JPS63181007A - 高信頼性数値制御方式 - 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 本発明は工作機械等を制御する数値制御装置の数値制御
方式に関する 従来の技術 数値制御方式においては、数値制御装置が指令プログラ
ムを読み取り、解読し、解読結果に基づき各軸に対しパ
ルス分配を行い、加減速制御、位置制御、速度制御、電
流制御等を行って各軸のサーボモータを駆動し、指令プ
ログラムで指令した形状通りの加工をワークに対して行
うものであるが、上記各動作の段階でなんらかの原因に
より、誤動作が生じ、希望する製品の形状が加工されな
かった場合、従来は始めから再度加工を行うしか方法が
なかった。

発明が解決しようとする問題点 加工が終了し、その後ワークに対し誤った加工が施され
ていることを発見した場合、該ワークは廃棄するしか方
法がないが、しかし、加工するワークが高価なものであ
ったり、材料の入手が困難なものや、工数のかかるワー
クであると、一度加工が終了して、誤った加工が施され
ているとして廃棄するようであれば、非常に不経湾なこ
ととなる。

そこで、本発明の目的は、数値制御方式における各処理
動作の誤動作を検出し、誤った加工が施されることを防
止することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、加工を制御する数値制御装置と同一の処理を
シュミレートするシュミレート手段と、数値制御装置と
シュミレート手段の各々対応する各行程の処理結果を比
較する比較照合手段を設け、数値制御装置とシュミレー
ト手段を同期して処理を行い、上記比較照合手段での照
合で不一致又は所定以上の誤差が生じた場合、数値制御
装置を非常停止させるようにすることによって上記問題
点を解決した。

作用 指令プログラムにしたがって数値制御装置は各行程の処
理を行う。一方シュミレート手段も指令プログラムにし
たがって数値制御装置の処理と同期して同一の処理をシ
ュミレートする。そのため、数値制御装置及びシュミレ
ート手段の各行程の処理に誤動作が生じなければ、上記
比較照合手段からは信号は出されず、数値制御装置は処
理を進めて工作殿械等を駆動制御し、ワークに対し加工
を行う。しかし、各行程の処理のうち数値制御装置又は
シュミレート手段のどちらか一方で誤動作が−生じ１．
比較照合手段で比較するデータ間に不一致又は誤差が生
じると、数値制御装置を非常停止させ、加工を中断させ
る。そのため、ワークに対し、誤った加工が行われる前
に加工が停止されるから、ワークに対し誤った加工が施
されることはなくなる。

実施例 図は本発明の一実施例の数値制御方式を示すブロック図
であり、１は数値制御装置、２は本発明によって付加さ
れた数値制御処理をシュミレートするシュミレート手段
、３は数値制御装置１とシュミレート手段２の各処理行
程の処理結果を、比較する比較照合手段を示し、各手段
で行われる処理ブロックを示している。数値制御装置１
は従来の数値制御装置と同様に、ＮＣテープ又はホスト
コンピュータ等から送られてくる指令プログラム１０を
読み取り、解読１２ａし、手動入力キースイッチから入
力されたオフセットデータ１１を加味して実行データを
作成し、該実行データに基づいてパルス分配置３ａし、
加減速制御１４ａを行い、ピッチエラー補正やバツクラ
ツシ補正１５ａを行って、次に、サーボモータ２０に設
けられているパルスコーダ２１からのフィードバック信
号と、加減速制御１４ａ後の移動指令に基づいて、位置
制御１６ａ、速度制御１７ａを行い、次に、サーボアン
プ１９からサーボモータ２０に出力される電流値のフィ
ードバック信号と速度制御１８ａ後のトルク指令に基づ
き電流制御１８ａを行ってサーボアンプ１９へ駆動電流
を出力し、サーボアンプ１９を介してサーボモータ２０
を駆動する。

２３ａはプログラマブルマシーンコントローラ（以下Ｐ
ＭＣという）で、入カニニット２４ａ１出カニニット２
５ａが接続され、ＰＭＣ２３ａには入出力回路２２ａが
接続され、指令プログラムを解読１２ａＬＭコード、Ｓ
コード、Ｔコード。

Ｓコードが読まれると、該入出力回路２２ａを介してＰ
ＭＣ２３ａに入力されＰＭＣ２３ａの出力は、入出力回
路２２ａを介して数値制御装置１のマイクロコンピュー
タに入力されるようになっている。

シュミレート手段は、数値制御装置１に入力される同一
の指令プログラム１０、及びオフセットデータ１１が入
力されるようになっており、これら入力されたデータを
解読１２ｂし、実行形式データを作成し、この実行形式
データに基づいて、パルス分配置３ｂ、加減速制御１４
ｂ、ピッチエラー補正及びバックラッシ補正１５ｂを行
う点は数値制御装置１の処理と同一である。次に、加減
速制御１４ｂされた分配パルスに基づき、位置制御シュ
ミレート１６ｂ、速度制御シュミレート１７ｂ、電流制
御シュミレート１８ｂを行う。又、位置シュミレート１
６ｂの結果、当該軸の現在位置算定２６を行う。一方、
サーボモータ２０には、新たにパルスコーダ２９を外部
に取り付け、該パルスコーダ２９からのパルスを現在値
カウンタ２８でカウントし、上記現在値算定２６で算出
された現在値と該現在値カウンタ２８の値を比較し、現
在値比較２７を行う。又、該シュミレート手段２にも、
数値制御装置１のＰＭＣ２３ａと同じように、同じシー
ケンス制御を行うＰＭＣ２３ｂが設けられ、数値制御装
置１と同じように、入カニニット２４ｂ、出カニニット
２５ｂ１人出力回路２２ｂが接続されている。

比較照合手段３は、数値制御装置１及びシュミレート手
段２が読取った指令プログラムが、両者同一であるか比
較照合３０Ｌ、プログラム読取りの誤動作を検出する。

そして、両者のプログラムの１ブロツクの解読１２ａ、
１２ｂが終了するまで持合わせ３１を行い、両者とも実
行形式のデータが作られると、両者同時にパルス分配を
開始させる。その後、両者の加減速制御１４ａ、１４ｂ
からの分配パルスを比較照合３２し、数値制御装置１の
位置制御１６ａで検出される加減速制御１４ａからの指
令とパルスコーダ２１からのフィードバック信号との差
から生じる位置偏差値と、シュミレート手段２の位置制
御シュミレート１６ｂによって求められる位置偏差値を
比較３３する。

又、数値制御装置１の速度制御１７ａ、及び電流制御１
８ａで各々求められる速度指令値、電流指令値と、シュ
ミレート手段２の速度制御シュミレート１７ｂ、電流制
御シュミレート１８ｂで求められる速度指令値、電流指
令値を各々比較３４゜３５し、又、サーボアンプ１９か
ら出力されるサーボモータ２０への電流値と、電流制御
シュミレート１８ｂで求めら゛れる電流値を比較し、数
値制御装置１内の各行程での処理結果とシュミレート手
段２での各行程のシュミレート結果を比較する。

ざらに数値制御装置１の入出力回路２２ａとシュミレー
ト手段２の入出力回路２２ｂの各々のＲＡＭ内に記憶さ
れている情報を各ビット毎比較し入出力データの照合３
７を行う。以上の比較照合を同期して行い、照合が一致
しなかったとき、又は、比較結果、誤差が所定以上ある
と非常停止指令を出力し、数値制御装置１の動作を停止
させるようになっている。

次に、全体の動作を説明すると、数値制御装置１、シュ
ミレート手段２は同一指令プログラム１０を１ブロック
毎読取り、該指令プログラム１０を照合３０し、一致し
ていない場合は、ホストコンピュータからのデータの転
送又はプログラムの読取りに誤動作が生じたとして、非
常停止信号を出力する。又、指令プログラムの照合３０
が一致しているときは、該ブロックが解読１２ａ、１２
ｂされ両者の解読結果が出力されるまで、待合わせ３１
を行い、その後パルス分配置３ａ、１３ｂを同時に開始
し、加減速制御１４ａ、１４ｂからの分配パルスを照合
３２し、このときも照合が一致しなければ、パルス分配
処理１３ａ、１３ｂ。

加減速制御１４ａ、１４ｂに誤動作が生じたとして非常
停止信号を出力する。又位置偏差値比較３３、速度指令
値比較３４、電流指令値比較３５、電流値比較３６を各
々行って、両者の誤差が所定値以上であると、これらの
各処理に誤動作が生じたとして、非常停止信号を出力す
る。入出力データの照合３７においても、入出力データ
が一致しない場合には、ＰＭＣ２３ａ、２３ｂ、入カニ
ニット２４ａ、２４ｂ、入出力回路２２ａ、２２ｂ、お
よび解読１２ａ、１２ｂが正常動作しなかったとして、
非常停止信号を出力する。さらに、サーボモータ２０に
新たに外付けしたパルスコーダ２９からの信号により現
在値カウンタ２８でサーボモータ２０で駆動される軸の
現在値と、位置制御シュミレート１６ｂからの信号で現
在位置算定２６した現在値を比較２７し、一致しない場
合もパルスローダ２１，２９等の誤動作として、非常停
止信号を出力し、どれか一つでも非常停止信号が出力さ
れると、数値制御装置１及び工作機械は停止する。

又、シュミレート手段２には出カニニット２５ｂも設け
られているので、数値制御装置の出カニニット２５ａの
出力データと該出カニニット２５ｂの出力データを比較
し、一致しない場合は、数値制御装置および工作機械の
動作を停止させるようにしてもよい。

・　以上のように、数値制御方式によって処理される各
行程の処理結果データを、同一指令プログラムにより同
期して数値制御をシュミレートするシュミレート手段と
の各行程の処理結果データとを各々比較し、照合し、一
致又は所定以上の誤差があると、数値制御装置及び工作
機械を停止するようにしたので、工作機械がワークに対
し、誤動作による誤加工を行う前に工作機械が停止し、
ワークを不良品にすることはなくなる。

なお、上記実施例では、サーボモータ２０等を１個のみ
示し１軸のみシュミレート手段と比較するようにしたが
、数値制御装置１で制御される全軸に対し、この比較、
照合を行ってもよく、又ある特定軸のみ比較、照合を行
わせるようにしてもよい。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、数値制御処理の各行程の
処理毎に誤動作が生じていないかチェックされ、誤動作
が生じている場合には、数値制御装置および数値制御装
置で制御される工作機械を非常停止させるので、ワーク
に対し誤った加工が施される前に、加工が停止され、ワ
ークを無駄にすることがなく、高価なワークや入手困難
なワーク、工数の多いワークに対する数値制御加工に最
適である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例のブロック図である。 １・・・・・・数値制御装置 ２・・・・・・シュミレート手段 ３・・・・・・比較、照合手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 数値制御装置に、該数値制御装置と同一の処理をシュミ
   レートするシュミレート手段と、数値制御装置とシュミ
   レート手段の各々対応する各行程の処理結果を比較する
   比較照合手段を設け、数値制御装置とシュミレート手段
   を同期して処理を行い、上記比較照合手段での照合で不
   一致又は所定以上の誤差が生じた場合、数値制御装置を
   非常停止させるようにした高信頼性数値制御方式。