JP2008090513A

JP2008090513A - 数値制御装置

Info

Publication number: JP2008090513A
Application number: JP2006269183A
Authority: JP
Inventors: Toru Watanabe; 徹渡邉; Yasushi Takeuchi; 靖竹内; Takahiko Endo; 貴彦遠藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17
Also published as: CN101154099A; US20080082203A1; EP1906285A2

Abstract

【課題】時間を基準として主軸をパステーブル運転で駆動制御する際に、主軸を停止させることなく、速度制御から輪郭制御に切り換えてパステーブル運転を行うようにする。
【解決手段】時間の基準値に対する主軸速度、主軸位置を記憶したパステーブルにより主軸を速度制御、輪郭制御するパステーブル運転において、速度制御中に輪郭制御開始への切換指令とそのときの基準の値Ｌａをパステーブルに設定しておき、基準の値Ｌａに達すると、その時の主軸速度Ｓａと主軸位置Ｘａを読み取る。次に指定されている輪郭制御開始の基準の値Ｌｂと主軸位置Ｘｂを読み取る。基準の値Ｌａ、Ｌｂ間で主軸位置がＸａからＸｂになるように、主軸速度Ｓａと輪郭制御おける最初のパスの速度より速度を求める。この速度で指定された１次又は多次元関数で基準の値Ｌａ，Ｌｂ間を接続する。切換時に速度を停止させないから、加工時間が短縮され、むだなエネルギーを消費しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、基準値に対応する軸位置を記憶したテーブルをメモリに設け、このテーブル形式データに基づいて、軸を駆動制御するパステーブル運転を行う数値制御装置に関する。

時間や主軸位置等の基準となる基準値に対応して制御軸の位置をテーブル状にメモリに格納記憶させておき、テーブル状に記憶したメモリから基準値に対応させて制御軸の位置を読み出し、その位置に制御軸を制御するパステーブル運転はすでに公知である（特許文献１、２参照）。このテーブル状に記憶したテーブル形式データに基づいて基準値に同期して制御軸を制御するパステーブル運転は、電子カム制御ともいわれ、基準値の変化速度が変動しても基準値に対して制御軸を正確に制御でき、従来の加工プログラムにとらわれない自由な工具の動作が可能となり、加工時間の短縮や加工の高精度化を実現している。

又、特許文献２には、テーブル形式データに基づいてパステーブル運転するとき、該テーブル形式データで指定された軸位置間を１次関数の経路で接続するか、２次関数、３次関数で接続するかを指定して、指定された関数での経路に基づいて指定された位置間を移動するように制御軸を制御するようにすることも記載されている。

特開昭５９−１７７６０４号公報特許第３６７１０２０号公報

このパステーブル運転において、時間を基準として主軸を速度制御から輪郭制御に切り換える際、指定された時間からパステーブル運転による輪郭制御を開始するには、指定された時間にはその時間に対応して指定されている回転位置に主軸が達しておかねばならない。しかし、速度制御では、主軸の位置は不定であり、パステーブル運転による輪郭制御を開始する位置に主軸がいつ到達するのか不定である。そのため、従来は、図７に示すように、速度制御から輪郭制御に切り換えるとき、主軸速度を減速させて停止させ、その後テーブル形式データで指定されている基準値（時間）に達したとき主軸が輪郭制御開始位置に達するように加速する方法が採用されている。
しかし、この方法では、主軸の減速、停止、加速という動作を行わねばならず、加工時間を長くし、エネルギーをむだに消費し、かつ主軸モータを加熱する原因となる。

そこで、本発明の目的は、主軸の制御を速度制御から輪郭制御に切り換えてパステーブル運転を行う際に、主軸を停止させることなく、速度制御から輪郭制御に切り換えてパステーブル運転を行うことができる数値制御装置を提供することにある。

本発明は、時間を基準とし、該基準の値と主軸速度および前記基準の値と主軸位置とを対応させたパステーブルをメモリに格納しておき、該パステーブルの基準の値と主軸速度を順次読み出し、時間の基準値に同期して主軸速度を制御する速度制御と、前記パステーブルの基準の値と主軸位置を順次読み出し、時間の基準値に同期して主軸位置を制御する輪郭制御を行う数値制御装置において、前記パステーブルには、前記輪郭制御開始を指定する基準の値より前の基準の値に対して速度制御から輪郭制御への切換指令を設定しておき、主軸の回転位置を検出する位置検出手段と、前記パステーブルより前記切換指令が読み出され、時間の基準値が、前記切換指令が記憶された基準の値に達したときの主軸位置を前記位置検出手段より求める手段と、前記切換指令を記憶する基準の値に達したときの主軸速度と輪郭制御開始時の主軸速度より、前記求めた切換指令時の主軸位置から輪郭制御開始の主軸位置に移動させる接続主軸速度を求める手段と、前記接続主軸速度で切換指令点から輪郭制御開始点まで主軸を駆動制御する手段とを設けて、速度制御から輪郭制御に切換わるとき、主軸を停止させることなく、速度制御から輪郭制御に移行できるようにした。

又、時間の基準値が、前記切換指令を記憶する基準の値に達したときの主軸位置と輪郭制御開始の主軸位置を接続する主軸移動の接続関数を時間の基準値の１次あるいは多次元関数で指定する情報を前記パステーブルに設定記憶しておき、前記切換指令点から輪郭制御開始点まで主軸を駆動制御する手段は、前記時間の基準値が前記切換指令を記憶する基準の値から輪郭制御開始の基準の値に達するまで、前記指定された関数に基づいて主軸を駆動制御するようにした。

速度制御から輪郭制御に切換わるとき、主軸速度は減速停止されることなく、速度制御から輪郭制御に移行できることから、加工時間を短縮することができる。又、減速停止させることがないから、減速停止、及びその後の加速等のむだなエネルギーの消費を防止でき、主軸モータの加熱をも抑えることができる。

まず、本発明の動作原理について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明におけるパステーブル運転において速度制御から輪郭制御に移行する際の動作状態の説明図である。パステーブルには、速度制御から輪郭制御に切換る指令が時間の基準の値Ｌａに対応させて指令されており、時間の基準値Ｌがこの指令時間Ｌａに達すると、その時の主軸位置Ｘａと主軸速度Ｓａが読み込まれ、さらに、パステーブルに次に指令されている輪郭制御開始指令が設定されている指令時間Ｌｂと該指令時間Ｌｂと共に指令されている輪郭制御開始の主軸位置Ｘｂを読み出し、さらに、次に指令されている接続関数（１次関数、２次関数、３次関数等の多次元関数）を読み出し、時間の基準値が値Ｌｂに達したとき主軸位置がパステーブルで指令されている位置Ｘｂに達するように、速度を減速停止させることなく基準値がＬａからＬｂに変化する間を読み出した接続関数の動作で移動するように制御する点に本発明の特徴がある。そして、基準値がＬｂに達した後は、従来と同じようにパステーブルに記憶されたデータに基づいて輪郭制御のパステーブル運転で主軸を駆動制御する。

この速度制御から輪郭制御に切り換えるときの接続関数を１次関数としたときの例を図２，図３の説明図と共に説明する。
パステーブルに基準値ＬがＬａに達したとき速度制御から輪郭制御に切り換える指令が指定されていると、該基準値Ｌがこの値Ｌａに達したときの主軸位置Ｘａが位置・速度検出器２３より読み込まれる。又、このときの主軸の速度Ｓａは、この時点で指令されている指令主軸速度又は位置・速度検出器２３より読み出される。又、パステーブルより輪郭制御の開始指令が指定されている次の基準の値Ｌｂと、この基準の値Ｌｂに対応して指定されている主軸位置Ｘｂを読み出すと共に、さらに輪郭制御開始してからの最初のパス（移動動作）の終点を示す次の基準の値Ｌｃに対応する主軸位置Ｘｃを読み出す。なお、位置・速度検出器２３から読み出される位置Ｘは主軸１回転内の位置である。

まず、速度制御から輪郭制御への切り換え指令が出された主軸位置Ｘａから輪郭制御開始の主軸位置Ｘｂまでの差分Ｄｘを求める。

Ｄｘ＝Ｘｂ−Ｘａ（degree） …（１）
図２に示すように、この例では、１次関数での接続であることから、主軸位置Ｘａから主軸位置Ｘｂまで直線で接続されることになるが、本発明では、この接続において主軸速度を減速停止させることなく、接続させるために、現在の主軸速度Ｓａから輪郭制御での最初のパス（移動動作）での速度Ｓｂに近づけて、基準値の値がＬｂで主軸位置Ｘが指定位置Ｘｂに達するような速度を求める。
輪郭制御開始後の基準の値Ｌｂに対する主軸位置Ｘｂから次の基準の値Ｌｃに対する主軸位置Ｘｃ間の速度は、次の２式で求まる。

Ｓｂ＝{(Ｘｃ−Ｘｂ)／(Ｌｃ−Ｌｂ)}×(６０／３６０) （回転／分） …（２）
次に、この輪郭制御の最初のパスでの速度Ｓｂと現在速度Ｓａとの平均速度Ｓavgを求める。

Ｓavg＝（Ｓａ＋Ｓｂ）／２（回転／分） …（３）
次に、現在位置Ｘａから輪郭制御開始時の位置Ｘｂまでのこの平均速度Ｓavgでの移動量Ｄｔを求める。

Ｄｔ＝Ｓavg×（３６０／６０）×（Ｌｂ−Ｌａ）（degree） …（４）
速度維持のための移動量は３６０degreeの整数倍である必要があることから、３６０degreeで丸めた、３６０degreeの整数倍（回転数単位の整数倍）の移動量Ｄｓを求める。これは、整数倍となっていないと、輪郭制御開始位置Ｘｂと異なった位置となることからである。

Ｄｓ＝ＩＮＴ（Ｄｔ／３６０）×３６０（degree） …（５）
この（５）式においてＩＮＴ（Ｄｔ／３６０）は、（Ｄｔ／３６０）の小数点以下を切り捨てることを意味する。

図３に示すように、この移動量Ｄｓは、３６０degree単位（回転数単位）の移動量で有り、この移動量Ｄｓに（１）で求めた主軸の１回転内の移動量Ｄｘを加算した移動量Ｄは、主軸の移動速度を速度制御時の輪郭制御に切り換えるときの速度Ｓａと輪郭制御における最初のパスの移動時の速度Ｓｂとの平均の速度で、主軸位置ＸａからＸｂまで移動する主軸の回転移動量を示すものとなる。

Ｄ＝Ｄｘ＋Ｄｓ（degree） …（６）
そこで、この例では、接続関数として１次関数が指定されていることから、移動量Ｄを速度制御から輪郭制御への切り換え指令が出された主軸位置（現在位置）Ｘａの基準値Ｌａから輪郭制御開始時の位置Ｘｂが指令された基準値Ｌｂまでの経過時間で割って、この間の主軸速度Ｖを求める。

Ｖ＝Ｄ／（Ｌｂ−Ｌａ）（degree／sec） …（７）
この速度Ｖで位置Ｘａ（基準の値Ｌａ）から位置Ｘｂ（基準の値Ｌｂ）まで基準値Ｌに基づいて補間して主軸を駆動する。この補間の点は、先に示した特許文献２に示されているように、各補間点の位置は、基準値Ｌより次の（８）式によって、その時の位置Ｘが求められ、補間されることになる。

Ｘ＝{(Ｌ−Ｌａ)×Ｄ／(Ｌｂ−Ｌａ)}＋Ｘａ＝(Ｌ−Ｌａ)×Ｖ＋Ｘａ …（８）
そして、基準値ＬがＬｂに達し主軸位置がＸｂに達した後は、パステーブルデータに基づいて輪郭制御を行う。

なお、上述した例は１次関数で接続する例であったが、多次元の関数で指定してもよいものである。例えば、２次関数で接続する場合には、先に示した特許文献２に示されているように、補間点の位置Ｘは次の（９）式によって求まる。

Ｘ＝(１／２)×{(Ｓｂ−Ｓａ)／(Ｌｂ−Ｌａ)}×(Ｌ−Ｌａ)²＋Ｓａ(Ｌ−Ｌａ)＋Ｘａ
…（９）
ただし、Ｓｂ＝｛２×Ｄ／（Ｌｂ−Ｌａ）｝−Ｓａである。

３次関数で接続する場合には、特許文献２に示されているように、基準の値Ｌｂでの速度Ｓｂを設定しておき、補間点の位置Ｘは次の（１０）式によって求まる。

Ｘ＝(１／６) ×{(Ａｂ−Ａａ)／(Ｌｂ−Ｌａ)}×(Ｌ−Ｌａ)³
＋(１／２) ×Ａａ(Ｌ−Ｌａ)²＋Ｓａ（Ｌ−Ｌａ）＋Ｘａ …（１０）
ただし、Ｌ＝Ｌｂの時、Ｓ＝Ｓｂ、Ｘ＝Ｄ＋Ｘａの条件より加速度Ａａ、Ａｂは求まる。

４次関数で接続する場合には、基準の値がＬｂと速度Ｓｂを設定しておき、補間点の位置Ｘは次の（１１）式によって求まる。
Ｘ＝(１/２４)×{(Ｂｂ−Ｂａ)/(Ｌｂ−Ｌａ)}×(Ｌ−Ｌａ)⁴＋(１/６)Ｂａ(Ｌ−Ｌａ)³ ＋(１／２)×Ａａ(Ｌ−Ｌａ)²＋Ｓａ（Ｌ−Ｌａ）＋Ｘａ …（１１）
ただし、Ｌ＝Ｌｂのとき、Ｓ＝Ｓｂ、Ｘ＝Ｄ＋Ｘａの境界条件で基準値がＬａでの加加速度Ｂａ、基準値の値がＬｂでの加加速度Ｂｂを求める。

さらに、５次関数で接続する場合には、基準の値Ｌｂでの速度Ｓｂ、基準の値Ｌａ、Ｌｂでの加速度Ａａ、Ａｂを設定しておき、補間点の位置Ｘを次の（１２）式によって求める。

Ｘ＝(１/120){(Ｃｂ−Ｃａ)/(Ｌｂ−Ｌａ)}(Ｌ−Ｌａ)⁵＋(１/24)Ｃａ(Ｌ−Ｌａ)⁴
＋(1/6)Ｂａ(Ｌ−Ｌａ)³＋(1/2)Ａａ(Ｌ−Ｌａ)²＋Ｓａ（Ｌ−Ｌａ）＋Ｘａ …（１２）
基準値の値がＬａ、Ｌｂにおける加速度の変化量Ｃａ、Ｃｂ、基準の値Ｌａにおける加加速度Ｂａは、Ｌ＝Ｌｂのとき、Ａ＝Ａｂ、Ｓ＝Ｓｂ、Ｘ＝Ｄ＋Ｘａの境界条件より求める。
なお、この４次接続、５次接続の方法、さらに２，３次接続については、本願出願人ですでに出願している特願２００６−１３０５１３に詳述しているので、詳細は省略する。

以下、図面と共に本発明の一実施形態について説明する。
図４は、本実施形態の数値制御装置１０の概要ブロック図で有り、数値制御装置の構成としては従来と格別差異がないことから概要のみを示している。
数値制御装置１０のプロセッサ（ＣＰＵ）１１には、バス１９を介してメモリ１２，インタフェース１３、表示器／手動入力手段ユニット１４、各軸制御回路１５、主軸制御回路１７が接続されている。メモリ１２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等で構成され、システムプログラムや加工プログラムが記憶されており、特に本発明と関係して、パステーブル運転用のデータを記憶するパステーブルが記憶されている。インタフェース１３は、外部で作成され、記憶媒体に記憶された加工プログラムやパステーブルを、該インタフェース１３を介して取り込みメモリ１２内に格納するものである。又、インタフェース１３は、メモリ１２に記憶されている加工プログラムやパステーブルデータを読み取り外部の記憶媒体に出力するために利用される。

表示器／手動入力手段ユニット１４は、ＣＲＴや液晶等で構成された表示器と、キーボード等で構成された手動入力手段で構成されたものであり、各種指令やデータの入力に使用される。軸制御回路１５は、工具等を互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動する送り軸のサーボモータを位置、速度フィードバック制御するものであり、各軸毎に設けられているものである。各軸制御回路１５はプロセッサ１１からの各軸への各移動指令量と位置・速度検出器２１からの位置、速度フィードバック信号に基づいて、位置・速度のフィードバック制御を行う、サーボアンプ１６を駆動して各軸のサーボモータ２０を駆動制御する。
また、本実施形態においては、主軸の回転位置を検出する位置・速度検出器２３が主軸に取り付けられており、該位置・速度検出器２３からの位置、速度のフィードバック信号と、プロセッサからの移動指令量、又は速度指令に基づいて主軸制御回路１７は位置フィードバック制御、速度フィードバック制御を行い主軸アンプ１８を介して主軸モータ２２を駆動制御する。

図５は、本実施形態において、パステーブル運転を行うときメモリ１２に設定記憶されている主軸用のパステーブルＴの一例である。
この実施形態では、時間を基準としており、この時間の基準値Ｌに対応する値に対して、主軸速度又は主軸の位置が設定されている。このパステーブルＴに基準値Ｌに対応する値に対して速度Ｓが設定されていれば、パステーブル運転による速度制御がなされ、基準値Ｌに対応する値に対して位置Ｘが設定されていれば、パステーブル運転による位置制御、すなわち輪郭制御がなされるものである。指令Ｒは基準値に対応して出力される指令である。

図５では、基準値Ｌに対応する値がＬ０、Ｌ１…に対して速度ＳがＳ０、Ｓ１…として設定され、基準の値Ｌａに対して指令Ｒ３２が設定されており、この指令Ｒ３２は、速度制御から輪郭制御へ切り換えを開始させる指令である。又、この指令Ｒ３２が設定された基準の値Ｌａの次に設定されている基準の値Ｌｂに対しては、位置Ｘｂと指令Ｒ３３が設定されており、これは、基準の値Ｌｂで主軸位置ＸがＸｂに達するように指令し、かつ、指令Ｒ３３で輪郭制御の開始を指令するものである。Ｒ３３は接続関数として１次関数を指定するものであり、基準値がＬａからＬｂ間は、１次関数で動作するように主軸を制御する指令である。２次関数で制御する場合はＲ３３２、３次関数で制御する場合にはＲ３３４、４次、５次…の関数を指定する場合には、Ｒ３３４、Ｒ３３５…とそれぞれの関数を指定する指令が設定される。又、基準の値Ｌｃは輪郭制御を開始しての次の指令を行う基準の値であり、この基準の値Ｌｃに対して輪郭制御開始してから最初のパスの終点Ｘｃが設定されている。さらに、速度制御から輪郭制御に切り替わる時の接続関数が指定されている。Ｒ１は接続関数として１次関数を指定するものであり、基準値がＬｂからＬｃ間は、１次関数で動作するように主軸を制御する指令である。２次関数で制御する場合はＲ２、３次関数で制御する場合にはＲ３、４次、５次…の関数を指定する場合には、Ｒ４、Ｒ５…とそれぞれの関数を指定する指令が設定される。

輪郭制御を開始した後は、基準値Ｌに対して輪郭制御を行うための主軸位置Ｘがそれぞれ設定され、又、その設定位置間を結ぶ接続関数Ｒが設定される場合もある。この輪郭制御開始後のパステーブルＴのデータは、従来のパステーブル運転に用いるパステーブルデータと同等であり、従来の輪郭制御における各パスにおける接続関数を指定しないタイプのパステーブル運転で有れば、輪郭制御中の指令Ｒには接続関数を設定しないでもよいものである。又、この輪郭制御中の各パスにおける接続関数を設定しているものであれば、特許文献２に記載されているように、それぞれ接続関数を設定しておくものである。

又、パステーブルＴは、主軸用のみを示したが、主軸と同期してパステーブル運転される送り軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸）用のパステーブルも従来と同様に設けられており、基準の値に対応して同期運転される送り軸の位置が設定されたパステーブルが設けられている。この点は従来と同じであることから、説明は省略する。

図６は、数値制御装置１０のプロセッサ１１がパステーブル運転時の速度制御から輪郭制御に移行するときの制御処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。

まず、従来と同様に、カウンタ等の時間の基準値を示す値を読み出しながら、パステーブルに設定されているデータに基づいて、主軸の速度制御を行う（ステップ１００）。すなわち時間の基準値がパステーブルＴに設定されている基準の値に達すると、その基準の値に対して設定されている速度で主軸を駆動制御する。そして、パステーブルＴに次に設定されている基準の値と該基準の値に対応して設定されているデータを読み出す。基準の値に対応して速度データＳが設定されていれば、速度制御が続行される。一方、次の基準の値と該基準の値に対してＲ３２の速度制御から輪郭制御へ切換えを開始させる指令が読み出されると（ステップ１０１）、パステーブルＴに設定されている次の２つの基準の値とその基準の値と共に設定されているデータを読み取る。図５に示すパステーブルＴの例で、指令Ｒ３２が指令された基準の値Ｌａが読み出されると、次の基準の値Ｌｂ、該基準の値Ｌｂに対して設定された主軸位置Ｘｂ及び指令Ｒ３３（輪郭制御開始の指令）が読み込まれ、さらにその次の基準の値Ｌｃと該基準の値Ｌｃに対して設定されている主軸位置Ｘｃと指令Ｒ１を読み出す（ステップ１０２）。Ｒ３３はＬａからＬｂ間の１次接続を指令する指令であり、Ｒ１はＬｂからＬｃ間の１次接続を指令する指令である。

基準値を示すカウンタの値が、切換指令Ｒ３２が指令された基準の値Ｌａに達するのを待って（ステップ１０３）、達すると、その時の主軸位置Ｘａを位置・速度検出器２３からのフィードバック信号に基づいて求める。又、その時の主軸速度ＳをパステーブルＴで指令していた速度Ｓａを求め（又は位置・速度検出器２３で検出される速度を読み取り）記憶する（ステップ１０４）。
そして、切換指令Ｒ３２が指令された基準の値Ｌａでの位置Ｘａから、Ｒ３３で輪郭制御の開始が指令された基準の値Ｌｂでの位置Ｘｂまでの主軸の１回転内の回転角度Ｄｘを、上述した（１）式の演算（Ｄｘ＝Ｘｂ−Ｘａ）によって求める（ステップ１０５）。

次に、輪郭制御開始してからの最初のパス（輪郭制御開始の基準の値Ｌｂ（主軸位置Ｘｂ）から次に指定されている基準の値Ｌｃ（主軸位置Ｘｃ）までの移動）での主軸速度Ｓｂを求める。すなわち、前述したように（２）式の演算［Ｓｂ＝{(Ｘｃ−Ｘｂ)／(Ｌｃ−Ｌｂ)}×(６０／３６０)＝{(Ｘｃ−Ｘｂ)／(Ｌｃ−Ｌｂ)}×(１／６)］を行って、１分間当たりの主軸回転数に変換した主軸速度Ｓｂを求める（ステップ１０６）。

現在速度Ｓａと輪郭制御における最初のパスの速度Ｓｂとの平均速度Ｓavg（＝（Ｓａ＋Ｓｂ）／２）を求める（ステップ１０７）。
さらに、切換指令Ｒ３２が指令された基準の値Ｌａから、Ｒ３３で輪郭制御の開始が指令された基準の値Ｌｂまでの間、求めた平均速度Ｓavgで移動する主軸の移動量Ｄｔを、（４）式（Ｄｔ＝Ｓavg×（３６０／６０）×（Ｌｂ−Ｌａ）＝Ｓavg×６×（Ｌｂ−Ｌａ））の演算を行って求め（ステップ１０８）、これを（５）式（Ｄｓ＝ＩＮＴ（Ｄｔ／３６０）×３６０）の演算を行って、整数倍の回転数単位の主軸移動量Ｄｓを求める（ステップ１０９）。

こうして求めた主軸移動量Ｄｓにステップ１０５で求めた主軸１回転内の移動量Ｄｘを加算して、主軸を求めた平均速度Ｓavgで移動させながら、主軸１回転内の速度制御中の輪郭制御切り換え指令位置Ｘａから輪郭制御開始位置Ｘｂまで移動させる移動量Ｄ（＝Ｄｘ＋Ｄｓ）を求める（ステップ１１０）。

次にステップ１０２で読み出した速度制御から輪郭制御に切り換える際の接続関数を指定する指令に基づいて、指定された接続関数により補間処理を実行する（ステップ１１１）。この実施形態では、Ｒ１の１次関数が指定されているので、（８）式（Ｘ＝{(Ｌ−Ｌａ)×Ｄ／(Ｌｂ−Ｌａ)}＋Ｘａ）の演算を行って、時間の基準値Ｌに基づいて補間を行って主軸回転位置Ｘを求め、この主軸位置Ｘより主軸への移動指令量を求めて主軸制御回路１７に出力して主軸モータ２２を駆動する。
その後は、パステーブルに設定されているデータに基づいてテーブル運転による輪郭制御がなされることになる。

なお、ステップ１１１では、接続関数の指令がＲ２で２次関数が指定されていた場合には（９）式、Ｒ３で３次関数が指定されていた場合には（１０）式、Ｒ４で４次関数が指定されていた場合には（１１）式、Ｒ５で５次関数が指定されていた場合には（１２）式により、基準値Ｌに対する主軸位置Ｘが求められ、この主軸位置より移動量が求められ、主軸制御回路１７に出力される。

本発明におけるパステーブル運転において速度制御から輪郭制御に移行する際の動作状態の説明図である。本発明における速度制御から輪郭制御に切り換えるときの接続関数を１次関数としたときの例の説明図である。本発明における速度制御から輪郭制御に切り換えるときの接続関数を１次関数とし、主軸速度を停止させることなく移動させるときの移動量の説明図である。本発明の数値制御装置の一実施形態の要部ブロック図である。同実施形態における主軸に対するパステーブルの一例である。同実施形態における速度制御から輪郭制御に移行するときの制御処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。従来のパステーブル運転で速度制御から輪郭制御に切り換えるときの動作説明図である。

符号の説明

１０数値制御装置
２０各サーボモータ
２２主軸モータ
２１、２３位置・速度検出器

Claims

時間を基準とし、該基準の値と主軸速度および前記基準の値と主軸位置とを対応させたパステーブルをメモリに格納しておき、該パステーブルの基準の値と主軸速度を順次読み出し、時間の基準値に同期して主軸速度を制御する速度制御と、前記パステーブルの基準の値と主軸位置を順次読み出し、時間の基準値に同期して主軸位置を制御する輪郭制御を行う数値制御装置において、
前記パステーブルには、前記輪郭制御開始を指定する基準の値より前の基準の値に対して速度制御から輪郭制御への切換指令を設定しておき、
主軸の回転位置を検出する位置検出手段と、
前記パステーブルより前記切換指令が読み出され、時間の基準値が、前記切換指令が記憶された基準の値に達したときの主軸位置を前記位置検出手段より求める手段と、
前記切換指令を記憶する基準の値に達したときの主軸速度と輪郭制御開始時の主軸速度より、前記求めた切換指令時の主軸位置から輪郭制御開始の主軸位置に移動させる接続主軸速度を求める手段と、
前記接続主軸速度で切換指令点から輪郭制御開始点まで主軸を駆動制御する手段と、
を備えたことを特徴とする前記数値制御装置。
前記時間の基準値が、前記切換指令を記憶する基準の値に達したときの主軸位置と輪郭制御開始の主軸位置を接続する主軸移動の接続関数を時間の基準値の１次あるいは多次元関数で指定する情報を前記パステーブルに設定記憶しておき、
前記切換指令点から輪郭制御開始点まで主軸を駆動制御する手段は、前記時間の基準値が前記切換指令を記憶する基準の値から輪郭制御開始の基準の値に達するまで、前記指定された関数に基づいて主軸を駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。