CN105549541B - 基于表格形式数据进行运转的数值控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于表格形式数据进行运转的数值控制装置，包括：选择在加工运转中使用的多个表格形式数据的表格管理部；基于表格读出部读出的上述多个表格形式数据，针对每个上述表格形式数据分别生成与通过上述表格形式数据控制的轴对应的分配插补数据的分配处理部；以及针对每个上述控制轴选择上述分配处理部生成的多个上述分配插补数据后进行重叠的选择重叠部。

Description

基于表格形式数据进行运转的数值控制装置

技术领域

本发明涉及基于表格形式数据进行运转的数值控制装置，尤其涉及使多个表格形式数据重叠起来运转的、基于表格形式数据进行运转的数值控制装置。

背景技术

作为与基准轴的运动同步地使各控制轴分别同步地进行驱动控制的方法，已公知与基准轴位置对应地将控制轴的位置信息存储到在存储器等中设置的表格形式数据中，基于该表格形式数据中存储的信息，使各控制轴与基准轴同步运转的基于表格形式数据的运转功能。

在基于表格形式数据的运转功能中，将设定了以时间、轴位置或主轴位置为基准的轴的位置、或M代码等的辅助功能的表格形式数据保存到存储器或由网络连接的存储装置中，一边依次读出表格形式数据，一边控制各轴和辅助功能。

在日本特开昭59-177604号公报和日本特开2003-303005号公报中公开了，利用了基于这些表格形式数据的运转功能的路径表运转功能、或一般被称为电子凸轮控制的数值控制装置。由此，能够进行不受加工程序限制的自由的工具的动作，可以实现加工时间的缩短、加工精度的提高。

另外，作为基于表格形式数据的运转功能的应用技术，在日本特开2006-289583号公报中公开了这样的技术：在螺纹切削加工那样的循环动作中，使预定量的切入动作与作为同一加工模式的加工循环动作分离，存储用于指示进行切入动作的表格形式数据、指示进行加工循环动作的表格形式数据这两个表格形式数据，算出各表格形式数据中记述的切入动作和加工循环动作的移动量，并进行重叠来驱动各控制轴。图12是从指示进行切入动作的主表格数据读出用于指示进行加工循环动作的循环表格数据，同时运转的例子。

通过该技术，如图13所示那样，在一边切入一边反复进行同一加工循环动作的切入循环中，可以用两个表格形式数据驱动一个控制轴，使切入动作和同一加工循环动作重叠起来。

但是，日本特开2006-289583号公报中记载的技术限于在同一加工循环中，同时运转切入动作用的表格形式数据和加工循环动作用的表格形式数据，可以将移动量分别重叠起来，但是在除加工循环以外的加工工序中，对一个控制轴只能运转一个表格形式数据。图14是主表格处理和循环表格处理的关系图。如图示的那样，在现有技术中，需要从进行切入动作的主表格调用进行循环动作的循环表格，循环表格以从属于主表格的形式被执行。

因此，不进行切入动作和加工循环动作的轴、主轴、辅助功能，由一个表格形式数据控制。关于轴或主轴，由于轴的移动路径、修正量等被汇总记述在一个表格形式数据中，因此存在以下的问题，即，由于机械的个体差、随时间劣化等，有时需要变更修正量，在这样的情况下，需要从一个表格形式数据中记述的坐标值提取与修正量相当的移动量来进行修正。

另外，在现有的基于表格形式数据的运转中，由于通过一个表格形式数据只能指定一种基准值，所以从时间基准、轴位置基准、主轴位置基准中选择一个基准值，制作表格形式数据。因此，存在以下的问题，即，在执行对应于两个以上的基准值的指令时，例如，根据时间、轴位置、主轴位置输出辅助功能时，也需要在选择了时间基准的表格形式数据时，将轴位置、主轴位置变换成基准时间，来制作表格形式数据。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供与加工工序无关，对一个轴、主轴、或辅助功能同时运转多个表格形式数据的数值控制装置。

根据本发明的基于表格形式数据进行运转的数值控制装置，以时间、轴位置或主轴位置为基准，使用用于指示各控制轴的位置或辅助功能的表格形式数据，与成为上述基准的时间、轴位置或主轴位置同步地对控制轴的位置或辅助功能进行控制，该数值控制装置包括：选择在加工运转中使用的多个表格形式数据的表格管理部；读出上述表格管理部选择的多个表格形式数据的表格读出部；分配处理部，其基于上述表格读出部读出的上述多个表格形式数据，针对每个上述表格形式数据分别生成与通过上述表格形式数据控制的轴对应的分配插补数据；针对每个上述控制轴选择上述分配处理部生成的多个上述分配插补数据并进行重叠的选择重叠部；以及基于被重叠的上述分配插补数据控制上述控制轴的位置的电动机控制部。

上述多个表格形式数据中的至少一个被指定了不同种类的基准，上述分配处理部，对于上述多个表格形式数据能够基于由各表格形式数据指定的基准生成分配插补数据。

基于上述表格形式数据进行运转的数值控制装置还可以包括：解析用于指示辅助功能的多个表格形式数据，通知基于由各表格形式数据指定的基准所指示的辅助功能的辅助功能控制部；以及把从上述辅助功能控制部通知的辅助功能向外部设备输出的辅助功能输出部。

本发明通过具有以上的结构，对于轴或主轴，通过在不同的表格形式数据中记述移动路径、修正量等，选择要运转的表格形式数据，可以把各移动量重叠起来。另外，可以同时运转以时间、轴位置、主轴位置为基准的表格形式数据，不必限于一个基准值。

附图说明

本发明的上述和其它的目的和特征可以通过参照附图进行的以下的实施例的说明而明了。这些图中，

图1是说明本发明的将多个表格形式数据重叠起来的处理的概要的图。

图2是本发明的一实施方式的数值控制装置的主要部分框图。

图3是在本发明的一实施方式的数值控制装置上执行的处理的概略流程图。

图4是本发明的一实施方式的处理辅助功能表格的数值控制装置的主要部分框图。

图5是在本发明的一实施方式的处理辅助功能表格的数值控制装置上执行的处理的概略流程图。

图6是表示本发明的一实施方式的通过不同机床加工同一工件时使用的表格形式数据的例子的图。

图7是表示本发明的一实施方式的工具变更后追加工具直径修正表格形式数据的例子的图。

图8是现有技术中的用PC修正表格形式数据的例子。

图9是本发明的一实施方式中的用PC修正表格形式数据的例子。

图10是现有技术中的将使用了不同基准的多个表格形式数据变换成一个表格形式数据的例子。

图11是本发明的一实施方式中的使用利用了不同基准的多个表格形式数据的例子。

图12是现有技术中的基于表格形式数据的循环加工的概略图。

图13是现有技术中的基于表格形式数据的重叠动作的例子。

图14是现有技术中的主表格处理和循环表格处理的关系图。

具体实施方式

首先，说明本发明中的多个表格形式数据的重叠运转的基本概要。

在本发明中，提供与加工条件无关，对一个轴、主轴或辅助功能，同时运转多个表格形式数据的技术。不是主表格、循环表格那样的从属关系，而是可以独立地执行各表格形式数据。

例如，如图1所示的那样，在本发明中，可以用不同的表格形式数据制作移动路径、修正量1、修正量2，同时运转。作为其结果，通过对一个轴重叠3个表格形式数据的移动量，可以实现图1下部所示那样的动作。

在本发明中，不是像现有技术那样的表格间的依存关系，而是独立地执行各表格形式数据。不是像现有技术中的循环加工那样进行主表格、循环表格的协定，不需要来自主表格的调用、结束指令。另外，对一个轴、主轴或辅助功能可以同时运转两个以上的表格形式数据。

在本发明中，与现有技术同样地，在表格形式数据的运转开始时使用初始化了的共用的基准值计数器，实现对一个轴、主轴或辅助功能运转的多个表格形式数据间的同步。基准可以选择时间基准、轴位置基准、主轴位置基准，实现与时间、轴位置、主轴位置同步的动作。另外，图1所示的例子是与时间同步的例子。

图2是本发明的一实施方式的数值控制装置的主要部分框图。数值控制装置100包括：表格管理部110、表格读出部120、分配处理部130、选择重叠部140、电动机控制部150。

表格管理部110管理存储器(未图示)或存储装置(未图示)等中保存的多个表格形式数据，在加工运转时选择由该运转执行的表格形式数据，通知表格读出部。

表格读出部120从存储器或存储装置依次读出从表格管理部110通知的多个表格形式数据，向分配处理部130输出。

分配处理部130接收表格读出部输出的多个表格形式数据，在每个分配周期将由各表格形式数据指示的移动量分配成对各轴可动部指示的移动量，保存分配结果。另外，进行分配结果对各轴的选择条件和重叠条件的设定，通知选择重叠部140。

选择重叠部140，对成为对象的电动机等的每个驱动轴选择从分配处理部130通知的各分配结果，并重叠起来，通知电动机控制部150。

然后，电动机控制部150以从选择重叠部通知的移动量驱动电动机。

图3是在本发明的一实施方式的数值控制装置100上执行的处理的概略流程图。

[步骤SA01]如果加工运转开始，则表格管理部110从管理的多个表格形式数据选择由加工运转执行的多个表格形式数据，将该表格形式数据的识别信息通知表格读出部120。

[步骤SA02]表格读出部120基于从表格管理部110通知的多个表格形式数据的识别信息，从存储器或存储装置依次读出各表格形式数据。

[步骤SA03]分配处理部130接收表格读出部输出的多个表格形式数据，根据由各表格形式数据使用的时间基准、轴位置基准、主轴位置基准等基准更新分配处理的基准值。

[步骤SA04]分配处理部130基于分别在步骤SA03中更新了的基准值在每个分配周期把由各表格形式数据指示的移动量分配给对各轴可动部指示的移动量。对每个表格形式数据执行分配处理。

[步骤SA05]对每个表格形式数据分别保存在步骤SA04中分配处理的结果。

[步骤SA06]针对在步骤SA05中保存的多个分配结果，设定将哪个分配结果向哪个电动机输出、将哪个分配结果重叠起来的选择条件、重叠条件。

[步骤SA07]选择重叠部140基于在步骤SA06中设定的选择条件、重叠条件，进行所保存的多个分配结果的输出目的地的选择和重叠，算出各电动机的分配移动量。

[步骤SA08]电动机控制部150基于在步骤SA07中算出的分配移动量驱动各电动机。

[步骤SA09]判断表格形式数据是否结束。结束时前进到步骤SA10，数据有剩余时返回步骤SA03。

[步骤SA10]判断加工运转是否结束。加工运转结束时结束本处理，未结束时返回步骤SA01。

在利用图2、3说明的数值控制装置100中，可以实现对一个轴或主轴运转的多个表格形式数据间的同步，但在本发明中，除了一个轴或主轴以外，还可以进一步实现对辅助功能运转的多个表格形式数据间的同步。

图4是本发明的一实施方式中的处理辅助功能表格的数值控制装置的主要部分框图，数值控制装置除了上述分配处理部130、上述选择重叠部140和上述电动机控制部150以外，还具有辅助功能控制部160和辅助功能输出部170。

在辅助功能控制部160中，接收表格读出部120输出的多个表格形式数据，根据由各表格形式数据使用的时间基准、轴位置基准、主轴位置基准的基准，更新进行辅助功能的输出判断的基准值。在所更新的基准值到达由表格形式数据指示的基准值时，提取要输出的辅助功能，通知辅助功能输出部170。在辅助功能输出部170中，将从辅助功能控制部160通知的辅助功能向PMC(可编程序控制器，Programmable Machine Controller)输出。

在本框图中，作为进行信号控制的辅助功能示出向PMC(可编程序控制器)输出的例子，但利用本技术也可以实现将由表格形式数据指示的注释语句作为辅助功能向显示机器输出。

图5是在本发明的一实施方式中的处理辅助功能表格的数值控制装置100上执行的处理的概略流程图。

[步骤SB01]如果加工运转开始，则表格管理部110从所管理的多个表格形式数据选择由加工运转执行的多个表格形式数据，将该表格形式数据的识别信息通知表格读出部120。

[步骤SB02]表格读出部120基于从表格管理部110通知的多个表格形式数据的识别信息，从存储器或存储装置依次读出各表格形式数据。

[步骤SB03]由表格读出部120判断读出的表格的种类。读出的表格形式数据是控制轴的表格形式数据时前进到步骤SB04，在是控制辅助功能的表格形式数据时前进到步骤SB10。

[步骤SB04]分配处理部130接收表格读出部输出的多个表格形式数据，根据由各表格形式数据使用的时间基准、轴位置基准、主轴位置基准等基准更新分配处理的基准值。

[步骤SB05]分配处理部130基于分别在步骤SB04中更新的基准值在每个分配周期将由各表格形式数据指示的移动量分配给对各轴可动部指示的移动量。对每个表格形式数据执行分配处理。

[步骤SB06]对每个表格形式数据分别保存在步骤SB05中分配处理的结果。

[步骤SB07]针对在步骤SB06中保存的多个分配结果，设定将哪个分配结果向哪个电动机输出、对哪个分配结果进行重叠的选择条件、重叠条件。

[步骤SB08]选择重叠部140基于在步骤SB07中设定的选择条件、重叠条件，进行所保存的多个分配结果的输出目的地的选择和重叠，算出各电动机的分配移动量。

[步骤SB09]电动机控制部150基于在步骤SB08中算出的分配移动量驱动各电动机。

[步骤SB10]由辅助功能控制部160根据在各表格形式数据使用的时间基准、轴位置基准、主轴位置基准的基准，更新进行辅助功能的输出判断的基准值。

[步骤SB11]在所更新的基准值达到由表格形式数据指示的基准值时，提取要输出的辅助功能，通知辅助功能输出部170。

[步骤SB12]辅助功能输出部170将从辅助功能控制部160通知的辅助功能向外部设备输出。

[步骤SB13]判断表格形式数据是否结束。结束时前进到步骤SB14，数据有剩余时返回步骤SB03。

[步骤SB14]判断加工运转是否结束。加工运转结束时结束本处理，未结束时返回步骤SB01。

以下，示出了本实施方式中的数值控制装置100中的使用了多个表格形式数据的加工运转的例子。

<使用了修正用表格形式数据的例子>

一般而言，即使是加工同一部件的两个机床，也会因机械间的个体差在加工精度上产生差异。此时，在使用本实施方式的数值控制装置100时，通过共用用于控制作为加工基础的工具的移动路径的表格形式数据，对每个机床制作用于控制修正量的表格形式数据来应对。由于不需要变更用于控制工具的移动路径的表格形式数据，所以表格形式数据的修正变得容易，有望缩短工作安排的时间。

图6示出在不同的机床1、机床2中，加工同一工件时使用的表格形式数据的例子。由于机床1、机床2一起加工同一工件，所以共用用于控制作为加工基础的工具的移动路径的表格形式数据，都使用表格1。通过将因为机床1、机床2之间机械的个体差而需要的修正量，对于机床1记述在表格2中，对于机床2记述在表格3中，无需修正用于控制工具的移动路径的表格1，仅仅分别修正记述了修正量的表格2和表格3即可，表格形式数据的修正变得简单。

另外，即使在同一机床中，也可能根据作为对象的工件的材料、工具状态、加工条件，进行用于控制修正量的表格形式数据的选择、重叠，所以工具的移动路径和因机械设计误差造成的修正量可以直接使用。

图7中示出因为变更工件而选择了其它工具时追加工具直径修正的例子。由于即使变更工具，工具的移动路径和因机械设计误差造成的修正量也不变化，所以共用表格1、表格2。在加工工件B时，仅仅追加用于控制与所选择的工具对应的工具直径的修正量的表格3即可。由于无需对作为对象的每个工件制作表格形式数据，仅仅与选择的工具对应地追加用于控制修正量的表格形式数据即可，所以还可以实现表格容量的削减。

另外，在用与数值控制装置连接的PC修正表格形式数据时，在现有的基于表格形式数据的运转中，即使只有一部分修正量的修正，也转发包含移动路径、修正量的表格形式数据。因此，存在转发的容量大、转发时间长的缺点。在本实施方式的数值控制装置100中，由于关于需要修正的修正量，仅仅进行作为对象的修正用表格形式数据的转发即可，所以在缩短转发时间上是有效的。

图8示出PC与数值控制装置连接，用PC修正表格形式数据时的现有例。数值控制装置中保存的表格1被转发到PC，用PC修正了表格1之后，转发到数值控制装置。此时，在把移动路径、修正量等记述在一个表格形式数据中的现有技术中，在对修正量进行修正时，转发的数据量也是表格1的大小(在图的例子中，2MB)。

与此相对，在使用本发明的技术时，由于在对修正量进行修正时，仅仅转发对象的表格形式数据即可，所以转发的数据量如图9所示那样为表格2的大小(1MB)。因此，可以看出，转发的数据量减少，可以高效地修正表格形式数据。

<使用了不同基准值的表格形式数据的例子>

在本实施方式的数值控制装置100中，通过可以对一个轴、主轴或辅助功能运转多个表格形式数据，可以以不同的基准值制作表格形式数据。

以下示出通过辅助功能，根据时间、轴位置、主轴位置输出M代码的例子。在现有的基于表格形式数据的运转中，由于仅能运转一个表格形式数据，所以在选择时间基准的表格形式数据时，需要将轴位置、主轴位置变换成基准时间。

如图10所示那样，从表格形式数据的运转开始，在L1000的基准时间输出M20，在X轴到达坐标值100.0、主轴到达坐标值270.0后，分别输出M30、M40的M代码。在选择时间基准的表格形式数据时，操作员必须计算X轴到达坐标值100.0的时间(在图中，为L2000)和主轴到达坐标值270.0的时间(在图中，为L3000)，记述到时间基准的表格形式数据中。

与此相对，在本发明的实施方式中，操作员在制作各表格形式数据时无需汇总为一个基准值，由于可以用图11所示的3个表格形式数据分别选择时间基准、轴位置基准、主轴位置基准，所以表格形式数据的制作变得容易。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，以时间、轴位置或主轴位置为基准，使用用于指示各控制轴的位置或辅助功能的表格形式数据，与成为基准的上述时间、轴位置或主轴位置同步地对控制轴的位置或辅助功能进行控制，该数值控制装置的特征在于，包括：

表格管理部，其选择在加工运转中使用的多个表格形式数据；

表格读出部，其读出上述表格管理部选择的多个表格形式数据；

分配处理部，其基于上述表格读出部读出的上述多个表格形式数据，分别针对每个上述表格形式数据生成与通过上述表格形式数据控制的轴对应的分配插补数据，保存分配结果，进行分配结果对各轴的选择条件和重叠条件的设定；

选择重叠部，其针对每个上述控制轴选择由上述分配处理部通知的各分配结果，并进行重叠；以及

电动机控制部，其基于由选择重叠部通知的被重叠的上述分配结果控制上述控制轴的位置。

2.如权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于：

上述多个表格形式数据中的至少一个被指定了不同种类的基准；

上述分配处理部，对于上述多个表格形式数据，基于由各表格形式数据指定的基准生成分配插补数据。

3.如权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于还包括：

辅助功能控制部，其解析用于指示辅助功能的多个表格形式数据，通知基于由各表格形式数据指定的基准所指示的辅助功能；以及

辅助功能输出部，其将从上述辅助功能控制部通知的辅助功能向外部设备输出。