JP4282632B2 - Numerical control device that operates with tabular data - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械を制御する数値制御装置に関する。特に、テーブル形式で記憶されたデータに基づいて各軸を駆動制御する機能を有する数値制御装置に関する。 The present invention relates to a numerical controller for controlling a machine tool. In particular, the present invention relates to a numerical control device having a function of driving and controlling each axis based on data stored in a table format.
NCプログラムのブロックによる指令ではなく、予め各軸の移動量や位置をテーブル形式で記憶しておき、該テーブルに記憶されたデータに基づいて各軸を駆動制御することによって、従来のブロックによる指令にとらわれない自由な工具の動作が可能となり、加工時間の短縮や、加工の高精度化を実現した数値制御装置はすでに公知である。
例えば、時間毎又は回転角度毎に対する可動軸の位置を数値制御データとして記憶しておき、時間又は回転角度を監視し、記憶した時間又は回転角度に達する毎に、可動軸に対応する数値制御データを出力するようにした発明が知られている(特許文献1参照)。
Rather than commands by NC program blocks, the movement amount and position of each axis are stored in a table format in advance, and each axis is driven and controlled based on the data stored in the table. A numerical control device that can freely operate the tool without being limited to the above, realizes shortening of machining time and high machining accuracy is already known.
For example, the position of the movable shaft for each time or each rotation angle is stored as numerical control data, the time or the rotation angle is monitored, and each time the stored time or rotation angle is reached, the numerical control data corresponding to the movable shaft Is known (see Patent Document 1).
又、基準位置に対するX軸、Z軸の指令位置を記憶するデータテーブルを設けておき、基準パルスをカウントするカウンタの値にオーバライド値をかけて基準位置を求めて、該基準位置に基づいて、データテーブルに記憶されたX軸、Z軸の指令位置を出力してX軸、Z軸を同期制御することにより、データテーブルに記憶されたデータによって駆動制御する場合でもオーバライドがかけられるようにし、さらには、指令位置間を直線的に接続するか、2次関数接続、3次関数接続等を指令できると共に、補助機能も指令できるようにした発明も知られている(特許文献2参照)。
又、一定時間毎の各軸移動量あるいは一定移動量毎の移動時間を記憶したテーブルに基づいて移動指令を出力するようにした発明も知られている(特許文献3参照)。
In addition, a data table for storing the X-axis and Z-axis command positions with respect to the reference position is provided, the reference position is obtained by multiplying the counter value for counting the reference pulse by the override value, and based on the reference position, By outputting the X-axis and Z-axis command positions stored in the data table and synchronously controlling the X-axis and Z-axis, overriding can be applied even when drive control is performed using the data stored in the data table. Furthermore, an invention is also known in which command positions can be linearly connected or quadratic function connection, cubic function connection, etc. can be commanded, and an auxiliary function can be commanded (see Patent Document 2).
In addition, an invention is also known in which a movement command is output based on a table storing movement amounts of each axis for each fixed time or movement time for each fixed movement amount (see Patent Document 3).
工作機械における加工においては、旋削仕上サイクル加工やドリルサイクル加工等では、同一パターンの動作を繰り返し実行し加工する場合がある。このような、同一加工を繰り返し行うような加工を、従来のテーブル形式データによって行うとすると、テーブル形式データのデータ量が増大する。テーブル形式データの記憶は、基準となる時間あるいは主軸位置等を基準位置として各軸の位置データをテーブル形式で記憶するものであるから、繰り返し行う同一加工においても基準位置は各加工時において異なるものとなり、その基準位置に対して各軸位置をデータとして記憶させておかねばならない。そのため、データ量が増大し、データを記憶する記憶手段の容量も大きくなるという問題がある。
そこで、本発明の目的は繰り返し実行される同一加工を含む加工を、データ量を少なくしたテーブル形式データによって行うことができる数値制御装置を提供することにある。
In machining in a machine tool, there is a case where operations in the same pattern are repeatedly executed in turning finishing cycle machining, drill cycle machining, and the like. If such processing that repeatedly performs the same processing is performed using conventional table format data, the amount of data in the table format data increases. Since the table format data is stored in the table format, the position data of each axis is stored in the table format with the reference time or the spindle position as the reference position. Therefore, each axis position must be stored as data with respect to the reference position. Therefore, there is a problem that the amount of data increases and the capacity of the storage means for storing data increases.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a numerical control device that can perform processing including the same processing that is repeatedly executed by using table format data with a reduced data amount.
基準値に対する軸位置をテーブル形式データで指令して各軸を駆動する機能を有する数値制御装置において、本願請求項1に係る発明は、繰り返し実行する同一加工の開始時の前記基準値を基礎とし、該基礎とした基準値に対する相対基準値に対して該開始時の各軸の位置に対する各軸相対位置をテーブル形式データとして記憶するパスサイクルテーブルと、前記基準値に対して軸位置と前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令を記憶する主のテーブル形式データとを備える記憶手段と、信号を計数し基準値を出力するカウンタと、該カウンタから出力された基準値が、前記主のテーブル形式データで前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令が指定された基準値に達すると前記パスサイクルテーブルを呼び出す手段と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたとき、前記カウンタの基準値を退避させ、該カウンタをリセットする手段と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの各軸位置をパスサイクルテーブル指令開始時の各軸位置として記憶する手段と、前記カウンタから出力される基準値と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの各軸位置と前記パスサイクルテーブルに記憶されたデータに基づいて各軸への指令を求め駆動する手段と、前記パスサイクルテーブルによる運転が終了すると、前記退避させていた基準値を前記カウンタに復元させ、呼び出し元の該主のテーブル形式データに戻す手段とを備えることで、データ量を少なくした繰り返し加工をテーブル形式データで行うことができるようにした。
請求項2に係る発明は、基準値に対する軸位置をテーブル形式データで指令して各軸を駆動する機能を有する数値制御装置において、繰り返し実行する同一加工の開始時の前記基準値を基礎とし、該基礎とした基準値に対する相対基準値に対して該開始時の各軸の位置に対する各軸相対位置をテーブル形式データとして記憶するパスサイクルテーブルと、前記基準値に対して軸位置と前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令を記憶する主のテーブル形式データとを備える記憶手段と、信号を計数し基準値を出力するカウンタと、該カウンタから出力された基準値が、前記主のテーブル形式データで前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令が指定された基準値に達すると前記パスサイクルテーブルを呼び出す手段と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの基準値及び各軸位置をパスサイクルテーブル指令開始時の基準値及び各軸位置として記憶する手段と、前記カウンタから出力される基準値から、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの基準値を減じた値と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの各軸位置と前記パスサイクルテーブルに記憶されたデータに基づいて各軸への指令を求め駆動する手段と、前記パスサイクルテーブルによる運転が終了すると、呼び出し元の該主のテーブル形式データに戻す手段とを備えることで、データ量を少なくした繰り返し加工をテーブル形式データで行うことができるようにした。 A numerical controller having a function of issuing the axial position in a table format data for driving each axis with respect to the reference value, the invention according to the
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記パスサイクルテーブルに記憶された各軸の位置を、繰り返し実行される加工の開始位置を0とする絶対位置で記憶するようにした。又、請求項4に係る発明は、前記パスサイクルテーブルに記憶された各軸の位置を、順次その増分値で記憶するようにした。さらに、請求項5に係る発明は、前記パスサイクルテーブルに記憶された各基準値を、繰り返し実行される加工の開始位置を0とする絶対位置で記憶するようにした。又、請求項6に係る発明は、前記パスサイクルテーブルに記憶された各基準値を、順次その増分値で記憶するようにした。そして、請求項7に係る発明は、前記基準値を、時間あるいは主軸(ここで主軸とは、一方向に回転する軸をいう)位置とした。
According to a third aspect of the present invention, the position of each axis stored in the pass cycle table is stored as an absolute position where the start position of the repeatedly executed machining is zero. According to a fourth aspect of the present invention, the position of each axis stored in the pass cycle table is sequentially stored as the increment value. Furthermore, the invention according to claim 5 stores each reference value stored in the pass cycle table at an absolute position where the start position of the repeatedly executed machining is zero. According to a sixth aspect of the present invention, each reference value stored in the pass cycle table is sequentially stored as its increment value . In the invention according to
テーブル形式データにより工作機械を運転し、繰り返し実行される同一加工を含む加工を行うとき、データ量を少なくした加工が実施できる。 When a machine tool is operated with tabular data and machining including the same machining that is repeatedly executed, machining with a reduced amount of data can be performed.
図1は、本発明の一実施形態のテーブル形式データによる運転(以下、パステーブル運転という)の概要図である。
この実施形態では、X軸パステーブルTx、Z軸パステーブルTzを備えている。これらのパステーブルは基準値(以下、基準位置という)に対応する各軸の位置が記憶されているものであり、図10に、従来から行われている一例(X軸パステーブルの例)を示す。基準位置La〜Leに対してX軸の位置Xa〜Xeが対応して記憶されている。同様にZ軸用パステーブルTzにもZ軸の位置が基準位置に対して記憶されている。
FIG. 1 is a schematic diagram of an operation (hereinafter referred to as a pass table operation) using table format data according to an embodiment of the present invention.
In this embodiment, an X-axis path table Tx and a Z-axis path table Tz are provided. These path tables store the position of each axis corresponding to a reference value (hereinafter referred to as a reference position) . FIG. 10 shows an example (example of an X-axis path table) that has been performed conventionally. Show. X-axis positions Xa to Xe are stored corresponding to the reference positions La to Le. Similarly, the Z-axis path table Tz also stores the Z-axis position with respect to the reference position.
主軸に取り付けられたポジションコーダからのパルス等による主軸位置又は外部パルス発生部からの時間を基準とする基準パルスがカウンタ1に入力され計数される。又、主軸の指令値に基づいて主軸位置を計数してもよい。このカウンタ1の計数値にオーバライド手段に設定されている倍率が乗算器2で乗じられ基準位置カウンタ3に格納される。この基準位置カウンタ3は、パステーブル運転が指令された時点でリセットとされる。基準位置カウンタ3の値が基準位置としてX,Z軸パステーブル補間処理部4x,4zに入力される。X軸,Z軸パステーブル補間処理部4x,4zでは、X軸パステーブルTx、Z軸パステーブルTzを参照して基準位置に対するX,Z軸の指令位置を求め、処理周期での移動量を求め、該移動量を指令として各制御軸モータ5x,5zに出力し、X,Z軸を基準位置に合わせて同期運転する。
A reference pulse based on the main shaft position or the time from the external pulse generator by a pulse from a position coder attached to the main shaft is input to the
図11は、この図10に示したX軸パステーブルTxに基づいて移動したX軸の位置を示すグラフである。
以上の動作は従来のパステーブル運転と同じであるが、本発明においては、このパステーブル運転時に繰り返し行われる同一加工の部分をパスサイクルテーブルとして基準位置に対する各軸位置を記憶しておき、この同一加工が加工される位置では、パステーブルから、このパスサイクルテーブルを読み出して加工するようにする。これによって、同一加工が何回行われようとも、データとして記憶するものは1つのパスサイクルテーブルだけのデータでよく、データ量を少なくし記憶手段の記憶容量を小さいものでよいものとしている。
FIG. 11 is a graph showing the position of the X axis moved based on the X axis path table Tx shown in FIG.
The above operation is the same as the conventional pass table operation. However, in the present invention, each axis position with respect to the reference position is stored by using the same machining portion repeatedly performed during the pass table operation as a pass cycle table. At the position where the same processing is processed, this pass cycle table is read from the path table and processed. Thus, no matter how many times the same processing is performed, what is stored as data may be data of only one pass cycle table, and the amount of data is reduced and the storage capacity of the storage means may be reduced.
そこで、本実施形態における加工例として、図2に示すような旋削仕上げサイクル加工の例を以下説明する。
加工物6はチャック7で主軸に取り付けられ、主軸回転と共に回転する。工具8は、仕上げサイクル開始位置0から1回目の切り込み位置Aに移動した後、同一加工パターンである、位置Aから位置A1、位置A1から位置A2、位置A2から位置A3、位置A3から位置A4、位置A4から位置A、その後、2回目の切り込み位置Bに移動させた後、前回と同一の加工パターンの加工を行う。すなわち、位置Aから位置Bへのシフト量だけ各位置A,A1〜A4をシフトさせて、位置Aから位置A1、位置A1から位置A2、位置A2から位置A3、位置A3から位置A4、位置A4から位置Aの加工を行うもので、切り込み位置Aを原点として各位置A1〜A4を指令しておけば、第2回目の切り込み位置Bを原点とし、指令された各位置A1〜A4への移動を実行すれば、同一加工ができることになる。第3回目の加工サイクルにおいても、第3回目の切り込み位置Cを原点とし、指令位置A1〜A4への移動を実行すれば、同一加工がなされることになる。
Therefore, an example of turning finishing cycle machining as shown in FIG. 2 will be described as a machining example in the present embodiment.
The
同一加工を行うときの開始位置が異なるだけで、後は同一の移動パターンを実行すればよいものであり、切り込み位置を順次A,B,Cと変えて同一加工パターンの指令で加工ができるものである。 It is only necessary to execute the same movement pattern after the start position is different when performing the same processing, and the processing can be performed with the same processing pattern command by changing the cutting positions to A, B, and C sequentially. It is.
そこで、図3(a),(b)に示すようなX軸,Z軸パステーブルTx,Tzと、図4(a),(b)に示すようなX軸、Z軸パスサイクルテーブルTxs,Tzsを用意する。なお、X軸パステーブルTx(図3(a))には、X軸パスサイクルテーブルTxs(図4(a))を包含し、Z軸パステーブルTz(図3(b))はZ軸パスサイクルテーブルTzs(図4(b))を包含するものである。 Therefore, the X-axis and Z-axis path tables Tx and Tz as shown in FIGS. 3A and 3B, and the X-axis and Z-axis path cycle table Txs as shown in FIGS. Prepare Tzs. The X-axis path table Tx (FIG. 3A) includes the X-axis path cycle table Txs (FIG. 4A), and the Z-axis path table Tz (FIG. 3B) is the Z-axis path. The cycle table Tzs (FIG. 4B) is included.
X軸パステーブルTxは、基準位置L0に対して仕上げサイクルの開始位置0のX座標位置X0が記憶され、次に、基準位置L1に対して1回目の切り込み位置AのX座標位置X1とサイクル呼び出しQ1000が記憶され、基準位置L2に対して2回目の切り込み位置BのX座標位置X2とサイクル呼び出しQ1000が記憶され、基準位置L3に対して3回目の切り込み位置CのX座標位置X3とサイクル呼び出しQ1000が記憶され、基準位置L4に対して仕上げサイクルの開始位置0のX座標位置X0が記憶されている。なお、仕上げサイクル開始位置より前に、及び仕上げサイクル加工終了後にテーブル運転する場合には、図10に示すような基準位置に対する軸位置が設定記憶されているものであるが、本発明と直接関係ないので、同一加工を繰り返し行う加工に関係する部分のみのテーブルを示している。
The X-axis path table Tx stores the X coordinate position X0 of the finishing
一方、Q1000によって呼び出されるX軸パスサイクルテーブルTxsは、図4に示すように、基準位置は、同一加工の開始位置での基準位置からの相対基準位置として、又、各軸位置は、同一加工の開始位置からの相対位置を、基準位置に対して記憶されているものである。すなわち、同一加工の開始位置での基準位置を「0」として、該「0」から移動した基準位置に対して、切り込み位置A,B,Cを原点「0」としたときの仕上げサイクル位置A1〜A4に対応する位置X11〜X14が設定記憶されている。図4に示す例では、基準位置L11に対して仕上げサイクル位置A1に対応する位置X11、基準位置L12に対して仕上げサイクル位置A2に対応する位置X12、基準位置L13に対して仕上げサイクル位置A3に対応する位置X13、基準位置L14に対して仕上げサイクル位置A4に対応する位置X14、そして、基準位置L15に対して仕上げサイクル開始位置Aに対応する位置X15が設定記憶されている。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the X-axis pass cycle table Txs called by Q1000 has a reference position as a relative reference position from a reference position at the same machining start position, and each axis position has the same machining. The relative position from the starting position is stored with respect to the reference position. In other words, the reference position at the same machining start position is “0”, and the finishing cycle position A1 when the cutting positions A, B, and C are the origin “0” with respect to the reference position moved from “0”. Positions X11 to X14 corresponding to .about.A4 are set and stored. In the example shown in FIG. 4, the position X11 corresponding to the finishing cycle position A1 with respect to the reference position L11, the position X12 corresponding to the finishing cycle position A2 with respect to the reference position L12, and the finishing cycle position A3 with respect to the reference position L13. A corresponding position X13, a position X14 corresponding to the finishing cycle position A4 with respect to the reference position L14, and a position X15 corresponding to the finishing cycle start position A with respect to the reference position L15 are set and stored.
Z軸に対するZ軸パステーブルTz、Z軸パスサイクルテーブルTzsも、図3(b)、図4(b)に示すように上述したX軸の各テーブルと同様であるが、サイクルテーブルを読み出す指令がQ1010となっており、この指令Q1010が読み出されると図4(b)に示すZ軸パスサイクルテーブルTzsが実行されて読み出されることになる。 The Z-axis path table Tz and the Z-axis path cycle table Tzs for the Z-axis are the same as the above-described X-axis tables as shown in FIGS. Q1010 is read, and when this command Q1010 is read, the Z-axis path cycle table Tzs shown in FIG. 4B is executed and read.
図5は、本発明のパステーブル運転機能により工作機械を駆動する一実施形態の数値制御装置10の要部ブロック図である。CPU11は数値制御装置10を全体的に制御するプロセッサである。CPU11は、ROM12に格納されたシステムプログラムを、バス20を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。RAM13には一時的な計算データや表示データ及び表示器/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10の電源がオフ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る。CMOSメモリ14中には、インターフェイス15を介して読み込まれた加工プログラムや表示器/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。さらに、前述したパスサイクルテーブルTxs,Tzsを含むX軸,Z軸のパステーブルTx,Tzが予め格納されている。
FIG. 5 is a principal block diagram of a
インターフェイス15は、数値制御装置10と外部機器との接続を可能とするものである。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にI/Oユニット17を介して信号を出力し制御する。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、必要な信号処理をした後、CPU11に渡す。
The
表示器/MDIユニット70はCRTや液晶等で構成される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、インターフェイス18は表示器/MDIユニット70のキーボードからの指令,データを受けてCPU11に渡す。インターフェイス19は操作盤71に接続され、操作盤71からの各種指令を受け取るようになっている。
The display /
各軸の軸制御回路30,31はCPU11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40,41に出力する。サーボアンプ40,41はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ5x,5zを駆動する。各軸のサーボモータ5x,5zは位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置、速度フィードバック信号を軸制御回路30,31にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図5では、位置・速度のフィードバックについては省略している。
The
また、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はスピンドル速度信号を受けて、主軸を駆動する主軸モータ62を指令された回転速度で回転させる。ポジションコーダ63は、主軸の回転に同期して帰還パルス(基準パルス)及び1回転信号をスピンドル制御回路60にフィードバックし、速度制御を行う。この帰還パルス及び1回転信号は、スピンドル制御回路60を介してCPU11によって読み取られ、帰還パルス(基準パルス)はRAM13に設けられたカウンタ(図1におけるカウンタ1)で計数される。また、主軸の指令パルスを基準パルスとしてもよい。
The
図6は、この第1の実施形態におけるパステーブル運転時の数値制御装置CPU11が実施する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
数値制御装置のCPU11は、図6に示す処理を所定周期毎実行する。
FIG. 6 is a flowchart showing an algorithm of processing executed by the numerical control device CPU11 during the path table operation in the first embodiment.
The CPU 11 of the numerical control device executes the process shown in FIG. 6 at predetermined intervals.
まず、基準位置Lを更新する(図1における基準位置カウンタ3の処理)。すなわち、基準位置Lを記憶するレジスタに、主軸位置を示すポジションコーダ63からの帰還パルス(又は指令値)又は時間基準パルスを計数するカウンタ1のカウンタ値に設定オーバライド値を乗じた値を加算し、基準位置を更新する(ステップS1)。なお、基準位置として主軸位置を用いた場合は、主軸位置を示すポジションコーダ63からの帰還パルス又は指令値は、すでにオーバライド値が掛けられた状態で発生するパルスであることから、このオーバライド値は1とされる。また、基準位置Lを主軸の指令位置を基に更新してもよい。
First, the reference position L is updated (processing of the
パスサイクル処理中はオンとなるパスサイクルフラグによりパスサイクル処理中か判断し(ステップS2)、オンでなければ、現在の基準位置LがパステーブルTx,Tzで指令された指令基準位置に到達か判断し(ステップS3)、達してなければ、通常のパステーブル運転を実行する(ステップS5)。現在の基準位置Lが指令基準位置に到達しているときには、該指令基準位置に対してサイクル呼び出し指令(Q1000,Q1010)が設定されているか判断する(ステップS4)。サイクル呼び出し指令が設定記憶されていないときは、ステップS5の通常のパステーブル運転を行うが、この場合、パステーブルに記憶されている現在基準位置より大きい次の基準位置を指令基準位置としこの基準位置に対して記憶されているX,Z軸の位置を指令位置とする。 During the pass cycle process, it is determined whether the pass cycle process is being performed based on the pass cycle flag that is turned on (step S2). If not, whether the current reference position L has reached the command reference position commanded by the pass tables Tx and Tz. Judgment is made (step S3), and if not reached, normal path table operation is executed (step S5). When the current reference position L has reached the command reference position, it is determined whether a cycle call command (Q1000, Q1010) is set for the command reference position (step S4). When the cycle call command is not set and stored, the normal pass table operation of step S5 is performed. In this case, the next reference position larger than the current reference position stored in the pass table is set as the command reference position, and this reference is performed. The X and Z axis positions stored with respect to the position are set as command positions.
一方、基準位置Lがパステーブルに設定記憶されている位置L1に達し、ステップS4でサイクル呼び出し指令(Q1000,Q1010)が読み出されると、CPU11は、現在の基準位置L(=L1)を退避させ(レジスタに記憶)、基準位置をリセット(図1の基準位置カウンタ3をリセット)し「0」とし(ステップS6)、現在のX軸,Z軸の位置(=X1,Z1)をサイクル開始位置(この開始位置をXs,Zsと呼ぶ)としてレジスタに記憶する(ステップS7)。
On the other hand, when the reference position L reaches the position L1 set and stored in the path table and the cycle call command (Q1000, Q1010) is read in step S4, the CPU 11 saves the current reference position L (= L1). (Stored in the register), reset the reference position (reset the
さらに、サイクル呼び出し指令(Q1000,Q1010)のパステーブルに切り換える(ステップS8)。X軸に対してはQ1000が呼び出されることから、図4(a)に示すパスサイクルテーブルTxsに切り替わる。Z軸に対してはQ1010が呼び出されることから図4(b)に示すパスサイクルテーブルTzsに切り替わる。そして、パスサイクルフラグをオンとし(ステップS9)、当該周期の処理を終了する。 Further, switching is made to the path table for the cycle call command (Q1000, Q1010) (step S8). Since Q1000 is called for the X axis, the path cycle table Txs shown in FIG. Since Q1010 is called for the Z-axis, the path cycle table Tzs shown in FIG. Then, the pass cycle flag is turned on (step S9), and the processing of the cycle is finished.
次の周期では、ステップS1、ステップS2の処理を行い、該ステップS2でパスサイクルフラグがオンとなっていることが検出されるから、ステップS10に移行し、切り替わったパスサイクルテーブルTxs,Tzsから、現在の基準位置Lよりも大きく一番近い指令基準位置を読み込む(ステップS10)。なお、本実施形態では、基準となる時間あるいは主軸位置は増大方向であるものとしている。このとき読み込むデータがないときは(ステップS11)、パスサイクルテーブルTxs,Tzsによる運転が終了しているものでありステップS13に移行するが、最初は、指令基準位置L11が読み出され、この指令基準位置に対して設定されている位置X11,Z11が読み出され、該位置にステップS7でレジスタに記憶したサイクル開始位置(Xs,Zs、なお基準位置L1で切り替わったときはXs=X1,Zs=Z1である)を加算して、サイクル運転のパスの終点位置を求める。パスサイクルテーブルTxs,Tzsは、パスサイクルテーブルが呼び出されたパスサイクル開始位置の点を原点として、各軸の位置X11〜X15、Z11〜Z15が設定記憶されているものであるから、該位置X11〜X15、Z11〜Z15にパスサイクル開始時に記憶したX,Z軸の位置Xs,Zsをそれぞれ加算すれば、この加工制御における採用されている座標系上の位置が得られる。
こうして得られた、位置(目標位置)に基づいて、従来と同様のパステーブル運転処理を行い、当該周期の移動指令を各軸制御回路30,31に出力する(ステップS12)。
In the next cycle, the processing of step S1 and step S2 is performed, and it is detected in step S2 that the pass cycle flag is turned on. Therefore, the process proceeds to step S10, and from the switched pass cycle tables Txs and Tzs. even Ri by the current reference position L larger read closest command reference position (step S10). In the present embodiment, the reference time or the spindle position is assumed to increase. If there is no data to be read at this time (step S11), and the path cycle table Txs, the process proceeds to and step S13 than be operated by Tzs has ended, initially, the command reference position L11 is read, the The positions X11 and Z11 set with respect to the command reference position are read out, and the cycle start position (Xs, Zs stored in the register in step S7 at that position is changed to Xs = X1, when switched at the reference position L1). Zs = Z1) is added to determine the end point position of the cycle operation path. Path cycle table Txs, Tzs as the origin point of path cycle start position path cycle table is called, the position of each axis X11~X15, because those Z11~Z15 is set and stored, the location If the X and Z axis positions Xs and Zs stored at the start of the pass cycle are added to X11 to X15 and Z11 to Z15, respectively, the position on the coordinate system employed in this machining control can be obtained.
Based on the position (target position) obtained in this way, the same path table operation processing as in the prior art is performed, and a movement command of the cycle is output to the axis control circuits 30 and 31 (step S12).
以下、各周期毎、ステップS1、S2,S10〜S12を実行し、現在基準位置Lより大きく、且つ近い指令基準位置に対する各軸指令位置を目標位置としてパステーブル運転処理を行い、当該周期の移動指令を求め各軸モータ5x,5zを駆動する。 Thereafter, Steps S1, S2, S10 to S12 are executed for each cycle, and the path table operation processing is performed with each axis command position relative to the command reference position larger than and close to the current reference position L as the target position, and movement in the cycle A command is obtained and each axis motor 5x, 5z is driven.
基準位置がL11,L12,L13,L14,L15と通過し、X軸が(Xs+X11)、(Xs+X12)、(Xs+X13)、(Xs+X14)、(Xs+X15)と移動し、Z軸が(Zs+Z11)、(Zs+Z12)、(Zs+Z13)、(Zs+Z14)、(Zs+Z15)と移動し、基準位置Lが指令基準位置L15に達し、次の指令基準位置を読み出すとき、読み出す指令基準位置がないと判断されたとき(ステップS11)、パスサイクル運転は終了したことを意味し、ステップS13に移行し、ステップS6で退避させていた基準位置(最初はL1)を復元し(図1に示す基準位置カウンタ3に退避していた基準位置をセット)、呼び出し元のパステーブルに戻し(ステップS14)、パスサイクルフラグをオフとする(ステップS15)。
The reference position passes through L11, L12, L13, L14, and L15, the X axis moves to (Xs + X11), (Xs + X12), (Xs + X13), (Xs + X14), (Xs + X15), and the Z axis moves to (Zs + Z11), ( Zs + Z12), (Zs + Z13), (Zs + Z14), (Zs + Z15), the reference position L reaches the command reference position L15, and when the next command reference position is read, it is determined that there is no command reference position to be read ( Step S11) means that the pass cycle operation has ended, and the process proceeds to Step S13, where the reference position (initially L1) that was saved in Step S6 is restored (saved to the
図3(a)、(b)に示すパステーブルに戻り、ステップS1〜S3、ステップS5の処理を所定周期毎実施することになる。そして、基準位置LがパステーブルTx,Tzに記憶する次の指令基準位置L2に達すると、サイクル呼び出し指令Q1000,Q1010が呼び出され、前述したステップS6〜S9が実行され、次の周期から、前述したステップS1,S2,S10〜S12の処理がなされ、図4(a),(b)に示すパスサイクルテーブルTxs,Tzsに基づく、2回目のサイクル動作処理がなされる。 Returning to the path table shown in FIGS. 3A and 3B, the processes of steps S1 to S3 and step S5 are performed at predetermined intervals. When the reference position L reaches the next command reference position L2 stored in the path tables Tx and Tz, the cycle call commands Q1000 and Q1010 are called, and the above-described steps S6 to S9 are executed. Steps S1, S2, S10 to S12 are performed, and a second cycle operation process based on the pass cycle tables Txs and Tzs shown in FIGS. 4A and 4B is performed.
以下、同様にして3回のサイクル動作が実行され、基準位置LがパステーブルTx,Tzに記憶する指令基準位置L4に達するとこの仕上げサイクル加工は終了する。 Thereafter, the cycle operation is performed three times in the same manner, and when the reference position L reaches the command reference position L4 stored in the path tables Tx and Tz, the finishing cycle machining is finished.
図7は、本実施形態が適用される一例のドリルサイクル加工の説明図である。
ドリルサイクル加工は、加工物6に対してドリル9により複数の箇所にドリル穴加工を行うものであり、ドリル穴加工は同一加工サイクルで行われるものである。図7に示す例では、ドリルサイクル開始位置Aにドリル9を位置決めした後、1回目の穴加工開始位置Bに移動し、該位置より同一加工のドリル穴加工を開始する。ドリル9が開始位置Bまで戻りドリル穴加工を終えると、次のドリル穴加工位置への2つの中間点B1,B2を経て、2つ目のドリル穴加工の開始位置Cへ移動し、ドリル穴加工を行い、同様に、指令された中間点を経て次のドリル穴加工位置の開始位置D、さらにはEと進み、複数のドリル穴を加工するものである。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of drill cycle processing to which the present embodiment is applied.
In the drill cycle processing, drill holes are drilled in a plurality of locations on the
ドリル穴加工の開始位置(B,C,D,E)から加工を開始してこの開始位置まで戻る加工工程は各ドリル穴とも同一であり、この部分をパスサイクルテーブルで指令することができる。
図8(a),(b)は、このドリルサイクル加工を行うときのX、Z軸のパステーブルTx,Tzの一例である。なお、Y軸方向(X,Z軸と垂直方向)にも移動させて加工する場合は、X軸のパステーブルと同様なY軸用のパステーブルが用いられる。
X軸パステーブルTxには、基準位置L0に対してドリルサイクル開始位置AのX座標位置X0が指令位置として設定記憶されており、続いて基準位置L1に対して1回目の開始位置B、基準位置L4に対して2回目開始位置Cの、X軸座標位置が指令位置X1,X4として設定記憶されると共に、X軸用のパスサイクルテーブルTxsを呼び出すためのサイクル呼び出し指令Q1020、が指令されている。同様に、3回目、4回目の開始位置D,Eに対してもそれに対応する基準位置と座標位置が指定されると共にサイクル呼び出し指令Q1020が指定される。
The machining process starting from the drill hole start position (B, C, D, E) and returning to this start position is the same for each drill hole, and this part can be commanded by the pass cycle table.
FIGS. 8A and 8B are examples of X and Z axis path tables Tx and Tz when this drill cycle processing is performed. When machining is also performed by moving in the Y-axis direction (perpendicular to the X and Z axes), a Y-axis pass table similar to the X-axis pass table is used.
In the X-axis path table Tx, the X coordinate position X0 of the drill cycle start position A is set and stored as a command position with respect to the reference position L0, and then the first start position B and reference position with respect to the reference position L1. The X-axis coordinate position of the second start position C with respect to the position L4 is set and stored as command positions X1 and X4, and a cycle call command Q1020 for calling the X-axis pass cycle table Txs is issued. Yes. Similarly, for the third and fourth start positions D and E, the corresponding reference position and coordinate position are designated, and the cycle call command Q1020 is designated.
Z軸パステーブルTzには、基準位置L0に対してドリルサイクル開始位置AのZ座標位置Z0が指令位置として設定記憶されており、基準位置L1では、1回目開始位置BのZ軸座標位置のZ1が設定記憶されると共にZ軸用のパスサイクルテーブルTzsを呼び出すためのサイクル呼び出し指令Q1030、が指令されている。そして、基準位置L2,L3に対して中間位置B1,B2に対するZ軸座標位置Z2,Z3が設定記憶され、次に、基準位置L4に対して2回目開始位置のZ軸座標位置のZ2が設定記憶されると共にサイクル呼び出し指令Q1030、が指令されている。図面では省略しているが、以下この繰り返しで各開始位置D,E及び中間位置が設定記憶されている。 In the Z-axis path table Tz, the Z coordinate position Z0 of the drill cycle start position A is set and stored as a command position with respect to the reference position L0. At the reference position L1, the Z-axis coordinate position of the first start position B is stored. Z1 is set and stored, and a cycle call command Q1030 for calling the Z-axis path cycle table Tzs is issued. Then, the Z-axis coordinate positions Z2 and Z3 with respect to the intermediate positions B1 and B2 are set and stored with respect to the reference positions L2 and L3, and then the Z-axis coordinate position Z2 of the second start position is set with respect to the reference position L4. Stored and a cycle call command Q1030 is commanded. Although omitted in the drawing, the start positions D and E and the intermediate position are set and stored by repeating this process.
図9は、このドリルサイクル加工におけるパスサイクルテーブルの例である。図9(a)は、X軸用のパスサイクルテーブルTxsであり、図9(b)は、Z軸用のパスサイクルテーブルTzsである。
このパスサイクルテーブルTxs,Tzsにおいては、先の図2に示した旋削仕上げサイクル加工の例と同様に、サイクル加工の開始位置B,C,D,Eに到達した時(サイクル呼び出し指令が読み出された時)、基準位置が「0」にリセットされ、且つ、X、Z軸の指令位置は、この開始位置B,C,D,Eを原点「0」としたときの位置としてこのパスサイクルテーブルTxs,Tzsに設定記憶されているものである。
FIG. 9 is an example of a pass cycle table in this drill cycle processing. FIG. 9A shows the pass cycle table Txs for the X axis, and FIG. 9B shows the pass cycle table Tzs for the Z axis.
In the pass cycle tables Txs and Tzs, when the cycle machining start positions B, C, D, and E are reached as in the example of the turning finishing cycle machining shown in FIG. The reference position is reset to “0”, and the command positions of the X and Z axes are the positions when the start positions B, C, D, and E are set to the origin “0”. Tables Txs and Tzs are set and stored.
まず、Z軸用のパスサイクルテーブルTzsから説明する。
基準位置0からドリル穴加工を開始し、基準位置L11,L12,L13,L14,L15に対してそれぞれドリルサイクル動作のZ軸位置Z11,Z12,Z13,Z14,Z15が設定記憶されている。なお、このドリルサイクル動作の最後の位置Z15は、開始位置(B,C,D,E)であることから「0」である。
First, the Z-axis path cycle table Tzs will be described.
Drilling is started from the
以上のように、ドリル穴加工のサイクルでは、基準位置がL15に達したとき、Z軸は開始位置(B,C,D,E)に戻るものであり、その間は、X軸は移動を停止した状態である。そのため、X軸用のパスサイクルテーブルTxsには、基準位置L15に対して「0」が設定記憶されている。 As described above, in the drill hole machining cycle, when the reference position reaches L15, the Z axis returns to the start position (B, C, D, E), and during that time, the X axis stops moving. It is in the state. Therefore, “0” is set and stored for the reference position L15 in the X-axis pass cycle table Txs.
以上のようなパスサイクルテーブルTxs,Tzsを包含するパステーブルTx,Tzによってパステーブル運転が数値制御装置10によって実行されるものであるが、このときのCPU11が行う処理動作のフローチャートは前述した旋削仕上げサイクル加工の例と同一であり、単にパステーブルTx,Tzが相違するのみである。このドリルサイクル加工の動作処理については、簡単に図6と共に説明する。
The path table operation is executed by the
前述したように、所定周期毎、基準位置Lを更新しながら、該基準位置がパステーブルTx,Tzで指令された位置に到達しているか否か、及び到達していると、サイクル呼び出し指令が設定記憶されているか判断し、指令位置まで到達していないとき、及び到達してもサイクル呼び出し指令が設定記憶されていなければ、通常のパステーブル運転を行う(ステップS1〜S5)。 As described above, while updating the reference position L every predetermined period, whether or not the reference position has reached the position commanded in the path tables Tx and Tz, and if it has reached, the cycle call command is It is determined whether the setting is stored, and when the command position has not been reached, and when the cycle call command has not been set and stored even if the command position has been reached, normal path table operation is performed (steps S1 to S5).
そして、基準位置がL1に達し、該位置に対応してサイクル呼び出しQ1020,Q1030がX,Z軸パステーブルTx,Tzより読み出されると、現在の基準位置(L1)を退避させ、基準位置をリセットし、現在の指令位置(開始位置B,C,D,EのX軸,Z軸の位置(Xs,Zs)を記憶し、パスサイクルテーブルTxs,Tzsに切換え、パスサイクルフラグをオンとする。
次の周期からは、ステップS2からステップS10に移行し、現在の基準位置Lよりも大きい次の指令基準位置に対して設定されている指令位置を読む。最初はX軸パスサイクルテーブルTxsからはL15に対する指令位置0が読み込まれ、Z軸パスサイクルテーブルTzsからは基準位置L11に対する指令位置Z11が読み込まれ、この読み込まれた位置に記憶しているサイクル開始位置(Xs,Zs)を加算し、目標位置を求めて従来と同様にパステーブル運転を実行する(ステップS10〜S12)。なおX軸は指令位置が0であることから、移動はない。
When the reference position reaches L1 and the cycle calls Q1020 and Q1030 are read from the X and Z axis path tables Tx and Tz corresponding to the position, the current reference position (L1) is saved and the reference position is reset. Then, the current command position (the X-axis and Z-axis positions (Xs, Zs) of the start positions B, C, D, E) is stored, switched to the pass cycle tables Txs, Tzs, and the pass cycle flag is turned on.
From the next cycle, the process proceeds from step S2 to step S10, and the command position set for the next command reference position larger than the current reference position L is read. Initially, the
以下、基準位置Lが更新されて、該基準位置LがZ軸パスサイクルテーブルTzsに設定されている指令基準位置(L12,L13,L14,L15)に到達する毎に、そのときの指令位置を目標位置(Z12,Z13,Z14,Z15)としてパステーブル運転を行い、パスサイクルテーブルTxs,Tzsから読み出すべき基準位置がなくなると、このパスサイクルテーブルによる処理は終了し、退避した基準位置を戻し、元のパステーブルに戻すと共にパスサイクルフラグをオフとする(ステップS13〜S15)。これにより、次の周期からは図8に示すパステーブルTx,Tzによるパステーブル運転が実施される。 Hereinafter, every time the reference position L is updated and the reference position L reaches the command reference position (L12, L13, L14, L15) set in the Z-axis path cycle table Tzs, the command position at that time is changed. When the pass table operation is performed as the target position (Z12, Z13, Z14, Z15) and there is no reference position to be read from the pass cycle tables Txs, Tzs, the processing by the pass cycle table is finished, the retracted reference position is returned, The original path table is restored and the path cycle flag is turned off (steps S13 to S15). Thereby, the path table operation by the path tables Tx and Tz shown in FIG. 8 is performed from the next cycle.
パスサイクルテーブルTxs,Tzsに記憶する基準位置及び各軸位置は、同一加工のパスサイクルが開始する時の基準位置、各軸位置からの相対基準位置及び、各軸の相対位置であることから、パスサイクルが開始する時の基準位置、各軸位置からの相対位置を指定できる方法を用いればよいものである。 The reference position and each axis position stored in the pass cycle tables Txs and Tzs are the reference position when the same machining pass cycle starts, the relative reference position from each axis position, and the relative position of each axis. A method that can specify the reference position when the pass cycle starts and the relative position from each axis position may be used.
そのため、上述した実施形態では、ステップS6で、基準位置を退避させリセットしてパスサイクルテーブルTxs,Tzsによる運転を開始する基準位置を「0」としたが、この処理に代えてステップS6では、そのときの基準位置をパスサイクル開始基準位置として記憶しておき、ステップ10では、基準位置からこのパスサイクル開始基準位置を減算した値とパスサイクルテーブルTxs,Tzsに設定記憶されている指令基準位置と比較するようにしてもよいものである。
Therefore, in the above-described embodiment, in step S6, the reference position is retracted and reset, and the reference position at which the operation by the pass cycle tables Txs and Tzs is started is set to “0”. The reference position at that time is stored as the pass cycle start reference position, and in
又、上述した実施形態では、パスサイクルテーブルTxs,Tzs(図4,図9)において、指令基準位置をサイクル開始の位置を原点0とした位置(アブソリュート位置)としたが、この点を増分値(インクレメンタル量)としてもよい。すなわち、移動量として設定してもよい。この場合、レジスタを用意し、該レジスタに指令基準位置を順次積算して行き、アブソリュートの位置を求め基準位置と比較するようにすればよい。 In the above-described embodiment, in the path cycle tables Txs and Tzs (FIGS. 4 and 9), the command reference position is set to the position where the cycle start position is the origin 0 (absolute position). (Incremental amount) may be used. That is, it may be set as the movement amount. In this case, a register may be prepared, and the command reference position may be sequentially accumulated in the register so that the absolute position is obtained and compared with the reference position.
又、パスサイクルテーブルTxs,Tzs(図4,図9)における指令位置も、前述した実施形態の例では、各指令位置を、サイクル開始位置を原点0とたときの座標位置で設定記憶したものであるが、この指令位置もインクレメンタル量(増分値)で指令してもよいものである。この場合、ステップS7でレジスタに現在指令位置をサイクル開始位置として格納しておき、該レジスタに各指令位置のインクレメンタル量(増分値)を順次積算して行き、アブソリュートの位置を求めるようにすればよい。又、パステーブル運転をこのパスサイクルテーブルTxs,Tzsによる運転時には、インクレメンタル量(増分値)に基づいて運転するようにしてもよい。
Further, the command positions in the pass cycle tables Txs and Tzs (FIGS. 4 and 9) are also set and stored in the coordinate position when the cycle start position is the
1 カウンタ
2 乗算器
3 基準位置カウンタ
5x X軸サーボモータ
5z Z軸サーボモータ
10 数値制御装置
62 主軸モータ
63 ポジションコーダ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
繰り返し実行する同一加工の開始時の前記基準値を基礎とし、該基礎とした基準値に対する相対基準値に対して該開始時の各軸の位置に対する各軸相対位置をテーブル形式データとして記憶するパスサイクルテーブルと、前記基準値に対して軸位置と前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令を記憶する主のテーブル形式データとを備える記憶手段と、
信号を計数し基準値を出力するカウンタと、
該カウンタから出力された基準値が、前記主のテーブル形式データで前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令が指定された基準値に達すると前記パスサイクルテーブルを呼び出す手段と、
前記パスサイクルテーブルが呼び出されたとき、前記カウンタの基準値を退避させ、該カウンタをリセットする手段と、
前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの各軸位置をパスサイクルテーブル指令開始時の各軸位置として記憶する手段と、
前記カウンタから出力される基準値と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの各軸位置と前記パスサイクルテーブルに記憶されたデータに基づいて各軸への指令を求め駆動する手段と、
前記パスサイクルテーブルによる運転が終了すると、前記退避させていた基準値を前記カウンタに復元させ、呼び出し元の該主のテーブル形式データに戻す手段と、
を有することを特徴とするテーブル形式データで運転を行う数値制御装置。 In a numerical control device having a function of driving each axis by instructing an axis position with respect to a reference value in table format data ,
The reference value at the start of the same process to the Repetitive returns executed based, stores each axis relative position with respect to the position of the axes at the start of a table format data to the relative reference value with respect to the reference value with the underlying Storage means comprising: a pass cycle table to be stored; and main table format data for storing an axis position and a call instruction for the pass cycle table with respect to the reference value ;
A counter that counts the signal and outputs a reference value;
Means for calling the pass cycle table when the reference value output from the counter reaches the reference value specified by the main cycle data in the pass cycle table call command;
Means for saving a reference value of the counter and resetting the counter when the pass cycle table is called;
Means for storing each axis position when the pass cycle table is called as each axis position at the start of a pass cycle table command;
Means for determining and driving a command to each axis based on a reference value output from the counter , each axis position when the path cycle table is called, and data stored in the path cycle table;
When the operation by the pass cycle table is completed, means for restoring the saved reference value to the counter and returning it to the main table format data of the caller;
A numerical control device that operates with tabular data .
繰り返し実行する同一加工の開始時の前記基準値を基礎とし、該基礎とした基準値に対する相対基準値に対して該開始時の各軸の位置に対する各軸相対位置をテーブル形式データとして記憶するパスサイクルテーブルと、前記基準値に対して軸位置と前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令を記憶する主のテーブル形式データとを備える記憶手段と、A path that stores the relative position of each axis relative to the position of each axis at the start as table format data based on the reference value at the start of the same machining that is repeatedly executed and relative to the reference value based on the reference A storage means comprising a cycle table, and main table format data for storing an axis position and a call instruction for the path cycle table with respect to the reference value;
信号を計数し基準値を出力するカウンタと、A counter that counts the signal and outputs a reference value;
該カウンタから出力された基準値が、前記主のテーブル形式データで前記パスサイクルテーブルの呼び出し指令が指定された基準値に達すると前記パスサイクルテーブルを呼び出す手段と、Means for calling the pass cycle table when the reference value output from the counter reaches the reference value specified by the main cycle data in the pass cycle table call command;
前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの基準値及び各軸位置をパスサイクルテーブル指令開始時の基準値及び各軸位置として記憶する手段と、Means for storing a reference value and each axis position when the pass cycle table is called as a reference value and each axis position at the start of a pass cycle table command;
前記カウンタから出力される基準値から、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの基準値を減じた値と、前記パスサイクルテーブルが呼び出されたときの各軸位置と前記パスサイクルテーブルに記憶されたデータに基づいて各軸への指令を求め駆動する手段と、A value obtained by subtracting a reference value when the pass cycle table is called from a reference value output from the counter, and each axis position when the pass cycle table is called and the pass cycle table are stored. Means for determining and driving commands to each axis based on the data;
前記パスサイクルテーブルによる運転が終了すると、呼び出し元の該主のテーブル形式データに戻す手段と、Means for returning to the main table format data of the caller when the operation by the pass cycle table is completed;
を有することを特徴とするテーブル形式データで運転を行う数値制御装置。A numerical control device that operates with tabular data.
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