JPH0220379B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、予め入力された数値制御データに従
つて複数の制御軸にパルス分配を行なうことによ
つて工作機械の動作を制御するようにした数値制
御装置に関するもので、その目的とするところは
加工工具等の移動を制御する主の制御軸に対する
パルス分配を主の数値制御プログラムに従つて行
なうと同時に、主の数値制御プログラムが所定の
位置まで実行された時点から副制御軸に対するパ
ルス分配を主制御軸に対するパルス分配と独立し
て同時に実行する等の処理ができるようにし、加
工工具の移動工程の途中の位置から加工工具の移
動と関連のない他の動作を開始できるようにする
ことにある。

近年の数値制御研削盤においては、工作物に対
する砥石車の進退動作だけではなくく、砥石修正
のための砥石車に対する砥石修正工具の進退動
作、工作物テーブルの割出し、レスト装置の送込
み等の制御も数値制御で行なうようになつて来て
いるが、従来の数値制御装置では砥石車の進退と
それ以外の動作を並行して行なうことはできず、
加工のサイクルタイムを短縮できない一因となつ
ていた。

すなわち、砥石修正のための修正工具の移動を
例にして考えると、この動作は加工中には行なえ
ないものの砥石車が後退を開始した直後から送り
を開始して砥石車の後退動作中に砥石車を修正す
ることは可能で、このようにすると、砥石車が後
退端まで戻つた時には砥石修正が完了しているこ
とになつて引続く加工を直ぐに開始することがで
きて加工のサイクルタイムを短縮できる。しかし
ながら、従来の数値制御装置においては、直線補
間のように移動の開始時間と完了時期が同一とな
るような複数軸への同時パルス分配は行なえるも
のの、独立して動作する複数の軸に対して同時に
パルス分配を行なうことは全くできないため、上
記のように砥石車を後退させるためのパルス分配
と並行して砥石修正工具を砥石修正のために進退
させるためのパルス分配を行つて加工のサイクル
タイムを短縮することはできなかつた。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなれ
たもので、独立して動作させる必要のある複数の
制御軸のそれぞれに対応してプログラムされた複
数の数値制御データを記憶手段に記憶させておく
とともに、各軸毎に、互いに独立してパルス分配
の可能なパルス発生回路を設け、起動指令が与え
られると、前記記憶手段に記憶された複数の数値
制御データの内１つの数値制御データに基づくパ
ルス分配のみを行ない、この１つの数値制御デー
タが所定のステツプまで実行されたことに応答し
て、この１つの数値制御データに基づくパルス分
配と同時に、他の数値制御データに基づくパルス
分配並行して行なうようにしたことを特徴とする
ものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において１０は、砥石車Ｇの工作物Ｗ
に対する進退動作を制御して工作物Ｗを数値制御
加工するととに、砥石車Ｇに対する砥石修正工具
DTの進退動作を制御して砥石車Ｇの修正を数値
制御で行なう数値制御装置であり、演算処理装置
１１、メモリ１２、パルス発生回路１３ａ，１３
ｂによつて主に構成されている。そして、演算処
理装置１１には、プログラム書込装置１５と、シ
ーケンス制御回路１６とが図略のインタフエイス
を介して接続されている。

前記プログラム書込装置１５は工作物加工に先
立つて第２図ａに示す工作物加工用の数値制御プ
ログラムと第２図ｂに示す砥石修正用の数値制御
プログラムとを書込むもので、この書込まれた数
値制御プログラムはメモリ１２内の主プログラム
エリアMPAとサブプログラムエリアSPAとにそ
れぞれ記憶される。前記工作物加工用の数値制御
プログラムは砥石車Ｇを距離Ｄ０だけ早送り前進
させた後、粗研削送り速度Ｆ１で距離Ｄ１、精研
削送り速度Ｆ２で距離Ｄ２だけ前進させて工作物
Ｗの加工を行ない、この後、距離Ｄ３の早送り後
退によつて砥石車Ｇを後退端まで戻すもので、こ
の砥石車Ｇの後退動作を指令する数値制御データ
がプログラムされたブロツクＮ００４の前のブロ
ツクＮ００３には、砥石修正の開始を指令する補
助機能コードＭ０３がプログラムされている。

また、砥石修正用のプログラムは、前記砥石修
正工具DTがロータリ形であるので砥石修正工具
DTを早送りで距離Ｄ５だけ前進させた後、速度
Ｆ３で距離Ｄ６だけ前進させて砥石修正を完了
し、この後、修正工具DTを距離Ｄ５だけ戻した
後、砥石車Ｇを距離Ｄ６だけ前進させて砥石修正
による砥石車Ｇの径の減少を補償するものであ
る。

一方、パルス発生回路１３ａ，１３ｂは、演算
処理装置１１の指令によつて、砥石車Ｇ進退用の
サーボモータ１７および修正工具DT進退用のサ
ーボモータ１８をそれぞれ駆動するドライブユニ
ツトDUX，DUUにパルスを送出するもので、パ
ルス発生回路１３ａ，１３ｂのそれぞれには、パ
ルス周期を設定する速度レジスタ２０ａ，２０
ｂ、この速度レジスタ２０ａ，２０ｂに設定され
た速度でパルスを発生する発振器２１ａ，２１
ｂ、この発振器２１ａ，２１ｂからの出力を正、
負のパルスとして分配するゲート回路２３ａ，２
３ｂ、発振器２１ａ，２１ｂから出力されるパル
スを計算しその計数値がプリセツト値と等しくな
るとパルス分配完了信号DENX，DENUを出力
するプリセツトカウンタ２２ａ，２２ｂとによつ
て構成されている。そして、演算処理装置１１
は、パルス発生回路１３ａ，１３ｂ内のプリセツ
トカウンタ２２ａ，２２ｂからパルス分配完了信
号DENX，DENUが出力される度に、新たな移
動量をパルス分配完了信号DENX，DENUが送
出されたプリセツトカウンタ２２ａもしくは２２
ｂにセツトすることで連続的なパルス分配を行な
うようになつている。

さらに、シーケンス制御回路１６は、第３図に
示す回路構成となつており、起動ボタンSTART
を押圧すると、加工サイクル指令用のリレーCR
１０がオンとなつて数値制御装置１０に対してメ
インプログラムである第２図ａに示す加工用プロ
グラムの実行の開始を指令する。また、このプロ
グラムの実行の途中で補助機能コードMO３が読
出されると数値制御装置１０からシーケンス制御
回路１６に対してＭ０３のコードが出力され、こ
れに応答して接点ｍ０３が閉じられると砥石修正
サイクル指令用のリレーCR２０がオンとなつて
数値制御装置１０に対してサブプログラムである
第２図ｂに示す砥石修正用プログラムの実行の開
始を指令する。

砥石修正の開始を指令する補助機能コードＭ０
３は前述したように、砥石車の後退指令の前にプ
ログラムされているため、第４図に示されるよう
に、砥石車Ｇの後退動作と砥石修正動作は並行し
て行なわれる。

次に、前記数値制御装置１０の動作、特に砥石
車Ｇの後退動作と砥石車Ｇの修正動作を同時に行
なわせる処理について説明する。

前記数値制御装置１０内の演算処理装置１１
は、運転が開始されると第５図ａ，ｂに示すプロ
グラムをリアルタイムロツク発生回路２５からの
割込み信号に応答して一定時間毎に実行する。こ
のプログラムの内、ステツプ（31）〜（43）のプ
ログラムはメモリ１２のメインプログラムエリア
MPAに記憶された加工用数値制御プログラムを
実行するものであり、ステツプ（51）〜（63）の
プログラムはメモリ１２のサブプログラムエリア
SPAに記憶された砥石修正用プログラムを実行
するものであり、ステツプ（30）において、シー
ケンス制御回路１６のリレーCR１０がオンして
いることで砥石修正指令が送出されていることが
判別されるとステツプ（31）〜（43）のプログラ
ムを実行する。また、シーケンス制御回路１６の
リレーCR２０がオンとなつている場合には、ス
テツプ（31）〜（43）によつて加工用プログラム
を実行するための処理が完了した時点で、ステツ
プ（30）もしくはステツプ（33）からステツプ
（50）を介してステツプ（51）へ移行し、これに
引続くステツプ（51）からステツプ（63）のプロ
グラムを実行することによつてサブプログラムエ
リアSPAの砥石修正プログラムを実行するため
の処理を行なう。

ステツプ（31）〜（43）のプログラムとステツ
プ（51）〜（63）のプログラムの処理内容はほぼ
同じで、ステツプ（31）〜（43）のプログラムで
は、メインプログラムカウンタMPCの指定する
ブロツクの数値制御データをメインプログラムエ
リアMPAから読出して実行するのに対し、ステ
ツプ（51）〜（63）のプログラムでは、サブプロ
グラムカウンタSPCの指定するブロツクの数値制
御データをサブプログラムエリアSPAから読出
して実行する点だけが異なつている。なお、メイ
ンプログラムカウンタMPCおよびサブプログラ
ムカウンタSPCはメリ１２内の所定のエリアに形
成されている。

今、シーケンス制御回路１６の起動スイツチ
STARTが押圧されてリレーCR１０がオンし、
数値制御装置１０に対して加工用プログラムの実
行が指令されると、数値制御装置１０の演算処理
装置１１は、ステツプ（30）にてこれを検知し、
ステツプ（32）にてメインプログラムカウンタ
MPCを零リセツトするイニシヤライズ処理を実
行する。そして、この後、ステツプ（33）を介し
てステツプ（35）へ移行し、メインプログラムカ
ウンタMPCの指定するブロツクＮ０００の数値
制御データＧ００ XD０を読出し、この後、ス
テツプ（36）において、パルス分配軸であるＸ軸
が現在パルス分配中であるか否かを後述のインタ
ロツクテーブルIRTを参照して判別し、分配中で
なければ、ステツプ（37）以後のプログラムによ
り数値制御データに応じた処理を行なう。

この場合には、数値制御データにＧコードが含
まれているため、ステツプ（37）からステツプ
（37a）へ移行してＧコードに応じた処理を行な
つた後、ステツプ（38），（40）を介してステツプ
（41）へ移行し、パルス分配の処理を行なう。こ
のパルス分配の処理では、ステツプ（41）におい
て、移動量Ｄ１のデータを図略のバツフアゾーン
に形成された移動量カウンタXPTOTLにセツト
した後、ステツプ（42）において、メモリ１２の
所定のエリアに形成されたインタロツクテーブル
IRTにＸ軸のパルス分配を開始したことを示す情
報を書込むとともに、ステツプ（43）にてメイン
プログラムカウンタMPCを歩進させ、この後、
第６図に示すパルス分配ルーチンPGRのステツ
プ（70）へ移行し、パルス分配ルーチン１回実行
する。なお、パルス分配ルーチンが１回実行され
ることでＸ軸に対するパルス分配が開始される
が、以後のパルス分配の処理はパルス分配ルーチ
ンのみで行なわる。

すなわち、パルス分配ルーチンのステツプ
（70）から処理が開始されると、まず、ステツプ
（70）において、Ｘ，Ｕ軸のそれぞれに設けられ
たパルス分配完了フラツグDEFX，DEFUの内、
移動軸に対応したＸ軸のパルス分配完了フラツグ
DEFXをリセツトし、この後、移動方向を表わす
データをＸ軸のパルス発生回路１３ａに出力して
ゲートの切換えを行なう。そして、この後、Ｘ軸
移動量カウンタXPTOTLの計数値が零であるか
否かでＸ軸に対するパルス分配が完了したか否か
を判別し、パルス分配が完了していない場合に
は、ステツプ（73）から（77）へ移行して、速度
データと、１回分のパルス分配数を表わすデータ
をパルス発生回路１３ａに出力して、パルス分配
開始指令を出力し、この後、パルス分配数を移動
量カウンタXPTOTLから減じてベースルーチン
へ移行する。

これにより、パルス発生回路１３ａは指定され
た速度で設定された数のパルスをＸ軸へ分配し、
これが完了すると、演算処理装置１１に分配完了
信号DENXを送出する。これにより、演算処理
装置１１は第６図に示すパルス分配ルーチンのス
テツプ（72）から実行を開始し、まず最初に、ど
ちらのパルス発生回路から分配完了信号が送出さ
れたかによつてパルス分配軸を判断した後、ステ
ツプ（73）へ移行し、前述の場合と同様の処理を
行なう。そしてこの処理が完了するとベースルー
チンへ復帰する。以下同様の動作の繰返しによ
り、Ｘ軸に対するパルス分配が継続され、砥石車
Ｇが早送り前進される。

なお、このパルス分配ルーチンによるパルス分
配動作中も、RTC回路２５からの割込信号に同
期して第５図ａのプログラムが一定時間毎に実行
されるが、Ｘ軸のパルス分配は完了しておらず、
またリレーCR２０はオフの状態のままで数値制
御装置１０に対して砥石修正指令も与えられてい
ないため、ステツプ（33）からステツプ（50）を
介してベースルーチンへ復帰し、実質的な処理は
何も行なわない。

上記の動作によつて指令された移動量Ｄ１に応
じた数のパルスが分配されて移動量カウンタ
XPTOTLの内容が零になると、すなわち、砥石
車Ｇの早送り前進が完了すると、ステツプ（75）
においてインタロツクテーブルIRTのＸ軸パルス
分配中を表わすデータを消去するとともに、ステ
ツプ（76）でＸ軸のパルス分配完了フラツグをセ
ツトし、これにより、この後で第５図ａのルーチ
ンが実行されるとステツプ（33）によつてＸ軸の
パルス分配が完了したことが判別される。

すると、ステツプ（33）から（35）へ移行して
ステツプ（33）〜（43）の処理が再び行なわれ、
メインプログラムである加工プログラムのブロツ
クＮ００１にプログラムされている数値制御デー
タＧ０１ XDI FIが読出され、前述と同様にし
てＸ軸にパルスが分配されて砥石車Ｇの粗研削送
りが行なわれる。そして、これに続いてプログラ
ムされているＧ０ XD２ Ｆ２が読出されると
同様にしてＸ軸に粗研削送りに応じた速度でパル
スが分配され、これが完了すると、ブロツクＮ０
０３にプログラムされているＭ０３のデータが読
出され、ステツプ（38a）において、このＭ０３
のコードをシーケンス制御回路１６に送出する処
理を行なう。そして、この後、ベースルーチンへ
戻つた後、再び第５図ａに示す処理が実行される
と、ステツプ（35）においてブロツクＮ００４に
プログラムされている砥石車Ｇ後退用のプログラ
ムGOOX―Ｄ３Ｆ３が読出され、砥石車Ｇの後
退用のパルス分配が開始される。前述したよう
に、第５図ａのプログラムはRTC回路２５から
の割込み信号に応答して実行されるため、このパ
ルス分配の開始処理は第７図に示すようにRTC
回路２５からの信号が送出された時点から開始さ
れ、次の信号が送出されるまでにその処理は完了
する。

一方、Ｍ０３作コードがシーケンス制御回路１
６に送出されるとリレーCR２０が付勢され、数
値制御装置１０にサブプログラム実行指令が送出
される。すると、演算処理装置１１は第７図に示
すように、Ｘ軸のパルス分配がが行なわれた直後
にRTC回路２５から送出される信号に応答して
第５図ａに示すプログラムを実行した時に、ステ
ツプ（33）からステツプ（50）へ移行してステツ
プ（50）でこれを検知し、第５図ｂに示すステツ
プ（51）以降のサブプログラム実行処理を行な
う。これにより、まず、サブプログラムの最初の
ブロツクＮ１００にプログラムされている修正工
具早送り前進用の数値制御データＧ００ UD５
のプログラムが読出され、この後、プリセツト
（56）にて現在Ｕ軸に対してパルス分配が行なわ
れているか否かをインタロツクテーブルIRTを参
照して判別し、Ｕ軸に対してパルス分配が行なわ
れていなければ、ステツプ（57）以後へ移行し
て、パルス分配の処理を行なう。この場合にはＵ
軸に対するパルス分配は行なわれていないため、
ステツプ（56）からステツプ（57）へ移行し、ス
テツプ（57a）にてＧコード処理を行なつた後、
ステツプ（61）でＵ軸移動量Ｄ５をＵ軸移動量カ
ウンタUPTOTLにセツトし、さらに、ステツプ
（62）にてインタロツクテーブルIRTにＵ軸移動
中のデータを書込むとともに、ステツプ（63）に
てサブプログラムカウンタPSCを歩進してパルス
分配ルーチンへ移行する。

これにより、パルス発生回路１３ａに、砥石車
後退用のパルス分配速度と最初の分配パルス数が
セツトされてＸ軸に対するパルス分配が開始され
た後で、パルス発生回路１３ｂに、砥石修正工具
早送り用のパルス分配速度と最初の分配パルス数
がセツトされてＵ軸に対するパルス分配が開始さ
れる。これにより、砥石車Ｇの後退動作と砥石修
正工具DTの早送り前進の動作とが同時に開始さ
れることになる。

そして、パルス分配回路１３ａ，１３ｂに設定
された数のパルスがそれぞれＸ軸、Ｕ軸に分配さ
れると、パルス発生回路１３ａ，１３ｂから分配
完了信号DENX，DENUが送出され、これに応
じて前記のパルス分配ルーチンが再び実行され
る。両軸の送り速度は通常異なるため、パルス発
生回路１３ａ，１３ｂがパルス分配を完了するま
でに要する時間は相違し、このため、通常はパル
ス分配完了信号DENX，DENUは異なつた時期
に送出され、パルス分配ルーチンはＸ軸に対する
パルス分配の処理とＵ軸に対するパルス分配の処
理を交互に時分割的に行なう。なお、フローチヤ
ートでは略してあるがパルス発生回路１３ａ，１
３ｂの両方からパルス分配完了信号が同時に送出
された場合には、Ｘ軸に対するパルス分配処理を
最初に行なつた後、Ｕ軸に対するパルス分配処理
行なうようになつている。

このような処理が繰返されることにより、砥石
車Ｇの後退動作が制御されるとともに、砥石修正
用のサブプログラムが順番に読出され、これに応
じて砥石修正工具DTが砥石修正のために、早送
り前進、切込み前進、早送り後退のパルス分配が
行なわれ、これが完了すると、サブプログラムの
ブロツクＮ１０３にプログラムされている砥石車
位置補正用のプログラムＧ００ XD６が読出さ
れ、サブプログラムに基づいてＸ軸に対するパル
ス分配が行なわれる。しかしながら、第４図に示
すようにこの時点で砥石車Ｇの後退が完了してお
らず、Ｘ軸に対するパルス分配が継続している場
合には、インタロツクテーブルIRTにＸ軸がパル
ス分配中であることを表わすデータが書込まれて
いるため、このことがサブプログラム実行ルーチ
ンのステツプ（56）にて判別され、Ｘ軸のパルス
分配が完了するまでは何らの処理を行なわずにベ
ースルーチンへ復帰する。これにより、メインプ
ログラムに基づく砥石車Ｇの後退処理が完了する
まで、サブプログラムに基づくパルス分配処理は
中断され、砥石車Ｇが後退端まで後退してメイン
プログラムに基づくＸ軸へのパルス分配が完了
し、インタロツクテーブルIRTからＸ軸に対する
パルス分配を実行中であることを表わすデータが
消去されると、サブプログラムに基づくＸ軸への
パルス分配が開始され、砥石車Ｇの位置補正が行
なわれる。

そして、これが完了すると、サブプログラムの
実行が完了して、数値制御装置１０は待期状態と
なる。

以下、起動スイツチが押圧される度に上記の動
作が繰返され、工作物加工と砥石修正が行なわれ
るが、砥石車Ｇの後退動作と並行して砥石修正が
行なわれるため、引続く加工をすぐに開始するこ
とができ、加工能率を向上できる。

以上述べたように本発明においては、互いに独
立して作動させる必要のある複数の制御軸のそれ
ぞれ毎にプログラムされた数値制御プログラムを
記憶する記憶手段を設けるとともに、複数の制御
軸のそれぞれに設けられ入力されたパルス分配指
令データに応答して互いに独立してパルス分配を
行ない、パルス分配完了を独立的に送出可能なパ
ルス発生回路を設け、主の起動指令が与えられる
と、１つの制御軸に対するパルス分配処理だけを
対応する数値制御データに従つて行ない、この数
値制御データが所定のステツプまで実行された時
点からは他の制御軸に対するパルス分配も他の数
値制御データに従つて同時に行なうようにしてい
るので、予め定められた所定の時点から互いに独
立して作動する複数の制御軸に対して同時にパル
ス分配を行なわせることができ、かかる数値制御
装置を研削盤等の工作機械に用いた場合には、工
具の戻し動作中に他の動作を行なえて加工のサイ
クルタイムを大幅に短縮できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
数値制御装置の全体構成を示すブロツク図に砥石
台の概略構成図を併記した図、第２図ａ，ｂは第
１図のメモリ１２に記憶される加工用数値制御プ
ログラムと砥石修正用数値制御プログラムを示す
図、第３図は第１図のシーケンス制御回路１６の
詳細な回路を示す図、第４図は研削サイクルの一
例を示すサイクル線図、第５図ａ，ｂおよび第６
図は第１図における演算処理装置１１の動作を示
すフローチヤート、第７図は各軸へのパルス分配
とそのパルス分配を行なわせる処理の時間的な関
係を示すタイムチヤートである。 １０……数値制御装置、１１……演算処理装
置、１２……メモリ、１３ａ，１３ｂ……パルス
発生回路、１５……プログラム書込装置、２０
ａ，２０ｂ……速度レジスタ、２１ａ，２１ｂ…
…発振器、２２ａ，２２ｂ……プリセツトカウン
タ、２３ａ，２３ｂ……ゲート回路、DT……修
正工具、Ｇ……砥石車、Ｗ……工作物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の制御軸にパルス分配を行なうことによ
   つて工作機械の動作を制御すようにした数値制御
   装置において、互いに独立して作動させるべき複
   数の制御軸の移動をそれぞれ定義する複数の数値
   制御データを記憶する記憶手段と、前記独立して
   作動させるべき複数の制御軸のそれぞれに設けら
   れ入力された分配データに従つて互いに独立して
   パルス分配を行ない、分配が完了すると互いに独
   立に分配完了信号を送出する複数のパルス発生手
   段と、第１の起動指令のみが与えられた場合には
   前記複数の制御軸の内の特定の軸に対応するパル
   ス発生手段から分配完了信号が送出される度にこ
   れに対応する数値制御データに基づく分配データ
   を分配完了信号が送出された前記パルス発生手段
   にセツトし、第１の起動指令と第２の起動指令の
   両方が与えられた場合には前記特定の軸とこれと
   異なる他の制御軸のいずれかから分配完了信号が
   送出される度に分配完了信号が送出された制御軸
   に対応する数値制御データに従つた分配データを
   対応するパルス分配手段にセツトする処理手段
   と、前記特定の制御軸に対応する数値制御プログ
   ラムが所定の位置まで実行されたことに応答して
   前記第２の起動指令を発生するタイミング制御手
   段とを設けたことを特徴とする数値制御装置。