JP6085992B2 - 制御装置、工作機械、及び制御方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2に開示されている制御装置は、工作機械の動作中に干渉する可能性のある部位を直方体にて定義し、2つの直方体について、一方の頂点が他方に進入するか否かを所定の条件にて判定する。一方の頂点が他方に進入していると制御装置が判定した場合、干渉していると判定し、工作機械の処理を停止する。
従って、オープンループ制御を行う情報がプログラムの命令に含まれる場合であっても、進入を禁止された範囲への進入を避けた制御を行うことができる。また、オープンループ制御は、フィードバック制御を行うための構成よりも簡素である。そのため、簡易な構成であっても、精度の高い制御が可能である。
図1は工作機械1の側面図であり、図2はカバー3及び数値制御装置(制御装置)4を省略した機械本体100の斜視図であり、図3はカバー3、数値制御装置4、及びガイドレールを覆うカバー等を省略した機械本体100の斜視図である。
また、記憶部41gには、主軸ヘッド57及びワーク支持装置60の移動により干渉が起きる可能性のある、主軸ヘッド57及びワーク支持装置60の移動を禁じる禁止範囲に係る座標の情報が複数記憶されている。各禁止範囲には番号が付されている。禁止範囲は主軸ヘッド57の移動を禁じるX軸、Y軸、Z軸夫々における座標の上限及び下限の値と、ワーク支持装置60の移動を禁じるA軸及びC軸夫々における角度の上限及び下限の値とで設定される。なお、禁止範囲の設定値である、A軸及びC軸夫々における角度の値はX、Y、Z軸からなる直交座標系に対応し、その角度の上限及び下限の値によって禁止範囲の座標とすることができる。
なお、本実施の形態ではX軸モータ部71をサーボモータとして構成することを示したが、これ以外の構成であってもよい。例えばエンコーダを備えたステッピングモータにより構成してもよい。
また、入出力I/F42dには制御部41が接続されており、制御部41のCPU41aの指示により、X軸制御部42は、ROM42bに記憶されている主軸ヘッド57のX軸方向における現在位置及び移動速度を出力する。
また、C軸制御部47は、ワーク支持装置60のC軸を回転軸とする回転移動に係る制御を行う。その他の構成については、A軸制御部46と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
なお、ステップS24〜ステップS28における判定処理の詳細は図10と共に後述する。また、ステップS24〜ステップS28における判定処理を実行するCPU41aが進入判定部として機能する。更に、ステップS29における警報の作動処理を実行するCPU41aが報知部として機能する。
s1>x2かつt1>x2…(2)
s2>y2かつt2>y2…(4)
ここで、始点sから終点tまでの移動が直線移動であった場合(破線矢印参照)、始点s及び終点tが禁止範囲に進入しない。しかし、この移動が最高速度で行われる場合、始点sから終点tへの移動は禁止範囲に進入することがある。X軸モータ71a及びY軸モータ72aの仕様によっては、X軸方向及びY軸方向の最高速度が等しいとは限らない。そのため、図11の実線矢印で示すように、点uを中継した軌跡となることがある。この場合、始点sから終点tへの移動は禁止範囲に進入することとなる。以上より、本実施の形態に示した条件に基づき、禁止範囲へ進入するか否かの判定処理を行っている。
本実施の形態においては、オープンループ制御を含む移動処理について、オープンループ制御による移動及びフィードバック制御による移動夫々で禁止範囲に進入するか否かを判定し、一方でも禁止範囲に進入しない場合に移動処理を実行する例を説明する。なお、その他の構成及び作用は上述の実施の形態1と同様であるため、同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明及び作用効果を省略する。
なお、本実施の形態の移動実行処理においては、記憶部41gに記憶されている禁止範囲全てについて、ステップS82〜ステップS84の判定処理を行ったが、それ以外の手順であってもよい。例えば、図14に示すステップS66でRAM41cに記憶されたカウンタiに対応する禁止範囲についてのみステップS82〜ステップS84の判定処理を行うようにしてもよい。その場合、ステップS85の判定処理は不要となる。
4 数値制御装置
41 制御部
41a CPU(判定部、進入判定部、制御許可部)
42 X軸制御部(第2副制御部)
43 Y軸制御部(第2副制御部)
44 Z軸制御部(第2副制御部)
45 主軸制御部(第2副制御部)
46 A軸制御部(第1副制御部)
47 C軸制御部(第1副制御部)
57 主軸ヘッド
60 ワーク支持装置(支持部)
Claims (8)
- プログラムを構成する命令を順次実行し、該命令に基づく物体の移動を、オープンループ制御及びフィードバック制御により制御する制御部を備える制御装置において、
前記制御部にオープンループ制御を行わせる情報が前記命令に含まれているか否かを判定する判定部と、
前記制御部にオープンループ制御を行わせる情報が前記命令に含まれていると、前記判定部が判定した場合、前記命令に基づく移動により、前記物体の進入を禁じた所定の禁止範囲に前記物体が進入するか否かを判定する進入判定部と、
前記物体の前記禁止範囲への進入が否と前記進入判定部が判定した場合、前記命令に基づく前記制御部による制御を許可する制御許可部とを備えること
を特徴とする制御装置。 - 前記進入判定部は、
前記命令に基づく、前記物体の移動の始点及び終点間に前記禁止範囲が含まれるか否かにより、前記物体が該禁止範囲に進入するか否かを判定するようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記物体が前記禁止範囲に進入すると前記進入判定部が判定した場合、外部に報知する報知部を備えること
を特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。 - 前記制御部は、
複数の物体の移動を制御するようにしてあり、
一部の物体の移動をオープンループ制御により制御する第1副制御部と、
その他の物体の移動をフィードバック制御により制御する第2副制御部とを備えること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の制御装置。 - 前記第1副制御部は、
前記一部の物体の回転移動を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項4に記載の制御装置。 - 前記進入判定部は、
前記一部の物体が前記命令に基づく移動により前記禁止範囲に進入するか否かを判定する第1副進入判定部と、
前記その他の物体が前記命令に基づく移動により前記禁止範囲に進入するか否かを判定する第2副進入判定部とを備え、
前記制御許可部は、
前記第1副進入判定部又は第2副進入判定部が前記禁止範囲への進入が否と判定した場合、前記命令に基づく前記制御部による制御を許可するようにしてあること
を特徴とする請求項4又は5に記載の制御装置。 - 請求項4乃至6のいずれか一つに記載の制御装置と、
工具を取り付けてワークを加工する主軸ヘッドと、
ワークを支持する支持部とを備え、
前記制御装置は、
主軸ヘッド又は支持部の一方の移動を前記第1副制御部により制御し、他方の移動を前記第2副制御部により制御するようにしてあること
を特徴とする工作機械。 - プログラムを構成する命令を順次実行し、前記命令に基づく物体の移動を、オープンループ制御及びフィードバック制御により制御する制御方法であって、
オープンループ制御を行わせる情報が前記命令に含まれているか否かを判定し、
前記オープンループ制御を行わせる情報が前記命令に含まれていると判定した場合、前記命令に基づく移動により、前記物体の進入を禁じた所定の禁止範囲に前記物体が進入するか否かを判定し、
前記物体の前記禁止範囲への進入が否と判定した場合、前記命令に基づく制御を許可すること
を特徴とする制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013037839A JP6085992B2 (ja) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 制御装置、工作機械、及び制御方法 |
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JP2013037839A JP6085992B2 (ja) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 制御装置、工作機械、及び制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2014164713A JP2014164713A (ja) | 2014-09-08 |
JP6085992B2 true JP6085992B2 (ja) | 2017-03-01 |
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Family Applications (1)
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