JPH01205956A - Nc machine tool - Google Patents

Nc machine tool

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JPH01205956A
JPH01205956A JP3148688A JP3148688A JPH01205956A JP H01205956 A JPH01205956 A JP H01205956A JP 3148688 A JP3148688 A JP 3148688A JP 3148688 A JP3148688 A JP 3148688A JP H01205956 A JPH01205956 A JP H01205956A
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JP
Japan
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workpiece
interference
tool
machining device
spindle head
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JP3148688A
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Okuno
奥野 俊幸
Masayuki Miyoshi
三好 正之
Kouji Kashiyuu
賀集 孝次
Kiyohiro Kotani
小谷 精宏
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Shin Nippon Koki KK
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Shin Nippon Koki KK
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Abstract

PURPOSE:To enable the proper drive control of a machining device by operating and controlling the machining device so that interference can be avoided in the region where the device in a basic posture is judged to interfere with a workpiece. CONSTITUTION:A program giving a variable angle between a tool and a workpiece plane or, for example, 3-spindle control machining program entered from an external input machine 11 is read with a read part 12 and the basic posture of the machining device for a workpiece plane is operated with a basic operation part 13a on the basis of the shift instruction block of the machining device (spindle head). Then, an interference judgement part 14 makes judgement as to whether the machining device in a basic posture will interfere with a workpiece or not. In the region where there is a possibility of interference, an interference avoidance operation part 13b operates the direction of the machining device so that interference between the machining device and the workpiece can be avoided. On the basis of the results of the aforesaid operation, a control part 15 controls an angle between the tool and the workpiece via a servomotor 19. According to the aforesaid construction, it is possible to make the proper drive control of the machining device, while the interference is avoided automatically.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外部から入力される加工プログラムに基づい
て加工動作の制御が行われる数値制御工作機械に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a numerically controlled machine tool in which machining operations are controlled based on a machining program input from the outside.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、従来の数値制御工作機械においては、外部から
入力される加工プログラムが1ブロツク(指令情報単位
)毎に読取られ、これに基づいて、工具が取付けられて
いる主軸ヘッド等の加工装置の駆動制御が行われ、この
加工装置が被加工物の外形に沿って相対移動するように
なっている。
Generally, in conventional numerically controlled machine tools, the machining program input from the outside is read block by block (command information unit), and based on this, the machining equipment such as the spindle head on which the tool is attached is driven. Control is performed so that the processing device moves relative to the contour of the workpiece.

ところで、このような工作機械を制御するためのプログ
ラムには、3軸制御プログラムのように上記fit I
装置の並進移動のみの指令を含んだものと、4@あるい
は5軸制御プログラムのように並進移動に加えて旋回移
動の指令も含んだものがある。並進移動のみのプログラ
ムによる制御では、加工装置の駆動中、この装置に取付
けられた工具は常に一定方向を向くことになり、旋回移
動も含めたプログラムによる制御では、加工装置の駆動
中、被加工物に対する工具の傾きも変化することとなる
By the way, programs for controlling such machine tools include the above-mentioned fit I, such as a 3-axis control program.
There are programs that include commands for only translational movement of the device, and programs that include commands for rotational movement in addition to translational movement, such as 4@ or 5-axis control programs. If the program controls only translational movement, the tool attached to the processing device will always face in a fixed direction while the processing device is driving, while if the program controls including rotational movement, the tool attached to the device will always face the same direction while the processing device is driving. The inclination of the tool relative to the object will also change.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

例えば3軸制御プログラムに基づく制御が行われる場合
、上述のように工具は基本姿勢として常に一定方向を向
く姿勢をとる。従って、第8図に示されるような被加工
物101を加工する場合、図示のコーナ一部において被
加工物101と加工装置102とが干渉しく同図二点鎖
線)、加工が困難となる問題点があった。
For example, when control is performed based on a three-axis control program, the tool always takes a posture facing in a fixed direction as the basic posture, as described above. Therefore, when processing a workpiece 101 as shown in FIG. 8, the workpiece 101 and the processing device 102 may interfere with each other at some of the corners shown (double-dashed line in the figure), making processing difficult. There was a point.

これに対し、4軸あるいは5軸制御プログラムを用いる
場合には、被加工物101と干渉しないような加工装置
102の向きを設定し、この向きに合致するように加工
装置102の旋回を制御すれば上記問題点は解決される
。ところが、このように加工装置102の旋回も含めた
制御を行おうとする場合にはプログラムの繁雑化が避け
られず、高価なプログラム作成装置が必要となるととも
に、プログラム作成工数も増大し、コストの上界につな
がる問題点がある。特に5@制御の場合には10グラム
がさらに繁雑となって実用化は困難である。
On the other hand, when using a 4-axis or 5-axis control program, the orientation of the processing device 102 must be set so as not to interfere with the workpiece 101, and the rotation of the processing device 102 must be controlled to match this orientation. If so, the above problems are solved. However, when attempting to control the machining device 102 including its rotation, the program inevitably becomes complicated, requiring an expensive program creation device, and increasing the number of man-hours required to create the program. There are problems that lead to the upper world. In particular, in the case of 5@ control, 10 grams becomes even more complicated, making it difficult to put it into practical use.

本発明はこのような事情に鑑み、簡単なプログラムに基
づいて、加工装置と被加工物との干渉を回避しながら加
工装置の駆動を適正に制御することができる数値制御工
作機械を提供することを目的とする。
In view of these circumstances, the present invention provides a numerically controlled machine tool that can properly control the drive of a processing device while avoiding interference between the processing device and the workpiece based on a simple program. With the goal.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、被加工物を加工するための工具を有し、この
工具と被加工物の面との角度が可変となるように構成さ
れた加工装置と、この加工装置を被加工物に対して相対
的に移動させ、かつ上記角度を変化させる駆動手段とを
備えるとともに、外部入力d器を介して入力される加工
プログラムを読取る読取り手段と、この読取った加工プ
ログラム中における上記加工装置の移動指令ブロックに
基づいて、上記加工装置が被加工物に対して基本姿勢を
保ちながら1pH動するように上記駆動手段の制御を行
う制御手段とを備えた数値制御工作機械にJ3いて、上
記基本姿勢にある加工装置が被加工物に干渉するか否か
を判定する干渉判定手段と、この干渉判定手段により干
渉すると判定された区域において干渉回避可能となるよ
うな加工装置の向きを演算する演算手段とを備え、この
演算結果に基づいて上記干渉判定区域における加工装置
の駆動制御を行うように上記制御手段を構成したもので
ある。
The present invention provides a processing device that has a tool for processing a workpiece and is configured such that the angle between the tool and the surface of the workpiece is variable; a reading means for reading a machining program input via an external input device, and movement of the machining device during the read machining program. Based on the command block, the machine tool J3 is installed in a numerically controlled machine tool equipped with a control means for controlling the driving means so that the processing device moves by 1 pH while maintaining the basic attitude with respect to the workpiece. interference determination means for determining whether or not a processing device located in the area will interfere with a workpiece; and a calculation means for calculating an orientation of the processing device such that interference can be avoided in an area where interference is determined by the interference determination means. and the control means is configured to control the drive of the processing device in the interference determination area based on the calculation result.

〔作 用〕[For production]

上記構成によれば、読取られた加工プログラムに基づき
、基本姿勢にある加工装置が被加工物に干渉するか否か
の判定が行われるとともに、干渉する区域では、干渉回
避可能となる加工装置の向きが演算され、この演算結果
に基づいて適正な加工装置の駆動制御が行われる。
According to the above configuration, based on the read machining program, it is determined whether or not the machining device in the basic posture interferes with the workpiece, and in the interference area, the machining device that can avoid interference is determined. The orientation is calculated, and appropriate drive control of the processing device is performed based on the calculation result.

(実施例) 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第2図は、当実施例における数値制御工作機械の概略を
示した図である。同図において、1は被加工物6を加工
するための主軸ヘッド(加工装置)であり、この主軸ヘ
ッド1は、エンドミル等の工具2が着脱自在に取付けら
れるチャック1aを有するとともに、この工具2を回転
駆動するモータを内蔵している。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the numerically controlled machine tool in this embodiment. In the figure, 1 is a spindle head (processing device) for machining a workpiece 6, and this spindle head 1 has a chuck 1a to which a tool 2 such as an end mill is detachably attached. It has a built-in motor that rotates it.

この主軸ヘッド1および被加工物6は、加工送り装置(
駆動手段>3.4.5の駆vJによって相対的に3方向
に移動するようになっている。すなわち、各加工送り装
置3〜5はサーボモータ1つ(後記第1図)を備え、加
工送り装置3は、上記主軸ヘッド1に対して被加工物6
をX軸方向く紙面に垂直な方向)に移動させ、加工送り
装置4゜5は、被加工物6に対して上記主軸ヘッド1を
Y軸方向(図の左右方向)およびZ@方向(図の上下方
向)に移動させるように構成されている。これによって
、主軸ヘッド1は被加工物6に対して並進移動する。
This spindle head 1 and workpiece 6 are connected to a processing feeder (
The drive means is configured to move relatively in three directions by the drive vJ of >3.4.5. That is, each processing feed device 3 to 5 is equipped with one servo motor (see FIG. 1 below), and the processing feed device 3 is configured to move the workpiece 6 relative to the spindle head 1.
is moved in the X-axis direction (direction perpendicular to the plane of the paper), and the processing feed device 4.5 moves the spindle head 1 relative to the workpiece 6 in the Y-axis direction (horizontal direction in the figure) and the Z@ direction (in the left-right direction in the figure). It is configured to move in the vertical direction). As a result, the spindle head 1 moves in translation with respect to the workpiece 6.

また、上記主軸ヘッド1は、第3図に示されるようにA
@(×軸に平行な軸)およびC@(Z軸に平行な軸)回
りに回動自在とされており、工作機械本体側に駆動手段
として内蔵されたサーボモータ1つ(後記第1図)によ
り、これらの軸回りに回動駆動されるようになっている
。これによって、主軸ヘッド1は被加工物6に対して旋
回移動し、被加工物6に対する工具の向きが変化する。
Further, the main spindle head 1 has an A shape as shown in FIG.
It is said to be able to rotate freely around @ (axis parallel to the ) to rotate around these axes. As a result, the spindle head 1 pivots relative to the workpiece 6, and the orientation of the tool relative to the workpiece 6 changes.

第1図は、この数値制御工作機械の機能構成を示したブ
ロック図である。同図における外部入力機器11は、例
えば穿孔テープや70ツビデイスク等からなるもので、
加工に必要な情報が含まれた加工プログラムが記録され
ている。読取り部12は、この外部入力[311に記録
されたプログラムの内容を読取るとともに、その指令コ
マンドの解析およびチエツクを行う。
FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of this numerically controlled machine tool. The external input device 11 in the figure is made of, for example, a perforated tape or a 70-tube disk.
A machining program containing information necessary for machining is recorded. The reading unit 12 reads the contents of the program recorded in the external input [311] and analyzes and checks the commands.

基本演算部13aは、読取られたプログラム中の移動指
令ブロックに基づき、これらの移動指令ブロックの始点
および終点において被加工物6に対し垂直となる向きの
ベクトル(すなわち法線ベクトル)を演算するとともに
、このベクトルに工具2の向きが合致するような主軸ヘ
ッド1の旋回角度の篩用を行う。この演算により、加工
装置が通常の加工時にとる姿勢、すなわち基本姿勢が決
定される。
The basic calculation unit 13a calculates a vector (i.e., a normal vector) perpendicular to the workpiece 6 at the start and end points of these movement command blocks based on the movement command blocks in the read program. , the rotation angle of the spindle head 1 is determined so that the direction of the tool 2 matches this vector. This calculation determines the attitude that the processing device takes during normal processing, that is, the basic attitude.

干渉判定部14は、このようにして算出された基本姿勢
をとる主軸ヘッド1が、上記移動指令ブロックによる移
動によって被加工物6と干渉づるか否かの判定を行う。
The interference determination section 14 determines whether the spindle head 1 taking the basic posture calculated in this way interferes with the workpiece 6 due to the movement by the movement command block.

干渉回避演算部13bは、この干渉判定部14により干
渉すると判定された区域において、上記法線ベクトルの
代わりに干渉回避可能となるような主軸ヘッド1の向き
に対応するベクトル(すなわち干渉回避用ベクトル)を
演算するとともに、これに対応する主軸ヘッド1の旋回
角度の算出を行う。
The interference avoidance calculation section 13b calculates a vector (i.e., an interference avoidance vector) corresponding to the orientation of the spindle head 1 such that interference can be avoided in place of the normal vector in the area where interference has been determined by the interference determination section 14. ), and the corresponding rotation angle of the spindle head 1 is calculated.

制御部15は、指令部16、位置決めパルス分配回路1
7、およびサーボアンプ18を備え、上記基本演算部1
3aあるいは干渉回避演算部13bの演算結果に基づき
、各サーボモータ1つの駆動を制御する。各サーボモー
タ19の駆動による移り1体(主軸ヘッド1または被加
工物6)の位置および速度情報は上記a、I11部15
にフィードバックされ、これによって上記移動指令ブロ
ックに基づく適切な移動制御が行われる。
The control section 15 includes a command section 16 and a positioning pulse distribution circuit 1.
7, and a servo amplifier 18, the basic calculation section 1
3a or the calculation result of the interference avoidance calculation unit 13b, the drive of each servo motor is controlled. The position and speed information of one moving body (spindle head 1 or workpiece 6) driven by each servo motor 19 is provided in section a, I11 section 15 above.
As a result, appropriate movement control is performed based on the movement command block.

次に、この数値制御工作機械の作用を第4図のフローチ
ャー1〜を参照しながら説明する。まず、読取り部12
により、外部入力機器11に記録されている加工プログ
ラムが1ブロツク毎に順次読取られ、コマンド解析が行
われる(ステップS1)。読取られたブロックが、主軸
ヘッド1を移動させるための移動指令ブロックである場
合には(ス 1テツプS2でYES) 、先読みされた
2つの移動指令ブロックから、その始点および終点にお
ける指定平面上の法線ベクトル(被加工物6の面に対し
て垂直なベクトル)が算出される(ステップS3)。こ
の指定平面とは、主軸ヘッド1が並進移動する面のこと
であり、原則としてこの平面に垂直な軸回りに主軸ヘッ
ド1の旋回駆動が行われる。
Next, the operation of this numerically controlled machine tool will be explained with reference to flowcharts 1 to 4 in FIG. First, the reading section 12
As a result, the machining program recorded in the external input device 11 is sequentially read block by block, and command analysis is performed (step S1). If the read block is a movement command block for moving the spindle head 1 (YES in step 1 S2), from the two movement command blocks read in advance, the movement command block on the designated plane at the start point and end point is A normal vector (vector perpendicular to the surface of the workpiece 6) is calculated (step S3). This specified plane is a plane on which the spindle head 1 moves in translation, and in principle, the spindle head 1 is rotated around an axis perpendicular to this plane.

例えば、指定平面がXY平面である場合には主軸ヘッド
1がC軸回りに旋回し、指定平面がYZ平面である場合
には主軸ヘッド1がA軸回りに旋回する。
For example, when the specified plane is the XY plane, the spindle head 1 turns around the C axis, and when the specified plane is the YZ plane, the spindle head 1 turns around the A axis.

次に、主軸ヘッド1が上記法線ベクトルに合致した姿勢
、すなわら基本姿勢で移動した場合に、この主軸ヘッド
1と被加工物6との間に干渉が生じるか否かの判断が行
われる(ステップS4)。
Next, it is determined whether or not interference will occur between the spindle head 1 and the workpiece 6 when the spindle head 1 moves in a posture that matches the normal vector, that is, in the basic posture. (Step S4).

この判断は、複数ブロックを先読みすることにより求め
られる被加工物の形状と上記法線ベクトルの向きとの関
係から行うことができる。例えば、第5図(a)に示さ
れるように、移動指令ブロック(A−+B)の終点とし
ての点Bにおける法線ベクトルB1、あるいは移動指令
ブロック(B−+C)の始点としての点Bにおける法線
ベクトルB2が、被加工物6の外形線よりも内側に向く
場合には、干渉有りと判定することができる。逆に、両
法線ベクトルB1.182が被加工物6の外形線よりも
外側の所定範囲の方向に向いている場合には、干渉無し
と判断することができる。
This determination can be made based on the relationship between the shape of the workpiece and the direction of the normal vector, which is determined by pre-reading a plurality of blocks. For example, as shown in FIG. 5(a), the normal vector B1 at point B as the end point of the movement command block (A-+B), or the normal vector B1 at point B as the start point of the movement command block (B-+C). If the normal vector B2 points inward from the outline of the workpiece 6, it can be determined that there is interference. Conversely, if both normal vectors B1.182 are directed in a predetermined range outside the outline of the workpiece 6, it can be determined that there is no interference.

上記のように干渉有りと判定された場合には、上記法線
ベクトルの代わりに設定されるベクトルとして、干渉回
避用のベクトルが算出される(ステップ85 )。当実
施例においては、主軸ヘッド1の基本姿勢として被加工
物6に対してほぼ垂直となるような姿勢が設定されてい
るので、上記第5図(a)に示されるような谷型のコー
ナ一部Bにおいて干渉が生ずる可能性がある。そこで、
このような場合には同図(b)のように被加工物6の外
側の適切な場所に中心点Pが設定されるとともに、干渉
判定区域である点へから点C間の各点において上記中心
点Pに向くベクトルが算出され、これが干渉回避用ベク
トルとされる。すなわち、このベクトルに主軸ヘッド1
の向きが合致していれば、主軸ヘッド1と被加工物6と
が干渉することはない。
If it is determined that there is interference as described above, an interference avoidance vector is calculated as a vector set in place of the normal vector (step 85). In this embodiment, since the basic attitude of the spindle head 1 is set to be almost perpendicular to the workpiece 6, the valley-shaped corner as shown in FIG. 5(a) above is formed. There is a possibility that interference will occur in part B. Therefore,
In such a case, the center point P is set at an appropriate location outside the workpiece 6 as shown in FIG. A vector directed toward the center point P is calculated, and this is used as an interference avoidance vector. In other words, spindle head 1 is attached to this vector.
If the directions match, there will be no interference between the spindle head 1 and the workpiece 6.

そして、このような干渉回避用ベクトルまたは上記法線
ベクトルに基づいて、主軸ヘッド1の旋回角度の算出が
行われる(ステップSe)。すなわち、干渉無しの判定
が行われた場合は、各ブロックの始点および終点におい
て工具2が被加工物6の而に対して垂直となるような主
軸ヘッド1の旋回角度の割付が行われ、干渉有りの判定
が行われた場合は、工具2の向きが上記干渉回避用ベク
トルに合致するような主軸ヘッド1の旋回角度の割付が
行われる。
Then, the rotation angle of the spindle head 1 is calculated based on the interference avoidance vector or the normal vector (step Se). In other words, when it is determined that there is no interference, the rotation angle of the spindle head 1 is assigned so that the tool 2 is perpendicular to the workpiece 6 at the start and end points of each block, and the interference is eliminated. If it is determined that there is, the rotation angle of the spindle head 1 is assigned so that the orientation of the tool 2 matches the interference avoidance vector.

これに伴って、この主軸ヘッド1の旋回による工具2の
位置補正量の演算が行われる(ステップ87)。例えば
、工具2の刃先を第6図のように点へから点Bに移動さ
せたい場合、そのまま主軸ヘッド1を移動させると、上
記旋回により工具2の刃先が点Bから逸脱して点B′に
位置することになるので、このような誤差を補正するた
めの補正量を算出するのである。例えば点Aを原点とし
、点Bの座標を(χ1./!/1)とすると、工具2の
刃先が点Aから点Bまで移動するために主軸ヘッド1が
X軸方向およびY軸方向に移動しなければならないff
1X1.Ylは、旋回角度をθC1旋回半径をLとして
次の式で表される。
Along with this, the amount of position correction of the tool 2 due to the rotation of the spindle head 1 is calculated (step 87). For example, if you want to move the cutting edge of the tool 2 from point to point B as shown in Figure 6, if you move the spindle head 1 as it is, the cutting edge of the tool 2 will deviate from point B due to the above rotation and point B' Therefore, a correction amount for correcting such an error is calculated. For example, if point A is the origin and the coordinates of point B are (χ1./!/1), in order for the cutting edge of tool 2 to move from point A to point B, spindle head 1 will move in the X- and Y-axis directions. I have to move ff
1X1. Yl is expressed by the following formula, where θC1 is the turning angle and L is the turning radius.

X1=χ1−Δχ Y1=/y1−Δ9 ただし、Δχ=LsinθC Δり=L(1−cosθC) これらの式におけるΔχ、Δりが上記補正量に該当する
X1=χ1-Δχ Y1=/y1-Δ9 However, Δχ=LsinθC Δtri=L(1-cosθC) Δχ and Δchi in these equations correspond to the above correction amount.

次に、以上のようにして求められた主軸ヘッド1の並進
移動量および旋回角度の指令が各ブロックに割付けられ
るとともに(ステップS8)、これらの情報を含む形に
プログラム情報の編集が行われる(ステップS9)。そ
の後、各ブロックは実行指令の行える形に指令化され(
ステップ510)、位置決めパルス分配回路17によっ
てパルス信号の分配が行われるとともに(ステップ51
1)、この信号がサーボアンプ18によって主軸ヘッド
1の送り速度に対応する値まで増幅される(ステップ5
12)。この信号が各サーボモータ19に入力され、サ
ーボモータ19が駆動される(ステップ513)ことに
より、主軸ヘッド1は被加工物6に対して所定の位置ま
で移動することとなる(ステップS 14でYES)。
Next, the commands for the translational movement amount and rotation angle of the spindle head 1 obtained as described above are assigned to each block (step S8), and the program information is edited to include these information ( Step S9). After that, each block is converted into a command in a form that allows execution commands (
Step 510), pulse signals are distributed by the positioning pulse distribution circuit 17 (step 51).
1), this signal is amplified by the servo amplifier 18 to a value corresponding to the feed speed of the spindle head 1 (step 5).
12). This signal is input to each servo motor 19, and the servo motor 19 is driven (step 513), so that the spindle head 1 moves to a predetermined position relative to the workpiece 6 (step S14). YES).

このような駆動制御を受けることにより、主軸ヘッド1
は、干渉が生じない区域では被加工物6に対してほぼ垂
直な基本姿勢を保ちながら被加工物6に対して並進移動
し、干渉判定区域においては、第5図(b)のように常
に中心点Pを向いた状態で並進移動することにより、干
渉を回避しながら被加工物6の加工を行う。
By receiving such drive control, the spindle head 1
moves in translation with respect to the workpiece 6 while maintaining a basic posture almost perpendicular to the workpiece 6 in areas where no interference occurs, and always moves in translation in the interference determination area as shown in Figure 5(b). By performing translational movement while facing the center point P, the workpiece 6 is processed while avoiding interference.

従ってこの工作機械によれば、3軸制御用の比較的簡単
なプログラムを用いて、主軸ヘッド1と被加工物6との
干渉を自動的に回避しながら主軸ヘッド1の適正な駆動
制御を行うことができる。
Therefore, according to this machine tool, a relatively simple program for three-axis control is used to automatically control the drive of the spindle head 1 while automatically avoiding interference between the spindle head 1 and the workpiece 6. be able to.

しかも、この実施例のように主軸ヘッド1の基本姿勢と
して被加工物6に対して垂直となる姿勢を設定すれば、
被加工物6に対して押付けられることにより生ずる工具
2のたわみは小さくなり、このようなたわみに起因する
加工誤差を低減させることができる利点がある。
Moreover, if the basic attitude of the spindle head 1 is set to be perpendicular to the workpiece 6 as in this embodiment,
This has the advantage that the deflection of the tool 2 caused by being pressed against the workpiece 6 is reduced, and machining errors caused by such deflection can be reduced.

なお本発明では、この実施例に示されるような、基本姿
勢を演算するための基本演算部13aを必ずしも必要と
せず、少なくとも干渉回避演算部13bを備えておれば
上記効果を得ることができる。
Note that the present invention does not necessarily require the basic calculation section 13a for calculating the basic posture as shown in this embodiment, and the above effects can be obtained as long as at least the interference avoidance calculation section 13b is provided.

このように基本演算部13aを備えていない場合、通常
時には主軸ヘッド1および工具2の向きが制御されず、
これらは常に一方向を向くことになるため、例えば第7
図(a>に示されるような山型の]−ナ一部B′におい
ても、主軸ヘッド1と被加工物6との間に干渉が生ずる
場合がある(同図C′点におけるベクトルA1参照)。
In this way, when the basic calculation unit 13a is not provided, the orientation of the spindle head 1 and the tool 2 is not controlled during normal times,
Since these always face in one direction, for example, the seventh
Interference may occur between the spindle head 1 and the workpiece 6 even in the chevron-shaped portion B' as shown in Figure (a) (see vector A1 at point C' in the figure). ).

この場合には、被加工物6の内側に中心点P′を設定し
、常にこの中心点P′に向くように主軸ヘッド1の角度
を制御すれば、上記と同様に干渉を回避しながらコーナ
ー回りを行うことができる。
In this case, if the center point P' is set inside the workpiece 6 and the angle of the spindle head 1 is controlled so that it always faces this center point P', the angle of the spindle head 1 can be controlled so that it always faces the center point P'. You can go around.

また同実施例では、主軸ヘッド1が5@に関して移動可
能な工作機械を3軸制御プログラムを用いて制御する場
合を示したが、本発明は、加工装置が少なくとも指定平
面上の2方向に並進移動可能で、その平面に垂直な軸回
りに旋回可能な工作改械であれば適用が可能である。
Further, in the same embodiment, a case was shown in which a machine tool in which the spindle head 1 is movable about 5@ is controlled using a three-axis control program, but the present invention provides a method in which the processing device can move in translation in at least two directions on a specified plane. It can be applied to any machining tool that is movable and can rotate around an axis perpendicular to its plane.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明は、読取った加工プログラム中にお
ける加工装置の移動指令ブロックに基づいて、基本姿勢
にある加工装置が被加工物と干渉するか否かを判定する
干渉判定手段と、干渉すると判定された区域において干
渉回避可能となるような加工装置の向きを演算する演算
手段とを備え、この演算結果に基づき、上記干渉判定区
域における工具と被加工物との角度を制御するようにし
たものであるので、加工装置の並進移動に関するのみの
比較的簡単な低コストのプログラムに基づいて、上記加
工装置と被加工物との干渉を自動的に回避しながら、加
工装置の適正な駆動制御を行うことができる効果がある
As described above, the present invention provides an interference determining means for determining whether or not a processing device in a basic posture will interfere with a workpiece based on a movement command block for the processing device in a read processing program; and calculation means for calculating the orientation of the processing device such that interference can be avoided in the determined area, and based on the calculation result, the angle between the tool and the workpiece in the interference determination area is controlled. Therefore, it is possible to automatically control the drive of the processing device while automatically avoiding interference between the processing device and the workpiece, based on a relatively simple and low-cost program that only concerns the translational movement of the processing device. There is an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における数値制御工作機械の
機能構成を示すブロック図、第2図は同工作機械の概略
正面図、第3図は同工作機械におtプる主軸ヘッド付近
の斜視図、第4図は同工作機械の作用を示すフローチャ
ート、第5図(a)は同工作機械に与えられる移動指令
ブロックの始点および終点における法線ベクトルを示す
説明図、同図(b)は同移動指令ブロックにおける実際
の工具の傾きを示す説明図、第6図は上記工作機械によ
り行われる演算の位置補正要領を示す説明図、第7図(
a)(b)は伯の実施例における工具の向きの制御を説
明するための説明図、第8図は従来の数値制御工作機械
における工具と被加工物との関係を示す説明図である。 1・・・主軸ヘッド(加工装置)、3.4.5・・・加
工送り装置(駆動手段)、6.・・・被加工物、11・
・・外部入力機器、12・・・読取り部、13b・・・
干渉回避演算部(演算手段)、14・・・干渉判定部、
15・・・制御部、19・・・ナーボモータ。 特許出願人     新日本工機株式会社代 理 人 
    弁理士  小谷 悦司同       弁理士
  艮1) 正向       弁理士  板谷 康夫
”fs2   図 第   4   図 第  5  図 (b) 第  6  図 第  7   図 (a) C′ (b) 第  8  図
Fig. 1 is a block diagram showing the functional configuration of a numerically controlled machine tool according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic front view of the machine tool, and Fig. 3 is a vicinity of the spindle head connected to the machine tool. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the machine tool, FIG. ) is an explanatory diagram showing the actual tool inclination in the movement command block, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the position correction procedure of the calculation performed by the machine tool, and FIG. 7 (
a) and (b) are explanatory diagrams for explaining the control of the orientation of the tool in Haku's embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the tool and the workpiece in a conventional numerically controlled machine tool. 1... Spindle head (processing device), 3.4.5... Processing feed device (driving means), 6. ...Workpiece, 11.
...External input device, 12...Reading section, 13b...
Interference avoidance calculation unit (calculation means), 14... interference determination unit,
15...Control unit, 19...Nervo motor. Patent applicant Agent: Shin Nippon Koki Co., Ltd.
Patent Attorney Etsushi Kotani Patent Attorney Yasuo 1) Masayuki Patent Attorney Yasuo Itaya”fs2 Figure 4 Figure 5 (b) Figure 6 Figure 7 (a) C' (b) Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、被加工物を加工するための工具を有し、この工具と
被加工物の面との角度が可変となるように構成された加
工装置と、この加工装置を被加工物に対して相対的に移
動させ、かつ上記角度を変化させる駆動手段とを備える
とともに、外部入力機器を介して入力される加工プログ
ラムを読取る読取り手段と、この読取った加工プログラ
ム中における上記加工装置の移動指令ブロックに基づい
て、上記加工装置が被加工物に対して基本姿勢を保ちな
がら移動するように上記駆動手段の制御を行う制御手段
とを備えた数値制御工作機械において、上記基本姿勢に
ある加工装置が被加工物に干渉するか否かを判定する干
渉判定手段と、この干渉判定手段により干渉すると判定
された区域において干渉回避可能となるような加工装置
の向きを演算する演算手段とを備え、この演算結果に基
づいて上記干渉判定区域における加工装置の駆動制御を
行うように上記制御手段を構成したことを特徴とする数
値制御工作機械。
1. A processing device that has a tool for processing a workpiece and is configured so that the angle between the tool and the surface of the workpiece is variable, and a reading means for reading a machining program input via an external input device, and a movement command block for the machining device in the read machining program. Based on the above, in a numerically controlled machine tool equipped with a control means for controlling the driving means so that the processing device moves while maintaining the basic posture with respect to the workpiece, the processing device in the basic posture is moved. A collision determining means for determining whether or not interference will occur with a workpiece; and a calculating means for calculating the orientation of the processing device such that interference can be avoided in an area where interference is determined to occur by the interference determining means. A numerically controlled machine tool, characterized in that the control means is configured to control the drive of the machining device in the interference determination area based on the results.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012152883A (en) * 2011-01-28 2012-08-16 Mori Seiki Co Ltd Machine tool, machining method, program, and nc data generation device

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