JPH04115851A - 複数の工作機械の統合制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、複数の工作機械を統合制御する装置に関する
。

Ｂ、従来の技術 第７図は従来技術を説明する図であり、２台のマシニン
グセンタ１，２を用いてワーク３の両側面のボス４の孔
加工をする場合を示している。ここでの加工は、ボス４
に予めあけられている下孔の拡径孔加工である。まず、
ワーク３を設計上の基準位置に対して位置決めし、さら
に基準位置から加工孔までの位置をマシニングセンタ１
，２に指令し、マシニングセンタ１，２の主軸の軸芯（
以下の説明で単に「マシニングセンタの位置」と呼ぶと
きは、その主軸の位置や座標を指す）を位置決めする。

第７図において、５はワーク送りテーブルである。

その状態を第８図に示す。作業者はマシニングセンタ１
（２）のツール局面ＴＳからボス４の局面までの距離Ｃ
ｘｙｌ、Ｃｘｙｌ’　　（紙面内のＸ軸方向と紙面と垂
直のＹ軸方向の距離）を測定し、ボス４の下孔中心とマ
シニングセンタ１（２）の主軸の中心との偏差を計算す
る。その偏差が許容範囲ならばマシニングセンタ１，２
が同軸になるようにマシニングセンタ１，２をその偏差
内でそれぞれ移動させる。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 このように従来は、下孔とマシニングセンタの軸芯との
偏差を作業者が測定し、マシニングセンタ１，２が同軸
になるようにマシニングセンタ１゜２の位置決め操作を
行なっている。したがって、作業効率が悪く、測定精度
もそれほど高くなかった。

本発明の目的は、複数の工作機械を統合して制御するこ
とにより作業効率と測定精度を向上させた工作機械の統
合制御装置を提供することにある。

９０課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図および第３図に対応づけて説明す
ると、ワーク３をはさんで対向配置され、ワーク対向面
に設定された被加工部位を加工する少なくとも一対の工
作機械ＭＣＩ、２の統合制御装置に適用される。

そして上述の目的は、一対の、被加工部位の位置をそれ
ぞれ測定する検出手段（第１図ではエンコーダ）と、一
対の被加工部位の位置の偏差を演算する演算手段１１ａ
と、一対の工作機械ＭＣＩ。

２の主軸位置を偏差に応じて補正する補正手段１１ｂと
を具備することにより、達成される。

Ｅ０作用 一対の被加工部位の位置を測定し、両者の偏差を演算手
段１１ａで演算する。一対の工作機械ＭＣ１，２の主軸
位置を補正手段１１ｂで上記偏差に応じて補正する。例
えば偏差の１／２づつ互いに逆方向に移動して補正する
。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 一第１の実施例− 第１図〜第３図は本発明の第１の実施例を示し、第３図
（ｂ）に示すようにワーク３のボス４２（４１）にあけ
られた下孔りをマシニングセンタＭＣＩ、２で拡径加工
するものである。

第１図はその全体の制御系を示す。第３図（ａ）に示す
ようにワーク３に対向して配置される１組のマシニング
センタＭＣＩ、２　（ＭＣ３，４、ＭＣ５，６は後述す
る第２の実施例に係るものである）は周知のもので、第
３図（ａ）に示す紙面内の水平２方向Ｘ軸、Ｚ軸と、第
３図（ｂ）に示すようにＸ軸と直交するＹ軸の３方向に
移動可能である。各軸方向へは内蔵の各軸周モータで駆
動されるとともに、各軸方向の位置は内蔵のエンコーダ
により精密に検出できる。また、主軸モータにより主軸
が回転駆動される。各マシニングセンタの各軸駆動用の
モータ、各軸周エンコーダおよび主軸駆動用モータのそ
れぞれは制御装置１１に接続されている。制御装置１１
は、マイクロコンピユーとその周辺回路からなり、後述
するような一対の下孔の位置偏差を演算する演算部１１
ａと、偏差に応じて対向する一対のマシニングセンタＭ
Ｃ１，２（３，４，５，６）を位置補正する補正部１１
ｂとを有し、各マシニングセンタのモータを駆動制御し
て位置制御を行なう、１２はマシニングセンタの目標位
置などを入力する入力装置である。

第２図の処理手順を参照して第１の実施例の動作を説明
する。なお、以下では説明を簡単にするために、Ｘ軸お
よびＹ軸方向の両座標を添字ｘｙを付して表すものとす
る。

ステップＳ１で基準位置に対する孔加工位置をＸ軸およ
びＹ軸方向の目標座＠ＴＬｘｙとして読み込み、ステッ
プＳ２でマシニングセンタＭＣＩ。

ＭＣ２の各モータｘ１．ｘ２．ｙ１．ｙ２を駆動する。

ステップＳ３では、各軸のエンコーダがらの検出信号に
よりマシニングセンタＭＣＩ、ＭＣ２の主軸の軸芯のそ
れぞれが孔加工位置に達しているかを判定し、達してい
ると判定されるとステップＳ４で各モータを停止する。

次いで、ステップＳ５で下孔の位置を測定する。例えば
、周知のタッチセンサをマシニングセンタの主軸に装着
し、そのプローブを下孔に挿入してマシニングセンタを
Ｘ軸およびＹ軸方向に駆動して計測する。この位置は、
第３図に示すように、上述した基準位置座標Ｒｘｙから
の距離Ｌｘｙｌ、Ｌｘｙ２　（第３図（ｂ）のＬｘｙｌ
とＬｘｙ２を意味する）として読み込まれて記憶される
。

ステップＳ６で、ワーク両側面のボス４１及び４２の一
対の下孔の中心位置偏差ＱｘｙをＬｘｙｌ−Ｌｘｙ２＝
Ｑｘｙで演算する。ステップＳ７において、Ｑｘｙが許
容値以内か判定し、許容値を越えている時にはステップ
Ｓ１０でエラーメツセージを表示して手順を終了する。

許容値以内ならば、ステップＳ８で、マシニングセンタ
ＭＣＩを＋Ｑ　ｘ　ｙ　／　２、ＭＣ２を−Ｑｘｙ／２
だけそれぞれＸ軸およびＹ軸方向に駆動して両マシニン
グセンタＭＣＩ、ＭＣ２の主軸を同軸化する。その後、
ステップＳ９でタッチセンサからドリルに交換されたこ
とを確認してから孔加工を始める。

以上のような手順により、作業者は基準位置に対する孔
加工位置を入力するだけでよく、作業効率が向上すると
ともに、加工精度も格段に向上する。

一第２の実施例− この実施例は、第４図に示すようなワーク３のボス４に
予めあけられた孔ａ、ｂ、ｃを第６図に示すように配置
した３組のマシニングセンタＭＣ１，２、ＭＣ３，４、
ＭＣ５，６で拡径加工するものであり、全体の制御系は
第１図に示す通りである。

第５図はこの実施例の動作手順を示すものである。ステ
ップＳ２１で孔ａの目標座標Ｔａｘｙを読み込み、ステ
ップ３２２〜ステツプＳ２４により上述したと同様にマ
シニングセンタ１，２を目標座標に位置決めする。ステ
ップＳ２５でワーク両側面の孔ａｌ、ａ２のＸ、Ｙ軸方
向の中心位置を測定する。この位置は、上述したと同様
に基準位置座標からのＸ、Ｙ軸方向の距離ａｘｙｌ、ａ
ｘｙ２（Ｘ方向の距離とＹ方向の距離をそれぞれ含む）
として読み込まれて記憶される６ステツプＳ２６で、ワ
ーク両側面のボスの下孔ａ１およびａ２について、Ｘ、
Ｙ軸側方向の中心位置偏差Ｒｘｙをａｘｙｌ−ａｘｙ２
＝Ｒｘｙ　（Ｘ方向およびＹ方向の偏差を含む）で演算
する。ステップ５２７１こおいて、ＲｘｙがＸ、Ｙ軸方
向でともに許容値以内か判定し、一方が許容値を越えて
いる時にはステップＳ３０でエラーメツセージを表示し
て手順を終了する。許容値以内ならば、ステップ５２８
で、マシニングセンタＭＣＩ、ＭＣ２を±Ｒｘ　ｙ　／
　２だけそれぞれＸ軸およびＹ軸方向に駆動して両マシ
ニングセンタＭＣＩ、ＭＣ２の主軸を同軸化する。そし
て、ステップＳ２９で孔ａを加工する。以後、この孔が
加工の基準位置となる。

つまり、このときのマシニングセンタＭＣＩ、ＭＣ２の
主軸のＸ、Ｙ方向の位置が基準位置となる。

次いでステップＳ３１に進み、送りテーブル５を最右端
まで移動する。このとき、予め孔す、ｃ間の設計上の寸
法にそれぞれ位置決めされているマシニングセンタＭＣ
３，４とマシニングセンタＭＣ５，６の主軸はほぼ孔す
、ｃと対向する。そして、ステップ８３２〜ステツプＳ
３５において、上述と同様に両側面の下孔ｂｌ、ｂ２の
座標ｂｘｙ１とｂｘｙ２の偏差が許容値以内ならばｂｘ
ｙｌとｂｘｙ２の偏差Ｓｘｙの１／２づつ互いに逆方向
にマシニングセンタＭＣ３，ＭＣ４を移動させて位置決
めする。また、ステップ８３６〜ステツプＳ３９におい
て、下孔ｃｌ、ｃ２についても同様にマシニングセンタ
ＭＣ５，ＭＣ６を移動させて位置決めする。以上の処理
でマシニングセンタＭＣ３，４とＭＣ５，６は同軸化さ
れる。

次いで、ステップＳ４０に進み、孔ａとマシニングセン
タＭＣ３，４間のＸ軸およびＹ軸方向の距離がそれぞれ
設計上の数値の公差内に入っているかを判定する。公差
内に入っていなければステップ３４１に進む。ステップ
Ｓ４１では、マシニングセンタＭＣ３，４を公差内に入
るように移動し、ステップＳ４２でその移動量が許容値
を越えていると判定されるとステップ８３０でエラーメ
ツセージを表示する。許容値以内なら、ステップＳ４３
で公差内か判定し、公差内でなければステップＳ４２に
戻り、公差内に入れば次のステップに進む。ステップ３
４４〜ステツプＳ４７においては、同様にしてマシニン
グセンタＭＣ５，６と孔ａとの距離が設計上の公差内に
入るようにマシニングセンタＭＣ５，６を駆動する。以
上の前処理が終了すると、ステップＳ４８において孔す
。

Ｃを加工する。

以上の実施例によっても、基準孔位置との軸間距離の精
度を向上させつつ短時間で孔加工が可能となる。また、
基準孔ａの位置と下孔ｂ１，２およびｃｌ、２との間の
距離データを蓄積し、この蓄積データを、ワーク３の側
面にボス４を取り付ける際に供した治具の位置修正デー
タとしてフィードバックできる。すなわち、各距離デー
タと設計上の数値とを比較し、それらの偏差のヒストグ
ラフをそれぞれ作成し、ヒストグラフのピークの偏差を
求め、その偏差で製缶治具の位置を修正すれば、機械加
工時に得られた位置データを有効に利用できる。

なお以上では、下孔の拡径加工作業について説明したが
、少なくとも対向する一対の工作機械でワークの対向面
を加工するあらゆるものに適用できる。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、相対向する少なくとも一対の工作機械
の位置決めを被加工部位の位置に応じて自動的に操作す
るようにしたので、作業効率と加工精度が向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は第１の実施例を説明するもので、第１
図は全体構成を示すブロック図、第２図は第１の実施例
の処理手順例を示すフローチャート、第３図（ａ）は加
工処理を説明する図、（ｂ）はワークの側面図である、 第４図〜第６図は第２の実施例を説明するもので、第４
図はワークの側面図、第５図は第２の実施例の処理手順
例を示すフローチャート、第６図はワークとマシニング
センタの配置を示す図である。 第７図および第８図は従来例を説明する図である。 ３：ワーク　　　　　　　４：ボス ５：送りテーブル　　　１１：制御装置１１ａ：演算部
　　　　　１１ｂ＝補正部１２：補正部　　　ＭＣ１〜
６：マシニングセンタａ−ｃ：孔 特許出願人　　　日立建機株式会社 代理人　弁理士　　　永　井　冬　紀 第１図 第２図 第３図 第４図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ワークをはさんで対向配置され、ワーク対向面に設定さ
   れた被加工部位を加工する少なくとも一対の工作機械の
   統合制御装置において、 前記一対の被加工部位の位置をそれぞれ測定する検出手
   段と、 前記一対の被加工部位の位置の偏差を演算する演算手段
   と、 一対の工作機械の主軸位置を前記偏差に応じて補正する
   補正手段とを具備することを特徴とする複数の工作機械
   の統合制御装置。