JP2793804B2 - パルス分配方法 - Google Patents

パルス分配方法

Info

Publication number
JP2793804B2
JP2793804B2 JP62039600A JP3960087A JP2793804B2 JP 2793804 B2 JP2793804 B2 JP 2793804B2 JP 62039600 A JP62039600 A JP 62039600A JP 3960087 A JP3960087 A JP 3960087A JP 2793804 B2 JP2793804 B2 JP 2793804B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
moving
speed command
speed
movement vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62039600A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63205709A (ja
Inventor
禅雄 小川
安男 尾崎
浩司 伊藤
数高 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62039600A priority Critical patent/JP2793804B2/ja
Publication of JPS63205709A publication Critical patent/JPS63205709A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2793804B2 publication Critical patent/JP2793804B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34175Overlap, between two blocks, continuous, smooth speed change, movement

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は数値制御装置のサーボ系にパルスを分配する
パルス分配方法に係り、特に加工機において被加工物の
面精度の向上に寄与するパルス分配方法に関する。 (従来の技術) 第4図は数値制御装置の基本的ブロック図を示すもの
であり、キー入力部1、主制御部2、機械側入出力制御
部3、表示部4からなる主制御装置および以下に述べる
サーボ制御装置とからなっている。このサーボ制御装置
は加工終了点と加工速度を含む補間指令されたパートプ
ログラム5をデータ入出力制御部6を介してプログラム
解析部7に導き、ここで前記パートプログラム5は解析
され、被加工物の加工すべき全移動ベクトルを複数のブ
ロック毎にパルス分配部8で扱えるデータに変換して前
準備される。そして実行中のブロックが終了した時点で
パルス分配部8に前記プログラム解析部7のデータを送
り、パルス分配部8では前記データからパートプログラ
ム5で指令された加工速度となるように各軸例えばX,Y,
Zの分速度を計算し、この速度指令パルスを各軸毎のサ
ーボ制御部9に与えてモータ10の速度指令として出力し
ている。このような構成は各軸例えばX,Y,Z軸毎に同様
な構成となっている。 ここで速度指令パルスがパルス分配部8において求め
られることについて第5図、第6図を参照して説明す
る。第5図は以上述べたプログラム解析部7とパルス分
配部8における動作を示すフローチャートである。第6
図はパートプログラム5と各軸の分速度の関係を示す図
である。サーボ制御部9に与える速度指令パルスは、あ
る一定の周期(これをサンプリング時間と称す)で算出
し、いまサンプリング周期T(ms)とすると、プログラ
ムとして第6図のブロック開始点Aとブロック終了点B
までの距離L(mm)で、送り速度Fmm/分で動かす場合、
X軸方向の速度指令パルスは またY軸方向の速度指令パルスは で算出できる。なお、第5図においてαSVCは前記ΔFx,
ΔFyをさしている。 このようにして求められたものは、1サンプリングで
各軸のサーボ系において移動させるべき移動量(分速
度)である。 (発明が解決しようとする問題点) 以上述べた従来のパルス分配方法であると、送り速度
と移動距離の関係により1ブロックの最後で端数速度が
でてくる場合がある。この事はブロックとブロックの継
ぎ目で速度変化が起きる事を意味し、加工物の面精度へ
悪影響をもたらす原因となる。 以上の事柄を第7図を参照して直線補間の場合を例に
とり数式で説明する。 あるブロックの開始点から終了点へのベクトルをP、
1サンプリング当りの移動ベクトル(速度)をVi(iは
サンプリング時点)とすると、PとViの関係は次式のよ
うになる。 また、速度指令に相当する1サンプリング当りの移動
ベクトルをVとすると、通常、移動距離は|V|の整数倍
になるとは限らないので、ブロック最後の移動ベクトル
をVNとするとPは次式で表わされる。 続いて、次のブロックが前ブロックと同じ速度で指令
された場合、ブロックの継ぎ目で|V−VN|の速度変化す
なわち端数速度が生じる事になる。このため、加工物の
面加工精度に悪影響をもたらしたり、機械系への衝撃を
与えることになる。このことは特に最近のように速いモ
ータの送り速度で被加工物を加工する場合に問題であ
り、従来のように遅いモータの送り速度で被加工物を加
工する場合にはほとんど問題がなかった。 そこで、本発明は面加工精度が向上し、機械系への衝
撃を減少できるパルス分配方法を提供することを目的と
する。 [発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は前記目的を達成するため、被加工物の加工す
べき全移動ベクトルを、移動量、移動方向、移動速度で
構成される複数のブロックに分け、各ブロック毎の移動
ベクトルを一定のサンプリング時間間隔に対応した速度
指令用移動ベクトルに細分化し、この各速度指令用移動
ベクトルにそれぞれ対応する速度指令パルスを一定周期
で算出し、この速度指令パルスを数値制御装置のサーボ
系に与えて前記被加工物を加工するものにおいて、 前記ブロックのうち所定のブロックから次のブロックに
移る際に、前記所定のブロックの最後の速度指令用移動
ベクトルが、前記所定のサンプリング時間間隔に対応し
た速度指令用移動ベクトルに満たないとき、このとき生
ずる所定のブロックでの最後の速度指令用移動ベクトル
の端数と、前記次のブロックの移動方向と移動速度との
関係からサンプリング時間間隔に対応したブロック間結
合用の移動量と移動方向で構成される結合用ブロックを
求め、これを前記サーボ系に与えるようにしたことを特
徴とするパルス分配方法である。 (作用) 前記のようにすることにより、あるブロックと次のブ
ロック間の速度変化を極力少なくでき、これによりブロ
ックとブロック間を滑らかに継ぐことができ、従って面
加工精度が向上し、機械系への衝撃が減少できる。 (実施例) 以下、本発明にパルス分配方法について、主として第
1図〜第3図を参照して説明する。前述したように1ブ
ロックの最後の速度指令用移動ベクトルの大きさ必ずし
も指定された速度指令パルスとはならず各ブロックの継
ぎ目で速度変化を生ずることになる。このようなことか
ら、本発明では速度変化を少なくするため、ブロックの
うち所定のブロックから次のブロックに移る際に、所定
のブロックの最後の速度指令用移動ベクトルが、所定の
サンプリング時間間隔に対応した速度指令用移動ベクト
ルに満たないとき、このとき生ずる所定のブロックでの
最後の速度指令用移動ベクトルの端数と、次のブロック
の移動方向と移動速度との関係からサンプリング時間間
隔に対応したブロック間結合用の移動量と移動方向で構
成される結合用ブロックを求め、これをサーボ系に与え
るようにしたパルス分配方法である。具体的には、ある
ブロックの最後の速度指令用移動ベクトル(移動量)の
端数を分配せず、この端数を次のブロックの最初の速度
指令用移動ベクトルに加えて、ブロック継ぎ目での速度
が変わらないようにすることである。 以下、説明を簡単にするため、連続した2つのブロッ
クを例にとり説明する。いま第1図に示すように始めに
指令されるブロックを第1ブロックとし、その移動ベク
トルをP1とする。また次に指令されるブロックを第2ブ
ロックとし、その移動ベクトルをP2とする。毎サンプリ
ング当りの移動ベクトルを第1ブロック,第2ブロック
それぞれV1i,V2j(i=1,2,…,N,j=1,2,…M)とする
と、 となる。 また、第1ブロック最後の移動ベクトル(移動量の端
数)V1Nを除くと毎サンプリング当りの移動ベクトルは
等しいので V1i≡V1,V2j≡V2 とすると(3),(4)式は次のようになる。 P1=(N−1)V1+V1N ……(5) P2=(M−1)V2+V2M ……(6) ここで、第1ブロックの最終移動ベクトルV1Nを第2
ブロックへ繰り込み、第2ブロックの最初の移動ベクト
ルV21との和で移動ベクトル(結合用ブロック)V21′を
作る。 ところが、両ブロックとも同じ送り速度υで指令され
ているとすれば ここで、 を導くにはV21を求める必要があるが、厳密に計算する
と(9)式のようになる。 ここで、(9)式が導かれる根拠について説明する。
いま第1ブロックの最終移動ベクトルV1Nでの接線ベク
トルと第2ブロックの最初の移動ベクトルV21での接線
ベクトルのなす角をθとすると、 余弦定理より 内積の定義より (V1N,V21)=|V1N|・|V21|cos(π−θ)=−|V1N|・|
V21|cosθ …(11) (11)式を(10)式に代入すると、となる。 又、V21はP2と同方向のベクトルであるから V21=mP2(m0) …………(13) となる。 ここでm0より 故に、前述の(9)式が成立する。 また、 θ≒πならば、 (V1N,P2)=−|V1N|・|P2|cosθ≒−|V1N|・|P2| …(20) となる。この(20)式を(9)式に代入すると、 よってV21≒(υ−|V1N|)P2/|P2| ……(23) となる。 前記(9)式により求めたV21とV1Nを加算した値に基
いて、速度指令パルスを求めれば、理想的ではあるが、
この場合には計算処理時間が長くなることが考えられ
る。 ここで、計算処理時間が問題になる場合は、次のよう
な近似計算でほぼ目的を達成することが可能である。 2つのベクトルV1NとV21のなす角が充分ゼロに近いと
すると(8)式より |V21|=υ−|V1N| ……(25) (25)式によって|V21|の近似値を求め、第1ブロッ
クを終了させ、第2ブロックの最初のDDA(Digital Dif
ferential Analyzerの略で、指令されたパートプログラ
ムに応じてサーボ系に与える各軸毎の速度指令パルスを
計算すること)時に指令速度が|V21|であるものとしてV
21を求める。そして、(7)式により第2ブロック最初
の移動ベクトルを算出する。 尚、(24)式はV1NとV21のなす角θが充分小さい時の
近似式であるから、この角度があまり大きい時は、速度
変動もある程度大きくなるが、通常このような処理を必
要とするのは角度が小さい時であるから実用上はほとん
ど問題がない。 前述のようにして求めた速度指令パルスを第4図のパ
ルス分配部8からサーボ制御部9に与えると、モータ10
に与えられる指令速度は第2図のようになり、第1ブロ
ックと第2ブロックの継ぎ目ではほとんど速度変化がな
くなる。これに対し従来のパルス分配方法では第3図の
ように第1ブロックと第2ブロックとの継ぎ目では速度
変化が大きい。 このようなことから、面加工精度が向上し、機械系へ
の衝撃が減少できる。 前述の実施例では直線補間と直線補間の継ぎ目の例で
あるが、これに限らず円弧補間、放物線補間等の各種の
曲線に対しても同様の処理で行うことができ、この場合
もブロック継ぎ目での速度変動を小さくすることができ
る。 [発明の効果] 以上述べた本発明によれば、面加工精度が向上し、機
械系への衝撃を減少できるパルス分配方法を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明によるパルス分配方法を説明するための
図、第2図および第3図は第1図の作用効果を説明する
ための図、第4図は数値制御装置の基本的ブロック図、
第5図および第6図は第4図の動作を説明するための
図、第7図は従来のパルス分配方法を説明するための図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 安男 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 伊藤 浩司 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 山下 数高 沼津市大岡2068の3 東芝機械株式会社 沼津事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−260206(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/00 - 19/46

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.被加工物の加工すべき全移動ベクトルを、移動量、
    移動方向、移動速度で構成される複数のブロックに分
    け、各ブロック毎の移動ベクトルを一定のサンプリング
    時間間隔に対応した速度指令用移動ベクトルに細分化
    し、この各速度指令用移動ベクトルにそれぞれ対応する
    速度指令パルスを一定周期で算出し、この速度指令パル
    スを数値制御装置のサーボ系に与えて前記被加工物を加
    工するものにおいて、 前記ブロックのうち所定のブロックから次のブロックに
    移る際に、前記所定のブロックの最後の速度指令用移動
    ベクトルが、前記所定のサンプリング時間間隔に対応し
    た速度指令用移動ベクトルに満たないとき、このとき生
    ずる所定のブロックでの最後の速度指令用移動ベクトル
    の端数と、前記次のブロックの移動方向と移動速度との
    関係からサンプリング時間間隔に対応したブロック間結
    合用の移動量と移動方向で構成される結合用ブロックを
    求め、これを前記サーボ系に与えるようにしたことを特
    徴とするパルス分配方法
JP62039600A 1987-02-23 1987-02-23 パルス分配方法 Expired - Lifetime JP2793804B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62039600A JP2793804B2 (ja) 1987-02-23 1987-02-23 パルス分配方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62039600A JP2793804B2 (ja) 1987-02-23 1987-02-23 パルス分配方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63205709A JPS63205709A (ja) 1988-08-25
JP2793804B2 true JP2793804B2 (ja) 1998-09-03

Family

ID=12557603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62039600A Expired - Lifetime JP2793804B2 (ja) 1987-02-23 1987-02-23 パルス分配方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2793804B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01191207A (ja) * 1988-01-26 1989-08-01 Okuma Mach Works Ltd 数値制御装置における関数発生方式
JPH02127707A (ja) * 1988-11-08 1990-05-16 Nec Corp 数値制御の速度制御方式
JPH02146607A (ja) * 1988-11-29 1990-06-05 Fanuc Ltd Nc移動指令補間方式
JP2996445B2 (ja) * 1990-05-16 1999-12-27 三菱電機株式会社 複数軸駆動装置
US5311110A (en) * 1990-11-08 1994-05-10 Fanuc Ltd. Feedforward control method for servomotors
US5448145A (en) * 1991-09-09 1995-09-05 Fanuc Ltd. Feedforward control method for a servomotor
KR970003877B1 (ko) * 1991-09-09 1997-03-22 화낙 가부시끼가이샤 서보 모터의 피드 포워드 제어방법
JPH08292809A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Mitsubishi Electric Corp 数値制御方法および数値制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62260206A (ja) * 1986-05-07 1987-11-12 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63205709A (ja) 1988-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4617502A (en) Method and apparatus for controlling a robot hand along a predetermined path
US4031369A (en) Interpolation and control apparatus and method for a numerical control system
WO1992015068A1 (en) Computer control system for generating geometric designs
JPH08179831A (ja) フルクローズド・ループ方式における象限突起補正方法
US4746251A (en) Method of digitizing a profile locus
JP2793804B2 (ja) パルス分配方法
US4683543A (en) Time-based interpolation control of a robot
US4814998A (en) Digitizing method
US4521721A (en) Numerical control method
JP2790643B2 (ja) 数値制御装置
JPS6115446B2 (ja)
JP3023648B2 (ja) 位置制御装置
US4276792A (en) Method for continuous path control of a machine tool
JPH0658603B2 (ja) 自動機械における軌道の補間方法
JP2521449B2 (ja) 軌跡制御装置
JPS63157209A (ja) 数値制御工作機械の送り制御方法および送り制御装置
KR960012908B1 (ko) 좌표변환을 이용한 컴퓨터 수치제어 공작기계
JP3077145B2 (ja) 各軸がサーボ機構で構成されている多軸機械
JP2613784B2 (ja) 補間装置
US5099433A (en) High-speed machining system
JP2995812B2 (ja) 数値制御装置による工具軌跡生成方式
JP2622833B2 (ja) 数値制御方法
JPH06110532A (ja) 位置制御方法及び装置
JPS6316304A (ja) 数値制御装置
JPH01156803A (ja) 送り速度制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term