CN109843504A - 数控装置 - Google Patents

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Abstract

数控装置(1)对具有多个轴的工作机械进行控制，该数控装置具有读取部(2)，该读取部(2)读取用于对被加工物进行加工的加工程序(8)，在由读取部(2)读取的加工程序(8)是使多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的加工程序的情况下，将在加工程序(8)中同时地动作的大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组而进行控制。

Description

数控装置
技术领域
本发明涉及对工作机械进行控制的数控装置。
背景技术
以往，工作机械按照用于对被加工物进行加工的加工程序，使对被加工物实际进行加工的刀具和载置被加工物的工作台的一方或双方动作，而对刀具相对于被加工物的位置及姿态进行控制。具体地说，工作机械具有包含用于进行平移移动的彼此正交的3个轴、刀具的旋转轴和工作台的旋转轴在内的大于或等于5个轴，按照由基于加工程序的数控装置实现的控制使各轴进行动作，由此对刀具相对于被加工物的位置及姿态进行控制。轴的动作是平移或旋转。通过进行控制，从而工作机械按照加工程序对被加工物进行加工。
在加工程序中包含使工作机械中的大于或等于5个轴同时地动作的指令的情况下，如果数控装置无法对大于或等于5个轴的动作同时地进行控制，则数控装置无法按照指令使各轴进行动作。因此，以往，在由无法对大于或等于5个轴的动作同时地进行控制的数控装置对工作机械进行控制的情况下，在对刀具相对于被加工物的位置及姿态进行控制时，将刀具从被加工物暂时分离，在将刀具的姿态变更之后使刀具接近被加工物(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2013－210926号公报
发明内容
但是，在上述的现有技术中，由于从被加工物将刀具分离，因此产生加工时间变长这样的课题。不容易创建下述加工程序，即，实现刀具相对于假设执行了使大于或等于5个轴同时地动作的指令后的被加工物的位置及姿态，并且不使大于或等于5个轴同时地动作。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到下述数控装置，其在无法同时地控制大于或等于5个轴的动作的状况下被赋予使大于或等于5个轴同时地动作的加工程序的情况下，不会使加工时间变长，能够将刀具相对于被加工物的位置及姿态设为由该加工程序指定的位置及姿态。
为了解决上述的课题，并达到目的，本发明是一种数控装置，其对具有多个轴的工作机械进行控制，该数控装置的特征在于，具有读取部，该读取部读取用于对被加工物进行加工的加工程序，在由所述读取部读取的所述加工程序是使所述多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的加工程序的情况下，将在所述加工程序中示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组而进行控制。
发明的效果
本发明所涉及的数控装置具有下述效果，即，在无法同时地控制大于或等于5个轴的动作的状况下被赋予了使大于或等于5个轴同时地动作的加工程序的情况下，不会使加工时间变长，能够将刀具相对于被加工物的位置及姿态设为由该加工程序指定的位置及姿态。
附图说明
图1是表示实施方式1中的数控装置的结构的图。
图2是表示实施方式1中的将数控装置所具有的读取部、运算部、判定部、分割部、插补部及输出部构成的至少一部分的结构要素由处理电路实现的情况下的处理电路的图。
图3是表示实施方式1中的数控装置所具有的读取部、运算部、判定部、分割部、插补部及输出部的至少一部分的功能由处理器实现的情况下的处理器的图。
图4是表示实施方式1中的数控装置的动作的顺序的流程图。
图5是表示实施方式2中的工作机械及被加工物的一个例子的图。
图6是在实施方式2中，用于说明只能使小于或等于4个轴同时地动作的数控装置能够控制相对于被加工物维持刀具的前端的位置不变而使刀具的方向与特征坐标系中的FZ方向平行的动作的情况的图。
图7是表示实施方式3中的工作机械的动作的一个例子的图。
图8是表示实施方式3中的工作机械的动作的另一个例子的图。
图9是表示在实施方式4中，图5的工作机械所具有的5个轴同时地动作的情况下的刀具的姿态的变化的图。
图10是表示在实施方式4中，刀具的前端位于图9的A点的情况下的刀具姿态矢量和动作容许幅度的关系的图。
图11是在实施方式4中，用于说明在工作机械所具有的5个轴同时地动作的情况下刀具的根部在动作容许幅度的范围内进行动作时的分割的例子的图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的数控装置详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是表示实施方式1中的数控装置1的结构的图。在图1中，为了对数控装置1进行说明，还示出了电动机驱动部17及电动机18。数控装置1是对工作机械进行控制的装置，电动机驱动部17及电动机18是工作机械中的多个结构要素中的一部分的结构要素。电动机驱动部17对电动机18进行驱动。
工作机械是按照用于对被加工物进行加工的加工程序8对被加工物进行加工的装置，且具有用于对被加工物进行加工的多个轴。多个轴中的一个轴是用于对工作机械中的刀具的姿态进行变更的轴，且能够通过旋转对刀具相对于被加工物的姿态进行变更。刀具例如通过旋转而切削被加工物，在被加工物上形成孔或眼。
工作机械具有对被加工物进行载置的工作台，多个轴中的其它一个轴是使工作台旋转的轴。工作机械具有使工作机械的整体在X方向、Y方向及Z方向各自进行平移移动的X轴、Y轴及Z轴。X轴、Y轴及Z轴各自也是多个轴的一部分。数控装置1对工作机械所具有的多个轴的动作进行控制，由此对刀具相对于被加工物的位置及姿态进行控制。电动机18使与多个轴各自相对应的结构要素进行动作。该动作是平移移动或旋转。通过多个轴进行动作的结构要素的一个例子是刀具及工作台的一方或双方。
如上所述，工作机械是按照加工程序8对被加工物进行加工的装置，数控装置1是对工作机械进行控制的装置，因此数控装置1具有读取加工程序8的读取部2。数控装置1还具有运算部3，该运算部3根据由读取部2读取的加工程序8对上述的多个轴各自的动作量进行运算。
具体地说，读取部2对读取的加工程序8进行解析而将加工程序8中的指令9输出至运算部3，运算部3基于指令9对上述的多个轴各自的动作量进行运算。例如，在加工程序8对刀具的前端的位置和刀具的姿态进行指定的情况下，运算部3进行坐标变换，根据刀具的前端的位置和刀具的姿态对上述的多个轴各自的动作量进行运算。在无需进行坐标变换的情况下，运算部3进行将在指令9中指定出的动作量判定为上述的多个轴各自的动作量的运算。
数控装置1还具有判定部4，该判定部4对由运算部3得到的结果是否示出了使上述的多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作进行判定。具体地说，将运算部3进行运算而得到的上述多个轴各自的动作量的信息10输出至判定部4，判定部4对多个轴各自的动作量的信息10是否示出了使大于或等于5个轴同时地动作进行判定。例如，判定部4在信息10所示的多个轴中的大于或等于5个轴的动作量不为零的情况下，判定为由运算部3得到的结果示出了使大于或等于5个轴同时地动作。
数控装置1还具有分割部5，该分割部5在由判定部4判定为上述的结果示出了使多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的情况下，将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作，分割为小于或等于4个轴的动作的多个组。分割部5对通过分割而得到的多个组各自中的各轴的动作量进行计算。
具体地说，判定部4在判定为多个轴各自的动作量的信息10示出了使大于或等于5个轴同时地动作的情况下，将包含判定结果和上述的多个轴各自的动作量的信息10在内的信息11输出至分割部5。分割部5基于信息11，将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组。此外，分割部5基于信息11，对通过分割而得到的多个组各自中的各轴的动作量进行计算。
分割部5在进行分割的情况下，例如在加工程序8中指定出刀具的前端的位置和刀具的姿态时，以刀具的前端不从使大于或等于5个轴同时地动作时的路径偏离的方式进行分割。如上所述，该多个组各自是小于或等于4个轴的动作的组。
分割部5可以按照优先信息13，从多个组中对包含最先进行动作的轴的动作的组进行选择，最先对选择出的组的各轴的动作量进行计算，在对选择出的组的各轴的动作量进行计算之后，对多个组中的选择出的组以外的组的各轴的动作量进行计算。优先信息13是表示上述的示出了同时地动作的大于或等于5个轴中的最先动作的轴的信息。
例如，最先进行动作的轴是使刀具旋转的轴。或者，例如最先进行动作的轴是使工作台旋转的轴。优先信息13例如由数控装置1的用户输入至数控装置1。优先信息13可以预先设定于数控装置1。具体地说，优先信息13可以预先设定于分割部5。在优先信息13预先设定于数控装置1的情况下，最先进行动作的轴也可以针对每个工作机械进行设定。
数控装置1还具有插补部6，该插补部6对通过分割部5得到的多个组各自中的各轴的动作针对每个组按照控制周期依次进行的情况下的工作机械中的结构要素的每个控制周期的位置进行计算。对位置进行计算的结构要素的一个例子是刀具及工作台的一方或双方。
具体地说，分割部5将通过分割而得到的多个组各自中的各轴的动作量的信息输出至插补部6。例如，在通过分割部5得到2个组的情况下，分割部5将该2个组中的一个组中的各轴的动作量的信息14和该2个组中的另一个组中的各轴的动作量的信息15输出至插补部6。
例如，在通过分割而得到的2个组中的一个组中的各轴的动作与另一个组中的各轴的动作相比先进行的情况下，插补部6使用一个组中的各轴的动作进行之前的刀具的位置的信息和一个组中的各轴的动作量的信息14，而对一个组中的各轴的动作进行之后的刀具的位置进行计算。接下来，插补部6使用一个组中的各轴的动作进行之后的刀具的位置的信息和另一个组中的各轴的动作量的信息15，而对另一个组中的在每个控制周期进行各轴的动作之后的刀具的位置进行计算。此外，分割部5在通过分割而得到大于或等于3个组的情况下，对该大于或等于3个组各自中的各轴的动作量进行计算，将通过计算得到的各轴的动作量的信息针对每个组而输出至插补部6。
数控装置1还具有输出部7，该输出部7将包含通过分割部5计算出的多个组各自中的各轴的动作量的信息10和由插补部6计算出的工作机械中的结构要素的位置在内的信息16，针对每个组按照控制周期依次输出至电动机驱动部17。具体地说，插补部6将上述的信息16针对每个组按照控制周期依次输出至输出部7，输出部7将从插补部6供给的信息16针对每个组按照控制周期依次输出至电动机驱动部17。电动机驱动部17按照从输出部7供给的信息16对电动机18进行驱动。
判定部4在判定为由运算部3得到的结果没有示出使多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的情况下，将包含判定结果和上述的多个轴各自的动作量的信息10在内的信息12输出至插补部6。插补部6对工作机械中的结构要素的在每个控制周期的位置进行计算，将包含通过计算得到的位置的信息和信息10在内的信息16输出至输出部7。
即，数控装置1在由读取部2读取的加工程序8是使多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的加工程序的情况下，将在加工程序8中示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作，分割为小于或等于4个轴的动作的多个组而进行控制。
此外，在分割部5按照优先信息13从多个组中对包含最先进行动作的轴的动作的组进行了选择的情况下，输出部7将选择出的组的各轴的动作量的信息，与多个组中的除了选择出的组以外的组的各轴的动作量的信息相比，先输出至电动机驱动部17。
数控装置1所具有的读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的功能中的至少一部分可以由处理电路21实现。图2是表示实施方式1中的将数控装置1所具有的读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7构成的至少一部分的结构要素由处理电路21实现的情况下的处理电路21的图。
处理电路21是专用的硬件。即，处理电路21例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)或将它们进行组合而成的结构。读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的一部分可以是与其余部不同的专用的硬件。
数控装置1所具有的读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7中的至少一部分的功能可以由执行在存储器31中储存的程序的处理器32实现。图3是表示实施方式中的数控装置1所具有的读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7中的至少一部分的功能由处理器32实现的情况下的处理器32的图。处理器32是CPU(CentralProcessing Unit)、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或DSP(Digital SignalProcessor)。在图3中还示出了存储器31。
在读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7中的至少一部分的功能由处理器32实现的情况下，该一部分的功能由处理器32、软件、固件或软件和固件的组合实现。软件或固件作为程序被记述，储存于存储器31。处理器32将在存储器31中存储的程序读出而执行，由此实现读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的至少一部分的功能。
即，在读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的至少一部分的功能由处理器32实现的情况下，数控装置1具有存储器31，该存储器31用于对在结果上执行由读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的一部分执行的程序步骤的程序进行储存。在存储器31中储存的程序也可以说是使计算机执行读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的一部分所执行的顺序或方法的程序。
存储器31例如是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存存储器、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或DVD(Digital Versatile Disk)等。
关于读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的多个功能，可以将该多个功能的一部分由专用的硬件实现，将该多个功能的其余部分由软件或固件实现。如上所述，读取部2、运算部3、判定部4、分割部5、插补部6及输出部7的多个功能能够由硬件、软件、固件或它们的组合实现。
接下来，对实施方式1中的数控装置1的动作进行说明。图4是表示实施方式1中的数控装置1的动作的顺序的流程图。使用图4，对通过分割部5得到2个组的情况下的数控装置1的动作进行说明。首先，读取部2读取加工程序8而对加工程序8进行解析(S1)。接下来，运算部3基于由读取部2读取的加工程序8中的指令9，对工作机械所具有的多个轴各自的动作量进行运算(S2)。运算部3在对各轴的动作量进行运算的情况下，在需要进行坐标变换时，在进行坐标变换后对各轴的动作量进行运算。
接下来，判定部4对在步骤S2中由运算部3得到的结果是否示出了使上述的多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作进行判定(S3)。在通过判定部4判定为上述的结果示出了使大于或等于5个轴同时地动作的情况下(S3为Yes)，分割部5将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作，分割为小于或等于4个轴的动作的2个组，对2个组中的包含最先进行动作的轴的动作的第1组进行选择，对第1组中的各轴的动作量进行计算。插补部6对使第1组中的各轴进行动作的情况下的刀具及工作台的一方或双方的终点的位置进行计算(S4)。在图4的步骤S4中，最先进行动作的轴记载为“优先轴”。
在步骤S4的动作结束后，分割部5对2个组中的与第1组不同的第2组中的各轴的动作量进行计算。插补部6对使第2组中的各轴进行动作的情况下的刀具及工作台的一方或双方的终点的位置进行计算(S5)。第2组是不包含最先进行动作的轴的动作的组，因此在图4的步骤S5中，不是最先进行动作的轴的轴记载为“非优先轴”，在步骤S5中，插补部6对使包含非优先轴的动作的第2组中的各轴进行动作的情况下的刀具及工作台的一方或双方的终点的位置进行计算。
在由判定部4判定为通过运算部3得到的结果没有示出使大于或等于5个轴同时地动作的情况下(S3为No)和进行了步骤S5的动作的情况下，数控装置1的动作转换至步骤S6。在步骤S6中，插补部6对于各控制周期，创建工作机械的正交轴的动作量、刀具的旋转轴的动作量和载置被加工物的工作台的旋转轴的动作量中的一部分的信息。
接下来，输出部7按照控制周期将第1组的正交轴及旋转轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17，在将第1组的正交轴及旋转轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17之后，按照控制周期将第2组的正交轴及旋转轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17(S7)。在步骤S7中，输出部7在将第1组的正交轴及旋转轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17的情况下，在步骤S4中由插补部6计算出的终点的位置的信息也输出至电动机驱动部17。此外，在步骤S7中，输出部7在将第2组的正交轴及旋转轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17的情况下，在步骤S5中由插补部6计算出的终点的位置的信息也输出至电动机驱动部17。
电动机驱动部17按照从输出部7供给的信息，对电动机18进行驱动。其结果，在工作机械中在第1组的各轴进行动作之后第2组的各轴进行动作，由此在第2组的各轴的动作结束时，工作机械中的刀具和工作台之间的位置的关系和刀具相对于工作台的姿态，与由加工程序8中的指令9进行指定的关系及姿态一致。即，在第2组的各轴的动作结束时，刀具相对于被加工物的位置及姿态与由加工程序8中的指令9进行指定的位置及姿态一致。
如上所述，在由判定部4判定为通过运算部3得到的结果示出了使多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的情况下，分割部5将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作，分割为小于或等于4个轴的动作的多个组，对通过分割得到的多个组各自中的各轴的动作量进行计算。多个轴是工作机械所具有的轴。
假设在数控装置1只能进行使小于或等于4个轴同时地动作的控制的情况下，数控装置1通过分割部5将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组，因此也能够使工作机械所具有的多个轴各自以由加工程序8中的指令9进行指定的状态进行动作。在数控装置1使大于或等于5个轴进行动作的情况下，无需从被加工物将刀具分离。即，数控装置1在无法同时地控制大于或等于5个轴的动作的状况下被赋予了使大于或等于5个轴同时地动作的加工程序8的情况下，不使加工时间变长，就能够使刀具相对于被加工物的位置及姿态设为加工程序8所指定的位置及姿态。换言之，数控装置1不要求加工程序8的变更。
在数控装置1的用户将优先信息13输入至数控装置1的情况下，用户能够从由分割部5得到的多个组中对包含最先进行动作的轴的动作的组进行指定。
工作机械例如具有正交轴和旋转轴。在关于成为基准的坐标系通过进行平移及旋转的一方或双方而新定义出的坐标系中，假定为为了对工作机械中的刀具相对于被加工物的位置及姿态进行控制，进行将正交轴和旋转轴定位的分度动作的情况。在该情况下，在使大于或等于5个轴同时地动作时，分割部5如上所述，将大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组。通过由分割部5进行的分割，数控装置1在无法同时地控制大于或等于5个轴的动作的状况下被赋予了使大于或等于5个轴同时地动作的加工程序8的情况下，不使加工时间变长，就能够使刀具相对于被加工物的位置及姿态设为加工程序8所指定的位置及姿态。
实施方式2.
接下来，使用图5及图6对在实施方式1中说明的数控装置1的动作的一个例子进行说明。图5是表示实施方式2中的工作机械及被加工物51的一个例子的图。实施方式2的数控装置与实施方式1的数控装置1相同。实施方式2的工作机械由具有第1旋转轴52的刀具53和具有第2旋转轴54的工作台55构成。
在工作机械中定义有机械坐标系56和特征坐标系57。工作机械具有与机械坐标系56中的MX方向、MY方向及MZ方向各自相对应的X轴、Y轴及Z轴。X轴、Y轴及Z轴各自与其它轴的任意者正交。在图示的情况下有可能产生不明确性，因此在图5中没有示出X轴、Y轴及Z轴。刀具53的第1旋转轴52是绕Y轴旋转的轴，工作台55的第2旋转轴54是绕Z轴旋转的轴。实施方式2的工作机械具有第1旋转轴52、第2旋转轴54、X轴、Y轴及Z轴这5个轴。
特征坐标系57是相对于机械坐标系56使原点偏移而旋转后的坐标系，是相对于被加工物51的一个平面S进行定义的坐标。被加工物51载置于工作台55，平面S是不与工作台55的平面平行也不正交的平面。被加工物51的上述一个平面S由于不与工作台55的平面平行也不正交，因此以下记载为“斜面S”。即，特征坐标系57是相对于斜面S进行定义的正交坐标。换言之，特征坐标系57中的FX方向及FY方向与斜面S平行，特征坐标系57中的FZ方向与斜面S正交。
下面，关于相对于被加工物51维持刀具53的前端的位置不变而将刀具53的方向设为与特征坐标系57中的FZ方向平行的动作进行说明。将该动作以下记载为“第1动作”。刀具53的方向是从刀具53的前端向刀具53的根部的方向。在使第1动作以一程序步骤进行的情况下，工作机械的正交的3轴和2个旋转轴这5个轴同时地动作。因此，在数控装置1只能使小于或等于4个轴同时地动作的情况下，以往数控装置1无法对第1动作进行控制。
图6是在实施方式2中，用于说明只能使小于或等于4个轴同时地动作的数控装置1能够控制第1动作的情况的图。图6示出了工作机械从初始状态61转换至中间状态62，然后从中间状态62转换至终期状态63。初始状态61是与在图5中示出的工作机械的状态相同的状态。
分割部5将示出了同时地动作的5个轴的动作分割为3个轴的动作的2个组。通过分割得到的第1组定义为是包含第1旋转轴52的动作、X轴的动作和Z轴的动作这3个轴的动作在内的组。通过分割得到的第2组定义为是包含第2旋转轴54的动作、X轴的动作和Y轴的动作这3个轴的动作在内的组。
数控装置1的输出部7，将与第1组有关的各轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17，电动机驱动部17按照与第1组有关的各轴的动作量的信息对电动机18进行驱动，由此工作机械的状态从初始状态61转换至中间状态62。中间状态62下的刀具53的前端的位置与初始状态61下的刀具53的前端的位置相同。
然后，输出部7将与第2组有关的各轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17，电动机驱动部17按照与第2组有关的各轴的动作量的信息对电动机18进行驱动，由此工作机械的状态从中间状态62转换至终期状态63。在终期状态63下，刀具53的轴成为与特征坐标系57中的FZ方向平行，刀具53能够按照加工程序8将被加工物51适当地加工。
即，在加工程序8赋予了包含进行使5个轴同时地动作这样的第1动作的指令9的情况下，数控装置1的分割部5将示出了同时地动作的5个轴的动作分割为3个轴的动作的2个组。分割部5对通过分割得到的2个组各自中的各轴的动作量进行计算，数控装置1的输出部7将2个组各自中的各轴的动作量的信息输出至电动机驱动部17。
示出了同时地动作的5个轴的动作被分割为3个轴的动作的2个组，因此无需从被加工物51将刀具53分离而改变刀具53的姿态。即，在使用只能使小于或等于4个轴同时地动作的数控装置1的情况下，无需从被加工物51将刀具53分离而改变刀具53的姿态，因此数控装置1不使加工时间变长，就能够将刀具53相对于被加工物51的位置及姿态如加工程序8所指定那样进行控制。
此外，在实施方式2中，工作机械具有第1旋转轴52、第2旋转轴54、X轴、Y轴及Z轴这5个轴。但是，工作机械也可以在上述的5个轴的基础上，例如具有用于实现刀具53的倾斜的轴和用于实现工作台55的倾斜的轴。在该情况下，分割部5将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组。
实施方式3.
接下来，使用图7及图8对在实施方式1中说明的数控装置1的动作的另一个例子进行说明。图7是表示实施方式3中的工作机械的动作的一个例子的图。图8是表示实施方式3中的工作机械的动作的另一个例子的图。实施方式3的数控装置1的结构与实施方式1的数控装置1的结构相同，但实施方式3的分割部5的功能的一部分与实施方式1的分割部5的功能的一部分不同。实施方式3的工作机械与实施方式2的工作机械相同，且由具有第1旋转轴52的刀具53和具有第2旋转轴54的工作台55构成。在实施方式3中，关于数控装置1的分割部5，说明与实施方式1不同的部分进行。
图7示出了在将进行刀具53的第1旋转轴52的动作的组的动作进行之后将进行工作台55的第2旋转轴54的动作的组的动作进行的情况下的工作机械的状态的转换。图8示出了在将进行工作台55的第2旋转轴54的动作的组的动作进行之后将进行刀具53的第1旋转轴52的动作的组的动作进行的情况下的工作机械的状态的转换。图7所示的转换的最初的状态与图8所示的转换的最初的状态相同，图7所示的转换的最后的状态与图8所示的转换的最后的状态相同。
如果着眼于使工作台55的第2旋转轴54旋转的动作，则图7的从第2旋转轴54至刀具53的第1旋转轴52为止的距离，比图8的从第2旋转轴54至刀具53的第1旋转轴52为止的距离短。即，即使转换结束后的工作机械的状态相同，图7的转换与图8的转换相比，正交轴的动作量也小。正交轴的动作量是正交轴的移动量。如果着眼于使刀具53的第1旋转轴52旋转的动作，则在图7的转换的情况下和图8的转换的情况下，正交轴的动作量相同。
即，即使转换结束后的工作机械的状态相同，图7的转换与图8的转换相比，动作量也小。在实施方式3中，在针对每个组执行各轴的动作的情况下关于多个组的动作的执行的顺序不同的多个模式，分别对分割部5进行分割后的大于或等于5个轴的动作量的合计进行计算，并且对多个模式中的动作量的合计成为最小的模式进行选择。通过分割部5的功能，能够将从工作机械的转换的开始至结束为止的时间设为最短。
此外，输出部7将在由分割部5选择出的模式下由分割部5计算出的多个组各自中的各轴的动作量的信息，针对每个组按照控制周期依次输出至电动机驱动部17。此时，输出部7将在由分割部5选择出的模式下最先计算出的组的各轴的动作量的信息，与选择出的模式所包含的多个组中的除了最先计算出的组以外的组的各轴的动作量的信息相比先输出至电动机驱动部17。
实施方式4.
接下来，使用图9、图10及图11对在实施方式1中说明的数控装置1的动作的另一个例子进行说明。图9是表示在实施方式4中，图5的工作机械所具有的5个轴同时地动作的情况下的刀具53的姿态的变化的图。在图9中，示出了5个轴同时地动作的情况下的刀具53的根部的轨迹71和刀具53的前端的轨迹72。
在实施方式4中，设定了刀具53的根部的动作的容许幅度，该容许幅度在图9中示出为动作容许幅度73。在图9的刀具53中记载的矢量74示出刀具53的姿态。下面，将矢量74记载为“刀具姿态矢量74”。刀具姿态矢量74示出了刀具53的姿态变化时的各时刻的从刀具53的前端至刀具53的根部为止的距离及朝向。
图10是表示在实施方式4中，刀具53的前端位于图9的A点的情况下的刀具姿态矢量74和动作容许幅度73的关系的图。动作容许幅度73通过以刀具姿态矢量74为基准的角度75或者距离76进行定义。
图11是在实施方式4中，用于说明在工作机械所具有的5个轴同时地动作的情况下刀具53的根部在动作容许幅度73的范围内进行动作时的分割的例子的图。在加工程序8包含使工作机械中的5个轴同时地动作的指令的情况下，数控装置1的分割部5在进行分割时，进行下述分割，即，使工作机械中的刀具53在使5个轴同时地动作时的动作容许幅度73的范围内动作。
图11中的第1刀具根部路径81，示出了使刀具53的根部侧的旋转轴80动作而不使第1旋转轴52动作的情况下的路径的样子。图11中的第2刀具根部路径82，示出了使第1旋转轴52动作而不使刀具53的根部侧的旋转轴80动作的情况下的路径的样子。
在实施方式4中，数控装置1将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组。无需从被加工物51将刀具53分离而改变刀具53的姿态，因此数控装置1不使加工时间变长，就能够将刀具53相对于被加工物51的位置及姿态控制为加工程序8所指定的那样。
在实施方式4中，通过分割部5得到的多个组包含动作比较早进行的组和动作比较晚进行的组。此外，有可能刀具53相对于被加工物51的位置及姿态不以最短时间成为加工程序8指定出的位置及姿态。
以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其它公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1数控装置，2读取部，3运算部，4判定部，5分割部，6插补部，7输出部，8加工程序，13优先信息，17电动机驱动部，18电动机，21处理电路，31存储器，32处理器，51被加工物，52第1旋转轴，53刀具，54第2旋转轴，55工作台，56机械坐标系，57特征坐标系，61初始状态，62中间状态，63终期状态。

Claims (9)

1.一种数控装置，其对具有多个轴的工作机械进行控制，
该数控装置的特征在于，
具有读取部，该读取部读取用于对被加工物进行加工的加工程序，
在由所述读取部读取的所述加工程序是使所述多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的加工程序的情况下，将在所述加工程序中示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作，分割为小于或等于4个轴的动作的多个组而进行控制。
2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，
还具有：
运算部，其根据由所述读取部读取的所述加工程序对所述多个轴各自的动作量进行运算；
判定部，其对由所述运算部得到的结果是否示出了使所述多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作进行判定；
分割部，其在由所述判定部判定为所述结果示出了使所述多个轴中的大于或等于5个轴同时地动作的情况下，将示出了同时地动作的大于或等于5个轴的动作，分割为小于或等于4个轴的动作的多个组，并且对多个组各自中的各轴的动作量进行计算；以及
插补部，其对所述工作机械中的结构要素的每个控制周期的位置进行计算。
3.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，
还具有输出部，该输出部将由所述分割部计算出的所述多个组各自中的各轴的动作量的信息，针对每个组按照所述控制周期依次输出至对使所述结构要素动作的电动机进行驱动的电动机驱动部。
4.根据权利要求3所述的数控装置，其特征在于，
所述分割部按照表示所述示出了同时地动作的大于或等于5个轴中的最先动作的轴的优先信息，从所述多个组中对包含所述最先动作的轴的动作的组进行选择，最先对选择出的组的各轴的动作量进行计算，在对所述选择出的组的各轴的动作量进行计算之后，对所述多个组中的除了所述选择出的组以外的组的各轴的动作量进行计算，
所述输出部将所述选择出的组的各轴的动作量的信息，与所述多个组中的所述选择出的组以外的组的各轴的动作量的信息相比先输出至所述电动机驱动部。
5.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，
所述分割部按照表示所述示出了同时地动作的大于或等于5个轴中的最先动作的轴的优先信息，从所述多个组中对包含所述最先动作的轴的动作的组进行选择，最先对选择出的组的各轴的动作量进行计算，在对所述选择出的组的各轴的动作量进行计算之后，对所述多个组中的除了所述选择出的组以外的组的各轴的动作量进行计算。
6.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，
所述分割部在针对每个组执行各轴的动作的情况下关于所述多个组的动作的执行的顺序不同的多个模式，分别对进行分割后的所述大于或等于5个轴的动作量的合计进行计算，并且对所述多个模式中的所述动作量的合计成为最小的模式进行选择。
7.根据权利要求6所述的数控装置，其特征在于，
还具有输出部，该输出部将在由所述分割部选择出的模式下由所述分割部计算出的所述多个组各自中的各轴的动作量的信息，针对每个组按照所述控制周期依次输出至对使所述结构要素动作的电动机进行驱动的电动机驱动部，
所述输出部将在所述选择出的模式下最先计算出的组的各轴的动作量的信息，与所述选择出的模式所包含的所述多个组中的除了所述最先计算出的组以外的组的各轴的动作量的信息相比先输出至所述电动机驱动部。
8.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，
所述示出了同时地动作的大于或等于5个轴是5个轴，
所述分割部在进行分割的情况下，进行使所述工作机械中的刀具在使所述5个轴同时地动作的情况下的所述刀具的动作容许幅度的范围内动作的分割。
9.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，
所述工作机械具有正交轴和旋转轴，
在关于成为基准的坐标系通过进行平移及旋转的一方或双方而新定义出的坐标系中，在为了对所述工作机械中的刀具相对于所述被加工物的位置及姿态进行控制而进行将正交轴和旋转轴定位的分度动作的情况下，在使大于或等于5个轴同时地动作时，
所述分割部将所述大于或等于5个轴的动作分割为小于或等于4个轴的动作的多个组。
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