JP2018008348A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】工作機械において、突切り加工の成否を正しく検出する。【解決手段】自動旋盤1(工作機械)は、棒材100が供給される主軸20と、主軸の先端から突出しガイドブッシュ30から突出した棒材100の有無を検出する検出手段40と、検出の結果に基づいて、棒材100を切り離す突切り加工による突切り状態を判定する突切り判定手段60と、棒材100を、検出手段40で検出する位置まで前進移動させる棒材前進手段81と、前進させた長さだけ棒材100を後退移動させる棒材後退手段82と、棒材100を前進移動させた状態で棒材100を検出し、棒材後退手段82により棒材100を後退移動し、検出手段40による棒材100の検出の結果に応じて、突切り判定手段60による突切り加工による突切り状態の判定の結果の正誤を判断する判断手段70と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、工作機械に関する。
工作機械は、主軸に供給され主軸の先端から突出した棒材に対して、工具で所定の加工を行い、その後、加工が終わった部分を突切り工具を用いた突切り加工によって切り離す。突切り工具が折損等すると適切な突切り加工が行われないため、突切り状態を判定することによって、突切り工具の折損を自動で検出することが行われている(例えば、特許文献1参照)。また、工具の折損を自動的に検出する装置として、光を用いたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
材料に対して適切に突切り加工が行われると、材料の加工が終わった部分は、突切り加工によって切り落とされたはずであるため、切り落とされた部分に対応する領域に材料は存在しない。突切り状態の判定は、突切り加工によって切り落とされたはずの材料の加工が終わった部分に対応する主軸の前方の位置で材料の有無を検出する。そして、材料が検出されたときは、適切な突切り加工が行われていないとしているが、材料の有無を高精度に検出することは容易ではない。
例えば、上述した自動で工具の折損を検出する技術は、機械的な検出子を接触させたり、光を照射して反射光を検出したり、又は光を照射して遮蔽された否かを検出したりするものである。しかし、これらの検出子や光による検出手段は、設置位置がずれていたり、油や切粉により遮蔽されたりして、材料の有無の検出に適用しても正しい検出結果が得られないことがある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、突切り加工による突切り状態を正しく検出することができる工作機械を提供することを目的とする。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、突切り加工による突切り状態を正しく検出することができる工作機械を提供することを目的とする。
本発明は、棒材が供給される主軸と、前記主軸の先端から突出した前記棒材を検出する検出手段と、前記検出手段による検出の結果に基づいて、前記検出手段が検出する位置よりも手前で前記棒材を切り離す突切り加工による突切り状態を判定する突切り判定手段と、前記棒材を、前記検出手段で検出する位置まで前進移動させる棒材前進手段と、前記棒材前進手段によって前進させた長さだけ前記棒材を後退移動させる棒材後退手段と、前記棒材を前記棒材前進手段により前進移動させた状態で前記検出手段により前記棒材を検出し、前記棒材後退手段により前記棒材を後退移動させ、前記検出手段による前記棒材の検出の結果に応じて、その後の前記突切り判定手段による前記突切り状態の判定の結果の正誤を判断する判断手段と、を備えた工作機械である。
本発明に係る工作機械によれば、突切り加工による突切り状態を正しく検出することができる。
本発明に係る工作機械の一例である自動旋盤1は、図1に示すように、棒材100が供給される主軸20と、主軸20の先端から突出した棒材100を、主軸20の先端よりも前方で支持するガイドブッシュ30と、所定のバイト21,22や突切りバイト23等のツールを保持する刃物台11,12と、を備えている。主軸20は軸線方向に移動自在に設けられている。
刃物台11,12は主軸20の軸線と交差する方向に移動自在に設けられている。自動旋盤1は、刃物台11,12や主軸20を移動させることによって、所定のツールを選択し、選択された前記ツールをガイドブッシュ30の先端より前方の所定の加工位置において棒材100に接触させて棒材100の加工を行うことができる。
自動旋盤1は、図2に示されるように、突切りバイト23の折損等を検出するバイト折損検出部2を備えている。バイト折損検出部2は、検出手段40と、突切り判定手段60と、棒材前進手段81と、棒材後退手段82と、判断手段70と、を備えている。検出手段40は、上記所定の加工位置より前方の検出位置において棒材100に向けてレーザ光を照射する発光装置41と、発光装置41から棒材100に照射し棒材100で反射したレーザ光を受光する受光装置42とを備え、検出位置で棒材100の有無の検出を行う。発光装置41からのレーザ光は、主軸20の軸線に向って、例えば主軸20の軸線と直交して交差する方向に進行する。
検出手段40は、上述したレーザ光のような光を用いた光学的な検出手段に限定されず、上述した検出位置において棒材に機械的に接触する検出子を有し、この接触子が棒材に接触したか否かに応じて検出を行う機械的な検出手段であってもよいし、その他の電気的な検出手段や磁気的な検出手段であってもよい。
突切り判定手段60は、検出手段40による検出の結果に基づいて、突切りバイト23によって加工が終了した部分110を、上述した加工位置を突切り位置として切り離す突切り加工による突切り状態を判定する。検出手段40により棒材100が検出された場合は、突切り位置よりも前方で棒材100からの反射したレーザ光が検出されたことになるため、突切り判定手段60は突切り加工が成功していないと判定する。一方、検出手段40により棒材100が検出されなかった場合は、突切り位置よりも前方で棒材100からの反射したレーザ光が検出されなかったことになるため、突切り判定手段60は突切り加工が成功したと判定する。
棒材前進手段81は、突切り加工後の棒材100を、検出手段40で検出する位置まで前進移動させる。棒材後退手段82は、棒材前進手段81によって前進させた長さだけ棒材100を後退移動させる。なお、本実施形態においては、主軸20が、主軸20の移動の駆動を制御する制御部により、棒材前進手段81の機能と棒材後退手段82の機能とを発揮するものとして構成されている。なお、棒材前進手段81及び棒材後退手段82は、主軸20及び制御部とは別の構成によって実現されていてもよい。
自動旋盤1は、エアを吹き付けることにより、加工に用いられて付着した切削油や加工で発生して付着した切粉を吹き飛ばすブロー手段50を備えている。ブロー手段50のうち所定のノズル51は、検出手段40に向けられていて、検出手段40に付着した切削油及び切粉を吹き飛ばすことができる。ブロー手段50のうち他の所定のノズル52は、ガイドブッシュ30から突出した棒材100に向けられていて、棒材100に付着した切削油及び切粉を吹き飛ばすことができる。
図3に示されるように、自動旋盤1は、切削油であるクーラントを掛けながら棒材100に対して加工を行い(図3のS1)、加工後は、棒材100の加工が終了した部分110を、図4Aに示すように突切りバイト23で突切り加工して(S2)、加工が終了した部分110を切り離す。その後、クーラントを停止させるとともに、ブロー手段50によりノズル51及びノズル52から空気を吹き出させて検出手段40及び棒材100に付着した切削油や切粉を吹き飛ばす。このとき、刃物台11はX1方向の最後退位置まで移動し、刃物台12はX2方向の最後退位置まで移動する(S3)。
続いて、バイト折損検出部2による突切りバイト23の折損等の検出動作が開始され、棒材前進手段81が棒材100を、図4Bに示すように、例えば2.0[cm]だけ軸方向に前進させる(S4)。この前進させる寸法は例示であり、2.0[cm]に限定されるものではなく、突切り加工により切り離された部分110よりも後ろの残った棒材100を、検出手段40により検出される位置まで前進させる寸法であればよい。
ここで、発光装置41がレーザ光を発光して棒材100にレーザ光を照射し(S5)、受光装置42による、棒材100で反射したレーザ光を検出(S6)によって検出手段40が棒材100の有無を検出する。
棒材100は、検出手段40により検出される位置にあるため、検出手段40が棒材100を検出しなかった場合(S6においてNO)は、検出手段40が正常に機能していないと考えられる。いずれの場合であっても、検出手段40が正常に機能していないと判断手段70が判断して検出エラーを発報し、自動旋盤1に対してサイクル停止を出力し、バイト折損検出部2による上述した検出動作を終了する。自動旋盤1は加工のサイクルを停止し(S11)、加工を終了する。
一方、検出手段40が棒材100を検出したとき(S6においてYES)は、検出手段40が正常に機能しているため、棒材後退手段82は、棒材前進手段81により前進移動されていた棒材100を、図4Cに示すように2.0[cm]後退移動させて(S7)、前進移動前の突切り加工が終了した(S2)状態に戻す。
ここで、発光装置41による棒材100へのレーザ光の照射(S8)と、受光装置42が反射したレーザ光の検出(S9)とによって、検出手段40が棒材100の有無を検出する。突切りバイト23が折損等していないときは、突起り加工によって切り離された部分110は、図4Aの実線で示すように、棒材100から切り離されて下方に落下している。
このため、受光装置42が反射したレーザ光を検出しない(場合S9においてNO)は、突切り判定手段60は、突切り加工が成功したと判定し、判断手段70は、突切り加工が正常に行われ、突切りバイト23の折損等はなかったと判断し、バイト折損検出部2による検出動作を終了する。自動旋盤1は所定の加工数が完了するまで加工を継続する(S10)。
一方、突切りバイト23の折損等によって、切り離されたはずの部分110が、図4Cの二点鎖線で示すように、棒材100から切り離されていない場合は、発光装置41から発光したレーザ光が、切り離されたはずの部分110に照射されて反射される。
このため、受光装置42が反射したレーザ光を検出する(S9においてYES)と、突切り判定手段60は、突切り加工が成功しなかったと判定し、判断手段70は、検出手段40の検出結果通り、突切り加工が正常に行われず、突切りバイト23が折損等していると判断し、自動旋盤1に対してサイクル停止を出力し、バイト折損検出部2による前記検出動作を終了する。自動旋盤1は加工のサイクルを停止し(S12)、加工を終了する。
検出手段40の検出機能が正常であり、ステップ6(S6)において検出手段40が棒材100を検出した場合に、突切り判定手段60による突切り状態の判定が行われるため、突切り加工の成否を正しく検出することができる。
なお、検出手段40の検出機能が正常に働いておらず、ステップ6において検出手段40が棒材100を検出しなかった場合は、発光装置41や受光装置42の向きが適切ではない、又は発光装置41や受光装置42の機能不良等が考えられ、突切り判定手段60による判定の結果は誤ったものとなる。
本実施形態の自動旋盤1によれば、検出手段40が正常に機能しない場合には、判断手段70が突切り判定手段60の判定結果を誤りとして、突切り加工の成否の判断は行われず、バイト折損検出部2は、その後の自動旋盤1の動作を停止させることができる。
本実施形態の自動旋盤1によれば、検出手段40が正常に機能しない場合には、判断手段70が突切り判定手段60の判定結果を誤りとして、突切り加工の成否の判断は行われず、バイト折損検出部2は、その後の自動旋盤1の動作を停止させることができる。
<変形例>
本実施形態の自動旋盤は、図4A〜4Cに示したように、主軸20の前方にガイドブッシュ30を備え、検出手段40は、ガイドブッシュ30から前方に突出した棒材100の有無を検出するものであるが、本発明に係る工作機械は、この形態に限定されるものではない。
本実施形態の自動旋盤は、図4A〜4Cに示したように、主軸20の前方にガイドブッシュ30を備え、検出手段40は、ガイドブッシュ30から前方に突出した棒材100の有無を検出するものであるが、本発明に係る工作機械は、この形態に限定されるものではない。
図5A,5Bに示されるように、検出手段40が突切り位置より前方の、主軸20の前方の所定の長さの位置で棒材100を検出することによって、ガイドブッシュ30を備えない自動旋盤であっても、図1,2に示した自動旋盤1と同様の効果を発揮することができる。
本実施形態の自動旋盤1は、突切り加工で加工の終了した部分110が、図6Aに示すように、棒材100から完全に切り離されていない状態の場合にも、検出手段40が反射光を検出しない事態が起こり得る。この場合は、図6Bに示すように、棒材100を1回転させる間に、加工の終了した部分110で反射した反射光が検出手段40に検出され得る。したがって、自動旋盤1は、図3のフローチャートのステップ9(S9)において、反射光を検出するに際して、棒材100を回転させながら検出を行うのが好ましい。
1 自動旋盤(工作機械)
2 バイト折損検出部
11,12 刃物台
20 主軸
23 突切りバイト
30 ガイドブッシュ
40 検出手段
41 発光装置
42 受光装置
60 突切り判定手段
70 判断手段
81 棒材前進手段
82 棒材後退手段
100 棒材
110 部分
2 バイト折損検出部
11,12 刃物台
20 主軸
23 突切りバイト
30 ガイドブッシュ
40 検出手段
41 発光装置
42 受光装置
60 突切り判定手段
70 判断手段
81 棒材前進手段
82 棒材後退手段
100 棒材
110 部分
Claims (4)
- 棒材が供給される主軸と、
前記主軸の先端から突出した前記棒材を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出の結果に基づいて、前記検出手段が検出する位置よりも手前で前記棒材を切り離す突切り加工による突切り状態を判定する突切り判定手段と、
前記棒材を、前記検出手段で検出する位置まで前進移動させる棒材前進手段と、
前記棒材前進手段によって前進させた長さだけ前記棒材を後退移動させる棒材後退手段と、
前記棒材を前記棒材前進手段により前進移動させた状態で前記検出手段により前記棒材を検出し、前記棒材を前記棒材後退手段により後退移動させ、前記検出手段による前記棒材の検出の結果に応じて、その後の前記突切り判定手段による前記突切り状態の判定の結果の正誤を判断する判断手段と、を備えた工作機械。 - 前記棒材前進手段により前進移動させた状態で前記検出手段により前記棒材を検出したときは、前記判断手段は、その後の前記突切り判定手段による前記突切り状態の判定の結果が正しいと判断する請求項1に記載の工作機械。
- 前記突切り判定手段による前記突切り状態の判定の結果が、突切り加工が成功していないとの結果のときは、前記判断手段は突切り加工する工具の不良と判定する請求項1又は2に記載の工作機械。
- 前記検出手段が、発光装置と、前記発光装置から発光した光を受光する受光装置とにより構成れた請求項1から3のうちいずれか1項に記載の工作機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016138893A JP2018008348A (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016138893A JP2018008348A (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 工作機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018008348A true JP2018008348A (ja) | 2018-01-18 |
Family
ID=60993613
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2016138893A Pending JP2018008348A (ja) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | 工作機械 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2018008348A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020082196A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社ツガミ | 工作機械 |
-
2016
- 2016-07-13 JP JP2016138893A patent/JP2018008348A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020082196A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 株式会社ツガミ | 工作機械 |
JP7090018B2 (ja) | 2018-11-14 | 2022-06-23 | 株式会社ツガミ | 工作機械 |
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