JPH03233603A - 数値制御自動プログラミング装置 - Google Patents
数値制御自動プログラミング装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
て、1つのプログラムで2つの主軸での加工(いわゆる
2工程加工)と両主軸間でワークの受け渡し動作を可能
にした数値制御自動プログラミング装置に関するもので
ある。ここで、「数値制御自動プログラミング」とは、
数値制御装置の工作機械において加工形状の定義や工具
の動きを、数値制御装置の言語で表現(プログラム)し
てCPUに入力すると、該CPUが自動的に工具の経路
を計算し数値制御装置の入力となる制御媒体を、出力す
る操作をいう。
された従来のスピンドルを2つもつ旋盤の加工制御部の
構成を示す説明図であり、図において、1,2はスピン
ドル(または主軸)、3゜4は自動チャック、10a、
10bはそれぞれチャック3,4により把持されたワー
ク、5はワーク10a、10bに対する機械加工を制御
する数値制御装置(以下、NC装置という)、101゜
102はそれぞれスピンドル1(ヘッド■)側及びスピ
ンドル2(ヘッド■)側での加工のために作成された加
ニブログラム、103,104は2つのスピンドル間で
ワークの受け渡しを行うように作成された受け渡しプロ
グラム、8は自動プログラミング装置で、加工に必要な
プログラム101.102を呼び出し・解析し、これに
基づく制御指令をNC装置5へ出力するようになってい
る。
104を呼び出し・解析し、これに基づく制御指令をN
C装置5へ出力するEIAプログラム解析部である。
工程加工という)の方法を示したフローチャート、第2
1図はヘッド■での加工を、第22図はヘッド■での加
工を示した説明図、第23図は従来のワークの受け渡し
を示すフローチャートである。また、第24図は従来の
スピンドル間でのワーク受け渡しを、自動プログラムの
形ではなく、NC装置のプログラム(以下、EIAプロ
グラムという)で書いた一例を示す図である。
て動作するワーク受け渡しの動作図である。
原点100よりパラメータで位置決定される基準ワーク
原点、111.112は自動プログラムで1プログラム
ごとに位置決定されるワーク原点、6,7は工具である
。
ートに従って説明する。
がかけられると、自動プログラミング装置8はどちらの
ヘッドで加工を行うのかを判別しくステップ121)、
もしヘッド■で加工するならば、ヘッド■で加工するプ
ログラム101を呼び出しくステップ122)、そのプ
ログラム101より工具経路を抽出し、NC装置5に指
令を出力する。これにより第21図に示すようにヘッド
■での加工が行われる(ステップ123)。ヘッド■で
加工する場合も同様にヘッド■で加工するプログラム1
02を呼び出しくステップ124)、工具経路を抽出し
、ヘッド■での加工(第22図)が行われる(ステップ
125)。以上の動作は加工終了まで行われる(ステッ
プ126)。
行う場合について第23図のフローチャートに従って説
明する。
加工する場合(ステップ127)、受け渡しを行うEI
Aプログラム103.104が存在するか否かをチエツ
クしくステップ128)、存在しなければ手動で受け渡
しを行う(ステップ129)。受け渡しプログラム10
3,104が存在するなら、そのワークに対する該当プ
ログラムを呼び出しくステップ130)、そのプログラ
ムを実行する(ステップ131)。
ム101または102を呼び出しくステップ132)、
呼び出されたプログラムを実行して加工を行う(ステッ
プ133)。以上の動作は加工終了まで行われる(ステ
ップ135)。また、ステップ127で受け渡しの必要
がなければ、いままで通りのスピンドルで加工を行う(
ステップ134)。
し動作について第24図の例示に従い、第25図を用い
て説明する。
(第25図(a)) 、指令201により、工具6を機
械原点100の位置まで退避させる(第25図(b)の
矢印a)o次に、指令202により、スピンドル2(ヘ
ッド■)のチャック4を開き、スピンドル1の回転を止
める(指令203)。そして指令204,205により
スピンドル2を矢印す方向に移動させて、スピンドル2
のチャック4を閉じ(矢印c)、一方スピンドル1のチ
ャック3を開く (矢印d)。この指令206によりワ
ーク10はスピンドル1からスピンドル2へ受け渡され
、最後に指令207によってスピンドル2はワーク10
を把持したまま移動しく第25図(c)の矢印e)、こ
こに受け渡しは完了しスピンドル2での加工が可能にな
る。
工においては、いわば1つのスピンドルをもつ旋盤を2
台連結したイメージであり、それぞれのヘッドでの加ニ
ブログラム101,102が必要になるものであった。
それぞれのヘッドで受け渡しプログラム103,104
が必要で、受け渡しのタイミングもとりにくいものであ
った。さらに、受け渡しプログラム103,104は自
動プログラムでは実現されておらず、第24図のような
EIAプログラムにたよっていた。
ドのいずれにも使用できるようにした数値制御方式を開
示しているが、この方式でも加ニブログラムを1つのメ
モリの中で2つの領域に分けて格納し、ヘッド■での加
工の際には当該領域に格納されたプログラムを呼び出し
、ヘッド■での加工の際には当該領域に格納されたプロ
グラムを呼び出して加工を実行するものであるから、ヘ
ッドごとに、あるいはスピンドルごとにプログラムを用
意する必要があることに変わりはない。
ているので、2工程加工及びワークの受け渡しにあたっ
て、スピンドルごとにプログラムが必要となり、また受
け渡しの際にも別個にプログラムが必要であった。また
、受け渡しプログラムは自動プログラムでないため、E
IAプログラムまたは手動で実行しなければならなかっ
た。このようなことから従来の2工程加工及びワークの
受け渡しに使用するプログラムは、分かりにくく、受け
渡しのタイミングもとりに<<、作成に時間がかかり複
雑であり、その結果プログラムミスを生じたりして正確
性に欠けるなどの課題があった。
、複数のプログラムを作成することなく1つの自動プロ
グラムで、2工程加工にもワークの受け渡し動作にも共
用できる数値制御自動プログラミング装置を得ることを
目的とする。
の主軸を有する数値制御工作機械の自動プログラミング
装置において、1つのプログラムが従来の加工プロセス
に加え、2工程プロセスとワークの受け渡しプロセスを
含み、2工程プロセスにより加工する側のスピンドルの
宣言をするとともに、ワークの受け渡しの際にはワーク
の受け渡し動作をその受け渡しプロセスに従って行うよ
うにしたものである。
加工するスピンドル側の環境を作成することにより処理
すれば、従来の加工プロセスでは2工程加工を意諜する
ことなく、2つのスピンドルでの加工を行うことができ
る。
ータより、NC装置の入力となる受け渡しの制御媒体を
出力する。
る処理の流れを示した説明図であり、11は2工程プロ
セス及び受け渡しプロセスを記述した1つの自動プログ
ラム、12はこの自動プログラム11を解析し、NC装
置5に制御媒体を出力する数値制御自動プログラミング
装置である。また、11aは一例として示す自動プログ
ラム11の内容である。
ドごとに自動プログラミング装置12a。
第2図の変形であり、1つの自動プログラミング装置1
2で2つのヘッドを制御する方式の構成図である。
(ヘッド■)側、スピンドル2(ヘッド■)側のいずれ
かの座標系で入力されている(例えば第1図のプログラ
ム11a)。自動プログラミング装置12は、そのプロ
グラムllaを解析し、2工程加工または受け渡し動作
をNC装置5へ出力する。
台)を2つ(6,7)をもち、かつ、それぞれ独立に制
御できるよう自動プログラミング装置も2つ(12a、
12b)もつMP機と称される型式(第2図の型式)と
、タレットは1つ(15)で自動プログラミング装置も
1つ(12)で制御する82機と称される型式(第3図
の型式)の2種類に大別される。
点111.112をもつものもあれば、片方のワーク座
標原点113はチャック4側のものもある。いずれにせ
よ、自動プログラム及びNC装置5への制御媒体はすべ
てワーク座標系で行っている。このワーク座標系の原点
111,112.113は、加工するワーク10.スピ
ンドル1.2により位置が異なるため、基準ワーク原点
110よりワークごとに位置座標が与えられている。基
準ワーク原点110は機械原点100よりパラメータで
与えられている。
る、2工程加工及び受け渡し動作を含むプログラム11
の構成例を第4図に示す。また、処理の流れを第5図に
示す。ここで、2工程のプロセスはSEP、受け渡しの
プロセスはTR5て示されている。
るとプログラム11から1プロセス読み込む(ステップ
15)。ここで、ステップ16でSEPプロセスの場合
、スピンドルを切り換えるために必要な処理を行う(ス
テップ17)。またTRSプロセスの場合(ステップ1
8)、受け渡し動作を出力する(ステップ19)。その
他、従来のプロセス(例えば棒材加工、溝加工、ねじ切
り加工など)ならば、従来通りの工具経路抽出を行い(
ステップ20)、1ブロツクずつの移動データをプロセ
ス終了まで出力する(ステップ21゜22)。
る。第7図に2工程プロセス(S E P)の−例を示
す。SEPプロセス31は、両ヘッドを連動させるパタ
ーン32.指定のヘッドのスピンドルと指定外のヘッド
の工具で加工するパターン33.及び指定のヘッドで加
工するパターン34があり、HEAD (35)で加工
するヘッドを指定する。このSEP以降のプロセスは、
SEPプロセス31が来るまで、この指定ヘッド35で
処理される。なお、クロスのパターン33は、タレット
が1つしかない第3図の構成では実施不可能である。
プロセス31の制御について説明する。この構成の場合
、加ニブログラム11からプロセスを読み込むとき(ス
テップ41) 、TR5,SEPプロセスを除〈従来の
加工プロセスは、ヘッド■の自動プログラミング装置1
2aならば、ヘッド■で加工する分のみ、ヘッド■の自
動プログラミング装置12bならばヘッド■で加工する
分のみを、読み込み処理する。第4図に示すプログラム
11内のソースプログラム115によるヘッドの割り振
りはすべてSEPプロセス31のHEAD (35)で
決まる。よって、1本で作成されたプログラム11Sは
内部ではヘッド■プログラム11A、ヘッド■プログラ
ム11Bの2本で処理することとなる。これにより、自
動プログラミング装置がヘッドごとに存在(12g、1
2b)するときの2工程加工が可能となる。ただし、2
つの自動プログラミング装置が独立して処理するので、
ワークの受け渡し時には一動作ずつ待ち合せを行い、連
動(32)・クロス(33)時にはSEPプロセス31
の処理先頭で、待ち合せを行い両ヘッドの同期を合わせ
るようにする。待ち合せはOSコマンド「タスクwai
tJを用い、同期が合った時点でNC装置5より起動さ
れる6SEPプロセス31の処理としては、これまでの
動作パターンと以降の動作パターンにより、第8図のよ
うなコードをNC装置5へ出力する。第8図は一例であ
る。
動(32)になる場合(37,42)には連動開始(M
511)を出力する。以前が独立(34)または連動(
32)のときからクロス(33)になる場合(38,4
0)にはクロス開始(M544)を出力する。また、連
動(32)から独立(34)になる場合(39)には連
動解除(M512)を、クロス(33)から独立(34
)になる場合(41)にはクロス解除(M545)をそ
れぞれ出力する。よって、第6図のフローチャートに従
って説明すると、第5図のステップ17でのSEPプロ
セスの処理としては、連動・クロス時には待ち合せを行
い(ステップ25)、今までの加エバターン(独立、連
動、クロス)と指定されたパターンにより動作コードを
出力する(ステップ28)。
御するSP機について説明する。
グラミング装置12で行うため、加ニブログラム11を
読み込んでいく過程(第5図のステップ15)でMP機
(第2図)のようにヘッドごとで振り分けることはなく
、プログラムの内容11Sをすべて実行していく。ここ
で、2工程プロセス(SEP)31の処理が発生すると
(ステップ17)、第6図より、加工するスピンドルが
変わる場合、自動プログラミング装置が参照していたヘ
ッドごとで異なるデータ(パラメータなど)を作り直し
くステップ26) 、NC装置5へ制御するヘッドの変
更を出力する(ステップ27)。
NC装置5へ出力する(ステップ28)。
のパターンは存在しない。
ーク10に向って2マイナスとなっている。
2.113の位置は別メモリに存在するため、ワーク1
0の受け渡し動作がない限り、ワーク原点111,11
2,113の位置は同じワーク10では変わることなく
、自動プログラミング装置12.12a、12bは、ワ
ーク座標系で制御媒体を出力すれば、ワーク基準座標系
での位置(押し広げれば機械座標系での位置)がNC装
置5内部で算出できる。
標系(第1図の11a)で記述されているため、ヘッド
■で加工する際の自動プログラミング装置の出力データ
は、第3図のようにヘッド■の座標系をシフトしヘッド
■の座標系とした場合、変換の必要はないが、第2図の
ようにヘッド■の座標系がヘッド■の座標系とワーク1
0を挾んで逆向きになっていると、ヘッド■で加工する
出力データの2座標は、ヘッド■の座標系に変換する必
要がある。
1)、第9図で示すようにデータ、の出力部67におい
て、現在処理中のへラドデータ62と、座標系は第2図
、第3図のどのタイプかを示すデータ63により、ヘッ
ド■処理中で第2図のような座標系の場合、各プロセス
で油田された座標データ61を変換し出力する(68)
。
ージしたもので、ヘッド■の原点111とヘッド■の原
点112の距離、すなわち製品長さ64より座標の変換
が可能となる。
れる。X座標については変換の必要はない。また、製品
長さ64は、加工前のワークの長さ(素材長)65と端
面突き出し長さ66(製品外となる部分で端面に凸凹が
ある場合、この部分を削って凸凹のない面とする。ワー
ク10の両側にとられる場合もある。)より算出するこ
ともできる。
プロセス31の処理(ステップ17)、1ブロツクずつ
のデータ出力(ステップ21)の処理により、2工程の
加工が可能となる。
ニブログラムの処理中に、ワークの受け渡しプロセス(
TR5)になると、プロセス及びその関連したデータよ
り、ワークの受け渡しに必要な制御データをNC装置5
に出力する(ステップ19)。
。また、第12図、第13図は受け渡しプロセス(TR
S)の−例であり、TRS (77)は受け渡しプロセ
スを示す。CHK (78)はスピンドル1.2間のワ
ーク10の受け渡しを、BAR(83)はチャック3.
4でワーク10をつかむ位置の移動をそれぞれ示すパタ
ーンであり、段取りNO(79)とは、ワークの受け渡
し位置、逃げ位置、受け渡し後のワーク座標原点の位置
などが、配列化してメモリに格納されているその配列番
号である。HEAD (80)は受け渡しをする方向、
またはチャックを変更するヘッドのデータ、主軸81は
受け渡し時の主軸の状態のデータ、押付82は受け渡し
時ワーク10をある一定量押し付けるかどうかのデータ
、チャック85はワーク10のつかみかえ後チャックを
開けておくかどうかのデータである。
する。まず、TRSプロセスの処理(第5図のステップ
19)に入ると、タレット、(工具)がワーク10など
と衝突しないようX軸を機械原点まで移動させる(ステ
ップ71)。
置5へ出力し、現在連動中ならば連動を解除し、チャッ
ク3,4の開・閉動作を出力する(ステップ72)。主
軸のデータ81により、主軸の回転動作を指令出力しく
ステップ73)、スピンドル1または2を受け渡し位置
まで移動させる(ステップ74)。この移動量はプログ
ラム内にある段取りNo (79)より、別メモリに存
在する該当する移動データが参照される。
げ位置、受け渡し後のワーク原点の位置(z off
setという)の各データが一組となって多数のデータ
組が配列をなしている(86a、86b、86c、=1
、ここで、TRSプロセス77で段取りNO(79)
2番が指定されると、これらの配列のうち2番目の組8
6bが選ばれ、そのデータでスピンドルの移動が行われ
る。
HK (78)ならば、スピンドルを引き戻し位置(段
取りの逃げ位置)まで戻す。最後に、ワーク基準原点か
らのワーク原点の位置(段取りデータのz offs
et)を出力する(ステップ76)。
て、受け渡しの1パターンで一例を示し説明する。第1
5図において、88はプログラム中の受け渡しのプロセ
スを示したもので、86は第14図で示したプロセスに
示されたデータ組(86a 、 86 b 、 86
c 、−)のいずれかである。出力例を第16図、動作
例を第17図に示す。
ヘッド■)側で加工している。ここで、受け渡しのプロ
セス処理(TRS)となると、工具14を機械原点の位
置まで逃がす(矢印a)ブロック90を出力する。次に
、プロセス中(88)のパターン78より受け渡しのパ
ターンを、またヘッド80.主軸81のデータよりチャ
ック開閉ブロック91を出力する(この例ではM540
でCHKパターン、M2O3でチャック3閉、チャック
4開を示す)。ブロック92ではスピンドル1.2の回
転を出力する。その後、プロセス内で指定された段取り
NO(79)に対応する段取りデータ86より与えられ
る受け渡し位置にスピンドル2を移動(矢印b)させる
ようブロック93゜94を出力しくこの場合、ブロック
93である位置まで早送りで移動させ、ブロック94で
受け渡し位置までゆっくり位置決めする)、ブロック9
5でチャック3を開き(矢印d)、チャック4を閉じる
(矢印C)。そして、段取りデータ86中の逃げ位’l
(f’)のブロック96を出力し、スピンドル2を移動
(矢印g)させる。最後に、ワーク10をスピンドル2
で加工するために基準ワーク原点110からの新しいワ
ーク原点113の位置f(z offset)のブロ
ック97を出力する。
データを用いて制御することにより、第18図(a)か
ら(e)に示されるバーワークの尺取りなども、受け渡
しの一種類として処理できる。ワーク10は長い棒材(
バーワークという)で、スピンドル1の中から引き出せ
る形となっている。
)を用いてスピンドル2を移動させ、ワーク10を両端
でつかんだ加工が行える。BAR(83)パターンでは
第11図の戻し動作(ステップ75)を行わないためで
ある。
1.スピンドル2でそれぞれ加工ができる。
が受け渡しのプロセスにより可能となる。
はヘッド■を基準にしたものを示したが、ヘッド■を基
準にしてもよく、考え方としては内容のヘッド■とヘッ
ド■を入れかえればよい。また、受け渡し動作において
ヘッド■からヘッド■への受け渡しを示したが、逆の場
合も同様であり、また例として82機を示したがMP機
でも同様の効果を奏する。
工程プロセスと両主軸間でワークの受け渡しをする受け
渡しプロセスとを自動プログラムに付加したので、2工
程加工及びワークの受け渡し動作が、簡単で分かりやす
い入力で、しがも1つのプログラムで可能となり、さら
に従来の加工は2工程加工を意識することなく行えると
いう効果が得られる。また、動作は連続的でかつ正確で
ある。
成図、第2図は本発明の一実施例によるMP機の制御系
を示す構成図、第3図は本発明の一実施例による82機
の制御系を示す構成図、第4図は本発明の一実施例にお
ける加ニブログラムの内容を示した説明図、第5図は本
発明の一実施例における全体のフローチャート、第6図
は本発明の一実施例における2工程加工のフローチャー
ト、第7図は上記2工程加工のプロセス例を示した説明
図、第8図は上記2工程加エバターンのデータ出力例を
示した説明図、第9図、第10図は上記出力データの座
標変換方法を示す説明図、第11図はワークの受け渡し
動作のフローチャート、第12図、第13図は上記骨は
渡し動作のプロセス例を示した説明図、第14図は第1
2図、第13図中の段取りデータの説明図、第15図は
本発明で使用するプログラムの一例を示した図、第16
図は第15図のプログラムの出力データ図、第17図(
a)〜(C)は第15図のプログラムによる動作説明図
、第18図(a)〜(e)は本発明の他の加工例におけ
る動作説明図、第19図は従来の自動プログラミング装
置の制御動作を示す説明図、第20図は従来の2工程加
工のフローチャート、第21図、第22図は従来の2工
程加工の動作説明図、第23図は従来の受け渡し動作の
フローチャート、第24図は従来の受け渡し動作をEI
Aプログラムで作成した例を示す説明図、第25図(a
)〜(c)は上記EIAプログラムによる動作説明図で
ある。 1.2・・・スピンドル 3.4・・・チャック 5・・・数値制御装置 6.7.14・・・工具 10.10a、10b−・・ワーク 11・・・プログラム 12・・・自動プログラミング装置 31・・・2工程プロセス 77・・・受け渡しプロセス なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の主軸を有する数値制御工作機械の自動プログラ
ミング装置において、 1つのプログラムが2つの主軸での加工プロセスと両主
軸間でワークの受け渡しを行う受け渡しプロセスとを含
む構成としたことを特徴とする数値制御自動プログラミ
ング装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028472A JP2692011B2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 数値制御自動プログラミング装置 |
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