JPS63196349A - 工具管理方法 - 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】 〈産業上の利用公費〉 本発明は工作機械における工具管理方法に係り、特に１
つのグループに複数の工具を所属せしめ、各グループ毎
に工具の寿命が尽きたかどうかを監視し、あるグループ
の工具の寿命が尽きた時、以後寿命が尽きていない次の
工具を選択すると共に、工具異常が発生した時には次の
工具にスキップして以後該次の工具で加工するようにし
た工具管理方法に関する。

〈従来技術〉 工作機械においては１つの工具を反復使用してワークに
所望の加工を施し、該工具が摩耗して精度の良好な加工
ができなくなった時に工具の寿命が尽きたものとして該
工具に換えて新たな工具を装着し、以後該新たな工具を
用いて加工を行うものである。

自動工具交換機能を有する工作機械においては多数の工
具を用意しておき、その中から指令された所定の工具を
選択して加工が行えるようになっている。従って、多種
類の工具を、各種工具にっき複数本づつ用意すると共に
、１つの工具につき予測された工具寿命が来たら、次の
新しい工具を選択して加工できるようにすれば画一的な
工具交換ができると共に、旧工具を新工具に被着がえす
る時間が不要になり工作効率を高めることができる。又
、旧工具を新工具に装着がえするのは１種類の工具が全
部寿命がきた時点でよいので手動による工具交換は娯繁
に行う必要がない。

このなめ、各グループに複数の同一工具を所属せしめ、
グループ毎に工具の使用順序と工具寿命を記憶させてお
き、しかもグループ毎に実際の工具使用量を記憶させ、
前記グループを指令することにより該グループの工具を
前記使用順序に従って選択して加工を実行せしめ、該工
具の使用量が前記工具寿命に達した時、以後のグループ
指令により前記使用順序で定まる次の工具を選択する工
具管理方法が実施されている。

〈発明が解決しようとしている問題点〉ところで、切削
深さが大き過ぎたり、あるいは切削速度が早過ぎたりし
て工具に過負荷がかかゆ、あるいはその他の原因で、寿
命が尽きる前に工具に折れ損等の異常が発生することが
ある。かかる場合工具交換をしないとワークが無駄にな
るばかりか工作機械に悪影響を与えるため異常工具によ
る加工を直ちに停止し、前記使用順序で定まる次の工具
と交換し、該新工具により加工を継続するようにしてい
る。ところが、かかる新工具にも工具寿命が来る前に折
れ損等の異常が発生する場合がある。

このように同一グループの２以上の工具に連続して異常
が発生することは切削速度、切削深さ、工具回転速度等
の設定その他に誤りがあったものであり、次の新工具で
加工しても工具異常が発生する可能性が極めて高い。

しかし、従来の工具管理方法は工具異常が発生すれば単
純に次の工具と交換して加工を継続するものであり、何
等異常チェックを促すようになっていなかった。このた
め、オペレータは設定その他に誤りがあったことに気付
かず、何等の対策を行わないため頻繁に工具異常が発生
し、工具やワ一りが無駄になるという問題があった。

品玉から本発明の目的は、同一グループの工具に連続し
て異常が発生したことを監視できる工具寿命管理方法を
提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明を実現するＮＣ装置のブロック図である
。

１２はプロセッサ、１３は工具寿命管理その他の制御プ
ログラムを記憶するＲＯＭ、１５はＲＡＭ１１４は工具
寿命管理データその他のパラメータを記憶する不揮発性
メモリ、２１は工具異常を検出する工具異常検出部であ
る。

く作用〉 少なくとも１つのグループに複数の工具を所属せしめ、
グループ毎に工具の使用順序と工具寿命ＷＬを記憶させ
ておき、しかもグループ毎に実際の工具使用量Ｗを記憶
させ、前記グループを指令することにより該グループの
工具を前記使用順序に従って選択して加工を実行せしめ
、該工具の使用量Ｗが前記工具寿命Ｗ、に達した時、グ
ループ指令により前記使用順序で定まる次の工具を選択
するように工具管理を行う。

又、プロセッサ１２はかかる工具寿命管理と並行して、
工具異常検出部２１により工具異常が検出されると以後
前記使用順序で定まる次の工具を選択して加工を継続す
ると共に、異常が発生した工具を記憶する。

そして、工具異常が発生する毎に、異常工具と同一グル
ープの工具であって該異常工具の前に使用された工具に
も工具異常が発生したかどうかをチェックし、異常が発
生している時にはアラームを発生し、自動運転を停止す
る。

〈実施例〉 第１図は本発明の工具管理方法を実施する数値制御装置
のブロック図、第２図は工具寿命による工具管理の処理
の流れ図、第３図は工具異常による工具管理の処理の流
れ図である。以下、第１図、第２図、第３図を参照して
本発明の工具管理方法について説明する。

尚、各グループに複数の工具を所属せしめ、グループ毎
に工具の使用順序と工具寿命を記憶させておき、しかも
グループ毎に実際の工具使用量を記憶させ、所定のグル
ープを指令することにより該グループの工具を使用順序
に従って選択して加工を実行し、該工具の使用量が工具
寿命に達した時、グループ指令により前記使用順序で定
まる次の工具を選択するものとする。

寿命による工具管理（第２図参照） ｔａ＋操作盤１１上の電源投入釦を押圧して電源を投入
すると、プロセッサ１２はＲＯＭ１３に記憶されている
制御プログラムの制御により、予め不揮発性メモリ１４
に記憶されている工具寿命管理データ、その他のパラメ
ー°夕類をＲＡＭ１５に転送する。尚、ＲＡＭ１５をバ
ッテリーでバックアップすれば不揮発性メモリ１４を除
去してこれらをＲＡＭ１５に記憶するようにしてもよい
。

工具寿命管理データは、第１図に示すように各グループ
毎にグループ番号Ｇ１該グループを構成する第１（ｉ＝
１．２、・・）工具の工具データ１４−ｉ（ｉ＝１．２
、・・）（工具番号、工具長オフセット番号、工具径補
正番号）、グループを構成する工具の本数Ｍ１現在選択
されている工具の順位ｍ、工具寿命データＷ、（寿命は
回数で指定されているものとする）、現在選択されてい
る工具の使用回数Ｗ１各工具の寿命が尽きているかどう
かを示す寿命フラグデータＦ１使用済みの工具は工具異
常発生により交換されたのか寿命が来て交換されたのか
を示す異常フラグデータＳで構成されている。尚、工具
使用順序は工具データの記憶順である。

寿命フラグデータＦはｎピットにより構成され、第ｉビ
ットには第ｉ工真の寿命が尽きているかどうかを示すデ
ータ（１；寿命が尽きている、０：寿命が尽きていない
）が記憶されている。又、異常フラグデータＳもｎピッ
トにより構成され、第１ビツトには第ｉ工具が異常発生
により交換されたのかどうかを示すデータ（１；異常発
生）が記憶されている。寿命フラグデータＦと、異常フ
ラグデータＳの第ｉビットが共にＯｎであれば、第ｉ工
具は未使用、あるいは現在使用中である。

（ｂｌついで、プロセッサ１２はＮＣ制御の起動がかか
るの待つ。

（Ｃ）操作盤１１上の図示しない起動釦を押圧し、ある
いは別の手段でＮＣ制御の起動がかかればプロセッサ１
２はＲＡＭ１５に記憶されているＮＣデータを１ブロッ
ク分読み取る。尚、ＮＣデータは予め、ＮＣデータ読取
装置１６によりＮＧテープ１７から読み取られてＲＡＭ
１５に記憶されているものとする。

（ｄ）シかる後、プロセッサ１２は読み取ったＮＣデー
タがプログラムエンドを示すＭＯ２、あるいはテープエ
ンドを示すＭ２Ｏであるかどうかを判別する。

（ｅｌＭｏ　２、Ｍ２Ｏでなければ、該ＮＣデータが工
具交換命令であるかどうかを判別する。

（ｆ）工具交換命令！なければ、通常のＮＣ処理（フン
タリング処理、Ｍ−，３−、Ｔ−機能処理等）を実行し
、処理終了後ステップ（ｃ）に飛び、次の１ブロック分
のＮＣデータをＲＡＭ１５から読みとり以後同様な処理
を繰り返す。尚、第１図において、１８はパルス分配器
、１９は工作機械、２０はインタフェース、２１は工具
異常検出部である。

（ｇｌ一方、ステップ（ｅ）の判別処理において、ＮＣ
データが工具交換命令 Ｔｍｓ　ＭＯ６； であれば（ロロはグループ番号を示す）、プロセッサ１
２はグループロロの工具が選択されたことをＲＡＭ１５
に記憶する（グループ番号を記憶する）。

（ｈｌついで、プロセッサ１２はグループロロの順位ｍ
をＲＡＭ１５から読み出し、しかろ後第ｍ番目の工具の
工具データを同様に読み出し、工具番号を機械側に出力
して工具選択（自動工具交換：ＡＴＣ）を実行させる。

そして、工具選択後ステップ（ｃ）以降の処理を繰り返
す。尚、以後工具径補正処理、あるいは工具長オフセッ
ト処理は新たに選択された工具の工具データに基づいて
行われる。

（ｉ＋一方、ステップ（ｄ）の判別の結果、ＮＣデータ
がＭＯ２またはＭ２Ｏであればプロセッサ１２は１→ｌ
とする。尚、以後ステップ（ｇ）でＲＡＭ１５に記憶し
た各グループの工具寿命管理データの更新が行われろ。

（」）ついで、プロセッサは第ｉグループの工具が使用
されたかどうかを、ステップ（ｇｌでＲＡＭ１５に記憶
されているグループ名を用いてチェックする。

（ｋ）第１グループの工具が使用されていなければ、ｉ
＝Ｍかどうかをチェックする。

（ｊ）ｉ＜Ｍであれば、ｉ　＋　Ｉｎ　ｉとして、ステ
ップ（ｊ）以降の処理を繰り返す。

−ステップ（３）の判別の結果、第１グループの工具が
使用されていれば、プロセッサは第ｉグループの工具使
用回数Ｗを読み出し、次式 により１カウントアツプする。

（ｎｌついで、プロセッサは次式　Ｗ＝Ｗ、が成立する
かどうか、換言すれば現在選択されている工具の寿命が
尽きたかどうかを判別する（ただし、ＷＬは第１グルー
プの工具寿命である）。

Ｗ≠ＷＬ（寿命が尽きていない）であれば、ステップ（
ｋｌ以降の処理を繰り返す。

（ｐ）一方、Ｗ＝Ｗ、であれば（寿命が尽きている）、
現在選択されている工具、換言すれば第ｍ順位の工具の
寿命フラグデータＦ□を１にする。

（ｑ）シかる後、ｍ＝Ｍかどうか、換言すれば最終順位
の工具の寿命が尽きたのかどうかを判別する。

（ｒ）　ｍ　（Ｍであれば（最終順位の工具の寿命が尽
きたのではない）、ｍ＋１→ｍによりｍを更新し、ステ
ップ（ｋｌ以降の処理を繰り替えす。

（Ｓ）シかし、ｍ＝Ｍであれば第１グループの工具を交
換すべきことを指示する工具交換要求信号を発生し、ス
テップ（ｋ）以降の処理を繰り返す。

（１）ステップ（ｋ）の判別処理において、ｉ＝Ｍであ
れば（使用された全グループの工具寿命管理データの更
新が終了すれば）、以上の処理により更新された新工具
寿命管理データで不揮発性メモリ１４の旧工具寿命管理
データを書き換え、しかる後ステップ（ｂ）に飛び次の
ＮＣ制御の起動を待つ。

異常による工　管理（第３図　。

工具異常検出器２１から工具異常信号ＴＤＳが発生する
と、プロセッサ１２は第３図に示す工具異常処理ルーチ
ンに従って工具異常処理を行う。

尚、工具折れ損、刃こぼれ等の工具異常が発生すると工
具にかかる負荷が増大し、工具を回転させるモータの負
荷電流が増大するから、該負荷電流を監視することによ
り工具異常を検出することができる。

ｔａ）工具異常信号ＴＤＳが発生すると、プロセッサ１
２は異常発生した現工具（第ｍ番目の工具とする）と同
一グループの第（ｍ　−１）番目の工具が、工具異常に
より交換されたかどうかをチェックする。尚、異常交換
かどうかは異常フラグデータＳの第（ｍ−１）ビット”
ｍ−１の内容が１″かどうかで識別することができる。

（ｂ）ｓ、、＝”１”であり、第（ｍ　−１）工具も異
常交換であれば切削深さ、切削速度、回転速度等の設定
その他に不具合があるものとして加工異常アラームを発
生する。

（Ｃ）シかる後自動運転を停止して処理を終了する。

（ｄ）一方、ステップ（ａ）において第（ｍ　−１）番
目の工具が異常交換でなければ、異常フラグデータＳの
第ｍビットＳｌ、ｌに”１″を書き込む。

（ｅ）ついで、プロセッサ１２はｍ　＝　Ｍかどうか、
換言すれば最終順位の工具の寿命が尽きたのかどうかを
判別する。

（１）ｍ　（Ｍであれば（最終順位の工具の寿命が尽き
たのではない）、ｍ＋１→ｍによりｍを更新すると共に
、０−Ｗとして使用回数Ｗを零にクリアする。

（ｇ）ｔ、かる後、プロセッサ１２は第ｍ順位の新工具
を自動選択して加工を再開すべく　ＡＴＣ指令（自動工
具交換指令）を発生して処理を終える。

０１）一方、ステップ（ｅ）においてｍ　＝　Ｍであれ
ば、換言すればグループの全工具が使用済みとなれば該
グループの工具を交換すべきことを指示する工具交換要
求信号を発生して処理を終える。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、工具異常の発生により異常工具と
同一グループの１つ前の工具にも工具異常が発生したか
どうかをチェックし、工具異常が発生していればアラー
ムを発生するように構成したから、切削速度や切削深さ
等の設定の不具合、その他の不具合をチェックでき、工
具やワークが無駄になる事態を極力防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するＮＣ装置のブロック図、 第２図は寿命による工具管理処理フロー、第３図は工具
異常による工具管理処理フローである。 １２・・プロセッサ、 １３・・ＲＯＭ、１５・・ＲＡＭ１ １４・・工具寿命管理データ等を記憶する不揮発性メモ
リ、 ２１・・工具異常検出部 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第　２　図　
（ａ） 第２図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも１つのグループに複数の工具を所属せしめ、
   グループ毎に工具の使用順序と工具寿命を記憶させてお
   き、しかもグループ毎に実際の工具使用量を記憶させ、
   前記グループを指令することにより該グループの工具を
   前記使用順序に従って選択して加工を実行せしめ、該工
   具の使用量が前記工具寿命に達した時、グループ指令に
   より前記使用順序で定まる次の工具を選択する工具管理
   方法において、 工具異常が発生した時、前記使用順序で定まる次の工具
   で以後加工を行うと共に、異常が発生した工具を記憶し
   ておき、 前記使用順序で定まる工具に関し、連続して工具異常が
   発生した時アラームを発生することを特徴とする工具管
   理方法。