JP5715189B2 - オーバライドの変化時に送り速度を円滑に変更する機能を有する数値制御装置 - Google Patents
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Description
(1)加減速を考慮した高速サイクル加工データを作成して実行する。
(2)オーバライドをラダープログラムで微小な量ずつ変化させる。
これらの手法は、高速サイクル加工は高速な応答を実現するために補間後加減速を行わないために必要である。
オーバライドは、高速サイクル加工に限らずNCプログラム指令による加工でも使用可能である。例えばウォータージェット加工機で送り速度が速い場合、図6のように水流の遅れが発生する。このような場合に従来はラダープログラムでオーバライドを微小な量ずつ更新し、オーバライドをそのまま実オーバライドとしている。そのことにより、移動速度が遅くなるように速度変更を行い、水流の遅れを軽減することができる。このオーバライドを使用した速度変更は、補間後加減速とは独立して実行することができるため、緩やかな加減速が行える。ただしラダープログラム作成の負担がかかる問題点がある。
請求項2に係る発明は、前記オーバライド入力手段による入力前のオーバライドから前記入力されたオーバライドまで変化させる時間を指定する指定手段を有し、前記段階的オーバライド変更手段は、該指定した時間内で前記オーバライドが段階的に変化するように1補間周期の増加量または減少変化量を求め、前記実オーバライドを出力することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置である。
請求項3に係る発明は、前記段階的オーバライド変更手段における1補間周期のオーバライドの変化量を指定する指定手段を有し、前記段階的オーバライド変更手段は、前記オーバライド入力手段による入力前のオーバライドから前記入力されたオーバライドまで前記指定した変化量ずつ段階的に変化させて、前記実オーバライドを出力することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置である。
<実施形態1>
実オーバライドを補間周期で更新
オーバライドにより実オーバライドを変化させる周期は、従来は信号の入力周期(例えば4msec)であり補間周期(例えば1msec)に比べて長い。本発明の実施形態では、実オーバライドを補間周期で計算し、また実オーバライドを細かく変化させる。これによりラダープログラムでオーバライドを微小な量ずつ変化させるときにかかる時間を短縮することができる。
あらかじめ指定した時間で変化させる(実施形態2)
あらかじめ指定したオーバライドの変化量ずつ変化させる(実施形態3)
図7は信号の入力周期(CYCs)が4msecで、補間周期(CYCp)が1msecで、1補間周期で実オーバライドを変化させる量が1%の場合の例である。従来は実オーバライドが信号の入力周期(CYCs)で変化するため、実オーバライドを1%変化させるのにかかる時間は4msecであり、オーバライドを信号の入力周期で変化させることができる量は1%であった。本発明は実オーバライド(OVRp)が補間周期(CYCp)で変化するため、実オーバライドを1%変化させるのにかかる時間は1msecとなり、オーバライドを信号の入力周期で変化させることができる量は4%となる。
あらかじめ指定した時間で実オーバライド変化
例えば、時刻T0においてオーバライドが0%(OVR0)から50%(OVR1)へ変化したとき、従来は一度で実オーバライドが50%(OVR1)へ変化していた。本発明の実施形態では、あらかじめ指定した時間Tsで段階的に50%(OVR1)になるように補間周期ごとに実オーバライド(OVRp)を変化させる。
あらかじめ指定したオーバライドの変化量ずつ実オーバライド変化
例えば、時刻T0においてオーバライドが100%(OVR0)から50%(OVR1)へ変化したとき、従来は一度で実オーバライドが50%(OVR1)へ変化していた。本発明の実施形態ではあらかじめ指定したオーバライドの変化量(OVRs)ずつ段階的に50%(OVR1)になるように補間周期ごとに実オーバライド(OVRp)を変化させる。ある補間周期の時刻Tpにおける実オーバライドOVRpは数2式となる。ここで実施形態1で述べたように補間周期で実オーバライドを変化させる。
条件:
実オーバライド変更中フラグをF0とする。(初期状態はF0=0)
本処理が呼び出されたときの補間周期の時刻をTpとする。
時刻T0でオーバライドがOVR0からOVR1に変化したとき、段階的オーバライド変更手段により、実オーバライド(OVRp)をあらかじめ指定したオーバライドの変化量(OVRs)ずつ段階的に変化させる。
OVR0からOVR1への変化が増加または減少かを示すFsとする(増加はFs=1で、減少はFs=−1)。
●[ステップSA01]実オーバライド変更中フラグF0が1であるか否か判断し、実オーバライド変更中で、実オーバライド変更中フラグF0が1である場合(YES)、ステップSA07へ移行し、そうではない場合(NO)、ステップSA02へ移行する。
●[ステップSA02]オーバライドが変化したか否か判断し、オーバライドが変化した場合(YES)、ステップSA03へ移行し、オーバライドが変化しなかった場合(NO)、処理を終了する。なお、オーバライドが変化したかは、オーバライド入力手段で取得したオーバライドを前回のオーバライドと比較して判断する。
●[ステップSA03]TpをT0とする。変化する前のオーバライドをOVR0とする。変化した後のオーバライドをOVR1とする。実オーバライド変更中フラグF0を1とする。
●[ステップSA04]OVR1はOVR0より大きいか否か判断し、大きい場合(YES)、ステップSA05へ移行し、大きくない場合(NO)、ステップSA06へ移行する。
●[ステップSA05]Fsを1とし、ステップSA07へ移行する。
●[ステップSA06]Fsを−1とし、ステップSA07へ移行する。
●[ステップSA07]Tpの実オーバライド(OVRp)を数2式で計算する。
●[ステップSA08]Fsが1であるか否か判断し、Fs=1の場合(YES)、ステップSA09へ移行し、Fs=−1の場合(NO)、ステップSA10へ移行する。
●[ステップSA09]実オーバライドOVRpが最大値OVR1より大きいか否か判断し、大きい場合(YES)、ステップSA11へ移行し、大きくない場合(NO)、この周期の処理を終了する。つまり、このステップでは、実オーバライドの変更が終了か否かを判断する。
●[ステップSA10]実オーバライドOVRpが最小値OVR1より小さいか否か判断し、小さい場合(YES)、ステップSA11へ移行し、小さくない場合(NO)、処理を終了する。つまり、このステップでは、実オーバライドの変更が終了か否かを判断する。
●[ステップSA11]実オーバライド(OVRp)をOVR1とするとともに、実オーバライド変更中フラグF0を0とし、この周期の処理を終了する。
11 指令プログラム解析手段
12 速度演算手段
13 補間手段
14 補間後加減速手段
15 サーボモータ制御部
16 高速サイクル加工データ取得手段
17 オーバライド入力手段
18 段階的オーバライド変更手段
20 サーボモータ
CYCs 入力周期
CYCp 補間周期
OVRp 実オーバライド
Claims (3)
- 加工プログラムの指令速度を解析する指令プログラム解析手段と、前記指令速度に基づいて補間周期ごとに送り速度を演算する速度演算手段と、前記送り速度に基づいて補間する補間手段と、前記補間手段から出力される出力に補間後加減速を行う補間後加減速手段と、前記補間後加減速手段からの出力に基づいてサーボモータの駆動制御を行うサーボ制御部を備え、テーブルに取付られたワーク(加工物)に対して、前記加工プログラムで指令された送り速度で相対的に工具を移動させることによって加工する工作機械を制御する数値制御装置において、
高速サイクル加工データを取得する高速サイクル加工データ取得手段と、
前記指令速度の倍率であるオーバライドを入力するオーバライド入力手段と、
前記オーバライド入力手段による入力前のオーバライドから前記入力されたオーバライドまでを補間周期ごとに所定量ずつ段階的に変化させて実オーバライドとして出力する段階的オーバライド変更手段と、
を備え、
前記指令プログラム解析手段において前記高速サイクル加工データ取得手段から高速サイクル加工データを取得し、
前記速度演算手段において前記実オーバライドと前記指令速度を乗算して送り速度を演算し、該送り速度を前記高速サイクル加工データ取得手段から取得された高速サイクル加工データに乗算し、
前記補間手段と前記補間後加減速手段を介さず、前記サーボモータを駆動制御する前記サーボモータ制御部に出力し高速サイクル加工を行う数値制御装置。 - 前記オーバライド入力手段による入力前のオーバライドから前記入力されたオーバライドまで変化させる時間を指定する指定手段を有し、
前記段階的オーバライド変更手段は、該指定した時間内で前記オーバライドが段階的に変化するように1補間周期の増加量または減少変化量を求め、前記実オーバライドを出力することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 前記段階的オーバライド変更手段における1補間周期のオーバライドの変化量を指定する指定手段を有し、
前記段階的オーバライド変更手段は、前記オーバライド入力手段による入力前のオーバライドから前記入力されたオーバライドまで前記指定した変化量ずつ段階的に変化させて、前記実オーバライドを出力することを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
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