JP3987158B2 - レーザー複合加工機の自動運転方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
レーザー複合機の自動運転方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ドリルヘッドとレーザーヘッドとを備えた謂ゆるレーザー複合加工機においての穴加工においては、小径で精密な穴の加工にはドリル加工が使用され、あまり精度が要求されない穴加工、またはドリル加工困難な大径の穴加工にはレーザーによる穴加工が実施される。また、前記レーザー複合加工機の運転は、通常、NC装置によって制御された自動運転で行われものである。また、安全のためにドリルの折損を検出する検出手段が装着されていて、自動運転中にドリルヘッドのドリルの折損が検出された場合には、レーザー複合加工機の自動運転が一時停止されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述のレーザー複合加工機においてドリルの折損が検出された場合、自動運転が停止され、オペレーターが折損したドリルを交換して、自動運転の再開指令をNC制御装置に入力するまで機械の停止状態が継続し、その間、操業が停止するという問題がある。
【0004】
本発明は上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、ドリルまたはパンチなどの刃工具折損検出手段を備えたNC制御レーザー複合加工機において、自動運転中に刃工具の折損が検出されても機械を一時停止させることなく自動運転が可能なレーザー複合加工機の自動運転方法および装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、請求項1に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法は、ドリル折損検出手段を備えたNC制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加し、該ドリル加工命令の実行前に前記ドリル折損検出手段によってドリルの折損が検出されたとき、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別し、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行することを要旨とするものである。
【0006】
請求項2に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法は、請求項1に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法において、前記ドリルがパンチであることを要旨とするものである。
【0007】
請求項3に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置は、ドリル折損検出手段を備えたNC制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加した加工プログラムと、該ドリル加工命令の実行前にドリル折損の有無を判別する折損判別手段と、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別するコード判別手段と、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行する指令を出力する加工命令制御手段とを有することを要旨とするものである。
【0008】
請求項4に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置は、請求項3に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置において、前記ドリルがパンチであることを要旨とするものである。
【0009】
したがって、請求項1に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法または請求項3に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置によれば、自動運転中にドリルの折損が生じても、ドリル加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザによる代替加工を実施するか、または、ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザ複合加工を継続することができる。また、請求項2に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法または請求項4に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置によれば、自動運転中にパンチの折損が生じても、パンチ加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザによる代替加工を実施するか、または、パンチによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザ複合加工を継続することができる
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。図1は本発明に係わるレーザー複合加工機の自動運転方法の実施に適したレーザー複合加工機の一例を示したものである。以下に図1を参照しながら上記レーザー複合加工機の構成の概要を説明する。
【0016】
レーザー複合加工機1は、ワークテーブル3を跨いだX軸方向に移動位置決め可能な門型の移動フレーム5を備えている。この移動フレーム5は、移動体7にX軸方向延伸させて設けた設けた第1のX軸ガイドレール9に沿って移動可能に設けられ、さらに前記移動体7がワークテーブル3の両側面にX軸方向延伸させて設けた第2のX軸ガイドレール11に沿って移動可能に設けてある。
【0017】
前記ワークテーブル3の両側面に取付けた流体圧シリンダー13のピストンロッド15が前記移動体7に連結してあり、また、前記移動フレーム5に設けた図示しないX軸駆動モーターの出力軸に設けたピニオンギヤが前記移動体7の側面にX軸方向延伸させて取付けたラック17に係合させてある。
【0018】
したがって、移動フレーム5は流体圧シリンダー13とX軸駆動モーター(図示省略)とを作動させることにより、X軸方向の適宜な位置に位置決めすることができる。なお、このレーザー複合加工機1の移動フレーム5の位置決め方法は、流体圧シリンダー13で移動体7をラフに位置決めし、さらにX軸駆動モーターで移動フレーム5を精密に位置決めする2段階位置決め方式を採用しているが、流体圧シリンダー13によるラフな位置決め手段をやめて、X軸駆動モーターのみによる位置決めにすることもできる。
【0019】
また、前記門型の移動フレーム5の梁部には、Y軸方向に移動位置決め可能な公知のドリルヘッド19とレーザー加工ヘッド21とが並列に設けてある。なお、これらのドリルヘッド19とレーザー加工ヘッド21には、それぞれ図示しないY軸駆動モーターによって駆動されるようになっている。
【0020】
前記ドリルヘッド19には、刃工具としてのドリル23が装着してある。そして、ドリルヘッド19には、前記ドリル23の折損を検出するための刃工具折損検出手段(図示省略)が設けてある。この刃工具折損検出手段として、例えば、ドリルの両側に投光器と受光器とを設け、受光器からの光の検出の有無によりドリルの折損を検出するような手段を設けてもよい。
【0021】
したがって、X軸駆動モーターとY軸駆動モーターとを駆動することによって、ワーククランプ25で前記ワークテーブル3上に固定されたワークWの任意の位置にレーザー加工またはドリル加工を行うことができる。また、刃工具折損検出手段によってドリルの折損を検出することができる。
【0022】
図2のフローチャートは、上述の如きレーザー複合加工機1に対して、本発明に係わる自動運転方法を適用したときのアルゴリズムを示したものである。以下に図2を参照しながら自動運転方法のアルゴリズムを説明する。
【0023】
ステップ1で加工プログラムにしたがった自動運転を開始する。ステップ2で加工プログラムに次の加工命令があるか否かの判断を行い、次の加工命令があればステップ3に移行し、次の加工命令がなければステップ10に移行し自動運転を終了する。
【0024】
前記ステップ3においては、加工命令がドリル加工か否かの判断を行い、ドリル加工でない場合には、前記加工プログラムにしたがったレーザー加工を実施して(ステップ8)から前記ステップ2に戻る。
【0025】
前記ステップ3における判断結果がドリル加工であれば、ステップ4に移行し、刃工具(ドリル)折損検出手段の情報に基づき、ドリルが折損しているか否かの判断を行う。その結果、ドリルが折損していない場合には、前記加工プログラムにしたがったドリル加工を実施して(ステップ9)から前記ステップ2に戻る。
【0026】
前記ステップ4の判断において、ドリルが折損していると判断された場合には、加工プログラム中の刃工具加工命令に予め付加された判別コードにより、そのドリル加工のレーザー代替加工の可否の判断(ステップ5)を行い、レーザー代替加工が可(YES)であれば、ドリルサイズと同径のレーザー穴加工を実施して前記ステップ2に戻る。
【0027】
前記ステップ5において、レーザー代替加工が不可(NO)であれば、ドリルの加工センターにレーザーピアスまたはマーキング(例えば十文字のマーク)を実施して前記ステップ2に戻る。
【0028】
前記ステップ2に戻った後、次の加工命令があれば前述の如くステップ3に移行し、次の加工命令がなければステップ10に移行し自動運転を終了する。
【0029】
上述の自動運転の終了後、オペレーターがワークの表面にレーザーピアスまたはマーキング(例えば十文字のマーク)があるか否かの目視検査(ステップ11)を行い、レーザーピアスまたはマーキングがあれば、そのピアス穴の位置またはマーキングの中心に別のドリル加工機によって追加工を実施する。もし、レーザーピアスまたはマーキングがなければ、加工プログラム通りの加工が完了しているのでワークは別の加工工程(例えば、曲げ加工)へ送られる。なお、別の加工工程が必要なければこのまま製品となる。
【0030】
上述の如き自動運転方法によれば、自動運転中にドリルの折損が生じても、刃工具加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザーによる代替加工を実施するか、または、ドリル加工位置にレーザーピアス加工もしくはマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザー複合加工を継続することができる。なお、前述のレーザーピアスもしくはマーキング加工においてどちらを実行するかは予め指定しておく。
【0031】
なお、上述の本発明に係わるレーザー複合加工機の自動運転方法は、パンチング工具(パンチとダイ)を備えたレーザー複合加工機にも適用することができる。そのときは、前記図2のフローチャートにおけるステップ3、ステップ4、ステップ6、ステップ7、ステップ9およびステップ10の「ドリル…」という表現を「パンチ…」と置換するだけである。
【0032】
図3は本発明に関わるレーザー複合加工機の自動運転装置31を内臓したNC制御装置のブロック図である。
【0033】
図示のように、自動運転装置31は、CPU33、ROM35、RAM37、などをバス39に接続すると共に、刃工具折損検出手段41、折損判別手段43、コード判別手段45および加工命令制御手段47などを接続して構成してある。
【0034】
前記ROM35には、レーザー複合加工機1の加工プログラムが記憶される他に機械の制御システムに関するプログラムなどが記憶されている。また前記RAM37は読み書き可能なユーザー用のメモリーであり、CPU33の処理中に所用のデータを記憶するのに使用される他に、NCシステムプログラム、加工プログラムなどがここにロードされて使用される。
【0035】
レーザー複合加工機1において、自動運転が開始されるとROM35から、加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加した加工プログラムが前記RAM37に呼び出される。そして、加工プログラムのシーケンスにしたがって、加工命令があるか否かをCPU33が順にチェックし、加工命令があり、かつ、それがドリル加工であるときには、前記刃工具折損検出手段41からの入力を折損判別手段43で判別し、ドリルの折損がある場合には、前記コード判別手段で代替加工の可否を判別し、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには該刃工具加工の中心位置にレーザーピアスを実施の後に、次の加工命令を実行する指令を前記加工命令制御手段47からCPU33に出力する。CPU33はこの指令に基づくシーケンスにしたがって加工プログラムを実行する。
【0036】
上記構成により、自動運転中にドリルの折損が生じても、刃工具加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザーによる代替加工を実施するか、または、ドリル加工位置にレーザーピアス加工もしくはマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザー複合加工を継続することができる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1、3の発明または請求項2、4の発明によれば、穴明け工具としてドリルまたはパンチを備えたレーザー複合加工機の自動運転中に、前記ドリルまたはパンチの折損が生じても、レーザによる代替加工を実施するか、もしくは、ドリルまたはパンチによる穴加工の加工中心に、レーザーピアス加工もしくはマーキングを実施するようにしたので、自動運転を中断することなくレーザー複合加工を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるレーザー複合加工機の自動運転方法の実施に適したレーザー複合加工機の一例をしめした斜視図。
【図2】本発明に係わる自動運転方法図1のレーザー複合加工機に適用したときのアルゴリズム。
【図3】本発明に関わるレーザー複合加工機の自動運転装置を内臓したNC制御装置のブロック図。
【符号の説明】
1 レーザー複合加工機
3 ワークテーブル
19 ドリルヘッド
21 レーザー加工ヘッド
23 ドリル
25 ワーククランプ
31 自動運転装置
41 刃工具折損検出手段
43 折損判別手段
45 コード判別手段
47 加工命令制御手段
W ワーク
Claims (4)
- ドリル折損検出手段を備えたNC制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加し、該ドリル加工命令の実行前に前記ドリル折損検出手段によってドリルの折損が検出されたとき、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別し、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行することを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転方法。
- 請求項1に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法において、前記ドリルがパンチであることを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転方法。
- ドリル折損検出手段を備えたNC制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加した加工プログラムと、該ドリル加工命令の実行前にドリル折損の有無を判別する折損判別手段と、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別するコード判別手段と、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行する指令を出力する加工命令制御手段とを有することを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転装置。
- 請求項3に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置において、前記ドリルがパンチであることを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転装置。
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