JP2008027376A - 数値制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】先行時間分の先行位置算出部19は、干渉チェック装置20での干渉チェックに要した時間、通信に要する時間、可動部の減速停止にかかる時間、及び所定余裕時間加算した時間と干渉チェックの終了時点に基づいて、次の干渉チェックを行う先行時間を求める。又、先読みしたプログラムのデータより先行時間での可動部の先行位置を算出し、干渉チェック装置20に出力する。干渉チェック装置は先行位置で干渉チェックを行い、干渉すると判断された場合は、軸停止信号を移動指令出力部16に送り、移動指令を停止し可動部を減速停止させる。干渉チェックに要する時間に合わせて干渉チェックタイミングを決めるから、このタイミングが遅くもなく速くもなく確実に干渉発生を防止できる。
【選択図】図1
Description
例えば、ワーク形状、工具形状、機械の干渉チェック点等の機械形状を予め設定しておき、プログラムより移動指令を読み込み、該移動指令と設定したワーク形状、工具形状、機械形状に基づいてワークと工具又は機械が干渉していないかをチェックするようにした発明が知られている(特許文献1参照)。
又、干渉監視準備装置と干渉監視装置を備え、該干渉監視準備装置及び干渉監視装置に設けられた輪郭間干渉判定手段は、作成された加工対象製品の製品輪郭と使用工具輪郭に基づいて、製品輪郭の範囲を区分毎に分割して各区分毎に使用工具及び工作機械の形状との間で干渉の有無を検証するようにした発明も知られている(特許文献2参照)。
特に異なる系統や機械に属する可動部が作業空間上で作業を行うようなシステムを数値制御装置で制御する場合、可動部が複数あり、その可動部間の干渉をチェックするには、干渉チェック周期は短いほどよい。
そこで、本発明の目的は、機械の運転中に干渉の発生を予知して確実にこの干渉を防止できる数値制御装置を提供することにある。
図1は、本発明の一実施形態の数値制御装置の機能ブロック図である。
数値制御装置10は、前処理と実行に分けられ、前処理では、前処理を行う前処理部12が、加工プログラム11より1ブロック毎その指令を読み出し、実行形式のデータに変換し、先読みブロック指令データ13を作成しレジスタ等に格納する。
実行処理を行う補間、移動指令の分配処理部14では、この先読みブロック指令データ13を1ブロック毎読み出し、該ブロックで指令された各軸移動量、速度、及び送り速度オーバライド指令部22からのオーバライド値(%)に基づいて、分配周期毎の各軸可動部(各軸のサーボモータ)へ指令する分配移動量を求め、該分配移動量を現在位置レジスタ15に加算して現在座標位置(以下現在位置という)を更新する。又、移動指令出力部16を介して加減速処理部17に出力する。移動指令出力部16は、後述するように、干渉チェック装置20から、軸停止指令が入力されたとき、移動指令の分配処理部14から出力された移動指令の分配移動量を加減速処理部17に出力することを停止させるものであり、干渉チェック装置20から、軸停止指令が入力されない限り、移動指令を加減速処理部17に出力するものである。
先行時間分の先行位置算出部19は、工具等の機械可動部と他の物等が干渉することを検出し、その時点で軸停止信号を移動指令出力部16に出力して、加減速処理部17への移動指令を停止させることによって、干渉を回避できる時間(先行時間)分の先行位置(この時間分の未来の位置)を、先読みブロック指令データ13と送り速度オーバライド指令部22からのオーバライド値(%)に基づいて求めるものである。
又、干渉チェック装置20は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成されている。なお、この干渉チェック装置20を通信回線を介して接続してもよいものである。該干渉チェック装置20は、工具やワークの輪郭形状、機械の輪郭形状等を記憶し、先行時間分の先行位置算出部19から送られてくる、可動部の位置に基づいて工具と他の物との干渉が発生するか否かをチェックするものである。この干渉チェック装置20の干渉チェック方法、処理は従来から行われている方法、処理と同じであり、説明は省略する。ただし、この実施形態では、干渉チェック装置20は、干渉チェック処理に要した時間を先行時間分の先行位置算出部19に送り返している点と、干渉が発生すると判断されたとき軸停止信号を移動指令出力部16に出力する点が従来と相違するものである。
この図2に示す例では、2つの系統を制御する数値制御装置の例を示している。
動作を開始すると、それぞれの系統の加工プログラム1,2を読み出し、各加工プログラム毎ステップ100以下の処理を行う。まず、前処理(ステップ100)を行って、実行データをそれぞれ作成し、先読みブロック指令データとして記憶する(ステップ101)。
次に、先読みブロック指令データより、干渉チェック装置20に干渉チェックをさせるための先行時間後の位置(指令位置)を算出し出力する処理を行う(図1の先行時間分の先行位置算出部19の処理)。この処理は、各軸への移動指令の分配処理とは直接関係はないものであるが、この移動指令の分配周期毎に、この先行時間後の位置を算出し、干渉チェック装置20に出力するものであるから、移動指令の分配のための処理と共に記載しているものである。なお、このステップ106の処理の詳細は後述する。
図5において、「実行ブロックB」のB1、B2、B3、…は、実行するブロックの順番を示し、「ブロック実行時間Bt」のBt1、Bt2、Bt3、…は、各ブロックB1、B2、B3、…の移動指令による移動の実行時間を意味し、「残時間Rtの設定」におけるTs0、Ts1、Ts2、…は、干渉チェックする先行時間を意味する。「先行位置Fpの出力」のFp0、Fp1、Fp2、…は、先行位置Fpの各出力を意味しており、「チェック時間T1の受信」のT11、T12、T13、…は、干渉チェック装置20から受信した該干渉チェック装置が直前に実行した干渉チェックに要した時間を示すものである。
次に、当該ブロックの移動指令に対して指令されている速度Sとオーバライド指令部から指令されたオーバライド値に基づいて速度Sを求める(ステップS3)。インタロック信号又はフィードホールド信号が入力されているか判断し(ステップS4)、入力されていなければ、先行位置計算用のレジスタに記憶する残移動量RDを速度Sで割り、ブロック実行時間Btを算出する(ステップS5)。
ブロック実行時間Btとレジスタに記憶する残時間Rt(最初は初期値のTs0)を比較し(ステップS6)、残時間Rtが小さければ、実行時間Mtを残時間Rtとする(ステップS7)。又、ブロック実行時間Btが残時間Rt以下であれば、実行時間Mtをブロック実行時間Btとする(ステップS8)。
20 干渉チェック装置
Claims (4)
- プログラムからの指令に基づいて機械の可動部を駆動制御する数値制御装置であって、可動部と他の物との干渉をチェックする干渉チェック装置を備え、該干渉チェック装置で干渉が予測されたとき可動部の移動を減速停止させるようにした数値制御装置において、
プログラムを先読みし実行データに変換する先読み手段と、
前記干渉チェック装置で干渉チェック処理に要した時間と該干渉チェック装置により干渉チェックの終了時点に基づいて、次の干渉チェックを行う先行時間を求める手段と、
前記干渉チェック終了時点での可動部へ指令された位置と先読みしたプログラムのデータより前記先行時間での前記可動部の先行位置を算出する先行位置算出手段と、
該先行位置算出手段で算出された先行位置を前記干渉チェック装置に出力する手段とを備え、
前記干渉チェック装置により前記先行位置に基づいて干渉チェックを行うようにしたことを特徴とする数値制御装置。 - 前記先行時間を求める手段は、該手段と干渉チェック装置との通信に要する時間、移動中の可動部を減速停止にかかる時間及び所定余裕時間を前記干渉チェック処理に要した時間に加算して得られた時間を、干渉チェックの終了時点からの先行時間として求める請求項1に記載の数値制御装置。
- 前記先行位置算出手段は、プログラムで指令された速度及び速度オーバライド値に基づいて前記先行位置を算出する請求項1又は請求項2に記載の数値制御装置。
- 複数の系統を有する機械を制御する数値制御装置であり、前記先読み手段は各系統のプログラムを先読みし実行データに変換し、先行位置算出手段は、前記先行時間を求める手段で求められた先行時間での各系統の可動部の先行位置を算出し、前記先行位置を前記干渉チェック装置に出力する手段は、算出された各系統の可動部の先行位置を前記干渉チェック装置に出力する請求項1乃至3の内いずれか1項に記載の数値制御装置。
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