DE112011104779B4

DE112011104779B4 - Numeriksteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112011104779B4
Application number: DE112011104779.7T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Sagasaki; Koji Terada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: JPWO2012101790A1; US9395719B2; TWI448850B; CN103329056A; DE112011104779T5; JP4902816B1; US20130257340A1; TW201232209A; CN103329056B; WO2012101790A1

Abstract

Numeriksteuervorrichtung (1, 1i), die eine Werkzeugmaschine (900) steuert, die eine X-Achse zum Bewegen eines Revolvers (905), an dem eine Mehrzahl von Werkzeugen (9051, 9052) angebracht ist, eine H-Achse zum Rotieren des Revolvers (905) und eine C-Achse zum Rotieren eines Werkstücks (W) enthält, und die keine Y-Achse orthogonal zur X-Achse enthält, wobei die Numeriksteuervorrichtung (1, 1i) umfasst: eine Imaginär-Y-Achsensteuereinheit (411), die konfiguriert ist, einen Imaginär-Y-Achsensteuermodus auszuführen, wobei der Imaginär-Y-Achsensteuermodus ein Modus zum Umwandeln eines X-Y-Achsen-Bewegungsbefehls in einem Bearbeitungsprogramm, das in einem Programmkoordinatensystem, das die X-Achse sowie die Y-Achse enthält, beschrieben ist, in einen Befehl in einem X-H-C-Achsen enthaltenden Maschinenkoordinatensystem und zum Antreiben der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse anhand des umgewandelten Befehls so, dass sie in Assoziation miteinander agieren, ist; eine Erfassungseinheit (42), die konfiguriert ist, wenn ein Nothalt während des Imaginär-Y-Achsensteuermodus auftritt, aktuelle Positionen der X-Achse, der C-Achse und der H-Achse zum Zeitpunkt, wenn der Nothalt aufgehoben wird, zu erfassen; und eine Wiederherstelleinheit (417), die konfiguriert ist, eine aktuelle X-Achsen-Koordinatenposition und eine aktuelle Y-Achsen-Koordinatenposition im Programmkoordinatensystem aus den erfassten aktuellen Positionen der X-Achse, der C-Achse und der H-Achse wiederherzustellen, und einen Griff (50), der konfiguriert ist, einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse zu erzeugen, basierend auf manuellem Rotieren des Griffs (50) durch einen Anwender, und den Revolver (905) zu bewegen, um dadurch ein Werkzeug (9051, 9052) aus dem Werkstück (W) herauszuziehen, wobei die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit basierend auf der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition oder Y-Achsen-Koordinatenposition im Programmkoordinatensystem, die durch die Wiederherstelleinheit wiederhergestellt sind und dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse, erzeugt aus dem manuellen Rotieren des Griffs (50), die X-Achse, die H-Achse und die C-Achse so antreibt, dass ...

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Numeriksteuervorrichtung.
Patentliteratur 1 beschreibt eine NC-Revolverdrehbank, die keine Y-Achse enthält. Die NC-Revolverdrehbank beinhaltet eine Z-Achse zum Durchführen einer Zufuhraktion eines Werkstücks, eine C-Achse zum Durchführen der Rotation des Werkstücks und eine X-Achse rechtwinklig zur Z-Achse zum Durchführen einer Zuführaktion für einen Werkzeugrevolver, und eine Revolverrotationsachse zum Durchführen einer Rotation des Werkzeugrevolvers. Jedoch enthält die NC-Revolverdrehbank keine Y-Achse rechtwinklig zur Z-Achse und zur X-Achse. In solch einer NC-Revolverdrehbank werden die Drehung der C-Achse und die Drehung der Revolverdrehachse in Kombination ausgeführt, um eine Zuführaktion für das Werkzeug in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf das Werkstück zu erzeugen. Folglich ist es gemäß Patentliteratur 1 möglich, eine Bearbeitungsaktion unter Verwendung der NC-Revolverdrehbank, die keine Y-Achse enthält, so auszuführen, als wenn der NC-Revolver die Y-Achse aufwiese.
Zitateliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP H03-33 441 B2 (nächstliegender Stand der Technik und Familienmitglied zur Druckschrift DE 33 28 327 A1 )

US 3 496 805 A beschreibt ein Verfahren zum Steuern der reversen Bewegung von Werkzeughaltern längs einem beliebigen Pfad bei Werkzeugmaschinen, wie auch einer neuen Vorwärtsbewegung des Werkzeughalters. Das Verfahren verwendet automatisch vorbereitete oder registrierte Datensätze, die zu verwenden sind, falls die Vorwärtsbewegung unterbrochen und das Werkzeug zurückgezogen werden muss.
US 4 604 560 A lehrt eine weitere Numeriksteuerungs-Werkzeugmaschine mit einer Notfallursprungsrückkehrfunktion für einen automatischen Werkzeugwechsler. Es gibt eine Numeriksteuerung, die gemäß einem Rückkehrsteuerprogramm arbeitet, welches Antriebsachsen steuert, die Vorwärtsbewegung zu unterbrechen, und dann Rückzugsbewegungen bewirkt.
Zusammenfassung
Technisches Problem
Bei der Steuerung zum Durchführen von Bearbeitung so, als ob die Werkzeugmaschine eine Y-Achse aufwiese, das heißt eine Imaginär-Y-Achsensteuerung, wird, falls die Werkzeugmaschine notgestoppt wird, während ein Werkstück unter Verwendung eines Werkzeugs bearbeitet wird, die imaginäre Y-Achsensteuerung aufgehoben. Danach, selbst falls der Nothalt der Werkzeugmaschine aufgehoben wird, falls das Werkzeug in das Werkstück eingeführt ist, weil die imaginäre Y-Achsensteuerung abgebrochen ist, ist es schwierig, beim Bewegen des Werkzeugs in einer X-Achsen-Richtung einen Revolver und das Werkstück synchron mit der Bewegung des Werkzeugs zu rotieren. Das heißt, dass es schwierig ist, das Werkzeug aus dem Werkstück herauszuziehen, um die Werkzeugmaschine zu einem Zustand vor dem Nothalt zurückzuführen. Es ist wahrscheinlich, dass das Werkzeug kaputt ist, falls versucht wird, das Werkzeug durch Kraft aus dem Werkstück herauszuziehen.
Falls die Werkzeugmaschine notgestoppt wird, wird selbst wenn das Werkzeug nicht in das Werkstück eingeführt ist, die imaginäre Y-Achsensteuerung abgebrochen und der Antrieb des Revolvers und des Werkstücks verschiebt sich zu einem Servo-Aus-Zustand. Daher bewegen sich der Revolver und das Werkstück mit eigenen Gewichten derselben. Folglich ist es schwierig, Koordinaten des Revolvers und des Werkstücks unmittelbar vor dem Nothalt der Werkzeugmaschine zu erfassen. Das heißt, dass es schwierig ist, den Revolver in die Werkzeugmaschine und das Werkstück zu Positionen unmittelbar vor dem Nothalt zurückzuführen, um die Werkzeugmaschine zu einem Zustand unmittelbar vor dem Nothalt zurückzuführen. Weiter ist es auch schwierig, nachdem der Nothalt der Werkzeugmaschine aufgehoben ist, die durch die Werkzeugmaschine ausgeführte Bearbeitung wieder aufzunehmen, wenn die Werkzeugmaschine notgestoppt ist.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das Obige gemacht worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Numeriksteuervorrichtung zu erhalten, die eine Werkzeugmaschine zu einem Zustand vor einem Nothalt zurückführen kann.
Problemlösung
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Numeriksteuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung, weil die aktuellen Koordinatenpositionen der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem wiederhergestellt werden, ist es möglich, die Numeriksteuervorrichtung anzuweisen, die Werkzeugmaschine zum Zustand vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem zurückzuführen. Daher ist es möglich, die Werkzeugmaschine zu dem Zustand vor dem Nothalt rückzuführen.
Kurze Beschreibung von Zeichnungen
1 ist ein Diagramm einer externen Konfiguration einer Werkzeugmaschine in einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Numeriksteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebs zur normalen Zeit der Numeriksteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs während eines Nothalts der Numeriksteuervorrichtung in der ersten Ausführungsform.
5 ist ein Diagramm zum Erläutern des Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine in der ersten Ausführungsform.
6 ist ein Diagramm zum Erläutern des Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine in der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm eines Betriebsmodussignals in der ersten Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Betriebs nach Aufheben des Nothalts der Werkzeugmaschine in der ersten Ausführungsform.
9 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Numeriksteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
10 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebs während eines Nothalts der numerischen Steuerung in der zweiten Ausführungsform.
11 ist ein Diagramm zum Erläutern von Betrieb während des Nothalts einer Werkzeugmaschine in der zweiten Ausführungsform.
12 ist ein Diagramm für ein Bearbeitungsprogramm in der zweiten Ausführungsform.
13 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Numeriksteuervorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
14 ist ein Diagramm zum Erläutern des Betriebs während eines Nothalts einer Werkzeugmaschine im Vergleichsbeispiel.
15 ist ein Diagramm zum Erläutern des Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine im Vergleichsbeispiel.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der Numeriksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden detailliert untenstehend basierend auf den Zeichnungen erläutert. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
Eine schematische Konfiguration einer Numeriksteuervorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert. Die 1A und 1B sind jeweils eine perspektivische Ansicht bzw. eine Frontansicht einer externen Konfiguration einer Werkzeugmaschine 900, die durch die Numeriksteuervorrichtung 1 gesteuert ist. 2 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration der Numeriksteuervorrichtung 1.
Wie in 1A und 1B gezeigt, beinhaltet die Werkzeugmaschine 900 einen Revolver 905 und einen Werkstückhalteabschnitt 906. Die Werkzeugmaschine 900 beinhaltet eine X-Achse, eine Z-Achse, eine H-Achse und eine C-Achse. Die X-Achse ist eine Bewegungsachse zum Bewegen des Revolvers 905. Die Z-Achse ist eine Bewegungsachse zum Bewegen eines Werkstücks W. Die H-Achse ist eine Rotationsachse zum Rotieren des Revolvers 905, um Werkzeuge 9051 und 9052 zu drehen. Die C-Achse ist eine Rotationsachse zum Rotieren des Werkstücks W.
In 1 wird eine Y-Achse rechtwinklig zur X-Achse und zur Z-Achse durch eine unterbrochene Linie angezeigt. Die Y-Achse ist eine Imaginärbewegungsachse, die in einem Imaginärsteuermodus in einem von einem Anwender erzeugten Bearbeitungsprogramm 343 verwendet wird. Im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus bezeichnet der Anwender Koordinatenpositionen der X-Achse, der Y-Achse, der H-Achse und der C-Achse und erzeugt ein erforderliches Bearbeitungsprogramm 343. Bei dieser Ausführungsform wird die Z-Achse während des Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus nicht bezeichnet. Der Anwender erzeugt, ohne Rotation der H-Achse und der C-Achse zu berücksichtigen, das Bearbeitungsprogramm 343, durch Bezeichnen von beispielsweise X-Y-Koordinaten, einen Zustand annehmend, in dem eine Werkzeugrichtung und eine Imaginärebenen-X-Achse miteinander koinzidieren. Im Bearbeitungsprogramm 343 ist beispielsweise ein X-Achsen-Befehl als ”X20” beschrieben, ist ein Y-Achsen-Befehl als ”Y50” beschrieben, ist ein C-Achsen-Befehl als ”C180” beschrieben und ist ein H-Achsen-Befehl als ”T1111” beschrieben (siehe 12).
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Werkzeugmaschine 900 weiter X-Achsen-, H-Achsen-, Z-Achsen- und C-Achsen-Servomotoren 901, 902, 903 und 904. Der X-Achsen-Servomotor 901 und der H-Achsen-Servomotor 902 legen die Bewegung der X-Achse und die Rotation der H-Achse am Revolver 905 an. Der Z-Achsen-Servomotor 903 und der C-Achsen-Servomotor 904 wenden die Bewegung der Z-Achse und die Rotation der C-Achse auf den Werkstückhalteabschnitt 906 an. Die Numeriksteuervorrichtung 1 beinhaltet eine Anzeigeneinheit 10, eine Eingabebedieneinheit 20, eine Steuerarithmetikeinheit 30 und eine Antriebseinheit 90. Beispielsweise wird anhand eines Betriebs eines automatischen Startknopfes des Bearbeitungsprogramms 343 durch den Anwender ein Signal des automatischen Startens des Bearbeitungsprogramms 343 der Steuerarithmetikeinheit 30 zugeführt. Anhand des Signals startet die Steuerarithmetikeinheit 30 das Bearbeitungsprogramm 343 und erzeugt anhand des Bearbeitungsprogramms 343 einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse, einen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse, einen Bewegungsbetragsbefehl für die Z-Achse und einen Rotationsbetragsbefehl für die C-Achse und liefert die Befehle an die Antriebseinheit 90. Die Antriebseinheit 90 beinhaltet eine X-Achsen-Servosteuereinheit 91, eine H-Achsen-Servosteuereinheit 92, eine Z-Achsen-Servosteuereinheit 93 und eine C-Achsen-Servosteuereinheit 94. Die Antriebseinheit 90 treibt den X-Achsen-Servomotor 901, den H-Achsen-Servomotor 902, den Z-Achsen-Servomotor 903 und den C-Achsen-Servomotor 904 gemäß dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse, dem Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse, dem Bewegungsbetragsbefehl für die Z-Achse und dem Rotationsbetragsbefehl für die C-Achse, die aus der Steuerarithmetikeinheit 30 eingegeben sind, an. Die Steuerarithmetikeinheit 30 empfängt Rückkopplungspositionsdaten (RK-Positionsdaten: Koordinatenpositionen der X-Achse, der H-Achse, der Z-Achse und der C-Achse in einem aus Daten der Positionssensoren etablierten Maschinenkoordinatensystem) aus einem X-Achsen-Positionssensor 95, einem H-Achsen-Positionssensor 96, einem Z-Achsen-Positionssensor 97 und einem C-Achsen-Positionssensor 98 über die Antriebseinheit 90.
Die Steuerarithmetikeinheit 30 beinhaltet eine PLC 36, eine Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35, eine Speichereinheit 34, eine Analyseverarbeitungseinheit 37, eine Interpolationsverarbeitungseinheit 38, eine Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39, einen Schalter 44, eine Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43, eine Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41, eine Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42, eine Eingabesteuereinheit 32, eine Bildschirmverarbeitungseinheit 31 und eine Dateneinstelleinheit 33.
Das Signal des Automatikstarts des Bearbeitungsprogramms 343 wird an der Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35 über die PLC 36 eingegeben. Die Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35 weist über die Speichereinheit 34 die Analyseverarbeitungseinheit 37 an, das Bearbeitungsprogramm 343 zu starten.
Die Speichereinheit 34 beinhaltet Speichereinheiten 34a bis 34c. Die Speichereinheit 34a, die Speichereinheit 34b und die Speichereinheit 35c speichern ein Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandum 346, ein H-Achsen-/C-Achsen-unabhängiges Befehlsmemorandum 348 bzw. das Bearbeitungsprogramm 343. Entsprechende Details des Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandums 346 und des H-Achsen-/C-Achsen-unabhängigen Befehlsmemorandums 348 werden unten erläutert. Die Speichereinheit 34 speichert Werkzeugkorrekturdaten 342, das Bearbeitungsprogramm 343, Bildschirmanzeigedaten 344 und beinhaltet einen geteilten Bereich 345 als einen Arbeitsraum.
Die Analyseverarbeitungseinheit 37 liest anhand einer Startanweisung des Bearbeitungsprogramms 343 das Bearbeitungsprogramm 343 aus der Speichereinheit 34 aus und führt eine Analyseverarbeitung bezüglich entsprechenden Blöcken (jeweils Zeilen) des Bearbeitungsprogramms 343 durch. Falls ein M-Code (zum Beispiel ein in 12 gezeigter M-Code ”M111”) in dem analysierten Block (Zeile) enthalten ist, gibt die Analyseverarbeitungseinheit 37 ein Analyseergebnis an die PLC 36 über die Speichereinheit 34 und die Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35. Falls ein anderer Code (zum Beispiel ein G-Code ”G01”, gezeigt in 12) als der M-Code in der analysierten Zeile enthalten ist, addiert die Analyseverarbeitungseinheit 37 aus den Werkzeugkorrekturdaten 342 der Speichereinheit 34 ausgelesene Werkzeugkorrekturbeträge (Tx, Ty) zum Analyseergebnis hinzu und gibt das Analyseergebnis an die Interpolationsverarbeitungseinheit 38 aus.
Wenn sie das Analyseergebnis empfängt (beispielsweise den in 12 gezeigten M-Code ”M111”), empfängt die PLC 36 eine Notifikation eines M-Codes für Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus EIN und schaltet ein Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal ein. Eine Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signalverarbeitungseinheit 351 in der Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35 überprüft ein Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal und veranlasst den geteilten Bereich 345 der Speichereinheit 34, das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal zeitweilig zu speichern. Nachfolgend wird in der Numeriksteuervorrichtung 1 der Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus gestartet und die Einheiten beziehen sich auf das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal (EIN-Zustand) des geteilten Bereichs 345, um dadurch zu erkennen, dass die Numeriksteuervorrichtung 1 im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus ist. Wenn die PLC 36 ein M-Code-Analyseergebnis von Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus AUS empfängt (zum Beispiel einen in 12 gezeigten M-Code ”M101”), ändert die Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signalverarbeitungseinheit 351 in der Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35 das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal zu einem AUS-Zustand und veranlasst den geteilten Bereich 345, das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal zeitweilig zu speichern. Nachfolgend wird in der Numeriksteuervorrichtung 1 der Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus aufgehoben. Die Numeriksteuervorrichtung 1 wechselt zu einem anderen normalen Steuermodus als dem Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus.
Die Interpolationsverarbeitungseinheit 38 empfängt ein Analyseergebnis (einen Positionsbefehl) aus der Analyseverarbeitungseinheit 37, führt Interpolationsverarbeitung für das Analyseergebnis (den Positionsbefehl) durch und liefert ein Ergebnis der Interpolationsverarbeitung (einen Bewegungsbetrag und einen Rotationsbetrag) an die Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43.
Die Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 wendet eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung auf ein Ergebnis der aus der Interpolationsverarbeitungseinheit 38 gelieferten Interpolationsverarbeitung an. Die Beschleunigungs-Verlangsamungsverarbeitungseinheit 43 gibt Beschleunigungs-/Verlangsamungsergebnisse bezüglich der X-Achse, der Y-Achse, der C-Achse und der H-Achse an den Schalter 44 aus und gibt direkt ein Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungsergebnis bezüglich der Z-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 aus.
Der Schalter 44 gibt, basierend auf einem Schaltsignal aus der Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39, die Beschleunigungs-/Verlangsamungsbearbeitungsergebnisse an die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 oder die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 aus. Die Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39 schaltet den Schalter 44 zum Verbinden der Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 und der Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 in den Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus um, in welchem das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal des geteilten Bereiches 345 EIN ist. Die Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39 schaltet den Schalter 44 zum Verbinden der Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 43 und der Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 in einen anderen Steuermodus als den Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus, in welchem das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal des geteilten Bereichs 345 AUS ist.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 führt eine Steuerverarbeitung im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus durch. Spezifisch wandelt die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 die X-Achsen-, Y-Achsen-, C-Achsen- und H-Achsen-Befehle, die der Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung unterworfen sind, in X-Achsen-, C-Achsen- und H-Achsen-Befehle um und gibt die umgewandelten X-Achsen-, C-Achsen- und H-Achsen-Befehle an der Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 ein. Im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus agieren üblicherweise die X-Achse, die H-Achse und die C-Achse in Assoziation miteinander.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 beinhaltet eine Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsen-Bestimmungseinheit 414, eine Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411, eine Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412, eine Nothaltzeit-Koordinatenwertspeichersteuereinheit 415, eine H-Achsen-/C-Achsen-Unabhängigbefehlsspeicher-Steuereinheit 416, eine Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 und eine Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückführ- und Bewegungseinheit 418.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsen-Bestimmungseinheit 414 bestimmt im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus unter Bezugnahme auf, für jeden einzelnen Block (eine Zeile) eines in der Speichereinheit 24c gespeicherten Bearbeitungsprogramm, ob Befehle entsprechender Blöcke (entsprechender Zeilen) ein Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achse oder ein unabhängiger Drehbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse sind. Wenn ein Befehl durch das Bearbeitungsprogramm 343 der Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen ist (zum Beispiel ein Bewegungsbetragsbefehl von durch in 12 gezeigtes ”G00 X20 Y50”), liefert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsen-Bestimmungseinheit 414 den Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen, die aus der Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 eingegeben wird, an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411. Wenn der Befehl durch das Bearbeitungsprogramm 343 der unabhängige Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse ist (beispielsweise ein unabhängiger Rotationsbetragsbefehl durch in 12 gezeigte ”T1111” oder ”C180”), liefert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsen-Bestimmungseinheit 414 den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse, der aus der Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 eingegeben wird, an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412. Mit anderen Worten trennt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsen-Bestimmungseinheit 414 für jeden einzelnen Block einen Befehl eines in einem Programmkoordinatensystem erzeugten Bearbeitungsprogramms in einen ersten Bewegungsbetragsbefehl, der einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen enthält, und einen zweiten Bewegungsbetragsbefehl, der einen unabhängigen H-Achsen-Bewegungsbetragsbefehl oder einen unabhängigen C-Achsen-Bewegungsbetragsbefehl oder beide beinhaltet, liefert den ersten Bewegungsbetragsbefehl an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 und liefert den zweiten Bewegungsbetragsbefehl an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412.
Im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus wandelt die Imaginär-Y-Achsen Steuerverarbeitungseinheit 411 den Bewegungsbetragsbefehl für die aus der Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 43 eingegebenen X-Y-Achsen in einen Bewegungspositionsbefehl (X1, Y1) um, koordinaten-wandelt den umgewandelten Bewegungspositionsbefehl in einen Bewegungspositionsbefehl für die X-Achse, einen Rotationspositionsbefehl für die H-Achse und einen Rotationspositionsbefehl für die C-Achse, die Bewegungspositionsbefehle eines als ein tatsächliches Koordinatensystem dienenden Maschinenkoordinatensystems sind, um, und berechnet Bewegungszielpositionen (Xr1, Hr1, Cr1) der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse.
Spezifisch berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 X-Y-Bewegungspositionen dieses Mals unter Verwendung von letztmals berechneten X-Y-Bewegungspositionen und dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen, der aus der Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 eingegeben ist. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 Koordinaten wandelt die berechneten X-Y-Bewegungspositionen zu dieser Zeit (X1, Y1) (dieses Mal) anhand der folgenden Formeln 1 bis 3 um und berechnet Bewegungspositionen (Xr1, Hr1, Cr1) im Maschinenkoordinatensystem. Xr1 = f₁(X1) + f₂(Y1) Formel 1 Hr1 = f₁₁(X1) + f₁₂(Y1) Formel 2 Cr1 = f₂₁(X1) + f₂₂(Y1) Formel 3
Weiter berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Differenz zwischen letztmaligen Bewegungspositionen (Xr0, Hr0, Cr0) und den Bewegungspositionen diesmal (Xr1, Hr1, Cr1) im Maschinenkoordinatensystem, um dadurch einen X-Achsen-Bewegungsbetrag (ΔXr1 = Xr1 – Xr0), einen H-Achsen-Rotationsbetrag (ΔHr = Hr1 – Hr0) und einen C-Achsen-Rotationsbetrag (ΔCr1 = Cr1 – Cr0) im Maschinenkoordinatensystem zu berechnen.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 wiederholt eine solche Verarbeitung für alle Interpolationspunkte. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 liefert einen Bewegungsbetragsbefehl (ΔXr1) für die X-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 und liefert einen Rotationsbetragsbefehl (ΔHr1) für die H-Achse und einen Rotationsbetragsbefehl (ΔCr1) für die C-Achse an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412.
Wenn die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 den Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen nicht empfängt, liefert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 Rotationsbetragsbefehle eines Rotationsbetrags Null, das heißt ΔHr1 = 0 und ΔCr1 = 0, an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 und liefert ΔXr1 = 0 an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 kombiniert die unabhängigen Rotationsbetragsbefehle (einer von ΔH2 oder ΔC2, oder beide) für die H-Achse oder die C-Achse oder beide, die aus der Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 eingegeben sind, und den Rotationsbetragsbefehl (ΔHr1) für die H-Achse bzw. den Rotationsbetragsbefehl (ΔCr1) für die C-Achse nach der aus der Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eingegebenen Koordinatenposition.
Wie durch die nachfolgende Form 4 angezeigt, kombiniert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl ΔHr2 (= ΔH2) für die H-Achse mit dem Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse ΔHr1, der durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 erzeugt wird, um einen Rotationsbetragsbefehl ΔHr für die H-Achse zu erzeugen. ΔHr = ΔHr1 + ΔHr2 Formel 4
Ähnlich, wie durch die nachfolgende Formel 5 angezeigt, kombiniert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl ΔCr2 (= ΔC2) für die C-Achse mit dem Rotationsbetragsbefehl ΔCr1 für die C-Achse, der durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 erzeugt ist, um einen Rotationsbetragsbefehl ΔCr für die C-Achse zu erzeugen. ΔCr = ΔCr1 + ΔCr2 Formel 5
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 liefert den erzeugten Rotationsbetragsbefehl ΔHr für die H-Achse und den erzeugten Rotationsbetragsbefehl ΔCr für die C-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
Die Nothaltzeit-Koordinatenwertspeichersteuereinheit 415 steuert die Speicherung des Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandums 346 in der Speichereinheit 34a. Beispielsweise erfasst regelmäßig die Nothaltzeit-Koordinatenwertspeichersteuereinheit 415 Koordinaten (X2, Y2) der X-Achse und der Y-Achse in dem Programmkoordinatensystem aus der Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 und überschreibt beispielsweise regulär und speichert die erfassten Koordinaten (X2, Y2) der X-Achse und der Y-Achse in der Speichereinheit 34a als das Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandum 346.
Die H-Achsen-/C-Achsen-Unabhängig-Befehlsspeicher-Steuereinheit 416 steuert die Speicherung des H-Achsen-/C-Achsen-unabhängigen Befehlsmomorandums 348 in der Speichereinheit 34b. Beispielsweise jedesmal, wenn ein unabhängiger Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse eingegeben wird, erfasst die H-Achsen-/C-Achsen-Unabhängigbefehlsspeicher-Steuereinheit 416 einen Rotationsbetrag durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse aus der Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412, integriert den erfassten Rotationsbetrag durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse, beispielsweise, überschreibt und speichert die aktuelle H-Achsen-Rotationsposition und C-Achsen-Rotationsposition (ΔHr3, ΔCr3) durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse, die Integrationsergebnisse sind, in der Speichereinheit 34b als das H-Achsen-/C-Achsen-unabhängige Befehlsmemorandum 348. Mit anderen Worten speichert die H-Achsen-/C-Achsen-Unabhängig-Befehlsspeicher-Steuereinheit 416 einen integrierten Wert des Bewegungsbetrags durch den zweiten Bewegungsbetragsbefehl vor dem Nothalt in der Speichereinheit 34b als einen Wert, der die aktuelle H-Achsen-Rotationsposition und die aktuelle C-Achsen-Rotationsposition anzeigt.
Wenn der Nothalt aufgehoben wird, stellt die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 die Koordinaten der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem wieder her. Spezifisch, wenn sie einen Befehl für Nothaltaufhebung empfängt, erfasst die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 die aktuellen Koordinaten (XR0, HR0, CR0) der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem aus Positionssensoren 95, 96 und 98 der Servomotoren 901, 902, 904 über die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42. Die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 stellt anhand der nachfolgenden Formeln 6 und 7 die aktuellen Koordinaten X0, Y0 der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem aus den aktuellen Koordinaten (Xr0, Hr0, Cr0) der X-Achse, der Y-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem wieder her. X0 = f'₁₁(Xr0) + f'₁₂(Hr0) + f'₁₃(Cr0) Formel 6 Y0 = f'₂₁(Xr0) + f'₂₂(Hr0) + f'₂₃(Cr0) Formel 7
Das heißt, dass die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 eine Umwandlung in einer Richtung entgegen gesetzt zur Richtung der durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 durchgeführten Umwandlung (Umwandlung aus der Programmkoordinate in die Maschinenkoordinate) durchführt.
Wenn der Nothalt aufgehoben wird, führt und bewegt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 das Werkstück W und den Revolver 905 zu Positionen unmittelbar vor dem Nothalt zurück. Spezifisch, wenn ein Befehl für Nothaltaufhebung empfangen wird, liest die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 das Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandum 346 aus der Speichereinheit 34a aus und erfasst Koordinaten (X4, Y4) der X-Achse und der Y-Achse unmittelbar vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 führt eine Interpolationsverarbeitung und Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung in Reaktion auf einen Bewegungsbetragsbefehl für die Bewegung aus den wiederhergestellten aktuellen Koordinaten (X0, Y0) im Programmkoordinatensystem zu den Koordinaten (X4, Y4) der X-Achse und der Y-Achse unmittelbar vor dem Nothalt durch.
Spezifisch berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 X-Y-Bewegungspositionen zu diesem Zeitpunkt/dieses Mals unter Verwendung eines Bewegungsbetragsbefehls für die X-Y-Achsen als ein Ergebnis der Interpolationsverarbeitung und der Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung und der wiederhergestellten aktuellen Koordinaten (X0, Y0). Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 koordinatenkonvertiert die berechneten X-Y-Bewegungspositionen (X4, Y4) zu dieser Zeit in dem Programmkoordinatensystem anhand der Formeln 1 bis 3 und berechnet Bewegungspositionen (Xr4, Hr4, Cr4) im Maschinenkoordinatensystem.
Weiter berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 eine Differenz zwischen den aktuellen Positionen (Xr0, Hr0, Cr0), die aus den Positionssensoren 95, 96 und 98 ermittelt sind, im Maschinenkoordinatensystem und Bewegungspositionen (Xr4, Hr4, Cr4) dieses Zeitpunkts, um dadurch einen X-Achsen-Bewegungsbetrag (ΔXr4 = Xr4 – Xr0), einen H-Achsen-Rotationsbetrag (ΔHr4 = Hr4 – Hr0) und einen C-Achsen-Rotationsbetrag (ΔCr4 = Cr4 – Cr0) im Maschinenkoordinatensystem zu berechnen.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 wiederholt eine solche Verarbeitung für jeden Interpolationspunkt. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 liefert einen Bewegungsbetragsbefehl (ΔXr4) für die X-Achse, einen Rotationsbetragsbefehl (ΔHr4) für die H-Achse und einen Rotationsbetragsbefehl (ΔCr4) für die C-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
Die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 liefert die Bewegungsbetragsbefehle ΔXr1 und ΔXr4 für die X-Achse an die Antriebseinheit 90 und liefert die Rotationsbetragsbefehle ΔHr und ΔHr4 für die H-Achse und die Rotationsbetragsbefehle ΔCr und ΔCr4 für die C-Achse an die Antriebseinheit 90.
Ein Griff 50 erzeugt beispielsweise einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse gemäß manueller Bedienung durch den Anwender. Wenn ein Nothalt in einem Zustand auftritt, in dem ein Werkzeug in das Werkstück W eingeführt ist, wird der Griff 50 beispielsweise verwendet, wenn das Werkzeug aus dem Werkstück W herausgezogen wird, nachdem der Nothalt aufgehoben ist. Der Griff 50 kann in einem Griffmodus verwendet werden.
Ein Betrieb zur normalen Zeit der Numeriksteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebs der Numeriksteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
Im Schritt S1 liest die Analyseverarbeitungseinheit 37 Werkzeugkorrekturbeträge (Tx, Ty) aus der Speichereinheit 34 aus, addiert die Werkzeugkorrekturbeträge Tx, Ty zu einem Analyseergebnis des Bearbeitungsprogramms 343 und gibt das Analyseergebnis an die Interpolationsverarbeitungseinheit 38 weiter.
Im Schritt S2 empfängt die Interpolationsverarbeitungseinheit 38 das Analyseergebnis (einen Positionsbefehl) aus der Analyseverarbeitungseinheit 37, führt Interpolationsverarbeitung für das Analyseergebnis (den Positionsbefehl) durch und liefert ein Ergebnis der Interpolationsverarbeitung an die Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 43.
Im Schritt S3 wendet die Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungseinheit 43 eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung an das gelieferte Ergebnis der Interpolationsverarbeitung an, und liefert ein Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitungsergebnis an den Schalter 44.
Im Schritt S4 bestimmt die Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39, basierend auf dem Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal des geteilten Bereichs 345, ob eine Imaginär-Y-Achsen-Steuerbestimmungsverarbeitung durchgeführt werden sollte. Das heißt, wenn die Numeriksteuervorrichtung 1 im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus ist (”Ja” in Schritt S4), rückt die Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39 die Verarbeitung zu Schritt S10 fort. Wenn die Numeriksteuervorrichtung 1 in einem anderen Steuermodus als dem Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus ist (”Nein” in Schritt S4), rückt die Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit 39 die Verarbeitung zu Schritt S17 vor.
Im Schritt S7 führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 eine Verarbeitung im Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus durch. Spezifisch führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 Verarbeitung in den Schritten S11 bis S16, die unten erläutert sind, durch.
Im Schritt S11 bestimmt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsenbestimmungseinheit 414 unter Bezugnahme auf das in der Speichereinheit 34 für je einen Block gespeicherte Bearbeitungsprogramm 343, ob Befehle der entsprechenden Blöcke ein Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen oder ein unabhängiger Rotationsbetragsbefehl für irgendeine der H-Achse und der C-Achse oder beider sind. Wenn ein Befehl durch das Bearbeitungsprogramm 343 ein Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen ist (zum Beispiel ein in 12 gezeigter Bewegungsbetragsbefehl zu ”X20 Y50”), liefert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsenbestimmungseinheit 414 den Bewegungsbetragsbefehl für die X-Y-Achsen an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 und rückt die Verarbeitung zu Schritt S12 vor. Wenn der Befehl durch das Bearbeitungsprogramm 343 der unabhängige Rotationsbetragsbefehl für irgendeine von der H-Achse und der C-Achse oder beiden ist (zum Beispiel ein in 12 gezeigter unabhängiger Rotationsbetragsbefehl durch ”T1111” oder ”C180”), liefert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsenbestimmungseinheit 414 den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse oder beide an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 und rückt die Verarbeitung zu Schritt S16 fort.
Im Schritt S12 führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Programmkoordinatenpositions-Berechnungsverarbeitung durch. Das heißt, dass die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 Bewegungspositionen zu dieser Zeit (eine X-Achsen-Koordinate ”X1” und eine Y-Achsen-Koordinate ”Y1”) unter Verwendung des Bewegungsbetragsbefehls für die aus der Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 eingegebenen X-Y-Achsen und die X-Y-Bewegungspositionen beim letzten Mal berechnet.
In Schritt S13 führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Koordinatenumwandlungsverarbeitung durch (Umwandlungsverarbeitung für eine Programmkoordinate zu einer Maschinenkoordinate der Imaginär-Y-Achsen-Steuerung). Das heißt, dass die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 die Bewegungspositionen zu dieser Zeit (X1, Y1) im Programmkoordinatensystem anhand der Formeln 1 bis 3 oben koordinatenwandelt, und Bewegungspositionen (Xr1, Hr1, Cr1) im Maschinensteuersystem berechnet.
In Schritt S15 berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Differenz zwischen den letzten Positionen (Xr0, Hr0, Cr0) im Maschinenkoordinatensystem und den Bewegungspositionen zu dieser Zeit (Xr1, Hr1, Cr1), um dadurch den X-Achsen-Bewegungsbetrag (ΔXr1 = Xr1 – Xr0), den H-Achsen-Rotationsbetrag (ΔHr1 = Hr1 – Hr0) und den C-Achsen-Rotationsbetrag (ΔCr1 = Cr1 – Cr0) im Maschinenkoordinatensystem zu berechnen. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 liefert einen Bewegungsbetragsbefehl (ΔXr1) für die X-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 und rückt die Verarbeitung zu Schritt S17 vor. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 liefert einen Rotationsbetragsbefehl (ΔHr1) der H-Achse und einen Rotationsbetragsbefehl (ΔCr1) für die C-Achse an die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 und rückt die Verarbeitung zu Schritt S16 fort.
In Schritt S16, wie durch Formel 5 oben angezeigt, kombiniert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl ΔHr2 für die H-Achse mit dem Rotationsbetragsbefehl ΔHr1 der H-Achse, der durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 erzeugt wird, und erzeugt den Rotationsbetragsbefehl ΔHr für die H-Achse. Ähnlich, wie durch Formel 5 oben angezeigt, kombiniert die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl ΔCr2 für die C-Achse mit dem Rotationsbetragsbefehl ΔCr1 für die C-Achse, der durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 erzeugt wird, und erzeugt den Rotationsbetragsbefehl ΔCr für die C-Achse. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 liefert den erzeugten Rotationsbetragsbefehl ΔHr für die H-Achse und den erzeugten Rotationsbetragsbefehl ΔCr für die C-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
In Schritt S17 führt die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 eine Achsendatenausgabeverarbeitung durch. Das heißt, dass die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 den Bewegungsbetragsbefehl ΔXr1 für die X-Achse, der aus der Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 geliefert wird, an die Antriebseinheit 90 liefert. Die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 liefert den Rotationsbetragsbefehl ΔHr für die H-Achse und der Rotationsbetragsbefehl ΔCr für die C-Achse, die aus der Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 geliefert werden, an die Antriebseinheit 90.
Ein Betrieb während eines Nothalts der Werkzeugmaschine 900, der durch die Numeriksteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 erläutert. 4 ist ein Flussdiagramm zum Erläuterndes Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine 900, der unter Verwendung der Numeriksteuervorrichtung 1 durchgeführt wird. 5, 6 und 8 sind Diagramme zum Erläutern des Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine 900. 7 ist ein Diagramm einer Datenstruktur eines Betriebsmodussignals.
Im in 4 gezeigten Schritt S21 wird, wenn eine Nothalttaste in der Eingabebedieneinheit 20 durch den Anwender gedrückt wird, ein Befehl für einen Nothalt an den Einheiten eingegeben.
Wenn der Befehl für den Nothalt empfangen wird, wechselt die Antriebseinheit 90 in einen Servo-Aus-Zustand, in welchem die Antriebseinheit 90 keine Antriebssteuerdaten aus der Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 empfängt. Folglich bewegen sich beispielsweise der Revolver 905 und der Werkstückhalteabschnitt 906 (das Werkstück W) mit eigenen Gewichten derselben (siehe 5(a) und 5(b) und 6(a) und 6(b)). Alternativ bleibt beispielsweise das Werkzeug 9052 für Bohren in das Werkstück W eingeführt (siehe 8(a)).
In Schritt S22, wenn der Betrieb zum Umschalten eines Betriebsmodus von einem Speicherbetriebsmodus zu einem Griffmodus durch den Anwender durchgeführt wird, schaltet die PLC 36 ein an der Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit 35 eingegebenes Betriebsmodussignal von einem Zustand von Speicherbetriebsmodus ein (ein Zustand, in dem ein Bit MM ”1” ist, wie in 7(a) gezeigt), zu einem Zustand des Griffbetriebsmodus EIN (ein in 7(b) gezeigter Zustand, in welchem ein Bit HM ”1” ist) und veranlasst den geteilten Bereich 345, das Betriebsmodussignal zeitweilig zu speichern. Folglich erkennen in der Numeriksteuervorrichtung 1 die Einheiten, dass der Betriebsmodus der Griffbetriebsmodus ist, durch Bezugnahme auf das Betriebsmodusssignal des geteilten Bereichs 345 (der Zustand des Griffbetriebsmodus EIN). Das Imaginär-Y-Achsen-Steuermodus-Signal des geteilten Bereichs 345 verbleibt selbst nach dem Nothalt im EIN-Zustand.
In Schritt S23, wenn die Nothalttaste in der Eingabebedieneinheit 20 durch den Anwender freigegeben wird, wird ein Befehl für Nothaltaufhebung an den Einheiten eingegeben. An diesem Punkt wechselt die Antriebseinheit 90 zu einem Servo-Ein-Zustand.
Im Schritt S24 ermittelt die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 aus den Positionssensoren 95, 96 und 98 der Servomotoren 901, 902 und 904 über die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 die aktuellen Koordinatenpositionen (Xr0, Hr0, Cr0) der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem zu der Zeit, wenn der Nothalt aufgehoben wird.
In Schritt S25, wenn ein unabhängiger Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse empfangen wird vor dem Nothalt, liest die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 das H-Achsen-/C-Achsen-unabhängige Befehlsmemorandum 348 aus der Speichereinheit 34b aus und erfasst die aktuelle H-Achsen-Rotationsposition und C-Achsen-Rotationsposition (ΔH3, ΔC3) durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse.
Im Schritt S26 stellt die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 die aktuellen Koordinaten der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem wieder her.
Das heißt, wenn der unabhängige Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse nicht vor dem Nothalt empfangen wird, dass die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 anhand Formeln 6 und 7 oben die aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem aus den aktuellen Koordinaten (Xr0, Hr0, Cr0) der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem wiederherstellt.
Alternativ, wenn der unabhängige Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse vor dem Nothalt empfangen wird, berechnet die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 Koordinate (Xr0, Hr0 – ΔHr3, Cr0 – ΔCr3), die durch Subtrahieren der aktuellen H-Achsen-Rotationsposition und C-Achsen-Rotationsposition (ΔHr3, ΔCr3) von den aktuellen Koordinaten (Xr0, Hr0, Cr0) der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem erhalten werden, und stellt die aktuellen Koordinaten (X0', Y0') der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem gemäß den Formeln 6 und 7 oben aus den Koordinaten (Xr0, Hr0 – ΔHr, Cr0 – ΔC3) wieder her. Mit anderen Worten berechnet die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 Koordinaten (X0', Y0', ΔH3, ΔC3), die durch weiteres Wiederspiegeln der aktuellen H-Achsen-Rotationsposition und C-Achsen-Rotationsposition (ΔHr, ΔCr) durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse auf die wiederhergestellten Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem ermittelt werden, und stellt die berechneten Koordinaten als die wiederhergestellten aktuellen Koordinaten X0', Y0', ΔHr, ΔCr) im Programmkoordinatensystem ein. Weiter trennt mit anderen Worten, die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 Positionen, die zu Bewegungsbeträgen, die in der Speichereinheit 34b gespeichert sind, äquivalent sind, von den ermittelten aktuellen Positionen der X-Achse, der C-Achse und der H-Achse, führt Umwandlung in eine Richtung entgegen gesetzt der Richtung der Koordinatenumwandlung durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 durch, unter Verwendung eines Ergebnisses der Trennung, und stellt die aktuelle X-Achsen-Koordinatenposition und Y-Achsen-Koordinatenposition (X0', Y0') im Programmkoordinatensystem wieder her.
Im Schritt S27 bestimmt der Anwender, ob Rückkehr und Bewegung durchgeführt werden sollten. Wenn der Betrieb zum Rückkehren und Bewegung durch den Anwender ausgewählt wird und ein Rückkehr- und Bewegungssignal an der Numeriksteuervorrichtung 1 von dem Anwender über einen Schalter (nicht in der Figur gezeigt) eingegeben wird, detektiert die PLC 36 das Rückkehr- und Bewegungssignal. Wenn das Rückkehr- und Bewegungssignal detektiert wird (”Ja” in S27), rückt die PLC 36 die Verarbeitung zu Schritt S28 fort. Wenn das Rückkehr- und Bewegungssignal nicht detektiert wird (”Nein” in S27), rückt die PLC 36 die Verarbeitung zu Schritt S32 vor.
Im Schritt S28 liest die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 das Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandum 346 aus der Speichereinheit 34a aus und ermittelt die Koordinaten (X4, Y4) der X-Achse und der Y-Achse unmittelbar vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem.
Im Schritt S29 koordinatenwandelt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 die X-Y-Zielposition (X4, Y4) gemäß Formeln 1 bis 3 oben und berechnet die Bewegungsposition (Xr4, Hr4, Cr4) im Maschinenkoordinatensystem. Weiter berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 die aktuellen Positionen (Xr0, Hr0, Cr0) koordinatenumgewandelt aus (X0, Y0) in derselben Weise und die Bewegungspositionen (Xr4, Hr4, Cr4) bei diesem Mal, um dadurch den X-Achsen-Bewegungsbetrag (ΔXr4 = Xr4 – Xr0), den H-Achsen-Rotationsbetrag (ΔHr4 = Hr4 = Hr0) und den C-Achsen-Rotationsbetrag (ΔCr4 = Cr4 – Cr0) im Maschinenkoordinatensystem zu berechnen. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 liefert den Bewegungsbetragsbefehl (ΔXr4) für die X-Achse, den Rotationsbetragsbefehl (ΔHr4) für die H-Achse und den Rotationsbetragsbefehl (ΔCr4) für die C-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
Nachfolgend führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 eine Bewegung der X-Achse, Rotation der H-Achse und Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander aus, um den Revolver 905 und das Werkstück W aus den wiederhergestellten aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse zu den Koordinaten (X4, Y4) der X-Achse und der Y-Achse, die in der Speichereinheit 34a im Programmkoordinatensystem gespeichert sind, zu bewegen und kehrt zurück und bewegt den Revolver 905 und das Werkstück W zu Positionen unmittelbar vor dem Nothalt (siehe 5(c) und 6(c)).
Im Schritt S32 bestimmt die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41, ob der Betrieb des Griffs 50 durch den Anwender durchgeführt wird. Der Anwender rotiert den Griff 50, um das in das Werkstück W eingeführte Werkzeug in der X-Achsen-Richtung auf der Programmkoordinate zu bewegen, und zieht das Werkzeug aus dem Werkstück W heraus. An diesem Punkt erzeugt der Griff 50 einen manuellen Zufuhrbefehl (einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse) und liefert den manuellen Zufuhrbefehl über die Interpolationsverarbeitungseinheit 38 und die Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit 43 an die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41. Beim Empfangen des manuellen Zufuhrbefehls während des Griffmodus bestimmt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 der Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41, dass der Betrieb des Griffs 50 durch den Anwender durchgeführt wird und rückt die Verarbeitung zu Schritt S30 vor. Wenn der manuelle Zufuhrbefehl nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums nach der Verschiebung zum Griffmodus empfangen wird, bestimmt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 der Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41, dass die Operation des Griffs 50 durch den Anwender nicht durchgeführt wird, und beendet die Verarbeitung.
Im Schritt S30 berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 einen manuellen Zufuhrbetrag (einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse) im Programmkoordinatensystem, basierend auf dem manuellen Zufuhrbefehl. Das heißt, dass die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Bewegungsposition dieses Mal (X5) zum Bewegen des Werkzeugs anhand des manuellen Zufuhrbetrags (dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse) aus der durch die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 im Programmkoordinatensystem wiederhergestellte Position berechnet. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 koordinatenwandelt die Bewegungsposition dieses Mal (X5) im Programmkoordinatensystem gemäß den Formeln 1 bis 3 oben und berechnet Bewegungspositionen (Xr5, Hr5, Cr5) im Maschinenkoordinatensystem. Wenn der manuelle Zufuhrbetrag ein manueller Zufuhrbetrag der Y-Achse ist, können Bewegungspositionen durch Koordinatenumwandlung in derselben Weise berechnet werden.
Im Schritt S31 berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Differenz zwischen den aktuellen Bewegungspositionen (Xr0, Hr0, Cr0) und den Bewegungspositionen (Xr5, Hr5, Cr5) im Maschinenkoordinatensystem, um dadurch einen X-Achsen-Bewegungsbetrag (ΔXr5 = Xr5 – Xr0), einen H-Achsen-Rotationsbetrag (ΔHr5 = Hr5 – Hr0) und einen C-Achsen-Rotationsbetrag (ΔCr5 = Cr5 – Cr0) im Maschinenkoordinatensystem zu berechnen. Das heißt, dass die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 den durch den Griff 50 erzeugten manuellen Zufuhrbefehl als einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse im Programmkoordinatensystem einstellt und einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse (den X-Achsen-Bewegungsbetrag ΔXr5), einen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse (den H-Achsen-Rotationsbetrag ΔHr5) und einen Rotationsbetragsbefehl für die C-Achse (den C-Achsen-Rotationsbetrag ΔCr5) im Maschinenkoordinatensystem aus dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse im Programmkoordinatensystem erzeugt. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 liefert den Bewegungsbetragsbefehl (ΔXr5) der X-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 und liefert den Rotationsbetragsbefehl (ΔHr5) für die H-Achse und den Rotationsbetragsbefehl (ΔCr5) für die C-Achse über die Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit 412 an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
Folglich treibt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 die X-Achse, die H-Achse und die C-Achse ein Assoziation miteinander an, basierend auf der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition und Y-Achsen-Koordinatenposition im durch die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 wiederhergestellten Programmkoordinatensystem und dem aus dem Griff 50 erzeugten Bewegungsbefehl für die X-Achse derart, dass das Werkzeug aus der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition und Y-Achsen-Koordinatenposition herausgezogen wird, ohne mit dem Werkstück W zu kollidieren. Das heißt, dass die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 eine Bewegung der X-Achse, Rotation der H-Achse und Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander durchführt und das Werkzeug aus dem Werkstück W herauszieht (siehe 8(b)).
In der obigen Erläuterung wird ein Beispiel, in welchem die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 die Rückkehr- und Bewegungsverarbeitung (Schritte S28 und S29) im Griffmodus durchführt, erläutert. Jedoch kann die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 die Rückkehr- und Bewegungsverarbeitung (Schritte S28 und S29) im Speicherbetriebsmodus durchführen. In diesem Fall kann beispielsweise der Betrieb zum Umschalten des Betriebsmodus vom Griffmodus zum Speicherbetriebsmodus durch den Anwender in Schritt S28 durchgeführt werden.
Es wird angenommen, dass, wie in 13 gezeigt, in einer Steuerarithmetikeinheit 830 einer Numeriksteuervorrichtung 800 eine Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 841 die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 nicht enthält (siehe 2). In diesem Fall, wenn die Werkzeugmaschine 900 notgestoppt wird, während die Werkzeugmaschine 900 das Werkstück W mit dem Werkzeug 9052 bearbeitet, wird die Imaginär-Y-Achsen-Steuerung unterbrochen. Danach, selbst falls der Nothalt der Werkzeugmaschine 900 aufgehoben wird, wie in 15(a) gezeigt, wenn das Werkzeug 9052 in das Werkstück W eingeführt ist, weil die Imaginär-Y-Achsen-Steuerung aufgehoben wird, ist es schwierig, während der Bewegung des Werkzeugs 9052 in der X-Achsen-Richtung den Revolver 905 und das Werkstück W in Assoziation und der Bewegung des Werkzeugs 9052 zu drehen. Das heißt, dass es schwierig ist, das Werkzeug 9052 aus dem Werkstück W herauszuziehen, um die Werkzeugmaschine 900 zu einem Zustand vor dem Nothalt zurückzuführen. Es ist wahrscheinlich, dass das Werkzeug 9052 defekt ist, wie in 15(b) gezeigt, falls versucht wird, das Werkzeug 9052 aus dem Werkstück W mittels Kraft herauszuziehen.
Andererseits stellt in der ersten Ausführungsform, wenn der Nothalt aufgehoben wird, die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 die Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem aus den Koordinaten der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem wieder her. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 führt Bewegung der X-Achse, Rotation der H-Achse und Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander durch, um den Revolver 905 und das Werkstück W aus der Koordinate (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse, die durch die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 im Programmkoordinatensystem gemäß dem manuellen Zufuhrbefehl (dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse), empfangen durch den Griff 50, zu bewegen. Folglich zieht die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 das Werkzeug aus dem Werkstück W zurück. Das heißt, dass die Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 das Werkzeug aus dem Werkstück W herauszieht. Das heißt, dass es einfach ist, das Werkzeug 9052 aus dem Werkstück W herauszuziehen. Das Werkzeug 9052 wird weniger leicht zerbrochen. Daher, selbst wenn die Werkzeugmaschine 900 in einem Zustand notgestoppt wird, in welchem das Werkzeug 9052 in das Werkstück W während der Imaginär-Y-Achsen-Steuerung eingeführt wird, ist es möglich, das Werkzeug 9052 aus dem Werkstück W zurückzuziehen und die Werkzeugmaschine 900 zum Zustand vor dem Nothalt zurückzubringen.
Wenn die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 841 die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 nicht enthält, wie in 13 gezeigt, wird selbst wenn das Werkzeug 9051 nicht in das Werkstück W eingeführt ist, wie in 14(a) gezeigt, wenn die Werkzeugmaschine 900 notgestoppt wird, die Imaginär-Y-Achsen-Steuerung abgebrochen und verschiebt sich der Antrieb des Revolvers 905 und des Werkstücks W zum Servo-Aus-Zustand. Daher, wie in 14(b) gezeigt, bewegen sich der Revolver 905 und das Werkstück W mit deren Eigengewichten. Folglich ist es schwierig, die aktuellen Koordinaten der X-Achse und der Y-Achse der Werkzeugmaschine 900 im Programmkoordinatensystem zu erfassen und es ist auch schwierig, Koordinatenpositionen unmittelbar vor dem Nothalt der Werkzeugmaschine 900 zu erfassen. Daher ist es unmöglich, die Numeriksteuervorrichtung 800 anzuweisen, die Werkzeugmaschine 900 zum Zustand vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem zurückzuführen. Daher, wie in 14(c) gezeigt, verschiebt sich der Betriebsmodus zum Griffmodus und werden der Revolver 905 und das Werkstück W zu Referenzpositionen des Maschinenkoordinatensystems (unterschieden gegenüber Positionen vor dem Notstopp) zurückgeführt. Wie in 14(b) gezeigt, wird der Betriebsmodus zum Speicherbetriebsmodus rückgeführt. Das heißt, dass es schwierig ist, den Revolver 905 in der Werkzeugmaschine 900 und das Werkstück W zu den Positionen unmittelbar vor dem Nothalt zurückzuführen, um die Werkzeugmaschine 900 zu einem Zustand vor dem Nothalt zurückzuführen.
Andererseits beinhaltet in der ersten Ausführungsform die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41 die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417. Wenn der Nothalt aufgehoben wird, stellt die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 die aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem aus den aktuellen Koordinaten der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem wieder her. Folglich, weil die aktuellen Koordinatenpositionen der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem erfasst werden können, ist es möglich, die Numeriksteuervorrichtung 1 anzuweisen, die Werkzeugmaschine 900 zum Zustand vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem zurückzuführen. Daher ist es möglich, die die Werkzeugmaschine 900 zu dem Zustand vor dem Nothalt zurückzuführen, selbst wenn die Werkzeugmaschine 900 in einem Zustand notgestoppt wird, in welchem das Werkzeug 9051 während der Imaginär-Y-Achsen-Steuerung nicht in das Werkstück W eingeführt ist.
Insbesondere wenn ein Befehl zur Nothaltaufhebung empfangen wird, liest die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 das Nothaltzeitprogramm-Koordinatenmemorandum 346 aus der Speichereinheit 34a aus und ermittelt die Koordinaten (X4, Y4) der X-Achse und der Y-Achse unmittelbar vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418 führt die Bewegung der X-Achse, Rotation der H-Achse und Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander durch, um den Revolver 905 und das Werkstück W aus den gespeicherten aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse zu den Koordinaten (X4, Y4) der X-Achse und der Y-Achse, die in der Speichereinheit 34a im Programmkoordinatensystem gespeichert sind, zu bewegen, und führt zurück und bewegt den Revolver 905 und das Werkstück W zu Positionen unmittelbar vor dem Nothalt. Daher ist es möglich, die Werkzeugmaschine 900 zum Zustand vor dem Nothalt zurückzuführen.
In der ersten Ausführungsform, wenn ein unabhängiger Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse vor dem Nothalt empfangen wird, liest die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 das H-Achsen-/C-Achsen-unabhängige Befehlsmemorandum 348 aus der Speichereinheit 34b und erfasst die aktuelle H-Achsen-Rotationsposition und C-Achsen-Rotationsposition (ΔH3, ΔC3) durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse. Die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 berechnet die Koordinaten (X0', Y0', ΔH3, ΔC3), die durch Widerspiegeln der aktuellen H-Achsen-Rotationsposition und C-Achsen-Rotationsposition (ΔH3, ΔC3) durch den unabhängigen Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse oder die C-Achse auf den wiederhergestellten Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem erhalten sind, und stellt die berechneten Koordinaten als die wiederhergestellten aktuellen Koordinaten (X0', Y0', ΔH3, ΔC3) im Programmkoordinatensystem ein. Daher, selbst wenn der unabhängige Rotationsbetragsbefehl für die H-Achse und die C-Achse während der imaginären Y-Achsensteuerung durchgeführt wird, bevor die Werkzeugmaschine 900 notgestoppt wird, können die aktuellen Koordinaten im Programmkoordinatensystem wiederhergestellt werden. Daher ist es möglich, die Numeriksteuervorrichtung 1 anzuweisen, die Werkzeugmaschine 900 zum Zustand vor dem Nothalt im Programmkoordinatensystem zurückzuführen.
Zweite Ausführungsform
Eine Numeriksteuervorrichtung 1i gemäß einer zweiten Ausführungsform wird erläutert. In der nachfolgenden Erläuterung werden hauptsächlich Differenzen gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert.
Die Numeriksteuervorrichtung 1i gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass ein Ziel des Rückkehrens und der Bewegung durch Rückkehr- und Bewegungsverarbeitung eine Koordinatenposition ist, die in einem X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl beschrieben ist, der in einem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, der ein X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl ist, der bereits an einem kürzesten Zeitpunkt ab einem Zeitpunkt eines Nothalts ausgeführt ist. Die in dem X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl beschriebene Koordinatenposition, die bereits zum kürzesten Zeitpunkt ab dem Zeitpunkt des Nothalts ausgeführt ist, ist beispielsweise, wenn der X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl in der Beschreibung des vorhergehenden Blocks des Bearbeitungsprogramms enthalten ist, eine Endposition des zu einem ausgeführten Block vorhergehenden Blocks während des Nothalts. Wenn beispielsweise der X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl nicht im vorhergehenden Block enthalten ist und im zweiten vorhergehenden Block im Bearbeitungsprogramm enthalten ist, ist die Koordinatenposition eine Endposition des zweiten vorhergehenden Blocks zum ausgeführten Block während des Nothalts. In der nachfolgenden illustrativen Erläuterung ist das Ziel des Rückkehrens und Bewegens durch die Rückkehr- und Bewegungsverarbeitung die Endposition des vorhergehenden Blocks des ausgeführten Blocks während des Nothalts.
Spezifisch unterscheidet sich die Numeriksteuervorrichtung 1i von der ersten Ausführungsform darin, dass die Numeriksteuervorrichtung 1i eine Steuerarithmetikeinheit 30i wie in 9 gezeigt beinhaltet. 9 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration der Numeriksteuervorrichtung 1i gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Steuerarithmetikeinheit 30i beinhaltet eine Speichereinheit 34i und eine Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41i.
Die Speichereinheit 34i beinhaltet eine Speichereinheit 34di anstelle der Speichereinheit 34a (siehe 2). Die Speichereinheit 34di speichert ein vorheriges Blockprogramm-Koordinatenmemorandum 347i.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit 41i beinhaltet eine Nothalt-Zeitkoordinatenwert-Speichersteuereinheit 415i und eine Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i.
Die Nothalt-Zeitkoordinatenwert-Speichersteuereinheit 415i steuert die Speicherung des vorherigen Blockprogramm-Koordinatenmemorandums 347i in der Speichereinheit 34di.
Beispielsweise ermittelt die Nothalt-Zeitkoordinatenwert-Speichersteuereinheit 415i regulär aus der Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit 411 Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse einer Endposition eines Blocks im Programmkoordinatensystem. Die Nothalt-Zeitkoordinatenwert-Speichersteuereinheit 415i überschreibt beispielsweise normalerweise und speichert die erfassten Koordinaten (X6, Y6) in der Speichereinheit 34di als das vorhergehende Blockprogramm-Koordinatenmemorandum 347i.
Wenn ein Befehl für die Nothaltaufhebung empfangen wird, liest die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i das vorherige Blockprogramm-Koordinatenmemorandum 347i aus der Speichereinheit 34di aus und ermittelt die Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse in der Endposition des vorherigen Blocks, der während des Nothalts im Programmkoordinatensystem ausgeführt wird. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i führt die Bewegung der X-Achse, die Rotation der H-Achse und die Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander durch, um den Revolver 905 und das Werkstück W aus den aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse, die durch die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417 wiederhergestellt sind, zu den Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse, die in der Speichereinheit 34di gespeichert sind, zu bewegen. Folglich führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i das Werkstück W und den Revolver 905 zur Endposition des vorherigen Blocks des während des Nothalts im Programmkoordinatensystem ausgeführten Blocks zurück und bewegt sie.
Der Betrieb während des Nothalts der Werkzeugmaschine 900, die unter Verwendung der Numeriksteuervorrichtung 1i durchgeführt wird, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in unten erläuterten Punkten, wie in 10 bis 12 gezeigt. 10 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine 900, der unter Verwendung der Numeriksteuervorrichtung 1i gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. 11 ist ein Diagramm zum Erläutern des Betriebs während des Nothalts der Werkzeugmaschine 900. 12 ist ein Diagramm eines beschriebenen Inhalts im in der Speichereinheit 34i der Numeriksteuervorrichtung 1i gemäß der zweiten Ausführungsform gespeicherten Bearbeitungsprogramms 343.
In Schritt S21, wenn ein Befehl für einen Nothalt empfangen wird, geht die Antriebseinheit 90 in einen Servo-Aus-Zustand über, in welchem die Antriebseinheit 90 keine Antriebssteuerdaten aus der Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42 empfängt. Folglich bewegen sich beispielsweise der Revolver 905 und der Werkstückhalteabschnitt 906 (das Werkstück W) unter ihren Eigengewichten (siehe 11(b) und 11(c)).
In Schritt S28i liest die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i das vorhergehende Blockprogramm-Koordinatenmemorandum 347i aus der Speichereinheit 34di aus und ermittelt die Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse der Endposition des vorhergehenden Blocks des unmittelbar vor dem Nothalt ausgeführten Blocks, im Programmkoordinatensystem.
Beispielsweise wird angenommen, dass ein während des Nothalts in Schritt S21 ausgeführter Block ”N107 G01 X20 Y-50, F1000” (”Drehen”) im in 12 gezeigten Bearbeitungsprogramm 343 entspricht (siehe 11B von 11). In diesem Fall entspricht der zum während des Nothalts ausgeführten Block vorhergehende Block ”N106 G00 X20 Y50” (”Bewegung zu Bearbeitungsstartposition”) im Bearbeitungsprogramm 343. An diesem Punkt ist die Endposition des vorhergehenden Blocks des ausgeführten Blocks ”X20 Y50” im Programmkoordinatensystem (siehe 11A von 11). Das heißt, dass das vorhergehende Blockprogramm-Koordinatenmemorandum 347i ”X20 Y50” im Programmkoordinatensystem als eine Endposition beinhaltet.
Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i wendet eine Interpolationsverarbeitung und eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsverarbeitung an einen Bewegungsbetragsbefehl zum Bewegen des Revolvers 905 und des Werkstücks W aus den wiederhergestellten vorliegenden Koordinaten (X0, Y0) im Programmkoordinatensystem zu den Koordinate (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse der Endposition des zum ausgeführten Block während des Nothalts vorhergehenden Block an.
In Schritt S29i berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i X-Y-Bewegungspositionen zu dieser Zeit unter Verwendung eines Bewegungsbetragsbefehls für die X-Y-Achsen, der ein Ergebnis der Interpolationsverarbeitung und der Beschleunigungs/Verlangsamungsverarbeitung ist, und der wiederhergestellten aktuellen Koordinaten (X0, Y0). Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i koordinatenwandelt die X-Y-Koordinatenpositionen (X6, Y6) gemäß den Formeln 1 bis 3 oben um und berechnet Bewegungspositionen (Xr6, Hr6, Cr6) im Maschinensteuersystem. Weiterhin berechnet die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i eine Differenz zwischen den aktuellen Positionen (Xr0, Hr0, Cr0), koordinatengewandelt aus ((X0, Y0) und den Bewegungspositionen zu dieser Zeit (Xr6, Hr6, Cr6), um dadurch einen X-Achsen-Bewegungsbetrag (ΔXr6 = Xr6 – Xr0), einen H-Achsen-Rotationsbetrag (ΔHr6 = Hr6 – Hr0) und einen C-Achsen-Rotationsbetrag (ΔCr6 = Cr6 – Cr0) im Maschinenkoordinatensystem zu berechnen. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i liefert einen Bewegungsbetragsbefehl (ΔXr6), einen Rotationsbetragsbefehl (ΔHr6) für die H-Achse, und einen Rotationsbetragsbefehl (ΔCr6) für die C-Achse an die Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit 42.
Nachfolgend führt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i eine Bewegung der X-Achse, Rotation der H-Achse und Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander durch, um den Revolver 905 und das Werkstück W aus den aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse, wiederhergestellt durch die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417, zu den Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse, die in der Speichereinheit 34di gespeichert sind, im Programmkoordinatensystem zu bewegen, und führt der Revolver 905 und das Werkstück W zur Endposition des zum unmittelbar vor dem Nothalt ausgeführten Block vorhergehenden Blocks zurück und bewegt sie (siehe 11C und 11D von 11).
Danach kann die Numeriksteuervorrichtung nach dem während des Nothalts ausgeführten Block unter Verwendung einer Programmwiederaufnahme-Suchfunktion gemäß einer Anweisung aus der Anwendereingabe über die Eingabebedieneinheit 20 suchen und Herauffahren (Zyklusstart), um die Bearbeitung wieder aufzunehmen (fortzusetzen).
Wie oben erläutert, liest in der zweiten Ausführungsform beim Empfangen des Befehls für die Nothaltaufhebung die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i das vorhergehende Blockprogramm-Koordinatenmemorandum 347i aus der Speichereinheit 34di aus und ermittelt die Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse in der Endposition des vorherigen Blocks, der während des Nothalts ausgeführt wird, im Programmkoordinatensystem. Die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i führt die Bewegung der X-Achse, Rotation der H-Achse und Rotation der C-Achse im Maschinenkoordinatensystem synchron zueinander durch, um den Revolver 905 und das Werkstück W aus den aktuellen Koordinaten (X0, Y0) der X-Achse und der Y-Achse, wiederhergestellt durch die Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit 417, zu den Koordinaten (X6, Y6) der X-Achse und der Y-Achse, die in der Speichereinheit 34di gespeichert sind, im Programmkoordinatensystem, zu bewegen. Folglich kehrt die Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheit 418i das Werkstück W und den Revolver 905 zur Endposition des vorhergehenden Blocks zum während des Nothalts durchgeführten Block zurück und bewegt sie. Daher, selbst wenn die Werkzeugmaschine 900 während der Imaginär-Y-Achsen-Steuerung notgestoppt wird, ist es möglich, die während des Nothalts der Werkzeugmaschine 900 ausgeführte Bearbeitung wieder aufzunehmen, nachdem der Nothalt der Werkzeugmaschine 900 aufgehoben ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben erläutert, ist die Numeriksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Bearbeitung eines Werkstücks durch die Imaginär-Y-Achsen-Steuerung geeignet.
Bezugszeichenliste

1, 1i: Numeriksteuervorrichtungen
10: Anzeigeneinheit
20: Eingabebedieneinheit
30, 30i: Steuerarithmetikeinheiten
31: Bildschirmverarbeitungseinheit
32: Eingabesteuereinheit
33: Dateneinstelleinheit
34, 34i: Speichereinheiten
34a: Speichereinheit
34b: Speichereinheit
34c: Speichereinheit
34di: Speichereinheit
35: Maschinensteuersignal-Verarbeitungseinheit
36: PLC
37: Analyseverarbeitungseinheit
38: Interpolationsverarbeitungseinheit
39: Imaginär-Y-Achsensteuerumschaltverarbeitungseinheit
41, 41i: Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheiten
42: Achsendaten-Eingabe/Ausgabeeinheit
43: Beschleunigungs-Abbremsverarbeitungseinheit
44: Schalter
50: Griff
90: Antriebseinheit
91: X-Achsen-Servosteuereinheit
92: H-Achsen-Servosteuereinheit
93: Z-Achsen-Servosteuereinheit
94: C-Achsen-Servosteuereinheit
95: Positionssensor
96: Positionssensor
97: Positionssensor
98: Positionssensor
342: Werkzeugkorrekturdaten
343: Bearbeitungsprogramm
344: Bildschirmanzeigedaten
345: Geteilter Bereich
351: Imaginär-Y-Achsen-Steuermodussignalverarbeitungseinheit
411: Imaginär-Y-Achsen-Steuerverarbeitungseinheit
412: Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlskombiniereinheit
414: Imaginär-Y-Achsen-Steuerbefehlsachsen-Bestimmungseinheit
415, 415i: Nothalt-Zeitkoordinatenwertspeichersteuereinheiten
416: H-Achsen-/C-Achsen-Unabhängigbefehlsspeicher-Steuereinheit
417: Programmkoordinaten-Wiederherstelleinheit
418, 418i: Imaginär-Y-Achsen-Steuerrückkehr- und Bewegungseinheiten
800: Numerische Wert-Steuervorrichtung
830: Steuerarithmetikeinheit
841: Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit
900: Werkzeugmaschine
901: Servomotor
902: Servomotor
903: Servomotor
904: Servomotor
905: Revolver
906: Werkstückhalteabschnitt
9051: Werkzeug
9052: Werkzeug
W: Werkstück

Claims

Numeriksteuervorrichtung (1, 1i), die eine Werkzeugmaschine (900) steuert, die eine X-Achse zum Bewegen eines Revolvers (905), an dem eine Mehrzahl von Werkzeugen (9051, 9052) angebracht ist, eine H-Achse zum Rotieren des Revolvers (905) und eine C-Achse zum Rotieren eines Werkstücks (W) enthält, und die keine Y-Achse orthogonal zur X-Achse enthält, wobei die Numeriksteuervorrichtung (1, 1i) umfasst: eine Imaginär-Y-Achsensteuereinheit (411), die konfiguriert ist, einen Imaginär-Y-Achsensteuermodus auszuführen, wobei der Imaginär-Y-Achsensteuermodus ein Modus zum Umwandeln eines X-Y-Achsen-Bewegungsbefehls in einem Bearbeitungsprogramm, das in einem Programmkoordinatensystem, das die X-Achse sowie die Y-Achse enthält, beschrieben ist, in einen Befehl in einem X-H-C-Achsen enthaltenden Maschinenkoordinatensystem und zum Antreiben der X-Achse, der H-Achse und der C-Achse anhand des umgewandelten Befehls so, dass sie in Assoziation miteinander agieren, ist; eine Erfassungseinheit (42), die konfiguriert ist, wenn ein Nothalt während des Imaginär-Y-Achsensteuermodus auftritt, aktuelle Positionen der X-Achse, der C-Achse und der H-Achse zum Zeitpunkt, wenn der Nothalt aufgehoben wird, zu erfassen; und eine Wiederherstelleinheit (417), die konfiguriert ist, eine aktuelle X-Achsen-Koordinatenposition und eine aktuelle Y-Achsen-Koordinatenposition im Programmkoordinatensystem aus den erfassten aktuellen Positionen der X-Achse, der C-Achse und der H-Achse wiederherzustellen, und einen Griff (50), der konfiguriert ist, einen Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse zu erzeugen, basierend auf manuellem Rotieren des Griffs (50) durch einen Anwender, und den Revolver (905) zu bewegen, um dadurch ein Werkzeug (9051, 9052) aus dem Werkstück (W) herauszuziehen, wobei die Imaginär-Y-Achsen-Steuereinheit basierend auf der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition oder Y-Achsen-Koordinatenposition im Programmkoordinatensystem, die durch die Wiederherstelleinheit wiederhergestellt sind und dem Bewegungsbetragsbefehl für die X-Achse, erzeugt aus dem manuellen Rotieren des Griffs (50), die X-Achse, die H-Achse und die C-Achse so antreibt, dass das Werkzeug (9051, 9052) aus der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition oder Y-Achsen-Koordinatenposition ohne Kollision mit dem Werkstück (W) herausgezogen wird.
Numeriksteuervorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Speichereinheit (34a), die konfiguriert ist, Koordinatenpositionen der X-Achse und der Y-Achse im Programmkoordinatensystem unmittelbar vor dem Nothalt zu speichern; und eine Rückführ- und Bewegungseinheit (418), die konfiguriert ist, die X-Achse, die H-Achse und die C-Achse in Assoziierung miteinander anzutreiben, um den Revolver (905) und das Werkstück (W) aus der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition und der aktuellen Y-Achsen-Koordinatenposition im Programmkoordinatensystem, die durch die Wiederherstelleinheit (417) wiederhergestellt sind, zu den Koordinatenpositionen, die in der Speichereinheit (34a) gespeichert sind, zurückzuführen.
Numeriksteuervorrichtung (1i) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine weitere Speichereinheit (34di), die konfiguriert ist, in einem im Bearbeitungsprogramm enthaltenen X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl beschriebene Koordinatenpositionen zu speichern, der ein X-Y-Achsen-Bewegungsbefehl ist, der bereits an einem kürzesten Zeitpunkt ab einem Zeitpunkt des Nothalts ausgeführt ist; und eine Rückkehr- und Bewegungseinheit (418i), die konfiguriert ist, die X-Achse, die H-Achse und die C-Achse in Assoziation miteinander anzutreiben, um den Revolver (905) und das Werkstück (W) aus der aktuellen X-Achsen-Koordinatenposition und der aktuellen Y-Achsen-Koordinatenposition in dem Programmkoordinatensystem, die durch die Wiederherstelleinheit (417) wiederhergestellt sind, zu den in der weiteren Speichereinheit (34di) gespeicherten Koordinatenpositionen rückzuführen.