JP3353607B2 - Numerical control unit - Google Patents

Numerical control unit

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JP3353607B2
JP3353607B2 JP11758096A JP11758096A JP3353607B2 JP 3353607 B2 JP3353607 B2 JP 3353607B2 JP 11758096 A JP11758096 A JP 11758096A JP 11758096 A JP11758096 A JP 11758096A JP 3353607 B2 JP3353607 B2 JP 3353607B2
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英昭 永利
寛文 西垣
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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、パートプログラム
に従い各パートを逐次実行し各パート間のつなぎ目での
円滑な軸駆動を実現させる数値制御装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical controller for sequentially executing each part in accordance with a part program and realizing smooth axis driving at a joint between the parts.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、数値制御装置は図6,図7のよう
に構成され、パートプログラムはプログラム解析器1に
より各パート毎に形状、各軸の移動量、送り速度などの
位置指令データに解析され、各パート毎に位置指令デー
タをバッファメモリ2に格納されていた。図6におい
て、4はバッファメモリ2より送り速度と、形状指定、
軸毎の移動量を取出し補間周期あたりの各軸毎のサーボ
指令値を生成する補間制御器、31,32はそれぞれ加
減速器で、補間制御器4から出力された各軸毎のサーボ
指令をフィルタリング処理により加減速処理する。5
1,52は、それぞれ前記加減速器31,32が加減速
処理した各軸毎のサーボ指令値を受け駆動モータM1,
M2を動作させるサーボ部である。また、図7は加減速
器と補間制御器の回路構成上の配置の違いから構成され
た数値制御装置を示す。3は加減速器で、バッファメモ
リ2から送り速度データを取出し加減速処理する。4は
前記加減速器3により加減速処理された送り速度と、形
状指定、軸毎の移動量をバッファメモリ2より取出し補
間周期あたりの各軸毎のサーボ指令値を生成する補間制
御器、51,52は前記補間制御器4が生成した各軸毎
のサーボ指令値を受け駆動モータM1,M2を動作させ
るサーボ部である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a numerical control device is configured as shown in FIGS. 6 and 7, and a part program is converted by a program analyzer 1 into position command data such as a shape, a movement amount of each axis, and a feed speed for each part. The position command data is analyzed and stored in the buffer memory 2 for each part. In FIG. 6, reference numeral 4 denotes a feed speed and a shape designation from the buffer memory 2;
Interpolation controllers that take out the movement amount for each axis and generate a servo command value for each axis per interpolation cycle, and 31 and 32 are acceleration / deceleration devices, respectively. The servo commands for each axis output from the interpolation controller 4 are Acceleration / deceleration processing is performed by filtering processing. 5
The drive motors M1 and 52 receive servo command values for each axis subjected to the acceleration / deceleration processing by the acceleration / deceleration units 31 and 32, respectively.
This is a servo unit that operates M2. FIG. 7 shows a numerical controller constituted by a difference in the arrangement of the acceleration / decelerator and the interpolation controller in the circuit configuration. Numeral 3 denotes an acceleration / deceleration device which extracts feed speed data from the buffer memory 2 and performs acceleration / deceleration processing. Reference numeral 4 denotes an interpolation controller for extracting the feed speed and acceleration / deceleration processed by the acceleration / deceleration unit 3, the shape designation, and the movement amount for each axis from the buffer memory 2, and generating a servo command value for each axis per interpolation cycle. , 52 are servo units that operate the drive motors M1 and M2 upon receiving the servo command values for each axis generated by the interpolation controller 4.

【0003】つぎに、パートプログラムの各パート間で
のつなぎ目での各軸毎の速度差について説明する。例え
ばX,Yの2軸でレーザ加工する場合を考えたとき前後
するパートが鋭角を作り出す2つの直線軌跡よりなって
いるとすると、各パートの指令送り速度を各軸毎の指令
送り速度に振り分けると図8のようになる。図8におい
て、各パート間でのつなぎ目に注目するとX軸指令送
り,Y軸指令送り速度ともに速度差が発生し、これらの
速度差が駆動する機械に振動を発生させてしまう。
[0003] Next, a description will be given of the speed difference of each axis at the joint between the parts of the part program. For example, when laser processing is performed in two axes of X and Y, assuming that the preceding and following parts are composed of two linear trajectories that form an acute angle, the command feed speed of each part is allocated to the command feed speed of each axis. Is as shown in FIG. In FIG. 8, when attention is paid to the joint between the parts, speed differences occur in both the X-axis command feed and the Y-axis command feed speed, and these speed differences generate vibrations in the driven machine.

【0004】そこで、従来の数値制御装置では図6や図
7に示すようにそれぞれ配置した加減速器31,32や
3の働きによって、このパート間でのつなぎ目で円滑な
軸駆動を実現させている。図6の方式ではフィルタリン
グにより加減速するものであるため、各パート間でのつ
なぎ目を特に意識しなくても速度差は自動的にフィルタ
リングにより滑らかな速度変化になる。また、図7の回
路方式では各パート間のつなぎ目で必ず加減速処理を行
うことにより、滑らかな速度変化をさせている。
Therefore, in the conventional numerical controller, the smooth operation of the shaft is realized at the joint between the parts by the functions of the accelerators, decelerators 31, 32 and 3 arranged as shown in FIGS. I have. In the method shown in FIG. 6, since the acceleration / deceleration is performed by filtering, the speed difference is automatically changed to a smooth speed by filtering without paying particular attention to the joint between the parts. Further, in the circuit system shown in FIG. 7, the speed is smoothly changed by always performing the acceleration / deceleration processing at the joint between the parts.

【0005】しかし、いずれもがパートのつなぎ目毎に
必ず加減速処理を行うことにより加工時間が長くなって
しまうので、各パートのつなぎ目での各軸毎の速度差が
許容加速度の範囲内になる速度までしか減速しないよう
にするなどの工夫がなされていた。
However, in each case, the acceleration / deceleration processing is always performed for each part joint, so that the machining time becomes longer. Therefore, the speed difference of each axis at the joint of each part falls within the range of the allowable acceleration. The device was devised so that it could only decelerate to speed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6の
回路方式のように補間制御器4が各軸のサーボ指令に振
り分けた後にフィルタリングにより加減速する場合に
は、フィルタの時定数を一通りにする必要があり、この
時定数はパート間のつなぎ目での速度変化が各軸毎の許
容加速度を越えないような範囲の値となり、この値は軸
が反転するという最悪の場合を想定して設定しなければ
ならないので大きな値となる。フィルタの時定数が大き
いということは、円弧形状の場合に半径減少の度合いが
大きくなってしまい指令軌跡精度が悪くなる。一方、図
7の回路方式のようにまず送り速度を加減速してから補
間制御器4により補間する場合には、図6の方式の場合
のような円弧で半径減少の度合いが大きくなって指令軌
跡精度が悪化するという問題はないが、各パート間のつ
なぎ目で必ず加減速しなければならないので加工時間が
長くなってしまう。そこで、この加工時間を短くするた
めに、各パート間のつなぎ目での各軸毎の速度差が許容
加速度の範囲内になる速度までしか減速しないという工
夫を行っても、例えば、つなぎ目が鈍角となる加工形状
であればあまり減速しなくてもよいが、つなぎ目が鋭角
となる加工形状の場合には送り速度を0付近まで減速し
なければならない。
However, when the interpolation controller 4 performs acceleration / deceleration by filtering after allocating the servo command to each axis as in the circuit system shown in FIG. 6, the time constants of the filters are set to one. This time constant must be a value within the range where the speed change at the joint between parts does not exceed the allowable acceleration for each axis, and this value is set assuming the worst case where the axis is reversed. This is a large value. The large time constant of the filter means that in the case of a circular arc shape, the degree of radius reduction becomes large, and the accuracy of the command locus deteriorates. On the other hand, when the feed rate is first accelerated / decelerated as in the circuit system of FIG. 7 and then the interpolation is performed by the interpolation controller 4, the degree of radius reduction is increased by a circular arc as in the case of the system of FIG. Although there is no problem that the trajectory accuracy is deteriorated, the machining time becomes longer because acceleration and deceleration must be performed at the joint between the parts. Therefore, in order to shorten this processing time, even if the speed difference of each axis at the joint between the parts is decelerated only to a speed within the range of the allowable acceleration, for example, if the joint has an obtuse angle, The machining speed does not need to be reduced as much as the machining shape is small. However, in the case of the machining shape in which the joint is an acute angle, the feed speed must be reduced to near zero.

【0007】本発明はこのような従来の課題を解決しよ
うとするものである。
The present invention is to solve such a conventional problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項1記載の本発明の数値制御装置は、パートプロ
グラムを解析し各パート毎に形状や送り速度や各軸に対
する移動量という位置指令データに変換するプログラム
解析器と、前記プログラム解析器から出力された位置指
令データを複数パート分格納するバッファメモリと、前
記バッファメモリから各パート毎に前記送り速度を取出
し加減速処理する加減速器と、前記バッファメモリから
各パート毎に前記形状や前記各軸の移動量ならびに前記
加減速器から加減速処理された送り速度を受けて補間処
理し各軸のサーボ指令値を出力する補間制御器と、前記
サーボ指令値を受けて各軸の駆動モータをそれぞれ動作
させる複数のサーボ部とを備えた数値制御装置であっ
て、前記加減速器から補間制御器への補間経路を複数組
並列に設け、各補間制御器からのサーボ指令値を各軸毎
にまとめてそれぞれ加算する各軸の加算器と、バッファ
メモリ中の位置指令データから各パートの速度ベクトル
とその合成速度ベクトルを求め、各軸の加算器により加
算された各軸毎のサーボ指令値による速度変化を表す合
成速度ベクトルが許容加速度を越えないようにするため
の重ね合わせ開始タイミングデータを予め算出し、前記
バッファメモリ中の位置指令データに付加してバッファ
メモリに格納する重ね合わせデータ作成器と、前後する
パート間で前のパート実行中に後のパートの加速を開始
するために、複数組並列に設けた別の補間経路中の加減
速器に、前記バッファメモリに格納された重ね合わせ開
始タイミングデータと前記補間制御器からの残移動量デ
ータからタイミングを計って重ね合わせ開始の指令を与
え、その指令を与えた加減速器のある補間経路中の補間
制御器からのサーボ指令値の出力を開始させ、サーボ指
令値を出力している補間制御器からのサーボ指令値の出
力との重ね合わせを開始させる重ね合わせ開始検出器と
を設け、複数の補間経路により出力したサーボ指令値を
加算して各軸の制御を行うものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a numerical controller according to the first aspect of the present invention, in which a part program is analyzed, and a position such as a shape, a feed speed, and a movement amount for each axis is analyzed for each part. A program analyzer for converting the command data into command data; a buffer memory for storing a plurality of parts of the position command data output from the program analyzer; and an acceleration / deceleration for taking out the feed speed for each part from the buffer memory and performing acceleration / deceleration processing. Interpolation control for receiving the shape, the movement amount of each axis, and the feed speed subjected to acceleration / deceleration processing from the acceleration / deceleration device for each part from the buffer memory, and performing interpolation processing to output servo command values for each axis. A numerical controller including a servo unit and a plurality of servo units that respectively operate the drive motors of each axis in response to the servo command value. The interpolation path to the interpolator controller arranged in plural sets parallel, an adder for each axis servo command value from the interpolation control unit adds each collectively for each axis, the buffer
Speed vector of each part from position command data in memory
And its composite velocity vector, and add
The speed change due to the calculated servo command value for each axis.
To prevent the velocity vector from exceeding the allowable acceleration
Is calculated in advance,
A buffer added to the position command data in the buffer memory
Before and after the overlay data creator stored in memory
Start acceleration of subsequent part while executing previous part between parts
In order to make adjustments in different interpolation paths provided in parallel,
The superposition opening stored in the buffer memory
Start timing data and remaining movement amount data from the interpolation controller.
Command to start the overlay at the right time
The interpolation in the interpolation path with the acceleration / decelerator that gave the command
Start outputting the servo command value from the controller, and
Of the servo command value from the interpolation controller
A superposition start detector that starts superposition with force
And the servo command value output by multiple interpolation paths
The addition is performed to control each axis .

【0009】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明に、加減速器の加減速の方式に応じて、前記重
ね合わせデータ作成器の減速開始タイミングデータ作成
時に用いるパラメータを調整し、前記重ね合わせデータ
作成器へ出力するパラメータ調整器を設けたものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in accordance with the first aspect of the present invention , the deceleration start timing data is generated by the superimposition data generator in accordance with the acceleration / deceleration method of the acceleration / decelerator.
Adjust the parameters used during said overlay data
It is provided with a parameter adjuster for outputting to the creator .

【0010】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
記載の発明に、送り停止指令や各パート毎に一旦停止す
るシングルブロック停止指令などの停止指令を入力し、
前記重ね合わせ開始検出器の動作を停止させる信号を前
記重ね合わせ開始検出器に出力する切換え器を設けたも
のである。
[0010] Further, the invention according to claim 3 is based on claim 1.
In the described invention , input a stop command such as a feed stop command or a single block stop command for temporarily stopping each part ,
A signal for stopping the operation of the overlay start detector
A switching device for outputting to the overlay start detector is provided.

【0011】また、請求項4記載の発明は、請求項1記
載の発明に、送り速度を指定された割合の速度に変化さ
せる速度オーバライドの指令に応じて、前記重ね合わせ
データ作成器の減速開始タイミングデータ作成時に用い
パラメータを調整し、前記重ね合わせデータ作成器へ
出力するオーバライドメータ調整器を設けたものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in accordance with the first aspect of the present invention , the deceleration of the superimposition data creator is started in response to a speed override command for changing a feed rate to a specified rate. Used when creating timing data
Adjust that parameter, the overlay into the data generator
An override meter adjuster for outputting is provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】上記構成により、請求項1記載の
発明は、各パート間でのつなぎ目で前のパートの減速
と、後のパートの加速とを重ね合わせて軸毎に見た場合
の速度変化を円滑に行い、しかも、重ね合わせた部分の
速度変化が許容加速度を越えないように減速開始のタイ
ミングを調整するように作用する。
According to the above construction, the invention according to the first aspect is characterized in that the deceleration of the preceding part and the acceleration of the subsequent part are superimposed on each axis at the joint between the parts and are viewed for each axis. The speed change is smoothly performed, and the timing of the deceleration start is adjusted so that the speed change of the overlapped portion does not exceed the allowable acceleration.

【0013】請求項2記載の発明は、重ね合わせデータ
作成器のタイミングデータ作成に影響する加減速関連デ
ータは加減速器の加減速の方式が変わるとそれに応じて
変化するので、パラメータ調整器によりタイミングデー
タ作成のパラメータを調整するように作用する。
According to the second aspect of the present invention, the acceleration / deceleration-related data affecting the timing data generation of the superposition data generator changes in accordance with the change of the acceleration / deceleration system of the acceleration / deceleration device. It acts to adjust the parameters for creating timing data.

【0014】請求項3記載の発明は、送り停止指令やシ
ングルブロック停止指令などの停止指令が発行されたと
きには、一つのパート内で停止する必要があるので、切
換え器により重ね合わせ開始検出器の動作を止めさせる
ように作用する。
According to a third aspect of the present invention, when a stop command such as a feed stop command or a single block stop command is issued, it is necessary to stop within one part, so that a switching start detector for a superposition start detector is used. Acts to stop the operation.

【0015】請求項4記載の発明は、パートプログラム
を実行する前、あるいは実行途中に速度オーバライドが
変更されるとパートプログラムにより指令された送り速
度から作成されるタイミングデータと実際の送り速度と
の関係がつじつまが合わなくなるので、速度オーバライ
ドの指令にしたがい重ね合わせデータ作成器のタイミン
グデータ作成のパラメータを調整するように作用する。
According to a fourth aspect of the present invention, when the speed override is changed before or during execution of the part program, the timing data generated from the feed speed commanded by the part program and the actual feed speed are compared. Since the relationship becomes inconsistent, it acts to adjust the timing data generation parameters of the superimposition data generator in accordance with the speed override command.

【0016】以下、本発明の数値制御装置の実施の形態
について、図1ないし図5を参照しながら説明する。
An embodiment of a numerical controller according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0017】(実施の形態1) 以下、本発明の実施の形態1につき図1に沿って説明す
る。すなわち、パートプログラムはプログラム解析器1
により各パート毎に形状、各軸の移動量、送り速度など
の位置指令データに解析され、各パート毎に位置指令デ
ータをバッファメモリ2に格納される。3a,3bは加
減速器で、前記バッファメモリ2から送り速度データを
取出し加減速処理する。4a,4bは前記加減速器3
a,3bにより加減速処理された送り速度と、形状指
定、軸毎の移動量をバッファメモリ2より取出し補間周
期あたりの各軸毎のサーボ指令値を生成する補間制御
器、51,52はそれぞれ補間制御器4a,4bが生成
した各軸毎のサーボ指令値を受け駆動モータM1,M2
を動作させるサーボ部、なお、加減速器3a,3bと補
間制御器4a,4bは並列に2組存在する。6は重ね合
わせデータ作成器で、バファメモリ2に格納された各パ
ートの前後関係から重ね合わせ開始のタイミングデータ
を算出し位置指令データに付加してバッファメモリ2に
再設定する。この重ね合わせデータ作成例を図5に沿っ
て説明する。図5は略直角の角度を持つ加工形状の後の
パートの速度ベクトルと前のパートの速度ベクトルの差
を速度差ベクトルとして示す。図5のような略直角の角
を持つ形状は45゜傾けたときにつなぎ目で軸毎の速度
差が最大になり、この速度差は図5中の速度差ベクトル
の大きさに相当する。したがって、まず図5のような速
度差ベクトルを求め、この速度差ベクトルを許容加速度
の範囲内で0まで変化させるのに必要な時間を算出し
て、重ね合わせ開始のタイミングデータとする。重ね合
わせ開始検出器8は、バッファメモリ2中の重ね合わせ
開始のタイミングデータと補間制御器4aからの残移動
量データを元に重ね合わせ開始のタイミングを計り開始
の指令を加減速器3bに与える。そして、加減速器3b
は開始の指令を受けて後のパートの位置指令データをバ
ッファメモリ2より取出し加速処理を開始する。この加
減速器3bからの速度データを受けて補間制御器4bが
後のパートのサーボ指令値を生成する。このように、補
間制御器4aと4bから出力されたサーボ指令値は、各
軸毎に加算器71,72により加算されてサーボ部51
および52に出力される。
(Embodiment 1) Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. That is, the part program is the program analyzer 1
Is analyzed into position command data such as a shape, a movement amount of each axis, and a feed speed for each part, and the position command data is stored in the buffer memory 2 for each part. Numerals 3a and 3b denote feed speed data from the buffer memory 2 for acceleration / deceleration processing. 4a and 4b are the acceleration / deceleration gears 3
Interpolation controllers 51 and 52, which take out the feed speed subjected to acceleration / deceleration processing by a and 3b, the shape designation, and the movement amount for each axis from the buffer memory 2 and generate servo command values for each axis per interpolation cycle, Drive motors M1, M2 receiving servo command values for each axis generated by interpolation controllers 4a, 4b
, And two sets of acceleration / decelerators 3a and 3b and interpolation controllers 4a and 4b exist in parallel. Reference numeral 6 denotes an overlay data generator which calculates overlay start timing data from the context of each part stored in the buffer memory 2, adds the calculated timing data to the position command data, and resets the data in the buffer memory 2. An example of this superimposition data creation will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows, as a speed difference vector, the difference between the speed vector of the back part and the speed vector of the front part after the machining shape having a substantially right angle. When the shape having a substantially right angle as shown in FIG. 5 is inclined by 45 °, the speed difference between the axes becomes maximum at the joint, and this speed difference corresponds to the size of the speed difference vector in FIG. Therefore, a speed difference vector as shown in FIG.
The time required to change to 0 within the range is calculated and used as the timing data of the start of superposition. The overlay start detector 8 measures the overlay start timing based on the overlay start timing data in the buffer memory 2 and the remaining movement amount data from the interpolation controller 4a, and gives a start instruction to the accelerator 3b. . And the acceleration / deceleration device 3b
Receives the start command, retrieves the position command data of the subsequent part from the buffer memory 2, and starts the acceleration process. Upon receiving the speed data from the acceleration / deceleration unit 3b, the interpolation controller 4b generates a servo command value for the subsequent part. Thus, the servo command values output from the interpolation controllers 4a and 4b are added by the adders 71 and 72 for each axis, and
And 52.

【0018】(実施の形態2) つぎに、本発明の実施の形態2につき図2に沿って説明
する。図2は実施の形態1の構成(図1)にパラメータ
調整器9が付加されたもので、加減速器の加減速の方式
に応じて、前記重ね合わせデータ作成器の減速開始タイ
ミングデータ作成時に用いるパラメータを調整し、前記
重ね合わせデータ作成器へ出力するようにしている。こ
のパラメータ調整器9により加減速器3a,3bの加減
速方式が直線形(加速度一定の場合であり、タイミング
は所要速度)やS字形などのような種類の違いによっ
て、重ね合わせデータ作成器6が重ね合わせ開始のタイ
ミングでデータを作成するときのパラメータを調整する
ものである。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 2 is intended to parameter adjuster 9 is added to the configuration of the first embodiment (FIG. 1), the acceleration and deceleration of the deceleration device type
The deceleration start time of the overlay data creator
Adjust the parameters used when creating the
It is to be output to overlay data generator. The parameter adjuster 9 determines whether the acceleration / deceleration method of the acceleration / deceleration units 3a and 3b is linear (when the acceleration is constant, and the timing is the required speed), or S-shaped or the like. Is used to adjust parameters for creating data at the timing of starting the superposition.

【0019】(実施の形態3) つぎに、本発明の実施の形態3につき、図3に沿って説
明する。図3は実施の形態1の構成(図1)に送り停止
指令や各パート毎に一旦停止するシングルブロック停止
指令などの停止指令を入力し、前記重ね合わせ開始検出
器の動作を停止させる信号を前記重ね合わせ開始検出器
に出力する切換え器10が付加されたものである。この
切換え器10により、送り停止指令や各パート毎に一旦
停止するシングルブロック停止指令などの停止指令がき
たときに、重ね合わせ開始検出器6の動作を止めさせる
ものである。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a feed stop in the configuration of the first embodiment (FIG. 1).
Single block stop that stops once for each command or each part
A stop command such as a command is input, and the superposition start detection is performed.
A signal for stopping the operation of the detector
, And a switch 10 for outputting the same . The switching device 10 stops the operation of the overlay start detector 6 when a stop command such as a feed stop command or a single block stop command for temporarily stopping each part is received.

【0020】(実施の形態4) つぎに、本発明の実施の形態4につき、図4に沿って説
明する。図4は実施の形態1の構成(図1)に送り速度
を指定された割合の速度に変化させる速度オーバライド
の指令に応じて、前記重ね合わせデータ作成器の減速開
始タイミングデータ作成時に用いるパラメータを調整
し、前記重ね合わせデータ作成器へ出力するオーバライ
ドパラメータ調整器11が付加されたものである。この
オーバライドパラメータ調整器11は送り速度を指定さ
れた割合の速度に変化させる速度オーバライドの指令に
従い重ね合わせデータ作成器6が重ね合わせ開始のタイ
ミングデータを作成するときのパラメータを調整するも
のである。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the feed rate in the configuration of the first embodiment (FIG. 1).
Override to change the speed to the specified percentage
Deceleration of the overlay data generator in response to the
Adjust parameters used when creating start timing data
An overlaid parameter adjuster 11 for outputting to the superimposition data generator is added. The override parameter adjuster 11 adjusts parameters when the overlay data generator 6 creates timing data for starting overlay in accordance with a speed override command for changing the feed rate to a specified rate.

【0021】そして、実施の形態1ないし4に共通な構
成は、パートプログラムを解析し各パート毎に形状や送
り速度や各軸に対する移動量という位置指令データに変
換するプログラム解析器1と、前記プログラム解析器1
から出力された位置指令データを複数パート分格納する
バッファメモリ2と、前記バッファメモリ2から各パー
ト毎に前記送り速度を取出し加減速処理する加減速器3
aと、前記バッファメモリ2から各パート毎に形状や各
軸の移動量ならびに前記加減速器3a,3bから加減速
処理された送り速度を受けて補間処理し各軸毎のサーボ
指令値を出力する補間制御器4a,4bと、前記サーボ
指令値を受けて各軸の駆動モータM1,M2をそれぞれ
動作させるサーボ部51,52を備えた数値制御装置で
あって、前記加減速器3a,3bおよび補間制御器4
a,4bとの複数組を並列に設け、各補間制御器4a,
4bからのサーボ指令値を各軸毎にまとめてそれぞれ加
算する加算器71,72と、前記バッファメモリ2に格
納された各パートの前後するパート間で既に実行中の前
のパートの減速開始時に後のパートの加速を並列に設け
た加減速器3a,3bおよび補間制御器4a,4bを使
って実行開始させる重ね合わせ開始検出器8と、各軸の
加算器71,72により加算された各軸毎のサーボ指令
値による速度変化が許容加速度を越えないようにする減
速開始タイミングデータをバッファメモリ2中の位置指
令データから予め算出し前記バッファメモリ2中の位置
指令データに付加する重ね合わせデータ作成器6とを設
けたものである。この共通の構成により、円弧形状で半
径減少による指令軌跡精度の悪化を招くことなく、加工
時間が長くなることもなく、各パート間のつなぎ目での
軸駆動が許容加速度の範囲内で円滑に行うことができ
る。また、重ね合わせすることによりつなぎ目付近での
軌跡が指令よりも内回りするが、重ね合わせデータ作成
器6での重ね合わせ開始のタイミングデータは、つなぎ
目での合成速度ベクトルより算出するため、鈍角ほど指
令の軌跡に近くなり、鋭角のように速度変化が大きい場
合ほど内回りの度合いが増えるが、許容加速度が大きく
なれば内回りの度合いは減らすことが可能である。ま
た、加減速器3a,3bが補間制御器4a,4bの前に
ある方式なので、加減速器の加減速方式が直線形やS字
形というように変化しても、許容加速度を越えない円滑
な制御ができ、速度オーバライドの変化や停止指令にも
対応できる。
The configuration common to the first to fourth embodiments is a program analyzer 1 that analyzes a part program and converts the part program into position command data such as a shape, a feed rate, and a movement amount for each axis for each part. Program analyzer 1
Memory 2 for storing a plurality of parts of the position command data output from the controller, and an acceleration / decelerator 3 for taking out the feed speed for each part from the buffer memory 2 and performing acceleration / deceleration processing
a, and receives the shape and the movement amount of each axis for each part from the buffer memory 2 and the feed speed subjected to the acceleration / deceleration processing from the acceleration / deceleration units 3a and 3b, performs interpolation processing, and outputs a servo command value for each axis. A numerical control device comprising interpolation controllers 4a and 4b for performing operations and servo units 51 and 52 for operating the drive motors M1 and M2 for the respective axes in response to the servo command values, wherein the acceleration / deceleration units 3a and 3b And interpolation controller 4
a, 4b are provided in parallel, and each interpolation controller 4a,
Adders 71 and 72 which collectively add the servo command value from each of the axes 4b for each axis, and between the parts before and after each part stored in the buffer memory 2 when the deceleration of the previous part already being executed is started. The superposition start detector 8 for starting the acceleration of the later part by using the acceleration / decelerators 3a, 3b and the interpolation controllers 4a, 4b provided in parallel, and the respective additions by the adders 71, 72 of each axis. Superimposition data for previously calculating deceleration start timing data from the position command data in the buffer memory 2 and adding to the position command data in the buffer memory 2 so that the speed change due to the servo command value for each axis does not exceed the allowable acceleration. A creator 6 is provided. With this common configuration, the arc shape does not deteriorate the command trajectory accuracy due to the reduced radius, does not increase the machining time, and smoothly drives the axis at the joint between the parts within the range of the allowable acceleration. be able to. In addition, the trajectory near the joint is inwardly deviated from the command due to the superimposition. However, since the timing data of the superposition start in the superimposition data generator 6 is calculated from the combined speed vector at the joint, the obtuse angle becomes smaller. And the degree of inward rotation increases as the speed change increases as in the case of an acute angle, but the degree of inward rotation can be reduced by increasing the allowable acceleration. Further, since the acceleration / deceleration units 3a and 3b are in front of the interpolation controllers 4a and 4b, even if the acceleration / deceleration system of the acceleration / deceleration unit changes to a linear type or an S-shape, the acceleration does not exceed the allowable acceleration. It can control and can respond to changes in speed override and stop commands.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
送り速度を加減速してから補間制御する数値制御装置で
あって、円弧形状が半径減少による指令軌跡精度の悪化
を招くことがなく、加減速器から補間制御器への補間経
路を複数組並列に設け、バッファメモリ中の位置指令デ
ータより各パートの前後間での重ね合わせしたときに許
容加速度を越えない開始のタイミングデータを作成しバ
ッファメモリ上に位置指令データに付加して再設定する
重ね合わせデータ作成器と、バッファメモリ中の重ね合
わせ開始のタイミングデータと補間制御器の残移動量と
から重ね合わせ開始のタイミングを計り減速開始ととも
に後のパートの加速開始を指令する重ね合わせ開始検出
器と、複数組並列設置された加減速器から補間制御器へ
の補間経路からのサーボ指令を軸毎にまとめて加算する
加算器とを設けた構成とすることによって、加工時間を
長引かせることなく許容加速度を越えることなくつなぎ
目での速度変化を円滑に制御できる優れた効果を奏する
ものである。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
A numerical control device that performs interpolation control after accelerating and decelerating a feed speed, wherein a plurality of sets of interpolation paths from an acceleration / decelerator to an interpolation controller are arranged in parallel without causing a decrease in a command trajectory accuracy due to a decrease in a radius of a circular arc shape. The timing data of the start which does not exceed the allowable acceleration when the parts are superimposed before and after each part from the position command data in the buffer memory is created, added to the position command data in the buffer memory and reset. An overlay start detector that measures the overlay start timing from the overlay data creator, the overlay start timing data in the buffer memory, and the remaining movement amount of the interpolation controller, and commands the start of deceleration and the start of acceleration of the subsequent part. And an adder that collectively adds, for each axis, a servo command from an interpolation path from an acceleration / deceleration unit to an interpolation controller, which is installed in parallel with a plurality of sets. By the formation, in which an excellent effect that can smoothly control the speed changes at the joint without exceeding the allowable acceleration without prolonging the machining time.

【0023】また、請求項2の発明によれば、請求項1
の発明の効果に加えて、加減速器の加減速の方式が変わ
っても重ね合わせデータ作成器のタイミングデータ作成
のパラメータを調整することができる優れた効果を奏す
るものである。
Further, according to the invention of claim 2, according to claim 1
In addition to the effects of the invention, there is an excellent effect that the parameter of the timing data generation of the overlay data generator can be adjusted even if the method of acceleration / deceleration of the accelerator / decelerator changes.

【0024】さらに、請求項3の発明によれば、請求項
1の発明の効果に加えて、送り停止指令や各パート毎に
一旦停止するシングルブロック停止指令などの停止指令
のときに、切換え器により重ね合わせ開始検出器の動作
を止めさせることができ、一つのパート内で停止するこ
とができる優れた効果を奏するものである。
Further, according to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, the switching device is provided when a stop command such as a feed stop command or a single block stop command for temporarily stopping each part is made. Thus, the operation of the overlay start detector can be stopped, and an excellent effect can be obtained in that it can be stopped within one part.

【0025】また、請求項4の発明は、請求項1の発明
の効果に加えて、速度オーバライドの指令に従い制御を
変化させることができる優れた効果を奏するものであ
る。
Further, the invention of claim 4 has an excellent effect that the control can be changed in accordance with the speed override command in addition to the effect of the invention of claim 1.

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

【図1】本発明の実施の形態1における数値制御装置の
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a numerical control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2における数値制御装置の
ブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a numerical control device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3における数値制御装置の
ブロック図
FIG. 3 is a block diagram of a numerical control device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態4における数値制御装置の
ブロック図
FIG. 4 is a block diagram of a numerical control device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】前後パートの速度ベクトル差を示すベクトル図FIG. 5 is a vector diagram showing a speed vector difference between front and rear parts;

【図6】従来の数値制御装置のブロック図FIG. 6 is a block diagram of a conventional numerical controller.

【図7】従来の数値制御装置のブロック図FIG. 7 is a block diagram of a conventional numerical controller.

【図8】前後パートのつなぎ目での各軸での指令送り速
度を示すタイミング特性線図
FIG. 8 is a timing characteristic diagram showing a command feed speed in each axis at a joint between front and rear parts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プログラム解析器 2 バッファメモリ 3a、3b 加減速器 4a、4b 補間制御器 51、52 サーボ部 6 重ね合わせデータ作成器 7 加算器 8 重ね合わせ開始検出器 9 パラメータ調整器 10 切換え器 11 オーバライドパラメータ調整器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Program analyzer 2 Buffer memory 3a, 3b Accelerator / decelerator 4a, 4b Interpolation controller 51, 52 Servo unit 6 Overlay data generator 7 Adder 8 Overlay start detector 9 Parameter adjuster 10 Switcher 11 Override parameter adjustment vessel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−36811(JP,A) 特開 平6−187028(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/4103 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-36811 (JP, A) JP-A-6-187028 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 19/4103

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】パートプログラムを解析し各パート毎に形
状や送り速度や各軸に対する移動量という位置指令デー
タに変換するプログラム解析器と、前記プログラム解析
器から出力された位置指令データを複数パート分格納す
るバッファメモリと、前記バッファメモリから各パート
毎に前記送り速度を取出し加減速処理する加減速器と、
前記バッファメモリから各パート毎に前記形状や前記各
軸の移動量ならびに前記加減速器から加減速処理された
送り速度を受けて補間処理し各軸のサーボ指令値を出力
する補間制御器と、前記サーボ指令値を受けて各軸の駆
動モータをそれぞれ動作させる複数のサーボ部とを備え
た数値制御装置であって、前記加減速器から補間制御器
への補間経路を複数組並列に設け、各補間制御器からの
サーボ指令値を各軸毎にまとめてそれぞれ加算する各軸
の加算器と、バッファメモリ中の位置指令データから各
パートの速度ベクトルとその合成速度ベクトルを求め、
各軸の加算器により加算された各軸毎のサーボ指令値に
よる速度変化を表す合成速度ベクトルが許容加速度を越
えないようにするための重ね合わせ開始タイミングデー
タを予め算出し、前記バッファメモリ中の位置指令デー
タに付加してバッファメモリに格納する重ね合わせデー
タ作成器と、前後するパート間で前のパート実行中に後
のパートの加速を開始するために、複数組並列に設けた
別の補間経路中の加減速器に、前記バッファメモリに格
納された重ね合わせ開始タイミングデータと前記補間制
御器からの残移動量データからタイミングを計って重ね
合わせ開始の指令を与え、その指令を与えた加減速器の
ある補間経路中の補間制御器からのサーボ指令値の出力
を開始させ、サーボ指令値を出力している補間制御器か
らのサーボ指令値の出力との重ね合わせを開始させる重
ね合わせ開始検出器とを設け、複数の補間経路により出
力したサーボ指令値を加算して各軸の制御を行う数値制
御装置。
1. A program analyzer for analyzing a part program and converting it into position command data such as a shape, a feed rate, and a movement amount for each axis for each part, and a plurality of parts of position command data output from the program analyzer. A buffer memory for storing the same, an acceleration / decelerator for taking out the feed speed for each part from the buffer memory and performing acceleration / deceleration processing,
An interpolation controller that receives the shape and the movement amount of each axis and the feed speed subjected to acceleration / deceleration processing from the acceleration / deceleration unit for each part from the buffer memory and performs interpolation processing to output a servo command value of each axis; A numerical control device comprising: a plurality of servo units that respectively operate the drive motors of the respective axes upon receiving the servo command values, wherein a plurality of sets of interpolation paths from the acceleration / decelerator to an interpolation controller are provided in parallel, From the adder for each axis, which collectively adds the servo command values from each interpolation controller for each axis, and the speed vector of each part and its combined speed vector from the position command data in the buffer memory,
Superimposition start timing data is calculated in advance so that the combined speed vector representing the speed change due to the servo command value for each axis added by the adder for each axis does not exceed the allowable acceleration, and A superposition data creator that adds to the position command data and stores it in the buffer memory, and another interpolation set provided in parallel to start and accelerate the next part during execution of the previous part between the preceding and following parts A command to start the overlay is given to the accelerator / decelerator in the path based on the overlay start timing data stored in the buffer memory and the remaining movement amount data from the interpolation controller. Start the output of the servo command value from the interpolation controller in the interpolation path with the speed reducer, and the servo command value from the interpolation controller that is outputting the servo command value Numerical controller that performs superposition and the superposition to start initiation detector provided, control of each by adding the servo command value output by the plurality of interpolation paths axis of the output.
【請求項2】 請求項1記載の数値制御装置に、加減速
器の加減速の方式に応じて、前記重ね合わせデータ作成
器の減速開始タイミングデータ作成時に用いるパラメー
タを調整し、前記重ね合わせデータ作成器へ出力するパ
ラメータ調整器を設けた数値制御装置。
2. The numerical control device according to claim 1, wherein
Create the overlay data according to the acceleration / deceleration method of the container
Used when creating deceleration start timing data
Data to be output to the overlay data generator.
Numerical control device with parameter adjuster.
【請求項3】 請求項1記載の数値制御装置に、送り停
止指令や各パート毎に 一旦停止するシングルブロック停
止指令などの停止指令を入力し、前記重ね合わせ開始検
出器の動作を停止させる信号を前記重ね合わせ開始検出
器に出力する切換え器を設けた数値制御装置。
3. The numerical control device according to claim 1, wherein
Stop command or single block stop that stops once for each part
Input a stop command such as a stop command,
The signal for stopping the operation of the output unit is detected as the start of the superposition.
Numerical control device equipped with a changeover device that outputs to the vessel.
【請求項4】 請求項1記載の数値制御装置に、送り速
度を指定された割合の速度に変化させる速度オーバライ
ドの指令に応じて、前記重ね合わせデータ作成器の減速
開始タイミングデータ作成時に用いるパラメータを調整
し、前記重ね合わせデータ作成器へ出力するオーバライ
ドメータ調整器を設けた数値制御装置。
4. The numerical control device according to claim 1, wherein
Speed overlay that changes the speed to a specified rate
Deceleration of the overlay data creator according to the command of
Adjust parameters used when creating start timing data
And output to the overlay data generator.
Numerical control device with dometer adjuster.
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