JP2014164542A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決する第１発明の工作機械の衝突回避システムは、
ワークが載置されたテーブルと、移動体と、前記移動体又は前記テーブルを直線的に移動させる移動軸とを有する工作機械において、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する衝突回避システムであって、
前記移動体に取り付けられ前記ワークまでの距離を検出する非接触式の距離センサと、
衝突回避制御手段とを有しており、
前記衝突回避制御手段は、
前記距離センサのセンサ信号が距離設定値よりも短いか否かを判定する衝突判定部と、
前記衝突判定部において前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いと判定したとき、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する処理を行う衝突回避処理部とを有しており、
さらに、
前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側に取り付けられた第１距離センサと、前記移動体における前記移動軸の負方向側に取り付けられた第２距離センサとを有しており、
前記衝突回避制御手段は、
前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、
前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときには前記第１距離センサのセンサ信号を選択し、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときには前記第２距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、
前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記第１距離センサ又は前記第２距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定する
ことを特徴とする。

また、第２発明の工作機械の衝突回避システムは、
ワークが載置されたテーブルと、移動体と、前記移動体又は前記テーブルを直線的に移動させる移動軸とを有する工作機械において、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する衝突回避システムであって、
前記移動体に取り付けられ前記ワークまでの距離を検出する非接触式の距離センサと、
衝突回避制御手段とを有しており、
前記衝突回避制御手段は、
前記距離センサのセンサ信号が距離設定値よりも短いか否かを判定する衝突判定部と、
前記衝突判定部において前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いと判定したとき、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する処理を行う衝突回避処理部とを有しており、
さらに、
前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側又は負方向側の何れか一方に取り付けられた距離センサを有しており、
前記衝突回避制御手段は、
前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、
前記距離センサが前記正方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択し、前記距離センサが前記負方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、
前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定する
ことを特徴とする。

第１発明の工作機械の衝突回避システムによれば、ワークが載置されたテーブルと、移動体と、前記移動体又は前記テーブルを直線的に移動させる移動軸とを有する工作機械において、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する衝突回避システムであって、前記移動体に取り付けられ前記ワークまでの距離を検出する非接触式の距離センサと、衝突回避制御手段とを有しており、前記衝突回避制御手段は、前記距離センサのセンサ信号が距離設定値よりも短いか否かを判定する衝突判定部と、前記衝突判定部において前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いと判定したとき、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する処理を行う衝突回避処理部とを有しており、さらに、前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側に取り付けられた第１距離センサと、前記移動体における前記移動軸の負方向側に取り付けられた第２距離センサとを有しており、前記衝突回避制御手段は、前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときには前記第１距離センサのセンサ信号を選択し、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときには前記第２距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記第１距離センサ又は前記第２距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定することを特徴としているため、オペレータの操作ミスや加工開始時のプローチミスによる衝突を回避することができる。
また、距離センサを用いるため、ワークの３次元データや、加工シミュレーションが不要である。そのため、安価で処理負担の低いシステムを実現することができる。
また、リング部材を用いたセンサは接触式で切粉などにより誤作動するおそれがあるが、距離センサは非接触式であるため切粉などによって誤作動するおそれがない。
また、距離センサを取り付けた移動体の移動方向を認識して、その方向側に取り付けられた距離センサの情報（センサ信号）のみを用いるため、不要な誤検知（移動方向でない方向の衝突検知）を低減することができる。

第２発明の工作機械の衝突回避システムによれば、ワークが載置されたテーブルと、移動体と、前記移動体又は前記テーブルを直線的に移動させる移動軸とを有する工作機械において、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する衝突回避システムであって、前記移動体に取り付けられ前記ワークまでの距離を検出する非接触式の距離センサと、衝突回避制御手段とを有しており、前記衝突回避制御手段は、前記距離センサのセンサ信号が距離設定値よりも短いか否かを判定する衝突判定部と、前記衝突判定部において前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いと判定したとき、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する処理を行う衝突回避処理部とを有しており、さらに、前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側又は負方向側の何れか一方に取り付けられた距離センサを有しており、前記衝突回避制御手段は、前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、前記距離センサが前記正方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択し、前記距離センサが前記負方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定することを特徴としているため、オペレータの操作ミスや加工開始時のプローチミスによる衝突を回避することができる。
また、距離センサを用いるため、ワークの３次元データや、加工シミュレーションが不要である。そのため、安価で処理負担の低いシステムを実現することができる。
また、距離センサを取り付けた移動体の移動方向を認識して、その方向側に取り付けられた距離センサの情報（センサ信号）のみを用いるため、不要な誤検知（移動方向でない方向の衝突検知）を低減することができる。

Claims (4)

1. ワークが載置されたテーブルと、移動体と、前記移動体又は前記テーブルを直線的に移動させる移動軸とを有する工作機械において、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する衝突回避システムであって、
   前記移動体に取り付けられ前記ワークまでの距離を検出する非接触式の距離センサと、
   衝突回避制御手段とを有しており、
   前記衝突回避制御手段は、
   前記距離センサのセンサ信号が距離設定値よりも短いか否かを判定する衝突判定部と、
   前記衝突判定部において前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いと判定したとき、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する処理を行う衝突回避処理部とを有しており、
   さらに、
   前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側に取り付けられた第１距離センサと、前記移動体における前記移動軸の負方向側に取り付けられた第２距離センサとを有しており、
   前記衝突回避制御手段は、
   前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、
   前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときには前記第１距離センサのセンサ信号を選択し、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときには前記第２距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、
   前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記第１距離センサ又は前記第２距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定する
   ことを特徴とする工作機械の衝突回避システム。
2. ワークが載置されたテーブルと、移動体と、前記移動体又は前記テーブルを直線的に移動させる移動軸とを有する工作機械において、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する衝突回避システムであって、
   前記移動体に取り付けられ前記ワークまでの距離を検出する非接触式の距離センサと、
   衝突回避制御手段とを有しており、
   前記衝突回避制御手段は、
   前記距離センサのセンサ信号が距離設定値よりも短いか否かを判定する衝突判定部と、
   前記衝突判定部において前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いと判定したとき、前記移動体と前記ワークとの衝突を回避する処理を行う衝突回避処理部とを有しており、
   さらに、
   前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側又は負方向側の何れか一方に取り付けられた距離センサを有しており、
   前記衝突回避制御手段は、
   前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、
   前記距離センサが前記正方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択し、前記距離センサが前記負方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、
   前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定する
   ことを特徴とする工作機械の衝突回避システム。
3. 請求項１に記載する工作機械の衝突回避システムにおいて、
   前記距離センサとして、前記移動体における前記移動軸の正方向側又は負方向側の何れか一方に取り付けられた距離センサを有しており、
   前記衝突回避制御手段は、
   前記移動軸の移動指令に基づいて前記移動体の移動方向が、前記移動軸の正方向か負方向かを判定する移動方向判定部と、
   前記距離センサが前記正方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の正方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択し、前記距離センサが前記負方向側に取り付けられている場合には、前記移動方向判定部において前記移動体の移動方向が前記移動軸の負方向であると判定したときに前記距離センサのセンサ信号を選択するセンサ信号選択部とを有し、
   前記衝突判定部では、前記センサ信号選択部で選択された前記距離センサのセンサ信号と前記距離設定値とを比較して、前記センサ信号が前記距離設定値よりも短いか否かを判定することを特徴とする工作機械の衝突回避システム。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載する工作機械の衝突回避システムにおいて、
   前記距離設定値として第１距離設定値と、前記第１距離設定値よりも短い第２距離設定値と、前記第２距離設定値よりも短い第３距離設定値とが設定され、
   前記衝突回避処理部として衝突警告処理部と、減速処理部と、停止処理部とを有しており、
   前記衝突判定部では前記センサ信号が、前記第１距離設定値、前記第２距離設定値、前記第３距離設定値よりも短いか否かを判定し、
   前記衝突警告処理部では、前記衝突判定部において前記センサ信号が前記第１距離設定値よりも短いと判定したときに警告し、
   前記減速処理部では、前記衝突判定部において前記センサ信号が前記第２距離設定値よりも短いと判定したときに前記移動軸の移動速度を減速し、
   前記停止処理部では、前記衝突判定部において前記センサ信号が前記第３距離設定値よりも短いと判定したときに前記移動軸の移動を停止することを特徴とする工作機械の衝突回避システム。