JP3572113B2

JP3572113B2 - Control method of NC machine tool

Info

Publication number: JP3572113B2
Application number: JP06642895A
Authority: JP
Inventors: 尊一中谷; 俊雄石村
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH08263114A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ＮＣ（数値制御）旋盤等のＮＣ工作機械における移動刃物台等の複数の動作部を一定の相対距離を保って同時に動作（移動）させる制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年ではＮＣ旋盤，マシニングセンタ（ＭＣ），ＮＣフライス盤等のＮＣ工作機械が各種部品加工に使用されている。これらのＮＣ工作機械は、動作中にＮＣ装置に読み込むか、予め読み込みあるいは作成して記憶した加工プログラムを実行することにより、主軸や刃物台等の各動作部の動作を制御して複雑な加工を自動的に行なうことができる。
【０００３】
例えばＮＣ旋盤は、ＮＣ装置が加工プログラムにしたがって主軸の回転及びその主軸の中心線方向（Ｚ方向）の移動と、刃物台のＸ，Ｙ方向（Ｚ方向に直交する面内で互いに直交する２方向）あるいはＺ方向への移動を制御して、刃物台に取り付けられた工具（刃物）によって、主軸に保持された材料（ワーク）に切削，孔明け等の加工を施す工作機械である。
【０００４】
そして、このようなＮＣ工作機械の加工速度の高速化，加工工程の複雑化，加工精度の高度化等が進み、且つ機能の拡大（汎用性）も要求されている。
そのため、１台の工作機械に多数の軸や移動刃物台等の動作部が設けられており、その動作部同士が動作中に干渉して工具（刃物）を破損したりワークを不良にしてしまう恐れがある。
【０００５】
そこで、このような複数の動作部を持つＮＣ工作機械において、複数の動作部を一定の位置関係を保って同時に動作（移動）させる同期動作により、干渉を回避することが行なわれている。
その場合、従来は同期させる複数の動作部が停止している状態から同期動作を開始するようにしていた。一連の動作の途中から同期動作を開始したい場合には、一連の動作を無理に二分して一度停止してから同期動作を開始していた。
動作の途中で同期を解除する場合も、同様に同期動作している複数の動作部を一端停止させてから同期を解除する必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように複数の動作部が停止している状態から同期動作を開始し、同期動作している複数の動作部を一端停止させてから同期を解除するように制御すると、動作部が停止するまでの制動時間と停止前の速度に戻るまでの加速時間が余分にかかるという問題があった。また、切削加工中に停止すると、製品（ワーク）の切削面に段差やスジが発生する恐れがあった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、無駄な制動時間と加速時間を削減し、且つ切削加工中でもワークの切削面に段差やスジを発生させることなく、複数の動作部を任意に同期動作させ、その解除を行なえるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、複数の動作部を一定の相対位置を保って同時に動作させる同期制御を行なうＮＣ工作機械の制御方法において、次の各工程を有することを特徴とする。
【０００９】
（１）ＮＣ工作機械のプログラム運転中、プログラムの動作中同期命令により指定された動作中同期情報である動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部の位置である動作中同期開始位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とを解読し、ＮＣ工作機械のＮＣ装置を第一の動作部が動作中同期命令で指定された動作中同期開始位置になると動作中同期を開始する動作中同期モードにする工程、
【００１０】
（２）上記第一の動作部の動作命令が実行されて動作が開始されると、ＮＣ工作機械のＮＣ装置はこの第一の動作部が動作中同期開始位置になったかどうかを常に判断し、動作中同期開始位置になったとき動作中同期命令で指定された同期方式に従って、第二の動作部を第一の動作部と同じ方向に同じ速度で移動させる動作中同期を開始する工程、
（３）プログラムの動作中同期解除命令により上記動作中同期を解除して動作中同期モードを終了する工程、
【００１１】
上記（１)，(２）の各工程を次の各工程に代えてもよい。
(１′)ＮＣ工作機械のプログラム運転中、プログラムの動作中同期命令により指定された動作中同期情報である動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部と第二の動作部の相対位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とをを解読し、ＮＣ工作機械のＮＣ装置を第一の動作部が動作中同期命令で指定された上記相対位置になると動作中同期を開始する動作中同期モードにする工程、
(２′)上記第一の動作部の動作命令が実行されて動作が開始されると、ＮＣ工作機械のＮＣ装置はこの第一の動作部と前記第二の動作部が前記相対位置になったかどうかを常に判断し、上記相対位置になったとき動作中同期命令で指定された同期方式に従って、第二の動作部を第一の動作部と同じ方向に同じ速度で移動させる動作中同期を開始する工程、
【００１２】
動作中同期情報を上記動作中同期命令の引数で指定することができる。
また、動作中同期命令に付けた番号または記号により、予めその各番号または記号ごとにＮＣ工作機械のＮＣ装置の動作中同期情報収納部に設定してある動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部の位置である動作中同期開始位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とを、動作中同期情報収納部から読み込む工程を有するようにしてもよい。
【００１３】
そして、動作中同期の実行中、第二の動作部が動作中同期を開始する前に待機していた位置に戻った時に動作中同期を解除する。
また、動作中同期の実行中、第二の動作部が動作限界を越えようとした時にも動作中同期を解除するようにするとよい。
第一の動作部と上記動作同期して複数の第二の動作部を動作させることもできる。
さらに、上記第二の動作部を第二の動作中同期を行なう基準として、その第二の動作部と同じ方向に同じ速度で第三の動作部を移動させる第二の動作中同期を実行する工程を有するようにしてもよい。
上記動作中同期を開始する際、待機中の第二の動作部の動作の立ち上げ遅れを計算し、該動作中同期の実行中に保たれる一定の相対距離を崩さないように第二の動作部を動作させるとよい。
【００１４】
上記動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式を第一の動作部と第二の動作部の各軸の関係式により示すことができる。
あるいは、上記動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式を番号又は記号により示し、各番号または記号に対応した同期方式収納部に第一の動作部と第二の動作部の各軸の関係式を読み込むようにしてもよい。
【００１５】
そしてまた、複数の動作部を一定の相対距離を保って同時に動作させる同期制御を行なうＮＣ工作機械の制御方法において、次の各工程を有するようにしてもよい。
（１）ＮＣ工作機械をマニュアル運転中、その操作盤から動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部の位置である動作中同期開始位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とを指定又は入力する工程、
【００１６】
（２）ＮＣ工作機械のＮＣ装置を、前記第一の動作部が指定された前記動作中同期開始位置になると動作中同期を開始する動作中同期モードにする工程、
（３）上記動作中同期を行なう基準となる第一の動作部がマニュアル運転により動作開始されると、ＮＣ工作機械のＮＣ装置はこの第一の動作部が前記動作中同期開始位置になったかどうかを判定し、動作中同期開始位置になったとき指定された同期方式に従って、第二の動作部を第一の動作部と同じ方向に同じ速度で移動させる動作中同期を開始する工程、
（４）ＮＣ工作機械の操作盤からＮＣ装置に上記動作中同期を解除して動作中同期モードを終了させる工程、
【００１７】
【作用】
この発明により、複数の動作部を一定の相対距離を保って同時に動作させる同期制御を行なうＮＣ工作機械の制御方法によれば、ＮＣ工作機械のプログラム運転中、プログラムの動作中同期命令によりＮＣ装置を動作中同期モードにする。
このモードで第一の動作部の動作命令が実行されて動作が開始されると、ＮＣ装置はこの第一の動作部が動作中同期開始位置になったかどうか、あるいは第一の動作部と前記第二の動作部が指定された相対位置になったかどうかを常に判断し、動作中同期開始位置になったとき、あるいは指定された相対位置になったときに、動作中同期命令で指定された同期方式に従って、第二の動作部を第一の動作部と同じ方向に同じ速度で移動させる動作中同期を開始させる。それにより、第一の動作部の動作に追従して第二の動作部が動作し、両動作部が干渉するのを防ぐことができる。
【００１８】
そして、プログラムの動作中同期解除命令により、動作中同期を解除して動作中同期モードを終了する。
したがって、第一の動作部を一旦停止させることなく第二の動作部との同期動作を開始でき、またその同期を解除することもできるので、無駄な制動時間と加速時間を不要にし、且つ切削加工中に同期開始あるいは解除を行なっても、ワークの切削面に段差やスジを発生させることはない。
【００１９】
動作中同期情報、すなわち動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部の位置である動作中同期開始位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とを、動作中同期命令の引数（命令の後に続く数値）で指定することができる。
【００２０】
予め番号または記号ごとにＮＣ工作機械のＮＣ装置の動作中同期情報収納部に上記動作中同期情報を設定しておき、動作中同期命令に付けた番号または記号により、その動作中同期情報を読み込むこともできる。
動作中同期の実行中に、第二の動作部が動作中同期を開始する前に待機していた位置に戻った時、あるいは動作限界を越えようとした時に、動作中同期を解除することもできる。
【００２１】
第一の動作部と同期して複数の第二の動作部を動作させたり、第二の動作部と同期して第三の動作部を動作させることもできる。
動作中同期を開始する際、待機中の第二の動作部の動作の立ち上げ遅れを計算し、動作中同期の実行中に保たれる一定の位置関係を崩さないように第二の動作部を動作させるようにすれば、一層正確な同期動作を実現することができる。
【００２２】
動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式を第一の動作部と第二の動作部の各軸の関係式により示すこともできる。
動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式を番号又は記号により示し、各番号または記号に対応した同期方式収納部に第一の動作部と第二の動作部の各軸の関係式を読み込むこともできる。
【００２３】
ＮＣ工作機械をマニュアル運転中においても、その操作盤から上記動作中同期情報を指定又は入力して、ＮＣ装置を動作中同期モードにすれば、第一の動作部がマニュアル運転により動作開始されると、ＮＣ装置はこの第一の動作部が動作中同期開始位置になったかどうかを判定し、動作中同期開始位置になったとき、指定された同期方式に従って第二の動作部との前記動作中同期動作を開始することができる。そして、操作盤からＮＣ装置に動作中同期を解除して動作中同期モードを終了させることもできる。
【００２４】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図２はこの発明による制御方法を実施するＮＣ旋盤の一例を示す要部外観斜視図である。
【００２５】
これは棒材加工用の主軸台摺動型のＮＣ旋盤の加工位置付近の斜視図であり、一対の主軸と背面主軸とを備えている。すなわち、図２に示すようにベッド１０の手前下がりに傾斜した上面後部に、主軸台（図示せず）が主軸中心線に平行なＺ１軸方向に図示しないガイドレールに沿って摺動可能に載置されており、この第１主軸台は図示しないＺ１軸用サーボモータによって、送りねじ機構を介して矢示Ｚ１方向へ往復移動される。
【００２６】
この主軸台に回転自在に支承され、かつ主軸用スピンドルモータによって回転される主軸の前方には、刃物台ベース１１がベッド１０に固定されてその幅方向に立設されている。その刃物台ベース１１には、前述の主軸の中心線と同心の位置にガイドブッシュ１２が配設されており、主軸に把持されたワークは、このガイドブッシュ１２から加工位置へ突出してＺ１軸方向に摺動可能に案内保持される。
【００２７】
刃物台ベース１１にはさらにＸＹテーブル１３を介して刃物台１４が、Ｚ１軸と直交し且つ互いに直交するＸ１軸及びＹ１軸方向（矢示Ｘ１及びＹ１方向）に摺動可能に配設されている。
そして、そのＸＹテーブル１３には、図示しないＸ１軸用サーボモータ及びＹ１軸用サーボモータ及び送りねじ機構が設けられており、それらによって刃物台１４を矢示Ｘ１方向及び矢示Ｙ１方向にそれぞれ所定ストローク往復移動させることができる。
【００２８】
その刃物台１４には、複数本（図示の例では５本）の切削工具であるバイト１５及び複数個（図示の例では３個）の回転工具１６が、Ｘ１軸方向に並行にＹ１軸方向に所定の間隔で櫛歯状に取り付けられている。
さらに、刃物台ベース１１の手前側に背面刃物台１７を固設しており、この背面刃物台１７に、複数本（図示の例では５本）の背面加工用の工具１８が、Ｚ１軸方向に並行にＸ１軸方向に所定の間隔で並ぶように配設されている。この工具１８は例えばドリル，エンドミルなどの相対回転工具で、工具１８は回転しないが後述する背面主軸にチャックされたワークの回転により加工可能である。
【００２９】
ベッド１０の刃物台ベース１１の手前側には、背面主軸台２０がＺ１軸と並行なＺ２軸方向及びそれに直交するＸ２軸（Ｘ１軸と並行）方向に摺動可能に設けられており、その背面主軸台２０に上述した主軸と対向する背面主軸とそれに隣接して対向刃物台２２が設けられている。その対向刃物台２２には、ドリル，エンドミルなどの相対回転工具２３が、Ｚ２軸方向に並行にＸ２軸方向に所定の間隔で並ぶように固設されている。
【００３０】
背面主軸台２０は、Ｚ２軸用サーボモータとＸ２軸用サーボモータとによって、送りねじ機構を介して矢示Ｚ２方向及び矢示Ｘ２方向に、それぞれ所定ストローク往復移動可能である。背面主軸は先端部にはワークをつかむチャック２１を備えており、背面主軸用のスピンドルモータによって回転される。
この背面主軸のチャック２１に保持されたワークは、主として前述した背面刃物台１７に取り付けられた工具１８によって加工されるが、刃物台１４に背面加工用の工具を取り付けた場合には、それらによって加工することも可能である。
【００３１】
このＮＣ旋盤を使用して、丸棒材料のワーク（部品）加工するには、予め丸棒材料を、主軸に通してガイドブッシュ１２にガイドさせて若干突出させてチャックし、ワークとする。そして主軸を回転させてそのワークを回転させ、刃物台１４をＸ１軸方向及びＹ１軸方向に移動させて、それに取り付けられたバイト１５によって周面の切削加工を、ワークを固定して回転工具１６を回転させて径方向の孔明け加工等を行なうことができる。また、背面主軸台２０をＸ２軸方向及びＺ２軸方向へ移動させて、主軸によって回転されるワークの前端面に、対向刃物台２２に取り付けられた相対回転工具２３によつて孔明けやタップ切り等の加工を行なうこともできる。
【００３２】
その後、背面主軸台２０を矢示Ｚ２方向に移動させて背面主軸のチャック２１でワークの前端部を掴んで保持し、刃物台１４に取り付けられた突っ切りバイトを使用して、刃物台１４を矢示Ｘ１方向に往復移動させて突っ切り加工を行ない、ワークを丸棒から切り離す。このワークの受渡しをピックオフという。
そして、背面主軸台２０を背面刃物台１７と対向する位置へ移動させると共に背面主軸を回転させ、そのチャック２１に保持されて回転するワークの背面に、センタドリルや背面タップ等の背面加工用の工具１８によって、孔明け加工やタップ切り加工等を行なうことができる。
【００３３】
このＮＣ旋盤において、刃物台１４及びそれに取り付けられて一体に移動するバイト１５及び回転工具１６，背面主軸台２０及びそれと一体に移動するチャック２１を有する背面主軸，及び対向刃物台２２とそれに取り付けられた相対回転工具２３等の移動可能な部分が動作部であり、動作中にこれらの動作部同士の干渉が発生しないように、複数の動作部を一定の位置関係を保って同時に動作させる同期制御を行なうのである。
【００３４】
なお、主軸側のガイドブッシュ１２に保持されるか、背面主軸のチャック２１に掴まれるワークは、工具（刃物）と干渉することによって加工されるので、加工中は同期制御の対象から除外する。しかし、加工時以外には干渉してはいけないので、同期制御の対象の動作部とすることがてきる。
また、加工済みのワークを受けるセパレータ（受け器）等の移動部材を設けた場合には、それも同期制御の対象とする動作部とすることができる。
【００３５】
次に、このＮＣ旋盤の制御ユニットであるＮＣ装置の構成を図３のブロック図によって説明する。
このＮＣ装置は、ＣＰＵを含むシステム制御部４０，プログラム入力部４１，キーボード４２ａ及びスイッチ４２ｂとディスプレイ４３を備えた操作盤４４，その入出力制御部４５，システム制御用プログラムメモリ（ＲＯＭ）４６，加工プログラム格納部４８，表示データ記憶部４９，その他のデータを記憶するＲＡＭ５０，加工プログラム処理部５１，加工動作制御部５２とからなり、その加工動作制御部５２を介して図２に示した機構部を直接駆動制御する駆動部３０を制御する。
【００３６】
駆動部３０は、Ｚ１，Ｚ２，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１の各軸用サーボモータのサーボ機構３１を駆動制御する各軸の制御駆動部３２、各主軸（主軸及び背面主軸）のスピンドルモータ３３を駆動制御するスピンドルモータ制御駆動部３４、及び各センサ（各テーブルの位置センサ等）３５の検出信号を入力するセンサ入力部３６等からなる。
【００３７】
システム制御部４０は、このＮＣ装置全体ひいてはＮＣ旋盤全体を統括制御する部分で、加工プログラム処理部５１と共に加工プログラム格納部４８に格納された加工プログラムの判別，変換，編集等の処理、入出力制御部４５を介して操作盤４４のキーボード４２ａ又はスイッチ４２ｂからのデータや指令の入力及びディスプレイ４３への加工プログラムその他の表示に関する処理、加工動作制御部５２と共に加工プログラム格納部４８に格納されている加工プログラムに基づいて駆動部３０を動作させてＮＣ加工を行なうための処理などを行なう。また、この発明に係る同期制御に関する処理もここで行なう。
【００３８】
プログラム入力部４１は、外部のプログラム作成装置（パソコン等）によって作成された加工プログラムを、紙テープやフロッピーディスクから入力する紙テープリーダ，フロッピーディスク装置（ＦＤＤ）などである。
操作盤４４は、ＮＣ加工を行なう際にキーボード４２ａあるいはスイッチ４２ｂから動作指令を行ない、ディスプレイ４３の表示によって動作を確認したりする運転操作手段となる。
【００３９】
マニュアル運転時における動作中同期情報、すなわち動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部の位置である動作中同期開始位置、あるいは第一の動作部と第二の動作部の相対位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とを指定又は入力する工程、ＮＣ装置を動作中同期モードにする工程、および動作中同期モードを終了させる工程等も、この操作盤４４を用いて行なう。
【００４０】
入出力制御部４５は、この操作盤４４のキーボード４２ａあるいはスイッチ４２ｂからの指令や入力の判別、表示データ記憶部４９に記憶された表示データをディスプレイ４３に表示するための制御等を行なう。
システム制御用プログラムメモリ４６は、このＮＣ装置の動作を制御するためにシステム制御部４０のＣＰＵが使用するプログラム及び固定データを格納したＲＯＭである。
【００４１】
自動プログラミング部４７は、操作盤４４を用いた対話式プログラミングによって、このＮＣ装置自体で加工プログラムの作成を行なうための機能部である。加工プログラム格納部４８は、プログラム入力部４１から入力された加工プログラム、あるいは自動プログラミング部４７で作成した加工プログラムを格納するＲＡＭである。
表示データ記憶部４９は、操作盤４４のディスプレイ４３に表示させる各種のデータを格納するビットマップメモリ（ＶＲＡＭ）である。
【００４２】
ＲＡＭ５０は、加工に使用する各工具（ツール）のデータや各種の初期セットデータ等を記憶するメモリである。なお、加工プログラム格納部４８と表示データ記憶部４９も、このＲＡＭ５０の記憶容量が充分あればこれを兼用することができる。
【００４３】
また、動作中同期命令に付けた番号または記号により、予めその各番号または記号ごとに、操作盤４４から設定される動作中同期情報、すなわち動作中同期を行なう基準となる第一の動作部及びその第一の動作部と同期して動作する第二の動作部と、この第二の動作部が動作中同期を開始する第一の動作部の位置である動作中同期開始位置、あるいは第一の動作部と第二の動作部の相対位置と、動作中同期を実行中の第一の動作部と第二の動作部の関係を示す同期方式とを記憶する動作中同期情報収納部としてもこのＲＡＭ５０を使用することができる。
【００４４】
ここで、この発明による動作中同期制御の具体例を図４乃至図７によって説明する。この例は、２個の移動刃物台を有するＮＣ旋盤であり、バイト１ａを取り付けた刃物台１が第一の動作部であり、バイト２ａを取り付けた刃物台２が第二の動作部である。そして、刃物台１と刃物台２は９０°の角度関係で配設され、刃物台１は少なくとも図で左右方向であるＸ軸方向に移動可能であり、刃物台２は同じくＸ軸方向及び図で上下方向であるＹ軸方向にも移動可能である。５はワークで、図示しないガイドブッシュに案内保持され、主軸によって回転及び紙面に垂直なＺ軸方向に移動される。
【００４５】
図４に示すように、刃物台２がワーク５に接近した待機位置にある状態で、刃物台１を仮想線で示すホーム位置からＸ軸のマイナス方向（図で左方向）へ移動させて、バイト１ａによるワーク５の切削加工を行なおうとすると、その途中で図５に示すように刃物台１と刃物台２が干渉してしまい、加工不能になる。
【００４６】
そこで、ＮＣ装置を動作中同期モードにすると、刃物台１が図４に実線で示す動作中同期開始位置、すなわち刃物台２との相対距離が予め設定された値ｄになる位置（動作中同期命令により指定される）まで移動した時、刃物台１と２が動作中同期を開始し、刃物台１がこの位置からさらにＸ軸のマイナス方向へ移動すると、それに同期して刃物台２も同じ距離だけＸ軸のマイナス方向へ移動する。すなわち、図６に示すように刃物台１が（Ｘ１−ΔＸ，Ｙ１）の位置に移動すると、刃物台２は（Ｘ２−ΔＸ，Ｙ２）の位置に移動する。したがって、刃物台１と２は常に相対距離ｄを保って同期移動するので干渉することはなく、バイト１ａによってワーク５の切削加工を行なうことができる。
【００４７】
その切削加工が終わって、刃物台１がＸ軸のプラス方向（図で右方向）へ復帰移動する際も、刃物台２はそれに追従して同方向へ同じ速さで移動し、刃物台１が図４に実線で示した動作中同期開始位置へ戻ると、刃物台２も同図に示す待機位置に戻る。その時点で動作中同期を解除し、その後は刃物台１だけがさらにＸ軸のプラス方向へ移動して仮想線で示したホーム位置へ戻る。
【００４８】
もし、刃物台２がＸ軸方向へ移動できず、Ｙ軸方向へのみ移動できる場合には、刃物台１が図４に実線で示した動作中同期開始位置までＸ軸のマイナス方向へ移動して動作中同期を開始すると、その後の刃物台１のＸ軸のマイナス方向への移動に同期して、図７に示すように刃物台２がＹ軸のプラス方向へ移動し、刃物台１が（Ｘ１−ΔＸ，Ｙ１）の位置に移動すると、刃物台２が（Ｘ２，Ｙ２＋ΔＸ）の位置に移動するようにすることもできる。この場合は、Ｘ１＋Ｙ２＝一定になるが、刃物台１と２の相対距離ｄは一定にはならないので注意を要する。
【００４９】
ＮＣ旋盤におけるこのような動作中同期制御は、図３に示したＮＣ装置によってなされるが、上述した基本的実施例の動作を、図１のフローチャートにしたがって説明する
ＮＣ旋盤のプログラム運転中、プログラムの動作中同期命令により、動作中同期モードにする。そして、刃物台２を待機位置（図４に示した位置）に移動する。
【００５０】
その後、刃物台１による切削動作を開始する。そして、刃物台１が動作中同期開始位置（図４に実線で示した位置、すなわち刃物台２との相対距離が設定値ｄになる位置）になったかどうかを常に判断し、動作中同期開始位置になると刃物台２の動作中同期を開始する。それによって、刃物台２は刃物台１のＸ軸方向への移動に追従して同期移動する。
以後は、刃物台１が動作中同期開始位置に戻ったかどうかを判断し、戻ったら動作中同期を解除する。そして、動作中同期解除命令により、動作中同期モードを終了する。
【００５１】
この実施例で用いられる動作中同期命令は、例えば「Ｇ１２８」のように「Ｇ」と数値で表され、その命令以下の引数で次のように動作中同期情報を指定する。
Ｇ１２８Ｘ１Ｘ２１４０．０Ｘ＝Ｘ２−ＤＸ１
この動作中同期情報の「Ｘ１」は基準軸（第一の動作部），「Ｘ２」は同期軸（第二の動作部），「１４０．０」は同期開始位置（図４参照）が「Ｘ１＝１４０．０」であること，「Ｘ＝Ｘ２−ＤＸ１」は同期方式をそれぞれ示している。
【００５２】
また、この動作中同期情報は、「Ｇ１２８１，Ｇ１２８２，……」あるいは「Ｇ１２８Ａ，Ｇ１２８Ｂ，……」のように、動作中同期命令に付けた番号「１，２，…」または記号「Ａ，Ｂ，…」等により、予めその各番号または記号ごとに設定して、ＮＣ装置の動作中同期情報格納部（例えば図３のＲＡＭ５０）に表１に示すように格納しておき、それを動作中同期命令によってシステム制御部４０が読み込むようにすることもできる。
【００５３】
【表１】

【００５４】
次に、この発明による動作中同期制御により、第一の動作部と同期して複数の第二の動作部を動作させる実施例について図８乃至図１０を参照して説明する。この例は、３個の移動刃物台を有するＮＣ旋盤であり、図８及び図９において、図４乃至図７と対応する部分には同一の符号を付している。
【００５５】
そして、バイト１ａを取り付けた刃物台１が第一の動作部であり、バイト２ａを取り付けた刃物台２及びバイト３ａを取り付けた刃物台３が第二の動作部である。そして、刃物台１に対して刃物台２，３はそれぞれ９０°の角度関係で配設され、刃物台２と３はワーク５の中心に対して対称に配置されている。
刃物台１は少なくともＸ軸方向に移動可能であり、刃物台２，３は同じくＸ軸方向とＹ軸方向にも移動可能である。
【００５６】
そこで、プログラム運転中に図１０のタイムチャートに示すように、動作中同期命令によりＮＣ装置を動作中同期モードにすると、刃物台２をＹ軸のマイナス方向（図で下方）へ、刃物台３をＹ軸のプラス方向（図で上方）へそれぞれワーク５に対して前進移動させて、図８に示す待機位置にする。
【００５７】
そして、刃物台１の動作命令が実行されると、刃物台１が図８に実線で示す位置からＸ軸のマイナス方向（図で左方）へ前進し、同図に仮想線で示す動作中同期開始位置（刃物台２との相対距離が予め設定された値ｄになる位置）に達すると動作中同期を開始し、刃物台１のＸ軸のマイナス方向への前進に同期して刃物台２と３が同方向へ同じ速度で移動する。したがって、刃物台１は刃物台２及び３と干渉することなく図９に示す位置になり、バイト１ａによりワーク５の切削加工を開始することができる。
【００５８】
その切削加工が終了して、刃物台１がＸ軸のプラス方向へ後退し始めると、それに同期して刃物台２，３もＸ軸のプラス方向へ同じ速度で復帰移動する。刃物台１が図８に仮想線で示した動作中同期開始位置まで後退すると、刃物台２，３も同図に示す待機位置に復帰し、そこで動作中同期を解除し、刃物台１だけがさらに後退して、図８に実線で示す位置まで戻る。
その後、動作中同期解除命令により動作中同期モードを終了する。
【００５９】
なお、刃物台１が動作中同期開始位置に達した時に刃物台２，３が同期動作を開始する際、図１０に示すようにその立上り（刃物台１と同じ速度になるまで）に時間ｔ１の遅れが生じる。刃物台１の後退時に同期動作を解除する際にも時間ｔ２の遅れが生じる。この遅れを計算して、特に立上り時に動作中同期の一定の位置関係を崩さないように、第２の動作部を同期制御するとよい。
【００６０】
例えば、第一の動作部（基準軸）である刃物台１の同期開始位置における速度を計算により求め、第二の動作部（同期軸）である刃物台２を、刃物台１が同期開始位置に到達する寸前に動作を開始させることにより、刃物台１と２の同期動作中の相対位置関係の誤差を小さくすることができる。
両者間の相対距離を同期動作中Ｐに保とうとする場合、刃物台１が同期開始位置に到達した時点（相対距離がＰになった時点）で刃物台２を刃物台１と同じ速度で移動させようとすると、その立上りの遅れにより両者の相対距離はＰより小さくなってしまうので、刃物台２の速度を一時刃物台１の速度より速くして、相刃物台１との相対対距離がＰになった時点で、刃物台１と同じ速度にして相対距離Ｐを保つ。したがって、この間の相対距離は目標値Ｐに対して、一時的にかなり誤差が生じる恐れがある。
【００６１】
これに対し、上述のように刃物台１が同期開始位置に到達する寸前に、刃物台２を刃物台１の同期開始位置における速度で移動開始させれば、その立上りの遅れがあっても、刃物台２の移動開始直後は両者の相対距離はＰより若干大きくなり、その後刃物台２の速度が刃物台１の速度と同じになるまでの間に相対距離が縮まってＰになり、その後は刃物台１と２が同じ速度で相対距離Ｐを保って移動する。したがって相対距離の誤差を極めて小さくすることができる。
【００６２】
次に、この発明による動作中同期制御により、第一の動作部を基準として第二の動作部を動作中同期させ、その第二の動作部を基準として第三の動作部を動作中同期させる実施例について図１１乃至図１４を参照して説明する。
この例も、３個の移動刃物台を有するＮＣ旋盤であり、図１１乃至図１３において、図８及び図９と対応する部分には同一の符号を付している。
【００６３】
この実施例では、バイト１ａを取り付けた刃物台１が第一の動作部、バイト２ａを取り付けた刃物台２が第二の動作部、バイト３ａを取り付けた刃物台３が第三の動作部である。そして、刃物台１に対して刃物台２は９０°の角度関係で、刃物台３は１８０°の角度関係で配設されている。
そして、刃物台１と３は少なくともＸ軸方向に移動可能であり、刃物台２は同じくＸ軸方向とＹ軸方向にも移動可能である。
【００６４】
そこで、プログラム運転中に、動作中同期命令によりＮＣ装置を動作中同期モードにした後、図１１に示す状態で刃物台１の動作命令が実行されると、刃物台１が図１１に実線で示す位置からＸ軸のマイナス方向へ前進し、同図に仮想線で示す第１の動作中同期開始位置（刃物台２との相対距離が予め設定された値ｄ１になる位置）に達すると動作中同期を開始し、刃物台１のＸ軸のマイナス方向への前進に同期して刃物台２が同方向へ同じ速度で移動する。したがって、刃物台１は刃物台２と干渉することなく図１２に示す位置になり、バイト１ａによりワーク５の切削加工を開始することができる。
【００６５】
この時、刃物台２が第２の動作中同期開始位置（刃物台３との相対距離が予め設定された値ｄ２になる位置）に達し、刃物台３が刃物台２に対して同期動作を開始する。そして、バイト１ａによる切削加工を進めながら刃物台１がさらにＸ軸のマイナス方向へ移動すると、それに同期して刃物台２が同方向へ同じ速度で移動し、その刃物台２の移動に同期して刃物台３が同方向へ同じ速度で移動する。したがって、図１３に示すように、刃物台１と刃物台２は相対距離ｄ１を保ち、刃物台２と刃物台３は相対距離ｄ２を保って図で左方へ移動し、互いに干渉することなく、バイト１ａによるワーク５の切削加工を完了することができる。
【００６６】
その後、刃物台１がＸ軸のプラス方向（図で右方）へ後退移動すると、それに同期して刃物台２が同動し、さらにそれに同期して刃物台３が同動する。そして、刃物台２が図１２に示した第２の動作中同期開始位置に戻ると、刃物台３は同期を解除して停止する。さらに、刃物台１が図１１に仮想線で示した第１の動作中同期開始位置まで後退すると、刃物台２も同期を解除して停止する。そして、刃物台１だけがさらに後退して、図１１に実線で示した位置に復帰する。
【００６７】
図１４はこの実施例の上述した動作を示すタイムチャートであり、Ｓ１は刃物台１が第１の動作中同期開始位置を通過する時点であり、Ｓ２は刃物台２が第２の動作中同期開始位置を通過する時点である。
【００６８】
次に、第二の動作部に動作限界（ストロークエンド）を設けて、それを越えようとした時に動作中同期を解除するようにした実施例を図１５及び図１６によって説明する。
図１５において、動作部Ａが第一の動作部であり、動作部Ｂが第二の動作部である。そして、Ｓポイントが動作部Ｂの動作限界、Ｐは動作部ＡとＢが動作中同期中に保つ所定の相対距離である。
【００６９】
動作中同期モードで、動作部ＡとＢの相対距離がＰより大の範囲では互いに自由に移動する。そして、動作部Ａが動作部Ｂに近づく方向へ移動し、その相対距離がＰになると動作中同期を開始して、動作部Ｂは動作部Ａの移動に同期して同方向へ同じ速度で移動する。その状態で、動作部Ａが図で右方へ移動しそれに追従する動作部ＢがＳポイントに達すると、動作中同期を解除してそこで停止し、動作部Ａは移動を継続する。
動作部Ａが再び図で左方へ移動して、Ｓポイントで停止している動作部Ｂとの相対距離がＰになると、再び動作中同期を開始する。この動作は動作中同期解除命令があるまで続く。
【００７０】
図１６は動作部Ａと動作部Ｂの移動軸が任意の角度（図示の例では９０°）で交差する場合の上記と同様な動作中同期の例を示す。この場合、動作部ＡとＢの交差する移動軸に沿う相対距離ａ＋ｂを前述の例におけるＰとして、動作中同期において一定に保つ。
【００７１】
そこで、動作中同期モードで、動作部Ａが図で下方へ移動して、動作部Ｂの相対距離がａ＋ｂ＝Ｐになると動作部Ｂが動作中同期を開始し、動作部Ａの下方への移動に同期して動作部Ｂが同じ速度で図で左方へ移動する。そして、動作部Ａが図で上方へ後退移動すると、動作部Ｂも同じ速度で図で右方へ移動するが、Ｓポイントに達すると動作中同期を解除してそこに停止する。動作部Ａは移動を継続する。その後、動作部Ａが再び下方へ移動して、Ｓポイントで停止している動作部Ｂとの相対距離がａ＋ｂ＝Ｐになると、再び動作中同期を開始する。
【００７２】
ここで、図２に示したＮＣ旋盤にこの発明による制御方法を実施する場合の具体例を説明する。
刃物台１４に取り付けられたバイト１５として、前挽きバイトと、溝入れバイトと、突切りバイトを用意する。一方、対向刃物台２２の相対回転工具２３のいずれかにドリルを用意する。
そして、図１７に示すように、主軸にチャックされてカイトブッシュ１２から突出して回転されるするワークＷに対して、▲１▼〜▲４▼の各工程で各工具を矢印で示すように移動させて次の各加工を行なうものとする。
【００７３】
▲１▼前挽きバイトで外形加工をする。
▲２▼溝入れバイトで外周に溝を切る。
▲３▼ドリルで端面に所定内径及び深さの穴をあける。
▲４▼突切りバイトでワークを切り離す。
【００７４】
▲１▼の加工後、安全な位置まで刃物台１４を下げ、溝入れバイトを選択している間に▲３▼の加工に備えて、対向刃物台２２（背面主軸台２０）をＺ２方向へ前進させて、相対回転工具２３のドリルを待機位置まで進める。
その状態で、▲２▼の加工を行なうために溝入れバイトを前進させる際、ドリルと干渉させないため、および溝切り加工後少ない待ち時間でドリルによる穴あけ加工を行なうために、刃物台１４と対向刃物台２２（背面主軸台２０）とを動作中同期させる。
【００７５】
この場合、刃物台１４が基準となる第一の動作部、対向刃物台２２が同期する第二の動作部となる。
そして、ドリルが対向刃物台２２の図２で左端の相対回転工具である場合は、図６に示した同期方式になり、中央あるいは右端の相対回転工具である場合は、図７に示した同期方式となる。
【００７６】
前述の各実施例はＮＣ旋盤のプログラム運転の場合について説明したが、この発明はマニュアル運転の場合にも実施できるので、その場合の例を説明する。
まず、図３に示した操作盤４４でマニュアル運転モードを選び、次いでキーボード４２を使って動作中同期情報入力画面を選ぶ。すると、ディスプレイ４３に図１８に示すような動作中同期情報入力画面が表示される。
そこで、キーボード４２ａを使って、前述した動作中同期情報、すなわち基準軸（第一の動作部），同期軸（第二の動作部），動作中同期開始位置，及び同期方式を、表示画面の各欄に例えば次のように入力する。
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ１＝１４０．０，Ｘ＝Ｘ２−ＤＸ１
【００７７】
そして、スイッチ４２ｂを使って同期軸（例えば図２の対向刃物台２２）を待機位置に移動した後、スイッチ４２ｂ中の動作中同期モードスイッチを押して動作中同期モードにする。その後、基準軸（例えば図２の刃物台１４）を動作させる。その基準軸が動作中同期開始位置に達すると、同期軸には指令を与えなくても基準軸と同期して動く。
基準軸が動作中同期開始位置からはずれると同期は解除される。その後、スイッチ４２ｂの動作中同期モードスイッチを再び押して、動作中同期モードを解除する。
【００７８】
以上この発明をＮＣ旋盤の制御に適用した実施例について説明してきたが、この発明はＮＣ旋盤に限らず、複数の動作部を有するマシニングセンター，ＮＣフライス盤，その他の各種ＮＣ工作機械に同様に適用できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、複数の動作部を有するＮＣ工作機械の動作中、第一の動作部を一旦停止させることなく第二の動作部との同期動作を開始でき、またその同期を解除することもできるので、動作部同士の干渉を防止できると共に各刃物台をワークに対して近接した位置で待機させることもでき、無駄な制動時間と加速時間を不要にし、サイクルタイムを短縮して加工効率を高めることができる。しかも切削加工中に同期開始あるいは解除を行なっても、ワークの切削面に段差やスジを発生させるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるＮＣ工作機械の制御方法の基本的実施例の動作フロー図である。
【図２】この発明による制御方法を実施するＮＣ旋盤の一例を示す要部外観斜視図である。
【図３】図１に示したＮＣ旋盤の制御ユニットであるＮＣ装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】この発明による動作中同期開始位置の一例を示す説明図である。
【図５】動作中同期制御を行なわない場合の動作部同士の干渉例を示す説明図である。
【図６】図４の状態から動作中同期制御中の状態を示す説明図である。
【図７】同じく動作中同期制御中の他の例を示す説明図である。
【図８】この発明の他の実施例の動作中同期開始前の状態を示す説明図である。
【図９】同じくその動作中同期制御中の状態を示す説明図である。
【図１０】同じくその各刃物台の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】この発明のさらに他の実施例の動作中同期開始前の状態を示す説明図である。
【図１２】同じくその刃物台２が第２の動作中同期開始位置になった状態を示す説明図である。
【図１３】同じく刃物台１と２及び刃物台２と３が動作中同期している状態を示す説明図である。
【図１４】同じくその各刃物台の動作を示すタイムチャートである。
【図１５】第二の動作部が動作限界を越えようとした時に動作中同期を解除するようにした実施例の説明図である。
【図１６】同じくその第一の動作部と第二の動作部の移動軸が交差する場合の例の説明図である。
【図１７】図２に示したＮＣ旋盤によりこの発明による制御方法を実施してワークの加工を行なう場合の一例の説明図である。
【図１８】図３のＮＣ装置においてマニュアル運転モードでディスプレイ４３に表示させる動作中同期情報入力画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３：刃物台（動作部）
１ａ，２ａ，３ａ：バイト５：ワーク
１０：ベット１１：刃物台ベース
１２：ガイドブッシュ１３：ＸＹテーブル
１４：刃物台１５：バイト１６：回転工具
１７：背面刃物台１８：背面加工用の工具
２０：背面主軸台２１：背面主軸のチャック
２２：対向刃物台２３：相対回転工具
３０：駆動部４０：システム制御部
４４：操作盤４５：入出力制御部
４６：システム制御用プログラムメモリ（ＲＯＭ）
４８：加工プログラム格納部５０：ＲＡＭ
５２：加工動作制御部Ｗ：ワーク[0001]
[Industrial applications]
According to the present invention, a plurality of operating units such as a moving tool rest in an NC machine tool such as an NC (numerical control) lathe are fixed. Relative distance And a control method of operating (moving) at the same time while maintaining the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, NC machine tools such as an NC lathe, a machining center (MC), and an NC milling machine have been used for processing various components. These NC machine tools control the operation of each operation unit such as the spindle and the tool post by reading the NC machine during operation or by executing a machining program read or created and stored in advance to perform complicated machining. Can be performed automatically.
[0003]
For example, in an NC lathe, the NC device rotates the spindle according to a machining program, moves the spindle in the center line direction (Z direction), and moves the tool rest in the X and Y directions (in a plane orthogonal to the Z direction). A machine tool that controls the movement in the direction (Z) or the Z direction, and performs processing such as cutting and drilling on the material (work) held on the main spindle by a tool (knife) attached to the tool rest.
[0004]
In addition, the machining speed of such NC machine tools has been increased, the machining process has been complicated, the machining accuracy has been enhanced, and the functions have been required to be expanded (versatility).
Therefore, a single machine tool is provided with a large number of operating units such as a plurality of axes and movable tool rests, and the operating units interfere with each other during operation, thereby damaging a tool (knife) or deteriorating a work. There is fear.
[0005]
Therefore, in an NC machine tool having such a plurality of operating units, interference is avoided by a synchronous operation of simultaneously operating (moving) the plurality of operating units while maintaining a fixed positional relationship.
In such a case, the synchronization operation is conventionally started from a state in which a plurality of operation units to be synchronized are stopped. When it is desired to start the synchronous operation in the middle of a series of operations, the series of operations is forcibly divided into two, stopped once, and then started the synchronous operation.
In the case of releasing the synchronization in the middle of the operation, it is necessary to release the synchronization after stopping a plurality of operating units which are also performing the synchronous operation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the synchronous operation is started from a state in which the plurality of operating units are stopped, and the plurality of operating units that are performing the synchronous operation is temporarily stopped and then the synchronization is released, the operating units are stopped. There is a problem in that it takes extra time to brake and to accelerate back to the speed before stopping. In addition, when stopping during cutting, there is a possibility that a step or a streak may occur on the cut surface of the product (work).
[0007]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and reduces unnecessary braking time and acceleration time, and performs a plurality of operations without generating a step or a streak on a cut surface of a work even during cutting. It is an object of the present invention to arbitrarily synchronize the operation of the sections and release the operation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to achieve the above object, a plurality of operating units are fixed. relative position The control method for an NC machine tool that performs synchronous control for simultaneously operating while maintaining the following is characterized by including the following steps.
[0009]
(1) During the program operation of the NC machine tool, the first operation unit serving as a reference for performing the operation synchronization, which is the operation synchronization information designated by the operation synchronization command of the program, and the first operation unit synchronized with the first operation unit. A second operation unit that operates in synchronization with the first operation unit that is a position of the first operation unit where the second operation unit starts synchronization during operation, and a first operation during execution of synchronization during operation. When the first operating unit reaches the operating synchronization start position specified by the operating synchronization command, the synchronization during operation is performed. Starting synchronous mode during operation,
[0010]
(2) When the operation command of the first operating unit is executed and the operation is started, the NC device of the NC machine tool always determines whether or not the first operating unit has reached the synchronous start position during operation. When the operation synchronization start position is reached, the synchronization method specified by the operation synchronization instruction is used. Move the second operating part in the same direction and at the same speed as the first operating part Initiating synchronization during operation,
(3) By a synchronization release instruction during program operation the above A step of canceling the operating synchronization mode and terminating the operating synchronization mode;
[0011]
The steps (1) and (2) may be replaced with the following steps.
(1 ′) During the program operation of the NC machine tool, a first operation unit serving as a reference for performing operation synchronization, which is operation synchronization information designated by an operation synchronization command of the program, and synchronization with the first operation unit. A second operating unit that operates as a relative position between the first operating unit and the second operating unit, where the second operating unit starts operating synchronization, and a first operating unit that is performing operating synchronization. Decode the synchronization method indicating the relationship between the operation unit and the second operation unit, and change the NC device of the NC machine tool to the synchronization during operation when the first operation unit reaches the relative position specified by the synchronization command during operation. Starting synchronous mode during operation,
(2 ′) When the operation command of the first operation unit is executed and the operation is started, the NC device of the NC machine tool moves the first operation unit and the second operation unit to the relative positions. Is always determined, and when it reaches the above relative position, it will operate according to the synchronization method specified by the synchronization command during operation. Move the second operating part in the same direction and at the same speed as the first operating part Initiating synchronization during operation,
[0012]
The operating synchronization information can be specified by the argument of the operating synchronization instruction.
In addition, the number or symbol attached to the operating synchronization command is used as the reference for performing the operating synchronization set in advance in the operating synchronization information storage unit of the NC device of the NC machine tool for each number or symbol. Operating section and a second operating section that operates in synchronization with the first operating section, and an operating synchronization start position that is the position of the first operating section at which the second operating section starts operating synchronization. And a synchronization method indicating a relationship between the first operating unit and the second operating unit that are performing the active synchronization may be read from the active synchronization information storage unit.
[0013]
Then, during execution of the in-operation synchronization, the in-operation synchronization is released when the second operation unit returns to the position where it was on standby before starting the in-operation synchronization.
In addition, during the execution of the in-operation synchronization, the in-operation synchronization may be canceled when the second operation unit attempts to exceed the operation limit.
The first operating part Above operation synchronization Thus, a plurality of second operation units can be operated.
Further, the second operation unit is used as a reference for performing synchronization during the second operation. , With its second working part At the same speed in the same direction The third working part Perform a second active sync to move A step may be provided.
the above When starting synchronization during operation, calculate the startup delay of the operation of the waiting second operation unit, The Constant while running synchronization Relative distance It is preferable to operate the second operation unit so as not to destroy the operation.
[0014]
the above The synchronization method indicating the relationship between the first operating unit and the second operating unit that are performing the in-operation synchronization can be represented by the relational expression of each axis of the first operating unit and the second operating unit.
Or the above The synchronization method indicating the relationship between the first operation unit and the second operation unit that is executing the operation synchronization is indicated by a number or a symbol, and the first operation unit and the second operation unit are stored in the synchronization method storage unit corresponding to each number or the symbol. The relational expression of each axis of the second operation unit may be read.
[0015]
And also, several operating parts are fixed Relative distance In the control method of the NC machine tool for performing the synchronous control for simultaneously operating while maintaining the following, the following steps may be provided.
(1) During manual operation of an NC machine tool, a first operation unit serving as a reference for performing synchronization during operation from an operation panel thereof, a second operation unit operating in synchronization with the first operation unit, A synchronization start position during operation, which is a position of the first operation unit at which the second operation unit starts synchronization during operation, and a synchronization indicating a relationship between the first operation unit and the second operation unit performing the synchronization during operation. A step of designating or inputting a method,
[0016]
(2) setting the NC device of the NC machine tool to an operation synchronization mode in which operation synchronization is started when the first operation unit reaches the specified operation synchronization start position;
(3) When the first operation unit serving as a reference for performing the synchronization during operation is started by manual operation, the NC device of the NC machine tool checks whether the first operation unit has reached the synchronization start position during operation. Judgment whether the synchronization start position during operation Move the second operating part in the same direction and at the same speed as the first operating part Initiating synchronization during operation,
(4) From operation panel of NC machine tool to NC device the above A step of releasing the active synchronization mode and terminating the active synchronization mode,
[0017]
[Action]
According to the present invention, a plurality of operating units can be fixed. Relative distance According to the NC machine tool control method of performing the synchronous control for simultaneously operating while maintaining the NC machine tool, the NC device is set to the operating synchronous mode by the operating synchronous command of the program during the program operation of the NC machine tool.
In this mode, when the operation command of the first operation unit is executed and the operation is started, the NC device determines whether the first operation unit has reached the synchronization start position during operation, or It is always determined whether the second operation unit has reached the specified relative position, and when the operation synchronization start position has been reached or the specified relative position has been reached, the second operation unit has been designated by the operation synchronization instruction. According to the synchronization method, Synchronization during operation to move the second moving part in the same direction and at the same speed as the first moving part To start. Accordingly, the second operating unit operates following the operation of the first operating unit, and it is possible to prevent interference between the two operating units.
[0018]
Then, the in-operation synchronization is released by the in-operation synchronization release instruction, and the in-operation synchronization mode is ended.
Therefore, the synchronous operation with the second operating unit can be started without stopping the first operating unit, and the synchronization can be released, so that unnecessary braking time and accelerating time are unnecessary, and cutting is performed. Even if synchronization is started or released during machining, no step or streak is generated on the cut surface of the work.
[0019]
In-operation synchronization information, that is, a first operation unit serving as a reference for performing in-operation synchronization and a second operation unit operating in synchronization with the first operation unit, and the second operation unit performs the in-operation synchronization. The synchronization start position during operation, which is the position of the first operation unit to be started, and the synchronization method indicating the relationship between the first operation unit and the second operation unit that are performing the operation synchronization, the synchronization instruction during operation, It can be specified by an argument (the number following the instruction).
[0020]
The above-mentioned synchronization information during operation is set in advance in the synchronization information storage section for the operation of the NC device of the NC machine tool for each number or symbol, and the synchronization information during operation is read by the number or symbol attached to the synchronization instruction during operation. You can also.
During the operation synchronization, the operation synchronization may be released when the second operation unit returns to the position where it was waiting before starting the operation synchronization or when the second operation unit tries to exceed the operation limit. it can.
[0021]
It is also possible to operate a plurality of second operation units in synchronization with the first operation unit, or to operate the third operation unit in synchronization with the second operation unit.
When starting the synchronization during operation, the second operation unit calculates the start-up delay of the operation of the second operation unit in standby, and does not break a certain positional relationship maintained during execution of synchronization during operation. Is operated, a more accurate synchronization operation can be realized.
[0022]
The synchronization method indicating the relationship between the first operating unit and the second operating unit that are performing the in-operation synchronization may be indicated by a relational expression of each axis of the first operating unit and the second operating unit.
The synchronization method indicating the relationship between the first operation unit and the second operation unit that is executing the operation synchronization is indicated by a number or a symbol, and the first operation unit and the second operation unit are stored in the synchronization method storage unit corresponding to each number or the symbol. The relational expression of each axis of the second operation unit can be read.
[0023]
Even during the manual operation of the NC machine tool, if the above-mentioned operation synchronization information is designated or inputted from the operation panel and the NC device is set to the operation synchronization mode, the operation of the first operation unit is started by the manual operation. And the NC device determines whether the first operating unit has reached the active synchronization start position, and when the first operating unit has reached the active synchronization start position, the Synchronization during operation Operation can begin. Then, the in-operation synchronization mode can be terminated by releasing the in-operation synchronization from the operation panel to the NC device.
[0024]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 2 is an external perspective view of an essential part showing an example of an NC lathe for implementing the control method according to the present invention.
[0025]
This is a perspective view near a processing position of a headstock sliding type NC lathe for processing a bar material, and includes a pair of main shafts and a back main shaft. That is, as shown in FIG. 2, a headstock (not shown) is slidably mounted along a guide rail (not shown) in the Z1 axis direction parallel to the center axis of the spindle, at the rear of the upper surface inclined downward toward the front of the bed 10 as shown in FIG. The first headstock is reciprocated in the direction of arrow Z1 through a feed screw mechanism by a Z1-axis servomotor (not shown).
[0026]
A tool rest base 11 is fixed to a bed 10 and is erected in the width direction in front of a spindle which is rotatably supported by the headstock and rotated by a spindle motor for the spindle. A guide bush 12 is disposed on the tool rest base 11 at a position concentric with the center line of the main spindle, and the work held by the main spindle projects from the guide bush 12 to the machining position and is moved in the Z1-axis direction. Is slidably guided and held.
[0027]
A tool rest 14 is further provided on the tool rest base 11 via an XY table 13 so as to be slidable in X1-axis and Y1-axis directions (X1 and Y1 directions indicated by arrows) orthogonal to the Z1-axis and mutually orthogonal. I have.
The XY table 13 is provided with an X1-axis servomotor, a Y1-axis servomotor, and a feed screw mechanism (not shown), which are used to move the tool rest 14 in the X1 direction and the Y1 direction, respectively. The stroke can be reciprocated.
[0028]
A plurality of (five in the illustrated example) cutting tools 15 and a plurality of (three in the illustrated example) rotating tools 16 are provided on the tool rest 14 in parallel with the X1 axis direction in the Y1 axis direction. At predetermined intervals.
Further, a rear tool post 17 is fixed to the front side of the tool post base 11, and a plurality of (five in the illustrated example) rear processing tools 18 are provided on the rear tool post 17 in the Z1-axis direction. Are arranged in parallel at predetermined intervals in the X1 axis direction. The tool 18 is a relative rotating tool such as a drill and an end mill. The tool 18 does not rotate, but can be machined by rotating a work chucked to a back spindle described later.
[0029]
On the front side of the tool rest base 11 of the bed 10, a rear headstock 20 is provided so as to be slidable in the Z2 axis direction parallel to the Z1 axis and in the X2 axis direction (parallel to the X1 axis) orthogonal thereto. The back spindle head 20 is provided with a back spindle facing the above-described spindle and an opposed tool rest 22 adjacent thereto. Relative rotating tools 23 such as a drill and an end mill are fixed to the opposed tool rest 22 so as to be arranged at predetermined intervals in the X2 axis direction in parallel with the Z2 axis direction.
[0030]
The rear headstock 20 can reciprocate a predetermined stroke in the arrow Z2 direction and the arrow X2 direction via a feed screw mechanism by a Z2-axis servomotor and an X2-axis servomotor. The rear spindle has a chuck 21 for gripping a work at the tip, and is rotated by a spindle motor for the rear spindle.
The work held by the chuck 21 of the back spindle is mainly processed by the tool 18 mounted on the back tool post 17 described above. When a tool for back processing is mounted on the tool post 14, the work is performed by the tool 18. Processing is also possible.
[0031]
In order to process a work (part) made of a round bar material using this NC lathe, the round bar material is guided in advance through a main shaft to a guide bush 12 to be slightly protruded and chucked to obtain a work. Then, the main spindle is rotated to rotate the work, the tool rest 14 is moved in the X1-axis direction and the Y1-axis direction, the peripheral surface is cut by the cutting tool 15 attached thereto, and the work is fixed to the rotating tool 16. Can be rotated to perform radial drilling or the like. Further, the rear headstock 20 is moved in the X2-axis direction and the Z2-axis direction, and the front end face of the work rotated by the main spindle is drilled or tapped by a relative rotating tool 23 attached to the opposed turret 22. Processing such as can be performed.
[0032]
Thereafter, the rear spindle head 20 is moved in the direction indicated by the arrow Z2 to hold and hold the front end of the work with the chuck 21 of the rear spindle, and the tool rest 14 is moved to the arrow direction using the parting tool attached to the tool rest 14. The workpiece is cut off by reciprocating in the X1 direction to cut off the work from the round bar. Delivery of this work is called pick-off.
Then, the rear spindle head 20 is moved to a position facing the rear tool post 17 and the rear spindle is rotated, and a center drill, a rear tap, or the like is provided on the rear surface of the rotating work held by the chuck 21. Back processing tool 18 Thus, drilling, tap cutting, and the like can be performed.
[0033]
In this NC lathe, a tool rest 14 and a cutting tool 15 and a rotary tool 16 attached thereto and moving integrally therewith, a back spindle having a back spindle head 20 and a chuck 21 moving integrally therewith, and an opposed tool rest 22 and attached thereto. The movable part such as the relative rotating tool 23 is an operating part, and synchronous control for simultaneously operating a plurality of operating parts while maintaining a fixed positional relationship so that interference between these operating parts does not occur during operation. It does.
[0034]
The work held by the guide bush 12 on the main spindle side or gripped by the chuck 21 on the rear main spindle is processed by interfering with a tool (blade), and is excluded from the target of the synchronous control during the processing. However, since it is not allowed to interfere except at the time of machining, it can be used as an operation unit to be subjected to synchronous control.
In the case where a moving member such as a separator (receiver) that receives the processed work is provided, the moving member can also be an operation unit to be subjected to synchronization control.
[0035]
Next, the configuration of an NC device which is a control unit of the NC lathe will be described with reference to the block diagram of FIG.
The NC device includes a system control unit 40 including a CPU, a program input unit 41, an operation panel 44 including a keyboard 42a and switches 42b and a display 43, an input / output control unit 45 thereof, a system control program memory (ROM) 46, A machining program storage unit 48, a display data storage unit 49, a RAM 50 for storing other data, a machining program processing unit 51, and a machining operation control unit 52 are provided. The mechanism shown in FIG. The drive unit 30 that directly controls the drive of the unit is controlled.
[0036]
The drive unit 30 drives the control drive unit 32 of each axis for driving and controlling the servo mechanism 31 of the servomotor for each axis of Z1, Z2, X1, X2, Y1, and the spindle motor 33 of each main axis (main axis and rear main axis). It comprises a spindle motor control drive section 34 for controlling, a sensor input section 36 for inputting a detection signal of each sensor (position sensor of each table, etc.) 35 and the like.
[0037]
The system control section 40 is a section for controlling the entire NC device and hence the entire NC lathe. The system control section 40 performs processing such as discrimination, conversion, and editing of the machining programs stored in the machining program storage section 48 together with the machining program processing section 51, and input / output. Processing related to input of data and commands from the keyboard 42 a or the switch 42 b of the operation panel 44 via the control unit 45, processing related to the processing program and other display on the display 43, and the processing operation control unit 52 are stored in the processing program storage unit 48. Based on the machining program, the drive unit 30 is operated to perform processing for performing NC machining. Further, the processing relating to the synchronization control according to the present invention is also performed here.
[0038]
The program input unit 41 reads a processing program created by an external program creating device (such as a personal computer) into a paper tape or the like. floppy disk Paper tape reader input from floppy disk Device (FDD).
The operation panel 44 is a driving operation means for issuing an operation command from the keyboard 42a or the switch 42b when performing the NC processing, and confirming the operation based on the display on the display 43.
[0039]
Synchronization information during operation during manual operation, that is, a first operation unit serving as a reference for performing synchronization during operation, a second operation unit operating in synchronization with the first operation unit, and the second operation unit The synchronization start position during operation, which is the position of the first operation unit that starts the synchronization during operation, or the relative position between the first operation unit and the second operation unit, and the first operation unit performing the synchronization during operation Using the operation panel 44, a step of designating or inputting a synchronization method indicating the relationship between the control unit and the second operation unit, a step of setting the NC device in the operation synchronization mode, and a step of terminating the operation synchronization mode are also performed. Do.
[0040]
The input / output control unit 45 determines commands and inputs from the keyboard 42 a or the switch 42 b of the operation panel 44, and controls the display data stored in the display data storage unit 49 to be displayed on the display 43.
The system control program memory 46 is a ROM that stores programs and fixed data used by the CPU of the system control unit 40 to control the operation of the NC device.
[0041]
The automatic programming section 47 is a functional section for creating a machining program by the NC apparatus itself by interactive programming using the operation panel 44. The machining program storage unit 48 is a RAM that stores the machining program input from the program input unit 41 or the machining program created by the automatic programming unit 47.
The display data storage unit 49 stores various data to be displayed on the display 43 of the operation panel 44. Bitmap memory (VRAM).
[0042]
The RAM 50 is a memory that stores data of each tool (tool) used for machining, various initial set data, and the like. If the storage capacity of the RAM 50 is sufficient, the machining program storage unit 48 and the display data storage unit 49 can also be used.
[0043]
In addition, by the number or symbol attached to the operating synchronization command, the operating synchronization information set in advance from the operation panel 44 for each number or symbol, that is, the first operating unit serving as a reference for performing the operating synchronization, A second operation unit operating in synchronization with the first operation unit, and an operation synchronization start position, which is a position of the first operation unit where the second operation unit starts operation synchronization, or a first operation unit. The relative position between the operating unit and the second operating unit, and the active synchronization information storage unit that stores the synchronization method indicating the relationship between the first operating unit and the second operating unit that are performing the active synchronization. This RAM 50 can be used.
[0044]
Here, a specific example of the in-operation synchronization control according to the present invention will be described with reference to FIGS. This example is an NC lathe having two moving tool rests, wherein the tool rest 1 with the cutting tool 1a is a first working part, and the tool rest 2 with the cutting tool 2a is a second working part. . The tool rest 1 and the tool rest 2 are arranged in an angle relationship of 90 °, and the tool rest 1 can be moved at least in the X-axis direction which is the horizontal direction in the figure, and the tool rest 2 is also in the X-axis direction and the figure. Can also be moved in the Y-axis direction, which is the vertical direction. Reference numeral 5 denotes a work which is guided and held by a guide bush (not shown), and is rotated and moved in a Z-axis direction perpendicular to the paper surface by a main shaft.
[0045]
As shown in FIG. 4, in a state where the tool rest 2 is in the standby position close to the workpiece 5, the tool rest 1 is moved from the home position indicated by the imaginary line in the minus direction of the X axis (leftward in the figure), When the cutting work of the work 5 is performed by the cutting tool 1a, the tool rest 1 and the tool rest 2 interfere with each other as shown in FIG.
[0046]
Therefore, when the NC device is set to the operation synchronization mode, the tool post 1 is started at the operation synchronization start position indicated by a solid line in FIG. 4, that is, the position where the relative distance from the tool post 2 becomes a preset value d (operation synchronization). (Specified by the command), the

turrets

1 and 2 start synchronizing during operation, and when the turret 1 moves further from this position in the negative direction of the X axis, the turret 2 also synchronizes with it. It moves in the minus direction of the X axis by a distance. That is, when the tool rest 1 moves to the position (X1−ΔX, Y1) as shown in FIG. 6, the tool rest 2 moves to the position (X2−ΔX, Y2). Therefore, since the tool rests 1 and 2 always move synchronously while maintaining the relative distance d, there is no interference, and the work 5 can be cut by the cutting tool 1a.
[0047]
When the tool post 1 returns to the plus direction of the X-axis (rightward in the figure) after the completion of the cutting process, the tool post 2 follows the same and moves in the same direction at the same speed. Returns to the in-operation synchronization start position indicated by the solid line in FIG. 4, the tool post 2 also returns to the standby position shown in FIG. At that time, the synchronization during operation is released, and thereafter, only the tool rest 1 moves further in the positive direction of the X-axis and returns to the home position indicated by the virtual line.
[0048]
If the tool rest 2 cannot move in the X-axis direction but can move only in the Y-axis direction, the tool rest 1 moves in the minus direction of the X-axis to the synchronous start position during operation shown by the solid line in FIG. When the synchronization is started during the operation, the tool rest 2 moves in the plus direction of the Y axis as shown in FIG. 7 in synchronization with the subsequent movement of the tool rest 1 in the minus direction of the X axis, and the tool rest 1 moves. When the tool post 2 moves to the position (X1−ΔX, Y1), the tool post 2 can also move to the position (X2, Y2 + ΔX). In this case, X1 + Y2 = constant, but care must be taken because the relative distance d between the tool rests 1 and 2 is not constant.
[0049]
Such synchronous control during operation in the NC lathe is performed by the NC device shown in FIG. 3, and the operation of the above-described basic embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
During the program operation of the NC lathe, the operation synchronous mode is set by the synchronous instruction during operation of the program. Then, the tool rest 2 is moved to the standby position (the position shown in FIG. 4).
[0050]
Thereafter, the cutting operation by the tool rest 1 is started. Then, it is always determined whether or not the tool post 1 has reached the operating synchronization start position (the position indicated by the solid line in FIG. 4, that is, the position where the relative distance from the tool post 2 becomes the set value d). When the position becomes the position, synchronization during operation of the tool rest 2 is started. Thus, the tool rest 2 moves synchronously following the movement of the tool rest 1 in the X-axis direction.
Thereafter, it is determined whether or not the tool rest 1 has returned to the operating synchronization start position, and upon returning, the operating synchronization is released. Then, the operating synchronization mode is ended by the operating synchronization release command.
[0051]
The in-operation synchronization command used in this embodiment is represented by a numerical value such as "G", for example, "G128", and the in-operation synchronization information is specified by an argument following the instruction as follows.
G128 X1 X2 140.0 X = X2-DX1
“X1” of the synchronization information during operation is a reference axis (first operation unit), “X2” is a synchronization axis (second operation unit), and “140.0” is a synchronization start position (see FIG. 4). X1 = 140.0 "and" X = X2-DX1 "respectively indicate the synchronization method.
[0052]
.., Or “G128A, G128B,...” Or “G128A, G128B,. "A, B, ..." etc. Is set in advance for each number or symbol, and stored in the operating synchronization information storage unit (for example, the RAM 50 in FIG. 3) of the NC device as shown in Table 1, and is stored in the system according to the operating synchronization command. The control unit 40 may read the information.
[0053]
[Table 1]

[0054]
Next, an embodiment in which a plurality of second operation units are operated in synchronization with the first operation unit by the in-operation synchronization control according to the present invention will be described with reference to FIGS. This example is an NC lathe having three moving tool rests. In FIGS. 8 and 9, parts corresponding to FIGS. 4 to 7 are denoted by the same reference numerals.
[0055]
The tool rest 1 with the cutting tool 1a is a first working part, and the tool rest 2 with the cutting tool 2a and the tool rest 3 with the cutting tool 3a are a second working part. The tool rests 2 and 3 are arranged at an angle relationship of 90 ° with respect to the tool rest 1, and the tool rests 2 and 3 are arranged symmetrically with respect to the center of the work 5.
The tool rest 1 is movable at least in the X-axis direction, and the tool rests 2 and 3 are also movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0056]
Therefore, as shown in the time chart of FIG. 10, when the NC device is set to the operating synchronization mode by the operating synchronization command during the program operation, the tool rest 2 is moved in the minus direction of Y axis (downward in the figure) and the tool rest 3 is moved. Are moved forward with respect to the workpiece 5 in the plus direction (upward in the figure) of the Y axis, respectively, to be in the standby position shown in FIG.
[0057]
When the operation command of the tool rest 1 is executed, the tool rest 1 moves forward from the position indicated by the solid line in FIG. 8 in the negative direction of the X-axis (to the left in the figure), and during the operation indicated by the virtual line in FIG. When a synchronization start position (a position at which the relative distance from the tool rest 2 becomes a predetermined value d) is reached, synchronization during operation is started, and the tool rest is synchronized with the forward movement of the tool rest 1 in the minus direction of the X axis. 2 and 3 move in the same direction at the same speed. Therefore, the tool rest 1 is at the position shown in FIG. 9 without interfering with the tool rests 2 and 3, and the cutting of the work 5 can be started by the cutting tool 1a.
[0058]
When the cutting is completed and the tool rest 1 starts to retreat in the plus direction of the X axis, the tool rests 2 and 3 also synchronously return in the plus direction of the X axis at the same speed. When the tool rest 1 moves back to the synchronous start position during operation indicated by the imaginary line in FIG. 8, the tool rests 2 and 3 also return to the standby positions shown in FIG. Further, it retreats and returns to the position shown by the solid line in FIG.
Thereafter, the operating synchronization mode is ended by the operating synchronization release command.
[0059]
When the tool rests 2 and 3 start synchronous operation when the tool rest 1 reaches the synchronization start position during operation, as shown in FIG. Delay. The time t2 is also delayed when the synchronous operation is canceled when the tool rest 1 is moved backward. This delay may be calculated, and the second operation unit may be synchronously controlled so as not to break a certain positional relationship of the synchronization during operation, particularly at the time of rising.
[0060]
For example, the speed at the synchronization start position of the tool rest 1 as the first operating part (reference axis) is obtained by calculation, and the tool rest 2 as the second operating part (synchronous axis) is located at the synchronization start position. , The error of the relative positional relationship during the synchronous operation of the tool rests 1 and 2 can be reduced.
When the relative distance between the two is to be maintained at P during the synchronous operation, the tool rest 2 is moved at the same speed as the tool rest 1 when the tool rest 1 reaches the synchronization start position (when the relative distance becomes P). If this is attempted, the relative distance between them becomes smaller than P due to the delay of the rise, so that the speed of the tool post 2 is made faster than the speed of the temporary tool post 1 and the relative distance between the tool post 1 and the tool post 1 is reduced. When it becomes P, make the same speed as the tool post 1 and set the relative distance P keep . Therefore, there is a possibility that the relative distance during this period may temporarily have a considerable error with respect to the target value P.
[0061]
On the other hand, if the tool post 2 is started to move at the speed at the synchronization start position of the tool post 1 just before the tool post 1 reaches the synchronization start position as described above, even if there is a delay in the rise, Immediately after the start of the movement of the tool post 2, the relative distance between the two becomes slightly larger than P, and thereafter, the relative distance is reduced to P until the speed of the tool post 2 becomes equal to the speed of the tool post 1, and thereafter, The tool rests 1 and 2 move at the same speed while maintaining the relative distance P. Therefore, the error of the relative distance can be extremely reduced.
[0062]
Next, by the in-operation synchronization control according to the present invention, the second operation unit is synchronized during operation based on the first operation unit, and the third operation unit is synchronized during operation based on the second operation unit. An embodiment will be described with reference to FIGS.
This example is also an NC lathe having three moving tool rests, and in FIGS. 11 to 13, parts corresponding to FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals.
[0063]
In this embodiment, the tool rest 1 with the cutting tool 1a is the first working part, the tool rest 2 with the cutting tool 2a is the second working part, and the tool rest 3 with the cutting tool 3a is the third working part. is there. The tool rest 2 is disposed at an angle of 90 ° with respect to the tool rest 1, and the tool rest 3 is disposed at an angle of 180 °.
The tool rests 1 and 3 are movable at least in the X-axis direction, Tool post 2 Is also movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0064]
Therefore, during the program operation, after the NC device is set to the operating synchronization mode by the operating synchronization command and the operation command of the tool rest 1 is executed in the state shown in FIG. 11, the tool rest 1 is indicated by a solid line in FIG. The robot moves forward from the position shown in the minus direction of the X axis and reaches a first synchronization start position during operation (a position at which the relative distance from the tool rest 2 becomes a preset value d1) indicated by a virtual line in FIG. Middle synchronization is started, and the tool post 2 moves in the same direction at the same speed in synchronization with the advancement of the tool post 1 in the negative direction of the X axis. Therefore, the tool rest 1 is at the position shown in FIG. 12 without interfering with the tool rest 2, and the cutting of the work 5 can be started by the cutting tool 1a.
[0065]
At this time, the tool post 2 reaches the second operation synchronization start position (the position at which the relative distance from the tool post 3 becomes a preset value d2), and the tool post 3 synchronizes with the tool post 2. Start. When the tool rest 1 further moves in the minus direction of the X-axis while advancing the cutting by the cutting tool 1a, the tool rest 2 moves in the same direction at the same speed in synchronism therewith, and in synchronization with the movement of the tool rest 2 The tool post 3 moves in the same direction at the same speed. Therefore, as shown in FIG. 13, the tool rest 1 and the tool rest 2 maintain the relative distance d1, and the tool rest 2 and the tool rest 3 move to the left in the figure while maintaining the relative distance d2 without interfering with each other. The cutting of the work 5 by the cutting tool 1a can be completed.
[0066]
Thereafter, when the tool rest 1 moves backward in the positive direction of the X-axis (to the right in the figure), the tool rest 2 moves in synchronization with it, and further, the tool rest 3 moves in synchronization with it. Then, when the tool rest 2 returns to the second in-operation synchronization start position shown in FIG. 12, the tool rest 3 releases the synchronization and stops. Further, when the tool rest 1 retreats to the first in-operation synchronization start position indicated by a virtual line in FIG. 11, the tool rest 2 also releases synchronization and stops. Then, only the tool rest 1 is further retracted and returns to the position shown by the solid line in FIG.
[0067]
FIG. 14 is a time chart showing the above-described operation of this embodiment, where S1 is the time when the tool post 1 passes the first in-operation synchronization start position, and S2 is when the tool post 2 is in the second operation synchronization. This is the time when the vehicle passes the start position.
[0068]
Next, an embodiment in which an operation limit (stroke end) is provided in the second operation unit and the synchronization during operation is released when the operation limit is exceeded will be described with reference to FIGS.
In FIG. 15, the operation unit A is a first operation unit, and the operation unit B is a second operation unit. The S point is the operation limit of the operation unit B, and P is a predetermined relative distance that the operation units A and B keep during operation and in synchronization.
[0069]
In the synchronous mode during operation, when the relative distance between the operation units A and B is larger than P, the operation units A and B move freely with respect to each other. Then, the operation unit A moves in a direction approaching the operation unit B, and when the relative distance becomes P, the synchronization during operation starts, and the operation unit B synchronizes with the movement of the operation unit A Same direction Travel at the same speed. In this state, when the operation unit A moves rightward in the figure and the operation unit B following the operation unit reaches the S point, the synchronization is canceled during operation and stopped there, and the operation unit A continues to move.
When the operating unit A moves to the left in the figure again and the relative distance to the operating unit B stopped at the S point becomes P, the in-operation synchronization starts again. This operation continues until there is a synchronization release command during operation.
[0070]
FIG. 16 shows an example of synchronization during operation similar to the above when the moving axes of the operation unit A and the operation unit B intersect at an arbitrary angle (90 ° in the illustrated example). In this case, the relative distance a + b along the moving axis where the operation units A and B intersect is set to P in the above-described example, and is kept constant during the operation.
[0071]
Therefore, in the operating synchronization mode, the operation unit A moves downward in the figure, and when the relative distance of the operation unit B becomes a + b = P, the operation unit B starts synchronization during operation, and the operation unit A moves downward. The operating unit B moves to the left in the figure at the same speed in synchronization with the movement. When the operation unit A moves upward in the figure, the operation unit B also moves rightward in the figure at the same speed. However, when the point S is reached, the synchronization during operation is released and stopped there. The operation unit A continues to move. After that, the operation unit A moves downward again, and the relative distance to the operation unit B stopped at the S point is increased. a + b = P , The in-operation synchronization is started again.
[0072]
Here, a specific example in which the control method according to the present invention is applied to the NC lathe shown in FIG. 2 will be described.
A cutting bit, a grooving bit, and a parting bit are prepared as the bit 15 attached to the tool post 14. On the other hand, the relative rotation tool 23 of the opposed tool post 22 Either Prepare a drill.
Then, as shown in FIG. 17, each tool is moved as indicated by an arrow in each of the steps (1) to (4) with respect to the work W which is chucked by the main shaft and protrudes from the kite bush 12 and rotates. Then, the following processes are performed.
[0073]
(1) Perform external processing with a front-turning tool.
(2) Cut grooves on the outer circumference with a grooving tool.
(3) Drill a hole with a predetermined inside diameter and depth on the end face with a drill.
4) Cut off the work with a parting-off tool.
[0074]
After the processing of (1), the tool rest 14 is lowered to a safe position, and while the grooving tool is selected, the opposed tool rest 22 (back spindle head 20) is moved in the Z2 direction in preparation for the processing of (3). By moving forward, the drill of the relative rotary tool 23 is advanced to the standby position.
In this state, when the grooving tool is advanced to perform the processing of (2), it faces the tool post 14 so as not to interfere with the drill and to perform the drilling with a short waiting time after the grooving. The tool rest 22 (the back headstock 20) is synchronized during operation.
[0075]
In this case, the first operating unit based on the tool rest 14 serves as a reference, and the second operating unit synchronized with the opposed tool rest 22.
When the drill is the leftmost relative rotating tool in FIG. 2 of the opposed tool post 22, the synchronization method shown in FIG. 6 is used. When the drill is the center or rightmost relative rotating tool in FIG. 2, the synchronous method shown in FIG. System.
[0076]
Although the above-described embodiments have been described in connection with the program operation of the NC lathe, the present invention can also be carried out in the case of manual operation.
First, the manual operation mode is selected on the operation panel 44 shown in FIG. 3, and then the operating synchronization information input screen is selected using the keyboard 42. Then, an in-operation synchronization information input screen as shown in FIG. 18 is displayed on the display 43.
Then, using the keyboard 42a, the above-mentioned in-operation synchronization information, that is, the reference axis (first operation unit), the synchronization axis (second operation unit), the in-operation synchronization start position, and the synchronization method are displayed on the display screen. For example, input as follows in each column.
X1, X2, X1 = 140.0, X = X2-DX1
[0077]
And the switch 42b After moving the synchronous axis (for example, the opposed tool rest 22 in FIG. 2) to the standby position using 42b Press the middle operation synchronization mode switch to set the operation synchronization mode. Thereafter, the reference axis (for example, the tool rest 14 in FIG. 2) is operated. When the reference axis reaches the synchronization start position during operation, it moves in synchronization with the reference axis without giving a command to the synchronization axis.
When the reference axis deviates from the synchronization start position during operation, the synchronization is released. Thereafter, the operating synchronization mode switch of the switch 42b is pressed again to cancel the operating synchronization mode.
[0078]
Although the embodiment in which the present invention is applied to the control of the NC lathe has been described above, the present invention is not limited to the NC lathe, but can be similarly applied to a machining center having a plurality of operating units, an NC milling machine, and various other NC machine tools. .
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, during the operation of the NC machine tool having a plurality of operating units, the synchronous operation with the second operating unit can be started without temporarily stopping the first operating unit, In addition, since the synchronization can be released, it is possible to prevent interference between the operating parts and to make each tool post stand by at a position close to the workpiece. Come, nothing Useless braking time and acceleration time are not required, and the cycle time can be reduced to increase the processing efficiency. Moreover, even if the synchronization is started or released during the cutting, no step or streak is generated on the cut surface of the work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an operation flowchart of a basic embodiment of a control method of an NC machine tool according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a main part showing an example of an NC lathe that implements a control method according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an NC device that is a control unit of the NC lathe illustrated in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a synchronization start position during operation according to the present invention;
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of interference between operation units when synchronization control is not performed during operation.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which synchronization control during operation is being performed from the state of FIG. 4;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of the synchronous control during operation.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state before the start of synchronization during operation according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state during the synchronous control during operation.
FIG. 10 is a time chart showing the operation of each tool post.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state before the start of synchronization during operation according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which the tool rest 2 is at a synchronization start position during a second operation.
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which the tool rests 1 and 2 and the tool rests 2 and 3 are synchronized during operation.
FIG. 14 is a time chart showing the operation of each tool post.
FIG. 15 is an explanatory diagram of an embodiment in which the in-operation synchronization is released when the second operation unit attempts to exceed the operation limit.
FIG. 16 is an explanatory diagram of an example where the movement axes of the first operation unit and the second operation unit intersect with each other.
17 is an explanatory diagram of an example of a case where a workpiece is machined by performing the control method according to the present invention using the NC lathe shown in FIG. 2;
18 is a diagram illustrating an example of an operating synchronization information input screen displayed on the display 43 in the manual operation mode in the NC apparatus in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1, 2, 3: Tool post (moving part)
1a, 2a, 3a: byte 5: work
10: Bet 11: Tool post base
12: Guide bush 13: XY table
14: Tool post 15: Tool 16: Rotary tool
17: Back tool post 18: Tool for back processing
20: Back spindle head 21: Back spindle chuck
22: Opposite turret 23: Relative rotating tool
30: drive unit 40: system control unit
44: Operation panel 45: Input / output control unit
46: System control program memory (ROM)
48: machining program storage unit 50: RAM
52: machining operation control unit W: work

Claims

An NC machine tool control method for performing synchronous control for simultaneously operating a plurality of operating units while maintaining a constant relative distance ,
During the program operation of the NC machine tool, the first operation unit serving as a reference for performing the operation synchronization, which is the operation synchronization information specified by the operation synchronization command of the program, and operates in synchronization with the first operation unit. A second operation unit, an operation synchronization start position that is a position of the first operation unit where the second operation unit starts operation synchronization, a first operation unit that is performing operation synchronization, and a second operation unit. When the first operating unit is in the operating synchronization start position specified by the operating synchronization command, the synchronization during operation is decoded. Starting synchronous mode in operation;
When the operation is started by executing the operation command of the first operation unit, the NC device of the NC machine tool always determines whether the first operation unit is at the synchronization start position during the operation, and When the operation synchronization start position is reached, the operation synchronization is started in which the second operation unit is moved at the same speed in the same direction as the first operation unit in accordance with the synchronization method specified by the operation synchronization instruction. Process and
NC machine tool control method characterized by a step of ending the release and during operation synchronous mode the operating synchronism by the operation in synchronization cancellation instruction program.

An NC machine tool control method for performing synchronous control for simultaneously operating a plurality of operating units while maintaining a constant relative distance ,
During the program operation of the NC machine tool, the first operation unit serving as a reference for performing the operation synchronization, which is the operation synchronization information specified by the operation synchronization command of the program, and operates in synchronization with the first operation unit. A second operating unit, a relative position between the first operating unit and the second operating unit, where the second operating unit starts operating synchronization, and a first operating unit and a second operating unit that are executing operating synchronization. Decoding the synchronization method indicating the relationship between the two operation units, and starting the synchronization during operation when the first operation unit comes to the relative position specified by the synchronization instruction during operation by the NC device of the NC machine tool. A step of setting the medium synchronization mode;
When the operation command of the first operation unit is executed and the operation is started, the NC device of the NC machine tool always determines whether the first operation unit and the second operation unit have reached the relative position. Judgment, when the relative position is reached, according to the synchronization method designated by the synchronization instruction during operation, start synchronization during operation to move the second operation unit at the same speed in the same direction as the first operation unit. The process of
NC machine tool control method characterized by a step of ending the release and during operation synchronous mode the operating synchronism by the operation in synchronization cancellation instruction program.

3. The control method for an NC machine tool according to claim 1, wherein the in-operation synchronization information is specified by an argument of the in-operation synchronization command.

According to the number or symbol attached to the operating synchronization command, a first reference serving as a reference for performing operating synchronization set in advance in the operating synchronization information storage unit of the NC device of the NC machine tool for each number or symbol. operation unit and a second operation portion which operates synchronously with the first operation unit, the second operation portion is located at a work in synchronization start position of the first operation unit to start the running synchronized When, according to claim 1, characterized in that it comprises a step of reading the operating synchronization of the first operation portion of the running and the synchronization method showing the relationship of the second operation unit, from the operation of synchronization information storage unit The control method of the NC machine tool described in the above.

Wherein during synchronization executing operation, wherein when the second operation portion is returned to a position on standby before starting the synchronization during the operation, according to claim 1 or, characterized in that to release the running synchronized 2. The method for controlling an NC machine tool according to item 2.

Wherein during synchronization executing operation, the second NC machine tool control method according to claim 1 or 2, wherein the releasing the operating synchronously when the operation portion is about to exceed the operating limits of the.

The control method for an NC machine tool according to claim 1, wherein a plurality of second operation units are operated in synchronization with the first operation unit during the operation.

3. The control method of an NC machine tool according to claim 1, wherein the third operation is performed in the same direction and at the same speed as the second operation unit using the second operation unit as a reference for performing synchronization during the second operation. Performing a second in-operation synchronization of moving the unit.

When starting the synchronization during operation, calculate the start-up delay of the operation of the standby second operation unit, and maintain the constant relative distance maintained during execution of the operation synchronization during the operation of the second operation unit. 3. The control method for an NC machine tool according to claim 1, wherein

Shows the relationship of each axis of the said second operation unit and the first operation portion and the second operation unit of the synchronous indicating the relationship scheme before Symbol first operation portion running the running synchronized The method for controlling an NC machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein:

Wherein the synchronization system shown in operation and the first operation portion running synchronizing relationship of said second operation unit indicated by numbers or symbols, the first to synchronization method storage unit corresponding to each number or symbol The control method for an NC machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein a relational expression of each axis of the operation unit and the second operation unit is read.

An NC machine tool control method for performing synchronous control for simultaneously operating a plurality of operating units while maintaining a constant relative distance ,
A first operation unit serving as a reference for performing synchronization during operation of the NC machine tool from an operation panel thereof, a second operation unit operating in synchronization with the first operation unit, and the second operation The operation synchronization start position, which is the position of the first operation unit where the unit starts the operation synchronization, and the synchronization method indicating the relationship between the first operation unit and the second operation unit performing the operation synchronization. Specifying or inputting,
Setting the NC device of the NC machine tool to an in-operation synchronization mode in which in-operation synchronization is started when the first operation unit reaches the specified in-operation synchronization start position;
When the first operation unit serving as a reference for performing the synchronization during operation is started by manual operation, the NC device of the NC machine tool determines whether the first operation unit has reached the synchronization start position during operation. Then, according to the specified synchronization method when the operation synchronization start position, according to the specified synchronization method, starting the operation synchronization to move the second operation unit at the same speed in the same direction as the first operation unit ,
NC machine tool control method characterized by having a step of the NC machine tool operation panel to release the running synchronized to NC apparatus terminates the synchronous mode in the operation.