CN108227638B - 数值控制装置 - Google Patents
数值控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108227638B CN108227638B CN201711367175.6A CN201711367175A CN108227638B CN 108227638 B CN108227638 B CN 108227638B CN 201711367175 A CN201711367175 A CN 201711367175A CN 108227638 B CN108227638 B CN 108227638B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- processing units
- delay time
- unit
- speed
- block
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
- G05B19/4163—Adaptive control of feed or cutting velocity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4061—Avoiding collision or forbidden zones
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
- G05B19/4083—Adapting programme, configuration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36521—Select by combination of detected force, acceleration, speed, work rate
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50003—Machine simultaneously two workpieces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
本发明提供一种数值控制装置,其可以在通过具有多个加工单元的机床进行多个工件的同时加工时,不进行同步控制,而避免加工单元间的干扰。数值控制装置(100)具有:监视部(114),其在两个加工单元彼此不同步地同时在同一方向上开始动作之后,监视两个加工单元间的延迟时间;判定部(115),其判定延迟时间是否超过了预定时间;以及控制部(112),其在延迟时间超过了预定时间时,使两个加工单元中的一个加工单元停止。
Description
技术领域
本发明涉及具有避免多个加工单元间的干扰的功能的数值控制装置。
背景技术
例如像双主轴加工机那样,存在如下机床,其具有具备刀具的多个头(head)、以及搭载工件的多个工作台,并同时对多个工件进行加工。在这样的机床中,作为加工单元的多个头(或者多个工作台)的进给轴(例如X轴)在该进给轴方向并排配置,并排配置的进给轴的可动区域发生重叠。作为控制成像这样并排配置的进给轴方向上多个加工单元不发生碰撞(干扰)的技术,存在同步控制。
专利文献1公开了同步控制多个加工单元的数值控制装置。该数值控制装置通过一边将加工单元间的相对距离保持为同步距离一边使多个加工单元移动,由此避免加工单元的碰撞。
此外,专利文献2以及3并未公开同步控制,而公开了对共用路径上的两个可动体进行同时控制的数值控制装置。该数值控制装置按照个别的数值控制程序分别对能够沿着共用的移动路径而在相互接近远离的方向上移动的两个可动体进行进给控制。该数值控制装置通过缩小两个可动体中的某一个的移动允许范围,从而避免可动体的干扰。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平8-320714号公报
专利文献2:日本特开平11-242511号公报
专利文献3:日本特开2002-328711号公报
发明内容
发明要解决的课题
在同步控制中,由于根据主轴的活动而使从轴动作,因此无法使主轴与从轴各自独立地进行刀具修正(刀具位置修正、刀具长度修正、刀具直径修正等),或独立地使用工件坐标系。
关于这方面,考虑了像专利文献2以及3所记载那样,不使用同步控制,而独立地控制各加工单元。但是,在专利文献2以及3所公开的装置中,为了避免可动体的干扰而需要缩小两个可动体中的某一个的移动允许范围,不适合于同时加工多个工件的用途。
本发明的目的在于,提供一种数值控制装置,其可以在通过具有多个加工单元的机床进行多个工件的同时加工时,不进行同步控制,而避免加工单元间的干扰。
用于解决课题的手段
(1)本发明涉及的数值控制装置(例如后述的数值控制装置100),用于通过具有至少两个加工单元的机床进行至少两个工件的同时加工,其特征在于,具有:监视部(例如后述的监视部114),其在所述两个加工单元彼此不取得同步地同时在同一方向上开始动作之后,监视所述两个加工单元间的延迟时间;判定部(例如后述的判定部115),其判定所述延迟时间是否超过预定时间;以及控制部(例如后述的控制部112),其在所述延迟时间超过预定时间时,使所述两个加工单元中的一个加工单元停止,或者变更所述一个加工单元的速度。
(2)在(1)所记载的数值控制装置的基础上,所述数值控制装置还可以具有:基准计算部(例如后述的基准计算部113),其根据所述两个加工单元的允许相对距离与指令速度,计算所述预定时间,所述允许相对距离是为了所述两个加工单元不发生碰撞所需的相对距离,是能够允许的所述两个加工单元的接近距离。
(3)在(1)或(2)所记载的数值控制装置的基础上,所述延迟时间可以是所述两个加工单元到达同一程序块的终点的到达终点时间之差。
(4)在(1)或(2)所记载的数值控制装置的基础上,所述监视部可以在程序块的中间点以恒定时间间隔设定的一个以上的检查点,监视所述延迟时间,所述延迟时间可以是基于同一检查点的所述两个加工单元的到达距离之差与指令速度的到达时间之差。
(5)在(1)或(2)所记载的数值控制装置的基础上,所述监视部可以始终监视所述延迟时间,所述延迟时间也可以是基于所述两个加工单元的同一程序块的终点为止的余下距离与指令速度的延迟时间。
(6)在(3)所记载的数值控制装置的基础上,所述控制部可以在所述延迟时间超过所述预定时间时,使先到达所述程序块的终点的所述一个加工单元停止。
(7)在(4)所记载的数值控制装置的基础上,所述控制部可以在所述延迟时间超过所述预定时间时,使所述到达距离大的所述一个加工单元的速度减速,或者可以使所述到达距离小的所述一个加工单元的速度加速。
(8)在(5)所记载的数值控制装置的基础上,所述控制部可以在所述延迟时间超过所述预定时间时,使所述余下距离小的所述一个加工单元的速度减速,或者可以使所述余下距离大的所述一个加工单元的速度加速。
(9)在(6)所记载的数值控制装置的基础上,
可以在作为监视对象的程序块是切削加工,且下一程序块是切削加工时,所述控制部能够选择是否要停止所述一个加工单元。
发明效果
根据本发明,可以提供一种数值控制装置,其可以在通过具有多个加工单元的机床进行多个工件的同时加工时,不进行同步控制,而避免加工单元间的干扰。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的加工***的机床中的加工单元的概略图。
图2是表示两个***的加工单元发生干扰的情况的示意图。
图3是表示本发明的第一实施方式涉及的控制***的结构的图。
图4是表示本发明的第一实施方式涉及的数值控制装置的结构的图。
图5是表示第一实施方式涉及的数值控制装置进行的动作的流程图。
图6是表示第一实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元之间的避免干扰的动作的示意图。
图7是表示本发明的第二实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元间的避免干扰的动作(变更指令速度前)的流程图。
图8是表示本发明的第二实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元间的避免干扰的动作(变更指令速度后)的流程图。
图9是表示第二实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元间的避免干扰的动作的示意图。
图10是表示本发明的第三实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元间的避免干扰的动作(变更指令速度前)的流程图。
图11是表示本发明的第三实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元间的避免干扰的动作(变更指令速度后)的流程图。
图12是表示第三实施方式涉及的数值控制装置进行的加工单元间的避免干扰的动作的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的一例进行说明。另外,在各附图中对相同或者相当的部分标注相同的符号。
首先,对本发明的实施方式涉及的数值控制装置控制的机床进行说明。图1是表示本发明的实施方式涉及的加工***的机床中的加工单元的概略图。本实施方式的机床200是双主轴加工机,具有两个***的加工单元310、320。第一***的加工单元310有具备刀具TL的头311、与搭载工件W的工作台312。同样地,第二***的加工单元320有具备刀具TL的头321、与搭载工件W的工作台322。
机床200通过旋转驱动两个刀具TL,可以同时对两个工件W进行切削加工。此外,机床200可以在进给轴(例如,X轴、Y轴以及Z轴)方向上移动头311、321。另外,工作台312、322被固定。
加工单元310、320配置成在X轴方向排列。因此,头311、321在X轴方向上可能发生碰撞(干扰)。图2是表示两个***的加工单元310、320发生干扰的情况的示意图。如图2所示,加工单元310的头311在X轴方向的可动范围X1、与加工单元320的头321在X轴方向的可动范围X2重叠。该情况下,即使以同一指令速度来驱动控制头311、321,有时它们的实际速度也不同,结果,在从时刻t起经过了预定时间α时,头311、321之间,即加工单元310、320之间可能发生碰撞(干扰)。
作为避免加工单元310、320之间的干扰的技术,存在同步控制技术。但是,在同步控制中,由于根据主轴的运动来使从轴动作,因此无法使主轴与从轴各自独立地进行刀具修正(刀具位置修正、刀具长度修正、刀具直径修正等),或个别地(独立地)使用工件坐标系。因此,本发明中,不进行同步控制,而避免加工单元310、320间的干扰。
(第一实施方式)
图3是表示本发明的第一实施方式涉及的加工***的结构的图。该加工***1具有数值控制装置100与机床200。
如上所述,机床200例如是双主轴加工机,具有两个***的加工单元310、320。此外,机床200具有:用于使第一***的加工单元310在各进给轴方向移动的X轴伺服电动机211、Y轴伺服电动机212以及Z轴伺服电动机213、和旋转驱动用的主轴电动机214。此外,机床200还具有:用于使第二***的加工单元320在各进给轴方向移动的X轴伺服电动机221、Y轴伺服电动机222以及Z轴伺服电动机223、和旋转驱动用的主轴电动机224。
X轴伺服电动机211具有速度检测器,将第一速度反馈值(在图3以及后述的图4中记载为“第一速度FB”)供给到数值控制装置100。同样地,X轴伺服电动机221具有速度检测器,将第二速度反馈值(在图3以及后述的图4中记载为“第二速度FB”)供给到数值控制装置100。同样地,其他的伺服电动机212~213、222~223也将速度反馈值供给到数值控制装置100。
加工单元310具有位置检测器,将第一位置反馈值(在图3以及后述的图4中记载为“第一位置FB”)供给到数值控制装置100。同样地,加工单元320具有位置检测器,将第二位置反馈值(在图3以及后述的图4中记载为“第二位置FB”)供给到数值控制装置100。
数值控制装置100进行机床200中的各电动机211~214、221~224的驱动控制。数值控制装置100具有数值控制部110。此外,数值控制装置100具有驱动控制第一***的各轴伺服电动机211~213的X轴伺服控制部121、Y轴伺服控制部122以及Z轴伺服控制部123、以及旋转控制第一***的主轴电动机214的主轴控制部124。此外,数值控制装置100还具有驱动控制第二***的各轴伺服电动机221~223的X轴伺服控制部131、Y轴伺服控制部132以及Z轴伺服控制部133、和旋转控制第二***的主轴电动机224的主轴控制部134。以下,对数值控制装置100进行详细说明。
图4是表示数值控制装置100的结构的图。在图4中,省略了图3所示的Y轴伺服控制部122、Z轴伺服控制部123、主轴控制部124、Y轴伺服控制部132、Z轴伺服控制部133、主轴控制部134。以下,对本发明的特征所相关的X轴方向的移动控制进行说明,对Y轴方向以及Z轴方向的移动控制也相同。
该数值控制装置100中的数值控制部110具有:存储部111、控制部112、基准计算部113、监视部114、以及判定部115。
存储部111存储从外部输入的加工程序。此外,存储部111还存储从外部输入的允许相对距离Dr。允许相对距离Dr是两个***的加工单元310、320的X轴方向上的中心间的相对距离,是为了加工单元310、320不发生碰撞所需的相对距离,换言之,是可以允许的加工单元310、320的接近距离。存储部111例如是EEPROM等能够改写的存储器。此外,存储部111还存储用于实现数值控制部110的各种功能的预定软件(程序)。
控制部112从存储于存储部111的加工程序中按***且针对每一个程序块读出动作指令(例如,快进或者切削加工)、各轴移动量M、以及指令速度F。控制部112根据各轴移动量M求出每一分配周期的各轴的分配移动量。此外,控制部112根据指令速度F,求出输出用的指令速度v。
控制部112根据需要,将指令速度v乘以超调(超程,倍率,override),变更指令速度v。此外,控制部112根据需要,进行各轴移动量M的刀具修正(刀具位置修正、刀具长度修正、刀具直径修正等)。此外,控制部112根据需要,根据第一位置反馈值以及第二位置反馈值与工件坐标系,监视各加工单元310、320的当前位置。
控制部112按***,将分配移动量与指令速度v设为移动指令值而输出给X轴伺服控制部121、131。在本实施方式中,由于同时对两个工件W进行相同的切削加工,因此两个***的移动指令值相同。此外,控制部112根据后述的判定部115的判定结果,控制通向X轴伺服控制部121、131的移动指令值的输出开始以及输出停止。
X轴伺服控制部121根据该移动指令值、第一速度反馈值、第一位置反馈值,驱动控制X轴伺服电动机211。同样地,X轴伺服控制部131根据该移动指令值、第二速度反馈值、第二位置反馈值,驱动控制X轴伺服电动机221。
基准计算部113取得存储于存储部111的允许相对距离Dr,并且从控制部112取得指令速度v。基准计算部113根据这些允许相对距离Dr与指令速度v,通过下述数学式(1)来计算允许延迟时间Tq。
Tq=Dr/v···(1)
该允许延迟时间Tq是为了加工单元310、320不发送碰撞所需的延迟时间,换言之,是可以允许的延迟时间,是用于判定加工单元310、320间的干扰的加工单元310、320间的延迟时间。
监视部114在两个***的加工单元310、320相互没有取得同步而同时在X轴方向上开始动作之后,取得各加工单元310、320到达程序块的终点的到达终点时间,监视各到达终点时间之差△T。例如,监视部114根据移动量M、第一速度反馈值(实际速度)或者第二速度反馈值(实际速度),按***,即按加工单元310、320求出到达终点时间,求出它们的到达终点时间之差△T。
判定部115进行到达终点时间之差△T是否是允许延迟时间Tq以下的判定。在△T≤Tq时,控制部112在到达程序块的终点之后,立即开始对下一程序块的各***的分配移动量的输出。另一方面,在△T>Tq时,控制部112停止对先到达程序块的终点的***的加工单元的分配移动量的输出。由此,控制部112停止先到达程序块的终点的***的加工单元,进行等候。
控制部112、基准计算部113、监视部114以及判定部115例如由DSP(DigitalSignal Processor,数字信号处理器)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)等运算处理器构成。它们的功能通过执行存储于存储部111的预定软件(程序)来实现。它们的功能也可以通过硬件与软件的协作来实现,还可以只通过硬件(电子电路)来实现。
接下来,对数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作进行说明。图5是表示数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作的流程图。
首先,数值控制装置100的数值控制部110中的控制部112从存储于存储部111的加工程序中按***且针对每一个程序块读出动作指令(例如,快进或者切削加工)、各轴移动量M、以及指令速度F。控制部112根据各轴移动量M,求出每一分配周期的各轴的分配移动量,此外,根据指令速度F求出输出用的指令速度v。控制部112按***将分配移动量与指令速度v设为移动指令值而输出给X轴伺服控制部121、131。由此,两个***的加工单元310、320相互不取得同步而同时在X轴方向上开始动作。
此时,基准计算部113取得存储于存储部111的允许相对距离Dr,根据该允许相对距离Dr与指令速度v通过上述数学式(1)来计算允许延迟时间Tq(S11)。另外,允许延迟时间Tq的计算并非针对每一程序块进行,也可以对于快进处理与切削加工处理双方预先进行。
接下来,监视部114对作为监视对象的同一程序块中的各***的加工单元310、320的到达终点时间之差进行监视。例如,监视部114根据移动量M、以及第一速度反馈值(实际速度)或者第二速度反馈值(实际速度),按***,即按加工单元310、320求出到达终点时间,求出这些到达终点时间之差△T(S12)。
接下来,判定部115进行到达终点时间之差△T是否是允许延迟时间Tq以下(S13)。在△T是Tq以下时(在步骤S13中“是”),由于在下一程序块中加工单元310、320之间不可能发生碰撞(干扰),因此向后述的步骤S16前进。
另一方面,在△T比Tq大时(在步骤S13中“否”),由于在下一程序块中加工单元310、320之间可能发生干扰,因此控制部112停止对先到达监视对象程序块的终点的第一***的加工单元310的分配移动量的输出(S14)。这样,在监视对象程序块的终点,即在下一程序块的始点,停止第一***的加工单元310,进行等候。
在当前动作中的程序块是切削且下一程序块是快进的情况下、在当前动作中的程序块是快进且下一程序块也是快进的情况下、以及在当前动作中的程序块是快进且下一程序块是切削的情况下,进行等候。另一方面,在当前动作中的程序块是切削且下一程序块也是切削的情况下,由于在切削加工过程中进行等候,因此可能对切削加工造成影响。该情况下,控制部112也可以根据预先设定的信息,选择是否执行等候,即是否停止分配移动量的输出。
接下来,控制部112根据第一位置反馈值以及第二位置反馈值,判定两个***的加工单元310、320是否都到达了监视对象程序块的终点(S15)。在第二***还未到达监视对象程序块的终点时(步骤S15中“否”),返回到步骤S14,重复上述的步骤S14以及步骤S15的动作。
另一方面,在第二***也到达监视对象的程序块的终点时(步骤S15中“是”),控制部112开始对下一程序块的各***的加工单元310、320的分配移动量的输出。由此,开始下一程序块的两个***的加工单元310、320的动作。针对每个程序块重复以上的动作。
图6是表示数值控制装置100进行的加工单元间的避免干扰动作的示意图。在图6中,G00表示快进动作指令,G01表示切削加工动作指令。此外,tmn表示m***的第n个程序块中的移动时间。
如图6所示,在第一程序块中的第一***的加工单元310的移动时间即到达终点时间t11、与第二***的加工单元320的移动时间即到达终点时间t21之差△T1是Tq以下时(图5的步骤S13中“是”),不进行等候而开始接下来的第二程序块的各***的加工单元310、320的动作(图5的步骤S16)。
接下来,在第二程序块中的第一***的加工单元310的移动时间即到达终点时间t12、与第二***的加工单元320的移动时间即到达终点时间t22之差△T2比Tq大时(图5的步骤S13中“否”),先到达的第一***的加工单元310在第二程序块的终点、即接下来的第三程序块的始点进行等候(图5的步骤S14)。然后,在第二***的加工单元320也到达第二程序块的终点时(图5的步骤S15中“是”),开始接下来的第三程序块的各***的加工单元310、320的动作(图5的步骤S16)。
如上所述,根据本实施方式的数值控制装置100,监视部114对加工单元310、320到达程序块的终点的时间之差△T进行监视,在到达终点时间之差△T比允许延迟时间Tq大时,由于在接下来的程序块中加工单元310、320之间可能发生干扰,因此控制部112在该程序块的终点、即下一程序块的始点,使先到达程序块的终点的加工单元310停止而进行等候。由此,可以避免加工单元310、320之间的干扰。
(第二实施方式)
在第一实施方式中,在程序块的终点监视加工单元310、320之间的干扰,在有可能发生干扰时,在该程序块的终点,即下一程序块的始点进行等候。与之相对地,在第二实施方式中,在程序块中的中间点以恒定时间间隔来监视加工单元310、320之间的干扰,在有可能发生干扰时立即进行等候。
此外,在第一实施方式中,通过停止快的***的动作来避免加工单元310、320之间的干扰。与之相对地,在第二实施方式中,通过变更快的***的指令速度(减速),来避免加工单元310、320之间的干扰。
第二实施方式涉及的加工***的结构与图3以及图4所示的第一实施方式的加工***1的结构相同。另外,在第二实施方式涉及的加工***中,数值控制装置100的功能以及动作与第一实施方式的加工***1的功能以及动作不同。
图7是表示本发明的第二实施方式涉及的数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作(变更指令速度前)的流程图,图8是表示本发明的第二实施方式涉及的数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作(变更指令速度后)的流程图。
(变更指令速度前)
参照图7,对变更指令速度前的动作进行说明。首先,两个***的加工单元310、320彼此不取得同步地同时在X轴方向上开始动作。
此时,基准计算部113从控制部112取得当前输出的指令速度(快进速度或者切削加工速度)v,根据该指令速度v与允许相对距离Dr来计算允许延迟时间Tq(S21)。
接下来,监视部114在监视对象的程序块的中间点以恒定时间间隔设定检查点,对监视对象的同一检查点中的各***的加工单元310、320的到达时间之差(延迟时间)△T进行监视。例如,监视部114按***,根据同一检查点中的加工单元310、320的中心间的距离与当前的指令速度v,求出加工单元310、320的到达时间之差(延迟时间)△T(S22)。
接下来,判定部115进行到达时间之差(延迟时间)△T是否是允许延迟时间Tq以下的判定(S23)。在△T是Tq以下时(步骤S23中“是”),之后由于加工单元310、320之间不可能发生碰撞(干扰),因此控制部112不变更速度。
另一方面,当△T比Tq大时(步骤S23中“否”),之后由于加工单元310、320之间可能发生干扰,因此控制部112通过变更到达距离长的第一***的加工单元310用的超调,变更指令速度(减速)(S24)。这样,第一***的加工单元310在程序块的中间点即时减速,进行等候。
(变更指令速度后)
参照图8,对变更指令速度后的动作进行说明。如上所述,进行步骤S21~S23的动作。当在步骤S23中△T是Tq以下时(“是”),之后,由于加工单元310、320之间不可能发生碰撞(干扰),因此控制部112通过复原第一***的加工单元310用的超调,从而使得指令速度恢复到原本的速度(S24A)。
另一方面,当在步骤S23中△T比Tq大时(“否”),由于加工单元310、320之间还有可能发生干扰,因此控制部112不使第一***的加工单元310用的指令速度恢复到原本的速度。
图9是表示数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作的示意图。在图9中,虚线箭头表示移动路径,虚线箭头上的圈表示恒定时间间隔的检查点的位置。
如图9所示,当第一检查点的两个***的加工单元310、320的延迟时间△T1是Tq以下时(图7的步骤S23中“是”),不变更指令速度而继续动作。
接下来,若第二检查点的两个***的加工单元310、320的延迟时间△T2比Tq大(图7的步骤S23中“否”),则变更第一***的加工单元310的指令速度(减速)(图7的步骤S24)。在之后的检查点,当两个***的加工单元310、320的延迟时间△T为Tq以下时(图8的步骤S23中“是”),将第一***的加工单元310的指令速度恢复到原本的速度(图8的步骤S24A)。
根据该第二实施方式的数值控制装置100,监视部114在程序块中的中间点以恒定时间间隔来监视加工单元310、320间的延迟时间△T,当延迟时间△T比允许延迟时间Tq大时,之后,由于加工单元310、320之间可能发生干扰,因此控制部112立即使加工单元310的动作速度减速而进行等候。由此,可以避免加工单元310、320之间的干扰。
(第三实施方式)
在第二实施方式中,在程序块中的中间点以恒定时间间隔来监视加工单元310、320之间的干扰。与之相对地,在第三实施方式中,在程序块中始终监视加工单元310、320之间的干扰。
第三实施方式涉及的加工***的结构与图3以及图4所示的第一实施方式的加工***1的结构相同。另外,在第三实施方式涉及的加工***中,数值控制装置100的功能以及动作与第一实施方式的加工***1的功能以及动作不同。
图10是表示本发明的第三实施方式涉及的数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作(变更指令速度前)的流程图、图11是表示本发明的第三实施方式涉及的由数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作(变更指令速度后)的流程图。
(变更指令速度前)
参照图10,对变更指令速度前的动作进行说明。首先,两个***的加工单元310、320彼此不取得同步地同时在X轴方向上开始动作。
此时,基准计算部113从控制部112取得当前输出的指令速度(快进速度或者切削加工速度)v,根据该指令速度v与允许相对距离Dr来计算允许延迟时间Tq(S31)。
接下来,监视部114始终对作为监视对象的两个***的加工单元310、320的延迟时间△Tpath进行监视。例如,监视部114针对每个***,根据第一位置反馈值以及第二位置反馈值求出到程序块的终点为止的余下的距离d1、d2。并且,监视部114根据余下的距离d1、d2与当前的指令速度v1、v2,通过下述数学式(2)来求出两个***的加工单元310、320的延迟时间△Tpath(S32)。此时,余下的距离d1、d2的关系设为d1>d2。
△Tpath=d1/v1-d2/v2···(2)
接下来,判定部115进行延迟时间△Tpath是否是允许延迟时间Tq以下的判定(S33)。在△Tpath是Tq以下时(步骤S33中“是”),之后由于加工单元310、320之间不可能发生碰撞(干扰),因此控制部112不变更速度。
另一方面,当△Tpath比Tq大时(步骤S33中“否”),之后,由于加工单元310、320之间可能发生干扰,因此控制部112通过变更余下的距离短的第一***的加工单元310用的超调,变更指令速度v1(减速)(S34)。这样,在程序块的动作中立即使第一***的加工单元310减速,进行等候。
对于超调的值,可以是预先设定的固定值,还可以根据△Tpath的大小设定为与之成比例的值。另外,由于在程序块的始点以及终点进行加减速,因此本速度监视也可以在达到指令速度之后进行。
(变更指令速度后)
参照图11对变更指令速度后的动作进行说明。如上所述,进行步骤S31~S32的动作。
接下来,判定部115进行延迟时间△Tpath是否是0以下的判定(S33A)。当△Tpath是0以下时(步骤S33A中“是”),之后,由于加工单元310、320之间不可能发生碰撞(干扰),因此控制部112通过将第一***的加工单元310用的超调复原,使得指令速度v1返回到原本的速度(S34A)。
另一方面,当△Tpath比0大时(步骤S33A中“否”),由于加工单元310、320之间还可能发生干扰,因此控制部112不使第一***用的指令速度v1恢复到原本的速度。
图12是表示数值控制装置100进行的加工单元310、320间的避免干扰动作的示意图。如图12所示,在两个***的加工单元310、320的延迟时间△Tpath1是Tq以下时(图10的步骤S33中“是”),不变更指令速度而继续动作。
之后,若两个***的加工单元310、320的延迟时间△Tpath2比Tq大(图10的步骤S33中“否”),则变更第一***的加工单元310的指令速度(减速)(图10的步骤S34)。之后,在两个***的加工单元310、320的延迟时间△Tpath是0以下时(图11的步骤S33A中“是”),将第一***的加工单元310的指令速度恢复到原本的速度(图11的步骤S34A)。
根据该第三实施方式的数值控制装置100,监视部114始终监视加工单元310、320间的延迟时间△Tpath,当延迟时间△Tpath比允许延迟时间Tq大时,之后由于加工单元310、320之间可能发生干扰,因此控制部112立即使加工单元310的动作速度减速而进行等候。由此,可以避免加工单元310、320间的干扰。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并非局限于所述的实施方式。此外,本实施方式所记载的效果不过是列举从本发明衍生的最佳的效果,本发明涉及的效果并非局限于本实施方式所记载的效果。
例如,在上述的实施方式中,例示了具有两个***的加工单元且同时加工两个工件的机床。但是本发明不局限于此,能够应用于具有多个***的加工单元且同时进行多个工件的加工的机床。
此外,在上述的实施方式中,例示了:将搭载工件的工作台固定,使具有刀具的头在进给轴(例如,X轴、Y轴以及Z轴)方向移动的形态。但是本发明也能够应用于将头固定,使工作台在进给轴方向移动的形态。
此外,在上述的第二实施方式以及第三实施方式中,变更动作速度快的第一***的加工单元的指令速度(减速),但是也可以变更动作速度慢的第二***的加工单元(移动方向的前段)的指令速度(加速)。
符号说明
1 加工***、
100 数值控制装置、
110 数值控制部、
111 存储部、
112 控制部、
113 基准计算部、
114 监视部、
115 判定部、
121、131 X轴伺服控制部、
122、132 Y轴伺服控制部、
123、133 Z轴伺服控制部、
124、134 主轴控制部、
200 机床、
211 X轴伺服电动机、
212 Y轴伺服电动机、
213 Z轴伺服电动机、
214 主轴电动机、
221 X轴伺服电动机、
222 Y轴伺服电动机、
223 Z轴伺服电动机、
224 主轴电动机、
310、320 加工单元、
311、321 头、
312、322 工作台、
TL 刀具、
W 工件。
Claims (4)
1.一种数值控制装置,用于通过具有至少两个加工单元的机床对至少两个工件同时进行同一加工,其特征在于,
该数值控制装置具有:
监视部,其在所述两个加工单元彼此不同步地在同一方向上同时开始动作之后,监视所述两个加工单元间的延迟时间;
判定部,其判定所述延迟时间是否超过了预定时间;以及
控制部,其在所述延迟时间超过了预定时间时,使所述两个加工单元中的一个加工单元停止,或者变更所述一个加工单元的速度,
所述延迟时间是所述两个加工单元到达同一程序块的终点的终点到达时间之差,或是在同一检查点的基于所述两个加工单元的到达距离之差和指令速度的到达时间之差,或是基于所述两个加工单元的到达同一程序块的终点为止的剩余距离和指令速度的延迟时间,其中,所述检查点是在程序块的中间点以恒定时间间隔设定的一个以上的检查点,
所述控制部在所述延迟时间超过了所述预定时间时,使先到达所述程序块的终点的所述一个加工单元停止,
所述控制部在所述延迟时间超过了所述预定时间时,使所述到达距离大的所述一个加工单元的速度减速,或者使所述到达距离小的所述一个加工单元的速度加速。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置,其特征在于,
所述数值控制装置还具有:基准计算部,其根据所述两个加工单元的允许相对距离和指令速度,计算所述预定时间,
所述允许相对距离是为了使所述两个加工单元不发生碰撞所需的相对距离,是能够允许的所述两个加工单元的接近距离。
3.一种数值控制装置,用于通过具有至少两个加工单元的机床对至少两个工件同时进行同一加工,其特征在于,
该数值控制装置具有:
监视部,其在所述两个加工单元彼此不同步地在同一方向上同时开始动作之后,监视所述两个加工单元间的延迟时间;
判定部,其判定所述延迟时间是否超过了预定时间;以及
控制部,其在所述延迟时间超过了预定时间时,使所述两个加工单元中的一个加工单元停止,或者变更所述一个加工单元的速度,
所述延迟时间是所述两个加工单元到达同一程序块的终点的终点到达时间之差,或是在同一检查点的基于所述两个加工单元的到达距离之差和指令速度的到达时间之差,或是基于所述两个加工单元的到达同一程序块的终点为止的剩余距离和指令速度的延迟时间,其中,所述检查点是在程序块的中间点以恒定时间间隔设定的一个以上的检查点,
所述控制部在所述延迟时间超过了所述预定时间时,使先到达所述程序块的终点的所述一个加工单元停止,
所述控制部在所述延迟时间超过了所述预定时间时,使所述剩余距离小的所述一个加工单元的速度减速,或者使所述剩余距离大的所述一个加工单元的速度加速。
4.根据权利要求1或3所述的数值控制装置,其特征在于,
在作为监视对象的程序块是切削加工,且下一程序块是切削加工时,所述控制部能够选择是否要停止所述一个加工单元。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016247957A JP6444969B2 (ja) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | 数値制御装置 |
JP2016-247957 | 2016-12-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108227638A CN108227638A (zh) | 2018-06-29 |
CN108227638B true CN108227638B (zh) | 2021-06-08 |
Family
ID=62251312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711367175.6A Active CN108227638B (zh) | 2016-12-21 | 2017-12-18 | 数值控制装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180173190A1 (zh) |
JP (1) | JP6444969B2 (zh) |
CN (1) | CN108227638B (zh) |
DE (1) | DE102017011602A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7020367B2 (ja) * | 2018-10-26 | 2022-02-16 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置 |
JP7067518B2 (ja) * | 2019-03-28 | 2022-05-16 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置と制御方法 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7343660B1 (en) * | 1954-07-28 | 2008-03-18 | Lemeison Medical, Education & Research Foundation, Limited Partnership | Machine tool system |
US3913429A (en) * | 1973-02-10 | 1975-10-21 | Hitachi Seiki Kk | Numerically-controlled lathe with program-controlled tool head |
DE2930309C2 (de) * | 1979-07-26 | 1982-10-14 | M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach | Verfahren zum Erkennen der Sollkontur eines gratbehafteten Werkstücks während des Abarbeitens des Grates |
CH636543A5 (fr) * | 1980-07-16 | 1983-06-15 | Tarex Sa | Machine-outil comprenant deux broches coaxiales opposees. |
US4484118A (en) * | 1981-08-29 | 1984-11-20 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring a workpiece |
JPS5882648A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-18 | Yamazaki Mazak Corp | 数値制御工作機械における工具配列制御方法 |
US4612832A (en) * | 1984-04-27 | 1986-09-23 | Kabushiki Kaisha Miyano Tekkosho | Multiple-function machine tool with two spindles |
JPS62199338A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Fanuc Ltd | 工具衝突自動防止方法 |
WO1989010223A1 (en) * | 1988-04-19 | 1989-11-02 | Nakamura Tome Precision Ind. Co., Ltd. | Two opposed main shaft type cnc lathe |
JPH04129645A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Hitachi Seiki Co Ltd | 数値制御旋盤の同時加工方法 |
JP3036143B2 (ja) * | 1991-09-02 | 2000-04-24 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
DE4443669A1 (de) * | 1994-12-08 | 1996-06-13 | Index Werke Kg Hahn & Tessky | Verfahren und Einrichtung zum Überwachen der Bewegung eines Maschinenbauteils |
JP3428804B2 (ja) | 1995-03-20 | 2003-07-22 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置における同期制御方法および同期制御装置 |
JPH1013394A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-16 | Fanuc Ltd | 通信における同期方法 |
JP3587046B2 (ja) * | 1998-02-25 | 2004-11-10 | 豊田工機株式会社 | 共通経路上の2つの可動体を同時制御する数値制御装置 |
JP2000284817A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 共通経路上の2つの可動体を同時制御する数値制御装置 |
CA2410921A1 (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-13 | Tri-Turn Technologies, Inc. | Multiple-spindle bar machine |
JP4599750B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2010-12-15 | 三菱電機株式会社 | 数値制御方法及びその装置 |
JP2004252699A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Murata Mach Ltd | 機械制御装置 |
JP4221016B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2009-02-12 | ファナック株式会社 | 干渉チェックを行う数値制御装置 |
JP5059360B2 (ja) * | 2006-08-09 | 2012-10-24 | 中村留精密工業株式会社 | 工作機械の早送り制御方法 |
JP4955371B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2012-06-20 | 三菱電機株式会社 | 数値制御システム |
JP4920785B2 (ja) * | 2008-04-22 | 2012-04-18 | 三菱電機株式会社 | 数値制御方法及びその装置 |
US9141105B2 (en) * | 2008-07-23 | 2015-09-22 | Hurco Companies, Inc. | Method and apparatus for monitoring or controlling a machine tool system |
JP5139230B2 (ja) * | 2008-10-06 | 2013-02-06 | オークマ株式会社 | 数値制御装置における衝突防止装置 |
JP5173016B1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-03-27 | ファナック株式会社 | 機上計測装置を有する工作機械 |
WO2013136412A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 三菱電機株式会社 | 指令生成装置および指令生成方法 |
CN104503366B (zh) * | 2014-11-24 | 2017-04-26 | 上海拓璞数控科技有限公司 | 一种六坐标系运动的动态互斥控制方法 |
JP6105548B2 (ja) * | 2014-12-12 | 2017-03-29 | ファナック株式会社 | 干渉回避位置決め機能を備えた数値制御装置 |
DE112015006392T5 (de) * | 2015-03-30 | 2017-12-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerische Steuerungsvorrichtung |
-
2016
- 2016-12-21 JP JP2016247957A patent/JP6444969B2/ja active Active
-
2017
- 2017-12-14 DE DE102017011602.4A patent/DE102017011602A1/de active Pending
- 2017-12-18 US US15/845,186 patent/US20180173190A1/en not_active Abandoned
- 2017-12-18 CN CN201711367175.6A patent/CN108227638B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6444969B2 (ja) | 2018-12-26 |
US20180173190A1 (en) | 2018-06-21 |
JP2018101338A (ja) | 2018-06-28 |
CN108227638A (zh) | 2018-06-29 |
DE102017011602A1 (de) | 2018-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2031471B1 (en) | Numerical controller with interference check function | |
JP4221016B2 (ja) | 干渉チェックを行う数値制御装置 | |
US7689300B2 (en) | Numerical control unit | |
EP1662352B1 (en) | Controller with acceleration detection means | |
US9678500B2 (en) | Machining program creating device numerical control device, machining system, machining program creating method, numerical control method, and machining program | |
US10048675B2 (en) | Numerical controller performing 3-dimensional interference check corresponding to feedrate change | |
US8630732B2 (en) | Method for avoiding an unwanted collision between a tool and a workpiece in a machine tool | |
CN108227638B (zh) | 数值控制装置 | |
US20130123968A1 (en) | Numerical control apparatus | |
JP6441257B2 (ja) | 数値制御装置および同期追従制御方法 | |
EP0357778A1 (en) | Method of speed control for servomotor | |
US9841746B2 (en) | Numerical controller having function of controlling speed by superimposed control | |
JP2007172068A (ja) | 数値制御装置 | |
US6950726B2 (en) | Method and device for numerical control return to origin of a master and slave shaft | |
EP1986064A2 (en) | Numerical controller with function of decelerating reference variable in path table operation | |
US20150253780A1 (en) | Synchronization control apparatus | |
KR970009980A (ko) | 공작 기계의 작업 영역 제어방법 | |
JP2020106930A (ja) | 制御方法、制御装置及びプログラム | |
KR102675144B1 (ko) | 로봇 이동위치 동기출력 로봇제어장치 | |
US20230361709A1 (en) | Estimation device for estimating drive state of electric motor disposed in machine tool | |
EP3919994A1 (en) | Control device | |
JP2016193443A (ja) | ギャップ制御機能を備えたレーザ加工機及びその制御装置 | |
CN117321521A (zh) | 动作控制装置以及程序 | |
JPH0122105B2 (zh) | ||
JPH04259011A (ja) | 送り速度制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |