JPS63177206A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPS63177206A
JPS63177206A JP880487A JP880487A JPS63177206A JP S63177206 A JPS63177206 A JP S63177206A JP 880487 A JP880487 A JP 880487A JP 880487 A JP880487 A JP 880487A JP S63177206 A JPS63177206 A JP S63177206A
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Minoru Enomoto
稔 榎本
Toshio Takano
寿男 高野
Hideki Sato
秀樹 佐藤
Masaharu Igawa
正治 井川
Yasunori Sugito
杉戸 弥寿徳
Masashi Ito
伊藤 政司
Akihiro Takeuchi
彰浩 竹内
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Toyoda Koki KK
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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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、外部位置決めにより割出位置の補正を容易に
した絶対位置で位置決めする装置に関する。
【従来技術】
従来、数値制御装置は、工作物テーブルに載置された工
作物の端面位置を定寸装置で割り出し、その端面位置を
原点きする座標系を設定した上で、可動軸の送りをイン
クリメンタルで制御したり、その新しく設定された座標
系における絶対位置で制御したりしている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところが、座標系を割り出された工作物の端面を基準に
設定し、位置決めをその座標系における値で制御すると
、可動軸の機械原点に対する位置を把握することができ
ないという問題がある。このため、雑音信号、プログラ
ムミス等により暴走することも考えられる。また、加工
制御以外の位置決め、例えば、工作物を自動搬入又は搬
出するために、テーブル位置を割り出す場合には、工作
物の端面に固定された座標系で指定するのは不便でもあ
る。 そこで、座標系を機械原点に固定し、この座標系にあけ
る絶対位置で可動軸の送りを制御する方法がある。しか
し、この方法では割出位置の補正が困難であり、特に段
付きの工作物の場合には、各端面毎に端面位置の割り出
しをした上で加工制御する必要があるため、加工のサイ
クルタイムが長くなるという欠点がある。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、可動軸の外部位置決
め信号による1回の割出だけで、絶対位置での位置決め
制御を可能とすることである。
【問題点を解決するための手段】
上記問題点を解決するための発明の構成は、第1図に示
すように可動軸の位置決めを絶対位置で制御する数値制
御装置において、前記可動軸の割出位置の目標位置を設
定する目標位置設定手段へと、前記可動軸を外部位置決
め信号により位置決めする外部位置決め手段Bと、前記
外部位置決め手段Bにより位置決めされた可動軸の現在
位置とその位置に対応する前記目標位置設定手段Δによ
り設定された目標位置との偏差を割出位置の補正量きし
て設定する補正量設定手段Cと、前記目標位置設定手段
Aにより設定された目標位置の補正を行う割出位置を指
定する補正割出位置指定手段りと、前記補正割出位置指
定手段りにより指定された割出位置の位置決めは、その
目標位置を前記補正量設定手段Cにより設定された前記
補正量だけ補正した位置に行う割出位置補正手段Eとを
設けたことである。
【作用】
目標位置設定手段へにより割出位置の目標位置が設定さ
れる。外部位置決め手段Bは可動軸の送りを制御して、
外部位置決め信号が入力される位置に可動軸を位置決め
する。外部位置決め信号が入力される位置は、予め目標
位置設定手段Aに1つの割出位置の目標位置として設定
されている。 そして、その1つの割出位置に対して外部位置決めが完
了すると、補正量設定手段Cにより、外部位置決め時の
可動軸の実際の絶対位置である現在位置と、それに対応
する外部位置決めの目標位置との偏差が割出位置の補正
量として設定される。 割出位置補正手段Eは、目標位置設定手段Aに設定され
ている割出位置の目標位置に対して位置決めするのであ
るが、この時、補正割出位置指定手段りにより指定され
た割出位置については、その目標位置を補正量設定手段
Cにより設定されている補正量だけ補正した上で、位置
決めする。 予め目標位置設定手段へに設定されている割出位置を補
正するか否かは補正割出位置指定手段りにより選択的に
設定することができるので、1つの割出位置の位置決め
偏差分だけ他の割出位置を平行移動させて位置決めする
割出位置と、当初から設定されている目標位置に位置決
めする割出位置とを混在させることができる。したがっ
て、例えば、段付き工作物の各段の研削加工時のテーブ
ルの位置決め制御の場合には、1つの端面位置を外部位
置決め信号により位置決めしてその端面の位置決め偏差
を求め、他の端面についてはその偏差だけ補正した割出
位置に位置決めするようにし、その他の工作物の搬入又
は搬出等に関する位置決め制御の場合には、当初設定さ
れた割出位置の目標位置に位置決めするという制御が可
能となる。
【実施例】 以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。 第2図は、本発明の一実施例に係る数値制御装置を用い
た送り制御装置の構成図である。第2図において、Aは
数値制御装置、Bはサーボユニット、Cは絶対位置検出
装置である。数値制御装置Aは、主として、制御演算を
行うマイクロプロセッサユニット1(以下rM P t
JJと略記する)とその制御プログラムを記憶したRO
M2とキーボード等のデータ入力装置3とバッテリバッ
クアップしたRAM4とから成る。RAM4には、割出
位置の目標位置データ、補正割出位置指定データ、外部
位置決め指令データ等のNCデータが記憶されたNCD
領域と位置の割出を外部位置決めモードに設定する外部
位置決めモードフラグMPと割出位置の目標位置を設定
する目標位置レジスタOPRと送り速度を設定する速度
レジスタVRと絶対位置検出装置Cによりテーブル10
の現在の絶対位置(以下「現在位置」という)が検出さ
れる度にこの値を記憶する現在位置レジスタAPRと外
部位置決めモード時の割出位置の目標位置を設定する外
部位置決め目標位置レジスタEORと目標位置の補正量
を記憶する補正量レジスタCORと外部位置決め完了時
にセットされる外部位置決め完了フラグPFとが形成さ
れている。データ入力装置3はNCデータを入力する装
置であり、割出位置の目標位置データ、補正割出位置指
定データ、外部位置決め指令データをRAM4のNCD
領域に設定する。 サーボユニットBは、主として、レジスタ5とDA変換
器7と駆動回路8とで構成されている。 MPU 1から出力された速度信号S1はレジスタ5に
入力し、DA変換器7によりアナログ信号に変換されて
、駆動回路8に出力される。駆動回路8は、この信号を
入力してサーボモータ9に電力を供給してそれを回転さ
せる。 サーボモータ9の出力軸にはテーブル10を移動させる
ための可動軸である送りねじ11が機械的に連結されて
いる。従って、可動軸の絶対位置は、テーブル10の絶
対位置に対応しているものとみなすことができる。また
、サーボモータ9の出力軸には、テーブル10の移動速
度を検出して駆動回路8に速度フィードバック信号を送
出する速度検出器12が配設されている。 絶対位置検出装置Cは、主として、サーボモータ9の出
力軸に機械的に結合している第1のレゾルバ13と、減
速機構14を介して第1のレゾルバ13に結合している
第2のレゾルバ15と、レゾルバ励磁回路16と、第1
のレゾルバ130位相角を検出する第1位相比較回路1
7と、第2のレゾルバ150位相角を検出する第2位相
比較回路18と、その両者の出力から可動台10の絶対
位置を演算する絶対位置演算回路19と、その回路19
を一定周期で駆動し絶対位置の検出タイミングを与える
リアルタイムクロック(以下rRTC」と略記する)2
0とから成る。第1のレゾルバ13は送りねじ11が1
回転するとその入力軸が1回転し、かつ第2のレゾルバ
15はテーブル10が移動範囲の端から端まで移動する
間にその入力軸が1回転するように構成されている。レ
ゾルバの出力電圧と励磁電圧との位相差は、その入力軸
の回転角度に対応して変化する。第1の位相比較回路1
7は、第1のレゾルバ13の出力電圧の励磁電圧に対す
る位相差を、カウンタによりカウントしてディジタル値
に変換して絶対位置演算回路19に出力する。同様に第
2の位相比較回路18は、第2のレゾルバ15の出力電
圧の励磁型・圧に対する位相差を、ディジタル値に変換
して絶対位置演算回路19に出力する。絶対位置演算回
路19は、RTC20から検出タイミング信号りを入力
する毎(2ms )に起動され、両位相比較回路17.
18から位相データを入力し、テーブル10の絶対位置
を演算して、インタフェース回路(IF)を介してMP
U 1に出力している。又、絶対位置演算回路19は、
絶対位置データの演算が完了した時、そのデータの出力
時期を与える割り込み信号S2をMPU 1の割り込み
入力端子(N旧)に出力している。MPU 1は、係る
割り込み信号S2を入力した時は、所定の追随制御のた
めのプログラムの実行を開始し、速度信号を出力する。 この割り込み信号S2はRTC20から出力される検出
タイミング信号りに対し一定時間遅れて、その信号に同
期している。したがって、本実施例では、2 ms毎に
速度信号がレジスタ5に出力される。 6はストアードプログラム方式のシーケンスコントロー
ラである。このシーケンスコントローラ6は数値制御装
置Aに割出位置の位置番号を指令して位置決めの指令を
与え、また、定寸装置61から出力された定寸信号を入
力して数値制御装置Aに定寸信号を出力する。また、数
値制御装置Aから位置決め完了信号を入力して、他軸を
制御する数値制御装置等に駆動信号を出力する。 本数値制御装置等で制御される工作機械は第3図に示さ
れている。50は数値制御研削盤のベッドで、このベッ
ド50上にはテーブル10が摺動可能に配設されている
。テーブル10上には主軸53を軸架した主軸台52が
配設され、その主軸53はサーボモータ9により回転さ
れる。また、テーブル10上、右端には心押台55が載
置され、心押台55のセンタ56と主軸53のセンタ5
7とによって工作物Wが挾持されている。 ベッド50の後方には工作物W側に向かって進退可能な
工具台30が案内され、工具台30にはモータ31によ
って回転駆動される砥石車Gが支承されている。この工
具台30は、回路の送り螺子を介してサーボモータ33
に連結され、サーボモータ33の正逆転により前進後退
される。 一方、ベッド50の前方には工作物Wの端面Wa、 W
 b、 W cの位置を割り出すために外部位置決め信
号を出力する定寸機構60がU軸およびv軸方向に摺動
可能に配設されている。定寸機構60のU1■軸方向の
位置決めは定寸装置61により行われる。また、定寸機
構60には接触子62が配設されており、この接触子6
2が工作物Wの端面W a、 W b、 W cと接触
した時に、外部位置決め信号が定寸装置61を介して数
値制御装置Aに出力される。 また、工具台30の送りを制御するために数値制御装置
40が設けられてあり、その数値制御装置40はシーケ
ンスコントローラ6かラテーブル10の所定の割出位置
の割出完了信号を入力して、ドライブユニット41によ
りサーボモータ33を駆動する。 次に本実施例装置の作用を第4図、第5図、第6図、第
7図に示すフローチャート及び第8図のNCデータ、第
9図の位置決めの説明図に基づいて説明する。 先ず、第4図において、ステップ300でシーケンスコ
ントローラ6から割出位置の位置番号が入力されたか否
かが判定される。位置番号が入力された場合には、ステ
ップ302へ移行して、指令された位置番号のNCデー
タが読出され、割出位置の目標位置データが目標位置レ
ジスタ○PRに設定される。また、送り速度は速度指定
データにより速度レジスタVRに設定される。次にステ
ップ304において、ステップ302で読出されたNC
データ中に外部位置決めを指令する外部位置決めコード
「@」が存在するか否かが判定される。外部位置決めコ
ードが存在する場合には、ステップ306で定寸装置6
1が駆動され接触子62が所定の割出位置に設定される
。次にステップ308でRAM4の外部位置決めモード
フラグMFがセットされ、ステップ310で後述する送
り制御が行われる。 送り制御が完了するとステップ312で外部位置決め完
了フラグPFがセットされているか否かが判定され、セ
ットされている場合には外部位置決めが完了したことを
意味しており、ステップ314で外部位置決めモードフ
ラグMFがリセットされ、処理はステップ316に移行
する。ステップ316では、指令された位置番号−1の
位置番号のNCデータから外部位置決め目標位置Sが読
み込まれ、その値は外部位置決め目標位置レジスタEO
Rにセットされる。ここで、外部位置決めモード時のN
Cデータは、3つの連続する位置番号のデータで与えら
れ、第8図に示すように外部位置決めコード「@」が付
与された位置番号−1の位置番号のデータが外部位置決
めによる割出位置の目標位置を与えており、外部位置決
めコード「@」が付与された位置番号−2の位置番号の
データが外部位置決め開始位置の目標位置を与え、外部
位置決めコード「@」が付与された位置番号のデータが
外部位置決め終了位置の目標位置を与えている。したが
って、外部位置決め開始位置から外部位置決め終了位置
まで送り制御している間に外部位置決め信号が検出され
た位置に位置決めされる。 次にステップ318で、現在位置レジスタAPRからテ
ーブル10の現在位置Rが読出され、外部位置決め目標
位置レジスタEORから外部位置決め目標位置Sが読出
され、それらの値の差が割出位置へ補正量として演算さ
れ、その補正量Δは補正ルジスタCOHにセットされる
。そして、ステップ319で位置決め完了信号がシーケ
ンスコントローラ6に出力される。その後、処理はステ
ップ300に戻り、シーケンスコントローラ6から次の
割出位置の位置番号の入力待ち状態となる。尚、ステッ
プ312で外部位置決めが未完了と判定された場合には
、外部位置決めモードによる送り処理の間に外部位置決
め信号が検出されなかったことを意味しており、プログ
ラムミスが考えられるので、ステップ320でエラー処
理が行われる。 また、ステップ304において、ステップ302で読出
されたNCデータに外部位置決めコード「@」が存在し
ないと判定された場合には、ステップ322へ移行して
、指令された位置番号のデータに割出位置の補正を行う
ことを指令する割出位置補正コード「*」が存在するか
否かが判定される。割出位置補正コード「*」が存在す
ると判定された場合には、ステップ324へ移行して、
NCデータで与えられた目標位置Mに補正量レジスタC
ORにセットされている補正量Δが加算されて、補正さ
れた目標位置CMが演算され、その補正目標位置CMは
目標位置レジスタOPHにセットされる。その後、ステ
ップ326で送り制御が行われ、補正された割出位置に
位置決めされ、位置決めが完了すると、ステップ319
で位置決め完了信号がシーケンスコントローラ6に出力
され、処理はステップ300に戻る。尚、ステップ32
2にふいて、ステップ302で読出されたNCデータに
割出位置の補正を行うことを指令する割出位置補正コー
ド「*」が存在しないと判定された場合には、目標位置
の補、正を行うことなく直ちにステップ326へ移行し
て、NCデータで与えられている目標位置に位置決めさ
れる。 また、ステップ300でシーケンスコントローラ6から
位置番号が入力されていないと判定された場合には、ス
テップ328へ移行してシーケンスコントローラ6から
補正量レジスタCORをリセットする補正量リセット信
号が入力されたか否かが判定される。補正量リセッ)(
を号が入力された場合にはステップ330で補正量レジ
スタC0Rがリセットされ、以後の位置決めにおいて、
NCデータ中に割出位置補正コード「*」が存在しても
、次に外部位置決めモードが指令されるまでは、目標位
置の補正は実質上行われないことになる。 次にステップ310又はステップ326における送り制
御を第6図、第7図のフローチャートを参照して説明す
る。第6図のプログラムは初期セットプログラムであり
、ステップ100において、目標位置レジスタOPRに
設定されている目標位ffMから、現在位置レジスタA
PRに記憶されているテーブル10の現在位置Rを減算
して、初期残移動量LOが演算され記憶される。 このように、初期残移動量LOが設定された後、絶対位
置演算回路19から割り込み信号S2を入力する毎に、
第7図のプログラムが実行される。 まず、ステップ200で、絶対位置演算回路19から検
出された絶対位置はテーブル10の現在位mRとして現
在位置レジスタAPRに記憶される。 次にステップ202で割出位置の目標位置Mが目標位置
レジスタOPRから読み出され、ステップ204で目標
位置Mから現在位置Rが減算されて、実残移動量RLが
演算される。次にステップ206で、実残移動量RLの
零判定が行われ、零でない場合には、ステップ208に
おいて、目標位置までの経路を補間して得られるテーブ
ル10の補間位置の、目標位置Mに対する移¥JJJ量
(以下この移動量を「理論残移動量」という)ILが算
定される。この時、補間位置は目標位置Mと指令速度と
から徐加速、徐減速等の処理を行って発生される。次に
、ステップ210において、実残移動量RLの理論残務
¥1jffiILに対する偏差ΔLが演算される。そし
て、偏差ΔLに応じた速度信号Vcが演算されレジスタ
5に出力される。すると、サーボユニ7)Bの作用によ
り、指令速度でサーボモータ9は回転される。係る処理
は、ステップ206で、実残移動量RLが零となるまで
、繰り返し実行される。零となると、ステップ218に
おいて、速度信号Vcは零となる。この結果、テーブル
10の絶対位置は、制御タイミングに同期して変化する
補間位置に追随して変化し、指令された目標位置Mに位
置決めされる。 また、送り制御中に定寸装置61から外部位置決め信号
が出力されると第5図のプログラムが実行される。ステ
ップ400で外部位置決めモードフラグMFがセットさ
れているか否かが判定され、セットされている場合には
ステップ402でテーブル10を減速して停止させ、ス
テップ404で外部位置決め完了フラグPFがセットさ
れる。また、ステップ400で外部位置決めモードフラ
グMFがセットされていない場合には、停止処理を行う
ことなく本プログラムが終了される。 次に第8図のようにNCデータが与えられた場合の位置
決めについて説明する。まず、シーケンスコントローラ
6から割出位置の位置番号NOIが指令されると、第4
図において、ステラ13000判定がYll!Sとなり
、ステップ302で位置番号NOIのデータブロックが
読出され、位置番号NOIの目標位置Mが目標位置レジ
スタOPRにセットされ、ステップ304の判定がNO
となりステップ322へ移行し、ステップ322の判定
がNOとなり、ステップ326で送り制御が実行され、
テーブル10は第9図に示すようにNOI (2000
)に位置決めされ、ステップ319で位置決め完了信号
がシーケンスコントローラ6に出力される。シーケンス
コントローラ6は位置決め完了信号を受信すると、次に
、外部位置決めによる割出位置の位置番号NO3を数値
制御装置Aに出力する。すると、第4図において、ステ
ップ302で位置番号NO3のデータが読込まれ、目標
位置レジスタ○PRにNCデータで指令された目標位置
M (4000)が設定され、ステップ304の判定が
YESとなり、ステップ306で接触子が所定の割出位
置に設定され、ステップ308で外部位置決めモードフ
ラグMF。 がセットされ、ステップ310で送り制御が実行される
。この送り制御時に外部位置決め信号が入力されると、
第5図のプログラムが割り込み起動され、外部位置決め
モードフラグMFがセットされているので、テーブル1
0は減速停止され、第9図に示すように、その現在位置
(3800)に位置決めされ、外部位置決め完了フラグ
PFがセットされる。外部位置決めが完了すると、ステ
ップ312の判定がYESとなり、ステップ314で外
部位置決めモードフラグMFがリセットされ、ステップ
316で位置番号NO2のデータから外部位置決め目標
位置S (3900)が外部位置決め目標位置レジスタ
EORにセットされ、ステップ318で外部′位置決め
による現在位置R(3800)の外部位置決め目標位置
S (3900)に対する偏差(−100)が演算され
、その値は補正量Δ、として補正レジスタCORにセッ
トされ、ステップ319で位置決め完了信号がシーケン
スコントローラ6に出力される。 シーケンスコントローラ6は位置決め完了信号を受信す
ると、次に、割出位置の位置番号804を数値制御装置
Aに出力する。すると、位置番号N。 4のデータは割出位置補正コード「*」を有していない
ため、ステップ322の判定がNOとなり、位置番号N
OIの位置決めと同様な処理により、テーブル10は第
9図に示すようにNO4の位置(5000)に位置決め
され、ステップ319で位置決め完了信号が出力される
。 次に、シーケンスコントローラ6は位置決め完了信号を
受信した後、次の割出位置の位置番号N05を数値制御
装置Δに出力する。すると、第4図において、ステップ
322の判定がYESとなり、ステップ324でNCデ
ータで指令された目標位置M (6000)は補正レジ
スタCORに設定されている補正量Δ(−100>だけ
補正されて補正目標位置CM (5900)が目標位置
レジスタOPRに設定され、ステップ326でその補正
目標位置CM (5900)に対して送り制御が行われ
、第9図に示すようにN05で示す位置に位置決めされ
る。そして、ステッブ319で位置決め完了信号がシー
ケンスコントローラ6に出力される。 次に、位置番号NO6が指令されると、補正目標位ti
t CM (6400)に対して位置決め制御が行われ
、第9図に示すように補正された位置NO6(6400
)に位置決めされる。また、位置番号NO7が指令され
ると、そのNCデータは割出位置補正コード「*」を有
していないので、第9図に示すように補正されない位置
NOV (1000)に位置決めされる。 このように、割出位置毎に目標位置を補正するか否かを
NCデータで設定することができる。
【発明の効果】
本発明の数値制御装置は可動軸の位置決めを絶対位置で
制御する数値制御装置において、外部位置決めによって
得られた位置決め偏差で、補正が指令された割出位置の
み目標位置を補正して位置決めするようにしているので
、1回の外部位置決めだけで他の割出位置が補正できる
と共に、補正を必要としない割出位置については、最初
に与えられた目標位置に位置決めすることができる。し
たがって、選択的に割出位置の補正ができるため、絶対
位置による位置決めとプログラムの作成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念を示したブロックダイヤグラム。 第2図は本発明の具体的な一実施例に係る数値制御装置
を用いたテーブル送り装置の構成を示したブロックダイ
ヤグラム。第3図はそのテーブル送り装置を用いた工作
機械の構成図。第4図、第5図、第6図、第7図は、そ
れぞれ、実施例に係る数値制御装置の処理手順を示した
フローチャート。第8図はNCデータの一例を示した構
成図。第9図は割出位置を示した説明図である。 1 ・マイクロブロセッザユニット 9 サーボモータ
 10 テーブル 11 ″送りねじ 13第1のレゾ
ルバ 15−′第2のレゾルバ特許出願人  豊田工機
株式会社 同     トヨタ自動車株式会社 \丁        \T 第5図 第6図    第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)可動軸の位置決めを絶対位置で制御する数値制御
    装置において、 前記可動軸の割出位置の目標位置を設定する目標位置設
    定手段と、 前記可動軸を外部位置決め信号により位置決めする外部
    位置決め手段と、 前記外部位置決め手段により位置決めされた可動軸の現
    在位置とその位置に対応する前記目標位置設定手段によ
    り設定された目標位置との偏差を割出位置の補正量とし
    て設定する補正量設定手段と、 前記目標位置設定手段により設定された目標位置の補正
    を行う割出位置を指定する補正割出位置指定手段と、 前記補正割出位置指定手段により指定された割出位置の
    位置決めは、その目標位置を前記補正量設定手段により
    設定された前記補正量だけ補正した位置に行う割出位置
    補正手段と を具備する数値制御装置。
  2. (2)前記補正量演算手段は、設定された補正量を制御
    信号によりリセットするリセット手段を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の数値制御装置。
JP62008804A 1987-01-17 1987-01-17 数値制御装置 Expired - Lifetime JP2788725B2 (ja)

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