专利名称：数值控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能执行空指令功能的数值控制装置。
背景技术：
数值控制装置，利用登录在存储器中的加工程序、或磁带、通信、FLD等根据从外部所输入的加工程序执行数值控制处理，并利用该处理结果对机床等进行驱动而能对工件进行加工，该数值控制装置，具有能执行空指令功能的功能。
该空指令功能，利用加工程序，比如在进行G31、Xx、Yy、Zz、Ff(其中，X、Y、Z表示轴的地址，x、y、z表示各坐标值，Ff表示送进速度指令)的指令、利用G31指令的直线插补中，当从外部输入空指令信号时，即、使机床的送进停止，放弃剩余距离而执行下一个的程序块。
可是，在具有多个空指令信号(外部信号)、并在每次将空指令信号向数值控制装置输入时，在使速度逐阶段地降低、或逐阶段地增减而想使工具等向最终目的位置移动的情况下，利用该空指令功能。
但是，以往的数值控制装置，由于只能对与1个程序块中1个空指令信号对应地进行空指令，故在具有多个空指令信号、并每次将空指令信号(外部信号)向数值控制装置输入时，在想使速度阶段地降低、或阶段地进行增减的情况下，将空指令分成想进行速度变化的数个程序块，需要对每个程序块进行上述那样的空指令。
又，在该情况下，随着需要将空指令分成想使进行速度变化的数个程序块，为了使该空指令信号有效，需要事前进入其信号范围(空指令信号间隔)地对移动距离进行计算，对该移动距离进行指令。
因此，在每次将空指令信号(外部信号)向数值控制装置进行输入时，在想使速度阶段地降低、或阶段地增减的情况下，对于作成加工程序需要费相当的工夫。
又，当输入空指令信号时，消除其程序块的剩余距离而速度成为“0”。因此，对于下个程序块的开始需要时间，在每次将空指令信号(外部信号)向数值控制装置进行输入时，在使速度阶段地降低、或阶段地增减而想使工具等移动至最终目的位置的情况下，存在花费时间的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作成的，其目的在于，提供有多个空指令信号(外部信号)、在每次将空指令信号向数值控制装置输入时，即使在使速度阶段地降低、或阶段地增减而想将工具等移动至最终目的位置的情况下等、也能简单地作成加工程序，且能缩短动作花费时间的数值控制装置。
本发明是为了达到上述目的而作成的，本发明的数值控制装置，具有在数值控制用加工程序的1个程序块中，被赋予能使对与利用该程序块的通常的送进指令的送进速度不同的任意送进速度进行指令的任意送进速度指令与从外部输入的多个空指令信号对应地进行多个指令的空指令，且在被赋予该空指令的情况下，对与所述多个空指令信号的输入相应的加减速进行控制的控制装置。
又，具备在数值控制用加工程序的1个程序块中，被赋予通常的送进速度指令、控制轴的终点坐标、以及能使对与利用该程序块的通常的送进指令的送进速度不同的任意送进速度进行指令的任意送进速度指令与从外部输入的多个空指令信号对应地进行多个指令的空指令，且在被赋予该空指令的情况下，对与所述多个空指令信号的输入相应的加减速进行控制的控制装置。
又，对与所述通常的送进速度指令的送进速度不同的任意的送进速度进行指令的任意的送进速度指令对其相对于通常的送进速度的比例进行指令。
而且，与所述多个空指令信号对应地赋予任意加减速参数，且所述控制装置根据该赋予的加减速参数，与所述多个的空指令信号对应地进行加减速控制。
图1是表示本发明实施形态1的数值控制装置的主要部分的方框图。
图2是表示本发明实施形态1的数值控制装置的有关空指令处理的流程图。
图3是表示本发明实施形态1的数值控制装置的空指令动作时的速度指令波形的图。
图4是在本发明实施形态1的数值控制装置中、进行时间常数一定或倾斜一定的空指令动作时的速度指令波形的图。
图5是表示本发明实施形态1的数值控制装置的加减速参数的设定状态的图。
具体实施例方式
实施形态1以下根据图1～图5对本发明实施形态1进行说明。
又，图1是主要部分方框图，图2是有关空指令处理的流程图，图3是表示空指令动作时的速度指令波形的图，图4是进行时间常数一定或倾斜一定的空指令动作时的速度指令波形的图，图5是表示加减速参数的设定状态的图。
该数值控制装置，其数值控制装置内部的处理流程是与以往同样的。即，如图1所示，显示装置、键盘等的人机接口(MMI)2、及从外部输入输出设备23所输入的加工程序24、参数等的设定数据，经过输入输出数据处理部3和通信处理部7而存储在程序用存储器4或设定数据保持存储器18中。
在程序用存储器4中所存储的、或从外部输入输出机械23直接输入的加工程序24，与以往同样地利用加工程序分析处理部5进行分析。
在插补处理部12中，以通过加工程序分析处理部5分析后的数据为基础作成轴的插补数据、移动指令。这时，在分析数据为后述的空指令的情况下，向插补处理部12送交轴移动的数据，并将空指令向轴控制处理部13通知。
在轴控制处理部13中、通过传感器信号输入接口29将传感器信号(空指令信号)输入时，进行与其相应的处理(除了进行消除剩余移动距离的处理外，对作为本实施形态1的特征的与多个空指令信号对应用的移动距离进行计算并进行使轴的移动速度进行变化用的加减速处理)，向伺服放大器19、主轴放大器20进行输出，驱动伺服电动机21、主轴电动机22。
又，对于该插补处理部12和轴控制处理部13的详细动作、用图2进行后述。
又，输出传感器信号(空信号)的传感器(光传感器、限位开关等)30，根据需要数量分别被设在被控制机械的规定的场所。又，例如将向传感器信号输入接口29的1号插头(pin)所输入的传感器信号作为空信号1；将向2号插头所输入的传感器信号作为空信号2等，将传感器信号分摊在传感器信号输入接口29上，构成为能对在数值控制装置中所输入的多个传感器信号(空信号)进行区别。
又，如图4所示，由于对每个空信号的加减速(时间常数一定的加减速、倾斜一定的加减速)进行控制，故如图5所示，在设定数据保持存储器18中能确保对加减速图形、时间常数、倾斜等的加减速参数进行保持的存储器区域。又，该加减速参数数据的设定顺序，根据与以往的轴控制参数同样的顺序，基本上通过外部输入输出设备23和通信处理部7输入设定数据，并最终地存储在设定数据保持存储器18中。
又，在用加工程序分析处理部5所处理的数据为辅助指令(M指令)的情况下，与以往同样，将该数据送给机械控制处理部10，利用阶梯处理部9、PLC接口8和DI/DO控制部(数字输入输出控制部)11的作用进行机械的控制(ATC的控制、冷却液ON/OFF等)。
接着，对在本实施形态1中所使用的加工程序中所指令的空指令的格式进行说明。即，该空指令基本上被指令成下述状态Ggg Xx Yy Zz αa Ff F1＝f1 F2＝f2 F3＝f3……Fn＝fn；其中，Ggg是本实施形态1的空指令码(例如使用G31)；X、Y、Z、α是表示轴的地址；x、y、z、a是各坐标值；Ff是切削送进开始时的送进速度指令、F是对切削送进开始时的送进速度进行指令的地址、f是对切削送进开始时的送进速度指令值(mm/分)；F1是对与空信号1对应的送进速度进行指令的地址；f1是在空信号1的输入时进行指令的送进速度指令值(mm/分)；F2是对与空信号2对应的送进速度进行指令的地址；f2是在空信号2的输入时进行指令的送进速度指令值(mm/分)；F3是对与空信号3对应的送进速度进行指令的地址；f3是在空信号3的输入时进行指令的送进速度指令值(mm/分)；Fn是对与空信号n对应的送进速度进行指令的地址；fn是在空信号n的输入时进行指令的送进速度指令值(mm/分)。
即，在本实施形态1中所使用的加工程序中进行指令的空指令，能容易地作成加工程序，该加工程序能利用传感器30的输入使至轴停止的移动速度自由地进行变化，在1个程序块中，成为与多个空信号对应能分别对速度变更进行指令的格式。
又，在f1、f2…fn中所输入的值为“0”的情况下，与以往的空指令功能同样，能立刻使轴停止、消除剩余移动距离。
作为本实施形态1的所述空指令的一般使用方法，例如，如图3(A)所示，有使从预想的停止位置离开的位置的轴移动加快、越靠近停止位置越进行减速的控制，在该情况下，成为以下那样的指令格式Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f4 F3＝f3 F2＝f2 F1＝f1……(1)其中，为f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F1、F2、F3、F4与空指令信号1～4对应。
也就是说，如所述空指令那样，使开始移动时的移动速度为f，由于从预想停止位置离开，故沿靠近停止位置的方向进行设置，且对于将从离开停止位置最远的位置将空指令信号4、3、2、1设置成从数值大的一方依次输出状态的多个传感器30，指定成将与各自的号码对应的移动速度(f4、f3、f2、f1)从高的值变成低的值的状态。又，将与位于预想停止位置的传感器30的号码对应的移动速度设定成“0”。当这样进行指令时，一边与多个传感器30对应地、使轴的移动速度变化，一边利用位于停止位置的传感器30，使轴移动马上停止，就能消除轴的剩余移动距离。
又，例如，如图3(B)所示，在至停止位置的途中、进行加减速的情况下，成为以下那样的指令格式Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f3 F3＝f4 F2＝f2 F1＝f1……(2)其中，为f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F1、F2、F3、F4与空指令信号1～4对应。
又，本实施形态1的空指令，如下述空指令(3)那样，不一定需要如前述空指令(1)那样按传感器号码顺序进行指定，可以任意地设定。又，使轴移动停止用的空指令信号，除了能最后进行指定，还能分摊给任意的传感器号码。
Ggg Xx Yy Zz αa Ff F2＝f2 F1＝f1 F3＝f3……Fn＝fn ……(3)其中，为f1、f2、fn≠0，f3＝0，并且，F1、F2、F3、Fn与空指令信号1～n对应。
又，本实施形态1的空指令，如下述空指令(4)那样，能将轴停止空指令信号多个地进行分摊。在该情况下，根据前面所输入的轴停止空指令信号、成为轴停止。
Ggg Xx Yy Zz αa Ff F1＝f1 F2＝f2 F3＝f3……Fn＝fn……(4)其中，为f1、f3≠0，f2、fn＝0，并且，F1、F2、F3、Fn与空指令信号1～n对应。
另外，f1、f2…fn也可以不是实际的速度指令值(mm/分)，而是赋予对切削送进开始时的送进速度指令Ff的增减率的指令，例如，赋予对切削送进开始时的送进速度指令Ff表示将速度增减百分之几的“％”指令值。
在该实施形态1中所使用的加工程序中所指令的空指令的格式，成为以上说明的结构。
下面使用图2主要对所述插补处理部12和轴控制处理部13中的空指令处理进行说明。
也就是说，利用加工程序分析处理部5对所述空指令进行分析，与通常的轴切削送进指令同样，将对于成为所指定的各移动轴的移动速度的合成速度的f、各轴的移动终点(x、y、z、a)、空指令控制用的标志和其他的轴移动所必需的条件送给插补处理部12(步骤1)。
在插补处理部12中，与通常的轴切削送进指令同样，根据对于成为所送给的各移动轴的移动速度的合成速度的f、各轴的移动终点(x、y、z、a)、空指令控制用的标志和其他的轴移动所必需的条件，算出每个轴的移动速度(步骤2)。
接着，将每个轴的现在值与各个终点坐标进行比较(步骤3)。在到达各轴的移动终点(x、y、z、a)的情况下，进行轴的停止处理并完成指令程序块的执行(步骤10)，移向下个指令程序块。
又，在移动途中的情况下，对于每个轴，计算各自的移动速度和至终点的剩余移动距离并作成轴移动控制的插补数据，并且，与空指令控制用标志一起、送给下个轴控制处理部13(步骤4)。
轴控制处理部13，根据空指令控制用标志，对分别与初始值的加减速图形和参数、或使用图5的如上所述的多个空指令信号对应的加减速参数(加减速图形、时间常数等)进行设定的情况下，利用设定参数保持存储器18调用该加速度参数，为了达到目标速度f，进行每个轴的加减速处理(步骤5)。
另外，分别与使用图5的如上所述的多个空指令信号对应的加减速参数(加减速图形、时间常数、倾斜等)进行设定时的加减速处理，在设定时间常数一定的加减速参数的情况下，成为图4(A)所示的速度指令波形，又，在设定倾斜一定的加减速参数的情况下，成为图4(B)所示的速度指令波形。
并且，将进行加减速处理后的插补数据，接着向每个轴的伺服放大器19和主轴放大器20输出，并利用伺伏电动机21和主轴电动机22使轴进行移动。在其间对来自传感器30的输入信号进行检查(步骤6)。若无来自传感器30的输入信号，则向插补处理部12返回，在轴移动后，将更新后的现在值与终点坐标进行比较(步骤3)，在到达后的情况下，向轴的停止处理转移(步骤10)，在为移动中的情况下，重新作成插补数据(步骤4)。
在轴控制处理部13中，在向伺服放大器19和主轴放大器20进行轴移动的输出期间，输入输入信号c的情况下，首先设置与输入的传感器号码c对应的速度的指定值fc(步骤7)。
接着，对已设置的速度的指定值fc是否为“0”进行检查(步骤8)。在不是“0”的情况下，看作使轴移动速度进行变更的传感器信号，对至轴移动终点的剩余移动距离进行更新，并向插补处理部12返回。在插补处理部12中，根据与剩余移动距离和新的轴移动速度，作成下一个插补数据(步骤3、4、5)。
在轴控制处理部13中，在与输入的传感器号码c对应的速度的指定值fc为“0”的情况下，看作停止的传感器30的输入，与以往的空指令处理同样，消除各轴的剩余移动距离、并进行空指令处理(步骤9)。
在轴停止后，完成空指令的程序块，并向下一个程序块移行(步骤10)。
因此，在执行所述空指令(1)、即在执行Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f4 F3＝f3 F2＝f2 F1＝f1……(1)(其中，为f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F1、F2、F3、F4与空指令信号1～4对应。)的情况下，成为图3(A)所示的轴的移动速度指令波形。
又，在执行所述空指令(2)、即在执行Ggg Xx Yy Zz Ff F4＝f3 F3＝f4 F2＝f2 F1＝f1……(2)(其中，为f＞f4＞f3＞f2，f1＝0，并且，F1、F2、F3、F4与空指令信号1～4对应。)的情况下，成为图3(B)所示的轴的移动速度指令波形。
另外，在输入空指令停止传感器信号(空指令信号1)的情况下，轴的停止处理，与以往的空指令处理同样，由于能使停止位置正确，故能用靠近空指令停止的、位置环路时间常数使轴停止。
又，如前所述，将时间常数一定的加减速参数设定在设定数据保持存储器18中的情况下，成为图4(A)所示的轴的移动速度指令波形，并且，将倾斜一定的加减速参数设定在设定数据保持存储器18中的情况下，成为图4(B)所示的轴的移动速度指令波形。
因此，采用本实施形态1，具有多个空指令信号(外部信号)，在每次将空指令信号向数值控制装置输入时，即使在使速度阶段地降低，或阶段地进行增减而想将工具等移动至最终目的位置的情况下，也能获得作成加工程序的简单的数值控制装置。
又，在进行加减速控制的时候、由于不使轴停止，故能使动作的时间缩短。
又，由于能对每个空指令信号任意地指定时间常数一定、或倾斜一定的加减速参数，故能提供实现更高速、且圆滑的加减速的最佳的加减速方式。
产业上的可利用性如上所述，本发明的数值控制装置，适合于用作执行空指令功能的数值控制装置。
权利要求
1.一种数值控制装置，其特征在于，具有在数值控制用加工程序的1个程序块中，被赋予能使对与利用该程序块的通常的送进指令的送进速度不同的任意送进速度进行指令的任意送进速度指令与从外部输入的多个空指令信号对应地进行多个指令的空指令，且在被赋予该空指令的情况下，对与所述多个空指令信号的输入相应的加减速进行控制的控制装置。
2.一种数值控制装置，其特征在于，具有在数值控制用加工程序的1个程序块中，被赋予通常的送进速度指令、控制轴的终点坐标、以及能使对与利用该程序块的通常的送进指令的送进速度不同的任意送进速度进行指令的任意送进速度指令与从外部输入的多个空指令信号对应地进行多个指令的空指令，且在被赋予该空指令的情况下，对与所述多个空指令信号的输入相应的加减速进行控制的控制装置。
3.如权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，对与所述通常的送进速度指令的送进速度不同的任意的送进速度进行指令的任意的送进速度指令对其相对于通常的送进速度的比例进行指令。
4.如权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，与所述多个空指令信号对应地赋予任意加减速参数，且所述控制装置根据该赋予的加减速参数，与所述多个的空指令信号对应地进行加减速控制。
全文摘要
本发明的数值控制装置，即使在具有多个空指令信号(外部信号)、并在每次将空指令信号向数值控制装置(1)输入时、使速度逐阶段地降低、或逐阶段地增减而想使工具等移动至最终目的位置的情况下，为了获得作成加工程序的简单的数值控制装置，而在数值控制用加工程序的1个程序块中，设有能对与利用该程序块的通常的送进指令的送进速度不同的任意的送进速度进行指令的任意的送进速度指令，赋予与从外部所输入的多个空指令信号对应的、能进行多个指令的空指令，且在赋予该空指令的情况下，对与所述多个空指令信号的输入相应的加减速进行控制的插补处理部(12)和轴控制处理部(13)。
文档编号G05B19/416GK1623126SQ0282842
公开日2005年6月1日 申请日期2002年10月30日 优先权日2002年10月30日
发明者坂上信, 龙正城 申请人:三菱电机株式会社