專利名稱：數(shù)值控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能執(zhí)行空指令功能的數(shù)值控制裝置。
背景技術：
數(shù)值控制裝置，利用登錄在存儲器中的加工程序、或磁帶、通信、FLD等根據(jù)從外部所輸入的加工程序執(zhí)行數(shù)值控制處理，并利用該處理結果對機床等進行驅動而能對工件進行加工，該數(shù)值控制裝置，具有能執(zhí)行空指令功能的功能。
該空指令功能，利用加工程序，比如在進行G31、Xx、Yy、Zz、Ff(其中，X、Y、Z表示軸的地址，x、y、z表示各坐標值，F(xiàn)f表示送進速度指令)的指令、利用G31指令的直線插補中，當從外部輸入空指令信號時，即、使機床的送進停止，放棄剩余距離而執(zhí)行下一個的程序塊。
可是，在具有多個空指令信號(外部信號)、并在每次將空指令信號向數(shù)值控制裝置輸入時，在使速度逐階段地降低、或逐階段地增減而想使工具等向最終目的位置移動的情況下，利用該空指令功能。
但是，以往的數(shù)值控制裝置，由于只能對與1個程序塊中1個空指令信號對應地進行空指令，故在具有多個空指令信號、并每次將空指令信號(外部信號)向數(shù)值控制裝置輸入時，在想使速度階段地降低、或階段地進行增減的情況下，將空指令分成想進行速度變化的數(shù)個程序塊，需要對每個程序塊進行上述那樣的空指令。
又，在該情況下，隨著需要將空指令分成想使進行速度變化的數(shù)個程序塊，為了使該空指令信號有效，需要事前進入其信號范圍(空指令信號間隔)地對移動距離進行計算，對該移動距離進行指令。
因此，在每次將空指令信號(外部信號)向數(shù)值控制裝置進行輸入時，在想使速度階段地降低、或階段地增減的情況下，對于作成加工程序需要費相當?shù)墓し颉?br> 又，當輸入空指令信號時，消除其程序塊的剩余距離而速度成為“0”。因此，對于下個程序塊的開始需要時間，在每次將空指令信號(外部信號)向數(shù)值控制裝置進行輸入時，在使速度階段地降低、或階段地增減而想使工具等移動至最終目的位置的情況下，存在花費時間的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題而作成的，其目的在于，提供有多個空指令信號(外部信號)、在每次將空指令信號向數(shù)值控制裝置輸入時，即使在使速度階段地降低、或階段地增減而想將工具等移動至最終目的位置的情況下等、也能簡單地作成加工程序，且能縮短動作花費時間的數(shù)值控制裝置。
本發(fā)明是為了達到上述目的而作成的，本發(fā)明的數(shù)值控制裝置，具有在數(shù)值控制用加工程序的1個程序塊中，被賦予能使對與利用該程序塊的通常的送進指令的送進速度不同的任意送進速度進行指令的任意送進速度指令與從外部輸入的多個空指令信號對應地進行多個指令的空指令，且在被賦予該空指令的情況下，對與所述多個空指令信號的輸入相應的加減速進行控制的控制裝置。
又，具備在數(shù)值控制用加工程序的1個程序塊中，被賦予通常的送進速度指令、控制軸的終點坐標、以及能使對與利用該程序塊的通常的送進指令的送進速度不同的任意送進速度進行指令的任意送進速度指令與從外部輸入的多個空指令信號對應地進行多個指令的空指令，且在被賦予該空指令的情況下，對與所述多個空指令信號的輸入相應的加減速進行控制的控制裝置。
又，對與所述通常的送進速度指令的送進速度不同的任意的送進速度進行指令的任意的送進速度指令對其相對于通常的送進速度的比例進行指令。
而且，與所述多個空指令信號對應地賦予任意加減速參數(shù)，且所述控制裝置根據(jù)該賦予的加減速參數(shù)，與所述多個的空指令信號對應地進行加減速控制。


圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的數(shù)值控制裝置的主要部分的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的數(shù)值控制裝置的有關空指令處理的流程圖。
圖3是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的數(shù)值控制裝置的空指令動作時的速度指令波形的圖。
圖4是在本發(fā)明實施形態(tài)1的數(shù)值控制裝置中、進行時間常數(shù)一定或傾斜一定的空指令動作時的速度指令波形的圖。
圖5是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的數(shù)值控制裝置的加減速參數(shù)的設定狀態(tài)的圖。
具體實施例方式
實施形態(tài)1以下根據(jù)圖1～圖5對本發(fā)明實施形態(tài)1進行說明。
又，圖1是主要部分方框圖，圖2是有關空指令處理的流程圖，圖3是表示空指令動作時的速度指令波形的圖，圖4是進行時間常數(shù)一定或傾斜一定的空指令動作時的速度指令波形的圖，圖5是表示加減速參數(shù)的設定狀態(tài)的圖。
該數(shù)值控制裝置，其數(shù)值控制裝置內部的處理流程是與以往同樣的。即，如圖1所示，顯示裝置、鍵盤等的人機接口(MMI)2、及從外部輸入輸出設備23所輸入的加工程序24、參數(shù)等的設定數(shù)據(jù)，經過輸入輸出數(shù)據(jù)處理部3和通信處理部7而存儲在程序用存儲器4或設定數(shù)據(jù)保持存儲器18中。
在程序用存儲器4中所存儲的、或從外部輸入輸出機械23直接輸入的加工程序24，與以往同樣地利用加工程序分析處理部5進行分析。
在插補處理部12中，以通過加工程序分析處理部5分析后的數(shù)據(jù)為基礎作成軸的插補數(shù)據(jù)、移動指令。這時，在分析數(shù)據(jù)為后述的空指令的情況下，向插補處理部12送交軸移動的數(shù)據(jù)，并將空指令向軸控制處理部13通知。
在軸控制處理部13中、通過傳感器信號輸入接口29將傳感器信號(空指令信號)輸入時，進行與其相應的處理(除了進行消除剩余移動距離的處理外，對作為本實施形態(tài)1的特征的與多個空指令信號對應用的移動距離進行計算并進行使軸的移動速度進行變化用的加減速處理)，向伺服放大器19、主軸放大器20進行輸出，驅動伺服電動機21、主軸電動機22。
又，對于該插補處理部12和軸控制處理部13的詳細動作、用圖2進行后述。
又，輸出傳感器信號(空信號)的傳感器(光傳感器、限位開關等)30，根據(jù)需要數(shù)量分別被設在被控制機械的規(guī)定的場所。又，例如將向傳感器信號輸入接口29的1號插頭(pin)所輸入的傳感器信號作為空信號1；將向2號插頭所輸入的傳感器信號作為空信號2等，將傳感器信號分攤在傳感器信號輸入接口29上，構成為能對在數(shù)值控制裝置中所輸入的多個傳感器信號(空信號)進行區(qū)別。
又，如圖4所示，由于對每個空信號的加減速(時間常數(shù)一定的加減速、傾斜一定的加減速)進行控制，故如圖5所示，在設定數(shù)據(jù)保持存儲器18中能確保對加減速圖形、時間常數(shù)、傾斜等的加減速參數(shù)進行保持的存儲器區(qū)域。又，該加減速參數(shù)數(shù)據(jù)的設定順序，根據(jù)與以往的軸控制參數(shù)同樣的順序，基本上通過外部輸入輸出設備23和通信處理部7輸入設定數(shù)據(jù)，并最終地存儲在設定數(shù)據(jù)保持存儲器18中。
又，在用加工程序分析處理部5所處理的數(shù)據(jù)為輔助指令(M指令)的情況下，與以往同樣，將該數(shù)據(jù)送給機械控制處理部10，利用階梯處理部9、PLC接口8和DI/DO控制部(數(shù)字輸入輸出控制部)11的作用進行機械的控制(ATC的控制、冷卻液ON/OFF等)。
接著，對在本實施形態(tài)1中所使用的加工程序中所指令的空指令的格式進行說明。即，該空指令基本上被指令成下述狀態(tài)Ggg Xx Yy Zz αa Ff F1＝f1 F2＝f2 F3＝f3……Fn＝fn；其中，Ggg是本實施形態(tài)1的空指令碼(例如使用G31)；X、Y、Z、α是表示軸的地址；x、y、z、a是各坐標值；Ff是切削送進開始時的送進速度指令、F是對切削送進開始時的送進速度進行指令的地址、f是對切削送進開始時的送進速度指令值(mm/分)；F1是對與空信號1對應的送進速度進行指令的地址；f1是在空信號1的輸入時進行指令的送進速度指令值(mm/分)；F2是對與空信號2對應的送進速度進行指令的地址；f2是在空信號2的輸入時進行指令的送進速度指令值(mm/分)；F3是對與空信號3對應的送進速度進行指令的地址；f3是在空信號3的輸入時進行指令的送進速度指令值(mm/分)；Fn是對與空信號n對應的送進速度進行指令的地址；fn是在空信號n的輸入時進行指令的送進速度指令值(mm/分)。
即，在本實施形態(tài)1中所使用的加工程序中進行指令的空指令，能容易地作成加工程序，該加工程序能利用傳感器30的輸入使至軸停止的移動速度自由地進行變化，在1個程序塊中，成為與多個空信號對應能分別對速度變更進行指令的格式。
又，在f1、f2…fn中所輸入的值為“0”的情況下，與以往的空指令功能同樣，能立刻使軸停止、消除剩余移動距離。
作為本實施形態(tài)1的所述空指令的一般使用方法，例如，如圖3(A)所示，有使從預想的停止位置離開的位置的軸移動加快、越靠近停止位置越進行減速的控制，在該情況下，成為以下那樣的指令格式Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f4 F3＝f3 F2＝f2 F1＝f1……(1)其中，為f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F(xiàn)1、F2、F3、F4與空指令信號1～4對應。
也就是說，如所述空指令那樣，使開始移動時的移動速度為f，由于從預想停止位置離開，故沿靠近停止位置的方向進行設置，且對于將從離開停止位置最遠的位置將空指令信號4、3、2、1設置成從數(shù)值大的一方依次輸出狀態(tài)的多個傳感器30，指定成將與各自的號碼對應的移動速度(f4、f3、f2、f1)從高的值變成低的值的狀態(tài)。又，將與位于預想停止位置的傳感器30的號碼對應的移動速度設定成“0”。當這樣進行指令時，一邊與多個傳感器30對應地、使軸的移動速度變化，一邊利用位于停止位置的傳感器30，使軸移動馬上停止，就能消除軸的剩余移動距離。
又，例如，如圖3(B)所示，在至停止位置的途中、進行加減速的情況下，成為以下那樣的指令格式Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f3 F3＝f4 F2＝f2 F1＝f1……(2)其中，為f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F(xiàn)1、F2、F3、F4與空指令信號1～4對應。
又，本實施形態(tài)1的空指令，如下述空指令(3)那樣，不一定需要如前述空指令(1)那樣按傳感器號碼順序進行指定，可以任意地設定。又，使軸移動停止用的空指令信號，除了能最后進行指定，還能分攤給任意的傳感器號碼。
Ggg Xx Yy Zz αa Ff F2＝f2 F1＝f1 F3＝f3……Fn＝fn ……(3)其中，為f1、f2、fn≠0，f3＝0，并且，F(xiàn)1、F2、F3、Fn與空指令信號1～n對應。
又，本實施形態(tài)1的空指令，如下述空指令(4)那樣，能將軸停止空指令信號多個地進行分攤。在該情況下，根據(jù)前面所輸入的軸停止空指令信號、成為軸停止。
Ggg Xx Yy Zz αa Ff F1＝f1 F2＝f2 F3＝f3……Fn＝fn……(4)其中，為f1、f3≠0，f2、fn＝0，并且，F(xiàn)1、F2、F3、Fn與空指令信號1～n對應。
另外，f1、f2…fn也可以不是實際的速度指令值(mm/分)，而是賦予對切削送進開始時的送進速度指令Ff的增減率的指令，例如，賦予對切削送進開始時的送進速度指令Ff表示將速度增減百分之幾的“％”指令值。
在該實施形態(tài)1中所使用的加工程序中所指令的空指令的格式，成為以上說明的結構。
下面使用圖2主要對所述插補處理部12和軸控制處理部13中的空指令處理進行說明。
也就是說，利用加工程序分析處理部5對所述空指令進行分析，與通常的軸切削送進指令同樣，將對于成為所指定的各移動軸的移動速度的合成速度的f、各軸的移動終點(x、y、z、a)、空指令控制用的標志和其他的軸移動所必需的條件送給插補處理部12(步驟1)。
在插補處理部12中，與通常的軸切削送進指令同樣，根據(jù)對于成為所送給的各移動軸的移動速度的合成速度的f、各軸的移動終點(x、y、z、a)、空指令控制用的標志和其他的軸移動所必需的條件，算出每個軸的移動速度(步驟2)。
接著，將每個軸的現(xiàn)在值與各個終點坐標進行比較(步驟3)。在到達各軸的移動終點(x、y、z、a)的情況下，進行軸的停止處理并完成指令程序塊的執(zhí)行(步驟10)，移向下個指令程序塊。
又，在移動途中的情況下，對于每個軸，計算各自的移動速度和至終點的剩余移動距離并作成軸移動控制的插補數(shù)據(jù)，并且，與空指令控制用標志一起、送給下個軸控制處理部13(步驟4)。
軸控制處理部13，根據(jù)空指令控制用標志，對分別與初始值的加減速圖形和參數(shù)、或使用圖5的如上所述的多個空指令信號對應的加減速參數(shù)(加減速圖形、時間常數(shù)等)進行設定的情況下，利用設定參數(shù)保持存儲器18調用該加速度參數(shù)，為了達到目標速度f，進行每個軸的加減速處理(步驟5)。
另外，分別與使用圖5的如上所述的多個空指令信號對應的加減速參數(shù)(加減速圖形、時間常數(shù)、傾斜等)進行設定時的加減速處理，在設定時間常數(shù)一定的加減速參數(shù)的情況下，成為圖4(A)所示的速度指令波形，又，在設定傾斜一定的加減速參數(shù)的情況下，成為圖4(B)所示的速度指令波形。
并且，將進行加減速處理后的插補數(shù)據(jù)，接著向每個軸的伺服放大器19和主軸放大器20輸出，并利用伺伏電動機21和主軸電動機22使軸進行移動。在其間對來自傳感器30的輸入信號進行檢查(步驟6)。若無來自傳感器30的輸入信號，則向插補處理部12返回，在軸移動后，將更新后的現(xiàn)在值與終點坐標進行比較(步驟3)，在到達后的情況下，向軸的停止處理轉移(步驟10)，在為移動中的情況下，重新作成插補數(shù)據(jù)(步驟4)。
在軸控制處理部13中，在向伺服放大器19和主軸放大器20進行軸移動的輸出期間，輸入輸入信號c的情況下，首先設置與輸入的傳感器號碼c對應的速度的指定值fc(步驟7)。
接著，對已設置的速度的指定值fc是否為“0”進行檢查(步驟8)。在不是“0”的情況下，看作使軸移動速度進行變更的傳感器信號，對至軸移動終點的剩余移動距離進行更新，并向插補處理部12返回。在插補處理部12中，根據(jù)與剩余移動距離和新的軸移動速度，作成下一個插補數(shù)據(jù)(步驟3、4、5)。
在軸控制處理部13中，在與輸入的傳感器號碼c對應的速度的指定值fc為“0”的情況下，看作停止的傳感器30的輸入，與以往的空指令處理同樣，消除各軸的剩余移動距離、并進行空指令處理(步驟9)。
在軸停止后，完成空指令的程序塊，并向下一個程序塊移行(步驟10)。
因此，在執(zhí)行所述空指令(1)、即在執(zhí)行Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f4 F3＝f3 F2＝f2 F1＝f1……(1)(其中，為f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F(xiàn)1、F2、F3、F4與空指令信號1～4對應。)的情況下，成為圖3(A)所示的軸的移動速度指令波形。
又，在執(zhí)行所述空指令(2)、即在執(zhí)行Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f3 F3＝f4 F2＝f2 F1＝f1……(2)(其中，為f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F(xiàn)1、F2、F3、F4與空指令信號1～4對應。)的情況下，成為圖3(B)所示的軸的移動速度指令波形。
另外，在輸入空指令停止傳感器信號(空指令信號1)的情況下，軸的停止處理，與以往的空指令處理同樣，由于能使停止位置正確，故能用靠近空指令停止的、位置環(huán)路時間常數(shù)使軸停止。
又，如前所述，將時間常數(shù)一定的加減速參數(shù)設定在設定數(shù)據(jù)保持存儲器18中的情況下，成為圖4(A)所示的軸的移動速度指令波形，并且，將傾斜一定的加減速參數(shù)設定在設定數(shù)據(jù)保持存儲器18中的情況下，成為圖4(B)所示的軸的移動速度指令波形。
因此，采用本實施形態(tài)1，具有多個空指令信號(外部信號)，在每次將空指令信號向數(shù)值控制裝置輸入時，即使在使速度階段地降低，或階段地進行增減而想將工具等移動至最終目的位置的情況下，也能獲得作成加工程序的簡單的數(shù)值控制裝置。
又，在進行加減速控制的時候、由于不使軸停止，故能使動作的時間縮短。
又，由于能對每個空指令信號任意地指定時間常數(shù)一定、或傾斜一定的加減速參數(shù)，故能提供實現(xiàn)更高速、且圓滑的加減速的最佳的加減速方式。
產業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的數(shù)值控制裝置，適合于用作執(zhí)行空指令功能的數(shù)值控制裝置。
權利要求
1.一種數(shù)值控制裝置，其特征在于，具有在數(shù)值控制用加工程序的1個程序塊中，被賦予能使對與利用該程序塊的通常的送進指令的送進速度不同的任意送進速度進行指令的任意送進速度指令與從外部輸入的多個空指令信號對應地進行多個指令的空指令，且在被賦予該空指令的情況下，對與所述多個空指令信號的輸入相應的加減速進行控制的控制裝置。
2.一種數(shù)值控制裝置，其特征在于，具有在數(shù)值控制用加工程序的1個程序塊中，被賦予通常的送進速度指令、控制軸的終點坐標、以及能使對與利用該程序塊的通常的送進指令的送進速度不同的任意送進速度進行指令的任意送進速度指令與從外部輸入的多個空指令信號對應地進行多個指令的空指令，且在被賦予該空指令的情況下，對與所述多個空指令信號的輸入相應的加減速進行控制的控制裝置。
3.如權利要求1或2所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于，對與所述通常的送進速度指令的送進速度不同的任意的送進速度進行指令的任意的送進速度指令對其相對于通常的送進速度的比例進行指令。
4.如權利要求1或2所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于，與所述多個空指令信號對應地賦予任意加減速參數(shù)，且所述控制裝置根據(jù)該賦予的加減速參數(shù)，與所述多個的空指令信號對應地進行加減速控制。
全文摘要
本發(fā)明的數(shù)值控制裝置，即使在具有多個空指令信號(外部信號)、并在每次將空指令信號向數(shù)值控制裝置(1)輸入時、使速度逐階段地降低、或逐階段地增減而想使工具等移動至最終目的位置的情況下，為了獲得作成加工程序的簡單的數(shù)值控制裝置，而在數(shù)值控制用加工程序的1個程序塊中，設有能對與利用該程序塊的通常的送進指令的送進速度不同的任意的送進速度進行指令的任意的送進速度指令，賦予與從外部所輸入的多個空指令信號對應的、能進行多個指令的空指令，且在賦予該空指令的情況下，對與所述多個空指令信號的輸入相應的加減速進行控制的插補處理部(12)和軸控制處理部(13)。
文檔編號G05B19/416GK1623126SQ0282842
公開日2005年6月1日 申請日期2002年10月30日 優(yōu)先權日2002年10月30日
發(fā)明者坂上信, 龍正城 申請人:三菱電機株式會社