CN109874403B - 数控装置 - Google Patents

Abstract

在基于加工程序(11)对伺服电动机(16)进行控制的数控装置(10)中，基于包含使通过伺服电动机(16)在移动轴的方向进行驱动的机械系统发生移动方向反转的命令、和与命令相比在后执行的命令在内的加工程序(11)，决定是否针对移动方向反转而执行校正。

Description

数控装置

技术领域

本发明涉及对诸如工作机械这样的工业用机械装置进行控制的数控装置。

背景技术

在以工作机械为代表的工业用途的机械中，执行驱动控制以使得刀具或者工作台追随指令值。特别地，将下述控制称为轨迹控制或者轮廓运动控制，即，对机械进行驱动以使得准确地追随指定出相对于加工对象物即工件的刀具位置的路径即指令轨迹，上述轨迹控制或者轮廓运动控制使用数控装置及附属于该数控装置的伺服控制装置而精密地进行。成为控制对象的机械具有多个移动轴，在沿各个移动轴的方向由伺服控制装置进行驱动。

数控装置使用伺服控制装置进行机械的移动轴方向的位置控制。基本上是进行反馈控制以使得由电动机端编码器或者对刀具端的位置进行测定的线性标尺检测的反馈位置追随指令位置，但在反馈位置和刀具端的位置之间的机械系统中存在反向间隙及空转等误差要因，因此在这些误差要因的影响下刀具端的位置相对于反馈位置而具有误差。反向间隙是指滚珠丝杠等的晃动量。空转是指由于引导面的摩擦而在滚珠丝杠产生的弹性变形。刀具端的位置相对于反馈位置具有误差是指仅进行反馈控制会在刀具端的位置产生误差。

特别地，在沿作为进给轴的移动轴的方向反转时反向间隙或者空转的影响对刀具位置的运动轨迹造成显著影响。作为典型的情况，在指定出圆弧轨迹的情况下，有时在圆弧轨迹的象限切换部分中产生台阶状的轨迹误差。这是由于机械系统的反向间隙或者空转的影响，在正方向移动时轨迹向负方向偏移而移动，在负方向移动时轨迹向正方向偏移而移动所产生的。如果产生了如上所述的轨迹的追随误差，则在加工面产生条纹或者损伤，不优选。

因此，在数控装置中，为了对存在于机械系统的反向间隙及空转这样的误差要因的影响进行抑制，具有下述功能，即，在反馈控制的基础上对由于机械系统的误差要因而产生的轨迹的误差进行预测，进行校正。特别地，在指令位置的方向反转即速度的正负的符号反转时，进行所谓的反向间隙校正，即，在指令位置进行校正量的相加而降低反向间隙及空转的影响(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2014－54001号公报

发明内容

但是，如在专利文献1中记载的技术这样，进给轴的移动方向反转时，为了对由反向间隙或者空转引起的刀具端的追随误差进行校正而将反向间隙校正量施加至指令位置的方式，是指令位置的移动方向反转时施加校正量的方式，因此即使在微小的方向反转时也执行校正。其结果，有时反而使精度恶化。具体地说，在圆弧和直线的连接部处根据CAM(Computer Aided Manufacturing)的运算误差而插入微小的移动指令，在产生反向间隙宽度以下的微小的反转的情况下，在圆弧的出口部分进行不需要的反向间隙校正。并且，如果在相邻的路径彼此加入或不加入微小反转块，则根据路径而施加或不施加校正，成为加工损伤的原因。也考虑设置死区而避免，但在该情况下如指令形状为圆弧的情况那样在原本应该进行校正的情形下施加校正的定时延迟。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够避免不需要的反向间隙校正的数控装置。

为了解决上述的课题，并达到目的，本发明是一种数控装置，其基于加工程序对伺服电动机进行控制。而且，本发明的特征在于，基于使通过伺服电动机在移动轴的方向进行驱动的机械系统发生移动方向反转的命令、和与命令相比在后执行的命令在内的加工程序，决定是否针对移动方向反转而执行校正。

发明的效果

本发明所涉及的数控装置，具有能够避免不需要的反向间隙校正这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的数控装置的结构的框图。

图2是表示由实施方式1所涉及的数控装置设为控制的对象的伺服电动机及机械系统的构造的图。

图3是表示实施方式1所涉及的加工程序的一个例子的图。

图4是对实施方式1所涉及的一个移动轴的移动方向反转的情形进行说明的图。

图5是表示实施方式1所涉及的伺服控制部的结构的框图。

图6是表示在实施方式1所涉及的扫描线加工中并列的多个扫描线移动路径的图。

图7是表示进行实施方式1所涉及的扫描线加工的加工程序的一个例子的图。

图8是表示将实施方式1所涉及的数控装置的功能通过计算机实现的情况下的结构的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的数控装置详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的数控装置10的结构的框图。图2是表示由实施方式1所涉及的数控装置10设为控制的对象的伺服电动机16及机械系统6的构造的图。机械系统6是在诸如工作机械这样的工业用机械装置中在移动轴方向可动的部分的统称。因此，移动轴表示机械系统6能够移动的方向。图2的构造是针对每个移动轴设置的，与大于或等于1个移动轴相对应，数控装置10将大于或等于1个机械系统6作为控制对象。

如图1所示，数控装置10基于输入的加工程序11对伺服电动机16进行控制。在加工程序11中，加工所需的刀具的移动路径的信息即路径信息通过所谓的G代码而以命令的形式进行了记述。G代码也被称为EIA(美国电子工业会)代码。加工程序11通过文本数据进行了记述，基本上是一行相当于一个命令。

如图2所示，在伺服电动机16安装有位置检测器17，对伺服电动机16的位置进行检测。作为位置检测器17，通常使用旋转编码器等。在伺服电动机16经由滚珠丝杠61而连接有机械系统6，伺服电动机16使滚珠丝杠61进行旋转驱动。在这里，机械系统6是将滚珠丝杠61的旋转变换为移动轴的方向的直线运动的螺母62及固定于螺母62的工作台63。线性引导部64支撑有工作台63，将工作台63的运动方向约束在移动轴的方向。因此，伺服电动机16能够沿移动轴对机械系统6进行驱动。

此外，在位置检测器17中直接进行检测的电动机位置，是伺服电动机16的旋转角度的值。因此，将该电动机位置即角度的值与伺服电动机16每旋转1周的工作台移动距离即滚珠丝杠导程相乘而除以伺服电动机16每旋转1周的角度2π(rad)，由此能够换算为工作台63的移动方向的长度。下面，电动机位置设为使用换算为工作台63的移动方向的长度后的值。

数控装置10具有：指令位置生成部12，其基于在加工程序11中记述的命令所示的路径信息而对指令位置进行计算；路径信息解析部13，其对在加工程序11中记述的命令所示的路径信息进行解析；校正量决定部14，其决定是否针对移动方向反转进行校正而决定反转时校正量；伺服控制部15，其输出扭矩指令；以及加法器18。

指令位置生成部12从起始行开始依次读入加工程序11的命令，逐次地对从加工程序11的起始开始依次记述的命令所示的路径信息进行处理而进行插补及加减速的运算，计算并输出针对每个控制周期的指令位置。在加工程序11中记述的命令是以规定的顺序执行的，因此在加工程序11中记述的命令所示的路径信息与在其之前执行的命令所示的路径信息相比在时间上在后进行处理。

路径信息解析部13对在加工程序11中记述的命令所示的路径信息进行解析，提取使沿机械系统6的移动轴的移动方向反转的移动方向反转发生的命令的在加工程序11内的记述部位，作为方向反转信息而生成并输出。

图3是表示实施方式1所涉及的加工程序11的一个例子的图。加工程序11是针对作为移动轴而具有X轴及Y轴这2个移动轴的机械的加工程序，命令所指示的位置坐标的单位设为“mm”。加工程序11的第1行及第3行的命令没有指示位置坐标，因此省略说明。第2行的命令“G0X0.Y0.”是对向作为原点的点(0，0)(以下同样地标记为(X轴坐标，Y轴坐标))的定位进行指示。第4行的命令“X10.”是不使Y轴坐标变更，对X轴坐标向10.0mm的位置的移动进行指示。因此，第4行的命令指示出向点(10，0)的移动。第5行的命令“Y10.”是不使X轴坐标变更，对Y轴坐标向10.0mm的位置的移动进行指示。因此，第5行的命令指示出向点(10，10)的移动。以后是同样的，将第6行的命令所指示的点(－10，10)、第7行的命令所指示的点(－10，0)、第8行的命令所指示的点(0，0)依次移动，这是在加工程序11中命令出的。因此，第6行及第8行的命令成为对X轴的移动方向的反转进行指示的命令。

图4是对实施方式1所涉及的一个移动轴的移动方向反转的情形进行说明的图。图4示出了在图3所示的加工程序11中作为移动轴之一的X轴的移动方向反转的情形。在X轴上的点41处向正方向的移动的移动方向向负方向的移动进行反转，在点42处向负方向的移动的移动方向向正方向的移动进行反转。如果图2示出了将X轴作为移动轴的机械系统6，则在图4的点41及点42处发生机械系统6的移动方向反转。

因此，由路径信息解析部13生成的方向反转信息，至少包含与沿移动轴使发生机械系统6的移动方向反转的加工程序11的命令的记述部位有关的信息。与在加工程序11内使发生机械系统6的移动方向反转的命令的记述部位有关的信息的具体例是如下述的信息，即，在加工程序11中记述有使发生机械系统6的移动方向反转的命令的行是从起始行起第几行。

以图3所示的加工程序11为例进行说明，路径信息解析部13如果接收到第1次对位置坐标进行指示的命令，则求出该命令所指示的移动目的地的坐标而保存于存储区域。而且，路径信息解析部13如果接收到第2次对位置坐标进行指示的命令，则求出该命令所指示的移动目的地的坐标而保存于存储区域，并且求出与从第1次的命令所指示出的移动目的地的坐标起的移动矢量对应的信息。路径信息解析部13基于该移动矢量而求出针对每个轴的移动方向的符号而保存于存储区域。此外，关于移动量成为0的轴，不求出符号，因此符号不保存。而且，路径信息解析部13如果接收到第3次对位置坐标进行指示的命令，则求出该命令所指示的移动目的地的坐标而保存于存储区域，并且求出与从第2次的命令所指示出的移动目的地的坐标起的移动矢量对应的信息。路径信息解析部13基于该移动矢量而求出针对每个轴的移动方向的符号而保存于存储区域。此外，关于移动量成为0的轴，不求出符号，因此符号不保存。路径信息解析部13以下重复该作业。由此，针对每个轴而不为0的移动量最后产生时的移动方向的符号保存于存储区域，因此在根据新的命令，符号反转的情况下，路径信息解析部13能够判定为发生了移动方向的反转。

在图3所示的加工程序11的例子中，路径信息解析部13根据第4行的命令“X10.”求出的关于X轴的符号即“+”，向根据第6行的命令“X－10.”求出的关于X轴的符号即“－”反转。因此，路径信息解析部13能够根据第6行的命令“X－10.”，判定为发生了图4的点41处的移动方向的反转。另外，路径信息解析部13根据第6行的命令“X－10.”求出的关于X轴的符号即“－”，向根据第8行的命令“X0.”求出的关于X轴的符号即“+”反转。因此，路径信息解析部13能够根据第8行的命令“X0.”，判定为发生了图4的点42处的移动方向的反转。因此，在路径信息解析部13生成的与X轴相关的方向反转信息中，包含使发生X轴的移动方向的反转的命令的加工程序11中的行数即“第6行”及“第8行”。

并且，路径信息解析部13与指令位置生成部12相比先读取加工程序11，因此能够使与在加工程序11中使发生机械系统6的移动方向反转的命令相比在后执行的命令所示的路径信息包含于方向反转信息。路径信息解析部13与指令位置生成部12相比先读取加工程序11，是指将与表示指令位置生成部12为了对指令位置进行计算而使用的路径信息的命令相比在后执行的命令读入。路径信息解析部13将生成的方向反转信息提供给校正量决定部14。校正量决定部14基于根据路径信息解析部13先读取的加工程序11的命令而生成的方向反转信息，能够进行在移动路径上的移动方向反转部位处是否执行反向间隙校正的判断。

路径信息解析部13通过执行上述的先读取，从而能够在紧随移动方向反转部位之后的移动路径的预先确定的区间中，求出从沿发生了移动方向反转的移动轴的移动方向反转部位起的机械系统6的移动量。路径信息解析部13可以将求出的机械系统6的移动量包含于方向反转信息，将方向反转信息提供给校正量决定部14。沿移动轴的移动量的具体例，是工作台63的沿发生了移动方向反转的移动轴的移动量。

在图3所示的加工程序11的例子中，根据第6行的命令“X－10.”，从点(10，10)向点(－10，10)进行移动方向反转的部位即从点(10，10)起机械系统6在X轴方向移动20mm。因此，方向反转信息可以包含移动方向反转部位所涉及的“第6行”以及从移动方向反转部位起的移动量即“20mm”。另外，根据第8行的命令“X0.”，从点(－10，0)向点(0，0)进行移动方向反转的部位即从点(－10，0)起机械系统6在X轴方向移动10mm。因此，方向反转信息可以包含移动方向反转部位所涉及的“第8行”以及从移动方向反转部位起的移动量即“10mm”。

路径信息解析部13通过执行上述的先读取，从而能够求出移动方向反转部位处的机械系统6的移动轴中的坐标值。路径信息解析部13还可以将移动方向反转部位处的机械系统6的移动轴中的坐标值包含于方向反转信息，将方向反转信息提供给校正量决定部14。机械系统6的移动轴中的具体的坐标值，是诸如与工作台63的移动轴对应的移动方向的坐标值这样的值。在机械系统6的移动轴存在多个的情况下，移动方向反转部位的机械系统6的移动轴中的坐标值，设为包含移动方向反转部位的全部移动轴中的各坐标值。

在图3所示的加工程序11的例子中，第6行的命令“X－10.”所涉及的移动方向反转部位的坐标值，如上所述为(10，10)。因此，包含“第6行”的方向反转信息，可以作为移动方向反转部位的坐标值而包含(10，10)。另外，第8行的命令“X0.”所涉及的移动方向反转部位的坐标值，如上所述为(－10，0)。因此，包含“第8行”的方向反转信息，可以作为移动方向反转部位的坐标值而包含(－10，0)。

校正量决定部14基于方向反转信息及指令位置，决定针对移动方向反转的校正的校正量即反转时校正量而输出。具体地说，决定是否将反转时校正量设为0，在不将反转时校正量设为0的情况下、即在执行反向间隙校正的情况下，使反转时校正量具有0以外的值。

校正量决定部14输出0以外的值的反转时校正量而执行反向间隙校正的情况下的反转时校正量，作为反向间隙校正的参数被预先设定。具体地说，以与沿发生了机械系统6的移动方向反转的移动轴的移动方向反转后的移动方向相同的符号，将与发生了移动方向反转的移动轴的机械系统6所固有的反向间隙量相当的大小的值设为反转时校正量。

在加法器18中，将指令位置和反转时校正量相加，将指令位置和反转时校正量相加得到的值作为校正后的指令位置而输入至伺服控制部15。即，通过反转时校正量校正后的指令位置输入至伺服控制部15。

向伺服控制部15输入校正后的指令位置，并且由位置检测器17检测出的伺服电动机16的电动机位置即旋转角度的值被作为反馈位置而进行输入。而且，在伺服控制部15中，进行伺服控制以使得反馈位置追随校正后的指令位置。具体地说，使用反馈位置及校正后的指令位置的由伺服控制部15得到的运算结果的电动机扭矩作为扭矩指令而输出，按照扭矩指令对伺服电动机16进行驱动。

图5是表示实施方式1所涉及的伺服控制部15的结构的框图。

伺服控制部15具有：位置控制部31，其进行位置控制处理；速度控制部32，其执行速度控制处理；微分运算部33，其执行微分运算；以及减法器34、35。

减法器34求出校正后的指令位置和反馈位置之差而作为位置偏差，该位置偏差输入至位置控制部31。位置控制部31针对位置偏差执行比例控制这样的位置控制处理而对指令速度进行运算并输出。

微分运算部33对反馈位置进行微分而输出微分值。此外，该微分处理是在离散时间系统中通过差分处理执行的。即，将当前的反馈位置和1采样前的反馈位置之差除以控制处理周期而得到的值，作为近似的微分值而求出，从微分运算部33输出。

减法器35求出位置控制部31输出的指令速度和微分运算部33输出的微分值之差，输入至速度控制部32。

速度控制部32针对来自减法器35的输出而执行比例积分控制这样的速度控制处理，求出扭矩指令并输出。

通常，加工程序11是根据CAD(Computer－Aided Design)形状而使用CAM生成的。在CAM中，将通过CAD表现的形状信息置换为点组数据，将这些点组通过扫描线及等高线这样的路径相连而生成加工的路径信息，将该路径信息以G代码的格式进行了记述的信息作为加工程序11而输出。在原本的CAD形状是自由曲面形状的情况下，输出的加工程序11成为将微小的线段连接而成的程序。如上所述的加工程序11被称为微小线段程序。在加工程序11是微小线段程序的情况下，有时在向移动轴的一个方向移动后，稍微反转而停止这样的模式包含于加工程序11。另外，在通过微小线段程序进行扫描线加工的情况下，有时在扫描线加工中并列的多个移动路径中，仅在某移动路径中发生机械系统6的移动方向反转，在与该移动路径并列的其它移动路径中不发生机械系统6的移动方向反转。

图6是表示在实施方式1所涉及的扫描线加工中并列的多个扫描线移动路径的图。图7是表示进行实施方式1所涉及的扫描线加工的加工程序11的一个例子的图。图6成为在具有X轴、Y轴及Z轴的正交的3个移动轴的机械中，将并列的多个扫描线移动路径51、52、53、54、55连接而成的移动路径在X轴Y轴平面进行了投影的图。图6的纸面垂直方向为Z轴。图7示出了在具有X轴、Y轴及Z轴这3个移动轴的机械中对图6所示的扫描线加工的执行进行指示的加工程序11。图7的加工程序11中的命令所指示的位置坐标的单位设为“mm”。此外，图7的加工程序11的第1行及第3行的命令没有指示出位置坐标。

在图7的加工程序11中，记载有对向在图6中(X轴坐标，Y轴坐标，Z轴坐标)标记出的各点的移动进行指示的命令。具体地说，在图7的加工程序11中，命令出将第2行的定位命令所指示的点即(0，0，0)作为起点，第4行的命令所指示的点(5，0，0)、第5行的命令所指示的点(10，0，0)、第6行的命令所指示的点(10，1，1)、第7行的命令所指示的点(5，1，1)、第8行的命令所指示的点(0，1，1)、第9行的命令所指示的点(0，2，2)、第10行的命令所指示的点(5，2.001，2)、第11行的命令所指示的点(10，2，2)、第12行的命令所指示的点(10，3，3)、第13行的命令所指示的点(5，3，3)、第14行的命令所指示的点(0，3，3)、第15行的命令所指示的点(0，4，4)、第16行的命令所指示的点(5，4，4)、第17行的命令所指示的点(10，4，4)依次移动。

对扫描线移动路径53进行指示的命令是图7的加工程序11的第10行及第11行，但根据第11行的命令“X10.Y2.”会发生Y轴的移动方向的反转。即，第11行的命令所涉及的移动方向反转部位的坐标值为(5，2.001，2)。并且，第11行的命令中的Y轴方向的机械系统6的移动量是从点(5，2.001，2)至点(10，2，2)为止的移动，因此成为d＝0.001mm。

另外，根据第12行的命令“Y3.Z3.”也会发生Y轴的移动方向的反转。第12行的命令所涉及的移动方向反转部位的坐标值为(10，2，2)。并且，第12行的命令中的Y轴方向的机械系统6的移动量是从点(10，2，2)至点(10，3，3)为止的移动，因此成为1mm。

在CAM中，由于运算误差，尽管在原来的CAD形状中没有发生移动方向反转，但有时发生微小距离的移动方向反转这样的移动路径包含于加工程序11。在CAD形状中的面和面的接缝的原本应该直线地连接的移动路径中，有时由于CAM的运算误差而发生如上所述的移动方向反转。

如在图6中具体示出的那样，在扫描线移动路径53中，由于CAM的运算误差，两个微小的线段略微地弯折而连接，连接点(5，2.001，2)成为移动反转部位，在纸面上下方向的移动轴即Y轴中发生了机械系统6的移动方向反转。尽管如此，在与扫描线移动路径53并列的其它移动路径即扫描线移动路径51、52、54、55中没有弯折的线段中形成有移动路径，在Y轴中没有发生机械系统6的移动方向反转。

而且，在发生移动方向反转后直至向反转的方向的移动停止为止的移动量小于机械系统6所固有的反向间隙量的情况下，如果在移动方向反转时进行了与该反向间隙量相当的反向间隙校正，则就是在原本无需执行反向间隙校正的部位进行反向间隙校正，导致在加工面产生条纹。即，在如图6所示的移动路径的情况下，如果在发生移动方向反转的扫描线移动路径53的移动方向反转部位处在Y轴的方向执行反向间隙校正，则就是仅根据扫描线移动路径53进行反向间隙校正，在进行了扫描线移动路径53的反向间隙校正的部位处在加工面发生损伤。

因此，校正量决定部14大区域性地观察移动路径而对是否需要反向间隙校正进行判断，在判断为不需要反向间隙校正的该移动路径中的移动方向反转部位处，不进行反向间隙校正。因此，在指令位置生成部12从加工程序11读入路径信息的处理之前，路径信息解析部13读入加工程序11而求出方向反转信息并输出。大区域性地观察移动路径而对是否需要反向间隙校正进行判断，是指路径信息解析部13基于与指令位置生成部12相比先读取加工程序11而得到的方向反转信息，校正量决定部14对是否需要反向间隙校正进行判断。

在实施方式1所涉及的数控装置10中，在指令位置生成部12读入加工程序11而输出指令位置之前，路径信息解析部13与指令位置生成部12相比先读取加工程序11，求出一定量的方向反转信息而输出。即，针对从加工程序11的起始开始依次执行路径信息的读入的指令位置生成部12所输出的指令位置，基于由先读取加工程序11的路径信息解析部13得到的方向反转信息而校正量决定部14执行是否执行反向间隙校正的判断。此外，早于指令位置生成部12而由路径信息解析部13读入加工程序11的量，作为加工程序11的行数或者文字数，预先作为参数而设定。预先作为参数而设定的路径信息解析部13先读取的加工程序11的行数的具体例为1000行，先读取的加工程序11的文字数的具体例为10000文字这样的值。

校正量决定部14针对从将在加工程序11中记述的路径信息读入的指令位置生成部12输出的指令位置，能够基于方向反转信息，进行是否执行反向间隙校正的判断即可，该方向反转信息包含有与表示与该指令位置相对应的路径信息的命令相比在加工程序11中在之后执行的命令所示的路径信息。因此，路径信息解析部13与指令位置生成部12相比先读取加工程序11，并不是表示在时间上提前读入。

如上所述，路径信息解析部13输出的方向反转信息，包含有与在加工程序11内使发生机械系统6的移动方向反转的命令的记述部位有关的信息。因此，接收到方向反转信息的校正量决定部14，能够利用与在加工程序11内使发生机械系统6的移动方向反转的命令的记述部位有关的信息，对指令位置生成部12当前输出的指令位置是否是与移动方向反转相伴的指令位置进行判定。并且，方向反转信息也包含有与在加工程序11中使发生机械系统6的移动方向反转的命令相比之后执行的命令所示的路径信息。因此，校正量决定部14利用与在加工程序11中使发生机械系统6的移动方向反转的命令相比之后执行的命令所示的路径信息，能够针对与指令位置生成部12当前正在处理的加工程序11的命令相对应的指令位置，决定是否需要执行反向间隙校正。其结果，能够避免不需要的反向间隙校正，与由指令位置表示的指令形状无关地进行适当的反向间隙校正。

在方向反转信息包含有紧随移动方向反转部位之后的移动路径的预先确定的区间中的沿发生了移动方向反转的移动轴的机械系统6的移动量的情况下，校正量决定部14能够掌握在指令位置生成部12当前输出的指令位置是与移动方向反转相伴的指令位置的情况下，在移动方向反转后沿发生了移动方向反转的移动轴机械系统6移动多少距离。方向反转信息包含有紧随移动方向反转部位之后的移动路径的预先确定的区间中的沿发生了移动方向反转的移动轴的机械系统6的移动量，因此基于与表示指令位置生成部12当前输出的发生了移动方向反转的指令位置所对应的路径信息的命令相比在加工程序11中在后执行的命令所示的路径信息，路径信息解析部13需要求出上述移动量而包含于方向反转信息。而且，在移动量大于预先确定的移动量阈值的情况下，校正量决定部14输出反转时校正量，执行反向间隙校正。另外，在机械系统6的移动量小于移动量阈值的情况下，可想到由于CAM在移动路径中被插入至不需要的移动方向反转，因此校正量决定部14将反转时校正量设为0而不执行反向间隙校正。移动量阈值作为参数而预先设定。在移动量阈值中，设定有与发生了移动方向反转的移动轴中的机械系统6所固有的反向间隙量相当的大小的值。

在方向反转信息包含有移动方向反转部位处的机械系统6的移动轴中的坐标值的情况下，在指令位置生成部12当前输出的指令位置是与机械系统6的移动方向反转相伴的指令位置时，校正量决定部14能够根据发生该移动方向反转的移动方向反转部位处的机械系统6的移动轴中的坐标值对在预先确定的距离以内是否存在其它移动方向反转部位进行判定。此外，为了由校正量决定部14进行的上述判定，基于与表示指令位置生成部12当前输出的指令位置所对应的路径信息的命令相比在加工程序11中在后执行的命令及在前执行的命令所示的路径信息，需要由路径信息解析部13根据发生上述移动方向反转的移动方向反转部位的机械系统6的坐标值而求出与在预先确定的距离以内是否存在其它移动方向反转部位有关的信息而包含于方向反转信息。因此，预先确定的距离是需要由路径信息解析部13从加工程序11先读取的路径信息所示的移动路径的范围所包含的距离。而且，在从发生该移动方向反转的移动方向反转部位的机械系统6的坐标值在预先确定的距离以内存在其它移动方向反转部位的情况下，校正量决定部14输出反转时校正量，执行反向间隙校正。另外，在从发生该移动方向反转的移动方向反转部位的机械系统6的坐标值在预先确定的距离以内不存在其它移动方向反转部位的情况下，校正量决定部14将反转时校正量设为0而不执行反向间隙校正。预先确定的距离作为参数而预先设定。预先确定的距离可以设定为在加工程序11所指令出的扫描线加工中并列的移动路径的间隔即进给间隔。另外，基于移动轴中的机械系统6的坐标值的由校正量决定部14进行的上述处理，可以与基于之前说明的沿发生了移动方向反转的移动轴的机械系统6的移动量的处理并用。

如上所述，在图7的加工程序11中，第11行及第12行的命令成为对Y轴的移动方向的反转进行指示的命令。因此，路径信息解析部13作为Y轴的方向反转信息而生成以下2组信息。

使发生移动方向反转的命令的记述部位：第11行

从移动方向反转部位起的移动量：0.001mm(＝d)

移动方向反转部位的坐标值：(5，2.001，2)

使发生移动方向反转的命令的记述部位：第12行

从移动方向反转部位起的移动量：1mm

移动方向反转部位的坐标值：(10，2，2)

在这里，将上述的移动量阈值设为5μm(＝0.005mm)，为了对在移动方向反转部位的附近是否存在其它移动方向反转部位进行判定，将预先确定的距离设为1.5mm。

对在图7中记载的加工程序11的第11行所涉及的移动方向反转部位进行观察，从移动方向反转部位起的移动量d小于移动量阈值即5μm。并且，第12行所涉及的移动方向反转部位的坐标(10，2，2)，从第11行所涉及的移动方向反转部位的坐标(5，2.001，2)起分离得大于预先确定的距离即1.5mm。

因此，基于移动量d小于移动量阈值及移动方向反转部位的坐标间的距离大于预先确定的距离，校正量决定部14设为不执行反向间隙校正，将反转时校正量决定为0。由此，在图6的扫描线移动路径53中的微小的线段的弯折部位即点(5，2.001，2)处不执行不需要的反向间隙校正，能够防止在加工面产生损伤。此外，校正量决定部14也可以基于移动量d小于移动量阈值或者移动方向反转部位的坐标间的距离大于预先确定的距离的任一者，决定为不执行反向间隙校正。

图8是表示将实施方式1所涉及的数控装置10的功能通过计算机实现的情况下的结构的图。在该情况下，数控装置10的功能是通过CPU(Central Processing Unit)101、存储器102、接口103及专用电路104而实现的。指令位置生成部12、路径信息解析部13、校正量决定部14及加法器18的功能是通过软件、固件或者软件和固件的组合而实现的。软件或者固件作为程序被记述，储存于存储器102。CPU 101将在存储器102中存储的程序读出而执行，由此实现各部分的功能。即，数控装置10具有存储器102，该存储器102在其功能由计算机执行时，用于对最终得以执行实施指令位置生成部12、路径信息解析部13、校正量决定部14及加法器18的动作的步骤的程序进行储存。另外，这些程序也可以说是使计算机执行指令位置生成部12、路径信息解析部13、校正量决定部14及加法器18的顺序或者方法的程序。在这里，存储器102也成为路径信息解析部13利用的上述的存储区域，其具体例是RAM(Random Access Memory)。接口103具有接收加工程序11的功能。专用电路104的具体例是伺服控制部15的逆变器电路。

另外，关于指令位置生成部12、路径信息解析部13、校正量决定部14、伺服控制部15及加法器18的各功能，可以将一部分由专用的硬件实现，将一部分由软件或者固件实现。如上所述，数控装置10能够通过硬件、软件、固件或者它们的组合，实现上述的各功能。

如以上说明所述，根据实施方式1所涉及的数控装置10，路径信息解析部13与指令位置生成部12相比先读取加工程序11，由此能够在指令位置生成部12中的指令位置运算之前执行路径信息解析部13中的方向反转信息的生成。其结果，校正量决定部14能够基于方向反转信息进行大区域的判断，能够可靠地进行是否执行反向间隙校正的判断。

另外，根据实施方式1所涉及的数控装置10，在移动方向反转后的机械系统6的移动量小于移动量阈值的情况下，校正量决定部14将反转时校正量设为0而不输出反转时校正量，因此在移动方向反转后的机械系统6的移动量小于或等于反向间隙量的情况下，能够不执行不需要的反向间隙校正。

并且，根据实施方式1所涉及的数控装置10，在当前的移动方向反转部位的周边不存在其它移动方向反转部位的情况下，校正量决定部14将反转时校正量设为0而不输出反转时校正量，因此在扫描线加工中仅在特定的移动路径中违背加工意图而发生移动方向反转部位的情况下，能够不执行不需要的反向间隙校正。

如上所述，在实施方式1所涉及的数控装置10中，基于由与指令位置生成部12相比先读取加工程序11的路径信息解析部13生成的方向反转信息，校正量决定部14对有无反向间隙校正进行判定。由此，在由于CAM所引起的运算误差这样的原因而违背加工意图产生微小反转的情况下，能够不执行不需要的反向间隙校正。其结果，能够避免由于不需要的反向间隙校正使轮廓运动控制的精度恶化，因此能够防止在加工面产生条纹或者损伤。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其它公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

6机械系统，10数控装置，11加工程序，12指令位置生成部，13路径信息解析部，14校正量决定部，15伺服控制部，16伺服电动机，17位置检测器，31位置控制部，32速度控制部，33微分运算部，41、42点，51、52、53、54、55扫描线移动路径，61滚珠丝杠，62螺母，63工作台，64线性引导部，101CPU，102存储器，103接口，104专用电路。

Claims (4)

1.一种数控装置，其基于加工程序对伺服电动机进行控制，

该数控装置的特征在于，

基于所述加工程序所包含的使通过所述伺服电动机在移动轴的方向进行驱动的机械系统发生移动方向反转的命令、和预先读取所述加工程序而得到的命令之中的、与使所述移动方向反转发生的命令相比在后执行的命令，决定是否针对所述移动方向反转而执行校正，

该数控装置具有：

指令位置生成部，其基于在所述加工程序中记述的路径信息而生成指令位置；

路径信息解析部，其基于所述路径信息而生成方向反转信息，该方向反转信息包含有与使通过所述伺服电动机在移动轴的方向进行驱动的机械系统发生移动方向反转的命令的所述加工程序中的记述部位有关的信息、和预先读取所述加工程序而得到的命令之中的、与使所述移动方向反转发生的命令相比在后执行的命令所示的路径信息；

校正量决定部，其基于所述指令位置及所述方向反转信息，决定是否执行所述校正；以及

伺服控制部，其进行伺服控制，以使得所述伺服电动机的电动机位置追随通过所述校正进行校正后的所述指令位置。

2.一种数控装置，其基于加工程序对伺服电动机进行控制，

该数控装置的特征在于，具有：

指令位置生成部，其基于在所述加工程序中记述的路径信息而生成指令位置；

路径信息解析部，其基于所述路径信息而生成方向反转信息，该方向反转信息包含有与使通过所述伺服电动机在移动轴的方向进行驱动的机械系统发生移动方向反转的命令的所述加工程序中的记述部位有关的信息、与使所述移动方向反转发生的命令相比在后执行的命令所示的路径信息、和紧随发生所述移动方向反转的部位之后的移动路径的预先确定的区间中的沿发生了所述移动方向反转的所述移动轴的所述机械系统的移动量；

校正量决定部，其基于所述指令位置及所述方向反转信息，决定是否针对所述移动方向反转而执行校正，在所述移动量小于预先确定的移动量阈值的情况下，将所述校正的校正量即反转时校正量设为0；以及

伺服控制部，其进行伺服控制，以使得所述伺服电动机的电动机位置追随通过所述校正进行校正后的所述指令位置。

3.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，

所述方向反转信息包含发生所述移动方向反转的部位处的所述机械系统的所述移动轴上的坐标值，

所述校正量决定部在根据所述坐标值在预先确定的距离以内不发生其它所述移动方向反转的情况下，将所述校正的校正量即反转时校正量设为0。

4.一种数控装置，其基于加工程序对伺服电动机进行控制，

该数控装置的特征在于，具有：

指令位置生成部，其基于在所述加工程序中记述的路径信息而生成指令位置；

路径信息解析部，其基于所述路径信息而生成方向反转信息，该方向反转信息包含有与使通过所述伺服电动机在移动轴的方向进行驱动的机械系统发生移动方向反转的命令的所述加工程序中的记述部位有关的信息、与使所述移动方向反转发生的命令相比在后执行的命令所示的路径信息、和发生所述移动方向反转的部位处的所述机械系统的所述移动轴上的坐标值；

校正量决定部，其基于所述指令位置及所述方向反转信息，决定是否针对所述移动方向反转而执行校正，在根据所述坐标值在预先确定的距离以内不发生其它所述移动方向反转的情况下，将所述校正的校正量即反转时校正量设为0；以及

伺服控制部，其进行伺服控制，以使得所述伺服电动机的电动机位置追随通过所述校正进行校正后的所述指令位置。

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