JPH01240258A - 工作機械主軸のｃ軸原点設定方法及び装置 - Google Patents
工作機械主軸のｃ軸原点設定方法及び装置Info
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- JPH01240258A JPH01240258A JP6863488A JP6863488A JPH01240258A JP H01240258 A JPH01240258 A JP H01240258A JP 6863488 A JP6863488 A JP 6863488A JP 6863488 A JP6863488 A JP 6863488A JP H01240258 A JPH01240258 A JP H01240258A
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- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はＮＣ工作機械特に複合ＮＣ旋盤にお・いて端面
、外周の穴加工、キー溝加工等に際して必要なＣ軸原点
の設定方法及び装置に関する。
、外周の穴加工、キー溝加工等に際して必要なＣ軸原点
の設定方法及び装置に関する。
従来の技術
旋盤において複合加工する場合に一工程加工のだめの基
準位置あるいは二工程加工のための位相合わせ等が必要
であって、従来はチャック側に取付けた基準用の位置決
めピンを工作物の位置決め穴を係合させるか、チャック
に工作物を任意に取付は刃物台にタッチプローブを取付
けてタッチプローブを穴位置に移動させて主軸を回転し
てプローブが穴に落ちた時の主軸角度及び穴より上がっ
た時の主軸角度とを検出して両角度より穴中心を求めて
いた。
準位置あるいは二工程加工のための位相合わせ等が必要
であって、従来はチャック側に取付けた基準用の位置決
めピンを工作物の位置決め穴を係合させるか、チャック
に工作物を任意に取付は刃物台にタッチプローブを取付
けてタッチプローブを穴位置に移動させて主軸を回転し
てプローブが穴に落ちた時の主軸角度及び穴より上がっ
た時の主軸角度とを検出して両角度より穴中心を求めて
いた。
発明が解決しようとする課題
前者の場合は自動化によりロボット、オートローダ等で
工作物を搬送し、位置決めピンに工作物の位置決め穴に
挿入するのは穴とピンの隙間が極めて小さいので、挿入
が困難で時間を要する。後者の場合はタッチプローブを
必要としコスト高となるうえ穴に落ちた瞬間、穴より引
上げた瞬間を正確に検出するため、慎重に行う必要があ
り、検出時間がかかる等の問題点を有していた。
工作物を搬送し、位置決めピンに工作物の位置決め穴に
挿入するのは穴とピンの隙間が極めて小さいので、挿入
が困難で時間を要する。後者の場合はタッチプローブを
必要としコスト高となるうえ穴に落ちた瞬間、穴より引
上げた瞬間を正確に検出するため、慎重に行う必要があ
り、検出時間がかかる等の問題点を有していた。
本発明は特殊な治具センサ等を必要とせずＮＣ機の有す
る機能を活用して短時間に穴位置中心を見出しＣ軸原点
を設定する方法及び装置を提供することを目的としてい
る。
る機能を活用して短時間に穴位置中心を見出しＣ軸原点
を設定する方法及び装置を提供することを目的としてい
る。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために本発明のＣ軸原点設定方法は
ＮＣ工作機械において、チャックに任意に取付けた工作
物の位置決め用穴或いは切欠き等にかかるように切削し
、その切削時の送りモータの負荷変動位置から前記火成
いは切欠きの中心位置を求め、この中心位置にもとづき
主軸のＣ軸原点を設定するものである。さらに送りモー
タと主モータの変動中の中心角度が一致する位置からＣ
軸原点を設定するものである。またこの方法を実行する
装置としてＮＣ工作機械において、主軸の角度位置を検
出できる第１エンコーダ諷、主軸とクラッチを介して連
結されるＣ軸駆動モータと、Ｃ軸の原点を検出する第２
エンコーダと、切削負荷を検知できるモータと、該モー
タの切削負荷の変動位置を検知できる第３エンコーダと
該第３エンコーダの変動中の中心が前記第１エンコーダ
のどの角度位置になるかを求めその求めた角度位置が前
記第１エンコーダの起点位置とどれだけの角度差かを求
める制御部と、該角度差をもとにＣ軸原点を求める演算
部と、演算値の記憶部とを備えるものである。
ＮＣ工作機械において、チャックに任意に取付けた工作
物の位置決め用穴或いは切欠き等にかかるように切削し
、その切削時の送りモータの負荷変動位置から前記火成
いは切欠きの中心位置を求め、この中心位置にもとづき
主軸のＣ軸原点を設定するものである。さらに送りモー
タと主モータの変動中の中心角度が一致する位置からＣ
軸原点を設定するものである。またこの方法を実行する
装置としてＮＣ工作機械において、主軸の角度位置を検
出できる第１エンコーダ諷、主軸とクラッチを介して連
結されるＣ軸駆動モータと、Ｃ軸の原点を検出する第２
エンコーダと、切削負荷を検知できるモータと、該モー
タの切削負荷の変動位置を検知できる第３エンコーダと
該第３エンコーダの変動中の中心が前記第１エンコーダ
のどの角度位置になるかを求めその求めた角度位置が前
記第１エンコーダの起点位置とどれだけの角度差かを求
める制御部と、該角度差をもとにＣ軸原点を求める演算
部と、演算値の記憶部とを備えるものである。
作用
端面に穿設した位置決め穴にかかるようにＸ軸送りモー
タを駆動して端面切削を行い、その負荷の変動を検出し
、変動中の中心が主軸のどの角度位置か演算しこの角度
位置からＣ軸原点を設定する。また送りモータの変動中
の中心と主モータの変動中の中心とが一致した位置が主
軸のどの角度かを演算しその角度位置からＣ軸原点を設
定する。
タを駆動して端面切削を行い、その負荷の変動を検出し
、変動中の中心が主軸のどの角度位置か演算しこの角度
位置からＣ軸原点を設定する。また送りモータの変動中
の中心と主モータの変動中の中心とが一致した位置が主
軸のどの角度かを演算しその角度位置からＣ軸原点を設
定する。
穴位置の主モータ及び送りモータの負荷の変動は制御部
に送られ送りモータの第２エンコーダの出力が制御部に
送られ変動中の中心を見出し主軸の第１エンコーダとよ
り変動中中心の主軸角度位置を制御部が演算して求める
。そしてＣ軸を主軸と結合してその求めた角度よりＣ軸
駆動モータを駆動してＣ軸の原点を設定するものである
。
に送られ送りモータの第２エンコーダの出力が制御部に
送られ変動中の中心を見出し主軸の第１エンコーダとよ
り変動中中心の主軸角度位置を制御部が演算して求める
。そしてＣ軸を主軸と結合してその求めた角度よりＣ軸
駆動モータを駆動してＣ軸の原点を設定するものである
。
実施例
第１図において、ミーリング、ドリリング、タッピング
等の加工可能な公知の複合ＮＣ旋盤において、ヘッド１
上の主軸台２には前端にチャック３を嵌着した主軸４が
回転可能に軸承されており、負荷の変動検出機能付主モ
ータ５によりヘルドを介して回転される。主軸４には１
ポジシヨンクラツチ６を介してＣ軸駆動モータ７に連結
可能となっている。主軸４の回転角度を検出するエンコ
ーダ８．Ｃ軸駆動モータ７の回転角度を検出するエンコ
ーダ９．主モータ５の回転角度を検出するエンコーダ１
０がそれぞれ設けられている。 そして各エンコーダの
出力及び主モータの負荷変動検出出力はＮＣ装置１１に
入力されている。またベツド１上の水平案内面にはサド
ル１２が載置され、負荷変動検出機能付Ｘ軸送りモータ
１３で回転されるＸ軸送りねじ１４で移動される。さら
にサドル１２上の案内面には刃物台Ｉ５が載置され負荷
変動検出機能付Ｘ輸送リモータ１６で回転されるＸ軸送
りねし１７により移動される。刃物台１５には複合加工
用タレフト１８が旋回割出可能に設けられており、回転
用工具Ｔ１と切削用工具Ｔ２を取付けることができる。
等の加工可能な公知の複合ＮＣ旋盤において、ヘッド１
上の主軸台２には前端にチャック３を嵌着した主軸４が
回転可能に軸承されており、負荷の変動検出機能付主モ
ータ５によりヘルドを介して回転される。主軸４には１
ポジシヨンクラツチ６を介してＣ軸駆動モータ７に連結
可能となっている。主軸４の回転角度を検出するエンコ
ーダ８．Ｃ軸駆動モータ７の回転角度を検出するエンコ
ーダ９．主モータ５の回転角度を検出するエンコーダ１
０がそれぞれ設けられている。 そして各エンコーダの
出力及び主モータの負荷変動検出出力はＮＣ装置１１に
入力されている。またベツド１上の水平案内面にはサド
ル１２が載置され、負荷変動検出機能付Ｘ軸送りモータ
１３で回転されるＸ軸送りねじ１４で移動される。さら
にサドル１２上の案内面には刃物台Ｉ５が載置され負荷
変動検出機能付Ｘ輸送リモータ１６で回転されるＸ軸送
りねし１７により移動される。刃物台１５には複合加工
用タレフト１８が旋回割出可能に設けられており、回転
用工具Ｔ１と切削用工具Ｔ２を取付けることができる。
そしてＸ軸送りモータ１３にはモータの回転角度を検出
するエンコーダ１９、Ｘ軸送りモータ１６にはモータの
回転角度を検出するエンコーダ２０が設けられている。
するエンコーダ１９、Ｘ軸送りモータ１６にはモータの
回転角度を検出するエンコーダ２０が設けられている。
そしてエンコーダ１９．２０の出力及びＸ軸送りモータ
１３．Ｘ軸送りモータ１６の負荷変動検出出力はＮＣ装
置１１に入力される。
１３．Ｘ軸送りモータ１６の負荷変動検出出力はＮＣ装
置１１に入力される。
制御のブロック線図を示す第２図において３１は入力部
で正常負荷値、起点信号θ−０の設定。
で正常負荷値、起点信号θ−０の設定。
求める穴のある部位が外周か、端面かなどが対話形式で
入力されまた紙テープのデータ情報が入力される。３２
は制御部で主モータ５． （Ｘ軸、Ｘ軸）送りモータ１
３，１６、Ｃ軸駆動モータ７を駆動し、それぞれのエン
コーダ９．１０．１９゜２０及び主軸４のエンゴーダ８
の出力が入力され、入力部のデータにもとづき主モータ
、送りモータ並びにＣ軸駆動モータが制御回転される。
入力されまた紙テープのデータ情報が入力される。３２
は制御部で主モータ５． （Ｘ軸、Ｘ軸）送りモータ１
３，１６、Ｃ軸駆動モータ７を駆動し、それぞれのエン
コーダ９．１０．１９゜２０及び主軸４のエンゴーダ８
の出力が入力され、入力部のデータにもとづき主モータ
、送りモータ並びにＣ軸駆動モータが制御回転される。
また主モータ５．送りモータ１３．１６の１回転中の負
荷変動値を入力してその微小時間のサンプリング時間内
の平均値より変動巾の中心を演算し、エンコーダ８の原
点よりの角度差を算出する演算回路を有する。 ３３
は角度差記憶部で穴位置とＣ軸原点との角度差を記憶す
る。３４はＣ軸原点演算部でＣ軸の原点が演算設定され
る。３５はＣ軸原点記憶部である。
荷変動値を入力してその微小時間のサンプリング時間内
の平均値より変動巾の中心を演算し、エンコーダ８の原
点よりの角度差を算出する演算回路を有する。 ３３
は角度差記憶部で穴位置とＣ軸原点との角度差を記憶す
る。３４はＣ軸原点演算部でＣ軸の原点が演算設定され
る。３５はＣ軸原点記憶部である。
制御の流れを示す第３図において、ステップＳ１におい
て入力部３１に正常負荷値及び求める穴のある部位が外
周か端面か等を入力する。ステップＳ２において入力デ
ータにもとづき刃物台１５をＸ軸Ｚ軸制御して工作物の
外周または端面の位置決め穴にかかる切削を行う。ステ
ップＳ３ａにおいて、ＮＣ装置に入力された主モータ５
の負荷の変動巾からその中心を制御部３２で演算する主
軸４のエンコーダ８は回転比１：１の関係にあるが主モ
ータ５のエンコーダＩＯは主軸４と回転比は１：１の関
係にないため、演算で求めた変動中中心位置が主軸４に
設けたエンコーダ８により主軸４に対する中心の角度位
置を演算し記憶させる。
て入力部３１に正常負荷値及び求める穴のある部位が外
周か端面か等を入力する。ステップＳ２において入力デ
ータにもとづき刃物台１５をＸ軸Ｚ軸制御して工作物の
外周または端面の位置決め穴にかかる切削を行う。ステ
ップＳ３ａにおいて、ＮＣ装置に入力された主モータ５
の負荷の変動巾からその中心を制御部３２で演算する主
軸４のエンコーダ８は回転比１：１の関係にあるが主モ
ータ５のエンコーダＩＯは主軸４と回転比は１：１の関
係にないため、演算で求めた変動中中心位置が主軸４に
設けたエンコーダ８により主軸４に対する中心の角度位
置を演算し記憶させる。
またステップＳ３ａと並行してステップＳ３ｂにおいて
穴位置が端面位置であるとＸ軸送りモータ１６からＮＣ
装置へ入力、また穴位置が外周位置であるとＸ軸送りモ
ータ１３からＮＣ装置へ入力された負荷の変動中からそ
の中心を制御部３２で演算し、この位置が主軸４に設け
たエンコーダ８により主軸４に対する中心の角度位置を
演算し記憶させる。ステップＳ４において主モータ側の
変動中の中心の角度位置とＸ軸またはＺ軸側の変動中の
中心の角度位置とが同しであるかを制御部３２で判断す
る。ＮＯであればステップＳ２に戻り一致するまでステ
ップを繰り返す。ＹＥＳであればステップＳ５において
先に求めた主軸のエンコーダ８の角度位置がエンコーダ
の起点信号発生位置から何度になるか角度差θを算出す
る。ステップＳ６において起点から角度差θを角度差記
憶部３３に記憶する。ステップＳ７においてＣ軸に上記
の角度差θをあてはめて加工すべき穴の位置を出すため
の加工原点をＣ軸原点演算部３４で演算する。ステップ
Ｓ８において演算で求められた値をＣ軸原点記憶部３５
に記憶させる。穴の加工に際しては−ポジションクラソ
チ６を噛合わせＣ軸す−ポモーク７により加工の穴中心
位置を原点に設定してドリル、タップ等の加工を行う。
穴位置が端面位置であるとＸ軸送りモータ１６からＮＣ
装置へ入力、また穴位置が外周位置であるとＸ軸送りモ
ータ１３からＮＣ装置へ入力された負荷の変動中からそ
の中心を制御部３２で演算し、この位置が主軸４に設け
たエンコーダ８により主軸４に対する中心の角度位置を
演算し記憶させる。ステップＳ４において主モータ側の
変動中の中心の角度位置とＸ軸またはＺ軸側の変動中の
中心の角度位置とが同しであるかを制御部３２で判断す
る。ＮＯであればステップＳ２に戻り一致するまでステ
ップを繰り返す。ＹＥＳであればステップＳ５において
先に求めた主軸のエンコーダ８の角度位置がエンコーダ
の起点信号発生位置から何度になるか角度差θを算出す
る。ステップＳ６において起点から角度差θを角度差記
憶部３３に記憶する。ステップＳ７においてＣ軸に上記
の角度差θをあてはめて加工すべき穴の位置を出すため
の加工原点をＣ軸原点演算部３４で演算する。ステップ
Ｓ８において演算で求められた値をＣ軸原点記憶部３５
に記憶させる。穴の加工に際しては−ポジションクラソ
チ６を噛合わせＣ軸す−ポモーク７により加工の穴中心
位置を原点に設定してドリル、タップ等の加工を行う。
なお本実施例では主モータと送りモータの負荷変動巾の
中心をそれぞれ求めてその両者の一致を見るようにして
高い精度検出を行ったが送りモータのみの負荷の変動１
】の中心のみを求めることでも実用に供しうる。
中心をそれぞれ求めてその両者の一致を見るようにして
高い精度検出を行ったが送りモータのみの負荷の変動１
】の中心のみを求めることでも実用に供しうる。
効果
以上詳述したように本発明は穴位置の負荷変動から自動
的に変動中中心が算出されこれにもとづきＣ軸原点が設
定されるので特殊な治具、センサ及び作業者の特別操作
を必要とせず、計測設定時間が短縮されるとともに安定
した原点設定が可能である。
的に変動中中心が算出されこれにもとづきＣ軸原点が設
定されるので特殊な治具、センサ及び作業者の特別操作
を必要とせず、計測設定時間が短縮されるとともに安定
した原点設定が可能である。
第１図は本発明の旋盤の制御系統を示す図、第２図は制
御のブロック線図、第３図は制御の流れ図である。 ４・・主軸 ５・・主モータ ８，９．１０．１９．２０・・エンコーダ１１・・ＮＣ
装置 １３・・Ｘ軸送りモータ １５・・Ｘ軸送りモータ ３２・・制御部 ３３・・角度差記憶部３４・・Ｃ軸
原点演算部 ３５・・Ｃ軸原点記憶部
御のブロック線図、第３図は制御の流れ図である。 ４・・主軸 ５・・主モータ ８，９．１０．１９．２０・・エンコーダ１１・・ＮＣ
装置 １３・・Ｘ軸送りモータ １５・・Ｘ軸送りモータ ３２・・制御部 ３３・・角度差記憶部３４・・Ｃ軸
原点演算部 ３５・・Ｃ軸原点記憶部
Claims (3)
- （１）ＮＣ工作機械において、チャックに任意に取付け
た工作物の位置決め用穴或いは切欠き等にかかるように
切削し、その切削時の送りモータの負荷変動位置から前
記穴或いは切欠きの中心位置を求め、この中心位置にも
とづき主軸のＣ軸原点を設定することを特徴とする工作
機械主軸のＣ軸原点設定方法。 - （２）ＮＣ工作機械において、チャックに任意に取付け
た工作物の位置決め用穴或いは切欠きにかかるように切
削し、その切削時の主モータの負荷変動巾の中心と送り
モータの負荷変動巾の中心とが一致する主軸角度位置に
もとづき主軸のＣ軸原点を設定することを特徴とする工
作機械のＣ軸原点設定方法。 - （３）ＮＣ工作機械において、主軸の角度位置を検出で
きる第１エンコーダ（８）と、主軸とクラッチ（６）を
介して連結されるＣ軸駆動モータ（７）と、Ｃ軸の原点
を検出する第２エンコーダ（９）と、切削負荷を検知で
きるモータ（５、１３、１６）と、該モータの切削負荷
の変動位置を検知できる第３エンコーダ（１０、１９、
２０）と該第３エンコーダ（１０、１９、２０）の変動
巾の中心が前記第１エンコーダ（８）のどの角度位置に
あるかを求めその求めた角度位置が前記第１エンコーダ
（８）の起点位置とどれだけの角度差かを求める制御部
（３２）と、該角度差をもとにＣ軸原点を求める演算部
（３４）と、演算値の記憶部（３５）とを備えることを
特徴とする工作機械主軸のＣ軸原点設定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6863488A JPH0639037B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 工作機械主軸のｃ軸原点設定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6863488A JPH0639037B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 工作機械主軸のｃ軸原点設定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240258A true JPH01240258A (ja) | 1989-09-25 |
| JPH0639037B2 JPH0639037B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=13379367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6863488A Expired - Lifetime JPH0639037B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 工作機械主軸のｃ軸原点設定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639037B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016164768A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 聖杰國際股▲ふん▼有限公司Ｓａｎｊｅｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 工作機械のスマート制御システムおよびその制御方法 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP6863488A patent/JPH0639037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016164768A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 聖杰國際股▲ふん▼有限公司Ｓａｎｊｅｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 工作機械のスマート制御システムおよびその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0639037B2 (ja) | 1994-05-25 |
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