CN104714472A - 具备伺服输出延迟单元的数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备伺服输出延迟单元的数值控制装置。手动脉冲发生器将过去几周期量的脉冲信息连同最新脉冲一起，存储在手动脉冲发生器用缓冲区中。数值控制装置经由通信单元接收从手动脉冲发生器发送的脉冲信息。累积量计算单元根据接收到的脉冲信息的通信错误的发生频率，决定在所述缓冲区域中累积的脉冲的量。伺服输出延迟单元，在接收到脉冲累积到通过累积量计算单元所决定的量之后，指示控制部开始向伺服处理部的输出。

Description

具备伺服输出延迟单元的数值控制装置
技术领域
本发明涉及对机床进行控制的控制装置，特别涉及具备伺服输出延迟单元的数值控制装置。
背景技术
手动脉冲发生器，在通过数值控制装置控制的机床中，例如在换产作业(initial setup：初始设置)等时对轴等进行手动进给的情况下，操作者使用被称作手动脉冲发生器的具有旋转式刻度盘的脉冲发生器使刻度盘旋转，发生了与手动进给的移动量相关的脉冲。
由手动脉冲发生器发生的脉冲信息，经由网络通信由数值控制装置接收。由数值控制装置接收的脉冲信息被写入到数值控制装置的缓冲区。在数值控制装置中，读取被写入到缓冲区的脉冲信息并向伺服处理部输出，由此来驱动用于使机床、工业机械的机构部动作的伺服电动机。
在控制装置中，在发生了通信错误的情况下，由手动脉冲发生器发生的脉冲信息不再经由网络通信由控制装置接收，因此无法向控制装置内的缓冲区写入，不将该周期的脉冲向控制伺服电动机的伺服控制部输出。结果，机械紧急停止，并发生机械的震动(参照图8)。在图8中，由于发生了通信错误，因此在从手动脉冲发生器发送的脉冲信息中产生了空白周期。由数值控制装置接收到的脉冲信息成为中断的状态，因此不再正常进行驱动机械的伺服电动机的驱动控制，发生了机械震动。
例如，在日本特开2002-268751号公报的权利要求2中公开了一种伺服控制装置，其中，在轴的移动过程中发生了通信错误的情况下，以通信故障发生前存储的目标位置与通信故障发生后存储的目标位置的中间位置为目标来执行移动。在日本特开2002-268751号公报所公开的伺服控制装置中，无法进行与从手动脉冲发生器输出的脉冲信息准确对应的轴的移动。这样，在现有技术中，当通信错误时可能会插入预先登记的恢复动作，不进行按照指令的动作。
发明内容
因此，本发明的目的在于，为了解决上述现有技术的问题点，提供一种具备伺服输出延迟单元的控制装置。
本发明的具备伺服输出延迟单元的数值控制装置，通过通信单元接收来自手动脉冲发生器的脉冲信息，并驱动电动机，该数值控制装置具备：存储器，其具备用于针对每个通信周期存储所述脉冲信息的缓冲区域；通信控制部，其将通过所述通信单元接收到的脉冲信息写入到所述缓冲区域；控制部，其从所述缓冲区域读取脉冲信息，并向驱动所述电动机的伺服处理部输出脉冲信息；累积量计算单元，其根据通过所述通信单元接收到的脉冲信息的通信错误的发生频率，决定在所述缓冲区域中累积的脉冲的量；伺服输出延迟单元，其在所述接收到的脉冲累积到通过所述累积量计算单元所决定的量之后，指示所述控制部开始向所述伺服处理部的输出。
所述的具备伺服输出延迟单元的数值控制装置，可以具有错误频率计算单元，其在所述数值控制装置的电源接通后，从所述数值控制装置与所述手动脉冲发生器开始通信起直到开始通过所述手动脉冲发生器进行电动机的驱动为止，对预先设定的时间内发生的通信错误的发生次数进行计数，由此求取所述通信错误的发生频率；并且所述累积量计算单元根据通过所述错误频率计算单元所决定的通信错误发生次数的值，计算在所述缓冲区域中累积的脉冲的量。
所述的具备伺服输出延迟单元的数值控制装置，可以具有：通过监视向所述伺服处理部的输出脉冲的中断、以及从所述脉冲信息的接收结束到向伺服处理部的输出结束为止的延迟时间，来监视缓冲区域中累积的脉冲的过量或不足的单元；以及在检测出所述缓冲区域中累积的脉冲的过量或不足的情况下，再计算通信错误的发生频率来调整缓冲区域中累积的脉冲的量的调整单元。
本发明通过具备上述结构，能够提供具备伺服输出延迟单元的控制装置。
附图说明
本发明的上述及其他的目的以及特征，通过参照附图的以下实施例的说明而变得更加明确。这些附图中：
图1是本发明一实施方式的概略框图。
图2是用于说明一实施方式的图，图中的阴影方块表示写入到缓冲区域的脉冲，白方块表示向伺服处理的输出脉冲，方块中的数字表示周期。
图3是用于说明一实施方式的图，图中的阴影方块表示写入到缓冲区域的脉冲，白方块表示向伺服处理的输出脉冲，方块中的数字表示周期。
图4是对脉冲信息的累积次数进行计数的处理的流程图。
图5是向数值控制装置的存储器的缓冲区写入脉冲信息的处理的流程图。
图6是读出脉冲信息的处理的流程图。
图7是脉冲信息的累积次数的再计算处理的流程图。
图8是说明现有技术的图，图中的阴影方块表示写入到缓冲区域的脉冲，白方块表示向伺服处理的输出脉冲，方块中的数字表示周期。
具体实施方式
<实施方式1>
图1是本发明一实施方式的概略框图。在通过数值控制装置20控制的机床中，例如在进行换产作业等时，在对轴等进行手动进给的情况下，操作者使用被称作手动脉冲发生器的具有旋转式刻度盘(dial)的手动脉冲发生器10，旋转刻度盘，发生与手动进给的移动量相关的脉冲。手动脉冲发生器10具备手动脉冲发生器用缓冲存储器11，将由手动脉冲发生器发生的脉冲，连同最新脉冲一起，将过去几周期量的脉冲，针对每个通信周期进行存储。
对机床(未图示)进行控制的数值控制装置20，经由通信单元21接收从手动脉冲发生器10发送的脉冲信息。数值控制装置20具备具有缓冲区域的存储器23，该缓冲区域用于存储在每个通信周期中接收到的脉冲信息。通信控制部22将由通信单元21在每个周期接收到的脉冲信息写入到存储器23中准备出的存储区域。控制部24从存储器23的缓冲区域读取脉冲信息，输出到驱动伺服电动机30的伺服处理部25。伺服处理部25使用输入了的脉冲信息进行伺服控制的处理，来对安装于未图示的机床的机构部的伺服电动机30进行驱动控制。
累积量计算单元26根据通过通信单元21接收到的脉冲信息的通信错误的发生频率，决定所述缓冲区域中累积的脉冲的量。伺服输出延迟单元27在所接收到的脉冲累积到由累积量计算单元26决定的量之后，指示控制部24开始向伺服处理部25的输出。
说明脉冲信息的通信错误发生频率。图2是说明实施方式1的图。图2的左侧是说明在未应用实施方式1的方法的状态下，在存储器23的缓冲区域中写入的脉冲以及从存储器23的缓冲区域读出并向伺服处理部输出的输出脉冲的图。图2的右侧是说明在应用了实施方式1的状态下，在存储器23的缓冲区域中写入的脉冲以及从存储器23的缓冲区域读出并向伺服处理部25输出的输出脉冲的图。
对从数值控制装置20的电源接通后到开始旋转手动脉冲发生器10的把手为止发生的通信错误的次数和周期计数器(counter)不断进行计数，周期计数器对达到预先设定的手动脉冲输入持续时间时发生了多少次通信错误进行计数，并将该通信错误的发生次数设为通信错误的发生频率。
根据该通信错误的发生频率，在开始旋转手动脉冲发生器10的把手时，决定累积脉冲量。例如，如果在手动脉冲输入持续时间内发生了2次通信错误，则通信错误的发生频率为2次，因此累积2周期(参照图2的右侧)。通过累积2周期，在使缓冲区域中写入的脉冲信息的读取以及向伺服处理部25的输出处理延迟时，如以下所示消除脉冲信息的中断。
<实施方式2>
在累积量计算单元26中计算出脉冲信息的累积量之后，在由于通信环境的变化导致通信错误的发生频率发生了变化的情况下，累积脉冲的量变得不合适。图3是说明实施方式2的图。图3的左部是累积的脉冲的量少的情况。相比于通信错误发生的频率，存储器23的缓冲区域中累积的脉冲的量过少，向伺服处理部25的脉冲输出变得不足。图3的右部是累积的脉冲的量多的情况。相比于通信错误发生的频率，存储器23的缓冲区域中累积的脉冲的量过大，向伺服处理部25的脉冲输出变迟，脉冲输入结束后直到伺服电动机30停止为止的时间变长。
因此，例如在通信错误的发生频率变高，累积的脉冲的量变得不足的情况下，对预先设定的时间内发生的通信错误的次数进行再计算，增加累积的脉冲的量。此外，在通信错误的发生频率变低，累积的脉冲的量变多的情况下，对预先设定的时间内发生的通信错误的次数进行再计算，减少累积的脉冲的量。由此，累积的脉冲的量与通信环境匹配地始终为最合适。
接着，使用图4、图5、图6和图7的流程图，说明用于进行伺服输出延迟的处理。
图4是对脉冲信息的累积次数进行计数的处理的流程图。以下，按照各步骤进行说明。此外，图4的流程的处理是累积量计算单元26的处理。
[步骤sa01]判断是否发生了通信错误，在发生通信错误的情况下(是)转移到步骤sa02，在未发生通信错误的情况下(否)转移到步骤sa03。
[步骤sa02]将错误计数器加1。
[步骤sa03]将周期计数器加1。
[步骤sa04]判断步骤sa03中进行计数的周期计数器的值是否达到手动脉冲输入持续时间以上，在周期计数器的值在手动脉冲输入持续时间以上的情况下(是)转移到步骤sa05，在不足手动脉冲输入持续时间的情况下(否)返回到步骤sa01，继续处理。
[步骤sa05]设步骤sa02中进行计数的错误计数器的值为累积次数，结束处理。
图5是向数值控制装置的存储器的缓冲区写入脉冲信息的处理的流程图。此外，图5的流程的处理是通信单元21与通信控制部22的处理。
[步骤sb01]从脉冲发生器接收最新的脉冲信息和过去几周期量的脉冲信息。根据图4中求出的累积次数来设定过去几周期量的脉冲信息。
[步骤sb02]判断在前面的周期中是否有通信错误，在没有通信错误的情况下(是)转移到步骤sb03，在有通信错误的情况下(否)转移到步骤sb04。
[步骤sb03]将最新的脉冲信息写入到缓冲区，并结束处理。
[步骤sb04]将通信错误时的脉冲信息和最新的脉冲信息写入到缓冲区，并结束处理。
图6是读出脉冲信息的处理的流程图。此外，图6的处理是伺服输出延迟单元27与控制部24的处理。此外，图6的处理对应于伺服输出延迟单元。
[步骤sc01]判断脉冲信息的累积次数是否是0次，在累积次数是0次的情况下转移到步骤sc03，在累积次数不是0次的情况下转移到步骤sc02。
[步骤sc02]将累积次数减1，并结束处理。
[步骤sc03]判别写入指针的位置与读入指针的位置是否不同，在两者不同的情况下(是)转移到步骤sc04，在相同的情况下(否)，结束处理。
[步骤sc04]将读入指针的位置前进一个位置。
[步骤sc05]向伺服处理部输出脉冲，并结束处理。
图7是脉冲信息的累积次数的再计算处理的流程图。此外，图7的处理是累积量计算单元26的处理。
[步骤sd01]判断写入指针的位置与读入指针的位置的差是否比累积次数大，或者写入指针的位置与读入指针的位置的差是否是0以下，在所述任意一种的情况下(是)，转移到步骤sd02，在不是所述任意一种的情况下(否)，结束处理。
[步骤sd02]对累积次数进行再计算，并结束处理。

Claims (3)

1.一种具备伺服输出延迟单元的数值控制装置，其通过通信单元接收来自手动脉冲发生器的脉冲信息，并驱动电动机，
所述数值控制装置的特征在于，具备：
存储器，其具备用于针对每个通信周期存储所述脉冲信息的缓冲区域；
通信控制部，其将通过所述通信单元接收到的脉冲信息写入到所述缓冲区域；
控制部，其从所述缓冲区域读取脉冲信息，并向驱动所述电动机的伺服处理部输出脉冲信息；
累积量计算单元，其根据通过所述通信单元接收到的脉冲信息的通信错误的发生频率，决定在所述缓冲区域中累积的脉冲的量；以及
伺服输出延迟单元，其在所述接收到的脉冲累积到通过所述累积量计算单元所决定的量之后，指示所述控制部开始向所述伺服处理部的输出。
2.根据权利要求1所述的具备伺服输出延迟单元的数值控制装置，其特征在于，
具有错误频率计算单元，其在所述数值控制装置的电源接通后，从所述数值控制装置与所述手动脉冲发生器开始通信起直到开始通过所述手动脉冲发生器进行电动机的驱动为止，对预先设定的时间内发生的通信错误的发生次数进行计数，由此求取所述通信错误的发生频率；并且
所述累积量计算单元根据通过所述错误频率计算单元所决定的通信错误发生次数的值，计算在所述缓冲区域中累积的脉冲的量。
3.根据权利要求1所述的具备伺服输出延迟单元的数值控制装置，其特征在于，
具有：
通过监视向所述伺服处理部的输出脉冲的中断、以及从所述脉冲信息的接收结束到向伺服处理部的输出结束为止的延迟时间，来监视缓冲区域中累积的脉冲的过量或不足的单元；以及
在检测出所述缓冲区域中累积的脉冲的过量或不足的情况下，再计算通信错误的发生频率来调整缓冲区域中累积的脉冲的量的调整单元。
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