CN111123846A - 数值控制装置和数值控制系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种数值控制装置和数值控制系统，为了使进给速度、切削速度等稳定化而抑制速度控制异常，由此能够以最佳的加工条件实现高质量加工。数值控制装置(100)具备：速度降低块探测部，其在加工程序内探测速度降低块，该速度降低块是所预读的块数变得相对低的块；速度信息保存部(116)，其根据速度降低块处的工作台进给速度来计算各轴的进给速度，并将该速度信息保存到存储装置(150)中；以及速度信息读出部(118)，其从存储装置(150)读出速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。

Description

数值控制装置和数值控制系统
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置。
背景技术
在最近的制造业中，IT部件等的小型化、精密化不断发展，对高速、高精度加工的关注不断提升。为了实现更高质量的加工，以更小数量级的容许误差(公差)制作高速、高精度加工中的工件的加工程序的情形处于增加的倾向。
对于以往从PC处理能力的观点来看不现实的小公差的加工程序，由于近年来PC性能和CAM(Computer Aided Manufacturing：计算机辅助制造)性能的提高，能够充分地制作该小公差的加工程序，且认为其势头在今后也会加速。
另外，除了公差以外，还能够列举将作为高质量加工中的重要因素的微小直线均匀化，为了通过使各轴的加减速固定化来降低振动从而提高加工面的质量，应用均匀的微小直线制作的高质量加工程序处于增加倾向。
由于这些原因，近年来，加工程序中的块数有所增加。
在现有技术中，利用数值控制装置预读程序，从事先蓄积了预读块数的程序中根据FIFO(先入先出)读出接下来进行动作的块的程序并进行处理，由此决定加减速动作，并进行轴控制。
然而，在这些高质量加工程序中存在如下问题。即，在由于微小直线长度短、指令速度高而导致程序的执行所花费的处理时间少于预读的处理所花费的时间的情况下，无法确保用于决定加减速动作的预读块数，其结果是，考虑了程序的行为的加减速不稳定，从而速度变化不固定，无法得到高质量的加工面。
图9是示出速度变化变得不稳定时的加减速的经时变化的曲线图。如图9所示，虽然最初的速度以指令速度6000mm/min稳定地推移，但是在变为2000mm/min之后的阶段，程序的执行所花费的处理时间过短，无法确保用于决定加减速动作的预读块数，因此如图9内的箭头所示那样发生不稳定化、细微变动的现象。特别是在5轴加工等轴数增加而数值控制装置的处理能力降低时，这些现象变得显著。反过来说，通过使数值控制装置的执行预读或者执行加工程序的处理能力提高，能够解决这些现象，但是在通过进一步将程序微细化或对机床改良而提高了指令速度的情况下，仍然产生同样的问题。
关于这一点，专利文献1所涉及的发明公开了如下一种技术：在数值控制装置中，在加减速插值单元中使用对NC数据进行分析得到的分析数据之前，监视通过FIFO保持的缓冲器内的数据数的过量与不足，特别是在被预测为存在于缓冲器内的数据数低于下限的阈值的情况下，判断为数据不足。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3723015号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，专利文献1所涉及的技术只是在判断为数据不足的情况下提高NC数据分析处理任务的优先级，而并没有针对各个速度控制异常进行应对。
本发明的目的在于提供一种数值控制装置，为了使进给速度、切削速度等稳定化而抑制速度控制异常，由此能够以最佳的加工条件实现高质量加工。
用于解决问题的方案
(1)本发明所涉及的数值控制装置是与存储装置(例如，后述的“存储装置150”)及具有轴的机床(例如，后述的“机床200”)连接、通过执行由多个块构成且用于对所述轴的加减速进行控制的加工程序来控制所述机床的数值控制装置(例如，后述的“数值控制装置100”)，所述数值控制装置具备：程序执行部(例如，后述的“程序执行部111”)，其执行所述加工程序；程序预读部(例如，后述的“程序预读部112”)，其与所述加工程序的执行并行地预读所述加工程序；速度降低块探测部，其在所述加工程序内探测速度降低块，该速度降低块是所预读的块数变得相对低的块；速度信息保存部(例如，后述的“速度信息保存部116”)，其根据所述速度降低块处的工作台进给速度来计算各轴的进给速度，并将作为该进给速度的信息的速度信息保存到所述存储装置中；以及速度信息读出部(例如，后述的“速度信息读出部118”)，其从所述存储装置读出所述速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。
(2)关于(1)中记载的数值控制装置，也可以是，还具备：标志附加部(例如，后述的“标志附加部115”)，其对所述速度降低块附加标志；以及标志探测部(例如，后述的“标志探测部117”)，其在将所述速度信息保存到所述存储装置之后的所述加工程序的执行期间，探测所述标志，所述速度信息保存部将所述速度信息与所述标志成组地保存到所述存储装置中，在探测到所述标志时，所述速度信息读出部从所述存储装置读出与所述标志对应的所述速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。
(3)在(1)或(2)中记载的数值控制装置中，也可以是，所述速度降低块探测部具备：预读块数计算部(例如，后述的“预读块数计算部113”)，其计算作为第一序列编号与第二序列编号之差的预读块数，其中，所述第一序列编号是正在由所述程序执行部执行的块的编号，所述第二序列编号是在与所述加工程序的执行的同时由所述程序预读部预读的块的编号；以及耗尽块探测部(例如，后述的“耗尽块探测部114”)，其探测耗尽块来作为所述速度降低块，该耗尽块是所述预读块数低于规定值的时间点的块。
(4)在(1)或(2)中记载的数值控制装置中，也可以是，所述速度降低块探测部具备：理论值计算部(例如，后述的“理论值计算部119”)，其根据构成所述机床的加工路径的微小直线的长度和所述机床的进给速度，来计算所述加工程序的处理时间的针对每个块的理论值；实测值计算部(例如，后述的“实测值计算部120”)，其在所述加工程序的执行期间，计算所述程序预读部的预读时间与所述加工程序的处理时间的针对每个块的实测值；以及异常发生块探测部(例如，后述的“异常发生块探测部121”)，其探测异常发生块来作为所述速度降低块，该异常发生块是从所述实测值的累积减去所述理论值的累积所得到的差超过规定值的时间点的块。
(5)本发明所涉及的数值控制系统具备(1)～(4)中记载的数值控制装置以及所述存储装置，多台所述数值控制装置共享所述存储装置中保存的所述速度信息。
发明的效果
根据本发明，为了使进给速度、切削速度等稳定化而抑制速度控制异常，由此能够以最佳的加工条件实现高质量加工。
附图说明
图1是示出包括本发明的实施方式所涉及的数值控制装置的控制系统的结构的图。
图2是示出本发明的实施方式所涉及的数值控制装置的结构的图。
图3是示出本发明的第一实施方式所涉及的数值控制装置的功能块的图。
图4是示出预读块数的经时变化的曲线图。
图5是示出本发明的第一实施方式所涉及的数值控制装置的动作的流程图。
图6是示出本发明的第一实施方式所涉及的数值控制装置的动作的流程图。
图7是示出本发明的第二实施方式所涉及的数值控制装置的功能块的图。
图8是示出本发明的第二实施方式所涉及的数值控制装置的动作的流程图。
图9是示出由于无法确保预读块数而引起的速度的不稳定化的曲线图。
附图标记说明
10：控制系统；100：数值控制装置；111：程序执行部；112：程序预读部；113：预读块数计算部(速度降低块探测部)；114：耗尽块探测部(速度降低块探测部)；115：标志附加部；116：速度信息保存部；117：标志探测部；118：速度信息读出部；119：理论值计算部；120：实测值计算部；121：异常发生块探测部(速度降低块探测部)；150：存储装置；200：机床。
具体实施方式
〔1第一实施方式〕
以下，通过参照图1～图6来说明本发明的第一实施方式。
〔1.1发明的结构〕
图1示出控制系统10的结构，该控制系统10包括本发明所涉及的数值控制装置100、用于存储由该数值控制装置100进行的控制时使用的信息的存储装置150以及被该数值控制装置100控制的机床200。
数值控制装置100是通过具备后述的功能来对机床200输出动作指令并对机床200进行数值控制的装置。在后面叙述数值控制装置100的结构及功能的详细内容。
存储装置150存储由数值控制装置100进行的控制时使用的信息。特别是，存储装置150存储数值控制装置100执行加工程序时使用的速度信息。数值控制装置100将该速度信息保存到存储装置150中，并且从存储装置150读出所保存的速度信息。
机床200是用于进行切削加工等规定的机械加工的装置。机床200具备为了加工工件而进行驱动的电动机、安装于该电动机的主轴、进给轴以及与这些各轴对应的治具、工具等。而且，机床200通过基于从数值控制装置100输出的动作指令驱动电动机，来进行规定的机械加工。在此，规定的机械加工的内容没有特别限定，除了切削加工以外，例如也可以是磨削加工、研磨加工、轧制加工或者锻造加工之类的其它加工。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的数值控制装置100的结构例。数值控制装置100主要具备CPU 11、ROM 12、RAM 13、CMOS 14、接口15、18、19、PMC(可编程机床控制器)16、I/O单元17、轴控制电路30～34、伺服放大器40～44、主轴控制电路60以及主轴放大器61。
CPU 11是对数值控制装置100整体进行控制的处理器。CPU 11经由总线25读出ROM12中保存的系统程序，并按照该系统程序来对数值控制装置100的整体进行控制。
在RAM 13中保存临时的计算数据、显示数据以及由操作员经由显示器/MDI单元70输入的各种数据。
CMOS存储器14构成为利用未图示的电池进行备份、从而即使数值控制装置100的电源断开也能够保持存储状态的非易失性存储器。在CMOS存储器14中存储经由接口15读入的加工程序、经由显示器/MDI单元70输入的加工程序等。
在ROM 12中预先写入了各种系统程序，该各种系统程序用于实施为了制作和编辑加工程序所需的编辑模式的处理、用于自动运转的处理。
执行本发明的加工程序等各种加工程序能够经由接口15、显示器/MDI单元70输入，并保存到CMOS存储器14中。
接口15能够将数值控制装置100与适配器等外部设备72进行连接。从外部设备72侧读入加工程序、各种参数等。另外，在数值控制装置100内编辑的加工程序能够经由外部设备72存储到外部存储单元中。
PMC(可编程机床控制器)16通过内置于数值控制装置100的序列程序，来经由I/O单元17向机床的辅助装置(例如，工具更换用的机械手之类的致动器)输出信号来进行控制。另外，在接收到针对机床的主体配备的操作盘的各种开关等的信号并进行了必要的信号处理之后，将信号交给CPU 11。
显示器/MDI单元70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70的键盘的指令、数据，并将它们交给CPU 11。接口19与具备手动脉冲发生器等的操作盘71连接。
各轴的轴控制电路30～34接收来自CPU 11的各轴的移动指令量，并将各轴的指令输出到伺服放大器40～44。
伺服放大器40～44接收该指令，来驱动各轴的伺服电动机50～54。各轴的伺服电动机50～54内置有位置/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30～34，来进行位置/速度的反馈控制。此外，在框图中省略了位置/速度的反馈。
主轴控制电路60接收向机床发送的主轴旋转指令，并向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接收该主轴速度信号，使机床的主轴电动机62以被指示的转速进行旋转，来驱动工具。
在主轴电动机62，通过齿轮或皮带等连结有脉冲编码器63。脉冲编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲。由CPU 11经由总线25读取该反馈脉冲。
此外，在图2所示的数值控制装置100的结构例中，示出轴控制电路30～34这5个轴控制电路和伺服电动机50～54这5个伺服电动机。但是，本发明不限定于此，能够具备任意个数的轴控制电路和伺服电动机。
图3是示出上述的CPU 11经由总线25读出ROM 12中保存的系统程序和应用程序、并按照该系统程序和应用程序实现的功能的功能框图。CPU 11具备程序执行部111、程序预读部112、预读块数计算部113、耗尽块探测部114、标志附加部115、速度信息保存部116、标志探测部117以及速度信息读出部118。
程序执行部111执行加工程序。特别是在本实施方式中，程序执行部111执行加工程序的模拟。此外，在该模拟时，并不仅仅是单纯地使加工程序空转，优选是例如在将工件设置于机床200的基础上使机床200实际地进行动作。这是由于后述的预读块数的经时变化的方式根据机床200的动作环境、轴结构而不同。
程序预读部112与由程序执行部111执行的加工程序的模拟并行地且在该模拟之前先行预读加工程序。
预读块数计算部113计算作为如下的2个序列编号之差的预读块数，2个序列编号为：正在由程序执行部111执行的块的序列编号；以及在执行该块的时间点由程序预读部112预读的块的序列编号。
图4是示出预读块数的经时变化的曲线图。在由程序预读部预读的块的位置、由程序执行部111执行的块的位置为加工程序的末尾处时，预读块数为0。但是，通常，预读块数并非以趋向0的方式同样地减少，而是由于每个块的处理时间会根据加工路径的曲率的变化、轴结构发生变化而导致预读块数的减少率变化。
耗尽块探测部114将预读块数与规定值进行比较，来探测预读块数低于规定值的时间点的块。在此，将该块称为“耗尽块”。
并且，在此将预读块数计算部113和耗尽块探测部114统称为“速度降低块探测部”。“速度降低块探测部”在加工程序内探测“速度降低块”，该“速度降低块”是所预读的块数变得相对低的块。在第一实施方式中，耗尽块探测部114探测上述的“耗尽块”来作为“速度降低块”。
标志附加部115在加工程序内对上述的“速度降低块”(在第一实施方式中为“耗尽块”)附加标志。在加工程序内暂时附加标志之后，在由程序执行部111执行加工程序时，后述的标志探测部117通过探测该标志，能够识别出程序预读部112在此之后预读的块是“速度降低块”。
速度信息保存部116根据被标志附加部115附加了标志的“速度降低块”处的工作台进给速度，来计算机床200的各轴的进给速度，将作为该进给速度的信息的“进给速度信息”与标志成组地保存到存储装置150中。
在速度信息保存部116将“进给速度信息”保存到存储装置150之后的加工程序的执行时，例如在第二次模拟时、进行过一次模拟之后的实际加工时，标志探测部117探测加工程序中附加的标志。通过由标志探测部117探测标志，能够识别出程序预读部112在此之后预读的块是“速度降低块”。
速度信息读出部118从存储装置150读出与由标志探测部117探测到的标志成组的速度信息，并将所读出的速度信息用作各轴的进给速度。数值控制装置100向机床200输出包含该速度信息的动作指令。
数值控制装置100具有上述的结构，由此在第二次及第二次以后的加工程序的执行时，在执行作为“速度降低块”的“耗尽块”时，仅通过进行坐标校正就能够跳过各轴的进给速度的计算，因此抑制速度控制变得不稳定的现象。
〔1.2发明的动作〕
以下，通过参照图5和图6来说明第一实施方式所涉及的数值控制装置100的动作。
〔1.2.1速度信息保存时的动作〕
图5是示出第一实施方式所涉及的数值控制装置100的速度信息保存时的动作的流程图。
在步骤S11中，程序执行部111执行加工程序的模拟。
在步骤S12中，程序预读部112与由程序执行部111执行的加工程序的模拟并行地且在该模拟之前先行预读加工程序。
在步骤S13中，预读块数计算部113计算预读块数。
在步骤S14中预读块数低于规定值的情况下(S14：“是”)，处理转移到步骤S15。在预读块数为规定值以上的情况下(S14：“否”)，处理转移到步骤S11和S12。
在步骤S15中，耗尽块探测部114探测“耗尽块”来作为“速度降低块”。
在步骤S16中，标志附加部115对“耗尽块”附加标志。
在步骤S17中，速度信息保存部116根据“耗尽块”处的工作台进给速度来计算机床200的各轴的进给速度，并将作为该进给速度的信息的进给速度信息与由标志附加部115附加的标志成组地保存到存储装置150中。
〔1.2.2速度信息读出时的动作〕
图6是示出第一实施方式所涉及的数值控制装置100的速度信息读出时的动作的流程图。
在步骤S21中，程序执行部111执行加工程序的模拟。
在步骤S22中，程序预读部112与由程序执行部111执行的加工程序的模拟并行地且在该模拟之前先行预读加工程序。
在步骤S23中标志探测部117在由程序预读部112预读的加工程序中探测到标志的情况下(S23：“是”)，处理转移到步骤S24。在标志探测部117没有探测到标志的情况下(S23：“否”)，处理转移到步骤S21和S22。
在步骤S24中，速度信息读出部118从存储装置150读出与由标志探测部117探测到的标志对应的速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。之后，处理转移到步骤S21和S22(返回)。
〔1.3本实施方式的效果〕
本实施方式所涉及的数值控制装置100在加工程序内探测所预读的块数变得相对低的块即“速度降低块”，并且将根据“速度降低块”处的工作台进给速度计算出的各轴的进给速度保存到存储装置150中。并且，数值控制装置100在加工程序的执行期间从存储装置150读出速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。
由此，能够在加工程序中探测出由于用于决定加减速动作的预读块数不足而发生速度控制异常的可能性高的位置，以使进给速度、切削速度稳定化。
另外，数值控制装置100具备：标志附加部115，其对速度降低块附加标志；以及标志探测部117，其在将速度信息保存到存储装置之后的加工程序的执行期间探测标志，速度信息保存部116将速度信息与标志成组地保存到存储装置150中，在探测到标志时，速度信息读出部118从存储装置150读出与标志对应的速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。
由此，能够处理多个速度信息，并且能够以按标志区分该速度信息的方式将速度信息用作各轴的进给速度。
另外，数值控制装置100为了探测“速度降低块”而具备：预读块数计算部113，其计算作为第一序列编号与第二序列编号之差的预读块数，其中，该第一序列编号是正在由程序执行部111执行的块的编号，该第二序列编号是在与加工程序的执行的同时由程序预读部112预读的块的编号；以及耗尽块探测部114，其探测“耗尽块”来作为“速度降低块”，该“耗尽块”是预读块数低于规定值的时间点的块。
由此，能够基于加工程序执行时的各时间点的预读块数的多寡来探测“速度降低块”。
〔2第二实施方式〕
以下，通过参照图7和图8来说明本发明的第二实施方式。此外，以下为了简化说明，主要记载第二实施方式所涉及的数值控制装置100A相比于数值控制装置100而言的不同点。
〔2.1发明的结构〕
第二实施方式所涉及的数值控制装置100A具备CPU 11A来代替CPU 11。图7是示出CPU 11A经由总线25读出ROM 12中存储的系统程序和应用程序、并按照该系统程序和应用程序实现的功能的功能框图。
CPU 11A不同于CPU 11，不具备预读块数计算部113和耗尽块探测部114，取而代之地，具备理论值计算部119、实测值计算部120以及异常发生块探测部121。
理论值计算部119根据构成机床200的加工路径的微小直线的长度和机床200的进给速度，来计算加工程序的处理时间的针对每个块的理论值。
更具体地说，理论值计算部119通过以下的数式(1)来计算程序执行处理时间的理论值。
程序执行处理时间的理论值(msec)＝60×微小直线长度(mm)/指令速度(mm/min)(1)
在由程序执行部111执行加工程序的期间，实测值计算部120计算程序预读部112的预读时间与加工程序的处理时间的合计时间的针对每个块的实测值。
异常发生块探测部121将由理论值计算部119计算出的加工程序的处理时间的针对每个块的理论值的累积同由实测值计算部120计算出的、程序预读部112的预读时间与由程序执行部111执行的加工程序的实际的处理时间的针对每个块的实测值的累积进行比较，来探测“异常发生块”，该“异常发生块”是从实测值的累积减去理论值的累积所得到的差超过规定值的时间点的块。
该“异常发生块”是与其它块相比发生速度控制异常的可能性相对较高的块。
在第二实施方式中，异常发生块探测部121探测上述的“异常发生块”来作为“速度降低块”。
数值控制装置100A具有上述的结构，由此在第二次及第二次以后的加工程序的执行时，在执行作为“速度降低块”的“异常发生块”时，仅通过进行坐标校正就能够跳过各轴的进给速度的计算，因此抑制速度控制变得不稳定的现象。
〔2.2发明的动作〕
以下，通过参照图8来说明第二实施方式所涉及的数值控制装置100A的动作。
〔2.2.1速度信息保存时的动作〕
图8是示出第二实施方式所涉及的数值控制装置100A的速度信息保存时的动作的流程图。
在步骤S31中，程序执行部111执行加工程序的模拟。
在步骤S32中，程序预读部112与由程序执行部111执行的加工程序的模拟并行地且在该模拟之前先行预读加工程序。
在步骤S33中，理论值计算部119根据构成机床200的加工路径的微小直线的长度和机床200的进给速度，来计算加工程序的处理时间的针对每个块的理论值。
在步骤S34中，实测值计算部120在由程序执行部111执行的加工程序的模拟期间，计算程序预读部112的预读时间与加工程序的处理时间的合计时间的针对每个块的实测值。
在步骤S35中，在从针对每个块的实测值的累积减去针对每个块的理论值的累积所得到的差超过规定值的情况下(S35：“是”)，处理转移到步骤S36。在上述的差为规定值以下的情况下(S35：“否”)，处理转移到步骤S31和S32。
在步骤S36中，异常发生块探测部121探测“异常发生块”来作为“速度降低块”。
在步骤S37中，标志附加部115对“异常发生块”附加标志。
在步骤S38中，速度信息保存部116根据“异常发生块”处的工作台进给速度来计算机床200的各轴的进给速度，并将作为该进给速度的信息的进给速度信息与由标志附加部115附加的标志成组地保存到存储装置150中。
〔2.2.2速度信息读出时的动作〕
第二实施方式所涉及的数值控制装置100A的速度信息读出时的动作与第一实施方式所涉及的数值控制装置100的速度信息读出时的动作相同，因此省略其说明。
〔2.3本实施方式的效果〕
数值控制装置100A为了探测“速度降低块”而具备：理论值计算部119，其根据构成机床200的加工路径的微小直线的长度和机床200的进给速度，来计算加工程序的处理时间的针对每个块的理论值；实测值计算部120，其在加工程序的执行期间，计算程序预读部112的预读时间与加工程序的处理时间的针对每个块的实测值；以及异常发生块探测部121，其探测“异常发生块”来作为“速度降低块”，该“异常发生块”是从实测值的累积减去理论值的累积所得到的差超过规定值的时间点的块。
由此，能够基于加工程序执行时的各时间点的处理时间的理论值与实测值之差来探测“速度降低块”。
〔3.变形例〕
〔3.1变形例1〕
在第一实施方式和第二实施方式中，如图1所示，以将1台数值控制装置100、1台存储装置150以及1台机床200设为一组为前提，但不限定于此。例如也可以是，特别是在多台数值控制装置100执行同一工序的加工的情况下，这些多台数值控制装置100连接于1台存储装置150，并共享1台存储装置150中保存的速度信息。
〔3.2变形例2〕
第一实施方式所涉及的数值控制装置100根据耗尽块处的工作台进给速度来计算各轴的进给速度，并将作为该进给速度的信息的速度信息与标志成组地保存到存储装置150中，并且读出存储装置150中保存的速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度，但不限定于此。例如也可以是，数值控制装置100将同加工程序中的除耗尽块以外的任意的块或加工程序中的所有块处的工作台进给速度有关的速度信息与同各个速度信息对应的标志成组地保存到存储装置150中，并且读出存储装置150中保存的速度信息，将该速度信息用作各轴的进给速度。
同样地，第二实施方式所涉及的数值控制装置100A根据异常发生块处的工作台进给速度来计算各轴的进给速度，并将作为该进给速度的信息的速度信息与标志成组地保存到存储装置150中，并且读出存储装置150中保存的速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度，但不限定于此。例如也可以是，数值控制装置100A将同加工程序中的除异常发生块以外的任意的块或加工程序中的所有块处的工作台进给速度有关的速度信息与同各个速度信息对应的标志成组地保存到存储装置150中，并且读出存储装置150中保存的速度信息，将该速度信息用作各轴的进给速度。
〔3.3变形例3〕
在第一实施方式中，耗尽块探测部114将预读块数低于规定值的时间点的块设为耗尽块，但不限于此。例如，耗尽块探测部114也可以将预读块数的减少率超过规定值的时间点的块设为耗尽块。
〔3.4变形例4〕
在第二实施方式中，异常发生块探测部121将由理论值计算部119计算出的加工程序的处理时间的针对每个块的理论值的累积同由实测值计算部120计算出的、程序预读部112的预读时间与由程序执行部111执行的加工程序的实际的处理时间的针对每个块的实测值的累积进行比较，将从实测值的累积减去理论值的累积所得到的差超过规定值的时间点的块设为异常发生块，但不限于此。例如，异常发生块探测部121也可以将实测值的累积与理论值的累积的比率超过规定值的时间点的块设为异常发生块。
〔3.5变形例5〕
在上述的实施方式中，设为以下结构：标志附加部115对速度降低块附加标志，速度信息保存部116将速度信息与标志成组地保存到存储装置150中，标志探测部117在将速度信息保存到存储装置150之后的加工程序的执行期间探测标志，在探测到标志时，速度信息读出部118从存储装置150读出与标志对应的速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度，但不限定于此。
例如，在存储装置150中保存的速度信息为单个信息等情况下，也可以设为以下结构：不使用用于识别速度信息的标志，速度信息保存部116仅将速度信息保存到存储装置150中，速度信息读出部118从存储装置150读出该速度信息。
〔3.6变形例6〕
在上述的实施方式中，速度信息保存时的动作和速度信息读出时的动作设为由程序执行部111执行加工程序的模拟时的动作，但不限于此。例如也可以是，在通过由数值控制装置100控制机床200而进行的实际加工期间执行同样的动作。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述的实施方式。另外，本实施方式所记载的效果只不过是列举了由本发明产生的最佳的效果，本发明的效果不限定于本实施方式所记载的效果。
数值控制装置100或100A的控制方法通过软件来实现。在通过软件实现的情况下，构成该软件的程序被安装于计算机(数值控制装置100或100A)中。另外，这些程序既可以被记录在可移动介质中来发布给用户，也可以经由网络下载到用户的计算机中来进行发布。并且，这些程序也可以不被下载而作为经由网络的Web服务被提供给用户的计算机(数值控制装置100或100A)。

Claims (5)

1.一种数值控制装置，与存储装置及具有轴的机床连接，通过执行由多个块构成且用于对所述轴的加减速进行控制的加工程序，来控制所述机床，所述数值控制装置具备：
程序执行部，其执行所述加工程序；
程序预读部，其与所述加工程序的执行并行地预读所述加工程序；
速度降低块探测部，其在所述加工程序内探测速度降低块，该速度降低块是所预读的块数变得相对低的块；
速度信息保存部，其根据所述速度降低块处的工作台进给速度来计算各轴的进给速度，并将作为该进给速度的信息的速度信息保存到所述存储装置中；以及
速度信息读出部，其从所述存储装置读出所述速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，还具备：
标志附加部，其对所述速度降低块附加标志；以及
标志探测部，其在将所述速度信息保存到所述存储装置之后的所述加工程序的执行期间，探测所述标志，
所述速度信息保存部将所述速度信息与所述标志成组地保存到所述存储装置中，
在探测到所述标志时，所述速度信息读出部从所述存储装置读出与所述标志对应的所述速度信息，并将该速度信息用作各轴的进给速度。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述速度降低块探测部具备：
预读块数计算部，其计算作为第一序列编号与第二序列编号之差的预读块数，其中，所述第一序列编号是正在由所述程序执行部执行的块的编号，所述第二序列编号是在与所述加工程序的执行的同时由所述程序预读部预读的块的编号；以及
耗尽块探测部，其探测耗尽块来作为所述速度降低块，该耗尽块是所述预读块数低于规定值的时间点的块。
4.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述速度降低块探测部具备：
理论值计算部，其根据构成所述机床的加工路径的微小直线的长度和所述机床的进给速度，来计算所述加工程序的处理时间的针对每个块的理论值；
实测值计算部，其在所述加工程序的执行期间，计算所述程序预读部的预读时间与所述加工程序的处理时间的针对每个块的实测值；以及
异常发生块探测部，其探测异常发生块来作为所述速度降低块，该异常发生块是从所述实测值的累积减去所述理论值的累积所得到的差超过规定值的时间点的块。
5.一种数值控制系统，具备：
多台根据权利要求1～4中的任一项所述的数值控制装置；以及
所述存储装置，
其中，多台所述数值控制装置共享所述存储装置中保存的所述速度信息。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6823034B2 (ja) * 2018-10-31 2021-01-27 ファナック株式会社 数値制御装置
JP7260420B2 (ja) * 2019-06-28 2023-04-18 ファナック株式会社 数値制御装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0683430A (ja) * 1992-08-28 1994-03-25 Yaskawa Electric Corp 数値制御装置
JP2001084019A (ja) * 1999-09-14 2001-03-30 Yaskawa Electric Corp 数値制御装置
JP2007094936A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN104570959A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 发那科株式会社 具备程序的预读功能的数值控制装置
CN105388852A (zh) * 2014-08-29 2016-03-09 兄弟工业株式会社 数控装置、机床和控制方法
US20160363927A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 Fanuc Corporation Numerical controller
CN107368039A (zh) * 2016-05-12 2017-11-21 发那科株式会社 数值控制装置
CN108628248A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 发那科株式会社 数值控制装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61256407A (ja) * 1985-05-09 1986-11-14 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JP2724647B2 (ja) * 1991-11-20 1998-03-09 株式会社牧野フライス製作所 数値制御における送り速度制御方法
JPH10254517A (ja) * 1997-03-06 1998-09-25 Yaskawa Electric Corp 数値制御装置の異常検出方法
JP3723015B2 (ja) * 1999-07-26 2005-12-07 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP2007164509A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Fanuc Ltd 数値制御装置
JP4437801B2 (ja) * 2006-06-05 2010-03-24 三菱電機株式会社 数値制御方法および速度制御装置
JP4813616B1 (ja) * 2010-07-12 2011-11-09 ファナック株式会社 円弧動作時の速度制御機能を有する工作機械の数値制御装置
JP6105650B2 (ja) * 2015-02-18 2017-03-29 ファナック株式会社 機械の負荷を低減する数値制御装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0683430A (ja) * 1992-08-28 1994-03-25 Yaskawa Electric Corp 数値制御装置
JP2001084019A (ja) * 1999-09-14 2001-03-30 Yaskawa Electric Corp 数値制御装置
JP2007094936A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN104570959A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 发那科株式会社 具备程序的预读功能的数值控制装置
CN105388852A (zh) * 2014-08-29 2016-03-09 兄弟工业株式会社 数控装置、机床和控制方法
US20160363927A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 Fanuc Corporation Numerical controller
CN107368039A (zh) * 2016-05-12 2017-11-21 发那科株式会社 数值控制装置
CN108628248A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 发那科株式会社 数值控制装置

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