JP2628926B2 - 加工ヘッドの干渉防止方式 - Google Patents

加工ヘッドの干渉防止方式

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパンチプレス加工とレーザ加工を行う複合加
工機における加工ヘッドのワークホルダの干渉を防止す
る加工ヘッドの干渉防止方式に関する。
〔従来の技術〕
パンチプレス機ではパンチヘッドとワークホルダの干
渉を防止するために、ワークホルダを保護するための干
渉領域を設けている。パンチヘッドはプログラム指令に
よって加工位置に位置決めされてからワークの加工を行
っている。テーブル上のワークはテーブルの移動により
パンチヘッドとの相対的な位置関係が数値制御装置によ
って制御されている。パンチヘッドが干渉領域に侵入し
ようとするとパンチブレス加工を禁止し、併せてアラー
ムを発生する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、近年パンチプレス機とレーザ加工機の複合型
の加工機が多くなってきた。この複合機はパンチプレス
機とレーザ加工機の長所を併用した機械で、１回の取付
けで、パンチング、リブニング、フォーミング、レーザ
切断などを自由に選択し、ワークに任意形状の穴あけ、
中抜き、輪郭切断などを行う。従って、パンチプレス加
工中のパンチヘッドとワークホルダの干渉及びレーザ加
工中のレーザヘッドとワークホルダの干渉をそれぞれ防
止することが要求される。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
パンチプレス加工とレーザ加工の状態に応じてそれぞれ
の加工ヘッドとワークホルダとの干渉を防止する加工ヘ
ッドの干渉防止方式を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では上記課題を解決するために、 パンチプレス加工とレーザ加工を行う複合機のパンチ
ヘッドとワークホルダの干渉及びレーザヘッドと前記ワ
ークホルダの干渉を防止する加工ヘッドの干渉防止方式
において、前記パンチヘッドと前記レーザヘッドが前記
ワークホルダと水平方向で干渉する水平方向干渉領域を
設定し、前記レーザヘッドが前記ワークホルダと垂直方
向で干渉する垂直方向干渉領域を設定し、前記パンチヘ
ッドが前記水平方向干渉領域に侵入しようとすると事前
にパンチプレス加工を禁止してアラームを発生し、前記
レーザヘッドが前記垂直方向干渉領域まで降下し、なお
前記水平方向干渉領域に侵入したときアラームを発生す
ることを特徴とする加工ヘッドの干渉防止方式が、提供
される。
〔作用〕
複合機において、パンチプレス加工またはレーザ加工
が選択される。パンチプレス加工が選択されると、パン
チヘッドがワークホルダと水平方向で干渉する水平方向
干渉領域に侵入しようとしているかどうかがチェックさ
れる。パンチヘッドが水平方向干渉領域に侵入しようと
すると事前にパンチプレス加工を禁止し、併せてアラー
ムを発生する。
レーザ加工が選択されると、レーザヘッドがワークホ
ルダと垂直方向で干渉する垂直方向干渉領域まで降下す
ると、レーザヘッドの位置は監視される。レーザヘッド
が水平方向干渉領域に侵入したときアラームを発生す
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第２図（ａ）は複合機の加工ヘッドとワークホルダと
の水平方向の位置関係の概略を示す図である。図におい
て、パンチヘッド11とレーザヘッド12はワーク13にパン
チング、リブニング、フォーミング、レーザ切断などの
加工を行う。ワーク13を保持するワークホルダ14a、14b
はテーブル部材15aに取付けられている。また、ワーク1
3のコーナにXY軸の原点Ｏが設けられている。
図ではパンチヘッド11とレーザヘッド12がワークホル
ダ14a、14bと水平方向で干渉する領域が水平方向干渉領
域16a、16bである。すなわち、ワークホルダ14a、14bが
ワーク13を保持している部分が水平方向干渉領域16a、1
6bであり、図で斜線を施した２か所である。
水平方向干渉領域16a、16bは原点ＯからのＸ軸とＹ軸
の数値によって定まり、数値制御装置（図示されていな
い）のメモリに格納されている。同様にパンチヘッド11
とレーザヘッド12の工具領域もＸ軸とＹ軸の数値で数値
制御装置のメモリに格納されている。パンチヘッド11と
レーザヘッド12の工具領域は水平方向干渉領域16a、16b
と干渉する範囲である。プログラム指令によってテーブ
ル（図示されていない）は移動し、パンチヘッド11とレ
ーザヘッド12はテーブル上のワーク13との相対位置を数
値制御装置によって制御されている。
パンチプレス加工モードはプログラム上のＭコードに
よって選択される。パンチヘッド11が水平方向干渉領域
16a、16bに侵入するかどうかがチェックされる。パンチ
ヘッド11がこれらの水平方向干渉領域16a、16bにプログ
ラム上で位置決めされた位置として侵入しようとする
と、事前にパンチプレス加工を禁止し、併せてアラーム
を発生する。
第２図（ｂ）は複合機の加工ヘッドとワークホルダと
の垂直方向の位置関係の概略を示す図である。なお、第
２図（ａ）と同一符号を付したものはそれぞれ同一の要
素を示しており、説明を省略する。また、図にはテーブ
ル部材15aも省略してある。
図ではレーザヘッド12がワークホルダ14a、14bと垂直
方向で干渉する領域が垂直方向干渉領域17である。すな
わち、ワーク13の表面からワークホルダ14a、14bの高さ
ｈまでの領域であり、図では斜線を施した部分である。
ワーク13の表面からワークホルダ14a、14bの高さｈは数
値制御装置のメモリに格納されている。
レーザ加工モードはプログラム上のＭコードによって
選択される。レーザヘッド12が垂直方向干渉領域17まで
降下するとレーザヘッド12の位置の監視が開始される。
続いて、レーザヘッド12が水平方向干渉領域16a、16b
に侵入したかどうかが監視される。レーザヘッド12が水
平方向干渉領域16a、16bに侵入したときアラームを発生
する。
また、レーザヘッド12が先に水平方向干渉領域16a、1
6bに侵入した後に、垂直方向干渉領域17まで降下しよう
とした場合でも事前に降下を禁止し、併せてアラームを
発生する。
第１図は本発明の加工ヘッドの干渉防止方式のフロー
チャートである。図において、Ｓに続く数値はステップ
番号を示す。
〔S1〕プログラム上のＭコードにより、パンチプレス加
工モードとレーザ加工モードの何れかが選択される。レ
ーザ加工モードであればS2へ、パンチプレス加工モード
であればS6へ進む。
〔S2〕レーザヘッド12が垂直方向干渉領域まで降下した
かどうかがチェックされ、降下していればS3へ、降下し
ていなければS5へ進む。
〔S3〕レーザヘッド12が水平方向干渉領域に侵入したか
どうかが監視され、侵入したときはS4へ、していないと
きはS5へ進む。
〔S4〕レーザヘッド12のアラームを発生する。
〔S5〕レーザ加工を行う。
〔S6〕パンチヘッド11が水平方向干渉領域に侵入しよう
としているかどうかがチェックされ、侵入しようとして
いればS7へ、していなければS8へ進む。
〔S7〕パンチヘッド11のパンチプレス加工を事前に禁止
し、併せてアラームを発生する。
〔S8〕パンチプレス加工を行う。
第３図は本発明を実施するための数値制御装置（CN
C）のハードウェアのブロック図である。図において、2
0は数値制御装置（CNC）である。プロセッサ21は数値制
御装置（CNC）20全体の制御の中心となるプロセッサで
あり、バス32を介して、ROM22に格納されたシステムプ
ログラムを読み出し、このシステムプログラムに従っ
て、数値制御装置（CNC）20全体の制御を実行する。RAM
23には一時的な計算データ、表示データ等が格納され
る。RAM23にはSRAMが使用される。CMOS24には工具補正
量、パンチヘッド11の工具領域、レーザヘッド12の工具
領域、パンチヘッド11とレーザヘッド12の平方向干渉領
域16a、16b、レーザヘッド12の垂直方向干渉領域17、ピ
ッチ誤差補正量、加工プログラム及びパラメータ等が格
納される。CMOS24は、図示されていないバッテリでバッ
クアップされ、数値制御装置（CNC）20の電源がオフさ
れても不揮発性メモリとなっているので、それらのデー
タはそのまま保持される。
インタフェース25は外部機器用のインタフェースであ
り、紙テープリーダ、紙テープパンチャー、紙テープリ
ーダ・パンチャー等の外部機器41が接続される。紙テー
プリーダからは加工プログラムが読み込まれ、また、数
値制御装置（CNC）20内で編集された加工プログラムを
紙テープパンチャーに出力することができる。
PMC（プログラマブル・マシン・コントローラ）26はC
NC20に内蔵され、ラダー形式で作成されたシーケンスプ
ログラムで機械を制御する。すなわち、加工プログラム
で指令された、Ｍ機能、Ｓ機能及びＴ機能に従って、こ
れらをシーケンスプログラムで機械側で必要な信号に変
換し、I/Oユニット27から機械側に出力する。この出力
信号は機械側のマグネット等を駆動し、油圧バルブ、空
圧バルブ、電気アクチュエイタ及びパンチヘッド11等を
作動させる。また、機械側のリミットスイッチ及び機械
操作盤のスイッチ等の信号を受けて、必要な処理をし
て、プロセッサ21に渡す。
グラフィック制御回路28は各軸の現在位置、アラー
ム、パラメータ、画像データ等のディジタルデータを画
像信号に変換して出力する。この画像信号はCRT/MDIユ
ニット35の表示装置36に送られ、表示装置36に表示され
る。インタフェース29はCRT/MDIユニット35内のキーボ
ード37からのデータを受けて、プロセッサ21に渡す。
インタフェース30は手動パルス発生器42に接続され、
手動パルス発生器42からのパルスを受ける。手動パルス
発生器42は機械操作盤に実装され、手動で機械稼働部を
精密に位置決めするのに使用される。
軸制御回路51〜53はプロセッサ21からの各軸の移動指
令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ61〜63に出力す
る。サーボアンプ61はＺ軸制御回路51からの移動指令を
受けて、レーザヘッド12をＺ軸方向に移動させる。サー
ボアンプ62はＸ軸制御回路52からの移動指令を受けて、
テーブル15をＸ軸方向に移動させる。サーボアンプ63は
Ｙ軸制御回路53からの移動指令を受けて、テーブル15を
Ｙ軸方向に移動させる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明では複合機における加工
ヘッドの水平方向干渉領域と垂直方向干渉領域を設定
し、パンチヘッドが水平方向干渉領域に侵入しようとす
ると事前にパンチプレス加工を禁止し、併せてアラーム
を発生し、また、レーザヘッドが垂直方向干渉領域まで
降下し、水平方向干渉領域に侵入したときアラームを発
生するようにしたので、複合機における異なる種類の加
工ヘッドとワークホルダとの干渉を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の加工ヘッドの干渉防止方式のフローチ
ャート、 第２図（ａ）は複合機の加工ヘッドとワークホルダとの
水平方向の位置関係の概略を示す図、 第２図（ｂ）は複合機の加工ヘッドとワークホルダとの
垂直方向の位置関係の概略を示す図、 第３図は本発明を実施するための数値制御装置（CNC）
のハードウェアのブロック図である。 11……パンチヘッド 12……レーザヘッド 13……ワーク 14a、14b……ワークホルダ 15……テーブル 15a……テーブル部材 16a、16b……水平方向干渉領域 17……垂直方向干渉領域 21……プロセッサ 22……ROM 23……RAM 24……CMOS 25……インタフェース 26……PMC（プログラマブル・マシン・コントローラ） 27……I/Oユニット 28……グラフィック制御回路 29……インタフェース 30……インタフェース 31……インタフェース 32……バス 42……手動パルス発生器 51〜53……軸制御回路 61〜63……サーボアンプ 74……レーザ発振装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パンチプレス加工とレーザ加工を行う複合
    機のパンチヘッドとワークホルダの干渉及びレーザヘッ
    ドと前記ワークホルダの干渉を防止する加工ヘッドの干
    渉防止方式において、 前記パンチヘッドと前記レーザヘッドが前記ワークホル
    ダと水平方向で干渉する水平方向干渉領域を設定し、 前記レーザヘッドが前記ワークホルダと垂直方向で干渉
    する垂直方向干渉領域を設定し、 前記パンチヘッドが前記水平方向干渉領域に侵入しよう
    とすると事前にパンチプレス加工を禁止してアラームを
    発生し、 前記レーザヘッドが前記垂直方向干渉領域まで降下し、
    なお前記水平方向干渉領域に侵入したときアラームを発
    生することを特徴とする加工ヘッドの干渉防止方式。
  2. 【請求項２】前記レーザヘッドが前記水平方向干渉領域
    に侵入し、なお前記垂直方向干渉領域まで降下しようと
    する事前に前記垂直方向干渉領域への降下を禁止してア
    ラームを発生することを特徴とする請求項１記載の加工
    ヘッドの干渉防止方式。
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