JPS61170806A - 多軸工作機械の制御装置 - Google Patents

多軸工作機械の制御装置

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JPS61170806A
JPS61170806A JP61009821A JP982186A JPS61170806A JP S61170806 A JPS61170806 A JP S61170806A JP 61009821 A JP61009821 A JP 61009821A JP 982186 A JP982186 A JP 982186A JP S61170806 A JPS61170806 A JP S61170806A
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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、多軸工作機械の制御装置であって、制御が所
与のパートプログラムに従って行われ、パートプログラ
ムに応じてすべての軸に対して目標位置が定められ、そ
れぞれ1つの軸に対応付けられているそれぞれ1つの位
置発信器により位置調節可能な各軸のそのつどの実際位
置が検出され、またこれらの各軸の目標位置および実際
位置がそれぞれ少なくとも1つの位置調節器に与えられ
、該位置調節器により1つの目標運動の値に相当するそ
れぞれ1つの制御信号がそのつどの軸に対応付けられて
いる駆動部に対して発せられる制御装置に関する。
〔従来の技術〕
最近の工作機械は自動化の度合の増大と共に一層多数の
軸を有する。たとえば最近の旋盤は2つの独立のスライ
ダを設けられており、また補助軸を付加して特にヘッド
ストックの移動も機械のローディングおよびアンローデ
ィングも制御される。
すべての軸の正確な位置決めを保証するため、曹頭に記
載した種類の制御装置は、所与の目標位置へのすべての
軸の実際位置の調節が行われるように構成されている。
その際、調節のためには、それぞれ1つの固有の位置調
節器が使用される。
しかし、使用ケースに応じてそのつどの位置調節器の相
異なる動特性が要求されるので(簡単なフライス盤また
はボール盤では8ないし10m5の位置調節器サイクル
で十分であるが、高い動特性の旋盤では1ないし4ms
の号イクル時間が必要とされる)、位置調節器を相異な
る構成としなければならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、冒頭に記載した種類の装置において、
位置調節を簡単な仕方で各技術的応用ケースに適合させ
得るようにすることである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、位置調節可能な軸の数ま
での数の同種の位置調節用のプロセッサが制御装置に接
続可能であり、この制御装置によりプロセッサのそのつ
どの数が検出可能であり、またそれに応じて各プロセッ
サに制御装置から、軸のどの群に対して軸固有の変換パ
ラメータに従ってそのつどの駆動部制御信号をそれぞれ
発生すべきかが通知可能であり、各プロセッサに軸の目
標位置に対する1つの受け渡しメモリが接続可能であり
、すべての実際位置および目標位置の値に対するメモリ
手段が設けられており、各プロセッサからメモリ手段の
全メモリ内容へのアクセスが可能であることにより達成
される。
それによって、動特性に関する要求が低い場合にはたと
えばX軸を単一の位置調節器により直列に制御すること
が可能であり、他方動特性に関する要求が高い場合には
これらのX軸に対してX位置調節器も使用され得る。
本発明の1つの有利な実施例では、各プロセッサに1つ
のモジュール保持器のなかの1つの差し込み場所が対応
付けられており、各プロセッサに1つの形式標識が割り
当てられており、制御装置から初期化段階の間にすべて
の差し込み場所の呼び出しが行われ、その形式標識を有
するそのつどのプ)セッサを回答させ、また差し込み場
所標識を介して各プロセッサにその後のデータ通信のた
1cii□アyvxl><ml□ヨカ、1工、あ   
 −る、それによって、モジュール構成の位置調節器配
置の前記の簡単な回路技術的な実現が可能にされ、個々
の位置調節器による最大構成に対してそれぞれ付属の差
し込み場所が設けられるが、差し込み場所の実装はその
つどの工作機械に対する必要に応じてユーザー側で行う
ことができる。
制御装置と位置調節用プロセッサとの間の接続が1つの
中央バスシステムを介して行われること、また位置調節
用プロセッサとメモリ手段との間の接続が1つのローカ
ルバスシステムを介して行われ、またプロセッサの各々
に1つのバスアービターが対応付けられていることによ
り、データ伝送の分かり易くかつ技術的に容易に実現可
能な形態が保証される。
実際位置の値は付属のメモリ手段に連続的に位置発信器
から供給可能であり、従って制御装置とプロセッサとの
間のデータ伝送路から独立している。目標運動の値もそ
のつどのメモリ手段から連続的に付属の軸駆動部に伝達
可能であり、従ってメモリ手段とプロセッサとの間のデ
ータ通信からの減結合が保証されている。
位置発信器とならんでそのつどの実際運動に対する発信
器も設けられていれば、位置調節器と軸駆動部との間に
それぞれ速度調節器が接続可能であり、それにより時間
最適な位置調節が可能にされる。
この場合には、位置調節用のプロセッサがそのつどの実
際運動に介入するように、実際運動の値に対するメモリ
手段が目標運動に対するメモリ手段の代わりに設けられ
ていてもよい、このことはたとえば、パートプログラム
により1つまたは複数の軸、旋盤ではたとえばスピンド
ル軸、において相関する運動が行われる場合に有意義で
あり得る。
しかし、実際運動が検出されるかぎり、実際運動の値に
対するメモリ手段が目標運動に対するメモリ手段と並列
に設けられていてもよい。これはたとえば、位置調節用
のプロセッサが速度調節の機能をも有していなければな
らない場合に有利であり得る。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図面について説明する。
図面には、中央ハスシステムBSIを介して工作機械W
Mのm軸の位置調節用のプロセッサP1、P2ないしP
kと接続されている(CRTスクリーンおよびキーボー
ドにより示されている)数値制御装置NCがブロック図
形式で示されている。
プロセッサP1、P2ないしPkは破線で囲んで示され
ている1つのモジュール保持器BGTのなかに配置され
ている。プロセッサP1.P2ないしPkの各々の前に
、そのつどのプロセッサP1、P2ないしPkを中央バ
スシステムBS1と接続するそれぞれ1つの受け渡しメ
モリUSI、US2ないしUSkが接続されている。さ
らにプロセッサP1、P2ないしPkの各々の後に、プ
ロセッサP1、P2ないしPkをローカルハスシステム
BS2と接続するそれぞれ1つのハスアービターBAI
、BA2ないしBAkが接続されている。
プロセッサP1、P2ないしPkの各々に、図面中にプ
ロセッサP1、P2ないしPkの各々の横にコードによ
り示されているようなそれぞれ1つの差し込み場所標識
が対応付けられている。これらのコードはそれぞれ5つ
の白丸および黒丸により示されている。本来のコーディ
ングは5つの導線を経て差し込み場所に応して論理“0
”または論理“l”の一連の電圧値がそのつどの差し込
まれたモジュールに供給されることにより行われる(コ
ードの論理“1”に黒丸が、また論理“0”に白丸が対
応している)。
ローカルバスシステムBS2に、すべての軸1ないしm
の実際位置x[1ないしxImに対するメモリSxlと
、すべての相応の目標運動、この場合には目標回転数n
s1ないしnSm、に対するメモリSnSとが接続され
ている。
数値制御装置NC,プロセッサP1、P2ないLPk2
.に9.jC)−T−’J−ftlsx Iおよ、3□
8カ、   −ら成る構成は、冒頭に記載したように、
m軸を有する工作機械WMにおいて目標位置を保証する
ために用いられる。そのために数値制御装置NCからす
べての軸の目標位置の値が中央バスシステムBSIを介
して、それぞれ位置調節器の機能を満足し得るプロセッ
サP1ないしPkに供給される。
m軸の工作機械WMが、これらの軸の各々に位置調節用
の各個のプロセッサが対応付けられているような動特性
を有するに−1の軸を有し、その他の軸は単一のプロセ
ッサにより直列に制御され得るものと仮定する。それに
応じてユーザーはモジュール保持器BGTを位置調節用
のに個のプロセッサP1、P2ないしPkで実装するこ
とになる。
各プロセッサPiP2ないしPkには最初から電気的に
コード化された形式標識が固有である。
さらに、前記のモジュール・コーディングを介してプロ
セッサPlないしPkの各々に、プロセッサがモジュー
ル保持器BGTのどの差し込み場所にあるかが通知され
る。数値制御装置NCは次々とすべての差し込み場所を
呼び出し、また占有された差し込み場所の各プロセッサ
PiないしPkはその形式標識により報知される。続い
て数値制御装置NCから差し込み場所の呼び出しのちと
にプロセッサPi、P2ないしPkの各々にその後のデ
ータ通信のために重要なアドレスが通知される。この重
要なアドレスは、プロセッサP1、P2ないしPkの各
々が数値制御装置NCにより定められた目標位置を付属
の軸に対して定められているそれぞれ付属の受け渡しメ
モリUSI、US2ないしUSkにより受け入れること
を可能にする。さらに、数値制御装置NCからプロセッ
サP1、P2ないしPkの各々に位置偏差から付属の軸
駆動部の目標運動、すなわち目標回転数への変換過程に
対するパラメータが通知されることも可能である。
各軸にそれぞれ1つの軸駆動部(電動機M)が対応付け
られているが、実施例には、図面を見易くするために、
工作機械WMのm軸のろう第1の軸に対する電動機MI
Lか示されていない。各電動機Mとそれぞれ1つの回転
計発電機G、電動機Mlに対しては回転計発電機T1、
とそれぞれ1つの行程パルス発生器、電動機M1に対し
ては行程パルス発生器G1、とが接続されている。各行
程パルス発生器によりそれぞれ付属の軸の実際位置が求
められ、またm軸の実際位置xllないしxImに対す
るメモリSxIに導線LllないしLlm (破線で図
示)を経て供給される。それによってメモリSxlに工
作機械WMのすべてのm軸のすべての実際位置xllな
いしxImが存在する。プロセッサPi、P2ないしP
kの各々は付属のハスアービターBAIないしBAkお
よびローカルハスシステムBS2を介してメモリSx■
およびその全メモリ内容にアクセスする。k−1の軸の
それぞれ1つの位置調節用のプロセッサP2ないしPk
とその他の軸に対するプロセッサP1とは中央ハスソス
テムBSIを経て供給される軸の目標位置に対するその
つどの値とメモリSxlからローカルバスシステムBS
2を介して取り出し可能な軸の実際位置の値とから工作
機械WMのm軸に対するそのつどの目標回転数nsIな
いしnSmを形成する。プロセノ’J”PL、P2ない
しPkの1つまたは複数の変換過程に対して特定の軸の
目標回転数の考慮がなされれば、これらの目標運動の値
は容易に同じくローカルハスシステムBS2を介してそ
のつどのプロセッサP1、P2ないしPkに与えられ得
る。
すべての軸駆動部に対する目標回転数は導線L21ない
しL2mを経てそれぞれ1つのディジタル−アナログ変
換器(それらのうち、図面を見易くするため、工作機械
WMの第1の軸に対する変換器WILか図示されていな
い)に到達する。そのつどの目標回転数のアナログ値は
それぞれ1つの回転数調節器、第1の軸に対しては回転
数調節器R1、に与えられ、そこで回転計発電機T1に
より求められた実際回転数と比較され、またそれa:I
?; u 7’il! 1 (7)M(7)MWMR,
t fih S it!bfi。     Il、に対
する本来の制御信号が発生される。中央バスシステムB
SIは数値制御装置NCに対応付けられている他のユニ
ットとも可能なデータ伝送容量の範囲内で通信し得るし
、またローカルバスシステムBS2もたとえば目標回転
数および実際位置に対する監視モジュールと接続されて
いてよい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による制御装置のブロック図である。 BSI・・・中央バスシステム、BS2・・・ローカル
バスシステム、G1・・・行程パルス発生器、M・・・
電動機、NC・・・数値制御装置、PL−Pk・・・プ
ロセッサ、Sxl、SnS・・・メモリ手段、TI・・
・回転計発電機、USI〜USk・・・受け渡しメモリ
、WM・・・工作機械。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)多軸工作機械の制御装置であって、制御が所与のパ
    ートプログラムに従って行われ、パートプログラムに応
    じてすべての軸に対して目標位置が定められ、それぞれ
    1つの軸に対応付けられているそれぞれ1つの位置発信
    器により位置調節可能な各軸のそのつどの実際位置が検
    出され、またこれらの各軸の目標位置および実際位置が
    それぞれ少なくとも1つの位置調節器に与えられ、該位
    置調節器により1つの目標運動の値に相当するそれぞれ
    1つの制御信号がそのつどの軸に対応付けられている駆
    動部に対して発せられる制御装置において、位置調節可
    能な軸の数までの数(k)の同種の位置調節用のプロセ
    ッサ(PlないしPk)が制御装置(NC)に接続可能
    であり、この制御装置によりプロセッサ(PlないしP
    k)のそのつどの数(k)が検出可能であり、またそれ
    に応じて各プロセッサ(PlないしPk)に制御装置(
    NC)から、軸のどの群に対して軸固有の変換パラメー
    タに従ってそのつどの駆動部制御信号をそれぞれ発生す
    べきかが通知可能であり、各プロセッサ(PlないしP
    k)に軸の目標位置に対する1つの受け渡しメモリ(U
    SlないしUSk)が接続可能であり、すべての実際位
    置(xIlないしxIm)および目標運動(nSlない
    しnSm)の値に対するメモリ手段(SxI、SnS)
    が設けられており、各プロセッサ(PlないしPk)か
    らメモリ手段(SxI、SnS)の全メモリ内容へのア
    クセスが可能であることを特徴とする多軸工作機械の制
    御装置。 2)各プロセッサ(PlないしPk)に1つのモジュー
    ル保持器(BGT)のなかの1つの差し込み場所が対応
    付けられており、各プロセッサ(PlないしPk)に1
    つの形式標識が割り当てられており、制御装置(NC)
    から初期化段階の間にすべての差し込み場所の呼び出し
    が行われ、その形式標識を有するそのつどのプロセッサ
    (PlないしPk)を回答させ、また差し込み場所標識
    を介して各プロセッサ(PlないしPk)にその後のデ
    ータ通信のために重要なアドレスが制御装置(NC)か
    ら通知可能であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の制御装置。 3)制御装置(NC)と位置調節用プロセッサ(Plな
    いしPk)との間の接続が1つの中央バスシステム(B
    S1)を介して行われることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項または第2項記載の制御装置。 4)位置調節用プロセッサ(PlないしPk)とメモリ
    手段(SxI、SnS)との間の接続が1つのローカル
    バスシステム(BS2)を介して行われ、またプロセッ
    サ(PlないしPk)の各々に1つのバスアービター(
    BAlないしBAk)が対応付けられていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1
    項に記載の制御装置。 5)実際位置(xIlないしxIm)の値が付属のメモ
    リ手段(SxI)に連続的に位置発信器(Gl)から供
    給可能であることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
    いし第4項のいずれか1項に記載の制御装置。 6)目標運動(nSlないしnSm)の値がそのつどの
    メモリ手段(SnS)から連続的に付属の軸駆動部(M
    l)に伝達可能であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項ないし第5項のいずれか1項に記載の制御装置。 7)そのつどの実際運動に対する発信器が設けられてお
    り、位置調節器と軸駆動部(Ml)との間にそれぞれ速
    度調節器(Rl)が接続可能であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1項に記載
    の制御装置。 8)そのつどの実際運動に対する発信器が設けられてお
    り、実際運動の値に対するメモリ手段が目標運動に対す
    るメモリ手段(SnS)の代わりに設けられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第7項のいず
    れか1項に記載の制御装置。 9)そのつどの実際運動に対する発信器が設けられてお
    り、実際運動の値に対するメモリ手段が目標運動に対す
    るメモリ手段(SnS)に対して並列に設けられている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第7項の
    いずれか1項に記載の制御装置。
JP61009821A 1985-01-22 1986-01-20 多軸工作機械の制御装置 Expired - Lifetime JPH0760328B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853501968 DE3501968A1 (de) 1985-01-22 1985-01-22 Steuerungseinrichtung fuer eine mehrachsige werkzeugmaschine
DE3501968.9 1985-01-22

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JPS61170806A true JPS61170806A (ja) 1986-08-01
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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61009821A Expired - Lifetime JPH0760328B2 (ja) 1985-01-22 1986-01-20 多軸工作機械の制御装置

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