JP3214516B2 - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
- Publication number
- JP3214516B2 JP3214516B2 JP25412092A JP25412092A JP3214516B2 JP 3214516 B2 JP3214516 B2 JP 3214516B2 JP 25412092 A JP25412092 A JP 25412092A JP 25412092 A JP25412092 A JP 25412092A JP 3214516 B2 JP3214516 B2 JP 3214516B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- block
- servo system
- blocks
- acceleration
- 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 - Fee Related
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御装置に関する
ものであり、特に、プログラムに従ってサーボシステム
の速度を適宜制御できる数値制御装置に関するものであ
る。
ものであり、特に、プログラムに従ってサーボシステム
の速度を適宜制御できる数値制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】数値制御装置では、加工プログラムによ
って指令された軌跡上を指令された速度で工具を移動さ
せることによってワークを所望の形状に加工している。
このような加工を効率よく、かつ高精度に行うために
は、加工プログラムによって指定された軌跡のコーナ部
分において加工形状や機械へのショック等を考慮して加
工中に発生する加速度の上限値を制限することが必要で
ある。従来、この問題を解決するため、送り速度を予め
十分低く設定したり、指令軌跡のコーナ部分においてイ
グザクトストップ命令を挿入するなどして加工プログラ
ムを作成を行っていた。イグザクトストップ命令とは、
切削指令の途中で、このイグザクトストップ命令を含む
プログラムが指令されると、そのブロックの終了時、直
線・円弧補間指令のパルス分配終了後のサーボの遅れに
よるたまりパルスが許容値に入れば次のブロックに進ま
せる指令のことである。イグザクトストップ命令がなけ
れば、直線・円弧補間指令のパルス分配終了後ただちに
次のブロックに進ため、サーボの遅れによりコーナ部の
軌跡は不必要な丸みをおびることになる。しかし、イグ
ザクトストップ命令を用いたプログラムを作成するに
は、プログラマは工作機械の性能及びワークの形状等を
考慮したプログラミングを行わなければならないため、
プログラマに相当な熟練度が要求されると共に多大な労
力が必要となる。また、送り速度の設定が遅すぎたり、
イグザクトストップを多用した場合、工作機械の性能を
十分に発揮できないといった問題が生じる。そこで、特
開昭６３−１８２７０７号公報に見られるように、送り
速度を自動的に途中から減速するものが提案されてい
る。
って指令された軌跡上を指令された速度で工具を移動さ
せることによってワークを所望の形状に加工している。
このような加工を効率よく、かつ高精度に行うために
は、加工プログラムによって指定された軌跡のコーナ部
分において加工形状や機械へのショック等を考慮して加
工中に発生する加速度の上限値を制限することが必要で
ある。従来、この問題を解決するため、送り速度を予め
十分低く設定したり、指令軌跡のコーナ部分においてイ
グザクトストップ命令を挿入するなどして加工プログラ
ムを作成を行っていた。イグザクトストップ命令とは、
切削指令の途中で、このイグザクトストップ命令を含む
プログラムが指令されると、そのブロックの終了時、直
線・円弧補間指令のパルス分配終了後のサーボの遅れに
よるたまりパルスが許容値に入れば次のブロックに進ま
せる指令のことである。イグザクトストップ命令がなけ
れば、直線・円弧補間指令のパルス分配終了後ただちに
次のブロックに進ため、サーボの遅れによりコーナ部の
軌跡は不必要な丸みをおびることになる。しかし、イグ
ザクトストップ命令を用いたプログラムを作成するに
は、プログラマは工作機械の性能及びワークの形状等を
考慮したプログラミングを行わなければならないため、
プログラマに相当な熟練度が要求されると共に多大な労
力が必要となる。また、送り速度の設定が遅すぎたり、
イグザクトストップを多用した場合、工作機械の性能を
十分に発揮できないといった問題が生じる。そこで、特
開昭６３−１８２７０７号公報に見られるように、送り
速度を自動的に途中から減速するものが提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６３−
１８２７０７号公報の例では、速度のみに着目している
ため、予想外の加速度を生じ、精度の悪化を招くる恐れ
があるという問題がある。そこで本発明は、ワークの形
状やプログラマの熟練度に因らずに機械の最大能力を引
き出し、効率よく精度の良い加工ができ、加速度条件も
満足できる数値制御装置を提供することを目的とする。
１８２７０７号公報の例では、速度のみに着目している
ため、予想外の加速度を生じ、精度の悪化を招くる恐れ
があるという問題がある。そこで本発明は、ワークの形
状やプログラマの熟練度に因らずに機械の最大能力を引
き出し、効率よく精度の良い加工ができ、加速度条件も
満足できる数値制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る数値
制御装置の構成を示すブロック図である。本発明によれ
ば、サーボシステムの速度をプログラムに従って制御す
る数値制御装置であって、複数のブロック各々に指定さ
れた位置、および速度情報をを先読みするブロック情報
先読み手段１と、先読みした複数のブロックの各終了点
における速度を所定の条件を元に演算するブロック終了
速度演算手段２と、各ブロック終了速度が加速度条件を
満足するように演算しなおすブロック終了速度修正演算
手段３と、指定された加速度、速度、終了速度の条件を
満足する補間演算を行う補間演算手段４と、該演算され
た補間データでサーボシステムの駆動を行うサーボシス
テム駆動手段５を具備する数値制御装置が提供される。
制御装置の構成を示すブロック図である。本発明によれ
ば、サーボシステムの速度をプログラムに従って制御す
る数値制御装置であって、複数のブロック各々に指定さ
れた位置、および速度情報をを先読みするブロック情報
先読み手段１と、先読みした複数のブロックの各終了点
における速度を所定の条件を元に演算するブロック終了
速度演算手段２と、各ブロック終了速度が加速度条件を
満足するように演算しなおすブロック終了速度修正演算
手段３と、指定された加速度、速度、終了速度の条件を
満足する補間演算を行う補間演算手段４と、該演算され
た補間データでサーボシステムの駆動を行うサーボシス
テム駆動手段５を具備する数値制御装置が提供される。
【０００５】
【作用】上述した構成を有する本発明の数値制御装置に
よれば、サーボシステムの速度をプログラムに従って制
御する数値制御装置は、ブロック情報先読み手段１によ
り、複数のブロック各々に指定された位置、および速度
情報が先読みされる。次に、ブロック終了速度演算手段
２により、先読みした複数のブロックの各終了点におけ
る速度を所定の条件を元に演算される。次に、ブロック
終了速度修正演算手段３により、各ブロック終了速度が
加速度条件を満足するように修正演算される。次に、補
間演算手段４により、指定された加速度、速度、終了速
度の条件を満足する補間データが演算される。そして、
サーボシステム駆動手段５により、演算された補間デー
タでサーボシステムの駆動が行われる。これにより、ワ
ーク形状や、プログラマの熟練度に因らずに機械の最大
能力を引き出し、効率良く精度の良い加工を行うことが
できる。
よれば、サーボシステムの速度をプログラムに従って制
御する数値制御装置は、ブロック情報先読み手段１によ
り、複数のブロック各々に指定された位置、および速度
情報が先読みされる。次に、ブロック終了速度演算手段
２により、先読みした複数のブロックの各終了点におけ
る速度を所定の条件を元に演算される。次に、ブロック
終了速度修正演算手段３により、各ブロック終了速度が
加速度条件を満足するように修正演算される。次に、補
間演算手段４により、指定された加速度、速度、終了速
度の条件を満足する補間データが演算される。そして、
サーボシステム駆動手段５により、演算された補間デー
タでサーボシステムの駆動が行われる。これにより、ワ
ーク形状や、プログラマの熟練度に因らずに機械の最大
能力を引き出し、効率良く精度の良い加工を行うことが
できる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る数値制御
装置の実施例を説明する。図２は、本発明を実施するた
めの数値制御装置の構成を示したブロック図である。簡
単のため２軸仕様の例を示す。図において、ＮＣプログ
ラム２１から各軸の移動量を示す位置データと接線方向
速度が指令される。ブロック先読み手段２２は、それら
の情報を複数のブロック先読みする。ブロック終了速度
演算手段２３は、各ブロック間に発生する送り方向の変
化より、ブロック間に発生する加速度が指定加速度αc
以下となる最大速度を求め、これをブロック終了速度Ｆ
e とする。ブロック間の送り方向の変化がサンプリング
時間Ｔｓだけかかるとすれば、Ｆe は次式によって求め
られる。 αc ＝Ｆe ＊( １−ｃｏｓθ)/Ｔｓ より、 Ｆe ＝αc ＊Ｔｓ/(１−ｃｏｓθ) ここで θ：ブロック間角度 である（図７参照）。ブロック間角度θは、図３〜図６
に示すとおり、ブロックｎとｎ＋１の接点に引いた２本
の接線の成す角度である。ブロック終了速度修正手段２
４はブロック終了速度を加速度条件を満たすよう修正す
る。ここで加速度条件とは第ｎブロックの接線方向移動
距離をＬ[n] とする時、 Ｆe[n-1]2 −Ｆe[n]2 ≦２＊αc ＊Ｌ[n] である。この処理は先読みしたブロック情報先頭から現
在補間中のブロックの１つ前のブロックまでの全てのブ
ロックに対して行い、第ｍブロックで加速度条件を満た
さない場合に、 Ｆe[m-1]＝ｓｑｒｔ( ２＊αc ＊Ｌ[m] ＋Ｆe[m]2 ) とする修正を行う。この修正により各ブロック終了速度
は、空間的に加速度条件を満たすデータとなる。
装置の実施例を説明する。図２は、本発明を実施するた
めの数値制御装置の構成を示したブロック図である。簡
単のため２軸仕様の例を示す。図において、ＮＣプログ
ラム２１から各軸の移動量を示す位置データと接線方向
速度が指令される。ブロック先読み手段２２は、それら
の情報を複数のブロック先読みする。ブロック終了速度
演算手段２３は、各ブロック間に発生する送り方向の変
化より、ブロック間に発生する加速度が指定加速度αc
以下となる最大速度を求め、これをブロック終了速度Ｆ
e とする。ブロック間の送り方向の変化がサンプリング
時間Ｔｓだけかかるとすれば、Ｆe は次式によって求め
られる。 αc ＝Ｆe ＊( １−ｃｏｓθ)/Ｔｓ より、 Ｆe ＝αc ＊Ｔｓ/(１−ｃｏｓθ) ここで θ：ブロック間角度 である（図７参照）。ブロック間角度θは、図３〜図６
に示すとおり、ブロックｎとｎ＋１の接点に引いた２本
の接線の成す角度である。ブロック終了速度修正手段２
４はブロック終了速度を加速度条件を満たすよう修正す
る。ここで加速度条件とは第ｎブロックの接線方向移動
距離をＬ[n] とする時、 Ｆe[n-1]2 −Ｆe[n]2 ≦２＊αc ＊Ｌ[n] である。この処理は先読みしたブロック情報先頭から現
在補間中のブロックの１つ前のブロックまでの全てのブ
ロックに対して行い、第ｍブロックで加速度条件を満た
さない場合に、 Ｆe[m-1]＝ｓｑｒｔ( ２＊αc ＊Ｌ[m] ＋Ｆe[m]2 ) とする修正を行う。この修正により各ブロック終了速度
は、空間的に加速度条件を満たすデータとなる。
【０００７】補間演算手段２５は、サンプリングによる
補間を行う。ｉサンプル時の送り速度は、現在の送り速
度Ｆi 、補間の残り接線距離Ｌrem 、指令送り速度Ｆc
、ブロック終了速度Ｆe とする時、 Ｆi 2 −Ｆe 2 ≧２＊αc ＊Ｌrem であれば Ｆi ＝ｓｑｒｔ（２＊αc ＊Ｌrem ＋Ｆe 2 ） とする。また Ｆi 2 −Ｆe 2 ＜２＊αc ＊Ｌrem である場合には、 Ｆi ≧Ｆc ならば Ｆi ＝Ｆi ＋ΔＦ Ｆi ＜Ｆc ならば Ｆi ＝Ｆi −ΔＦ とする。このときΔＦは ０≦ΔＦ≦αc ＊Ｔｓ の範囲でＦc にＦi がもっとも近くなる値を選ぶ。そし
て決定された送り速度Ｆi で補間演算を行い、軸移動デ
ータを作成する。軸制御装置２６ｘ、２６ｙは、軸移動
データに基づきサーボアンプ２７ｘ、２７ｙを介して、
サーボモータ２８ｘ、２８ｙを駆動する。これによって
サーボシステムに発生する加速度は、指定加速度αc に
制限される。
補間を行う。ｉサンプル時の送り速度は、現在の送り速
度Ｆi 、補間の残り接線距離Ｌrem 、指令送り速度Ｆc
、ブロック終了速度Ｆe とする時、 Ｆi 2 −Ｆe 2 ≧２＊αc ＊Ｌrem であれば Ｆi ＝ｓｑｒｔ（２＊αc ＊Ｌrem ＋Ｆe 2 ） とする。また Ｆi 2 −Ｆe 2 ＜２＊αc ＊Ｌrem である場合には、 Ｆi ≧Ｆc ならば Ｆi ＝Ｆi ＋ΔＦ Ｆi ＜Ｆc ならば Ｆi ＝Ｆi −ΔＦ とする。このときΔＦは ０≦ΔＦ≦αc ＊Ｔｓ の範囲でＦc にＦi がもっとも近くなる値を選ぶ。そし
て決定された送り速度Ｆi で補間演算を行い、軸移動デ
ータを作成する。軸制御装置２６ｘ、２６ｙは、軸移動
データに基づきサーボアンプ２７ｘ、２７ｙを介して、
サーボモータ２８ｘ、２８ｙを駆動する。これによって
サーボシステムに発生する加速度は、指定加速度αc に
制限される。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工プ
ログラムの指令形状に応じて、ブロック間の適正速度を
決定し、指令速度、指令加速度、ブロック間速度条件を
守りながら補間を行うため効率よく精度の良い加工を行
うことができる。
ログラムの指令形状に応じて、ブロック間の適正速度を
決定し、指令速度、指令加速度、ブロック間速度条件を
守りながら補間を行うため効率よく精度の良い加工を行
うことができる。
【図１】本発明に係る数値制御装置の構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図２】本発明を実施するための数値制御装置の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図３】直線ブロックから直線ブロックへのブロック間
角度を示す図
角度を示す図
【図４】曲線ブロックから直線ブロックへのブロック間
角度を示す図
角度を示す図
【図５】直線ブロックから曲線ブロックへのブロック間
角度を示す図
角度を示す図
【図６】曲線ブロックから曲線ブロックへのブロック間
角度を示す図
角度を示す図
【図７】接線方向の速度変化を示す図
１…ブロック情報先読み手段、 ２…ブロック終了速度演算手段 ３…ブロック終了速度修正演算手段 ４…補間演算手段 ５…サーボシステム駆動手段 ２１…ＮＣプログラム ２２…ブロック情報先読み手段 ２３…ブロック終了速度演算手段 ２４…ブロック終了速度修正演算手段 ２５…補間演算手段 ２６ｘ…Ｘ軸制御装置 ２６ｙ…Ｙ軸制御装置 ２７ｘ…Ｘ軸サーボアンプ ２７ｙ…Ｙ軸サーボアンプ ２８ｘ…Ｘ軸サーボモータ ２８ｙ…Ｙ軸サーボモータ
Claims (1)
- 【請求項１】 サーボシステムの速度をプログラムに従
って制御する数値制御装置において、 複数のブロック各々に指定された位置、および速度情報
をを先読みするブロック情報先読み手段と、 前記先読みした複数のブロックの各終了点における速度
を、所定の条件を基に演算するブロック終了速度演算手
段と、 各ブロック終了速度が加速度条件を満足するように演算
しなおすブロック終了速度修正演算手段と、 指定された加速度、速度、終了速度の条件を満足する補
間演算を行う補間演算手段と、 該演算された補間データでサーボシステムの駆動を行う
サーボシステム駆動手段とを備えたことを特徴とする数
値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25412092A JP3214516B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25412092A JP3214516B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0683430A JPH0683430A (ja) | 1994-03-25 |
| JP3214516B2 true JP3214516B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=17260505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25412092A Expired - Fee Related JP3214516B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214516B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3729599A1 (de) * | 1987-09-04 | 1989-03-16 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltungsanordnung fuer fernsehempfaenger zur stoerungsfreien umschaltung von fernsehkanaelen |
| JP2001136492A (ja) | 1999-11-09 | 2001-05-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像再生装置 |
| JP5208325B1 (ja) | 2011-09-15 | 2013-06-12 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置、加工システム、および数値制御方法 |
| JP5958188B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2016-07-27 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置 |
| JP6885914B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2021-06-16 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP25412092A patent/JP3214516B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683430A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080727 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727 Year of fee payment: 8 |
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