数值控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数值控制装置，其控制具有并联连杆机构的加工机。该数值控制装置解析加工程序来确定工具的指令位置以及指令姿势，在无法实现所确定的这些指令位置与指令姿势的组合的情况下，一边维持指令位置一边修正指令姿势，向加工机输出该指令位置和修正后的修正姿势。如此，通过具有并联连杆机构的加工机来实现不可侵入区域中的加工。

【技术实现步骤摘要】
数值控制装置
本专利技术涉及一种数值控制装置，特别是涉及一种通过具有并联连杆机构的加工机来实现工具前端点的不可侵入区域中的加工的数值控制装置。
技术介绍
已知一种加工机，其具有将多个连杆并联连结的并联连杆机构。图1A以及图1B是表示并联连杆机构的5轴加工机的一个的立体图以及示意图。该5轴加工机通过3个伸缩连杆轴1A、1B、1C以及正交的两个旋转轴2(主旋转轴2A、副旋转轴2B)来对工具3进行定位从而进行加工。如图2所示，具有并联连杆机构的加工机具有与副旋转轴2B平行的交叉偏置的情况。所谓交叉偏置是指从主旋转轴2A到工具3的前端为止的距离。当存在交叉偏置时，存在加工机无法实现的工具位置与工具姿势的组合。在图2的例子中，维持所示的工具姿势不变，无法在圆柱状的不可侵入区域(不具有工具前端点的区域)中设置工具前端点。如图3所示，如果使伸缩连杆轴1A～1C动作(例如，使伸缩连杆1C收缩等)来使工具3移动，则能够在不可侵入区域10内设置工具前端，但是当这样做时工具姿势发生倾斜。在现有的数值控制装置中，在指令了具有并联连杆机构的加工机无法实现的工具位置与工具姿势的组合时，发出警报。在日本特开2000-153482号公报中记载了一种机器人的控制装置，其在输入的定位数据超出机器人的轴的动作范围时，重新计算满足预定的制约条件的别的定位数据。但是，存在即使无法如指令那样进行加工，希望在一定范围内缓和指令的条件来继续进行加工的情况。此外，上述的日本特开2000-153482号公报中记载的技术是关于机器人的技术，没有公开任何并联连杆机构所需要的特有的控制方法。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题点而做出的，其目的在于提供一种在具有并联连杆机构的加工机中实现不可侵入区域的加工的数值控制装置。本专利技术的数值控制装置对具有并联连杆机构的加工机进行控制，具有：指令解析部，其解析程序指令，确定工具的指令位置和指令姿势；修正指令计算部，其在无法实现所述指令位置与指令姿势的组合的情况下，一边维持所述指令位置一边计算对所述指令姿势进行修正后的修正姿势；以及指令输出部，其向所述加工机输出所述指令位置以及所述修正姿势。所述修正指令计算部可以在无法实现所述指令位置与所述指令姿势的组合的不可侵入区域的外周部设定所述指令位置，计算所述修正姿势。所述加工机具有相互正交的主旋转轴和副旋转轴，所述副旋转轴保持与所述主旋转轴平行的轴向的工具，无法实现所述指令位置与所述指令姿势的组合的不可侵入区域可以是以所述主旋转轴与所述工具的前端之间的距离为半径的圆柱状的区域。在无法实现所述指令位置与所述指令姿势的组合的情况下，所述指令输出部向所述加工机输出所述指令位置以及所述修正姿势，在能够实现所述指令位置与所述指令姿势的组合的情况下，所述指令输出部向所述加工机输出所述指令位置以及所述指令姿势。根据本专利技术，能够提供一种在具有并联连杆机构的加工机中实现不可侵入区域的加工的数值控制装置。附图说明图1A以及图1B表示具有并联连杆机构的加工机的一列。图2表示具有并联连杆机构的加工机的一列。图3表示具有并联连杆机构的加工机的一列。图4是表示数值控制装置的结构的框图。图5说明修正姿势的计算处理的一例。图6说明修正姿势的计算处理的一例。图7是表示数值控制装置的动作的流程图。具体实施方式图4是表示数值控制装置的结构的框图。该数值控制装置100是对加工机(未图示)进行控制的装置，典型地具有中央处理装置(CPU)、存储装置、输入输出装置等，CPU读出并执行在存储装置中存储的程序，由此在逻辑上实现预定的功能(例如后述的各处理部)。在数值控制装置100中，作为处理部具有指令解析部110、修正指令计算部120、指令输出部130。指令解析部110进行对被赋予的程序指令进行解析来确定工具的指令位置以及指令姿势的处理。该处理是公知的，因此省略详细说明。修正指令计算部120判定是否能够实现工具的指令位置与指令姿势的组合。该判定处理是公知的，因此省略详细的说明。在无法实现该组合时，修正指令计算部120一边维持工具的指令位置，一边计算对指令姿势进行修正后的修正姿势。即，在本实施方式时，不改变工具3的前端点，使工具3的轴向变化来继续进行加工。使用图5说明修正姿势的计算方法。如图5的虚线所示，不可侵入区域10为圆柱，其中心轴的朝向与工具3的轴向平行，半径r是交叉偏置。当把工具3的轴向挪动时，圆柱状的不可侵入区域10也旋转，结果指令位置在不可侵入区域10的外侧露出。特别是在对工具3的轴方向进行修正使得指令位置20在圆柱状的不可侵入区域10的外表面上时效率好。使用图6来表示用于计算效率好的修正姿势的方法。当使用指令位置xyz、指令姿势ijk、修正姿势i’j’k’来表达效率好的修正姿势的制约条件时，成为以下那样。v、a、b是一次变量。xyz、ijk、i’j’k’、v是向量，其他的变量为标量。将不可侵入区域10的底面的中心设为XYZ坐标的原点。v＝r(1)v·i’j’k’＝0(2)v+i’j’k’＝xyz(3)av+bijk＝xyz(4)定义长度r(＝交叉偏置)的向量v(式(1))，该长度r表示不可侵入区域的底面的半径。修正后的工具轴向i’j’k’与不可侵入区域的中心轴平行并且与向量v正交(式(2))。到指令位置20为止的向量xyz通过向量v与向量i’j’k’之和来表达(式(3))。向量v、向量ijk、向量i’j’k’在同一平面上(式(4))。修正指令计算部120通过求出满足以上式(1)至式(4)的修正姿势i’j’k’，能够计算指令位置20在圆柱状的不可侵入区域的外表面上那样的效率好的修正姿势。以上的式(1)至式(4)中的未知数为v、a、b以及i’j’k’，8种解可成立。修正指令计算部120可采用任意的解来作为最终的修正姿势。例如，可以选择工具轴的修正角度最小的解。或者，可以选择工具相对于工件的角度收纳在预定的阈值内的解。在工具轴的修正角度大于预定的阈值时，修正指令计算部120可以输出警报。修正指令计算部120在即使为工具轴的修正角度最小的解，仍不在预定的阈值以下时，输出警报。由此，能够防止无意识地过大地修正姿势。在能够实现工具的指令位置与指令姿势的组合时，指令输出部130输出指令位置以及指令姿势来作为针对加工机的指令。在无法实现该组合时，输出指令位置以及修正姿势来作为针对加工机的指令。使用图7来说明数值控制装置100的动作。步骤101：指令解析部110解析被赋予的程序，确定工具的指令位置和指令姿势。步骤S102：修正指令计算部120判定指令位置是否在不可侵入区域内。当指令位置在不可侵入区域内时，即无法实现工具的指令位置与指令姿势的组合时，转移到步骤S103。在其他的情况下，转移到步骤S104。步骤103：修正指令计算部120不改变工具的指令位置地计算对指令姿势进行修正后的修正姿势。在修正姿势不满足预定的条件时，也能够输出警报。步骤S104：修正指令计算部120不进行修正姿势的计算。维持指令姿势不变。步骤S105：在计算出修正位置的情况下指令输出部130向加工机输出指令位置和修正姿势，在未计算修正位置的情况下指令输出部130向加工机输出指令位置和指令姿势。根据本实施方式，即使在指令位置在不可侵入区域内时，数值控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数值控制装置，其对具有并联连杆机构的加工机进行控制，其特征在于，具有：指令解析部，其解析程序指令来确定工具的指令位置和指令姿势；修正指令计算部，其在无法实现所述指令位置与指令姿势的组合的情况下，一边维持所述指令位置一边计算对所述指令姿势进行修正后的修正姿势；以及指令输出部，其对所述加工机输出所述指令位置以及所述修正姿势。

【技术特征摘要】
2017.07.10 JP 2017-1347371.一种数值控制装置，其对具有并联连杆机构的加工机进行控制，其特征在于，具有：指令解析部，其解析程序指令来确定工具的指令位置和指令姿势；修正指令计算部，其在无法实现所述指令位置与指令姿势的组合的情况下，一边维持所述指令位置一边计算对所述指令姿势进行修正后的修正姿势；以及指令输出部，其对所述加工机输出所述指令位置以及所述修正姿势。2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，所述修正指令计算部构成为在无法实现所述指令位置与所述指令姿势的组合的不可侵入区域的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：岸田悠志，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP