WO1985005199A1 - Interface device between numerically controlled apparatus and electric power control circuit - Google Patents

Interface device between numerically controlled apparatus and electric power control circuit Download PDF

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Hideaki Kawamura
Toshiaki Otsuki
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Fanuc Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4147—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by using a programmable interface controller [PIC]
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43158—Feedrate override

Definitions

  • the present invention relates to an interface device between a numerical control device and a high-power control circuit. Background technology
  • the numerical controller NC and the machine tool are connected via a high-power control circuit usually called a PC.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a conventional numerically controlled machine tool.
  • 1 is a micro computer for numerical control
  • 2 is its bus 3 is a tape reader that converts the drilling information of the command tape 4 into an electric signal
  • 5 is a numeric key or a character Manual data input device (DJ) having keys, etc., CRT for displaying the contents of NC command program, etc.
  • 7 ROM for storing system programs, etc. , 8 are used for calculation
  • 9 is a non-volatile memory for storing NC command programs and the like, for example, a magnetic table memory
  • 10 to 12 are z, y, axis modules provided on the machine tool.
  • -Driving data 40-42 ⁇ F, axis control circuit, 13 is a buffer, 14 is a driver, 15 is a receiver j, these are numerical control units (NC) Is configured.
  • 20 is a micro computer for high-power control
  • 21 is its bus
  • 22 is a ROM for storing control programs, etc.
  • 23 is used for calculations and the like.
  • 24 is a non-volatile memory such as a magnetic bubble memory
  • 25 is a buffer
  • 20 is a receiver
  • 27 is a driver
  • 28 is a buffer
  • 29 29 is a receiver
  • 30 is At the driver! )
  • PC high-power control circuit
  • the numerical controller and the high-voltage control circuit are interconnected by drivers 14, 27 and receivers 15, 2 ⁇ ], motor start signals, tool change command signals, tool numbers, etc.
  • the data is sent from the numerical control device to the high-power control circuit via the driver 14 and the receiver 20.
  • the high-power control circuit executes predetermined sequence control and the like based on the input data, and starts the motor, changes tools, etc. to the work machine ⁇ via the driver 30. Let me know. Information such as the end of tool change is sent from the high-power control circuit to the numerical controller via the buffer 25, the driver 27, the receiver 15, and the buffer 13, and the numerical control is performed. The device recognizes these and executes the following processing.
  • the actual speed (tool speed) is set according to the cutting load provided on the machine tool or the amount of chips, for example.
  • the actual speed is the speed command value and O in the NC command profile g - bar - is determined by La Lee de rates, to change the actual speed NC command flop ⁇
  • the only way to change the speed command in the program or to manually change the super-ride rate is to perform the above-described control. Disclosure of the invention
  • the actual speed data is written from the numerical controller, and the written data can be read from the high-voltage control circuit.
  • the corrected speed data can be written from the memory for the actual speed and the high-voltage control circuit, and the written data can be read from the numerical controller. It has a memory.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional numerically controlled machine tool.
  • FIG. 2 is a main part block diagram showing an example of a -dwell configuration of an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 and Fig. 5 show the processing of micro computer 1.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the processing of the micro computer 20.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 2 is a block diagram of a main part showing an example of a hardware configuration of an embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts.
  • 50 is the memory for the actual speed
  • 51 is the memory for the correction speed
  • the configuration of this embodiment differs from that of FIG.
  • the actual speed data can be written from the device side, and the written actual speed data can be read from the high voltage control circuit side.
  • the corrected speed data can be written from the control circuit side, and the written corrected speed data can be read from the numerical controller.
  • the point is that an interface device is provided.
  • the high-voltage control circuit side can read the contents of the actual speed memory 50 to know the actual speed of the numerical controller. It can be used to determine cutting conditions based on the data. In addition, the high-voltage control circuit side can write the correction speed memory 51.] Since the actual speed of the numerical controller can be controlled, for example, the above-mentioned actual speed memory 50 is used. If the current actual speed of the numerical control device is not appropriate due to the lead, it will be possible to correct the speed to an appropriate speed by the light.
  • Fig. 3 is a flowchart of the actual speed calculation process executed by the micro-computer 1, and the micro-computer 1
  • the actual speed calculation process (S1) and the display of the calculated actual speed on the CRT 6 are performed in the past.))
  • a process for writing the speed is executed (S3).
  • the microcomputer 20 knows the actual speed of the numerical control device]), and writes the actual speed memory 50. So Then, when it is desired to correct the actual speed, for example, as shown in the flowchart of FIG. 4, the mode flag is first set to "1" (S10), and then the corrected speed data is set. The data is written to the memory 51 (S11), and the set flag F2 is set to "1" (S12).
  • the micro-computer 1 performs, for example, the processing shown in FIG. 5 at predetermined intervals.] 5, and when the mode flag 1 is "0", it has conventionally been performed. In this way, the speed command value in the NC command program, the overriding rate and the speed used for pulse interpolation are calculated from the coordinates (S21), and the pulse distribution processing is performed at that speed. Is executed (S22). However, when the mode flag F1 is set to "1", when the set flag F1 is set to "1" (S23), the contents of the correction speed memory 51 are read (S23). After setting the set flag to "0" (S25), the pulse interpolation is performed at this correction speed (S20).
  • the microcomputer 20 determines that the set flag has become two (0) in step 5-3, the microcomputer 20 determines that the speed correction process has been completed. For example, a lamp or the like provided on the machine is turned on to notify the data (S14). When returning the actual speed to the original speed, the micro computer 20 sets the mode flag to "0" and then turns off the lamp. Mode flag _ ⁇ 1 force; When it becomes "0", as shown in Fig. 5, the microcomputer 1 is the speed command in the NC command program. Value () and o ( ⁇ )
  • the speed to be used for interpolation is calculated from the bias ratio (S21), and the pulse distribution process is executed at that speed (S22), so that control is performed at the original speed. .
  • the actual speed data is written from the numerical controller, and the embedded actual speed data can be read from the high-power control circuit.
  • Speed memory and a correction speed data that can write the corrected speed data from the high-voltage control circuit and can read the written correction speed data from the numerical controller.
  • the high-voltage control circuit reads the contents of the memory for the actual speed.]? It is possible to know the actual speed of the numerical controller. It can be used to determine cutting conditions based on the data. Also, since the high-voltage control circuit side can control the actual speed of the D numerical controller by writing the correction speed memory, for example, the above-described actual speed memory is used. If the current actual speed of the numerical controller is not appropriate due to the lead, there is an advantage that processing such as correction to an appropriate speed depending on the light can be easily performed.

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Description

明 細 書 数値制御装置 と強電制御回路間の
イ ン タ フ ェ イ ス装置 技 術 分 野
本発明は数値制御装置と 強電制御回路間のィ ン タ フ エ ィ ス装置に関する も の である。 背 景 技 術
一般に数値制御装置 NC と工作機械と は通常 PC と呼 ばれる強電制御回路を介して接続される。
第 1 図は従来の数値制御工作機械の概略構成図であ
1 は数値制御用のマ イ ク ロ コ ン ピュ - タ、 2 はそのバ ス 3 は指令テ - プ 4 の穿孔情報を電気信号に変換する テ - プリ - ダ、 5 は数字キ - や文字キ - 等を有する手動デ - タ入力装置 （ DJ) 、 ό は NC 指令プ ロ グ ラ ム等の 内容を 表示させる為の CRT、 7 はシ ス テ ム プ ロ グ ラ ム等を記憶 する ROM、 8 は演算用等に使用する 、 9 は NC 指令 プロ ダラ ム等を記憶する不揮発性メ モ リ 例えば磁気パブ ル メ モ リ 、 10 ~ 12 は工作機械に設け られた z，y， 軸モ - タ 40〜 42 を駆動する ^:， F， 軸制-御回路、 13 はパッフ ァ、 14 は ドラ イ バ、 15 はレ シ — バであ j 、 これ らは数 値制御装置（NC) を構成する。 ま た、 20 は強電制御用の マイ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ、 21 はそのバ ス 、 22 は制御プロ グラ ム等を記憶する ROM、 23 は演算用等に使用する 、 24 は不揮発性メ モ リ 例えば磁気バ ブ ル メ モ リ 、 25 はバ ッ フ ァ 、 20 は レ シ 一 パ、 27 は ドラ イ バ、 28 はバッ ファ、 29 はレ シ ー バ、 30 は ド ラ イ バであ ！） 、 これらは強電制 御回路（PC) を構成する。 数値制御装置と強電制御回路 とは、 ドラ イ バ 14，27 と レ シ ー バ 15，2ό で相互に接続さ れて ]?、 モ - タ の起動信号， 工具交換指令信号， 工具 番号等のデー タ は ドラ イ バ 14， レ シ ー バ 20 を介して数 値制御装置から強電制御回路へ送出される。 強電制御回 路では入力デ - タ に基づき所定のシ - ケ ン ス制御等を実 行し、 ドラ イ バ 30 を介してェ作機械 ΓΜに対しモ ー タ の 起動， 工具交換等を行るわせる。 ま た、 工具交換終了等 の情報はバッ フ ァ 25， ド ラ イ バ 27， レ シ ー バ 15， パ ッ フ ァ 13 を介して強電制御回路か ら数値制御装置に送出さ れ、 数値制御装置がこれ らを認識 して次の処理等を実行 する。
と ころで、 よ ]) 高精度等を実現する 為には例えば工作 機械側に設けた切削時の負荷に応じて或は切屑の量に応 じて実速度 （ 工具の速度） を工作機械側か ら 自動的に制 御したい ことがある。 しかるに、 従来の数値制御工作機 械では、 実速度は NC 指令プ ロ グ ラ ム中の速度指令値と オ - バ - ラ イ ド率で決定され、 実速度を変更するには NC 指令プ π グ ラ ム 中の速度指令を変更するか或はォ - パ - ラ ィ ド率を手動で変更する しか方法がな く 、 上述の よ う な制御を実現する こ とが困難であった。 発 明 の 開 示
本発明の 目 的は、 強電制御回路側か ら数値制御装置の 実速度を参照 し及び指示でき る よ う にする こと にあ る。
本発明は前記目 的を達成する為、 数値制御装置か ら実 速度デ - タが書込ま れる と と も に、 書込ま れたデ - タ を 強電制御回路か ら読取る こ と がで き る実速度用メ モ リ と 強電制御回路か ら修正速度デ - タ を書込む こと がで き る と と も に書込ま れたデ - タを数値制御装置から読取る こ とがで き る修正速度メ モ リ を設けた も のである。 図面の簡単な説明
第 1 図は従来の数値制御工作機械の概略構成図である 第 2 図は本発明の実施例の - ドウ エア構成の一例を 示す要部プロ ッ ク 図で ある。
第 3 図及び第 5 図はマ イ ク ロ コ ン ピュ - タ 1 の処理の
—例を示すフ 口 — チ ヤ - ト であ る。
第 4 図はマ イ ク ロ コ ン ピュ - タ 2 0 の処理の一例を示 すフ ロ ー チ ャ ー ト である。 発明を実施するための最良の形態 第 2 図は本発明の実施例の ハ - ド ウ エア構成の一例を 示す要部ブロ ッ ク図であ ]?、 第 1 図 と 同一符号は同一部 分を示 し、 50 は実速度用 メ モ リ 、 51 は修正速度用メ モ リ 、 はモ ー ド フ ラ グ、 はセ ッ ト フ ラ グであ る。 本実施例の構成が第 1 図 と 相違する と こ ろは、 数値制御 装置側から実速度デ - タ を書込むこ とができ、 こ の書込 まれた実速度デ - タを強電制御回路側か ら読取る こ とが でき る実速度用メ モ リ 50 と、 強電制御回路側か ら修正 速度デ - タを書込むこ とができ、 数値制御装置側か ら こ の書込ま れた修正速度デ - タ を読取る こ とができ る修正 速度用メ モ リ 51 とから ¾る イ ン タ フ ェ イ ス装置を設け た点にある。 この よ う イ ン タ フ ェ イ ス装置を設けてお けば、 強電制御回路側は実速度用メ モ リ 50 の 内容を リ - ドする こ とに よ 数値制御装置の実速度を知る こ とが でき、 そのデ - タ に基づいて切削条件の決定な どに使 う こ とが可能とな る。 ま た、 強電制御回路側は修正速度用 メ モ リ 51 を ラ イ ト する こ とに よ ]? 数値制御装置側の実 速度を制御でき るので、 例えば前述の実速度用 メ モ リ 50 の リ - ドによって数値制御装置の現在の実速度が適当で い場合、 ラ イ ト に よ って適当な速度に修正する こ とが 可能と な る。
第 3 図はマ イ ク ロ コ ン ビ ュ - タ 1 が実行する実速度計 算処理の フ ロ ー チ ャ ー ト であ 、 マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ 1 は所定周期毎に、 現在の実速度の計算処理（S 1 ) と算 出 した実速度の CRT 6 への表示処理と の従来よ ])行なわ れている処理に加え、 実速度用メ モ リ 50 に算出 した実 速度を書込む処理を実行する （S3 )。
マ イ ク ロ コ ン ピュ ー タ 20 が数値制御装置の実速度を 知 ]) たいと き は、 実速度用メ モ リ 50 を ラ イ ト する。 そ して、 実速度を修正 したい と きは、 例えば第 4 図の フ ロ 一 チ ヤ - ト に示す よ う に、 先ずモ - ドフ ラ グ を 《 1 " に し （S10) 、 次いで修正速度デ - タ を メ モ リ 51 に書込 み （S11 ) 、 .セ ッ ト フ ラ グ F2 を "1 " にする （S12) 。
マ イ ク 口 コ ン ビュ - タ 1 は所定周期毎に例えば第 5 図 に示す処理を実行 してお ]5、 モ - ドフ ラ グ 1 が " 0 " の と き は従来行るつていた よ う に NC 指令プ ロ グ ラ ム 中の 速度指令値 とオ ー バ — ラ イ ド率と カゝ らパル ス補間に 使 う 速度を計算し （S21) 、 その速度でパ ル ス分配処理を 実行する （S22) 。 しか し、 モ ー ドフ ラ グ F1 が " 1 " に ¾ る と、 セッ ト フ ラ グ F1 カ " 1 " に ¾つた と きに （S23) 、 修正速度用メ モ リ 51 の内容を読取 （S24) 、 セ ッ ト フ ラ グ を " 0 " と した後（S25) 、 こ の修正速度でパ ル ス 補間を行なわせる （S20 ) 。 ま た、 モ — ドフ ラ グ が " 1 " で、 セ ッ ト フ ラ グ が " 0 " の と き は先に算出された修 正速度でパ ル ス分配を続行する （S27) 。 るお、 マ イ ク ロ コ ン ピュ ー タ 20 はス テ ッ プ 5Ί3 で セ ッ ト フ ラ グ 2 カ "0" と なったこ と を判別する と、 速度修正処理の完了を ォペ レ - タ等に通知する為に例えば機械に設けた ラ ン プ 等を点灯させる （S14) 。 ま た、 実速度を元に戻す場合は、 マ イ ク ロ コ ン ピュ ー タ 20 はモ ー ドフ ラ グ を " 0 "と し たの ち、 前記ラ ン プの消灯を行 う。 モ - ド フ ラ グ _Ρ 1 力； " 0 " にな る と、 第 5 図に示 した よ う に マ イ ク ロ コ ン ビ ュ - タ 1 は NC 指令プ ロ グ ラ ム 中の速度指令値（ ） と ォ ( ό )
- バ - ラ イ ド率と か ら補間に使う速度を計算し （ S2 1 ) 、 その速度でパ ル ス分配処理を実行するので （S22 ) 、 元の 速度で制御が行なわれる こ と になる。
以上説明 したよ う に、 本発明に よ れば、 数値制御装置 から実速度デ - タが書込まれ該謇込まれた実速度デ - タ を強電制御回路か ら読取る こ とができ る実速度用 メ モ リ と、 前記強電制御回路から修正速度デ - タ を書込むこ と ができ 且つ前記数値制御装置から該書込ま れた修正速度 デ - タ を読取る こ とができ る修正速度用メ モ リ と を設け たも のであるか ら、 強電制御回路側は実速度用メ モ リ の 内容を リ - ドする こ とに よ ]? 数値制御装置の実速度を知 る こ とができ、 そのデ - タ に基づいて切削条件の決定 どに使 う こ とが可能と なる。 ま た、 強電制御回路側は修 正速度用メ モ リ を ラ イ ト する こ とに よ D数値制御装置側 の実速度を制御で き るの で、 例えば前述の実速度用メ モ リ の リ - ドに よって数値制御装置の現在の実速度が適当 で い場合、 ラ イ ト に よって適当な速度に修正する等の 処理を容易に行 う こ と ができ る利点があ る。

Claims

求 の 範 囲 数値制御装置と 強電制御回路間の ィ ン タ フ ェ イ ス装置 において、 前記数値制御装置か ら実速度デ - タ が書込ま れ該書込ま れた実速度デ - タ を前記強電制御回路か ら読 取る こ と ができ る実速度用メ モ リ と 、 前記強電制御回路 から修正速度デ - タ を書込む こ とがで き且つ前記数値制 御装置か ら該書込ま れた修正速度デ - タ を読取る こ とが でき る修正速度用メ モ リ と を具備 したこ と を特徵と する 数値制御装置と 強電制御回路間の ィ ン タ フ ェ イ ス装置。
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