JPH0641799Y2

JPH0641799Y2 - 数値制御研削盤

Info

Publication number: JPH0641799Y2
Application number: JP1986147504U
Authority: JP
Inventors: 博中野; やすじ榊原; 吉視竹谷
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1986-09-25
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2001-09-25
Also published as: JPS6353663U

Description

【考案の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本考案は、工具修正が工作物の加工と並行して数値制御
にて実行される数値制御研削盤に関する。

【従来技術】

従来、数値制御研削盤には工具修正装置の制御軸を数値
制御し、その数値制御と加工に関する制御軸の数値制御
とをリアルタイムで並行に処理するものが知られている
（特開昭58-186561号公報）。この研削盤は工具修正装
置の制御軸に対しパルス分配を行うパルス分配回路と工
具、テーブルなどの送り軸に対してパルス分配を行うパ
ルス分配回路とを独立に有し、１つのCPUにてその２つ
のパルス分配回路を並行にリアルタイムで制御してい
る。この研削盤では工具修正を制御するために修正用NCデー
タが用いられ、工作物の加工処理を制御するために加工
用NCデータが用いられる。この加工用NCデータ中には、
たとえば、第５図に示すように、一連の研削工程の最後
の研削を指令するデータブロックNO80の後で、工具の早
送り後退を指令するデータブロックN100の前に、修正用
NCデータの実行を起動する起動データブロックNO90がプ
ログラムされている。この場合、加工用NCデータに対応
して、第７図に示すように、加工用NCデータが順次実行
されて工作物の加工処理が進行する。例えば、第７図に
おいて、一連の研削工程（NO60,NO70,NO80）の終了、修
正用NCデータの実行が指令（NO90）されると、修正用NC
データに基づく修正工具前進工程（N510）により修正工
具が砥石車を修正できる位置に位置決めされ、修正往路
工程（N520）と修正復路工程（N530）によって砥石車が
所定量だけ修正され、砥石車の径補正が行われていた
（N540）。一方、加工用NCデータに基づいて、修正用NC
データが起動された後、この工具修正工具と並行して、
修正用NCデータの起動指令データ（NO90）の次のデータ
ブロックが実行される。即ち、加工用NCデータに従っ
て、工具の早送り後退工程（N100）、テーブル割り出し
工程（N110）、工具の早送り前進工程（N110）、修正完
了待ち工程（N130）が、工具修正工程と並行して実行さ
れる。尚、上記の加工工程と工具修正工程との並行処理は、次
のように行われる。 CPUは制御軸の位置決めに関し補間点の位置決めデータ
をパルス分配回路に順次出力するが、データの出力後、
各補間点に対するパルス分配が完了するまでの間は空き
状態となる。CPUはこの空き状態を利用して他のパルス
分配回路を制御している。したがって、修正用NCデータ
の起動後、加工用NCデータの実行を継続することがで
き、加工処理と修正処理とが並行にリアルタイムで進行
することになる。

【考案が解決しようとする問題点】

工具は修正により形状、寸法、研削面の位置が変化する
ため、工具の修正処理が完了すると後処理として、工具
を修正量だけ前進させるとともに、工具位置の現在値を
補正するなどの工具位置の補正処理を行う必要がある。ところが、この工具位置の補正処理は、加工に関する制
御軸を駆動するものであるので、その制御軸が加工用NC
データにより駆動されている間は実行することができな
い。また、工具位置の補正処理は工具の研削点の座標を
補正することであるので、どの加工工程の後で実施する
かが重要であるため、補正処理は一般的に加工用NCデー
タ中で指令される。このため、第７図に示すように、工具の修正動作が完了
した（N550）後、データブロックN140で指令される工具
位置の補正処理が、直ちに行われるとは限らずその補正
処理が完了するまでに時間的間隔が空く。即ち、工具の修正処理の完了後、工具位置の補正処理が
完了するまでの期間は、工具の現実の位置とその管理上
の位置とが異なる。このため、この期間に自動運転を停止させて加工用NCデ
ータ中、任意のデータブロックから処理を開始させるよ
うな場合、工具はプログラムされた通りの正確な動きを
しなくなり、予定した加工処理が得られなくなるという
問題があった。上記の問題点は、速度加工を行うために、工具修正装置
と加工装置との制御装置が独立して、並行して制御され
る研削盤に特有の問題である。本考案は、この研削盤において、工具修正が行われた後
から、工具修正による工具位置の補正までの間（第７図
のTIからT2の間）に作業者が自動運転を停止させた場合
に発生する問題を解決するものである。つまり、本考案は人手を介さないNC制御装置において
も、作業者が何らかの理由（例えば危惧を予測して非常
停止をかける場合）で自動運転を自らの意思で停止させ
る場合があり、この時期が工具修正が行われた後から、
工具修正による工具位置の補正までの間である時の問題
を解決するものである。工具修正された場合、この修正量分だけ工具（砥石）の
径が小さくなるため工具をその分前進させる必要があ
る。しかし、工具の位置は前進しても工具修正前の時と
同じ位置にあるものとして設定しておかなければ、工具
の位置が不正なものとなる。従って、このような工具の位置補正が行われなかった場
合、工具はプログラム通りに動作しなくなるという問題
がある。上記の内包する問題について、従来は特に対策は講じら
れていなかった。なぜならば、並行処理は比較的新しい
技術であり、工具の修正完了後から工具位置補正までの
時間が比較的短いような場合は、この間に作業者による
別動作（例えば非常停止がかけられる等）が行われるこ
とが少ないためである。しかし、この工具位置補正処理は、一般的に加工用NCデ
ータによって指定される場合が多く、プログラムによっ
ては、工具の修正完了後から工具位置補正までにある程
度時間がかかる場合が生じてくる。この場合には、特
に、作業者による非常停止等の別動作が指令される場合
が多くなる。従って、自動運転の停止が行われた場合、作業者はこの
時が、工具の修正完了の後から工具修正による工具位置
の補正までの間であるか否かを知る必要がある。また、
何らからの理由により装置を停止させなければならない
としても、緊急を要しないならば、工具の位置補正が行
われ後で行うことが、手操作による工具の位置補正を行
う手間を省くことができる。しかし、作業者には、工具修正後、工具位置の補正が完
了したか否かの情報は全く与えられていない。よって、
上記のような問題が発生する。このように、本考案は、高速化する加工プロセスに対し
て発生する内在する問題にいち早く着目し、これを解決
したものである。本考案は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、工具が修正された
後、工具位置の補正処理が未完成である場合に、そのこ
とを作業者に知らせることにより誤操作を防止すること
である。

【問題点を解決するための手段】

上記問題点を解決するための考案の構成は、修正用NCデ
ータに基づき、主制御手段より与えられる指令によって
工具修正装置の制御軸を数値制御して工具の修正を行う
工具修正装置制御手段と、加工用NCデータに基づき、主
制御手段より与えられる指令によって工作物の加工のた
めの制御軸を数値制御する加工用制御手段と、を独立し
て有し、工具修正装置制御手段と加工用制御手段とをリ
アルタイムで並行に実行する数値制御研削盤において、作業者に警報を与えるための警報手段と、修正用NCデー
タに基づいて工具修正装置による工具の修正処理によっ
て工具の径が変化した後に警報手段を駆動する警報開始
手段と、工具の修正処理が行われた後、加工用NCデータ
に基づいて工具の修正量に基づいて工具位置の補正を行
う工具位置補正手段と、この工具位置補正手段による工
具位置の補正処理が行われた後、警報手段を停止する警
報停止手段とを具備し、工具の修正処理が行われ、工具
の径が変化した後から工具位置の補正が行われるまでの
期間を警報手段により警報を与えることを特徴とする。

【作用】

工具修正により工具の径が変化すると警報開始手段によ
り警報装置は駆動され、工具位置の補正処理が完了する
と警報停止手段により警報装置は停止される。したがっ
て、警報装置は工具修正により工具の径が変化した後、
工具位置の補正が完了するまでの期間、警報を発する。

【実施例】

以下、本考案を具体的な実施例に基づいて説明する。第
１図数値制御研削盤を示した構成図である。10は数値制
御研削盤のベッドで、このベッド10上には螺子送り機構
を介してサーボモータ16により駆動されるテーブル11が
主軸軸線に平行なＺ軸方向に摺動可能に配置されてい
る。テーブル11上には主軸13を軸架した主軸台12が配設
され、その主軸13はサーボモータ14により回転される。
また、テーブル11上、右端には心押台15が載置され、心
押台15のセンタ19と主軸13のセンタ17とによってカムシ
ャフトから成る工作物Ｋが挟持されている。工作物Ｋは
主軸13に突設された位置決めピン18に嵌合し、工作物Ｋ
の回転位相は主軸13の回転位相に一致している。ベッド10の後方には工作物Ｋ側に向かって進退可能な工
具台20が案内され、工具台20にはモータ21によって回転
駆動される砥石車Ｇが支承されている。この工具台20
は、図略の送り螺子を介してサーボモータ23に連結さ
れ、サーボモータ23の正逆転により前進後退される。一方、工具台20の後部には、修正工具61を有し、それと
砥石車Ｇとの相対的位置関係を変化させることのできる
工具修正装置60が載置されている。修正工具61はサーボ
モータ63により砥石車Ｇへの切込み、即ちＵ軸方向の送
りが制御され、サーボモータ64により砥石車Ｇの研削面
に並行、即ちＷ軸方向の送りが制御される。ドライブユニット50、51、52には数値制御装置30から指
令パルスを入力して、それぞれサーボモータ23、14、16
を駆動する回路である。また、ドライブユニット53、54
はサーボモータ63、64を駆動する回路である。数値制御装置30は主として制御軸の回転を数値制御し
て、工作物Ｋの研削加工と砥石車Ｇの修正を制御する装
置である。その数値制御研装置30には、加工用NCデータ
や修正用NCデータ等を入力するテープリーダ42と加工処
理の開始指令等の制御信号を与える制御盤43が接続され
ている。また、制御盤43には考案の構成要素の警報装置
を構成するランプ45を有した表示装置が内蔵されてい
る。数値制御装置30は第２図に示すように、研削盤を制御す
るためのメインCPU31と制御プログラムを記憶したROM33
と入力データ等を記憶するRAM32と入出力インタフェー
ス34とで主として構成されている。RAM32上には加工用N
Cデータを記憶する加工用NCデータ領域321と修正用NCデ
ータを記憶する修正用NCデータ領域322と工具位置の現
在値を保持する工具現在値レジスタ323と修正処理中で
あることを記憶する状態レジスタ324が形成されてい
る。数値制御装置30はその他サーボモータ23、14、16の
駆動系として、ドライブCPUI36とRAM35とパルス分配回
路37が設けられており、サーボモータ63、64の駆動系と
してRAM38、ドライブCPUII39とパルス分配回路40とが設
けられている。RAM35はメインCPU31から砥石車Ｇ、テー
ブル11、主軸13の位置決めデータを入力する記憶装置で
ある。また、RAM38はメインCPU31から修正工具61の位置
決めデータを入力する記憶装置である。ドライブCPUI36
は加工に関する制御軸の送りに関してスローアップ、ス
ローダウン、目標点の補間等の演算を行い補間点の位置
決めデータを定周期で出力する装置であり、パルス分配
回路37はパルス分配の後、移動指令パルスを各ドライブ
回路50、51、52に出力する回路である。一方、ドライブ
CPUII39は工具修正に関する制御軸に対し上記の作用と
同様な作用を行う装置である。次に作用を説明する。メインCPU31は第３図、第４図のフローチャートに従っ
て処理を行う。加工用NCデータは第５図に、修正用NCデ
ータは第６図に示されており、第３図、第４図のフロー
チャートに従った処理を行うようにプログラムされてい
る。まず、操作盤43の起動ボタン46が押下されると、図示し
ない加工用NCデータの解読プログラムが実行され、加工
用NCデータ領域321からデータが順次読み出されて解読
され、そのデータに応じた処理が実行される。ブロック
NO20のデータが解読されると、それに基づく位置決めデ
ータはドライブCPUI36に転送される。そしてそのCPUに
より制御軸の送り制御が行われてテーブル11と砥石車Ｇ
は初期位置に位置決めされる（ステップ100（以下、単
に番号のみ記す））。ドライブCPUI36による１ブロック
の制御が完了されると、完了信号がドライブCPUI36から
メインCPU31に出力され、メインCPU31は次のブロックNO
30のデータを解読する。それに基づく位置決めデータ
は、同様にCPUI36に転送され、第１カムa1を研削するた
めテーブルの位置が割り出される（102）。次にブロッ
クNO40のデータが解読されると、位置決めデータがCPUI
36に転送され、砥石台12が早送り前進される（104）。
次にブロックNO50が解読されると、状態レジスタ324に
フラグがセットされているか否か、すなわち工具の修正
処理中か否かは判定される（106）。そして、修正処理
中のときは、CPU31は一定時間待機状態となり（105）、
一定時間経過後にステップ106の判定が行われるという
処理が修正処理が完了されるまで繰り返される。修正処理中でない場合または修正処理が完了すると、次
のブロックが工具位置の補正命令か否かが判定される
（108）。最初の加工サイクルでは工具の修正処理は起
動されていないし工具位置の補正命令も存在しないた
め、ステップ106、108の判定は共にNOとなる。したがっ
て、工具の早送りの完了後直ちに次のブロックN060とNO
70とNO80が解読されて、それに基づく位置決めデータは
順次ドライブCPUI36に転送され、第１カムa1の研削サイ
クルが実行される（114）。研削サイクルが完了する
と、次のブロックNO90が解読され、状態レジスタ324に
フラグがセットされ修正用NCデータの実行要求が行われ
る。実行要求後、メインCPU31は次のブロックN100を解
読し、位置決めデータをドライブCPUI36に転送し、工具
を初期位置まで早送り後退させる（118）。この時、メインCPU31はドライブCPUI36に位置決めデー
タを出力すると、ドライブCPUI36から位置決め完了信号
が入力されるまで加工用NCデータに対しては待機状態と
なる。したがって、修正用NCデータの実行要求がある
と、この待機状態を利用して修正用NCデータの実行が行
われる。修正用NCデータのブロックN510が解読されると、メイン
CPU31はドライブCPUII39にそのデータに基づく位置決め
データを転送し、ドライブCPUII39が制御を完了するま
で待機状態となる。この待機状態に、ドライブCPUI36か
ら位置決め完了信号が入力されると、メインCPU31は、
また、中断していた加工用NCデータの解読を再開するこ
とになる。このように、加工用NCデータと修正用NCデー
タは、並行にリアルタイムで処理される。修正用NCデータの実行において、ブロックN510,N520,N5
30により修正装置60が駆動されて砥石車Ｇの修正（20
0）が完了すると、ブロックN540が解読され記憶されて
いる砥石径の値が修正量だけ補正され（202）、制御盤4
3に設けられたランプ45を点灯するためのオン信号が出
力される（204）。次にブロックN550が解読されると、
状態レジスタのフラグがリセットされ（206）、修正用N
Cデータの解読プログラムの実行が停止される。この間、加工処理は順次進められ、全加工処理が終了し
たか否かを判定し（120）、未終了のときは、次のブロ
ックN110、N120は解読されテーブルの割り出しと砥石車
Ｇの早送り処理が行われている。そして、ブロックN130
が解読されると状態レジスタ324が調べられ、その内容
から修正処理中と判定されると、修正処理が完了される
まで次のブロックは実行されないが、既に、修正処理が
完了しているときは、直ちに次のブロックN140が解読さ
れる。ブロックN140の存在により、工具位置の補正命令有りと
判定され（108）、砥石車Ｇが修正量だけ前進されると
ともに、工具現在値レジスタ323の値が砥石車Ｇが前進
される直前の現在値に補正され（110）、ランプ45を消
灯するためのオフ信号が出力される（112）。この処理
により砥石車Ｇの研削面の現実の位置と数値制御装置30
で管理する理論上の位置とが一致する。上記した加工処理と修正処理は、第７図のタイミングチ
ャートに示すように並行処理される。すなわち、工具の
早送り後退から次の加工サイクルの早送り前進完了まで
の間で工具の修正処理は並行に行われる。この時、修正
処理の方が早く終了しているとブロックN550は実行され
てからブロックN140は実行されるまでの間（T1〜T2）、
ランプ45は点灯される。したがって、砥石車Ｇの修正が完了し、その位置の補正
処理が完了するまでの研削盤にとって不安定な期間、作
業者に警報が発せられるので、誤操作が防止される。尚、上記期間（T1〜T2）、ランプ45を点灯する他、その
期間に装置が停止された時は、戻し、全軸原位置復帰以
外の外部スタートを禁止するようにしても良い。尚、上記実施例において、具体的には、主制御手段はメ
インCPU31で、工具修正装置制御手段はドライブCPUII39
とパルス分配回路40とドライブユニット53、54とで、警
報手段はランプ45で、警報開始手段はメインCPU31とそ
の実行ステップ204とで、警報停止手段はメインCPU31と
その実行ステップ112で構成されている。

【考案の効果】本考案は、工具修正装置制御手段と加工用制御手段とを
並行にリアルタイムで行う数値制御研削盤において、修
正用NCデータに基づいて工具修正装置による工具の径が
変化した後、工具位置の補正処理が完了するまでの期
間、警報装置を差動させるようにしているので、工具の
現実の位置と理論上の位置とが異なることにより生じ得
る誤操作を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる数値制御研削盤を示し
た構成図。第２図は数値制御装置の電気的構成を示した
ブロックダイヤグラム。第３図、第４図はそれぞれCPU
の処理手順を示したフローチャート。第５図は加工用NC
データの構成図。第６図は修正用NCデータの構成図。第
７図は加工処理と修正処理との関係を示したタイミング
チャートである。 10……ベッド、11……テーブル、13……主軸、14、16、
23、63、64……サーボモータ、15……心押台、20……工
具台、30……数値制御装置、60……工具修正装置、61…
…修正工具、Ｇ……砥石車、Ｋ……工作物

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】修正用NCデータに基づき、主制御手段より
与えられる指令によって工具修正装置の制御軸を数値制
御して工具の修正を行う工具修正装置制御手段と、加工用NCデータに基づき、主制御手段より与えられる指
令によって工作物の加工のための制御軸を数値制御する
加工用制御手段と、を独立して有し、前記工具修正装置制御手段と前記加工用制御手段とをリ
アルタイムで並行に実行する数値制御研削盤において、作業者に警報を与えるための警報手段と、前記修正用NCデータに基づいて前記工具修正装置による
工具の修正処理によって工具の径が変化した後に前記警
報手段を駆動する警報開始手段と、工具の修正処理が行われた後、前記加工用NCデータに基
づいて前記工具の修正量に基づいて工具位置の補正を行
う工具位置補正手段と、この工具位置補正手段による工具位置の補正処理が行わ
れた後、前記警報手段を停止する警報停止手段とを具備
し、前記工具の修正処理が行われ、工具の径が変化した後か
ら前記工具位置の補正が行われるまでの期間を前記警報
手段により警報を与えることを特徴とする数値制御研削
盤。