JPH03121746A

JPH03121746A - 工作機械の制御方法

Info

Publication number: JPH03121746A
Application number: JP25870489A
Authority: JP
Inventors: Ken Yagawa; 矢川　憲
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-05-23

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、例えば数値制御工作機械のように、ティーチ
データに従ってワークの加工を行う工作機械の制御方法
に関する。

（従来の技術）工作機械の一制御方式としては、作業の指令がせん孔テ
ープなどにコード化された数値の形で与えられる数値制
御がある。この数値制御工作機械（以下、ＮＣ工作機械
と呼ぶ。）は、数値コードの形で予め与えられたチイー
チデータの指令通りに作業（加工）を進めてい（のであ
るが、作業中にツール（工具、以下同じ。）の破損など
の異常が発生した場合には直ちにツールを原点位置に戻
し再稼働が可能な状態に復旧させる必要がある。

そのためＮＣ工作機械には普通、非常戻しモードが設け
られており、作業者が非常戻しスイッチをオンするとツ
ールが原点位置に戻るようになっている。

このような非常戻しをかけた時、従来は、第４図または
第５図に示されるような軌跡に沿ってツール３０を原点
位置に戻していた。即ち、従来は、非常戻しスイッチが
オンされると、ツール３０を加工時の軌跡に沿ってその
ままトレースバックさせて原点位置に戻したり（第４図
参照）、または、ツール３０を一変適当な逃げ位置４０
に戻しそこから原点位置に戻したりしていた（第５図参
照）。

なお、第５図に示されるようにツール３０を一度逃げ位
置４０に戻す場合には、予めその逃げ位置４０をティー
チングしておく。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、第４図に示されるようにツール３０を加
工時の軌跡に沿ってそのままトレースバックさせる方法
は、非常戻し用のティーチングを要しないといった利点
がある反面、ツール３０は加工面に押し付けられた状態
のまま加工軌跡をそのままトレースバックするため、ワ
ーク２０面上にツール３０のリターンマークがついたり
、既に加工済みのワーク２０面を荒らしてしまうといっ
た重大な不具合が生じてしまう。

他方、第５図に示されるようにツール３０を一度逃げ位
置４０に戻すようにすれば、前記不具合は解消されるが
、その反面、前述のように予め逃げ位置４０をティーチ
ングしておかなければならないため、逃げ位置の決定及
びそのティーチングに余分の時間と費用がかかる。しか
も、ワークの形状によっては、第５図に示されているよ
うに、逃げ位置４０へ退避中のツール３０がワーク２０
の一部と干渉する場合も起こり得る。

なお、理想的には、ワークの形状を全て入力しておき、
ツールがワークと干渉しないような退避経路を計算でき
るようにしておけばよい。しかし、非常戻しのためだけ
にワークの形状を全部入力するというのは手間とコスト
がかかり過ぎて実際的でない。

本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされ
たものであり、非常戻しスイッチがオンされたとき工作
機械のツールを安全かつ確実に原点位置に戻し得る工作
機械の制御方法を提供することを目的をする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明は、ティーチデータに
従ってワークの加工を行う工作機械の制御方法であって
、非常戻しスイッチがオンされたとき、前記ティーチデ
ータを入力し、この入力データに基づいて前記工作機械
のツールの加工時の軌跡とは逆の軌跡を演算すると共に
前記ワークの加工面の法線方向を演算し、これらの演算
結果に基づいてオフセット軌跡を演算し、このオフセッ
ト軌跡に沿って前記ツールを原点位置に戻すようにした
ことを特徴とする。

（作用）このようにすると、非常戻しモードに設定されたとき、
工作機械のツールはワークの加工面から法線方向にオフ
セットされた軌跡上を戻るため、ツールが原点位置に戻
るに際して、ワークの加工面にリターンマークをつけた
り加工済みの加工面を荒らしたりすることはなく、また
、ワークの形状によってはツールがワークと干渉すると
いったこともない。さらに、予め逃げ位置をティーチン
グしておく必要もない。

（実施例）第１図及び第２図はそれぞれ本発明に係る工作機械の制
御方法の処理ブロック図及びフローチャートである。な
お、本実施例では特にＮＣ工作機械を念頭に置いて以下
説明する。

工作機械の制御のうち、特にツールの軌跡の制御は、第
１図に示すように、工作機械が行う作業（加工）の指令
（複数の作業位置など）を数値コードの形で与えたティ
ーチデータ１１と、このティーチデータ１１に基づいて
ツール３０の軌跡を演算する軌跡演算部１２と、この軌
跡演算部１２の演算結果に従ってツール３０を動かす全
ての部材を含む被制御部１３とによって行われる。

そして、前記軌跡演算部１２は、前記ティーチデータ１
１に基づいて加工時のツール３０の軌跡を演算する加工
軌跡演算部１４と、前記ティーチデータ１１に基づいて
戻り時のツール３０の軌跡を演算する戻り軌跡演算部１
５とからなる。

そして、前記戻り軌跡演算部１５は、前記ティーチデー
タ１１に基づいて前記加工時の軌跡とは逆向きの軌跡を
演算する逆軌跡演算部１６と、前記ティーチデータ１１
に基づいてワーク２０の加工面に対する法線方向を演算
する法線方向演算部１７と、前記逆軌跡演算部１６及び
法線方向演算部１７における演算結果に基づいてワーク
２０の加工面から法線方向にオフセットされた軌跡を演
算するオフセット軌跡演算部１７とから構成されている
。

また、作業中にツール３０の破損などの異常が発生した
ときツール３０を原点位置に復帰させるために非常戻し
スイッチ１０が配置されている。

この非常戻しスイッチ１０がオンされると、接点１９ａ
及び１９ｂは連動して前記加工軌跡演算部１４の側から
前記戻り軌跡演算部１５の側へ切り替えられる（第１図
参照）。

第２図のフローチャートに示すように、ツール３０が普
通にワーク２０の加工を行っているとき、即ち非常戻し
スイッチ１０がオンされていないとき（ステップ１）、
ティーチデータ１１は接点１９ａを介して加工軌跡演算
部１４に入力され（ステップ２）加工時のツール３０の
軌跡が演算される（ステップ３）。この演算結果は接点
１９ｂを介して非制御部１３に出力され、加工が終了す
るまで（ステップ４）ツール３０は指令通りにワーク２
０の加工を行う。

他方、ツール３０の破損などの異常が発生し非常戻しス
イッチ１０がオンされると（ステ・ンプ１）、前述のよ
うに接点１９ａ及び１９ｂが戻り軌跡演算部１５側に切
り替わり、ティーチデータ１１は接点１９ａを介して逆
軌跡演算部１６及び法線方向演算部１７に入力される（
ステップ５）。そして、逆軌跡演算部１６ではこの入力
データに基づいて加工時の軌跡とは逆向きの軌跡が演算
され（ステップ６）、引き続き、法線方向演算部１７で
はワーク２０の加工面に対する法線方向が演算される（
ステップ７）。これらの演算結果はオフセット軌跡演算
部１８に出力され、ここでワーク２０の加工面から法線
方向にオフセットされた軌跡が演算される（ステップ８
）。この演算結果は接点１９ｂを介して非制御部１３に
出力され、ツール３０が原点位置に到達するまで（ステ
・ツブ９）以上の戻り軌跡演算が繰り返される。

以上のようにして計算されたツール３０の加工時及び戻
り時の軌跡を概略的に示したのが第３図である。同図に
示すように、戻り時のツール３０の軌跡は加工時の軌跡
から適当な距離だけ、ワーク２０の加工面の法線方向に
オフセットされた軌跡となる。なお、両軌跡間の法線方
向の距離は、０．１ｍｍ程度が好ましい。なぜなら、戻
し時にツール３０が加工面と接触しないようにするため
には普通は０．１ｍｍ程度で十分であり、これより大き
くするとワークの形状あるいは大きさによっては返って
ツール３０がワークの一部分と干渉してしまう虞が有る
からである。

従って、本実施例によれば、非常戻しをかけたとき、加
工時の軌跡から０．１ｍｍ程度加工面の法線方向にオフ
セットさせた軌跡に沿ってツール３０を戻すようにした
ので、ツール３０が原点位置に戻るに際し加工面にリタ
ーンマークや傷をつけたりワークの一部分と干渉したり
することがなくなり、ツール３０を安全かつ確実に原点
位置へ戻すことが可能である。

なお、本実施例にあっては、加工軌跡とは逆向きの軌跡
演算（ステップ６）の後に加工面に対する法線方向演算
（ステップ７）を行っているが、ステップ６とステップ
７は逆の順序であってもよい。

また、本発明においては、戻り時のツール３０の軌跡も
またティーチデータ１１に基づいて演算するようにした
が、これに限らず、安全性と確実性をさらに高めるため
、作業中一定時間または一定距離ごとにツール３０の実
際の軌跡を記憶させ、この実際の軌跡の記憶データに基
づいて戻り時のツール３０の軌跡を演算するようにする
ことも可能である。

なお、本発明に係る制御方法はＮＣ工作機械のみならず
広くティーチデータの指令に従って制御される工作機械
に適用し得ることは勿論である。

［発明の効果コ以上のように、本発明にあっては、ティーチデータに従
ってワークの加工を行う工作機械の制御方法であって、
非常戻しスイッチがオンされたとき、前記ティーチデー
タを入力し、この入力データに基づいて前記工作機械の
ツールの加工時の軌跡とは逆の軌跡を演算すると共に前
記ワークの加、工面の法線方向を演算し、これらの演算
結果に基づいてオフセット軌跡を演算し、このオフセッ
ト軌跡に沿って前記ツールを原点位置に戻すようにした
ので、非常戻しモードに設定されたとき、工作機械のツ
ールはワークの加工面から法線方向にオフセットされた
軌跡上を戻ることになる。従って、工作機械のツールが
原点位置に戻るに際して、ツールがワークの加工面にリ
ターンマークをつけたり加工済みの加工面を荒らしたり
することなく、また、ワークの形状によってはツールが
ワークと干渉するといったこともなくなり、非常戻しを
かけた時極めて安全かつ確実にツールを原点位置に復帰
させることが可能となった。さらに、予め逃げ位置など
の退避経路をティーチングしておく必要がないので、制
御に要する手間及びコストもあまりかからない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工作機械の制御方法の処理ブロッ
ク図、第２図は本発明に係る工作機械の制御方法のフロ
ーチャート、第３図は本発明に係る工作機械の制御方法
に基づくツールの軌跡を示す概略図、第４図及び第５図
は従来の制御方法に基づくツールの軌跡を示す概略図で
ある。１０・・・非常戻しスイッチ、１１・・・ティーチデー
タ、１３・・・被制御部、１４・・・加工軌跡演算部、
１６・・・逆軌跡演算部、１７・・・法線方向演算部、
１８・・・オフセット軌跡演算部、２０・・・ワーク、
３０・・・ツール。

Claims

【特許請求の範囲】

ティーチデータに従ってワークの加工を行う工作機械の
制御方法であって、非常戻しスイッチがオンされたとき
、前記ティーチデータを入力し、この入力データに基づ
いて前記工作機械のツールの加工時の軌跡とは逆の軌跡
を演算すると共に前記ワークの加工面の法線方向を演算
し、これらの演算結果に基づいてオフセット軌跡を演算
し、このオフセット軌跡に沿って前記ツールを原点位置
に戻すようにした工作機械の制御方法。