JPS60123251A - 対話型数値制御装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、対話型数値制御装置に関し、特にねじ切り加
工時の切り上げを自動的に行々うための数値制御装置に
関する。

従来例の構成とその問題虞 従来の数値制御装置によるねじ加工では、例えば第１図
に示すように、チャック（４１で保持したワーク（１）
に有効長（２１のねじ加工をする場合、アドレスコード
Ｇ３２の指令によってねし加工をするのであるが、その
場合、必要なねじ長（２）のほかに惰走する量（３）全
見込んであらかじめ溝入れ牙行っておかなければならな
い。この惰走距離（δ）は通常、δ＝ＴＸτ・・叫・・
・・・明・・・・・叫旧・・・・叩・・・　（１）ここ
でＴ＝機械系の時定数 嘗＝送り速度 の式で算出される量を使用者が計算し、若しくはｍＪＬ
モノグラフ等によって算出し、それをもとにＮＣ言語で
プログラムを行ない、溝加工の後にねじ加工を行なって
いる。

又、アドレスコードＧ９２の固定サイクルを有する従来
の数値制御装置では、切り土げ角は４５度で固定され、
切り上げ量はねじのピッチをαとする゛と、・切ジ上げ
量をＩＬ　２Ｑというように使用者はパラメータ全設足
してねじの切り上はケ行なっている。

いずれの場合にも、機械系を含めたゲインを考慮して設
足値をめなければならない欠点があり、実際の運用に当
っては使用者は機械メーカ又は数値制御装置の′メーカ
が付した簡易換算表等によって惰走量や切り上げ量ケ求
めてプログラムを行なう必要がある。

発明の目的 本発明は、従来の数値制御装置における上述のような欠
点を除去し、機械系のゲインや機械に固有のパラメータ
等を考慮するこさなく、円滑にねじの切り上げが行なわ
れる数値制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

発明の構成 本発明は、ディスクリートで構成され又はメモリ内にお
かねた中央処理装置よりの移動指令量と機械可動部より
フィードバックされる移動量の偏差全偏差レジスタに取
り出し、この偏差レジスタによりサーボアンプへ出力指
令金与えると共に、同じ中央処理装置より与ヌらねる目
標値と実際の機械可動部の移動量との差を検出する移動
量カウンタを設け、この移動量カウンタの符号が変化す
る時点で切り上げを行なうもので、複数の軸の切Ｖ上げ
全必要とする場合には、各軸ごとに上述の構成をとるも
のである。

実施例の説明 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、ＧＯは中央処理装置（ＣＰ−Ｕ）、　
ＱＷ、（ｕ’）は偏差レジスタ、■は移動量カウンタ、
Ｑ３．（１３’）は？　−ホ７　ンプ、（１４１，（１
４’）はサーボモータ嘔α亀（１５）はエンコーダ全示
し、αＤ〜α９は、第１図の２軸方向に機械可動部を移
動するためのもの、　（１１）、　（１３）〜（１５’
）は２軸方向に移動するためのものである。移動量カウ
ンタ叫は、切り上げを必要とするｚ軸にのみ設けられ、
Ｚ軸には設けられていない。

偏差レジスタａｌｌは中央処理装置α０内にディスクリ
ートで構成され又はメモリ内に記憶された内容から与え
られた移動指令量さ、機械可動部からエンコーダ叫全通
して与えられる位置フィードバック量との差金出力して
サーボアンプ０３に加え、サーボモータα４）全駆動す
るもので、その出力は次式で制御される。

Ｖａｒｒｐ＝　（Ｐｉ　−Ｐｏ）　Ｋｖ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（２１但し、Ｖａｍ
ｐ＝偏差レジスタ０１１の出力Ｐｉ　＝　移動指令量 Ｐｏ＝　フィードバック量 Ｋｖ　＝　ループゲイン 又、移動量カウンタａ２は、目標値を監視するためのも
ので、次式のように使用する。

ＰＲ＝（Ｐ、−Ｐ。）・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）但し、Ｐ
Ｒ＝　残り距離 Ｐ、−目標値 Ｐｏ−フィードバック量 本発明の詳細な説明する前に、第２図の移動量カウンタ
叫がない場合のねじの切り上は動作を第５図を参照して
説明する。第う図はこの場合の機械可動部であるスライ
ドの動きを図示したものである。スライドの原位置■か
ら切込み点シυへ移動し、切込みの深さくイ）からねじ
の有効長分の長さだけ所足のピッチ全保って切り上げ開
始点ｃ！３に到達すると、切り上げ開始点＠から２軸方
向はそのま捷の速度？保ちながらＸ軸方向に一定速度で
切り上げを行う。この時、切込み点シυと同じＸ座標を
目標点とすると、スライドの動きは２軸方向とＸ軸方向
の合成速度で切り上げが行なわれる。しかしＸ軸方向は
、切り込み点と同じ位置に至る前に偏差レジスタαＰへ
の移動量指令が完了し、パルス分配が（イ）の点で完了
してしまう。パルス分配が完了すると、Ｚ、Ｚ両軸とも
にパルス分配を停止し、それぞねの軸の偏差レジスタの
残り分が０になる点（イ）に到着する。ここで問題は、
パルス分配が（ハ）の点で完了することにより、ｘ軸、
Ｚ軸共に減速が始ｆ！’、ｚ軸方向のねじピッチを保つ
ことができず、円滑方切り上げができないことである。

こね梅、移動指令とスライドの実際の動きとの間に遅わ
があるためで、終了を判定するＸ軸について言えば、 ε＝六・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（４１但し、ε＝　偏差カウンタの残り量 τ＝　送り速度 Ｋｖ　＝　ゲイン で表される量を残して終了する。

更にこのパルス分配完了点に）は、ねじの深さ及びねじ
のピッチと主軸の回転数によって決定され、仮に切り込
み点よシバ、ルス分配完了点が上Ｋｆｊ＜ことを推量し
てパルス分配完了点にオフセット量を加えるように、使
用者にそれを任せることは、従来例について説明したの
と同様の結果となシネ便さを免れない。

第４図は偏差レジスタａｂと移動量カウンタＣ１２を併
用したときの本発明の切り上げ動作の説明図である。第
４図の原位置■から切ジ上−げ開始点ｃ２３までのスラ
イド、即ち機械可動部の移動動作は第５図について説明
したのと同一である。切り上げ開始点■から−は、Ｘ軸
方向の速度即ちねじのピッチをその！ｆ″１保ち々から
２軸方回へ一定速度で切り上げる。この時、Ｘ軸方向の
移動完了の判定は偏差レジスタａ１）では行なわず、第
２図の移動量カウンタ■で行なうものである。その場合
の動作は±述の（３）式に従って行なわわる。ここで例
えば第４図の切り込み点Ｑ１と同じ量を目標値とすれば
、式（３）でＰＲがＯ若しくは０を越えてその符号が反
転したことによってスライドが実際に目標値（ハ）の位
置におってねじの切り上げが完了した点が判定される。

ここで２．２両軸のパルス分配を止めると、実際にはパ
ルス分配は（２）のＡ″！ｆでの分が行なわれているが
、　Ｚ、Ｚ軸の偏差レジスタ内の残り量がＯＫカったＡ
（４）でスライドは停止する。上記点（２）から（イ）
までは減速動作であるがすでに−切り上げは完了してい
るので問題は生じない。更に必要であれば、パルス分配
を終了した時点で残ｖ量を減じて減速を早めることも可
能である。

第５図と第４図に示したねじの切り上げ動作に対応した
ねじの切り上げの流れ図をそれぞわ第５図と第６図に示
す、第う図の切り上げ開始点−に相当するのが第５図の
（３１）の２軸目標オーバであり、ｚ＃Ｉの所定の目標
を越えるき、Ｚ軸の切、！１ｌｌ−トげが開始され、　
（３２）で切り上げ分だけの移動量分のパルス分配が行
なわれたかを判定し、所定の移動量だけ分配さカると（
３刃で停止し、このあと第う図の（ホ）から翰へ偏差レ
ジスタの残量で移動する。この結果、切り上げ部分は等
速會保てず、ねじのピッチは保てなくなる。

第６図は第４図に対応するもので％、（３１）の２軸目
標オーバの次に移動量カウンタ■の符号変化の判定（３
６）があることが特徴である。これは式（３）Ｋ従うの
で、この残り距離へが符号変化した時点でパルス分配を
止めＣ３）、減速指令（３７）　′ｆｒ行うことに・よ
り、第４図の（ハ）から（ハ）までの等速部分が得られ
、ねじピッチ全保ったまま切り上げを行うことができる
。

斐Ｋ　ｚ軸目標オーバ（３１）でＺ軸の切り上げを開始
するが、切−り上げの判定は、２軸パルス分配完了０２
）ではな（、Ｚ軸の移動量カウンタの符号変化を（３６
）で監視することによって行うことにより、機械のフィ
ードバックケイン等の要因を考慮することなく自動的に
円滑な切り土げを行うこさができる。

発明の効果 以上のように本発明は、スライドの実際の移動量と目標
値との差を移動量カウンタによって検知し、この移動量
カウンタの符号が変化する時点でねじの切り上げ完了を
判定し、その詩情でパルス分配を停止するものであるの
で、ねじの切り上は完了の時点捷でねじのピッチを保つ
ことができるもので、従来のように使用者がフィードバ
ックゲイン等の機械固有の要因に元づくパラメータ全考
慮することなく、自動的に円滑に切り上げ動作を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の数値制御装置によるねじ加工の説明図、
第２図は本発明の対話型数値制仰装置の一実施例の構成
を示すブロック図、第５図は第２図における移動量カウ
ンタ■のない場合の切り上げ動作の説明図、第４図は第
２図における偏差レジスタと移動量カウンタの併用によ
る切り上げ動作の説明図、第５図は第５図の切り上げ動
作説明の流れ図、第６図は第４図の切り上げ動作説明の
流れ図である。 （１）・−・ワーク、　（２１・−・ねじの有効長、　
（３）・・・惰走中、（４）・−・チャック、　αｌ・
−・中央処理装置、　αＤ。 （１１’）・−・偏差レジスタ、　じ・・・移動量カウ
ンタ、、ａ３゜（１３’）・−・サーボアンプ、　（１
４１，（１’＋’）・−・サーボモータ、　朝。 （１５’）・−・エンコーダ、　■υ・・・切り込み点
、　（４）・・・切り込み深さ、　（イ）・−・２軸切
、り上げ開始点、　（ハ）・一切ジ上げ完了点、　（ハ
）用パルス分配完了点、到達位置。 代理人の氏名　弁理士　吉崎悦治 第２図 １　−　−　−　−　、Ｊ 第５図 Ｍ６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央処理装置よりの移動指令量と機械可動部分の移動量
   との偏差を駆動出力として取り出丁ための偏差レジスタ
   と、ねじ切り加工の切り上げが必要な軸方向の機械可動
   部分・の実際の移動角−と目標値との差を検出するため
   の移動量カウンタとを具え、ねじ切り加工の切り上げ完
   了を前記移動量カウンタの符壮変化によって判定して行
   うことを特徴とする対話型数値制御装置。