KR830002110B1

KR830002110B1 - Sequence control method of numerical machine tool

Info

Publication number: KR830002110B1
Application number: KR1019800003673A
Authority: KR
Inventors: 료오지 이마제끼; 가쓰아끼 구스미; 요시히로 나까지마
Original assignee: 후지쓰후 아낙크가부시끼가이샤; 이나바 세이우에몽
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1983-10-12
Also published as: KR830003756A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Sequence control method of numerical machine tool

제1도는 본 발명에 따른 프로그램할 수 있는 시이퀀스제어기(programmable sequence controller: PC)(이하 PC라 칭함)를 구비한 NC공작 기계의 구성도.1 is a block diagram of an NC machine equipped with a programmable sequence controller (PC) (hereinafter referred to as a PC) according to the present invention.

제2도는 제1도의 PC의 내부에 구비된 불휘발성 메모리의 구성도.2 is a configuration diagram of a nonvolatile memory provided in the PC of FIG.

본 발명은 PC를 구비한 수치제어 공작계의 시이퀀스제어 방식에 관한 것이다.The present invention relates to a sequence control method for a numerically controlled work system having a PC.

수치 제어장치(이하 NC라 칭함)와 PC를 조합함으로써 공작기계의 자동교환 등 공작기계의 각종의 운전제어를 행한다. 이와 같은 NC와 PC를 조합한 공작기계의 제어는 다음과 같이 행해진다. 즉, 천공 테이프 등의 기록 매체에 기록되어 있는 수치 제어공보를 NC에서 판독 처리한다. 치수에 관한 수치, 이송 속도와 같은 공작물과 공구 사이의 상대적인 이동제어에 필요한 기계적인 데이터가 펄스 분배 동작등에 의해 처리한 후 이 데이터를 NC로부터 공작 기계특에 송출하며, 공구 교환을 행하기 위한 정보와 같은 상대적인 이동제어에 필요한 전술한 바와 같은 정보를 제외한 다른 정보는 PC에 송출되어 그곳에 기억된다. 상기 PC가 스핀들 정위치 정지신호와 같은 신호들을 공작 기계로부터 수신받아 공작 기계측의 공구교환 조건이 정리된것을 인지한 후PC측으로부터 공작 기계측에 공구 교환정보를 송출하면 공작기계는 PC의 명령을 수신받아 공구교환을 행하는데, 이들의 일련의 동작은 전부 PC내에 적재된 프로그램에 따라서 행해진다.By combining a numerical control device (hereinafter referred to as NC) and a PC, various operation control of the machine tool is performed, such as automatic replacement of the machine tool. The control of the machine tool which combined such NC and PC is performed as follows. That is, the numerical control publication recorded on the recording medium such as the punched tape is read out by the NC. Mechanical data required for relative movement control between the workpiece and the tool, such as numerical values and feedrates, are processed by pulse distribution, etc., and then this data is sent from the NC to the machine tool to perform tool change. Information other than the above-described information necessary for relative movement control such as is transmitted to the PC and stored there. When the PC receives signals such as spindle stop signal from the machine tool and recognizes that the tool change condition on the machine tool side has been cleared, the machine tool sends the tool change information from the PC side to the machine tool side. The tool is received and tool change is performed, all of which are performed in accordance with the program loaded in the PC.

공작기계가 설치되어 있는 기계공장은 배전 설비가 완비되어 있지 않은 곳도있을 뿐만 아니라 전원 환경이 나뿐곳도 있다. 따라서, 이런 공장에 성치되어 있는 공작기계는 전원 전압의 큰 변동에 당면하던가 정전이 생기고 단시간 경과후 다시 전원 전압이 정상으로 회복이 되면 이상 상태를 만날 수도 있다. PC와 NC를 구비한 공작기계가 이와같은 단시간의 정전을 당면한 경우에 있어서, 예를들면 PC로부터 공작기계에 발해진 명령이 실행되지 않던가 또는 샐행도중에 이와같은 정전이 일어나면 공작기계는 작업 도중 그 기능을 정지한다. 그리고, 정전이 즉시 다시 전원 전압의 정상 상태로 회복되면 PC,NC 및 공작기계의 동작이 재개된다. 이들 동작이 재개되면 NC 및 PC는 공작 기계측이 정전 이전에 지령한 작업을 전부 종료한 것으로서 새 지령을 공작 기계에 발한다. 그러나, 공작기계는 전술한 바와 같이 정전 이전에 지령된 작업을 행하지 않고 있든가 또는 실행도중에 송전이 다시 재개되어 새 지령을 PC 및 NC로부터 받으면, 행하지 않으면 안되는 작업을 남계둔채 새 지령에 따라 작업을 시작하므로 공작기계의 시이퀀스 제어의 파괴를 가져올 뿐아니라 가공 도중의 공작물도 불량하게 된다.Some machine shops with machine tools are not fully equipped with power distribution facilities, and there are also rural environments. Therefore, a machine tool existing in such a factory may encounter an abnormal state when a large change in the power supply voltage is encountered, or when a power failure occurs and the power supply voltage returns to normal after a short time. In the case where a machine tool with a PC and an NC encounters such a short interruption, for example, if a command issued from the PC to the machine tool is not executed or if such a power outage occurs during a run, the machine tool can perform its function during operation. Stop. If the power failure is restored to the normal state of the power supply voltage immediately, the operation of the PC, NC and the machine tool is resumed. When these operations are resumed, the NC and the PC issue a new command to the machine tool as the machine tool has finished all the work ordered before the power failure. However, the machine tool does not perform the operation commanded before the power failure as described above, or if transmission resumes during execution and receives a new command from the PC and NC, the machine tool starts work according to the new command, leaving the work to be performed. This not only destroys the sequence control of the machine tool, but also worsens the workpiece during machining.

따라서, 본 발명의 목적은 PC를 구비한 NC공작 기계에 있어서, 그 공작 기계가 운전 도중에 정전등으로 임시 정지된 후 다시 운전이 개기된 때 그 공작 기계의 시이퀀스 제어가 혼란됨이 없이 원활하게 행하기 위한 NC 공작 기계의 시이퀀스 제어방식을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to smoothly operate a sequence control of a machine tool in a NC machine equipped with a PC when the machine tool is temporarily stopped by a power failure lamp during operation and then restarted. It is to provide a sequence control method of the NC machine tool to perform.

본 발명의 목적은 PC를 구비한 NC공작 기계에 있어서, 그 공작 기계가 운전 도중에 정전등으로 임시 정지된 후 다시 운전이 개기된 때 그 공작 기계의 시이퀀스 제어가 혼란되면 즉시 경보를 발하기 위한 NC공작기계의 시이퀀스 제어방식을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an alarm in a NC machine equipped with a PC, if the sequence control of the machine tool is confused when the machine tool is temporarily stopped by a power failure light during operation and then restarted. It is to provide the sequence control method of NC machine tool.

본 발명의 또 다른 목적은 PC를 구비한 NC공작기계에서 그 공자기계가 운전 중에 정전등으로 일시 정전된 후 다시 운전이 개시된 때 그 공작기계의 시이퀀스 제어가 어려원지면, 즉시 공작기계를 정지시키기 위한 수단을 강구할 수 있는 NC 공작기계의 시이퀀스 제어방식을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to stop a machine tool immediately if the sequence control of the machine tool becomes difficult when the start of operation is started again after a power failure is temporarily interrupted by a blackout or the like in an NC machine tool having a PC. It is to provide a sequence control method of the NC machine tool that can find a means to make.

이하 첨부 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 제1실시예를 예시하는 NC 공작기계의 구성도로써, 예시부호 1은 PC, 2는 NC, 3은 제어 대상인 가공센터등의 공작기계로 이에 대한 상세한 구성도는 후술한다. 상기 PC(1)에 있어서 예시부호 11은 프로그램 메모리로서 공작기계(3)를 제어하기 위해 프로그램된 시이퀀스 명령을 기억하는 통상 ROM(read-only memory)을 포함한다. 예시부호 12는 연산 제어부, 13은 공작기계에의 지령신호를 출력하는 출력장치, 14는 공작기계(3)로 부터의 동작신호 및 NC로 부터의 지령을 PC내에 기억하는 입력 장치, 15는 작업 메모리로서 현재 실행중의 시이퀀스 데이터를 일시 기억한다. 예시부호 16은 불휘발성 메모리로써 제2도에 예시한 바와같이 어드레스가 구룹A 및 구룹B로 나누어진다. 예시부호 17은 비교기로써 상기 메모리(16)내의 구룹A에 기억되어 있는 데이터와 구룹B에 기억되어 있는 데이터를 비교하여 불일치될 경우 신호를 출력한다. 18은 경보발생 회로이고, 19는 데이터 모선이다.1 is a configuration diagram of an NC machine tool exemplifying a first embodiment of the present invention. Example 1 is a machine tool such as a PC, 2 is an NC, and 3 is a control center which will be controlled. A detailed configuration thereof will be described later. . In the PC 1, reference numeral 11 includes a normal read-only memory (ROM) that stores a sequence instruction programmed for controlling the machine tool 3 as a program memory. Reference numeral 12 denotes an operation control unit, 13 an output device for outputting a command signal to a machine tool, 14 an input device for storing an operation signal from the machine tool 3 and a command from the NC in a PC, and 15 a job. Temporarily stores the currently executing sequence data as a memory. Reference numeral 16 denotes a nonvolatile memory, and addresses are divided into groups A and B as illustrated in FIG. Reference numeral 17 is a comparator that compares the data stored in the group A in the memory 16 with the data stored in the group B and outputs a signal when there is a mismatch. 18 is an alarm circuit and 19 is a data bus.

NC(2)에 있어서, 예시부호 21은 입력 키이(211) 및 표시장치(212)을 구비한 데이터 입력 및 표시부이고, 22는 데이프 판독기, 23은 테이프 판독기(22)에 장착된 천공 테이프로서 NC 정보가 펀치되며, 공작기계(3)를 동작시킬 때 그 천공 테이프 (23)의 정보는 1블록씩 테이프 판독기(22)로 판독한다.In the NC 2, reference numeral 21 is a data input and display portion having an input key 211 and a display device 212, 22 is a tape tape mounted on a tape reader 22, and NC is a punched tape. The information is punched, and when the machine tool 3 is operated, the information of the perforated tape 23 is read by the tape reader 22 one block at a time.

공작기계(3)에 있어서, 예시부호 31은 피가공물을 적치하는 테이불이고, 32는 테이블(31)을 X방향, Y방향, Z방향으로 이동시키는 베이스(base), 33은 공구를 장착하는 스핀들을 구비하며 그 자체가 Z축 방향으로 이동 가능한 스핀들 헤드, 34는 주축, 35는 주축(34)에 따라서 상하 이동함과 동시에 복수개의 공구(36)를 회전시키는 매거진(magazine), 37은 공구(36)의 아아버(arbor)를 파지하는 파지 부재이다.In the machine tool 3, reference numeral 31 is a table for loading a workpiece, 32 is a base for moving the table 31 in the X, Y, and Z directions, and 33 is a spindle for mounting a tool. The spindle head itself is movable in the Z-axis direction, 34 is the main axis, 35 is a magazine for rotating the plurality of tools 36 while moving up and down along the main axis 34, 37 is a tool ( A gripping member for holding an arbor of 36).

상술한 자동공구 교환 기구는 하기와 같이 공구 교환을 행한다.The automatic tool change mechanism described above performs tool change as follows.

(1) 매거진(35)을 Y축에 따라서 하강시키며, 파지부재(37)가 스핀들에 감합하고 있는 공구(361)가 파지한다.(1) The magazine 35 is lowered along the Y axis, and the tool 361 to which the gripping member 37 fits the spindle is gripped.

(2) 스핀들 헤드(33)를 Z축 방향으로 후퇴시켜 스핀들로부터 공구(361)가 인발되어 공구(361)가 매거진(35)에 수납된다.(2) The spindle head 33 is retracted in the Z-axis direction so that the tool 361 is drawn out of the spindle and the tool 361 is stored in the magazine 35.

(3) 매거진(35)을 하강위치에서 회전시켜 소망의 공구가 스핀들 축선에 일치하는 위치에서 매거진(35)을 정지시킨다.(3) The magazine 35 is rotated in the lowered position to stop the magazine 35 at a position where the desired tool coincides with the spindle axis.

(4) 스핀들 헤드(33)를 Z축 방향으로 전진시켜 선택된 공구가 매거진에 감압된다.(4) The spindle head 33 is advanced in the Z-axis direction so that the selected tool is decompressed to the magazine.

(5) 매거진(35)을 상승 시킨다.(5) Raise the magazine (35).

이하 본 발명의 동작에 관하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

스핀들에는 구공구(361)가 장착되어 있는데 이 공구의 공구번호를 TO1로 한다. 구공구(361)를 다른 공구(임시로 이 공구의 번호를 T14라 함)와 교환하기 위해서는 다음의 동작지령 T14M06^*이 NC(2)로부터 PC(1)에 발해진다. 여기서, T14는 새로 선택해야 할 공구의 번호, M06은 공구의 교환을 표시하는 조보 기능지령,^*는 블록엔드(block end)를 나타낸다. 이 동작 지령은 PC(1)의 작업메모리(15)에 기억됨과 동시에 새로 선택해야 할 공구의 번호 T14가 불휘발성 메모리(16)의 구룹A의 어떤 어드레스, 예를들면 A1 어드레스에 기억된다. 이 어드레스A1에 기억되어 있는 데이터14는 후술하는 것과 같이 공구 교환 동작이 완료한 때에 불휘발성 메모리(16)의 D 구룹 중 어느한 어드레스, 예를들면 어드레스 B1에 이전되지만 이 시점에서는 공구(361)의 공구번호TO1이 어드레스B1에 기억되어 있다. PC(1)은 상기 동작지령을 기계에 대해 실행하므로, 상기(1)~(5)로 표시한 시이퀀스로 순차 기계를 작동한다. 매거진(35)의 회전할출을 행하기 위해 다음의 연산 처리를 행한다.The spindle is equipped with a sphere tool 361, whose tool number is TO1. In order to exchange the tool 361 with another tool (temporarily called the tool number T14), the following operation command T14M06 ^* is issued from the NC 2 to the PC 1. Here, T14 is the number of the tool to be newly selected, M06 is the assistant function command for changing the tool, and ^* represents the block end. This operation command is stored in the work memory 15 of the PC 1, and at the same time, the number T14 of the tool to be newly selected is stored in a certain address of the group A of the nonvolatile memory 16, for example, the A1 address. As described later, the data 14 stored in the address A1 is transferred to any one of the D groups of the nonvolatile memory 16, for example, the address B1 when the tool change operation is completed, but at this point, the tool 361 Tool number TO1 is stored in address B1. Since the PC 1 executes the above operation command for the machine, the machine 1 operates the machine sequentially in the sequence indicated by (1) to (5). The following arithmetic processing is performed to rotate the magazine 35.

(1) 매거진(35)의 현재 어드레스를 판독한다. 리미트 스위치(LA1~LA4)로부터의 정보에 의한다.(1) The current address of the magazine 35 is read. It depends on the information from the limit switches LA1 to LA4.

(2) 스핀들에 장착되어 있는 공구(361)가 수용되어야 할 매거진(35)의 어드레스를 찾는다. 즉, 어드레스B1의 내용(공구번호 TO1)을 판독한다. 본 실시예에 있어서는 공구 번호와 매거진 (35)의 어드레스를 일치시키고 있다. 즉, 예를들면 TO1의 공구는 매거진(35)의 어드레스 01에 수용한다.(2) Find the address of the magazine 35 in which the tool 361 mounted on the spindle is to be accommodated. That is, the contents (tool number TO1) of the address B1 are read. In this embodiment, the tool number and the address of the magazine 35 are made to match. That is, for example, the tool of TO1 is received at address 01 of the magazine 35.

(3) 통상, 상기(1)과 (2)에 의해 판독된 어드레스는 일치하며, 일치가 확인된 경우 매거진(35)의 하강 동작으로 이행한다. 파지부가 공구(361)를 파지 완료한 것은 매거진(35)이 하강 완료한 것에 의해 작용하는 리미트 스위치(LL)의 신호에 의해 확인한다.(3) Usually, the addresses read out by the above (1) and (2) coincide, and when a match is confirmed, the operation shifts to the magazine 35's descending operation. The completion of the gripping portion of the tool 361 is confirmed by the signal of the limit switch LL acting when the magazine 35 has finished falling.

(4) 다음에, 스핀들 헤드(33)는 후퇴한다. 그 완료는 리미트 스위치(LR)의 신호에 의해 확인한다.(4) Next, the spindle head 33 retreats. The completion is confirmed by the signal of the limit switch LR.

(5) 다음에 새로 지령된 공구(공구 번호 T14)를 선택하기 위해서 공구번호 T14에 대응하는 예시번호 14를 지령 어드레스하고, 이 지령 어드레스와 리미트(LA1~LA4)로부터 판독한 매거진(35)의 현재 어드래스에 의해 매거진(35)의 회전방향을 결정하여 매거진(35)을 회전시켜, 상기 지령 어드레스와 현재 어드레스가 일치한 위치에서 매거진(35)의 회전방향을 정시시킨다. 이때, 공구번호 T14의 공구가 스핀들 축선상에 일치한다.(5) Next, in order to select a newly commanded tool (tool number T14), an example number 14 corresponding to the tool number T14 is assigned to a command address, and the magazine 35 read from this command address and the limits LA1 to LA4. The rotation direction of the magazine 35 is determined by the current address, and the magazine 35 is rotated to determine the rotation direction of the magazine 35 at the position where the command address and the current address coincide. At this time, the tool of tool number T14 coincides on the spindle axis.

(6) 스핀들 헤드(33)가 전진하며, 공구번호 T14의 공구와 스핀들을 감합한다. 이것은 리미트 스위치(LF)에 의해 확인된다.(6) The spindle head 33 advances, fitting the tool of the tool number T14 and the spindle. This is confirmed by the limit switch LF.

(7)매거진(35)이 상승된다. 이 동작이 완료, 즉 매거진이 정지될 때는 리미트 스위치(LH)로 확인된다.(7) The magazine 35 is raised. When this operation is completed, that is, the magazine is stopped, it is confirmed by the limit switch LH.

(8) 상기(1) 내지 (8)의 시이퀀스가 실행된 때 메모리(16)의 어드레스(A1)의 내용 T14를 판독하여 어드레스(B1)에 그 내용을 기록한다. 그 결과, 어드레스(B1)의 내용은 TO1로부터 T14로 변하며, 어드레스 A1의 내용과 어드레스 B1의 내용은 T14과 같다.(8) When the sequence of (1) to (8) is executed, the contents T14 of the address A1 of the memory 16 are read and the contents are written to the address B1. As a result, the contents of the address B1 change from TO1 to T14, and the contents of the address A1 and the contents of the address B1 are equal to T14.

상기(1) 내지 (7)의 시이퀀스 중 임의의 점에서 전원이 중단된 때에는 전원 재개후 어드레스 A1과 B1의 내용을 판독하여 양자를 대비하면 양자의 불일치(어드레스 A1의 내용은 T14, 어드레스 B1의 내용은 TO1)가 검출되므로 경보신호를 발생할 수 있다. 그리고 전원 재개후에 기계의 동작을 재개하는 경우에도 스핀들에 현재 장착되어 있는 공구의 공구 번호는 메모리(16)의 어드레스 B1에 보존되어 있으므로 이 정보를 데이터 입력 및 표시부(21)의 키이(211)의 조작에 의해 호출하여 표시부(212)에 의해 공구 번호로서 표시할 수 있다. 전원 재개물에 어드레스 A1과 B1의 내용이 불일치 할 때 조작원은If the power supply is interrupted at any point in the sequence of (1) to (7) above, the contents of addresses A1 and B1 are read after the power is restarted, and the two are inconsistent when the two are contrasted (the contents of address A1 are T14 and address B1). The contents of TO1 are detected so that an alarm signal can be generated. Even when the machine is restarted after the power is restarted, the tool number of the tool currently mounted on the spindle is stored in the address B1 of the memory 16, and this information is stored in the key 211 of the data input and display unit 21. It can call by operation, and can display as a tool number by the display part 212. When the contents of addresses A1 and B1 are inconsistent with the power resume, the operator

(1) 공구 교환 상태를 조사하여 지령된 공구가 스핀들에 장착되어 있으면 어드레스 B1의 내용을 바르게 재기록하여 이후의 동작을 행하게 한다.(1) Examine the tool change status and if the commanded tool is mounted on the spindle, the contents of address B1 are correctly rewritten to perform subsequent operations.

(2) 공구 교환 상태를 조사하여 지령된 공구가 스핀들에 장착되어 있지 않으면 데이터 입력부(21)의 키이(211)에 의해 수동으로 공구 교환 지령을 재차 입력하며, 공구교환 동작을 완수시켜 이후의 동작을 행하게한다.(2) If the command of the tool change is examined and the command is not mounted on the spindle, the tool change command is manually input again by the key 211 of the data input unit 21, and the tool change operation is completed to perform the subsequent operation. To do

상술한 바와같이 본 발명은 PC내에 동작지령을 2중으로 기억할 수 있는 불휘발성의 제1 및 2메모리부를 성치하여 공작기계 동작지령이 주어진 때 그 지령 데이터를 제1 메모리부에 기억시켜 공작기계가 그 동작을 종료한 때 제1메모리부에 기억 시킨 지령 데이터를 제2 메모리부에도 기억시키는 동작을 반복하여 공작 기계에 전원이 투입될 때 제1 및 제2 메모리부에 기억된 데이터를 비교회로에서 비교하여 양자가 불일치할때 지령된 동작이 미완료인 것을 알 수가 있으므로 공작 기계가 동작 중에 정전한 후 전원이 복귀될 때 수치 제어장치로부터의 지령과 공작기계측의 동작상태간에 생긴 불일치를 운전에 앞서 발견할 수 있다.As described above, in the present invention, the nonvolatile first and second memory portions capable of storing the operation instructions in the PC are stored in the PC and the instruction data are stored in the first memory portion when the machine tool operating instructions are given. When the power is turned on by repeating the operation of storing the command data stored in the first memory unit in the second memory unit at the end of the operation and comparing the data stored in the first and second memory units in the comparison circuit. In this case, it is possible to know that the commanded operation is incomplete when both of them are inconsistent, so that the mismatch between the command from the numerical control device and the operating state of the machine tool is detected before operation when the power is restored after the machine tool is out of power. can do.

본 발명은 채택된 형태에 임의의 정도로 서술되었지만 상기 교시내에서 수많은 변경과 변화가 가능함은 명백하다. 따라서 첨부된 청구범의 내에서 본 발명이 특별히 서술된 것 외에도 실행될 수 있음은 이해되어야 한다.Although the present invention has been described in any degree to the adopted forms, it is obvious that numerous modifications and variations are possible within the above teachings. It is, therefore, to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described.

Claims

In the sequence control method of a numerical control machine tool in which operation is controlled through a PC, a first nonvolatile memory unit provided in the PC for storing command data applied to the machine tool, and a work completion signal according to the command data A second nonvolatile memory unit provided in the PC for double storing the command data stored in the first nonvolatile memory unit when generated from the machine, and the first and second units when the power is supplied to the machine tool; And a comparator provided in the PC for comparing the contents of the nonvolatile memory unit.