JP2002172543A

JP2002172543A - 加工装置の制御パラメータ設定装置及び制御パラメータ設定方法

Info

Publication number: JP2002172543A
Application number: JP2000311514A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Shibukawa; 哲郎渋川; Akimitsu Kamiya; 昭充神谷; Kazunari Ogura; 一成小椋; Atsuhisa Asada; 敦久浅田; Tadashi Otani; 忠司大谷; Shinji Murakami; 慎二村上; Katsuhiro Sakugi; 勝博柵木; Yoshihiko Yamada; 良彦山田
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2002-06-18
Also published as: EP1195665A3; DE60133866D1; EP1195665B1; US20020084763A1; US6597142B2; EP1195665A2

Abstract

(57)【要約】【課題】制御特性を得るための制御パラメータを容易
に設定することができる制御パラメータ設定支援装置を
提供する。【解決手段】３軸数値制御軸（ＮＣ軸）を備えるコン
ピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）付きのＮＣ工作機械１
に、加工プログラムの作成及び編集や制御プログラムの
制御パラメータの設定等を行う画面を表示させる表示手
段６と、加工プログラム等を記憶する記憶手段１１と、
入力手段５で構成されている。例えば、工作物Ｗの輪郭
を端点ｗ１から端点ｗ２まで加工する加工モードは、７
パターンの分類して記憶手段に予め設定されており、作
業者は表示手段６に表示される加工モードグラフにある
加工モードを選択できるようになっている。選択された
加工モードに対応する制御パラメータが、加工プログラ
ムに設定されるので、ＮＣ工作機械の駆動軸の動作制御
に対する制御パラメータの設定変更を容易に行うことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等の加工
装置の制御パラメータを設定する加工装置の制御パラメ
ータ設定装置及び制御パラメータ設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）付
きの工作機械（以下、「ＮＣ工作機械」という）を用い
て工作物を加工する場合、ＮＣ工作機械の制御パラメー
タによって制御特性（例えば、加工時間、加工精度等）
が変化する。ＮＣ工作機械の所望の制御特性は、ユーザ
毎に異なる場合があり、また、同じユーザであっても工
作物毎に異なる場合がある。そのため、ＮＣ工作機械で
は、制御パラメータを設定（変更も含む）可能に構成さ
れている。従来では、ＮＣ工作機械の制御パラメータを
設定する場合には、例えば、ＮＣ工作機械の操作装置の
表示手段に制御パラメータ設定画面を表示させる。そし
て、作業者は、制御パラメータ設定画面で、入力手段を
用いて各制御パラメータの値を個々に入力している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本来、
制御パラメータは、ＮＣ工作機械やＮＣ工作機械を動作
させるモータの特性、機能に合わせて、ＣＮＣを調整す
るためのものであり、その内容は、工作物の加工精度、
形状と１対１に対応するものでない。このため、各制御
パラメータの値を直接入力することによって制御パラメ
ータを設定する方法を用いた場合、作業者は、所望とす
る制御特性を得るためにどの制御パラメータをどのよう
な値に設定すればよいかが分からず、各制御パラメータ
を最適な値に設定するのが困難である。特に、複数の駆
動軸を有するＮＣ工作機械では、各駆動軸の複合動作に
よって加工が行われるため、制御パラメータの設定作業
が一層困難である。このように、従来の制御パラメータ
設定方法では、制御パラメータの設定作業が困難であっ
た。本発明は、このような従来技術の問題点を解決する
ために創案されたものであり、所望の制御特性を得るた
めの制御パラメータを容易に設定することができる加工
装置の制御パラメータ設定装置及び制御パラメータ設定
方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの
加工装置の制御パラメータ設定装置である。請求項１に
記載の加工装置の制御パラメータ設定装置を用いれば、
記憶手段に複数の加工モードに対応させて制御パラメー
タを記憶させているため、加工モードを選択するだけ
で、すなわち、各制御パラメータを直接設定することな
く、所望の制御特性に対応する制御パラメータを設定す
ることができる。これにより、制御パラメータを容易に
設定することができる。また、本発明の第２発明は、請
求項２に記載されたとおりの加工装置の制御パラメータ
設定装置である。請求項２に記載の各装置の制御パラメ
ータ設定装置を用いれば、加工モードが表示手段に表示
されるため、加工モードの選択が容易である。また、本
発明の第３発明〜第６発明は、請求項３〜請求項６に記
載されたとおりの加工装置の制御パラメータ設定装置で
ある。請求項３〜請求項７に記載の制御パラメータ設定
装置を用いれば、作業者が理解し易い加工イメージで加
工モードが区分されているため、加工イメージによって
制御パラメータを設定することができる。また、本発明
の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの加工装置
の制御パラメータ設定装置である。請求項７に記載され
た制御パラメータ設定装置を用いれば、加工モードが加
工モードグラフとして表示されるため、加工モードを一
層容易に選択することができる。また、本発明の第８発
明は、請求項８に記載されたとおりの加工装置の制御パ
ラメータ設定方法である。請求項８に記載の加工装置の
制御パラメータ設定方法を用いれば、記憶手段に複数の
加工モードに対応させて制御パラメータを記憶させてい
るため、例えば、加工プログラムに加工モードを指示す
る加工モード指示情報を挿入するだけで、あるいは制御
パラメータ設定モードにおいて加工モードを指示するだ
けで、すなわち、各制御パラメータを直接設定すること
なく、所望の制御特性に対応する制御パラメータを設定
することができる。これにより、制御パラメータを容易
に設定することができる。また、本発明の第９発明は、
請求項９に記載されたとおりの加工装置の制御パラメー
タ設定方法である。請求項９に記載の加工装置の制御パ
ラメータ設定方法を用いれば、加工プログラムの作成が
容易となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図１〜図４に基づいて説明する。本実施の形態では、３
軸数値制御軸（ＮＣ軸）を備えるコンピュータ数値制御
装置（ＣＮＣ）付きの工作機械１（以下、「ＮＣ工作機
械」いう）を用いて、工作物Ｗの輪郭加工を行う場合に
ついて説明する。図１は、テーブル８に工作物Ｗを載置
したＮＣ工作機械１の平面図（上面図）である。なお、
ＮＣ工作機械１の駆動方向は、図１に矢印で示すＸ軸方
向（左右方向）、Ｙ軸方向（上下方向）、Ｚ軸方向（紙
面に対して前後方向）とする。

【０００６】ＮＣ工作機械１は、工作物Ｗを加工する加
工部２、ＮＣ工作機械１を操作する操作部３、ＮＣ工作
機械１の駆動を制御する制御部４からなっている。加工
部２は、ベッド７と、工作物Ｗを載置するテーブル８
と、工作物Ｗを加工する工具１０を備えている。ベッド
７には、テーブル８をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ
る駆動用のＸ軸サーボモータ（図示省略）及びＹ軸サー
ボモータ（図示省略）が取付けられている。Ｘ軸サーボ
モータとＹ軸サーボモータには、それぞれエンコーダ
（図示省略）が取付けられており、エンコーダによって
テーブル８の位置が検出されるようになっている。これ
により、テーブル８は、図示する鎖線の範囲内で、Ｘ軸
方向とＹ軸方向を自在に動作停止することができる。工
具１０は、テーブル８をＸ軸方向に跨ぐように、ベッド
７に取付けられた門形のフレーム９に、Ｚ軸方向（前後
方向）に移動可能に取付けられている。テーブル８のＸ
軸方向及びＹ軸方向の移動制御と、Ｚ軸方向を回転軸に
回転（自転）しながら工具１０のＺ軸方向の移動制御に
よって、工作物Ｗの輪郭が加工される。

【０００７】操作部３には、加工プログラム、加工デー
タや制御プログラム等を入力する入力手段５と、情報を
表示する表示手段６が設けられている。入力手段５を操
作することによって、制御パラメータ設定モードを設定
したり、テーブル８や工具１０等を動作させることがで
きる。また、表示手段６に加工プログラムの作成及び編
集や、制御パラメータ設定画面を表示させることができ
る。

【０００８】制御部４には、２軸数値制御軸（ＮＣ軸）
を制御するコンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）が設け
られている。コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）は、
コンピュータ数値制御基盤、サーボ制御基盤とシーケン
ス制御基盤を有する制御盤で構成されている。コンピュ
ータ数値制御基盤には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を
備えている。Ｘ軸サーボモータやＹ軸サーボモータの駆
動は、コンピュータ数値制御基盤、サーボ制御基盤とシ
ーケンス制御基盤によって制御される。また、制御部４
には、加工プログラムや制御プログラム、制御パラメー
タ等を記憶する記憶手段１１を備えている。また、記憶
手段１１には、後述する各加工モードの加工に適した各
制御パラメータが、加工モードに対応させて記憶されて
いる。

【０００９】ＮＣ工作機械１の加工では、複数の駆動モ
ータ等による複合動作で工作物Ｗを加工するため、制御
パラメータの設定値を入力することによって、所望の制
御特性を得るための制御パラメータを設定することは困
難である。そこで、本発明では制御パラメータの設定値
を入力するのではなく、複数の制御特性を作業者が理解
し易い加工モードで表現し、各加工モードの制御パラメ
ータを記憶手段に記憶させておく。図２は、工作物Ｗを
加工する際に選択可能な加工モードを加工モードグラフ
で表示した図である。図３及び図４は、図１に示す工作
物Ｗの端点ｗ１から端点ｗ２までの輪郭形状を、各加工
モードで加工した場合の加工状態（制御特性）を示す図
である。図５は、本発明の実施の形態を用いて工作物Ｗ
を加工する際における制御部４の処理を示すフローチャ
ート図である。図６は、本発明の実施の形態で用いる加
工プログラムの１例を示す図である。図７は、制御パラ
メータ設定画面の１例を示す図である。図８は、加工モ
ードと記憶手段１１に記憶されている制御パラメータと
の関係を示す図である。

【００１０】本実施の形態では、加工モードは、７パタ
ーン設定されている。加工モードは、制御特性を、コー
ナ精度、曲率精度、加工精度、加工形状、加工時間等に
より、作業者に理解し易い加工イメージで表現したもの
である。各加工モードに対応する制御パラメータは、記
憶手段１１に制御パラメータデータベースとして予め記
憶されている。制御パラメータとしては、「コーナー速
度差」、「許容加速度」、「補間前加減速時定数」、
「補間後加減速時定数」、「補間前ベル形加減速の加速
度変化時間」等が挙げられる。例えば、「コーナー速度
差」のパラメータは、コーナー形状を加工する際に、加
工の送り速度を自動的にＮＣ工作機械１の制御装置が決
定するものである。「コーナー速度差」のパラメータの
設定値を大きくすると、コーナー形状を加工する加工時
間は速くなるが、加工精度は悪くなる。又、ＮＣ工作機
械１のテーブル等に機械振動が発生し、加工面の性状が
悪くなる。これら、「コーナー速度差」、「許容加速
度」、「補間前加減速時定数」、「補間後加減速時定
数」、「補間前ベル形加減速の加速度変化時間」等の制
御パラメータをそれぞれ所定の値に選択することによ
り、コーナ精度、曲率精度、加工精度、加工形状、加工
時間等が決まってくる。

【００１１】加工モードグラフは、図２に示されるよう
にそれぞれ異なる加工条件を示すＵ軸とＶ軸の座標上に
表示される。図２では、Ｕ軸は、工作物Ｗの曲率形状の
精度を示し、矢印に沿って順次加工精度が良くなり、矢
印の方向と逆方向に進むほど送り速度が速くなる。ま
た、Ｖ軸は、工作物Ｗのコーナ形状の加工精度を示し、
矢印に沿って順次加工精度が滑らかな形状からシャープ
な形状になっている。また、図２に示される加工モード
グラフのＵ軸とＶ軸の座標は、記憶手段１１の制御パラ
メータデータベースのメモリアドレスと対応している
（図８参照）。すなわち、加工モードグラフの座標が選
択されることにより、対応する記憶手段１１のメモリア
ドレスに記憶されている制御パラメータが読み出される
ことになる。なお、本実施の形態では、図８に示すよう
に、加工工程（荒加工工程、中仕上げ加工工程、仕上げ
加工工程Ａ、仕上げ加工工程Ｂ、仕上げ加工工程Ｃ）毎
に、各加工モードに対応させて制御パラメータが記憶さ
れている。

【００１２】次に、図２に示した７パターンの加工モー
ド〜について、図３及び図４を用いて説明する。こ
こで、工作物Ｗの加工形状は、図1に示す加工形状であ
り、端点ｗ１から端点ｗ２まで加工箇所Ａ〜Ｄの４つの
形状変化を伴って輪郭加工されるものとする。図３にお
いて、二点鎖線は基準線を示し、点線は加工プログラム
の指令経路を示し、実線は加工モード〜の各加工モ
ードで加工した場合の実経路を示す。図４において、点
線は加工プログラムの指令経路を示し、実線は加工モー
ド〜の各加工モードで加工した場合の実経路を示
す。なお、加工箇所Ａでは、工具１０が基準線上のａ１
点から工作物Ｗの内側へ曲線の軌跡を描きながら急激に
入り込み、小さな曲率半径で折り返して、再び基準線上
のａ２点に戻るように輪郭加工を行う。加工箇所Ｂで
は、工具１０が基準線上のｂ１点から工作物Ｗの内側へ
大きな曲率半径で緩やかに入り込み、再び基準線上のｂ
２点に戻るように輪郭加工を行う。加工箇所Ｃでは、工
具１０が基準線上のｃ１点から工作物Ｗの内側へ曲がり
直線の軌跡を描きながら入り込み、鋭角の角度で折り返
して、再び基準線上のｃ２点に戻るように輪郭加工を行
う。加工箇所Ｄでは、工具１０が基準線上のｄ１点から
工作物Ｗの内側へ緩やかな角度で曲がり、直線の軌跡を
描き端点ｗ２に至るように輪郭加工を行う。すなわち、
加工箇所Ａ、Ｃでは、加工形状の最大変化率は高く、加
工箇所Ｂ、Ｄでは、加工形状の最大変化率は低い。

【００１３】図３及び図４には、各加工モード〜に
対応した制御パラメータが設定されている状態で、加工
プログラムに設定されている工具１０の指令経路（目標
経路）に従って制御した場合に、実際に工具１０が移動
する実経路が示されている。本実施の形態では、加工モ
ードは、加工モードグラフの中心位置に位置づけら
れ、加工形状の最大変化率が高い加工箇所において高い
加工精度や加工形状を必要としない標準モードとなって
いる。この加工モードにおけるＸ軸サーボモータやＹ
軸サーボモータの動作制御に対する制御パラメータは、
制御パラメータの設定範囲内のほぼ中間値である。加工
モード（標準モード）では、工作物Ｗの曲率形状やコ
ーナー形状の指令経路（目標経路）に対する工具の移動
を、ＮＣ工作機械１の加工能力のほぼ中間程度の能力で
行えるように設定されている。加工モードは、加工箇
所Ａ、Ｃのように、急激に形状変化する曲率形状やコー
ナー形状を、高い加工精度や加工形状で輪郭加工するに
は適さない。これは、急激に形状変化する輪郭形状に合
わせてテーブル８を追従動作させるために、Ｘ軸サーボ
モータやＹ軸サーボモータを急激に加減速駆動させる必
要があり、それによりテーブル８に機械振動が発生して
加工形状に誤差が生じるからである。

【００１４】加工モードを用いた場合、加工箇所Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄのあらゆる輪郭形状の加工に対して加工精度
はラフとなるが、加工モード（標準モード）で輪郭加
工する時よりも加工速度が早くなるため、加工時間は短
くなる。従って、加工モードは、加工箇所Ａ、Ｃのよ
うに急激に形状変化する曲率形状やコーナー形状を加工
する際に、加工モードに対して高い加工精度や加工形
状を要求せずに、加工時間を短縮化させたい場合に適し
ている。これは、加工モードで述べた同様の理由によ
り、加工時に機械振動が生じるためである。また、加工
モードで加工箇所Ｂ、Ｄのように緩やかな形状変化を
伴う輪郭形状を加工すると、機械振動は小さいが、加工
モード（標準モード）と比較して加工精度や加工形状
は劣り、形状変化点ｂ１、ｂ２、ｄ１では滑らかな加工
軌跡となる。加工モードは、加工時間重視モードであ
る。

【００１５】次に、加工モードで加工箇所Ａ、Ｂのよ
うに曲率形状の輪郭を加工する場合には、加工モード
（標準モード）の加工精度や加工形状と同じ加工精度や
加工形状で加工される。従って、加工モードは、加工
箇所Ｃのように急激に形状変化するコーナー形状を加工
する際に、加工モードに対して高い加工精度や加工形
状を要求せずに、コーナー形状の加工に対する加工時間
を短縮化させたい場合に適している。また、加工モード
で加工箇所Ｄのように緩やかな形状変化を伴う輪郭形
状を加工すると、機械振動は小さいが、加工モード
（標準モード）と比較して加工精度や加工形状は劣り、
ｄ１点のコーナーでは滑らかな加工軌跡となる。加工モ
ードは、コーナー形状加工時間重視モードである。

【００１６】次に、加工モードを用いた場合、加工箇
所の加工精度はラフになるが、加工モード（標準モー
ド）で輪郭加工する時よりも加工速度が早くなるため、
加工時間は短くなる。従って、加工モードは、加工箇
所Ａのように急激に形状変化する曲率形状を加工する際
に、加工モードに対して高い加工精度や加工形状を要
求せずに、曲率形状の加工に対する加工時間を短縮化さ
せたい場合に適している。これは、加工モードで述べ
た同様の理由により、加工時に機械振動が生じるためで
ある。加工箇所Ｃ、Ｄのようにコーナー形状の輪郭を加
工する場合には、標準モードの加工精度や加工形状と同
じ加工精度や加工形状で加工される。また、加工モード
で加工箇所Ｂのように緩やかな曲率形状を伴う輪郭形
状を加工すると、機械振動は小さいが、加工モード
（標準モード）と比較して加工精度や加工形状は劣り、
ｂ１、ｂ２点の曲率形状では滑らかな加工軌跡となる。
加工モードは、曲率形状加工時間重視モードである。

【００１７】次に、加工モードは、加工箇所Ａ、Ｂの
ように曲率形状を伴う輪郭加工を行う際に、高い加工精
度や加工形状を重要視する場合に適している。加工モー
ドで加工箇所Ａ、Ｂのような曲率形状を輪郭加工する
と、機械振動による加工の影響がなく、加工精度や加工
形状は加工モード（標準モード）と比較して向上する
が、加工時間は長くなる。また、加工モードで加工箇
所Ｃ、Ｄのようにコーナー形状を伴う輪郭形状を加工す
ると、加工モード（標準モード）と同等の加工精度や
加工形状が得られる。加工モードは、曲率形状精度重
視モードである。

【００１８】次に、加工モードは、加工箇所Ｃ、Ｄの
ようにコーナー形状を伴う輪郭形状を加工する際に、高
い加工精度や加工形状を重要視する場合に適している。
加工モードで加工箇所Ｃ、Ｄのようなコーナー形状を
加工すると、機械振動による加工の影響はなく、加工精
度や加工形状は加工モード（標準モード）と比較して
向上するが、加工時間は長くなる。また、加工モード
で加工箇所Ａ、Ｂのように曲率形状を伴う輪郭形状を加
工すると、加工モード（標準モード）と同等の加工精
度や加工形状が得られる。加工モードは、コーナー形
状精度重視モードである。

【００１９】次に、加工モードは、加工箇所Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄのあらゆる輪郭形状の加工に対して、高い加工精
度や加工形状を重要視する場合に適している。加工モー
ドで加工箇所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの輪郭形状を加工する
と、機械振動による加工の影響はなく、加工精度や加工
形状は加工モード（標準モード）と比較して向上する
が、加工時間は長くなる加工モードは、精度重視モー
ドである。

【００２０】次に、加工モードにより制御パラメータを
設定する方法を説明する。本実施の形態では、記憶手段
１１には、図８に示すように、加工工程（例えば、荒加
工工程、中仕上げ加工工程、仕上げ加工工程Ａ、仕上げ
加工工程Ｂ、仕上げ加工工程Ｃ等）毎に、各加工モード
に対応するメモリアドレスにそれぞれ制御パラメータが
記憶されている。

【００２１】加工モードにより制御パラメータを設定す
る方法としては、例えば、以下の方法がある。第１の方
法は、加工プログラム作成時に、加工モードを示す加工
モード情報を加工プログラムに設定しておき、加工プロ
グラムを実行する際に、加工プログラムに設定されてい
る加工モード情報に対応した制御パラメータを用いて加
工する方法である（ユーザー設定）。ここで、加工プロ
グラムの例を図６に示す。図６に示す加工プログラム
は、各加工工程毎に分けられており（荒加工工程プログ
ラム、中仕上げ加工工程プログラム、仕上げ加工工程プ
ログラム）、各加工工程プログラムには加工指令情報が
挿入されている。図６では、加工指令情報は、各加工工
程を示す指令コード（荒加工工程「Ｇ１００」、中仕上
げ加工工程「Ｇ１０１」、仕上げ加工工程「Ｇ１０２」
等）と、指令コードに続く記号（「Ａ」、「Ｂ」、
「Ｃ」、「Ｄ」等）によって構成されている。第１の方
法を用いる場合には、加工指令情報として加工モード情
報を設定する。例えば、指令コードに続く記号
（「Ａ」、「Ｂ」等）として、図２に示す加工モードグ
ラフ上の加工モード〜の座標、加工モード〜に
対応する制御パラメータが記憶されている記憶手段１１
のメモリアドレス、加工モード〜の番号等が用いら
れる。例えば、加工指令情報として「Ｇ１００（Ｕ１，
Ｖ２）」が設定されている場合には、記憶手段１１の、
「加工モードアドレス（Ｕ１，Ｖ２）」（荒加工工程の
加工モード）に対応するメモリアドレスに記憶されて
いる制御パラメータを用いて加工することを示してい
る。なお、記号として各加工工程の加工モードの座標あ
るいは各加工工程の加工モードの番号を用いる場合に
は、各加工工程の各加工モードの座標あるいは各加工工
程の各加工モードの番号と各加工工程の各加工モードに
対応する制御パラメータが記憶されているメモリアドレ
スとの対応関係を示すテーブル等を用いて加工モードに
対応する制御パラメータが記憶されているメモリアドレ
スを判別する。加工モード情報は、複数の加工工程に共
通に設定してもよいし、各加工工程毎に設定してもよい
し、加工工程内で複数設定してもよい。図６では、荒加
工工程及び中仕上げ加工工程では１つの加工モード情報
が設定され、仕上げ加工工程では２つの加工モード情報
（仕上げ加工工程中で制御パラメータが変更される）が
設定されている。

【００２２】加工プログラムを作成する際等には、図２
に示す加工モードグラフを表示手段に表示させると便利
である。加工モードグラフを表示させるには、例えば各
加工工程を示す指令コード（「Ｇ１００」、「Ｇ１０
１」等）を入力して各加工工程に対応する加工モードグ
ラフを表示手段に表示させる。加工モードグラフには、
複数の加工モードが加工イメージで表示されているた
め、所望の制御特性に対応した加工モードを容易に選択
することができる。また、加工モードグラフには各加工
モードの座標が表示されているため、加工モードの座標
を容易に判別することができる。なお、加工モードグラ
フ上の加工モードをカーソルやマウス等のポインティン
グデバイスで指示したり、加工モードの番号を入力する
ことによって、加工モードの座標が加工指令情報として
自動的にプログラムに設定されるように構成することも
できる。

【００２３】第２の方法は、例えば、制御パラメータ設
定画面で加工モードを選択し、選択した加工モードを示
す加工モード情報を記憶手段に記憶させておき、加工プ
ログラムを実行する際に、記憶手段に記憶されている加
工モード情報に対応する制御パラメータを用いて加工す
る方法である。第２の方法を用いる場合には、例えば、
図６に示した、指令コード（「Ｇ１００」等）と、指令
コードに続く記号（「Ａ」等）により構成される加工指
令情報として、加工モード情報を記憶している記憶手段
のメモリアドレスを設定する。例えば、加工指令情報と
して「Ｇ１００（１００）」が設定されている場合に
は、「荒加工工程（Ｇ１００）」に対応する加工モード
情報がメモリアドレス「１００」番地に記憶されている
ことを示している。そして、各加工工程に対応する加工
モード情報を記憶するメモリアドレスに加工モード情報
を記憶させる。例えば、図７に示す制御パラメータ設定
画面２１を表示手段に表示させる。次に、加工工程を選
択する。例えば、制御パラメータ設定画面２１の操作部
２０に表示されている「荒加工」、「中仕上げ加工」、
「仕上げ加工Ａ」、「仕上げ加工Ｂ」、「仕上げ加工
Ｃ」のいずれかを選択する。これにより、選択された加
工工程に対応する加工モードグラフ（図８参照）が表示
手段に表示される。なお、「仕上げ加工Ａ」、「仕上げ
加工Ｂ」、「仕上げ加工Ｃ」が設けられているのは、仕
上げ加工工程中に制御パラメータを変更したい場合に対
応できるようにするためである。

【００２４】次に、選択した加工工程に対応する加工モ
ードグラフがが表示されている状態で、所望の加工モー
ドを選択する。例えば、加工モードの表示部をカーソル
やマウス等のポインティングデバイスで指示したり、加
工モードの番号を入力したり、加工モードの座標を入力
したりすることによって、所望の加工モードを選択す
る。これにより、選択した加工工程に対応するメモリア
ドレス（加工工程に対応する加工モード情報が記憶され
る記憶手段のアドレス）に、選択した加工モードを示す
加工モード情報（加工モードグラフ上の加工モード〜
の座標、加工モード〜に対応する制御パラメータ
が記憶されている記憶手段１１のアドレス、加工モード
〜の番号等）が記憶される。例えば、荒加工工程に
対応する加工モードグラフが表示されている状態で、加
工モードを選択すると、荒加工工程に対応するメモリ
アドレス（例えば、荒加工工程に対応する加工モード情
報が記憶される記憶手段のアドレス「１００」番地）
に、選択した加工モードに対応する加工モード情報
（例えば、加工モードの座標（Ｕ１，Ｖ２））が記憶
される。他の加工工程に対しても、同様の方法で、各加
工工程に対応する（各加工工程の加工モードを記憶す
る）メモリアドレスに、選択された加工モードに対応す
る加工モード情報が記憶される。

【００２５】次に、制御部４がＮＣ工作機械１を図６に
示す加工プログラムに従って加工するときの処理を、図
５に示すフローチャート図に基づいて説明する。図５に
示す処理は、前記した方法で、荒加工工程、中仕上げ加
工工程、仕上げ加工Ａ工程、仕上げ加工Ｂ工程、仕上げ
加工Ｃ工程の各加工工程における加工モード情報が作業
者によって設定されたのち、作業者の加工開始の指示に
よって開始される。ステップＳ１では、加工プログラム
の１ブロックが読み出される。次に、ステップＳ２で
は、制御パラメータを切替えるか否かを判断する。例え
ば、ステップ1で読み出されたブロックに加工モードの
指令コード（荒加工「Ｇ１００」、中仕上げ加工「Ｇ１
０１」等）が挿入されているか否かを判断する。加工モ
ードの指令コードが挿入されていればステップＳ３に進
み、加工モードの指令コードが挿入されていなければス
テップＳ６に進む。

【００２６】次に、ステップＳ３では、ユーザー設定に
より加工モードが設定されているか否か、すなわち、加
工モードが直接指定されているか否かを判断する。ユー
ザー設定により加工モードが設定されているか否かは、
例えば、加工モードの指令コード（「Ｇ１００」等）
と、指令コードに続く記号（「Ａ」等）により構成され
る加工指令情報として加工モード情報が設定されている
か否かで判断する。ユーザ設定により加工モードが設定
されている場合には、ステップＳ４に進む。ステップＳ
４では、加工指令情報として設定されている加工モード
情報（ユーザ設定値）に基づいて加工モード（例えば、
加工モードの座標）を読み込む。ユーザー設定により加
工モードが設定されていない場合には、加工指令情報に
基づいて加工工程に対応するメモリアドレスを判別し
（例えば、記号により指定されているメモリアドレスを
判別し）、そのメモリアドレスに記憶されている加工モ
ード情報に基づいて加工モード（例えば、加工モードの
座標）を読み込む。

【００２７】次に、ステップ５では、読み込んだ加工モ
ード（例えば、加工モードの座標）に対応する記憶手段
１１のメモリアドレスに記憶されている制御パラメータ
を読み出す。なお、この読み出しに使用されるメモリア
ドレスは、加工モードの指令コードによって加工工程毎
に切り替えられる。例えば、荒加工工程の指令コードが
指令されていれば荒加工工程用の制御パラメータを記憶
したメモリアドレスから制御パラメータが呼び出され、
中仕上げ加工工程の指令コードが指令されていれば中仕
上げ加工工程用の制御パラメータを記憶したメモリアド
レスから制御パラメータが呼び出されることになる。ま
た、一度加工モードが指令されると、次加工モードが指
令されるか、或いは加工モードをリセットする指令コー
ドが実行されるまで指令された制御パラメータを用いて
ＮＣ工作機械１の加工が制御される。なお、リセットす
る指令コードが実行されると加工モードは標準モード
（本実施例ではの加工モード）になる。ステップ６で
は、ステップＳ１で読み出したブロックに挿入されてい
る、制御パラメータ切替え指令以外の指令動作を実行す
る。さらに、ステップ７では、加工プログラムが終了し
たか否かを判断する。加工プログラムが終了していなけ
れば、ステップ１に戻って次の１ブロックを読み出す。
加工プログラムが終了していれば、処理を終了する。

【００２８】以上のように、本実施の形態の加工装置の
制御パラメータ設定装置を用いれば、作業者は、加工モ
ードを設定するだけでよく、制御パラメータの値を直接
に設定する必要がないため、所望の制御特性を得るため
の制御パラメータを容易に設定することができる。

【００２９】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変
更しても良い。例えば、２軸数値制御軸（ＮＣ軸）を備
えるコンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）付きのＮＣ工
作機械1を用いて、工作物Ｗの輪郭加工を行う場合で説
明したが、ＮＣ工作機械１の構成、制御軸数、配置、動
作、制御や、工作物Ｗの加工内容については限定される
ものではなく、種々変更可能である。また、表示手段６
に表示する加工モードグラフは、図２に示したものに限
定されるものではなく、表示手段６を見てＮＣ工作機械
１で加工される加工モードの違いが、作業者にとって分
かりやすいものであれば良く、種々変更可能である。ま
た、本発明の実施の形態では、加工モードを７パターン
に設定したが、加工モードの数は、種々変更可能であ
る。また、加工モードは、加工モードグラフとして二次
元の座標軸を用いて表示したが、例えば横軸だけの一元
の座標軸を用いて、「加工形状」に対して順番に「良く
ない」、「普通」、「良い」で区分したり、また、例え
ば、横軸だけの一元の座標軸を用いて、横軸の一端側を
「加工時間が早い」とし、同じ横軸の他端側を「加工精
度が良い」にして、両端内に加工モードを区分しても良
く、加工モードの表現方法は、種々変更可能である。ま
た、加工モードは、図２に示すように二次元の座標軸を
用いて加工モードグラフを表示したが、加工モードの表
示方法は、種々変更可能である。また、加工モードを工
作物Ｗの加工精度と、工作物Ｗの加工形状により設定し
たが、加工モードの設定方法は、種々変更可能である。
また、加工指令情報を加工モードの指令コードと記号に
よって構成したが、加工指令情報の形式はこれに限定さ
れない。また、加工モード情報（加工モードグラフ上の
加工モード〜の座標、加工モード〜に対応する
制御パラメータが記憶されている記憶手段１１のメモリ
アドレス、加工モード〜の番号等）や加工工程に対
応するメモリアドレス（加工工程に対応する加工モード
情報を記憶している記憶手段のアドレス）を設定する方
法は種々変更可能である。また、加工モードグラフの座
標軸で、Ｕ軸の矢印方向の状態を「良い」、Ｖ軸の矢印
方向の状態を「滑らか〜シャープ」としたが、これに限
定されるものではなく、種々変更可能である。また、加
工モードで挙げた加工では、曲率形状やコーナー形状と
したが、これに限定されるものではなく、種々変更可能
である。また、工作物Ｗの輪郭形状は、端点ｗ１から端
点ｗ２までの輪郭加工としたが、輪郭加工の一例を示す
ものであり、限定されるものではない。本発明の実施の
形態の加工モードグラフは、パラメータの設定値に応じ
て動作が変化するものであれば、適用することができ
る。また、図５に示すフローチャート図の内容に関して
は、これに限定されるものではなく種々変更可能であ
る。また、作業者は、ＮＣ工作機械１の操作部３にある
表示手段６を用いて加工モードを設定するようにした
が、例えば、集中操作部で行う遠隔操作で行う場合や加
工プログラム作成するためのプログラミング装置を用い
る等、種々変更可能である。また、ＮＣ工作機械1の制
御パラメータとして、例えばサーボゲイン、加減速時定
数、加速度等で種々の制御パラメータを用いることがで
きる。また、本発明はＮＣ工作機械以外の制御装置の制
御パラメータを設定する際に用いることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の加工装置
の制御パラメータ設定装置では、制御パラメータを、直
接に設定することなく、加工モードによって設定するこ
とができる。従って、熟練した作業者でなくても、所望
の制御特性（例えば、加工時間が短い制御特性や、高い
加工精度を有する制御特性等）を得るために必要な制御
パラメータを容易に設定することができ、加工装置を効
率よく稼動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加工装置の一例を示す図である。

【図２】加工モードグラフを示す図である。

【図３】各加工モードを選択した場合の加工の指令経路
と実経路を示す図である。

【図４】各加工モードを選択した場合の加工の指令経路
と実経路を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態を用いて加工を行う際の処
理を示すフローチャート図である。

【図６】本発明の実施における加工プログラムの１例を
示す図である。

【図７】本発明の実施で使用される制御パラメータ設定
画面の１例を示す図である。

【図８】本発明の実施における記憶手段に記憶されてい
る加工工程と加工モードグラフとの関係を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１…ＮＣ工作機械２…加工部６…表示手段１０…工具１１…記憶手段Ｗ…工作物ｗ１、ｗ２…端点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小椋一成愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者浅田敦久愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者大谷忠司愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者村上慎二愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者柵木勝博愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者山田良彦愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工装置の制御パラメータ設定装置であ
って、制御手段と、入力手段と、記憶手段とを備え、前記記憶手段は、複数の加工モードに対応する制御パラ
メータを記憶し、前記制御手段は、制御パラメータ設定モードが設定され
ている状態で、前記入力手段により前記複数の加工モー
ドの一つが選択されると、前記記憶手段に記憶されてい
る、前記選択された加工モードに対応する制御パラメー
タを制御パラメータとして設定する、ことを特徴とする
加工装置の制御パラメータ設定装置。
【請求項２】請求項１に記載の加工装置の制御パラメ
ータ設定装置であって、表示手段を備え、前記制御手段
は、制御パラメータ設定モードが設定されると、前記複
数の加工モードを前記表示手段に表示させ、前記入力手
段によって前記表示手段に表示されている複数の加工モ
ードの一つが選択されると、前記記憶手段に記憶されて
いる、前記選択された加工モードに対応する制御パラメ
ータを制御パラメータとして設定することを特徴とする
加工装置の制御パラメータ設定装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の加工装置の制
御パラメータ設定装置であって、前記加工モードは加工
精度により区分されていることを特徴とする加工装置の
制御パラメータ設定装置。
【請求項４】請求項１または２に記載の加工装置の制
御パラメータ設定装置であって、前記加工モードは加工
時間により区分されていることを特徴とする加工装置の
制御パラメータ設定装置。
【請求項５】請求項１または２に記載の加工装置の制
御パラメータ設定装置であって、前記加工モードは加工
精度と加工時間によって区分されていることを特徴とす
る加工装置の制御パラメータ設定装置。
【請求項６】請求項１または２に記載の加工装置の制
御パラメータ設定装置であって、前記加工モードはコー
ナ精度と曲率精度によって区分されていることを特徴と
する加工装置の制御パラメータ設定装置。
【請求項７】請求項２〜６のいずれかに記載の加工装
置の制御パラメータ設定装置であって、前記表示手段に
前記加工モードを加工モードグラフで表示することを特
徴とする加工装置の制御パラメータ設定装置。
【請求項８】加工装置の制御パラメータ設定方法であ
って、記憶手段に複数の加工モードに対応する制御パラメータ
を記憶させておき、前記複数の加工モードの一つを指示し、指示された加工モードに対応する制御パラメータを前記
記憶手段から読み出し、制御パラメータとして設定す
る、ことを特徴とする加工装置の制御パラメータ設定方
法。
【請求項９】請求項８に記載の加工装置の制御パラメ
ータ設定方法であって、加工プログラムに加工モード情
報を設定することによって前記複数の各モードの一つを
指示することを特徴とする加工装置の制御パラメータ設
定方法。