JPH09146618A - 数値制御装置のリミットチェック方式 - Google Patents
数値制御装置のリミットチェック方式Info
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- JPH09146618A JPH09146618A JP7298590A JP29859095A JPH09146618A JP H09146618 A JPH09146618 A JP H09146618A JP 7298590 A JP7298590 A JP 7298590A JP 29859095 A JP29859095 A JP 29859095A JP H09146618 A JPH09146618 A JP H09146618A
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- Japan
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- movable
- tool position
- movable range
- limit check
- movable area
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な形状の可動領域を指定できるようにす
る。 【解決手段】 可動領域指定手段１は、工作機械の２つ
の移動軸を含む平面内の任意の可動領域を指定する。関
係式作成手段２は、可動領域を含む２つの移動軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）の座標値を変数として、可動領域を定義する
関係式を作成する。パルス分配手段３は、移動指令に従
ってパルス分配量を演算する。工具位置演算手段４は、
パルス分配後の工具位置Ｃ（ｘ，ｙ）を算出する。リミ
ット判断手段５は、工具位置のＸ軸座標値ｘとＹ軸座標
値ｙとを、関係式作成手段２で作成された関係式に代入
することにより、工具位置が可動範囲内にあるか否かを
判断する。アラーム処理手段６は、工具位置が可動範囲
内にないと判断された場合にはアラーム処理を行う。こ
れにより、複雑な可動領域の指定が可能となる。
る。 【解決手段】 可動領域指定手段１は、工作機械の２つ
の移動軸を含む平面内の任意の可動領域を指定する。関
係式作成手段２は、可動領域を含む２つの移動軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）の座標値を変数として、可動領域を定義する
関係式を作成する。パルス分配手段３は、移動指令に従
ってパルス分配量を演算する。工具位置演算手段４は、
パルス分配後の工具位置Ｃ（ｘ，ｙ）を算出する。リミ
ット判断手段５は、工具位置のＸ軸座標値ｘとＹ軸座標
値ｙとを、関係式作成手段２で作成された関係式に代入
することにより、工具位置が可動範囲内にあるか否かを
判断する。アラーム処理手段６は、工具位置が可動範囲
内にないと判断された場合にはアラーム処理を行う。こ
れにより、複雑な可動領域の指定が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工具の可動範囲を限
定する数値制御装置のリミットチェック方式に関し、特
に自由な形状の領域を指定して可動範囲を限定する数値
制御装置のリミットチェック方式に関する。
定する数値制御装置のリミットチェック方式に関し、特
に自由な形状の領域を指定して可動範囲を限定する数値
制御装置のリミットチェック方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ工作機械では、安全性の意味から各
軸の移動範囲を規定し、これを越えた場合にはアラーム
状態として機械を停止させるのが一般的である。多くの
場合には、各軸の移動範囲の指定はパラメータにより設
定されている。そして、この移動範囲を任意に変更した
い場合には、パラメータの値を変更する。これにより、
各軸ごとの可動範囲を任意に設定することができる。
軸の移動範囲を規定し、これを越えた場合にはアラーム
状態として機械を停止させるのが一般的である。多くの
場合には、各軸の移動範囲の指定はパラメータにより設
定されている。そして、この移動範囲を任意に変更した
い場合には、パラメータの値を変更する。これにより、
各軸ごとの可動範囲を任意に設定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のような
パラメータによる可動範囲の設定は各軸で個別に行われ
るため、自由な形状を指定することができないという問
題点があった。例えば、機械の移動軸が互いに直行する
３つの軸である場合、直方体の領域でしか可動範囲を指
定することができない。
パラメータによる可動範囲の設定は各軸で個別に行われ
るため、自由な形状を指定することができないという問
題点があった。例えば、機械の移動軸が互いに直行する
３つの軸である場合、直方体の領域でしか可動範囲を指
定することができない。
【０００４】従って、ワークの形状等に沿った複雑な領
域の設定を行うことができない。その結果、ワーク加工
中に手動介入等の操作を行うと、誤操作により仕上げ形
状よりも削りすぎてしまいそのワークを不良品にしてし
まう可能性があった。特にワークが高価な場合には、こ
の不良品の発生が加工コストの面で大きな問題となる。
域の設定を行うことができない。その結果、ワーク加工
中に手動介入等の操作を行うと、誤操作により仕上げ形
状よりも削りすぎてしまいそのワークを不良品にしてし
まう可能性があった。特にワークが高価な場合には、こ
の不良品の発生が加工コストの面で大きな問題となる。
【０００５】また、誤操作を行いワークを削りすぎてし
まうと、別のワークを用意して、最初の手順から加工を
やりなおさなければならず、生産性の低下を招いてしま
う。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、可動範囲を限定する際に、複雑な形状の可動領域を
指定することのできる数値制御装置のリミットチェック
方式を提供することを目的とする。
まうと、別のワークを用意して、最初の手順から加工を
やりなおさなければならず、生産性の低下を招いてしま
う。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、可動範囲を限定する際に、複雑な形状の可動領域を
指定することのできる数値制御装置のリミットチェック
方式を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、工具の可動範囲を限定する数値制御装置
のリミットチェック方式において、２つの移動軸を含む
平面内の任意の可動領域を指定する可動領域指定手段
と、前記可動領域を定義する関係式を、各移動軸の座標
値を変数として作成する関係式作成手段と、移動指令に
従ってパルス分配量を演算するパルス分配手段と、前記
パルス分配後の工具位置を算出する工具位置算出手段
と、前記工具位置と前記関係式とを対比することによ
り、前記工具位置が可動領域内にあるか否かを判断する
リミット判断手段と、前記工具位置が可動領域内にない
と判断された場合にアラーム処理を行うアラーム処理手
段と、を有することを特徴とする数値制御装置のリミッ
トチェック方式が提供される。
決するために、工具の可動範囲を限定する数値制御装置
のリミットチェック方式において、２つの移動軸を含む
平面内の任意の可動領域を指定する可動領域指定手段
と、前記可動領域を定義する関係式を、各移動軸の座標
値を変数として作成する関係式作成手段と、移動指令に
従ってパルス分配量を演算するパルス分配手段と、前記
パルス分配後の工具位置を算出する工具位置算出手段
と、前記工具位置と前記関係式とを対比することによ
り、前記工具位置が可動領域内にあるか否かを判断する
リミット判断手段と、前記工具位置が可動領域内にない
と判断された場合にアラーム処理を行うアラーム処理手
段と、を有することを特徴とする数値制御装置のリミッ
トチェック方式が提供される。
【０００７】この数値制御装置のリミットチェック方式
によれば、可動領域指定手段により２つの移動軸を含む
平面内の任意の可動領域が指定されると、関係式作成手
段は、各移動軸の座標値を変数として、可動領域を定義
する関係式を作成する。パルス分配手段は移動指令に従
ってパルス分配量を演算し、それに基づき、工具位置算
出手段がパルス分配後の工具位置を算出する。そして、
リミット判断手段は、工具位置と関係式とを対比するこ
とにより、工具位置が可動領域内にあるか否かを判断
し、工具位置が可動領域内にないと判断された場合に
は、アラーム処理手段がアラーム処理を行う。
によれば、可動領域指定手段により２つの移動軸を含む
平面内の任意の可動領域が指定されると、関係式作成手
段は、各移動軸の座標値を変数として、可動領域を定義
する関係式を作成する。パルス分配手段は移動指令に従
ってパルス分配量を演算し、それに基づき、工具位置算
出手段がパルス分配後の工具位置を算出する。そして、
リミット判断手段は、工具位置と関係式とを対比するこ
とにより、工具位置が可動領域内にあるか否かを判断
し、工具位置が可動領域内にないと判断された場合に
は、アラーム処理手段がアラーム処理を行う。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の数値制御装置のリ
ミットチェック方式の概略構成を示すブロック図であ
る。可動領域指定手段１は、工作機械の２つの移動軸を
含む平面（図中、Ｘ−Ｙ平面）内の任意の可動領域を指
定する。
に基づいて説明する。図１は本発明の数値制御装置のリ
ミットチェック方式の概略構成を示すブロック図であ
る。可動領域指定手段１は、工作機械の２つの移動軸を
含む平面（図中、Ｘ−Ｙ平面）内の任意の可動領域を指
定する。
【０００９】関係式作成手段２は、可動領域を含む２つ
の移動軸（Ｘ軸、Ｙ軸）の座標値を変数として、可動領
域を定義する関係式を作成する。この関係式は、例え
ば、Ｘ軸の可動範囲を複数のブロック（ａ＜ｘ≦ｂ、・
・・）に分け、各ブロックごとのＹ軸の可動範囲の上限
と下限をｘの関数（ｆ1(x)＜ｙ≦ｆ2(x)、・・・）で表
すことができる。
の移動軸（Ｘ軸、Ｙ軸）の座標値を変数として、可動領
域を定義する関係式を作成する。この関係式は、例え
ば、Ｘ軸の可動範囲を複数のブロック（ａ＜ｘ≦ｂ、・
・・）に分け、各ブロックごとのＹ軸の可動範囲の上限
と下限をｘの関数（ｆ1(x)＜ｙ≦ｆ2(x)、・・・）で表
すことができる。
【００１０】パルス分配手段３は、移動指令に従ってパ
ルス分配量を演算する。工具位置演算手段４は、パルス
分配後の工具位置Ｃ（ｘ，ｙ）を算出する。リミット判
断手段５は、工具位置のＸ軸座標値ｘとＹ軸座標値ｙと
を、関係式作成手段２で作成された関係式に代入するこ
とにより、工具位置が可動範囲内にあるか否かを判断す
る。アラーム処理手段６は、工具位置が可動範囲内にな
いと判断された場合にはアラーム処理を行う。
ルス分配量を演算する。工具位置演算手段４は、パルス
分配後の工具位置Ｃ（ｘ，ｙ）を算出する。リミット判
断手段５は、工具位置のＸ軸座標値ｘとＹ軸座標値ｙと
を、関係式作成手段２で作成された関係式に代入するこ
とにより、工具位置が可動範囲内にあるか否かを判断す
る。アラーム処理手段６は、工具位置が可動範囲内にな
いと判断された場合にはアラーム処理を行う。
【００１１】このようにして、複雑な形状の可動領域が
指定されても、その形状を示す関係式が作成され、その
可動領域を対象としたリミットチェックが可能となる。
以上のような構成は、上記各機能に対応するソフトウェ
アを、一般的なハードウェア構成のＣＮＣに組み込むこ
とにより実現することができる。図２は本発明を実施す
るためのハードウェアの概略構成を示す図である。図に
おいて、数値制御装置（ＣＮＣ）２０は基本スロット３
０と拡張スロット４０とから構成されている。
指定されても、その形状を示す関係式が作成され、その
可動領域を対象としたリミットチェックが可能となる。
以上のような構成は、上記各機能に対応するソフトウェ
アを、一般的なハードウェア構成のＣＮＣに組み込むこ
とにより実現することができる。図２は本発明を実施す
るためのハードウェアの概略構成を示す図である。図に
おいて、数値制御装置（ＣＮＣ）２０は基本スロット３
０と拡張スロット４０とから構成されている。
【００１２】基本スロット３０のプロセッサ（ＣＰＵ）
３１は、数値制御装置２０の基本機能を制御する。読み
取り専用記憶装置（ＲＯＭ）３２にはシステム制御用プ
ログラムが格納されている。ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）３３には加工プログラムや、加工物の形状デ
ータなどが格納されている。表示装置３７には、ＣＲＴ
や液晶表示装置が使用され、標準メッセージや任意メッ
セージが表示される。ビデオＲＡＭ３６には、表示装置
３７に表示するための画像データが格納されている。操
作キー３８は各種データや指令の入力に使用する。バッ
テリ３５によってバックアップされた不揮発性ＲＡＭ３
４には長期間保存が必要な各種パラメータ等を格納して
いる。
３１は、数値制御装置２０の基本機能を制御する。読み
取り専用記憶装置（ＲＯＭ）３２にはシステム制御用プ
ログラムが格納されている。ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）３３には加工プログラムや、加工物の形状デ
ータなどが格納されている。表示装置３７には、ＣＲＴ
や液晶表示装置が使用され、標準メッセージや任意メッ
セージが表示される。ビデオＲＡＭ３６には、表示装置
３７に表示するための画像データが格納されている。操
作キー３８は各種データや指令の入力に使用する。バッ
テリ３５によってバックアップされた不揮発性ＲＡＭ３
４には長期間保存が必要な各種パラメータ等を格納して
いる。
【００１３】拡張スロット４０の各スロット位置には、
プログラマブルマシンコントローラ（ＰＭＣ）４１、軸
制御回路４２、４３、４４、及び通信制御回路等のプリ
ント板４５、４６が挿入されている。このプリント板４
５、４６の例としては、外部との通信を高速に行うリモ
ートバッファや、米電子工業会（ＥＩＡ）が定めたデー
タ交換のためのインターフェース規格であるＲＳ−２３
２Ｃのインターフェースなどがある。
プログラマブルマシンコントローラ（ＰＭＣ）４１、軸
制御回路４２、４３、４４、及び通信制御回路等のプリ
ント板４５、４６が挿入されている。このプリント板４
５、４６の例としては、外部との通信を高速に行うリモ
ートバッファや、米電子工業会（ＥＩＡ）が定めたデー
タ交換のためのインターフェース規格であるＲＳ−２３
２Ｃのインターフェースなどがある。
【００１４】ＰＭＣ４１は、ラダー形式で形成されたシ
ーケンスプログラムで機械側を制御する。このＰＭＣ４
１には入出力回路（Ｉ／Ｏ）５１が接続され、更には入
出力回路５１に強電盤６１ａあるいは操作盤６１ｂを含
む機械制御回路６１が接続されている。軸制御回路４
２、４３、４４には、それぞれサーボアンプ５２、５
３、５４が接続され、サーボモータ６２、６３、６４を
駆動する。プリント板４５には、手動ハンドル５５が接
続されている。手動ハンドル５５が回転されると、その
回転に応じた移動指令パルスが出力され、この移動指令
パルスの分だけ機械軸が移動する。
ーケンスプログラムで機械側を制御する。このＰＭＣ４
１には入出力回路（Ｉ／Ｏ）５１が接続され、更には入
出力回路５１に強電盤６１ａあるいは操作盤６１ｂを含
む機械制御回路６１が接続されている。軸制御回路４
２、４３、４４には、それぞれサーボアンプ５２、５
３、５４が接続され、サーボモータ６２、６３、６４を
駆動する。プリント板４５には、手動ハンドル５５が接
続されている。手動ハンドル５５が回転されると、その
回転に応じた移動指令パルスが出力され、この移動指令
パルスの分だけ機械軸が移動する。
【００１５】次に、このようなハードウェアの構成のＣ
ＮＣによりリミットチェックを行う場合について、具体
的な可動領域を用いて説明する。図３は可動領域の例を
示す図である。この可動領域１０は６つの境界線１１〜
１６で囲まれた内部の領域である。境界線１１は点Ｐ1
（１００ ０）と点Ｐ2 （０ ５０）とを結ぶ直線であ
る。境界線１２は点Ｐ2 （０ ５０）と点Ｐ3 （０ １
００）とを結ぶ直線である。境界線１３は点Ｐ3 （０
１００）と点Ｐ4 （−１００ ０）とを結ぶ直線であ
る。境界線１４は点Ｐ4 （−１００ ０）と点Ｐ5 （０
−１００）とを結ぶ半径「１００」の円弧である。境
界線１５は点Ｐ5 （０ −１００）と点Ｐ 6 （１００
−１００）とを結ぶ直線である。境界線１６は点Ｐ
6 （１００ −１００）と点Ｐ1 （１００ ０）とを結
ぶ直線である。
ＮＣによりリミットチェックを行う場合について、具体
的な可動領域を用いて説明する。図３は可動領域の例を
示す図である。この可動領域１０は６つの境界線１１〜
１６で囲まれた内部の領域である。境界線１１は点Ｐ1
（１００ ０）と点Ｐ2 （０ ５０）とを結ぶ直線であ
る。境界線１２は点Ｐ2 （０ ５０）と点Ｐ3 （０ １
００）とを結ぶ直線である。境界線１３は点Ｐ3 （０
１００）と点Ｐ4 （−１００ ０）とを結ぶ直線であ
る。境界線１４は点Ｐ4 （−１００ ０）と点Ｐ5 （０
−１００）とを結ぶ半径「１００」の円弧である。境
界線１５は点Ｐ5 （０ −１００）と点Ｐ 6 （１００
−１００）とを結ぶ直線である。境界線１６は点Ｐ
6 （１００ −１００）と点Ｐ1 （１００ ０）とを結
ぶ直線である。
【００１６】ここで、可動領域を設定するために、まず
可動領域の境界線を定義する。境界線を定義する手段と
して、例えば、加工プログラムと同様にＧコードを用い
て指定することができる。図４は可動領域設定プログラ
ムを示す図である。なお、このプログラムの番号は「Ｏ
７０００」である。
可動領域の境界線を定義する。境界線を定義する手段と
して、例えば、加工プログラムと同様にＧコードを用い
て指定することができる。図４は可動領域設定プログラ
ムを示す図である。なお、このプログラムの番号は「Ｏ
７０００」である。
【００１７】シーケンスナンバーＮ０１０のブロックは
境界線１１の始点の位置（Ｘ１００． Ｙ０．）を示し
ている。シーケンスナンバーＮ０２０は境界線１１が直
線（Ｇ０１）であることと、及びその終点の位置（Ｘ
０． Ｙ５０．）を示している。シーケンスナンバーＮ
０３０のブロックは、境界線１２が直線（Ｇ０１）であ
ること、及びその終点の位置（Ｙ１００．）を示してい
る。シーケンスナンバーＮ０４０のブロックは、境界線
１３が直線（Ｇ０１）であることと、及びその終点の位
置（Ｘ−１００． Ｙ０．）を示している。シーケンス
ナンバーＮ０５０のブロックは、境界線１４が円弧（Ｇ
０３）であることと、その円弧の半径（Ｒ１００．）、
及びその終点の位置（Ｘ０． Ｙ−１００．）を示して
いる。シーケンスナンバーＮ０６０のブロックは、境界
線１５が直線（Ｇ０１）であることと、及びその終点の
位置（Ｘ１００．）を示している。シーケンスナンバー
Ｎ０７０のブロックは、境界線１６が直線（Ｇ０１）で
あることと、及びその終点の位置（Ｙ０．）を示してい
る。そして、シーケンスナンバーＮ０８０のブロック
で、境界線の定義が終了したこと（Ｍ０２）を示してい
る。
境界線１１の始点の位置（Ｘ１００． Ｙ０．）を示し
ている。シーケンスナンバーＮ０２０は境界線１１が直
線（Ｇ０１）であることと、及びその終点の位置（Ｘ
０． Ｙ５０．）を示している。シーケンスナンバーＮ
０３０のブロックは、境界線１２が直線（Ｇ０１）であ
ること、及びその終点の位置（Ｙ１００．）を示してい
る。シーケンスナンバーＮ０４０のブロックは、境界線
１３が直線（Ｇ０１）であることと、及びその終点の位
置（Ｘ−１００． Ｙ０．）を示している。シーケンス
ナンバーＮ０５０のブロックは、境界線１４が円弧（Ｇ
０３）であることと、その円弧の半径（Ｒ１００．）、
及びその終点の位置（Ｘ０． Ｙ−１００．）を示して
いる。シーケンスナンバーＮ０６０のブロックは、境界
線１５が直線（Ｇ０１）であることと、及びその終点の
位置（Ｘ１００．）を示している。シーケンスナンバー
Ｎ０７０のブロックは、境界線１６が直線（Ｇ０１）で
あることと、及びその終点の位置（Ｙ０．）を示してい
る。そして、シーケンスナンバーＮ０８０のブロック
で、境界線の定義が終了したこと（Ｍ０２）を示してい
る。
【００１８】このような可動領域設定プログラムを複数
用意しておく。そして、実際にリミットチェックを行い
ながら加工を行う際には、どの可動領域設定プログラム
を使用するのかを指定する。さらに、定義された境界線
の内側を可動領域とするのか、外側を可動領域とするの
かを指定する。
用意しておく。そして、実際にリミットチェックを行い
ながら加工を行う際には、どの可動領域設定プログラム
を使用するのかを指定する。さらに、定義された境界線
の内側を可動領域とするのか、外側を可動領域とするの
かを指定する。
【００１９】図５は可動領域設定指令を含むプログラム
の例を示す図である。このプログラムの番号は「Ｏ１０
００」である。この例では、「Ｍ２００」を可動領域指
令コード、「Ｐ・・・」を可動領域設定プログラム番
号、「Ｑ・」を平面指定コード、「Ｒ・」を内側／外側
指定コードとしている。ここで、可動領域指令コード
は、リミットチェックの有効／無効のモードの切り換え
指令である。平面指定コードは、「Ｑ０」をＸ−Ｙ平
面、「Ｑ１」をＹ−Ｚ平面、「Ｑ２」をＺ−Ｘ平面とす
る。また、内側／外側指定コードは、「Ｒ０」を内側、
「Ｒ１」を外側とする。
の例を示す図である。このプログラムの番号は「Ｏ１０
００」である。この例では、「Ｍ２００」を可動領域指
令コード、「Ｐ・・・」を可動領域設定プログラム番
号、「Ｑ・」を平面指定コード、「Ｒ・」を内側／外側
指定コードとしている。ここで、可動領域指令コード
は、リミットチェックの有効／無効のモードの切り換え
指令である。平面指定コードは、「Ｑ０」をＸ−Ｙ平
面、「Ｑ１」をＹ−Ｚ平面、「Ｑ２」をＺ−Ｘ平面とす
る。また、内側／外側指定コードは、「Ｒ０」を内側、
「Ｒ１」を外側とする。
【００２０】シーケンスナンバーＮ０１０のブロック
は、アブソリュートディメンション（Ｇ９０）で中間点
（Ｘ１００． Ｙ２００． Ｚ５０）を指定し、リファ
レンス点への自動復帰（Ｇ２８）を指令している。シー
ケンスナンバーＮ１００のブロックは、Ｘ−Ｙ平面（Ｑ
０）において、プログラム番号「Ｏ７０００」で定義さ
れた境界線の内側（Ｒ０）を可動領域とした可動領域設
定指令（Ｍ２００）である。シーケンスナンバーＮ２０
０のブロックは、可動領域解除指令（Ｍ２００）であ
る。シーケンスナンバーＮ３００のブロックは、プログ
ラムの終了指令である。
は、アブソリュートディメンション（Ｇ９０）で中間点
（Ｘ１００． Ｙ２００． Ｚ５０）を指定し、リファ
レンス点への自動復帰（Ｇ２８）を指令している。シー
ケンスナンバーＮ１００のブロックは、Ｘ−Ｙ平面（Ｑ
０）において、プログラム番号「Ｏ７０００」で定義さ
れた境界線の内側（Ｒ０）を可動領域とした可動領域設
定指令（Ｍ２００）である。シーケンスナンバーＮ２０
０のブロックは、可動領域解除指令（Ｍ２００）であ
る。シーケンスナンバーＮ３００のブロックは、プログ
ラムの終了指令である。
【００２１】このプログラムのシーケンスナンバーＮ２
００からＮ３００までの間においてリミットチェックが
実行される。リミットチェックを行う際には、可動領域
を定義する関係式が作成される。その為、以下のような
手順で可動領域の解析及び関係式の作成が行われる。
００からＮ３００までの間においてリミットチェックが
実行される。リミットチェックを行う際には、可動領域
を定義する関係式が作成される。その為、以下のような
手順で可動領域の解析及び関係式の作成が行われる。
【００２２】まず、平面第１軸（この例ではＸ軸）の可
動範囲を求める。この例では
動範囲を求める。この例では
【００２３】
【数１】−１００≦Ｘ≦１００ ・・・（１） となる。
【００２４】次に、可動領域設定プログラムの指令ブロ
ックごとに、求められた可動範囲の平面第１軸をブロッ
ク化する。これにより、式（１）は以下の３つのブロッ
クに分けられる。第１ブロック
ックごとに、求められた可動範囲の平面第１軸をブロッ
ク化する。これにより、式（１）は以下の３つのブロッ
クに分けられる。第１ブロック
【００２５】
【数２】−１００≦Ｘ＜０ ・・・（２） 第２ブロック
【００２６】
【数３】Ｘ＝０ ・・・（３） 第３ブロック
【００２７】
【数４】０＜Ｘ≦１００ ・・・（４） 次に、各ブロックごとに平面第２軸（Ｙ軸）の境界値を
示す以下のような関係式が作成される。
示す以下のような関係式が作成される。
【００２８】第１ブロック（式２）においては、 境界１：
【００２９】
【数５】ｙ＝ｘ＋１００ ・・・（５） 境界２：
【００３０】
【数６】ｙ＝−（１００2 −ｘ2 ）1/2・・・（６） 第２ブロック（式３）においては、 境界１：
【００３１】
【数７】ｙ＝１００ ・・・（７） 境界２：
【００３２】
【数８】ｙ＝−１００ ・・・（８） 第３ブロック（式４）においては、 境界１：
【００３３】
【数９】ｙ＝−０．５ｘ＋５０ ・・・（９） 境界２：
【００３４】
【数１０】 ｙ＝−１００ ・・・（１０） リミットチェックを行う時には、これらの関係式とパル
ス分配後の工具位置のＸ軸とＹ軸との座標値とを対比す
ることにより、可動領域の内部であるか外部であるかが
判断される。つまり、この例では境界線の内側の領域が
可動領域であるため、まず、Ｘ軸の値が式（１）の条件
を満たしているか否かを判断し、式（１）の条件を満た
していなければ可動領域を外れることを検出し、式
（１）の条件を満たている場合にには、Ｘ軸の値に対す
るＹ軸の値を式（２）〜式（１０）と対比する。
ス分配後の工具位置のＸ軸とＹ軸との座標値とを対比す
ることにより、可動領域の内部であるか外部であるかが
判断される。つまり、この例では境界線の内側の領域が
可動領域であるため、まず、Ｘ軸の値が式（１）の条件
を満たしているか否かを判断し、式（１）の条件を満た
していなければ可動領域を外れることを検出し、式
（１）の条件を満たている場合にには、Ｘ軸の値に対す
るＹ軸の値を式（２）〜式（１０）と対比する。
【００３５】Ｘ軸の値に対するＹ軸の値が、各ブロック
の境界１よりも小さく、かつ境界２よりも大きければ、
分配後の位置が可動領域内であることが分かる。逆に、
境界１以上であるか、あるいは境界２以下であれば、可
動領域を外れることが検出される。
の境界１よりも小さく、かつ境界２よりも大きければ、
分配後の位置が可動領域内であることが分かる。逆に、
境界１以上であるか、あるいは境界２以下であれば、可
動領域を外れることが検出される。
【００３６】この可動領域のリミットチェックは可動領
域解除が指令されるまで行われる。なお、このリミット
チェックは分配周期ごとに行う。つまり、分配実行前に
分配後の位置を予測し、分配後の位置が可動領域外にな
る場合にはその分配を行わずに軸移動を停止してアラー
ム状態とする。
域解除が指令されるまで行われる。なお、このリミット
チェックは分配周期ごとに行う。つまり、分配実行前に
分配後の位置を予測し、分配後の位置が可動領域外にな
る場合にはその分配を行わずに軸移動を停止してアラー
ム状態とする。
【００３７】以上説明したような処理がＣＮＣ内で行わ
れる。そこで、ＣＮＣのプロセッサが実行する処理手順
をフローチャートを用いて説明する。図６は軸移動処理
のフローチャートである。 〔Ｓ１〕可動領域設定指令があるか否かを判断する。可
動領域設定指令があればステップ２（Ｓ２）に進み、な
ければステップ７（Ｓ７）に進む。 〔Ｓ２〕可動領域設定プログラムを読み込む。 〔Ｓ３〕可動領域の解析を行い、可動領域のリミットチ
ェックを行うための関係式を作成する。 〔Ｓ４〕リミットチェックを行いながら移動指令を分配
する。 〔Ｓ５〕すべての移動が終了したかどうかを判断する。
移動が終了していれば加工を終了し、移動が終了してい
なければステップ６（Ｓ６）に進む。 〔Ｓ６〕可動領域解除指令があるか否かを判断し、指令
があればステップ１（Ｓ１）に進み、指令がなければス
テップ４（Ｓ４）に進む。 〔Ｓ７〕リミットチェックを行わず移動指令を分配す
る。 〔Ｓ８〕すべての移動が終了したかどうかを判断する。
移動が終了していなければステップ１（Ｓ１）に進み、
移動が終了していれば加工を終了する。
れる。そこで、ＣＮＣのプロセッサが実行する処理手順
をフローチャートを用いて説明する。図６は軸移動処理
のフローチャートである。 〔Ｓ１〕可動領域設定指令があるか否かを判断する。可
動領域設定指令があればステップ２（Ｓ２）に進み、な
ければステップ７（Ｓ７）に進む。 〔Ｓ２〕可動領域設定プログラムを読み込む。 〔Ｓ３〕可動領域の解析を行い、可動領域のリミットチ
ェックを行うための関係式を作成する。 〔Ｓ４〕リミットチェックを行いながら移動指令を分配
する。 〔Ｓ５〕すべての移動が終了したかどうかを判断する。
移動が終了していれば加工を終了し、移動が終了してい
なければステップ６（Ｓ６）に進む。 〔Ｓ６〕可動領域解除指令があるか否かを判断し、指令
があればステップ１（Ｓ１）に進み、指令がなければス
テップ４（Ｓ４）に進む。 〔Ｓ７〕リミットチェックを行わず移動指令を分配す
る。 〔Ｓ８〕すべての移動が終了したかどうかを判断する。
移動が終了していなければステップ１（Ｓ１）に進み、
移動が終了していれば加工を終了する。
【００３８】図７は可動領域の解析処理（Ｓ３）の詳細
を示すフローチャートである。 〔Ｓ３１〕可動領域指令より、「指定平面」と「内側／
外側指定」の情報を得る。 〔Ｓ３２〕可動領域設定プログラムより平面第１軸の可
動領域を解析する。 〔Ｓ３３〕平面第１軸を可動領域設定プログラムに従い
ブロック化する。 〔Ｓ３４〕第１軸の各ブロックにおける第１軸と第２軸
との関係式を作成する。
を示すフローチャートである。 〔Ｓ３１〕可動領域指令より、「指定平面」と「内側／
外側指定」の情報を得る。 〔Ｓ３２〕可動領域設定プログラムより平面第１軸の可
動領域を解析する。 〔Ｓ３３〕平面第１軸を可動領域設定プログラムに従い
ブロック化する。 〔Ｓ３４〕第１軸の各ブロックにおける第１軸と第２軸
との関係式を作成する。
【００３９】図８はリミットチェックをともなう分配処
理（Ｓ４）の詳細を示すフローチャートである。 〔Ｓ４１〕分配周期の間に各移動軸に対して出力すべき
分配量を計算する。 〔Ｓ４２〕分配後に工具位置が到達する位置を算出し、
位置情報を作成する。 〔Ｓ４３〕分配後の工具位置の平面第１軸が可動範囲内
にあるか否かを判断し、可動範囲内にあればステップ４
４（Ｓ４４）に進み、可動範囲外であればステップ４７
（Ｓ４７）に進む。 〔Ｓ４４〕分配後の工具位置の平面第２軸が可動範囲内
にあるか否かを、第１軸のとの関係式に基づいて判断
し、可動範囲内にあればステップ４５（Ｓ４５）に進
み、可動範囲外であればステップ４７（Ｓ４７）に進
む。 〔Ｓ４５〕ステップ４１（Ｓ４１）で算出された分配量
を各移動軸に対して分配する。 〔Ｓ４６〕移動指令で指令された移動の分配が終了した
か否かを判断し、分配が終了していなければステップ４
１（Ｓ４１）に進み、分配が終了していれば分配処理を
終了する。 〔Ｓ４７〕軸移動を停止してアラーム状態とし、加工処
理を終了する。
理（Ｓ４）の詳細を示すフローチャートである。 〔Ｓ４１〕分配周期の間に各移動軸に対して出力すべき
分配量を計算する。 〔Ｓ４２〕分配後に工具位置が到達する位置を算出し、
位置情報を作成する。 〔Ｓ４３〕分配後の工具位置の平面第１軸が可動範囲内
にあるか否かを判断し、可動範囲内にあればステップ４
４（Ｓ４４）に進み、可動範囲外であればステップ４７
（Ｓ４７）に進む。 〔Ｓ４４〕分配後の工具位置の平面第２軸が可動範囲内
にあるか否かを、第１軸のとの関係式に基づいて判断
し、可動範囲内にあればステップ４５（Ｓ４５）に進
み、可動範囲外であればステップ４７（Ｓ４７）に進
む。 〔Ｓ４５〕ステップ４１（Ｓ４１）で算出された分配量
を各移動軸に対して分配する。 〔Ｓ４６〕移動指令で指令された移動の分配が終了した
か否かを判断し、分配が終了していなければステップ４
１（Ｓ４１）に進み、分配が終了していれば分配処理を
終了する。 〔Ｓ４７〕軸移動を停止してアラーム状態とし、加工処
理を終了する。
【００４０】以上にようにして、自由な形状の領域を可
動領域として設定することが可能となる。このような機
能を有するＣＮＣに、例えばワークの仕上げ形状にそっ
た可動領域を設定すると、プログラミング時のミスや手
動介入操作時の誤操作によりワークを切りすぎてしまう
ような事態を防止することができる。この結果、不良ワ
ークの発生率が低下し製造コストが低減される。これに
ともない、不良ワークの発生によって加工を最初の手順
からやりなおすような作業が減少し、生産性の向上にも
つながる。
動領域として設定することが可能となる。このような機
能を有するＣＮＣに、例えばワークの仕上げ形状にそっ
た可動領域を設定すると、プログラミング時のミスや手
動介入操作時の誤操作によりワークを切りすぎてしまう
ような事態を防止することができる。この結果、不良ワ
ークの発生率が低下し製造コストが低減される。これに
ともない、不良ワークの発生によって加工を最初の手順
からやりなおすような作業が減少し、生産性の向上にも
つながる。
【００４１】また、可動領域指定プログラムを、加工プ
ログラムと同じようなＧコードを用いたフォーマットで
作成できるため、加工プログラムに慣れているＣＮＣの
ユーザは非常に容易に可動領域指定プログラムを作成す
ることができる。しかも、ワークの仕上げ形状にそった
可動領域を設定する場合には、ワークの仕上げ加工用の
加工プログラムとほぼ同じ内容で可動領域指定プログラ
ムが作成できるため、プログラミングかかる手間は非常
に少ない。
ログラムと同じようなＧコードを用いたフォーマットで
作成できるため、加工プログラムに慣れているＣＮＣの
ユーザは非常に容易に可動領域指定プログラムを作成す
ることができる。しかも、ワークの仕上げ形状にそった
可動領域を設定する場合には、ワークの仕上げ加工用の
加工プログラムとほぼ同じ内容で可動領域指定プログラ
ムが作成できるため、プログラミングかかる手間は非常
に少ない。
【００４２】なお、上記の例では１つの平面（Ｘ−Ｙ）
についての可動領域設定について説明したが、同時にＹ
−Ｚ平面やＺ−Ｘ平面の可動領域を指定することも可能
である。複数の平面の可動領域を同時に指定することに
より、３次元空間での可動領域の指定も可能となる。
についての可動領域設定について説明したが、同時にＹ
−Ｚ平面やＺ−Ｘ平面の可動領域を指定することも可能
である。複数の平面の可動領域を同時に指定することに
より、３次元空間での可動領域の指定も可能となる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、２つ
の移動軸を含む平面内の任意の可動領域を指定し、各移
動軸の座標値を変数として可動領域を定義する関係式を
作成しておき、軸移動の際には、パルス分配後の工具位
置と関係式とを対比することにより、工具位置が可動領
域内にあるか否かを判断し、工具位置が可動領域内にな
いと判断された場合にはアラーム処理を行うようにした
ため、複雑な可動領域を指定したリミットチェックが可
能となる。
の移動軸を含む平面内の任意の可動領域を指定し、各移
動軸の座標値を変数として可動領域を定義する関係式を
作成しておき、軸移動の際には、パルス分配後の工具位
置と関係式とを対比することにより、工具位置が可動領
域内にあるか否かを判断し、工具位置が可動領域内にな
いと判断された場合にはアラーム処理を行うようにした
ため、複雑な可動領域を指定したリミットチェックが可
能となる。
【図１】本発明の数値制御装置のリミットチェック方式
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を実施するためのハードウェアの概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】可動領域の例を示す図である。
【図４】可動領域設定プログラムを示す図である。
【図５】可動領域設定指令を含むプログラムの例を示す
図である。
図である。
【図６】軸移動処理のフローチャートである。
【図７】可動領域の解析処理の詳細を示すフローチャー
トである。
トである。
【図８】リミットチェックをともなう分配処理の詳細を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
１ 可動領域指定手段 ２ 関係式作成手段 ３ パルス分配手段 ４ 工具位置演算手段 ５ リミット判断手段 ６ アラーム処理手段 １０ 可動領域 １１〜１６ 境界線 ２０ ＣＮＣ ３０ 基本スロット ４０ 拡張スロット
Claims (4)
- 【請求項１】 工具の可動範囲を限定する数値制御装置
のリミットチェック方式において、 ２つの移動軸を含む平面内の任意の可動領域を指定する
可動領域指定手段と、 前記可動領域を定義する関係式を、各移動軸の座標値を
変数として作成する関係式作成手段と、 移動指令に従ってパルス分配量を演算するパルス分配手
段と、 前記パルス分配後の工具位置を算出する工具位置算出手
段と、 前記工具位置と前記関係式とを対比することにより、前
記工具位置が可動領域内にあるか否かを判断するリミッ
ト判断手段と、 前記工具位置が可動領域内にないと判断された場合にア
ラーム処理を行うアラーム処理手段と、 を有することを特徴とする数値制御装置のリミットチェ
ック方式。 - 【請求項２】 前記関係式作成手段は、一方の移動軸の
可動範囲を複数のブロックに分割し、各ブロックごとの
他方の移動軸の可動範囲を演算することにより、前記可
動領域を定義する関係式を作成することを特徴とする請
求項１記載の数値制御装置のリミットチェック方式。 - 【請求項３】 前記可動領域指定手段は、加工プログラ
ムにおける移動指令と同様の指令コードを用いて、前記
可動領域を指定することを特徴とする請求項１記載の数
値制御装置のリミットチェック方式。 - 【請求項４】 前記リミット判断手段は、加工プログラ
ム内の可動領域設定指令と可動領域解除指令との間にあ
る移動指令に対して、前記工具位置が可動領域内にある
か否かの判断をおこなうことを特徴とする請求項１記載
の数値制御装置のリミットチェック方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7298590A JPH09146618A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 数値制御装置のリミットチェック方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7298590A JPH09146618A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 数値制御装置のリミットチェック方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09146618A true JPH09146618A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17861715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7298590A Withdrawn JPH09146618A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 数値制御装置のリミットチェック方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09146618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111088A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御装置の制御方法 |
| US9823644B2 (en) | 2012-07-17 | 2017-11-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control device and numerical control system |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP7298590A patent/JPH09146618A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111088A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御装置の制御方法 |
| CN102792238A (zh) * | 2010-03-08 | 2012-11-21 | 三菱电机株式会社 | 数控装置及数控装置的控制方法 |
| JPWO2011111088A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置及び数値制御装置の制御方法 |
| US9823644B2 (en) | 2012-07-17 | 2017-11-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control device and numerical control system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |