JPH0236052A - Ｎｃ工作機械の工具破損検知装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数のＮＣ工作機械、特にそれぞれが多数の工
具を保有し、順次差し換えながら機械加工を行なうＮＣ
工作機械、例えばマシニングセンタあるいはターニング
センタが保有する工具の破損を検知するための工具破損
検知装置に関する。

産業構造の変化とともに、多様な品種を少量ずつ生産す
る工場を自動化することの重要性は年々高まってきてい
る。多品種少量生産を行なう業種の代表的なものは機械
加工業であり、この分野では、自動化のために数１００
本以上の工具を同時に収容し、加ニブログラムにしたが
って自動的に工具を交換しながらＮ　Ｃ（Ｎｕ＋５ｅｒ
ｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）により機械加工を行なうマ
シニングセンタ（ＭＣ）が広く使われるようになってき
た。

このマシニングセンタは、単独で運転するよりも、複数
台のマシニングセンタをネットワークで結んで統合的に
運転管理を行なう方がさらに効率的である。本発明は、
このように複数台のＮＣ工作機械例えばマシニングセン
タがネットワークで結ばれたシステムにおいて、各ＭＣ
内に装着された工具の破損を検知する工具破損検知装置
について言及する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ＮＣ
工作機械において、加工の破損を検出する装置としては
、加工中の破損を検知するものと加工終了後に検知する
ものとがある。

前者の形式のものとしては、加工中に発せられる加工音
が急変したことを検知するもの、あるいは適応制御下の
モータの負荷の急変を検知するもの等がある。これらは
いずれも高価な検知器及び装置を必要とするかあるいは
？Ｊ［雑なソフトウェアを必要とする。

後者の形式のものとしては、工具のオフセット値の測定
機能を利用して加工に使用する前と加工に使用した後に
おいてオフセット値が急変したことをもって工具の破損
とするもので、工具の先端位置を測定し、その結果に基
づいて先端位置を補正して正確な機械加工を保障するた
めに本来備わっている工具オフセット測定機能を利用し
ているので、特にそのために新たなセンサあるいは装置
を付は加える必要はなく、処理も比較的簡潔である。し
かし、この処理は従来ＮＣ工作機械の側で行なわれてい
た。すなわち、使用前と使用後のオフセットの変化をも
とにして破損したか否かを判定するためのサブプログラ
ムをＮＣ工作機械に常駐させ、加ニブログラム内にその
サブプログラムを読み出すためのマクロ命令を記述する
ことにより行なわれる。したがって、加ニブログラム作
成の際に、加ニブログラム内にこのマクロ命令の記述を
多数個所にわたってつけ加える必要があり、プログラム
作成作業が煩雑であるばかりか、そのために加ニブログ
ラムが冗長になってしまうという問題がある。また、１
台のホストコンピュータと１台もしくはそれ以上のＮＣ
工作機械とで構成されるシステムを構築する場合に、Ｎ
Ｃ工作機械側にそのようなサブプログラムの機能が備わ
っていないと実現できない。さらに、これらの処理が各
ＮＣ工作機械に対して個々に行なわれるので情報の一元
化が難しく、統合的で高度な自動化に不向きである。

したがって本発明の目的は、特にそのために新たにセン
サあるいは装置を追加する必要がなく、また、情報の一
元化が容易でシステム全体を高度に自動化するのに適し
たＮＣ工作機械の工具破損検知装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段］ 第１図は本発明のＮＣ工作機械の工具破損検知装置の原
理図である。少なくとも１台のＮＣ工作機械１２は通信
線２０を介してホストコンピュータ１０と接続されてい
る。ＮＣ工作機械１２に具備される工具長測定手段１４
は加工に使用する前と後における工具１６の長さを測定
する。工具破損判定手段１８はホストコンピュータ１０
内に具備されており、通信線２０を介して工具長測定手
段１４が測定した使用前と使用後の工具長を受は取り、
加工に使用した工具１６が破損したか否かを判定する。

〔作　用〕

工具長測定手段１４は工具の位置を補正するために本来
備わるべきものである。工具破損判定手段１８はホスト
コンピュータの側に設けられているので、その判定結果
はホストコンピュータ側で容易に利用することができて
、統合的で高度な自動化に適している。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のブロック図である。

第１図のホストコンピュータ１０に相当するセルコント
ローラ１０１はストアドブログラム方式のコンピュータ
であり、操作入力および動作表示のための端末装置１０
２が接続されている。ＮＣ工作機械１２１は、セルコン
トローラ１０１から通信線２０１を介して送られてきた
ＮＣプログラムに基づいて、工具を交換しつつ各制御軸
を数値制御してワークの機械加工を行なう。ＮＣ工作機
械１２１はまた、ＮＣプログラム内に例えば“Ｇ３７・
・・”の命令が記述されそれが実行されると、工具を基
準位置まで移動せしめ、さらに所定の軸方向に工具の先
端がセンサに接触したことが検知されるまで移動せしめ
て、その移動距離から工具長を算出しオフセット補正値
として記憶する機能を備えている。したがってＮＣプロ
グラム内に適宜“０３７・・・”の命令を記述しておく
ことにより、工具長測定手段１４（第１図）が実現され
る。ＮＣ工作機械１２１が記憶するオフセット補正値は
セルコントローラ１０１側から通信線２０を介して所定
の手順により読み出すことが可能である。

第３図は第１図の工具破損判定手段１８をセルコントロ
ーラ１０１のソフトウェアで実現するためのその処理フ
ローチャートである。まず、ＮＣ工作機械１２１におい
て新しい工具がスピンドルにセットされたか否かを判定
する（ステップａ）。これは、オフセット補正値等を格
納するオフセットデータファイルを読み出すことにより
判定することができる。新たな工具がスピンドルにセッ
トされたことがわかれば、読み出されたオフセット補正
値のデータも新たな工具のものであるはずであるから、
これをＡに格納する（ステップｂ）０次にステップｃ　
−ｆの処理を繰り返すことにより定期的にオフセット補
正値を読み出して已に格納する（ステップＣ）。次にＡ
−Ｂの値を演算し、それが予め定めた許容範囲内である
かを判定しくステップｄ）、許容範囲を超えていれば工
具が破損したと判定する（ステップｅ）。次に新たな工
具がセットされたかを判定しくステップｆ）、そうでな
ければステップＣへ戻ってステップｂ−ｆの処理をくり
返す。工具が交換されたとすれば、ステップｂへ戻り、
Ａの値を更新する。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように本発明によれば、ＮＣ工作機械の
側に、そのために新たな機能を追加することなく、工具
の破損を判定することが可能で、しかもそれは多数のＮ
Ｃ工作機械を統合的に管理するホストコンピュータ側で
行なわれるので情報が一元化され、工具の再配置等、さ
らに別な機能とリンクすることが容易であり、高度な自
動化システムを構築することが容易な工具破損検知装置
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は第２
図のセルコントローラ１０１における処理のフローチャ
ート。 図において、 １０・・・ホストコンピュータ、 １２・・・ＮＣ工作機械、 １４・・・工具長測定手段、 １６・・・工具、 １８・・・工具破損判定手段、 ２０・・・通信線。 本発明の原理図 第１図 本発明の実施例のブロック図 ｈヶ で１ セルコントロ ラ１０１における処理フローチャ ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通信線（２０）を介してホストコンピュータ（１０
   ）に接続された少なくとも１台のＮＣ工作機械（１２）
   が保有する工具（１６）の破損を検知する工具破損検知
   装置であって、破損が検知される工具（１６）の使用前
   と使用後において工具の長さを測定する工具長測定手段
   （１４）と、該工具長測定手段（１４）が測定した使用
   前の工具長と使用後の工具長とから該工具が破損したか
   否かを判定する工具破損判定手段（１８）とを具備する
   工具破損検知装置において、 該工具破損判定手段（１８）は該ホストコンピュータ（
   １０）側に設けられることを特徴とするＮＣ工作機械の
   工具破損検知装置。