JPH0258106A - 加減速時定数制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御装置（ＣＮＣ）の切削送りの加減速時
定数を制御する加減速時定数制御方式に関し、特に加減
速時定数を変化させることによってコーナ部での加工精
度を向上させた加減速時定数制御方式に関する。

〔従来の技術〕

数値制御装置（ＣＮＣ）では、加ニブログラムによって
指令された指令通路を補間演算した後、加減速制御を行
っている。このため、切削加工等の送り操作時にはなめ
らかな起動停止をすることができ、また送り速度が変化
する時も同様に加減速制御されてなめらかに速度を変更
することができる。

第４図はＸ　−Ｙ平面で切削加工を行う場合の速度指令
の一例を示した図である。図において、ＦｘＳＦｙはそ
れぞれ加ニブログラムの指令通路を補間演算したＸ軸及
びＹ軸方向の速度指令である。

横軸は時間である。

ここでは、加ニブログラムの指令通路は全て直線であり
、従って速度指令Ｆｘ、Ｆｙは全てステップで指令され
ている。指令通路に従って、時刻ｔ１より時刻ｔ２の間
で所定の直線送りを行い、その後角度を変えて時刻ｔ３
まで別の直線送りを行う。以下、同様に角度を変えなが
ら直線送りを行うように指令している。

Ｆ２ｘ、Ｆ２ｙは速度指令Ｆｘ、Ｆｙを加減速制御した
速度指令であり、実際の工具通路はこの速度指令Ｆ２ｘ
ＳＦ２ｙに基づいた通路となる。

時刻ｔ１より時定数Ｔで加減速し、ｆｘｌ、ｆｙｌの速
度指令値に達した後はその値を一定に保つ。

時刻ｔ２では速度指令Ｆｘ、Ｆｙがその値をｆｘｉ、ｆ
ｙｌからＦｘ２、ｆｙ２にステップで変化しているので
、同時に速度指令Ｆ２ｘ、Ｆ２ｙもその値ｆｘｌ、ｆｙ
ｌ″を時定数Ｔで加減速してＦｘ２、ｆｙ２に変化して
いる。このように、ステップ状の速度指令を加減速制御
することによって、実際の工具の移動が滑らかに行われ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、速度指令Ｆ２ｘ、Ｆ２ｙは以上のように加減
速しているので、実際の工具の移動時間は、速度指令Ｆ
ｘ、Ｆｙによって理想的に制御された場合に比べ、若干
遅れることになる。すなわち、時刻ｔ２においては加ニ
ブログラムの始めの指令通路の終点まで到達していない
。しかし、実際には時刻Ｌ２で次の速度指令値へ時定数
Ｔで変化してしまうので、必然的に加ニブログラムで指
令された指令通路との間で誤差が生じる。この誤差の大
きさは加減速時定数の値が大きい程太き（なるが、従来
は速度変化の大小によらず加減速時定数を一定の値Ｔに
設定していたので、速度変化の小さい点、すなわら角度
の小さいコーナ部でも指令通路との誤差を小さくするこ
とができなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、加
減速時定数を変化させることによってコーナ部での加工
精度を向上させた加減速時定数制御方式を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、数値制御装置（
ＣＮＣ）の切削送りの加減速時定数を制御する加減速時
定数制御方式において、補間演算後の各軸の速度変化を
比較し、該速度変化の最も大きい軸の加速度が一定値と
なるように加減速時定数を変化させることを特徴とする
加減速時定数制御方式が、 提供される。

〔作用〕

補間演算後の各軸の速度変化を比較して、速度変化の最
大値を求め、この速度変化の最大値と、予め設定されて
いる所定の加速度の値より加減速時定数を決定する。従
って、速度変化の小さい点、すなわち角度の小さいコー
ナ部では加減速時定数が小さくなり、加ニブログラムの
指令通路との誤差が減少する。

Ｃ実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の加減速時定数制御方式の速
度指令を示した図であり、Ｘ−Ｙ平面で切削加工を行う
場合の速度指令の一例である。図において、Ｆｘ、Ｆｙ
はそれぞれ補間演算後のＸ軸及びＹ軸方向の速度指令で
あり、第４図の速度指令Ｆｘ、Ｆｙと同じ指令である。

Ｆｉｘ、Ｆｌｙは速度指令Ｆｘ、Ｆｙを、後述する方法
によって加減速制御した速度指令であり、実際の工具通
路はこの速度指令ＦｉｘＸＦｌ）’に基づいた通路とな
る。横軸は時間である。αＯ１α１、α２、α３、α４
は、それぞれの時点における加減速時の加速度の大きさ
を示す、また、 αＯ≧α１、α２、α３、α４ である。なお、通常αＯは軸の許容加速度の範囲内で、
できるだけ大きな値に設定される。

ｆｘｌｌ及び１ｆｙ２１は、時刻ｔ１における補間後の
速度指令Ｆｘ及びＦｙの速度変化の大きさであり、１ｆ
ｘｌｌの方が大きい。この場合には、Ｔ１を加減速時定
数として、Ｘ軸をα０の加速度で加減速する指令とする
。加減速時定数Ｔ１は、 Ｔ１＝１ｆｘｌ　ｌ／α０ の演算を行うことにより求める。なお、速度指令Ｆｙ１
の加速度α１は加減速時定数をＴ１に設定し、 α１＝ｌｆｙｌｌ／ＴＩ により決定される。

ｆｘ２−ｆｘｌｌ及びＩｆｙ２−ｆｙｌｌは、時刻Ｌ２
における補間後の速度指令Ｆｘ及びＦｙの速度変化の大
きさであり、１ｆｙ２−ｆｙｌＯ方が大きい。この場合
には、Ｔ２を加減速時定数として、Ｙ軸をαＯの加速度
で加減速する指令とする。加減速時定数Ｔ２は、 Ｔ２＝ｌ　ｆｙ２−ｆｙｌ　ｌ／αＯ の演算を行うことによって求める。なお、速度指令値Ｆ
ｘ２の加速度α２は加減速時定数をＴ２に設定し、 α２＝ｌｆｘ２−ｆｘｌｌ／Ｔ２ により決定される。

時刻ｔ３及び時刻Ｌ４における加減速時にも、加減速時
定数を同様な方法で求めて各軸を加減速制御する指令と
する。

第２図は上記した加減速時定数制御方式のフローチャー
ト図である。図において、Ｓに続く数値はステップ番号
を示す。

（Ｓｌ）補間演算後の速度指令を人力する。

〔Ｓ２〕各軸毎の速度変化の大きさの最大値を求める。

（３３）Ｓ２で求めた速度変化の最大値と予め設定され
ている加速度の値αＯによって加減速時定数を求める。

（Ｓ４）Ｓ３で求めた加減速時定数に基づいてパルス分
配する。

〔Ｓ５〕サーボアンプに出力する。

第３図は本発明を実施するための数値制御装置のハード
ウェアの構成図である。図において、１１は全体を制御
するプロセッサ、１２はコントロールプログラムが記憶
されているＲＯＭ、１３は各種のデータが格納されるＲ
ＡＭ、１４は加ニブログラム、パラメータ等が記憶され
ている不揮発性メモリであり、バブルメモリ等が使用さ
れる。

１５はＰＣ（プログラマブル・コントローラ）である。

１６は表示制御回路であり、ディジタル信号を表示信号
に変換する。１６ａは表示装置であり、ＣＲＴ、液晶表
示装置等が使用される。１７はキーボードであり、各種
のデータを入力するのに使用される。

１８はサーボモータを制御するための位置制御回路であ
り、加ニブログラムで指令された軸の移動通路を補間演
算し、加減速制御を行って出力する。１９はサーボモー
タの速度制御を行うためのサーボアンプ、２０はサーボ
モータ、２１は速度帰還のためのタコジェネレータ、２
２は位置検出器であり、パルスコーダ、光学スケール等
が使用される。これらの要素は軸数骨だけ必要であるが
、ここでは１軸分のみ記載しである。

２３は外部とのディジタル信号の授受を行う入出力回路
であり、２４は各軸をディジタルに移動させる手動パル
ス発生器である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、加減速時の加速度を最
大限に大きな値になるように加減速時定数を変化させる
ことができる。従って、速度変化の小さい点、すなわち
角度の小さいコーナ部を切削加工する場合等においては
加ニブログラムの指令通路との誤差が少なくなり、加工
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の加減速時定数制御方式の速
度指令を示した図、 第２図は本発明の一実施例の加減速時定数制御方式のフ
ローチャート図、 第３図は本発明を実施するための数値制御装置のハード
ウェアの構成図、 第４図は従来の加減速時定数制御方式の速度指令を示し
た図である。 Ｆ　ｘ　、　Ｆ　ｙ−−−−−−−−−−−・・−補間
演算後の速度指令Ｆｌｘ、Ｆｌｙ−・−・−・−−一−
−−−−−加減速制御後の速度指令Ｆ２ｘ、Ｆ２ｙ・・
・−・−・−一−−−加減速制御後の速度指令ｘｌ ｆｙｌ ｘ２−ｆ −・・・・・−・・・−・−時刻ｔ１の速度変化ｘｉ　
　　　　　ｆｙ２−ｆｙｌ −・−・−・−時刻ｔ２の速度変化 Ｔ１〜Ｔ４・・−・・・・−一−−−・・加減速時定数
Ｔ−−−−−−−−−，−加減速時定数α０〜α４−−
−−一・・−・−・−加速度１１・−・−・・・−−−
−・・−プロセッサ１２−−−−−−−・−・−ＲＯＭ １３・・・−・−・・・−・ＲＡＭ １４−・−・・・−・・−・・不揮発性メモリ１８−　
　　位置制御回路 １９−　　　　サーボアンプ 特許出廓人　ファナック株式会社 第２図 第 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）数値制御装置（ＣＮＣ）の切削送りの加減速時定
   数を制御する加減速時定数制御方式において、 補間演算後の各軸の速度変化を比較し、 該速度変化の最も大きい軸の加速度が一定値となるよう
   に加減速時定数を変化させることを特徴とする加減速時
   定数制御方式。
2. （２）前記一定値は前記軸の許容加速度の範囲内の最大
   値に設定するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の加減速時定数制御方式。