CN101393448B - 机床的数字控制器 - Google Patents

机床的数字控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN101393448B
CN101393448B CN2008102116628A CN200810211662A CN101393448B CN 101393448 B CN101393448 B CN 101393448B CN 2008102116628 A CN2008102116628 A CN 2008102116628A CN 200810211662 A CN200810211662 A CN 200810211662A CN 101393448 B CN101393448 B CN 101393448B
Authority
CN
China
Prior art keywords
indentation
unit
mobile unit
interference
shape data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2008102116628A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101393448A (zh
Inventor
赤岩范隆
江场浩二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Corp filed Critical Okuma Corp
Publication of CN101393448A publication Critical patent/CN101393448A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101393448B publication Critical patent/CN101393448B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35316Interference checking between tool, machine, part, chuck, machining range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有根据所提供的加工程序执行用于轴运动的函数生成的函数生成单元的数字控制器,所述数字控制器进一步包括存储可动单元的形状数据和干涉结构的形状数据的单元;判定缩进方向的缩进方向判定单元;干涉检查位置计算单元,其逐次计算出根据确定的缩进方向在所述可动单元的当前位置加上所需距离的位置作为干涉检查位置;干涉确认单元,其通过假想地运动所述可动单元的所述形状数据确认所述可动单元的所述形状数据和所述干涉结构的所述形状数据之间存在或不存在干涉;以及停电检测单元,其在停电期间将停电信号发送给DC电源单元和所述函数生成单元,其中所述函数生成单元根据所述干涉确认单元的结果执行函数生成。

Description

机床的数字控制器
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年9月20日提交的申请号为2007-243291的日本专利申请的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及控制机床的可动单元的轴运动并且在发生停电的情况下避免可动单元和干涉结构之间的机械碰撞的数字控制器。
背景技术
在数字控制器中,当由加工程序引导轴运动时,根据运动方向生成用于每个轴控制周期的函数,并且机床的可动单元的轴运动被控制。图5为这种控制技术的方框图。
在图5中,首先,加工程序被从程序输入单元1输入并且被发送到程序分析单元2。程序分析单元2产生供给方向的数据并且将所述数据作为指令发送给函数生成单元3。
一旦接收到指令,函数生成单元3就生成函数以开始用于每个轴控制周期的函数生成位置的计算并且使可动单元减速并停止在目标位置,使得控制机床的可动单元的轴运动。在函数生成位置的计算期间,参考预先由供给速度数据存储单元(未示出)设定和存储的供给速度数据作为用于每个控制轴和每个控制周期的加速度或减速度的单位量,并且计算出函数生成位置以便移动体的轴以预定加速度和预定速度运动。计算出的函数生成位置被发送给用于每个轴控制周期的伺服驱动单元5。
例如,在DC电源单元4的交流(AC)电源一侧上,三相AC电源作为输入电源被连接,并且平滑电容器(未示出)被连接到并嵌入直流(DC)侧电源端子部。伺服驱动单元5被连接到DC侧电源端子。由于机械构造,多个伺服驱动单元5可以连接到DC电源单元4的DC侧电源端子。
在伺服驱动单元5中,来自DC电源单元4的DC电力的供给被接收,并且电流被供给到伺服电动机6以基于从函数生成单元3接收到的函数生成位置来驱动机床的可动单元。在减速期间,由减速产生的再生能量通过伺服驱动单元5和DC电源单元4返回AC电源。
现在将参照图6描述实际加工。图6表示由加工中心执行的加工操作,并且在刀具T旋转的同时工件W由在负Z方向上在切割指令矢量Vc(t)的方向上运动的刀具T加工。在这样的加工操作期间一旦发生停电,三相AC电力到DC电源单元的供给被停止,导致不能生成向伺服驱动单元5的DC电力供给,并且,因此,停止从伺服驱动单元5到伺服电动机6的电流供给。结果,因为来自伺服驱动单元5的电力被停止,所以旋转并驱动刀具T的主轴电动机和驱动供给轴的伺服电动机6减速和停止。
另外,因为在加工期间一旦发生停电,则向数字控制器的电力供给就停止,所以在函数生成的中间所述函数生成被停止。因为这个原因,例如,如果在使X轴和Y轴同步的同时已经进行了切割处理,则X轴和Y轴的同步被函数生成的停止扰乱,并且刀具对于每个轴单独地减速和停止。更具体地,在旋转刀具T在工件W内被啃刀的同时刀具T减速和停止,并且同时产生工件浪费和刀具损坏的问题。
作为解决上述停电期间的问题的方法,已知的方法是,刀具在与刀具由于重力沿其向下运动的轴(例如,图6中的负Z方向)相反的方向上(图6中的正Z方向)缩进固定的缩进量。在这种缩进方法中,因为缩进方向和缩进量不一致,存在如下问题,如果在缩进方向上存在干涉结构,则干涉结构干涉可动单元。另外,日本特开平8-227307A号专利申请公开了一种在远离刀具和工件的干涉位置的方向上缩进刀具的方法。然而,在该缩进方法中,因为缩进方向不一致,所以依然存在如下问题,如果在缩进方向上存在干涉结构,则可动单元干涉干涉结构。
还存在一种方法,预先在加工程序中指定缩进方向和缩进量并且在停电期间刀具在加工程序中指定的缩进方向上缩进指定的缩进量,以便解决上述问题。在该缩进方法中,因为缩进方向和缩进量在加工程序中被指定,所以存在加工程序变得复杂和加工程序生成操作变得复杂的问题。另外,也存在当加工对象刀具从竖直加工中心变为水平加工中心时或当在刀具上通过镜像处理使坐标变换时必须改变所述程序的问题。
本发明已经考虑到上述情况,并且本发明的优点是提供一种一旦发生停电就能执行轴运动的精细控制以便能够安全、可靠及精确地避免工件和诸如刀具的可动单元之间的碰撞的数字控制器。描述相关技术的文献包括日本特开平8-227307A号专利申请和日本2002-182714A号专利申请。
发明内容
依照本发明的一个方案,提供了一种控制机床的可动单元的运动的机床的数字控制器,所述数字控制器包括形状数据存储单元,其存储指示可动单元的位置和形状的可动单元形状数据和指示干涉结构相对于可动单元的位置和形状的干涉结构形状数据;缩进方向判定单元,其基于可动单元的当前位置和运动控制方向判定停电时可动单元的缩进方向(下文中称为“停电时可动单元的缩进方向”);干涉判定单元,当可动单元在由缩进方向判定单元判定的停电时的缩进方向上运动时,其基于可动单元形状数据和干涉结构形状数据判定可动单元和干涉结构之间存在或不存在干涉;缩进位置计算单元,其基于干涉判定单元的判定结果判定可动单元在由缩进方向判定单元判定的停电时的缩进方向上的缩进量,并且基于停电时的缩进方向和缩进量计算停电时的缩进位置;以及停电检测单元,其检测向机床的数字控制器的电力供给的停止,其中,当停电检测单元检测出电力供给的停止时,可动单元缩进到停电时的缩进位置。
依照本发明的另一个方案,优选地,在机床的数字控制器中,缩进方向判定单元,在与可动单元的运动控制方向形成预定角度的平面上,判定以可动单元的位置为原点的多个缩进矢量;基于可动单元形状数据和干涉结构形状数据,计算在每个缩进矢量的方向上的可动单元和干涉结构之间的相对距离;基于相对距离将从多个缩进矢量中选出的缩进矢量的方向判定为停电时的缩进方向。
依照本发明的另一个方案,优选地,在机床的数字控制器中,缩进方向判定单元,在与可动单元的运动控制方向形成预定角度的平面上,判定以可动单元的位置为原点的多个缩进矢量;对每个缩进矢量都计算在相对于缩进期间的时间内可动单元能的变化,其中可动单元能为所述可动单元的动能和所述可动单元的势能的加和;并且基于缩进期间的时间变化将从多个缩进矢量中选出的缩进矢量的方向确定为停电时的缩进方向。
依照本发明的另一个方案,优选地,在机床的数字控制器中,干涉判定单元包括干涉检查位置计算单元,其将在由缩进方向判定单元判定的停电时的缩进方向上的在可动单元的当前位置上加上用于检查的缩进量的位置作为干涉检查位置计算;以及干涉确认单元,当可动单元运动到干涉检查位置时,其基于可动单元形状数据和干涉结构形状数据检查可动单元和干涉结构之间存在或不存在重叠,当存在重叠时判定存在干涉,而不存在重叠时判定不存在干涉,并且缩进位置计算单元基于由缩进方向判定单元判定的缩进方向和由确认不存在干涉的干涉确认单元确定的用于检查的缩进量确定缩进位置。
依照本发明的各种方案,能够提供即使在停电的情况下也可以安全、可靠及精确地避免可动单元和干涉结构的碰撞的数字控制器。
附图说明
将参照附图详细描述本发明的优选实施例,其中:
图1为表示根据本发明的优选实施例的数字控制器的结构的方框图;
图2为表示根据本发明的优选实施例的控制方法的实例的流程图;
图3为用于说明在根据本发明的优选实施例中的加工中心中的具体操作的图解;
图4为用于说明在根据本发明的优选实施例中的车床上执行的具体操作的图解;
图5为控制器的方框图;以及
图6为用于说明在加工中心中执行的具体操作的图解。
具体实施方式
图1为表示根据本发明的优选实施例的数字控制器的示例结构的方框图,具有当停电发生时的碰撞避免功能。附图标记1、2、4、5和6表示与图5相同的结构,并且将不再描述。除了表示诸如刀具的机床的可动单元的位置和形状的形状数据外,形状数据存储单元7记录和存储表示工件、夹具和当机床的可动单元的轴运动时可能产生干涉的机械干涉结构的位置和形状的形状数据。其中,通过轴运动而运动的可动单元和由于运动可能产生干涉的干涉结构取决于机床的结构而不同,并且尤其不局限于下文的说明中所描述的那些。
为了基于从形状数据存储单元7接收到的形状数据判定缩进方向,缩进方向判定单元8从在垂直于从程序分析单元2接收指令的供给轴的运动方向的平面上的缩进矢量和干涉结构之间的交叉点中逐次计算出与当前位置的相对距离最长的矢量。确定在每个矢量的方向上与干涉结构的干涉距离,并且具有最长距离的矢量被最终确定为缩进方向。
为了能够基于可动单元的形状数据和干涉结构的形状数据确认存在/不存在干涉,干涉检查位置计算单元9逐次计算出从可动单元的当前位置根据确定的缩进方向运动所需的缩进量的位置作为干涉检查位置。
当可动单元被逐次地、假想地运动到干涉检查位置时,干涉确认单元10基于可动单元的形状数据和干涉结构的形状数据检查诸如在可动单元和干涉结构之间的三维空间内的重叠存在或不存在;当存在重叠时确认存在干涉;而当不存在重叠时确认不存在干涉。当判定存在干涉时,干涉检查位置计算单元9再次计算干涉检查位置。
缩进位置计算单元11基于由缩进方向判定单元8判定的缩进方向和由干涉确认单元10在不存在干涉时确定的缩进量计算缩进位置。计算出的缩进位置被发送给函数生成单元3。
停电检测单元12用于监控DC电源单元4的AC电源侧的停电,例如,三相AC电源;并且,一旦检测到AC电源停电,停电检测单元12将停电检测信号发送给DC电源单元4,并且DC电源单元4停止电源的再生以便积聚的电力可以被用于驱动供给轴。
同时,停电检测单元12还将停电检测信号发送给函数生成单元3。一旦接收到停电检测信号,函数生成单元3基于由缩进位置计算单元11发送的缩进位置来生成函数,并且将函数生成结果发送给伺服驱动单元5。
伺服驱动单元5基于被发送的生成函数将所需当前指令发送给伺服电动机6,并且伺服电动机6根据当前指令缩进机床的可动单元。
接下来,将参照图3描述判定缩进方向和缩进量的方法。图3说明由加工中心执行的加工,其中在刀具T旋转的同时刀具T在负Z方向上的切割指令矢量Vc(t)的方向上加工工件W。考虑到穿过当前位置P(t)并且垂直于指令矢量Vc(t)的垂直平面(图3中的XZ平面Pxz)。在所述垂直平面上定义以当前位置P(t)为原点的缩进矢量VAn(t)。例如,在8个方向上的矢量被认为是缩进矢量VAn(t)(数字n为从0至7的整数)。结果,定义了矢量VA0(t)、VA1(t)、VA2(t)、VA3(t)、VA4(t)、VA5(t)、VA6(t)和VA7(t),所述矢量以2π/8[rad]等分以当前位置P(t)为圆心的圆(图3中的数字N等于数字n+1的最大值)。对于缩进矢量VAn(t),数字n的最大值不必须为7,并且可以为大于或等于1的任意整数。
首先,将描述缩进方向的判定。为了基于刀具T的形状数据和工件W的形状数据判定缩进方向,确定出在垂直于从程序分析单元2接收到的供给轴的方向,即指令矢量Vc(t)的垂直平面(图3中的XZ平面Pxz)上缩进矢量VAn(t)和对于刀具T来说是干涉结构的工件W和其它干涉结构(例如,用于启动的结构)之间的干涉距离,并且逐次计算出与当前位置P(t)的相对距离最长的矢量。使用刀具T的形状数据和干涉结构的形状数据等计算刀具T和干涉结构之间的交叉点。在图3所示的情况中,当刀具T在缩进矢量VA1(t)-VA6(t)的方向上运动时,在XZ平面Pxz上的刀具T和工件W之间的关系被判定为干涉,因为所述关系为接触;即,对于线段P1(t)P2(t)P6(t)来说相对距离为0。因此,缩进方向为VA0(t)或VA7(t)。确定出在缩进矢量VA0(t)和VA7(t)的每个矢量方向上与其他干涉结构(例如,用于启动的结构)的干涉距离,并且具有最长相对距离的矢量被最终确定为缩进方向。当所有在指令矢量Vc(t)的垂直平面上定义的多个缩进矢量被判定为在刀具T和工件W之间接触时;即,判定为相对距离为0的干涉时,诸如在钻孔加工的情况中,不能利用上述方法判定缩进方向。在这种情况下,可以通过在与指令矢量Vc(t)平行的平面上生成缩进矢量来确定缩进方向。选择性地,其上将生成缩进矢量的平面的方向可以根据刀具T和工件W的接触状态定义,以便能够确定缩进方向。
作为基于多个缩进矢量判定最终缩进方向的另一种方法,能够在轴运动期间在伺服电动机6的电力消耗小的方向上缩进。更具体地,在当前时间tk的缩进矢量的指令和前一次时间,即(tk-1)的指令矢量之间的能量差(动能+势能)可以通过下面的等式1确定。其中能量的时间变化量ΔE最小的矢量被最终确定为缩进矢量。
(等式1)ΔE={1/2×Vn(tk)^2-1/2×V^2}+{P(tk)-P(tk-1)}×G
这里,Vn(t)表示指令矢量,V表示当前速度,P(t)表示当前位置,而G表示重力矢量。当基于刀具T的当前位置P(t)和干涉结构之间的相对距离来判定缩进方向的单元和基于能量的时间变化量来判定缩进方向的单元结合时,优选的是选择当前位置P(t)和干涉结构之间的相对距离超过预定阈值的缩进矢量,并且从所选的缩进矢量中选择相对于能量的时间变化量ΔE最小的矢量作为最终的缩进矢量。
接下来,将描述缩进量的判定方法。从当前位置P(t)在如上所述确定的缩进矢量方向上运动所需缩进量的位置被设定为干涉检查位置。当包括刀具T的可动单元(未示出整个可动单元)被假想地运动到干涉检查位置时,检测出例如在三维空间内的,包括刀具T的可动单元和干涉结构(例如,用于启动的结构)的重叠。所述检查以包括刀具T的可动单元的形状数据和干涉结构的形状数据为基础。当运动到干涉检查位置的可动单元和干涉结构之间不存在重叠时,能够确认不存在干涉,并且确定缩进量。另一方面,当运动到干涉检查位置的可动单元和干涉结构之间存在重叠时,在如上所述确定的缩进矢量方向上从当前位置P(t)运动和先前使用的缩进量不同的缩进量的位置被设定为新的干涉检查位置。通过参考新的干涉检查位置检查出包括刀具T的可动单元和干涉结构之间的重叠。在门打开的状态下,存在操作员的身体的一部分在加工区域内的可能。因此,为了通过机械操作单元来防止可动单元和操作员的身体的一部分之间的接触,当门处于开启状态时缩进有限的缩进量是有效的。通过上述处理,缩进方向和缩进量被确定。当函数生成单元3接收来自停电检测单元12的停电检测信号时,函数生成单元3根据基于缩进方向和缩进量计算出的轴运动停止位置生成函数,以使刀具T从工件W缩进。积聚在DC电源单元4的平滑电容器内的电能可以用于刀具T的缩进。
现在将参照图4描述另一种加工的缩进方向和缩进量的确定方法。图4为表示由车床执行的加工的横截面图。刀具T在工件W旋转的同时被插入工件W的内侧,并且刀具T在正X方向上的切割指令矢量Vc(t)的方向上加工。在当前位置为P(t)时,考虑到穿过当前位置并且垂直于指令矢量Vc(t)的垂直平面(图4中的XY平面Pxy)。在所述垂直平面上定义以当前位置P(t)为原点的缩进矢量VAn(t)。例如,利用数字n(数字n为从0到7的整数)将在8个方向上的矢量定义为缩进矢量VAn(t)。结果,定义了矢量VA0(t)、VA1(t)、VA2(t)、VA3(t)、VA4(t)、VA5(t)、VA6(t)和VA7(t),所述矢量将以当前位置P(t)为圆心的圆等分为2π/8[rad](图4中的数字N等于数字n+1的最大值)。对于缩进矢量VAn(t)来说,数字n的最大值不必须为7,并且可以是大于或等于1的任意整数。
首先,将描述缩进方向的判定。为了基于刀具T的形状数据和工件W的形状数据判定缩进方向,从垂直于从程序分析单元2接收到的供给轴的方向,即指令矢量Vc(t)的平面(图4中的XY平面Pxy)上的缩进矢量VAn(t)和对于刀具T来说是干涉结构的工件W之间的交叉点中逐次计算出与当前位置P(t)的相对距离最长的矢量。在刀具T和干涉结构之间的交叉点的计算中,使用了刀具T的形状数据和干涉结构的形状数据等。在图4所示的情况中,以当前位置P(t)为圆心刀具T和工件W之间的关系为接触;即,在点P(t)处的相对位置为0,并且到缩进矢量VA0(t)、VA1(t)、VA2(t)、VA6(t)和VA7(t)的方向的运动被判定为干涉。因此,可能的缩进方向为VA3(t)、VA4(t)和VA5(t)。如果确定出缩进矢量VA3(t)、VA4(t)和VA5(t)的每个矢量方向上与其它干涉结构(在图4中描述的情况下为工件W)的干涉距离,则缩进矢量VA3(t)、VA4(t)和VA5(t)与工件W之间的干涉距离分别为线段P(t)P3(t)、P(t)P4(t)和P(t)P5(t),因此,其中距离最长的矢量VA4(t)被确定为最终的缩进方向。当所有在指令矢量Vc(t)的垂直平面上定义的多个缩进矢量被判定为刀具T和工件W之间的接触时;即,相对距离为0的干涉,不能够判定缩进方向。在这种情况下,可以通过在与指令矢量Vc(t)平行的平面上生成缩进矢量来确定缩进方向。选择性地,其上将生成缩进矢量的平面的方向可以基于刀具T和工件W的接触状态定义,以便能够确定缩进方向。
接下来将描述缩进量的确定方法。从当前位置P(t)在如上所述确定的缩进矢量VA4(t)的方向上运动所需缩进量的位置被设定为干涉检查位置。然后,在包括刀具T的可动单元(未示出整个可动单元)被假想地运动到干涉检查位置的情况中,检测出例如在三维空间内的,包括刀具T的可动单元和干涉结构(在图4所示情况中为工件W和存在于工件W外部的干涉结构)之间的重叠。所述检查基于包括刀具T的可动单元的形状数据和干涉结构的形状数据执行。当运动到干涉检查位置的可动单元和干涉结构之间不存在重叠时,确认不存在干涉,并且确定缩进量。另一方面,当运动到干涉检查位置的可动单元和干涉结构之间存在重叠时,在如上所述确定的缩进矢量方向上从当前位置P(t)运动和先前使用的缩进量不同的缩进量的位置被设定为新的干涉检查位置。基于新的干涉检查位置检查出包括刀具T的可动单元和干涉结构之间的重叠。
缩进方向和缩进量的确定如上所述。当函数生成单元3接收来自停电检测单元12的停电检测信号时,函数生成单元3根据基于缩进方向和缩进量计算出的轴运动的停止位置来生成函数,并且使刀具T从工件W缩进。积聚在DC电源单元4的平滑电容器内的电能可以用于刀具T的缩进。
接下来将参照图2描述本实施例中的工艺流程。在步骤S1中,为了利用刀具T的形状数据和工件W的形状数据确定缩进方向,从垂直于从程序分析单元2接收到的供给轴的方向,即指令矢量Vc(t)的平面上的缩进矢量VAn(t)和是干涉结构的工件W之间的交叉点逐次计算出与当前位置Pc的相对距离最长的矢量。确定出在每个矢量的方向上的与干涉结构的干涉距离,并且具有最长距离的矢量被最终确定为缩进方向。在步骤S2中,在如上所述确定的缩进矢量方向上从当前位置P(t)运动所需的缩进量的位置被设定为干涉检查位置。在步骤S3中,检测出例如在三维空间内的,当包括刀具T的可动单元的形状数据被假想地运动到干涉检查位置时在包括刀具T的可动单元和干涉结构之间的重叠。所述检查基于从形状数据存储单元7接收到的可动单元的形状数据和干涉结构的形状数据执行。当运动到干涉检查位置的可动单元和干涉结构之间不存在重叠时,确认不存在干涉,并且确定缩进量。当确认存在干涉时,程序返回到步骤S2,并且计算出和先前的干涉检查位置不同的干涉检查位置。另一方面,当确认不存在干涉时,程序进行到步骤S4。在步骤S4中,基于步骤S3的结果计算出考虑到当前位置P(t)和确定的缩进量的缩进位置。缩进位置计算单元11将计算出的缩进位置发送给函数生成单元3。在步骤S5中,如果停电检测单元12没有检测到停电,即在正常时间内,程序返回到步骤S1。另一方面,当停电检测单元12检测出停电时,程序进行到步骤S6。在步骤S6中,从DC电源侧到AC电源侧的电源再生被从停电检测单元12发送的停电检测信号停止,并且电力积聚在DC电源单元4的DC汇流线上。在步骤S7中,伺服驱动单元5利用积聚在DC电源单元4中的电力将电力供给到伺服电动机6,并且可动单元被缩进。
依照本发明的数字控制器,持续地执行利用形状数据的干涉检查,并且可以基于干涉检查的结果生成函数以使可动单元缩进到无干涉方向。因为这个原因,即使在发生停电的情况下也能够安全、可靠及精确地避免可动单元和干涉结构之间的碰撞。

Claims (4)

1.一种控制机床的可动单元的运动的机床的数字控制器,所述数字控制器包括:
形状数据存储单元,其存储指示所述可动单元的位置和形状的可动单元形状数据和指示干涉结构相对于所述可动单元的位置和形状的干涉结构形状数据;
缩进方向判定单元,其基于所述可动单元的当前位置和运动控制方向来判定停电时所述可动单元的缩进方向;
干涉判定单元,当所述可动单元在由所述缩进方向判定单元判定的所述停电时的缩进方向上运动时,其基于所述可动单元形状数据和所述干涉结构形状数据来判定所述可动单元和所述干涉结构之间存在或不存在干涉;
缩进位置计算单元,其基于所述干涉判定单元的判定结果来判定所述可动单元在由所述缩进方向判定单元判定的所述停电时的缩进方向上的缩进量,并且基于所述停电时的缩进方向和所述缩进量来计算停电时的缩进位置;以及
停电检测单元,其检测向所述机床的数字控制器的电力供给的停止,其中
当所述停电检测单元检测出电力供给的停止时,所述可动单元缩进到所述停电时的缩进位置。
2.根据权利要求1所述的机床的数字控制器,其中
所述缩进方向判定单元,在与所述可动单元的所述运动控制方向形成预定角度的平面上,判定以所述可动单元的当前位置为原点的多个缩进矢量;基于所述可动单元形状数据和所述干涉结构形状数据来计算在每个所述缩进矢量的方向上的所述可动单元和所述干涉结构之间的相对距离;并且基于所述相对距离将从所述多个缩进矢量中选出的具有最长相对距离的缩进矢量的方向判定为所述停电时的可动单元的缩进方向。
3.根据权利要求1所述的机床的数字控制器,其中
所述缩进方向判定单元,在与所述可动单元的所述运动控制方向形成预定角度的平面上,判定以所述可动单元的当前位置为原点的多个缩进矢量;对每个所述缩进矢量都计算在相对于缩进期间的时间内可动单元能的变化,其中所述可动单元能为所述可动单元的动能和所述可动单元的势能的加和;并且基于在相对于所述缩进期间的时间内的变化将从所述多个缩进矢量中选出的所述可动单元能的时间变化量最小的缩进矢量的方向确定为所述停电时的可动单元的缩进方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机床的数字控制器,其中
所述干涉判定单元包括:
干涉检查位置计算单元,其将在由所述缩进方向判定单元判定的所述停电时的所述可动单元的缩进方向上所述可动单元的当前位置加上用于检查的缩进量后所达到的位置作为干涉检查位置而进行计算;
以及
干涉确认单元,当所述可动单元运动到所述干涉检查位置时,其基于所述可动单元形状数据和所述干涉结构形状数据来检查所述可动单元和所述干涉结构之间存在或不存在重叠,当存在重叠时判定存在干涉,而当不存在重叠时判定不存在干涉,并且
所述缩进位置计算单元指定当干涉确认单元已经确认不存在干涉时所使用的用于检查的缩进量作为用于所述可动单元的缩进量,并且基于由所述缩进方向判定单元判定的停电时的所述可动单元的所述缩进方向和所指定的用于所述可动单元的缩进量来确定所述缩进位置。
CN2008102116628A 2007-09-20 2008-09-19 机床的数字控制器 Active CN101393448B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007243291A JP4838782B2 (ja) 2007-09-20 2007-09-20 工作機械数値制御装置
JP2007-243291 2007-09-20
JP2007243291 2007-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101393448A CN101393448A (zh) 2009-03-25
CN101393448B true CN101393448B (zh) 2012-09-05

Family

ID=40435662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102116628A Active CN101393448B (zh) 2007-09-20 2008-09-19 机床的数字控制器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8019460B2 (zh)
JP (1) JP4838782B2 (zh)
CN (1) CN101393448B (zh)
DE (1) DE102008046830B4 (zh)
IT (1) IT1392532B1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5395720B2 (ja) * 2010-03-29 2014-01-22 オークマ株式会社 停電時制御装置
CN102298356B (zh) * 2011-06-09 2013-04-17 四川普什宁江机床有限公司 数控滚齿机床刀具破损区域自动避让的窜刀方法
JP5724903B2 (ja) * 2012-02-20 2015-05-27 株式会社安川電機 電源回生装置および電力変換装置
JP5421434B2 (ja) 2012-06-25 2014-02-19 ファナック株式会社 停電時に消費電力を低減するモータ制御装置
JP5421433B2 (ja) * 2012-06-25 2014-02-19 ファナック株式会社 制御電源の消費電力を停電時に低減するモータ制御装置
US9046888B2 (en) * 2012-06-27 2015-06-02 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for detouring around features cut from sheet materials with a laser cutter according to a pattern
JP5628954B2 (ja) * 2013-03-29 2014-11-19 ファナック株式会社 複数のモータを同期制御するモータ制御装置
JP5512050B1 (ja) * 2013-05-23 2014-06-04 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP5746308B2 (ja) * 2013-11-26 2015-07-08 ファナック株式会社 ブレーキ落下量を低減する機能を備えたサーボ制御装置
JP5887375B2 (ja) * 2014-03-24 2016-03-16 ファナック株式会社 停電検出時に加工ノズルを退避するレーザ加工装置
JP5941087B2 (ja) * 2014-03-25 2016-06-29 ファナック株式会社 電源障害時に加工ノズルを退避するレーザ加工装置
JP5893678B2 (ja) * 2014-06-10 2016-03-23 ファナック株式会社 停電時に工具とワークを保護するモータ制御装置及びモータ制御方法
JP6140130B2 (ja) * 2014-11-21 2017-05-31 ファナック株式会社 工具及び被加工物を保護する数値制御装置
JP6675259B2 (ja) * 2016-04-20 2020-04-01 株式会社マキタ 電動作業機
JP6407947B2 (ja) 2016-12-16 2018-10-17 ファナック株式会社 数値制御装置
JP6863815B2 (ja) * 2017-04-28 2021-04-21 オークマ株式会社 制御装置
JP6687582B2 (ja) * 2017-11-30 2020-04-22 ファナック株式会社 情報処理装置
CN111889812B (zh) * 2020-07-14 2021-09-14 宜昌长机科技有限责任公司 一种检验并消除齿轮加工让刀干涉的方法
JP7568854B2 (ja) * 2021-06-16 2024-10-16 ファナック株式会社 制御装置、干渉チェック装置、及び制御システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5777450A (en) * 1995-02-12 1998-07-07 Fanuc Ltd. Method and apparatus for control in power failure
US5808893A (en) * 1993-07-28 1998-09-15 Amt Machine Systems, Ltd. System for adapting an automatic screw machine to achieve computer numeric control
CN1728029A (zh) * 2004-07-26 2006-02-01 发那科株式会社 数值控制装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5218868B2 (zh) * 1972-05-09 1977-05-24
US4723219A (en) * 1985-06-21 1988-02-02 Amca International Corporation Programmed path for automatic tool retraction and return responsive to degradation threshold
JPH02259911A (ja) * 1989-03-31 1990-10-22 Nippei Toyama Corp 数値制御装置
US5097587A (en) * 1989-09-04 1992-03-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Numerically controlled machine tool with automatic tool exchange device and indexing device
JP3001377B2 (ja) * 1994-08-08 2000-01-24 ファナック株式会社 停電時制御方法及び装置
JP3810662B2 (ja) 2000-10-03 2006-08-16 株式会社日平トヤマ 工作機械の加工動作停止方法及びそれを実施する加工制御装置
JP4362095B2 (ja) 2004-08-20 2009-11-11 オークマ株式会社 数値制御装置
JP4461030B2 (ja) * 2005-01-17 2010-05-12 オークマ株式会社 数値制御装置及び数値制御方法
JP2007243291A (ja) 2006-03-06 2007-09-20 Fujitsu Ltd タグ通信装置、制御装置およびタグ通信方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808893A (en) * 1993-07-28 1998-09-15 Amt Machine Systems, Ltd. System for adapting an automatic screw machine to achieve computer numeric control
US5777450A (en) * 1995-02-12 1998-07-07 Fanuc Ltd. Method and apparatus for control in power failure
CN1728029A (zh) * 2004-07-26 2006-02-01 发那科株式会社 数值控制装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平8-54914A 1996.02.27

Also Published As

Publication number Publication date
IT1392532B1 (it) 2012-03-09
JP2009075799A (ja) 2009-04-09
US8019460B2 (en) 2011-09-13
JP4838782B2 (ja) 2011-12-14
ITRM20080485A1 (it) 2009-03-21
DE102008046830A1 (de) 2009-04-16
US20090082900A1 (en) 2009-03-26
DE102008046830B4 (de) 2018-10-31
CN101393448A (zh) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101393448B (zh) 机床的数字控制器
JP6140130B2 (ja) 工具及び被加工物を保護する数値制御装置
US10625420B2 (en) Machining system
CN102650867B (zh) 具有多轴加工机用速度控制功能的数值控制装置
CN100453237C (zh) 焊接系统及自耗电极式焊接方法
CA2255915A1 (en) Machining processor
JP6434246B2 (ja) 機械異常履歴の解析支援機能を有する数値制御装置
JP4955371B2 (ja) 数値制御システム
US8630732B2 (en) Method for avoiding an unwanted collision between a tool and a workpiece in a machine tool
CN105382412A (zh) 具有高速定位功能的激光加工装置
JP4226629B2 (ja) 複数の軸を制御する数値制御装置及び数値制御装置を用いた同期制御方法
US11106194B2 (en) Numerical controller for continuous cutting control
US7110854B2 (en) Numerical control apparatus for machine tool and numerical control method for machine tool
CN201711968U (zh) 工业机器人
CN105320075A (zh) 具有重叠控制的速度控制功能的数值控制装置
JP3464307B2 (ja) Nc旋盤における干渉チェック方法
CN110647109A (zh) 数值控制装置
JP5439062B2 (ja) 工作機械の衝突防止方法
US10564630B2 (en) Numerical controller
US10996655B2 (en) Numerical controller
JP7355952B1 (ja) 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN112558551A (zh) 数值控制装置
JP2004130444A (ja) 同期制御装置
WO2023148986A9 (ja) 制御装置、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP2003295917A (ja) 加工制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant