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CNCインサイト:スキップ信号をトリガーする2つの先進テクニック

主軸プローブ使用経験者ならスキップ機能(G31)で面をプローブすることをご存知でしょう。プローブスタイラスを被測定面から微小距離に位置決め、G31コマンドで接触させます。プローブトリガーから数マイクロ秒以内にスキップ信号がCNCへ送られ、3つの動作が発生:

  1. 移動停止
  2. モーションコマンド残部スキップ
  3. 軸位置をシステム変数(#5061 X、#5062 Y、#5063 Z等)に格納

例:X軸負側面から0.2インチ以内にスタイラス位置決め後、G91 G31 X0.3 F20.0指令。X軸0.3インチ移動指令だが、途中で面接触→プローブトリガー→CNC停止→X位置を#5061格納。

プローブ以外にもスキップ信号トリガー手法が少なくとも2つ存在。機械メーカーやアクセサリベンダーの統合支援必要だが、理解すればさらなる応用可能。

軸駆動モーター負荷変化でスキップ信号トリガー

ファナック呼称「トルクリミットスキップ」。危険状況検知し破滅前停止可能。2シナリオ例示だが応用広し。

自動化システムでの適用

メイン/サブ主軸機で半完成ワークをメイン→サブ主軸へ自動移載。メイン完了後サブ主軸軸が進みグリッパー/チャックジョーでワーク把持、メインチャック開放、サブ主軸軸退避し加工開始。

チップ挟まり等でサブ主軸進みが阻害されると、グリッパー詰まりで破損、或いはチップ挟まったまま加工継続のリスク。トルクリミットスキップ統合済みなら、サブ主軸軸負荷が規定値超過でスキップ信号発生、残移動スキップで重大損傷防止。G31後、サブ主軸軸システム変数(第5軸なら#5065等)が指令終点と一致するかテスト、不一致ならカスタムマクロアラームで機械停止。

折損しやすい切削工具での適用

旋盤カットオフ工具例。カットオフ中折損なら工具/機械損傷、マグネシウム/チタン等可燃材なら発火リスク。カットオフ動作にトルクリミットスキップ(G31)組み込み、カットオフ軸駆動モーター負荷が許容限界超過なら残動作スキップ・アラーム発報で損傷最小化。

導電性利用でスキップ信号トリガー

タッチセンサーで金属面をオンザフライ検知。セラミックでない金属切削工具でワーク面検出可能。例:鋳造面へ1インチ径穴を0.06インチ深さスポットフェース。鋳造面はワーク毎変動。主軸プローブ対応も可能だが時間要す。

タッチセンサーならスポットフェース工具で面検出、主軸プローブ不要。安全アプローチ位置からG31で工具を面へ移動。接触瞬間にスキップ信号発生、移動停止・残動作スキップ。そこから0.06インチインクリメンタル移動で所定深度スポットフェース完了。

これら機能統合には機械メーカー連携と投資必要だが、潜在メリット鑑みれば費用対効果大。

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