CN106233213A - 指令值生成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明具有：指令响应运算部(102)，其基于计算机之上的模型而对响应路径进行预测运算，该响应路径是在被赋予指令路径时控制对象实际进行动作的路径；目标路径决定部(104)，其决定控制对象进行动作的目标路径；指令路径生成部(105)，其基于目标路径和在对指令响应运算部(102)赋予暂定的指令路径时所得到的暂定指令的响应路径，再生成暂定的指令路径；收敛判定条件决定部(103)，其决定收敛判定条件，该收敛判定条件用于暂定指令的响应路径与目标路径的误差是否收敛的判定处理；以及路径比较部，其基于收敛判定条件而进行判定处理，其中，直至路径比较部判定为满足收敛判定条件为止，反复进行暂定的指令路径的再生成、暂定指令的响应路径的计算，在路径比较部判定为满足收敛判定条件的情况下，将暂定的指令路径作为用于使控制对象进行动作的指令路径而向对控制对象进行控制的控制装置(700)进行输出。

Description

指令值生成装置
技术领域
本发明涉及一种生成具有驱动系统的机械的指令值的装置，特别地，涉及一种生成NC工作机械的指令值的装置。
背景技术
当前，为了消除由控制对象的特性引起的响应延迟等的误差而使用下述技术，即，生成校正后的指令，以使得控制对象的响应结果实现设为目标的轨迹。特别地，在切削加工、车削加工出非正圆形状的领域中，为了实现高速且高精度的加工，使用对刀具的指令位置进行校正的技术。这样的技术例如在专利文献1～3中进行了公开。
在专利文献1中公开了下述技术，即，一种凸轮磨床，其基于按照希望的凸轮轮廓而预先存储的表示主轴旋转角与砂轮进给量的关系的控制数据，通过多次磨削加工动作而将凸轮面加工成希望的凸轮轮廓，在该凸轮磨床中，求出控制数据中的砂轮进给量与实际的磨削加工动作时的砂轮进给量之差，基于该差而对在下次磨削加工动作所使用的控制数据进行校正。
在专利文献2中公开了下述技术，即，在对与加工物的旋转同步的刀具的移动进行控制而加工出非正圆形状的装置中的加工误差进行校正的情况下，对按照与刀具的目标位置相等或者近似的指令位置而使刀具移动时的位置进行检测，求出目标位置与检测位置的振幅比、相位差以及偏移量之差中的至少振幅比及相位差，在基于指令位置的振幅比而进行放大/缩小的处理、基于相位差而进行相移的处理以及基于偏移量之差而变更指令位置的偏移量的处理之中，至少进行放大/缩小处理及相移处理而求出校正指令位置。
在专利文献3中公开了下述技术，即，一种非正圆形工作物控制方法，加工刀具被控制为，按照安装非正圆形加工物的主轴的角度而向相应的数据的位置进行移动，与主轴旋转同步地控制加工刀具的进给位置，在该非正圆形工作物控制方法中，将用于对加工刀具进行定位控制运转的目标输入位置数据进行傅里叶变换而求出第1目标输入位置傅里叶变换数据，检测对加工刀具进行定位控制运转而得到的实际的移动量作为实际移动量数据，将被检测的实际移动量数据进行傅里叶变换而求出第1实际移动量傅里叶变换数据，对第1目标输入位置傅里叶变换数据与第1实际移动量傅里叶变换数据之比即传递函数进行计算，利用传递函数而计算对第1目标输入位置傅里叶变换数据校正后的第2校正目标输入位置傅里叶变换数据，将该第2校正目标输入位置傅里叶变换数据进行反傅里叶变换而求出新的第2目标输入位置数据，反复求出第2目标位置傅里叶变换数据与第2实际移动量傅里叶变换数据之比即传递函数，该第2目标位置傅里叶变换数据是将使用该第2目标输入位置数据而得到的第2目标位置数据进行傅里叶变换而取得的，该第2实际移动量傅里叶变换数据是将第2实际移动量数据进行傅里叶变换而取得的，利用传递函数对第1目标输入位置傅里叶变换数据进行校正而计算新的第3目标输入位置傅里叶变换数据，使用将该第3目标输入位置傅里叶变换数据进行反傅里叶变换而得到的新的第3目标输入位置数据，进行运转控制。
专利文献1：日本专利第2692372号公报
专利文献2：日本专利第3021156号公报
专利文献3：日本专利第3335714号公报
发明内容
然而，上述专利文献1～3所公开的现有技术存在下述问题，即，仅能够应用于反复进行相同动作模式的情况。在专利文献1中，求出控制数据中的砂轮进给量与实际的磨削加工动作时的砂轮进给量之差，基于该差而对在下次磨削加工动作所使用的控制数据进行校正，仅能够应用于反复进行相同动作模式的情况。在专利文献2中，为了对振幅比进行校正，而以反复进行相同动作模式为前提。在专利文献3中，是通过傅里叶变换和传递函数而实现的频率区域中的校正，仅能够应用于如频率固定这样的反复进行相同动作模式的情况。但是，在机械部件之中，也存在具有沿部件的长度方向的位置而椭圆率逐渐地进行变化的非正圆形状的部件，在这样的部件中，随着剖面形状的变化，动作模式也进行变化，因此不能够应用专利文献1～3所公开的技术。
另外，专利文献1～3所公开的技术将实际的机械动作结果利用于校正，但还存在下述问题，即，在实际的机械动作结果中，混入有由控制对象的特性引起的具有再现性的误差、由外部的环境变化引起的无再现性的误差，不能仅得到由原本希望进行校正的控制对象的特性引起的具有再现性的误差。由此，有可能施加因为由外部的环境变化引起的无再现性的误差而造成的错误的校正，另外，也可能弄错相对于指令的响应延迟所对应的相位差的推定。并且，如果施加了基于无再现性的误差的错误的校正，则对下次及其以后的实际移动位置造成影响，因此在反复进行校正而将与目标位置的误差逐渐变小的反复学习中的收敛也可能变得不稳定。
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对应于动作模式变化的加工、且能够稳定地生成指令值的指令值生成装置。
为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：指令响应运算部，其基于计算机之上的模型而对响应路径进行预测运算，该响应路径是在被赋予指令路径时控制对象实际进行动作的路径；目标路径决定部，其决定控制对象进行动作的目标路径；指令路径生成部，其再生成暂定的指令路径，以使得在对指令响应运算部赋予暂定的指令路径时所得到的暂定指令的响应路径与目标路径的误差为比当前值小的值；收敛判定条件决定部，其决定收敛判定条件，该收敛判定条件用于暂定指令的响应路径与目标路径的误差是否收敛的判定处理；以及路径比较部，其基于收敛判定条件而进行判定处理，直至路径比较部判定为满足收敛判定条件为止，反复进行由指令路径生成部实现的暂定的指令路径的再生成、由指令响应运算部实现的暂定指令的响应路径的计算，在路径比较部判定为满足收敛判定条件的情况下，将暂定的指令路径作为用于使控制对象进行动作的指令路径而向对控制对象进行控制的控制装置进行输出。
发明的效果
本发明涉及的指令值生成装置取得下述效果，即，能够对应于动作模式变化的加工，且能够稳定地生成指令值。
附图说明
图1是表示机械的结构的图，其中，在材料侧存在车削主轴，在刀具侧存在与车削主轴的旋转中心轴平行的直线进给轴、与车削主轴的旋转中心轴垂直的直线进给轴。
图2是表示本发明的实施方式涉及的指令值生成装置的使用状态的图。
图3是表示执行指令值生成软件的计算机的硬件结构的图。
图4是表示作为指令值生成装置起作用的计算机的图。
图5是表示本发明涉及的指令值生成装置的实施方式的功能结构的图。
图6是表示指令响应运算部的结构的图。
图7是表示收敛判定条件决定部的结构的图。
图8是表示目标路径决定部的结构的图。
图9是表示指令路径生成部的结构的图。
图10是表示指令生成处理的流程的流程图。
图11是表示非正圆形状的加工物的其中之一即活塞的一个例子的剖视图。
图12是表示在完成形状的两端附加了间隙值的延长形状后的形状的一个例子的图。
图13是表示轴的位置与时间之间的关系的图。
图14是表示使响应路径时间延迟而偏移后的路径与目标路径之间的关系的图。
图15是表示绘制出与C轴位置相对应的校正对象轴的位置的情况下的目标路径与响应路径的相位差的图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明涉及的指令值生成装置的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于本实施方式。
实施方式.
在实施方式中，在非正圆形状的加工中，将如下机械设想为控制对象而进行说明，即，在材料侧存在车削主轴，在刀具侧存在与车削主轴的旋转中心轴平行的直线进给轴、与车削主轴的旋转中心轴垂直的直线进给轴，但机械的结构不限定于该形式。图1是表示机械的结构的图，其中，在材料1侧存在车削主轴，在刀具2侧存在与车削主轴的旋转中心轴平行的直线进给轴、与车削主轴的旋转中心轴垂直的直线进给轴。在这里，将车削主轴设为C轴，将与车削主轴的旋转中心轴平行的直线进给轴设为Z轴，将与车削主轴的旋转中心轴垂直的直线进给轴设为X轴。
图2是表示本发明的实施方式涉及的指令值生成装置的使用状态的图。指令值生成装置101是生成向对控制对象进行控制的控制装置700输出的指令值的装置，通过在通用的计算机中安装指令值生成软件而构成。图3是表示执行指令值生成软件的计算机的硬件结构的图。计算机600具有CPU(Central Processing Unit)601、RAM(Random AccessMemory)602、ROM(Read Only Memory)603、存储部604、输入部605、显示部606、以及通信I/F(Interface)609。
CPU 601是执行指令值生成软件的运算装置。RAM 602是在CPU 601执行程序时使用的工作区域。ROM 603将在计算机600起动时CPU 601执行的程序(具体地说，InitialProgram Loader(IPL)等)非易失性地进行存储。存储部604是将信息非易失性地进行存储的装置，能够应用硬盘驱动器(Hard Disk Drive)、固态驱动器(Solid State Drive)等。输入部605是用于由用户输入信息的用户界面，能够应用鼠标、触摸板等指点设备、键盘等。显示部606是显示信息的装置，能够应用LCD(Liquid Crystal Display)、OLED(OrganicLight Emitting Display)等。通信I/F 609是用于与控制装置700进行通信的接口。
在计算机600安装的指令值生成软件储存在存储部604。CPU 601读出在存储部604储存的指令值生成软件607并执行，由此计算机600成为作为指令值生成装置101起作用的状态。图4是表示作为指令值生成装置起作用的计算机的图。在指令值生成装置101中，在CPU 601之上运行指令值生成程序608。
图5是表示本发明涉及的指令值生成装置的实施方式的功能结构的图。指令值生成装置101具有：指令响应运算部102、收敛判定条件决定部103、目标路径决定部104、指令路径生成部105、校正对象轴输入部106、误差显示条件输入部107、误差显示请求输入部108、以及误差显示部109。另外，指令值生成装置101从形状数据输入部110、速度数据输入部111、时间常数数据输入部112、停歇(dwell)及间隙输入部113以及前馈参数输入部114接受输入，将创建出的指令路径传送至移动指令输出部115。此外，在后面叙述指令生成处理的流程的详情。
指令响应运算部102从指令路径生成部105接受暂定的指令路径，运算针对暂定的指令路径的响应路径，将计算出的响应路径传送至指令路径生成部105。此外，在后面叙述指令响应运算部102的详细的构造。
收敛判定条件决定部103从目标路径决定部104接受目标路径。另外，收敛判定条件决定部103从形状数据输入部110接受表现加工对象的完成形状的形状数据。收敛判定条件决定部103对目标路径附加收敛判定条件而将其传送至指令路径生成部105。此外，在后面叙述收敛判定条件决定部103的详细的构造。
目标路径决定部104从校正对象轴输入部106接受校正对象轴。另外，目标路径决定部104从速度数据输入部111接受附加了形状的每个部分的速度数据后的形状数据。另外，目标路径决定部104从时间常数数据输入部112接受各轴的时间常数。另外，目标路径决定部104从停歇及间隙输入部113接受动作开始及结束时的停歇转速及间隙距离。目标路径决定部104创建控制对象应该实现的目标路径。另外，在目标路径决定部104中，创建指令路径生成部105用来指令生成的校正路径的初始值，将目标路径传送至收敛判定条件决定部103，将校正路径的初始值传送至指令路径生成部105。此外，在后面叙述目标路径决定部104的详细的构造。
指令路径生成部105从收敛判定条件决定部103接受附加了收敛判定条件后的目标路径。指令路径生成部105从目标路径决定部104接受校正路径的初始值。指令路径生成部105从校正对象轴输入部106接受校正对象轴。指令路径生成部105从误差显示条件输入部107接受对误差进行显示的条件。指令路径生成部105从误差显示请求输入部108接受由用户请求误差显示这样的通知。
指令路径生成部105从前馈参数输入部114接受与前馈处理有关的参数。并且，指令路径生成部105生成暂定的指令路径，并将暂定的指令路径传送至指令响应运算部102。指令路径生成部105从指令响应运算部102接受针对暂定的指令路径的响应路径，对目标路径与响应路径的误差进行计算。并且，指令路径生成部105对是否满足误差显示条件、或者是否由用户请求了误差显示进行确认，在满足其中任意条件的情况下，将计算出的误差传送至误差显示部109。另外，指令路径生成部105基于计算出的误差，对是否满足收敛判定条件进行判定。在不满足收敛判定条件的情况下，在校正了指令路径的基础上，反复进行响应路径的计算、误差的计算、以及是否满足收敛判定条件的判定。在满足收敛判定条件的情况下，将创建出的指令路径传送至移动指令输出部115。此外，在后面叙述指令路径生成部105的详细的构造。
在校正对象轴输入部106中，作为用户对输入部605的输入操作而接受与设为校正对象的轴相关的信息，并传送至目标路径决定部104和指令路径生成部105。即，在本实施方式中，由于指令路径包含多个轴成分，因此在校正对象轴输入部106中，作为用户对输入部605的输入操作而接受设为校正对象的表示指令路径的轴成分的校正对象轴，并传送至目标路径决定部104和指令路径生成部105。此外，为了在图1所示的装置中进行非正圆形状加工，需要对X轴的指令值进行校正。因此，校正对象轴输入部106也可以接受仅关于C轴及Z轴是否为校正对象轴的输入，而关于X轴则一定设为校正对象轴。
在误差显示条件输入部107中，作为用户对输入部605的输入操作而接受与对误差进行显示的条件相关的信息，并传送至指令路径生成部105。
误差显示请求输入部108是用于在用户希望显示误差的任意定时对误差进行显示的输入部，在经由输入部605而从用户输入了误差显示请求的情况下，将误差显示请求传送至指令路径生成部105。
误差显示部109从指令路径生成部105接受目标路径与响应路径的误差、目标路径、以及响应路径。误差显示部109从形状数据输入部110接受表现加工对象的完成形状的形状数据。误差显示部109将目标路径与响应路径的误差、目标路径、响应路径、以及在形状数据上的误差中的至少一者显示于显示部606。作为误差的显示方法，可以想到：将任意轴或者时间作为基准而进行曲线显示的方法；将误差叠加于目标路径、响应路径、形状数据而进行显示的方法；以及在将目标路径、响应路径、形状数据进行显示时，与误差的大小相对应地进行颜色区分的方法等。但是，误差的显示方法不限定于这些方法。
在形状数据输入部110中，作为用户对输入部605的输入操作而接受与加工对象的完成形状相关的信息，并传送至收敛判定条件决定部103、误差显示部109以及速度数据输入部111。
速度数据输入部111从形状数据输入部110接受表现加工对象的完成形状的形状数据，将所接受的形状数据显示于显示部606。另外，在速度数据输入部111中，作为用户对输入部605的输入操作而接受与形状数据的每个区间的各轴速度相关的信息，对形状数据附加速度数据而传送至目标路径决定部104。
在时间常数数据输入部112中，作为用户对输入部605的输入操作而接受各轴的时间常数，并传送至目标路径决定部104。
在停歇及间隙输入部113中，作为用户对输入部605的输入操作而接受在机械的动作开始及结束时的各个停歇转速及间隙距离，并传送至目标路径决定部104。
在前馈参数输入部114中，作为用户对输入部605的输入操作而接受与前馈处理有关的参数，并传送至指令路径生成部105。
移动指令输出部115接受从指令路径生成部105创建出的指令路径，基于指令路径，创建用于驱动控制装置的加工程序，将创建出的加工程序通过通信I/F 609向控制装置700进行输出。
此外，在这里，以具有形状数据输入部110、速度数据输入部111、时间常数数据输入部112、停歇及间隙输入部113以及前馈参数输入部114的指令值生成装置101作为例子，但也可以通过构成为读出预先保存的数据，从而省略形状数据输入部110、速度数据输入部111、时间常数数据输入部112、停歇及间隙输入部113或者前馈参数输入部114而构成指令值生成装置101。
图6是表示指令响应运算部的结构的图。指令响应运算部102具有：控制装置响应运算部201、控制对象响应运算部202、控制装置参数输入部203、以及控制对象模型输入部204。指令响应运算部102使用控制装置参数输入部203而接受与控制装置的参数相关的来自用户的输入。指令响应运算部102使用控制对象模型输入部204，作为用户对输入部605的输入操作而接受控制对象的模型的参数。指令响应运算部102从指令路径生成部105接受暂定的指令路径，使用控制装置响应运算部201及控制对象响应运算部202而计算针对暂定的指令路径的响应路径，将该响应路径传送至指令路径生成部105。
控制装置响应运算部201从控制装置参数输入部203接受控制装置的参数。控制装置响应运算部201从指令路径生成部105接受暂定的指令路径。控制装置响应运算部201计算控制装置示出的响应，并传送至控制对象响应运算部202。
控制对象响应运算部202从控制对象模型输入部204接受控制对象的模型的参数。控制对象响应运算部202从控制装置响应运算部201接受控制装置示出的响应。控制对象响应运算部202计算控制对象示出的响应路径，并传送至指令路径生成部105。
在控制装置参数输入部203中，作为用户对输入部605的输入操作而接受控制装置的参数，并传送至控制装置响应运算部201。
在控制对象模型输入部204中，作为用户对输入部605的输入操作而接受控制对象的模型的参数，并传送至控制对象响应运算部202。
图7是表示收敛判定条件决定部的结构的图。收敛判定条件决定部103具有：形状数据保存部301、形状数据显示部302、容许误差输入部303、收敛判定次数输入部304、非切削部位输入部305、收敛判定条件附加部306、以及收敛判定条件附加指示部307。收敛判定条件决定部103从形状数据输入部110接受形状数据，将所接受的形状数据保存于形状数据保存部301。收敛判定条件决定部103从目标路径决定部104接受目标路径，将所接受的目标路径保存于收敛判定条件附加部306。并且，收敛判定条件决定部103使用形状数据显示部302而显示形状数据。收敛判定条件决定部103使用容许误差输入部303、收敛判定次数输入部304以及非切削部位输入部305，针对形状数据的每个部分，接受与容许误差、收敛判定次数以及非切削部位信息中的至少一者相关的来自用户的输入。并且，收敛判定条件决定部103使用对目标路径数据附加了每个区间的收敛条件的收敛判定条件附加部306，创建对目标路径数据附加了每个区间的收敛条件后的数据，并传送至指令路径生成部105。收敛判定条件附加指示部307对收敛判定条件附加部306指示开始创建对目标路径数据附加了每个区间的收敛条件后的数据的定时。
形状数据保存部301从形状数据输入部110接受形状数据，将形状数据进行保存。形状数据保存部301在从形状数据输入部110接受了形状数据的情况下，对收敛判定条件附加指示部307通知接受了形状数据的情况，将进行保存的形状数据传送至形状数据显示部302、容许误差输入部303、收敛判定次数输入部304、非切削部位输入部305以及收敛判定条件附加部306。
形状数据显示部302从形状数据保存部301接受形状数据，将形状数据显示于显示部606。
在容许误差输入部303中，针对形状数据显示部302显示出的形状数据的每个部分，通过用户对输入部605的输入操作而接受容许误差，将所输入的容许误差进行保存。并且，容许误差输入部303在接受了来自用户的容许误差的输入操作的情况下，对收敛判定条件附加指示部307通知发生了容许误差的输入操作，将形状数据的每个部分的容许误差传送至收敛判定条件附加部306。
在收敛判定次数输入部304中，针对形状数据显示部302显示出的形状数据的每个部分，接受与收敛判定次数相关的来自用户的输入，将所输入的收敛判定次数进行保存。并且，收敛判定次数输入部304在接受了来自用户的收敛判定次数的输入操作的情况下，对收敛判定条件附加指示部307通知发生了收敛判定次数的输入操作，将形状数据的每个部分的收敛判定次数传送至收敛判定条件附加部306。
在非切削部位输入部305中，针对形状数据显示部302显示出的形状数据的每个部分，通过来自用户的输入操作而接受是否为非切削部位的信息，将所输入的非切削部位信息进行保存。并且，非切削部位输入部305在从用户接受了是否为非切削部位的信息的输入操作的情况下，对收敛判定条件附加指示部307通知发生了是否为非切削部位的信息的输入操作，将形状数据的每个部分的是否为非切削部位的信息传送至收敛判定条件附加部306。
收敛判定条件附加部306从目标路径决定部104接受目标路径。收敛判定条件附加部306从形状数据保存部301接受形状数据。收敛判定条件附加部306从容许误差输入部303接受形状数据的每个部分的容许误差。收敛判定条件附加部306从收敛判定次数输入部304接受形状数据的每个部分的收敛判定次数。收敛判定条件附加部306从非切削部位输入部305接受形状数据的每个部分的是否为非切削部位的信息。收敛判定条件附加部306在接受了目标路径、形状数据、形状数据的每个部分的容许误差、形状数据的每个部分的收敛判定次数、以及形状数据的每个部分的是否为非切削部位的信息的情况下，对收敛判定条件附加指示部307通知接受了各信息。另外，在收敛判定条件附加部306中，与来自收敛判定条件附加指示部307的指示相对应地，创建对目标路径数据附加了每个区间的收敛条件后的数据，并传送至指令路径生成部105。
如果收敛判定条件附加指示部307被收敛判定条件附加部306通知接受了目标路径、形状数据、形状数据的每个部分的容许误差、形状数据的每个部分的收敛判定次数、以及形状数据的每个部分的是否为非切削部位的信息中的全部信息，则收敛判定条件附加指示部307发送指示，以使得创建对目标路径数据附加了每个区间的收敛条件后的数据。
图8是表示目标路径决定部的结构的图。目标路径决定部104具有：剖面形状数据创建部401、指令位置插补部402、以及加减速处理部403。目标路径决定部104利用加减速处理部403而接受从校正对象轴输入部106发送来的校正对象轴的信息。目标路径决定部104利用剖面形状数据创建部401而接受从速度数据输入部111发送来的、对形状数据附加了每个部分的速度数据后的数据。目标路径决定部104利用加减速处理部403而接受从时间常数数据输入部112发送来的时间常数。在从停歇及间隙输入部113发送来的停歇转速及间隙距离之中，目标路径决定部104利用位置指令插补部402而接受停歇转速，利用剖面形状数据创建部401而接受间隙距离。目标路径决定部104使用剖面形状数据创建部401、指令位置插补部402以及加减速处理部403，创建控制对象应该实现的目标路径，并传送至收敛判定条件决定部103。另外，在目标路径决定部104中，创建指令路径生成部105用来指令生成的校正路径的初始值，将校正路径的初始值传送至指令路径生成部105。
剖面形状数据创建部401从速度数据输入部111接受附加了每个区间的各轴速度数据后的形状数据。剖面形状数据创建部401从停歇及间隙输入部113接受动作开始及结束时的间隙距离。形状数据创建部401创建将形状数据的开始及结束部分延长间隙距离后的形状。并且，在剖面形状数据创建部401中，针对在C轴旋转1周的期间Z轴相对于创建出的形状而前进的间隔，创建与Z轴垂直的剖面形状数据，并传送至位置指令插补部402。
位置指令插补部402从停歇及间隙输入部113接受动作开始及结束时的停歇转速。另外，位置指令插补部402从剖面形状数据创建部401接受剖面形状数据。并且，指令位置插补部402对剖面形状数据进行插补而创建路径，对创建出的路径的动作开始及结束部分追加停歇转速对应的路径，创建出从动作开始至动作结束为止的路径，并传送至加减速处理部403。
加减速处理部403从校正对象轴输入部106接受校正对象轴。另外，加减速处理部403从时间常数数据输入部112接受各轴的时间常数。并且，加减速处理部403从指令位置插补部402接受从动作开始至动作结束为止的路径，进行所接受的路径的加减速处理，创建校正路径的初始值和目标路径。加减速处理部403将校正路径的初始值传送至指令路径生成部105，将目标路径传送至收敛判定条件决定部103。
图9是表示指令路径生成部的结构的图。指令路径生成部105具有：带有收敛判定条件的目标路径保存部501、路径比较部502、响应误差校正部503、校正路径保存部504、前馈处理部505、以及指令路径保存部506。指令路径生成部105利用带有收敛判定条件的目标路径保存部501而接受从收敛判定条件决定部103发送来的、每个区间附加了收敛判定条件后的目标路径，保存于带有收敛判定条件的目标路径保存部501。指令路径生成部105利用校正路径保存部504而接受从目标路径决定部104发送来的校正路径的初始值，保存于校正路径保存部504。指令路径生成部105利用响应误差校正部503而接受从校正对象轴输入部106发送来的校正对象轴。指令路径生成部105利用路径比较部502而接受从误差显示条件输入部107发送来的对误差进行显示的条件。指令路径生成部105利用路径比较部502而接受从误差显示请求输入部108发送来的由用户请求误差显示这样的通知。并且，指令路径生成部105从校正路径保存部504取出校正路径，使用前馈处理部505而生成暂定的指令路径，将所生成的暂定的指令路径保存于指令路径保存部506。并且，指令路径生成部105将所生成的暂定的指令路径传送至指令响应运算部102，利用路径比较部502而接受从指令响应运算部102发送来的、针对暂定的指令路径的响应路径，利用路径比较部502对目标路径与响应路径的误差进行计算。并且，路径比较部502对是否满足误差显示条件、或者是否由用户请求了误差显示进行确认，在满足其中任意条件的情况下，将计算出的误差传送至误差显示部109。另外，指令路径生成部105基于计算出的误差，对是否满足收敛判定条件进行判定。在不满足收敛判定条件的情况下，在使用响应误差校正部503校正了指令路径的基础上，反复进行响应路径的计算、误差的计算、以及是否满足收敛判定条件的判定。在满足收敛判定条件的情况下，将在指令路径保存部506保存的路径传送至移动指令输出部115。
带有收敛判定条件的目标路径保存部501从收敛判定条件决定部103接受针对每个区间附加了收敛判定条件后的目标路径，将目标路径进行保存，并且将目标路径传送至路径比较部502。
路径比较部502从指令响应运算部102接受响应路径。路径比较部502从误差显示条件输入部107接受误差显示条件。路径比较部502从误差显示请求输入部108接受由用户请求误差显示这样的通知。路径比较部502从带有收敛判定条件的目标路径保存部501接受目标路径。路径比较部502对目标路径与响应路径的误差进行计算。并且，路径比较部502对是否满足误差显示条件、或者是否由用户请求了误差显示进行确认，在满足其中任意条件的情况下，将计算出的误差传送至误差显示部109。另外，路径比较部502基于计算出的误差，对是否满足收敛判定的条件进行判定，将判定结果通知给指令路径保存部506。
响应误差校正部503从路径比较部502接受目标路径与响应路径的误差。响应误差校正部503从校正路径保存部504接受校正路径。另外，响应误差校正部503接受从校正对象轴输入部106发送来的校正对象轴的信息。响应误差校正部503基于目标路径与响应路径的误差，针对校正对象轴而变更校正路径，将变更后的校正路径传送至校正路径保存部504。
校正路径保存部504从目标路径决定部104接受校正路径的初始值，将校正路径传送至响应误差校正部503，从响应误差校正部503接受施加变更后的校正路径，将校正路径进行保存，并且将校正路径传送至前馈处理部505。
前馈处理部505从前馈参数输入部114接受与前馈处理有关的参数。前馈处理部505从校正路径保存部504接受校正路径。前馈处理部505对校正路径进行前馈处理，将创建出的指令路径传送至指令路径保存部506。
指令路径保存部506从前馈处理部505接受指令路径。指令路径保存部506将指令路径进行保存。与从路径比较部502所通知的判定结果相对应地，指令路径保存部506将指令路径传送至指令响应运算部102或者移动指令输出部115。
下面，对本实施方式中的指令生成处理的流程进行说明。图10是表示指令生成处理的流程的流程图。首先，各输入部接受来自用户的输入，将所接受的输入传送至相对应的处理部(步骤S101)。
具体地说，首先，形状数据输入部110接受加工对象的完成形状的数据，将所接受的形状数据传送至收敛判定条件决定部103、误差显示部109以及速度数据输入部111。此时，作为形状数据的表现方法而能够使用下述表现，即：通过由CAD(Computer AidedDesign)创建的3维模型而实现的表现、利用对C轴规定的每个角度所赋予的与Z轴平行的剖面形状而实现的表现、以及通过对Z轴规定的每个位置所赋予的与Z轴垂直的剖面形状而实现的表现。但是，在本发明中，形状数据的表现方法不限定于这些方法。
图11是表示非正圆形状的加工物的其中之一即活塞的一个例子的剖视图。如图11所示，在活塞80中，在非正圆形状的加工部位3之间存在用于嵌入活塞环等的槽4。槽4的部分的加工通常在非正圆形状的加工部位3的加工前或者加工后进行。因此，用户在输入加工对象的完成形状时，无需输入槽4的形状。因此，关于槽4，也可以输入如使槽4平滑地连接这样的形状，而不是直接输入槽4的形状。或者，用户也可以仅输入加工部位3的形状，关于未输入形状的情况，形状数据输入部110对形状数据进行插补，以使得将未输入形状的情况下的两端进行连接。
接下来，校正对象轴输入部106接受与设为校正对象的轴相关的来自用户的输入，并传送至目标路径决定部104及指令路径生成部105。
接下来，误差显示条件输入部107接受与对误差进行显示的条件相关的来自用户的输入，并传送至指令路径生成部105。在这里叙述的对误差进行显示的条件为下述情况，例如，在指令形成生成部105内部的校正处理的反复次数超过了规定的次数的情况、目标路径与响应路径的误差量小于或等于规定的量的情况、满足收敛判定条件的情况等。
接下来，速度数据输入部111将从形状数据输入部110接受的形状数据进行显示，接受与形状数据的每个区间的各轴速度相关的来自用户的输入，创建附加了各轴的速度数据后的形状数据，并传送至目标路径决定部104。此外，也可以在将形状数据输入至形状数据输入部110时，将在各区间的速度进行输入，而不分别设置速度数据输入部111和形状数据输入部110。
接下来，时间常数数据输入部112接受与各轴的时间常数相关的来自用户的输入，并传送至目标路径决定部104。
接下来，停歇及间隙输入部113接受与在机械的动作开始及结束时的各个停歇转速及间隙距离相关的来自用户的输入，并传送至目标路径决定部104。
接下来，前馈参数输入部114接受与前馈处理涉及的参数相关的来自用户的输入，并传送至指令路径生成部105。此外，在这里叙述的前馈量是指，针对在由控制系统的反馈循环引起的延迟之中的通过计算而能够校正的延迟的校正量、在轴反转时发生的齿隙、空转的校正量等。此外，向前馈参数输入部114输入的参数与下面叙述的向控制对象模型输入部204输入的参数以及向控制装置参数输入部203输入的参数的共通的，因此关于这些共通的参数，也可以对输入至控制装置参数输入部203及控制对象模型输入部204的值进行读取，而不利用前馈参数输入部114进行输入。
接下来，指令响应运算部102使用内部的控制装置参数输入部203和控制对象模型输入部204而接受与用于运算响应路径的模型的参数相关的来自用户的输入。
具体地说，首先，控制装置参数输入部203接受与控制装置的参数相关的来自用户的输入，并传送至控制装置响应运算部201。在这里叙述的控制装置参数是对数控装置及放大器进行设定的参数，例如为位置反馈的增益、速度反馈的增益、电流反馈的增益、控制对象的惯性、粘性、弹性的参数、由惯性、粘性以及弹性引起的共振频率、反共振频率的参数、轴反转时的齿隙、空转的校正参数、热位移的校正参数、由加工时的反作用力引起的位移的校正参数、以及控制装置内的各种滤波处理的参数等。此外，在本实施方式中，作为控制装置而设想了数控装置和放大器的组合，但控制装置不限定于此。
另外，控制对象模型输入部204接受与控制对象模型的参数相关的来自用户的输入，并传送至控制对象响应运算部202。在这里叙述的控制对象模型的参数是用于在计算机之上对控制对象的动作进行模拟的参数，例如为控制对象的惯性、粘性、弹性的参数、由惯性、粘性、弹性引起的共振频率、反共振频率的参数、轴反转时的齿隙、空转的参数、热位移的参数、由加工时的反作用力引起的位移量的参数、以及在计算机之上对控制对象的动作进行仿真时的采样时间等。
即，指令响应运算部102具有为了对下述动作中的至少一个动作进行模拟所需的模型和参数，即：由控制对象的惯性引起的动作、由控制对象的粘性引起的动作、由控制对象的弹性引起的动作、控制对象在轴反转时示出的动作、控制对象受到热位移的影响而示出的动作、控制对象受到加工时的反作用力而示出的动作、控制装置内的位置反馈循环处理的动作、控制装置内的速度反馈循环处理的动作、控制装置内的电流反馈循环处理的动作、对由惯性造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由粘性造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由弹性造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由轴反转造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对热位移的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由加工时的反作用力造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、以及使指令值变得平滑的控制装置内的滤波处理的动作。
接下来，收敛判定条件决定部103将从形状数据输入部110接受的形状数据保存于内部的形状数据保存部301。并且，收敛判定条件决定部103使用内部的形状数据显示部302而显示形状数据，使用内部的容许误差输入部303、收敛判定次数输入部304以及非切削部位输入部305而接受来自用户的输入。
具体地说，首先，容许误差输入部303针对收敛判定条件决定部103显示出的形状数据的每个部分而接受与容许误差相关的来自用户的输入，将所输入的容许误差进行保存，并且在接受了来自用户的输入的情况下，对收敛判定条件决定部103通知存在输入的情况。
另外，收敛判定次数输入部304针对收敛判定条件决定部103显示出的形状数据的每个部分而接受与收敛判定次数相关的来自用户的输入，将所输入的收敛判定次数进行保存，并且在接受了来自用户的输入的情况下，对收敛判定条件决定部103通知存在输入的情况。
另外，非切削部位输入部305针对在内部具有非切削部位输入部305的收敛判定条件决定部103显示出的形状数据的每个部分而接受与是否为非切削部位相关的来自用户的输入，将所输入的非切削部位信息进行保存，并且在接受了来自用户的输入的情况下，对收敛判定条件决定部103通知存在输入的情况。此外，在这里叙述的非切削部位为，例如在前面叙述的活塞80中的槽4的部分。此时，在前面叙述的向形状数据输入部110的形状数据的输入中，仅输入加工部位3的形状，形状数据保存部120对加工部位3之间进行插补，在该情况下，用户并不指定非切削部位，关于未进行形状的输入的情况，也可以由收敛判定条件决定部103设定为非切削部位。
此外，容许误差输入部303、收敛判定次数输入部304以及非切削部位输入部305也可以分别进行动作，在各输入部显示出形状数据的基础上，接受与各输入部相对应的输入，而不是在收敛判定条件决定部103进行显示的基础上，同时地接受容许误差输入部303、收敛判定次数输入部304以及非切削部位输入部305的各个输入。
此外，关于各输入部对来自用户的输入进行接受的方法，不限定于如上所述的、各输入部在画面之上进行显示的基础上由用户在画面之上敲入输入值的对话式的方法。例如，也可以通过诸如读取预先创建出的设定文件、将这些文件配置于规定的文件夹等方法而进行输入。
另外，对于各输入部，在无输入的情况下，也可以使用预先决定的规定的值。
接下来，目标路径决定部104使用在内部所具有的剖面形状数据创建部401，针对在完成形状的两端附加了间隙距离值的延长形状后的形状，每隔在C轴旋转1周的期间Z轴移动的间隔，创建剖面形状数据(步骤S102)。图12是表示在加工对象的完成形状的两端附加了间隙值的延长形状后的形状的一个例子的图。在这里，当在加工对象的完成形状5的两端附加间隙距离值的延长形状6时，考虑到半径、非正圆形状的位移量等剖面形状在Z轴方向上变化，优选延长部分也设为剖面形状在Z轴方向上变化。另外，在如上所述地创建剖面形状数据之前，预先根据Z轴的时间常数而计算Z轴的加减速所需的距离，在间隙距离比Z轴的加减速所需的距离短的情况下，优选利用Z轴的加减速所需的距离对间隙距离进行置换。另外，也可以在针对完成形状5而创建了剖面形状数据的基础上，每隔在C轴旋转1周的期间Z轴移动的间隔，以间隙距离值复制两端的剖面形状数据，而不是针对在完成形状5的两端附加了间隙距离值的延长形状6后的形状而创建剖面形状数据。
接下来，目标路径决定部104使用在内部所具有的指令位置插补部402及加减速处理部403，对剖面形状数据进行插补，创建控制对象应该实现的目标路径，并且还创建指令路径生成部105用来指令生成的校正路径的初始值，将目标路径传送至收敛判定条件决定部103，将校正路径的初始值传送至指令路径生成部105(步骤S103)。
具体地说，目标路径决定部104使用指令位置插补部402，按照Z轴速度和C轴速度，计算对控制装置赋予指令的每个周期的Z轴位置及C轴位置，创建Z轴及C轴的移动指令。接下来，目标路径决定部104在创建出的Z轴位置、C轴位置的前后追加停歇转速对应的C轴移动指令。此外，此时，假设开始时停歇过程中的Z轴移动指令及结束时停歇过程中的Z轴移动指令分别为，在创建出的Z轴移动指令的最初的指令位置以及最后的指令位置停止。另外，预先根据C轴的时间常数而计算C轴的加减速所需的转速，在所赋予的停歇转速比C轴的加减速所需的转速小的情况下，优选利用C轴的加减速所需的转速对停歇转速进行置换。此外，也可以通过与停歇转速和在间隙部分的C轴转速的合计转速之间的比较，从而判定是否满足C轴的加减速所需的转速，而不通过与停歇转速之间的比较。
接下来，目标路径决定部104使用加减速处理部403，对在Z轴位置和C轴位置进行加减速处理的位置进行计算。接下来，目标路径决定部104取得加减速处理后的位于Z轴位置的前后的剖面形状数据，根据前后的剖面形状数据的各个数据，对与加减速后的C轴位置相对应的角度处的X轴位置进行计算。接下来，目标路径决定部104基于前后的剖面形状数据的Z方向位置与加减速后的Z位置之间的关系，根据基于前后的剖面形状数据而计算出的X轴位置，通过内插而分别求出与加减速后的Z轴位置、C轴位置相对应的X轴位置。此外，对于根据前后多个剖面形状数据而计算出的X轴位置，也可以通过样条线等曲线而求出拟合后的位置，而不将根据前后的剖面形状数据计算出的X轴位置进行内插。
最后，将创建出的插补位置的路径作为校正路径的初始值及目标路径而传送至指令路径生成部105和收敛判定条件决定部103。
此外，在上述的例子中，设想将进行加减速处理后的指令位置赋予至控制装置，在控制装置中不进行加减速处理，但不限定于此，也可以将加减速处理前的指令位置赋予至控制装置，控制装置进行加减速处理。在利用控制装置实施加减速处理的情况下，关于传送至指令路径生成部105的校正路径的初始值，Z轴及C轴的指令位置的值使用加减速处理前的值，而不使用加减速处理后的值。此外，在利用控制装置实施加减速处理的情况下，作为传送至收敛判定条件决定部103的目标路径，也与上述相同地使用加减速处理后的指令位置即可。另外，在利用控制装置实施加减速处理的情况下，假设指令响应运算部102内的控制装置参数输入部203接受时间常数数据的输入，并传送至控制装置响应运算部201，指令响应运算部102对加减速处理进行模拟。另外，由于在Z轴及C轴之间由加减速处理引起的时间延迟量可能不同，因此预先计算由加减速处理引起的各个轴的时间延迟量，关于时间延迟大的轴，如果以与消除时间延迟之差对应的量使其动作开始比时间延迟小的轴提前，则能够保持Z轴及C轴的同步，因此优选。另外，在将Z轴及C轴也设为校正对象轴的情况下，由于考虑到即使不进行加减速处理也具有Z轴及C轴能够追随指令的能力，因此被设为加减速处理的对象的也可以仅为非校正对象轴的轴。
接下来，收敛判定条件决定部103使用内部的收敛判定条件附加部306，将预先接受输入而得到的完成形状的每个部分的收敛判定条件反映于从目标路径决定部104接受的目标路径，创建附加了每个区间的收敛判定条件后的目标路径，传送至指令路径生成部105(步骤S104)。
此外，在这里叙述的区间的最小单位为将相邻的指令位置彼此相连的轨迹。
接下来，指令路径生成部105针对在内部的校正路径保存部504保存的路径，使用前馈处理部505而在指令位置加上前馈量，将创建出的指令路径保存于内部的指令路径保存部506(步骤S105)。此外，在这里叙述的前馈量如上所述，为针对在由控制系统的反馈循环引起的延迟之中的通过计算而能够校正的延迟的校正量、在轴反转时发生的齿隙、空转的校正量等，但也可以通过控制装置内的处理而进行这些校正，而不是对指令值施加这些校正。另外，关于前馈处理部505创建出的指令路径，在具有存在速度极大的部位的情况等，在速度超过规定的值的情况下，也可以对用户显示警告。
接下来，指令路径生成部105将生成的指令路径传送至指令响应运算部102(步骤S106)。
接下来，指令响应运算部102使用在内部所具有的控制装置响应运算部201和控制对象响应运算部202，计算针对从指令路径生成部105接受的指令路径的响应路径，将该响应路径传送至指令路径生成部105(步骤S107)。
此时，作为控制装置响应运算部201用于进行运算的模型而使用如下模型，即，对控制装置的实际的软件结构进行模拟，将控制装置实际进行动作的周期设为采样时间，但优选将实际的控制装置的响应忠实地再现。但是，控制装置响应运算部201用于进行运算的模型不限定于该结构。此外，在使用其他模型的情况下，控制装置在内部按照采样周期而进行动作，因此与利用连续时间系统而表现的模型相比，利用离散时间系统而表现的模型较为优选。
另外，作为控制对象响应运算部202用于进行运算的模型而考虑利用框图而表现出控制对象的各要素间的关系的模型、模糊模型、由神经元网络而实现的模型等，只要是能够以充分的精度而表现控制对象的动作的模型即可。但是，如也作为现有技术的课题所说明的那样，在通过傅里叶变换而求出输入输出的响应关系的情况下，仅能够应用于频率固定且反复进行相同动作模式的情况。因此，优选使用通过时间区域或者能够将时间响应还原的变量区域而进行表现的模型。在本实施方式中，假设控制对象响应运算部202用于进行运算的模型为如下模型，即，利用框图而表现出控制对象的各要素间的关系，利用离散时间系统而对响应进行运算，关于采样时间，设为控制装置输出电流指令的周期。
接下来，指令路径生成部105使用内部的路径比较部502，对在内部的带有收敛判定条件的目标路径保存部501保存的目标路径与从指令响应运算部102接受的响应路径的误差进行计算。另外，在预先设定的误差显示条件中包含有满足了收敛判定条件这一情况下的条件的情况下，暂且判定为满足收敛判定条件(步骤S108)。
此外，在路径比较部502计算误差时，优选考虑目标路径与响应路径之间的时间延迟、或者相位差。
图13是表示轴的位置与时间之间的关系的图。图14是表示使响应路径时间延迟而偏移后的路径与目标路径之间的关系的图。具体地说，如图13所示，预先计算出针对各轴而绘制出位置的时间变化的情况下的、目标路径7与响应路径8之间的时间延迟9，在对误差进行评价时，如图14所示，将使响应路径8偏移时间延迟9后的路径10与目标路径7进行比较。
此外，在利用校正对象轴输入部106而指定了校正对象轴的情况下，由于与非校正对象轴的轴相关的时间延迟不会消除，因此即使消除了校正对象轴的时间延迟，在校正对象轴与非校正对象的轴之间也会产生相位差。因此，在利用校正对象轴输入部106而指定了校正对象轴的情况下，可以也预先计算出与非校正对象的轴相关的时间延迟9，在利用校正对象轴而计算出时间延迟9之后，将非校正对象的轴的时间延迟9减去。特别地，在本实施方式中在作为对象的非正圆形状的加工中，由于C轴与X轴的同步是重要的，因此在C轴不是校正对象轴的情况下，优选如上所述地消除C轴与X轴之间的相位差。此外，在该情况下，如果Z轴也成为校正对象轴，则也将消除C轴与Z轴的相位差，更为优选。另外，在指令值生成装置内部的处理中，C轴的位置每旋转1周而进行累加而不进行重置，因此在本实施方式中在作为对象的非正圆形状的加工中，C轴位置递增或者递减。利用这一点，在C轴不是校正对象轴的情况下，也可以考虑绘制出与C轴位置相对应的校正对象轴的位置的情况下的目标路径与响应路径的相位差，从而消除C轴与校正对象轴之间的相位差。图15是表示绘制出与C轴位置相对应的校正对象轴的位置的情况下的目标路径与响应路径的相位差的图。在C轴不是校正对象轴的情况下，也可以考虑绘制出与C轴位置相对应的校正对象轴的位置的情况下的目标路径11与响应路径12的相位差13，从而消除C轴与校正对象轴之间的相位差。
接下来，对下述任意条件是否成立进行判定，即：指令路径生成部105从误差显示请求输入部108是否接受到误差显示请求、或者是否满足预先输入的误差显示条件(步骤S109)。
在所有条件均未成立的情况下(步骤S109/No)，进入至后面叙述的步骤S112。
在任意条件成立的情况下(步骤S109/Yes)，指令路径生成部105将利用内部的路径比较部502而计算出的误差传送至误差显示部109，误差显示部109将从指令路径生成部105接受的误差进行显示(步骤S110)。
接下来，收敛判定条件决定部103对用户是否进行了收敛判定条件的变更输入进行确认，在发生了变更输入的情况下，将附加了变更后的收敛判定条件后的目标路径传送至指令路径生成部105(步骤S111)。
接下来，指令路径生成部105使用内部的路径比较部502，对是否满足收敛判定的条件进行判定(步骤S112)。
当在步骤S112中对是否满足收敛判定的条件进行判定时，在判定为未满足条件的情况下(步骤S112/No)，指令路径生成部105使用内部的响应误差校正部503，对在校正路径保存部504保存的校正路径施加变更(步骤S113)。
具体地说，首先，响应误差校正部503从校正路径保存部504接受校正路径，从路径比较部502接受各指令中的各轴的误差，针对各轴，从校正路径的各指令中的位置减去误差。但是，此时，不对非校正对象轴的轴进行误差的减去。并且，响应误差校正部503将变更后的校正路径储存至校正路径保存部504。此外，在减去误差时，与在步骤S108中计算误差时相同地，优选考虑各轴的相位差。在该情况下，考虑各轴延迟了在步骤S108中求出的相位差值，在各指令中减去相位差值的误差即可。另外，在C轴不是校正对象轴的情况下，也可以与步骤S108相同地，考虑C轴位置与校正对象轴位置的平面处的相位差。
接下来，返回至进行前馈处理的步骤S105。
当在步骤S112中对是否满足收敛判定的条件进行判定时，在判定为满足条件的情况下(步骤S112/Yes)，指令路径生成部105将在内部的指令路径保存部506保存的指令路径传送至移动指令输出部115(步骤S114)。
接下来，移动指令输出部115基于所接受的指令路径，创建加工程序，并进行输出(步骤S115)。
如上所述，根据本实施方式，使用指令响应运算部102，基于计算机之上的模型而对控制对象的响应进行运算，因此在现有技术未能应用的加工，即，将剖面形状变化的非正圆形状作为对象的加工等、动作模式变化的加工中，也能够生成指令。另外，能够仅考虑依赖于控制对象的特性的具有再现性的误差，因此与现有技术相比，能够更稳定且高精度地生成指令。
并且，在模型中，计算由机械的特性即惯性、粘性、弹性引起的误差、由轴反转引起的误差、由加工时的反作用力引起的误差、以及由控制装置内的反馈循环处理造成的响应延迟而引起的误差，因此能够生成考虑了这些误差后的指令。
并且，能够利用收敛判定条件决定部103对完成形状的每个部分设定精度，因此在要求精度的部位使容许误差变小且使收敛判定次数变多，在不要求精度的部位判定为满足收敛判定条件而与误差无关，从而能够一边保证需要精度的部位处的精度，一边缩短指令生成所花费的时间。
并且，能够利用校正对象轴输入部106指定校正对象轴，因此具有高响应性，通过指定容易发挥细微的校正效果的、用于实现所赋予的目标路径的轴，从而能够缩短指令生成所花费的时间，且能够提高实际加工时的精度。
并且，在使用误差显示部109确认响应路径与目标路径的误差的基础上，能够使用收敛判定条件决定部103对收敛判定条件进行变更，因此在不要求精度的部位处响应路径与目标路径的误差大的情况下，能够放宽收敛判定的条件而缩短指令生成所花费的时间。反之，在将原本要求精度的部位的收敛判定条件设定得宽松的情况下，能够在中途修正收敛判定的条件，因此无需从最初重新进行指令生成，能够缩短指令生成的时间。
此外，在本实施方式中，为了决定目标路径而使用加工对象的完成形状数据，但不限定于此，也可以将路径其本身设为输入。在该情况下，目标路径决定部104对所接受的路径进行加减速处理，将加减速处理后的路径设为校正路径的初始值及目标路径即可。
另外，在本实施方式中，仅在进行了误差的显示的情况下，接受收敛判定条件的变更，但不限定于此，也可以不管有无误差的显示，均接受收敛判定条件的变更。
另外，在本实施方式中，通过一次切削而加工出所输入的完成形状，因此根据材料的形状，进刀量变大，在该情况下，也可以创建出多个使所输入的完成形状偏移后的形状，将根据各个形状创建出的指令连接，从而创建出通过多次进刀而逐渐地进行加工的指令。
另外，在本实施方式中，设想为非正圆形状的加工，但不限定于此，也可以生成其他部件加工、模具加工等的指令。在该情况下，如上所述地将使用CAM(Computer AidedManufacturing)等应用程序而创建出的路径输入即可。
工业实用性
如上所述，本发明涉及的指令值生成装置在下述方面是有用的，即，能够对应于动作模式变化的加工，且能够稳定地生成指令。
标号的说明
1材料，2刀具，3非正圆形状的加工部位，4槽，5加工对象的完成形状，6间隙距离值的延长形状，7目标路径，8响应路径，9时间延迟，10使响应路径时间延迟而偏移后的路径，11将横轴设为C轴时的目标路径，12将横轴设为C轴时的响应路径，13相位差，80活塞，101指令值生成装置，102指令响应运算部，103收敛判定条件决定部，104目标路径决定部，105指令路径生成部，106校正对象轴输入部，107误差显示条件输入部，108误差显示请求输入部，109误差显示部，110形状数据输入部，111速度数据输入部，112时间常数数据输入部，113停歇及间隙输入部，114前馈参数输入部，115移动指令输出部，201控制装置响应运算部，202控制对象响应运算部，203控制装置参数输入部，204控制对象模型输入部，301形状数据保存部，302形状数据显示部，303容许误差输入部，304收敛判定次数输入部，305非切削部位输入部，306收敛判定条件附加部，307收敛判定条件附加指示部，401剖面形状数据创建部，402指令位置插补部，403加减速处理部，501带有收敛判定条件的目标路径保存部，502路径比较部，503响应误差校正部，504校正路径保存部，505前馈处理部，506指令路径保存部，600计算机，601CPU，602RAM，603ROM，604存储部，605输入部，606显示部，609通信I/F，700控制装置。

Claims (7)

1.一种指令值生成装置，其特征在于，具有：
指令响应运算部，其基于计算机之上的模型而对响应路径进行预测运算，该响应路径是在被赋予指令路径时控制对象实际进行动作的路径；
目标路径决定部，其决定所述控制对象进行动作的目标路径；
指令路径生成部，其再生成暂定的指令路径，以使得在对所述指令响应运算部赋予所述暂定的指令路径时所得到的暂定指令的响应路径与所述目标路径的误差为比当前值小的值；
收敛判定条件决定部，其决定收敛判定条件，该收敛判定条件用于所述暂定指令的响应路径与所述目标路径的误差是否收敛的判定处理；以及
路径比较部，其基于所述收敛判定条件而进行所述判定处理，
直至所述路径比较部判定为满足所述收敛判定条件为止，反复进行由所述指令路径生成部实现的所述暂定的指令路径的再生成、由所述指令响应运算部实现的所述暂定指令的响应路径的计算，在所述路径比较部判定为满足所述收敛判定条件的情况下，将所述暂定的指令路径作为用于使控制对象进行动作的指令路径而向对所述控制对象进行控制的控制装置进行输出。
2.根据权利要求1所述的指令值生成装置，其特征在于，
具有输入部，该输入部接受所述控制对象的动作及与所述控制装置的动作有关的参数的输入，
所述指令响应运算部基于所述参数和至少能够对所述控制对象的动作及所述控制装置的动作中的至少一者进行模拟的模型，对所述响应路径进行运算。
3.根据权利要求2所述的指令值生成装置，其特征在于，
所述控制对象的动作为下述动作中的至少任一动作，即：由所述控制对象的惯性引起的动作、由所述控制对象的粘性引起的动作、由所述控制对象的弹性引起的动作、所述控制对象在轴反转时示出的动作、所述控制对象受到热位移的影响而示出的动作、以及所述控制对象受到加工时的反作用力而示出的动作，
所述控制装置的动作为下述动作中的至少任一动作，即：控制装置内的位置反馈循环处理的动作、控制装置内的速度反馈循环处理的动作、控制装置内的电流反馈循环处理的动作、对由惯性造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由粘性造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由弹性造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由轴反转造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对热位移的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、对由加工时的反作用力造成的影响进行校正的控制装置内的处理的动作、以及使指令值变得平滑的控制装置内的滤波处理的动作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的指令值生成装置，其特征在于，
所述路径比较部针对将所述目标路径分割为多个区间后的各区间，进行是否满足所述收敛判定条件的判定，在全部区间中均满足所述收敛判定条件的情况下，判定为作为所述目标路径整体而满足所述收敛判定条件。
5.根据权利要求4所述的指令值生成装置，其特征在于，
对将所述目标路径分割为多个后的各区间、或者所述目标路径的路径整体的区间，设定收敛判定阈值、收敛判定次数以及非切削部位标记的至少任一者，
关于附加了所述非切削部位标记后的区间，所述路径比较部判定为满足所述收敛判定条件，关于设定了所述收敛判定阈值或者所述收敛判定次数的区间，在所述误差小于或等于所述收敛判定阈值、以及所述暂定的指令路径的再生成的反复次数大于或等于所述收敛判定次数中的任意条件成立的情况下，所述路径比较部判定为满足所述收敛判定条件。
6.根据权利要求4或5所述的指令值生成装置，其特征在于，
在满足预先设定的误差显示条件的情况下，针对所述目标路径的每个区间而显示所述目标路径与所述响应路径之差，
能够针对所述目标路径的每个区间而变更所述收敛判定条件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的指令值生成装置，其特征在于，
所述指令路径包含有多个轴成分，
所述指令路径生成部具有校正对象轴输入部，该校正对象轴输入部接受通过再生成所述暂定的指令路径而对轴成分进行校正的轴的指定，
所述指令路径生成部仅针对所述校正对象轴输入部所接受指定的轴而校正所述指令路径的轴成分。
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