JP2806933B2 - Tool compensation method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御装置（CNC）のプログラム通路に対
して、工具中心通路を求める工具補正方法に関し、特に
補正中心を指定してプログラムを行う工具補正方法に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tool correction method for obtaining a tool center path for a program path of a numerical control device (CNC), and in particular, performs a program by designating a correction center. It relates to a tool correction method.
数値制御装置（CNC）で、カッタ等の円形の工具を使
用するときは、実際のワークの形状を加工プログラムと
して作成し、工具の中心をプログラム通路から半径分オ
フセットさせる。これによって、工具の半径が変化して
も、加工プログラムを変えることなく、工具半径のみ指
定すればよく、便利で一般の数値制御装置（CNC）の工
具補正方式として周知である。When using a circular tool such as a cutter with a numerical controller (CNC), the actual work shape is created as a machining program, and the center of the tool is offset from the program path by a radius. Thus, even if the radius of the tool changes, only the tool radius needs to be designated without changing the machining program, and is well known as a convenient and general tool control method for a numerical control device (CNC).
ただし、補正値は工具の半径で簡単に設定できるが、
補正ベクトルの方向を求めるのには以下の２つの方法が
ある。However, the correction value can be easily set by the radius of the tool,
There are the following two methods for determining the direction of the correction vector.
第１は、補正ベクトルをプログラムで指定する方法で
あり、プログラマがプログラム通路を考慮して、加工プ
ログラムに含める。The first method is to specify a correction vector by a program, and the programmer considers the program path and includes it in the machining program.
第２は、数値制御装置（CNC）が加工プログラムの通
路から自動的に補正ベクトルを算出する方法である。The second is a method in which a numerical controller (CNC) automatically calculates a correction vector from a path of a machining program.
しかし、第１の方法はワーク形状が複雑になると、計
算量が膨大になり、プログラマの負担が大きい。However, in the first method, when the shape of the work is complicated, the amount of calculation is enormous, and the load on the programmer is large.
第２の方法では、数値制御装置（CNC）内部で自動的
に計算されるので、プログラマの負担はないが、補正ベ
クトルを計算するためには、数ブロック先まで、加工プ
ログラムを読み取り、プログラム通路に対応した補正ベ
クトルを計算する必要があり、数値制御装置（CNC）内
部のプロセッサの負担が大きく、また補正ベクトルの計
算に時間がかかり過ぎて、工具中心通路を求めるのに時
間がかかりパルス分配が途切れてしまう場合もある。In the second method, the calculation is automatically performed inside the numerical controller (CNC), so there is no burden on the programmer. However, in order to calculate the correction vector, the machining program is read up to several blocks ahead, and the program path is calculated. It is necessary to calculate the correction vector corresponding to the above, the load on the processor inside the numerical control unit (CNC) is large, and it takes too much time to calculate the correction vector, so it takes time to find the tool center path and pulse distribution May be interrupted.
一方、ワークの加工形状が円、仮想円に近似した曲
線、それに類する曲線を直線で近似した場合等では、補
正ベクトルの方向は円あるいは仮想円の中心とプログラ
ム通路上の点を結ぶ線上にあることが一般的である。On the other hand, when the machining shape of the workpiece is a circle, a curve approximating a virtual circle, or a similar curve approximated by a straight line, the direction of the correction vector is on a line connecting the center of the circle or the virtual circle to a point on the program path. That is common.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
簡単な計算で工具中心通路を求めることのできる工具補
正方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a point,
It is an object of the present invention to provide a tool correction method capable of obtaining a tool center path by a simple calculation.
本発明では上記課題を解決するために、プログラム通
路に対して、工具中心通路を求める工具補正方法におい
て、補正中心を指令プログラムに指定し、前記補正中心
からプログラム通路上の点へ向かう線上に基本補正ベク
トルを作成し、前記基本補正ベクトルに補正量を乗じて
補正ベクトルを求め、前記プログラム通路と前記補正ベ
クトルから工具中心通路を求めることを特徴とする工具
補正方法が、提供される。In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in a tool correction method for obtaining a tool center path for a program path, a correction center is designated in a command program, and the correction center is basically defined on a line from the correction center to a point on the program path. A tool correction method is provided, wherein a correction vector is created, a correction vector is obtained by multiplying the basic correction vector by a correction amount, and a tool center path is obtained from the program path and the correction vector.
補正中心を指令プログラムに指定する。数値制御装置
では、補正中心とプログラム通路から基本補正ベクトル
を求め、基本補正ベクトルに補正量を乗じて補正ベクト
ルを求め、補正ベクトルとプログラム通路から、工具通
路を求める。Specify the correction center in the command program. In the numerical controller, a basic correction vector is obtained from the correction center and the program path, a correction vector is obtained by multiplying the basic correction vector by the correction amount, and a tool path is obtained from the correction vector and the program path.
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の工具補正方法の原理を示す原理図で
ある。図において、Pcは補正中心であり、PPはプログラ
ム通路であり、ある仮想円に近い曲線を直線近似した通
路である。補正中心Pcは仮想円の中心とする。FIG. 1 is a principle diagram showing the principle of the tool correction method of the present invention. In the figure, Pc is a correction center, PP is a program path, and is a path obtained by linearly approximating a curve close to a certain virtual circle. The correction center Pc is the center of the virtual circle.
プログラム通路PPは点P1、P2、P3、P4を通る。V1、V
2、V3、V4は補正ベクトルであり、補正中心Pcとプログ
ラム通路の点P1等を結んだ線上にある。例えば、補正ベ
クトルV1は補正中心Pcとプログラム通路PP上のP1を結ん
だ基本補正ベクトル（Pc→TP1）に、補正量（工具半
径）を乗じることによって求められる。Program path PP passes through points P1, P2, P3, P4. V1, V
2, V3 and V4 are correction vectors, which are on a line connecting the correction center Pc and the points P1 and the like of the program path. For example, the correction vector V1 is obtained by multiplying a basic correction vector (Pc → TP1) connecting the correction center Pc and P1 on the program path PP by a correction amount (tool radius).
従って、補正された工具中心通路TCPは、各補正ベク
トルV1〜V4の先端の点TP1、TP2、TP3、TP4を結んだ点と
なる。Therefore, the corrected tool center path TCP is a point connecting the points TP1, TP2, TP3, TP4 at the tips of the respective correction vectors V1 to V4.
このような補正ベクトルV1〜V4は補正中心Pcとプログ
ラム通路PPの各点P1〜P4が決まれば、２点を結ぶ線上に
あり、簡単に求めることができ、数値制御装置（CNC）
内のプロセッサの負担は軽くなる。If the correction center Pc and each point P1 to P4 of the program path PP are determined, such correction vectors V1 to V4 are on a line connecting the two points, and can be easily obtained. The numerical controller (CNC)
The burden on the internal processor is reduced.
第２図に複数の補正中心を有する場合の例を示す。第
２図では、補正中心が３個あり、プログラム通路PPの進
行に伴って、補正中心を変更していく。例えば、プログ
ラム通路PPの点P1〜P3では、補正中心Pc1を使用し、点P
4〜点P6では補正中心Pc2を使用し、点P7〜P8では補正中
心点Pc3を使用する。従って、異なる中心点を有する円
弧から構成されるような曲線を直線で近似した場合等に
有効である。その他の符合は第１図と同じであるので、
説明を省略する。すなわち、ここでの直線はそれぞれ、
中心をPc1〜Pc3とする円弧を直線近似したプログラム通
路である。FIG. 2 shows an example in which a plurality of correction centers are provided. In FIG. 2, there are three correction centers, and the correction centers are changed with the progress of the program path PP. For example, at points P1 to P3 of the program path PP, the correction center Pc1 is used and the points P1 to P3 are used.
The correction center Pc2 is used for points 4 to P6, and the correction center point Pc3 is used for points P7 to P8. Therefore, it is effective when a curve composed of arcs having different center points is approximated by a straight line. Other symbols are the same as in FIG.
Description is omitted. That is, the straight lines here are
This is a program path obtained by linearly approximating an arc whose center is Pc1 to Pc3.
第３図にはプログラム通路が曲線である場合の例を示
す。図では、プログラム通路PPは点Pcを中心とする円に
近似した曲線であり、補正中心は点Pcのみであり、点P1
〜P4上に補正ベクトルV1〜V4が作成され、工具中心通路
TCPが求められる。その他の符合は第１図と同様であ
る。FIG. 3 shows an example where the program path is a curve. In the figure, the program path PP is a curve approximating a circle centered on the point Pc, the correction center is only the point Pc, and the point P1
Correction vectors V1 to V4 are created on
TCP is required. Other symbols are the same as those in FIG.
プログラム通路が曲線で、補正中心が複数ある場合も
同様に工具中心通路を求めることができる。さらに、直
線と曲線が混合した場合、あるいはヘリカル、楕円等の
特殊な曲線でも同様に適用することができる。ただし、
ヘリカル、楕円等においては、複数の仮想円の集合に曲
線を分解する必要がある。In the case where the program path is a curve and there are a plurality of correction centers, the tool center path can be similarly obtained. Further, the present invention can be similarly applied to a case where a straight line and a curve are mixed, or a special curve such as a helical shape and an elliptic shape. However,
For a helical, elliptical, or the like, it is necessary to decompose a curve into a set of a plurality of virtual circles.
次に本発明を実行するためのソフトウエアの処理につ
いて説明する。第４図に本発明のソフトウエアのフロー
チャート図を示す。図において、Ｓに続く数値はステッ
プ番号である。Next, software processing for executing the present invention will be described. FIG. 4 shows a flowchart of the software of the present invention. In the figure, the numerical value following S is a step number.
〔S0〕加工プログラムを読み込み、工具補正のモードを
判別する。D0が指令されていればS1へ、G41Pcnが指令さ
れていればS3へ、G40が指令されていればS8へいく。[S0] The machining program is read, and the mode of tool correction is determined. If D0 is instructed, go to S1, if G41Pcn is instructed, go to S3, and if G40 is instructed, go to S8.
〔S1〕D0は補正キャンセルを意味し、工具補正モードを
キャンセルモードにする。[S1] D0 means cancellation of correction, and the tool correction mode is set to the cancellation mode.
〔S2〕工具中心通路をプログラム通路に戻す。[S2] The tool center path is returned to the program path.
〔S3〕G41Pcnは工具補正モードであり、Pcnは補正中心
を指定する。従って、工具補正モードを補正モードに
し、補正中心を指定された点Pcnとする。[S3] G41Pcn is a tool correction mode, and Pcn specifies a correction center. Therefore, the tool correction mode is set to the correction mode, and the correction center is set to the designated point Pcn.
〔S4〕補正中心Pcnとプログラム通路の点から補正ベク
トルのもととなる基本補正ベクトルVbを作成する。[S4] A basic correction vector Vb which is a source of a correction vector is created from the correction center Pcn and a point on the program path.
〔S5〕基本補正ベクトルVbに補正量Ｄを乗じて補正ベク
トルVnを求める。[S5] The correction vector Vn is obtained by multiplying the basic correction vector Vb by the correction amount D.
〔S6〕指令値（プログラム通路上の点）に補正ベクトル
Vnを加え、補正後の位置（工具中心通路）を求める。[S6] Correction vector for command value (point on program path)
Vn is added to obtain the corrected position (tool center passage).
〔S7〕新しい補正ベクトルVnを古い補正ベクトルVoとし
保存する。[S7] The new correction vector Vn is stored as the old correction vector Vo.
第５図に工具補正モードの場合の処理を説明するため
の図を示す。図において、Pcnは補正中心であり、点P
n-1は前のブロックでの位置、点Pnはプログラム上の指
令位置、ベクトルVbは基本補正ベクトル、Vnは補正ベク
トルである。これらから、補正後の位置（工具中心通路
の点）TPnが求められる。FIG. 5 is a diagram for explaining processing in the case of the tool correction mode. In the figure, Pcn is the correction center, and point P
n-1 is the position in the previous block, point Pn is the command position on the program, vector Vb is the basic correction vector, and Vn is the correction vector. From these, the corrected position (point of the tool center passage) TPn is determined.
次に第４図のフローチャート図に戻る。 Next, returning to the flowchart of FIG.
〔S8〕G40は補正ベクトル保持指令であり、工具補正モ
ードを補正ベクトル保持モードにする。[S8] G40 is a correction vector holding command, and sets the tool correction mode to the correction vector holding mode.
〔S9〕プログラム通路が新しい点に移動しても、そのま
ま補正ベクトルを保持する。[S9] Even if the program path moves to a new point, the correction vector is held as it is.
第６図にこの場合の工具中心通路の例を示す。図にお
いて、各符合は第５図と同じであり、ここでは、前ブロ
ックの指令位置がPn-1から指令位置Pnに移っても、補正
ベクトルVoがそのまま保持して、補正後の位置TPnを求
める。FIG. 6 shows an example of the tool center passage in this case. In the figure, each symbol is the same as in FIG. 5, and here, even if the command position of the previous block moves from P n-1 to the command position Pn, the correction vector Vo is held as it is, and the corrected position TPn Ask for.
このようにして、所定の補正中心とプログラム通路の
各点（指令値）から補正ベクトルを求め、工具中心通路
（補正後の位置）を求めていく。In this way, a correction vector is obtained from the predetermined correction center and each point (command value) of the program path, and a tool center path (position after correction) is obtained.
第７図に本発明を実施するための数値制御装置（CN
C）のハードウェアの構成を示す。図において、11は全
体を制御するプロセッサ、12はコントロールプログラム
が記憶されているROM、13は各種のデータが格納されるR
AM、14は加工プログラム、パラメータ等が記憶されてい
る不揮発性メモリであり、バブルメモリ等が使用され
る。14aは加工プログラムである。FIG. 7 shows a numerical controller (CN) for implementing the present invention.
C) shows the hardware configuration. In the figure, 11 is a processor that controls the whole, 12 is a ROM in which a control program is stored, and 13 is an R that stores various data.
AM and 14 are nonvolatile memories in which machining programs, parameters, and the like are stored, and a bubble memory or the like is used. 14a is a machining program.
15はPMC（プログラマブル・マシン・コントローラ）
であり、Ｍ機能、Ｔ機能等の指令を受けて、これらを工
作機械を制御する信号に変換して出力する。工具選択の
ＴコードもPMC（プログラマブル・マシン・コントロー
ラ）15に送られ、PMC15のシーケンスプログラム15aで処
理された後に入出力回路から機械側の制御回路へ出力さ
れる。16は表示制御回路であり、ディジタルな信号を表
示信号に変換する。16aは表示装置であり、CRT、液晶表
示装置等が使用される。17はキーボードであり、工具補
正量等を入力するのに使用される。15 is PMC (Programmable Machine Controller)
In response to commands such as the M function and the T function, these are converted into signals for controlling the machine tool and output. The T code for tool selection is also sent to the PMC (programmable machine controller) 15 and is processed by the sequence program 15a of the PMC 15 and then output from the input / output circuit to the control circuit on the machine side. A display control circuit 16 converts a digital signal into a display signal. A display device 16a is a CRT, a liquid crystal display device, or the like. Reference numeral 17 denotes a keyboard, which is used to input a tool correction amount and the like.
18はサーボモータを制御するための位置制御回路、19
はサーボモータの速度制御を行うためのサーボアンプ、
20はサーボモータ、21は速度帰還のためのタコジェネレ
ータ、22は位置検出器であり、パルスコーダ、光学スケ
ール等が使用される。これらの要素は軸数分だけ必要で
あるが、ここでは１軸分のみ記載してある。18 is a position control circuit for controlling the servo motor, 19
Is a servo amplifier for controlling the speed of the servo motor,
Reference numeral 20 denotes a servomotor, 21 denotes a tachometer for speed feedback, 22 denotes a position detector, and a pulse coder, an optical scale and the like are used. Although these elements are required for the number of axes, only one axis is described here.
23は外部とのディジタル信号の授受を行う入出力回路
であり、工具交換を制御する工具選択信号（Ｔ信号）も
ここから機械側制御回路へ出力される。24は各軸をディ
ジタルに移動させる手動パルス発生器である。Reference numeral 23 denotes an input / output circuit for exchanging digital signals with the outside. A tool selection signal (T signal) for controlling tool change is also output from the input / output circuit to the machine-side control circuit. Reference numeral 24 denotes a manual pulse generator for digitally moving each axis.
以上説明したように本発明では、指定された補正中心
とプログラム通路から補正ベクトルを求め、補正ベクト
ルとプログラム通路から工具中心通路を得るようにした
ので、工具中心通路は簡単に計算でき、数値制御装置
（CNC）内部のプロセッサの負担が小さくなり、補正ベ
クトルの計算のためにパルス分配が途切れることもな
い。As described above, in the present invention, the correction vector is obtained from the specified correction center and the program path, and the tool center path is obtained from the correction vector and the program path. The burden on the processor inside the device (CNC) is reduced, and the pulse distribution is not interrupted for calculating the correction vector.
また、補正中心を複数個設けて、プログラムで指定す
るようにしたので、中心が異なる円等の曲線から構成し
た曲線、あるいはこの曲線を直線で近似した場合でも同
様な効果を有する。Further, since a plurality of correction centers are provided and designated by a program, a similar effect can be obtained even when a curve composed of curves such as circles having different centers, or when this curve is approximated by a straight line.
第１図は本発明の工具補正方法の原理を説明する原理
図、 第２図は複数の補正中心を有する場合の例を示す図、 第３図はプログラム通路が曲線である場合の例を示す
図、 第４図は本発明のソフトウエアのフローチャート図、 第５図は工具補正モードの場合の処理を説明するための
図、 第６図は補正ベクトル保持モード工具中心通路の例を示
す図、 第７図は本発明を実施するための数値制御装置（CNC）
のハードウェアの構成を示す図である。 11……プロセッサ 12……ROM 13……RAM 14……不揮発性メモリ 14a……加工プログラム 15……PMC（プログラマブル・マシン・コントローラ） 15a……シーケンスプログラム 16a……表示装置 17……キーボード Pc、Pc1〜Pc3、Pcn……補正中心 PP……プログラム通路 TPC……工具中心通路 V1〜V8……補正ベクトルFIG. 1 is a principle diagram for explaining the principle of the tool correction method of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example having a plurality of correction centers, and FIG. 3 is an example showing a case where a program path is a curve. FIG. 4, FIG. 4 is a flowchart of software of the present invention, FIG. 5 is a diagram for explaining processing in a tool correction mode, FIG. 6 is a diagram showing an example of a tool center passage in a correction vector holding mode, FIG. 7 shows a numerical controller (CNC) for implementing the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of hardware. 11 Processor 12 ROM 13 RAM 14 Nonvolatile memory 14a Machining program 15 PMC (programmable machine controller) 15a Sequence program 16a Display device 17 Keyboard Pc Pc1 to Pc3, Pcn: Correction center PP: Program path TPC: Tool center path V1 to V8: Correction vector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−71572（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05B 19/404 G05B 19/4093────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-49-71572 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G05B 19/404 G05B 19/4093
Claims (5)
求める工具補正方法において、補正中心を指令プログラ
ムに指定し、 前記補正中心からプログラム通路上の点へ向かう線上に
基本補正ベクトルを作成し、 前記基本補正ベクトルに補正量を乗じて補正ベクトルを
求め、 前記プログラム通路と前記補正ベクトルから工具中心通
路を求めることを特徴とする工具補正方法。In a tool correction method for obtaining a tool center path for a program path, a correction center is specified in a command program, and a basic correction vector is created on a line from the correction center to a point on the program path. A tool correction method comprising: obtaining a correction vector by multiplying the basic correction vector by a correction amount; and obtaining a tool center path from the program path and the correction vector.
に近似した曲線とし、前記補正中心は前記円、あるいは
前記仮想円の中心としたことを特徴とする請求項１記載
の工具補正方法。2. The tool correction method according to claim 1, wherein the program path is a curve approximating a circle or a virtual circle, and the correction center is the circle or the center of the virtual circle.
に近似した曲線を直線近似した線とし、前記補正中心は
前記円、あるいは前記仮想円の中心としたことを特徴と
する請求項１記載の工具補正方法。3. The program path according to claim 1, wherein the program path is a line obtained by linearly approximating a curve approximating a circle or a virtual circle, and the correction center is the center of the circle or the virtual circle. Tool compensation method.
特許請求の範囲第１項記載の工具補正方法。4. The tool correction method according to claim 1, wherein there are a plurality of said correction centers.
ンセルモード、補正モード、補正ベクトル保持モードを
含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工具
補正方法。5. The tool correction method according to claim 1, wherein the command program includes a cancel mode, a correction mode, and a correction vector holding mode relating to tool correction.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63025235A JP2806933B2 (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Tool compensation method |
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| JP63025235A JP2806933B2 (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Tool compensation method |
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4971572A (en) * | 1972-11-14 | 1974-07-10 |
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1988
- 1988-02-05 JP JP63025235A patent/JP2806933B2/en not_active Expired - Fee Related
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