JPH03190650A - Nc machining device - Google Patents
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- JPH03190650A JPH03190650A JP33036989A JP33036989A JPH03190650A JP H03190650 A JPH03190650 A JP H03190650A JP 33036989 A JP33036989 A JP 33036989A JP 33036989 A JP33036989 A JP 33036989A JP H03190650 A JPH03190650 A JP H03190650A
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- Numerical Control (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、NC切削装置に関し、特に、NC型彫機等
に好適に適用され、工具過負荷一時停止機能を備えた切
削装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an NC cutting device, and more particularly to a cutting device suitably applied to an NC die-sinking machine and the like, and having a tool overload temporary stop function.
(従来の技術)
例えば、自動車のドアパネルやフェンダパネル等の外板
はプレス加工され、このプレス加工には、形状変化に富
んだプレス金型が必要となる。ブレス全形は、NC型彫
機を使用して鋳物型を荒加工し、曲面形状が付与された
後、型用モデルを基準に細部の仕上げがなされる。(Prior Art) For example, the outer panels of automobiles, such as door panels and fender panels, are press-formed, and this press-forming requires a press mold with a wide variety of shapes. For the full shape of the bracelet, the casting mold is rough-machined using an NC die-sinking machine to give it a curved shape, and then detailed finishing is done based on the mold model.
NC型彫機による荒加工は、予め記憶されているNCデ
ータ(数値制御データ)に従い、スピンドルに取り付け
たボールエンドミルをワークに対し相対的にX、 Y、
Z等の方向(多軸方向)に所要の速度で所要量たけ
順次移動させると共に、スピンドルの回転速度が制御さ
れて所要の形状に成形される。そして、x、 y、
z方向の工具送り速度や、スピンドルの回転速度は、工
具折損や切削時間の短縮等を考慮して最適値に設定され
る。Rough machining with an NC die-sinking machine is performed by moving a ball end mill attached to a spindle relative to the workpiece in X, Y,
It is sequentially moved by a required amount at a required speed in a direction such as Z (multi-axial direction), and the rotational speed of the spindle is controlled to form a desired shape. And x, y,
The tool feed rate in the z direction and the rotation speed of the spindle are set to optimal values in consideration of tool breakage, reduction of cutting time, and the like.
(発明が解決すべき課題)
従来のNC型彫機による荒加工においては、鋳造時の製
造誤差に起因して、個々のワークの外形寸法を正確に把
握することが困難であり、ワークの外形寸法を正確に把
握できない場合に、数値制御(NC)データにより指定
される切削条件で切削すると、予め設定された最適切込
み量や切込み幅から大きく逸脱して工具に大きな負荷が
掛かり、工具の折損事故が生じる等の問題があった。そ
のため、荒加工における切削開始時や荒加工初期段階に
おいては、作業者が工具の送り量や送り速度を手操作に
より調整する必要があり、マニアル操作盤(手動操作装
置)のキー操作によりデータを入力して作動制御指令デ
ータやオーバライド量を生成し、これらのデータをNC
演算装置に供給すると、NC演算装置は、工具切込み量
を修正したり、NCデータが指定する工具送り速度をオ
ーバライド量に応じて修正することができる。(Problem to be solved by the invention) In rough machining using a conventional NC die-sinking machine, it is difficult to accurately grasp the external dimensions of each workpiece due to manufacturing errors during casting, and the external dimensions of the workpiece If dimensions cannot be accurately determined and cutting is performed using cutting conditions specified by numerical control (NC) data, the tool will deviate significantly from the preset optimal depth and width of cut, resulting in a large load on the tool and the possibility of tool breakage. There were problems such as accidents. Therefore, at the start of cutting or in the initial stage of rough machining, the operator must manually adjust the feed rate and feed rate of the tool. Input and generate operation control command data and override amount, and send these data to NC
When supplied to the arithmetic unit, the NC arithmetic unit can modify the tool depth of cut or modify the tool feed rate specified by the NC data in accordance with the override amount.
しかしながら、この作業は作業者に大きな負担となり、
又、作業者の経験や熟練を必要とする。However, this work places a heavy burden on the workers.
Moreover, it requires the experience and skill of the operator.
更に、急激な形状変化による工具負荷の急変を避けるた
めに、工具の送り速度を大きく設定することが出来ず、
加工に時間が掛かるという問題もあった。Furthermore, in order to avoid sudden changes in tool load due to rapid changes in shape, it is not possible to set a large tool feed rate.
There was also the problem that processing took time.
このような問題を解決するために、切削工具の負荷を常
時検出し、検出した負荷に応じてオーバライド量を自動
生成する速度制御装置(オーバライド演算装置)を設け
、NC演算装置が、この速度制御装置から供給されるオ
ーバライド量によりNCデータが指定する工具送り速度
を修正するようにすれば、工具負荷の急変に対応するこ
とができ、作業者の負担が軽減される。In order to solve such problems, we installed a speed control device (override calculation device) that constantly detects the load on the cutting tool and automatically generates an override amount according to the detected load. If the tool feed rate specified by the NC data is corrected based on the override amount supplied from the device, it is possible to cope with sudden changes in tool load, and the burden on the operator is reduced.
ところで、速度制御装置を設けてオーバライド量を自動
生成するようにすると、速度制御装置は、工具切削負荷
か所定値を超えると工具送り速度を0に修正するオーバ
ライド信号を発生させる。このとき、従来のNC演算装
置は、工具送り速度を0にすべきオーバライド信号が入
力すると、作業者に警告するという意味も含めてNC型
彫機を緊急停止させ、工具折損事故を未然に防止してい
た。By the way, when a speed control device is provided to automatically generate an override amount, the speed control device generates an override signal that corrects the tool feed rate to 0 when the tool cutting load exceeds a predetermined value. At this time, when a conventional NC calculation device receives an override signal that should set the tool feed rate to 0, it stops the NC die-sinking machine in an emergency, including as a warning to the operator, to prevent tool breakage accidents. Was.
従来のNC型彫機では、NC型彫機を緊急停止する場合
には、通常、すべての電源を遮断してしまうので、NC
演算装置への電源も遮断され、NC演算装置が記憶して
いるNCデータはすべて消失することになる。NCデー
タが消失した後に、切削を再開するにはNCデータを再
度読み込み、切削工具を切削開始位置に戻し、その位置
から工具の送りを再開しなければならない。過負荷停止
の場合、NC型彫機を一時的に停止させ、カッタの切込
み量や切込み幅を手動操作で調整し、切削加工を再開さ
せればよい場合が多く、上述のように過負荷が検出され
る毎にNC型彫機が緊急停止したのでは、加工時間が著
しく延びて好ましくない。With conventional NC die engraving machines, when stopping the NC die engraving machine in an emergency, all power supplies are usually cut off, so the NC die engraving machine
The power to the arithmetic unit is also cut off, and all NC data stored in the NC arithmetic unit is lost. To resume cutting after the NC data is lost, it is necessary to read the NC data again, return the cutting tool to the cutting start position, and restart feeding the tool from that position. In the case of an overload stop, it is often enough to temporarily stop the NC die-sinking machine, manually adjust the cutter depth and width, and restart cutting. It would be undesirable if the NC die-sinking machine were to make an emergency stop every time a detection was detected, as this would significantly lengthen the machining time.
本発明は、このような不都合な事態を回避するためにな
されたもので、工具の過負荷が検出される毎にNC演算
装置の電源が遮断され、記憶していたNCデータが消失
してしまうといった不都合を回避するNC切削装置を提
供することを目的とする。The present invention was made to avoid such an inconvenient situation, and each time an overload of the tool is detected, the power to the NC calculation unit is cut off, and the stored NC data is lost. It is an object of the present invention to provide an NC cutting device that avoids such inconveniences.
(課題を解決する手段)
上述の目的を達成するために本発明に依れば、外部デー
タ読込装置からNC演算装置に読み込まれた数値制御デ
ータに基づき、切削工具を、被切削物に対して相対的に
、多軸方向の所要の位置に、所要の速度で順次移動させ
、被切削物を所要の形状に切削するNC切削装置におい
て、前記切削工具の切削負荷を検出する負荷センサと、
この負荷センサが検出した切削負荷に応じて自動的に生
成され、前記数値制御データが指定する工具送り速度を
修正するオーバライド量を演算し、演算したオーバライ
ド量データを前記NC演算装置に出力するオーバライド
演算装置と、手動操作による入力に応じて制御データを
生成してこれをNC演算装置に供給する手動操作装置と
を備え、前記NC演算装置は、所定の制御手順に従い、
前記数値制御データ及びオーバライド量データに応じて
自動運転するモードと、前記数値制御データ及び/又は
手動操作装置からの前記制御データに応じて逐次運転す
るモードとを選択的に実行し、更に、前記NC演算装置
に、自動運転モードから逐次運転モードに切り換えると
共に、切削工具の送り及び回転を停止させる停止指令信
号を供給する一時停止指令装置を備え、前記オーバライ
ド演算装置は、前記負荷センサからの切削負荷信号によ
り所定の過大負荷を検出したとき、前記一時停止指令装
置に前記停止指令信号をNC演算装置に供給させる指令
信号を出力することを特徴とするNC切削装置が提供さ
れる。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, the cutting tool is moved against the workpiece based on the numerical control data read into the NC calculation device from the external data reading device. A load sensor that detects a cutting load of the cutting tool in an NC cutting device that relatively moves sequentially to required positions in multiple axis directions at a required speed to cut a workpiece into a required shape;
An override that is automatically generated according to the cutting load detected by this load sensor, calculates an override amount that corrects the tool feed rate specified by the numerical control data, and outputs the calculated override amount data to the NC calculation device. A calculation device, and a manual operation device that generates control data in response to input by manual operation and supplies it to the NC calculation device, and the NC calculation device is configured to:
selectively executing a mode of automatic operation according to the numerical control data and the override amount data and a mode of sequential operation according to the numerical control data and/or the control data from the manual operation device; The NC computing device is provided with a temporary stop command device that supplies a stop command signal for switching from the automatic operation mode to the sequential operation mode and stopping the feed and rotation of the cutting tool, and the override computing device An NC cutting device is provided, wherein when a predetermined overload is detected based on a load signal, the temporary stop command device outputs a command signal that causes the stop command signal to be supplied to an NC calculation device.
(作用)
オーバライド演算装置が負荷センサからの切削負荷信号
により所定の過大負荷を検出したとき、一時停止指令装
置に指令信号を出力してこれに停止指令信号をNC演算
装置に供給させる。停止指令信号はNC演算装置を自動
運転モードから逐次運転モードに切り換えを指示するも
ので、これにより、NC演算装置に工具送り速度を0に
するオーバライド信号が入力しても緊急停止動作を実行
することがない。更に、前述の停止指令信号により切削
工具の送り及び回転が一時停止される。(Function) When the override calculation device detects a predetermined overload based on the cutting load signal from the load sensor, it outputs a command signal to the temporary stop command device and causes it to supply a stop command signal to the NC calculation device. The stop command signal instructs the NC calculation device to switch from automatic operation mode to sequential operation mode, and thereby performs an emergency stop operation even if an override signal that sets the tool feed speed to 0 is input to the NC calculation device. Never. Furthermore, the feeding and rotation of the cutting tool is temporarily stopped by the aforementioned stop command signal.
(実施例)
以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。尚、本発明は種々のNC切削装置に適用可能であるが
、この実施例では、ボールエンドミルによりプレス金型
を荒加工するNC型彫機に適用したものを例に説明する
。(Example) An example of the present invention will be described in detail below based on the drawings. Although the present invention is applicable to various NC cutting devices, in this embodiment, an example in which the present invention is applied to an NC die carving machine for rough machining a press die using a ball end mill will be described.
先ず、第1図を参照してNC型彫機1の概略構成を示す
。NC型彫機lのテーブルIOは、ワークWを載置固定
し、X軸モータ(サーボモータ)11によりX軸方向に
移動可能である。左右のコラム12には、クロスビーム
14が架は渡され、このクロスビーム14は、Z軸モー
タ(サーボモータ)15により、X軸方向に直交する上
下方向(Z軸方向)に移動可能である。クロスビーム1
4には主軸ヘッド16が取り付けられ、この主軸ヘッド
16は、Y軸モータ(サーボモータ)17によりクロス
ビーム14の長手方向、即ち、X軸及びZ軸に直交する
方向(Y軸方向)に沿って移動可能である。First, a schematic configuration of an NC die carving machine 1 will be shown with reference to FIG. The table IO of the NC die carving machine 1 places and fixes the work W, and is movable in the X-axis direction by an X-axis motor (servo motor) 11. A cross beam 14 is mounted between the left and right columns 12, and this cross beam 14 is movable in the vertical direction (Z-axis direction) orthogonal to the X-axis direction by a Z-axis motor (servo motor) 15. . cross beam 1
4 is attached with a spindle head 16, and this spindle head 16 is driven by a Y-axis motor (servo motor) 17 along the longitudinal direction of the cross beam 14, that is, the direction perpendicular to the X-axis and the Z-axis (Y-axis direction). It is possible to move.
主軸ヘッド16には、主軸モータ18によって回転駆動
される主軸(図示せず)がZ軸方向に回転自在に軸支さ
れ、主軸にはカッタ(ボールエンドミル)20が取り付
けられている。そして、主軸ヘッド16の下端面のカッ
タ20近傍には、カッタ20の切削時に発生する振動音
を検出するAEセンサ40が取り付けられている。この
AEセンサ40は入力装置34を介して後述する速度制
御装置32に電気的に接続されて、検出信号をこの速度
制御装置32に供給する。A main shaft (not shown) rotatably driven by a main shaft motor 18 is rotatably supported in the main shaft head 16 in the Z-axis direction, and a cutter (ball end mill) 20 is attached to the main shaft. An AE sensor 40 is attached to the lower end surface of the spindle head 16 near the cutter 20 to detect vibration noise generated when the cutter 20 cuts. The AE sensor 40 is electrically connected to a speed control device 32 (described later) via an input device 34, and supplies a detection signal to the speed control device 32.
型彫機1の作動制御は、NC制御装置30、前述した速
度制御装置32、入力装置34、NCデータ読取装置3
6、切換装置38、マニアル操作盤39等によって行な
われる。The operation of the die carving machine 1 is controlled by an NC control device 30, the aforementioned speed control device 32, an input device 34, and an NC data reading device 3.
6. The switching device 38, manual operation panel 39, etc. are used.
入力装置34の入力側には前述のAEセンサ40の他に
、前述した各軸モータの負荷(電流値)を検出するX軸
モータ負荷センサ41.Y軸モータ負荷センサ42、Z
軸モータ負荷センサ43、主軸モータ負荷センサ44が
それぞれ接続され、これらの負荷センサは検出した電流
値を負荷検出信号として入力装置34を介して速度制御
装置32に供給する。入力装置34は、増幅回路、フィ
ルタ回路、A/D変換回路等により構成されている。On the input side of the input device 34, in addition to the above-mentioned AE sensor 40, there is also an X-axis motor load sensor 41 for detecting the load (current value) of each axis motor. Y-axis motor load sensor 42, Z
A shaft motor load sensor 43 and a main shaft motor load sensor 44 are connected, respectively, and these load sensors supply detected current values to the speed control device 32 via the input device 34 as a load detection signal. The input device 34 includes an amplifier circuit, a filter circuit, an A/D conversion circuit, and the like.
NCデータ読取装置36は、NCテープ等により外部か
らNCデータ(数値制御データ)を読み取り、これをN
C制御装置30のNC演算部30a及び速度制御装置3
2に供給する。速度制御装置32の出力側はバスケーブ
ル32aを介して切換装置38の入力側に接続され、切
換装置38の出力側はNC制御装置30の演算部30a
に接続されている。切換装置38の入力端には、更にマ
ニアル操作盤39が接続されている。また、マニアル操
作盤39の出力側は速度制御装置32にも接続され、マ
ニアル操作盤39から作業者によってイップットされる
作業指令信号を速度制御装置32にも供給できるように
なっている。The NC data reading device 36 reads NC data (numerical control data) from the outside using an NC tape or the like, and reads the NC data from the outside.
NC calculation section 30a of C control device 30 and speed control device 3
Supply to 2. The output side of the speed control device 32 is connected to the input side of a switching device 38 via a bus cable 32a, and the output side of the switching device 38 is connected to the calculation section 30a of the NC control device 30.
It is connected to the. A manual operation panel 39 is further connected to the input end of the switching device 38. The output side of the manual operation panel 39 is also connected to the speed control device 32, so that a work command signal inputted by the operator from the manual operation panel 39 can also be supplied to the speed control device 32.
尚、速度制御装置37の出力側には、警報灯37が接続
さている。この警報灯37は、詳細は後述するように、
工具切削負荷が最大値を超えて過負荷であることが検出
され、NC型彫機1が一時的に停止したとき、この過負
荷一時停止を作業者に警報するものである。また、図示
しないが、NC型彫機1には、切削に必要なエア及び切
削油の供給装置を備えており、これらの切削エア・油供
給装置は、マニアル操作盤39の操作スイッチにより作
動制御されると共に、後述する一時停止指令装置33か
ら出力される送り停止指令信号によっても作動制御され
る。Note that a warning light 37 is connected to the output side of the speed control device 37. This warning light 37, as described in detail later,
When the tool cutting load exceeds the maximum value and an overload is detected and the NC die carving machine 1 is temporarily stopped, the operator is alerted to this overload temporary stop. Although not shown, the NC die carving machine 1 is equipped with an air and cutting oil supply device necessary for cutting, and the operation of these cutting air and oil supply devices is controlled by operation switches on the manual operation panel 39. At the same time, the operation is also controlled by a feed stop command signal output from a temporary stop command device 33, which will be described later.
速度制御装置32は、入力装置34を介して入力される
各軸モータ負荷センサ41〜44の負荷検出信号から、
カッタ20の切削負荷を演算し、これをNCデータから
読み込んだ基準切削負荷と比較し、工具送り速度を増速
ないし減速すべきオーバライド量を演算する。切削負荷
が基準切削負荷に等しい場合には、工具送り速度を増速
も減速もする必要がなく、この場合にはオーバライド量
を100Xに設定し、増速すべき場合にはこれより大き
い値に、減速すべき場合にはこれより小さい値にそれぞ
れ設定される。速度制御装置32は、上述のように設定
したオーバライド量データを切換装置38を介してNC
演算部30aに供給することになるが、オーバライド量
データは、この実施例では5ピツトパラレルデータにコ
ード化されてNC演算部30aに転送される。The speed control device 32 receives load detection signals from the motor load sensors 41 to 44 for each axis, which are input via the input device 34.
The cutting load of the cutter 20 is calculated and compared with the standard cutting load read from the NC data, and the override amount by which the tool feed rate should be increased or decreased is calculated. When the cutting load is equal to the standard cutting load, there is no need to increase or decelerate the tool feed speed. In this case, set the override amount to 100X, and if it is necessary to increase the speed, set it to a larger value. , and when deceleration is required, they are each set to a smaller value. The speed control device 32 transfers the override amount data set as described above to the NC via the switching device 38.
In this embodiment, the override amount data is encoded into 5-pit parallel data and transferred to the NC calculation section 30a.
速度制御装置32は、一時停止指令装置33を備えてお
り、負荷センサからの負荷検出信号により最大許容値以
上の切削負荷を検出したとき、一時停止指令装置33に
、後述する所定の過負荷一時停止処理を実行させるべく
、過負荷信号を供給する。上述の最大許容切削負荷は、
カッタ20の切込み量が刃長に等しくなったときに予測
される切削負荷に設定されており、切削負荷検出値が最
大許容値に達したからといってカッタ20の折損事故が
直ちに生じるというものでない。The speed control device 32 is equipped with a temporary stop command device 33, and when a cutting load exceeding the maximum allowable value is detected by the load detection signal from the load sensor, the speed control device 32 is provided with a predetermined overload temporary command to be described later. An overload signal is supplied to execute the stop process. The maximum permissible cutting load mentioned above is
The cutter 20 is set to a predicted cutting load when the depth of cut of the cutter 20 becomes equal to the blade length, and even if the detected cutting load reaches the maximum allowable value, a breakage accident of the cutter 20 will occur immediately. Not.
そして、一時停止指令装置35は、前述の過負荷信号を
受けて、詳細な説明は後述するように、NC演算@ 3
0 aを自動運転モードから逐次運転モートに切り換え
、切削工具の送り及び回転を一時的に停止させる停止指
令信号を出力すると共に、この一時停止指令装置33か
ら直ちに、工具送り速度を0にするオーバライド量(0
%)が出力される。尚、速度制御装置32は、上述の過
負荷一時停止処理を実行すると、復帰信号(リセット信
号)が入力されるまで待機する。Then, upon receiving the above-mentioned overload signal, the temporary stop command device 35 performs an NC calculation@3, as will be described in detail later.
0a from the automatic operation mode to the sequential operation mode, outputs a stop command signal to temporarily stop the feed and rotation of the cutting tool, and immediately sets the tool feed rate to 0 from this temporary stop command device 33. Amount (0
%) is output. Note that after executing the above-described overload temporary stop process, the speed control device 32 waits until a return signal (reset signal) is input.
尚、上述の過負荷一時停止処理によりNC型彫機の切削
加工を停止させる場合には、後述するNC演算装置によ
る過負荷緊急停止と異なり、NC演算装置30への電力
供給は保持され、NC演算装置30が読み込んだNCデ
ータは消滅せずに保持されることになる。Note that when the cutting process of the NC die-sinking machine is stopped by the above-mentioned overload temporary stop processing, the power supply to the NC processing device 30 is maintained, unlike the overload emergency stop by the NC processing device, which will be described later. The NC data read by the arithmetic device 30 will not be deleted and will be retained.
又、速度制御装置32は、AEセンサ40が検出する音
響信号から工具折損の虞があると判断した場合にも、上
述の停止指令信号を出力してNC型彫機を一時的に停止
させる。Further, when the speed control device 32 determines that there is a risk of tool breakage based on the acoustic signal detected by the AE sensor 40, the speed control device 32 outputs the above-mentioned stop command signal to temporarily stop the NC die carving machine.
第2図は速度制御装置32において実行される制御手順
の概略を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the control procedure executed in the speed control device 32.
マニアル操作盤39は、作業者がその盤面の操作キー(
図示せず)を手動操作することにより、NC型彫機1の
作動指令データやオーバライド量データの制御データを
設定することができる。そして、マニアル操作盤39は
、この作動指令データやオーバライド量データ(コード
化された5ビツトパラレルデータ)を、マニアル操作盤
39側に切り換えられた切換装置38を介してNC演算
部30aに供給する。切換装置38の切り換えは、通常
、マニアル操作盤39の切換スイッチ(図示せず)によ
り切り換えられる。The manual operation panel 39 allows the operator to press the operation keys (
(not shown), it is possible to set control data such as operation command data and override amount data for the NC die carving machine 1. Then, the manual operation panel 39 supplies the operation command data and override amount data (coded 5-bit parallel data) to the NC calculation unit 30a via the switching device 38 switched to the manual operation panel 39 side. . The switching device 38 is normally switched by a changeover switch (not shown) on a manual operation panel 39.
NC演算部30aは、マニアル操作盤39の切換スイッ
チ(図示せず)あるいは後述するように一時停止指令装
置35の停止指令信号により自動運転モードから逐次運
転モードに、あるいはその逆のモードに切り換えられ、
切り換えられたモートの運転を実行する。The NC calculation unit 30a can be switched from automatic operation mode to sequential operation mode, or vice versa, by a changeover switch (not shown) on a manual operation panel 39 or a stop command signal from a temporary stop command device 35 as described later. ,
Run the switched mote.
自動運転モードに切り換えられた場合、NC演算部30
aは、NCデータ読取装置36から、NCデータにより
指定されるカッタ20の移動位置、工具送り速度等を読
み込むと共に、切換装置38を介して速度制御装置32
が出力するオーバライド量データを読み込む。そして、
NCデータにより指定される工具送り速度をオーバライ
ド量に応して修正し、修正した工具送り速度に基いて各
軸モータ11,15,17.18の駆動量を演算し、演
算した駆動量に応した制御信号をサーボモータ駆動制御
部30bに供給する。サーボモータ駆動制御部30bは
、制御信号に応じて各軸モータ11゜15.17.18
を駆動し、ワークWを所要の形状に切削していく。When switched to automatic operation mode, the NC calculation unit 30
a reads the movement position, tool feed speed, etc. of the cutter 20 specified by the NC data from the NC data reading device 36, and also reads the speed control device 32 via the switching device 38.
Reads the override amount data output by . and,
The tool feed speed specified by the NC data is corrected according to the override amount, the drive amount of each axis motor 11, 15, 17.18 is calculated based on the corrected tool feed speed, and the drive amount is adjusted according to the calculated drive amount. The generated control signal is supplied to the servo motor drive control section 30b. The servo motor drive control unit 30b controls each axis motor 11°15.17.18 according to the control signal.
is driven to cut the workpiece W into a desired shape.
尚、NC演算部30aは、自動運転モードで作動してい
るとき、コード化されたオーバライド信号が特定の信号
値、例えば、全てのビットがハイレベルである値(11
111)を所定時間(例えば、0.1sec)に亘って
継続させたとき、緊急停止処理を実行してNC型彫機の
すべての電源の供給を停止させるように構成されている
。Note that when operating in the automatic driving mode, the NC calculation unit 30a sets the coded override signal to a specific signal value, for example, a value (11
111) continues for a predetermined period of time (for example, 0.1 sec), an emergency stop process is executed to stop the supply of all power to the NC die carving machine.
速度制御装置32により自動生成されるオーバライド量
は、各軸モータの負荷センサ41〜44が検出する工具
切削負荷に応じて設定され、このオーバライド量に応じ
て、NCデータにより指定される工具送り速度を修正す
るので、被削材の外形形状が充分に把握されていない場
合であっても、切削開始時や切削中の工具切削負荷の急
変に自動的に対処して、工具送り速度を工具折損が生じ
る虞のない値に自動的に調整することができ、工具折損
事故を、人手を掛けずに確実に防止できる。The override amount automatically generated by the speed control device 32 is set according to the tool cutting load detected by the load sensors 41 to 44 of each axis motor, and the tool feed rate specified by the NC data is set according to the override amount. Even if the external shape of the workpiece is not fully known, it automatically handles sudden changes in tool cutting load at the start of cutting or during cutting, and adjusts the tool feed rate to prevent tool breakage. It can be automatically adjusted to a value that does not cause any risk of occurrence, and tool breakage accidents can be reliably prevented without manual intervention.
一方、NC演算部30aが逐次運転モードで運転される
とき、NC演算部30aは、マニアル操作制御盤39か
ら作業者が入力する作動指令信号、又は、後述する一時
停止指令装置33からの作動指令信号(停止指令信号)
に従って作動する。即ち、作動指令信号が入力する毎に
、その作動指令信号の指令内容だけを逐次実行して次に
作動指令信号が入力されるまで待機する。On the other hand, when the NC calculation section 30a is operated in the sequential operation mode, the NC calculation section 30a receives an operation command signal input by the operator from the manual operation control panel 39 or an operation command from the temporary stop command device 33, which will be described later. Signal (stop command signal)
operate according to That is, each time an actuation command signal is input, only the command contents of that actuation command signal are executed sequentially and the system waits until the next actuation command signal is input.
上述したNC演算部30aでの制御手順の概略は、第3
図のフローチャートに示す。The outline of the control procedure in the NC calculation section 30a described above is as follows in the third section.
This is shown in the flowchart in Figure.
第4図は、速度制御装置32に備えられている一時停止
指令装置33の回路構成を示し、前述した過負荷信号が
入力する入力端子33aにはフリップフロップ(F F
)回路330のセット端子S1インバータ回路332の
入力端子、および増幅回路334を介して出力端子33
bがそれぞれ接続されている。インバータ回路332の
出力側はAND回路336の一方の入力端子に、AND
回路336の出力端子はFF回路330のリセット端子
Rにそれぞれ接続されている。AND回路336の他方
の入力端子にはマニアル操作盤39に備えられているリ
セットスイッチ39aに接続されている。このリセット
スイッチ39aは増幅回路338を介して出力端子33
cにも接続されている。FF回路330は、そのセット
端子Sにハイレベルが入力するとQ端子にハイレベルが
出力され、このハイレベルはR端子にリセット信号が入
力されるまで保持される。FIG. 4 shows a circuit configuration of a temporary stop command device 33 provided in the speed control device 32, and a flip-flop (F F
) The set terminal S1 of the circuit 330, the input terminal of the inverter circuit 332, and the output terminal 33 via the amplifier circuit 334.
b are connected to each other. The output side of the inverter circuit 332 is connected to one input terminal of the AND circuit 336.
The output terminals of the circuits 336 are connected to the reset terminals R of the FF circuits 330, respectively. The other input terminal of the AND circuit 336 is connected to a reset switch 39a provided on the manual operation panel 39. This reset switch 39a is connected to the output terminal 33 via the amplifier circuit 338.
It is also connected to c. When a high level is input to the set terminal S of the FF circuit 330, a high level is output to the Q terminal, and this high level is held until a reset signal is input to the R terminal.
一時停止指令装置33には、出力側が前述のバスケーブ
ル32aの対応する各路線にそれぞれ接続され、入力側
が電源(+24V)にそれぞれ接続された5個のゲート
回路390a〜390eを備えており、これらのゲート
回路390a〜390eの制御端子にはFF回路330
のQ端子がそれぞれ接続されている。各ゲート回路はそ
の制御端子にハイレベルが入力すると開成するものであ
る。The temporary stop command device 33 is equipped with five gate circuits 390a to 390e, each of which has an output side connected to each corresponding route of the aforementioned bus cable 32a and an input side connected to a power supply (+24V). An FF circuit 330 is connected to the control terminal of the gate circuits 390a to 390e.
The Q terminals of are connected to each other. Each gate circuit opens when a high level is input to its control terminal.
この一時停止指令装置33の作用を、第5図、第6A図
および第6B図を参照して説明すると、カッタ20の切
込み量か増大して工具切削負荷が増加すると、その負荷
に応じたオーバライド量が設定されて工具送り速度が低
下する(第5図(a)参照)。そして、カッタ20の切
込み量が刃長と同じ値に達する頃、最大許容切削負荷が
検出されることになる。このとき、速度制御装置32は
入力端子33aに過負荷信号のハイレベルを供給する(
第5図(b)参照)。このハイレベル信号は増幅回路3
34において増幅された後、出力端子33bから停止指
令信号として出力される(第5図(c)参照)。The operation of this temporary stop command device 33 will be explained with reference to FIGS. 5, 6A, and 6B. When the depth of cut of the cutter 20 increases and the tool cutting load increases, an override is set according to the load. The amount is set and the tool feed rate is reduced (see FIG. 5(a)). Then, when the depth of cut of the cutter 20 reaches the same value as the blade length, the maximum allowable cutting load is detected. At this time, the speed control device 32 supplies the high level of the overload signal to the input terminal 33a (
(See Figure 5(b)). This high level signal is transmitted to the amplifier circuit 3.
After being amplified at 34, it is output as a stop command signal from the output terminal 33b (see FIG. 5(c)).
この停止指令信号は、NC演算部30aに供給されると
共に、警報灯37及び切削エア・油供給装置にも供給さ
れる。停止指令信号を受けたNC演算部30aは自動運
転モードから逐次運転モートに切り換えると共に、各軸
モータへの電力の供給を遮断してカッタ20の送り及び
回転を一時的に停止させる。そして、停止指令信号は警
報灯37を点灯させると共に、切削エア・油供給装置の
作動を停止させて切削エア及び切削油の供給を一時的に
停止させる。This stop command signal is supplied to the NC calculation unit 30a, and also to the warning light 37 and the cutting air/oil supply device. Upon receiving the stop command signal, the NC calculation unit 30a switches from the automatic operation mode to the sequential operation mode, cuts off the power supply to each axis motor, and temporarily stops the feed and rotation of the cutter 20. Then, the stop command signal turns on the warning light 37, and also stops the operation of the cutting air/oil supply device to temporarily stop the supply of cutting air and cutting oil.
入力端子33aに供給された過負荷信号はFF回路33
0のS端子に入力してこのFF回路330のQ端子にハ
イレベルを出力させ、ゲート回路390a〜390eを
開成させる。この実施例の場合、FF回路330のQ端
子が総てのゲート回路390a〜390eの各制御端子
に接続されているので、FF回路330のQ端子にハイ
レベルが出力されると、総てのゲート回路390a〜3
90eの出力側にハイレベルが出力され、これらのハイ
レベルはハスケーブル32aの対応する各路線に供給さ
れ、工具送り速度を0に補正する特定のオーバライド信
号(11111)をNC演算部30aに供給することに
なる。これにより、速度制御装置32が過って上記特定
の値以外のオーバライド信号を出力したとしても、一時
停止指令装置33から強制的に上述の特定のオーバライ
ド信号が出力されるので、工具が作動することがない。The overload signal supplied to the input terminal 33a is sent to the FF circuit 33.
0 and outputs a high level to the Q terminal of this FF circuit 330, opening the gate circuits 390a to 390e. In this embodiment, the Q terminal of the FF circuit 330 is connected to each control terminal of all the gate circuits 390a to 390e, so when a high level is output to the Q terminal of the FF circuit 330, all Gate circuits 390a-3
A high level is output to the output side of 90e, and these high levels are supplied to each corresponding line of the HAS cable 32a, and a specific override signal (11111) for correcting the tool feed speed to 0 is supplied to the NC calculation unit 30a. I will do it. Thereby, even if the speed control device 32 accidentally outputs an override signal other than the above-mentioned specific value, the above-mentioned specific override signal is forcibly output from the temporary stop command device 33, so the tool operates. Never.
尚、入力端子33aのハイレベルはインバータ回路33
2にも供給され、この出力をローレベルに反転させる。Note that the high level of the input terminal 33a is the inverter circuit 33.
2 and inverts this output to low level.
インバータ回路332のローレベルはAND回路336
に供給され、これを閉成させる。The low level of the inverter circuit 332 is the AND circuit 336
is supplied to and closes it.
作業者は前述の警報灯37が点灯されたこと等により、
工具負荷が過大になったことを知ることができる。そし
て、マニアル操作盤39の操作等により、例えば、カッ
タ20の切込み量を小に設定して切削加工を再開させる
ことができる。即ち、カッタ20の切込み量を小に設定
した後、リセットスイッチ39aを押圧すると、そのハ
イレベル信号が増幅回路338において増幅された後、
出力端子33cから復帰指令信号として出力される(第
6A図及び第6B図の(b)参照)。リセットスイッチ
39aからのハイレベル信号はAND回路336の他方
の入力端子にも入力し、このAND回路336を待機状
態にする。Due to the above-mentioned warning light 37 being turned on, the worker
You can know when the tool load has become excessive. Then, by operating the manual operation panel 39 or the like, for example, the depth of cut of the cutter 20 can be set to a small value and the cutting process can be restarted. That is, when the reset switch 39a is pressed after setting the cutting depth of the cutter 20 to a small value, the high level signal is amplified in the amplifier circuit 338, and then
It is output as a return command signal from the output terminal 33c (see (b) in FIGS. 6A and 6B). The high level signal from reset switch 39a is also input to the other input terminal of AND circuit 336, putting this AND circuit 336 in a standby state.
前述の復帰指令信号による切削加工の再開手順には種々
の手順が考えられる。第6A図に示す手順は、復帰指令
信号が出力された後、主軸モータ18の立ち上げ(第6
A図(C))、切削エア・油供給装置の作動(第6A図
(d))、NC演算部30aの逐次運転モードから自動
運転モードへの切り換え(第6A図(e))を順次確認
しなから実行し、これらか確実に復帰したことを確認し
た後、速度制御装置32に復帰信号が供給されるもので
ある。Various procedures can be considered for restarting the cutting process using the above-mentioned return command signal. The procedure shown in FIG. 6A is to start up the main shaft motor 18 (sixth step) after the return command signal is output.
(Fig. A (C)), operation of the cutting air/oil supply device (Fig. 6A (d)), and switching of the NC calculation unit 30a from sequential operation mode to automatic operation mode (Fig. 6A (e)). After confirming that all of these have reliably returned, a return signal is supplied to the speed control device 32.
速度制御装置32はこの復帰信号の入力によりオーバラ
イド量の演算を再開し、演算したオーバライド量から工
具切削負荷が前述した最大許容値以下であることを確認
して過負荷信号の出力を停止する(第6A図(a))。The speed control device 32 restarts the calculation of the override amount by inputting this return signal, confirms from the calculated override amount that the tool cutting load is less than the maximum allowable value mentioned above, and stops outputting the overload signal ( Figure 6A(a)).
過負荷信号の出力停止により入力端子33aがローレベ
ルとなり、インバータ回路332の出力がハイレベルに
反転すると、AND回路336からリセット信号が出力
され、FF回路330をリセットする。これにより各ゲ
ート回路340a〜340eが閉成され、一時停止指令
装置33からの上述した特定のオーバライド信号(11
111)の出力が停止される(第6A図(f))。When the output of the overload signal is stopped and the input terminal 33a becomes low level and the output of the inverter circuit 332 is inverted to high level, a reset signal is output from the AND circuit 336 and the FF circuit 330 is reset. As a result, each gate circuit 340a to 340e is closed, and the above-mentioned specific override signal (11
111) is stopped (FIG. 6A(f)).
一方、第6B図に示す手順は、復帰指令信号が出力され
た後、主軸モータ18の立ち上げ(第6B図(C))、
切削エア・油供給装置の作動(第6B図(d))、NC
演算部30aの逐次運転モードから自動運転モードへの
切り換え(第6B図(e))を同時に実行し、この実行
から所定時間tの経過を待って、速度制御装置32に復
帰信号か供給されるものである。この所定時間tの経過
する間に上述した復帰手順の総てが確実に実行されるも
のとして速度制御装置32に復帰信号を供給するのであ
る。速度制御装置32に復帰信号が入力した後は第6A
図の手順と同様に処理される。On the other hand, the procedure shown in FIG. 6B is to start up the main shaft motor 18 (FIG. 6B (C)) after the return command signal is output.
Operation of cutting air/oil supply device (Fig. 6B (d)), NC
Switching the calculation unit 30a from the sequential operation mode to the automatic operation mode (FIG. 6B (e)) is simultaneously executed, and after a predetermined time t has elapsed from this execution, a return signal is supplied to the speed control device 32. It is something. A return signal is supplied to the speed control device 32 assuming that all of the above-described return procedures are reliably executed during the elapse of the predetermined time t. After the return signal is input to the speed control device 32, the 6th A
The process is similar to the procedure shown in the figure.
このようにして過負荷一時停止処理を行うと、NC演算
部30aへの電力供給は中断されず、従って、NC演算
部30aが記憶しているNCデータは消失せずに保存さ
れる。このため、再開時にNCデータを再度読み込む必
要がないし、カッタ20を切削開始位置に戻すことも必
要としない。When the overload temporary stop process is performed in this way, the power supply to the NC calculation unit 30a is not interrupted, and therefore the NC data stored in the NC calculation unit 30a is saved without being lost. Therefore, there is no need to read the NC data again when restarting, and there is no need to return the cutter 20 to the cutting start position.
また、停止指令信号や特定のオーバライド量データの圧
力を、いわゆるハード回路により行うので処理時間が掛
からず工具過負荷に対して短時間に処理することができ
る。Further, since the stop command signal and the pressure of the specific override amount data are generated by a so-called hard circuit, the processing time is not required, and tool overload can be processed in a short time.
(発明の効果)
以上詳述したように本発明のNC切削装置に依れば、一
時停止指令装置を備え、負荷センサにより工具切削負荷
が所定の過大負荷を検出したとき、NC演算装置を自動
運転モードから逐次運転モートに切り換えると共に、切
削工具の送り及び回転を停止させるようにしたので、工
具の過負荷が検出さる毎にNC演算装置の電源が遮断さ
れ、記憶していたNCデータが消失してしまうといった
不都合を解消することができ、切削加工時間を大幅に短
縮させることができる。(Effects of the Invention) As described in detail above, the NC cutting device of the present invention is equipped with a temporary stop command device, and when the load sensor detects a predetermined overload in the tool cutting load, the NC processing device automatically activates the cutting device. Since the operation mode is switched from the operation mode to the sequential operation mode, and the feed and rotation of the cutting tool are stopped, the power to the NC processing unit is cut off every time an overload of the tool is detected, and the stored NC data is lost. This eliminates the inconvenience of cutting, and the cutting time can be significantly shortened.
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は本発明に係る
NC型彫機の概略構成を示すブロック図、第2図は、第
1図に示す速度制御装置32により実行される制御手順
を示すフローチャート、第3図は、第1図に示すNC演
算装置30により実行される制御手順を示すフローチャ
ート、第4図は、第1図に示す一時停止指令装置33の
内部構成の概略を示すブロック図、第5図は工具送り速
度、過負荷指令信号レベル、停止指令信号レベル、及び
オーバライド量の時間変化を示すタイミングチャート、
第6A図及び第6B図は切削再開手順を示すタイミング
チャートである。
W・・・ワーク、■・・・NC型彫機、IO・・・テー
ブル、11、15.17.18・・・軸モータ、30・
・・NC演算装置、32・・・速度制御装置、33・・
・一時停止指令装置、37・・・警報灯、39・・・マ
ニアル操作盤、39a・・・リセットスイッチ、41〜
44・・・負荷センサ、330・・・フリップフロップ
回路、332・・・インバータ回路、336−AND回
路、340 a 〜340 e−・・ゲート回路。
第2図The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the NC die carving machine according to the present invention, and FIG. 2 shows the control executed by the speed control device 32 shown in FIG. 1. FIG. 3 is a flowchart showing the control procedure executed by the NC arithmetic unit 30 shown in FIG. 1, and FIG. The block diagram shown in FIG. 5 is a timing chart showing changes over time in tool feed speed, overload command signal level, stop command signal level, and override amount.
FIGS. 6A and 6B are timing charts showing the cutting restart procedure. W...Work, ■...NC die engraver, IO...Table, 11, 15.17.18...Axis motor, 30.
...NC calculation device, 32...Speed control device, 33...
- Temporary stop command device, 37...Warning light, 39...Manual operation panel, 39a...Reset switch, 41~
44... Load sensor, 330... Flip-flop circuit, 332... Inverter circuit, 336-AND circuit, 340 a to 340 e-... Gate circuit. Figure 2
Claims (1)
数値制御データに基づき、切削工具を、被切削物に対し
て相対的に、多軸方向の所要の位置に、所要の速度で順
次移動させ、被切削物を所要の形状に切削するNC切削
装置において、前記切削工具の切削負荷を検出する負荷
センサと、この負荷センサが検出した切削負荷に応じて
自動的に生成され、前記数値制御データが指定する工具
送り速度を修正するオーバライド量を演算し、演算した
オーバライド量データを前記NC演算装置に出力するオ
ーバライド演算装置と、手動操作による入力に応じて制
御データを生成してこれをNC演算装置に供給する手動
操作装置とを備え、前記NC演算装置は、所定の制御手
順に従い、前記数値制御データ及びオーバライド量デー
タに応じて自動運転するモードと、前記数値制御データ
及び/又は手動操作装置からの前記制御データに応じて
逐次運転するモードとを選択的に実行し、更に、前記N
C演算装置に、自動運転モードから逐次運転モードに切
り換えると共に、切削工具の送り及び回転を停止させる
停止指令信号を供給する一時停止指令装置を備え、前記
オーバライド演算装置は、前記負荷センサからの切削負
荷信号により所定の過大負荷を検出したとき、前記一時
停止指令装置に前記停止指令信号をNC演算装置に供給
させる指令信号を出力することを特徴とするNC切削装
置。Based on the numerical control data read into the NC processing device from the external data reading device, the cutting tool is sequentially moved to the required positions in multiple axes directions at the required speed relative to the workpiece. An NC cutting device that cuts a workpiece into a desired shape includes a load sensor that detects the cutting load of the cutting tool, and a system that automatically generates the numerical control data according to the cutting load detected by the load sensor and specifies the numerical control data. an override calculation device that calculates an override amount for correcting the tool feed rate and outputs the calculated override amount data to the NC calculation device; and a manual operating device that supplies the information, and the NC computing device has a mode of automatic operation according to the numerical control data and override amount data according to a predetermined control procedure, and a mode of automatic operation according to the numerical control data and/or override amount data, and a mode of automatic operation according to the numerical control data and/or override amount data. selectively executes a sequential operation mode according to the control data;
The C calculation device is provided with a temporary stop command device that supplies a stop command signal for switching from the automatic operation mode to the sequential operation mode and stopping the feeding and rotation of the cutting tool, and the override calculation device is configured to control the cutting operation from the load sensor. An NC cutting device characterized in that when a predetermined overload is detected based on a load signal, a command signal is outputted to the temporary stop command device to cause the stop command signal to be supplied to an NC calculation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1330369A JP2570445B2 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | NC cutting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1330369A JP2570445B2 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | NC cutting equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03190650A true JPH03190650A (en) | 1991-08-20 |
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ID=18231835
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