CN104731017A - 具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置。以表形式数据存储与基准值取得同步的位置来作为指令数据。求出通过表形式数据指令的刀具路径的速度变化点。将以速度变化点为中心指令的半径的圆或球与刀具路径的两个交点之间置换成基于多元函数等的平滑的曲线的刀具路径。对表形式数据进行修正。

Description

具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制机床或各种产业机械的数值控制装置，尤其涉及一种根据表形式数据来控制机床等的数值控制装置。

背景技术

公知以下一种机床的数值控制方式，即不是将来自NC程序的各程序块的指令存储在存储器中，而是与基准值对应地将与该基准值同步的进给轴的位置、主轴位置作为指令数据以表的形式存储在存储器中，根据存储在该存储器中的表形式数据来控制进给轴的位置、主轴的位置等，也将这样的数值控制方式称为电子凸轮控制。在基于该表形式数据的运转中，即使基准值的行进速度变化也能够正确地控制针对基准值同步的轴的位置，可以进行不拘泥于现有的加工程序的自由的刀具的动作，从而实现缩短加工时间和高精度的加工。作为基准值，使用时间、进给轴位置或主轴的位置等(参照日本特开昭59-177604号公报)。并且，在日本特开2003-303005号公报、日本特开2007-304714号公报中还公开了将通过该表形式数据指令的位置之间用二次函数、三次函数、或进一步用四次函数、五次函数进行连接，从而进行控制使机械不产生震动或振动的方式。

此外，在日本特开2012-234445号公报中还公开了在被控制的每个轴的表形式数据中共享基准值以及对每个表形式数据使用基准值。并且，在该日本特开2012-234445号公报中还记载并公开了在根据表形式数据运转机床的情况下，当要控制的机床的动作来不及时，进行各控制轴的等待，从而同步地控制被控制的轴等的方法。

在基于表形式数据的运转中，由于通过CAM输出的表形式数据的精度差等原因，存在在指令的各位置之间速度变化大，无法平滑地加工加工面的情况。

图1是目前已知的基于表形式数据的运转的框图(公开于日本特开2003-303005号公报、日本特开2007-304714号公报)。在图1所示的例子中，将与基准值同步的轴设成X轴、Z轴。基于作为表形式数据存储的指令数据进行运转的数值控制装置具备：对形成时间、主轴位置、进给轴位置等基准值的信号进行计数的基准值计数器3、X轴路径表Tx、Z轴路径表Tz、X轴路径表插值处理部4x、Z轴路径表插值处理部4z、进给轴的X轴用伺服电动机5x以及进给轴的Z轴用伺服电动机5z。将X轴路径表Tx、Z轴路径表Tz设置在数值控制装置内的存储器中或通过网络与数值控制装置连接的存储装置内，作为表形式数据，在X轴路径表Tx中作为指令数据设定存储了与基准值对应的X轴的位置，在Z轴路径表Tz中设定存储了与基准值对应的Z轴的位置。以下，将存储在该各轴路径表中的指令数据称为路径表数据。X轴路径表插值处理部4x、Z轴路径表插值处理部4z根据输入的基准值计数器3的值即基准值，读出存储在X轴路径表Tx、Z轴路径表Tz中的表形式数据，对其进行插值处理后输出给X轴用伺服电动机5x、Z轴用伺服电动机5z，使X轴、Z轴的位置与基准值同步来驱动X轴、Z轴的电动机5x、5z。

例如，在X轴路径表Tx、Z轴路径表Tz中存储图2所示的路径表数据，当根据该路径表数据通过数值控制装置控制机床来加工被加工物时，刀具路径成为图3所示的路径。

以如下方式进行驱动，在基准值L＝0.0时，X轴位置、Z轴位置处于原点“0.000”，在基准值L从该原点位置到达“100.0”的时刻X轴位于“0.200”的位置，在基准值L从该原点位置到达“150.0”的时刻Z轴位于“3.000”的位置。结果，在基准值L到达“100.0”的时刻，X轴位于“0.200”的位置，Z轴位置处于为了在基准值L为“150.0”时到达“3.000”而进行移动的过程中，到达了“2.000”的位置。即，到达了基准值L＝100.0的位置P1(X，Z)＝(0.200，2.000)的位置。从该位置P1开始驱动X轴，以便在基准值L＝200.0时到达“3.000”的位置，在Z轴到达目标“3.000”的位置的基准值L＝150.0的时刻的位置P2，X轴为“1.600”。从该位置P2开始驱动Z轴以便在基准值L＝200.0时到达“0.000”的位置，在基准值L＝200.0时，到达X轴为“3.000”、Z轴为“0.000”的位置P3。

根据这样的刀具路径进行加工，但在原点、位置P1、P2以及P3速度急剧变化，因此有时产生震动，从而在被加工物的工件中留有加工痕迹。

为了改善该问题点，在日本特开2003-303005号公报、日本特开2007-304714号公报中公开了将指令的位置之间通过2～5次函数的曲线进行连接，使刀具沿着该曲线移动，由此防止震动的产生，得到平滑的加工面的方法。然而，在该日本特开2003-303005号公报、日本特开2007-304714号公报中记载的方法通过2～5次函数的曲线连接指令的位置之间，来修正指令刀具路径，从而能够得到平滑的加工面，但在应用于既有的路径表数据时需要用户自行修正路径表数据。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在机床的基于表形式数据(路径表数据)的运转中，无需用户自行修正既有的路径表数据，而是在通过限定刀具路径的修正范围来极力保持刀具路径的同时，能够得到光滑的加工面的具备平滑功能的数值控制装置。

本发明是一种具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其将时间、轴位置或者主轴位置作为基准值，将与该基准值同步的多个轴的位置与基准值对应地存储到存储器或通过网络连接的存储装置中来作为表形式数据的指令数据，依次读出表形式数据，同步地控制与该基准值同步的轴的位置，该数值控制装置具备：表形式数据预读单元，其并行地预读同步的多个轴的表数据形式；刀具路径确定单元，其根据所述预读的表形式数据来确定刀具路径；速度变化点检测单元，其在所述刀具路径中检测速度的变化点；修正范围指定单元，其通过从所述速度的变化点开始的距离指定在所述速度的变化点进行修正的范围；边界位置计算单元，其在速度的变化点的前后求出两个所述刀具路径上的修正范围内和修正范围外的边界位置；刀具路径修正单元，其将在速度的变化点的前后求出的两个边界位置之间置换成平滑的刀具路径；以及表形式数据修正单元，其根据所述修正后的刀具路径来修正表形式数据。

可以使所述刀具路径修正单元通过多元函数或三角函数或其组合，将两个边界位置之间置换成平滑的曲线的刀具路径。

可以使所述修正范围指定单元根据参数、输入信号以及程序指令来指定从所述速度的变化点开始的距离。

当在二维平面上存在刀具路径时，可以使所述边界位置计算单元求出将指定的距离作为半径并且将速度的变化点作为中心的圆与所述刀具路径的交点，来作为边界位置，当在三维空间上存在刀具路径时，可以使所述边界位置计算单元求出将指定的距离作为半径并且将速度的变化点作为中心的球面与所述刀具路径的交点，来作为边界位置。

可以具备修正范围调整单元，其在由所述修正范围指定单元指定的进行所述修正的范围与其前后的进行所述修正的范围重叠时，使进行所述修正的范围的半径为所述速度变化点之间的距离的一半。

可以使所述表形式数据预读单元依次读出已读出的指令数据中的基准值最小的轴的后续的指令数据。

本发明通过具备以上的结构，在通过表形式数据指令的刀具路径中，对速度变化点附近的较小的范围进行修正，修正成平滑的刀具路径。由此，防止与速度的急速变更相伴的震动的产生，从而能够得到平滑的加工面，并且修正刀具路径的范围小，在小的修正范围以外，按照修正前的表形式数据的指令与基准值取得同步来驱动各轴，因此完全保证基准值与各轴的同步。

通过用户指定修正范围，数值控制装置自动地进行表形式数据的修正，因此还能够容易地用于既有的表形式数据。

附图说明

参照附图对以下的实施例进行说明，从而使本发明的上述以及其他目的以及特征更加明确。在这些附图中，

图1是根据表形式数据来运转机床时的控制框图。

图2是存储在图1的框图的路径表中的指令数据的一例。

图3是基于图2所示的路径表中存储的指令数据的刀具路径的说明图。

图4是决定修正范围的始点和终点的修正范围的圆与刀具路径的交点的说明图。

图5是表示修正后的路径表的指令数据的例子的图。

图6是修正后的刀具路径的说明图。

图7是说明对修正范围的半径的值进行调整的例子的说明图。

图8是三维空间中的刀具路径与修正范围的球面的交点的说明图。

图9是本发明一实施方式的执行路径表运转的数值控制装置的主要部件的框图。

图10是表示本发明的一实施方式的表形式数据的修正处理的算法的流程图。

图11是表示对相同表形式数据的修正处理中的修正范围的始点和终点进行计算的处理的算法的流程图。

具体实施方式

首先，对本发明的一实施方式的动作控制的概要进行说明。在本实施方式中，并行预读取得同步的与刀具路径相关的所有轴的路径表，进行刀具路径的确定，检测速度变化点，对该速度变化点的前后的预定范围内的刀具路径进行修正。在基于表形式数据的运转中，取得基准值和与该基准值同步的轴的坐标值的同步是非常重要的，因此需要保证确保修正后的同步。因此，将进行刀具路径的修正的范围(修正范围)限定在从速度变化点开始的一定的距离内，对除此以外的不进行修正的位置完全确保基准值与各轴的坐标轴的同步。

在图1所示的现有例的基于表形式数据的运转中，基于在图2所示的X轴路径表Tx、Z轴路径表Tz中存储的路径表数据的修正前的刀具路径，如上所述成为图3所示那样。在该刀具路径中，在与刀具路径相关的X轴路径表Tx、Z轴路径表Tz中的任意一个路径表中，在具有指令的点(基准值L＝0.0、L1＝100.0、L2＝150.0、L3＝200.0)速度有可能发生变化。实际上速度是否有变化，可以通过比较指令前后的速度分量来进行判别。例如在图2、图3所示的例子中，当设基准值为时间(msec)，X轴、Z轴的位置指令的单位为“mm”时，基准值L＝100.0前后的速度的X轴、Z轴分量成为如下那样。另外，当基准值为主轴位置等其他轴的位置时，同样地，作为与该基准值对应的速度来求出。

L＝100.0(位置P1)前的速度

X轴分量＝0.200(mm)/100(msec)＝0.002(mm/msec)

Z轴分量为了在L150.0(msec)达到3.000(mm)而处于移动的过程中，因此

Z轴分量＝3.000(mm)/150.0(msec)＝0.020(mm/msec)

L＝100.0后的速度

X轴分量＝2.800(mm)/100(msec)＝0.028(mm/msec)

Z轴分量没有变化，因此

Z轴分量＝3.000(mm)/150.0(msec)＝0.020(mm/msec)

在基准值L＝100.0的前后，X轴分量不同，因此可以将位置P1判断为速度变化点。如上所述，可以通过比较指令前后的速度分量来判别是否是速度变化点。

接着，为了限定进行该速度变化点前后的刀具路径修正的修正范围，仅在从速度变化点开始的一定范围内进行修正。关于该修正范围，指定半径r来求出该半径r的圆与刀具路径的交点，将交点之间设成修正范围。即，交点表示刀具路径上的修正范围内与修正范围外的边界位置，求出交点表示求出该边界位置。例如，将修正范围(半径r)设成0.100时，在L＝100.0(速度变化点P1)中，在图4用虚线表示的圆成为修正范围。

作为连接速度变化点P0(X＝0.000，Z＝0.000)与速度变化点P1(X＝0.200、Z＝2.000)的直线和以速度变化点P1(X＝0.200，Z＝2.000)为中心的半径0.100的圆的交点，求出交点1，作为连接速度变化点P1(X＝0.200，Z＝2.000)与下一速度变化点即位置P2(X＝1.600，Z＝3.000)的直线和所述圆的交点，求出交点2。

交点1的坐标(X，Z)＝(0.1900496……,1.9004963……)

在从基准值L＝0.0成为L＝100.0的期间Z轴成比例地从0.000变化为2.000，因此作为Z轴到达交点1的Z轴坐标值1.9004963……的值求出到达交点1的时刻的基准值L。

交点1的基准值L＝1.9004963……×100/2.000＝95.0248140……(msec)

同样地，

交点2的坐标(X，Z)＝(0.2813733……，2.0581238……)

交点2的基准值L＝2.0581238……×50/1.00＝102.9061910……(msec)

接着，把以这样求出的边界位置的交点1、交点2作为刀具路径的始点、终点的X轴的刀具路径追加到X轴路径表Tx的指令数据中来进行修正。以下，将指令了始点和终点的刀具路径称为路径(path)。交点1存在于连接速度变化点P0(X＝0.000，Z＝0.000)与速度变化点P1(X＝0.200，Z＝2.000)的线(路径)上，因此从速度变化点P0(X＝0.000，Z＝0.000)到交点1(L＝95.0248140……，X＝0.1900496……)为止的路径的X轴速度在此之前为相同速度(0.002mm/msec)，从交点1(L＝95.0248140……，X＝0.1900496……)至交点2(L＝102.9061910……，X＝0.2813733……)为止的路径通过初始速度为交点1前不久的路径的X轴速度(0.002mm/msec)，最终速度为从速度变化点P1至速度变化点P2为止的路径的X轴速度(0.028mm/msec)的三次函数来连接。此外，从交点2(L＝102.9061910……，X＝0.2813733……)至速度变化点P2(L＝150.0，X＝1.600)为止，设为在此之前从速度变化点P1至速度变化点P2指令的速度(0.028mm/msec)。图5表示如上那样追加了从交点1至交点2的路径的X轴路径表的指令数据(在图5中表示了追加修正的位置的数据)。

此外，如果在修正对象的速度变化点前后Z轴的速度变化，则同样地修正Z轴路径表Tz指令数据。在上述的例子中，在修正对象的速度变化点(P1)的前后Z轴的速度是0.020mm/msec没有变化，因此不进行Z轴路径表Tz的指令数据的修正。

在日本特开2003-303005号公报中公开了在基于表形式数据的运转中，通过三次函数连接两点间的技术，因此省略说明。此外，也可以采用四次函数或五次函数等更复杂的函数来连接两点间，由此，在两点间加速度变化时还可以使加速度连续变化，或修正为经过速度变化点的刀具路径。在日本特开2007-304714号公报中公开了在基于表形式数据的运转中，通过这样的四次函数或五次函数连接的技术。并且，作为同样的修正方法，也可以使用三角函数或多个函数的组合。

当使用这样修正后的路径表来进行基于表形式数据的运转时，如图6所示平滑地修正修正范围的刀具路径，关于修正对象外的刀具路径，完全保持以往的基准值L与各轴的坐标值的同步。

对速度变化点P1(基准值L＝100.0)的修正进行了说明，对所有的速度变化点全部同样地修正。此外，修正范围的半径r通过参数来指定，或根据需要通过程序指令或输入信号等来指令，由此能够动态地变更修正范围。并且，当速度变化点在微小范围内连续时，产生修正范围重叠的情况。为了避免该情况，调整修正范围的半径r的值。例如，如下那样调整修正范围的半径。

当“指令的半径r≤0.5×速度变化点之间的距离”时，

直接使用指定的半径r的值。

当“指令的半径r＞0.5×速度变化点之间的距离”时，

将使用的半径值设成“0.5×速度变化点之间的距离”。

图7是调整了这样的修正范围时的刀具路径的说明图，修正范围A1、A2、A5的速度变化点之间的距离长，且该距离是通过参数或程序或输入信号指令的半径r的两倍以上，因此使用指令的半径r作为修正范围的半径。但是，在修正范围A3、A4中，速度变化点之间的距离不到指令的半径r的两倍以上，因此将速度变化点之间的距离D的1/2设成修正范围的半径r’，即r’＝0.5D。

在以上的说明中，将速度变化点作为移动方向变化的点，但在移动方向不变而速度的绝对值即速率变化时，即例如在速度的X轴分量与Z轴分量同比率变化的情况下，在XZ的合成速度变化等情况下，作为速度变化点，通过进行上述的修正减轻由于急剧的速度变化而导致的震动的发生或对加工面质量的不良影响。

此外，可以将本实施方式应用于三维空间中，也可以将其应用于基于表形式数据的运转的三维加工中。

图8是X轴、Y轴、Z轴的三维空间中的刀具路径的速度变化点前后的刀具路径的修正的说明图。

将修正对象的速度变化点的XYZ坐标设成(Cx，Cy，Cz)，

在将从该修正对象的速度变化点的前一个速度变化点开始的速度向量设成(Vx，Vy，Vz)，

将向该修正对象的速度变化点的后一个速度变化点的速度向量设成(V’x，V’y，V’z)时，

可以通过下式(1)来表示连接前一个速度变化点与修正对象的速度变化点的直线。

(X，Y，Z)＝(Cx，Cy，Cz)+t(Vx，Vy，Vz)·····(1)

因此，该直线上的点的坐标值(X，Y，Z)如下式(2)所示。

(X，Y，Z)＝(Cx+t·Vx，Cy+t·Vy，Cz+t·Vz)·····(2)

在半径r的球面指定修正范围，以修正对象的速度变化点(Cx，Cy，Cz)为中心的球面的公式如下式(3)所示。

(X-Cx)²+(Y-Cy)²+(Z-Cz)²＝r²·····(3)

当将式(2)所示的直线上的点的坐标值(X，Y，Z)代入到式(3)中时，如式(4)所示，求出该直线与球面的交点(边界位置)的t的值。

$t=\±r/\left[(\sqrt{}(V{x}^2+V{y}^2+V{z}^2)\right]\·\·\·\·\·\left(4\right)$

通过式4求出直线与球面的两个交点，但位于从之前的速度变化点向修正对象的速度变化点的直线上的交点1存在于相比速度变化点向量的负方向上，因此通过下式(5)来表示交点1的t的值。

$t=-r/\left[(\sqrt{}(V{x}^2+V{y}^2+V{z}^2)\right]\·\·\·\·\·\left(5\right)$

因此，将式(5)的t代入到式(2)，交点1的坐标值成为下式6那样。

当同样地求出交点2的t值和坐标值时，交点2存在于相比修正对象的速度变化点向量的正方向上，因此交点2的t值成下式(7)那样，通过式(8)来表示交点2的坐标值。

$t=r/\left[(\sqrt{}(V^{,}{x}^2+V^{,}{y}^2+V^{,}{z}^2)\right]\·\·\·\·\·\left(7\right)$

此外，将到达交点1、交点2的基准值L的值作为对修正对象的速度变化点的基准值相加各自的t值后的值来求出。

如上所述，求出边界点即交点1、交点2的X轴、Y轴、Z轴的路径表的基准值和坐标值，因此与二维平面的修正同样地，进行修正使用多元函数或三角函数或其组合，通过曲线平滑地连接路径表中的交点1与交点2之间。

在速度变化点，为了修正刀具路径，需要在执行存储在各路径表中的指令数据前修正路径表的数据，需要先行读出路径表。路径表的预读是从各轴的路径表中读出基准值L＝0，接着在读出的基准值中读出指令了最小基准值的轴的后续的指令数据，如果对多个轴指令了最小基准值(对多个轴指令了相同基准值)，则将其同时读出。如果通过该方法至少预读三次，则读出三个基准值的指令数据，关于读出了三个基准值的轴，有可能在最后读出的基准值的前一个读出的基准值成为速度变化点。例如在预读三次后，仅读出某一个轴(例如X轴)的路径表的基准值L0、L1、L2时，由于知道基准值L0～L1以及L1～L2的刀具路径，所以能够判别基准值L1是否是速度变化点。此时，关于其他的轴，在基准值L1其他轴(例如，X轴、Z轴)正在移动，因此没有速度变化。此外，当其他轴也通过第两次预读读出了基准值L1时，即，对多个轴指令了相同的基准L1时，对于其他轴也读出下一指令数据，因此能够知道基准值L1前后的路径，所以能够判别是否是速度变化点。之后每一次读出时能够判断在基准值L2、L3……是否有速度变化。另外，L0＜L1＜L2＜L3……。

但是，如图7所示，速度变化点是否接近的判断需要判定一个速度变化点的修正范围与前后的速度变化点的修正范围是否重叠，因此求出两个以上的未修正的速度变化点，决定基准值最小的速度变化点的修正范围。另外，当在预读的结果中包含没有速度变化的指令时，因为对路径没有影响所以去除该指令，并且继续先行读出。以下，在每次读入下一速度变化点时，对下一个小的基准值的速度变化点进行刀具路径的修正。

图9是本发明一实施方式的执行路径表运转的数值控制装置的主要部分框图。CPU11是整体控制数值控制装置10的处理器。CPU11将存储在ROM12中的系统程序经由总线19读出，并按照该系统程序来控制数值控制装置10的整体。在RAM13中存储临时的计算数据、显示数据以及经由显示器/MDI单元20由操作员输入的各种数据。SRAM14通过未图示的电池进行备份，构成为即使切断数值控制装置10的电源也能够保持存储装置的非易失性存储器。

在SRAM14中预先存储上述的各表形式数据，即路径表。另外，在本实施方式中，作为路径表的存储位置，可以代替数值控制装置内的存储装置，例如在通过网络连接的外部存储装置中存储路径表数据，经由网络逐次读出路径表数据。

接口15能够将数值控制装置10和未图示的外部设备连接。PMC(Programmable Machine Controller，可编程机床控制器)16通过内置在数值控制装置10内的顺序程序经由I/O单元17向机床的执行器等辅助装置输出信号并进行控制。此外，接收来自设置在机床本体上的操作盘的各种开关等的信号，在进行必要的处理后交给CPU11。

显示器/MDI单元20是具备显示器、键盘等的手动数据输入装置，接口18接收来自显示器/MDI单元20的键盘的指令、数据后将其交给CPU11。

各进给轴的轴控制电路30、31、32接收来自CPU11的各进给轴的移动指令，将各进给轴的指令输出给伺服放大器40、41、42。伺服放大器40、41、42接收该指令，驱动各进给轴的伺服电动机50x、51y、52z。各进给轴的伺服电动机50x、51y、52z内置有未图示的位置/速度检测器，将来自该位置/速度检测器的位置、速度反馈信号反馈给轴控制电路30、31、32，进行位置/速度的反馈控制。另外，在图9中，没有对该位置/速度的反馈进行叙述。

此外，主轴控制电路60接收主轴旋转指令，向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接收主轴速度信号，使主轴电动机62以指令的旋转速度进行旋转。位置编码器63与主轴电动机62的旋转同步地将反馈脉冲(基准脉冲)以及一周旋转信号反馈给主轴控制电路60，来进行速度控制。经由主轴控制电路60由CPU11读取该反馈脉冲(基准脉冲)以及一周旋转信号，但在将基准值设为主轴位置时，通过设置在RAM13中的计数器(与图1的基准值计数器对应的计数器)对反馈脉冲(基准脉冲)进行计数，将其作为基准值来使用。另外，也可以对主轴的指令脉冲进行计数将其作为基准值来使用。

此外，在将基准值设成时间时，设置在RAM13中的计数器对从数值控制装置10具有的计时功能得到的时间信号的脉冲数进行计数，将其作为基准值来使用。或者，在将进给轴位置设成基准值时，对从来自进给轴，在此为来自X轴或Z轴的反馈信号得到的脉冲数进行计数，将其设成执行路径表运转时的基准值。或者，也可以对进给轴的指令脉冲进行计数将其作为基准值。

图10、图11是表示路径表数据的修正处理的算法的流程图。

首先，并行进行与刀具路径相关的所有路径表的预读(步骤S1)，把从预读的路径表中读取的各轴的速度进行合成来确定刀具路径(步骤S2)，判别在刀具路径中是否存在两个以上的未修正的速度变化点或下一个是否是路径表的终点(步骤S3)。当没有两个以上的未修正的速度变化点时，返回步骤S1。这样进行预读，当存在两个以上的未修正的速度变化点时，将该未修正的速度变化点中的基准值小的一方设定为修正对象的速度变化点(步骤S4)。接着，执行针对该设定的修正对象的速度变化点的修正范围的始点和终点的计算处理(步骤S5)。修正范围的始点和终点的计算处理是图11所示的处理，在后面进行叙述。

当求出修正范围的始点和终点时，在修正对象的速度变化点，以通过多元函数或三角函数或这些函数的组合平滑地连接修正范围的始点和终点的方式，对各轴的路径表进行修正(步骤S6)。

然后，进行读入直到路径表的终点为止，判断直到路径表的终点为止修正是否已完成(步骤S7)，当修正没有完成时，返回步骤S1，进行步骤S1以后的处理。然后，进行读入直到路径表的终点为止，如果直到路径表的终点为止修正已完成时，结束该处理。

步骤S5的计算修正范围的始点和终点的处理是图11所示的处理，首先，向修正范围的半径r代入通过参数或程序或输入信号指定的值(步骤SB1)。

然后，判断该修正范围的半径r是否大于修正对象的速度变化点与前一速度变化点之间的距离D的1/2(步骤SB2)。即，判断要进行该设定的修正范围是否不与前一速度变化点的修正范围重叠。当修正范围的半径r在0.5D以下时，进入步骤SB4，当修正范围的半径r大于0.5D时，将修正范围的半径r变更为0.5D(步骤SB3)。接着，判断修正范围的半径r是否大于修正对象的速度变化点与下一速度变化点之间的距离D’的1/2(步骤SB4)。这是判断要进行该设定的修正范围是否不与下一速度变化点的修正范围重叠。当修正范围的半径r在0.5D’以下时，进入SB6，当修正范围的半径r大于0.5D’时，将修正范围的半径r变更为0.5D’(步骤SB5)。

求出这样求出的半径r的圆，在三维空间中球面的修正范围和前一速度变化点与修正对象的速度变化点之间的直线的交点的坐标值，将该坐标值设成修正范围的始点。此外，计算到达交点的坐标值(修正范围的始点)的基准值L，该求出的基准值成为修正范围的始点的基准值(步骤SB6)。

计算求出的半径r的圆，在三维空间中球面的修正范围和修正对象的速度变化点与下一速度变化点之间的直线的交点的坐标值，将该坐标值设成修正范围的终点。此外，计算到达该交点的坐标值(修正范围的终点)的基准值L(修正范围的终点的坐标值)(步骤SB7)，恢复到图10所示的处理(步骤S6)。

另外，在图10、图11中对路径表的指令数据的修正处理进行了说明，可以在该路径表的指令数据的修正处理全部完成后执行路径表运转。此外，在该图10、图11中还可以在预读路径表的指令数据的同时，使用该修正后的路径表的指令数据来执行路径表运转。

此时，如果修正处理落后于执行处理，则可以使用在日本特开2012-234445号公报等中公开的基准值的计数器停止或等待技术。

Claims (6)

1.一种具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其将时间、轴位置或者主轴位置作为基准值，将与该基准值同步的多个轴的位置与基准值对应地存储到存储器或通过网络连接的存储装置中来作为表形式数据的指令数据，依次读出表形式数据，同步地控制与该基准值同步的轴的位置，所述数值控制装置的特点在于，具备：

表形式数据预读单元，其并行地预读同步的多个轴的表数据形式；

刀具路径确定单元，其根据所述预读的表形式数据来确定刀具路径；

速度变化点检测单元，其在所述刀具路径中检测速度的变化点；

修正范围指定单元，其通过从所述速度的变化点开始的距离指定在所述速度的变化点进行修正的范围；

边界位置计算单元，其在速度的变化点的前后求出两个所述刀具路径上的修正范围内和修正范围外的边界位置；

刀具路径修正单元，其将在速度的变化点的前后求出的两个边界位置之间置换成平滑的刀具路径；以及

表形式数据修正单元，其根据所述修正后的刀具路径来修正表形式数据。

2.根据权利要求1所述的具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其特征在于，

所述刀具路径修正单元通过多元函数或三角函数或其组合来进行连接。

3.根据权利要求1或2所述的具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其特征在于，

所述修正范围指定单元根据参数、输入信号以及程序指令来指定从所述速度的变化点开始的距离。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其特征在于，

当在二维平面上存在刀具路径时，所述边界位置计算单元求出将指定的距离作为半径并且将速度的变化点作为中心的圆与所述刀具路径的交点，来作为边界位置，当在三维空间上存在刀具路径时，所述边界位置计算单元求出将指定的距离作为半径并且将速度的变化点作为中心的球面与所述刀具路径的交点，来作为边界位置。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其特征在于，

具备修正范围调整单元，其在由所述修正范围指定单元指定的进行所述修正的范围与其前后的进行所述修正的范围重叠时，使进行所述修正的范围的半径为所述速度变化点之间的距离的一半。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的具备基于表形式数据的运转中的平滑功能的数值控制装置，其特征在于，

所述表形式数据预读单元依次读出已读出的指令数据中的基准值最小的轴的后续的指令数据。