(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル折損検出手段を備えたＮＣ制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加し、該ドリル加工命令の実行前に前記ドリル折損検出手段によってドリルの折損が検出されたとき、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別し、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行することを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法において、前記ドリルがパンチであることを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転方法。
【請求項３】
ドリル折損検出手段を備えたＮＣ制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加した加工プログラムと、該ドリル加工命令の実行前にドリル折損の有無を判別する折損判別手段と、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別するコード判別手段と、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行する指令を出力する加工命令制御手段とを有することを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置において、前記ドリルがパンチであることを特徴とするレーザー複合加工機の自動運転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
レーザー複合機の自動運転方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドリルヘッドとレーザーヘッドとを備えた謂ゆるレーザー複合加工機においての穴加工においては、小径で精密な穴の加工にはドリル加工が使用され、あまり精度が要求されない穴加工、またはドリル加工困難な大径の穴加工にはレーザーによる穴加工が実施される。また、前記レーザー複合加工機の運転は、通常、ＮＣ装置によって制御された自動運転で行われものである。また、安全のためにドリルの折損を検出する検出手段が装着されていて、自動運転中にドリルヘッドのドリルの折損が検出された場合には、レーザー複合加工機の自動運転が一時停止されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のレーザー複合加工機においてドリルの折損が検出された場合、自動運転が停止され、オペレーターが折損したドリルを交換して、自動運転の再開指令をＮＣ制御装置に入力するまで機械の停止状態が継続し、その間、操業が停止するという問題がある。
【０００４】
本発明は上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、ドリルまたはパンチなどの刃工具折損検出手段を備えたＮＣ制御レーザー複合加工機において、自動運転中に刃工具の折損が検出されても機械を一時停止させることなく自動運転が可能なレーザー複合加工機の自動運転方法および装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、請求項１に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法は、ドリル折損検出手段を備えたＮＣ制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加し、該ドリル加工命令の実行前に前記ドリル折損検出手段によってドリルの折損が検出されたとき、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別し、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行することを要旨とするものである。
【０００６】
請求項２に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法は、請求項１に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法において、前記ドリルがパンチであることを要旨とするものである。
【０００７】
請求項３に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置は、ドリル折損検出手段を備えたＮＣ制御レーザー複合加工機において、加工プログラム中のドリル加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加した加工プログラムと、該ドリル加工命令の実行前にドリル折損の有無を判別する折損判別手段と、該ドリル加工命令がレーザー加工での代替加工が可能か否かを前記コードにより判別するコード判別手段と、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには前記ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施の後に、次の加工命令を実行する指令を出力する加工命令制御手段とを有することを要旨とするものである。
【０００８】
請求項４に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置は、請求項３に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置において、前記ドリルがパンチであることを要旨とするものである。
【０００９】
したがって、請求項１に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法または請求項３に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置によれば、自動運転中にドリルの折損が生じても、ドリル加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザによる代替加工を実施するか、または、ドリルによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザ複合加工を継続することができる。また、請求項２に記載のレーザー複合加工機の自動運転方法または請求項４に記載のレーザー複合加工機の自動運転装置によれば、自動運転中にパンチの折損が生じても、パンチ加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザによる代替加工を実施するか、または、パンチによる穴加工の加工中心にレーザーピアスまたはレーザーマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザ複合加工を継続することができる
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。図１は本発明に係わるレーザー複合加工機の自動運転方法の実施に適したレーザー複合加工機の一例を示したものである。以下に図１を参照しながら上記レーザー複合加工機の構成の概要を説明する。
【００１６】
レーザー複合加工機１は、ワークテーブル３を跨いだＸ軸方向に移動位置決め可能な門型の移動フレーム５を備えている。この移動フレーム５は、移動体７にＸ軸方向延伸させて設けた設けた第１のＸ軸ガイドレール９に沿って移動可能に設けられ、さらに前記移動体７がワークテーブル３の両側面にＸ軸方向延伸させて設けた第２のＸ軸ガイドレール１１に沿って移動可能に設けてある。
【００１７】
前記ワークテーブル３の両側面に取付けた流体圧シリンダー１３のピストンロッド１５が前記移動体７に連結してあり、また、前記移動フレーム５に設けた図示しないＸ軸駆動モーターの出力軸に設けたピニオンギヤが前記移動体７の側面にＸ軸方向延伸させて取付けたラック１７に係合させてある。
【００１８】
したがって、移動フレーム５は流体圧シリンダー１３とＸ軸駆動モーター（図示省略）とを作動させることにより、Ｘ軸方向の適宜な位置に位置決めすることができる。なお、このレーザー複合加工機１の移動フレーム５の位置決め方法は、流体圧シリンダー１３で移動体７をラフに位置決めし、さらにＸ軸駆動モーターで移動フレーム５を精密に位置決めする２段階位置決め方式を採用しているが、流体圧シリンダー１３によるラフな位置決め手段をやめて、Ｘ軸駆動モーターのみによる位置決めにすることもできる。
【００１９】
また、前記門型の移動フレーム５の梁部には、Ｙ軸方向に移動位置決め可能な公知のドリルヘッド１９とレーザー加工ヘッド２１とが並列に設けてある。なお、これらのドリルヘッド１９とレーザー加工ヘッド２１には、それぞれ図示しないＹ軸駆動モーターによって駆動されるようになっている。
【００２０】
前記ドリルヘッド１９には、刃工具としてのドリル２３が装着してある。そして、ドリルヘッド１９には、前記ドリル２３の折損を検出するための刃工具折損検出手段（図示省略）が設けてある。この刃工具折損検出手段として、例えば、ドリルの両側に投光器と受光器とを設け、受光器からの光の検出の有無によりドリルの折損を検出するような手段を設けてもよい。
【００２１】
したがって、Ｘ軸駆動モーターとＹ軸駆動モーターとを駆動することによって、ワーククランプ２５で前記ワークテーブル３上に固定されたワークＷの任意の位置にレーザー加工またはドリル加工を行うことができる。また、刃工具折損検出手段によってドリルの折損を検出することができる。
【００２２】
図２のフローチャートは、上述の如きレーザー複合加工機１に対して、本発明に係わる自動運転方法を適用したときのアルゴリズムを示したものである。以下に図２を参照しながら自動運転方法のアルゴリズムを説明する。
【００２３】
ステップ１で加工プログラムにしたがった自動運転を開始する。ステップ２で加工プログラムに次の加工命令があるか否かの判断を行い、次の加工命令があればステップ３に移行し、次の加工命令がなければステップ１０に移行し自動運転を終了する。
【００２４】
前記ステップ３においては、加工命令がドリル加工か否かの判断を行い、ドリル加工でない場合には、前記加工プログラムにしたがったレーザー加工を実施して（ステップ８）から前記ステップ２に戻る。
【００２５】
前記ステップ３における判断結果がドリル加工であれば、ステップ４に移行し、刃工具（ドリル）折損検出手段の情報に基づき、ドリルが折損しているか否かの判断を行う。その結果、ドリルが折損していない場合には、前記加工プログラムにしたがったドリル加工を実施して（ステップ９）から前記ステップ２に戻る。
【００２６】
前記ステップ４の判断において、ドリルが折損していると判断された場合には、加工プログラム中の刃工具加工命令に予め付加された判別コードにより、そのドリル加工のレーザー代替加工の可否の判断（ステップ５）を行い、レーザー代替加工が可（ＹＥＳ）であれば、ドリルサイズと同径のレーザー穴加工を実施して前記ステップ２に戻る。
【００２７】
前記ステップ５において、レーザー代替加工が不可（ＮＯ）であれば、ドリルの加工センターにレーザーピアスまたはマーキング（例えば十文字のマーク）を実施して前記ステップ２に戻る。
【００２８】
前記ステップ２に戻った後、次の加工命令があれば前述の如くステップ３に移行し、次の加工命令がなければステップ１０に移行し自動運転を終了する。
【００２９】
上述の自動運転の終了後、オペレーターがワークの表面にレーザーピアスまたはマーキング（例えば十文字のマーク）があるか否かの目視検査（ステップ１１）を行い、レーザーピアスまたはマーキングがあれば、そのピアス穴の位置またはマーキングの中心に別のドリル加工機によって追加工を実施する。もし、レーザーピアスまたはマーキングがなければ、加工プログラム通りの加工が完了しているのでワークは別の加工工程（例えば、曲げ加工）へ送られる。なお、別の加工工程が必要なければこのまま製品となる。
【００３０】
上述の如き自動運転方法によれば、自動運転中にドリルの折損が生じても、刃工具加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザーによる代替加工を実施するか、または、ドリル加工位置にレーザーピアス加工もしくはマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザー複合加工を継続することができる。なお、前述のレーザーピアスもしくはマーキング加工においてどちらを実行するかは予め指定しておく。
【００３１】
なお、上述の本発明に係わるレーザー複合加工機の自動運転方法は、パンチング工具（パンチとダイ）を備えたレーザー複合加工機にも適用することができる。そのときは、前記図２のフローチャートにおけるステップ３、ステップ４、ステップ６、ステップ７、ステップ９およびステップ１０の「ドリル…」という表現を「パンチ…」と置換するだけである。
【００３２】
図３は本発明に関わるレーザー複合加工機の自動運転装置３１を内臓したＮＣ制御装置のブロック図である。
【００３３】
図示のように、自動運転装置３１は、ＣＰＵ３３、ＲＯＭ３５、ＲＡＭ３７、などをバス３９に接続すると共に、刃工具折損検出手段４１、折損判別手段４３、コード判別手段４５および加工命令制御手段４７などを接続して構成してある。
【００３４】
前記ＲＯＭ３５には、レーザー複合加工機１の加工プログラムが記憶される他に機械の制御システムに関するプログラムなどが記憶されている。また前記ＲＡＭ３７は読み書き可能なユーザー用のメモリーであり、ＣＰＵ３３の処理中に所用のデータを記憶するのに使用される他に、ＮＣシステムプログラム、加工プログラムなどがここにロードされて使用される。
【００３５】
レーザー複合加工機１において、自動運転が開始されるとＲＯＭ３５から、加工命令に予めレーザー加工による代替加工の可否を表わすコードを付加した加工プログラムが前記ＲＡＭ３７に呼び出される。そして、加工プログラムのシーケンスにしたがって、加工命令があるか否かをＣＰＵ３３が順にチェックし、加工命令があり、かつ、それがドリル加工であるときには、前記刃工具折損検出手段４１からの入力を折損判別手段４３で判別し、ドリルの折損がある場合には、前記コード判別手段で代替加工の可否を判別し、代替加工が可のときにはレーザーによる代替加工を実施の後に、代替加工が不可のときには該刃工具加工の中心位置にレーザーピアスを実施の後に、次の加工命令を実行する指令を前記加工命令制御手段４７からＣＰＵ３３に出力する。ＣＰＵ３３はこの指令に基づくシーケンスにしたがって加工プログラムを実行する。
【００３６】
上記構成により、自動運転中にドリルの折損が生じても、刃工具加工命令に予め付加された、代替加工判別コードを判別してレーザーによる代替加工を実施するか、または、ドリル加工位置にレーザーピアス加工もしくはマーキングを実施することにより、自動運転を中断することなくレーザー複合加工を継続することができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１、３の発明または請求項２、４の発明によれば、穴明け工具としてドリルまたはパンチを備えたレーザー複合加工機の自動運転中に、前記ドリルまたはパンチの折損が生じても、レーザによる代替加工を実施するか、もしくは、ドリルまたはパンチによる穴加工の加工中心に、レーザーピアス加工もしくはマーキングを実施するようにしたので、自動運転を中断することなくレーザー複合加工を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるレーザー複合加工機の自動運転方法の実施に適したレーザー複合加工機の一例をしめした斜視図。
【図２】本発明に係わる自動運転方法図１のレーザー複合加工機に適用したときのアルゴリズム。
【図３】本発明に関わるレーザー複合加工機の自動運転装置を内臓したＮＣ制御装置のブロック図。
【符号の説明】
１  レーザー複合加工機
３  ワークテーブル
１９  ドリルヘッド
２１  レーザー加工ヘッド
２３  ドリル
２５  ワーククランプ
３１  自動運転装置
４１  刃工具折損検出手段
４３  折損判別手段
４５  コード判別手段
４７  加工命令制御手段
Ｗ  ワーク
【図１】
0003987158.tif 000002
【図２】
0003987158.tif 000003
【図３】
0003987158.tif 000004