JPS60259356A

JPS60259356A - Offset control system of c-axis original point in complex nc lathe

Info

Publication number: JPS60259356A
Application number: JP11411084A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sofue; 祖父江　秀秋; Kazunori Iwai; 岩井　和紀; Shinsaku Yasuda; 安田　新作
Original assignee: Okuma Tekkosho KK; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1984-06-04
Publication date: 1985-12-21

Abstract

PURPOSE:To enable highly accurate combination of phase without making a zig by providing an operating circuit for determining the original point offset from C-axis measurement memory and C-axis command memory thereby automatically controlling C-axis original point offset. CONSTITUTION:Upon provision of ideal positional data PRA of the referential machining face from NC program 7, a function generator 9 will generate a function signal SG to drive C-axis motor 12. It is predicted that the actual measuring position is between the positions 2A, 4A to rotate in said interval while searching through cutting feed and upon contact of a touch sensor 6 against the position Ps on the referential machining face, a signal SS is provided to the circuit 9 thereby C-axis motor 12 will rotate reversely to perform such functional operation as to return to the starting position 1A while since the signal SS will cause opening of a gate 15, the C-axis positional data ST upon contact of the sensor 6 against the referential machining face is stored in a measurement memory 16 to output the data MA to the operating circuit 17 while to set the value MC operated for the ideal value MB into the memory value 18 thus to determine the C-axis original point offset value.

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）この発明は、穴明は位置精度を特に高精度に要求する被
加工物に対して、高精度な位相合せを行なうための複合
数値制御旋盤におけるＣ軸層点オフセット制御方式に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) This invention relates to a complex numerically controlled lathe for performing highly accurate phase alignment for workpieces that require particularly high position accuracy for drilling. This invention relates to a C-axis layer point offset control method.

（発明の技術的背景とその問題点）近年、数値制御（以下、単にＮＣとする）旋盤において
主軸の軸制御機能をもち、一般的な旋盤だけでなく穴明
は加工、フライス加工を可能とする機能をも併せ持つ複
合旋盤が開発されてきている。更にコストと時間を考え
て精密治具の省略とか、人間の手を少しでも省くロボッ
ト化などが考えらている。この中でＣ軸付複合旋盤にお
いて、被加工物に対して高精度な穴明は位置精度が要求
される場合、被加工物をチャッキングする際に高精度の
位相合せが必要であり、このため従来の方法としては各
被加工物に応じたチャッキング用治具を作成するなどし
て対処していた。これは治具作成のための多大な費用発
生と併せ、被加工物のチャッキングに際し、冶具を使用
するために発生する時間によるロスは大きく、またロボ
ット化による自動チャッキングなどを意図する場合には
、その工程において太き障害となってしまうといった問
題点があった。(Technical background of the invention and its problems) In recent years, numerically controlled (hereinafter simply referred to as NC) lathes have a spindle control function, making it possible to perform not only general lathes but also hole drilling and milling. Compound lathes have been developed that also have the function of Furthermore, considering cost and time, consideration is being given to eliminating precision jigs and using robots to eliminate as much human labor as possible. Among these, in a C-axis compound lathe, if positional accuracy is required for highly accurate hole drilling on the workpiece, high-precision phase alignment is required when chucking the workpiece. Therefore, conventional methods have been to create chucking jigs suitable for each workpiece. This incurs a large amount of cost to create jigs, and when chucking workpieces, there is a large amount of time lost due to the use of jigs, and when automatic chucking by robotization is intended. However, there was a problem in that it became a thick obstacle in the process.

（発明の目的）この発明の目的は、穴明は位置精度を要求する被加工物
に対して、位相合せ用治具を特に作成することなしに、
通常チャックでより高精度な位相合せを行なうことので
きる複合ＮＯ旋盤におけるＣ輛原点オフセット制御方式
を提供することにある。(Objective of the Invention) The object of the present invention is to drill a hole in a workpiece that requires positional accuracy without the need to create a phasing jig.
An object of the present invention is to provide a C car origin offset control system for a compound NO lathe, which allows more accurate phase alignment with a normal chuck.

（発明の概要）この発明は、Ｃ軸を回転することにより被加工物の加工
基準面の位置をサーチするためにたとえば刃物台に取付
けられたセンサと、このセンサが上記被加工物の加工基
準面をサーチした計測位置を記憶するＣ軸針測値メモリ
と、上記゛被加工物の加工基準面の理想位置を示すＣ軸
指令値メモリと、上記Ｃ軸針測値メモリ及びＣ軸指令値
メモリからＣ軸原点オフセットを決定するＣ軸原点オフ
セット値演算回路とを設け、Ｃ軸の原点オフセット制御
を自動的に行なうようにしたものである。(Summary of the Invention) The present invention includes a sensor attached to a tool post, for example, to search for the position of a machining reference surface of a workpiece by rotating a C-axis, and a A C-axis needle measurement value memory that stores the measurement position at which the surface was searched, a C-axis command value memory that indicates the ideal position of the machining reference surface of the workpiece, and the C-axis needle measurement value memory and the C-axis command value. A C-axis origin offset value calculation circuit for determining the C-axis origin offset from memory is provided, and the C-axis origin offset control is automatically performed.

（発明の実施例）第１図はこの発明を適用ｆることができるＣ軸付複合旋
盤の一部を示すもので、被加工物３−゛はチャック１及
び爪２により固定されており、Ｃ軸は矢印Ｎの回転方向
に位置が制御されるようになっている。そして、今リブ
４を加工基準位置として被加工物３の周縁に設けられて
いる複数個の穴５を加工しようとしており、タッチセン
サ６は金属面に接触すると信号を出力するようになって
いる。(Embodiment of the Invention) Fig. 1 shows a part of a C-axis compound lathe to which the present invention can be applied, in which a workpiece 3-' is fixed by a chuck 1 and a jaw 2; The position of the C-axis is controlled in the rotational direction of arrow N. Now, a plurality of holes 5 provided on the periphery of the workpiece 3 are being machined using the rib 4 as the machining reference position, and the touch sensor 6 is designed to output a signal when it comes into contact with a metal surface. .

また、第２図はこの発明方式を適用した装置の構成例を
示すもので、　ＮＯプログラム７がらの指令データＰＲ
Ａは指令読取回路８に入力され、指令読取回路８からの
指令信号ＳＡは関数発生回路９に入力され、この関数発
生回路９からはどのような関数でＣ軸を制御して加工基
準面をサーチするかという関数信号ＳＧが出力されて、
この関数信号ＳＧによってＣ軸ドライブ回路１１を介し
てＣ軸モータ１２が駆動されるようになっている。また
、Ｃ軸検出器１３はＣ軸に機械的に連結されてその位置
を検出し、その位置データＳＦがＣ軸検出器データ読取
回路１４に入力されて所定の匙式のデータＳＴに変換さ
れ、ゲー）１５に入力されている。ここで、タッチセン
サ６が被加工物３の加工基準面に接触すると接触信号Ｓ
Ｓが出力されることによりゲート１５を開き、接触した
ときのデータＳＴがＣ軸針測値メモリ１Ｂに記憶される
と共に、接触信号ＳＳは関数発生回路９にも入力されて
関数信号ＳＧの関数を変更するようになっている。また
、指令読取回路８から出力される他の指令信号ＳＢはＣ
軸指令値メモリ１０に記憶され、そのデータＭＢとＣ軸
針測値メモリ１Ｂに記憶されているデータＨＡとがＣ軸
原点オフセット値演算回路１７に入力され、ここで原点
オフセット値が決定されてそのデータＮＧがＣ軸原点オ
フセット値メモリ１８に記憶される。In addition, Fig. 2 shows an example of the configuration of a device to which this invention method is applied.
A is input to the command reading circuit 8, and the command signal SA from the command reading circuit 8 is input to the function generating circuit 9.The function generating circuit 9 uses what function to control the C-axis to create the machining reference plane. A function signal SG indicating whether to search is output,
The C-axis motor 12 is driven by this function signal SG via the C-axis drive circuit 11. Further, the C-axis detector 13 is mechanically connected to the C-axis to detect its position, and the position data SF is input to the C-axis detector data reading circuit 14 and converted into predetermined spoon-type data ST. , game) 15. Here, when the touch sensor 6 contacts the machining reference surface of the workpiece 3, a contact signal S
When S is output, the gate 15 is opened, and the data ST at the time of contact is stored in the C-axis needle measurement value memory 1B, and the contact signal SS is also input to the function generation circuit 9 to generate a function of the function signal SG. is set to change. Further, the other command signal SB output from the command reading circuit 8 is C
The data MB stored in the axis command value memory 10 and the data HA stored in the C-axis needle measurement value memory 1B are input to the C-axis origin offset value calculation circuit 17, where the origin offset value is determined. The data NG is stored in the C-axis origin offset value memory 18.

このような構成においてその動作を第３図を参照して説
明すると被加工物３はＣ軸位置に関してはそれ程精密さ
は考慮されずに、大体の位置にチャックｌにチャッキン
グされており、加工基準面としての基準リブ４は理想的
な位置とは少しずれているのである。ここで、刃物台に
取付けられているタッチセンサ６を第１図に示すように
被加工物に近づけておき、ここから加工基準面をサーチ
開始するのであるが、ＮＯプログラム７には既にその加
工基準面を仮定したプログラムが出来ており、その仮定
した位置、即ち理想位置に対し実際の位置をサーチして
計測し、その差をＣ軸原点オフセット値メモリ１Ｂにセ
ットすることにより、位相合せが完了することになる。The operation in such a configuration will be explained with reference to FIG. 3. The workpiece 3 is chucked in the chuck l at the approximate position without considering the precision of the C-axis position, and the workpiece 3 is chucked in the chuck l at the approximate position, The reference rib 4 serving as a reference surface is slightly deviated from the ideal position. Here, the touch sensor 6 attached to the tool post is brought close to the workpiece as shown in Fig. 1, and the search for the machining reference plane is started from here, but the NO program 7 has already recorded the machining target surface. A program that assumes a reference plane has been created, and by searching and measuring the actual position relative to the assumed position, that is, the ideal position, and setting the difference in the C-axis origin offset value memory 1B, phase alignment can be performed. It will be completed.

ここにおいて、ＮＧプログラム７から加工基準面の理想
位置データＰＲＡが出力されると、関数発生回路９は関
数信号ＳＧを発生して、第３図に示すような関数発生動
作によりＣ軸モータ１２を駆動する。この作動は第３図
において、位置ＩＡは今タッチセンサ６がサーチ開始さ
れる位置を示しており、サーチがここから開始される。Here, when the ideal position data PRA of the machining reference plane is output from the NG program 7, the function generation circuit 9 generates the function signal SG, and the C-axis motor 12 is activated by the function generation operation as shown in FIG. drive This operation is shown in FIG. 3, where position IA indicates the position where the touch sensor 6 now starts searching, and the search starts from here.

そして、理想位置３Ａに対して実際の計測位置はほぼ位
置２＾と４Ａの間にあるであろうと推測し、サーチ開始
位置ＩＡから２ＡまではＣ軸モータは早送りで回転し１
位置２＾から４Ａまでは切削送りでサーチしながら回転
するというような関数発生動作をする。こうして、Ｃ軸
モータ１２が回転してサーチを行なって行き、タッチセ
ンサ６が加工基準面の位置ＰＳに接触すると、タッチセ
ンサ６は接触信号ＳＳを関数発生回路９に入力すること
により、Ｃ軸モータ１２は逆回転してサーチ開始位置Ｉ
Ａに戻るような関数動作をする。これと共に接触信号Ｓ
Ｓはゲート１５を開くから、タッチセンサ６が加工基準
面に接触したときのＣ軸位置データＳＴはＣ軸針測値メ
モリ１６に記憶され、計測値データＨＡを出力する。一
方、Ｃ軸指令値メモリ】Ｏには加工基準面の理想位置デ
ータが記憶されており、その理想位置データＭＢと前述
の計測値データＨＡがＣ輌原点オフセット値演算回路１
７に入力され、理想値に対してのオフセット値を演算し
て得られたオフセットデータ肛をＣ軸原点オフセットメ
モリ値１８にセットすることにより、加工基準面を基準
としたＣ軸原点オフセット値が決定されたことになる。Then, it is estimated that the actual measurement position will be approximately between positions 2^ and 4A with respect to the ideal position 3A, and the C-axis motor rotates in rapid traverse from the search start position IA to 2A.
From positions 2^ to 4A, a function generation operation is performed in which the cutting feed rotates while searching. In this way, the C-axis motor 12 rotates and searches, and when the touch sensor 6 comes into contact with the position PS of the machining reference surface, the touch sensor 6 inputs the contact signal SS to the function generation circuit 9, thereby controlling the C-axis. The motor 12 rotates in the opposite direction to the search start position I.
Performs a functional operation that returns to A. Along with this, the contact signal S
Since S opens the gate 15, the C-axis position data ST when the touch sensor 6 contacts the processing reference surface is stored in the C-axis needle measurement value memory 16, and the measurement value data HA is output. On the other hand, the ideal position data of the machining reference plane is stored in the C-axis command value memory]O, and the ideal position data MB and the above-mentioned measurement value data HA are stored in the C-axis origin offset value calculation circuit 1.
7, and set the offset data obtained by calculating the offset value with respect to the ideal value to the C-axis origin offset memory value 18, the C-axis origin offset value based on the machining reference plane can be set. It has been decided.

以上のように、被加工物の１つの基準面を基準としてＣ
軸を制御させるようにしたので、どのようにチャフキン
グされようとも高精度の位相合せを行なうことが可能と
なった。ここで、タッチセンサ６としては金属部分に接
触すると電気信号が出力されるものとして説明したが、
この他光によって加工基準面をサーチする方法などによ
っても、同様な効果を上げることができる。As described above, C
Since the axis is controlled, it is possible to perform highly accurate phase alignment no matter how chaffing occurs. Here, the touch sensor 6 has been described as one that outputs an electric signal when it comes into contact with a metal part.
Similar effects can also be achieved by a method of searching for a processing reference surface using light.

（発明の効果）以−ヒのようにこの発明によれば、被加工物をラフな精
度でチャフキングしても、高精度な位相合せがなされた
と同じ結果となるので、位相合せ用治其の作成が不要と
なる他、ロボットによる自動チャッキングが可能となる
ため、極めてトータルコストの面ですぐれた複合ＮＧ旋
盤を提供できる。(Effects of the Invention) As described below, according to the present invention, even if the workpiece is chaffed with rough accuracy, the result is the same as that of highly accurate phase matching. In addition to eliminating the need to create a lathe, automatic chucking by a robot becomes possible, making it possible to provide a composite NG lathe with extremely low total costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は被加工物がチャー７キングされた図、第２図は
この発明方式を実現するためのブロック図、第３図はＣ
軸モータがサーチする動きを示す図である。ｌ・・・チャック、２・・・爪、３・・・被加工物、４
・・・基準リブ、５・・・穴、６・・・タッチセンサ、
７・・・Ｎｃプログラム、８・・・指令読取回路、９・
・・関数発生回路、ｌＯ・・・Ｃ軸指令値メモリ、１１
・・・Ｃ軸ドライブ回路、１２・・・Ｃ＃Ｉモータ、１
３・・・Ｃ軸検出器、１４・・・Ｃ軸検出器データ読取
回路、１５・・・ゲート、１Ｂ・・・Ｃ軸針測値メモリ
、１７・・・Ｃ軸原点オフセット値演算回路、１８・・
・Ｃ＠原点オフセット値メモ藝　ｆ　図Figure 1 is a diagram of the workpiece being charred, Figure 2 is a block diagram for realizing the method of this invention, and Figure 3 is a diagram of the C
It is a figure which shows the movement which a shaft motor searches. l... Chuck, 2... Jaw, 3... Workpiece, 4
...Reference rib, 5...hole, 6...touch sensor,
7...Nc program, 8...Command reading circuit, 9.
...Function generation circuit, lO...C-axis command value memory, 11
...C axis drive circuit, 12...C#I motor, 1
3...C-axis detector, 14...C-axis detector data reading circuit, 15...gate, 1B...C-axis needle measurement value memory, 17...C-axis origin offset value calculation circuit, 18...
・C@Origin offset value memo f Figure

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

Ｃ軸回りに回転することにより被加工物の加工基準面の
位置をサーチするためのセンサと、前記センサが前記被
加工物の加工基準面をサーチした計測位置を記憶するＣ
軸針測値メモリと、前記被加工物の加工基準面の理想位
置を示すＣ軸指令値メモリと、前記Ｃ軸針測値メモリー
及び前記Ｃ軸指令値メモリからＣ軸原点オフセットを決
定するＣ軸原点オフセット値演算回路とを具え、前記Ｃ
軸の原点オフセット制御を自動的に行なうようにしたこ
とを特徴とする複合ＮＧ旋盤におけるＣ軸層点オフセッ
ト制御方式。A sensor for searching the position of the machining reference surface of the workpiece by rotating around the C axis, and a C that stores the measurement position at which the sensor searches for the machining reference surface of the workpiece.
a C-axis needle measurement value memory, a C-axis command value memory indicating the ideal position of the machining reference surface of the workpiece, and a C-axis origin offset determined from the C-axis needle measurement value memory and the C-axis command value memory. and an axis origin offset value calculation circuit,
A C-axis laminar point offset control method for a compound NG lathe, characterized in that axis origin offset control is automatically performed.