CN107797515A - 机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质 - Google Patents

机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质 Download PDF

Info

Publication number
CN107797515A
CN107797515A CN201710790524.9A CN201710790524A CN107797515A CN 107797515 A CN107797515 A CN 107797515A CN 201710790524 A CN201710790524 A CN 201710790524A CN 107797515 A CN107797515 A CN 107797515A
Authority
CN
China
Prior art keywords
swing
position command
servomotor
cutting element
instruction
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
CN201710790524.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107797515B (zh
Inventor
园田直人
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc 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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN107797515A publication Critical patent/CN107797515A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107797515B publication Critical patent/CN107797515B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/19—Numerical 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/19—Numerical 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
    • G05B19/27—Numerical 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 using an absolute digital measuring device
    • G05B19/29—Numerical 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 using an absolute digital measuring device for point-to-point control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/416—Numerical 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 control of velocity, acceleration or deceleration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34015—Axis controller
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35349—Display part, programmed locus and tool path, traject, dynamic locus
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45044—Cutting
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50216—Synchronize speed and position of several axis, spindles

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)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

本发明提供一种机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质，其控制进行摆动切削的切削工具的摆动，能够抑制位于作为切削对象的工件附近的其他干扰体与切削工具之间的干扰。控制机床的控制装置具备：取得针对驱动切削工具的伺服电动机的位置指令的位置指令取得部；取得切削工具的旋转速度的旋转速度取得部；基于位置指令计算伺服电动机的加速度的加速度计算部；基于位置指令和旋转速度计算用于沿着加工路径使切削工具和工件相对摆动的摆动指令的摆动指令计算部；基于加速度计算补偿值的补偿值计算部；对摆动指令的振幅进行补偿的补偿部；基于对振幅进行了补偿的摆动指令和位置指令输出用于驱动伺服电动机的驱动信号的驱动部。

Description

机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质
技术领域
本发明涉及一种通过多轴的协同动作对工件进行切削加工的机床的控制装置和控制方法以及记录了计算机程序的计算机可读介质。
背景技术
以前，已知通过多轴协同动作对作为加工对象的工件进行切削加工的机床。在这样的机床中，为了切碎通过切削而产生的切屑，有时采用相对于加工方向，使切削工具与工件相对摆动的加工方法。
例如，在下述专利文献1中公开了一边使切削工具低频振动一边进行切削加工的技术。在该专利文献1中，具有通过控制切削工具进给驱动电动机来使切削工具在2个轴向上低频振动的控制机构，根据工件的转速或切削工具的转速和该工件或切削工具每旋转一周的切削工具的进给量，使切削工具在至少2个轴向上同步地进行进给动作。作为能够以25Hz以上的低频实际动作的数据，预先将与表格上的质量或电动机特性等机械特性相对应的切削工具进给机构的前进量、后退量、前进速度、后退速度表格化并进行存储，根据存储的该数据来控制上述切削工具进给驱动电动机。然后，以最佳的振动执行低频振动切削由此将切屑切碎，从而使切屑难以缠绕在切削工具上。
但是，在该专利文献1中没有考虑当由于低频的振动(摆动)在切削工具的位置产生了摆动时与周围的物体发生干扰的情况。因此，该专利文献1的技术只能够用于在切削工具可移动的位置的附近没有配置产生干扰的物体的情况。因此，当产生干扰的其他部位或其他物体位于作为切削加工对象的部位附近时，认为难以应用该技术。
另外，在下述专利文献2中公开了如下技术：生成摆动指令使得能够基于被赋予的振动条件，例如基于频率和振幅施加沿着加工路径的振动，并将该摆动指令与加工指令重叠来分配给各轴的伺服控制。具体来说，在沿着移动路径使工具相对于加工对象进行相对移动时，以描摹移动路径的方式使工具振动，根据具有包含加工位置和速度的移动路径的移动指令计算每单位时间(插补周期)的指令移动量(基于移动指令的移动量)，使用包含频率和振幅的振动条件来计算振动移动量，该振动移动量是与该移动指令相对应的时刻的该单位时间的基于振动的移动量，将指令移动量和振动移动量合成来计算合成移动量，以移动了合成移动量后的位置位于曲线移动路径上的方式求出单位时间内的移动量。然后，记载了通过该方法不需要存储工具的振动条件的表，能够通过各种条件进行加工。
但是，在该专利文献2中，例如，考虑了当赋予高频摆动时，指令变粗。考虑这在摆动频率高而接近指令分配频率时会特别成为问题。例如，在相对于指令分配频率100Hz，摆动频率为50Hz时，在1个摆动周期的期间只能进行2点的指令。还考虑了摆动频率变得更高越接近指令分配频率，该倾向越显著，难以进行精密控制的情况。
作为难以进行精密控制的结果，还设想了在加工对象部位以外的其他部位、或其他部件位于针对切削工具的指令路径附近时，切削工具与该其他部位或其他部件(称为干扰体)发生干扰的情况。因此，在预定的干扰体位于切削工具的指令路径附近时，难以应用该专利文献2的技术。
如此，在以往使用摆动来控制机床的技术中，由于对切削工具施加摆动，因此，相对于本来的指令路径，切削工具有可能移动摆动的振幅(称为摆动振幅)的量。因此，在干扰体位于作为切削对象的部位附近时，切削工具有可能与该干扰体发生干扰。
专利文献1：专利第5033929号公报
专利文献2：专利第5599523号公报
发明内容
本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种机床的控制装置、控制方法以及记录了计算机程序的计算机可读介质，其控制进行摆动切削的机床的摆动，即使在其他的干扰体位于作为切削对象的工件的指令路径附近时，也能够抑制进行加工的工具与干扰体之间的干扰。
本发明的发明人发现通过对摆动振幅施加预定的补偿来控制切削工具的移动范围的原理，直到完成本发明。
(1)本发明的控制装置(例如，后述的伺服控制装置100)控制机床，该机床具备多个控制轴，使所述控制轴协同动作来对作为加工对象的工件(例如，后述的工件10、20)进行切削加工，控制装置具备：位置指令取得部(例如，后述的位置指令取得部120)，其取得针对驱动切削工具的伺服电动机(例如，后述的伺服电动机400)的位置指令、或针对驱动所述工件的伺服电动机的位置指令；旋转速度取得部(例如，后述的旋转速度取得部118)，其取得旋转的所述切削工具或旋转的所述工件的旋转速度；加速度计算部(例如，后述的加速度计算部104)，其基于取得的所述位置指令，计算所述伺服电动机的加速度；摆动指令计算部(例如，后述的摆动指令计算部102)，其基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度计算摆动指令，该摆动指令用于沿着所述切削工具行进的加工路径在加工方向上使所述切削工具与所述工件相对摆动；补偿值计算部(例如，后述的补偿值计算部106)，其基于计算出的所述加速度来计算补偿值；补偿部(例如，后述的摆动指令修正部108)，其通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加计算出的所述补偿值来对所述振幅进行补偿；以及驱动部(例如，后述的位置/速度/电流控制部116)，其基于对振幅进行了补偿的所述摆动指令和取得的所述位置指令求出用于驱动所述伺服电动机的驱动信号，并输出所述驱动信号。
(2)在(1)的控制装置中，所述摆动指令计算部为了切碎在所述切削加工时产生的切屑，可以计算所述摆动指令。
(3)在(1)或(2)的控制装置中，所述摆动指令计算部具备：摆动频率计算部(例如，后述的摆动指令计算部102)，其基于取得的所述旋转速度计算摆动频率；以及摆动振幅计算部(例如，后述的摆动指令计算部102)，其基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度来计算所述摆动振幅。
(4)在(3)的控制装置中，所述摆动振幅计算部可以基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度来求出所述切削工具或所述工件每旋转一周的移动量，取得求出的移动量的第一常数倍来计算所述摆动振幅。
(5)在(3)的控制装置中，所述摆动频率计算部可以通过取得所取得的所述旋转速度的第二常数倍来计算所述摆动频率。
(6)在(1)至(3)中的任意一个的控制装置中，所述加速度计算部基于所述伺服电动机的位置反馈值来计算所述加速度。
(7)在(1)至(6)中的任意一个的控制装置中，所述补偿部从外部的上位控制装置(例如，后述的上述位置控制200)取得补偿值来代替所述补偿值计算部计算出的补偿值，通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加取得的所述补偿值来对所述振幅进行补偿。
(8)在(1)至(6)中的任意一个的控制装置中，所述补偿值计算部在基于所述加速度判断是所述伺服电动机的动作的动作开始期间(例如，后述的动作开始期间S)时，求出所述加工路径方向的补偿值。
(9)在(1)至(6)中的任意一个的控制装置中，所述补偿值计算部在基于所述加速度判断是所述伺服电动机的动作的动作结束期间(例如，后述的动作结束期间T)时，求出与所述加工路径相反方向的补偿值。
(10)在(1)至(6)中的任意一个的控制装置中，所述补偿值计算部可以在基于所述加速度判断是所述伺服电动机的动作的动作开始期间和动作结束期间中的任意一个期间时，求出所述加工路径或与所述加工路径相反方向的补偿值，在所述期间以外时，求出0的补偿值。
(11)本发明的控制方法控制机床，该机床具备多个控制轴，使所述控制轴协同动作来对作为加工对象的工件进行切削加工，控制方法包含：位置指令取得工序，取得针对驱动切削工具的伺服电动机的位置指令、或针对驱动所述工件的伺服电动机的位置指令；旋转速度取得工序，取得旋转的所述切削工具或旋转的所述工件的旋转速度；加速度计算工序，基于取得的所述位置指令，计算所述伺服电动机的加速度；摆动指令计算工序，基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度计算摆动指令，该摆动指令用于沿着所述切削工具行进的加工路径在加工方向上使所述切削工具与所述工件相对摆动；补偿值计算工序，基于计算出的所述加速度来计算补偿值；补偿工序，通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加计算出的所述补偿值来对所述振幅进行补偿；以及驱动工序，其基于对振幅进行了补偿的所述摆动指令和取得的所述位置指令求出用于驱动所述伺服电动机的驱动信号，并输出所述驱动信号。
(12)本发明的记录了计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序使计算机作为控制机床的控制装置进行动作，该机床具备多个控制轴，使所述控制轴协同动作来对作为加工对象的工件进行切削加工，所述计算机可读介质使所述计算机执行如下步骤：位置指令取得步骤，取得针对驱动切削工具的伺服电动机的位置指令、或针对驱动所述工件的伺服电动机的位置指令；旋转速度取得步骤，取得旋转的所述切削工具或旋转的所述工件的旋转速度；加速度计算步骤，基于取得的所述位置指令，计算所述伺服电动机的加速度；摆动指令计算步骤，基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度计算摆动指令，该摆动指令用于沿着所述切削工具行进的加工路径在加工方向上使所述切削工具与所述工件相对摆动；补偿值计算步骤，基于计算出的所述加速度来计算补偿值；补偿步骤，通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加计算出的所述补偿值来对所述振幅进行补偿；以及驱动步骤，其基于对振幅进行了补偿的所述摆动指令和取得的所述位置指令求出用于驱动所述伺服电动机的驱动信号，并输出所述驱动信号。
通过本发明，在切削加工的动作开始期间和动作结束期间中的任意一方或双方，对摆动的振幅进行补偿，因此能够抑制切削工具与加工路径(指令路径)之间的干扰(切削工具与位于附近的其他部位或部件(干扰体)之间的干扰)。
附图说明
图1A是表示通过摆动的切削加工的情况的说明图。
图1B是表示通过摆动的切削加工的情况的说明图
图2是本发明的优选实施方式的伺服控制装置的结构框图。
图3是表示本发明的优选实施方式的伺服控制装置的动作的图表。
图4是表示本发明的优选实施方式的伺服控制装置的动作的图表。
图5A是表示通过本发明的优选实施方式的伺服控制装置进行的工具动作的说明图。
图5B是表示通过本发明的优选实施方式的伺服控制装置进行的工具动作的说明图。
图6是表示本发明的优选实施方式的伺服控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式的一个例子进行说明。
在本实施方式中，说明具备多个控制轴的机床的伺服控制装置。该伺服控制装置是在对作为加工对象的工件进行切削加工的机床中，为了切碎切屑而使切削工具与工件相对地摆动，特别是通过在加工方向上摆动来执行断续切削的伺服控制装置。
<摆动动作的原理说明>
图1A以及图1B是用于进行摆动动作说明的说明图。
图1A是表示使工件10以主轴12为旋转轴进行旋转，通过切削工具14对工件10的表面进行切削加工的情况的说明图。如该图所示，与主轴12为同方向的轴是Z轴，与主轴12正交的一个轴是X轴。切削工具14基于预定的程序对工件10的表面进行切削，该加工例如沿着Z轴、或者与Z轴为预定角度的加工方向B来行进。将这样加工行进的方向称为加工方向B。
在进行这样的切削加工时，切削工具14在加工方向B进行摆动A。通过该摆动A，例如能够细致地切断切屑。通过该摆动A，切削工具14可以说在加工方向进行振动。切削工具14相对于工件10重复接触/非接触。在切削工具14接触工件10时，切削工具14在工件10的表面上描绘图1A中的切削D的轨迹来进行移动。另一方面，在切削工具14没有接触工件10时，切削工具14在工件10的表面上描绘图1A中的空摆C的轨迹来进行移动。
通过这样进行断续的切削，能够细致地切断切屑，能够有效地冷却切削工具14。
图1B是表示使切削工具摆动的其他例子的说明图。图1B是表示通过切削工具24对在内部具有空洞的工件20的空洞内部进行切削加工的情况的说明图。在图1B中切削工具24相对于工件20进行旋转，切削工具24的轴为主轴。
即，在本专利中，主轴具有两种情况。在图1A中，主轴12是工件10进行旋转的轴。在图1B中，主轴22是切削工具24进行旋转的轴。
此外，在图1B中也与图1A相同，与主轴22同方向的轴是Z轴，与主轴22正交的一个轴是X轴。切削工具24基于预定程序切削工件10的空洞内部的表面，该加工与图1A相同，沿着加工方向B行进。
在图1B中，切削工具24在加工方向B进行摆动A，切削工具24相对于工件20重复接触/非接触。在切削工具24接触工件20时，切削工具24在工件20的表面上描绘图1B中的切削D的轨迹来进行移动。另一方面，在切削工具24没有接触工件20时，切削工具24在工件20的表面上描绘图1B中的空摆C的轨迹来进行移动。
在图1A以及图1B中，均说明了切削工具14、24侧进行摆动的例子，但是也可以构成为工件10、20侧进行摆动。
在现有技术中，通过对驱动切削工具14(24)等的伺服电动机，除了本来的指令以外赋予该摆动的指令来实现摆动。例如，以往只考虑在该时间点的指令(指令、主轴的旋转速度)来进行摆动指示，因此考虑在该路径的附近存在与切削工具产生干扰的干扰体时，该干扰体会与切削工具发生干扰。
在本实施方式中，提出了一种伺服控制装置，其在加工动作的初期(称为动作开始期间S)或终期(称为动作结束期间T)调整该摆动动作，能够抑制与位于加工路径附近的干扰体之间的干扰。通过对摆动的振幅相加补偿值来实现该摆动动作的调整。
特别是在本实施方式的伺服控制装置中，特征为对摆动指令相加与指令加速度相对应的补偿值。即，在加速度在正向(加工方向)上大时，判断为动作开始期间S(动作的初期期间)，对摆动的振幅相加加工方向的补偿值。将该补偿值称为前进补偿。另外，在加速度在负向(加工方向的相反方向)上大时，判断为动作结束期间T(动作的终期期间)，对摆动的振幅相加与加工方向为反方向的补偿值。将该补偿值称为后退补偿。
此外，在本实施方式中，说明在动作开始期间和动作结束期间的双方对摆动的振幅进行补偿的例子，但是也可以仅在任意一方的期间进行补偿。
此外，在本专利中路径意味着加工路径，具体来说，例如是切削工具根据针对切削工具的位置指令进行移动(前进)的路径。加工路径也称为指令路径。
如此，在本实施方式中，基于指令加速度计算补偿值，对摆动指令(的振幅)相加计算出的补偿值，但是也可以从上位的控制装置(称为上位控制装置)提供补偿值。上位的控制装置输出针对切削工具的加工动作的位置指令，所以认为能够识别动作开始期间S、动作结束期间T。因此，认为优选由该上位控制装置提供应该与摆动指令的振幅相加的补偿值。
摆动指令基本包含摆动的频率(称为摆动频率)、摆动的振幅(称为摆动振幅)，但是也可以包含其他的各种参数。例如，摆动指令还可以包含切削工具的进给量、前进量、后退量、前进速度、后退速度等。
<结构>
以下，基于附图说明本实施方式的伺服控制装置100的结构。在图2中表示了本实施方式的伺服控制装置100的结构框图。如图2所示，上位控制装置200输出位置指令。伺服控制装置100驱动机床(未图示)的伺服电动机400，以符合该指令位置的方式控制机床的切削工具和工件。伺服控制装置100相当于权利要求中的控制装置的一个优选例子。
上位控制装置200是经由伺服控制装置100来控制机床的上位控制装置，例如，能够由计算机构成。又例如，也可以是用户进行操作的控制台/控制面板那样的结构。另外，也可以是综合管理多个机床的管理装置(管理计算机)那样的结构。另外，作为上位控制装置200也可以使用控制整个工厂的控制装置(控制计算机)那样的结构。
伺服控制装置100优选由具备CPU和存储器的计算机构成，以下说明的各部位(各计算部、控制部等)能够通过由该CPU执行存储器中的预定程序来实现。记录了该预定程序的计算机可读介质相当于权利要求中的记录了计算机程序的计算机可读介质的一个优选例子。
本实施方式的伺服控制装置100具备摆动指令计算部102、加速度计算部104、补偿值计算部106、摆动指令修正部108、位置/速度/电流控制部116。
摆动指令计算部102基于主轴的旋转速度、上位控制装置200输出的位置指令来计算摆动指令。加速度计算部104计算伺服电动机400的加速度。加速度的计算具有基于位置指令的方法和基于位置反馈值的方法这两种方法，其详细内容如后所述。补偿值计算部106基于加速度计算部104计算出的加速度来计算补偿值。摆动指令修正部108对摆动指令相加补偿值来修正摆动指令。关于补偿值，具有利用补偿值计算部106计算出的补偿值的方法和利用上位控制装置200提供的补偿值的方法，其详细内容如后所述。位置/速度/电流控制部116对位置指令施加修正后的摆动指令来求出针对伺服电动机的驱动信号。
并且，伺服控制装置100具备：取得主轴的旋转速度的旋转速度取得部118；取得来自上位控制装置200的位置指令的位置指令取得部120；取得位置反馈值的位置取得部122。此外，主轴的旋转速度可以是每分钟(每秒)的转速，也可以是角速度。这些各取得部优选由计算机的输入接口、控制该输入接口来取得信息的程序、执行该程序的CPU构成。此外，记录了该程序的计算机可读介质也相当于权利要求中的记录了计算机程序的计算机可读介质的一个优选例子。另外，各取得部可以包含保存来自外部的数据的缓冲器等。
<动作>
以下，基于图2的结构框图和图3、图4、图5A、图5B说明动作的图表和说明图以及图6的流程图来说明伺服控制装置100的具体动作。
位置指令取得部120是接口，其取得上位控制装置200输出的针对驱动切削工具的伺服电动机400的位置指令或针对驱动工件10(20)的伺服电动机400的位置指令。位置指令取得部120取得的位置指令被提供给摆动指令计算部102、加速度计算部104、加法运算器110。
位置指令取得部120相当于权利要求中的位置指令取得部的一个优选例子。另外，位置指令取得部120取得位置指令的动作相当于图6的工序S1：位置指令取得工序。
旋转速度取得部118是取得旋转的工件或切削工具的主轴的旋转速度的接口，在这里取得的旋转速度被提供给摆动指令计算部102。
旋转速度取得部118相当于权利要求中的旋转速度取得部的一个优选例子。旋转速度取得部118取得主轴的旋转速度的动作相当于图6的流程图中的工序S2：旋转速度取得工序。
此外，本实施方式中的旋转速度可以是切削工具的旋转速度，也可以是工件的旋转速度。另外，关于旋转速度，可以在切削工具等的主轴上设置旋转速度传感器来取得，也可以基于上位控制装置200输出的位置指令，根据其时间变化率求出旋转速度。另外，还优选根据后述的检测伺服电动机400的旋转角度的检测器500检测的位置反馈值的变化率(或微分)来进行计算。
加速度计算部104基于位置指令来计算伺服电动机400的加速度。如果对伺服电动机400的位置进行微分，则得到速度。然后，如果对速度进行微分，则得到加速度。此外，也有将得到的加速度称为指令加速度的情况。
加速度计算部104的该动作也通过由伺服控制装置100的CPU执行记载了加速度计算部104的该动作的程序来实现。该程序存储在伺服控制装置100内的预定存储装置中，也可以存储在外部的存储装置中。另外，记录了该程序的计算机可读介质也相当于权利要求中的记录了计算机程序的计算机可读介质的一个优选例子。
在本实施方式中特征之一在于通过这样计算加速度来判断伺服电动机400执行的动作是动作开始期间S、还是动作结束期间T、还是除此之外的期间中的动作。基于该判断，能够对工具的摆动指令(的振幅)进行补偿。
此外，优选加速度计算部104不是根据位置指令，而是根据伺服电动机400的实际动作来计算实际的加速度。如果这样计算加速度，则认为能够基于实际的动作来计算更加准确的加速度的值。通过图2所示的检测器500来检测伺服电动机400的位置，并作为位置反馈值进行输出。经过位置取得部112在伺服控制装置100中取入位置反馈值。位置取得部122向加速度计算部104、加法运算器110送出所取得的位置反馈值。
加速度计算部104能够代替位置指令而使用该位置反馈值来检测伺服电动机400的实际位置，通过对其进行微分来计算速度，并通过进一步微分来计算加速度。因为能够基于实际的伺服电动机400的动作来检测加速度，所以与基于从上位控制装置200提供的位置指令来计算相比，认为能够求出更加准确的加速度。但是，因为使用反馈了伺服电动机400的实际动作的值，所以与利用来自上位控制装置200的位置指令的情况相比，还考虑加速度的计算有些延迟的情况。
此外，加速度计算部104相当于权利要求中的加速度计算部的一个优选例子。另外，到此为止描述的加速度计算部104计算加速度的动作相当于图6的工序S3：加速度计算工序。
接着，摆动指令计算部102基于取得的位置指令和取得的旋转速度来计算摆动指令。在本实施方式中，具体来说，摆动指令计算部102基于上位控制装置200输出的位置指令，通过如下的步骤来计算摆动指令。这些计算也通过由伺服控制装置100的CPU执行记载了摆动指令计算部102的功能的程序来实现。另外，记录了该程序的计算机可读介质也相当于权利要求中的记录了计算机程序的计算机可读介质的一个优选例子。
首先，摆动指令计算部102基于取得的位置指令和取得的旋转速度来计算摆动振幅。例如，可以基于位置指令和主轴的旋转速度来求出主轴每旋转一周的进给量，将该每旋转一周的进给量的例如1.5倍设定为摆动振幅。该1.5相当于权利要求中的第一常数的一个优选例子。
进行摆动振幅的计算的摆动指令计算部102相当于权利要求中的摆动振幅计算部的一个优选例子。另外，该摆动指令计算部102的摆动振幅的计算动作相当于图6的工序S4：摆动指令计算工序的一部分。
接着，摆动指令计算部102基于取得的旋转速度来计算摆动频率。例如，优选将旋转频率的1.5倍的值设定为摆动频率。该1.5相当于权利要求中的第二常数的一个优选例子。
进行摆动频率的计算的摆动指令计算部102相当于权利要求中的摆动频率计算部的一个优选例子。另外，该摆动指令计算部102的摆动频率的计算动作相当于图6的工序S4：摆动指令计算工序的一部分。
接着，摆动指令计算部102计算由计算出的摆动振幅和计算出的摆动频率构成的摆动指令。将该摆动指令与上位控制装置200输出的位置指令一起发送到伺服电动机，由此在切削工具(或工件)移动时施加摆动动作。
进行该摆动指令的计算的摆动指令计算部102相当于权利要求中的摆动指令计算部102的一个优选例子。另外，该摆动指令计算部102的摆动指令的计算动作相当于图6的工序S4：摆动指令计算工序的一部分。
接着，补偿值计算部106基于加速度计算部104计算出的加速度来计算应与摆动指令相加的补偿值。上述的动作也通过由伺服控制装置100的CPU执行记载了补偿值计算部106的上述动作的程序来实现。该程序存储在伺服控制装置100内的预定的存储装置中，也可以存储在外部的存储装置中。另外，记录了该程序的计算机可读介质也相当于权利要求中的记录了计算机程序的计算机可读介质的一个优选例子。
<动作开始期间S、动作结束期间T>
补偿值计算部106在计算出的加速度为正值时，判断为伺服电动机400正在执行动作开始期间S的动作。然后，在判断为动作开始期间S时，计算加工路径方向的补偿值。
在图3中表示了图表，该图表表示伺服电动机400的进给量即位置与时间之间的关系。在这里作为例子说明的加工动作中，设为伺服电动机400从位置P2开始移动，在位置P1停止，并结束加工动作。在该图3的例子中，判断移动开始后加速度为正值的期间为动作开始期间S。即，表示伺服电动机400正在加速的期间。换句话说，判断伺服电动机400正在加速的期间为加工动作开始后的初期期间，即动作开始期间S。
在本实施方式中特征为，补偿值计算部106在基于加速度判断为动作开始期间S时，运算(计算)加工路径方向的补偿值。通过计算加工路径的方向、即移动的方向的补偿值，能够在加工路径方向对摆动的振幅进行补偿，能够进行控制使得切削工具从开始位置P2始终向P1侧移动。结果，即使从位置P2在与移动目的地P1相反的一侧存在干扰体的情况下，切削工具通过摆动动作能够抑制切削工具向干扰体Q侧移动。在图3中表示了该摆动的情况。如图3所示，相对于工具的指令路径以预定的振幅、预定的频率重叠了摆动动作，向位置P1侧补偿该振幅，由此控制为从P2来看，切削工具不向P1的相反侧方向移动。由此，在位置P2附近(与P1相反的一侧)存在干扰体Q时，能够抑制向该干扰体Q的干扰。
接着，补偿值计算部106在加速度基本为0时，判断为不在动作开始期间S，也不在动作结束期间T，运算(计算)0作为补偿值。
另一方面，补偿值计算部106在计算出的加速度为负值时，判断为伺服电动机400为动作结束期间T。然后，在为动作结束期间T时，计算加工路径方向的反方向的补偿值。
在图3所示的例子中，伺服电动机400从位置P2开始移动，在位置P1停止，并结束加工动作。在该图3的例子中，位置P2接近，加速度为负值的期间是动作结束期间T。即，表示伺服电动机400正在减速的期间。换句话说，将伺服电动机400正在减速的期间判断为加工动作结束紧前的期间即动作结束期间T。
在本实施方式中特征为，补偿值计算部106在基于加速度判断为动作结束期间T时，运算(计算)与加工路径方向反方向的补偿值。通过计算与加工路径的方向反方向、即从结束点P1向开始点P2侧移动的方向的补偿值，能够向开始点P2侧，即与加工路径方向相反的方向补偿摆动的振幅，能够进行控制使得切削工具从结束点P1始终向开始点P2侧移动。结果，即使从位置P1在与开始点P2相反的一侧存在干扰体Q的情况下，切削工具通过摆动动作能够抑制向该干扰体Q侧移动。在图3中表示了该摆动的情况。如图3所示，相对于工具的指令路径以预定的振幅、预定的频率重叠了摆动动作，通过向位置P2侧补偿该振幅，控制为从P1来看，切削工具不向P2的相反侧方向移动。由此，在位置P1附近(与P2相反的一侧)设置干扰体Q时，能够抑制向该干扰体Q的干扰。
如此，通过摆动动作来抑制切削工具向加工路径外部偏出的情况，所以即使在加工路径的附近存在某个干扰体Q时，也能够抑制与该干扰体的干扰(参照图3)。
此外，补偿值计算部106相当于权利要求中的补偿值计算部的一个优选例子。另外，到此为止描述的补偿值计算部106运算(计算)补偿值的动作相当于图6的工序S5：补偿值计算工序。
摆动指令修正部108基于补偿值计算部106计算出的补偿值来修正摆动指令计算部102计算出的摆动指令。具体来说，如图3所说明的那样，摆动指令修正部108对摆动指令中的振幅相加补偿值计算部106计算出的补偿值。摆动指令修正部108向加法运算器110提供这样修正后的摆动指令。
这样的动作也通过由伺服控制装置100的CPU执行记载了摆动指令修正部108的上述动作的程序来实现。即，摆动指令修正部108由记载了修正摆动指令的动作的程序和执行该程序的伺服控制装置100的CPU来实现。
上述程序存储在伺服控制装置100内的预定的存储装置中，也可以存储在外部存储装置。另外，另外，记录了该程序的计算机可读介质也相当于权利要求中的记录了计算机程序的计算机可读介质的一个优选例子。
摆动指令修正部108如此利用补偿值计算部106计算出的补偿值，也可以利用通过其他方法取得的补偿值。例如，优选利用上位控制装置200提供的补偿值来修正摆动指令。
本实施方式中的补偿值根据伺服电动机400位于动作开始期间S、还是位于动作结束期间T、还是位于除此之外的期间来决定。关于该期间的判断，优选由补偿值计算部106基于加速度来判断，但是因为发出了原本的位置指令的上位控制装置200本来能够进行判断，所以还优选由上位控制装置200基于该判断来输出补偿值。
因此，在上位控制装置200输出补偿值时，摆动指令修正部108还能够利用上位控制装置200输出的补偿值，将其与摆动指令(的振幅)相加来进行摆动指令的修正。伺服控制装置100可以经由补偿值取得部124来取得上位控制装置200输出的补偿值。向摆动指令修正部108供给补偿值取得部124取得的补偿值。摆动指令修正部108向加法运算器110供给利用这样从上位控制装置200取得的补偿值来修正后的摆动指令。
此外，摆动指令修正部108相当于权利要求中的补偿部的一个优选例子。另外，如上所述的摆动指令修正部108的动作相当于图6的工序S6：补偿工序。
<伺服电动机400的速度、加速度、补偿的关系>
在本实施方式中，在伺服电动机的动作开始期间S、动作结束期间T计算补偿值，在此之外的期间不特别计算补偿值。换而言之，在上述动作开始期间S、动作结束期间T以外的期间，将补偿值设为“0”。
图4表示图表的例子，该图表表示各期间、速度、加速度、补偿值之间的关系。图4(a)的图表在横轴取时间，在纵轴取伺服电动机400的速度。图4(b)的图表在横轴取时间，在纵轴取伺服电动机400的加速度。图4(c)的图表在横轴取时间，在纵轴取补偿值。
如图4的图表所示，伺服电动机400在动作开始期间S以固定的加速度(参照图4(b)的图表)进行加速，速度增加(参照图4(a)的图表)。将产生该正的加速度的期间判断为动作开始期间S来计算补偿(参照图4(c)的图表)。动作开始期间S中的该补偿值为正的预定值，相对于加工方向为前进方向的补偿。因此，特别将该补偿值称为前进补偿(参照图4(c))。
如此，因为在动作开始期间S相对于加工方向在前进方向进行补偿，所以即使具有摆动，也能够抑制切削工具从加工路径偏出(越过图3的P2偏出)的情况。结果，即使在加工路径的附近存在预定的干扰体Q的情况下，也能够抑制与干扰体Q之间的干扰。
另外，如图4的图表所示，伺服电动机400在动作结束期间T以固定的负的加速度(参照图4(b)的图表)进行减速，速度减少(参照图4(a)的图表)。将产生该负加速度的期间判断为动作结束期间T来计算补偿(参照图4(c)的图表)。动作结束期间T中的该补偿值为负的预定值，相对于加工方向为后退方向的补偿。因此，特别将该补偿值称为后退补偿(参照图4(c))。
如此，因为在动作结束期间T相对于加工方向在后退方向进行补偿，所以即使具有摆动，也能够抑制切削工具从加工路径偏出(越过图3的P1偏出)的情况。结果，即使在加工路径的附近存在预定的干扰体Q的情况下，也能够抑制与干扰体Q之间的干扰。求出的补偿值在“动作开始期间S以及动作结束期间T”以外设为“0”(即，不进行补偿)。
在本实施方式中，特征为如此补偿摆动指令的振幅，但是例如，也可以只在动作开始期间S执行该补偿处理。另外，相反也可以只在动作结束期间T执行。另外，如在图3、图4等中说明的那样，还优选在动作开始期间S、动作结束期间T的双方执行补偿。
<干扰体Q与工件10之间的关系>
相对于作为加工对象的工件10(20)，干扰体Q不得位于指令路径(加工路径)中，但是存在位于指令路径附近的情况。干扰体Q可以是任意的东西，例如，想要加工螺钉的螺纹牙部分时其螺钉头的部分等可能成为干扰体Q。另外，也有支撑圆筒形的工件10(20)的夹具部分成为干扰体Q的情况。
在图5A、图5B中表示了说明图，该说明图用于说明干扰体Q与工件10(20)之间的位置关系的一个例子。
在图5A中表示开始了工件10(20)的加工动作时的动作开始期间S的工件10(20)的加工状态的截面图。该图5A所示的X轴、Z轴是与图1A相同的坐标，并在Z轴方向取加工方向B。在图5A中表示了工件截面的轮廓E，相对于工件10(20)，切削工具沿着指令路径F移动。实际上，因为针对切削工具重叠地施加了摆动指令，所以工具路径H(＝指令路径+摆动指令)如图5所示描绘了曲线。在正在进行这样的加工动作的情况下，在工件10(20)的端部安装了夹具等干扰体Q时，由于摆动动作切削工具的工具路径H从指令路径F偏移了摆动指令的量，因此有可能与干扰体Q之间产生干扰I(参照图5A)。为了抑制这样的干扰I，在本实施方式中，对摆动指令(的振幅)施加补偿。
同样地，在图5B中表示工件10(20)的加工动作结束时的动作结束期间T的工件10(20)的加工状态的截面图。该图5B所示的X轴、Z轴也是与图1A相同的坐标，并在Z轴方向取加工方向B。在图5B中表示工件截面的轮廓E，相对于工件10(20)，切削工具按照曲线的工具路径H(＝指令路径+摆动指令)移动。在正在进行这样的加工动作的情况下，在工件10(20)的端部安装了用于抓持工件10(20)的抓持卡盘等干扰体Q时，由于摆动动作有可能在切削工具与干扰体Q之间产生干扰I(参照图5B)。为了抑制这样的干扰I，在本实施方式中，对摆动指令(的振幅)施加补偿，抑制切削工具向干扰体Q移动。
这样修正后的摆动指令在加法运算器110中与位置指令相加后被提供给位置/速度/电流控制部116。加法运算器110将从上位控制装置200输出的位置指令、修正后的摆动指令、位置反馈值进行相加，然后提供给位置/速度/电流控制部116。
此外，在图2中，加法运算器110通过负“－”的符号来表示修正后的摆动指令侧，在本实施方式中，因为摆动指令的极性与位置指令为相反方向，所以根据极性设为“－”或“+”即可。另外，位置反馈值是伺服电动机400的实际位置的反馈，通过反馈伺服电动机400的位置来进行反馈控制，从而控制到更准确的位置。
位置/速度/电流控制部116基于相加了修正后的摆动指令的位置指令来求出驱动伺服电动机400的驱动信号，并向外部的放大器300提供(输出)该驱动信号。
因此，位置/速度/电流控制部116和加法运算器110相当于权利要求中的驱动部的一个优选例子。另外，位置/速度/电流控制部116和加法运算器110进行的驱动信号的输出相当于图6的流程图的工序S7：驱动工序。
放大器300对上述的驱动信号进行放大，向伺服电动机400提供为了驱动伺服电动机400而充足的电力。通过(放大后的)驱动信号来驱动伺服电动机400。此外，在图2中，分别各表示了1个放大器300和伺服电动机400，也可以分别具备多个。在多轴控制的情况下(具备多个控制轴的机床的情况下)，可以按照该轴的数量具备放大器300以及伺服电动机400。
在伺服电动机400的驱动轴具备检测器500，能够通过检测伺服电动机400的位置来实质性地检测切削工具和工件的位置。检测器500能够使用旋转编码器或线性编码器等构成。该检测器500针对位置取得部122输出位置反馈值。位置取得部122是作为位置反馈值取得伺服电动机400的位置(切削工具的位置或工件的位置)的接口。对计算器110施加位置取得部122取得的位置反馈值。由此，能够执行所谓的反馈控制，更加准确地使伺服电动机400的位置与基于位置指令的位置相吻合。
此外，在图6的流程图中，在工具S7：驱动工序之后取得从上位控制装置200连续输出的位置指令(工序S1：位置指令取得工序)，以下，依次重复进行从工序S1开始的处理。但是，实际上对于输出的位置指令，连续执行图6的流程图所示的处理，所以可以流水线地并列执行图6中的各处理。
如上所述，本实施方式的伺服控制装置100针对具有多个控制轴的机床的伺服电动机执行摆动动作。
特别是在本实施方式中，在加工动作的初期(动作开始期间S)和终期(动作结束期间T)，对摆动指令的振幅相加补偿。通过这样的动作，能够抑制位于指令路径(加工路径)附近的干扰体Q与切削工具等之间的干扰。
因此，在本实施方式中，需要高效地求出加工动作的初期(动作开始期间S)和终期(动作结束期间T)。对此，在本实施方式中检测伺服电动机400的加速度，据此判断是动作开始期间S还是动作结束期间T，因此能够高效且准确地进行各期间的判断。
另外，因为输出位置指令的上位控制装置200本来能够得知动作开始期间S和动作结束期间T，所以也可以构成为上位控制装置200基于这样的期间判断来输出补偿值。在这种情况下，本实施方式的伺服控制装置100的摆动指令修正部108可以使用上位控制装置200输出的补偿值来代替补偿值计算部106计算出的补偿值，对摆动指令相加该补偿值来获得修正后的摆动指令。在采用这样的动作时，也可以在图2中构成不具备加速度计算部104以及补偿值计算部106的伺服控制装置100来使用。
<第一常数、第二常数的设定>
第一常数在本实施方式中设定为1.5倍，但是能够在0.5倍至10倍的范围内进行设定。在这里，摆动振幅通常需要主轴旋转一周的期间的(工件10或切削工具24)的移动量(向加工方向的移动量)的0.5倍以上的振幅。
另外，例如，能够根据上述的主轴的角度变化来推定(角速度)主轴旋转一周的速度，也能够根据位置指令的变化来推定(速度指令)移动速度。根据该推定出的角速度来判定主轴旋转一周所需要的时间。因此，如果计算旋转一周的时间×速度指令，则能够求出主轴每旋转一周的工件10(或切削工具)的移动量。
根据这样求出的移动量，能够取得第一常数倍来求出(设定)摆动振幅。另外，也可以设定位置指令和第一预定数，使得摆动振幅成为向加工方向的移动量的0.5倍以上。这样的第一常数的计算可以由人来进行，也可以由伺服控制装置100或上位控制装置200执行。
例如，关于第一常数，优选在超过1倍～不足2倍的程度的范围内进行设定，1.5倍附近是更为理想的范围。这些数值范围也相当于权利要求中的第一常数的优选的例子。另外，例如，关于第二常数，在本实施方式中设定为1.5倍，但是也能够在0.5倍至10倍的范围内进行设定。特别是优选在超过1倍～不足2倍的程度的范围内进行设定，1.5倍附近是更为理想的范围。这些数值范围也相当于权利要求中的第二常数的优选的例子。
另外，关于这些第一常数、第二常数，也可以构成为上位控制装置200对伺服控制装置100进行指示。在这种情况下，伺服控制装置100能够在伺服控制装置100内的预定的存储器中存储指示的第一常数、第二常数。另外，关于第一常数、第二常数，也可以通过用户操作上位控制装置200来设定。另外，也可以由用户对伺服控制装置100直接设定这些常数。
<摆动指令的计算的控制>
此外，摆动指令计算部102可以以各种各样的目的来计算各种摆动指令，例如，为了切碎在切削时产生的切屑等的目的，优选计算在切削工具行进的加工方向上，切削工具与工件相对地进行摆动那样的摆动指令。
另外，摆动指令计算部102还优选根据来自外部的指示开始、中断、或结束摆动指令的计算。例如，可以构成为根据来自外部的上位控制装置200的指示开始、中断、结束摆动指令的计算。
在伺服控制装置100中需要具备用于输入上位控制装置200输出的这样的指示的接口部，但是优选与其他的接口、例如旋转速度取得部118等共用。
另外，摆动指令修正部108也与摆动指令计算部102相同，优选构成为根据来自外部的指示开始、中断、或结束摆动指令的修正。例如，也可以构成为根据来自外部的上位控制装置200的指示开始、中断、结束修正动作的执行。另外，用于输入上位控制装置200输出的这样的指示的接口部可以利用输入补偿值的补偿值取得部124，也可以另外准备其他的接口。
以上，详细说明了本发明的实施方式，上述的实施方式只不过是表示了用于实施本发明的具体例子。本发明的技术范围并不限于上述实施方式。本发明在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更，这些变更也包含在本发明的技术范围内。
符号的说明
10、20：工件
12、22：主轴
14、24：切削工具
100：伺服控制装置
102：摆动指令计算部
104：加速度计算部
106：补偿值计算部
108：摆动指令修正部
116：位置/速度/电流控制部
118：旋转速度取得部
120：位置指令取得部
122：位置取得部
124：补偿值取得部
200：上位控制装置
300：放大器
400：伺服电动机
500：检测器
A：摆动
B：加工方向
C：空摆
D：切削
E：工件截面的轮廓
F：指令路径
H：工具路径(指令路径+摆动路径)
I：干扰
Q：干扰体
S：动作开始期间
T：动作结束期间。

Claims (12)

1.一种控制机床的控制装置，该机床具备多个控制轴，使所述控制轴协同动作来对作为加工对象的工件进行切削加工，所述控制装置的特征在于，具备：
位置指令取得部，其取得针对驱动切削工具的伺服电动机的位置指令、或针对驱动所述工件的伺服电动机的位置指令；
旋转速度取得部，其取得旋转的所述切削工具或旋转的所述工件的旋转速度；
加速度计算部，其基于取得的所述位置指令，计算所述伺服电动机的加速度；
摆动指令计算部，其基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度计算摆动指令，该摆动指令用于沿着所述切削工具行进的加工路径在加工方向上使所述切削工具与所述工件相对摆动；
补偿值计算部，其基于计算出的所述加速度来计算补偿值；
补偿部，其通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加计算出的所述补偿值来对所述振幅进行补偿；以及
驱动部，其基于对振幅进行了补偿的所述摆动指令和取得的所述位置指令求出用于驱动所述伺服电动机的驱动信号，并输出所述驱动信号。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述摆动指令计算部为了切碎在所述切削加工时产生的切屑，计算所述摆动指令。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述摆动指令计算部具备：
摆动频率计算部，其基于取得的所述旋转速度计算摆动频率；以及
摆动振幅计算部，其基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度来计算所述摆动振幅。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，
所述摆动振幅计算部基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度来求出所述切削工具或所述工件每旋转一周的移动量，取得求出的移动量的第一常数倍来计算所述摆动振幅。
5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，
所述摆动频率计算部通过取得所取得的所述旋转速度的第二常数倍来计算所述摆动频率。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
所述加速度计算部基于所述伺服电动机的位置反馈值来计算所述加速度。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
所述补偿部从外部的上位控制装置取得补偿值来代替所述补偿值计算部计算出的补偿值，通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加取得的所述补偿值来对所述振幅进行补偿。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
所述补偿值计算部在基于所述加速度判断是所述伺服电动机的动作的动作开始期间时，求出所述加工路径方向的补偿值。
9.根据权利要求1至6中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
所述补偿值计算部在基于所述加速度判断是所述伺服电动机的动作的动作结束期间时，求出与所述加工路径相反方向的补偿值。
10.根据权利要求1至6中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，
所述补偿值计算部在基于所述加速度判断是所述伺服电动机的动作的动作开始期间和动作结束期间中的任意一个期间时，求出所述加工路径或与所述加工路径相反方向的补偿值，在所述期间以外时，求出0的补偿值。
11.一种控制机床的控制方法，该机床具备多个控制轴，使所述控制轴协同动作来对作为加工对象的工件进行切削加工，其特征在于，包含：
位置指令取得工序，取得针对驱动切削工具的伺服电动机的位置指令、或针对驱动所述工件的伺服电动机的位置指令；
旋转速度取得工序，取得旋转的所述切削工具或旋转的所述工件的旋转速度；
加速度计算工序，基于取得的所述位置指令，计算所述伺服电动机的加速度；
摆动指令计算工序，基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度计算摆动指令，该摆动指令用于沿着所述切削工具行进的加工路径在加工方向上使所述切削工具与所述工件相对摆动；
补偿值计算工序，基于计算出的所述加速度来计算补偿值；
补偿工序，通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加计算出的所述补偿值来对所述振幅进行补偿；以及
驱动工序，其基于对振幅进行了补偿的所述摆动指令和取得的所述位置指令求出用于驱动所述伺服电动机的驱动信号，并输出所述驱动信号。
12.一种记录了计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序使计算机作为控制机床的控制装置进行动作，该机床具备多个控制轴，使所述控制轴协同动作来对作为加工对象的工件进行切削加工，
所述计算机可读介质的特征在于，
使所述计算机执行如下步骤：
位置指令取得步骤，取得针对驱动切削工具的伺服电动机的位置指令、或针对驱动所述工件的伺服电动机的位置指令；
旋转速度取得步骤，取得旋转的所述切削工具或旋转的所述工件的旋转速度；
加速度计算步骤，基于取得的所述位置指令，计算所述伺服电动机的加速度；
摆动指令计算步骤，基于取得的所述位置指令和取得的所述旋转速度计算摆动指令，该摆动指令用于沿着所述切削工具行进的加工路径在加工方向上使所述切削工具与所述工件相对摆动；
补偿值计算步骤，基于计算出的所述加速度来计算补偿值；
补偿步骤，通过对计算出的所述摆动指令的振幅相加计算出的所述补偿值来对所述振幅进行补偿；以及
驱动步骤，其基于对振幅进行了补偿的所述摆动指令和取得的所述位置指令求出用于驱动所述伺服电动机的驱动信号，并输出所述驱动信号。
CN201710790524.9A 2016-09-07 2017-09-05 机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质 Active CN107797515B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-174972 2016-09-07
JP2016174972A JP6487397B2 (ja) 2016-09-07 2016-09-07 工作機械の制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107797515A true CN107797515A (zh) 2018-03-13
CN107797515B CN107797515B (zh) 2020-02-18

Family

ID=61198290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710790524.9A Active CN107797515B (zh) 2016-09-07 2017-09-05 机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10409255B2 (zh)
JP (1) JP6487397B2 (zh)
CN (1) CN107797515B (zh)
DE (1) DE102017215787B4 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110347113A (zh) * 2018-04-06 2019-10-18 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110362033A (zh) * 2018-04-09 2019-10-22 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110398938A (zh) * 2018-04-24 2019-11-01 发那科株式会社 显示装置
CN110695762A (zh) * 2018-07-10 2020-01-17 发那科株式会社 机床的控制装置
CN111045395A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 发那科株式会社 数值控制装置
CN111240264A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 发那科株式会社 数值控制装置、程序记录介质以及控制方法
TWI739468B (zh) * 2020-06-09 2021-09-11 新代科技股份有限公司 斷屑控制系統及其控制方法
TWI739469B (zh) * 2020-06-09 2021-09-11 新代科技股份有限公司 螺紋加工斷屑控制系統及其控制方法
CN114073001A (zh) * 2019-07-09 2022-02-18 株式会社安川电机 电力转换装置、压送装置、电力转换方法、程序、诊断装置以及诊断方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6412197B1 (ja) * 2017-04-04 2018-10-24 ファナック株式会社 揺動切削を行う工作機械の制御装置
JP6503001B2 (ja) 2017-04-18 2019-04-17 ファナック株式会社 揺動切削を行う工作機械の制御装置
JP6503000B2 (ja) 2017-04-18 2019-04-17 ファナック株式会社 揺動切削を行う工作機械の制御装置
JP6503002B2 (ja) 2017-04-20 2019-04-17 ファナック株式会社 揺動切削を行う工作機械の制御装置
JP6636998B2 (ja) * 2017-08-22 2020-01-29 ファナック株式会社 数値制御装置
US11131979B2 (en) 2018-11-29 2021-09-28 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device and numerical control method
CN113485250B (zh) * 2021-07-15 2022-09-20 深圳市汇川技术股份有限公司 轨迹规划方法、设备及计算机可读存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101214622A (zh) * 2007-01-04 2008-07-09 发那科株式会社 机床的控制装置以及控制方法
CN101893869A (zh) * 2009-05-21 2010-11-24 发那科株式会社 控制周期性往复动作的伺服电动机控制装置
CN103125096A (zh) * 2010-09-28 2013-05-29 三星电子株式会社 用于控制设备的方法和装置以及存储该方法的计算机可读介质
JP2014054689A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Hariki Seiko Co Ltd 工作機械
CN104614984A (zh) * 2014-11-20 2015-05-13 南京理工大学 一种电机位置伺服系统的高精度控制方法
WO2015162739A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP2015225518A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 ファナック株式会社 切上げ・切込み運動または円運動挿入機能を有する数値制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT331439B (de) 1973-07-24 1976-08-25 Voest Ag Strangfuhrung fur eine stranggiessanlage
JPS5033929B2 (zh) 1973-10-19 1975-11-05
JPS5599523A (en) 1979-01-23 1980-07-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Combustion safety device
US4653360A (en) 1985-05-07 1987-03-31 The Cross Company CNC turning machine
US5342152A (en) 1990-10-11 1994-08-30 Medeksza Ludwik A Method and apparatus for forming intermittent chips while machining holes with a rotating tool
JP2003117765A (ja) * 2001-10-03 2003-04-23 Toshiba Mach Co Ltd 数値制御工作機械の運転制御方法および数値制御工作機械
DE102011077568B4 (de) 2011-06-15 2023-12-07 Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh Werkzeugmaschine, Werkstückbearbeitungsverfahren
JP5033929B1 (ja) 2011-11-10 2012-09-26 ハリキ精工株式会社 工作機械
BR112015019038B1 (pt) 2013-02-12 2021-08-03 Mitsubishi Electric Corporation Dispositivo de controle numérico pelo qual usinagem é realizada

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101214622A (zh) * 2007-01-04 2008-07-09 发那科株式会社 机床的控制装置以及控制方法
CN101893869A (zh) * 2009-05-21 2010-11-24 发那科株式会社 控制周期性往复动作的伺服电动机控制装置
CN103125096A (zh) * 2010-09-28 2013-05-29 三星电子株式会社 用于控制设备的方法和装置以及存储该方法的计算机可读介质
JP2014054689A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Hariki Seiko Co Ltd 工作機械
WO2015162739A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP2015225518A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 ファナック株式会社 切上げ・切込み運動または円運動挿入機能を有する数値制御装置
CN104614984A (zh) * 2014-11-20 2015-05-13 南京理工大学 一种电机位置伺服系统的高精度控制方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110347113B (zh) * 2018-04-06 2024-06-11 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110347113A (zh) * 2018-04-06 2019-10-18 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110362033A (zh) * 2018-04-09 2019-10-22 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110362033B (zh) * 2018-04-09 2024-03-08 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110398938A (zh) * 2018-04-24 2019-11-01 发那科株式会社 显示装置
CN110695762A (zh) * 2018-07-10 2020-01-17 发那科株式会社 机床的控制装置
CN110695762B (zh) * 2018-07-10 2022-02-01 发那科株式会社 机床的控制装置
CN111045395A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 发那科株式会社 数值控制装置
CN111240264B (zh) * 2018-11-29 2024-02-20 发那科株式会社 数值控制装置、程序记录介质以及控制方法
CN111240264A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 发那科株式会社 数值控制装置、程序记录介质以及控制方法
CN114073001A (zh) * 2019-07-09 2022-02-18 株式会社安川电机 电力转换装置、压送装置、电力转换方法、程序、诊断装置以及诊断方法
TWI739469B (zh) * 2020-06-09 2021-09-11 新代科技股份有限公司 螺紋加工斷屑控制系統及其控制方法
TWI739468B (zh) * 2020-06-09 2021-09-11 新代科技股份有限公司 斷屑控制系統及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018041275A (ja) 2018-03-15
CN107797515B (zh) 2020-02-18
US10409255B2 (en) 2019-09-10
JP6487397B2 (ja) 2019-03-20
DE102017215787B4 (de) 2022-06-23
US20180067466A1 (en) 2018-03-08
DE102017215787A1 (de) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107797515A (zh) 机床的控制装置、控制方法以及计算机可读介质
JP6457432B2 (ja) 揺動切削を行う工作機械のサーボ制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム
CN108732989B (zh) 进行摆动切削的机床的控制装置
JP6342935B2 (ja) 揺動切削を行う工作機械のサーボ制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム
JP4809488B1 (ja) 任意区間で速度変更が可能な揺動動作機能を有する数値制御装置
JP5935958B2 (ja) 軌跡制御装置
CN108733001A (zh) 进行摆动切削的机床的控制装置
JP2006227886A (ja) サーボ制御装置及びサーボ系の調整方法
JP5452788B1 (ja) 数値制御装置
CN109954955B (zh) 机器人系统
JP4796936B2 (ja) 加工制御装置
JP2005071016A (ja) 数値制御装置
CN107303626A (zh) 激光加工装置及激光加工方法
CN111791088A (zh) 数值控制装置
JP5347421B2 (ja) 工作機械の数値制御装置およびｎｃデータ解析装置
WO2021241512A1 (ja) ワークに対する作業をロボットに実行させる制御装置、ロボットシステム、及び制御方法
JP7070114B2 (ja) ロボット制御装置及びロボット制御方法
WO2022239721A1 (ja) 工作機械
JP6441416B1 (ja) 制御装置
JP2023020721A (ja) 加工経路生成装置、加工経路生成方法及びコンピュータプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant