JP3459516B2 - 数値制御装置による重畳制御方法 - Google Patents
数値制御装置による重畳制御方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御系統を複数具
備する数値制御装置（ＣＮＣ装置）を搭載した工作機械
における重畳制御方法に関する。
備する数値制御装置（ＣＮＣ装置）を搭載した工作機械
における重畳制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多系統制御システムを有する数値制御装
置で制御される工作機械において、任意の基準軸の移動
を他の制御軸に重畳させて該他の制御軸を駆動制御する
重畳制御方法は従来から公知である。図２は、２つの制
御系統を有する旋盤において従来から行われているこの
重畳制御の一例の原理ブロック図である。Ｘ軸，Ｚ軸の
送り軸からなる制御系統を２組有し、それぞれの制御系
統はそれぞれの加工プログラムによって独立して制御が
なされる。それぞれの制御系統に対する加工プログラム
に基づいて、移動指令に対して補間処理を行いＸ軸、Ｚ
軸に対して分配された移動量を加減速処理を行った後各
軸サーボモータに出力し、それぞれ独立してそれぞれの
制御系統のＸ軸、Ｚ軸が駆動制御される。
置で制御される工作機械において、任意の基準軸の移動
を他の制御軸に重畳させて該他の制御軸を駆動制御する
重畳制御方法は従来から公知である。図２は、２つの制
御系統を有する旋盤において従来から行われているこの
重畳制御の一例の原理ブロック図である。Ｘ軸，Ｚ軸の
送り軸からなる制御系統を２組有し、それぞれの制御系
統はそれぞれの加工プログラムによって独立して制御が
なされる。それぞれの制御系統に対する加工プログラム
に基づいて、移動指令に対して補間処理を行いＸ軸、Ｚ
軸に対して分配された移動量を加減速処理を行った後各
軸サーボモータに出力し、それぞれ独立してそれぞれの
制御系統のＸ軸、Ｚ軸が駆動制御される。
【０００３】一方の制御系統を基準軸系統とし、他方の
制御系統を重畳軸系統とし、一方の軸の移動を他方の移
動に重畳して制御する場合がある。例えば、図３に示す
ように、チャック１によって主軸に取り付けられたワー
クＷに対して、該ワークをＺ軸方向（図３における左右
方向）に移動させ、かつ工具Ｔ１をＸ軸方向（図３にお
ける上下方向）に移動させながらワークＷに対して加工
を行うと共に、Ｘ，Ｚ方向に移動する工具Ｔ２によって
もワークＷを加工する場合がある。
制御系統を重畳軸系統とし、一方の軸の移動を他方の移
動に重畳して制御する場合がある。例えば、図３に示す
ように、チャック１によって主軸に取り付けられたワー
クＷに対して、該ワークをＺ軸方向（図３における左右
方向）に移動させ、かつ工具Ｔ１をＸ軸方向（図３にお
ける上下方向）に移動させながらワークＷに対して加工
を行うと共に、Ｘ，Ｚ方向に移動する工具Ｔ２によって
もワークＷを加工する場合がある。
【０００４】この場合、ワークＷのＺ軸方向の移動に工
具Ｔ２のＺ軸方向の移動を追従させなければならない。
このような場合、工具Ｔ１の制御系統を基準軸系統とし
工具Ｔ２の制御系統を重畳軸系統とし基準軸系統のＺ軸
への移動指令を重畳軸系統のＺ軸の移動指令に加算し重
畳して該重畳軸系統のＺ軸を駆動制御する。工具Ｔ２の
Ｚ軸の移動は、基準軸系統のＺ軸移動であるワークＷの
Ｚ軸方向移動が重畳されているから、工具Ｔ２はワーク
Ｗと共に移動しかつ重畳軸系統で指令されたＺ軸の移動
分だけワークに対して相対的に移動することになるの
で、ワークＷに対して工具Ｔ２によって重畳軸系統で指
令された加工をなすことができるものである。このよう
な重畳の方法として、図２に示すように、基準軸系統の
Ｚ軸の移動指令量（Ｚ軸への分配量）の加減速処理を行
った後の移動指令量を重畳軸系統のＺ軸の加減速処理後
の移動指令量に加算して、該重畳軸系統のＺ軸のサーボ
モータを駆動制御する。この場合、基準軸系統及び重畳
軸系統は共に停止状態にして重畳の開始を行い、また重
畳を解除する場合にも両制御系軸統を停止状態にしてい
た。
具Ｔ２のＺ軸方向の移動を追従させなければならない。
このような場合、工具Ｔ１の制御系統を基準軸系統とし
工具Ｔ２の制御系統を重畳軸系統とし基準軸系統のＺ軸
への移動指令を重畳軸系統のＺ軸の移動指令に加算し重
畳して該重畳軸系統のＺ軸を駆動制御する。工具Ｔ２の
Ｚ軸の移動は、基準軸系統のＺ軸移動であるワークＷの
Ｚ軸方向移動が重畳されているから、工具Ｔ２はワーク
Ｗと共に移動しかつ重畳軸系統で指令されたＺ軸の移動
分だけワークに対して相対的に移動することになるの
で、ワークＷに対して工具Ｔ２によって重畳軸系統で指
令された加工をなすことができるものである。このよう
な重畳の方法として、図２に示すように、基準軸系統の
Ｚ軸の移動指令量（Ｚ軸への分配量）の加減速処理を行
った後の移動指令量を重畳軸系統のＺ軸の加減速処理後
の移動指令量に加算して、該重畳軸系統のＺ軸のサーボ
モータを駆動制御する。この場合、基準軸系統及び重畳
軸系統は共に停止状態にして重畳の開始を行い、また重
畳を解除する場合にも両制御系軸統を停止状態にしてい
た。
【０００５】それは、基準軸系統が移動中に重畳状態に
すると、重畳された軸には重畳量が加減速がなされず
に、そのまま基準軸の移動指令量が加算され急加速が生
じ、ショックや振動が発生したり、位置偏差増大による
アラームが発生したりするためである。図３の例で説明
すると、ワークＷが移動中にこの移動を重畳軸系統の工
具Ｔ２のＺ軸に加算すると工具Ｔ２に対しては加減速処
理がなされず、ワークＷの速度が重畳され、急加速が生
じ、ショックや振動が発生するものである。そのため
に、重畳動作を伴わない加工をそれぞれ２つの制御系統
で行いその後、重畳動作を伴う加工を行って、続いて再
度非重畳動作をそれぞれ行わせる場合には、まず、基準
軸系統および重畳軸系統の加工プログラムをそれぞれ非
重畳状態で実行し、両制御系統の動作が終了するまで待
ち合わせし、両制御系統の非重畳動作が終了した後、両
制御系統の加工プログラムをそれぞれ重畳状態で実行
し、重畳動作のそれぞれの加工プログラムが終了するま
で待った後、次に非重畳動作でそれぞれの系統の加工プ
ログラムを実行するようにしている。
すると、重畳された軸には重畳量が加減速がなされず
に、そのまま基準軸の移動指令量が加算され急加速が生
じ、ショックや振動が発生したり、位置偏差増大による
アラームが発生したりするためである。図３の例で説明
すると、ワークＷが移動中にこの移動を重畳軸系統の工
具Ｔ２のＺ軸に加算すると工具Ｔ２に対しては加減速処
理がなされず、ワークＷの速度が重畳され、急加速が生
じ、ショックや振動が発生するものである。そのため
に、重畳動作を伴わない加工をそれぞれ２つの制御系統
で行いその後、重畳動作を伴う加工を行って、続いて再
度非重畳動作をそれぞれ行わせる場合には、まず、基準
軸系統および重畳軸系統の加工プログラムをそれぞれ非
重畳状態で実行し、両制御系統の動作が終了するまで待
ち合わせし、両制御系統の非重畳動作が終了した後、両
制御系統の加工プログラムをそれぞれ重畳状態で実行
し、重畳動作のそれぞれの加工プログラムが終了するま
で待った後、次に非重畳動作でそれぞれの系統の加工プ
ログラムを実行するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、重畳する際及
び重畳を解除する際に両制御軸系統が１つの加工プログ
ラムを終了するまで、待ち合わせを行うことは、その分
加工時間が長くなり加工サイクルが長くなるという欠点
がある。これを解決するためには、基準軸系統の加減速
前の移動指令量を重畳軸系統の加減速前の移動指令量に
加算し、その後加減速処理を行うという方法もあるが、
このためには基準軸の加減速時定数の値と重畳軸の加減
速時定数の値が、同じかある範囲内で近くなければ重畳
軸の経路誤差となってしまう。そこで、本発明は、基準
軸系統及び重畳軸系統が停止するまで待ち合わせをする
必要がなく、重畳軸の経路誤差が発生せず、重畳開始及
び解除ができるようにした重畳制御方法を提供すること
にある。
び重畳を解除する際に両制御軸系統が１つの加工プログ
ラムを終了するまで、待ち合わせを行うことは、その分
加工時間が長くなり加工サイクルが長くなるという欠点
がある。これを解決するためには、基準軸系統の加減速
前の移動指令量を重畳軸系統の加減速前の移動指令量に
加算し、その後加減速処理を行うという方法もあるが、
このためには基準軸の加減速時定数の値と重畳軸の加減
速時定数の値が、同じかある範囲内で近くなければ重畳
軸の経路誤差となってしまう。そこで、本発明は、基準
軸系統及び重畳軸系統が停止するまで待ち合わせをする
必要がなく、重畳軸の経路誤差が発生せず、重畳開始及
び解除ができるようにした重畳制御方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、重畳のための
加減速処理を各軸の加減速処理とは別に行うようにし、
重畳指令がなされると一方の制御系統の制御軸に対する
加減速処理とは別に該制御軸に分配された加減速前の移
動指令量を重畳用の加減速処理により加減速処理して、
他方の重畳される制御軸の加減速された移動指令量に加
算重畳して該制御軸の移動指令量とする。また、加工プ
ログラムによって与えられた指令によって、上記一方の
制御系統の座標系における任意の位置に上記他方の重畳
される制御軸の位置決めを行うと共に上記重畳処理を行
うようにした。
加減速処理を各軸の加減速処理とは別に行うようにし、
重畳指令がなされると一方の制御系統の制御軸に対する
加減速処理とは別に該制御軸に分配された加減速前の移
動指令量を重畳用の加減速処理により加減速処理して、
他方の重畳される制御軸の加減速された移動指令量に加
算重畳して該制御軸の移動指令量とする。また、加工プ
ログラムによって与えられた指令によって、上記一方の
制御系統の座標系における任意の位置に上記他方の重畳
される制御軸の位置決めを行うと共に上記重畳処理を行
うようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明における重畳制御
方法の一例の原理ブロック図である。図２に示した従来
の方法と異なる点は、従来は、基準軸系統のＺ軸に分配
された移動指令量を加減速した後のＺ軸モータに出力す
る指令量を、重畳軸系統のＺ軸に重畳していたが、本発
明は新たに加減速処理部を設け、基準軸系統のＺ軸に分
配された移動指令量をこの新たに設けた加減速処理部で
加減速して重畳軸のＺ軸のモータへの移動指令量に加算
し重畳するようにした点において異なる。
方法の一例の原理ブロック図である。図２に示した従来
の方法と異なる点は、従来は、基準軸系統のＺ軸に分配
された移動指令量を加減速した後のＺ軸モータに出力す
る指令量を、重畳軸系統のＺ軸に重畳していたが、本発
明は新たに加減速処理部を設け、基準軸系統のＺ軸に分
配された移動指令量をこの新たに設けた加減速処理部で
加減速して重畳軸のＺ軸のモータへの移動指令量に加算
し重畳するようにした点において異なる。
【０００９】基準軸系統のＺ軸が移動中、例えば加速が
終了し、所定速度で移動しているときにおいても重畳指
令が入力されると該基準軸系統のＺ軸への分配移動量を
新たに設けた加減速処理部で加減速処理して重畳軸系統
のＺ軸の移動指令量に加算するようにしたから、重畳軸
系統のＺ軸は、重畳開始時に基準軸系統のＺ軸の速度が
直ちに加算されず徐々に加速され、この新たな加減速処
理部での加速処理が終了した段階で初めて基準軸系統の
Ｚ軸の速度が加算されることになる。また重畳解除の場
合にも、加減速処理部に残った移動指令量が徐々に出力
され重畳量は順次小さくなり重畳される速度は「０」と
なる。その結果、重畳開始時及び解除時において、重畳
軸系統のＺ軸の移動は急加速、急減速は生ぜず、スムー
ズに重畳及び重畳解除ができるものである。また、上記
新たに設けた加減速処理部の加減速時定数は重畳軸系統
とは独立して、基準軸系統のＺ軸の加減速時定数に合わ
せることができるので、重畳軸に経路誤差が発生するこ
ともない。
終了し、所定速度で移動しているときにおいても重畳指
令が入力されると該基準軸系統のＺ軸への分配移動量を
新たに設けた加減速処理部で加減速処理して重畳軸系統
のＺ軸の移動指令量に加算するようにしたから、重畳軸
系統のＺ軸は、重畳開始時に基準軸系統のＺ軸の速度が
直ちに加算されず徐々に加速され、この新たな加減速処
理部での加速処理が終了した段階で初めて基準軸系統の
Ｚ軸の速度が加算されることになる。また重畳解除の場
合にも、加減速処理部に残った移動指令量が徐々に出力
され重畳量は順次小さくなり重畳される速度は「０」と
なる。その結果、重畳開始時及び解除時において、重畳
軸系統のＺ軸の移動は急加速、急減速は生ぜず、スムー
ズに重畳及び重畳解除ができるものである。また、上記
新たに設けた加減速処理部の加減速時定数は重畳軸系統
とは独立して、基準軸系統のＺ軸の加減速時定数に合わ
せることができるので、重畳軸に経路誤差が発生するこ
ともない。
【００１０】図４は、本発明の方法を実施する一実施形
態の数値制御装置１００のブロック図である。この数値
制御装置１００は、図３に示すようなＸ軸とＺ軸の２軸
で構成される制御軸系統を２組有する旋盤工作機械を制
御するもので、従来から公知のものである。数値制御装
置１００のプロセッサ１１は数値制御装置１００を全体
的に制御するプロセッサである。このプロセッサ１１
は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス
２１を介して読み出し、このシステムプログラムに従っ
て、数値制御装置１００を全体的に制御する。ＲＡＭ１
３には一時的な計算データや表示データおよびＣＲＴ／
ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種
データ等が格納される。ＣＭＯＳメモリ１４は図示しな
いバッテリでバックアップされ、数値制御装置１００の
電源がオフにされても記憶状態が保持される不揮発性メ
モリとして構成され、インターフェイス１５を介して読
込まれた加工プログラムやＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０
を介して入力された加工プログラム等が記憶されるよう
になっている。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラム
の作成および編集のために必要とされる編集モードの処
理や自動運転のための処理を実施するための各種のシス
テムプログラムが予め書き込まれている。
態の数値制御装置１００のブロック図である。この数値
制御装置１００は、図３に示すようなＸ軸とＺ軸の２軸
で構成される制御軸系統を２組有する旋盤工作機械を制
御するもので、従来から公知のものである。数値制御装
置１００のプロセッサ１１は数値制御装置１００を全体
的に制御するプロセッサである。このプロセッサ１１
は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス
２１を介して読み出し、このシステムプログラムに従っ
て、数値制御装置１００を全体的に制御する。ＲＡＭ１
３には一時的な計算データや表示データおよびＣＲＴ／
ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種
データ等が格納される。ＣＭＯＳメモリ１４は図示しな
いバッテリでバックアップされ、数値制御装置１００の
電源がオフにされても記憶状態が保持される不揮発性メ
モリとして構成され、インターフェイス１５を介して読
込まれた加工プログラムやＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０
を介して入力された加工プログラム等が記憶されるよう
になっている。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラム
の作成および編集のために必要とされる編集モードの処
理や自動運転のための処理を実施するための各種のシス
テムプログラムが予め書き込まれている。
【００１１】インターフェイス１５は、数値制御装置１
００に接続可能な外部機器のためのインターフェイスで
あり、フロッピーカセットアダプタ等の外部機器７２が
接続される。外部機器７２からは加工プログラム等が読
み込まれ、また、数値制御装置１００内で編集された加
工プログラムを外部機器７２を介してフロッピーカセッ
ト等に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブ
ル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０
０に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助
装置、例えば、工具交換用のロボットハンド等といった
アクチュエータを制御する。即ち、加工プログラムで指
令されたＭ機能，Ｓ機能およびＴ機能に従って、これら
シーケンスプログラムで補助装置側で必要な信号に変換
し、Ｉ／Ｏユニット１７から補助装置側に出力する。こ
の出力信号により各種アクチュエータ等の補助装置が作
動する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各
種スイッチ等の信号を受け、必要な処理をして、プロセ
ッサ１１に渡す。
００に接続可能な外部機器のためのインターフェイスで
あり、フロッピーカセットアダプタ等の外部機器７２が
接続される。外部機器７２からは加工プログラム等が読
み込まれ、また、数値制御装置１００内で編集された加
工プログラムを外部機器７２を介してフロッピーカセッ
ト等に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブ
ル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０
０に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助
装置、例えば、工具交換用のロボットハンド等といった
アクチュエータを制御する。即ち、加工プログラムで指
令されたＭ機能，Ｓ機能およびＴ機能に従って、これら
シーケンスプログラムで補助装置側で必要な信号に変換
し、Ｉ／Ｏユニット１７から補助装置側に出力する。こ
の出力信号により各種アクチュエータ等の補助装置が作
動する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各
種スイッチ等の信号を受け、必要な処理をして、プロセ
ッサ１１に渡す。
【００１２】ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０はディスプレ
イやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、
インータフェイス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
キーボードからの指令、データを受けてプロセッサ１１
に渡す。インターフェイス１９は手動パルス発生器７１
に接続され、手動パルス発生器７１からのパルスを受け
る。手動パルス発生器７１は操作盤に実装され、手動操
作に基く分配パルスによる各軸制御で工具を精密に位置
決めするために使用される。
イやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、
インータフェイス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
キーボードからの指令、データを受けてプロセッサ１１
に渡す。インターフェイス１９は手動パルス発生器７１
に接続され、手動パルス発生器７１からのパルスを受け
る。手動パルス発生器７１は操作盤に実装され、手動操
作に基く分配パルスによる各軸制御で工具を精密に位置
決めするために使用される。
【００１３】工具もしくはワークを移動させるＸ，Ｚ２
組の各軸の軸制御回路３０〜３３はプロセッサ１１から
の各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアン
プ４０〜４３に出力する。サーボアンプ４０〜４３はこ
の指令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５３を駆動
する。各軸のサーボモータ５０〜５３には位置・速度検
出器が内蔵されており、この位置・速度検出器から位
置，速度フィードバック信号が軸制御回路３０〜３３に
フィードバックされ、位置、速度のフィードバック制御
がなされる。図４ではこれらの位置信号のフィードバッ
クおよび速度のフィードバックの説明は省略している。
軸制御回路３０、サーボアンプ４０、サーボモータ５０
をもって第１の制御軸系統のＸ軸の駆動制御系を構成
し、軸制御回路３１、サーボアンプ４１、サーボモータ
５１をもって第１の制御軸系統のＺ軸の駆動制御系を構
成する。同様に軸制御回路３２、サーボアンプ４２、サ
ーボモータ５２、軸制御回路３３、サーボアンプ４３、
サーボモータ５３をもって第２の制御軸系統のＸ軸、Ｚ
軸の駆動制御系を構成する。
組の各軸の軸制御回路３０〜３３はプロセッサ１１から
の各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアン
プ４０〜４３に出力する。サーボアンプ４０〜４３はこ
の指令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５３を駆動
する。各軸のサーボモータ５０〜５３には位置・速度検
出器が内蔵されており、この位置・速度検出器から位
置，速度フィードバック信号が軸制御回路３０〜３３に
フィードバックされ、位置、速度のフィードバック制御
がなされる。図４ではこれらの位置信号のフィードバッ
クおよび速度のフィードバックの説明は省略している。
軸制御回路３０、サーボアンプ４０、サーボモータ５０
をもって第１の制御軸系統のＸ軸の駆動制御系を構成
し、軸制御回路３１、サーボアンプ４１、サーボモータ
５１をもって第１の制御軸系統のＺ軸の駆動制御系を構
成する。同様に軸制御回路３２、サーボアンプ４２、サ
ーボモータ５２、軸制御回路３３、サーボアンプ４３、
サーボモータ５３をもって第２の制御軸系統のＸ軸、Ｚ
軸の駆動制御系を構成する。
【００１４】スピンドル制御回路６０は主軸回転指令を
受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出
力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信
号を受けて、主軸モータ６２を指令された回転速度で回
転させる。主軸モータ６２には歯車あるいはベルト等で
ポジションコーダ６３が結合され、該ポジションコーダ
６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その
帰還パルスはスピンドル制御回路６０に帰還され、速度
制御がなされる。
受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出
力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信
号を受けて、主軸モータ６２を指令された回転速度で回
転させる。主軸モータ６２には歯車あるいはベルト等で
ポジションコーダ６３が結合され、該ポジションコーダ
６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その
帰還パルスはスピンドル制御回路６０に帰還され、速度
制御がなされる。
【００１５】図３は、この数値制御装置１００で制御さ
れる第１、第２の２つの刃物台Ａ１、Ａ２を有する旋盤
工作機械における本発明を説明するための概略図であ
る。主軸２に取り付けられたチャック１に被加工物のワ
ークＷが取り付けられ、第１、第２の刃物台Ａ１，Ａ２
に取り付けられた工具Ｔ１，Ｔ２によってワークＷに対
して加工するものであり、主軸２は主軸モータ６２によ
って駆動され、ワークＷを回転させる。また、該主軸２
は第１の制御軸系統のＺ軸サーボモータ５１によって駆
動され該主軸２の回転中心軸に沿ったＺ軸方向に移動し
ワークＷをＺ軸方向に移動させる。第１の刃物台Ａ１は
第１の制御軸系統のＸ軸サーボモータ５０によって駆動
され上記Ｚ軸方向と垂直の方向であるＸ軸方向に移動す
るようにしたものである。本実施形態ではこの第１の制
御軸系統によって基準軸系統の制御系を構成する。ま
た、第２の刃物台Ａ２は、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に第２の
制御軸系統のサーボモータ５２，５３によって駆動され
るもので、この第２の制御軸系統によって重畳軸系統の
制御系を構成する。基準軸系統、及び重畳軸系統はそれ
ぞれ独立してワークＷを加工することができると共に、
基準軸系統に重畳軸を重畳させ、工具Ｔ１，Ｔ２によっ
て同時にワークＷを加工することができるものである。
れる第１、第２の２つの刃物台Ａ１、Ａ２を有する旋盤
工作機械における本発明を説明するための概略図であ
る。主軸２に取り付けられたチャック１に被加工物のワ
ークＷが取り付けられ、第１、第２の刃物台Ａ１，Ａ２
に取り付けられた工具Ｔ１，Ｔ２によってワークＷに対
して加工するものであり、主軸２は主軸モータ６２によ
って駆動され、ワークＷを回転させる。また、該主軸２
は第１の制御軸系統のＺ軸サーボモータ５１によって駆
動され該主軸２の回転中心軸に沿ったＺ軸方向に移動し
ワークＷをＺ軸方向に移動させる。第１の刃物台Ａ１は
第１の制御軸系統のＸ軸サーボモータ５０によって駆動
され上記Ｚ軸方向と垂直の方向であるＸ軸方向に移動す
るようにしたものである。本実施形態ではこの第１の制
御軸系統によって基準軸系統の制御系を構成する。ま
た、第２の刃物台Ａ２は、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に第２の
制御軸系統のサーボモータ５２，５３によって駆動され
るもので、この第２の制御軸系統によって重畳軸系統の
制御系を構成する。基準軸系統、及び重畳軸系統はそれ
ぞれ独立してワークＷを加工することができると共に、
基準軸系統に重畳軸を重畳させ、工具Ｔ１，Ｔ２によっ
て同時にワークＷを加工することができるものである。
【００１６】重畳動作を開始する際には、重畳軸系統の
工具Ｔ２が重畳を開始する基準軸上の位置を決め該位置
に移動しなければならない。この位置決めの方法につい
て以下説明する。基準軸系統の機械座標系の原点をチャ
ック１の先端面の軸中心とする。また、基準軸系統のワ
ーク座標系の原点を工具Ｔ１の先端から垂直にＺ軸に下
ろした位置とする。そして、ワークＷの端面の位置であ
るワーク座標系におけるＺ軸座標値をＷｍとする。ま
た、重畳軸系統の機械座標系における工具Ｔ２の現在先
端位置のＺ軸位置をＭｓとする。そして、重畳を開始す
る基準軸系統におけるワーク座標系上の位置として、基
準軸系統のワーク座標系におけるＺ軸の現在位置Ｗｍか
らの相対位置をＣとする。さらに、重畳軸系統の機械座
標系の原点と基準軸系統のワーク座標系の原点間の距離
をＤとする。そうすると、重畳するための第２の刃物台
Ａ２の移動量Ｕは、次の第１式で求められる。
工具Ｔ２が重畳を開始する基準軸上の位置を決め該位置
に移動しなければならない。この位置決めの方法につい
て以下説明する。基準軸系統の機械座標系の原点をチャ
ック１の先端面の軸中心とする。また、基準軸系統のワ
ーク座標系の原点を工具Ｔ１の先端から垂直にＺ軸に下
ろした位置とする。そして、ワークＷの端面の位置であ
るワーク座標系におけるＺ軸座標値をＷｍとする。ま
た、重畳軸系統の機械座標系における工具Ｔ２の現在先
端位置のＺ軸位置をＭｓとする。そして、重畳を開始す
る基準軸系統におけるワーク座標系上の位置として、基
準軸系統のワーク座標系におけるＺ軸の現在位置Ｗｍか
らの相対位置をＣとする。さらに、重畳軸系統の機械座
標系の原点と基準軸系統のワーク座標系の原点間の距離
をＤとする。そうすると、重畳するための第２の刃物台
Ａ２の移動量Ｕは、次の第１式で求められる。
【００１７】
Ｕ＝Ｄ−Ｍｓ−（Ｗｍ＋Ｃ） …（１）
なお、図３に示すように、基準軸系統のワーク座標系と
重畳軸系統の機械座標系が対向している場合には、上記
１式で移動量Ｕが計算されるが、両座標系が同一方向に
向いている場合には、該移動量は次の２式となる。 Ｕ＝Ｄ−Ｍｓ＋（Ｗｍ＋Ｃ） …（２） 図３において、重畳させる位置をワーク座標系のＺ軸プ
ラス方向でワークＷの端面よりＣ離れた位置にとった
が、これは、説明を簡単にするためで、重畳させるため
にワークＷの端面よりワーク座標系の原点側に重畳させ
る場合には上記１式、２式においてＣの値は負の値とな
る。
重畳軸系統の機械座標系が対向している場合には、上記
１式で移動量Ｕが計算されるが、両座標系が同一方向に
向いている場合には、該移動量は次の２式となる。 Ｕ＝Ｄ−Ｍｓ＋（Ｗｍ＋Ｃ） …（２） 図３において、重畳させる位置をワーク座標系のＺ軸プ
ラス方向でワークＷの端面よりＣ離れた位置にとった
が、これは、説明を簡単にするためで、重畳させるため
にワークＷの端面よりワーク座標系の原点側に重畳させ
る場合には上記１式、２式においてＣの値は負の値とな
る。
【００１８】そこで、本発明においては、重畳開始指
令、重畳解除指令、重畳位置を指定する指令フォーマッ
トとして次の指令を用意する。 重畳開始指令 Ｇ１２６ Ｐａ Ｐｂ 重畳解除指令 Ｇ１２７ Ｐｂ 重畳位置の指令 Ｇ１２８ Ｐｃ なお、Ｐは軸の名称（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であり、ａ，ｂは、
制御軸系統の番号を表し、重畳開始指令「Ｇ１２６ Ｐ
ａ Ｐｂ」はＰａにＰｂが重畳することを意味する。重
畳解除指令「Ｇ１２７ Ｐｂ」は、コードＧ１２７と共
に重畳軸を指定するものである。また、ワーク座標系に
おける重畳位置の指令「Ｇ１２８ Ｐｃ」は、基準軸系
統のワーク座標系のＰで指定された軸の現在位置からｃ
離れた位置に早送りで位置決めすることを意味する。
令、重畳解除指令、重畳位置を指定する指令フォーマッ
トとして次の指令を用意する。 重畳開始指令 Ｇ１２６ Ｐａ Ｐｂ 重畳解除指令 Ｇ１２７ Ｐｂ 重畳位置の指令 Ｇ１２８ Ｐｃ なお、Ｐは軸の名称（Ｘ，Ｙ，Ｚ）であり、ａ，ｂは、
制御軸系統の番号を表し、重畳開始指令「Ｇ１２６ Ｐ
ａ Ｐｂ」はＰａにＰｂが重畳することを意味する。重
畳解除指令「Ｇ１２７ Ｐｂ」は、コードＧ１２７と共
に重畳軸を指定するものである。また、ワーク座標系に
おける重畳位置の指令「Ｇ１２８ Ｐｃ」は、基準軸系
統のワーク座標系のＰで指定された軸の現在位置からｃ
離れた位置に早送りで位置決めすることを意味する。
【００１９】図３及び図４で示す本実施形態において、
第１の制御軸系統である基準軸系統を「１」、第２の制
御軸系統の重畳軸系統を「２」とすると、重畳開始指
令、重畳解除指令、重畳位置の指令は次のようになる。 Ｇ１２６ Ｚ２ Ｚ１ Ｇ１２７ Ｚ１ Ｇ１２８ Ｚｃ 上記重畳開始指令、重畳解除指令、重畳位置の指令は、
重畳軸系統に対する加工プログラム中で指令され、重畳
開始指令「Ｇ１２６ Ｐａ Ｐｂ」に続けて重畳位置の
指令「Ｇ１２８ Ｐｃ」をプログラムしておく必要があ
る。
第１の制御軸系統である基準軸系統を「１」、第２の制
御軸系統の重畳軸系統を「２」とすると、重畳開始指
令、重畳解除指令、重畳位置の指令は次のようになる。 Ｇ１２６ Ｚ２ Ｚ１ Ｇ１２７ Ｚ１ Ｇ１２８ Ｚｃ 上記重畳開始指令、重畳解除指令、重畳位置の指令は、
重畳軸系統に対する加工プログラム中で指令され、重畳
開始指令「Ｇ１２６ Ｐａ Ｐｂ」に続けて重畳位置の
指令「Ｇ１２８ Ｐｃ」をプログラムしておく必要があ
る。
【００２０】図５は数値制御装置１００のプロセッサ１
１が実行する基準軸系統に対する処理を示すフローチャ
ートであり、図６は重畳軸系統に対する処理を示すフロ
ーチャートである。
１が実行する基準軸系統に対する処理を示すフローチャ
ートであり、図６は重畳軸系統に対する処理を示すフロ
ーチャートである。
【００２１】まず、基準軸系統の処理を説明する。基準
軸系統に対する加工プログラムから１ブロックを読み
（ステップＳ１）、該ブロックの指令がプログラムエン
ドでなければ（ステップＳ２）、該ブロックで指令され
た移動指令に基づき各軸（Ｘ１、Ｚ１）への移動指令量
の分配処理を行いＸ１軸への分配移動量ｘ１、Ｚ１軸へ
の分配移動量ｚ１を求め、該分配移動量ｘ１，ｚ１に基
づいて加減速処理を行い加減速処理後の移動指令量ｘ１
´、ｚ１´を求める（ステップＳ３、Ｓ４）。この加減
速処理は従来の方法と同一であり、例えば、直線形加減
速処理の場合、加減速の時定数で決まる設定された数の
レジスタを用意し、分配移動量が求められる毎（分配周
期毎）にレジスタに記憶する値を次のレジスタにシフト
し、最初のレジスタに求められた分配指令量を格納し、
各レジスタに記憶する値を加算し、その和をレジスタの
数で除して出力するものである。
軸系統に対する加工プログラムから１ブロックを読み
（ステップＳ１）、該ブロックの指令がプログラムエン
ドでなければ（ステップＳ２）、該ブロックで指令され
た移動指令に基づき各軸（Ｘ１、Ｚ１）への移動指令量
の分配処理を行いＸ１軸への分配移動量ｘ１、Ｚ１軸へ
の分配移動量ｚ１を求め、該分配移動量ｘ１，ｚ１に基
づいて加減速処理を行い加減速処理後の移動指令量ｘ１
´、ｚ１´を求める（ステップＳ３、Ｓ４）。この加減
速処理は従来の方法と同一であり、例えば、直線形加減
速処理の場合、加減速の時定数で決まる設定された数の
レジスタを用意し、分配移動量が求められる毎（分配周
期毎）にレジスタに記憶する値を次のレジスタにシフト
し、最初のレジスタに求められた分配指令量を格納し、
各レジスタに記憶する値を加算し、その和をレジスタの
数で除して出力するものである。
【００２２】次に、重畳指令によって「１」にセットさ
れる（この点は後述する）フラグＦ１、Ｆ２が「０」か
判断し（ステップＳ５、Ｓ６）、重畳中でなければ、こ
れらフラグＦ１，Ｆ２は「０」であり、このときは、ス
テップＳ１２に進み、ステップＳ４で求めた加減速され
た各軸（Ｘ１，Ｚ１）への移動指令量ｘ１´，ｚ１´を
それぞれの軸制御回路３０，３１に出力し、サーボアン
プ４０，４１を介してサーボモータ５０，５１を駆動
し、刃物台Ａ１、ワークＷを移動させてワークＷに対し
て工具Ｔ１により加工を行う。
れる（この点は後述する）フラグＦ１、Ｆ２が「０」か
判断し（ステップＳ５、Ｓ６）、重畳中でなければ、こ
れらフラグＦ１，Ｆ２は「０」であり、このときは、ス
テップＳ１２に進み、ステップＳ４で求めた加減速され
た各軸（Ｘ１，Ｚ１）への移動指令量ｘ１´，ｚ１´を
それぞれの軸制御回路３０，３１に出力し、サーボアン
プ４０，４１を介してサーボモータ５０，５１を駆動
し、刃物台Ａ１、ワークＷを移動させてワークＷに対し
て工具Ｔ１により加工を行う。
【００２３】そして、移動指令量の分配が当該ブロック
で指令されている終点位置まで達したか判断し（ステッ
プＳ１３）、達していなければ、ステップＳ３に戻り上
述した処理を繰り返す。なお、ステップＳ３〜Ｓ１３の
処理は、分配周期毎になされるものであるが、このフロ
ーチャートでは簡潔的に表現している。そして、ステッ
プＳ１３で、終点に達したと判断されると、ステップＳ
１に戻り次のブロックを読み、前述した処理を繰り返し
実行し、ワークＷを工具Ｔ１によって加工し、プログラ
ムエンドが読み込まれると（ステップＳ２）、動作を終
了する。
で指令されている終点位置まで達したか判断し（ステッ
プＳ１３）、達していなければ、ステップＳ３に戻り上
述した処理を繰り返す。なお、ステップＳ３〜Ｓ１３の
処理は、分配周期毎になされるものであるが、このフロ
ーチャートでは簡潔的に表現している。そして、ステッ
プＳ１３で、終点に達したと判断されると、ステップＳ
１に戻り次のブロックを読み、前述した処理を繰り返し
実行し、ワークＷを工具Ｔ１によって加工し、プログラ
ムエンドが読み込まれると（ステップＳ２）、動作を終
了する。
【００２４】一方、重畳軸系統の処理は（図６参照）、
該重畳軸系統（第２の制御軸系）に対する加工プログラ
ムから１ブロックを読みだし（ステップＴ１）、プログ
ラムエンドか判断し（ステップＳ２）、プログラムエン
ドでなければ、重畳指令のＧ１２６、重畳解除指令のＧ
１２７、重畳位置への移動指令のＧ１２８が指令されて
いるか否か判断し（ステップＴ３〜Ｔ５）、これらの指
令ではないときには、当該ブロックで指令された移動量
により各軸（Ｘ２，Ｚ２）への移動指令量の分配処理を
行い各軸への分配移動量ｘ２、ｚ２を求め（ステップＴ
９）、該分配移動量ｘ２、ｚ２に基づいて前述したと同
様の加減速処理を行い各軸へ移動指令量ｘ２´，ｚ２´
を求める（ステップＴ１０）。
該重畳軸系統（第２の制御軸系）に対する加工プログラ
ムから１ブロックを読みだし（ステップＴ１）、プログ
ラムエンドか判断し（ステップＳ２）、プログラムエン
ドでなければ、重畳指令のＧ１２６、重畳解除指令のＧ
１２７、重畳位置への移動指令のＧ１２８が指令されて
いるか否か判断し（ステップＴ３〜Ｔ５）、これらの指
令ではないときには、当該ブロックで指令された移動量
により各軸（Ｘ２，Ｚ２）への移動指令量の分配処理を
行い各軸への分配移動量ｘ２、ｚ２を求め（ステップＴ
９）、該分配移動量ｘ２、ｚ２に基づいて前述したと同
様の加減速処理を行い各軸へ移動指令量ｘ２´，ｚ２´
を求める（ステップＴ１０）。
【００２５】この加減速処理によって求められたＺ軸の
移動指令量ｚ２´に後述するステップＳ１１でレジスタ
Ｒに格納された重畳量ｚ１”を加算し、重畳された移動
指令量ｚ２´とする（ステップＴ１１）。Ｚ２軸の軸制
御回路３３に対しては、この重畳された移動指令量ｚ２
´を出力し、Ｘ２軸の軸制御回路３２に対しては、（ス
テップＴ１０）で求められた移動指令量ｘ２´を出力し
（ステップＳ１２）、それぞれサーボアンプ４２，４３
を介してサーボモータ５３，５２を駆動し第２刃物台Ａ
２をＸ軸，Ｚ軸方向に移動させ、ワークＷに対して加工
を行う。なお、重畳中ではないときには、上記レジスタ
Ｒの値は、前述したように「０」であるから、Ｚ軸への
移動指令量ｚ２´に重畳される量はなく、結局ステップ
Ｔ１０で求められた移動指令量ｚ２´が出力されること
になる。当該ブロックで指令された終点まで達するまで
（ステップＴ９〜Ｔ１３）までの処理が繰り返され、ス
テップＴ１３で終点に達したと判断されるとステップＴ
１に戻り次のブロックを読み前述した処理を繰り返し実
行する。
移動指令量ｚ２´に後述するステップＳ１１でレジスタ
Ｒに格納された重畳量ｚ１”を加算し、重畳された移動
指令量ｚ２´とする（ステップＴ１１）。Ｚ２軸の軸制
御回路３３に対しては、この重畳された移動指令量ｚ２
´を出力し、Ｘ２軸の軸制御回路３２に対しては、（ス
テップＴ１０）で求められた移動指令量ｘ２´を出力し
（ステップＳ１２）、それぞれサーボアンプ４２，４３
を介してサーボモータ５３，５２を駆動し第２刃物台Ａ
２をＸ軸，Ｚ軸方向に移動させ、ワークＷに対して加工
を行う。なお、重畳中ではないときには、上記レジスタ
Ｒの値は、前述したように「０」であるから、Ｚ軸への
移動指令量ｚ２´に重畳される量はなく、結局ステップ
Ｔ１０で求められた移動指令量ｚ２´が出力されること
になる。当該ブロックで指令された終点まで達するまで
（ステップＴ９〜Ｔ１３）までの処理が繰り返され、ス
テップＴ１３で終点に達したと判断されるとステップＴ
１に戻り次のブロックを読み前述した処理を繰り返し実
行する。
【００２６】読み出したブロックの指令が重畳開始指令
の「Ｇ１２６ Ｐａ Ｐｂ」に対応する本実施形態での
指令「Ｇ１２６ Ｚ２ Ｚ１」であると（ステップＳ
３）、重畳させる基準軸系統の軸Ｚ１の移動量をＺ２軸
に重畳するものとしてフラグＦ１、フラグＦ２を「１」
にセットし（ステップＳ６）、ステップＴ１に戻り次の
ブロックを読み出すが、重畳開始指令の次には、重畳開
始位置の指令の「Ｐ１２８ Ｐｃ」＝「Ｐ１２８ Ｚ
ｃ」が指令されているから、この指令が読み込まれる
と、ステップＴ５からステップＴ８に移行し、移動指令
の分配量を積算する現在位置レジスタに記憶する値から
基準軸系統のワーク座標系におけるＺ１軸の値Ｗｍ、重
畳軸系統の機械座標系のＺ２軸の現在値Ｍｓ、及び指令
値ｃより前述した１式によって移動量Ｕ求め（ステップ
Ｔ８）、ステップＴ９に移行し、この移動量Ｕの分配処
理を早送り速度で実行する。この場合、Ｚ２軸に対する
移動指令のみであるから、Ｚ２軸に対する移動指令量の
分配が行われ、前述した加減速処理がなされ移動指令量
ｚ２´を求めこの移動指令量ｚ２´にレジスタＲに記憶
する重畳量ｚ１”を加算して、重畳された軸制御回路３
３への移動指令量ｚ２´を求めて該軸制御回路３３に出
力し、終点に達していなければステップＴ９〜Ｔ１３の
処理を繰り返し実行する。
の「Ｇ１２６ Ｐａ Ｐｂ」に対応する本実施形態での
指令「Ｇ１２６ Ｚ２ Ｚ１」であると（ステップＳ
３）、重畳させる基準軸系統の軸Ｚ１の移動量をＺ２軸
に重畳するものとしてフラグＦ１、フラグＦ２を「１」
にセットし（ステップＳ６）、ステップＴ１に戻り次の
ブロックを読み出すが、重畳開始指令の次には、重畳開
始位置の指令の「Ｐ１２８ Ｐｃ」＝「Ｐ１２８ Ｚ
ｃ」が指令されているから、この指令が読み込まれる
と、ステップＴ５からステップＴ８に移行し、移動指令
の分配量を積算する現在位置レジスタに記憶する値から
基準軸系統のワーク座標系におけるＺ１軸の値Ｗｍ、重
畳軸系統の機械座標系のＺ２軸の現在値Ｍｓ、及び指令
値ｃより前述した１式によって移動量Ｕ求め（ステップ
Ｔ８）、ステップＴ９に移行し、この移動量Ｕの分配処
理を早送り速度で実行する。この場合、Ｚ２軸に対する
移動指令のみであるから、Ｚ２軸に対する移動指令量の
分配が行われ、前述した加減速処理がなされ移動指令量
ｚ２´を求めこの移動指令量ｚ２´にレジスタＲに記憶
する重畳量ｚ１”を加算して、重畳された軸制御回路３
３への移動指令量ｚ２´を求めて該軸制御回路３３に出
力し、終点に達していなければステップＴ９〜Ｔ１３の
処理を繰り返し実行する。
【００２７】指令された移動量Ｕだけ移動して終点に達
するとステップＴ１に戻り次のブロックを読みだしステ
ップＴ２以下の前述した処理を実行する。重畳軸系統の
Ｚ２軸が指令された移動量Ｕだけ移動して終点に達し、
かつ、レジスタＲに記憶する重畳量ｚ１”が一定になっ
た段階（新たに加えた加減速処理のステップＳ８の処
理）による加速が終了し一定になった段階）では、Ｚ２
軸の位置は指令された位置に位置決めされたことにな
る。即ち、重畳する軸と重畳される軸のＺ１、Ｚ２軸に
ついて考察すると、基準軸系統のＺ１軸の実際の位置
は、分配された移動指令量の積算値よりも加減速処理の
加速処理分遅れており、分配された移動指令量の積算値
に対して位置ずれがある。一方、Ｚ１軸に分配された移
動指令量を加減速処理してＺ２軸に重畳する場合におい
ても、加減速処理に入力する分配移動指令量の積算値よ
りも重畳軸系統のＺ２軸に加算される重畳量は、この加
減速処理分だけ遅れてずれがある。両加減速処理の時定
数を同一としておけば、この遅れ分は等しい。その結
果、移動指令の分配量を積算する現在位置レジスタに記
憶する値に基づいて上記移動量Ｕが計算され求められる
から、結局、重畳されるＺ２軸は基準軸系統のワーク座
標系上の指令された位置に位置決めされることになる。
するとステップＴ１に戻り次のブロックを読みだしステ
ップＴ２以下の前述した処理を実行する。重畳軸系統の
Ｚ２軸が指令された移動量Ｕだけ移動して終点に達し、
かつ、レジスタＲに記憶する重畳量ｚ１”が一定になっ
た段階（新たに加えた加減速処理のステップＳ８の処
理）による加速が終了し一定になった段階）では、Ｚ２
軸の位置は指令された位置に位置決めされたことにな
る。即ち、重畳する軸と重畳される軸のＺ１、Ｚ２軸に
ついて考察すると、基準軸系統のＺ１軸の実際の位置
は、分配された移動指令量の積算値よりも加減速処理の
加速処理分遅れており、分配された移動指令量の積算値
に対して位置ずれがある。一方、Ｚ１軸に分配された移
動指令量を加減速処理してＺ２軸に重畳する場合におい
ても、加減速処理に入力する分配移動指令量の積算値よ
りも重畳軸系統のＺ２軸に加算される重畳量は、この加
減速処理分だけ遅れてずれがある。両加減速処理の時定
数を同一としておけば、この遅れ分は等しい。その結
果、移動指令の分配量を積算する現在位置レジスタに記
憶する値に基づいて上記移動量Ｕが計算され求められる
から、結局、重畳されるＺ２軸は基準軸系統のワーク座
標系上の指令された位置に位置決めされることになる。
【００２８】一方、重畳軸系統の処理において重畳開始
指令によりフラグＦ１、Ｆ２が「１」にセットされると
（ステップＴ３、Ｔ６）、基準軸系統の処理では、ステ
ップＳ５でフラグＦ１が「１」にセットされていること
を検出し、ステップＳ４で求められた分配指令量ｚ１に
基づいて図１で説明した新たな加減速処理（なお、この
加減速処理もステップＳ４の加減速処理と同一で同一の
時定数で行われる）を実行し、重畳量ｚ１”を求める
（ステップＳ８）。そして、該重畳量ｚ１”が「０」か
判断し（ステップＳ９）、「０」でなければ、該重畳量
ｚ１”がレジスタＲに格納される（ステップＳ１１）。
このレジスタＲに格納された重畳量ｚ１”は、重畳軸系
統の処理のステップＴ１１で、重畳軸系統のＺ２軸に対
する加減速処理された移動指令量ｚ２´に加算されて該
軸のサーボ回路３３に出力されることになる。また、ス
テップＳ４で求めた加減速された各軸（Ｘ１，Ｚ１）へ
の移動指令量ｘ１´，ｚ１´をそれぞれの軸制御回路３
０，３１に出力し（ステップＳ１２）、サーボアンプ４
０，４１を介してサーボモータ５０，５１を駆動し、刃
物台Ａ１、ワークＷを移動させてワークＷに対して工具
Ｔ１により加工がなされる。
指令によりフラグＦ１、Ｆ２が「１」にセットされると
（ステップＴ３、Ｔ６）、基準軸系統の処理では、ステ
ップＳ５でフラグＦ１が「１」にセットされていること
を検出し、ステップＳ４で求められた分配指令量ｚ１に
基づいて図１で説明した新たな加減速処理（なお、この
加減速処理もステップＳ４の加減速処理と同一で同一の
時定数で行われる）を実行し、重畳量ｚ１”を求める
（ステップＳ８）。そして、該重畳量ｚ１”が「０」か
判断し（ステップＳ９）、「０」でなければ、該重畳量
ｚ１”がレジスタＲに格納される（ステップＳ１１）。
このレジスタＲに格納された重畳量ｚ１”は、重畳軸系
統の処理のステップＴ１１で、重畳軸系統のＺ２軸に対
する加減速処理された移動指令量ｚ２´に加算されて該
軸のサーボ回路３３に出力されることになる。また、ス
テップＳ４で求めた加減速された各軸（Ｘ１，Ｚ１）へ
の移動指令量ｘ１´，ｚ１´をそれぞれの軸制御回路３
０，３１に出力し（ステップＳ１２）、サーボアンプ４
０，４１を介してサーボモータ５０，５１を駆動し、刃
物台Ａ１、ワークＷを移動させてワークＷに対して工具
Ｔ１により加工がなされる。
【００２９】以下、フラグＦ１が「１」である状態で
は、当該ブロックの終点に達するまで、ステップＳ３〜
Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理が実行され、
当該ブロックの終点に達するとステップＳ１に戻り、プ
ログラムエンドでなければ、再び当該ブロックの終点に
達するまで、ステップＳ３〜Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１
〜Ｓ１３の処理が実行される。また、重畳軸系統では、
ステップＴ１１で重畳量ｚ１”がＺ２軸の移動指令量に
加算され該軸のサーボモータ５３は駆動されるから、工
具Ｔ２はワークＷと共に移動し、かつ、該重畳軸系統の
プログラムによって指令された移動をすることになるか
ら、工具Ｔ２はワークＷに対して相対的に該重畳軸系統
のプログラムによって指令された移動を行うことにな
る。よって、ワークＷは工具Ｔ１、Ｔ２によって同時に
加工がなされることになる。
は、当該ブロックの終点に達するまで、ステップＳ３〜
Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理が実行され、
当該ブロックの終点に達するとステップＳ１に戻り、プ
ログラムエンドでなければ、再び当該ブロックの終点に
達するまで、ステップＳ３〜Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１１
〜Ｓ１３の処理が実行される。また、重畳軸系統では、
ステップＴ１１で重畳量ｚ１”がＺ２軸の移動指令量に
加算され該軸のサーボモータ５３は駆動されるから、工
具Ｔ２はワークＷと共に移動し、かつ、該重畳軸系統の
プログラムによって指令された移動をすることになるか
ら、工具Ｔ２はワークＷに対して相対的に該重畳軸系統
のプログラムによって指令された移動を行うことにな
る。よって、ワークＷは工具Ｔ１、Ｔ２によって同時に
加工がなされることになる。
【００３０】重畳軸系統の処理のステップＴ４で重畳解
除指令「Ｇ１２７ Ｐｂ」＝「Ｇ１２７ Ｚ１」である
ことが判断されるとフラグＦ１を「０」にセットする
（ステップＴ７）。その結果、基準軸系統の処理ではス
テップＳ５からステップＳ６に移行し、フラグＦ２が
「０」か判断し、この場合該フラグＦ２は「１」にセッ
トされているから、ステップＳ７に移行して分配移動量
ｚ１を「０」として、加減速処理を行って重畳量ｚ１”
を求める（ステップＳ８）。加減速処理に入力される分
配指令量ｚ１が「０」であることから、重畳量ｚ１”は
減少することになり、設定時定数（加減速処理における
レジスタの数分の分配周期の数）が経過した段階ではこ
の重畳量ｚ１”は「０」となる。その結果重畳軸系統の
ステップＴ１１で加算される重畳量は順次減少し、最終
的には「０」となる。重畳量ｚ１”が「０」となったこ
とをステップＳ９で検出すると、フラグＦ２を「０」に
セットしステップＳ１１に移行する。以後は、フラグＦ
１，Ｆ２が共に「０」にセットされているから、重畳の
ための加減速処理は実行されなくステップＳ５、Ｓ６か
らステップＳ１２へと移行し、分配移動量を加減速処理
して求めた各軸（Ｘ１，Ｚ１）への移動指令量ｘ１´，
ｚ１´を軸制御回路３０，３１に出力する。
除指令「Ｇ１２７ Ｐｂ」＝「Ｇ１２７ Ｚ１」である
ことが判断されるとフラグＦ１を「０」にセットする
（ステップＴ７）。その結果、基準軸系統の処理ではス
テップＳ５からステップＳ６に移行し、フラグＦ２が
「０」か判断し、この場合該フラグＦ２は「１」にセッ
トされているから、ステップＳ７に移行して分配移動量
ｚ１を「０」として、加減速処理を行って重畳量ｚ１”
を求める（ステップＳ８）。加減速処理に入力される分
配指令量ｚ１が「０」であることから、重畳量ｚ１”は
減少することになり、設定時定数（加減速処理における
レジスタの数分の分配周期の数）が経過した段階ではこ
の重畳量ｚ１”は「０」となる。その結果重畳軸系統の
ステップＴ１１で加算される重畳量は順次減少し、最終
的には「０」となる。重畳量ｚ１”が「０」となったこ
とをステップＳ９で検出すると、フラグＦ２を「０」に
セットしステップＳ１１に移行する。以後は、フラグＦ
１，Ｆ２が共に「０」にセットされているから、重畳の
ための加減速処理は実行されなくステップＳ５、Ｓ６か
らステップＳ１２へと移行し、分配移動量を加減速処理
して求めた各軸（Ｘ１，Ｚ１）への移動指令量ｘ１´，
ｚ１´を軸制御回路３０，３１に出力する。
【００３１】以上の通り、重畳されるＺ２軸はＺ１軸の
移動量が加減速処理されて重畳されるから、Ｚ２軸は重
畳開始時、及び重畳解除時に急激な速度変化はなく、徐
々に加速及び減速されることになるから、急加速、急減
速によるショック、振動等は生じない。
移動量が加減速処理されて重畳されるから、Ｚ２軸は重
畳開始時、及び重畳解除時に急激な速度変化はなく、徐
々に加速及び減速されることになるから、急加速、急減
速によるショック、振動等は生じない。
【００３２】なお、上記実施形態では、第１の制御系統
を基準軸系統、第２の制御系統を重畳軸系統とし、基準
軸系統のＺ１軸を重畳軸、重畳軸系統のＺ２軸を重畳さ
れる軸として説明したが、重畳開始指令「Ｇ１２６Ｐａ
Ｐｂ」は重畳する軸、重畳される軸を指定するもので
あるから、該指令が読み込まれたとき（ステップＴ
３）、ステップＴ６で重畳する軸、重畳される軸を記憶
しておき、ステップＳ５で、重畳する軸があるか判断
し、ある場合には記憶した重畳軸に対する分配移動指令
量を加減速処理（ステップＳ８）を行い、ステップＳ１
１で記憶する重畳される軸に対応するレジスタに重畳量
を格納するようにする。そして、ステップＴ１１では、
全ての軸に対して、加減速処理された移動指令量に対応
するレジスタに記憶する重畳量を加算して出力するよう
にするようにすればよい（重畳される軸として指定され
ていない軸に対しては、対応するレジスタに記憶する値
は「０」である）。また、本実施形態では、重畳制御は
加工プログラムにより制御されるとしたが、重畳開始／
解除指令がＰＭＣを介した入力信号であったり、軸制御
指令がＰＭＣによる軸制御等の独立した指令系統である
場合もある。
を基準軸系統、第２の制御系統を重畳軸系統とし、基準
軸系統のＺ１軸を重畳軸、重畳軸系統のＺ２軸を重畳さ
れる軸として説明したが、重畳開始指令「Ｇ１２６Ｐａ
Ｐｂ」は重畳する軸、重畳される軸を指定するもので
あるから、該指令が読み込まれたとき（ステップＴ
３）、ステップＴ６で重畳する軸、重畳される軸を記憶
しておき、ステップＳ５で、重畳する軸があるか判断
し、ある場合には記憶した重畳軸に対する分配移動指令
量を加減速処理（ステップＳ８）を行い、ステップＳ１
１で記憶する重畳される軸に対応するレジスタに重畳量
を格納するようにする。そして、ステップＴ１１では、
全ての軸に対して、加減速処理された移動指令量に対応
するレジスタに記憶する重畳量を加算して出力するよう
にするようにすればよい（重畳される軸として指定され
ていない軸に対しては、対応するレジスタに記憶する値
は「０」である）。また、本実施形態では、重畳制御は
加工プログラムにより制御されるとしたが、重畳開始／
解除指令がＰＭＣを介した入力信号であったり、軸制御
指令がＰＭＣによる軸制御等の独立した指令系統である
場合もある。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、重畳開始時及び重畳解除時に
待ち合わせのために重畳軸及び被重畳軸の両制御軸系統
を停止させることなく、重畳開始、重畳解除ができるた
め加工サイクルを短縮することができる。また、重畳開
始時及び重畳解除時において重畳される軸の速度が急激
に変化することがないので、ショックや振動は発生せ
ず、安定した加工をすることができる。
待ち合わせのために重畳軸及び被重畳軸の両制御軸系統
を停止させることなく、重畳開始、重畳解除ができるた
め加工サイクルを短縮することができる。また、重畳開
始時及び重畳解除時において重畳される軸の速度が急激
に変化することがないので、ショックや振動は発生せ
ず、安定した加工をすることができる。
【図１】図１は、本発明の重畳制御方法の一例の原理ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図２は、従来の重畳制御方法の原理ブロック図
である。
である。
【図３】図３は、本発明を旋盤工作機械に適用したとき
の説明図である。
の説明図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態を実施する数値制
御装置の要部ブロック図である。
御装置の要部ブロック図である。
【図５】図５は、同実施形態における基準軸系統の処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図６】図６は、同実施形態における重畳軸系統の処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１ チャック
２ 主軸
Ｗ ワーク
Ａ１、Ａ２ 刃物台
Ｔ１、Ｔ２ 工具
１００ 数値制御装置
１１ プロセッサ
５０、５１、５２、５３ サーボモータ
６２ 主軸モータ
Claims (2)
- 【請求項１】 独立した制御系統を複数具備した工作機
械を数値制御装置で制御し、ある制御系統のある制御軸
の移動指令量を他の制御系統の任意の制御軸に重畳して
制御する重畳制御方法であって、重畳指令がなされると
上記ある制御系統の上記制御軸に対する加減速処理とは
別に該制御軸に分配された加減速前の移動指令量を重畳
用の加減速処理により加減速処理して、上記他の重畳さ
れる制御軸の加減速された移動指令量に加算重畳して該
制御軸の移動指令量とすることを特徴とする数値制御装
置による重畳制御方法。 - 【請求項２】 加工プログラムによって与えられた指令
によって、上記ある制御系統の座標系における任意の位
置に上記他の重畳される制御軸の位置決めを行うと共に
上記重畳処理がなされる請求項１記載の数値制御装置に
よる重畳制御方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP19855196A JP3459516B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 数値制御装置による重畳制御方法 |
| DE69727461T DE69727461T2 (de) | 1996-07-10 | 1997-07-10 | Überlagerungssteuerverfahren mit numerischer steuerung |
| PCT/JP1997/002389 WO1998001796A1 (fr) | 1996-07-10 | 1997-07-10 | Procede de commande par superposition utilisant un dispositif de commande numerique |
| EP97930744A EP0851328B1 (en) | 1996-07-10 | 1997-07-10 | Superposition control method using numerical controller |
| US09/029,289 US5977736A (en) | 1996-07-10 | 1998-03-06 | Superposition control method using numerical controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19855196A JP3459516B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 数値制御装置による重畳制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1027013A JPH1027013A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3459516B2 true JP3459516B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=16393061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19855196A Expired - Fee Related JP3459516B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 数値制御装置による重畳制御方法 |
Country Status (5)
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| EP (1) | EP0851328B1 (ja) |
| JP (1) | JP3459516B2 (ja) |
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| DE10156781C1 (de) * | 2001-11-19 | 2003-02-27 | Siemens Ag | Aktive Kompensation von mechanischen Schwingungen und Verformungen in industriellen Bearbeitungsmaschinen |
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| JP2005322076A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| JP2006159345A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Fanuc Ltd | 制御装置 |
| JP5129064B2 (ja) * | 2008-08-26 | 2013-01-23 | 新日本工機株式会社 | 工作機械の数値制御装置 |
| CN101887250B (zh) * | 2009-05-12 | 2012-05-30 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | Cnc工具机控制装置 |
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| JP2015097045A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | ファナック株式会社 | 非常停止時に工具及び被加工物を保護するモータ制御装置 |
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| JP6267161B2 (ja) * | 2015-08-10 | 2018-01-24 | ファナック株式会社 | 平行する２軸の軸制御を行う数値制御装置 |
| WO2019054329A1 (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | シチズン時計株式会社 | 工作機械 |
| JPWO2021157660A1 (ja) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS63206804A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Fanuc Ltd | 数値制御方式 |
| US5233276A (en) * | 1987-06-30 | 1993-08-03 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Motor control circuit |
| EP0309824B1 (de) * | 1987-09-28 | 1991-11-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur numerisch gesteuerten Lageregelung elektromotorisch angetriebener Achsen |
| JPH01217604A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Fanuc Ltd | 同期制御方式 |
| JP2800124B2 (ja) * | 1988-12-31 | 1998-09-21 | シチズン時計株式会社 | 数値制御工作機械の制御方法及びそのための制御装置 |
| JP2559279B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1996-12-04 | 三菱電機株式会社 | サーボモータの重畳・同期運転誤差補正装置 |
| JP2642211B2 (ja) * | 1990-01-31 | 1997-08-20 | オ−クマ株式会社 | 重畳制御機能を有する数値制御装置 |
| DE4123323C2 (de) * | 1991-07-13 | 1994-02-10 | Andreas Ehlerding | Werkzeugträger |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP19855196A patent/JP3459516B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-10 DE DE69727461T patent/DE69727461T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-10 WO PCT/JP1997/002389 patent/WO1998001796A1/ja active IP Right Grant
- 1997-07-10 EP EP97930744A patent/EP0851328B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-06 US US09/029,289 patent/US5977736A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0851328B1 (en) | 2004-02-04 |
| JPH1027013A (ja) | 1998-01-27 |
| DE69727461D1 (de) | 2004-03-11 |
| DE69727461T2 (de) | 2004-07-01 |
| US5977736A (en) | 1999-11-02 |
| WO1998001796A1 (fr) | 1998-01-15 |
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| EP0851328A1 (en) | 1998-07-01 |
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