KR20230172409A - 공작 기계 및 공작물의 가공 방법 - Google Patents

공작 기계 및 공작물의 가공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230172409A
KR20230172409A KR1020230070975A KR20230070975A KR20230172409A KR 20230172409 A KR20230172409 A KR 20230172409A KR 1020230070975 A KR1020230070975 A KR 1020230070975A KR 20230070975 A KR20230070975 A KR 20230070975A KR 20230172409 A KR20230172409 A KR 20230172409A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
processing
workpiece
sensor
cutting
retry
Prior art date
Application number
KR1020230070975A
Other languages
English (en)
Inventor
다쿠지 우치야마
Original Assignee
스타 마이크로닉스 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스타 마이크로닉스 컴퍼니 리미티드 filed Critical 스타 마이크로닉스 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20230172409A publication Critical patent/KR20230172409A/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41875Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/402Numerical 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 positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B13/00Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock
    • B23B13/02Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock for turning-machines with a single working-spindle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B25/00Accessories or auxiliary equipment for turning-machines
    • B23B25/06Measuring, gauging, or adjusting equipment on turning-machines for setting-on, feeding, controlling, or monitoring the cutting tools or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/12Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/2452Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves for measuring features or for detecting a condition of machine parts, tools or workpieces
    • B23Q17/2471Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves for measuring features or for detecting a condition of machine parts, tools or workpieces of workpieces
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/406Numerical 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 monitoring or safety
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/406Numerical 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 monitoring or safety
    • G05B19/4065Monitoring tool breakage, life or condition
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/4093Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32368Quality control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37245Breakage tool, failure
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50386Feeder, feeding of workpiece, bar

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

[해결하려고 하는 과제] 탑 컷 가공이 적절하게 이루어지고 있지 않은 공작물의 가공이 행해지는 사태가 발생하는 것을 억제할 수 있도록 한 공작 기계를 제공한다.
[해결 수단] PU(52)는 탑 컷 가공에 앞서, 절단 바이트의 파손 검출 장치에 의해, 소정 영역(A)에 공작물(W)이 존재하는지의 여부를 판정한다. PU(52)는, 소정 영역(A)에 공작물(W)이 존재하는 경우, 탑 컷 가공을 실행한다. PU(52)는, 소정 영역(A)에 공작물(W)이 존재하지 않는 경우, 공작물(W)의 배급 이상이라고 판정한다.

Description

공작 기계 및 공작물의 가공 방법{MACHINE TOOL AND METHOD OF MACHINING A WORKPIECE}
본 발명은, 공작 기계 및 공작물의 가공 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 하기 특허문헌 1에는, NC 선반의 주축에 봉형(棒形)의 공작물을 공급하는 장치가 기재되어 있다. 여기에서, 주축에 공급된 공작물의 선단면을 고정밀도로 가공하기 위해서는, 그 선단의 위치 결정을 고정밀도로 행할 필요가 있다.
그래서 종래, 새롭게 공작물이 주축에 공급될 때마다, 탑 컷 처리를 실행하는 것으로 하고 있다. 탑 컷 처리는, 절단 바이트에 의해 공작물의 선단을 삭제하는 처리이다. 이로써, 삭제된 공작물의 선단의 위치를 고정밀도로 파악할 수 있다.
일본공개특허 제2021-53713호 공보
그런데, 상기 공작물을 공급할 때 큰 오차가 생기면, 탑 컷 처리에 있어서, 공작물의 선두가 절단 바이트에 의해 삭제되지 않을 우려가 있다. 그리고, 그 경우, 공작물의 선단면의 위치 결정 정밀도가 저하된다.
이하, 상기 과제를 해결하기 위한 수단 및 그 작용 효과에 대하여 기재한다.
1. 주축, 절단 유닛, 센서, 및 제어 장치를 구비하고, 상기 주축은 봉형의 공작물을 상기 공작물의 축을 회전 중심으로 하여 회전시키는 장치이며, 상기 절단 유닛은 상기 공작물을 상기 축에 직교하는 평면을 절단면으로 하여 절단하는 것이고, 상기 센서는, 상기 절단 유닛이 상기 공작물을 절단할 때의 절단 개소에 위치하는 영역에 존재하는 물체를 감지하는 센서이며, 상기 제어 장치는, 상기 공작물의 탑 컷 공정 이전에 이상(異常) 검출 처리를 실행 가능하게 구성되어 있고, 상기 이상 검출 처리는, 상기 센서의 검출값에 기초하여, 상기 위치하는 영역에 상기 물체가 존재하지 않는다고 판정하는 경우, 상기 탑 컷 공정을 행할 준비가 되어 있지 않은 이상인 것으로 판정하는 처리를 포함하는 공작 기계이다.
탑 컷 가공은, 상기 위치하는 영역에 공작물이 존재하도록 배치한 상태에서 실행된다. 그러므로, 탑 컷 공정 이전에 이상 검출 처리에 의해 상기 위치하는 영역에 물체가 존재하는지 아닌지를 센서에 기초하여 검출함으로써, 탑 컷 가공을 행할 준비가 되어 있지 않은 이상의 유무를 판정할 수 있다. 그러므로, 탑 컷 가공이 적절하게 이루어지고 있지 않은 공작물의 가공이 이루어지는 사태가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
그리고, 「탑 컷 공정 이전」에는, 「탑 컷 공정 중」도 포함된다.
2. 상기 제어 장치는 리트라이(retry) 처리를 실행 가능하게 구성되고, 상기 리트라이 처리는, 상기 이상 검출 처리에 의해 상기 이상인 것으로 판정되는 경우, 상기 공작물을 소정 방향으로 소정량만큼 변위시키는 처리이며, 상기 소정 방향은, 상기 공작물이 상기 절단 유닛에 의해 절단되는 것에 앞서 상기 위치하는 영역에 가까워지도록 변위하는 방향이며, 상기 이상 검출 처리는, 상기 리트라이 처리 후, 상기 센서의 검출값에 기초하여, 상기 물체가 존재하는지 아닌지를 다시 판정하는 처리를 포함하는 상기 1항에 기재된 공작 기계이다.
상기 구성에서는, 리트라이 처리를 실행하는 것에 의해, 공작물의 위치가 탑 컷 공정에 있어서 부적절한 경우, 공작물의 위치를 변경할 수 있다.
그리고, 제어 장치가 이상이 생기는 경우에, 절단 유닛 및 주축을 구비하는 가공기를 정지 상태로 하는 처리를 실행하는 경우와 비교하여, 리트라이 처리를 실행함으로써, 다음의 효과를 이룰 수 있다. 즉, 야간에 있어서도 무인으로 공작물의 연속 가공을 하고 있는 경우, 생산 공정 전체의 정지에 연결되는 것을 억제할 수 있다.
3. 상기 제어 장치는, 리트라이 횟수 접수 처리를 실행하도록 구성되며, 상기 리트라이 횟수 접수 처리는 인터페이스를 통하여 사용자로부터 리트라이 횟수를 접수하는 처리이며, 상기 리트라이 횟수는 상기 이상 검출 처리 및 상기 리트라이 처리의 반복의 상한 횟수이고, 상기 제어 장치는 상기 리트라이 처리를, 상기 리트라이 횟수를 상한으로 하여, 상기 이상 검출 처리에 의해 상기 이상이 아닌 것으로 판정될 때까지 반복 가능하게 구성되어 있는 상기 2항에 기재된 공작 기계이다.
상기 구성에서는, 리트라이 횟수 접수 처리에 의해, 리트라이 횟수를 사용자의 희망에 따른 값으로 할 수 있다.
4. 상기 제어 장치는 변위량 접수 처리를 실행 가능하게 구성되고, 상기 변위량 접수 처리는, 인터페이스를 통하여 사용자로부터 상기 리트라이 처리에 의해 상기 공작물을 변위시키는 상기 소정량을 접수하는 처리이며, 상기 리트라이 처리는, 상기 변위량 접수 처리에 의해 접수된 상기 소정량만큼 상기 공작물을 변위시키는 처리를 포함하는 상기 2항 또는 3항에 기재된 공작 기계이다.
상기 구성에서는, 변위량 접수 처리에 의해, 리트라이 처리 시에 공작물을 변위시키는 소정량을 사용자의 희망에 따른 값으로 할 수 있다.
5. 상기 제어 장치는 이상 시 처리를 실행 가능하게 구성되고, 상기 이상 시 처리는, 상기 리트라이 처리의 완료 후에 상기 이상 검출 처리에 의해 상기 이상인 것으로 판정되는 경우, 경고를 발하여 상기 절단 유닛 및 상기 주축을 구비하는 가공기를 정지 상태로 하는 처리를 포함하는 상기 2∼4항 중 어느 한 항에 기재된 공작 기계이다.
상기 구성에서는, 리트라이 처리 후에도 이상이 있는 것으로 판정되는 경우, 경고를 발함으로써 사용자에게 상황을 파악시킬 수 있다. 또한, 가공기를 정지 상태로 함으로써 부적절한 가공 처리가 실행되는 것을 억제할 수 있다.
6. 상기 절단 유닛은 절단 바이트를 구비하고, 상기 센서는 상기 절단 바이트가 상기 공작물을 절단할 때 위치하는 영역에 존재하는 물체를 감지하는 센서이며, 상기 제어 장치는 절단 바이트 파손 검출 처리를 실행 가능하게 구성되고, 상기 절단 바이트 파손 검출 처리는, 상기 공작물의 절단 공정의 완료 후에, 상기 센서에 의해 상기 위치하는 영역에 상기 물체가 존재하는 것이 검지되는 경우, 상기 절단 바이트가 파손된 것을 판정하는 처리를 포함하는 상기 1∼5항 중 어느 한 항에 기재된 공작 기계이다.
상기 구성에서는, 절단 바이트 파손 검출 처리에 사용하는 센서를 유용하여 이상 검출 처리를 실행할 수 있으므로, 이상 검출 처리를 위해 새롭게 센서를 설치하는 것을 회피할 수 있다.
7. 상기 제어 장치는 인터페이스를 통하여 사용자로부터 가공 프로그램이 입력 가능하게 구성되고 또한, 실행 장치 및 기억 장치를 구비하고, 상기 기억 장치에는, 복수의 코드 데이터가 기억되어 있고, 상기 가공 프로그램은, 상기 공작물을 가공하려고 상기 절단 유닛 및 상기 주축을 구비하는 가공기를 제어하기 위해 상기 실행 장치에 실행시키는 지령으로서 또한, 상기 복수의 코드 데이터의 몇개인가를 선택적으로 조합함으로써 구성되고, 상기 복수의 코드 데이터에는, 상기 실행 장치에 상기 이상 검출 처리를 실행시키기 위한 코드가 포함되는 상기 1∼6항 중 어느 한 항에 기재된 공작 기계이다.
상기 구성에서는, 코드 데이터에 이상 검출 처리를 실행시키기 위한 코드를 포함하는 것에 의해, 가공 프로그램을 이상 검출 처리의 실행 지령을 포함한 프로그램으로 할 수 있다.
그리고, 복수의 코드 데이터에, 실행 장치에 리트라이 처리를 실행시키기 위한 코드를 포함해도 된다. 또한, 복수의 코드 데이터에, 실행 장치에 절단 바이트 파손 검출 처리를 실행시키기 위한 코드를 포함해도 된다.
8. 상기 센서는 검출체를 구비하고, 상기 검출체의 소정 영역으로의 변위에 따르는 상기 소정 영역에서의 상기 물체의 유무에 따른 신호를 출력하는 센서이며, 상기 소정 영역은, 상기 위치하는 영역을 포함한 영역인 상기 1∼7항 중 어느 한 항에 기재된 공작 기계이다.
상기 센서에 의하면, 소정 영역에 물체가 존재하는지 아닌지를 판정할 수 있다. 그리고, 소정 영역에 물체가 존재한다고 판정할 수 있는 경우, 절단 유닛이 공작물을 절단할 때 위치하는 영역에 물체가 존재한다고 판정할 수 있다.
또한, 상기 구성에서는, 소정 영역을 향하여 검출체를 변위시킴으로써 소정 영역 내에서의 물체의 유무를 감지하는 센서를 사용하는 것에 의해, 센서의 출력 신호에 따라 물체의 유무를 간이하게 판정할 수 있다.
그리고, 동(同) 센서를 사용하는 경우의 이상 검출 처리는 탑 컷 가공에 앞서 행해진다.
덧붙이자면, 절단 유닛이 절단 바이트를 구비하는 경우, 상기 센서는 검출체를 구비하고, 상기 검출체의 소정 영역으로의 변위에 따르는 상기 소정 영역에서의 상기 물체의 유무에 따른 신호를 출력하는 센서이며, 상기 소정 영역은, 제1 좌표축의 성분의 값이 상기 절단 바이트가 상기 공작물을 절단할 때 위치하는 영역의 값 이상으로 되는 영역으로서 또한 제2 좌표축의 성분의 값이 상기 공작물의 상기 제2 좌표축의 성분의 값을 포함하고 또한 제3 좌표축의 성분의 값이 상기 공작물의 상기 제3 좌표축의 성분의 값을 포함하는 영역이며, 상기 제1 좌표축은 상기 공작물의 축을 포함하는 축이고, 상기 제1 좌표축의 성분은, 상기 공작물이 상기 절단바이트에 의해 가공되는 것에 앞서 상기 절단 바이트에 가까워지도록 변위하는 방향을 플러스로 하는 성분이며, 상기 제2 좌표축 및 상기 제3 좌표축은 서로 직교하고 또한 상기 제1 좌표축에 직교하는 좌표축이면 된다.
9. 상기 센서는 소정 영역에 존재하는 물체를 비접촉으로 감지하는 센서이며, 상기 소정 영역은 상기 위치하는 영역을 포함한 영역인 상기 1∼7항 중 어느 한 항에 기재된 공작 기계이다.
10. 상기 1∼9항 중 어느 한 항에 기재된 공작 기계에서의 상기 각 처리를 실행하는 공정을 가지는 공작물의 가공 방법이다.
그리고, 상기 2항 또는 6항에 기재된 사항을 포함하지 않는 경우, 「상기 각 처리」를 「상기 이상 검출 처리」로 바꾸어 읽는 것으로 한다.
[도 1] 일 실시형태에 관련된 가공 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
[도 2] 동 실시형태에 관련된 공구대의 구성을 나타내는 도면이다.
[도 3] (a) 및 (b)는 절단 바이트의 파손 검출 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
[도 4] 동 실시형태에 관련된 절단 바이트 파손 검지 코드의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
[도 5] (a)∼(c)는, 탑 컷 처리에 앞서는 처리를 예시하는 측면도다.
[도 6] (a), (b)는 탑 컷 처리를 예시하는 측면도이다.
[도 7] 동 실시형태에 관련된 공작물 위치 이상 검출 코드의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
[도 8] 동 실시형태에 관련된 공작물 위치 이상 검출 코드의 파라미터 설정처리의 순서를 나타내는 흐름도이다.
[도 9] 동 실시형태에 관련된 가공 프로그램을 이용한 처리 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다.
[도 10] 비교예에서의 가공 프로그램을 이용한 처리 순서의 일례를 나타내는 흐름도이다.
[도 11] (a) 및 (b)는 상기 실시형태의 변형예에 관련된 센서를 나타내는 도면이다.
[도 12] 상기 실시형태의 변형예에 관련된 센서를 나타내는 도면이다.
[도 13] 상기 실시형태의 변형예에 관련된 가공기를 나타내는 도면이다.
[도 14] 상기 실시형태의 변형예에 관련된 가공기를 나타내는 도면이다.
이하, 일 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
「가공 시스템의 구성」
도 1에, 본 실시형태에 관련된 가공 시스템의 구성을 나타낸다
도 1에 나타낸 선반(1)은, 가공기(10) 및 가공 제어 장치(50)를 구비한다. 가공기(10)는 봉형의 공작물(W)을 절삭 가공하는 장치이다. 가공기(10)는 베드(12) 위에, 주축(14)을 구비하고 있다. 주축(14)은 공작물(W)을, 그 축을 회전축으로서 회전시키는 장치이다. 주축(14)에는, 공작물(W)을 잡는 척(16)이 설치되어 있다. 주축(14)은 도 1에 나타낸 Z축의 플러스 방향 및 마이너스 방향으로 변위 가능하게 되어 있다. Z축은, 주축(14)에 삽입된 공작물(W)의 축을 포함하는 축이다. Z축은 수평으로 연장된다.
가공기(10)는 주축(14)보다 Z축의 플러스 방향측에, 공작물(W)을 지지하는 가이드 부시(18)를 구비하고 있다. 또한, 가공기(10)는 공구대(20)를 구비하고 있다. 공구대(20)는, 가이드 부시(18)로부터 돌출한 공작물(W)을 절삭 가공하는 바이트를 구비한다. 공구대(20)는 도면 중, Y축의 방향 및 X축의 방향으로 변위 가능하다. 여기에서, Y축의 방향은, 수평 방향으로서 또한 Z축의 방향과 직교한다. X축의 방향은, Z축의 방향 및 Y축의 방향과 직교한다.
급재기(給材機)(40)는 공작물(W)을 가공기(10)에 공급하는 장치이다. 상세하게는, 급재기(40)는 공작물(W)을 Z축의 플러스 방향으로 변위시킴으로써, 공작물(W)을 주축(14)에 삽입하는 장치이다. 급재기(40)는, 공작물(W)을 Z축의 플러스 방향으로 누르는 액추에이터(40a)와 공작물(W)의 변위량을 검출하기 위한 선단 검출 센서(40b)를 구비하고 있다.
피더 제어 장치(42)는 급재기(40)를 조작함으로써, 공작물(W)을 가공기(10)에 공급하는 제어를 실행하는 제어 장치이다. 이 때, 피더 제어 장치(42)는 선단 검출 센서(40b)에 의한 변위량의 검출 결과를 참조한다.
가공 제어 장치(50)는 가공기(10)를 제어 대상으로 한다. 가공 제어 장치(50)는, 주축(14)의 Z축 좌표의 성분의 값과, 공구대(20)의 X축 좌표의 성분의 값 및 Y축 좌표의 성분의 값을 제어한다. 가공 제어 장치(50)는 PU(52), ROM(54) 및 RAM(56)을 구비하고 있다. PU(52)는 CPU, GPU, 및 TPU 등의 소프트웨어 처리 장치이다. ROM(54)은 전기적으로 고쳐쓰기 불가능한 메모리이면 된다. 또한 ROM(54)은, 전기적으로 고쳐쓰기 가능한 불휘발성 메모리, 및 디스크 매체 등의 기억 매체라도 된다.
ROM(54)에는, 제어 프로그램(54a), 및 코드 데이터군(54b)이 기억되어 있다. RAM(56)에는, 가공 프로그램(56a)이 기억되어 있다.
코드 데이터군(54b)은 복수의 코드 데이터를 포함한다. 코드 데이터는, 가공기(10)를 이용한 공작물(W)이 다양한 가공 공정을 세분화한 각각의 공정을 PU(52)에 실행시키는 지령을 포함하는 데이터다. 가공 프로그램(56a)은 코드 데이터군(54b)에 포함되는 복수의 코드 데이터의 조합에 의해 표현되는 프로그램이다. 가공 프로그램(56a)은, 사용자가 공작물(W)을 희망대로 가공하는 데에 PU(52)에 의해 실행되어야 할 처리를 규정한다. 가공 프로그램(56a)은 입력 디바이스(60)의 조작에 의해, 사용자에 의해 입력된다. 이 때, PU(52)는 표시 장치(62)에 가공 프로그램(56a)을 표시한다. 제어 프로그램(54a)은 가공 프로그램(56a)을 PU(52)에 실행시키기 위한 지령, 및 표시 장치(62)를 제어하는 지령 등을 포함한다.
「선반의 상세한 기능」
도 2에, 공구대(20)의 구성을 나타낸다.
공구대(20)에는, 복수의 바이트(22(1)∼22(6))가 장착되어 있다. 그리고, 이하에서는, 바이트(22(1)∼22(6))를 총괄하는 경우, 바이트(22)로 기재한다. 바이트(22(1))는 절단 바이트다. 즉, 바이트(22(1))는 공작물(W)을 2개로 절단하기 위한 바이트다. 바이트(22(1))는 절단면이 Z축에 직교하도록, 공작물(W)을 절단하기 위한 바이트다.
공구대(20)에는, 바이트(22(1))의 파손 검출 장치(30)가 설치되어 있다. 파손 검출 장치(30)는 검출봉(32)과, 피검출체(34)와, 접촉 센서(36)와, 탄성체(38)를 구비하고 있다. 검출봉(32)과 피검출체(34)는 연결되어 있다. 탄성체(38)는 피검출체(34)를 접촉 센서(36)에 가압하는 부재이다. 접촉 센서(36)는, 피검출체(34)가 접촉하고 있는지의 여부에 따른 신호를 출력하는 센서다. 접촉 센서(36)는 예를 들면, 작동 트랜스식 센서, 광학 스케일식 센서, 마그넷 스케일식 센서 등으로 해도 된다.
「절단 바이트의 파손 검출」
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 바이트(22(1))의 파손 검출의 원리를 나타낸다. 도 3의 (a)는, 절단 가공이 완료된 상태를 나타낸다. 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 절단 공정이 정상적으로 행해지는 경우, 공작물(W)의 선단은, 바이트(22(1))보다 Z축 좌표의 성분이 작은 값으로 되고 있다. 이 상태에서, 공구대(20)를 Y축의 플러스 방향으로 변위시키는 경우, 검출봉(32)은 공작물(W)에 접촉하는 일은 없다.
이에 대하여, 도 3의 (b)에, 바이트(22(1))가 파손되어 있으므로, 절단 가공에 이상이 생겨 있는 상태에서, 공구대(20)를 Y축의 플러스 방향으로 변위시키는 경우를 나타낸다. 그 경우, 공작물(W)이 검출봉(32)에 접촉하므로, 공구대(20)가 Y축의 플러스 방향으로 변위함에 따라, 검출봉(32)은 Y축의 마이너스의 방향으로 힘을 미친다. 이로써, 피검출체(34)는 탄성체(38)의 탄성력를 이겨내어, 접촉 센서(36)로부터 괴리된다.
이상에 의해, 바이트(22(1))가 파손되어 있는지의 여부에 따라, 접촉 센서(36)는 피검출체(34)와의 비접촉 또는 접촉을 감지한다.
도 4에, 코드 데이터 중 「절단 바이트 파손 검출 코드」에 의해 규정되는 처리의 순서를 나타낸다. 「절단 바이트 파손 검출 코드」는, 절단 가공이 실행된 후에 실행하는 처리를 나타내는 코드를 나타낸다. 도 4에 나타낸 처리는, PU(52)가 제어 프로그램(54a)에 따라서 가공 프로그램(56a)에 기재된 「절단 바이트 파손 검출 코드」를 실행함으로써 실현된다. 그리고, 이하에서는, 선두에 「S」가 부여된 숫자에 의해 각 처리의 스텝 번호를 표현한다.
도 4에 나타낸 일련의 처리에 있어서, PU(52)는 먼저, 공구대(20)를 Y축의 플러스 방향으로 규정량 ΔY만큼 변위시킨다(S10). 이 처리는, 파손 검출 장치(30)의 검출봉(32)을 도 1에 나타낸 소정 영역(A)에 침입시키기 위한 처리이다. 소정 영역(A)의 Z축 좌표의 성분은, 소정값 이상의 값을 가진다. 여기에서, 소정값은, 바이트(22(1))의 Z축 좌표의 성분의 최솟값이다. 소정 영역(A)의 Z축 좌표의 성분의 폭은, 예를 들면 바이트(22(1))의 Z축 좌표의 성분의 최솟값과 최댓값의 차의 2∼5배 이하로 해도 된다. 또한 예를 들면, 바이트(22(1))의 Z축 좌표의 성분의 최솟값과 최댓값의 차의 20배 이하로 해도 된다. 소정 영역(A)의 Y축 좌표의 성분은 공작물(W)의 축의 Y축 좌표의 성분의 값을 포함한다. 특히, 도 1에는, 소정 영역(A)의 Y축 좌표의 성분이, 공작물(W)의 Y축 좌표의 성분의 모든 값을 포함하는 예를 나타냈다. 또한, 소정 영역(A)의 X축 좌표의 성분은, 공작물(W)의 축의 X축 좌표의 성분의 값을 포함한다. 특히, 도 1에는, 소정 영역(A)의 X축 좌표의 성분이, 공작물(W)의 X축 좌표의 성분의 모든 값을 포함하는 예를 나타냈다.
다음으로, PU(52)는, 접촉 센서(36)의 검출값을 입력으로 하여, 소정 영역(A)에 물체가 있는지의 여부를 판정한다(S12). 도 3의 (a)에 나타낸 상태가 물체가 존재하지 않는 상태이다. 도 3의 (b)에 나타낸 상태가 물체가 존재하는 상태이다. 그리고, 엄밀하게는, S12의 처리에서는, 소정 영역(A) 중 특히 검출봉(32)이 침입 가능한 영역에 물체가 존재하는지의 여부를 판정하는 처리이다. 검출봉(32) 중 소정 영역(A)에 침입하는 부분의 Z축 좌표의 성분은, 소정 영역(A)의 Z축의 좌표 성분의 일부의 값만을 취득한다고 해도 된다. PU(52)는, 소정 영역(A)에 물체가 존재한다고 판정하는 경우(S12: YES), 바이트(22(1))가 파손되어 있는 것으로 판정한다(S14). 그리고, PU(52)는, 도 1에 나타낸 스피커(64)를 조작함으로써, 경고음을 발하는 것에 의해, 사용자에게 바이트(22(1))가 파손되어 있는 것으로 통지한다(S16). 다음으로, PU(52)는 가공기(10)를 정지시킨다(S18). 이로써, 주축(14)을 회전 구동시키는 모터로의 전력 공급, 및 주축(14) 및 공구대(20)를 변위시키는 액추에이터로의 전력 공급 등이 차단된다.
그리고, PU(52)는 S18의 처리를 완료하는 경우와, S12의 처리에 있어서 부정 판정하는 경우에는, 도 4에 나타낸 일련의 처리를 일단 종료한다.
「탑 컷 가공」
바이트(22(1))는 탑 컷 가공에도 이용된다. 탑 컷 가공은, 급재기(40)로부터 새로운 공작물(W)이 가공기(10)에 공급되는 경우에, 그 선단을 절단하는 가공이다. 이것은, 공작물(W)의 위치 결정을 하기 위한 처리이다. 즉, 공작물(W)을 척(16)에 의해 잡고, 주축(14)을 변위시킴으로써, 공작물(W)의 변위량은 주축(14)의 변위량으로 된다. 그러므로, 공작물(W)의 변위량에 대해서는, 주축(14)의 변위량에 의해 고정밀도로 파악할 수 있다. 그러나, 급재기(40)에 의한 공작물(W)의 선단의 검출정밀도가 낮은 것 등에 기인하여, 공작물(W)의 선단의 위치를 최초로 고정밀도로 파악하는 것은 곤란하다. 그러므로, 탑 컷 가공을 실시하는 것에 의해, 공작물(W)의 선단의 위치를 고정밀도로 정한다. 즉, 탑 컷 가공의 완료 시에서의 공작물(W)의 선단의 Z축 좌표의 성분의 값은, 바이트(22(1))에 의한 절단면의 Z축 좌표의 성분의 값으로 된다.
도 5에 탑 컷 가공의 위한 급재기(40)에 의한 공작물(W)의 배급 제어를 나타낸다.
도 5의 (a)는, 급재기(40)에 의한 공작물(W)의 배급 제어에 앞서, 주축(14) 등의 위치 관계를 나타낸다. 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이 상태에서는, 주축(14)의 Z축 좌표의 성분은 작은 값으로 되고 있다. 그리고, 이 상태에서의 척(16)으로부터 가이드 부시(18)까지의 거리 L2와, 선단 검출 센서(40b)로부터 가이드 부시(18)까지의 거리 L1은 사전에 정해져 있다. 따라서, 거리 L1로부터 거리 L2를 뺀 값은, 피더 제어 장치(42)에 의해 파악되고 있다.
도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 급재기(40)는 선단 검출 센서(40b)에 대하여, 공작물(W)을 규정량 LL만큼 Z축의 플러스 방향으로 변위시킨다. 이 상태는, 공작물(W)의 선단을, 척(16)보다 Z축의 플러스 방향으로 돌출시킨 상태이다. 이 상태에서 공작물(W)이 척(16)에 의해 잡힌다.
도 5의 (c)는, 공작물(W)이 척(16)에 의해 잡힌 후, 주축(14)을 Z축의 플러스 방향으로 변위시킨 상태이다. 이 상태는, 공작물(W)의 선단이 가이드 부시(18)에 대하여 Z축의 플러스 방향으로 돌출한 상태이다. 특히 도 5의 (c)에는, 공작물(W)의 선단이 소정 영역(A)에 들어가 있는 상태를 예시하고 있다. 이 상태에 있어서, 탑 컷 가공이 행해진다.
도 6에, 탑 컷 가공을 예시한다.
도 6의 (a)는, 주축(14)의 변위에 의해, 공작물(W)의 선단이 가이드 부시(18)에 대하여 돌출한 상태를 나타낸다. 도 6의 (a)는, 도 5의 (c)의 일부의 확대도이다.
도 6의 (b)는, 절단 공정의 완료 시를 나타낸다. 절단 공정에서는, 공구대(20)가 X축의 마이너스의 방향으로 변위함으로써, 바이트(22(1))가 공작물(W)을 절단한다. 도 6의 (b)에는, 절단된 파편(Wa)을 기재하고 있다. 이 시점에 있어서, 공작물(W)의 선단의 위치의 Z축 좌표의 성분의 값은, 바이트(22(1))의 Z축 좌표의 성분의 최솟값으로 된다.
상기 탑 컷 가공은 도 6의 (a)에 나타낸 상태에 있어서, 공작물(W)의 선단의 Z축 좌표의 성분의 값이, 바이트(22(1))의 Z축 좌표의 성분의 값의 최솟값 이하이면 정상적으로 실행할 수 없다. 본 실시형태에서는, 탑 컷 가공을 위한 절단 공정에 앞서, 탑 컷 가공을 정상적으로 실행할 수 있는지의 여부를 판정하는 코드를 가진다.
「탑 컷 가공용 이상 검출의 코드」
도 7에, 코드 데이터군(54b)에 포함되는 「공작물 위치 이상 검출 코드」에 의해 규정되는 처리의 순서를 나타낸다. 공작물 위치 이상 검출 코드는 탑 컷 공정에 앞서, 탑 컷 가공을 정상적으로 실행할 수 있는지의 여부를 검출하는 코드다. 도 7에 나타낸 처리는, PU(52)가 제어 프로그램(54a)에 따라서 가공 프로그램(56a)에 기재된 「공작물 위치 이상 검출 코드」를 실행함으로써 실현된다.
도 7에 나타낸 일련의 처리에 있어서, PU(52)는 먼저, 공구대(20)를 Y축의 플러스 방향으로 규정량 ΔY만큼 변위시킨다(S20). 이 처리는, 탑 컷 가공을 정상적으로 실행할 수 있도록 공작물(W)이 배치되어 있는지의 여부를 판정하는 처리이다. 다음으로, PU(52)는, 파손 검출 장치(30)가 구비하는 접촉 센서(36)의 출력 신호를 입력으로 하여, 소정 영역(A)에 물체가 존재하는지의 여부를 판정한다(S22). PU(52)는, 소정 영역(A)에 물체가 존재하지 않는다고 판정하는 경우(S22: YES), 공작물(W)의 위치에 이상이 있는 것으로 판정한다(S24). 바꾸어 말하면, PU(52)는 탑 컷 가공을 정상적으로 실행할 수 없다고 판정한다.
다음으로, PU(52)는 리트라이 카운터(C)를 「1」만큼 인크리먼트(increment)한다(S26). 리트라이 카운터(C)의 초기값은 제로다. 그리고, PU(52)는, 리트라이 카운터(C)가 리트라이 횟수 Cth 이상인지의 여부를 판정한다(S28). PU(52)는, 리트라이 횟수 Cth 미만이라고 판정하는 경우(S28: NO), 공구대(20)를 Y축의 마이너스의 방향으로 규정량 ΔY만큼 변위시킨다(S30). 이 처리는, 검출봉(32)을 소정 영역(A)의 밖으로 내놓는 처리이다.
그리고, PU(52)는 공작물(W)을 Z축의 플러스 방향으로 소정량 ΔZ만큼 변위시킨다(S32). 그리고, PU(52)는 S20의 처리로 되돌아온다.
한편, PU(52)는, 리트라이 카운터(C)가 리트라이 횟수 Cth 이상이라고 판정하는 경우(S28: YES), 스피커(64)를 조작하여, 경고음을 발한다(S34). 이 처리는, 사용자에게, 탑 컷 가공을 정상적으로 실행할 수 없는 이상 시인 것을 통지하는 처리이다. 그리고, PU(52)는 가공기(10)를 정지시킨다(S36). 이로써, 주축(14)을 회전 구동하는 모터로의 전력 공급, 및 주축(14) 및 공구대(20)를 변위시키는 액추에이터로의 전력 공급 등이 차단된다.
그리고, PU(52)는, S36의 처리를 완료하는 경우와, S22의 처리에 있어서 부정 판정하는 경우에는, 도 7에 나타낸 일련의 처리를 일단 종료한다.
상기 리트라이 횟수 Cth 및 소정량 ΔZ는, 사용자가 지시 가능하게 되어 있다.
도 8에, 리트라이 횟수 Cth 및 소정량 ΔZ의 사용자에 의한 지시를 가능하게 하는 처리의 순서를 나타낸다. 도 8에 나타낸 처리는, 제어 프로그램(54a)을, PU(52)가 예를 들면 소정의 조건이 성립할 때마다 실행하는 것에 의해 실현된다.
도 8에 나타낸 일련의 처리에 있어서, PU(52)는 먼저, 입력 디바이스(60)의 조작에 의해, 사용자에 의해 리트라이 횟수의 값을 지시하는 입력이 이루어졌는지의 여부를 판정한다(S40). PU(52)는, 입력되었다고 판정하는 경우(S40: YES), 리트라이 횟수 Cth에, 지시된 횟수를 입력한다(S42). 한편, PU(52)는, 지시할 입력이 없다고 판정하는 경우(S40: NO), 리트라이 횟수 Cth에, 디폴드값 Cth0을 대입한다 (S44).
PU(52)는 S42, S44의 처리를 완료하는 경우, 리트라이 처리에 있어서 공작물(W)을 변위시키는 양에 대한 지시 입력이 있는지의 여부를 판정한다(S46). PU(52)는, 지시 입력이 있다고 판정하는 경우(S46: YES), 소정량 ΔZ에 지시된 변위량을 입력한다(S48). 한편, PU(52)는, 지시 입력이 없다고 판정하는 경우(S46: NO), 소정량 ΔZ에 디폴드값 ΔZ0을 대입한다(S50).
그리고, PU(52)는 S48, S50의 처리를 완료하는 경우, 도 8에 나타낸 일련의 처리를 일단 종료한다.
「본 실시형태에 관련된 가공 프로그램을 따른 가공 처리의 일례」
도 9에, 상기 코드를 이용하여 기술된 가공 프로그램(56a)에 의한 공작물(W)의 가공 처리의 일례의 순서를 나타낸다. 도 9에 나타낸 일련의 처리는, PU(52)가 제어 프로그램(54a)에 따라서 가공 프로그램(56a)에 의해 규정된 지령을 실행함으로써 실현된다.
도 9에 나타낸 일련의 처리에 있어서, PU(52)는 먼저, 피더 제어 장치(42)에, 급재기(40)를 조작함으로써 가공기(10)에 공작물(W)을 공급하는 제어를 실행하도록 지령한다(S60). 다음으로, PU(52)는 공작물(W)을 척(16)에 의해 잡는다(S62). 이로써, 도 5의 (b)에 나타낸 상태로 되는 것이 상정되어 있다. 다음으로 PU(52)는, 주축(14)을 Z축의 플러스 방향으로 미리 정해진 양만큼 변위시킨다(S64). 이로써, 도 5의 (c)에 나타낸 상태로 되는 것이 상정되어 있다.
그리고, PU(52)는 도 7에 나타낸 처리를 실행한다. PU(52)는, S22의 처리에 있어서 부정 판정하는 경우에는, 탑 컷 처리를 실행한다(S66). 그리고, PU(52)는, 탑 컷 가공이 완료된 1개의 공작물(W)로부터 복수의 가공품을 생성하기 위해 가공기(10)를 가공 프로그램(56a)에 따라서 연속적으로 운전한다(S68). 여기서는, 예를 들면 공작물(W)의 선단의 가공이 완료되는 것에 의해, 공작물(W)을 선단으로부터 소정 길이인 곳에서 절단하는 절단 가공을 실행한다. 그리고, 절단 가공 후에, 공작물(W)의 선단이 된 개소에 가공을 행한 후, 절단 가공을 한다는 일련의 공정을 반복한다. 그리고, 절단 가공이 행해진 후에는, 도 4에 규정된 코드를 따른 절단 바이트의 파손 검출 처리가 실행되는 것이 바람직하다.
PU(52)는, S68의 처리를 완료하는 경우와, S36의 처리를 완료하는 경우에는, 도 9에 나타낸 일련의 처리를 일단 종료한다.
「본 실시형태에 관련된 가공 프로그램을 따른 가공 처리의 일례」
도 10에, 도 7에 나타낸 코드를 가지고 있지 않은 경우의 가공 프로그램에 의한 공작물(W)의 가공 처리의 일례의 순서를 나타낸다. 도 10에 나타낸 일련의 처리는, PU(52)가 제어 프로그램(54a)에 따라서 가공 프로그램(56a)에 의해 규정된 지령을 실행함으로써 실현된다. 그리고, 도 10에 있어서, 도 9에 나타낸 처리에 대응하는 처리에 대해서는, 편의상 동일한 스텝 번호를 부여하고 있다.
도 10에 나타낸 일련의 처리에 있어서, PU(52)는 S60∼S64의 처리를 완료하면, S66, S68의 처리를 실행하여 도 10에 나타낸 일련의 처리를 일단 종료한다.
이 경우, S64의 처리의 완료 시에, 공작물(W)의 선단의 Z축 좌표의 성분의 값이 바이트(22(1))의 Z축 좌표의 성분의 값보다 작은 경우, 실제로는, 바이트(22(1))에 의해 공작물(W)이 절단되지 않는다. 그러므로, S68의 처리에 의해 생성되는 가공품의 첫번째에 대해서는, 그 축 방향의 길이가 목적으로 하는 것보다 짧게 된다.
여기에서, 본 실시형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
가공 제어 장치(50)의 ROM(54)에 기억된 코드 데이터군(54b)에, 도 7에 나타낸 순서를 규정하는 코드를 포함했다. 이로써, 가공기(10) 및 가공 제어 장치(50)의 사용자는 가공 프로그램(56a)을 도 9에 예시한 것 같이 기술할 수 있다. 즉, 탑 컷 가공에 앞서, 공작물(W)의 선단이 소정 영역(A)에 들어가 있는지의 여부를 검지하는 처리를 실행하는 지령을 포함한 가공 프로그램(56a)을 기술할 수 있다. 따라서, 1개의 공작물(W)로부터 복수의 가공품을 생성하는 경우에 있어서, 급재기(40)에 의한 공작물(W)의 배급 정밀도가 낮은 경우라도, 첫번째의 가공품의 치수가 짧아지는 것을 억제할 수 있다.
<대응 관계>
상기 실시형태 등에서의 사항과, 상기 「과제의 해결 수단」의 란에 기재한 사항의 대응 관계는 다음과 같다. 이하에서는, 「과제의 해결 수단」의 란에 기재한 해결 수단의 번호마다, 대응 관계를 나타내고 있다. [1, 9] 공작 기계는 선반(1)에 대응한다. 절단 유닛은 바이트(22)에 대응한다. 센서는 파손 검출 장치(30)에 대응한다. 이상 검출 처리는 S20∼S24의 처리에 대응한다. [2] 리트라이 처리는 S30, S32의 처리에 대응한다. 소정 방향은 Z축의 플러스 방향에 대응한다. [3] 리트라이 횟수 접수 처리는 S40, S42의 처리에 대응한다. [4] 변위량 접수 처리는 S46, S48의 처리에 대응한다. [5] 이상 시 처리는 S34, S36의 처리에 대응한다. [6] 절단 바이트 파손 검출 처리는 S10∼S14의 처리에 대응한다. [7] 실행 장치는, PU(52)에 대응한다. 기억 장치는 ROM(54)에 대응한다. [8] 검출체는 검출봉(32)에 대응한다. [9] 비접촉 센서(80)에 대응한다.
<기타의 실시형태>
그리고, 본 실시형태는, 다음과 같이 변경하여 실시할 수 있다. 본 실시형태 및 이하의 변경예는, 기술적으로 모순되지 않는 범위에서 서로 조합하여 실시할 수 있다.
「리트라이 처리에 대하여」
· 상기 실시형태에서는, 리트라이 처리를 실행하는 상한 횟수인 리트라이 횟수 Cth를, 사용자가 설정 가능하게 하였으나, 이것에 제한되지 않는다. 바꾸어 말하면, 리트라이 횟수 접수 처리를 포함하는 것은 필수가 아니다.
· 상기 실시형태에서는, 리트라이 처리에서의 공작물(W)의 변위량 「+ΔZ」를 사용자가 설정 가능하게 하였으나, 이것에 제한되지 않는다. 바꾸어 말하면, 변위량 접수 처리를 포함하는 것은 필수가 아니다.
· 리트라이 처리를 실행하는 것 자체가 필수는 아니다.
「리트라이 횟수 접수 처리에 대하여」
· 도 8에는, 리트라이 횟수에 대하여 사용자가 지시하지 않는 경우, PU(52)가 리트라이 횟수 Cth에 디폴드값 Cth0을 대입하는 예를 제시했지만, 이것에 제한되지 않는다. 예를 들면, 리트라이 횟수에 대하여 사용자가 지시하지 않는 한, 리트라이 처리를 실행할 수 없는 설정이라도 된다.
「변위량 접수 처리에 대하여」
· 도 8에는, 리트라이 처리에 의한 공작물(W)의 변위량에 대하여 사용자가 지시하지 않는 경우, PU(52)가 소정량 ΔZ에, 디폴드값 ΔZ0을 대입하는 예를 제시했지만, 이것에 제한되지 않는다. 예를 들면, 변위량에 대하여 사용자가 지시하지 않는 한, 리트라이 처리를 실행할 수 없는 설정이라도 된다.
「이상 판정 시의 처리에 대하여」
· 공작물 위치 이상의 판정이 행해지는 경우에, S34의 처리와 S36의 처리의 양쪽이 실행되는 것은 필수가 아니다. 예를 들면, S34의 처리를 실행하지만, S36의 처리를 실행하지 않아도 된다. 또한 예를 들면, S36의 처리를 실행하지만 S34의 처리를 실행하지 않아도 된다.
「공작물 위치 이상 검출 코드에 대하여」
· 공작물 위치의 이상 검출 코드로서는, S20∼S24의 처리와, S26∼S32의 처리와, S34, S36의 처리를 세트로 실행하는 지령을 나타내는 코드에 제한되지 않는다. 예를 들면, S20∼S24의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드와, S26∼S32의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드와, S34, S36의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드를 각각 별개의 코드로 해도 된다. 즉, 공작물 위치의 이상 검출 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드와, 리트라이 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드와, 이상 시의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드를 사용자가 각각 별개로 선택 가능한 코드로 해도 된다. 그리고, 이 때, 이상 시의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드는, 공작물 위치의 이상이 검출되는 경우에 전용으로 설치된 코드가 아니어도 된다. 즉, 예를 들면 「절단 바이트 파손 검출 코드에 대하여」의 란에 기재한 바와 같이 절단 바이트의 파손이 검출된 경우의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드를 가지는 경우, 그 코드와 공유되어 있어도 된다.
· 예를 들면, 공작물 위치의 이상 검출 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드를, 탑 컷 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드에 포함해도 된다.
「절단 바이트 파손 검출 코드에 대하여」
· 절단 바이트 파손 검출 코드로서는, S10∼S14의 처리와, S16∼S18의 처리를 세트로 실행하는 지령을 나타내는 코드에 제한되지 않는다. 예를 들면, S10∼S14의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드와, S16∼S18의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드를 각각 별개의 코드로 해도 된다. 즉, 절단 바이트의 파손 검출 처리를 실행하는 코드와, 절단 바이트의 파손이 검출된 경우의 처리를 실행하는 지령을 나타내는 코드를 사용자가 각각 별개로 선택 가능한 코드로 해도 된다.
· 예를 들면, 절단 바이트의 파손 검출 처리를 실행하는 코드를 절단 바이트에 의한 처리를 실행하는 코드에 포함해도 된다.
「코드 데이터에 대하여」
· 코드 데이터가, 절단 바이트 파손 검출 코드 또는 절단 바이트 파손 검출 코드를 구성하는 복수의 코드와, 공작물 위치 이상 검출 코드 또는 공작물 위치 이상 검출 코드를 구성하는 복수의 코드의 양쪽을 포함하는 것은 필수가 아니다. 예를 들면, 하기 「센서에 대하여」의 란에 기재하는 바와 같이, 공작물 위치 이상에 전용의 센서를 이용하는 경우 등에는, 절단 바이트 파손 검출 코드를 구비하지 않아도 된다.
· 제어 장치가 코드 데이터의 조합에 의해 생성된 가공 프로그램을 실행하는 것은 필수가 아니다. 예를 들면, 미리 정해진 공정에 따라서 공작물(W)을 가공하는 일련의 처리를 실행하는 전용의 제어 장치로 해도 된다. 그 경우라도, 탑 컷 처리에 앞서, 공작물 위치 이상 검출 처리를 실행하는 것은 유효하다.
「검출체에 대하여」
· 검출체로서는, 도 2 등에 나타낸 검출봉(32)에 제한되지 않는다. 예를 들면, 도 11에 나타낸 실린더(70)라도 된다. 도 11 (a)는, 공작물(W)이 소정 영역(A)에 존재하는 경우를 나타낸다. 도 11의 (b)는, 공작물(W)이 소정 영역(A)에 존재하지 않는 경우를 나타낸다. 그리고, 실린더(70)를 이용한 센서는 예를 들면, 리드 스위치라도 된다. 바꾸어 말하면, 마그넷식 실린더 위치 검출 센서라도 된다.
「센서에 대하여」
· 소정 영역(A)에 존재하는 물체를 감지하는 센서로서는, 파손 검출 장치(30)에 제한되지 않는다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 파손 검출 장치(30)와 동일구조의 장치를, 탑 컷 처리에 앞서는 공작물(W)의 위치 이상 검출에만 이용하는 장치로서 설치해도 된다.
· 절단 유닛이 공작물(W)을 절단할 때의 절단 개소에 위치하는 영역에 존재하는 물체를 감지하는 센서로서는, 소정 영역(A)를 향하여 검출체를 변위시킴으로써, 검출체가 물체에 접촉하는지의 여부를 감지하는 센서에 제한되지 않는다. 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 소정 영역(A)에 물체가 존재하는지의 여부를 비접촉으로 검출하는 비접촉 센서(80)라도 된다. 비접촉 센서(80)는 소정 영역(A)의 밖에 배치하면 된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 비접촉 센서(80)는, 비접촉 센서(80) 및 공작물(W) 사이에 간격 δ의 사이가 있는 상태에서 공작물(W)의 존재를 감지한다.
공작물(W)이 금속인 경우, 비접촉 센서(80)는 예를 들면 센서 코일을 구비해도 된다. 그 경우, 센서 코일에 고주파 자속을 발생시킴으로써, 공작물(W)에 와전류(渦電流)가 발생한다. 와전류의 크기는, 센서 코일과 공작물(W)의 거리에 의존한다. 그리고, 와전류의 크기에 따라 센서 코일의 임피던스가 변화하므로, 동(同) 임피던스를 검출함으로써, 공작물(W)와의 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 공작물이 소정 영역(A)에 존재하는지의 여부를 판정할 수 있다. 그리고, 비접촉 센서(80)로서는, 이것에 제한되지 않는다. 예를 들면, 비접촉 센서(80)는 레이저 변위계라도 된다. 또한 예를 들면, 비접촉 센서(80)는 근접 센서라도 된다.
그리고, 상기 실시형태 및 그 상기 변경예에서는, 모두 센서가 공구대(20)에 장착되는 예를 제시했지만, 이것에 제한되지 않는다.
· 절단 유닛이 공작물(W)을 절단할 때의 절단 개소에 위치하는 영역에 존재하는 물체를 감지하는 센서로서는, 상기 실시형태 및 상기 변경예에서 예시한 센서에 제한되지 않는다. 예를 들면, 탑 컷 처리에 수반하여 바이트(22(1))에 가해지는 부하를 검출하는 센서라도 된다. 이 센서는 예를 들면, 공구대(20)를 변위시킬 때에 공구대(20)에 가해지는 부하를 검출함으로써 구성할 수 있다. 여기에서, 공구대(20)의 변위 속도를 모터에 의해 소정 속도로 제어하는 경우에는, 모터의 전류가 부하를 나타낸다. 또한, 모터에 소정의 전압을 인가함으로써 공구대(20)를 변위시키는 경우, 변위 속도 또는 전류가 부하를 나타낸다. 또한 예를 들면, 공작물(W)의 선단에 접촉하는 배면 주축을 구비하고, 주축(14)과 배면 주축 사이의 토크 전달의 유무를 검출하는 센서라도 된다. 이 경우, 토크 전달이 있는 경우에 공작물(W)의 위치가 정상(正常)으로 한다.
「절단 유닛에 대하여」
· 절단 유닛이 바이트(22)인 것은 필수가 아니다. 예를 들면, 도 13에 나타낸 바와 같이, 레이서 가공기(90)라도 된다. 도 13에 있어서, 레이서 가공기(90)는 레이저 노즐(92), 집광계(94), 및 발진기(96)를 구비한다. 발진기(96)로부터 출력되는 소정의 주파수의 전자파가 집광계(94)를 통하여 레이저 노즐(92)로부터 레이저광(Le)으로서 출력된다. 또한 예를 들면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 워터 제트 가공기(100)라도 된다. 워터 제트 가공기(100)는 워터 제트 노즐(102), 워터 제트 헤드(104), 및 고압 펌프(106)를 구비한다. 고압 펌프(106)로부터 출력되는 고압의 액체는, 워터 제트 헤드(104)를 통하여 워터 제트 노즐(102)로부터 공작물(W)에 출력된다.
「실행 장치에 대하여」
실행 장치로서는, 소프트웨어 처리를 실행하는 것에 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시형태에 있어서 실행되는 처리 중 적어도 일부를 실행하는 예를 들면 ASIC 등의 전용의 하드웨어 회로를 구비해도 된다. 즉, 실행 장치는 이하의 (a)∼(c) 중 어느 구성을 구비하는 처리 회로를 포함하고 있으면 된다. (a) 상기 처리의 전부를 프로그램에 따라서 실행하는 처리 장치와, 프로그램을 기억하는 기억 장치 등의 프로그램 저장 장치를 구비하는 처리 회로. (b) 상기 처리의 일부를 프로그램에 따라서 실행하는 처리 장치 및 프로그램 저장 장치와, 나머지의 처리를 실행하는 전용의 하드웨어 회로를 구비하는 처리 회로. (c) 상기 처리의 전부를 실행하는 전용의 하드웨어 회로를 구비하는 처리 회로. 여기에서, 처리 장치 및 프로그램 저장 장치를 구비한 소프트웨어 실행 장치는 복수라도 된다. 또한, 전용의 하드웨어 회로는 복수라도 된다.
「제어 장치에 대하여」
· 피더 제어 장치(42)와 가공 제어 장치(50)가 별개인 것은 필수가 아니다. 이들을 일체화해도 된다.
「기타」
·예를 들면, 제어 프로그램(54a)를 기억하는 장치와, 코드 데이터군(54b)를 기억하는 장치가 동일한 것은 필수가 아니다. 또한 예를 들면, 제어 프로그램(54a) 및 코드 데이터군(54b)을 기억하는 장치와, 가공 프로그램(56a)을 기억하는 장치가 별개의 장치인 것은 필수가 아니다.
1 : 선반
10 : 가공기
12 : 베드
14 : 주축
16 : 척
18 : 가이드 부시
20 : 공구대
22 : 바이트
30 : 파손 검출 장치
32 : 검출봉
34 : 피검출체
36 : 접촉 센서
38 : 탄성체
40 : 급재기
40a : 액추에이터
40b : 선단 검출 센서
42 : 피더 제어 장치
50 : 가공 제어 장치

Claims (10)

  1. 주축, 절단 유닛, 센서, 및 제어 장치를 구비하고,
    상기 주축은, 봉형(棒形)의 공작물을 상기 공작물의 축을 회전 중심으로 하여 회전시키는 장치이고,
    상기 절단 유닛은, 상기 공작물을, 상기 축에 직교하는 평면을 절단면으로 하여 절단하는 것이며,
    상기 센서는, 상기 절단 유닛이 상기 공작물을 절단할 때의 절단 개소에 위치하는 영역에 존재하는 물체를 감지하는 센서이고,
    상기 제어 장치는, 상기 공작물의 탑 컷 공정 이전에 이상(異常) 검출 처리를 실행 가능하게 구성되어 있고,
    상기 이상 검출 처리는, 상기 센서의 검출값에 기초하여, 상기 위치하는 영역에 상기 물체가 존재하지 않는다고 판정하는 경우, 상기 탑 컷 공정을 행할 준비가 되어 있지 않은 이상인 것으로 판정하는 처리를 포함하는,
    공작 기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 리트라이(retry) 처리를 실행 가능하게 구성되고,
    상기 리트라이 처리는, 상기 이상 검출 처리에 의해 상기 이상인 것으로 판정되는 경우, 상기 공작물을 소정 방향으로 소정량만큼 변위시키는 처리이며,
    상기 소정 방향은, 상기 공작물이 상기 절단 유닛에 의해 절단되기에 앞서 상기 위치하는 영역에 가까워지도록 변위하는 방향이고,
    상기 이상 검출 처리는, 상기 리트라이 처리 후, 상기 센서의 검출값에 기초하여, 상기 물체가 존재하는지의 여부를 다시 판정하는 처리를 포함하는, 공작 기계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 리트라이 횟수 접수 처리를 실행하도록 구성되고,
    상기 리트라이 횟수 접수 처리는, 인터페이스를 통하여 사용자로부터 리트라이 횟수를 접수하는 처리이며,
    상기 리트라이 횟수는, 상기 이상 검출 처리 및 상기 리트라이 처리의 반복의 상한 횟수이고,
    상기 제어 장치는, 상기 리트라이 처리를, 상기 리트라이 횟수를 상한으로 하여, 상기 이상 검출 처리에 의해 상기 이상이 아닌 것으로 판정될 때까지 반복 가능하게 구성되어 있는, 공작 기계.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 변위량 접수 처리를 실행 가능하게 구성되고,
    상기 변위량 접수 처리는, 인터페이스를 통하여 사용자로부터 상기 리트라이 처리에 의해 상기 공작물을 변위시키는 상기 소정량을 접수하는 처리이며,
    상기 리트라이 처리는, 상기 변위량 접수 처리에 의해 접수된 상기 소정량만큼 상기 공작물을 변위시키는 처리를 포함하는, 공작 기계.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 이상 시 처리를 실행 가능하게 구성되고,
    상기 이상 시 처리는, 상기 리트라이 처리의 완료 후에 상기 이상 검출 처리에 의해 상기 이상인 것으로 판정되는 경우, 경고를 발하여 상기 절단 유닛 및 상기 주축을 구비하는 가공기를 정지 상태로 하는 처리를 포함하는, 공작 기계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절단 유닛은, 절단 바이트를 구비하고,
    상기 센서는, 상기 절단 바이트가 상기 공작물을 절단할 때 위치하는 영역에 존재하는 물체를 감지하는 센서이며,
    상기 제어 장치는, 절단 바이트 파손 검출 처리를 실행 가능하게 구성되고,
    상기 절단 바이트 파손 검출 처리는, 상기 공작물의 절단 공정의 완료 후에, 상기 센서에 의해 상기 위치하는 영역에 상기 물체가 존재하는 것이 검지되는 경우, 상기 절단 바이트가 파손된 것으로 판정하는 처리를 포함하는, 공작 기계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 인터페이스를 통하여 사용자로부터 가공 프로그램이 입력 가능하게 구성되고 또한, 실행 장치 및 기억 장치를 구비하고,
    상기 기억 장치에는, 복수의 코드 데이터가 기억되어 있고,
    상기 가공 프로그램은, 상기 공작물을 가공하려고 상기 절단 유닛 및 상기 주축을 구비하는 가공기를 제어하기 위해 상기 실행 장치에 실행시키는 지령으로서 또한, 상기 복수의 코드 데이터의 몇개를 선택적으로 조합함으로써 구성되며,
    상기 복수의 코드 데이터에는, 상기 실행 장치에 상기 이상 검출 처리를 실행시키기 위한 코드가 포함되는, 공작 기계.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 검출체를 구비하고, 상기 검출체의 소정 영역으로의 변위에 따르는 상기 소정 영역에서의 상기 물체의 유무에 따른 신호를 출력하는 센서이고,
    상기 소정 영역은, 상기 위치하는 영역을 포함한 영역인, 공작 기계.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 소정 영역에 존재하는 물체를 비접촉으로 감지하는 센서이고,
    상기 소정 영역은, 상기 위치하는 영역을 포함한 영역인, 공작 기계.
  10. 제2항에 기재된 공작 기계에서의 상기 각 처리를 실행하는 공정을 포함하는 공작물의 가공 방법.
KR1020230070975A 2022-06-15 2023-06-01 공작 기계 및 공작물의 가공 방법 KR20230172409A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2022-096663 2022-06-15
JP2022096663A JP2023183176A (ja) 2022-06-15 2022-06-15 工作機械およびワークの加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230172409A true KR20230172409A (ko) 2023-12-22

Family

ID=86692846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230070975A KR20230172409A (ko) 2022-06-15 2023-06-01 공작 기계 및 공작물의 가공 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230409019A1 (ko)
EP (1) EP4293446A1 (ko)
JP (1) JP2023183176A (ko)
KR (1) KR20230172409A (ko)
CN (1) CN117226592A (ko)
TW (1) TW202400327A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021053713A (ja) 2019-09-27 2021-04-08 スター精密株式会社 旋盤

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10194677T1 (de) * 2000-10-26 2003-11-13 Citizen Watch Co Ltd Verfahren zur Steuerung eines Stabzufuhr-Apparates in einer numerisch gesteuerten Drehmaschine und eine numerisch gesteuerte Drehmaschine
GB0325710D0 (en) * 2003-11-04 2003-12-10 Collins Stephen R Detecting breakages in machine tools and the like
JP5138258B2 (ja) * 2007-03-28 2013-02-06 シチズンホールディングス株式会社 ガイドブッシュを備えた数値制御旋盤及びこの数値制御旋盤を用いたワークの加工方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021053713A (ja) 2019-09-27 2021-04-08 スター精密株式会社 旋盤

Also Published As

Publication number Publication date
EP4293446A1 (en) 2023-12-20
TW202400327A (zh) 2024-01-01
CN117226592A (zh) 2023-12-15
US20230409019A1 (en) 2023-12-21
JP2023183176A (ja) 2023-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150012125A1 (en) Numerical control apparatus having function of reducing path to start point in canned cycle
EP1662351A2 (en) Controller
US7738992B2 (en) Numerical control system including machine control system and collision detection system
US20120031879A1 (en) Wire-cut electric discharge machine having workpiece measuring mechanism
US9869989B2 (en) Numerical controller
US9199325B2 (en) Wire electric discharge machine performing distortion removing machining
CN107357258B (zh) 具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置
US20200233396A1 (en) Tool management system of machine tool
US9939801B2 (en) Work processing method, spindle angle correction device, and complex lathe
CN101546184A (zh) 加工模拟设备
EP0067229B1 (en) Method of measuring amount of wire electrode deflection
JP2007203346A (ja) レーザ制御方法及びレーザ制御装置
KR20200109256A (ko) 와이어 방전 가공기 및 가공 프로그램 편집 장치
KR20230172409A (ko) 공작 기계 및 공작물의 가공 방법
EP3127644A1 (en) Wire electric discharge machine
US10248100B2 (en) Numerical controller
US10007252B2 (en) Machine tool controller
JP4027834B2 (ja) ワイヤカット放電加工における位置決め方法
US10108173B2 (en) Numerical control device
JP2004122260A (ja) ワイヤ放電加工機
JP4135612B2 (ja) ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の加工基準位置決定方法
JP2019149047A (ja) 制御装置
KR20160126760A (ko) Cnc 방전가공기의 전극 세팅 방법
JP4396554B2 (ja) 数値制御装置、数値制御方法、及び制御プログラム
EP4324584A1 (en) Numerical value control device and computer-readable storage medium