CN104570920A - 具备动作设定画面的数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的控制机床的数值控制装置中设置用于动作确认的画面，使用该画面，能够根据多个模式与确认内容(水平)一致地设定速度的上限值、机械锁等的开/关、M代码、S代码、T代码等的有效/无效。

Description

具备动作设定画面的数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种具备动作设定画面的数值控制装置。
背景技术
在通过机床进行加工时，必须确认由程序员制作的加工程序是否没有错误、制造工具的设置、偏移量是否正确等。在机床中，以高效、安全地进行这样的确认为目的，准备了许多作业支持功能(与各种功能按键、切换开关，例如用于设定/调整加工速度的超驰开关、用于限制各轴/全部轴的轴移动的机器锁开关、各种的M代码、S代码、T代码(辅助功能)等对应的开/关(例如冷却剂、主轴旋转等)按键等)，与所确认的内容一致地切换各种开关、按键的开/关，进行确认作业。
另外，在机床和机器人等联动地动作的系统的情况下，设置(setup)时的动作确认的内容有多个分支，例如如果机床和机器人也有时分别单独地进行动作确认(机床进行加工程序的动作确认，机器人进行工件更换以外的演示等)，则也有时使机床和机器人联动地进行动作确认(如果机床的加工结束，则向机器人输出服务请求而机器人更换工件这样的一连串动作等)。
在使机床和机器人联动地进行动作确认的情况下，在希望只进行机器人的工件更换作业等的情况下，不需要机床进行的工件的实际加工，因此在该情况下，进行以下的作业，即准备与实际的加工用不同的程序，或者如果使用加工用的程序，则使机械锁有效而使轴不动作、或者使演示有效而尽早结束加工程序。
日本特开2006-4275号公报公开了以下内容，即在设为不使作为控制对象的机械的可动轴移动的状态而进行程序检查的数值控制装置中，对程序进行分析而计算机械的可动轴的移动量，根据该计算出的移动量更新机械坐标值，根据该更新后的机械坐标值进行可动区域的检查(行程极限检查)。
日本特开2007-226383号公报公开了以下的数值控制装置，其判别被指示了预先登记的特定的辅助功能的程序是否是宏程序(或从宏程序调用的程序)，根据其判别结果决定该辅助功能的执行、不执行。
在日本特开平8-71853号公报中，公开了以下内容，即在根据程序执行加工液控制等辅助功能的放电加工装置中，在使放电加工装置实际动作而检查程序的检查模式时，为了避免工件和电极的冲撞，使坐标偏移预先设定的量。
日本特开2010-277425号公报公开了以下内容，即在通过网络电缆与机床控制装置连接的机器人控制装置中，将经由网络电缆从机床控制装置取得的与机床有关的信息显示在机器人控制装置所具备的演示操作盘的显示器上。
为了高效地进行动作确认，必须与所确认的内容(水平)一致地变更各种设定，或者一边变更加工程序的内容一边进行作业，因此该设定、变更的作业繁杂。另外，所确认的内容根据生成出的加工程序的内容、用户而变化，因此难以自动地决定各种开/关。另外，理想的是在兼顾安全性和作业效率的同时，根据状况来切换机床、机器人等的动作，但当前没有具备这样结构的机床。
发明内容
因此，本发明的目的在于：提供一种具备动作设定画面的数值控制装置，其根据来自画面的设定和选择、或所设定的信号的状态，选择与确认内容一致的水平，由此能够高效安全地进行动作确认作业。
本发明的数值控制装置控制具有多个可动轴的机床，该数值控制装置具备：动作模式存储部，其预先多组地存储由上述机床的可动轴的快进速度的超驰的设定、切削进给速度的超驰的设定、主轴转速的超驰的设定、上述可动轴的移动的有效/无效设定、M功能、S功能、T功能的有效/无效的设定而构成的设定值的组；动作模式选择部，其从存储在上述动作模式存储部中的多组的设定值中，根据来自上述机床和与该机床连接的外部设备的至少一方的输入信号，选择一组设定值作为动作模式。而且，根据通过上述动作模式选择部选择出的动作模式来控制上述机床。
也可以是来自上述机床的输入信号是该机床的联动信号，来自与该机床连接的外部设备的输入信号是该外部设备的动作模式信号。
上述动作模式选择部可以构成为，根据来自设置在上述机床和上述外部设备的周围的安全栅栏的输入信号来选择动作模式。
根据本发明，能够提供一种具备动作设定画面的数值控制装置，其根据来自画面的设定和选择、或所设定的信号的状态，选择与确认内容一致的水平，由此能够高效安全地进行动作确认作业。
附图说明
图1是说明由机床和与该机床联动地进行作业的机器人构成的作业系统的图。
图2是控制图1的机床的数值控制装置的主要部分框图。
图3是说明在画面中选择动作确认模式的例子的图。
图4是说明使用者看着画面变更所设定的内容的例子的图。
图5是说明根据所设定的信号的状态的组合选择动作确认的水平的例子的图。
图6是说明在所设定的信号的状态下变更动作的设定的例子的图。
具体实施方式
图1是说明由被图2所示的数值控制装置控制的机床和与该机床联动地进行作业的机器人构成的作业系统的图。
机床1和机器人3被安全栅栏4围住。在机床1的框体设置有用于工件的运入和运出的开闭式的门2。另外，在安全栅栏4设置有用于作业者出入被安全栅栏4围住的区域的安全栅栏的门5。在安全栅栏的门5安装有用于检测其开闭的安全栅栏的门开闭检测器6。将从安全栅栏的门开闭检测器6输出的安全栅栏的门5的开闭状态的检测信号输入到数值控制装置10。
图2是控制图1的机床的数值控制装置的主要部分框图。
CPU20是整体地控制数值控制装置10的处理器，经由总线29与存储器21、第一、第二接口22、23、各轴控制电路24、PMC(可编程设备控制器)26以及主轴控制电路27连接。
CPU20经由总线29读出存储在存储器21内的ROM中的系统程序，依照该系统程序控制数值控制装置10整体。存储器21由ROM、RAM、非易失性存储器等构成，在ROM中存储系统程序等，在RAM中存储暂时的计算数据、显示数据、经由显示装置/手动输入单元30输入的各种数据。另外，非易失性存储器由通过电池备份的SRAM构成。
第一接口22连接有显示装置/手动输入单元30，其通过由液晶显示装置等构成的显示装置和由键盘等构成的手动输入单元而构成。另一方面，第二接口23能够与外部设备(例如机器人3)连接。机器人的动作状态信号经由第二接口23输入到数值控制装置10。
PMC26根据内置于数值控制装置10中的时序程序，向作为控制对象的机床的辅助装置输出信号从而控制该辅助装置，另外接收来自在机床主体中配备的各种开关(门2，参照图1)的信号，进行必要的处理并传送到CPU20。PMC接收来自门开闭检测器6的检测信号，该门开闭检测器6检测设置在安全栅栏4的门5的开闭状态。
控制X轴、Y轴、Z轴等进给轴的各轴控制电路24接收来自CPU20的各进给轴的移动指令量，将各进给轴的指令输出到各个伺服放大器25，分别驱动各进给轴的伺服电动机31。另外，各轴控制电路24接收来自内置于伺服电动机31中的位置/速度检测器的位置、速度反馈信号，进行位置/速度的反馈控制，对伺服电动机的转速进行控制使其与指令速度一致。
主轴控制电路27从CPU20接收主轴转速指令，向主轴放大器28输出主轴速度信号。主轴放大器28从主轴控制电路27接收主轴速度信号，根据所指示的转速(转数)使主轴电动机32旋转。主轴控制电路27接收来自安装在主轴电动机32中的位置检测器(未图示)的检测信号(反馈脉冲)，对主轴的转速进行控制(反馈控制)使其与主轴转速指令一致。
本发明的数值控制装置在其硬件结构上与图2所示的相同，但作为软件将显示动作设定画面的单元存储在图2的存储器2中。
在本发明的数值控制装置10中，设置用于动作确认的画面，能够与确认内容(水平)一致地根据多个模式设定速度的上限值、机械锁等的开/关、M代码、S代码、T代码等的有效/无效等。将用于动作确认的画面显示在显示装置/手动输入单元30的显示画面上。
通过从这些设定的多个模式中，选择与确认内容(水平)一致的模式，而依照所设定的内容切换各种开/关、有效/无效。根据来自机床和机器人的状态信号自动地切换动作限制的水平。
(1)使用图3说明在画面中选择动作确认模式的例子。
根据图3的画面的例子，在水平1下，主轴不旋转，对全部轴施加机械锁，使M功能、S功能、T功能无效。因此，在该水平下，适合于使轴不移动而进行加工程序的确认的情况。此外，M功能是控制主轴的旋转停止、切削油的供给停止等机械的动作的功能。S功能是指示主轴的转数的功能。T功能是指示工具分配的功能。
水平2将机械锁的设定从水平1变更为Z轴，主轴不旋转，但X、Y轴移动。因此，在该水平下，适合于进行X、Y轴的行程检查、开孔、丝锥位置的确认等的情况。
水平3使机械锁无效而全部轴移动，但轴的移动速度被抑制为25％。因此，在该水平下，适合于以缓慢的速度确认还包含Z轴的全部轴的动作的情况。
水平4使M功能、S功能、T功能有效，轴的速度为50％。因此，在该水平下，适合于在包含加工以外的冷却剂的开/关、夹住工件的加工工具的动作等的接近实际的加工的状态下进行确认的情况。
在图3的画面的例子中，光标位于水平1的位置。因此，选择出的“动作确认模式”是“有效”，“确认水平”成为“水平1”。此外，在画面的下部显示有“无效”、“有效”等软件键。该光标构成数值控制装置的“动作模式选择部”。
(2)使用图4说明使用者看着画面变更所设定的内容的例子。
必须根据加工程序的内容和用户进行的确认作业的内容来改变设定内容。在图4的画面的例子中，只有机械的管理者能够进行设定的变更，追加了输入密码的项目，在这一点上与图3的画面的例子不同。
在图4的画面的例子中，“动作确认模式”是“有效”，“确认水平”选择了“1”。另外，表示出光标位于“机械锁”的“全部轴”上，针对机械锁的全部轴变更设定内容。
(3)使用图5说明根据所设定的信号的状态的组合选择动作确认的水平的例子。
根据图5的画面的例子，作为状态信号，使用机床的联动信号(信号-1)、使用机器人作为外部设备的情况下的动作模式信号。联动信号是用于切换是否使机床和机器人联动地动作的信号，另外动作模式信号是用于切换机器人是否正在演示中的演示模式信号(信号-2)。上述的联动信号(信号-1)和演示模式信号(信号-2)的组合构成数值控制装置的“动作模式选择部”。
根据图5的画面的例子，在水平1下，联动信号(信号-1)是关，演示模式信号(信号-2)也是关。因此，在该水平下，是机器人和机床分别单独地动作的状态，因此与无效状态相同，对各个动作没有限制。
在水平2下，联动信号(信号-1)是关，演示模式信号(信号-2)是开。因此，在该水平下，在设置在机床中的工件更换用的门打开的情况下，设想为正在进行机器人的演示的操作者位于其附近，将安全模式设为有效。由于安全模式为开，在设置在机床中的工件更换用的门打开的情况下，对机床的移动速度、主轴旋转施加限制，确保作业者的安全。
在水平3下，联动信号(信号-1)是开，演示模式信号(信号-2)是关。因此，在该水平下，机床和机器人联动，而机器人成为不是演示中的状态。但是，只不过是正在进行动作确认，因此使Z轴的机械锁有效，不进行实际的加工，将轴的速度限制为50％。
在水平4下，联动信号(信号-1)是开，演示模式信号(信号-2)也是开。因此，在该水平下，成为一边进行机器人的演示一边与机械联动的状态。限制轴的速度，但包含Z轴的全部轴能够移动，也如通常那样进行冷却剂、加工工具/工件更换用的门的动作等。
在以上的说明中，使用了机器人作为外部设备，因此动作模式信号为用于切换机器人是否是演示中的演示模式信号(信号-2)，但在使用了自动装货机等工件更换设备作为外部设备的情况下，动作模式信号为切换工件更换动作的自动和手动的模式信号。
(4)使用图6说明在所设定的信号的状态下变更动作的设定的例子。
根据图6的画面的例子，使用设置在机器人的周围的安全栅栏的开闭信号作为状态信号。在安全栅栏关闭了的情况下，信号为开。由作业者设定水平自身，但在安全栅栏打开的情况(信号为关的情况)下，设想作业者位于设置在机床中的工件更换用的门旁边的情况，因此为了安全而将门的开闭动作设为无效(将“门开闭”设为“无效”)。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，其控制具有多个可动轴的机床，该数值控制装置的特征在于，具备：
动作模式存储部，其预先多组地存储由上述机床的可动轴的快进速度的超驰的设定、切削进给速度的超驰的设定、主轴转速的超驰的设定、上述可动轴的移动的有效/无效设定、以及M功能、S功能、T功能的有效/无效的设定而构成的设定值的组；和
动作模式选择部，其从存储在上述动作模式存储部中的多组的设定值中，根据来自上述机床以及与该机床连接的外部设备的至少一方的输入信号，选择一组的设定值作为动作模式，其中
根据通过上述动作模式选择部选择出的动作模式来控制上述机床。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
来自上述机床的输入信号是该机床的联动信号，来自与该机床连接的外部设备的输入信号是该外部设备的动作模式信号。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
上述动作模式选择部构成为根据来自设置在上述机床和上述外部设备的周围的安全栅栏的输入信号来选择动作模式。
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