JPS6036603B2 - 数値制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、数値制御装置に関するものであり、簡単な方
法により精度の高い多軸同時連続制御を行わせることに
特徴を有する。

教示・再生方式を有する数値制御装置、特に多軸同時連
続制御を行うものにおいては、その教示・再生の方法に
種々の問題点があり、正確な軌跡制御は困難となってい
る。

すなわち、教示において移動用データの入力方法として
、紙テープ等の媒体を用いて入力する方法、また装置自
体を実際に動作ごせて、その動作を記憶させる方法が代
表的なものである。前者においては、移動軌跡データを
すべて作成し制御装置に入力するか、移動中に通過する
位置データを作成し、直線または円弧という具合に経路
指定を行うわけであるが、いずれの場合にも作成データ
の量が莫大になったり、制御装置側での軌跡演算等の処
理が非常に複雑なものとなる。特に多関節型の装置にお
いては、この方法は実際的には不可能なものになる。一
方、後者においては、手動操作により装置を駆動し各動
作軸を希望する位置まで移動させ、その位置を順次記憶
させる方法（以下、ィンチングと呼ぶ）や各動作軸の可
動部合成最終出力様に教示用捨具を取り付け希望する経
路に沿って移動させ、一定距離毎に位置データ、移動量
を記憶する方法、または一定時間毎にデータを記憶する
方法がある。これらの方法において、ィンチングでは手
動による駆動で希望位置へ移動させることは困難な上に
記憶位置間の複雑な軌跡演算が必要となり、演算を簡略
化すれば、誤差を少なくするように記憶位置を増加させ
ねばならない。また一定距離毎にサンプリングする方法
では、複雑な演算は不要であるが教示専用の治具等が必
要となり、また細かに移動方向の変化がある場合や、狭
い所への治具挿入という点からは使い勝手の悪いものと
なる。一定時間サンプリングでは、教示途中に一担停止
した場合の対応処理等が複雑となり、種々の制限がある
。ところで再生において、軌跡制御を行わせるためには
非常に複雑な演算処理が一般的には必要となり、実用に
供するためには困難である。また、演算を簡略化すれば
再生時の精度が問題になる。いずれにしても、多軸同時
連続制御はその教示、再生方式が複雑なものとなり、特
に多関節型では実現が困難になるであろう。本発明は、
上記の点に鑑みなされたもので、教示専用の特殊治具も
必要とせず、複雑な軌跡演算もなく比較的簡単な構成に
より多軸同時連続制御を可能にするものである。

以下本発明を実施例をもって、図面とともに詳細に説明
する。

第１図は、本発明を用いた装置の機構部をモデル的に示
したもので、説明の都合上３軸同時制御としている。

図において、１，２，３は可動機構部であり、それぞれ
施回、振りを行い多関節機構となって各軸の合成最終出
力は４の点である。本実施例では各軸（可動機構部）１
，２，３の駆動部にロータリ・ェンコーダを各々設けて
検出部とし、各軸の旋回、振りの角度に対応したパルス
を得ている。第２図には本発明を用いた制御装置の一部
を示しており、５は計数回路に一定値Ｋをプリセットす
るために設けられた定数レジス夕、Ｃ，，Ｃ２，……Ｃ
ｎはそれぞれ計数回路（カウンタ）であり、各々Ｐ，，
Ｐ２，……Ｐｎに入力する検出部からのパルスを計数す
る。

６はＯＲ回路であり、各カウンタＣ，，Ｃ２，……Ｃｎ
が一定に達した時点に発生する信号の論理和を主制御回
路７に送る。

８は記憶部であり、各カゥンタＣ，，Ｃ２，・・・・・
・Ｃｎの内容を記憶しており、再生時には出力する。

またＳは定数レジスタ５を各カウンタＣ，，Ｃ２，…・
・・Ｃｎにロードするための信号である。第３図は教示
動作における各動作軸のパルス発生の模様を示したもの
である。

次に本実施例の動作について述べる。

動作は大別して教示・再生と分離され、教示において移
動に関するデータを得て、再生時にこれを駆動部に指令
することになる。まず教示において、本発明では第１図
の４の点を希望する経路、位置に従って移動させる方式
を用いており、この移動させている期間、動作軸１，２
，３は関節型であるため複雑な動きをする。そして、こ
の間各軸のロ−タリ・ェンコーダからは移動量に比例し
てパルス列が制御部のカゥンタＣ，，Ｃ２，…・・・Ｃ
ｎ‘こ入力する。これらのカウンタＣ，，Ｃ２，…・・
・Ｃｎは教示の最初に主制御回路７からのロード信号Ｓ
により定数レジスタ５の内容Ｋがプリセットされている
。そしてこのカウンタＣ，，Ｃ２，……Ｃｎはダウン・
カウン夕として動作し、各軸の移動に伴うロータリ・ェ
ンコーダからのパルスが入力する毎に減算され、遂には
ボローパルスを発生するに至る。このようにして各動作
軸の内一番移動量の多かった軸に対するカゥンタがボロ
ーパルスを発生した時点でＯＲ回路６の働きにより主制
御回路７に通知される。そして主制御回路７は通知を受
けてすぐに各カウンタの内容を記憶部８に格納し、続い
て定数レジスタ５の内容Ｋを各カゥンタＣ，，Ｃ２，…
…Ｃｎにプリセットする。この一連の動作が教示期間の
鞠合成最終出力４の移動中繰り返し実行され、一例を第
３図に示している。第３図では、Ｐ，〜Ｐｎのいずれか
のパルスがＫ個入力した時点Ｔ，，Ｔ２，・・・・・・
にカウンタ・ボローパルスが発生し、図ではＰ，，Ｐ２
，Ｐ，，Ｐｎの順にボローパルスが発生している。さて
、このような動作で移動データの教示は終了し、その他
、移動速度、各種条件を別手段で設定すれば全て教示は
完了する。次に再生する場合であるが、教示において、
移動軌跡のデータは克明に記憶部に記録されている。

そして別に設定された速度データに比例して記憶されて
いる軌跡データをパルス列として駆動系に与えるわけで
ある。すなわち、教示において記憶されたデータから移
動量が判明し、設定速度が与えられれば再生動作に必要
な時間がわかり、また各動作軸駆動系に与えるパルスの
割合、すなわちパルス分配はすでに記憶されている教示
時のデータを用いれば、各駆動系に与えるパルス周波数
が明らかになる。すなわち教示において入力したパルス
列と同様の状態を設定速度に対応して出力するわけであ
る。このようにして比較的簡単な演算だけで多軸同時の
再生が行える。なお、本実施例においては、３軸同時制
御という比較的簡単なモデルを取り上げたが、本発明は
各種の数値制御装置に応用することが可能である。以上
のような本発明の数値制御装置を用いることにより、複
雑な演算処理、専用の教示用拾具等を用いずとも比較的
簡単に多軸同時連続制御が可能となり、その効果は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数値制御装置の一実施例における機構
部のモデル図、第２図は同装置のブロック図、第３図は
同装置の教示動作における各動作軸のパルス発生の模様
を示した図である。 １，２，３・・・・・・可動機構部、５・・・・・・定
数レジスタ、６……ＯＲ回路、７……制御部（主制御回
路）、８・・・…記憶部、Ｃ，，Ｃ２，……Ｃｎ計数回
路（力ウンタ）。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動部により駆動される可動機構部と、前記駆動部
   または前記可動機構部のいずれか一方に接続され前記可
   動機構部の一定移動量毎に一定数のパルス信号を発生す
   る検出部により動作軸を形成し、前記動作軸を複数個具
   備し、教示時に各動作軸の可動機構部の合成最終出力端
   を要望される経路に沿つて希望する位置に移動させる期
   間に各動作軸の検出部に発生するパルス信号を計数する
   計数回路を具備し、いずれかの動作軸の計数回路が一定
   値に達した時点において全動作軸の計数回路の計数値を
   各々記憶する記憶部を具備し、前記記憶部の記憶動作の
   後に前記計数回路を初期化し再び計数を開始する動作を
   繰り返して移動用データを得、再生時に前記教示時にお
   いて記憶されたパルス数を別手段にて入力された速度と
   に従つて各動作軸の駆動部に与える駆動信号を生成し、
   前記複数の動作軸に関する制御を行なう制御部を具備し
   た数値制御装置。