JPS636606A

JPS636606A - 数値制御工作機械の手動同期送り機構

Info

Publication number: JPS636606A
Application number: JP15054086A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwagaya; 孝岩ヶ谷
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1988-01-12
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JP2640653B2

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）未発明は数値制御工作機械の手動同期送り機構に関し、
特に手動にて操作するハンドルにて工作機械の２軸を同
期送り操作自在な数値制御工作機械の手動同期送り機構
に関する。

（従来の技術）高い加工制度と生産性を要求するために、最近の工作機
械は、数値制御装置により制御されるものが多い、この
数値制御工作機械は、制御装置にコンピュータ構成の数
値制御装置を使用し、該制御装置により工作機械の動作
制御を実行させるものであり１紙テープ、バブルメモリ
あるいはリードオンリーメモリなどに記憶されている加
工データに基き、ワークを精度良くしかも同一物を所望
数だけ大量生産することが加工することができるもので
ある。

一方、時としてユーザは、大量生産される製品のうちか
ら少数個のみ部分的に異なる加工を付加することを要求
したり、あるいは少数個の製品だけ部分的な面取りある
いはコーナＨなどの加工を加えることを要求することが
ある。

（従来装置の欠点）このようなユーザの要求に応えるため、数（／ｉ制御装
置は、バブルメモリに記憶されている加工プログラムの
一部をユーザの要求している形状に工作機械が作動する
ように部分的な修正を加えて新たなプログラムを作成し
、該プログラムにてワークを加工すれば特定の製品を加
工することができ′るが、プログラムを修正するのに多
くの時間を要する。また、部分的な加工を施す位置の加
工データを、マニュアル−データインプットやパネルよ
り順次入力して順次加工を実施することもできるが、こ
れも時間と手数を要することでありあまり得策なことと
はいえない。

本発明は上述の如き従来の欠点を改善しようとするもの
であり、その目的は、数値制御工作機械において、ワー
クに対する一部の加工を手動制御にて自動的に２軸回時
に実施できるような新規な装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上述の如き発明の目的を達成するために、複数
の軸を同期送り制御自在な数値制御工作機械において１
手動操作のスピードに比例した速さと手動操作量に比例
した数のパルスを発して工作機械の同期送りを制御する
手動操作手段と、該手動操作手段が発したパルス数とス
ピードに従った位置指令をパルス分配器に発する手段と
、入力された位置指令によりパルス分配動作を実行し該
少なくとも２つの軸に対して同期パルスを分配するパル
ス分配器と、同期パルスの分配により制御される少なく
とも２つの工作機械軸のサーボ制御回路とを有すること
を特徴とする数値制御工作機械の手動同期送り機構が提
供される。

（作用）マニュアルデータインプット盤あるいは「手動同期送り
加工機能スイッチ１をオンとして、数値制御装置をｒ同
期送り機能モード１とする。この動作にて数値制御装置
は外部信号にて２軸回時に制御できる同期送り制御モー
ドとなる。しかる後２軸が動作する動作平面を選択し、
直線補間か円弧補間かの選択を行った後、さらに補間動
作に必要なデータを入力しておく。

１同期送り機能モード、１実行の際、たとえば手動パル
ス発生器など、外部信号としてのパルスを発生する手段
から処理装置にパルスを送ると、処理装置から選択され
た２軸分の位置指令がパルス分配器に送られる。これに
より、パルス分配器は補間信号をサーボ回路に出力して
直線補間あるいは円弧補間を手動にて実行することがで
きる。

なお、補間の速度は１手動パルス発生器など、外部から
処理装置に印加されるパルスのスピードに依存する。

（実施例）次に本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は１本発明をロボット付き工作機械に適用した実
施例を示すものである。

図において、ＬＭは工作機械である。ＲＢＴは該工作機
械ＬＭに付属するロボットであり、工作機械ＬＭのワー
クの搬入／Ｉ＆を出、工具交換、切粉晴掃等のサービス
を実行する。ＣＴＬは制御装置ロッカであり、工作機械
ＬＭとこれに付属するロボットを制御する後述の数値制
御装置および該ロポッ）　ＲＢＴを直接制御するロボッ
ト制御装置とを内蔵している。また、制御装置ロッカＣ
ＴＬの前面には、ＣＲＴデイスプレィ及び数１（を制御
装置にデータをインプットするキーボードを有するマニ
ュアルデータインプット部を備えたＣＲＴ−ＭＤＩ盤１
００、テープリーダ１０１、手動パルス発生器１０２、
バブルメモリアダプタＨＭＡや各種機械側の操作スイッ
チを含む機械操作盤１０３が設けられている。ＷＦはワ
ークフィーダである。なお、ロポッ）ＲＢＴおよびワー
クフィダＷＦは本発明の説明に直接関係がないので、詳
細な説明は省略する。

第２図はこの実施例を実現するための回路ブロック図で
ある。

第２図において、ＮＣは工作機械ＬＭを制御するための
数値制御装置である。該数イば（制御装置ＮＣ内のＢＵ
ＳＮはバス線であり、アドレス信号を転送するアドレス
バスとデータを転送するデータバスを有している。ＷＭ
Ｎは高速で揮発性のＲＡＭからなる作業用メモリで、不
揮発性のデータメモリＤＭＮから読出された加工データ
を一時的に記憶する。ＰＭＮはコントロール・プログラ
ムを記憶するコントロール争プログラム・メモリ、ＭＦ
ＵＮはマイクロプロセッサ等の処理装置で、コントロー
ル會プログラムとパートプログラムとに基いて数値制御
処理、編集処理、データ送受信処理等の種々の処理を実
行する。

ＰＤＮはパルス分配器で、位置指令ｘ、Ｙ、Ｚを入力さ
れ、処理装置ＭｐｕＮからの指令により公知のパルス分
配演算を実行してパルスＸ「　、Ｙｒ、　Ｚｒ　を分配
するほか、後述する手動操作により工作機械ＬＭを動作
させる場合においても公知のパルス分配演算を実行して
パルスＸＰ、ＹＰ、ＺＰヲ分配する。５ＶＮＸ、５ＶＮ
Ｙ、５ＶＮＺはそれぞれ工作機械ＬＭのサーボ制御回路
で、分配パルスＸ？　、Ｙｐ　、ＺＦと、モータが所定
量回転する毎に発生するフィードバックパルスＸｆ。

Ｘ　ｆ　、　Ｚ　ｆ　ヲ入力すレ、ＩＸ　ｐ−Ｘ　ｆｌ
、ＩＹ　ｐ−Ｙｐｌ、ｔｚ　ｐ　−ｚ　ｆｌに比例した
アナログ電圧を発生す６、ＤＸ、ＤＹ、ＤＺはそれぞれ
ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸駆動用の制御回路であり、ＤＭＸ、Ｄ
ＭＹ、ＤＭＺはそれぞれＸ軸、Ｙ軸、２軸駆動用の直流
モータ、ＰＣＮＸ、ＰＣＮＹ　、ＰＣＮＺはそれ−Ｆれ
制御回路ＤＸ、ＤＹ、ＤＺにより回転制御される直流モ
ータＤＭＸ　、ＤＭＹ　、ＤＭＺｃ７）軸に取り付けら
れ、これら直流モータが所定量回転する毎にフィードバ
ックパルスＸｆ、Ｙｆ、Ｚｆを発生するパルスコーダで
ある。なお、サーボ回路５ＶＮＸ、５ＶＮＹ、ＳＶＮ：
ｌ：、直流モー４！’ＤＭＸ。

ＤＭＹ　、ＤＭＺと、パルスコーダＰＣＮＸ、ＰＣＮＹ
　、ＰＣＮＺとで、サーボユニットが構成され、Ｘｐ−
Ｘｆ、Ｙｐ−Ｙｆ、Ｚｐ−Ｚｆが共に零となるようにサ
ーボ制御される。ＨＭＡは、バブルメモリカセットに記
憶された加ニブログラムを読み出してこれを作業用メモ
リＷＭＮに転送するバブルメモリアダプタであり、ｏＰ
は操作盤で、第１図に示すＣＲＴΦＭＤＩ！９．１００
と同じである。ＤＴＮはロボットＲＢＴと通信を行うデ
ータ送受信器である。ＲＣはロボット制御装置である。

ＰＣＮは強電回路で、数イボｊ制御装置ＮＣと工作機械
ＬＭとの間のインターフェースを司る。すなわち、補助
機７１ｉ（Ｍ機走）命令、主軸回転（Ｓ機能）命令等の
信号ＤＯＭを接点信号として工作機械側に出力し、また
工作機械側が補助機走命令、主軸回転命令に対する作業
を終了すれば完了信号ＤＩＭ等を接点信号でパス線に出
力する。

本発明は、機械操作盤１０３に設けである手動パルス発
生器１０２を用い、これから発生するパルスを利用して
同期送り４１　ｆＥを制御することにより、１軸の手動
パルス発生器の指令から２軸の補間動作を実行しようと
するものである。

本発明に係る手動同期送り機走は、直線補間、円弧補間
とも実施回旋であるが、最初に手動による直線補間につ
いて説明する。

まず、通常の数値制御工作機械における手動運転動作を
説明すると、機械操作盤１０３に備えであるモード選択
スイッチ（未図示）を、たとえばＨＡＮＯＬＥ”位置に
切替えるとともに、手動パルス発生器１０２により手動
にて作動させる軸を軸選択スイッチ（未図示）にて選択
すると、数値制御装置ＮＣはｉ″ＨＡＮＯＬＥ送りモー
トｊとなる。この状７Ｅにて手動パルス発生器１０２を
右方向に回転すると、選択された軸は土方向に移動し、
左方向に回転すると、選択された袖は一方向に回転する
。

そして手動パルス発生器１０２を回転したときこれに付
しである１目盛分に対して１個のパルスが発生し１選択
された軸は、０．００１ｍｍだけ移動することになる。

この手動による軸移動動作は、ｌ軸のみ実行でさるもの
である。

本発明において、数値制御装置ＮＧを、２つの軸を同時
に動作させるｒ同期送りａ能モード１とスル必要カアル
、コノタメ、ＣＲＴＩＩＭＤＩＩｒｋｌｏｏに設けであ
るキーボードを用い、ｒ　ＨＮＤＬＪ又はｒ’ｒＨＮｏ
ｔ、　Ｊを入力する（第３図ステー２ブｌ）。

これらの命令の入力により、数値制御装置ＮＣは「回期
送りモード１となり、外部信号すなわち機械操作Ｂｌｏ
３に設けである手動パルス発生器１０２から送られてく
るパルスによってのみ回期送り制御を行うことができる
ようになる。この１同期送り機能モード１の選定は、キ
ーボードからの文字入力に換えて、ＣＲＴ−ＭＤＩ盤１
２００にｒ　ＨＮＤＬＪ及びｒＴＨＮＤＬ　Ｊを指定す
るオン會オフスイッチを設けてもよい。

次いで、ｒ同期機能送りモード」での動作が直線補間か
円弧補間かを選択する（第３図ステップ２）、この選択
においてＣＲＴ−ＭＤＩ盤１００に設けであるキーボー
ドを用い直線補間を選択する場合にはｒＤＩＲＭＪを入
力し、円弧補間を選択する場合にはｒｃ：ＩＲＭＪ　を
入力する。この場合、直線補間を選択するので、ｒＤＩ
ＲＭｊを入力する。

この後、２つの軸を同時に動作させる平面を選択する（
第３図ステップ３）、この選択は、ＣＲＴ・ＭＤＩ盤１
００に設けであるキーボードを用いｒ）ＩｓＹＮＯＪ　
とｒＨ３ＹＮＩ　Ｊの組合せにより決る。

なお、この組合せは第４図に示す通りである。なお、こ
の組合せは、キーボードからの文字入力に換えて、ＣＲ
Ｔ−ＭＤＩ盤１００　ニｒＨｓＹＮＯＪとｒＨ９ＹＮＩ
　Ｊを指定するオン・オフスイッチを設けてこれらのス
イッチの組合せによって平面を選択してもよい。

最後にＣＲＴ−ＭＤＩ盤１００に設けであるキーボード
を用い補間角度の指定を行う（第３図ステップ４）、こ
の入力は、選択平面の基準軸からの角度をＢＣＤで指定
する。なお、この角度指定は、第五図に示すように、選
択平面において、角度指定基準軸から左回りを子方向、
右回りを一方向とする。

以上のデータの数値制御装置への入力により。

ｌ軸の手動パルス発生器により２軸の直線補間がｒｉ［
能になる（第３図ステップ５）。

たとえば、第４図において、ｒＨｓＹＮＯｌ　＝　１、
ｒＨ３ＹＮＩ　Ｊ　＝　Ｏを選択し、角度指定基準軸を
Ｘ軸とし、手動パルス発生器１０２を回転し、これから
発せられたパルスが処理装置ＭＰＵＮに入力されると、
処理装置ＭＰＵＮはワーキングメモリＷＭＮに記憶され
ている角度データと入力されるパルスのスピード（Ｘ軸
の移動に）に従ってＹ軸の移動量を求め、処理装置ＭＰ
ＵＮは指定角度に従った位置指令Ｘ、Ｙをパルス分配器
ＰＤＨに、′ｊ・え、パルス分配器ＰＤＮは処理装置Ｍ
ＰＵＮからの指令により公知のパルス分配演算を実行し
てバＪｌ／　スＸ　Ｐ、　ＹＦ　　を分配し、サーボ制
御回路５ＶＮＸ、５ＶＮＹに入力する。そして、Ｘ軸と
Ｙ軸の２軸の直線補間を行う事ができる。

次に１手動間期送り機能を用い１手動による円弧補間に
ついて説明する。

ＣＲＴ＠ＭＤ　Ｉ盤１００ヨ４Ｊ　ｒＨＮＤＬＪ　又１
ｉ　ｒＴＨＮ［ｌＬ　ｊを指定して数値制御装置ＮＣを
ｒ同期送り機能モード１にした後、ＣＲＴ・ＭＤＩ盤ｔ
ｏ。

に設けであるキーボードを用い、円弧補間「ｃＩＲＭＪ
を選択する（第３図ステップ１．２）。

この後、２つの軸を同時に動作させる動作平面を選択す
る（第３図ステップ６）、この選択は、ＣＲＴ・ＭＤＩ
盤１００に設けであるキーボードを用イｒｃ：５ＹＮＯ
Ｊ　とｒｃｓｎｎ　Ｊ　１７）組合セニよす決る。なお
、この組合せは第６図に示す通りである。なお、この組
合せは、キーボードからの文字人力に換え−ｃ、ＣＲＴ
−ＭＤＩ盤１００にｒｃｓＹＮＯ」とｒｃｓＹＮＩ　Ｊ
を指定するオン・オフスイッチを設けてこれらのスイッ
チの組合せによって平面を選択してもよいことは直線補
間の場合と同様である。

次にＣＲＴ−ＭＤＩ盤１００に設けであるキーボードを
用い、円弧補間の回転方向の指定（ＣＷまたはＣＣＷ）
を行う（第３図ステップ７）、この回転方向指定は、第
７図に示すように、右手座標系か左手座標系かで異る。

すなわち、右手座標形において時計方向回りの詩はｒＲ
ｃＷ　Ｊ　、反時計方向回りの時はｒ　ＲＣ：Ｃ：ＷＪ
を指定し、左手座標形において時計方向回りの時はｒＬ
ｌｌｌ；Ｗ　Ｊ　、反時計方向回りの時はｒ　Ｌ（１：
ＣＷＪ　を指定する。

続いて、加工開始点から加工円弧の中心までの加工半径
値をＢＣＤにて入力する（第３図ステップ８）。

以上の諸データの数値制御装置Ｎｃへの入力により、１
軸の手動パルス発生器により２軸の円弧補間が回走にな
る（第３図ステップ９）。

タトえば、第６図ニオイテ、ｒ（ＺＳＹＮＯＪ　＝　１
、ｒｃｓＹＮＩ　Ｊ　＝　１を選択し、角度指定基準軸
をＺ輛とし、手動パルス発生器１０２を回転し、これか
ら発せられたパルスが処理装置　Ｍ　Ｐ　Ｕ　Ｎに入力
されると、処理装ｗＭＰＵＮはワーキングメモリＷＭＮ
に記憶されている諸データと入力されるパルスのスピー
ド（Ｚ軸の移動量）に従ってＸ軸の移動量を求め、処理
装置ＭＰＵＮは指定角度に従った位置指令ｘ、ｚをパル
ス分配器ＰＤＨに与え、パルス分配器ＰＤＮは処理装ａ
ＭＰＵＮからの指令により公知の円弧パルス分配演算を
実行してパルスＸＰ、ＺＰ　を分配し、サーボ制御回路
５ＶＮＸ、５ＶＮＺに入力する。そして、Ｘ軸とＺ軸の
２軸の円弧補間を行う事ができる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように本発明は、同期送り機能モー
ド実行の際、たとえば手動パルス発生器など、外部信号
としてのパルスを発生する手段から処理装置にパルスを
送ると、処理装置から選択された２軸分の位置指令がパ
ルス分配器に送られて、直線補間あるいは円弧補間を手
動にて実行することができるので、自動運転をモットー
とする数値制御工作機械であっても、あたかも手動制御
の工作機械と同様に直線あるいは円弧のζ１削加工が実
施できる。しかもこの加工動作はただ１個の手動パルス
発生器を動作させるだけで良く、しかもこの加工は予め
設定したデータに従ってなされるので、工作機械の操作
が簡単であるなど多くの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した工作機械の斜視図、第２図は
本発明実施例の回路ブロック図、第３図は動作フローチ
ャート、第４図は動作平面の選択動作を説明する説明図
、第５図は角度指定動作を説明する説明図、第６図は他
の動作平面の選択動作を説明する説明図、第７図は回転
方向指定を説明するための説明図である。ＬＭ争命命工作機械ＣＴＬ会舎工作機械ロッカー、１００−争ＣＲＴ拳ＭＤＩ！８．１０２・・Ｌ動パルス発生器、ＮＧ・・数イｌＩ′１制御装置、５ＶＮＸ、５ＶＮＹ、５ＶＮＺ−−サーボ回路、ＤＸ、
ＤＹ、ＤＺ拳拳制御回路、ＰＣ：ＮＸ、ＰＣＮＹ、ＰＣＮＺ＠−パ）Ｌｔ　スｍｌ
−ダ、ＭＰＵＮ−４処理装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の軸を同期送り静制御自在な数値制御工作機
械において、手動操作のスピードに比例した速さと手動操作量に比例
した数のパルスを発して工作機械の同期送りを制御する
手動操作手段と、該手動操作手段が発したパルス数とスピードに従った位
置指令をパルス分配器に発する手段と、入力された位置
指令によりパルス分配動作を実行し、該少なくとも２つ
の軸に対して同期パルスを分配するパルス分配器と、同期パルスの分配により制御される少なくとも２つの工
作機械軸のサーボ制御回路、とを有することを特徴とする数値制御工作機械の手動同
期送り機構。
（２）入力された位置指令によるパルス分配動作は直線
補間動作であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の数値制御工作機械の手動同期送り機構。
（３）入力された位置指令によるパルス分配動作は円弧
補間動作であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の数値制御工作機械の手動同期送り機構。
（４）手動操作のスピードに比例したパルスを発して工
作機械の同期送りを制御する手動操作手段は工作機械の
手動パルス発生器であることを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載の数値制御工作機械の手動同期送り機
構。