JPS6125208A - 工作機械の自動座標系設定装置 - Google Patents
工作機械の自動座標系設定装置Info
- Publication number
- JPS6125208A JPS6125208A JP14506484A JP14506484A JPS6125208A JP S6125208 A JPS6125208 A JP S6125208A JP 14506484 A JP14506484 A JP 14506484A JP 14506484 A JP14506484 A JP 14506484A JP S6125208 A JPS6125208 A JP S6125208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- data
- coordinate system
- machine
- memory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- G05B19/401—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 characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
- G05B19/4015—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 characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
-
- 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
- G05B2219/37025—Retract, swing out of the way, measuring device during normal machining for protection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (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】
ill 発明の目的
(イ)産業上の利用分野
本発明は、複数の工具を刃物台タレットにセットし、各
工具へ加工位置の座標値を指令して自動制御を行うNC
工作機械の座標系設定装置に関し、特に、機械原点を基
準とする直交座標で制御される工具に対してNCデータ
の加工原点を基準とする数値の座標系を代入する工作機
械の自動座標系設定装置に関する。
工具へ加工位置の座標値を指令して自動制御を行うNC
工作機械の座標系設定装置に関し、特に、機械原点を基
準とする直交座標で制御される工具に対してNCデータ
の加工原点を基準とする数値の座標系を代入する工作機
械の自動座標系設定装置に関する。
(tl)従来の技術
NC工作機械における加工データ用の座標と工具制御用
の座標とは、2つの座標系が異なるタイプ、例えば直交
座標と極座標との如き異系でない限り、はぼ共通に使用
可能で、数値的にも互換性を有するが、実際には、工具
側゛もワーク側もそれぞれ微妙な問題を抱えていて、ス
トレートにデータの交換を行うことができない。工具側
の問題点は、刃物台タレットに複数の工具をセントした
際に、各工具の刃先位置が機械原点からそれぞれ異なる
取付誤−差を有するこぐ、ワーク側の問題点は、加工に
先立つ試し削りの取り代とその振分けによって加工原点
そのものが機械原点に対して変動することである。その
ため1.従来は、製品の精度低下を黙認するか、或いは
、手作業による捨て削りののちに削り面をマイク西測定
し、ワークと各工具との相対位置をその都度演算し直す
という非能率な方法に軌っていた。
の座標とは、2つの座標系が異なるタイプ、例えば直交
座標と極座標との如き異系でない限り、はぼ共通に使用
可能で、数値的にも互換性を有するが、実際には、工具
側゛もワーク側もそれぞれ微妙な問題を抱えていて、ス
トレートにデータの交換を行うことができない。工具側
の問題点は、刃物台タレットに複数の工具をセントした
際に、各工具の刃先位置が機械原点からそれぞれ異なる
取付誤−差を有するこぐ、ワーク側の問題点は、加工に
先立つ試し削りの取り代とその振分けによって加工原点
そのものが機械原点に対して変動することである。その
ため1.従来は、製品の精度低下を黙認するか、或いは
、手作業による捨て削りののちに削り面をマイク西測定
し、ワークと各工具との相対位置をその都度演算し直す
という非能率な方法に軌っていた。
(ハ)発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、ワークへ指令
されるNCデータの加工原点の補正および工具取付誤差
の補正等を装置内で演算して、工具を制御する座標系を
容易に設定し加工精度が向上できる工作機械の自動座標
系設定装置を提供することにある。
されるNCデータの加工原点の補正および工具取付誤差
の補正等を装置内で演算して、工具を制御する座標系を
容易に設定し加工精度が向上できる工作機械の自動座標
系設定装置を提供することにある。
(2)発明の構成
(イ)問題を解決しようとする手段
本発明は、上記の目的を達成するために、工具相互間の
補正データの検出に公知のツールセソタを使用し、その
計測位置が機械原点に対して一定かつ既知であることを
基礎として、所定の基準工具によりワークの所望点の位
置データを計測し、該位置データに前記取付補正データ
および取り化データを加算して得た値を自動座標系設定
データとして使用することを特徴とする。
補正データの検出に公知のツールセソタを使用し、その
計測位置が機械原点に対して一定かつ既知であることを
基礎として、所定の基準工具によりワークの所望点の位
置データを計測し、該位置データに前記取付補正データ
および取り化データを加算して得た値を自動座標系設定
データとして使用することを特徴とする。
(El)実施例
以下、本発明の一実施態様を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第1図は、ワークと工具の関係を示す説明図である。図
において、ワークWはチャックHに保持され、該チャッ
クHに対向する側に機械原点0を有する工具Tによって
加工される。チャックHは、その取付基面Bの中心を通
り、かつ該基面Bに垂直なZ軸を回転軸として、ワーク
Wを把持したまま回転可能であり、本工作機械の座標軸
はこのZ軸と、該Z軸に直交する上下方向のX軸とで2
次元の直交座標を構成す、るものとする。機械原点0は
、Z軸上にあるとは限らないが、その位置関係は固定的
なので、座標値Xはパラメータで入力できる。また、試
し削りなどもZ軸を軸として回転させながら行うので、
上下同量となり、X軸に関しては工具刃先の取付偏差値
のみ考慮すればよ(加工原点修正の必要がない。□ さて、工具刃先の取付偏差値を検出する手段としては、
近時、同一出願人の実験5B=171627号に明示さ
れているようなツールプリセツタと呼ぼれる自動検出手
段が一般に使用されている。
において、ワークWはチャックHに保持され、該チャッ
クHに対向する側に機械原点0を有する工具Tによって
加工される。チャックHは、その取付基面Bの中心を通
り、かつ該基面Bに垂直なZ軸を回転軸として、ワーク
Wを把持したまま回転可能であり、本工作機械の座標軸
はこのZ軸と、該Z軸に直交する上下方向のX軸とで2
次元の直交座標を構成す、るものとする。機械原点0は
、Z軸上にあるとは限らないが、その位置関係は固定的
なので、座標値Xはパラメータで入力できる。また、試
し削りなどもZ軸を軸として回転させながら行うので、
上下同量となり、X軸に関しては工具刃先の取付偏差値
のみ考慮すればよ(加工原点修正の必要がない。□ さて、工具刃先の取付偏差値を検出する手段としては、
近時、同一出願人の実験5B=171627号に明示さ
れているようなツールプリセツタと呼ぼれる自動検出手
段が一般に使用されている。
これは、工作機械に揺動自在に取付けられたアームの先
端にX軸およびZ軸それぞれ双方向のタッチセッサを備
えたもので、アームにより検出位置と待機位置とを往復
し、検出位置にある時は、第1図に示す如く、センサ部
Sは、機械原点0からの相対位置が常に一定で、パラメ
ータ入力ができる。このタッチセッサに各工具の刃先を
接触させ、その都度、機械原点○からの座標値を検出す
れば、その差値が各工具毎の取付補正データであり、ワ
ーク表面においても同量だけ補正すればよいことになる
。なお、通常は、試し削りに使用する工具を基準工具と
して諸計測に使用するが、前記補正データ(差値)を比
較する対象としては予め設定されたメモリ値を基準とす
るため、基準工具ですら補正データの実測値Zoは必ず
しもゼロではない。
端にX軸およびZ軸それぞれ双方向のタッチセッサを備
えたもので、アームにより検出位置と待機位置とを往復
し、検出位置にある時は、第1図に示す如く、センサ部
Sは、機械原点0からの相対位置が常に一定で、パラメ
ータ入力ができる。このタッチセッサに各工具の刃先を
接触させ、その都度、機械原点○からの座標値を検出す
れば、その差値が各工具毎の取付補正データであり、ワ
ーク表面においても同量だけ補正すればよいことになる
。なお、通常は、試し削りに使用する工具を基準工具と
して諸計測に使用するが、前記補正データ(差値)を比
較する対象としては予め設定されたメモリ値を基準とす
るため、基準工具ですら補正データの実測値Zoは必ず
しもゼロではない。
次に、第1図における工具Tを基準工具として、ワーク
表面の所望点Pに接触させ、そのZ座標値を読めば、位
置データZpが得られる。ここで注意すべきは、この座
標値はあくまで基準工具の刃先の座標値であって、機械
原点0からワーク表面pまでの正確な距離ではないこと
で、該距離として使用するには、前記補正データZoを
加算し、前記検出手段の位置パラメー タと同一の基準
に戻さなければ、正しくない。すなわち、プログラム運
転では基準工具の補正データZoについても補正機能を
有効として動作する為、所望点Pを正確な座標値として
確率するには補正データZo分補正する必要がある。
表面の所望点Pに接触させ、そのZ座標値を読めば、位
置データZpが得られる。ここで注意すべきは、この座
標値はあくまで基準工具の刃先の座標値であって、機械
原点0からワーク表面pまでの正確な距離ではないこと
で、該距離として使用するには、前記補正データZoを
加算し、前記検出手段の位置パラメー タと同一の基準
に戻さなければ、正しくない。すなわち、プログラム運
転では基準工具の補正データZoについても補正機能を
有効として動作する為、所望点Pを正確な座標値として
確率するには補正データZo分補正する必要がある。
更に、ワーク側の問題として、取り代の問題がある。N
Cデータの加工原点Cは、取り代を見込んで、ワーク表
面から一定量切り込んだ位置に設定されているが、この
量が実際には振分は等の理由で設定値と異なり、加工原
点が変動する。従っ−て、取り代データZcは、試し削
りの゛のちに実測したものを使用すれば、前記所望点P
と加工点Cとの座標差を正確に修正することになる。
Cデータの加工原点Cは、取り代を見込んで、ワーク表
面から一定量切り込んだ位置に設定されているが、この
量が実際には振分は等の理由で設定値と異なり、加工原
点が変動する。従っ−て、取り代データZcは、試し削
りの゛のちに実測したものを使用すれば、前記所望点P
と加工点Cとの座標差を正確に修正することになる。
すなわち、前記補正データZO1位置データZpおよび
取り代データZcを合計すれば、機械原点0から加工原
点Cまでの正確な座標値が得られることになり、座標の
変換や座標系の設定に使用することができる。
取り代データZcを合計すれば、機械原点0から加工原
点Cまでの正確な座標値が得られることになり、座標の
変換や座標系の設定に使用することができる。
第2図は、本発明を実施した自動座標系設定装置の一例
を示す構成図である。第2図において、自動座標系設定
装置は、取付補正データの検出手段であるツールプリセ
ツタ1、機械原点からの位置データを送出する計測手段
2、取り代データの入力手段であるCRT付キーボード
3、演算手段4、記憶手段5およびCPU10を備えて
構成されている。C’PU’IOのバスには、この他に
、NCデータを読み込むテープリーダ7が接続され、記
憶手段5にはアドレスにより、加ニブログラムメモリ5
1、センサ位置データメモリ52、基準工具設定メモリ
53、工具別補正データメモリ54および自動座標系設
定データメモリ55の各領域が設けられている。第3図
は、CRT付キーボード3の一例を示す正面図で、CR
7画面31゜文字キー32.数字キー332機能キー3
4.カーソルキー35および電源スィッチ36などで構
成されている。
を示す構成図である。第2図において、自動座標系設定
装置は、取付補正データの検出手段であるツールプリセ
ツタ1、機械原点からの位置データを送出する計測手段
2、取り代データの入力手段であるCRT付キーボード
3、演算手段4、記憶手段5およびCPU10を備えて
構成されている。C’PU’IOのバスには、この他に
、NCデータを読み込むテープリーダ7が接続され、記
憶手段5にはアドレスにより、加ニブログラムメモリ5
1、センサ位置データメモリ52、基準工具設定メモリ
53、工具別補正データメモリ54および自動座標系設
定データメモリ55の各領域が設けられている。第3図
は、CRT付キーボード3の一例を示す正面図で、CR
7画面31゜文字キー32.数字キー332機能キー3
4.カーソルキー35および電源スィッチ36などで構
成されている。
(ハ)作用
第4図を基にして、本発明の詳細な説明する。
第4図は、上記の自動座標系設定装置の操作の一例を示
すフローチャートである。前記のとおり、自動座標系の
設定の段階までは、X軸の間1点はないので、本フロー
はZ軸に関する例のみを示すことにする。第4図におい
て、フローを開始し、装置を設定モ」ドにすると、第0
段として、第3図のCR7画面31に初期画面が提示さ
れるので、第0段で、Zの項に゛前記数値キーで取り代
置を入力する。この数値は、第0段で、取り代データZ
Cとして取り込まれ、第2図における取り化データレジ
スタ58に一時保留される。次に、第0段として、ワー
クの所望点へ基準工具を移動させると、駆動モータ21
と接続するカウンタ22が位置データを測定するので、
所望点で入力釦を押すことにより位置データZpを取り
込むことができる。位置データZpは、第2図における
位置データレデスタ57に一時保留される。各工具毎の
取付補正値は、このフロー以前に、既に前記ツールプリ
セツタ1により検出されて、工具別補正データメモリ5
4にファイルされているが、フローの第0段で、そのフ
ァイルから基準工具のZ値を読 。
すフローチャートである。前記のとおり、自動座標系の
設定の段階までは、X軸の間1点はないので、本フロー
はZ軸に関する例のみを示すことにする。第4図におい
て、フローを開始し、装置を設定モ」ドにすると、第0
段として、第3図のCR7画面31に初期画面が提示さ
れるので、第0段で、Zの項に゛前記数値キーで取り代
置を入力する。この数値は、第0段で、取り代データZ
Cとして取り込まれ、第2図における取り化データレジ
スタ58に一時保留される。次に、第0段として、ワー
クの所望点へ基準工具を移動させると、駆動モータ21
と接続するカウンタ22が位置データを測定するので、
所望点で入力釦を押すことにより位置データZpを取り
込むことができる。位置データZpは、第2図における
位置データレデスタ57に一時保留される。各工具毎の
取付補正値は、このフロー以前に、既に前記ツールプリ
セツタ1により検出されて、工具別補正データメモリ5
4にファイルされているが、フローの第0段で、そのフ
ァイルから基準工具のZ値を読 。
み出し、補正データZOとして、基準工具補正データレ
ジスタ56に登録する。ここで、第0段として、機能キ
ーから座標設定を指令すると、第2図に示した演算手段
4が、前記3つのレジスタの数値を合計する。
ジスタ56に登録する。ここで、第0段として、機能キ
ーから座標設定を指令すると、第2図に示した演算手段
4が、前記3つのレジスタの数値を合計する。
Zt=−Zp+Zc+Z。
Zpに負符号が付されているのは、加工原点が機械原点
から(−)側にあるのを変換するためで、ZCは取り代
を試し削り位置からチャック側へ(+)とする。従って
、 Zp=−450,0 Zc=10.0 Zo=1.0 とすると、 zt=461.0 で、この21値を、第0段で、自動座標系設定データメ
モリ55の2項に代入すると、(X項はZ軸から機械原
点への座標差を適用するものとして)、例えば機械原点
(0,O)は自動座標系の1基準点(250,’0.4
61.0)に設定し直され、以后は、NCデータはこの
基準点の値を介して工具の制御値に換算される。すなわ
ち、自動座標系が設定されたわけで−ある。
から(−)側にあるのを変換するためで、ZCは取り代
を試し削り位置からチャック側へ(+)とする。従って
、 Zp=−450,0 Zc=10.0 Zo=1.0 とすると、 zt=461.0 で、この21値を、第0段で、自動座標系設定データメ
モリ55の2項に代入すると、(X項はZ軸から機械原
点への座標差を適用するものとして)、例えば機械原点
(0,O)は自動座標系の1基準点(250,’0.4
61.0)に設定し直され、以后は、NCデータはこの
基準点の値を介して工具の制御値に換算される。すなわ
ち、自動座標系が設定されたわけで−ある。
なお、ワーク側にワーク座標系が設定され、ワーク座標
シフトデータメモリが用意されている場合は、前記21
をシフトデータの2項に代入して、21をシフト量とし
て使用すれば、ワーク座標系の各座標値は使用の都度に
自動座標値に変換され、自動座標系を設定したのと同じ
意味になる。
シフトデータメモリが用意されている場合は、前記21
をシフトデータの2項に代入して、21をシフト量とし
て使用すれば、ワーク座標系の各座標値は使用の都度に
自動座標値に変換され、自動座標系を設定したのと同じ
意味になる。
自動座標系が設定されると、各工具は工具毎の取付補正
値を導入するだけで、NCデータに基づいて直接制御さ
れるようになり、加工精度は向上する。
値を導入するだけで、NCデータに基づいて直接制御さ
れるようになり、加工精度は向上する。
(3) 発明の効果
以上、説明したとおり、本発明によれば、ワーク側およ
び工具側の補正を装置内で演算処理して、機械原点を基
準とする工具制御にNCデータの加工原点を基準とする
座標系を設定する工作機械の自動座標系設定装置とした
ことにより、各工具は取付補正値を導入するだけで、正
確かつ容易に制御できる。従って、加工作業の精度向上
およびオートメーシジン化と能率向上に貢献するのであ
る。
び工具側の補正を装置内で演算処理して、機械原点を基
準とする工具制御にNCデータの加工原点を基準とする
座標系を設定する工作機械の自動座標系設定装置とした
ことにより、各工具は取付補正値を導入するだけで、正
確かつ容易に制御できる。従って、加工作業の精度向上
およびオートメーシジン化と能率向上に貢献するのであ
る。
第1図はワークと工具の関係を示す説明図、第2図は本
発明の自動座標系設定装置の実施例の構成図、第3図は
その入力装置の実施例の正面図、第4図は上記実施例の
フローチャートである。 1・・・検出手段、2・・・計測手段、3・・・入力手
段。 4・・・演算手段、5・・・記憶手段、10・・・CP
UPW・・・ワーク、T・・・工 具、S・・・ツール
プリセンタ。 C・・・加工原点、0・・・機械原点、P・・・所望点
。 ZO・・・取付補正データ、Zp・・・位置データ。 Zc・・・取り化データ、21・・・自動座標系設定デ
ータ。 牙3図 第4図 手続補正書 昭和59年11月19日 1、事件の表示 特願昭=59−145064号2、
発明の名称 工作機械の自動座標系設定装置3、補正
をする者 事件との関係 出願人 住所 氏 名 日立精機株式会社 代表省出用金六 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和59年10月30日(発
送日)6、補正の対象 明細吉
発明の自動座標系設定装置の実施例の構成図、第3図は
その入力装置の実施例の正面図、第4図は上記実施例の
フローチャートである。 1・・・検出手段、2・・・計測手段、3・・・入力手
段。 4・・・演算手段、5・・・記憶手段、10・・・CP
UPW・・・ワーク、T・・・工 具、S・・・ツール
プリセンタ。 C・・・加工原点、0・・・機械原点、P・・・所望点
。 ZO・・・取付補正データ、Zp・・・位置データ。 Zc・・・取り化データ、21・・・自動座標系設定デ
ータ。 牙3図 第4図 手続補正書 昭和59年11月19日 1、事件の表示 特願昭=59−145064号2、
発明の名称 工作機械の自動座標系設定装置3、補正
をする者 事件との関係 出願人 住所 氏 名 日立精機株式会社 代表省出用金六 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和59年10月30日(発
送日)6、補正の対象 明細吉
Claims (1)
- 1本もしくは1本以上の工具を刃物台タレットにセット
し、機械原点を基準とする直交座標により各工具の加工
位置を制御する工作機械に対し、NCデータの加工原点
を基準とする自動座標系を代入する工作機械の自動座標
系設定装置において、所定の基準工具に設定されたメモ
リ値と各工具毎の実測値との差を取付補正データとして
検出する検出手段と、前記基準工具をワークの所望点へ
接触させて機械原点からの位置データを読み取る計測手
段と、該所望点からNCデータの加工原点までの取り代
データを入力する入力手段と、前記取付補正データ、前
記位置データおよび前記取り代データを加算することに
より自動座標系設定データを算出する演算手段と、上記
の各データを一時格納する記憶手段および各手段を制御
する中央処理装置とを備えることを特徴とする工作機械
の自動座標系設定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14506484A JPS6125208A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 工作機械の自動座標系設定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14506484A JPS6125208A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 工作機械の自動座標系設定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6125208A true JPS6125208A (ja) | 1986-02-04 |
Family
ID=15376543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14506484A Pending JPS6125208A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 工作機械の自動座標系設定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6125208A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110075270A (ko) * | 2009-12-28 | 2011-07-06 | 한라공조주식회사 | 차량용 방향발생장치 |
KR20160064612A (ko) * | 2014-11-28 | 2016-06-08 | 현대위아 주식회사 | 컴퓨터 수치 제어기의 자동 큐 셋팅 방법 |
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JPS5775311A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-11 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Numerical control machine tool performing shift of tool by work coordinate system |
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-
1984
- 1984-07-12 JP JP14506484A patent/JPS6125208A/ja active Pending
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