JPS59146743A - 孔明け加工面自動検出装置 - Google Patents
孔明け加工面自動検出装置Info
- Publication number
- JPS59146743A JPS59146743A JP58017243A JP1724383A JPS59146743A JP S59146743 A JPS59146743 A JP S59146743A JP 58017243 A JP58017243 A JP 58017243A JP 1724383 A JP1724383 A JP 1724383A JP S59146743 A JPS59146743 A JP S59146743A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- contact
- high frequency
- drill
- tool
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
- B23Q17/2233—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
- B23Q17/2241—Detection of contact between tool and workpiece
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37405—Contact detection between workpiece and tool, probe, feeler
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は数値制御（ＮＣという）工作機械における孔明
は加工面自動制御装置に関する。
は加工面自動制御装置に関する。
ＮＣによる申ぐり盤或はマシニングセンタ等の工作機械
で金属材料に孔明は加工全する場合、主１１Ｑｂ駆動は
共通座標系により設定さ肛たプログラムによって制御さ
ｎ１次に述べる欠点を有する。
で金属材料に孔明は加工全する場合、主１１Ｑｂ駆動は
共通座標系により設定さ肛たプログラムによって制御さ
ｎ１次に述べる欠点を有する。
（１）主軸駆動制御のためのＮＣプログラムが必要であ
るが、特に多品種・少量生産におけるＮＣプログラム作
業の占める比率が大きく、加工費の上昇を招いている。
るが、特に多品種・少量生産におけるＮＣプログラム作
業の占める比率が大きく、加工費の上昇を招いている。
（２）孔明は加工用刃具の長さの変動或は被加工物加工
面位置の変動などにより、切削送り速度切替後実切削加
工開始１での無駄時間（エアカット時間）が大きくなる
ことが多い。第第１図においては被加工物１とドリル２
との位置状態全示すものであるが、被加工面位置Ｗ１と
切削送り切替後のドリル先端位俗Ｄ）とは望ましい位置
関係にあって、エアカット時間Ｖｉ最小限に抑えること
ができる。ところが、被加工物ｌの取付誤差などにより
被加工面位置Ｗ、がＷ２となり、かつドリル２も摩耗再
研摩或は長さ調整不良等のためドリル先端位置Ｄ１がＤ
２に変る場合、同じプログラムで制御すると被加工面位
置Ｗ２とドリル先端位７ｉｉ Ｄ２との間で無駄なエア
カット時間が生じることとなる。
面位置の変動などにより、切削送り速度切替後実切削加
工開始１での無駄時間（エアカット時間）が大きくなる
ことが多い。第第１図においては被加工物１とドリル２
との位置状態全示すものであるが、被加工面位置Ｗ１と
切削送り切替後のドリル先端位俗Ｄ）とは望ましい位置
関係にあって、エアカット時間Ｖｉ最小限に抑えること
ができる。ところが、被加工物ｌの取付誤差などにより
被加工面位置Ｗ、がＷ２となり、かつドリル２も摩耗再
研摩或は長さ調整不良等のためドリル先端位置Ｄ１がＤ
２に変る場合、同じプログラムで制御すると被加工面位
置Ｗ２とドリル先端位７ｉｉ Ｄ２との間で無駄なエア
カット時間が生じることとなる。
この用台、主軸早送り速度は１０〜２０ｍ／ｆＪ−に対
し、切削送り速さは１０へ一１００ｍ／分となるので、
このＷ２− Ｄ、間の無駄なエアカッＩ・時１１Ｊ」の
占める比率は非常に大きい。
し、切削送り速さは１０へ一１００ｍ／分となるので、
このＷ２− Ｄ、間の無駄なエアカッＩ・時１１Ｊ」の
占める比率は非常に大きい。
（３） 被切削物取付位置の精度確保とドリル再研Ｊ
１訃′等による突出長さ調整会管理の高精度ｆヒが必要
で・６るが、前述の’ｖＶ２− Ｄ２のエアカット時間
等があるため所望の右を度や管理全行なう１・ては大変
である。
１訃′等による突出長さ調整会管理の高精度ｆヒが必要
で・６るが、前述の’ｖＶ２− Ｄ２のエアカット時間
等があるため所望の右を度や管理全行なう１・ては大変
である。
そこで、本発明は上述の欠点に鑑み数値制御（Ｎ Ｃ）
Ｋ ヨる甲ぐり盤或はマシニングセンタ等で金Ｍ利料
に孔明り加工する場合被加工物の加工面位ｔｆｔの変動
或はドリル長さの変動にも拘らず、加工面とドリル先端
との接触音電気的にとらえ、この電気信号により主軸駆
動音適切に制御するための、孔明は加工面自動検出装置
を１芋供することを目的とする。この目的音達成するた
め本発明としては、加工面とドリル先端との接触を検出
する手段として、被加工物或は被加工物駆ｉル）テーブ
ルと主軸ヘッドとの間に極微弱な高周波電流業流してお
き、加１１面とドリル先端とが離ｎでいるとさと、両者
が接触し１こときの、高周波回路としてのインダクタン
スの差金上記電流又は′ｉ′ね、圧の差とし′Ｃ検出し
、こノ１、・ｒ弁別して接触の瞬間音とらえる点全ベー
スとする発明であって、従来の中ぐり盤或はマシニング
センタ等に何ら特別な加工度（は改造等の処カ１′を要
せず、簡却な高周波回路と週の弁別装荷７外部接続する
だけで目的を搾成てきるようにしたものである。
Ｋ ヨる甲ぐり盤或はマシニングセンタ等で金Ｍ利料
に孔明り加工する場合被加工物の加工面位ｔｆｔの変動
或はドリル長さの変動にも拘らず、加工面とドリル先端
との接触音電気的にとらえ、この電気信号により主軸駆
動音適切に制御するための、孔明は加工面自動検出装置
を１芋供することを目的とする。この目的音達成するた
め本発明としては、加工面とドリル先端との接触を検出
する手段として、被加工物或は被加工物駆ｉル）テーブ
ルと主軸ヘッドとの間に極微弱な高周波電流業流してお
き、加１１面とドリル先端とが離ｎでいるとさと、両者
が接触し１こときの、高周波回路としてのインダクタン
スの差金上記電流又は′ｉ′ね、圧の差とし′Ｃ検出し
、こノ１、・ｒ弁別して接触の瞬間音とらえる点全ベー
スとする発明であって、従来の中ぐり盤或はマシニング
センタ等に何ら特別な加工度（は改造等の処カ１′を要
せず、簡却な高周波回路と週の弁別装荷７外部接続する
だけで目的を搾成てきるようにしたものである。
また、本発明カミｑ用し得るものとし７て次のものがあ
る。
る。
（１） 甲ぐり４寸或はマシニングセンタ等の工作（
〈ヲ械 （２）゛すでに金執或は電気長４体、のみで構成さＪし
る機械或は構造物であって、その系内に含まｎる金属部
品同志の接触・非接触全識別するに、直流電流では充分
な弁別データが得らｔしないような機械或は構造物。
〈ヲ械 （２）゛すでに金執或は電気長４体、のみで構成さＪし
る機械或は構造物であって、その系内に含まｎる金属部
品同志の接触・非接触全識別するに、直流電流では充分
な弁別データが得らｔしないような機械或は構造物。
（３）その他、上記（１） （２）に準する金属間接触
・非接触の識別。
・非接触の識別。
ここで、不発明の詳細な説明する。第２図は本発明に係
る孔明は加工面自動検出装置のブロック構成例金示す。
る孔明は加工面自動検出装置のブロック構成例金示す。
同図中、３は横中ぐり盤或は横型マシニングセンタ、１
ｉ、を被加工物、４は接続ケーブル、５は整合トランス
、６は特性調整回路、７は高周波発振回路、８は検波回
路、９は振幅弁別回路、ｌＯは弁別しきい値設定回路、
ｌｌは弁別表示回路をそｎぞｎ示す。
ｉ、を被加工物、４は接続ケーブル、５は整合トランス
、６は特性調整回路、７は高周波発振回路、８は検波回
路、９は振幅弁別回路、ｌＯは弁別しきい値設定回路、
ｌｌは弁別表示回路をそｎぞｎ示す。
次に、第３図は、第２図に示したブロック構成例に従う
具体的電気回路例を示す。第２図および第３図において
、マシニングセンタ等３に接続ケーブル４を介して接続
さｎる整合トランス５は整合用高周波トランスＴ、から
なる。この整合トランス５（（つながる特性調整回路６
は可変コンデンサＶ Ｃ−１、可変抵抗器ＶＲ−１から
なり高周波発振回路７の電気特性を調整するようになっ
ている。高周波発振回路７は発掘コイル１゛２、発振用
品周波トランジスタＴ Ｒ１及びエミッタホロワの高周
波トランジスタ’ｒ ｌ（、２からなる。検波回路８は
ダイオードＤ、 、 Ｉ）、からなる、振幅弁別回路９
は弁別用比較器としての演算増幅器ＩＣＩを有する。弁
別しきい値設定回路ｌＯは設定しきい１１１１ ！＋７
１整用ポテンショメータとしての可変抵抗器ＶＲ−２＊
有する。弁別表示回路１１は発光ダイオードＬＥＤＩ
、 ＬＥＤ２からなる。
具体的電気回路例を示す。第２図および第３図において
、マシニングセンタ等３に接続ケーブル４を介して接続
さｎる整合トランス５は整合用高周波トランスＴ、から
なる。この整合トランス５（（つながる特性調整回路６
は可変コンデンサＶ Ｃ−１、可変抵抗器ＶＲ−１から
なり高周波発振回路７の電気特性を調整するようになっ
ている。高周波発振回路７は発掘コイル１゛２、発振用
品周波トランジスタＴ Ｒ１及びエミッタホロワの高周
波トランジスタ’ｒ ｌ（、２からなる。検波回路８は
ダイオードＤ、 、 Ｉ）、からなる、振幅弁別回路９
は弁別用比較器としての演算増幅器ＩＣＩを有する。弁
別しきい値設定回路ｌＯは設定しきい１１１１ ！＋７
１整用ポテンショメータとしての可変抵抗器ＶＲ−２＊
有する。弁別表示回路１１は発光ダイオードＬＥＤＩ
、 ＬＥＤ２からなる。
ここで、本実施例の作用全説明しておく。第４図（ａ）
〜第４図（ｄ）は第３図における■〜０の各点の電圧の
実測結果？示す。（に評言すると、第４図＜ａ）は第３
図の０点の実測１ｂ１圧値葡７Ｊ＜シ、第２図における
工作機械３の刃具であるドリル２と被加工物１とがＱｒ
Ｌだ状態から両者が接触した場合の高周波発振電圧（振
幅）の変化の状態全表わす。第４図（ｂ）に、第４図（
ａ）に示すｊｔチ周波電圧電圧波し足直流電圧、丁なわ
ら第３図０点に於ける直ｆＡｔ、電圧？示し、ドリル２
の接１−・ｉｉによる高周波発振電圧の変化に対応する
白に箱、１−Ｈの変化状況金入わす。第４図（ｃｌば第
４図（ｂ）に示ラ検波出力から、振幅弁別するためのし
きい値全弁別しきい値設定回路１０にて差引いた差電圧
、ずなわち２０３図◎点に於ける直流電圧を表わす。第
４図（ｄ’） ）−：Ｕ第４図（ｃｌに示す差電圧入力
により駆動さｉる弁別比較器■Ｃ１の出力、すなわち第
３図０点に於ける直流電圧の状態を示し、工具接触に伴
なう高周波発振電圧の微小変化を明僅′な直流矩、圧の
変化としてこｎｆ小出力る機能を有する。丼た、第３図
中、ＬＥＤ２は工具と被加工物とが陥離しでいる期間点
灯し、ＬＥＤＩは両者が接触している期間点灯すること
により、両者の相対位置関係を表示する機能業有する。
〜第４図（ｄ）は第３図における■〜０の各点の電圧の
実測結果？示す。（に評言すると、第４図＜ａ）は第３
図の０点の実測１ｂ１圧値葡７Ｊ＜シ、第２図における
工作機械３の刃具であるドリル２と被加工物１とがＱｒ
Ｌだ状態から両者が接触した場合の高周波発振電圧（振
幅）の変化の状態全表わす。第４図（ｂ）に、第４図（
ａ）に示すｊｔチ周波電圧電圧波し足直流電圧、丁なわ
ら第３図０点に於ける直ｆＡｔ、電圧？示し、ドリル２
の接１−・ｉｉによる高周波発振電圧の変化に対応する
白に箱、１−Ｈの変化状況金入わす。第４図（ｃｌば第
４図（ｂ）に示ラ検波出力から、振幅弁別するためのし
きい値全弁別しきい値設定回路１０にて差引いた差電圧
、ずなわち２０３図◎点に於ける直流電圧を表わす。第
４図（ｄ’） ）−：Ｕ第４図（ｃｌに示す差電圧入力
により駆動さｉる弁別比較器■Ｃ１の出力、すなわち第
３図０点に於ける直流電圧の状態を示し、工具接触に伴
なう高周波発振電圧の微小変化を明僅′な直流矩、圧の
変化としてこｎｆ小出力る機能を有する。丼た、第３図
中、ＬＥＤ２は工具と被加工物とが陥離しでいる期間点
灯し、ＬＥＤＩは両者が接触している期間点灯すること
により、両者の相対位置関係を表示する機能業有する。
こうして、第４図（ｄ）に示す出力電圧により工作様４
戒とＩＩ：加工物との接触の検出ができて中ぐり盤或ハ
マシニングセンタの主軸駆動の制御を行なうことができ
る。
戒とＩＩ：加工物との接触の検出ができて中ぐり盤或ハ
マシニングセンタの主軸駆動の制御を行なうことができ
る。
以上実施例にて説明したように本発明によれば、被加工
物と刃具との接触による高周波発振電圧の変化ヶ利用し
たことにより次の効果を有する。
物と刃具との接触による高周波発振電圧の変化ヶ利用し
たことにより次の効果を有する。
、（１）中ぐり盤ψ（旬マシニングセンタ等で金稙拐：
料の被加工物に孔明は加工する場合、孔明７１１１
□工用主軸駆動制御に必要な孔明７Ｊ［・工開始
点金力えるＮＣプログラド作成が不要とｉる０
１（２）孔明は用刃具（ドリル）の長さの変動成り
一初；加工物力ｎＩ面位置の変動等により、切削送り速
度切替以後実切削加工開始までの無想、な、ヤｔｙ ｙ
） Ｒｆ”ｕｌ’ｆ［ｊｚＪ、イ［： ｔ Ｚ＝ ？
Ｃ（！： ７＞、Ｔ ’！ ９゜ １（３） ′
＄切削物の櫓例位置のｒｎ度羅保とドリル再研磨等に伴
なう突出長さ調整・管理ヶ大ＩＱ’Ｎに簡略化すること
ができる。
料の被加工物に孔明は加工する場合、孔明７１１１
□工用主軸駆動制御に必要な孔明７Ｊ［・工開始
点金力えるＮＣプログラド作成が不要とｉる０
１（２）孔明は用刃具（ドリル）の長さの変動成り
一初；加工物力ｎＩ面位置の変動等により、切削送り速
度切替以後実切削加工開始までの無想、な、ヤｔｙ ｙ
） Ｒｆ”ｕｌ’ｆ［ｊｚＪ、イ［： ｔ Ｚ＝ ？
Ｃ（！： ７＞、Ｔ ’！ ９゜ １（３） ′
＄切削物の櫓例位置のｒｎ度羅保とドリル再研磨等に伴
なう突出長さ調整・管理ヶ大ＩＱ’Ｎに簡略化すること
ができる。
（４） 従来の申ぐり盤或はマシニングセンタ等の本
体部分には何ら特別な力（ｒ工或仙、改造等の処置を要
せず、簡単な高周波−１路とその振幅弁別装置を外部接
続するだけで目的を達成できる。
体部分には何ら特別な力（ｒ工或仙、改造等の処置を要
せず、簡単な高周波−１路とその振幅弁別装置を外部接
続するだけで目的を達成できる。
第１図は工作機椋における刃具と被加工物との位置関係
？示す説明図、第２図は本発明の実施例を示すブロック
線図、第３図はその具体的な回路図、第４図（ａ）〜第
４図（ｄ）は第３図に示す回路の各部の電圧波形を示す
波形図である。 図 面 中、 １は被加工物、 ２はドリル、 ３は中ぐり盤又はマシニングセンタ、 ４は接続ケーブル、 ５は整合トランス、 ６ ）；１： Ｉ特性ＷＩＡｉ整回路、７は高周波発揚
回路、 ８け検波回路、 ９は振幅弁別回路、 １０は弁別しきい値設定回路、 １１ｒｒＪ、弁別に示回路である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名） 第７図 ： （ホ） 第４図 Ｉｔ、’） ＃−触乞。 □−□時山ｆ ２４２− ■炬、中圧 ■ぐ、電瓜
？示す説明図、第２図は本発明の実施例を示すブロック
線図、第３図はその具体的な回路図、第４図（ａ）〜第
４図（ｄ）は第３図に示す回路の各部の電圧波形を示す
波形図である。 図 面 中、 １は被加工物、 ２はドリル、 ３は中ぐり盤又はマシニングセンタ、 ４は接続ケーブル、 ５は整合トランス、 ６ ）；１： Ｉ特性ＷＩＡｉ整回路、７は高周波発揚
回路、 ８け検波回路、 ９は振幅弁別回路、 １０は弁別しきい値設定回路、 １１ｒｒＪ、弁別に示回路である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名） 第７図 ： （ホ） 第４図 Ｉｔ、’） ＃−触乞。 □−□時山ｆ ２４２− ■炬、中圧 ■ぐ、電瓜
Claims (1)
- 金属材料の被加工物に孔明・け加工する場合の孔明は加
工面自動検出装置において、工作機械本体刃具取付部付
近と上記被加工物取付テーブル付近との設定さｎた２点
間に高周波電流全流し、上記工作機械本体刃具と上記被
加工物との接触により上記２点間の高周波インダクタン
スに生じた差により電流又は電圧に差全生じ、この差に
基づく振幅全検波・弁別したことを特徴とする孔明は加
工面自動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017243A JPS59146743A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 孔明け加工面自動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017243A JPS59146743A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 孔明け加工面自動検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59146743A true JPS59146743A (ja) | 1984-08-22 |
Family
ID=11938507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58017243A Pending JPS59146743A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 孔明け加工面自動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59146743A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615963U (ja) * | 1992-07-31 | 1994-03-01 | ダイキン工業株式会社 | みがき作業異常検出装置 |
| JP2006315143A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Hiroshima Univ | 加工装置 |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58017243A patent/JPS59146743A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615963U (ja) * | 1992-07-31 | 1994-03-01 | ダイキン工業株式会社 | みがき作業異常検出装置 |
| JP2006315143A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Hiroshima Univ | 加工装置 |
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