JPS59140510A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPS59140510A
JPS59140510A JP1481383A JP1481383A JPS59140510A JP S59140510 A JPS59140510 A JP S59140510A JP 1481383 A JP1481383 A JP 1481383A JP 1481383 A JP1481383 A JP 1481383A JP S59140510 A JPS59140510 A JP S59140510A
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JP
Japan
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program
work
workpiece
point
measurement
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JP1481383A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Tanaka
均 田中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1481383A priority Critical patent/JPS59140510A/ja
Publication of JPS59140510A publication Critical patent/JPS59140510A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/401Numerical 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 characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • G05B19/4015Numerical 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 characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動的に被加工物の取り付1す位置を検出
してプログラムを修正しながら運転するようにした数値
制御装置に関するものである。
数値制御工作機械の加ニブログラムの主要部分は、工具
の軌跡を定める位置指令ブロックであり、この位置指令
は被加工物の形状の基準点に基づく座標系によりプログ
ラミングされる。通常、プログラムの先頭部分にはその
加工の基準点が機械の原点に対してどの位置にあるかを
与える指令ブロックがあり、機械はこの指令をもとに加
工開始点まで移動し、以後加工を継続する。
例えは第1図において、1を被加工物とし、P。
をその加ニブログラムの基準点とし、点P、〜P6まで
穴あけ加工をするとすれば、最初の加工点である点Ps
の位置へ工具を移動するためには機械票 原点PI に対するプログラム基準点P2またはP。
の位置を与える必要があり、従来の数値制御装置では、
例えはプログラム中に G92X2000Y1000Z500  EOBのよう
な形式の指令ブロックを作り座標値を入力していた。
しかるにしばしば被加工物1の形態によっては、機械の
テーブルに取り付ける除に機械原点P1に対する加工の
開始点の位置を積度よく決めることができない場合があ
り、このような場合は所望の加ニブログラムの運転に入
る前に何らかの手段(通常6出しと呼ばれる)で被加工
物1の基準点の位置を手動操作により測定し、測定結果
により人手によって加ニブログラムあるいは補正用デー
タを修正するか、または手動により機械のプログラム実
行開始点を移動させてから起動し℃いた。
このため、被加工物1ごとに人手を介在させるか、若し
くは被加工物1の取り付は精度を出すために前加工を行
うか、または精度よく取り付けるために高価な治具の用
意が必要になること等の欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、加ニブーグラムとして被加工物
の基準面(点)の位置の測定動作を指令する手段を設け
るとともに、測定終了後記憶している加ニブpグラムを
自動的に修正して運転を継続するようにしたもので、こ
れにより被加工物の取り付は精度を意識することなく、
加ニブログラムの自動運転が可能となり被加工物の取り
付は作業が簡却化され、また別途自動着脱の手段を設け
た場合でも取り付は位置に対し℃自動的に加工位置を補
正するので無人運転が可能となる数値制御装置を提供す
ることを目的としている。以下、この発明について第2
図〜第12図を使用して説明する。
第2図において、1は被加工物であり、2は前記被加工
物1が取り付けられている工作機械本体であり、この例
では自動工具交換装置付のマシニングセンタである。3
はタッチセンサと呼ぶものであり、4はその接触子であ
る。タッチセンサ3は内部に棒状の接触子4と種々の方
向別に結合されている圧力接点を持ち、接触子4が被加
工物1と接触することにより接触信号を外部に出力する
装置である。タッチセンサ3は被加工物1との接触を検
知できるものであればどのような型式のものでもよく、
それ自体は公知の装置である。5は前記タッチセンサ3
の信号を数値制御装置6に伝達する信号伝達手段であり
、この実施例では導電ケーブルであるが電波等の他の手
段でもよい。本実施例ではタッチセンサ3のチャック部
分は切削工具と同じ形状をしており、工具と同様に自動
工具交換装置によりスピンドルに取り付けるよ5にして
いる。
第3図は数値制御波ff116の内部を示すブーツ2図
で、7はCPUであり、数値制御装置6の制御に必要な
演算をする中央処理装置である。8はメモリであり、数
値制御装置6の制御に必要なプログラムや定数を記憶し
ている部分、演算の中間結果や刻々の機械の状態のデー
タを記憶している部分、および加ニブpグラムを記憶し
ている部分に分れている。
9はオペンータまたはプログラマが加ニブログラムをは
じめとして数値制御工作機械に関するデータを参照する
ための表示器であり、この実施例では】4型のCRTを
用いている。10はオペジータまたはプログラマが数値
制御波@Bに加ニブpグラムをはじめとして、各種デー
タを記憶させるためのキー接点群および動作を切り換え
るための各捕スイッチが取り付けられている操作ボード
である。
11はサーボ制御回路であり、これを通してCPUTは
サーボモータ12を動かして工作機械の各軸を移動させ
、また機械の位置を位置検出器13より読み取っている
。14は各ブロックを接続する共通母線であり、15は
前記CPU7が外部と信号を受は渡しするインクフェイ
スで、タッチセンサ3の出力信号は第2図の信号伝達手
段5によりここに伝達され取り込まれる。
第4図において、19.20は座標値の測定動作の種類
をプログラム中に指定するためのシンボルとその表示例
を表わしたものである。この実施例では基本的には5文
字のアルファベットを測定動作のシンボルとして用い、
また測定動作に必要な諸元を表示および設定するために
x、y、z。
R,D、にの6種類のアルファベットとそれに続く正負
符号と数字および小数点を用いている。
第5図は第3図の操作ボード10とCRT9の全体を示
し、CRT9に第6図に示すようにプログラムを表示す
る。
第6図において、1行が一般的な数値制御装置の加ニブ
ログラムにおける17’17ツクである。この実施例で
はシンボルの入力にあたっては第5図に示すCBr4の
最下部に表示されるメニューに対応するキー接点16を
押すことによりCBr4の画面上に表示されているプロ
グラム中に新しい1行としてシンボル名が入力され、ま
た諸元の入力に必要なX、Y、Z、R,D、K17)7
#77ベツトが表示されるので、操作ボード10のキー
接点17群中のカーソル制御キーと、数字および正負符
号および小数点キーを使用して第6図に示すようなプロ
グラムを作る。
第6図において、SNOとこれに続(数値は一般的数値
制御装置における加ニブログラムのシーケンス番号に相
当するもので、指令ブロックの順序に従って表示する。
SNO2に続(FRMはこの指令ブロックが機械原点と
加ニブログラム原点との相対位置を与えるブロックであ
ることを示すシンボルで、それに続<x、y、zと符号
付数値の組み合せは各軸方向の座標値を示している。S
NO2はタッチセンサ3を工具交換装置より主軸に装着
する旨を示す工具交換指令である。5NO3〜5NO1
2ではじまる行は各種測定動作を指令するブロックであ
り、FACEX等はそのシンボルである。これらの指令
ブロックの前後に加ニブログラムの他の指令ブロックが
連続する。
第6図中の各シンボルと各数値の意味を以下に示す。F
ACEX、  FACEY、  FACEZ はそれぞ
れ面のx、y、z座標の測定を指令するシンボルで、以
下第7図(a)、(b)を用いてその動作の説明をする
第7図において、1は被加工物であり、第7図(a)は
xy平面図、第7図(b)はXZ平面図を示している(
なお、後述する第8図、第9図、第10図、第11図に
ついても同じである)。3はタッチセンサであり、4は
その接触子である。点P、。
は加ニブログラムの基準点であり、前述のように第6図
中にSNO2のFRMのシンボルで表わされる座標系設
定指令で、その点の機械原点からの距離を与えるもので
ある。点pHは以後測定開始点と呼ぶが、測定動作の最
初にタッチセンサ3の接触子4の先端が位置決めされる
点であり、FACEX等のシンボルに続<x、y、zで
示される符号付数値で基準点PIOに対する座標値LX
、  LY。
LZを与えるものである。被加工物1の測定開始点pH
のxi標値を求めるために測定する基準面を18とすれ
ば、基準面18のX座標値は第6図中のフルファペン)
Rに続く符号付数値で与える。
次に第6図に示すプログラムについて測定動作を説明す
る。まず5NOIの実行で工具交換装置のポケットより
タッチセンサ3を主軸に装着する。
次にSNO2の指令ブロックにより以下の手順で加ニブ
ログラム基準座標を得て、演算に必要な記憶領域に記憶
する。すなわち次の5NO3ブロツクでシンボルFAC
EX 以下のデータより点P0にタッチセンサ3の先端
を位置決めする。次に測定面(X方向)に向ってタッチ
センサ3の先端を移動させ被加工物1との接触を検知し
た瞬間移動停止し、機械座標値(X方向)をメモリ8(
第3図)に記憶する。
この機械座標値と第7図の設定値Rとあらかじめ記憶さ
れている接触子40寸法より基準点P7の機械座標値を
求めSNO2のシンボルFRM以下に入力されているX
座標値の記憶を曹き換える。
このようにして、仮りに決めた座標系設定指令の値を被
加工物1の基準面18に基づく正確な値に修正する。Y
、z方向の座標値に対しても必要があれば、シンボルF
ACEY、  FACEZ  等を使用し、同様にして
測定動作を指令することができる。
以後の他の指令ブロックの実行については新しく修正さ
れたプログラムの基準点の座標値を参照して位置決めす
る。タッチセンサ3の座標値の演算に必要なタッチセン
サ3と接触子4の長さと幅のデータは別途メモ!J8に
入力しておく。また各シンボルに対応した測定動作パタ
ーンや常数を制御プログラムとしてメモリ8に記憶させ
ておく。以上に記した測定動作の応用として、実施例で
は以下のものを設けている。
CRVX、  CRVYは第8図に示すような被加工物
1の溝の中心線のX座標あるいはY座標を求める測定動
作パターンのシンボルである。この測定モードの場合は
、必ず溝の中心線上に加ニブpグラムの基準点を設けて
プログラムを作成する。X。
Y、Zは前記と同様、測定動作の最初にタッチセンサ3
の先端を位置決めする点の座標値であり、DおよびKで
示される数値は測定動作の時間を節約するため早送りと
測定用送りとの速度切り換えの範囲を与えるもので、D
により溝幅な知り、壁面からKの範囲では測定用送り速
度とし、それ以外では早送りとする。
測定動作は以下の通りである。まず測定開始点に位置決
めした後、両側の壁に接触する点の座標値を求め、さら
にその中間点に位置決めして加ニブログラム中の座標設
定プロツクの値を修正する。
同様に5TPX、  5TPYは第9図に示すような凸
形状の中心線を基準とする被加工物1に対する測定動作
を指定するものであり、前記と相違する動作は片方の壁
面の測定からもう片方の壁面の測定に移る場合には、凸
形状に触れないように2軸方向に後退してから移動する
点である。
HOLXYは第10図に示すような穴形状の中心を基準
点とする被加工物1の測定をするものであり、タッチセ
ンサ3の接触子4をXY両方向の両側の壁面の間を数回
往復させ、中心の4f&<rtt位置座標を求めるもの
である。
HOS XYは同様に第11図に示すようなホス形状の
中心を基準点とする被加工物1に対する測定動作を行う
ものである。
この例はシンボル名や、加ニブpグラムの形式に特に制
限されるものではなく、使用するシンボルや文字は自由
であり一般の数値制御装置に使用されているワードアト
メス方式を使用しても実現可能であり、また種々の諸元
の入力形式を定めることにより、第12図に示すように
方形の被加工物102面を3回測定して被加工物10点
P4の座標値や被加工物1の傾きθを計算し、記憶して
以後の加ニブログラムの位置の修正に用いることができ
る。
以上詳細に説明したように、この発明によれは、数値制
御装置に対し加ニブログラム上に、被加工物の基準面ま
たは点に対して柚々の測定動作を指令するプロツクを設
けるようにし、また測定製作完了波、記憶されているそ
の加ニゲpグラムの座標系設定指令ブロックを修正する
ようにしたので、工作機械に被加工物を取り付ける際に
機械原点と被加工物の基準点(面)の間に十分な精度が
得られない場合でも被加工物の基準点(面)の位置を自
動的に求めて以後の加ニブログラムの実行位置を補正す
るので、被加工物の加工前の段取時間を短縮でき、また
被加工物の自動着脱装置を備えている場合は無人の連続
運転が可能になるという効果がある0
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の加ニブμダラムの説明のために機械原点
と加ニブログラムの基準点の位置関係を示す図、第2図
はこの発明の一実施例の数値制御工作機械系の模式図、
第3図は第2図の数値制御装置の構成を示すグpツク図
、第4図は表示器の表示例の一部を示す図、第5図は数
値制御装置の表示器と操作ボードの模式図、第6図は加
ニブpグラムの表示器における表示例を示す図、第7図
はシンyHyb FACEX、  FACEY、  F
ACEZK対応する測定動作を示す図、第8図はシンボ
ルcRvx。 CRVYに対応する測定動作を示す図、第9図はシンボ
ル5TPX、  5TPYに対応する測定動作を示す図
、第1θ図はシンボルHOLXYに対応する測定動作を
示す図、第11図はシンボルBO8XYに対応する測定
動作を示す図、第12図はこの発明の他の実施例の測定
動作の一例を示す図である。 図中、1は被加工物、2は工作機械本体、3はタッチセ
ンサ、4は接触子、5はタッチセンサの出力信号を数値
制御装置に伝達する信号伝達手段、6は数値制御装置、
7はCPU、8はメモリ、9は表示器、10は操作ボー
ド、11はサーボ制御回路、12はサーボモータ、13
は位置検出器、14は共通母線、15はインタフェイス
、16゜17はキー接点、18は基準面、19.20は
表示器に表示される文字および図形の一例である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示すO 代理人 葛 野 信 −(外1名) 第5図 +1:   工  匡 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 手続補正書(自発) 昭和 59年 1月24 日 特許庁長官殿                   
慣7]1、事件の表示   特願昭58−014813
号2、発明の名称   数値制御装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書第7頁18〜19行のrsNO2Jを、rsNO
IJと補正する。 以」ニ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 数値制御装置において、取り付けられた被加工物の任意
    の面または点の位置座標を自動測定する手段と、その測
    定動作に必要な諸元を加ニブログラムにより与える手段
    と、前記測定結果により前記加ニブログラム中の機械原
    点と前記被加工物の基準点の位置関係を与える指令ブロ
    ックを修正する手段とを備え、自動的に加ニブpグラム
    の基準位置を検出し、加工位置の補正を自動的に行うこ
    とを特徴とする数値制御装置。
JP1481383A 1983-02-01 1983-02-01 数値制御装置 Pending JPS59140510A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1481383A JPS59140510A (ja) 1983-02-01 1983-02-01 数値制御装置

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JP1481383A JPS59140510A (ja) 1983-02-01 1983-02-01 数値制御装置

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JPS59140510A true JPS59140510A (ja) 1984-08-11

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ID=11871474

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JP1481383A Pending JPS59140510A (ja) 1983-02-01 1983-02-01 数値制御装置

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