KR101396711B1 - 공작물 가공기의 제어 프로그램 및 이 제어 프로그램을 실행하는 공작물 가공기의 제어장치 - Google Patents

공작물 가공기의 제어 프로그램 및 이 제어 프로그램을 실행하는 공작물 가공기의 제어장치 Download PDF

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Abstract

쌍이 되는 공작물 고정부 및 공작물 가공부 마다 제어 시스템을 설정하고, 각 제어 시스템에, 공작물 수취 프로그램 블록, 공작물 가공 프로그램 블록 및 공작물 반출 프로그램 블록을 설정하고, 공작물 수취 프로그램의 종료를 조건으로 공작물 가공 프로그램이 기동하고, 공작물 가공 프로그램 블록의 종료를 조건으로 공작물 반출 프로그램 블록이 기동하도록 하였다. 또한, 공작물 수취 프로그램 블록을 공작물 공급 장치의 공작물 공급 프로그램에 연계하거나, 또는 공작물 반출 프로그램 블록을 공작물 반송 장치의 공작물 반송 프로그램과 연계하여, 상기 제어 시스템의 마지막에 각 제어 시스템 프로그램의 선두를 실행하는 명령을 설정하였다.
Figure R1020097000067
공작물 가공기, 제어 프로그램, 공작물 반송장치, 공작물 제어장치

Description

공작물 가공기의 제어 프로그램 및 이 제어 프로그램을 실행하는 공작물 가공기의 제어장치{WORK MACHINING APPARATUS CONTROL PROGRAM AND WORK MACHINING APPARATUS CONTROLLER FOR EXECUTING THE CONTROL PROGRAM}
본 발명은 NC선반과 같은 공작물 가공기의 제어장치에 도입되는 제어 프로그램 및 이 제어 프로그램을 실행하는 공작물 가공기의 제어장치에 관한 것이다.
하나의 공작물에 다공정의 가공을 하는 경우, 복수의 주축과 절삭공구대를 가지는 공작기계 등의 공작물 가공기를 사용하여, 주축간에 공작물을 전달하면서 공작물을 순차적으로 가공하는 것이 실시되고 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1(독일 특허 공개 4310038호 공보(도면참조))에 기재된 공작물 가공기는 X방향으로 이동 가능한 2개의 대향 주축대(24, 26)를 가지고, 각 주축대(24, 26)의 회전 가능한 주축(28, 30)에 파지된 미가공 공작물(46)을 각 주축대(24, 26)에 대응하여 설치된 회전 절삭공구대(32, 34)에 장착한 공구(36, 38)로 가공하도록 되어 있다.
그리고, 주축대(24, 26)의 Z방향의 이동에 따라 2개의 주축대(24, 26)를 서로 접근시켜, 한쪽의 주축(28)으로부터 다른 쪽의 주축(30)에 공작물을 전달하도록 되어 있다.
미가공 공작물(46)의 공급은 베드(10)상의 일단에 설치된 공작물스토커(44)로부터 직접 주축(28)에 공급된다. 또한, 주축(30)으로부터의 가공이 끝난 공작물(52)은 베드(10)상의 일단에, 공작물스토커(44)에 대향하여 설치된 공작물 반출 장치(50)에 의하여 반출된다.
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그러나, 상기한 바와 같은 공작물 가공기와 같이, 복수의 주축과 복수의 절삭공구대를 가지고, 주축 상호간에 공작물을 전달하면서 공작물의 가공을 하는 공작물 가공기에서는, NC프로그램은 주축의 수에 따라 다계통이 되고, 각 계통에서 각 주축 및 대응하는 절삭공구대의 제어를 하게 된다. 이 경우, 각 계통의 NC프로그램은 동시에 시작하여, 가공 종료후에 동시에 리셋 되는 것이 일반적이다.
이러한 제어 방법에서는 각 계통 마다, 일련의 가공 프로그램을 작성하고, 이 가공 프로그램 중에서, 공작물의 공급으로부터 가공, 공작물의 반출까지를 제어하기 위하여, 공작물 가공기를 시동시켜 최초의 공작물의 가공을 개시하는 경우, 2번째 이후의 주축에서는 가공의 동작은 하지만, 가공해야 할 공작물이 아직 존재하지 않기 때문에, 에어 컷이 되어 불필요한 전력 등을 소비한다고 하는 문제가 있다. 이러한 문제는, 마지막 공작물의 가공 종료시도 마찬가지이다.
이러한 문제는, 예를 들면, 가공해야 할 공작물의 수를 카운트 하고, 이 카운트수에 따라 에어 컷을 방지하도록 소정의 주축에 대하여서는 대기하는 명령을 출력하는 서브 프로그램을 작성함으로써 해결할 수 있지만, 본래의 가공 프로그램과는 별도로 전용 서브 프로그램을 준비해야 하므로, 가공 프로그램의 작성이 번거로워지는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 다축의 NC선반 등에서 공작물의 가공을 하는 경우에, 에어 컷과 같이 불필요한 동작이 없고, 또한, 공작물 공급, 반출 시에도 전용 프로그램이 필요 없는 제어 프로그램의 제공 및 이 제어 프로그램을 실행하는 공작물 가공기의 제어장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제어 프로그램은 복수의 공작물 고정부를 가지고, 이 공작물 고정부 사이에서 공작물을 전달하면서, 각 상기 공작물 고정부에 대응하여 설치된 공작물 가공부에서 상기 공작물 고정부에 고정된 공작물의 가공을 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램에 있어서, 쌍이 되는 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부 마다 제어 시스템을 설정하고, 각 제어 시스템이 미가공 공작물을 수취할 때에 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동을 제어하는 공작물 수취 프로그램 블록과, 상기 공작물 고정부에 고정한 상기 공작물을 상기 공작물 가공부에서 가공할 때에 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동을 제어하는 공작물 가공 프로그램 블록과, 가공이 완료된 상기 공작물을 반출할 때에 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동을 제어하는 공작물 반출프로그램 블록을 가지고, 상기 공작물 수취 프로그램 블록의 종료를 조건으로 상기 공작물 가공 프로그램 블록이 기동하고, 상기 공작물 가공 프로그램 블록의 종료를 조건으로 상기 공작물 반출 프로그램 블록이 기동하도록 하고, 상기 공작물 수취 프로그램 블록을 공작물 공급 장치의 공작물 공급 프로그램에 연계하고, 또한, 상기 공작물 반출 프로그램 블록을 공작물 반송 장치의 공작물 반송 프로그램과 연계하여 상기 공작물 수취 프로그램 블록 또는 상기 공작물 반출 프로그램 블록에, 상기 공작물 공급 장치 또는 상기 공작물 반송 장치와의 사이에서 공작물을 전달할 때에 필요한 대기상태 동작 및 협동 동작을 명령하도록 하고, 각 상기 제어 시스템의 마지막에, 각 제어 시스템의 프로그램 선두를 실행하는 명령을 설정한 구성으로 되어 있다. 이 경우, 상기 공작물 수취 프로그램 블록, 상기 공작물 가공 프로그램 블록 및 상기 공작물 반출 프로그램 블록에, 상기 공작물의 가공 개수가 미리 설정된 개수에 이르렀을 때에 프로그램의 실행을 종료시키는 명령을 설정하면 된다.
이 제어 프로그램에 의하면, 공작물 공급이 완료될 때까지 공작물의 가공은 실행되지 않고, 공(空) 가공에 의한 에어 컷을 방지할 수 있다. 또한, 공작물 공급의 단계에 있어서도, 공작물 공급측의 준비가 완료할 때까지 대기하므로, 불필요한 에어 컷을 방지할 수 있다. 또한, 공작물 반출 시에도, 공작물 가공이 완료될 때까지 공작물이 반출되지 않고, 또한, 공작물 반출 장치의 준비가 완료될 때까지 대기하므로, 불필요한 에어 컷을 방지할 수 있다.
또한, 전용 프로그램을 필요로 하지 않고, 공작물의 수취 및 공작물의 반출을 할 수 있으므로, 제어 프로그램의 구성을 간소화하고, 프로그램의 작성을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 제어 프로그램은 동종의 공작물 가공기를 복수대 연결하여 공작물 가공 시스템을 구성하는 경우에 있어서도 이용이 가능하다.
이 경우는, 상기 공작물 공급 장치의 공작물 공급 프로그램이 상류 공정에 배치된 상기 공작물 가공기에 있어서 마지막 가공을 하는 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부의 공작물 반출 프로그램 블록에서, 상기 공작물 반송 장치의 공작물 반송 프로그램이 하류 공정에 배치된 상기 공작물 가공기에 있어서 최초의 가공을 하는 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부의 공작물 수취 프로그램 블록으로서 구성한다.
공작물 가공기는 공작물의 가공(조립을 포함한다)을 하는 것이면, 공작기계나 각종 조립기라도 된다. 예를 들면, 상기 공작물 가공기가 NC선반에서, 상기 공작물 고정부가 공작물 공급 장치로부터 미가공 공작물을 수취하는 1의 주축, 상기 1의 주축과 같은 방향을 향하도록 나란히 설치된 3의 주축 및 상기 1의 주축에 대향하여 설치되고, 상기 1의 주축의 주축 축선상의 위치와 상기 3의 주축의 주축 축선상의 위치와의 사이에서 진퇴 이동 가능한 동시에, 상기 1의 주축의 주축 축선 또는 상기 3의 주축의 주축 축선에 따라 진퇴 이동함으로써, 상기 1의 주축으로부터 상기 공작물을 수취하고, 상기 3의 주축에 상기 공작물을 전달하는 2의 주축으로, 상기 공작물 가공부가 상기 1의 주축에 대응하여 설치된 1의 절삭공구대, 상기 2의 주축에 대응하여 설치된 2의 절삭공구대 및 상기 3의 주축에 대응하여 설치된 3의 절삭공구대를 가지는 3축 NC선반으로서도 좋다.
이러한 구성의 NC선반에서는 1의 주축, 2의 주축, 3의 주축의 순서로, 주축으로부터 주축에 공작물을 직접 전달하면서 가공이 실시된다.
또한, 복수대의 공작물 가공기를 연결한 경우 또는 복수의 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 1대의 공작물 가공기에 설치한 경우에는, 쌍이 되는 공작물 고정부 및 공작물 가공부의 각각에 대응시켜, 제어 시스템을 복수 설정하게 된다. 복수의 제어 시스템은 서로 독립되어 있으므로, 1의 제어 시스템의 프로그램 실행중에, 다른 제어 시스템에서, 예를 들면 공구 파손이나 공작물 공급 오류, 프로그램 실행 오류 등의 이상이 발생한 경우에도, 상기 1의 제어 시스템에서는 프로그램이 실행되어 공작물의 공급이나 가공, 공작물의 반출을 하게 된다.
그리고, 공작물 공급시나 공작물 반출시에, 이상이 발생한 상기 다른 제어 시스템과의 사이에서 협동 동작을 할 때에, 처음 프로그램의 실행이 일시적으로 정지된다. 이상을 감지한 작업자가 수동 조작으로 상기 1의 제어 시스템의 프로그램의 실행을 정지시키는 것도 가능하지만, 공작물 가공중에 프로그램의 실행이 강제적으로 정지되면, 공작물에 상처가 나서 불량이 발생할 우려가 있다.
그래서, 본 발명에서는, 독립 관계에 있는 복수의 상기 제어 시스템중 적어도 하나의 제어 시스템에 다른 상기 제어 시스템에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판단하고, 이상이 발생하고 있다고 판단하였을 때, 상기 다른 제어 시스템이 정상 상태로 복귀할 때까지의 사이에, 상기 공작물의 가공 개시를 일시적으로 정지시키고 또는 상기 공작물의 가공 종료후에 상기 제어 시스템의 프로그램의 실행을 일시적으로 정지시키는 프로그램 블록을 설치하여도 된다.
이와 같이 함으로써, 상기 다른 제어 시스템에 이상이 발생한 경우에, 상기 1의 제어 시스템에서 공작물의 가공이 개시되기 전 또는 공작물 가공 종료 직후에, 프로그램의 실행을 정지시켜, 작업자에 대하여 상기 다른 제어 시스템의 이상을 회복시키도록 촉구할 수 있다.
공작물 가공기의 각 이동체의 이동 제어는 상기의 제어프로그램이 인스톨 되고, 인스톨 된 상기 제어 프로그램을 실행함으로써 상기 공작물 고정부 및 상기 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동을 제어하는 명령을 출력하는 제어장치에 의해 실시된다.
본 발명의 제어 프로그램은 상기와 같이 구성되어 있으므로, 다축의 NC선반등에서 공작물의 가공을 하는 경우에, 에어 컷과 같은 불필요한 동작이 없고, 또한, 공작물 공급, 반출 시에도 전용 프로그램이 불필요하다.
그로 인하여 에너지 절약 및 비용 절약이 뛰어난 공작물 가공기의 제어 프로그램 및 제어장치를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제어 프로그램이 적용되는 공작물 가공기로서의 NC선반의 일례에 관련된, 그 구성을 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 NC선반의 구체적인 구성을 설명하는 도면이며, NC선반의 정면도이다.
도 3은 도 2의 NC선반의 우측면도이다.
도 4는 제 3 주축대 및 그 새들(saddle)이 제 2 주축대측의 새들과 간섭하지 않게 하기 위한 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 공작물 가공 시스템을 구성하는 3축 NC선반의 다른 실시 형태에 관련된, 그 정면도이다.
도 6은 도 5의 NC선반의 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 제어 프로그램의 일례를 도시하는 도면으로, 그 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 8은 복수개의 공작물을 가공하는 경우에 있어서의 제어 프로그램의 흐름을 도시하는 개략도이다.
도 9는 제어 프로그램에 의한 처리 순서를 설명하는 플로차트이다.
도 10은 제어프로그램에 의한 처리 순서를 설명하는 플로차트이다.
도 11은 NC선반을 2대 연결하여 구성한 공작물 가공 시스템의 개략을 도시하는 도면이다.
도 12는 도 9 및 도 10의 플로차트의 각 스텝에 있어서의 공작물 가공 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
도 13은 도 9 및 도 10의 플로차트의 각 스텝에 있어서의 공작물 가공 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
도 14는 도 9 및 도 10의 플로차트의 각 스텝에 있어서의 공작물 가공 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
도 15는 도 9 및 도 10의 플로차트의 각 스텝에 있어서의 공작물 가공 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
도 16은 제어 프로그램에 의한 처리 순서의 다른 실시 형태에 관련된, 플로차트의 주요부의 발췌이다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
[공작물 가공기의 개요]
도 1은 본 발명의 제어 프로그램이 적용되는 공작물 가공기의 일례에 관련된, 그 구성을 설명하는 개략도이다.
이 실시 형태의 공작물 가공기는 3개의 주축(111, 112, 113)을 가지는 3축 NC선반(1, 이하, NC선반이라고 기재한다)이다.
NC선반(1)은 Z방향으로 진퇴 이동 가능한 제 1 주축대(101) 및 이 제 1 주축대(101)에 회전 가능하게 지지된 1의 주축으로서의 중공형상의 제 1 주축(111)과 제 1 주축대(101)에 나란히 설치되고, Z방향으로 진퇴 이동 가능한 제 3 주축대(103) 및 이 제 3 주축대(103)에 회전 가능하게 지지된 3의 주축으로서의 제 3 주축(113)과 제 1 주축대(101)에 대향하여 배치되고, 제 1 주축대(101)에 대향하는 위치와 제 3 주축대(103)에 대향하는 위치와의 사이에서 Y방향으로 진퇴 이동 가능한 제 2 주축대(102) 및 이 제 2 주축대(102)에 회전 가능하게 지지된 2의 주축으로서의 제 2 주축(112)을 가지고 있다.
이 NC선반(1)에서는 도면중의 부호 (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ)로 나타낸 바와 같이, 공작물 공급 장치인 바피더(2)로부터 공급된 공작물(W)을 제 1 주축(111), 제 2 주축(112), 제 3 주축(113)의 순서로 전달하면서 가공하고, 가공이 종료된 공작물(W)을 외부의 로더 등의 공작물 반송 장치(5)로 반출한다.
또한, 도 1에는 도시하지 않았지만, NC선반(1)에는 제 1 주축(111), 제 2 주축(112) 및 제 3 주축(113)의 각각에 대응하여 적어도 3개의 절삭공구대가 설치되어 있고, 이 3개의 절삭공구대에 장착된 공구로 제 1 주축(111), 제 2 주축(112) 및 제 3 주축(113)의 척(chuck)에 파지된 공작물(W)의 가공을 동시에 할 수 있도록 되어 있다.
[NC선반의 구체적 구성]
도 2는 상기 NC선반(1)의 구체적인 구성을 설명하는 도면이며, NC선반의 정면도, 도 3은 도 2의 NC선반(1)의 측면도이다.
3개의 주축대(101, 102, 103)는 측면에서 보아 역 L자 형상으로 형성된 베드(120)의 ZY면(121)에 Z방향으로 진퇴 이동 가능하게 설치된다. 즉, ZY면(121)에는 Z방향으로 3조(組)의 가이드 레일(131, 132, 133)이 부설(敷設)되어 있으며, 가이드 레일(131)에 안내되면서 Z방향으로 진퇴 이동하는 새들(134)에 제 1 주축대(101)가 가이드 레일(132)에 안내되면서 Z방향으로 진퇴 이동하는 새들(135)에 제 2 주축대(102)가 가이드 레일(133)에 안내되면서 Z방향으로 진퇴 이동하는 새들(136)에 제 3 주축대(103)가 설치되어 있다.
새들(135)은 Y방향으로 긴 변을 가지는 정면에서 보아 직사각형상으로 형성되고, 그 표면에는 Y방향으로 가이드 레일(137)이 부설(敷設)되어 있다. 제 2 주축대(102)는 이 가이드 레일(137)에 안내되면서 Y방향으로도 진퇴 이동 가능하다.
제 3 주축대(103)의 Z방향의 이동을 안내하는 가이드 레일(133)은 ZY 평면(121)의 다른 쪽 끝(도 2의 우측단)까지 연장되어 있고, 제 3 주축(113)의 선단의 척(chuck)에 파지된 공작물(W)을 인접하는 공작물 반송 장치(5)에 전달할 수 있는 위치까지 이동시킬 수 있게 되어 있다.
그런데, 제 3 주축대(103)가 다른 쪽 끝까지 이동할 경우에, 제 3 주축 대(103) 및 새들(136)이 제 2 주축대(102)의 새들(136)에 간섭하지 않게 할 필요가 있다.
도 4는 상기와 같은 간섭을 회피하기 위한 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 제 3 주축대(103)를 올려놓은 새들(136)에는 제 2 주축대(102)의 새들(135)과의 간섭을 피하기 위한 오목부(136a)가 형성되어 있다.
그리고, NC선반(1)의 제 3 주축(113)으로부터 로더 등의 공작물 반송 장치(5)에 공작물(W)을 전달할 수 있도록, 전달 위치인 ZY평면(121)의 다른 쪽 끝까지 제 3 주축대(103)가 이동하면, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 오목부(136a)의 내측에 새들(135) 및 가이드 레일(137)이 들어가서, 양자의 간섭을 방지할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 베드(120)의 베이스(122)의 앞부분 중앙으로부터 ZY평면(121)의 상부 중앙까지, 문형 절삭공구대 지지부(138)가 설치되어 있다. 그리고, 이 절삭공구대 지지부(138)에 제 1 주축(111)의 척(chuck)에 파지된 공작물(W)의 가공을 하는 복수의 공구(T1)를 장착한 제 1 절삭공구대(150)와 제 2 주축(112)의 척(chuck)에 파지된 공작물(W)의 가공을 하는 복수의 공구(T2)를 장착한 제 2 절삭공구대(160)와 제 3 주축(113)의 척(chuck)에 파지된 공작물(W)의 가공을 하는 복수의 공구(T3)를 장착한 제 3 절삭공구대(170)가 설치되어 있다.
제 1 절삭공구대(150)는 절삭공구대 지지부(138)의 상방의 제 1 주축대(101) 측을 향하는 면에 설치되어 있고, X방향으로 부설(敷設)된 가이드(151)와, 이 가이드(151)에 안내되면서 X방향으로 진퇴 이동하는 새들(152)과, 이 새들(152)의 일면에 Y방향으로 부설(敷設)된 가이드 레일(153)과, 이 가이드 레일(153)에 안내되면서 Y방향으로 진퇴 이동하는 절삭공구대 본체(154)를 가지고 있다.
복수의 공구(T1)는 절삭공구대 본체(154)의 절삭공구 장착부(155)에 빗형 바이트 형상으로 나란히 장착된다. 그리고, 새들(152)의 X방향의 이동에 따라 소정의 공구(T1)가 가공 위치로 분할배치되어, 절삭공구대 본체(154)가 Y방향으로 이동하고 제 1 주축대(101)가 Z방향으로 이동함에 따라, 공구(T1)에 의해 공작물(W)이 가공된다.
제 2 절삭공구대(160)는 절삭공구대 지지부(138)의 윗쪽의 제 2 주축대(102)측을 향하는 면에 설치되어 있고, X방향으로 부설(敷設)된 가이드(161)와, 이 가이드(161)에 안내되면서 X방향으로 진퇴 이동하는 새들(162)과, 이 새들(162)의 일면에 Y방향으로 부설(敷設)된 가이드 레일(163)과, 이 가이드 레일(163)에 안내되면서 Y방향으로 진퇴 이동하는 절삭공구대 본체(164)를 가지고 있다.
복수의 공구(T2)는 절삭공구대 본체(164)의 절삭공구 장착부(165)에 빗형 바이트 형상으로 나란히 장착된다. 그리고, 새들(162)의 X방향의 이동에 따라 소정의 공구(T2)가 가공 위치로 분할배치되고, 절삭공구대 본체(164)가 Y방향으로 이동하고 제 2 주축대(102)의 Z방향으로 이동함에 따라, 공구(T2)에 의해 공작물(W)이 가공된다.
제 3 절삭공구대(170)는 절삭공구대 지지부(138)의 아래쪽의 제 3 주축 대(103)측을 향하는 면에 설치되어 있고, Y방향으로 부설(敷設)된 가이드(171)와, 이 가이드(171)에 안내되면서 Y방향으로 진퇴 이동하는 새들(172)과, 이 새들(172)의 일면에 Y방향으로 부설(敷設)된 가이드 레일(173)과, 이 가이드 레일(173)에 안내되면서 Y방향으로 진퇴 이동하는 절삭공구대 본체(174)를 가지고 있다.
복수의 공구(T3)는 절삭공구대 본체(174)의 절삭공구 장착부(175)에 빗형 바이트 형상으로 나란히 장착된다. 그리고, 새들(172)의 X방향의 이동에 따라 소정의 공구(T3)가 가공 위치로 분할배치되고, 절삭공구대 본체(174)가 Y방향으로 이동하고, 제 3 주축대(103)의 Z방향으로 이동함에 따라, 공구(T3)에 의해 공작물(W)이 가공된다.
이 실시 형태에서는, 절삭공구대 지지부(138)에 있어서의 제 3 절삭공구대(170)의 윗쪽에, 제 2 주축(112) 또는 제 3 주축(113)의 척(chuck)에 파지된 공작물(W)을 가공하기 위한 제 4 절삭공구대(180)가 설치되어 있다.
이 제 4 절삭공구대(180)는 X방향 가이드 레일(181), Y방향 가이드 레일(182) 및 Z방향 가이드 레일(183)에 의해 X, Y, Z의 3축 방향으로 진퇴 이동 가능한 절삭공구대 본체(186)의 절삭공구 장착부(187)에 복수의 공구(T4)가 X방향으로 배열되어 있고, 절삭공구대 본체(186)의 X방향의 이동에 의해 공구(T4)가 가공 위치로 분할배치되고, 제 2 주축대(102) 또는 제 3 주축대(103)가 Z방향으로 이동하고, 절삭공구대 본체(186)가 Y방향으로 이동함에 따라 공구(T4)에 의해 공작물(W)이 가공된다.
또한, 절삭공구대 본체(186)를 Z방향으로 이동시킴으로써, 다른 절삭공구대(제 2 절삭공구대(160) 또는 제 3 절삭공구대(170))의 공구(공구(T2) 또는 공구(T3))와 간섭하지 않고, 공구(T4)로 공구(T2) 또는 공구(T3)와 함께 동시에 공작물(W)의 가공을 하는 것이 가능하다.
또한, 상기 공구(T1~T4)로서는, 바이트 등의 절삭 공구 외에, 드릴이나 탭 등의 회전 공구를 이용할 수 있다.
베드(120)의 베이스(122)에는 공구(T1~T4)에 의해 공작물(W)을 가공할 때의 절삭분 및 냉각재를 회수하기 위한 경사면(123)이 전후에 형성되어 있다. 이 경사면(123, 123)에 의해 회수된 절삭분 및 냉각재는 베이스(122)내에 인출 가능하게 설치된 회수 탱크(124)에 회수된다.
[NC선반의 다른 실시 형태의 설명]
NC선반의 구성은 상기의 것에 한정되지 않는다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하면서, 본 발명의 제어 프로그램이 적용 가능한 NC선반의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에 있어서는, 제 1의 실시 형태의 NC선반(1)과 다른 부분 및 부재에 대하여만 설명하고, 공통되는 부분 및 부재에 대하여는 동일 부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다. 또한, 이 실시 형태에 있어서도, 인접하여 배치되는 다른 쪽의 3축 NC선반에 대하여는, 한쪽의 NC선반과 각 구성 부재의 배치가 선대칭이 되는 이외는 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
이 실시 형태에서는, 베이스(122)의 ZX평면상에 Z방향의 가이드 레일(140)이 부설(敷設)되어 있다. 그리고, 이 가이드 레일(140)에 안내되면서 Z방향으로 진퇴 이동하는 새들(141)에 제 3 주축대(103)가 설치되어 있다.
이 구성에 의하면, 앞의 실시 형태와 같이, 제 3 주축대(103)와 새들(137) 및 제 2 주축대(102)와의 간섭을 방지하기 위한 오목부(136a, 도 4 참조)를 새들(141)에 형성할 필요가 없다고 하는 이점이 있다.
[제어의 설명]
다음에, 상기 구성의 NC선반(1)의 각 주축대(101~103), 각 절삭공구대(150~180), 그 외의 각 이동부의 이동이나, 각 주축(111~113)의 회전 등을 제어하는 제어 프로그램의 구성을 도 7을 참조하면서 설명한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, NC선반(1)의 제어장치에는 주축(111~113)에 맞추어, 3 계통의 독립된 제어 시스템(제어 프로그램)이 도입된다.
제 1 주축(111)의 제어 시스템(이하, 계통 1이라고 한다)은 바피더(2)로부터 제 1 주축(111)에 공작물(W)을 공급하기 위한 공작물 공급 프로그램 블록(P11)과 제 1 절삭공구대(150)에 장착된 공구(T1)와 제 1 주축(111)과의 상대 이동에 의해 공작물(W)의 가공을 하기 위한 공작물 가공 프로그램 블록(P12)과 공구(T1)에 의한 가공이 종료된 공작물(W)을 제 2 주축(112)에 전달하는 공작물 전달 프로그램 블록(P13)을 가지고 있다.
공작물 공급 프로그램 블록(P11), 공작물 가공 프로그램 블록(P12) 및 공작물 전달 프로그램 블록(P13)은 각각 독립된 프로그램으로 이루어져 있고, 공작물 공급 프로그램 블록(P11)의 프로그램 종료를 조건으로 공작물 가공 프로그램 블록(P12)의 프로그램이 기동하고, 공작물 가공 프로그램 블록(P12)의 프로그램의 종료를 조건으로 공작물 전달 프로그램 블록(P13)의 프로그램이 기동하도록 되어 있다.
그리고, 이들 프로그램을 차례로 실행함으로써, 바피더(2)로부터 공급된 공작물(W)의 가공을 하고, 가공이 종료된 공작물(W)을 제 2 주축(112)에 전달한다.
또한, 공작물 공급 프로그램 블록(P11)은 바피더(2, 도 1 참조)의 공작물 공급 프로그램과 링크되어 있고, 바피더(2)에서의 공작물 전달의 준비 완료를 기다리고(대기상태를 유지하고), 제 1 주축(111)의 공작물 수취 동작이 스타트(협동) 하도록 되어 있다.
제 2 주축(112)의 제어 시스템(이하, 계통 2라고 한다)는 제 1 주축(111)으로부터 공작물(W)을 수취하여 선단의 척(chuck)으로 파지하는 공작물 수취 프로그램 블록(P21)과, 제 2 절삭공구대(160)에 장착된 공구(T2) 및/또는 제 3 절삭공구대(180)에 장착된 공구(T4)와 제 2 주축(112)과의 상대 이동에 의해 공작물(W)의 가공을 하는 공작물 가공 프로그램 블록(P22)과, 공구(T2) 및/또는 공구(T4)에 의한 가공이 종료된 공작물(W)을 제 2 주축(112)에 전달하는 공작물 전달 프로그램 블록(P23)을 가지고 있다.
이 계통 2에 있어서도, 공작물 수취 프로그램 블록(P21), 공작물 가공 프로그램 블록(P22) 및 공작물 전달 프로그램 블록(P23)의 각 프로그램은 각각 독립된 프로그램으로, 공작물 수취 프로그램 블록(P21)의 프로그램의 종료를 조건으로 공작물 가공 프로그램 블록(P22)의 프로그램이 기동하고, 공작물 가공 프로그램 블록(P22)의 프로그램 종료를 조건으로 공작물 전달 프로그램 블록(P23)의 프로그램이 기동하도록 되어 있다.
그리고, 이들 프로그램을 차례로 실행함으로써, 제 1 주축(111)으로부터 공작물(W)을 수취하고, 수취한 공작물(W)의 가공을 하고, 가공이 종료된 공작물(W)을 제 3 주축(113)에 전달한다. 또한, 공작물 수취 프로그램 블록(P21)은 계통 1의 공작물 전달 프로그램 블록(P13)과 링크되어 있고, 제 1 주축(111)에서의 공작물 전달의 준비 완료를 기다리고(대기상태를 유지하고), 제 2 주축(112)의 공작물 수취 동작이 스타트(협동) 하도록 되어 있다.
제 3 주축(113)의 제어 시스템(이하, 계통 3이라고 한다)은 제 2 주축(112)으로부터 공작물(W)을 수취하여 선단의 척(chuck)으로 파지하는 공작물 수취 프로그램 블록(P31)과 제 3 절삭공구대(170)에 장착된 공구(T3) 및/또는 제 4 절삭공구대(180)에 장착된 공구(T4)와 제 3 주축(113)과의 상대 이동에 의해 공작물(W)의 가공을 하는 공작물 가공 프로그램 블록(P32)과 공구(T3) 및/또는 공구(T4)에 의한 가공이 종료된 공작물(W)을 기외(機外)로 내보내는 공작물 전달 프로그램 블록(P330을 가지고 있다.
이 계통 3에 있어서도, 공작물 수취 프로그램 블록(P31), 공작물 가공 프로그램 블록(P32) 및 공작물 전달 프로그램 블록(P33)의 각 프로그램은 각각 독립된 프로그램으로, 공작물 수취프로그램 블록(P31)의 프로그램의 종료를 조건으로 공작물 가공 프로그램 블록(P32)의 프로그램이 기동하고, 공작물 가공 프로그램 블록(P32)의 프로그램 종료를 조건으로 공작물 전달 프로그램 블록(P33)의 프로그램이 기동하도록 되어 있다.
그리고, 이들 프로그램을 차례로 실행함으로써, 제 2 주축(112)으로부터 공작물(W)을 수취하고, 수취한 공작물(W)의 가공을 하고, 가공이 종료된 공작물(W)을 로더 등의 공작물 반송 장치(5)에 전달한다. 또한, 공작물 수취 프로그램 블록(P31)은 계통 2의 공작물 전달 프로그램 블록(P23)과 링크되어 있고, 제 2 주축(112)에서의 공작물 전달의 준비 완료를 기다려서(대기상태를 유지하고), 제 3 주축(113)의 공작물 수취 동작이 스타트(협동) 하도록 되어 있다.
또한, 공작물 전달 프로그램 블록(P33)은 공작물 반송 장치(5, 도 1 참조)의 공작물 반송 프로그램과 링크되어 있고, 공작물 반송 장치(5)에 의한 공작물 반송의 준비 완료를 기다려서(대기상태를 유지하고), 제 3 주축(113)의 공작물 전달동작이 스타트(협동) 하도록 되어 있다.
또한, 각 계통 1, 2, 3의 마지막에는, 프로그램의 리셋이 설정되어 있고, 각 계통의 프로그램의 선두를 실행하도록 되어 있다. 리셋 설정의 명령으로서는, 예를 들면, M02 등을 들 수 있다. 그러므로, 도 8에 도시하는 바와 같이, 하나의 공작물(W)의 수취, 가공, 반출이 종료할 때마다, 리셋에 의해 프로그램의 선두가 실행되고, 상기 프로그램의 실행이 공작물(W) 마다 반복된다.
[제어 프로그램에 의한 처리 순서의 일실시 형태]
도 9 및 도 10은 상기 제어 프로그램에 의한 처리 순서를 설명하는 플로차트이다. 또한, 도 12~도 15는 이 플로차트의 각 스텝에 있어서의 공작물 가공 시스템의 동작을 도시하는 도면이다.
상기 제어 프로그램은 NC선반에 설치된 단일 제어 장치에 설치된다. 상기 제어장치가 설치된 제어프로그램을 실행하고, 주축대의 이동이나 주축의 회전, 절삭공구대의 이동 등을 위한 각종 제어 명령을 출력한다.
또한, 이하의 설명에서는, 2대의 NC선반을 인접하게 배치하여 이루어지는 도 11에 도시하는 바와 같은 공작물 가공 시스템을 예로 들어 설명한다. 이 공작물 가공 시스템은 제 1 주축대(101), 제 2 주축대(102) 및 제 3 주축대(103) 등의 배치가 상기 NC선반(1)과 Y축을 중심으로 선대칭의 관계에 있는 다른 NC선반(1', 각 부의 부호에 「'」를 부여하여 나타낸다)으로 구성되어 있다.
그리고, 한쪽(도면의 좌측)의 NC선반(1)에서 (ⅰ)(ⅱ)(도 11 참조)의 순서로 공작물(W)을 가공한 후, (ⅲ)으로 도시하는 바와 같이 제 3 주축(113)으로부터 다른 쪽(도면의 우측)의 선반(1')의 제 3 주축(113')에 공작물(W)을 전달하고, 다른 쪽의 선반(1')에 있어서 (ⅳ)(v)의 순서로, 제 3 주축(113')으로부터 제 2 주축(112'), 제 1 주축(111')으로 공작물(W)을 전달하면서 가공하고, (ⅵ)에서 로더 등의 공작물 반송 장치(3)에 의하여 가공이 종료된 공작물(W)을 기외(機外)로 반출하는 것이다.
또한, 한쪽의 선반(1)과 선대칭의 관계이며 제 1 주축(111'), 제 2 주축(112'), 제 3 주축(113')이 배치된 다른 쪽의 선반(1')에서는 제３ 주축(113')이 「1의 주축」을, 제 2의 주축(112')이 「2의 주축」을, 제 1의 주축(111)'이 「3의 주축」을 구성한다.
이러한 공작물 가공 시스템에서는, 한쪽의 NC선반(1)의 제 3 주축(113)이 다른 쪽의 NC선반(1')에 있어서 공작물 공급 장치로서 기능하고, 다른 쪽의 NC선반(1')의 제 3 주축(113')이 한쪽의 NC선반(1)의 제 3 주축(113)의 공작물 반출 장치로서 기능한다.
NC선반(1, 1')의 기동(스타트)과 동시에, 우선, 공작물 공급 프로그램이 실행된다(스텝 S100). 이 프로그램의 실행에 의해, 막대 형상의 공작물(W)이 바피더(2)로부터 제 1 주축(111)의 관통공에 송출된다.
또한, 이것에 앞서, 제 1 절삭공구대(150)의 절삭공구대 본체(154)가 X방향으로 이동하고, 위치 결정용 공구(T1)가 가공 위치로 분할배치된다. 그리고, 위치 결정용 공구(T1)가 제 1 주축(111) 전방의 소정 위치에 위치 결정된다.
바피더(2)로부터 제 1 주축(111)의 관통공을 삽통하여 송출된 막대 형상의 공작물(W)은 도 12(a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 주축(111)의 선단으로부터 돌출하여 위치 결정용 공구(T1)에 접촉하고, 위치 결정을 한다. 이 위치 결정 완료 후에, 제 1 주축(111)의 선단에 설치된 척(chuck)이 닫혀지고, 공작물(W)이 파지된다. 이상으로 공작물 공급 프로그램이 종료된다.
이어서, 공작물 가공 프로그램이 실행된다(스텝 S101).
이 프로그램의 실행에 의해, 도 12(b)에 도시하는 바와 같이, 공작물(W)의 가공을 하기 위한 공구(T1)가 가공 위치로 분할배치되고, 이 공구(T1)의 Y방향의 이동과 제 1 주축(111)의 Z방향의 이동에 의해, 공작물(W)을 가공한다.
공구(T1)에 의한 공작물(W)의 가공이 종료하면(스텝 S102), 공작물 가공 프로그램이 종료하고, 공작물 전달 프로그램이 실행된다. 이 프로그램의 실행에 의해, 우선, 계통 2가 기동하고 있는지 여부가 판단된다(스텝 S103). 계통 2가 기동하고 있지 않는 것이라면 일시정지하고, 계통 2가 기동할 때까지 대기한다(스텝 S104, S105).
계통 2가 기동하고 있는 경우는 공작물 전달 프로그램의 명령에 따라, 계통 2와의 대기상태를 유지한다(스텝 S106).
대기상태 종료후(수취 준비 완료 후)에 제 1 주축대(101)를 제 2 주축대(102)와 함께 공통의 Z축선상에서 서로 접근하는 방향으로 이동시킨다. 그리고, 도 12(c)에 도시하는 바와 같이, 양 주축대(101, 102)의 거의 중간 위치에서, 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에 공작물(W)을 전달한다(스텝 S107). 제 1 주축대(101)는 이 후, 바피더(2)로부터 다음번 가공의 공작물(W)을 받기 위한 초기 위치로 복귀한다.
그리고, 미리 설정된 개수의 공작물(W)의 가공이 완료되어 있는지 여부를 판단하고(스텝 S108), 완료되어 있는 경우에는 프로그램을 종료한다. 완료되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S100에 되돌아와서 공작물 공급 프로그램을 실행하고, 도 12(d)에 도시하는 바와 같이, 바피더(2)로부터 공급된 다음번 가공의 공작물(W)을 받는다.
이후, 스텝 S101 이하의 처리 및 동작이 반복된다.
계통 2에서는, 기동(스타트)과 동시에 공작물 수취 프로그램이 실행되고, 공작물(W)의 전달 상대방인 계통 1이 정상적으로 기동하고 있는지 여부가 판단된다(스텝 S200).
계통 1이 정상적으로 기동하고 있지 않을 때, 예를 들면, 공구 파손이나 공작물 공급 오류, 프로그램 실행 오류 등의 이상이 발생하고 있을 때는, 계통 2는 일시정지하고, 계통 1이 정상적인 기동 상태가 될 때까지 대기한다(스텝 S201, S202).
계통 1이 정상적으로 기동하고 있는 경우는, 제 1 주축(111)이 공작물(W)의 전달 준비를 완료할 때까지 대기상태를 유지하고(스텝 S203), 대기상태 종료후에, 도 12(c)에 도시하는 바와 같이, 제 2 주축대(102)를 제 1 주축대(101)와 서로 접근하는 방향으로 이동시킨다. 그리고, 양 주축대(101, 102)의 거의 중간 위치에서 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에서 공작물(W)을 수취한다(스텝 S204).
또한, 특별히 도시는 하지 않았지만, 계통 2의 공작물 수취 프로그램의 명령에 따라, 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에 공작물(W)을 수취하기에 앞서, 제 2 절삭공구대(160)의 절단용 공구(T2)를 가공 위치로 분할배치하고 있다. 그리고, 제 1 주축(111)의 회전 속도에 동기시킨 속도로 제 2 주축(112)을 같은 방향으로 회전시키면서, 절단용 공구(T2)로 공작물(W)을 절단하고, 제 1 주축(111)에서 가공이 종료된 공작물(W)을 봉재(棒材)로부터 절단하여 분리시킨다. 이 후, 제 2 주축대(102)는 공작물(W)의 가공을 하기 위한 초기 위치까지 복귀한다. 이상으로, 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에의 공작물(W)의 전달이 완료되므로, 다음에 공작물 가공 프로그램이 실행된다.(스텝 S205).
또한, 이 실시 형태에서는, 계통 1, 계통 2 및 계통 3의 제어 프로그램은 서로 독립되어 있으므로, 예를 들면, 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에 공작물(W)이 전달된 후에 계통 1 또는 계통 3에서 공구 파손이나 공작물 공급 오류, 프로그램 실행 오류 등의 이상이 생겨도, 계통 2에서의 스텝 S205 이하의 처리는 실행하게 된다.
공작물 가공 프로그램의 실행에 의해, 공작물(W)의 가공을 하기 위한 공구(T2) 및/또는 공구(T4)가 가공 위치로 분할배치되어 진다. 그리고, 도 12(d)에 도시하는 바와 같이, 공구(T2) 및/또는 공구(T4)의 Y방향으로 이동하고 제 2 주축(112)이 Z방향으로 이동함에 따라, 공작물(W)의 가공이 이루어진다.
공구(T2) 및/또는 공구(T4)에 의한 공작물(W)의 가공이 완료되면(스텝 S206), 공작물 전달 프로그램이 실행되고, 우선, 계통 3이 정상적으로 기동하고 있는지 여부가 판단된다(스텝 S207). 계통 3이 이상(異常)의 발생 등으로 정상적으로 기동하고 있지 않다면, 계통 2는 일시정지하고, 계통 3이 정상적인 기동 상태가 될 때까지 대기한다(스텝 S208, S209).
계통 3이 정상적으로 기동하고 있다면, 제 3 주축(113)의 공작물 수취 준비가 완료될 때까지 대기상태를 유지한다(스텝 S210).
대기상태 완료 후에, 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 제 2 주축대(102)를 Y방향 및 Z방향으로 이동시키고, 제 3 주축대(103)와 동일한 Z축선상에서 서로 접근시키는 방향으로 이동시켜서, 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에 공작물(W)을 전달한다(스텝 S211). 앞에서 설명한 바와 같이, 계통 1, 계통 2 및 계통 3의 제어 프로그램은 서로 독립되어 있으므로, 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에 공작물(W)이 전달된 후에 계통 3 및 계통 1의 어느 하나 또는 쌍방에 이상 등이 발생하여도, 계통 2에서의 스텝 S211에서 이후의 처리는 실행된다. 즉, 스텝 S211에서 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에 공작물(W)을 전달한 후, 제 2 주축대(102)는 도 13(b)에 도시하는 바와 같이 초기 위치까지 복귀한다. 그리고, 미리 설정된 개수의 공작물(W)의 가공이 완료되어 있는지 여부를 판단하고(스텝 S212), 완료되어 있는 경우에는 공작물 전달 프로그램을 종료한다. 완료되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S200에 되돌아와 공작물 수취 프로그램을 실행하고, 제 1 주축(111)과의 사이에 대기상태를 유지하고(스텝 S203), 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, 제 1 주축(111)으로부터 공작물(W)을 받는다(스텝 S204).
이후, 스텝 S205 이하의 처리 및 동작이 반복된다.
계통 3에서는, 기동(스타트)과 동시에 공작물 수취 프로그램이 실행되고, 공작물(W)의 전달 상대방인 계통 2가 정상적으로 기동하고 있는지 여부가 판단된다(스텝 S300).
계통 2가, 예를 들면 이상의 발생 등으로 정상적으로 기동하고 있지 않을 때는 계통 3은 일시정지하고, 계통 2가 정상적인 기동 상태가 될 때까지 대기한다(스텝 S301, S302).
계통 2가 정상적으로 기동하고 있는 경우는 제 2 주축(112)이 공작물(W)의 전달 준비를 완료할 때까지 대기하고(스텝 S303), 준비 완료하면, 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 제 2 주축대(102)를 제 3 주축대(103)와 Z축선상에서 서로 접근하는 방향으로 이동시킨다. 그리고, 양 주축대(102, 103)의 거의 중간 위치에서, 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에 공작물(W)을 수취하고(스텝 S304), 공작물(W)의 가공을 하기 위한 초기 위치로 복귀한다.
앞서 설명한 바와 같이, 계통 1, 계통 2 및 계통 3의 제어 프로그램은 서로 독립되어 있으므로, 스텝 S304에서 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에 공작물(W)이 전달된 후에 계통 1 및 계통 2의 어느 하나 또는 쌍방에 이상 등이 발생하여도, 계통 3의 스텝 S305 이하의 처리는 실행하게 된다.
이상으로, 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에의 공작물(W)의 전달이 완료되므로, 다음에 공작물 가공 프로그램을 실행한다(스텝 S305). 이 프로그램의 실행에 의해 공작물(W)의 가공을 하기 위한 공구(T3) 및/또는 공구(T4)가 가공 위치로 분할배치되고, 도 13(b) 및 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, 공구(T3) 및/또는 공구(T4)의 Y방향의 이동과 제 3 주축(113)의 Z방향의 이동에 의하여 공작물(W)의 가공이 이루어진다.
공구(T3) 및/또는 공구(T4)에 의한 공작물(W)의 가공이 종료되면(스텝 S306), 공작물 반출 프로그램이 실행되고, 다른 쪽의 NC선반(1')의 제 3 주축(113)'과의 대기상태를 유지한다(스텝 S307). 대기상태 종료 후에, 도 13(d)에 도시하는 바와 같이, 다른 쪽의 NC선반(1')의 제 3 주축(113')과 Z축선 상에서 서로 접근하는 방향으로 제 3 주축대(103)를 이동시키고, 제 3 주축(113)으로부터 다른 쪽의 NC선반(1')의 제 3 주축(113')에 공작물(W)을 전달한다(스텝 S308).
공작물(W)의 전달 종료후에, 제 3 주축대(103)는 공작물(W)의 가공을 하기 위한 초기 위치까지 복귀한다. 그리고, 미리 설정된 개수의 공작물(W) 가공이 완료되어 있는지 여부를 판단하고(스텝 S309), 완료되어 있는 경우에는 프로그램을 종료한다. 완료되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S300으로 되돌아와 공작물 수취 프로그램을 실행하고, 제 2 주축(112)과의 사이에서 대기상태를 유지하고(스텝 S303), 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, 제 2 주축(112)으로부터 공작물(W)을 받는다(스텝 S304).
이후, 스텝 S304 이하의 처리가 반복된다.
또한, 다른 쪽의 NC선반(1')에서는, 상기와 마찬가지의 처리 및 동작이 반복된다.
다만, NC선반(1')에서는, 제 3 주축(113'), 제 2 주축(112'), 제 1 주축(111')의 순서로 공작물(W)의 전달이 이루어진다.
제 3 주축(113')에서는, 한쪽의 NC선반(1)의 제 3 주축(113)으로부터 공작물(W)을 받아, 공작물(W)의 가공을 하기 위한 초기 위치로 복귀한 후, 도 9의 플로차트의 스텝 S101 이하와 같은 스텝을 실행하면서, 도 14(a), (b), (c)에 도시하는 동작을 한다.
제 2 주축(112')에서는 도 9 및 도 10의 플로차트의 스텝 S200 이하와 같은 스텝을 실행하면서, 도 14(b), (c) 및 도 15(a)에 도시하는 동작을 한다.
제 1 주축(111')에서는 도 10의 플로차트의 스텝 S300 이하와 같은 스텝을 실행하면서, 도 15(a), (b), (c)에 도시하는 동작을 한다.
또한, 스텝 S307의 대기상태에서는 가공 종료후에 공작물 반출용 로더와의 사이에서 대기상태를 유지하고, 스텝 S308에서 제 1 주축(111')으로부터 로더로 공작물(W)을 전달한다.
[제어 프로그램에 의한 처리 순서의 다른 실시 형태]
제어 프로그램에 의한 처리 순서의 앞의 실시 형태에서는, 상류에 위치하는 다른 계통(계통 3에 대하여는 계통 1 또는 계통 2, 계통 2에 대하여는 계통 1)으로 공구 파손이나 공작물 공급 오류, 프로그램 실행 오류 등의 이상이 발생하여도, 계통 1, 2, 3은 서로 독립되어 있으므로, 이상이 없는 다른 계통에서는 프로그램의 실행이 계속된다.
예를 들면, 공작물 가공의 최상류에 위치하는 계통 1에 이상이 발생한 경우, 계통 2 및 계통 3에서는, 통상과 같이 공작물(W)의 가공 및 계통 2, 3간에서의 공작물(W)의 전달이 이루어진다. 그리고, 계통 2의 스텝 S200(도 9 참조)에서 계통 1의 이상의 유무를 판단하고 있으므로, 계통 1에 이상이 발생하면, 계통 2가 일시정지한다(스텝 S201). 또는 대기상태의 스텝 S106, S203에서 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에의 공작물의 전달이 불가능하게 되므로, 제 2 주축(112)이 이 스텝에서 일시정지된다.
또한, 계통 2에 이상이 발생하고 있지 않아도, 상기 원인에 의해 계통 2가 일시정지 상태가 되면, 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에의 공작물의 전달을 할 수 없게 되기 때문에, 계통 3에서는 대기상태의 스텝 S303(도 10 참조)에서 일시정지 상태가 된다. 작업자는 계통 2 및 계통 3이 일시정지 상태가 되는 것을 기다려서 제어 시스템 1의 이상 회복 작업을 개시하는 것이 가능하게 된다.
물론, 작업자는 계통 1에 이상이 발생했을 때에, 바로 긴급 정지 스위치 등을 조작하여 계통 2, 3의 프로그램의 실행을 강제적으로 정지시키는 것도 가능하지만, 제 2 주축(112) 및 제 3 주축(113)에서 공작물(W)의 가공중에 공작물 가공 프로그램의 실행이 강제적으로 정지되면, 가공중의 공작물(W)에 흠이 생기는 등의 문제가 생길 우려가 있다.
그래서, 이 실시 형태에서는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 각 계통의 상류에 위치하는 계통에 이상이 발생한 경우에, 공작물 가공의 개시전 또는 공작물 가공의 종료후에 일시적으로 처리를 정지하고, 이상의 회복을 기다리는 프로그램 블록을 설정하고 있다.
또한, 도 16의 플로차트는 기본적으로 도 9 및 도 10의 플로차트와 마찬가지이므로, 추가한 스텝부분만을 도시하고, 다른 스텝 부분에 대하여는 도시 및 상세한 설명은 생략한다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 계통 2에 있어서는, 공작물 가공을 명령하는 스텝 S205의 이전에, 계통 1에서의 이상 발생의 유무를 판단하는 스텝 S401과, 이 스텝 S401에서 이상 발생이라고 판단했을 때에, 일시정지를 명령하는 스텝 S402와, 이 일시정지 상태를 계통 1의 이상이 회복할 때까지 유지하는 스텝 S403을 실행하는 프로그램 블록을 삽입하고 있다.
이로써, 제 1 주축(111)으로부터 제 2 주축(112)에 공작물(W)이 전달된후, 제 2 주축(112)에서 공작물(W)의 가공이 개시되기 전에 계통 1에서 이상이 발생했을 때에는, 공작물(W)의 가공을 개시시키지 않고 계통 2가 일시정지 상태가 된다. 또한, 제 2 주축(112)에서의 공작물(W)의 가공중 또는 가공 종료후에 계통 1에서 이상이 발생하면, 계통 2는 스텝 S201(도 9 참조)에서 일시정지 상태가 된다.
또한, 계통 3에서는 공작물(W)의 가공을 명령하는 스텝 S305의 전(前)과 공작물 가공의 종료를 판단하는 스텝 S306의 후에, 계통 1 또는 계통 2에서의 이상 발생의 유무를 판단하는 스텝 S405와, 이 스텝 S405에서 이상 발생이라고 판단했을 때에 일시정지를 명령하는 스텝 S406과, 이 일시정지 상태를 계통 1 또는 계통 2의 이상이 회복될 때까지 유지하는 스텝 S407을 삽입하고 있다.
이로써, 제 2 주축(112)으로부터 제 3 주축(113)에 공작물(W)이 전달된 후, 제 3 주축(113)에서의 공작물(W)의 가공 개시전에, 계통 1 또는 계통 2에서 이상이 발생하면, 공작물(W)의 가공을 개시시키지 않고 계통 3이 일시정지 상태가 되고, 제 3 주축(113)에서의 공작물(W)의 가공중에 계통 1 또는 계통 2에서 이상이 발생하면, 공작물(W)의 가공을 종료시키고 나서, 계통 3이 일시정지 상태가 된다.
계통 2 및 계통 3이 일시정지 상태가 되었을 때, 작업자는 계통 1에 발생한 이상의 회복 작업을 하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 계통 1의 이상이 회복되어 NC선반(1)의 스타트 스위치 등을 조작하는 것으로, 계통 1, 2, 3의 프로그램의 실행이 동시에 재개된다.
또한, 이 도 16의 예 및 상기 설명에서는, 상류 계통에 이상이 발생했을 때에 프로그램의 실행을 일시정지시키는 프로그램 블록(스텝 S401, S402, S403 및 스텝 S405, S406, S406)을 계통 2의 스텝 S205의 전(前), 계통 3의 스텝 S305의 전 및 계통 3의 스텝 S306의 후에 설정하고 있다. 이것은 이 실시 형태의 NC선반(1)에서는 상류 공정정도일수록 공작물(W)의 가공 시간이 길어지도록 설정되어 있고, 상류 공정에서 이상이 발생했을 때에 하류 공정을 차례로 일시정지시킴으로써, 이상 발생시에 적절한 타이밍으로 하류 공정을 일시정지시키고, 또한, 이상 회복시의 하류 공정의 대기 시간을 가능한 한 작게하기 위해서이다.
이와 같이, 이 프로그램 블록은 계통 1, 2, 3의 어느 쪽인가에 이상이 발생했을 때에, 각 계통 1, 2, 3의 프로그램의 실행을 가장 적절한 타이밍으로 일시정지시키고, 또한, 이상 회복 후에 가장 낭비가 없는 상태에서 각 계통 1, 2, 3의 프로그램의 실행을 재개할 수 있도록 설정하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 이 프로그램 블록은 각 계통 1, 2, 3에 있어서의 공작물(W)의 가공 시간, 공작물(W)의 공급 시간, 공작물(W)의 반출 시간 등을 종합적으로 감안하여, 스텝 S205의 전(前) 및 스텝 S206의 후(後)의 어느 한쪽 또는 쌍방, 스텝 S305의 전 및 스텝 S306의 후의 어느 한쪽 또는 쌍방에 설정한다. 또한, 필요하면, 계통 1에 있어서도, 공작물 가공의 스텝 S101의 전(前) 및 공작물 가공 종료를 판단하는 스텝 S102의 후의 어느 한쪽 또는 쌍방에 상류 공정에 배치된 공작물 공급 장치인 바피더(2)의 이상(異常)에 따라 프로그램의 실행을 일시 정지시키는 스텝을 설정하여도 된다.
본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 의하여 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기의 설명에서는 리셋 명령의 일례로서 NC공작기계에서 일반적으로 사용되는 M02 코드를 예로 들어 설명하였지만, 다른 코드라도 무방함은 물론이다.
또한, 공작물의 개수를 카운트 하고, 각 프로그램에 있어서 마지막 공작물인지 여부를 판단하고, 마지막 공작물이 되었을 때에, 각 프로그램을 차례로 종료시키는 것으로서 설명하였지만, 제 3 주축으로 가공이 종료되고, 가공이 끝난 공작물을 공작물 반송 장치에 전달할 때까지의 사이는 대기 상태로 하고, 전달 완료 후에, 모든 프로그램을 종료시키도록 구성하여도 된다.
더욱이, 상기 공작물 가공 시스템을 구성하는 NC선반은 2대에 한정되지 않고 3대 이상이라도 본 발명의 제어프로그램의 적용이 가능하다.
또한, 상기 제어 프로그램의 처리 순서의 다른 실시 형태에서는 공작물 가공의 상류에 위치하는 계통(공작물 공급 장치를 포함한다)에 이상이 발생하였을 때에, 하류 계통의 프로그램 실행을 일시적으로 정지시키도록 하고 있지만, 상류·하류에 관계없이, 하나의 계통에 이상이 발생하였을 때에, 이 하나의 계통의 이상 발생을 다른 계통에서 판단하도록 하고, 각 계통에서 적절한 타이밍으로 프로그램의 실행을 일시적으로 정지시키도록, 프로그램 블록을 설정하는 것도 가능하다.
본 발명은 하나의 공작물에 다수의 가공을 차례로 실시하는 다축의 공작물 가공기라면 적용이 가능하고, NC선반 등의 공작기계 외에, 반제품에 다수의 부품을 차례로 조립하여 완성품을 조립하는 조립기 등에도 넓게 적용이 가능하다.

Claims (7)

  1. 복수의 공작물 고정부를 가지고, 이 공작물 고정부사이에서 공작물을 전달하면서, 각 상기 공작물 고정부에 대응하여 형성된 공작물 가공부에서 상기 공작물 고정부에 고정된 공작물의 가공을 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    쌍을 이루는 상기 공작물 고정부 및 상기 공작물 가공부마다 제어 시스템을 설정하고,
    각 제어 시스템은
    미가공 공작물을 수취할 때, 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동 제어를 하는 공작물 수취 프로그램 블록과,
    상기 공작물 고정부에 고정된 상기 공작물을 상기 공작물 가공부에서 가공할 때, 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동 제어를 실시하는 공작물 가공 프로그램 블록과,
    가공이 끝난 상기 공작물을 반출할 때, 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동 제어를 실시하는 공작물 반출 프로그램 블록
    을 가지고,
    상기 공작물 수취 프로그램 블록의 종료를 조건으로 상기 공작물 가공 프로그램 블록이 기동하고, 상기 공작물 가공 프로그램 블록의 종료를 조건으로 상기 공작물 반출 프로그램 블록이 기동하도록 하고,
    상기 공작물 수취 프로그램 블록을 공작물 공급 장치의 공작물 공급 프로그램에 연계하거나, 또는 상기 공작물 반출 프로그램 블록을 공작물 반송 장치의 공작물 반송 프로그램과 연계하여 상기 공작물 수취 프로그램 블록 또는 상기 공작물 반출 프로그램 블록에 상기 공작물 공급 장치 또는 상기 공작물 반송 장치와의 사이에서 공작물을 전달할 때에 필요한 대기상태 동작 및 협동 동작을 명령하도록 하고,
    상류 공정에 배치된 공작물 가공기의 공작물 반출 프로그램 블록의 실행에 따라서 하류 공정에 배치된 공작물 가공기의 공작물 수취 프로그램 블록의 실행이 시작되도록, 상기 상류 공정에 배치된 공작물 가공기의 공작물 반출 프로그램 블록과 상기 하류 공정에 배치된 공작물 가공기의 공작물 수취 프로그램 블록이 서로 링크되고,
    각 상기 제어 시스템의 마지막에, 각 제어 시스템의 프로그램의 선두를 실행 하는 명령을 설정하는 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공작물 수취 프로그램 블록, 상기 공작물 가공 프로그램 블록 및 상기 공작물 반출 프로그램 블록에, 상기 공작물의 가공 개수가 미리 설정된 개수에 이르렀을 때 프로그램의 실행을 종료시키는 명령을 설정한 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    동종의 공작물 가공기를 복수대 연결하여 공작물 가공 시스템을 구성하는 경우에 있어서,
    상기 공작물 공급 장치의 공작물 공급 프로그램이, 상류 공정에 배치된 상기 공작물 가공기에 대하여 마지막 가공을 실시하는 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부의 공작물 반출 프로그램 블록이며,
    상기 공작물 반송 장치의 공작물 반송 프로그램이 하류 공정에 배치된 상기 공작물 가공기에 대하여 최초의 가공을 실시하는 상기 공작물 고정부 및 공작물 가공부의 공작물 수취 프로그램 블록인 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공작물 가공기가 NC선반이며,
    상기 공작물 고정부가,
    공작물 공급 장치로부터 미가공 공작물을 수취하는 1의 주축, 상기 1의 주축과 같은 방향을 향하도록 나란히 설치된 3의 주축 및 상기 1의 주축에 대향하여 설치되고 상기 1의 주축의 주축 축선상의 위치와 상기 3의 주축의 주축 축선상의 위치와의 사이에서 진퇴 이동이 가능한 동시에 상기 1의 주축의 주축 축선 또는 상기 3의 주축의 주축 축선을 따라 진퇴 이동함으로써 상기 1의 주축으로부터 상기 공작물을 수취하고 상기 3의 주축에 상기 공작물을 전달하는 2의 주축이며,
    상기 공작물 가공부가,
    상기 1의 주축에 대응하여 설치된 1의 절삭공구대, 상기 2의 주축에 대응하여 설치된 2의 절삭공구대 및 상기 3의 주축에 대응하여 설치된 3의 절삭공구대를 가지는 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    복수의 상기 제어 시스템 중 적어도 하나의 제어 시스템에, 다른 상기 제어 시스템에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판단하고, 이상이 발생하고 있다고 판단했을 때 상기 다른 제어 시스템이 정상 상태로 복귀할 때까지 상기 공작물의 가공 개시를 일시적으로 정지시키거나 또는 상기 공작물의 가공 완료 후에 상기 제어 시스템의 프로그램 실행을 일시적으로 정지시키는 프로그램 블록을 설정한 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 시스템중 하나의 제어 시스템에 있어서 이상 등이 발생하여 해당 제어 시스템에 관련된 상기 이동체의 이동이나 공작물의 가공이 정지되어도, 이상 등이 발생한 제어 시스템과의 사이에서 공작물 전달을 위한 대기상태를 실시하는 타이밍까지, 다른 제어 시스템에 있어서의 상기 이동체의 이동이나 공작물의 가공을 계속시키는 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 제어 프로그램이 설치되고, 설치된 상기 제어 프로그램을 실행함으로써 상기 공작물 고정부 및 상기 공작물 가공부를 포함하는 이동체의 이동을 제어하는 명령을 출력하는 것,
    을 특징으로 하는 공작물 가공기의 제어장치.
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