JP2022024443A - 工作機械制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
工作機械制御システムは、工作機械に搭載されている。工作機械は、工具により工作物の加工を行う機械であって、旋盤、フライス盤、研削盤、歯車加工装置、マシニングセンタ等である。特に、工作機械制御システムは、加工中に異常が発生した場合に、工具を工作物から退避させる退避プログラムの退避動作指令を実行する。より詳細には、工作機械制御システムは、加工中に異常が発生した場合に、まず、加工プログラムの加工動作指令と退避プログラムの退避動作指令とを同時に制御することで早期に退避動作指令を実行し、続いて、加工動作指令が中断された後には退避動作指令のみにより制御する。
工作機械1として、マシニングセンタを例にあげる。マシニングセンタは、工具交換可能に構成されており、装着された工具に応じた加工が可能である。例えば、交換可能な工具としては、ギヤスカイビングカッタ、ホブカッタ等の歯切り工具を含み、その他に、エンドミル、フライス工具、ドリル、旋削工具、ネジ切り工具、研削工具等を含むようにしても良い。なお、図1において、工具交換装置および工具を保管する工具マガジンは、図示しない。
ギヤスカイビング加工やホブ加工においては、歯切り工具Tの中心軸線と工作物Wの中心軸線とを交差角を有する状態とし、歯切り工具Tおよび工作物Wを同期回転させながら、歯切り工具Tと工作物Wの中心軸線方向に相対移動させることにより、工作物Wに歯車を創成加工することができる。
制御システム40の詳細な構成について、図2-図5を参照して説明する。ここで、制御システム40は、主として、工具Tによる工作物Wの加工を実行すると共に、加工中に異常が発生した場合に退避動作を実行する。ここで、制御システム40は、歯切り工具Tによる歯車加工を行っている場合に限られず、他の加工、例えば、旋削、フライス加工、エンドミル加工、ドリル加工、研削等にも適用される。
制御システム40の動作について、図6を主として参照し、且つ、図3および図4を補助的に参照して説明する。図6において、上から下に向かって時間が経過している。従って、図6中の上下方向において同じ位置に位置する場合には、ほぼ同時刻に当該記述が実行される。また、図6中、同一欄における記述と記述の上下方向の間隔は、時間間隔に一致するものではない。また、図6において、太実線は、CNC装置41とPLC42とを接続する外部通信線を用いた信号の移動を示し、細実線は、CNC装置41の内部信号の移動を示す。
制御システム40においては、第一系統演算部51と第二系統演算部52とが並列に且つ独立してNC演算を行うことができる。つまり、第一系統演算部51により加工プログラムによるNC演算と、第二系統演算部52による退避プログラムによるNC演算とが、並列に且つ独立して実行可能となる。
上述した第一例の加工プログラムおよび退避プログラムの他に、以下に示す第二例の加工プログラムおよび退避プログラムを適用することもできる。
Claims (5)
- CNC装置を含む工作機械制御システムであって、
前記CNC装置は、
工作物を加工する加工プログラムによるNC演算を実行する第一系統演算部と、
加工状態を退避させる退避プログラムによるNC演算を、前記第一系統演算部によるNC演算と並列に且つ独立して実行する第二系統演算部と、
前記第一系統演算部による制御対象アクチュエータと前記第二系統演算部による制御対象アクチュエータとが共通する場合に、前記第一系統演算部による第一制御指令値と前記第二系統演算部による第二制御指令値とを合成することにより、共通する制御対象アクチュエータを制御する合成指令値を生成する合成指令値演算部と、
異常の検出時に異常信号を出力する異常検出処理部と、
を備え、
前記加工プログラムは、前記工作物の加工動作を行う加工動作指令を含み、
前記退避プログラムは、前記加工動作指令が実行されている状態においてプログラム起動されており、プログラム起動後において前記異常信号を受け取るまで待機する待機指令、および、前記異常信号を受け取った場合に退避動作を行う退避動作指令を含む、工作機械制御システム。 - 前記工作機械制御システムは、前記CNC装置と、PLCと、を備え、
前記PLCは、前記第一系統演算部に対して前記加工プログラムの起動信号を出力すると共に、前記第二系統演算部に対して前記退避プログラムの起動信号を出力し、
前記PLCは、前記異常信号を受け取った場合に、前記第一系統演算部に対して前記加工プログラムの中断信号を出力し、
前記PLCが前記第一系統演算部に対する中断信号を出力した後に前記加工プログラムの中断完了までは、前記加工プログラムによる前記加工動作指令および前記退避プログラムによる前記退避動作指令が、並列に実行されている、請求項1に記載の工作機械制御システム。 - 前記加工プログラムは、前記加工動作指令、および、前記退避プログラムの有効化指令を含み、
前記PLCは、前記加工プログラムに含まれる前記退避プログラムの前記有効化指令を受け取った場合に、前記第二系統演算部に対して前記退避プログラムの起動信号を出力する、請求項2に記載の工作機械制御システム。 - 前記第二系統演算部は、前記異常信号を、前記CNC装置の内部信号として前記異常検出処理部から受け取る、請求項1-3の何れか1項に記載の工作機械制御システム。
- 前記加工プログラムは、前記工作物と工具とを同期回転して行う歯車加工の加工プログラムであり、
前記異常検出処理部は、前記工作物の回転と前記工具の回転との同期ずれを前記異常として検出する、請求項1-4の何れか1項に記載の工作機械制御システム。
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