(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
割出対象角度：θｓ、飛び越し数：Ｍ、分割数：Ｎ、単位割出角度：Δθとおき、θｓへは所望の角度を代入し、Ｍ及びＮへは２以上の整数であって、Ｍ／Ｎは約分できない分数となる様な適当な数値を代入し、数式Δθ＝θｓ×（Ｍ／Ｎ）により単位割出角度：Δθを導き出す単位割出角度算出処理を行う演算手段を具備したターンテーブルの回転角度割出装置。
【請求項２】
前記演算手段によって出力された単位割出角度：Δθを用い、当該単位割出角度：Δθを累積する形で順次Ｎ回の割出位相導出処理を行う演算手段を具備した請求項１に記載のターンテーブルの回転角度割出装置。
【請求項３】
割出対象角度：θｓであって割出始端位相：θ０から割出終端位相：θｎまでの領域について行う割出処理において、ターンテーブルの現在の割出位相：θｉ−１に新規割出に係る単位割出角度：Δθが加わる事でターンテーブルの新規割出位相：θｉが前記割出終端位相以上となる場合に、当該現在の割出位相：θｉ−１に単位割出角度：Δθを加算し、更に割出対象角度：θｓを減じて新規割出位相：θｉとする割出位相導出処理を行う演算手段を具備した請求項２に記載のターンテーブルの回転角度割出装置。
【請求項４】
前記演算手段の処理に端数処理を加えた前記請求項２又は請求項３のいずれか一項に記載のターンテーブルの回転角度割出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動工作機械のターンテーブルが置かれる位相角の順序（回転シーケンスと記す。）を導き出す回転角度割出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動工作機械のターンテーブルにおいて回転角度の分割割出は昇順で行われている。例えば、３６０°を８分割する場合の割出によるターンテーブルの回転は、順次４５°，９０°，１３５°，１８０°，２２５°，２７０°，３１５°，０°の位相となるように回転する。この様に隣接する位相の加工ポイントを順次加工する手法は、回転角度が少ない等の原因で隣接する加工ポイントが近すぎると、熱変異等の影響が加わり精度の高い加工を行う際の障害となる場合がある。そこで、前記例においては、９０°，１８０°，２７０°，４５°，１３５°，２２５°，３１５°，０°といった具合に、直前に加工した部位が次の加工ポイントと出来るだけ近接しないようなプログラムを手作業で自動工作機械の制御装置に与え作業を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分割割出のポイントが、例えば、１０００分割という様に多くなると、位相の重複や抜け或いは計算ミス等が無いように分割割出を行うのは至難の業であり、その作業も極めて煩雑なものとなる。しかも、分割による回転角度に端数が生じた場合には、当該端数の補正処理も必要となるのでより細かいプログラムを与えなければならなくなる。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであって、高い加工精度を確保できる分割割出を極めて容易に行うことができるターンテーブルの回転角度割出装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置は、割出対象角度：をθｓ、飛び越し数：Ｍ、分割数：Ｎ、単位割出角度：Δθとおき、θｓへは所望の角度を代入し、Ｍ及びＮへは２以上の整数であって、Ｍ／Ｎは約分できない分数となる様な適当な数値を代入し、数式Δθ＝θｓ×（Ｍ／Ｎ）により単位割出角度：Δθを導き出す単位割出角度算出処理を行う演算手段を具備したことを特徴とする。
【０００６】
割出対象となる角度θｓとは、割出始端位相：θ０と割出終端位相：θｎとの差、即ち、｜θ０−θｎ｜である。飛び越し数：Ｍとは、幾つ飛びで加工ポイントを割り出すかを設定する為の変数である。「１」の場合は順次真横の加工ポイントを割り出すこととなり、「２」の場合は一つ飛ばしに加工ポイントを割り出すこととなる。Ｍ／Ｎが約分できない分数となるようにＭ及びＮを選択するのは、約分できる数値を選択すると必要な分割数を実現できないからである。
【０００７】
前記演算手段によって出力された単位割出角度：Δθを用い、当該単位割出角度：Δθを累積する形で順次Ｎ回の割出位相導出処理を行う演算手段を設けることによって、ターンテーブルが置かれるべき位相が定まると共に、次に回転すべき角度が定まり、ターンテーブルの回転制御に用いられる制御データが形成される。尚、単位割出角度：Δθを累積する形で順次Ｎ回の割出回転をターンテーブルに行わせるとは、単位割出角度：Δθ単位でターンテーブルの位相角が増す様にＮ回変化させていくことを意味する。割出が不要なスキップ領域が存在する場合は、前記回転すべき角度に当該スキップ領域の分も適宜加算される場合もある。
【０００８】
割出対象角度：θｓであって割出始端位相：θ０から割出終端位相：θｎまでの領域について行う割出処理においては、当該時点におけるターンテーブルの現在の割出位相：θｉ−１に新規割出に係る単位割出角度：Δθが加わる事でターンテーブルの新規割出位相：θｉが前記割出終端位相：θｎ（θ０＝０°の場合は、θｎ＝θｓ°）以上となる場合に、当該現在の割出位相：θｉ−１に単位割出角度：Δθを加算し、更にθｓを減じて新規割出位相θｉとする割出位相導出処理を行う演算手段を具備した構成とする。Ｎの分割で端数が生じる場合は、前記演算手段の処理に端数処理を加える場合もある。尚、変数のシンボルは適宜変更可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置の実施の形態を図面に基づき説明する。
ターンテーブルの回転角度割出装置は、いわゆるマイクロコンピュータシステムの一態様であって、図１の如くＣＰＵ１等の演算用チップ、メモリ２等の記憶用チップ、及び各種定数の設定を行う為のデータ入力手段３やターンテーブル駆動手段４や回転角検出器５をはじめとする外部装置との入出力を行う各種インターフェース６をハードウエアとして構成されたものでる。
【００１０】
前記ハードウエアを以て、例えば、０．００１°で１パルスを発生する回転角検出器５からパルスを入力し、当該パルスをカウントしてターンテーブル７の回転角や位相を導出し、その結果を０．００１°刻みの回転が可能な前記ターンテーブル駆動手段４へフィードバックしてターンテーブル７の回転制御を行う演算手段８としての機能を果たすのが当該例における回転角度割出装置の役割である。
【００１１】
前記演算手段８による割出処理は、割出対象角度：θｓ、飛び越し数：Ｍ、分割数：Ｎ、単位割出角度：Δθとおき、θｓへは所望の角度を代入し、Ｍ及びＮへは２以上の整数であって、Ｍ／Ｎは約分できない分数となる様な適当な数値を代入し、数式Δθ＝θｓ×（Ｍ／Ｎ）により単位割出角度：Δθを導き出す単位割出角度算出処理を行い、次いで、割出対象角度：θｓであって割出始端位相：θ０から割出終端位相：θｎまでの領域について図２のフローチャートの如く割出位相導出処理を行うものである。
【００１２】
先ず、θ０及びｉの初期値を設定し（ステップ１，２）、各割出回におけるターンテーブルの現在の割出位相：θｉ−１に新規割出に係る単位割出角度：Δθを加え新規割出位相：θｉとして更新する処理を行う（ステップ３）。この様に単位割出角度：Δθが加わる事でターンテーブルの新規割出位相θｉが前記割出終端位相：θｎ（θ０＝０°の場合は、θｎ＝θｓ°以下同じ。）以上となる場合には、当該新規割出位相：θｉからθｓを減じて更に新規割出位相θｉとして更新し（ステップ４，５）、新規割出位相：θｉが前記割出終端位相：θｎ未満である場合は、現在の割出位相：θｉ−１に新規割出に係る単位割出角度：Δθを加えただけの新規割出位相：θｉをそのまま新規割出位相：θｉとして採用する（ステップ４）という割出位相導出処理を行う。これらの処理を１セットとして終了毎にｉに１を加算して更新し（ステップ６）、ｉがＮ以上となるまで同じ割出位相導出処理を繰り返す（ステップ７）。
【００１３】
第一の実施例として、θｓ：３６０°，Ｍ：３，Ｎ：８の場合を挙げて説明する。データ入力手段３から上記値を入力し演算手段８を起動すると、
Δθ＝θｓ×（Ｍ／Ｎ）の各変数にそれぞれ定数が代入され、
Δθ＝３６０°×（３／８）＝１３５°と単位割出角度：Δθが導かれる。
そして、θ０：０°，θｎ：３６０°として前記演算によって導かれた単位割出角度：１３５°を用い、図３のチャートの如く、当該単位割出角度：Δθを累積する形で順次８回の割出位相導出処理を図２のフローチャートに従って行えば、ターンテーブルの回転位相を０°，１３５°，２７０°，４５°（２７０°＋１３５°−３６０°），１８０°，３１５°，９０°（３１５°＋１３５°−３６０°），２２５°の順で変化させるという分割割出（回転シーケンス。以下同じ。）プログラムが形成される（表１参照）。
【００１４】
【表１】
0003672804.tif 000002
【００１５】
第二の実施例としてθｓ：２００°，Ｍ：３，Ｎ：４の場合を説明する。この場合は２π−θｓ＝１６０°が割出不要のスキップ領域となる（図４斜線部）。前記第一の実施例と同様に演算を行うと、
Δθ＝２００°×（３／４）＝１５０°と単位割出角度：Δθが導かれる。
そして、θ０：０°，θｎ：２００°として前記演算によって導かれた単位割出角度：１５０°を用い、当該単位割出角度：Δθを累積する形で順次４回の割出位相導出処理を図２のフローチャートに従って行えば、ターンテーブルの回転位相を０°，１５０°，１００°（１５０°＋１５０°−２００°），５０°（１００°＋１５０°−２００°），２００°の順で変化させるという分割割出プログラムが形成される（表２参照）。
【００１６】
【表２】
0003672804.tif 000003
【００１７】
第三の実施例は、上記演算処理に端数処理を加えたものである。
具体的には、θｓ：３６０°，Ｍ：３，Ｎ：１４と設定し、０．００１°で１パルスを発生する回転角検出器及び０．００１°単位で回転できるターンテーブル駆動手段４を用いるものとする。
前記実施例と同様に
Δθ＝３６０°×（３／１４）＝７７．１４２（８５５）°
と単位割出角度：Δθが導かれる。
【００１８】
そして、θ０：０°，θｎ：３６０°として前記演算によって導かれた単位割出角度：Δθ＝７７．１４２（８５５）°を用い、当該単位割出角度：Δθのうちのパルス数として換算できる小数点第３位までを有効値とし、当該有効値のみを累積する形で順次１４回の割出位相導出処理を行う。各回の割出位相導出処理においては、その都度パルス数として換算できない小数点第４位以下の位についても累積加算が行われる。この様な累積加算を重ねるにつれパルス数として換算できない小数点第４位以下の位から小数点第３位へ桁上げが生じ、その桁上げが生じる毎に１パルス分多くターンテーブルが回転させられるよう回転角及び位相の補正が行われる。尚、当該例では表３の如く１２回の桁上が生じるが、当該回転角の補正を行いつつ表３右端の欄に示されているように位相角を振り分けた分割割出プログラムが形成される。
【００１９】
【表３】
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【００２０】
第四の実施例は、上記演算処理にスキップ領域についての処理を加えたものである。
具体的には、θｓ：１５０°，Ｍ：５，Ｎ：１４と設定し、０．００１°で１パルスを発生する回転角検出器及び０．００１°単位で回転できるターンテーブル駆動手段４を用いるものとする。
前記実施例と同様に
Δθ＝１５０°×（５／１４）＝５３．５７１（４２８）°
と単位割出角度：Δθが導かれる。
【００２１】
そして、θ０：０°，θｎ：１５０°として前記演算によって導かれた単位割出角度：Δθ＝５３．５７１（４２８）°を用い、当該単位割出角度：Δθのうちのパルス数として換算できる小数点第３位までを有効値とし、当該有効値を累積する形で順次１４回の割出位相導出処理を行う。各回の割出位相導出処理においても、その都度パルス数として換算できない小数点第４位以下の位について累積加算が行われる。この様な累積加算を重ねるにつれパルス数として換算できない小数点第４位以下の位から小数点第３位へ桁上げが生じ、その桁上げが生じる毎に１パルス分多くターンテーブルが回転させられるよう回転角及び位相の補正が行われる。尚、当該例では表４の如く６回の桁上が生じるが、当該回転角の補正を行いつつ表４右端の欄に示されているように位相角を振り分けた分割割出プログラムが形成される。尚、当該例においては、前記第２の実施例と同様にスキップ領域の存在に適応した処理が図２のフローチャートに基づいて行われる。
【００２２】
【表４】
0003672804.tif 000005
【００２３】
【発明の効果】
以上の如く本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置を使用すれば、近隣の加工ポイントを適宜飛び越した形の分割割出が行われるので、極めて高い加工精度を確保することができる他、分割割出のポイントが、極めて多い場合であっても、位相の重複や抜け或いは計算ミス無く分割割出を行うことができ、例え分割による回転角度に端数が生じた場合であっても、当該端数の補正処理も自動的に行えるのでより細かいプログラムが正確に作成され、加工精度の更なる向上に寄与することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置の実施態様例を示すブロック図である。
【図２】本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置における演算手段の処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置による割出態様例を示す説明図である。
【図４】本発明によるターンテーブルの回転角度割出装置による割出態様例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ＣＰＵ
２  メモリ
３  データ入力手段
４  ターンテーブル駆動手段
５  回転角検出器
６  インターフェース
７  ターンテーブル
８  演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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