JP4099476B2 - 工具刃先検出手段を備えた数値制御装置 - Google Patents
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Description
刃物台に取り付けられた工具をタッチセンサに接触させて刃先位置を検出し、基準工具を取り付けた場合の刃先位置との差から工具補正値を算出し設定する工作機械が知られている。
図5において、数値制御装置100は、制御部10により駆動部11を制御して工具16を駆動する。工具16には工具刃先17が取り付けられワークを加工する。タッチセンサ2aは刃先当接面2bを備え、当該刃先当接面2bに工具刃先17が接触すると、スイッチ機構等によって検出信号を出力する。接触検知部2cは、この検出信号を検出して工具刃先17が刃先当接面2bに接触したことを検知し、工具座標値読み取り部13に送る。
オペレータが工具をタッチセンサに向かって低速駆動し(ステップS11)、工具刃先17をタッチセンサ2aが備える刃先当接面2bに接触させる。工具刃先17がタッチセンサ2aの刃先当接面2bに接触してスイッチが作動すると(ステップS12)、接触検知部2cは接触を検知する(ステップS13)。
そこで、本発明は前記課題を解決して、タッチセンサが複数回反応した場合であっても誤検出を排除して正確な検出を行うことを目的とし、また、誤接触による誤検出を排除して正確な検出を行うことを目的とする。
検出信号判定手段は、具刃先検出手段から連続して複数の検出信号が入力した場合であっても、その検出信号の内で最初に入力される検出信号のみを有効と判定し、その後に入力する検出信号については無効と判定することで、誤検出を排除する。
時間に基づく第1の態様では、最初に入力される検出信号を受けてから所定時間が経過するまでの間に検出される検出信号は無効と判定する。最初の検出信号が入力してから所定時間経過した後に、再び検出信号が入力した場合にはその検出信号は有効と判定する。
上記した所定時間及び所定距離は設定変更が自在とすることができる。
また、第1の形態と第2の形態は、それぞれ単独の形態で適用することも、あるいは組み合わせた形態で適用することもできる。
また、設定手段で設定される他の判定条件として、1回目の信号が入力されてからの経過時間であり、経過時間内で入力される検出信号を無効とする。
設定手段により設定される判定条件は、1回目の信号が入力されてからの工具の移動距離、及び1回目の信号が入力されてからの経過時間であり、少なくともいずれか一方が満足される間に入力される検出信号を無効とする。検出信号判定手段は、判定条件による判定が終了した後、初期状態に復帰する。
この構成では、タッチセンサは刃物台の移動方向毎に設けられ、刃物台の移動方向を判断する手段を備え、選択手段は、刃物台の移動方向とは異なる移動方向にあるタッチセンサからの検出信号を無効とし、移動方向にあるタッチセンサからの検出信号を有効とする。
また、誤接触による誤検出を排除して正確な検出を行うことができる。
図1は本発明の数値制御装置の一構成例を説明するための概略図である。
図1において、数値制御装置1は、工具16を駆動する機構として、加工プログラム等で設定された位置にワークや工具の位置決めを行うための制御部10、当該制御部10によって工具16等の位置や速度等の駆動制御を行う駆動部11と、駆動部11で駆動される駆動軸の位置等を検出する位置検出部12を備える。工具16の先には工具刃先17が取り付けられワーク(図示してない)の加工を行う。
検出信号判定部3は、工具刃先検出部2からの検出信号を受け、当該検出信号が連続して出力される最初の検出信号であるか否かを判定条件に従って判定し、判定結果を検出信号導通切替部4に送る。
移動方向判定部2eは、制御部10から工具の移動方向に関するデータを取得し、当該移動方向において工具刃先17が接触する刃先当接面2bを求め、選択部2dに送る。選択部2dは、タッチセンサ2aが備える複数の刃先当接面2bで検出された検出信号を入力し、前記移動方向判定部2eからの入力された信号に基づいて、工具の移動方向で発生し得る検出信号を選択して、検出信号導通切替部4に送る。
図4のフローチャートにおいて、検出信号判定部3はタッチセンサ2aの接触検出による工具刃先検出部2からの検出信号を受けると(ステップS1)、フラグ読み出し部3fによってフラグの設定状態を読み出し、フラグ判定部でフラグの設定状態を判定する(ステップS2)。
一方、ステップS3で工具の移動方向が測定対象に向かう方向でないと判定された場合や、ステップS1で工具刃先検出部2からの検出信号が検出されない場合や、ステップS2のフラグ判定において検出信号を無効とする処理が設定されている場合には、ステップS4の設定処理を行うことなく、ステップS5以降の処理を行う。
検出信号を無効とする処理を設定するフラグ設定処理は、制御部3jからフラグ切替部3hに対してフラグの切替を指令することで行うことができる。
タイマカウンタの設定処理は、制御部3jからタイマカウンタ3cに対して計時開始指令を出すことで行うことができる。この処理によりタイマカウンタ3cは計時を開始し、時間判定処理において所定の時間が経過したか否かの判定に用いる。
検出信号を無効とする処理を行うフラグが設定されている場合には(ステップS5)、検出信号を無視する条件として、移動距離による判定条件が設定されているかあるいは経過時間による判定条件が設定されているかを検出する(ステップS6)。
移動距離の判定及び経過時間の判定により、移動距離が設定距離を越えた場合や経過時間が設定時間を越えた場合には、フラグの設定を切り替えて検出信号を無効とする処理を終了する(ステップS8)。
2 工具刃先検出部
2a タッチセンサ
2b 刃先当接面
2c 接触検知部
2d 選択部
2e 移動方向判定部
3 検出信号判定部
3a 座標値記憶部
3b 移動距離算出部
3c タイマカウンタ
3d 距離判定部
3e 時間判定部
3f フラグ読み出し部
3g フラグ判定部
3h フラグ切替部
3i 切替制御部
3j 制御部
3k 移動方向判定部
4 検出信号導通切替部
5 設定部
10 制御部
11 駆動部
12 位置検出部
13 工具座標値読み取り部
14 工具補正量算出部
15 工具補正メモリ
Claims (12)
- 刃物台に取り付けられた工具の刃先位置を検出する工具刃先検出手段を備えた数値制御装置において、
前記工具刃先検出手段から連続して入力される複数の検出信号の内で最初に入力される検出信号のみを有効と判定する検出信号判定手段を備え、該検出信号判定手段は、前記工具刃先検出手段から最初に入力される検出信号を受けてから所定時間が経過するまでの間、又は工具が所定距離を移動するまでの間の何れか又は両方の間において、次に入力される検出信号を無効と判定することを特徴とする数値制御装置。 - 前記所定時間及び前記所定距離は設定変更が自在であることを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
- 前記所定時間及び前記所定距離は、何れか一方又は両方を選択し設定することができることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の数値制御装置。
- 前記検出信号判定手段は、該検出信号判定手段に入力される検出信号を無効と判定する前記所定時間が経過した後、又は前記所定距離だけ工具が移動した後においては、連続して入力される複数の検出信号の内で最初に入力される検出信号のみを有効と判定する請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の数値制御装置。
- 前記検出信号判定手段に対する入力を工具の移動方向に基づいて選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4の内いずれか1項に記載の数値制御装置。
- 前記選択手段は、前記工具刃先検出手段が検出する複数の検出信号の中から、工具の移動方向に基づいて当該移動方向の検出信号を選択することを特徴とする請求項5に記載の数値制御装置。
- 刃物台に取り付けられた工具の工具刃先を、タッチセンサの刃先当接面に接触させ、該接触を前記タッチセンサで検知し、検知時の刃先位置から工具補正量を設定することが可能な数値制御装置において、
前記タッチセンサからの検出信号の入力時における前記工具の座標値を読み取る工具座標値読み取り手段と、
前記タッチセンサから1回目の検出信号が入力され、その後、続いて入力される2回目以降の検出信号を無効と判別するための判定区間を設定する設定手段と、
前記タッチセンサからの検出信号を入力し、1回目の検出信号を有効とし、該1回目検出信号入力後、前記設定手段で設定された判定区間内に入力された2回目以降の検出信号を無効とする検出信号判定手段とを備え、
前記工具座標値読み取り手段は、前記検出信号判定手段の判定結果に基づいて1回目の検出信号のみを入力することを特徴とする数値制御装置。 - 前記設定手段で設定される判定区間は、1回目の信号が入力されてから2回目の信号が入力されるまでの工具の移動距離であり、当該移動距離内で入力される検出信号を無効とすることを特徴とする請求項7に記載の数値制御装置。
- 前記設定手段により設定される判定区間は、1回目の信号が入力されてからの経過時間であり、当該経過時間内で入力される検出信号を無効とすることを特徴とする請求項7に記載の数値制御装置。
- 前記設定手段により設定される判定区間は、1回目の信号が入力されてからの工具の移動距離、及び1回目の信号が入力されてからの経過時間であり、少なくともいずれか一方が満足される間に入力される検出信号を無効とすることを特徴とする請求項7に記載の数値制御装置。
- 前記検出信号判定手段は、判定区間による判定が終了した後、連続して入力される複数の検出信号の内で最初に入力される検出信号を1回目の検出信号として有効と判定する状態に復帰することを特徴とする請求項7乃至10の内いずれか1項に記載の数値制御装置。
- 前記タッチセンサは刃物台の移動方向毎に設けられ、
前記刃物台の移動方向を判定する手段と、
前記検出信号判定手段に入力される検出信号において、前記刃物台の移動方向とは異なる移動方向にあるタッチセンサからの検出信号を無効とし、移動方向にあるタッチセンサからの検出信号を有効とする選択手段とを有することを特徴とする前記請求項7乃至11の内いずれか1項に記載の数値制御装置。
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