數(shù)值控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，特別涉及一種操作員能夠更簡單且安全地進(jìn)行向加工重新開始時的加工重新開始位置的趨近的數(shù)值控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在通過數(shù)值控制裝置控制的機(jī)床中，在自動運(yùn)轉(zhuǎn)過程中工具破損時或者在休假期滿重新開始在休假前中斷的加工時，有時從中斷的程序塊或者更靠前的容易重新開始的程序塊(block)重新開始加工。在該情況下，需要從當(dāng)前的工具位置移動(趨近)至目標(biāo)重新開始程序塊的位置。作為用于在趨近時提高操作員的便利性的以往技術(shù)，公知W003/032097A1所記載的技術(shù)。
[0003]在W003/032097A1所記載的技術(shù)中，在通過操作員使用手柄等的手動操作來趨近之后，即使有一個軸沒有恢復(fù)至加工重新開始位置的情況下，也根據(jù)移動指令向加工重新開始位置進(jìn)行直接定位(基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近)。沒有設(shè)想使該過程相反的情況，因此在基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近過程中再次通過手動操作進(jìn)行趨近的情況下，需要進(jìn)行復(fù)位后再次從最初進(jìn)行重新開始動作。
[0004]現(xiàn)實(shí)中，還考慮在基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近過程中由于避免工件、機(jī)械要素與工具的干涉等理由而進(jìn)行手動干預(yù)的情況。在該情況下，在W003/032097A1所記載的技術(shù)中需要暫時復(fù)位，然后重新進(jìn)行重新開始動作，但是在從最初起重新進(jìn)行重新開始動作的情況下，由于需要選擇要重新開始的程序塊，并且再次進(jìn)行模態(tài)信息的復(fù)原、重新開始模式的開始，因此在大規(guī)模的程序等中，有時重新進(jìn)行費(fèi)時，操作員的操作變得復(fù)雜(以下，問題點(diǎn)1)。
[0005]另外，在從對葉輪等復(fù)雜形狀的工件進(jìn)行加工的過程中的程序塊重新開始的情況下，在趨近過程中工件與工具有可能干涉，但是在W003/032097A1所記載的技術(shù)中，在基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近過程中沒有考慮到避免與工件的干涉，因此在從對復(fù)雜工件進(jìn)行加工過程中的程序塊重新開始的情況下，必須由操作員進(jìn)行目視確認(rèn)和手動操作(以下，問題點(diǎn)2)。
[0006]并且，在W003/032097A1所記載的技術(shù)中，在開始基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近時，在數(shù)值控制裝置側(cè)沒有檢查加工重新開始位置與當(dāng)前位置以怎樣的程度分離等詳細(xì)的位置關(guān)系，因此，即使在從當(dāng)前位置起直接進(jìn)行基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近時具有干涉的危險的情況下，數(shù)值控制裝置也不對操作員發(fā)出警告(以下，問題點(diǎn)3)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種操作員能夠更簡單且安全地進(jìn)行加工重新開始時向加工重新開始位置的趨近的數(shù)值控制裝置。
[0008]本發(fā)明的數(shù)值控制裝置具有以下功能:在基于加工程序的加工動作中斷后，在重新開始上述加工動作時使工具向加工動作中斷時的加工重新開始位置趨近，該數(shù)值控制裝置具備:趨近路徑運(yùn)算單元，其對上述工具向上述加工重新開始位置的趨近路徑進(jìn)行運(yùn)算；手動趨近指令單元，其接受操作員的手動操作趨近的指示；以及趨近操作切換單元，其切換基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近與基于手動操作的趨近，上述趨近操作切換單元在基于手動操作的趨近過程中接受操作員的切換請求并切換為基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近，或者在基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近過程中接受操作員的手動干預(yù)并切換為基于手動操作的趨近。
[0009]上述趨近路徑運(yùn)算單元能夠?qū)σ韵纶吔窂竭M(jìn)行運(yùn)算:將上述工具的工具軸向加工中斷時的工具軸方向進(jìn)行定位，使上述工具從通過上述加工重新開始位置的工具軸方向的線上的上述工具的當(dāng)前位置向最近的點(diǎn)進(jìn)行移動，接著，使上述工具沿著加工中斷時的工具軸方向向上述加工重新開始位置移動。
[0010]上述數(shù)值控制裝置還能夠具備趨近范圍存儲單元，該趨近范圍存儲單元定義趨近范圍，該趨近范圍決定了通過自動運(yùn)轉(zhuǎn)能夠安全地趨近上述加工重新開始位置的上述工具的工具位置的范圍，上述趨近操作切換單元在被指示了基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近時，在上述工具的當(dāng)前位置不在上述趨近范圍內(nèi)的情況下輸出警告。
[0011]本發(fā)明通過具備上述結(jié)構(gòu)，操作員能夠更簡單且安全地進(jìn)行向加工重新開始位置的趨近。在由工具破損、停電等引起加工中斷時能夠訊速地恢復(fù)，因此能夠期待提高生產(chǎn)性。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的上述和其它目的以及特征，根據(jù)參照附圖進(jìn)行的以下實(shí)施例的說明會變得更清楚。這些圖中:
[0013]圖1是表示本發(fā)明的向加工重新開始位置的工具趨近動作的概要的圖。
[0014]圖2是表示本發(fā)明的沿著加工重新開始位置上的工具軸方向的趨近動作的概要的圖。
[0015]圖3是說明本發(fā)明的趨近范圍的概念的圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式中的數(shù)值控制裝置的主要部分框圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式中的數(shù)值控制裝置的功能框圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式中的趨近處理的流程圖。
[0019]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式中的趨近路徑運(yùn)算處理的流程圖。
[0020]圖8A、8B是表示根據(jù)固定值R設(shè)定趨近范圍的例子的圖。
[0021]圖9A、9B是表示根據(jù)手動操作開始位置和加工重新開始位置設(shè)定趨近范圍的例子的圖。
[0022]圖10是表示根據(jù)加工重新開始位置上的工具軸方向設(shè)定趨近范圍的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]首先，說明本發(fā)明的概要。
[0024]在本發(fā)明的幾個實(shí)施方式中，作為上述問題點(diǎn)1的解決方法，設(shè)置在向加工重新開始位置的趨近中，能夠任意地對基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近與基于手動操作的趨近進(jìn)行切換的單元。
[0025]通過設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，不需要從最初重新進(jìn)行重新開始動作，就能夠?qū)崿F(xiàn)趨近過程中的手動干預(yù)，因此例如圖1所示，在工具位于障礙物附近，工具與障礙物存在干涉的危險的情況下，進(jìn)行基于手動操作的趨近來避免干涉，如果避免與障礙物的干涉則能夠切換為自動運(yùn)轉(zhuǎn)而趨近。在此，在圖1中，虛線箭頭表示基于手動操作的趨近，實(shí)線箭頭表示基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近。
[0026]另外，在本發(fā)明的幾個實(shí)施方式中，作為上述問題點(diǎn)2的解決方法，設(shè)置以下單元:在以手動方式移動至安全的位置之后的基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近中，能夠向加工重新開始位置上的工具軸方向趨近。
[0027]通過設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，如圖2所示那樣，在趨近工件之前首先對工具的軸進(jìn)行定位，沿著加工重新開始位置的工具軸方向以直線方式趨近，由此，在從加工復(fù)雜形狀的工件過程中的程序塊重新開始的情況下，也能夠自動地避免工具與工件的干涉，因此能夠執(zhí)行基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近。
[0028]并且，在本發(fā)明的幾個實(shí)施方式中，作為上述問題點(diǎn)3的解決方法，設(shè)置以下單元:作為數(shù)值控制裝置判斷工具是否位于安全的位置的基準(zhǔn)，能夠?qū)⒛骋还潭ǖ姆秶O(shè)定為趨近范圍的單元。
[0029]通過設(shè)置這種結(jié)構(gòu)，在存在基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近的請求時，判斷工具是否位于趨近范圍內(nèi)，如果在趨近范圍內(nèi)則執(zhí)行趨近，如果在趨近范圍外，則直接進(jìn)行基于自動運(yùn)轉(zhuǎn)的趨近是危險的，能夠?qū)Σ僮鲉T通知警告，促使通過基于手動操作的趨近來向加工重新開始位置趨近。
[0030]以下，說明實(shí)現(xiàn)這種解決單元的數(shù)值控制裝置的結(jié)構(gòu)。
[0031]圖4是本發(fā)明所涉及的一個實(shí)施方式的數(shù)值控制裝置(CNC) 100的主要部分框圖。CPU 11為整體地控制數(shù)值控制裝置100的處理器。CPU 11經(jīng)由總線20讀出存儲在ROM 12中的系統(tǒng)程序，按照該系統(tǒng)程序來控制數(shù)值控制裝置整體。在RAM 13中存儲有臨時計算數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)以及操作員經(jīng)由顯示器/MDI部件70輸入的各種數(shù)據(jù)。
[0032]SRAM 14由未圖示的電池后備供電，構(gòu)成為即使數(shù)值控制裝置100的電源被關(guān)閉也保持存儲狀態(tài)的非易失性存儲器。在SRAM 14中存儲有經(jīng)由接口 15讀入的加工程序、經(jīng)由顯示器/MDI部件70輸入的加工程序等。另外，在R0M12中預(yù)先寫入了用于實(shí)施加工程序的制作和編輯所需的編輯模式的處理、用于進(jìn)行自動運(yùn)轉(zhuǎn)的處理的各種系統(tǒng)程序。
[0033]本實(shí)施方式中的加工程序等各種加工程序，能夠經(jīng)由接口 15、顯示器/MDI部件70輸入并存儲到SRAM 14中。
[0034]接口 15能夠?qū)?shù)值控制裝置100與連接器等外部設(shè)備72進(jìn)行連接。從外部設(shè)備72側(cè)讀入加工程序、各種參數(shù)等。另外，能夠使在數(shù)值控制裝置100內(nèi)編輯后的加工程序經(jīng)由外部設(shè)備72存儲到外部存儲單元。PMC(可編程機(jī)床控制器)16通過內(nèi)置在數(shù)值控制裝置100中的順序程序(sequence program)經(jīng)由I/O部件17對機(jī)床的輔助裝置(例如，工具更換用的機(jī)械手這種執(zhí)行機(jī)構(gòu))輸出信號并控制。另外，接收配置在機(jī)床主體上的操作盤的各種開關(guān)等的信號，在進(jìn)行必要的信號處理之后轉(zhuǎn)發(fā)至CPU11。
[0035]顯示器/MDI部件70為具備顯示器、鍵盤等的手動數(shù)據(jù)輸入裝置，接口 18接收來自顯示器/MDI部件70的鍵盤的指令、數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)至CPU 11。接口 19與具備手動脈沖發(fā)生器等的操作盤71相連接。
[0036]各軸的軸控制電路30?34接收來自CPU 11的各軸的移動指令量，將各軸的指令輸出到伺服放大器40?44。伺服放大器40?44接收該指令，對各軸的伺服電機(jī)50?54進(jìn)行驅(qū)動。各軸的伺服電機(jī)50?54內(nèi)置位置、速度檢測器，將來自該位置、速度檢測器的位置、速度反饋信號反饋至軸控制電路30?34，進(jìn)行位置、速度的反饋控制。此外，在本框圖中省略位置、速度的反饋。
[0037]主軸控制電路60接收向機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)指令，對主軸放大器61輸出主軸速度信號。主軸放大器61接收該主軸速度信號，使機(jī)床的主軸電機(jī)62以所指示的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動工具。
[0038]在主軸電機(jī)62上通過齒輪或者皮帶等結(jié)合位置編碼器63，位置編碼器63與主軸的旋轉(zhuǎn)同步地輸出反饋脈沖，該反饋脈沖經(jīng)由總線20由CPU 11讀取。
[0039]圖5是本發(fā)明的一個實(shí)施方式中的數(shù)值控制裝置100的功能框圖。
[0040]數(shù)值控制裝置100具備趨近路徑運(yùn)算單元110、手動趨近指令單元120、趨近操作切換單元130以及各軸控制部140，另外，在SRAM 14內(nèi)存儲有使加工中斷時記錄的與加工重新開始位置有關(guān)的信息以及與后述的趨近范圍有關(guān)的設(shè)定信息。
[0041]在由趨近操作切換單元130指示自動運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，趨近路徑運(yùn)算單元110根據(jù)存儲在SRAM 14中的加工重新開始位置信息以及從各軸的伺服電機(jī)50?54反饋的當(dāng)前的工具位置，執(zhí)行后述的趨近路徑運(yùn)算處理來運(yùn)算工具向加工重新開始位置的趨近路徑，將基于運(yùn)算得到的