數(shù)值控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在從速度控制向位置控制切換時不中斷NC程序的預讀的數(shù)值控制裝置。在預讀處理中，CPU在按順序預先讀取包含C軸旋轉指令的控制塊(N01)之后預先讀取包含C軸停止指令的控制塊(N02)和包含C軸定位指令的控制塊(N03)并進行解釋時，以從預先設定的C軸的基準位置起的移動量暫時決定指示C軸的移動量的C軸移動量。在執(zhí)行處理中，CPU在從預讀緩沖器讀出控制塊(N03)的解釋數(shù)據(jù)時，運算從通過預讀處理暫時決定的C軸移動量減去當前的C軸的位置得到的差。CPU根據(jù)運算出的差進行C軸的定位。因此，數(shù)值控制裝置不中斷NC程序的預讀就能夠對機床的C軸進行控制。
【專利說明】數(shù)值控制裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置。
【背景技術】
[0002]數(shù)值控制裝置按每一塊解釋NC程序，根據(jù)解釋結果驅動伺服馬達。日本專利申請公開1994年第83430號公報的數(shù)值控制裝置具備塊信息預讀單元、塊結束速度運算單元、塊結束速度校正運算單元、插值運算單元、伺服系統(tǒng)驅動單元。塊信息預讀單元預先讀取針對多個塊分別指定的位置和速度信息。塊結束速度運算單元根據(jù)規(guī)定條件運算預先讀取的多個塊的各結束點處的速度。塊結束速度校正運算單元重新進行運算以使各塊結束速度滿足加速度條件。插值運算單元進行滿足所指定的加速度、速度、結束速度的條件的插值運算。伺服系統(tǒng)驅動單元利用所運算出的該插值數(shù)據(jù)進行伺服系統(tǒng)的驅動。
[0003]數(shù)值控制裝置能夠對速度控制和位置控制進行切換。速度控制按照速度指令控制伺服馬達的連續(xù)旋轉。位置控制按照位置指令控制伺服馬達的定位。數(shù)值控制裝置在從速度控制向位置控制切換時，如果不知道伺服馬達的當前位置，則無法按照位置指令對伺服馬達進行定位。因此，數(shù)值控制裝置需要暫時中斷預讀，在確定連續(xù)旋轉的伺服馬達的停止位置之后，以所確定的停止位置為基準對伺服馬達進行定位，之后重新開始程序解釋。因此，由于預讀暫時中斷，因此數(shù)值控制裝置無法縮短加工時間。
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種在從速度控制向位置控制切換時不中斷NC程序的預讀的數(shù)值控制裝置。

【發(fā)明內容】

[0005]技術方案I的數(shù)值控制裝置是一種按照NC程序進行機床的旋轉軸的速度控制和位置控制的數(shù)值控制裝置，具備:預讀部，其依次預先讀取針對上述NC程序的每個塊指定的控制指令并進行解釋；存儲部，其存儲上述預讀部進行預先讀取而得到的解釋結果；以及執(zhí)行部，其讀出上述存儲部所存儲的上述解釋結果并執(zhí)行，其中，上述預讀部具備第一暫時決定部，在按順序預先讀取包含指示上述旋轉軸的旋轉速度的速度指令的速度控制塊之后預先讀取包含指示上述旋轉軸的停止的停止指令的停止塊和包含指示上述旋轉軸的位置的定位指令的位置控制塊并進行解釋時，該第一暫時決定部根據(jù)上述定位指令，以從預先設定的上述旋轉軸的基準位置起的移動量暫時決定指示上述旋轉軸的移動量的第一指令移動量，上述執(zhí)行部具備:位置檢測部，其對上述旋轉軸的位置進行檢測；第一運算部，其在從上述存儲部讀出上述位置控制塊的上述解釋結果時，運算從上述第一暫時決定部暫時決定的上述第一指令移動量減去上述位置檢測部所檢測出的當前的上述旋轉軸的位置得到的第一差；以及第一定位執(zhí)行部，其根據(jù)上述第一運算部運算出的上述第一差進行上述旋轉軸的定位。預讀部在按順序預先讀取速度控制塊之后預先讀取停止塊和位置控制塊并進行解釋時，不知道旋轉軸的停止位置。因此，第一暫時決定部以從預先設定的旋轉軸的基準位置起的移動量暫時決定第一指令移動量。第一運算部運算第一差。第一差是從第一暫時決定部暫時決定的第一指令移動量減去當前的上述旋轉軸的位置得到的。第一定位執(zhí)行部根據(jù)第一運算部運算出的第一差進行旋轉軸的定位。因此，數(shù)值控制裝置不中斷NC程序的預讀就能夠控制機床的旋轉軸。因此，數(shù)值控制裝置能夠縮短加工時間。
[0006]技術方案2的數(shù)值控制裝置除了技術方案I所記載的發(fā)明的結構以外，上述機床具備:支承臺，其用于支承工件；第一主軸，其用于安裝對支承在上述支承臺上的上述工件進行切削的刀具且進行旋轉；以及第二主軸，其以能夠使上述支承臺旋轉的方式支承上述支承臺，其中，上述旋轉軸是上述第二主軸。因此，數(shù)值控制裝置在具備第一主軸和第二主軸的機床的第二主軸中能夠獲得技術方案I的效果。
[0007]技術方案3的數(shù)值控制裝置除了技術方案2所記載的發(fā)明的結構以外，上述預讀部還具備第二暫時決定部，在按順序預先讀取包含指示上述第二主軸的旋轉速度的速度指令的第二主軸速度控制塊之后預先讀取包含從上述第二主軸的旋轉控制變更為上述第一主軸的旋轉控制且指示上述第二主軸的停止的旋轉軸變更指令的旋轉軸變更塊、包含指示上述第一主軸的旋轉速度的速度指令的第一主軸速度控制塊以及包含指示上述第二主軸的位置的第二主軸定位指令的第二主軸位置控制塊并進行解釋時，該第二暫時決定部根據(jù)上述第二主軸定位指令，以從上述第二主軸的預先設定的上述基準位置起的移動量暫時決定指示上述第二主軸的移動量的第二指令移動量，上述執(zhí)行部還具備:第二運算部，其在從上述存儲部讀出上述第二主軸位置控制塊的上述解釋結果時，運算從上述第二暫時決定部暫時決定的上述第二指令移動量減去上述位置檢測部所檢測出的當前的上述旋轉軸的位置得到的第二差；以及第二定位執(zhí)行部，其根據(jù)上述第二運算部運算出的上述第二差進行上述第二主軸的定位。在從第二主軸的旋轉控制向第一主軸的旋轉控制切換時將第二主軸暫且停止后預先讀取進行第二主軸的定位的NC程序時，數(shù)值控制裝置也能夠不中斷NC程序的預讀而控制機床的旋轉軸。因此，數(shù)值控制裝置能夠縮短加工時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是機床I的立體圖。
[0009]圖2是機床I的主視圖。
[0010]圖3是機床I的右側視圖。
[0011]圖4是表示機床I的電結構的框圖。
[0012]圖5是預讀處理的流程圖。
[0013]圖6是執(zhí)行處理的流程圖。
[0014]圖7是表示顯示部11所顯示的NC程序Pl的圖。
[0015]圖8是表示顯示部11所顯示的NC程序P2的圖。
【具體實施方式】
[0016]參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的一個實施方式。圖1的左斜下方、右斜上方、右斜下方、左斜上方分別是機床I的前方、后方、右方、左方。將機床I的左右方向、前后方向、上下方向分別設為機床I的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向。圖1所示的機床I是復合加工機。復合加工機能夠對工件選擇性地實施旋轉加工和車削加工。
[0017]參照圖1?圖3說明機床I的結構。機床I具備基座部2、Y軸移動機構(稍后記述)、輸送體12、X軸移動機構(稍后記述)、立柱5、Z軸移動機構(稍后記述)、主軸頭7、主軸8、工件保持裝置80、自動換刀裝置(以下稱為ATC) 30等。
[0018]基座部2是Y軸方向上長的矩形箱狀的鐵制部件。基座部2在底部四角分別具備腳3?；?在上表面具備底座部4、右側支承部18、左側支承部19。底座部4設置在基座部2的上表面的后部側。底座部4例如是大致長方體狀。右側支承部18和左側支承部19是低于底座部4的底座。右側支承部18配置在基座部2的上表面的右前側。左側支承部19配置在基座部2的上表面的左前側。右側支承部18和左側支承部19從下方支承工件保持裝置80。
[0019]Y軸移動機構設置在底座部4的上表面。Y軸移動機構將輸送體12沿Y軸方向移動。Y軸移動機構具備一對Y軸軌道61、62、Y軸滾珠絲杠63 (參照圖2)、Y軸馬達52 (參照圖4)等。Y軸軌道61、62沿著底座部4的上表面的左右方向兩端部設置。Y軸滾珠絲杠63設置在Y軸軌道61、62之間。輸送體12能夠沿著Y軸軌道61、62移動。輸送體12例如是具有規(guī)定厚度的金屬制板構件。輸送體12在下表面具備螺母(省略圖示)。螺母與Y軸滾珠絲杠63螺紋結合。Y軸馬達52使Y軸滾珠絲杠63進行旋轉，因此輸送體12與螺母一起沿Y軸方向移動。
[0020]X軸移動機構設置在輸送體12的上表面。X軸移動機構使立柱5沿X軸方向移動。X軸移動機構具備一對X軸軌道71、72、X軸滾珠絲杠73、X軸馬達51等。X軸軌道71、72、X軸滾珠絲杠73沿X軸方向延伸設置。X軸軌道71配置在輸送體12的上表面的后側，X軸軌道72配置在輸送體12的上表面的前側。X軸滾珠絲杠73配置在X軸軌道71、72之間。立柱5能夠沿著X軸軌道71、72移動。立柱5在下表面具備螺母(省略圖示)。螺母與X軸滾珠絲杠73螺紋結合。X軸馬達51使X軸滾珠絲杠73進行旋轉，因此立柱5與螺母一起沿X軸方向移動。立柱5通過輸送體12沿Y軸方向移動。即，立柱5能夠通過Y軸移動機構、X軸移動機構、輸送體12沿X軸方向和Y軸方向移動。
[0021]立柱5在右側面下部具備罩16，在左側面下部具備罩17，在背面下部具備罩13。罩16從立柱5的右側面覆蓋在右側露出的X軸移動機構。罩17從立柱5的左側面覆蓋在左側露出的X軸移動機構。罩16、17跟隨立柱5向X軸方向的移動進行移動。罩13覆蓋在立柱5的背面后方露出的Y軸移動機構。罩13跟隨立柱5向Y軸方向的移動進行伸縮。罩13、16、17防止切削粉和切削液侵入到X軸移動機構和Y軸移動機構內。
[0022]Z軸移動機構設置在立柱5的前表面。Z軸移動機構使主軸頭7沿Z軸方向移動。Z軸移動機構具備一對Z軸軌道(省略圖示)、Z軸滾珠絲杠(省略圖示)、Z軸馬達53 (參照圖4)等。Z軸軌道、Z軸滾珠絲杠沿Z軸方向延伸設置。Z軸滾珠絲杠配置在一對Z軸軌道之間。主軸頭7能夠沿著Z軸軌道移動。主軸頭7在背面具備螺母(省略圖示)。螺母與Z軸滾珠絲杠螺紋結合。Z軸馬達53使Z軸滾珠絲杠進行旋轉，因此主軸頭7沿Z軸方向移動。罩28固定在主軸頭7的上部后側。罩28與主軸頭7 —起上下運動來覆蓋立柱5的前表面。立柱5在前表面具備Z軸罩27。Z軸罩27隨著主軸頭7的上下運動進行伸縮。Z軸罩27防止切削粉和切削液侵入到Z軸移動機構內。
[0023]主軸頭7通過Z軸驅動機構沿立柱5的前表面進行升降。主軸8設置在主軸頭7的下部。主軸8具備刀具安裝部(省略圖示)。刀具安裝部例如是錐形狀的孔部。刀具安裝部用于安裝刀具T。刀具T至少是刀具TA(省略圖示)、刀具TB(省略圖示)這兩種。刀具TA是旋轉加工用刀具。刀具TB是車削加工用刀具。下面，在對刀具TA、TB進行統(tǒng)稱時稱為刀具T。主軸馬達54設置在主軸頭7的上表面前側。主軸馬達54使主軸8進行旋轉。線纜導向件29設置在主軸頭7的上部與立柱5的上部之間。
[0024]參照圖1?圖3說明工件保持裝置80的結構。工件保持裝置80具備右側固定部88、左側固定部89、夾具固定臺81、C軸馬達56、C軸82、俯仰馬達57等。右側固定部88固定在右側支承部18的上表面。左側固定部89固定在左側支承部19的上表面。
[0025]夾具固定臺81具備臺部81A、右連結部81B、左連結部81C。C軸馬達56設置在夾具固定臺81的下表面?zhèn)取軸82設置在夾具固定臺81的大致中央。C軸82是圓柱狀。C軸82與C軸馬達56的旋轉軸相連結。夾具(省略圖示)固定在C軸82的上表面。夾具例如是圓柱狀且配置為與C軸82同軸。夾具對工件進行保持。C軸82的軸線方向與臺部81A的表面正交。因此，夾具能夠與C軸82—起旋轉。
[0026]右連結部81B從臺部81A向右上方向延伸出且以能夠繞X軸旋轉的方式與右側固定部88相連結。左連結部81C從臺部81A向左上方向延伸出且以能夠繞X軸旋轉的方式與左側固定部89相連結。俯仰馬達57固定于右側固定部88。俯仰馬達57使夾具固定臺81繞X軸旋轉。俯仰馬達57的旋轉軸與右連結部81B相連結。
[0027]固定于夾具的工件通過C軸馬達56的驅動來繞C軸82的軸旋轉。對于固定于夾具的工件，與俯仰馬達57使夾具固定臺81繞X軸的旋轉無關地通過C軸馬達56的驅動來使工件繞與臺部8IA垂直的軸旋轉。
[0028]參照圖1?圖3說明ATC30的結構。ATC30具備刀庫31、刀庫支承部件32、刀庫馬達55、驅動齒輪35等。刀庫支承部件32是橢圓狀的金屬制板部件。刀庫支承部件32以主軸頭7和立柱5插入到刀庫支承部件32內側的狀態(tài)安裝于立柱5。刀庫31以后側比前側靠上方的方式傾斜。
[0029]刀庫31沿著刀庫支承部件32外周安裝。刀庫31具備鏈條34、多個刀具套37。以能夠沿著刀庫支承部件32外周移動的方式安裝鏈條34。多個刀具套37分別安裝在鏈條34上。刀具套37能夠保持刀具T。刀具套37例如形成為臂狀且以能夠搖動的方式進行安裝。
[0030]刀庫馬達55安裝在刀庫支承部件32的上部。刀庫馬達55的驅動軸與刀庫支承部件32的上表面正交。刀庫馬達55的驅動軸在正反方向上都能夠進行旋轉。驅動齒輪35安裝在刀庫馬達55的驅動軸上。驅動齒輪35與刀庫馬達55的驅動軸一起進行旋轉。驅動齒輪35與刀庫31的鏈條34相嚙合。鏈條34通過驅動齒輪35的驅動，沿著刀庫支承部件32外周在正反任一方向上移動。因此，刀具套37與鏈條34 —起沿著刀庫支承部件32的外周移動。位于刀庫31的最底部的刀具套37的位置是換刀位置。ATC30將位于換刀位置的刀具套37所保持的下一刀具更換為安裝于主軸8的當前刀具。
[0031]對機床I的加工方法進行說明。機床I能夠進行旋轉加工和車削加工。旋轉加工是使旋轉的刀具TA接觸固定的工件并進行移動的加工方法。例如在鉆孔、攻絲等打孔加工時使用。旋轉加工使用刀具TA。刀具TA能夠在安裝于主軸8的狀態(tài)下旋轉。車削加工是使刀具TB接觸旋轉的工件并進行移動的加工方法。例如在飾面加工等時使用。車削加工使用刀具TB。刀具TB在安裝于主軸8的狀態(tài)下不能旋轉。
[0032]針對使用了機床I的旋轉加工工序進行說明。作業(yè)者利用夾具將工件固定于C軸82。ATC30將刀具TA安裝于主軸8。刀具TA是相對于主軸頭7能夠進行旋轉的狀態(tài)。機床I對主軸馬達54進行驅動。刀具TA與主軸8 一起旋轉。機床I不驅動C軸馬達56，因此固定于夾具的工件不進行旋轉。機床I能夠對X軸馬達51?Z軸馬達53進行驅動來使主軸8移動，并且使主軸8旋轉來對固定于夾具的工件進行旋轉加工。
[0033]針對使用了機床I的車削加工工序進行說明。作業(yè)者利用夾具將工件固定在C軸82的上面。ATC30將刀具TB安裝于主軸8。刀具TB是相對于主軸頭7不能進行旋轉的狀態(tài)。機床I對C軸馬達56進行驅動。固定于夾具的工件進行旋轉。機床I對X軸馬達51?Z軸馬達53進行驅動來使主軸8移動，能夠利用刀具TB對旋轉的工件進行車削加工。
[0034]機床I能夠通過俯仰馬達57來繞X軸對工件進行定位。因此，能夠對工件的期望的部位進行加工。此外，機床I也可以使主軸馬達54和C軸馬達56同時旋轉來對工件進行加工。
[0035]參照圖4說明機床I的電結構。機床I具備數(shù)值控制裝置20。數(shù)值控制裝置20具備CPU21、R0M22、RAM23、非易失性存儲裝置24、預讀緩沖器29、輸入部25、輸入輸出部26等。CPU21統(tǒng)一控制機床I的動作。R0M22存儲預讀程序、執(zhí)行程序等。預讀程序是執(zhí)行后述的預讀處理(參照圖5)的程序。執(zhí)行程序是執(zhí)行后述的執(zhí)行處理(參照圖6)的程序。RAM23除了存儲后述的狀態(tài)標志之外，還存儲各種數(shù)據(jù)。非易失性存儲裝置24存儲NC程序等。NC程序由多個塊構成。各塊包含普通的G碼、M碼等指令。G碼、M碼等是控制指令。預讀緩沖器29存儲NC程序的解釋數(shù)據(jù)。
[0036]操作部38、Z軸原點傳感器39與輸入部25相連接。操作部38例如設置于覆蓋機床I的罩(省略圖示)上。操作部38用于例如由作業(yè)者針對機床I的動作進行各種輸入和設定。Z軸原點傳感器39檢測主軸頭7的Z軸方向的原點。驅動電路41?49與輸入輸出部26相連接。
[0037]驅動電路41對X軸馬達51進行驅動。編碼器51A與X軸馬達51和輸入輸出部26相連接。編碼器51A檢測X軸馬達51的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。驅動電路42對Y軸馬達52進行驅動。編碼器52A與Y軸馬達52和輸入輸出部26相連接。編碼器52A檢測Y軸馬達52的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。驅動電路43對Z軸馬達53進行驅動。編碼器53A與Z軸馬達53和輸入輸出部26相連接。編碼器53A檢測Z軸馬達53的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。
[0038]驅動電路44對主軸馬達54進行驅動。編碼器54A與主軸馬達54和輸入輸出部26相連接。編碼器54A檢測主軸馬達54的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。驅動電路45對刀庫馬達55進行驅動。編碼器55A與刀庫馬達55和輸入輸出部26相連接。編碼器55A檢測刀庫馬達55的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。驅動電路46對C軸馬達56進行驅動。編碼器56A與C軸馬達56和輸入輸出部26相連接。編碼器56A檢測C軸馬達56的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。
[0039]驅動電路47對俯仰馬達57進行驅動。編碼器57A與俯仰馬達57和輸入輸出部26相連接。編碼器57A檢測俯仰馬達57的旋轉量并將該檢測信號輸入到輸入輸出部26。驅動電路48對夾具裝置58進行驅動。夾具裝置58設置在夾具固定臺81的背面?zhèn)?。夾具裝置58固定保持夾具的旋轉軸。驅動電路49對顯示部11進行驅動。顯示部11例如設置于飛濺罩(省略圖示)。顯示部11顯示機床I的設定畫面、操作畫面等各種畫面。[0040]X軸馬達51、Y軸馬達52、Z軸馬達53、主軸馬達54、刀庫馬達55、C軸馬達56、俯仰馬達57例如是伺服馬達。
[0041]參照圖5?圖8說明CPU21的控制處理?？刂铺幚硎前疵恳粔K解釋NC程序，根據(jù)解釋結果進行機床I的各伺服馬達等的驅動控制?？刂铺幚戆A讀處理和執(zhí)行處理。CPU21不同步地分別執(zhí)行預讀處理和執(zhí)行處理。
[0042][實施例1]
[0043]實施例1設想了執(zhí)行圖7所示的NC程序Pl的情況。
[0044]顯示部11例如顯示NC程序P1。控制塊NOl是M03S5000。M03是使C軸82旋轉的C軸旋轉指令。S5000是以5000rpm旋轉的速度指令。因此，控制塊NOl是使C軸82以5000rpm旋轉的指令。控制塊N02是M05。M05是C軸停止指令?？刂茐KN03是G90G00C100。G90是以移動坐標系為絕對坐標的絕對坐標系指令，GOO是定位指令，ClOO是C軸82的位置(100° )。因此，控制塊N03是在100°的位置對C軸82進行定位的指令。M30是程序結束指令。NOl相當于速度控制塊，N02相當于停止塊，N03相當于位置控制塊。
[0045]參照圖5說明預讀處理。在作業(yè)者通過操作部38選擇NC程序Pl并輸入執(zhí)行的情況下，CPU21讀出存儲在R0M22中的預讀程序來執(zhí)行本處理。
[0046]首先，CPU21在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志是2 (SI)，并存儲C軸82的位置是確定狀態(tài)。第一狀態(tài)標志是在預讀處理中使用的C軸82的狀態(tài)標志。在初期狀態(tài)下由于C軸82處于停止狀態(tài)，因此能夠識別C軸82的位置。CPU21判斷預讀緩沖器29 (參照圖4)是否存在空閑區(qū)域(S2)。在預讀緩沖器29不存在空閑區(qū)域時(32:“否”)，返回51變?yōu)榇龣C狀態(tài)。在預讀緩沖器29存在空閑區(qū)域時(S2:“是”)，CPU21從非易失性存儲裝置24讀出NC程序Pl，對一個塊進行解釋(S3)。CPU21判斷所解釋的塊是否為M30 (S4)。
[0047]在所解釋的塊不是M30時(S4 否”)，CPU21判斷所解釋的塊的控制指令是否為C軸旋轉指令(S5)。NOl的控制指令是M03S5000,是C軸旋轉指令(S5:“是”)，因此CPU21在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志為O (S8)，并存儲C軸82是旋轉狀態(tài)。
[0048]CPU21進行速度運算處理(S12)。
[0049]速度運算處理例如是為了在以多個塊連續(xù)進行旋轉控制或位置控制時通過該多個塊執(zhí)行最佳的旋轉動作而針對每個塊重新運算加速度、速度、結束速度等的處理。速度運算處理例如具備第一處理、第二處理、第三處理。第一處理根據(jù)規(guī)定條件運算預先讀取的多個塊的各結束點處的速度。第二處理重新運算各塊結束速度以滿足加速度條件。第三處理進行滿足所指定的加速度、速度、結束速度的條件的插值運算。
[0050]CPU21判斷運算是否完成(S13)。在運算未完成時(S13 否”)，返回S3對下一塊進行解釋。在所解釋的塊是C軸旋轉指令時(35:“是”)，第一狀態(tài)標志是0(38)，與已經(jīng)預先讀取的多個塊相配合地重新執(zhí)行速度運算處理(S12)。在作為運算對象的塊的運算全部完成時(S13 是”)，CPU21將解釋數(shù)據(jù)存儲到預讀緩沖器29中(S14)，返回S2重復進行處理。解釋數(shù)據(jù)除了包含控制指令的數(shù)據(jù)以外還包含速度運算處理的運算結果的數(shù)據(jù)等。
[0051]在所解釋的塊的控制指令不是C軸旋轉指令時(S5 否”)，CPU21判斷第一狀態(tài)標志是否為O且所解釋的塊的控制指令是否為C軸停止指令(S6)。N02的控制指令是M05，是C軸停止指令。并且在第一狀態(tài)標志為O時(S6 是”)，CPU21在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志為I (S9)，并存儲C軸82是不確定狀態(tài)。不確定狀態(tài)是指不能確定C軸82的位置的狀態(tài)。CPU21執(zhí)行速度運算處理(S12)。C軸82從旋轉狀態(tài)停止，因此運算完成(S13:“是”)。CPU21將解釋數(shù)據(jù)存儲到預讀緩沖器29中(S14)，返回S2重復進行處理。
[0052]在第一狀態(tài)標志不是O、或者所解釋的塊的控制指令不是C軸停止指令時(S6:“否”)，CPU21判斷第一狀態(tài)標志是否為I且所解釋的塊的控制指令是否為C軸定位指令(S7)。N03的控制指令是G90G00C100，是C軸定位指令。并且在第一狀態(tài)標志為I時(S7:“是”)，C軸82是不確定狀態(tài)，無法決定C軸82的移動量。因此，CPU21以從0°起的移動量暫時決定C軸82的位置(SlO)。0°是預先設定的基準位置。基準位置能夠自由地設定。因此，CPU21能夠不中斷而持續(xù)地進行NC程序Pl的預讀。
[0053]CPU21在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志為2 (Sll)，并存儲C軸82的位置是確定狀態(tài)。CPU21進行速度運算處理(S12)。在與預先讀取的多個塊相配合地完成了運算時(S13:“是”)，CPU21將解釋數(shù)據(jù)存儲到預讀緩沖器29中(S14)，返回S2重復進行處理。
[0054]在所解釋的塊不符合S4、S5、S6、S7的判斷條件中的任一條件時(S7 否”)，CPU21針對所解釋的塊的控制指令執(zhí)行速度運算處理(S12)。在運算完成時(S13 是”)，CPU21將解釋數(shù)據(jù)存儲到預讀緩沖器29中(S14)，返回S2重復進行處理。在所解釋的塊是M30時(S4 是”)，CPU21結束本處理。
[0055]參照圖6說明執(zhí)行處理。在作業(yè)者通過操作部38選擇NC程序Pl并輸入了執(zhí)行時，CPU21讀出存儲在R0M22中的執(zhí)行程序來執(zhí)行本處理。
[0056]首先，CPU21在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為2 (S21)，并存儲C軸82的位置是確定狀態(tài)。第二狀態(tài)標志是在執(zhí)行處理中使用的C軸82的狀態(tài)標志。在初期狀態(tài)下由于C軸82處于停止狀態(tài)，因此能夠識別C軸82的位置。CPU21判斷預讀緩沖器29中是否存在解釋數(shù)據(jù)(S22)。在預讀緩沖器29中不存在解釋數(shù)據(jù)時(S22 否”)，返回S22變?yōu)榇龣C狀態(tài)。在預讀緩沖器29中存在解釋數(shù)據(jù)時(S22 是”)，CPU21從預讀緩沖器29獲取解釋數(shù)據(jù)(S23)。CPU21判斷解釋數(shù)據(jù)是否為M30(S24)。
[0057]在解釋數(shù)據(jù)不是M30時(S24 否”)，CPU21判斷解釋數(shù)據(jù)是否為C軸旋轉指令(S25)。在是C軸旋轉指令時(S25 是”)，CPU21在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為O (S28)，并根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)?？刂茐KNOl的解釋數(shù)據(jù)是使C軸82以5000rpm旋轉的速度指令。CPU21向驅動電路46(參照圖4)輸出控制信號。C軸馬達56以5000rpm旋轉。CPU21判斷動作是否完成(S35)。在動作完成之前(S35 否”)，返回S35繼續(xù)進行動作。在動作完成時(S35 是”)，返回S22重復進行處理。
[0058]在解釋數(shù)據(jù)不是C軸旋轉指令時(S25 否” )，CPU21判斷第二狀態(tài)標志是否為O且解釋數(shù)據(jù)是否為C軸停止指令(S26)。由于N02的控制指令是M05 (C軸停止指令)，因此解釋數(shù)據(jù)是C軸停止指令。并且在第二狀態(tài)標志是O時(S26 是”)，CPU21在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為I (S29)，并存儲C軸82是不確定狀態(tài)。
[0059]CPU21根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。控制塊N02的解釋數(shù)據(jù)是使C軸82停止的指令。CPU21向驅動電路46輸出控制信號，使C軸馬達56停止。CPU21判斷動作是否完成(S35)。在動作完成時(S35 是”)，返回S22重復進行處理。
[0060]在第二狀態(tài)標志不是O、或者解釋數(shù)據(jù)不是C軸停止指令時(S26 否”)，CPU21判斷第二狀態(tài)標志是否為I且解釋數(shù)據(jù)是否為C軸定位指令(S27)。N03的控制指令是G90G00C100,是C軸定位指令。在上述的圖5所示的預讀處理的SlO中，暫時決定了 C軸82的移動量。解釋數(shù)據(jù)是將C軸82定位在100°的位置的定位指令。并且在第二狀態(tài)標志為I時(S27 是”)，C軸82是不確定狀態(tài)。
[0061]CPU21對C軸82的當前位置進行檢測(S30)。CPU21計算C軸移動量(S31)。在C軸82的當前位置是20°時，C軸移動量為從暫時決定的100°減去20°得到的80° ?CPU21執(zhí)行捷徑處理(S32)。捷徑處理辨別出從當前位置(20° )到目標位置(80° )的C軸82的移動量小的旋轉方向(正轉或反轉)。因此，C軸82能夠以少的移動量快速地移動到目標位置。CPU21在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為2 (S33)，存儲C軸82的位置是確定狀態(tài)。
[0062]CPU21根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。CPU21驅動C軸馬達56將C軸82從當前位置向通過捷徑處理辨別出的旋轉方向旋轉80°來定位在100°的位置。CPU21在動作完成時(S35:“是”)，返回S22重復進行處理。
[0063]在所解釋的塊不符合S24、S25、S26、S27的判斷條件中的任一條件時(S27 否”)，CPU21根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。CPU21在動作完成時(S35 是”)，返回S22重復進行處理。在所解釋的塊是M30時(S24:“是”)，CPU21結束本處理。
[0064][實施例2]
[0065]實施例2設想了執(zhí)行圖8所示的NC程序P2的情況。
[0066]顯示部11例 如顯示NC程序P2。控制塊NOl是M142。M142是C軸模式選擇指令。C軸模式是對C軸82進行旋轉控制的模式。控制塊N02是M03S5000。因此，控制塊N02是使C軸82以5000rpm旋轉的指令?？刂茐KN03是M141。M141是主軸模式選擇指令。主軸模式是對主軸8進行旋轉控制的模式。控制塊N04是M03S10000。控制塊N04是使主軸8以1000Orpm進行正轉的指令。控制塊N05是G90G00C100。因此，控制塊N05是將C軸82定位于100°的位置的指令。M30是程序結束指令。N02相當于第二主軸速度控制塊，N03相當于旋轉軸變更塊，N04相當于第一主軸速度控制塊，N05相當于第二主軸控制塊。
[0067]此外，NC程序P2從C軸82的旋轉控制切換為主軸8的旋轉控制，進行C軸82的定位，但是在對旋轉軸進行切換時使C軸82暫時停止。因此，N03的M141是主軸模式選擇指令，還是使正在旋轉的C軸82停止的C軸停止指令。NC程序P2是車削加工的程序。
[0068]在實施例2中，CPU21也與上述同樣地針對NC程序P2不同步地分別執(zhí)行預讀處理(參照圖5)和執(zhí)行處理(參照圖6)。因此，在實施例2中，針對與實施例1相同的部分省略說明，以NC程序P2的塊N02~N05的處理為中心進行說明。
[0069]針對圖5所示的預讀處理進行說明。CPU21在對塊N02進行解釋時，控制指令是C軸旋轉指令(S5 是”)，因此在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志為O (S8)。CPU21與上述同樣地執(zhí)行S12~S14。接著，在對塊N03進行解釋時，第一狀態(tài)標志是O且控制指令是在變更為主軸模式的同時使C軸82停止的指令(S6 是”)，因此CPU21在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志為I (S9)。CPU21與上述同樣地執(zhí)行S12~S14。接著，在對塊N04進行解釋時，控制指令是主軸旋轉指令(S4 否”、S5 否”、S6 否”、S7 否”)，CPU21與上述同樣地執(zhí)行S12~S14。
[0070]接著，在對塊N05進行解釋時，第一狀態(tài)標志是1，且控制指令是C軸定位指令67:“是”)。由于C軸82是不確定狀態(tài)，因此不能決定C軸82的移動量。因此，CPU21與實施例1同樣地以從0°起的移動量暫時決定C軸82的位置(SlO)。0°是預先設定的基準位置。因此，與實施例1同樣地，CPU21能夠不中斷而持續(xù)進行NC程序P2的預讀。CPU21在RAM23中存儲第一狀態(tài)標志為2 (SI I)。CPU21與上述同樣地執(zhí)行S12~S14。CPU21在所解釋的塊是M30時(S4 是”)，結束本處理。
[0071]針對圖6所示的執(zhí)行處理進行說明。
[0072]CPU21在獲取到塊N02的解釋數(shù)據(jù)時，由于控制指令是C軸旋轉指令(S25 是”)，因此在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為O (S28)，根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。在動作完成時(335:“是”)，返回322重復進行處理。接著，在獲取到塊N03的解釋數(shù)據(jù)時，由于第二狀態(tài)標志為O且控制指令是在變更為主軸模式的同時使C軸82停止的指令(S26 是”)，因此CPU21在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為I (S29)。
[0073]CPU21根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。C軸馬達56停止。在動作完成時(S35:“是”)，返回S22重復進行處理。
[0074]接著，在獲取到塊N04的解釋數(shù)據(jù)時，由于控制指令是主軸旋轉指令(S24 否”、S25 否”、S26 否”、S27 否”)，因此CPU21根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。主軸8以1000Orpm旋轉。在動作完成時(S35 是”)，返回S22重復進行處理。
[0075]接著，在獲取到塊N05的解釋數(shù)據(jù)時，由于第一狀態(tài)標志為I且控制指令是C軸定位指令(S27 是”)，因此C軸82是不確定狀態(tài)。CPU21對當前的C軸82的位置進行檢測(S30)。在此，CPU21與實施例1同樣地計算C軸移動量(S31)。CPU21執(zhí)行捷徑處理(S32)。CPU21在RAM23中存儲第二狀態(tài)標志為2 (S33)。CPU21根據(jù)解釋數(shù)據(jù)執(zhí)行動作(S34)。C軸82移動到100°的位置進行定位。在動作完成時(335:“是”)，0?似1返回322重復進行處理。在所解釋的塊是M30時(S24 是” )，CPU21結束本處理。
[0076]在以上的說明中，執(zhí)行圖5的預讀處理的CPU21相當于本發(fā)明的預讀部，圖4所示的預讀緩沖器29相當于本發(fā)明的存儲部，執(zhí)行圖6的執(zhí)行處理的CPU21相當于本發(fā)明的執(zhí)行部，執(zhí)行圖5的SlO的處理的CPU21相當于本發(fā)明的第一暫時決定部，執(zhí)行圖6的S30的處理的CPU21相當于本發(fā)明的位置檢測部，執(zhí)行S31的處理的CPU21相當于本發(fā)明的第一運算部，執(zhí)行S34的處理的CPU21相當于本發(fā)明的第一定位執(zhí)行部。
[0077]如以上所說明的那樣，本實施方式的數(shù)值控制裝置20按照NC程序對機床I的主軸8和C軸82的速度控制和位置控制進行控制。數(shù)值控制裝置I的CPU21不同步地分別執(zhí)行預讀處理和執(zhí)行處理。預讀處理按順序預先讀取針對NC程序的每個塊指定的控制指令并進行解釋，將預先讀取的解釋數(shù)據(jù)存儲到預讀緩沖器29中。依次讀出存儲在預讀緩沖器29中的解釋數(shù)據(jù)來進行執(zhí)行處理。
[0078]在預讀處理中，CPU21在按順序預先讀取包含C軸旋轉指令的速度控制塊之后預先讀取包含C軸停止指令的停止塊和包含C軸定位指令的位置控制塊并進行解釋時，以從預先設定的C軸82的基準位置起的移動量暫時決定指示C軸82的移動量的C軸移動量。在執(zhí)行處理中，CPU21從預讀緩沖器29讀出位置控制塊的解釋數(shù)據(jù)時，運算通過預讀處理暫時決定的C軸移動量減去當前的C軸82的位置得到的差。CPU21根據(jù)運算出的差進行C軸82的定位。因此，數(shù)值控制裝置20不中斷NC程序的預讀就能夠對機床I的C軸82進行控制。因此，數(shù)值控制裝置20能夠縮短加工時間。
[0079]在預讀處理中，CPU21在按順序預先讀取包含C軸旋轉指令的速度控制塊之后預先讀取從C軸82的旋轉控制變更為主軸8的旋轉控制且指示C軸82的停止的旋轉軸變更塊、包含主軸旋轉指令的速度控制塊以及包含C軸定位指令的控制塊并進行解釋時也相同。
[0080]本發(fā)明不限于上述第一、第二實施方式，能夠進行各種變更。上述實施方式中將C軸82設為本發(fā)明的第二主軸、將主軸8設為第一主軸，但是反過來也可以。在將主軸8從旋轉控制切換為位置控制時暫時停止的情況下也能夠應用上述實施方式。
[0081]在上述實施方式中，在圖5的SlO中將基準位置設為0°，但是也可以是除此以外的值。
[0082]在上述實施方式中，機床I具備ATC30，但是也能夠應用于不具備ATC30的機床。
[0083]上述實施方式的機床I能夠使立柱5沿X軸和Y軸方向移動，但是不限定于此。
【權利要求】
1.一種數(shù)值控制裝置(20)，按照NC程序進行機床⑴的旋轉軸的速度控制和位置控制，該數(shù)值控制裝置(20)的特征在于，具備: 預讀部(21)，其依次預先讀取針對上述NC程序的每個塊指定的控制指令并進行解釋； 存儲部(29)，其存儲上述預讀部進行預先讀取而得到的解釋結果；以及 執(zhí)行部(21)，其讀出上述存儲部所存儲的上述解釋結果并執(zhí)行， 其中，上述預讀部具備第一暫時決定部(21)，在按順序預先讀取包含指示上述旋轉軸的旋轉速度的速度指令的速度控制塊之后預先讀取包含指示上述旋轉軸的停止的停止指令的停止塊和包含指示上述旋轉軸的位置的定位指令的位置控制塊并進行解釋時，該第一暫時決定部(21)根據(jù)上述定位指令，以從預先設定的上述旋轉軸的基準位置起的移動量暫時決定指示上述旋轉軸的移動量的第一指令移動量， 上述執(zhí)行部具備: 位置檢測部(21)，其對上述旋轉軸的位置進行檢測； 第一運算部(21)，其在從上述存儲部讀出上述位置控制塊的上述解釋結果時，運算從上述第一暫時決定部暫時決定的上述第一指令移動量減去上述位置檢測部所檢測出的當前的上述旋轉軸的位置得到的第一差；以及 第一定位執(zhí)行部(21)，其根據(jù)上述第一運算部運算出的上述第一差進行上述旋轉軸的定位。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述機床具備: 支承臺(80)，其用于支承工件； 第一主軸(8)，其用于安裝對支承在上述支承臺上的上述工件進行切削的刀具且進行旋轉；以及 第二主軸(82)，其以能夠使上述支承臺旋轉的方式支承上述支承臺， 其中，上述旋轉軸是上述第二主軸。
3.根據(jù)權利要求2所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述預讀部還具備第二暫時決定部(21)，在按順序預先讀取包含指示上述第二主軸的旋轉速度的速度指令的第二主軸速度控制塊之后預先讀取包含從上述第二主軸的旋轉控制變更為上述第一主軸的旋轉控制且指示上述第二主軸的停止的旋轉軸變更指令的旋轉軸變更塊、包含指示上述第一主軸的旋轉速度的速度指令的第一主軸速度控制塊以及包含指示上述第二主軸的位置的第二主軸定位指令的第二主軸位置控制塊并進行解釋時，該第二暫時決定部(21)根據(jù)上述第二主軸定位指令，以從上述第二主軸的預先設定的上述基準位置起的移動量暫時決定指示上述第二主軸的移動量的第二指令移動量， 上述執(zhí)行部還具備: 第二運算部(21)，其在從上述存儲部讀出上述第二主軸位置控制塊的上述解釋結果時，運算從上述第二暫時決定部暫時決定的上述第二指令移動量減去上述位置檢測部所檢測出的當前的上述旋轉軸的位置得到的第二差；以及 第二定位執(zhí)行部(21)，其根據(jù)上述第二運算部運算出的上述第二差進行上述第二主軸的定位。
【文檔編號】G05B19/18GK103676771SQ201310388965
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2012年8月30日
【發(fā)明者】川合貴博 申請人:兄弟工業(yè)株式會社