JPH0455907A - 重畳制御機能を有する数値制御装置 - 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、数値制御工作機械の２軸に対して重畳加工制
御をする重畳制御機能を有した数値制御装置に関する。

（従来の技術） 第２図は一般的な４軸数値制御旋盤の機械構成図を示す
。加工物１は主軸２に把持され、主＠２を回転中心軸と
して回転するようになっており、刃物台３は×ｌ軸及び
Ｚ１軸方向に移動制御され、刃物台３に装着された工具
５により加工物１に対して加工を施す。また、刃物台４
は×２軸及びｚ２軸方向に移動制御され、刃物台４に装
着された工具６により加工物１に対して加工を施すよう
になっている。

これに対して、最近纂３図に示すような機械構成を持っ
た数値制御旋盤が登場して来た。これは第２図の機械構
成に対して更に別の主軸７を有し、主軸２が回転中心軸
方向（Ｈ軸方向）に移動制御され、刃物台３は×１＠方
向にのみ移動制御される機械構成になっているものであ
る。この任に、主軸２自身を移動可能な構造にすること
により、例えば主軸２が把持している加工物１を、対向
して設けられたもう１つの主軸７に直接量は渡しがで静
るといった長所が生まれてくる。

しかし、第３図のようｆ１機械構成においては、刃物台
４土の工ＪＬ６て加工物】を加工する際に、主軸２がＺ
ｌ軸方向に移動する場合には、刃物台４の２２軸方向の
移動は常にＺｌ軸方向の移動量を考、邊する必要がある
。つまり、ｚ２軸は主！１Ｉ１２のｚｌ軸に重畳して制
御さ、れる必要かある。

ここで、第４図を用いて、２＠に対する重畳制御を行な
う従来技術を説明する。

加ニブログラム保存部１０から読出された加ニブログラ
ムはプログラム解釈部１１において解釈され、位置制御
に必要なデータがＺＩ＠／ＸＩ軸演算部１２及びｚ２軸
／Ｘ２軸演算部１３にそれぞれ送られる。

各演算部１２及び１３において位置制御の為の演算か行
なわれ、×１軸、　Ｚｌ軸及び×２軸の位置指令値かそ
わぞれＸ１軸サ一ホ制御部１４．２１軸サ一ホ制御部１
５及び×２軸サーホ制御部１６に送られる。そして、Ｚ
ｌ軸サすホ制御部１５に送られる位置指令値ＰＳは変化
玉算土部２６にも送られ、この変化玉検出部２６で位置
指令値ＰＳの変化量りＡか算出され、加算部２７に送ら
れる。加算部２７は、Ｚ２＠／Ｘ２’Ｍ演算部１３から
のｚ２軸の位置指令値ｐｃにこの変化ｊｉｒＶＡを加算
し、その加算データＡＤを１２＠サ一ホ制筒部１７に送
る。これら位置指令値を受けて、サーボ制御部１４〜１
７はそれぞれのサーボモータＩ８〜２Ｉを駆動し、各サ
ーボモータ１８〜２１に結合された位置検出器２２〜２
５よりの検出値を受けて各軸の位置制御を行なうように
なっている。

（発明が解決しようとする課題） 上述の様に、重畳制御をする際、従来は主軸２のＺｌ軸
方向の移動指令値ＰＳの変化量ＶＡを７２軸の指令値Ｐ
Ｃに加算している。しかし、この様な制御方法ては、Ｚ
ｌ軸及び２２軸のサーボ系の制御は全く独立して行なわ
れるため、例えば、重畳制御中に２１軸のサーボ制御に
異常が発生してｚｌ軸が正しく移動じなかった場合には
、ｚ２＠はその異常を知る手段が無いので、加工物１に
対して異常な動きをすることになり、大きな事故につな
がる可能性があった。

すなわち、主軸がＺｌ軸方向に移動し、第１刃物台が×
ｌ軸方向にのみ移動し、第２刃物台が×２軸及びｚ２軸
方向に移動する機構を持った数値制御旋盤の制御装置に
おいて、主軸か移動中に第２刃物台で加工する際、ｚ２
軸の移動にｚｌ軸の移動を加味する重畳制御が必要とな
る。しかし、従来の重畳制御では、ｚｌ軸の移動指令値
の変化量を７２軸の指令値に加えるという様に、指令値
レベルで行なっていたので、ｚｌ軸のサーボ系に異常が
発生した場合等に７２軸は加工物に対して異常な動きを
する事になり、事故につながる可能性があった。

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本
発明の目的は、Ｚｌ軸のサーボ系に異常が発生した場合
等でも大きな事故とならないようにした重畳制御機能を
有する数値制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、少なくとも加工物を把持し回転中心軸である
Ｚｌ軸方向に移動可能な主軸と、前記Ｚｌと直交するＸ
ｌ＠方向に移動可能な第１刃物台と、前記ｚ１＠及びｘ
１軸にそれぞれ平行なｚ２軸方向及び×２軸方向に移動
可能な第２刃物台とを装備した数値制御旋盤を制御する
数値制御装置に関するものて、本発明の上記目的は、前
記主軸か前記Ｚｌ＠方向に移動中に前記ｚ２軸及び×２
軸を移動制御することにより、前記第２刃物台に装着さ
れた工具で前記加工物を加工する際、前記ｚｌ軸の位置
検出器からの検出値の変化量を前記Ｚ２！１ｉＩｌｌに
対する位置指令値に加えた値を、前記ｚ２軸に対する位
置指令値として前記ｚ２軸の位置制御をすることによっ
て達成される。

（作用） 本発明によれば、Ｚｌ軸の位置変化量は常に２２＠の位
置指令値に加えられるので、あたかも刃物台及びその位
置制御をするＸ２＠及び×２軸の駆動機構が主軸の上に
搭載されており、主軸かＺ１軸方向に移動するに従って
刃物台、　２２軸及び×２軸の駆動機構も自動的に移動
する機械構成となっているのと同じことになる。

（実施例） 第１図を用いて本発明の一実施例を説明する。

なお、第４図と同一のブロックには同一番号を付して説
明を省略する。

本発明ては、２１軸／ＸＩ＠演算部１２の演算出力はそ
れぞれＸＩ軸サーボ制御部１４及び２１＠サ一ボ制御部
１５に人力され、ｚ２軸／Ｘ２軸演算部１３の演算出力
はそれぞれ×２軸サーボ制御部１６及び加算部２９に入
力されている。そして、Ｈ軸の位置検出器２３の位置検
出値Ｐｓｉが位置変化量検出部２８に入力され、位置変
化量検出部２８で検出された位置変化量Ｐνが加算部２
９に人力され、上記ｚ２軸／Ｘ２軸演算部１３からの演
算出力にこの位置変位量ｐｖが加算されてその加算結果
ＰＤがｚ２軸サーボ制御部１７に人力されている。

このように、本発明ではｚＪ軸の位置検出器２３て検出
された位置検出値ＰＳＩは、Ｚｌ軸サす−制御部１５だ
けてなく位置変化量検出部２８にも人力され、位置変化
量検出部２８て２１軸の位置の位置変化３ｙｒｐｖか検
出されて加算部２９に人力される。この加算部２９は、
Ｚ２＠／Ｘ２軸演算部１３からの７２軸の位置指令値Ｐ
Ｃに位置変化量ｐｖを加算して、その加算結果ＰＤをｚ
２軸の位置指令値としてｚ２軸サーホ制御部１７に人力
してＸ２＠の位置制御を行なうようになっている。

（発明の効果） 以上で説明したように、本発明の数値制御製蓋において
は、ｚｌ軸の位置変化量は常にＺ２軸の位置指令値に加
えられることになるのて、あたかも刃物台及びその位置
制御をするｚ２軸及びＸ２＠の駆動機構が主軸の上に搭
載されており、主軸が２１軸方向に８動するに従って刃
物台、　Ｚ２軸及び×２軸の駆動機構も自動的に移動す
る機械構成となっているのと同じことになる。このため
、Ｚｌ軸のサーボ系に異常か発生した場合等においても
、大きな事故につながることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
一般的な４軸数値制御旋盤の機械構成図、第３図はＺ軸
重畳制御が必要な数値制御旋盤の機械構成図、第４図は
従来の装置例を示すブロック図である。 ｌ・・・加工物、２・・・主軸、３．４・・・刃物台、
５．６・・・工具、ｌＯ・・・加ニブログラム保存部、
１１・・・プログラム解釈部、１２・・・ｚｌ軸／ＸＩ
軸演算部、１３・・・ｚ２軸／×２軸演算部、２８・・
・位置変化量検出部、２９・・・加算部。 佑２団 ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも加工物を把持し回転中心軸であるＺ１軸
   方向に移動可能な主軸と、前記Ｚ１軸と直交するＸ１軸
   方向に移動可能な第１刃物台と、前記Ｚ１軸及びＸ１軸
   にそれぞれ平行なＺ２軸方向及びＸ２軸方向に移動可能
   な第２刃物台とを装備した数値制御旋盤を制御する数値
   制御装置において、前記主軸が前記Ｚ１軸方向に移動中
   に前記Ｚ２軸及びＸ２軸を移動制御することにより、前
   記第２刃物台に装着された工具で前記加工物を加工する
   際、前記Ｚ１軸の位置検出器からの検出値の変化量を前
   記Ｚ２軸に対する位置指令値に加えた値を、前記Ｚ２軸
   に対する位置指令値として前記Ｚ２軸の位置制御をする
   ことにより、Ｚ軸の重畳加工制御をする重畳制御機能を
   有することを特徴とする重畳制御機能を有する数値制御
   装置。