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工件加工设备的控制程序和执行该控制程序的工件加工设备的控制装置

摘要

对每一对的工件固定部和工件加工部设置控制系统,各控制系统中设有工件接收程序块、工件加工程序块以及工件搬出程序块,以工件接收程序块的结束为条件工件加工程序块起动,以工件加工程序块的结束为条件工件搬出程序块起动;另外,使工件接收程序块与工件供给装置的工件供给程序相联系,或者使工件搬出程序块与工件输送装置的工件输送程序相联系,在上述控制系统的最后设置有使各控制系统的程序返回程序头的指令。

著录项

  • 公开/公告号CN101500736A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-08-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 西铁城控股株式会社;

    申请/专利号CN200780028909.6

  • 发明设计人 松本仁;

    申请日2007-08-01

  • 分类号B23B1/00(20060101);B23Q15/00(20060101);B23Q39/04(20060101);G05B19/18(20060101);G05B19/4155(20060101);

  • 代理机构11021 中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人李贵亮

  • 地址 日本国东京都

  • 入库时间 2023-12-17 22:27:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-08-11

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):B23B 1/00 专利号:ZL2007800289096 申请日:20070801 授权公告日:20160106

    专利权的终止

  • 2017-03-01

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):B23B1/00 变更前: 变更后: 申请日:20070801

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2016-01-06

    授权

    授权

  • 2009-09-30

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-08-05

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及的是被导入NC车床这样的工件加工设备的控制装置的控制程序、以及执行该控制程序的工件加工设备的控制装置。

背景技术

在对一个工件实施多个工序的加工的情况下,使用设有多个主轴和刀架的机床等的工件加工设备,一边在主轴间进行工件的授受一边对工件依次进行加工。

例如,专利文献1中记载的工件加工设备,设有在X方向上移动自如的两个相对主轴箱24、26,利用安装在对应于各主轴箱24、26而设置的六角头32、34上的工具36、38,将把持于各主轴箱24、26的旋转自如的主轴28、30的未加工工件46进行加工。

然后,通过主轴箱24、26的Z方向的移动使两个主轴箱24、26相互接近,从而将工件从一方的主轴28交接至另一方的主轴30。

未加工工件46的供给,是从设置于机座10上的一端的工件储存器44直接供给至主轴28的。另外,已加工工件52从主轴30的搬出,是通过与工件储存器44相对而设置于机座10上的一端的工件搬出装置50而进行的。

专利文献1:德国专利公开公报4310038号(参照附图)

但是,在如上述的工件加工设备那样、设有多个主轴和多个刀架、一边在主轴相互之间进行工件的授受一边进行工件的加工的工件加工设备中,NC程序对应于主轴的数量而成为多系统,通过各系统进行各主轴及对应刀架的控制。此时,一般情况下是各系统的NC程序同时起动、在加工结束后同时被反绕(rewind)。

在这种控制方法中,对每一系统作成一系列的加工程序,并在该加工程序中控制从工件的供给开始经过加工直至工件的搬出为止的过程,因此在使工件加工设备起动而开始进行最初的工件加工的情况下,存在在第二个之后的主轴上进行加工工作但是应加工的工件还未出现,从而成为空切而消耗无用电力等的问题。这种问题在最后的工件的加工结束时也是同样的。

这种问题,例如通过作成统计应加工的工件的数量后、根据该统计数为了防止空切而对于规定的主轴输出待机指令的子程序而能够解决,但是必须与原本的加工程序另外地准备专用的子程序,因此存在加工程序的作成变麻烦的问题。

本发明是鉴于上述问题而作成的,其目的在于提供一种,在利用多轴的NC车床等进行工件的加工时不存在空切这样的徒劳工作,且在工件供给、搬出时也不需要专用的程序的控制程序、以及执行该控制程序的工件加工设备的控制装置。

发明内容

发明所要解决的课题

为了解决上述课题,本发明的控制程序是,设有多个工件固定部、在该工件固定部之间进行工件的授受的同时、通过与各上述工件固定部对应而设置的工件加工部对固定于上述工件固定部的工件进行加工的工件加工设备的控制程序,该控制程序构成为,对每一对的上述工件固定部和工件加工部设置控制系统;各控制系统设有工件接收程序块、工件加工程序块、以及工件搬出程序块;其中,工件接收程序块,是在接收未加工工件时进行包括上述工件固定部和工件加工部的移动体的移动控制;工件加工程序块,是在利用上述工件加工部加工固定于上述工件固定部的上述工件时,进行包括上述工件固定部和工件加工部的移动体的移动控制;工件搬出程序块,是在搬出已加工的上述工件时进行包括上述工件固定部和工件加工部的移动体的移动控制;以上述工件接收程序块的结束为条件上述工件加工程序块起动,以上述工件加工程序块的结束为条件上述工件搬出程序块起动;使上述工件接收程序块与工件供给装置的工件供给程序相联系,或者使上述工件搬出程序块与工件输送装置的工件输送程序相联系,而对上述工件接收程序块或上述工件搬出程序块发出,在与上述工件供给装置或上述工件输送装置之间进行工件的授受时所需要的排队工作及协动工作的指令;在各上述控制系统的最后,设置有使各控制系统的程序返回程序头的指令。此时,以对上述工件接收程序块、上述工件加工程序块以及上述工件搬出程序块设置,在上述工件的加工个数达到预先设定的个数时使程序的执行结束的指令为佳。

采用该控制程序的话,在工件供给完成之前不会执行工件的加工,能够防止空加工引起的空切。另外,在工件供给的阶段在工件供给侧的准备完成之前进行待机,因此也能够防止无用的空切。

进而,在工件搬出时,由于在工件加工完成之前不会执行工件搬出、且工件搬出装置的准备完成之前进行待机,因此也能够防止无用的空切。

另外,由于能够不需要专用的程序而进行工件的接收及工件的搬出,因此能够使控制程序的构成简单化,使程序的作成变容易。

本发明的控制程序,在将同一种类的工件加工设备多台连接而构成工件加工系统的情况下也可以利用。

该情况下,上述工件供给装置的工件供给程序,是在配置于上游工序的上述工件加工设备中进行最后的加工的上述工件固定部及工件加工部的工件搬出程序块;上述工件输送装置的工件输送程序,作为在配置于下游工序的上述工件加工设备中进行最初的加工的上述工件固定部及工件加工部的工件接收程序块而构成。

工件加工设备只要是进行工件的加工(包括组装)的设备,也可以为机床或各种组装设备。例如,上述工件加工设备是NC车床,也可以是上述工件固定部为第一主轴、第三主轴、以及第二主轴,上述工件加工部设有对应于上述第一主轴而设置的第一刀架、对应于上述第二主轴而设置的第二刀架、以及对应于上述第三主轴而设置的第三刀架的三轴NC车床;其中,第一主轴从工件供给装置接收未加工的工件;第三主轴与上述第一主轴朝向同一方向而并列设置;第二主轴与上述第一主轴相对而设置,在上述第一主轴的主轴轴线上的位置和上述第三主轴的主轴轴线上的位置之间自由地进退移动,同时,通过沿着上述第一主轴的主轴轴线或上述第三主轴的主轴轴线进退移动,从上述第一主轴接收上述工件、并将上述工件交接至上述第三主轴。

在这种构成的NC车床中,以第一主轴、第二主轴、第三主轴的顺序,工件在直接从主轴交接至主轴的同时被进行加工。

另外,在连接多台工件加工设备的情况或将多个工件固定部和工件加工部设置于一台工件加工设备的情况下,对应于每一对的工件固定部和工件加工部而设有多个控制系统。由于多个控制系统是相互独立的,因此即使在一个控制系统的程序执行中,其他控制系统中例如发生工具破损或工件供给错误、程序执行错误等的异常的情况下,在上述一个控制系统中程序也被执行并进行工件的供给或加工、工件的搬出。

然后,在工件供给时或工件搬出时、在与发生了异常的上述其他的控制系统之间进行协动工作时,程序的执行才被暂时地停止。察觉到异常的操作员也可以通过手动操作使上述一个控制系统的程序的执行停止,但是在工件加工中程序的执行被强制停止的话,存在对工件产生瑕疵而发生不良情况的危险。

因此,在本发明中,也可以对处于独立关系的多个上述控制系统中的至少一个控制系统中,设置判断其他的上述控制系统中是否发生异常、判断为发生了异常时在直至上述其他的控制系统复位至正常状态的期间使上述工件的加工开始暂时地停止、或在上述工件的加工结束后使上述控制系统的程序的执行暂时地停止的程序块。

通过这样,在上述其他的控制系统发生异常的情况下,能够在上述一个控制系统中开始工件的加工之前或工件加工结束之后马上停止程序的执行,促使操作员恢复上述其他的控制系统的异常。

工件加工设备的各移动体的移动的控制,是通过控制装置进行的,其中,该控制装置安装有上述控制程序,通过执行被安装的上述控制程序,输出控制包括上述工件固定部及上述工件加工部的移动体的移动的指令。

由于本发明的控制程序是如上述那样构成的,因此在通过多轴的NC车床等进行工件加工这样的情况下,不存在空切这样的徒劳工作,且在工件供给、搬出时也不需要专用的程序。

因此,能够获得节能及成本节省方面出色的工件加工设备的控制程序及控制装置。

附图说明

图1涉及作为适用本发明控制程序的工件加工设备的NC车床的一个例子,是说明其构成的示意图。

图2是图1的NC车床的具体构成的说明图,是NC车床的主视图。

图3是图2的NC车床的右视图。

图4是用于使第三主轴箱及其滑鞍与第二主轴箱侧的滑鞍不发生干扰的构成的一个例子的示意图。

图5涉及构成工件加工系统的三轴NC车床的其他实施形态,是其主视图。

图6是图5的NC车床的右视图。

图7是本发明控制程序的一个例子的示意图,是表示其构成的框图。

图8是表示加工多个工件时的控制程序的流程的示意图。

图9是说明利用控制程序的处理工序的流程图。

图10是说明利用控制程序的处理工序的流程图。

图11是表示将两台NC车床连接而构成的工件加工系统的概略的图。

图12是图9和图10的流程图的各步骤中的、工件加工系统的工作的示意图。

图13是图9和图10的流程图的各步骤中的、工件加工系统的工作的示意图。

图14是图9和图10的流程图的各步骤中的、工件加工系统的工作的示意图。

图15是图9和图10的流程图的各步骤中的、工件加工系统的工作的示意图。

图16涉及利用控制程序的处理工序的其他实施形态,是流程主要部分的摘出部分。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的适宜实施形态详细地进行说明。

[工件加工设备的概要]

图1涉及适用本发明控制程序的工件加工设备的一个例子,是说明其构成的示意图。

该实施形态的工件加工设备,是设有三个主轴111、112、113的三轴NC车床(以下,记载为NC车床)1。

NC车床1设有:在Z方向上自由地进退移动的第一主轴箱101和旋转自如地支撑于该第一主轴箱101的、作为第一个主轴且为中空状的第一主轴111,与第一主轴箱101并列设置、并在Z方向上自由地进退移动的第三主轴箱103和3旋转自如地支撑于该第三主轴箱103的作为第三个主轴的第三主轴113,以及与第一主轴箱101相对而配置、且在与第一主轴箱101相对的位置和与第三主轴箱103相对的位置之间在Y方向上自由地进退移动的第二主轴箱102和旋转自如地支撑于该第二主轴箱102的、作为第二个主轴的第二主轴112。

在该NC车床1中,如图中的符号(i)、(ii)、(iii)所示,将从作为工件供给装置的棒料进给器2供给的工件W以第一主轴111、第二主轴112、第三主轴113的顺序交接的同时进行加工,并将加工完成的工件W通过装料器等的工件输送装置5搬出至设备外部。

另外,图1中虽未图示,但在NC车床1中与第一主轴111、第二主轴112以及第三主轴113分别对应而设有至少三个刀架,通过安装于该三个刀架上的工具,能够对把持于第一主轴111、第二主轴112以及第三主轴113的卡盘上的工件W同时进行加工。

[NC车床的具体构成]

图2是上述NC车床1的具体构成的说明图、是NC车床的主视图,图3是图2的NC车床1的侧视图。

三个主轴箱101、102、103,设置在从侧面观察时形成为略倒L字状的机座(bed)120的ZY面121上、且被设置为在Z方向上自由地进退移动。即,在ZY面121上,在Z方向上敷设有三组导轨131、132、133,在被导轨131引导的同时向Z方向进退移动的滑鞍(saddle)134上设置有第一主轴箱101,在被导轨132引导的同时向Z方向进退移动的滑鞍135上设置有第二主轴箱102,在被导轨133引导的同时向Z方向进退移动的滑鞍136上设置有第三主轴箱103。

滑鞍135,形成为在Y方向上具有长边的、从正面看为长方形的形状,其表面上在Y方向上敷设有导轨137。第二主轴箱102,被该导轨137引导而也能够在Y方向上自由地进退移动。

引导第三主轴箱103的Z方向的移动的导轨133,延伸至ZY平面121的另一端(图2的右端),且被构成为能够将把持于第三主轴113前端的卡盘上的工件W移动至可交接至相邻的工件输送装置5的位置。

但是,在第三主轴箱103移动至另一端时,必须使第三主轴箱103及滑鞍136与第二主轴箱102的滑鞍136不发生干扰。

图4是用于回避上述那样的干扰的构成的一个例子的示意图。

如图4(a)所示,在载置第三主轴箱103的滑鞍136上,形成有用于回避与第二主轴箱102的滑鞍135的干扰的凹部136a。

而且,为了将工件W从NC车床1的第三主轴113交接至装料器等的工件输送装置5而第三主轴箱103移动至作为交接位置的ZY平面121的另一端的话,如图4(b)所示,滑鞍135及导轨137进入凹部136a的内侧,从而能够防止两者发生干扰。

如图2及图3所示,从机座120的底座122前部中央至ZY平面121的上部中央,设置有门形的刀架支撑部138。而且,在该刀架支撑部138上设有第一刀架150、第二刀架160、以及第三刀架170,其中,第一刀架150安装有将把持于第一主轴111的卡盘上的工件W进行加工的多个工具T1,第二刀架160安装有将把持于第二主轴112的卡盘上的工件W进行加工的多个工具T2,第三刀架170安装有将把持于第三主轴113的卡盘上的工件W进行加工的多个工具T3。

第一刀架150设置于刀架支撑部138上方的、朝向第一主轴箱101侧的面上,且设有敷设于X方向的导向装置151、被该导向装置151引导而在X方向上进退移动的滑鞍152、在该滑鞍152的一面上敷设于Y方向的导轨153、以及被该导轨153引导而在Y方向上进退移动的刀架主体154。

多个工具T1,排列成梳形而被安装在刀架主体154的刀具安装部155上。而且,规定的工具T1通过滑鞍152的X方向的移动而被分度至加工位置,通过刀架主体154的Y方向的移动和第一主轴箱101的Z方向的移动,而进行利用工具T1的工件W的加工。

第二刀架160设置于刀架支撑部138上方的、朝向第二主轴箱102侧的面上,且设有敷设于X方向的导向装置161、被该导向装置161引导而在X方向上进退移动的滑鞍162、在该滑鞍162的一面上敷设于Y方向的导轨163、以及被该导轨163引导而在Y方向上进退移动的刀架主体164。

多个工具T2,排列成梳形而被安装在刀架主体164的刀具安装部165上。而且,规定的工具T2通过滑鞍162的X方向的移动而被分度至加工位置,通过刀架主体164的Y方向的移动和第二主轴箱102的Z方向的移动,而进行利用工具T2的工件W的加工。

第三刀架170设置于刀架支撑部138下方的、朝向第三主轴箱103侧的面上,且设有敷设于Y方向的导向装置171、被该导向装置171引导而在Y方向上进退移动的滑鞍172、在该滑鞍172的一面上敷设于Y方向的导轨173、以及被该导轨173引导而在Y方向上进退移动的刀架主体174。

多个工具T3,排列成梳形而被安装在刀架主体174的刀具安装部175上。而且,规定的工具T3通过滑鞍172的X方向的移动而被分度至加工位置,并通过刀架主体174的Y方向的移动和第三主轴箱103的Z方向的移动,而进行利用工具T3的工件W的加工。

在该实施形态中,在刀架支撑部138中的第三刀架170的上方,设有用于将把持于第二主轴112或第三主轴113的卡盘上的工件W进行加工的第四刀架180。

该第四刀架180,在通过X方向导轨181、Y方向导轨182以及Z方向导轨183而在X、Y、Z三轴方向上自由地进退移动的刀架主体186的刀具安装部187上,多个工具T4排列于X方向,通过刀架主体186的X方向的移动将工具T4分度至加工位置,通过第二主轴箱102或第三主轴箱103的Z方向的移动和刀架主体186的Y方向的移动,利用工具T4进行工件W的加工。

另外,通过使刀架主体186在Z方向上移动,能够不与其他刀架(第二刀架160或第三刀架170)的工具(工具T2或工具T3)发生干扰而利用工具T4与工具T2或工具T3一起同时地进行工件W的加工。

另外,作为上述工具T1~T4,除车刀等的切削工具之外,也可以使用钻头或丝锥等的旋转工具。

在机座120的底座122上,前后设置有用于回收通过工具T1~T4加工工件W时的切削屑以及冷却介质的倾斜面123。通过该倾斜面123、123而回收的切削屑及冷却介质,被回收于可拉出地设置于底座122内的回收箱124。

[NC车床的其他实施形态的说明]

NC车床的构成不限于上述情况。

以下,参照图5及图6对本发明控制程序能够适用的NC车床的其他实施形态进行说明。

另外,在以下的说明中,仅对与第一实施形态的NC车床1不同的部分以及部件进行说明,对于共同的部分及部件标以相同的符号并省略详细的说明。另外,在该实施形态中,对于相邻而配置的另一方三轴NC车床,除各构成部件的配置与一方的NC车床呈线对称之外是相同的,因此省略详细的说明。

在该实施形态中,在底座122的ZX平面上敷设有Z方向的导轨140。而且,在被该导轨140引导而在Z方向上进退移动的滑鞍141上,设有第三主轴箱103。

采用该构成的话,存在无需如之前的实施形态那样在滑鞍141上设置用于防止第三主轴箱103与滑鞍137及第二主轴箱102发生干扰的凹部136a(参照图4)的优点。

[控制的说明]

接着,参照图7对控制上述构成的NC车床1的各主轴箱101~103、各刀架150~180及其他各移动部的移动、或各主轴111~113的旋转等的控制程序的构成进行说明。

如图7所示,在NC车床1的控制装置中,对应于主轴111~113而导入三系统的独立控制系统(控制程序)。

第一主轴111的控制系统(以下称为系统1),设有用于将工件W从棒料进给器2供给至第一主轴111的工件供给程序块P11、通过安装于第一刀架150的工具T1和第一主轴111的相对移动进行工件W的加工用的工件加工程序块P12、以及将利用工具T1的加工结束后的工件W交接至第二主轴112的工件交接程序块P13。

工件供给程序块P11、工件加工程序块P12以及工件交接程序块P13,分别由独立的程序构成,以工件供给程序块P11的程序的结束为条件工件加工程序块P12的程序起动,以工件加工程序块P12的程序的结束为条件工件交接程序块P13的程序起动。

然后,通过依次执行这些程序,进行从棒料进给器2供给的工件W的加工,将加工结束的工件W交接至第二主轴112。

另外,工件供给程序块P11与棒料进给器2(参照图1)的工件供给程序链接(link),待棒料进给器2中的工件交接的准备完成(排队)后,第一主轴111的工件接收工作开始(协动)。

第二主轴112的控制系统(以下称为系统2),设有从第一主轴111接收工件W并以前端的卡盘进行把持的工件接收程序块P21,通过安装于第二刀架160的工具T2及/或安装于第三刀架180的工具T4与第二主轴112的相对移动来进行工件W的加工的工件加工程序块P22,以及将利用工具T2及/或工具T4的加工结束后的工件W交接至第二主轴112的工件交接程序块P23。

在该系统2中,工件接收程序块P21、工件加工程序块P22以及工件交接程序块P23的各程序也是分别独立的程序,以工件接收程序块P21的程序的结束为条件工件加工程序块P22的程序起动,以工件加工程序块P22的程序的结束为条件工件交接程序块P23的程序起动。

然后,通过依次执行这些程序,从第一主轴111接收工件W,进行所接收工件W的加工,将加工结束的工件W交接至第三主轴113。另外,工件接收程序块P21与系统1的工件交接程序块P13链接,待第一主轴111中的工件交接的准备完成(排队)后,第二主轴112的工件接收工作开始(协动)。

第三主轴113的控制系统(以下称为系统3),设有从第二主轴112接收工件W并以前端的卡盘进行把持的工件接收程序块P31,通过安装于第三刀架170的工具T3及/或安装于第四刀架180的工具T4与第三主轴113的相对移动来进行工件W的加工的工件加工程序块P32,以及将利用工具T3及/或工具T4的加工结束后的工件W送出至设备外的工件交接程序块P33。

在该系统3中,工件接收程序块P31、工件加工程序块P32以及工件交接程序块P33的各程序也是分别独立的程序,以工件接收程序块P31的程序的结束为条件工件加工程序块P32的程序起动,以工件加工程序块P32的程序的结束为条件工件交接程序块P33的程序起动。

然后,通过依次执行这些程序,从第二主轴112接收工件W,进行所接收工件W的加工,将加工结束的工件W交接至装料器等的工件输送装置5。另外,工件接收程序块P31与系统2的工件交接程序块P23链接,待第二主轴112中的工件交接的准备完成(排队)后,第三主轴113的工件接收工作开始(协动)。

另外,工件交接程序块P33与工件输送装置5(参照图1)的工件输送程序链接,待利用工件输送装置5的工件输送的准备完成(排队)后,第三主轴113的工件交接工作开始(协动)。

进而,在各系统1、2、3的最后设定有程序的反绕(rewind),从而使各系统的程序返回至程序头。作为反绕设定的信号,例如可以举出M02(程序结束指令)等。因此,如图8所示,在每一次的一个工件W的接收、加工、搬出结束时,通过反绕返回至程序头,对每一工件W重复上述程序的执行。

[利用控制程序的处理工序的一实施形态]

图9及图10是说明利用上述控制程序的处理工序的流程图。另外,图12~图15是该流程图的各步骤中的工件加工系统的工作的示意图。

上述控制程序被安装在设置于NC车床的单一控制装置内。上述控制装置执行被安装的控制程序,输出用于主轴箱的移动或主轴的旋转、刀架的移动等的各种控制指令。

另外,在以下的说明中,以将两台NC车床相邻配置而形成的如图11所示那样的工件加工系统为例进行说明。该工件加工系统,由第一主轴箱101、第二主轴箱102以及第三主轴箱103等的配置以Y轴为中心而处于线对称关系的上述NC车床1和另一NC车床(各部的符号上标以“’”而表示)1’构成。

而且,在一方(图的左方)的NC车床1中以(i)(ii)(参照图11)的顺序进行工件W的加工之后,如(iii)所示将工件W从第三主轴113交接至另一方(图的右方)的车床1’的第三主轴113’,在另一方的车床1’中以(iv)(v)的顺序将工件W从第三主轴113’交接至第二主轴112’、第一主轴111’的同时进行加工,在(vi)中通过装料器等的工件输送装置3将加工结束的工件W搬出至设备外部。

另外,在与一方的车床1以线对称的关系而配置有第一主轴111’、第二主轴112’、第三主轴113’的另一方的车床1’中,第三主轴113’构成“第一个主轴”,第二主轴112’构成“第二个主轴”,第一主轴111’构成“第三个主轴”。

在这种工件加工系统中,一方的NC车床1的第三主轴113在另一方的NC车床1’中作为工件供给装置而发挥作用,另一方的NC车床1’的第三主轴113’作为一方的NC车床1的第三主轴113的工件搬出装置而发挥作用。

与NC车床1、1’的起动(开始)同时地,首先执行工件供给程序(步骤S100)。通过该程序的执行,棒状的工件W被从棒料进给器2送出至第一主轴111的贯通孔。

另外,在此之前,第一刀架150的刀架主体154向X方向移动,定位用的工具T1被分度至加工位置。然后,定位用的工具T1被定位于第一主轴111的前方的规定位置。

从棒料进给器2插入通过第一主轴111的贯通孔后送出的棒状的工件W,如图12(a)所示,从第一主轴111的前端突出并与定位用的工具T1相接而被进行定位。在该定位完成后,设置于第一主轴111的前端的卡盘关闭,工件W被把持。通过以上过程,工件供给程序结束。

接着,执行工件加工程序(步骤S101)。

通过该程序的执行,如图12(b)所示,用于进行工件W的加工的工具T1被分度至加工位置,通过该工具T1的Y方向的移动和第一主轴111的Z方向的移动,进行工件W的加工。

利用工具T1的工件W的加工结束的话(步骤S102),工件加工程序结束,工件交接程序被执行。通过该程序的执行,首先判断系统2是否起动(步骤S103)。只要系统2未起动,便暂时停止并进行待机直至系统2起动(步骤S104、S105)。

系统2起动的情况下,通过工件交接程序的指令进行与系统2的排队(步骤S106)。

排队结束后(接收准备完成后),使第一主轴箱101与第二主轴箱102一同在共同的Z轴线上向相互接近的方向移动。然后,如图12(c)所示,在两主轴箱101、102的大致中间位置,将工件W从第一主轴111交接至第二主轴112(步骤S107)。第一主轴箱101在这之后复位至用于从棒料进给器2接收下一次加工的工件W的初始位置。

然后,判断预先设定个数的工件W的加工是否完成(步骤S108),在完成的情况下结束程序。在未完成的情况下,返回步骤S100并执行工件供给程序,如图12(d)所示,接收从棒料进给器2供给的下一次加工的工件W。

此后,重复步骤S101之后的处理和工作。

在系统2中,与起动(开始)同时地执行工件接收程序,判断作为工件W的授受对方的系统1是否正常地起动(步骤S200)。

在系统1未正常地起动时,例如在发生工具破损或工件供给错误、程序执行错误等的异常时,系统2暂时停止,进行待机直至系统1变为正常的起动状态(步骤S201、S202)。

在系统1正常地起动的情况下,进行排队直至第一主轴111完成工件W的交接准备(步骤S203),在排队结束后如图12(c)所示,使第二主轴箱102与第一主轴箱101向相互接近的方向移动。然后,在两主轴箱101、102的大致中间位置,将工件W从第一主轴111接收至第二主轴112(步骤S204)。

另外,虽然未特别图示,但是在根据系统2的工件接收程序的指令将工件W从第一主轴111接收至第二主轴112之前,将第二刀架160的切断用的工具T2分度至加工位置。然后,以与第一主轴111的旋转速度同步的速度使第二主轴112向同一方向旋转,同时利用切断用的工具T2进行工件W的切断,将在第一主轴111加工结束的工件W从棒料切断。其后,第二主轴箱102复位至用于进行工件W的加工的初始位置。通过以上过程工件W从第一主轴111向第二主轴112的交接完成,因此接下来执行工件加工程序(步骤S205)。

另外,在该实施形态中,系统1、系统2以及系统3的控制程序是相互独立的,因此,即使例如在工件W被从第一主轴111交接至第二主轴112之后系统1或系统3中发生工具破损或工件供给错误、程序执行错误等的异常,系统2中的步骤S205之后的处理也被执行。

通过工件加工程序的执行,用于进行工件W的加工的工具T2及/或工具T4被分度至加工位置。然后,如图12(d)所示,通过工具T2及/或工具T4的Y方向的移动和第二主轴112的Z方向的移动,工件W的加工被进行。

利用工具T2及/或工具T4的工件W的加工完成的话(步骤S206),工件交接程序被执行,首先判断系统3是否正常地起动(步骤S207)。只要系统3因异常的发生等而未正常地起动,系统2便暂时停止,进行待机直至系统3变为正常的起动状态(步骤S208、S209)。

只要系统3正常地起动,便进行排队直至第三主轴113的工件接收准备完成(步骤S210)。

在排队完成后如图13(a)所示,使第二主轴箱102向Y方向及Z方向移动、并与第三主轴箱103在同一Z轴线上向相互接近的方向移动,而将工件W从第二主轴112交接至第三主轴113(步骤S211)。如之前所说明,由于系统1、系统2以及系统3的控制程序是相互独立的,因此即使在工件W从第二主轴112交接至第三主轴113之后系统3及系统1的任意一方或双方发生异常等,系统2中的步骤S211之后的处理也被执行。即,在步骤S211中将工件W从第二主轴112交接至第三主轴113之后,第二主轴箱102如图13(b)所示复位至初始位置。然后,判断预先设定个数的工件W的加工是否完成(步骤S212),在完成的情况下结束工件交接程序。未完成的情况下,返回步骤S200并执行工件接收程序,在与第一主轴111之间进行排队(步骤S203),如图13(c)所示从第一主轴111接收工件W(步骤S204)。

此后,重复步骤S205之后的处理及工作。

在系统3中,与起动(开始)同时地工件接收程序被执行,判断作为工件W的授受对方的系统2是否正常地起动(步骤S300)。

在系统2例如因异常的发生等而未正常地起动时,系统3暂时停止,进行待机直至系统2变为正常的起动状态(步骤S301、S302)。

在系统2正常地起动的情况下,进行排队直至第二主轴112完成工件W的交接准备(步骤S303),准备完成的话,如图13(a)所示使第二主轴箱102与第三主轴箱103在Z轴线上向相互接近的方向移动。然后,在两主轴箱102、103的大致中间位置,将工件W从第二主轴112接收至第三主轴113(步骤S304),并复位至用于进行工件W的加工的初始位置。

如之前所说明,由于系统1、系统2以及系统3的控制程序是相互独立的,因此,即使在步骤S304中工件W被从第二主轴112交接至第三主轴113之后系统1及系统2的任意一方或双方发生异常等,系统3的步骤S305之后的处理也被执行。

通过以上过程,工件W从第二主轴112向第三主轴113的交接完成,因此接下来执行工件加工程序(步骤S305)。通过该程序的执行,用于进行工件W的加工的工具T3及/或工具T4被分度至加工位置,如图13(b)及图13(c)所示,通过工具T3及/或工具T4的Y方向的移动和第三主轴113的Z方向的移动,工件W的加工被进行。

利用工具T3及/或工具T4的工件W的加工结束的话(步骤S306),工件搬出程序被执行,进行与另一方的NC车床1’的第三主轴113’的排队(步骤S307)。排队结束后,如图13(d)所示,使第三主轴箱103与另一方的NC车床1’的第三主轴113’在Z轴线上向相互接近的方向移动,将工件W从第三主轴113交接至另一方的NC车床1’的第三主轴113’(步骤S308)。

工件W的交接结束后,第三主轴箱103复位至用于进行工件W的加工的初始位置。然后,判断预先设定个数的工件W的加工是否完成(步骤S309),在完成的情况下结束程序。未完成的情况下,返回步骤S300并执行工件接收程序,在与第二主轴112之间进行排队(步骤S303),如图14(a)所示从第二主轴112接收工件W(步骤S304)。

此后,重复步骤S304之后的处理。

另外,在另一方的NC车床1’中重复与上述相同的处理及工作。

但是,在NC车床1’中以第三主轴113’、第二主轴112’、第一主轴111’的顺序交接工件W。

在第三主轴113’上,在从一方的NC车床1的第三主轴113接收工件W、并复位至用于进行工件W的加工的初始位置之后,执行与图9的流程图的步骤S101之后相同的步骤,同时进行图14(a)、(b)、(c)所示的工作。

在第二主轴112’上,执行与图9和图10的流程图的步骤S200之后相同的步骤,同时进行图14(b)、(c)及图15(a)所示的工作。

在第一主轴111’上,执行与图10的流程图的步骤S300之后相同的步骤,同时进行图15(a)、(b)、(c)所示的工作。

另外,在步骤S307的排队中,加工结束后在与工件搬出用的装料器之间进行排队,在步骤S308中将工件W从第一主轴111’交接至装料器。

[利用控制程序的处理工序的其他实施形态]

在利用控制程序的处理工序的之前的实施形态中,即使在位于上游的其他系统(相对于系统3为系统1或系统2、相对于系统2为系统1)中发生工具破损或工件供给错误、程序执行错误等的异常,由于系统1、2、3是相互独立的,因此在无异常的其他系统中继续进行程序的执行。

例如,在位于工件加工的最上游的系统1中发生异常的情况下,在系统2及系统3中,如通常一样进行工件W的加工及在系统2、3之间的工件W的授受。然后,由于在系统2的步骤S200(参照图9)中判断系统1有无异常,因此若系统1中发生异常的话,系统2便暂时停止(步骤S201)。或者,由于在排队的步骤S106、S203中工件从第一主轴111向第二主轴112的交接变为不可能,因此第二主轴112在该步骤中暂时停止。

另外,即使系统2中未发生异常,由于上述原因而系统2变为暂时停止状态的话,工件从第二主轴112向第三主轴113的交接变得无法进行,因此在系统3中在排队的步骤S303(参照图10)变为暂时停止状态。操作员可以等待系统2及系统3变为暂时停止状态后,开始控制系统1的异常恢复作业。

当然,操作员也可以在系统1中发生异常时立即操作紧急停止开关等强制地停止系统2、3的程序的执行,但是在第二主轴112及第三主轴113上工件W的加工中工件加工程序的执行被强制地停止的话,存在发生对加工中的工件W产生瑕疵等的不良情况的危险。

因此,在该实施形态中如图16所示,设有在位于各系统的上游的系统中发生了异常的情况下在工件加工开始之前或工件加工结束之后暂时地停止处理、并等待异常恢复的程序块。

另外,图16的流程基本与图9及图10的流程相同,因此仅图示追加的步骤部分,而对于其他的步骤部分省略图示及详细的说明。

如图16所示,在系统2中在指令工件加工的步骤S205之前插入,执行判断在系统1中有无异常发生的步骤S401、在该步骤S401中判断为发生异常时指令暂时停止的步骤S402、以及将该暂时停止状态保持至系统1的异常恢复为止的步骤S403的程序块。

由此,在工件W被从第一主轴111交接至第二主轴112之后、且在第二主轴112上开始工件W的加工之前系统1中发生了异常时,不开始工件W的加工而系统2变为暂时停止状态。另外,在第二主轴112上的工件W的加工中或加工结束后系统1中发生异常的话,系统2在步骤S201(参照图9)中变为暂时停止状态。

另外,在系统3中,在指令工件W的加工的步骤S305之前和判断工件加工的结束的步骤S306之后,插入判断系统1或系统2中有无异常发生的步骤S405、在该步骤S405中判断为异常发生时指令暂时停止的步骤S406、以及将该暂时停止状态保持至系统1或系统2的异常恢复为止的步骤S407。

由此,在工件W被从第二主轴112交接至第三主轴113之后、且第三主轴113上的工件W的加工开始之前系统1或系统2中发生异常的话,不开始工件W的加工而系统3变为暂时停止状态,在第三主轴113上的工件W的加工中系统1或系统2发生异常的话,使工件W的加工结束后系统3变为暂时停止状态。

系统2及系统3变为暂时停止状态时,操作员能够进行系统1中发生的异常的恢复作业。然后,通过在系统1的异常恢复后操作NC车床1的起动开关等,系统1、2、3的程序的执行被同时再起动。

另外,在该图16的例子及上述说明中,将在上游系统发生异常时使程序的执行暂时停止的程序块(步骤S401、S402、S403以及步骤S405、S406、S406)设定于系统2的步骤S205之前、系统3的步骤S305之前以及系统3的步骤S306之后。这是因为,在该实施形态的NC车床1中设定为越是上游工序工件W的加工时间越长,在上游工序发生异常时通过使下游工序依次地暂时停止,而在异常发生时以适当的时点使下游工序暂时停止、且尽可能减少异常恢复时的下游工序的待机时间。

这样,该程序块以设定为,在系统1、2、3的任意一方发生异常时能够以最适当的时点使各系统1、2、3的程序执行暂时停止、且在异常恢复后以最不浪费的状态使各系统1、2、3的程序的执行再起动为佳。因此,综合地考虑各系统1、2、3中的工件W的加工时间、工件W的供给时间、工件W的搬出时间等,该程序块设置于步骤S205之前以及步骤S206之后的任意一方或双方、步骤S305之前以及步骤S306之后的任意一方或双方。另外,必要的话,也可以在系统1中在工件加工的步骤S101之前及判断工件加工结束的步骤S102之后的任意一方或双方,设置根据配置于上游工序的作为工件供给装置的棒料进给器2的异常而使程序的执行暂时停止的步骤。

对本发明的适宜实施形态进行了说明,但本发明并不限于上述实施形态。

例如,在上述说明中,作为反绕的信号的一例以在NC机床中普遍使用的M02代码为例进行了说明,但是当然也可以为其他的代码。

另外,作为统计工件的个数、在各程序中判断是否为最后的工件、在成为最后的工件时使各程序依次结束的情况进行了说明,但是也可以构成为将第三主轴结束加工、直至已加工的工件交接至工件输送装置为止的期间设为待机状态、并在交接完成之后使所有的程序结束。

进而,构成上述工件加工系统的NC车床不限于两台,即使是三台以上本发明的控制程序也是可以适用的。

另外,在上述的控制程序的处理工序的其他实施形态中,在位于工件加工的上游的系统(包括工件供给装置)中发生了异常时,使下游系统的程序的执行暂时停止,但是也可以将程序块设置为,无论上游下游,在一个系统中发生异常时通过其他的系统判断该一个系统的异常的发生,在各系统以适当的时点使程序的执行暂时地停止。

产业上的利用可能性

本发明只要是对一个工件依次实施多个加工的多轴的工件加工设备便能够适用,除NC车床等的机床之外,也可以广泛地适用于在半成品中依次组装多个部件而组装成成品的组装设备等。

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