JP3471644B2 - 領域加工運転用の制御装置 - Google Patents
領域加工運転用の制御装置Info
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Description
制御装置に係り、とりわけ、加工領域を加工プログラム
に基づいて自動的に設定することができるような領域加
工運転用の制御装置に関する。
と、複数の領域に区画されたワークの各領域毎に対応す
る領域加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部
を有し入力装置において入力された加工領域に基づいて
加工プログラム記憶部に記憶された領域加工プログラム
を実行する数値制御装置と、駆動装置とからなる領域加
工運転用の制御装置が知られている(特開平9−230
920号公報参照)。
は、加工対象とする加工領域の指定を、操作者が加工現
場において手作業で行っている。具体的には、入力装置
に対して必要な情報を入力し、表示部に領域を描画さ
せ、描画された領域を確認することで設定を行ってい
る。そしてこの領域の指定は、それぞれの領域加工の加
工プログラムが停止した状態でのみ可能となっている。
域の指定を手作業で行うことは、特に加工領域の指定を
多数行う場合に操作者にとって面倒である。また、従来
の装置では、例えば無人運転などで連続して別々の領域
を指定して領域加工を行うことは不可能である。
加工の加工プログラムが停止しないと行えないため、効
率的なワークの加工が行えず、加工時間が長くなってい
る。
たものであり、領域の指定を自動的に行うことができる
領域加工運転用の制御装置を提供することを目的とす
る。
域毎に対応する領域加工プログラムとワークの各領域毎
の表示命令とを含む加工プログラムを記憶する加工プロ
グラム記憶部と、ワークの各領域情報が予め記憶された
領域指定部と、加工プログラム記憶部と領域指定部とに
接続され、加工プログラムに基づいて、領域指定部に記
憶されたワークの領域から指定領域を設定する領域設定
部と、加工プログラム記憶部と領域設定部に接続され、
設定された指定領域についての表示命令に基づいて表示
指令を出力する領域描画指示判定部と、領域描画指示判
定部から出力される表示指令に基づいて前記指定領域の
表示データを出力する表示処理部と、表示処理部から出
力された表示データにより指定領域を表示する表示部
と、加工プログラム記憶部と領域設定部に接続され、加
工プログラムに基づいて、領域設定部により設定された
指定領域への加工が有効か無効かを指定する判別部と、
判別部に接続され、設定された指定領域への加工が有効
か無効かの判別結果と加工プログラム記憶部内の当該領
域に対応する領域加工プログラムとに基づいてワークと
加工工具との相対位置を制御する制御部と、を備えたこ
とを特徴とする領域加工運転用の制御装置である。
ログラムに基づいて自動的に加工領域の指定を行うこと
ができる。
用の制御装置の動作概要の一例を説明する。
ては、領域指定部により記憶されたワークの各領域情報
の内、加工プログラムに基づいて設定された指定領域に
対して工具の切り込み量を変化させることにより、特定
の領域に特定の領域加工を行わせるものである。例え
ば、加工領域は、加工工具と直角の平面(例えば、XY
平面)で指定され、加工工具の切り込み量は、加工工具
の方向の軸(例えば、Z軸)に対して変化させられ得
る。Z軸の切り込み変化量は、例えば、最大0.5mm
程度であり、パラメータとして設定される。そして、加
工時にはこの設定値を加算又は減算して、領域内外の切
り込み量を変える。
にした加工説明図を示す。図1では、自動的に設定され
る指定領域の領域内と領域外において、Z軸切り込み変
化量だけ、本来の加工プログラムを変化させることがで
きる。具体的には、例えば、領域内を本来の加工プログ
ラムとし、領域外を本来の加工プログラムにZ軸方向に
深く切り込むように制御したり、あるいはその逆に、領
域外を本来の加工プログラムとし、領域内を本来の加工
プログラムにZ軸方向に浅く切り込むように制御するこ
とが考えられる。
において、Z軸切り込み量を変化させるようにした加工
説明図の一例を示す。図2では、例えば、(1)荒引き
工程においては、工具3のZ軸切り込み変化量を制御す
ることにより、下型2の指定領域外では深く切り込み、
領域内では浅く切り込むように変化させることができ
る。具体的には、領域外では実際の加工プログラムより
深く(−ΔZ)切り込み、領域内では実際の加工プログ
ラムにより切り込むようにする。このようにすると、
(2)仕上げ工程において実際の加工プログラムを実行
する時に、指定領域外は工具3が下型2に接しなくな
り、領域内では工具3が下型2に接して加工できるよう
に設定することができる。
ついて、仕上げ工程等において指定領域のみを磨くこと
ができるようにした加工説明図の一例を示す。図2の説
明のように、適宜切り込み変化量を制御することによ
り、例えば、上型1については、領域外では実際の加工
プログラムより深く(ΔZ)切り込み領域内では実際の
加工プログラムにより切り込むようにすることにより、
図3のような上型1を形成することができる。下型2も
同様に形成することができ、結果として図3の上型1と
下型2は、それぞれ指定領域の部分のみを容易に磨くこ
とができる。
らに詳述する。
御装置の一実施の形態を示している。図4に示すよう
に、本実施の形態の領域加工運転用の制御装置10は、
ワークの各領域毎に対応する領域加工プログラムを含む
加工プログラムを記憶するNC加工プログラム記憶部1
03と、ワークの各領域情報が予め記憶された領域指定
部101とを備えている。
加工プログラム指定部102に接続されている。また、
NC加工プログラム指定部102と領域指定部101と
は、入力装置11内に組み込まれている。
工プログラムに基づいて、領域指定部101に記憶され
たワークの領域からワークの加工領域(指定領域)を指
定する領域設定部としてのNC加工プログラム解析実行
部104が接続されている(NC加工プログラム解析実
行部104は、NC加工プログラム記憶部103を介し
て領域指定部101にも接続されている)。
には、加工プログラムに基づいて、NC加工プログラム
解析実行部104により設定された指定領域への加工が
有効か無効かを指定する判別部としての領域判別切り込
み算出部109が接続されている(領域判別切り込み算
出部109は、NC加工プログラム解析実行部104を
介して、NC加工プログラム記憶部にも接続されてい
る)。
された指定領域への加工が有効か無効かの判別結果と加
工プログラム記憶部103内の当該領域の領域加工プロ
グラムに基づいてワークと加工工具との相対位置を制御
する制御部20が接続されている。
09は、加工プログラムが「領域描画モード」の切替え
を指示しているかどうかを判定し、指示している場合に
「領域描画モード」を設定し、その時にのみ指定領域へ
の加工が有効か無効かの判別を行うような領域描画モー
ド判定部109mを有している。
り込み変化量を記憶する切り込みパラメータ記憶部10
7が、領域判別切り込み算出部109に接続されてい
る。
09の出力(判別部の判別結果)に応じて、加工プログ
ラムの各命令を切り込みパラメータ記憶部107の切り
込み変化量により補正する切り込み補正処理部110
と、切り込み補正処理部110により補正された加工プ
ログラムの各命令に従ってワークと加工工具との相対位
置を駆動装置13によって制御する出力制御部111
と、を有する。
4には、設定された指定領域についての表示命令に基づ
いて表示指令を出力する領域描画指示判定部104aが
接続されており、領域描画指示判定部104aには、領
域描画指示判定部104aから出力される表示指令に基
づいて指定領域の表示データを出力する表示処理部10
5が接続され、表示処理部105には、表示処理部10
5から出力された表示データにより指定領域を表示する
表示部106が接続されている。
ーボード、マウス等周知の入力装置である。領域指定部
101は、ワークの各加工領域を指定、記憶する。加工
領域としては、任意の多角形、円(一周)、円弧等を含
む任意の形状を指定することができる。例えば、直線の
両端の端点として、複数の直線及び端点による多角形を
指定することができる。この際、直線の数又は端点の数
について最大値(例えば30点等)を設定し、その範囲
で定めることもできる。上述のような図形の他、文字パ
ターン(例、A,B,C等)、特定パターン(例、#、
☆、◎、▽等)も指定することができる。また、NC加
工プログラム指定部102は、実際の加工プログラムを
指定する。なお、入力装置11は、各種設定値、メイン
テナンス、障害対策等のための入力も行うことができる
ようになっている。
工プログラム解析実行部104、領域描画指示判定部1
04a、表示処理部105、表示部106、切り込みパ
ラメータ記憶部107、領域判別切り込み算出部109
及び制御部20(切り込み補正処理部110及び出力制
御部111)は、数値制御装置12の構成要素となって
いる。数値制御装置12は、その他に、領域テーブル記
憶部108を有している。
装置11の領域指定部101及びNC加工プログラム指
定部102によりそれぞれ指定されたワークの各加工領
域データ及び加工プログラムを記憶する。加工プログラ
ムとしては、例えば、1ブロック毎に機械の動作を命令
する情報である加工プログラムデータがある(図5乃至
図7参照)。これらの加工プログラムデータは、通常
は、JIS B 6311で規定されたISOコードと
EIAコードのいずれかが用いられる。例えば、NC工
作装置の加工プログラムデータとしては、G機能(制御
機能、準備機能)、M機能(補助機能)、F機能(送り
機能)、寸法語X、Y、Z(X軸、Y軸、Z軸の運動デ
ィメンジョン)等がある。
マイクロコンピュータ等で構成され、NC加工プログラ
ム記憶部103に記憶された加工プログラムの指令デー
タを1ブロックずつ順次読み出し解析して、領域設定部
として加工領域を設定するようになっている。
プログラム解析実行部104によって設定された加工領
域(指定領域)について、加工プログラム中に表示命令
があるか否かを判定して、表示命令がある場合にのみ表
示処理部105に表示命令を出力する。
て、指定領域を表示部106に出力表示するとともに、
指定領域をビットパターンに変換して、領域テーブル記
憶部108にビットパターンを出力する。
ー等の表示装置により構成され、各種のデータ、プログ
ラム等を表示できるようになっている。設定された指定
領域は、画面上で描画確認される。また、2次元又は3
次元のグラフィック機能を備えることにより、全体加工
図又は部分加工図等により、必要に応じて加工範囲、加
工状況等を表示することができる。
工プログラムによって自動的に設定されるが、入力装置
11又は他に設けられている入力手段により、適宜、指
定領域の修正・指定・選択等を行うことを許容するよう
にしてもよい。例えば、描画確認及び修正時に、切り込
み変化量を与える部分が領域の内側又は外側かを指定・
選択可能としてもよい。
示処理部105で設定・変換されたビットパターンが記
憶される。
り込み変化量(ΔZ)が記憶される。荒引き、中引き、
仕上げ等の各工程に対応して、それぞれ異なる切り込み
変化量を複数設定することも可能である。また、領域外
と領域内とで異なる変化量をそれぞれ設定してもよい。
ここで、この値を「0」に設定すると通常の加工プログ
ラムの実行と同等となる。これらの設定値は、入力装置
11又は他に設けられている入力手段により、適宜入力
可能とすることができる。
加工プログラム解析実行部104により設定されたワー
クの加工領域(指定領域)への加工が有効か無効かを判
別し、切り込みパラメータ記憶部107及び領域テーブ
ル記憶部108の出力により、加工プログラムの切り込
み変化量(ΔZ)を設定する。本実施の形態では、領域
描画モード判定部109mが、加工プログラムが「領域
描画モード」の切替えを指示しているかどうかを判定
し、指示している場合に「領域描画モード」を設定す
る。そして、「領域描画モード」の場合にのみ指定領域
への加工が有効か無効かを判別する。
プログラム解析実行部104から出力された加工プログ
ラムを、領域判別切り込み算出部109から出力された
切り込み変化量で補正し、出力制御部111に出力す
る。
110の指令により、所定の駆動装置13に回転数、回
転角度、回転速度、移動幅、移動速度等を指示する。
工作機械の回転部又は移動部等から構成される。駆動装
置13は、通常、サーボ機構を有し、複数の駆動装置に
より構成されている。出力制御部111を介して送られ
てきた指令信号により、所定の駆動装置13が駆動さ
れ、NC工作機械の位置決め、移動幅、移動速度又は回
転速度等が制御され、結果的にワークと加工工具との相
対位置が制御される。
いて、図5乃至図7を用いて説明する。まず、図5に示
した加工プログラムののプログラム命令により、図6
に示す領域プログラムRYOIKI1が呼び出され、こ
の内容に従ってワークの加工領域が設定される。この
時、指定された領域は、表示部106によって表示され
る。図6に示すRYOIKI1による領域は、X座標と
Y座標の設定により、正方形状の加工領域となってい
る。
図5のの加工プログラムに基づいて、設定されたワー
クのRYOIKI1の指定領域への加工が有効か無効か
を判別する。有効であれば、続く領域加工プログラムが
実施され、無効であればの加工プログラムが実施され
る。
示す領域プログラムRYOIKI2が呼び出され、この
内容に従ってワークの加工領域が設定される。この時、
指定された領域は、表示部106によって表示される。
図7に示すRYOIKI2による領域も、図6に示すR
YOIKI1と同様に、X座標とY座標の設定により、
正方形状の加工領域となっている。
図5のの加工プログラムに基づいて、設定されたワー
クのRYOIKI2の指定領域への加工が有効か無効か
を判別する。有効であれば、続く領域加工プログラムが
実施され、無効であればの加工プログラムが実施され
る。
て、本実施の形態の領域加工運転用の制御装置による詳
細な動作を説明する。
に示すような荒引き工程において、図6及び図7に示す
プログラムRYOIKI1及びRYOIKI2に基づく
四角形領域を指定領域として設定し、これら指定領域外
について切り込み量を深く設定する場合を想定する。
領域を領域設定用プログラムRYOIKI1とRYOI
KI2として指定し、このデータをNC加工プログラム
記憶部103に読み込ませ、記憶させる(S00)。
後に、加工を開始するための操作(例えば、サイクルス
タートボタンの押圧、入力装置11等によるスタートコ
マンドの入力、等)を行ない、領域加工モードにする
(S10)。
記憶された図5に示すような加工プログラムをNC加工
プログラム記憶部103に読み込み、記憶する(S1
1)。
グラム解析実行部104は、指定領域の設定を行うとと
もに、所定の加工を行うように必要な制御命令(例え
ば、X,Y,Z座標等)を、領域判別切り込み算出部1
09に出力する(S12)。
NC加工プログラム解析実行部104によって設定され
た加工領域(指定領域)について、加工プログラム中に
表示命令があるか否かを判定する(S20)。そして、
表示命令がある場合にのみ表示処理部105に表示命令
を出力する。表示処理部105は、表示部106により
指定領域を表示し(S21)、さらに表示データをビッ
トパターンに変換し、領域テーブル記憶部108に転送
する(S22)。表示部106による表示の際、縮尺を
変えたり、塗りつぶし、塗色等により加工範囲内外を区
別して表示することが好ましい。
加工プログラムが「領域描画モード」の切替えを指示し
ているかどうかを判定し(S30)、指示している場合
に「領域描画モード」を設定する(31)。
して(S40)、「領域描画モード」の場合にのみ指定
領域への加工が有効か無効かを判別する(S13)。す
なわち、実行すべき軸移動のX座標Y座標と、領域テー
ブル記憶部108で記憶された指定領域とを比較し、加
工領域外又は領域内を判断する。例えば、NC加工プロ
グラム解析実行部104の出力である平面軸のX,Y座
標値から領域テーブル記憶部108のビットパターンの
位置を計算して、領域の外又は内を判断する。
り込みパラメータ記憶部107に記憶された切り込み変
化量(ΔZ)により切り込み変化量を設定する(S1
4)。例えば、切り込みパラメータ記憶部107には、
予め補正する切り込み変化量(例えば、0.5mmの値
をとる。)が記憶されている。また、この変化量は、各
工程等に応じて複数記憶することもできる。その場合
は、自動的にプログラムにより設定することもできる
し、また、プログラム実行の際に、入力装置11又は他
の入力手段等によりマニュアルで設定することもでき
る。また、本来の加工プログラムと同様にするために、
変化量を「0」に設定することも可能である。
別切り込み算出部109は、Z軸方向の切り込み補正を
算出する(S15)。
ある場合は、切り込み変化量(ΔZ)を加算又は減算し
(例えば、ΔZの極性による方法、上記ステップS14
で設定する方法等がある)、X,Y,Zの各座標をもと
に加工プログラムデータの補正処理を行う(S16)。
一方、領域内と判断されると(S13)、変化量による
補正をせずに本来の加工プログラムのまま加工命令を出
力する(S16)。
110の出力データにより駆動装置13を駆動してワー
クと加工工具との相対位置を制御して、指定領域の加工
を行う(S17)。以後、加工プログラムを1ステップ
ずつ順次実行する(S18)。
で送り速度に変化量を与えるように切り込みパラメータ
記憶部107にパラメータを記憶することも可能であ
る。この場合、領域判別切り込み算出部109及び切り
込み補正処理部110において送り速度を変更するよう
な制御が行われる。この場合も、各工程や領域内外にお
いて、異なる送り速度を設定することが可能である。さ
らに、切り込み変化量と送り速度の両方を適宜組み合わ
せる態様も可能である。。
領域内外の判定(図8、ステップS13)において、領
域外について補正する動作を行っているが、領域内につ
いても変化量を補正することが可能である。すなわち、
図8では領域外の場合のみ切り込み変化量で補正するよ
うにしているが(ステップS14及びS15)、領域外
及び領域内の両方の場合について、図8中のステップS
13の後にステップS14及びS15のような切り込み
変化量を補正するステップをそれぞれ具備することによ
り、領域内外で異なる変化量を設定することが可能であ
る。
の制御装置によれば、領域設定部によって加工プログラ
ムに基づいて自動的に領域の指定を行うことができる。
従って、中引き工程と仕上げ工程とで領域毎に切り込み
量を変化させ、工具の寿命を延ばすようにすること等が
より容易に行える。
手作業により指定する必要がないため、結果的に無人運
転やスケジュール運転が可能となり、人手と時間の省力
化が図れる。
明図。
み量を変化させるようにした加工説明図。
工説明図。
施の形態の構成図。
プログラムの実行に係るフローチャート。
Claims (8)
- 【請求項1】ワークの各領域毎に対応する領域加工プロ
グラムと、ワークの各領域毎に規定された表示命令の有
無と、ワークの各領域毎に規定された領域描画モード切
り替えの指示の有無が規定と、を含む加工プログラムを
記憶する加工プログラム記憶部と、 ワークの各領域情報が予め記憶された領域指定部と、 加工プログラム記憶部と領域指定部とに接続され、加工
プログラムに基づいて、領域指定部に記憶されたワーク
の領域から指定領域を設定する領域設定部と、を備え、 加工プログラム記憶部と領域設定部に接続され、設定さ
れた指定領域についての表示命令が加工プログラム中に
ある場合に表示指令を出力する領域描画指示判定部と、 領域描画指示判定部から出力される表示指令に基づいて
前記指定領域の表示データを出力する表示処理部と、 表示処理部から出力された表示データにより指定領域を
表示する表示部と、 加工プログラム記憶部と領域設定部に接続され、設定さ
れた指定領域についての領域描画モード切り替えの指示
が加工プログラム中にある場合に、領域設定部により設
定された指定領域への加工が有効か無効かを指定する判
別部と、 判別部に接続され、設定された指定領域への加工が有効
か無効かの判別結果と加工プログラム記憶部内の当該領
域に対応する領域加工プログラムとに基づいてワークと
加工工具との相対位置を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする領域加工運転用の制御装置。 - 【請求項2】更に、予め設定された切り込み変化量を記
憶する切り込みパラメータ記憶部を備え、 判別部は、加工プログラム記憶部に記憶された加工プロ
グラムの各命令が、指定領域の領域内か領域外かを判別
するようになっており、 制御部は、判別部の判別結果に応じて加工プログラムの
各命令を切り込みパラメータ記憶部の切り込み変化量に
より補正する補正処理部と、補正処理部により補正され
た加工プログラムの各命令に従ってワーク保持部と加工
工具との相対位置を制御する出力制御部と、を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の領域加工運転用の制
御装置。 - 【請求項3】更に、領域設定部により設定された指定領
域の情報をビットパターンとして記憶する領域テーブル
記憶部を備え、 判別部は、前記ビットパターンと比較することによっ
て、加工プログラムの各命令が指定領域の領域内か領域
外かを判別するようになっている、ことを特徴とする請
求項2に記載の領域加工運転用の制御装置。 - 【請求項4】補正処理部は、判別部による判別結果が、
指定領域の領域内又は領域外のいずれかの場合のみ加工
プログラムの各命令を切り込み変化量により補正するこ
とを特徴とする請求項2または3に記載の領域加工運転
用の制御装置。 - 【請求項5】補正処理部は、判別部による判別結果が、
指定領域の領域内又は領域外のそれぞれの場合に、加工
プログラムの各命令をそれぞれ別々の切り込み変化量に
より補正することを特徴とする請求項2乃至4のいずれ
かに記載の領域加工運転用の制御装置。 - 【請求項6】切り込みパラメータ記憶部は、各工程又は
領域内外に応じて1つ又は複数の切り込み変化量を記憶
することを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載
の領域加工運転用の制御装置。 - 【請求項7】切り込みパラメータ記憶部は、切り込み変
化量として切り込み深さ又は送り速度を記憶することを
特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の領域加工
運転用の制御装置。 - 【請求項8】領域指定部に記憶されたワークの領域情報
は、多角形、円、円弧、文字パターン、又は特定パター
ンの内の1つ又は複数を示す情報であることを特徴とす
る請求項2乃至7のいずれかに記載の領域加工運転用の
制御装置。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP02049099A JP3471644B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 領域加工運転用の制御装置 |
KR10-2000-0003998A KR100372367B1 (ko) | 1999-01-28 | 2000-01-27 | 영역가공 운전용 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000222016A JP2000222016A (ja) | 2000-08-11 |
JP3471644B2 true JP3471644B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02049099A Expired - Lifetime JP3471644B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 領域加工運転用の制御装置 |
Country Status (2)
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