JPH11320338A - 工具及び数値制御工作機械 - Google Patents

工具及び数値制御工作機械

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JPH11320338A
JPH11320338A JP12324098A JP12324098A JPH11320338A JP H11320338 A JPH11320338 A JP H11320338A JP 12324098 A JP12324098 A JP 12324098A JP 12324098 A JP12324098 A JP 12324098A JP H11320338 A JPH11320338 A JP H11320338A
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JP
Japan
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tool
recording
data
usage
tool according
Prior art date
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Pending
Application number
JP12324098A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakagiya
宏 中木屋
Hiroshi Kawazoe
宏 河添
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP12324098A priority Critical patent/JPH11320338A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】人手による工具管理作業を排することができ、
生産効率の向上や管理ミスによる加工不良の発生を抑え
ることのできる工具とその工具を用いた数値制御工作機
械を提供する。 【解決手段】その一部に、使用時間や使用回数等の使用
履歴データが記録された工具。記録には、レーザによる
刻印、金型による刻印、またはインクによる印刷を用い
ることができる。また、記録に、磁性体層を形成した磁
気テープに書き込まれたデータを用いることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械工作に用いる
工具とその工具を用いた数値制御工作機械に関する。
【0002】
【従来の技術】切削加工に用いるバイト、ドリル、エン
ドミルや、超音波布線に用いるスタイラス等、機械工作
に用いる工具は、超硬合金や焼結ダイヤモンド等の強靭
な材料で作製されているが、使用時間や使用回数に応じ
て摩耗し、摩耗量が一定量を超えると工具はその加工能
力を失うので、時間等の許容値(工具寿命)を予め設定
し、工具の使用時間等がこの値に達すると、工具の交換
や再研磨等を実施しなければならない。
【0003】一般に、数値制御工作機械は、特公昭57
−26901号公報、特開昭57−79515号公報等
に開示されているように、磨耗量などの工具管理を自動
的に行う。特公昭57−26901号公報には、加工終
了後に工具の磨耗量を自動的に計測し、計測した値が予
め設定した許容値に達した時点で、工具の交換等を行う
ことが開示されている。特開昭57−79515号に
は、連続使用中の工具の使用時間等を自動カウントし、
カウントした値が予め設定した許容値に達した時点で、
工具の交換等を行うことが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
のうち、加工終了後に工具の磨耗量を自動的に計測し、
計測した値が予め設定した許容値に達した時点で、工具
の交換等を行う第1の方法は、複雑な形状の工具の摩耗
量を正確に自動計測することは困難であることから、ド
リルやエンドミルといった工具の管理を行うことは困難
であるという課題がある。
【0005】また、連続使用中の工具の使用時間等を自
動カウントし、カウントした値が予め設定した許容値に
達した時点で、工具の交換等を行う第2の方法は、(工
具寿命)<(加工に必要な時間等)で、所定の加工が完
了するまで工具の交換等を行い続けなければならない少
品種多量のワーク加工等には適しているものの、(工具
寿命)>(加工に必要な時間等)である多品種少量のワ
ーク加工等の場合、所定の加工が完了した時点で、工具
は寿命に達しておらず、次回の加工まで工具は、別に保
管しなければならない。したがって、工具一つ一つに対
して、これまでの使用履歴データを記録し、次回の加工
開始時にその記録の値を加工状況データとして、NC装
置に入力するという人手による作業が必要であり、手間
や時間がかかっていた上、種類や数の多い工具では、紛
失や取り違えなどの管理上のトラブルが生じ易いという
課題がある。
【0006】本発明は、人手による工具管理作業を排す
ることができ、生産効率の向上や管理ミスによる加工不
良の発生を抑えることのできる工具とその工具を用いた
数値制御工作機械を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の工具は、その一
部に、使用時間や使用回数等の使用履歴データが記録さ
れたことを特徴とする。
【0008】記録には、レーザによる刻印、金型による
刻印、またはインクによる印刷を用いることができる。
【0009】また、記録に、磁性体層を形成した磁気テ
ープに書き込まれたデータを用いることもできる。
【0010】このような工具を取り付けて加工する数値
制御工作機械には、被加工物を支持する手段と、工具を
支持する手段と、被加工物を支持する手段と工具を支持
する手段を予め入力した数値とプログラムによって駆動
して被加工物を加工する手段とを有する数値制御工作機
械であって、工具に記録された使用時間や使用回数等の
使用履歴データを読み取る手段と、読み取ったデータに
新たな使用時間や使用回数の使用データを加算する手段
と、加算後のデータを工具に記録する手段と、その加算
した使用データと予め設定した使用時間や回数等の許容
値とを常に比較し、許容値を超えたときに警告の信号を
発生する手段と、を有する数値制御工作機械を用いるこ
とができる。
【0011】工具を支持する手段を駆動する手段が、自
動的に、複数の工具のうちからプログラムに適した工具
を選択して支持する手段を有するものであって、許容値
を超えたときに発生された警告の信号によって、一時加
工を停止し、その工具を解放し、別の工具を選択する数
値制御工作機械を用いることもできる。
【0012】工具に記録された使用時間や使用回数等の
使用履歴データを読み取る手段には、光学センサを用い
ることができる。
【0013】加算後のデータを工具に記録する手段に
は、インク噴射型の記録装置、レーザ光照射装置、ある
いは機械的に刻印する記録装置を用いることができる。
【0014】工具に記録された使用時間や使用回数等の
使用履歴データを読み取る手段に、読みとり用磁気ヘッ
ドを用い、加算後のデータを工具に記録する手段に、書
き込み用磁気ヘッドを用いることもできる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の工具は、バイト、ドリ
ル、フライス等の切削工具、超音波布線用のスタイラ
ス、パンチプレス用の刃型等、各種の機械工作用の工具
に適用でき、また、そのサイズや形状は特に選ばない。
【0016】本発明の工具において、使用履歴データの
記録2は、例えば、図1に示すような、プリント配線板
の穴あけ加工に用いる直径の細いドリル刃4と、ドリル
ヘッドに取り付け回転力を無駄なく伝えるための、ドリ
ル刃より直径の大きいのシャンク3からなるドリルビッ
ト1であれば、シャンク3の読みとりやすい箇所等、加
工に影響を与えない箇所に設けることが好ましく、記録
の形状は、記録の方法に適した形状を選ぶことが好まし
い。
【0017】記録は、その箇所への印字や刻印、或は、
その箇所に貼り付けられた磁気テープの磁性体層の帯磁
によって行うことができる。例えば、印字や刻印で使用
履歴データを記録する場合は、シャンク部に設けた記録
用の平面部に、インクやレーザ光による印字、或は機械
的に刻印することで記録する。レーザ光による印字、或
は機械的に刻印する場合等は、工具の記録部には予め、
記録の色とコントラストが強くなる黒色等のインク塗膜
を形成しておく。こうすることにより、印字や刻印の色
である光沢のある金属色(下地の工具の色)が明瞭化
し、読み取り時の誤りを少なくすることができる。ま
た、磁気テープ中の磁性体層の帯磁によって行う場合
は、シャンク部に設けた記録用の曲面部、或いは平面部
に貼り付けた磁気テープに、磁気ヘッドによる誘導磁場
を印加することで記録する。
【0018】記録の書式は、どのようなものでもよい
が、書き換えの可能な追記式の書式が好ましく、一例と
して、1000単位でヒット数を記録していくバーコー
ドなどがある。
【0019】本発明の数値制御(NC)工作機械におい
て、工具に記録された使用履歴データを読み取る手段と
しては、印字や刻印等の記録を読み取るフォトダイオー
ド等の光検出器やCCD(charge coupled device)
等の固体撮像素子といった光学センサ、磁気テープ中の
磁性体層の磁化方向を読み取る磁気ヘッドが適する。
【0020】使用履歴データを工具に記録する手段とし
ては、インクジェット記録ヘッド等と称されているイン
ク噴射型の記録ヘッド、工具記録部のインク塗膜にレー
ザ光を照射し、照射箇所のインクを昇華させ印字するレ
ーザ光照射装置、工具記録部を機械的に刻印するポンチ
ング装置、工具記録部に貼り付けた磁気テープ中の磁性
体層を帯磁させる磁気ヘッド等が適する。読み取ったデ
ータに使用した分の新たなデータを加算する手段、並び
に加算したデータと予め設定した使用時間や回数等の許
容値と比較し、許容値と一致した場合にトリガー信号を
発する手段としては、マイコン上で容易に実現すること
ができる。
【0021】
【実施例】本発明の工具は、図2に示すように、多層プ
リント配線板の穴あけ加工に用いる直径0.5mmのド
リル刃4と、直径3.175mmのシャンク3からなる
ドリルビット1であり、そのシャンク3のドリル刃4に
近い側に5mm幅の帯状の白く印刷した記録箇所21を
設けた。そして、記録は、その白く印刷した箇所に、黒
色インクで使用履歴データのマーキングを、以下のよう
に、1000ヒット単位で行うようにした。 5.ヒット数0〜999を表す記号をマーキングする箇
所 6.ヒット数1000〜1999を表す記号をマーキン
グする箇所 7.ヒット数2000〜2999を表す記号をマーキン
グする箇所 8.ヒット数3000〜3999を表す記号をマーキン
グする箇所 9.ヒット数4000〜4999を表す記号をマーキン
グする箇所 10.ヒット数5000を表す記号をマーキングする箇
所 この穴あけ加工に用いたのは、NC(数値制御)穴あけ
機であり、穴あけのプログラムが始まると、ドリルヘッ
ドが移動して、ツールポストにセットされたドリルビッ
トの箇所で止まり、チャックを広げてドリルビットの位
置まで下降し、ドリルビットをつかむとチャックが締ま
り、ドリルビットがチャックに固定されると、その位置
でツールポストから移動できる位置まで上昇し、ドリル
ヘッドが回転を始め、一旦、位置合わせ用の穴をあけた
後に停止し、その位置が確認されてデータの補正がされ
ると、手動で停止状態が解除され、ドリルヘッドは補正
された状態で、位置合わせ用の穴をあけた後に停止し、
これを、必要な回数繰り返して、要求される精度が確保
されて、その停止状態が手動で解除されると、穴をあけ
始め、プログラムが終了すると、ツールポストの箇所ま
で移動して、ドリルヘッドの回転を停止し、ゆっくりと
降下し、ツールポストにドリルビットが収まると、チャ
ックを広げてドリルビットを解放するものである。この
NC穴あけ機には、元々、穴あけデータと比較するため
のドリル径の自動計測装置及びドリルヘッドの上昇・下
降の距離を決めるためのドリル長の自動計測装置が付い
ており、このNC穴あけ機のドリル径の自動計測装置
の、CCDセンサを用いて、ドリルビットの使用履歴デ
ータを読み取らせるように改良し、インク噴射型の記録
ヘッドを、ドリルビットへのデータ記録装置として取付
け、データ読み取り装置から出力されたドリルビットの
使用履歴データをNC穴あけ装置へ取り込み、NC穴あ
け装置でカウントした穴あけの加工データを、ドリルビ
ットの使用履歴データに加算し、設定した寿命を超える
と、加工を停止し、ドリルビットを元のツールポストに
戻し、別のドリルビットをつかみ、穴径の測定をして同
じ穴径のものを探し、加工を開始し、穴あけプログラム
が終了してドリルビットを解放する時に、インク噴射型
の記録ヘッドによって印刷するようにプログラムを作成
した。上記のNC穴あけ機とドリルビットを用い、自動
でドリル寿命管理を行うプロセスを以下のように設定し
た。 (1)スピンドル回転数、送り速度等穴あけ機運転に必
要な諸パラメータ、及び穴あけデータをNC穴あけ機
に、キーボードから入力した。この例では、穴あけデー
タは4000ヒットで完了するものとした ドリルビットの寿命を、5000ヒットと設定した。 (2)ツールポストにドリルビットを2本セットした。
1番のツールポストには既に4000ヒット使用したド
リルビットをセットし、2番のツールポストには未使用
のドリルビットをセットした。各ドリルビットの記録部
には、それぞれのデータ(1番のツールポストにセット
されたドリルビットは4000ヒット、2番のツールポ
ストにセットされたドリルビットは0ヒット)が記録さ
れている。 (3)ワークとなる基板を加工テーブルにセットし、ス
タートスイッチを入れ自動運転装置を起動した。 (4)穴あけ機は、1番ポストにあるドリルビットをつ
かみ穴径測定を行い、次にドリル長さ測定を行った。続
いて、ドリルビットの記録部に記録されたデータをCC
Dセンサが読み取り、1番のツールポストにセットされ
たドリルビットの使用履歴データとして取り込んだ。 (5)穴あけを開始すると、ヒット数は1ヒットずつカ
ウントされ、ヒット数が1000に達した時点で1番の
ツールポストにセットされたドリルビットはその記録部
に、ドリル径計測装置に設けたインク噴射型の記録ヘッ
ドによってヒット数5000(既ヒット数4000+今
回のヒット数1000)の記録が印字され、1番のツー
ルポストに排出された。 (6)ドリルヘッドは、2番のツールポストのドリルビ
ットをつかみ、前記(4)と同様に、ドリルビットの記
録部に記録されたデータをCCDセンサが読み取り、2
番のツールポストにセットされたドリルビットの使用履
歴データとして取り込み、穴あけ加工を続行した。 (7)ヒット数が3000に達した時点で、穴あけプロ
グラムが完了し(1番のツールポストにセットされたド
リルビットの1000ヒットと2番のツールポストにセ
ットされたドリルビットの3000ヒットで計4000
ヒットを加工し)、2番のツールポストにセットされた
ドリルビットはその記録部に、ドリル径計測装置部に設
けたインク噴射型の記録ヘッドによってヒット数300
0の記録が印字され、2番のツールポストに排出され
た。 従来は、上述(4)の既使用ドリルの使用履歴データ
(ドリルケースや付箋等に記入されていた。)の確認及
びNC装置へのそのデータの入力、(7)の使用履歴デ
ータのドリルケースや付箋等への記入を、作業者が行っ
ていたので、多種類多数のドリルを必要とする製品加工
の場合、これらの作業に係わる作業者の負担は、無視で
きるものでなかったが、本発明の工具、数値制御工作機
械を用いることにより、これらの作業から作業者を開放
することができた。
【0022】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、人手による工具管理作業を排することができ、生産
効率の向上や管理ミスによる加工不良の発生を抑えるこ
とが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1.ドリルビット 2.記録 21.記録箇所 3.シャンク 4.ドリル刃 5.ヒット数0〜999を表す記号をマーキングする箇
所 6.ヒット数1000〜1999を表す記号をマーキン
グする箇所 7.ヒット数2000〜2999を表す記号をマーキン
グする箇所 8.ヒット数3000〜3999を表す記号をマーキン
グする箇所 9.ヒット数4000〜4999を表す記号をマーキン
グする箇所 10.ヒット数5000を表す記号をマーキングする箇

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】その一部に、使用時間や使用回数等の使用
    履歴データが記録されたことを特徴とする工具。
  2. 【請求項2】記録が、レーザによる刻印であることを特
    徴とする請求項1に記載の工具。
  3. 【請求項3】記録が、金型による刻印であることを特徴
    とする請求項1に記載の工具。
  4. 【請求項4】記録が、インクによる印刷であることを特
    徴とする請求項1に記載の工具。
  5. 【請求項5】記録が、磁性体層を形成した磁気テープに
    書き込まれたデータであることを特徴とする請求項1に
    記載の工具。
  6. 【請求項6】被加工物を支持する手段と、工具を支持す
    る手段と、被加工物を支持する手段と工具を支持する手
    段を予め入力した数値とプログラムによって駆動して被
    加工物を加工する手段とを有する数値制御工作機械であ
    って、 工具に記録された使用時間や使用回数等の使用履歴デー
    タを読み取る手段と、読み取ったデータに新たな使用時
    間や使用回数の使用データを加算する手段と、加算後の
    データを工具に記録する手段と、その加算した使用デー
    タと予め設定した使用時間や回数等の許容値とを常に比
    較し、許容値を超えたときに警告の信号を発生する手段
    と、を有することを特徴とする数値制御工作機械。
  7. 【請求項7】工具を支持する手段を駆動する手段が、自
    動的に、複数の工具のうちからプログラムに適した工具
    を選択して支持する手段を有するものであって、許容値
    を超えたときに発生された警告の信号によって、一時加
    工を停止し、その工具を解放し、別の工具を選択するこ
    とを特徴とする請求項6に記載の数値制御工作機械。
  8. 【請求項8】工具に記録された使用時間や使用回数等の
    使用履歴データを読み取る手段に、光学センサを用いる
    ことを特徴とする請求項6または7に記載の数値制御工
    作機械。
  9. 【請求項9】加算後のデータを工具に記録する手段に、
    インク噴射型の記録装置を用いることを特徴とする請求
    項6〜8のうちいずれかに記載の数値制御工作機械。
  10. 【請求項10】加算後のデータを工具に記録する手段
    に、レーザ光照射装置を用いることを特徴とする請求項
    6〜8のうちいずれかに記載の数値制御工作機械。
  11. 【請求項11】加算後のデータを工具に記録する手段
    に、機械的に刻印する記録装置を用いることを特徴とす
    る請求項6〜8のうちいずれかに記載の数値制御工作機
    械。
  12. 【請求項12】工具に記録された使用時間や使用回数等
    の使用履歴データを読み取る手段に、読みとり用磁気ヘ
    ッドを用い、加算後のデータを工具に記録する手段に、
    書き込み用磁気ヘッドを用いることを特徴とする請求項
    6または7に記載の数値制御工作機械。
JP12324098A 1998-05-06 1998-05-06 工具及び数値制御工作機械 Pending JPH11320338A (ja)

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JPH11320338A true JPH11320338A (ja) 1999-11-24

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006159311A (ja) * 2004-12-03 2006-06-22 Fujitsu Support & Service Kk 工具等管理システム
US7346422B2 (en) 2003-03-20 2008-03-18 Matsushita Electric Works, Ltd. System for assisting selection of power tool
JP2008093735A (ja) * 2006-10-05 2008-04-24 Disco Abrasive Syst Ltd 加工装置
ES2349819A1 (es) * 2010-07-26 2011-01-11 Nueva Herramienta De Corte S.A. Sistema para control y gestion de la velocidad de taladrado.
CN107009340A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 因思特恩株式会社 微型钻头打点装置

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