專利名稱：數(shù)控裝置、數(shù)控裝置的控制方法、以及系統(tǒng)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控裝置、數(shù)控裝置的控制方法、以及用于由中央處理裝置執(zhí)行的系統(tǒng)程序，該數(shù)控裝置用于基于加工程序，對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在上述工作臺上的工件進行加工。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，作為具有至少1個使固定有工件的工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的工作機械，已知下述結(jié)構(gòu)，即，具有多個直線軸和1個工作臺旋轉(zhuǎn)軸，還具有至少1個工作臺旋轉(zhuǎn)軸或者至少1個刀具旋轉(zhuǎn)軸。例如，如圖1所示，已知5軸加工機，其利用彼此正交的X、Y、Z軸這3 個直線軸驅(qū)動刀具2，并且利用繞Y軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸B對刀具2進行旋轉(zhuǎn)控制，并且利用繞 Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸C對工作臺1進行控制，由此對載置固定在工作臺1上的工件3進行加工。另外，在具有至少1個工作臺旋轉(zhuǎn)軸的工作機械中，有時為了確保使刀具相對于隨著工作臺的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的工件按照加工程序所指示的軌跡及速度移動，預(yù)先在與工作機械中設(shè)定的機械坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系上使刀具移動。例如以使加工程序所指示的工件上的軌跡及速度與刀具前端點(刀具的刃尖位置)在工件上的軌跡及速度一致的方式進行控制的刀具前端點控制，除了機械坐標(biāo)系之外，還在固定于工作臺上與工作臺的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)的工作臺坐標(biāo)系，或者不與工作臺的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)的工件坐標(biāo)系上使刀具移動。例如在專利文獻1中，公開了通過在工作臺坐標(biāo)系上進行插補，由此在工件上切削加工出直線的刀具前端點控制。通常，數(shù)控裝置按照使用被稱為G代碼的指令代碼寫成的加工程序，向使驅(qū)動X、 Y、Z、B、C軸等的伺服電動機旋轉(zhuǎn)的伺服放大器發(fā)送指令。由加工程序指示的動作有加工動作和加工動作之外的動作(以下稱為非加工動作)這兩種。加工動作是刀具直接對工件進行切削加工等的動作，非加工動作例如有用于工件分度的工作臺旋轉(zhuǎn)軸的定位、使刀具移動至在工件上開孔的位置的動作、以及使刀具接近工件的動作等。以下的加工程序是刀具前端點控制中的非加工動作指令的一個例子，示出用于對工件的相反側(cè)的面進行分度的工作臺坐標(biāo)系上的C軸的定位指令。此外，為了簡化說明，沒有示出切削加工等加工指令。另外，作為工作臺旋轉(zhuǎn)軸的C軸的位置預(yù)先位于0度。〈現(xiàn)有的加工程序例1>NlOO G28 XYZ 返回機械原點N200 G54 GOO X100. Y100.選擇工件坐標(biāo)系，向起點定位N300 G43. 4 刀具前端點控制開始N400 GOO C180.:(工作臺坐標(biāo)系)定位N500 G49 刀具前端點控制結(jié)束利用上述的“現(xiàn)有的加工程序例1”，工作機械如圖2所示進行動作。此外，圖2是從Z軸+方向觀察的圖，在工作臺1上載置固定未圖示的工件3。在WOO的程序塊中，“G28” 是返回機械原點的返回指令代碼，如圖2 (a)所示，刀具2移動至機械坐標(biāo)系上的原點(0.0， 0. 0，0. 0)。另外，在N200的程序塊中，“G54”是工件坐標(biāo)系選擇指令的代碼。在N200的程序塊中，“G00”是定位指令的代碼，是在非加工動作時希望使刀具或工作臺迅速移動至所指示的終點的情況下所使用的指令。因此，N200的程序塊如圖2(b)所示，是使刀具2移動至工件坐標(biāo)系上的終點(100.0，100.0，0.0)的指令。在這里，圖2的粗線箭頭表示刀具2的軌跡，另外，為了方便，工件坐標(biāo)系上的位置(100.0，100.0，0.0)由矢量表示。另外，N200的程序塊的終點成為通過接下來的N300的程序塊開始的刀具前端點控制的起點。在N300的程序塊中，“G43. 4”是刀具前端點控制開始指令的代碼，隨后在讀取到刀具前端點控制結(jié)束指令的代碼即“G49”的程序塊之前，執(zhí)行刀具前端點控制。N400的程序塊是如圖2(c)所示利用定位指令代碼“G00”將C軸的終點設(shè)為180 度，使C軸旋轉(zhuǎn)至該終點的工作臺坐標(biāo)系上的定位指令。因此，C軸從起點O度至終點180 度為止旋轉(zhuǎn)180度。這時，刀具2—邊保持與工作臺1的相對位置，一邊追隨工作臺1繞C 軸的旋轉(zhuǎn)，因此，在以粗線箭頭表示的圓弧軌跡上移動。在NSOO的程序塊中，“G49”是刀具前端點控制結(jié)束指令的代碼，使刀具前端點控制結(jié)束。如上述“現(xiàn)有的加工程序例1”的N400的程序塊所示，在工作臺坐標(biāo)系上的指令中，為了使工作臺旋轉(zhuǎn)軸以及刀具前端點移動至終點，而只要指示出工作臺旋轉(zhuǎn)軸的終點即可。因此，加工程序的生成容易。在如上述所示刀具前端點控制中，不僅是加工動作，在非加工動作中，發(fā)出與機械坐標(biāo)系不同的坐標(biāo)系(以下稱為非機械坐標(biāo)系)上的指令的情況也很多。但是，如果發(fā)出上述的非機械坐標(biāo)系上的指令，則工作臺旋轉(zhuǎn)，刀具前端點在圓弧軌道上從起點移動至終點，因此，刀具前端點不在從起點連結(jié)至終點的直線軌道上移動。因此，對于生成加工程序的人員及操作工作機械的人員，特別是在非加工動作時，無法預(yù)測刀具伴隨著工作臺的旋轉(zhuǎn)將如何移動，有可能使刀具脫離軟限制的范圍而移動，或使刀具與周邊的設(shè)備等干涉。另一方面，在非加工動作時不需要保持工作臺和刀具的相對位置。因此，為了解決上述問題，只要使刀具在從起點連結(jié)至終點的直線軌道上移動即可。但是，為了利用非機械坐標(biāo)系上的指令使刀具如上述所示移動，可以取代上述“現(xiàn)有的加工程序例1”的N400的程序塊，而置換為將上述直線軌道上的每個微小線段的位置分別作為終點進行指示的多個程序塊，但加工程序的程序塊數(shù)量增大。另外，為了使刀具在直線軌道上移動，可以取代“現(xiàn)有的加工程序例1”而生成以下的加工程序。以下的加工程序是刀具前端點控制中的非加工動作指令的一個例子，示出機械坐標(biāo)系上的用于對工件的相反側(cè)的面進行分度的刀具以及C軸的定位指令。<現(xiàn)有的加工程序例2>NlOO G28 XYZ 返回機械原點N200 G54 GOO X100. Y100.選擇工件坐標(biāo)系，向起點定位N300 G43. 4 刀具前端點控制開始N400 G53 X-210.Y_150.C180.(機械坐標(biāo)系)定位N500 G49 刀具前端點控制結(jié)束
該“現(xiàn)有的加工程序例2”與“現(xiàn)有的加工程序例1”的不同點在于，對于N400的程序塊，在“現(xiàn)有的加工程序例1”中為“G00C180. ”，但在“現(xiàn)有的加工程序例2”中為“G53 X-210. Y-150. C180. ”。利用上述的“現(xiàn)有的加工程序例2”的N400的程序塊，工作機械如圖 3所示進行動作。此外，圖3是從Z軸+方向觀察的圖，在工作臺1上載置固定未圖示的工件3。該N400的程序塊以外的程序塊相同。在該“現(xiàn)有的加工程序例2”的N400的程序塊中，“G53”是機械坐標(biāo)系選擇指令的代碼。因此，在N400的程序塊中，如圖3所示，是利用定位指令代碼“G00”將C軸的終點設(shè)為180度，使C軸旋轉(zhuǎn)至該終點，并且使刀具2移動至機械坐標(biāo)系上的(-210.0，-150.0， 0.0)的定位指令。該機械坐標(biāo)系上的(-210.0，-150.0,0. 0)是“現(xiàn)有的加工程序例1”的 N400程序塊的刀具2的機械坐標(biāo)系上的終點。因此，對于“現(xiàn)有的加工程序例1”的N400 的程序塊和“現(xiàn)有的加工程序例2”的N400的程序塊，機械坐標(biāo)系上的起點及終點相同，但前者是使刀具2在保持與工作臺1的相對位置的同時，在圓弧軌道上從起點移動至終點，與此相對，后者是使刀具2在直線軌道上從起點移動至終點，而不保持其與工作臺1的相對位置。專利文獻1 日本特開2003-195917號公報

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控裝置，如上述的“現(xiàn)有的加工程序例2”所示，在采用伴隨著工作臺1的旋轉(zhuǎn)的機械坐標(biāo)系上的定位指令的情況下，生成加工程序的人員需要預(yù)先求出機械坐標(biāo)系上的刀具2的終點(-210.0，-150.0，0.0)，在此基礎(chǔ)上，將所求出的終點指定在該加工程序中，但存在下述問題，即，對于求出該終點需要時間及成本。為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置用于基于加工程序，對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在所述工作臺上的工件進行加工，其特征在于，具有中央處理裝置；記錄介質(zhì)，其記錄加工程序，該加工程序包含加工動作所涉及的插補指令和帶有預(yù)先定義的指令代碼的非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令；以及伺服放大器，其根據(jù)基于所述插補指令由所述中央處理裝置所求出的與所述各軸對應(yīng)的移動量，對與所述各軸對應(yīng)的伺服電動機進行驅(qū)動。另外，另一個本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置的特征在于，所述指令代碼是用于發(fā)出下述指令的代碼，即，將帶有所述指令代碼的所述非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換。另外，在本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置的控制方法中，該數(shù)控裝置對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在所述工作臺上的工件進行加工，該數(shù)控裝置的控制方法的特征在于，具有插補指令讀取步驟， 其讀取加工程序中包含的插補指令；插補指令判斷步驟，其判斷所述插補指令讀取步驟中讀取到的插補指令是否為非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令；第1驅(qū)動步驟，其在所述插補指令判斷步驟中判斷為所述插補指令不是非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令的情況下，根據(jù)所述插補指令，驅(qū)動與所述各移動軸對應(yīng)的伺服電動機; 以及第2驅(qū)動步驟，其在所述插補指令判斷步驟中判斷為所述插補指令是非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令的情況下，將所述插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換，驅(qū)動與所述各移動軸對應(yīng)的伺服電動機，以利用插補使所述刀具在直線軌道上從所述插補指令的起點坐標(biāo)移動至終點坐標(biāo)。另外，另一個本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置的控制方法的特征在于，在所述插補指令判斷步驟中，判斷在所述插補指令讀取步驟中讀取到的插補指令中，是否帶有將所述插補指令從非機械坐標(biāo)系上的插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換的坐標(biāo)系變換指令。另外，本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)程序用于由數(shù)控裝置的中央處理裝置執(zhí)行，該數(shù)控裝置用于基于加工程序，對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在所述工作臺上的工件進行加工，該系統(tǒng)程序的特征在于，使所述中央處理裝置執(zhí)行下述步驟，即插補指令讀取步驟，其讀取加工程序中包含的插補指令；坐標(biāo)系變換指令判斷步驟，其判斷在所述插補指令讀取步驟中讀取到的插補指令中，是否帶有將所述插補指令從非機械坐標(biāo)系上的插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換的坐標(biāo)系變換指令；第1插補步驟，其在所述坐標(biāo)系變換指令判斷步驟中判斷為所述插補指令中不帶有所述坐標(biāo)系變換指令的情況下，根據(jù)所述插補指令，求出與所述各移動軸對應(yīng)的第1移動量；第2插補步驟，其在所述坐標(biāo)系變換指令判斷步驟中判斷為所述插補指令中帶有所述坐標(biāo)系變換指令的情況下，將所述插補指令變換為機械坐標(biāo)系上的插補指令，根據(jù)所述變換后的插補指令，求出與所述各移動軸對應(yīng)的第2移動量；以及驅(qū)動步驟， 其基于所述第1移動量或者所述第2移動量，驅(qū)動所對應(yīng)的所述各移動軸的伺服電動機。另外，另一個本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)程序的特征在于，在所述第2插補步驟中，將帶有所述坐標(biāo)系變換指令的插補指令中的非機械坐標(biāo)系上的起點坐標(biāo)以及終點坐標(biāo)，分別變換為機械坐標(biāo)系上的起點坐標(biāo)以及終點坐標(biāo)。另外，另一個本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)程序的特征在于，帶有所述坐標(biāo)系變換指令的插補指令是非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令。發(fā)明的效果本發(fā)明在執(zhí)行加工程序的過程中，可以將非機械坐標(biāo)系上的指令向機械坐標(biāo)系上的指令變換，因此，在加工程序的生成人員生成加工程序時，不需要求出對工作臺的旋轉(zhuǎn)進行指示的程序塊的機械坐標(biāo)系上的終點，可以容易且低成本地生成不會使刀具脫離軟限制的范圍而移動、及不會使刀具與周邊的設(shè)備等干涉的加工程序。


圖1是表示5軸加工機的一個例子的圖。圖2是按照 < 現(xiàn)有的加工程序例1>動作的工作機械的動作說明圖。圖3是按照 < 現(xiàn)有的加工程序例2>或者 < 本發(fā)明的加工程序例 > 動作的工作機械的動作說明圖。圖4是表示本實施例所涉及的數(shù)控裝置40的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示本實施例所涉及的數(shù)控裝置40的動作的流程圖。符號的說明1工作臺2 刀具
3 工件40數(shù)控裝置4ICPU42R0M43加工程序存儲部50 M移動量輸出部60 64伺服放大器
具體實施例方式參照圖4及圖5，說明本發(fā)明所涉及的第1實施例。圖4是表示本實施例所涉及的數(shù)控裝置40的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示本實施例所涉及的數(shù)控裝置40的動作的流程圖。在圖4中，40是數(shù)控裝置。CPU (Central Processing Unit) 41經(jīng)由總線45讀出 ROM(Read-Only Memory) 42中存儲的系統(tǒng)·程序，根據(jù)該系統(tǒng)·程序，控制數(shù)控裝置40整體。由作為記錄介質(zhì)的RAM(Random-ACCesS Memory)構(gòu)成的加工程序存儲部43存儲經(jīng)由 I/F(Interface)部44或者手動數(shù)據(jù)輸入裝置46輸入的加工程序等。I/F部44可以將數(shù)控裝置 40 和 FCA(Fiber Cable Adapter)等外部設(shè)備 45 之間連接。CRT/MDI (Cathode Ray Tube/Multiple Document Interface)等手動數(shù)據(jù)輸入裝置46具有顯示器及鍵盤等。對于加工程序，輸入例如以下的內(nèi)容。以下的加工程序是刀具前端點控制中的非加工動作指令的一個例子，示出坐標(biāo)系變換指令以及用于對工件的相反側(cè)的面進行分度的 C軸定位指令。此外，為了簡化說明，沒有示出切削加工等的加工指令。另外，作為工作臺旋轉(zhuǎn)軸的C軸的位置預(yù)先設(shè)為0度。<本發(fā)明的加工程序例>N100 G28 XYZ 返回機械原點N200 G54 G00 X100. Y100.選擇工件坐標(biāo)系，向起點定位N300 G43. 4 刀具前端點控制開始N400 G00 C180. Pl 定位，坐標(biāo)系變換N500 G49 刀具前端點控制結(jié)束該“本發(fā)明的加工程序例”與“現(xiàn)有的加工程序例1”以及“現(xiàn)有的加工程序例2” 的不同點在于，對于N400的程序塊，在“現(xiàn)有的加工程序例1”中為“G00 C180. ”，在“現(xiàn)有的加工程序例2”中為“G53 X-210. Y-150. C180. ”，但在“本發(fā)明的加工程序例”中為“G00 C180.P1”。利用上述的“本發(fā)明的加工程序例”的N400的程序塊，工作機械如圖3所示進行動作。該N400的程序塊以外的程序塊相同。在該“本發(fā)明的加工程序例”的N400的程序塊中，作為指令代碼的“P1”是將非機械坐標(biāo)系上的指令變換為機械坐標(biāo)系上的指令的坐標(biāo)系變換指令的代碼。在N400的程序塊中，將以180度作為C軸的終點，使C軸旋轉(zhuǎn)至該終點的工作臺坐標(biāo)系上的定位指令 "G00C180. ”變換為機械坐標(biāo)系上的指令。在圖4中，分別與X、Y、Z、B、C軸對應(yīng)的移動量輸出部50 54，將由CPU 41求出的從刀具2以及工作臺1的當(dāng)前位置至插補點位置為止的移動量，分別向伺服放大器60 64輸出。與各軸對應(yīng)的伺服放大器60 64根據(jù)移動量輸出部50 M所輸出的移動量，分別使各軸的伺服電動機70 74旋轉(zhuǎn)。與各軸對應(yīng)的伺服電動機70 74分別驅(qū)動工作機械的X、Y、Z、B、C軸。另外，主軸速度輸出部55將CPU 41所指示的指令旋轉(zhuǎn)速度向主軸放大器65輸出。主軸電動機75根據(jù)主軸放大器65輸出的指令旋轉(zhuǎn)速度，使主軸電動機75 旋轉(zhuǎn)。主軸電動機75使刀具2的主軸加旋轉(zhuǎn)。下面，說明數(shù)控裝置40的動作。CPU 41從存儲在加工程序存儲部43中的加工程序中每次讀出1個程序塊，并判斷讀取的程序塊是否為刀具前端點控制開始指令“G43. 4”。 在判斷為不是刀具前端點控制開始指令“G43. 4”的情況下，根據(jù)該程序塊的指令，進行刀具前端點控制以外的控制，例如返回機械原點、向起點定位、工件設(shè)置誤差校正等控制。在判斷為是刀具前端點控制開始指令“G43. 4”的情況下，進行圖5所示的處理。 圖5是表示在CPU 41讀取到刀具前端點控制開始指令“G43. 4”后進行的處理的流程圖。 首先，CPU 41讀取下一個程序塊(Si)，判斷讀取的程序塊是否為刀具前端點控制結(jié)束指令 “G49”(S2)。在判斷為是刀具前端點控制結(jié)束指令“G49”的情況下，結(jié)束刀具前端點控制。 在判斷為不是刀具前端點控制結(jié)束指令“G49”的情況下，判斷讀取的程序塊是否為坐標(biāo)系變換指令“P1”(S3)。然后，在判斷為不是坐標(biāo)系變換指令“P1”的情況下，不進行坐標(biāo)系變換，根據(jù)該程序塊的指令，進行刀具前端點控制(S11)。然后返回Si，執(zhí)行Sl以后的處理。在判斷為是坐標(biāo)系變換指令“P1”的情況下，將該程序塊的非機械坐標(biāo)系上的起點(xs，ys，zs，bs，cs)、 終點(xe，ye, ze, be, ce)，分別變換為機械坐標(biāo)系上的起點(Xs，Ys, Zs, Bs, Cs)、終點(Xe， Ye, Ze, Be, Ce) (S4)。將該非機械坐標(biāo)系上的坐標(biāo)變換為機械坐標(biāo)系上的坐標(biāo)的方法可以與當(dāng)前使用的方法(例如，專利文獻1的式(18) QO))相同。例如，“本發(fā)明的加工程序例”的N400的程序塊中的坐標(biāo)系變換的流程如下述所示。首先，將工作臺坐標(biāo)系上的起點(100.0，100.0，0.0，0.0，0.0)變換為機械坐標(biāo)系上的起點(-90. 0, -50.0，0.0，0.0，0.0)。然后，將工作臺坐標(biāo)系上的終點(100. 0，100. 0，0. 0， 0. 0，180. 0)，變換為使機械坐標(biāo)系上的起點(-90. 0，-50. 0,0. 0,0. 0,0. 0)以機械坐標(biāo)系上的C軸的位置(-150.0，-100.0,0. 0)為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)180度后的、機械坐標(biāo)系上的終點 (-210. 0，-150. 0,0.0,0.0,180. 0)。因此，在N400的程序塊中，刀具2與“現(xiàn)有的加工程序例2”的N400的程序塊相同地，在圖3的粗線箭頭所示的直線軌跡上移動。然后，基于所求出的機械坐標(biāo)系上的起點(Xs，Ys, Zs, Bs, Cs)、終點(Xe，Ye, Ze, Be, Ce)，求出該程序塊中的整體移動量即程序塊長度L(S5)。程序塊長度L是將機械坐標(biāo)系上的起點(Xs，Ys, Zs, Bs, Cs)和終點(Xe，Ye, Ze, Be, Ce)連結(jié)而成的線段的長度，可以利用以下的式子求出。L = y[(Xe - Xsf + (Ye - Ysf + (Ze - Zsf + {Be - Bsf + (Ce - Csf下面，將時刻t = 0時的刀具前端點以及工作臺的位置{X(0)，Y(O)，Z(O)，B(O)， c(0)}作為起點(Xs，Ys, Zs, Bs, Cs)而如下述所示設(shè)定(S6)。{X (0)，Y (0)，Z (0)，B (0)，C (0)} = (Xs, Ys, Zs, Bs, Cs)然后，針對每個插補周期At，利用以下的式子求出從當(dāng)前時刻開始經(jīng)過插補周期 At后的刀具前端點的插補點位置(S7)。以下的式子表示當(dāng)前時刻t時的當(dāng)前位置{X(t)， Y(t)，Z(t)，B(t)，C(t)}和從當(dāng)前時刻t開始經(jīng)過插補周期Δ t后的插補時刻t+Ι時的刀具前端點的插補點位置{X(t+1), Y(t+1), Z (t+1), B (t+1), C(t+1)}之間的關(guān)系。F是刀具前端點相對于工件3的指令相對速度。X(t+1) = FX AtX (Xe-Xs)/L+X(t)Y(t+1) = FX AtX (Ye-Ys)/L+Y(t)Z(t+1) = FX AtX (Ze-Zs)/L+Z(t)B(t+1) = FX AtX (Be-Bs)/L+B(t)C(t+1) = FX AtX (Ce-Cs)/L+C(t)然后，將從當(dāng)前時刻t至?xí)r刻t+1為止的移動量、即上述式子的時刻t+Ι的插補點位置{X(t+Ι)，Y(t+Ι)，Z(t+Ι)，B(t+Ι)，C(t+Ι)}減去當(dāng)前時刻 t 的當(dāng)前位置{X(t)，Y(t)， Z(t), B(t), C(t)}后得到的與各軸對應(yīng)的差值，分別向各軸的伺服放大器60 64輸出 (SS)0 然后，將位置{X(t+Ι)，Y(t+Ι)，Z(t+Ι)，B(t+Ι)，C(t+Ι)}作為當(dāng)前位置{X(t)，Y(t)， Z(t)，B(t)，C(t)}而存儲(S9)，并對刀具前端點是否到達該程序塊的終點(Xe，Ye，k，Be， Ce)進行檢查(SlO)。在這里，例如對以下的式子是否成立進行檢查。{X (t)，Y ⑴，Z ⑴，B (t)，C (t)} = (Xe, Ye, Ze, Be, Ce)在SlO中判斷為已經(jīng)到達終點(XeJe，Ze，Be，Ce)的情況下，接下來返回Si，執(zhí)行 Sl以后的處理。此外，在本實施例中，對刀具前端點控制中的從工作臺坐標(biāo)系上的指令向機械坐標(biāo)系上的指令的變換進行了說明，但也可以進行刀具前端點控制中的從工件坐標(biāo)系上的指令向機械坐標(biāo)系上的指令的變換。另外，從非機械坐標(biāo)系上的指令向機械坐標(biāo)系上的指令的變換，也可以不在刀具前端點控制中進行，而在例如工件設(shè)置誤差校正等具有至少1個工作臺旋轉(zhuǎn)軸的工作機械所涉及的各種控制中進行。另外，在本實施例中，作為坐標(biāo)系變換指令的代碼而使用“P1”，但指令代碼不限于此。例如，可以利用新的G代碼發(fā)出指令，也可以通過將地址作為自變量進行傳遞而發(fā)出指令，也可以使用參數(shù)發(fā)出指令。另外，例如在“G00”的指令代碼中，也可以始終利用機械坐標(biāo)系進行插補。即，對于將“G00”作為機械坐標(biāo)系上的指令而給出的程序塊，可以不進行坐標(biāo)系變換，進行符合該程序塊的指令的處理，對于將“G00”作為非機械坐標(biāo)系上的指令而給出的程序塊，可以在將該指令變換至機械坐標(biāo)系后，進行符合該指令的處理。另外，在本實施例中，說明了數(shù)控裝置執(zhí)行加工程序的過程中進行坐標(biāo)系變換的情況，但也可以在預(yù)先進行所輸入的加工程序的坐標(biāo)系變換的基礎(chǔ)上，存儲該坐標(biāo)系變換后的加工程序，在實際進行加工時，取代該輸入的加工程序而執(zhí)行該坐標(biāo)系變換后的加工程序。由此，可以減少一部分加工程序執(zhí)行中的數(shù)控裝置的處理。根據(jù)本實施例，在數(shù)控裝置的CPU執(zhí)行加工程序的過程中，可以將非機械坐標(biāo)系上的指令向機械坐標(biāo)系上的指令變換，因此，在加工程序的生成人員生成加工程序時，不需要求出對工作臺的旋轉(zhuǎn)進行指示的程序塊的機械坐標(biāo)系上的終點，可以容易且低成本地生成不會使刀具脫離軟限制的范圍而移動、及不會使刀具與周邊的設(shè)備等干涉的加工程序。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控裝置，其用于基于加工程序，對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在所述工作臺上的工件進行加工，其特征在于，具有中央處理裝置；記錄介質(zhì)，其記錄加工程序，該加工程序包含加工動作所涉及的插補指令和帶有預(yù)先定義的指令代碼的非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令；以及伺服放大器，其根據(jù)基于所述插補指令由所述中央處理裝置所求出的與所述各軸對應(yīng)的移動量，對與所述各軸對應(yīng)的伺服電動機進行驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于，所述指令代碼是用于發(fā)出下述指令的代碼，即，將帶有所述指令代碼的所述非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換。
3.—種數(shù)控裝置的控制方法，該數(shù)控裝置對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在所述工作臺上的工件進行加工，該數(shù)控裝置的控制方法的特征在于，具有插補指令讀取步驟，其讀取加工程序中包含的插補指令；插補指令判斷步驟，其判斷所述插補指令讀取步驟中讀取到的插補指令是否為非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令；第1驅(qū)動步驟，其在所述插補指令判斷步驟中判斷為所述插補指令不是非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令的情況下，根據(jù)所述插補指令，驅(qū)動與所述各移動軸對應(yīng)的伺服電動機；以及第2驅(qū)動步驟，其在所述插補指令判斷步驟中判斷為所述插補指令是非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令的情況下，將所述插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換，驅(qū)動與所述各移動軸對應(yīng)的伺服電動機，以利用插補使所述刀具在直線軌道上從所述插補指令的起點坐標(biāo)移動至終點坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控裝置的控制方法，其特征在于，在所述插補指令判斷步驟中，判斷在所述插補指令讀取步驟中讀取到的插補指令中， 是否帶有將所述插補指令從非機械坐標(biāo)系上的插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換的坐標(biāo)系變換指令。
5.一種系統(tǒng)程序，其用于由數(shù)控裝置的中央處理裝置執(zhí)行，該數(shù)控裝置用于基于加工程序，對具有多個直線移動軸和至少1個使工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)移動軸的工作機械進行控制，利用刀具對固定在所述工作臺上的工件進行加工，該系統(tǒng)程序的特征在于，使所述中央處理裝置執(zhí)行下述步驟，即插補指令讀取步驟，其讀取加工程序中包含的插補指令；坐標(biāo)系變換指令判斷步驟，其判斷在所述插補指令讀取步驟中讀取到的插補指令中， 是否帶有將所述插補指令從非機械坐標(biāo)系上的插補指令向機械坐標(biāo)系上的插補指令變換的坐標(biāo)系變換指令；第1插補步驟，其在所述坐標(biāo)系變換指令判斷步驟中判斷為所述插補指令中不帶有所述坐標(biāo)系變換指令的情況下，根據(jù)所述插補指令，求出與所述各移動軸對應(yīng)的第1移動量； 第2插補步驟，其在所述坐標(biāo)系變換指令判斷步驟中判斷為所述插補指令中帶有所述坐標(biāo)系變換指令的情況下，將所述插補指令變換為機械坐標(biāo)系上的插補指令，根據(jù)所述變換后的插補指令，求出與所述各移動軸對應(yīng)的第2移動量；以及驅(qū)動步驟，其基于所述第1移動量或者所述第2移動量，驅(qū)動所對應(yīng)的所述各移動軸的伺服電動機。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)程序，其特征在于，在所述第2插補步驟中，將帶有所述坐標(biāo)系變換指令的插補指令中的非機械坐標(biāo)系上的起點坐標(biāo)以及終點坐標(biāo)，分別變換為機械坐標(biāo)系上的起點坐標(biāo)以及終點坐標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)程序，其特征在于，帶有所述坐標(biāo)系變換指令的插補指令是非加工動作所涉及的非機械坐標(biāo)系上的插補指令。
全文摘要
CPU(41)讀取下一個程序塊(S1)，判斷讀取到的程序塊是否為刀具前端點控制結(jié)束指令“G49”(S2)。在判斷為是刀具前端點控制結(jié)束指令“G49”的情況下，結(jié)束刀具前端點控制。在判斷為不是刀具前端點控制結(jié)束指令“G49”的情況下，判斷讀取到的程序塊是否為坐標(biāo)系變換指令“P1”(S3)。然后，在判斷為不是坐標(biāo)系變換指令“P1”的情況下，不進行坐標(biāo)系變換，根據(jù)該程序塊的指令，進行刀具前端點控制(S11)。然后返回S1，執(zhí)行S1以后的處理。在判斷為是坐標(biāo)系變換指令“P1”的情況下，將該程序塊的非機械坐標(biāo)系上的起點(xs，ys，zs，bs，cs)、終點(xe，ye，ze，be，ce)，分別變換為機械坐標(biāo)系上的起點(Xs，Ys，Zs，Bs，Cs)、終點(Xe，Ye，Ze，Be，Ce)(S4)。
文檔編號G05B19/4093GK102301292SQ20098015582
公開日2011年12月28日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者佐藤智典, 小野俊郎, 藤野大助, 長岡弘太朗 申請人:三菱電機株式會社