JPS6294247A - 途中停止機能を備えた数値制御工作機械 - 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】

【産業上の利用分野】

本発明は、途中停止機能を備え、工作物の加工途中の実
測外径から仕上寸法を補正し、最初の工作物から正確な
加工が出来るよにした数値制御工作機械に関する。

【従来技術】

通常、数値制御工作機械で加工する場合、その数値制御
プログラムでの最初の工作物の加工が完了した後、工作
物の寸法を測定して指令した仕上げ寸法との差を求め、
その差に基づいて数値制御プログラムの工具の送り位置
データを補正して、次の工作物から正確に所望の仕上げ
寸法を得ていた。この為、最初の工作物は無駄になって
いた。 これを改良し、最初の工作物から正確な仕上げ寸法を得
るためには、次の方法を採らざるをえなかった。 工作工程の途中で自動運転を停止させ、その後機械を手
動運転に切換えて、工具を後退させ、工作物の寸法を測
定する。その後、工具を元の位置に手操作で復帰させ、
測定した寸法に応じた切込みを手助操作によって付与し
、所望の仕上寸法に加工する。従来は、このような方法
にて、最初の工作物の仕上げ寸法の精度を得ていた。

【発明が解決しようとする問題点】。 ところが、上記機械の一時停止後における工具の移動は
全て手操作による為、停止時期の決定に機械を常時監視
しなければならず、作業が極めて面倒であった。また、
２個目以後の加工の前に行われるデータ修正は、各送り
工程毎に行わなければならないため、データの修正が複
雑であった。 更に、数値制御プログラムのデータブロックをバッファ
レジスタに先読みする方法を採用している装置では、装
置を一時停止した時、既に、バッファレジスタには、次
のデータブロックが読み込まれている。したがって、一
時停止後の再開加工を自動で行う場合、制御の再開時に
数値制御プログラムの頭出しの換作が必要きなり、作業
が複雑になると言う問題点がある。 本発明は、かかる問題点を解決するものであり、その目
的とするところは、加工動作の一時停止、仕上げ寸法等
のデータの補正、制御の再開を自動化することにより、
最初の工作物から精度の高い仕上げ寸法を容易に得るこ
とである。

【問題点を解決するための手段】

上記問題点を解決するための発明の構成は次の通りであ
り、その概念図が第１図に示されている。 本発明は、工具により工作物を加工する工作機械Ｈと、 前記工作機械Ｉ」の可動軸を駆動する駆動装置Ｆと、 工具の送り位置を決定するのに必要なデータを記憶する
データ記憶装置Ｃと、 記憶媒体Ｅに書き込まれた数値制御プログラムのデータ
ブロックを１ブロックづつバッファレジスタＡ１に先読
みする入力制御部Ｂと、前記バッファレジスタＡ１に入
力されたデータブロックをアクティブレジスタΔ２に転
送し、このデータブロックの命令語を解読してその命令
語とデータ記憶装置Ｃに設定されたデータに応じて前記
駆動装置Ｆを制御する制御部Ａと、から戊る数値制御工
作機械において、 数値制御工作機械の動作を停止させる停止命令コードの
機能を有効とするスイッチ手段りを有し、前記データ記
憶装置Ｃは、工具の送り位置を袖正する補正データを記
憶する領域を有し、前記入力制御部Ｂは、前記井毒記憶
媒体Ｅに書き込まれた数値制御プログラムのデータブロ
ックを１ブロックづつバッファレジスタＡ１に読み込む
時に、前記停止命令コードの有無と前記スイッチ手段り
の設定されている状態を判定し、その結果、前記停止命
令コードが存在し、前記スイッチ手段りの設定状態が前
記停止命令コードの機能を有効とする状態にあると判定
した時は、次のデータブロックの先読みを禁止する先読
禁止制御部Ｂ１を有し、 前記制御部Ａは、 前記アクティブレジスタＡ２の命令語を解読した結果、
その命令語が前記停止命令コードであり、前記スイッチ
手段りの設定状態が前記停止命令コードの機能を有効と
する状態にある時は、数値制御工作機械の動作を停止さ
せる停止制御部Ａ３と、前記停止制御部Ａ３によって、
動作が停止している間に、加工物の仕上寸法を補正する
のに必要な補正値を前記データ記憶装置Ｃに入力する補
正値入力部Ａ５と、 前記停止命令コードの次のデータブロックからデータの
読込を開始する指令信号ｓ１を前記入力制御部Ｂに出力
し、前記データ記憶装置Ｃに入力された補正値に基づい
て、工具の送り位置を補正して、工作機械の制御を再開
する補正制御部Ａ４と、を有することを特徴とするもの
である。

【作用】

作業者は、動作を停止させたい加工サイクルの箇所に停
止命令コードを挿入した数値制御プログラムを作成する
。そして、このプログラムを数値制御装置にセットする
と共にスイッチ手段を停止命令コードを有効とする状態
に設定する。 入力制御部は、通常、この記憶媒体に書き込まれた数値
ルリ御プログラムを１データブロックづつバッファレジ
スタに先行して読み込む。この時、先読禁止制御部は、
スイッチ手段の設定状態と読み込まれた命令語から停止
命令コードの有無を判別する。その結果、スイッチ手段
の設定状態が停止命令コードを有効とする状態にあり、
停止命令コードの存在が判別された時は、次のデータブ
ロックの読込サイクル時に、データブロックを先読する
ことを禁止する。 停止制御部は、アクティブレジスタのデータを解読した
結果、停止命令コードであり、スイッチ手段がその命令
コードを有効とする状態に設定されている時は、工作機
械の動作を停止させる。その後、工具を手動により、ま
たは、望ましくは、後退手段により、自動的に一定量後
退させる。その後、作業者は工作物の外径寸法を測定す
る。 補正値入力部は、その時の理論値と実測値とから決定さ
れるその状態での加工誤差に基づいて、仕上寸法の補正
に必要な補正値をデータ記憶装置に入力する。 その後、作業者は、手操作または、望ましくは、前進手
段により、工作動作を停止させた位置まで工具を復帰さ
せる。 その後、補正制御部が起動され、停止命令コードの次の
データブロックからデータをバッファレジスタに読み込
み、データ記憶装置に入力された補正値によって、新し
く決定される工具の送り位置に従って加工動作を再開し
て、加工動作が継続される。その結果、補正された仕上
寸法に工作物を加工することが出来るので、最初の工作
物から所望の加工精度を得ることが出来る。また、次の
２番目以降の工作物を加工する時は、前記スイッチ手段
を停止命令コードを無効とする状態に設定する。そうす
ると、停止命令コードは、バッファレジスタへの読み込
み時に読み飛ばされ、または、アクティブレジスタに入
力された時は、その機能が無効とされる。したがって、
加工動作は停止されることなく、しかも、データ記憶装
置に設定されたｉ市正値を考慮して工具の送り制御が行
われる。 この結果、２＠目以降の工作物も１番目の工作物と同一
の加工精度で加工される。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第２図において１０は研削盤、２０は数値制御装置であ
る。前記研削盤１０は砥石車Ｇを軸承する砥石台１１と
工作物Ｗを載置する工作物テーブル１３とを備えている
。そして、前記砥石台１１及び工作物テーブル１３は、
駆動回路１６．１７によってそれぞれ回転駆動されるサ
ーボモータ１２゜１４によって移動されるようになって
いる。なお、１５は工作物Ｗの軸方向位置決めを行うだ
めの端面定寸装置である。 前記数値制御装置２０は、中央処理装置２１、記憶装置
２２、パルス発生回路２３、インタフェース２６．２７
，２８によって構成され、パルス発生回路２３から送出
される指令パルスが駆動回路１６．１７に供給されるよ
うになっている。 前記記憶装置には、工具の送り位置等のデータと補正値
を入力する加工データ記憶エリアＭＤＡが設けられてい
る。また、レジスタ２９として、第１のバッファレジス
タＢＦＩと第２のバッファレジスタＢＦ２とアクティブ
レジスタＡＲが設けられている。 一方、インタフェース２６には、表示制御回路３７が接
続され、それはＣＲＴ表示装置３８を駆動する。又イン
タフェース２７には、データを記憶装置２２に入力設定
するためのデータ書込装置３６と、数値制御プログラム
を記憶したバブルカセット入出力袋口３４と各種の操作
入力を行うだめの操作スイッチを配設した制御盤３５が
接続されている。ＣＲＴ表示装置３８とデータ書込装置
３６を用いて、工作物の加工形状が入力される。 入力された各加工段毎の工作物の加工形状の情報に基づ
いて加工寸法が加工データ記ｔαエリアＭＤＡに設定さ
れる。各加工段毎の加工処理を行う数値制御プログラム
は、実際の移動量データはプログラムされておらず、Ｍ
ＤＡ内に記憶されたテ°−タの一つを表すパラメータ塩
Ｃ４０、Ｃ１０，Ｃ１１、Ｃ１２等を用いてｍ７図に示
すようにプログラムされている。 制御盤３５には、停止命令コードＧ６５を有効とするス
イッチ手段４１．４２が設けられている。 また、数値制御装置２０を起動するための起動スイッチ
Ｓ１と一時停止後、砥石車Ｇを一定量後退させる後退ス
イッチＳ２とその後、砥石車Ｇを工作物Ｗの元の位置に
当接するまで前進させるための前進スイッチＳ３とその
後、数値制御装置２０をその位置から再起動をかけるた
めの再起動スイッチＳ４とが設けられている。 次に木数値制御装置２０の動作について説明する。 数値制御プログラムは第７図に示すようにコーディング
されて、バブルカセットに記憶されている。シーケンス
番号Ｎ１００〜Ｎ１０６等は、工作物の第１段目を加工
するためのプログラムであり、シーケンス番号Ｎ２００
〜Ｎ２Ｏ４等は第２役目を加工するためのプログラムで
ある。Ｎ１００、Ｎ２００のデータブロックにコーディ
ングされている＃１．＃２は役付加工の加工工程番号を
示している。第１段目の加工処理の詳細は、第８図に示
されている。早送り、粗研削、精研削、微研削の各送り
制御がなされる。Ｃ４０は工作物の最終仕上げ寸法を記
憶したパラメータ、Ｃ１２は、精研削送りの最終位置を
最終仕上げ寸法Ｃ４０からの偏差として記憶しているパ
ラメータ、Ｃ１ｌは、粗研削送りの最終位置をＦｉ終仕
上げ寸法Ｃ４０からの偏差として記憶しているパラメー
タ、Ｃ１０は、早送りの最終位置をｒｖ　１％仕上げ寸
法Ｃ４０からの偏差として記憶しているパラメータであ
る。又、Ｂ３９は全段に係る補正値を記憶するパラメー
タ、Ｃ４６は各段に固有に係る補正値を記憶するパラメ
ータである。それらのパラメータは、第９図に示す様に
加工データ記憶エリエＭＤＡに採られている。Ｎ１０１
のデータブロックは早送り制御、Ｎ１０２のデータブロ
ックは粗研削送り制御、Ｎ　１０　’３のデータブロッ
クは途中停止制御、Ｎ１０４のデータブロックは、精研
削送り制御、Ｎ１０５のデータブロックは、途中停止制
御、Ｎ１０６のデータブロックは、微研削送り制御をそ
れぞれ表している。よって、本プログラムを実行した時
は第１工程に於いて、粗研削の完了後と精研削の完了後
に砥石ホの送りが停止され、補正値を設定し得るように
なっている。上記の８３９とＣ４６のパラメータには、
補正値が入力設定されるまでは、初期値Ｏが設定されて
いる。したがって、補正値が入力されなければ、第８図
に示す当初の設定された加工データ通りの加工が行われ
る。 起動スイッチＳ１が押下されると、第４図のプログラム
が実行される。ステップ２００でバブルカセットに記憶
された数値制御プログラムの各データブロックの読み出
しを制御する読み出しアドレスカウンタＲＯＣが初期値
の１に設定される。 次にステップ２０２で先ず先読み禁止フラッグＢＲＩＦ
がリセットされ、バッファレジスタＢＦＩへのデータの
先読みが可能な状態に設定される。 次にステップ２０４へ移行して、第３図のデータブロッ
ク入カプログラムが実行される。 第３図は、バブルカセット入出力装置３４から第７図の
数値制御プログラムを１データブロックづつバッファレ
ジスタＢＦＩに入力するためのプログラムである。本プ
ログラムは、工作機械を制御している時のＣＰＵ２１の
空き時間を利用して割込処理により実行される。ＢＲＩ
Ｆは先読み禁止フラッグであり、ステップ１００で、そ
れがセット状態にあると判定された時は、リターンして
チータブロックはバッファレジスタに読み込まれない。 ステップ１０２は、ＲＯＣＦフラッグの判定ステップで
ある。ＲＯＣＦがセット状態の時は、バッファレジスタ
ＢＦＩからアクティブレジスタＡＲへのデータの読み込
みが完了して、バッファレジスタＢＦＩが空き状態にあ
ることを示している。逆に、リセットされている時は、
バッファレジスタＢＦＩの内容は、未だアクティブレジ
スタＡＲに転送されていないので、そのままリターンし
てデータを読み込まない。バッファレジスタＢＦ１が空
き状態の時は、ステップ１０４へ移行して、数値制御プ
ログラムの１のデータブロックがバブルカセット入出力
装置３４から入力される。 次にステップ１０６では、今、読み込まれたデータに工
作機械の制御を途中で停止させる停止命令コードＧ６５
が存在するかが判定される。Ｇ６５の停止命令コードで
ない時は、ステップ１１２へ移行してバブルカセット入
出力装置３４から読み込まれたデータをバッファレジス
タＢＦＩに転送する。その後、ステップ１１４でバッフ
ァレジスタへの読み込が完了したことを示すため、ＲＯ
ＣＦをリセットし、ステップ１１６で次のデータブロッ
クの読み取り番号を記憶したパラメータＲＯＣの内容が
１更新される。 Ｇ６５コードが存在すると、ステップ１０８へ移行して
その命令語の指定する番号のスイッチの状態が判定され
る。第７図に示すプログラムで最初の停止命令コードは
シーケンス番号Ｎ１０３に存在する。そのデータブロッ
クには、Ｐｏｏｌと・あり、この番号がスイッチ番号を
表している。この場合は、スイッチ４１である。そのス
イッチがオンの時は、停止命令コードの機能を有効とす
るのでステップ１１０へ移行して先読み禁止フラッグＢ
ＲＩＦがセットされる。またそのスイッチがオフの状態
の時は、先読み禁止フラッグをセットすることなく、ス
テップ１１２へ移行する。このようにしてデータのバッ
ファレジスタへの入力処理が行われる。 第４図のステップ２０６へ戻り、ＲＯＣＦフラッグを判
定して、バッファレジスタＢＦＩにデータの入力が完了
した時は、ステップ２０８〜ステツプ２１０の処理が行
われる。即ち、第１０図に示すようにバッファレジスタ
ＢＦ２の内容がアクティプレデスタＡＲに転送され、そ
の後バッファレジスタＢＦＩの内容がバッファレジスタ
ＢＦ２へ転送される。ステップ２１２では、アクティブ
レジスタＡＲの命令語を読み出しステップ２１４で、バ
ッファレジスタＢＦＩの内容が読み込まれそれが空き状
態になっていることを示すためＲＯＣＦフラッグがセッ
トされる。そして、ステップ２１６で数値制御プログラ
ムの命令語の解読と実行が行われる。 第５図は、そのＮＣ実行プログラムを示したフローチャ
ートである。ステップ３００．３０２．３０４でデータ
の解読後、停止命令コードＧ６５が存在すると判定され
た時は、ステップ３０６へ移行して、その指定するスイ
ッチの状態が判定され、オン状態にある時は、停止命令
コードは有効であるので、ステップ３０８へ移行して制
御が停止される。その時、ＣＰＵ２１は、第６図の補正
値入力プログラムを実行する。そのスイッチがオフの時
は停止命令コードは無効とされる。その他の命令語の時
は、ステップ３１２〜３２０がそれぞれ実行されて、命
令語に応じたパルス分配等の処理が行われ、砥石車の送
り制御が行われる。 制御の停止後、作業者は制御盤３５の後退スイッチＳ２
を押下する。すると、砥石車を一定量だけ後退するよう
にパルス分配が行われ、砥石車は一定量後退して停止す
る。この後、作業者はデータ書込装置３６を操作するこ
とにより、第１１図に示す補正値入力画面をＣＲＴ３８
上に出す。これにより、ＣＰＵ２１は第６図のプログラ
ムを実行するようになる。次に作業者は、工作物の外径
寸法を測定する。加工のプログラム上の進行状態は砥石
車停止位置ｘＯとして表されている。このデータと測定
値とから、仕上げ寸法の全段に係る補正値ＨＯと各段毎
の補正値Ｈ１〜ＨＩＯ等を入力する。それらの値はステ
ップ４１２で８３９として、又ステップ４１０でＣ４６
として記憶される。 このように、粗研削送りの終了時に、工作物の外径寸法
の実測値と指令値との偏差から最終の仕上げ寸法指令値
を補正するのに必要な補正値を入力することが出来る。 補正データの入力後作業者は前進スイッチｓ３を押下す
る。すると、研削を停止した時の元の位置まで砥石車を
送るためのパルス分配が行われ、砥石車は、正確に元の
位置に復帰する。その後、再起動スイッチＳ４が押下さ
れると、第４図のステップ２０２からプログラムの実行
が開始される。 その後の処理は第７図のＮ１０４、Ｎ１０６に示すよう
に精研削送りは、当初の指令値Ｃ４０＋Ｃ１２がＢ３９
＋Ｃ４６の補正値だけ修正されて制御され、微研削送り
は、当初の最終仕上げ指令値Ｃ４０がＢ３９＋Ｃ４６の
補正値だけ修正されて制御される。この結果、第１番目
の工作物から精度良く所望の仕上げ寸法に加工すること
が出来る。 以上説明してきたように、停止命令コードは任意のデー
タブロックに挿入することが出来、その機能の有効、無
効の決定は、操作盤３５のスイッチによって制御するこ
とが出来る。第７図のプログラムの第１段目の加工サイ
クルでは、粗研削送り制御と精研削送り制御の終わりに
、停止命令コードが挿入されているが、実際に加工を停
止するか否かはそれぞれ加工時のスイッチの設定で制御
することが可能、である。 以上の実施例では、１の入力された補正値によって、以
降の全ての研削速度加工の送り終端位置を修正している
が、これは、最終の仕上げ加工の送り位置のみ修正する
ようにしても良い。

【発明の効果】

本発明は、スイッチ手段の設定状態と停止命令コードに
より、データブロックの先読みを禁止する先読禁止制御
部と数値制御工作機械の動作を停止させる停止制御部と
途中の加工寸法から仕上げ寸法の補正に必要な補正値を
入力する補正値入力部と補正された値に基づいて、以後
の加工を再開する補正制御部とを有している。したがっ
て、加工途中で装置を停止させ、実測の加工寸法と理論
的な加工寸法との差から加工誤差を求めることが出来、
その誤差に基づいて以降の送り位置の制御を補正して加
工を継続することが出来るので、最初の工作物から容易
に所望の仕上げ寸法に加工することが出来る。装置の停
止に際し、停止命令コードの機能の有効無効をスイッチ
手段で設定するようにしているので、次の加工物の加工
時には、プログラムを変更することなく、スイッチ手段
を停止命令コードを無効とする状態に設定するだけで、
一時停止をしない通常の連続加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
、第２図は、本発明の具体的な一実施例に係る数値制御
工作機械の構成を示したブロックダイヤグラム、第３図
、′ｆｉ’　４図、第５図、第６図は、それぞれ数値制
御装置の処理手順を示したフローチャート、第７図は、
数値制御プログラムの一例を示した図、第８図は、研削
サイクルを示した説明図、第９図は、記）、α装置のデ
ータ領域の構成を示したデータ構成図、第１０図は、バ
ッファレジスタ、アクティブレジスタへのデータの読み
込み方法を示した説明図、第１１図は、補正値を入力す
るだめの画面を示した説明図である。 １０　°研削盤　１１′°砥石台　Ｇ・−・砥石車１３
　工作物テーブル　１６．１７°・・駆動回路１２．１
４゛・サーボモータ ２０　・数値制御装置　２２　・記憶装置３６　データ
書込装置　３５°制御盤 ３４　・バブルカセット入出力装置 特許出願人　　　豊田工機株式会社 代　理　人　　弁理士　藤谷　修 −−−−一一−−−−−−−−−−−−−−−−−↓−
−−−−−第９図 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）工具により工作物を加工する工作機械と、前記工
   作機械の可動軸を駆動する駆動装置と、工具の送り位置
   を決定するのに必要なデータを記憶するデータ記憶装置
   と、 記憶媒体に書き込まれた数値制御プログラムのデータブ
   ロックを１ブロックづつバッファレジスタに先読みする
   入力制御部と、 前記バッファレジスタに入力されたデータブロックをア
   クティブレジスタに転送し、このデータブロックの命令
   語を解読してその命令語と記憶装置に設定されたデータ
   に応じて前記駆動装置を制御する制御部と、 から成る数値制御工作機械において、 数値制御工作機械の動作を停止させる停止命令コードの
   機能を有効とするスイッチ手段を有し、前記データ記憶
   装置は、工具の送り位置を補正する補正データを記憶す
   る領域を有し、 前記入力制御部は、前記記憶媒体に書き込 まれた数値制御プログラムのデータブロックを１ブロッ
   クづつバッファレジスタに読み込む時に、前記停止命令
   コードの有無と前記スイッチ手段の設定されている状態
   を判定し、その結果、前記停止命令コードが存在し、前
   記スイッチ手段の設定状態が前記停止命令コードの機能
   を有効とする状態にあると判定した時は、次のデータブ
   ロックの先読みを禁止する先読禁止制御部を有し、 前記制御部は、 前記アクティブレジスタの命令語を解読した結果、その
   命令語が前記停止命令コードであり、前記スイッチ手段
   の設定状態が前記停止命令コードの機能を有効とする状
   態にある時は、数値制御工作機械の動作を停止させる停
   止制御部と、 前記停止制御部によって、動作が停止している間に、加
   工物の仕上寸法を補正するのに必要な補正値を前記デー
   タ記憶装置に入力する補正値入力部と、 前記停止命令コードの次のデータブロックからデータの
   読込を開始する指令信号を前記入力制御部に出力し、前
   記データ記憶装置に入力された補正値に基づいて、工具
   の送り位置を補正して、工作機械の制御を再開する補正
   制御部と、を有することを特徴とする数値制御工作機械
   。
2. （２）前記補正制御部は、前記補正値に基づき、制御再
   開後の各送り工程毎の工具の送り位置を補正することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の数値制御工作機
   械。
3. （３）前記停止制御部は、加工の停止後工具を一定量後
   退させる後退手段を有し、前記補正制御部は、制御の開
   始時に工具を後退した量だけ前進させる前進手段を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の数値制
   御工作機械。