JP2003280708A - 数値制御工作機械におけるソフトストローク範囲の制限方法 - Google Patents
数値制御工作機械におけるソフトストローク範囲の制限方法Info
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- JP2003280708A JP2003280708A JP2002087323A JP2002087323A JP2003280708A JP 2003280708 A JP2003280708 A JP 2003280708A JP 2002087323 A JP2002087323 A JP 2002087323A JP 2002087323 A JP2002087323 A JP 2002087323A JP 2003280708 A JP2003280708 A JP 2003280708A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工具が工作機械の所定軸方向に揺動する場合
の非干渉領域を、工作機械の有する限度まで広げること
を可能にするソフトストローク範囲の制限方法を提供す
る。 【解決手段】 ＮＣ工作機械の所定軸方向のソフトスト
ローク範囲を定義するステップと、前記範囲に隣接する
干渉領域の座標値を定義するステップと、主軸頭の揺動
支点から工具端までの長さLを定義するステップと、前
記工作機械のＮＣ装置から与えられる前記主軸頭の所定
軸方向への移動指令の遂行に先行してその移動後におけ
る前記工具の揺動角θを定義するステップと、前記主軸
頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行してその移動
後における前記軸方向に関する工具の揺動支点からの変
位量L・sinθを算出するステップおよび前記変位量と前
記移動後の揺動支点の座標値とを加算して得られる前記
工具端の前記軸方向位置が前記干渉領域に入るか否かを
判定するステップとからなる。
の非干渉領域を、工作機械の有する限度まで広げること
を可能にするソフトストローク範囲の制限方法を提供す
る。 【解決手段】 ＮＣ工作機械の所定軸方向のソフトスト
ローク範囲を定義するステップと、前記範囲に隣接する
干渉領域の座標値を定義するステップと、主軸頭の揺動
支点から工具端までの長さLを定義するステップと、前
記工作機械のＮＣ装置から与えられる前記主軸頭の所定
軸方向への移動指令の遂行に先行してその移動後におけ
る前記工具の揺動角θを定義するステップと、前記主軸
頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行してその移動
後における前記軸方向に関する工具の揺動支点からの変
位量L・sinθを算出するステップおよび前記変位量と前
記移動後の揺動支点の座標値とを加算して得られる前記
工具端の前記軸方向位置が前記干渉領域に入るか否かを
判定するステップとからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御工作機械
の干渉チェック用プログラムに係り、特に工具が工作機
械の所定軸方向に揺動する場合の当該軸方向におけるソ
フトストローク範囲の制限方法に関する。
の干渉チェック用プログラムに係り、特に工具が工作機
械の所定軸方向に揺動する場合の当該軸方向におけるソ
フトストローク範囲の制限方法に関する。
【０００２】
【背景技術】数値制御工作機械上にて実際に被加工物に
対し加工作業を行う場合、その加工用プログラム（以下
パートプログラムという）は工具先端軌跡がコラム、カ
バー等の工作機械構造物や被加工物の加工部以外の部分
（以下障害物という）と干渉しないように作成されてい
ることが必要である。そのためには、それら障害物の存
在している座標領域、即ち干渉領域を予め定め、実際の
加工作業に先立ってパートプログラムにより指令される
工具先端軌跡が前記干渉領域内に入るか否かをチェック
することが行われている。このような干渉チェック用の
プログラムで事前にパートプログラムをチェックして干
渉が生じないことを確認した後実際の加工作業が遂行さ
れるようになっている。
対し加工作業を行う場合、その加工用プログラム（以下
パートプログラムという）は工具先端軌跡がコラム、カ
バー等の工作機械構造物や被加工物の加工部以外の部分
（以下障害物という）と干渉しないように作成されてい
ることが必要である。そのためには、それら障害物の存
在している座標領域、即ち干渉領域を予め定め、実際の
加工作業に先立ってパートプログラムにより指令される
工具先端軌跡が前記干渉領域内に入るか否かをチェック
することが行われている。このような干渉チェック用の
プログラムで事前にパートプログラムをチェックして干
渉が生じないことを確認した後実際の加工作業が遂行さ
れるようになっている。
【０００３】一般に、上述した干渉チェック用のプログ
ラムでは、工具を保持する主軸頭に対し工具の姿勢は一
定である。また、主軸頭に対し工具が揺動する機構を有
する場合は、常に揺動角が最大である場合を想定してチ
ェックがなされるようになっていた。
ラムでは、工具を保持する主軸頭に対し工具の姿勢は一
定である。また、主軸頭に対し工具が揺動する機構を有
する場合は、常に揺動角が最大である場合を想定してチ
ェックがなされるようになっていた。
【０００４】このような揺動工具の干渉領域に関する問
題について図５を参照して以下具体的に説明する。図５
は数値制御工作機械のＹ軸方向における工具ＴＬが揺動
角θ（＝３０°）のときそれぞれ左右端部の障害物と工
具ＴＬ下端部とが当接している状態を示す。同図におい
て、Ｙ軸方向の座標値ＹＰ、ＹＭはそれぞれＹ軸のプラ
ス方向リミット、マイナス方向リミットを示し、ソフト
ストローク範囲を定めている。さらに、座標値Ｙ１、Ｙ
２は前記当接状態におけるそれぞれのピボット点Ｐ即
ち、工具ＴＬの揺動支点の座標値である。なお、破線で
示される工具ＴＬはソフトストローク範囲の端部の座標
値ＹＰ、ＹＭの位置で揺動角θがゼロの場合を示す。
題について図５を参照して以下具体的に説明する。図５
は数値制御工作機械のＹ軸方向における工具ＴＬが揺動
角θ（＝３０°）のときそれぞれ左右端部の障害物と工
具ＴＬ下端部とが当接している状態を示す。同図におい
て、Ｙ軸方向の座標値ＹＰ、ＹＭはそれぞれＹ軸のプラ
ス方向リミット、マイナス方向リミットを示し、ソフト
ストローク範囲を定めている。さらに、座標値Ｙ１、Ｙ
２は前記当接状態におけるそれぞれのピボット点Ｐ即
ち、工具ＴＬの揺動支点の座標値である。なお、破線で
示される工具ＴＬはソフトストローク範囲の端部の座標
値ＹＰ、ＹＭの位置で揺動角θがゼロの場合を示す。
【０００５】同図に示すように、位置ＹＰとＹ２の間の
領域は工具ＴＬの揺動角θがマイナス３０°であるとき
非干渉領域となる範囲を示し、同様にして位置Ｙ１とＹ
Ｍの間の領域は工具ＴＬの揺動角θがプラス３０°であ
るとき非干渉領域となる範囲を示す。
領域は工具ＴＬの揺動角θがマイナス３０°であるとき
非干渉領域となる範囲を示し、同様にして位置Ｙ１とＹ
Ｍの間の領域は工具ＴＬの揺動角θがプラス３０°であ
るとき非干渉領域となる範囲を示す。
【０００６】従来、ソフトストローク範囲を固定した場
合工具の揺動角θがゼロに保持されているときには破線
で示すように工具ＴＬはソフトストローク範囲が非干渉
領域となる。しかし、工具の揺動角θがゼロでない時、
工具の移動可能な範囲、即ち、非干渉領域は図示のソフ
トストローク範囲よりも狭められることとなる。
合工具の揺動角θがゼロに保持されているときには破線
で示すように工具ＴＬはソフトストローク範囲が非干渉
領域となる。しかし、工具の揺動角θがゼロでない時、
工具の移動可能な範囲、即ち、非干渉領域は図示のソフ
トストローク範囲よりも狭められることとなる。
【０００７】従来の方法においては、当該工具の最大揺
動角（図で例えばプラス３０°、マイナス３０°）を予
め想定して位置Ｙ１とＹ２の間を非干渉領域として設定
していた。従って、パートプログラム中のある加工ステ
ップにおける当該工具の揺動角がゼロであっても揺動支
点の可動範囲は位置Ｙ１とＹ２の間、即ち、予め想定さ
れた非干渉領域しか許容されないようになっており、こ
のことは非干渉領域をソフトストローク範囲よりも大幅
に狭く定義するものであり、惹いては当該工作機械で本
来加工可能な能力を不当に低くするものであった。
動角（図で例えばプラス３０°、マイナス３０°）を予
め想定して位置Ｙ１とＹ２の間を非干渉領域として設定
していた。従って、パートプログラム中のある加工ステ
ップにおける当該工具の揺動角がゼロであっても揺動支
点の可動範囲は位置Ｙ１とＹ２の間、即ち、予め想定さ
れた非干渉領域しか許容されないようになっており、こ
のことは非干渉領域をソフトストローク範囲よりも大幅
に狭く定義するものであり、惹いては当該工作機械で本
来加工可能な能力を不当に低くするものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は上述した
問題を鋭意検討した結果、１つのパートプログラム中に
当該工具に対し種々の揺動角が指令される場合におい
て、非干渉領域を当該工具の最大揺動角にのみ固定せ
ず、当該工具の移動指令毎にその移動後の揺動角θに基
づいて都度非干渉領域を定めることにより前記従来方法
の問題が解決できることを突き止めた。
問題を鋭意検討した結果、１つのパートプログラム中に
当該工具に対し種々の揺動角が指令される場合におい
て、非干渉領域を当該工具の最大揺動角にのみ固定せ
ず、当該工具の移動指令毎にその移動後の揺動角θに基
づいて都度非干渉領域を定めることにより前記従来方法
の問題が解決できることを突き止めた。
【０００９】従って、本発明の目的は、工具が工作機械
の所定軸方向に揺動する場合の非干渉領域を、本来その
工作機械の有する限度まで広げることを可能にするソフ
トストローク範囲の制限方法を提供することにある。
の所定軸方向に揺動する場合の非干渉領域を、本来その
工作機械の有する限度まで広げることを可能にするソフ
トストローク範囲の制限方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるソフトストローク範囲の制限方法は、
数値制御工作機械の所定軸方向のソフトストローク範囲
を定義するステップと、前記ソフトストローク範囲に隣
接する干渉領域の座標値を定義するステップと、主軸頭
の揺動支点から工具端までの長さLを定義するステップ
と、前記工作機械の数値制御装置から与えられる前記主
軸頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行してその移
動後における前記工具の揺動角θを定義するステップ
と、前記主軸頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行
してその移動後における前記軸方向に関する前記工具の
揺動支点からの変位量L・sinθを前記角θおよび長さL
に基づいて算出するステップおよび前記変位量L・sinθ
と前記移動後の揺動支点の座標値とを加算して得られる
前記工具端の前記軸方向位置が前記干渉領域に入るか否
かを判定するステップとからなり、前記干渉領域に入る
ときはエラー信号を与えるよう構成される。
め、本発明によるソフトストローク範囲の制限方法は、
数値制御工作機械の所定軸方向のソフトストローク範囲
を定義するステップと、前記ソフトストローク範囲に隣
接する干渉領域の座標値を定義するステップと、主軸頭
の揺動支点から工具端までの長さLを定義するステップ
と、前記工作機械の数値制御装置から与えられる前記主
軸頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行してその移
動後における前記工具の揺動角θを定義するステップ
と、前記主軸頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行
してその移動後における前記軸方向に関する前記工具の
揺動支点からの変位量L・sinθを前記角θおよび長さL
に基づいて算出するステップおよび前記変位量L・sinθ
と前記移動後の揺動支点の座標値とを加算して得られる
前記工具端の前記軸方向位置が前記干渉領域に入るか否
かを判定するステップとからなり、前記干渉領域に入る
ときはエラー信号を与えるよう構成される。
【００１１】
【作用】主軸頭の所定軸方向のソフトストローク範囲を
定義し、さらに前記ソフトストローク範囲に隣接する干
渉領域の座標値を定義し、主軸頭の揺動支点から前記工
具端までの長さLを定義し、前記工作機械の数値制御装
置から与えられる前記主軸頭の所定軸方向への移動指令
の遂行に先行してその移動後における前記工具の揺動角
θを定義し、前記主軸頭の所定軸方向への移動指令の遂
行に先行してその移動後における前記軸方向に関する前
記工具の揺動支点からの変位量L・sinθを前記揺動角θ
および長さLに基づいて算出し、前記変位量L・sinθと
前記移動後の揺動支点の座標値とを加算して得られた前
記工具端の軸方向位置が前記干渉領域に入るか否かを判
定する。判定の結果、前記干渉領域入る場合はエラー信
号を与える。上記の各ステップは前記主軸頭の所定軸方
向への移動指令毎に実行されるのでソフトストローク範
囲内の非干渉領域を工具の揺動角に応じて修正できるよ
うになっている。
定義し、さらに前記ソフトストローク範囲に隣接する干
渉領域の座標値を定義し、主軸頭の揺動支点から前記工
具端までの長さLを定義し、前記工作機械の数値制御装
置から与えられる前記主軸頭の所定軸方向への移動指令
の遂行に先行してその移動後における前記工具の揺動角
θを定義し、前記主軸頭の所定軸方向への移動指令の遂
行に先行してその移動後における前記軸方向に関する前
記工具の揺動支点からの変位量L・sinθを前記揺動角θ
および長さLに基づいて算出し、前記変位量L・sinθと
前記移動後の揺動支点の座標値とを加算して得られた前
記工具端の軸方向位置が前記干渉領域に入るか否かを判
定する。判定の結果、前記干渉領域入る場合はエラー信
号を与える。上記の各ステップは前記主軸頭の所定軸方
向への移動指令毎に実行されるのでソフトストローク範
囲内の非干渉領域を工具の揺動角に応じて修正できるよ
うになっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
く１実施例について図１乃至図４を参照して詳細に説明
する。図１は、本発明が適用される門形工作機械の斜視
図である。同図１において、参照符号25、25は図の左右
に配置されたコラム下部であり、同コラム下部25には門
形コラム24が立設・固定されている。その門形コラム24
の前面側にはクロスレール26がＺ方向に摺動可能に取付
けられ図示しない駆動機構によりＺ方向へ移動可能に構
成されている。
く１実施例について図１乃至図４を参照して詳細に説明
する。図１は、本発明が適用される門形工作機械の斜視
図である。同図１において、参照符号25、25は図の左右
に配置されたコラム下部であり、同コラム下部25には門
形コラム24が立設・固定されている。その門形コラム24
の前面側にはクロスレール26がＺ方向に摺動可能に取付
けられ図示しない駆動機構によりＺ方向へ移動可能に構
成されている。
【００１３】参照符号ＨＳは主軸頭で前記クロスレール
26の前面側にＹ方向に摺動可能に取付けられ、図示しな
い駆動機構によりＹ方向へ移動可能に構成されている。
主軸頭ＨＳ内には主軸34が設けられ同主軸34の下端部に
は工具ＴＬが取着されている。前記主軸34の上端部の点
Ｐはピボット点、即ち揺動支点を示す。主軸34は点Ｐを
支点として揺動するよう図示しない揺動駆動機構を備え
ている。なお、参照符号Ｌは前記揺動支点Ｐと工具ＴＬ
の下端位置までの長さを示す。なお、＋θ、−θはそれ
ぞれプラス方向、マイナス方向の揺動角を示す。参照符
号Ａは、数値制御の制御軸名称であって回転（揺動）中
心軸の方向がＸ軸方向であることを示す。
26の前面側にＹ方向に摺動可能に取付けられ、図示しな
い駆動機構によりＹ方向へ移動可能に構成されている。
主軸頭ＨＳ内には主軸34が設けられ同主軸34の下端部に
は工具ＴＬが取着されている。前記主軸34の上端部の点
Ｐはピボット点、即ち揺動支点を示す。主軸34は点Ｐを
支点として揺動するよう図示しない揺動駆動機構を備え
ている。なお、参照符号Ｌは前記揺動支点Ｐと工具ＴＬ
の下端位置までの長さを示す。なお、＋θ、−θはそれ
ぞれプラス方向、マイナス方向の揺動角を示す。参照符
号Ａは、数値制御の制御軸名称であって回転（揺動）中
心軸の方向がＸ軸方向であることを示す。
【００１４】また、コラム下部25、25の間にはガイド28
が設けられており、同ガイド28上にはロータリーテーブ
ル32を搭載してＸ方向に移動可能なサドル30が配置され
ている。参照符号Ｃは回転中心軸の方向がＺ軸方向であ
ることを示す。なお、サドル30およびロータリーテーブ
ル32の駆動機構は省略する。
が設けられており、同ガイド28上にはロータリーテーブ
ル32を搭載してＸ方向に移動可能なサドル30が配置され
ている。参照符号Ｃは回転中心軸の方向がＺ軸方向であ
ることを示す。なお、サドル30およびロータリーテーブ
ル32の駆動機構は省略する。
【００１５】図２は本発明の要点を説明する線図であっ
て、図１に示した門形工作機械における揺動支点Ｐから
長さＬの位置にある工具ＴＬの端部のＹ方向位置が主軸
34の揺動角θに対応して変化することを示す。同図にお
いて、参照符号Ｙa、ＹbはそれぞれＹ軸プラス方向干渉
領域座標値、Ｙ軸マイナス方向干渉領域座標値である。
また、参照符号Ｙabsは移動後の主軸頭ＨＳのＹ軸機械
座標値であって、揺動支点ＰのＹ軸座標値に対応してい
る。
て、図１に示した門形工作機械における揺動支点Ｐから
長さＬの位置にある工具ＴＬの端部のＹ方向位置が主軸
34の揺動角θに対応して変化することを示す。同図にお
いて、参照符号Ｙa、ＹbはそれぞれＹ軸プラス方向干渉
領域座標値、Ｙ軸マイナス方向干渉領域座標値である。
また、参照符号Ｙabsは移動後の主軸頭ＨＳのＹ軸機械
座標値であって、揺動支点ＰのＹ軸座標値に対応してい
る。
【００１６】図２のＹ軸プラス方向において工具ＴＬ下
端部のＹ軸方向の位置はＹ軸機械座標値Ｙabsと揺動角
θによる変位量L・sinθを加算した座標値（Ｙabs＋L・
sinθ）がＹaを超えるか否かを主軸頭ＨＳの移動指令毎
に確認するのである。もし超える場合には揺動角θを伴
う座標値Ｙabsへの主軸頭移動は不適切な指令値に基づ
くものと判定され、エラー信号を与えるものである。図
２に示すように、Ｙ軸マイナス方向の場合も同様にして
座標値Ｙbを超えるか否か判定されるようになってい
る。
端部のＹ軸方向の位置はＹ軸機械座標値Ｙabsと揺動角
θによる変位量L・sinθを加算した座標値（Ｙabs＋L・
sinθ）がＹaを超えるか否かを主軸頭ＨＳの移動指令毎
に確認するのである。もし超える場合には揺動角θを伴
う座標値Ｙabsへの主軸頭移動は不適切な指令値に基づ
くものと判定され、エラー信号を与えるものである。図
２に示すように、Ｙ軸マイナス方向の場合も同様にして
座標値Ｙbを超えるか否か判定されるようになってい
る。
【００１７】図３は本発明を実施するよう構成された数
値制御装置ＣＮＣの主要構成部分の制御ブロック線図で
ある。同図３において、参照符号ＰＧＭ、ＤＭはバスＢ
ＵＳによって中央演算処理装置ＣＰＵに接続されている
プログラムメモリ、データメモリである。プログラムメ
モリＰＧＭにはＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸等の各制御軸に関
する工具移動範囲チェック用のプログラムがストアされ
ている。一方、データメモリＤＭには数値制御装置ＣＮ
Ｃにより制御される工具揺動形の数値制御工作機械ＭＴ
で加工される被加工物Ｗ１、Ｗ２等に加工作業を施すよ
う指令するパートプログラム群100およびその各パート
プログラムで指定される工具ＴＬ１、ＴＬ２等に関する
工具データ102が予めストアされている。
値制御装置ＣＮＣの主要構成部分の制御ブロック線図で
ある。同図３において、参照符号ＰＧＭ、ＤＭはバスＢ
ＵＳによって中央演算処理装置ＣＰＵに接続されている
プログラムメモリ、データメモリである。プログラムメ
モリＰＧＭにはＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸等の各制御軸に関
する工具移動範囲チェック用のプログラムがストアされ
ている。一方、データメモリＤＭには数値制御装置ＣＮ
Ｃにより制御される工具揺動形の数値制御工作機械ＭＴ
で加工される被加工物Ｗ１、Ｗ２等に加工作業を施すよ
う指令するパートプログラム群100およびその各パート
プログラムで指定される工具ＴＬ１、ＴＬ２等に関する
工具データ102が予めストアされている。
【００１８】さらに、データメモリＤＭにはプログラム
メモリＰＧＭ内のＹ軸移動範囲チェック用のプログラム
が実行されるとき参照されるデータがストアされてい
る。これらのデータのうち参照符号104はＹ軸ソフトス
トローク範囲を定義する座標値ＹＰ、ＹＭ用のメモリ領
域であり、参照符号106および108は使用される工具の工
具長および工具径用データのメモリ領域である。
メモリＰＧＭ内のＹ軸移動範囲チェック用のプログラム
が実行されるとき参照されるデータがストアされてい
る。これらのデータのうち参照符号104はＹ軸ソフトス
トローク範囲を定義する座標値ＹＰ、ＹＭ用のメモリ領
域であり、参照符号106および108は使用される工具の工
具長および工具径用データのメモリ領域である。
【００１９】また、参照符号110はＹ軸方向における工
具と障害物との干渉領域を定義する座標値Ｙa、Ｙb用の
メモリ領域であり、さらに、参照符号112は当該工具の
揺動角θ、参照符号114は工具の揺動支点Pから工具端ま
での長さL用のメモリ領域である。参照符号116は工具の
指令位置Yabs即ち工具の揺動支点Pに対応する座標値用
のメモリ領域である。参照符号118は上記のＹ軸移動範
囲チェックの判定結果を１または０でストアするための
メモリ領域である。ここで判定結果が０のときは干渉が
起きないことを表わし、判定結果が１のときは干渉が起
きることにそれぞれ対応している。
具と障害物との干渉領域を定義する座標値Ｙa、Ｙb用の
メモリ領域であり、さらに、参照符号112は当該工具の
揺動角θ、参照符号114は工具の揺動支点Pから工具端ま
での長さL用のメモリ領域である。参照符号116は工具の
指令位置Yabs即ち工具の揺動支点Pに対応する座標値用
のメモリ領域である。参照符号118は上記のＹ軸移動範
囲チェックの判定結果を１または０でストアするための
メモリ領域である。ここで判定結果が０のときは干渉が
起きないことを表わし、判定結果が１のときは干渉が起
きることにそれぞれ対応している。
【００２０】参照符号120は従来方式の、工具揺動を考
慮していない干渉チェック用プログラム用のメモリ領域
であって、同プログラムは特定の被加工物、例えばＷ１
に対応するパートプログラムをチェックするために利用
される。なお、前記ソフトストローク範囲の座標値Ｙ
Ｐ、ＹＭや干渉座標値Ｙa、Ｙbは図示しない入力装置か
ら与えることも可能であるが、干渉チェック用プログラ
ム120の中でも定義されているので同プログラム120から
入手することも可能である。
慮していない干渉チェック用プログラム用のメモリ領域
であって、同プログラムは特定の被加工物、例えばＷ１
に対応するパートプログラムをチェックするために利用
される。なお、前記ソフトストローク範囲の座標値Ｙ
Ｐ、ＹＭや干渉座標値Ｙa、Ｙbは図示しない入力装置か
ら与えることも可能であるが、干渉チェック用プログラ
ム120の中でも定義されているので同プログラム120から
入手することも可能である。
【００２１】図４は、図３に示したプログラムメモリＰ
ＧＭ内のＹ軸移動範囲チェック用プログラムによる処理
の主な内容を示すフローチャートである。以下そのフロ
ーに沿って説明する。図４において、ステップST1でプ
ログラムの実行が開始される。次のステップST2におい
て、該当するパートプログラム上で次の移動指令を読み
込む。ステップST3において、読み込まれたパートプロ
グラムの移動指令から移動後の主軸頭ＨＳのＹ軸方向座
標値Ｙabsを求める。次いで判定ステップST4において、
座標値Ｙabsがソフトストローク範囲の座標値ＹＰとＹ
Ｍの間にあるか否か判定される。ステップST4で否（Ｎ
Ｏ）の場合はステップST11で判定値１が与えられデータ
メモリＤＭ内の判定結果用のメモリ領域118に値１がス
トアされると共にエラー信号を与える。ステップST4で
ＹＥＳのときはステップST5において、揺動角θを求め
データメモリＤＭ内のメモリ領域112へストアされる。
ＧＭ内のＹ軸移動範囲チェック用プログラムによる処理
の主な内容を示すフローチャートである。以下そのフロ
ーに沿って説明する。図４において、ステップST1でプ
ログラムの実行が開始される。次のステップST2におい
て、該当するパートプログラム上で次の移動指令を読み
込む。ステップST3において、読み込まれたパートプロ
グラムの移動指令から移動後の主軸頭ＨＳのＹ軸方向座
標値Ｙabsを求める。次いで判定ステップST4において、
座標値Ｙabsがソフトストローク範囲の座標値ＹＰとＹ
Ｍの間にあるか否か判定される。ステップST4で否（Ｎ
Ｏ）の場合はステップST11で判定値１が与えられデータ
メモリＤＭ内の判定結果用のメモリ領域118に値１がス
トアされると共にエラー信号を与える。ステップST4で
ＹＥＳのときはステップST5において、揺動角θを求め
データメモリＤＭ内のメモリ領域112へストアされる。
【００２２】さらに、ステップST6でメモリ領域106の工
具長データおよび図示しない主軸頭ＨＳに関するパラメ
ータデータに基づいて揺動支点Ｐと工具端との長さＬ
（工具端長）を求め、メモリ領域114へストアする。次
いで、ステップST7において、工具ＴＬの変位量Ｌ・sin
θを演算して算出する。次いで、ステップST8で工具Ｔ
Ｌの端部のＹ軸座標値Ｓ（Ｓ＝Ｙabs＋Ｌ・sinθ）を算
出する。そして、ステップST9において、その座標値Ｓ
が干渉領域を定義する座標値Ｙa、Ｙbの間に入るか否か
判定する。
具長データおよび図示しない主軸頭ＨＳに関するパラメ
ータデータに基づいて揺動支点Ｐと工具端との長さＬ
（工具端長）を求め、メモリ領域114へストアする。次
いで、ステップST7において、工具ＴＬの変位量Ｌ・sin
θを演算して算出する。次いで、ステップST8で工具Ｔ
Ｌの端部のＹ軸座標値Ｓ（Ｓ＝Ｙabs＋Ｌ・sinθ）を算
出する。そして、ステップST9において、その座標値Ｓ
が干渉領域を定義する座標値Ｙa、Ｙbの間に入るか否か
判定する。
【００２３】ステップST9で否（ＮＯ）の場合は前述と
同様にステップST11を実行する。また、ＹＥＳのときは
ステップST10で判定値０をメモリ領域118へストアす
る。次いで、ステップST12で終了となる。なお、図４の
フローチャートではパートプログラム上の１つの移動指
令における干渉の有無をチェックするプロセスを説明し
たが、通常パートプログラムは複数個の移動指令を含む
よう構成されているのでそのような場合にはステップST
2とステップST12の間で複数回のチェックが実行される
ことは当然である。
同様にステップST11を実行する。また、ＹＥＳのときは
ステップST10で判定値０をメモリ領域118へストアす
る。次いで、ステップST12で終了となる。なお、図４の
フローチャートではパートプログラム上の１つの移動指
令における干渉の有無をチェックするプロセスを説明し
たが、通常パートプログラムは複数個の移動指令を含む
よう構成されているのでそのような場合にはステップST
2とステップST12の間で複数回のチェックが実行される
ことは当然である。
【００２４】なお、本発明による実施の形態の変形とし
て次のような例を挙げることができる。即ち、図１に示
される揺動支点Ｐは主軸頭ＨＳの内部に形成されている
が、主軸頭ＨＳと別体の揺動機構付アタッチメントを主
軸頭に取付けるよう構成することも可能である。本発明
における主軸頭はこのようなアタッチメントを含むもの
と解されるべきである。さらに、本発明における主軸頭
に対する移動指令とは主軸頭ＨＳ自体が移動する場合の
みならず主軸頭ＨＳは停止していて被加工物が移動する
場合（図１でＸ軸方向の場合）、換言すれば相対移動指
令と解されるべきである。
て次のような例を挙げることができる。即ち、図１に示
される揺動支点Ｐは主軸頭ＨＳの内部に形成されている
が、主軸頭ＨＳと別体の揺動機構付アタッチメントを主
軸頭に取付けるよう構成することも可能である。本発明
における主軸頭はこのようなアタッチメントを含むもの
と解されるべきである。さらに、本発明における主軸頭
に対する移動指令とは主軸頭ＨＳ自体が移動する場合の
みならず主軸頭ＨＳは停止していて被加工物が移動する
場合（図１でＸ軸方向の場合）、換言すれば相対移動指
令と解されるべきである。
【００２５】また、図３、図４においてデータメモリＤ
ＭにはＹ軸方向に関するメモリ領域104乃至118を示した
が他の軸方向についてのメモリ領域を設けるよう構成す
ることができる。その場合、図４に示すＹ軸に関する処
理のフローに代り複数の軸方向のチェックを遂行するよ
うにすることもできる。さらに、図４のステップST3を
省略してもよい。
ＭにはＹ軸方向に関するメモリ領域104乃至118を示した
が他の軸方向についてのメモリ領域を設けるよう構成す
ることができる。その場合、図４に示すＹ軸に関する処
理のフローに代り複数の軸方向のチェックを遂行するよ
うにすることもできる。さらに、図４のステップST3を
省略してもよい。
【００２６】なお、図３においてはプログラムメモリＰ
ＧＭ内の各軸チェック用プログラムは、干渉チェックプ
ログラム120とは別個のものとして説明をしたが、干渉
チェックプログラムのサブルーチンとして前記軸チェッ
ク用プログラムを組み込むようにすることも可能であ
る。
ＧＭ内の各軸チェック用プログラムは、干渉チェックプ
ログラム120とは別個のものとして説明をしたが、干渉
チェックプログラムのサブルーチンとして前記軸チェッ
ク用プログラムを組み込むようにすることも可能であ
る。
【００２７】以上本発明の好適な実施例ならびにその変
形例について説明したが、当業者であれば本発明の精神
を逸脱しない範囲で、上述した本発明の変形例以外にも
本発明を適用した種々の変形が可能であることは勿論で
ある。
形例について説明したが、当業者であれば本発明の精神
を逸脱しない範囲で、上述した本発明の変形例以外にも
本発明を適用した種々の変形が可能であることは勿論で
ある。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係る数値制御工作機械における
ソフトストローク範囲の制限方法は、数値制御工作機械
の所定軸方向のソフトストローク範囲を定義するステッ
プと、前記ソフトストローク範囲に隣接する干渉領域の
座標値を定義するステップと、主軸頭の揺動支点から工
具端までの長さLを定義するステップと、前記工作機械
の数値制御装置から与えられる前記主軸頭の所定軸方向
への移動指令の遂行に先行してその移動後における前記
工具の揺動角θを定義するステップと、前記主軸頭の所
定軸方向への移動指令の遂行に先行してその移動後にお
ける前記軸方向に関する前記工具の揺動支点からの変位
量L・sinθを前記角θおよび長さLに基づいて算出する
ステップおよび前記変位量L・sinθと前記移動後の揺動
支点の座標値とを加算して得られる前記工具端の前記軸
方向位置が前記干渉領域に入るか否かを判定するステッ
プとからなり、前記干渉領域に入るときはエラー信号を
与えるよう構成される。従って、上記各ステップは前記
主軸頭の所定軸方向への移動指令毎に実行されるのでソ
フトストローク範囲内の非干渉領域を工具の揺動角θに
応じて修正できるようになっており、工具が前記工作機
械の所定軸方向に揺動する場合の非干渉領域を、本来そ
の工作機械の有する限度まで広げることを可能にすると
いう効果を奏する。
ソフトストローク範囲の制限方法は、数値制御工作機械
の所定軸方向のソフトストローク範囲を定義するステッ
プと、前記ソフトストローク範囲に隣接する干渉領域の
座標値を定義するステップと、主軸頭の揺動支点から工
具端までの長さLを定義するステップと、前記工作機械
の数値制御装置から与えられる前記主軸頭の所定軸方向
への移動指令の遂行に先行してその移動後における前記
工具の揺動角θを定義するステップと、前記主軸頭の所
定軸方向への移動指令の遂行に先行してその移動後にお
ける前記軸方向に関する前記工具の揺動支点からの変位
量L・sinθを前記角θおよび長さLに基づいて算出する
ステップおよび前記変位量L・sinθと前記移動後の揺動
支点の座標値とを加算して得られる前記工具端の前記軸
方向位置が前記干渉領域に入るか否かを判定するステッ
プとからなり、前記干渉領域に入るときはエラー信号を
与えるよう構成される。従って、上記各ステップは前記
主軸頭の所定軸方向への移動指令毎に実行されるのでソ
フトストローク範囲内の非干渉領域を工具の揺動角θに
応じて修正できるようになっており、工具が前記工作機
械の所定軸方向に揺動する場合の非干渉領域を、本来そ
の工作機械の有する限度まで広げることを可能にすると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される門形工作機械の斜視図であ
る。
る。
【図２】図１に示した門形工作機械における揺動支点Ｐ
から長さＬの位置にある工具端部のＹ軸方向位置が揺動
角θに対応して変化することを示す線図である。
から長さＬの位置にある工具端部のＹ軸方向位置が揺動
角θに対応して変化することを示す線図である。
【図３】本発明を実施するための数値制御装置の主要構
成部分の制御ブロック線図である。
成部分の制御ブロック線図である。
【図４】図３に示したプログラムメモリ内のＹ軸移動範
囲チェック用プログラムによる処理の主な内容を示すフ
ローチャートである。
囲チェック用プログラムによる処理の主な内容を示すフ
ローチャートである。
【図５】従来におけるソフトストローク範囲の制限方法
を説明する線図である。
を説明する線図である。
24 門形コラム
25 コラム下部
26 クロスレール
28 ガイド
30 サドル
32 ロータリーテーブル
34 主軸
100 パートプログラム群
102 工具データ
104、106、108、110、112、114、116、118、120
メモリ領域
メモリ領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3C001 KA04 KB10 SA01 TA02 TB02
TC02 TD05
5H269 AB01 BB14 EE13 MM04 NN01
PP02
Claims (6)
- 【請求項１】 所定軸方向に移動可能に配設した主軸
頭、同主軸頭に取付けられ前記所定軸方向に揺動可能な
工具を備えた数値制御工作機械における前記所定軸方向
におけるソフトストローク範囲を制限する方法におい
て、前記所定軸方向のソフトストローク範囲を定義する
第1ステップと、前記ソフトストローク範囲に隣接する
干渉領域の座標値を定義する第２ステップと、前記主軸
頭の揺動支点から前記工具端までの長さLを定義する第3
ステップと、前記工作機械の数値制御装置から与えられ
る前記主軸頭の所定軸方向への移動指令の遂行に先行し
てその移動後における前記工具の揺動角θを定義する第
4ステップと、前記主軸頭の所定軸方向への移動指令の
遂行に先行してその移動後における前記軸方向に関する
前記工具の前記揺動支点からの変位量L・sinθを前記揺
動角θおよび長さLに基づいて算出する第5ステップと、
前記変位量L・sinθと前記移動後の揺動支点の座標値と
を加算して得られる前記工具端の前記軸方向位置が前記
干渉領域に入るか否かを判定する第6ステップとからな
り、前記干渉領域に入るときはエラー信号を与えるよう
構成したことを特徴とする数値制御工作機械におけるソ
フトストローク範囲の制限方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記干渉領域の座標
値は工作機械の構造物の配置に基づいて定義されること
を特徴とする数値制御工作機械におけるソフトストロー
ク範囲の制限方法。 - 【請求項３】 請求項１において、前記干渉領域の座標
値は工作機械のテーブル上に固定される被加工物または
その取付け用治具の配置に基づいて定義されることを特
徴とする数値制御工作機械におけるソフトストローク範
囲の制限方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３において、前記所定軸方
向が複数であることを特徴とする数値制御工作機械にお
けるソフトストローク範囲の制限方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の第1乃至第6ステップをサ
ブルーチンとして遂行することを特徴とする数値制御工
作機械の工具と被加工物との干渉チェック用プログラム
またはそのプログラム用媒体。 - 【請求項６】 請求項１乃至４において、前記工作機械
が門形工作機械である数値制御工作機械におけるソフト
ストローク範囲の制限方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087323A JP2003280708A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 数値制御工作機械におけるソフトストローク範囲の制限方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087323A JP2003280708A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 数値制御工作機械におけるソフトストローク範囲の制限方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003280708A true JP2003280708A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29233557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002087323A Pending JP2003280708A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 数値制御工作機械におけるソフトストローク範囲の制限方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003280708A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111088A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御装置の制御方法 |
| JP4902815B1 (ja) * | 2011-01-26 | 2012-03-21 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002087323A patent/JP2003280708A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111088A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御装置の制御方法 |
| CN102792238A (zh) * | 2010-03-08 | 2012-11-21 | 三菱电机株式会社 | 数控装置及数控装置的控制方法 |
| JPWO2011111088A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御装置の制御方法 |
| JP4902815B1 (ja) * | 2011-01-26 | 2012-03-21 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| WO2012101789A1 (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| DE112011104784T5 (de) | 2011-01-26 | 2013-10-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerische Steuervorrichtung |
| US9411330B2 (en) | 2011-01-26 | 2016-08-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control device |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060905 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070410 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20071127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20080123 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080201 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20080222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090415 |