JP2000330617A - 数値制御装置および数値制御装置の送り制御処理方法 - Google Patents

数値制御装置および数値制御装置の送り制御処理方法

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JP2000330617A JP11136049A JP13604999A JP2000330617A JP 2000330617 A JP2000330617 A JP 2000330617A JP 11136049 A JP11136049 A JP 11136049A JP 13604999 A JP13604999 A JP 13604999A JP 2000330617 A JP2000330617 A JP 2000330617A
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実 濱村
Sadaji Hayama
定治 羽山
Kazuhiro Shiba
和広 斯波
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送り速度を低下することなく、連続送りを確
保し、加工精度と加工能率とを両立する。 【解決手段】 加工プログラムを読み取り、1ブロック
の命令による移動量が数値制御装置の1サンプリング周
期時間と送り速度により決まる最小移動量より大きいか
小さいかを判別し、1ブロックの命令による移動量が前
記最小移動量より大きい場合にはそのブロックの命令通
りに送り制御を行い、1ブロックの命令による移動量が
前記最小移動量より小さい場合にはそのブロックと当該
ブロックに連続する次のブロックとを合成し、合成した
ブロックの命令による移動量が最小移動量より大きくな
るまで、連続するブロックの合成を行い、合成したブロ
ックの命令により送り制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、数値制御装置お
よび数値制御装置の送り制御処理方法に関し、特に、工
作機械、加工ロボットの送り制御を行う数値制御装置お
よび数値制御装置の送り制御処理方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】型加工などにおける曲面加工では、CA
DCAM等で作成される加工プログラムの1ブロックの
命令による移動量が数値制御装置の1サンプリング周期
時間と送り速度により決まる最小移動量より小さくなる
ことがある。
【0003】1ブロックの命令による移動量が最小移動
量より小さいまま、送り制御が行われると、数値制御装
置の1サンプリング周期時間内に、そのブロックの命令
による移動が完了し、次のサンプリング周期が開始され
るまで、送りが停止し、この結果、間欠的な送りにな
り、移動−停止の繰り返しにより送り系に振動が生じ、
加工面が荒れることになる。
【0004】この振動によるショックは、送り制御の応
答速度(ゲイン)を下げることにより、軽減できるが、
しかし、ゲインの低下は、追従性を悪くすることである
から、全体の加工精度を下げることになり、またサーボ
系の定常誤差が増加し、円弧補間における半径減少誤差
やコーナ部でのだれ誤差が増大し、加工精度を下げるこ
とになる。
【0005】このため、従来は、1ブロックの命令によ
る移動量が最小移動量より小さい場合には、加工プログ
ラム全体の送り速度を下げ、1ブロックの命令による移
動量が最小移動量より大きくなるようにし、連続送りを
確保している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】1ブロックの命令によ
る移動量が最小移動量より小さい場合には、加工プログ
ラム全体の送り速度を下げれば、間欠的な送りになるこ
とはないが、しかし、送り速度の低下によって加工能率
の低下することを避けられない。
【0007】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、送り速度を低下することなく、連
続送りを確保し、加工精度と加工能率とを両立できる数
値制御装置および数値制御装置の送り制御処理方法を提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による数値制御装置の送り制御処理方法
は、加工プログラムを読み取り、1ブロックの命令によ
る移動量が数値制御装置の1サンプリング周期時間と送
り速度により決まる最小移動量より大きいか小さいかを
判別し、1ブロックの命令による移動量が前記最小移動
量より大きい場合にはそのブロックの命令通りに送り制
御を行い、1ブロックの命令による移動量が前記最小移
動量より小さい場合にはそのブロックと当該ブロックに
連続する次のブロックとを合成し、合成したブロックの
命令による移動量が最小移動量より大きくなるまで、連
続するブロックの合成を行い、合成したブロックの命令
により送り制御を行うものである。
【0009】また、上述の目的を達成するために、この
発明による数値制御装置は、加工プログラムの1ブロッ
クの命令による移動量が数値制御装置の1サンプリング
周期時間と送り速度により決まる最小移動量より大きい
か小さいかを判別し、1ブロックの命令による移動量が
前記最小移動量より大きい場合にはそのブロックの命令
通りに送り制御を行い、1ブロックの命令による移動量
が前記最小移動量より小さい場合にはそのブロックと当
該ブロックに連続する次のブロックとを合成し、合成し
たブロックの命令による移動量が最小移動量より大きく
なるまで、連続するブロックの合成を行い、合成したブ
ロックの命令により送り制御を行うものである。
【0010】また、上述の目的を達成するために、この
発明による数値制御装置は、加工プログラムを読み取
り、加工プログラムを解析する加工プログラム解析部
と、前記加工プログラム解析部により解析された1ブロ
ックの命令による移動量を算出する1ブロック移動量算
出部と、ブロック毎に補間演算を行う補間演算部と、前
記1ブロック移動量算出部により算出された1ブロック
の命令による移動量と数値制御装置の1サンプリング周
期時間と送り速度により決まる最小移動量とを比較し、
1ブロックの命令による移動量が前記最小移動量より大
きい場合のみそのブロックの命令を前記補間演算部に渡
す移動量比較部と、前記移動量比較部による比較により
1ブロックの命令による移動量が前記最小移動量より小
さい場合にはそのブロックに連続する次のブロックを先
読みし、移動量が前記最小移動量より小さいブロックと
これに連続する次のブロックとを合成するブロック合成
処理部とを有しているものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。図1はこの発明による数値
制御装置の一つの実施の形態を示している。この数値制
御装置は、加工プログラム解析部1と、1ブロック移動
量算出部(合成残移動量算出部)3と、移動量比較部5
と、ブロック合成処理部7と、補間演算部9とを有して
いる。
【0012】加工プログラム解析部1は、加工プログラ
ムを読み取り、加工プログラムを解析する。
【0013】1ブロック移動量算出部3は、加工プログ
ラム解析部1により解析された加工プログラムの1ブロ
ックの命令(ブロック合成処理部7によって合成された
ブロックの命令を含む)による移動量を算出する。
【0014】移動量比較部5は、1ブロック移動量算出
部3により算出された1ブロックの命令による移動量L
と数値制御装置の1サンプリング周期時間と送り速度に
より決まる最小移動量Lminとを比較し、移動量Lが
最小移動量Lminより大きい場合のみ、その1ブロッ
クの命令を補間演算部9に渡す処理を行う。
【0015】ブロック合成処理部7は、移動量比較部5
による比較結果を取り込み、1ブロックの命令による移
動量Lが最小移動量Lminより小さい場合には、その
ブロックに連続する次のブロックを加工プログラム解析
部1より読み取って先読みし、移動量Lが最小移動量L
minより小さいブロックとこれに連続する次のブロッ
クを繋ぎ合成し、合成したブロックを1ブロックとして
移動量比較部5に渡す処理を行う。
【0016】補間演算部9は、1ブロック毎に補間演算
を行い、各軸の補間指令を各軸のサーボ系、ここでは、
X軸サーボ系11とY軸サーボ系13とZ軸サーボ系1
5に出力する。なお、補間演算による残移動量は1ブロ
ック移動量算出部3に戻されることから、ブロック合成
時には、合成1ブロック移動量算出部3は、実際には、
合成残移動量を算出することになる。
【0017】つぎに、図2を参照してこの発明による数
値制御装置の送り制御処理方法の実施の形態について説
明する。
【0018】まず、加工プログラムを読み取り、加工プ
ログラム解析部1によって加工プログラムを解析し(ス
テップS10)、1ブロック移動量算出部3によって1
ブロックBnの命令による移動量Lを算出する(ステッ
プS11)。移動量Lは1ブロックBnの命令の始点P
sから終点Peまでの距離であり、次式により算出でき
る。 L=√{(Xe−Xs)2+(Ye−Ys)2+(Ze−
Zs)2} 但し、Xs:1ブロックにおけるX軸の始点 Xe:1ブロックにおけるX軸の終点 Ys:1ブロックにおけるY軸の始点 Ye:1ブロックにおけるY軸の終点 Zs:1ブロックにおけるZ軸の始点 Ze:1ブロックにおけるZ軸の終点
【0019】つぎに、移動量比較部5にて、移動量Lと
数値制御装置の1サンプリング周期時間と送り速度によ
り決まる最小移動量Lminとを比較する(ステップS
12)。最小移動量Lminは、1サンプリング周期時
間をTs(sec)、送り速度をF(mm/min)と
すると、次式により求めることができる。 Lmin=Ts・F/60
【0020】L≧Lmin、すなわち移動量Lが最小移
動量Lminより大きければ(ステップS12肯定)、
そのブロックBnの命令によって補間演算部9が補間演
算を行い(ステップS13)、各軸の補間値を各軸のサ
ーボ系へ出力する(ステップS14)。
【0021】これに対し、図3に示されているように、
移動量Lが最小移動量Lminより小さければ(ステッ
プS12否定)、現在、解析中の加工プログラムが終了
したかをチェックし(ステップS15)、加工プログラ
ムが終了した場合には(ステップS15肯定)、現行の
ブロックBnの命令によって補間演算部9が補間演算を
行い(ステップS13)、各軸の補間値を各軸のサーボ
系へ出力する(ステップS14)。
【0022】これに対し、加工プログラムがまだ終了し
ていない場合には(ステップS15否定)、ブロック合
成処理部7に対して加工プログラムの先読みを行い(ス
テップS16)、ブロック合成処理部7にてブロックB
nとこれに連続する次のブロックBn+1を繋ぎ合成し、B
n’←Bn+Bn+1とし(ステップS17)、合成したブ
ロックBn’を1ブロックとして1ブロック移動量算出
部3に渡し、1ブロック移動量算出部3によって1ブロ
ックBn’の命令による移動量Lを算出する(ステップ
S11)。この後、合成したブロックBn’の移動量L
が最小移動量Lminより小さければ、L≧Lminに
なるまでがブロック合成が繰り返される。
【0023】これにより、1ブロックの命令による移動
量Lが最小移動量Lminより大きい場合には、そのブ
ロックの命令通りに送り制御が行われ、1ブロックの命
令による移動量Lが最小移動量Lminより小さい場合
には、そのブロックと当該ブロックに連続する次のブロ
ックとを合成し、合成したブロックの命令による移動量
Lが最小移動量Lminより大きくなるまで、連続する
ブロックの合成を行い、合成したブロックの命令により
送り制御が行われる。
【0024】この結果、加工プログラム中に、1ブロッ
クの命令による移動量Lが最小移動量Lminより小さ
いブロックが存在しても、送り速度を低下することな
く、連続送りが確保され、加工精度と加工能率とが両立
する。
【0025】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による数値制御装置および数値制御装置の送り制御処
理方法によれば、1ブロックの命令による移動量が前記
最小移動量より大きい場合にはそのブロックの命令通り
に送り制御を行い、1ブロックの命令による移動量が前
記最小移動量より小さい場合にはそのブロックと当該ブ
ロックに連続する次のブロックとを合成し、合成したブ
ロックの命令による移動量が最小移動量より大きくなる
まで、連続するブロックの合成を行い、合成したブロッ
クの命令により送り制御を行うから、加工プログラム中
に、1ブロックの命令による移動量が最小移動量より小
さいブロックが存在しても、送り速度を低下することな
く、連続送りが確保され、加工精度と加工能率とが両立
する。また、CADCAM等でさ作成された加工プログ
ラムをそのまま使用でき、加工プログラムのチェック、
作成の能率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による数値制御装置の一つの実施の形
態を示すブロック線図である。
【図2】この発明による数値制御装置の送り制御処理方
法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図3】この発明による数値制御装置の送り制御処理方
法におけるブロック合成例を示す図である。
【符号の説明】
1 加工プログラム解析部 3 1ブロック移動量算出部 5 移動量比較部 7 ブロック合成処理部 9 補間演算部 11 X軸サーボ系 13 Y軸サーボ系 15 Z軸サーボ系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斯波 和広 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 藤田 純 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 Fターム(参考) 5H269 AB01 AB33 BB05 CC02 EE01 EE13 QB17 RC04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工プログラムを読み取り、1ブロック
    の命令による移動量が数値制御装置の1サンプリング周
    期時間と送り速度により決まる最小移動量より大きいか
    小さいかを判別し、1ブロックの命令による移動量が前
    記最小移動量より大きい場合にはそのブロックの命令通
    りに送り制御を行い、1ブロックの命令による移動量が
    前記最小移動量より小さい場合にはそのブロックと当該
    ブロックに連続する次のブロックとを合成し、合成した
    ブロックの命令による移動量が最小移動量より大きくな
    るまで、連続するブロックの合成を行い、合成したブロ
    ックの命令により送り制御を行うことを特徴とする数値
    制御装置の送り制御処理方法。
  2. 【請求項2】 加工プログラムの1ブロックの命令によ
    る移動量が数値制御装置の1サンプリング周期時間と送
    り速度により決まる最小移動量より大きいか小さいかを
    判別し、1ブロックの命令による移動量が前記最小移動
    量より大きい場合にはそのブロックの命令通りに送り制
    御を行い、1ブロックの命令による移動量が前記最小移
    動量より小さい場合にはそのブロックと当該ブロックに
    連続する次のブロックとを合成し、合成したブロックの
    命令による移動量が最小移動量より大きくなるまで、連
    続するブロックの合成を行い、合成したブロックの命令
    により送り制御を行うことを特徴とする数値制御装置。
  3. 【請求項3】 加工プログラムを読み取り、加工プログ
    ラムを解析する加工プログラム解析部と、 前記加工プログラム解析部により解析された1ブロック
    の命令による移動量を算出する1ブロック移動量算出部
    と、 ブロック毎に補間演算を行う補間演算部と、 前記1ブロック移動量算出部により算出された1ブロッ
    クの命令による移動量と数値制御装置の1サンプリング
    周期時間と送り速度により決まる最小移動量とを比較
    し、1ブロックの命令による移動量が前記最小移動量よ
    り大きい場合のみそのブロックの命令を前記補間演算部
    に渡す移動量比較部と、 前記移動量比較部による比較により1ブロックの命令に
    よる移動量が前記最小移動量より小さい場合にはそのブ
    ロックに連続する次のブロックを先読みし、移動量が前
    記最小移動量より小さいブロックとこれに連続する次の
    ブロックとを合成するブロック合成処理部と、 を有していることを特徴とする数値制御装置。
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