JP3164512B2 - Numerical control unit - Google Patents

Numerical control unit

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JP3164512B2
JP3164512B2 JP21110196A JP21110196A JP3164512B2 JP 3164512 B2 JP3164512 B2 JP 3164512B2 JP 21110196 A JP21110196 A JP 21110196A JP 21110196 A JP21110196 A JP 21110196A JP 3164512 B2 JP3164512 B2 JP 3164512B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、与えられた指令に
したがって工具あるいはテーブル等の移動体の移動軌跡
を制御する数値制御装置に係わり、特に工作機械におい
ては、端数処理時の補間誤差が許容誤差以内となる精度
で高効率な加工を実現する数値制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical controller for controlling a moving path of a moving body such as a tool or a table in accordance with a given command. In particular, in a machine tool, an interpolation error at the time of fraction processing is allowed. The present invention relates to a numerical control device that realizes highly efficient machining with an accuracy within an error.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば3次元加工を行なうマシニングセ
ンタにおいては、ワークと工具を加工プログラムで指令
される形状に従って相対的に移動させることで加工を行
なう。この場合、工具あるいは工具およびテーブルなど
が移動体となるが、実際の機械構成によってこれらの移
動体はそれぞれ異なる。しかし、数値制御装置からすれ
ば、通常、X軸、Y軸、Z軸を駆動するサーボモータの
コントローラに指令を出力すれば、移動体が動作し、加
工が行なわれる。このような数値制御装置の構成の一例
を図5に示す。
2. Description of the Related Art For example, in a machining center that performs three-dimensional machining, machining is performed by relatively moving a workpiece and a tool according to a shape specified by a machining program. In this case, a tool, a tool, a table, and the like are moving bodies, but these moving bodies differ depending on the actual machine configuration. However, according to the numerical control device, normally, when a command is output to a controller of a servomotor that drives the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, the moving body operates and machining is performed. FIG. 5 shows an example of the configuration of such a numerical control device.

【0003】解析手段1は加工プログラムPPを読み取
り、そこから速度の制御に必要な速度指令Fや補間に必
要な目標位置G、ブロック間の指令形状の外角θ(各ブ
ロック指令の角度差)などの形状データSを解析し、ブ
ロック毎にブロックデータBとしてブロックデータバッ
ファ2に格納していく。
The analysis means 1 reads the machining program PP, and reads from it a speed command F required for speed control, a target position G required for interpolation, an outer angle θ of a command shape between blocks (an angle difference between commands of each block), and the like. Is analyzed and stored in the block data buffer 2 as block data B for each block.

【0004】ブロックデータ供給手段3は補間手段10
から補間が完了していることを示す完了通知Eにより、
新たなn番目のブロックの形状データSnをブロックデ
ータバッファ2から取り出し補間手段10に渡す。ま
た、同時に速度指令Fnを補間単位量算出手段4に渡
す。
The block data supply means 3 comprises an interpolation means 10
From the completion notification E indicating that the interpolation has been completed,
The shape data Sn of the new n-th block is taken out from the block data buffer 2 and passed to the interpolation means 10. At the same time, it sends the speed command Fn to the interpolation unit amount calculation means 4.

【0005】補間手段10は、形状データSnで表され
る形状上を補間単位量Δfに従って補間する。この補間
は一定周期毎に行なわれ、図7で示すように、今周期を
iとすると、前周期の補間点Pi-1から目標位置Gnに向
かってΔfiだけ進んだ点を今周期の補間点Piとしてサ
ーボコントローラ11に出力する。また、補間点Piか
ら目標位置Gnまでの距離を計算し、次の周期の計算の
ために残り距離ri+1として保持する。
[0005] The interpolation means 10 interpolates the shape represented by the shape data Sn in accordance with the interpolation unit amount Δf. This interpolation is performed at regular intervals. As shown in FIG. 7, when the current cycle is i, a point advanced by Δfi from the interpolation point Pi-1 of the previous cycle toward the target position Gn is defined as the interpolation point of the current cycle. It is output to the servo controller 11 as Pi. Further, the distance from the interpolation point Pi to the target position Gn is calculated, and is stored as the remaining distance ri + 1 for the calculation of the next cycle.

【0006】目標位置Gnに到達したら形状データSnの
補間完了とし、補間手段10は次のブロックの形状デー
タSn+1を要求すべくブロックデータ供給手段3に完了
通知Eを出力する。このとき、補間点Pi-1からΔfiだ
け進んだ点が目標位置Gnを越えてしまっていたら、形
状データSn+1を入手した後、目標位置Gnから(Δfi
−ri)だけ目標位置Gn+1に進んだ点を今周期の補間点
Piとする(図3(a))。このように二つのブロックをま
たいで補間することを以下「端数処理」と称する。
When the target position Gn is reached, the interpolation of the shape data Sn is completed, and the interpolation means 10 outputs a completion notification E to the block data supply means 3 to request the shape data Sn + 1 of the next block. At this time, if a point advanced by Δfi from the interpolation point Pi-1 exceeds the target position Gn, the shape data Sn + 1 is obtained, and then (Δfi
A point that has advanced to the target position Gn + 1 by −ri) is set as an interpolation point Pi in the current cycle (FIG. 3A). Interpolating across two blocks in this manner is hereinafter referred to as "fraction processing".

【0007】補間単位量算出手段4は、補間の周期毎に
補間単位量Δfiを算出して補間手段10へ出力する。
基本的にはブロックデータ供給手段3からの速度指令F
nに従うが、加速度が許容加速度以下となる最大の速度
で移動できるようにするため、ブロックデータバッファ
2のn番目の前後複数ブロックのブロックデータから、
形状や許容加速度Amaxを考慮した速度パターンを算出
する。図6(a)に形状、図6(b)にその速度パターンの例
を示す。そしてこの速度パターンから、補間手段10か
らの残り距離riに対応した今周期の補間単位量Δfiを
決定する。図6(c)の斜線の面積が残り距離riであり、
目標位置Gnに相当する時刻t(Gn)から残り距離ri
まえに相当する時刻の速度を求め、補間単位量Δfiと
する。
The interpolation unit amount calculating means 4 calculates an interpolation unit amount Δfi for each interpolation cycle and outputs the calculated interpolation unit amount Δfi to the interpolation means 10.
Basically, the speed command F from the block data supply means 3
n, but in order to be able to move at the maximum speed at which the acceleration is equal to or less than the allowable acceleration, from the block data of the n-th front and rear blocks of the block data buffer 2,
A speed pattern is calculated in consideration of the shape and the allowable acceleration Amax. FIG. 6A shows an example of the shape, and FIG. 6B shows an example of the velocity pattern. Then, from this speed pattern, the interpolation unit amount Δfi of the current cycle corresponding to the remaining distance ri from the interpolation means 10 is determined. The hatched area in FIG. 6C is the remaining distance ri,
The remaining distance ri from time t (Gn) corresponding to the target position Gn
The speed at the time corresponding to the previous time is obtained and set as the interpolation unit amount Δfi.

【0008】サーボコントローラ11は補間手段10か
ら指令された補間点Piを受け、X、Y、Z成分に従い
対応するサーボモータMx、My、Mzを駆動する。こ
れにより移動体が移動し加工が行なわれることになる。
The servo controller 11 receives the interpolation points Pi instructed by the interpolation means 10 and drives the corresponding servo motors Mx, My and Mz according to the X, Y and Z components. As a result, the moving body moves and processing is performed.

【0009】このような数値制御装置によれば、動作開
始時や動作停止時、さらには移動方向が変化する場合に
も、許容加速度以下で加速・減速を行うので、モータに
過大な負荷を与えたり機械系に急激なショックを与えた
りしないし、許容加速度以下で取りうる最大の速度で動
作するので、加工効率もよい。特に移動方向が変化する
目標位置G近傍についても、与えられた補間単位量分を
二つのブロックにまたいで補間する端数処理を行なうの
で、急激な速度変化は発生しない。
According to such a numerical control device, when the operation is started or stopped, or even when the moving direction changes, acceleration / deceleration is performed at an allowable acceleration or less, so that an excessive load is applied to the motor. Also, it does not give a sudden shock to the mechanical system, and operates at the maximum speed that can be taken below the allowable acceleration, so that the processing efficiency is good. In particular, even in the vicinity of the target position G where the moving direction changes, a fractional process of interpolating the given interpolation unit amount over two blocks is performed, so that a rapid speed change does not occur.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では端数処理の際に加工プログラムで指令される目
標位置Gと二つのブロックにまたいで補間された補間形
状との間に補間誤差εが発生してしまう(図3(a))。
この補間誤差εは、補間単位量Δfが大きい程大きくな
り、またぐ二つの形状の外角θも大きいほど大きくな
る。さらに、前周期の補間点から目標位置までの距離に
も依存する。このことは、上述の従来の技術では精度の
保証ができないことを意味する。
However, in the prior art, an interpolation error ε occurs between the target position G specified by the machining program and the interpolated shape interpolated over two blocks in the fraction processing. (Fig. 3 (a)).
This interpolation error ε increases as the interpolation unit amount Δf increases, and increases as the outer angle θ of the two straddling shapes increases. Furthermore, it also depends on the distance from the interpolation point in the previous cycle to the target position. This means that accuracy cannot be guaranteed with the above-described conventional technology.

【0011】端数処理を行なわないで、加工プログラム
で指令される目標位置Gを補間点として必ず出力するこ
ともできるが、急激な速度変化が発生することになる。
また、目標位置Gを補間点として必ず出力するように補
間単位量算出手段が補間単位量を決定することも可能だ
が、加工プログラムで指令される形状が微小な直線形状
からなる場合には、それぞれの微小な直線の長さで補間
単位量が抑えられることになり、加工効率が低下してし
まう。
Although the target position G instructed by the machining program can always be output as an interpolation point without performing the fraction processing, a rapid change in speed occurs.
The interpolation unit amount calculating means can determine the interpolation unit amount so that the target position G is always output as the interpolation point. However, if the shape specified by the machining program is a minute linear shape, Therefore, the interpolation unit amount is suppressed by the length of the minute straight line, and the processing efficiency is reduced.

【0012】上述の問題を鑑み、本発明の目的は、精度
の保証が可能で、かつ、加工効率のよい補間の行なえる
数値制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a numerical controller capable of guaranteeing accuracy and performing interpolation with good machining efficiency.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、プログラムか
ら与えられる複数の直線移動指令で構成された形状に沿
って移動体を制御する数値制御装置において、指令され
た形状上を一定周期毎に与えられる補間単位量に従って
補間し補間点および補間中の指令の目標位置までの残り
距離を出力する補間手段と、前記形状と前記残り距離と
から加速度が許容加速度以下となる速度で移動するよう
に前記周期毎に補間単位量を計算する補間単位量算出手
段と、許容誤差を記憶する許容誤差記憶部と、前記許容
誤差記憶部の許容誤差と前記補間中の直線と次の直線の
外角および前記目標位置までの残り距離とから補間誤差
が当該許容誤差となる補間点の当該目標位置からの距離
である限界距離を算出する距離算出部と、前記限界距離
と前記残り距離を足して限界補間単位量とする加算部
と、前記限界補間単位量と前記補間単位量算出手段から
の補間単位量のうち小さい方を選択して制限補間単位量
とする最小値選択部と、前記補間単位量算出手段からの
補間単位量と前記補間手段からの残り距離とを比較し当
該補間単位量が当該残り距離より大きかった場合には前
記最小値選択部からの制限補間単位量を前記補間手段に
出力しそうでなければ前記補間単位量算出手段からの補
間単位量を前記補間手段に出力する切り替え部と、から
成る。
According to the present invention, there is provided a numerical controller for controlling a moving body along a shape constituted by a plurality of linear movement commands given from a program. Interpolating means for interpolating according to the given interpolation unit amount and outputting the interpolation point and the remaining distance to the target position of the command being interpolated, and moving at a speed at which the acceleration is equal to or less than the allowable acceleration from the shape and the remaining distance An interpolation unit amount calculating means for calculating an interpolation unit amount for each cycle, an allowable error storage unit for storing an allowable error, an allowable error of the allowable error storage unit, an outer angle of a straight line during the interpolation and a next straight line, and A distance calculation unit that calculates a limit distance that is a distance from the target position of the interpolation point at which the interpolation error becomes the permissible error from the remaining distance to the target position, and calculates the limit distance and the remaining distance. An addition unit that sets a limit interpolation unit amount, and a minimum value selection unit that selects a smaller one of the limit interpolation unit amount and the interpolation unit amount from the interpolation unit amount calculation unit and sets the selected unit as the limit interpolation unit amount; The interpolation unit amount from the interpolation unit amount calculation unit is compared with the remaining distance from the interpolation unit. If the interpolation unit amount is larger than the remaining distance, the limited interpolation unit amount from the minimum value selection unit is interpolated. A switching unit that outputs the interpolated unit amount from the interpolated unit amount calculating unit to the interpolating unit if the interpolated unit amount is not output to the interpolating unit.

【0014】本発明の数値制御装置にあっては、端数処
理が行なわれる際にはその形状の外角と残り距離とから
補間誤差が許容誤差以下となる限界距離を算出し、この
限界距離と残り距離の和である限界補間単位量と、許容
加速度が考慮された補間単位量を比較し、小さい方を実
際に補間する補間単位量とする。すなわち、許容加速度
を越えず、かつ、二つの直線をまたぐ補間を行なう場合
に発生する補間誤差が許容誤差以下となる最大の補間単
位量で補間を行う。
In the numerical controller according to the present invention, when fraction processing is performed, a limit distance at which the interpolation error is equal to or less than an allowable error is calculated from the outer angle of the shape and the remaining distance, and this limit distance and the remaining distance are calculated. The limit interpolation unit amount, which is the sum of the distances, is compared with the interpolation unit amount considering the allowable acceleration, and the smaller one is set as the interpolation unit amount to be actually interpolated. That is, the interpolation is performed with the maximum interpolation unit amount that does not exceed the allowable acceleration and that the interpolation error generated when performing the interpolation that crosses two straight lines is equal to or less than the allowable error.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る数値制御装
置の一実施形態の構成例である。まず、図1を基に本発
明を説明する。なお、図5と同一記号の要素や信号は、
従来の技術の項のそれと同じであるので説明を省略す
る。
FIG. 1 is a structural example of an embodiment of a numerical controller according to the present invention. First, the present invention will be described with reference to FIG. Elements and signals having the same symbols as those in FIG.
The description is omitted because it is the same as that of the related art.

【0016】切り替え部は端数処理判定部5、および、
連動した三つのスイッチSW1・SW2・SW3から成
る。端数処理判定部5は、残り距離riと補間単位量Δ
fiを比較し、残り距離riが補間単位量Δfiより小さ
かった場合には、補間手段10にて端数処理が実行され
るので、補間誤差を制限する機能を有効にするためにス
イッチSW1・SW2・SW3を共にa側に切り替え
る。逆に残り距離riが補間単位量Δfi以上であった場
合には、端数処理は実行されないので、補間誤差を制限
する機能を無効にするためにスイッチSW1・SW2・
SW3を共にb側に切り替える。なお、この状態は、補
間単位量算出手段4からの補間単位量Δfiがスイッチ
SW2・SW3を経てそのまま補間手段10に入力され
るので、図5、即ち従来の技術の構成と同一である。以
下、図1による説明は、スイッチSW1・SW2・SW
3が共にa側の場合に限定する。
The switching unit is a fraction processing determination unit 5, and
It comprises three linked switches SW1, SW2 and SW3. The fraction processing determination unit 5 calculates the remaining distance ri and the interpolation unit amount Δ
When the remaining distance ri is smaller than the interpolation unit amount Δfi, fraction processing is executed by the interpolation means 10, so that the switches SW1, SW2,. SW3 is switched to a side. Conversely, if the remaining distance ri is greater than or equal to the interpolation unit amount Δfi, the fraction processing is not performed, and the switches SW1, SW2,
SW3 is switched to the b side. This state is the same as that of FIG. 5, that is, the configuration of the prior art, because the interpolation unit amount Δfi from the interpolation unit amount calculation unit 4 is directly input to the interpolation unit 10 via the switches SW2 and SW3. Hereinafter, the description with reference to FIG.
3 is limited to a side.

【0017】許容誤差記憶部6は、補間における端数処
理の際に発生する誤差に対して許容される許容誤差εt
を記憶するものであり、許容誤差εtは、加工に先立っ
てオペレータがキーボードなどの設定手段(図示せず)
によって、加工に要求される精度に応じて指定される。
The permissible error storage unit 6 stores a permissible error .epsilon.
The operator sets the allowable error εt by setting means (not shown) such as a keyboard prior to machining.
Is specified according to the precision required for processing.

【0018】距離算出部7は許容誤差εtと外角θnお
よび残り距離riから限界距離dを算出する。
The distance calculator 7 calculates a limit distance d from the allowable error εt, the outer angle θn and the remaining distance ri.

【0019】図3を使って具体的に説明する。Gnはn
番目のブロックの目標位置を意味する。線分Gn-1Gnと
線分GnGn+1によって形成される外角が外角θnであ
る。点Pi-1は前周期の補間点であり、点Pi-1から点G
nまでの距離が残り距離riとなる。
A specific description will be given with reference to FIG. Gn is n
It means the target position of the th block. The external angle formed by the line segment Gn-1Gn and the line segment GnGn + 1 is the external angle θn. The point Pi-1 is the interpolation point of the previous cycle, and the point Pi-1 to the point G
The distance to n is the remaining distance ri.

【0020】いま図3(a)のように、ri<Δfiであっ
たとすると、端数処理が実行され、今周期の補間点Pi
は線分GnGn+1上にとられることになる。端数処理が実
行されると、線分Pi-1Piが補間形状つまりサーボコン
トローラ11への指令形状となるが、このとき線分Pi-
1Piは加工プログラムによる目標位置Gnからεだけ離
れてしまう。このεを補間誤差という。
Now, as shown in FIG. 3A, if ri <Δfi, the fraction processing is executed, and the interpolation points Pi in the current cycle are executed.
Is taken on the line segment GnGn + 1. When the fraction processing is executed, the line segment Pi-1Pi becomes an interpolation shape, that is, a command shape to the servo controller 11. At this time, the line segment Pi-
1P i is separated from the target position Gn by the machining program by ε. This ε is called an interpolation error.

【0021】補間誤差εは点Piが点Gnから遠い程大き
くなる。従って、補間誤差εを許容誤差εt以下にしよ
うとした場合、点Piは点Gnからある距離以内になけれ
ばならない。この距離を限界距離という(図3(b))。
距離算出部7は、数1の関数fd()により限界距離d
を算出する。
The interpolation error ε increases as the point Pi is farther from the point Gn. Therefore, when trying to make the interpolation error ε less than the allowable error εt, the point Pi must be within a certain distance from the point Gn. This distance is called a limit distance (FIG. 3B).
The distance calculation unit 7 calculates the limit distance d by the function fd () of Equation 1.
Is calculated.

【0022】[0022]

【数1】d = fd(εt,θn,ri) 関数fd()については後述する。限界距離d以下であ
れば、どのように補間しても補間誤差は許容誤差εtに
収まる。
D = fd (εt, θn, ri) The function fd () will be described later. As long as the distance is equal to or less than the limit distance d, the interpolation error is within the allowable error εt regardless of the interpolation method.

【0023】加算部8は残り距離riと限界距離dを足
して、補間誤差が許容誤差εtになる限界補間単位量u
を求める。
The adder 8 adds the remaining distance ri and the limit distance d to obtain a limit interpolation unit amount u at which the interpolation error becomes an allowable error εt.
Ask for.

【0024】最小値選択部9は、限界補間単位量uと補
間単位量算出手段4からの補間単位量Δfiのうち小さ
い方を選択して、制限補間単位量vを決定するものであ
る。この制限補間単位量vはスイッチSW3を経て補間
手段10に補間単位量Δfiとして出力される。限界補
間単位量uが補間単位量算出手段4からの補間単位量Δ
fiより小さい場合は限界補間単位量uの値が選択され
るので、補間手段10の端数処理において補間誤差が許
容誤差εtとなる点が補間される。逆に補間単位量算出
手段4からの補間単位量Δfiが限界補間単位量uより
小さい場合は補間単位量Δfiの値が選択されるが、補
間手段10の端数処理においてΔfiで補間しても補間
誤差は許容誤差εt以下となる。
The minimum value selector 9 selects the smaller one of the limit interpolation unit amount u and the interpolation unit amount Δfi from the interpolation unit amount calculation means 4 to determine the limit interpolation unit amount v. This limited interpolation unit amount v is output to the interpolation means 10 via the switch SW3 as the interpolation unit amount Δfi. The limit interpolation unit amount u is the interpolation unit amount Δ from the interpolation unit amount calculation means 4.
If the value is smaller than fi, the value of the limit interpolation unit amount u is selected. Therefore, in the fraction processing of the interpolation means 10, a point where the interpolation error becomes the allowable error εt is interpolated. Conversely, if the interpolation unit amount Δfi from the interpolation unit amount calculation means 4 is smaller than the limit interpolation unit amount u, the value of the interpolation unit amount Δfi is selected. The error is equal to or smaller than the allowable error εt.

【0025】以上が図1を基にした本発明の説明であ
る。
The above is an explanation of the present invention based on FIG.

【0026】次に関数fd(εt,θ,r)について図
2のフローチャートを用いて説明する。
Next, the function fd (εt, θ, r) will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0027】処理が開始されると(ステップS0)、ま
ず、ステップS1において外角θと0°を比較し、等し
ければステップS2で限界距離dを無限大とする。二つ
の形状が同一直線上にあれば補間誤差は発生しないから
である。
When the process is started (step S0), first, in step S1, the outer angle θ is compared with 0 °, and if they are equal, the limit distance d is made infinite in step S2. This is because no interpolation error occurs if the two shapes are on the same straight line.

【0028】ステップS1において外角θが0°でなけ
れば、今度はステップS3でさらに外角θと90°が比
較され、90°以下ならステップS4が実行される。9
0°より大きければステップS6が実行される。
If the external angle θ is not 0 ° in step S1, the external angle θ is further compared with 90 ° in step S3, and if it is 90 ° or less, step S4 is executed. 9
If it is larger than 0 °, step S6 is executed.

【0029】ステップS4においては、残り距離rがε
t/sinθ以下であればステップS2に飛び、ステップ
S2で限界距離dを無限大とする。この場合、どこに補
間点をとっても、補間誤差は許容誤差εt以下となるた
め、実質上制限がないからである。そうでなければ、ス
テップS5に飛び、ステップS5では、数2に示す関数
fd’()により限界距離dを算出する。
In step S4, the remaining distance r is equal to ε.
If t / sin θ or less, the process jumps to step S2, where the limit distance d is set to infinity in step S2. In this case, no matter where the interpolation point is set, the interpolation error is equal to or smaller than the allowable error εt, so that there is virtually no limit. Otherwise, the process jumps to step S5, where the limit distance d is calculated by the function fd '() shown in equation (2).

【0030】[0030]

【数2】 ステップS3の判定で外角θが90°より大きかったな
らば、即ち90°より大きく、かつ、180°度以下で
あれば、ステップS6が実行される。ステップS6で
は、残り距離rと許容誤差εtを比較し、残り距離rが
許容誤差εt以下であればステップS2に飛び、ステッ
プS2で限界距離dを無限大とする。そうでなければ、
ステップS7に飛ぶ。
(Equation 2) If it is determined in step S3 that the outer angle θ is larger than 90 °, that is, if the outer angle θ is larger than 90 ° and equal to or smaller than 180 °, step S6 is executed. In step S6, the remaining distance r is compared with the allowable error εt. If the remaining distance r is equal to or smaller than the allowable error εt, the process jumps to step S2, and the limit distance d is set to infinity in step S2. Otherwise,
Jump to step S7.

【0031】ステップS7で、さらに残り距離rが−ε
t/cosθ以下と判定されたならば、ステップS5に飛
び、ステップS5では上述の数2に示す関数fd’()
により限界距離dを算出する。そうでなければ、即ち、
残り距離rが−εt/cosθより大きかった場合は、ス
テップS8に飛ぶ。この場合、補間誤差を許容誤差εt
以下にするためには限界距離dも許容誤差εt以下でな
ければならないので、ステップS8において限界距離d
を許容誤差εtと等しくする。
In step S7, the remaining distance r is further reduced by -ε.
If it is determined that the difference is equal to or smaller than t / cos θ, the process jumps to step S5, and in step S5, the function fd ′ ()
To calculate the limit distance d. Otherwise, that is,
If the remaining distance r is larger than-? T / cos ?, the process jumps to step S8. In this case, the interpolation error is set to the allowable error εt.
In order to reduce the distance d, the critical distance d must be equal to or smaller than the allowable error εt.
Is equal to the allowable error εt.

【0032】このようにして外角θ、残り距離r、許容
誤差εtの値により、ステップS2、ステップS5、ス
テップS8のいずれかにおいて限界距離dが決定され
る。これらの処理が完了すれば、それぞれからステップ
S9に飛び、処理を終了する。
In this way, the limit distance d is determined in any of steps S2, S5, and S8 based on the values of the external angle θ, the remaining distance r, and the allowable error εt. When these processes are completed, the process jumps to step S9 and ends.

【0033】以上が関数fd(εt,θ,r)の説明で
あり、この関数によれば、補間誤差が許容誤差εt以下
となる限界距離dが算出できる。例えば、0°<θ≦9
0°のある外角θaでは図4(a)のような限界距離daが
決定され、同じ外角θaであっても残り距離が異なれば
(rb<ra)、図4(b)のような限界距離dbが決定され
る。また、90°<θ≦180°の例では、図4(a)と
同じraであったとしても、図4(c)のような限界距離d
cが決定される。これらの例ではいずれも補間誤差が許
容誤差εtとなる。
The above is the description of the function fd (εt, θ, r). According to this function, the limit distance d at which the interpolation error becomes equal to or smaller than the allowable error εt can be calculated. For example, 0 ° <θ ≦ 9
At a certain outer angle θa of 0 °, the limit distance da as shown in FIG. 4A is determined. If the remaining distance is different (rb <ra) even at the same outer angle θa, the limit distance as shown in FIG. db is determined. Further, in the example of 90 ° <θ ≦ 180 °, even if the same ra as in FIG. 4A, the limit distance d as shown in FIG.
c is determined. In each of these examples, the interpolation error becomes the allowable error εt.

【0034】以上のような数値制御装置にあっては、許
容誤差だけでなく端数処理が行なわれる都度、外角や残
り距離(つまり前周期の補間点)に応じて補間誤差が許
容誤差以下となる最大の限界補間単位量を決定する。そ
して、この限界補間単位量と、機械動作の安定のため許
容加速度が考慮された補間単位量を比較し、小さい方を
実際に補間する補間単位量とするので、許容加速度を越
えず、かつ、補間誤差が許容誤差以下となる最大の補間
単位量で補間を行うことができる。なお、端数処理が行
なわれない場合、補間単位量算出手段からの形状や許容
加速度を考慮した補間単位量に従って補間するが、同じ
直線形状内の補間ではどんな補間単位量でも補間誤差は
発生しない。
In the above numerical control device, the interpolation error becomes equal to or less than the allowable error according to the outer angle and the remaining distance (ie, the interpolation point of the previous cycle) each time the fractional processing is performed in addition to the allowable error. Determine the maximum limit interpolation unit quantity. Then, this limit interpolation unit amount is compared with the interpolation unit amount in which the allowable acceleration is considered for the stability of the machine operation, and the smaller one is set as the interpolation unit amount for actually interpolating, so that the allowable acceleration is not exceeded, and Interpolation can be performed with the maximum interpolation unit amount at which the interpolation error is equal to or less than the allowable error. When the fraction processing is not performed, the interpolation is performed according to the interpolation unit amount in consideration of the shape and the allowable acceleration from the interpolation unit amount calculation means, but no interpolation error occurs in any interpolation unit amount in the same linear shape.

【0035】[0035]

【発明の効果】上述した本発明の数値制御装置によれば
補間誤差が必ず許容誤差以下となるので、許容誤差を指
定することで加工に要求される精度の保証がされる。さ
らに、この場合の補間単位量は機械動作と補間誤差の両
面で許容される最大の補間単位量で補間を行うので、不
必要な速度低下を招かず、加工効率のよい機械動作の安
定した加工が行なえる。
According to the numerical controller of the present invention described above, the interpolation error is always equal to or less than the allowable error, and the accuracy required for machining is guaranteed by specifying the allowable error. In addition, the interpolation unit amount in this case performs interpolation with the maximum interpolation unit amount permitted in both the machine operation and the interpolation error, so that unnecessary speed reduction is not caused and stable machining of the machine operation with high machining efficiency is performed. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の数値制御装置の一実施形態の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a numerical controller according to the present invention.

【図2】 限界距離dを算出する関数の処理を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing processing of a function for calculating a limit distance d.

【図3】 補間誤差と限界距離を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an interpolation error and a limit distance.

【図4】 本発明装置による限界距離の例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a limit distance by the device of the present invention.

【図5】 従来の数値制御装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a conventional numerical control device.

【図6】 従来装置の補間単位量算出手段を説明する図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an interpolation unit amount calculation unit of the conventional device.

【図7】 補間手段による補間を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating interpolation by an interpolation unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 補間単位量算出手段、5 端数処理判定部、6 許
容誤差記憶部、7 距離算出部、8 加算部、9 最小
値選択部、10 補間手段、SW3 補間単位量切り替
えスイッチ、Δf 補間単位量、r 残り距離、εt
許容誤差、θ外角、d 限界距離、u 限界補間単位
量、v 制限補間単位量。
4 Interpolation unit amount calculation means, 5 fraction processing determination unit, 6 allowable error storage unit, 7 distance calculation unit, 8 addition unit, 9 minimum value selection unit, 10 interpolation unit, SW3 interpolation unit amount switch, Δf interpolation unit amount, r Remaining distance, εt
Tolerance, θ outer angle, d limit distance, u limit interpolation unit amount, v limit interpolation unit amount.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/4103 G05B 19/416 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05B 19/4103 G05B 19/416

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プログラムから与えられる複数の直線移
動指令で構成された形状に沿って移動体を制御する数値
制御装置において、 指令された形状上を一定周期毎に与えられる補間単位量
に従って補間し補間点および補間中の指令の目標位置ま
での残り距離を出力する補間手段と、 前記形状と前記残り距離とから加速度が許容加速度以下
となる速度で移動するように前記周期毎に補間単位量を
計算する補間単位量算出手段と、 許容誤差を記憶する許容誤差記憶部と、 前記許容誤差記憶部の許容誤差と前記補間中の直線と次
の直線の外角および前記目標位置までの残り距離とから
補間誤差が当該許容誤差となる補間点の当該目標位置か
らの距離である限界距離を算出する距離算出部と、 前記限界距離と前記残り距離を足して限界補間単位量と
する加算部と、 前記限界補間単位量と前記補間単位量算出手段からの補
間単位量のうち小さい方を選択して制限補間単位量とす
る最小値選択部と、 前記補間単位量算出手段からの補間単位量と前記補間手
段からの残り距離とを比較し当該補間単位量が当該残り
距離より大きかった場合には前記最小値選択部からの制
限補間単位量を前記補間手段に出力しそうでなければ前
記補間単位量算出手段からの補間単位量を前記補間手段
に出力する切り替え部と、を備え、補間誤差が許容誤差
以下となる最大の補間単位量で補間することを特徴とす
る数値制御装置。
1. A numerical control device for controlling a moving body along a shape constituted by a plurality of linear movement commands given from a program, comprising: interpolating a commanded shape in accordance with an interpolation unit amount given at regular intervals. Interpolation means for outputting the interpolation point and the remaining distance to the target position of the command being interpolated, and the interpolation unit amount for each cycle so that the acceleration moves from the shape and the remaining distance at a speed not higher than the allowable acceleration. An interpolation unit amount calculating means for calculating; an allowable error storage unit for storing an allowable error; an allowable error of the allowable error storage unit; A distance calculation unit that calculates a limit distance that is a distance from the target position of the interpolation point at which the interpolation error becomes the permissible error, and a limit interpolation unit amount by adding the limit distance and the remaining distance. An adding unit, a minimum value selecting unit that selects a smaller one of the limit interpolation unit amount and the interpolation unit amount from the interpolation unit amount calculation unit and sets it as the limited interpolation unit amount, The interpolation unit amount is compared with the remaining distance from the interpolation means.If the interpolation unit amount is larger than the remaining distance, the limited interpolation unit amount from the minimum value selector is not output to the interpolation means. A switching unit that outputs an interpolation unit amount from the interpolation unit amount calculation unit to the interpolation unit, and performs interpolation with a maximum interpolation unit amount that causes an interpolation error to be equal to or less than an allowable error.
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