JP2004152119A - マシンコントローラのフィルタ - Google Patents
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- 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
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Abstract
【課題】フィルタ時定数変更に伴うタクトタイム増加を位置ずれする事なく短縮でき、またフィルタ出力を滑らかにすることができる
【解決手段】フィルタを備えたマシンコントローラにおいて、フィルタ時定数が異なる２個の独立した前記フィルタと、指令入力を前記２個の前記フィルタのいずれかに入力できるように切り換える切換スイッチと、前記２個のフィルタの出力を加算する加算器と、からなる。
【選択図】 図１
【解決手段】フィルタを備えたマシンコントローラにおいて、フィルタ時定数が異なる２個の独立した前記フィルタと、指令入力を前記２個の前記フィルタのいずれかに入力できるように切り換える切換スイッチと、前記２個のフィルタの出力を加算する加算器と、からなる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決め装置などに使用されるマシンコントローラのフィルタ機能に関しており、特にフィルタ時定数変更に伴うタクトタイム短縮ができるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、位置決め装置などに使用されるマシンコントローラにおいて加減速時の機械系の振動を抑え、モータを滑らかに回転させるためのソフトの機能としてセグメントフィルタ（移動平均フィルタ）があった。図３は、従来のセグメントフィルタをブロック化した図であり、図４はそのフィルタの時定数変更時の動作手順を示すフローチャートである。
図３に示すように従来のセグメントフィルタは、入出力部と１つのフィルタから構成され、入力されたセグメントをソフトで逐次フィルタ処理し、出力するという手順がとられていた（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０６１１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来のセグメントフィルタでは、連続した入力指令を入力して位置決めをする際、位置ずれを発生させずにフィルタ定数を切り替えるには次の２通りの方法がとられている。
▲１▼前回のフィルタ払い出し完了を待つ
▲２▼フィルタ残量を一気に出力させる
しかしながら、▲１▼ではフィルタ時定数変更の際、前回のフィルタ払い出し完了を待つ時間があるためタクトタイムがフィルタ時定数に比例して長くなってしまうという問題があり、▲２▼ではフィルタのバッファ内全ての指令を一気に出力するため、非常に大きな値の指令が１回の指令で出力されてフィルタ出力が滑らかでなくなり、そのような指令で制御された機械にダメージを与えてしまうという問題があった。
本発明はこのような様々な問題点に鑑みてなされたものであり、フィルタの時定数変更に伴うタクトタイム増加を位置ずれする事なく短縮でき、またフィルタ出力を滑らかにすることができるフィルタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、フィルタを備えたマシンコントローラにおいて、フィルタ時定数が異なる２個の独立したフィルタと、指令入力を前記２個のフィルタのいずれかに入力できるように切り換える切換スイッチと、
前記２個のフィルタの出力を加算する加算器と、からなることを特徴とするものである。
このようになっているため、前回のフィルタ払い出し完了を待たずフィルタ時定数を変更することができ、かつモータを滑らかに回転させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。図１は、本発明のマシンコントローラのフィルタの構成を示すブロック図である。図に示すように本発明のマシンコントローラのフィルタは、入出力部、入力を切り替えるためのスイッチと複数個の独立したフィルタから構成されている。図において、従来１つのフィルタで行っていたフィルタ処理を複数個の独立したフィルタを用い、フィルタ払い出し完了状態のフィルタに入力を切り替える事でフィルタ時定数の切り替えを実現している。
【０００７】
図２は図１のマシンコントローラのフィルタにおける処理手順を示すフローチャートである。この図１，２を用いて、以下、本発明のマシンコントローラのフィルタが２個のフィルタから構成される場合を例にとって順を追って説明する。
指令１まではフィルタ時定数１、指令１〜指令２ではフィルタ時定数２でフィルタ処理を行う場合、指令１が入力されるとフィルタ時定数１を持ったフィルタ１にセグメントが入力され、フィルタ処理１が行われる。指令１の払い出しが終わり、指令２が入力されるとセグメントの入力を切り替え、フィルタ時定数２を持ったフィルタ２に入力され、フィルタ処理２が行われる。その際、フィルタ１にはセグメントは入力されていないがフィルタ残量が０になるまでフィルタ処理を続ける。そしてフィルタ１、２で処理されたセグメントの和が出力される。
このように、フィルタ１にフィルタ残量があっても フィルタ１の払い出し完了を待たず、また一気にフィルタ残量を払い出すことなくフィルタ２に切り替えてフィルタ時定数の変更ができ、またフィルタ１、フィルタ２で処理されたセグメントの和を出力しているので位置ずれすることなくフィルタ処理をすることが出来るのである。
【０００８】
図５は、本発明の効果を説明する図であり、点Ａから点Ｂまでは緩やかな加減速を、点Ｂから点Ｃへの移動では急な加減速をかける場合について、従来のフィルタ処理と本発明の方法を適用したフィルタ処理のタクトタイムを比較したものである。図より本発明の方法を適用したフィルタを用いるほうが従来のものと比べてタクトタイムが短縮されていることが分かる。
【０００９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の方法によれば、複数個の独立したフィルタを用い、入力を切り替えるという手順をとっているので、従来のセグメントフィルタの問題点であったフィルタ時定数変更に伴うタクトタイムの増加を位置ずれする事なく短縮でき、またフィルタ出力も滑らかにする事が可能となって機械に無用のダメージを与えなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマシンコントローラのフィルタの構成を示すブロック図
【図２】本発明の方法の処理手順を示すフローチャート
【図３】従来のマシンコントローラのフィルタの構成を示すブロック図
【図４】従来のフィルタの処理手順を示すフローチャート
【図５】本発明の効果を説明する図
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決め装置などに使用されるマシンコントローラのフィルタ機能に関しており、特にフィルタ時定数変更に伴うタクトタイム短縮ができるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、位置決め装置などに使用されるマシンコントローラにおいて加減速時の機械系の振動を抑え、モータを滑らかに回転させるためのソフトの機能としてセグメントフィルタ（移動平均フィルタ）があった。図３は、従来のセグメントフィルタをブロック化した図であり、図４はそのフィルタの時定数変更時の動作手順を示すフローチャートである。
図３に示すように従来のセグメントフィルタは、入出力部と１つのフィルタから構成され、入力されたセグメントをソフトで逐次フィルタ処理し、出力するという手順がとられていた（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０６１１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来のセグメントフィルタでは、連続した入力指令を入力して位置決めをする際、位置ずれを発生させずにフィルタ定数を切り替えるには次の２通りの方法がとられている。
▲１▼前回のフィルタ払い出し完了を待つ
▲２▼フィルタ残量を一気に出力させる
しかしながら、▲１▼ではフィルタ時定数変更の際、前回のフィルタ払い出し完了を待つ時間があるためタクトタイムがフィルタ時定数に比例して長くなってしまうという問題があり、▲２▼ではフィルタのバッファ内全ての指令を一気に出力するため、非常に大きな値の指令が１回の指令で出力されてフィルタ出力が滑らかでなくなり、そのような指令で制御された機械にダメージを与えてしまうという問題があった。
本発明はこのような様々な問題点に鑑みてなされたものであり、フィルタの時定数変更に伴うタクトタイム増加を位置ずれする事なく短縮でき、またフィルタ出力を滑らかにすることができるフィルタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、フィルタを備えたマシンコントローラにおいて、フィルタ時定数が異なる２個の独立したフィルタと、指令入力を前記２個のフィルタのいずれかに入力できるように切り換える切換スイッチと、
前記２個のフィルタの出力を加算する加算器と、からなることを特徴とするものである。
このようになっているため、前回のフィルタ払い出し完了を待たずフィルタ時定数を変更することができ、かつモータを滑らかに回転させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。図１は、本発明のマシンコントローラのフィルタの構成を示すブロック図である。図に示すように本発明のマシンコントローラのフィルタは、入出力部、入力を切り替えるためのスイッチと複数個の独立したフィルタから構成されている。図において、従来１つのフィルタで行っていたフィルタ処理を複数個の独立したフィルタを用い、フィルタ払い出し完了状態のフィルタに入力を切り替える事でフィルタ時定数の切り替えを実現している。
【０００７】
図２は図１のマシンコントローラのフィルタにおける処理手順を示すフローチャートである。この図１，２を用いて、以下、本発明のマシンコントローラのフィルタが２個のフィルタから構成される場合を例にとって順を追って説明する。
指令１まではフィルタ時定数１、指令１〜指令２ではフィルタ時定数２でフィルタ処理を行う場合、指令１が入力されるとフィルタ時定数１を持ったフィルタ１にセグメントが入力され、フィルタ処理１が行われる。指令１の払い出しが終わり、指令２が入力されるとセグメントの入力を切り替え、フィルタ時定数２を持ったフィルタ２に入力され、フィルタ処理２が行われる。その際、フィルタ１にはセグメントは入力されていないがフィルタ残量が０になるまでフィルタ処理を続ける。そしてフィルタ１、２で処理されたセグメントの和が出力される。
このように、フィルタ１にフィルタ残量があっても フィルタ１の払い出し完了を待たず、また一気にフィルタ残量を払い出すことなくフィルタ２に切り替えてフィルタ時定数の変更ができ、またフィルタ１、フィルタ２で処理されたセグメントの和を出力しているので位置ずれすることなくフィルタ処理をすることが出来るのである。
【０００８】
図５は、本発明の効果を説明する図であり、点Ａから点Ｂまでは緩やかな加減速を、点Ｂから点Ｃへの移動では急な加減速をかける場合について、従来のフィルタ処理と本発明の方法を適用したフィルタ処理のタクトタイムを比較したものである。図より本発明の方法を適用したフィルタを用いるほうが従来のものと比べてタクトタイムが短縮されていることが分かる。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の方法によれば、複数個の独立したフィルタを用い、入力を切り替えるという手順をとっているので、従来のセグメントフィルタの問題点であったフィルタ時定数変更に伴うタクトタイムの増加を位置ずれする事なく短縮でき、またフィルタ出力も滑らかにする事が可能となって機械に無用のダメージを与えなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマシンコントローラのフィルタの構成を示すブロック図
【図２】本発明の方法の処理手順を示すフローチャート
【図３】従来のマシンコントローラのフィルタの構成を示すブロック図
【図４】従来のフィルタの処理手順を示すフローチャート
【図５】本発明の効果を説明する図
Claims (1)
- フィルタを備えたマシンコントローラにおいて、
フィルタ時定数が異なる２個の独立したフィルタと、
指令入力を前記２個のフィルタのいずれかに入力できるように切り換える切換スイッチと、
前記２個のフィルタの出力を加算する加算器と、
からなることを特徴とするマシンコントローラのフィルタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002318090A JP2004152119A (ja) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | マシンコントローラのフィルタ |
| DE2003616395 DE60316395T2 (de) | 2002-10-31 | 2003-10-31 | Filtereinrichtung für eine Maschinensteuerung |
| EP20030024876 EP1416345B1 (en) | 2002-10-31 | 2003-10-31 | Filter device for machine controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002318090A JP2004152119A (ja) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | マシンコントローラのフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004152119A true JP2004152119A (ja) | 2004-05-27 |
| JP2004152119A5 JP2004152119A5 (ja) | 2005-11-04 |
Family
ID=32089582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002318090A Pending JP2004152119A (ja) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | マシンコントローラのフィルタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1416345B1 (ja) |
| JP (1) | JP2004152119A (ja) |
| DE (1) | DE60316395T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10345787B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-07-09 | Fuji Corporation | Automatic control device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3510737A (en) * | 1964-12-21 | 1970-05-05 | Honeywell Inc | Servomechanism including paralleled "lead-lag" channels and means to disable lag channel responsive to excessive rate |
| JPS6118009A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| GB9607863D0 (en) * | 1996-04-16 | 1996-06-19 | Central Research Lab Ltd | Filter switching method |
| JP3771110B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2006-04-26 | 三菱電機株式会社 | メカニカルシステムの制御装置及び制御方法 |
-
2002
- 2002-10-31 JP JP2002318090A patent/JP2004152119A/ja active Pending
-
2003
- 2003-10-31 EP EP20030024876 patent/EP1416345B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-31 DE DE2003616395 patent/DE60316395T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60316395D1 (de) | 2007-10-31 |
| EP1416345B1 (en) | 2007-09-19 |
| DE60316395T2 (de) | 2008-01-17 |
| EP1416345A1 (en) | 2004-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050809 |
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| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050809 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070824 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070828 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071015 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071105 |