[發(fā)明專利]進(jìn)行避免和工件的干擾的定位的數(shù)值控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610899760.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN106597989A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤元彥;南博史
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 范勝杰,曹鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，特別涉及一種具備在使多個(gè)軸同時(shí)移動(dòng)的定位指令中防止刀具和工件之間的干擾的功能的數(shù)值控制裝置。

背景技術(shù)

在使多個(gè)軸同時(shí)移動(dòng)的定位指令中，如切削指令那樣，如果各個(gè)軸不同步移動(dòng)則移動(dòng)路徑不會(huì)成為直線，因此有時(shí)刀具和工件進(jìn)行干擾。這里，使用圖9說明刀具和工件干擾的例子。

圖9中，當(dāng)在刀具2位于A點(diǎn)(當(dāng)前位置)時(shí)進(jìn)行定位于B點(diǎn)(指令位置)的指示時(shí)，如果使刀具2以直線進(jìn)行移動(dòng)地進(jìn)行控制，則刀具2通過圖中的實(shí)線箭頭的路徑進(jìn)行移動(dòng)，因此刀具2和工件3沒有干擾。但是實(shí)際上在定位指令中不保證X軸和Z軸的同步，X軸和Z軸以各自的速度同時(shí)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此，刀具2沿著圖中虛線箭頭的移動(dòng)路徑移動(dòng)，因此刀具2和工件3干擾。所以，為了不產(chǎn)生這樣的問題，目前使用在日本特開平08-076827號(hào)公報(bào)等中公開的技術(shù)，使用在通過直線連接了始點(diǎn)和終點(diǎn)的路徑中進(jìn)行定位的直線插補(bǔ)型定位。

但是，為了使用上述日本特開平08-076827號(hào)公報(bào)等中公開的技術(shù)使多個(gè)軸沿著通過直線將始點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行連接的路徑進(jìn)行移動(dòng)，需要使用直線插補(bǔ)型的定位，并且需要使用進(jìn)行插補(bǔ)的所有軸為相同的加速時(shí)間(時(shí)間常數(shù))的時(shí)間固定型的加減速。

圖10A以及圖10B是比較在通過非直線插補(bǔ)型定位進(jìn)行刀具的定位控制時(shí)(圖10A)和在通過直線插補(bǔ)型定位進(jìn)行刀具的定位控制時(shí)(圖10B)的各軸速度變化的圖。

如圖10A所示，在通過非直線插補(bǔ)型定位進(jìn)行定位控制的情況下，X軸和Z軸根據(jù)對(duì)各軸設(shè)定的時(shí)間常數(shù)(X軸中為Tx，Z軸中為Tz)進(jìn)行加減速，個(gè)別地驅(qū)動(dòng)各軸。與此相對(duì)，如圖10B所示，在通過時(shí)間固定型的加減速的直線插補(bǔ)型定位進(jìn)行刀具的定位控制時(shí)，在進(jìn)行加減速時(shí)使Z軸的時(shí)間常數(shù)Tz與X軸的時(shí)間常數(shù)Tx一致，不超過指令速度(最高速度)地使X軸和Z軸同步地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

這樣，在直線插補(bǔ)定位中，必須將進(jìn)行插補(bǔ)的軸中最大的時(shí)間常數(shù)設(shè)定給進(jìn)行插補(bǔ)的所有軸，并且需要各軸的速度不超過指令速度，因此與使用非直線插補(bǔ)型的定位的情況相比，存在周期時(shí)間有延長傾向的問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具備以下功能的數(shù)值控制裝置，即在使多個(gè)軸同時(shí)移動(dòng)的定位指令中，一邊將周期時(shí)間保持得較短一邊防止刀具和工件之間的干擾。

本發(fā)明中提供一種數(shù)值控制裝置，在使多個(gè)軸同時(shí)移動(dòng)的定位指令中，當(dāng)通過直線連接了始點(diǎn)和終點(diǎn)的路徑與工件不干擾時(shí)，即使不選擇直線的路徑也能夠避免和工件之間的干擾，能夠進(jìn)行使周期時(shí)間縮短的定位。

本發(fā)明的數(shù)值控制裝置根據(jù)程序指令來控制機(jī)械，該機(jī)械通過驅(qū)動(dòng)多個(gè)軸使刀具和工件相對(duì)移動(dòng)來加工上述工件。該數(shù)值控制裝置的第一方式具備：指令分析部，其分析上述程序指令來生成移動(dòng)指令數(shù)據(jù)；以及路徑修正部，其在基于上述程序指令的指令是定位指令的情況下，生成修正路徑，該修正路徑相對(duì)于從上述刀具的當(dāng)前位置向通過上述移動(dòng)指令數(shù)據(jù)指示的指令位置的直線路徑向離開上述工件的方向彎曲，上述數(shù)值控制裝置根據(jù)上述修正路徑來控制上述軸。

上述路徑修正部構(gòu)成為，在計(jì)算上述多個(gè)軸內(nèi)的根據(jù)上述移動(dòng)指令數(shù)據(jù)進(jìn)行移動(dòng)的多個(gè)軸的各自的移動(dòng)時(shí)間，并且移動(dòng)時(shí)間最長的軸以外的軸向使上述刀具接近上述工件的方向移動(dòng)時(shí)，通過推遲上述移動(dòng)時(shí)間最長的軸以外的軸的移動(dòng)開始定時(shí)來生成上述修正路徑，使得上述移動(dòng)時(shí)間最長的軸以外的軸和上述移動(dòng)時(shí)間最長的軸同時(shí)結(jié)束移動(dòng)。

進(jìn)一步，上述路徑修正部構(gòu)成為，根據(jù)針對(duì)每個(gè)上述軸而預(yù)先設(shè)定的上述軸的移動(dòng)方向和上述工件之間的關(guān)系相關(guān)的信息，判定上述移動(dòng)時(shí)間最長的軸以外的軸是否向使上述刀具接近上述工件的方向移動(dòng)。

本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第二方式具備：指令分析部，其分析上述程序指令來生成移動(dòng)指令數(shù)據(jù)；以及路徑修正部，其在基于上述程序指令的指令是包括能夠指定使刀具的路徑向遠(yuǎn)離工件的方向彎曲的方向的迂回指令的定位指令的情況下，生成修正路徑，該修正路徑相對(duì)于從上述刀具的當(dāng)前位置向通過上述移動(dòng)指令數(shù)據(jù)指示的指令位置的直線路徑向通過上述迂回指令指定的方向彎曲，上述數(shù)值控制裝置根據(jù)上述修正路徑來控制上述軸。

根據(jù)本發(fā)明，能夠使用非直線插補(bǔ)型定位，避免和工件的干擾。其結(jié)果為，能夠針對(duì)每個(gè)軸設(shè)定最短的時(shí)間常數(shù)，因此能夠縮短周期時(shí)間。

附圖說明

通過參照附圖說明以下的實(shí)施方式，能夠更加明確本發(fā)明的上述以及其他目的、特征。

圖1A以及圖1B是說明本發(fā)明的用于避免刀具和工件之間的干擾的路徑變更的圖。

圖2是表示車削加工中的非直線插補(bǔ)型定位的刀具路徑的圖。