JPH07129229A - 加工機制御装置 - Google Patents
加工機制御装置Info
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- JPH07129229A JPH07129229A JP5276580A JP27658093A JPH07129229A JP H07129229 A JPH07129229 A JP H07129229A JP 5276580 A JP5276580 A JP 5276580A JP 27658093 A JP27658093 A JP 27658093A JP H07129229 A JPH07129229 A JP H07129229A
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- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 109
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 速度変更処理を施した際にも、一定の高い加
工品質を得ることのできる加工機制御装置を提供する。 【構成】 図1において、指令変換部1は与えられた加
工指令を、機構系31の速度指令値と加工系32の加工
出力指令値に変換する。速度変更部11は、加工経路に
適した速度となるように速度指令値を速度変更し、その
速度変更情報を加工出力調整部12に供給する。加工出
力調整部12は、この速度変更情報を利用して加工出力
指令値を調整する。機構系制御部21は、速度変更部1
1で処理された速度指令値に基づいて機構系31の動作
を制御する。加工系制御部22は、加工出力調整部12
で調整された加工出力指令値に基づいて加工系32の出
力を制御する。
工品質を得ることのできる加工機制御装置を提供する。 【構成】 図1において、指令変換部1は与えられた加
工指令を、機構系31の速度指令値と加工系32の加工
出力指令値に変換する。速度変更部11は、加工経路に
適した速度となるように速度指令値を速度変更し、その
速度変更情報を加工出力調整部12に供給する。加工出
力調整部12は、この速度変更情報を利用して加工出力
指令値を調整する。機構系制御部21は、速度変更部1
1で処理された速度指令値に基づいて機構系31の動作
を制御する。加工系制御部22は、加工出力調整部12
で調整された加工出力指令値に基づいて加工系32の出
力を制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はロボットあるいは工作機
械を用いた加工機の制御装置に関し、特に与えられた経
路に追従しながら加工を行う加工機制御装置に関する。
械を用いた加工機の制御装置に関し、特に与えられた経
路に追従しながら加工を行う加工機制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の加工機制御装置では、予
め与えられた加工経路に対し、機構系の速度を一定に保
つと同時に、加工系の出力を一定値に調整しながら制御
を行っている。
め与えられた加工経路に対し、機構系の速度を一定に保
つと同時に、加工系の出力を一定値に調整しながら制御
を行っている。
【0003】図7は、従来の加工機制御装置の一例を示
すブロック図である。指令変換部1は加工指令を、機構
系31の速度指令値と加工系32の加工出力指令値に変
換する。機構系制御部21は、速度指令値に基づいて機
構系31の動作を制御する。加工系制御部22は、加工
出力指令値に基づいて加工系32の出力を制御する。
すブロック図である。指令変換部1は加工指令を、機構
系31の速度指令値と加工系32の加工出力指令値に変
換する。機構系制御部21は、速度指令値に基づいて機
構系31の動作を制御する。加工系制御部22は、加工
出力指令値に基づいて加工系32の出力を制御する。
【0004】一方、別の加工機制御装置として、機構系
の追従精度を改善するためにあらかじめ速度指令値を適
切な速度に変更して機構系制御部に与える方法が、例え
ば特開平4−352013号公報に開示されている。図
8は、この方法を用いた加工機制御装置の一例を示すブ
ロック図である。指令変換部1は加工指令を、機構系3
1の加工経路および速度指令値と加工系32の加工出力
指令値に変換する。機構系制御部21の前段には、速度
変更部11を設け、加工経路に適した速度となるように
速度指令値を変更する。機構系制御部21は、この変更
された速度指令値と加工経路に基づいて機構系31の動
作を制御する。加工系制御部22は、加工出力指令値に
基づいて加工系32の出力を制御する。
の追従精度を改善するためにあらかじめ速度指令値を適
切な速度に変更して機構系制御部に与える方法が、例え
ば特開平4−352013号公報に開示されている。図
8は、この方法を用いた加工機制御装置の一例を示すブ
ロック図である。指令変換部1は加工指令を、機構系3
1の加工経路および速度指令値と加工系32の加工出力
指令値に変換する。機構系制御部21の前段には、速度
変更部11を設け、加工経路に適した速度となるように
速度指令値を変更する。機構系制御部21は、この変更
された速度指令値と加工経路に基づいて機構系31の動
作を制御する。加工系制御部22は、加工出力指令値に
基づいて加工系32の出力を制御する。
【0005】図9は、速度変更部11の一例を示すブロ
ック図である。負荷情報記憶テーブル80には、各軸の
位置に対する加速度および減速度が書き込まれている。
各軸加減速度指令部50は、負荷情報テーブル80から
加工経路上の位置に対応する各軸ごとの加速度及び減速
度を読み出す。加減速度決定部60は、この読み出され
た各軸の加速度及び減速度の中からそれぞれ最小のもの
を選択する。速度指令部70は、この選択された加速度
及び減速度により速度指令値を加工経路に適した速度に
変更して出力する。
ック図である。負荷情報記憶テーブル80には、各軸の
位置に対する加速度および減速度が書き込まれている。
各軸加減速度指令部50は、負荷情報テーブル80から
加工経路上の位置に対応する各軸ごとの加速度及び減速
度を読み出す。加減速度決定部60は、この読み出され
た各軸の加速度及び減速度の中からそれぞれ最小のもの
を選択する。速度指令部70は、この選択された加速度
及び減速度により速度指令値を加工経路に適した速度に
変更して出力する。
【0006】図10は、四角形の目標加工経路に対し、
速度変更を施した場合と速度変更を施さない場合につい
て、機構系の追従結果の一例を示したものである。Cは
図7に示す従来の加工機制御装置による追従結果を示
し、Dは図8に示す従来の他の加工機制御装置による追
従結果を示す。
速度変更を施した場合と速度変更を施さない場合につい
て、機構系の追従結果の一例を示したものである。Cは
図7に示す従来の加工機制御装置による追従結果を示
し、Dは図8に示す従来の他の加工機制御装置による追
従結果を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図7に示す従来の加工
機制御装置によれば、機構系と加工系を同時に制御して
一定の品質の加工を行うことができる。しかしながら、
与えられた経路にコーナ部のような急激な方向の変化が
ある場合にも一定速で追従しようとするため、機構系の
能力を超えるような大きな加速度が要求され、機構系に
ショックや振動を発生し、経路追従の精度が劣化してい
た。
機制御装置によれば、機構系と加工系を同時に制御して
一定の品質の加工を行うことができる。しかしながら、
与えられた経路にコーナ部のような急激な方向の変化が
ある場合にも一定速で追従しようとするため、機構系の
能力を超えるような大きな加速度が要求され、機構系に
ショックや振動を発生し、経路追従の精度が劣化してい
た。
【0008】一方、図8に示す従来の他の加工機制御装
置によれば、速度変更を施したことにより、予め与えら
れた加工経路に精度よく追従して加工を行うことができ
るが、加工系の出力が機構系の加減速処理とは独立に制
御されることで、機構系の速度に対する加工系の出力の
大きさが変わるため、経路長あたりの加工系出力にばら
つきが生じ、加工深さ・加工幅・加工面荒さなどの特性
が変動して加工品質が劣化していた。
置によれば、速度変更を施したことにより、予め与えら
れた加工経路に精度よく追従して加工を行うことができ
るが、加工系の出力が機構系の加減速処理とは独立に制
御されることで、機構系の速度に対する加工系の出力の
大きさが変わるため、経路長あたりの加工系出力にばら
つきが生じ、加工深さ・加工幅・加工面荒さなどの特性
が変動して加工品質が劣化していた。
【0009】本発明は、以上述べた問題点を解決するも
のであり、その目的は、速度変更処理を施した際にも一
定の加工品質を得ることのできる加工機制御装置を提供
することにある。
のであり、その目的は、速度変更処理を施した際にも一
定の加工品質を得ることのできる加工機制御装置を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の加工機制御装置
は、ロボットあるいは工作機械を用いて与えられた加工
経路に加工系を追従させる機構系を有する加工機制御装
置において、与えられた加工指令を前記機構系の加工経
路および速度指令値と加工系の加工出力指令値に変換す
る指令変換手段と、前記速度指令値を前記加工経路に適
した速度に変更し、速度変更情報を出力する速度変更手
段と、前記速度変更情報を利用して前記加工出力指令値
を速度変更と同期して調整する加工出力調整手段と、前
記速度変更手段により速度変更された速度指令値と前記
加工経路によって前記機構系を制御する機構系制御手段
と、前記加工出力調整手段により調整された加工出力指
令値によって前記加工系を制御する加工系制御手段とを
備えたことを特徴とする。
は、ロボットあるいは工作機械を用いて与えられた加工
経路に加工系を追従させる機構系を有する加工機制御装
置において、与えられた加工指令を前記機構系の加工経
路および速度指令値と加工系の加工出力指令値に変換す
る指令変換手段と、前記速度指令値を前記加工経路に適
した速度に変更し、速度変更情報を出力する速度変更手
段と、前記速度変更情報を利用して前記加工出力指令値
を速度変更と同期して調整する加工出力調整手段と、前
記速度変更手段により速度変更された速度指令値と前記
加工経路によって前記機構系を制御する機構系制御手段
と、前記加工出力調整手段により調整された加工出力指
令値によって前記加工系を制御する加工系制御手段とを
備えたことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明においては、速度指令値を加工経路に適
した速度に変更するとともに、その速度変更情報を用い
て加工出力を調整することで、変更された速度指令値と
調整された加工出力指令値が同期する。これによって、
加工経路への追従精度が向上するとともに、経路長あた
りの加工出力を常に要求された量に保つことが可能とな
る。
した速度に変更するとともに、その速度変更情報を用い
て加工出力を調整することで、変更された速度指令値と
調整された加工出力指令値が同期する。これによって、
加工経路への追従精度が向上するとともに、経路長あた
りの加工出力を常に要求された量に保つことが可能とな
る。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0013】図1は、本発明の一実施例を説明するため
のブロック図である。図1において、指令変換部1は与
えられた加工指令を、機構系31の加工経路および速度
指令値と加工系32の加工出力指令値に変換する。速度
変更部11は、加工経路に適した速度となるように速度
指令値を変更するとともに、その速度変更情報を加工出
力調整部12に供給する。加工出力調整部12は、この
速度変更情報を利用して加工出力指令値を調整する。機
構系制御部21は、速度変更部11で処理された速度指
令値と加工経路に基づいて機構系31の動作を制御す
る。加工系制御部22は、加工出力調整部12で調整さ
れた加工出力指令値に基づいて加工系32の出力を制御
する。
のブロック図である。図1において、指令変換部1は与
えられた加工指令を、機構系31の加工経路および速度
指令値と加工系32の加工出力指令値に変換する。速度
変更部11は、加工経路に適した速度となるように速度
指令値を変更するとともに、その速度変更情報を加工出
力調整部12に供給する。加工出力調整部12は、この
速度変更情報を利用して加工出力指令値を調整する。機
構系制御部21は、速度変更部11で処理された速度指
令値と加工経路に基づいて機構系31の動作を制御す
る。加工系制御部22は、加工出力調整部12で調整さ
れた加工出力指令値に基づいて加工系32の出力を制御
する。
【0014】図2は、図1の速度変更部11と加工出力
調整部12の動作を中心にした、動作フローチャートの
一例を示す。速度変更部11は、指令変換部1で変換さ
れた速度指令値v(t)を加工経路Lに基づいて経路に
適した速度に変更し、新しい速度指令値v’(t)とす
る。次に、速度変更部11は、この速度変更の情報を速
度変更信号S(t)として加工出力調整部12に伝え
る。この際、速度変更信号S(t)は、速度変更された
速度指令値v’(t)と本来の速度指令値v(t)との
比であり、次式により求める。
調整部12の動作を中心にした、動作フローチャートの
一例を示す。速度変更部11は、指令変換部1で変換さ
れた速度指令値v(t)を加工経路Lに基づいて経路に
適した速度に変更し、新しい速度指令値v’(t)とす
る。次に、速度変更部11は、この速度変更の情報を速
度変更信号S(t)として加工出力調整部12に伝え
る。この際、速度変更信号S(t)は、速度変更された
速度指令値v’(t)と本来の速度指令値v(t)との
比であり、次式により求める。
【0015】S(t)=v’(t)/v(t) 速度変更が行われなかった場合は、v’(t)=v
(t)より、S(t)=1である。
(t)より、S(t)=1である。
【0016】加工出力調整部12は、この速度変更信号
S(t)を受けて、指令値変換部1で変換された加工出
力指令値p(t)を、速度変更に同期した新しい加工指
令値p’(t)に調整する。この際、調整された加工指
令値p’(t)は、次式により求める。
S(t)を受けて、指令値変換部1で変換された加工出
力指令値p(t)を、速度変更に同期した新しい加工指
令値p’(t)に調整する。この際、調整された加工指
令値p’(t)は、次式により求める。
【0017】p’(t)=p(t)・S(t) 速度変更が行われなかった場合は、S(t)=1より、
p’(t)=p(t)である。速度変更部11で処理さ
れた速度指令値v’(t)は、加工経路Lとともに機構
系制御部21に供給されて機構系31の動作を制御す
る。加工出力調整部12で調整された加工出力指令値
p’(t)は、加工系制御部22に供給されて加工系3
2の出力を制御する。
p’(t)=p(t)である。速度変更部11で処理さ
れた速度指令値v’(t)は、加工経路Lとともに機構
系制御部21に供給されて機構系31の動作を制御す
る。加工出力調整部12で調整された加工出力指令値
p’(t)は、加工系制御部22に供給されて加工系3
2の出力を制御する。
【0018】図3は四角形の目標加工経路L1を示す。
Qは加工機が始動する点であり、Rはコーナである。図
4は図3の加工経路L1に沿って加工を行う場合の信号
の波形図の一例を示す。図4(a)は速度変更部11で
加減速を行う前後の速度指令値v(t)とv’(t)及
び速度変更信号S(t)の一例を、図4(b)はそれに
応じて加工出力調整部12で調整を行う前後の加工指令
値p(t)とp’(t)の一例を示す。加工機が始動す
る点Qでは、加工経路L1の始点の情報に基づき速度変
更部11で加減速が行われ、速度指令値v(t)が始動
に適した速度指令値v’(t)に変更される。またコー
ナ部Rでは、加工経路L1の急激な変化の情報に基づき
速度変更部11で加減速が行われ、速度指令値v(t)
がコーナに適した速度指令値v’(t)に変更される。
一方、速度変更信号S(t)によって、上記の速度変更
の情報が加工出力調整部12に伝えられることにより、
速度変更後の速度指令値v’(t)と調整後の加工指令
値p’(t)が同期している。
Qは加工機が始動する点であり、Rはコーナである。図
4は図3の加工経路L1に沿って加工を行う場合の信号
の波形図の一例を示す。図4(a)は速度変更部11で
加減速を行う前後の速度指令値v(t)とv’(t)及
び速度変更信号S(t)の一例を、図4(b)はそれに
応じて加工出力調整部12で調整を行う前後の加工指令
値p(t)とp’(t)の一例を示す。加工機が始動す
る点Qでは、加工経路L1の始点の情報に基づき速度変
更部11で加減速が行われ、速度指令値v(t)が始動
に適した速度指令値v’(t)に変更される。またコー
ナ部Rでは、加工経路L1の急激な変化の情報に基づき
速度変更部11で加減速が行われ、速度指令値v(t)
がコーナに適した速度指令値v’(t)に変更される。
一方、速度変更信号S(t)によって、上記の速度変更
の情報が加工出力調整部12に伝えられることにより、
速度変更後の速度指令値v’(t)と調整後の加工指令
値p’(t)が同期している。
【0019】図5は、本発明の一実施例として、機構系
にロボットを、加工系にレーザ加工系を用いた場合のシ
ステム構成図である。ロボット制御部221は、速度変
更部11で変更された速度指令値v’(t)と加工経路
Lによりロボット231を制御する。レーザ出力調整部
212は、速度変更部11からの速度変更情報S(t)
を利用してレーザ出力指令値p(t)を調整し、レーザ
出力制御部222はこの調整されたレーザ出力指令値
p’(t)に基づいてレーザ出力系232の出力を制御
する。
にロボットを、加工系にレーザ加工系を用いた場合のシ
ステム構成図である。ロボット制御部221は、速度変
更部11で変更された速度指令値v’(t)と加工経路
Lによりロボット231を制御する。レーザ出力調整部
212は、速度変更部11からの速度変更情報S(t)
を利用してレーザ出力指令値p(t)を調整し、レーザ
出力制御部222はこの調整されたレーザ出力指令値
p’(t)に基づいてレーザ出力系232の出力を制御
する。
【0020】図6は、図5に示したレーザ加工ロボット
を用いた場合の加工結果の一例を示す。目標加工経路は
四角形で、そのコーナ部を拡大した。図6(a)は図7
に示す従来の加工機制御装置によりレーザ加工を行った
加工結果を、図6(b)は図8に示す従来の他の加工機
制御装置によりレーザ加工を行った加工結果を、図6
(c)は本発明によりレーザ加工を行った加工結果を示
す。Aはレーザによる加工結果を示し、Bは目標経路を
示す。本発明によれば、与えられた経路に高精度に追従
した上で、加工幅を一定に保って高品質の加工ができる
ことがわかる。
を用いた場合の加工結果の一例を示す。目標加工経路は
四角形で、そのコーナ部を拡大した。図6(a)は図7
に示す従来の加工機制御装置によりレーザ加工を行った
加工結果を、図6(b)は図8に示す従来の他の加工機
制御装置によりレーザ加工を行った加工結果を、図6
(c)は本発明によりレーザ加工を行った加工結果を示
す。Aはレーザによる加工結果を示し、Bは目標経路を
示す。本発明によれば、与えられた経路に高精度に追従
した上で、加工幅を一定に保って高品質の加工ができる
ことがわかる。
【0021】以上、実施例をもって本発明を詳細に説明
したが、本発明はこの実施例のみに限定されるものでは
ない。たとえば、実施例はレーザ加工ロボットを例にと
り説明しているが、加工系はレーザ加工系のならず、シ
ーリング加工系や切削加工系などに、また機構系はロボ
ットのみならず、工作機械などに適用できることは明か
である。
したが、本発明はこの実施例のみに限定されるものでは
ない。たとえば、実施例はレーザ加工ロボットを例にと
り説明しているが、加工系はレーザ加工系のならず、シ
ーリング加工系や切削加工系などに、また機構系はロボ
ットのみならず、工作機械などに適用できることは明か
である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の加工機制
御装置によれば、速度指令値に速度変更処理を施すこと
により与えられた経路に高精度に追従することができ
る。また同時に、加工出力を速度変更に同期することに
より経路長あたりの加工出力を常に要求された値に保
ち、一定の高い加工品質を得ることができる。
御装置によれば、速度指令値に速度変更処理を施すこと
により与えられた経路に高精度に追従することができ
る。また同時に、加工出力を速度変更に同期することに
より経路長あたりの加工出力を常に要求された値に保
ち、一定の高い加工品質を得ることができる。
【図1】本発明の一実施例を説明するためのブロック図
である。
である。
【図2】本実施例の動作例を説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図3】本実施例の動作例を説明する目標加工経路であ
る。
る。
【図4】本実施例の動作例を説明する信号の波形図であ
る。
る。
【図5】本発明の他の実施例の示すシステム構成図であ
る。
る。
【図6】図4に示す加工機による加工結果の一例を示す
図である。
図である。
【図7】従来例を示すブロック図である。
【図8】従来の別の実施例を示すブロック図である。
【図9】図8に示す加工機制御装置に使用される速度変
更部の詳細ブロック図である。
更部の詳細ブロック図である。
【図10】図7と図8に示す加工機制御装置による機構
系の追従結果の一例を示す図である。
系の追従結果の一例を示す図である。
1 指令変換部 11 速度変更部 12 加工出力調整部 21 機構系制御部 22 加工系制御部 31 機構系 32 加工系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 26/08 B B23Q 15/00 301 H G05B 19/18 G05D 13/62 E 9132−3H
Claims (3)
- 【請求項1】 ロボットあるいは工作機械を用いて与え
られた加工経路に加工系を追従させる機構系を有する加
工機制御装置において、 与えられた加工指令を前記機構系の加工経路および速度
指令値と加工系の加工出力指令値に変換する指令変換手
段と、 前記速度指令値を前記加工経路に適した速度に変更し、
速度変更情報を出力する速度変更手段と、 前記速度変更情報を利用して前記加工出力指令値を速度
変更と同期して調整する加工出力調整手段と、 前記速度変更手段により速度変更された速度指令値と前
記加工経路によって前記機構系を制御する機構系制御手
段と、 前記加工出力調整手段により調整された加工出力指令値
によって前記加工系を制御する加工系制御手段とを備え
たことを特徴とする加工機制御装置 - 【請求項2】 前記加工系がレーザ加工系であることを
特徴とする請求項1記載の加工機制御装置 - 【請求項3】 前記加工系がシーリング加工系であるこ
とを特徴とする請求項1記載の加工機制御装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5276580A JPH07129229A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 加工機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5276580A JPH07129229A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 加工機制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07129229A true JPH07129229A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17571452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5276580A Pending JPH07129229A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 加工機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07129229A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237202A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法および装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02270001A (ja) * | 1989-04-12 | 1990-11-05 | Hitachi Ltd | 自動作業装置 |
| JPH04305385A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | レーザ切断ロボットにおけるレーザパワー制御方法 |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP5276580A patent/JPH07129229A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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