專利名稱：具有工件設置誤差補償單元的數(shù)值控制裝置的制作方法
具有工件設置誤差補償單元的數(shù)值控制裝置技術(shù)領(lǐng)域(被加工物)進行加工的5軸加工機的數(shù)值控制裝置，尤其涉及具有對設置了 工件時的設置誤差進行補償?shù)墓ぜO置誤差補償單元的數(shù)值控制裝置。
技術(shù)背景為了使在機床中的加工變得容易，用夾具固定工件(加工物)。此時，由 于使用夾具而產(chǎn)生相對于機床的工件(加工物)的安裝誤差(偏移)，因而需 要補償這樣的安裝誤差。例如，在美國專利5， 661， 654號公報中公開了補償這樣的工件安裝誤差 的技術(shù)。在該美國專利中公開的技術(shù)涉及針對安裝在夾具中的工件，對刀具進 行同時5軸控制的數(shù)值控制裝置中的工件的安裝誤差補償，根據(jù)數(shù)值指令來決 定在工件坐標系中的刀具的位置以及方向，并對決定的各方向進行預先設定的 量的誤差補償。然后，求出滿足進行了誤差補償后的刀具位置以及方向的5 軸的坐標值，并才艮據(jù)該求出的5軸的坐標值對各軸的驅(qū)動單元輸出數(shù)值控制指 令。但是，在上述美國專利中說明了為了求出B軸或者A軸位置而執(zhí)行利用 反正切(arctangent)的計算。但是，利用反正切的計算在0度~360度的范圍 內(nèi)通常具有兩個解，通過這樣的方法不能唯一地確定B軸或者A軸位置。另外，如此求出的補償位置通常與指令位置不同，也有可能存在即使想移 動到補償位置，由于機械結(jié)構(gòu)上的限制等不能移動的時候。例如，如上述美國 專利所示，若A軸是工作臺傾斜軸，則通常不能向0度 360度的角度范圍內(nèi) 的任意角度移動。換言之，指令位置通常從CAM (Computer Aided Manufacturing)輸出，但在CAM側(cè)能夠設定移動范圍，通過CAM側(cè)的處理 來在移動范圍內(nèi)生成指令位置。但是，在數(shù)值控制裝置側(cè)求出的補償位置通常 與指令位置不同，因而存在即使想移動到求得的補償位置，由于結(jié)構(gòu)上的限制等不能移動到該補償位置的時候。或者，有可能發(fā)生由于試著移動到原來無法到達的位置上而產(chǎn)生超程(overtravel)警報或者損壞機械等預測不到的事情。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)值控制裝置，其控制通過直線軸3軸以 及旋轉(zhuǎn)軸2軸對安裝在工作臺上的工件(加工物)進行加工的5軸加工機，該 數(shù)值控制裝置具有對設置了工件時的設置誤差進行補償?shù)墓ぜO置誤差補償 單元，能夠?qū)⑼ㄟ^該工件設置誤差補償單元進行了誤差補償?shù)男D(zhuǎn)軸2軸的位 置移動到指令位置附近的更理想的位置。此外，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)值控制裝置，其控制通過直線軸3軸以 及旋轉(zhuǎn)軸2軸對安裝在工作臺上的工件(加工物)進行加工的5軸加工機，該 數(shù)值控制裝置具有對設置了工件時的設置誤差進行補償?shù)墓ぜO置誤差補償 單元，能夠?qū)⑼ㄟ^該工件設置誤差補償單元進行了誤差補償?shù)男D(zhuǎn)軸2軸的位 置移動到限制范圍內(nèi)的更理想的位置。本發(fā)明的數(shù)值控制裝置控制通過直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸對安裝在工作 臺上的工件進4亍加工的5軸加工才幾。該數(shù)值控制裝置的第一方面是，具有對設置了工件時的設置誤差進行補償 的工件設置誤差補償單元。該工件設置誤差補償單元具有刀具位置方向計算 單元，根據(jù)指令數(shù)值計算刀具在指令坐標系上的位置以及方向；誤差補償單元， 根據(jù)預先設定的誤差量進行針對所述直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的誤差補償， 以確保通過所述刀具位置方向計算單元計算出的、在指令坐標系上的刀具的位 置以及方向；以及解選擇單元，當在所述誤差補償單元進行的誤差補償中的三 角函數(shù)的計算中存在多個解時，從這些多個解中選擇接近在所述刀具位置方向 計算單元中計算的、在指令坐標系上的刀具的方向的解，并將其作為通過上述 誤差補償來補償?shù)男D(zhuǎn)軸2軸的位置。從而，數(shù)值控制裝置根據(jù)通過所述工件 設置誤差補償單元求出的直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的坐標值，驅(qū)動各軸。所述解選擇單元，在所述誤差補償單元進行的誤差補償中的三角函數(shù)的計 算中，針對旋轉(zhuǎn)軸2軸，基于反正切(arctangent )、反余弦(arccosine )、或者 反正弦(arcsine)的解為多個時，從這些多個解中可以選擇接近在所述刀具位 置方向計算單元中計算的、在指令坐標系上的刀具的方向的解。此外，該數(shù)值控制裝置的第二方面是，具有對設置了工件時的設置誤差進 行補償?shù)墓ぜO置誤差補償單元以及預先設定旋轉(zhuǎn)軸的可動作范圍的旋轉(zhuǎn)軸動作范圍設定單元。該工件設置誤差補償單元具有刀具位置方向計算單元， 根據(jù)指令數(shù)值計算刀具在指令坐標系上的位置以及方向；誤差補償單元，才艮據(jù) 預先設定的誤差量進行針對所述直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的誤差補償，以確 保通過所述刀具位置方向計算單元計算出的、在指令坐標系上的刀具的位置以 及方向；以及旋轉(zhuǎn)軸位置舍入單元，對通過所述誤差補償單元求出的旋轉(zhuǎn)軸2 軸的位置進行舍入，使旋轉(zhuǎn)軸2軸的位置成為通過所述旋轉(zhuǎn)軸動作范圍設定單 元設定的范圍內(nèi)的位置。從而，數(shù)值控制裝置根據(jù)通過所述工件設置誤差補償 單元求出的直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的坐標值，驅(qū)動各軸。根據(jù)本發(fā)明，當在誤差補償?shù)娜呛瘮?shù)的計算中存在多個解時，從這些多 個解中選擇接近根據(jù)指令數(shù)值計算的、在指令坐標系上的刀具的方向的解作為 旋轉(zhuǎn)軸位置。其結(jié)果是，誤差補償后的旋轉(zhuǎn)軸能夠移動到接近指令位置的更理 想的位置上。此外，對旋轉(zhuǎn)軸位置進行舍入，以使旋轉(zhuǎn)軸的位置在預先設定的旋轉(zhuǎn)軸動 作范圍內(nèi)，由此能夠移動到限制范圍內(nèi)的更理想的位置上。


參照附圖i兌明以下實施方式，由此本發(fā)明的上述以及其他目的以及特4正變得更加明確。在附圖中，圖l是說明在刀具頭(head)旋轉(zhuǎn)型的機床中的工件設置誤差補償?shù)膱D； 圖2是分別表示圖1的B軸位置為0、 C軸位置為0時的刀具的姿勢以及B軸和C軸的旋轉(zhuǎn)方向的圖。圖3是以旋轉(zhuǎn)軸位置的數(shù)直線來表示B軸以及C軸的驅(qū)動范圍的圖； 圖4是針對程序指令執(zhí)行工件設置誤差補償?shù)谋景l(fā)明的數(shù)值控制裝置的一實施方式的概略框圖；圖5是針對插入位置執(zhí)行工件設置誤差補償?shù)谋景l(fā)明的數(shù)值控制裝置的一實施方式的概略框圖；圖6是表示本發(fā)明的數(shù)值控制裝置執(zhí)行誤差補償?shù)牟糠值乃惴ǖ牧鞒虉D； 圖7是本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一實施方式的主要單元的框圖。
具體實施方式
圖1是說明在刀具頭旋轉(zhuǎn)型的機床中的工件設置誤差補償?shù)膱D。在該機床中，刀具頭5，伴隨直線軸X、 Y、 Z軸的動作，沿著圍繞Z軸的C軸以及圍 繞Y軸的B軸旋轉(zhuǎn)。由于設置了工件6時的偏移或者工作臺7的傾斜等，實際工件位置相對于 原來的工件位置偏移。預先測定其偏移量，該偏移量被設定為相對于基準機械 坐標系的X、 Y、 Z軸方向的平移(translations)誤差量(Sx、 Sy、 Sz)、圍繞 X軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(a)、圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(卩)以及圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)誤 差量(Y)。然后，根據(jù)這些已設定的誤差量來生成了與基準機械坐標系相對應 的實際機械坐標系，以使基準機械坐標系上的基準工件位置與實際機械坐標系 上的實際工件的位置相同。在基準機械坐標系中指定程序指令(Xc、 Yc、 Zc、 Bc、 Cc)。即、將基準 機械坐標系作為指令坐標系。在實際機械坐標系上，為了確保基于程序指令的、 刀具8在指令坐標系上的位置以及方向，換言之為了使實際機械坐標系上的刀 具8的位置以及方向與基于程序指令的基準坐標系上的刀具8的位置以及方向 相同，根據(jù)預先設定的X、 Y、 Z軸方向的平移誤差量(5x、 Sy、 Sz)、圍繞X 軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(a)、圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(p)以及圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)誤差 量(Y)，對直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸，如下地執(zhí)行工件設置誤差補償。圖2分別示出了當B軸位置為0 (B=0)、 C軸位置為0 (C=0)時的刀具 8的姿勢以及B軸和C軸的旋轉(zhuǎn)方向。在此，將B:0、 。=0時的刀具方向設為 (0、 0、 1) t。首先，根據(jù)指令數(shù)值計算刀具在指令坐標系上的(在本發(fā)明的實施方式中 是基準機械坐標系上的)位置以及方向。按照如下式(1)所示的方式求出當B二Bc、 C-Bc時的刀具方向(1、 J、 K)t。另外，在此，刀具方向(1、 J、 K) 7是刀具8在指令坐標系上的方向。 另外，"T，，表示轉(zhuǎn)置。此外，在cos (Cc)等三角函數(shù)的標記中，當顯而易見 時省略()。<formula>formula see original document page 8</formula>(i)由于在基準機械坐標系中指定程序指令，因而刀具8在指令坐標系上的位 置是直線軸的程序指令(Xc、 Yc、 Zc)本身。接著，如下地進行誤差補償。如以下(2)式所示，刀具方向(1、 J、 K) t根據(jù)圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(a)、圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(卩)以及圍繞Z 軸的旋轉(zhuǎn)誤差量(y)被補償為(Ia、 Ja、 Ka) T。此處，以(a )、(卩)、(y)的 順序補償旋轉(zhuǎn)誤差。cos;k一sin;r0—cos"0sin/ 100=sin;rcosy00100cos or_sin ….(2)001一sin/ 0cos/ 0sin acos a入同樣，如以下(3)式所示，(Xc、 Yc、 Zc) t被補償為(Xa、 Ya、 Za) T。 在該(Xc、 Yc、 Zc)t的補償中，加上旋轉(zhuǎn)誤差的補償?shù)耐瑫r還加上平移誤差 (Sx、 Sy、 Sz)的補償。(3)cos;k0—cos/ 0sin/ —100 —cosy00100cos or—sin or7c+&一 0010COS/50sin orcos or對通過上述(2)式求出的(Ia、 Ja、 Ka) T,如下地計算出實現(xiàn)(Ia、 Ja、 Ka) T的B軸位置Ba以及C軸位置Ca。此處，在反余弦(arccosine )的計算 以及反正切(arctangent )的計算中，假設都是獲得0度~ 180度的范圍內(nèi)的值。 反正切計算中的11 * 360度的項中的'n，是整數(shù)，表示加上360度的n倍的值 的位置也是解。即、假設C軸在正負方向上可任意旋轉(zhuǎn)，但B軸只能在-180 度~+180度內(nèi)可以動作。1)當la>0、 Ja>0時，第l解= arccos(《a)Ca, = arctan業(yè)+ "*360度 .…(4) /a第2解Ca 二arctan^ + 180度+ "承360度....(5)2)當Ia< 0、 Ja> 0時， 第l解5a, = arccos(iTa)Ca,-arctan^+ "*360度 ....(6)第2解--arccos(ATfl)Ca2 ^arct如^ + 180度+ "承360度....(7)3 )當Ia< 0、 Ja< 0時， 第l解5"j = arccos(A^")=&1""311仝+ 180度+ 7*360度….(8)第2解 5a2 = —arccos(i^a)Ca2-arctan^+ "*360度 ....(9)/a4)當la>0、 Ja< 0時， 第l解^ = arccos(A^)Ca, =31^&11^ + 180度+ *360度....(10)/(3第2解5a2 = — arccos(J&)Q 2 = arctan ^ + w * 360度 /a5) 當la=0、 Ja>0時， 第l解5a, = arccos(ATa) Ca， =90度+ "*360度第2解5a2 = —arccos(/^3) Ca2 =270度+ "*360度6) 當la=0、 Ja< 0時， 第l解5", = arccos(《a)=270度+ "*360度第2解5a2 = —arccos(Xa) C"2 =90度+ "*360度7) 當la>0、 Ja=0時， 第l解 Sfl, = arccos(ATa) Cfl, =0度+ "*360度第2解5a2 =_arccos(i^) Ca2 =180度+ "*360度8) 當Ia< 0、 Ja=0時， 第l解5a! = arccos(尺a)Ca, =180度+ / *360度,…(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)第2解5fl2 =—arccos(i^o)Ca2 =0度+ "360度 …，(19)9)當la=0、 Ja=0、 Ka=l時， 只有第1解 & = 0度Ca = Cc .... (20)關(guān)于當la=0、 Ja=0、 Ka=l的情況，在機械結(jié)構(gòu)上不會產(chǎn)生這樣的情形， 因而在上面沒有進行說明。在上述(4)式~ (19)式中，"Ba"是通過反余弦(arccosine)的計算來 求出，但也可以如下地通過反正弦(arcsine)的計算來求出。此處，假設反正 弦的計算得到0度~ 90度的值。當《a = 0日于，5a = arcsin「V^^"^"J當《<3<0時，= arcsin「V/^ + 」+ 90度 …(21)此處，上述l)、 2)、 3)、 4)、 5)、 6)、 7)、 8)的每一種情況都有2組解， 而對各個解的組以及'n，，計算下述(22)式中的D，并選擇成為最小的D 的解的組以及'n，。其中，在上述9)的情況下，只有一組解，因而選擇(20) 式的解。D = (Bc-萬a/十fCc-Ca/ .... (22)這樣，選擇更加接近根據(jù)指令值Bc、 Cc計算出的刀具8的指令坐標系上 的方向的刀具方向。將這樣選擇的解作為Bs、 Cs。圖3是以旋轉(zhuǎn)軸位置的數(shù)直線來表示B軸以及C軸的驅(qū)動范圍的圖。B 軸以及C軸有時存在動作范圍。此處，假設B軸在機械結(jié)構(gòu)上僅在-45度~ +45 度范圍內(nèi)動作、B軸僅在-135度~+135度范圍內(nèi)動作。該旋轉(zhuǎn)動作范圍是預 先設定的。即、求出上述(4)式~ (19)式的條件是"C軸在正負方向上可 任意旋轉(zhuǎn)，但B軸只能在-180度~+180度范圍內(nèi)動作"，但此處，假設B軸 在機械結(jié)構(gòu)上僅在-45度~ +45度范圍內(nèi)動作、C軸僅在-135度~ +135度范圍 內(nèi)動作。此時，如上所述選擇成為最小的D的解的組以及'n，后，當所選擇的Bs、 Cs超過B軸、C軸的動作范圍時，對B軸、C軸的位置進行舍入(round), 使B軸、C軸位置成為在這些動作范圍內(nèi)與Bs、 Cs最近的位置。例如，當 Bs=-50度(圖3的(a))、 Cs-140度(圖3的(c))時，若將分別進行舍入 的B軸位置、C軸位置分別作為Br、 Cr，則Br成為-45度(圖3的(b ))、 Cr,成為+135度(圖3的(d)),向這些位置以及通過上述(2 )式求出的(Xa、 Ya、 Za)T驅(qū)動直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸。以旋轉(zhuǎn)軸位置的數(shù)直線表示這些， 就變成如圖3所示。圖4是針對在指令解析部解析的程序指令執(zhí)行設置誤差補償?shù)谋景l(fā)明的 數(shù)值控制裝置的一實施方式的概略框圖。在該實施方式中，所謂指令數(shù)值是指 在程序中指令的數(shù)值。圖5是針對插入位置執(zhí)行工件設置誤差補償?shù)谋景l(fā)明的數(shù)值控制裝置的 一實施方式的概略框圖。在該實施方式中，所謂指令數(shù)值是指針對被插入的X、 Y、 Z、 B、 C軸位置進行工件設置誤差補償時的插入位置。此外，之前說明了由本發(fā)明的數(shù)值控制裝置控制的5軸加工機是刀具頭旋 轉(zhuǎn)型的機械的情況。但是，該5軸加工機還包含通過旋轉(zhuǎn)軸2軸來旋轉(zhuǎn)工作臺 的工作臺旋轉(zhuǎn)型的機械或者通過旋轉(zhuǎn)軸1軸來旋轉(zhuǎn)工作臺、并通過另外一個旋 轉(zhuǎn)軸1軸來旋轉(zhuǎn)刀具頭的混合型的機械等。在這些機械中也同樣地在工件設置 誤差補償?shù)娜呛瘮?shù)的計算中，針對旋轉(zhuǎn)軸2軸，基于反正切(arctangent )、 反余弦(arccosine)、或者反正弦(arcsine )的解為多個，此時也同樣能夠選擇 接近根據(jù)指令數(shù)值計算的刀具的指令坐標系上的方向的解。此外，在這些機械 中也有旋轉(zhuǎn)軸的動作范圍，同樣地，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)軸位置設為最接近在這些動作 范圍內(nèi)選擇的解的位置。此外，在之前的說明中，假設旋轉(zhuǎn)軸2軸是圍繞Z軸的C軸和圍繞Y軸 的B軸，但也可以代替這些，將旋轉(zhuǎn)軸2軸設為圍繞X軸的A軸以及圍繞Z 軸的C軸，或者圍繞X軸的A軸以及圍繞Y軸的B軸，而且，也可以組合這 樣的旋轉(zhuǎn)軸2軸與上述的工作臺旋轉(zhuǎn)型的機械或者上述的混合型的機械混合。圖6是表示本發(fā)明的執(zhí)行誤差補償?shù)牟糠值乃惴ǖ牧鞒虉D。首先，取得平移誤差量(Sx、 Sy、 Sz)、旋轉(zhuǎn)誤差量(a、 (3、 Y)、旋轉(zhuǎn)軸2 軸(C軸以及B軸)的動作范圍(步驟S1)。然后，根據(jù)(1)式~ (2)式求出補償?shù)闹本€軸位置(Xa、 Ya、 Za)、旋 轉(zhuǎn)軸位置的第1解(Bal、 Cal )以及旋轉(zhuǎn)軸位置的第2解(Ba2、 Ca2 )(步驟 S2)。然后，在從(4)式到(19)式所示的旋轉(zhuǎn)軸的第l解、第2解以及'n， 中，選擇使(22)式中記載的D最小的第1解或者第2解以及'n，，將這些 選擇的解作為Bs、 Cs。而且，設B產(chǎn)Bs、 CFCs(步驟S3)。接著，判斷Bs是否在B軸動作范圍外(步驟S4 )。當Bs在B軸動作范 圍外時，將在B軸范圍內(nèi)最接近Bs的位置設為Br (改寫在步驟S3中設定的 Br)(步驟S5)。另一方面，當Bs不在B軸動作范圍外時，接著判斷Cs是否 在C軸動作范圍外(步驟S6)。當在步驟S6中判斷為Cs在C軸動作范圍外時，將在C軸動作范圍內(nèi)最 接近Cs的位置設為Cr (改寫在步驟S3中設定的Cr)(步驟S7 ),并進入步驟 S8中、另一方面，當在步驟S6中判斷為Cs不在C軸動作范圍外時，直接進 入步驟S8中。然后，在步驟S8中，將(在步驟S3中設定或者在步驟S5中 更新的)Br以及(在步驟S3中設定或者在步驟S7中更新的)Cr作為B軸、 C軸的誤差補償位置后結(jié)束該處理。圖7是本發(fā)明的數(shù)值控制裝置(CNC) IOO的一實施方式的主要單元的框圖。CPU11是整體控制數(shù)值控制裝置100的處理器，經(jīng)由總線20讀取被存儲 在ROM12的系統(tǒng)程序后，根據(jù)該讀取的系統(tǒng)程序控制數(shù)值控制裝置整體。在 RAM13中存儲暫時的計算數(shù)據(jù)或者顯示數(shù)據(jù)以及操作員通過顯示器/MDI單 元70輸入的各種數(shù)據(jù)。CMOS存儲器14被用作通過未圖示的蓄電池備份、而 且即使數(shù)值控制裝置100的電源被關(guān)閉也能保持存儲狀態(tài)的非易失性存儲器。 在該CMOS存儲器14內(nèi)存儲經(jīng)由接口 15讀入的加工程序或者通過顯示器 /MDI單元70輸入的加工程序等。此外，在ROM12中預先寫入有用于執(zhí)行在 加工程序的生成以及編輯中所需的編輯模式處理或自動運轉(zhuǎn)的處理的各種系 統(tǒng)程序。使用CAM等生成的加工程序經(jīng)由接口 15輸入到CMOS存儲器14 后被存儲。各軸的軸控制電路30 ~ 34接收來自CPU11的各軸的移動指令后向伺服放 大器0 ~ 44輸出各軸的指令。伺服放大器40 ~ 44接收該指令后驅(qū)動各軸的伺服電動機50~54。各軸的伺服電動機50~54內(nèi)置有位置/速度檢測器，向軸控 制電路30 ~ 34反饋來自該位置/速度檢測器的位置以及速度的反饋信號，并進 行位置以及速度的反饋控制。另外，在圖7中省略了位置以及速度的反饋。伺服電動機50 ~ 54分別驅(qū)動5軸機床的X、 Y、 Z、 B、 C軸。主軸(spindle ) 控制電路60接收主軸旋轉(zhuǎn)指令，并向主軸放大器61輸出主軸速度信號。主軸 放大器61接收主軸速度信號后通過被指定的旋轉(zhuǎn)速度來控制主軸電動機 (SM) 62，向主軸控制電路60反饋在速度檢測器63中檢測出的實際速度。 如此進行速度控制。如以上所述的lt值控制裝置100的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的凝J直控制裝置的結(jié)構(gòu)相 比沒有變化，通過該數(shù)值控制裝置IOO來驅(qū)動控制5軸加工機。然后，數(shù)值控 制裝置100的處理器(CPU) 11執(zhí)行設置了工件時的設置誤差的補償處理或 者旋轉(zhuǎn)軸位置舍入處理的算法。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)值控制裝置，其控制通過直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸對安裝在工作臺上的工件進行加工的5軸加工機，其特征在于，所述數(shù)值控制裝置具有對設置了工件時的設置誤差進行補償?shù)墓ぜO置誤差補償單元，該工件設置誤差補償單元具有刀具位置方向計算單元，根據(jù)指令數(shù)值計算刀具在指令坐標系上的位置以及方向；誤差補償單元，根據(jù)預先設定的誤差量進行針對所述直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的誤差補償，以確保通過所述刀具位置方向計算單元計算出的、在指令坐標系上的刀具的位置以及方向；以及解選擇單元，當在所述誤差補償單元進行的誤差補償中的三角函數(shù)的計算中存在多個解時，從這些多個解中選擇接近在所述刀具位置方向計算單元中計算的、在指令坐標系上的刀具的方向的解，并將其作為通過所述誤差補償來補償?shù)男D(zhuǎn)軸2軸的位置，根據(jù)通過所述工件設置誤差補償單元求出的直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的坐標值，驅(qū)動各軸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 所述解選擇單元，當在所述誤差補償單元進行的誤差補償中的三角函數(shù)的計算中，針對旋轉(zhuǎn)軸2軸，基于反正切(arctangent )、反余弦(arccosine)、或 者反正弦(arcsine)的解為多個時，從這些多個解中選擇4矣近在所述刀具位置 方向計算單元中計算的、在指令坐標系上的刀具的方向的解。
3. —種數(shù)值控制裝置，其控制通過直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸對安裝在 工作臺上的工件進行加工的5軸加工機，其特征在于，所述數(shù)值控制裝置具有對設置了工件時的設置誤差進行補償?shù)墓ぜO置 誤差補償單元以及預先設定旋轉(zhuǎn)軸的可動作范圍的旋轉(zhuǎn)軸動作范圍設定單元， 該工件設置誤差補償單元具有刀具位置方向計算單元，根據(jù)指令數(shù)值計算刀具在指令坐標系上的位置以 及方向；誤差補償單元，根據(jù)預先設定的誤差量進行針對所述直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn) 軸2軸的誤差補償，以確保通過所述刀具位置方向計算單元計算出的、在指令 坐標系上的刀具的位置以及方向；以及旋轉(zhuǎn)軸位置舍入單元，對通過所述誤差補償單元求出的旋轉(zhuǎn)軸2軸的位置 進行舍入，使旋轉(zhuǎn)軸2軸的位置成為通過所述旋轉(zhuǎn)軸動作范圍設定單元設定的 范圍內(nèi)的位置,根據(jù)通過所述工件設置誤差補償單元求出的直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的 坐標值，驅(qū)動各軸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有工件設置誤差補償單元的數(shù)值控制裝置。控制5軸加工機的數(shù)值控制裝置對在工作臺上設置了工件時的設置誤差進行補償。在該設置誤差補償中，根據(jù)預先設定的誤差量來進行針對直線軸3軸以及旋轉(zhuǎn)軸2軸的誤差補償，以確保計算出的刀具在指令坐標系上的位置以及方向。在該誤差補償中的三角函數(shù)的計算中存在多個解時，從這些多個解中選擇接近所述計算的刀具在指令坐標系上的方向的解，并將其作為通過上述誤差補償來補償?shù)男D(zhuǎn)軸2軸的位置。
文檔編號G05B19/404GK101403906SQ200810215928
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者井出聰一郎, 佐佐木孝文, 大槻俊明 申請人:發(fā)那科株式會社