JPH08234819A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPH08234819A
JPH08234819A JP7041684A JP4168495A JPH08234819A JP H08234819 A JPH08234819 A JP H08234819A JP 7041684 A JP7041684 A JP 7041684A JP 4168495 A JP4168495 A JP 4168495A JP H08234819 A JPH08234819 A JP H08234819A
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JP
Japan
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axis
servo motor
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magnification
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Withdrawn
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JP7041684A
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English (en)
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Katsuhiro Endo
勝博 遠藤
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 相似な形状の加工を同時に行うことができる
簡単な構成の数値制御装置を提供する。 【構成】 基準移動指令は、マスタ軸サーボモータ2と
同期倍率乗算手段1とに入力される。マスタ軸サーボモ
ータ2は基準移動指令に従って回転し、工具4が固定さ
れたマスタ軸を移動させる。一方、同期倍率乗算手段1
は、基準移動指令に対し、予め設定されている任意の倍
率を掛けた値を相似移動指令として出力する。スレーブ
軸サーボモータ3は相似移動指令に従って回転し、工具
5が固定された、マスタ軸と相似な動作を行わせるべき
スレーブ軸を移動させる。これにより、マスタ軸とスレ
ーブ軸とに対し互いに相似となる動作を行わせることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の移動軸を制御する
数値制御装置に関し、特に複数の箇所での切削動作を同
時に制御する数値制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】数値制御装置では、1つのワークの別々
の部分あるいは1対のワークに対し、同じ形状の加工や
相似な形状の加工を行う場合がある。例えば、雄ねじと
雌ねじである。このような相似な形状の加工を行う場
合、従来は別々の工程として加工するか、あるいは多系
統の数値制御装置を用いて加工を行っていた。
【0003】図7は従来の多系統の数値制御装置の概略
構成を示すブロック図である。これは、2つの軸が互い
に相似な動作をしながら旋盤加工を行う場合の例であ
る。この加工は、2つの数値制御装置(CNC)40
a,40bにより制御される。
【0004】数値制御装置40a内では、加工プログラ
ムの指令を解析することにより、X軸、およびZ軸方向
の補間パルスPx4 ,Pz4 が出力されている。数値制
御装置40aから出力される2つの補間パルスPx4
Pz4 は、それぞれ軸制御回路51a,52aに入力さ
れる。軸制御回路51a,52aは、移動指令をサーボ
アンプ61a,62aに出力する。サーボアンプ61
a,62aはこの移動指令を増幅し、サーボモータ71
a,72aを駆動する。サーボモータ71a,72aは
それぞれ、X軸、Z軸方向に工具31aを移動させる。
【0005】一方、数値制御装置40b内でも同様に、
加工プログラムの指令を解析することにより、X軸、お
よびZ軸方向の補間パルスPx5 ,Pz5 が出力されて
いる。数値制御装置40bから出力される2つの補間パ
ルスPx5 ,Pz5 は、それぞれ軸制御回路51b,5
2bに入力される。軸制御回路51b,52bは、移動
指令をサーボアンプ61b,62bに出力する。サーボ
アンプ61b,62bはこの移動指令を増幅し、サーボ
モータ71b,72bを駆動する。サーボモータ71
b,72bはそれぞれ、X軸、Z軸方向に工具31bを
移動させる。
【0006】切削すべきワーク11aは、チャック21
aに固定され回転している。このような構成の多系統の
数値制御装置において、工具31bのZ軸方向の動作が
工具31aのZ軸方向の動作に相似な関係になるよう
に、数値制御装置40aと数値制御装置40bとに対す
る加工プログラムを組むことにより、相似な形状の加工
を同時に行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、別々の工程で
加工した場合、工程ごとの加工時間を加算した分だけ、
加工に要する時間が長くなってしまうという問題点があ
った。また、時間を短縮するために多系統の数値制御装
置を用いて加工を行った場合、複数の数値制御装置を備
えなければならず、構成が複雑となり高価なシステム構
成になってしまう。従って、生産コストが高くなってし
まうという問題点があった。
【0008】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、相似な形状の加工を同時に行うことができる
簡単な構成の数値制御装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【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、複数の移動軸を制御し、複数の箇所での
切削を同時に行う数値制御装置において、動作の基準と
なる基準移動指令に従いマスタ軸を移動させるマスタ軸
サーボモータと、前記基準移動指令に任意の同期倍率を
掛けた値を、相似移動指令として出力する同期倍率乗算
手段と、前記マスタ軸と相似な動作を行わせるべきスレ
ーブ軸を、前記相似移動指令に従い移動させるスレーブ
軸サーボモータと、を有することを特徴とする数値制御
装置が提供される。
【0010】
【作用】動作の基準となる基準移動指令が出力される
と、マスタ軸サーボモータは、基準移動指令に従いマス
タ軸を移動させる。同期倍率乗算手段は、基準移動指令
に任意の同期倍率を掛けた値を、相似移動指令として出
力する。スレーブ軸サーボモータは、マスタ軸と相似な
動作を行わせるべきスレーブ軸を、相似移動指令に従い
移動させる。
【0011】これにより、マスタ軸とスレーブ軸とに対
し互いに相似な動作を行わせることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の概略構成を示すブロック図であ
る。基準移動指令は、マスタ軸サーボモータ2と同期倍
率乗算手段1とに入力される。マスタ軸サーボモータ2
は基準移動指令に従って回転し、工具4が固定されたマ
スタ軸を移動させる。
【0013】一方、同期倍率乗算手段1は、基準移動指
令に対し、予め設定されている任意の倍率を掛けた値を
相似移動指令として出力する。スレーブ軸サーボモータ
3は相似移動指令に従って回転し、工具5が固定され
た、マスタ軸と相似な動作を行わせるべきスレーブ軸を
移動させる。
【0014】図2は本発明の数値制御装置の概略構成を
示すブロック図である。数値制御装置40(CNC)内
では、加工プログラムの指令を解析することにより、X
軸、およびZ軸方向の補間パルスPx ,Pz0 ,Pz1
が出力されている。X軸方向の補間パルスPx はそのま
ま外部に出力されるが、Z軸方向のマスタ軸に対する基
準移動指令である補間パルスPz0 とスレーブ軸に対す
る補完パルスPz1 は、同期制御部41に入力されてい
る。同期制御部41は、マスタ軸とスレーブ軸とに、互
いに相似となる動作をさせる場合には、入力された補間
パルスPz0 に任意の倍数を掛けた値の2系統の補間パ
ルスPz2 ,Pz3 を出力する。出力される補間パルス
Pz2 ,Pz3 には、それぞれに予め設定された別の値
の倍数が掛けられている。
【0015】数値制御装置40から出力される3つの補
間パルスPx,Pz2 ,Pz3 は、それぞれ軸制御回路
51,52,53に入力される。軸制御回路51,5
2,53、軸の移動指令をサーボアンプ61,62,6
3に出力する。サーボアンプ61,62,63はこの移
動指令を増幅し、サーボモータ71,72,73を駆動
する。サーボモータ72,73は同一のベース部81に
固定されており、このベース部81はサーボモータ71
の回転によりX軸方向に移動する。また、サーボモータ
72,73の回転により、工具31,32がZ軸方向に
移動する。切削すべきワーク11は、チャック21に固
定され回転している。
【0016】このような構成の数値制御装置において、
工具32のZ軸方向の動作を工具31のZ軸方向の動作
のN倍にする場合、同期制御部41は入力された補間パ
ルスPz0 をそのまま軸制御回路52に対する補間パル
スPz2 として出力し、補間パルスPz0 のN倍の数の
パルスを軸制御回路53に対する補間パルスPz3 とし
て出力する。一方、X軸方向の補間パルスPxは、その
まま軸制御回路51に出力されている。
【0017】各軸制御回路51〜53に入力された補間
パルスの量だけ、補間周期内にサーボモータ71〜73
が回転する。従って、サーボモータ73は、サーボモー
タ72のN倍の速度で回転することになる。これによ
り、工具32のZ軸方向の動作が、常に工具31のN倍
となる。
【0018】図3は同期制御部の内部構成を示すブロッ
ク図である。同期制御部41に入力されたマスタ軸に対
する補完パルスPz0 は、スイッチS1を介して加算部
41cに入力されるとともに、スイッチS3を介して第
1の倍率乗算手段41aに入力される。第1の倍率制御
手段41aは、補完パルスPz0に対し予め設定された倍
率を掛けた値を、加算部41cに対し出力する。加算部
41cは、入力された各種信号を加算し、サーボモータ
72に出力する。サーボモータ72は加算部41cから
の信号により駆動制御され、マスタ軸を動かすととも
に、位置偏差量を加算部41cに対し帰還させる。
【0019】また、補完パルスPz0は第2の倍率制御部
41bにも入力されている。第2の倍率制御手段41b
は、補完パルスPz0に対し予め設定された倍率を掛けた
値を、スイッチS4を介して加算部41dに対し出力す
る。さらに、補完パルスPz1が、スイッチS2を介して
加算部41dに入力されている。加算部41dは、入力
された各種信号を加算し、サーボモータ73に出力す
る。サーボモータ73は加算部41dからの信号により
駆動制御され、スレーブ軸を動かすとともに、位置偏差
量を加算部41dに対し帰還させる。
【0020】同期チェック処理部41eは、第1の倍率
制御部と第2の倍率制御部とにおける同期倍率を考慮し
ながら位置偏差量を監視し、同期ずれのチェックを行
う。このような構成において、サーボモータ72の動作
を変えず、サーボモータ73を同期させる場合、スイッ
チS1とスイッチS4を閉じ、スイッチS3とスイッチ
S2を開ける。このとき、サーボモータ72は補完パル
スPz0に従って回転する。一方、サーボモータ73は、
補完パルスPz0に対し、第2の倍率制御部2で任意の倍
率を掛けた値に従って回転する。
【0021】また、サーボモータ72の動作を補完パル
スPz0のK倍にし、サーボモータ73を同期させる場
合、スイッチS3とスイッチS4を閉じ、スイッチS1
とスイッチS2を開ける。このとき、サーボモータ72
は補完パルスPz0に対し、第1の倍率制御部1で任意の
倍率を掛けた値により制御される。一方、サーボモータ
73は、補完パルスPz0に対し、第2の倍率制御部41
bで任意の倍率を掛けた値により制御される。
【0022】同期制御を行わない場合には、スイッチS
1とスイッチS2を閉じ、スイッチS3とスイッチS4
を開ける。このときは、サーボモータ72は補完パルス
Pz0により制御され、サーボモータ73は補完パルスP
z1により制御される。
【0023】なお、同期制御を行う場合には、同期チェ
ック処理部41eが位置偏差量を検出し、2つのサーボ
モータの同期の発生を防いでいる。このようにして、補
完パルスPz0に一定の倍率をかけた値を、各サーボモー
タの移動指令とすることができる。従って、複数の軸に
対し、互いに相似な動作を行わせることができる。
【0024】上記の数値制御装置では、Z軸方向の動き
を制御するサーボモータは2つしか設けていないが、3
つ以上であってもよい。Z軸方向の動きを制御するサー
ボモータの数だけ、基準移動指令である補間パルスPz
0 に一定の倍率を掛けた補完パルスを出力する倍率制御
部を設けることにより、各サーボモータに対し基準移動
指令に比例した動作をさせることができる。
【0025】図4はワーク加工の第1の例を示す図であ
る。この例は、3つの工具を同期制御する場合である。
ワーク11は、チャック21に固定され回転している。
このワーク11に対し、3つの工具31〜33によって
加工が行われる。工具32,33のZ軸方向の動作は、
工具31に同期して相似な動作をする。工具32はK倍
の動作をし、工具33はL倍の動作をする。これによ
り、工具31が切削するZ軸方向の距離が「z」の場
合、工具32は「Kz」の距離を切削し、工具33は
「Lz」の距離を切削する。
【0026】図5はワーク加工の第2の例を示す図であ
る。これは、雄ねじと雌ねじの切削を同時に行う場合の
例である。この例では、Z軸方向に同期した2つの移動
軸があり、その一方の軸は工具34を移動制御し、他方
の軸はチャック23を移動制御する。
【0027】雄ねじとなるワーク12はチャック22に
固定されている。雌ねじとなるワーク13はチャック2
3に固定されている。工具34は、2つのワークの間に
ある。工具34には、ワーク12を切削すべき刃34a
と、ワーク13を切削すべき刃34bとが両側に設けら
れている。それぞれの刃34a,34bの刃先の位置
は、互いにワーク12の径と同じだけX軸方向にずれて
いる。
【0028】ここで、チャック23を、工具34の2倍
で同期させる。すると、工具34が速度FでZ軸負の方
向に移動した場合、チャック23は速度2FでZ軸負の
方向に移動する。このときの刃34bの、ワーク13に
対する相対速度は速度FでZ軸正の方向である。従っ
て、刃34aがワーク12の外側を切削するのと同じ形
状に、刃34bがワーク13の内側を切削する。従っ
て、雄ねじと雌ねじを同時に切削することができる。
【0029】図6は数値制御装置内における処理手順の
フローチャートを示す図である。 〔S1〕任意倍率の同期制御かどうかを判断し、任意倍
率の同期制御であればステップ3に進み、任意倍率の同
期制御でなければステップ2に進む。 〔S2〕通常の処理を行い、終了する。 〔S3〕マスタ軸の分配パルスに倍率を掛けスレーブ軸
のパルスとする。 〔S4〕位置偏差量が正しいかどうかを判断し、正しけ
ればステップ8に進み、正しくなければ、ステップ5に
進む。 〔S5〕分配パルスをクリアする。 〔S6〕同期制御を解除する。 〔S7〕アラームを出力する。 〔S8〕動作が終了したかどうかを判断し、終了してい
なければステップ3に進み、終了していれば処理を終了
する。
【0030】このように、マスタ軸に対する基準移動指
令に任意の倍率を掛けた値を、スレーブ軸に対する移動
指令とすることにより、マスタ軸とスレーブ軸との動作
が、互いに相似な関係にあるかぎり、それぞれの軸によ
る加工を同時に行うことができ、効率的な加工が可能と
なる。しかも、従来多系統の数値制御装置で行っていた
加工の一部を、非常に簡単な構成の数値制御装置で代用
することができ、コストを低く抑えることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、マスタ
軸に対する基準移動指令に任意の倍率を掛けた値をスレ
ーブ軸に対する移動指令として、複数の移動軸に対し互
いに相似な動作を同時に行わせるようにしたため、簡単
な構成の数値制御装置を用いて、複数の箇所での相似な
形状の加工が同時にできるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の数値制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】同期制御部の内部構成を示すブロック図であ
る。
【図4】ワーク加工の第1の例を示す図である。
【図5】ワーク加工の第2の例を示す図である。
【図6】数値制御装置内における処理手順のフローチャ
ートを示す図である。
【図7】従来の多系統の数値制御装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【符号の説明】 1 同期倍率乗算手段 2 マスタ軸サーボモータ 3 スレーブ軸サーボモータ 4,5 工具

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の移動軸を制御し、複数の箇所での
    切削を同時に行う数値制御装置において、 動作の基準となる基準移動指令に従いマスタ軸を移動さ
    せるマスタ軸サーボモータと、 前記基準移動指令に任意の同期倍率を掛けた値を、相似
    移動指令として出力する同期倍率乗算手段と、 前記マスタ軸と相似な動作を行わせるべきスレーブ軸
    を、前記相似移動指令に従い移動させるスレーブ軸サー
    ボモータと、 を有することを特徴とする数値制御装置。
  2. 【請求項2】 前記マスタ軸サーボモータと前記スレー
    ブ軸サーボモータとの動作が、前記同期倍率による相似
    関係であることをチェックする同期チェック手段をさら
    に有することを特徴とする請求項1記載の数値制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記スレーブ軸は、前記マスタ軸に対し
    平行な軸であることを特徴とする請求項1記載の数値制
    御装置。
  4. 【請求項4】 複数の移動軸を制御し、複数の箇所での
    切削を同時に行う数値制御装置において、 動作の基準となる基準移動指令に任意の第1の同期倍率
    を掛けた値を、第1の相似移動指令として出力する第1
    の同期倍率乗算手段と、 前記第1の相似移動指令に従いマスタ軸を移動させるマ
    スタ軸サーボモータと、 前記基準移動指令に任意の第2の同期倍率を掛けた値
    を、第2の相似移動指令として出力する第2の同期倍率
    乗算手段と、 前記第2の相似移動指令に従いスレーブ軸を移動させる
    スレーブ軸サーボモータと、 を有することを特徴とする数値制御装置。
  5. 【請求項5】 前記マスタ軸サーボモータと前記スレー
    ブ軸サーボモータとの動作が、前記第1の同期倍率と前
    記第2の同期倍率とによる相似関係であることをチェッ
    クする同期チェック手段をさらに有することを特徴とす
    る請求項4記載の数値制御装置。
  6. 【請求項6】 前記スレーブ軸は、前記マスタ軸に対し
    平行な軸であることを特徴とする請求項4記載の数値制
    御装置。
JP7041684A 1995-03-01 1995-03-01 数値制御装置 Withdrawn JPH08234819A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005278362A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Aisin Seiki Co Ltd 電動機の制御装置
JP2005278361A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Aisin Seiki Co Ltd 電動機の制御装置
JP2005278363A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Aisin Seiki Co Ltd 電動機の制御装置
WO2021215467A1 (ja) * 2020-04-24 2021-10-28 ファナック株式会社 制御装置

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Effective date: 20020507