冲孔加工装置和冲孔加工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01131317.X

申请日:

2001.09.04

公开号:

CN1342533A

公开日:

2002.04.03

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):B21D 28/24申请日:20010904授权公告日:20041103|||授权|||公开|||实质审查的生效

IPC分类号:

B21D28/24

主分类号:

B21D28/24

申请人:

东芝株式会社;

发明人:

新永恭教; 伊藤求; 高桥修治; 鹿田洋

地址:

日本东京都

优先权:

2000.09.04 JP 267586/2000

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司

代理人:

黄剑锋

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内容摘要

本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法,在冲孔加工时,不会弄错孔的位置,可缩短全部孔加工作业时间,加工不遗漏,可进行无人运转。本发明的冲孔加工装置,备有格子数据展开机构12和冲孔指令制作机构13。格子数据展开机构12,根据设计数据将孔加位置展开在矩阵上。设定位次数与加工轴数的乘积除冲孔数得到的值为轴效率时,冲孔指令制作机构13,根据展开在矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,将加工指令送给主轴19。

权利要求书

1: 冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构和冲孔指令 制作机构;上述格子数据展开机构,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构 成的矩阵上;上述冲孔指令制作机构,当把定位次数与加工轴数的乘 积去除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据展开在上述矩阵上的孔 加工位置的信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述主轴。
2: 冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构、冲孔指令 制作机构和工具寿命管理机构;上述格子数据展开机构,根据CAD (Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开 在X-Y座标等构成的矩阵上;上述冲孔指令制作机构,当把定位次 数与加工轴数的乘积去除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据展开 在上述矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上 述主轴;上述寿命管理机构,计数从该冲孔指令制作机构指令的冲孔 次数,当冲孔次数超过了预定的次数时,向上述孔加工控制装置发出 更换指令。
3: 冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构、冲孔指令 制作机构和孔位置检查机构;上述格子数据展开机构,根据CAD (Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开 在X-Y座标等构成的矩阵上;上述冲孔指令制作机构,当把定位次 数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据展开在 上述矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述 主轴;上述孔位置检查机构,把来自冲孔指令制作机构的指令、与来 自上述格子数据展开机构的信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内 时,把加工指令送给上述孔加工控制装置,当超过容许误差范围时, 把加工中止指令送给上述孔加工控制装置。
4: 冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有追加工机构,该追加工机构, 在上述被加工物的冲孔加工中,当上述主轴发生异常时,用正常的冲 孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲孔加工轴冲孔的加工结束后,把用 上述正常的冲孔加工轴对中断了加工的孔进行冲孔加工的指令,送给 上述主轴。
5: 冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构、冲孔指令 制作机构、工具寿命管理机构、孔位置检查机构和追加工机构;上述 格子数据展开机构,根据CAD(Computer Aided Draftinh)图 构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上; 上述冲孔指令制作机构,当把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数 得到的值作为轴效率时,根据展开在上述矩阵上的孔加工位置信息, 算出该轴效率,把加工指令送到上述主轴;上述工具寿命管理机构, 计数从该冲孔指令制作机构指令的冲孔次数,当冲孔次数超过了预定 的次数时,向上述孔加工控制装置发出更换指令;上述孔位置检查机 构,把来自冲孔指令制作机构的指令、与来自上述格子数据展开机构 的信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内时,把加工指令送给上述 孔加工控制装置,当超过容许误差范围时,把加工中止指令送给上述 孔加工控制装置;上述追加机构,在上述被加工物的冲孔加工中,当 上述主轴发生异常时,用正常的冲孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲 孔加工轴结束了冲孔加工后,把用上述正常的冲孔加工轴对中断了加 工的孔进行冲孔加工的指令,送给上述孔加工控制装置。
6: 如权利要求1、2、3或5中任一项所述的冲孔加工装置, 其特征在于,冲孔指令制作机构备有选择处理机构、主轴间间距候补 计算机构、第2主轴间间距计算机构和轴效率计算机构;上述选择处 理机构,当设相邻孔之间的间隔为1个间距时,根据来自格子数据展 开机构的信息,当冲孔加工排数超过了以“间距数×主轴数”表示的 主轴最大加工范围时,将冲孔工加区域分割处理,当上述排数在主轴 最大加工范围内时,一并地处理冲孔加工区域;上述主轴间间距候补 计算机构,当把用主轴数除冲孔加工的一行的排数得到的值的整数部 分,作为主轴间的间距,根据该主轴间间距,算出最小设定间距和最 大设定间距;上述第2主轴间间距计算机构,根据来自该主轴间间距 候补的信息,算出第1主轴间间距和第2主轴间间距;上述轴效率计 算机构,将第1主轴间间距和第2主轴间间距组合进行计算,算出最 高的轴效率。
7: 如权利要求1、2、3或5中任一项所述的冲孔加工装置, 其特征在于,冲孔指令制作机构,备有处理机构和计算机构;上述处 理机构,设相邻孔之间的间隔为1个间距时,根据来自格子数据展开 机构的信息,当冲孔加工排数超过了以“间距数×主轴数”表示的主 轴的最大加工范围时,将冲孔工加区域分割处理,当上述排数在主轴 最大加工范围内时,一并地处理冲孔加工;上述计算机构,把用主轴 数除冲孔加工的一行的排数得到的值的整数部分,作为主轴间的间 距,从该主轴间间距,算出最小设定间距和最大设定间距,根据该最 小设定间距和最大设定间距的信息,算出上述冲孔加工的每行的主轴 间间距。
8: 冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标 等构成的矩阵上,并配置在格子状的交点,当把定位次数与加工轴数 的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交 点的孔加工位置信息,算出该轴效率,送到上述孔加工控制装置。
9: 冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行 冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和 定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标 等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的乘 积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点的 孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述孔加工控制装 置,同时,根据该加工指令计数冲孔次数,当冲孔次数超过了预定的 次数时,向上述孔加工控制装置发出更换指令。
10: 冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进 行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴 和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座 标等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的 乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点 的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述孔加工控制 装置,同时,将该加工指令与上述配置在格子状交点上的孔加工位置 的信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内时,将加工指令送给上述 孔加工控制装置,当超过容许误差范围时,将加工中止指令送给上述 孔加工控制装置。
11: 冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进 行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴 和定位用冲孔加工轴;其特征在于,冲孔加工时,在上述被加工物的 冲孔加工中,当上述主轴发生异常时,用正常的冲孔加工轴进行冲孔 加工,正常的冲孔加工轴结束了冲孔加工后,把用上述正常的冲孔加 工轴对中断了加工的孔进行冲孔加工的指令,送给上述孔加工控制装 置。
12: 冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进 行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴 和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座 标等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的 乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点 的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述孔加工控制 装置,同时,根据该加工指令计数冲孔次数,如果冲孔次数超过了预 定的次数,向上述孔加工控制装置发出更换指令;进而,将上述加工 指令与配置在格子状交点上的孔加工位置信息对照,当冲孔位置在容 许误差范围内时,将加工指令送给上述孔加工控制装置,当超过容许 误差范围时,将加工中止指令送给上述孔加工控制装置;此外,在上 述被加工物的冲孔加工中,当上述孔加工控制装置发生异常时,用正 常的冲孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲孔加工轴结束了冲孔加工 后,把用上述正常的冲孔加工轴对中断了加工的孔进行冲孔加工的指 令,送给上述孔加工控制装置。

说明书


冲孔加工装置和冲孔加工方法

    【技术领域】

    本发明涉及对被加工物进行冲孔加工时,效率最高地、在短时间内准确地进行冲孔加工装置及冲孔加工方法。背景技术

    例如,火力发电厂和原子能发电厂中用的给水加热器和冷凝器等的热交换器,用1000MW等级,单位时间内要进行数百万吨的冷凝水、给水处理,每一台有数百至数千根传热管收容在主体内。

    这样,大量的传热管由收容在主体内的管板或支承板支承固定着,用来应付在对作为加热源的汽轮机抽气和作为被加热源的冷凝水、给水进行热交换时产生的流动的偏流所导致的振动和自重产生的挠曲。

    另一方面,支承、固定该传热管的管板等,在平板状的表面画格子状线,用备有NC(数据控制)的钻床等的加工机械,对画线的交点一个孔一个孔地进行冲孔加工作业。

    在管板等的表面画格子状线,用加工机对画线的交点一个孔一个孔地进行冲孔的已往冲孔加工法中,其加工作业的效率尚待改善。即,已往的加工作业方法中,仅画线作业就需要较多的时间,另外,由于是一个孔一个孔地进行冲孔加工作业,所以,需花费更多的加工作业时间。

    另外,为了进行多个孔的冲孔作业,容易弄错孔位置,作业者必须片刻不离左右地进行冲孔加工作业,难以实现作业的无人化。

    另外,用备有NC的钻床自动运转地进行冲孔作业时,因某种原因工具发生异常时,在该发生异常地孔位置,产生加工作业的遗漏,在NC自动运转结束后,必须对中止加工的孔位置,进行修正加工作业。发明内容

    本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种冲孔加工装置和冲孔加工方法,本发明的装置和方法,在冲孔加工时,计算最有效的冲孔顺序,同时,不会弄错孔位置,可更加缩短全部冲孔加工作业时间,可实现无遗漏冲孔加工的无人运转。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构和冲孔指令制作机构;上述格子数据展开机构,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上;把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,上述冲孔指令制作机构,根据展开在上述矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述主轴。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构、冲孔指令制作机构和工具寿命管理机构;上述格子数据展开机构,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上;把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,上述冲孔指令制作机构,根据展开在上述矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述主轴;上述寿命管理机构,计数从该冲孔指令制作机构指令的冲孔次数,当冲孔次数超过了预定的次数时,向上述孔加工控制装置发出更换指令。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构、冲孔指令制作机构和孔位置检查机构;上述格子数据展开机构,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上;把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,上述冲孔指令制作机构,根据展开在上述矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述主轴;上述孔位置检查机构,把来自冲孔指令制作机构的指令、与来自上述格子数据展开机构的信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内时,把加工指令送给上述孔加工控制装置,当超过容许误差范围时,把加工中止指令送给上述孔加工控制装置。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有追加工机构,该追加工机构,在上述被加工物的冲孔加工中,当上述主轴发生异常时,用正常的冲孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲孔加工轴结束了冲孔加工后,把用上述正常的冲孔加工轴对中断了加工的孔进行冲孔加工的指令,送给上述主轴。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,备有格子数据展开机构、冲孔指令制作机构、工具寿命管理机构、孔位置检查机构和追加工机构;上述格子数据展开机构,根据CAD(ComputerAided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上;把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,上述冲孔指令制作机构,根据展开在上述矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述主轴;上述工具寿命管理机构,计数从该冲孔指令制作机构指令的冲孔次数,当冲孔次数超过了预定的次数时,向上述孔加工控制装置发出更换指令;上述孔位置检查机构,把来自冲孔指令制作机构的指令、与来自上述格子数据展开机构的信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内时,把加工指令送给上述孔加工控制装置,当超过容许误差范围时,把加工中止指令送给上述孔加工控制装置;上述追加机构,在上述被加工物的冲孔加工中,当上述主轴发生异常时,用正常的冲孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲孔加工轴结束了冲孔加工后,把用上述正常的冲孔加工轴对中断了加工的孔进行冲孔加工的指令,送给上述孔加工控制装置。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,其特征在于,冲孔指令制作机构,备有选择处理机构、主轴间间距候补计算机构、第2主轴间间距计算机构和轴效率计算机构;上述选择处理机构,设相邻孔之间的间隔为1个间距时,根据来自格子数据展开机构的信息,当冲孔加工排数超过了以“间距数×主轴数”表示的主轴的最大加工范围时,将冲孔工加区域分割处理,当上述排数在主轴最大加工范围内时,一并地处理冲孔加工区域;上述主轴间间距候补计算机构,把用主轴数除冲孔加工的一行的排数得到的值的整数部,作为主轴间的间距,从该主轴间间距,算出最小设定间距和最大设定间距;上述第2主轴间间距计算机构,根据来自该主轴间间距候补的信息,算出第1主轴间间距和第2主轴间间距。上述轴效率计算机构,将第1主轴间间距和第2主轴间间距组合计算,算出最高的轴效率。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工装置,其特征在于,冲孔指令制作机构,备有处理机构和计算机构;上述处理机构,设相邻孔之间的间隔为1个间距时,根据来自格子数据展开机构的信息,当冲孔加工排数超过了以“间距数×主轴数”表示的主轴最大加工范围时,将冲孔工加区域分割处理,当上述排数在主轴最大加工范围内时,一并地处理冲孔加工;上述计算机构,把用主轴数除冲孔加工的一行的排数得到的值的整数部,作为主轴间的间距,从该主轴间间距,算出最小设定间距和最大设定间距,根据该最小设定间距和最大设定间距的信息,算出上述冲孔加工的每行的主轴间间距。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点的孔加工位置信息,算出该轴效率,送到上述孔加工控制装置。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述孔加工控制装置,同时,从该加工指令中计数冲孔次数,当冲孔次数超过了预定的次数时,向上述孔加工控制装置发出更换指令。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述孔加工控制装置,同时,将该加工指令与上述配置在格子状交点上的孔加工位置信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内时,将加工指令送给上述孔加工控制装置,当超过容许误差时,将加工中止指令送给上述孔加工控制装置。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,在上述被加工物的冲孔加工中,当上述主轴发生异常时,用正常的冲孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲孔加工轴结束了冲孔加工后,把对于中断了加工的孔、用上述正常的冲孔加工轴进行冲孔加工的指令,送给上述孔加工控制装置。

    为了实现上述目的,本发明的冲孔加工方法,备有数值控制装置,用主轴对被加工物进行冲孔加工,上述主轴备有由孔加工控制装置分别控制的冲孔加工轴和定位用冲孔加工轴;其特征在于,进行加工时,根据CAD(Computer Aided Design)图构成的设计数据,将孔加工位置展开在X-Y座标等构成的矩阵上并配置在格子状的交点,把定位次数与加工轴数的乘积除总冲孔数得到的值作为轴效率时,根据配置在上述格子状交点的孔加工位置信息,算出该轴效率,把加工指令送到上述孔加工控制装置,同时,从该加工指令中计数冲孔次数,如果冲孔次数超过了预定的次数,向上述孔加工控制装置发出更换指令;另外,将上述加工指令与配置在格子状交点上的孔加工位置信息对照,当冲孔位置在容许误差范围内时,将加工指令送给上述孔加工控制装置,当超过容许误差范围时,将加工中止指令送给上述孔加工控制装置;另外,在上述被加工物的冲孔加工中,当上述主轴发生异常时,用正常的冲孔加工轴进行冲孔加工,正常的冲孔加工轴结束了冲孔加工后,把用上述正常的冲孔加工轴对中断了加工的孔进行冲孔加工的指令,送给上述孔加工控制装置。附图说明

    图1是说明本发明冲孔加工装置和冲孔加工方法的实施例的框图。

    图2是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,说明孔排列的CAD数据之一例的图。

    图3是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,说明孔排列之一例的图。

    图4是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,使轴效率最大的、处理冲孔指令信息的流程图。

    图5是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,根据图4制作的信息,制作冲孔NC指令信息的流程图。

    图6是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,说明主轴间间距候补计算的流程图。

    图7是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,说明2种主轴间间距的设定的流程图。

    图8是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,设定全部行的主轴间间距,处理冲孔加工指令信息的流程图。

    图9是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,根据图8制作信息,说明被加工物的孔排列的行中、有无冲孔加工结束的流程图。

    图10是在本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法中,说明主轴间间距的设定的流程图。

    下面,参照附图及其标记,说明本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法的实施例。

    在说明本实施例的冲孔加工装置和冲孔加工方法之前,先概略地说明本实施例的适用方法。

    冲孔加工的孔的排列是左右线对称、上下线对称、点对称的情形下,当全部孔的排列呈现为某种格子状时,各孔的位置在该格子的点上时,可在加工对象上,用本实施例进行全排列的冲孔加工。

    当被冲孔加工的管板本身尺寸大时,如果呈现上述格子状的孔的排列是左右线对称,可将本实施例用于左侧的孔排列;如果是上下线对称,则可将本实施例用于上侧的孔排列;如果是点对称,则可将本实施例用于原数据的孔排列。对于其余部分的孔排列,使用最近的NC装置备有的“Y轴反射镜”、“X轴反射镜”、“工件座标旋转功能”等,通过变换数据加工。

    另外,如果孔排列不是一个格子状,而是2个以上的格子状的组合时,可分别对每个格子,用本实施例进行冲孔加工。

    图1是说明本发明冲孔加工装置和冲孔加工方法的实施例的框图。本实施例中,对具有横型的数值控制装置的加工机进行说明,该加工机备有3根主轴(加工轴)19,该主轴19该沿纵方向依次排列着冲孔加工轴19c、定位用冲孔加工轴19a、冲孔加工轴19b。关于主轴数、主轴排列方法、加工机的纵横型等,并不限于本实施例。

    本实施例的冲孔加工装置和冲孔加工方法,全部的工序用标记11表示,冲孔加工全工序的机构,由格子数据展开机构12、冲孔指令制作机构13、工具寿命管理机构14、NC(数值控制)加工指令机构15构成。

    本实施例的冲孔加工装置和冲孔加工方法,还备有冲孔位置检查机构16和追加工机构17。冲孔位置检查机构16,检查预先设定的孔位置是否正确。追加工机构17,在被加工物的冲孔加工中,当因某种原因主轴(加工轴)19发生异常时,用正常的主轴进行冲孔加工。

    格子数据展开机构12,根据在设计时预先制作并输入的CAD(Computer Aided Design)数据10的信息,为了将孔位置在图上表示出来,将孔位置展开在由X座标、Y座标、孔的有无的显示等构成的矩阵上。CAD数据10如图2所示,由标题数据和孔排列数据构成,分别是由数字和字母组合表示的数值数据。上述标题数据例如有厂名、图号、部件名、输入者姓名、输入日期、加工部位、总孔数、孔径、排列起点X座标、排列起点Y座标、格子角度、X轴间距、Y轴间距、总排数、总行数等。上述孔排列数据表示具体的孔位置、有无冲孔加工等。

    图3表示展开成矩阵的孔排列的具体例。图3中,以各孔的排列数据的起点即排列基点的X座标、Y座标为基准,从各孔的X座标、Y座标、和格子角度(该格子角度从各孔规则配置的格子求出),可确定各孔位置。

    孔位置被设定后,冲孔指令制作机构13,制作轴效率为最大的冲孔指令。上述轴效率定义为:

    轴效率=冲孔数÷(定位次数×主轴(加工轴)数)。

    即,所谓的轴效率,是指用少的定位次数,开设预定数量的孔。为了使轴效率最大,冲孔指令制作机构进行若干途径的比较计算,制作冲孔指令。

    制作成的冲孔指令,被送到工具寿命管理机构14,对指令的冲孔加工指令中,分别计数由各主轴19a、19b、19c加工的冲孔个数,判断是否达到了作为工具寿命预先设定的冲孔个数。如果有达到了工具寿命的主轴19,则作为工具更换指令,送到NC加工指令机构15。

    NC加工指令机构15,确认有无工具更换指令,如果有,将该工具更换指令送到孔加工控制装置18。另一方面,同时,从冲孔指令机构13传送的冲孔指令,也通过NC加工指令机构15,送到孔加工控制装置18。

    在孔加工控制装置18,根据送来的工具更换指令和孔加工指令,进行了主轴更换后,选择冲孔主轴19,进行冲孔加工。

    孔加工结束后,把冲孔结束指令反馈给NC加工指令机构15。

    接受了冲孔结束指令的NC加工指令机构15,为了制作下一个冲孔指令,将信息送给冲孔指令制作机构13。冲孔指令制作机构13,制作下一个冲孔加工用的冲孔指令数据。该处理对全部的冲孔数据反复进行。

    另一方面,从NC加工指令机构15接受了冲孔指令的孔加工控制装置18,把由冲孔指令选择的主轴19的位置信息,送给孔位置检查机构16。孔位置检查机构16,判断送来的孔位置信息是否与先前展开的格子数据上的孔位置一致,一致时,使主轴19继续进行冲孔加工作业。不一致时,如果在容许误差范围内(容许误差范围例如是0.03mm),孔位置检查机构16,使主轴19继续进行冲孔加工作业,如果在容许误差范围外,则将加工中止指令送给孔加工控制装置18,中止冲孔加工作业,使主轴19进行别的位置的冲孔加工。

    这样,孔位置检查机构16,常时地检查主轴19在被加工物的孔位置上正确地进行加工。

    另外,在主轴对被加工物进行的冲孔加工中,发生了工具折损等的突发异常时,孔加工控制装置18,使发生了异常的轴19中止冲孔加工作业,将该中止信息和正常主轴19继续进行冲孔加工的指令,送到追加工机构17。追加工机构17,在结束了其余正常主轴19的冲孔加工作业后,把对中止加工了的孔进行冲孔加工的指令,通过孔加工控制装置18,送给其余的正常的主轴19。孔加工控制装置18,使其余的正常的主轴19进行追加工,把冲孔结束信息反馈给NC加工指令机构15。

    这样,本实施例中,在冲孔加工中,当主轴19发生异常时,借助追加工机构17的指令,使其余正常的主轴19进行冲孔加工作业,所以,可进行无遗漏的冲孔加工。另外,这些处理可以自动化,所以,即使主轴19发生异常时,也可以无人化地运转,进行无遗漏的冲孔加工。

    图4是说明图1所示的、使轴效率最大的冲孔指令制作机构13的具体处理流程。

    冲孔指令制作机构13,根据由格子数据展开机构12将孔位置展开在X座标、Y座标等构成的矩阵上的信息,计算孔的总排数(步骤S401)。这时,当计算的排数,比主轴19中的定位用冲孔加工轴19a、冲孔加工轴19b、冲孔加工轴19c间的最大间距(轴间距离)能覆盖的“间距数×主轴数”大时,将孔排列例如分割为上半区域和下半区域,对每个分割区域进行冲孔加工处理。当排数比最大的主轴间间距能覆盖的“间距数×主轴数”小时,一并进行被加工物的冲孔加工处理(步骤S402、S403)。

    接着,计算可设定的全部主轴间间距(步骤S404)。

    该步骤S404如图6所示,读入一行的排数(步骤S51),用主轴数除该排数,将其整数部的值作为主轴间间距(步骤S52)。下面说明该主轴间间距的含义。例如,主轴间间距是2时,冲孔加工轴19b和冲孔加工轴19c,相对于中心的定位用冲孔加工轴19a,分别在第2个孔的位置。因此,各轴间距离,相当于2个孔的位置的距离。接着,判断算出的主轴间间距(主轴间距离),是否是主轴可取得的距离。如果该轴间间距(主轴间距离)为主轴可取得的最小轴间距离以下,则把轴间间距作为最小轴间距离(最小设定间距)。反之,如果算出的轴间间距(主轴间距离)为主轴可取得的最大轴间距离以上,则把轴间间距作为最大轴间距离(最大设定间距),这样,求出该行间的主轴间间距(步骤S53、S54、S55、S56)。

    接着,冲孔指令制作机构13,读入下一行的孔排列排数(步骤S57),对每行反复进行各行的主轴间间距计算(步骤S58)。求出的各行的主轴间的间距,存储到存储器内(步骤S59)。

    每行的主轴间间距算出后,冲孔指令制作机构13,如图4所示,求2种主轴间间距的组合(步骤S405)。主轴19中的冲孔加工轴19b、定位用冲孔加工轴19a、冲孔加工轴19c的间距,作为装置与次数无关,可自由变更。之所以将2种主轴间间距组合,是因为如果主轴间间距的变更次数多,会使作业者误操作,所以,本实施例中,主轴间间距的变更只有1次。

    该步骤S405如图7所示,从存储器读入用图6算出的全部的主轴间间距(步骤S61),把最大主轴间间距作为第1主轴间间距(步骤S62)。接着,把除了最大主轴间间距的其它主轴间间距,作为第2种轴间间距的候补,设定第1主轴间间距和任一个第2主轴间间距候补的全部组合(步骤S63、S64)。

    根据来自步骤S405的主轴间间距的组合信息,冲孔指令制作机构13,算出轴效率(步骤S406)。

    首先,仅用第1主轴间间距,求出冲孔加工时的轴效率。换算式如下:

    轴效率=全部冲孔数/(第1主轴间间距×行数×主轴数)

    另一方面,求出第1主轴间间距和第2主轴间间距的组合的轴效率。换算式如下:

    轴效率=全部冲孔数/((第1主轴间间距×第1主轴间间距冲孔的行数×主轴数)+(第2主轴间间距×第2主轴间间距冲孔的行数×主轴数))

    下面,说明第1主轴间间距和第2主轴间间距的运用。孔排列的各行的排数比第2主轴间间距×主轴数小的行,用第2主轴间间距冲孔,其余的行,用第1主轴间间距冲孔。

    另外,仅用第1主轴间间距冲孔时的轴效率,和用第1主轴间间距与第2主轴间间距的全部组合冲孔时的轴效率之中,算出轴效率为最大的主轴间间距的设定条件(步骤S407)。

    接着,对于用第1主轴间间距的冲孔,在中央的定位用冲孔加工轴19a的位置,进行孔加工的座标设定(步骤S408)。另一方面,从格子数据中确认在各主轴间位置有无冲孔,制作冲孔指令的数据(步骤S409),将冲孔NC指令送给孔加工控制装置18(步骤S410)。然后待机,一直到有了冲孔指令结束信息为止,有了结束信息后,在用第1主轴间间距冲孔加工的数据没有了之前,反复进行上述的处理(步骤S411、S412、S413)。

    接着,冲孔指令制作机构13如图5所示地,移至用第2主轴间间距的NC数据制作(步骤S414),在用第2主轴间间距冲孔加工数据没有了之前,反复进行定位、NC指令制作、NC指令传送、冲孔加工结束信息待机、下一个冲孔定位处理(步骤S415、S416、S417、S418、S419)。

    然后,冲孔指令制作机构13确认是否有分割数据,如果没有分割数据,结束冲孔加工作业。如果有分割数据,则把剩余部分的孔数据展开(步骤S420、S421),与上述同样地,沿着图4所示各步骤S404~S418,反复进行主轴间间距候补计算以后的处理。

    这样,本实施例中,算出轴效率的最大值,对仅变更一次主轴间间距时的、效率最高的主轴间间距进行设定,所以,可更加缩短被加工物的冲孔时间。

    另外,图4至图7所示流程,是说明选定2种主轴间间距时的情形,当孔排列和排数为一定时,主轴间间距为1种。这时图4至图7所示的流程也适用。

    另外,也可选定2种以上的主轴间间距、或对每行选定主轴间间距。对全部行选定主轴间间距的情形后述。另一方面,当选定2种以上的主轴间间距时,把在上述流程的步骤S405选定的主轴间间距的种类,设定为所需的数,可对每个主轴间间距数,反复进行步骤S408、S409、S410、S411、S412、S413的各种处理。

    下面,参照图8所示的流程图,说明变更孔排列的每行的主轴间间距时的孔加工方法。

    冲孔指令制作机构13,根据由格子数据展开机构12将孔位置展开在X座标、Y座标等构成的矩阵的信息,计算孔的总排数(步骤S701)。这时,当计算的排数,比主轴19中的定位用冲孔加工轴19a、冲孔加工轴19b、冲孔加工轴19c间的最大间距(轴间距离)能覆盖的“间距数×主轴数”大时,将孔排列例如分割为上半区域和下半区域,对每个分割区域进行冲孔加工处理。当排数比最大的主轴间间距能覆盖的“间距数×主轴数”小时,一并进行被加工物的冲孔加工处理(步骤S702、S703)。

    接着,读入第1行的孔数据(步骤S704),求出该行的主轴间间距(步骤S705)。即,该步骤S705如图10所示,用主轴数除第1行的排数,将其整数部的值作为主轴间间距(步骤S81)。下面说明该主轴间间距的含义。例如,主轴间间距是2时,冲孔加工轴19b和冲孔加工轴19c,相对于中心的定位用冲孔加工轴19a,分别在第2个孔的位置。因此,各轴间距离,相当于2个孔的位置的距离。接着,判断算出的主轴间间距(主轴间距离),是否是主轴可取得的距离。如果该轴间间距(主轴间距离)为主轴的可取得最小轴间距离以下,则把轴间距离作为最小轴间距离(最小设定间距)。反之,如果算出的轴间间距(主轴间距离)为主轴可取得的最大轴间距离以上,则把轴间间距作为最大轴间距离(最大设定间距),这样,求出该行的主轴间间距(步骤S82、S83、S84、S85)。

    另外,冲孔指令制作机构13,为了用在步骤S83或S85求出的主轴间间距,进行孔加工,如图8所示地,用主轴19中的中央定位用冲孔加工轴19a,进行座标设定(步骤S706),从格子数据中,确认各冲孔加工轴19a、19b、19c有无冲孔加工,制作冲孔指令的数据(S707)。

    冲孔指令制作机构13,把在步骤S707制作的冲孔指令,送给孔加工控制装置18(步骤S708)。

    然后,冲孔指令制作机构13待机,一直到从孔加工控制装置18通过NC加工指令机构15有了冲孔指令结束信息为止,有了冲孔加工结束信息后,进行下一个冲孔座标设定,反复该处理(步骤S709、S710、S711)。

    一行的冲孔加工结束后,冲孔指令制作机构13如图9所示地,读入下一行的格子数据(步骤S712),反复主轴间间距的计算处理。

    全部行的冲孔加工结束后(步骤S713),冲孔指令制作机构13确认是否有分割数据,如果没有分割数据,结束冲孔加工作业。如果有分割数据,则将剩余的下半部的孔数据展开(步骤S714、S715),从第1行的孔加工数据读入开始,反复处理。

    这样,本实施例,在孔排列的全部行设定主轴间间距,进行孔加工,所以,可用最大的轴效率进行冲孔加工。

    另外,本实施例的冲孔加工方法,可适用于将由计算机执行的程序写入磁盘、光盘、半导体存储器等的记录媒体,也可适用于从通讯媒体传送。实现本功能的计算机,读入记录在记录媒体中的程序、或由通讯媒体传送的程序,用该程序控制动作,执行上述的处理。

    如上所述,本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法,根据用冲孔指令制作机构算出的最大轴效率的数据,进行多个冲孔加工,所以,可更加缩短冲孔加工时间。另外,用孔位置检查机构,一边确认冲孔位置是否在格子上,一边进行冲孔加工,所以,可进行冲孔位置无错误的冲孔加工。

    另外,本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法,用工具寿命管理机构计数主轴的冲孔加工次数,当冲孔次数超过预定的次数时,发出主轴更换指令,另外,当主轴发生异常时,用追加工机构发出使正常主轴对主轴异常的孔进行追加工的指令,所以,加工不遗漏,并可进行无人运转。

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本发明的冲孔加工装置和冲孔加工方法,在冲孔加工时,不会弄错孔的位置,可缩短全部孔加工作业时间,加工不遗漏,可进行无人运转。本发明的冲孔加工装置,备有格子数据展开机构12和冲孔指令制作机构13。格子数据展开机构12,根据设计数据将孔加位置展开在矩阵上。设定位次数与加工轴数的乘积除冲孔数得到的值为轴效率时,冲孔指令制作机构13,根据展开在矩阵上的孔加工位置信息,算出该轴效率,将加工指令送给主轴19。 。

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