JPS6119380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はプログラムされた数値制御プログラム
に基づいて工具と工作物の相対位置を制御して工
作物を所望の形状に加工するようにした数値制御
工作機械において、折損工具の交換を行つた後で
工作物の加工を再開するための方法に関し、その
目的とするところは、加工中に工具の折損が生じ
た場合には折損工具を交換した後で工具折損が生
じた加工工程の最初に戻つて数値制御を再開する
ようにして、工具の折損が生じても工作物の加工
が継続して行えるようにすることにある。 数値制御工作機械においては工具の切味低下等
の原因で工具が加工中に折損することがあるた
め、加工途中で工具の折損を検出して折損工具に
よる加工が継続して行われないようにする必要が
ある。このため、従来の数値制御工作機械におい
ては、加工の途中の適当な間隔で工具の折損検出
を行い、工具の折損が検出された場合には工作物
の加工を中断して折損工具で交換するようにして
いた。 しかしながら、一般の数値制御工作機械におい
ては工具の折損が生じた時の工具の位置を折損工
具を交換した後で知ることができないため、折損
工具を交換しても工具を元の位置に戻すことがで
きない。 したがつて、従来の数値制御工作機械において
は折損した工具を交換しても、工作物の加工を継
続して行うことはできず、加工途中の工作物は、
未加工の部分を手動操作で加工するか、最初から
加工をやり直す必要があつた。工作物の加工形状
が簡単な場合には、未加工部分を手動操作で加工
したり、加工サイクルを最初からやり直しても、
時間はそれほどかからないためそれほど問題とは
ならないが、３次元曲線を有する工作物を加工す
る場合等においては、手動で未加工部分を加工す
ることが不可能な上、工作物の加工に数時間以上
の時間を必要とすることが多いため、工作物の加
工を最初から直すことは工作物加工のサイクルタ
イムを著しく増大させる原因となり大きな問題と
なる。 本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、工具交換時または折損検出時におい
ては工具が予め定められた定位置に位置決めさ
れ、工具交換または折損検出に続いてプログラム
されている加工プログラムは必ず前記定位置を移
動開始点としてプログラムされていることに着目
し、工具折損の検出時またはおよび工具交換時に
おいて、工具折損検出指令またはおよび工具交換
指令に続いてプログラムされた次の加工プログラ
ムの先頭ブロツク番号に関連するデータを更新記
憶するようにし、工具折損が生じた場合には折損
した工具を交換した後で、折損検出時に記憶され
ていたブロツク番号の数値制御プログラムに遡つ
て数値制御加工を再開するようにしたことを特徴
とするものである。 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図および第２図において１０は、後端部
にコラム１１を有するベツドで、このベツド１０
上にはサドル１２を介してスライドテーブル１３
が載置され、このスライドテーブル１３上に工作
物Ｗを載置する回転テーブル１４が設けられてい
る。サドル１２はベツド１０に対して第２図にお
いて左右方向（Ｚ軸方向）へ移動可能に案内さ
れ、ベツド１０の後端部に設けられたサーボモー
タ１５によつて移動されるようになつている。ま
た、スライドテーブル１３はサドル１２に対して
第１図において左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能
に案内され、サドル１２の端部に設けられたサー
ボモータ１６によつて移動されるようになつてい
る。 一方、コラム１１には主軸１７を軸架する主軸
頭１８が上下方向（Ｙ軸方向）へ移動できるよう
に案内されており、コラム１１の上部に固着され
たサーボモータ１９によつて移動されるようにな
つている。また、コラム１１の上部には多数の工
具Ｔを収納する工具マガジン２０が載置されてお
り、この工具マガジン２０に収納されている工具
Ｔの１本が工具交換アーム２１によつて主軸１７
に装着されるようになつている。なお、工具マガ
ジン２０内には、同じ工具が複数本ずつ収納され
ており、工具Ｔが加工中に折損した場合には同じ
工具を捜して折損工具と交換するようになつてい
る。 さらに、前記スライドテーブル１３上のコラム
１１側には、工作物Ｗの加工中において工具Ｔの
折損を検出するための折損検出用ヘツド２２が載
置されている。この折損検出用ヘツド２２は、第
３図に示すように、ヘツド本体２３と、このヘツ
ド本体２３の内部でｚ軸方向（第３図において左
右方向）に移動可能に案内され先端部に工具当り
部２４を有する移動軸２５と、この移動軸２５と
ヘツド本体２３との間に縮設され移動軸２５をｚ
軸方向へ押圧するスプリング２６とによつて主
に構成されており、ヘツド本体２３には、移動軸
２５の移動によつて、移動軸２５に形成された環
状溝２５ａを介して大気に連通される圧搾空気供
給路２７が穿設されている。圧搾空気供給路２７
と環状溝２５ａの位置関係は、正常な工具ＴがＺ
軸に沿つて移動されて第３図の２点鎖線に示す折
損検出位置決めされたときに圧搾空気供給路２７
が環状溝２５ａに連通するようになつており、工
具Ｔが折損して工具長が短かくなつていた場合に
は連通しない。この圧搾空気供給路２７には、絞
り弁２８を介して圧搾空気が供給されるようにな
つており、工具Ｔが折損していない場合には、工
具Ｔが折損検出位置に位置決めされると絞り弁２
８を通つた後の空気圧が低下する。折損検出回路
２９は、圧力スイツチPSからの信号によつて絞
り弁２８を通つた後の空気圧の低下を検出して工
具Ｔの折損を検出する回路で、後述する数値制御
装置３０から折損検出指令信号TSKが与えられ
ると工具Ｔの折損の有無を判別し、工具Ｔが折損
していた場合には折損検出信号TSSを出力するよ
うになつている。 第４図は上述した機械本体の動作を制御して工
作物Ｗの加工を行うための制御回路を示し、数値
制御装置３０とサーボモータ駆動回路３１と割出
制御回路３２と工具変換検出回路３３と折損検出
回路２９とによつて主に構成されている。 サーボモータ駆動回路３１は、数値制御装置３
０から出力される分配パルスに応じてサーボモー
タ１５，１６，１９を駆動するもので、偏差カウ
ンタ、DA変換器、駆動増幅器等によつて構成さ
れている。一方割出制御回路３２は数値制御プロ
グラムのＴコードで指定された工具Ｔの収納され
ている工具ソケツトＳを工具交換位置に割出すた
めのもので、数値制御装置３０からソケツト番号
のデータが与えられるとマガジン駆動装置３４を
付勢して指定された工具ソケツトＳを工具交換位
置に割出し、割出しが完了すると割出完了WFS
を数値制御装置３０に出力するようになつてい
る。また、工具交換制御回路３３は、工具交換位
置に割出された工具Ｔと主軸１７の工具とを交換
するための回路と、数値制御装置３０から工具交
換指令TCCが与えられるアーム駆動装置３５を
付勢して工具Ｔの交換を行い、工具交換が完了す
ると数値制御装置３０に工具交換完了信号TCF
を出力するようになつている。 数値制御装置３０は予めプログラムされた数値
制御プログラムに基づいてパルス分配を行うとと
もに工具交換等の指令を外部に送出して工作物Ｗ
の一連の加工を全自動で行うためのもので、ミニ
コンピユータ等の小形のコンピユータによつて構
成されている。なお本実施例においては、工作物
Ｗの加工中において工具Ｔが折損しているかどう
かを検出し、工具Ｔの折損が検出された場合は折
損した工具を予備工具と交換して加工を再開する
機能も有している。 すなわち、第５図に示すように、複数の加工箇
所の加工を単位とする各加工工程の加工が完了す
る度に工具折損の検出を行うようにした場合、工
程の途中で工具Ｔが折損しても工具Ｔの折損は工
程の最後でないと検出されないため、工具Ｔが折
損した時に加工を行つていた加工箇所がどこであ
るかを知ることはできないが、工具折損が生じた
のは少なくとも前に折損検出を行つた時以後であ
るため、第５図に２点鎖線で示すように前の折損
検出点まで遡つて加工を再開するようにすれば、
加工時間を殆んど増加させることなく工作物Ｗの
加工を継続することができる。このため、本実施
例の数値制御装置３０においては、工具の折損が
検出されなかつた場合には折損検出指令がプログ
ラムされていたブロツク番号を記憶しておくよう
にし、工具Ｔが折損した場合には記憶したブロツ
クの次のブロツクまで遡つて数値制御加工を再開
して工具が折損した加工工程の最初から加工が再
開されるようにしている。 第６図は加工中に工具折損の検出を行うように
した数値制御プログラムの一例を示すもので、加
工プログラムの中に折損検出用のＭコードM48が
所定の間隔で挿入されている。なお、折損検出を
行う場合には工具Ｔを前述した折損検出位置に位
置決めしなければならないため、折損検出を行う
プログラムの前には工具Ｔを加工位置から折損検
出位置に移動させる数値制御データがプログラム
され、折損検出のプログラムの後には工具Ｔを折
損検出位置からの次の加工位置へ移動させる数値
制御データがプログラムされている。このような
数値制御プログラムに基づいて数値制御加工をし
ている場合において、例えば工具T01による２回
目の加工が完了してN046のブロツクにプログラ
ムされている折損検出指令M48の実行によつて工
具の折損が検出された場合には、折損工具を交換
した後で、前の折損検出指令がプログラムされて
いるブロツクの次のブロツクであるN024に遡つ
て加工が再開される。また、３回目の加工のよう
に途中で工具交換を伴う加工工程の後で工具Ｔの
折損が検出された場合には、交換後の工具T02に
よる加工の途中で工具が折損したことになるの
で、このような場合には、折損工具を交換した後
で、工具T02へ工具交換をした後の加工プログラ
ムの先頭プロツクN064まで遡つて数値制御加工
を再開するようになつている。 第７図ａ，ｂは、折損工具を予備工具に交換す
るための数値制御プログラムで、工具Ｔの折損が
検出された場合にこれらのプログラムが実行され
る。工具Ｔが折損した時の処理は、折損が検出さ
れる前の加工工程の途中で工具交換が行われたか
どうかによつて異なる。第７図ａに示す折損処理
Ａの数値制御プログラムは加工工程の途中で工具
交換が行われなかつた場合のもので、折損工具を
予備工具に交換した後で工具を折損検出位置に戻
すようにしている。一方、第７図ｂに示す折損処
理Ｂの数値制御プログラムは加工工程の途中で工
具交換が行われた場合のもので、工具交換を行つ
た後の加工は原点は移動開始位置としてプログラ
ムされていることに対応して交換された予備工具
が原位置に位置決めされるようになつている。な
お、プログラム中の工具番号〓〓と＃＃はそれぞ
れ予備工具と次工程工具の番号を示し、折損工具
の交換を行う前に刻当する工具番号を当てはめて
工具交換が行われる。 これらの折損工具の交換のための数値制御プロ
グラムは、前述した加工用のプログラムととも
に、テープリーダTRによつて読込まれ、第８図
に示すように記憶装置３６内のNCデータエリア
に記憶される。そして、このNCデータエリアに
記憶された加工用の数値制御データが数値制御装
置３０によつて順番に読出されて工作物Ｗの加工
が行われ、工具の折損が検出されると、折損処理
用の数値制御プログラムが読出されて折損工具の
交換が行われる。 また、記憶装置３６の内部には、第８図に示す
ように、工具交換のための工具テーブルとマガジ
ンテーブルの形成する工具交換用データエリア
と、折損処理を行うためのデータエリアも設けら
れており、これらのデータエリアが必要に応じて
アクセスされる。 工具エーブルは、表１に示すように工具の使用
可否を表わすデータと予備工具の番号とを工具番
号に関連して記憶するもので、工具の折損が検出
された場合には、折損が検出された工具の使用可
否の欄に零が書込まれるようになつている。一
方、マガジンテーブルは、どの工具ソケツトにど
の工具が装着されているかを記憶するもので、工
具交換の度に書換えが行われる。

【表】 また、折損処理用のデータエリアには、現在使
用されている工具の番号を記憶する現在工具レジ
スタTNR、次の工程が使用される工具の番号を
記憶する次工程工具レジスタNTR、現在実行さ
れている数値制御プログラムのブロツク番号を記
憶する現在ブロツクレジスタNOR、工具折損が
生じたときに戻るブロツク番号を記憶する戻りブ
ロツクレジスタNAR、工作物Ｗの加工中である
のか折損工具の交換中であるのかを記憶するモー
ドレジスタMOR等がある。 次に、工作物加工時、特に工具折損検出時にお
ける数値制御装置３０の具体的な動作を第９図か
ら第１２図に示すフローチヤートに基づいて説明
する。 今、第６図に示す数値制御プログラムが記憶装
置３６内に書込まれた状態で、図略の起動スイツ
チが押圧されると、数値制御装置３０は第９図に
示すメインルーチンのプログラムを最初に実行す
る。まず、ステツプ１０で、現在ブロツクレジス
タNORと折損検出ブロツクレジスタNARとを零
リセツトした後、ステツプ１１でモードレジスタ
MORに工作物加工のモードであることを表わす
５をセツトし、ステツプ１２へ移行する。ステツ
プ１２になると、現在ブロツクレジスタNORの
内容に１が加算され、現在ブロツクレジスタ
NORの内容が１となる。 ステツプ１３は現在ブロツクレジスタNORで
指定されたブロツクの数値制御データを順番に読
出すステツプで、この場合にはブロツクレジスタ
NORの記憶値が１となつているためN001の最初
にプログラムされているＴコードのデータが読出
される。ステツプ１４は、読出されたデータがブ
ロツクの終りを表わすデータであるかどうかを判
別し、ブロツクの終りを表わすデータである場合
にはステツプ１２へ戻つて現在ブロツクレジスタ
NORの記憶値に１を加算するステツプで、ブロ
ツクの終りを表わすデータでない場合にはステツ
プ１５へ移行する。 ステツプ１５からステツプ１８までは、読出さ
れたコードを解読して、解読されたコードに応じ
た処理ルーチンへ動作を移行させるもので、読出
されたコードが、Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかである場
合には第１０図に示すパルス分配ルーチンPGEN
へジヤンプし、Ｇコードである場合にはステツプ
２０〜２５のルーチンへジヤンプし、Ｍコードで
ある場合には第１１図に示すＭコードルーチン
MCRにジヤンプし、Ｔコードである場合には第
１２図に示す工具選択ルーチンTSRにジヤンプ
する。 この場合には読出されたコードがＴコードであ
るので工具割出ルーチンTSRにジヤンプして、
工具割出のための処理が行われる。すなわち、ス
テツプ８０でＴコードに続いてプログラムされて
いる工具番号を読出し、ステツプ８１で、工具テ
ーブルを参照して指定された工具が使用できるか
を判別する。そして、指定された工具が使用でき
る場合にはステツプ８５へ直接移行し、指定され
た工具が使用できない場合にはステツプ８２で予
備工具をサーチしてステツプ８５へ移行する。な
お、使用できる予備工具がない場合にはステツプ
８３でこれが判別され、ステツプ８４で工具なし
の表示が行われて数値制御装置３０の運転が停止
される。 ステツプ８５は、指定された工具番号を次工程
工具レジスタNTRに記憶させるステツプで、こ
の場合には工具番号として01がプログラムされて
いるため、次工程工具レジスタNTRに01が書込
まれる。また、これに続くステツプ８６は指定さ
れた工具が入つている工具ソケツトＳの番号をマ
ガジンテーブルを参照して捜し出すステツプで、
指定された工具の入つているソケツト番号がサー
チされると、ステツプ８７へ移行し、サーチされ
たソケツト番号を割出制御回路３２へ出力する。
これにより、プログラムで指定された工具かまた
は指定された工具の予備工具が工具変換位置に割
出される。そして、工具の割出しが完了したこと
がステツプ８８で判別されると、メインルーチン
のステツプ１３へ戻り、次の数値制御データを読
出す。 N001のブロツクにはT01しかプログラムされて
いないため、T01の次にはブロツクの終りを示す
データがプログラムされれており、これがステツ
プ１３で読出される。ブロツクの終りを示すデー
タが読出されると、これがステツプ１４で判別さ
れてステツプ１２へ戻り、現在ブロツクレジスタ
NORの記憶値に１を加えて再びステツプ１３で
数値データの読出しが行われる。これにより、
N002のブロツクの最初にプログラムされている
Ｍコードのデータが読出される。 読出されたデータがＭコードである場合には、
ステツプ１７からＭコードルーチンMCRにジヤ
ンプしＭ機能の処理が行われる。まず、ステツプ
５０でＭコードに続いてプログラムされている数
値データを読込み、ステツプ５１からステツプ５
３で、指令された命令が何であるかを判別する。
本実施例では、M02によつて運転の停止を指令
し、M06によつて工具交換を指令し、M48によつ
て工具の折損検出を指令するようになつており、
読出された数値データが02，06，48であるときに
それぞれステツプ７５，５６，６１へジヤンプし
て指令された動作を行う処理が行われる。 N002のブロツクにプログラムされているのは
M06であるのでステツプ５６へ移行する。ステツ
プ５６はモードレジスタMORの内容が５である
かどうかによつて動作モードが加工モードである
かどうかを判別してステツプ５７，５８を介して
ステツプ５９へ移行するかステツプ５９へ直接移
行するかを判別するステツプであるが、この場合
には、モードレジスタMORの内容が５となつて
いるためステツプ５７，５８を介してステツプ５
９へ移行する。ステツプ５７は折損工具の交換が
完了した後で戻るブロツク番号を工具交換の度に
更新記憶するステツプで、現在ブロツクレジスタ
NORの記憶値である002が戻りブロツクレジスタ
NARに転送される。また、ステツプ５８は、工
具折損時に戻るブロツク以後にプログラムされて
いる加工プログラム工具交換位置を移動開始点と
してプログラムされていることを記憶するステツ
プで戻りブロツクレジスタNAR内のブロツク番
号データの書込まれない１ビツト目に１が書込ま
れる。 ステツプ５９は、工具交換を指令するステツプ
で、工具交換制御回路３３に工具交換指令TCC
を出力する。これにより、アーム駆動装置３５が
付勢されて工具交換アーム２１によつて工具交換
が行われ工具番号01の工具Ｔが主軸１７に装着さ
れる。 このようにして工具Ｔの装着が完了すると、ス
テツプ６０で装着された工具Ｔの番号01を現在工
具レジスタTNRに記憶させた後、メインルーチ
ンのステツプ１３へ移行し、次の数値制御データ
の読出しが行われる。N002のブロツクにはM06
の次にT02がプログラムされているため、前述し
た方法と同様にして工具番号02の工具Ｔが工具交
換位置に割出され、次工程工具レジスタNTRに
02が記憶される。 ブロツクN003以後のプログラムは工具交換位
置を移動開始点とした１回目の加工を行う加工プ
ログラムで、ブロツクN003にプログラムされて
いるG00 X2000 Y70000 Z25000が順番に読出さ
れると、工具交換位置を始点として移動が開始さ
れる。すなわち、最初にプログラムされているＧ
コードG00が読出されると、ステツプ１６からス
テツプ２０へと移行してステツプ２１でパルス分
配の速度が早送りの速度にセツトされ、Ｇコード
に続いてプログラムされている移動量プログラム
が読出される。 Ｘ，Ｙ，Ｚのコードが読出された場合にはいず
れも第１０図に示すパルス分配ルーチンPGENへ
ジヤンプしパルス分配が行われる。まず、ステツ
プ３０ａ〜３０ｂで移動方向を判別してステツプ
３１ａ〜３１ｃで移動方向を移動方向レジスタ
MDRのＸ，Ｙ，Ｚ軸に対応したフラツグをセツ
トし、ステツプ３２で移動量の数値データを読込
む。そして、ステツプ３３で移動量のデータを移
動量カウンタMVCにプリセツトした後で、ステ
ツプ３４へ移行して移動方向が正であるか負であ
るかを記憶し、ステツプ３５へ移行する。ステツ
プ３５になると、指定された方向へパルスを１パ
ルス分配し、ステツプ３６で移動量カウンタ
MVCのプリセツト値から１減ずる。ブロツク003
では最初にX2000がプログラムされているため、
最初に工作物ＷがＸ軸に沿つて正の方向へ移動さ
れ、工具ＴのＸ軸方向の位置決めが行われる。そ
して、工具Ｔの位置決めが完了して移動量カウン
タMVCの計数値が零となると、これがステツプ
３７で判別されて、メインルーチンのステツプ１
３へ戻り、同じ動作がＹ軸およびＺ軸の移動指令
について行われ、工具Ｔが最初の加工箇所へ位置
決めされる。 ブロツクN004のブロツクには工具を切削送り
でＺ軸方向へ1200パルス分配するプログラム
G01 Z1200がプログラムされており、このプログ
ラムが読出されると、メインルーチンのステツプ
２３で送り速度が切削速度にプリセツトされた
後、パルス分配ルーチンPGENにジヤンプしてＺ
軸へ1200個のパルスが分配される。これによ
り、工作物Ｗの最初の加工箇所の加工が行われ
る。以下同様にしてブロツクN005以降の加工用
の数値制御プログラムに基づいて適当な数の加工
箇所に加工が１回目の加工として行われる。 このようにして複数の加工箇所の加工から成る
１回目の加工が完了すると、工具T01の折損検出
が行われる。すなわち、ブロツクN021，022，
023の移動指令用のプログラムが読出されると工
具T01が加工位置から折損検出位置に位置決めさ
れて工具T01の先端が折損検出用ヘツド２２の工
具当り部２４に係合せしめられ、この後ブロツク
N023にプログラムされているM48のデータが読
出されると折損検出の処理が行われる。 M48の数値制御装置データが読出されると、Ｍ
コードルーチンMCRのステツプ５３からステツ
プ６１へ移行して折損検出回路２９から送出され
る信号を読込む。ステツプ６２は折損検出回路２
９から送出されている信号によつて工具Ｔが折損
しているかどうかを判別するステツプで、工具Ｔ
が折損していると判別された場合にはステツプ６
５へ移行し工具Ｔが折損していないと判別された
場合にはステツプ６３へ移行する。今、１回目の
加工では工具T01が折損しなかつたものとすれ
ば、ステツプ６２からステツプ６３へと移行す
る。 ステツプ６３は折損工具の交換が完了した後
で、戻るブロツク番号を折損検出を行う度に更新
記憶するステツプで、前述したステツプ５７と同
様に現在ブロツクレジスタNORの記憶値を戻り
ブロツクレジスタNARに転送する。この場合に
はNORの記憶値が023となつているため、戻りブ
ロツクレジスタNARの記憶値が002から023に更
新される。このように、戻りブロツクレジスタ
NARに記憶されている戻りブロツク番号のデー
タは、工具Ｔの交換が行われた時と折損検出が行
われて工具Ｔの折損が検出されなかつた時の両方
の場合に書替えが行われることになる。また、ス
テツプ６４は折損工具を交換した後に戻るブロツ
ク以後にプログラムされている加工プログラムが
折損検出位置を移動開始点としてプログラムされ
ていることが記憶するステツプで戻りブロツクレ
ジスタNARの１ビツト目に０が書込まれる。 このようにしてM48で指令された折損検出の処
理が完了すると、再びメインルーチンに復帰し、
次のブロツクN024のプログラムが読出される。
ブロツクN024からN045までのプログラムの工具
T01による２回目の加工を行うもので、N024以後
の数ブロツクのデータによつて工具T01が折損検
出位置から加工位置に移動され、この後T01によ
つて複数の加工箇所の加工が行われる。そして、
加工が完了すると、工具T01が再び折損検出位置
に位置決めされ、ブロツクN046のM48によつて
工具折損の検出が指令される。 今、２回目の加工の途中で工具T01が折損した
ものとすると、ＭコードルーチンMCRのステツ
プ６２でこれが判別され、ステツプ６５以降の折
損処理のためのプログラムを実行する。まず、ス
テツプ６５でモードレジスタMORに３を書込ん
で折損処理モードに入つたことを記憶し、この後
ステツプ６６へ移行して工具テーブルの工具T01
の使用可否の欄に零を書込み工具T01が折損した
ことを記憶する。そして、この後、ステツプ６７
で、戻りブロツクレジスタNARの１ビツト目が
０であるかどうかによつて、戻りブロツク以後に
プログラムされている加工プログラムが、折損検
出位置を移動開始点としてプログラムされている
か、工具交換位置を移動開始点としてプログラム
されているかを判別し、折損検出位置を移動開始
点としてプログラムされていることが判別された
場合にはステツプ６８へ移行し、工具交換位置を
移動開始点としてプログラムされていることが判
別された場合にはステツプ６９へ移行する。 ステツプ６８と６９は、折損工具を予備工具に
交換する折損処理プログラムの先頭ブロツク番号
を現在ブロツクレジスタNORにプリセツトする
ステツプで、ステツプ６８では折損処理Ａの先頭
ブロツク番号である980を現在ブロツクレジスタ
NORにプリセツトし、ステツプ６９では折損処
理Ｂの先頭ブロツク番号である990を現在ブロツ
クレジスタNORにプリセツトする。この場合に
は、戻りブロツクレジスタNARの１ビツト目が
零となつているため、ステツプ６８で現在ブロツ
クレジスタNORに980がプリセツトされる。 ステツプ７０は工具テーブルを参照して折損し
た工具の予備工具をサーチするステツプで、工具
T01の予備工具がサーチされる。使用可能な予備
工具がない場合にはステツプ７１でこれが判別さ
れて、ステツプ７２で予備工具なしの表示として
運転を停止するが、この場合には表１に示すよう
にT01の予備工具としてのT06が使用できるた
め、ステツプ７３へ移行する。ステツプ７３と７
４は、折損処理プログラムの工具番号〓〓，
＃＃の欄に予備工具と次工程工具の工具番号を代
入するステツプで、この場合には06と02が代入さ
れる。 ステツプ７４の処理が完了するとメインルーチ
ンへ復帰して数値制御データの読込みが行われる
が、現在ブロツクレジスタNORの記憶値が980と
なつているため、980を先頭ブロツク番号とする
折損処理Ａの数値制御プログラムのデータが読出
される。折損処理Ａのプログラムは、折損工具を
交換した後で工具Ｔを折損検出位置まで戻すプロ
グラムで、ブロツクN980のZ2500とN981の
G28YOで工具T01を装着したスピンドル１７を工
具交換位置に戻し、ブロツクN982のＴ〓〓で予
備工具T06を工具交換位置に割出し、ブロツク
N983のM06で工具T01を予備工具T06に交換す
る。そして、ブロツクN983のＴ＃＃によつて次
工程の工具T02を再び工具交換位置に割出してお
く。このようにして工具T01の交換が完了する
と、ブロツク984と985のプログラムによつてスピ
ンドル１７に装着された予備工具T06を折損検出
位置に再び位置決めする。ブロツクN986にプロ
グラムされているM02は、折損処理プログラムの
終りを示すもので、このM02のプログラムが読出
されると、ＭコードルーチンMCRのステツプ５
１からステツプ７５へ移行して、M02の処理が行
われる。ステツプ７５は、モードレジスタMOR
の記憶値が３になつているかどうかによつていま
まで実行してきた数値制御プログラムが折損処理
用のものであるのか、加行用のものであるかを判
別するステツプで、折損用のものであると判別さ
れた場合にはステツプ７６へ移行し、加工用のも
のであると判別された場合には運転を停止する。
この場合にはモードレジスタMORの記憶値が３
となつているため、ステツプ７６へ移行する。 ステツプ７６と７７は、戻りブロツクレジスタ
NARに記憶されているブロツク番号に続く加工
プログラムに戻つて運転を再開するためのステツ
プで、ステツプ７６で戻りブロツクレジスタ
NARに記憶されているブロツク番号023を現在ブ
ロツクレジスタNORにプリセツトした後、ステ
ツプ７７でモードレジスタMORに５を書込み、
これらの動作が完了すると、メインルーチンのス
テツプ１２へ戻る。 メインルーチンのステツプ１２へ戻ると、現在
ブロツクレジスタNORの記憶値に１が加算され
るため、戻りブロツクレジスタNARに記憶され
ているブロツク番号の次のブロツク以降にプログ
ラムされている数値制御プログラムが実行され
る。この場合には戻りブロツクレジスタMARに
戻りブロツクの番号として023が記憶されている
ため、N024のブロツク以降にプログラムされて
いる２回目の加工を行うためのプログラムが再び
実行される。これにより、工具T01の予備工具
T06によつて２回目以後の加工が継続して行われ
る。 一方、３回目の加工のように、加工工程の途中
で工具が行われる加工工程の後で工具の折損が検
出された場合、すなわち、３回目の加工プログラ
ムの後にプログラムされているN088のM48のプ
ログラムの指令による折損検出において工具Ｔの
折損が検出された場合には次のような折損処理が
行われる。すなわち、加工工程の途中で工具交換
が行われた場合には、工具Ｔの交換時において戻
りブロツクレジスタNARの１ビツト目に１が書
込まれるため、工具Ｔの折損が検出されると工具
折損処理ルーチンのステツプ６６からステツプ６
８へ移行し、現在ブロツクレジスタNORに990が
プリセツトされる。 このため、加工工程の途中で工具交換が行われ
た場合には、第７図ｂに示す折損処理Ｂの数値制
御プログラムに従つて折損工具が予備工具に交換
される。この折損処理Ｂのプログラムは、折損工
具を予備工具に交換した後で、工具を折損検出位
置に位置決めすることは行われず、工具交換後に
おいては予備工具の装着された主軸１７が各軸方
向の原点に位置するようにプログラムされている
ため、主軸１７が各軸方向の原位置に位置する状
態で折損処理が完了する。 折損処理が完了してN994のブロツクにプログ
ラムされているM02が読出されると、Ｍコードル
ーチンMCRのステツプ７５から７６に移行し
て、戻りブロツクレジスタNARの記憶値を現在
ブロツクレジスタNORに転送した後、メインル
ーチンに復帰するが、途中で工具交換が行われた
場合には、工具交換の行われたブロツク番号が戻
りブロツクレジスタNARに記憶されているた
め、メインルーチンに復帰すると工具交換を行つ
たブロツクの次のブロツクからプログラムされて
いる加工プログラムが実行されることになる。 このため、加工工程の途中で工具の交換が行わ
れた場合でも、折損工具を交換した後で工作物の
加工を継続して行うことができる。 なお、上記実施例は、折損工具の工具交換位置
への位置決め、予備工具のサーチ、予備工具への
交換、予備工具の折損検出位置への位置決めの各
動作を自動的に連続して行えるようになつていた
が、これらの動作の一部または全部を手動操作に
よつて行うようにした数値制御工作機械に対して
も本発明を利用することができる。 また、上記実施例においては、工具交換時と折
損検出時の両方の時に先頭ブロツク番号の更新記
憶するようにしていたが、工具が折損した場合に
は途中で折損検出を行つていても工具交換時点ま
で戻つて加工を再開するようにすれば、工具交換
時にのみ先頭ブロツク番号の更新記憶を行うにし
てもよく、加工工程の途中で工具交換を行わない
ようにすれば折損検出時にのみ先頭ブロツク番号
を更新記憶するようにしてもよい。 以上述べたように、本発明においては、工具交
換またはおよび工具折損の検出に続いてプログラ
ムされている加工工程の先頭ブロツク番号に関連
するデータを工具交換またはおよび折損検出が行
われる度に更新記憶するようにし、工具折損が生
じた場合には折損した工具を交換した後で、折損
が検出された時に記憶されていたブロツク番号の
数値制御プログラムに遡つて数値制御を再開する
ようにしているから、工作物加工の途中で工具が
折損しても、折損工具の交換を行えば数値制御に
よる自動加工を継続して行うことができる。この
ため、工作物の加工中に工具が折損しても、従来
のように工作物の加工を最初からやり直したり、
残る未加工部分を手動操作で加工したりする必要
がない利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明にかかる数値制御
工作機械を構成する機械本体の概略構成を示すも
ので第１図は機械本体の正面図、第２図は機械本
体の側面図、第３図は第１図、第２図における折
損検出用ヘツド２２の構造を示す断面図、第４図
は本発明にかかる数値制御工作機械の制御回路の
一例を示すブロツク図、第５図は本発明の動作原
理を説明するための図、第６図は工作物の加工中
に工具の折損検出を行うようにした数値制御プロ
グラムの一例を示すプログラムシートを示す図、
第７図ａ，ｂは折損工具を予備工具に交換するた
めの数値制御プログラムを示す図、第８図は第４
図における記憶装置３６内のメモリマツプを示す
図、第９図から第１２図までは第３図における数
値制御装置３０の動作を説明するためのフローチ
ヤートで第９図はメインルーチン、第１０図はパ
ルス分配ルーチンPGEN、第１１図はＭコードル
ーチンMCR、第１２図は工具選択ルーチンTSR
を示す図である。 １０……ベツド、１１……コラム、１３……ス
ライドテーブル、１５，１６，１９……サーボモ
ータ、１７……主軸、１８……主軸頭、２０……
マガジン、２１……工具交換アーム、２２……折
損検出用ヘツド、２９……折損検出回路、３０…
…数値制御装置、３１……サーボモータ駆動回
路、３２……割出制御回路、３３……工具交換制
御回路、３４……マガジン駆動装置、３５……ア
ーム駆動装置、３６……記憶装置、５７……工具
交換時にブロツク番号を更新記憶するステツプ、
６３……工具折損が検出されなかつたときにブロ
ツク番号を更新記憶するステツプ、７６，７７…
…折損工具を交換した後において記憶されたブロ
ツクに戻つて数値制御加工を再開するためのステ
ツプ、Ｔ……工具、Ｗ……工作物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作物の加工途中において適当な間隔で工具
   を折損検出位置に位置決めして工具の折損検出を
   行うようにした数値制御工作機械において折損工
   具を交換した後で工作物の加工を再開するための
   方法であつて、工具折損の検出時またはおよび工
   具交換時において工具折損指令またはおよび工具
   交換指令のプログラムに続いてプログラムされて
   いる加工プログラムの先頭ブロツク番号に関連し
   たデータを順番に更新記憶するようにし、工具の
   折損が検出された場合には折損工具を新しい工具
   に交換した後で前記更新記憶された先頭ブロツク
   番号の数値制御プログラムに遡つて数値制御加工
   を再開するようにしたことを特徴とする数値制御
   工作機械における加工再開方法。