JPS60230205A

JPS60230205A - 数値制御方式

Info

Publication number: JPS60230205A
Application number: JP59085966A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kitani; 木谷　信之
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1985-11-15
Also published as: WO1985005059A1

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、数値制御方式に係り、特に、ソフトウェアリ
ミットの領域を簡単に変更可能にし得る数値制御方式に
関する。

（従来技術）従来、数値制御（ＮＣ）装置付機械では、機械の可動部
が可動領域を超えてしまったときに機械が破損するのを
防止するために、機械にリミットスイッチを取付け、そ
のリミットスイッチが働らくとＮＣ装置に信号を返し、
ＮＣ装置はこの信号を受けて軸移動を止めていた。とこ
ろで最近ではＮＣ装置に内蔵される不揮発性メモリにリ
ミットの位置を記憶させておき（このリミットのことを
以後ストアードストロークリミットという）、軸移動に
伴なって刻々と更新される機械座標値がストアードスト
ロークリミットの座標値を超えたとき軸移動を止めるい
わゆるスイッチレス方式が−般的になっている。そこで
、禁止領域について詳細に説明する。

第５図は禁止領域の説明図であり、図中、１はチャック
、２はテールストック、３はワークである。第５図から
明らかなように、一般に、ＮＣ機械での禁止領域として
は以下の２つに大別できる。

（１）機械の可動部自体が動くことのできない領域であ
る。この領域は機械のサイズによって決まるものであり
、工具の形状等には関係のない絶対的に固定され、一般
的に不変な領域である。（以後、禁止領域りという）。

（２）加工条件によって進入することができない領域で
ある。この領域は変更可能であり、ＮＣ旋盤を例にとっ
てみると、ワークを固定させ・るチャック部、テールス
トック部等がこれに相当する。（以後、禁止領域Ｓとい
う）。

そして、これらの禁止領域の境界線に関する進入禁止情
報を作成してメモリに記憶すると共に。

機械の可動部の現在位置を監視し、可動部の現在位置が
禁止領域内にあるか否かを進入禁止情報を用いて判別し
、現在位置が禁止領域内に進入したとき可動部の移動を
停止させるようにしている。

（従来技術の問題点）例えば、頻繁には工具の交換を実行しないような工作機
械において、工具の交換を行なうような場合には、前記
した禁止領域Ｓを簡単に設定変更を行なえることが望ま
しい。ところが現状では。

前記した禁止領域Ｓは、機械の原点位置を基準にして、
パラメータまたはプログラムで設定するようにしている
ため、該禁止領域の設定変更は、すでに設定されている
パラメータまたはプログラムを一々修正する必要があり
、面倒であり、作業効率の低下を招来するという問題が
あった。

（発明の目的）本発明は、設定領域を可変にできる禁止領域の設定変更
を既存の装置を用いて簡単に実行できる数値制御方式を
提供することを目的とする。

（発明の概要）本発明は、ＮＣ装置付機械における機械の速入禁止領域
を設定変更可能にした数値制御方式において、加工状態
に準備された機械の可動部を禁止領域まで移動させる移
動手段と、該移動手段により前記機械の可動部を前記禁
止領域まで移動させ、該移動位置で設定信号を入力する
設定信号入力手段と、該入力手段からの設定信号により
機械位置を現在位置カウンタから読取る機械位置読取手
段とを設け、該読取手段からの位置情報を前記禁止領域
の設定情報とするように構成する。

（実施例）以下、本発明の−・実施例を図面に従って詳細に説明す
る。第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る禁止領域の
設定変更の状態を説明する一実施例図である。第１図（
ａ）に示されるように、通常は工具Ａを用いてテーブル
上のワーク（図示せず）に穴あけ加工を行なうような場
合に、工具Ａでは−２１の個所にテーブルが存在する。

従って、工具Ａが−Ｚｌを超えるとテーブルに接触し、
工具Ａを破損したり、テーブルを切削することになる。

つまり、工具とテーブルの干渉を防止するために−Ｚｌ
の位置がソフトウェアリミット領域（禁止領域）Ｓとし
て設定される。ところが、第１図（ｂ）に示されるよう
に、たまたま工具寸法が短かい工具Ｂによる穴あけ加工
が必要な場合には、工具の寸法の変化により、−２２の
個所にテーブルが存在することになる。従って、この場
合は禁止領域Ｓは−２２として設定する必要が生じる。

この場合は、工具Ｂにとっては、工具Ａの場合に比較し
て結果として、禁止領域Ｓが狭くなることになる。そこ
で既に設定されている禁止領域Ｓ内に進入して新たな禁
止領域を設定することが必要になるが、このように機械
可動部の可動範囲を広げようとすると、既に設定されて
いるソフトウェアリミットにかかって新しい位置に動か
すことができないので、一時的にソフトウェアリミット
を解除する。つまり、オーバートラベルリリース（ＯＴ
リリース）機能を働かせる。この機能については後述す
る。

本発明においては、前記した禁止領域の設定変更を行な
うには、工具Ｂの刃先を−２２に移動させる、つまり、
テーブルに工具Ｂが接触しようとする位置まで、手動ま
たは自動で移動させ、その位置で設定信号を入力するこ
とにより、機械位置をＮＣ装置の現在位置カウンタから
読み取りソフトウェアリミットの領域とする。

これまで、穴あけ加工の例について述べたが、次に、チ
ャック及びテールストックを禁止領域とする場合の応答
例について詳細に説明する。

第２図は、チャック及びテールストックを禁止領域とし
た本発明に係る禁止領域の設定変更の応用例の説明図で
ある。工具の交換により、テールストック２に関する禁
止領域を拡張したい場合、つまり、点Ｐ１＋点Ｐ２　、
・・・・点Ｐｎを指定して禁止領域を設定する。なお、
禁止領域はテールストック２のみを対象とするものでは
ない。

第３図は本発明に係る禁止領域の設定変更を実行するＮ
Ｃ制御方式を説明するブロック図である０図中、ＴＢは
教示操作盤であり、該教示操作盤ＴＢには、モードセレ
クタスイッチＭＳＳ、起動釦ＳＴＢ、ジョグ釦ＰＪＢ、
ＮＪＢ等が設けられている。ＤＰＵは処理ユニット、Ａ
ＰＭは位置制御データ記憶メモリ、ＤＭはデータメモリ
、ＳＬＭはソフトウェアリミットメモリ、ＰＤＣはパル
ス分配器、ＳＶｘ乃至ＳＶＺはＸ軸乃至Ｘ軸サーボ回路
、ＭＸ乃至ＭＺはＸ軸乃至Ｘ軸のモータである。

まず、この数値制御方式の教示動作について説明する。

第３図における教示操作盤ＴＢ上のモードセレクタスイ
ッチＭＳＳを教示モードにし、且つ起動釦ＳＴＢを押圧
すれば、処理ユニットＤＰＵはデータメモリＤＭから第
１番目の指令データＲＤｌをレジスタＲＧＳに読出すと
共に工具の現在位置Ｘａ、Ｙａ、Ｚａを位置制御データ
記憶メモリＡＰＭより読出し、次式に基いて、（但し、１”１１２）インクリメンタル値ΔＸ、ΔＹ、ΔＺを演算し、該イン
クリメンタル値ΔＸ、ΔＹ、ΔＺをパルス分配器ＰＤＣ
に入力する。

また、処理ユニットＤＰＵは各インクリメンタル値をデ
ータ記憶メモリＡＰＭの残移動量記憶領域に残移動量Ｘ
ｍ、Ｙｍ、Ｘｍとして記憶する。

さて、パルス分配器ＰＤＣはインクリメンタル値及び指
令速度が与えられれば、公知のパルス分配演算を実行し
、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｘ軸方向の分配パルスＸｐ、Ｙｐ、Ｚｐ
を発生し、該各分配パルスをそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｘ軸
のサーボ回路ＳＶＸ。

ｓｖｙ　、ｓｖｚに与え、各軸ノモータＭＸ　、　ＭＹ
、ＭＺを駆動する。これにより、例えば工具は原点から
指定されたポイントに向かって移動す、る。一方、分配
パルスＸＰＩＹＰ、ＺＰが発生すれば、これらの分配パ
ルスは処理ユニットＤＰＵにも入力される。処理ユニッ
）ＤＰＵはこれら各分配パルスＸＰ、ＹＰｊＺＰが入力
されれば。

の演算を行って残移動量を更新すると共に、の演算を行
って現在位置を更新する。なお、（３）式中の符号は移
動方向に依存する。そして、工具が指定されたポイント
に到達したとき、残移動量Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍは共に零と
なり、処理二二ッ）ＤＰＵからパルス分配停止信号ＰＤ
Ｉが発生しパルス分配器ＰＤＣによるパルス分配演算が
終了する。処理ユニットは第１番目の指令データＨＤ、
による移動制御が終了すれば、データメモリＤＭより第
２番目の指令データＲＤ２をレジスタＲＧＳに読み出し
、以後前述と同様な処理に従って工具を次に指定された
ポイントへ移動させる。処理二二ッ）ＤＰＵは第２番目
の指令データＨＤ２による移動制御が終了すればデータ
メモリＤＭから第３番目の指令データＲＤｔをレジスタ
ＲＧＳに読み出すと共に、工具の現在位置Ｘａ。

Ｙａ、Ｚａを位置制御データ記憶メモリＡＰＭより読出
し、（１）式の演算を行なってインクリメンタル値をパ
ルス分配器ＰＤＣに入力する。これにより前述と同様に
パルス分配器ＰＤＣはパルス分配演算を行って分配パル
スＸＰ、ＹＰ、ＺＰを発生し、工具を次の指定されたポ
イントにむけて移動させる。なお、残移動量Ｘｍ、Ｙｍ
、Ｚｍ及び工具の現在位置Ｘ　ａ　、　Ｙ　ａ　、　Ｚ
　ａは分配パルスが発生する毎に更新される。

次に、この数値制御方式を用いて、本発明に係る禁止領
域の設定変更を行なう場合について説明する。ここで、
通常使用されているＴ１から工具Ｔ２に変換して、工具
Ｔ２が原点Ｏに準備されているものとする。ここで、第
２図から明らかなように、禁止領域Ｓは通常使用されて
いる工具Ｔ１に基づいて設一定されている。ところが、
工具Ｔ２を設定して禁止領域を拡張する必要がある。そ
こで第３図における教示操作盤ＴＢ上のスイ・ンチをソ
フトリミット教示モードにして、ジョグ釦の操作により
、ジョグ送りを行ない、工具Ｔ２を禁止領域へ向けて移
動させる。そこで工具Ｔ２が禁止領域、つまりテールス
トップ部に接触しようとする位置、ここでは点Ｐ１まで
移動するとジゴグ送りを停止する。そこでこの停止位置
、つまり、点Ｐ１の位置情報を現在位置カウンタから読
み出し、ソフトウェアリミットメモリＳＬＭへ記憶させ
る。次に同じ手順で、工具Ｔ２を移動させて、点Ｐ２＋
点Ｐ３．争拳・φ点Ｐｎの位置情報をめてソフトウェア
リミットＳＬＭに記憶する。そして、このように記憶さ
れた位置情報を工具Ｔ２の禁止領域の設定に用いる。

このように工具Ｔ１から寸法の異なる工具Ｔ２に交換さ
れたような場合にも準備されたＴ２に基づいた禁止領域
の設定を簡便に行なうことができる。

更に、操作者が工具を移動して、既に設定されている禁
止領域内に進入して、新たな禁止領域の設定を行なうこ
とができるようにするために、現在のソフトウェアリミ
ットを一時的にリリース（ｒｅｌｅａｓｅ）できるよう
にしておく。即ち、禁止領域Ｓを狭くする、つまり、可
動範囲を広げることを可能にする。

第４図は、オーバートラベルリリースの説明図である。

第４図から明らかなように、入力信号として、リリース
オーバートラベルＲＬＳＯＴをかけておき、Ｘ軸、Ｙ軸
、Ｘ軸の各軸の＋、一方向のンフＺＯＴＳ）を行なうよ
うにする。

この場合は、例えば、手動でＸ軸を動かし、＋方向の端
で、＋Ｘ設定のスイッチ（適宜教示操作盤ＴＢに設ける
）を操作すると十Ｘ０ＴＳが入力されて、このときのＸ
軸の現在値が＋Ｘ方向の領域として設定される。

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）本発明によれば、あまり頻繁に工具交換が行なわれない
ようなＮＣ装置付機械等において、ソフトウェアリミッ
トの設定領域を既存の装置を用いて簡単に設定変更する
ことができる。

また、操作者が既に設定されている禁止領域内に進入し
て、禁止領域を設定しようとする場合にはリリースオー
バートラベル機能を働かせて、禁止領域の自由な設定を
可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る禁止領域の設定
変更の説明図、第２図は応用例の説明図、第３図は禁止
領域の設定変更を実施する数値制御方式のブロック図、
第４図は教示のための入力信号の説明図、第５図は従来
の禁止領域の説明図である。ＴＢ・・・教示操作盤、ＤＰＵ・・・処理ユニット、Ａ
ＰＭ・・・位置制御データ記憶メモリ、ＤＭ・・・デー
タメモリ、ＳＬＭ・・・ソフトウェアリミットメモリ、
ＰＤＣ・・・パルス分配器、５ｖｘ−ｓｖｚ・・・Ｘ軸
〜Ｚ軸サーボ回路、ＭＸ−ＭＺ・・・Ｘ軸〜Ｚ軸モータ
。特許出願人　ファナック株式会社代　理　人　弁理士　辻　實（外１名）第　２　図ビジ２２］　；　禁止種球　Ｌ区区８因　：　禁止剤ｎ或　５ ■

Claims

【特許請求の範囲】

（１）数値制御装置付機械における機械のη人禁止領域
を設定変更可能にした数値制御方式において、加工状態
に準備された機械の可動部を禁止領域まで移動させる移
動手段と、該移動手段により前記機械の可動部を前記禁
止□領域まで移動させ、該移動位置で設定信号を入力す
る設定信号入力手段と、該入力手段からの設定信号によ
り機械位置を現在位置カウンタから読取る機械位置読取
手段とを設け、該読取手段からの位置情報を前記禁止領
域の設定情報とすることを特徴とする数値制御方式。
（２）前記機械の可動部を禁止領域まで移動させる場合
に、該機械の可動部が既に設定されている禁止領域内に
進入して設定しようとするときには、現在の禁止領域を
一時的に無効にするリリースオーバートラベル手段を設
けることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
数値制御方式。