JPH01150909A

JPH01150909A - 多軸多系統数値制御方法

Info

Publication number: JPH01150909A
Application number: JP31004487A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ozawa; 利亮小沢; Kenji Sugimoto; 杉本　健司; Harumi Kitahara; 北原　晴美; Hideichiro Yamashita; 秀一郎山下; Takahiro Nakagawa; 中川　高広
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1989-06-13
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JP3199319B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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を備えた工作機械の加ニブログラ
ムであり、さらに詳しくは多軸多系統を制御するプログ
ラムに関する。

〔従来の技術〕

従来の数値制御（以下「ＮＣ」とする）装置におけるＮ
Ｃプログラムでは、複数の可動軸を１つの制御対象とす
る制御系統（以下系統とする）を構成したり、構成され
た複数の系統を同時に動作させるとともに各系統間で工
程の待ち合わせを行なうことができるものはなかった。

しかしながら近年、一部ではあるが、初期状態忙任意の
軸で系統を構成したり、また各系統間で待ち合わせを可
能にしたものが紹介され始めている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記後者のＮＣ装置の登場により従来のＮＣ装置に比べ
、種々の加工が同時に行なえたり、さらに系統間で待ち
合わせを行なって加工可能なためアイドルタイム、タク
トタイムの向上につながる。

しかしながら、このＮＣ装置は複数軸で系統が構成でき
るといっても初期状態においてのみであり、加工途中で
系統を組替えるということはできなかった。

また同一方向に配置された軸の送り速度に関しても加工
の際、複数の送り軸が関係してくる場合があり、その場
合には相対速度や相対位置を考慮してプログラムを作成
しなげればならなかった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、より効率的に加工が行なえ、さらに系統内の送
り軸どうしの相対速度や相対位置を気にせずにプログラ
ムできる方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、任意の複数軸を指定
し、これらの軸を１つの制御対象である系統として構成
させることが任意の時点で可能な系統宣言指令と、この
系統宣言指令により構成された複数の系統間で、指定す
る系統内の動作を検知してからプログラム内の設定した
動作を始めさせる待ち合わせ指令と、相対動作をさせる
可動軸が含まれている系統を指定し、さらにその相対動
作量を補正する命令を有する相対指令を用いてプログラ
ムを作成する。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明の概念を示す説明図である。プログラム
内において登録された各指令は演算処理部によって処理
され、その結果機械上の可動軸は系統を構成し、以蔭待
ち合わせや相対動作量（座標位置及び速度）補正を行な
いながらプログラム通り動作する。

第２図は本発明忙よるＮＣプログラムを用いたＮＣ自動
旋盤の概略図である。ベット１２上にはＺ１軸方向に摺
動可能な第１主軸台１、この第１主軸台１の摺動方向と
平行なＺ３軸方向に摺動可能な第２主軸台９、第１主軸
台１の摺動方向に直交するＸｌ軸方向に摺動可能な第１
刃物台２、Ｘｌ軸方向に平行なＸ２軸方向及びＺ１方向
に平行なＺ２軸方向に摺動可能な第２刃物台８、および
ガイドブツシュ１０が配置されている。

被加工物５は第１主軸台１０図示しないチャックにより
保持され、さらにガイドブツシュ１ｏにより支持されて
いる。また被加工物１１は第２主軸台９の図示しないチ
ャックにより保持されている。これらの被加工物５．１
１は第１タレツト３及び第２タレツト７により割り出さ
れた工具４及び工具６によりて加工される。

第３図ｆａ）、（ｂ）は第２図で説明したＮＣ自動旋盤
による加工方法の一実施例及び他の実施例である。

（ａ）２制御系統による加工例第１主軸台１と第１刃物台２による加工及び第１主軸台
１と第２刃物台８による同時加工の例で第３図（ａｌに
示す。Ｚｌ軸とＸｌ軸の補間動作を実行させることによ
り工具４で被加工物５の外径な切削し、これと同時にＺ
２軸とＸ２軸の補間動作を実行させることにより工具６
で被加工物５を径を変えて切削するものである。この場
合、同時動作する制御系統は（Ｘｌ、Ｚｌ　）と（Ｘ２
、Ｚ２）の２系統構成されることになる。また被加工物
５に対するＺ２軸の送り速度はＺｌ軸の送り速度に工具
６の切削送り速度を考慮したものでなければならない。

（ｂ）３制御系統による加工例第１主軸台１と第１刃物台２、第１主軸台１と第２刃物
台８、第２主軸台９と第２刃物台８による同時加工の例
で第３図（ｂｌに示す。ｂｌ軸とＸＩ軸の補間動作によ
り工具４で被加工物５の外径を切削すると同時に、Ｚｌ
軸に対するＺ２軸の相対動作、ｂｌ軸及びｚ２軸、に対
するＺ３軸の相対動作により工具６で被加工物５及び１
１に穴あけ加工するものである。この場合、同時動作す
る制御系統は（ｘｉ、Ｚｌ）、（Ｘ２、Ｚ２）と（Ｚ３
）の３系統構成される。

このとき、被加工物５に対するＺ２軸の送り速度はＺｌ
軸に工具６の切削送り速度を考慮したもの、被加工物１
１に対するＺ３軸の送り速度は、Ｚｌ、Ｚ２軸拠工具６
の切削送り速度を考慮したものでなければならない。ま
た被加工物５の外径切削が終了すれば、ｂｌ軸とＺ３軸
を入れ換え、新たに制御系統を組み直し、同様な方法に
より被加工物１１の外径切削を行なう。

上記の第３図（ａ）、（ｂ）はＮＣ自動旋盤を用いた一
実施例であって、本発明はこの２つの例に限定されるも
のではなく、一般に行なわれているような他の加工につ
いても同様に用いられることは言うまでもない。また、
本実施例では軸の動きは２次元的なものであるがマシニ
ングセンタやフライス盤のような３次元的動きに対して
も何ら問題なく用いることができる。

本発明の内容が理解しやすいようにまず加工方法を説明
したが、実際のプログラム作成の方法について上記の第
３図（ｂ）を例にとって第４図〜第５図で説明する。

第４図はプログラムを作成するにあたってのフローチャ
ートである。これを以下に述べる。

Ｉ）加工に応じた制御系統として（ＸＩ、Ｚｌ）、（Ｘ
２、Ｚ２）、（Ｚ３）の３つに分けそれぞれ系統宣言を
行なう。本実施例では配置しであるすべての軸を系統宣
言したが、当初使わない軸を残しておいて、後で必要と
するときに系統宣言により系統に属することがあっても
構わない。　→■、０、■ １１）加工に応じて系統分けした系統１（被加工物５の
外径切削）、系統２（被加工物５の穴あけ加工）、系統
３（被加工物１１の穴あけ加工）のそれぞれの加工定位
置への軸移動を行なう。

→■、■、［相］１１１）系統１は系統２、系統３の定位置移動が完了し
たのを確認した後加、工を始めるので、ここで待ち合せ
を行なう。そして確認とともに加工が始まる。ただし、
この場合待ち合わせの対象となる動作が待ち合わせ指令
の発せられる前に終了していたとすると、希望する時点
での待ち合わせは行なわれないが、速度と座標位置を考
慮した相対動作量の補正が行なわれているので、被加工
物に被害を与えることはない。また必要に応じてプログ
ラムチエツク時にアラームを発生させること等は可能で
ある。　→■、■＋Ｖ）　　系統２では第３図に示され
ているように第２刃物台８が第１主軸台１に対してＺｌ
軸方向に切削送り速度を考慮して相対動作を行なわなけ
ればならないので、相対動作の補正（速度、座標位置）
が行なわれる。　→◎ 同様に系統３では第２主軸台９の相対動作の補正が行な
われる。　→［相］ ■）系統２、系統３では、加工開始の座標の確認がとれ
るまで待ち合わせが行なわれ、そして確認がとれた後加
工が始まる。　→［有］、［相］、０、［相］Ｖｌ）　　系統１の加工が終了すると軸は定位置に退避
し、新たな系統宣言をするために系統３の加工終了との
待ち合わせが行なわれる。　→■、■ｖ１１）待ち合わ
せの確認が完了されると新たな制御系統の組み替えを行
なう。そして新たな軸に関係していた系統３も組み替え
を行なう。この時折たに系統となるｂｌ軸は明らかに停
止状態であるので待ち合わせは省略できる。ただし、あ
らかじめＺｌ軸を系統宣言しておき、穴あけ加工［相］
の終了と待ち合わせをさせる動作の入ったプログラムが
作成してあれば、新たに系統３を組み換えることはない
。　→■、■ ｖｍ）　　系統３ではｂｌ軸の定位置退避が行なわれ、
系統２ではそれを待ち合わせにより確認してＸ２、Ｚ２
軸の定位置退避が行なわれる。→Ｏ１［相］、０ｉｘ）　　系統１では系統２．３の定位置退避を待ち合
わせにより確認して次の加工のための定位置移動を行な
う。　→■、■ Ｘ）そして、被加工物１１．（第３図参照）の外径切削
を行ない、加工が終了するとＸｌ、Ｚ３軸の定位置退避
を行ない終了する。その時すでに系統２．３の工程は終
了している。　→［相］、［相］、［相］、■、＠上記実施例では、系統２．３は定位置退避の後プログラ
ムを終了としたが、第２タレツト７（第３図参照）をイ
ンデックスして別の工具を用意することにより被加工物
５．１１の端面な被加工物１１の外径切削中に切削する
ことも可能である。

以上のフローチャートを基に作成したプログラムを第５
図（ａｔ、（ｂｌ、ｌｃ）　Ｉｃ示す。左端の番号がフ
ローチャートの番号に対応している。本発明による指令
を以下に説明する。

イ）系統宣言指令−Ｇ９３０．１　（Ｘ　１％Ｚｌ）９
３０が系統宣言を表わし、小数点以下の数字が系統の種
別を表わしている。そして系統として構成する軸を（）
で指定する。この指令は上記フローチャートでも示した
ように初期にこだわらず任意の時点での宣言が可能であ
る。ただし、関与する軸の動作および干渉等を考慮して
宣言しなければならない。

口）待ち合わせ指令− Ｇ９１１（ＸロロロＺロロロＱ２００）（ＺロロロＱ３
００）Ｇ９１１が待ち合わせを表わし、待ち合わせをさ
せたい工程のシーケンスナンバーなＱで指定する。待ち
合わせをさせたいポイントなＸ。

２等の軸名称とそれに続いて座標を入力することで指定
する。座標は指定する工程の最終ポイントに限らず途中
のポイントを指定することも可能である。

ハ）相対指令− Ｇ９４０　（Ｇ９３０．１＊Ｇ９３０．２／Ｚ２＝Ｚ２
＋Ｚ１　）Ｇ９４０は相対指令を表わし、（）内で条件
を指定する。／の左側には相対動作の関係にある系統を
＊を用いて指定する。同じ系統内で相対動作をとる場合
はその系統名を１つ入力するだけで良い。／の右側では
相対動作の補正量を指定する。補正量は速度と座標位置
に対するものである。ｂｌ軸の動作（この場合系統１で
の動作）に切削送り速度（＝の右側のＺ２）を考慮した
ものがＺ２として定義される。したがって、例えばＯの
２とＦの条件は自分の加工したい条件を入力しておけば
、自動的にｂｌ軸の動作を補正したものに置き換えられ
るのである。

本発明の各指令は汎用性を考えＧコードとしたが、Ｍコ
ードやその他のコードを使用して用いることは何ら差し
つかえない。

また、本実施例では系統の軸構成数は２軸以下であるが
、３軸以上纜対しても同様に行なえることは言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明による指令をプログラムに用いれば
、複数の軸を任意の時点で系統として構成できるので、
その都度プログラムを終了させて再び実行、させる必要
がなくなる。よってアイドルタイム等のさらなる向上が
見込まれる。また相対関係にある軸の相対動作量を気に
せずに条件を入力できるのでプログラム作成時間も短縮
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す説明図、第２図は本発明に
よるＮＣプログラムを用いたＮＣ自動旋盤の概略図、第
３図（ａ）、（ｂ）は第２図で説明したＮＣ自動旋盤に
よる加工方法の一実施例及び他の実施例を示す概略図、
第４図は第３図（ｂｌに示した加工のためのフローチャ
ート、第５図（ａｌ、（ｂ）、（Ｃ）は第４図に示した
フローチャートに基づいて作成したプログラムの一実施
例である。第３図（ａ）（ｂ）第５阿（ａ）第５図手続補正書特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、事件の表示昭和６２年特　許　願　第　３１００４４号２、発明の
名称多軸多系統数値制御プログラム３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人自　　発５、補正により増加する発明の数　−なし６、補正の対
象７、補正の内容（１）特許請求の範囲を別紙の如（補正する。（２）発明の名称「多軸多系統数値制御プログラム」と
あるのを、「多軸多系統数値制御方法」と補正する。（３）明細書第３頁第１行目乃至第３行目ｒ本発明は・
−・−・・に関する。」とあるのを、ｒ本発明は数値制
御装置を備えた工作機械の制御方法であり、さらに詳し
くは多軸多系統を制御する方法に関する。」と補正する
。（４）明細書第３頁第６行目「プログラム」とあるのを
、「方法」と補正する。（５）　　明細書第４頁第１５行目乃至第５頁第３行目
「これらの−・−・・・・作成する。」とあるのを、「
これらの軸を１つの制御対象である系統として任意の時
点に構成させるステップと、このステップにより構成さ
れた複数の系統間で、指定する系統内の動作を検知して
からプログラム内の設定した動作を始めさせるステップ
と、相対動作をさせる可動軸が含まれている系統を指定
し、さらにその相対動作量を補正する命令を有するステ
ップを用いて制御する。」と補正する。（６）明細書第５頁第１３行目ｒＮｃプログラムを用い
た」とあるのを、「制御方法が実施可能なＮＣ装置を有
する」と補正する。（７）明細書第８頁第１２行目「実際」と「のプログラ
ム」の間に、「に数値制御を実施するため」を挿入する
。（８）明細書第１２頁第１行目「ム」と「を第５図」の
間に「の例」を挿入する。（９）明細書第１２頁第２行目「による」とあるのを、
「を実施するための」と補正する。０（Ｉ）明細書第１４頁第２行目「指令をプログラムに
」とあるのを、「制御方法を」と補正する。（１１）明細書第１４頁第１１行目ｒＮＣプログラムを
用いた」とあるのを、「制御方法が実施可能なＮＣ装置
を有する」と補正する。特許請求の範囲「（１）少なくとも３軸以上の可動軸を宜１１工作官　
′　響“い　、複数の可動軸のうちｌ軸あるいは２軸以上の可動軸を組み合わせて複数の
制御系統を設定する久元ユ１と、任意の時点で前記複数
の制御系統の組み合わせに要するいずれかの可動軸の停
止信号を受けて一前記複数の制御系統を構成する可動軸
、あるいは前記複数の制御系統を構成する可動軸と残り
の可動軸とを組み合わせ新たな制御系統を構成するＡｆ
ｘじ乙１゛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　盲　　′　　　　　。（２）少なくとも３軸以上の可動軸を週１の　盲　′　
響“い　、複数の可動軸のうち１軸あるいは２軸以上の
可動軸を組み合わせて複数の制御系統を設定するλ孟ユ
１と、任意の時点で前記複数の制御系統の組み合わせに
要するいずれかの可動軸の停止信号を受けて一前記複数
の制御系統を構成する可動軸、あるいは前記複数の制御
系統を構成する可動軸と残りの可動軸とを組み合わせた
新たな制御系統を構成する入丈ユ１上、前記複数の制御
系統間で、指定する制御系統内の動作信号を受けてプロ
グラム内の設定した動作をさせる五天ヱ１点、相対動作
をさせる可動軸が含まれている前記制御系統を指定し、
さらに前記相対動作の量を補正させるステップとを　　
ることＶ′、　　　育　Ｉ（３）相対動作の量は、速度および座標位置であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の多二　′法

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも３軸以上の可動軸を制御できる数値制
御装置の数値制御プログラムにおいて、複数の可動軸の
うち１軸あるいは２軸以上の可動軸を組み合わせて複数
の制御系統を設定する機能と、任意の時点で前記複数の
制御系統の組み合わせに要するいずれかの可動軸の停止
信号を受けて前記複数の制御系統を構成する可動軸ある
いは前記複数の制御系統を構成する可動軸と残りの可動
軸とを組み合わせ新たな制御系統を構成する機能とを有
する系統宣言指令を有することを特徴とする多軸多系統
数値制御プログラム。
（２）少なくとも３軸以上の可動軸を制御できる数値制
御装置の数値制御プログラムにおいて、複数の可動軸の
うち１軸あるいは２軸以上の可動軸を組み合わせて複数
の制御系統を設定する機能と、任意の時点で前記複数の
制御系統の組み合わせに要するいずれかの可動軸の停止
信号を受けて前記複数の制御系統を構成する可動軸ある
いは前記複数の制御系統を構成する可動軸と残りの可動
軸とを組み合わせ新たな制御系統を構成する機能を有す
る系統宣言指令と、前記複数の制御系統間で、指定する
制御系統内の動作信号を受けてプログラム内の設定した
動作をさせる機能を有する待ち合わせ指令と、相対動作
をさせる可動軸が含まれている前記制御系統を指定し、
さらに前記相対動作の量を補正させる機能を有する相対
指令とを有することを特徴とする多軸多系統数値制御プ
ログラム。
（３）相対動作の量は、速度および座標位置であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の多軸多系統数
値制御プログラム。
（４）指令は、Ｇコードでされていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の多軸多系統数値
制御プログラム。