JP2004001229A - NC machine tools - Google Patents
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Abstract
【課題】 スピーディに主軸を移動させることができるNC工作機械の提供。
【解決手段】 移動可能な主軸24と、 その主軸24を駆動させる駆動手段と、主軸移動により、主軸10に装着された工具Tと係合離脱可能な把持爪33と、前記主軸24の工具交換位置への移動に関して、前記主軸24が所定の位置に到達したのち、オリエンテーションが完了したかどうかを判断する判断手段と、主軸24が移動中に、判断手段の判断結果に基づき、オリエンテーションが完了していない場合は、駆動手段に主軸24の減速または停止指示を出力し、オリエンテーションが完了した場合は、前記移動を継続させる制御手段と、を備える。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an NC machine tool capable of moving a main shaft quickly.
SOLUTION: A movable main shaft 24, a driving means for driving the main shaft 24, a gripper 33 which can be disengaged from a tool T mounted on the main shaft 10 by moving the main shaft, and a tool exchange of the main shaft 24 With respect to the movement to the position, after the main shaft 24 reaches a predetermined position, a determination means for determining whether or not the orientation is completed, and while the main shaft 24 is moving, the orientation is completed based on the determination result of the determination means. If not, a control means for outputting an instruction to decelerate or stop the spindle 24 to the driving means, and continuing the movement if the orientation is completed.
[Selection diagram] FIG.
Description
本発明は、NC工作機械に関するものである。 The present invention relates to an NC machine tool.
従来、工作が終了した主軸の工具を交換する場合、主軸を工具マガジンの存在する場所まで移動させるが、その際、工具マガジンの把持爪で工具を把握して工具を交換できるためには、主軸の回転位相(回転角度位)が、把持爪が工具を正しく把持できる位相になっている必要がある。 Conventionally, when changing the tool of the spindle after machining, the spindle is moved to the place where the tool magazine exists, but at this time, it is necessary to grasp the tool with the gripper of the tool magazine and change the tool. It is necessary that the rotation phase (rotational angle position) is a phase at which the gripper can correctly grip the tool.
そのため、従来は、工具マガジンの把持爪が正しく工具を把持し交換できるように、主軸を回転させ、その作業が完了してから、主軸を工具マガジンの場所まで移動していた。 Therefore, conventionally, the spindle was rotated so that the gripping claws of the tool magazine could properly grasp and exchange the tool, and after the operation was completed, the spindle was moved to the location of the tool magazine.
しかしながら、主軸の回転動作が完了するまで、全く主軸を移動させることができず、指令位置に到達するのに時間を要するという課題があった。 However, there is a problem that the spindle cannot be moved at all until the rotation of the spindle is completed, and it takes time to reach the command position.
本発明は以上のような従来のNC工作機械における課題を考慮し、主軸の指令位置到達時間を短縮させることのできるNC工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems of the conventional NC machine tool, and has as its object to provide an NC machine tool capable of shortening the time required to reach a command position of a spindle.
本発明は、移動可能な主軸と、その主軸を駆動させる駆動手段と、前記主軸移動により、前記主軸に装着された工具と係合離脱可能な把持爪と、前記主軸の工具交換位置への移動に関して、前記主軸が所定の位置に到達したのち、オリエンテーションが完了したかどうかを判断する判断手段と、前記主軸が移動中に、前記判断手段の判断結果に基づき、オリエンテーションが完了していない場合は、前記駆動手段に前記主軸の減速または停止指示を出力し、オリエンテーションが完了した場合は、前記移動を継続させる制御手段と、を備えたことを特徴とするNC工作機械である。 The present invention provides a movable spindle, a driving means for driving the spindle, a gripper which can be disengaged from a tool mounted on the spindle by the spindle movement, and a movement of the spindle to a tool changing position. With respect to the above, after the spindle reaches a predetermined position, determining means for determining whether or not the orientation is completed, and when the spindle is moving, based on the determination result of the determination means, if the orientation is not completed, And a control means for outputting an instruction to decelerate or stop the spindle to the drive means, and for continuing the movement when the orientation is completed, the NC machine tool.
以上説明したことから明かなように、本発明によれば、主軸の移動を迅速に行わせることが可能となる。 As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to quickly move the spindle.
図1は、本発明の実施例に係るNC工作機械の基本的構成を示すブロック図である。同図において、NC工作機械は、主軸の軸移動における位置座標(主軸現在位置)を演算し、位置データを送出する位置演算部1と、主軸の侵入判断を行う位置座標(判断位置)を記憶する位置記憶部2と、主軸現在位置と判断位置との位置座標を比較し、一致したとき到達信号を出力する位置判断部3と、侵入条件を記憶する条件記憶部4と、その侵入条件と、干渉部の干渉状態を検出する条件検知部5からの検知信号とを比較判断し、侵入条件が満たされるときに主軸移動を継続させる信号を出力し、侵入条件が満たされないとき停止信号を出力する条件判断部6と、その条件判断部6から出力される信号に応じて主軸等の移動物10を継続移動、または即時減速停止させるとともに、移動物10の減速時もしくは停止後に上記侵入条件が満たされたとき、移動物10の移動を再開させる軸制御部7、軸制御部7の制御信号にしたがって、移動物10を駆動する軸駆動部8、および条件検知部5によって検知される対象となる干渉部9とから主として構成されている。なお、上記位置演算部1,位置記憶部2,位置判断部3,条件記憶部4,条件検知部5,条件判断部6は判断手段として、軸制御部7は制御手段として、軸駆動部8は駆動手段として、それぞれ機能する。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an NC machine tool according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the NC machine tool calculates position coordinates (spindle current position) in axis movement of a spindle and stores a
図2は本発明の実施例である、シャッター開閉装置付きNC工作機械の構成を示すブロック図である。また図3は、図2に示すNC工作機械の一部断面を有する正面図である。図3において、ベッド21上には、サドル22を介して正面視、前後左右方向に移動可能にコラム23が載置されている。工具T1を着脱可能に装着する水平主軸24は、上記コラム23前面に設けられた案内に沿って上下(以下Y軸と呼ぶ)方向に一定距離範囲内で昇降可能である。25はコラム23の上方に配設されている工具自動交換装置であって、コラム23に固定され、コラム23内の図示しない駆動機構により、円盤状の工具マガジン26が時計方向あるいは反時計方向へ回動するとともに、コラム23に対して前後に移動するようになっている。なお、上記工具マガジン26は、円盤外周部に把持爪33を備えており、その把持爪33を介して複数の予備工具Tを保持し、工具交換位置に回転位置決めされるようになっている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an NC machine tool having a shutter opening / closing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view having a partial cross section of the NC machine tool shown in FIG. In FIG. 3, a
また、主軸24に装着されている工具T1は、主軸の移動によって直接工具マガジンの把持爪と係合離脱するようになっており、以下のようにして他の工具Tと交換される。すなわち、工具マガジン26の空の把持爪33を交換位置に位置決めし、次いで主軸24を上昇させて工具T1をその把持爪33に把持させ、主軸工具T1をアンクランプさせてマガジン26を前進移動させることにより、主軸24から工具T1が抜き取られる。さらに、工具マガジン26を回転させて次加工に使用する予備工具Tを交換位置に位置決めし、マガジン26を今度は後退させ、主軸24に挿入された工具Tを主軸24がクランプすることで工具交換動作が完了するようになっている。
The tool T1 mounted on the
図3における30は保護カバー、29は主軸通用路であって、加工中はATC装置25内へ下方から切粉が飛散して工具等に付着することを防ぐため、上記通用路29の両側であって左右対称位置には、シャッタ開閉装置を設けている。そのシャッタ開閉装置は、主軸通用路を閉塞するよう主軸移動方向と直交する方向に移動自在に支持されているシャッタ31a,31bと、それら各シャッタを開閉させるシリンダ32a,32bとから主として構成され、通常は、主軸通用路29を閉塞しており、主軸24が工具交換を行うときのみその主軸通用路29を開放するようになっている。
In FIG. 3,
次に、図2に示す構成において、41はCPU、42はバスラインである。上記CPU41は、ROM43に格納されている制御プログラムに従って各種制御を行うものであり、加工プログラムメモリ52に記憶されている加工プログラムデータを1ブロックずつ読み込んで解読するとともに、加工プログラムデータから解読された軸移動指令や主軸オリエンテーション指令については、それぞれY軸モータ駆動制御部45および主軸モータ駆動制御部47に送り、また工具交換指令やシャッターの開閉指令についてはPMC49に送るようになっている。
Next, in the configuration shown in FIG. 2, 41 is a CPU and 42 is a bus line. The
上記Y軸モータ駆動制御部45では、CPU41からの軸移動指令信号とY軸モータ軸に装着された回転検出信号からのフィードバック信号とによってY軸モータ46の駆動を制御している。そしてそのY軸モータ46の軸には、主軸24を上下に駆動するためのボールねじ(図示せず)が接続されており、CPU41からの軸移動指令により、主軸24はY軸方向に任意に位置決めされるようになっている。また、主軸モータ駆動制御部47では、CPU41からの主軸オリエンテーション指令信号と主軸24に装着された回転検出信号からのフィードバック信号とによって主軸モータ48の駆動を制御しており、主軸位相を所定の角度に位置決めする。そして位置決めが完了すると、主軸モータ駆動制御部47よりバスライン42を経由してCPU41にオリエンテーション完了信号を転送する。 前記PMC49では、CPU41からの工具交換指令信号やシャッター開閉指令信号を受けると、シーケンスプログラムで処理して、動作指令としての信号を出力し、NC工作機械の工具交換動作やシャッター開閉等の制御を行う。また、NC工作機械に配設されている各種センサからの状態(動作完了)信号を受けて、シーケンス処理を行い、バスライン42を経由してCPU41に各動作指令に対する完了信号を転送するようになっている。
The Y-axis motor
パラメータメモリ53は、位置記憶部53aと条件記憶部53bを有し、位置記憶部53aには、主軸24が主軸通用路29を通過して工具交換位置としての第2原点Z2(図3参照)まで移動する場合に、シャッター開条件を判断するための第1条件判断位置P1と、主軸24の工具T1を工具マガジン26の把持爪33に把持させる際に、工具マガジン26に設けられた位置決めキーと主軸24の工具のキー溝の位置を合わせるため、主軸オリエンテーション完了条件を判断するための第2条件判断位置P2とが記憶されている。また、条件記憶部53bには、上記各条件判断位置に対応して、前記各条件、すなわち、シャッター開完了状態を示す条件,オリエンテーション完了状態を示す条件が記憶されている。
The
CPU41は、上記パラメータメモリ53に記憶されている条件判断位置と、位置演算部55によって演算される移動中の主軸現在位置とを比較して一致したとき、上記した条件判断位置に対応する条件をパラメータメモリ53より読み出し、前記条件を判断し、条件が満たされていない場合にはY軸モータ制御部45に対して停止信号を送る。
The
なお、CRT付きキーボード51は加工プログラム,各パラメータデータ等を加工プログラムメモリ52,パラメータメモリ53に手入力により格納する際に使用されるものであり、I/O装置50を介してバスライン42に接続されている。
The CRT-equipped
また、予め加工を開始する前に、条件判断位置と判断条件とがCRT付きキーボード51を介してパラメータメモリ53に格納されており、その条件判断位置は、図3に示すように第1条件判断位置P1と第2条件判断位置P2とが設定されている。その第1条件判断位置P1は、通常加工移動範囲Sの上限である第1原点Z1と下限であるストローク端Eとの間にあって、その第1条件判断位置P1にてCPU41の判断により停止信号が出力され、主軸24のY軸送りが停止したとき、主軸24がシャッター31と干渉(衝突)しないような位置に設定される。この第1条件判断位置P1はシャッター開を判断条件としている。
Before starting the processing, the condition determination position and the determination condition are stored in the
また、第2条件判断位置P2は、第1条件判断位置P1および第1原点Z1よりさらに上方にあって、その第2条件判断位置P2にてCPU41の判断により停止信号が出力され、主軸24のY軸送りが停止したとき、工具マガジン26の把持爪33に干渉(衝突)しない位置に設定されている。この第2条件判断位置P2は、主軸オリエンテーションの完了を判断条件としている。
Further, the second condition determination position P2 is further above the first condition determination position P1 and the first origin Z1, and at the second condition determination position P2, a stop signal is output by the determination of the
次に、上記の構成を有する本実施例の動作を図4に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図は、工具交換動作における処理手順を示している。 Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 3 shows a processing procedure in the tool changing operation.
CPU41は加工プログラムメモリ52から加工プログラムデータを1ブロックずつ読み込んで解読し、読み込まれたブロック中に工具交換指令を解読した場合、下記の処理手順を実行する。
The
まず、主軸24の現在位置を演算し、主軸24が第1条件判断位置P1の上方にあるかどうか判断する(ステップS1)。その判断結果がYesであればステップS11に進み、NoであればステップS2に進む。ステップS2では、工具交換位置である第2原点Z2への主軸移動指令をY軸モ−タ駆動制御部45に,主軸オリエンテーション指令を主軸モータ駆動制御部47に、シャッター開指令をPMC49にそれぞれ出力する(ステップS2)。次いで主軸移動指令を受けたY軸モータ駆動制御部45は、Y軸モータ46を介して主軸24を上方へ移動開始させ、主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部47は、位相を合わせるため主軸24の回転を開始し、シャッター開指令を受けたPMC49は、ソレノイドバルブ等を介しシリンダ32a,32bを駆動させて左右のシャッター31a,31bを開動作させ、それにより、主軸通用路29を開放させる。
First, the current position of the
次に、上方へ移動中の主軸位置が第1条件判断位置P1に到達したかどうかをCPU41が判断し、その判断結果がNoであれば到達するまで処理を待機する(ステップS3)。そして、その判断結果がYesになれば、CPU41は、パラメータメモリ53内の条件記憶部53bの内容を参照することにより、第1条件判断位置P1に対応している条件、すなわちシャッター31a,31bが開放完了しているかどうかを判断する(ステップS4)。その判断結果がNoであれば、CPU41は、Y軸モータ駆動制御部45へ主軸停止信号を与え、主軸24の移動を減速又は停止させ、シャッター開放信号がPMC49よりCPU41に入力されるまで処理を待機する(ステップS5)。ステップS4における判断結果がYesであれば、主軸24の移動は続行され、または減速もしくは停止した主軸は元の速度に復帰することになる(ステップS6)。
Next, the
次に、CPU41は、上方へ移動中である主軸24の位置が第2条件判断位置P2に到達したかどうかを判断し、その判断結果がNoであれば到達するまで処理を待機する(ステップS7)。また、その判断結果がYesであれば、CPU41は、パラメータメモリ53内の条件記憶部53bから、第2条件判断位置P2に対応している条件、すなわち、主軸オリエンテーションが完了しているかどうかを判断する(ステップS8)。その判断結果がNoであれば、CPU41は、Y軸モータ駆動制御部45へ軸停止信号を与えて主軸24の移動を減速又は停止させ、主軸オリエンテーション完了信号が主軸モータ駆動制御部47からCPU41に与えられるまで処理を待機する(ステップS9)。ステップS8における判断結果がYesであれば、主軸24の移動は続行され、又は減速もしくは停止した主軸は元の速度に復帰することになる(ステップS10)。
Next, the
ここで、上述のステップS1の判断結果がYesの場合について説明すると、この場合は、従来の主軸移動制御と同様の手順が実行される。つまり、シャッター31a,31b手前の所定位置である第1原点Z1への主軸移動指令がY軸モータ駆動制御部45に、主軸オリエンテーション指令が主軸モータ駆動制御部47に、シャッター開指令がPMC49にそれぞれ出力される(ステップS11)。次いで、主軸移動指令を受けたY軸モータ駆動制御部45は、Y軸モータ46を駆動し、主軸24を上方へ移動開始させる。主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部47は、位相を合わせるため主軸24の回転を開始させ、シャッター開指令を受けたPMC49は、ソレノイドバルブ等を介してシリンダ32a,32bを駆動し、左右のシャッター31a,31bを開動作させ、主軸通用路29を開放させる。次いで、上記各指令動作が完了するまで処理を待機する(ステップS12)。さらに、各動作が完了すると、Y軸モータ駆動制御部45に対し、第2原点Z2への主軸移動指令が出力される(ステップS13)。
Here, the case where the determination result of step S1 is Yes will be described. In this case, the same procedure as the conventional spindle movement control is executed. That is, the spindle movement command to the first origin Z1, which is the predetermined position before the shutters 31a, 31b, is sent to the Y-axis motor
前述したステップS10およびステップS13に引続き、主軸24位置が第2原点Z2すなわち、工具交換位置に達するまで処理を待機する(ステップS14)。次に、第2原点Z2に到達すると、PMC49へ対し工具交換指令が出力され、PMC49内のシーケンスプログラムに従って前述した工具交換動作が行われ、主軸24の工具T1は予備工具Tに自動的に交換される(ステップS15)。そして、工具交換が完了するとY軸モータ駆動制御部に対し、第1原点Z1へ戻るように主軸移動指令が出力され(ステップS16)、主軸24がその第1原点Z1に復帰すると同時に、PMC49に対し、シャッター閉指令が出力され、シャッター31a,31bが閉じらて工具交換指令に対する動作が完了する。
(4) Following steps S10 and S13, the process waits until the position of the
また、以上説明した工具交換動作における主軸24の移動動作について位置と速度の関係を図5に示す。加工終了時、主軸24がシャッター31a,31bに対して接近している場合、すなわち上記したステップS11〜ステップS16の処理に対応する主軸24の移動動作は、図5の(c)に相当する。また、図5の(a)は、加工終了時、主軸24がシャッター31a,31bに対して十分に離れている場合であって、第1条件判断位置P1に到達するまでにシャッター31は開いており、主軸オリエンテーションも完了しているため主軸24は停止することがない。しかし、十分離れていない場合であっても図5の(b)に示すように、各判断位置P1、P2において減速するが停止することはないため、主軸移動を迅速に行うことができ、さらには起動,停止に要するエネルギーの浪費を低減させることができる。
FIG. 5 shows the relationship between the position and the speed of the operation of moving the
なお、上記実施例においては、条件判断位置が2つの場合について説明したが、これに限らず、条件判断がそれ以上存在する場合には、条件判断位置を2以上設けることもできる。また、条件判断が1つの場合ももちろん可能である。 In the above-described embodiment, the case where the number of the condition determination positions is two has been described. However, the present invention is not limited to this. If there are more condition determination positions, two or more condition determination positions can be provided. Also, it is of course possible to make one condition judgment.
また、条件判断位置は、上記実施例では所定の位置を設定し、その位置で行うよう構成したが、これに限らず、所定の範囲を設定し、その範囲内で判断するように構成してもよい。 In the above embodiment, the condition determination position is set at a predetermined position and is configured to be performed at that position. However, the present invention is not limited to this. A predetermined range is set and determination is performed within that range. Is also good.
また、本発明の干渉部とは、上記実施例ではシャッターであったが、これに限らず、例えば主軸移動範囲内に侵入してくるような他工程の工具,ロボットの可動部,搬送装置等も含まれる。本実施例では、移動物とは主軸(主軸頭を含む)について説明したが、これに限らずテーブル、刃物台であってもよい。 The interference unit of the present invention is a shutter in the above embodiment, but is not limited to this. For example, a tool in another process that enters the main spindle moving range, a movable unit of a robot, a transfer device, and the like. Is also included. In the present embodiment, the moving object has been described with respect to the spindle (including the spindle head), but is not limited thereto, and may be a table or a tool post.
また、本発明の減速指示とは、上記実施例で示したように、制御軸に対して停止指示を出力し、駆動力を失わせることにより減速させるものであっても、また、制御軸の回転数を直線的に減少させていくことにより減速させるものであってもよい。 Further, the deceleration instruction of the present invention is, as shown in the above-described embodiment, an instruction to output a stop to the control axis and decelerate by losing the driving force. The speed may be reduced by linearly decreasing the rotation speed.
また、本発明の工作機械は、主軸の移動範囲内に干渉部が存在する任意のNC工作機械に適用することができる。 The machine tool of the present invention can be applied to any NC machine tool having an interference part within the movement range of the spindle.
次に、本発明の別の実施例の説明を行う。 Next, another embodiment of the present invention will be described.
この実施例では、前記上記実施例の第1条件判断位置P1における軸移動中の減速または停止を無くすることによって、エネルギーの浪費を防ぎ、かつ、上記実施例で述べた安全装置を具備することによって、安全かつ迅速に指令位置に到達できる方法を提案するものである。 In this embodiment, energy is prevented from being wasted by eliminating deceleration or stoppage during axis movement at the first condition determination position P1 in the above embodiment, and the safety device described in the above embodiment is provided. Thus, a method for safely and quickly reaching the command position is proposed.
図6は、その別の実施例におけるNC装置のブロック図であって、上記実施例で説明したNC装置のブロック図(図2)と異なる点は、パラメータメモリ53に時間記憶部53cが追加されていることである。前記時間記憶部53cには、CPU41がPMC49にシャッター開指令を出力し、シャッター31a、31bが開放され、PMC49を介してシャッター開動作完了信号がCPU41に帰還されるまでのシャッター動作時間が記憶されている。CPU41は、位置演算部55の主軸現在位置データに基づいて、所定の送り速度による第1条件判断位置P1までの移動時間と、前記シャッター動作時間との差分を待機時間として算出し、Y軸モータ駆動制御部45への主軸移動指令を待機時間遅らせて出力する。
FIG. 6 is a block diagram of an NC device according to another embodiment. The difference from the block diagram of the NC device described in the above embodiment (FIG. 2) is that a time storage unit 53c is added to the
次に、この構成を有する実施例の動作を図7に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図は工具交換動作における主軸24がシャッター31a、31bを通過する迄の処理手順を示すものであって、加工終了時の主軸位置は、第1条件判断位置P1の下方にあるものと仮定している。従ってシャッター31a、31b通過後、及び加工終了時の主軸位置が第1条件判断位置P1上方にある場合は第1実施例と同じ処理手順を実行するので、その説明は省略する。
Next, the operation of the embodiment having this configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This figure shows a processing procedure until the
まず、ステップS20では、主軸オリエンテーション指令を主軸モータ駆動制御部47に、シャッター開指令をPMC49にそれぞれ出力する。主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部47は、位相を合わせるため主軸24の回転を開始し、シャッター開指令を受けたPMC49は、左右のシャッター31a,31bを開動作させる。
First, in step S20, a spindle orientation command is output to the spindle
次に、CPU41は、位置演算部55によって算出された主軸現在位置座標と、あらかじめパラメータメモリ53の位置記憶部53aに記憶されている第1条件判断位置座標とに基づいて第1条件判断位置P1までの移動距離と、さらに前記移動距離から所定速度によって移動に要する移動時間とを算出する。(ステップS21)。そして、あらかじめパラメータメモリ53内の時間記憶部53cに格納されているシャッター動作時間よりも算出した移動時間の方が長いか、もしくは等しいかどうかを比較判断する(ステップS22)。その判断結果がYes(長い、等しい)であればステップS25に進み、NoであればステップS23に進む。ステップS23では、移動時間とシャッター動作時間との差である待機時間を算出する(ステップS23)。次に、CPU41はシャッター開指令出力より待機時間が経過したかどうかを判断し、その判断結果がNoであれば、待機時間が経過するまで処理を待機する(ステップS24)。
Next, the
前述したステップS22およびステップS24に引き続き、その判断結果がYesであれば、CPU41は工具交換位置である第2原点Z2への主軸移動指令をY軸モータ駆動制御部45に出力する(ステップS25)。前記Y軸モータ駆動制御部45は前記移動指令に基づき、主軸のY軸移動を開始する。
Subsequent to the above-described steps S22 and S24, if the determination result is Yes, the
次に、上方へ所定速度で移動中の主軸位置が第1条件判断位置P1に到達したかどうかをCPU41が判断し、その判断結果がNoであれば到達するまで処理を待機する(ステップS26)。そして、その判断結果がYesになれば、CPU41はパラメータメモリ53の条件記憶部53bの内容を参照することにより、第1条件判断位置P1に対応している条件、すなわちシャッター31a,31bが開放完了しているかどうかを判断する(ステップS27)。その判断結果がNoであれば、CPU41はY軸モータ駆動制御部45へ主軸停止信号を与え、主軸24の移動を減速または停止させ、シャッター開放信号がPMC49よりCPU41に入力されるまで処理を待機する(ステップS28)。ステップS27における判断結果がYesであれば、主軸24の移動はそのまま続行され、または、減速もしくは停止した主軸24は元の所定速度に復帰して、第2判断位置に向かう(ステップS29)。
Next, the
以上説明した工具交換動作における主軸24の移動動作について、位置と速度の関係を図9に示す。同図は、加工終了時の主軸位置が通常の所定の送り速度で第1条件判断位置P1に到達する時間よりもシャッター動作時間の方が長い場合であって、図9(a)は前記第1実施例による動作を示し、図9(b)は本実施例による動作を示す。本実施例によると、第1条件判断位置P1に到達するときにはシャッター31a、31bは開放されており、そこで、減速することはないため、加減速に要するエネルギーの浪費を低減することができる効果がある。また、その位置でシャッター31a、31bの開閉が判断できるので安全である。
FIG. 9 shows the relationship between the position and the speed of the movement of the
次に、本発明の更に別の実施例を説明する。この実施例では、前記2番目の実施例と同様、加工終了位置において、まず、第1条件判断位置P1までの移動距離と移動時間を算出し、主軸24が前記第1条件判断位置P1に到達したとき、シャッター31a、31bが開放されているようなタイミングで移動するものである。2番目の実施例のように待機した後、所定の移動速度で移動するのではなく、本実施例では、第1条件判断位置P1までの移動速度を調整するものである。
Next, still another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, similarly to the second embodiment, at the machining end position, first, a movement distance and a movement time to the first condition determination position P1 are calculated, and the
本実施例では、図6の構成において、CPU41は位置演算部55からの主軸現在位置と第1条件判断位置P1とから算出される移動距離と、パラメータメモリ53の時間記憶部53cに記憶されたシャッター動作時間とによって、第1条件判断位置P1にて減速、停止を原則としてしなくていいような適当な送り速度を算出し、Y軸モータ駆動部45へ前記送り速度指令を出力する。前記Y軸モータ駆動制御部45は前記速度指令に基づいて主軸24の移動を開始することになる。
In the present embodiment, in the configuration of FIG. 6, the
次に、上記構成を有するこの実施例の動作を図8に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図は工具交換動作における主軸24がシャッター31a、31bを通過する迄の処理手順を示すものであって、加工終了時の主軸位置は、第1条件判断位置P1の下方にあるものと仮定している。従ってシャッター31a、31b通過後、及び加工終了時の主軸位置が第1条件判断位置P1上方にある場合は第1実施例と同じ処理手順を実行するので、その説明は省略する。
Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This figure shows a processing procedure until the
まず、ステップS30では、主軸オリエンテーション指令を主軸モータ駆動制御部47に、シャッター開指令をPMC49にそれぞれ出力する。主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部47は、位相を合わせるため主軸24の回転を開始し、シャッター開指令を受けたPMC49は、左右のシャッター31a,31bを開動作させる。
First, in step S30, a spindle orientation command is output to the spindle
次に、CPU41は位置演算部55によって算出された主軸現在位置座標と、あらかじめパラメータメモリ53の位置記憶部53aに記憶されている第1条件判断位置座標とに基づいて第1条件判断位置P1までの移動距離と、さらに前記移動距離から、あらかじめ決められた所定の移動速度(例えば、本実施例の場合、その所定速度とは最高送り速度としている)で移動に要する移動時間とを算出する。(ステップS31)。そして、あらかじめパラメータメモリ53内の時間記憶部53cに格納されているシャッター動作時間よりも移動時間の方が長いか、もしくは等しいかどうかを比較判断する(ステップS32)。その判断結果がYesであればステップS35に進み、NoであればステップS33に進む。ステップS33では、前記移動距離とパラメータメモリ53の時間記憶部53cに記憶されたシャッター動作時間とによって、適当な送り速度を算出する。スッテプS34では、Y軸モータ駆動部45へ前記送り速度の速度指令を出力する。
Next, the
次に、前記ステップS32およびステップS34に続き、CPU41は工具交換位置である第2原点Z2への主軸移動指令をY軸モータ駆動制御部45に出力する(ステップS35)。前記Y軸モータ駆動制御部45は前記移動指令および前記速度指令に基づいて主軸24を前記移動速度で移動させることになる。上方へ移動中の主軸24の位置が第1条件判断位置P1に到達したかどうかをCPU41が判断し、その判断結果がNoであれば到達するまで処理を待機する(ステップS36)。そして、その判断結果がYesになれば、CPU41はパラメータメモリ53の条件記憶部53bの内容を参照することにより、第1条件判断位置P1に対応している条件、すなわちシャッター31a,31bが開放完了しているかどうかを判断する(ステップS37)。その判断結果がNoであれば、CPU41はY軸モータ駆動制御部45へ主軸停止信号を与え、主軸24の移動を減速または停止させ、シャッター開放信号がPMC49よりCPU41に入力されるまで処理を待機する(ステップS38)。ステップS37における判断結果がYesであれば、CPU41は前記送り速度を解除するとともに元の所定の送り速度(本実施例では、最高速度)をY軸モータ駆動制御部45に指令し(ステップS39)、主軸24の移動は続行され、または、減速もしくは停止した主軸24は、前記元の所定速度(最高速度)に復帰して、第2条件判断位置P2に向かう(ステップS40)。
Next, following step S32 and step S34, the
本実施例では、CPU41からY軸モータ駆動制御部45に任意の送り速度値自体の指令を出力したが、所定の送り速度に対するオーバライド(減速比)指令を出力するようにしてもよい。
In the present embodiment, the command for the arbitrary feed speed value itself is output from the
以上説明した工具交換動作における主軸24の移動動作について、位置と速度の関係を図9に示す。同図は、加工終了時の主軸位置が通常所定の送り速度で第1条件判断位置P1に到達する時間よりもシャッター動作時間の方が長い場合であって、図9(a)は前記第1実施例による動作を示し、図9(c)は本実施例による動作を示す。本実施例によると、第1条件判断位置P1に到達するときにはシャッター31a、31bは開放されており、減速することはないため、減速に要するエネルギーの浪費を低減することができる効果がある。また、その位置でシャッター31a、31bの開閉が判断できるので安全である。
FIG. 9 shows the relationship between the position and the speed of the movement of the
1 位置演算手段
2 位置記憶手段
3 位置判断手段
4 条件記憶手段
5 条件検知手段
6 条件判断手段
7 軸制御手段
8 制御軸
9 干渉部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
その主軸を駆動させる駆動手段と、
前記主軸移動により、前記主軸に装着された工具と係合離脱可能な把持爪と、
前記主軸の工具交換位置への移動に関して、前記主軸が所定の位置に到達したのち、オリエンテーションが完了したかどうかを判断する判断手段と、
前記主軸が移動中に、前記判断手段の判断結果に基づき、オリエンテーションが完了していない場合は、前記駆動手段に前記主軸の減速または停止指示を出力し、オリエンテーションが完了した場合は、前記移動を継続させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするNC工作機械。
A movable spindle,
Driving means for driving the main shaft;
By the spindle movement, a gripping claw that can be disengaged from a tool mounted on the spindle,
Regarding the movement of the spindle to the tool change position, after the spindle reaches a predetermined position, a determination unit that determines whether or not the orientation is completed,
While the main spindle is moving, based on the result of the judgment by the judging means, if the orientation is not completed, an instruction to decelerate or stop the main spindle is output to the driving means, and if the orientation is completed, the movement is performed. Control means for continuing;
An NC machine tool comprising:
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Applications Claiming Priority (1)
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- 2003-07-29 JP JP2003282106A patent/JP2004001229A/en active Pending
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