JP5143661B2 - Ｎｃ旋盤の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、工具及びワークを２次元平面内で相対移動させる送り機構部を備えたＮＣ旋盤の前記送り機構部をＮＣプログラムに基づいて制御するＮＣ旋盤の制御方法及び制御装置に関する。

工具及びワークを相対移動させるに当たって早送り動作指令が連続している場合に、移動経路を変更して移動させる工作機械の早送り制御装置として、従来、例えば、特開平６−１８０６０５号公報に開示されたものが知られている。

この早送り制御装置は、ＮＣプログラムをブロック毎に解析して送り機構部に関する動作指令を抽出するプログラム解析部と、プログラム解析部によって抽出された動作指令を実行するための制御信号を出力するプログラム実行制御部と、プログラム実行制御部から得られる制御信号を基に、工具及びワークを相対移動させる送り機構部の作動を制御する加減速制御部と、早送り動作指令が連続している場合、工具が一定位置まで早送りで移動すると、次ブロックに係る早送り動作の実行開始信号をプログラム実行制御部に送信する経路変更制御部などを備える。

前記経路変更制御部は、プログラム解析部によって抽出された動作指令を基に、早送り動作指令が連続しているか否かを確認し、連続していると判断した場合には、先行するブロックの動作指令に基づき早送りで移動している工具の移動位置であって加減速制御部から得られる移動位置が前記動作指令中に含まれる経路変更開始点を越えると、前記実行開始信号をプログラム実行制御部に送信し、前記プログラム実行制御部は、前記実行開始信号を経路変更制御部から受信すると、次ブロックに係る動作指令に基づいた制御信号を加減速制御部に出力し、加減速制御部により次ブロックの早送り動作を実行させる。

この早送り制御装置では、先行するブロックの動作指令に基づき早送りで移動している工具の移動位置が経路変更開始点を越えると、次ブロックに係る早送り動作が開始されるので、早送り時間の短縮が図られる。

特開平６−１８０６０５号公報

しかしながら、上記従来の早送り制御装置では、次ブロックに係る早送り動作指令を実行開始させるための経路変更開始点をオペレータがＮＣプログラム中に予め設定しておく必要があるため、以下のような問題を生じていた。

即ち、この経路変更開始点を設定するためには、オペレータは、工具の移動経路を計算して工具とワークとが干渉しないことを確認する必要があるので、ＮＣプログラムの作成が複雑，困難になり、ＮＣプログラムを効率的に作成することができなかった。また、工具の移動経路は単純に計算することができないため、安全をみて経路変更開始点を早送り動作指令の目標移動位置（終点）に近づけた位置に設定するといったことも行われており、このようにすると、目標移動位置に近づけた分だけ次ブロックに係る早送り動作指令の開始が遅くなって早送り時間を効果的に短縮することができない。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、簡単且つ効率的に工具及びワークを相対的に早送り移動させることができるＮＣ旋盤の制御方法及び制御装置の提供をその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
工具及びワークを２次元平面内で相対移動させる送り機構部を備えたＮＣ旋盤の前記送り機構部をＮＣプログラムに基づいて制御する方法であって、
前記ＮＣプログラムをブロック毎に順次解析して前記送り機構部に関する動作指令を抽出するプログラム解析処理と、
前記抽出された動作指令を基に駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を前記送り機構部に送信してその作動を制御する駆動制御処理と、
前記抽出された動作指令であって前記駆動制御処理で実行されるブロックよりも１ブロック以上進んだブロックの動作指令を基に、直線移動に係る早送りの動作指令が連続しているか否かを確認して、連続している場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路たる直線経路よりも前記ワーク側に接近した経路に沿って前記工具が移動するように前記駆動制御信号を修正する経路変更処理とを行うように構成されたＮＣ旋盤の制御方法において、
前記ＮＣプログラムを、直線移動に係る早送り動作指令については、前記直線経路が含まれ且つ前記直線経路に沿う一定幅の領域であって前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定するのに必要な幅に関するデータを含むように構成し、
前記経路変更処理では、早送り動作指令が連続していると判断すると、まず、これらの早送り動作指令に含まれる、前記幅に関するデータを認識し、前記直線経路に沿った一定幅の領域であり且つ前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定してこの領域の隅部を特定し、特定した隅部を第１点として設定するとともに、前記直線経路の角部を終点とする直線経路上に第２点を、前記直線経路の角部を始点とする直線経路上に第３点をそれぞれ設定してこれら第１点，第２点及び第３点を通る曲線を設定した後、前記駆動制御部で前記連続する早送り動作指令に基づき生成され前記送り機構部に送信される駆動制御信号を、前記直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から前記第２点までの直線、前記設定した曲線、前記第３点から前記直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に沿って前記工具及びワークが移動するような駆動制御信号に修正するようにしたことを特徴とするＮＣ旋盤の制御方法に係る。

そして、このＮＣ旋盤の制御方法は、以下のＮＣ旋盤の制御装置によってこれを好適に実施することができる。即ち、この制御装置は、
工具及びワークを２次元平面内で相対移動させる送り機構部を備えたＮＣ旋盤に設けられ、ＮＣプログラムに基づいて前記送り機構部を制御する制御装置であって、
前記ＮＣプログラムを記憶するプログラム記憶部と、
前記プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムをブロック毎に順次解析して前記送り機構部に関する動作指令を抽出するプログラム解析部と、
前記プログラム解析部によって抽出された動作指令を基に駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を前記送り機構部に送信してその作動を制御する駆動制御部と、
前記プログラム解析部によって抽出された動作指令であって前記駆動制御部で実行されるブロックよりも１ブロック以上進んだブロックの動作指令を基に、直線移動に係る早送りの動作指令が連続しているか否かを確認して、連続している場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路たる直線経路よりも前記ワーク側に接近した経路に沿って前記工具が移動するように前記駆動制御信号を修正する経路変更処理部とを備えたＮＣ旋盤の制御装置において、
前記プログラム記憶部には、直線移動に係る早送り動作指令については、前記直線経路が含まれ且つ前記直線経路に沿う一定幅の領域であって前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定するのに必要な幅に関するデータを含むように構成されたＮＣプログラムが格納され、
前記経路変更処理部は、早送り動作指令が連続していると判断すると、まず、これらの早送り動作指令に含まれる、前記幅に関するデータを認識し、前記直線経路に沿った一定幅の領域であり且つ前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定してこの領域の隅部を特定し、特定した隅部を第１点として設定するとともに、前記直線経路の角部を終点とする直線経路上に第２点を、前記直線経路の角部を始点とする直線経路上に第３点をそれぞれ設定してこれら第１点，第２点及び第３点を通る曲線を設定した後、前記駆動制御部で前記連続する早送り動作指令に基づき生成され前記送り機構部に送信される駆動制御信号を、前記直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から前記第２点までの直線、前記設定した曲線、前記第３点から前記直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に沿って前記工具及びワークが移動するような駆動制御信号に修正するように構成される。

この制御装置によれば、まず、予め作成されたＮＣプログラムがプログラム記憶部に格納される。このＮＣプログラムは、直線移動に係る早送り動作指令については、直線経路が含まれ且つ直線経路に沿う一定幅の領域であって工具及びワークが相対移動可能な（工具及びワークが相互に干渉しない）領域を設定するのに必要な幅に関するデータを含むように構成される。

そして、プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムが実行される際には、まず、このＮＣプログラムがプログラム解析部によりブロック毎に順次解析されて送り機構部に関する動作指令が抽出された後、駆動制御部により、抽出された動作指令を基に駆動制御信号が生成されて送り機構部に送信され、これにより、工具及びワークが相対移動する。

また、プログラム解析部によって抽出された動作指令であって駆動制御部で実行されるブロックよりも１ブロック以上進んだブロックの動作指令を基に、経路変更処理部により、直線移動に係る早送り動作指令が連続しているか否かが確認されて、連続していると判断された場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路たる直線経路よりもワーク側に接近した経路に沿って工具が移動するように駆動制御信号が修正される。

具体的には、早送り動作指令が連続していると判断されると、まず、これらの早送り動作指令に含まれる、幅に関するデータが認識され、直線経路に沿った一定幅の領域であり且つ工具及びワークが相対移動可能な領域が設定され、この領域の隅部が特定される。この隅部の特定は、例えば、直線経路の角部近傍に形成される、前記領域の境界線の２つの交点を抽出し、抽出した交点がそれぞれ前記領域の隅部に対応するか角部に対応するのかを判定することにより行うことができる。

ついで、特定された隅部が第１点として設定されるとともに、直線経路の角部を終点とする直線経路上に第２点が、直線経路の角部を始点とする直線経路上に第３点が設定されてこれら第１点，第２点及び第３点を通る曲線が設定された後、連続する早送り動作指令に基づき駆動制御部で生成され送り機構部に送信される駆動制御信号が、直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から第２点までの直線、設定された曲線、第３点から直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に沿って工具及びワークが移動するような駆動制御信号に修正される。

尚、前記第２点及び第３点を設定するに当たっては、例えば、前記直線経路に接し前記第１点を通る円弧と前記直線経路との接点に第２点及び第３点を設定するようにしても良い。また、前記曲線としては、何ら限定されるものではないが、例えば、５次多項式曲線、５次スプライン曲線、５次ＮＵＲＢＳ曲線で表されるものなどが挙げられ、直線は含まれないものとする。また、駆動制御信号の修正は、例えば、駆動制御部から送り機構部に送信される駆動制御信号に、経路変更処理部で生成した所定の修正信号（上記のように工具及びワークを移動させるための駆動制御信号）を加算することで行うことができる。

そして、このようにして修正された駆動制御信号により送り機構部が制御され、これにより、工具及びワークは、第１点，第２点及び第３点を通る曲線（近回り曲線）に沿って相対移動する。

斯くして、本発明に係るＮＣ旋盤の制御方法及び制御装置によれば、所定幅を持った領域の隅部たる第１点と、早送り動作指令に基づいた工具移動経路上の第２点及び第３点とを通るような近回り曲線に沿って工具及びワークが相対移動するので、可能な限りワーク側に接近した移動経路に沿って工具及びワークを移動させることができ、また、オペレータは、工具及びワークが相互に干渉しない幅を設定するだけで良く、この幅の設定に当たり、工具移動経路の計算が不要である。したがって、簡単且つ短時間で幅の設定やＮＣプログラムの作成を行って早送り時の近回り制御を容易且つ効率的に実施することができるとともに、効果的に早送り時間を短縮し、加工時間を短くすることができる。また、ワークの形状データを用いることなく、近回り曲線を設定することができるので、装置構成を簡単にすることもできる。

尚、前記ＮＣ旋盤の制御装置は、前記プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムを変更，更新するプログラム変更部であって、前記経路変更処理部により早送り動作指令が連続していると判断されたブロックを、前記経路変更処理部で設定された第２点及び第３点並びに曲線を基に、前記直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から前記第２点までの直線、前記設定した曲線、前記第３点から前記直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に順次沿って前記工具及びワークが移動するような、早送り動作指令に係る一連のブロックに変更して更新するプログラム変更部を更に備えていても良い。

このようにすれば、プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムを用いて何回も加工を行うような場合において、１回目の加工の際に、プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムがプログラム変更部により変更，更新されるので、２回目以降の加工の際には、経路変更処理を行うことなく、ＮＣプログラム中の動作指令を順次実行するだけで工具を近回り曲線に沿って移動させることができる。したがって、２回目以降の加工時には、経路変更処理を行わない分だけ、当該制御装置にかかっていた負荷を大幅に軽減することができる。

また、前記経路変更処理部は、前記第１点，第２点及び第３点を通る曲線を設定するに当たり、円弧以外の曲線を設定するように構成されていても良い。工具を直線から円弧に沿って移動させると、例えば、直線部分と円弧部分との接続部で加加速度が無限に大きくなり、これによって、ＮＣ旋盤が振動したり、更には振動によってＮＣ旋盤を構成する部材が破損する恐れがあるが、上記のようにすれば、このような不都合が生じるのを防止することができる。

以上のように、本発明に係るＮＣ旋盤の制御方法及び制御装置によれば、簡単且つ効率的に工具及びワークを相対的に早送り移動させることができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係るＮＣ旋盤の制御装置などの概略構成を示したブロック図である。

図１に示すように、本例のＮＣ旋盤の制御装置（以下、単に「制御装置」と言う。）１は、プログラム記憶部１１，プログラム解析部１２，解析結果記憶部１３，駆動制御部１４，工具経路変更処理部１５及びプログラム変更部１６などから構成されており、例えば、図２に示すように、少なくともＸ軸−Ｚ軸平面内で工具ＴをワークＷに対して移動させる送り機構部２５を備えたＮＣ旋盤に設けられてこの送り機構部２５の作動を制御する。尚、図２は、本実施形態におけるＮＣ旋盤の工具及びワークを示した説明図であり、符号２６は、主軸に装着されワークＷを把持するチャックである。

前記プログラム記憶部１１には、予め作成されたＮＣプログラムが格納される。このＮＣプログラムは、直線移動に係る早送り動作指令については、この早送り動作指令に基づいた工具移動経路たる直線経路Ｍ１，Ｍ２が含まれ且つこの直線経路Ｍ１，Ｍ２に沿う一定幅Ｈ，Ｅの領域であって工具ＴがワークＷと干渉することなく移動可能な領域を設定するのに必要な幅に関するデータを含むように構成される（図６及び図７参照）。尚、図３に、具体的なプログラム例を示す。この図示例では、Ｅ５で示された部分が前記幅Ｈを特定するためのデータであり、直線経路Ｍ１，Ｍ２の両側に幅Ｅが５ｍｍ（全体の幅Ｈは１０ｍｍ）の前記領域を形成可能なことを示している。

前記駆動制御部１４は、解析結果記憶部１３に格納された動作指令を基に送り機構部２５の作動を制御して工具Ｔを移動させる。具体的には、動作指令及び送り機構部２５からフィードバックされる現在位置データなどに基づいて駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を送り機構部２５に送信してこれを制御する。また、駆動制御部１４は、実行するブロック番号を工具経路変更処理部１５に送信するようになっている。

前記工具経路変更処理部１５は、解析結果記憶部１３に格納された動作指令を基に、直線移動に係る早送りの動作指令が連続しているか否かを確認して、連続していると判断した場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路たる直線経路よりもワークＷ側に接近した経路に沿って工具Ｔが移動するように駆動制御信号を修正する処理を行う。

具体的には、工具経路変更処理部１５は、図４に示すように、駆動制御部１４で実行されるブロックよりも１ブロック以上進んだブロックの動作指令を解析結果記憶部１３から順次読み出し、直線移動に係る早送り動作指令が連続しているか否かを確認して、連続していると判断した場合に、図５に示すような一連の処理を実行する。

ステップＳ１では、連続する早送り動作指令に含まれる、前記幅に関するデータをそれぞれ認識して直線経路に沿う前記認識した幅の領域を設定する。例えば、図３に示したプログラム例では、Ｅ５で記されたデータから前記幅Ｅ及び幅Ｈを認識して直線経路Ｍ１，Ｍ２に沿った一定幅の領域を設定する。ついで、図６及び図７に示すように、直線経路Ｍ１，Ｍ２の角部近傍に形成される、前記領域の境界線の２つの交点Ａ，Ｂを抽出する（ステップＳ２）。

この後、抽出した交点Ａ，Ｂが前記直線経路に沿った領域の隅部に対応するか角部に対応するのかを判定して前記領域の隅部を特定する（ステップＳ３）。これは、例えば、早送り動作指令によって工具Ｔが移動する方向、交点Ａ，Ｂの位置（座標値）、直線経路Ｍ１，Ｍ２の交点の位置を基に特定することができる。図６及び図７に示した例のように工具Ｔが移動する場合には、交点Ａ，ＢのＺ軸方向における位置を、直線経路Ｍ１，Ｍ２の交点のＺ軸方向における位置と比較し、交点Ａ，Ｂの内、直線経路Ｍ１，Ｍ２の交点のＺ軸方向における位置よりも小さい値を有する点が前記領域の隅部と判定される。したがって、交点Ｂが前記領域の隅部として特定される。

次に、特定した隅部（交点Ｂ）を第１点Ｐとして設定しその位置（座標）を算出し（ステップＳ４）、図７に示すように、各直線経路Ｍ１，Ｍ２に接し、第１点Ｐを通る円弧の半径Ｒを算出した後（ステップＳ５）、ステップＳ５で求めた半径Ｒの円弧と各直線経路Ｍ１，Ｍ２との接点を第２点Ｑ及び第３点Ｖとして設定しこれらの点Ｑ，Ｖと、直線経路Ｍ１，Ｍ２の角部との間の距離Ｌを算出した後（ステップＳ６）、第２点Ｑ及び第３点Ｖの位置（座標）を算出する（ステップＳ７）。

そして、ステップＳ４で求めた第１点Ｐと、ステップＳ７で求めた第２点Ｑ及び第３点Ｖとを通る、円弧以外の曲線（近回り曲線）を設定する（ステップＳ８）。尚、前記曲線には、直線は含まれず、具体例としては、例えば、５次多項式曲線、５次スプライン曲線、５次ＮＵＲＢＳ曲線で表されるものなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

この後、駆動制御部１４から受信する実行ブロック番号が、連続する早送り動作指令の内、先行する方のブロック番号になったか否かを確認して（ステップＳ９）、なったことを確認すると、直線経路Ｍ１に係る早送り動作指令の移動開始位置から前記第２点Ｑまでの直線、前記設定した曲線、前記第３点Ｖから、直線経路Ｍ２に係る早送り動作指令の目標移動位置までの直線に沿って工具Ｔが移動するような駆動制御信号に修正するための修正信号を生成して、駆動制御部１４で連続する早送り動作指令に基づき生成され送り機構部２５に送信される駆動制御信号に加算し、当該駆動制御信号を修正して（ステップＳ１０）、上記一連の処理を終了する。これにより、直線経路Ｍ１，Ｍ２の角部が、第１点，第２点及び第３点を通る曲線（近回り曲線）で接続され、直線経路Ｍ１，Ｍ２の角部において、工具Ｔはこの曲線に沿って移動する。

尚、工具経路変更処理部１５は、前記曲線に沿って工具Ｔを移動させる際の早送り速度，加速度及び加加速度が予め設定された最大早送り速度，最大加速度及び最大加加速度をそれぞれ越えないように調整された修正信号を駆動制御信号に加算するようになっており、これによって、工具Ｔは、予め設定された最大早送り速度，最大加速度及び最大加加速度をそれぞれ越えないように送り機構部２５により制御されつつ曲線に沿って移動する。

前記プログラム変更部１６は、工具経路変更処理部１５で設定された第２点及び第３点並びに曲線を基に、プログラム記憶部１１に格納されたＮＣプログラムを変更，更新する。具体的には、例えば、図８に示すように、直線経路Ｍ１に係る早送り動作指令のブロックを、その移動開始位置から前記第２点で移動が終了する直線経路に沿って工具Ｔを移動させる早送り動作指令のブロックに変更するとともに、直線経路Ｍ２に係る早送り動作指令のブロックを、前記第３点から、直線経路Ｍ２に係る早送り動作指令の目標移動位置で移動が終了する直線経路に沿って工具Ｔを移動させる早送り動作指令のブロックに変更し、更に、これらの早送り動作指令に係るブロック間に、前記３点を通る曲線に沿って工具Ｔを移動させるための早送り動作指令に係るブロックを追加し、このようにして修正したＮＣプログラムをプログラム記憶部１１に格納，更新する。尚、図８では、符号Ｄで示した部分が工具Ｔを曲線経路に沿って移動させるための早送り動作指令である。

以上のように構成された本例の制御装置１によれば、まず、プログラム記憶部１１内にＮＣプログラムが格納され、このＮＣプログラムが実行される際には、まず、このＮＣプログラムがプログラム解析部１２によりブロック毎に順次解析されて送り機構部２５に関する動作指令が抽出され、解析結果記憶部１３内に格納され、この格納された動作指令を基に、駆動制御部１４により駆動制御信号が生成されて送り機構部２５が制御され、工具Ｔが移動する。

また、工具経路変更処理部１５により、解析結果記憶部１３に格納された動作指令を基に直線移動に係る早送り動作指令が連続していると判断された場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路よりもワークＷ側に接近した経路に沿って工具Ｔが移動するように駆動制御信号が修正され、この修正後の駆動制御信号により送り機構部２５が制御される。また、更に、工具経路変更処理部１５の経路変更処理で設定された第２点及び第３点並びに曲線を基に、プログラム変更部１６により、プログラム記憶部１１内のＮＣプログラムが変更，更新される。

このように、本例の制御装置１によれば、所定幅を持った領域の隅部たる第１点と、早送り動作指令に基づいた直線経路上の第２点及び第３点とを通るような近回り曲線（経路）に沿って工具Ｔが移動するので、可能な限りワークＷ側に接近した移動経路に沿って工具Ｔを移動させることができ、また、オペレータは、工具ＴがワークＷと干渉しない幅を設定するだけで良く、この幅の設定に当たり、工具移動経路の計算が不要である。したがって、簡単且つ短時間で幅の設定やＮＣプログラムの作成を行って早送り時の近回り制御を容易且つ効率的に実施することができるとともに、効果的に早送り時間を短縮し、加工時間を短くすることができる。また、ワークＷの形状データを用いることなく、近回り曲線を設定することができるので、装置構成を簡単にすることもできる

また、１回目の加工の際に、プログラム記憶部１１に格納されたＮＣプログラムをプログラム変更部１６により変更，更新しているので、２回目以降の加工の際には、工具経路変更処理部１５の経路変更処理を行うことなく、ＮＣプログラム中の動作指令を順次実行するだけで工具Ｔを近回り曲線に沿って移動させることができる。したがって、２回目以降の加工時には、工具経路変更処理部１５の経路変更処理を行わない分だけ、当該制御装置１にかかっていた負荷を大幅に軽減することができる。

また、工具経路変更処理部１５が、前記第１点，第２点及び第３点を通る曲線として円弧以外の曲線を設定するようにしているので、次のような効果が得られる。即ち、工具Ｔを直線から円弧に沿って移動させると、例えば、直線部分と円弧部分との接続部で加加速度が無限に大きくなり、これによって、ＮＣ旋盤が振動したり、更には振動によってＮＣ旋盤を構成する部材が破損する恐れがあるが、円弧以外の曲線を設定することで、このような不都合が生じるのを防止することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

上例では、直線経路Ｍ１，Ｍ２の両側に設定される幅Ｅを同じ寸法としたが、これに限られず、異なるようにしても良く、また、直線経路Ｍ１についての幅Ｅ，Ｈと直線経路Ｍ２についての幅Ｅ，Ｈをそれぞれ異なるように設定しても良い。また、図６及び図７では、直線経路Ｍ１，Ｍ２についての幅Ｅ，Ｈがそれぞれ等しい場合について、各直線経路Ｍ１，Ｍ２に接し、第１点Ｐを通る円弧の半径Ｒを算出する式や、第２点Ｑ及び第３点Ｖと直線経路Ｍ１，Ｍ２の角部との間の距離Ｌを算出する式を図示しているが、直線経路Ｍ１，Ｍ２についての幅Ｅ，Ｈがそれぞれ異なる場合であっても、適宜算出式により半径Ｒや距離Ｌを算出することが可能である。

本発明の一実施形態に係るＮＣ旋盤の制御装置などの概略構成を示したブロック図である。 本実施形態におけるＮＣ旋盤の工具及びワークを示した説明図である。 本実施形態のプログラム記憶部に格納されるＮＣプログラムの一例を示した説明図である。 工具経路変更処理部で読み出されるブロックと、駆動制御部で実行されるブロックとの関係を示した説明図である。 本実施形態の工具経路変更処理部における一連の処理を示したフローチャートである。 第１点，第２点及び第３点、クリアランス距離、第１点，第２点及び第３点を通る円弧の半径、直線経路の角部と第２点及び第３点との間の距離などを説明するための説明図である。 第１点，第２点及び第３点、クリアランス距離、第１点，第２点及び第３点を通る円弧の半径、直線経路の角部と第２点及び第３点との間の距離などを説明するための説明図である。 本実施形態のプログラム変更部によって変更されたプログラム例を示す説明図である。

符号の説明

１ ＮＣ旋盤の制御装置
１１ プログラム記憶部
１２ プログラム解析部
１３ 解析結果記憶部
１４ 駆動制御部
１５ 工具経路変更処理部
１６ プログラム変更部

Claims (5)

1. 工具及びワークを２次元平面内で相対移動させる送り機構部を備えたＮＣ旋盤の前記送り機構部をＮＣプログラムに基づいて制御する方法であって、
   前記ＮＣプログラムをブロック毎に順次解析して前記送り機構部に関する動作指令を抽出するプログラム解析処理と、
   前記抽出された動作指令を基に駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を前記送り機構部に送信してその作動を制御する駆動制御処理と、
   前記抽出された動作指令であって前記駆動制御処理で実行されるブロックよりも１ブロック以上進んだブロックの動作指令を基に、直線移動に係る早送りの動作指令が連続しているか否かを確認して、連続している場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路たる直線経路よりも前記ワーク側に接近した経路に沿って前記工具が移動するように前記駆動制御信号を修正する経路変更処理とを行うように構成されたＮＣ旋盤の制御方法において、
   前記ＮＣプログラムを、直線移動に係る早送り動作指令については、前記直線経路が含まれ且つ前記直線経路に沿う一定幅の領域であって前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定するのに必要な幅に関するデータを含むように構成し、
   前記経路変更処理では、早送り動作指令が連続していると判断すると、まず、これらの早送り動作指令に含まれる、前記幅に関するデータを認識し、前記直線経路に沿った一定幅の領域であり且つ前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定してこの領域の隅部を特定し、特定した隅部を第１点として設定するとともに、前記直線経路の角部を終点とする直線経路上に第２点を、前記直線経路の角部を始点とする直線経路上に第３点をそれぞれ設定してこれら第１点，第２点及び第３点を通る曲線を設定した後、前記駆動制御部で前記連続する早送り動作指令に基づき生成され前記送り機構部に送信される駆動制御信号を、前記直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から前記第２点までの直線、前記設定した曲線、前記第３点から前記直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に沿って前記工具及びワークが移動するような駆動制御信号に修正するようにしたことを特徴とするＮＣ旋盤の制御方法。
2. 工具及びワークを２次元平面内で相対移動させる送り機構部を備えたＮＣ旋盤に設けられ、ＮＣプログラムに基づいて前記送り機構部を制御する制御装置であって、
   前記ＮＣプログラムを記憶するプログラム記憶部と、
   前記プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムをブロック毎に順次解析して前記送り機構部に関する動作指令を抽出するプログラム解析部と、
   前記プログラム解析部によって抽出された動作指令を基に駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を前記送り機構部に送信してその作動を制御する駆動制御部と、
   前記プログラム解析部によって抽出された動作指令であって前記駆動制御部で実行されるブロックよりも１ブロック以上進んだブロックの動作指令を基に、直線移動に係る早送りの動作指令が連続しているか否かを確認して、連続している場合には、これらの早送り動作指令に基づいた本来の工具移動経路たる直線経路よりも前記ワーク側に接近した経路に沿って前記工具が移動するように前記駆動制御信号を修正する経路変更処理部とを備えたＮＣ旋盤の制御装置において、
   前記プログラム記憶部には、直線移動に係る早送り動作指令については、前記直線経路が含まれ且つ前記直線経路に沿う一定幅の領域であって前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定するのに必要な幅に関するデータを含むように構成されたＮＣプログラムが格納され、
   前記経路変更処理部は、早送り動作指令が連続していると判断すると、まず、これらの早送り動作指令に含まれる、前記幅に関するデータを認識し、前記直線経路に沿った一定幅の領域であり且つ前記工具及びワークが相対移動可能な領域を設定してこの領域の隅部を特定し、特定した隅部を第１点として設定するとともに、前記直線経路の角部を終点とする直線経路上に第２点を、前記直線経路の角部を始点とする直線経路上に第３点をそれぞれ設定してこれら第１点，第２点及び第３点を通る曲線を設定した後、前記駆動制御部で前記連続する早送り動作指令に基づき生成され前記送り機構部に送信される駆動制御信号を、前記直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から前記第２点までの直線、前記設定した曲線、前記第３点から前記直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に沿って前記工具及びワークが移動するような駆動制御信号に修正するように構成されてなることを特徴とするＮＣ旋盤の制御装置。
3. 前記経路変更処理部は、前記第２点及び第３点を、前記直線経路に接し前記第１点を通る円弧と前記直線経路との接点に設定するように構成されてなることを特徴とする請求項２記載のＮＣ旋盤の制御装置。
4. 前記プログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムを変更，更新するプログラム変更部であって、前記経路変更処理部により早送り動作指令が連続していると判断されたブロックを、前記経路変更処理部で設定された第２点及び第３点並びに曲線を基に、前記直線経路の角部を終点とする早送り動作指令の始点から前記第２点までの直線、前記設定した曲線、前記第３点から前記直線経路の角部を始点とする早送り動作指令の終点までの直線に順次沿って前記工具及びワークが移動するような、早送り動作指令に係る一連のブロックに変更して更新するプログラム変更部を更に備えてなることを特徴とする請求項２又は３記載のＮＣ旋盤の制御装置。
5. 前記経路変更処理部は、前記第１点，第２点及び第３点を通る曲線を設定するに当たり、円弧以外の曲線を設定するように構成されてなることを特徴とする請求項２乃至４記載のいずれかのＮＣ旋盤の制御装置。

Images