基于停止距離進行加減速控制的數(shù)值控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，特別涉及能夠進行各軸的加減速控制，使得在避 免觸摸探針的損傷的同時，施加給加工機的沖擊減小的數(shù)值控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在加工機上測量工件等被測定物的形狀在進行高精度的加工的基礎(chǔ)上是非常重 要的。作為測量被測定物的形狀的技術(shù)，公知一種使觸摸探針的前端與被測定物的表面接 觸，從而測量被測定物的形狀的技術(shù)。
[0003] 在這樣的現(xiàn)有技術(shù)的測量方法中，通過任意的驅(qū)動軸以可移動方式支撐觸摸探 針，根據(jù)觸摸探針的前端接觸時的驅(qū)動軸的位置來測量被測定物的形狀。
[0004] 另一方面，公開了加工機的控制裝置的技術(shù)（例如，日本特開平11-338530號公 報），即為了進行充分利用加工機的各驅(qū)動軸的加速能力的加減速控制，根據(jù)對每個軸設(shè)定 的容許最大速度來控制工具的接線速度。
[0005] 在使用觸摸探針測量被測定物的形狀時，通過觸摸探針與被測定物接觸而產(chǎn)生信 號，由接收到了信號的數(shù)值控制裝置對以可移動的方式支撐觸摸探針的驅(qū)動軸進行停止控 制，由此觸摸探針停止，不過這時會有以下問題，即如果觸摸探針與被測定物接觸后在預(yù)定 的距離以內(nèi)不停止，則會損壞探針。
[0006] 不過，即使使用例如日本特開平11-338530號公報中記載的技術(shù)以容許最大加速 度進行軸移動地進行控制，從發(fā)出停止指令后在預(yù)定的距離以內(nèi)也不停止，從而會損壞觸 摸探針。為了避免這樣的事情，也考慮了將容許最大加速度設(shè)定為較大的值的方法，不過進 行這樣的設(shè)定時，驅(qū)動軸總是盡可能地以接近最大加速度的加速度進行停止，因此停止距 離變短，雖然能夠避免觸摸探針的損壞，但是，停止時施加給加工機的沖擊變大，存在對加 工機施加大的負荷的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)值控制裝置，其能夠進行各軸的加減速控制， 使得避免觸摸探針的損壞，并且施加給加工機的沖擊變小。
[0008] 本發(fā)明的基于停止距離進行加減速控制的數(shù)值控制裝置根據(jù)加工程序控制具備 多個驅(qū)動軸的加工機即在上述驅(qū)動軸的至少一個上具備探針的加工機，通過使具備上述探 針的驅(qū)動軸和工件進行相對移動，進行工件的測定，該數(shù)值控制裝置具備：指令解析單元， 其根據(jù)上述加工程序輸出指示上述驅(qū)動軸的動作的指令數(shù)據(jù)；插值單元，其根據(jù)由上述指 令解析單元輸出的上述指令數(shù)據(jù)，進行計算表示每個插值周期的動作路徑上的上述驅(qū)動軸 的位置的插值數(shù)據(jù)的插值處理；加減速控制單元，其根據(jù)由上述指令解析單元輸出的上述 指令數(shù)據(jù)和由上述插值單元計算出的上述插值數(shù)據(jù)，計算每個插值周期的上述驅(qū)動軸的速 度；以及停止距離計算單元，其根據(jù)上述驅(qū)動軸的當(dāng)前速度和加速度，計算上述驅(qū)動軸的停 止加速度，其中，上述停止距離計算單元在使上述加工機以不產(chǎn)生沖擊的最大加速度停止 的情況下，根據(jù)具備上述探針的驅(qū)動軸從當(dāng)前的速度到停止為止而進行移動的距離和上述 探針沒有損傷的停止距離，計算使具備上述探針的驅(qū)動軸停止的加速度，上述加減速控制 單元根據(jù)上述停止距離計算單元計算出的使具備上述探針的驅(qū)動軸停止的加速度，對每個 插值周期計算上述驅(qū)動軸的速度，上述插值單元根據(jù)上述插值數(shù)據(jù)和由上述加減速控制單 元計算出的上述驅(qū)動軸的速度，輸出控制上述驅(qū)動軸的數(shù)據(jù)。
[0009] 上述加減速控制單元計算具備上述探針的驅(qū)動軸的速度，即在從上述速度以上述 加工機的最大容許加速度使具備上述探針的驅(qū)動軸停止的情況下，能夠在上述探針不損傷 的距離內(nèi)停止的速度，也就是容許速度，計算在不超過上述容許速度的范圍內(nèi)具備上述探 針的驅(qū)動軸的速度。
[0010] 本發(fā)明通過具備以上結(jié)構(gòu)，能夠提供一種數(shù)值控制裝置，其通過使在停止指令后 所指定的距離內(nèi)停止的進行加減速控制的控制方法、在以最大加速度停止時在不超過能夠 在指定的距離內(nèi)停止的速度而進行加減速控制并限制速度的控制方法，進行加減速控制， 使具備觸摸探針的驅(qū)動軸在所指定的距離內(nèi)停止，由此以必要充分的加速度停止，因此能 夠避免觸摸探針的損壞，并且能夠使施加給加工機的沖擊變小。
【附圖說明】
[0011] 通過參照【附圖說明】以下的實施方式，能夠更加明確本發(fā)明的上述以及其他目的、 特征。
[0012] 圖1是本發(fā)明實施方式的數(shù)值控制裝置的主要部位的框圖。
[0013] 圖2是本發(fā)明實施方式的數(shù)值控制裝置的功能框圖。
[0014] 圖3是本發(fā)明實施方式的停止距離計算處理的流程圖。
[0015] 圖4是本發(fā)明實施方式的加減速控制處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 圖1是本發(fā)明實施方式的數(shù)值控制的主要部位的框圖。數(shù)值控制裝置10的處理器 (CPU) 11是整體控制數(shù)值控制裝置10的處理器。處理器11經(jīng)由總線20讀出存儲在R0M12 中的系統(tǒng)程序，根據(jù)該系統(tǒng)程序整體地控制數(shù)值控制裝置10。在RAM13中存儲臨時計算數(shù) 據(jù)、顯示數(shù)據(jù)以及經(jīng)由IXD/MDI單元70由操作者輸入的各種數(shù)據(jù)等。
[0017] SRAM14通過未圖示的電池備份，作為即使數(shù)值控制裝置10的電源被切斷也保持 存儲狀態(tài)的非易失性存儲器，存儲用于使數(shù)值控制裝置執(zhí)行后述的加減速控制處理的程 序、經(jīng)由接口 15而讀入的加工程序、經(jīng)由IXD/MDI單元70輸入的加工程序等。另外，在 R0M12中預(yù)先寫入用于實施為了加工程序的生成和編輯所需要的編輯模式的處理和用于自 動運行的處理的各種系統(tǒng)程序。
[0018] 接口 15是用于能夠與數(shù)值控制裝置10連接的外部設(shè)備的接口，與外部存儲裝置 等外部設(shè)備71連接。從外部存儲裝置讀入加工程序等。PMC(可編程控制器）16通過內(nèi)置 在數(shù)值控制裝置10中的時序程序來控制加工機側(cè)的輔助裝置等。
[0019] 即，按照通過加工程序指示的M功能、S功能以及T功能，通過這些時序程序在輔 助裝置側(cè)變換所需的信號，從I/O單元17輸出到輔助裝置側(cè)。各種傳動器等輔助裝置通過 該輸出信號進行動作。另外，接收配備在加工機本體上的操作盤的各種開關(guān)等的信號，進行 必要的處理后轉(zhuǎn)給處理器11。
[0020] 將加工機的各軸的當(dāng)前位置、警報、參數(shù)、圖像數(shù)據(jù)等圖像信號發(fā)送給LCD/MDI單 元70,顯示在其顯示器上。IXD/MDI單元70是具備顯示器和鍵盤等的手動數(shù)據(jù)輸入裝置， 接口 18從IXD/MDI單元70的鍵盤接收數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)給處理器11。
[0021] 加工機的X、Y、Z軸的各軸伺服控制電路30~32從處理器11接收各軸的移動指 令，將各軸的指令輸出給伺服放大器40~42。伺服放大器40~42接收該指令后驅(qū)動加工 機的各軸伺服電動機50~52。各軸的伺服電動機50~52中內(nèi)置有位置檢測用的脈沖編 碼器，來自該脈沖編碼器的位置信號被作為脈沖串被反饋。
[0022] 接口 19與觸摸探針等測量裝置60連接，接收由測量裝置60輸出的檢測信號等后 轉(zhuǎn)給處理器11。
[0023] 圖2是本發(fā)明一個實施方式的數(shù)值控制裝置10的功能框圖。
[0024] 數(shù)值控制裝置10具備指令解析部110、插值部120、加減速控制部130、停止距離計 算部140。
[0025] 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施方式的數(shù)值控制裝置10具有求出停止距離的停止距離 計算部140。
[0026] 指令解析部110對于從SRAM14等讀入的加工程序的程序指令和從系統(tǒng)程序等輸 出的停止指令進行解析，變換為由插值部120和加減速控制部130所使用的數(shù)據(jù)。插值部 120根據(jù)指令解析部110所輸出的數(shù)據(jù)，生成在插值周期插值計算指令路徑上的點而得的 數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)和從加減速控制部130輸出的數(shù)據(jù)來控制各伺服軸。
[0027] 加減速控制部130根據(jù)指令解析部110輸出的數(shù)據(jù)、插值部120輸出的插值數(shù)據(jù) 以及由后述的停止距離計算部140的停止距離計算處理輸出的指令，進行加減速控制處理 并計算每個插值周期的各驅(qū)動軸的速度。根據(jù)指令解析部110所解析的數(shù)據(jù)中包含的