JPH04244347A - 加工中の寿命工具交換方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予備工具との自動交換
機能を有する数値制御工作機械において、加工中に寿命
に達した工具を自動的に交換する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、寿命に達した工具を予備工具と交
換するのは、加工が終了し、次のＴ指令（次工程呼び出
し指令）による工具呼び出しが実行された時か、あるい
は、寿命が検知された時点で加工を中止し、加工途中の
ワ−クの払い出しおよび予備工具との交換を行なった後
、新しいワ−クについて加工を再開させる方法が採用さ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の方法は、寿命工
具による加工を続行して行なうため、ワ−クの仕上がり
状態に悪影響を及ぼす他、工具自体が切削抵抗の増大に
より折損する可能性がある。

【０００４】また、後者の方法は、払い出された加工途
中のワ−クを修正加工する必要がある。この修正加工は
通常、汎用機を用いて行なわなければならないため、時
間がかかり、また、作業者の負担も大きい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みて提案されたもので、少なくとも工具の寿命管理機
能を有する数値制御装置と、前期数値制御装置と信号交
換およびデ−タ交換が可能な工具交換装置とを有するＮ
Ｃ工作機械の工具交換方法において、加工中に寿命に達
した工具を、加工を一時中断し予備工具と交換した後、
新しい工具のオフセット量を設定し、中断した加工プロ
グラム中のブロック開始位置に、交換後の主軸工具を位
置決めし、主軸回転を行なった後、前期ブロックの先頭
位置より加工を再開することによって、上記課題の解決
を図った。

【０００６】

【作用】数値制御装置は加工中の工具の寿命到達を検知
すると、加工を中断させ、工具交換装置に寿命到達信号
と、加工が中断された時点における加工プログラムの状
態およびその状態の属するブロックの開始位置座標をデ
−タ信号として出力する。そして、上記デ−タ信号を工
具交換装置の制御装置に記憶させる。工具交換装置は上
記信号を受けて、数値制御装置にマクロ割込信号を送り
、別個に用意した工具交換プログラムを実行させる。 工具交換プログラムは、寿命工具と予備工具との工具交
換を行なわせ、当該予備工具のオフセット量を設定した
後、交換後の主軸工具を、記憶した上記座標デ−タにも
とづいて、上記ブロック開始位置まで位置決めを行なう
。主軸工具の位置決めが完了すると、工具交換装置から
記憶した加工中断時点における加工プログラムの状態デ
−タが、数値制御装置に出力され、これにより主軸が回
転した後、上記ブロックの先頭から加工を再開する。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を図１および図２に基づい
て説明する。図１は、本実施例に使用する主要装置の一
例および各主要装置間の信号交換を示したブロック図で
ある。同図において、（Ａ）は工作機械の数値制御装置
であり、加工プログラムにしたがって工作機械（図示省
略）の駆動制御を行なう他、寿命検出装置（Ｂ）および
工具交換装置（Ｃ）と信号交換を行なう機能を持つ。寿
命検出装置（Ｂ）は、現在加工中の工具に係わる工具寿
命情報を数値制御装置（Ａ）から受け取り、その情報を
もとに加工工具の寿命を判定し、その結果、寿命に達し
たと判断した場合は、寿命検出信号を数値制御装置（Ａ
）に送る。数値制御装置（Ａ）は、この信号を受け取る
とワ−ク加工を中断させ工具交換装置（Ｃ）に寿命到達
信号を送る。

【０００８】工具の寿命判定は、その工具の使用時間、
使用回数、あるいは工作機械の主軸に伝わる切削抵抗等
を工具寿命情報として測定し、この測定値をあらかじめ
設定しておいた基準値と比較判定することにより行なう
。尚、切削抵抗による寿命判定は、工作機械の主軸を回
転させる電動機の電流値を測定し、この電流値をあらか
じめ設定した基準電流値と比較判定することによって可
能である。

【０００９】工具交換装置（Ｃ）は、数値制御装置（Ａ
）から出力される寿命到達信号に基づいてマクロ割込信
号を数値制御装置（Ａ）に送り、後述する工具交換プロ
グラムを起動させる機能、および数値制御装置（Ａ）か
ら出力されるブロック開始位置座標デ−タ、モ−ダル状
態デ−タをその制御装置内に一旦記憶し、予備工具へ交
換後、記憶した上記デ−タを再び数値制御装置（Ａ）へ
出力する機能を持つ。

【００１０】ここで、モ−ダル状態とは、寿命検出信号
を受けた数値制御装置（Ａ）によってワ−ク加工が中断
された瞬間における加工プログラムの状態、具体的には
加工プログラムに記憶された加工中断時の切削条件や工
具の現在位置をいい、ブロック開始位置とは、上記モ−
ダル状態が属する加工プログラム中の一単位指令の開始
位置をいう。

【００１１】図２は、本実施例を示すフロ−チャ−ト図
である。以下、同図に基づいて説明する。尚、簡単のた
め、各ステップにはその順序にしたがってステップ番号
を付してある。

【００１２】現在加工中の工具が寿命に達すると、寿命
検出装置（Ｂ）より寿命検出信号が数値制御装置（Ａ）
に出力される。数位置制御装置（Ａ）は、寿命到達信号
を受け取ると、ワ−ク加工を中断させると同時に、寿命
到達信号、ブロック開始位置座標デ−タ信号、およびモ
−ダル状態デ−タ信号を工具交換装置（Ｃ）に出力する
。工具交換装置（Ｃ）は、ステップ（１）で上記寿命到
達信号の入力を確認すると、ステップ（２）上記ブロッ
ク開始位置座標デ−タを、ステップ（３）で上記モ−ダ
ル状態デ−タを、それぞれ制御装置内に記憶し保持する
。そして、上記デ−タの記憶が完了すると、工具交換装
置（Ｃ）は、ステップ（４）で数値制御装置（Ａ）にマ
クロ割込信号を出力し、ステップ（５）であらかじめ別
個に用意された工具交換プログラムを起動させる。

【００１３】上記工具交換プログラムは、数値制御装置
（Ａ）内で起動され、寿命に達した加工中の工具の原点
位置、即ち、工作機械の工具交換位置まで復帰させると
ともに、工作機械の工具マガジン内に収納される予備工
具を工具交換位置まで呼び出し、ＡＴＣ装置によって工
具交換を行なう。工具交換が終了すると、あらかじめ工
具ごとに固有のオフセット量を、工具交換装置（Ｃ）か
ら数値制御装置（Ａ）に送出し設定させる。そして、工
具交換によって機械主軸に装着された工具を、ステップ
（２）で記憶した座標デ−タをもとに、中断したブック
開始位置まで位置決めする。

【００１４】上記位置決めが完了すると、次に、ステッ
プ（６）で工具交換装置（Ｃ）から数値制御装置（Ａ）
にモ−ダル状態デ−タが出力される。上記モ−ダル状態
デ−タは、ステップ（３）で工具交換装置（Ｃ）に記憶
されたものであり、このデ−タによって加工中断時点の
ＮＣ加工プログラムが再現され、機械主軸が回転を始め
る。そして、ステップ（７）で工具交換装置（Ｃ）から
数値制御装置（Ａ）に加工再開信号が出力され、加工が
再開される。したがって、加工はＮＣプログラムの加工
済みブロックを省略し、加工が中断した時点のブロック
の先頭から再開されることになる。

【００１５】

【発明の効果】ワ−クの加工中に加工工具が寿命に達し
た場合、本発明に係わる寿命工具交換方法を用いること
によって、加工中のワ−クの払い出しをすることなく寿
命工具の交換が行なえるため、汎用機等による修正加工
が不要となり生産性が向上する。また、加工工具が寿命
に達した時点で適時、予備工具と交換するため、寿命工
具を用いた加工を続行することによるワ−クの仕上がり
状態への悪影響および工具の折損を懸念する必要がなく
なる。さらに、加工の再開は、加工が中断したブロック
の先頭位置より行なうため、加工プログラムの不要箇所
を省略でき、加工時間のロスが減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に使用する主要装置の一例およ
び主要装置間の入出力信号を示したブロック図である。

【図２】本発明の一実施例を示すフロ−チャ−ト図であ
る。

【符号の説明】

Ａ　　数値制御装置 Ｂ　　寿命検出装置 Ｃ　　工具交換装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも工具の寿命管理機能を有す
   る数値制御装置と、前期数値制御装置と信号交換および
   デ−タ交換が可能な工具交換装置とを有するＮＣ工作機
   械の工具交換方法において、加工中に寿命に達した工具
   を、加工を一時中断し予備工具と交換した後、新しい工
   具のオフセット量を設定し、中断した加工プログラム中
   のブロック開始位置に、交換後の主軸工具を位置決めし
   、主軸回転を行なった後、前期ブロックの先頭位置より
   加工を再開することを特徴とする加工中の寿命工具交換
   方法。