JP2007233575A - Numerical controller and control method for machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物または被加工物を加工する工具の何れか一方を移動させて前記被加工物を所望の形状に加工するための工作機械の数値制御装置および工作機械の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a numerical control device for a machine tool and a method for controlling the machine tool for moving either the workpiece or a tool for machining the workpiece to machine the workpiece into a desired shape. It is.
NC制御では、与えられた主軸回転指令(Tコード指令)や補機指令(Mコード指令)などの指令を、次にその指令をキャンセルする指令や別の指令に置き換える指令がくるまで記憶しておく機能がある。そして、この記憶した指令のことを一般的にモーダル情報と呼ぶ。モーダル情報は、機械運転開始時には初期値が設定されている。モーダル情報として記憶された主軸回転指令や補機指令などは、NC指令に記述されなくても記述されている場合と同様に扱われる。従って、NCプログラムの作成者は、モーダル情報として記憶される指令内容を変更しない場合は、NCプログラムの記述にモーダル情報に関わる指令を省略できる。NC制御装置では、NC指令を1ブロックづつ読み込み、読み込んだNC指令にモーダル情報を加えて指令を確定して工作機械の制御を行う。 In NC control, a command such as a given spindle rotation command (T code command) or auxiliary machine command (M code command) is memorized until a command for canceling the command or another command is received. There is a function to keep. The stored command is generally called modal information. The modal information is set to an initial value at the start of machine operation. The spindle rotation command, auxiliary machine command, etc. stored as modal information are handled in the same way as described even if they are not described in the NC command. Therefore, if the creator of the NC program does not change the command content stored as the modal information, the command related to the modal information can be omitted from the description of the NC program. The NC control device reads NC commands one block at a time, adds modal information to the read NC commands, determines the commands, and controls the machine tool.
一方、電子カム制御では、工作機械の動作前に、基準軸の動作量に対応した移動軸の位置データを電子カムデータとして記憶する。そして、基準軸の動作量が電子カムデータに記憶された動作量に達した時に、その動作量に対応して記憶された位置に移動軸が到達する様に制御する。また、主軸回転指令や補機指令も基準軸の動作量に対応して記憶しておき、基準軸がその動作量に達した時に指令された動作を開始する。 On the other hand, in the electronic cam control, the position data of the moving axis corresponding to the operation amount of the reference axis is stored as electronic cam data before the machine tool is operated. Then, when the movement amount of the reference axis reaches the movement amount stored in the electronic cam data, control is performed so that the moving axis reaches the position stored corresponding to the movement amount. Also, the spindle rotation command and the auxiliary machine command are stored in correspondence with the operation amount of the reference axis, and the commanded operation is started when the reference axis reaches the operation amount.
電子カム制御を開示した先行文献として、例えば特許文献1がある。
電子カム制御では、工作機械の動作前に一連の動作を電子カムテーブルに電子カムデータとして確定しておく。従って、NC制御の様にNCプログラムを1ブロックづつ読み込み、モーダル情報を加えて動作を確定していく必要がない。このため、従来の電子カム制御では、モーダル情報は記憶していなかった。 In the electronic cam control, a series of operations are determined as electronic cam data in the electronic cam table before the machine tool is operated. Therefore, unlike NC control, it is not necessary to read the NC program block by block and add modal information to confirm the operation. For this reason, the modal information is not stored in the conventional electronic cam control.
この従来の構成において工作機械の運転中に電子カム制御からNC制御に切り替えた場合、モーダル情報を必要とする加工などの動作を実行しようとすると、切り替え時点のモーダル情報に対応するNC指令を全て指令する必要が生じる。モーダル情報として記憶されている情報は膨大な量が存在する。実際問題として、それらのモーダル情報の全てを切り替え時点で正確にNC指令として記述することは困難であった。 In this conventional configuration, when switching from electronic cam control to NC control during operation of a machine tool, if an operation such as machining requiring modal information is performed, all NC commands corresponding to the modal information at the time of switching are all issued. It becomes necessary to command. There is an enormous amount of information stored as modal information. In practice, it has been difficult to accurately describe all of the modal information as NC commands at the time of switching.
本発明はこの様な点に鑑み改良したものであり、その目的とするところは、電子カム制御とNC制御との円滑な切り替えを可能にすることにある。 The present invention has been improved in view of these points, and an object of the present invention is to enable smooth switching between electronic cam control and NC control.
本発明の数値制御装置は、被加工物または被加工物を加工する工具の何れか一方を移動させて前記被加工物を所望の形状に加工するための工作機械の数値制御装置において、NCプログラムを解釈して工作機械を運転するNC制御部と、所定の基準軸における動作量を基準にして前記被加工物または前記工具の移動位置を定めた電子カムテーブルを用いて工作機械を運転する電子カム制御部と、前記NC制御部による運転と前記電子カム制御部による運転とを切り替える運転切替部と、前記電子カム制御部による運転時にモーダル情報を更新するモーダル情報更新部とを備え、前記NC制御部は、前記運転切替部により前記電子カム制御部による運転から前記NC制御部による運転に切り替える際に前記モーダル情報記憶部に記憶したモーダル情報を引き継いでNCプログラムを解釈することを特徴とする。 The numerical control device according to the present invention is an NC program in a numerical control device of a machine tool for moving any one of a workpiece and a tool for machining the workpiece into a desired shape. An electronic control unit that operates a machine tool using an NC control unit that operates the machine tool by interpreting the above and an electronic cam table that defines a movement position of the workpiece or the tool on the basis of an operation amount on a predetermined reference axis A cam control unit; an operation switching unit that switches between operation by the NC control unit and operation by the electronic cam control unit; and a modal information update unit that updates modal information during operation by the electronic cam control unit. The control unit stores the modal information stored in the modal information storage unit when the operation switching unit switches from the operation by the electronic cam control unit to the operation by the NC control unit. Wherein the interpreting NC program takes over the information.
また、本発明の数値制御装置は、前記所定の基準軸における動作量を基準にして前記モーダル情報を記述したモーダル情報テーブルを備え、前記モーダル情報更新部は、前記所定の基準軸における動作量が前記モーダル情報テーブルに記述された動作量に達した場合に前記モーダル情報記憶部のモーダル情報をモーダル情報テーブルに記述された情報に更新することを特徴とする。 In addition, the numerical control device of the present invention includes a modal information table that describes the modal information on the basis of an operation amount on the predetermined reference axis, and the modal information update unit has an operation amount on the predetermined reference axis. When the movement amount described in the modal information table is reached, the modal information stored in the modal information storage unit is updated to information described in the modal information table.
また、本発明の工作機械の制御方法は、所定の基準軸における動作量を基準にして被加工物または前記工具の移動位置を定めた電子カムテーブルを用いて工作機械を運転する電子カム制御と、NCプログラムを解釈して工作機械を運転するNC制御と、を切り替えて工作機械を制御する工作機械の制御方法において、前記電子カム制御による運転時に前記所定の基準軸における動作量に応じてモーダル情報を更新し、前記電子カム制御から前記NC制御に切り替える際に更新されたモーダル情報をNC制御に引き継ぐことを特徴とする。 Further, the machine tool control method of the present invention includes an electronic cam control for operating a machine tool using an electronic cam table in which a moving position of a workpiece or the tool is determined with reference to an operation amount on a predetermined reference axis. , A machine tool control method for controlling a machine tool by switching between NC control for operating a machine tool by interpreting an NC program, and modally depending on an operation amount on the predetermined reference axis during operation by the electronic cam control The modal information updated when the information is updated and the electronic cam control is switched to the NC control is taken over by the NC control.
本発明によれば、電子カム制御による運転時にもモーダル情報を記憶部に記憶させ、電子カム制御からNC制御に切り替えた場合に切り替え時点に応じたモーダル情報をNC制御に引き継ぐことで、電子カム制御とNC制御との円滑な切り替えが可能になる。また、電子カム制御における基準軸の動作量を基準としたモーダル情報テーブルを設けることで、その時々の動作に応じたモーダル情報を容易に記憶部に記憶させることが可能になる。 According to the present invention, the modal information is stored in the storage unit even during the operation by the electronic cam control, and when the electronic cam control is switched to the NC control, the modal information corresponding to the switching time is taken over by the NC control, so that the electronic cam Smooth switching between control and NC control becomes possible. Further, by providing a modal information table based on the movement amount of the reference axis in the electronic cam control, it becomes possible to easily store the modal information corresponding to the movement at that time in the storage unit.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本発明を適用した工作機械の構成例を図1に示す。この実施形態の工作機械は、制御ユニット部27を備え、この制御ユニット部27により、主軸回転用モータ22、工具移動用モータ23、被加工物移動用モータ24の駆動がそれぞれ制御される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A configuration example of a machine tool to which the present invention is applied is shown in FIG. The machine tool of this embodiment includes a
前記主軸回転用モータ22は、駆動回路28及び主軸回転制御回路29を介して制御ユニット部27に接続され、被加工物を着脱可能に保持する主軸を回転駆動させる。また、主軸回転用モータ22には、そのモータ22の回転を検出するためのパルスエンコーダ30が設けられている。このパルスエンコーダ30は、主軸回転用モータ22の回転に同期して回転検出信号を発生して、制御ユニット部27及び速度信号生成回路31に対して出力する。速度信号生成回路31は、パルスエンコーダ30から出力される回転検出信号を主軸回転用モータ22の回転速度に相当する主軸回転速度信号に変換して、主軸回転制御回路29に出力する。
The
前記主軸回転制御回路29は、制御ユニット部27のクロック信号発生回路47から出力されるクロック信号を基準にして、主軸上の被加工物の回転を所望の回転速度となるように制御するためのものである。すなわち、この主軸回転制御回路29は、制御ユニット部27から出力される主軸回転速度指令信号と、速度信号生成回路31から出力される主軸回転速度信号とを比較して、その差に応じた制御信号を前記クロック信号に基づいて生成する。そして、主軸回転制御回路29にて生成された制御信号は、駆動回路28に出力される。
The spindle
前記駆動回路28は、主軸回転制御回路29から出力された制御信号に基づいて、主軸回転用モータ22の回転速度、すなわち主軸の回転速度が主軸回転速度指令値と一致するように、主軸回転用モータ22への供給電力を制御する。そして、これらの駆動回路28、主軸回転制御回路29、及び速度信号生成回路31によって、主軸回転用モータ22の回転速度に対するフィードバック制御系が構成されている。
Based on the control signal output from the spindle
前記工具移動用モータ23は、駆動回路32及び工具送り制御回路33を介して制御ユニット部27に接続され、被加工物を加工するための工具を、主軸の回転中心軸に対して直交する方向または主軸と平行な方向に移動させる。また、工具移動用モータ23には、そのモータ23の回転を検出するためのパルスエンコーダ34が設けられている。このパルスエンコーダ34は、工具移動用モータ23の所定回転角度ごとに回転検出信号を発生して、工具送り制御回路33に出力する。
The
前記工具送り制御回路33は、パルスエンコーダ34から出力される回転検出信号に基づいて、実際の工具の移動位置を認識するとともに、認識した実際の工具の移動位置と制御ユニット部27から出力される工具位置指令信号とを比較して、この比較結果に基づいて工具駆動信号を生成する。そして、工具送り制御回路33にて生成された工具駆動信号は、駆動回路32に出力される。駆動回路32は、工具送り制御回路33から出力された工具駆動信号に基づいて、工具移動用モータ23への供給電力を制御する。そして、この駆動回路32及び工具送り制御回路33によって、工具の移動位置に対するフィードバック制御系が構成されている。
The tool
前記被加工物移動用モータ24は、駆動回路35及び被加工物送り制御回路36を介して制御ユニット部27に接続され、被加工物を主軸の回転中心軸に対して平行な方向に移動させる。また、被加工物移動用モータ24には、そのモータ24の回転を検出するためのパルスエンコーダ37が設けられている。このパルスエンコーダ37は、被加工物移動用モータ24の所定回転角度ごとに回転検出信号を発生して、被加工物送り制御回路36に出力する。
The
前記被加工物送り制御回路36は、パルスエンコーダ37から出力される回転検出信号に基づいて、実際の被加工物の移動位置を認識するとともに、認識した実際の被加工物の移動位置と制御ユニット部27から出力される被加工物位置指令信号とを比較して、この比較結果に基づいて被加工物駆動信号を生成する。そして、被加工物送り制御回路36にて生成された被加工物駆動信号は、駆動回路35に出力される。駆動回路35は、被加工物送り制御回路36から出力された被加工物駆動信号に基づいて、被加工物移動用モータ24への供給電力を制御する。そして、この駆動回路35及び被加工物送り制御回路36によって、被加工物の移動位置に対するフィードバック制御系が構成されている。
The workpiece
一方、前記制御ユニット部27は、中央演算ユニット45、パルス信号発生回路46、クロック信号発生回路47、分割タイミング信号発生回路48、RAM(ランダムアクセスメモリ)49、ROM(リードオンリメモリ)50、モーダル情報記憶部51、NCプログラム記憶部52、電子カムデータ作成ボタン53、電子カムデータ作成ソフトウェア記憶部54及び電子カムテーブル記憶部55を備えている。
On the other hand, the
前記中央演算ユニット45は、制御ユニット部27全体の信号処理等を司る演算部であって、周知のマルチプロセッシング処理、すなわち多重処理を行う。ここで、多重処理とは、複数のプログラムを記憶しておき、これらのプログラムを短い時間で切り換えながら実行させて、見かけ上、複数のプログラムが同時処理されているようにするものを指す。この場合、時分割処理するものや、各々のプログラムに優先順位を付しておいて、その優先順位が高い順に処理を切り換えながらタスク処理が実行される。
前記パルス信号発生回路46は、パルスエンコーダ30に接続されるとともに、中央演算ユニット45にも接続されている。そして、パルス信号発生回路46は、パルスエンコーダ30から出力された回転検出信号をインターフェース等を介して入力し、その回転検出信号に基づいて所定回転角度ごとにパルス信号を発生して、中央演算ユニット45に出力する。この実施形態において、パルス信号発生回路46は、主軸回転用モータ22が一回転する間に、主軸回転用モータ22に同期して、等間隔で所定個数のパルス信号を出力するようになっている。
The
The pulse
前記クロック信号発生回路47は、中央演算ユニット45から出力される所定の指令信号を受けて、所定の周期のクロック信号を生成し、分割タイミング信号発生回路48に出力する。分割タイミング信号発生回路48は、クロック信号発生回路47から出力されたクロック信号の発生回数をカウントし、そのカウントの結果に基づいて分割タイミング信号を生成して中央演算ユニット45に出力する。
The clock
前記RAM49は、中央演算ユニット45における各種演算の結果を読み出し可能に一時的に記憶するように構成されている。このRAM49は、工作機械に実際の加工動作を行わせるための各種のデータを格納している。
The
前記ROM50は、各種処理プログラムを記憶する記憶部である。このROM50には、例えばねじ切り加工を行う際の、所定時間間隔ごとにおける被加工物の移動位置及び工具の移動位置を確定するための演算プログラムや、孔加工や切削加工等を行う際の、主軸回転用モータ22の所定回転角度ごとにおける被加工物、工具、及び孔加工用工具の移動位置を確定するための演算プログラム等が記憶されている。
The
前記モーダル情報記憶部51は、機械稼動時のモーダル情報を記憶する記憶部であり、工作機械稼動時に指令されたモーダル情報を一時的に記憶するとともに、不揮発情報としてモーダル情報の初期値も記憶している。モーダル情報記憶部51に記憶されるモーダル情報は、一部の準備指令(Gコード)、一部の補機指令(Mコード)、選択されている工具番号、工具取付位置補正量、工具磨耗補正量、座標系、軸送りモード、軸送り速度、選択平面、メイン主軸番号などである。 The modal information storage unit 51 is a storage unit that stores modal information when the machine is operating, temporarily stores the modal information commanded when the machine tool is operating, and also stores initial values of the modal information as nonvolatile information. ing. The modal information stored in the modal information storage unit 51 includes a part of preparation command (G code), a part of auxiliary machine command (M code), a selected tool number, a tool attachment position correction amount, and a tool wear correction. Quantity, coordinate system, axis feed mode, axis feed speed, selection plane, main spindle number, etc.
前記NCプログラム記憶部52は、工作機械の使用者が作成したNCプログラムを記憶する記憶部である。また、使用者が作成したNCプログラムの一部が電子カムデータに変換された場合には、電子カムデータに変換しない部分のNCプログラムを記憶する。
前記電子カムデータ作成ボタン53は、工作機械の使用者が作成したNCプログラムに基づいて、電子カムテーブルを作成する際に、電子カムデータ作成ソフトウェアの起動用として操作される。電子カムデータ作成ボタン53の操作により起動される電子カム作成ソフトウェアは、電子カムデータ作成ソフトウェア記憶部54に不揮発情報として記憶されている電子カム変換用のソフトウェアである。
The NC
The electronic cam
前記電子カムテーブル記憶部55に記憶される電子カムテーブルは、いわゆる電子カム制御を行うためのものであり、工作機械の使用者が作成したNCプログラムを電子カム作成ソフトウェアにより変換することで作成される。この電子カム制御とは、主軸等の基準軸に取り付けられたパルスエンコーダが出力するパルス信号による時々刻々の回転位置データと、この回転位置データに対応してそれぞれ設定された移動軸の指令位置データとから、時々刻々の移動軸の移動指令データを生成する。そして、この移動指令データと回転位置データとから基準軸の回転速度に同期する移動軸の指令速度データを生成して、その指令速度データと前記移動指令データに基づいて、工具の位置を制御するようにしている。なお、基準軸として、クロック信号の出力を用いて仮想的な基準軸を作成することも可能である。
The electronic cam table stored in the electronic cam
ここで、電子カム作成ソフトウェアによって作成される電子カムテーブルの一例を図2を参照して説明する。電子カムテーブル60には、基準タイミング信号のカウント値に応じて、移動軸のX軸方向の移動位置を表すX軸テーブル61、移動軸のY軸方向の移動位置を表すY軸テーブル62、移動軸のZ軸方向の移動位置を表すZ軸テーブル63、主軸の回転数を指令する主軸テーブル64、補機動作を指令する補機テーブル65およびモーダル情報の更新を指令するモーダル情報テーブル66が設けられている。図2の例においては、基準タイミング信号のカウント値は記号Aに引き続いて数値として記載され、その右側の少し離れた所に移動位置や動作を表す記号や数値が連続して記載されている。 Here, an example of an electronic cam table created by the electronic cam creation software will be described with reference to FIG. The electronic cam table 60 includes an X-axis table 61 that represents the movement position of the movement axis in the X-axis direction, a Y-axis table 62 that represents the movement position of the movement axis in the Y-axis direction, and movement according to the count value of the reference timing signal. A Z-axis table 63 indicating the movement position of the shaft in the Z-axis direction, a spindle table 64 for instructing the rotation speed of the spindle, an auxiliary machine table 65 for instructing auxiliary machine operation, and a modal information table 66 for instructing update of modal information are provided. It has been. In the example of FIG. 2, the count value of the reference timing signal is described as a numerical value following the symbol A, and a symbol or a numerical value indicating a moving position or an operation is continuously described at a position slightly apart on the right side.
モーダル情報テーブル66に記述されるデータの一例を図3に示す。この例では、モーダル情報を表す記号Pの直ぐ右側に、選択されている工具番号を表す200が記載されている。そして、その右側に工具磨耗補正量を表す1、モーダル情報として保持すべきGコードを表す01、移動軸の送りモードを表す96、移動軸の送り速度を表す0.05、モーダル情報として保持すべきMコードを表す03、主軸の回転数を表す4000、メイン主軸の番号を表す01、座標系を表す120、選択平面を表す17がカンマ(,)で区切られて記載されている。 An example of data described in the modal information table 66 is shown in FIG. In this example, 200 representing the selected tool number is written immediately to the right of the symbol P representing modal information. On the right side, 1 represents the tool wear correction amount, 01 represents the G code to be held as modal information, 96 represents the moving mode of the moving axis, 0.05 represents the moving speed of the moving axis, and is held as modal information. 03 representing power M code, 4000 representing the number of rotations of the main shaft, 01 representing the number of the main main shaft, 120 representing the coordinate system, and 17 representing the selection plane are separated by a comma (,).
以上のように構成された工作機械の動作例を図4に示す。運転の開始から電子カム制御による運転切り替え時までの区間Aでは、NC制御による運転が行われる。この区間Aでは通常のNC制御と同様に、NCプログラムから1ブロック毎に順次指令を読み出し、NC指令に必要なモーダル情報を加えて動作を確定して実行する。そのブロック内にモーダル情報の変更を指定する指令があったら、そのつどモーダル情報記憶部51のデータを書き換えていく。 FIG. 4 shows an operation example of the machine tool configured as described above. In section A from the start of operation to the time of operation switching by electronic cam control, operation by NC control is performed. In this section A, as in normal NC control, commands are sequentially read from the NC program for each block, and modal information necessary for the NC commands is added to determine and execute the operation. When there is a command to specify the change of modal information in the block, the data in the modal information storage unit 51 is rewritten each time.
そして、読み出したNC指令が電子カム制御への切り替えを指定する指令であった場合、電子カム制御への切り替えが実行されて、電子カム制御によって工作機械が制御される(区間B)。図5に、この電子カム制御による動作のフローチャートを示す。電子カム制御では、まずモーダル情報記憶部51を無効化して書き込みのみ可能な状態とし、ROM50に設けられた電子カム制御専用の固定パラメータをモーダル情報として設定する(S1)。この固定パラメータは、電子カム制御においても必要な座標系などの基礎的なパラメータである。電子カム制御ではモーダル情報記憶部51に記憶されたモーダル情報を使用しないで、前記固定パラメータを使用して制御を行う。そして、基準軸に取り付けられたパルスエンコーダが出力するパルス信号をもとに作成される基準タイミング信号のカウントを開始する(S2)。例えば、主軸を基準軸とした場合、パルスエンコーダ30の出力パルス信号をもとに中央演算ユニット45が基準タイミング信号を生成してカウントする。
If the read NC command is a command for specifying switching to electronic cam control, switching to electronic cam control is executed, and the machine tool is controlled by electronic cam control (section B). FIG. 5 shows a flowchart of the operation by this electronic cam control. In the electronic cam control, first, the modal information storage unit 51 is invalidated so that only writing is possible, and a fixed parameter dedicated to the electronic cam control provided in the
カウントが開始されたら、電子カムテーブル60に記載された基準タイミング信号のカウント値と、そのカウント値における移動軸の位置テーブル61・62・63や、主軸テーブル64・補機テーブル65を読み込み(S3)、そのカウント値に達した時にカウント値に対応した位置に移動軸が到達する様に移動軸を制御する(S4)。または、到達したカウント値に対応して主軸テーブル64や補機テーブル65に記載がある場合には、そのカウント値に達したら主軸回転数の変更や補機動作を開始する(S4)。また、これらの動作と平行して、電子カムテーブル60を参照してモーダル情報の設定が必要か否かを判断する。すなわち、到達したカウント値に対応した電子カムテーブル60のモーダル情報テーブル66に記載があるか否かを判断する(S5)。記載がある場合には、モーダル情報記憶部51の情報を更新する(S6)。モーダル情報テーブル66に記載の無い場合や、S6で情報を更新した後は、電子カムテーブル60に次のカウント値が記載されているか否かを判断する(S7)。次のカウント値が記載されている場合はS3に戻り、記載されていない場合は電子カム制御による工作機械の運転は終了となるので、S4の動作が完了したら基準タイミング信号のカウントを終了する(S8)。 When the counting is started, the count value of the reference timing signal described in the electronic cam table 60 and the movement axis position tables 61, 62, 63, the spindle table 64, and the auxiliary machine table 65 at the count value are read (S3). ) When the count value is reached, the movement axis is controlled so that the movement axis reaches the position corresponding to the count value (S4). Alternatively, if there is a description in the spindle table 64 or the auxiliary machine table 65 corresponding to the reached count value, the spindle rotational speed change or auxiliary machine operation is started when the count value is reached (S4). In parallel with these operations, the electronic cam table 60 is referenced to determine whether modal information needs to be set. That is, it is determined whether there is a description in the modal information table 66 of the electronic cam table 60 corresponding to the reached count value (S5). If there is a description, the information in the modal information storage unit 51 is updated (S6). When there is no description in the modal information table 66 or after the information is updated in S6, it is determined whether or not the next count value is described in the electronic cam table 60 (S7). When the next count value is described, the process returns to S3. When the next count value is not described, the operation of the machine tool by the electronic cam control is terminated. Therefore, when the operation of S4 is completed, the counting of the reference timing signal is terminated ( S8).
電子カム制御が終了した後は、NC制御による運転を再開する。まず無効化してあったモーダル情報記憶部51を有効化し、読み込みと書き込みが可能な状態にする(S9)。その後、通常のNC制御と同様に、図4の区間Cに記載されたNCプログラムから1ブロック毎に順次指令を読み出し、NC指令に必要なモーダル情報を加えて動作を確定して実行する(S10・区間C)。 After the electronic cam control is completed, the operation by NC control is resumed. First, the invalidated modal information storage unit 51 is validated to enable reading and writing (S9). After that, as in normal NC control, commands are sequentially read from the NC program described in section C of FIG. 4 for each block, and the modal information necessary for the NC commands is added to confirm and execute the operation (S10). -Section C).
区間Cにおいても、読み出したNC指令が電子カム制御への切り替えを指定する指令であった場合、電子カム制御への切り替えが実行されて、区間Bと同様に電子カム制御によって工作機械が制御され(区間D)、電子カム制御が終了したらNC制御へと制御を切り替えて運転する(区間E)。区間EのNCプログラムに動作終了のNC指令が記載されていたら、工作機械の一連の動作を終了する。 Also in the section C, when the read NC command is a command designating the switching to the electronic cam control, the switching to the electronic cam control is executed, and the machine tool is controlled by the electronic cam control similarly to the section B. (Section D) When the electronic cam control is completed, the control is switched to NC control to operate (Section E). If the NC command for ending the operation is described in the NC program of the section E, the series of operations of the machine tool is ended.
この動作例では、電子カムテーブル60にモーダル情報テーブル66を設け、電子カム運転時に工作機械の動作に応じてモーダル情報記憶部51に記憶されたモーダル情報を順次更新していくので、電子カム制御からNC制御に切り替えた場合でも、切り替え時点に応じたモーダル情報をNC制御に引き継ぐことが可能になる。例えば、電子カム制御は、工作機械の運転前に動作を確定してしまうため、加工数に応じて加工形状を変える場合などの条件によって運転中に動作が変わる制御は実行できない。条件判断と、その条件判断以降の運転とをNC制御で実行することも考えられるが、従来は電子カム制御からNC制御に切り替えても、電子カム運転中はモーダル情報が更新されていないため、モーダル情報を用いる制御は実行できなかった。この為、この様な場合には電子カム制御は行わずにNC制御のみで運転していた。本実施例によれば、こういった場合であっても電子カム制御とNC制御との切り替えが可能になるので、NC制御でしか実行出来ない制御以外の部分は全て電子カムによって制御することが可能になる。また、電子カム制御の途中で機械を停止させても、その時点でのモーダル情報を記憶しているので、停止後にNC制御する場合であっても誤ったモーダル情報に基づいてNC制御が行われることはない。 In this operation example, the modal information table 66 is provided in the electronic cam table 60, and the modal information stored in the modal information storage unit 51 is sequentially updated according to the operation of the machine tool during the electronic cam operation. Even when switching from NC to NC control, modal information corresponding to the switching point can be taken over by NC control. For example, since the operation of the electronic cam control is determined before the machine tool is operated, control in which the operation is changed during operation cannot be executed depending on conditions such as changing the machining shape according to the number of machining. Although it is conceivable to perform the condition determination and the operation after the condition determination by NC control, since the modal information is not updated during the electronic cam operation even when switching from the electronic cam control to the NC control in the past, Control using modal information could not be executed. Therefore, in such a case, the electronic cam control is not performed and the operation is performed only by the NC control. According to the present embodiment, since it is possible to switch between electronic cam control and NC control even in such a case, all parts other than control that can be executed only by NC control can be controlled by the electronic cam. It becomes possible. Even if the machine is stopped during the electronic cam control, the modal information at that time is stored, so that even if the NC control is performed after the stop, the NC control is performed based on the wrong modal information. There is nothing.
次に、他の実施例における工作機械の構成例を図6に示す。先の実施例と同一の構成には同一の符号を付与して説明は省略する。先の実施例との構成上の違いは、電子カム運転時のモーダル情報記憶部70を備えている点である。この電子カム運転時のモーダル情報記憶部70は、電子カム制御により工作機械を運転する際に、一時的にモーダル情報を記憶するものである。
Next, a configuration example of a machine tool in another embodiment is shown in FIG. The same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference in configuration from the previous embodiment is that a modal
他の実施例における工作機械の動作例を図7に示す。運転の開始から電子カム制御による運転切り替え時までの区間aでは、NC制御による運転が行われる。区間aでは通常のNC制御と同様に、NCプログラムから1ブロック毎に順次指令を読み出し、NC指令に必要なモーダル情報を加えて動作を確定して実行する。そのブロック内にモーダル情報の変更を指定する指令があったら、そのつどモーダル情報記憶部51のデータを書き換えていく。このNC制御時には、電子カム運転時のモーダル情報記憶部70は使用されない。
FIG. 7 shows an operation example of the machine tool in another embodiment. In the section a from the start of operation to operation switching by electronic cam control, operation by NC control is performed. In section a, as in normal NC control, commands are sequentially read from the NC program for each block, and modal information necessary for the NC commands is added to determine and execute the operation. When there is a command to specify the change of modal information in the block, the data in the modal information storage unit 51 is rewritten each time. During this NC control, the modal
そして、読み出したNC指令が電子カム制御への切り替えを指定する指令であった場合、電子カム制御への切り替えが実行されて、電子カム制御によって工作機械が制御される(区間b)。図8に、この電子カム制御による動作のフローチャートを示す。電子カム制御では、まずモーダル情報記憶部51に記憶されているモーダル情報を電子カム運転時のモーダル情報記憶部70に転送する(S21)。そして、モーダル情報記憶部51に、ROM50にあらかじめ設けられた電子カム制御専用の固定パラメータを転送する(S22)。この固定パラメータは、電子カム制御においても必要な座標系などの基礎的なパラメータである。電子カム制御ではモーダル情報記憶部51に転送された前記固定パラメータを使用して制御を行う。
If the read NC command is a command for specifying switching to electronic cam control, switching to electronic cam control is executed, and the machine tool is controlled by electronic cam control (section b). FIG. 8 shows a flowchart of the operation by this electronic cam control. In the electronic cam control, first, the modal information stored in the modal information storage unit 51 is transferred to the modal
そして、基準軸に取り付けられたパルスエンコーダが出力するパルス信号をもとに作成される基準タイミング信号のカウントを開始する(S23)。例えば、主軸を基準軸とした場合、パルスエンコーダ30の出力パルス信号をもとに中央演算ユニット45が基準タイミング信号を生成してカウントする。
Then, counting of the reference timing signal created based on the pulse signal output from the pulse encoder attached to the reference axis is started (S23). For example, when the main axis is the reference axis, the
カウントが開始されたら、電子カムテーブル60に記載された基準タイミング信号のカウント値と、そのカウント値における移動軸の位置テーブル61・62・63や、主軸テーブル64・補機テーブル65を読み込み(S24)、そのカウント値に達した時にカウント値に対応した位置に移動軸が到達する様に移動軸を制御する(S25)。または、到達したカウント値に対応して主軸テーブル64や補機テーブル65に記載がある場合には、そのカウント値に達したら主軸回転数の変更や補機動作を開始する(S25)。また、これらの動作と平行して、電子カムテーブル60を参照してモーダル情報の設定が必要か否かを判断する。すなわち、到達したカウント値に対応した電子カムテーブル60のモーダル情報テーブル66に記載があるか否かを判断する(S26)。記載がある場合には、電子カム運転時のモーダル情報記憶部70の情報を更新する(S27)。このとき、モーダル情報記憶部51は固定パラメータをそのまま維持している。モーダル情報テーブル66に記載の無い場合や、S27で情報を更新した後は、電子カムテーブル60に次のカウント値が記載されているか否かを判断する(S28)。次のカウント値が記載されている場合はS24に戻り、記載されていない場合は電子カム制御による工作機械の運転は終了となるのでS25の動作が完了したら基準タイミング信号のカウントを終了する(S29)。
When the counting is started, the count value of the reference timing signal described in the electronic cam table 60 and the movement axis position tables 61, 62, 63, the spindle table 64, and the auxiliary machine table 65 at the count value are read (S24). ) When the count value is reached, the movement axis is controlled so that the movement axis reaches the position corresponding to the count value (S25). Alternatively, if there is a description in the spindle table 64 or the auxiliary machine table 65 corresponding to the reached count value, the change of the spindle rotational speed or the auxiliary machine operation is started when the count value is reached (S25). In parallel with these operations, the electronic cam table 60 is referenced to determine whether modal information needs to be set. That is, it is determined whether there is a description in the modal information table 66 of the electronic cam table 60 corresponding to the reached count value (S26). If there is a description, the information in the modal
電子カム制御が終了した後は、NC制御による運転を再開する。まず電子カム運転時のモーダル情報記憶部70に記憶されたモーダル情報をモーダル情報記憶部51に転送する(S30)。その後、通常のNC制御と同様に、図7の区間cに記載されたNCプログラムから1ブロック毎に順次指令を読み出し、NC指令に必要なモーダル情報を加えて動作を確定して実行する(S31・区間c)。
After the electronic cam control is completed, the operation by NC control is resumed. First, the modal information stored in the modal
区間cにおいても、読み出したNC指令が電子カム制御への切り替えを指定する指令であった場合、電子カム制御への切り替えが実行されて、区間bと同様に電子カム制御によって工作機械が制御され(区間d)、電子カム制御が終了したらNC制御へと制御を切り替えて運転する(区間e)。区間eのNCプログラムに動作終了のNC指令が記載されていたら、工作機械の一連の動作を終了する。 Also in the section c, when the read NC command is a command designating switching to the electronic cam control, switching to the electronic cam control is executed, and the machine tool is controlled by the electronic cam control similarly to the section b. (Section d) When the electronic cam control is completed, the control is switched to the NC control (Section e). If the NC command for ending the operation is described in the NC program of the section e, the series of operations of the machine tool is ended.
この他の実施例における動作においても、電子カムテーブル60にモーダル情報テーブル66を設け、電子カム運転時に工作機械の動作に応じて電子カム運転時のモーダル情報記憶部70に記憶されたモーダル情報を順次更新していき、NC制御への切り替えの際にモーダル情報記憶部51に転送するので、電子カム制御からNC制御に切り替えた場合でも、切り替え時点に応じたモーダル情報をNC制御に引き継ぐことが可能になる。この例では、工作機械の動作を確定する際に使用される記憶部は常にモーダル情報記憶部51であるので、記憶部の切り替えが不要になる。
Also in the operation in this other embodiment, a modal information table 66 is provided in the electronic cam table 60, and the modal information stored in the modal
上記二つの実施例では、電子カムテーブル60のモーダル情報テーブル66を1つで構成したが、例えば、工具番号のみを一つのテーブルとするなど個々のモーダル情報毎に別々のテーブルとすることも可能である。また、モーダル情報テーブルの記述方法は、個々のモーダル情報毎にカンマで区切らずに、複数のモーダル情報を例えば図9の様にまとめて記述しても良い。 In the above two embodiments, the modal information table 66 of the electronic cam table 60 is composed of one. However, for example, it is possible to make separate tables for each modal information, for example, only the tool number is one table. It is. Further, as a description method of the modal information table, a plurality of pieces of modal information may be described collectively as shown in FIG. 9, for example, without separating each modal information with a comma.
さらに、電子カム制御中に、その時々の動作時点に記憶しているモーダル情報を工作機械のディスプレイに表示しても良い。この場合、先の実施例ではモーダル情報記憶部51に記憶された情報を表示し、他の実施例では電子カム運転時のモーダル情報記憶部70に記憶された情報を表示すれば良い。また、電子カム制御における動作に対応するNC指令をモーダル情報とともにディスプレイ表示すれば、電子カムで制御していても使用者が作成してNCプログラムのどの部分の指令を実行しているかがディスプレイで確認できる。
Further, during the electronic cam control, the modal information stored at the time of the operation may be displayed on the display of the machine tool. In this case, the information stored in the modal information storage unit 51 may be displayed in the previous embodiment, and the information stored in the modal
27 制御ユニット部
51 モーダル情報記憶部
52 NCプログラム記憶部
55 電子カムテーブル記憶部
60 電子カムテーブル
66 モーダル情報テーブル
70 モーダル情報記憶部
27 Control unit 51
Claims (3)
NCプログラムを解釈して工作機械を運転するNC制御部と、
所定の基準軸における動作量を基準にして前記被加工物または前記工具の移動位置を定めた電子カムテーブルを用いて工作機械を運転する電子カム制御部と、
前記NC制御部による運転と前記電子カム制御部による運転とを切り替える運転切替部と、
前記電子カム制御部による運転時にモーダル情報を更新するモーダル情報更新部とを備え、
前記NC制御部は、前記運転切替部により前記電子カム制御部による運転から前記NC制御部による運転に切り替える際に前記モーダル情報記憶部に記憶したモーダル情報を引き継いでNCプログラムを解釈することを特徴とする数値制御装置。 In a numerical control device of a machine tool for moving either the workpiece or a tool for machining the workpiece to machine the workpiece into a desired shape,
An NC controller that interprets the NC program and operates the machine tool;
An electronic cam control unit that operates a machine tool using an electronic cam table that defines a movement position of the workpiece or the tool with reference to an operation amount on a predetermined reference axis;
An operation switching unit for switching between operation by the NC control unit and operation by the electronic cam control unit;
A modal information update unit that updates modal information during operation by the electronic cam control unit,
The NC control unit interprets the NC program by taking over the modal information stored in the modal information storage unit when the operation switching unit switches from the operation by the electronic cam control unit to the operation by the NC control unit. A numerical control device.
前記モーダル情報更新部は、前記所定の基準軸における動作量が前記モーダル情報テーブルに記述された動作量に達した場合に前記モーダル情報記憶部のモーダル情報をモーダル情報テーブルに記述された情報に更新することを特徴とする請求項1記載の数値制御装置。 A modal information table in which the modal information is described with reference to the amount of motion in the predetermined reference axis;
The modal information update unit updates the modal information in the modal information storage unit to information described in the modal information table when the operation amount on the predetermined reference axis reaches the operation amount described in the modal information table. The numerical control apparatus according to claim 1, wherein:
前記電子カム制御による運転時に前記所定の基準軸における動作量に応じてモーダル情報を更新し、
前記電子カム制御から前記NC制御に切り替える際に更新されたモーダル情報をNC制御に引き継ぐことを特徴とする工作機械の制御方法。
Electronic cam control for operating a machine tool using an electronic cam table in which a workpiece or the movement position of the tool is determined with reference to an operation amount on a predetermined reference axis, and operating the machine tool by interpreting an NC program In a machine tool control method for controlling a machine tool by switching between NC control,
Update the modal information according to the amount of movement in the predetermined reference axis during operation by the electronic cam control,
A machine tool control method, wherein modal information updated when switching from the electronic cam control to the NC control is taken over by NC control.
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JP2006052945A JP2007233575A (en) | 2006-02-28 | 2006-02-28 | Numerical controller and control method for machine tool |
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JP2010182190A (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Star Micronics Co Ltd | Numerical control device and operation control method for machine tool |
WO2023084597A1 (en) * | 2021-11-09 | 2023-05-19 | ファナック株式会社 | Numerical control device and storage medium |
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