TWI325099B - Numerical control device - Google Patents

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頁、第6圖） 專利文獻3 :日本真制4全Ba 頁） 本專和特開昭6〇·⑽H)號公報（第1 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 然而，於如上述之習知NC护窖夕淑仏 有依每一執行之加 、越控控制中，必須 式H Γ 料段號碼，對相同的加工程 式執仃兩次依據儲存越控值之儲存長 之執行模式之兩個模式，且有執行加工時間加: 式時非常地花費時間之虞的問題。 ，工私 扞 力°工程式中’雖有出現複數個以相同加工條件進 =資料段’但於健存模式,操作員在該= 以手動變更越控值係為繁雜的作業，而要求改盖。母人 係用以解決該問題點而研創者，其㈣在於獲 :的ΓΓ工程式中之任意的一部位之越控值時’在以 式肉工中自動地控制越控’而能容易地控制相同加工程 1轴的加工資料段之词服軸的進給速度指令值以及 執行指令值，並且不需要將加工程式以儲存模式及 丁板式執行兩次而能以一次的執行即完成加工且即使 震=時間較長的加工程式亦能以短時間完成之數值控制 (解決課題之手段） 工。為解決上述課題，本發明之數值控制裝置係於依據加 工矛王式進行工件之加工，並且藉由越控開關所指示之越控 318446 6 1325099 值將伺服軸及主軸之速度進行可變控制之數值控制裝置 中，其特徵為具備：加工條件儲存部，係使由藉由加工程 式所扣示之至少工具號碼、伺服轴之進給速度指令值及主 抽旋轉數指令值所構成之加工條件、與利用越控開關所指 示之伺服軸及主軸之越控值相對應而儲存於儲存裝置；加 工條件監視部，係將與在加工資料段中所指示之加工條件 -相同的組合之加工條件儲存在儲存裝置或作監視；以及控 制部，係根據加工條件監視部之監視結果，於儲存有相同 丨組合之加工條件時，在所執行之伺服軸之進給速度指令值 及主轴旋轉數指令值乘上對應於儲存在儲存裝置之加工條 件之越控值以執行。 , 本發月之另一數值控制裝置係於依據加工程式進 行件之加工，並且藉由越控開關所指示之越控值將伺服 轴及主軸之速度進行可變控制之數值控制裝i中，其特徵 為具備：加工條件儲存部，係使由藉由加工程式所指示之 至少工具號碼、伺服軸之進給速度指令值及主軸旋轉數指 令值所構成之加I條件、與利用越控開關所指示之饲服轴 及主軸之越控值相對應而儲存於儲存裝置；加工條件監視 β係將與在加工資料段中所指示之加工條件相同的組合 之加工條件儲存在儲存裝置或作監視；以及控制部，係於 2條件監視部判斷為相同加工條件之組合時，根據預先 越控重®有效/無效信號，於越控重疊有效時，係為 匕上對應加工條件之越控值與現在的越控值之進給速度及 主_轉數’而於越控重疊無效時，係為僅乘上對應加工 318446 7 1325099 條件之越控值之進給逮度及主轴旋轉數，以控制飼服轴及 主軸之速度。 再者，又本發明之另一數值控制裝置係於依據加工程 式進订工件之加工，並且藉由越控開關所指示之越控值將 伺服轴之速度進行可變控制之數值控制裝置尹，其特徵為 具備.加工條件館存部，係使加工令之主勒負載電流館存 於錯存裝置；負载電流比對部，係進行現在所指令之主軸 負載電流與儲存在健存裝置之主軸負载電流之比對，·以及 控制部’係藉由依據負載電流比對部之比對結果，於現在 之主轴負載電流比儲存在儲存裝置之主軸負载電流 要大時，㈣服軸之越控值以預先設定之變更率逐步降 低，而於現在所指令之主轴負載電流比儲存在儲存裝置之 2負载電流要小時，將词服軸之越控值以預先設定之變 更率逐步提高，藉此以使現在所指令之主軸 儲存之主軸負載電流成一致之方式進行控制。、 (發明之效果） 根據本發明之數值控制裝置’由於儲存與加 碼及資料段號碼無關係之加工條件、鱼 工& , ^ y- , /、對應於此之越控 工條件之比對’藉此能控制飼服轴及主軸之 越控值。因此，能容易地控制一個加 加工程式、以及同一加工程式内之其他加工資== 軸之進給速度指令值及主軸旋轉數指令值且” 之越控操作的時間。又，不需要將加工、'.以呆作員 執行模式執行兩次，而能以一次的執行即；:::模式與 318446 8 1325099 存模式時，將加工條件取得冑⑽所取得（抽出）之工具號 碼、祠服歡進給速度指令值及絲旋轉數指令值，保存ϋ 在記憶體107之比對數據區《⑽，此外，將在調整輸入 手段109所^定之舰軸及主軸之越控值，同樣地保存在 記憶體107之指令數據區域110。 加工條件變更部111係將保存在記憶體107之加工條 件及越控值，顯示在例如CRT(映像管）等之顯示裝置Μ/，' 根據以操作盤等之加卫條件變更手段113輸人之操作輸 入’可變更或追加保存在記憶體1〇7之加工條件及越控值。 加工條件比對部m係進行，藉由加工程式所指令之 工具號碼、伺服軸之進給速度指令值及主軸旋轉數指令 值，與保存在記憶體1〇7之比對數據區域1〇8之工具號碼、 伺服軸之進給速度指令值及主軸旋轉數指令值之比對。 插補處理部115係藉由加工條件比對部ιΐ4之比對結 =，於有-致之加工條件時，係讀人保存在記憶體ι〇7: 指令數據區域110之伺服軸及主軸之越控值且從所讀入 之越控值來決定伺服軸之移動指令及主軸旋轉指令。° 八7服軸控制部H6係將執行所決定之伺服轴i移動指 令的量之驅動電力輸出於伺服馬達117，另一方面，主軸 控制部118係將執行所決定之主軸旋轉數指令之驅動電力 輸出至主軸馬達U9。 第2圖係顯示本實施形態之數值控制襞置I"之處理 順序的流程圖。以下’根據第2圖詳細說明處理順序，按 下未圖示之起動按鍵，指令開始加工時（步驟si〇i之是）， 318446 10 而進入第一循環（loop)，首先解析處理部1〇2係將加工程 式1〇3依每一加工資料段讀入（步驟sl〇2)。該第一循環係 持續到加工程式103之加工資料段沒有為止（步驟 S118)，且其間反覆步驟81〇3至步驟si〗？之處理。 接著移至步驟S103,而進入第二循環，首先一開始藉 由加工條件取得部106,取得（抽出）於越控輸入手段ι〇9 所設定之現在的伺服軸之越控值F〇VR以及主 S〇VR(步驟 sl〇3)。 —值 人接著，加工條件儲存部104係將由藉由加工程式所指 i之工具號碼、伺服軸之進給速度指令值及主軸旋轉數指 ^所構成之加工條件，與記憶體1()7内之比對數據區域 進行比對以進行—致之加玉條件之檢索。加工條件儲 = 104係於有一致之加工條件時，亦即判斷加工條件為 目°時，使用所儲存之越控值來切換至進行加工之執行模 1，另:方面，無一致之加工條件時，亦即判斷加工條件 才同時切換至儲存越控值之儲存模式（步驟S104)。 卢切換至儲存模式時，執行從步驟S105至步驟S109之 ^且將越控值儲存至記憶體⑽。另—方面，選擇執 :二時，執行從步驟SU°至步驟SU3之處理，且調整

f之越控值。亦即，根據所保存之越控值，來調整使 用之越控值。從該步郿Q 輝〜止 驟S105至步驟S109之儲存模式之處 二=…之執行模式之一 速度越控值式’來決賴使用之飼服袖之 X及主軸之速度越控值SOVRa。 318446 11 1325099 接著’移至步驟SI 14,藉由力τ & 服軸的進給速錢令值（加 所指令之伺 ^ '中的F礼令）F以及主軸 越=_；值（加工程式中的8指令）S，乘上所決定之上述 Π二=後之飼服軸之進給速…及主軸旋轉 ^驟）。伺服軸之進給速度Fa以及主軸旋韓教 Sa係由以下之數幻、數式2加以決定。及主純轉數 ..·(式 1) …（式2)

Fa=FxF〇VRa

Sa=SxS〇VRa

Fa:調整後之進給速度 Sa:調整後之主軸旋轉數 F :由加工程式所指令之進給速度指令值 S .由加工程式所指令之主軸旋轉數指令值 接著’從料U進給速度W每㈣單料間之词 =多動量，藉由伺服軸㈣部116㈣舰馬達ιΐ7(步 驟川5)。又，從絲旋轉數算以純轉數指令，藉由 主軸控制冑118驅動主軸馬達119(步驟SU6)。上述: =順序之第二循環係反覆到執行中之程式完成為止(步驟 以下，詳細說明儲存模式（步驟sl〇5到步驟si〇9之處 理）中之舰軸的速度越控值FQVRa以及絲的逮 ^ 值SOVRa之決定方法以及處理順序。 工 藉由加工條件之比對，未發現一致之加工條件，且判 ，為儲存模式時，係首先判別是否有藉由加卫程式中之G 指令或PLC信號之料指令輸人手@ 1()5輸人儲存指令 318446 12 1325099 (步驟 S105)。 然後，於輸入有儲存指令時，監視是否有藉由操作員 之操作而變更現在之伺服軸的越控值FOVR以及主軸的越 控值SOVR(步驟S106)，預先設定之一定時間越控值未變 化時，加工條件儲存部104係將工具號碼、伺服轴之進給 速度指令值及主轴旋轉數指令值之加工條件保存在記憶體 107之比對數據區域108(步驟S107)。接著，將現在之伺 服軸的越控值FOVR以及主軸的越控值SOVR藉由數式 • 3、數式4保存在記憶體107之指令數據區域110(步驟 S108)。 BFOVR(i)=FOVR …（式 3) BSOVR(i)=SOVR ...(式 4) BFOVR(i):藉由儲存指令保存之伺服軸的越控值 SFOVR(i):藉由儲存指令保存之主轴的越控值 此時，同一加工條件已被保存時，加工條件係不作新 $保存而將對應於該加工條件之越控值予以覆寫。 另一方面，於未藉由加工程式之G指令或PLC信號之 儲存指令輸入手段105輸入儲存指令時，如以下之數式5、 數式6所示，將加工程式執行中所指令之越控值照原樣使 用（步驟S109)，以作為伺服轴及主軸之速度越控值。 FOVRa=FOVR ...(式 5) SOVRa=SOVR …（式 6) 如以上所示方式決定儲存模式中的伺服轴之速度越控 值FOVRa，以及主轴之速度越控值SOVRa。 13 318446 1325099 接著，詳細說明執行模式（從步驟S110至步驟S113 之處理）中的伺服軸之速度越控值FOVRa以及主軸之速度 越控值SOVRa之決定方法以及處理順序。 藉由加工條件之比對，發現一致之加工條件且判斷為 執行模式時，係首先將對應該加工條件之越控值如數式 7、數式8之方式讀入（步驟S110)。 FFOVR=BFOVR(i) ...(式 7) FSOVR=BSOVR(i) ".(式 8) FFOVR:加工條件一致之祠月艮轴之進給速度越控值 BFOVR:加工條件一致之主軸之進給速度越控值 接著，進行預先設定之越控重疊的有效或無效之檢查 (步驟Sill)。然後，於越控重疊為有效時，如下述數式9、 數式10所示，作為從記憶體107之指令數據區域110讀入 之越控值FFOVR/FSOVR、與使用乘上現在所指令之越控 值的值之越控值（步驟S112)。 FOVRa=FFOVRxFOVR …（式 9) SOVRa=FSOVRxSOVR ...(式 10) 又，上述之越控重疊為無效時，如下述數式11、數式 12所示，作為使用從記憶體107之指令數據區域110讀入 之越控值FFOVR/FSOVR之越控值（步驟S113) FOVRa=FFOVR ·..(式 11) SOVRa=FSOVR ...(式 12) 如以上所示方式決定執行模式中的伺服軸之速度越控 值FOVRa，以及主轴之速度越控值SOVRa。 14 318446 1325099 序的流程。以下根據第4圖詳細說明處理順序。加工一開 始時，解析處理部202係將加工程式以每一加工資料段逐 步言買入（步驟S 2 0 2)’且到該加工資料段完成為止反覆步 驟S203到步驟S225之處理。首先，取得在越控輸入手段 212設定之現在的伺服軸之越控值FOVR(步驟S204)。接 著，在一定時間而越控值未產生變化（步驟S205)，且主 轴旋轉數到達指令旋轉數時（步驟S206)，藉由加工程式 中之G指令或PLC之信號，檢查所指令之儲存指令輸入手 #段206，確認是指令儲存模式還是指令執行模式，.以進行 儲存模式與執行模式之切換（步驟S207)。 然後，在儲存模式時，執行從步驟S208到步驟S213 之處理，在為執行模式時，執行從步驟S214到步驟S222 之處理。接著，兩模式一起藉由該處理決定適用之伺服轴 之速度越控值FOVRa。速度越控值FOVRa決定後，如數 式13所示，藉由將由加工程式所指令之伺服轴之進給速度 0指令值F乘上該越控值，而藉由數式13決定伺服軸之進 給速度Fa(步驟S223)。

Fa=FxFOVRa …（式 13)

Fa:調整後之進給速度 F :由加工程式所指令之進給速度指令值 最後，由進給速度Fa算出每單位時間之伺服轴移動 量，藉由該移動量且藉由伺服轴控制部214驅動伺服馬達 215(步驟 S224)。 以下，詳細說明儲存模式（從步驟S208到步驟S213 18 318446 处理)中之伺服軸的速度越控值F〇 理順序。 Ka之決疋方法及處 藉由加工程式之G指令， 段2 〇 6判斷·存模式d存指令輸入手 在加工中之主㈣㈣★ 式14所示’進行現 電流1之取樣（步驟讓），且將取樣 汁數j相加起來（㈣㈣ ^將取樣 BI(j)=I …(式 14) BI(j):經取樣之現在的主軸負载電流 J :取樣計數 將主軸負載電流之取樣實施某一定時間(步驟s2i〇)。 订一定時間主軸負載f流之取樣後，藉由數式i5算出取 樣之主㈣载電流之平均值，且將該平難作為基準主轴 負載電流保存在記憶體2〇7(步驟S211)。 BIavr=EBI(j)/j ...(式 15)

Blavr:取樣之主轴負載電流之平均值=基準主軸 負載電流 此時，基準主轴負載電流既已保存時，係進行覆寫。 接著’將取樣計數j歸零（步驟S212)。 之後，如數式16所示，伺服軸之速度越控值係將藉由 加工程式所指令之越控值照原樣使用（步驟S213)。 FOVRa=FOVR ...(式 16) 接著，以下詳細說明執行模式（從步驟S214到步驟 S222之處理）中之伺服轴的速度越控值FOVRa之決定方法 及處理順序。 19 318446 丄jzDuyy 藉由加工程式之G指令或PLC信號之儲存指令輸 斷為執行模式時，係首先如數式17^== ^工^主㈣载電流1之取樣（步驟S214)，且將取樣 汁數1相加起來（步驟S215)。 CI(i)=I …(式 17) ci(i):經取樣之現在的主軸負載電流 1 :取樣計數 鑫 #絲負載電流之取樣實施某-定時間（步驟S216)。 進行疋時間主軸負載電流之取樣後，藉由數式18 算出取樣之主軸負载電流之平均值（步驟S217)。 CIavr=ECI(i)/i ...(式 18)

Clavr:取樣之主軸負載電流之平均值 接著，將取樣計數i歸零（步驟S218)。 接者，進行保存在上述記憶體2〇7之基準主軸負载電 机Blavr與算出之主軸負载電流之平均值〇請之大小比 •較（步驟S219)。兩主軸負載電流之差於預先設定之規定值 以内時，係如數式16所示，作成使用加工程式執行中所指 令之越控值之越控值（步驟S213)。 另一方面，上述主軸負載電流之差在上述之規定值以 上，且上述基準主軸負载電流BIavr要比上述主軸負載電 流之平均值CIavr大時，如數式19所示，作成使用僅下降 預先設定之越控變更率^:的越控值之越控值F〇VRa(步驟 S221) 〇 F〇VRa=F〇VRx(l-α )…（式 19) 20 318446 又上述基準主軸負載電流Blavr要比上述主轴負載 電冰之平均值Clavr小時’如數式2〇所示，作成使用僅提 升上數越控變更率α的越控值之越控值F〇VRa(步驟 S222)。 …（式20) 中之伺服軸的速度越控值 F0VRa=F0VRx(i+a ) 藉由以上來決定執行模式 FOVRa。 如以上方式’藉由反覆步驟S203到步驟S224，能使 上述主軸負載電流之平均值CIavr，與上述基準主軸負載 電流Blavr —致。 如以上所示之本實施形態數值控制裝置中，具備：記 憶體207(儲存裝置），係根據儲存指令輸入手段2〇6在有儲 存指令時儲存加工中之主軸負載電流；負載電流比對部， 係進行現在所指令之主軸負載電流與儲存在儲存裝置之主 軸負載電流之比對；以及插補處理部2丨3(控制部），係藉由 伴隨負載電流比對部211之比對結果，當為現在所指令之 主軸負載電流比儲存在記憶體2 〇 7之主軸負載電流要大 時’將伺服軸之越控值以預先設定之變更率逐步降低，而 當為現在所指令之主軸負載電流比儲存在記憶體2〇7之主 轴負載電流要小時，將伺服軸之越控值以預先設定之變更 率逐步提高，藉此以現在所指令之主軸負載電流與所儲存 之主轴負載電流成為一致之方式控制。然後，負載電流比 對部211係將加工中之主轴負载電流作為比對條件。該條 件係由於與加工程式號碼及資料段號碼無關，因此能控制 21 318446 1325099 '同一加工資料段内之其他資料段及其他加工程式之伺服轴 之進給速度。 (產業上之可利用性） 本發明之數值控制裝置係適用於執行加工時間較長之 加工程式之情況，及頻繁變更使用之工具之情況。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明數值控制裝置之實施形態1的方塊圖。 第2圖係顯示本發明數值控制裝置之實施形態1的處 ♦理順序之流程。 第3圖係本發明數值控制裝置之實施形態2的方塊圖。 第4圖係顯示本發明數值控制裝置之實施形態2的處 理順序之流程。 【主要元件符號說明】 101,201 數值控制裝置 102,202 解析處理部 103.203 加工程式 1〇4 加工條件儲存部 φ 105,206 儲存指令輸入手段 106.204 加工條件取得部1〇7,207 記憶體（儲存裝置） 108 記憶體内的比對數據區域 109越控輸入手段 110記憶體内的指令數據區域 111,208 加工條件變更部112,209 顯示裝置 113,210 加工條件變更手段 114 加工條件比對部（加工條件監視部） 115.213 插補處理部（控制部） 116.214 伺服軸控制部 117,215 伺服馬達 318446 22 1325099 118,216 主軸控制部 119,217 主軸馬達 205 負載電流儲存部 211 負載電流比對部 212 越控值輸入手段 F 進給速度指令值 Fa 進給速度 S 主軸旋轉數指令值 Sa 主轴旋轉數

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Claims (1)

1325099 (98年11月27曰 十、申請專利範圍： 〜^ 1· 一種數值控制襄置，係依據加工程式進行工件之加工 並且藉由越控開關所指示之越控值將伺服轴 速度進行可變控制者，其中係具備： 釉之 加工條件儲存部，錢由藉由加工㈣所 二==服1之進給速度指令值及主轴旋轉數指 2所構成之加工條件、與利用越控開關所指示之飼服 車及主軸之越控值相對應而儲存於儲存裝置； 加工條件監視部，係監視與加工資料段中所指 則述加工條件相同組合之加 存裳置；μ ^謂存“述儲 控制部，係根據前述加工條件監視 於儲存有相同組合之加工條件時 现視…果， 速度“值及主軸旋轉數指令值乘上對應於儲在 ^讀存裝置之前述加工條件之越控值以執行。 裝置，係依據加工程式進行工件之加工， 、” 9工開關所指不之越控值將伺服軸及主軸之 速度進行可變控制者，其中係具備： 之 加工條件儲存部，将彳由士 & ^ 係使由藉由加工程式所指令之至 二/、柄、贿轴之進給速度騎值及絲旋轉數指 成之加工條件、與利用越控開關所指示之伺服 軸之越控值相對應而儲存於儲存裝置； :工：件監視部，係監視與加工資料 祕工條件相同組合之加工條件儲存在前述心 318446(修正版) 24 置；以及 控制部’係於前述加工條件監視部判斷為 :件之組合時J根據預先設定之越控重疊有效/無效\宮 〜，於越控重疊有效時，係以乘上㈣前述加工條件 越控值與現在的越控值而得之進給速、 ::飼服軸及主轴之速度，而於越控重叠無效時:: 乘上對應前述加工條件之越控值而得之進哈速 主軸旋轉數控制伺服軸及主軸之速产。 X ^申請專利範圍帛1項或第2項讀值控制裝置，並 穿置條件變更部，係將對應儲存於前述儲存 號碼之前述加1件顯^顯Μ 之七 < 匕條件變更手段將儲存在前述儲存f置 之加工條件。 、卿裝置 ^申H；T範圍第1項或第2項之數值控制裝置，並 I未二條於預先設定之-定時間越控 前述儲存ί/。、—34加工條件與前述越控值儲存在 二=範圍第1項或第2項之數值控制裝置，-中則述加工條件儲存部係人 時，使前述加有條件儲存指令 置。 件^則述越控值儲存在前述儲存裝 如申請專利範圍第5項 工條件儲存指令為在加 指令。 之數值控制裝置，其中，前述加 工程式中所指令之數值控制（NC) 318446(修正版) 25 年 11 月，t jTX.O 7.如申請專利範圍第 ………“ 工^ 項之數值控制裝置，其中，前述加 :件儲存才日令為由設置在内部 控制器（PIX)所輸出之信號。 私式邏輯 8· 控制裝置，係依據加工程式進行工件之加工， 行可變控制者，錢餘軸之速度進 於儲=件館存部’係使加工中之主轴負載電流健存 負载電流比對部，係進行現在所指令之主軸負載電 U存在前述儲存裝置之主軸負載電流之比對；以及 ^制部，係藉由伴隨前述負載電流比對部之比對結 *現在所指令之主軸負載電流比儲存在前述儲存裝 f之主轴負載電流要大時’將飼服轴之越控值 =變^逐步降低，而#現在所指令之主㈣載電流 述儲存裝置之主軸負載電流要小時，將饲服 現在所二以預先設定之變更率逐步提高’而藉此以使 見在所‘令之主軸負載電流與所健存之 一致之方式進行控制。 9·如申請專利範圍第8項之數值控制裝置，其中，復具備 加工條件變更部，係將儲存於前述儲存裝置之前述主轴 負载電流顯示於顯示裝置’並且透過加工條件變更手段 將儲存在前述儲存裝置之主軸負載電流作為可編輯。 1 〇·如申印專利範圍第8項之數值控制裝置，其中，前述加 工條件儲存部係於預先設定一定時間越控值未變：，並： 318446(修正版) 26 1325099 _ g爷丨所^日修正替換頁 且主軸旋轉數到達指令旋轉數時，使主軸負載電流儲存 於前述儲存裝置。 11.如申請專利範圍第8項之數值控制裝置，其中，前述加 工條件儲存部係在有儲存指令時使加工中之主軸負載 電流儲存於前述儲存裝置。

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