JP4066178B2 - Machine tool and its abnormality inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、ツールとワークとの相対位置を変更して、ワークに加工を施す工作機械及びその異常検査方法に関する。 The present invention relates to a machine tool that changes a relative position between a tool and a workpiece to process the workpiece, and an abnormality inspection method thereof .
従来、この種の工作機械として、加工用ツールをワークに対して相対移動するための駆動部にかかる負荷を監視し、その負荷が予め設定した基準値以上になったことをもって、加工用ツールの予期せぬ衝突が発生したことを検出するものが知られている。また、衝突を吸収するための機構を備えた工作機械も公開されている(例えば、特許文献1参照)。なお、予期せぬ衝突は、例えば、ワークの取り付け位置のずれや、ワークの種類の取り違え等が原因で起こる。
しかしながら、上記した従来の工作機械の構成では、予期せぬ衝突を未然に防ぐことはできず、その衝突によりツールを変形させてしまう虞があった。 However, in the configuration of the conventional machine tool described above, an unexpected collision cannot be prevented in advance, and the tool may be deformed by the collision.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ツールの予期せぬ衝突を未然に防ぐことが可能な工作機械及びその異常検査方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a machine tool and abnormal test method capable prevent unexpected collisions tool.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る工作機械は、ワークを固定するワーク治具と、種々のツールを収納したツールラックと、ツールが着脱可能に装着されかつ回転駆動可能な主軸と、ツールラックに収納された何れかのツールを主軸に装着するためのツールチェンジャーと、主軸に装着したツールとワーク治具に固定したワークとを相対移動するための駆動部と、加工用プログラムを記憶したメモリと、加工用プログラムを実行して、主軸、ツールチェンジャー及び駆動部を制御するコントローラとを備え、加工用プログラムに含まれるツール指定コマンドに従い、ツールチェンジャーにて種々のツールの中から所定の加工用ツールを主軸に装着し、加工用プログラムに含まれる複数の移動コマンドに従い、駆動部にて加工用ツールをワークに対して相対移動させて加工用ツールの先端を位置決め制御し、ワークに加工を施す工作機械において、ツールラックには、対象物との干渉を検出するための干渉検出点を有しかつその干渉検出点が対象物と干渉したときに検出信号を出力する干渉検査用ツールが収納され、メモリには、コントローラにて実行される検査用プログラムが記憶されると共に、検査用プログラムには加工用ツールの先端に対して干渉検査用ツールの干渉検出点を主軸の回転軸方向でワークから離れる側にオフセットさせるためのオフセットデータが設定されており、コントローラは、検査用プログラムの実行により、加工用プログラムに含まれる移動コマンド以外のコマンドを無効化して検査用サブプログラムを作成するプログラム作成手段と、ツールチェンジャーにて干渉検査用ツールを主軸に装着させる検査用ツール装着指令手段と、オフセットデータと検査用サブプログラムの各移動コマンドとに応じて、干渉検査用ツールの干渉検出点を、加工用ツールの先端よりオフセットデータ分だけ主軸の回転軸方向でワークからオフセットした位置に位置決め制御する検査用ツール移動制御手段として機能するところに特徴を有する。 In order to achieve the above object, a machine tool according to the invention of claim 1 includes a work jig for fixing a work, a tool rack storing various tools, and a tool detachably mounted and rotationally driven. A main spindle, a tool changer for mounting one of the tools stored in the tool rack on the main spindle, a drive unit for moving the tool mounted on the main spindle and the workpiece fixed to the work jig, and machining And a controller for executing the machining program and controlling the spindle, tool changer, and drive unit, and according to the tool designation command included in the machining program, various tool a predetermined processing tool attached to the spindle from in accordance with a plurality of mobile commands contained in the machining program, by the drive unit The Engineering tool positioning controls the tip of the machining tool are relatively moved with respect to the workpiece, the machine tool performing the machining on the workpiece, the tool rack, the interference detection point for detecting the interference between the object An interference inspection tool that outputs a detection signal when the interference detection point interferes with an object is stored, and an inspection program executed by the controller is stored in the memory, and an inspection program Is set with offset data to offset the interference detection point of the interference inspection tool toward the side away from the workpiece in the rotation axis direction of the spindle with respect to the tip of the processing tool, and the controller executes the inspection program This makes it possible to create a subprogram for inspection by invalidating commands other than movement commands included in the machining program. And processing of the interference detection point of the interference inspection tool according to the inspection tool attachment command means for attaching the interference inspection tool to the spindle with the tool changer, and the offset data and each movement command of the inspection subprogram. It is characterized in that it functions as an inspection tool movement control means for positioning control to a position offset from the work in the rotation axis direction of the main shaft by the offset data from the tip of the tool .
請求項2の発明は、請求項1に記載の工作機械において、干渉検査用ツールは対象物に接触したときに検出信号を出力するタッチセンサを備えてなるところに特徴を有する。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の工作機械において、干渉検査用ツールが検出信号を出力したときに、停止するように構成されたところに特徴を有する。
The invention of claim 3 is characterized in that in the machine tool according to
請求項4の発明は、請求項1又は2に記載の工作機械において、干渉検査用ツールが検出信号を出力したときには、実行されていた移動コマンドを中断し、次の移動コマンドを実行すると共に、干渉検査用ツールが検出信号を出力したときの移動コマンドを記憶するように構成したところに特徴を有する。
In the machine tool according to
請求項5の発明に係る工作機械の異常検査方法において、ワークを固定するワーク治具と、ツールが着脱可能に装着されかつ回転駆動可能な主軸と、主軸に装着するツールを交換するためのツールチェンジャーと、主軸に装着したツールとワーク治具に固定したワークとを相対移動するための駆動部と、加工用プログラムを記憶したメモリとを備え、加工用プログラムを実行したときに、その加工用プログラムに含まれるツール指定コマンドに従い、ツールチェンジャーにて種々のツールの中から所定の加工用ツールを主軸に装着し、加工用プログラムに含まれる複数の移動コマンドに従い、駆動部にて加工用ツールをワークに対して相対移動させて加工用ツールの先端を位置決め制御し、ワークに加工を施す工作機械の異常検査方法において、加工用プログラムに含まれる移動コマンド以外のコマンドを無効化して検査用サブプログラムを作成し、対象物との干渉を検出するための干渉検出点を有しかつその干渉検出点が対象物と干渉したときに検出信号を出力する干渉検査用ツールを主軸に装着しておくと共に、加工用ツールの干渉検出点に対して干渉検査用ツールの干渉検出点を主軸の回転軸方向でワークから離れる側にオフセットさせるためのオフセットデータを設定しておき、オフセットデータと検査用サブプログラムの各移動コマンドとに応じて、干渉検査用ツールの干渉検出点を、加工用ツールの先端よりオフセットデータ分だけ主軸の回転軸方向でワークからオフセットした位置に位置決め制御し、干渉検査用ツールが検出信号を出力したか否かに基づいて、ワーク治具に対するワークの誤取り付けを含む異常を検出するところに特徴を有する。 6. An abnormality inspection method for a machine tool according to claim 5 , wherein a work jig for fixing a work, a spindle on which a tool is detachably mounted and rotationally driven, and a tool for exchanging a tool mounted on the spindle. A changer, a drive unit for moving the tool mounted on the spindle and the workpiece fixed to the workpiece jig, and a memory that stores the machining program. When the machining program is executed, According to the tool specification command included in the program, a tool changer attaches a predetermined machining tool to the main spindle from various tools, and according to the multiple movement commands included in the machining program, the machining tool is installed in the drive unit. the tip of the machining tool is controlled positioning by relatively moving the workpiece, the machine tool performing the machining on the workpiece abnormal inspection method odor , To disable a command other than the moving commands in the machining program to create a sub-program for inspection, has an interference detection point for detecting the interference between the object and the interference that the interference detection points the object A tool for interference inspection that outputs a detection signal is attached to the spindle, and the interference detection point of the interference inspection tool is away from the workpiece in the direction of the rotation axis of the spindle relative to the interference detection point of the machining tool. Offset data for offsetting is set in advance, and according to the offset data and each movement command of the inspection subprogram, the interference detection point of the interference inspection tool is set to the spindle by the offset data from the tip of the processing tool. Positioning control is performed at a position offset from the workpiece in the direction of the rotation axis, and based on whether the interference inspection tool outputs a detection signal, Characterized in place to detect the abnormalities including erroneous mounting of the workpiece relative to the jig.
[請求項1及び2の発明]
請求項1の工作機械では、検査用プログラムを実行すると、干渉検査用ツールの干渉検出点が、加工用ツールの先端よりオフセットデータ分だけ主軸の回転軸方向でワークからオフセットした位置を移動するように位置決め制御される。このとき、ワークが正規の位置からずれてセットされていたり、正規のものとは異なるワークがセットされていた等の作業ミスが存在すると、干渉検査用ツールの干渉検出点がワークに干渉して検出信号が出力される。これにより、作業ミスの有無を検査することができ、加工用ツールの予期せぬ衝突を未然に防ぐことができる。また、本発明の工作機械は、加工用プログラムから検査用サブプログラムを自動作成するので作業効率が向上すると共に、加工用プログラムに含まれる移動コマンド以外のコマンドを無効化して検査用サブプログラムを作成するので検査用サブプログラムを実行した際の実行時間を短くすることができる。
[Inventions of Claims 1 and 2]
In the machine tool according to claim 1, when the inspection program is executed, the interference detection point of the interference inspection tool moves to a position offset from the workpiece in the rotation axis direction of the spindle by the offset data from the tip of the processing tool. Positioning is controlled. At this time, if there is a work error such as the workpiece being set off the normal position or a workpiece different from the normal one being set , the interference detection point of the interference inspection tool will interfere with the workpiece. A detection signal is output. As a result, it is possible to inspect whether or not there is a work mistake, and it is possible to prevent an unexpected collision of the machining tool. In addition, the machine tool of the present invention automatically creates an inspection subprogram from a machining program, improving work efficiency and creating an inspection subprogram by invalidating commands other than movement commands included in the machining program. Therefore, the execution time when the inspection subprogram is executed can be shortened.
ここで、干渉検査用ツールは、タッチセンサを備えて、そのタッチセンサが対象物に接触したときに検出信号を出力する接触式のものであってもよいし(請求項2の発明)、対象物に所定距離以上接近したときに検出信号を出力する非接触式のものであってもよい。 Here, the interference inspection tool may be a contact-type tool that includes a touch sensor and outputs a detection signal when the touch sensor comes into contact with the object (the invention of claim 2). A non-contact type that outputs a detection signal when approaching an object for a predetermined distance or more may be used.
[請求項3の発明]
請求項3の工作機械は、干渉検査用ツールが検出信号を出力したときに停止するので、停止状態に基づいて作業ミスの特定が容易になる。
[Invention of claim 3]
Since the machine tool according to the third aspect stops when the interference inspection tool outputs the detection signal, it is easy to identify an operation error based on the stop state.
[請求項4の発明]
請求項4の工作機械では、干渉検査用ツールが検出信号を出力したときには、実行されていた移動コマンドを中断し、次の移動コマンドを実行すると共に、干渉検査用ツールが検出信号を出力したときの移動コマンドを記憶するから、一度に複数の移動コマンドに関して、干渉検査を行うことができる。
[Invention of claim 4]
In the machine tool of claim 4, when the interference inspection tool outputs a detection signal, the movement command being executed is interrupted, the next movement command is executed, and the interference inspection tool outputs a detection signal. Since the movement commands are stored, interference inspection can be performed on a plurality of movement commands at a time.
[請求項5の発明]
請求項5の工作機械の異常検査方法では、加工用ツールの代わりに干渉検査用ツールを主軸に装着し、加工用ツールの先端に対して干渉検査用ツールの干渉検出点を主軸の回転軸方向でワークから離れる側にオフセットさせるためのオフセットデータを設定しておき、加工用プログラムに含まれる移動コマンド以外のコマンドを無効化して作成した検査用サブプログラムを実行する。すると、干渉検査用ツールの干渉検出点が、加工用ツールの先端よりオフセットデータ分だけ主軸の回転軸方向でワークからオフセットした位置を移動するように位置決め制御される。このとき、ワークが正規の位置からずれてセットされていたり、正規のものとは異なるワークがセットされていた等の作業ミスが存在すると、干渉検査用ツールの干渉検出点がワークに干渉して検出信号が出力される。これにより、作業ミスの有無を検査することができ、ワーク処理用ツールの予期せぬ衝突を未然に防ぐことができる。また、本発明の工作機械の異常検査方法では、加工用プログラムに含まれる移動コマンド以外のコマンドを無効化して検査用サブプログラムを作成するので、その検査用サブプログラムを実行した際の実行時間を短くすることができる。
[Invention of claim 5 ]
In the abnormality inspection method for a machine tool according to claim 5, an interference inspection tool is mounted on the main shaft instead of the processing tool, and the interference detection point of the interference inspection tool is set to the rotation axis direction of the main shaft with respect to the tip of the processing tool The offset data for offsetting the workpiece away from the workpiece is set, and the inspection subprogram created by invalidating the commands other than the movement command included in the machining program is executed. Then, positioning control is performed so that the interference detection point of the interference inspection tool moves to a position offset from the workpiece in the rotation axis direction of the main shaft by the offset data from the tip of the machining tool. At this time, if there is a work error such as the workpiece being set off the normal position or a workpiece different from the normal one being set , the interference detection point of the interference inspection tool will interfere with the workpiece. A detection signal is output. Accordingly, it is possible to inspect whether there is a work mistake, and it is possible to prevent an unexpected collision of the work processing tool. Further, in the machine tool abnormality inspection method of the present invention, since the inspection subprogram is created by invalidating the commands other than the movement command included in the machining program, the execution time when the inspection subprogram is executed is reduced. Can be shortened.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1に示した本実施形態のNC加工装置10(本発明の「工作機械」に相当する)には、ベッド11の上面にコラム12とワーク治具16とが対向して備えられている。ワーク治具16には、コラム12との対向面に、種々のワークWが固定可能となっている。コラム12には、水平方向を向いた回転軸を中心にして回転駆動可能な主軸13が設けられ、この主軸13の先端に、種々のツール14が着脱される。また、コラム12には、主軸13を上下方向(Y軸方向)に直動させるためのY軸駆動部17(図2参照)が備えられている。さらに、ベッド11には、主軸13の回転軸と平行な方向(Z軸方向)にコラム12を直動するZ軸駆動部18(図2参照)と、ワーク治具16を、コラム12との対向方向と直行する水平方向(X軸方向)に直動駆動するX軸駆動部19(図2参照)が備えられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The NC processing apparatus 10 (corresponding to the “machine tool ” of the present invention) shown in FIG. 1 is provided with a
図2に示すようにX軸,Y軸,Z軸の各駆動部17,18,19は、駆動源としてサーボモータ17A,18A,19Aを備え、コントローラ40からの制御信号に応じて、サーボアンプにより各サーボモータ17A,18A,19Aが駆動される。これにより主軸13とワーク治具16とが逐次位置決め制御されて、主軸13に固定されたツール14が、ワーク治具16に固定されたワークWに対して相対移動する。
As shown in FIG. 2, the X-axis, Y-axis, and Z-
NC加工装置10には、ツール14を自動交換するために、ツールラック20とツールチェンジャー21とが備えられている。ツールラック20には、ボックス番号が付された複数のツールボックスが備えられ、各ツールボックスに任意のツール14が収納可能となっている。そして、ツールチェンジャー21が、コントローラ40からの指示に応じて、所定のボックス番号のツールボックスに収納されたツール14と、主軸13に装着されているツール14とを交換する。
The
ここで、ツールラック20に収納された種々のツール14の1つとして干渉検査用ツール30(図2参照)が備えられている。干渉検査用ツール30は、先端にタッチセンサ31を備え、そのタッチセンサ31が対象物に接触したときに検出信号を出力する。なお、タッチセンサ31の検出信号は、無線でコントローラ40に送信されるようになっている。
Here, an interference inspection tool 30 (see FIG. 2) is provided as one of the
コントローラ40に備えたメモリ23には、種々のNCプログラムが記憶されている。また、NCプログラムを構成するコマンド群の一例が、下記表1に示されている。この表において、「G00」又は「G01」が本発明に係る「移動コマンド」に相当する。
Various NC programs are stored in the
さらに、図3(A)には、NCプログラムの一例として、加工用プログラムP1の一部が示されている。表1のコマンド内容に従うと、この加工用プログラムP1では、コマンド「T10」により、ツールラック20におけるボックス番号10番のツールボックスに収納されたツール14を指定し、コマンド「M6」により、そのツール14と、現在、主軸13に装着されているツール14と自動交換する。具体的には、ボックス番号10番のツールボックスに、例えば、エンドミル、フライスカッタ等の加工用ツール14が収納されていた場合には、その加工用ツール14が主軸13に装着される。
Further, FIG. 3A shows a part of the machining program P1 as an example of the NC program. According to the command contents in Table 1, in the machining program P1, the
次いで、コマンド「S5000」により主軸13の回転数を5000[rpm]に設定し、コマンド「M3」により主軸13を正転回転させる。さらに、コマンド「G00X120.3Y163.5Z212.5」により、ワークWをX軸方向に120.3[mm]移動し、ツール14を、Y軸方向に163.5[mm]、Z軸方向に212.5[mm]移動する。
Next, the rotational speed of the
次いで、コマンド「G00Z3」により、主軸13のツール14をZ軸方向に3[mm]移動する。これにより、加工用ツール14がワークWに押し付けられてワークWに対して位置決めされる。この状態で、コマンド「G01X135.6Y170.2」により、ワークWを、X軸方向に135.6[mm]移動し、主軸13のツール14を、Y軸方向に170.2[mm]移動する。これにより、ワークWに平面加工が施される。
Next, the
なお、コントローラ40では、移動コマンド「G00」又は「G01」を実行するときに、現在位置と移動コマンドによって指定された目標位置との間を分割した通過点のデータを演算し、これら通過点のデータに基づいて、X軸,Y軸,Z軸の各駆動部17,18,19のサーボモータ17A,18A,19Aを駆動するための移動指令値を作成する(図2参照)。そして、所定周期でこれら移動指令をサーボアンプに付与することで、所定の移動速度・加減速度でツール14及びワークWが相対移動するように制御される。
The
さて、NC加工装置10のメモリ23には、NCプログラムの1つとして、検査用プログラムP2が記憶されている。この検査用プログラムP2は、図4のフローチャートとして示されいる。この検査用プログラムP2の構成に関しては、以下のNC加工装置10の動作説明と併せて説明する。
An inspection program P2 is stored in the
上記した構成のNC加工装置10により所定のワークを加工するには、まず、次の準備作業を行う。即ち、NC加工装置10に加工用プログラムP1と検査用プログラムP2とをロードする。所定のワークをワーク治具16にセット(固定)する。ツールラック20には、加工用プログラムP1が必要とする種々の加工用ツール14を、指定されたボックス番号の各ツールボックスに収納する。検査用プログラムP2が指定するボックス番号のツールボックスには、干渉検査用ツール30を収納する。以上により準備作業が完了する。
In order to machine a predetermined workpiece by the
上記準備作業が完了したら、検査用プログラムP2を実行する。すると、図4に示すように加工データの自動変換が行われる(S1)。具体的には、加工用プログラムP1を複写して検査用プログラムP2の一部とし、その複写した加工用プログラムP1における移動コマンド(「G00」及び「G01」)の前に、補助コマンド「G32」を挿入すると共に、移動コマンド以外の他のコマンドをカッコ「(」及び「)」で囲む。これにより、検査用プログラムP2の一部としての検査用サブプログラムP3(図3(B)参照)が自動作成される。ここで、補助コマンド「G32」は、干渉検査用ツール30から検出信号が出力されたことを条件にして、サーボモータ17A,18A,19Aを停止するように設定されている。また、移動コマンド以外の他のコマンドは、カッコ「(」及び「)」で囲まれることで、実行されなくなる(無効化される)。具体的には、例えば、ツール交換が行われなくなり、クーラントの供給命令も無視される。
When the preparatory work is completed, the inspection program P2 is executed. Then, automatic conversion of the machining data is performed as shown in FIG. 4 (S1). Specifically, the machining program P1 is copied to be a part of the inspection program P2, and the auxiliary command “G32” is placed before the movement commands (“G00” and “G01”) in the copied machining program P1. It is inserted, and surrounding the other commands other than the movement command in parentheses "(" and ")". Thereby, the inspection subprogram P3 (see FIG. 3B) as a part of the inspection program P2 is automatically created. Here, the auxiliary command “G32” is set to stop the
次いで、コントローラ40からの要求に応じて、オフセット量を設定する(S2)。具体的には、検査用プログラムP2には、予め干渉検査用ツール30の構造に関するパラメータ(例えば、全長、幅等)が設定されている。ここで、オフセット量を「0」に設定した場合には、干渉検査用ツール30におけるタッチセンサ31を備えた先端が、加工用プログラムP1で用いる各ツール14の先端と同じ位置に位置決め制御される。そして、オフセット量を「L1」とすると、干渉検査用ツール30の先端が、加工用プログラムP1で用いる各ツール14の先端より、L1[mm]だけZ方向にオフセットしてワークWから離れた位置に位置決めされる。ここで、本実施形態の加工用プログラムP1では、移動コマンド「G00Z3」により、ツール14を3[mm]進めてワークWに突き当てる動作を行わせているから、正規のワークWに対して干渉検査用ツール30を接触させないために、例えば、オフセット量を「10」に設定する。
Next, an offset amount is set according to a request from the controller 40 (S2). Specifically, parameters (for example, a total length, a width, etc.) relating to the structure of the
以上の操作が完了すると、ツールチェンジャー21が起動し、干渉検査用ツール30が主軸13に自動装着され(S3)、前記した検査用サブプログラムP3を用いた自動運転が実行される(S4)。
When the above operation is completed, the
すると、検査用サブプログラムP3のコマンド群のうち移動コマンドを含む最初の一行目が実行される(S5)。これにより、X軸,Y軸,Z軸の各駆動部17,18,19の少なくとも1つが駆動され、干渉検査用ツール30がワークWに対して相対移動する。このとき、干渉検査用ツール30の先端のタッチセンサ31は、ツール14の先端の移動経路に対して、ステップS2で設定されたオフセット量の例えば10[mm]だけ、ワークWから離れた領域を移動する。そして、この移動動作の間に、干渉検査用ツール30のタッチセンサ31から検出信号が出力されたか否かに基づいて、タッチセンサ31がワークW又はワーク治具16に接触したか否かがチェックされる(S6)。
Then, the first line including the movement command in the command group of the inspection subprogram P3 is executed (S5). As a result, at least one of the X-axis, Y-axis, and Z-
ここで、タッチセンサ31から検出信号が出力された場合(S6でYES)、コントローラ40はアラームを発生させて(S8)、NC加工装置10を停止し(S9)、検査用プログラムP2を終了する。作業者は、停止したNC加工装置10の状態から原因を調べる。その原因としては、例えば、ワークWが正規のものと異なった種類のものであったり、ワーク治具16の取り付け位置・姿勢が正規のものと異なっていたり、加工用プログラムP1に設定されたツール14の全長が短めに設定されていた等が考えられる。そして、タッチセンサ31がワークW又はワーク治具16に接触した原因を解明したら、正規の状態に設定し直して、再度、検査用プログラムP2を実行すればよい。
Here, when a detection signal is output from the touch sensor 31 (YES in S6), the
一方、タッチセンサ31から検出信号が出力されないまま、検査用サブプログラムP3の最初の一行目の実行が完了すると、プログラムエンドか否かがチェックされ(S7)、プログラムエンドでない場合には(S7でNO)、次の検査用サブプログラムP3の次の一行が実行される(S5)。そして、プログラムエンドになるまで(S7でYES)、上記した動作が繰り返される。
On the other hand, when the execution of the first line of the inspection subprogram P3 is completed without the detection signal being output from the
このように本実施形態のNC加工装置10では、正規のワークWから離間しかつ隣接した領域で、干渉検査用ツール30が、加工用ツール14の相対移動動作の少なくとも一部と同じ動作を行い、このときワークWが正規の位置からずれてセットされていた等の作業ミスが存在すると、干渉検査用ツール30から検出信号が出力されて、作業ミスを見つけることができる。これにより、加工用ツール14の予期せぬ衝突を未然に防ぐことができる。
As described above, in the
しかも、NC加工装置10では、干渉検査用ツール30が検出信号を出力したときには、実行されていた移動コマンドを中断して停止するから、停止状況に応じて作業ミスの特定が容易になると共に、干渉検査用ツール30の破損を防止することができる。また、NC加工装置10では、検査用プログラムP2の一部を自動作成するので、作業効率が向上すると共に、自動作成された検査用プログラムP2では、加工条件を設定する加工条件設定コマンドを無効化しているので、実行時間を短くすることができる。
Moreover, in the
なお、干渉検査用ツール30は、ワークW又はワークW治具に所定距離以上接近したときに検出信号を出力する非接触式のものであってもよい。
The
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)前記実施形態の変形例として、検査用プログラムP2を実行したときに移動コマンドの前に挿入される補助コマンドの内容を、例えば、干渉検査用ツール30から検出信号が出力されたことを条件にして、実行されていた移動コマンドを中断し、次の移動コマンドを実行すると共に、検出信号を出力したときの移動コマンドを記憶するように設定してもよい。この構成により、一度に複数の移動コマンドに関して、干渉検査を行うことができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1) As a modification of the embodiment, the contents of the auxiliary command inserted before the movement command when the inspection program P2 is executed, for example, that the detection signal is output from the
(2)前記実施形態では、本発明を工作機械としてのNC加工装置10に適用した場合を例示したが、本発明を工作機械としてのロボットに適用してもよい。また、工作機械以外に、例えば、ワークの形状等を検査する検査装置等に適用してもよい。また、工作機械以外に、例えば、ワークの形状等を検査する検査装置等に適用してもよい。
(2) In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the
(3)前記実施形態では、加工用プログラムP1を変換して検査用プログラムP2の一部を自動作成する構成であったが、作業者が手作業で加工用プログラムP1の移動コマンドの前に補助コマンドを挿入して、検査用プログラムP2の一部を作成してもよい。 (3) In the above embodiment, the machining program P1 is converted and a part of the inspection program P2 is automatically created. However, the operator manually assists before the movement command of the machining program P1. A part of the inspection program P2 may be created by inserting a command.
(4)前記実施形態では、作業者の操作により検査用プログラムP2が実行される構成であったが、NC加工装置10の電源を投入したこと、あるいは、ワークが次のワークに交換されたこと等を条件にして、検査用プログラムP2を自動で実行する構成にしてもよい。
(4) In the above embodiment, the inspection program P2 is executed by the operator's operation. However, the
10 NC加工装置(工作機械)
13 主軸
14 ツール
30 干渉検査用ツール
31 タッチセンサ
W ワーク
10 NC machining apparatus (machine tool)
13 main shaft <br/> 14
Claims (5)
種々のツールを収納したツールラックと、
前記ツールが着脱可能に装着されかつ回転駆動可能な主軸と、
前記ツールラックに収納された何れかの前記ツールを前記主軸に装着するためのツールチェンジャーと、
前記主軸に装着した前記ツールと前記ワーク治具に固定した前記ワークとを相対移動するための駆動部と、
加工用プログラムを記憶したメモリと、
前記加工用プログラムを実行して、前記主軸、前記ツールチェンジャー及び前記駆動部を制御するコントローラとを備え、
前記加工用プログラムに含まれるツール指定コマンドに従い、前記ツールチェンジャーにて前記種々のツールの中から所定の加工用ツールを前記主軸に装着し、前記加工用プログラムに含まれる複数の移動コマンドに従い、前記駆動部にて前記加工用ツールを前記ワークに対して相対移動させて前記加工用ツールの先端を位置決め制御し、前記ワークに加工を施す工作機械において、
前記ツールラックには、対象物との干渉を検出するための干渉検出点を有しかつその干渉検出点が前記対象物と干渉したときに検出信号を出力する干渉検査用ツールが収納され、
前記メモリには、前記コントローラにて実行される検査用プログラムが記憶されると共に、前記検査用プログラムには前記加工用ツールの先端に対して前記干渉検査用ツールの前記干渉検出点を前記主軸の回転軸方向で前記ワークから離れる側にオフセットさせるためのオフセットデータが設定されており、
前記コントローラは、前記検査用プログラムの実行により、
前記加工用プログラムに含まれる前記移動コマンド以外のコマンドを無効化して検査用サブプログラムを作成するプログラム作成手段と、
前記ツールチェンジャーにて前記干渉検査用ツールを前記主軸に装着させる検査用ツール装着指令手段と、
前記オフセットデータと前記検査用サブプログラムの前記各移動コマンドとに応じて、前記干渉検査用ツールの前記干渉検出点を、前記加工用ツールの先端より前記オフセットデータ分だけ前記主軸の回転軸方向で前記ワークからオフセットした位置に位置決め制御する検査用ツール移動制御手段として機能することを特徴とする工作機械。 A workpiece jig for fixing the workpiece;
Tool rack that stores various tools,
A spindle on which the tool is detachably mounted and rotationally driven;
A tool changer for mounting any of the tools stored in the tool rack to the main shaft;
A drive unit for relatively moving the tool mounted on the spindle and the workpiece fixed to the workpiece jig;
A memory storing a machining program;
A controller that executes the machining program and controls the spindle, the tool changer, and the drive unit;
In accordance with a tool designation command included in the machining program, a predetermined machining tool is mounted on the spindle from the various tools by the tool changer, and a plurality of movement commands included in the machining program are used. In a machine tool for controlling the position of the tip of the processing tool by moving the processing tool relative to the work in the drive unit , and processing the work,
The tool rack has an interference inspection tool that has an interference detection point for detecting interference with an object and outputs a detection signal when the interference detection point interferes with the object,
The memory stores an inspection program to be executed by the controller, and the inspection program defines the interference detection point of the interference inspection tool with respect to the tip of the machining tool. Offset data for offsetting to the side away from the workpiece in the rotation axis direction is set,
The controller executes the inspection program,
A program creation means for creating a subprogram for inspection by invalidating a command other than the movement command included in the machining program;
An inspection tool attachment command means for attaching the interference inspection tool to the spindle by the tool changer;
According to the offset data and the movement commands of the inspection subprogram, the interference detection point of the interference inspection tool is moved in the direction of the rotation axis of the spindle by the offset data from the tip of the processing tool. A machine tool that functions as inspection tool movement control means for positioning control to a position offset from the workpiece.
ツールが着脱可能に装着されかつ回転駆動可能な主軸と、
前記主軸に装着するツールを交換するためのツールチェンジャーと、
前記主軸に装着した前記ツールと前記ワーク治具に固定した前記ワークとを相対移動するための駆動部と、
加工用プログラムを記憶したメモリとを備え、
前記加工用プログラムを実行したときに、その加工用プログラムに含まれるツール指定コマンドに従い、前記ツールチェンジャーにて前記種々のツールの中から所定の加工用ツールを前記主軸に装着し、前記加工用プログラムに含まれる複数の移動コマンドに従い、前記駆動部にて前記加工用ツールを前記ワークに対して相対移動させて前記加工用ツールの先端を位置決め制御し、前記ワークに加工を施す工作機械の異常検査方法において、
前記加工用プログラムに含まれる前記移動コマンド以外のコマンドを無効化して検査用サブプログラムを作成し、
対象物との干渉を検出するための干渉検出点を有しかつその干渉検出点が前記対象物と干渉したときに検出信号を出力する干渉検査用ツールを前記主軸に装着しておくと共に、前記加工用ツールの前記干渉検出点に対して前記干渉検査用ツールの前記干渉検出点を前記主軸の回転軸方向で前記ワークから離れる側にオフセットさせるためのオフセットデータを設定しておき、
前記オフセットデータと前記検査用サブプログラムの前記各移動コマンドとに応じて、前記干渉検査用ツールの前記干渉検出点を、前記加工用ツールの先端より前記オフセットデータ分だけ前記主軸の回転軸方向で前記ワークからオフセットした位置に位置決め制御し、前記干渉検査用ツールが前記検出信号を出力したか否かに基づいて、前記ワーク治具に対する前記ワークの誤取り付けを含む異常を検出することを特徴とする工作機械の異常検査方法。 A workpiece jig for fixing the workpiece;
A spindle on which a tool is detachably mounted and can be rotated;
A tool changer for exchanging a tool attached to the spindle;
A drive unit for relatively moving the tool mounted on the spindle and the workpiece fixed to the workpiece jig;
A memory storing a machining program,
When the machining program is executed, according to a tool designation command included in the machining program, a predetermined machining tool is mounted on the spindle from the various tools by the tool changer , and the machining program In accordance with a plurality of movement commands included in the machine tool, the drive unit moves the machining tool relative to the workpiece to control the positioning of the tip of the machining tool, and performs an abnormality inspection of the machine tool that performs machining on the workpiece In the method
Create a subprogram for inspection by invalidating commands other than the movement command included in the machining program,
An interference inspection tool that has an interference detection point for detecting interference with an object and outputs a detection signal when the interference detection point interferes with the object is mounted on the spindle, and Setting offset data for offsetting the interference detection point of the interference inspection tool to the side away from the workpiece in the rotation axis direction of the spindle relative to the interference detection point of the processing tool,
According to the offset data and the movement commands of the inspection subprogram, the interference detection point of the interference inspection tool is moved in the direction of the rotation axis of the main shaft by the offset data from the tip of the processing tool. Positioning control is performed at a position offset from the workpiece, and an abnormality including erroneous attachment of the workpiece to the workpiece jig is detected based on whether or not the interference inspection tool outputs the detection signal. Inspection method for machine tools .
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