JP2023067510A - Controller, processing route generation method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、工具を装着する主軸の加工経路を生成する制御装置、加工経路生成方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present technology relates to a control device, a machining path generation method, and a computer program that generate a machining path for a spindle on which a tool is mounted.
ワークの表面、例えばワークの外周又はワークの孔の内周に生じたバリを除去する場合、工作機械の主軸に工具を装着し、主軸はワークの外周又は内周に沿って移動し、バリの除去を行う。工作機械は主軸の移動前に加工経路を生成する。加工経路に沿って主軸は移動する。 When removing burrs formed on the surface of a work, for example, the outer circumference of the work or the inner circumference of a hole in the work, the tool is mounted on the spindle of the machine tool, and the spindle moves along the outer circumference or inner circumference of the work, removing burrs. remove. The machine tool generates a machining path before moving the spindle. The spindle moves along the machining path.
主軸の加工経路はオフラインティーチングで生成することができる。オフラインティーチングはワークと主軸の干渉を回避する為の主軸の加工経路をワークのCADデータを基に自動的に生成することができる(例えば特許文献1参照)。
The machining path of the spindle can be generated by off-line teaching. Off-line teaching can automatically generate a spindle machining path for avoiding interference between the workpiece and the spindle based on the CAD data of the workpiece (see
しかし、加工経路は大まかな経路であり、加工経路の生成後、精度の高い加工経路を作成する為に、操作者は主軸の動作を確認しながら加工経路を修正する必要がある。 However, the machining path is a rough path, and after the machining path is generated, the operator needs to correct the machining path while checking the operation of the spindle in order to create a highly accurate machining path.
本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、精度の高い加工経路の生成をする為の操作者の修正作業を削減できる制御装置、加工経路生成方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and aims to provide a control device, a machining path generation method, and a computer program that can reduce operator's correction work for generating a highly accurate machining path. and
本開示の一実施形態に係る制御装置は、複数の基準点に基づいて定まるマスターワークの外周側又は内周側の基準経路に沿って、前記マスターワークの周縁部への工具を装着する主軸の接近動作を行う第一移動部と、前記第一移動部による接近動作時に前記工具が前記周縁部に接触したか否か判定する接触判定部と、該接触判定部にて接触したと判定した場合、前記主軸の座標を取得する取得部と、前記取得部で前記主軸の座標を取得後、前記基準経路に対して所定の角度である離隔角度方向に前記主軸の離隔動作を行う第二移動部とを備え、前記第一移動部による接近動作及び前記第二移動部による離隔動作を行い、前記接近動作時に前記工具が前記周縁部に接触する都度、前記主軸の座標を取得し、取得した複数の座標に基づき、前記主軸の加工経路を生成する数値制御装置において、前記取得部で取得した前記主軸の座標と前記基準点の座標とで形成する角度である基準角度を演算する基準角度演算部と、前記離隔角度と、180度又は前記基準角度演算部が演算した基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定する大小判定部と、前記大小判定部の判定結果に基づき前記離隔角度と予め定めた角度に基づき前記離隔角度を補正する補正部とを備え、前記第二移動部は前記補正部で補正した前記離隔角度を用いて離隔動作を行う。 A control device according to an embodiment of the present disclosure is a spindle for mounting a tool on the peripheral edge of the masterwork along a reference path on the outer peripheral side or the inner peripheral side of the masterwork determined based on a plurality of reference points. A first moving unit that performs an approaching operation, a contact determination unit that determines whether or not the tool has come into contact with the peripheral edge portion during the approaching operation by the first moving unit, and a case where the contact determination unit determines that the tool has come into contact. an acquisition unit that acquires the coordinates of the main axis; and a second moving unit that, after the acquisition unit acquires the coordinates of the main axis, separates the main axis in a separation angle direction that is a predetermined angle with respect to the reference path. and performing an approaching operation by the first moving part and a separating operation by the second moving part, acquiring the coordinates of the main axis each time the tool contacts the peripheral edge part during the approaching operation, and acquiring the acquired plural In a numerical control device that generates a machining path of the spindle based on the coordinates of the reference angle calculation unit that calculates a reference angle that is an angle formed by the coordinates of the spindle acquired by the acquisition unit and the coordinates of the reference point a magnitude determination unit for determining the magnitude of the separation angle and a boundary angle that is 180 degrees or an angle based on the reference angle calculated by the reference angle calculation unit; and the separation angle based on the determination result of the magnitude determination unit. and a correction unit that corrects the separation angle based on a predetermined angle, and the second moving unit performs a separation operation using the separation angle corrected by the correction unit.
本開示においては、主軸は基準経路に沿ってマスターワークの周縁部への接近動作及び前記周縁部からの離隔動作を行う。接近動作時に工具が周縁部に接触した場合、制御装置は主軸の座標を取得し、座標に基づき、加工経路を生成する。また主軸の現在の座標と基準点の座標とで形成する基準角度を演算し、離隔動作の方向である離隔角度と180度又は基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定し、判定結果に基づいて離隔角度を補正する。離隔角度に対して補正が必要な場合、即ちマスターワークに接触する可能性がある場合、離隔角度を補正するので、離隔動作中に主軸がマスターワークに干渉することを自動的に防止し、操作者の修正作業を削減できる。 In the present disclosure, the spindle moves toward and away from the peripheral edge of the masterwork along the reference path. When the tool touches the periphery during the approaching motion, the control device acquires the coordinates of the spindle and generates a machining path based on the coordinates. Also, a reference angle formed by the current coordinates of the main axis and the coordinates of the reference point is calculated, and the magnitude of the separation angle, which is the direction of the separation operation, and 180 degrees or the boundary angle, which is the angle based on the reference angle, is determined. Correct the separation angle based on the results. If the separation angle needs to be corrected, i.e., if there is a possibility of contact with the master work, the separation angle is corrected. It can reduce the correction work of the operator.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記基準角度演算部は、前記取得部で取得した前記主軸の第一座標と、前記第一座標の取得よりも前に前記取得部が取得した前記主軸の第二座標と、前記取得部が取得した後の前記基準点とで形成する角度を演算する。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the reference angle calculation unit may combine the first coordinates of the main axis acquired by the acquisition unit and the An angle formed by the second coordinate of the main axis and the reference point acquired by the acquisition unit is calculated.
本開示においては、第一座標と、第二座標と、基準点とに基づき、適切な基準角度を演算する。 In the present disclosure, an appropriate reference angle is calculated based on the first coordinate, the second coordinate, and the reference point.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記大小判定部は、180度に基づく第一比較角度を演算する第一演算部と、前記基準角度演算部にて演算した基準角度が、前記第一比較角度よりも小さいか否かを判定する第一角度判定部とを備え、前記補正部は、前記第一角度判定部にて前記基準角度が前記第一比較角度よりも小さいと判定した場合、前記離隔角度に対して補正量を加算して第一補正を行う。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the magnitude determination unit includes a first calculation unit that calculates a first comparison angle based on 180 degrees, and a reference angle calculated by the reference angle calculation unit that a first angle determination unit that determines whether or not the reference angle is smaller than the one comparison angle, and the correction unit, when the first angle determination unit determines that the reference angle is smaller than the first comparison angle , the first correction is performed by adding the correction amount to the separation angle.
本開示においては、前記基準角度と180度に基づく第一比較角度の大小を判定するので、マスターワークへの接触の防止を実現する。 In the present disclosure, since the magnitude of the first comparison angle based on the reference angle and 180 degrees is determined, it is possible to prevent contact with the masterwork.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記大小判定部は、前記離隔角度に基づく第二比較角度を演算する第二演算部と、前記基準角度演算部にて演算した基準角度が前記第二比較角度よりも小さいか否かを判定する第二角度判定部とを備え、前記補正部は、前記基準角度が前記第二比較角度よりも小さいと判定した場合、前記離隔角度に対して補正量を加算して第二補正を行う。 In a control device according to an embodiment of the present disclosure, the magnitude determination unit includes a second calculation unit that calculates a second comparison angle based on the separation angle, and a reference angle that is calculated by the reference angle calculation unit. a second angle determination unit that determines whether or not the reference angle is smaller than the second comparison angle, and the correction unit corrects the separation angle when determining that the reference angle is smaller than the second comparison angle. A second correction is made by adding the amount.
本開示においては、基準角度が第二比較角度よりも小さい場合、補正を行い、マスターワークへの接触の防止を実現する。 In the present disclosure, when the reference angle is smaller than the second comparison angle, correction is made to prevent contact with the masterwork.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記大小判定部は、前記離隔角度に基づく第三比較角度を演算する第三演算部と、前記基準角度演算部にて演算した基準角度が前記第三比較角度よりも大きいか否か判定する第三角度判定部とを備え、前記補正部は、前記基準角度が前記第三比較角度よりも大きいと判定した場合、前記離隔角度に対して補正量を加算して第三補正を行う。 In a control device according to an embodiment of the present disclosure, the magnitude determination unit includes a third calculation unit that calculates a third comparison angle based on the separation angle, and a reference angle that is calculated by the reference angle calculation unit. a third angle determination unit that determines whether or not the reference angle is greater than the third comparison angle, and the correction unit determines that the reference angle is greater than the third comparison angle, the correction amount for the separation angle is added to perform the third correction.
本開示においては、基準角度が第三比較角度よりも大きい場合、補正を行い、マスターワークへの接触の防止を実現する。 In the present disclosure, when the reference angle is greater than the third comparison angle, correction is made to prevent contact with the masterwork.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記第一比較角度は180度と第一付加角度とを加算し、前記離隔角度を減算した角度である。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the first comparison angle is an angle obtained by adding 180 degrees and the first addition angle and subtracting the separation angle.
本開示においては、第一比較角度は180度と第一付加角度とを加算しものに基づくので、マスターワークと工具の接触を確実に防止する。 In the present disclosure, the first comparative angle is based on 180 degrees plus the first additional angle, thus reliably preventing contact between the masterwork and the tool.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記補正部は、前記第一付加角度から前記基準角度を減算した値を前記離隔角度に加算する。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the correction unit adds a value obtained by subtracting the reference angle from the first addition angle to the separation angle.
本開示においては、補正部は適切な補正量を演算し、マスターワークへの接触の防止を実現する。 In the present disclosure, the correction unit calculates an appropriate correction amount to prevent contact with the masterwork.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記第二比較角度は前記離隔角度に第二付加角度を加算した角度である。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the second comparison angle is an angle obtained by adding a second addition angle to the separation angle.
本開示においては、離隔角度に第二付加角度を加算し、適切な第二比較角度を求める。 In the present disclosure, a second addition angle is added to the separation angle to obtain a suitable second comparison angle.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記補正部は、前記基準角度から前記第二比較角度を減算した値を前記離隔角度に加算する。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the correction unit adds a value obtained by subtracting the second comparison angle from the reference angle to the separation angle.
本開示においては、補正部は適切な補正量を演算し、マスターワークへの接触の防止を実現する。 In the present disclosure, the correction unit calculates an appropriate correction amount to prevent contact with the masterwork.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記第三比較角度は、前記離隔角度から第三付加角度を減算した角度である。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the third comparison angle is an angle obtained by subtracting a third addition angle from the separation angle.
本開示においては、離隔角度から第三付加角度を減算し、適切な第三比較角度を求める。 The present disclosure subtracts the third addition angle from the separation angle to obtain a suitable third comparison angle.
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記補正部は、前記基準角度から前記第三比較角度を減算した値を前記離隔角度に加算する。 In the control device according to an embodiment of the present disclosure, the correction unit adds a value obtained by subtracting the third comparison angle from the reference angle to the separation angle.
本開示においては、補正部は適切な補正量を演算し、マスターワークへの接触の防止を実現する。 In the present disclosure, the correction unit calculates an appropriate correction amount to prevent contact with the masterwork.
本開示の一実施形態に係る加工経路生成方法は、複数の基準点に基づいて定まるマスターワークの外周側又は内周側の基準経路に沿って、前記マスターワークの周縁部への主軸の接近動作を行い、前記接近動作時に前記主軸に装着した工具が前記周縁部に接触したか否か判定し、前記工具が前記周縁部に接触したと判定した場合、前記主軸の座標を取得し、前記主軸の座標を取得後、前記基準経路に対して所定の角度である離隔角度方向に前記主軸の離隔動作を行い、前記接近動作及び離隔動作を行い、前記接近動作時に前記工具が前記周縁部に接触する都度、前記主軸の座標を取得し、取得した複数の座標に基づき、前記主軸の加工経路を生成する加工経路生成方法において、取得した前記主軸の座標と前記基準点の座標とで形成する角度である基準角度を演算し、前記離隔角度と、180度又は前記基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定し、判定結果に基づき前記離隔角度と予め定めた角度に基づき前記離隔角度を補正し、補正した前記離隔角度を用いて離隔動作を行う。 A machining path generation method according to an embodiment of the present disclosure is an approach operation of a spindle to a peripheral edge of a masterwork along a reference path on the outer or inner peripheral side of the masterwork that is determined based on a plurality of reference points. and determines whether or not the tool attached to the spindle contacts the peripheral edge during the approaching operation, and if it is determined that the tool has contacted the peripheral edge, acquire the coordinates of the spindle, after obtaining the coordinates of the spindle, the separation motion of the spindle is performed in the separation angle direction which is a predetermined angle with respect to the reference path, the approach motion and the separation motion are performed, and the tool contacts the peripheral portion during the approach motion. In a machining path generation method for generating a machining path for the spindle based on a plurality of acquired coordinates, the angle formed by the acquired coordinates for the spindle and the coordinates for the reference point. to determine the size of the separation angle and a boundary angle that is 180 degrees or an angle based on the reference angle, and based on the judgment result, the separation angle and the separation angle based on a predetermined angle is corrected, and the separation operation is performed using the corrected separation angle.
本開示においては、主軸は基準経路に沿ってマスターワークの周縁部への接近動作及び前記周縁部からの離隔動作を行う。接近動作時に工具が周縁部に接触した場合、制御装置は主軸の座標を取得し、座標に基づき、加工経路を生成する。また主軸の現在の座標と基準点の座標とを結んだ線を基準にした離隔角度に基づいて、主軸はマスターワークから離隔する。離隔角度に対して補正が必要な場合、即ちマスターワークに接触する可能性がある場合、離隔角度を補正する。 In the present disclosure, the spindle moves toward and away from the peripheral edge of the masterwork along the reference path. When the tool touches the periphery during the approaching motion, the control device acquires the coordinates of the spindle and generates a machining path based on the coordinates. Also, the spindle is separated from the master work based on the separation angle based on the line connecting the current coordinates of the spindle and the coordinates of the reference point. If the separation angle needs to be corrected, that is, if there is a possibility of contact with the masterwork, the separation angle is corrected.
本開示の一実施形態に係るコンピュータプログラムは、複数の基準点に基づいて定まるマスターワークの外周側又は内周側の基準経路に沿って、前記マスターワークの周縁部への主軸の接近動作を行い、前記接近動作時に前記主軸に装着した工具が前記周縁部に接触したか否か判定し、前記工具が前記周縁部に接触したと判定した場合、前記主軸の座標を取得し、前記主軸の座標を取得後、前記基準経路に対して所定の角度である離隔角度方向に前記主軸の離隔動作を行い、前記接近動作及び離隔動作を行い、前記接近動作時に前記工具が前記周縁部に接触する都度、前記主軸の座標を取得し、取得した複数の座標に基づき、前記主軸の加工経路を生成する制御装置にて実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記制御装置に、取得した前記主軸の座標と前記基準点の座標とで形成する角度である基準角度を演算し、前記離隔角度と、180度又は前記基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定し、判定結果に基づき前記離隔角度と予め定めた角度に基づき前記離隔角度を補正し、補正した前記離隔角度を用いて離隔動作を行う。 A computer program according to an embodiment of the present disclosure causes a spindle to approach a peripheral edge of a masterwork along a reference path on the outer or inner peripheral side of the masterwork determined based on a plurality of reference points. determining whether or not the tool attached to the spindle contacts the peripheral edge during the approaching operation, and if it is determined that the tool has contacted the peripheral edge, acquiring the coordinates of the spindle; is obtained, the separation motion of the spindle is performed in the separation angle direction which is a predetermined angle with respect to the reference path, the approach motion and the separation motion are performed, and each time the tool contacts the peripheral portion during the approach motion, , a computer program executable by a control device that acquires the coordinates of the spindle and generates a machining path of the spindle based on the acquired plurality of coordinates, wherein the control device stores the acquired coordinates of the spindle and the reference A reference angle, which is an angle formed by the coordinates of a point, is calculated, the magnitude of the separation angle and 180 degrees or a boundary angle, which is an angle based on the reference angle, is determined, and the separation angle and the predetermined angle are determined based on the determination result. The separation angle is corrected based on the determined angle, and the separation operation is performed using the corrected separation angle.
本開示においては、主軸は基準経路に沿ってマスターワークの周縁部への接近動作及び前記周縁部からの離隔動作を行う。接近動作時に工具が周縁部に接触した場合、制御装置は主軸の座標を取得し、座標に基づき、加工経路を生成する。また主軸の現在の座標と基準点の座標とを結んだ線を基準にした離隔角度に基づいて、主軸はマスターワークから離隔する。離隔角度に対して補正が必要な場合、即ちマスターワークに接触する可能性がある場合、離隔角度を補正する。 In the present disclosure, the spindle moves toward and away from the peripheral edge of the masterwork along the reference path. When the tool touches the periphery during the approaching motion, the control device acquires the coordinates of the spindle and generates a machining path based on the coordinates. Also, the spindle is separated from the master work based on the separation angle based on the line connecting the current coordinates of the spindle and the coordinates of the reference point. If the separation angle needs to be corrected, that is, if there is a possibility of contact with the masterwork, the separation angle is corrected.
本開示の一実施形態に係る制御装置、加工経路生成方法及びコンピュータプログラムにあっては、主軸は基準経路に沿ってマスターワークの周縁部への接近動作及び前記周縁部からの離隔動作を交互に繰り返す。接近動作時に工具が周縁部に接触した場合、制御装置は主軸の座標を取得し、座標に基づき、加工経路を精度良く生成し、操作者の修正作業を削減できる。また主軸の現在の座標と主軸から最短に位置する基準点の座標とを結んだ線を基準にした離隔角度に基づいて、主軸はマスターワークから離隔する。離隔角度に対して補正が必要な場合、即ちマスターワークに接触する可能性がある場合、離隔角度を補正するので、離隔動作中に主軸がマスターワークに干渉することを自動的に防止し、操作者の修正作業を削減できる。 In the control device, machining path generation method, and computer program according to an embodiment of the present disclosure, the spindle alternately approaches the peripheral edge of the masterwork and moves away from the peripheral edge along the reference path. repeat. When the tool comes into contact with the peripheral portion during the approaching operation, the control device acquires the coordinates of the spindle, accurately generates the machining path based on the coordinates, and can reduce the operator's correction work. Also, the spindle is separated from the master work based on the separation angle based on the line connecting the current coordinates of the spindle and the coordinates of the reference point located closest to the spindle. If the separation angle needs to be corrected, i.e., if there is a possibility of contact with the master work, the separation angle is corrected. It can reduce the correction work of the operator.
以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。図1は工作機械1の略示斜視図、図2は工作機械1の構成を示すブロック図である。以下の説明では、図に示す上下前後左右を使用する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to drawings showing a machine tool according to an embodiment. 1 is a schematic perspective view of a
工作機械1は平面視矩形の基台2を備える。基台2上面に、基台2上と平行な複数の補強筒2aが形成してある。基台2中央部の補強筒2aに保持台3が設けてある。保持台3は偏平な円柱状をなし、ワークを保持する。
A
保持台3の周囲に三つの立柱4が設けてある。立柱4は補強筒2aから上側に延びる。三つの立柱4は平面視にて、約120度の位相間隔を空けて配置してある。各立柱4の保持台3側の側面に軌道5が設けてある。軌道5は上下方向に延びる。
Three standing
軌道5に移動部6が設けてある。軌道5には駆動源が設けてあり、例えばボールねじ14と移動軸モータ13(図2参照)が設けてある。移動軸モータ13が駆動するボールねじ14によって、移動部6は軌道5に沿って上下方向に移動可能である。即ち、移動部6は後述する第一支持盤10に交差する方向に移動可能である。
移動部6の保持台3側の側面に、後述する第一リンク11及び第二リンク21を取り付ける取付部が設けてある。取付部は例えば穴又は凸部である。
A moving
A mounting portion for mounting a
保持台3の上側に第一支持盤10が配置してある。第一支持盤10は平面視三角形状をなし、保持台3上面に略平行である。第一支持盤10の三つの辺部は三つの立柱4にそれぞれ対向する。即ち、三つの辺部は三つの移動部6にそれぞれ対応する。各辺部と各移動部6とは、平行な二つの第一リンク11によって連結する。第一リンク11は棒状をなす。二つの第一リンク11の一端部は辺部の両端部に、回転可能な継手7を介してそれぞれ連結する。二つの第一リンク11の他端部は移動部6に、回転可能な継手7を介してそれぞれ連結する。継手7は、例えば自在継手である。
A
第一支持盤10は上側及び下側に突出した主軸30を保持する。主軸30は端部に工具30aを把持する。第二支持盤20が第一支持盤10の上側に配置してあり、第一支持盤10と第二支持盤20の間に、上下方向を軸方向とした連結筒8が設けてある。連結筒8は第一支持盤10と第二支持盤20を連結する。連結筒8は第一支持盤10及び第二支持盤20を一体化する。
The
主軸30の上部は連結筒8の内側に挿入してあり、第二支持盤20を貫通する。第二支持盤20は平面視三角形状をなし、第一支持盤10に略平行である。第二支持盤20の三つの辺部は三つの立柱4にそれぞれ対向する。即ち、三つの辺部は三つの移動部6にそれぞれ対応する。各辺部と各移動部6とは、平行な二つの第二リンク21によって連結する。第二リンク21は棒状をなす。二つの第二リンク21の一端部は辺部の両端部に、回転可能な継手7を介してそれぞれ連結する。二つの第二リンク21の他端部は移動部6に、回転可能な継手7を介してそれぞれ連結する。継手7は、例えば自在継手である。
The upper part of the
連結筒8は平面視六角形状をなし、連結筒8上端部の六つの辺部の内、周方向に一つ飛ばしで隣り合う三つの辺部が第二支持盤20の三つの辺部に連結する。連結筒8下端部の六つの辺部の内、周方向に一つ飛ばしで隣り合う三つの辺部が第一支持盤10の三つの辺部に連結する。
The connecting tube 8 has a hexagonal shape in plan view, and among the six side portions at the upper end of the connecting tube 8, three side portions adjacent to each other in the circumferential direction are connected to the three side portions of the
三つの移動部6が同じ高さ位置にある場合、主軸30は保持台3の中央略直上に位置する。二つの移動部6が同じ上下位置にあり、他の一つの移動部6が前記二つの移動部6よりも下方に移動する場合、主軸30は、上下位置を変更すること無く、下方に移動する移動部6の反対側に向けて、水平方向に移動する。
When the three moving
二つの移動部6が同じ上下位置にあり、他の一つの移動部6が二つの移動部6よりも上方に移動する場合、主軸30は、上下位置を変更すること無く、上方に移動する移動部6に向けて、水平方向に移動する。三つの移動部6が同じ距離上下方向に移動した場合、主軸30は上下方向に移動する。これらの移動を組み合わせて、工作機械1は主軸30を所望の上下前後左右位置に位置決めする。
When the two moving
主軸30は、主軸モータ12を備える。所望の位置に位置決めした主軸30は主軸モータ12の駆動によって回転し、主軸30に装着した工具30aは保持台3に保持したワークを加工する。
The
図2に示す如く、制御装置40は、CPU41、記憶部42、RAM43、入出力インタフェース44、操作部45、及び表示部46を備える。CPU41は、工作機械1の各部の動作を制御する。記憶部42は書き換え可能なメモリであり、例えばEPROM、EEPROM等である。記憶部42は工作機械1を制御する制御プログラム(不図示)、ワーク95を加工する加工プログラムを複数記憶した加工プログラムDB421、及び加工経路生成プログラム422を記憶する。加工経路生成プログラム422は加工経路を生成する処理を実行する為のプログラムであり、例えばCD-ROMやDVD-ROM、USBメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体423に格納された状態で提供され、制御装置40にインストールすることにより記憶部42に格納される。また通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから加工経路生成プログラム422を取得し、記憶部42に記憶させてもよい。
As shown in FIG. 2, the
記憶部42は後述する主軸モータ12のトルクと比較する為の閾値及び付加角度等を記憶する。
The
作業者が操作部45を操作した場合、操作部45から入出力インタフェース44に信号が入力する。操作部45は例えばキーボード、ボタン、タッチパネル等である。入出力インタフェース44は表示部46に信号を出力する。表示部46は液晶表示パネル等であり、文字、図形、記号等を表示する。
When the operator operates the
制御装置40は更に、主軸モータ12のトルクを検出するトルク検出器12a、主軸モータ12に対応した主軸制御回路47、サーボアンプ48、移動軸モータ13に対応した移動軸制御回路49及びサーボアンプ50を備える。主軸制御回路47はCPU41からの指令に基づいて、主軸モータ12の回転方向、回転数等の目標値を示す命令をサーボアンプ48に出力する。サーボアンプ48は命令に基づいて主軸モータ12に電力を供給する。トルク検出器12aは主軸モータ12のトルクを検出し、CPU41は入出力インタフェース44を介して前記トルクを取得する。エンコーダ18は、主軸モータ12の回転位置及び速度を検出し、検出信号をサーボアンプ48に送る。サーボアンプ48は検出信号と目標値とを比較して、出力する電力を制御する。
The
移動軸制御回路49はCPU41からの指令に基づいて、3つの移動部6の移動方向、速度等の目標値を示す命令をサーボアンプ50に出力する。サーボアンプ50は命令に基づいて移動軸モータ13に電力を供給する。エンコーダ19は、移動軸モータ13の回転位置及び速度を検出し、検出信号をサーボアンプ50に送る。サーボアンプ50は検出信号と目標値とを比較して、出力する電力を制御する。
Based on a command from the
図3は、基準経路の生成を説明するための説明図、図4は、加工経路の生成を説明するための説明図、図5は、加工経路に基づく加工を説明するための説明図である。
本実施形態の加工経路生成方法においては、バリ取り済みのマスターワーク9を工作機械1の保持台3に保持する。工具30aを主軸30の先端に装着する。
図3に示す如く、従来のCAMソフトを用いる、オンラインティーチングを行う等の方法により、マスターワーク9の外周側に基準経路L0 を生成する。基準経路L0 は、基準経路L0 上の複数の教示点Pn (nは自然数)により教示される。教示点は基準点に対応する。加工経路生成プログラム422に基づき基準経路L0 に沿って、主軸30はマスターワーク9の周縁部への接近動作及び前記周縁部からの離隔動作を交互に行う。周縁は外周の縁及び内周の縁を含む。接近動作とはマスターワーク9に近づく動作であり、離隔動作とはマスターワーク9から離れる動作を示す。
3 is an explanatory diagram for explaining the generation of the reference path, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the generation of the machining path, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining machining based on the machining path. .
In the machining path generation method of this embodiment, the deburred
As shown in FIG. 3, a reference path L0 is generated on the outer peripheral side of the
CPU41は、接近動作時に工具30aが前記周縁部に接触したか否かを判定し、接触したと判定する都度、主軸30の中心Pの座標を取得する。CPU41は移動軸モータ13の回転位置をエンコーダ19を用いて取得し、取得した回転位置を用いて主軸30の中心Pの座標を演算する。図4に示す如く、CPU41は取得した複数の中心Pの座標に基づいて、加工経路L1 を生成する。バリのあるワーク95をバリ取り加工する場合、保持台3にワーク95を保持する。対応する加工プログラムに基づいて、図5に示す如く、工具30aを装着した主軸30を加工経路L1 に沿って移動させ、ワーク95の加工を行う。
The
図6は、表示部46の表示画面の一例である。加工経路L1 を生成する為に、CPU41は、表示画面の右側に、マスターワークと、教示点Pn (n=1、2、3、・・・)と、基準経路L0 とを斜視図又は平面図として表示する。斜視図又は平面図は作業者の操作により切り替わるようにしてもよい。CPU41は、表示画面の左側に探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量の入力欄を表示する。探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量の詳細は後述する。
FIG. 6 is an example of a display screen of the
作業者は表示部46によりCPU41が表示した基準経路L0 を確認し、操作部45により基準経路L0 の補正したい部分がある場合、矢印で示す。作業者は探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量を入力する。探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量は候補を示して作業者により選択するようにしてもよい。
The operator confirms the reference route L 0 displayed by the
CPU41は、作業者が入力した探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量を取得し、補正部分を取得した場合はこれを入力し、補正部分は探索ピッチを小さくする等し、探索の条件を設定する。設定した条件に基づき、CPU41は加工経路L1 を生成する。
The
図7は、加工経路L1 の生成方法を説明する説明図、図8は、図7の部分拡大図である。基準経路L0 は、加工プログラムDB421に始めに記憶してある経路である。基準経路L0 上に複数の教示点Pn (n=1、2、3、・・・)を有する。CPU41は、基準経路L0 に沿って、設定した探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量に基づいて、主軸30がジグザグに移動する探索経路Tを生成する。図7中、点Pa は離隔時における主軸30の中心点であり、点P1a、P1b、P1c、P2a、P2b、・・・は、接近動作している場合に、マスターワーク9に接触した時における主軸30の中心点である。点Pa と主軸30の中心点P1a、P1b、P1c、P2a、P2b、・・・を繋ぐ折れ線が探索経路Tである。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the method of generating the machining path L1 , and FIG. 8 is a partial enlarged view of FIG. The reference path L 0 is the path initially stored in the
図7に示す如く、主軸30の中心点はP0 からP1 に移動し、マスターワーク9に接近し、マスターワーク9に接触する。図8に示す如く、接触時の主軸30の中心点はP1aである。CPU41は、主軸30の中心点P1aから、教示点P2へ向かい、第一長さを有する第一ベクトルaと、第一ベクトルaに直交し、第二長さを有する第二ベクトルbとを演算する。第一長さは図7の探索ピッチである。第二長さは図7の離隔量である。第一ベクトルa及び第二ベクトルbの演算によって点Pa の座標が求まる。
As shown in FIG. 7, the center point of
CPU41は第一ベクトルa及び第二ベクトルbの和である第三ベクトルcを演算し、第三ベクトルcに基づき、主軸30を離隔させる。第一ベクトルa及び第三ベクトルcの演算によって、第一ベクトルa及び第三ベクトルcのなす角度θa が求まる。角度θa は離隔角度である。尚、角度θa を予め記憶部42に記憶するか、又は求めておき、ベクトルaに対し、角度θa をなすように第三ベクトルcを求めてもよい。
The
次に、第二ベクトルbと逆の向きを有し、第二長さに計測時移動量(図7参照)を加えた第三長さを有する第四ベクトルdに基づいて、主軸30を接近させる。計測時移動量は、接近動作の為に第二長さに加算される距離である。マスターワーク9との接触を検出するまで、マスターワーク9の内側の、第四ベクトルdの終点Pb を目指して接近動作を行う。実際には終点Pb に至るまでにマスターワーク9に主軸30は接触し、接触後、主軸30は移動せず、終点Pb に至る為に必要な量、移動軸モータ13は回転する。
Next, based on a fourth vector d having a direction opposite to that of the second vector b and having a third length obtained by adding the movement amount during measurement (see FIG. 7) to the second length, the
接触時の主軸30の中心P1cと教示点P2との間の距離Dが探索ピッチ未満になった場合、P1cから、次の教示点P3 へ向かい、第一長さを有する第一ベクトルaと、第一ベクトルaに直交し、第二長さを有する第二ベクトルbとの和の第三ベクトルcに基づき、主軸30を離隔させる。このようにしてCPU41は離隔動作及び接触動作を交互に行い、CPU41は、接近動作時に主軸30がマスターワーク9に接触する都度、主軸30の中心点の座標を記憶する。CPU41は、記憶した複数の座標に基づき、主軸30の加工経路を生成する。
When the distance D between the center P1c of the
図9は、第一補正の一例を説明する平面図である。図9に示す如く、マスターワーク9は一面9aと他面9bを有し、一面9aと他面9bは直角又は鋭角な角部を形成する。前記角部付近を主軸30が移動する場合、CPU41は第一補正を行う。図9の点Ps1は、マスターワーク9への接触時における主軸30の中心点の位置であって、現時点の、即ち最新の位置(第一座標に相当)である。点Ps0は、マスターワーク9への接触時における主軸30の中心点の位置であって、点Ps1の一つ前の位置(第二座標に相当)である。点Ps0、点Ps1は図8の点P1a、P1b、P1c、P2a、P2b、・・・に対応する。点Pk (k=2、3、4、・・・)は図8の教示点P2 に対応する教示点(請求項2の基準点に相当)であり、第一ベクトルaの演算に使用する教示点である。点Ps0、点Ps1は一面9aに対向し、一面9aに沿って並ぶ。教示点Pk は他面9bに対向する。教示点Pk は、点Ps1からの距離が最短となる教示点である。尚教示点Pk は、主軸の進行方向にて点Ps1よりも先方の教示点であればよく、点Ps1からの距離が最短となる教示点に限らない。
FIG. 9 is a plan view explaining an example of the first correction. As shown in FIG. 9, the
図9の点Pa は離隔時における主軸30の中心点であり、図7、図8の点Pa と同じである。点Pa ′は離隔時における主軸30の中心点であって、第一補正後の中心点である。θは∠Ps0Ps1Pk であり、基準角度である。θa は線分Ps1Pk と線分Ps1Pa とがなす離隔角度である。離隔角度θa 、第一付加角度θc は予め記憶部42に記憶している。θe は補正量である。L1は、点Ps0、点Ps1を通る直線である。
A point P a in FIG. 9 is the center point of the
前述の如く、CPU41は第三ベクトルcに基づき、主軸30を離隔させる。離隔後、主軸30の中心は点Pa に位置する。即ち直線L1を基準にして反時計回りにθ+θa 回転した方向(第三ベクトルcの方向)に主軸30は離隔する。
As described above, the
マスターワーク9の角部付近にて主軸30が離隔する場合、マスターワーク9に接触する可能性がある。角度θ+θa が180度よりも大きい場合、主軸30はマスターワーク9に接触しない。接触を確実に回避する為に180度に第一付加角度θc を加算した角度を境界角度とする。境界角度は接触及び非接触の境界の角度である。即ち角度θ+θa が180度+第一付加角度θc 以上である場合、主軸30はマスターワーク9に接触しない。角度θ+θa <180度+第一付加角度θc である場合、即ち、θ<180度+第一付加角度θc -θa である場合、離隔時にマスターワーク9に接触する可能性があるので、離隔角度θa に対して第一補正を行う。尚、進行方向逆向きに主軸30は移動しないので、0<θである。180度+θc -θa は第一比較角度に対応する。なお180度に所定の係数を乗算し、第一比較角度を求めてもよい。
When the
第一補正において、CPU41は補正量θe を演算する。θ+θa に補正量θe を加算した角度が180度+第一付加角度θc となればよいので、θ+θa +θe =180度+θc である。故にθe =180度-θ-θa+θc である。CPU41はθa にθe を加算し、離隔動作を実行する。
In the first correction, the
図10は、第一補正の他例を説明する平面図である。図10において、図9と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図10に示す如く、マスターワーク9は所定方向に向けて突出した曲面9cを有する。9tは曲面9cの頂点であり、L2は頂点9tを通る線である。線L2を境界とした一方の領域に点Ps0、点Ps1は位置し、他方の領域に教示点Pk は位置する。
FIG. 10 is a plan view explaining another example of the first correction. In FIG. 10, the same components as in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 10, the
図9の場合と同様に、角度θ+θa <180度+第一付加角度θc である場合、離隔時にマスターワーク9に接触する可能性があるので、離隔角度θa に対して第一補正を行う。CPU41は補正量θe を演算し、θa にθe を加算する。
As in the case of FIG. 9, when the angle θ+θ a <180 degrees+first additional angle θ c , there is a possibility that the
図11は、第二補正を説明する平面図である。図11において、図9と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図11に示す如く、マスターワーク9には狭い溝9dが形成してある。点Ps0は溝9dの一側面9d1に位置し、点Ps1は溝9dの端面9d3に位置し、溝9dの他側面9d2に教示点Pk は位置する。一側面9d1と他側面9d2は対向する。尚点Ps1は一側面9d1又は他側面9d2に位置してもよい。θは∠Pk Ps1Ps0であり、基準角度である。θd は第二付加角度である。L3は点Pk、点Ps1を通る直線である。
FIG. 11 is a plan view explaining the second correction. In FIG. 11, the same components as in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 11, the
図11に示す如く、直線L3を基準にして反時計回りにθa 回転した方向に主軸30は離隔する。角度θa <θである場合、主軸30は離隔時にマスターワーク9に接触しない。接触を確実に回避する為にθから第二付加角度θd を減算した角度を境界角度とする。即ち、角度θa がθ-θd 以下の場合、主軸30はマスターワーク9に接触しない。θa >θ-θd の場合、即ちθ<θa+θd の場合、主軸30はマスターワーク9に接触する可能性があるので、離隔角度θa に対して第二補正を行う。尚、進行方向逆向きに主軸30は移動しないので、0<θである。θa+θd は第二比較角度に対応する。なおθaに所定の係数を乗算し、第二比較角度を求めてもよい。
As shown in FIG. 11, the
第二補正において、CPU41は補正量θe を演算する。θa に補正量θe を加算した角度がθ-θd となればよいので、θa +θe =θ-θd である。故にθe =θ-θa -θd =θ-(θa +θd)=-(θa +θd -θ)である。CPU41はθa にθe を加算し、離隔動作を実行する。
In the second correction, the
図12は、第三補正を説明する平面図である。図12において、図9~図11と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図12に示す如く、マスターワーク9には鋭角に切り込まれた狭隘部9eが形成してある。教示点Pk は、点Ps1からの距離が最短となる教示点である。教示点Pk+1 は点Ps1からの距離が二番目に最短となる教示点である。点Ps1は狭隘部9eの一側面9e1に位置する。教示点Pk は狭隘部9eの角に位置する。教示点Pk+1 は狭隘部9eの他側面9e2に位置する。θは∠Pk Ps1Pk+1 であり、基準角度である。θf は第三付加角度である。教示点Pk 、Pk+1 は必ず距離が最短となる必要はないが、教示点Pk は教示点Pk+1。よりも点Ps1に近い。
FIG. 12 is a plan view explaining the third correction. In FIG. 12, the same components as in FIGS. 9 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 12, the
図12に示す如く、直線L3を基準にして反時計回りにθa 回転した方向に主軸30は離隔する。角度θa >θである場合、主軸30は離隔時にマスターワーク9に接触しない。接触及び非接触の境界角度はθである。接触を確実に回避する為にθに第三付加角度θf を加算した角度を境界角度とする。即ち、角度θa がθ+θf 以上の場合、主軸30はマスターワーク9に接触しない。θa <θ+θf の場合、即ちθ>θa-θf の場合、主軸30はマスターワーク9に接触する可能性があるので、離隔角度θa に対して第三補正を行う。尚、進行方向逆向きに主軸30は移動しないので、180度>θである。θa-θf は第三比較角度に対応する。なおθa-θf に所定の係数を乗算し、第三比較角度を求めてもよい。
As shown in FIG. 12, the
第三補正において、CPU41は補正量θe を演算する。θa に補正量θe を加算した角度がθ+θf となればよいので、θa +θe =θ+θf である。故にθe =θ+θf -θa=θ-(θa-θf )である。CPU41はθa にθe を加算し、離隔動作を実行する。
尚、第一補正~第三補正において、基準角度、離隔角度及び補正量を対応付けて記憶部42に予め記憶し、CPU41が記憶部42から基準角度に対応する離隔角度及び補正量を取得してもよい。
In the third correction, the
In the first to third corrections, the reference angle, separation angle, and correction amount are stored in advance in the
図13は、CPU41による加工経路生成処理を説明するフローチャートである。CPU41は基準経路L0 、探索教示点及び補正教示点等を取得する(S1)。CPU41は作業者の操作により加工プログラムのNo.を取得し、加工プログラムDB421を参照し、対応するNo.の加工プログラムの加工経路の欄の基準経路L0 を取得する。又は主軸30を移動させて工具30aをマスターワーク9に当て、マスターワーク9の角部を示す点、及び工具30aの姿勢が変化する点の座標を取得し、これらの教示点Pn に基づいて、基準経路L0 を取得する。また探索経路の演算に使用する為の教示点である探索教示点を取得する。初期状態において探索教示点は教示点P2である。
FIG. 13 is a flowchart for explaining machining path generation processing by the
CPU41は、表示部46に、基準経路L0 と、探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量の条件の入力欄とを表示する(S2、図6参照)。CPU41は、作業者が入力した探索ピッチ、離隔量及び計測時移動量を取得し、補正部分を取得した場合はこれを入力し、補正部分は探索ピッチを小さくする等し、探索の条件を設定する(S3)。
The
CPU41は主軸30の接近動作を実行し(S4)、工具30aがマスターワーク9に接触したか否か判定する(S5)。CPU41は、主軸モータ12を低速で回転(正転又は逆回転)させながら、移動軸モータ13を駆動して主軸30をマスターワーク9に接近させる。低速は例えば100~1000rpmである。CPU41は、主軸モータ12のトルクが記憶部42に記憶した閾値以上であるか否か判定し、主軸モータ12のトルクが閾値以上である場合、工具30aがマスターワーク9に接触したと判定する。
The
工具30aがマスターワーク9に接触してないと判定した場合(S5:NO)、CPU41はステップS5に処理を戻す。工具30aがマスターワーク9に接触したと判定した場合(S5:YES)、CPU41は主軸30の座標、即ち主軸30の中心座標を取得する(S6)。ステップS5を実行するCPU41は接触判定部に対応し、ステップS6を実行するCPU41は取得部に対応する。
When determining that the
CPU41は接触時の主軸30の中心と探索教示点との間の距離Dが探索ピッチ未満であるか否か判定する(S7)。距離Dが探索ピッチ未満でない場合(S7:NO)、CPU41は離隔時における主軸30の中心点Pa の座標を演算する(S9)。距離Dが探索ピッチ未満である場合(S7:YES)、CPU41は探索教示点を更新し(S8)、ステップS9に処理を進める。ステップS8において、例えばCPU41は探索教示点を教示点P2からP3に更新する。
The
ステップS9の処理後、CPU41は基準角度θを演算し(S10)、境界角度を演算する(S11)。CPU41は離隔角度θa に対して補正処理を実行する(S12)。補正処理の詳細は後述する。ステップS12の処理後、CPU41は、補正した離隔角度θa に基づき離隔動作を実行する(S13)。
After the processing of step S9, the
ステップS13の処理後、CPU41は主軸30の全ての中心座標の探索が終了したか否か判定する(S14)。主軸30の全ての中心座標の探索が終了していないと判定した場合(S14:NO)、CPU41はステップS4に処理を戻す。主軸30の全ての中心座標の探索が終了したと判定した場合(S14:YES)、CPU41は記憶した複数の中心座標に基づき、加工経路を生成し、生成した加工経路を記憶部42に記憶して(S15)、処理を終了する。
After the process of step S13, the
図14は、CPU41による補正処理を説明するフローチャートである。ステップS12において、CPU41は境界角度が基準角度θ及び離隔角度θa の和よりも大きいか否か判定する(S21)。即ちCPU41は第一比較角度180度+θc -θa を演算し、基準角度θが180度+θc -θa よりも小さいか否かを判定する(図9、図10参照)。180度+θc -θa を演算するCPU41は第一演算部に対応し、基準角度θが180度+θc -θa よりも小さいか否かを判定するCPU41は第一角度判定部に対応する。境界角度が基準角度θ及び離隔角度θa の和よりも大きいと判定した場合(S21:YES)、即ち基準角度θが180度+θc -θa よりも小さいと判定した場合、CPU41は離隔角度θa に対して第一補正を実行する(S22)。即ちCPU41は補正量θe を演算し、演算した補正量θeを離隔角度θaに加算する。θe は180度-θ-θa+θcである。離隔角度θaは演算によって求めてもよいし、予め記憶部42に記憶させてもよいし、操作部45を用いて入力してもよいし、加工プログラムで設定するようにしてもよい。S22を実行するCPU41は補正部に相当する。
FIG. 14 is a flowchart for explaining correction processing by the
境界角度が基準角度θ及び離隔角度θa の和よりも大きくないと判定した場合(S21:NO)、即ち基準角度θが180度+θc -θa 以上であると判定した場合、CPU41は境界角度が離隔角度θa よりも小さいか否か判定する(S23)。即ちCPU41は第二比較角度θa +θd を演算し、基準角度θがθa +θd よりも小さいか否か判定する(図11参照)。θa +θd を演算するCPU41は第二演算部に対応し、基準角度θがθa +θd よりも小さいか否か判定するCPU41は第二角度判定部に対応する。境界角度が離隔角度θa よりも小さいと判定した場合(S23:YES)、即ち基準角度θがθa +θd よりも小さいと判定した場合、CPU41は離隔角度θa に対して第二補正を実行する(S24)。即ちCPU41は補正量θe を演算し、演算した補正量θeを離隔角度θaに加算する。θe はθ-θa -θd である。S24を実行するCPU41は補正部に相当する。
If it is determined that the boundary angle is not greater than the sum of the reference angle θ and the separation angle θa (S21: NO), that is, if it is determined that the reference angle θ is 180°+ θc − θa or more, the
境界角度が離隔角度θa よりも小さくないと判定した場合(S23:NO)、即ち基準角度θがθa +θd 以上であると判定した場合、CPU41は境界角度が離隔角度θa よりも大きいか否か判定する(S25)。即ちCPU41は第三比較角度θa -θf を演算し、基準角度θがθa -θf よりも大きいか否か判定する(図12参照)。θa -θf を演算するCPU41は第三演算部に対応し、基準角度θがθa -θf よりも大きいか否か判定するCPU41は第三角度判定部に対応する。境界角度が離隔角度θa よりも大きいと判定した場合(S25:YES)、即ち基準角度θがθa -θf よりも大きいと判定した場合、CPU41は離隔角度θa に対して第三補正を実行する(S26)。即ちCPU41は補正量θe を演算し21、演算した補正量θeを離隔角度θaに加算する。θe はθ+θf -θaである。S26を実行するCPU41は補正部に相当する。
When it is determined that the boundary angle is not smaller than the separation angle θa (S23: NO), that is, when it is determined that the reference angle θ is equal to or greater than θa + θd , the
第三補正が必要でないと判定した場合(S25:NO)又はステップS22、S24、若しくはS26の処理後、CPU41は離隔動作を実行する(S13)。
When it is determined that the third correction is not necessary (S25: NO), or after the process of step S22, S24, or S26, the
実施の形態に係る工作機械にあっては、主軸30は基準経路L0 に沿ってマスターワーク9の周縁部への接近動作及び前記周縁部からの離隔動作を交互に繰り返す。接近動作時に工具30aが周縁部に接触した場合、工作機械1は主軸30の座標を取得し、座標に基づき、加工経路L1 を精度良く生成し、操作者の修正作業を削減できる。また主軸30の現在の座標と基準点の座標とで形成する基準角度を演算し、離隔動作の方向である離隔角度θaと180度又は基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定し、判定結果に基づいて離隔角度θaを補正する。離隔角度θa に対して補正が必要な場合、即ちマスターワーク9に接触する可能性がある場合、離隔角度θaを補正するので、離隔動作中に主軸30がマスターワーク9に干渉することを自動的に防止し、操作者の修正作業を削減できる。
In the machine tool according to the embodiment, the
またマスターワーク9と30aが接触した第一座標と、第二座標と、基準点とに基づき基準角度を演算するので、基準角度はマスターワーク9の形状により忠実なものとなる。
基準角度θが180度+θc -θa 、即ち第一比較角度よりも小さい場合、第一補正を行い、マスターワーク9への接触の防止を実現する。また第一補正にて補正量θe =180度-θ-θa+θc を演算し、マスターワーク9への接触の防止を実現する。
比較角度は第一付加角度θc を加算するので、確実に工具30aがマスターワーク9に接触するの防止する。
Further, since the reference angle is calculated based on the first coordinate, the second coordinate, and the reference point at which the
When the reference angle θ is 180 degrees + θ c - θ a , that is, smaller than the first comparison angle, the first correction is performed to prevent contact with the
Since the comparison angle is the addition of the first additional angle θc , the contact of the
また基準角度θがθa +θd 、即ち第二比較角度よりも小さい場合、第二補正を行い、マスターワーク9への接触の防止を実現する。また第二補正にて補正量θe =-(θa +θd -θ)を演算し、マスターワーク9への接触の防止を実現する。比較角度は第二付加角度θd を加算するので、確実に工具30aがマスターワーク9に接触するの防止する。
When the reference angle θ is smaller than θ a +θ d , that is, the second comparison angle, the second correction is performed to prevent contact with the
また基準角度θがθa -θf 、即ち第三比較角度よりも大きい場合、第三補正を行い、マスターワーク9への接触の防止を実現する。また第二補正にて補正量θe =θ-θa +θfを演算し、マスターワーク9への接触の防止を実現する。比較角度は第三付加角度θfを減算するので、確実に工具30aがマスターワーク9に接触するの防止する。
S4を実行するCPU41が第一移動部に相当し、S14を実行するCPU41が第二移動部に相当する。S10において、第一補正、第二補正は現在マスターワーク9に接触した主軸30の中心の位置Ps1を頂点とし、それより前(過去)にマスターワーク9に接触した主軸30の中心の位置Ps0と、それより後の教示点Pkを用いて基準角度を演算する。第三補正は現在マスターワーク9に接触した主軸30の中心の位置Ps1を頂点とし、それより後の二つの教示点Pkを用いて基準角度を演算する。
Further, when the reference angle θ is θ a −θ f , that is, when it is larger than the third comparison angle, the third correction is performed to prevent contact with the
CPU41 which performs S4 corresponds to a 1st moving part, and CPU41 which performs S14 corresponds to a 2nd moving part. In S10, the first correction and the second correction are performed with the position P s1 of the center of the
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples in all respects and not restrictive. The technical features described in each embodiment can be combined with each other, and the scope of the present invention is intended to include all modifications within the scope of the claims and the scope of equivalents to the scope of the claims. be done.
1 工作機械
6 移動部
30 主軸
30a 工具
40 制御装置
41 CPU
42 記憶部
43 RAM
42
Claims (13)
前記第一移動部による接近動作時に前記工具が前記周縁部に接触したか否か判定する接触判定部と、
該接触判定部にて接触したと判定した場合、前記主軸の座標を取得する取得部と、
前記取得部で前記主軸の座標を取得後、前記基準経路に対して所定の角度である離隔角度方向に前記主軸の離隔動作を行う第二移動部とを備え、
前記第一移動部による接近動作及び前記第二移動部による離隔動作を行い、前記接近動作時に前記工具が前記周縁部に接触する都度、前記主軸の座標を取得し、取得した複数の座標に基づき、前記主軸の加工経路を生成する数値制御装置において、
前記取得部で取得した前記主軸の座標と前記基準点の座標とで形成する角度である基準角度を演算する基準角度演算部と、
前記離隔角度と、180度又は前記基準角度演算部が演算した基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定する大小判定部と、
前記大小判定部の判定結果に基づき前記離隔角度と予め定めた角度に基づき前記離隔角度を補正する補正部と
を備え、
前記第二移動部は前記補正部で補正した前記離隔角度を用いて離隔動作を行う
制御装置。 a first moving unit that performs an approaching motion of the spindle for mounting the tool to the peripheral edge of the masterwork along a reference path on the outer or inner peripheral side of the masterwork that is determined based on a plurality of reference points;
a contact determination unit that determines whether or not the tool has come into contact with the peripheral portion during the approaching operation by the first moving unit;
an acquisition unit that acquires the coordinates of the main axis when the contact determination unit determines that there is contact;
a second moving unit that separates the main shaft in a separation angle direction that is a predetermined angle with respect to the reference path after the acquisition unit acquires the coordinates of the main shaft;
An approaching operation by the first moving part and a separating operation by the second moving part are performed, and each time the tool contacts the peripheral part during the approaching operation, the coordinates of the main axis are acquired, and based on the acquired plural coordinates , in a numerical control device that generates a machining path for the spindle,
a reference angle calculation unit that calculates a reference angle that is an angle formed by the coordinates of the main axis and the coordinates of the reference point obtained by the acquisition unit;
a magnitude determination unit that determines the magnitude of the separation angle and a boundary angle that is 180 degrees or an angle based on the reference angle calculated by the reference angle calculation unit;
a correction unit that corrects the separation angle based on the separation angle and a predetermined angle based on the determination result of the size determination unit;
The control device, wherein the second movement section performs a separation operation using the separation angle corrected by the correction section.
請求項1に記載の制御装置。 The reference angle calculation unit obtains the first coordinates of the main axis obtained by the obtaining unit, the second coordinates of the main axis obtained by the obtaining unit before obtaining the first coordinates, and the coordinates obtained by the obtaining unit. 2. The control device according to claim 1, wherein an angle formed with the reference point after the calculation is calculated.
180度に基づく第一比較角度を演算する第一演算部と、
前記基準角度演算部にて演算した基準角度が、前記第一比較角度よりも小さいか否かを判定する第一角度判定部と
を備え、
前記補正部は、前記第一角度判定部にて前記基準角度が前記第一比較角度よりも小さいと判定した場合、前記離隔角度に対して補正量を加算して第一補正を行う
請求項1又は2に記載の制御装置。 The size determination unit is
a first calculation unit that calculates a first comparison angle based on 180 degrees;
a first angle determination unit that determines whether the reference angle calculated by the reference angle calculation unit is smaller than the first comparison angle,
2. When the first angle determination unit determines that the reference angle is smaller than the first comparison angle, the correction unit performs the first correction by adding a correction amount to the separation angle. Or the control device according to 2.
前記離隔角度に基づく第二比較角度を演算する第二演算部と、
前記基準角度演算部にて演算した基準角度が前記第二比較角度よりも小さいか否かを判定する第二角度判定部と
を備え、
前記補正部は、前記基準角度が前記第二比較角度よりも小さいと判定した場合、前記離隔角度に対して補正量を加算して第二補正を行う
請求項1又は2に記載の制御装置。 The size determination unit is
a second calculation unit that calculates a second comparison angle based on the separation angle;
a second angle determination unit that determines whether the reference angle calculated by the reference angle calculation unit is smaller than the second comparison angle,
3. The control device according to claim 1, wherein, when determining that the reference angle is smaller than the second comparison angle, the correction unit performs a second correction by adding a correction amount to the separation angle.
前記離隔角度に基づく第三比較角度を演算する第三演算部と、
前記基準角度演算部にて演算した基準角度が前記第三比較角度よりも大きいか否か判定する第三角度判定部と
を備え、
前記補正部は、前記基準角度が前記第三比較角度よりも大きいと判定した場合、前記離隔角度に対して第三補正を行う
請求項2に記載の制御装置。 The size determination unit is
a third computing unit that computes a third comparison angle based on the separation angle;
a third angle determination unit that determines whether the reference angle calculated by the reference angle calculation unit is greater than the third comparison angle,
3. The control device according to claim 2, wherein the correction unit performs a third correction on the separation angle when determining that the reference angle is larger than the third comparison angle.
請求項3に記載の制御装置。 The control device according to claim 3, wherein the first comparative angle is an angle obtained by adding 180 degrees and the first additional angle and subtracting the separation angle.
請求項6に記載の制御装置。 The control device according to claim 6, wherein the correction unit adds a value obtained by subtracting the reference angle from the first addition angle to the separation angle.
請求項4に記載の制御装置。 5. The control device according to claim 4, wherein the second comparison angle is an angle obtained by adding a second addition angle to the separation angle.
請求項8に記載の制御装置。 The control device according to claim 8, wherein the correction unit adds a value obtained by subtracting the second comparison angle from the reference angle to the separation angle.
請求項5に記載の制御装置。 The control device according to claim 5, wherein the third comparison angle is an angle obtained by subtracting a third addition angle from the separation angle.
請求項10に記載の制御装置。 The control device according to claim 10, wherein the correction unit adds a value obtained by subtracting the third comparison angle from the reference angle to the separation angle.
取得した前記主軸の座標と前記基準点の座標とで形成する角度である基準角度を演算し、
前記離隔角度と、180度又は前記基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定し、
判定結果に基づき前記離隔角度と予め定めた角度に基づき前記離隔角度を補正し、
補正した前記離隔角度を用いて離隔動作を行う
加工経路生成方法。 The spindle is moved toward the peripheral edge of the masterwork along a reference path on the outer or inner circumference of the masterwork determined based on a plurality of reference points, and the tool attached to the spindle moves during the approaching movement. It is determined whether or not the tool is in contact with the peripheral edge, and if it is determined that the tool has contacted the peripheral edge, the coordinates of the main axis are obtained, and after obtaining the coordinates of the main axis, a predetermined The separation motion of the spindle is performed in a separation angle direction, the approach motion and the separation motion are performed, and the coordinates of the spindle are acquired each time the tool contacts the peripheral portion during the approach motion, and the acquired plurality of In the machining path generation method for generating the machining path of the spindle based on the coordinates of
calculating a reference angle that is an angle formed by the acquired coordinates of the principal axis and the coordinates of the reference point;
Determining the magnitude of the separation angle and a boundary angle that is 180 degrees or an angle based on the reference angle,
correcting the separation angle based on the separation angle and a predetermined angle based on the determination result;
A machining path generation method, wherein a separation operation is performed using the corrected separation angle.
前記制御装置に、
取得した前記主軸の座標と前記基準点の座標とで形成する角度である基準角度を演算し、
前記離隔角度と、180度又は前記基準角度に基づく角度である境界角度との大小を判定し、
判定結果に基づき前記離隔角度と予め定めた角度に基づき前記離隔角度を補正し、
補正した前記離隔角度を用いて離隔動作を行う
処理を実行させるコンピュータプログラム。 The spindle is moved toward the peripheral edge of the masterwork along a reference path on the outer or inner circumference of the masterwork determined based on a plurality of reference points, and the tool attached to the spindle moves during the approaching movement. It is determined whether or not the tool is in contact with the peripheral edge, and if it is determined that the tool has contacted the peripheral edge, the coordinates of the main axis are obtained, and after obtaining the coordinates of the main axis, a predetermined The separation motion of the spindle is performed in a separation angle direction, the approach motion and the separation motion are performed, and the coordinates of the spindle are acquired each time the tool contacts the peripheral portion during the approach motion, and the acquired plurality of In a computer program executable by a control device that generates a machining path for the spindle based on the coordinates of
to the control device,
calculating a reference angle that is an angle formed by the acquired coordinates of the principal axis and the coordinates of the reference point;
Determining the size of the separation angle and a boundary angle that is an angle based on 180 degrees or the reference angle,
correcting the separation angle based on the separation angle and a predetermined angle based on the determination result;
A computer program for executing a process of performing a separation operation using the corrected separation angle.
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