JPH0325509A - 数値制御装置の逆行運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多ヘッドの工作機械を逆行運転する数値制御装
置の逆行運転制御方法に関し、特にヘッドの干渉を防止
可能な逆行運転制御方法に関する。

〔従来の技術〕

４軸旋盤等の多ヘッドの工作機械ではヘッド間の相互干
渉を防止することが必要である。このため、例えば数値
制御装置（ＣＮＣ）のＮＣプログラム中にＭコードによ
る持ち合わせ指令を挿入して各ヘッドの動作タイミング
を合わせている。

この様子を第４図（ａ）を参照して説明する。

図において、ヘッドＡ及びヘッドＢは時刻ｔ２１より同
時にそれぞれブロックＮ１０１ａ及びＮ１０ｌｂ（Ｊプ
ログラムの実行を開始し、ヘッドＡは時刻ｔ２２で終了
する。ここで、ヘッドＡがすぐに次のブロックＮ１０２
ａを実行するとヘッドＢがまだブロックＮ１０ｌｂを実
行中のために互いに干渉を生ずる危険があるので、ブロ
ックＮＩＯ１ａとＮ１０ｌｂの後にそれぞれ待ち合わせ
指令ｒＭ１２３Ｊを挿入している。すなわち、待ち合わ
せ指令ｒＭ１２３ＪによりヘッドＡは一時停止し、その
後ヘッドＢが時刻ｔ２３でブロックＮ１０ｌｂを終了す
ると待ち合わせ指令ｒＭ１２３Ｊの条件が整い、時刻ｔ
２４より同時にそれぞれブロックＮ１０２ａ及びＮ１０
２ｂを開始することにより干渉が防止できる。

一方、最近では自動運転中にＮＣプログラムを逆行する
リバース機能と称する機能を設けた数値制御装置が開発
され、１ヘッドの工作機械の制御には実用化されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような多ヘッドの工作機械を対象とした
場合には、逆行時に順行時の待ち合わせ指令をそのまま
実行するとヘッド同士が干渉することがあった。

この様子を第４図（ｂ）を参照して説明する。

数値制御装置は先の順行時に各ブロック毎の移動データ
及び待ち合わせ指令を順次記憶し、これらを逆の順序で
読みだすことによって逆行を行っており、ヘッドＡ及び
ヘッドＢがそれぞれブロックＮｌ　０　２ａ及びＮ１０
２ｂを逆行して時刻ｔ３１で同時に終了すると、同時に
待ち合わせ指令ｒＭ１２３」が指令される。したがって
、その直後の時刻ｔ３２より同時にそれぞれブロックＮ
１０１ａ及びＮ１０ｌｂの逆行を開始してしまう。すな
わち、第１図（ａ）と比較すると明らかなように、本来
同時に実行することが禁じられていたプログラムが同時
に実行されてしまい、ヘッドが干渉する危険がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、多
ヘッドの工作機械のヘッドの干渉を防止可能な数値制御
装置の逆行運転制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、多ヘッドの工作
機械を逆行運転する数値制御装置の逆行運転制御方法に
おいて、順行指令により、ＮＣプログラムからブロック
毎に所要のデータを読み取り移動データに変換しながら
順行すると共に、前記移動データをメモリに記憶し、前
記順行中の待ち合わせ指令時に待ち合わせ時間を計測し
、前記待ち合わせ指令と前記待ち合わせ指令を実行する
直前の特定のブロック及び前記待ち合わせ時間を前記メ
モリに記憶し、逆行指令により、前記メモリに記憶され
た各データを読みだし、前記移動データの示す通路に沿
って逆行すると共に、前記待ち合わせ指令時には前記待
ち合わせ時間経過後に前記特定のブロックを逆行するこ
とを特徴とする数値制御装置の逆行運転制御方法が提供
される。

〔作用〕

順行時に移動データ及び持ち合わせ指令に加えて、待ち
合わせ指令を実行する直前のブロック名及び実際の待ち
合わせ時間をメモリに記憶する。

そして、記憶した移動データと待ち合わせ指令を逆の順
序で読み出すことによって逆行を行い、この待ち合わせ
指令時には一時停止して、待ち合わせ時間経過後に、記
憶したブロック名のブロックの逆行を開始する。これに
より、順行時と同じ持ち合わせ状態が再現される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明を実施するための数値制御装置（ＣＮＣ
）のハードウエアのブロック図である。

図において、プロセッサ１１はバス２１を介してＲＯＭ
１２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１０の全体の
動作を制御する。ＲＡＭ１３にはＤＲＡＭが使用され、
一時的な計算データ、表示データ等が格納される。また
、ＲＡＭ１３の一部の領域１３０は後述するリバースメ
モリに相当し、移動データ、待ち合わせ指令、待ち合わ
せ時間等が格納される。不揮発性メモリ１４は図示され
ていないバッテリでバックアップされており、ＮＣプロ
グラム、工具補正量、ピッチ誤差補正量、パラメータ等
のデータが格納される。

インタフェース１５は外部機器用のインタフェースであ
り、紙テープリーグ、紙テープパンチャー、紙テープリ
ーグ・パンチャー等の外部機器３１が接続される。紙テ
ープリーグからはＮＣプログラムが読み込まれ、また数
値制御装置１０内で編集されたＮＣプログラムを紙テー
プパンチャーに出力することができる。

ＰＭＣ　（プログラマブル・マシン・コントローラ）１
６は数値制御装置１０に内蔵され、ラダー形式で作或さ
れたシーケンスプログラムで機械側を制御する。すなわ
ち、ＮＣ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、シーケンスプログラムを機械側で必要な
信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１７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アクチュエイタ等を作動
させる。また、機械側のリミットスイッチ及び機械操作
盤のスイッチ等の信号を受け、必要な処理をしてプロセ
ッサ１ｌに渡す。

グラフィック制御回路１８は各軸の現在位置、アラーム
、パラメータ、画像データ等のデイジタルデー夕を画像
信号に変換して出力する。この画像｛１１ｔｃＲＴ／Ｍ
ＤＩユニット２５の表示装置２６に送られ、表示される
。インタフェース１９はＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５内
のキーボード２７からのデータを受けて、プロセッサ１
１に渡す。

手動パルス発生器３２からのパルスはインタフェース２
０を介して入力される。

軸制御回路４１〜４４はプロセッサ１１からの各軸の移
動指令を受けて、これを速度指令信号に変換し、サーボ
アンプ５１〜５４に出力する。サーボアンブ５ｌ〜５４
は速度指令信号を増幅して各軸のサーボモータ６１〜６
４を駆動する。サーボモータ６ｌ〜６４には位置検出用
のパルスコーダが内蔵されており、このバルスコーダか
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Ｆ／Ｖ（周波数／速度
）変換することにより、速度信号を生或することができ
る。さらに、速度検出用にタコジェネレー夕が使用され
る場合もある。図ではこれらの位置信号のフィードバッ
クライン及び速度フィードバックラインは省略してある
。ここで、サーボモータ６１、６２は図示されていない
ヘッド八を制御し、サーボモータ６３、６４は図示され
ていないヘッドＢを制御する。

スピンドル制御回路７１、？２はスピンドル回転指令及
びスピンドルのオリエンテーション等の指令を受けてス
ピンドルアンプ８１，８２にスピンドル速度信号を出力
する。スピンドルアンプ８ｌ１８２はこのスピンドル速
度信号を受けてスピンドルモータ９１、９２を指令され
た回転速度で回転させる。スピンドルモータ９ｌは図示
されていない主軸Ａを、スピンドルモータ９２は図示さ
れていない主軸Ｂを駆動する。

また、スピンドルモータ９１、９２には歯車あるいはベ
ルトでポジションコーダｌｏｔ、１０２が結合されてお
り、それぞれ主軸Ａ及びＢに同期して回転し、帰還パル
スを出力し、その帰還パルスはインタフェース８１を経
由して、プロセッサ１１によって、読み取られる。この
帰還パルスはヘッドＡあるいはヘッドＢをスピンドルモ
ータ９ｌあるいは９２に同期して移動させてネジ切り等
の加工を行うために使用される。

次に、本発明の一実施例の逆行制御方法を第１図（ａ）
、（ｂ）を参照して説明する。第１図（ａ）は上記の数
値制御装置１０で制御される各ヘッドの順行時の動作タ
イミングを示している。

なお、この順行時にはプロセッサ１１はＮＣプログラム
からブロック毎に所要のデータを読み取り、移動データ
に変換しながらパルス分配を行って各ヘッドを制御して
おり、同時にこの移動データをリバース用メモリ１３０
に順次記憶している。

そして、ヘッドＡ及びヘッドＢは時刻ｔ１より同時にそ
れぞれブロックＮ．１　０　１　ａ及びＮ１０１ｂのプ
ログラムの実行を開始する。ヘッドＡはブロックＮ１０
１ａを時刻ｔ２で終了し、次は待ち合わせ指令ｒＭ１２
３Ｊが指令されているので、その状態で一時停止する。

ここで、プロセッサ１１はリバース用メモリ１３０のヘ
ッドＡ側の記憶領域に、ブロックＮＩＯ１ａの移動デー
タに続けて、待ち合わせ指令『Ｍ１２３』と、ブロック
Ｎ１０１ａのブロック名を記憶する。また、待ち合わせ
指令ｒＭ１２３Ｊが指令された直後の時刻ｔ３より待ち
合わせ時間の計測を開始する。

ヘッドＢが時刻ｔ４でブロックＮ１０ｌｂを終了すると
待ち合わせ指令ｒＭ１２３Ｊの条件が整うので、時刻ｔ
５より各ヘッドが同時にそれぞれブロックＮ１０２ａ及
びＮ１０２ｂの実行を開始する。同時にプロセッサ１１
は待ち合わせ時間の計測を終了して、ここまでの待ち合
わせ時間Ｔａをリバース用メモリ１３０に記憶する。

第１図（ｂ）は逆行時の各ヘッドの動作タイミングを示
した図である。プロセッサ１１は順行時にリバース用メ
モリ１３０に記憶した移動データ及び待ち合わせ指令を
逆の順序で読み出しながらパルス分配を行っている。

ヘッドＡ及びヘッドＢがそれぞれブロックＮｌ０２ａ及
びＮ１０２ｂを逆行して時刻ｔ３１で同時に終了すると
、同時に待ち合わせ指令ｒＭ１２３」が指令される。

ここで、プロセッサ１１はリバース用メモリ１３０から
ヘッドＡに関する待ち合わせ時間のデータを読み出して
ヘッド八の逆行を待ち合わせ時間Ｔａだけ停止し、その
後に時刻ｔｌ３よりブロックＮＩＯ１ａの逆行を開始す
る。一方、ヘッドＢに関しては待ち合わせ指令ｒＭ１２
３Ｊの他には特に待ち合わせ時間が記憶されていないの
で、待ち合わせ指令ｒＭ１２３Ｊが指令された直後の時
刻ｔｌ２よりブロックＮ１０ｌｂの逆行を開始する。こ
のようにして、順行時と同じ待ち合わせ状態が再現され
る。

第２図（ａ）は順行時のプロセッサ１１の処理のフロー
チャートである。図において、Ｓに続く数値はステップ
番号を示す。

ＣＳ　１］　ＮＣプログラムを読み込む。

［Ｓ２］ＮＣプログラムが終了していなければＳ３へい
く。

〔Ｓ３〕ブロック毎にデータを読み取って前処理を行い
、移動データを作或する。

〔Ｓ４〕移動データ、待ち合わせ指令、待ち合わせ指令
直前のブロック名、待ち合わせ時間をリバース用メモＵ
　ｌ　３　０に記憶する。

〔Ｓ５〕それらのデータに基づいてパルス分配を行う。

第２図（ｂ）は上記のステップ〔Ｓ４〕内のフローチャ
ート　（サブルーチン）である。

ＣＳ４１］待ち合わせ指令かどうかを判断し、待ち合わ
せ指令の場合は４２へ、それ以外の場合は３４５へいく
。

［３４２：］その待ち合わせ指令をリバース用メモリ１
３０に記憶する。

［Ｓ４３：ｌ待ち合わせ指令が指令された直前のブロッ
ク名をリバース用メモ！Ｊ１３０に記憶する。

〔Ｓ４４〕待ち合わせ時間の計測を開始し、待ち合わせ
が完了したらリバース用メモリ１３０に記憶する。

１：ｓ４５］移動データをリバース用メモリ１４０に記
憶する。

第２図（Ｃ）は逆行時のプロセッサｌ１の処理のフロー
チャートである。

〔Ｓ１０１〕　リバース用メモリ１３０からデータを読
み込む。

［Ｓ　１　０　２：］データの読み込みが終了していな
ければＳ１０３へいく。

１：Ｓ　１　０　３）待ち合わせ指令かどうかを判断し
、待ち合わせ指令の場合はＳ１０４へ、その他の場合は
Ｓ１０６へいく。

〔３　１　０　４）パルス分配を停止する。

［：Ｓ　１　０　５〕持ち合わせ時間が経過したかどう
かを判断し、経過した場合はＳ１０６へ、経過していな
ければＳ１０４へ戻る。

［：Ｓ　１　０　６〕移動データに従ってパルス分配を
行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、順行時に移動データ及
び待ち合わせ指令に加えて、持ち合わせ指令を実行する
直前のブロック名及び実際の待ち合わせ時間を記憶し、
逆行時の待ち合わせ指令時には一時停止して、待ち合わ
せ時間経過後に逆行を開始するので、４軸旋盤等の多ヘ
ッドの工作機械をヘッドの干渉を生ずることなく逆行運
転することができ、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例の数値制御装
置の逆行制御方法の説明図、 第２図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例の数
値制御装置の逆行制御方法のフローチャート、 第３図は本発明を実施するための数値制御、装置のハー
ドウェアの構成を示したブロック図、第４図（ａ）、（
ｂ）は従来の数値制御装置の逆行制御方法の説明図であ
る。 １０ １ｌ １　’３　０ Ｎ１０１ａＳ　ＮＩＯ Ｎ１０１ｂＳ　ＮＩＯ Ｍ１　２３ Ｔａ 数値制御装置 プロセッサ リバース用メモリ ２ａ　　　　ブロック ２ｂ　　　　ブロック 待ち合わせ指令 待ち合わせ時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多ヘッドの工作機械を逆行運転する数値制御装置
   の逆行運転制御方法において、 順行指令により、ＮＣプログラムからブロック毎に所要
   のデータを読み取り移動データに変換しながら順行する
   と共に、前記移動データをメモリに記憶し、 前記順行中の待ち合わせ指令時に待ち合わせ時間を計測
   し、前記待ち合わせ指令と前記待ち合わせ指令を実行す
   る直前の特定のブロック及び前記待ち合わせ時間を前記
   メモリに記憶し、 逆行指令により、前記メモリに記憶された各データを読
   みだし、前記移動データの示す通路に沿って逆行すると
   共に、前記待ち合わせ指令時には前記待ち合わせ時間経
   過後に前記特定のブロックを逆行することを特徴とする
   数値制御装置の逆行運転制御方法。