TWI410766B - 數值控制裝置 - Google Patents

Description

數值控制裝置

本發明係有關一種數值控制(Numerical Control，以下稱為NC)裝置，尤其有關一種依循主軸1旋轉內基準點來執行程式之螺紋切削、原點復歸、相位對合等主軸控制者，其中，該主軸1旋轉內基準點係以屬於使用在定位等原點復歸的物理性信號且於每一旋轉產生1個脈波的主軸1旋轉基準信號(以下稱為Z相信號)而決定。

習知NC裝置的螺紋切削控制係令保持工件的主軸以定速旋轉，並藉由來自安裝在主軸的編碼器(encoder)的Z相信號之輸入而檢測主軸1旋轉內基準點(以下稱為Z相)之通過，針對Z相通過後的主軸旋轉量，計算與所指示的螺紋導程(lead)成比例之螺紋切削軸移動量，從而進行移動控制。

第8圖係顯示能夠進行如上述的螺紋切削控制等的習知NC裝置之圖，該NC裝置係由信號處理部2、顯示單元14、畫面顯示處理部15、保存加工程式17等的記憶體16、解析處理部18、內插處理部8、螺紋切削控制部9、主軸同步控制部10、同步攻牙(tap)控制部11、主軸C軸控制部12、方位(orient)/分度控制部13、主軸控制部19、主軸馬達20、主軸編碼器21、軸控制部22、伺服馬達23、編碼器24、主軸反饋(feedback)位置計數器31(以下稱為主軸FB位置計數器)、及主軸Z相計數器32等所構成。

主軸編碼器21係將藉由主軸的旋轉而計數的位置脈波予以輸出的位置檢測器。此外，該主軸編碼器21係在Z相通過檢測器的感測器時輸出Z相信號。主軸控制部19係如第10圖所示，累積來自主軸編碼器21的位置脈波而產生主軸FB位置計數器31。其中，該主軸FB計數器31係反覆脈波的累積及清除者。此外，在Z相信號輸入時將主軸FB位置計數器31予以閂鎖(latch)而產生主軸Z相計數器32。在NC裝置執行螺紋切削指令程式時，螺紋切削控制部9係不開始進行螺紋切削區塊，直至主軸通過Z相為止，而控制開始螺紋切削的主軸之角度。另外，本說明書中所述之計數器係指由未圖示的計數器所計數得的數據。

具體而言，由主軸Z相計數器32的值之變化而察知Z相通過，並從主軸FB位置計數器31與主軸Z相計數器32之差分來算出第1次Z相通過的主軸旋轉量。之後，累積主軸FB位置計數器31的變化量，算出在螺紋切削指示後第1次Z相通過後的主軸旋轉量。針對Z相通過後的主軸旋轉量來計算與所指示的螺紋導程成比例之螺紋切削軸移動量，且內插處理部8係同步於主軸旋轉量而控制伺服馬達的移動量，藉此，從特定的角度對主軸所夾持的工件進行加工，從而能夠進行螺紋切削。

此外，主軸同步控制部10係對兩相對向的主軸之速度、相位進行同步控制。同步攻牙控制部11係對令攻牙工具旋轉的主軸、及攻牙軸進行同步控制而進行攻牙加工。 此外，在攻牙加工前，亦能夠將主軸予以原點復歸到Z相位置而進行相位對合。

此外，主軸C軸控制部12係將主軸切換為進行位置控制的C軸並進行針對定位等指令的移動控制。其中，在將主軸切換為C軸控制時係將主軸予以原點復歸到Z相位置以構築C軸的座標系。

此外，方位/分度控制部13係依據方位/分度指令而令主軸定位在預定的指令角度。

另外，在令主軸同步控制、同部攻牙控制、C軸控制、方位/分度控制各者的動作進行時，係藉由以參數或加工程式來設定或指示使相位對合的角度而進行。

此外，習知NC裝置係能夠以加工程式17指示螺紋切削的移位(shift)角度。第9圖係顯示關於第8圖的NC裝置中、特別是螺紋切削控制部9的構成之圖。第9圖的螺紋切削控制部9係由主軸Z相計數器32的值之變化而察知Z相通過，並從主軸FB位置計數器31與主軸Z相計數器32之差分來算出Z相通過後的主軸旋轉量。相位移位控制部7係從以加工程式17所指示的螺紋切削之移位角度量持續減去Z相通過後的主軸旋轉量，算出移位角度量到達0之時點起的主軸旋轉量。內插處理部8係針對移位角度量到達0之時點後的主軸旋轉量，算出與所指示的螺紋導程成比例之螺紋切削軸移動量，而同步於主軸的旋轉量進行移動控制，藉此，從程式所指示的螺紋切削的移位角度對主軸所夾持的工件進行加工，從而能夠進行螺紋切削。

除此之外，對相對向的主軸之旋轉進行同步控制的主軸同步控制之相位對合、對主軸之旋轉與攻牙軸之移動進行同步控制的同步攻牙加工的相位對合、進行定位的主軸C軸控制、及方位/分度控制的角度，亦同樣地能夠以Z相信號為基準來進行相位對合角度等的算出。

此外，當利用上述構成的NC裝置來控制例如第4圖所示構成的機械時，有螺紋切削的開始角度會依用來把持要進行加工的工件之主軸與工具之配置而不同的情況。另外，第4圖所示構成的機械係藉由主軸站(station)轉軸59進行旋轉而令主軸之配置成為在主軸站A 57與主軸站B 58間交互替換，而能夠一邊在主軸站A與主軸站B間傳遞工件一邊進行在主軸站A進行的一次加工及在主軸站B進行的二次加工之同時加工。

在此種構成的機械中，由於主軸站的配置係因為機械的移動而切換，因此有工具的刀頭的接觸角度與安裝編碼器的感測器的主軸角度之關係會依主軸站的配置而不同的情況。第4圖所示構成的機械的情形裡，在主軸站A的配置中，編碼器感測器係位於上部，在主軸站B的配置中，編碼器感測器係位於下部。當以配置在各主軸站的上部的工具進行加工時，在主軸站A係於Z相通過主軸的上部時開始螺紋切削，在主軸站B係於Z相通過主軸的下部時開始螺紋切削，工具刀頭所描出的螺紋路徑會有所不同。

因此，當在主軸站B對在主軸站A加工後的螺紋進行再加工時，係以加工程式指示與配置進行加工的主軸之 主軸站相對應之螺紋切削的移位角度(此機械的情形為180°)，藉此而在第4圖的主軸站B對在主軸站A加工後的螺紋進行再加工。

此外，就其他的先前技術而言，已提案有一種構成，係在進行螺紋或齒輪的再加工之際，當在齒對合(螺紋的再加工之情形中是螺紋切削工具與已加工螺紋的齒對合)的完成狀態下使齒對合完成信號產生時，則藉由該信號將用來產生1旋轉信號(Z相信號)的可逆計數器重置到0位置，之後，可逆計數器每計數4096個脈波便回到0位置並產生1旋轉信號，藉此，產生1旋轉信號的位置係依據齒對合位置而移位(參照下列之專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開昭59-232750號公報(第2頁右上欄第3行至第5頁上欄第4行、第2圖、第3圖)

然而，前述專利文獻1所揭示者，為了使主軸1旋轉基準信號移位，需要進行齒對合及產生完成信號之前置作業，且在將主軸停止在預定的齒對合位置之狀態下將用以產生Z相信號的可逆計數器予以重置，因此並無法一邊進行旋轉一邊進行修正。此外，由於必須以硬體來重置計數器，因此需要專用的硬體，並無法容易地改變主軸1旋轉基準信號，因此有無法容易地變更主軸1旋轉基準信號的移位量等之難點。

此外，習知NC裝置係在對螺紋切削開始點、主軸同 步相位對合指令角度、同步攻牙開始時的主軸角度、主軸C軸原點復歸位置、方位/分度位置等進行修正時，必須以參數、加工程式對各動作分別進行設定。因此，在如第4圖所示令主軸站旋轉軸59旋轉而切換主軸站，而變更把持加工工件的主軸之配置時，由於必須變更複數個參數，因此在修改所有關聯參數的期間中並不能使主軸位置旋轉，且存在於每次改變主軸位置時必須變更各參數、加工程式之缺點。

本發明乃為了解決上述問題點而研創者，其目的在於提供一種使主軸1旋轉基準信號不依存於硬體，且能夠一邊使主軸旋轉一邊使主軸1旋轉基準信號容易地移位達任意量之NC裝置。

此外，由於在螺紋切削以外的動作中，為了使主軸的相位對合而以與使用的動作相對應的各手段(加工程式、參數設定手段)來個別修正角度，亦相當費工夫，因此提供一種能夠總括進行修正的NC裝置亦是本發明的目的。

本發明的數值控制裝置係依循每一旋轉產生1個脈波的主軸編碼器之Z相信號而決定主軸的1旋轉基準點者，該數值控制裝置係具備：主軸基準角度修正量設定手段，輸入前述基準點的修正角度；主軸1旋轉內反饋位置修正手段，將前述基準點修正達由該主軸基準角度修正量設定手段所設定的修正角度量；及主軸1旋轉內指令位置修正手段，將主軸1旋轉內指令位置修正達由前述主軸基準角 度修正量設定手段所設定的修正角度量。

此外，在本發明的數值控制裝置中，前述主軸1旋轉內FB位置修正手段係輸出虛擬主軸Z相計數器者，該虛擬主軸Z相計數器係具有根據主軸的反饋位置、Z相信號所產生的主軸之基準點及基準點的修正角度而經修正的主軸之基準點。

此外，在本發明的數值控制裝置中，前述主軸1旋轉內指令位置修正手段係輸出虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器者，該虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器係具有根據針對主軸的指令位置及基準點的修正角度而經修正的主軸1旋轉內指令位置。

此外，在本發明的數值控制裝置中，設置有：Z相修正旗標，用以判斷是否為已變更前述基準點的修正角度的時間點；及螺紋切削控制部，根據該旗標，在變更前述基準點的修正角度後，直到再次通過修正後的基準點為止之期間，以不檢測出Z相的通過之方式予以忽略。

依據本發明，可獲得一種使主軸1旋轉基準信號不依存於硬體且能夠一邊使主軸旋轉一邊使主軸1旋轉基準信號容易地移位達任意量之NC裝置。

此外，依據本發明，在螺紋切削以外的動作中，為了進行將2個以上的主軸的速度同步運轉的主軸同步控制的相位對合、同步攻牙加工開始前的主軸原點復歸、進行定位的C軸控制的原點復歸、主軸方位、分度等係需要統一 主軸的角度之控制的動作時，亦不必以各動作控制部來個別施加修正，而是能夠總括進行修正，因此，不需要變更各參數及加工程式。

實施例1

以下，利用第1圖至第5圖說明本發明的NC裝置的實施例1。

第1圖係顯示本發明實施例1的NC裝置之構成的方塊圖，圖中各元件符號代表如下：1為主軸基準角度修正量設定手段；2為信號處理部；3為主軸1旋轉內反饋位置修正部(以下稱為主軸1旋轉內FB位置修正部)；4為主軸1旋轉內指令位置修正部；8為內插處理部；9為螺紋切削控制部；10為主軸同步控制部；11為同步攻牙控制部；12為主軸C軸控制部；13為方位/分度控制部；14為顯示單元；15為畫面顯示處理部；16為記憶體；17為加工程式；18為解析處理部；19為主軸控制部；20為主軸馬達；21為主軸編碼器；22為軸控制部；23為伺服馬達；24為編碼器；31為主軸反饋位置計數器；32為主軸Z相計數器。

第2圖係本發明實施例1的主軸1旋轉內FB位置修正部3的主要部分方塊圖。圖中各元件符號代表如下：30為Z相基準點的主軸基準角度修正量，係由第1圖所示的主軸基準角度修正量設定手段1所設定；31為主軸FB位置計數器，係表示主軸反饋位置，藉由主軸編碼器脈波之累積而算出；32為主軸Z相計數器，係在主軸編碼器21 的感測器檢測出Z相通過時將主軸FB位置計數器31之值予以閂鎖而產生；33為主軸反饋位置計數器(以下稱為主軸FB位置計數器)，係算出通過主軸1旋轉內FB位置修正部3後的結果，與主軸FB位置計數器31表示相同的值；34為虛擬主軸Z相計數器，係算出通過主軸1旋轉內FB位置修正部3後的結果；35為主軸1旋轉內反饋位置計數器(以下稱為主軸1旋轉內FB位置計數器)，係從主軸FB位置計數器31與主軸Z相計數器之差分而算出；36為虛擬主軸1旋轉內反饋位置計數器(以下稱為虛擬主軸1旋轉內FB位置計數器)，係將主軸基準角度修正量設定手段1所設定的主軸基準角度修正量與主軸1旋轉內FB位置計數器35相加而算出。

亦即，該主軸1旋轉內FB位置修正部3係輸入有主軸FB位置計數器31及主軸Z相計數器32並輸出主軸FB位置計數器33及虛擬主軸Z相計數器34。

第3圖係本發明實施例1的主軸1旋轉內指令位置修正部4的方塊圖。圖中各元件符號代表如下：30為Z相基準點的主軸基準角度修正量，係由第1圖所示的主軸基準角度修正量設定手段1所設定；41為主軸指令位置計數器，係表示用來控制主軸位置的指令位置；42為主軸指令位置計數器，係計算出通過主軸1旋轉內指令位置修正部4後的結果，與主軸指令位置計數器41表示相同的值；44為主軸1旋轉內位置計數器，係累積主軸指令位置計數器41的變化量而在1旋轉內捨入(rounding)而算出；43為虛 擬主軸1旋轉內指令位置計數器，係算出通過主軸1旋轉內指令位置修正部4後的結果，係將主軸基準角度修正量30與主軸1旋轉內指令位置計數器44之值相加而得。

亦即，該主軸1旋轉內指令位置修正部4係輸入有主軸基準角度修正量30及主軸指令位置計數器41並輸出主軸指令位置計數器42及虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器43。

此外，NC裝置的前述構成要件的絕大部分係由軟體來構成。

第4圖係顯示以實施例1的NC裝置進行控制的機械之構成的圖。圖中各元件符號代表如下：51為工具A；52為工具B；53為主軸A的編碼器感測器；54為安裝在主軸A的旋轉體之Z相；55為主軸B的編碼器感測器；56為安裝在主軸B旋轉體之Z相；57為主軸站A，係配置用來把持要以工具A加工的工件之主軸；58為主軸站B，係配置用來把持要以工具B加工的工件之主軸；59為主軸站轉軸，係用以旋轉具有主軸A及主軸B的主軸台。主軸站轉軸59係進行旋轉而使主軸A及主軸B成為交互替換至主軸站A或主軸B的任一者。

接著，說明實施例1的NC裝置之動作。

在第1圖中，關於加工程式17，係操作顯示單元14而進行輸入，且藉由畫面顯示處理部15被送至記憶體予以保存。加工程式17係以如下述等指令來記述：NC裝置的定位與切削進給等的位置指令及指示進給速度之G(準備) 指令、座標語及F(進給)指令、指示針對主軸的速度之S(主軸)指令、指示進行機械控制的輔助功能之M(輔助)指令、選擇工具之T(工具)指令。

解析處理部18係進行加工程式17的解析處理，接收有該解析結果的內插控制部8係根據解析結果進行內插處理。經內插處理的內插位置脈波係被傳送至控制相對應的軸之軸控制部22，且主軸的速度指令係被傳送至主軸控制部19，從而進行加工程式所指示的軸及主軸之動作。

主軸馬達20係受到如下控制：依據加工程式17的速度指令而利用內插控制部8產生相對應的主軸的速度指令，並且依據加工程式17的M3、M4指令而經由解析處理部18、內插處理部8將對應於主軸的正轉信號或反轉信號輸出至階梯(ladder)部(未圖示)，藉此而令主軸馬達20以主軸控制部19所指示的主軸速度進行正轉或反轉。

當主軸馬達20進行旋轉時，主軸編碼器21係將檢測到的位置脈波輸出至主軸控制部19。此外，在Z相通過檢測器的感測器時，主軸編碼器21係輸出Z相信號。主軸控制部19係累積來自主軸編碼器的位置脈波而產生主軸FB位置計數器31。此外，在Z相信號輸入時將主軸FB位置計數器31的值予以閂鎖而產生主軸Z相計數器32。

如第2圖所示，主軸FB位置計數器31、主軸Z相計數器32係被取入至主軸1旋轉內FB位置修正部3。主軸1旋轉內FB位置修正部3係從主軸FB位置計數器31與主軸Z相計數器32之差分產生主軸1旋轉內FB位置計數 器35。接著，將主軸基準角度修正量設定手段1所設定的主軸基準角度修正量30加至主軸1旋轉內FB位置計數器35而產生虛擬主軸1旋轉內FB位置計數器36。從主軸FB位置計數器31減去虛擬主軸1旋轉內FB位置計數器36之值而產生虛擬主軸Z相計數器34。亦即，如第5圖所示，所產生的虛擬主軸Z相計數器34係具有實際的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量設定手段1所設定的主軸基準角度修正量30之量的修正後Z相基準點。另外，第5圖係相關於Z相基準點的修正之時序圖，圖中各元件符號分別代表如下：71為Z相基準點，係藉由主軸編碼器的Z相通過而被檢測出；72為修正後Z相基準點，係為以主軸基準角度修正量30進行修正而得的虛擬主軸Z相計數器的0的位置。

此外，從主軸FB位置計數器31輸出主軸FB位置計數器33。並且，內插處理部8係從主軸1旋轉FB位置修正部3將主軸FB位置計數器33、虛擬主軸Z相計數器34取入。

例如，在NC裝置執行螺紋切削指示程式時，螺紋切削控制部9係從主軸FB位置計數器33與虛擬主軸Z相計數器34之差分，算出第1次Z相通過的主軸旋轉量，當中係將對實際的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量設定手段1所輸入的主軸基準角度修正量30之角度而得之點當作為修正後Z相基準點，並藉由虛擬主軸Z相計數器34的值之變化來察知Z相位置的通過。之後，累積主軸FB 位置計數器31的變化量，算出在螺紋切削指示後第1次Z相通過起的主軸旋轉量。內插處理部8係針對Z相通過起的主軸旋轉量來計算與所指示的螺紋導程成比例之螺紋切削軸移動量，而同步於主軸旋轉量來控制伺服馬達的移動量，藉此，從特定的角度對主軸所夾持的工件進行加工，從而進行螺紋切削。此處之預定角度係能夠設定為相對於安裝在主軸編碼器的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量30而得之角度。

此外，同樣地，在NC裝置進行2個以上的主軸的同步加工的主軸同步控制的情形中，當指示有基準主軸的主軸同步位置指令時，便進行同步於基準主軸之旋轉的位置控制，而在以同步於基準主軸的速度進行旋轉下成為主軸同步控制中。當進行令主軸同步的相位對合的指示時，主軸同步控制部10係以使基準主軸與同步主軸的Z相基準點成為相同位置的方式令相位對合。此時，以進行同步的2個主軸的虛擬主軸Z相計數器34為基準來進行相位對合，藉此，能夠以進行同步的各主軸的位於相對於安裝在主軸編碼器的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量30而得之角度的諸修正後Z相基準點來進行相位對合。

此外，當指示有針對主軸的指示時，內插處理部8係產生輸出至主軸控制部19的主軸指令位置計數器41，並暫先輸入至主軸1旋轉內指令位置修正部4。如第3圖所示，主軸1旋轉內指令位置修正部4係累積主軸指令位置計數器41的變化量，算出在1旋轉內捨入後的值，藉此而 產生主軸1旋轉內指令位置計數器44。接著，將主軸基準角度修正量設定手段1所輸入的主軸基準角度修正量30與主軸1旋轉內指令位置計數器44相加，算出在1旋轉內捨入後的值，藉此而產生虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器43。此外，相對於所輸入的主軸指令位置計數器41，輸出主軸指令位置計數器42。

例如，在NC裝置執行同步攻牙指令程式時，在攻牙切削時對攻牙主軸與攻牙軸(NC軸)進行同步控制而進行攻牙加工，藉此不需使用浮動攻牙夾頭(floating top chuck)等地進行高精度的攻牙加工。於同步攻牙指令中，當指示主軸原點復歸方式時，於切削開始前，進行攻牙主軸的原點復歸，於角度對合後，攻牙主軸與攻牙軸(進給軸)係同步而進行攻牙加工。同步攻牙控制部11係以虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器43成為0的位置作為目標角度來算出主軸的移動量以進行攻牙主軸的原點復歸，藉此，能夠以位於相對於安裝在攻牙主軸的主軸編碼器的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量30而得之角度的修正後Z相基準點做為基準，來進行攻牙主軸的原點復歸。

同樣地，在NC裝置執行主軸C軸指令而將主軸切換至C軸控制(位置控制)時，將主軸予以原點復歸到預定角度以確立C軸的座標系統。主軸C軸控制部12係以虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器43成為0的位置為基準，來算出主軸的移動量而進行主軸的原點復歸，藉此，能夠將主軸予以原點復歸到以位於相對於安裝在主軸的主軸編碼 器的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量30而得之角度的修正後Z相基準點為基準之預定角度，以確立C軸的座標系統。

同樣地，在NC裝置執行方位/分度指示時，為了使主軸定位至預定角度，方位/分度控制部13係以虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器43成為0的位置為目標角度來算出主軸的移動量而進行主軸的定位，藉此，能夠將主軸定位至以位於相對於安裝在主軸的主軸編碼器的Z相基準點移位達主軸基準角度修正量30而得之角度的修正後Z相基準點為基準之預定角度。

此外，當以上述NC裝置控制第4圖所示的機械時，為了在將主軸A配置至主軸站A 57的位置而以工具A 51對主軸A所把持的工件進行加工後再以工具B 52對主軸A所把持的工件進行加工，所以令主軸站轉軸59旋轉以將主軸A替換配置到主軸站B 58的位置。此時，由於主軸站B 58的主軸B編碼器感測器55的安裝角度係相對於主軸站A 57的主軸A編碼器感測器53的安裝角度成為相異180度的方向，因此藉由主軸基準角度修正量設定手段1來設定180度的主軸基準角度修正量。藉由該設定，利用前述主軸1旋轉內FB位置修正部3的作用，將相對於編碼器感測器55在主軸站B 58之配置下朝向下部之情況移位180度而得之位置當作是修正後Z相基準點，而以主軸站B 58的上部方向的角度作為基準，因而不依存於檢測器實際的安裝方向，而能夠以工具B 52的方向為基準來進行主 軸之控制。

因此，在檢測器實際的安裝方向會因機械的替換配置等而變化的機械中，伴隨該配置的變更，不是從加工程式來設定主軸基準角度修正量而是從主軸基準角度修正量設定手段1來設定主軸基準角度修正量，藉此，不依存於檢測器實際的安裝方向，能夠以相應於機械之配置的任意角度之方式來修正主軸1旋轉內基準點。

此外，依據實施例1，由於係以既存的主軸FB位置計數器、主軸Z相計數器為基礎來產生虛擬主軸Z相計數器，因此不會有硬體的追加或變更，並且能夠一邊使主軸旋轉一邊容易地將主軸1旋轉移位達任意量。

此外，在螺紋切削以外的動作中，將2個以上的主軸的速度同步運轉的主軸同步控制的相位對合、同步攻牙加工開始前的主軸原點復歸、進行定位的C軸控制的原點復歸、主軸方位、分度等係需要對合主軸的角度之控制的動作，而為進行此動作，不必以各動作控制部來個別施加修正，而是能夠總括進行修正，因此，不需要變更各參數及加工程式。

此外，當以NC裝置進行螺紋切削時，在執行螺紋切削指令後，直到超越主軸通過Z相且主軸的旋轉量所指示的移位角度為止，螺紋切削加工並無法開始。因此，當在主軸通過Z相後立即執行有螺紋切削指令的情形中，除了下次通過Z相為止的1旋轉中，還有直到超越所指示的移位角度為止皆無法開始螺紋切削加工，因而使加工時間的 延遲與工具刀頭接觸在工件之狀態的時間變長，是以亦有對工具壽命造成不良影響之問題，而依據本實施例1，在螺紋切削指令後，能夠在通過所修正後的主軸1旋轉內基準點時開始螺紋切削，因此不需要等待Z相信號的通過之後再將螺紋切削開始角度予以移位，而能夠縮短加工時間。

實施例2

接著，利用第5圖至第7圖說明本發明實施例2。

另外，實施例2係進一步改良實施例1所示的螺紋切削控制者。

第6圖係顯示本發明實例2的NC裝置，圖中各元件符號代表如下：1為主軸基準角度修正量設定手段；2為信號處理部；3為主軸1旋轉內FB位置修正部；8為內插處理部；9為螺紋切削控制部；63為螺紋切削脈波產生手段；64為螺紋切削速度產生手段；31為主軸反饋位置計數器；32為主軸Z相計數器；30為主軸基準角度修正量；61為Z相修正旗標；33為主軸FB位置計數器；34為虛擬主軸Z相計數器。

接著，說明實施例2的NC裝置。

亦即，修正Z相基準點的主軸基準角度修正量係由主軸基準角度修正量設定手段1所設定並傳送至內插處理部8。

主軸1旋轉內FB位置修正部3係從主軸FB位置計數器31與主軸基準角度修正量30與主軸Z相計數器32算出虛擬主軸Z相計數器34，此外，在主軸基準角度修正 量30的值變化的瞬間，將Z相修正旗標開啟(On)。

螺紋切削速度產生手段64係從螺紋切削脈波算出螺紋切削速度。

螺紋切削控制部係藉由虛擬主軸Z相計數器34的值之變化來察知Z相位置的通過，惟當以主軸基準角度修正量設定手段1變更主軸基準角度修正量的值時，虛擬主軸Z相計數器34會因主軸基準角度修正量30的值變化而變化。因此，為了避免在變更主軸基準角度修正量的瞬間因為虛擬主軸Z相計數器34的值之變化而誤檢測出修正後Z相基準點的通過，而於螺紋切削脈波產生手段63中，捕捉於Z相修正旗標非開啟時，亦即主軸基準角度修正量未變更時的虛擬主軸Z相計數器34的變化且算出螺紋切削脈波。藉此，在變更主軸基準角度修正量後，能夠從下次的修正後Z相基準點的通過來開始螺紋切削。

第7圖係顯示前述之用以在變更主軸基準角度修正量修正量時忽略虛擬主軸Z相計數器34的變化而產生螺紋切削脈波之處理例的流程圖。

首先，在步驟S1，檢查是否有螺紋切削指令。在步驟S1中，若為螺紋切削指令則前進至步驟S2，若非螺紋切削指令則前進至步驟S6而結束。

在步驟S2，檢查：是否Z相修正旗標61為關閉(Off)亦即並非在已變更主軸基準角度修正量之時間點，且為螺紋切削指令後第1次(螺紋切削命令記錄關閉)，且虛擬主軸Z相計數器34有變化。步驟S2的檢查結果若為YES 則前進至步驟S3，若為NO則前進至步驟S4。

在步驟S3，開啟螺紋切削命令記錄。

在步驟S4，檢查螺紋切削命令記錄是否開啟。若檢查結果為YES亦即螺紋切削命令記錄為開啟則前進至步驟S5，若為NO則結束處理。

在步驟S5中，將Z相修正旗標關閉，並且以依據虛擬主軸Z相計數器34的主軸旋轉量為基礎來產生螺紋切削脈波，結束處理。

在步驟S6中，清除螺紋切削命令，結束處理。

如上述，即使對主軸1旋轉內基準點進行修正，仍能夠以在主軸基準角度修正量變更後不會檢測出下次的Z相通過的方式來修正主軸1旋轉內基準點，因此即使是在主軸旋轉中對主軸1旋轉內基準點進行修正仍能夠正確地進行螺紋切削。

(產業上的可利用性)

本發明的NC裝置係適用於螺紋切削、原點復歸、位相統一等主軸控制。

1‧‧‧主軸基準角度修正量設定手段

2‧‧‧信號處理部

3‧‧‧主軸1旋轉內FB位置修正部

4‧‧‧主軸1旋轉內指令位置修正部

7‧‧‧相位移位控制部

8‧‧‧內插處理部

9‧‧‧螺紋切削控制部

10‧‧‧主軸同步控制部

11‧‧‧同步攻牙控制部

12‧‧‧主軸C軸控制部

13‧‧‧方位/分度控制部

14‧‧‧顯示單元

15‧‧‧畫面顯示處理部

16‧‧‧記憶體

17‧‧‧加工程式

18‧‧‧解析處理部

19‧‧‧主軸控制部

20‧‧‧主軸馬達

21‧‧‧主軸編碼器

22‧‧‧軸控制部

23‧‧‧伺服馬達

24‧‧‧編碼器

30‧‧‧主軸基準角度修正量

31‧‧‧主軸反饋位置計數器

32‧‧‧主軸Z相計數器

33‧‧‧主軸反饋位置計數器

34‧‧‧虛擬主軸Z相計數器

35‧‧‧主軸1旋轉內反饋位置計數器

36‧‧‧虛擬主軸1旋轉內反饋位置計數器

41‧‧‧主軸指令位置計數器

42‧‧‧主軸指令位置計數器

43‧‧‧虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器

44‧‧‧主軸1旋轉內位置計數器

51‧‧‧工具A

52‧‧‧工具B

53‧‧‧主軸A編碼器感測器

54‧‧‧Z相(主軸A)

55‧‧‧主軸B編碼器感測器

56‧‧‧Z相(主軸B)

57‧‧‧主軸站A

58‧‧‧主軸站B

59‧‧‧主軸站轉軸

61‧‧‧Z相修正旗標

63‧‧‧螺紋切削脈波產生手段

64‧‧‧螺紋切削速度產生手段

71‧‧‧Z相基準點

72‧‧‧修正後Z相基準點

第1圖係顯示本發明實施例1的NC裝置之構成的方塊圖。

第2圖係第1圖所示的主軸1旋轉內FB位置修正部的方塊圖。

第3圖係第1圖所示的主軸1旋轉內指令位置修正部的方塊圖。

第4圖係顯示以本發明實施例1的NC裝置進行控制的機械之構成的圖。

第5圖係顯示本發明實施例1的修正前與修正後之Z相基準點的圖。

第6圖係顯示本發明實施例2的NC裝置之構成的方塊圖。

第7圖係顯示本發明實施例2的NC裝置之動作的流程圖。

第8圖係顯示習知NC裝置之構成的方塊圖。

第9圖係顯示第8圖所示的NC裝置的螺紋切削控制部之詳細構成的方塊圖。

第10圖係用來說明主軸FB位置計數器與主軸Z相計數器之動作的圖。

1‧‧‧主軸基準角度修正量設定手段

2‧‧‧信號處理部

3‧‧‧主軸1旋轉內FB位置修正部

4‧‧‧主軸1旋轉內指令位置修正部

8‧‧‧內插處理部

9‧‧‧螺紋切削控制部

10‧‧‧主軸同步控制部

11‧‧‧同步攻牙控制部

12‧‧‧主軸C軸控制部

13‧‧‧方位/分度控制部

14‧‧‧顯示單元

15‧‧‧畫面顯示處理部

16‧‧‧記憶體

17‧‧‧加工程式

18‧‧‧解析處理部

19‧‧‧主軸控制部

20‧‧‧主軸馬達

21‧‧‧主軸編碼器

22‧‧‧軸控制部

23‧‧‧伺服馬達

24‧‧‧編碼器

31‧‧‧主軸反饋位置計數器

32‧‧‧主軸Z相計數器

Claims (4)

1. 一種數值控制裝置，係依循每一旋轉產生1個脈波的主軸編碼器之Z相信號而決定主軸的1旋轉基準點者，該數值控制裝置係具備：顯示依據主軸編碼器脈衝的累積所算出之主軸反饋位置之主軸反饋位置計數器；在主軸編碼器的感測器檢測出Z相通過時閂鎖主軸反饋位置計數器的值而產生之主軸Z相計數器；主軸基準角度修正量設定手段，輸入前述基準點的修正角度；主軸1旋轉內反饋位置修正手段，係輸入有前述主軸反饋位置計數器及前述主軸Z相計數器，將前述基準點修正達由前述主軸基準角度修正量設定手段所設定的修正角度量；及主軸1旋轉內指令位置修正手段，將主軸1旋轉內指令位置修正達由前述主軸基準角度修正量設定手段所設定的修正角度量。
2. 如申請專利範圍第1項之數值控制裝置，其中，前述主軸1旋轉內反饋位置修正手段係輸出虛擬主軸Z相計數器者，該虛擬主軸Z相計數器係具有根據主軸的反饋位置、Z相信號所產生的主軸之基準點及基準點的修正角度而經修正的主軸之基準點。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之數值控制裝置，其中，前述主軸1旋轉內指令位置修正手段係輸出虛擬 主軸1旋轉內指令位置計數器者，該虛擬主軸1旋轉內指令位置計數器係具有根據針對主軸的指令位置及基準點的修正角度而經修正的主軸1旋轉內指令位置。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項之數值控制裝置，其更設置有：Z相修正旗標，用以判斷是否為已變更前述基準點的修正角度的時間點；及螺紋切削控制部，根據該旗標，在變更前述基準點的修正角度後，直到重新通過修正後的基準點為止之期間，以不檢測出Z相的通過之方式予以忽略。