數(shù)控裝置制造方法
【專利摘要】一種數(shù)控裝置，其對(duì)具有多個(gè)直線軸和1個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的工作機(jī)械進(jìn)行控制，對(duì)與載置于工作臺(tái)的工件相對(duì)應(yīng)的相對(duì)的刀具姿態(tài)進(jìn)行控制，該數(shù)控裝置具有：程序讀取部，其從加工程序依次讀取相對(duì)于工件的刀具姿態(tài)；判定部，其判定所述讀取出的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)；刀具姿態(tài)控制部，其根據(jù)所述判定部的判定結(jié)果，決定刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容；以及插補(bǔ)·加減速處理部，其按照所述決定的刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容，對(duì)所述多個(gè)直線軸以及所述1個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行控制，所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍包含所述工作臺(tái)的主面與刀具的中心軸大致垂直交叉的特異姿態(tài)，所述刀具姿態(tài)控制部在所述讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定所述1個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度。
【專利說(shuō)明】數(shù)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種數(shù)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在搭載有數(shù)控裝置的工作機(jī)械中，通過(guò)以移動(dòng)至由加工程序所指令出的位置處的方式，進(jìn)行各軸的控制，從而一邊使可動(dòng)部移動(dòng)，一邊進(jìn)行加工，但在如5軸加工機(jī)這樣的具有直線移動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)軸的機(jī)械中，通過(guò)對(duì)各個(gè)軸進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，以使得將刀具姿態(tài)形成期望的位置、姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的加工。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中記載有下述技術(shù)，即，在X軸、Y軸方向上直線驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，在C軸方向上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，并且，在Z軸方向上直線驅(qū)動(dòng)刀具，在A軸方向上旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控裝置中，基于由NC程序所指令出的工件坐標(biāo)系上的位置、速度，在對(duì)X軸、Y軸、Z軸進(jìn)行從開(kāi)始位置向指令位置的插補(bǔ)之后，對(duì)A軸、C軸進(jìn)行從開(kāi)始位置向指令位置的插補(bǔ)，基于A軸、C軸(旋轉(zhuǎn)軸)的插補(bǔ)位置，校正X軸、Y軸、Z軸(直線軸)的插補(bǔ)位置。由此，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，能夠?qū)d置于旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)的工件，通過(guò)簡(jiǎn)單的NC程序，一邊進(jìn)行插補(bǔ)，一邊進(jìn)行正確的加工。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003 - 195917號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]專利文獻(xiàn)I所記載的刀具前端點(diǎn)控制考慮下述情況，即，通過(guò)以由加工程序指定的工件上的軌跡以及速度、與刀具刃尖位置(刀具前端點(diǎn))的工件上的軌跡以及速度一致的方式，一邊對(duì)各軸移動(dòng)進(jìn)行插補(bǔ)，一邊對(duì)刀具姿態(tài)進(jìn)行插補(bǔ)，從而一邊使刀具姿態(tài)變化，一邊對(duì)刀具前端點(diǎn)相對(duì)于工件的軌跡進(jìn)行控制。即，專利文獻(xiàn)I所記載的記技術(shù)以能夠使刀具姿態(tài)始終正確地變化為前提。
[0006]另一方面，本發(fā)明人通過(guò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)有時(shí)生成刀具姿態(tài)會(huì)發(fā)生波動(dòng)的加工程序。
[0007]例如，對(duì)于5軸加工機(jī)等工作機(jī)械所使用的加工程序，不僅指定刀具位置，還指定刀具姿態(tài)，因此，大多形成復(fù)雜的程序。因此，通常使用CAM (Computer AidedManufacturing)裝置等進(jìn)行生成，但在CAM中，由于包含相對(duì)于理想刀具位置、刀具姿態(tài)而由CAM設(shè)定的容差寬度(容許寬度)程度、量子化誤差而進(jìn)行輸出，因此，有時(shí)生成刀具位置、刀具姿態(tài)會(huì)發(fā)生波動(dòng)的加工程序。
[0008]對(duì)此，本發(fā)明人通過(guò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)存在下述情況，S卩，對(duì)于刀具姿態(tài)的波動(dòng)，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相差較大的情況下，幾乎沒(méi)有問(wèn)題，但是，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，較小的姿態(tài)波動(dòng)會(huì)形成較大的旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)量。在這里，特異姿態(tài)是指工作機(jī)械中的刀具的旋轉(zhuǎn)軸成為O度(刀具的中心軸與垂直于工作臺(tái)的主面的Z軸平行)的姿態(tài)，此時(shí)，無(wú)法唯一地決定工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸的角度，能夠選擇任意的角度。
[0009]在專利文獻(xiàn)I所記載的刀具前端點(diǎn)控制中，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，由CAM的量子化誤差引起的問(wèn)題所導(dǎo)致的微小的刀具姿態(tài)變化，易于形成較大的旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)量，存在旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)時(shí)間增大的趨勢(shì)。
[0010]另外，在專利文獻(xiàn)I所記載的刀具前端點(diǎn)控制中，基于旋轉(zhuǎn)軸的插補(bǔ)位置而對(duì)直線軸的插補(bǔ)位置進(jìn)行校正，因此，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，隨著旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)量變大，直線軸的移動(dòng)量也變大，因此，齒隙、空轉(zhuǎn)、摩擦的影響容易顯著地發(fā)生，可能降低加工精度。
[0011]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種能夠減少旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)間，能夠提高加工精度的數(shù)控裝置。
[0012]為了解決上述課題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的I個(gè)技術(shù)方案所涉及的數(shù)控裝置，其對(duì)具有多個(gè)直線軸和I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的工作機(jī)械進(jìn)行控制，對(duì)與載置于工作臺(tái)的工件相對(duì)應(yīng)的相對(duì)的刀具姿態(tài)進(jìn)行控制，該數(shù)控裝置的特征在于，具有:程序讀取部，其從加工程序依次讀取相對(duì)于工件的刀具姿態(tài)；判定部，其判定所述讀取出的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)；刀具姿態(tài)控制部，其根據(jù)所述判定部的判定結(jié)果，決定刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容；以及插補(bǔ).加減速處理部，其按照所述決定的刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容，對(duì)所述多個(gè)直線軸以及所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行控制，所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍包含所述工作臺(tái)的主面與刀具的中心軸大致垂直交叉的特異姿態(tài)，所述刀具姿態(tài)控制部在所述讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，在由加工程序所指令出的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)的附近的情況下，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，能夠減少旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)間。另外，即使基于旋轉(zhuǎn)軸的插補(bǔ)位置而進(jìn)行校正直線軸的插補(bǔ)位置的控制，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，也能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，因此，也能夠抑制直線軸的移動(dòng)量，能夠降低齒隙、空轉(zhuǎn)、摩擦的影響，能夠提高加工精度。即，能夠減少旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)間，能夠提高加工精度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示實(shí)施方式I中的工作機(jī)械的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是表示實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖3是表示實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0018]圖4是表示實(shí)施方式2所涉及的數(shù)控裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0019]圖5是表示實(shí)施方式2所涉及的數(shù)控裝置的動(dòng)作的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。
[0021]實(shí)施方式I
[0022]說(shuō)明實(shí)施方式I所涉及的數(shù)控裝置2。
[0023]數(shù)控裝置2是對(duì)工作機(jī)械100進(jìn)行數(shù)控(NC:Numerical Control)的裝置，例如，是控制刀具102的前端位置和刀具102的姿態(tài)的裝置。
[0024]在搭載有數(shù)控裝置2的工作機(jī)械100中，通過(guò)以移動(dòng)至由加工程序(NC程序、動(dòng)作程序)所指令出的位置的方式，進(jìn)行各軸的控制，從而一邊使可動(dòng)部移動(dòng)，一邊進(jìn)行加工。工作機(jī)械100具有多個(gè)直線軸和I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸。具體地說(shuō)，工作機(jī)械100例如圖1所示是5軸加工機(jī)，該5軸加工機(jī)具有3個(gè)直線軸(平移軸)即X軸、Y軸、Z軸，和2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸即B軸、C軸。X軸是X軸伺服電動(dòng)機(jī)103X用于使刀具102直線移動(dòng)的軸。Y軸是Y軸伺服電動(dòng)機(jī)103Y用于使刀具102直線移動(dòng)的軸。Z軸是Z軸伺服電動(dòng)機(jī)103Z用于使刀具102直線移動(dòng)的軸。X軸、Y軸以及Z軸例如相互正交。B軸(第I旋轉(zhuǎn)軸)是B軸伺服電動(dòng)機(jī)103B用于使刀具102旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸，例如，使刀具102繞Y軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。C軸(第2旋轉(zhuǎn)軸)是C軸伺服電動(dòng)機(jī)103C用于使工作臺(tái)101旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸，例如，使工作臺(tái)101繞Z軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。工作臺(tái)101，在其主面1la上載置工件WK。
[0025]此外，圖1是示例地表示在刀具側(cè)和工件側(cè)各存在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的情況下的工作機(jī)械100的結(jié)構(gòu)的圖，但工作機(jī)械100也可以是在工件側(cè)存在2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的情況下的5軸加工機(jī)，或者也可以是在刀具側(cè)存在2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的情況下的5軸加工機(jī)。
[0026]加工程序I (參照?qǐng)D2)是使用被稱為G代碼的指令代碼而進(jìn)行記述的程序，是作為移動(dòng)指令，除了定位指令(G00)、切削指令(GOl)以外，作為同時(shí)5軸控制功能而使用刀具前端點(diǎn)控制(G43.4/G43.5)指令等進(jìn)行記述的程序。
[0027]數(shù)控裝置2解析加工程序1，根據(jù)解析結(jié)果，經(jīng)由伺服放大器3控制(參照?qǐng)D1)工作機(jī)械100 (例如，5軸加工機(jī))，一邊對(duì)與載置于工作臺(tái)101的工件WK相對(duì)應(yīng)的相對(duì)的刀具姿態(tài)進(jìn)行控制，一邊進(jìn)行工件WK的加工。例如，數(shù)控裝置2通過(guò)以將刀具102的位置、姿態(tài)形成期望的刀具位置、姿態(tài)的方式，分別對(duì)X、Y、Z、B、C軸進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，從而?shí)現(xiàn)針對(duì)工件WK的復(fù)雜的加工。例如，數(shù)控裝置2分別將規(guī)定的移動(dòng)指令230向伺服放大器中的X軸放大器3X、Y軸放大器3Y、Z軸放大器3Z、B軸放大器3B以及C軸放大器3C進(jìn)行輸出(參照?qǐng)D2)。由此，X軸放大器3X、Y軸放大器3Y、Z軸放大器3Z、B軸放大器3B以及C軸放大器3C分別向X軸伺服電動(dòng)機(jī)103X、Y軸伺服電動(dòng)機(jī)103Y、Z軸伺服電動(dòng)機(jī)103Z、B軸伺服電動(dòng)機(jī)103B、C軸伺服電動(dòng)機(jī)103C輸出電壓指令，從而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0028]對(duì)于該加工程序，本發(fā)明人通過(guò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)有時(shí)生成刀具姿態(tài)會(huì)發(fā)生波動(dòng)的加工程序。
[0029]例如，對(duì)于5軸加工機(jī)等工作機(jī)械所使用的加工程序，不僅指定刀具位置，還指定刀具姿態(tài)，因此，大多形成復(fù)雜的程序。因此，通常使用CAM (Computer AidedManufacturing)裝置等進(jìn)行生成，但在CAM中，由于包含相對(duì)于理想刀具位置、刀具姿態(tài)而通過(guò)CAM設(shè)定的容差寬度(容許寬度)程度、量子化誤差而進(jìn)行輸出，因此，有時(shí)生成刀具位置、刀具姿態(tài)會(huì)發(fā)生波動(dòng)的加工程序。
[0030]對(duì)此，本發(fā)明人通過(guò)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)存在下述情況，S卩，對(duì)于刀具姿態(tài)的波動(dòng)，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相差較大的情況下，幾乎沒(méi)有問(wèn)題，但在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，較小的姿態(tài)波動(dòng)會(huì)形成較大的旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)量。在這里，特異姿態(tài)是指工作機(jī)械100中的刀具102的旋轉(zhuǎn)軸即B軸成為O度(刀具的中心軸CA與垂直于工作臺(tái)101的主面的Z軸平行)的姿態(tài)，此時(shí)，無(wú)法唯一地決定工作臺(tái)101的旋轉(zhuǎn)軸即C軸的角度，而能夠選擇任意的角度。
[0031]具體地說(shuō)，對(duì)于刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相差較大的情況，以下舉出B軸角度不是O度角度，刀具姿態(tài)存在波動(dòng)的情況的例子。此時(shí)，通過(guò)CAM生成的加工程序例如如下面的內(nèi)容所示。
[0032]NI G43.5 X0.Y0.10.7071 J0.0000 K
[0033]0.7071 ；
[0034]N2 ΧΙΟ.Y0.10.173648 J0.000303 KO
[0035].984808 ；
[0036]N3 X0.1 Y0.10.173820 J0.000000 KO
[0037].984777 ；
[0038]...
[0039]NlO G49 ；
[0040]該加工程序是通過(guò)順序號(hào)“NI”的“G43.5”將前端點(diǎn)控制設(shè)為有效，通過(guò)順序號(hào)“N10”的“G49”將前端點(diǎn)控制設(shè)為無(wú)效的加工程序，相對(duì)于與工作臺(tái)101的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)系(工作臺(tái)坐標(biāo)系)，通過(guò)X、Y對(duì)刀具軌跡進(jìn)行指定，使用從工作臺(tái)坐標(biāo)系觀察到的方向矢量1、J、K對(duì)刀具姿態(tài)進(jìn)行指定。此外，在該加工程序中，“Ν2”程序塊、“Ν3”程序塊的刀具姿態(tài)形成為0.028度左右的微小的角度差的刀具姿態(tài)。
[0041]此時(shí)，在“NI”程序塊終點(diǎn)處，存在下述2種解，即，B軸角度是45度，C軸角度是O度，或者B軸角度是-45度，C軸角度是180度，但假設(shè)在選擇前者的解的情況下，被定位為B軸45度，C軸O度。即，B軸角度與O度相比，是具有較大差異的值，刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相差較大。
[0042]并且，如果在“Ν2”程序塊、“Ν3”程序塊中選擇旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)量變少的解，則在“Ν2”程序塊終點(diǎn)處，B軸角度成為10度，C軸角度成為0.1度，在“Ν3”程序塊終點(diǎn)處，B軸角度成為10.02度，C軸角度成為O度。此時(shí)，對(duì)于“Ν3”程序塊導(dǎo)致的移動(dòng)量，B軸移動(dòng)量成為0.02度，C軸移動(dòng)量成為-0.1度，B軸、C軸都成為較少的移動(dòng)量。此外，“Ν2”程序塊、“Ν3”程序塊的其他解為:Β軸角度成為-10度，C軸角度成為180.1度，B軸移動(dòng)量成為-10.02度，C軸移動(dòng)量成為180度，在這種情形下，對(duì)于“Ν3”程序塊導(dǎo)致的移動(dòng)量，B軸移動(dòng)量成為-0.02度，C軸移動(dòng)量成為-0.1度，B軸、C軸也都成為較少的移動(dòng)量。
[0043]對(duì)此，對(duì)刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況，以下舉出在B軸角度為O度附近，刀具姿態(tài)存在波動(dòng)的情況的例子。此時(shí)，通過(guò)CAM生成的加工程序例如如下面的內(nèi)容所示。
[0044]Nil G43.5X0.Υ0.10.7071 J0.0000
[0045]Κ0.7071 ；
[0046]Ν12 ΧΙΟ.Υ0.10.000349 J0.000000 K
[0047]1.000000:
[0048]Ν13 Χ0.1 Υ0.10.000000 J0.000349 K
[0049]1.000000 ；
[0050]...
[0051]Ν20 G49 ；
[0052]在該加工程序中，在“ NI 2 ”程序塊與“ NI 3 ”程序塊中存在微小的刀具姿態(tài)的波動(dòng)，該角度差成為0.020度。在“N12”程序塊終點(diǎn)處，假設(shè)被定位為B軸角度是0.02度，C軸角度是O度。
[0053]此時(shí)，在“N13”程序塊終點(diǎn)處，可以選擇下述解中的某一種，S卩，B軸角度是0.02度，C軸角度是90度，或者B軸角度是-0.02度，C軸角度是270度，對(duì)于“N13”程序塊導(dǎo)致的移動(dòng)量，在選擇前者的解的情況下，B軸移動(dòng)量成為O度，C軸移動(dòng)量成為90度，即使在選擇旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)量較少的后者的解的情況下，B軸移動(dòng)量成為0.04度，C軸移動(dòng)量成為-90度，無(wú)論哪種情況C軸都進(jìn)行較大的旋轉(zhuǎn)。
[0054]如上所述，如果單純地按照由加工程序所指令出的刀具姿態(tài)進(jìn)行刀具姿態(tài)的控制，則在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，由CAM的量子化誤差引起的問(wèn)題所導(dǎo)致的微小的刀具姿態(tài)的變化，易于形成較大的C軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，存在C軸的移動(dòng)時(shí)間增大的趨勢(shì)。
[0055]另外，假設(shè)如果基于B軸、C軸的插補(bǔ)位置而進(jìn)行校正X軸、Y軸、Z軸的插補(bǔ)位置的控制，則在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，隨著C軸的移動(dòng)量變大，X軸、Y軸、Z軸的移動(dòng)量也變大，因此，齒隙、空轉(zhuǎn)、摩擦的影響容易顯著地發(fā)生，可能降低加工精度。
[0056]因此，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行對(duì)由加工程序所指令出的刀具姿態(tài)是否與特異姿態(tài)相近的判定，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，通過(guò)以限制刀具姿態(tài)變更的方式進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)C軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量的抑制。
[0057]具體地說(shuō)，數(shù)控裝置2如圖2所示，具有程序讀取部21、判定部24、刀具姿態(tài)控制部22、插補(bǔ).加減速處理部23以及存儲(chǔ)部25。
[0058]程序讀取部21讀取加工程序1，對(duì)在所讀取的加工程序I中記述的動(dòng)作命令進(jìn)行解析，生成針對(duì)每個(gè)指令程序塊的移動(dòng)數(shù)據(jù)210，向刀具姿態(tài)控制部22供給。
[0059]移動(dòng)數(shù)據(jù)210是對(duì)各程序塊的命令進(jìn)行解析而得到的每個(gè)程序塊的移動(dòng)位置(程序塊起點(diǎn)位置、終點(diǎn)位置)、刀具姿態(tài)、移動(dòng)距離、移動(dòng)速度、指令坐標(biāo)系(工作臺(tái)坐標(biāo)系中的指令、工件坐標(biāo)系中的指令)、插補(bǔ)模式(直線、圓弧、非插補(bǔ)等)、控制模式(刀具前端點(diǎn)控制的有效.無(wú)效的區(qū)別)等與動(dòng)作相關(guān)的信息。此外，工作臺(tái)坐標(biāo)系是在具有用于使工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸(在圖1的情況下是C軸)的機(jī)械中，與工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)，工件坐標(biāo)系指令表示在與工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)的坐標(biāo)系中，固定在空間上的坐標(biāo)系。在刀具前端點(diǎn)控制中，根據(jù)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、加工形狀的特征，在上述某種坐標(biāo)系中指定出刀具軌跡。
[0060]S卩，程序讀取部21從加工程序I，針對(duì)每個(gè)程序塊依次讀取相對(duì)于工件WK的刀具姿態(tài)(例如，表示刀具姿態(tài)的矢量的值)。程序讀取部21將讀取出的刀具姿態(tài)向判定部24供給。
[0061]判定部24判定讀取出的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)。規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍是包含特異姿態(tài)在內(nèi)的范圍。特異姿態(tài)是通過(guò)B軸，使工作臺(tái)101的主面1la與刀具102的中心軸CA大致垂直交叉的刀具102的姿態(tài)(參照?qǐng)D1)，例如，是B軸角度為O度狀態(tài)下的刀具102的姿態(tài)。規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍例如是包含特異姿態(tài)(例如B軸角度是O度)作為中間值，能夠視作特異姿態(tài)的附近(例如，B軸角度是一 I度?B軸角度是+1度)的范圍。判定部24將判定結(jié)果向刀具姿態(tài)控制部22供給。
[0062]刀具姿態(tài)控制部22從程序讀取部21接受移動(dòng)數(shù)據(jù)210，從判定部24接受判定結(jié)果。刀具姿態(tài)控制部22根據(jù)判定部24的判定結(jié)果，使用移動(dòng)數(shù)據(jù)210，決定刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容。
[0063]S卩，刀具姿態(tài)控制部22在讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下(即，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下)，參照存儲(chǔ)部25，取得與前一次刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)(例如，表示刀具姿態(tài)的矢量的值)。而且，刀具姿態(tài)控制部22以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定包含C軸的旋轉(zhuǎn)軸角度在內(nèi)的各軸的目標(biāo)位置。
[0064]例如，刀具姿態(tài)控制部22在讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以保持前一次刀具姿態(tài)的方式，決定包含C軸的旋轉(zhuǎn)軸角度在內(nèi)的各軸的目標(biāo)位置。
[0065]插補(bǔ).加減速處理部23從存儲(chǔ)部25接受與前一次刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)(例如，前一次插補(bǔ).加減速處理的結(jié)果)，從刀具姿態(tài)控制部22接受與本次的刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)(即，更新后的移動(dòng)數(shù)據(jù)220)，并將其作為刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容。插補(bǔ).加減速處理部23根據(jù)刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容，控制各軸(X軸、Y軸、Z軸、B軸、C軸)。插補(bǔ)?加減速處理部23對(duì)從當(dāng)前的刀具姿態(tài)變化至由刀具姿態(tài)控制部22所決定出的刀具姿態(tài)的姿態(tài)變化進(jìn)行控制。
[0066]S卩，插補(bǔ)?加減速處理部23根據(jù)與前一次刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)和與本次刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行插補(bǔ)?加減速處理，并生成各軸(X軸、Y軸、Z軸、B軸、C軸)的移動(dòng)指令230，向伺服放大器3輸出。另外，插補(bǔ).加減速處理部23將與本次刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)(例如，表示刀具姿態(tài)的矢量的值、插補(bǔ).加減速處理的結(jié)果)向存儲(chǔ)部25供給。
[0067]此外，插補(bǔ).加減速處理的方法并沒(méi)有特別的限定，例如，可以使用如專利文獻(xiàn)I所示的公知技術(shù)進(jìn)行插補(bǔ)。例如，可以基于B軸、C軸的插補(bǔ)位置，進(jìn)行校正X軸、Y軸、Z軸的插補(bǔ)位置的控制。
[0068]存儲(chǔ)部25從插補(bǔ)?加減速處理部23接受與本次的刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)。由此，存儲(chǔ)部25對(duì)通過(guò)插補(bǔ).加減速處理部23控制后的刀具姿態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0069]下面，按照?qǐng)D3說(shuō)明數(shù)控裝置2的動(dòng)作。圖3是用于說(shuō)明數(shù)控裝置2的動(dòng)作的流程圖。
[0070]在步驟I中，程序讀取部21讀入加工程序1，解析在所讀入的加工程序I中記述的動(dòng)作命令，并生成針對(duì)各個(gè)指令程序塊的移動(dòng)數(shù)據(jù)210，向刀具姿態(tài)控制部22供給。
[0071]另外，程序讀取部21從加工程序I針對(duì)每個(gè)程序塊依次讀取相對(duì)于工件WK的刀具姿態(tài)(例如，表示刀具姿態(tài)的矢量的值)。程序讀取部21將讀取出的刀具姿態(tài)向判定部24供給。
[0072]判定部24對(duì)由加工程序I所指令出的刀具姿態(tài)(在所讀入的程序塊的終點(diǎn)處的刀具姿態(tài))是否進(jìn)入特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍進(jìn)行判定。判定部24在程序塊的終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下(步驟SI為“Yes”)，使處理進(jìn)入步驟S2，在程序塊的終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外的情況下(步驟SI為“No” )，使處理進(jìn)入步驟S3。
[0073]在這里，特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍是為了視作異常點(diǎn)附近的姿態(tài)而預(yù)先決定出的范圍，例如，如果將特異姿態(tài)(B軸角度是O度)作為基準(zhǔn)而將特異姿態(tài)附近的范圍設(shè)為I度，則將B軸角度大于或等于一 I度而小于或等于+1度的范圍視作特異姿態(tài)附近。
[0074]在步驟S2中，判定部24對(duì)所讀入的程序塊的起點(diǎn)處的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍進(jìn)行判定。判定部24在程序塊的起點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下(步驟S2為“Yes”)，使處理進(jìn)入步驟S4，在程序塊的起點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外的情況下(步驟S2為“No”)，使處理進(jìn)入步驟S3。
[0075]在步驟S3中，刀具姿態(tài)控制部22將表示由加工程序I所指令出的刀具姿態(tài)的數(shù)據(jù)作為刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容而進(jìn)行輸出。
[0076]在步驟S4中，刀具姿態(tài)控制部22將表示與由加工程序I所指令出的刀具姿態(tài)不同的刀具姿態(tài)的數(shù)據(jù)作為刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容而進(jìn)行輸出。例如，刀具姿態(tài)控制部22參照存儲(chǔ)部25而取得與前一次刀具姿態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)，以使得用于實(shí)現(xiàn)刀具姿態(tài)的機(jī)械的角度(B軸、C軸)中的某一個(gè)軸的角度、或者兩個(gè)軸的角度與前一次刀具姿態(tài)一致的方式，決定B軸以及/或者C軸的旋轉(zhuǎn)軸角度，并將表示與決定結(jié)果相對(duì)應(yīng)的刀具姿態(tài)的數(shù)據(jù)作為刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容進(jìn)行輸出。
[0077]此外，在步驟S4中，在移動(dòng)數(shù)據(jù)210中的指令坐標(biāo)系是工件坐標(biāo)系指令的情況下，進(jìn)行下述處理。首先，從由加工程序I所指令出的刀具前端位置(工件坐標(biāo)值)處，使用由加工程序I所指令出的旋轉(zhuǎn)軸角度，坐標(biāo)變換為工作臺(tái)坐標(biāo)值。然后，通過(guò)上述所示的方法，進(jìn)行刀具姿態(tài)(旋轉(zhuǎn)軸角度)的變更。并且，通過(guò)使用對(duì)工作臺(tái)坐標(biāo)值進(jìn)行變更之后的旋轉(zhuǎn)軸角度，坐標(biāo)變換為各軸的移動(dòng)位置，從而計(jì)算程序塊終點(diǎn)位置，進(jìn)行將該程序塊終點(diǎn)位置作為移動(dòng)數(shù)據(jù)210的終點(diǎn)坐標(biāo)值的處理。
[0078]在步驟S5中，進(jìn)行是否存在下一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)的檢查，在存在下一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)的情況下(步驟S5為“Yes”)，更新移動(dòng)數(shù)據(jù)(步驟S6)，并將處理跳轉(zhuǎn)至步驟SI。此外，在不存在下一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)的情況下(步驟S5為“No”)，結(jié)束處理。
[0079]如上所述，在實(shí)施方式I中，在數(shù)控裝置2中，判定部24對(duì)通過(guò)程序讀取部21讀取出的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入包含特異姿態(tài)在內(nèi)的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行判定。刀具姿態(tài)控制部22在刀具姿態(tài)進(jìn)入包含特異姿態(tài)在內(nèi)的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度。由此，能夠在由加工程序所指令出的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)附近的情況下，抑制旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，能夠減少旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)間。另外，即使基于B軸、C軸的插補(bǔ)位置而進(jìn)行校正X軸、Y軸、Z軸的插補(bǔ)位置的控制，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，由于能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，因此，也能夠抑制X軸、Y軸、Z軸的移動(dòng)量，能夠降低齒隙、空轉(zhuǎn)、摩擦的影響，能夠提高加工精度。即，能夠減少旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的時(shí)間，能夠提高加工精度。
[0080]另外，在實(shí)施方式I的數(shù)控裝置2中，存儲(chǔ)部25對(duì)通過(guò)插補(bǔ)?加減速處理部23控制后的刀具姿態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)。由此，刀具姿態(tài)控制部22能夠參照存儲(chǔ)部25掌握前一次刀具姿態(tài)，能夠在刀具姿態(tài)進(jìn)入包含特異姿態(tài)在內(nèi)的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度。
[0081]另外，在實(shí)施方式I中，在數(shù)控裝置2中，刀具姿態(tài)控制部22在讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以保持前一次刀具姿態(tài)的方式，決定旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度。由此，刀具姿態(tài)控制部22能夠以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度。
[0082]例如，刀具姿態(tài)控制部22在讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，進(jìn)行使2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸即B軸以及C軸中的至少一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸角度與前一次旋轉(zhuǎn)軸角度一致的處理。由此，能夠消除無(wú)用的軸移動(dòng)，能夠通過(guò)消除無(wú)用的軸移動(dòng)，防止當(dāng)各軸的移動(dòng)方向反轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的齒隙、空轉(zhuǎn)的發(fā)生。
[0083]例如，在特異姿態(tài)附近處刀具姿態(tài)發(fā)生波動(dòng)的情況下，對(duì)于用于實(shí)現(xiàn)由加工程序所指令出的刀具姿態(tài)的旋轉(zhuǎn)軸角度，以僅使B軸的角度成為計(jì)算出的角度，而使C軸角度保持為與前一次相同的值(刀具姿態(tài)進(jìn)入特異姿態(tài)附近的規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)的刀具姿態(tài))的方式變更刀具姿態(tài)即可，由此，具有下述效果，即，使B軸動(dòng)作進(jìn)行與指令一致的移動(dòng)，并且，能夠使刀具姿態(tài)更高速地變化、且變化為與所指令出的刀具姿態(tài)更相近的刀具姿態(tài)。
[0084]另外，在實(shí)施方式I中，判定部24例如在讀入的程序的起點(diǎn)以及終點(diǎn)兩者處于規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，判定讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)，在讀入的程序塊的起點(diǎn)以及終點(diǎn)中至少一者處于規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外的情況下，判定讀取出的刀具姿態(tài)未進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)。由此，能夠準(zhǔn)確判定讀取出的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)。
[0085]實(shí)施方式2
[0086]下面，說(shuō)明實(shí)施方式2所涉及的數(shù)控裝置2。在下面的內(nèi)容中，將與實(shí)施方式I不同的部分作為中心進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]在實(shí)施方式I中，在加工程序中所指令出的刀具姿態(tài)在特異姿態(tài)附近發(fā)生波動(dòng)的情況下，例如，進(jìn)行保持前一次刀具姿態(tài)的控制，但是，在實(shí)施方式2中，進(jìn)行下述的控制，即，逐漸進(jìn)行特異姿態(tài)附近處的姿態(tài)變化。
[0088]具體地說(shuō)，數(shù)控裝置2如圖4所示，通過(guò)下述流程進(jìn)行不同的動(dòng)作。圖4是表示實(shí)施方式2所涉及的數(shù)控裝置的動(dòng)作的流程圖。此外，對(duì)于步驟S3、S5、S6，由于與實(shí)施方式I相同，因此省略說(shuō)明。
[0089]在步驟SI中，判定部24在程序塊的終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外的情況下(步驟SI為“No” )，使處理進(jìn)入步驟S11。
[0090]在步驟S2中，判定部24在程序塊的起點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下(步驟S2為“Yes”)，使處理進(jìn)入步驟S41，在程序塊的起點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外的情況下(步驟S2為“No”)，使處理進(jìn)入步驟S21。
[0091]步驟Sll是在所讀入的程序塊的終點(diǎn)處于特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外的情形下進(jìn)行的處理，是不實(shí)施刀具姿態(tài)的變更的情形。因此，進(jìn)行將前一次在步驟S21中存儲(chǔ)的刀具姿態(tài)的信息從存儲(chǔ)部25中清除(刪除)的處理。
[0092]在步驟S21中，提取從進(jìn)入特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)至離開(kāi)為止之間的刀具姿態(tài)變更的范圍。即，刀具姿態(tài)控制部22將進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)時(shí)的刀具姿態(tài)存儲(chǔ)(記憶)至存儲(chǔ)部25中，另外，將即將從規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)向規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外離開(kāi)時(shí)的刀具姿態(tài)存儲(chǔ)(記憶)至存儲(chǔ)部25中。
[0093]具體地說(shuō)，步驟S21是在所讀入的加工程序起點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)的范圍外、終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)處于特異姿態(tài)的范圍內(nèi)的情況下實(shí)施的步驟，將加工程序所記載的終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)VS預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)，并且，進(jìn)行加工程序的預(yù)讀，取得并存儲(chǔ)即將離開(kāi)特異姿態(tài)附近的規(guī)定的范圍時(shí)的刀具姿態(tài)VE。
[0094]步驟S41輸出與加工程序所記載的刀具姿態(tài)不同的刀具姿態(tài)，這一點(diǎn)與實(shí)施方式I的步驟S4相同，但對(duì)于刀具姿態(tài)的變更方法，進(jìn)行與實(shí)施方式I的步驟S4不同的處理。
[0095]具體地說(shuō)，在步驟S41中，使用在步驟S21中預(yù)先存儲(chǔ)的刀具姿態(tài)VS、VE而進(jìn)行變更刀具姿態(tài)的處理，如后面所述，以至少I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度逐漸增加或者逐漸減少的方式進(jìn)行變化處理。
[0096]例如，通過(guò)CAM生成的加工程序例如如下面的內(nèi)容所示。
[0097]N21 G43.5 X0.Y0.10.7071 J0.0000K0.7071 ；
[0098]N22 ΧΙΟ.Y0.10.003491 J0.000000 K0.999994 ；
[0099]N23 X0.Y10.10.003491 J0.006046 K0.999976 ；
[0100]N24 XL Yll.10.000000 J0.000000 Kl.000000 ；
[0101]N25 X6.Y10.10.003438 J0.000606 K0.999994 ；
[0102]N26 X15.Yll.10.000364 J0.002063K0.999998 ；
[0103]N27 X15.Y30.10.353553 J0.353553K0.866025 ；
[0104]
[0105]N30 G49 ；
[0106]該加工程序示出在特異姿態(tài)附近的規(guī)定的范圍內(nèi)B軸角度發(fā)生波動(dòng)的情況，“N22”?“N26”程序塊形成為與特異姿態(tài)相近的刀具姿態(tài)。
[0107]此時(shí)，假設(shè)使旋轉(zhuǎn)軸按照加工程序移動(dòng)，在選擇使旋轉(zhuǎn)軸角度的移動(dòng)量變小的解的情況下，旋轉(zhuǎn)軸角度定位為如圖5(a)的表所示的角度，通過(guò)“N22”?“N26”程序塊，C軸角度在從O度至80度之間進(jìn)行較大的反復(fù)，即，成為較大地反復(fù)增減的程序。此外，在該情形下，在步驟S21中計(jì)算的刀具姿態(tài)VS是“N22”程序塊終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)，VE是“N26”程序塊終點(diǎn)處的刀具姿態(tài)。
[0108]對(duì)此，在實(shí)施方式2中，將特異姿態(tài)附近的范圍的起點(diǎn)?終點(diǎn)之間例如以等間隔分割，以使得逐漸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。即，從進(jìn)入特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍的時(shí)刻的刀具姿態(tài)VS開(kāi)始、至即將從特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍離開(kāi)時(shí)的刀具姿態(tài)VE為止，使至少I個(gè)以上軸的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度逐漸減少或者逐漸增加。
[0109]例如，在僅變更C軸角度的情況下，進(jìn)行如圖5(b)的表所示的變化。在圖5(b)的表所示情況下，通過(guò)“N22”?“N26”程序塊，C軸角度從O度逐漸增加至80度。例如，通過(guò)“N22”?“N26”程序塊，C軸角度以每次20度的等間隔的單位量逐漸增加。
[0110]或者，例如，在不僅逐漸增加C軸，還逐漸減少B軸的情況下，如圖5(c)的表所示進(jìn)行變化。在圖5(c)的表所示的情況下，在“N22”?“N26”程序塊中，C軸角度從O度逐漸增加至80度，并且，B軸角度從0.20度逐漸減少至0.12度。例如，在“N22”?“N26”程序塊中，在“N22 ”?“N26 ”程序塊中，C軸角度以每次20度的等間隔的單位量逐漸增加，并且，B軸角度以每次0.02度的等間隔的單位量逐漸減少。
[0111]由此，在實(shí)施方式2中，刀具姿態(tài)控制部22從進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的時(shí)刻的刀具姿態(tài)開(kāi)始、至即將向規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外離開(kāi)時(shí)的刀具姿態(tài)為止，以使旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度逐漸增加或者逐漸減少的方式，使旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度變化。由此，在刀具姿態(tài)與特異姿態(tài)相近的情況下，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，能夠使刀具姿態(tài)順滑地變化。
[0112]另外，在實(shí)施方式2中，刀具姿態(tài)控制部22分別針對(duì)多個(gè)程序塊，從進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的時(shí)刻的刀具姿態(tài)時(shí)、至即將向規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外離開(kāi)時(shí)的刀具姿態(tài)為止，以使旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度以等間隔的單位量逐漸增加或者逐漸減少的方式，使旋轉(zhuǎn)軸(B軸、C軸)的旋轉(zhuǎn)軸角度變化。由此，容易使刀具姿態(tài)在多個(gè)程序塊之間順滑地變化。
[0113]此外，在實(shí)施方式2中，分別針對(duì)多個(gè)程序塊，使處于特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的移動(dòng)指令的B軸角度、C軸角度等間隔地逐漸減少、逐漸增加而變化，但也可以與從工件觀察到的刀具前端位置的直線移動(dòng)量即X軸、Y軸、Z軸的直線移動(dòng)量相關(guān)聯(lián)地使間隔變動(dòng)。即，刀具姿態(tài)控制部22根據(jù)直線軸的移動(dòng)距離，而使旋轉(zhuǎn)軸角度的逐漸增加或者逐漸減少的單位量變化。
[0114]例如，在圖1所示的情況下，C軸的旋轉(zhuǎn)沿X — Y平面進(jìn)行，因此，X軸的直線移動(dòng)量、Y軸的直線移動(dòng)量變大，因此，可以以使C軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量的逐漸增加或者逐漸減少的單位量變小的方式進(jìn)行控制。另外，B軸的旋轉(zhuǎn)沿X - Z平面進(jìn)行，因此，X軸的直線移動(dòng)量、Z軸的直線移動(dòng)量變大，因此，可以以使B軸的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量的逐漸增加或者逐漸減少的單位量變小的方式進(jìn)行控制。
[0115]由此，刀具姿態(tài)控制部22能夠根據(jù)直線軸的移動(dòng)距離，在使旋轉(zhuǎn)軸角度的逐漸增加或者逐漸減少的單位量變化的情況下，使特異姿態(tài)附近的規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍的直線軸的移動(dòng)量與刀具姿態(tài)的變化發(fā)生聯(lián)動(dòng)，因此，具有得到進(jìn)一步順滑的加工面的效果。
[0116]工業(yè)實(shí)用性
[0117]如上所述，本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置在工作機(jī)械的控制方面是有效的。
[0118]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0119]I加工程序
[0120]2數(shù)控裝置
[0121]3伺服放大器
[0122]3XX軸放大器
[0123]3YY軸放大器
[0124]3Z Z軸放大器
[0125]3BB軸放大器
[0126]3C C軸放大器
[0127]21程序讀取部
[0128]22刀具姿態(tài)控制部
[0129]23插補(bǔ).加減速處理部
[0130]24判定部
[0131]25存儲(chǔ)部
[0132]100工作機(jī)械
[0133]101工作臺(tái)
[0134]102 刀具
[0135]103X X軸伺服電動(dòng)機(jī)
[0136]103Y Y軸伺服電動(dòng)機(jī)
[0137]103Z Z軸伺服電動(dòng)機(jī)
[0138]103B B軸伺服電動(dòng)機(jī)
[0139]103C C軸伺服電動(dòng)機(jī)
[0140]210移動(dòng)數(shù)據(jù)
[0141]220更新后的移動(dòng)數(shù)據(jù)
[0142]230移動(dòng)指令
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控裝置，其對(duì)具有多個(gè)直線軸和I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的工作機(jī)械進(jìn)行控制，對(duì)與載置于工作臺(tái)的工件相對(duì)應(yīng)的相對(duì)的刀具姿態(tài)進(jìn)行控制， 該數(shù)控裝置的特征在于，具有: 程序讀取部，其從加工程序依次讀取相對(duì)于工件的刀具姿態(tài)； 判定部，其判定所述讀取出的刀具姿態(tài)是否進(jìn)入規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)； 刀具姿態(tài)控制部，其根據(jù)所述判定部的判定結(jié)果，決定刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容；以及 插補(bǔ).加減速處理部，其按照所述決定的刀具姿態(tài)的控制內(nèi)容，對(duì)所述多個(gè)直線軸以及所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行控制， 所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍包含所述工作臺(tái)的主面與刀具的中心軸大致垂直交叉的特異姿態(tài)， 所述刀具姿態(tài)控制部在所述讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以限制刀具姿態(tài)相對(duì)于前一次刀具姿態(tài)進(jìn)行變更的方式，決定所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 還具有存儲(chǔ)部，該存儲(chǔ)部對(duì)通過(guò)所述插補(bǔ).加減速處理部控制后的刀具姿態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述刀具姿態(tài)控制部在所述讀取出的刀具姿態(tài)進(jìn)入所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的情況下，以保持前一次刀具姿態(tài)的方式，決定所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 從進(jìn)入所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍內(nèi)的時(shí)刻的刀具姿態(tài)開(kāi)始、至即將向所述規(guī)定的刀具姿態(tài)范圍外離開(kāi)時(shí)的刀具姿態(tài)為止，所述刀具姿態(tài)控制部以使所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度逐漸增加或者逐漸減少的方式，使所述I個(gè)以上旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角度變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述刀具姿態(tài)控制部根據(jù)所述直線軸的移動(dòng)距離，使旋轉(zhuǎn)軸角度的所述逐漸增加或者逐漸減少的單位量變化。
【文檔編號(hào)】G05B19/19GK104321707SQ201280073323
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】津田剛志, 鈴木啟一郎 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社