機床的碰撞避免系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機床的碰撞避免系統(tǒng)，具體涉及一種在具有載置有工件的工作臺、移動體(滑枕、滑鞍)以及使所述移動體或者所述工作臺直線移動的移動軸(X軸、Y軸、Z軸、W軸等)的機床中，避免所述移動體與所述工件碰撞的碰撞避免系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在機床中利用NC編程進行工件的加工，但此時由于如下原因等而發(fā)生過分切入或者在快進狀態(tài)下機床的工具或移動體(滑枕、滑鞍等)與工件之間的碰撞。
[0003](I) NC編程的失誤
[0004](2)工具的安裝失誤
[0005](3)工件的準備失誤
[0006](4)操作員的操作失誤
[0007]作為此對策，由各公司例如提出了如下述專利文獻I?5中公開的系統(tǒng)。
[0008]在下述專利文獻1、2中提出了通過測定工件的三維形狀并進行加工模擬來檢測機床的工具或移動體與工件之間的碰撞的系統(tǒng)。
[0009]另一方面，由于在上述專利文獻1、2的方法中是昂貴的系統(tǒng)，因此提出了下述專利文獻3?5作為廉價的系統(tǒng)。
[0010]在圖10以及圖11中示出以往廉價的碰撞檢測系統(tǒng)的例子。在圖10中示出機床的一部分，在該圖中，I是滑鞍，2是以能夠朝向Z軸方向(鉛垂方向)移動的方式支承于滑鞍I的滑枕，3是可旋轉(zhuǎn)地支承于滑枕2的主軸，4是安裝于主軸的工具保持架，5是保持于工具保持架4的工具。
[0011]并且，在滑枕2安裝有碰撞檢測傳感器6。碰撞檢測傳感器6由安裝于滑枕2的側(cè)面的環(huán)形部件保持部6A和保持于該環(huán)形部件保持部6A的環(huán)形部件6B構(gòu)成。
[0012]如圖11所示，在本碰撞檢測系統(tǒng)中，若因NC編程的失誤或操作員的操作失誤等而導(dǎo)致環(huán)形部件6B與載置于工作臺7的工件w發(fā)生碰撞，則如圖11中用虛線所示，環(huán)形部件6B與工件w等發(fā)生電導(dǎo)通。因此，通過利用導(dǎo)通檢查部8檢查該導(dǎo)通，能夠檢測碰撞。
[0013]以往技術(shù)文獻
[0014]專利文獻
[0015]專利文獻1:日本專利第2895316號公報
[0016]專利文獻2:日本特開2012-58976號公報
[0017]專利文獻3:日本專利第3373352號公報
[0018]專利文獻4:日本專利第3231604號公報
[0019]專利文獻5:日本專利第4986840號公報
[0020]發(fā)明的概要
[0021]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0022]然而，作為實際加工現(xiàn)場中的碰撞實例，大多為因如下情況而造成的碰撞。
[0023](I)操作員的操作失誤
[0024](2)開始加工時的方法失誤
[0025]因此，只要限于這些碰撞實例，就能夠?qū)崿F(xiàn)非常廉價的碰撞避免系統(tǒng)。
[0026]因此，鑒于上述情況，本發(fā)明的課題在于提供一種能夠避免因操作員的操作失誤或開始加工時的方法失誤發(fā)生的碰撞的廉價的機床的碰撞避免系統(tǒng)。
[0027]用于解決技術(shù)課題的手段
[0028]解決上述課題的第I發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)，其在機床中避免移動體與工件碰撞，所述機床具有:供所述工件放置的工作臺、所述移動體以及使所述移動體或者所述工作臺直線移動的移動軸，所述機床的碰撞避免系統(tǒng)的特征在于，
[0029]所述機床的碰撞避免系統(tǒng)具有:
[0030]非接觸式距離傳感器，其安裝于所述移動體，且檢測所述移動體與所述工件之間的距離；以及
[0031]碰撞避免控制構(gòu)件，
[0032]所述碰撞避免控制構(gòu)件具有:
[0033]碰撞判定部，其判定所述距離傳感器的傳感器信號是否比距離設(shè)定值短；以及
[0034]碰撞避免處理部，其在所述碰撞判定部判定所述傳感器信號比所述距離設(shè)定值短時，進行使所述移動體與所述工件避免碰撞的處理。
[0035]并且，在第I發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，第2發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的特征在于，作為所述距離傳感器，其具有第I距離傳感器和第2距離傳感器，所述第I距離傳感器安裝于所述移動體的所述移動軸的正方向側(cè)，所述第2距離傳感器安裝于所述移動體的所述移動軸的負方向側(cè)，
[0036]所述碰撞避免控制構(gòu)件具有:
[0037]移動方向判定部，其基于所述移動軸的移動指令判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的正方向還是負方向；以及
[0038]傳感器信號選擇部，其在所述移動方向判定部判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的正方向時，選擇所述第I距離傳感器的傳感器信號，在所述移動方向判定部判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的負方向時，選擇所述第2距離傳感器的傳感器信號，
[0039]在所述碰撞判定部中，對在所述傳感器信號選擇部中選擇的所述第I距離傳感器或者所述第2距離傳感器的傳感器信號與所述距離設(shè)定值進行比較，判定所述傳感器信號是否比所述距離設(shè)定值短。
[0040]并且，在第I發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，第3發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的特征在于，作為所述距離傳感器，其具有安裝于所述移動體的所述移動軸的正方向側(cè)或者負方向側(cè)的任一方的距離傳感器，
[0041]所述碰撞避免控制構(gòu)件具有:
[0042]移動方向判定部，其基于所述移動軸的移動指令判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的正方向還是負方向；以及
[0043]傳感器信號選擇部，其在所述距離傳感器安裝于所述正方向側(cè)的情況下，在所述移動方向判定部判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的正方向時，選擇所述距離傳感器的傳感器信號，在所述距離傳感器安裝于所述負方向側(cè)的情況下，在所述移動方向判定部判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的負方向時，選擇所述距離傳感器的傳感器信號，
[0044]在所述碰撞判定部中，對在所述傳感器信號選擇部中選擇的所述距離傳感器的傳感器信號與所述距離設(shè)定值進行比較，判定所述傳感器信號是否比所述距離設(shè)定值短。
[0045]并且，在第I至第3發(fā)明中任一發(fā)明所述的機床的碰撞避免系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，第4發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的特征在于，作為所述距離設(shè)定值，其設(shè)定有第I距離設(shè)定值、比所述第I距離設(shè)定值短的第2距離設(shè)定值以及比所述第2距離設(shè)定值短的第3距離設(shè)定值，
[0046]作為所述碰撞避免處理部，其具有碰撞警告處理部、減速處理部以及停止處理部，
[0047]在所述碰撞判定部中，判定所述傳感器信號是否比所述第I距離設(shè)定值、所述第2距離設(shè)定值以及所述第3距離設(shè)定值短，
[0048]在所述碰撞警告處理部中，在所述碰撞判定部判定所述傳感器信號比所述第I距離設(shè)定值短時，發(fā)出警告，
[0049]在所述減速處理部中，在所述碰撞判定部判定所述傳感器信號比所述第2距離設(shè)定值短時，對所述移動軸的移動速度進行減速，
[0050]在所述停止處理部中，在所述碰撞判定部判定所述傳感器信號比所述第3距離設(shè)定值短時，停止所述移動軸的移動。
[0051]發(fā)明效果
[0052]根據(jù)第I發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)，其在機床中避免移動體與工件碰撞，所述機床具有:供所述工件放置的工作臺、所述移動體以及使所述移動體或者所述工作臺直線移動的移動軸，所述機床的碰撞避免系統(tǒng)的特征在于，所述機床的碰撞避免系統(tǒng)具有:非接觸式距離傳感器，其安裝于所述移動體，且檢測所述移動體與所述工件之間的距離；以及碰撞避免控制構(gòu)件，所述碰撞避免控制構(gòu)件具有:碰撞判定部，其判定所述距離傳感器的傳感器信號是否比距離設(shè)定值短；以及碰撞避免處理部，其在所述碰撞判定部判定所述傳感器信號比所述距離設(shè)定值短時，進行使所述移動體與所述工件避免碰撞的處理，因此能夠避免因操作員的操作失誤或開始加工時的方法失誤而發(fā)生的碰撞。
[0053]并且，由于使用距離傳感器，因此不需要工件的三維數(shù)據(jù)或加工模擬。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價且處理負擔(dān)低的系統(tǒng)。
[0054]并且，使用環(huán)形部件的傳感器為接觸式，有可能因切削粉等而進行錯誤工作，但距離傳感器為非接觸式，因此不會因切削粉等而進行錯誤工作。
[0055]在第I發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)第2發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)，其特征在于，作為所述距離傳感器，其具有第I距離傳感器和第2距離傳感器，所述第I距離傳感器安裝于所述移動體的所述移動軸的正方向側(cè)，所述第2距離傳感器安裝于所述移動體的所述移動軸的負方向側(cè)，所述碰撞避免控制構(gòu)件具有:移動方向判定部，其基于所述移動軸的移動指令判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的正方向還是負方向；以及傳感器信號選擇部，其在所述移動方向判定部判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的正方向時，選擇所述第I距離傳感器的傳感器信號，在所述移動方向判定部判定所述移動體的移動方向是所述移動軸的負方向時，選擇所述第2距離傳感器的傳感器信號，在所述碰撞判定部中，對在所述傳感器信號選擇部中選擇的所述第I距離傳感器或者所述第2距離傳感器的傳感器信號與所述距離設(shè)定值進行比較，判定所述傳感器信號是否比所述距離設(shè)定值短，因此能夠避免因操作員的操作失誤或開始加工時的方法失誤而發(fā)生的碰撞。
[0056]并且，由于使用距離傳感器，因此不需要工件的三維數(shù)據(jù)或加工模擬。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價且處理負擔(dān)低的系統(tǒng)。
[0057]并且，由于對安裝有距離傳感器的移動體的移動方向進行識別，只使用安裝于其方向側(cè)的距離傳感器的信息(傳感器信號)，因此能夠降低不必要的檢測失誤(非移動方向的方向的碰撞檢測)。
[0058]在第I發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)第3發(fā)明的機床的碰撞避免系統(tǒng)，其特征在于，作為所述距離傳感器，其具有安裝于所述移動體的所述移動軸的正方向側(cè)或者負方向側(cè)的任一方的距離傳感器，所述碰撞避免控制構(gòu)件