JP2893536B2 - 数値制御方法 - Google Patents

数値制御方法

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JP2893536B2 JP1167234A JP16723489A JP2893536B2 JP 2893536 B2 JP2893536 B2 JP 2893536B2 JP 1167234 A JP1167234 A JP 1167234A JP 16723489 A JP16723489 A JP 16723489A JP 2893536 B2 JP2893536 B2 JP 2893536B2
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正昭 満園
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的; (産業上の利用分野) この発明は、多軸同時駆動を行なう工作機械の数値制
御方法に関し、特に直交3軸た対して工具軸が傾いた機
械において、操作者が簡単な操作でかつ安全に工具を移
動させることを可能とした数値制御方法に関する。
(従来の技術) 従来、直交3軸(X、Y、Z軸)に対して工具軸が傾
けられる機能を有する例えば同時5軸制御工作機械等で
は、工具の破損等の原因により、数値制御装置による自
動運転を中断し、操作者が工具を移動させる必要が生じ
た場合、工具軸方向送りあるいは工具軸直角方向送りを
指定し、手動送りハンドル(MPG)機能を使用して発生
されたパルスに基づいて、数値制御装置により工具軸方
向あるいは工具軸直角方向の合成送り指令を作り、工具
を移動させていた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら一つの数値制御装置からの指令で2つの
工具を互いに平行に動かす、あるいは一方の工具をもう
一方の工具の軸対称に動かすことを目的とした2つの主
軸頭を有する、第1図に概略図で示すような並列制御の
5軸機においては、操作者が工具を移動させる目的で、
手動送りハンドル機能を使用するようにすることには、
2つの工具の軸方向が一致しているとは限らず、2つの
工具の軸方向が一致していないときには、1つの手動送
りハンドル操作で2つの工具にそれぞれ独立した異なる
動きをさせなくてはならないため、数値制御装置の内部
処理的な困難な問題があり、操作者が工具を移動させる
適切な手段がなかった。(第1図でX、Y1、Z1はNO.1主
軸頭の直交座標軸を、A1、B1は回転軸を、O1P1は工具の
軸方向を、P1は工具先端を示す。同様にX、Y2、Z2はN
O.2主軸頭の直交座標軸を、A2、B2は回転軸を、O2P2
工具の軸方向を、P2は工具先端を示す。) 同様な問題として、同時2軸、あるいは同時3軸駆動
の工作機械において、第2図に示すように主軸10に対し
て工具30の軸を傾けるためのユニバーサルアングルヘッ
ド20あるいは一定角度のアングルヘッドを使用して工具
を取り付けて加工を行なっている時、工具の破損等で加
工が中断された場合、操作者は手動送りハンドルでは、
工具軸方向あるいは工具軸直角方向の正確な合成送りを
作ることが出来ず、工具を移動させることが困難な問題
があった。
本発明は上記の問題を解決するために成されたもので
あって、2つの主軸頭を一つの数値制御装置で制御する
並列制御の5軸機、あるいは主軸に工具軸を傾けるため
に一定角度のアングルヘッドあるいはユニバーサルアン
グルヘッドを取付けた2軸あるいは3軸同時駆動を行な
う工作機械のような、手動ハンドル送りでは工具軸方向
あるいは工具軸直角方向の合成送りを作ることが困難な
工作機械に、操作者が簡単な操作で安全に工具を移動さ
せることを可能とした数値制御方法を提供することを目
的とする。
発明の構成; (課題を解決するための手段) 本発明の数値制御方法は、多軸同時駆動を行なう工作
機械の数値制御方法であって、MDI(マニュアルデータ
インプット)手段により入力された、移動方向、移動
量、送り速度等のデータを引数として指定するマクロ命
令を読取る第1ステップと、機械の状態が工具を移動で
きる状態にあるか否かチェックする第2ステップと、操
作者が工具を移動させた後移動させる前の機械の状態に
再び戻すため移動させる前の機械の状態をセーブする第
3ステップと、多軸の主軸が一つの指令で動かせる状態
にあるか否かチェックする為多軸の工具軸のそれぞれの
各回転軸に対する回転各位置の差である位相差をチェッ
クする第4ステップと、前記マクロ命令により、送り速
度のオーバライドスイッチを有効ならしめる第5ステッ
プと、オーバライドの値をゼロに設定するように指示す
る第6ステップと、オーバライドの値がゼロ設定された
ことを確認する第7ステップと、同第7ステップの後、
オーバライドスイッチ操作により定まる送り速度で工具
を移動させる第8のステップとが実行されることを特徴
とする。
(作用) 本発明の数値制御方法では、操作者が手動操作により
多軸同時駆動を行なう工作機械の工具を移動させるに際
し、MDI手段により移動方向、移動量、送り速度等のデ
ータを引数として指定するマクロ命令が入力され、同マ
クロ命令により工具移動のための移動指令が作成され、
移動指令の実行に際して、多軸の主軸が一つの指令で動
かせる状態にあるか否かチェックし、移動可能である事
を確認した後送り速度のオーバライドスイッチが有効と
され、オーバライドスイッチ操作により送り速度ゼロを
初期値とした後移動指令が実行状態となり、操作者のオ
ーバライドスイッチの操作に従って定まる送り速度で工
具が移動される。
(実施例) 以下本発明の1実施例について説明する。第3図は本
発明の数値制御方法で行なわれる処理の流れを示すフロ
ーチャートである。同図でステップST1、ST82、ST11、S
T12、ST14は操作者の操作入力に伴って処理が行なわれ
るステップを示す。ステップST1はMDI装置から操作者が
マクロ命令を入力するステップであり G65 P9850 Z±xxFyy; … あるいは G65 P9850 Z±xxFyyANkk; … あるいは G65 P9850 Z±xxFyyAuu; … のように入力される。、、においてG65 P9850は
このマクロ命令により実行されるプログラム名を示し、
Zは工具軸方向の移動量を示し、±は移動の方向を示
す。Fは送り速度をしめす。xx並びにyyはそれぞれ移動
量と送り速度の指定値を示す。は5軸機の数値制御装
置の場合に使用されるマクロ命令であり、は3軸制御
の工作機械の主軸にアングルヘッドを取付けて工具軸を
傾けた場合に使用されるマクロ命令であり、ANでアング
ルヘッドを示しkkで使用されているアングルヘッドのナ
ンバーを指定する。対応するナンバーのアングルヘッド
の傾きは予め数値制御装置の記憶部に記憶されている。
は3軸制御の工作機械の主軸にユニバーサルアングル
ヘッドを取付けて工具軸を傾けた場合に使用されるマク
ロ命令であり、Aで傾き角である事を示しuuで傾き角の
大きさを指定する。ステップST2は機械の状態が工具を
移動できる状態にあるかどうかチェックするステップで
あり、移動が不可のときステップST16にいき、ステップ
ST16でアラーム処理が行なわれる。ステップST3は操作
者が工具を移動させた後現在の機械の状態に再び戻すた
めに現在の機械の状態(絶対座標系における工具の座標
位置等)をセーブするステップである。ステップST4
2つの主軸を1つの数値制御装置で動かす並列制御の5
軸機において実行されるステップであり、2つの主軸が
一つの指令で動かせる状態にあるかどうか、2つの工具
軸のそれぞれの各回転軸にたいする回転角位置の差であ
る位相差がチェックされる。ステップST5は工具の現在
位置からのX、Y、Z各軸の移動量を計算しX、Y、Z
各軸の駆動装置に対する移動指令を作成するステップで
ある。ステップST7はオーバライドスイッチを有効とす
るステップであり、このステップにより送り速度に対し
てオーバライドがかけられるようになる。ステップST8
はオーバライドの値がゼロかどうかチェックするステッ
プであり、ゼロであるときステップST9へいき、ゼロで
ないときスッップST81へ行く。ステップST81では表示装
置にオーバライドの値をゼロに設定するように指示する
メッセージが表示される。ステップST82で操作者はオー
バライドスイッチの値をゼロに設定した後サイクルスタ
ートボタンを押しサイクルスタートしステップST8へい
く。ステップST9では表示装置にオーバライドスイッチ
を操作するように指示するメッセージが表示される。ス
テップST11で操作者はサイクルスタートボタンを押しサ
イクルスタートしステップST5で作成した移動指令の実
行が開始される。ステップST12で操作者がオーバライド
スイッチを操作し、操作にしたがって送り速度で工具が
移動する。ステップST13で工具の移動を完了し表示装置
に移動完了のメッセージが表示する。ステップST14では
操作者は確認のサイクルスタートボタンを押す。ステッ
プST15ではステップST3セーブした機械の状態にもどし
処理を終了する。
第4図に、第3図のステップST4で行なわれる処理の
詳細をフローチャートで示す。同図において、ステップ
SB1では並列制御される2つの主軸のうちNO.1主軸頭が
選択されているかどうか調べ、NO.1主軸頭が選択されて
いる時ステップSB2へ行き、NO.1主軸頭が選択されてい
ない時ステップSB21へ行く。ステップSB2では、NO.2主
軸頭が選択されているかどうか調べ、NO.2主軸頭が選択
されていない時、NO.1主軸頭のみが選択されているとし
て処理を終了し、NO.2主軸頭が選択されている時2つの
主軸頭が選択されているとしてステップSB3へ行く。ス
テップSB3ではNO.2主軸がNO.1主軸に対してミラー(軸
対称)動作をするようになっているかどうかを調べ、N
O.2主軸がミラー動作を行なっていないとき、NO.2主軸
はNO.1主軸に対して並列動作をしているとしてステップ
SB4へいき、NO.2主軸がNO.1主軸に対してミラー動作を
おこなっているときステップSB42へ行く。ステップSB4
では2つの主軸が並列動作をしている場合で、NO.1の回
転軸A1軸、B1軸とNO.2の回転軸A2軸、B2軸とのそれぞれ
の位相差を計算する。ステップSB5ではステップSB4並び
にステップSB42で計算した回転軸A軸並びにB軸の位相
差が許容範囲にあるかどうかチェックを行なう。すなわ
ち1つの指令に基づいて2つの主軸が動かせる状態にあ
るかどうかのチェックが行なわれる。許容範囲にある時
処理を終了し、許容範囲にない時ステップST16でアラー
ム処理が行なわれる。ステップSB21ではNO.1主軸頭が選
択されていない場合でNO.2主軸頭が選択されれているか
どうか調べられる。NO.2主軸頭のみ選択されているとき
ステップSB32へ行き、NO.1、NO.2両方の主軸頭が選択さ
れていないときステップST16へいきアラーム処理が行な
われる。ステップSB32ではNO.2主軸に対してミラー指令
が行われているかどうか調べ、ミラー指令が出されてい
ないときNO.2主軸のみが並列状態で選択されているとし
て処理を終了し、ミラー指令が出されているときNO.2主
軸のみが選択されしかもミラー状態にあるとして処理を
終了する。
発明の効果; 以上のように本発明の数値制御方法によれば、一つの
数値制御装置で2つの主軸を動かす並列制御の5軸機
や、主軸に工具軸を傾けるためのアングルヘッドを取付
けた3軸制御等の機械においても、工具破損等の原因に
より加工が中断され、操作者が工具を移動させる必要が
生じた場合に、操作者はMDI装置によるマクロ命令の入
力する操作と、オーバライドスイッチの操作だけの簡単
な操作で安全に工具を移動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は並列制御の5軸機を表す概略図、第2図は主軸
にユニバーサルアングルヘッドを取付けた例を示す図、
第3図は本発明の数値制御方法で行なわれる処理の流れ
を示すフローチャート、第4図は第3図のフローチャー
トにおける処理ステップST4の処理をより詳細に示すフ
ローチャートである。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多軸同時駆動を行なう工作機械の数値制御
    方法であって、MDI(マニュアルデータインプット)手
    段により入力された、移動方向、移動量、送り速度等の
    データを引数として指定するマクロ命令を読取る第1ス
    テップと、機械の状態が工具を移動できる状態にあるか
    否かチェックする第2ステップと、操作者が工具を移動
    させた後移動させる前の機械の状態に再び戻すため移動
    させる前の機械の状態をセーブする第3ステップと、多
    軸の主軸が一つの指令で動かせる状態にあるか否かチェ
    ックする為多軸の工具軸のそれぞれの各回転軸に対する
    回転各位置の差である位相差をチェックする第4ステッ
    プと、前記マクロ命令により、送り速度のオーバライド
    スイッチを有効ならしめる第5ステップと、オーバライ
    ドの値をゼロに設定するように指示する第6ステップ
    と、オーバライドの値がゼロに設定されたことを確認す
    る第7ステップと、同第7ステップの後、オーバライド
    スイッチ操作により定まる送り速度で工具を移動させる
    第8のステップとが実行されることを特徴とした数値制
    御方法。
  2. 【請求項2】多軸同時駆動を行なう工作機械が、一つの
    数値制御装置で2つ以上の工具を互いに平行、あるいは
    互いに軸対称に動かす並列制御の多軸主軸頭形5軸機で
    あることを特徴とした請求項(1)記載の数値制御方
    法。
  3. 【請求項3】多軸同時駆動を行なう工作機械が、2軸以
    上の同時駆動を行なう工作機械の主軸に工具軸を傾ける
    アングルヘッドあるいはユニバーサルアングルヘッドを
    取付けた機械であることを特徴とした請求項(1)記載
    の数値制御方法。
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