JPH01281843A - マシニングセンタにおける工具選択制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、マシニングセンタにおける工具選択制御方法
に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、マシニングセンタに所定の加工作業を行なわせる
場合には、加工形状に適合した使用工具をプログラムに
よって逐一、装置側に指示してやる必要があった。

（Ｃ）１発明が解決すべき間屈点 従って、マシニングセンタの加工プログラムの作成はプ
ログラマが図面に示された最終加工形状から使用すべき
工具及びその使用順序等を決定することによって行なわ
れていたが、こうした作業は多くの手間と時間を要する
ばかりか、装置を稼動させるためには、オペレータの他
に専門知識の豊富なプログラマが必要となり、マシニン
グセンタ普及上の障害となっていた。

また、マシニングセンタは、ボール盤やフライス盤等の
ような単一の加工機能しか有さない工作機械と異なり、
加工態様の相違する各種の工具を駆使して多様で複雑な
加工機能を有することから、加工プログラムの作成の自
動化が困難であり。

特に加工における使用工具及びその使用順序の決定は、
熟練したプログラマといえども困難であった。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 本発明は上記した事情に鑑み、各種の工具が交換自在に
装着され、それ等工具を泪いて各種の加工を被加工物に
対して行なうマシニングセンタにおいて、前記マシニン
グセンタにおける加工作業を、被加工物の最終加工形状
を基準に、六を加工することを目的とした点加工モード
、！状に被加工物を加工することを目的とした線加工モ
ードに選択可能な形に分類し、更にそれ等各加工モード
を、前記加工モードよりもより最終加工形状に近い加工
形態として工具及びその工具経路に応じて複数の加工ユ
ニットに選択可能に分類しておき。

前記各加工ユニットの加工に使用する工具の名称及びそ
の使用順序を示した工具列をメモリ手段に格納しておき
、加工に際して１表示手段上に前記加工モードを選択可
能な形で表示すると共に、前記加工モードに対応した加
工ユニットを前記表示手段上に選択可能な形で表示し、
被加工物の最終加工形状に対応して入力された加工モー
ド及び該加工モードに対応する加工ユニットから前記メ
モリ手段中の対応する工具列を読み出し、該読み出され
た工具列に示された工具及び該工具の使用順序に基づい
て前記人力された加工モード及び加工ユニットに対応す
る加工プログラムを作成し、ｖＸ作成された加工プログ
ラムに基づいてマシニングセンタにおける加工作業を実
行するように制御して構成したマシニングセンタにおけ
る工具選択制御方法を提供することを目的とするもので
ある。

（ｅ）０作用 上記した構成により２本発明は、入力された加工モード
及び加工ユニットにより、該加工モード及び加工ユニッ
トに対応した工具列が読み出され、該読み出された工具
列に基づいて加工プログラムが作成されるように作用す
る。

（ｆ）、実施例 以下１図面に示す実施例に基づき１本発明を具体的に説
明する。

第１図は本発明が適用されたマシニングセンタの一例を
示す正面図。

第２図は第１図の側面図。

第３図は第１図のマシニングセンタの制御ブロック図。

第４図は各加工モード別の加工ユニットを示す図。

第５図は点加工モードを構成する各加工ユニットの加工
形状を示す正面図。

第６図は線加モードを構成する各加工ユニットの加工形
状を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は止面図。

第７図は面加工モードを構成する各加工ユニットの加工
形状を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

第８図は組み合わせ工具メモリの内容を示す模式図であ
る。

マシニングセンタ１は、第１図及び第２図に示すように
１本体２に対して水平の直角２方向に移動自在なＸ−Ｙ
テーブル３を有しており、Ｘ−Ｙテーブル３上には被加
工物を搭載することができる０本体２には円盤状のマガ
ジン５が回転駆動自在に設けられており、マガジン５に
は多数の工具６が円周上に配列搭載されている。ｘ−ｙ
テーブル３上方の本体２には主軸７が回転駆動自在に設
けられており、主軸７の第１図左方には工具交換装置９
が設けられ、交換装置９はマガジン５から次工程におい
て必要な工具６を取り出して主軸７に装着すると共に、
主軸７にそれまで装着されていた工具６をマガジン５に
戻すことができる。

また１本体２には後述のキーボードやデイスプレィ等が
設けられた操作ｍ１０が設けられており。

キーボード１１及びデイスプレィ１２は、第３図に示す
ように、主制御部１３に接続している。主制御部１３に
は材料メモリ１５．加工モードメモリ１６．加工ユニッ
トメモリ１７．切削条件演算部１９．加工プログラムメ
モリ２０．プログラム変換部２１．加工形状制御部２２
が接続しており、更に点加工演算部２６、線加工演算部
２７、面加工演算部２９が組み合わせ工具メモリ３０に
接続された形で設けられている１点加工演算部２６は工
具メモリ３０に接続されたセンタ穴加工演算部３１、中
間加工演算部３２及び、主制御部１３に接続された面取
り加工演算部３３が直列に接続された形で設けられてお
り、また主制御部１３には実行プログラムバッファメモ
リ３５が接続されている。バッファメモリ３５には補助
制御部３６゜主軸制御部３７．軸＃Ｊｍ部３９が接続さ
れており。

補助制御部３６はマガジン５や工具交換装置９の駆動制
御、切削水のＯＮ−ＯＦ　Ｆ等の補助的制御を行ない、
主軸制御部３７及び軸制御部３９は主軸駆動モータ４０
及び複数の軸駆動モータ４１にそれぞれ接続され、各軸
の駆動制御を行なう。

マシニングセンタ１は、以上のような構成を有するので
、マシニングセンタｌによって被加工物を加工する場合
には、主制御部１３は材料メモリ１５から材料−覧表を
読み出してデイスプレィ１２上に表示し、オペレータに
キーボード１１を介して、被加工物の材料を入力させる
１次に、加工モードメモリ１６から、加工すべき加工モ
ードラ読み出して、オペレータに表示するが、加工モー
ドは、加工形状を表現する上で最小限必要とされる基礎
形状として、被加工物の最終加工形状を基準に、六を加
工することを目的とした点加工モード、線状に被加工物
を加工することを目的とした線加工モード１面状に被加
工物を加工することを目的とした面加工モードの３種の
加工モードに分類されている。オペレータは製作図面に
示された最終加工形状を検討して、第１に行なうべき加
工がドリル等の至具を用いた点加工モードに属するか、
エンドミル等の工具を用いた線加工モードに属するか、
フェイスミル等の工、ｔを用いた面加工モードに属する
かを判断して、キーボード１１から入力する。すると、
主制御部１３は加工ユニットメモリ１７から、指定され
た加工モードに対応する加工ユニットをデイスプレィ１
２上に表示し、オペレータに図面に表示された加工形状
がどの加工ユニットに属するものであるかを選択し人力
させる。加工ユニットは、加工モードをより最終加工形
状に近い加工形態として工具及びその工具経路に応じて
分類されている。即ち、加工ユニットメモリ１７には、
第４ｒＭに示すように、各加工モードについて、複数の
加工ユニットＩＡ〜ＩＨ，２Ａ〜２１．３Ａ〜３Ｇが記
録されており（各加工ユニットの加工形状については１
点加工モードの各ユニットＩＡ〜ＩＨについては第５図
に、線加工モードの各ユニット２Ａ〜２工については第
６図に、面加工モードの各ユニット３Ａ〜３Ｇについて
は第７図にそれぞれ示す１図中６は工具を表わし、Ｗは
被加工物、には工具中心軌跡を示す、）、マシニングセ
ンタ１における加工の殆どのパターンがｕ４羅されてい
るので、オペレータは図面に表示されているＩｊｋｊ４
加工形状と、各加工ユニットの加工形状を参照すること
により、直ちに必要な加工ユニットを選択し人力するこ
とができる、加工ユニットが入力されると、主制御部１
３は組み合わせ工具メモリ３０から、選択された加工ユ
ニットに対応した工具列ＴＣＬを読み出し、既に選択さ
れている加工モードに対応する加工演算部２６．２７．
２９に選択的に出力させる。

即ち、徂み合ねせ加工メモリ３ｏ中には、第８図に示す
ように、各アドレスＡＤＳに、各加工ユニットの加工４
二使用する工具の名称が図中左方から使用順に工具列Ｔ
ＣＬとして配列されており、加工ユニットが指定される
と、直ちに当該ユニットに対応した工具列ＴＣＬが対応
する演算部２６．２７．２９に一括して出力される。今
、仮に、点加工モードのドリル穴加工ユニットがオペレ
ータから入力されたとすると、メモリ３ｏからはアドレ
スＡＤＳの００１から、ドリル穴加工ユニットに対応し
た。スポットドリル／ドリル／面取りカッタという工具
列ＴＣＬが一括して点加工演算部２６に出力される。演
算部２６のセンタ穴加工演算部３１では、オペレータが
キーボードから引き続き入力する穴径等の加工データか
ら、最初に使用するスポットドリルの径を演算し、当該
スポットドリルによるセンタ穴明けに際して１面取り加
工も同時に行なえるか否かを、加工穴径とスポットドリ
ル径を比較することにより行ないく即ち。

スポットドリル径〉ドリル穴径の場合には、スポットド
リルによって、第５図における面取り部４２の加工がセ
ンタ穴加工と同時に行なえる。）。

次いで中間加工演算部３２においてスポットドリルに次
いで使用すべきドリルの径及び、１回当たりの切込み量
、トータル切込み量等の使用パターンを演算して決定し
、更に面取り加工演算部３３では、スポットドリルによ
って面取りを行なう穴以外の穴に対する面取り部４２の
加工用面取りカッタの輝を演算する。これ等の結果は、
主制御部１３を介して切削条件演算部１９に出力され、
演算部１９は各工具についての切削条件、即ち送り及び
周速等を演算決定して１点加工演算部２６から出力され
た。工具径等の詳細が決定された工具列ＴＣＬと共に加
工プログラムメモリ２０巾に加工プログラムＰＲＯＬと
して格納する。その後、加工形状制御部２２を介してデ
イスプレィ１２にこの加工ユニットの位置情報の入力要
求が表示されるのでオペレータはキーボード１１により
所定データを入力する。この値は、加工プログラムＰＲ
ｏｔ中に位置情報として格納される。こうして。

オペレータは各加工モード毎に加工ユニットを指示入力
し、その度に工具メモリ３０からは指示されたユニット
に対応した工具列ＴＣＬが読み出され、工具列ＴＣＬに
よって示された工具及びその使用順序に基づき工具径及
び切削条件が決定され、位置情報と共にプログラムメモ
リ２０中に蓄積されてゆく、なお、中間加工演算部３２
は、他の加工ユニットにおいては、センタ穴及び面取り
加工以外の加工について、工具列ＴＣＬにおいて示され
たエンドミル、ポーリング、タップ、リー÷等の工具の
径及び使用パターンを決定し、、ＩＸ及び面加工演算部
２７．２９は工具メモリ３０から読み出された工具列Ｔ
ＣＬ　（工具列ＴＣＬは、工具が１個だけの場合も存在
する。）から、オペレータがキーボード１１を介して指
示する仕上程度に応じた工具刃数及び形状等を決定し、
更に面加工演算部２９は加工方向等をも考慮して各工具
の詳細を決定し、それに基づいて切削条件演算部１９も
切削条件を演算し、加工プログラムＰＲＯＩとしてメモ
リ２０中に格納してゆく、こうして、一つの被加工物に
対する一連の加工ユニットの入力が終了すると、主制御
部１３はメモリ２０中に蓄積された加工プログラムＰＲ
ＯＬを読み出し、プログラム変換部２１によって加工プ
ログラムＰＲＯ１を機械語による実行プログラムＰＲＯ
２に変換させ、実行プログラムバッファメモリ３５中に
も納する。実行プログラムＰＲＯ２がメモリ３５中に格
納されると、オペレータはＸ−Ｙテーブル３上に波力Ｖ
工物Ｗ＆設置した後、作業開始を操作盤１０を介して主
制御部１３に指令し、主制御部１３は補助制御部３６．
主軸制御部３７．軸制御部３９を駆動して、所定の加工
作業を実行プログラムＰＲ０２に従って行なってゆく、
加工は当然。

加工プログラムＰＲｏ１に基づいた形で行なわれ。

従って各加工ユニットの加工に際しては、組み合わせ工
具メモリ３０から読み出された工具列ＴＣＬに示された
工具の配列順序に従って、工具６がマガジン５から取り
出されて主軸７に工具交換装置９によって装着され１作
業が行なわれてゆく。

一方、被加工物Ｗの加工中は、オペレータは１次に加工
すべき被加工物Ｗの図面を引き出して、キーボード１１
からＶ「述と同様の手順で新たな加工プログラムＰＲＯ
Ｉの作成に入る。加工プログラムメモリ２０のメモリ８
量は、通常の被加工物Ｗの加工作業であれば、複数種類
収納することが可能な程度に設定されているので、一つ
の被加工物Ｗに対する加工中においても、別の加工物Ｗ
についての加工プログラムＰＲＯＬの入力ができ、オペ
レータによるプログラム作成作業を効率良く行なうこと
ができる。

（ｇ）０発明の詳細 な説明したように本発明によれば、マシニングセンタに
おける加工作業を、被加工物の最終加工形状を基準に、
穴を加工することを目的とした点加工モード、線状に被
加工物を加工することを目的とした線加工モードに選択
可能な形に分類し、更にそれ等各加工モードを、前記加
工モードよりもより最終加工形状に近い加工形態として
工具及びその工具経路に応じて複数の加工ユニットに選
択可能に分類しておき、前記各加工ユニットの加工に使
用する工具の名称及びその使用順序を示した工具列ＴＣ
Ｌを工具メモリ３０等のメモリ手段に格納しておき、加
工に際して、デイスプレィ１２等の表示手段上に前記加
工モードを選択可能な形で表示すると共に、Ｖ「記加エ
モードに対応した加工ユニットを前記表示手段上に選択
可能な形で表示し、被加工物の最終加工形状に対応して
入力された加工モード及び該加工モードに対応する加工
ユニットから前記メモリ手段中の対応する工具列を読み
出し、該読み出された工具列に示された工具及び該工具
の使用順序に基づいて２ｇ記入力さ九た加工モード及び
加工ユニットに対応する加工プログラムを作成し、該作
成された加工プログラムに基づいてマシニングセンタに
おける加工作業を実行するように制御して構成したので
、オペレータは表示手段上に表示される加工モード及び
該加工モードに対応した加工ユニットを参照し。

選択することにより、自らがこれからマシニングセンタ
で行なうべき加工について、マシニングセンタの実行可
能な多様な加工の中から加工モード及び加工ユニットの
表示にガイドされる形で、ある特定の加工を自然に選択
することが可能となる。

また、点加工モード及び線加工モードが最終加工形状を
基準として分類されているので、ｒ点」及び「線」とい
うモードが、直ちにマシニングセンタにおける加工時の
工具軌跡と対応し、しかも。

その工具軌跡は加工形状を表現する上での最小限基礎と
なる形状としての「点」と「線」という。

極めて特徴的性格を有するものなので、オペレータにと
って理解が至極容易であり、マシニングセンタが行なう
ことの出来る各種の′）ＩＩ工内容について予め熟知し
ていなくとも、容易に加工プログラムの作成が可能とな
る。

また、加工モード及び加工ユニットを入力すると、直ち
に当該図面に示された内容の加工に必要な一連の工具及
びその使用順序が決定されるので、ボール盤やフライス
盤等のような単純な工具経路しか有さない工作機械に比
して、極めて多様な加工機能を有するマシニングセンタ
ーのプログラム作成の自動化に大きく寄与することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたマシニングセンタの一例を
示す正面図、 第２図は第１図の側面図。 第３図は第１図のマシニングセンタの制御ブロック図、 第４図は各加工モード別の加工ユニットを示す図、 ・第５図は点加工モードを構成する各加工ユニットの加
工形状を示す正面図。 第６図は線加工モードを構成する各加工ユニットの加工
形状を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 第７図は面加工モードを植成する各加工ユニットの加工
形状を示す図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 第８図は組み合わせ工具メモリの内容を示す模式図であ
る。 １・・・・・・マシニングセンタ ６・・・・・・工具 ３０・・・・・・組み合わせ工具メモリＴＣＬ・・・・
・・工具列 Ｗ・・・・・・被加工物 出原人　ヤマザキマザック株式会社 代理人　　弁理士　　相１）　伸二 図面の１゛“ン叱古δ；二変吏なし） 第１図□ 第２図　□ 第４図 第５図 第６図（２ｆの１） ４／′／／／／／／４　／求、＝Ｊ／ 第６図（イの２） （Ｑ）　　　　　　　　　　　（Ｑ） 第７図（′−ｔの２） ３Ｇ （ｂ） 手続補正書（自発） １　事件の表示 平成　１年特許願第７４６７３号 ２　発明の名称 マシニングセンタにおける工具選択制御方法３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 住所　愛知県丹羽郡大ロ町大字小ロ字乗船１番地氏名（
名称）　ヤマザキマザック株式会社代表者　山崎照幸 ４　代　　理　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 各種の工具が交換自在に装着され、それ等工具を用いて
   各種の加工を被加工物に対して行なうマシニングセンタ
   において、 前記マシニングセンタにおける加工作業を、被加工物の
   最終加工形状を基準に、穴を加工することを目的とした
   点加工モード、線状に被加工物を加工することを目的と
   した線加工モードに選択可能な形に分類し、 更にそれ等各加工モードを、前記加工モードよりもより
   最終加工形状に近い加工形態として工具及びその工具経
   路に応じて複数の加工ユニットに選択可能に分類してお
   き、 前記各加工ユニットの加工に使用する工具の名称及びそ
   の使用順序を示した工具列をメモリ手段に格納しておき
   、 加工に際して、表示手段上に前記加工モードを選択可能
   な形で表示すると共に、前記加工モードに対応した加工
   ユニットを前記表示手段上に選択可能な形で表示し、 被加工物の最終加工形状に対応して入力された加工モー
   ド及び該加工モードに対応する加工ユニットから前記メ
   モリ手段中の対応する工具列を読み出し、 該読み出された工具列に示された工具及び該工具の使用
   順序に基づいて前記入力された加工モード及び加工ユニ
   ットに対応する加工プログラムを作成し、 該作成された加工プログラムに基づいてマシニングセン
   タにおける加工作業を実行するように制御して構成した
   マシニングセンタにおける工具選択制御方法。