JP2021130163A - Machine tool, control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具を用いて加工対象物の工作を行う工作機械、制御方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a machine tool, a control method, and a program for machining an object to be machined using a tool.
工作機械において、工作機械の内部に工具マガジンを備えて、工具交換動作を行うものが知られている。 A machine tool is known in which a tool magazine is provided inside the machine tool to perform a tool exchange operation.
工具マガジン、または、工具上に切粉が堆積する場合があるため、例えば、送風機構をヘッド内に配設して大型化を抑制する技術が知られている(特許文献1参照)。 Since chips may accumulate on the tool magazine or the tool, for example, a technique of disposing a blower mechanism in the head to suppress the increase in size is known (see Patent Document 1).
また、特許文献1のように、送風機構をヘッド内に配設する以外にも、外部のエアーコンプレッサを利用することも行われているが、送風装置の配置にかかわらず、加工対象の材料の種類によって、切粉が堆積し易い場合がある。 Further, as in Patent Document 1, in addition to arranging the blower mechanism in the head, an external air compressor is also used. However, regardless of the arrangement of the blower device, the material to be processed is used. Depending on the type, chips may easily accumulate.
本発明は、簡易な方法で、工具に堆積した切粉の量を低減し易い技術を提供する。 The present invention provides a technique for easily reducing the amount of chips accumulated on a tool by a simple method.
上記課題を解決するために、本発明の工作機械は、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械であって、前記加工対象物の材料情報に応じて、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the machine tool of the present invention is a machine tool that processes an object to be machined by using a clamped tool, and the machine tool according to the material information of the object to be machined. It is characterized in that a cleaning operation is performed on the tool in an unclamped state from a machine tool.
また、上記課題を解決するために、本発明の加工システムの制御方法は、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械を含む加工システムの制御方法であって、前記加工対象物の材料情報に応じて、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, the control method of the machining system of the present invention is a control method of a machining system including a machine tool that performs machining on a machining object by using a clamped tool. It is characterized in that a cleaning operation is performed from the machine tool to the tool in the unclamped state according to the material information of the object to be machined.
また、上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械をコンピュータとし機能させるプログラムであって、前記加工対象物の材料情報に応じて、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, the program of the present invention is a program in which a machine tool that performs machining using a clamped tool functions as a computer on a machining object, and the machining object is to be machined. It is characterized in that a cleaning operation is performed from the machine tool to the tool in the unclamped state according to the material information.
本発明によれば、簡易な方法で、工具に堆積した切粉の量を低減し易い工作機械を提供することできる。 According to the present invention, it is possible to provide a machine tool that can easily reduce the amount of chips accumulated on a tool by a simple method.
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments.
<実施形態>
本発明の実施形態に係る工作機械ついて、図1〜図5を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る工作機械の外観斜視図であり、エアーを発生させるエアーコンプレッサ200に、増圧弁90が取り付けられて、増圧弁90によって、圧力が上昇したエアーによって、チャックをアンクランプ状態にする。増圧弁90の後段にエア圧検知センサ91が設けられている。工具のチャックにどの程度の圧力がかかっているか測定するために、エア圧検知センサ91は、工作機械の内部に設けられてもよい。加工機100は、図1に示すように、外装カバー101内に加工機本体を収容している。外装カバー101は、開閉ドア102を有しており、開閉ドア102を開けることで、ワークの交換が可能となっている。
<Embodiment>
The machine tool according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is an external perspective view of a machine tool according to an embodiment of the present invention, in which a
図2に示すように、開閉ドア102には、透光性の窓103が設けられている。開閉ドア102は、窓103が設けられていない部分に、開閉ロッド104が接続され、開閉ロッド104に設けられた不図示のショックアブソーバー機構により、開き動作が、ゆっくりになるように構成されている。開閉ドア102が開閉を行い易くなるとともに、窓103に大きな衝撃が伝わりにくくし、窓103に設けられた透光性の部材が壊れにくくなっている。
As shown in FIG. 2, the opening / closing
加工装置100は、移動機構支持部材としてのフレーム1と、それぞれフレーム1に支持された第1移動機構10、第2移動機構20及び第3移動機構30と、加工対象物としてのワークWを支持する支持機構40と、支持機構40を回転可能な第1回転機構(回転機構)50及び第2回転機構(別の回転機構)60と、工具マガジン70と、電装ユニット80とを備える。
The
フレーム1は、内部に空洞を有する架台2上に載置されており、図2に示すように、第1フレーム部3と、第1フレーム部3の端部から直角に折り曲げられた第2フレーム部4とから構成される。本実施形態では、第1フレーム部3は、鉛直方向に沿って配置されており、第2フレーム部4は、水平方向に沿って配置されている。第2フレーム4は、Y軸方向に沿った部分とZ軸方向に沿った部分を別体として、ネジ等により接続し、梁を設けて構成してもよい。
The frame 1 is mounted on a
第1移動機構10は、第2移動機構20を介してフレーム1の第1フレーム部3の第1の面3aに支持されており、Z軸方向(鉛直方向、第1方向)に主軸11を移動可能である。主軸11には、加工具12が工具ホルダ(クランプ)を介して着脱自在に取り付けられている。主軸11は、モータ13により回転駆動される。第1移動機構10は、図2に示すように、モータ14と、Z軸方向に配置された不図示の案内軸とを有し、モータ14の駆動により主軸11を案内軸に沿ってZ軸方向に往復移動(昇降)させる。主軸11は、Z軸支持部材16を介して案内軸に沿って移動可能に支持されている。例えば、案内軸はボールねじであり、Z軸支持部材16はモータ14の駆動により回転する案内軸(ボールねじ)に沿って移動する部材である。案内軸やZ軸支持部材16は、カバー17により覆われている。
The
第2移動機構20は、フレーム1の第1フレーム部3の第1の面3aに支持されており、Z軸方向に直交するX軸方向(水平方向、第2方向)に第1移動機構10と共に主軸11を移動可能である。第2移動機構20は、モータ21と、X軸方向に配置された案内軸(不図示)とを有し、モータ21の駆動により第1移動機構10を案内軸に沿ってX軸方向に往復移動させる。第2移動機構20についても、第1移動機構10と同様に、例えば、案内軸としてボールねじを用いても良い。
The
第3移動機構30は、フレーム1の第2フレーム部4の第2の面4aに支持されており、Z軸方向及びX軸方向に直交するY軸方向(水平方向、第3方向)に支持機構40を移動可能である。第3移動機構30は、モータ(不図示)と、Y軸方向に配置された案内軸(不図示)とを有し、モータの駆動により支持機構40を案内軸に沿ってY軸方向に往復移動させる。第3移動機構30についても、第1移動機構10と同様に、例えば、案内軸としてボールねじを用いても良い。
The
また、第3移動機構30は、第2回転機構60を支持する支持板部31を備えており、支持板部31が案内軸に沿ってY軸方向に往復移動する。図2に示すように、架台2のY軸方向の支持機構40側は開口しており、支持板部31及び支持板部31に支持された第2回転機構がY軸方向に移動しても架台2と干渉することを防いでいる。そして、第3移動機構30は、詳しくは後述するように、第2回転機構60及び第1回転機構50と共に支持機構40をY軸方向に移動可能である。
Further, the
支持機構40は、例えば、歯科用補綴物など加工具12により切削加工される加工対象物としてのワークWを支持する。このような支持機構40は、ワークWを保持する保持部41と、両端部が第1回転機構50の回転部51にそれぞれ連結され、保持部41を介してワークWを支持する支持部42とを有する。保持部41と支持部42は別体であり、詳しくは後述するが、保持部41が支持部42に対して固定されている。但し、保持部41と支持部42とを一体としても良い。
The
第1回転機構50は、支持機構40をZ軸方向に直交する回転軸としてのa軸を中心として回転可能である。本実施形態では、a軸は、X軸方向と平行としている。このような第1回転機構50は、回転部51を回転自在に支持する支持フレーム53と、回転部51を回転駆動するモータとを有する。支持フレーム53は、支持機構40の周囲を囲むように略コの字型に形成され、モータ及び回転部51を支持する第1支持部53aと、回転部51に対向して設けれる不図示の回転部を支持する第2支持部53bと、第1支持部53aと第2支持部53bとを連結する連結部53cとから構成される。
The
第1支持部53aに支持された回転部51と、第2支持部53bに支持された回転部は、a軸方向に互いに対向するように、且つ、a軸を回転軸として回転可能に配置されている。そして、支持機構40のa軸方向両端部が、それぞれ回転部に支持されている。これにより、第1回転機構50は、支持機構40を、a軸を中心として回転可能に支持する。
The rotating
第1回転機構50は、少なくとも180°回転可能であり、支持機構40に支持されたワークWの表裏を反転可能である。本実施形態では、第1回転機構50は、支持機構40をa軸を中心として360°回転させることができる。
The
第2回転機構60は、支持機構40をZ軸方向及びa軸に直交する別の回転軸としてのb軸を中心として回転可能である。本実施形態では、b軸は、Y軸方向と平行としている。このような第2回転機構60は、第1回転機構50の支持フレーム53が取り付けられる回転部と、回転部61を回転駆動するモータとを有する。回転部61は、支持フレーム53の連結部53cが取り付けられ、モータ62に回転駆動されることにより支持フレーム53を、b軸を中心として回転可能である。したがって、第2回転機構60は、第1回転機構50と共に支持機構40を、b軸を中心として回転可能に支持する。
The
工具保持部としての工具マガジン70は、複数の加工具を保持可能であり、第1回転機構50に隣接して配置され、第2回転機構60とともに回転しないように支持されている。また、工具マガジン70は、第3移動機構30により支持機構40などと共にY軸方向に移動可能である。
The
工具マガジン70には、それぞれ工具ホルダ12aと一体に形成された複数種類の加工具が保持された状態でY軸方向に沿って複数列並べて配置されている。そして、主軸11に取り付ける加工具を交換可能としている。なお、工具ホルダ12aは、主軸11に保持される部分であり、加工具と一体に形成されていても良いし、別体に形成されていても良い。なお、本実施形態では、加工具12をチャック付の工具ホルダ12aに取り付けた上で、主軸11の工具保持用のチャック部が工具ホルダ12aを介して保持する2重チャックの構成となっている。但し、主軸11に直接、加工具を取り付けても良い。加工具の交換は、作業者が行っても良いし、加工装置100により自動で行っても良い。
In the
加工具の交換を自動で行う場合には、第2移動機構20及び第3移動機構30により工具マガジン70の加工具が入っていない空きスペースを主軸11の下方に移動させる。そして、第1移動機構10により主軸11を下降させ、主軸11に設けられたチャックなどの着脱装置を動作させることで、主軸11に取り付けられている加工具12を外して工具マガジン70の空きスペースに配置する。次いで、第1移動機構10により主軸11を上昇させると共に、第2移動機構20及び第3移動機構30により工具マガジン70の交換したい加工具12が配置されている位置を主軸11の下方に移動させる。そして、再度、第1移動機構10により主軸11を下降させ、着脱装置を動作させることで、主軸11に交換したい加工具12を装着する。なお、加工具12は、例えば、ドリルやエンドミルである。
When the machining tool is automatically replaced, the second moving
電装ユニット80は、フレーム1のXYZ方向の最大辺を含んだ直方体で囲んだ空間の内側に取り付けられている。即ち、電装ユニット80は、第1フレーム部3の第1の面3aの反対側で、第2フレーム部4の第2の面4aの反対側に配置されている。このようにL字型に形成されたフレーム1の、各移動機構や回転機構が配置されていない内側に電装ユニット80を配置することで、スペースを有効に利用でき、装置の小型化を図れる。
The
このような電装ユニット80は、加工装置100を制御するもので、図3に示すように、枠体81に制御基板83、各制御部84a、84b、84c、84x、84y、84zが支持されている。制御基板83は、主軸や各軸のモータの駆動を制御する。各制御部84a、84b、84c、84x、84y、84zは、例えば、それぞれ対応するモータのロータリーエンコーダの信号からモータに出力するパルスを演算し、それぞれ対応するモータの回転を適切に制御するものである。制御基板83の回路において実行されたNCコードに対して、サーボアンプである各制御部84a、84b、84c、84x、84y、84zが指示された位置や回転数となるように対応するモータを回転させる。
Such an
即ち、制御部84aは、第1回転機構50のモータ54を制御して、支持機構40をa軸を中心に回転させる。制御部84bは、第2回転機構60のモータを制御して、支持機構40をb軸を中心に傾斜させ、支持機構40の姿勢を決定する。また、制御部84xは、第2移動機構20のモータ21を制御して主軸11をX軸方向に移動させ、主軸11のX軸方向の位置を決定する。制御部84yは、第3移動機構30のモータを制御して支持機構40をY軸方向に移動させ、支持機構40のY軸方向の位置を決定する。制御部84zは、第1移動機構10のモータ13を制御して主軸11をZ軸方向に移動させ、主軸11のZ軸方向の位置を決定する。これにより、主軸11と支持機構40のX軸、Y軸、Z軸の相対位置が決定される。
That is, the
制御部84cは、主軸11を回転駆動するモータ13を制御する。制御部84cは、主軸11に取り付けられた加工具12を高速で回転させるため、他の制御部84a、84b、84x、84y、84zよりも大型、高重量になり易い。そこで、本実施形態では、電装ユニット80の枠体81は、制御部の設置スペースを上下に仕切る仕切り部82を有し、仕切り部82の下方に大型で高重量の制御部84cを設け、仕切り部82の上方に小型で軽量の84a、84b、84x、84y、84zを設けるようにしている。このように重量物を下方に配置することで装置の安定性を図れると共に、小型の制御部を仕切り部82の上方にまとめて配置することでスペースを有効活用して装置の小型化を図れる。
The
また、制御基板83は、配線等を行い易くするため枠体81の側面に設けるようにしている。但し、これら電装ユニット80の各部の配置は、どのような順番に入れ変えても良い。
Further, the
また、本実施形態の加工装置100は、コンピュータ制御により自動加工を行うNC加工装置である。具体的には、パーソナルコンピュータなどの外部端末を用いてCAD/CAMシステムにより加工データを作成し、このデータに基づいて数値制御によりワークWの加工を行う。このために、加工装置100の制御基板83には、加工装置100に指令を行うパーソナルコンピュータなどの外部端末が通信可能に接続される。外部端末がNCコードを条件に従って作成し、制御基板83に送信されるようにしてもよい。なお、加工装置100自体に、数値制御が可能なCPUやメモリを搭載したコンピュータが設けられていても良い。
Further, the
例えば、加工装置100により歯科用補綴物の作成を行う場合、3次元計測器で計測した歯科用補綴物のデータをCAD/CAMシステムに転送し、CAD/CAMシステムにより加工データを作成する。そして、この加工データに基づいて、加工装置100を制御してワークWを加工具12により切削加工することで、歯科用補綴物を作成する。
For example, when the dental prosthesis is created by the
図4について説明する。図4(a)のエアーブロー部87は主軸11の構成の一部である。エア入口122から圧縮空気を送りこむと、4箇所の送風口121から主軸11の先端に設けられた工具に向かってエアーを吹き付けて、工具を冷却すると共に工具に付着した切粉を除去する。送風口121が4箇所あることで、工具全体へエアーを当てることができる。勿論、送風口121は4箇所以上あっても構わない。
FIG. 4 will be described. The
図4(b)はエアーブロー部87の送風口121の断面図である。送風口121はエア入口側の穴123に対して主軸11側に向かって傾斜するように設けられた送風側の穴124が細く、設けられているため、吹き付けるエアーの流速を上げることができる。送風側の穴124は細くなった部分から先端が口広になっている。これにより、送風口121の製作加工が安易になる。
FIG. 4B is a cross-sectional view of the
図5に示すように、電装ユニット80は、演算手段であるCPU85、入出力ポート(I/O)86i、各モータの制御部84x、84y、84z、主軸の制御部84c、a軸の制御部84a、b軸の制御部84bなどを備える。制御基板83に設けられたCPU85は、入力されたデータや信号に基づいてメモリ86mを用いて各種の演算を行い、接続されたサーボアンプとしての制御部84x、84y、84z、84a、84b、84cに回転数や位置の指示を送信する。
As shown in FIG. 5, the
I/O86iは、加工機本体のエアーブロー部87、集塵装置88、工具長センサ96に接続される。エアーブロー部87は上述のように工具へエアーを吹き付け、除去した切粉を集塵装置88で集める。工具長センサ96は、工具の長さを検知してCPU85に信号を送る。
The I / O 86i is connected to the
各モータの制御部84x、84y、84zは、CPU85からの指令に基づいてX、Y、Zの各モータを駆動する。各モータ84x、84y、84zには、それぞれエンコーダを設けている。エンコーダは、例えば、各モータ84x、84y、84zの回転軸の回転回数や回転角度、回転方向を検知する。そして、各モータ84x、84y、84zの駆動により各ステージx、y、zが移動した量(位置)を検知する。
The
制御部84cは、主軸11を回転させる不図示のモータを制御して、主軸(スピンドル)の回転速度を制御する。また、a、b軸の制御部84a、84bは、CPU85からの指令に基づいてa軸、b軸の各モータを駆動する。
The
このようにCPU85により加工機本体100の各部を制御することにより、上述のように保持されたワークWに所定の加工を施す。
By controlling each part of the processing machine
本実施形態における加工機の掃除モードについて以下に説明する。 The cleaning mode of the processing machine in this embodiment will be described below.
エアーブロー部87から工具マガジン70にエアーを吹き付けることで工具マガジン70に付着した切粉を除去することができる。
By blowing air from the
図7に、本発明の実施形態に係る加工機の同じ工具をとる場合の掃除モード動作の制御フローチャートを示す。後述する各手段や工程は、CPU85がメモリ86m等の記憶手段にプログラムを展開して実行する。
FIG. 7 shows a control flowchart of the cleaning mode operation when the same tool of the processing machine according to the embodiment of the present invention is taken. Each means and process described later is executed by the CPU 85 developing a program in a storage means such as a
加工中に掃除モードを実行した場合、まずステップS101で現在の座標位置を戻り座標位置としてメモリ86mに記憶する。ステップS102〜S104を実行し、制御部84zは主軸11を上昇させ、工具を加工対象物から離して主軸11の回転を停止させ、主軸11を工具マガジン70の上部に位置するように移動させる制御を行った後、加工具12を工具マガジン70に格納する。
When the cleaning mode is executed during processing, first, in step S101, the current coordinate position is stored in the
ステップS105〜S106において制御部84zは主軸11を加工具12を格納した高さから上昇させて離し、制御部84xと84yとで主軸11を図6に示す工具マガジン70の工具位置T1へ移動させる。
In steps S105 to S106, the
ステップS107では、制御部84zは、主軸11をエアーを吹き付ける高さまで下降させる。この時、格納した加工具12に当たらない高さまで主軸11を下降させる。加工具12に近いほど掃除の効率が上がる。
In step S107, the
ステップS108でエアブローを開始する。可能な範囲の最大の流量でエアーを吹き付ける。 Air blow is started in step S108. Blow air at the maximum flow rate possible.
ステップS109〜S112を実行し、図6の軌跡(矢印)71のように主軸11を移動させてすべての工具を掃除する。具体的にはまず制御部84xと84yとで、工具位置T1からT5へ移動させて数秒停止、次にT10へ移動させて数秒停止、そしてT6へ移動させて数秒停止し、最後にT1へ戻り数秒停止させる。
Steps S109 to S112 are executed, and the
ステップS113〜S114でエアブローを停止させ、制御部84zで主軸11を上昇させる。
The air blow is stopped in steps S113 to S114, and the
ステップS115〜S117で戻した工具を取り出し、主軸11を回転させ、上述の戻り座標位置へ移動し、掃除モードを終了する。
The tool returned in steps S115 to S117 is taken out, the
加工後に加工具12を工具マガジン70に戻した際に掃除モードを実行した場合は、ステップS105からS114までを実行する。
If the cleaning mode is executed when the
工具マガジン70または、工具マガジン70に収納された工具に向けてエアーを吹き付けると、主軸11と加工具12との間に切粉が入ることを未然に防ぐことができ、工具クランプを行い易くすることができる。掃除手段として主軸に取り付けられたエアーブロー部87を用いたが、工具の他の掃除専用のブラシやバーを取付けたり、他の掃除機構を加工装置100に取り付けてもよい。
When air is blown toward the
図8に、本発明の実施形態に係る工作機械の、加工前に材料情報を解析して掃除モードを有効にするかを判断するフローチャートを示す。 FIG. 8 shows a flowchart of the machine tool according to the embodiment of the present invention, which analyzes material information before machining and determines whether to enable the cleaning mode.
NCファイルの例を表1に例示する。 Examples of NC files are shown in Table 1.
まず、ステップS201でCPU85は、NCファイルのコメント行の先頭にCECOMMENTと書かれている行を探し、材料の文字列を読取り、記憶手段としてのメモリ86mに記憶されているテーブル内に存在するか比較参照することによって確認する。このとき、メモリ86mのテーブルには、樹脂材料であるPMMAまたはPEEKが記憶されている。ステップS202で材料を指定している情報がPMMAまたはPEEKだった場合、比較結果に従ってステップS203〜S204を実行し、掃除モードを有効にして加工を開始する。掃除モードが有効な場合は、同じ加工具12を取る場合には、ステップS101〜S117のステップを実行し、加工後に加工具12を工具マガジンに戻した際に掃除モードを実行した場合は、ステップS105〜S114までを実行する。CPU85の一機能としてNCコードの読取手段、樹脂情報の比較手段としてメモリ86mに展開されたプログラムを実行する。
First, in step S201, the CPU 85 searches for the line written as CECOMMENT at the beginning of the comment line of the NC file, reads the character string of the material, and exists in the table stored in the
ステップS202でそれら以外の材料だった場合は、ステップS205で強制掃除モードが選択されているか確認する。選択されていた場合は材料に関わらずステップS203〜S204で掃除モードを有効にして加工を開始する。選択されていなかった場合はステップS206で掃除モードを無効にして加工を開始する。 If the materials are other than those in step S202, it is confirmed in step S205 whether the forced cleaning mode is selected. If selected, the cleaning mode is enabled and machining is started in steps S203 to S204 regardless of the material. If it is not selected, the cleaning mode is invalidated in step S206 and machining is started.
この制御により、必要な材料でのみ掃除を実施するため、加工の効率が上がる。例えば、セラミックやハイブリットレジン等では、堆積する切粉の粒径が小さいため、掃除を行わなくても加工の精度に影響が少ない場合があるため、掃除も行われない。これの材料を判定し掃除モードをOFFにしても良い。 This control increases the efficiency of processing because cleaning is performed only with the necessary materials. For example, in the case of ceramics, hybrid resins, etc., since the particle size of the accumulated chips is small, the processing accuracy may not be affected even without cleaning, so cleaning is not performed. The material of this may be judged and the cleaning mode may be turned off.
本実施例では大きな切粉になり易いPMMAやPEEKを記憶しているが、その他の材料情報をメモリ86に記憶しても構わない。また、材料情報は、NCコードから読み取っているが、材料の導電率や抵抗値を測定して得てもよく、加工対象物の表面や切粉を撮像して得てもよい。例えば、下記材料の体積抵抗率(Ω・cm)はPEEK10^(17-18)、PMMA 10^14、ジルコニア10^13、コバルト5.6、クロム12.7 である。
In this embodiment, PMMA and PEEK, which tend to be large chips, are stored, but other material information may be stored in the
図9に、本発明の実施形態に係る工作機械の加工中に掃除モードを実行するか否かを設定する制御フローチャートを示す。 FIG. 9 shows a control flowchart for setting whether or not to execute the cleaning mode during machining of the machine tool according to the embodiment of the present invention.
ステップS301でCPU85の時間カウンタをリセットする。 In step S301, the time counter of the CPU 85 is reset.
ステップS302でNCファイルから1行読みだした文字列を確認し、空文字列であれば終了する。 In step S302, the character string read out from the NC file by one line is confirmed, and if it is an empty character string, the process ends.
ステップS303〜S306を実行し、経過時間のカウントを開始し、経過時間の閾値を越えると、主軸11が現在保持している工具が最初の工具であるかを確認する。
Steps S303 to S306 are executed, the counting of the elapsed time is started, and when the elapsed time threshold value is exceeded, it is confirmed whether the tool currently held by the
そして最初の工具であれば、ステップS307〜S308でバッファしている動作の完了を待ち、NCファイルから読み出した文字列として掃除モード用のMコードを格納する。S309では、NC_str内のNCコードを実行する。S309では、S308でお掃除用MコードがNC_strに格納されていれば、お掃除用Mコードに従った掃除動作を行う。 If it is the first tool, it waits for the completion of the operation buffered in steps S307 to S308, and stores the M code for the cleaning mode as a character string read from the NC file. In S309, the NC code in NC_str is executed. In S309, if the cleaning M code is stored in NC_str in S308, the cleaning operation is performed according to the cleaning M code.
ステップS310で工具交換Mコードを実行しておらず、且つ、ステップS311で掃除モードを実行していた場合、S312で経過時間カウンタをリセットして、ステップS302に戻る。 If the tool change M code is not executed in step S310 and the cleaning mode is executed in step S311, the elapsed time counter is reset in S312 and the process returns to step S302.
ステップS310で工具交換Mコードを実行していた場合、ステップS315で経過時間カウンタをリセットし、現在保持している工具を確認し、最初の工具と一致しているか判定する。一致していた場合S311へ進み、一致していなかった場合はステップS302へ進む。 When the tool change M code is executed in step S310, the elapsed time counter is reset in step S315, the currently held tool is confirmed, and it is determined whether or not the tool matches the first tool. If they match, the process proceeds to S311. If they do not match, the process proceeds to step S302.
この制御により加工中に、付着する切粉がなるべく少ないうちに、こまめに掃除を行うことができるので、安定した工具クランプや加工を行うことができる。 With this control, it is possible to perform frequent cleaning while the amount of chips adhering to the machine is as small as possible during machining, so that stable tool clamping and machining can be performed.
また、加工中のみではなく、最初に掴んだ工具を荒加工用工具として認識し、荒加工では切粉が大量に出ると考えられるので、工具を戻した際にも掃除モードを実行することで、より安定した動作が得られる。荒加工の方が、切粉が大きくなりやすいため、荒加工のときに樹脂材料に応じて掃除モードを実行し、仕上げ加工のときには、樹脂材料の種類によらず、掃除モードを実行しないようにしてもよい。 Also, not only during machining, the tool that was first grasped is recognized as a roughing tool, and it is thought that a large amount of chips will be generated during rough machining, so by executing the cleaning mode when the tool is returned, , More stable operation can be obtained. Since chips tend to be larger in roughing, the cleaning mode should be executed according to the resin material during roughing, and the cleaning mode should not be executed regardless of the type of resin material during finishing. You may.
図10に、本発明の実施形態に係る工作機械の、切粉挟み込み検知についての制御フローチャートを示す。 FIG. 10 shows a control flowchart for chip pinch detection of the machine tool according to the embodiment of the present invention.
まず、ステップS401〜S402で工具を取り出し、切粉挟み込み検知が有効であるか確認する。無効だった場合ステップS407で加工を開始する。 First, the tool is taken out in steps S401 to S402, and it is confirmed whether the chip pinch detection is effective. If it is invalid, machining is started in step S407.
有効だった場合S403を実行し、主軸11に加工具12を取り付けた状態で、タッチセンサである工具長センサ96の上に移動させ、下降させて加工具12が工具長センサ96に触れたZ軸方向の座標によって、工具の長さを検知する。加工具12それぞれについて、Z軸方向どの位置でタッチセンサ96に触れるか記憶しておけば、どの程度、加工具12と工具ホルダの間に、切粉が入って前回の計測値から工具が長くなっているか、または、折れてタッチしないか等を判定することができる。主軸11の工具クランプと加工具12との間に切粉が入っていた場合、工具長が長くなる為、ステップS405〜S406を実行し、加工具12を戻してエラーにする制御を行う。
If it is valid, S403 is executed, and with the
この制御により、加工不良を未然に防ぐことができる。 By this control, processing defects can be prevented.
また、材料情報に基づいているため、切粉の堆積が問題にならない材料の場合には掃除処理を行わないことで全体の加工時間を速くすることができる。 Further, since it is based on the material information, in the case of a material in which the accumulation of chips is not a problem, the entire processing time can be shortened by not performing the cleaning process.
上述した実施例では、工作機械100のCPU85、メモリ86m等を用いて、加工情報であるNCコードを用いて掃除動作を実施する例を示したが、工作機械100に接続される情報処理装置で加工情報に対する処理を行って、工作機械に動作指示をしてもよい。また、情報処理装置と通信可能に接続された工作機械100を加工システムとして、各処理を接続された各装置で分散して実行してもよい。
In the above-described embodiment, the cleaning operation is performed by using the NC code which is the machining information by using the CPU 85 of the
加工対象物に対して、クランプされた工具12を用いて加工を行う工作機械100を含む加工システムや加工装置、制御方法であって、加工対象物の材料情報に応じて、工作機械100からアンクランプされている工具に対して掃除動作を行えばよい。この構成によってよって、工具についた切粉を飛ばし、工具のクランプを行い易くすればよい。
It is a machining system, a machining device, and a control method including a
11 主軸
12 加工具
70 工具マガジン
85 CPU
86m メモリ
87 エアーブロー部
96 工具長センサ
100 加工装置(工作機械)
121 送風口
11
121 Blower
Claims (7)
前記加工対象物の材料情報に応じて、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とする工作機械。 A machine tool that processes an object to be machined using a clamped tool.
A machine tool characterized in that a cleaning operation is performed from the machine tool to the tool in an unclamped state according to the material information of the object to be machined.
前記加工対象物の材料情報を予め記憶する記憶手段と、
前記加工情報に含まれる材料情報を読取る読取手段と、
前記記憶手段に記憶された材料情報と、前記読取手段によって読取られた材料情報と、を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に応じて前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とする請求項1〜3に記載の工作機械。 The machine tool is a machine tool that reads machining information and performs machining on the machining target.
A storage means for storing material information of the object to be processed in advance, and
A reading means for reading the material information included in the processing information,
A comparison means for comparing the material information stored in the storage means with the material information read by the reading means, and
The machine tool according to claim 1 to 3, wherein a cleaning operation is performed on the tool according to a comparison result of the comparison means.
前記加工対象物の材料情報に応じて、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とする制御方法。 It is a control method of a machining system including a machine tool that machining an object to be machined using a clamped tool.
A control method characterized in that a cleaning operation is performed from the machine tool to the tool in an unclamped state according to the material information of the object to be machined.
前記加工対象物の材料情報に応じて、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を行うことを特徴とするプログラム。 A program that allows a machine tool that processes an object to be machined using a clamped tool to function as a computer.
A program characterized in that a cleaning operation is performed from the machine tool to the tool in an unclamped state according to the material information of the object to be machined.
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