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JP6651815B2 - Numerical control device and control method of numerical control device - Google Patents

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JP6651815B2 JP2015233071A JP2015233071A JP6651815B2 JP 6651815 B2 JP6651815 B2 JP 6651815B2 JP 2015233071 A JP2015233071 A JP 2015233071A JP 2015233071 A JP2015233071 A JP 2015233071A JP 6651815 B2 JP6651815 B2 JP 6651815B2
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Description

本発明は、数値制御装置と数値制御装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a numerical control device and a control method of the numerical control device.

工作機械の従来型の早送り移動は、同時に早送りを行う軸が夫々別個に最高速で移動する。故に移動経路は予め予測することが困難で、工具と被削材が衝突する可能性がある。特許文献1に記載の加減速制御方式は、補間型早送りを行う技術を提案する。補間型早送りは任意の位置まで高速で且つ直線で移動する早送り移動である。   In a conventional rapid traverse movement of a machine tool, axes that simultaneously perform rapid traverse move independently at the highest speed. Therefore, it is difficult to predict the movement route in advance, and there is a possibility that the tool collides with the work material. The acceleration / deceleration control method described in Patent Literature 1 proposes a technique for performing interpolation-type rapid traverse. Interpolation-type rapid traverse is a rapid traverse movement that moves to an arbitrary position at high speed and in a straight line.

特開平8−76827号公報JP-A-8-76827

補間型早送りを用いた場合、状況によってはサイクルタイムが増加するという問題点があった。例えば軸の位置を固定するクランプ機構を備える軸と、クランプ機構は無い軸とで同時に補間型早送りを行う場合、クランプ機構のアンクランプが完了してから全軸の補間移動を開始する必要があるので、サイクルタイムは増加する。   When the interpolation type fast forward is used, there is a problem that the cycle time increases depending on the situation. For example, when performing interpolation-type rapid traverse simultaneously on an axis having a clamp mechanism that fixes the axis position and an axis without a clamp mechanism, it is necessary to start interpolation movement of all axes after the unclamping of the clamp mechanism is completed. Therefore, the cycle time increases.

本発明の目的は、状況に応じて不要な補間型早送りを行わないことで、サイクルタイムを短縮できる数値制御装置と数値制御装置の制御方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a numerical controller and a control method of the numerical controller that can reduce a cycle time by not performing unnecessary interpolation type fast-forward according to a situation.

請求項1に係る数値制御装置は、工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置において、NCプログラムを解釈する解釈手段と、前記解釈手段が解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断手段と、前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行手段と、前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行手段とを備え、前記判断手段は、前記解釈手段が解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断手段を備えたことを特徴とする。工具と被削材又は冶具が干渉しない場合、数値制御装置は補間型早送りではなく、通常の早送りを行う。故に数値制御装置は補間型早送りを実行する場合に比べてサイクルタイムを短縮できる。数値制御装置は、補間型早送りによって被削材又は冶具と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。
所定のシーケンス動作は、被削材から所定方向の可動軸について退避動作を行った後に、他の可動軸の早送りを行う動作であるので、工具と被削材又は冶具とが干渉しない。解釈した制御指令がシーケンス動作指令である場合、数値制御装置は、工具と被削材又は冶具とが干渉する可能性が無いと判断できる。
The numerical control device according to claim 1 controls a machine tool having a plurality of movable axes for moving a tool or a work material, and linearly moves from a movement start position to an end position for rapid traverse of two or more movable axes. In a numerical control device capable of performing an interpolation type fast traverse for performing the fast traverse by interpolating, an interpreting means for interpreting an NC program, and when the control command interpreted by the interpreting means is a control command including the fast traverse, the plurality of For all or a part of the movable shaft, determining means for determining whether the tool interferes with the work material or a jig for fixing the work material on a table, and the determining means, the tool is the tool When determining that the tool interferes with the work material or the jig, the interpolation-type fast-forward executing means for executing the interpolation-type fast forward and the determination means determine that the tool does not interfere with the work material or the jig. When, a fast-forward execution means for executing the fast-forward without the interpolative fast forward, the judgment unit may, the interpretation means the control command is interpreted, from said workpiece or said jig in a predetermined direction After performing a retreat operation of a predetermined distance with respect to the movable axis, a second determination unit configured to determine whether or not a sequence operation command instructing a predetermined sequence operation for performing the rapid traverse of another movable axis is provided . Features. When the tool does not interfere with the work material or the jig, the numerical controller performs normal rapid traverse instead of interpolation-type rapid traverse. Therefore, the numerical controller can reduce the cycle time as compared with the case where the interpolation type fast forward is executed. The numerical controller realizes safe rapid traverse without danger of colliding with a work material or a jig by interpolation type rapid traverse, and can minimize an increase in cycle time due to interpolation type rapid traverse.
The predetermined sequence operation is an operation of performing a retreat operation on a movable axis in a predetermined direction from a work material and then performing a rapid feed of another movable axis, so that the tool does not interfere with the work material or the jig. When the interpreted control command is a sequence operation command, the numerical controller can determine that there is no possibility that the tool will interfere with the work material or the jig.

請求項2に係る数値制御装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、前記解釈手段が解釈した前記制御指令が指示する前記早送りの前記移動開始位置と前記終了位置とを結ぶ仮想直線が、前記工具と前記被削材又は前記冶具とが干渉する可能性の有る加工領域と重なるか否か判断する第一判断手段を備えたことを特徴とする。加工領域とは、工具と被削材又は冶具が干渉の可能性のある領域である。仮想直線が加工領域と重なるときは干渉の可能性があるので、数値制御装置は補間型早送りを行う。仮想直線が加工領域と重ならないときは、干渉の可能性が無いので、数値制御装置は通常の早送りを行う。数値制御装置は不要な補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。   According to a second aspect of the present invention, in the numerical control device according to the first aspect, the determination unit includes the movement start position and the end position of the fast-forward specified by the control command interpreted by the interpretation unit. And a first determining means for determining whether or not a virtual straight line connecting between the tool and the work material or the jig overlaps with a processing area where there is a possibility of interference. The processing region is a region where there is a possibility of interference between the tool and the work material or the jig. When the virtual straight line overlaps with the machining area, there is a possibility of interference, so the numerical controller performs interpolation type rapid traverse. When the virtual straight line does not overlap with the processing area, there is no possibility of interference, and the numerical controller performs normal rapid traverse. Since the numerical controller does not perform unnecessary interpolation type rapid traverse, the cycle time can be reduced.

請求項3に係る数値制御装置は、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記加工領域は前記複数の可動軸毎に設定し、前記第一判断手段は、前記複数の可動軸毎に、前記仮想直線が前記加工領域と重なるか否か判断し、前記補間型早送り実行手段、及び前記早送り実行手段は、前記第一判断手段が前記複数の可動軸毎に判断した判断結果に従い、前記複数の可動軸毎に、前記補間型早送り又は前記早送りを実行することを特徴とする。数値制御装置は可動軸毎に加工領域を設定する。数値制御装置は可動軸毎に干渉の可能性を判断するので、可動軸毎に補間型早送りと早送りを実行できる。数値制御装置は、干渉の可能性の無い可動軸については補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the processing area is set for each of the plurality of movable axes, and the first determination unit is configured to determine the number of each of the plurality of movable axes. Determining whether the virtual straight line overlaps the machining area, the interpolation-type fast-forward execution means, and the fast-forward execution means, according to the determination result determined by the first determination means for each of the plurality of movable axes, The interpolation-type rapid traverse or the rapid traverse is executed for each of a plurality of movable axes. The numerical controller sets a processing area for each movable axis. Since the numerical controller determines the possibility of interference for each movable axis, it is possible to execute the interpolation type fast traverse and the fast traverse for each movable axis. Since the numerical controller does not perform the interpolation type rapid traverse on the movable axis having no possibility of interference, the cycle time can be reduced.

請求項に係る数値制御装置は、請求項1から3の何れか一つに記載の発明の構成に加え、前記シーケンス動作指令は、工具交換を指示する工具交換指令又は前記被削材の交換を指示するパレット割出指令又は原点復帰指令又はレファレンス点復帰指令であることを特徴とする。工具交換指令、パレット割出指令、原点復帰指令、レファレンス点復帰指令は、被削材から所定方向の可動軸について退避動作を行った後に、他の可動軸の早送りを行う指令であるので、工具の退避を行った後は被削材又は冶具と干渉しない。数値制御装置は補間型早送りを行わないことで、サイクルタイムを短縮できる。 According to a fourth aspect of the present invention , in the numerical controller according to any one of the first to third aspects , the sequence operation command is a tool change command for instructing a tool change or a change of the work material. Is a pallet indexing command, a home position return command, or a reference point return command. A tool change command, a pallet indexing command, a home position return command, and a reference point return command are commands for performing a retreat operation on a movable axis in a predetermined direction from a work material and then performing a rapid feed of another movable axis. Does not interfere with the work material or jig after evacuation of the work. The numerical control device can reduce the cycle time by not performing the interpolation type rapid traverse.

請求項に係る数値制御装置は、請求項1からの何れか一つに記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、前記解釈手段が解釈した前記制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、位置を固定するクランプ機構を備えた前記可動軸が有るか判断する第三判断手段を備え、前記早送り実行手段は、前記第三判断手段が前記クランプ機構を備えた前記可動軸が有ると判断した場合に、前記クランプ機構を備えた前記可動軸について前記早送りを実行するクランプ早送り実行手段を備えたことを特徴とする。クランプ機構を備える可動軸は通常は回転軸である。三次元形状の加工以外の早送りでは、工具を一旦退避させてから移動するので、クランプ機構を備えた可動軸では、工具が被削材又は冶具と干渉する可能性が低い。数値制御装置はクランプ機構を備えた可動軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。クランプ機構の無い可動軸は、クランプ機構が有る可動軸の動作を待たずに同時並行で動作できる。故に数値制御装置はサイクルタイムを短縮できる。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the invention described in any one of the first to fourth aspects, the determination unit includes a control command in which the control command interpreted by the interpretation unit includes the fast-forward. In the case of, it is provided with a third determining means for determining whether there is the movable shaft having a clamp mechanism for fixing the position, the fast-forward execution means, the third determining means is the movable shaft provided with the clamp mechanism is In a case where it is determined that there is, a clamp fast-forward executing means for executing the fast-forward with respect to the movable shaft having the clamp mechanism is provided. The movable shaft provided with the clamp mechanism is usually a rotating shaft. In rapid traverse other than machining of a three-dimensional shape, the tool is once retracted and then moved, so that with a movable shaft having a clamp mechanism, the possibility that the tool will interfere with a work material or a jig is low. The numerical control device executes normal rapid traverse without performing interpolation-type rapid traverse for the movable shaft having the clamp mechanism. The movable shaft without the clamp mechanism can operate in parallel without waiting for the operation of the movable shaft with the clamp mechanism. Therefore, the numerical controller can reduce the cycle time.

請求項に係る数値制御装置の制御方法は、工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置の制御方法において、NCプログラムを解釈する解釈工程と、前記解釈工程で解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断工程と、前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行工程と、前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行工程とを備え、前記判断工程は、前記解釈工程で解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断工程を備えたことを特徴とする。数値制御装置は上記工程を行うことで、請求項1に記載の効果を得ることができる。 The control method of the numerical control device according to claim 6 controls a machine tool having a plurality of movable axes for moving a tool or a work material, and performs rapid traverse of two or more movable axes from a movement start position to an end position. In a control method of a numerical control device capable of executing an interpolation type rapid traverse for performing the rapid traverse by linearly interpolating between, an interpretation step of interpreting an NC program, and a control instruction interpreted in the interpretation step is a control instruction including the rapid traverse. In some cases, for all or a part of the plurality of movable shafts, a determining step of determining whether the tool interferes with the work material or a jig for fixing the work material on a table; and the determining step. Then, when it is determined that the tool interferes with the work material or the jig, in the interpolation-type fast-forward execution step of executing the interpolation-type fast-forward, and in the determination step, the tool is in contact with the work material or the jig. If it is determined not to interfere with, and a fast-forward execution step of executing the fast-forward without the interpolative fast forward, the determination step, the control command interpreted by said interpreting step, the workpiece or the After performing a retreat operation of the movable axis in a predetermined direction from the jig for a predetermined distance, a second determination step of determining whether or not the sequence operation command is for instructing a predetermined sequence operation for performing the rapid feed of another movable axis. characterized by comprising a. The numerical controller can obtain the effect described in claim 1 by performing the above steps.

工作機械1の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the machine tool 1. 被削材支持装置8の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a work material support device 8. 数値制御装置40と工作機械1の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the numerical control device 40 and the machine tool 1. 通常の早送りの経路L1と補間型早送りの経路L2を示す図。The figure which shows the path | route L1 of normal fast-forward, and the path | route L2 of interpolation type fast-forward. X軸、Y軸、C軸の全軸で補間型早送りを行った場合と、C軸のみ通常の早送りを行った場合のサイクルタイムの差異を示す図。The figure which shows the difference of the cycle time at the time of performing interpolation type rapid traverse on all the X-axis, Y-axis, and C-axis, and the case of performing normal rapid traverse only on C-axis. 加減速時定数t1,t2の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of acceleration / deceleration time constants t1 and t2. プログラム運転処理(第一実施例)の流れ図。4 is a flowchart of a program operation process (first embodiment). プログラム運転処理(第二実施例)の流れ図。9 is a flowchart of a program operation process (second embodiment). プログラム運転処理(第三実施例)の流れ図。9 is a flowchart of a program operation process (third embodiment). プログラム運転処理(第四実施例)の流れ図。9 is a flowchart of a program operation process (fourth embodiment).

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械1の左右方向、前後方向、上下方向は夫々工作機械1のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向である。図1に示す工作機械1は、被削材の切削加工と旋削加工ができる複合機である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description uses left and right, front and rear, and upper and lower indicated by arrows in the figure. The left-right direction, the front-back direction, and the up-down direction of the machine tool 1 are the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction of the machine tool 1, respectively. The machine tool 1 shown in FIG. 1 is a multifunction machine capable of cutting and turning a work material.

図1を参照して工作機械1の構造を説明する。工作機械1は基台2、Y軸移動機構(図示略)、X軸移動機構(図示略)、Z軸移動機構(図示略)、移動体15、立柱5、主軸ヘッド6、主軸(図示略)、被削材支持装置8、工具交換装置9、制御箱(図示略)、数値制御装置40(図2参照)等を備える。基台2は架台11、主軸基台12、右側基台13、左側基台14等を備える。架台11は前後方向に長い略直方体状の構造体である。主軸基台12は前後方向に長い略直方体状に形成し、架台11上面後方に設ける。右側基台13は架台11上面右前方に設ける。左側基台14は架台11上面左前方に設ける。右側基台13と左側基台14は夫々、前側の支持台13A,14Aと、後側の支持台13B,14Bを備える。支持台13A,13B、14A,14Bは上下方向に延びる柱状に形成し、上面に被削材支持装置8を支持する。   The structure of the machine tool 1 will be described with reference to FIG. The machine tool 1 includes a base 2, a Y-axis moving mechanism (not shown), an X-axis moving mechanism (not shown), a Z-axis moving mechanism (not shown), a moving body 15, a vertical column 5, a spindle head 6, and a spindle (not shown). ), A workpiece support device 8, a tool changing device 9, a control box (not shown), a numerical control device 40 (see FIG. 2), and the like. The base 2 includes a base 11, a spindle base 12, a right base 13, a left base 14, and the like. The gantry 11 is a substantially rectangular parallelepiped structure that is long in the front-rear direction. The spindle base 12 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is long in the front-rear direction, and is provided behind the upper surface of the gantry 11. The right base 13 is provided on the upper right side of the top of the gantry 11. The left base 14 is provided on the upper surface of the gantry 11 on the left front side. The right base 13 and the left base 14 are provided with front support bases 13A and 14A and rear support bases 13B and 14B, respectively. The support bases 13A, 13B, 14A, and 14B are formed in columns extending in the vertical direction, and support the work material support device 8 on the upper surface.

Y軸移動機構は主軸基台12上面に設け、一対のY軸レール16(図1は右側のY軸レール16のみ図示)、Y軸ボール螺子(図示略)、Y軸モータ(図示略)等を備える。一対のY軸レール16とY軸ボール螺子はY軸方向に延びる。一対のY軸レール16は上面に移動体15をY軸方向に案内する。移動体15は略平板状に形成し、底部外面にナット(図示略)を備える。該ナットはY軸ボール螺子に螺合する。Y軸モータがY軸ボール螺子を回転すると、移動体15はナットと共に一対のY軸レール16に沿って移動する。故にY軸移動機構は移動体15をY軸方向に移動可能に支持する。   The Y-axis moving mechanism is provided on the upper surface of the spindle base 12, and a pair of Y-axis rails 16 (only the right Y-axis rail 16 is shown in FIG. 1), a Y-axis ball screw (not shown), a Y-axis motor (not shown), etc. Is provided. The pair of Y-axis rails 16 and Y-axis ball screws extend in the Y-axis direction. The pair of Y-axis rails 16 guide the moving body 15 on the upper surface in the Y-axis direction. The moving body 15 is formed in a substantially flat plate shape, and includes a nut (not shown) on the outer surface of the bottom. The nut is screwed onto a Y-axis ball screw. When the Y-axis motor rotates the Y-axis ball screw, the moving body 15 moves along with the nuts along the pair of Y-axis rails 16. Therefore, the Y-axis moving mechanism supports the moving body 15 movably in the Y-axis direction.

X軸移動機構は移動体15上面に設け、一対のX軸レール(図示略)、X軸ボール螺子(図示略)、X軸モータ(図示略)等を備える。X軸レールとX軸ボール螺子はX軸方向に延びる。立柱5は上下方向に延び、移動体15上面に設ける。立柱5は底部にナット(図示略)を備える。該ナットはX軸ボール螺子に螺合する。X軸モータがX軸ボール螺子を回転すると、立柱5はナットと共に一対のX軸レールに沿って移動する。故にX軸移動機構は立柱5をX軸方向に移動可能に支持する。立柱5は、Y軸移動機構、移動体15、X軸移動機構により、基台2上をX軸方向とY軸方向に移動可能である。   The X-axis moving mechanism is provided on the upper surface of the moving body 15 and includes a pair of X-axis rails (not shown), X-axis ball screws (not shown), X-axis motors (not shown), and the like. The X-axis rail and the X-axis ball screw extend in the X-axis direction. The upright 5 extends vertically and is provided on the upper surface of the moving body 15. The upright 5 has a nut (not shown) at the bottom. The nut is screwed onto the X-axis ball screw. When the X-axis motor rotates the X-axis ball screw, the upright 5 moves along with the nut along the pair of X-axis rails. Therefore, the X-axis moving mechanism supports the upright 5 so as to be movable in the X-axis direction. The upright 5 can be moved on the base 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction by the Y-axis moving mechanism, the moving body 15, and the X-axis moving mechanism.

Z軸移動機構は立柱5前面に設け、一対のZ軸レール(図示略)、Z軸ボール螺子(図示略)、Z軸モータ(図示略)等を備える。Z軸レールとZ軸ボール螺子はZ軸方向に延びる。主軸ヘッド6は背面にナット(図示略)を備える。該ナットはZ軸ボール螺子に螺合する。Z軸モータはZ軸ボール螺子の上端部の軸受(図示略)に固定する。Z軸モータがZ軸ボール螺子を回転すると、主軸ヘッド6は一対のZ軸レールに沿って移動する。故にZ軸移動機構は主軸ヘッド6をZ軸方向に移動可能に支持する。主軸(図示略)は主軸ヘッド6内部に設け、主軸ヘッド6下部に工具装着穴(図示略)を備える。工具装着穴は工具を装着する。主軸は主軸ヘッド6上部に設けた主軸モータ64で回転する。   The Z-axis moving mechanism is provided on the front surface of the upright 5, and includes a pair of Z-axis rails (not shown), a Z-axis ball screw (not shown), a Z-axis motor (not shown), and the like. The Z-axis rail and the Z-axis ball screw extend in the Z-axis direction. The spindle head 6 has a nut (not shown) on the back. The nut is screwed onto a Z-axis ball screw. The Z-axis motor is fixed to a bearing (not shown) at the upper end of the Z-axis ball screw. When the Z-axis motor rotates the Z-axis ball screw, the spindle head 6 moves along a pair of Z-axis rails. Therefore, the Z-axis moving mechanism supports the spindle head 6 so as to be movable in the Z-axis direction. The spindle (not shown) is provided inside the spindle head 6 and has a tool mounting hole (not shown) below the spindle head 6. A tool mounting hole is used to mount a tool. The spindle is rotated by a spindle motor 64 provided above the spindle head 6.

被削材支持装置8は右側基台13と左側基台14の上面に固定する。被削材支持装置8は被削材(図示略)を回転可能に保持する。被削材支持装置8はA軸台20と回転台45を備える。A軸台20はX軸方向に対して平行な軸(図2に示す支軸31)を中心に回転可能である。A軸台20を回転する軸はA軸である。回転台45は円盤状に形成し、A軸台20上面略中央に設ける。回転台45はZ軸方向に平行な軸を中心に回転可能であり、上面に冶具200(図2参照)を用いて被削材を固定する。回転台45を回転する軸はC軸である。被削材支持装置8はA軸台20をA軸回りに任意角度で傾けることで、主軸に装着する工具に対して被削材を任意方向に傾けることができる。被削材支持装置8の具体的構造は後述する。   The work material support device 8 is fixed to the upper surfaces of the right base 13 and the left base 14. The work material support device 8 rotatably holds a work material (not shown). The work material supporting device 8 includes an A-axis stand 20 and a turntable 45. The A-axis stand 20 is rotatable around an axis (support shaft 31 shown in FIG. 2) parallel to the X-axis direction. The axis that rotates the A-axis stand 20 is the A-axis. The turntable 45 is formed in a disk shape and is provided substantially at the center of the upper surface of the A-axis stand 20. The turntable 45 is rotatable around an axis parallel to the Z-axis direction, and fixes the work material on the upper surface using a jig 200 (see FIG. 2). The axis that rotates the turntable 45 is the C axis. The work material support device 8 can tilt the work material in any direction with respect to the tool mounted on the main shaft by tilting the A-axis stand 20 at an arbitrary angle around the A axis. The specific structure of the work material support device 8 will be described later.

工具交換装置9は工具マガジン(図示略)と保護カバー9A等を備える。保護カバー9Aは工具マガジンを覆って保護する。工具マガジンは立柱5と主軸ヘッド6周囲を取り巻く略円環状である。工具マガジンは複数のポット(図示略)、チェーン(図示略)、マガジンモータ(図示略)等を備える。ポットは工具を着脱可能に装着する。チェーンは工具マガジンに沿って環状に設ける。複数のポットはチェーンに沿って取り付ける。マガジンモータの駆動で、チェーンと共にポットは工具マガジンの形状に沿って移動する。工具交換位置は工具マガジン最下部に位置するポットの位置である。工具交換装置9はマガジンモータ65(図3参照)の駆動により、主軸ヘッド6を加工領域からZ軸原点まで上昇し、工具交換領域内において主軸ヘッド6を昇降する間に、工具交換位置のポットが保持する工具を、主軸に現在装着する工具と交換する。Z軸原点とは、Z軸の機械原点である。機械原点とは、X軸、Y軸の機械座標が零である位置、Z軸の機械座標が被削材を加工可能な上限位置となる位置である。加工領域とは、Z軸原点よりも回転台45側の領域である。工具交換領域とは、Z軸原点に対して加工領域とは反対側の領域であり、ATC原点との間の領域である。ATC原点はマガジンモータ65を駆動してポットが移動できる位置である。   The tool changing device 9 includes a tool magazine (not shown), a protection cover 9A, and the like. The protection cover 9A covers and protects the tool magazine. The tool magazine has a substantially annular shape surrounding the column 5 and the spindle head 6. The tool magazine includes a plurality of pots (not shown), a chain (not shown), a magazine motor (not shown), and the like. The pot is removably mounted with tools. The chain is provided in an annular shape along the tool magazine. Multiple pots are mounted along the chain. With the drive of the magazine motor, the pot moves along with the chain along the shape of the tool magazine. The tool change position is the position of the pot located at the bottom of the tool magazine. The tool changer 9 raises the spindle head 6 from the machining area to the Z-axis origin by driving the magazine motor 65 (see FIG. 3), and raises and lowers the spindle head 6 in the tool change area. Is exchanged with the tool currently mounted on the spindle. The Z axis origin is the mechanical origin of the Z axis. The machine origin is a position at which the machine coordinates of the X axis and the Y axis are zero, and a position at which the machine coordinate of the Z axis is the upper limit position at which the work material can be processed. The processing area is an area on the turntable 45 side of the Z-axis origin. The tool change area is an area on the opposite side of the machining area with respect to the Z-axis origin, and is an area between the ATC origin. The ATC origin is a position where the pot can be moved by driving the magazine motor 65.

制御箱は工作機械1を覆うカバー(図示略)の外壁に取り付ける。数値制御装置40は制御箱の内側に格納する。数値制御装置40はNCプログラムに基づき工作機械1の動作を制御する。NCプログラムは複数の行で構成し、各行は制御指令を含む。制御指令は例えばGコード、Mコード等である。工作機械1を覆うカバーは外壁面に操作盤10を備える。操作盤10は入力部18と表示部19を備える。入力部18は数値制御装置40の各種設定、入力等を行う。表示部19は各種画面、メッセージ、アラーム等を表示する。   The control box is attached to an outer wall of a cover (not shown) that covers the machine tool 1. The numerical controller 40 is stored inside the control box. The numerical controller 40 controls the operation of the machine tool 1 based on the NC program. The NC program is composed of a plurality of lines, each line including a control command. The control command is, for example, a G code, an M code, or the like. The cover that covers the machine tool 1 includes an operation panel 10 on the outer wall surface. The operation panel 10 includes an input unit 18 and a display unit 19. The input unit 18 performs various settings, inputs, and the like of the numerical controller 40. The display unit 19 displays various screens, messages, alarms, and the like.

図2を参照して被削材支持装置8の具体的構造を説明する。被削材支持装置8はA軸台20、左側支持台27、右側駆動機構部28、回転台45、C軸駆動部50等を備える。A軸台20は台部21、右連結部22、左連結部23を備える。台部21は、A軸台20の傾斜角度が0°で上面が水平面となる平面視略長方形状の板状部である。右連結部22は台部21の右端部から右斜め上方に延び且つ右側駆動機構部28と回動可能に連結する。左連結部23は台部21の左端部から左斜め上方に延び且つ後述する左側支持台27と回動可能に連結する。回転台45は台部21上面略中央に回転可能に設ける。   The specific structure of the work material support device 8 will be described with reference to FIG. The work material support device 8 includes an A-axis stand 20, a left-side support stand 27, a right-side drive mechanism section 28, a turntable 45, a C-axis drive section 50, and the like. The A-axis stand 20 includes a base 21, a right connection 22, and a left connection 23. The pedestal 21 is a plate-like portion having a substantially rectangular shape in plan view in which the inclination angle of the A-axis pedestal 20 is 0 ° and the upper surface is a horizontal plane. The right connecting portion 22 extends obliquely rightward and upward from the right end of the base 21 and is rotatably connected to the right driving mechanism 28. The left connecting portion 23 extends obliquely leftward and upward from the left end of the base 21 and is rotatably connected to a left support 27 described later. The turntable 45 is rotatably provided substantially at the center of the upper surface of the base 21.

C軸駆動部50は台部21下面に設け且つ台部21の略中央に設けた穴(図示略)を介して回転台45と連結する。C軸駆動部50は内部に回転軸(図示略)、C軸モータ66(図3参照)、クランプ装置68(図3参照)等を備える。回転軸は回転台45に対して直交する方向に延びる。回転軸は回転台45に固定する。C軸モータ66は回転軸に固定する。故にC軸モータ66が回転軸を回転すると、回転台45は回転する。クランプ装置68は、例えばコンプレッサ(図示略)から供給する圧縮空気を利用して、回転軸のクランプ、アンクランプを行う。回転台45は上面に冶具200を取付可能である。冶具200は被削材(図示略)を保持する機構である。   The C-axis drive unit 50 is provided on the lower surface of the base 21 and is connected to the turntable 45 via a hole (not shown) provided substantially at the center of the base 21. The C-axis driving unit 50 includes a rotating shaft (not shown), a C-axis motor 66 (see FIG. 3), a clamp device 68 (see FIG. 3), and the like. The rotation axis extends in a direction orthogonal to the turntable 45. The rotation shaft is fixed to the turntable 45. The C-axis motor 66 is fixed to a rotating shaft. Therefore, when the C-axis motor 66 rotates the rotation shaft, the turntable 45 rotates. The clamp device 68 clamps and unclamps the rotating shaft using, for example, compressed air supplied from a compressor (not shown). The jig 200 can be attached to the upper surface of the turntable 45. The jig 200 is a mechanism for holding a work material (not shown).

左側支持台27はA軸台20の左側に位置する。左連結部23はその左端面から左方に突出する略円柱状の支軸31を有する。左側支持台27は上方に突出する頂点部にて、支軸31を回転可能に支持する。左側支持台27の底部は、左側基台14の支持台14A,14B(図1参照)の上面に固定する。   The left support 27 is located on the left side of the A-axis stand 20. The left connecting portion 23 has a substantially cylindrical support shaft 31 protruding leftward from the left end surface. The left support base 27 rotatably supports the support shaft 31 at an apex protruding upward. The bottom of the left support 27 is fixed to the upper surfaces of the supports 14A and 14B of the left base 14 (see FIG. 1).

右側駆動機構部28はA軸台20右側に位置する。右側駆動機構部28は内側に、右側支持台(図示略)、減速機(図示略)、A軸モータ67(図3参照)等を格納する。右連結部22はその右端面から右方に突出する略円柱状の支軸(図示略)を有する。右側支持台は右連結部22の支軸を回転可能に支持し且つ減速機とA軸モータ67を一体化して保持する。右連結部22の支軸とA軸モータ67の出力軸は、減速機を介して互いに連結する。減速機は歯車等で動力の回転速度を減じて出力する機械装置であり、出力として減速比に比例したトルクを得ることができる。故にA軸モータ67の出力軸が回転すると減速機を介して、A軸台20は右連結部22と一体して回転し、A軸回りに任意方向に傾く。被削材支持装置8は、主軸に装着する工具に対して被削材を任意方向に傾けることができる。右側支持台の底部は、右側基台13の支持台13A,13B(図1参照)の上面に固定する。   The right drive mechanism 28 is located on the right side of the A-axis stand 20. The right driving mechanism 28 stores therein a right support stand (not shown), a speed reducer (not shown), an A-axis motor 67 (see FIG. 3), and the like. The right connecting portion 22 has a substantially cylindrical support shaft (not shown) projecting rightward from a right end surface thereof. The right support base rotatably supports the support shaft of the right connecting portion 22 and integrally holds the speed reducer and the A-axis motor 67. The support shaft of the right connecting portion 22 and the output shaft of the A-axis motor 67 are connected to each other via a speed reducer. The speed reducer is a mechanical device that reduces the rotational speed of the power using gears or the like and outputs the power, and can obtain a torque proportional to the speed reduction ratio as the output. Therefore, when the output shaft of the A-axis motor 67 rotates, the A-axis stand 20 rotates integrally with the right connecting portion 22 via the speed reducer, and tilts in an arbitrary direction around the A-axis. The work material support device 8 can tilt the work material in an arbitrary direction with respect to a tool mounted on the main shaft. The bottom of the right support is fixed to the upper surfaces of the supports 13A and 13B of the right base 13 (see FIG. 1).

図1,図2を参照して工作機械1による被削材の加工方法を説明する。被削材を切削する時、工作機械1は例えば回転台45を回転、主軸(図示略)を非回転とする。被削材は治具39を介して回転台45と一体して回転する。工作機械1は回転する被削材に対し、主軸ヘッド6を移動して工具が接触することで、被削材の旋削加工を行うことができる。工作機械1は回転台45を非回転、主軸を回転とし、静止した被削材に対し主軸と共に回転する工具が接触することでも、被削材の切削加工を行うことができる。工作機械1は主軸と回転台45の両方を回転し、被削材と工具が接触することでも被削材を切削できる。   A method of processing a work material by the machine tool 1 will be described with reference to FIGS. When cutting a work material, the machine tool 1 rotates, for example, the turntable 45 and does not rotate a main shaft (not shown). The work material rotates integrally with the turntable 45 via the jig 39. The machine tool 1 can perform turning of the work material by moving the spindle head 6 and contacting the tool with the rotating work material. The machine tool 1 can also perform the cutting of the work material by setting the rotary table 45 to non-rotation and the main shaft to rotate, and contacting a stationary work material with a tool that rotates together with the main shaft. The machine tool 1 rotates both the main shaft and the turntable 45, and can cut the work material even when the work material contacts the tool.

図3を参照して数値制御装置40と工作機械1の電気的構成を説明する。数値制御装置40はCPU41、ROM42、RAM43、記憶装置44、I/O基板46等を備える。CPU41は工作機械1の動作を制御する。ROM42は後述するプログラム運転処理(図7〜図10参照)を実行する為の制御プログラム等を記憶する。RAM43は各種処理実行中に発生する各種データを記憶する。記憶装置44は不揮発性であり、NCプログラム等を記憶する。I/O基板46は工作機械1と各種信号の入出力を行う回路基板である。工作機械1は駆動回路51〜59を備える。駆動回路51〜59は数値制御装置40のI/O基板46に接続する。駆動回路51はCPU41の指令信号に従いX軸モータ61に駆動電流(パルス)を出力する。エンコーダ71はX軸モータ61とI/O基板46に接続する。エンコーダ71はX軸モータ61の位置情報(モータの絶対位置情報)を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。   The electrical configuration of the numerical controller 40 and the machine tool 1 will be described with reference to FIG. The numerical control device 40 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, a storage device 44, an I / O board 46, and the like. The CPU 41 controls the operation of the machine tool 1. The ROM 42 stores a control program and the like for executing a program operation process (see FIGS. 7 to 10) described later. The RAM 43 stores various data generated during execution of various processes. The storage device 44 is nonvolatile and stores an NC program and the like. The I / O board 46 is a circuit board that inputs and outputs various signals to and from the machine tool 1. The machine tool 1 includes drive circuits 51 to 59. The drive circuits 51 to 59 are connected to the I / O board 46 of the numerical controller 40. The drive circuit 51 outputs a drive current (pulse) to the X-axis motor 61 in accordance with a command signal from the CPU 41. The encoder 71 is connected to the X-axis motor 61 and the I / O board 46. The encoder 71 detects position information (absolute position information of the motor) of the X-axis motor 61 and inputs the detection signal to the I / O board 46.

駆動回路52はCPU41の指令信号に従い、Y軸モータ62に駆動電流を出力する。エンコーダ72はY軸モータ62とI/O基板46に接続する。エンコーダ72はY軸モータ62の位置情報を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。駆動回路53はCPU41の指令信号に従い、Z軸モータ63に駆動電流を出力する。エンコーダ73はZ軸モータ63とI/O基板46に接続する。エンコーダ73はZ軸モータ63の位置情報を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。駆動回路54はCPU41の指令信号に従い、主軸モータ64に駆動電流を出力する。エンコーダ74は主軸モータ64とI/O基板46に接続する。エンコーダ74は主軸モータ64の位置情報を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。   The drive circuit 52 outputs a drive current to the Y-axis motor 62 in accordance with a command signal from the CPU 41. The encoder 72 connects to the Y-axis motor 62 and the I / O board 46. The encoder 72 detects the position information of the Y-axis motor 62 and inputs the detection signal to the I / O board 46. The drive circuit 53 outputs a drive current to the Z-axis motor 63 in accordance with a command signal from the CPU 41. The encoder 73 is connected to the Z-axis motor 63 and the I / O board 46. The encoder 73 detects the position information of the Z-axis motor 63 and inputs the detection signal to the I / O board 46. The drive circuit 54 outputs a drive current to the spindle motor 64 according to a command signal from the CPU 41. The encoder 74 is connected to the spindle motor 64 and the I / O board 46. The encoder 74 detects the position information of the spindle motor 64 and inputs the detection signal to the I / O board 46.

駆動回路55はCPU41の指令信号に従い、マガジンモータ65に駆動電流を出力する。エンコーダ75はマガジンモータ65とI/O基板46に接続する。エンコーダ75はマガジンモータ65の位置情報を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。駆動回路56はCPU41の指令信号に従い、C軸モータ66に駆動電流を出力する。エンコーダ76はC軸モータ66とI/O基板46に接続する。エンコーダ76はC軸モータ66の位置情報を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。駆動回路57はCPU41の指令信号に従い、A軸モータ67に駆動電流を出力する。エンコーダ77はA軸モータ67とI/O基板46に接続する。エンコーダ77はA軸モータ67の位置情報を検出し、該検出信号をI/O基板46に入力する。   The drive circuit 55 outputs a drive current to the magazine motor 65 in accordance with a command signal from the CPU 41. The encoder 75 is connected to the magazine motor 65 and the I / O board 46. The encoder 75 detects the position information of the magazine motor 65 and inputs the detection signal to the I / O board 46. The drive circuit 56 outputs a drive current to the C-axis motor 66 in accordance with a command signal from the CPU 41. The encoder 76 is connected to the C-axis motor 66 and the I / O board 46. The encoder 76 detects the position information of the C-axis motor 66 and inputs the detection signal to the I / O board 46. The drive circuit 57 outputs a drive current to the A-axis motor 67 according to a command signal from the CPU 41. The encoder 77 connects to the A-axis motor 67 and the I / O board 46. The encoder 77 detects the position information of the A-axis motor 67 and inputs the detection signal to the I / O board 46.

駆動回路58はCPU41の指令信号に従い、クランプ装置68に駆動電流を出力する。駆動回路59はCPU41の指令信号に従い、表示部19に駆動電流を出力する。入力部18はI/O基板46に接続する。X軸モータ61、Y軸モータ62、Z軸モータ63、主軸モータ64、マガジンモータ65、C軸モータ66、A軸モータ67は何れもサーボモータである。エンコーダ71〜77は一般的な絶対値エンコーダであり、回転位置の絶対位置を検出して出力する位置センサである。駆動回路51〜57はエンコーダ71〜77からフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。駆動回路51〜59は例えばFPGA回路でもよい。   The drive circuit 58 outputs a drive current to the clamp device 68 according to a command signal from the CPU 41. The drive circuit 59 outputs a drive current to the display unit 19 according to a command signal of the CPU 41. The input unit 18 is connected to the I / O board 46. The X-axis motor 61, the Y-axis motor 62, the Z-axis motor 63, the main shaft motor 64, the magazine motor 65, the C-axis motor 66, and the A-axis motor 67 are all servo motors. The encoders 71 to 77 are general absolute value encoders, and are position sensors that detect and output the absolute position of the rotational position. The drive circuits 51 to 57 receive feedback signals from the encoders 71 to 77 and perform position and speed feedback control. The drive circuits 51 to 59 may be, for example, FPGA circuits.

図4を参照して補間型早送りを説明する。数値制御装置40は、NCプログラムの制御指令に従い、主軸に装着する工具の様々な動作を制御する。制御指令は、工具を目的位置に移動させる移動指令を含む。移動指令は早送り指令と切削送り指令を含む。早送り指令は工具の移動経路に関係無く、軸毎に最高速で目的位置まで移動する指令である。切削送り指令は正確な切削経路をたどりながら移動する指令である。数値制御装置40は切削を伴わないで工具を移動する時、サイクルタイムを短縮する為に早送り指令を用いる。通常の早送り指令は移動経路を考慮しないので、障害物(例えば被削材又は冶具200)等に接触する可能性がある。その場合、本実施形態は補間型早送り指令を用いる。補間型早送り指令は、工具を任意位置まで高速且つ直線で移動する補間型早送りを指示する制御指令である。   The interpolation type fast forward will be described with reference to FIG. The numerical controller 40 controls various operations of a tool mounted on the spindle in accordance with a control command of the NC program. The control command includes a movement command for moving the tool to a target position. The movement command includes a rapid feed command and a cutting feed command. The fast-forward command is a command to move to the target position at the highest speed for each axis regardless of the moving path of the tool. The cutting feed command is a command for moving while following an accurate cutting path. When moving the tool without cutting, the numerical controller 40 uses a fast-forward command to reduce the cycle time. Since the normal fast-forward command does not consider the movement path, there is a possibility that the command contacts an obstacle (for example, a work material or the jig 200). In this case, the present embodiment uses an interpolation type fast forward command. The interpolation-type fast-forward command is a control command for instructing the interpolation-type fast-forward that moves the tool to an arbitrary position at a high speed and in a straight line.

例えば、図4に示す如く、P1(X0,Y0)からP2(X300,Y200)までの間を、通常の早送りで移動する時、工具は経路L1に沿って移動する。通常の早送りでは、X軸とY軸は夫々最高速で目的位置(X300,Y200)まで移動する。この例では、X軸の移動距離よりもY軸の移動距離の方が短いので、工具はX300よりも先にY200に到達する。その結果、工具はP1からP3を経由してP2に移動するので、経路L1はP3で折れ曲がる。補間型早送りで移動する時、工具は経路L2に沿って移動する。経路L2は直線状である。補間型早送りでは、X軸とY軸はP1からP2まで直線で移動できる。補間型早送りでは、P1とP2の間に障害物等が無い限り、工具は障害物等に接触しないので、安全な早送りが可能である。   For example, as shown in FIG. 4, when moving from P1 (X0, Y0) to P2 (X300, Y200) at normal rapid traverse, the tool moves along the path L1. In normal rapid traverse, the X axis and the Y axis move to the target position (X300, Y200) at the highest speed respectively. In this example, since the movement distance of the Y axis is shorter than the movement distance of the X axis, the tool reaches Y200 before X300. As a result, the tool moves from P1 to P2 via P3, so that the path L1 bends at P3. When moving in the interpolation type rapid traverse, the tool moves along the path L2. The path L2 is linear. In the interpolation type rapid traverse, the X axis and the Y axis can move linearly from P1 to P2. In the interpolation type rapid traverse, as long as there is no obstacle or the like between P1 and P2, the tool does not contact the obstacle or the like, so that safe rapid traverse is possible.

補間型早送りの欠点を説明する。以下三つの場面は、補間型早送りを用いると、通常の早送りに対してサイクルタイムが長くなるという欠点がある。
−第一場面−
第一場面は、クランプ機構が有る軸とクランプ機構が無い軸とで、補間型早送りを同時に行う場合である。例えばX軸、Y軸、C軸の全軸において補間型早送りを同時に行う場合を想定する。C軸はクランプ機構の一種であるクランプ装置68を備える。X軸とY軸はクランプ機構が無い。図5(1)に示す如く、先ず、t0でC軸のクランプ装置68のアンクランプ動作が開始する。C軸、X軸、Y軸は、クランプ装置68のアンクランプ動作が終わるt1を待ってから補間型早送りを行う必要がある。アンクランプ動作がt1で終了すると、X軸、Y軸、C軸が補間型早送りを同時に行う。X軸、Y軸、C軸の補間型早送りがt3で終了すると、クランプ装置68はC軸のクランプ動作を開始してt4で終了する。X軸、Y軸、C軸の補間型早送りはt4で終了する。
The shortcomings of the interpolation type fast forward will be described. The following three scenes have a drawback that the use of the interpolation type fast-forward increases the cycle time compared to the normal fast-forward.
-First scene-
The first scene is a case in which interpolation-type rapid traverse is simultaneously performed on an axis having a clamp mechanism and an axis having no clamp mechanism. For example, it is assumed that interpolation-type rapid traverse is simultaneously performed on all of the X, Y, and C axes. The C axis includes a clamp device 68 which is a type of a clamp mechanism. The X-axis and Y-axis have no clamping mechanism. As shown in FIG. 5A, first, at t0, the unclamping operation of the C-axis clamping device 68 starts. For the C-axis, X-axis, and Y-axis, it is necessary to perform interpolation-type rapid traverse after waiting t1 at which the unclamping operation of the clamp device 68 ends. When the unclamping operation ends at t1, the X-axis, the Y-axis, and the C-axis simultaneously perform the interpolation type rapid traverse. When the X-axis, Y-axis, and C-axis interpolation rapid traverse ends at t3, the clamp device 68 starts the C-axis clamping operation and ends at t4. The X-axis, Y-axis, and C-axis interpolation rapid traverse ends at t4.

例えば三次元形状の加工以外の早送りでは、数値制御装置40は工具を一旦退避させてから移動する。クランプ装置68を備えたC軸においては、工具と被削材又は冶具200とは干渉する可能性が低い。故に数値制御装置40は、クランプ機構を備えた軸については、補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行してもよい。例えば、クランプ装置68を備えるC軸のみ通常の早送りを行い、X軸とY軸は補間型早送りを行う場合を想定する。図5(2)に示す如く、X軸とY軸は、C軸のクランプ装置68のアンクランプの終了を待たずにt0で移動を開始する。クランプ装置68のアンクランプが終了するt1でC軸は通常の早送りを行う。C軸の通常の早送りが終了した後、クランプ装置68はクランプ動作を開始する。X軸とY軸の補間型早送りが終了した後、クランプ装置68はt2でクランプ動作を終了する。故に第一場面では、クランプ装置68を有するC軸については、通常の早送りを行うことで、サイクルタイムの短縮が見込める。   For example, in rapid traverse other than machining of a three-dimensional shape, the numerical controller 40 moves after retreating the tool once. In the C-axis provided with the clamp device 68, there is a low possibility that the tool will interfere with the work material or the jig 200. Therefore, the numerical controller 40 may execute the normal fast traverse without performing the interpolation fast traverse for the axis having the clamp mechanism. For example, it is assumed that normal fast-forward is performed only on the C-axis provided with the clamp device 68, and interpolation-type fast-forward is performed on the X-axis and the Y-axis. As shown in FIG. 5B, the X-axis and the Y-axis start moving at t0 without waiting for the end of the unclamping of the C-axis clamping device 68. At t1, when the unclamping of the clamp device 68 ends, the C-axis performs normal rapid traverse. After the end of the normal rapid traverse of the C-axis, the clamp device 68 starts the clamping operation. After the interpolation type rapid traverse of the X-axis and the Y-axis is completed, the clamp device 68 ends the clamp operation at t2. Therefore, in the first scene, the cycle time of the C-axis having the clamp device 68 can be expected to be reduced by performing normal rapid traverse.

−第二場面−
第二場面は、移動に最も時間がかかる軸と、加減速時定数が最も長い軸とが異なる場合である。図6を参照して加減速時定数を説明する。数値制御装置40は、NCプログラム中の補間指令に基づき、X軸、Y軸、Z軸、C軸、A軸の軸毎に、目標位置、移動距離、移動速度、移動時間等を夫々演算する。補間指令は、アドレスで指定した移動速度で軸を動かす時に使用する制御指令である。数値制御装置40は、演算した軸毎の移動速度に、移動平均フィルタ(以下、FIRフィルタと呼ぶ)を少なくとも二回以上通して速度変化を滑らかにする補間後加減速を行う。
-Second scene-
The second scene is when the axis that takes the longest to move is different from the axis that has the longest acceleration / deceleration time constant. The acceleration / deceleration time constant will be described with reference to FIG. The numerical controller 40 calculates a target position, a moving distance, a moving speed, a moving time, and the like for each of the X-axis, the Y-axis, the Z-axis, the C-axis, and the A-axis based on the interpolation command in the NC program. . The interpolation command is a control command used to move the axis at the moving speed specified by the address. The numerical controller 40 performs a post-interpolation acceleration / deceleration for smoothing the speed change by passing the calculated moving speed for each axis through a moving average filter (hereinafter, referred to as an FIR filter) at least twice or more.

図6は、X軸方向において移動する工具の移動速度を、FIRフィルタで二回処理した結果を示す図表である。FIRフィルタの加減速時定数(以下、時定数と呼ぶ)は、FIRフィルタが平均を行うサンプル数に相当する。例えば、サンプル時間が1msecで、FIRフィルタの時定数が10msecの時、FIRフィルタは今回の補間指令を含めて10個前までの指令の平均を今回の出力とする。一段目のFIRフィルタ(FIR1)の時定数をt、二段目のFIRフィルタ(FIR2)の時定数をtとする。 FIG. 6 is a chart showing the result of processing the moving speed of the tool moving in the X-axis direction twice with the FIR filter. The acceleration / deceleration time constant (hereinafter, referred to as a time constant) of the FIR filter corresponds to the number of samples on which the FIR filter averages. For example, when the sampling time is 1 msec and the time constant of the FIR filter is 10 msec, the FIR filter uses the average of the commands up to 10 commands before and including the current interpolation command as the current output. The time constant of the first stage of the FIR filter (FIR1) t 1, the time constant of the second stage of the FIR filter (FIR2) and t 2.

移動速度を二段のFIRフィルタ(FIR1、FIR2)で処理した結果、加速度の変化は一定以下となるので、工具はt+tをかけて緩やかに速度を上げて最高速度に達し、その後、t+tをかけて緩やかに速度を落として停止する。故に数値制御装置40は、移動速度を複数のFIRフィルタで処理することで、移動速度の急激な変化を吸収できるので、工作機械1の振動と、動作に必要な最大トルクを抑制できる。t1>t2の時t1は加速度の大きさ、t2は加加速度の大きさを決定する。速度指令はt1+t2だけ長くなる(サイクルタイムが伸びる)。補間型早送りを行う全ての軸は時定数を同じにしなければいけない。理由は、時定数が異なる軸で補間型早送りを行うと加減速時に補間誤差が大きくなるからである。 FIR filters of the two-stage movement speed (FIR1, FIR2) treated with the results, since the change in acceleration is constant or less, the tool reaches the maximum speed slowly increased speed over t 1 + t 2, then, The speed is gradually reduced over t 1 + t 2 to stop. Therefore, the numerical control device 40 can absorb a sudden change in the moving speed by processing the moving speed with the plurality of FIR filters, so that the vibration of the machine tool 1 and the maximum torque required for the operation can be suppressed. When t1> t2, t1 determines the magnitude of the acceleration, and t2 determines the magnitude of the jerk. The speed command is extended by t1 + t2 (the cycle time is extended). All axes that perform interpolation-type rapid traverse must have the same time constant. The reason is that, when the interpolation type rapid traverse is performed on axes having different time constants, the interpolation error increases during acceleration / deceleration.

例えば、図4に示すP1からP2までを早送りで移動する場面で、X軸とY軸の送り速度Fと時定数t1、t2を以下の条件で設定する。
・X軸:F50000、t1=80ms、t2=20ms
・Y軸:F50000、t1=105ms、t2=26ms
上記条件では、Y軸の時定数の方が、X軸の時定数よりも長い。前述のとおり、補間型早送りでは全ての軸の時定数を同じにしなければならない。ここで、t1は加速度の大きさを決定するので、Y軸の加速度はX軸の加速度よりも小さい。Y軸をX軸の加速度で動作させると、Y軸の最大トルクを超える恐れがある。故にX軸とY軸の補間型早送りを行う場合、Y軸のt1に揃える。t2は加加速度の大きさを決定するので、Y軸の加加速度はX軸の加加速度よりも小さい。Y軸を駆動する機構に生じる振動が大きくなる可能性があるので、故にX軸とY軸の補間型早送りを行う場合、Y軸のt2に揃える。よって、t1=105ms、t2=26msとなる。
For example, in a scene in which the moving from P1 to P2 shown in FIG. 4 is performed at a rapid traverse, the feed speed F of the X axis and the Y axis and the time constants t1 and t2 are set under the following conditions.
X axis: F50000, t1 = 80 ms, t2 = 20 ms
・ Y axis: F50000, t1 = 105 ms, t2 = 26 ms
Under the above conditions, the time constant of the Y axis is longer than the time constant of the X axis. As described above, in the interpolation type rapid traverse, the time constants of all axes must be the same. Here, since t1 determines the magnitude of the acceleration, the Y-axis acceleration is smaller than the X-axis acceleration. Operating the Y-axis at the acceleration of the X-axis may exceed the maximum torque of the Y-axis. Therefore, when performing the interpolation type rapid traverse of the X axis and the Y axis, the time is set to t1 of the Y axis. Since t2 determines the magnitude of the jerk, the jerk on the Y axis is smaller than the jerk on the X axis. Since there is a possibility that the vibration generated in the mechanism for driving the Y axis becomes large, therefore, when performing the interpolation type rapid traverse between the X axis and the Y axis, it is set to t2 of the Y axis. Therefore, t1 = 105 ms and t2 = 26 ms.

上記条件で、X軸とY軸について通常の早送りを行った場合、X軸のサイクルタイムは0.46s、Y軸のサイクルタイムは0.371sである。他方、上記条件でX軸とY軸の補間型早送りを行った場合、X軸とY軸のサイクルタイムは0.491sである。上記条件では、移動距離の長いX軸によって移動時間は決まる。Y軸の時定数に揃えると、位置決め時間は31msec伸びてしまう。以上のことから、第二場面では、数値制御装置40は工具が障害物等と干渉しなければ、補間型早送りを行わずに通常の早送りを行うことで、サイクルタイムの短縮が見込める。   Under the above conditions, when normal fast traverse is performed for the X axis and the Y axis, the cycle time of the X axis is 0.46 s, and the cycle time of the Y axis is 0.371 s. On the other hand, when the interpolation type rapid traverse of the X axis and the Y axis is performed under the above conditions, the cycle time of the X axis and the Y axis is 0.491 s. Under the above conditions, the moving time is determined by the X axis having a long moving distance. If the time constant is adjusted to the Y-axis time constant, the positioning time is extended by 31 msec. From the above, in the second scene, if the tool does not interfere with an obstacle or the like, the numerical control device 40 performs normal rapid traverse without performing interpolation-type rapid traverse, thereby shortening the cycle time.

−第三場面−
第三場面は、制限加速度が最も小さな軸と、制限加加速度が最も小さい軸とが異なる場合である。制限加速度は、軸毎に予め設定し、各軸を移動する機構の振動等を考慮した加速度の制限値である。制限加加速度は、軸毎に予め設定し、各軸を移動する機構の振動等を考慮した加加速度の制限値である。t1>t2の時t1は制限加速度の大きさ、t2は制限加加速度の大きさを決定する。例えばX軸とY軸の時定数t1、t2を以下の条件で設定する。
・X軸:t1=100ms、t2=50ms
・Y軸:t1=90ms、t2=60ms
-Third scene-
The third scene is a case where the axis with the smallest limiting acceleration is different from the axis with the smallest limiting jerk. The limited acceleration is set in advance for each axis, and is a limited value of acceleration in consideration of vibration of a mechanism for moving each axis. The limited jerk is a limit value of jerk set in advance for each axis and taking into account vibration of a mechanism for moving each axis. When t1> t2, t1 determines the magnitude of the limited acceleration, and t2 determines the magnitude of the limited jerk. For example, time constants t1 and t2 of the X axis and the Y axis are set under the following conditions.
X axis: t1 = 100 ms, t2 = 50 ms
・ Y axis: t1 = 90 ms, t2 = 60 ms

上記条件でX軸とY軸の補間型早送りを行う為に、数値制御装置40は時定数を揃える必要がある。t1はX軸が大きく、t2はY軸が大きい。時定数をX軸に合わせた場合、t1=100ms、t2=50msとなるので、t1+t2=150msとなる。Y軸のt2が10ms短くなるので、加加速度は大きくなる。加加速度が大きくなると、Y軸を駆動する機構に生じる振動が大きくなる可能性があるので好ましくない。時定数をY軸に合わせた場合、t1=90ms、t2=60msとなるので、t1+t2=150msとなる。X軸のt1が10ms短くなるので、加速度は大きくなる。この場合、X軸を駆動する為のトルクが不足する可能性があるので好ましくない。   In order to perform the X-axis and Y-axis interpolation type rapid traverse under the above conditions, the numerical controller 40 needs to make the time constants uniform. t1 has a large X axis and t2 has a large Y axis. When the time constant is adjusted to the X axis, t1 = 100 ms and t2 = 50 ms, so that t1 + t2 = 150 ms. Since t2 of the Y axis is shortened by 10 ms, the jerk increases. It is not preferable that the jerk increase, because the vibration generated in the mechanism for driving the Y axis may increase. When the time constant is adjusted to the Y axis, t1 = 90 ms and t2 = 60 ms, so that t1 + t2 = 150 ms. Since t1 on the X axis is reduced by 10 ms, the acceleration is increased. In this case, the torque for driving the X-axis may be insufficient, which is not preferable.

t1をX軸、t2をY軸に合わせた場合、t1=100ms、t2=60msとなるので、t1+t2=160msとなる。この場合、加速度及び加加速度の何れも制限加速度、制限加加速度より小さくなるので補間型早送りを行っても問題無い。但し、サイクルタイムが通常の早送りを行った時と比較して10ms伸びてしまう。以上のことから、第三場面でも、数値制御装置40は工具が障害物等と干渉しなければ、補間型早送りを行わずに通常の早送りを行うことで、サイクルタイムの短縮が見込める。   When t1 is set on the X axis and t2 is set on the Y axis, t1 = 100 ms and t2 = 60 ms, so t1 + t2 = 160 ms. In this case, since both the acceleration and the jerk are smaller than the limited acceleration and the limited jerk, there is no problem even if the interpolation-type fast-forward is performed. However, the cycle time is extended by 10 ms as compared with the case where normal fast-forward is performed. As described above, even in the third scene, if the tool does not interfere with an obstacle or the like, the cycle time can be reduced by performing normal rapid traverse without performing interpolation-type rapid traverse.

図8を参照し、上記第一〜第三場面を考慮したプログラム運転処理を説明する。作業者は操作盤10の入力部18を用いて、記憶装置44に記憶する複数のNCプログラムの中から一のNCプログラムを選択し、選択したNCプログラムの加工開始を指示する。CPU41は入力部18から加工開始指示を受け付けると、ROM42に記憶する制御プログラムを読み出し、プログラム運転処理を実行する。本実施形態は、プログラム運転処理について四つの実施例を備える。上記第一〜第三場面で説明したように、数値制御装置40は、工具が被削材又は冶具200と衝突しなければ、補間型早送りではなく、通常の早送りを実行することでサイクルタイムを短縮できる。以下の第一〜第四実施例は、工具が被削材又は冶具200と衝突する可能性を判断し、衝突する可能性が無ければ通常の早送りを行う。第一〜第四実施例では、工具が被削材又は冶具200と衝突するか否かの判断手法が夫々異なる。   With reference to FIG. 8, a description will be given of a program operation process in consideration of the first to third scenes. The operator uses the input unit 18 of the operation panel 10 to select one NC program from the plurality of NC programs stored in the storage device 44, and instructs the start of machining of the selected NC program. When receiving a processing start instruction from the input unit 18, the CPU 41 reads out a control program stored in the ROM 42 and executes a program operation process. This embodiment has four examples of the program operation processing. As described in the first to third scenes, the numerical controller 40 executes the normal rapid traverse instead of the interpolation rapid traverse if the tool does not collide with the work material or the jig 200 to reduce the cycle time. Can be shortened. In the following first to fourth embodiments, the possibility that the tool collides with the workpiece or the jig 200 is determined, and if there is no possibility of colliding, normal rapid traverse is performed. In the first to fourth embodiments, the method of determining whether the tool collides with the workpiece or the jig 200 is different from each other.

本実施形態は、X軸、Y軸、Z軸、C軸、A軸について、補間型早送りを実行する補間型早送りモードを設定できる。NCプログラムを実行する前に、作業者は操作盤10の入力部18により補間型早送りモードを設定できる。RAM43はモードフラグを記憶する。補間型早送りモードを設定した場合、CPU41はモードフラグをオンする。補間型早送りモードの設定を解除した場合、CPU41はモードフラグをオフする。CPU41はモードフラグのオンオフを確認することで、補間型早送りモードの設定の有無を判断できる。   In this embodiment, an interpolation-type fast-forward mode for executing an interpolation-type fast-forward can be set for the X-axis, Y-axis, Z-axis, C-axis, and A-axis. Before executing the NC program, the operator can set the interpolation type fast forward mode by the input unit 18 of the operation panel 10. The RAM 43 stores a mode flag. When the interpolation type fast forward mode is set, the CPU 41 turns on the mode flag. When canceling the setting of the interpolation type fast forward mode, the CPU 41 turns off the mode flag. By checking the on / off state of the mode flag, the CPU 41 can determine whether or not the interpolation type fast forward mode is set.

図7を参照し、第一実施例を説明する。第一実施例は、所定のシーケンス動作を実行する場合に、補間型早送りを実行せずに、通常の早送りを実行する。所定のシーケンス動作とは、例えば工具交換動作の様に、工具のZ軸方向への退避動作を行った後に、他の軸の早送りを行う様な複合動作を意味する。CPU41は、作業者が選択したNCプログラムを記憶装置44から読み込み(S1)、一行解釈する(S2)。解釈した制御指令が終了指令か否か判断する(S3)。終了指令で無い場合(S3:NO)、CPU41は解釈した制御指令が早送り指令か否か判断する(S4)。早送り指令ではない場合(S4:NO)、CPU41は解釈した制御指令に従って実行する(S9)。制御指令を実行後、CPU41はS2に戻り次の一行を解釈する。   The first embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, when performing a predetermined sequence operation, normal fast-forward is performed without performing interpolation-type fast-forward. The predetermined sequence operation means a combined operation in which a tool is retracted in the Z-axis direction and then another axis is rapidly traversed, such as a tool change operation. The CPU 41 reads the NC program selected by the operator from the storage device 44 (S1) and interprets one line (S2). It is determined whether the interpreted control command is a termination command (S3). If it is not an end command (S3: NO), the CPU 41 determines whether the interpreted control command is a fast-forward command (S4). If it is not a fast-forward command (S4: NO), the CPU 41 executes according to the interpreted control command (S9). After executing the control command, the CPU 41 returns to S2 and interprets the next line.

解釈した一行が早送り指令の場合(S4:YES)、CPU41は補間型早送りモードが設定されているか否か判断する(S5)。RAM43に記憶するモードフラグがオフの場合、補間型早送りモードは設定されていないので(S5:NO)、CPU41は早送り指令に従い、通常の早送りを実行する(S8)。   If the interpreted one line is a fast-forward command (S4: YES), the CPU 41 determines whether or not the interpolation type fast-forward mode is set (S5). When the mode flag stored in the RAM 43 is off, since the interpolation type fast forward mode is not set (S5: NO), the CPU 41 executes normal fast forward in accordance with the fast forward command (S8).

他方、RAM43に記憶するモードフラグがオンの場合、補間型早送りモードが設定されているので(S5:YES)、CPU41は解釈した早送り指令が所定のシーケンス動作指令で実行する早送りか否か判断する(S6)。所定のシーケンス動作指令とは、例えば、工具交換指令、原点復帰指令等である。工具交換指令は、主軸ヘッド6をZ軸原点に復帰させ、安全な場所に退避してから、Z軸原点とATC原点との間の工具交換領域内を昇降させることで、工具マガジンとの間で工具交換を行う制御指令である。原点復帰指令は、主軸ヘッド6をZ軸原点に復帰させ、安全な場所に退避してから、他の軸を機械原点に復帰する制御指令である。レファレンス点復帰指令は、設定によって、例えば主軸ヘッド7をレファレンス点(例えばZ軸原点)へ復帰させ、安全なところに退避してから他の軸(XYAC軸)の機械原点へ復帰させることができる指令である。CPU41は解釈した早送り指令が所定のシーケンス動作の早送り指令の場合(S6:YES)、工具を特定の軸方向に一旦退避させた後に、それ以外の軸を移動するので、工具は被削材又は冶具200と衝突しない。故に補間型早送りを実行する必要が無いので、CPU41は通常の早送りを実行する(S8)。故にCPU41は補間型早送りを実行する場合と比較してサイクルタイムを短縮できる。   On the other hand, when the mode flag stored in the RAM 43 is ON, the interpolation-type fast-forward mode is set (S5: YES), and the CPU 41 determines whether the interpreted fast-forward command is a fast-forward executed by a predetermined sequence operation command. (S6). The predetermined sequence operation command is, for example, a tool change command, a home return command, or the like. The tool exchange command returns the spindle head 6 to the Z-axis origin, retreats to a safe place, and then moves up and down in the tool exchange area between the Z-axis origin and the ATC origin, so that the tool exchange is performed with the tool magazine. Is a control command for performing tool change. The origin return command is a control command for returning the spindle head 6 to the Z-axis origin, retreating to a safe place, and returning other axes to the machine origin. The reference point return command can return, for example, the spindle head 7 to a reference point (for example, the Z-axis origin), retreat to a safe place, and then return to the mechanical origin of another axis (XYAC axis) by setting. Directive. When the interpreted fast-forward command is a fast-forward command of a predetermined sequence operation (S6: YES), the CPU 41 once retreats the tool in a specific axis direction and then moves the other axes. It does not collide with the jig 200. Therefore, since there is no need to execute the interpolation type fast forward, the CPU 41 executes the normal fast forward (S8). Therefore, the CPU 41 can shorten the cycle time as compared with the case where the interpolation type fast forward is executed.

他方、解釈した早送り指令が所定のシーケンス動作の早送り指令では無い場合(S6:NO)、CPU41は補間型早送りを実行する(S7)。工具は移動開始位置から移動終了位置まで直線で移動するので、被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現できる。CPU41はS2に戻って次の一行を解釈し、終了指令の場合(S3:YES)、CPU41は本処理を終了する。故に数値制御装置40は、補間型早送りによって被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。   On the other hand, when the interpreted fast-forward command is not the fast-forward command of the predetermined sequence operation (S6: NO), the CPU 41 executes the interpolation type fast-forward (S7). Since the tool moves in a straight line from the movement start position to the movement end position, it is possible to realize safe rapid traverse without risk of collision with the work material or the jig 200. The CPU 41 returns to S2 to interpret the next line, and in the case of an end command (S3: YES), the CPU 41 ends this processing. Therefore, the numerical control device 40 can realize safe rapid traverse without a danger of colliding with the work material or the jig 200 by interpolation fast traverse, and can minimize an increase in cycle time due to interpolation fast traverse.

図8を参照し、第二実施例を説明する。第二実施例は、クランプ機構を備えた可動軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。本実施形態のC軸はクランプ装置68を有する。第二実施例のプログラム運転処理におけるS1〜S5、S8、S9の処理は、第一実施例のものと同じであるので説明を省略、又は簡略化して説明する。   The second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, normal fast-forwarding is performed without performing interpolation-type fast-forwarding for a movable shaft having a clamp mechanism. The C-axis of this embodiment has a clamp device 68. The processing of S1 to S5, S8, and S9 in the program operation processing of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description is omitted or simplified.

CPU41はNCプログラムを一行解釈し(S1,S2)、解釈した制御指令が早送り指令であって(S4:YES)、補間型早送りモードが設定されている場合(S5:YES)、早送り指令の対象となっている軸の中から一の軸を選択する(S11)。例えばX軸、Y軸、C軸が早送り指令の対象軸であってそれらの中からX軸を選択した場合、CPU41はそのX軸にクランプ機構が有るか否か判断する(S12)。X軸にはクランプ機構が無いので(S12:NO)、CPU41は選択したX軸の補間型早送りフラグをオンする(S13)。補間型早送りフラグは、例えばRAM43に記憶し、補間型早送りを実行する場合はオン、実行しない場合はオフする。CPU41は早送り指令の対象軸について全ての選択が完了したか否か判断する(S15)。未だ選択していない軸が有る場合(S15:NO)、CPU41はS11に戻り、他の軸を選択する。   The CPU 41 interprets the NC program by one line (S1, S2). If the interpreted control command is a fast-forward command (S4: YES) and the interpolation type fast-forward mode is set (S5: YES), the target of the fast-forward command is given. One of the axes is selected (S11). For example, when the X-axis, Y-axis, and C-axis are the target axes of the fast-forward command and the X-axis is selected from them, the CPU 41 determines whether or not the X-axis has a clamp mechanism (S12). Since there is no clamp mechanism on the X axis (S12: NO), the CPU 41 turns on the interpolation type fast forward flag of the selected X axis (S13). The interpolation-type fast-forward flag is stored in, for example, the RAM 43, and is turned on when the interpolation-type fast-forward is executed, and turned off when the interpolation-type fast-forward is not executed. The CPU 41 determines whether or not all selections have been completed for the target axis of the fast-forward command (S15). If there is an axis that has not been selected yet (S15: NO), the CPU 41 returns to S11 and selects another axis.

選択した軸がC軸である場合、C軸にはクランプ機構の一種であるクランプ装置68が有るので(S12:YES)、CPU41は選択したC軸の補間型早送りフラグをオフする(S14)。全ての軸の選択が完了した場合(S15:YES)、CPU41は補間型早送りフラグをオンした軸のみ補間型早送りを実行し、オフした軸については通常の早送りを実行する(S16)。故に上記の第一場面(図5(2)参照)で説明した様に、C軸のみ通常の早送りを行い、X軸とY軸については補間型早送りを行うことで、早送り指令の対象の全軸について補間型早送りを行った場合に比べて、サイクルタイムを大幅に短縮できる。故に数値制御装置40は、補間型早送りによって被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。   If the selected axis is the C-axis, the CPU 41 turns off the interpolation fast-forward flag of the selected C-axis (S14) because the C-axis has the clamp device 68, which is a type of clamp mechanism (S12: YES). When the selection of all the axes is completed (S15: YES), the CPU 41 executes the interpolation-type fast-forward only for the axis for which the interpolation-type fast-forward flag is turned on, and executes the normal fast-forward for the axis for which the interpolation-type fast-forward flag is turned off (S16). Therefore, as described in the first scene (see FIG. 5 (2)), normal fast-forward is performed only on the C-axis, and interpolation-type fast-forward is performed on the X-axis and the Y-axis. The cycle time can be greatly reduced as compared with the case where the interpolation type rapid traverse is performed for the axis. Therefore, the numerical control device 40 can realize safe rapid traverse without a danger of colliding with the work material or the jig 200 by interpolation fast traverse, and can minimize an increase in cycle time due to interpolation fast traverse.

図9を参照し、第三実施例を説明する。第三実施例は、工具が干渉領域内を移動するときのみ全軸の補間型早送りを行う。干渉領域とは、工具と被削材又は冶具200とが干渉する可能性の有る空間を意味する。干渉領域は、本発明の加工領域の一例である。第三実施例の干渉領域は、例えば以下の座標値で定義される空間である。各座標は機械座標であるがワーク座標で定義してもよい。
・X:(−50,−100,200)(−150,−200,400)
・Y:(−50,−100,200)(−150,−200,400)
・Z:(−50,−10,200)(−150,−200,400)
・A:(−50,−100,100)(−150,−200,200)
・C:(−50,−100,100)(−150,―200,200)
第三実施例のプログラム運転処理におけるS1〜S5、S7〜S9の処理は、第一実施例のものと同じであるので説明を省略、又は簡略化して説明する。
A third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, interpolation-type rapid traverse of all axes is performed only when the tool moves within the interference area. The interference area means a space where the tool and the work material or the jig 200 may interfere with each other. The interference area is an example of the processing area according to the present invention. The interference area of the third embodiment is a space defined by the following coordinate values, for example. Each coordinate is a machine coordinate, but may be defined by a work coordinate.
X: (−50, −100, 200) (−150, −200, 400)
・ Y: (−50, −100, 200) (−150, −200, 400)
・ Z: (−50, −10, 200) (−150, −200, 400)
A: (-50, -100, 100) (-150, -200, 200)
C: (-50, -100, 100) (-150, -200, 200)
The processes of S1 to S5 and S7 to S9 in the program operation process of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore the description will be omitted or simplified.

CPU41はNCプログラムを一行解釈し(S1,S2)、解釈した制御指令が早送り指令であって(S4:YES)、補間型早送りモードが設定されている場合(S5:YES)、早送り指令の移動開始始点と移動終了点を結ぶ仮想直線が干渉領域内を通過するか否か判断する(S20)。仮想直線は移動開始点と移動終了点の各座標値から算出する。仮想直線が干渉領域内を通過しない場合(S20:NO)、工具は被削材又は冶具200と衝突しないので補間型早送りを行う必要が無い。CPU41は早送り指令の対象となっている全軸について、補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する(S8)。故にCPU41は補間型早送りを実行する場合と比較してサイクルタイムを短縮できる。   The CPU 41 interprets the NC program one line (S1, S2). If the interpreted control command is a fast-forward command (S4: YES) and the interpolation type fast-forward mode is set (S5: YES), the CPU 41 moves the fast-forward command. It is determined whether or not a virtual straight line connecting the start point and the movement end point passes through the interference area (S20). The virtual straight line is calculated from each coordinate value of the movement start point and the movement end point. If the virtual straight line does not pass through the interference area (S20: NO), the tool does not collide with the work material or the jig 200, so there is no need to perform the interpolation type rapid traverse. The CPU 41 executes the normal fast traverse without performing the interpolation fast traverse for all the axes targeted for the fast traverse command (S8). Therefore, the CPU 41 can shorten the cycle time as compared with the case where the interpolation type fast forward is executed.

他方、仮想直線が干渉領域内を通過する場合(S20:YES)、CPU41は補間型早送りを実行する(S7)。工具は移動開始位置から移動終了位置まで直線で移動するので、被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現できる。故に数値制御装置40は、補間型早送りによって被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。   On the other hand, when the virtual straight line passes through the interference area (S20: YES), the CPU 41 executes the interpolation type fast forward (S7). Since the tool moves in a straight line from the movement start position to the movement end position, it is possible to realize safe rapid traverse without risk of collision with the work material or the jig 200. Therefore, the numerical control device 40 can realize safe rapid traverse without a danger of colliding with the work material or the jig 200 by interpolation fast traverse, and can minimize an increase in cycle time due to interpolation fast traverse.

図10を参照し、第四実施例を説明する。第四実施例は、第三実施例の変形例である。第三実施例は、工具が干渉領域内を移動するときのみ全軸の補間型早送りを行うが、第四実施例は、軸毎に干渉領域を設定し、夫々の干渉領域の外側を移動する軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを行う。第四実施例の干渉領域は、例えば以下の様に軸毎に設定される領域である。各座標は機械座標であるがワーク座標で定義してもよい。
・X:(−50,−100,200)(−150,−200,400)
・Y:(−50,−100,200)(−150,−200,400)
・Z:(−50,−10,200)(−150,−200,400)
・A:(−50,−100,100)(−150,−200,200)
・C:(−50,−100,100)(−150,―200,200)
第四実施例のプログラム運転処理におけるS1〜S5、S8,S9の処理は、第一実施例のものと同じであるので説明を省略、又は簡略化して説明する。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is a modification of the third embodiment. In the third embodiment, the interpolation type rapid traverse of all axes is performed only when the tool moves within the interference area. However, in the fourth embodiment, an interference area is set for each axis, and the tool moves outside the respective interference areas. For the axis, normal rapid traverse is performed without performing interpolation type rapid traverse. The interference area of the fourth embodiment is an area set for each axis as described below, for example. Each coordinate is a machine coordinate, but may be defined by a work coordinate.
X: (−50, −100, 200) (−150, −200, 400)
・ Y: (−50, −100, 200) (−150, −200, 400)
・ Z: (−50, −10, 200) (−150, −200, 400)
A: (-50, -100, 100) (-150, -200, 200)
C: (-50, -100, 100) (-150, -200, 200)
The processes of S1 to S5, S8, and S9 in the program operation process of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus the description will be omitted or simplified.

CPU41はNCプログラムを一行解釈し(S1,S2)、解釈した制御指令が早送り指令であって(S4:YES)、補間型早送りモードが設定されている場合(S5:YES)、早送り指令の対象軸の中から一の軸を選択する(S31)。例えばX軸、Y軸、C軸が早送り指令の対象軸であってそれらの中からX軸を選択した場合、CPU41は早送り指令の移動開始始点と移動終了点を結ぶ仮想直線が、X軸の干渉領域内を通過するか否か判断する(S32)。仮想直線がX軸の干渉領域内を通過しない場合(S32:NO)、CPU41は選択したX軸の補間型早送りフラグをオフする(S34)。補間型早送りフラグは第二実施例のものと同じものである。他方、仮想直線がX軸の干渉領域内を通過する場合(S32:YES)、CPU41は選択したX軸の補間型早送りフラグをオンする(S34)。CPU41は早送り指令の対象軸について全ての選択が完了したか否か判断する(S35)。未だ選択していない軸が有る場合(S35:NO)、CPU41はS31に戻り、その他のY軸、Z軸、C軸、A軸についてもX軸と同様に処理を行う(S32〜S34)。   The CPU 41 interprets the NC program by one line (S1, S2). If the interpreted control command is a fast-forward command (S4: YES) and the interpolation type fast-forward mode is set (S5: YES), the target of the fast-forward command is given. One axis is selected from the axes (S31). For example, when the X-axis, Y-axis, and C-axis are the target axes of the fast-forward command and the X-axis is selected from them, the CPU 41 determines that the virtual straight line connecting the movement start point and the movement end point of the fast-forward command is the X-axis. It is determined whether the vehicle passes through the interference area (S32). If the virtual straight line does not pass through the X-axis interference area (S32: NO), the CPU 41 turns off the selected X-axis interpolation type fast-forward flag (S34). The interpolation type fast forward flag is the same as that of the second embodiment. On the other hand, when the virtual straight line passes through the X-axis interference area (S32: YES), the CPU 41 turns on the selected X-axis interpolation type fast-forward flag (S34). The CPU 41 determines whether or not all selections have been completed for the target axis of the fast-forward command (S35). If there is an axis that has not been selected yet (S35: NO), the CPU 41 returns to S31 and performs other Y-axis, Z-axis, C-axis, and A-axis in the same manner as the X-axis (S32 to S34).

全ての軸の選択が完了した場合(S35:YES)、CPU41は補間型早送りフラグをオンした軸のみ補間型早送りを実行し、オフした軸については通常の早送りを実行する(S36)。故に干渉領域の外側を通過する軸は、工具が被削材又は冶具200と衝突する危険性が無いので、補間型早送りを行わずに通常の早送りを行うことで、サイクルタイムを短縮できる。故に数値制御装置40は、補間型早送りによって被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。   When the selection of all the axes is completed (S35: YES), the CPU 41 executes the interpolation-type fast-forward only for the axis for which the interpolation-type fast-forward flag is turned on, and executes the normal fast-forward for the axis for which the interpolation-type fast-forward flag is turned off (S36). Therefore, there is no danger of the tool colliding with the work material or the jig 200 for the axis passing outside the interference region. Therefore, the cycle time can be reduced by performing normal rapid traverse without performing interpolation-type rapid traverse. Therefore, the numerical control device 40 can realize safe rapid traverse without a danger of colliding with the work material or the jig 200 by interpolation fast traverse, and can minimize an increase in cycle time due to interpolation fast traverse.

第四実施例では特に、数値制御装置40は軸毎に干渉領域を指定することで、加工に関与する軸のみ補間型早送りを行うことができる。第四実施例は、例えば、基台2上にテーブルを設けた工作機械であって、そのテーブル上に複数のインデックス(回転テーブル)を載置し、夫々に被削材を取り付けた構成を備えた工作機械にも適用できる。干渉領域はインデックス毎に異なるので、現在加工に関与しないインデックスにおいては、補間を行わずに通常の早送りで軸を移動できるので、サイクルタイムを短縮できる。   In the fourth embodiment, in particular, the numerical controller 40 can perform the interpolation-type rapid traverse only on the axes involved in machining by designating the interference area for each axis. The fourth embodiment is, for example, a machine tool having a table provided on a base 2 and having a configuration in which a plurality of indexes (rotary tables) are mounted on the table, and a work material is attached to each. It can be applied to machine tools. Since the interference area differs for each index, in an index that is not involved in machining at present, the axis can be moved at normal rapid traverse without performing interpolation, so that the cycle time can be reduced.

以上説明にて、図2に示す回転台45は本発明のテーブルの一例である。図7と図9のS7を実行するCPU41、図8のS13とS16を実行するCPU41、図10のS33とS36を実行するCPU41は本発明の補間型早送り実行手段の一例である。図7と図9のS8を実行するCPU41、図8のS14とS16を実行するCPU41、図10のS34とS36を実行するCPU41は本発明の早送り実行手段の一例である。図9のS20と図10のS32を実行するCPU41は本発明の第一判断手段の一例である。図7のS6を実行するCPU41は本発明の第二判断手段の一例である。図8のS12を実行するCPU41は本発明の第三判断手段の一例である。S14とS16を実行するCPU41は本発明のクランプ早送り実行手段の一例である。   In the above description, the turntable 45 shown in FIG. 2 is an example of the table of the present invention. The CPU 41 for executing S7 in FIGS. 7 and 9, the CPU 41 for executing S13 and S16 in FIG. 8, and the CPU 41 for executing S33 and S36 in FIG. 10 are examples of the interpolation type fast forward executing means of the present invention. The CPU 41 that executes S8 in FIGS. 7 and 9, the CPU 41 that executes S14 and S16 in FIG. 8, and the CPU 41 that executes S34 and S36 in FIG. 10 are examples of the fast-forward execution means of the present invention. The CPU 41 that executes S20 in FIG. 9 and S32 in FIG. 10 is an example of the first determination unit of the present invention. The CPU 41 executing S6 in FIG. 7 is an example of the second determining means of the present invention. The CPU 41 executing S12 in FIG. 8 is an example of the third determining means of the present invention. The CPU 41 that executes S14 and S16 is an example of the clamp fast-forward execution means of the present invention.

図7と図9のS7、図8のS13とS16、図10のS33とS36は本発明の補間型早送り実行工程の一例である。図7と図9のS8、図8のS14とS16、図10のS34とS36は本発明の早送り実行工程の一例である。図9のS20と図10のS32は本発明の第一判断工程の一例である。図7のS6は本発明の第二判断工程の一例である。図8のS12は本発明の第三判断工程の一例である。S14とS16は本発明のクランプ早送り実行工程の一例である。   S7 in FIGS. 7 and 9, S13 and S16 in FIG. 8, and S33 and S36 in FIG. 10 are examples of the interpolation-type fast-forward execution process of the present invention. S8 in FIGS. 7 and 9, S14 and S16 in FIG. 8, and S34 and S36 in FIG. 10 are examples of the fast-forward execution process of the present invention. S20 in FIG. 9 and S32 in FIG. 10 are examples of the first determination step of the present invention. S6 in FIG. 7 is an example of the second determination step of the present invention. S12 in FIG. 8 is an example of the third determining step of the present invention. S14 and S16 are examples of the clamp fast-forward execution process of the present invention.

以上説明の如く、本実施形態の数値制御装置40は工作機械1の動作を制御する。工作機械1は工具又は被削材を移動する為のX軸、Y軸、Z軸、C軸、A軸を有する。数値制御装置40は補間型早送りを実行可能である。補間型早送りは二つ以上の軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して早送りを行うものである。数値制御装置40のCPU41はNCプログラムを一行毎に解釈する。解釈した制御指令が早送りを含む制御指令である場合、CPU41は複数の軸のうち全て又は一部について、工具が被削材又は冶具200と干渉するか否か判断する。工具が被削材又は冶具200と干渉すると判断した場合、CPU41は補間型早送りを実行する。工具が被削材又は冶具200と干渉しないと判断した場合、CPU41は補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。故によって、数値制御装置40は、補間型早送りによって被削材又は冶具200と衝突する危険性の無い安全な早送りを実現すると共に、補間型早送りによるサイクルタイムの増加を最小限にできる。本実施形態は、補間型早送りを実行する際に、状況に応じて通常の早送りを実行することによってサイクルタイムを短縮できるので、生産性を落とさない数値制御装置40及び工作機械1を提供できる。   As described above, the numerical control device 40 of the present embodiment controls the operation of the machine tool 1. The machine tool 1 has an X axis, a Y axis, a Z axis, a C axis, and an A axis for moving a tool or a work material. The numerical controller 40 can execute an interpolation type fast forward. Interpolation-type rapid traverse is to perform rapid traverse of two or more axes by linearly interpolating between a movement start position and an end position. The CPU 41 of the numerical controller 40 interprets the NC program line by line. When the interpreted control command is a control command including rapid traverse, the CPU 41 determines whether or not the tool interferes with the work material or the jig 200 for all or some of the plurality of axes. If the CPU 41 determines that the tool interferes with the work material or the jig 200, the CPU 41 executes the interpolation type rapid traverse. When it is determined that the tool does not interfere with the work material or the jig 200, the CPU 41 executes normal rapid traverse without performing interpolation type rapid traverse. Therefore, the numerical controller 40 can realize a safe rapid traverse without danger of colliding with the work material or the jig 200 by the interpolation type rapid traverse, and can minimize an increase in the cycle time due to the interpolation type rapid traverse. According to the present embodiment, when executing the interpolation type fast-forward, the cycle time can be reduced by executing the normal fast-forward according to the situation, so that it is possible to provide the numerical controller 40 and the machine tool 1 which do not reduce the productivity.

上記実施形態の第一実施例は、工具が被削材又は冶具200と干渉するか否かの判断について、解釈した制御指令が、所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否かを判断することで行う。所定のシーケンス動作とは、被削材又は冶具200から所定方向の軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の軸の早送りを行う動作を意味する。所定のシーケンス動作では、工具と被削材又は冶具200とが干渉しない。故に解釈した制御指令がシーケンス動作指令である場合、CPU41は工具と被削材又は冶具200とが干渉する可能性が無いと判断できる。数値制御装置40は、解釈した制御指令がシーケンス動作指令である場合、通常の早送りを行うことでサイクルタイムを短縮できる。所定のシーケンス動作は、例えば、工具交換指令、原点復帰指令、レファレンス点復帰指令等である。   The first example of the above-described embodiment determines whether or not the interpreted control command is a sequence operation command for instructing a predetermined sequence operation with respect to the determination of whether or not the tool interferes with the work material or the jig 200. It is done by judgment. The predetermined sequence operation means an operation of performing a retreat operation of an axis in a predetermined direction from the work material or the jig 200 for a predetermined distance, and then performing a rapid feed of another axis. In the predetermined sequence operation, the tool does not interfere with the work material or the jig 200. Therefore, when the interpreted control command is a sequence operation command, the CPU 41 can determine that there is no possibility of interference between the tool and the work material or the jig 200. When the interpreted control command is a sequence operation command, the numerical controller 40 can shorten the cycle time by performing normal fast-forward. The predetermined sequence operation is, for example, a tool change command, an origin return command, a reference point return command, or the like.

上記実施形態の第二実施例は、工具が被削材又は冶具200と干渉するか否かの判断について、位置を固定するクランプ機構を備えた軸が有るか判断することで行う。クランプ装置68を備えたC軸においては、工具と被削材又は冶具200とは干渉する可能性が低い。CPU41は、クランプ装置68を備えたC軸については補間型早送りを行わずに通常の早送りを実行する。クランプ機構の無い軸は、クランプ装置の有るC軸の動作を待たずに同時並行で動作する。故に数値制御装置40はサイクルタイムを短縮できる。   In the second example of the above embodiment, whether or not the tool interferes with the workpiece or the jig 200 is determined by determining whether or not there is a shaft having a clamp mechanism for fixing a position. In the C-axis provided with the clamp device 68, there is a low possibility that the tool will interfere with the work material or the jig 200. The CPU 41 executes normal fast-forward without performing interpolation-type fast-forward for the C-axis provided with the clamp device 68. The axis without the clamp mechanism operates simultaneously and in parallel without waiting for the operation of the C axis with the clamp device. Therefore, the numerical controller 40 can reduce the cycle time.

上記実施形態の第三実施例は、工具が被削材又は冶具200と干渉するか否かの判断について、解釈した制御指令が指示する早送りの移動開始位置と終了位置とを結ぶ仮想直線が、干渉領域を通過するか否かを判断することで行う。干渉領域とは、工具が被削材又は冶具200と干渉する可能性の有る空間である。仮想直線が干渉領域を通過しない場合、工具が被削材又は冶具200と衝突する危険性は無いので、CPU41は、通常の早送りを行う。故に数値制御装置は、不要な補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。   The third example of the above embodiment is a determination of whether the tool interferes with the work material or the jig 200, a virtual straight line connecting the fast-forward movement start position and the end position indicated by the interpreted control command, This is performed by determining whether or not to pass through the interference area. The interference area is a space where the tool may interfere with the work material or the jig 200. When the virtual straight line does not pass through the interference area, there is no danger of the tool colliding with the work material or the jig 200, so the CPU 41 performs normal rapid traverse. Therefore, the numerical control device does not perform unnecessary interpolation-type rapid traverse, so that the cycle time can be reduced.

上記実施形態の第四実施例は、干渉領域を軸毎に設定する。CPU41は、軸毎に仮想直線が干渉領域を通過するか否か判断する。CPU41は仮想直線が干渉領域を通過しない軸については補間型早送りを行わないで、通常の早送りを行う。数値制御装置40は軸毎に干渉領域を指定することで、加工に関与する軸のみ補間型早送りを行うことができる。   In the fourth example of the above embodiment, an interference area is set for each axis. The CPU 41 determines whether or not the virtual straight line passes through the interference area for each axis. The CPU 41 performs normal fast-forwarding without performing interpolation-type fast-forwarding for an axis whose virtual straight line does not pass through the interference area. By specifying the interference area for each axis, the numerical controller 40 can perform the interpolation-type rapid traverse only for the axes involved in machining.

本発明は上記実施形態に限らず、各種変形が可能なことはいうまでもない。上記実施形態の工作機械1は、切削加工と旋削加工ができる複合機であるが、切削加工のみができる機械であってもよい。例えば工具を装着する主軸がZ軸方向に移動可能であり、図1に示す基台2上に、X軸とY軸方向の二軸に移動可能なテーブル(図示略)を設けた機械でもよい。テーブルに対してX軸、Y軸、Z軸方向に相対的に移動する工具4の移動機構の仕組みは上記実施形態に限定しない。例えば主軸はX、Y、Z軸方向の三軸に駆動するもので、テーブルは固定若しくは回転可能であってもよい。上記実施形態の工作機械1は主軸がZ軸方向に対して平行な縦型の工作機械であるが、主軸が水平方向に延びる横型の工作機械であってもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications are possible. The machine tool 1 of the above embodiment is a multifunction machine capable of cutting and turning, but may be a machine capable of only cutting. For example, a machine in which a spindle on which a tool is mounted is movable in the Z-axis direction and a table (not shown) movable on two axes in the X-axis and Y-axis directions on the base 2 shown in FIG. 1 may be used. . The mechanism of the moving mechanism of the tool 4 that moves relatively to the table in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions is not limited to the above embodiment. For example, the main shaft is driven in three axes of X, Y, and Z directions, and the table may be fixed or rotatable. The machine tool 1 of the above embodiment is a vertical machine tool whose main axis is parallel to the Z-axis direction, but may be a horizontal machine tool whose main axis extends in the horizontal direction.

上記実施形態の第一実施例は、例えば基台2上に回転テーブル(図示略)を設けた工作機械であって、その回転テーブル上に複数のパレットを取り付けた工作機械にも適用可能である。複数のパレットは被削材を夫々支持する。複数のパレットを使用することで、加工中に平行して次の被削材の準備が可能である。加工終了後、数値制御装置のCPUは、パレット割出指令に基づき、回転テーブルを回転することでパレットを交換する。パレット割出指令は、工具を被削材又は冶具200から離れた安全な場所に退避してから回転テーブルを回転する。故にパレット割出指令は、第一実施例における所定のシーケンス動作に該当する。NCプログラムを解釈して得た制御指令がパレット割出指令である場合、CPUは補間型早送りを行わないで、通常の早送りを行う。故に不要な補間型早送りを行わないので、サイクルタイムを短縮できる。   The first example of the above embodiment is, for example, a machine tool provided with a rotary table (not shown) on the base 2, and is also applicable to a machine tool having a plurality of pallets mounted on the rotary table. . The plurality of pallets each support the work material. By using a plurality of pallets, the next work material can be prepared in parallel during processing. After the machining, the CPU of the numerical controller replaces the pallet by rotating the rotary table based on the pallet indexing command. The pallet indexing command rotates the rotary table after retracting the tool to a safe place away from the work material or the jig 200. Therefore, the pallet indexing command corresponds to the predetermined sequence operation in the first embodiment. If the control command obtained by interpreting the NC program is a pallet indexing command, the CPU does not perform interpolation-type fast-forward but performs normal fast-forward. Therefore, unnecessary interpolation-type fast forward is not performed, so that the cycle time can be reduced.

上記実施形態の駆動回路51〜59は工作機械1に設けているが、駆動回路51〜59を数値制御装置40に設けてもよい。   Although the drive circuits 51 to 59 of the above embodiment are provided in the machine tool 1, the drive circuits 51 to 59 may be provided in the numerical controller 40.

1 工作機械
40 数値制御装置
41 CPU
45 回転台
200 冶具
1 machine tool 40 numerical controller 41 CPU
45 Turntable 200 Jig

Claims (6)

工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置において、
NCプログラムを解釈する解釈手段と、
前記解釈手段が解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断手段と、
前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行手段と、
前記判断手段が、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行手段と
を備え
前記判断手段は、
前記解釈手段が解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断手段を備えたこと
を特徴とする数値制御装置。
An interpolation type rapid traverse that controls a machine tool having a plurality of movable axes for moving a tool or a work material and performs the rapid traverse by linearly interpolating between two or more movable axes from a movement start position to an end position. In a numerical control device capable of executing
Interpreting means for interpreting the NC program;
When the control command interpreted by the interpreting means is a control command including the rapid traverse, the tool fixes the work material or the work material on a table for all or some of the plurality of movable axes. Determining means for determining whether or not it interferes with the jig;
When the determination unit determines that the tool interferes with the work material or the jig, an interpolation-type fast-forward execution unit that executes the interpolation-type fast-forward,
When the determining means determines that the tool does not interfere with the work material or the jig, fast forward performing means for performing the fast forward without performing the interpolation type fast forward ,
The determining means includes:
A predetermined sequence operation in which the control command interpreted by the interpretation means performs a retreat operation of a predetermined distance from the work material or the jig with respect to the movable axis in a predetermined direction and then performs the rapid feed of another movable axis. A second control means for determining whether or not it is a sequence operation command for instructing a numerical control.
前記判断手段は、
前記解釈手段が解釈した前記制御指令が指示する前記早送りの前記移動開始位置と前記終了位置とを結ぶ仮想直線が、前記工具と前記被削材又は前記冶具とが干渉する可能性の有る加工領域と重なるか否か判断する第一判断手段を備えたこと
を特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
The determining means includes:
A virtual line connecting the movement start position and the end position of the rapid traverse indicated by the control command interpreted by the interpreting means, and a processing area where the tool and the work material or the jig may interfere with each other The numerical control device according to claim 1, further comprising a first determination unit configured to determine whether or not the numerical value overlaps with the numerical value.
前記加工領域は前記複数の可動軸毎に設定し、
前記第一判断手段は、前記複数の可動軸毎に、前記仮想直線が前記加工領域と重なるか否か判断し、
前記補間型早送り実行手段、及び前記早送り実行手段は、前記第一判断手段が前記複数の可動軸毎に判断した判断結果に従い、前記複数の可動軸毎に、前記補間型早送り又は前記早送りを実行すること
を特徴とする請求項2に記載の数値制御装置。
The processing area is set for each of the plurality of movable axes,
The first determination unit determines, for each of the plurality of movable axes, whether the virtual straight line overlaps the processing region,
The interpolation-type fast-forward execution unit and the fast-forward execution unit execute the interpolation-type fast-forward or the fast-forward for each of the plurality of movable axes in accordance with the determination result determined by the first determination unit for each of the plurality of movable axes. The numerical control device according to claim 2, wherein the numerical control is performed.
前記シーケンス動作指令は、工具交換を指示する工具交換指令又は前記被削材の交換を指示するパレット割出指令又は原点復帰指令又はレファレンス点復帰指令であること
を特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の数値制御装置。
4. The sequence operation command according to claim 1, wherein the sequence operation command is a tool change command for instructing tool change, a pallet indexing command, a home position return command, or a reference point return command for instructing replacement of the work material . A numerical controller according to any one of the preceding claims.
前記判断手段は、
前記解釈手段が解釈した前記制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、位置を固定するクランプ機構を備えた前記可動軸が有るか判断する第三判断手段を備え、
前記早送り実行手段は、
前記第三判断手段が前記クランプ機構を備えた前記可動軸が有ると判断した場合に、前記クランプ機構を備えた前記可動軸について前記早送りを実行するクランプ早送り実行手段を備えたこと
を特徴とする請求項1からの何れか一つに記載の数値制御装置。
The determining means includes:
When the control command interpreted by the interpreting means is a control command including the rapid traverse, a third determining means for determining whether there is the movable axis having a clamp mechanism for fixing a position,
The fast-forward execution means,
When the third determining means determines that there is the movable axis having the clamp mechanism, the apparatus further comprises a clamp fast-forward executing means for executing the rapid traverse on the movable axis having the clamp mechanism. numerical control apparatus according to any one of claims 1 4.
工具又は被削材を移動する複数の可動軸を有する工作機械を制御し、二つ以上の可動軸の早送りについて移動開始位置から終了位置までの間を直線補間して前記早送りを行う補間型早送りを実行可能な数値制御装置の制御方法において、
NCプログラムを解釈する解釈工程と、
前記解釈工程で解釈した制御指令が前記早送りを含む制御指令である場合、前記複数の可動軸のうち全て又は一部について、前記工具が前記被削材又は前記被削材をテーブル上に固定する冶具と干渉するか否か判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉すると判断した場合、前記補間型早送りを実行する補間型早送り実行工程と、
前記判断工程で、前記工具が前記被削材又は前記冶具と干渉しないと判断した場合、前記補間型早送りを行わずに前記早送りを実行する早送り実行工程と
を備え
前記判断工程は、
前記解釈工程で解釈した前記制御指令が、前記被削材又は前記冶具から所定方向の前記可動軸について所定距離の退避動作を行った後に、他の前記可動軸の前記早送りを行う所定のシーケンス動作を指示するシーケンス動作指令であるか否か判断する第二判断工程を備えたこと
を特徴とする数値制御装置の制御方法。
An interpolation type rapid traverse that controls a machine tool having a plurality of movable axes for moving a tool or a work material and performs the rapid traverse by linearly interpolating between two or more movable axes from a movement start position to an end position. In a control method of a numerical control device capable of executing
An interpretation step for interpreting the NC program;
When the control command interpreted in the interpreting step is a control command including the rapid traverse, the tool fixes the work material or the work material on a table for all or some of the plurality of movable axes. A judging step of judging whether or not the jig interferes
In the determining step, when it is determined that the tool interferes with the work material or the jig, an interpolation-type fast-forward execution step of executing the interpolation-type fast-forward,
In the determining step, when it is determined that the tool does not interfere with the work material or the jig, a fast-forward performing step of performing the fast-forward without performing the interpolation-type fast-forward ,
The determining step includes:
After the control command interpreted in the interpreting step performs a retreat operation of the movable axis in a predetermined direction from the work material or the jig for a predetermined distance, then performs a predetermined sequence operation of performing the rapid feed of another movable axis. A control method for a numerical control device, comprising: a second determination step of determining whether or not a sequence operation command is issued .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7002072B2 (en) * 2017-10-30 2022-01-20 ブラザー工業株式会社 Numerical control device and control method
JP7192735B2 (en) * 2019-09-30 2022-12-20 ブラザー工業株式会社 Numerical controller and control method for numerical controller
JP7390643B2 (en) * 2019-10-30 2023-12-04 ブラザー工業株式会社 Vibration suppression method and vibration suppression device
JP7230872B2 (en) * 2020-03-31 2023-03-01 ブラザー工業株式会社 Numerical controller and numerical control method
JP7505313B2 (en) 2020-07-31 2024-06-25 ブラザー工業株式会社 Control device and control method
JP7558920B2 (en) 2021-12-20 2024-10-01 シチズン時計株式会社 Machine Tools
CN117484210B (en) * 2023-12-27 2024-03-19 宁波市凯博数控机械有限公司 Cradle type five-axis linkage machine tool and linkage control system thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3563191B2 (en) * 1996-02-26 2004-09-08 三菱電機株式会社 Numerical control unit
WO2009130759A1 (en) * 2008-04-22 2009-10-29 三菱電機株式会社 Method for numerical control and numerical control machine
JP5139230B2 (en) * 2008-10-06 2013-02-06 オークマ株式会社 Collision prevention device in numerical control device
JP2010231737A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Fanuc Ltd Numerical control device having interference check function
DE112009005397B4 (en) * 2009-11-26 2014-08-07 Mitsubishi Electric Corp. Numerical control device
CN103056625B (en) * 2012-12-29 2015-04-15 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 Integral impeller 5-axis machining method based on UG NX system platform
CN104199381B (en) * 2014-09-19 2017-04-26 深圳市英威腾电气股份有限公司 Method and device for cutter compensation control of numerical control system

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