JP4261708B2

JP4261708B2 - Ｎｃ加工装置

Info

Publication number: JP4261708B2
Application number: JP34219199A
Authority: JP
Inventors: 康徳加藤
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-12-01
Also published as: JP2001159906A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スケジュール運転が可能なＮＣ加工装置に関する。詳しくは、選択した複数の加工プログラムを、予め設定したスケジュールに従って実行させてワークを連続加工するＮＣ加工装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、ＮＣ加工装置によってスケジュール運転を行う場合、スケジュールテーブルに加工プログラム名を実行する順番に入力し、このスケジュールテーブルに入力された加工プログラム名の中から最初に実行する加工プログラム名に運転ポインタをセットしたのち、サイクルスタートを行う。
すると、運転ポインタがセットされた加工プログラム名に対応する加工プログラムが加工プログラムメモリから読み出され、この加工プログラムに基づいて加工機本体が制御される。この加工プログラムが終了すると、次の加工プログラム名に対応する加工プログラムが加工プログラムメモリから読み出され、この加工プログラムに基づいて加工機本体が制御される。このような動作が繰り返されたのち、最終スケジュールの加工プログラム名または加工プログラム名のないとことろで運転が終了される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のスケジュール運転では、たとえば、ワークの加工中において、工具の折損検知や切削異常検出、あるいは、自動工具長測定などで工具に異常が検出された場合、代替工具機能により工具交換が行われたのち、再度、最初から加工が行われていた。従って、あるワークに対して、▲１▼粗加工（１）、▲２▼工具交換、▲３▼粗加工（２）、▲４▼工具交換、▲５▼仕上げ加工を順番に行う場合、▲５▼仕上げ加工において工具異常が検出されると、最初の▲１▼粗加工から加工が行われる結果、極めて効率が悪い。
【０００４】
しかも、工具異常が検出されたとき、工具がワークに残った状態（ワークに刺さった状態など）にあると、再度、最初から同じ工程が繰り返されても、同じ個所で工具異常が検出される頻度が高く、結局、運転が継続できない。
とくに、１つのテーブルに複数個のワークをセットして連続加工運転を行う場合、たとえば、最初のワークの加工時に工具異常が繰り返し検出されると、以後のワークについては加工が全く行われないことになり、結局、連続運転が実行されないという事態が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、このような従来の不都合を解消し、工具異常が検出されても効率よく運転を再開できるとともに、工具異常が２回以上繰り返される場合でも連続運転が可能なＮＣ加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＮＣ加工装置は、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。
本発明のＮＣ加工装置は、ワークと工具とを相対移動させながらワークを加工する加工機本体と、複数種の加工プログラムを記憶した加工プログラムメモリと、選択した加工プログラムの実行順序を記憶したスケジュールテーブルと、このスケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序に対応する加工プログラムを前記加工プログラムメモリから順次読み出し、この加工プログラムに基づいて前記加工機本体を制御する実行制御手段と、この実行制御手段による加工プログラムの実行時に前記工具の異常を検出する工具異常検出手段とを備えたＮＣ加工装置において、前記各加工プログラムには、加工プログラム実行中に第１回目の工具異常が生じたときに前記スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序の中から次に実行する加工プログラムを指定する第１加工プログラム指定データと、同一加工プログラム実行中に第２回目の工具異常が生じたときに前記スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序の中から次に実行する加工プログラムを指定する第２加工プログラム指定データとが記憶され、前記第１加工プログラム指定データとして現在実行中のワークの先頭加工プログラムが記憶されているとともに、前記第２加工プログラム指定データとして次に実行するワークの先頭加工プログラムが記憶され、前記実行制御手段は、前記工具異常検出手段によって工具異常が検出されたとき、何回目の工具異常かを判断し、第１回目の工具異常のときには実行中の加工プログラムに記憶された第１加工プログラム指定データに対応する加工プログラムを読み出して実行するとともに、第２回目の工具異常のときには実行中の加工プログラムに記憶された第２加工プログラム指定データに対応する加工プログラムを読み出して実行する、ことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、スケジュール運転では、スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序に対応する加工プログラムが加工プログラムメモリから順次読み出され、この加工プログラムに基づいて加工機本体が制御されワークが加工される。
この加工中において、工具異常が生じると、その加工を実行している加工プログラムに記憶された加工プログラム指定データによって、スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの中から次に実行する加工プログラムが指定され、この加工プログラムに従って加工が実行される。従って、工具異常が生じたときに次に実行する加工プログラムを任意に指定することができるから、工具異常が検出されても、効率よく運転を再開できる。
たとえば、１つのワークについて、▲１▼粗加工（１）、▲２▼工具交換、▲３▼粗加工（２）、▲４▼工具交換、▲５▼仕上げ加工を順番に行う場合、▲５▼仕上げ加工を実行する加工プログラムに▲４▼工具交換の加工プログラムを指定する加工プログラム指定データを記憶しておけば、工具異常からの再開後、▲４▼工具交換の加工プログラムから行うことができる。従って、従来のように、最初から同じプログラムを行わなくてもよいから、効率よく運転を再開できる。
また、１つのテーブルに複数個のワークをセットして連続加工運転を行う場合でも、あるワークを加工する加工プログラムに次のワークの加工を行う加工プログラムを指定する加工プログラム指定データを記憶しておけば、あるワークの加工中に工具異常が生じても、次のワークに飛んで連続に加工することができる。つまり、現在加工中のワークについては不良品として加工を停止して、次のワークから加工を継続させることができる。
【０００９】
とくに、本発明によれば、ある加工プログラムの実行中において、工具異常が生じると、何回目の工具異常かが判断される。第１回目の工具異常のときには、実行中の加工プログラムに記憶された第１加工プログラム指定データに対応する加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われる。第２回目の工具異常のときには、実行中の加工プログラムに記憶された第２加工プログラム指定データに対応する加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われる。
従って、第１加工プログラム指定データと第２加工プログラム指定データとを異なるデータとしておけば、第１回目に工具異常が生じたときに再開する加工プログラムと、２回目に工具異常が生じたときに再開する加工プログラムとを変えることができるから、工具異常の回数に応じて再開するスケジュールを変えることができる。
【００１０】
また、第１回目の工具異常のときには、現在実行中のワークの先頭加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われる。第２回目の工具異常のときには、次に実行するワークの先頭加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われる。
従って、第１回目に工具異常が生じたときには同じワークについて再度同じ加工プログラムが実行されるが、２回目の工具異常が生じたときには、次のワークに対して加工が行われるから、１つのテーブルに複数個のワークをセットして連続加工運転を行う場合でも、途中で工具異常が生じても、次のワークに飛んで連続に加工することができる。
【００１１】
また、本発明のＮＣ加工装置において、前記実行制御手段は、前記工具異常検出手段によって工具異常が検出されたとき、加工機本体をホームポジションへ復帰させることが好ましい。
この構成によれば、工具異常が検出されると、まず、加工機本体はホームポジションへ復帰され、この状態から次に指定された加工プログラムが実行されるから、安全が図れるとともに、次の加工プログラムへの移行をスムーズに行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態のＮＣ加工装置を示している。同ＮＣ加工装置は、ワークと工具とを三次元方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向）へ相対移動させてワークを加工する加工機本体１０と、ホストコンピュータ２０と、ＮＣ装置３０と、シーケンサ４０とを備える。
【００１３】
加工機本体１０は、テーブル１１と、このテーブル１の前後方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられた門形フレーム１２と、この門形フレーム１２の水平ビーム１２Ａに沿って左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたサドル１３と、このサドル１３に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられた昇降ブロック１４と、この昇降ブロック１４に回転可能に設けられた主軸１５とから構成されている。主軸１５には、工具ホルダ（図示省略）を介して工具１６が取り付けられている。また、この加工機本体１０の近傍には、表示画面１７を有する操作盤１８が設置されている。
【００１４】
ホストコンピュータ２０は、加工プログラムメモリ２１を備える。加工プログラムメモリ２１には、複数種の加工プログラムが記憶されている。
各加工プログラムには、図２に示すように、プログラムの先頭に、工具異常が生じたときに次に実行する加工プログラムを指定する加工プログラム指定データ２２，２３が記憶されている。具体的には、加工プログラム実行中に第１回目の工具異常が生じたときに次に実行する加工プログラムを指定する第１加工プログラム指定データ２２と、同一加工プログラム実行中に第２回目の工具異常が生じたときに次に実行する加工プログラムを指定する第２加工プログラム指定データ２３とが記憶されている。なお、加工プログラム指定データ２２，２３によって指定される加工プログラムは、後述するスケジュールテーブル３１に記憶された加工プログラムの実行順序の中から選択される。
【００１５】
ＮＣ装置３０は、選択した加工プログラムの加工プログラム名（ファイル名）を実行順序に従って順番に記憶したスケジュールテーブル３１と、このスケジュールテーブル３１に記憶された加工プログラム名に対応して前記ホストコンピュータ２０の加工プログラムメモリ２１から読み出された加工プログラムを格納する加工プログラム格納メモリ３２と、この加工プログラム格納メモリ３２に格納された加工プログラムを実行するために記憶し前記加工機本体１０を制御する実行バッファ３３と、加工プログラムの実行時に加工機本体１０の工具異常を検出する工具異常検出手段としての主軸異常検出回路３４と、これらを制御するマクロプログラムを有する実行制御部３５とを備えている。なお、主軸異常検出回路３４は、主軸１５を駆動するモータの電流値から工具異常を検出するものであるが、これに限られない。
【００１６】
シーケンサ４０は、前記ＮＣ装置３０の主軸異常検出回路３４からの異常検出信号に基づいて、前記実行制御部３５に割り込み指令を与えるマクロプログラム割込回路４１を備えている。
これにより、実行制御部３５は、主軸異常検出回路３４で工具異常が検出されたとき、何回目の工具異常かを判断する。第１回目の工具異常のときには、実行中の加工プログラムに記憶された第１加工プログラム指定データ２２に対応する加工プログラムを加工プログラムメモリ２１から読み出し、これを実行させる。第２回目の工具異常のときには、実行中の加工プログラムに記憶された第２加工プログラム指定データ２３に対応する加工プログラムを加工プログラムメモリ２１から読み出し、これを実行させる。
【００１７】
このような構成において、いま、図３に示すように、１つのテーブル５１に複数個（４個）のワークNO1〜NO4をセットして連続加工運転を行う場合を想定する。
まず、操作盤１８において、スケジュールテーブル３１に、図４に示すプログラム名（ファイル名）を入力する。最初のワークNO1については、加工する順番に加工プログラム名ＡＢＣ，ＤＥＦ，ＧＨＩを入力する。次のワークNO2については、加工プログラム名ＪＫＬ，ＭＮＯ，ＰＱを入力する。次のワークNO3については、加工プログラム名ＲＳ，ＴＵを入力する。最後のワークNO4については、加工プログラム名ＶＷ，ＸＹＸを入力する。すると、表示画面１７には、図５に示すように表示される。
【００１８】
ここで、サイクルスタート（スケジュール運転のサイクルスタート）すると、スケジュールテーブル３１に記憶された加工プログラム名に対応する加工プログラムがホストコンピュータ２０の加工プログラムメモリ２１から順に読み出され、加工プログラム格納メモリ３２に格納されたのち、実行バッファ３３を通じて加工機本体１０が制御される。つまり、加工プログラム格納メモリ３２に格納された加工プログラムに基づいて加工機本体１０が制御される。
この加工中において、工具異常が生じると、その加工を実行している加工プログラムに記憶された加工プログラム指定データ２２，２３によって、スケジュールテーブル３１に記憶された加工プログラムの中から次に実行する加工プログラムが指定され、この加工プログラムに従って加工が実行される。
【００１９】
つまり、図６のフローチャートに示すように、工具異常が生じると、まず、ホームポジションへ移動されたのち、工具交換が行われる。続いて、何回目の工具異常かが判断される。
第１回目の工具異常（Ｃ＝０）のときには、現在実行中のワークの先頭加工プログラム（たとえば、図２に示すＶ１００＝１で指定されるプログラム名：ファイル名ABC）が読み出されたのち、Ｃ＝１の処理が行われる。従って、第１回目に工具異常が生じたときには同じワークについて再度同じ加工プログラムが実行される。
第２回目に工具異常（Ｃ＝２）のときには、次に実行するワークの先頭加工プログラム（たとえば、図２に示すＶ１０１＝４で指定されるプログラム名：ファイル名JKL）が読み出されたのち、Ｃ＝０の処理が行われる。従って、２回目に工具異常が生じたときには、次のワークに対して加工が行われるから、１つのテーブルに複数個のワークをセットして連続加工運転を行う場合でも、途中で工具異常が生じても、ワークを連続的に加工することができる。
【００２０】
また、１つのテーブルに１個のワークをセットし加工を行う場合、たとえば、図７に示すように、１つのテーブル５１に１個のワークNO5をセットして加工する場合には、図８に示すように、スケジュールテーブル３１に▲１▼粗加工（１）、▲２▼工具交換、▲３▼粗加工（２）、▲４▼工具交換、▲５▼仕上げ加工を行う加工プログラム名ARA1,T1,ARA2,T2,SIAGEを入力する。
ここで、図９に示すように、▲５▼仕上げ加工を行う加工プログラム（加工プログラム名SIAGE）の先頭に、▲４▼工具交換を行うプログラムを指定する加工プログラム指定データ２２（Ｖ１００＝４）を記憶しておけば、工具異常からの再開後、▲４▼工具交換のプログラム（ファイル名T2）から行うことができる。従って、従来のように、最初から同じプログラムを行わなくてもよいから、効率よく運転を再開できる。
【００２１】
従って、本実施形態によれば、スケジュール運転の加工中において、工具異常が生じると、その加工を実行している加工プログラムに記憶された加工プログラム指定データ２２，２３によって、スケジュールテーブル３１に記憶された加工プログラムの中から次に実行する加工プログラムが指定され、この加工プログラムに従って加工が実行されるから、つまり、工具異常が生じたときに次に実行する加工プログラムを任意に指定することができるから、工具異常が検出されても効率よく運転を再開できる。
【００２２】
また、加工中において、工具異常が生じると、何回目の工具異常かが判断され、第１回目の工具異常のときには、実行中の加工プログラムに記憶された第１加工プログラム指定データ２２に対応する加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われ、第２回目の工具異常のときには、実行中の加工プログラムに記憶された第２加工プログラム指定データ２３に対応する加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われる。
従って、第１加工プログラム指定データと第２加工プログラム指定データとを異なるデータとしておけば、第１回目に工具異常が生じたときに再開する加工プログラムと、２回目に工具異常が生じたときに再開する加工プログラムとを変えることができるから、工具異常の回数に応じて再開するスケジュールを変えることができる。
【００２３】
とくに、第１加工プログラム指定データ２２として現在実行中のワークの先頭加工プログラムが、第２加工プログラム指定データ２３として次に実行するワークの先頭加工プログラムが記憶されているから、第１回目の工具異常のときには、現在実行中のワークの先頭加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われ、第２回目の工具異常のときには、次に実行するワークの先頭加工プログラムが読み出され、この加工プログラムに従って加工が行われる。
従って、第１回目に工具異常が生じたときには同じワークについて再度同じ加工プログラムが実行されるが、２回目に工具異常が生じたときには、次のワークに対して加工が行われるから、１つのテーブルに複数個のワークをセットして連続加工運転を行う場合でも、途中で工具異常が生じても、ワークを連続に加工することができる。
【００２４】
また、工具異常が検出されると、加工機本体１０はホームポジションへ復帰され、この状態から次に指定された加工プログラムが実行されるから、安全が図れるとともに、次の加工プログラムへの移行をスムーズに行える。
【００２５】
なお、上記実施形態において、複数種の加工プログラムをホストコンピュータ２０の加工プログラムメモリ２１に記憶するようにしたが、これに限らず、ワークステーションやパソコンなどに記憶するようにしてもよい。
また、上記実施形態において、工具異常検出手段として主軸異常検出回路３４を設けたが、これに限らず、自動工具長測定などで工具の異常を検出するものでもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のＮＣ加工装置によれば、ワークの加工中において、工具異常が生じると、その加工を実行している加工プログラムに記憶された加工プログラム指定データによって、スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの中から次に実行する加工プログラムが指定され、この加工プログラムに従って加工が実行されるから、つまり、工具異常が生じたときに次に実行する加工プログラムを任意に指定することができるから、工具異常が検出されても効率よく運転を再開できるとともに、工具異常が２回以上繰り返される場合でも連続した運転が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＮＣ加工装置の一実施形態を示す全体のブロック図である。
【図２】同上実施形態の加工プログラム例を示す図である。
【図３】同上実施形態のテーブルとそれにセットされた複数のワークを示す図である。
【図４】図３に示す複数のワークを加工する際のスケジュールテーブルを示す図である。
【図５】図４に示すスケジュールテーブルに登録された加工プログラム名が表示された画面を示す図である。
【図６】同上実施形態において、工具異常が検出されたときの処理フローを示す図である。
【図７】同上実施形態のテーブルとそれにセットされた１つのワークを示す図である。
【図８】図７に示すワークを加工する際のスケジュールテーブルを示す図である。
【図９】図８に示す加工プログラム名のうちの１つの加工プログラムを示す図である。
【符号の説明】
１０加工機本体
１６工具
２０ホストコンピュータ
２１加工プログラムメモリ
３０ＮＣ装置
３１スケジュールテーブル
３２加工プログラム格納メモリ
３４主軸異常検出回路（工具異常検出手段）
３５実行制御部
４０シーケンサ

Claims

ワークと工具とを相対移動させながらワークを加工する加工機本体と、
複数種の加工プログラムを記憶した加工プログラムメモリと、
選択した加工プログラムの実行順序を記憶したスケジュールテーブルと、
このスケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序に対応する加工プログラムを前記加工プログラムメモリから順次読み出し、この加工プログラムに基づいて前記加工機本体を制御する実行制御手段と、
この実行制御手段による加工プログラムの実行時に前記工具の異常を検出する工具異常検出手段とを備えたＮＣ加工装置において、
前記各加工プログラムには、加工プログラム実行中に第１回目の工具異常が生じたときに前記スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序の中から次に実行する加工プログラムを指定する第１加工プログラム指定データと、同一加工プログラム実行中に第２回目の工具異常が生じたときに前記スケジュールテーブルに記憶された加工プログラムの実行順序の中から次に実行する加工プログラムを指定する第２加工プログラム指定データとが記憶され、
前記第１加工プログラム指定データとして現在実行中のワークの先頭加工プログラムが記憶されているとともに、前記第２加工プログラム指定データとして次に実行するワークの先頭加工プログラムが記憶され、
前記実行制御手段は、前記工具異常検出手段によって工具異常が検出されたとき、何回目の工具異常かを判断し、第１回目の工具異常のときには実行中の加工プログラムに記憶された第１加工プログラム指定データに対応する加工プログラムを読み出して実行するとともに、第２回目の工具異常のときには実行中の加工プログラムに記憶された第２加工プログラム指定データに対応する加工プログラムを読み出して実行する、ことを特徴とするＮＣ加工装置。
請求項１に記載のＮＣ加工装置において、
前記実行制御手段は、前記工具異常検出手段によって工具異常が検出されたとき、加工機本体をホームポジションへ復帰させることを特徴とするＮＣ加工装置。