L/D reference value by the diameter D (S108).

Die Schätzeinheit 35 gibt dann die geschätzte Kraglänge L an die Kommunikationseinheit 36 aus.The estimating unit 35 then outputs the estimated cantilever length L to the communication unit 36 .

Die Kommunikationseinheit 36 ist über ein Netzwerk drahtlos oder drahtgebunden mit der Speichereinheit 20 verbunden. Die Kommunikationseinheit 36 überträgt die durch die Schätzeinheit 35 geschätzte Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 an die Speichereinheit 20.The communication unit 36 is connected to the storage unit 20 via a network in a wireless or wired manner. The communication unit 36 transmits the projection length L of the hole cutting tool 18 estimated by the estimation unit 35 to the storage unit 20.

Die Funktionen der Speichereinheit 20 können mit einem Server ausgeführt werden. Der Server wird durch einen Administrator des Werkzeugmaschinensystems verwaltet. Der Server kann ein Cloud-Server sein. Der Cloud-Server ist Eigentum einer spezialisierten Firma und wird von dieser verwaltet und durch den Benutzer des Werkzeugmaschinensystems 1 als Server verwendet.The functions of the storage unit 20 can be performed with a server. The server is managed by an administrator of the machine tool system. The server can be a cloud server. The cloud server is owned and managed by a specialized company and used as a server by the user of the machine tool system 1 .

Die Speichereinheit 20 ist über ein Netzwerk drahtlos oder drahtgebunden mit der Informationsverarbeitungseinheit 12 (Kommunikationseinheit 36) jeder Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 verbunden. Die Speichereinheit 20 erfasst die durch die Kommunikationseinheit 36 übertragene Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18. Die Speichereinheit 20 speichert die Kraglänge L in Verbindung mit Informationen, die sich auf das Lochschneidwerkzeug 18 beziehen.The storage unit 20 is connected to the information processing unit 12 (communication unit 36) of each machine tool device 10 via a network in a wireless or wired manner. The storage unit 20 acquires the projection length L of the hole cutting tool 18 transmitted through the communication unit 36. The storage unit 20 stores the projection length L in association with information related to the hole cutting tool 18. FIG.

Die Speichereinheit 20 aktualisiert wünschenswerterweise soweit erforderlich die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18. Wenn beispielsweise eine Kraglänge L, die länger ist als die vorher gespeicherte Kraglänge L, neu von der Kommunikationseinheit 36 erfasst wird, verwirft die Speichereinheit 20 die gespeicherte Kraglänge L und speichert die neu erfasste Kraglänge L.The storage unit 20 desirably updates the collar length L of the hole cutting tool 18 as necessary. For example, if a collar length L longer than the previously stored collar length L is newly detected by the communication unit 36, the storage unit 20 discards the stored collar length L and re-stores it captured collar length L

Die Speichereinheit 20 ist über ein Netzwerk drahtlos oder drahtgebunden mit dem Endgerät 30 verbunden. Die Speichereinheit 20 überträgt die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 an das Endgerät 30 als Reaktion auf eine Anfrage vom Endgerät 30. Der Bediener des Endgeräts 30 nimmt auf die Kraglänge L des Lochschneidwerkzeugs 18 Bezug und ist in der Lage, die Bearbeitungsbedingungen für das Lochschneiden für jeden Typ des Lochschneidwerkzeugs 18 zu vergleichen und zu untersuchen. Jedoch ist ein Vergleich der Bearbeitungsbedingungen zwischen Werkzeugen mit stark unterschiedlichen Kraglängen L nicht sinnvoll, da die Drehzahlen, die auf das Lochschneidwerkzeug 18 angewendet werden können, kleiner werden, wenn die Kraglängen L des Lochschneidwerkzeugs 18 zunehmen.The storage unit 20 is connected to the terminal device 30 via a network in a wireless or wired manner. The storage unit 20 transmits the protruding length L of the hole cutting tool 18 to the terminal 30 in response to a request from the terminal 30. The operator of the terminal 30 refers to the protruding length L of the hole cutting tool 18 and is able to specify the processing conditions for hole cutting for each Compare and examine type of hole cutting tool 18. However, comparison of the machining conditions between tools with greatly different overhangs L is not meaningful because the speeds that can be applied to the hole cutting tool 18 decrease as the overhangs L of the hole cutting tool 18 increase.

(Modifizierte Beispiele)(Modified examples)

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.The present disclosure is not limited to the above embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

(Modifiziertes Beispiel 1)(Modified Example 1)

Während die Erstreckungsrichtung des durch das Lochschneidwerkzeug 18 gebildeten Lochs in der obigen Ausführungsform als in der Z-Achsenrichtung angegeben ist, ist die Erstreckungsrichtung nicht auf diese Weise beschränkt. The Erstreckungsrichtung des Lochs kann auch in der X-Achsenrichtung liegen oder kann auch in der Y-Achsenrichtung liegen.While the extending direction of the hole formed by the hole cutting tool 18 is indicated as being in the Z-axis direction in the above embodiment, the extending direction is not limited in this way. The extending direction of the hole may also be in the X-axis direction, or may be in the Y-axis direction.

(Modifiziertes Beispiel 2)(Modified Example 2)

Obwohl in der obigen Ausführungsform nicht besonders erwähnt, können die Lochschneidwerkzeuge 18 der Werkzeugmaschinen 11 verschiedene Typen sein oder können vom selben Typ sein. Wenn derselbe Typ Lochschneidwerkzeug 18 in zwei oder mehr Werkzeugmaschinen 11 verwendet wird, kann die Speichereinheit 20 nur eine Kraglänge L für denselben Typ Lochschneidwerkzeug 18 speichern.Although not specifically mentioned in the above embodiment, the hole cutting tools 18 of the machine tools 11 may be of different types or may be of the same type. When the same type of hole cutting tool 18 is used in two or more machine tools 11 , the storage unit 20 can store only one cantilever length L for the same type of hole cutting tool 18 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Werkzeugmaschinensystemmachine tool system
1010
Werkzeugmaschinenvorrichtungmachine tool device
1111
Werkzeugmaschinemachine tool
1212
Informationsverarbeitungseinheitinformation processing unit
3131
Erfassungseinheitregistration unit
3232
Ersten SpeichereinheitFirst storage unit
3333
Extraktionseinheitextraction unit
3434
Zweite SpeichereinheitSecond storage unit
3535
Schätzeinheitestimation unit
3636
Kommunikationseinheitcommunication unit
1313
Schneidverarbeitungseinheitcutting processing unit
1414
Tischtable
1515
CNC-SteuereinheitCNC control unit
1616
Spindelspindle
1717
Halterholder
1818
Lochschneidwerkzeughole cutting tool
LL
Kraglängecollar length
DD
Durchmesserdiameter
2020
Speichereinheitstorage unit
3030
Endgerätend device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • JP 201841387 [0004]JP201841387 [0004]

Claims (4)

Werkzeugmaschinensystem, das aufweist: eine Werkzeugmaschine, an dem ein Lochschneidwerkzeug angebracht ist, eine Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, Positionskoordinaten des Lochschneidwerkzeugs zu erfassen, wenn ein Werkstück einem Schneiden durch das Lochschneidwerkzeug unterzogen wird, eine Extraktionseinheit, die konfiguriert ist, aus den durch die Erfassungseinheit erfassten Positionskoordinaten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten in einer Erstreckungsrichtung eines Lochs zu extrahieren, wenn das Loch durch das Lochschneidwerkzeug in das Werkstück geschnitten wird, und eine Schätzeinheit, die konfiguriert ist, beruhend auf einer Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der durch die Extraktionseinheit extrahierten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten eine Kraglänge des Lochschneidwerkzeugs zu schätzen.Machine tool system comprising: a machine tool to which a hole cutting tool is attached, a detection unit configured to detect position coordinates of the hole cutting tool when a workpiece is subjected to cutting by the hole cutting tool, an extracting unit configured to extract, from the position coordinates detected by the detecting unit, hole extending direction position coordinates in an extending direction of a hole when the hole is cut in the workpiece by the hole cutting tool, and an estimating unit configured to estimate a protrusion length of the hole cutting tool based on a difference between a maximum value and a minimum value of the hole extending direction position coordinates extracted by the extracting unit. Werkzeugmaschinensystem nach Anspruch 1, das ferner aufweist: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, mehrere L/D-Referenzwerte und einen Durchmesser des Lochschneidwerkzeugs zu speichern, wobei die Schätzeinheit aus den mehreren L/D-Referenzwerte einen L/D-Referenzwert schätzt, der einem Wert am nächsten ist, der durch Dividieren der Differenz durch den Durchmesser abgeleitet wird, und die Kraglänge durch Multiplizieren des ausgewählten L/D-Referenzwert mit dem Durchmesser berechnet.machine tool system claim 1 , further comprising: a storage unit configured to store a plurality of reference L/D values and a diameter of the hole cutting tool, the estimating unit estimating a reference L/D value that is closest to a value from the plurality of reference L/D values is derived by dividing the difference by the diameter and calculating the cantilever length by multiplying the selected L/D reference value by the diameter. Kraglängen-Schätzverfahren, das aufweist: einen Erfassungsschritt zum Erfassen von Positionskoordinaten eines Lochschneidwerkzeugs, das an einer Werkzeugmaschine angebracht ist, wenn ein Werkstück einem Schneiden durch das Lochschneidwerkzeug unterzogen wird, einen Extraktionsschritt zum Extrahieren aus den erfassten Positionskoordinaten von Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten in einer Erstreckungsrichtung eines Lochs, wenn das Loch durch das Lochschneidwerkzeug in das Werkstück geschnitten wird, und einen Schätzschritt zum Schätzen einer Kraglänge des Lochschneidwerkzeugs beruhend auf einer Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der extrahierten Locherstreckungsrichtungs-Positionskoordinaten.Cantilever length estimation method that has: a detecting step of detecting position coordinates of a hole-cutting tool attached to a machine tool when a workpiece is subjected to cutting by the hole-cutting tool, an extracting step of extracting, from the detected position coordinates, hole extending direction position coordinates in an extending direction of a hole when the hole is cut in the workpiece by the hole cutting tool, and an estimating step of estimating a projection length of the hole cutting tool based on a difference between a maximum value and a minimum value of the extracted hole extending direction position coordinates. Kraglängen-Schätzverfahren nach Anspruch 3, das ferner aufweist: einen Schritt zum Speichern von mehreren L/D-Referenzwerten und einem Durchmesser des Lochschneidwerkzeugs, wobei der Schätzschritt aufweist einen Schritt zum Auswählen aus den mehreren L/D-Referenzwerten eines L/D-Referenzwerts, der einem Wert am nächsten ist, der durch Dividieren der Differenz durch den Durchmesser abgeleitet wird, und einen Schritt zum Berechnen der Kraglänge durch Multiplizieren des ausgewählten L/D-Referenzwert mit dem Durchmesser.cantilever length estimation method claim 3 further comprising: a step of storing a plurality of L/D reference values and a diameter of the hole cutting tool, wherein the estimating step comprises a step of selecting, from among the plurality of L/D reference values, an L/D reference value closest to a value is derived by dividing the difference by the diameter, and a step of calculating the cantilever length by multiplying the selected L/D reference value by the diameter.
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