JPS6225203B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6225203B2
JPS6225203B2 JP10125379A JP10125379A JPS6225203B2 JP S6225203 B2 JPS6225203 B2 JP S6225203B2 JP 10125379 A JP10125379 A JP 10125379A JP 10125379 A JP10125379 A JP 10125379A JP S6225203 B2 JPS6225203 B2 JP S6225203B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feed
information
command information
speed
rapid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP10125379A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5627406A (en
Inventor
Toshio Yamagata
Hitoshi Kosugi
Masatoshi Sakata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Seiko Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Seiko Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10125379A priority Critical patent/JPS5627406A/en
Publication of JPS5627406A publication Critical patent/JPS5627406A/en
Publication of JPS6225203B2 publication Critical patent/JPS6225203B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はプレイバツク式数値制御工作機械に関
し、特に、テイーチイン時に個々の送り操作毎に
送り速度を入力しなくともプレイバツク時に最適
な送り速度が得られると同時にテイーチイン時の
操作性を改良したプレイバツク式数値制御工作機
械を提供するものである。 ここで、テイーチインとは、機械の直接操作に
より加工情報を記憶させることをいい、プレイバ
ツクとは記憶した加工情報に基づき自動運転させ
ることをいう。 なお、本明細書では数値制御のことをNCと略
称することとする。したがつて、数値制御工作機
械はNC工作機械と称されている。 プレイバツク式NC工作機械における従来の送
り操作のテイーチイン方法としては、工具または
テーブルの位置決め完了後その都度ボタン等を押
して位置を記憶させる方法と、一定の時間間隔ま
たは一定の移動距離毎に位置を自動的に取込む方
法との二種類の方法があつた。 前者の方法では、送り速度もその都度入力する
必要があり、ボタンなどの操作回数が多くなり手
間を要すること、並びに、これらの操作忘れがあ
るとプレイバツク時に誤動作が生じるなどの欠点
があつた。 また、後者の方法では、テイーチイン操作上の
わずらわしさは回避されるが、プレイバツク時の
送り速度がテイーチイン時と全て同じであるた
め、単なる位置決め用送りの場合(切削定寸送り
などの定寸送りでない場合)などではNC工作機
械のもつ高速位置決め能力を充分発揮させること
ができず、不経済であるという問題があつた。換
言すれば、精密位置決めなどの場合では、テイー
チイン時には低速送りが必要であるが、一旦テイ
ーチインした後のプレイバツク運転時には高速化
による能率向上が要求されるにもかかわらず、こ
のような要求を満たすことができなかつた。 さらに、従来のテイーチイン方法では、テイー
チイン時の位置決め用送り操作方式にも問題があ
り、操作性の改良が要求されていた。 工作物の機械加工では、切削過程はもとより、
そのつなぎの部分でも位置決め操作が数多く必要
となる。つなぎの部分の位置決め精度に関しては
次のような場合がある。 (A) 切削終了時の工具の逃げや、移動経路上の障
害物回避などのように、大ざつぱな位置決めで
よく精度が特に要求されない場合。 (B) 切削開始位置への位置決めのように精密な位
置決め操作が要求される場合。 位置決め時の送り速度に関しても次のような
場合がある。 (C) 長い距離を移動するため高速性が要求される
場合。 (A) 精密位置決め点近傍などで低速性が要求され
る場合。 位置決め用送り操作機器としては、移動距離を
キーインして自動送りする定寸送り操作機器、送
りの起動停止を行う操作機器と送り速度設定器が
別々になつている非定寸送り操作機器、並びに、
比較的狭い範囲での精密位置決めに適したハンド
ル式送り操作機器などがある。 しかし、これらの機器には、送り開始に要する
機器操作回数が多く必要であつたり、送りの起動
停止と速度調節に両手操作を必要としたり、位置
決め範囲に制約があるなど、実用上の問題があ
る。このため、従来、一種類の送り操作機器によ
つては前記(A)〜(D)の各要求に巾広く応じることは
できなかつた。したがつて、ある位置へ位置決め
する場合、複数の送り操作機器を組合せて使用せ
ざるを得ない場合が多く、操作上多くの問題があ
つた。 本発明の目的はこのような従来技術の欠点およ
び問題点を解消し、テイーチイン時に個々の送り
操作ごとに送り速度を入力しなくとも、プレイバ
ツク時に最適な送り速度が得られるプレイバツク
式NC工作機械を提供することである。 前述の如く、プレイバツク時の送り速度は、切
削定寸送りのようにテイーチイン時と同一速度が
要求される場合と、位置決めのようにテイーチイ
ン時には低速性が要求されるにもかかわらずプレ
イバツク時には高速性が要求される場合とがあ
る。 本発明は、これらの場合に対応させて互いに独
立したテイーチイン用送り操作機器を設けておき
定寸送りの場合には送り操作機器からの信号によ
つて位置決め情報および送り速度情報の両方を取
込んでこれらを記憶し、単なる位置決め等の場合
には位置決め情報のみを取込んで早送り速度とし
てこれを記憶することにより前記目的を達成する
ものである。 すなわち、本発明は、機械の直接操作により加
工情報をテイーチインさせた後、該加工情報に基
づきプレイバツク運転させるプレイバツク式NC
工作機械において、工作機械のテーブルの位置決
め情報およびその送り速度情報を含む定寸送り指
令情報を出力する定寸送り操作機器と、送り速度
可変機能を有して前記テーブルの位置決め情報を
含む早送り指令情報を出力する早送り操作機器
と、前記定寸送り指令情報に基づいて定寸送り用
NC指令情報を作成し、かつ、前記早送り指令情
報に基づいて早送り用NC指令情報を作成するNC
指令作成部と、前記作成されたNC指令情報、定
寸送り指令情報および早送り指令情報に基づいて
前記テーブルの駆動手段を制御するNC制御装置
と、を備えたことを特徴とするものである。 さらに、前記早送り用処理を行わせるための送
り操作機器の送りの起動・停止並びに速度の調
節・指示の両方を同一手動操作器で行い、かつ該
手動操作器の変位量と送り速度との関係を変位量
の増加に伴ない速度勾配が増加する関係にすれ
ば、一個のハンドルまたはレバーで送りの起動
(方向も含む)・停止並びに速度調節ができるよう
になつてテイーチイン操作回数の減少を実現する
ことができ、かつ、人間工学的な作用により微小
送りによる精密な位置決め操作と高速送り操作と
の両方を円滑に行えるようになる。 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。 第1図は本発明のプレイバツク式NC工作機械
のハードウエアの構成例を示すブロツク図であ
り、この図に基づいて、各機器の関係配置、信
号・情報の流れ、および情報処理過程を具体的に
説明する。 以下の説明では、簡明化のためテーブル送りは
一軸方向としたが、多軸方向も可能であり実質上
同じである。 第1図において、プレイバツク式NC工作機械
は、主要構成要素として、工作機12,操作盤1
4、NC制御装置16、および制御用の計算機1
8を備えている。 工作機12のテーブル送り用サーボモータ20
は、操作盤14からの送り操作信号と計算機18
からのNC指令情報Ntとに基づき、NC制御装置
16によつて、その駆動が制御される。また、サ
ーボモータ20の回転数に比例した個数のパルス
信号PpがNC制御装置から出力される。 計算機18においては、テイーチイン時には、
操作盤14からの送り操作信号とパルスカウンタ
(現在位置カウンタ)22で前記Ppの個数を積算
して得たテーブル位置情報Pcとを取込み、NC指
令作成部TCHによつてNC指令情報Ntを作成し、
これを記憶装置24に格納する処理が行われる。 一方、プレイバツク時には、計算機18におい
ては、NC指令送出部PBによつて、記憶装置24
からNC指令情報Ntを取り出しこれをNC制御装
置16へ送出する処理が行われる。 操作盤14には、位置決め情報のみを取込んで
早送り速度でNC指令化(NC指令情報の作成)す
る早送り用処理を行うための早送り操作部、自動
送り切削用の定寸送り等のため位置決め情報およ
び送り速度情報の双方を取込んでNC指令化する
定寸送り用処理を行うための定寸送り操作部、並
びに、手動送り切削用または微小距離位置決め用
のハンドル送り操作部の三種類の操作部が設けら
れている。 早送り操作部には早送りレバースイツチ26が
設けられ、そのレバーを傾斜させることによつ
て、送り方向を含んだ早送り起動信号Rsと傾斜
角に対応した早送り速度信号FrとをNC制御装置
16へ出力し、該NC制御装置を介して工作機の
サーボモータ20を駆動させるようになつてい
る。 前記レバーを手離すと自動的に中立位置に戻
り、早送り起動信号Rsの出力が停止し、サーボ
モータ20が停止する。この早送りレバースイツ
チ26の詳細については第3図を参照して後で説
明する。 定寸送り操作部には、キーボード28、送り方
向を含む定寸送り起動ボタン30、定寸送り停止
ボタン32、定寸送り速度設定ダイヤル34、数
値表示器36、並びに定寸送り制御装置38が設
けられている。定寸送り制御装置38は、キーボ
ード28からの移動量と定寸送り起動ボタン30
からの送り方向とを順次取込み、定寸送り起動信
号Csと送り量情報LgとをNC制御装置16へ送
信し、該NC制御装置によつて制御されるサーボ
モータ20により工作機のテーブルを指定距離だ
け移動させる。この時、NC制御装置は、定寸送
り速度設定ダイヤル34から定寸送り速度信号F
cを取込んで送り速度の調節を行う。キーボード
28からの入力数値は数値表示器36で表示され
る。 定寸送り停止ボタン32を押すと、定寸送り起
動信号CsによつてNC制御装置16を通してサー
ボモータ20の駆動を一時停止させることがで
き、定寸送り起動ボタン30を再度押せばサーボ
モータの駆動を継続することができる。 キーボード28で指定された距離のテーブル移
動が完了すると、NC制御装置は定寸送り完了信
号Feを出力し、定寸送り制御装置38をリセツ
トする。 前記早送り速度信号Frと定寸送り速度信号Fc
とは、早送り起動信号Rsおよび定寸送り起動信
号Csで作動する切換スイツチ40でいずれか一
方が選択されてNC制御装置16に伝達される。 前記ハンドル送り操作部には、手動送りハンド
ル42が設けられている。該手動送りハンドルは
回動位置に比例した個数のパルス信号(ハンドル
送り信号)HpをNC制御装置16に送信し、工作
機のサーボモータ20をステツプ状に駆動する。 操作盤14には、さらに、送り停止検出装置4
4が設けられている。該送り停止検出装置は、早
送り起動信号Rsおよび定寸送り起動信号Csを監
視し、これらの消滅を検出したとき、早送り停止
割込信号Riおよび定寸送り停止割込み信号Ci
計算機18へ送信する。 なお、手動送りハンドル42の送り停止は、該
ハンドルから直接検出することが困難なので、図
示の実施例ではNC制御装置16からパルスカウ
ンタ(現在位置カウンタ)22へ送信される現在
位置表示用パルス信号Ppと早送りおよび定寸送
り起動信号Rs,Csとを組合せて検出する方法が
採用されている。すなわち、ハンドル送り起動停
止検出装置を設け、これによつて、早送り起動信
号Rsおよび定寸送り起動信号Csの両方がOFF状
態の期間の現在位置表示用パルス信号Ppの入力
を手動送りハンドル42の送りだと判断し、これ
に基づいてその送り停止を検出するようになつて
いる。また、該ハンドル送り起動停止検出装置
は、ハンドル送りが一定時間途絶えたとき、計算
機18へハンドル送り停止割込み信号Hiを送信
する。 前記定寸送り速度設定ダイヤル34からの定寸
送り速度信号Fcも計算機18へ送信される。 さらに、手動送りハンドル42によるハンドル
送りの場合、前記ハンドル送り起動停止検出装置
46から出される送り時間計測開始停止信号Ts
が送り時間計測装置48へ与えられ、これに基づ
いて該時間計測装置48が送り時間計測値Tf
計測し計算機18へ送信する。 計算機18のNC指令作成部TCHは、テイーチ
イン時、現在位置カウンタ22からの現在位置情
報Pc、ハンドル送り起動停止検出装置46から
のハンドル送り停止割込み信号Hi、送り時間計
測装置48からの送り時間計測値Tf、送り停止
検出装置44からの早送り停止割込み信号Ri
よび定寸送り停止割込み信号Ci、並びに定寸送
り速度信号Fcを受け取り、逐次、テイーチイン
NC指令情報Ntを作成し、これを記憶装置24に
送り込んでいく。 プレイバツク時には、NC制御装置16から計
算機のNC指令情報送出部PBへNC指令送出要求
信号Deが送信され、該送出要求信号に基づい
て、記憶装置24からNC指令情報Ntが順次取り
出されNC制御装置へ送信される。 なお、第1図中、参照番号50は現在位置表示用
パルス信号Ppを受けて作動する現在位置表示装
置を示し、参照番号52および54は操作盤14に設
けられたNC運転開始ボタンおよびNC運転停止ボ
タンをそれぞれ示す。NC運転開始ボタン52を
作動させるとNC起動信号StがNC制御装置16
へ送信され、NC運転停止ボタン54を作動させ
るとNC停止信号SpがNC制御装置16へ送信さ
れる。 第2図は、第1図に示した実施例におけるテイ
ーチインNC指令情報作成部TCHの処理を示すフ
ローチヤートである。 NC指令情報作成部TCHは、送り操作の種類す
なわち早送り操作、定寸送り操作およびハンドル
送り操作の三種類の操作に対応した処理モジユー
ルを備えている。 早送り用処理モジユールは、早送り停止割込み
信号Riによつて起動され、現在位置情報Pcを取
込んで早送り用の(GOO)形のNC指令情報(送
り指令)Ntを作成する。 定寸送り用処理モジユールは、定寸送り停止割
込み信号Ciによつて起動され、現在位置情報Pc
と定寸送り速度信号Feとを取込んで定寸切削送
り用の(G01)形のNC指令情報Ntを作成する。 ハンドル送り用処理モジユールは、ハンドル送
り停止割込み信号Hiによつて起動され、現在位
置情報Pcを取込み、記憶中の前回取込み位置情
報Pcと現在のPcとの間の移動量lを計算する。
同時に、送り時間計測値Tfを取込んでこれと前
記移動量lとから平均送り速度fを計算する。こ
うして、現在位置情報Pcと平均送り速度fとか
ら定寸切削送り用の(G01)形のNC指令情報Nt
を作成する。 第3図は、第1図中の早送りレバースイツチ2
6の詳細な構造を示す図である。 つまみ62付きのレバー64を有する球66
は、ボデイ68の一部である凹面部70に接する
ばね72付きのピン74の反力により、球面座7
6に押付けられている。救面座76には図面中左
右方向(紙面に平行)にレバー案内用の溝が形成
されており、つまみ62を左右に動かした場合、
レバー62が球66の中心を軸に回動するように
なつている。凹面部70の傾斜角はピン74との
最大静止摩擦角以上に設定されており、復元力に
よりレバー62が自動的に中立位置(図面中の実
線の位置)に復帰するようになつている。 球66の左右からは、該球の中心を通りかつレ
バー62の軸心に垂直なピン78が突出してい
る。このため、レバー62を左右に傾斜させた場
合、中立軸からの傾斜角に応じて、両側のプラン
ジヤ80,80のうちの片方が押し下げられる。
各プランジヤ80には、直線形ポテンシオメータ
82に連結された他のプランジヤ84が接触して
いるので、各プランジヤ80の直線的移動量をポ
テンシオメータ82の電気抵抗の変化として検出
できる。各プランジヤ84にはばね86およびス
トツパ88が設けられており、上方のプランジヤ
80が中立位置より押し下げられたときのみ下方
のプランジヤ84がこれと連動して上下動するよ
うになつている。したがつて、レバー62の一方
向への傾斜に対しては、いずれか一方のポテンシ
オメータ82のみが連動しうる。 各ポテンシオメータ82内部の可変抵抗Rの両
端には、定電圧源Eからの電圧が印加されてい
る。したがつて、レバー62の傾斜角θに応じ
て、一方のポテンシオメータ82の摺動端子と一
方の端子間に生ずる電圧Vが変化する。電圧Vは
アナログ・デジタル変換器90でデジタル情報化
される。本実施例は3bitのデジタル符号に変換す
る場合を示しており、レバー62の傾斜角θは片
側8段階ずつに符号化できる。レバー62の中立
位置での符号が000となるよう調節し、OR回路
G1で各bitの論理和をとることによつて、+方向ま
たは一方向の早送り起動信号Rs+またはRs-を発
生させ、これをNC制御装置16(第1図)へ送
信できる。二方向を分担するアナログ・デジタル
変換器90,90のそれぞれの出力符号をOR回
路G2でbitごとに論理和をとり、早送り速度信号
rとしてNC制御装置16へ送信する。 こうして、レバー62を中立位置から傾斜させ
ることにより、その傾斜方向および傾斜角に応じ
て、工作機12のテーブルの送り方向および速度
をワンタツチ操作で制御できる。 なお、第3図中の参照番号92は防塵用のゴムカ
バーを示す。 第4図、第3図の早送りレバースイツチ26の
レバー傾斜角θと送り速度(テーブル送り速度)
vとの関係を例示する図である。 この例では、レバー62は両側に各30度の範囲
で傾斜できる。送り速度vは、傾斜角θに対して
0〜2400mm/分の8段階に変速できる。θ=0の
近傍には速度0の不感帯が設けられている。この
第4図の例では、レバー傾斜角θとテーブル送り
速度vとの間には、近似的に v=Ap×r〓 ……(1) の指数関数的な関係が与えられている。これは、
人間(操作者)の手足の運動が線形的な制御特性
であるのに対し、速度感覚が非線形的(ウエーバ
ーの法則)である点に着目して、操作器(レバー
62)の操作量(θ)と送り速度(v)との間に
非線形的な関係をもたせ、テイーチイン時の微小
送りによる精密位置決めと高速送りとの両方の操
作を円滑に行えるようにしたものである。すなわ
ち、人間工学的な配慮に基づくものである。 テーブル送り速度vの最低速度vpの設定は、
テイーチイン時に高精度位置決め操作を行う上で
重要である、NC工作機では、送り量(距離)の
最小設定単位α(mm)が機械ごとに設定してあ
り、位置決め分解能と呼ばれている。 したがつて、精度αで位置決めを行うために
は、距離αだけテーブルを移動させ停止させるに
要するレバー62の操作時間は、人間の最小応答
時間に比較して短くならないように設定する必要
がある。 数式的には次の関係にする必要がある。 t′=α/vp≦t ……(2) ここで、 t′;最小設定単位移動に要する時間 α;最小設定単位(mm) vp;最低送り速度 t;人間の最小応答時間 式(2)をvpについて解くと vp≦α/t ……(3) となる。 α=0.01mm,t=0.4秒に設定して式(3)から Vpを求めると vp≦0.01/0.4=0.025mm/秒=1.5mm/分 となる。 実際には、余裕をみて、例えば vp=1mm/分 に設定される。 こうして、テイーチイン時における精密な位置
決め送りと軽快な早送りとを一本のレバー操作で
自由に行うことができる。 第1表は、第4図に示した設定例のグラフを数
値で表わしたものであり、レバー傾斜角(θ
度)、+方向早送り起動信号Rs+と一方向早送り
起動信号Rs-と早送り速度信号Frのデジタル符
号、並びにテーブル送り速度vの実施例を示すも
のである。 θ=0の近傍では、Rs+,Rs-,Frとも全て
0であり不感帯を形成している。
The present invention relates to a playback type numerically controlled machine tool, and in particular, to a playback type numerical control machine tool that can obtain the optimum feed rate during playback without having to input the feed rate for each individual feed operation during teach-in, and at the same time improves operability during teach-in. The company provides controlled machine tools. Here, teach-in refers to storing machining information through direct operation of the machine, and playback refers to automatic operation based on the memorized machining information. Note that in this specification, numerical control is abbreviated as NC. Therefore, numerically controlled machine tools are called NC machine tools. Conventional teach-in methods for feed operations on playback type NC machine tools include: pressing a button, etc. each time after completing the positioning of the tool or table, and memorizing the position; and 2) automatically resetting the position at fixed time intervals or at fixed travel distances. There were two methods; The former method has disadvantages such as the need to input the feed speed each time, which requires a large number of button operations, which requires time and effort, and if these operations are forgotten, malfunctions may occur during playback. In addition, the latter method avoids the troublesome teach-in operation, but since the feed speed during playback is the same as during teach-in, when it is simply a positioning feed (fixed-dimension feed such as cutting fixed-distance feed) In the case where the positioning method is not used), the high-speed positioning ability of the NC machine tool cannot be fully utilized, resulting in the problem of being uneconomical. In other words, in cases such as precision positioning, low-speed feed is required during teach-in, but even though playback operation after teach-in requires higher speed to improve efficiency, it is not possible to meet such requirements. I couldn't do it. Furthermore, in the conventional teach-in method, there were also problems with the positioning feed operation method during teach-in, and improvements in operability were required. In the machining of workpieces, not only the cutting process but also
A large number of positioning operations are required even in the connecting portions. Regarding the positioning accuracy of the joint part, there are cases as follows. (A) Rough positioning where precision is not particularly required, such as when the tool escapes at the end of cutting or when avoiding obstacles on the movement path. (B) When precise positioning operations are required, such as positioning to the cutting start position. Regarding the feed rate during positioning, there are cases as follows. (C) When high speed is required to travel long distances. (A) When low speed is required near precision positioning points. Positioning feed operation devices include fixed size feed operation devices that automatically feed by keying in the travel distance, non-fixed size feed operation devices that have separate feed speed setting devices and operation devices that start and stop feeding, and ,
There are handle-type feed operation devices that are suitable for precise positioning in a relatively narrow range. However, these devices have practical problems, such as requiring a large number of device operations to start feeding, requiring two-handed operations to start/stop feeding and adjusting speed, and having limited positioning ranges. be. For this reason, conventionally, it has not been possible to widely meet each of the above requirements (A) to (D) with one type of feed operation device. Therefore, when positioning to a certain position, it is often necessary to use a combination of a plurality of feed operation devices, which poses many operational problems. The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks and problems of the prior art, and to provide a playback type NC machine tool that can obtain the optimum feed rate during playback without having to input the feed rate for each individual feed operation during teach-in. It is to provide. As mentioned above, the feed speed during playback is different when the same speed as during teach-in is required, such as cutting fixed-dimension feed, and when low speed is required during teach-in, such as positioning, but high speed is required during playback. may be required. The present invention provides feed operating devices for teach-in independent of each other in response to these cases, and in the case of fixed-length feeding, both positioning information and feed speed information are acquired by signals from the feed operating device. In the case of simple positioning, only the positioning information is taken in and stored as a fast forwarding speed, thereby achieving the above object. That is, the present invention provides a playback type NC in which machining information is taught in by direct operation of the machine, and then playback operation is performed based on the machining information.
In a machine tool, a constant feed operation device outputs constant feed command information including positioning information of a table of the machine tool and its feed rate information, and a rapid feed command having a variable feed rate function and including positioning information of the table. A rapid-feed operation device that outputs information and a constant-feed operation device based on the constant-size feed command information.
NC that creates NC command information and creates NC command information for rapid traverse based on the aforementioned rapid traverse command information
The present invention is characterized by comprising a command creation section, and an NC control device that controls the driving means of the table based on the created NC command information, constant feed command information, and rapid feed command information. Furthermore, both starting and stopping the feed of the feed operation device for performing the rapid feed process and adjusting and instructing the speed are performed by the same manual operation device, and the relationship between the displacement amount of the manual operation device and the feed rate is further provided. If the speed gradient increases as the amount of displacement increases, it becomes possible to start (including direction) and stop the feed and adjust the speed with a single handle or lever, reducing the number of teach-in operations. In addition, due to the ergonomic effect, both precise positioning operations using minute feeds and high-speed feed operations can be performed smoothly. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the playback type NC machine tool of the present invention. Based on this diagram, the relative arrangement of each device, the flow of signals and information, and the information processing process are explained in detail. Explain. In the following explanation, the table is fed in a uniaxial direction for the sake of simplicity, but it is also possible to feed the table in multiple axial directions, which are substantially the same. In Fig. 1, the playback type NC machine tool includes a machine tool 12, an operation panel 1, and
4, NC control device 16, and control computer 1
It is equipped with 8. Servo motor 20 for feeding the table of machine tool 12
is the feed operation signal from the operation panel 14 and the computer 18
The drive is controlled by the NC control device 16 based on the NC command information N t from. Further, a number of pulse signals P p proportional to the number of rotations of the servo motor 20 are output from the NC control device. In the calculator 18, at the time of teach-in,
The feed operation signal from the operation panel 14 and the table position information P c obtained by integrating the number of P p with the pulse counter (current position counter) 22 are taken in, and the NC command generation unit TCH generates the NC command information N. create t ,
A process of storing this in the storage device 24 is performed. On the other hand, during playback, in the computer 18, the NC command sending unit PB sends the data to the storage device 24.
A process of extracting NC command information Nt from the NC control unit 16 and sending it to the NC control device 16 is performed. The operation panel 14 includes a rapid traverse operation section for performing rapid traverse processing that takes in only positioning information and converts it into NC commands at a rapid traverse speed (creating NC command information), and a positioning section for fixed-dimension feeding for automatic feed cutting, etc. There are three types of feed operation units: a fixed size feed operation unit that takes in both information and feed rate information and converts it into NC commands, and a handle feed operation unit that is used for manual feed cutting or minute distance positioning. An operating section is provided. The fast-forward operation section is provided with a fast-forward lever switch 26, and by tilting the lever, a fast-forward start signal R s including the feed direction and a fast-forward speed signal F r corresponding to the inclination angle are sent to the NC control device 16 . The servo motor 20 of the machine tool is driven via the NC control device. When the lever is released, it automatically returns to the neutral position, the output of the fast-forward start signal R s is stopped, and the servo motor 20 is stopped. The details of this fast forward lever switch 26 will be explained later with reference to FIG. The sizing feed operation section includes a keyboard 28, a sizing feed start button 30 including the feeding direction, a sizing feed stop button 32, a sizing feed speed setting dial 34, a numerical display 36, and a sizing feed control device 38. It is provided. The fixed size feed control device 38 controls the amount of movement from the keyboard 28 and the fixed size feed start button 30.
It sequentially captures the feed directions from and to the machine tool table, sends the sizing feed start signal Cs and the feed amount information Lg to the NC control device 16, and uses the servo motor 20 controlled by the NC control device to move the table of the machine tool. Move the specified distance. At this time, the NC control device outputs the fixed size feed rate signal F from the fixed size feed rate setting dial 34.
Adjust the feed rate by taking in c . Numerical values entered from the keyboard 28 are displayed on a numerical display 36. When the fixed size feed stop button 32 is pressed, the drive of the servo motor 20 can be temporarily stopped by the fixed size feed start signal Cs through the NC control device 16, and when the fixed size feed start button 30 is pressed again, the servo motor 20 can be stopped. can continue to drive. When the table movement by the distance specified by the keyboard 28 is completed, the NC control device outputs a fixed-size feed completion signal F e and resets the fixed-size feed control device 38. The rapid feed speed signal F r and the constant feed speed signal F c
Either one is selected by the changeover switch 40 operated by the rapid feed start signal R s and the fixed size feed start signal C s and is transmitted to the NC control device 16 . A manual feed handle 42 is provided in the handle feed operation section. The manual feed handle transmits a number of pulse signals (handle feed signals) H p proportional to the rotational position to the NC control device 16, thereby driving the servo motor 20 of the machine tool in a stepwise manner. The operation panel 14 further includes a feed stop detection device 4.
4 are provided. The feed stop detection device monitors the rapid feed start signal R s and the constant feed start signal C s , and when detecting their disappearance, outputs the rapid feed stop interrupt signal R i and the constant feed stop interrupt signal C i to the computer. Send to 18. In addition, since it is difficult to directly detect the stoppage of the manual feed handle 42 from the handle, in the illustrated embodiment, a pulse signal for displaying the current position is transmitted from the NC control device 16 to the pulse counter (current position counter) 22. A method is adopted in which detection is performed by combining P p with rapid feed and constant feed start signals R s and C s . In other words, a handle feed start/stop detection device is provided, whereby the input of the pulse signal P p for displaying the current position is manually fed during the period when both the rapid feed start signal R s and the constant feed start signal C s are in the OFF state. It is determined that the handle 42 is being moved, and based on this, the stoppage of the feed is detected. Further, the handle feed start/stop detection device transmits a handle feed stop interrupt signal H i to the computer 18 when the handle feed is interrupted for a certain period of time. The fixed size feed rate signal F c from the fixed size feed rate setting dial 34 is also transmitted to the computer 18 . Furthermore, in the case of handle feeding using the manual feed handle 42, a feed time measurement start/stop signal T s is output from the handle feed start/stop detection device 46.
is given to the feed time measuring device 48, and based on this, the time measuring device 48 measures the feed time measurement value T f and transmits it to the computer 18. During teach-in, the NC command creation unit TCH of the computer 18 receives the current position information P c from the current position counter 22 , the handle feed stop interrupt signal H i from the handle feed start/stop detection device 46 , and the feed from the feed time measuring device 48 . Receives the time measurement value T f , the rapid feed stop interrupt signal R i and constant feed stop interrupt signal C i from the feed stop detection device 44, and the constant feed speed signal F c , and sequentially teaches-in.
NC command information Nt is created and sent to the storage device 24. At the time of playback, an NC command sending request signal D e is transmitted from the NC control device 16 to the NC command information sending unit PB of the computer, and based on the sending request signal, NC command information N t is sequentially retrieved from the storage device 24 and NC Sent to the control device. In FIG. 1, reference number 50 indicates a current position display device that operates in response to the current position display pulse signal P p , and reference numbers 52 and 54 indicate the NC operation start button and the NC operation start button provided on the operation panel 14. Each shows a stop button. When the NC operation start button 52 is activated, the NC start signal S t is activated by the NC control device 16.
When the NC operation stop button 54 is activated, an NC stop signal Sp is sent to the NC control device 16. FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the teach-in NC command information creation unit TCH in the embodiment shown in FIG. The NC command information creation unit TCH is equipped with processing modules corresponding to three types of feed operations: rapid feed operation, fixed length feed operation, and handle feed operation. The fast-forwarding processing module is activated by the fast-forwarding stop interrupt signal R i , takes in the current position information P c and creates (GOO) type NC command information (feeding command) N t for fast forwarding. The fixed size feed processing module is activated by the fixed size feed stop interrupt signal C i and receives current position information P c
and fixed size feed speed signal F e are taken in to create (G01) type NC command information N t for fixed size cutting feed. The handle feed processing module is activated by the handle feed stop interrupt signal H i , takes in the current position information P c , and calculates the amount of movement l between the previously captured position information P c in memory and the current P c calculate.
At the same time, the feed time measurement value T f is taken in and the average feed speed f is calculated from this and the movement amount l. In this way, from the current position information P c and the average feed rate f, the (G01) type NC command information N t for constant cutting feed is obtained.
Create. Figure 3 shows the fast forward lever switch 2 in Figure 1.
FIG. 6 is a diagram showing the detailed structure of FIG. Ball 66 with lever 64 with knob 62
The spherical seat 7
It is pressed to 6. A groove for guiding the lever is formed in the relief seat 76 in the left-right direction in the drawing (parallel to the plane of the paper), and when the knob 62 is moved left and right,
The lever 62 is adapted to rotate around the center of the ball 66. The inclination angle of the concave portion 70 is set to be greater than the maximum static friction angle with the pin 74, so that the restoring force automatically returns the lever 62 to the neutral position (the position indicated by the solid line in the drawing). A pin 78 protrudes from the left and right sides of the ball 66, passing through the center of the ball and perpendicular to the axis of the lever 62. Therefore, when the lever 62 is tilted left or right, one of the plungers 80, 80 on both sides is pushed down depending on the angle of inclination from the neutral axis.
Since each plunger 80 is in contact with another plunger 84 connected to a linear potentiometer 82, the amount of linear movement of each plunger 80 can be detected as a change in the electrical resistance of the potentiometer 82. Each plunger 84 is provided with a spring 86 and a stopper 88, so that only when the upper plunger 80 is pushed down from the neutral position, the lower plunger 84 moves up and down in conjunction with this. Therefore, when the lever 62 is tilted in one direction, only one of the potentiometers 82 can be operated. A voltage from a constant voltage source E is applied to both ends of the variable resistor R inside each potentiometer 82. Therefore, depending on the inclination angle θ of the lever 62, the voltage V generated between the sliding terminal of one potentiometer 82 and the other terminal changes. The voltage V is converted into digital information by an analog-to-digital converter 90. This embodiment shows the case of converting into a 3-bit digital code, and the inclination angle θ of the lever 62 can be encoded in 8 steps on each side. Adjust so that the sign at the neutral position of the lever 62 is 000, and connect the OR circuit.
By calculating the logical sum of each bit in G1 , a + direction or one direction fast forward start signal R s+ or R s- can be generated and transmitted to the NC control device 16 (FIG. 1). The respective output codes of the analog-to-digital converters 90 and 90 that share two directions are logically summed bit by bit in an OR circuit G 2 and transmitted to the NC control device 16 as a fast forward speed signal F r . In this way, by tilting the lever 62 from the neutral position, the feeding direction and speed of the table of the machine tool 12 can be controlled with one-touch operation according to the tilt direction and angle. Note that reference number 92 in FIG. 3 indicates a dustproof rubber cover. Lever inclination angle θ and feed speed (table feed speed) of the rapid feed lever switch 26 in FIGS. 4 and 3
It is a figure which illustrates the relationship with v. In this example, the lever 62 can be tilted to either side within a range of 30 degrees. The feed speed v can be varied in eight steps from 0 to 2400 mm/min with respect to the inclination angle θ. A dead zone of zero speed is provided near θ=0. In the example shown in FIG. 4, an exponential relationship is approximately given between the lever inclination angle θ and the table feed speed v as follows: v=A p ×r〓 (1). this is,
Focusing on the fact that the movement of a human's (operator's) limbs has linear control characteristics, the sense of speed is nonlinear (Weber's law). ) and the feed speed (v), so that both precise positioning by minute feed during teach-in and high-speed feed can be performed smoothly. In other words, it is based on ergonomic considerations. The setting of the minimum speed v p of the table feed speed v is
In NC machine tools, the minimum setting unit α (mm) for the feed amount (distance) is set for each machine, and is called the positioning resolution, which is important for performing high-precision positioning operations during teach-in. Therefore, in order to perform positioning with accuracy α, the operating time of the lever 62 required to move and stop the table by distance α must be set so that it is not shorter than the minimum human response time. . Mathematically, it is necessary to have the following relationship. t'=α/v p ≦t...(2) Here, t': Time required to move by minimum setting unit α: Minimum setting unit (mm) v p : Minimum feed speed t: Human minimum response time formula ( Solving 2) for v p yields v p ≦α/t (3). When setting α=0.01 mm and t=0.4 seconds and finding V p from equation (3), v p ≦0.01/0.4=0.025 mm/second=1.5 mm/minute. In reality, taking into account a margin, v p is set to, for example, 1 mm/min. In this way, precise positioning feed and light rapid feed during teach-in can be freely performed with a single lever operation. Table 1 numerically represents the graph of the setting example shown in Fig. 4, and shows the lever inclination angle (θ
3 shows an example of the digital codes of the +direction fast-forward start signal R s +, the one-way fast-forward start signal R s- , the fast-forward speed signal F r , and the table feed speed v. In the vicinity of θ=0, R s+ , R s- , and Fr are all 0, forming a dead zone.

【表】 第5図は、早送りレバースイツチ26のレバー
64の傾斜角θを、前記最低送り速度vpの位置
に一層容易に設定しうるよう改良した他の実施例
を示す図である。 この実施例では、凹面部70の中央底部にピン
74を中立点で安定させるための微小凹面Q1
形成されている。さらに、レバー64を最低送り
速度vpに対応する傾斜角θpだけ傾斜させたとき
のピン74の先端位置に、微小段差Q2およびQ3
が形成されている。凹面部70の輪郭をこのよう
に形成することにより、レバー64を動かしたと
き、傾斜角θpの付近で手ごたえが変化するの
で、θpの設定すなわち最低送り速度vpの設定を
容易かつ確実に行うことができる。その他の構造
は第3図の場合と実質上同じである。 なお、第3図に示した早送りレバースイツチ2
6においては、レバー64の軸受部が球66と球
面座76とで構成されているので、紙面に垂直な
平面内でもレバー64が回動できる構造を容易に
実施しうる。このような構造にして、紙面に垂直
な面内にも第3図に示したのと同様なレバー傾斜
角符号化機構を設ければ、一本のレバーによつて
二次元方向の送り操作が可能になり、位置決め操
作操作性を更に向上させうる。 また、レバー64の傾斜に対応する下方のプラ
ンジヤ88の変位検出手段として、位置を符号化
したスリツトと光電変換器とを組合せた光学的位
置符号化装置を使用すれば、早送り速度信号Fr
を直接作成しうるので、アナログ・デジタル変換
器90,90を省略略することができる。そのう
え、可変抵抗Rでの摺動端子の電気的接触不良発
生などの問題もなくなる。 さらに、本発明は、プレイバツク式ロボツトの
テイーチインに対しても利用できる。また、プレ
イバツク式NC工作機械以外の工作機械に対して
もその送り操作性を向上させる目的で実施するこ
とができる。 以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、個々の送り操作ごとに最適のNC指令情報を
作成できるので、プレイバツク時の加工時間を最
小にすることができる。さらに、テイーチイン時
における広範囲な位置決め操作を容易かつ高精度
に行うことができる。
[Table] FIG. 5 is a diagram showing another embodiment improved so that the inclination angle θ of the lever 64 of the rapid-forward lever switch 26 can be more easily set to the position of the minimum feed speed v p . In this embodiment, a minute concave surface Q 1 is formed at the center bottom of the concave surface portion 70 to stabilize the pin 74 at a neutral point. Further, there are minute steps Q 2 and Q 3 at the tip position of the pin 74 when the lever 64 is tilted by the tilt angle θ p corresponding to the minimum feed speed v p .
is formed. By forming the contour of the concave surface portion 70 in this way, when the lever 64 is moved, the response changes around the inclination angle θ p , so the setting of θ p , that is, the minimum feed rate v p can be easily and reliably set. can be done. The other structures are substantially the same as those shown in FIG. In addition, the fast forward lever switch 2 shown in FIG.
In No. 6, since the bearing portion of the lever 64 is composed of a ball 66 and a spherical seat 76, it is possible to easily implement a structure in which the lever 64 can rotate even within a plane perpendicular to the plane of the paper. With this structure, if a lever inclination angle encoding mechanism similar to that shown in Fig. 3 is provided also in a plane perpendicular to the plane of the paper, two-dimensional feed operation can be performed with a single lever. This makes it possible to further improve positioning operation operability. Furthermore, if an optical position encoding device that combines a position encoded slit and a photoelectric converter is used as a means for detecting the displacement of the lower plunger 88 corresponding to the inclination of the lever 64, it is possible to use a fast forward speed signal F r
can be directly created, so the analog-to-digital converters 90, 90 can be omitted. Furthermore, problems such as electrical contact failure of the sliding terminal at the variable resistor R are also eliminated. Furthermore, the present invention can also be used for teach-in of playback type robots. Furthermore, the present invention can also be applied to machine tools other than playback type NC machine tools for the purpose of improving their feed operability. As is clear from the above description, according to the present invention, optimal NC command information can be created for each individual feed operation, so machining time during playback can be minimized. Furthermore, a wide range of positioning operations during teach-in can be performed easily and with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるプレイバツク式NC工作
機械のハードウエアの構成例を示すブロツク図、
第2図は第1図のテイーチインNC指令情報作成
部TCHの各処理の流れを示すフローチヤート、
第3図は第1図の早送りレバースイツチ26の詳
細構造を示す説明図、第4図は第3図の早送りレ
バースイツチのレバー傾斜角θとテーブル送り速
度vとの関係の一例を示す図表、第5図は第3図
の早送りレバースイツチの一部を改良した他の実
施例を示す説明図である。 12……工作機(機械)、14……操作盤、1
6……NC制御装置、18……制御用計算機、2
4……記憶装置、26……早送りレバースイツ
チ、38……定寸送り制御装置、40……切換ス
イツチ、42……手動送りハンドル、TCH……
テイーチインNC指令情報作成部、PB……NC指
令情報送出部、Nt……テイーチインNC指令情
報。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a playback type NC machine tool according to the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing the flow of each process of the teach-in NC command information creation unit TCH in Figure 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the detailed structure of the fast-forward lever switch 26 of FIG. 1, and FIG. 4 is a chart showing an example of the relationship between the lever inclination angle θ of the fast-forward lever switch 26 of FIG. 3 and the table feed speed v. FIG. 5 is an explanatory diagram showing another embodiment in which a part of the fast-forward lever switch of FIG. 3 is improved. 12...Machine tool (machine), 14...Operation panel, 1
6... NC control device, 18... Control computer, 2
4... Memory device, 26... Rapid feed lever switch, 38... Constant feed control device, 40... Changeover switch, 42... Manual feed handle, TCH...
Teach-in NC command information creation unit, PB...NC command information sending unit, Nt ...Teach-in NC command information.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 機械の直接操作により加工情報ををテイーチ
インさせた後、該加工情報に基づきプレイバツク
運転させるプレイバツク式NC工作機械におい
て、工作機械のテーブルの位置決め情報およびそ
の送り速度情報を含む定寸送り指令情報を出力す
る定寸送り操作機器と、 送り速度可変機能を有して前記テーブルの位置
決め情報を含む早送り指令情報を出力する早送り
操作機器と、 前記定寸送り指令情報に基づいて定寸送り用
NC指令情報を作成し、かつ、前記早送り指令情
報に基づいて早送り用NC指令情報を作成するNC
指令作成部と、 前記作成されたNC指令情報、定寸送り指令情
報および早送り指令情報に基づいて前記テーブル
の駆動手段を制御するNC制御装置と、 を備えたことを特徴とするプレイバツクNC工
作機械。 2 特許請求の範囲第1項記載の工作機械におい
て、前記早送り用処理を行わせるための送り操作
機器の送り起動・停止並びに速度の調節・指示の
両方を同一手動操作機で行い、かつ該手動操作機
の変位置と送り速度との関係を変位置の増加に伴
ない速度勾配が増加する関係にしたことを特徴と
するプレイバツク式NC工作機械。
[Claims] 1. A playback type NC machine tool in which machining information is taught in by direct operation of the machine and then playback operation is performed based on the machining information, including positioning information of the table of the machine tool and its feed rate information. a fixed-size feed operation device that outputs fixed-size feed command information; a rapid-feed operation device that has a variable feed rate function and outputs rapid-feed command information including positioning information of the table; For fixed size feed
NC that creates NC command information and creates NC command information for rapid traverse based on the aforementioned rapid traverse command information
A playback NC machine tool comprising: a command creation section; and an NC control device that controls a drive means for the table based on the created NC command information, constant feed command information, and rapid feed command information. . 2. In the machine tool according to claim 1, both starting and stopping the feed operation device and adjusting and instructing the speed of the feed operation device for performing the rapid feed process are performed by the same manual operation device, and the manual A playback type NC machine tool characterized in that the relationship between the displacement position of the operating device and the feed speed is such that the speed gradient increases as the displacement position increases.
JP10125379A 1979-08-10 1979-08-10 Nc machine tool on playback system Granted JPS5627406A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10125379A JPS5627406A (en) 1979-08-10 1979-08-10 Nc machine tool on playback system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10125379A JPS5627406A (en) 1979-08-10 1979-08-10 Nc machine tool on playback system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5627406A JPS5627406A (en) 1981-03-17
JPS6225203B2 true JPS6225203B2 (en) 1987-06-02

Family

ID=14295743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10125379A Granted JPS5627406A (en) 1979-08-10 1979-08-10 Nc machine tool on playback system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5627406A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58213301A (en) * 1982-06-07 1983-12-12 Nippei Toyama Corp Numerical control system of direct teaching and operating system
JPS60139420A (en) * 1983-12-28 1985-07-24 Fanuc Ltd Die opening-closing speed controller
JPS60159907A (en) * 1984-01-31 1985-08-21 Amada Co Ltd Teaching box of robot
JPH0264714A (en) * 1988-08-30 1990-03-05 Fanuc Ltd Method for preparing nc data
JP4352246B2 (en) * 2004-06-29 2009-10-28 トヨタ自動車株式会社 Vehicle steering device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5627406A (en) 1981-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0205975B1 (en) Industrial robot having a device for teaching a motor-driven arm with variable servo-control
US4679326A (en) Height gauge
CH701868B1 (en) Measuring machine of coordinates motorized manual programming and control method of such a machine.
JP3805057B2 (en) Lens device
JPS6225203B2 (en)
CA1080828A (en) Method and apparatus for generating position or path control programs using force feedback
JPH06250728A (en) Direct teaching device for robot
US20190247970A1 (en) Workpiece measurement method
US4412295A (en) Tracer control equipment
US4513646A (en) Numerically controlled machine tool
JPH03123907A (en) Direct teaching device and method of robot
JPH10111706A (en) Automatic measuring instrument for numerically controlled machine tool
EP0284057B1 (en) Touch pad machine control
EP0065918B1 (en) Control device to control the position of a machine tool
JPS6114442B2 (en)
GB2185593A (en) Improvements in and relating to robot teaching
JPH01222311A (en) Curve profile controller for multidegree of freedom work machine
US3347985A (en) Control mechanisms for adjusting the objectives of television or cinematograph cameras
JP2528970Y2 (en) Remote control device for material testing machine
JP2964742B2 (en) Drive speed control device
JPH07139929A (en) Apparatus for positioning inclining angle
JP2533486B2 (en) Electric press
JP2556550Y2 (en) Surface profile measuring machine
EP0752574A2 (en) Device for measuring a figure
JPH045322B2 (en)