机床的碰撞避免系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机床的碰撞避免系统，具体涉及一种在具有载置有工件的工作台、移动体(滑枕、滑鞍)以及使所述移动体或者所述工作台直线移动的移动轴(X轴、Y轴、Z轴、W轴等)的机床中，避免所述移动体与所述工件碰撞的碰撞避免系统。
【背景技术】
[0002]在机床中利用NC编程进行工件的加工，但此时由于如下原因等而发生过分切入或者在快进状态下机床的工具或移动体(滑枕、滑鞍等)与工件之间的碰撞。
[0003](I) NC编程的失误
[0004](2)工具的安装失误
[0005](3)工件的准备失误
[0006](4)操作员的操作失误
[0007]作为此对策，由各公司例如提出了如下述专利文献I?5中公开的系统。
[0008]在下述专利文献1、2中提出了通过测定工件的三维形状并进行加工模拟来检测机床的工具或移动体与工件之间的碰撞的系统。
[0009]另一方面，由于在上述专利文献1、2的方法中是昂贵的系统，因此提出了下述专利文献3?5作为廉价的系统。
[0010]在图10以及图11中示出以往廉价的碰撞检测系统的例子。在图10中示出机床的一部分，在该图中，I是滑鞍，2是以能够朝向Z轴方向(铅垂方向)移动的方式支承于滑鞍I的滑枕，3是可旋转地支承于滑枕2的主轴，4是安装于主轴的工具保持架，5是保持于工具保持架4的工具。
[0011]并且，在滑枕2安装有碰撞检测传感器6。碰撞检测传感器6由安装于滑枕2的侧面的环形部件保持部6A和保持于该环形部件保持部6A的环形部件6B构成。
[0012]如图11所示，在本碰撞检测系统中，若因NC编程的失误或操作员的操作失误等而导致环形部件6B与载置于工作台7的工件w发生碰撞，则如图11中用虚线所示，环形部件6B与工件w等发生电导通。因此，通过利用导通检查部8检查该导通，能够检测碰撞。
[0013]以往技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本专利第2895316号公报
[0016]专利文献2:日本特开2012-58976号公报
[0017]专利文献3:日本专利第3373352号公报
[0018]专利文献4:日本专利第3231604号公报
[0019]专利文献5:日本专利第4986840号公报
[0020]发明的概要
[0021]发明要解决的技术课题
[0022]然而，作为实际加工现场中的碰撞实例，大多为因如下情况而造成的碰撞。
[0023](I)操作员的操作失误
[0024](2)开始加工时的方法失误
[0025]因此，只要限于这些碰撞实例，就能够实现非常廉价的碰撞避免系统。
[0026]因此，鉴于上述情况，本发明的课题在于提供一种能够避免因操作员的操作失误或开始加工时的方法失误发生的碰撞的廉价的机床的碰撞避免系统。
[0027]用于解决技术课题的手段
[0028]解决上述课题的第I发明的机床的碰撞避免系统，其在机床中避免移动体与工件碰撞，所述机床具有:供所述工件放置的工作台、所述移动体以及使所述移动体或者所述工作台直线移动的移动轴，所述机床的碰撞避免系统的特征在于，
[0029]所述机床的碰撞避免系统具有:
[0030]非接触式距离传感器，其安装于所述移动体，且检测所述移动体与所述工件之间的距离；以及
[0031]碰撞避免控制构件，
[0032]所述碰撞避免控制构件具有:
[0033]碰撞判定部，其判定所述距离传感器的传感器信号是否比距离设定值短；以及
[0034]碰撞避免处理部，其在所述碰撞判定部判定所述传感器信号比所述距离设定值短时，进行使所述移动体与所述工件避免碰撞的处理。
[0035]并且，在第I发明的机床的碰撞避免系统的基础上，第2发明的机床的碰撞避免系统的特征在于，作为所述距离传感器，其具有第I距离传感器和第2距离传感器，所述第I距离传感器安装于所述移动体的所述移动轴的正方向侧，所述第2距离传感器安装于所述移动体的所述移动轴的负方向侧，
[0036]所述碰撞避免控制构件具有:
[0037]移动方向判定部，其基于所述移动轴的移动指令判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的正方向还是负方向；以及
[0038]传感器信号选择部，其在所述移动方向判定部判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的正方向时，选择所述第I距离传感器的传感器信号，在所述移动方向判定部判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的负方向时，选择所述第2距离传感器的传感器信号，
[0039]在所述碰撞判定部中，对在所述传感器信号选择部中选择的所述第I距离传感器或者所述第2距离传感器的传感器信号与所述距离设定值进行比较，判定所述传感器信号是否比所述距离设定值短。
[0040]并且，在第I发明的机床的碰撞避免系统的基础上，第3发明的机床的碰撞避免系统的特征在于，作为所述距离传感器，其具有安装于所述移动体的所述移动轴的正方向侧或者负方向侧的任一方的距离传感器，
[0041]所述碰撞避免控制构件具有:
[0042]移动方向判定部，其基于所述移动轴的移动指令判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的正方向还是负方向；以及
[0043]传感器信号选择部，其在所述距离传感器安装于所述正方向侧的情况下，在所述移动方向判定部判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的正方向时，选择所述距离传感器的传感器信号，在所述距离传感器安装于所述负方向侧的情况下，在所述移动方向判定部判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的负方向时，选择所述距离传感器的传感器信号，
[0044]在所述碰撞判定部中，对在所述传感器信号选择部中选择的所述距离传感器的传感器信号与所述距离设定值进行比较，判定所述传感器信号是否比所述距离设定值短。
[0045]并且，在第I至第3发明中任一发明所述的机床的碰撞避免系统的基础上，第4发明的机床的碰撞避免系统的特征在于，作为所述距离设定值，其设定有第I距离设定值、比所述第I距离设定值短的第2距离设定值以及比所述第2距离设定值短的第3距离设定值，
[0046]作为所述碰撞避免处理部，其具有碰撞警告处理部、减速处理部以及停止处理部，
[0047]在所述碰撞判定部中，判定所述传感器信号是否比所述第I距离设定值、所述第2距离设定值以及所述第3距离设定值短，
[0048]在所述碰撞警告处理部中，在所述碰撞判定部判定所述传感器信号比所述第I距离设定值短时，发出警告，
[0049]在所述减速处理部中，在所述碰撞判定部判定所述传感器信号比所述第2距离设定值短时，对所述移动轴的移动速度进行减速，
[0050]在所述停止处理部中，在所述碰撞判定部判定所述传感器信号比所述第3距离设定值短时，停止所述移动轴的移动。
[0051]发明效果
[0052]根据第I发明的机床的碰撞避免系统，其在机床中避免移动体与工件碰撞，所述机床具有:供所述工件放置的工作台、所述移动体以及使所述移动体或者所述工作台直线移动的移动轴，所述机床的碰撞避免系统的特征在于，所述机床的碰撞避免系统具有:非接触式距离传感器，其安装于所述移动体，且检测所述移动体与所述工件之间的距离；以及碰撞避免控制构件，所述碰撞避免控制构件具有:碰撞判定部，其判定所述距离传感器的传感器信号是否比距离设定值短；以及碰撞避免处理部，其在所述碰撞判定部判定所述传感器信号比所述距离设定值短时，进行使所述移动体与所述工件避免碰撞的处理，因此能够避免因操作员的操作失误或开始加工时的方法失误而发生的碰撞。
[0053]并且，由于使用距离传感器，因此不需要工件的三维数据或加工模拟。因此，能够实现廉价且处理负担低的系统。
[0054]并且，使用环形部件的传感器为接触式，有可能因切削粉等而进行错误工作，但距离传感器为非接触式，因此不会因切削粉等而进行错误工作。
[0055]在第I发明的机床的碰撞避免系统的基础上，根据第2发明的机床的碰撞避免系统，其特征在于，作为所述距离传感器，其具有第I距离传感器和第2距离传感器，所述第I距离传感器安装于所述移动体的所述移动轴的正方向侧，所述第2距离传感器安装于所述移动体的所述移动轴的负方向侧，所述碰撞避免控制构件具有:移动方向判定部，其基于所述移动轴的移动指令判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的正方向还是负方向；以及传感器信号选择部，其在所述移动方向判定部判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的正方向时，选择所述第I距离传感器的传感器信号，在所述移动方向判定部判定所述移动体的移动方向是所述移动轴的负方向时，选择所述第2距离传感器的传感器信号，在所述碰撞判定部中，对在所述传感器信号选择部中选择的所述第I距离传感器或者所述第2距离传感器的传感器信号与所述距离设定值进行比较，判定所述传感器信号是否比所述距离设定值短，因此能够避免因操作员的操作失误或开始加工时的方法失误而发生的碰撞。
[0056]并且，由于使用距离传感器，因此不需要工件的三维数据或加工模拟。因此，能够实现廉价且处理负担低的系统。
[0057]并且，由于对安装有距离传感器的移动体的移动方向进行识别，只使用安装于其方向侧的距离传感器的信息(传感器信号)，因此能够降低不必要的检测失误(非移动方向的方向的碰撞检测)。
[0058]在第I发明的机床的碰撞避免系统的基础上，根据第3发明的机床的碰撞避免系统，其特征在于，作为所述距离传感器，其具有安装于所述移动体的所述移动轴的正方向侧或者负方向侧的任一方的距离传感器，所述碰撞避免控制构件