JP5687845B2 - Drilling control method, program, and drilling machine - Google Patents
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Description
本発明は、複数のドリルを有し、テーブルやスライド板を移動させることによって被加工物とドリルを相対的に位置決めし、被加工物に穴明け加工を行うドリル穴明け制御方法、及び当該制御方法を行うプログラム及びドリル穴明機に関する。 The present invention includes a drill drilling control method that includes a plurality of drills, relatively positions a workpiece and a drill by moving a table or a slide plate, and performs drilling in the workpiece, and the control The present invention relates to a program for performing a method and a drilling machine.
図12は、基本的なドリル穴明機の概略構成を示す図である。同図において、ドリル穴明機は、テーブル1、テーブル1をX軸方向に駆動するX軸駆動部2、スライド板3、スライド板3をY軸方向に駆動するY軸駆動部4、スライド板3に設置されたスピンドル5、スピンドル5をZ方向に駆動するZ軸駆動部6を備えている。被加工物を載置するテーブル1は、X方向(図示前後方向)に移動可能に設置され、X軸駆動部2により駆動される。スライド板3はテーブル1の上方にY方向に移動可能に設置され、Y軸駆動部4により駆動される。スピンドル5は、スライド板3にZ方向(図示上下方向)に移動可能に設置され、Z軸駆動部6により駆動され、上下方向に移動する。ドリル7はスピンドル5に回転自在に保持されている。
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a basic drilling machine. In the figure, a drilling machine includes a table 1, an
図13、図14は、図12に示したようなドリル穴明機が位置決めと穴明け加工を行う際の動作を説明する図であり、横軸は時間、縦軸は可動部の位置である。図13(a)はテーブル1のX方向の位置指令と位置応答を、同図(b)は同図(a)におけるテーブル1の目標位置付近での様子を拡大したものを、同図(c)はドリル7のZ方向の位置指令と位置応答を、それぞれ示している。なお、スライド板3のY方向の位置指令と位置応答は図示を省略しているが、テーブル1の位置指令と位置応答と同様の特性である。図14は、スライド板3の位置決めがテーブル1の位置決めよりも時間がかかる場合を示しており、同図(a)はテーブル1のX方向の位置指令と位置応答を、同図(b)はスライド板3のY方向の位置指令と位置応答を、同図(c)はドリル7のZ方向の位置指令と位置応答を、それぞれ示している。
FIGS. 13 and 14 are diagrams for explaining the operation when the drilling machine as shown in FIG. 12 performs positioning and drilling, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the position of the movable part. . FIG. 13A shows the position command and position response of the table 1 in the X direction, and FIG. 13B shows an enlarged view of the table 1 in the vicinity of the target position in FIG. ) Shows the position command and position response of the
被加工物に穴明け加工を行う際、まずテーブル1とスライド板3を所定の位置に移動させ、ドリル7を被加工物に対してX,Y方向に位置決めする。図14(a)及び同図(b)から分かるように、テーブル1とスライド板3はいずれも、位置指令に対して位置応答が遅れる。また、位置指令が終了してから目標位置に到達するが、位置応答に振動が発生する。ドリル7が被加工物表面に到達する加工開始時刻において、位置応答が目標位置と一致していないと、位置決め誤差となって加工穴位置精度が悪化する。位置応答の振動波形は,主にテーブル1、スライド板3及びドリル7の動作条件により変化する。位置応答の振動は時間と共に納まっていくが、スループット向上のため、振動が完全に納まってから穴明け加工するのではなく、ある許容範囲内に振動が納まった場合を位置決め終了として穴明け加工を行う。そのため、この位置応答の振動はプリント基板とドリルの相対位置の誤差を引き起こし、加工精度悪化の原因となる。
When drilling a workpiece, first, the table 1 and the
また、テーブル1とスライド板3は穴明け加工終了後、同時に次の目標位置への位置決めを開始するが、それぞれの移動量によって位置決めに要する時間が異なる。穴明け加工はテーブル1とスライド板3の位置決め終了後に行われるため、テーブル1の位置応答の振動波形が常に同じであるとしても、スライド板3の位置決めの終了時刻によって加工開始時刻が変化し、位置決め誤差も変化する。さらに、図13、図14に示すように、ドリル7も位置指令に対して位置応答が遅れる。この結果、実加工においては、様々な位置決め誤差が発生し、加工穴位置精度が低下する。
The table 1 and the
このようなことから、例えば特許文献1には、プリント基板に穴明け加工を行う際のスループットと精度の向上に関して、例えば、位置決め動作と穴明け加工の間に、加工する穴の直径と必要な精度に応じた遅延時間(ドウェル時間)を設定し、位置決め後に設定されたドウェル時間が経過するのを待ってから穴明け加工を行うボール盤について記載されている。
For this reason, for example, in
前記特許文献1記載の発明では、小径穴及び精度を必要とする穴の加工時には位置決め時の残留振動が十分に納まってから穴明け加工を行い、大径穴及び精度を必要としない穴の加工時には位置決め後にあまり長いドウェル時間をおかずに穴明け加工を行うようにしているので、スループットを最大限にしつつ十分な加工精度を達成することが可能である。しかし、ドウェル時間を設定しない通常の穴明け加工と比較すると、スループットが低下することは否めない。
In the invention described in
そこで、本発明が解決しようとする課題は、高スループットで高精度な加工を可能とすることにある。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to enable high-throughput processing with high throughput.
上記課題を解決するため、本発明は、被加工物が載置され、装置の前後方向に移動自在のテーブルと、装置の左右方向に移動自在のスライド板と、前記スライド板に回転自在に支持され、装置の上下方向に移動自在のドリルと、前記テーブル、前記スライド板及びドリルを前記定義された方向にそれぞれ駆動する駆動手段と、を備え、前記駆動手段により前記テーブルと前記スライド板を移動させることにより前記ドリルの軸線を目標位置に位置決めした後、前記ドリルを前記被加工物に切り込ませて穴明け加工を行うドリル穴明機におけるドリル穴明け制御方法であって、前記テーブル及び前記スライド板の前記目標位置に到達する時間の差に基づいて前記テーブル及び前記スライド板の位置指令が、目標値に達する時刻が一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決め開始時刻を調節する工程と、前記ドリルが前記被加工物に到達する加工開始時刻における前記被加工物に対する前記ドリルの位置が前記目標位置に一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決めの位置指令にそれぞれの位置決め誤差に相当する補正量を減算する工程と、を行い、その後に前記テーブルと前記スライド板の移動及び位置決めを行って穴明け加工を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a table on which a workpiece is placed and which is movable in the front-rear direction of the apparatus, a slide plate which is movable in the left-right direction of the apparatus, and is rotatably supported by the slide plate. A drill that is movable in the vertical direction of the apparatus, and a drive unit that drives the table, the slide plate, and the drill in the defined direction, respectively, and the table and the slide plate are moved by the drive unit. A drilling control method in a drilling machine for performing drilling by cutting the drill into the workpiece after positioning the axis of the drill at a target position, the table and the table position command of the table and the slide plate on the basis of the difference in time to reach the target position of the slide plate, so the time to reach the target value matches Adjusting the positioning start time of the table and the slide plate, and adjusting the position of the drill with respect to the workpiece at the machining start time when the drill reaches the workpiece to match the target position. And a step of subtracting a correction amount corresponding to each positioning error from the position command for positioning the slide plate, and then performing the drilling by moving and positioning the table and the slide plate. Features.
本発明によれば、高スループットで、加工穴位置精度を向上させることができる。 According to the present invention, the processing hole position accuracy can be improved with high throughput.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について実施例を挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の実施例1に係るドリル穴明機の全体構成を示す斜視図である。なお、以下の説明において、前述の従来例と同等な各部には同一の参照符号を付してある。 FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a drilling machine according to Example 1 of the present embodiment. In the following description, the same reference numerals are assigned to the same parts as in the above-described conventional example.
同図において、実施例1に係るドリル穴明機は、ベッド8と、ベッド8上に配置される門型コラムレール9、テーブル1、スライド板3などを備えている。装置の土台であるベッド8は、床に設置される。門型コラムレール9は、ベッド8上に固定されている。被加工物を載置するテーブル1はベッド8上のX軸案内レール10上に設置され、ベッド8上をX方向に移動自在である。X軸モー夕15はテーブル1に螺合するX軸送りねじ14を介してテーブル1をX軸案内レール10に沿って移動させる。リニアスケール16はテーブル1の位置を測定する測定手段である。
In the figure, the drilling machine according to the first embodiment includes a
スライド板3はY軸案内レール11に案内され、門型コラムレール9上をY方向に移動自在である。Y軸モータ18はスライド板3に螺合するY軸送りねじ17を介してスライド板3をY軸案内レール11に沿って移動させる。ハウジング13は本実施例ではスライド板3に6個取り付けられ、それぞれZ軸案内レール12に案内されてスライド板3上をZ方向に移動自在である。Z軸モータ20はハウジング13毎に設けられ、螺合するZ軸送りねじ19を介して各ハウジング13をそれぞれZ軸方向に移動させる。ハウジング13には、それぞれスピンドル6が固定されている。スピンドル6の先端にはそれぞれドリル7が装着されている。したがって、このドリル穴明機は同時に6個の被加工物の穴明け加工が可能である。
The
制御装置21はCPUを含み、CPU内若しくは別途備えたROMに格納されたプログラムを読み出し、別途備えたRAM若しくは後述の記憶手段に展開し、当該RAM若しくはワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムで定義された処理を実行し、ドリル穴明機の各駆動部を制御する。制御装置21は、また、後述する補正値リストを計算し、あるいは記憶する記憶手段等を備えている。ドリル穴明機の操作者は入出力装置22によりドリル穴明機を操作する。
The
加工をするときには、テーブル1とスライド板3を移動させ、加工しようとする穴の軸線にドリル7の軸線を一致させた後、ハウジング13をZ方向に移動させ、ドリル7により穴明け加工を行う。したがって、全体の加工手順は従来と同じである。しかし、以下に説明するように、テーブル1、スライド板3及びハウジング13を駆動するパラメータが従来と相違する。
When machining, the table 1 and the
図2は本実施例におけるテーブル1とスライド板3に関する補正値リストの例を示す図である。本実施例では、
1)テーブル1、スライド3及びドリル7を保持したハウジング13(以下、「ドリル7」という。)はいずれも、動作条件が同じであればほとんど同じ位置決め誤差が発生する。
2)発生する位置決め誤差は移動量によって変化する。
という経験側に基づいて補正値リストを求める。そして、同図に示すように、+、−の符号付きの移動量31毎に、補正量32を設定し、補正値リスト30として管理する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a correction value list relating to the table 1 and the
1) All of the table 1, the
2) The positioning error that occurs varies with the amount of movement.
The correction value list is obtained based on the experience side. Then, as shown in the figure, a
各補正量32は、被加工物の穴明け加工の前にテーブル1とスライド板3の位置決め動作とドリル7の上下動作とを組み合わせた予備動作を行い、ドリル7が被加工物表面に到達する加工開始時刻における、テーブル1及びスライド板3の位置決め誤差を測定することによって決定する。ここで、加工開始時刻はドリル7の位置応答が被加工物表面に到達する時刻であり、この時刻におけるテーブル1及びスライド板3の位置応答を参照して目標位置との差を位置決め誤差として測定する。例えば、「テーブル1を+5mm移動させた場合、加工開始時刻において△△μmの位置決め誤差が発生する」、「スライド板3を−5mm移動させた場合、加工開始時刻において▽▽μmの位置決め誤差が発生する」と言うように、テーブル1とスライド板3の移動量に対応させて位置決め誤差を測定する。
Each
位置決め誤差の測定は複数回行い、測定した位置決め誤差の平均値を計算して補正量32とする。なお、補正量32を求める場合は、実際に穴明け加工は行わず、ドリル7を取り外してハウジング13だけを上下動作させてもよい。ドリル7の位置応答はZ軸モータ20の回転角から算出できるので、ドリル7を取り外して動作させてもドリル7が取り付けられている場合の位置応答を得ることができる。テーブル1とスライド板3の位置決め誤差の測定はそれぞれ独立に行う。
The positioning error is measured a plurality of times, and the average value of the measured positioning errors is calculated as a
また、予備動作の動作パターンは、実際に被加工物に穴明け加工を行う加工パターン中の全ての移動量でもよいが、加工パターン中で多用する移動量や、高精度に加工したい穴への移動量だけでも構わない。補正の必要な移動量に限定して予備動作を行うことで、補正値リストの作成時間を短縮することができる。また、図2では、テーブル1とスライド板3の移動量31の範囲が同じであるが、異なっていてもよい。
In addition, the movement pattern of the preliminary movement may be all the movement amount in the machining pattern for actually drilling the workpiece, but the movement amount frequently used in the machining pattern or the hole to be machined with high accuracy Only the amount of movement may be used. By performing the preliminary operation only for the movement amount that needs to be corrected, it is possible to shorten the time for creating the correction value list. In FIG. 2, the range of the
図3は本実施例1において制御装置21が実行する穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。
同図において、制御装置21は加工プログラムを参照し、次の加工穴への位置決めについて補正を行うかどうかを確認する(ステップP01)。補正を行わない場合は、従来の穴明け加工と同様に位置決めと穴明け加工を行う(ステップP08)。補正を行う場合は、加工プログラムを参照して現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブル1とスライド板3の移動量を確認して(ステップP02)、ステップP03の処理を行う。なお、補正を行うかどうかについては、加工プログラム中に記述してもよいし、入出力装置22の画面にて操作者が設定するようにしてもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of drilling executed by the
In the figure, the
ステップP03では、テーブル1とスライド板3の移動量とから、テーブル1の位置指令が目標値に到達する時間Txと、スライド板3の位置指令が目標値に到達する時間Tyとを計算する。次いで、テーブル1の位置指令が目標値に到達する時間Txとスライド板3の位置指令が目標値に到達する時間Tyを比較する。比較結果が、
Tx≧Ty
であれば、スライド枚3の位置決め開始時刻を
(Tx−Ty)
だけ遅らせる(ステップP05)。
In Step P03, a time Tx when the position command of the table 1 reaches the target value and a time Ty when the position command of the
Tx ≧ Ty
If so, the positioning start time of the
(Step P05).
一方、比較結果が、
Tx<Ty
であれば、テーブル1の位置決め開始を
(Ty−Tx)
だけ遅らせる(ステップP06)。
On the other hand, the comparison result is
Tx <Ty
If so, start positioning of the table 1 (Ty-Tx)
(Step P06).
ステップP05又はステップP06の処理により、テーブル1及びスライド板3の位置決め終了時刻が略同時刻になる(図4参照)。そこで、次に補正値リスト30を参照してテーブル1とスライド板3の移動量から補正量32(±15μm以下)を求め、テーブル1とスライド板3の位置指令から補正量32を減算する(ステップP07)。減算後、遅らせた位置決め開始時間と補正された指令値に基づいて位置決めし、穴明け加工を行う(ステップP08)。なお、位置決め終了時刻は本実施形態では、図4に示すように位置応答が補正後の目標位置の整定範囲内、例えば±5μmに収まる時刻としている。
By the process of step P05 or step P06, the positioning end time of the table 1 and the
以下、加工プログラムで指定された穴明け加工が終了するまでステップP01からステップP08の処理を繰り返し、穴明け加工を行う(ステップP09)。 Thereafter, the processing from step P01 to step P08 is repeated until the drilling specified by the processing program is completed, and drilling is performed (step P09).
なお、ステップP04において、テーブル1の移動量がスライド板3の移動量と比較して非常に大きく(Tx>>Ty。例えば、100ms以上)、加工開始時刻においてスライド板3の移動による振動がほとんど治まるような場合は、スライド板3の位置決め開始時刻を遅らせなくともよい。この場合、スライド板3の移動量を0として補正値リスト30を参照すればよい。Tx<<Tyとなる場合も同様である。
In step P04, the amount of movement of the table 1 is very large compared to the amount of movement of the slide plate 3 (Tx >> Ty. For example, 100 ms or more), and vibration due to the movement of the
図4は、位置決め結果を示す特性図で、時間と目標位置をパラメータに取ったものである。同図における実線は、テーブル1の位置指令が目標値に到達する時間がスライド板3の位置指令が目標値に到達する時間よりも短い場合の位置決め結果を示し、同図(a)はテーブル1の場合を、同図(b)はスライド板3の場合を示している。また、同図(a)における点線は従来の(すなわち、補正を行わない場合)位置指令を示している。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the positioning result, which takes time and target position as parameters. The solid line in the figure shows the positioning result when the time for the position command of the table 1 to reach the target value is shorter than the time for the position command of the
図4から分かるように位置指令が先に目標値に到達するテーブル1の位置決め開始を遅らせることにより、テーブル1とスライド板3の位置指令が略同時に目標位置に到達する。そして、加工開始時刻は、予備動作での測定時と同じになる。なお、加工開始時刻は、位置決め終了時刻の経過後、数十ms程度後に開始される。
As can be seen from FIG. 4, the position command of the table 1 and the
位置指令に補正量を加えることにより、位置指令及び整定後の位置は加工プログラムで指定された目標位置からずれるが、ドリル7が被加工物表面に到達する加工開始時刻において位置応答が加工プログラムで指定された目標位置に到達することが重要であり、その後の位置ずれは許容範囲内(±15μm以下)であれば問題ない。したがって、ドリル7が加工プログラムで指定された目標位置で穴明け加工を開始することになり、加工穴位置精度が向上する。また、テーブル1とスライド板3の位置決め時間に関しては、遅い方に合わせて位置決め開始を遅らせているので、補正を行うことによる加工時間の増加はない。
By adding a correction amount to the position command, the position command and the position after settling are deviated from the target position specified by the machining program, but the position response is the machining program at the machining start time when the
本実施例1は、従来技術に対し、予備動作を実行する時間が必要になるが、複数回繰り返す穴明け加工に対して補正値リスト30の作成は初めの1回でよいため、スループットヘの影響は穴明け加工を多数行うほど減少することになる。
In the first embodiment, it is necessary to perform a preliminary operation as compared with the conventional technique. However, since the
実施例1では1つの補正値リスト30を用いて全加工領域を加工したが、加工領域を複数の領域に分割して、領域毎に個別の補正値リスト30を作成することもできる。本実施例2は、加工領域を複数の領域に分割し、領域毎に個別の補正値リストを作成して加工する例である。
In the first embodiment, the entire machining area is machined using one
図5は実施例2における加工領域の分割例を、図6はテーブル1とスライド板3に関する補正値リストの例を示す図である。図5において、テーブル1とスライド板3はそれぞれX方向及びY方向に移動可能な範囲が定まっており、X軸ストローク41とY軸ストローク42を有する。穴明け加工が可能な領域はX軸ストローク41とY軸ストローク42で移動可能な範囲内に限られ、加工領域40が定まる。補正値リスト30を1個とする場合、加工領域40内で1つの補正値リスト30を参照することになる。しかし、加工領域40の位置によっては、テーブル1とスライド板3の位置決め時の位置応答が変わる可能性がある。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of division of the machining area in the second embodiment, and FIG. In FIG. 5, the range in which the table 1 and the
そこで、本実施例では、図5に示すように、X軸ストローク41とY軸ストローク42をそれぞれ3分割し、加工領域40を領域43a〜43iの9個の領域に分割する。そして、分割した領域43a〜43i毎に図6に示すような1つの補正値リスト30a〜30iを作成する。なお、X軸ストローク41とY軸ストローク42の分割数は3分割でなくてもよく、両者で異なっていてもよい。また、分割する長さも等分でなくてもよい。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the
本実施例2では、実施例1における図2に示したフローチャートの手順P03における補正量32に代えて、テーブル1とスライド板3の位置決め位置が領域43b〜43iのいずれに含まれるかを確認して、参照する補正値リスト30a〜30iを選ぶようにする。このように、テーブル1とスライド板3の位置応答が加工領域40内で変化する場合、加工領域40を分割して分割した領域毎に補正値リストを作成することにより、位置決め誤差を低減し、加工穴位置精度を向上させることができる。
In the second embodiment, instead of the
実施例1及び2ではテーブル1とスライド板3の補正値リストをそれぞれ独立に作成したが、テーブル1とスライド板3の移動量の組合せに対して補正値リストを作成することもできる。本実施例3はテーブル1とスライド板3の移動量の組合せに対して補正値リストを作成して加工する例である。
In the first and second embodiments, the correction value lists for the table 1 and the
図7は実施例3におけるテーブル1とスライド板3の位置決め時に使用する補正値リストを示す説明図である。同図において、補正値リスト50では、テーブル1の移動量51とスライド板3の移動量52毎に、補正量53が設定される。補正量53の上下段はそれぞれテーブル1とスライド板3の補正量である。テーブル1とスライド板3はそれぞれ独立して駆動されるので、テーブル1とスライド板3の位置決め動作がお互いの位置応答に影響を与える可能性がある。そのような場合、テーブル1とスライド板3の移動量の組合せに対してテーブル1とスライド板3の補正量を作成し、この補正量に基づいて加工することにより、位置決め誤差の低減を図ることができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a correction value list used when positioning the table 1 and the
補正値リスト50における補正量53は、
1)テーブル1とスライド板3の移動量を移動量51,52の範囲毎に分ける。
2)予備動作時にテーブル1とスライド板3の位置決めを同時に行い、移動量に対する加工開始時刻における位置決め誤差をそれぞれ複数回測定する。
3)測定した位置決め誤差の平均値を位置決め誤差として求める。
という処理を経て求められる。なお、移動量51,52の範囲は、位置応答の振動の様子が似ている範囲内で分類する。
The
1) The movement amount of the table 1 and the
2) During the preliminary operation, the table 1 and the
3) The average value of the measured positioning errors is obtained as the positioning error.
It is obtained through the process. Note that the ranges of the movement amounts 51 and 52 are classified within a range in which the vibration of the position response is similar.
本実施例3のようにテーブル1とスライド板3の移動量の組合せに対して補正量53を設定すると、テーブル1とスライド板3の位置決め動作がお互いの位置応答に影響を与えるような場合にも、その影響を含んだ補正がなされるため、位置決め誤差を低減することができる。その結果、加工穴位置精度の向上を図ることが可能となる。
When the
実施例1ないし3ではテーブル1とスライド板3の移動量により補正量を分類したが、テーブル1とスライド板3の移動量に加えて移動方向を考慮し、補正量を分類することもできる。本実施例4は、テーブル1とスライド板3の移動量に加えて移動方向を考慮し、補正量を分類して加工する例である。
In the first to third embodiments, the correction amount is classified based on the movement amount of the table 1 and the
すなわち、テーブル1を案内するX軸案内レール10、スライド板3を案内するY軸案内レール11、テーブル1を駆動するX軸送りねじ14、スライド板3を駆動するY軸送りねじ17は、一般にその内部にボールなどの転動体を含む。これらの機構は転動体を含むことから、駆動力と変位の間に非線形な特性を有する。特に移動距離が微小な場合、位置決め動作時の位置応答の様子が前回の位置決め方向によって顕著に変化する可能性がある。そこで、テーブル1とスライド板3の移動量だけでなく、前回の位置決めから移動方向が変化したかどうかも含めて補正量を定める。
That is, an
図8は実施例4におけるテーブル1とスライド板3の位置決め時に使用する補正値リストを示す説明図である。同図において、補正値リスト60における補正量63は、予備動作時にテーブル1とスライド板3の位置決めを移動量61の範囲毎に、また、移動方向の変化の有無62毎に行い、加工開始時刻における位置決め誤差を複数回測定し、その平均値を位置決め誤差として求める。なお、移動量61が十分に大きい場合、移動方向の変化の有無62による補正量63の違いはあまりないと考えられる。そこで、移動方向の変化の有無62での分類は、転動体が1回転しないくらいの移動量61が微小な範囲だけにしてもよい。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a correction value list used when positioning the table 1 and the
図9は実施例4における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。なお、処理の内容が実施例1において図3に示した手順と同一のものは同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure for drilling in the fourth embodiment. Note that the same processing steps as those shown in FIG. 3 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
この実施例では実施例1における図3のフローチャートのステップP02に代えてステップP10としたもので、その他の各ステップは実施例1と同等である。ステップP10では、ステップP01で次の加工穴の補正を行う場合に実行される。すなわち、次の加工穴への位置決めについて補正を行う場合、加工プログラムを参照して現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブル1及びスライド板3の移動量と、前回の移動方向と次の位置決めの移動方向とが変化しているかどうかを確認する。例えば、テーブル1が+5mm移動後に、次の位置決めで−1mm移動するような場合、移動方向が変化していることになるので、補正値リスト60から該当する補正量63を選択する。選択後、ステップP03以降の処理を実行することになる。
In this embodiment, step P10 is used instead of step P02 in the flowchart of FIG. 3 in the first embodiment, and other steps are the same as those in the first embodiment. In Step P10, it is executed when the next machining hole is corrected in Step P01. That is, when correcting the positioning to the next machining hole, referring to the machining program, the movement amount of the table 1 and the
この実施例4では、テーブル1とスライド板3の移動量と移動方向の変化とにより補正量を定めるので、移動量が微小な場合も、加工穴位置精度を向上させることができる。
In the fourth embodiment, the correction amount is determined based on the movement amount of the table 1 and the
実施例1ないし4では予備動作を行って補正値リストを作成する例を示したが、穴明け加工を通して自動的に補正値リストを作成することもできる。実施例5は、穴明け加工を通して自動的に補正値リストを作成し、加工する例である。 In the first to fourth embodiments, the example in which the correction value list is created by performing the preliminary operation is shown. However, the correction value list can be automatically created through drilling. The fifth embodiment is an example in which a correction value list is automatically created and processed through drilling.
図10は実施例5における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。同図において、制御装置21は加工プログラムを参照し、次の加工穴への位置決めについて補正を行うかどうかを参照し(ステップP01)、補正を行わない場合は、従来の穴明け加工と同様に位置決めと穴明け加工を行う(ステップP08)。また、補正を行う場合は、加工プログラムを参照して現在位置と次の加工穴の目標値までのテーブル1とスライド板3の移動量を確認し(ステップP02)、移動量から位置指令が目標位置に達する時間Tx,Tyを計算する(ステップP03)。なお、補正を行うかどうかについては、加工プログラム中に記述してもよいし、入出力装置22の画面にて操作者が設定するようにしてもよい。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for drilling in the fifth embodiment. In the figure, the
ステップP03で、テーブル1とスライド板3の移動量とから、テーブル1の位置指令が目標値に到達する時間Txと、スライド板3の位置指令が目標値に到達する時間Tyとを計算した後、TxとTyを比較し(ステップP04)、Tx≧Tyの場合は(ステップP03:Yes)スライド枚3の位置決め開始時刻を(Tx−Ty)だけ遅らせ(ステップP05)、Tx<Tyの場合(ステップP04:No)は、テーブル1の位置決め開始を(Ty−Tx)だけ遅らせて(ステップP06)、それぞれ位置決めと穴明け加工を行う(ステップP08)。なお、ステップP05,P06でスライド板の位置決め開始時間を制御するので、テーブル1及びスライド板3の位置決め終了時刻が略同時になる。
After calculating the time Tx for the position command of the table 1 to reach the target value and the time Ty for the position command of the
ステップP08で、位置決めと穴明け加工を行った後、ステップP11でステップP08において実行した穴明け加工の際の加工開始時の位置決め誤差を測定し、ステップP02で確認した移動量と合わせて記憶する。以下、ステップP09で、加工プログラムで指定された穴明け加工が終了するまで(ステップP09:No)ステップP01に戻して、ステップP08までの処理を繰り返し、穴明け加工を行う。そして、穴明け加工が終了した時点で(ステップP09:Yes)、ステップP11で測定した位置決め誤差を移動量毎に分類し、平均値を計算して補正値リスト30を作成し(ステップP12)、処理を終える。そして、これ以降の穴明け加工では、作成した補正値リスト30を使用する。この結果、これ以降の穴明け加工における加工穴位置精度を向上させることができる。
After positioning and drilling in step P08, the positioning error at the start of machining at the time of drilling performed in step P08 in step P11 is measured and stored together with the movement amount confirmed in step P02. . Thereafter, in step P09, the process returns to step P01 until the drilling process designated by the machining program is completed (step P09: No), and the processes up to step P08 are repeated to perform the drilling process. Then, when the drilling process is completed (step P09: Yes), the positioning error measured in step P11 is classified for each movement amount, the average value is calculated, and the
この実施例5では、予備動作を行わずに補正値リストを作成するので、スループットへの影響を与えることがない。 In the fifth embodiment, since the correction value list is created without performing the preliminary operation, there is no influence on the throughput.
実施例5では加工動作を通して補正値リストを作成する例を例示したが、穴明け加工を通して位置決め動作の補正を行いながら補正値リストの更新を行うこともできる。実施例6は、穴明け加工を通して位置決め動作の補正を行いながら補正値リストの更新を行い、加工する例である。 In the fifth embodiment, the correction value list is created through the machining operation. However, the correction value list can be updated while correcting the positioning operation through the drilling process. The sixth embodiment is an example in which the correction value list is updated while correcting the positioning operation through the drilling process.
図11は実施例6における穴明け加工の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、実施例5の図10の処理手順に対してステップP07とステップP13を追加し、ステップP12を削除したものである。ステップP07は実施例4の図9のフローチャートの処理手順である。なお、処理の内容が実施例5の図10のステップと同一のものは同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure for drilling in the sixth embodiment. This processing procedure is obtained by adding step P07 and step P13 to the processing procedure of FIG. 10 of the fifth embodiment and deleting step P12. Step P07 is the processing procedure of the flowchart of FIG. Note that the same processing steps as those in FIG. 10 of the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.
同図において、制御装置21は加工プログラムを参照し、次の加工穴への位置決めについて補正を行うかどうかを参照し(ステップP01)、次の加工穴への位置決めについて補正を行う場合は、テーブル1とスライド板3の移動量を確認し(ステップP02)、テーブル1とスライド板3の位置決め終了時刻が略同時になるようにする(ステップP03からステップP06)。ステップP07では、補正値リスト30を参照して、テーブル1とスライド板3の移動量から補正量32を求め、テーブル1とスライド板3それぞれの位置指令から補正量32を減算する。この後、ステップP08の処理を行い、位置決めと穴明け加工を行う。
In the figure, the
ステップP11では、ステップP08で穴明け加工を行った際の加工開始時の位置決め誤差を測定し、ステップP02で確認した移動量と合わせて記憶する。この位置決め誤差は補正後のデータであるため、ステップP07で補正した補正量32を加算して補正前の位置決め誤差が求まる。ステップP13では、ステップP11で得られた位置決め誤差を移動量毎に分類して、補正値リスト30を更新する。移動量31に対する補正量32を計算する際に平均を取った位置決め誤差のデータ数を記憶しておけば、新たにステップP11で位置決め誤差を加えて平均値を再計算することにより、補正値リスト30が更新される。これにより、ランダムなバラつきを除いた補正量が得られるので、加工穴位置精度を向上させることができる。
In Step P11, a positioning error at the start of machining when the drilling is performed in Step P08 is measured and stored together with the movement amount confirmed in Step P02. Since this positioning error is data after correction, the positioning error before correction is obtained by adding the
ここでは、全ての平均を取るのではなく、新しい方のデータを使用して移動平均を取っていく。これにより、テーブル1とスライド板3の位置応答に経時変化がある場合にも、補正量が適正化されていくので、加工穴位置精度を向上させることができる。
Here, instead of taking all the averages, the moving average is taken using the newer data. Thereby, even when there is a change with time in the position response of the table 1 and the
なお、前記各実施例においても、作成した補正値リストの内容を入出力装置22の画面にて操作者が確認できるようにしておくことが望ましい。また、操作者が入出力装置22により補正値リストの内容を変更できるようにしてもよい。
In each of the embodiments, it is desirable that the operator can confirm the contents of the created correction value list on the screen of the input /
1 テーブル
3 スライド板
7 ドリル
1 Table 3
Claims (10)
装置の左右方向に移動自在のスライド板と、
前記スライド板に回転自在に支持され、装置の上下方向に移動自在のドリルと、
前記テーブル、前記スライド板及びドリルを前記定義された方向にそれぞれ駆動する駆動手段と、
を備え、前記駆動手段により前記テーブルと前記スライド板を移動させることにより前記ドリルの軸線を目標位置に位置決めした後、前記ドリルを前記被加工物に切り込ませて穴明け加工を行うドリル穴明機におけるドリル穴明け制御方法であって、
前記テーブル及び前記スライド板の前記目標位置に到達する時間の差に基づいて前記テーブル及び前記スライド板の位置指令が、目標値に達する時刻が一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決め開始時刻を調節する工程と、
前記ドリルが前記被加工物に到達する加工開始時刻における前記被加工物に対する前記ドリルの位置が前記目標位置に一致するように前記テーブル及び前記スライド板の位置決めの位置指令にそれぞれの位置決め誤差に相当する補正量を減算する工程と、
を行い、
その後に前記テーブルと前記スライド板の移動及び位置決めを行って穴明け加工を行う
こと
を特徴とするドリル穴明け制御方法。
A table on which a workpiece is placed and movable in the front-rear direction of the apparatus;
A slide plate movable in the left-right direction of the device;
A drill supported rotatably on the slide plate and movable in the vertical direction of the device;
Drive means for driving the table, the slide plate and the drill in the defined directions, respectively;
Drilling is performed by positioning the drill axis at a target position by moving the table and the slide plate by the driving means, and then drilling the drill into the workpiece. A drilling control method in a machine,
Positioning start time of the table and the slide plate so that the time when the position command of the table and the slide plate reaches the target value coincides with each other based on the time difference between the table and the slide plate reaching the target position. Adjusting the process,
Corresponding to each positioning error in the positioning command of the table and the slide plate so that the position of the drill with respect to the workpiece at the machining start time when the drill reaches the workpiece matches the target position. Subtracting the correction amount to be
And
Then, drilling is performed by moving and positioning the table and the slide plate to perform drilling.
前記補正量を、予め前記テーブル及び前記スライド板の移動量と補正量の関係を測定して作成した補正値リストから求めることを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 1,
The drilling control method according to claim 1, wherein the correction amount is obtained from a correction value list created by measuring a relationship between a movement amount of the table and the slide plate and a correction amount in advance.
前記補正値リストを、加工の前に予め前記テーブル及び前記スライド板に関して移動量を変えた予備動作を行って前記目標位置との誤差を測定し、前記誤差を前記補正量として作成することを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 2,
The correction value list is preliminarily processed to perform an preliminary operation in which a moving amount is changed with respect to the table and the slide plate to measure an error from the target position, and the error is created as the correction amount. Drill drilling control method.
加工領域を複数に分割し、分割した加工領域毎に前記補正値リストを定めることを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 3,
A drilling control method, wherein a machining area is divided into a plurality of areas, and the correction value list is defined for each of the divided machining areas.
前記テーブルと前記スライド板の移動量の組合せに対して前記補正値リストを作成することを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 3,
The drilling control method, wherein the correction value list is created for a combination of movement amounts of the table and the slide plate.
前記テーブルと前記スライド板の移動量及び移動方向に対して前記補正値リストを作成することを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 3,
The drilling control method, wherein the correction value list is created for the movement amount and the movement direction of the table and the slide plate.
前記補正値リストを加工しながら修正することを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 3,
A drilling control method, wherein the correction value list is modified while being processed.
前記テーブルと前記スライド板の移動量と前記補正量の関係を加工しながら求めることを特徴とするドリル穴明け制御方法。 A drilling control method according to claim 2,
A drilling control method, wherein the relationship between the movement amount of the table and the slide plate and the correction amount is determined while being processed.
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