JPH01214904A - 数値制御装置 - Google Patents

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］ この発明は数値制御装置、特に工作機械の移動軸上の固
有位置情報をパラメータとして記憶させ、この記憶した
固有位置情報により移動軸の回転の起動及び停止、送り
速度変更、及び補助機能動作の起動及び停止を行う数値
制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第８図は従来の数値制御装置のブロック図であり、図に
おいて（１）は指令制御部、（２）は指令制御部（１）
から構成される装置データの処理を行う位置データ処理
部、（３）は指令制御部（１）がら供給される速度デー
タの処理を行う速度データ処理部、（４）は位置データ
処理部（２）及び速度データ処理部（３）からのデータ
入力によるサーボ処理部、（５）はサーボ処理部（４）
のデータの増巾器、（６）はサーボモータ、（７）サー
ボモータ（６）により回転するボールネジ、（８）はボ
ールネジ（７）の回転角度を検出する検出器、（９）は
ボールネジ（７）により駆動するテーブル、（１０）は
テーブル（９）に取付けるドグ及びリミットスイッチ、
（１１＾）はプログラマブル・ロジック・コントローラ
（略称ＰＬＣ処理部）　（１４）の出力信号により機械
の補助動作の実施及びリミットスイッチ（■０）の信号
をＰＬＯ処理部（１４）へ出力する強電制御盤である。

（１２）は指令制御部（１）の指令に基づく補助機能デ
ータ処理部、（１３）は補助機能データ処理部（１２）
からのデータをＰＬＣ処理部（１４）へ出力するための
インタフェース処理部、（１４）は強電制御盤（１１＾
）の出力信号とインタフェース処理部（１３）の出力信
号によるシーケンス処理を行い指令制御部（１）、強電
制御盤（ＩＩＡ）へデータ出力をするプログラマブル・
ロジック・コントローラ（以下ＰＬＣ処理部という）で
ある。

第８図の動作について説明する。工作機械を制御するた
めの所要データが加ニブログラムから指令制御部（１）
に読込まれる。指令制御部（１）は読込まれた位置及び
速度データをそれぞれ位置データ処理部（２）及び速度
データ処理部（３）に供給する。位置データ処理部（２
）及び速度データ処理部（３）はそれぞれ人力された位
置及び速度データを信号処理して移動データとしてサー
ボ処理部（４）に出力する。サーボ処理部（４）は位置
データ処理部（２）及び速度データ処理部（３）からそ
れぞれ入力される位置及び速度の移動データと、検出器
（８）よりフィードバックされるデータとを比較演算し
、増巾器（５）に指令データを出力する。モータ（６）
は増巾器（５）の出力信号により回転し結合されるボー
ルネジ（７）を回転させる。ボールネジ（７）の回転に
よりテーブル（９）は移動する。このテーブル（９）の
移動に伴い、機械可動部と機械固定部に配設されたドグ
（図示せず）及びリミットスイッチ（１０）の位置関係
が変化し、リミットスイッチ（１０）はオン・オフ動作
を行い出力信号を強電制御盤（ＩＩＡ＞に供給する。強
電制御盤（ＩＩＡ）はリミットスイッチ（１０）からの
人力信号を電気信号に変換しＰＬＣ制御部（１４）へ出
力する。工作機械の切削曲オン・オフ等の補助機能動作
に関する指令は、補助機能データとして加ニブログラム
から指令制御部（１）に読込まれる。指令制御部（１）
はこの補助機能データを補助機能データ処理部（１２）
に供給する。補助機能データ処理部（１２）は人力デー
タを処理して出力信号をインタフェース処理部（１３）
を介してＰＬＣ処理部（１４）に供給する。ＰＬＯ処理
部（１４）はインタフェース処理部（１３）からの人力
信号をシーケンス処理した結果、出力信号を強電制御ｆ
ｆ１（ＩＩＡ）に供給する。強電制御盤（ＩＩＡ）はＰ
ＬＣ処理部（１４）よりの人力信号によりソレノイド（
図示せず）のオン・オフ等、工作機械の補助動作を実行
する。またＰＬＯ処理部（１４）は強電制御盤（ＩＩＡ
）より原点信号やストロークエンド等のリミットスイッ
チ（１０）の信号が入力されると、シーケンス処理を行
い指令制御部（１）へ出力信号を供給する。指令制御部
（１）はＰＬＯ処理部（１４）よりの入力される信号を
処理して、位置データ処理部（２）又は速度データ処理
部（３）へ位置データの零又は速度変更信号を出力する
ことにより、テーブル（９）の移動停止又は移動速度の
変更が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の数値制御装置は以上のように構成されているので
、機械の移動位置をテーブル上のある固有位置で検出す
るためには、機械テーブル上にドグ及びリミットスイッ
チが必要である。また前記固有位置を精度良く設定する
にはドグ位置の調整が容易でなく、リミットスイッチの
応答性により精度上の限界がある。また多数のドグ及び
リミットスイッチを機械テーブル上に取付けるのは、物
理的制約があり、制御の対象となる項目が限定される等
の問題点があった。

この発明はこれらの問題点を解消するためになされたも
ので、機械のテーブル上の固有位置を検知するのにドグ
及びリミットスイッチを取付けないで、移動軸の回転の
停止及び起動、送り速度変更並びに補助機能動作の実行
を可能にする数値制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る数値制御装置は、工作機械の移動輪上の
固有位置情報、移動情報、送り速度情報及び補助機能情
報等をあらかじめ記憶する位置情報等記憶部と、前記移
動軸上の位置データの信号処理を行い現在位置データを
出力する位置データ処理部と、前記位置情報等記憶部か
ら読出した設定位置情報と前記位置データ処理部から出
力される現在位置データとを比較判別しその判別結果を
出力する位置判別部と、前記位置判別部よりの判別結果
により、前記移動軸の回転の起動及び停止、送り速度の
変更及び補助機能動作の起動及び停止を制御する移動及
び補助機能制御手段とを備えるようにしたものである。

［作用］ この発明における数値制御装置は、工作機械の移動軸上
の固有位置情報、移動情報、送り速度情報及び補助機能
情報等をあらかじめ記憶する位置情報等記憶部と、前記
移動軸上の位置データの信号処理を行い現在位置データ
を出力する位置データ処理部と、前記位置情報等記憶部
から読出した設定位置情報と前記位置データ処理部から
出力される現在位置データとを比較判別しその判別結果
を出力する位置判別部とを備えたので、移動軸上の任意
の機械テーブルの固有位置において前記移動軸の回転の
起動及び停止、送り速度の変更及び補助機能動作の起動
及び停止を実行するように作用する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す数値制御装置のブロ
ック図であり、（１）〜（９）　、（１２）〜（１３）
は上記従来装置と全く同一のものである。（１１）はイ
ンタフェース処理部（１３）の出力信号によって機械の
補助動作を実施する強電制御盤、（１５）はＣＲＴ付キ
ーホード、（１Ｂ）ハＣＲＴ付キーボード（１５）から
入力する位置情報等を記憶する位置情報等記憶部、（１
７）は位置情報等記憶部（１６）からの入力信号と、位
置データ処理部（２）からの入力信号との比較判別をす
る位置判別部である。

第１図の動作について説明する。先ず加ニブログラムチ
ーブからテーブルの移動に必要なデータとして移動軸と
位置データ、速度データ、及び補助機能データが指令制
御部（１）に読込まれる。指令制御部（１）は１ブロツ
クの移動量、移動速度、及び補助機能指令を解読し、そ
れぞれの指令信号を位置データ処理部（２）、速度デー
タ処理部（３）及び補助機能データ処理部（１２）に出
力する。位置データ処理部（２）及び速度データ処理部
（３）はそれぞれ入力された位置及び速度データを信号
処理して移動データとしてサーボ処理部（４）に出力す
る。また補助機能データ処理部（１２）は入力信号をデ
ータ処理して出力信号をインタフェース処理部（１３）
に供給する。サーボ処理部（４）は位置データ処理部（
２）及び速度データ処理部（３）からそれぞれ人力され
る位置及び速度の移動データと、検出器（８）よりフィ
ードバックされるデータとを比較演算し、増巾器（５）
に指令データを出力する。モータ（６）は増巾器（５）
の出力信号により回転し結合されるボールネジ（７）を
回転させる。ボールネジ（７）の回転によりテーブル（
９）は移動する。このテーブル（９）の移動は速度デー
タ処理部（３）から出力指示された速度で、位置データ
処理部（２）から出力指示された位置まで移動する。イ
ンタフェース処理部（１３）は補助機能指令を強電制御
盤（１１）に出力する。強電制御盤（１１）は内蔵する
シーケンス制御部により入力される補助機能指令をシー
ケンス処理して補助機能動作を実施する。ＣＲＴ付キー
ボード（１５）はあらかじめテーブル上の固有位置デー
タを軸毎に複数点設定し、この設定した固有位置データ
を位置情報等記憶部（１６）に入力し記憶させておく。

さらにＣＲＴ付キーボード（１５）は位置情報とともに
、送り速度や関連する補助機能等の情報をも位置情報等
記憶部（１６）に入力し記憶させることができる。位置
情報等配ｔ３．部（１６）は、この装置に電源が投入さ
れる度に、記憶する位置データ等の情報を位置判定部（
１７）へ出力する。位置判定部（１７）は位置情報等記
憶部（１Ｇ）から入力されたテーブル上の固有位置デー
タと位置データ処理部（２）より単位時間毎に出力され
る現在位置データを比較演算する。位置判定部（１７）
は上記比較の判別結果により、位置データ処理部（２）
には新規の位置データを出力し、速度データ処理部（３
）には新規の速度データを出力することによりテーブル
の移動停止及び送り速度変更を行うことかできる。また
位置判定部（１７）に位置情報とともに関連する補助機
能等の情報が入力されているときは、位置判定部（１７
）はテーブルが指定された位置に到達したときに、新し
い補助機能指令を補助機能データ処理部（１２）に出力
する。補助機能データ処理部（１２）はこの入力された
補助機能指令をインタフェース処理部（１３）を介して
強電制御盤（１１）に供給する。強電制御盤（１１）は
内蔵するシーケンス制御部により入力される補助機能指
令をシーケンス処理の後補助機能動作を実施する。

第２図及び第３図はこの実施例の制御動作を説明する動
作説明図である。第２図（ａ）においてはテーブルの固
有位置情報として、基準位置Ｐ。を座標基準にし、Ｘ軸
上にＰ　点、２２点、Ｙ軸上■ にＰ　点、Ｐｚｏ蔓の位置情報をあらかじめパランｌ〇 一夕として位置情報等記憶部（１６）に記憶させておく
。いまＸ軸の指令として移動速度Ｆ　１移動距■ ｉ！ｌｆＸ　Ｃの指令が実行されるとする。Ｘ軸が距離
Ｘ１　（パラメータの２１点−Ｐｏ点の距離）移動し、
テーブル移動位置が２１点に到達するとＸ軸テーブルの
移動は停止する。２１点でＸ軸の移動が停止するとＹ軸
は移動距ｉ！１ＩＹ１　（パラメータのＰ　点−２１８
点の距離）、移動速度Ｆ２の指令が実行される。このＹ
軸の移動が完了し停止すると、次にＸ軸は距離Ｘ２　（
パラメータのＦ２−２１点）、移動速度Ｆ２で移動が実
行される。Ｘ軸の移動が完了し停止すると、Ｙ軸は距離
Ｙ２　（Ｙｌの負データ）、移動速度Ｆ２で移動が実行
される。

Ｙ軸の移動が完了し停止すると、Ｘ軸は距離Ｘ３（パラ
メータのＸ　−（Ｘｌ＋Ｘ２））、移動速度Ｆ１で移動
を実行する。同図（ａ）に斜線で示されるＡ部は干渉物
である。またテーブル位置が２１点に到達したとき補助
機能動作Ｍ。がオン動作となり、２２点に到達したとき
オフ動作するオン・オフ波形が同図（ｂ）に示されてい
る。

第３図（ａ）にはＸ軸の移動シーケンスと移動速度が、
同図（ｂ）にはＹ軸の移動シーケンスと移動速度がそれ
ぞれ示されている。

第４図は位置情報等記憶部（１Ｂ）内の記憶データ例を
示す図である。

第５図及び第６図は位置情報等記憶部（１Ｂ）と位置判
別部（１７）の制御動作を説明する流れ図である。

以下第４図〜第６図につき説明する。第４図は位置情報
等記憶部（１６）に記憶される固有位置番号（Ｐ番号）
と各軸データの記憶例を示す図であり、各Ｐ番号に対応
した位置情報、移動情報、送り速度情報、補助機能、該
位置到達時の各軸情報が記憶される。上記位置情報、移
動情報、送り速度情報、補助機能は第１図のＣＲＴ付キ
ーボード（１５）からオペレータによって設定され、該
位置到達時の各軸位置情報は数値制御装置の制御プログ
ラムによって自動的に記憶される。ここで移動情報には
機械停止を指令するＳ　Ｔ　Ｐ　、（ｓｔｏｐ）　、機
械停止解除を指令するＣ　Ｎ　Ｔ　、（ｃｏｎｔｉｎｕ
ｅ）　、割り込み前の位置に復帰さするＲ　Ｅ　Ｔ　、
（ｒｅｔｕｒｎ）　、割り込みにより移動させたいテー
ブル位置番号を指令するＰｎ　　（ｎ＝１．２，３．・
・・）等が設定される。第２図（ａ）に対応させるとＸ
軸データとして固有位置番号ＰＩには位置情報−５０（
龍）、移動情報−Ｐ　２０．送り情報−Ｆ２、補助機能
−Ｍ１７等が設置され、以下第４図に示すような設定が
なされる。

第５図は位置判別部（１７）の制御を示す流れ図であり
、ステップ１で第１図の位置データ処理部（２〉の位置
データと位置情報等記憶部（１６）の位置情報から読み
出した位置とを比較し、テーブル位置が設定位置に達し
たか否かを判別する。ステップ１でＮＯであれば以下の
処理を全てスキップし終了するが、ＹＥＳであればステ
ップ２に進み各軸の現在位置を位置情報等記憶部（１６
）の各軸位置情報に記憶する。ステップ３では上記位置
情報等記憶部（１６）に設定されている位置情報、移動
情報、送り速度情報、補助機能等の各データを読み取り
、ステップ４で所定の制御軸の移動データをセットする
。また同様にステップ５〜ステツプ６で送り速度のセッ
トと、補助機能等の出力をする。ステップ７では次のチ
エツクに備えて自軸のＰ番号を所定の単位で増加もしく
は減少させる。第６図は第５図のステップ４（移動デー
タセット）の詳細を示す流れ図であり、ステップ１１は
第５図のステップ３で読み出した各種データの内、移動
情報に設定されている指令が機械停止を指令するＳＴＰ
。

（ｓｔｏｐ）であるかどうかを判定する。ＹＥＳであれ
ばステップ１２に進み、全軸のインタロックをオンとし
、処理を終了する。ステップ１１でＮｏであればステッ
プ１３に進み、機械停止解除を指令するＣ　Ｎ　Ｔ　、
（ｃｏｎｔｉｎｕｅ）であるかどうかを判定する。

ＹＥＳであればステップ１４に進み、全軸のインククロ
ックをオフとして機械停止を解除し処理を終了する。ス
テップ１３でＮｏであればステップ１５に進み、割り込
み前の位置に復帰させるＲＥＴ。

（ｒｅｔｕｒｎ）であるかどうかを判定する。ＹＥＳで
あればステップ１６に進み、第１図の位置データ処理部
（２）の位置データ（現在位置）を読み出し、ステップ
１７で［現在位置−当Ｐ番号の位置情報−指令値］の演
算を行い、ステップ１８で自軸のインクロックをオンと
し、ステップ１９では上記ステップ１７で求めた指令値
を出力して処理を終了する。ステップ１５でＮｏであれ
ばステップ２０に進み、テーブル位置番号を指令するＰ
ｎ　　（ｎ−１，２，３゜・・・）であるかどうかを判
定する。ＹＥＳであればステップ２１に進み、位置情報
等記憶部（１６）の指定Ｐ番号の位置情報から読み出し
た位置と第１図の位置データ処理部（２）の位置データ
から［指定Ｐ番号の位置情報−現在位置−指令値］の演
算を行い、ステップ２２では他方の軸のチエツクのため
に上記指定Ｐ番号をセットしてステップ１８に進む。

ここでＲＥＴ、指令と同様に自軸のインタロツタをオン
とし、ステップ１９では上記ステップ２１で求めた指令
値を出力して処理を終了する。ステップ２０でＮＯであ
れば無作業で処理を終了する。なお、第５図、第６図に
示した処理は全軸について行われる。上記制御により第
２図に示したような加工経路途中に加工禁止範囲が存在
する場合、予め回避情報を設定しておくことにより、適
宜加工経路の変更、補助機能の実行等の割り込みを自動
的に行わせることができる。

また、上記実施例では固有位置を各軸の点として説明し
たが、各軸の所定の点で決定されて囲れる範囲により制
御してもよい。

第７図はこの発明の他の実施例を示す数値制御装置のブ
ロック図であり、（１）〜（９）　、（ＩＩＡ）〜（１
４）は第８図の従来装置と全く同一ものである。

また（１５）〜（１７）は第１図のこの発明による装置
と全く同一のものである。

第７図の動作について説明する。機械のテーブル上の固
有位置を検出するのにドグ及びリミットスイッチを除去
し、ＣＲＴ付キーボード（１５）が設定したテーブル上
の固有位置及び移動速度等の情報を、あらかじめ位置情
報等記憶部（１６）に記憶させる方法は第１図の場合と
全く同様である。位置情報等記憶部（１Ｂ）は電源投入
時に、毎回記憶している情報を位置判定部（１７）へ出
力する。位置判定部（１７）は位置情報等記憶部（１６
）から入力された位置データと、位置データ処理部（２
）から単位時間毎に出力される現在位置データを比較演
算し、判定結果をＰＬＯ処理部（１４）へ出力する。Ｐ
ＬＣ処理部（１４）では位置判定部（１７）の判定結果
により、位置データ処理部（２）へ新しい位置データを
、速度データ処理部（３）へ新しい速度データをそれぞ
れ出力することにより、テーブルの移動停止及び移動速
度の変更を行う。また位置判定部（１７）の判定結果に
より新しい補助機能動作を要する場合は、ＰＬＣ処理部
（１４）は位置判定部（１７）及び補助機能データ処理
部（１２）からインタフェース処理部（１３）を介して
それぞれ入力された指令信号に基き、出力信号を強電制
御盤（ＩＩＡ）に供給する。強電制御盤（ＩＩＡ）は入
力される指令信号により新規の補助機能動作を実行する
。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、数値制御工作機械の移
動軸上の固有位置情報、移動情報、送り速度情報及び補
助機能情報等をあらかじめ記憶する位置情報等記憶部と
、前記移動軸上の位置データの信号処理を行い現在位置
データを出力する位置データ処理部と、前記位置情報等
記憶部から読出した設定位置情報と前記位置データ処理
部から出力される現在位置データとを比較判別しその判
別結果を出力する位置判別部と、前記位置判別部よりの
判別結果により、前記移動軸の回転の起動及び停止、送
り速度の変更及び補助機能動作の起動及び停止を制御す
る移動及び補助機能制御手段とを備えるように構成した
ので、ドグとリミットスイッチを使用せずに、移動軸上
の任意の複数の固有位置において上記移動軸の回転の起
動及び停止、送り速度の変更、及び補助機能動作の起動
及び停止を容易に行うことができる効果がある。

また干渉のチエツクや外部要因によりプログラムで指令
した移動シーケンスを変更することによるワークと工具
の衝突防止等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す数値制御装置のブロ
ック図、第２図及び第３図はこの実施例の制御動作を説
明する動作説明図、第４図は位置情報等記憶部の記憶デ
ータ例を示す図、第５図及び第６図は位置情報等記憶部
と位置判別部の制御動作を説明する流れ図、第７図はこ
の発明の他の実施例を示す数値制御装置のブロック図、
第８図は従来の数値制御装置のブロック図である。 図において、（１）は指令制御部、（２）は位置データ
処理部、（３）は速度データ処理部、（４）はサーボ処
理部、（５）は増１１１器、（６）はサーボモータ、（
７）はボールネジ、（８）は検出器、（９）はテーブル
、（ｌＯ）はドグ及びリミットスイッチ、（１１）。 （１１＾）は強電制御盤、（１２）は補助機能データ処
理部、（１３）はインタフェース処理部、（１４）はＰ
ＬＣ処理部、（１５）はＣＲＴ付キーボード、（１Ｇ）
は位置情報等記憶部、（１７）は位置判別部である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工作機械の移動軸の回転を制御して位置めをする数値制
   御装置において、 前記移動軸上の固有位置情報、移動情報、送り速度情報
   及び補助機能情報等をあらかじめ設定し、これを記憶す
   る位置情報等記憶部と、 前記移動軸上の位置データの信号処理を行い、単位時間
   毎に現在位置データを出力する位置データ処理部と、 前記位置情報等記憶部から読出した設定位置情報と前記
   位置データ処理部から出力される現在位置データとを比
   較判別し、その判別結果を出力する位置判別部と、 前記位置判別部よりの判別結果により、前記移動軸の回
   転の起動及び停止、送り速度の変更、及び補助機能動作
   の起動及び停止を制御する移動及び補助機能制御手段と
   を備えたことを特徴とする数値制御装置。