CN1746799A - 数字控制装置 - Google Patents

Abstract

当在读取的程序块中记载了用于工具更换等的机械坐标系设定码时，判断由参数设定的进给速度的指定方式是(a)根据参数的指定，还是(b)根据程序的指定，或者还是(c)根据外部输入信号的指定。如果是所述的(a)，选择机械坐标系固有的快速进给速度或者选择其它参数设定的进给速度作为进给速度。如果是所述的(b)，把由程序指定的速度作为进给速度F。此外，如果是所述的(c)，将输入信号换算为速度作为进给速度F。以该设定的进给速度F执行根据机械坐标系的移动指令。

Description

数字控制装置

技术领域

本发明涉及一种具有根据机械坐标系进行移动控制的功能的数字控制装置。

背景技术

在控制机床等机械的数字控制装置中，在将加工作业对象的工件的位置定位在规定位置时，或者在为了更换工具将机械可动部定位在规定位置等情况下，根据针对机械设置了的机械坐标系的坐标位置进行移动控制。机械坐标系是针对机械设置的，是针对机械的安装位置固定了的坐标系。

另一方面，在对工件进行加工等作业的时，对工件设置坐标系，根据该工件在坐标系上的位置进行加工。通常针对工件的加工程序根据该工件坐标系的坐标位置执行编程进行加工。

根据工件坐标系的可动轴的进给根据由加工程序等指定的进给速度进行，但根据机械坐标系位置进行定位动作的进给速度为在参数中设置的快速进给速度，是固定的速度。

在根据机械坐标系的移动指令的情况下，由于以预先决定的快速进给速度驱动机械可动部，所以轴高速地移动。然而，由于所驱动的工件或机械的周围环境而存在不适合高速移动的情况。例如存在以下情况：在可动轴停止时，产生由于过冲引起的干涉，或者由于高速移动在机械中发生振动，该振动对机械和周边的机械等造成坏的影响。特别是在使用多系统控制的机床中，在由一个系统进行切削加工时由其它的系统根据机械坐标系进行移动指令的情况下，例如在进行工具更换指令并根据机械坐标系进行定位的情况下，在所述的其它系统中，以设定的快速进给速度进行高速轴移动一直移动到该工具更换位置。由于该高速的轴移动而在机械中产生振动，该振动对所述的一系统中的切削加工造成坏的影响，使加工面的加工精度恶化。

发明内容

涉及本发明的数字控制装置的第一方式具有可动轴驱动单元基于根据机械坐标系的移动指令以预先设定了的进给速度驱动可动轴的功能。而且，该数字控制装置具备将所述可动轴的进给速度变更为与预先设定了的进给速度不同的进给速度的进给速度变更单元，所述可动轴驱动装置以所述变更后的进给速度驱动可动轴。

涉及本发明的数字控制装置的第二方式在具有多个控制系统的同时还具有可动轴驱动单元基于根据机械坐标系的移动指令以预先设定了的进给速度驱动可动轴的功能。而且该数字控制装置具备：在由所述多个控制系统中的任意一个控制系统输出了根据机械坐标系的移动的指令时，判断其它的控制系统是否正在进行加工的单元，和当所述其它的控制系统正在进行加工时，将所述可动轴的进给速度变更为与所述预先设定了的进给速度不同的进给速度的进给速度变更单元，所述可动轴驱动单元以所述变更后的进给速度驱动可动轴。

所述进给速度变更单元可以通过根据参数、程序、或根据来自外部的输入信号指定进给速度来变更进给速度。

根据涉及本发明的数字控制装置，在更换工具等可动轴根据基于机械坐标系的移动指令进行移动时，由于可以将现有以快速进给速度进行高速移动的点变更为任意的设定进给速度，因此可以抑制根据机械坐标系移动时的过冲和伴随高速移动产生的振动等。

此外，在控制使用了多系统控制的机床时，即使在由其中的一个系统正在进行切削加工由其它系统进行根据机械坐标系的可动轴移动的情况下，也不会使切削加工的加工精度降低。

附图说明

通过参照附图的以下实施例的说明，本发明所述的以及其它的目的和特征将会变得清楚。在这些图中：

图1为本发明的数字控制装置的主要部分的框图。

图2为使用图1的数字控制装置的，根据机械坐标系的进给速度设定变更处理的流程图。

图3为使用图1的数字控制装置的，多系统控制机床的一个系统仅在进行切削加工时将其它系统的根据机械坐标系的移动指令的进给速度变更为任意的指令速度的速度设定变更处理的流程图。

具体实施方式

图1为本发明一实施方式的数字控制装置10的主要部分的框图。CPU11为整体控制数字控制装置10的处理器。通过总线19将ROM 12、RAM13、CMOS14、接口15，18、PMC(可编程序矩阵控制器)16、轴控制电路30--1～30-n与CPU11连接。

CPU11通过总线19读取存储在ROM12中的系统程序，并根据该系统程序控制全体数字控制装置。在RAM13中存储暂时的计算数据、显示数据以及操作者通过显示器/手动输入单元20输入的各种数据。通过接口18与总线19连接的显示器/手动输入单元20由CRT或液晶等构成的显示器和由键盘等构成的手动输入装置构成。

CMOS存储器14由未图示的电池备份，作为即使数字控制装置1 0的电源被关闭也能保持存储状态的非易矢性存储器。在CMOS存储器14中存储通过接口15读入的加工程序和通过显示器/手动输入单元20输入的加工程序等。

接口15可以将数字控制装置10和外部机械相连接。PMC16根据内置于数字控制装置10的顺序程序通过I/O单元17向作为控制对象的机床的辅助装置输出信号并进行控制。此外，接收由数字控制装置10控制的机床自身配置的操作板的例如各种开关的信号，在执行必要的信号处理后传给CPU11。

分别将伺服放大器31-1～31-n与各轴的轴控制电路30-1～30-n连接，将驱动各个可动轴的伺服马达32-1～32-n与这些伺服放大器31-1～31-n连接。此外，在各个伺服马达32-1～32-n中安装有位置·速度检测器33-1～33-n，该位置·速度检测器33-1～33-n的输出被反馈至各自的轴控制电路30-1～30-n。

各轴的轴控制电路30-1～30-n根据来自CPU11的各轴的移动指令和来自位置·速度检测器的位置、速度反馈信号，进行位置、速度的反馈控制，而且还进行电流环控制通过伺服放大器31-1～31-n驱动控制各轴的伺服马达32-1～32-n。

数字控制装置10为可控制多个系统的装置，图1所示的实施方式的数字控制装置可以控制两个控制系统，伺服马达32-1～32-(i-1)为驱动控制系统1的各可动轴的伺服马达，伺服马达32-i～32-n为驱动控制系统2的各可动轴的伺服马达。

图2为本实施方式的根据机械坐标系的移动的进给速度设定变更处理的流程图。数字控制装置的CPU11执行每个系统的加工程序，也对每个系统执行如图2所示的根据机械坐标系的进给速度的设定变更处理。在本实施方式中，可以从(a)根据参数指定、(b)根据程序指定、(c)根据外部输入信号指定的三种方式中选择一种作为根据机械坐标系的移动指令的进给速度指定方式来变更进给速度，选择哪一种方式由参数设置。

下面，为了简化说明，将上述三个指定方式中的任一个设置在参数A中。此外，在进给速度指定方式为根据参数指定((a))的情况下，无论(a-1)选择在根据机械坐标系移动的情况下预先设置的固有的快速进给速度，还是(a-2)选择其它参数设定的速度，都在参数B中指定了。而且，其它的进给速度设置在参数C中。

首先，从加工程序读取一程序块(步骤S1)，判断在该读取出的程序块中是否指令了机械坐标系设定G码(准备功能)(步骤S2)。如果没有指令机械坐标系设定G码，则和现有技术相同地执行该读取出的程序块的指令(步骤S11)，而且，如果读取出的程序块的指令不是程序结束的指令(步骤S10)，则返回步骤S1，读取下一程序块。

另一方面，当在步骤S1读取出的程序块的指令中存在机械坐标系设定G码时，判断在参数A中设置的，根据机械坐标系移动时的进给速度的指定方式是哪一种(步骤S3)。

如果进给速度指定方式为根据参数指定，则然后根据参数B判断是选择根据机械坐标系的固有的快速进给速度还是选择与此不同的其它的进给速度(步骤S4)。

如果是选择根据机械坐标系的固有的快速进给速度，作为进给速度将该根据机械坐标系的固有的快速进给速度设定为进给速度F(步骤S5)。另一方面，如果设置了选择不同于根据机械坐标的固有的快速进给速度的设定，则把由参数C设定的其它速度设定为进给速度F(步骤S6)。

此外，在步骤S3中，在参数A的设定为根据程序指定进给速度时，根据该数据块将机械坐标系设定G码和F码共同指定的速度(例如，以G53X_Y_Z_F_的形式进行指定；G53为机械坐标系设定G码)设定为进给速度F(步骤S7)。此外，在为根据输入信号指定进给速度的情况下，将经由PMC16输入的，指定速度的外部信号换算为进给速度，并将其设定为进给速度F(步骤S8)。

根据这样设定的进给速度F执行当前数据块的处理(步骤S9)。即，以设定的进给速度F驱动并移动可动轴。而且，判断当前数据块的指令是否为程序结束指令(步骤S10)，如果不是程序结束指令，则返回步骤S1，读取下一数据块。然后，执行上述处理直至读取出程序结束指令。

通过上述处理，在设定机械坐标系，根据该机械坐标系进行移动时，例如在更换工具的情况下，根据机械坐标系设定G码选择机械坐标系，执行工具交换指令，所以在更换工具时，可以不是机械坐标系固有的快速进给速度，而是可以根据参数设定、根据程序、或根据输入信号来指定任意的进给速度。

图2所示的根据机械坐标系的移动进给速度的设定变更处理可以适用于图1所示的进行多系统控制的数字控制装置，还可以适用于只控制1个系统的数字控制装置。因为可以将与根据机械坐标系的移动指令相对的进给速度设定为任意的指定速度，所以在以根据机械坐标系的移动指令的固有快速进给速度进行高速移动时，发生振动或由于过冲发生干涉等不适合的情况下，可以变更为低速的指定进给速度。

特别是像图1所示的数字控制装置，在控制使用多系统控制的机床的情况下，在由一方系统进行切削加工时由于由其它系统进行工具更换等动作，在执行根据机械坐标系的可动部进给时，因为在以根据机械坐标系进给的固有快速进给速度进行进给时发生振动，对切削加工造成坏的影响使加工精度降低，因此通过对根据机械坐标系的移动指令的进给速度进行减速，可以拟制机械振动的发生，提高切削加工的加工精度。此外，其它系统仅在切削加工时，对应根据机械坐标系的移动指令可以不将该进给速度设定为固有快速进给速度，而是变更为低速的任意指定速度，由此可以保持加工精度。

如图3所示，为其它的系统在切削加工时，由于进行工具更换等动作把根据机械坐标系的移动指定的进给速度变换为不是固有快速进给速度的其它指定速度的处理的流程图。图3所示的处理和图2所示的处理的不同点为在步骤S2和步骤S3之间添加步骤S2’，其它的皆相同。

即，当在读出的数据块中指令了机械坐标系设定G码(准备功能)时(步骤S2)，判断其它的系统是否正在进行切削加工(步骤S2’)。如果其它的系统没有正在进行切削加工，则进入步骤S5将进给速度设定为根据机械坐标系的固有的快速进给速度，以该设定的进给速度执行读出的数据块的指令(步骤S9)。

另一方面，如果其它的系统正在进行切削加工，则进入步骤S3根据上述设定了的进给速度的指定方式执行步骤S3之后的处理。该步骤S3之后的处理和在图2中描述的相同。

图3所示的处理在使用多系统控制的机床中，在由其它系统进行切削加工时，即使由于更换工具等执行根据机械坐标系的移动，也不以根据机械坐标系的固有的快速进给速度，而是以其它的指定进给速度(慢速进给速度)对可动部进行进给，由此可以抑制振动等的发生，可以将切削加工精度保持在高精度。

在上述各实施方式中，在根据机械坐标系决定移动位置时，虽然将进给速度的选择指定方式设为通过参数设定进行的方式，但也可以将该进给速度的指定设为根据机械坐标系设定码进行的方式。例如，在根据参数指定进给速度的情况下，将机械坐标系设定码变更为[G53]，在根据程序指定进给速度的情况下，将机械坐标系设定码变更为[G53-1]，在根据从外部输入的信号指定的情况下，将机械坐标系设定码变更为[G53-2]。

此外，在上述各实施方式中，作为变更进给速度的方法虽然由步骤S3～S8的处理构成，从准备的多个进行变更的指定方式中选择任意一个进行变更，但也可以使用根据参数的指定，根据程序的指定，或根据外部信号的指定中的任意一种方式进行指定，构成变更进给速度的方法。

Claims (5)

1.一种数字控制装置，其具有可动轴驱动单元依照根据机械坐标系的移动指令以预先设定的进给速度驱动可动轴的功能，其特征在于，

具备进给速度变更单元，将所述可动轴的进给速度变更为与预先设定的进给速度不同的进给速度，

所述可动轴驱动单元以所述变更后的进给速度驱动可动轴。

2.一种数字控制装置，在具有多个控制系统的同时具有可动轴驱动单元依照根据机械坐标系的移动指令以预先设置的进给速度驱动可动轴的功能，其特征在于，

具备：

在由所述多个控制系统中的任意一个控制系统输出了根据机械坐标系的移动的指令时，判断其它的控制系统是否正在进行加工的单元；和

当所述其它的控制系统正在进行加工时，将所述可动轴的进给速度变更为与所述预先设定了的进给速度不同的进给速度的进给速度变更单元，

所述可动轴驱动单元以所述变更后的进给速度驱动可动轴。

3.根据权利要求1或2所述的数字控制装置，其特征在于，

所述进给速度变更单元通过根据参数指定进给速度来变更进给速度。

4.根据权利要求1或2所述的数字控制装置，其特征在于，

所述进给速度变更单元通过根据程序指定进给速度来变更进给速度。

5.根据权利要求1或2所述的数字控制装置，其特征在于，

所述进给速度变更单元通过根据来自外部的输入信号指定进给速度来变更进给速度。