[发明专利]数控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对工作机械进行数值控制（Numerical Control；NC）的数控装置，特别涉及一种能够通过旋转驱动轴的旋转驱动而对刀具位置及姿态进行控制的多轴工作机械的数控装置。

背景技术

搭载有数控装置的工作机械，以使刀具向所指示的位置移动的方式对各个轴进行控制，使可动部移动而进行加工。数控装置通过可动区域的设定而对刀具的可动范围进行控制，避免刀具和工作机械之间的干涉。设有旋转驱动轴的工作机械，通过旋转驱动轴的旋转驱动而对刀具的位置及姿态进行调节并进行加工。当前，数控装置大多采用考虑旋转驱动轴的旋转角而使可动区域缩小的措施，以使得刀具的前端不与工作机械接触。

另外，当前提出有下述方法，即，根据从机械控制点至刀具前端为止的长度和刀具的旋转角，求出刀具前端点的位置，对刀具是否落在可动区域的范围内进行判定，从而尽可能在不缩小可动区域的范围的状态下避免干涉（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2003－280708号公报

发明内容

在对刀具前端点进行控制这种使旋转驱动轴动作的情况下，由于大多情况下会使刀具倾斜，因此，可能会导致刀具落在可动区域的范围外的情况增多。如上所述，在现有的数控装置中存在下述问题，即，难以充分地灵活使用工作机械的可动范围，以及由于用于避开行程极限的修正作业而使作业效率下降。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种能够充分地灵活使用工作机械的可动范围并提高作业效率的数控装置。

为了解决上述课题、实现目的，本发明的数控装置，其用于能够使用以机械控制点为中心的旋转驱动轴的旋转驱动，对相对于工件的刀具姿态进行控制的工作机械，该数控装置的特征在于，具有：插补部，其对由加工程序生成的移动数据进行插补处理，输出对应于每个插补点的所述机械控制点的位置；坐标变换部，其将所述机械控制点的位置变换为刀具前端点位置；行程极限判定部，其对所述机械控制点的位置及所述刀具前端点位置是否落在可动区域的范围内进行判定，从表示是行程极限的行程极限信号、和指示所述刀具姿态的变更的刀具姿态变更指令中进行选择并输出；以及刀具姿态变更部，其对应于所述刀具姿态变更指令对所述刀具姿态进行变更。

发明的效果

本发明所涉及的数控装置具有能够充分地灵活使用工作机械的可动范围并提高作业效率的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的数控装置的结构的框图。

图2是表示通过数控装置进行控制的工作机械的机械结构的示意图。

图3是表示数控装置的控制处理步骤的流程图。

图4是说明判定为在机械位置控制中不可进行刀具姿态变更的例子的图。

图5是说明判定为在机械位置控制中可进行刀具姿态变更的例子的图。

图6是说明判定为在刀具前端点位置控制中可进行刀具姿态变更的例子的图。

图7是说明判断为在刀具前端点位置控制中不可进行刀具姿态变更的例子的图。

图8是说明在XZ平面中对刀具姿态进行变更的动作例的图。

图9是说明在XY平面中对刀具姿态进行变更的动作例的图。

图10是说明以向可动区域较宽的方向移动的方式对刀具姿态进行变更的动作例的图。

图11是说明以向远离工件的方向移动的方式对刀具姿态进行变更的动作例的图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明所涉及的数控装置的实施方式详细地进行说明。另外，本发明并不由本实施方式限定。

实施方式

图1是表示本发明的实施方式所涉及的数控装置的结构的框图。数控装置1读取加工程序8，进行解析处理和插补处理，将位置指令输出至伺服放大器9。通过数控装置1控制的工作机械，使用以机械控制点为中心的旋转驱动轴的旋转驱动，对相对于工件的刀具姿态进行控制。

数控装置1具有程序解析部2、插补部3、移动量输出部4、坐标变换部5、行程极限判定部6以及刀具姿态变更部7。程序解析部2读取加工程序8，生成移动数据11。所谓移动数据11，是指与移动相关的信息，例如表示定位及切削进给等的区别的移动模式、表示刀具前端点位置控制等的有效及无效的控制模式、程序块的起点位置或终点位置即移动位置等。所谓刀具前端点位置控制，是指移动数据11是指示刀具前端点位置13的数据时的控制。与此相对，将移动数据11是指示机械控制点的位置（适当地称为“机械位置”）12的数据时的控制，称为机械位置控制。