JPS60229113A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPS60229113A
JPS60229113A JP8441284A JP8441284A JPS60229113A JP S60229113 A JPS60229113 A JP S60229113A JP 8441284 A JP8441284 A JP 8441284A JP 8441284 A JP8441284 A JP 8441284A JP S60229113 A JPS60229113 A JP S60229113A
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JP
Japan
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block
cutting
present
tool
program
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JP8441284A
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Hitoshi Tanaka
均 田中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS60229113A publication Critical patent/JPS60229113A/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • G05B19/4015Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43152Feed in, transfer line, rapid traverse to work, grip speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、数値制御装置の改良に関するものである。
〔従来技術〕
従来の数値制御(以下NOという)装置としては第1図
に示すものがある〇 第1図において、1は工作機械、2は移動テーブルであ
り、ポールネジ3aY通じて、サーボモータ4aにより
摺動面上ケ移動して位置決めされる。5は主軸モータで
あり、チャック6で固定した工具7を回転させる。主軸
全体はコラム8に付けられており、サーボモータ4bお
よびポールネジ3bで被加工物(以下ワークという)W
に対して移動する。9a、9bは検出器で、サーボモー
タ4m、4bのワークWに対する相対位置や速度を検出
する。10は制御装置であり、11は系全体を制御する
CPU、12は系の制御のためのプログラムおよび加ニ
ブログラムを記憶するためのメモリ、13は表示器、1
4は操作パネルである。
15は加ニブログラムを外部より制御装置10に入力す
るためのデータ入出力機器であり、16はn「記CPU
11の出力データを7すρグ変換して電力増幅し、主軸
モータ5に与えるための主軸7ンプ、17は前記移動テ
ーブル2やコラムBY移動させるサーボモータ4m、4
bに電力を与えるためのサーボアンプであり、18は入
出力インタフェースで、検出器9g、9bからの信号や
機械制御用の接点信号−&CPU11と接続するための
ものであり、19は各部を前記CPU11と接続するた
めの共通母線であり、20は前記工作機械1と制御装置
10と7接続するためのケーブルである。
次に動作について説明する。
系全体の動作はCPU11かメモリ12にあらかじめ格
納されている制御用プログラム作成上することKより行
われる。まず、メモリ12のRAM部分に紙テープリー
ダ等を使用して加工プログラム作成上する。操作パネル
上の自動運転起動スイッチケ押すことにより格納された
加ニブログラムytl14次読み出しなからその指令に
従って動作する。さらに、ワークWに対する工具7の移
動軌跡と移動速度はブロックに分割して順次与えられる
また、移動指令ブーツクに合わせて、主軸回転速度ある
いは主軸の正転、逆転、停止等を行う補助指令を与える
。工具TとワークWの相対位置や速度は検出器9a、5
byr通して制御装置10にフィードバックされる。
次に加ニブログラムについて説明する。
第2図はフライスカッタによりワークWの表面Wミーリ
ング加工する場合の説明図であり、点PO〜P8の軌跡
をプログラミングしたもので、実線は早送り(一般にG
Oと呼ばれる)ブロック、破線は切削送りブロックであ
る。加工能率ケ上げるためKは、移動速度が小さい切削
送りブロックの長さケ短縮することが望ましい。しかる
に一般にワークWの寸法あるいは位置座標はプμダラム
座標に対して簡明な数値の箇所になく、また、工具70
半径や工具7の取り替え等を考慮しなげればならないた
め、切削開始位置を正確にめることは計算上手間のかか
ることである。そしである程度余裕を見込んだ位置を決
めて簡単にプログラムを作ると実際の切削に入るのは点
PI’からということになり5点P1〜Pl’までの距
離はエアーカットとなる。また、第2図において、点P
7〜P8へ向う軌跡はワークWが大部ケ有する形状のた
め1点P7〜P7’までエアーカットとなる。L−かし
ながら、点Pi−P7まで一定のパターンの繰り返しで
プログラムできたものケ点P7〜P8部分の軌跡のみを
点P 7’の点で分割するのもプログラム作成上煩わし
い。
さら圧、第3図において、先に深さhなる座グリがされ
ていた場合、実際に切削送りが必要なのは点pH〜P]
2までであるが、一般には穴の深さは基準面2より指定
されており、プログラミングの際に先に座グリ加工され
た深さIY考朦(7て切削開始点ンきめることもまた大
変煩わしいことである。
以上のように従来の装置ではエアーカット部分を減少し
て加工能率を向上させるようなプログラミングろうとす
ると、切削開始点ケ厳密に決定しなければならず、加ニ
ブログラムの作成に手間かかかるという欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明は、上記のような従来のものの欠点ケ除去する
ため罠なされたもので、たとえばあまり切削開始位置を
厳密には考慮していないようなプログラムを作っても第
2回の運転以降、加工能率を向上させることかできる数
値制御装置を提供するものである。すなわち、主軸ある
いは駆動軸にかかる切削負荷を検出して実際に切削に入
った点の現在位置ケ知り、さらに記憶しているプログラ
ムの早送りブロックと切削送りブロックの長さを自動的
に修正編集する機能ケ備えることKより加工能率ケ向上
させることかできる。以下この発明の実施例欠図面によ
り説明する。
〔発明の実施例〕
第4図はこの発明の一実施例ケ示すブロック図であり、
第1図と共通する部分は説明ケ省略する。
第4図において、21.22はA/D変換器、23.2
4はこれらA/D変換器21.22を並列に取り付けた
主軸7ンプ16およびサーボ7ンプ1Tの出力ラインで
ある。A/D変換器21゜22は主軸アンプ16あるい
はサーボアンプ17の出力電圧を計測し、ディジタル信
号に変換して入出力インタフェース18火通じてCPU
11に入力する。主軸アンプ16およびサーボアンプ1
7は検出器9a+ 9bよりフィードバラフケ受けて速
度ケ一定に保つように電圧を制御されるので、出力電圧
を計測することにより、サーボモータ4m+4bおよび
主軸モータ5Kかかつている負荷ケ知ることかできる。
工具7かワークWと接触したとき負荷がかかり、そのと
きの位置は検出器9bを通じて知ることかできる。この
とき、第5図に示す7μmチャートの流れに従って11
」ブロックか早送りか、切削送りかをメモリ12内をサ
ーチして調べる。
第6図はメモリの記憶形態ケ示したもので、25は加ニ
ブログラムそのものか記憶されている加ニブpグラム記
憶エリアであり、26は現在どの部分を参照しているか
ケ示すアト7スデータ記憶エリアである。アト/ステー
タ記憶エリア26のアトVスデータ欠参照することによ
り現在実行中のブロックおよびM後のブロックケサーチ
することができる。
次に第5図のフルーチャートについて説明する。
なお、(1)〜(9)は各ステップを示す。
負荷の変化を主軸アンプ16.サーボアンプ17の出力
電圧で判断L−(])、変化かあれはサーボモータ4 
a a 4 b *主軸モータ5の速度を制御1− (
21、工具TとワークWか接触[、たとき(3)、接触
した点の前ブロックが早送りブロックであったとすれば
(4)、現ブロックの始点ケ現在位置に短縮【1、前ブ
ロックヶその分延長するか(6)、または前ブロックが
切削ブーツクであったとすれば、前ブロックと現ブロッ
クの間に短縮分に相当する早送りブロック!追加する(
7)。変更するブロックの長さ請求める場合は、検出す
るための時間遅れからめる。
ブロック火追加する場合は加ニブログラム記憶エリア2
5を伸張し、7ドVスデータ記憶エリア26のアドンス
データタ更新する処理をしなげればならない。また、工
具7とワークWが離れる場合には(5)、後ブロックと
の間に早送りブロックを挿入するか(8)、現在の切削
送りブロックを短縮し、抜の早送りブロックとの始点ン
現在位置に延長する(9)。
このようにしてエフカットの部分が減少する方向に加ニ
ブpグラムを自動的に修正編集する。
なお、ワークWあるいは工具TyI−取り付けずに運転
した場合や工具折損等のトラブルが発生[、た場合を考
慮して、制御装[1OKこの発明の処理を実行するか否
かの選択スイッチあるいは他の切換手段ケ操作パネル上
に設けなげればならない。
また、負荷変動による工具7とワークWとの接触点の検
出は時間的に遅れるためその間に移動する距Myt補正
値として、ブロックの始点をめる際に増減しなげればな
らない。したがって、この値を操作パネル上よりパラメ
ータとして与えるような設定手段を設ければより有効で
ある。
なお、上記の実施例において、サーボ7ンプ17からの
出力電圧ケ計測してディジタル変換り一記憶する手段、
主軸アンプ16およびサーボ7ンブ17の出力電圧の変
動ケ感知して工具TのワークWへ接触した位置を検出す
る検出手段、および検出手段からエアーカット部分のデ
ータにより加ニブログラム援早送りブロックと切削ブロ
ックを挿入編集する手段等はCPUI 1とメモリ12
あるいはその他の回路によって構成できるか、図示は省
略しである。
〔発明の効果〕
以上詳細に説BAt、たように、この発明はメモリに記
憶された加ニブログラムによって処理される機能と加ニ
ブログラムを編集する機能ケ有する数値制御装置におい
て、主軸モータに接続した主軸7ンプおよびサーボモー
タに接続したサーボ7ンプからの出力電圧ケ計濁してデ
ィジタル変換し、記憶する手段と、前記主軸アンプおよ
びサーボアンプの出力電圧の変動を感知して工具の被加
工物へ接触した位置を検出する検出手段と、前記検出手
段からのエアーカット部分のデータにより加ニブログラ
ムに早送りブロックと切削プpツク′?:挿入編集する
手段とン有しているので、主軸およびサーボモータにか
かる負荷変動ケ検出し、て、工具とワークの接触点を知
り、自動的にエアーカット部分を早送りプルツクに変更
することかできるため、加ニブログラムを安易に作製し
ても、1回の試し加工の後エアーカットの部分が減少す
るので、次回より加工能率を向上させることか出来る利
点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のNC装置の構成を示すプpツク図、第2
図はミーリング加工の工具軌跡とプρグラムの関係を示
す説明図、第3図は穴7グ加工の工具軌跡ケ示す説明図
、第4図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第
1図の従来例に付加した部分ケ示すものである。第5図
はこの発明の実施例の処理の流れを示すツー−チャート
、第6図は加ニブログラムのメモリ内における配置方式
l示す説明図である。 図中、1は工作機械、2は移動テーブル、3a。 3bはボールネジ、4m、4bはサーボモータ、5は主
軸モータ、6はチャック、7は工具、8はコラム、9m
、9bは検出器、10は制御装置、11はCPt1,1
2はメモリ、13は表示器、14は操作パネル、15は
データ入出力機器、16は主軸アンプ、17はサーボア
ンプ、18は入出力インクフェース、19は共通母線、
2oはグープル、21.22はA/D変換器、23.2
4は出力ライン、25は加ニブログラム記憶エリア、2
6はアトビスデータ記憶エリアである。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 (外2名) 第2図 第5図 第6図 手続補正書(自発) 昭和「60年1 月23 日 1、事件の表示 特願昭 59−084412号2、発
明の名称 数値制御装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対像 明細書の特許請求の範囲の櫃および発明の詳細な説明の
欄 6、補正の内容 (1) 明細書の特許請求の範囲を別紙のように補正す
る。 (2)同じく第3頁15行、第9頁9行、14行の「操
作パネル上」を、いずれも「操作パネル14上」と補正
する。 (3)同じく第1O頁8行の「加ニブログラムによって
処理される機能」を、「加ニブログラムを読み出して運
転する機能」と補正する。 以上 2、特許請求の範囲

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. メモリに記憶された加ニブログラムによって処理される
    機能と加ニブpグラムを編集する機能とを有する数値制
    御装置において、主軸モータに接続した主軸7ンブおよ
    びサーボモータに接続したサーボアンプからの出力電圧
    を計測してディジタル変換し記憶する手段と、前記主軸
    アンプおよびサーボアンプの出力電圧の変動を感知して
    工具の被加工物へ接触した位置を検出する検出手段と、
    前記検出手段からのエアーカット部分のデータにより加
    ニブログラムに早送りブロックと切削ブロックを挿入編
    集する手段とを有することを特徴とする数値制御装置。
JP8441284A 1984-04-26 1984-04-26 数値制御装置 Pending JPS60229113A (ja)

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