[发明专利]具有干扰检测功能的数值控制器

说明书

技术领域

本发明涉及控制机床等设备的数值控制器，更具体地，涉及具有防止机床等设备的可移动部件的相互干扰的功能的数值控制器。

背景技术

用于控制机床的数值控制器根据预先产生的NC程序控制机床的可移动部件(控制轴)的操作，以机械加工要被机械加工的工件。

当机床机械加工工件时，例如刀具、工作台、工件夹紧夹具以及主轴面(spindle table)等机床的各个部件不可以相互干扰。为了防止该种干扰，通常执行干扰检测以确定机床的各个部件和工件是否相互干扰。

例如，已知一种技术，在该技术中，通过使用实体的组合将例如刀具等有可能引起干扰的每一个机械部件定义为干扰对象，并将生成的定义存储在存储器中。通过插补移动指令获得干扰对象的当前位置及控制轴移动之后的干扰对象的位置。然后，在干扰对象从插补之前的位置到插补之后的位置的移动过程中，计算出构成干扰对象的实体可能引起干扰的区域作为干扰确定实体，并使用该干扰确定实体的组合设置干扰确定区域，以基于设置的干扰确定区域检测干扰(参见，JP09-230918A)。

在基于干扰确定区域来检测干扰的上述技术中，在数值控制器执行插补处理之后执行干扰检测处理。然而，根据该技术，如果由于干扰检测的对象(例如，刀具、刀具架、工件、夹具以及工作台)的数量和构成对象的实体的数量增加而延长了干扰检测处理，则数值控制器的插补处理不能被快速地执行并因此慢下来，从而引起干扰检测处理被中途中断。

发明内容

本发明提供一种具有干扰防止功能的数值控制器，从而能够预先检测机床的部件的碰撞。更具体地，本发明提供一种数值控制器，该数值控制器的插补处理不会受到干扰检测的计算数量的增加的影响，从而允许干扰检测的计算被可靠地执行。

本发明的数值控制器控制用于移动可移动部件的各个轴，并且该数值控制器具有对包括可移动部件的多个机床结构对象分别定义干扰区域的功能，基于通过每一个插补周期的插补处理获得的机床结构对象的机床坐标值移动干扰区域的功能，以及检测干扰区域是否相互干扰的功能；所述数值控制器包括：干扰检测计算时间计算部，计算干扰检测需要的计算时间；干扰检测计算周期自动调整部，基于通过将干扰检测需要的计算时间除以对在一个插补周期中的干扰检测预先设置的占用时间而获得的值，自动地调整干扰检测计算周期；干扰区域扩展部，基于各个轴的进给速度中的最高速度和干扰检测计算周期，扩展一个或多个干扰区域；以及检测部，检测扩展的干扰区域是否相互干扰。

可以由立体图形定义干扰区域，并且所述检测部可以通过确定立体图形是否相交来检测干扰。

立体图形可以包括长方体、圆柱体或板形。

可以根据由立体图形定义的干扰区域的组合的数量及定义干扰区域的立体图形的数量，确定干扰检测需要的计算时间。

干扰区域扩展部以与各个轴的进给速度中的最高速度和干扰检测计算周期的乘积相对应的尺寸扩展干扰区域之一。

数值控制器可以进一步包括存储部，存储表示一个机床结构对象的不同尺寸的多个干扰区域数据，其中干扰区域数据被选择性地用于一个机床结构对象。

数值控制器可以还包括进一步扩展由所述干扰区域扩展部扩展的一个或多个干扰区域的部件，以及确定在手动操作中进一步扩展的干扰区域是否相互干扰并且当确定进一步扩展的干扰区域相互干扰时降低各个轴的移动速度的部件。

根据本发明，基于还没有经过加速/减速的机床坐标值来检测干扰。从而有可能不受到加速/减速的影响，在碰撞之前可靠地停止轴的移动。而且，在本发明中，自动地调整干扰检测计算周期，因此，如果干扰检测的计算量增加，数值控制器的插补处理不受到该种计算量的增加的影响，从而能够可靠执行干扰检测的计算。

此外，干扰区域扩展部使得即使在干扰检测计算周期改变的情况下也可以可靠地避免干扰。另外，在功能被增加从而在手动操作的过程中对扩展的干扰区域进一步扩展预定量的情况，操作员能够容易地识别干扰的发生。而且，当干扰区域到达低于另一干扰区域预定距离的位置时，相应的轴可以被减速，这使得即使在手动操作过程中也可以可靠地避免机床部件的碰撞。

附图说明

图1是根据本发明实施例的数值控制器的示意性框图；

图2是说明干扰区域和扩展的干扰区域的示意图；以及

图3示出根据本发明实施例的具有干扰防止功能的数值控制器。

具体实施方式