数值控制装置的制作方法

本发明涉及数值控制装置，特别是涉及具有摆幅手动调整功能的数值控制装置。

背景技术：

在磨床中，特别是在单个产品的加工中，很多时候即使是在自动运转中为了微调加工条件，进行中断来进行手动操作。特别是，操作者通过使用作为调整装置的手动脉冲发生器，能够一边确认实际的运转状况一边进行上述微调，另外，通过一点点地操作手动脉冲发生器能够以最小指令单位对加工条件进行微调。(日本特开平03-031906号公报)

图8表示使研磨加工中使用的工具上下摇动来对工件进行研磨加工的例子。在图8所示的研磨加工中，存在一边观察根据指令的摆幅进行摆动动作的工具，一边在该动作过程中想要调整摆幅的情况。在这样的情况下，操作者需要重新指令摆幅。为了重新指令所决定的调整量，例如，在能够通过参数等设定摆幅的情况下，必须操作数值控制装置所具备的键盘等来进行设定值的变更。

然而，当进行上述那样的设定值变更时，由于需要输入具体的数值，因此无法凭感觉决定变更量来进行设定，在为经验较少的操作者时存在多次反复进行设定变更与动作确认的情况。

另外，在调整过程中必须离开加工机来对数值控制装置进行操作，无法一边确认实际的摆动动作一边进行调整，需要一点点地变更数值以便不超过加工区域，这对于操作者来说存在费力费时的问题。对于该问题，使用在日本特开平03-031906号公报中公开的手柄中断功能，如图9所示，能够一边确认摆动动作一边进行使摆动中心位移的调整，但是无法进行例如对摆幅等其他的参数进行变更的调整。

在日本特开昭63-314603号公报以及日本特开平04-059105号公报等中，公开了将通过手动手柄中断或超控开关等变更了路径、速度后的结果反映到加工程序自身中，并进行保存的技术，但它们都是将加工程序指令的路径或速度作为对象，无法调整并保存能够不考虑加工程序而设定或指令的摆动动作的边界点位置、摆幅等数据。

日本特开平05-282047号公报公开了在通过手动进给操作进行的对位中，当在坐标系中产生了分数时，能够容易地对分数进行四舍五入的技术，但是无法调整摆动动作的边界点位置、摆幅等数据。

技术实现要素：

在此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置，其能够通过从操作面板进行的操作调整摆动动作的各种参数(边界点位置、摆幅等摆动数据)以及能够保存调整量。

本发明的数值控制装置控制机械所具备的摆动轴的摆动动作，其具备：摆动动作数据保存部，其保存用于控制摆动动作的摆动动作数据；摆动脉冲计算部，其根据所述摆动动作数据保存部中保存的所述摆动动作数据来计算用于控制所述摆动轴的摆动脉冲，并将计算出的该摆动脉冲进行输出；电动机控制部，其根据从所述摆动脉冲计算部输出的所述摆动脉冲来控制对所述摆动轴进行驱动的电动机；以及摆动动作数据计算部，其根据所述机械的操作面板所具有的开关的状态，在所述摆动动作数据保存部所保存的所述摆动动作数据内，决定与设为调整对象的摆动动作有关的数据项目，并根据从所述机械的所述操作面板所具有的手动脉冲发生器输入的手动脉冲来调整与设为所述调整对象的所述摆动动作有关的数据项目的值。

所述数值控制装置的特征在于，与所述摆动动作相关的数据项目包含上方边界点位置、下方边界点位置、摆幅、摆动中心位置中的至少一个，所述摆动动作数据保存部还保存针对与所述摆动动作有关的数据项目的调整量。

所述数值控制装置的特征在于，所述开关至少包含两个开关，所述摆动动作数据计算部根据所述开关的接通/关断状态的组合来决定与设为所述调整对象的所述摆动动作有关的数据项目。

所述数值控制装置的特征在于，所述摆动动作数据计算部在调整与所述摆动动作有关的数据项目的值后，调整所述摆动动作的速度以使所述摆动动作的周期不发生变化。

所述数值控制装置的特征在于，显示在所述摆动动作数据保存部中保存的所述摆动动作数据中包含的与所述摆动动作有关的数据项目的值。

通过本发明，操作者能够一边观察实际的摆动动作一边通过从操作面板进行的操作，凭感觉进行摆幅的调整，因此能够减少为了调整摆动动作的参数(边界点位置、摆幅等摆动数据)而花费的劳力。

附图说明

通过参照附图对以下的实施例进行说明，本发明的上述以及其他的目的以及特征会变得更清楚。在这些图中：

图1是表示本发明的一个实施方式的数值控制装置的结构的框图。

图2是表示摆动动作的数据项目的一个例子的图。

图3是表示本发明的摆动动作的调整例的图。

图4是表示在本发明的一个实施方式的数值控制装置上执行的摆动动作调整处理的流程图。

图5说明基于摆动动作调整的周期T。

图6是表示摆动动作数据画面的一个例子的图。

图7是表示摆动动作数据画面的显示处理的流程图。

图8表示使工具进行摆动动作来对工件进行加工的例子。

图9说明现有技术的摆动动作的调整。

具体实施方式

以下，与附图一起来说明本发明的实施方式。

图1表示了本发明的一个实施方式的数值控制装置的框图。本实施方式的数值控制装置1具有手动脉冲解析部10、开关信号解析部11、摆动动作数据计算部12、摆动动作数据保存部13、摆动脉冲计算部14、伺服电动机控制部15。

手动脉冲解析部10对从加工机(未图示)上安装的操作面板2所具有的手动脉冲发生器21输出的脉冲信号进行解析，生成表示操作方向(+方向、－方向)和操作量的数据，并将其输出至摆动动作数据计算部12。手动脉冲发生器21例如由操作者通过手动方式能够操作的手柄等构成，当进行+旋转或－旋转时根据该旋转来输出脉冲信号。

开关信号解析部11对来自加工机(未图示)上安装的操作面板2所具有的各种开关的信号(接通/关断)进行解析。开关信号解析部11当检测到边界点选择开关22(上部开关220以及下部开关221)的接通/关断状态时，把表示该接通/关断状态的数据输出至摆动动作数据计算部12。

摆动动作数据计算部12是根据操作者进行的参数设定、指令等来计算用于控制摆动动作的摆动动作数据，并将其输出至摆动动作数据保存部13的功能单元。图2表示工具的摆动动作的例子与摆动动作数据保存部13所保存的摆动动作数据之间的关系。关于图2所示的被定义为1个轴向(在图2中为Z轴方向)上的往返运动的摆动动作，能够通过上方边界点位置ZU、下方边界点位置ZL以及指令速度F至少这三个数据项目来进行定义，摆动动作数据保存部13保存这些各个数据项目。另外，摆动动作数据保存部13还可以保存根据上述这些数据项目所取得的值而能够计算的摆幅D、摆动中心位置ZM等次要的数据项目。另外，还可以保存针对通过摆动动作的指令代码而指令的各个数值的、操作者的操作的调整量。例如，在将通过摆动动作指令代码所指令的上方边界点位置(指令上方边界点位置)设为ZCU，把基于操作者的操作的上方边界点位置的调整量(上方调整保存值)设为AU时，并非简单地存储ZU＝ZCU+AU，可以分别单独存储ZCU和AU。由此，操作者能够通过画面确认调整后的量，或者能够在之后将保存的调整量用于调整加工机等。

摆动动作数据计算部12根据从手动脉冲解析部10接收到的表示手动脉冲发生器21的操作方向和操作量的数据以及从开关信号解析部11接收到的表示边界点选择开关22的接通/关断状态的数据，对当前摆动动作数据保存部13所保存的摆动动作数据进行调整。在后面详细叙述摆动动作数据计算部12进行的摆动动作数据的调整。

摆动脉冲计算部14根据从伺服电动机控制部15反馈的伺服电动机3的位置信息(位置以及旋转方向)以及摆动动作数据保存部13所保存的摆动动作数据，计算用于控制伺服电动机3的摆动脉冲，并把计算出的摆动脉冲输出至伺服电动机控制部15。

然后，伺服电动机控制部15根据从摆动脉冲计算部14接收到的摆动脉冲来控制伺服电动机3的动作。

以下，对摆动动作数据计算部12进行的摆动动作数据的调整进行说明。

图3说明边界点选择开关22的每个接通/关断状态的摆动动作的调整内容。本实施方式的摆动动作数据计算部12根据上部开关220以及下部开关221的接通/关断状态的组合，对在操作了手动脉冲发生器21时成为调整对象的摆动动作数据的数据项目进行切换。

[组合1]上部开关接通，下部开关关断时

通过操作手动脉冲发生器21调整上方边界点位置ZU。

[组合2]上部开关关断，下部开关接通时

通过操作手动脉冲发生器21调整下方边界点位置ZL。

[组合3]上部开关接通，下部开关接通时

通过操作手动脉冲发生器21调整摆幅D。

[组合4]上部开关关断，下部开关关断时

通过操作手动脉冲发生器21调整摆动中心位置ZM。

图4是表示在数值控制装置1上执行的处理流程的流程图。

[步骤SA01]当指令开始摆动动作时，摆动动作数据计算部12解析摆动动作指令代码。

[步骤SA02]根据步骤SA01中的解析结果，摆动动作数据计算部12向摆动动作数据保存部13设定用于控制摆动动作的各个数据项目的值。例如，根据所述摆动动作指令代码，设定指令上方边界点位置ZCU(mm)、指令下方边界点位置ZCL(mm)、指令速度FC(mm/min)。另外，把表示调整量的数据项目，即上方调整值AU(mm)、下方调整值AL(mm)的值设定为初始设定值(设定在存储器上的设定区域等中保存的上方调整保存值、下方调整保存值，在没有设定时为0)。

[步骤SA03]摆动动作数据计算部12根据在步骤SA02中设定的各个数据项目的值，计算用于控制所述摆动动作的摆动动作数据，并向摆动动作数据保存部13进行设定。例如，把上方边界点位置ZU(mm)设定为ZCU+AU，把下方边界点位置ZL(mm)设定为ZCL+AL，把摆幅D(mm)设定为|ZU－ZL|，把单位时间(1mec)的移动量f(mm/msec)设定为FC(mm/min)×1/60000(min/msec)。

[步骤SA04]摆动脉冲计算部14根据从伺服电动机控制部15反馈的伺服电动机3的位置信息(位置以及旋转方向)以及在步骤SA03设定的摆动动作数据的各数据项目的值，向伺服电动机控制部15输出摆动动作控制用脉冲，由此来执行摆动动作控制。

[步骤SA05]摆动动作数据计算部12判定是否存在来自手动脉冲发生器21的输入。当存在来自手动脉冲发生器21的输入时，前进至步骤SA06，不存在输入时，前进至步骤SA11。

[步骤SA06]摆动动作数据计算部12判定上部开关220以及下部开关221的接通/关断状态的组合。在上部开关220接通，下部开关221关断时，前进至步骤SA07，在上部开关220关断，下部开关221接通时，前进至步骤SA08，在上部开关220接通，下部开关221接通时，前进至步骤SA09，在上部开关220关断，下部开关221关断时，前进至步骤SA10。

[步骤SA07]摆动动作数据计算部12通过从手动脉冲发生器21输入的脉冲量对AU进行调整(在手动脉冲发生器21的操作方向为+方向时进行加法运算，在为－方向时进行减法运算)，由此进行上方边界点位置的调整。

调整后返回至步骤SA03。

[步骤SA08]摆动动作数据计算部12通过从手动脉冲发生器21输入的脉冲量对AL进行调整(在手动脉冲发生器21的操作方向为+方向时进行减法运算，在为－方向时进行加法运算)，由此进行下方边界点位置的调整。

调整后返回至步骤SA03。

[步骤SA09]摆动动作数据计算部12通过从手动脉冲发生器21输入的脉冲量对AU进行调整(在手动脉冲发生器21的操作方向为+方向时进行加法运算，在为－方向时进行减法运算)，并且通过从手动脉冲发生器21输入的脉冲量对AL进行调整(在手动脉冲发生器21的操作方向为+方向时进行减法运算，在为－方向时进行加法运算)，由此进行上下方边界点位置(摆幅D)的调整。调整后返回至步骤SA03。

[步骤SA10]摆动动作数据计算部12通过从手动脉冲发生器21输入的脉冲量对AU进行调整(在手动脉冲发生器21的操作方向为+方向时进行加法运算，在为－方向时进行减法运算)，并且通过从手动脉冲发生器21输入的脉冲量对AL进行调整(在手动脉冲发生器21的操作方向为+方向时进行加法运算，在为－方向时进行减法运算)，由此进行摆动中心位置的调整。调整后返回至步骤SA03。

[步骤SA11]摆动动作数据计算部12判定是否从操作者指示了结束指令。在指示了结束指令时前进至步骤SA12，在没有指示结束指令时返回至步骤SA04。

[步骤SA12]摆动动作数据计算部12判定操作者是否指示了保存调整量。当指示了保存所述调整量时前进至步骤SA13，在没有指示保存所述调整量时前进至步骤SA14。

[步骤SA13]摆动动作数据计算部12把操作者调整后的上方调整值AU作为上方调整保存值保存在存储器上的设定区域中，并且把下方调整值AL作为下方调整保存值保存在存储器上的设定区域中，并结束摆动动作控制处理。

[步骤SA14]摆动动作数据计算部12在存储器上的设定区域中将上方调整保存值以及下方调整保存值清零，并结束摆动动作控制处理。

此外，在执行图4的流程图所示的处理时，在由于调整上方边界点位置ZU、下方边界点位置ZL而变更了摆幅D的情况下，当维持速度不变来使伺服电动机进行动作时，摆动动作的周期发生变化。可根据摆幅D[mm]和指令速度FC[mm/sec]，通过以下的数式1来计算周期T(一个往返所需时间)。

【数式1】

因此，当需要在调整摆幅时维持周期T的情况下，进行速度的调整以使伺服电动机3以通过以下的数式2计算出的修正速度FC’进行动作。在数式2中，α[mm]表示摆幅调整量，例如，在将下方边界点位置ZL向Z轴负方向进行调整来增大摆幅D时，图5所示的摆幅的增加量成为摆幅调整量α。

【数式2】

此外，在应用了日本专利第4809488号公报等公开的通过角度信息控制摆动动作的技术时，指令速度FC成为摆动动作时的最大速度，通过数式3来计算周期T。

【数式3】

另外，根据数式4来计算用于保持周期的修正速度FC’。

【数式4】

在本实施方式中，为了维持周期T，可以在图4所示的流程图中，在执行了步骤SA07～步骤SA10之后，在摆动动作数据计算部12中执行上述修正速度的计算，把计算出的修正速度保存到摆动动作数据保存部13。

图6是进行了摆动动作的摆动动作数据调整时的数值控制装置上的画面显示例图。在图6的方框内分别显示以下所示的值。

<1>：上方边界点位置的指令量ZCU以及下方边界点位置的指令量ZCL[mm]

<2>：上方边界点位置的调整量AU以及下方边界点位置的调整量AL[mm]

<3>：表示是否保存上方边界点位置以及下方边界点位置的调整量的复选框(勾选时保存调整量)

<4>：摆动速度的指令值FC[mm/min]

<5>：摆动速度的当前速度F[mm/min]

<6>：表示在调整摆幅时是否恒定地维持周期T的复选框(勾选时恒定维持周期T)

图7是表示用于显示图6所示的画面的处理的流程图。

[步骤SB01]判定是否选择了摆动动作数据画面的显示。

在已选择时前进至步骤SB02，在未选择时结束本处理。

[步骤SB02]显示成为显示的基本的基础画面(显示不变化的字符串、各数据的文本字段等)

[步骤SB03]取得在步骤SB02的各文本字段(图6中的<1>至<6>)中显示的显示用数据。作为显示用数据，具有各边界点位置指令值ZCU、ZCL，摆动速度指令值FC，摆动速度当前速度F，各摆动调整量AU、AL等。

[步骤SB04]判定从上次显示时开始上方边界点位置指令值ZCU、下方边界点位置指令值ZCL是否有变化。在有变化时前进至步骤SB05，在没有变化时前进至步骤SB06。

[步骤SB05]更新上方边界点位置指令值ZCU、下方边界点位置指令值ZCL的显示。

[步骤SB06]判定从上次显示时开始摆动速度指令值FC是否有变化。在有变化时前进至步骤SB07，在没有变化时前进至步骤SB08。

[步骤SB07]更新摆动速度指令值FC的显示。

[步骤SB08]判定从上次显示时开始摆动速度当前速度F是否有变化。在有变化时前进至步骤SB09，在没有变化时前进至步骤SB10。

[步骤SB09]更新摆动速度当前速度F的显示。

[步骤SB10]判定从上次显示时开始上方摆动调整量AU、下方摆动调整量AL是否有变化。在有变化时前进至步骤SB11，在没有变化时前进至步骤SB12。

[步骤SB11]更新上方摆动调整量AU、下方摆动调整量AL的显示。

[步骤SB12]判定操作者是否对其他画面进行了显示变更操作。当具有对其他画面的显示变更操作时结束本处理，在没有时返回步骤SB03。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，能够通过施加恰当的变更而以多种方式来实施。