JP3045603B2 - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JP3045603B2
JP3045603B2 JP4147301A JP14730192A JP3045603B2 JP 3045603 B2 JP3045603 B2 JP 3045603B2 JP 4147301 A JP4147301 A JP 4147301A JP 14730192 A JP14730192 A JP 14730192A JP 3045603 B2 JP3045603 B2 JP 3045603B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等の制御を行
う数値制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】工作機械等を制御する数値制御装置で
は、ワークに対し工具が進む経路がNCプログラムによ
って記憶されていて、このNCプログラムに従って工作
機械等を制御して加工を行う。その際、数値制御装置
は、NCプログラムの1ブロックを読みとり、このブロ
ックの指令が位置決めや切削等の移動指令であると、こ
の指令に従って各軸のサーボモータを駆動し、位置決め
あるいは切削等の加工を行なわせる。そして、前記ブロ
ックで指定された位置に達したか否かを、各軸のサーボ
モータを駆動するサーボ回路内のエラーレジスタの値が
所定値幅内にあるか否か、すなわちインポジション値内
にあるか否かで判断して、インポジション値内である
と、次のブロックの処理を開始する。以上のような手順
で、NCプログラムで指定したとおりの形状に加工を行
っている。
【0003】そのとき、インポジション値を小さくする
ほど指定位置へ正確に位置されることを意味するので、
精度がよい加工ができるが、位置決めに時間を有するの
で加工時間が長くなる欠点がある。また、インポジショ
ン値を大きくすると、加工時間は短くなるが、位置決め
の精度が粗くなり加工精度が低くなってしまう。そのた
め、インポジション値を変更する制御として、特開昭6
3−206804号公報に示されるように、インポジシ
ョン値を現在処理中の移動指令の種類と次のブロックの
移動指令の種類に応じて2つのパラメータを選択するよ
うにした方法が知られている。この方法は、位置決め精
度が高いことが必要な、例えば切削送りから切削送りへ
のブロック間のときは、小さなインポジション値とし、
格別高い位置決め精度を必要としない、例えば早送りか
ら早送りへのブロック間のときは、大きなインポジショ
ン値とすることにより、必要な位置決め精度を確保しつ
つ加工時間を短縮することを目的とするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の数値制御方法で
は、現在処理中の移動指令の種類と次のブロックの移動
指令の種類が同じでも位置決め精度が必要な時と必要な
い時がある場合に、対応ができないという問題がある。
すなわち、例えば早送りから早送りへのブロック間のと
きは、必ず大きなインポジション値になるように指示さ
れるため、例えば裏座ぐりバイトを加工する貫通穴の裏
側まで早送りで送った後に貫通穴裏面を早送りで座ぐり
加工する裏座ぐり加工を行う場合のように、早送りから
早送りへの間でも位置決め精度を必要とする個所でも、
大きなインポジション値が選択されてしまい、工具がワ
ークに干渉したり必要な加工精度を得られないことがあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】 本発明は、上述した問
題を解決するためになされたもので、NCプログラムの
1ブロックによって指令された移動指令位置に達したこ
とを、サーボ回路内のエラーレジスタの値がインポジシ
ョン値内になることにより判断して次のブロックへ進む
数値制御装置において、前記インポジション値を設定す
る設定手段と、この設定手段で設定されたインポジショ
ン値と異なり、かつ同一工具を使用して連続的に実行さ
れる複数の加工ブロック毎にも任意に設定できるインポ
ジション値を各ブロック毎に移動指令とともに前記NC
プログラム上に数値により指定する指定手段と、この指
定手段で指定したインポジション値の有無を判定する判
定手段と、この判定手段によってインポジション値が指
定されていると判断された場合にはこの指定したインポ
ジション値を有効にし、インポジション値が指定されて
いないと判断された場合には前記設定手段で設定したイ
ンポジション値を有効にする置換手段とによって構成し
たことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】 数値制御装置で読み取ったブロックの位置決
めあるいは切削等の移動指令に従い各軸のサーボモータ
を駆動して、位置決めや切削等の加工を行う。このブロ
ックで指定された位置に達したか否かはインポジション
値内であるか否かで判断する。通常は前もって設定手段
で設定されたインポジション値に基づいて判断される。
この前もって設定されたインポジション値では不適当な
場合は、異なるインポジション値を各ブロック毎にプロ
グラム上に新たに数値により指定し、インポジション値
が新たに指定された場合だけ新たに指定したインポジシ
ョン値に基づいて位置決めや切削等の加工が制御され
る。
【0007】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の数値制御方法を実行するシステ
ムの要部ブロック図で、数値制御装置(以下NC装置と
いう)1は、中央処理装置(以下CPUという)10、
NC装置1の全体の管理プログラム等を記憶したROM
11、データの一時記憶等のために利用されるRAM1
2、加工を行うためのNCプログラムや後述するインポ
ジション値等の設定するNCプログラムを記憶する不揮
発性メモリ13、データを入力するためのCRT表示装
置付きデータ入力装置14、工作機械等の機械の各軸の
サーボモータMX,MY,MZを駆動するサーボ回路1
7X,17Y,17Zを接続するサーボインターフェイ
ス15を有し、これらがパス16で接続されている。
【0008】そして、各軸のサーボ回路17X,17
Y,17Z内のエラーレジスタ18X,18Y,18Z
には、サーボインターフェイス15を介して、各軸に分
配されたパルスが入力される。また各軸のサーボモータ
MX,MY,MZに設けられた位置検出器PX,PY,
PZからのフィードバックパルスがエラーレジスタ18
X,18Y,18Zにそれぞれ入力され、このエラーレ
ジスタ18X,18Y,18Zの値が「0」となるよう
に制御され、位置決めされるようになっている。また各
エラーレジスタ18X,18Y,18Zの値、すなわち
エラー量εx,εy,εzはサーボインターフェイス1
5に入力され、エラー量を検出できるようになってい
る。
【0009】次に、本実施例の動作処理について説明す
る。まず、不揮発性メモリ13にNCプログラムを記憶
させ、さらに位置決めのためのインポジション値を、デ
ータ入力装置14により入力して記憶させる。このイン
ポジション値は、例えば格別高い位置決め精度を必要と
しない早送りから早送り、早送りから切削送り、切削送
りから早送りの間に適合するような大きな数値を設定す
る。
【0010】その後、NC装置1を駆動して機械を駆動
させる。NC装置1ではいくつかの処理を平行に行い、
CPU10は一定サイクルを時分割して、NCプログラ
ムより1ブロックを読み取り、実行形式データを作る前
処理、および実行形式データによって各軸へのパルス分
配を行う実行処理や他の処理等を平行処理する。以下
に、前処理と実行処理の一例を示す。前処理において
は、図2に示すように、NCプログラムより1ブロック
を読み取り(ステップS1)、実行形式データに変換処
理して(ステップS2)、準備レジスタR1にこの変換
された実行形式データを格納する(ステップS3)。そ
の後、実行レジスタR2が実行のために読み取られて空
になっているか否か判断し(ステップS4)、空になっ
ていると準備レジスタR1の実行形式データを実行レジ
スタR2に格納する(ステップS5)。このように、実
行レジスタR2には、実行するブロックの実行形式デー
タが格納され、準備レジスタR1には、次のブロックの
実行形式データが格納されることとなる。この処理を、
一定サイクルの割当てられた時間毎に行う。
【0011】また、実行処理においては、図3に示すよ
うに、前処理で実行レジスタR2に格納された1ブロッ
クの実行形式データを読み取り(ステップS10)、各
軸に対してパルス分配処理を開始して(ステップS1
1)、サーボインターフェイス15を介して各軸のサー
ボ回路17X,17Y,17Z内のエラーレジスタ18
X,18Y,18Zにパルスを分配する。これにより各
軸のサーボモータMX,MY,MZが駆動され、それに
伴い位置検出器PX,PY,PZから発生するフィード
バックパルスによりエラーレジスタ18X,18Y,1
8Zが減算され、エラーレジスタ18X,18Y,18
Zに溜まるエラー量εX,εY,εZが「0」となるよ
うに各軸のサーボモータMX,MY,MZが駆動され
る。
【0012】一方、CPU10では、メモリ13にあら
かじめ記憶されていたパラメータAを呼びだして、レジ
スタCに格納する(ステップS12)。前に述べたよう
にこのパラメータAは大きな値からなり、現在のブロッ
クと次のブロックの関係が格別高い位置決め精度を必要
としない場合の数値である。その後、パラメータAのイ
ンポジション値を小さい値に変更する必要がある場合の
ため作業者がプログラム上に指定した設定値Bがあるか
どうかを判定する(ステップS13)。この設定値Bは
パラメータAより小さな値で、現在のブロックと次のブ
ロックの関係が切削送りから切削送りのような高い位置
決め精度を必要とする場合の数値である。ステップS1
3で設定値Bがあると判定された場合は、レジスタCに
パラメータAに換えて設定値Bを格納する(ステップS
14)。設定値Bがないと判定された場合は、レジスタ
CにはパラメータAがそのまま格納される。
【0013】その後、各エラーレジスタ18X,18
Y,18Zよりエラー量εx,εy,εzを読み取り、
各エラー量εx,εy,εzの絶対値がレジスタCに格
納されたインポジション値より小さいが否か判断する
(ステップS15,ステップS17,ステップS1
9)。インポジション値より小さい場合は、それぞれフ
ラグFX,FY,FZを「1」にし(ステップS16,
ステップS18,ステップS20)、すべてのフラグF
X,FY,FZが「1」であるかどうか判断する(ステ
ップS21)。すべてのフラグFX,FY,FZが
「1」でないときは、すべてのエラー量εx,εy,ε
zがインポジション値より小さくなるまで各サーボモー
タMX,MY,MZが駆動される。ステップS21です
べてのフラグFX,FY,FZが「1」である場合は、
現在実行中のブロックの終点に達したと判断して、フラ
グFX,FY,FZをすべて「0」にし(ステップS2
2)、ふたたびステップS10に戻って、実行レジスタ
R2に格納されている次のブロックの処理を開始する。
【0014】以上のように、インポジション値を前もっ
て設定されたインポジション値であるパラメータAと異
なる値にする場合に、プログラム上に異なるインポジシ
ョン値Bを新たに指定して、この新たに指定されたイン
ポジション値Bがある場合にはこのインポジション値B
に換え、インポジション値Bがない場合にはそのままパ
ラメータAとするようにしたことにより、例えば高い位
置決め精度を必要とする場合は、現在のブロックと次の
ブロックの関係がどのような場合でも、確実にインポジ
ション値を小さくすることができ、高い位置決め精度で
加工することができる。そのため、インポジション値を
現在処理中の移動指令の種類と次のブロックの移動指令
の種類で一義的に決めるようにした従来の方法では対応
できなかった現在処理中の移動指令の種類と次のブロッ
クの移動指令の種類が同じで位置決め精度を必要な個所
と必要としない個所がある場合に対応することができ、
位置決め精度を必要な場合はインポジション値を小さ
く、位置決め精度を必要としない場合はインポジション
値を大きくことができる。さらに、新たに指定するイン
ポジション値は必要とする位置決め精度になるような最
適値を選ぶことができるので、必要な位置決め精度を正
確に得ることができる。
【0015】なお、上記実施例は、前もって記憶された
パラメータの値を、現在のブロックと次のブロックの関
係が格別高い位置決め精度を必要としない場合に適合す
る大きな値としているが、これに限定されるものではな
く、この値を、パラメータD、およびパラメータDより
小さい値のパラメータEの2つの数値から選択し、その
選択を現在実行中のブロックと次のブロックの移動指令
の種類に応じて行うようにして、位置決めを正確に行う
ことが必要な切削送りから切削送りの間は小さい値のパ
ラメータEが選択され、格別高い位置決め精度を必要と
しない、早送りから早送り、早送りから切削送り、切削
送りから早送りの間は、大きい値のパラメータDが選択
されるようにしてもよい。
【0016】
【発明の効果】 以上述べたように、本発明は、NCプ
ログラムの1ブロックによって指令された移動指令位置
に達したことを、サーボ回路内のエラーレジスタの値が
インポジション値内になることにより判断して次のブロ
ックへ進む数値制御装置において、前記インポジション
値を設定する設定手段と、この設定手段で設定されたイ
ンポジション値と異なり、かつ同一工具を使用して連続
的に実行される複数の加工ブロック毎にも任意に設定で
きるインポジション値を各ブロック毎に移動指令ととも
前記NCプログラム上に数値により指定する指定手段
と、この指定手段で指定したインポジション値の有無を
判定する判定手段と、この判定手段によってインポジシ
ョン値が指定されていると判断された場合にはこの指定
したインポジション値を有効にし、インポジション値が
指定されていないと判断された場合には前記設定手段で
設定したインポジション値を有効にする置換手段とによ
って構成したことを特徴として、この構成により従来の
インポジション値を現在処理中の移動指令と次のブロッ
クの移動指令で一義的に決める方法で生じる問題を解消
して、同一工具を使用して連続的に実行される複数の加
工ブロック毎に必要とする位置決め精度に応じたインポ
ジション値を最適に指定することができ、加工個所毎の
最適な加工精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す数値制御装置のシステム
の要部ブロック図である。
【図2】本発明の実施例における動作処理の前処理のフ
ローチャートである。
【図3】本発明の実施例における動作処理の実行処理の
フローチャートである。
【符号の説明】
1 数値制御装置(NC装置) 17X,17Y,17Z サーボ回路 18X,18Y,18Z エラーレジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 猛男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 審査官 平田 信勝 (56)参考文献 特開 昭62−99053(JP,A) 特開 昭63−206804(JP,A) 特開 昭63−301304(JP,A) 特開 平5−88725(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/4155 B23Q 15/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 NCプログラムの1ブロックによって指
    令された移動指令位置に達したことを、サーボ回路内の
    エラーレジスタの値がインポジション値内になることに
    より判断して次のブロックへ進む数値制御装置におい
    て、前記インポジション値を設定する設定手段と、この
    設定手段で設定されたインポジション値と異なり、かつ
    同一工具を使用して連続的に実行される複数の加工ブロ
    ック毎にも任意に設定できるインポジション値を各ブロ
    ック毎に移動指令とともに前記NCプログラム上に数値
    により指定する指定手段と、この指定手段で指定したイ
    ンポジション値の有無を判定する判定手段と、この判定
    手段によってインポジション値が指定されていると判断
    された場合にはこの指定したインポジション値を有効に
    し、インポジション値が指定されていないと判断された
    場合には前記設定手段で設定したインポジション値を有
    効にする置換手段とによって構成したことを特徴とする
    数値制御装置。
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