JPH06110534A - Position control method for machine tool - Google Patents

Position control method for machine tool

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JPH06110534A
JPH06110534A JP28218092A JP28218092A JPH06110534A JP H06110534 A JPH06110534 A JP H06110534A JP 28218092 A JP28218092 A JP 28218092A JP 28218092 A JP28218092 A JP 28218092A JP H06110534 A JPH06110534 A JP H06110534A
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JP
Japan
Prior art keywords
machining
movement amount
working
section
point
Prior art date
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Pending
Application number
JP28218092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Fukagawa
浩志 深川
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INTETSUKU KK
Intec Corp
Original Assignee
INTETSUKU KK
Intec Corp
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Publication date
Application filed by INTETSUKU KK, Intec Corp filed Critical INTETSUKU KK
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Publication of JPH06110534A publication Critical patent/JPH06110534A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable continuous working without dropping working speed to zero by deciding the value of overlapping the moving amount change patterns of adjacent working blocks while considering the allowable out distance of a working locus at a common point. CONSTITUTION:Concerning the relative position control of a torch 3 at a laser working machine 1, this method is a system for relatively moving the torch 3 to an object 7 to be worked by successively applying moving amounts per unit time decided in advance. By suitably overlapping a deceleration term near an R2 being the end point of a first working block Q1 and an acceleration term near the R2 being the start point of a second working block Q2, the first and second working blocks Q1 and Q2 can be continuously worked without dropping the working speed at the point R2 to zero.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械における位置
制御方法に関し、さらに特定して述べると、単位時間当
りの移動量を予め定めておき、この定められた移動量に
相応するパルスの払い出しを単位時間毎に順次実行させ
ることにより所要の速度特性に従って位置の制御を行な
うようにした位置制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position control method in a machine tool, and more specifically, a movement amount per unit time is set in advance and a pulse corresponding to the determined movement amount is delivered. The present invention relates to a position control method in which the position control is performed in accordance with a required speed characteristic by sequentially executing the above for every unit time.

【0002】[0002]

【従来の技術】工作機械における位置制御方法として、
単位時間当りの移動量を予め定めておき、この定められ
た移動量に相応するパルスの払い出しを単位時間毎に順
次実行させることにより所要の速度特性に従って所要の
部材の位置を制御する方法が公知である。例えば、レー
ザ加工機のトーチの位置制御を行なう場合にもこのよう
な制御方法が用いられる。この場合には、トーチの先端
が所定の指定速度で所要の始点から所要の終点まで加工
の予定線に沿って移動することが要求されるが、トーチ
の移動開始時にはトーチを所要の加速度で指定速度に到
達させ、一方トーチが終点に近づくと所要の減速度で終
点に停止させるような速度特性でトーチを位置制御する
ことが要求される。
2. Description of the Related Art As a position control method in a machine tool,
A method is known in which a movement amount per unit time is set in advance, and a pulse corresponding to the determined movement amount is sequentially executed every unit time to control a position of a required member according to a required speed characteristic. Is. For example, such a control method is also used when controlling the position of the torch of the laser processing machine. In this case, the tip of the torch is required to move at a specified speed from the required start point to the required end point along the planned machining line, but at the start of the torch movement, the torch is designated with the required acceleration. It is required to control the position of the torch with such a velocity characteristic that the velocity is reached and the torch is stopped at the end point at a required deceleration when the torch approaches the end point.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このよう
に、1つの加工区間を加工するのに、加速移動、等速移
動、減速移動という速度変化パターンをもって位置制御
を行なう場合、1つの加工区間の加工が終了してから次
の加工区間の加工に入るたびに、加工区間の境界付近で
減速、加速を繰り返すこととなり、この部分の加工を円
滑に行なうことができないばかりか、加工速度も低下
し、特に加工形状が複雑な場合には加工効率が著しく悪
化するという問題を有していた。本発明の目的は、従っ
て、従来技術における上述の問題点を解決することがで
きる、工作機械における位置制御方法を提供することに
ある。
By the way, in this way, when position control is performed with a speed change pattern of acceleration movement, constant velocity movement, and deceleration movement for machining one machining section in this way, one machining section is processed. Every time the machining of the next machining section is started after the machining is completed, deceleration and acceleration are repeated near the boundary of the machining section, which makes it difficult to machine this part smoothly and also reduces the machining speed. However, there is a problem that the processing efficiency is significantly deteriorated particularly when the processed shape is complicated. An object of the present invention is therefore to provide a position control method in a machine tool that can solve the above-mentioned problems in the prior art.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の方法の特徴は、所与の単位時間当りの移動量
を予め定めておくことにより被制御体の加工のための所
要の相対運動の速度を制御しつつ所定の目標位置へ被制
御体を位置決めするようにした工作機械における位置制
御方法において、一方の加工区間の終点と他方の加工区
間の始点とが共通点になっているこれら2つの加工区間
を連続加工するため、一方の加工区間の終点にむけての
減速停止のための第1移動量変化パターンを用意するス
テップと、他方の加工区間の始点からの加速開始のため
の第2移動量変化パターンを用意するステップと、前記
共通点における加工軌跡の所与の許容離脱距離に基づき
前記第1移動量変化パターンと前記第2移動量変化パタ
ーンとの重ね合せの値を決定する決定ステップと、該決
定ステップの決定結果に従って前記連続加工のための合
成移動量変化パターンを得るステップとを備えた点にあ
る。
The feature of the method of the present invention for solving the above-mentioned problems is that the amount of movement per given unit time is set in advance so that the required amount for machining the controlled object can be obtained. In a position control method in a machine tool that positions a controlled object at a predetermined target position while controlling the speed of relative motion, the end point of one machining section and the start point of the other machining section are common points. In order to continuously machine these two machining sections, the step of preparing the first movement amount change pattern for deceleration stop toward the end point of one machining section and the acceleration start from the start point of the other machining section And a second movement amount change pattern for superimposing the first movement amount change pattern on the basis of a given allowable separation distance of the machining locus at the common point. A determination step of determining a value, is in that a step of obtaining a composite movement amount change pattern for the continuous processing according to the determination result of the determining step.

【0005】[0005]

【作用】第1加工区間における減速制御区間のための第
1移動量変化パターンと第2加工区間における加速制御
区間のための第2移動量変化パターンとの重ね合わせ値
が、共通点における加工軌跡の許容離脱距離を考慮して
決定される。許容離脱距離が大きくてもよい程、重ね合
わせ値は大きくてもよい。決定された重ね合せ値に従っ
て得られた、第1加工区間における減速制御区間と第2
加工区間における加速制御区間をカバーする合成移動量
変化パターンに従って、この区間の位置制御が実行され
る。
Operation: The superposition value of the first movement amount change pattern for the deceleration control section in the first machining section and the second movement amount change pattern for the acceleration control section in the second machining section is the machining locus at the common point. It is determined in consideration of the allowable departure distance of. The larger the allowable separation distance, the larger the overlay value may be. A deceleration control section and a second deceleration control section in the first machining section, which are obtained according to the determined superposition value.
The position control of this section is executed according to the combined movement amount change pattern that covers the acceleration control section in the processing section.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
につき詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0007】図1は本発明によりトーチの相対位置制御
が行なわれるように構成されたレーザ加工機1の概略構
成図である。炭酸ガスレーザ2と接続されているトーチ
3は、案内レール4によってY軸方向に移動自在に支持
案内されている可動ヘッド5にZ軸方向に運動可能なよ
うに設けられている。可動ヘッド5内には、可動ヘッド
5を案内レール4に沿ってY軸方向に移動させるための
Y軸モータMyと、トーチ3をZ軸方向に移動させるた
めのZ軸モータMzとが収納されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser processing machine 1 configured to perform relative position control of a torch according to the present invention. The torch 3 connected to the carbon dioxide laser 2 is provided so as to be movable in the Z-axis direction on a movable head 5 which is supported and guided by a guide rail 4 so as to be movable in the Y-axis direction. In the movable head 5, a Y-axis motor My for moving the movable head 5 in the Y-axis direction along the guide rail 4 and a Z-axis motor Mz for moving the torch 3 in the Z-axis direction are housed. ing.

【0008】符号6で示されるのは被加工物7を載置す
るための加工台であり、加工台6はX軸モータMxによ
って、Y軸及びZ軸に対して直角をなすX軸方向に移動
しうるように図示しないフレームによって支持、案内さ
れている。X軸モータMx、Y軸モータMy、Z軸モー
タMzは、サーボアンプ8からの駆動信号Sx,Sy,
Szにそれぞれ応答して駆動制御される。
Reference numeral 6 denotes a processing table on which the workpiece 7 is placed. The processing table 6 is moved by the X-axis motor Mx in the X-axis direction perpendicular to the Y-axis and the Z-axis. It is supported and guided by a frame (not shown) so that it can move. The X-axis motor Mx, the Y-axis motor My, and the Z-axis motor Mz are driven by the drive signals Sx, Sy,
Drive control is performed in response to each of Sz.

【0009】炭酸ガスレーザー2及びサーボアンプ8に
は制御機9が接続されており、制御機9からは、レーザ
の出力制御等のための第1制御出力C1が炭酸ガスレー
ザ2に与えられ、トーチ3と被加工物7との間の加工の
ための相対運動を制御するための位置制御信号C2が、
サーボアンプ8に与えられている。なお、図示の実施例
は三軸制御の場合を示しているが、本発明による位置制
御は三軸制御に限定されるものではない。
A controller 9 is connected to the carbon dioxide laser 2 and the servo amplifier 8. From the controller 9, a first control output C1 for controlling the output of the laser and the like is given to the carbon dioxide laser 2, and a torch is provided. The position control signal C2 for controlling the relative motion for machining between the workpiece 3 and the workpiece 7 is
It is given to the servo amplifier 8. Although the illustrated embodiment shows the case of three-axis control, the position control according to the present invention is not limited to three-axis control.

【0010】図2は、図1に示す制御機9の構成を示す
図であり、11は制御に必要な指令、情報等を入力する
ための教示ボックス、12は教示ボックス11からの出
力を受け取る制御系用CPUユニット、13はディジタ
ル入出力ユニット、14はRAMディスクユニット、1
5はレーザ制御ユニット、16は制御系用CPUユニッ
ト12からのデータを基にトーチ3と被加工物7との間
の相対位置制御を本発明に従って行なうための位置制御
ユニット、17はマンマシンインターフェイス用CPU
ユニットであり、これらのユニット12乃至17は制御
系バス19に接続されている。なお、マンマシンインタ
ーフェイス用CPUユニット17には、グラフィックC
RT,キーボード、プリンター、ハードディスク、マウ
ス等の各種インターフェースが接続されているが、図2
では、これらのインターフェイスをまとめて符号18で
示している。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the controller 9 shown in FIG. 1, 11 is a teaching box for inputting commands, information, etc. necessary for control, and 12 is an output from the teaching box 11. Control system CPU unit, 13 digital input / output unit, 14 RAM disk unit, 1
Reference numeral 5 is a laser control unit, 16 is a position control unit for performing relative position control between the torch 3 and the workpiece 7 according to the present invention based on data from the control system CPU unit 12, and 17 is a man-machine interface. CPU
These units 12 to 17 are connected to a control system bus 19. The CPU unit 17 for man-machine interface has a graphic C
Various interfaces such as RT, keyboard, printer, hard disk, mouse are connected.
Then, these interfaces are collectively indicated by reference numeral 18.

【0011】ディジタル入出力ユニット13及びレーザ
制御ユニット15の各出力は、炭酸ガスレーザ2の制御
のための第1制御信号C1として取り出され、一方、位
置制御ユニット16からの出力は、第2制御信号C2と
してサーボアンプ8に送られている。
The outputs of the digital input / output unit 13 and the laser control unit 15 are taken out as the first control signal C1 for controlling the carbon dioxide laser 2, while the output from the position control unit 16 is the second control signal. It is sent to the servo amplifier 8 as C2.

【0012】このレーザ加工機1に於けるトーチ3の相
対位置制御は、予め定められた時間的な単位区間である
単位時間毎の移動量を単位時間区切り毎に順次与えるこ
とにより、トーチ3を被加工物7に対して相対移動させ
る方式であり、これにより、トーチ3と被加工物7との
間に与えるべき、被加工物7を加工するための所要の相
対運動の速度が制御されつつ、所要の位置制御が実行さ
れる。
In the relative position control of the torch 3 in the laser processing machine 1, the torch 3 is moved by sequentially giving a moving amount per unit time which is a predetermined time unit section per unit time. This is a method of moving the workpiece 7 relative to the workpiece 7. With this, while controlling the speed of the relative movement required to process the workpiece 7, which is to be given between the torch 3 and the workpiece 7, The required position control is executed.

【0013】トーチ3の相対位置制御のため、教示ボッ
クス11からは、単位加工区間毎の、加工の始点を示す
座標データと加工の終点を示す座標データとその間にお
ける軌跡の形状に関するデータとを含む加工寸法、形状
についての加工データ、加減速値の制限値データ、トー
チ3の相対速度を示す指定速度値データ等が入力され
る。これらの入力データは、制御系用CPUボード12
を介してRAMディスクユニット14内にストアされ、
マイクロコンピュータシステムとして構成されている位
置制御ユニット16からの要求により、いつでもRAM
14から読み出され、位置制御ユニット16内にストア
されている後述の位置制御プログラムに従うデータ処理
のために使用することができる。このように、位置制御
ユニット16は、CPU,RAM,ROM等から成る公
知のマイクロコンピュータシステムであるので、そのハ
ード構成を図示するのは省略する。
In order to control the relative position of the torch 3, the teaching box 11 includes coordinate data indicating a machining start point, coordinate data indicating a machining end point, and data regarding the shape of the locus between the unit machining sections. The processing data regarding the processing size and shape, the limit value data of the acceleration / deceleration value, the specified speed value data indicating the relative speed of the torch 3, and the like are input. These input data are used for the control system CPU board 12
Stored in the RAM disk unit 14 via
RAM at any time upon request from the position control unit 16 configured as a microcomputer system
14 and can be used for data processing according to the position control program described below stored in the position control unit 16. As described above, the position control unit 16 is a known microcomputer system including a CPU, a RAM, a ROM, etc., and therefore its hardware configuration is omitted from the drawing.

【0014】位置制御ユニット16内のROM16aに
ストアされている位置制御プログラムは、移動量計算プ
ログラムと位置サーボプログラムとから成り、図3には
移動量計算プログラムを示すフローチャートが図示され
ている。
The position control program stored in the ROM 16a in the position control unit 16 is composed of a movement amount calculation program and a position servo program, and FIG. 3 shows a flowchart showing the movement amount calculation program.

【0015】図3を参照すると、移動量計算プログラム
30は、起動後ステップ31で初期化を行ない、ステッ
プ32でコマンドセットフラグFが1となるのを待つ。
F=1となったならば、ステップ33でコマンド解析が
実行される。このコマンド解析ステップは、入力データ
に基づき、一連の加工区間の夫々について、加工予定形
状が直線、円・円弧、スプランイのいずれであるかの種
別分けを行なうステップである。これらの種別分けの結
果に基づき、各単位加工区間Q1、Q2、...に相応
する補間ルーチンがステップ34、35、36の実行に
よって決定される。若しステップ34、35、36のい
ずれの判別結果もNOであると、ステップ37に入り、
ここでその他のコマンドに対する処理が行なわれる。
Referring to FIG. 3, the movement amount calculation program 30 is initialized at step 31 after activation and waits for the command set flag F to be 1 at step 32.
If F = 1, command analysis is executed in step 33. This command analysis step is a step of classifying, based on the input data, whether the planned machining shape is a straight line, a circle / arc, or splany for each of a series of machining sections. Based on these classification results, the unit processing sections Q1, Q2 ,. . . The corresponding interpolation routine is determined by executing steps 34, 35 and 36. If the determination result of any of steps 34, 35 and 36 is NO, step 37 is entered,
Here, processing for other commands is performed.

【0016】以下の説明では簡単化のため、加工予定線
が図4に示すように、点R1から点R2に至る直線であ
る第1の加工区間Q1と、点R2から点R3に至る直線
である第2の加工区間Q2とから成っている場合を例に
とって説明する。図4に示す例では、各加工区間Q1、
Q2がいずれも直線であるから、ステップ34の判別結
果はYESとなり、直線補間ルーチン38に入る。
In the following description, for simplification, the planned machining line is a first machining section Q1 which is a straight line from the point R1 to the point R2 and a straight line from the point R2 to the point R3 as shown in FIG. An example will be described in which it is composed of a certain second machining section Q2. In the example shown in FIG. 4, each processing section Q1,
Since both Q2 are straight lines, the determination result of step 34 is YES and the linear interpolation routine 38 is entered.

【0017】直線補間ルーチン38では、図5に示すよ
うに、先ず、第1の加工区間Q1につき、下記の通りの
処理が実行される。すなわち、ステップ41で入力デー
タに基づき指定された始点と終点との間の距離Lが計算
される。次のステップ42では、ステップ41で得られ
た結果と入力データにより示される指定速度Voとか
ら、指定速度Voでの分割数Noが計算される。しかる
後ステップ43に入り、入力データにより示される制限
加速度値A、−Aでの加速分割数Nu、減速分割数Nd
が計算される。
In the linear interpolation routine 38, as shown in FIG. 5, first, the following processing is executed for the first machining section Q1. That is, the distance L between the start point and the end point designated based on the input data is calculated in step 41. In the next step 42, the division number No at the designated speed Vo is calculated from the result obtained in step 41 and the designated speed Vo indicated by the input data. After that, the routine proceeds to step 43, where the limited acceleration value A indicated by the input data, the acceleration division number Nu, and the deceleration division number Nd at -A.
Is calculated.

【0018】この分割数は、図示の例では10〔mse
c〕の長さを1単位時間とし、その数を求める計算であ
る。図6にこの分割の結果が模式的に示されている。所
与のデータから図6に示す各単位時間当りの移動係数
を、速度Voでの定常走行時の移動係数を100として
各々求めるための計算は公知であるから、この計算方法
について詳細に説明するのは省略し、表1にその計算結
果の一例を移動係数1として示す。
The number of divisions is 10 [mse in the illustrated example.
The calculation is performed by setting the length of c] as one unit time and calculating the number. FIG. 6 schematically shows the result of this division. Calculations for obtaining the movement coefficient per unit time shown in FIG. 6 from given data, assuming that the movement coefficient at the time of steady running at speed Vo is 100, are known, and thus this calculation method will be described in detail. Is omitted and Table 1 shows an example of the calculation result as a movement coefficient 1.

【0019】 [0019]

【0020】このようにステップ42、43では、所与
の入力データに基づいて、第1番目から第No番目(図
示の例では第24番目)までの各単位時間における移動
係数値が計算され、この結果得られた一連の単位時間に
対する移動係数値を示すデータが図示しないメモリに記
憶される。
In this way, in steps 42 and 43, the transfer coefficient value in each unit time from the first to the No. (24th in the illustrated example) is calculated based on given input data, The resulting data showing the series of movement coefficient values for a unit time is stored in a memory (not shown).

【0021】同様にして、第2加工区間Q2についても
各分割数及び分割された各単位時間の夫々についての移
動係数が計算される。第2加工区間Q2についての第1
番目から第No番目までの各単位時間における一連の移
動係数値の一例が移動係数2として表1に示されている
が、ここでは、簡単化のため、移動係数2は移動係数1
と同じ場合、すなわち、移動距離、指定速度、加減速制
限値がいずれも両加工区間で同じである場合の例が示さ
れている。
Similarly, for the second machining section Q2, the movement coefficient for each division number and each divided unit time is calculated. First about the second processing section Q2
An example of a series of transfer coefficient values in each unit time from the th to the No. is shown in Table 1 as the transfer coefficient 2, but here, for simplification, the transfer coefficient 2 is the transfer coefficient 1
The same case, that is, the case where the moving distance, the designated speed, and the acceleration / deceleration limit value are the same in both machining sections is shown.

【0022】このようにして、各加工区間Q1、Q2、
について、単位時間毎の移動係数の計算が終了したなら
ば、ステップ44に入り、ここで、重ね合せ処理が実行
される。重ね合せ処理は、第1加工区間Q1の終点とな
っている点R2近傍の減速区間(表1の単位時間の第2
1番目から第24番目の区間)と、第2加工区間Q2の
始点となっている点R2近傍の加速区間(表1の単位時
間の第1番目から第4番目の区間)とを適宜に重ね合わ
せることにより、点R2での加工速度を零とすることな
しに、第1加工区間Q1と第2加工区間Q2とを連続し
て加工するための処理であり、この重ね合せ処理が終了
すると次のステップ45に入る。
In this way, each machining section Q1, Q2,
When the calculation of the transfer coefficient for each unit time is completed, the process goes to step 44, where the superimposing process is executed. The superposition processing is performed in the deceleration section near the point R2, which is the end point of the first machining section Q1 (second of the unit time in Table 1).
1st to 24th section) and an acceleration section near the point R2 that is the starting point of the second machining section Q2 (first to fourth sections of the unit time in Table 1) are overlapped as appropriate. This is a process for continuously processing the first processing section Q1 and the second processing section Q2 without setting the processing speed at the point R2 to zero, and when this superposition processing is completed, Step 45 is entered.

【0023】図7には、重ね合せ処理ステップ44の詳
細フローチャートが示されている。この詳細フローチャ
ートにつき図4を参照しながら説明する。ステップ44
1では、第1加工区間Q1及び第2加工区間Q2の各加
工線のなす角度θcが計算される。この計算は、第1加
工区間の終点である点R2における第1加工区間の加工
方向ベクトルVeと、第2加工区間の始点である点R2
における第2加工区間の加工方向ベクトルVsとのなす
角度として計算される。
FIG. 7 shows a detailed flowchart of the superposition processing step 44. This detailed flowchart will be described with reference to FIG. Step 44
In 1, the angle θc formed by each processing line in the first processing section Q1 and the second processing section Q2 is calculated. In this calculation, the machining direction vector Ve of the first machining section at the point R2 which is the end point of the first machining section and the point R2 which is the start point of the second machining section.
It is calculated as an angle formed by the machining direction vector Vs of the second machining section in.

【0024】次のステップ442では、重ね合せによっ
てその加工軌跡が点R2を通過することなく、第1加工
区間Q1の減速開始点U1から第2加工区間Q2の加速
終了点U2を結ぶ円弧状の軌跡となる場合に生じる、そ
の加工軌跡と点R2との間の離反距離の許容値を示す所
与の許容離反距離Eの値が読み込まれ、次のステップ4
43に入る。
In the next step 442, the machining locus does not pass through the point R2 due to the superposition, and a circular arc connecting the deceleration start point U1 of the first machining section Q1 to the acceleration end point U2 of the second machining section Q2. The value of the given allowable separation distance E, which indicates the allowable value of the separation distance between the machining trajectory and the point R2, which occurs when it becomes a trajectory, is read and the next step 4
Enter 43.

【0025】ステップ443では、点U1とU2とを結
ぶ直線上に点R2から引いた垂線の長さHをEにほぼ等
しいとみなし、分割された単位時間の重ね合せ値tと、
角度θcとHとの間の関係を求めると、 H=(2√2)-1・At2 (1+cosθ)1/2 となる。
In step 443, the length H of the perpendicular line drawn from the point R2 on the straight line connecting the points U1 and U2 is considered to be substantially equal to E, and the superposition value t of the divided unit time is calculated.
When the relationship between the angle θc and H is obtained, H = (2√2) −1 · At 2 (1 + cos θ) 1/2 .

【0026】θ=πのときはH=0であるから、tは4
単位時間分となる。なお、第1加工区間Q1の減速期間
T1と第2加工区間Q2の加速期間T2とが異なる値の
場合には小さい方の値ということになる。一方、θ≠π
のときは、 t=(2√2・E)1/2 ×{A(1+cosθ)1/2 -1/2 となる。
Since H = 0 when θ = π, t is 4
It is a unit of time. When the deceleration period T1 of the first machining section Q1 and the acceleration period T2 of the second machining section Q2 have different values, the smaller value is used. On the other hand, θ ≠ π
Then, t = (2√2 · E) 1/2 × {A (1 + cos θ) 1/2 } −1/2 .

【0027】図8には、この重ね合せの様子が模式的に
示されている。図8の(a)には、各単位時間の移動量
の変化に伴う速度の変化の様子を縦軸にとり、横軸に時
間をとったグラフが示されている。時間軸上の重ね合せ
区間tで移動量の重ね合せが行なわれたことにより生じ
るx軸方向の速度とy軸方向の速度とを分解して示す
と、図8の(b)、(c)の如くなる。
FIG. 8 schematically shows this superposition. FIG. 8 (a) shows a graph in which the vertical axis represents the state of the change in speed with the change in the movement amount in each unit time, and the horizontal axis represents time. FIG. 8B and FIG. 8C are exploded views showing the velocities in the x-axis direction and the velocities in the y-axis direction, which are generated by superposing the movement amounts in the superposing section t on the time axis. It becomes like.

【0028】ステップ444では、図8の(a)のパタ
ーンに相当する、各単位時間毎の移動係数を示すデータ
が、合成移動量変化パターンとして決定され、ステップ
45に入る。
In step 444, the data indicating the movement coefficient for each unit time, which corresponds to the pattern of FIG. 8A, is determined as the combined movement amount change pattern, and step 45 is entered.

【0029】ステップ45では、ステップ444で得ら
れた合成移動量変化パターンに基づいて、これを実現す
るための各軸毎の移動量Xi、Yi、Xiが計算され、
図3のステップ32に戻る。
In step 45, based on the combined movement amount change pattern obtained in step 444, movement amounts Xi, Yi, Xi for each axis for realizing this are calculated,
Returning to step 32 in FIG.

【0030】上記では、直線補間ルーチン38による2
つの直線加工区間Q1、Q2における重ね合せについて
説明したが、加工区間が円又は円弧状である場合にはス
テップ39の円弧補間ルーチンで、また、加工区間がス
プライン状である場合はステップ40のスプライン補間
ルーチンで、同様にして隣接する2つの加工区間におけ
る加減速域の重ね合せが行なわれる。
In the above, the linear interpolation routine 38
The superposition in the two straight line machining sections Q1 and Q2 has been described. If the machining section is a circle or a circular arc, the circular interpolation routine of step 39 is used. If the machining section is a spline, the spline of step 40 is used. In the interpolation routine, acceleration / deceleration areas in two adjacent machining sections are similarly superposed.

【0031】このようにして移動量の計算が終了する
と、図9に示す位置サーボプログラム50が実行され
る。
When the calculation of the movement amount is completed in this way, the position servo program 50 shown in FIG. 9 is executed.

【0032】位置サーボプログラム50は所定の制御時
間毎に割込みにより実行されるプログラムであり、各軸
のモータMx、My、Mzとの間でフィードバックルー
プを構成して位置制御を行なう。この制御時間は、例え
ば標準単位時間幅の1/20程度に定めることができ
る。先ずステップ51では、X軸、Y軸、Z軸に沿うト
ーチ3の相対位置を検出して記憶しておくための図示し
ない位置カウンタからの位置カウンタ値Xp、Yp、Z
pを読み込み、ステップ52では、これらの位置カウン
タ値Xp、Yp、Xpと位置データX、Y、Zとからモ
ータへの速度指令値VMが計算される。次のステップ5
3ではこの速度指令値VMがサーボアンプ8に出力さ
れ、これにより各軸のモータMx、My、Mzの速度制
御が実行される。
The position servo program 50 is a program executed by interruption every predetermined control time, and forms a feedback loop with the motors Mx, My, Mz of each axis to perform position control. This control time can be set to, for example, about 1/20 of the standard unit time width. First, at step 51, position counter values Xp, Yp, Z from a position counter (not shown) for detecting and storing the relative position of the torch 3 along the X axis, Y axis, Z axis.
p is read, and in step 52, the speed command value VM to the motor is calculated from these position counter values Xp, Yp, Xp and the position data X, Y, Z. Next step 5
In 3, the speed command value VM is output to the servo amplifier 8 and the speed control of the motors Mx, My, Mz of the respective axes is thereby executed.

【0032】この結果、実際の加工軌跡は、図4に示さ
れるように、第1加工区間Q1と第2加工区間Q2との
間において、円弧状となり、点R2を通過しないことに
なるが、その加工寸法精度は所要の誤差内に入ってお
り、点R2で加工速度が一旦零になることがないため、
円滑に加工が遂行され、加工効率も著しく改善される。
As a result, as shown in FIG. 4, the actual machining locus becomes an arc between the first machining section Q1 and the second machining section Q2 and does not pass the point R2. The machining dimension accuracy is within the required error, and the machining speed does not once become zero at the point R2.
Processing is performed smoothly and processing efficiency is significantly improved.

【0033】上記実施例では、レーザ加工装置の場合の
実施例について説明したが、本発明の方法は他の工作機
械にも同様にして適用することができ、同様の効果を得
ることができるものである。
In the above embodiment, the embodiment in the case of the laser processing apparatus has been described, but the method of the present invention can be applied to other machine tools in the same manner and the same effect can be obtained. Is.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の方法によれば、上述の如く、加
工寸法精度を所要のレベルを保ちつつ、隣接する2つの
加工区間の加工速度を一旦零に落とすことなく高速で連
続加工することができるため、一旦停止による加工の不
連続性を生じさせないで極めて円滑に且つ効率よく所要
の加工を遂行できる。
As described above, according to the method of the present invention, continuous machining can be performed at high speed without temporarily reducing the machining speed of two adjacent machining sections to zero while maintaining the machining dimension accuracy at a required level. Therefore, the required machining can be performed extremely smoothly and efficiently without causing the machining discontinuity due to the temporary stop.

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

【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の制御機の詳細ブロック図。FIG. 2 is a detailed block diagram of the controller shown in FIG.

【図3】図2の位置制御ユニットにおいて実行される移
動量計算プログラムを示すフローチャート。
3 is a flowchart showing a movement amount calculation program executed in the position control unit of FIG.

【図4】重ね合せ値の計算を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining calculation of a superposition value.

【図5】図3の直線補間ルーチンの詳細フローチャー
ト。
5 is a detailed flowchart of the linear interpolation routine of FIG.

【図6】単位時間毎の移動係数を説明するための模式
図。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a transfer coefficient for each unit time.

【図7】図5の重ね合せ処理ステップの詳細フローチャ
ート。
FIG. 7 is a detailed flowchart of the superposition processing step of FIG.

【図8】重ね合せ処理により得られた合成移動量パター
ン及びそれに基づく各軸の制御速度を説明するための説
明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a combined movement amount pattern obtained by the superposition processing and a control speed of each axis based on the combined movement amount pattern.

【図9】図2の位置制御ユニットにおいて実行される位
置サーボプログラムを示すフローチャート。
9 is a flowchart showing a position servo program executed in the position control unit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ加工機 3 トーチ 7 被加工物 9 制御機 16 位置制御ユニット Q1 第1加工区間 Q2 第2加工区間 E 許容離反距離 1 Laser processing machine 3 Torch 7 Workpiece 9 Controller 16 Position control unit Q1 1st processing section Q2 2nd processing section E Allowable separation distance

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年3月25日[Submission date] March 25, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Name of item to be amended] Title of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の名称】 工作機械における位置制御方法Title: Position control method for machine tool

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所与の単位時間当りの移動量を予め定め
ておくことにより被制御体の加工のための所要の相対運
動の速度を制御しつつ所定の目標位置へ被制御体を位置
決めするようにした工作機械における位置制御方法にお
いて、一方の加工区間の終点と他方の加工区間の始点と
が共通点になっているこれら2つの加工区間を連続加工
するため、一方の加工区間の終点にむけての減速停止の
ための第1移動量変化パターンを用意するステップと、
他方の加工区間の始点からの加速開始のための第2移動
量変化パターンを用意するステップと、前記共通点にお
ける加工軌跡の所与の許容離脱距離に基づき前記第1移
動量変化パターンと前記第2移動量変化パターンとの重
ね合せの値を決定する決定ステップと、該決定ステップ
の決定結果に従って前記連続加工のための合成移動量変
化パターンを得るステップとを備えたことを特徴とする
工作用機械における位置制御方法。
1. A controlled body is positioned at a predetermined target position while controlling the speed of a required relative motion for machining the controlled body by predetermining a movement amount per given unit time. In the position control method for a machine tool as described above, since the two machining sections having the common end point of one machining section and the start point of the other machining section are continuously machined, the end point of one machining section is A step of preparing a first movement amount change pattern for deceleration stop toward
A step of preparing a second movement amount change pattern for starting acceleration from the start point of the other machining section; and the first movement amount change pattern and the first movement amount change pattern based on a given allowable separation distance of the machining locus at the common point. (2) A machining tool, comprising: a determining step for determining a value of superposition with a movement amount change pattern, and a step for obtaining a combined movement amount change pattern for the continuous machining according to a determination result of the determining step. Position control method in machine.
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