JP2895316B2 - 工作機械の衝突防止装置 - Google Patents
工作機械の衝突防止装置Info
- Publication number
- JP2895316B2 JP2895316B2 JP4132208A JP13220892A JP2895316B2 JP 2895316 B2 JP2895316 B2 JP 2895316B2 JP 4132208 A JP4132208 A JP 4132208A JP 13220892 A JP13220892 A JP 13220892A JP 2895316 B2 JP2895316 B2 JP 2895316B2
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- Japan
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- shape
- tool
- machine
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の衝突を防止
する装置に関する。
する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の工作機械の一例を示す。
テーブル１上にワーク２（被切削物）が固定され、ワー
ク２はＹ軸方向に移動するサドル５から伸びＺ方向に移
動するラム４先端に装着された工具３により３次元自由
曲面を有するワークの切削が行われる。また、テーブル
１はＸ軸方向に移動する。各軸の移動は、あらかじめＮ
Ｃプログラムとしてプログラムされ、その指令に従って
各軸モータが駆動されることにより実現される。このＮ
Ｃプログラム解釈からモータ駆動までの一連の制御を行
うものが数値制御装置６（以下ＮＣと略す）である。
テーブル１上にワーク２（被切削物）が固定され、ワー
ク２はＹ軸方向に移動するサドル５から伸びＺ方向に移
動するラム４先端に装着された工具３により３次元自由
曲面を有するワークの切削が行われる。また、テーブル
１はＸ軸方向に移動する。各軸の移動は、あらかじめＮ
Ｃプログラムとしてプログラムされ、その指令に従って
各軸モータが駆動されることにより実現される。このＮ
Ｃプログラム解釈からモータ駆動までの一連の制御を行
うものが数値制御装置６（以下ＮＣと略す）である。
【０００３】従来のＮＣの構成を図３に示す。所望の加
工を行うための工具の移動を記述したＮＣプログラムは
ＮＣプログラム記憶器７に記憶されている。ＮＣプログ
ラム解釈器８はＮＣプログラム記憶器７より１ブロック
（１つの移動単位、例えば１線分）単位でＮＣプログラ
ムを読み込み、該当ブロックの移動量及び移動速度に関
する情報を移動指令作成器９に出力する。移動指令作成
器９は、入力した移動量、移動速度等の情報を各軸の移
動量及び速度に分解し、パルス分配器１０に出力する。
パルス分配器１０は、入力した各軸の移動量及び速度の
情報を元に単位時間内の各軸移動量即ち速度指令を各軸
サーボアンプ１１，１２，１３に出力する。各軸サーボ
アンプ１１，１２，１３は速度指令に従い各軸モータ１
４，１５，１６を駆動する。
工を行うための工具の移動を記述したＮＣプログラムは
ＮＣプログラム記憶器７に記憶されている。ＮＣプログ
ラム解釈器８はＮＣプログラム記憶器７より１ブロック
（１つの移動単位、例えば１線分）単位でＮＣプログラ
ムを読み込み、該当ブロックの移動量及び移動速度に関
する情報を移動指令作成器９に出力する。移動指令作成
器９は、入力した移動量、移動速度等の情報を各軸の移
動量及び速度に分解し、パルス分配器１０に出力する。
パルス分配器１０は、入力した各軸の移動量及び速度の
情報を元に単位時間内の各軸移動量即ち速度指令を各軸
サーボアンプ１１，１２，１３に出力する。各軸サーボ
アンプ１１，１２，１３は速度指令に従い各軸モータ１
４，１５，１６を駆動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上図２，図３にて述
べたように、ＮＣ工作機械では、ＮＣプログラム指令に
従ってワークの切削加工が行なわれることになるが、次
のような問題を有する。すなわち、ＮＣプログラムのプ
ログラムミスにて誤った工具の装着やワークの取り付け
ミスが生じた場合には、過大な切込みや早送りでの工具
とワークとの衝突が生ずる。また、工具以外の機械の各
部とワークとの干渉（例えばラム先端部とワークとの干
渉など）による衝突については、現状では打つ手がな
く、高価な機械やワークを破損することがある。
べたように、ＮＣ工作機械では、ＮＣプログラム指令に
従ってワークの切削加工が行なわれることになるが、次
のような問題を有する。すなわち、ＮＣプログラムのプ
ログラムミスにて誤った工具の装着やワークの取り付け
ミスが生じた場合には、過大な切込みや早送りでの工具
とワークとの衝突が生ずる。また、工具以外の機械の各
部とワークとの干渉（例えばラム先端部とワークとの干
渉など）による衝突については、現状では打つ手がな
く、高価な機械やワークを破損することがある。
【０００５】本発明は、上述の如き工作機械の衝突を防
止するための装置の提供を目的とする。
止するための装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、数値制御装置からの移動指令により各軸のモー
タを駆動して３次元自由曲面を有するワークを切削する
工作機械において、センサにてワーク形状を計測しこの
形状の座標を記憶する手段、工具の形状と干渉を検知す
べき機械の部位の形状とを記憶する手段、上記数値制御
装置からの１ブロックの移動指令をもとにしたワークと
工具及び干渉を検知すべき機械の部位の移動によりワー
ク形状と工具及び機械部位とが干渉するかをチェックす
る手段、切削によるワーク形状の変化に伴い記憶された
ワーク形状を更新する手段、を有することを特徴とす
る。することを特徴とする。
発明は、数値制御装置からの移動指令により各軸のモー
タを駆動して３次元自由曲面を有するワークを切削する
工作機械において、センサにてワーク形状を計測しこの
形状の座標を記憶する手段、工具の形状と干渉を検知す
べき機械の部位の形状とを記憶する手段、上記数値制御
装置からの１ブロックの移動指令をもとにしたワークと
工具及び干渉を検知すべき機械の部位の移動によりワー
ク形状と工具及び機械部位とが干渉するかをチェックす
る手段、切削によるワーク形状の変化に伴い記憶された
ワーク形状を更新する手段、を有することを特徴とす
る。することを特徴とする。
【０００７】
【作用】従来からの数値制御工作機械にあって、ワーク
形状と工具及び機械部位とが干渉するか否かの検知手段
を得ることにより、異常の発生にてアラームを出したり
機械を停止させるようにすることができる。
形状と工具及び機械部位とが干渉するか否かの検知手段
を得ることにより、異常の発生にてアラームを出したり
機械を停止させるようにすることができる。
【０００８】
【実施例】ここで、図１，図４〜図７を参照して本発明
の実施例を説明する。なお、図１において、図３と同一
部分には同符号を付す。すなわち、図１において、ＮＣ
プログラム記憶器７、ＮＣプログラム解釈器８、移動指
令作成器９、パルス分配器１０、各軸サーボアンプ１
１，１２，１３、各軸モータ１４，１５，１６は、図３
と同じである。本実施例では、更に、切削加工に先立ち
３次元自由曲面を有するワークの形状を計測するための
ワーク形状計測１７が備えられる。このワーク形状計測
器１７は、例えば非接触の光計測器（三角測量法や光切
断法を用いた計測器）や、あるいは、ワークの形状が板
や箱のような簡素な形状の場合には接触式のタッチセン
サが用いられる。
の実施例を説明する。なお、図１において、図３と同一
部分には同符号を付す。すなわち、図１において、ＮＣ
プログラム記憶器７、ＮＣプログラム解釈器８、移動指
令作成器９、パルス分配器１０、各軸サーボアンプ１
１，１２，１３、各軸モータ１４，１５，１６は、図３
と同じである。本実施例では、更に、切削加工に先立ち
３次元自由曲面を有するワークの形状を計測するための
ワーク形状計測１７が備えられる。このワーク形状計測
器１７は、例えば非接触の光計測器（三角測量法や光切
断法を用いた計測器）や、あるいは、ワークの形状が板
や箱のような簡素な形状の場合には接触式のタッチセン
サが用いられる。
【０００９】図４は、このワーク形状計測器１７の一例
として、光切断法による計測方法を示す。すなわち、ス
リット光発生器１７ａよりワーク２にスリット光が照射
されると、ワーク２にスリット光が照射されると、ワー
ク２の形状に沿って光像が得られ、これをＣＣＤカメラ
１７ｂにて撮像モニタすることによりワーク２の形状に
当る光切断画像１７ｃが得られる。
として、光切断法による計測方法を示す。すなわち、ス
リット光発生器１７ａよりワーク２にスリット光が照射
されると、ワーク２にスリット光が照射されると、ワー
ク２の形状に沿って光像が得られ、これをＣＣＤカメラ
１７ｂにて撮像モニタすることによりワーク２の形状に
当る光切断画像１７ｃが得られる。
【００１０】ワーク形状記憶器１８は、計測されたワー
クの形状を記憶するものであり、通常ＩＣメモリ又はデ
ィスク等の磁気的記憶装置により実現され、例えば図５
に模擬的に示すようにＸ，Ｙの１mmメッシュ毎のＺ座標
を記憶するとによりワーク形状を記憶するものである。
クの形状を記憶するものであり、通常ＩＣメモリ又はデ
ィスク等の磁気的記憶装置により実現され、例えば図５
に模擬的に示すようにＸ，Ｙの１mmメッシュ毎のＺ座標
を記憶するとによりワーク形状を記憶するものである。
【００１１】また、工具形状機械形状入力器１９は、キ
ーボードやフロッピーディスク等にて実現でき、図６の
黒丸部分にて示すように機械の干渉チェック点の座標や
工具の形状を定めることができる寸法換言すれば工具
長、工具径、工具種類を入力するものである。
ーボードやフロッピーディスク等にて実現でき、図６の
黒丸部分にて示すように機械の干渉チェック点の座標や
工具の形状を定めることができる寸法換言すれば工具
長、工具径、工具種類を入力するものである。
【００１２】工具形状機械形状記憶器２０は、工具形状
機械形状入力器１９よりのデータを記憶するもので、切
削加工に用いる工具の形状と、ワークとの干渉をチェッ
クする構成の部位の形状を記憶する。
機械形状入力器１９よりのデータを記憶するもので、切
削加工に用いる工具の形状と、ワークとの干渉をチェッ
クする構成の部位の形状を記憶する。
【００１３】干渉チェック器２１は、図３にも示す移動
指令作成器９およびワーク形状記憶器１８、工具形状機
械形状記憶器２１に接続され、ＮＣプログラムの移動指
令に従って工具、及び干渉をチェックする機械の部位が
移動した時にワーク形状記憶器１８に記憶されているワ
ーク形状と工具及び機械部位とが干渉するかをチェック
するものである。この場合、切削送りで移動中の場合に
は、切削加工が工具とワークとの接触により行なわれる
関係上、工具とワークとの干渉は過大な切り込みを発生
させる場合以外は異常とはしない。
指令作成器９およびワーク形状記憶器１８、工具形状機
械形状記憶器２１に接続され、ＮＣプログラムの移動指
令に従って工具、及び干渉をチェックする機械の部位が
移動した時にワーク形状記憶器１８に記憶されているワ
ーク形状と工具及び機械部位とが干渉するかをチェック
するものである。この場合、切削送りで移動中の場合に
は、切削加工が工具とワークとの接触により行なわれる
関係上、工具とワークとの干渉は過大な切り込みを発生
させる場合以外は異常とはしない。
【００１４】干渉チェック器２１には、アラーム発生器
２３が接続され、このアラーム発生器２３では干渉チェ
ック器２１にて異常が検知された場合アラームを発生し
機械を停止させるものである。また、干渉チェック器２
１には、ワーク形状更新器２２が接続され、このワーク
形状更新器２２では干渉チェック器２１による工具とワ
ークの干渉チェック結果をもとに切削加工によるワーク
形状の変化をワーク形状記憶器１８にてワーク形状に反
映させるものである。
２３が接続され、このアラーム発生器２３では干渉チェ
ック器２１にて異常が検知された場合アラームを発生し
機械を停止させるものである。また、干渉チェック器２
１には、ワーク形状更新器２２が接続され、このワーク
形状更新器２２では干渉チェック器２１による工具とワ
ークの干渉チェック結果をもとに切削加工によるワーク
形状の変化をワーク形状記憶器１８にてワーク形状に反
映させるものである。
【００１５】上記干渉チェック器２１、ワーク形状更新
器２２、アラーム発生器２３は、電子計算器（通常はマ
イクロコンピュータ）上で動作するソフトウェアとして
実現され、図７にてこの処理の詳細をフローチャートと
して示す。すなわち、干渉チェック器２１では、１ブロ
ックの移動指令を読み込み（ステップＡ）、ワークと工
具もしくは機械が干渉するか否か判定し（ステップ
Ｂ）、ついで干渉している場合切削送り中か否か判定し
（ステップＣ）、早送りではアラーム発生器２３による
アラーム発生（ステップＤ）、切削送りにてワークと機
械とが干渉しているか否か判定し（ステップＥ）、干渉
しているときアラーム発生器２３を駆動し（ステップ
Ｆ）、ワークと工具とが干渉している場合過大な切り込
みか否か判定し（ステップＧ）、過大な場合はアラーム
発生器２３を駆動し（ステップＨ）、過大ではないとき
ワーク形状更新器２２にてワーク形状データのうち工具
と干渉した部分の高さを干渉分低くする（ステップ
Ｉ）。
器２２、アラーム発生器２３は、電子計算器（通常はマ
イクロコンピュータ）上で動作するソフトウェアとして
実現され、図７にてこの処理の詳細をフローチャートと
して示す。すなわち、干渉チェック器２１では、１ブロ
ックの移動指令を読み込み（ステップＡ）、ワークと工
具もしくは機械が干渉するか否か判定し（ステップ
Ｂ）、ついで干渉している場合切削送り中か否か判定し
（ステップＣ）、早送りではアラーム発生器２３による
アラーム発生（ステップＤ）、切削送りにてワークと機
械とが干渉しているか否か判定し（ステップＥ）、干渉
しているときアラーム発生器２３を駆動し（ステップ
Ｆ）、ワークと工具とが干渉している場合過大な切り込
みか否か判定し（ステップＧ）、過大な場合はアラーム
発生器２３を駆動し（ステップＨ）、過大ではないとき
ワーク形状更新器２２にてワーク形状データのうち工具
と干渉した部分の高さを干渉分低くする（ステップ
Ｉ）。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、切削
加工に先立ち工具及び機械及びワークの形状を認識し、
衝突を検知できるので、高価な機械を誤操作による破損
から守ることができる。
加工に先立ち工具及び機械及びワークの形状を認識し、
衝突を検知できるので、高価な機械を誤操作による破損
から守ることができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図。
【図２】工作機械の一例の構成図。
【図３】従来例のブロック構成図。
【図４】光切断法の説明図。
【図５】ワーク形状記憶方法の説明図。
【図６】工具形状や機械形状の記憶方法の説明図。
【図７】衝突検知のフローチャート。
１７ ワーク形状計測器 １８ ワーク形状記憶器 １９ 工具形状機械形状入力器 ２０ 工具形状機械形状記憶器 ２１ 干渉チェック器 ２２ ワーク形状更新器 ２３ アラーム発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 数値制御装置からの移動指令により各軸
のモータを駆動して３次元自由曲面を有するワークを切
削する工作機械において、 センサにてワーク形状を計測しこの形状の座標を記憶す
る手段、 工具の形状と干渉を検知すべき機械の部位の形状とを記
憶する手段、 上記数値制御装置からの１ブロックの移動指令をもとに
したワークと工具及び干渉を検知すべき機械の部位の移
動によりワーク形状と工具及び機械部位とが干渉するか
をチェックする手段、 切削によるワーク形状の変化に伴い記憶されたワーク形
状を更新する手段、 を有することを特徴とする工作機械の衝突防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4132208A JP2895316B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 工作機械の衝突防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4132208A JP2895316B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 工作機械の衝突防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655407A JPH0655407A (ja) | 1994-03-01 |
| JP2895316B2 true JP2895316B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=15075929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4132208A Expired - Lifetime JP2895316B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 工作機械の衝突防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895316B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7764039B2 (en) | 2006-07-25 | 2010-07-27 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| US8805570B2 (en) | 2009-11-10 | 2014-08-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Workpiece measuring device, collision preventing device, and machine tool |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6477217B2 (ja) * | 2015-05-11 | 2019-03-06 | 日本精工株式会社 | ドレス装置、ドレス方法、ころの製造方法、ころ軸受の製造方法、回転機械装置の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0236044A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-06 | Okuma Mach Works Ltd | バリア設定方法 |
| JP2628914B2 (ja) * | 1989-05-26 | 1997-07-09 | ファナック株式会社 | 加工シミュレーション方式 |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP4132208A patent/JP2895316B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7764039B2 (en) | 2006-07-25 | 2010-07-27 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| US8805570B2 (en) | 2009-11-10 | 2014-08-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Workpiece measuring device, collision preventing device, and machine tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0655407A (ja) | 1994-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960716 |
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