JP6435962B2 - Control device, machine tool and computer program - Google Patents

Control device, machine tool and computer program Download PDF

Info

Publication number
JP6435962B2
JP6435962B2 JP2015069126A JP2015069126A JP6435962B2 JP 6435962 B2 JP6435962 B2 JP 6435962B2 JP 2015069126 A JP2015069126 A JP 2015069126A JP 2015069126 A JP2015069126 A JP 2015069126A JP 6435962 B2 JP6435962 B2 JP 6435962B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intersection
control device
machining path
unit
command
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015069126A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016189136A (en
Inventor
友哉 石川
友哉 石川
晋 西田
晋 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2015069126A priority Critical patent/JP6435962B2/en
Priority to CN201610089909.8A priority patent/CN106020123B/en
Publication of JP2016189136A publication Critical patent/JP2016189136A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6435962B2 publication Critical patent/JP6435962B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4141—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by a controller or microprocessor per axis
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35097—Generation of cutter path, offset curve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

本発明は、工具を装着する主軸の移動を制御する制御装置、工作機械及びコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a control device, a machine tool, and a computer program for controlling movement of a spindle on which a tool is mounted.

工作機械は、工具を装着する主軸の移動を制御する制御装置を備える。制御装置は、主軸の位置を指示する複数の指令点を設定し、加工経路を設定する。主軸に装着した工具が３次元の曲面をワークに形成する場合、制御装置は指令点間の微小線分が連続した複数の曲線を演算し、生成する。   The machine tool includes a control device that controls movement of a spindle on which a tool is mounted. The control device sets a plurality of command points that indicate the position of the spindle and sets a machining path. When the tool mounted on the spindle forms a three-dimensional curved surface on the workpiece, the control device calculates and generates a plurality of curves in which minute line segments between command points are continuous.

例えば前後方向及び左右方向に平行な面（水平面）上に複数の曲線を生成する。複数の曲線は前後方向又は左右方向に並ぶ。制御装置は各曲線に上下方向の位置を設定する。また制御装置は、微小線分の繋ぎ目にて尖った部分が表れるので、スプライン曲線、ベジェ曲線等の滑らかな曲線に基づいて、生成した曲線を補間する。設定された各上下位置にて、補間した曲線に沿って主軸は移動し、ワークを加工する（例えば特許文献１参照）。   For example, a plurality of curves are generated on a plane (horizontal plane) parallel to the front-rear direction and the left-right direction. The plurality of curves are arranged in the front-rear direction or the left-right direction. The control device sets a vertical position for each curve. Further, the control device interpolates the generated curve based on a smooth curve such as a spline curve or a Bezier curve because a sharp portion appears at the joint of the minute line segment. At each set vertical position, the main axis moves along the interpolated curve to process the workpiece (see, for example, Patent Document 1).

特許第３４６６１１１号公報Japanese Patent No. 3466111

しかし上述した補間を行っても、隣り合う曲線の傾きの差、制御装置での演算にて発生する量子化誤差等によって、ワーク表面に鱗状の模様が表れる。特許文献１は指令点を修正することなく、指令点間に滑らかな線となるように指令点を挿入している。従って、指令点そのものが誤っているにも関わらず、指令点を通ることになり、上述したワーク表面に鱗状の模様が表れるという問題があった。   However, even when the above-described interpolation is performed, a scale-like pattern appears on the workpiece surface due to a difference in slope between adjacent curves, a quantization error generated by calculation in the control device, and the like. In Patent Document 1, command points are inserted so as to form a smooth line between the command points without correcting the command points. Therefore, although the command point itself is wrong, it passes through the command point, and there is a problem that a scale-like pattern appears on the surface of the workpiece.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ワークに滑らかな曲面を形成することができる制御装置、工作機械及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a control device, a machine tool, and a computer program that can form a smooth curved surface on a workpiece.

本発明に係る制御装置は、主軸の位置を指示する複数の指令点に基づいた加工経路を設定し、前記加工経路に基づいて、前記主軸の移動を制御する制御装置において、前記加工経路に交差する評価断面を設定する設定部と、該設定部が設定した評価断面及び前記加工経路の交点を演算する演算部と、該演算部が演算した交点の位置を修正する交点位置修正部と、該交点位置修正部が修正した交点に基づいて、前記加工経路に交差する方向における前記指令点の位置を修正する指令点位置修正部とを備えることを特徴とする。   A control device according to the present invention sets a machining path based on a plurality of command points that indicate a position of a spindle, and controls the movement of the spindle based on the machining path. A setting unit for setting an evaluation cross section, a calculation unit for calculating an intersection of the evaluation cross section set by the setting unit and the machining path, an intersection position correction unit for correcting the position of the intersection calculated by the calculation unit, A command point position correcting unit that corrects the position of the command point in a direction intersecting the machining path based on the intersection corrected by the intersection position correcting unit.

本発明に係る制御装置は、前記交点位置修正部は、修正の対象である交点を線形補間することを特徴とする。   The control device according to the present invention is characterized in that the intersection position correcting unit linearly interpolates the intersection to be corrected.

本発明に係る制御装置は、前記交点位置修正部は、修正の対象である交点の周囲にある複数の他の交点を用いて曲線を設定し、設定した曲線上に、修正の対象である前記交点を投影することを特徴とする。   In the control device according to the present invention, the intersection position correction unit sets a curve using a plurality of other intersections around the intersection to be corrected, and the correction is performed on the set curve. It is characterized by projecting an intersection.

本発明に係る制御装置は、前記指令点位置修正部は、前記交点位置修正部が修正した複数の交点を通る第２曲線を設定し、設定した第２曲線上に、修正の対象である前記指令点を投影することを特徴とする。   In the control device according to the present invention, the command point position correction unit sets a second curve that passes through a plurality of intersections corrected by the intersection position correction unit, and is a target to be corrected on the set second curve. A command point is projected.

本発明に係る工作機械は、上述した何れか一つの制御装置と、前記主軸とを備えることを特徴とする。   A machine tool according to the present invention includes any one of the control devices described above and the main shaft.

本発明に係るコンピュータプログラムは、加工プログラムに従って、主軸の位置を指示する複数の指令点に基づいた加工経路を設定し、前記加工経路に基づいて、前記主軸の移動を制御する制御装置で実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記制御装置を、前記加工経路に交差する評価断面を設定する設定部、該設定部が設定した評価断面及び前記加工経路の交点を演算する演算部、該演算部が演算した交点の位置を修正する交点位置修正部、及び該交点位置修正部が修正した交点に基づいて、前記加工経路に交差する方向における前記指令点の位置を修正する指令点位置修正部として機能させることを特徴とする。   The computer program according to the present invention can be executed by a control device that sets a machining path based on a plurality of command points for instructing the position of the spindle according to the machining program and controls the movement of the spindle based on the machining path. In the computer program, the control device calculates the setting section for setting the evaluation section intersecting the machining path, the calculation section for calculating the evaluation section set by the setting section and the intersection of the processing path, and the calculation section An intersection position correction unit that corrects the position of the intersection point, and a command point position correction unit that corrects the position of the command point in a direction intersecting the machining path based on the intersection point corrected by the intersection position correction unit. It is characterized by.

本発明においては、加工経路に交差する評価断面を設定し、評価断面と加工経路の交点の位置を修正し、修正した交点の位置に基づいて、前記加工経路に交差する方向における指令点の位置を修正する。   In the present invention, an evaluation cross section that intersects the machining path is set, the position of the intersection of the evaluation cross section and the machining path is corrected, and the position of the command point in the direction that intersects the machining path based on the corrected position of the intersection To correct.

本発明においては、修正の対象である交点を線形補間する。   In the present invention, the intersection to be corrected is linearly interpolated.

本発明においては、修正の対象である交点を曲線（スプライン曲線、ベジェ曲線等）によって、補間する。   In the present invention, the intersection to be corrected is interpolated by a curve (spline curve, Bezier curve, etc.).

本発明においては、修正の対象である指令点を曲線（スプライン曲線、ベジェ曲線等）によって、補間する。   In the present invention, the command point to be corrected is interpolated by a curve (spline curve, Bezier curve, etc.).

本発明に係る制御装置、工作機械及びコンピュータプログラムにあっては、加工経路に交差する評価断面を設定し、評価断面と加工経路の交点の位置を修正し、修正した交点の位置に基づいて指令点の位置を修正する。加工経路に交差する方向においても、指令点の位置を修正することができるので、滑らかな曲面をワークに形成することができる。   In the control device, machine tool, and computer program according to the present invention, an evaluation cross section that intersects the machining path is set, the position of the intersection of the evaluation cross section and the machining path is corrected, and a command is issued based on the corrected position of the intersection. Correct the position of the point. Even in the direction intersecting the machining path, the position of the command point can be corrected, so that a smooth curved surface can be formed on the workpiece.

実施の形態に係る工作機械を略示する斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a machine tool according to an embodiment. 制御装置の構成を略示するブロック図である。It is a block diagram which briefly shows the structure of a control apparatus. ワークに対する加工経路及び評価断面を略示する平面図であるFIG. 6 is a plan view schematically showing a machining path and an evaluation cross section for a workpiece. ワークに対する評価断面を略示する斜視図である。It is a perspective view which briefly shows the evaluation section to a work. 指令点と、評価断面及び加工経路の交点とを略示する模式図である。It is a schematic diagram which shows a command point and the intersection of an evaluation cross section and a process path | route schematically. 交点テーブルの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of an intersection table. 評価断面上における交点位置の第１の修正方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 1st correction method of the intersection position on an evaluation cross section. 評価断面上における交点位置の第２の修正方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 2nd correction method of the intersection position on an evaluation cross section. 指令点の修正方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the correction method of a command point. 制御装置による加工経路設定処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process route setting process by a control apparatus. 変更例におけるワークに対する加工経路及び評価断面を略示する平面図である。It is a top view which shows schematically the processing path with respect to the workpiece | work in the example of a change, and an evaluation cross section.

以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図１は工作機械を略示する斜視図である。   Hereinafter, the present invention will be described based on the drawings showing a machine tool according to an embodiment. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a machine tool.

工作機械は前後に延びた矩形の基台１を備える。基台１上部の前側にワークを保持するワーク保持部３が設けてある。ワーク保持部３は左右方向を軸方向としたＡ軸及び上下方向を軸方向としたＣ軸回りに回転可能である。   The machine tool includes a rectangular base 1 extending forward and backward. A work holding unit 3 that holds a work is provided on the front side of the upper portion of the base 1. The work holding unit 3 can rotate around the A axis with the left-right direction as the axial direction and the C axis with the up-down direction as the axial direction.

基台１上部の後側に後述するコラム４を支持する為の支持台２が設けてある。支持台２上部に、前後方向に移動するＹ軸方向移動機構１０が設けてある。Ｙ軸方向移動機構１０は、前後に延びた二つのレール１１と、Ｙ軸螺子軸１２と、Ｙ軸モータ１３と、ベアリング１４とを備える。   A support base 2 for supporting a column 4 described later is provided on the rear side of the upper part of the base 1. A Y-axis direction moving mechanism 10 that moves in the front-rear direction is provided on the upper portion of the support base 2. The Y-axis direction moving mechanism 10 includes two rails 11 extending in the front-rear direction, a Y-axis screw shaft 12, a Y-axis motor 13, and a bearing 14.

レール１１は支持台２上部の左右夫々に設けてある。Ｙ軸螺子軸１２は前後に延び、二つのレール１１の間に設けてある。Ｙ軸螺子軸１２の前端部及び中途部夫々にベアリング１４が設けてある。なお中途部に設けたベアリングの図示は省略する。Ｙ軸モータ１３はＹ軸螺子軸１２の後端部に連結している。   The rails 11 are provided on the left and right of the upper part of the support base 2, respectively. The Y-axis screw shaft 12 extends in the front-rear direction and is provided between the two rails 11. A bearing 14 is provided at each of the front end portion and the middle portion of the Y-axis screw shaft 12. In addition, illustration of the bearing provided in the middle part is abbreviate | omitted. The Y-axis motor 13 is connected to the rear end portion of the Y-axis screw shaft 12.

Ｙ軸螺子軸１２には転動体（図示略）を介してナット（図示略）が螺合している。転動体は例えばボールである。各レール１１に複数の摺動子１５が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子１５の上部に移動板１６が連結している。移動板１６は水平方向に延びる。Ｙ軸モータ１３の回転によってＹ軸螺子軸１２は回転し、ナットは前後方向に移動し、移動板１６は前後方向に移動する。   A nut (not shown) is screwed onto the Y-axis screw shaft 12 via a rolling element (not shown). The rolling element is, for example, a ball. A plurality of sliders 15 are slidably provided on each rail 11. A moving plate 16 is connected to the upper part of the nut and the slider 15. The moving plate 16 extends in the horizontal direction. As the Y-axis motor 13 rotates, the Y-axis screw shaft 12 rotates, the nut moves in the front-rear direction, and the moving plate 16 moves in the front-rear direction.

移動板１６上面に左右方向に移動するＸ軸方向移動機構２０が設けてある。Ｘ軸方向移動機構２０は、左右に延びた二つのレール２１と、Ｘ軸螺子軸２２と、Ｘ軸モータ（図示略）と、ベアリング２４とを備える。   An X-axis direction moving mechanism 20 that moves in the left-right direction is provided on the upper surface of the moving plate 16. The X-axis direction moving mechanism 20 includes two rails 21 extending left and right, an X-axis screw shaft 22, an X-axis motor (not shown), and a bearing 24.

レール２１は移動板１６上面の前後夫々に設けてある。Ｘ軸螺子軸２２は左右に延び、二つのレール２１の間に設けてある。Ｘ軸螺子軸２２の左端部及び中途部夫々にベアリング２４が設けてある。なおＸ軸螺子軸２２の中途部に設けたベアリングの記載は省略する。Ｘ軸モータはＸ軸螺子軸２２の後端部に連結している。   The rails 21 are provided at the front and rear sides of the upper surface of the movable plate 16. The X-axis screw shaft 22 extends left and right and is provided between the two rails 21. A bearing 24 is provided at each of the left end portion and midway portion of the X-axis screw shaft 22. In addition, description of the bearing provided in the middle part of the X-axis screw shaft 22 is abbreviate | omitted. The X-axis motor is connected to the rear end portion of the X-axis screw shaft 22.

Ｘ軸螺子軸２２には転動体（図示略）を介してナット（図示略）が螺合している。Ｘ軸螺子軸２２にグリスが塗布してある。各レール２１に複数の摺動子２６が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子２６の上部にコラム４が連結している。コラム４は柱状をなす。Ｘ軸モータの回転によってＸ軸螺子軸２２は回転し、ナットは左右方向に移動し、コラム４は左右方向に移動する。   A nut (not shown) is screwed onto the X-axis screw shaft 22 via a rolling element (not shown). Grease is applied to the X-axis screw shaft 22. A plurality of sliders 26 are slidably provided on each rail 21. The column 4 is connected to the upper part of the nut and the slider 26. Column 4 is columnar. As the X-axis motor rotates, the X-axis screw shaft 22 rotates, the nut moves in the left-right direction, and the column 4 moves in the left-right direction.

コラム４の前面に上下方向に移動するＺ軸方向移動機構３０が設けてある。Ｚ軸方向移動機構３０は、上下に延びた二つのレール３１と、Ｚ軸螺子軸３２と、Ｚ軸モータ３３と、ベアリング３４とを備える。   A Z-axis direction moving mechanism 30 that moves in the vertical direction is provided on the front surface of the column 4. The Z-axis direction moving mechanism 30 includes two rails 31 extending vertically, a Z-axis screw shaft 32, a Z-axis motor 33, and a bearing 34.

レール３１はコラム４前面の左右夫々に設けてある。Ｚ軸螺子軸３２は上下に延び、二つのレール３１の間に設けてある。Ｚ軸螺子軸３２の下端部及び中途部夫々にベアリング３４が設けてある。なお中途部に設けたベアリングの図示は省略する。Ｚ軸モータ３３はＺ軸螺子軸３２の上端部に連結している。   The rails 31 are provided on the left and right sides of the front surface of the column 4, respectively. The Z-axis screw shaft 32 extends vertically and is provided between the two rails 31. A bearing 34 is provided at each of a lower end portion and a midway portion of the Z-axis screw shaft 32. In addition, illustration of the bearing provided in the middle part is abbreviate | omitted. The Z-axis motor 33 is connected to the upper end portion of the Z-axis screw shaft 32.

Ｚ軸螺子軸３２には転動体（図示略）を介してナット（図示略）が螺合している。Ｚ軸螺子軸３２にグリスが塗布してある。各レール３１に複数の摺動子３５が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子３５の前部に主軸ヘッド５が連結している。Ｚ軸モータ３３の回転によってＺ軸螺子軸３２は回転し、ナットは上下方向に移動し、主軸ヘッド５は上下方向に移動する。Ｚ軸モータ３３、Ｚ軸螺子軸３２、ナット及び転動体はボールねじ機構を構成する。   A nut (not shown) is screwed onto the Z-axis screw shaft 32 via a rolling element (not shown). Grease is applied to the Z-axis screw shaft 32. A plurality of sliders 35 are slidably provided on each rail 31. The spindle head 5 is connected to the front part of the nut and the slider 35. The Z-axis screw shaft 32 is rotated by the rotation of the Z-axis motor 33, the nut moves in the vertical direction, and the spindle head 5 moves in the vertical direction. The Z-axis motor 33, the Z-axis screw shaft 32, the nut and the rolling element constitute a ball screw mechanism.

上下に延びた主軸５ａが主軸ヘッド５内に設けてある。主軸５ａは軸回りに回転する。主軸ヘッド５の上端部に主軸モータ６が設けてある。主軸５ａの下端部は工具を装着する。主軸モータ６の回転によって主軸５ａが回転し、工具が回転する。回転した工具は、ワーク保持部３に保持したワークを加工する。   A main shaft 5 a extending vertically is provided in the main shaft head 5. The main shaft 5a rotates around the axis. A spindle motor 6 is provided at the upper end of the spindle head 5. A tool is attached to the lower end of the main shaft 5a. The spindle 5a is rotated by the rotation of the spindle motor 6, and the tool is rotated. The rotated tool processes the workpiece held in the workpiece holding unit 3.

工作機械は工具を交換する工具交換装置（図示略）を備える。工具交換装置は工具マガジン（図示略）に収容した工具と主軸５ａに装着した工具を交換する。   The machine tool includes a tool changer (not shown) for changing tools. The tool changer exchanges a tool housed in a tool magazine (not shown) and a tool mounted on the spindle 5a.

図２は制御装置５０の構成を略示するブロック図である。制御装置５０は、ＣＰＵ５１、記憶部５２、ＲＡＭ５３及び入出力インタフェース５４を備える。記憶部５２は書き換え可能なメモリであり、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等である。記憶部５２は後述する交点テーブル、経路番号ｉ、指令点ｐk、交点Ｓi d、ｋの最終番号等を記憶する（ｄ、ｉ、ｋは自然数）。 FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the control device 50. The control device 50 includes a CPU 51, a storage unit 52, a RAM 53, and an input / output interface 54. The storage unit 52 is a rewritable memory, such as an EPROM or an EEPROM. The storage unit 52 stores an intersection point table, a path number i, a command point p k , an intersection point S i d , a final number of k, and the like (d, i, and k are natural numbers), which will be described later.

作業者が操作部７を操作した場合、操作部７から入出力インタフェース５４に信号が入力する。操作部７は例えばキーボード、ボタン、タッチパネル等である。入出力インタフェース５４は表示部８に信号を出力する。表示部８は文字、図形、記号等を表示する。表示部８は例えば液晶表示パネルである。   When the operator operates the operation unit 7, a signal is input from the operation unit 7 to the input / output interface 54. The operation unit 7 is a keyboard, a button, a touch panel, or the like, for example. The input / output interface 54 outputs a signal to the display unit 8. The display unit 8 displays characters, figures, symbols, and the like. The display unit 8 is, for example, a liquid crystal display panel.

制御装置５０は、Ｘ軸モータ２３に対応したＸ軸制御回路５５、サーボアンプ５５ａ及び微分器２３ｂを備える。Ｘ軸モータ２３はエンコーダ２３ａを備える。Ｘ軸制御回路５５はＣＰＵ５１からの指令に基づいて、電流量を示す命令をサーボアンプ５５ａに出力する。サーボアンプ５５ａは前記命令を受け、Ｘ軸モータ２３に駆動電流を出力する。   The control device 50 includes an X-axis control circuit 55 corresponding to the X-axis motor 23, a servo amplifier 55a, and a differentiator 23b. The X-axis motor 23 includes an encoder 23a. The X-axis control circuit 55 outputs a command indicating the amount of current to the servo amplifier 55a based on a command from the CPU 51. The servo amplifier 55a receives the command and outputs a drive current to the X-axis motor 23.

エンコーダ２３ａはＸ軸制御回路５５に位置フィードバック信号を出力する。Ｘ軸制御回路５５は位置フィードバック信号に基づいて、位置のフィードバック制御を実行する。   The encoder 23 a outputs a position feedback signal to the X-axis control circuit 55. The X-axis control circuit 55 performs position feedback control based on the position feedback signal.

エンコーダ２３ａは微分器２３ｂに位置フィードバック信号を出力し、微分器２３ｂは位置フィードバック信号を速度フィードバック信号に変換して、Ｘ軸制御回路５５に出力する。Ｘ軸制御回路５５は、速度フィードバック信号に基づいて、速度のフィードバック制御を実行する。   The encoder 23a outputs a position feedback signal to the differentiator 23b, and the differentiator 23b converts the position feedback signal into a speed feedback signal and outputs it to the X-axis control circuit 55. The X-axis control circuit 55 performs speed feedback control based on the speed feedback signal.

サーボアンプ５５ａが出力した駆動電流の値を電流検出器５５ｂが検出する。電流検出器５５ｂは駆動電流の値をＸ軸制御回路５５にフィードバックする。Ｘ軸制御回路５５は駆動電流の値に基づいて、電流制御を実行する。一般にＸ軸モータ２３に流れる駆動電流とＸ軸モータ２３に作用する負荷トルクは略一致する。故に電流検出器５５ｂはＸ軸モータ２３に作用する負荷トルクを検出する。   The current detector 55b detects the value of the drive current output from the servo amplifier 55a. The current detector 55 b feeds back the value of the drive current to the X axis control circuit 55. The X axis control circuit 55 executes current control based on the value of the drive current. In general, the drive current flowing through the X-axis motor 23 and the load torque acting on the X-axis motor 23 are substantially the same. Therefore, the current detector 55 b detects the load torque acting on the X-axis motor 23.

制御装置５０は、Ｙ軸モータ１３に対応したＹ軸制御回路５６、サーボアンプ５６ａ及び微分器１３ｂを備える。Ｙ軸モータ１３はエンコーダ１３ａを備える。Ｙ軸制御回路５６はＣＰＵ５１からの指令に基づいて、電流量を示す命令をサーボアンプ５６ａに出力する。サーボアンプ５６ａは前記命令を受け、Ｙ軸モータ１３に駆動電流を出力する。   The control device 50 includes a Y-axis control circuit 56 corresponding to the Y-axis motor 13, a servo amplifier 56a, and a differentiator 13b. The Y-axis motor 13 includes an encoder 13a. Based on the command from the CPU 51, the Y-axis control circuit 56 outputs a command indicating the current amount to the servo amplifier 56a. The servo amplifier 56 a receives the command and outputs a drive current to the Y-axis motor 13.

エンコーダ１３ａはＹ軸制御回路５６に位置フィードバック信号を出力する。Ｙ軸制御回路５６は位置フィードバック信号に基づいて、位置のフィードバック制御を実行する。   The encoder 13 a outputs a position feedback signal to the Y-axis control circuit 56. The Y-axis control circuit 56 performs position feedback control based on the position feedback signal.

エンコーダ１３ａは微分器１３ｂに位置フィードバック信号を出力し、微分器１３ｂは位置フィードバック信号を速度フィードバック信号に変換して、Ｙ軸制御回路５６に出力する。Ｙ軸制御回路５６は、速度フィードバック信号に基づいて、速度のフィードバック制御を実行する。   The encoder 13a outputs a position feedback signal to the differentiator 13b, and the differentiator 13b converts the position feedback signal into a speed feedback signal and outputs it to the Y-axis control circuit 56. The Y-axis control circuit 56 executes speed feedback control based on the speed feedback signal.

サーボアンプ５６ａが出力した駆動電流の値を電流検出器５６ｂが検出する。電流検出器５６ｂは駆動電流の値をＹ軸制御回路５６にフィードバックする。Ｙ軸制御回路５６は駆動電流の値に基づいて、電流制御を実行する。一般にＹ軸モータ１３に流れる駆動電流とＹ軸モータ１３に作用する負荷トルクは略一致する。故に電流検出器５６ｂはＹ軸モータ１３に作用する負荷トルクを検出する。   The current detector 56b detects the value of the drive current output from the servo amplifier 56a. The current detector 56 b feeds back the drive current value to the Y-axis control circuit 56. The Y axis control circuit 56 executes current control based on the value of the drive current. In general, the drive current flowing through the Y-axis motor 13 and the load torque acting on the Y-axis motor 13 are substantially the same. Therefore, the current detector 56b detects the load torque acting on the Y-axis motor 13.

制御装置５０は、Ｚ軸モータ３３に対応したＺ軸制御回路５７、サーボアンプ５７ａ及び微分器３３ｂを備える。Ｚ軸モータ３３はエンコーダ３３ａを備える。Ｚ軸制御回路５７はＣＰＵ５１からの指令に基づいて、電流量を示す命令をサーボアンプ５７ａに出力する。サーボアンプ５７ａは前記命令を受け、Ｚ軸モータ３３に駆動電流を出力する。   The control device 50 includes a Z-axis control circuit 57 corresponding to the Z-axis motor 33, a servo amplifier 57a, and a differentiator 33b. The Z-axis motor 33 includes an encoder 33a. Based on the command from the CPU 51, the Z-axis control circuit 57 outputs a command indicating the amount of current to the servo amplifier 57a. The servo amplifier 57a receives the command and outputs a drive current to the Z-axis motor 33.

エンコーダ３３ａはＺ軸制御回路５７に位置フィードバック信号を出力する。Ｚ軸制御回路５７は位置フィードバック信号に基づいて、位置のフィードバック制御を実行する。   The encoder 33 a outputs a position feedback signal to the Z-axis control circuit 57. The Z-axis control circuit 57 performs position feedback control based on the position feedback signal.

エンコーダ３３ａは微分器３３ｂに位置フィードバック信号を出力し、微分器３３ｂは位置フィードバック信号を速度フィードバック信号に変換して、Ｚ軸制御回路５７に出力する。Ｚ軸制御回路５７は、速度フィードバック信号に基づいて、速度のフィードバック制御を実行する。   The encoder 33a outputs a position feedback signal to the differentiator 33b, and the differentiator 33b converts the position feedback signal into a speed feedback signal and outputs it to the Z-axis control circuit 57. The Z-axis control circuit 57 performs speed feedback control based on the speed feedback signal.

サーボアンプ５７ａが出力した駆動電流の値を電流検出器５７ｂが検出する。電流検出器５７ｂは駆動電流の値をＺ軸制御回路５７にフィードバックする。Ｚ軸制御回路５７は駆動電流の値に基づいて、電流制御を実行する。一般にＺ軸モータ３３に流れる駆動電流とＺ軸モータ３３に作用する負荷トルクは略一致する。故に電流検出器５７ｂはＺ軸モータ３３に作用する負荷トルクを検出する。   The current detector 57b detects the value of the drive current output from the servo amplifier 57a. The current detector 57 b feeds back the value of the drive current to the Z-axis control circuit 57. The Z-axis control circuit 57 executes current control based on the drive current value. In general, the drive current flowing through the Z-axis motor 33 and the load torque acting on the Z-axis motor 33 are substantially the same. Therefore, the current detector 57b detects the load torque acting on the Z-axis motor 33.

制御装置５０は主軸モータ６に対しても、Ｘ〜Ｚ軸モータ１１、１２、１３と同様なフィードバック制御を実行する。   The control device 50 also performs feedback control similar to that of the X to Z axis motors 11, 12, and 13 with respect to the spindle motor 6.

工作機械はマガジンモータ６０と、マガジン制御回路５８とを備える。マガジンモータ６０の回転によって工具マガジンが駆動する。マガジン制御回路５８はマガジンモータ６０の回転を制御する。   The machine tool includes a magazine motor 60 and a magazine control circuit 58. The tool magazine is driven by the rotation of the magazine motor 60. The magazine control circuit 58 controls the rotation of the magazine motor 60.

記憶部５２はワークを加工する加工プログラムを格納する。加工プログラムは、主軸５ａの位置を指示する複数の指令点ｐk を有する。ｋは加工プログラムを構成する命令の順番を示す。主軸５ａは複数の指令点ｐk を順次移動し、主軸５ａに装着した工具はワークを加工する。 The storage unit 52 stores a machining program for machining a workpiece. Machining program includes a plurality of command point p k for indicating the position of the main shaft 5a. k indicates the order of instructions constituting the machining program. Spindle 5a sequentially move a plurality of command point p k, the tool attached to the spindle 5a is processing a workpiece.

記憶部５２は指令点ｐk を予め記憶している。制御装置５０は複数の指令点ｐk に基づいて、主軸５ａが移動する経路（加工経路）を設定する。制御装置５０は加工経路に基づいて、主軸５ａの移動を実行する。 The storage unit 52 stores a command point pk in advance. Controller 50 on the basis of a plurality of command point p k, sets the path for the main shaft 5a is moved (machining path). The control device 50 executes the movement of the main shaft 5a based on the machining path.

加工経路の設定方法について説明する。図３はワークに対する加工経路及び評価断面を略示する平面図、図４はワークに対する評価断面を略示する斜視図である。なお図中Ｘ方向は左右方向を示し、Ｙ方向は前後方向を示し、Ｚ方向は上下方向を示す。また図３及び図４におけるワークの形状は加工後の形状を示している。   A processing path setting method will be described. FIG. 3 is a plan view schematically showing a machining path and an evaluation cross section for the work, and FIG. 4 is a perspective view schematically showing an evaluation cross section for the work. In the figure, the X direction indicates the left-right direction, the Y direction indicates the front-rear direction, and the Z direction indicates the up-down direction. Moreover, the shape of the workpiece | work in FIG.3 and FIG.4 has shown the shape after a process.

制御装置５０は、ワークに対して評価断面Ｄd （ｄは断面番号を示し、自然数である）を設定する。図３に示すように、主軸５ａはＸ方向に沿って大部分が往復移動する場合、加工経路はＸ方向に沿った経路となる。図３に示す如く、制御装置５０は加工経路に略直交する方向に沿った評価断面Ｄd を複数設定する。複数の評価断面はＸ方向に並ぶ。尚、作業者は、加工経路がＸ方向であることを予め指示する。 The control device 50 sets an evaluation section D d (d indicates a section number and is a natural number) for the workpiece. As shown in FIG. 3, when the main shaft 5a largely reciprocates along the X direction, the machining path is a path along the X direction. As shown in FIG. 3, the control device 50 sets a plurality of evaluation sections D d along a direction substantially orthogonal to the machining path. A plurality of evaluation sections are arranged in the X direction. The operator instructs in advance that the machining path is in the X direction.

図５は指令点ｐk と、評価断面Ｄd 及び加工経路の交点とを略示する模式図、図６は交点テーブルの一例を示す概念図である。図５及び６において、「ｉ」（ｉは自然数）は主軸５ａのＸ方向移動における経路番号を示す。図５に示すように、例えば経路番号１（ｉ＝１）の経路は、左から右に移動する経路を示し、経路番号２（ｉ＝２）の経路は経路番号１の経路を右端で折り返して、右から左に移動する経路を示す。経路番号３以下も同様である。主軸５ａは経路番号順に移動する。 FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the command point p k , the evaluation section D d and the intersection of the machining path, and FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the intersection table. 5 and 6, “i” (i is a natural number) indicates a path number in the movement of the main shaft 5a in the X direction. As shown in FIG. 5, for example, a route with route number 1 (i = 1) indicates a route that moves from left to right, and a route with route number 2 (i = 2) wraps the route with route number 1 at the right end. The route from right to left is shown. The same applies to route numbers 3 and below. The main shaft 5a moves in the order of route numbers.

図６に示すように、制御装置５０は、各評価断面Ｄd において、移動経路ｐk −ｐk+1 との交点Ｓi dを演算し、経路番号ｉ、交点座標Ｓi d及び移動経路ｐk −ｐk+1 を対応付けて、交点テーブルに記憶する。 As shown in FIG. 6, the control device 50 calculates the intersection point S i d with the movement path p k −p k + 1 in each evaluation section D d , and calculates the path number i, the intersection coordinates S i d, and the movement path. p k −p k + 1 is associated and stored in the intersection table.

制御装置５０は、評価断面Ｄd 上における交点位置を例えば第１の修正方法で修正する。図７は評価断面Ｄd 上における交点位置の第１の修正方法を説明する説明図である。制御装置５０は、例えばＺ方向の座標を漸次変更するように修正する。修正の対象となる交点座標Ｓi dに対し、前後各二点の交点座標ｓi-2 d、ｓi-1 d、ｓi+1 d、ｓi+2 dを使用して修正点ti dを決定する。 Controller 50 corrects the intersection position on the evaluation section D d for example, the first correction method. Figure 7 is an explanatory diagram for explaining a first method of correcting the intersection position on the evaluation section D d. For example, the controller 50 corrects the coordinates in the Z direction so as to gradually change. Correction point t using the intersection coordinates s i-2 d , s i-1 d , s i + 1 d , s i + 2 d of the two points before and after the intersection coordinate S i d to be corrected i d is determined.

四つの交点座標ｓi-2 d、ｓi-1 d、ｓi+1 d、ｓi+2 dの各Ｚ座標値をｚi-2 、ｚi-1 、ｚi+1 、ｚi+2 とし、修正点ti dのＺ座標値をｚi′とし、Ｚ座標値の差分をd1 ＝ｚi-2 −ｚi-1、d2 ＝ｚi-1 −ｚi、d3 ＝ｚi ′−ｚi+1、d4 ＝ｚi+1 −ｚi+2とし、Ｚ座標値の二回差分d12′、d23′、d34′（Ｚ座標値の差分d1 、d2 、d3 、d4 の差分）が線形に変化するようなｚi′を演算する。 Each Z coordinate value of the four intersection coordinates s i-2 d , s i-1 d , s i + 1 d , s i + 2 d is expressed as z i-2 , z i-1 , z i + 1 , z i. +2 , Z coordinate value of correction point t i d is set to z i ′, and difference of Z coordinate value is d 1 = z i−2 −z i−1 , d 2 = z i−1 −z i , d 3 = z i ′ −z i + 1 , d 4 = z i + 1 −z i + 2, and Z coordinate value double difference d 12 ′, d 23 ′, d 34 ′ (Z coordinate value difference d Z i ′ is calculated so that the difference between 1 , d 2 , d 3 , and d 4 ) changes linearly.

Ｚ座標値の二回差分d12′、d23′、d34′は次式で求まる。
d12′＝d2 −d1 ＝（ｚi-1 −ｚi ′）−（ｚi-2 −ｚi-1）＝２ｚi-1 −ｚi ′−ｚi-2 ・・・（１）
d23′＝d3 −d2 ＝（ｚi ′−ｚi+1）−（ｚi-1 −ｚi ′）＝２ｚi ′−ｚi+1 −ｚi-1 ・・・（２）
d34′＝d4 −d3 ＝（ｚi+1 −ｚi+2 ）−（ｚi ′−ｚi+1 ）＝２ｚi+1 −ｚi+2 −ｚi ′ ・・（３） The two-time differences d 12 ′, d 23 ′, and d 34 ′ of the Z coordinate value are obtained by the following equations.
d 12 ′ = d 2 −d 1 = (z i−1 −z i ′) − (z i−2 −z i−1 ) = 2 z i−1 −z i ′ −z i−2. 1)
d 23 ′ = d 3 −d 2 = (z i ′ −z i + 1 ) − (z i−1 −z i ′) = 2 z i ′ −z i + 1 −z i−1 (2) )
d 34 ′ = d 4 −d 3 = (z i + 1 −z i + 2 ) − (z i ′ −z i + 1 ) = 2z i + 1 −z i + 2 −z i ′ (3)

これらが線形に変化することから、
d23′＝（d12′＋d34′）／２・・・（４）
を満たす。 Since these change linearly,
d 23 ′ = (d 12 ′ + d 34 ′) / 2 (4)
Meet.

式（１）〜（４）に基づき、ｚi ′を解くと、
ｚi ′＝（−ｚi-2 ＋４ｚi-1 ＋４ｚi+1 −ｚi+2 ）／６
となる。 Solving z i ′ based on equations (1) to (4),
z i ′ = (− z i−2 + 4z i−1 + 4z i + 1 −z i + 2 ) / 6
It becomes.

評価断面Ｄd 上における全ての交点Ｓi dに対して上記修正を行う。なおＺ座標値が他の交点のＺ座標値と比較して、大きく離れた交点のみを修正してもよい。 Performing the modification for all intersections S i d on evaluation section D d. Note that it is also possible to correct only intersections whose Z coordinate values are far apart compared to the Z coordinate values of other intersections.

制御装置５０は、評価断面Ｄd 上における交点位置を例えば第２の修正方法で修正する。図８は評価断面上における交点位置の第２の修正方法を説明する説明図である。図８において、ｕはＸＹ座標に相当し、ｖはＺ座標に相当する。制御装置５０は、例えば修正の対象となる交点Ｓi dの周囲にある他の複数の交点を使用して、滑らかな曲線（スプライン曲線、ベジェ曲線、ＮＵＲＢＳ曲線等）を作成し、該曲線上に修正の対象となる交点Ｓi dを投影する。 Controller 50 corrects the intersection position on the evaluation section D d for example in the second correction method. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a second correction method of the intersection position on the evaluation cross section. In FIG. 8, u corresponds to XY coordinates, and v corresponds to Z coordinates. The control device 50 creates a smooth curve (spline curve, Bezier curve, NURBS curve, etc.) using, for example, a plurality of other intersections around the intersection S i d to be corrected, Project the intersection S i d to be corrected.

滑らかな曲線として四つの交点ｓi-2 d、ｓi-1 d、ｓi+1 d、ｓi+2 dを使用する場合、評価断面Ｄd （ｕｖ平面）上における区間ｓi-2 d〜ｓi-1 d、区間ｓi-1 d〜ｓi+1 d、区間ｓi+1 d〜ｓi+2 dの夫々の曲線式ｖ1(ｕ)、ｖ2(ｕ)、ｖ3(ｕ)は、以下の式となる。
ｖj(ｕ)＝ａj (ｕ-ｕj )3 ＋ｂj (ｕ-ｕj )2 ＋ｃj （ｕ-ｕj ）＋ｄj
（ｊ＝１、２、３） When the four intersections s i-2 d , s i-1 d , s i + 1 d , s i + 2 d are used as smooth curves, the section s i-2 on the evaluation section D d (uv plane) d to s i-1 d , sections s i-1 d to s i + 1 d , sections s i + 1 d to s i + 2 d , respectively, v 1 (u), v 2 (u), v 3 (u) is represented by the following equation.
v j (u) = a j (u−u j ) 3 + b j (u−u j ) 2 + c j (u−u j ) + d j
(J = 1, 2, 3)

交点ｓi-2 d、ｓi-1 d、ｓi+1 d、ｓi+2 dを通り、且つ境界点における一次導関数及び二次導関数が連続であることに基づいて、制御装置５０はａj 〜ｄj を決定することができる。 Based on the fact that the first and second derivatives at the boundary points are continuous, passing through the intersections s i-2 d , s i-1 d , s i + 1 d , s i + 2 d 50 can determine a j to d j .

四つの交点の選択は、上述したように、交点Ｓi dの両隣に位置する連続した二点を使用する場合に限らない。例えば交点ｓi-3 d、ｓi-1 d、ｓi+1 d、ｓi+3 dのように、二点毎に不連続に交点を選択してもよい。 The selection of the four intersection points is not limited to the case of using two consecutive points located on both sides of the intersection point S i d as described above. For example, intersection points may be selected discontinuously at every two points, such as intersection points s i-3 d , s i-1 d , s i + 1 d , and s i + 3 d .

図８に示すように、修正点ti d位置は、滑らかな曲線上において、修正の対象となる交点Ｓi dからの距離が最小となる位置である。 As shown in FIG. 8, the correction point t i d position is a position on the smooth curve where the distance from the intersection S i d to be corrected is the minimum.

ｄ番目の評価断面Ｄd 上に存在する修正後の交点群Ｓd をＴd とする。
Ｔd ＝{ti d|ｄ：断面番号、ｉ：経路番号} The corrected intersection group S d existing on the d-th evaluation section D d is defined as T d .
T d = {t i d | d: section number, i: route number}

制御装置５０は、交点群をＴd を使用して、指令点の位置を修正する。図９は指令点の修正方法を説明する説明図である。図９において、ｐa 〜ｐf は指令点を示す。 The control device 50 corrects the position of the command point by using the intersection point group Td . FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a method of correcting a command point. In FIG. 9, p a to p f indicate command points.

例えば指令点ｐc が修正対象である場合、図９Ａに示す如く、指令点ｐc は断面Ｄd-1 と断面Ｄd の間に位置し、経路番号はｉである。制御装置５０は前述した交点テーブルを参照し、指令点ｐc に関する断面位置及び経路番号を取得する。 For example, when the command point pc is to be corrected, as shown in FIG. 9A, the command point pc is located between the section D d-1 and the section D d and the path number is i. Controller 50 refers to the intersection table described above, to obtain the cross-sectional location and path numbers for command points p c.

図９Ｂに示す如く、制御装置５０は指令点ｐc の周囲にある交点、例えば加工経路上に並んだ四つの交点ti d+1、ti d、ti d-1、ti d-2を探索する。制御装置５０は四つの交点ti d+1、ti d、ti d-1、ti d-2から滑らかな曲線（スプライン曲線、ベジェ曲線、ＮＵＲＢＳ曲線等）を作成し、該曲線上に指令点ｐc を投影し、修正点ｐc ′を決定する。制御装置５０は、滑らかな曲線を前述した第２の修正方法と同様な方法で求める。修正点ｐc ′の位置は、滑らかな曲線上において、指令点ｐc からの距離が最小となる位置である。制御装置５０は他の指令点の位置を同様に修正する。 As shown in FIG. 9B, the intersection control device 50 surrounding the command point p c, for example, four intersection points aligned on the machining path t i d + 1, t i d, t i d-1, t i d- Search for 2 . The control device 50 creates a smooth curve (spline curve, Bezier curve, NURBS curve, etc.) from the four intersection points t i d + 1 , t i d , t i d-1 , t i d-2 , projecting the command point p c to determine the correction point p c '. The control device 50 obtains a smooth curve by a method similar to the second correction method described above. Position fix point p c 'is on a smooth curve, the distance from the command point p c is the smallest position. The control device 50 similarly corrects the positions of the other command points.

図１０は制御装置５０による加工経路設定処理を説明するフローチャートである。ＣＰＵ５１は評価断面Ｄd を設定する（ステップＳ１、図３及び図４参照）。次にＣＰＵ５１は交点テーブル作成する（図５及び図６参照）。具体的には、ＣＰＵ５１は往復動作の経路番号を示す変数ｉ及び加工プログラムを構成する命令の順番を示す変数ｋに「１」を設定する（ステップＳ２）。そしてＣＰＵ５１は移動経路ｐk −ｐk+1 を読み込む（ステップＳ３）。ＣＰＵ５１は移動経路ｐk −ｐk+1 が評価断面Ｄd と交差するか否かを判定する（ステップＳ４）。移動経路ｐk −ｐk+1 が評価断面Ｄd と交差しない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＣＰＵ５１はｋをインクリメントする（ステップＳ８）。 FIG. 10 is a flowchart for explaining the machining path setting process by the control device 50. The CPU 51 sets the evaluation section D d (see step S1, FIG. 3 and FIG. 4). Next, the CPU 51 creates an intersection table (see FIGS. 5 and 6). Specifically, the CPU 51 sets “1” to the variable i indicating the path number of the reciprocating operation and the variable k indicating the order of the instructions constituting the machining program (step S2). Then, the CPU 51 reads the movement route p k −p k + 1 (step S3). The CPU 51 determines whether or not the movement route p k −p k + 1 intersects the evaluation section D d (step S4). When the movement route p k −p k + 1 does not intersect with the evaluation section D d (step S4: NO), the CPU 51 increments k (step S8).

移動経路ｐk −ｐk+1 が評価断面Ｄd と交差する場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、評価断面Ｄd と移動経路ｐk −ｐk+1 との交点Ｓi dが既に存在しているか否かを判定する（ステップＳ５）。 When the movement path p k -p k + 1 intersects with the evaluation section D d (step S4: YES), the CPU 51 has already reached the intersection S i d between the evaluation section D d and the movement path p k -p k + 1. It is determined whether or not it exists (step S5).

評価断面Ｄd と移動経路ｐk −ｐk+1 との交点Ｓi dが既に存在していない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は記憶部５２の交点テーブル（図６参照）に、経路番号ｉ、交点座標Ｓi d及び移動経路ｐk −ｐk+1 を対応付けて記憶する（ステップＳ７）。 When the intersection S i d between the evaluation section D d and the movement route p k −p k + 1 does not already exist (step S5: NO), the CPU 51 stores the route in the intersection table (see FIG. 6) in the storage unit 52. The number i, the intersection point coordinates S i d, and the movement route p k -p k + 1 are stored in association with each other (step S7).

評価断面Ｄd と移動経路ｐk −ｐk+1 との交点Ｓi dが既に存在している場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１はｉをインクリメントし（ステップＳ６）、ＣＰＵ５１は記憶部５２の交点テーブルに、経路番号ｉ、交点座標Ｓi d及び移動経路ｐk −ｐk+1 を対応付けて記憶し（ステップＳ７）、ｋをインクリメントする（ステップＳ８）。ステップＳ２〜Ｓ８は演算部を構成する。 When the intersection S i d between the evaluation section D d and the movement path p k −p k + 1 already exists (step S5: YES), the CPU 51 increments i (step S6), and the CPU 51 stores the storage unit 52. Are stored in association with the path number i, the intersection coordinates S i d and the movement path p k -p k + 1 (step S7), and k is incremented (step S8). Steps S2 to S8 constitute a calculation unit.

ｋをインクリメントした後、ＣＰＵ５１はｋが最終番号であるか否かを判定する（ステップＳ９）。ｋが最終番号でない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ５１はステップＳ３に処理を戻す。ｋが最終番号である場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、上述したように、交点の位置を修正する（ステップＳ１０、式（１）〜式（４）、図７及び図８参照）。   After incrementing k, the CPU 51 determines whether k is the final number (step S9). When k is not the final number (step S9: NO), the CPU 51 returns the process to step S3. When k is the final number (step S9: YES), the CPU 51 corrects the position of the intersection as described above (see step S10, equations (1) to (4), FIGS. 7 and 8).

ＣＰＵ５１は、上述したように、指令点の周囲にある交点を探索し（ステップＳ１１）、指令点の位置を修正する（ステップＳ１２、図９Ａ及び図９Ｂ参照）。   As described above, the CPU 51 searches for intersections around the command point (step S11) and corrects the position of the command point (see step S12, FIG. 9A and FIG. 9B).

実施の形態に係る制御装置５０及び工作機械にあっては、加工経路に交差する評価断面を設定し、評価断面と加工経路の交点の位置を修正し、修正した交点の位置に基づいて指令点の位置を修正する。加工経路に交差する方向においても、指令点の位置を修正することができるので、滑らかな曲面をワークに形成することができる。   In the control device 50 and the machine tool according to the embodiment, an evaluation cross section that intersects the machining path is set, the position of the intersection of the evaluation cross section and the machining path is corrected, and the command point is based on the corrected position of the intersection Correct the position of. Even in the direction intersecting the machining path, the position of the command point can be corrected, so that a smooth curved surface can be formed on the workpiece.

上述した実施の形態において、主軸５ａはＸ方向に沿って往復移動しているが、Ｙ方向に往復移動してもよい。この場合、加工経路はＹ方向に沿った経路となり、制御装置５０は加工経路に略直交する方向に沿った評価断面を複数設定する。複数の評価断面はＹ方向に並ぶ。   In the embodiment described above, the main shaft 5a reciprocates along the X direction, but may reciprocate in the Y direction. In this case, the machining path is a path along the Y direction, and the control device 50 sets a plurality of evaluation sections along the direction substantially orthogonal to the machining path. The plurality of evaluation sections are arranged in the Y direction.

図１１は変更例におけるワークに対する加工経路及び評価断面を略示する平面図である。図１１に示す如く、加工経路が渦巻き状をなす場合、制御装置５０は渦巻きの中心及び該中心周りの角度を設定し、渦巻きの中心を基準として放射状に複数の評価断面を設定する。   FIG. 11 is a plan view schematically showing a machining path and an evaluation cross section for a workpiece in a modified example. As shown in FIG. 11, when the machining path has a spiral shape, the control device 50 sets the center of the spiral and the angle around the center, and sets a plurality of evaluation cross sections radially with respect to the center of the spiral.

２ 支持台
３ ワーク保持部
４ コラム
５ 主軸ヘッド
５ａ 主軸
６ 主軸モータ
１０ Ｙ軸方向移動機構
２０ Ｘ軸方向移動機構
３０ Ｚ軸方向移動機構
５０ 制御装置
５１ ＣＰＵ
５２ 記憶部
５３ ＲＡＭ DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Support stand 3 Work holding part 4 Column 5 Spindle head 5a Spindle 6 Spindle motor 10 Y-axis direction moving mechanism 20 X-axis direction moving mechanism 30 Z-axis direction moving mechanism 50 Controller 51 CPU
52 storage unit 53 RAM

Claims (6)

主軸の位置を指示する複数の指令点に基づいた加工経路を設定し、前記加工経路に基づいて、前記主軸の移動を制御する制御装置において、
前記加工経路に交差する評価断面を設定する設定部と、
該設定部が設定した評価断面及び前記加工経路の複数の交点を演算する演算部と、
該演算部が演算した前記複数の交点の位置を修正する交点位置修正部と、
該交点位置修正部が修正した交点に基づいて、前記加工経路に交差する方向における前記指令点の位置を修正する指令点位置修正部と
を備え、
前記交点位置修正部は、修正の対象である第一の交点の位置を、前記第一の交点の周囲にある複数の第二の交点を用いて修正すること
を特徴とする制御装置。 In a control device that sets a machining path based on a plurality of command points that indicate the position of the spindle, and controls the movement of the spindle based on the machining path.
A setting unit for setting an evaluation cross section that intersects the machining path;
A calculation unit that calculates the evaluation cross section set by the setting unit and a plurality of intersections of the machining path;
An intersection position correction unit for correcting the positions of the plurality of intersections calculated by the calculation unit;
A command point position correcting unit that corrects the position of the command point in a direction intersecting the machining path based on the intersection corrected by the intersection position correcting unit ;
The intersection position adjustment unit, the control device characterized that you modify the position of the first intersection is a modification of the target, by using a plurality of second intersection at the periphery of the first intersection. 前記交点位置修正部は、前記第一の交点を線形補間すること
を特徴とする請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the intersection position correcting unit linearly interpolates the first intersection. 前記交点位置修正部は、
前記第一の交点の周囲にある前記複数の第二の交点を用いて曲線を設定し、
設定した曲線上に、前記第一の交点を投影すること
を特徴とする請求項１に記載の制御装置。 The intersection position correcting unit is
Set the curve using the plurality of second intersection at the periphery of the first intersection point,
The control device according to claim 1, wherein the first intersection point is projected onto a set curve. 前記指令点位置修正部は、前記交点位置修正部が修正した複数の交点を通る第２曲線を設定し、
設定した第２曲線上に、修正の対象である前記指令点を投影すること
を特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の制御装置。 The command point position correcting unit sets a second curve passing through a plurality of intersections corrected by the intersection point correcting unit,
The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the command point to be corrected is projected onto the set second curve. 請求項１から４の何れか一つに記載の制御装置と、
前記主軸と
を備えることを特徴とする工作機械。 A control device according to any one of claims 1 to 4,
A machine tool comprising the spindle. 加工プログラムに従って、主軸の位置を指示する複数の指令点に基づいた加工経路を設定し、前記加工経路に基づいて、前記主軸の移動を制御する制御装置で実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記制御装置を、
前記加工経路に交差する評価断面を設定する設定部、
該設定部が設定した評価断面及び前記加工経路の複数の交点を演算する演算部、
該演算部が演算した前記複数の交点の位置を修正する交点位置修正部、及び
該交点位置修正部が修正した交点に基づいて、前記加工経路に交差する方向における前記指令点の位置を修正する指令点位置修正部
として機能させ、
前記交点位置修正部に、修正の対象である第一の交点の位置を、前記第一の交点の周囲にある複数の第二の交点を用いて、修正させる
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 In a computer program that can be executed by a control device that sets a machining path based on a plurality of command points that indicate the position of the spindle according to the machining program and controls the movement of the spindle based on the machining path.
The control device;
A setting unit for setting an evaluation cross section that intersects the machining path;
A calculation unit for calculating the evaluation cross section set by the setting unit and a plurality of intersections of the machining path;
An intersection position correction unit that corrects the positions of the plurality of intersection points calculated by the calculation unit, and a position of the command point in a direction that intersects the machining path is corrected based on the intersection points corrected by the intersection position correction unit. Function as a command point position corrector ,
Wherein the intersection position correction unit, the position of the first intersection is a modification of the target, by using a plurality of second intersection at the periphery of the first intersection point, a computer program, characterized in that Ru is corrected.
JP2015069126A 2015-03-30 2015-03-30 Control device, machine tool and computer program Active JP6435962B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015069126A JP6435962B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Control device, machine tool and computer program
CN201610089909.8A CN106020123B (en) 2015-03-30 2016-02-17 Control device, lathe and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015069126A JP6435962B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Control device, machine tool and computer program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016189136A JP2016189136A (en) 2016-11-04
JP6435962B2 true JP6435962B2 (en) 2018-12-12

Family

ID=57082769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015069126A Active JP6435962B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Control device, machine tool and computer program

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6435962B2 (en)
CN (1) CN106020123B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6582931B2 (en) * 2015-11-30 2019-10-02 ブラザー工業株式会社 Control device, machine tool, control method, and computer program
JP6823032B2 (en) * 2018-10-25 2021-01-27 ファナック株式会社 Program modifier
CN111550592B (en) * 2019-02-12 2022-04-22 浙江三花智能控制股份有限公司 Control method, control system and electric valve
DE112021008100T5 (en) * 2021-10-26 2024-05-23 Fanuc Corporation Tool path changing device and tool path changing method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589983A (en) * 1993-12-29 1996-12-31 Eastman Kodak Company Method of manufacturing a diffractive surface profile
JP3575093B2 (en) * 1994-12-28 2004-10-06 株式会社デンソー Processing control method
JP2003300136A (en) * 2002-04-08 2003-10-21 Hoya Corp Lens processing device
JP3904993B2 (en) * 2002-08-16 2007-04-11 ファナック株式会社 Curve interpolation method
JP2005071016A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Fanuc Ltd Numerical control device
EP2344936A2 (en) * 2008-09-18 2011-07-20 Tessera North America, Inc. Systems and methods for machining materials
CN101539769B (en) * 2009-04-28 2010-08-25 中国科学院数学与***科学研究院 Method for fitting and interpolating G01 code based on quadratic B spline curve
CN101866164A (en) * 2010-03-16 2010-10-20 沈阳飞机工业（集团）有限公司 Enveloping sphere curved surface numerical control processing method
CN102207731B (en) * 2010-03-30 2013-09-04 发那科株式会社 Machine tool having function of setting measurement reference point of workpiece
WO2012057219A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 株式会社牧野フライス製作所 Numerical control method of machine tool, and numerical control device
JP5342665B2 (en) * 2012-03-12 2013-11-13 ファナック株式会社 Lens shape processing method and lens shape processing apparatus for measuring along spiral measurement path
CN203164681U (en) * 2012-12-19 2013-08-28 华南理工大学 Trajectory generation system for complex curved surface processing

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016189136A (en) 2016-11-04
CN106020123A (en) 2016-10-12
CN106020123B (en) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6672702B2 (en) Control device, machine tool, control method, and computer program
JP6472585B1 (en) Stacking condition control device
JP6435962B2 (en) Control device, machine tool and computer program
JP5266373B2 (en) Numerical control device with tool trajectory display function
JP5302371B2 (en) Numerical control device with display function of physical data of machine tools
WO2012056588A1 (en) Method and device for generating tool path
JP5823278B2 (en) Weld bead shaping device and shaping method thereof
JP6684962B2 (en) Tool path generation method and device
JP5762625B2 (en) Trajectory control device
JP2016133987A (en) Numerical control device and control method
JP5019001B2 (en) Numerical control method and apparatus
JP6022086B2 (en) Machine tool controller
JP5877866B2 (en) Tool path display device that displays the tool path
JP6879766B2 (en) Path correction method and control device for multi-axis machine
JP6038331B2 (en) Tool path generation method and tool path generation apparatus
JP5460420B2 (en) Processing control device and laser processing device
JP6582931B2 (en) Control device, machine tool, control method, and computer program
JP6623902B2 (en) Processing path calculation device, processing path calculation method, and computer program
JP7061013B2 (en) Path correction method and control device for multi-axis machine
JP5631468B1 (en) Machine Tools
JP6672748B2 (en) Control device, machine tool, control method, and computer program
JP6943556B2 (en) Machining path calculation device, machining path calculation method and computer program
JP6985563B1 (en) Numerical control device
JP5477247B2 (en) Numerical control apparatus, moving path correcting method, moving path correcting program, and storage medium
WO2021200403A1 (en) Machine tool, machining path generation method, and computer program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180313

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180315

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180508

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181016

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181029

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6435962

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150