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    • 专利摘要:

    公开号:WO1991010944A1
    申请号:PCT/JP1991/000020
    申请日:1991-01-11
    公开日:1991-07-25
    发明作者:Takao Sasaki；Kentaro Fujibayashi；Masahiko Miyake
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 3次元座標変換制御方式 技 術 分 野
    [0003] 本発明は複数のへッ ドを有する工作機械を制御する数値制 御装置での 3次元座標変換制御方式に関し、 特に 3次元座標 変換を簡単に計算できるようにした 3次元座標変換制御方式 に関する。 背 景 技 術
    [0004] 同時に複数の同一ワークを加工するために、 複数のへッ ド を有する工作機械が使用されている。 これらの複数のへッ ド は数値制御装置によって、 並列制御される。 また、 これらの 複数のへッ ドを有する工作機械では、 一般に加工プログラム は 1個であるが、 各へッ ドを制御するための内部演算、 例え ば前処理演算等は各へッ ド毎にある。
    [0005] このために、 従来の並列軸では 3次元座標変換を実行する 場合は、 同一の移動指令であっても常に各へッ ドごとに変換 式を求め、 座標変換の計算を行っていた。 すなわち、 へッ ド の数に相当する回数分の座標変換演算を実行していた。
    [0006] しかし、 3次元座標変換は変換マ ト リ ッ クスを設けて演算 を行うために、 相当の演算量となり、 数値制御装置の処理時 間上おおきな負担となっている。
    [0007] 一方、 並列軸制御では同一の移動指令であれば 3次元座標 変換した後の座標値も各へッ ド共に同一の座標値となる。 従 つて、 1 ヘッ ドについてのみ 3次元座標変換の計算を行い、 その他のへッ ドについては 3次元座標変換の計算を行わずに 先に計算したへッ ドの座標値をそのまま使用できる。 発 明 の 開 示
    [0008] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 3次 元座標変換を簡単に計算できるようにした 3次元座標変換制 御方式を提供することを目的とする。
    [0009] 本発明では上記課題を解決するために、
    [0010] 複数のへッ ドを有する工作機械を制御する数値制御装置で の 3次元座標変換制御方式において、 加工プ πグラムを解読 して、 第 1のへッ ドの 3次元座標変換を実行し、 パルス分配 データを出力する前処理演算手段と、 前記パルス分配データ を受けて、 パルス分配を実行する、 前記複数のへッ ドに対応 した複数のパルス分配手段と、 を有することを特徴とする 3 次元座標変換制御方式が、 提供される。
    [0011] 前処理演算手段は第 1のヘッ ドのみについて、 3次元座標 変換を実行する。 他のへッ ドについてはこの 3次元座標変換 された座標値をそのまま使用してパルス分配を行う。 これに よって、 3次元座標変換の演算回数を減じ、 数値制御装置の 負担を軽減させる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の一実施例のプロッ ク図、 第 2図は本発明を実施するための数値制御装置 （C N C ) のハ一 ドウエアのブロ ック図である。 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。
    [0012] 第 1図は本発明の一実施例のブ口 ッ ク図である。 こ こでは 2へッ ドの工作機械を制御する場合について述べる。 前処？ 1 演算手段 2 は加工プログラム 1 を読み、 これを解読してパル ス分配データを渲算する。 例えば、 指令がどの平面上の指令 であるか、 補間は直線か、 円弧か等を解読して、 必要なパル ス分配データを作成する。
    [0013] 前処理演算手段 2内には、 3次元座標変換手段 3がある。 この 3次元座標変換手段 3は、 例えばへッ ドを傾斜面に垂直 に制御して、 傾斜面に穴あけ加工を行う場合等に必要になる < すなわち、 通常の座標系から、 傾斜平面に垂直な座標系に 3 次元座標変換を行う。
    [0014] ここで、 3次元座標変換手段 3は第 1 のへッ ドのパルス分 配データの 3次元座標変換を行い、 このパルス分配データを パルス分配手段 4及びパルス分配手段 5 に送る。 すなわち、 3次元座標変換は 1 回のみ行えばよい。 パルス分配手段 4は 第 1 のへッ ドを制御するためのパルス分配手段であり、 パル ス分配手段 5 は第 2のへッ ドのためのものである。
    [0015] パルス分配手段 4からは第 1のへッ ドを制御する分配パル ス Χ Ρ 1、 Υ Ρ 1、 Ζ Ρ 1が各サ一ボモータに出力される。 パルス分配手段 5からは第 2のへッ ドを制御する分配パルス X P 2、 Y P 2、 Z P 2が各サ一ボモータに出力される。
    [0016] 第 2図は本発明を実施するための数値制御装置 （C N C) のハ一 ドウヱァのブロ ッ ク図である。 図において、 1 0は数 値制御装置 （C NC) である。 プロセ ッ サ 1 1 は数値制御装 置 （CNC) 1 0全体の制御の中心となるプロセッサであり、 バス 2 1を介して、 R OM 1 2に格納されたシステムプログ ラ ムを読み出し、 このシステムプロ グラ ムに従って、 数値制 御装置 （CNC) 全体の制御を実行する。 R AM I 3には一 時的な計算データ、 表示データ等が格納される。 R AM I 3 には S R AM使用される。 CMO S 1 4には工具補正量、 ピ ッチ誤差補正量、 加工プログラ厶及びパラメ 一タ等が格納さ れる。 CM〇 S 1 4は、 図示されていないバッテ リでバック アップされ、 数値制御装置 （CNC) 1 0の電源がオフされ ても不揮発性メモ リ となつているので、 それらのデータはそ のまま保持される。
    [0017] イ ンタ フ ヱ 一ス 1 5は外部機器 3 1用のィ ンタ フ ヱースで あり、 紙テープリーダ、 紙テープパンチヤ ー、 紙テープリ ー ダ ·パンチ ャ一等の外部機器 3 1が接続される。 紙テープリ —ダからは N Cプログラムが読み込まれ、 また、 数値制御装 置 （CN C) 1 0内で編集された加工プログラムを紙テープ ノ、 °ンチ ヤ 一に出力する ことができる。
    [0018] P M C (プロ グラマブル - マ シン · コ ン ト ローラ） 1 6は CXC 1 0に内蔵され、 ラダ一形式で作成されたシ一ケンス プログラムで機械側を制御する。 すなわち、 加工プログラム で指令された、 M機能、 S機能及び T機能に従って、 これら をシ一ケ ンスプログラムで機械側で必要な信号に変換し、 I /〇ュニッ ト 1 7から機械側に出力する。 この出力信号は機 械側のマグネッ ト等を駆動し、 油圧バルブ、 空圧バルブ及び 電気ァクチユエイタ等を作動させる。 また、 機械側のリ ミ ッ ト ス ィ ッチ及び機械操作盤のスィ ッチ等の信号を受けて、 必 要な処理をして、 プロセッサ 1 1 に渡す。
    [0019] グラ フ ィ ッ ク制御回路 1 8は各軸の現在位置、 アラーム、 パラメ ータ、 画像データ等のディ ジタルデータを画像信号に 変換して出力する。 この画像信号は C R TZMD Iユニッ ト 2 の表示装置 2 6に送られ、 表示装置 2 6に表示される。 イ ンタ フ ェ ース 1 9は C R TZMD Iュニッ ト 2 5内のキ一 ボー ド 2 7からのデータを受けて、 プロセッサ 1 1 に渡す。 イ ンタ フ ヱース 2 0は手動パルス発生器 3 2に接続され、 手動パルス発生器 3 2からのパルスを受ける。 手動パルス発 生器 3 2は機械操作盤に実装され、 手動で機械稼働部を精密 に位置決めするのに使用する。
    [0020] 軸制御回路 4 1〜 4 4はプロセッサ 1 1からの各軸の移動 指令を受けて、 各軸の指令をサ―ボアンプ 5 1〜 5 4に出力 する。 サ一ボアンプ 5 1〜 5 4はこの移動指令を受けて、 各 軸のサ一ボモータ 6 1〜 6 4を駆動する。 サーボモータ 6 1 - 6 4には位置検出用のパルスコーダが内蔵されており、 こ のパルスコ一ダから位置信号がパルス列と してフ ィ ー ドバッ クされる。 場合によっては、 位置検出器と して、 リニアスケ ールが使用される。 また、 このパルス列を FZV (周波数 Z 速度） 変換することにより、 速度信号を生成することができ る。 図ではこれらの位置信号のフイ ー ドバック ライ ン及び速 度フ ィー ドバッ クは省略してある。 こ こで、 サーボモータ 6 1、 6 2は第 1 のへッ ドを制御し、 サ一ボモ一タ 6 3、 6 4 は第 2のヘッ ドを制御する。 なお、 ∑ 1軸及び2 2の軸制御 回路、 サーボアンプ、 サーボモータは省略してある。
    [0021] ス ピン ドル制御回路 7 1、 7 2はス ピン ドル回転指令及び ス ピン ドルのォ リ エ ンテーシ ョ ン等の指令を受けて、 ス ピン ドルアンプ 8 1、 8 2 にス ピン ドル速度信号を出力する。 ス ピン ドルァンプ 8 2 はこのス ピン ドル速度信号を受けて、 ス ピン ドルモータ 9 1、 9 2を指令された回転速度で回転させ 以上説明したように本発明では、 第 1 のへッ ドを制御する ために 3次元座標変換を行って、 パルス分配データを求め、 そのパルス分配データを他のへッ ドを制御するためのパルス 分配手段にも出力するようにしたので、 3次元座標変換手段 が 1回で済み、 数値制御装置の演算の負担が軽減され、 演算 時間が短縮される。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 複数のへッ ドを有する工作機械を制御する数値制御装 置での 3次元座標変換制御方式において、
    加工プログラムを解読して、 第 1 のへッ ドの 3次元座標変 換を実行し、 パルス分配データを出力する前処理演算手段と. 前記パルス分配データを受けて、 パルス分配を実行する、 前記複数のへッ ドに対応した複数のパルス分配手段と、
    を有することを特徴とする 3次元座標変換制御方式。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0463176A4|1993-01-13|
    US5265027A|1993-11-23|
    EP0463176A1|1992-01-02|
    JPH03212706A|1991-09-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-07-25| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-07-25| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE FR GB IT |
    1991-08-26| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991901899 Country of ref document: EP |
    1992-01-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991901899 Country of ref document: EP |
    1993-11-23| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1991901899 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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