JPH0372428B2 - - Google Patents
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- JPH0372428B2 JPH0372428B2 JP59270429A JP27042984A JPH0372428B2 JP H0372428 B2 JPH0372428 B2 JP H0372428B2 JP 59270429 A JP59270429 A JP 59270429A JP 27042984 A JP27042984 A JP 27042984A JP H0372428 B2 JPH0372428 B2 JP H0372428B2
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- tool
- value
- machining
- machining position
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
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- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、数値制御工作機械等の工作機械にお
いて、工具の欠損（以下、チツピングという）や
摩耗等により工具チツプを交換した場合、工具の
加工位置ずれを自動的に計測し補正する工作機械
の自動工具補正装置に関する。
いて、工具の欠損（以下、チツピングという）や
摩耗等により工具チツプを交換した場合、工具の
加工位置ずれを自動的に計測し補正する工作機械
の自動工具補正装置に関する。
数値制御工作機械等においては、予めテープ等
で入力した数値制御データに基き、工具などの位
置決めが為され、テーブルや旋削チヤツクなどに
取付けられたワークの加工が行なわれる。工具の
刃先のチツピングや摩耗が生じた場合、加工寸法
精度が許容限度を越える恐れがある為、工具チツ
プを交換する必要がある。この工具チツプ交換の
際、一般に交換前の工具の刃先位置と交換後の工
具の刃先位置は加工位置ずれを起して加工寸法精
度を悪化させる。
で入力した数値制御データに基き、工具などの位
置決めが為され、テーブルや旋削チヤツクなどに
取付けられたワークの加工が行なわれる。工具の
刃先のチツピングや摩耗が生じた場合、加工寸法
精度が許容限度を越える恐れがある為、工具チツ
プを交換する必要がある。この工具チツプ交換の
際、一般に交換前の工具の刃先位置と交換後の工
具の刃先位置は加工位置ずれを起して加工寸法精
度を悪化させる。
従来は、手動により試し削り後、手計算を行な
つて工具補正値を求めたり、ツールプリセツタと
呼ばれる工具補正装置によつて手動でワークの計
測面にタツチセンサーなどのワーク位置検出手段
を接触させて工具補正値を求めたりしていた。
つて工具補正値を求めたり、ツールプリセツタと
呼ばれる工具補正装置によつて手動でワークの計
測面にタツチセンサーなどのワーク位置検出手段
を接触させて工具補正値を求めたりしていた。
工作機械の工具チツプを交換した場合、従来の
工具補正値を求める手段においては、試し削り時
の誤操作が計算ミスが出る問題と、作業が煩雑で
計算に時間がかかるという問題などがあつた。ま
た、ツールプリセツタにおいては手動の操作に手
間がかかり迅速に作業ができないという問題点が
あつた。特に加工箇所が多いと工具の種類も多く
なつて、それぞれ補正が必要なため、上記手計算
や手動操作は極めて非能率的なものとなつてく
る。
工具補正値を求める手段においては、試し削り時
の誤操作が計算ミスが出る問題と、作業が煩雑で
計算に時間がかかるという問題などがあつた。ま
た、ツールプリセツタにおいては手動の操作に手
間がかかり迅速に作業ができないという問題点が
あつた。特に加工箇所が多いと工具の種類も多く
なつて、それぞれ補正が必要なため、上記手計算
や手動操作は極めて非能率的なものとなつてく
る。
本発明は前記従来装置の問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、ワ
ークの荒加工時、加工プログラムと交換後の工具
の加工位置ずれを見越した設定値にもとずき、仕
上げ加工前に第２の加工位置を求め、該第２の加
工位置を計測動作プログラムによつて実測値を計
測し、工具補正値を算出して最終的に正確なワー
クの仕上げ加工を行なうことで、荒加工用のプロ
グラムと仕上げ加工用プログラムを同一プログラ
ムで成し得るところにある。すなわち、自動で計
測動作を行ない、この実測値により工具補正値を
演算し、工具チツプ交換時の工具加工位置ずれの
補正操作を極めて迅速かつ簡単にできる工作機械
の自動工具補正装置を提供することにある。
になされたもので、その目的とするところは、ワ
ークの荒加工時、加工プログラムと交換後の工具
の加工位置ずれを見越した設定値にもとずき、仕
上げ加工前に第２の加工位置を求め、該第２の加
工位置を計測動作プログラムによつて実測値を計
測し、工具補正値を算出して最終的に正確なワー
クの仕上げ加工を行なうことで、荒加工用のプロ
グラムと仕上げ加工用プログラムを同一プログラ
ムで成し得るところにある。すなわち、自動で計
測動作を行ない、この実測値により工具補正値を
演算し、工具チツプ交換時の工具加工位置ずれの
補正操作を極めて迅速かつ簡単にできる工作機械
の自動工具補正装置を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために、ワーク加
工を行つた後工具交換を行い、自動工具補正をし
て再加工を行う工作機械において、工具交換前の
状態で、加工プログラム上の最終加工位置を示す
プログラム座標値X0と、工具取付けにおける誤
差を補正するための工具補正値X0F0と、前記プロ
グラム座標値X0にこの工具補正値X0F0を加算し
た工具交換前の最終加工の指令値を示すNC指令
値X0−X0F0と、工具交換後の状態で、予め求め
られている工具取付誤差値の最大値より大きい値
として設定された設定値ａと、前記NC指令値X0
−X0F0にこの設定値ａを加算する加工位置演算手
段と、この加工位置演算手段によるプログラム上
の第２加工位置として演算された第２加工位置設
定値X2と、ワーク加工後の前記第２加工位置に
おいて実測された実測値XPと、この実測値XPを
計測して求めるためのワーク位置検出手段と、前
記第２加工位置設定値X2と前記実測値XPとの加
減算で求められる工具取付誤差値X2−XPに前記
NC指令値X0−X0F0を加算して工具交換後の最終
加工位置を演算する最終加工位置演算手段と、こ
の最終加工位置演算手段により求められた最終加
工値X1と、工具交換時の工具補正値を読出し、
書き込みを行う工具補正設定手段と、この工具補
正値を記憶する工具補正データメモリと、前記加
工位置の計測時の計測動作の手順を与える計測動
作プログラムメモリと、前記各手段を統括的に連
動させる中央処理装置とを備え、工具交換時の工
具取付誤差を自動的に計測し補正することを特徴
としている。
工を行つた後工具交換を行い、自動工具補正をし
て再加工を行う工作機械において、工具交換前の
状態で、加工プログラム上の最終加工位置を示す
プログラム座標値X0と、工具取付けにおける誤
差を補正するための工具補正値X0F0と、前記プロ
グラム座標値X0にこの工具補正値X0F0を加算し
た工具交換前の最終加工の指令値を示すNC指令
値X0−X0F0と、工具交換後の状態で、予め求め
られている工具取付誤差値の最大値より大きい値
として設定された設定値ａと、前記NC指令値X0
−X0F0にこの設定値ａを加算する加工位置演算手
段と、この加工位置演算手段によるプログラム上
の第２加工位置として演算された第２加工位置設
定値X2と、ワーク加工後の前記第２加工位置に
おいて実測された実測値XPと、この実測値XPを
計測して求めるためのワーク位置検出手段と、前
記第２加工位置設定値X2と前記実測値XPとの加
減算で求められる工具取付誤差値X2−XPに前記
NC指令値X0−X0F0を加算して工具交換後の最終
加工位置を演算する最終加工位置演算手段と、こ
の最終加工位置演算手段により求められた最終加
工値X1と、工具交換時の工具補正値を読出し、
書き込みを行う工具補正設定手段と、この工具補
正値を記憶する工具補正データメモリと、前記加
工位置の計測時の計測動作の手順を与える計測動
作プログラムメモリと、前記各手段を統括的に連
動させる中央処理装置とを備え、工具交換時の工
具取付誤差を自動的に計測し補正することを特徴
としている。
本発明は工具補正値を求めるために最終加工寸
法には至らない工具の取付誤差以上の安全幅を持
たせた寸法で加工を行わせる。この安全幅を持た
せた加工寸法位置が第２加工位置であり、安全幅
が設定値である。加工された該第２加工位置を計
測動作プログラムの手順によつてワーク位置検出
手段と位置データ送出手段で自動計測し、実測値
を求める。この実測値により最終加工位置を演算
して工具補正値を決定する。求められた工具補正
値で加工プログラムの座標値を補正することで該
ワークを正確に仕上げようとするものである。本
発明は、以上の補正値を決定するまでの各設定を
あらかじめキーボードなどの入力手段から入力し
ておき、以後自動的に迅速に行なうものである。
法には至らない工具の取付誤差以上の安全幅を持
たせた寸法で加工を行わせる。この安全幅を持た
せた加工寸法位置が第２加工位置であり、安全幅
が設定値である。加工された該第２加工位置を計
測動作プログラムの手順によつてワーク位置検出
手段と位置データ送出手段で自動計測し、実測値
を求める。この実測値により最終加工位置を演算
して工具補正値を決定する。求められた工具補正
値で加工プログラムの座標値を補正することで該
ワークを正確に仕上げようとするものである。本
発明は、以上の補正値を決定するまでの各設定を
あらかじめキーボードなどの入力手段から入力し
ておき、以後自動的に迅速に行なうものである。
以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の工作機械の自動工具補正装置
の実施例を示す構成図で、第２図は本発明の実施
対象例として、NC旋盤の工具とワークとの関係
を示す図である。本実施例のNC旋盤において
は、Ｘ軸とＺ軸の２軸を有しているが構成、動作
とも同様なので、本文においてはＸ軸を例に説明
する。
の実施例を示す構成図で、第２図は本発明の実施
対象例として、NC旋盤の工具とワークとの関係
を示す図である。本実施例のNC旋盤において
は、Ｘ軸とＺ軸の２軸を有しているが構成、動作
とも同様なので、本文においてはＸ軸を例に説明
する。
NC旋盤の要部は第２図に示す如く、加工時に
回転する主軸Ｍと、主軸Ｍに取付けられ主軸Ｍと
共に回転し、ワークＷを把持するための爪を備え
たチヤツクＣと、工具Ｔと、タツチセンサー６な
どから構成されている。該工具Ｔのチツプ刃先が
前記主軸Ｍの中心線方向即ちＺ軸方向と該Ｚ軸方
向と直交するＸ軸方向に位置決めされ、ワークＷ
に所要の切削加工が為される。ワーク加工位置を
計測する場合のワーク位置検出手段として、タツ
チセンサー６が用いられる。タツチセンサー６
は、ワークＷに導体接触した瞬間に閉回路Ｌを形
成することで閉回路Ｌに流れる電流を電磁誘導等
で検出し、検出された信号はタツチ信号として第
１図示のインターフエース回路７から発せられ
る。なお、タツチセンサー６はこれ以外の方法を
用いたものであつても一向にさしつかえない。
回転する主軸Ｍと、主軸Ｍに取付けられ主軸Ｍと
共に回転し、ワークＷを把持するための爪を備え
たチヤツクＣと、工具Ｔと、タツチセンサー６な
どから構成されている。該工具Ｔのチツプ刃先が
前記主軸Ｍの中心線方向即ちＺ軸方向と該Ｚ軸方
向と直交するＸ軸方向に位置決めされ、ワークＷ
に所要の切削加工が為される。ワーク加工位置を
計測する場合のワーク位置検出手段として、タツ
チセンサー６が用いられる。タツチセンサー６
は、ワークＷに導体接触した瞬間に閉回路Ｌを形
成することで閉回路Ｌに流れる電流を電磁誘導等
で検出し、検出された信号はタツチ信号として第
１図示のインターフエース回路７から発せられ
る。なお、タツチセンサー６はこれ以外の方法を
用いたものであつても一向にさしつかえない。
第２図には本発明における各加工寸法の座標値
の関係が示されている。第２図イとハは外形加工
の場合を、第２図ロとニは内径加工の場合を示し
ている。ここでこれらの各座標値と各座標値間の
関係を明らかにする。
の関係が示されている。第２図イとハは外形加工
の場合を、第２図ロとニは内径加工の場合を示し
ている。ここでこれらの各座標値と各座標値間の
関係を明らかにする。
X0は加工プログラム上の最終加工座標値であ
り、X0F0は工具チツプ交換前の工具取付誤差によ
る前回の工具補正値（以下各値は直径表示とす
る）、X2は加工プログラム上の第２加工位置の寸
法値である。X0F1（第２図ハおよびニ）は第２加
工位置X2における工具チツプ交換後の工具チツ
プ交換前に対する工具取付誤差値である。XPは
加工プログラム上の第２加工位置X2における実
測値である。X1は求めるべき最終加工位置、
X0Fonが工具ナンバーｎの加工箇所ナンバーｍに
おける今回の工具補正値を示す。ａは第２加工位
置X2を求める際の設定値で最大工具取付誤差値
以上に設定される。
り、X0F0は工具チツプ交換前の工具取付誤差によ
る前回の工具補正値（以下各値は直径表示とす
る）、X2は加工プログラム上の第２加工位置の寸
法値である。X0F1（第２図ハおよびニ）は第２加
工位置X2における工具チツプ交換後の工具チツ
プ交換前に対する工具取付誤差値である。XPは
加工プログラム上の第２加工位置X2における実
測値である。X1は求めるべき最終加工位置、
X0Fonが工具ナンバーｎの加工箇所ナンバーｍに
おける今回の工具補正値を示す。ａは第２加工位
置X2を求める際の設定値で最大工具取付誤差値
以上に設定される。
次に以上の各座標値間の関係を述べる。工具チ
ツプ交換前は前回の工具補正値X0F0が投入されて
いる。従つて、加工プログラム上の最終加工座標
値X0に対し、X0−X0F0でNC指令を行つてワーク
を加工すれば正規の最終加工位置に仕上げること
ができる。工具チツプ交換後は更に工具取付誤差
値X0F1が加わるので、最終加工位置X1に至らな
い安全幅を持たせた第２加工位置X2を求める。
すなわち、設定値ａを工具取付誤差値X0F1の最大
値より大きい値として加える。外径加工の場合、
第２図イで X2＝（X0−X0F0）＋ａ …(A) となる。また第２加工位置X2での実測値XPは工
具チツプ交換後の新たな工具取付誤差値X0F1が加
わつたものであるから第２図ハで、新たな工具取
付誤差値X0F1は、 X0F1＝XP−X2 …(B) から求められる。最終加工位置X1は第２加工位
置X2から設定値ａと工具チツプ交換後の交換前
に対する新たな工具取付誤差値X0F1を引いたもの
であるから、 X1＝X2−（ａ＋X0F1） …(C) (A)式からａを(B)式からX0F1を代入すると、 X1＝X2−〔XP−（X0−X0F1）〕 …(D) となり、求めるべき最終加工位置X1が求められ
る。工具チツプ交換後の新たな補正値（今回の工
具補正値）X0Fonは加工プログラム上の最終加工
座標値X0から求められた最終加工位置X1を引い
たものであるから、 X0Fon＝X0−X1 …(E) となり、X0Fonを算出することができる。
ツプ交換前は前回の工具補正値X0F0が投入されて
いる。従つて、加工プログラム上の最終加工座標
値X0に対し、X0−X0F0でNC指令を行つてワーク
を加工すれば正規の最終加工位置に仕上げること
ができる。工具チツプ交換後は更に工具取付誤差
値X0F1が加わるので、最終加工位置X1に至らな
い安全幅を持たせた第２加工位置X2を求める。
すなわち、設定値ａを工具取付誤差値X0F1の最大
値より大きい値として加える。外径加工の場合、
第２図イで X2＝（X0−X0F0）＋ａ …(A) となる。また第２加工位置X2での実測値XPは工
具チツプ交換後の新たな工具取付誤差値X0F1が加
わつたものであるから第２図ハで、新たな工具取
付誤差値X0F1は、 X0F1＝XP−X2 …(B) から求められる。最終加工位置X1は第２加工位
置X2から設定値ａと工具チツプ交換後の交換前
に対する新たな工具取付誤差値X0F1を引いたもの
であるから、 X1＝X2−（ａ＋X0F1） …(C) (A)式からａを(B)式からX0F1を代入すると、 X1＝X2−〔XP−（X0−X0F1）〕 …(D) となり、求めるべき最終加工位置X1が求められ
る。工具チツプ交換後の新たな補正値（今回の工
具補正値）X0Fonは加工プログラム上の最終加工
座標値X0から求められた最終加工位置X1を引い
たものであるから、 X0Fon＝X0−X1 …(E) となり、X0Fonを算出することができる。
また、前記(D)式を変形して、
X0−X1＝（XP−X2）＋X0F0 …（D′）
前記(B)式を代入すると
X0−X1＝X0F1＋X0F0＝X0Fon …(F)
すなわち、今回の工具補正値X0Fonは、前回の
工具補正値X0F0と第２加工位置X2における工具
チツプ交換前と交換後の工具取付誤差値X0F1を加
えたものである。
工具補正値X0F0と第２加工位置X2における工具
チツプ交換前と交換後の工具取付誤差値X0F1を加
えたものである。
以上は外径加工の場合であつたが第２図ロおよ
びニの内径加工の場合には設定値ａ符号が逆とな
つて−ａとなる以外同様である。
びニの内径加工の場合には設定値ａ符号が逆とな
つて−ａとなる以外同様である。
以上の実施対象例における本発明の自動工具補
正装置は第１図に示す如く構成される。加工用数
値制御データを読み取るためにテープリーダ１が
あり、設定値や演算指令などの入力手段として
CRT画面つきのキーボード２がある。第２加工
位置演算手段３ｘは加工プログラム上の第２加工
位置X2を演算するためのものである。設定値レ
ジスタ３axに記憶された設定値ａは、設定工具
信号により該当する工具の指令がきた時にアンド
ゲート３bxを通過する。前記(A)式から第２加工
位置X2を算出する内径加工時の演算回路３exお
よび外径加工時の演算回路３fxがある。内径指令
か外径指令かによつて前記設定値ａは、演算指令
が選択されて演算回路へ送出されるべくアンドゲ
ート３cxおよびアンドゲート３dxを有している。
前記演算回路３exと３fxの演算後、オアゲート
３ixから前記演算結果である第２加工位置X2を
第２加工位置データレジスタ３jxにとりこむ。演
算時に必要な加工プログラム上の最終加工座標値
X0および前回の工具補正値X0F0は、レジスタ３
gxおよびレジスタ３hxに記憶される。第２加工
位置X2を基に加工を行ないまた通常の加工を行
なう加工プログラムメモリ４があり、計測動作の
手順を与える計測動作プログラムメモリ５が備え
られている。該計測動作においてワーク面を検出
するためにタツチセンサー６やタツチ信号を発す
るインターフエース回路７から成るワーク検出手
段がある。該タツチ信号から前記第２加工位置の
実測値XPを計測する。サーボモータやエンコー
ダ、補間器、アンプなどから成る位置データ送出
手段８ｘが備えられている。前記タツチ信号を選
択送出するためにＸ軸処理部１３用としてアンド
ゲート１３ａが、Ｚ軸処理部１４用としてアンド
ゲート１４ａが設けられ、各々Ｘ軸選択指令、Ｚ
軸選択指令によつて選択される。アンドゲート９
axはＸ処理部１３用として選択送出されたタツ
チ信号により位置データ送出手段８ｘからの現在
値Ｘを通過させる。送出された現在値データＸは
第２加工位置X2における実測値XPとして、実測
値レジスタ９bXに格納される。前記各レジスタ
３gx，３hx，３jx，９bxの各値を取り込んで前
記(D)式により最終加工位置X1を求める。最終加
工位置X1は演算手段９ｘで求め、最終加工位置
X1とレジスタ３gxの加工プログラム上の最終加
工座標値X0から今回の工具補正値X0Fonを工具補
正演算手段１０ｘで演算する。工具補正値演算手
段１０ｘの演算後、工具補正データメモリ１１へ
今回の工具補正値X0Fonを前回の工具の工具補正
値に替つて更新し記憶させる。また、その読み出
しや書き込みは、補正値設定部１１ａによつて行
なわれる。以上の各手段を統括し指令しデータの
転送などを行なうものとして中央処理装置（以下
CPU）１２が備えられている。
正装置は第１図に示す如く構成される。加工用数
値制御データを読み取るためにテープリーダ１が
あり、設定値や演算指令などの入力手段として
CRT画面つきのキーボード２がある。第２加工
位置演算手段３ｘは加工プログラム上の第２加工
位置X2を演算するためのものである。設定値レ
ジスタ３axに記憶された設定値ａは、設定工具
信号により該当する工具の指令がきた時にアンド
ゲート３bxを通過する。前記(A)式から第２加工
位置X2を算出する内径加工時の演算回路３exお
よび外径加工時の演算回路３fxがある。内径指令
か外径指令かによつて前記設定値ａは、演算指令
が選択されて演算回路へ送出されるべくアンドゲ
ート３cxおよびアンドゲート３dxを有している。
前記演算回路３exと３fxの演算後、オアゲート
３ixから前記演算結果である第２加工位置X2を
第２加工位置データレジスタ３jxにとりこむ。演
算時に必要な加工プログラム上の最終加工座標値
X0および前回の工具補正値X0F0は、レジスタ３
gxおよびレジスタ３hxに記憶される。第２加工
位置X2を基に加工を行ないまた通常の加工を行
なう加工プログラムメモリ４があり、計測動作の
手順を与える計測動作プログラムメモリ５が備え
られている。該計測動作においてワーク面を検出
するためにタツチセンサー６やタツチ信号を発す
るインターフエース回路７から成るワーク検出手
段がある。該タツチ信号から前記第２加工位置の
実測値XPを計測する。サーボモータやエンコー
ダ、補間器、アンプなどから成る位置データ送出
手段８ｘが備えられている。前記タツチ信号を選
択送出するためにＸ軸処理部１３用としてアンド
ゲート１３ａが、Ｚ軸処理部１４用としてアンド
ゲート１４ａが設けられ、各々Ｘ軸選択指令、Ｚ
軸選択指令によつて選択される。アンドゲート９
axはＸ処理部１３用として選択送出されたタツ
チ信号により位置データ送出手段８ｘからの現在
値Ｘを通過させる。送出された現在値データＸは
第２加工位置X2における実測値XPとして、実測
値レジスタ９bXに格納される。前記各レジスタ
３gx，３hx，３jx，９bxの各値を取り込んで前
記(D)式により最終加工位置X1を求める。最終加
工位置X1は演算手段９ｘで求め、最終加工位置
X1とレジスタ３gxの加工プログラム上の最終加
工座標値X0から今回の工具補正値X0Fonを工具補
正演算手段１０ｘで演算する。工具補正値演算手
段１０ｘの演算後、工具補正データメモリ１１へ
今回の工具補正値X0Fonを前回の工具の工具補正
値に替つて更新し記憶させる。また、その読み出
しや書き込みは、補正値設定部１１ａによつて行
なわれる。以上の各手段を統括し指令しデータの
転送などを行なうものとして中央処理装置（以下
CPU）１２が備えられている。
以上の如く、本構成はＸ軸について述べてある
がＸ処理部１３と同様に、Ｚ処理部１４と位置デ
ータ送出手段８ＺがＺ軸の補正のために設けられ
ており、文文の記号中のＸをＺと読み替えれば同
様に説明される。
がＸ処理部１３と同様に、Ｚ処理部１４と位置デ
ータ送出手段８ＺがＺ軸の補正のために設けられ
ており、文文の記号中のＸをＺと読み替えれば同
様に説明される。
以上の如く構成される本発明の工作機械の自動
工具補正装置の動作を説明する。第３図は本発明
の実施例の動作を示すフローチヤートである。第
段は工作機械において工具チツプが摩耗限界に
達したりチツピングを起したりした場合、工具チ
ツプを交換することを示している。続いて第段
以降、キーボード２などの入力手段によりあらか
じめ与えられたデータの指令で補正動作が始ま
る。第段では交換後の新しい工具Ｔの種類やワ
ークＷに対する加工箇所を特定する。工具の種類
や加工箇所が特定されると第段で、最終加工位
置に至らない安全幅を持つた第２加工位置X2が
第２加工位置演算手段３ｘにおいて前記(A)式によ
り算出される。以下第２加工位置演算手段３Ｘの
動作を述べる。前記安全幅は設定値ａであり、ギ
ーボード２などの入力手段からあらかじめ設定値
レジスタ３axなどに記憶しておく。設定工具信
号がアンドゲート３bxに入力され、工具Ｔに対
応する設定値ａが選択されて、次段のアンドゲー
ト３cxおよび３dxに入力される。加工箇所が外
径加工か内径加工かの判別信号により、アンドゲ
ート３cxには内径指令が、アンドゲート３dxに
は外径指令が入力される。該当する指令側のどち
ら一方のアンドゲートが閉じ次段の演算回路３
ex，３fxのいずれかに設定値ａが入力され第２
加工位置X2の演算が指令される。３exが内径指
令の場合の演算回路であり、３fxが外径指令の場
合の演算回路である。演算を指令された演算回路
（３exまたは３fx）では前記(A)式に示すように加
工プログラム上の最終加工座標値X0と、前回の
工具補正値X0F0が取込まれる。工具の種類と加工
箇所が特定された時に、工具Ｔと加工箇所に対応
した前記X0が加工プログラムメモリ４などから、
また同じく対応したX0F0が補正値設定部１１ａを
介して工具補正データメモリ１１から読み出され
各レジスタ３gx，３hxに保持されている。演算
回路の３exまたは３fxのいずれかの演算により
第２加工位置X2が演算終了信号と共にオアゲー
ト３ixを通過し、第２加工位置データレジスタ３
jxに記憶される。
工具補正装置の動作を説明する。第３図は本発明
の実施例の動作を示すフローチヤートである。第
段は工作機械において工具チツプが摩耗限界に
達したりチツピングを起したりした場合、工具チ
ツプを交換することを示している。続いて第段
以降、キーボード２などの入力手段によりあらか
じめ与えられたデータの指令で補正動作が始ま
る。第段では交換後の新しい工具Ｔの種類やワ
ークＷに対する加工箇所を特定する。工具の種類
や加工箇所が特定されると第段で、最終加工位
置に至らない安全幅を持つた第２加工位置X2が
第２加工位置演算手段３ｘにおいて前記(A)式によ
り算出される。以下第２加工位置演算手段３Ｘの
動作を述べる。前記安全幅は設定値ａであり、ギ
ーボード２などの入力手段からあらかじめ設定値
レジスタ３axなどに記憶しておく。設定工具信
号がアンドゲート３bxに入力され、工具Ｔに対
応する設定値ａが選択されて、次段のアンドゲー
ト３cxおよび３dxに入力される。加工箇所が外
径加工か内径加工かの判別信号により、アンドゲ
ート３cxには内径指令が、アンドゲート３dxに
は外径指令が入力される。該当する指令側のどち
ら一方のアンドゲートが閉じ次段の演算回路３
ex，３fxのいずれかに設定値ａが入力され第２
加工位置X2の演算が指令される。３exが内径指
令の場合の演算回路であり、３fxが外径指令の場
合の演算回路である。演算を指令された演算回路
（３exまたは３fx）では前記(A)式に示すように加
工プログラム上の最終加工座標値X0と、前回の
工具補正値X0F0が取込まれる。工具の種類と加工
箇所が特定された時に、工具Ｔと加工箇所に対応
した前記X0が加工プログラムメモリ４などから、
また同じく対応したX0F0が補正値設定部１１ａを
介して工具補正データメモリ１１から読み出され
各レジスタ３gx，３hxに保持されている。演算
回路の３exまたは３fxのいずれかの演算により
第２加工位置X2が演算終了信号と共にオアゲー
ト３ixを通過し、第２加工位置データレジスタ３
jxに記憶される。
第２加工位置X2が決定すると第段で加工プ
ログラムメモリ４などの与える手順でワークＷは
新しい工具チツプによつて第２加工位置X2で加
工が為される。第２加工位置X2による加工が完
了すると第段で、計測動作プログラム５の与え
る手順でワークの第２加工位置X2の実測値XPが
タツチセンサー６や位置データ送出手段８ｘなど
で求められる。即ちタツチセンサー６は位置デー
タ送出手段８ｘのサーボモータなどによりワーク
Ｗの加工面に導体接触するまで移動され、導体接
触した瞬間、インターフエイス回路７はタツチ信
号と発し、アンドゲート１３ａおよび１４ａに入
力される。アンドゲート１３ａ，１４ａはタツチ
信号を選択してＸ軸の工具補正値を求めるのか、
Ｚ軸の工具補正値を求めるのかを指令する。アン
ドゲート１３ａにはＸ選択指令が入力され、該Ｘ
選択指令があるときゲートが閉じタツチ信号がＸ
処理部のアンドゲート９axに出力される。アン
ドゲート１４ａはＺ軸補正のためのもので、Ｚ選
択指令によつて同様に動作する。これらＸ選択指
令、Ｚ選択指令は第段で加工箇所が特定される
と自動的に決まるものである。アンドゲート９
axは位置データ送出手段８ｘの現在値データＸ
を前記タツチ信号によりゲートを閉じ実測値レジ
スタ９bxに第２加工位置X2における実測値XPと
して格納する。
ログラムメモリ４などの与える手順でワークＷは
新しい工具チツプによつて第２加工位置X2で加
工が為される。第２加工位置X2による加工が完
了すると第段で、計測動作プログラム５の与え
る手順でワークの第２加工位置X2の実測値XPが
タツチセンサー６や位置データ送出手段８ｘなど
で求められる。即ちタツチセンサー６は位置デー
タ送出手段８ｘのサーボモータなどによりワーク
Ｗの加工面に導体接触するまで移動され、導体接
触した瞬間、インターフエイス回路７はタツチ信
号と発し、アンドゲート１３ａおよび１４ａに入
力される。アンドゲート１３ａ，１４ａはタツチ
信号を選択してＸ軸の工具補正値を求めるのか、
Ｚ軸の工具補正値を求めるのかを指令する。アン
ドゲート１３ａにはＸ選択指令が入力され、該Ｘ
選択指令があるときゲートが閉じタツチ信号がＸ
処理部のアンドゲート９axに出力される。アン
ドゲート１４ａはＺ軸補正のためのもので、Ｚ選
択指令によつて同様に動作する。これらＸ選択指
令、Ｚ選択指令は第段で加工箇所が特定される
と自動的に決まるものである。アンドゲート９
axは位置データ送出手段８ｘの現在値データＸ
を前記タツチ信号によりゲートを閉じ実測値レジ
スタ９bxに第２加工位置X2における実測値XPと
して格納する。
以上で計測動作が完了し続いて第段で、該実
測値XPや前記第２加工位置X2を用いて、前記(D)
式により最終加工位置X1が最終加工位置演算手
段９ｘにおいて演算される。加工プログラム上の
最終加工座標値X0や前回の工具補正値X0F0はレ
ジスタ３gxおよび３hxから取り込まれる。最終
加工位置X1が算出されると第段において前記
(E)式（X0Fon＝X0−X1）により今回の工具補正値
X0Fonが工具補正値演算手段１０ｘにおいて算出
され、工具補正データメモリ１１の前回の工具補
正値に替つて更新され記憶される。該工具補正デ
ータメモリ１１は工具の種類および加工箇所別に
記憶できるようにフアイル構成が為され、記憶内
容の更新は今回の工具補正値X0Fonの決定を受け
て、補正値設定部１１ａが該当する工具ナンバー
ｎと加工箇所ナンバーｍのフアイルをアクセス
し、前回の工具補正値X0F0に替えて今回の工具補
正値X0Fonに書き替える。複数工具を備えATC
（自動工具交換装置）などで工具が交換されて加
工が行なわれるような工作機械においては、複数
の工具チツプを交換した場合１つのワークに対す
る必要な全ての補正操作が行なわれ、工具補正値
が決定されて工具補正データメモリ１１が更新さ
れる。工具補正データメモリ１１が更新されると
第段で、前記第２加工位置X2における加工が
為された後、今回の工具補正値X0Fonによつて、
加工プログラムメモリ４のプログラム上の加工座
標値X0が補正され、工具位置を矯正することな
くワークを正確な寸法座標値で切削加工を行なう
ことが出来る。
測値XPや前記第２加工位置X2を用いて、前記(D)
式により最終加工位置X1が最終加工位置演算手
段９ｘにおいて演算される。加工プログラム上の
最終加工座標値X0や前回の工具補正値X0F0はレ
ジスタ３gxおよび３hxから取り込まれる。最終
加工位置X1が算出されると第段において前記
(E)式（X0Fon＝X0−X1）により今回の工具補正値
X0Fonが工具補正値演算手段１０ｘにおいて算出
され、工具補正データメモリ１１の前回の工具補
正値に替つて更新され記憶される。該工具補正デ
ータメモリ１１は工具の種類および加工箇所別に
記憶できるようにフアイル構成が為され、記憶内
容の更新は今回の工具補正値X0Fonの決定を受け
て、補正値設定部１１ａが該当する工具ナンバー
ｎと加工箇所ナンバーｍのフアイルをアクセス
し、前回の工具補正値X0F0に替えて今回の工具補
正値X0Fonに書き替える。複数工具を備えATC
（自動工具交換装置）などで工具が交換されて加
工が行なわれるような工作機械においては、複数
の工具チツプを交換した場合１つのワークに対す
る必要な全ての補正操作が行なわれ、工具補正値
が決定されて工具補正データメモリ１１が更新さ
れる。工具補正データメモリ１１が更新されると
第段で、前記第２加工位置X2における加工が
為された後、今回の工具補正値X0Fonによつて、
加工プログラムメモリ４のプログラム上の加工座
標値X0が補正され、工具位置を矯正することな
くワークを正確な寸法座標値で切削加工を行なう
ことが出来る。
本発明は試行動作を行なうのでどのような種類
のワークにも柔軟に対応することができ汎用的で
あるという効果を奏する。
のワークにも柔軟に対応することができ汎用的で
あるという効果を奏する。
また簡単な操作で第２加工位置での加工、計測
動作、補正演算などが自動的に行なわれるので、
迅速な処理が可能である。さらに補正に係る時間
を大幅に短縮することができ、作業能率を向上さ
せる効果が得られた。
動作、補正演算などが自動的に行なわれるので、
迅速な処理が可能である。さらに補正に係る時間
を大幅に短縮することができ、作業能率を向上さ
せる効果が得られた。
本発明では補正動作が自動的に行なわれるので
補正洩れや誤操作がなく、ワークを、最終的に補
正された正確な寸法で仕上げるので、従来のよう
に手動で試し削りを行なう必要がなく、補正洩れ
や誤操作が生じることもなく経済性が高まる効果
がある。
補正洩れや誤操作がなく、ワークを、最終的に補
正された正確な寸法で仕上げるので、従来のよう
に手動で試し削りを行なう必要がなく、補正洩れ
や誤操作が生じることもなく経済性が高まる効果
がある。
第１図は本発明の工作機械の自動工具補正装置
の実施例を示す構成図、第２図は本発明の実施例
における工具とワークの関係を示す横面図、第３
図は本発明の実施例の動作を説明するフローチヤ
ートである。 ３ｘ…第２加工位置演算手段、５…計測動作プ
ログラム、６…タツチセンサー、７…インターフ
エイス回路、８ｘ，８ｚ…位置データ送出手段、
９ｘ…最終加工位置演算手段、１０ｘ…工具補正
値演算手段、１１…工具補正データメモリ、１２
…中央処理装置（CPU）、１３…Ｘ処理部、１４
…Ｚ処理部。
の実施例を示す構成図、第２図は本発明の実施例
における工具とワークの関係を示す横面図、第３
図は本発明の実施例の動作を説明するフローチヤ
ートである。 ３ｘ…第２加工位置演算手段、５…計測動作プ
ログラム、６…タツチセンサー、７…インターフ
エイス回路、８ｘ，８ｚ…位置データ送出手段、
９ｘ…最終加工位置演算手段、１０ｘ…工具補正
値演算手段、１１…工具補正データメモリ、１２
…中央処理装置（CPU）、１３…Ｘ処理部、１４
…Ｚ処理部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ワーク加工を行つた後工具交換を行い、自動
工具補正をして再加工を行う工作機械において、 工具交換前の状態で、加工プログラム上の最終
加工位置を示すプログラム座標値X0と、 工具取付けにおける誤差を補正するための工具
補正値X0F0と、 前記プログラム座標値X0にこの工具補正値
X0F0を加算した工具交換前の最終加工の指令値を
示すNC指令値X0−X0F0と、 工具交換後の状態で、予め求められている工具
取付誤差値の最大値より大きい値として設定され
た設定値ａと、 前記NC指令値にこの設定値を加算する加工位
置演算手段と、 この加工位置演算手段によるプログラム上の第
２加工位置として演算された第２加工位置設定値
X2と、 ワーク加工後の前記第２加工位置において実測
された実測値XPと、 この実測値を計測して求めるためのワーク位置
検出手段と、 前記第２加工位置設定値と前記実測値との加減
算で求められる工具取付誤差値X2−XPに前記NC
指令値を加算して工具交換後の最終加工位置を演
算する最終加工位置演算手段と、 この最終加工位置演算手段により求められた最
終加工値X1と、 工具交換時の工具補正値を読出し、書き込みを
行う工具補正設定手段と、 この工具補正値を記憶する工具補正データメモ
リと、 前記加工位置の計測時の計測動作の手順を与え
る計測動作プログラムメモリと、 前記各手段を統括的に連動させる中央処理装置
とを備え、工具交換時の工具取付誤差を自動的に
計測し補正することを特徴とする工作機械の自動
工具補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27042984A JPS61146453A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 工作機械の自動工具補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27042984A JPS61146453A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 工作機械の自動工具補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61146453A JPS61146453A (ja) | 1986-07-04 |
| JPH0372428B2 true JPH0372428B2 (ja) | 1991-11-18 |
Family
ID=17486151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27042984A Granted JPS61146453A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 工作機械の自動工具補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61146453A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566819A (ja) * | 1991-04-08 | 1993-03-19 | Fanuc Ltd | 対話形自動プログラミング方法 |
| JP7423030B2 (ja) * | 2019-03-08 | 2024-01-29 | 中村留精密工業株式会社 | 工具交換時自動補正機能を備えた工作機械 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4911670A (ja) * | 1972-05-29 | 1974-02-01 |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP27042984A patent/JPS61146453A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4911670A (ja) * | 1972-05-29 | 1974-02-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61146453A (ja) | 1986-07-04 |
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