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    • 专利摘要:

    公开号:WO1991000556A1
    申请号:PCT/JP1990/000670
    申请日:1990-05-23
    公开日:1991-01-10
    发明作者:Takao Sasaki；Kentaro Fujibayashi；Haruhiko Kozai
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 数値制御装置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は研削盤等の工具のチョ ッ ビング動作を制御する数 値制御装置に関し、 特に下死点及び上死点を変更可能な数値 制御装置に関する。 背 景 技 術
    [0003] 第 3図はチヨ ッ ビング加工の一例を示した図である。 図に おいて、 研削工具 1 0を Z軸の回りに回転させながら、 例え ば毎秒数回程度のサイ クルで下死点 Z £ と上死点 Z uとの間 を上下させ、 これに伴って X、 Y軸を移動させてワーク 1 1 の側面 1 1 a、 l i . を研削する。
    [0004] この下死点及び上死点は古く はリ ミ ッ トスィ ッチ等で設定 されていたが、 最近では数値制御装置を接続してプログラム で設定できるようになつており、 チヨ ッ ビング実行中にヮ一 クの形状に合わせて変更できる。 プログラムからは、 例えば 下死点位置、 上死点位置、 チヨ ッ ビングの送り速度等が指令 される。 なお、 上死点位置の代わりにチヨ ッ ビング幅を指令 するようにしたものもある。
    [0005] 第 4図はプログラム指令時のチョ ッ ビング動作を表したグ ラフであり、 縦軸は Z軸座標、 撗軸は時間である。
    [0006] まず、 時刻 t 1 1で Z軸が基準点の座標値 Z rまで早送り された後、 プログラムで指令された下死点 Z i 1及び上死点 Z u 1を目標値として一定の時間間隔でチョ ッ ビングを開始 する。 但し、 このチョ ッ ビング時には指令された送り速度に 所定の時定数の加減速がかけられ、 またサーボ回路の遅れも あるので、 Z軸は指令された下死点 Z £ 1あるいは上死点 Z u 1 に到達しないうちに次の上死点あるいは下死点に向かつ て移動してしまい、 実際の移動距離が不足する。
    [0007] したがって、 数値制御装置ではプ口グラムで指令された座 標値と実際の Ζ軸の位置の差を測定し、 この不足分を補正し ている。 すなわち、 チヨ ッ ビング開始後は、 プログラムで指 令された下死点及び上死点の指令値に対して所定の補正量を 加えた指令値をサーボ回路に指令する。 そして、 この補正量 を徐々に増やしていく と、 不足分は L 1、 L 2、 L 3、
    [0008] と次第に減少していくので、 最終的にこの不足分が設定 値以下になつた時点で補正量の増大を停止し、 以降はこの指 令値によりチヨ ッ ビングを実行する。 この補正はサーボ補正 と呼ばれる。
    [0009] また、 この後に下死点及び上死点を Ζ £ _2及び Z u 2の位 置に変更する場合には、 プログラムあるいは M D I等を操作 してその座標値を入力する。 数値制御装置では、 この座標値 が入力されると一旦今までのサーボ補正をキャ ンセルし、 改 めて指令された座標値に対する不足分を測定して、 それに応 じたサーボ補正を開始する。
    [0010] しかし、 座標値を変更する毎にサ―ボ補正のキヤ ンセル、 開始を繰り返すので、 その度毎にサーボ補正の過渡期間 Τ 1、 T 2、 が生じ、 チヨ ッ ビング幅が安定するまでに時 間がかかる。 また、 下死点及び上死点を微調整したい場合で も一々 M D I に座標値を入力しなければならず、 操作が面倒 でめる。 発 明 の 開 示
    [0011] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 下死 点及び上死^、を短時間で且つ容易に変更可能な数値制御装置 を提供することを目的とする。
    [0012] 本発明では上記課題を解決するために、
    [0013] 研削盤等の工具のチヨ ッ ビング動作を制御する数値制御装 置において、 手動操作で所定の指令値を出力可能な指令値出 力手段と、 プログラムで指令されたチョ ッ ビング軸の下死点 の指令値及び上死点の指令値に対してそれぞれ所要の補正演 算を行った後、 前記所定の指令値をそれぞれ重畳して出力す る指令値演算手段と、 前記指令値演算手段から出力されたそ れぞれの指令値に基づいて前記チョ ッ ビング軸を制御する軸 制御手段とを有することを特徵とする数値制御装置が提供さ れる。
    [0014] サ―ボ遅れ補正が完了すると指令値の割り込み機能を有効 とし、 手動パルス発生器からのパルスを現在の指令値に重畳 する。 この時にはサーボ遅れ補正はキャ ンセルされないので、 チヨ ッ ビング軸は直ちに変更された指令値に追従し、 一定の チョ ッ ピング輻でチ ヨ ッ ピング動作が行われる。 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0015] 第 1図は本発明の一実施例の数値制御装置の構成を示した ブロ ック図、
    [0016] 第 2図は本発明の一実施例の数値制御装置によるチヨ ッ ピ ング動作を表したグラフ、
    [0017] 第 3図はチョ ッ ビング加工の一例を示した図、
    [0018] 第 4図は従来の数値制御装置によるチョ ッ ビング動作を表 したグラフである。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
    [0019] 第 1図は本発明の一実施例の数値制御装置 （C N C ) の構 成を示したブロック図である。 図において、 プログラム 1か らチヨ ッ ビング幅の指令 Qがプロダラム指令値渲算回路 2に 入力される。 プログラム指令値演算回路 2では指令 Qと予め 設定されている所定の座標値に基づいて、 チヨ ッ ビング軸で ある Z軸の下死点のプログラム指令値 Z £及び上死点のプ口 グラム指令値 Z uを算出する。
    [0020] 補正値演算回路 3は後述する位置検出器 8で検出された Z 軸の座標値 Z pの最大値及び最小値を抽出し、 これらをプロ グラム指令値 Z ^及び Z uと比較してそれぞれの差分を演算 し、 差分に比例した補正値 Δ Z ^及び Δ Z uを出力する。 但 し、 補正値厶 Z ^及び Δ Z uは設定値以下に減少した時点で その値が保持される。
    [0021] チヨ ッ ビング指令演算回路 4はプログラム指令値 Z ^及び Z uに対して、 それぞれ補正値 Δ Z i及び Δ Ζ uを加算する ことにより補正指令値 τ 及び Z u cを求める。 また、 こ の補正値 Δ Z ^及び Δ Z uを加算した場合にも単位時間当た りのチヨ ッ ビング回数が変化しないように、 プログラム 1で 指令された送り速度の指令 Fの指令値を所定量増加した送り 速度 F cを算出する。 そして、 補正指令値 Z £ c及び Z u c と送り速度 F cを移動指令 C z として出力する。
    [0022] また、 チヨ ッ ビング指令演算回路 4は補正値△ Z ^及び△ Z uの値を監視していて、 これらがいずれも設定値以下に減 少してその値が保持された時点でサーボ補正が完了したとみ なして、 補正指令値 Z i c及び Z u cへの割り込みを有効に する。 そして、 手動パルス発生器 5から所定のパルスが入力 されると、 このパルス数に対応した指令値 Z i を補正指令値 Z ^ c及び Z u cにそれぞれ重畳する。
    [0023] Z軸制御回路 6は移動指令 C zに基づいてサーボモータ 7 を駆動して Z軸を移動させる。 位置検出器 8は Z軸の位置を 検出して、 その座標値 Z pを前述した補正値演算回路 3に入 力する。
    [0024] また、 プログラム 1から X指令及び Y指令が X軸制御回路 1 6及び Y軸制御回路 2 6に入力され、 サーボモータ 1 7及 び 2 7を介して X軸及び Y軸が制御される。
    [0025] 第 2図は上記の数値制御装置によるチョ ッ ビング動作を表 したグラ フであり、 縦軸は Z軸座標、 横軸は時間である。 まず、 時刻 t 1で Z軸が基準点の座鏢値 Z rまで早送りさ れた後、 プログラム指令値 Z ^ 1及び Z u 1を目標値として 一定の時間間隔でチョ ッ ビングを開始する。 但し、 チヨ ツ ビ ングの送り速度は所定の時定数の加減速がかけられ、 またサ ーボ回路の遅れもあるので、 最初のサイ クルでは実際の移動 距離が L 1だけ不足する。
    [0026] 一方、 数値制御装置ではプ口グラム指令値 Z £ 1及び Z u 1 と実際の Z軸の下死点及び上死点の座標値の差を測定し、 サーボ補正を行っているので、 不足分は L 2、 L 3、
    [0027] …と次第に減少し、 所定時間 Tが経過すると実際の下死点及 び上死点が略プログラム指令値 Z £ 1及び Z u 1 に一致する。
    [0028] ここで、 時刻 t 2において手動パルス発生器から座標値 Z i が入力されると、 これが今までの指令値に重畳され、 下死 点及び上死点の指令値が Z ^ 2及び Z u 2になる。 そして、 この時にはサ一ボ補正はキヤ ンセルされないので、 実際の Z 軸の下死点及び上死点は直ちにプログラム指令値 Z £ 2及び Z u 2に一致し、 今までと同じ一定のチョ ッ ビング幅でチョ ッ ビングが行われる。
    [0029] また、 時刻 t 3から t 4までの間は手動パルス発生器から 連続的に所定のパルスが入力され、 これが随時指令値に重畳 されることにより、 一定のチョ ッ ビング幅で連続的に下死点 及び上死点を変化しながら、 チヨ ッ ビングが行われる。
    [0030] 以上説明したように本発明では、 手動パルス発生器からの パルスを現在の指令値に重畳することにより下死点及び上死 点を変更するので、 例えばオペレータが実際の加工状態に合 . わせて下死点及び上死点を容易に微調整でき、 操作性が向上 する。 また、 下死点及び上死点の変更時にはサーボ遅れ補正がキ ヤ ンセルされないので、 常に指令された一定のチョ ッ ピング 幅で高精度のチョ ッ ビングを行うことができる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 研削盤等の工具のチョ ッ ビング動作を制御する数値制 御装置において、
    手動操作で所定の指令値を出力可能な指令値出力手段と、 プログラムで指令されたチョ ッ ビング軸の下死点の指令値 及び上死点の指令値に対してそれぞれ所要の補正演算を行つ た後、 前記所定の指令値をそれぞれ重畳して出力する指令値 演算手段と、
    前記指令値演算手段から出力されたそれぞれの指令値に基 づいて前記チョ ッ ビング軸を制御する軸制御手段と、
    を有することを特徵とする数値制御装置。
    2 . 前記補正演算は前記プログラムで指令されたそれぞれ の指令値に対する前記チョ ッ ビング軸の不足移動量を補正す る演算であることを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の 数値制御装置。
    3 . 前記指令値出力手段は手動パルス発生器で構成される ことを特徵とする特許請求の範囲第 1項記載の数値制御装置 <
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    US7274165B2|2007-09-25|Numerical controller
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    KR920701883A|1992-08-12|
    CA2033994A1|1990-12-30|
    US5172040A|1992-12-15|
    EP0431177A1|1991-06-12|
    JPH0331906A|1991-02-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-01-10| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA KR US |
    1991-01-10| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE FR GB IT |
    1991-01-30| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990907497 Country of ref document: EP |
    1991-02-05| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 2033994 Country of ref document: CA |
    1991-06-12| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990907497 Country of ref document: EP |
    1994-02-21| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1990907497 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP1/167893||1989-06-29||
    JP1167893A|JPH0331906A|1989-06-29|1989-06-29|Numerical controller|KR1019910700231A| KR920701883A|1989-06-29|1990-05-23|수치 제어 장치|
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