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    公开号:WO1982001600A1
    申请号:PCT/JP1981/000314
    申请日:1981-10-29
    公开日:1982-05-13
    发明作者:Fanuc Ltd Fujitsu
    申请人:Nozawa Ryoichiro；Nagamine Tsuyoshi；Kawamura Hideaki；Miyata Mitsuto；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] ' 数 値 制 御 方 式
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は数値制御方式に係 、 特に工具を X , Y , Z の 3 軸方向 （ 直交座標系 ） 並びに B , G の 2 軸方向 （ 球 座標系 ） に移動あるいは回転せ しめ、 ワ ーク に 3 次元加 ェを施す数値制御工作機械に遠用 して好適 数値制御方 式に関する。
    [0005] 背 景 技 銜
    [0006] マ シ ニ ングセ ン タ等の工作機核においては工具あるい はテー ブ ルを垂直回転方向 （ B 軸方向 ） 及び水平回転方 向 （ G軸方向 ） に回転 して ワ ーク或 はテー ブ ル に対す る工具の工具軸方向を制御する と共に、 該工具.あるいは テ ー ブルを X , y , zの 3 軸方向に移動させて ワ ーク に 所望の加工を施す。
    [0007] と ころで、 5 軸制御に よ た とえばワ ーク に穴を形成 するには、 先ず工具支持部を工具と一体に X , Y , z軸 方向に移動 して位置決めする と共に、 工具を垂直回転方 向及び水平回転方向に回転させ、 工具の工具軸方向 と加 ェすべき穴の方向 と を一致させる。 しかる後、 該工具軸 方向を維持 したま ま工具支持^を X , Y , Z の 同時 s 軸 制御に よ ]9 ワ ーク に向けて移動させ、 穴の加工を開始 し、 所定深さま で穴明け加工を行 う。 そ して最後に逆方向 へ工具を引抜いて穴明け加工を完了させる方式が従来か ら提案されている。 と ころで、 この よ う に工具支捋部に対して工具を傾斜 させて加工を行 ぅ マ シニ ン グセ ン タ等の工作機'械にお ては、 ①工具を X， Υ , Zの 5 軸方向に移動させて 5 次元加工を行る つて る途中にお て適当 加工条件に る よ う に工具軸方向を手動で変化させた J？ 、 あるいは 工具と ワ ー ク の間に干湊が く ¾ る よ う工具軸方向を変 化させたい場合、 ②工具先端と ワ ークの相対的位置関係 を変化させずに工具軸方向を手動に よ ] 変化させ工具を ワ ーク に対しセ ッ ト したい場合等が生ずる。
    [0008] しか しなが ら 、 従来の方式では単に工具を B , C軸方 向に回転させて工具軸方向を変化させる と 、 工具先端は 移動 し、 工具先端と ワ ー ク の相対的位置関係が変動 して しま う。 換¾すれば 5 次元加工中に工具軸を変化させ 'る と工具先端が移動 して しま いプ ロ グ ラ ム通 ]) の加工がで き く る って しま う。 又、 従来の方式において手動に よ る工具の ワ ーク に対するセ ッ テ ィ ン グは、 まず工具先端 を ワ ーク に対 し所定位 «に位置決め し、 ついで工具を回 転させ工具軸方向を変化させ、 しかる後工具先端を回耘 前に位置 していた点へ再度位置決めする とい う操作を行 わ く ては ¾ らずセ ク ティ ン グの操作が非常に面倒で あ -to 0
    [0009] ' 発 明 の 開 示
    [0010] 本発明は工具を B , G軸方向に回耘して工具軸方向を 変化させて も 、 工具先端と ワ ーク間の相対的位 S関係が 変化する こ とがる 新規 ¾数値制街方式を提供する こ と を 目 的 とする も の であ 、 そのために工具ある はテー ブルを垂直方向及び水平方向に回転 して ヮ一ク に対する 工具の工具軸方向を制御する と共に、 該工具あるいはテ 一ブルを X軸、 Y軸、 z軸方向に移動 して ワ ーク に所望 の 次元加工を施す場合、 前記回転に よ ] 工具先端と ヮ ー ク の相対的位置関係が変化する変化量を求め、 該変化 量に基づいてパ ル ス分配演算を実行 して工具あるいはテ — ブルを X軸、 Y軸、 Z軸方向に移動させる こ と に よ ] 回転前の工具先端と ワ ーク と の相対位置関係を錐持する よ う に数値制御する も のである。
    [0011] 図面の簡単な説明
    [0012] 第 1 図、 第 2 図は 5 軸制 の工作を説明する説明図、 第 3 図は従来の欠点を説明する説明図'、 第 4 図は本発明 の実施例を示す回路ブロ ッ ク 図、 第 5 図は本発明に よ る 作用を説明する説明図、 第 ό 図は同時 5 軸における本発 明を説明する説明図、 第 7 図は同回路ブロ ッ ク 図、 第 8 図は工具と ワ ー ク と を旋回させる場合の説明図である。
    [0013] 発明を実施するための最良の形態 本発明を よ 詳細に説述するために 、 ^下添付図面を 参照 して説明する。
    [0014] 第 1 図、 第 2 図はテー ブル及び ワ ー ク を固定 し、 工具 を X , Υ , Z の S 軸方向 （ 直交座標系 ） 並びに： B , G の 2 軸方向 （ 球座標系 ） に移動せしめる場合の 5 軸制御を 説明する説明図である。
    [0015] 図中、 1 1 は工具を B , G軸方向に回転自在 と る よ う に支持する と共に図示し ¾ サ 一 ホ 'モータ に よ
    [0016] Y， Ζ の 3 軸方向へ駆動される工具支持部、 1 2 は工具 で、 工具先端 Ρ (X, Υ， Ζ ) と工具回転中心 Q ( x, y, z ) を結ぶ工具軸 （ 図中一点鎖籙 ） は B軸、 G軸方向へ回転 せしめ られる。 尙、 B軸、 G ft方向 とはそれぞれ垂直、 水平回転方向であ ]) ( 第 2 図 ） 、 B 軸回耘角 b と 、 0軸 回転角 c と 、 工具長 ^ -とで球座標系が形成されている。
    [0017] 1 S は ワ ーク 、 1 4 は ワーク 1 3 が载置されたテー ブル <¾> る 0
    [0018] さて、 5 軸制御に よ た とえばワーク 1 3 に穴 13a を 形成するにはます工具支持部 1 1 を工具 1 2 と一体に X,
    [0019] Ύ、 Z軸方向に移動 して位置決めする と共に、 工具 1 2
    [0020] を B 軸及び G軸方向に回転させ、 工具 1 2 の工具軸方向 と加工すべき穴 13a の方向 と を一致させる。 しかる後、 該工具軸方向を維持 したま 工具支持部 1 1 を X, Y,
    [0021] Zの同時 3 軸制御に よ ]3 ワーク 1 .3 に向けて移動させ、 穴 13a の加工を開始 し、 所定深さ迄穴明け加工を行 う。
    [0022] そ して、' 最後に逆方向へ工具 1 2 を引抜けば穴明け加工 が完了する。
    [0023] 第 4 図は本発明を実現する実施例の回路ブロ ッ ク図で 図中、 101 は指令テープ、 102 は指令テープ 101 か ら 入力された移動指令に基いてパ ル ス分配演算を実行する 周知のイ ン タ ボ レー タ 、 103 は.手動パ ル ス発生器てあ ]) 、 図示し ¾いハ ン ド ルを所定角度回 する と該ハ ン ド ル の
    [0024] 、
    [0025] Z - C":I 回転速度に比例 した局波玆を有 し、 しか も該回転角度に 応 じたパ ル ス数を有する手動パ ル ス H P が発生する o
    [0026] 104 は襦正回路であ j？ 、 B 軸又は 0軸方向の手動パ ル ス HPbf HPc が発生する每に所定の演算を実行 して X, Y , Z軸方向の補正パルス XHP, YHP, ZHP を発生する。
    [0027] 105, 100， 107 はそれぞれ混合器 （ 或いは加算器 ） で、 ィ ン タ ポ レー タ 102 か ら発生する X, Υ， Ζ軸の分配パル ス ΧΡ, ΥΡ, と 、 補正回路 104 か ら発生する補正パル ス ： YHP, ΖΗΡ とを重畳 して出力する。 108〜 112 は各軸のサ ー ボ回路、 113〜"Μ 7 は各軸駆動用のサーボ モ一 タである。
    [0028] 次に本発明の作用を説明する。
    [0029] 通常.、 イ ン タ ボレ.一 タ 10.2 ·は指令テープ 1 'M か らの移' 動指令に基いてパ ル ス分配演算 実行 し、 X軸、 Y軸、 Z軸、 B 軸、 C 軸の各分配パ ル ス XP, YP, ZP, B P,
    [0030] 0P を発生し、 それぞれ対応するサー ボ回路 108〜 112に 入力する。 各サ 一 ボ回路は分配パルス が入力され ^ ば周 知のサーボ制御に よ 各軸モータ 113〜 117 を駆動 して ワ ーク にプ ロ グ ラ ム通 ] の加工を施す。 そ して 、 か る N C 制御中に発生 し 7t B 軸及び C 軸駆動用の分配パ ル ス B P, GP はサー ボ回路 lit 112 に入力される と共に補正 回路 104 に入力され工具の回転方向に応 じて可逆計数さ れ図示し い現回転角位置 レ ジス タ に記億される 。 換言 すれば、 現回耘角位置レ ジス タ には垂直回転方向 （ B軸 ） の回転角 B ( t0) と 、 水平回転方向の回転角 C(t0) が記億さ
    [0031] -ϋ
    [0032] C； 1
    [0033] WL- れる こ と にる る。
    [0034] 次に、 第 4 図、 第 5 図を参照に して手動に よ ！）工具を Β , G軸方向にある角度回転 して工具軸方向を補正する 場合の作用を説明する。 尙、 第 5 図に いて第 1 図と 同 —部分には同一符号を付 しその詳 ¾説明は省略する。
    [0035] さて、 手動パルス発生器 （ ジ ョ グ釦等で も よ ） 1 0 5 を操作して手動に よ ] 工具を垂直方向に Θ 又は水平方向 に ？ > 回転させる と 、 第 5 図に示すよ う に工具先端 Ρ が へ動いて しま い工具のセ ッ テ ィ ン グ操作が煩雑と ¾ 、 又プロ グラ ム通 ] の 3 次元加工を行な う こ とができ い, そこで、 工具 1 2 の回転 起因する工具先端 Ρ と ワ ーク 1 5 の相対的位置関係の変化量 X, Y, を求め、該 変化量 X， Y， だけ工具支持部 1 1 .、 換言すればェ 具の回転中心 Qを移動させてやれば工具先端 P と ワ ーク 1 5 の相対的位置関係は不変と る。 第 5 図は工具の回 転中心 Qを前記変化量 ^ Υ, だけ移動させた場合 工具先端 P と ワ ークの相対関係が不変と る こ と を説明 する説明図である。
    [0036] 今、 工具支持部 1 1 と工具 1 2 とが直線状態にある と し （ 第 5 図の実線位置 ） 、 この状態で工具 1 2 を Q回転 させる と該工具は点線の位置に移行 して しま う が、 該ェ 具の回転と 同時に、 又は回耘完了後に工具支持部 1 1 を 自 動的に一点鎖線位置に移動させれば工具先端 P と ヮ ー ク 1 5 の相対的位置関係は不変と る。 尙、 工具 1 2 の セ ッ ティ ン グ に際しては回転完了後に工具支持部 1 1 を c: 変化量だけ 自動的に移動させて も よ いが 3 次 ^加工中は 工具の回転と 同時に工具支持部 1 1 を移動させる こ と が 好ま しい。 又、 上記変化量 ^Ύ, A は次式に よ つ て求め られる。
    [0037] A =£ { c∞0(t). smB(t)-CDsC ( to ) . sinB ( t0 ) } …… (1) Y = ^ { sinO(t). sinB(t)-sinO (to) . sinB (t0) } …… (2) JZ=— { cosB(t)— cosJB ( t0 ) } …… (3) 但 し、 は工具回転中心 Qか ら工具先端 P ま での長さ 、
    [0038] B Ct0) . G ( t0) は工具が回転する前の B 軸及び 0軸方向 の回転角位置 （ アブン リ ュ ー ト値 ） 、 B (t), 0 (t) は回転 開始後 （ t - t0)秒後における B 軸、 G軸方向の回転角位 置 （ アブソ リ ュ ー ト値 ） である。
    [0039] 次に JX, ΑΎ， が（1)〜 ）式で表現でき る理由を検討 する。
    [0040] 今、 次 ； 2 図に示すよ う に工具 1 2 の回転中心 Qを原点 とする直交座標系と球座標系を想定 し、 半径 の工具
    [0041] 1 2 を B 軸方向へ Q, 0軸方向へ 回転した と すればェ 具先端； P の直交座標値 （ , Yo , )は次式で表わせる。
    [0042] Χο = - £, ' sin θ · cos (4) y0 = - ^ · an ^ · sin ^ (5)
    [0043] Z0 = £ ^6 (6) 尙、 この（6)式は球座標系か ら直交座標系への変換式で ある。
    [0044] 従って、 時刻 t0 にお^る初 ¾8回 ¾角位置を ^ =B ( t0 ) ψ0 =C Ct0) , ( t— t0)秒後における 回転角位置を ^(t)=B(t)、 ？ r(t)=G(t)とすれば、 直交座標系における （t- 10)秒後のェ 具先端： P の変化量 ^Χ' , Y' , は（4), (5)， （6)式か ら
    [0045] X'=~ £ { sinB(t) - co60(t)-sinB ( t0 ) · c∞G ( tc ) } …… (if
    [0046] =- £ { sinB(t)- sinO{t)-sLiB ( t0 ) - ώιθ C t0 ) } …… (2)' AZf= & { cosB(t)-cosB Ct0) } …… (3)' と な る。 と ころで、 工具 1 2 を回耘させた と き に工具先 端 P が移動する方向と逆方向に工具回耘中心 Qを移動さ せな く ては ¾ ら か ら 、 （i 〜 の符号を変えれば（1)〜
    [0047] (3)式の変化量 ^ » ΔΎ, が得られる。
    [0048] 従って、 工具 1 2 のセ ッ ティ ングに際しては 、 まずェ 具支持部 1 1 を直交座標系にお て位置決め し、 しかる 後手動パ ル ス発生器 103 等から Β 軸又は 0軸方向の手動 パ.ル ス H お， HP c を発生せ しめる と該'手動パ ル スはイ ン タ ポ レータ 102 を介 して分記パ ル ス BP, CP と つてサ — ボ回路 111， 112 に与え られ、 サ一 ボモー タ 11 117 を 回転させる。 これに よ ] 工具 1 2 は B韜、 G軸方向に回 転する こ と に る。 又、 上記と並行して分配パ ル ス ： BP, OP は 補正回路 104 に与え られる。 さて襦正回路 104 は 図示し いが B , G ¾方向の各 々 に対して現回転角位置 B ( G(t)を記憶する現回転角位置レ ジス タ と 、 手動操作 に よ る回転前の工具回転角位置 B (to)， C (t0)を記億する レジスタ と 、 （1)〜 )式を滇箕する と共に X , Y , Z軸方 向の補正パルス XHP， YHP, ZHP を発生する演算処理 回路を有 して る。 従って、 前記分記パルス B P, CPが 発生する と該パ ル スは回転方向に応 じて現回耘角位置レ
    [0049] 一
    [0050] C: W''ir5 ジス タ の内容に加逆計数され、 現回転角位置 レ ジス タ に は現回転角位置 B(t), C(t)が記傢される こ と に る。 一方 補正回路 1.04 内蔵の前記演算処理回路は所定時間間隔で
    [0051] (ι)〜（3)式の演算を操返え してお j 、 x， y , z軸方向へ 補正パ ル ス XHP， YHP, ZHP を発生する。 これ らの補 正パ ル ス XHP, YHP, ZHPは加算器 （ 混合器 ） 105 〜
    [0052] 107 を介 してサ 一 ボ回路 108〜 "M 0 に与え られ、 サー ボ モータ 113〜 115 を回転駆動する。 これに よ ] 、 工具支 持部 1 1 ( 工具回転中心 Q ) は、 工具先端 P と ワ ークの 相対的位置関係が不変と る る よ う に移動する。
    [0053] 尙、 X, Υ, Zの同時 3 軸制御に よ る 3 次元加工中に お て手動パ ル ス発生器等を操作 して工具の回転角を手 動で変える場合並び ^ X， Υ, ' Ζ , Β , G の同時 5 軸制 '御においてェ具'の回転角を手動で変える場合において も ほぽ同様 ¾制御が行われる。
    [0054] 第 ό 図はか る同時 5 軸制御中に手動で工具軸方向を 変えた場合における説明図である。
    [0055] 指令テープに穿孔された加エブ口 グ ラ ム に よ ]) 工具
    [0056] 1 2 は点線に示す位量をた どって移動 し、 工具先端 Ρは プロ グラ ム通路上を -動ご く 。 尙、 .工具 1 2 はテープか ら の指令に よ ] Β軸又は 0¾方向に回転 し、 その向 き は遂 次変化 している。
    [0057] 一方、 加工プ ロ ク ラ ム に基いて工具 1 2 が動いている と き 、 手動に よ Ϊ/ 、 た とえば手動パ ル ス発生器或いはジ ョ グ釦を操作 して工具を Β軸又は C軸方向に回転させる
    [0058] ' -i ' と該工具は実線に示す位置 た どって移行する。 しかし、 工具先端： はプ ロ グ ラ ム迢路上を動 く よ う に制御される。
    [0059] 第 7 図は同時 5 軸 fij挺中に手動で工具を回転した場合 にお て、 工具先端 Pを してプ ロ グ ラ ム通路上を動 く よ う に した本発明の回路ブ ロ ッ ク 図である。 尙、 第 4 図と 同一部分には同一符号を付 しその詳細 説明は省略する。
    [0060] 図において、 101 は指令テ一ブ、 102 は指令テープ
    [0061] 101 から入力された移動指令に基 て同時 5 載のパ ル ス 分配演算を実行する周知のイ ン タ ボ レータ 、 103 は手動 パ ル ス癸生器であ ] B軸及び G韜方向の手動パ ル ス HPb , HPc を発生する。 尙、 この手動パ ル ス癸生器よ J HPb , HPc の どち らを発生するかは図示し ¾い切換ス ィ .ツ チの 切替に よ る'。 104 は補正回路であ ' 、 分配パ ル ス XP, YP, ZP, BP, GPをそれぞれ移動方！ ¾に応 じて可逆計 数し、 各軸の時刻 tn における分配パ ル ス の積算値 X
    [0062] (tn)， Y(tn)， Z(tn), B(tn). C(tn) を記億する 5 つの レ ジ ス タ RX, RY, R , EB, RC 'と 、 手動パ ル ス発生器 から発生する手動パ ル ス HPb , HPc を移動方向 応 じて 可逆計数し、 時効 tn における B ®、 G軸方向の手動パ ル ス の積算値 HPB (tn) , HPG (tn) を記億する レ ジ ス タ HP RB, HP RO と 、 手動パ ル ス HPb , HPc が癸生 した際に 所定の演算を実行して X， Y, Z, B, C毂方向の補正パ ル ス XHP, YHP, ZHP, BHP, GHP を発生する演算回路 OPGを有している。 尙、 演算回路 OPG には、 時刻 tn よ ] 所定時間前である時刻 tn—i に ける各軸方向の分 配パ ル ス の積算値 X(tn一 ） ， YCtn_！ ) , Z Ctn—i), B
    [0063] (tn-i), 0 (tn— 及びハ ン ド ル パ ル ス の積算値 HPB
    [0064] Ctn-i). HPO (tn_i) を記億する レ ジ ス タ が内蔵されて る 。
    [0065] さて、 工具回転中心 Qか ら工具先端 P ま での長さを とする と 、 演算回路 O P C は所定時間毎に次式の演算を 実行 して X， Y, Z, B, G軸方向の補正パ ル ス XHP, YHP, ZHP, BHP, GHP を発生する。 尙、 HPX(tn), H:PY (tn) . HPZ (tn) は、 工具を手動で回転した際、 工具先 端がブ π グ ラ ム通路上を動 く よ う に発生せ しめ られる補 正パ ル ス XHP, YHP, ZHPの時刻 tn 迄における積算値 である。
    [0066] HPX(t.n) = ^ - C∞ { G Ctn)十 HPO (tn) } · ώι { B (tn) +
    [0067] HPB (tn) } -cas { C Ctn) } · {Β (tn) }〕 …… (7) HP Y(tn) = . 0 (tn) +HP O Ctn) } - sin { B (tn) +
    [0068] HPB Ctn) } -sin { 0 (tn) } . sin{B (tn) }〕 …… （8)
    [0069] HPZ (tn) = ^ - 〔oos { B (tn) +HPB (tn) } - oos { B (tn) }〕
    [0070] …… (9)
    [0071] —方、 上記（7)〜（9)式の演算前に時刻 における補 正パ ル ス XHP, YHP, ZHP及び手動パ ル ス HPb , HPc の積算値 HP X( tn— ：), HPYCtn_！), HPZ (tn_！ ) . HPB Ctn_！ ) , HPG (tn— ^ は演算回路 OPG内蔵の レ ジ ス タ に格納されているか ら 、 時刻 tn における各軸の補正バ ル ス数 HPJ (tn) ( 但し J ： X， Y, Z， B, G ) は次式を 演算する ことによ 2)得られる。
    [0072] ^
    [0073] ' ·； iHP j (tn)=HP J (tn) -HP J (ίη_!) (m 第 7 図に戻って、 105, 104 107， "I 07B. 107Gは加算器 で 、 イ ン タ ボ レ ー タ 102 か ら発生する X, Y , 2；軸の分 配パ ル ス XP， YP, ZP, BP, GPと 、 補正回路 104 から 発生する補正パ ル ス XHP， YHP, ZHP, BHP, GH と を重畳して出力する。 108〜112 は各載のサー ボ回路、 113〜117 は各.軸駆動用のサーボモータである。
    [0074] 次に第 7 図の作用を説明する。
    [0075] 通常、 イ ン タ ボ レ ータ 102 は指令テープ 101 か らの移 動指令に基 て同時 5 軸のパ ル ス分配演算を実行し、 X, Y, Z, B, G軸の各軸分配パ ル ス XP, YP, ZP, BP, CP を発生し、 それぞれ対応するサ ー ボ回路 108〜112 に入 力する。 こ に よ ！？ 周知のサ一ボ釗御に よ 各軸モータ
    [0076] 113〜 117 が驟動され、 工具を ブロ グラ ム通 |3 ( 第 ό 図 の点線 ） 動か して、 ワーク に所定の加工を施す。 そして、 か る N G 制御中にィ ン タ ポ レー タ 102 か ら発生した各 軸分配パ ル スは移動方向に応 じてレ ジス タ RX， BY, RZr RB, RC にそれぞれ加逆計数されて記億される。 即ち、 各レ ジス タ RX…： RG にはそれぞれ各軸の分^パ ル ス XP, YP, ZP, BP, .OP の積算値 J (tn) ( 但し、 J = X， Y, Z, B, C ) が記憶される こ と に ¾る。
    [0077] 上述の如 く 指令ブロ ダ ラ ムに よ 工具の移動を制御し ている と き に手動パ ル ス発生器 103 を操作して工具を B 軸及び/又は G軸方向に回転させる と手動パ ル ス HPb 及 び/又は HPC が発生する 。 こ の手動パ ルスは レ ジス タ HPRB, HPRO に移動方向に応 じて可逆計教される。 即ち レ ジ ス タ HPRB, HPRO には時刻 tn における手動パ ル ス HPb, HPc の積算値 HPB (tn) , HPC (tn) が記億される。 さて、 演算回路 OPGは常時、 所定時間間隔で、 （7)〜 な(¾式の演算を実行しているか ら、 手動パ ル ス HPb , HPc が発生すれば補正回路 104 よ ] 、 X, Y, Z, B, G軸方向 の補正パ ル ス XHP， YHP, ZHP, BHP, CHP が発生す る。 尙、 各軸の補正パ ル ス JHP ( J ·· X, Y, Z, B, G )の 数 HP J (tn) は（^式か ら
    [0078] HP J (tn) -HP J (tn— i) と る。
    [0079] この補正パ ル ス XHP, YHP, ZHP, BHP, GHP はそ れぞれ加算器 105〜10ス 107B, 107G に印加され、 分配バ ル ス XP, YP, ZP, BP, CP に重畳されて各サーボ回路 108〜112 に入力される。 この結果、 各軸モータ に駆動 される工具の動き は HP J (tn) C J ： X, Y, Ζ, Β, Ο ) 分だけ補正され、 該工具先端 Ρ はプ ロ グ ラ ム通路'上を動 く こ と に る。
    [0080] 尙、 以上の説明は工具を Β軸及び G軸方向に旋回させ た場合であるが他の軸方向に旋回する場合であって も 良 く 、 又 1 軸方向にのみ旋回させる場合であって も よ い。
    [0081] 更に工具のみを Β 軸及び C ¾方向に旖回させた場合につ て説明 したが、 本発明は これに限る も のでは く 工具 に替つて ワ ークが載置されたテ一ブ ルを回転して も よい。 第 8 図は、 工具 1 2 を Β 軸方向に、 ワ ーク 1 3 が載置さ 、' -。
    [0082] ' - れたテー ブル 1 4 を G軸方向に回転させえ場合の本発明 の説明図である。
    [0083] 説明を簡単にするために、 ワ ー ク の座標系原点と 0軸 の旋回中心が一致する も の とする と 、 工具 1 2 の回転中 心である Qの時刻 tn における直交座標値が 〔X Ctn) . Y (tn) . Z Ctn) の と き 、 工具先端 P の直交座標値は
    [0084] C { X Ctn) - £ - ^ Ctn) }, Y (tn) , （ tn)— · σ»Β ( tn と ¾ ] 、 （7)〜 9)式に相当する補正パ ル ス XHP, YHP, ZHP の時刻 tn における積算値 HPX (tn) , YHP (tn).
    [0085] ZHP (tn) は次式で与え られる。
    [0086] HPX (tn) =〔X (tn)— ' sin{ B (tn) }〕 · 〔 1 -cos {HP G
    [0087] Ctn) } +Y Ctn) - sia{ HP 0 Ctn) } ai)
    [0088] HPY (tn)= - CX Ctn) - ^ · ώ{ Β (tn) } 〕 - «n{HP0 Ctn)}
    [0089] " +Y Ctn) - 1 -∞s{ HPC Ctn) } ^
    [0090] HPZ (tn) = - « ««{ Β Ctn) +HPB Ctn) } - £ ·
    [0091] B Ctn) } 〕
    [0092] 従って、 この（L1)〜^式及びな (I式を用いれば、 第 7 図と 同様の構成で補正パ ル スを発生する こ とができ る。
    [0093] 産業上の利用可能性
    [0094] 以上、 本発明に よれば、 マ シ - ン グセ ン タ等のェ伟機 械において、 工具を X 、 Υ 、 Ζの 3 軸方向に移動させて s 次元加工を行 つて る途中に、 適当 加工条件に る よ う に工具軸方向を手動で変化させた 、 ある はェ 具と ワーク の間に干渉が く ¾る よ う工具軸を変化させ たい場合や、 工具先端と ワ ーク の相対的位置関係を変化
    [0095] ¾
    [0096] 、—- -- X させずに工具軸方向を手動に よ i)変化させ工具を ワ ーク に対しセ ッ ト したい場合等に非常に簡単に所期の 目 的を 達成する こ とができ る。 しかも s 次元加工中にお てェ 具を B 、 G軸方向に回転させて も工具先端の軌跡を プロ グ ラ ム通 にする.こ とができ 、 産業上有用な数値制御方 式を得る こ とができ る。
    [0097] U
    [0098] -、 '
    权利要求:
    Claims
    —16—
    請 求 の 範 囲
    t 工具あるいはテー ブルを垂直方向及び水平方向に回 転してワーク に対する工具の工具 ¾方向を制御する と共 に、 該工具あるいはテー ブルを X軸、 Y軸、 Z軸方向に 移動 して ワ ーク に所望の 3 次元加工を飽す数値制御方式 にお て、 前記回転に よ ！？工具先凝と ワ ー ク の相対的位 置関係が変化する変化量 X, Y, を求め、 該変化量 に基 てパ ル ス分配演算を実行して工具ある はテープ ルを X軸、 Y軸、 Z軸方向に移動させ、 前記回転前のェ 具先端と ワーク との相対的位置闋係を維持する こ と を特 徵とする数値制御方式。
    2. 前記変化量 X， Y, を
    X= {cosO(t)- anB(t)-cosC ( t0 ) s¾B (t0) }
    A Y= { sinG(t) · anB(t)-sinO ( t0 ) sinB (t0) }
    = - { cosB(t)-cosB (to) }
    ( 伹し、 ^ は工具回転中心か ら工具先端ま での長さ 、 B
    Cto), 0 Cto) は回転前の B軸及び C韜方向の回転角位置
    B (t), G (t)は t 秒後の B ft及び G軸方向の回転角位置で ある ） と した こ と を特徵とする特許請求の範囲第 1 項記 载の数値制御方式。
    ( -
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS6333166B2|1988-07-04|
    EP0063615A1|1982-11-03|
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    US4503373A|1985-03-05|
    JPS5775309A|1982-05-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1982-05-13| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1982-05-13| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1982-06-21| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1981902964 Country of ref document: EP |
    1982-11-03| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1981902964 Country of ref document: EP |
    1990-01-17| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1981902964 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP80/151579801029||1980-10-29||
    JP15157980A|JPS6333166B2|1980-10-29|1980-10-29||DE8181902964T| DE3177148D1|1980-10-29|1981-10-29|Numerische steuerverfahren.|
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