CN104508580A - 数控装置以及数控系统 - Google Patents

数控装置以及数控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104508580A
CN104508580A CN201280074730.5A CN201280074730A CN104508580A CN 104508580 A CN104508580 A CN 104508580A CN 201280074730 A CN201280074730 A CN 201280074730A CN 104508580 A CN104508580 A CN 104508580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
amplifier
position command
tupe
carrying
acceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201280074730.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104508580B (zh
Inventor
门裕也
龙正城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN104508580A publication Critical patent/CN104508580A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104508580B publication Critical patent/CN104508580B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4155Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35472Mode selection
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35581Position data for module and position data within module

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

数控装置(1)具有:切换部(13),其用于切换第1处理模式和第2处理模式,该第1处理模式通过对加工程序内的程序指令进行插补处理以及加减速处理,从而生成针对放大器(3)的位置指令(A4),该第2处理模式通过对在放大器(3)的内部的每个控制周期即放大器内部控制周期中生成的完成插补处理的指令进行加减速处理,从而生成针对放大器(3)的每个放大器内部控制周期的位置指令(B4);通常解析部(14A),其在按照第1处理模式进行动作的情况下,通过解析程序指令,从而提取工作机械的移动数据;插补处理部(15),其在按照第1处理模式进行动作的情况下,通过对移动数据进行插补处理,从而求出第1插补数据;以及高速解析部(14B),其在按照第2处理模式进行动作的情况下,通过解析程序指令,从而将插补得到的移动数据提取作为第2插补数据。

Description

数控装置以及数控系统
技术领域
本发明涉及一种使用加工程序对工作机械进行数控的数控装置以及数控系统。
背景技术
现有的通常的数控装置,将通过对加工程序内的程序指令实施解析处理、插补处理以及加减速处理而生成的位置指令输出至放大器。而且,放大器基于所传递的位置指令,进行电动机位置的伺服控制。
在如上所述的数控装置中,作为决定高速加工性能的要素,例如包括数控装置的加工程序解析能力以及插补处理能力、数控装置与放大器之间的放大器通信周期、以及放大器内部控制周期。
通常,加工程序解析能力、插补处理能力、放大器通信周期、放大器内部控制周期依次构成高速加工性能的瓶颈。因此,在高速加工中由于该瓶颈,而无法充分发挥放大器内部控制周期的性能。
为了解决上述问题,在专利文献1所记载的方法中,在存在于数控装置的外部的二进制数据生成装置中,预先基于CAD数据以及切削条件,按照伺服控制的位置控制周期执行插补,将经由加减速处理以及前馈处理而生成的二进制格式的移动指令直接输入至伺服控制部。由此,数控装置能够省略加工程序解析、插补处理,因此,能够消除所述瓶颈,充分发挥伺服控制的位置控制性能。
专利文献1:国际公开第2001/044882号(图8)
发明内容
但是,在上述现有的方法中,加减速处理等依赖于电动机特性以及工作机械特性进行的处理,是预先由数控装置以外的外部装置进行的,因此,无法随意使用针对不同的电动机以及工作机械所生成的二进制数据。另外,存在下述问题,即,需要向二进制数据生成装置输入电动机特性、工作机械特性的数据。
另外,在数控装置中,由于完全省略了加工程序解析处理、机械控制部处理,因此,实现利用实时变化的信息(电动机的反馈信息等)的功能变得困难。作为这种功能的例子,举出机械误差校正处理。存在将机械误差校正处理加入能够对实时的信息进行参照的伺服控制部中的方法,但在机械误差校正处理中需要进行复杂的计算,存在使希望减轻负荷的伺服控制部的负荷变大的问题。
另外,由于使用二进制数据,因此,存在限定于二进制数据的生成方法的问题。另外,存在下述问题,即,二进制数据与通常的加工程序是各自不同的数据,因此,会使程序管理变得繁杂。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到一种能够容易地进行高速且精密的加工的数控装置以及数控系统。
为了解决上述的课题,并实现目的,本发明的特征在于,具有:切换部,其用于切换第1处理模式和第2处理模式,该第1处理模式通过对程序内的程序指令进行插补处理以及加减速处理,从而生成针对用于对电动机进行驱动的放大器的第1位置指令,该第2处理模式通过对在所述放大器的内部的每个控制周期即放大器内部控制周期中生成的指令进行加减速处理,从而生成针对所述放大器的位置指令而作为每个所述放大器内部控制周期中的第2位置指令;第1解析部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,通过解析所述程序指令,从而提取工作机械的移动数据;插补处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,通过对所述移动数据进行所述插补处理,从而求出第1插补数据;第2解析部,其在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,通过解析所述程序指令,从而将插补得到的移动数据提取作为第2插补数据;加减速处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,对所述第1插补数据进行所述加减速处理,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,对所述第2插补数据进行所述加减速处理;以及位置指令生成部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,使用进行加减速处理后的第1插补数据生成针对所述放大器的第1位置指令,并且,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,使用进行加减速处理后的第2插补数据生成针对所述放大器的第2位置指令。
发明的效果
本发明所涉及的数控装置以及数控系统实现能够容易地进行高速且精密的加工的效果。
附图说明
图1是表示具有实施方式所涉及的数控装置的数控系统的结构的图。
图2是表示加工程序的一个例子的图。
图3是表示在基于初始模式参数对数控装置的动作模式进行切换的情况下的动作处理顺序的流程图。
图4是表示在基于加工程序对数控装置的动作模式进行切换的情况下的动作处理顺序的流程图。
图5是用于说明数控系统中的处理顺序的图。
图6是表示通常处理模式中的位置指令的一个例子的图。
图7是表示直接指令模式中的位置指令的一个例子的图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明所涉及的数控装置以及数控系统的实施方式进行详细说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。
实施方式
图1是表示具有实施方式所涉及的数控装置的数控系统的结构的图。数控系统具有数控装置1、1~多个放大器3、1~多个电动机5。数控装置1是经由放大器3和电动机5对未图示的工作机械进行数控(NC:Numerical Control)的计算机等。
本实施方式的数控装置1针对使通常的加工程序指令(G代码等)与放大器内部控制周期的插补数据(下面,称为直接指令)混合而成的加工程序10,对于每个指令切换处理方法(动作模式)。而且,数控装置1在使用直接指令对工作机械进行数控的情况下,对于在每个放大器内部控制周期生成的直接指令进行加减速处理。
数控装置1具有指令输入部11、程序输入部12、切换部13、通常解析部(加工程序10解析部)14A、高速解析部(高速加工程序解析部)14B、插补处理部15、加减速处理部16、位置指令生成部17、通常指令通信部18A、直接指令通信部18B以及电源控制部20。
如果指令输入部11输入表示直接指令的信息(直接指令信息)或者表示通常处理的信息(通常处理信息),则将直接指令信息或者通常处理信息发送至切换部13。直接指令信息是表示直接指令模式的初始模式参数、或者切换指定直接指令模式的模式切换指令(G05P4)。通常处理信息是表示通常指令模式的初始模式参数、或者切换指定通常指令模式的模式切换指令(G05P0指令等)。
初始模式参数在接通电源时等,从控制电源的电源控制部20输入至指令输入部11,模式切换指令存储在加工程序10内。
程序输入部12输入加工程序10,并且,从加工程序10中提取模式切换指令并发送至指令输入部11。另外,程序输入部12针对已输入的加工程序10,将加工程序10发送至通常解析部14A或者高速解析部14B。程序输入部12根据来自切换部13的指示,向通常解析部14A或者高速解析部14B中的某一方发送加工程序10。加工程序10是在对由工作机械加工的被加工物(工件)进行加工时使用的程序,包含针对工作机械的位置指令等。本实施方式的加工程序10包含下述指令而构成,即,用于数控装置1按照直接指令模式进行动作的直接指令、和用于数控装置1按照通常指令模式进行动作的通常的程序指令。
切换部13基于直接指令信息、通常处理信息,控制程序输入部12和位置指令生成部17。切换部13在从指令输入部11发送来直接指令信息的情况下,将数控装置1切换为直接指令模式。切换部13在从指令输入部11发送来通常处理信息的情况下,将数控装置1切换为通常处理模式。
切换部13在从指令输入部11发送来直接指令信息的情况下,使加工程序10从程序输入部12发送至高速解析部14B。另一方面,切换部13在从指令输入部11发送来通常处理信息的情况下,使加工程序10从程序输入部12发送至通常解析部14A。
另外,切换部13在从指令输入部11发送来直接指令信息的情况下,使位置指令生成部17生成的位置指令从位置指令生成部17发送至直接指令通信部18B。另一方面,切换部13在从指令输入部11发送来通常处理信息的情况下,使位置指令生成部17生成的位置指令从位置指令生成部17发送至通常指令通信部18A。
通常解析部14A在通常处理模式的情况下进行动作。在通常处理模式的情况下,从程序输入部12向通常解析部14A发送加工程序10。通常解析部14A通过针对每个程序块对加工程序10进行解析,从而提取出起点(起点坐标)、终点(终点坐标)、进给速度等工作机械的移动数据。通常解析部14A将提取出的移动数据作为解析结果而发送至插补处理部15。
插补处理部15基于从通常解析部14A发送来的移动数据(起点、终点、进给速度等),进行求出每个插补周期(后述的通常处理模式的每个插补周期T1)的进给量(伺服轴的加工进给量等)的插补处理。插补处理部15将插补后的进给量数据作为插补数据A1发送至加减速处理部16。
高速解析部14B在直接指令模式的情况下进行动作,高速地对加工程序10进行解析。高速解析部14B例如通过与通常解析部14A相比,对功能、处理进行限定,从而设定为能够与通常解析部14A相比高速地解析加工程序10。
在直接指令模式的情况下,从程序输入部12向高速解析部14B发送加工程序10。高速解析部14B通过针对每个程序块对加工程序10进行解析而作为放大器内部控制周期(后述的放大器内部控制周期T3)的插补数据,从而提取插补数据。高速解析部14B将提取出的插补数据B1作为解析结果而发送至加减速处理部16。由高速解析部14B提取出的插补数据B1例如是在每个放大器内部控制周期T3中生成的。放大器内部控制周期T3是在放大器3内处理数据时使用的处理周期,例如,是比通常处理模式的插补周期T1短的周期。
加减速处理部16如果从插补处理部15接收到插补数据A1,则基于插补数据A1进行加减速处理。加减速处理部16进行下述处理,即,通过将插补数据A1分割为多个位置指令,从而将插补数据A1变换为用于按照所希望的加速度或者减速度使控制对象移动的位置指令。加减速处理部16将加减速后的插补数据A2发送至位置指令生成部17。
另外,加减速处理部16如果从高速解析部14B接收到放大器内部控制周期T3的插补数据B1,则基于放大器内部控制周期T3的插补数据B1,进行与所述的通常处理模式相同的加减速处理。
加减速处理部16例如在按照指示电动机5的启动、停止的直接指令(插补数据B1)而使直接指令速度变化的情况下,对直接指令进行加减速处理。另外,加减速处理部16在直接指令模式的情况下,针对直接指令(插补数据B1),根据放大器3的特性、工作机械等控制对象装置的特性进行加减速处理。
此外,加减速处理部16也可以按照通过外部操作发出的指令,对直接指令进行加减速处理。加减速处理部16将加减速处理后的插补数据B2发送至位置指令生成部17。
位置指令生成部17按照来自切换部13的指示,向通常指令通信部18A或者直接指令通信部18B中的某一方发送位置指令。如果位置指令生成部17从切换部13接收到将位置指令发送至通常指令通信部18A的指示,则切换为通常处理模式。另一方面,如果位置指令生成部17从切换部13接收到将位置指令发送至直接指令通信部18B的指示,则切换为直接指令模式。
位置指令生成部17使用从加减速处理部16接收到的加减速后的插补数据A2而生成位置指令A3。此时,位置指令生成部17使用插补后的进给量(插补数据A2)、机械位置(工作机械的当前位置)以及预先设定的参数而计算机械误差校正量,与所计算出的机械误差校正量相加而生成位置指令A3。此外,位置指令生成部17也可以增加从未图示的检测器等得到的针对放大器3、控制对象装置(工作机械等)的控制误差,而生成位置指令A3。
使用加减速后的进给量数据A2而生成的位置指令A3是发送至放大器3的位置指令,按照来自切换部13的指示发送至通常指令通信部18A。位置指令A3例如是在每个放大器通信周期(后述的放大器通信周期T2)中生成的。放大器通信周期T2是在放大器3与数控装置1之间进行通信的通信周期,例如,是比通常处理模式的插补周期T1短的周期且比放大器内部控制周期T3长的周期。
另外,位置指令生成部17使用从加减速处理部16接收到的加减速后的插补数据B2而生成位置指令B3。此时,位置指令生成部17与通常处理模式相同地,使用插补后的进给量(插补数据B2)、机械位置(工作机械的当前位置)以及预先设定的参数而计算机械误差校正量,与所计算出的机械误差校正量相加而生成位置指令B3。使用加减速后的插补数据B2而生成的位置指令B3是发送至放大器3的位置指令,按照来自切换部13的指示发送至直接指令通信部18B。插补数据B3例如是在每个放大器内部控制周期T3中生成的。
通常指令通信部18A将从位置指令生成部17发送来的位置指令A3作为位置指令A4而发送至放大器3。直接指令通信部18B将从位置指令生成部17发送来的位置指令B3作为在每个放大器内部控制周期T3中生成的多个位置指令B4而发送至放大器3。通常指令通信部18A、直接指令通信部18B分别按照放大器通信周期T2将位置指令A4、B4发送至放大器3。
放大器3具有放大器通信部31、通常指令执行部32A以及直接指令执行部32B。而且,放大器通信部31与通常指令通信部18A以及直接指令通信部18B连接。放大器通信部31基于接收数据,判断接收到的数据是通常处理模式的位置指令A4、还是直接指令模式的位置指令B4。
另外,放大器通信部31与通常指令执行部32A以及直接指令执行部32B连接。如果放大器通信部31接收到通常处理模式的位置指令A4,则将位置指令A4作为位置指令A5而发送至通常指令执行部32A。另一方面,如果放大器通信部31接收到直接指令模式的位置指令B4,则将位置指令B4作为位置指令B5而发送至直接指令执行部32B。放大器通信部31将位置指令A5按照放大器内部控制周期T3发送至通常指令执行部32A,将位置指令B5按照放大器内部控制周期T3发送至直接指令执行部32B。
通常指令执行部32A基于从放大器通信部31接收到的位置指令A5(在每个放大器内部控制周期T3中生成的位置指令),进行电动机5的位置控制。另外,直接指令执行部32B基于从放大器通信部31接收到的位置指令B5(在每个放大器内部控制周期T3中生成的位置指令),进行电动机5的位置控制。
电动机5与放大器3连接,由放大器3进行驱动。电动机5根据从通常指令执行部32A或者直接指令执行部32B发送来的位置指令进行动作。由此,电动机5使工作机械的刀具等移动而进行针对被加工物的加工。
此外,在这里,对切换部13向位置指令生成部17发送动作模式的切换指示的情况进行了说明,但切换部13也可以不向位置指令生成部17发送动作模式的切换指示。在这种情况下,位置指令生成部17基于从加减速处理部16发送来的数据,向通常指令通信部18A或者直接指令通信部18B中的某一方发送位置指令。
具体地说,如果位置指令生成部17从加减速处理部16接收到加减速后的插补数据A2,则生成位置指令A3并发送至通常指令通信部18A。另一方面,如果位置指令生成部17从加减速处理部16接收到加减速后的插补数据B2,则生成位置指令B3并发送至直接指令通信部18B。此时,如果位置指令生成部17接收到在比规定值短的每个周期中生成的插补数据,则判断为接收到插补数据A2,如果接收到在比规定值长的每个周期生成的插补数据,则判断为接收到插补数据B2。例如,如果位置指令生成部17接收到在通常处理模式的每个插补周期T1中生成的插补数据,则判断为接收到插补数据A2,如果接收到在每个放大器内部控制周期T3生成的插补数据,则判断为接收到插补数据B2。
图2是表示加工程序的一个例子的图。加工程序10是使用下述指令等而生成的,即,工作机械的定位指令(例如G00)、加工形状指令(例如G01、G02)、通常指令模式切换指令(例如G05P0)、直接指令模式切换指令(例如G05P4)以及根据直接指令形成的加工形状指令。
通常指令模式切换指令是将直接指令模式关闭的指令,直接指令模式切换指令是将直接指令模式开启的指令。另外,图2中的X、Z、C是绝对值指令地址,U、W、H是增量值指令地址。
切换部13基于初始模式参数或者模式切换指令(G05P0,G05P4),将数控装置1的动作切换为通常处理模式或者直接指令模式中的某一种。初始模式参数是在数控装置1的电源接通时或者重置时,决定选择通常处理模式或者直接指令模式中的哪一个的参数。针对数控装置1,将指定直接指令模式的参数或者指定通常指令模式的参数中的某一个预先设定为初始模式参数。
图3是表示在基于初始模式参数对数控装置的动作模式进行切换的情况下的动作处理顺序的流程图。如果对数控装置1进行电源接通或者重置,则初始模式参数输入至指令输入部11。该初始模式参数发送至切换部13。切换部13判断初始模式参数是否是直接指令(步骤S1)。
在初始模式参数是直接指令的情况下(步骤S1,Yes),切换部13将数控装置1切换为直接指令模式(步骤S2)。另一方面,在初始模式参数是通常处理指令的情况下(步骤S1,No),切换部13将数控装置1切换为通常处理模式(步骤S3)。在对数控装置1进行电源接通或者重置之后,开始使用加工程序10的加工。
图4是表示在基于加工程序对数控装置的动作模式进行切换的情况下的动作处理顺序的流程图。如果在加工程序10中执行模式切换指令,则模式切换指令输入至指令输入部11。该模式切换指令发送至切换部13。切换部13判断作为模式切换指令是否输入了G05P4指令(直接指令)(步骤S11)。
在模式切换指令是G05P4指令的情况下(步骤S11,Yes),切换部13将数控装置1切换为直接指令模式(步骤S12)。另一方面,在模式切换指令不是G05P4的情况下(步骤S11,No),切换部13判断作为模式切换指令是否输入了G05P0指令(通常指令)(步骤S13)。
在模式切换指令是G05P0指令的情况下(步骤S13,Yes),切换部13将数控装置1切换为通常处理模式(步骤S14)。另一方面,在模式切换指令不是G05P0指令的情况下(步骤S13,No),切换部13不切换动作模式。
在数控装置1中,在加工程序的动作中重复步骤S11~S14的处理。而且,切换部13在输入G05P4指令的情况下切换为直接指令模式,在输入G05P0指令的情况下切换为通常处理模式。由此,数控装置1能够实时地进行通常处理模式或者直接指令模式的切换。
图5是用于说明数控系统中的处理顺序的图。如果向数控装置1的切换部13输入直接指令信息或者通常处理信息,则切换部13基于直接指令信息或者通常处理信息,控制程序输入部12和位置指令生成部17。
在向切换部13输入了通常处理信息的情况下,切换部13将数控装置1切换为通常处理模式。在该情况下,通常解析部14A针对每个程序块对加工程序10进行解析,并将作为解析结果所提取出的工作机械的移动数据发送至插补处理部15。
而且,插补处理部15基于移动数据,进行求出通常处理模式的每个插补周期T1的进给量的插补处理。插补处理部15将插补后的进给量数据作为插补数据A1而发送至加减速处理部16。
加减速处理部16基于插补数据A1进行加减速处理。加减速处理部16将加减速后的插补数据A2发送至位置指令生成部17。位置指令生成部17使用从加减速处理部16接收到的加减速后的插补数据A2而生成位置指令A3。位置指令A3是在每个放大器通信周期T2中生成的。位置指令生成部17将生成的位置指令A3发送至通常指令通信部18A。
通常指令通信部18A将从位置指令生成部17发送来的位置指令A3作为位置指令A4而发送至放大器3。通常指令通信部18A将位置指令A4按照放大器通信周期T2发送至放大器3的放大器通信部31。
如果放大器通信部31接收到通常处理模式的位置指令A4,则将位置指令A4变换为每个放大器内部控制周期T3的位置指令A5,并发送至通常指令执行部32A。通常指令执行部32A基于位置指令A5,按照放大器内部控制周期T3进行电动机5的位置控制。由此,电动机5根据从通常指令执行部32A发送来的位置指令进行动作。
图6是表示通常处理模式中的位置指令的一个例子的图。图6的横轴是时间,纵轴是位置指令(移动量数据)。图6的上部所示的位置指令是在通常处理模式的每个插补周期T1中生成的插补数据A1。另外,图6的中部所示的位置指令是在每个放大器通信周期T2中生成的加减速后的插补数据A3。另外,图6的下部所示的位置指令是在每个放大器内部控制周期T3中生成的位置指令A5。
另外,在向切换部13输入了直接指令信息的情况下,切换部13将数控装置1切换为直接指令模式。在该情况下,高速解析部14B针对每个程序块对加工程序10进行解析,并将作为解析结果所提取出的工作机械的移动数据(进给量数据)作为插补数据B1而发送至加减速处理部16。插补数据B1是在直接指令模式的每个插补周期中生成的数据。直接指令模式的插补周期是与放大器内部控制周期相同的周期(T3)。此外,在直接指令模式的情况下,在加工程序10内直接记载有放大器内部控制周期的插补数据,因此,数控装置1不实施插补处理。
加减速处理部16基于插补数据B1进行加减速处理。加减速处理部16将加减速后的插补数据B2发送至位置指令生成部17。位置指令生成部17使用从加减速处理部16接收到的加减速后的插补数据B2而生成位置指令B3。位置指令B3是在每个放大器内部控制周期T3中生成的数据。加减速处理部16将生成的位置指令B3发送至直接指令通信部18B。
直接指令通信部18B将从位置指令生成部17发送来的位置指令B3作为每个放大器内部控制周期T3的位置指令B4而发送至放大器3。直接指令通信部18B按照放大器通信周期T2将位置指令B4发送至放大器3的放大器通信部31。
如果放大器通信部31接收到直接指令模式的位置指令B4,则将位置指令B4作为位置指令B5而发送至直接指令执行部32B。位置指令B5是在每个放大器内部控制周期T3中生成的数据。
直接指令执行部32B基于位置指令B5,按照放大器内部控制周期T3进行电动机5的位置控制。由此,电动机5根据从直接指令执行部32B发送来的位置指令进行动作。这样,在直接指令模式的情况下,能够在每个放大器内部控制周期T3中生成位置指令B4,因此,能够提高加工性能,进行精密的加工。
图7是表示直接指令模式中的位置指令的一个例子的图。图7的横轴是时间,纵轴是位置指令(移动量数据)。图7的上部所示的位置指令是在每个直接指令模式的插补周期T3中生成的插补数据B1。另外,图7的下部所示的位置指令是在每个放大器内部控制周期T3中生成的加减速后的插补数据B3。另外,虽然省略了图示,但在每个放大器内部控制周期T3中生成的位置指令B5是与加减速后的插补数据B3相同的数据。
此外,在本实施方式中,对基于初始模式参数等参数设定、程序指令,切换数控装置1的动作模式的情况进行了说明,但切换部13也可以基于PLC(Programmable Logic Controller)信号切换数控装置1的动作模式。在该情况下,数控装置1是具有PLC设备(未图示)的结构,从PLC设备输出的PLC信号(指令)输入至指令输入部11。由此,也可以通过PLC设备进行指令的处理方法的切换,因此,能够通过搭载有数控装置1的工作机械,事先将通常指令模式或者直接指令模式中的某一个选择设置为初始状态。
另外,在放大器通信周期T2比放大器内部控制周期T3长(缓慢)的情况下,直接指令通信部18B也可以将按照放大器内部控制周期T3生成的多个位置指令B4储存在缓存器中,按照放大器通信周期T2一次性地进行多个位置指令B4的发送接收。在这种情况下,直接指令通信部18B与放大器通信部31是具有缓存器的结构。放大器通信部31在将多个位置指令B4集中发送的情况下,将多个位置指令B4按照每个放大器内部控制周期T3复原为位置指令B4,并发送至直接指令执行部32B。
如上所述,根据实施方式,对于放大器通信周期T2比放大器内部控制周期T3缓慢的硬件,能够对与放大器通信周期T2相比快大于或等于数倍的放大器内部控制周期T3的位置指令进行发送。换言之,在直接指令模式的情况下,能够进行比通常处理模式的情况下的插补处理更高速的放大器内部控制周期T3下的插补处理。因此,能够高速地执行精密形状的加工控制。另外,在直接指令模式的情况下,也可以在位置指令中增加加减速,因此,能够实现驱动误差的降低和机械撞击的减轻。因此,能够高速且容易地进行高品质且精密的加工。
另外,由于通过数控装置1进行加减速处理,因此,即使对不同的工作机械、控制对象装置,也能够通过适当的加减速以及机械误差校正而容易地进行加工。换言之,加工程序不依赖于电动机特性、工作机械的特性,因此,即使在将同一加工程序针对不同的工作机械进行动作的情况下,也能够进行适当的加减速以及机械误差校正。另外,在加工程序生成时无需考虑加减速处理、机械误差校正处理,因此,能够容易地生成加工程序10。
另外,直接指令不是二进制数据,能够使用可包含通常的程序指令在内的加工程序进行记述,因此,无需分别利用不同的数据对用于进行一系列的加工的数据进行管理。换言之,能够将直接指令和通常的程序指令作为1个加工程序进行管理。其结果,使加工程序的管理变得容易。
另外,数控装置1在加工中进行事先难以进行计算的机械误差校正处理,因此,能够实现高精度的加工。另外,数控系统通过PLC信号、参数、程序指令(G代码)等进行通常处理模式与直接指令模式的切换。因此,能够事先与所搭载的工作机械的类型相匹配地设定动作模式,并且,能够根据加工用途实时地切换动作模式。
工业实用性
如上所述,本发明所涉及的数控装置以及数控系统适合于对使用加工程序的工作机械的数控。
标号的说明
1数控装置,3放大器,5电动机,10加工程序,11指令输入部,12程序输入部,13切换部,14A通常解析部,14B高速解析部,15插补处理部,16加减速处理部,17位置指令生成部,18A通常指令通信部,18B直接指令通信部,31放大器通信部,32A通常指令执行部,32B直接指令执行部。

Claims (5)

1.一种数控装置,其特征在于,具有:
切换部,其用于切换第1处理模式和第2处理模式,该第1处理模式通过对程序内的程序指令进行插补处理以及加减速处理,从而生成针对用于对电动机进行驱动的放大器的第1位置指令,该第2处理模式通过对在所述放大器的内部的每个控制周期即放大器内部控制周期中生成的指令进行加减速处理,从而生成针对所述放大器的位置指令而作为每个所述放大器内部控制周期中的第2位置指令;
第1解析部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,通过解析所述程序指令,从而提取工作机械的移动数据;
插补处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,通过对所述移动数据进行所述插补处理,从而求出第1插补数据;
第2解析部,其在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,通过解析所述程序指令,从而将插补得到的移动数据提取作为第2插补数据;
加减速处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,对所述第1插补数据进行所述加减速处理,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,对所述第2插补数据进行所述加减速处理;以及
位置指令生成部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,使用进行加减速处理后的第1插补数据生成针对所述放大器的第1位置指令,并且,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,使用进行加减速处理后的第2插补数据生成针对所述放大器的第2位置指令。
2.根据权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
所述加减速处理部,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,根据所述放大器的特性或者控制对象装置的特性,对所述第2插补数据进行加减速处理。
3.根据权利要求1或2所述的数控装置,其特征在于,
所述位置指令生成部使用预先设定的参数计算机械误差校正量,并使用计算出的所述机械误差校正量生成所述第2位置指令。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述切换部基于预先设定的参数、加工程序中的动作指令以及从PLC设备发送来的指令中的某一项,进行所述第1处理模式与所述第2处理模式的切换。
5.一种数控系统,其特征在于,具有数控装置、由所述数控装置控制的放大器、以及由所述放大器驱动的电动机,
所述数控装置具有:
切换部,其用于切换第1处理模式和第2处理模式,该第1处理模式通过对程序内的程序指令进行插补处理以及加减速处理,从而生成针对用于对电动机进行驱动的放大器的第1位置指令,该第2处理模式通过对在所述放大器的内部的每个控制周期即放大器内部控制周期中生成的指令进行加减速处理,从而生成针对所述放大器的位置指令而作为每个所述放大器内部控制周期中的第2位置指令;
第1解析部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,通过解析所述程序指令,从而提取工作机械的移动数据;
插补处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,通过对所述移动数据进行所述插补处理,从而求出第1插补数据;
第2解析部,其在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,通过解析所述程序指令,从而将插补得到的移动数据提取作为第2插补数据;
加减速处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,对所述第1插补数据进行所述加减速处理,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,对所述第2插补数据进行所述加减速处理;
位置指令生成部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,使用进行加减速处理后的第1插补数据生成针对所述放大器的第1位置指令,并且,在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,使用进行加减速处理后的第2插补数据生成针对所述放大器的第2位置指令;
第1通信处理部,其在按照所述第1处理模式进行动作的情况下,按照放大器通信周期,将所述第1位置指令发送至所述放大器,该放大器通信周期是在与所述放大器之间进行通信时的通信控制周期,且是比所述放大器内部控制周期长的周期;以及
第2通信处理部,其在按照所述第2处理模式进行动作的情况下,按照所述放大器通信周期将所述第2位置指令发送至所述放大器,
所述放大器具有:
放大器通信部,其接收所述第1以及第2位置指令;
第1执行部,其在接收到所述第1位置指令的情况下,将所述第1位置指令变换为在每个所述放大器内部控制周期中的位置指令,而控制所述电动机;以及
第2执行部,其在接收到所述第2位置指令的情况下,按照所述放大器内部控制周期控制所述电动机。
CN201280074730.5A 2012-07-17 2012-07-17 数控装置以及数控系统 Expired - Fee Related CN104508580B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/068114 WO2014013550A1 (ja) 2012-07-17 2012-07-17 数値制御装置および数値制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104508580A true CN104508580A (zh) 2015-04-08
CN104508580B CN104508580B (zh) 2016-08-24

Family

ID=49850327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280074730.5A Expired - Fee Related CN104508580B (zh) 2012-07-17 2012-07-17 数控装置以及数控系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9823644B2 (zh)
JP (1) JP5362146B1 (zh)
CN (1) CN104508580B (zh)
DE (1) DE112012006342B4 (zh)
WO (1) WO2014013550A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106685310A (zh) * 2015-10-30 2017-05-17 日本电产三协株式会社 马达控制装置
CN109753020A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 发那科株式会社 电动机控制装置、控制系统以及电动机控制方法
US10935959B2 (en) 2017-11-07 2021-03-02 Fanuc Corporation Motor control device, control system, and motor control method
CN112567304A (zh) * 2018-08-17 2021-03-26 三菱电机株式会社 数控装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63105864A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Makino Milling Mach Co Ltd Nc加工方法と装置
JPH11345015A (ja) * 1999-05-21 1999-12-14 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
WO2001044882A1 (fr) * 1999-12-17 2001-06-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede et systeme de commande numerique de machine-outil
JP2004265024A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Kinichi Inagaki 加工プログラムを理解して固有のncデータ変換生成をする知的管理するcnc装置
CN101652728A (zh) * 2007-04-26 2010-02-17 三菱电机株式会社 数控装置及数控系统
JP2011170609A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682293B2 (ja) 1986-07-21 1994-10-19 株式会社牧野フライス製作所 高速nc加工のドル−プによる経路誤差の発生を防止するnc加工方法と装置
JP2640456B2 (ja) 1986-12-25 1997-08-13 ファナック 株式会社 数値制御方式
JPH02259911A (ja) 1989-03-31 1990-10-22 Nippei Toyama Corp 数値制御装置
JPH06332512A (ja) 1993-05-18 1994-12-02 Niigata Eng Co Ltd Nc工作機械による曲面加工方法及び曲面加工装置
JPH0772913A (ja) 1993-09-03 1995-03-17 Fanuc Ltd 工作機械の誤差補正方式
DE19535869A1 (de) 1995-09-27 1997-04-03 Isg Ind Steuerungstechnik Gmbh Verfahren zur Steuerung der Bremswege bei NC-Maschinen
JPH09146618A (ja) 1995-11-16 1997-06-06 Fanuc Ltd 数値制御装置のリミットチェック方式
JPH09269808A (ja) 1996-03-29 1997-10-14 Fanuc Ltd Cncデータ補正方法
JP3040958B2 (ja) 1997-01-30 2000-05-15 ファナック株式会社 モーションコントローラのモーション制御方法
JPH10301614A (ja) 1997-04-28 1998-11-13 Fanuc Ltd 数値制御装置
JP2003186515A (ja) 2001-12-17 2003-07-04 Yaskawa Electric Corp 数値制御装置の加減速制御方法
JP2004021516A (ja) 2002-06-14 2004-01-22 Mori Seiki Co Ltd データ通信可能な制御装置及びこれを備えたデータ伝送システム
JP3904993B2 (ja) 2002-08-16 2007-04-11 ファナック株式会社 曲線補間方法
JP2006072399A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Yaskawa Electric Corp モーションコントロールシステム
EP1690629B1 (en) * 2005-02-09 2013-01-23 Fanuc Corporation Laser processing system
JP2006236243A (ja) 2005-02-28 2006-09-07 Yaskawa Electric Corp モーションコントロールシステムとその同期方法
JP2006350768A (ja) 2005-06-17 2006-12-28 Yaskawa Electric Corp モーションコントロールシステム
JP4548613B2 (ja) 2006-01-27 2010-09-22 株式会社安川電機 サーボシステム
JP2007249903A (ja) 2006-03-20 2007-09-27 Yaskawa Electric Corp モニタ装置
JP4382123B2 (ja) * 2007-12-13 2009-12-09 ファナック株式会社 制御モード切り換え機能を有する数値制御装置
JP4676544B2 (ja) 2009-05-29 2011-04-27 ファナック株式会社 工作機械に対してワークの供給及び取り出しを行うロボットを制御するロボット制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63105864A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Makino Milling Mach Co Ltd Nc加工方法と装置
JPH11345015A (ja) * 1999-05-21 1999-12-14 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
WO2001044882A1 (fr) * 1999-12-17 2001-06-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede et systeme de commande numerique de machine-outil
JP2004265024A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Kinichi Inagaki 加工プログラムを理解して固有のncデータ変換生成をする知的管理するcnc装置
CN101652728A (zh) * 2007-04-26 2010-02-17 三菱电机株式会社 数控装置及数控系统
JP2011170609A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106685310A (zh) * 2015-10-30 2017-05-17 日本电产三协株式会社 马达控制装置
CN106685310B (zh) * 2015-10-30 2019-05-10 日本电产三协株式会社 马达控制装置
CN109753020A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 发那科株式会社 电动机控制装置、控制系统以及电动机控制方法
CN109753020B (zh) * 2017-11-07 2020-10-16 发那科株式会社 电动机控制装置、控制系统以及电动机控制方法
US10935959B2 (en) 2017-11-07 2021-03-02 Fanuc Corporation Motor control device, control system, and motor control method
CN112567304A (zh) * 2018-08-17 2021-03-26 三菱电机株式会社 数控装置
CN112567304B (zh) * 2018-08-17 2023-09-19 三菱电机株式会社 数控装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014013550A1 (ja) 2016-06-23
DE112012006342B4 (de) 2019-05-09
JP5362146B1 (ja) 2013-12-11
WO2014013550A1 (ja) 2014-01-23
DE112012006342T5 (de) 2015-01-29
US20150127140A1 (en) 2015-05-07
CN104508580B (zh) 2016-08-24
US9823644B2 (en) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6474449B2 (ja) 調整装置及び調整方法
EP1801681A1 (en) An industrial system comprising an industrial robot and a machine receiving movement instructions from the robot controller
CN107024902B (zh) 通过公共语言规格的程序驱动多种生产装置的生产系统
US10386811B2 (en) Numerical controller
JP6450708B2 (ja) 複数の製造セルの間で加工情報を処理する情報処理装置
US20160091889A1 (en) Numerical control system
CN104508580A (zh) 数控装置以及数控系统
EP3376322A2 (en) Control system, controller, and control method
CN105278449B (zh) 具有工具前端点控制功能的数值控制装置
US8667475B2 (en) Computer-readable storage medium and program-converting method
CN110941242A (zh) 电动机控制装置
Takeuchi et al. Motion reproduction with time-adaptation control for dealing with variations of environmental location
JP5030628B2 (ja) 干渉チェックシステム
CN104956274A (zh) 数控装置
US11086291B2 (en) Method for operating a numerically controlled production system, and production system for same
JP2000235411A (ja) 加工情報を用いた数値制御装置
CN102608948A (zh) 数字控制装置
US11194313B2 (en) Numerical controller
US11294354B2 (en) Servo controller
Epureanu et al. Reconfigurable machine tool programming–a new approach
CN112698624A (zh) 优化处理装置
JP6923587B2 (ja) サーボモータ制御装置
JP2008532130A (ja) 制御装置のインタプリタによるサブプログラムの翻訳のための方法
JP2002312006A (ja) 制御装置および制御システム
EP4321946A1 (en) Parameterization of a digital twin and/or an automation system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160824

Termination date: 20200717

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee