JPH07210225A - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JPH07210225A JPH07210225A JP6006498A JP649894A JPH07210225A JP H07210225 A JPH07210225 A JP H07210225A JP 6006498 A JP6006498 A JP 6006498A JP 649894 A JP649894 A JP 649894A JP H07210225 A JPH07210225 A JP H07210225A
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- JP
- Japan
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- block
- speed
- arc block
- numerical control
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軌跡誤差を許容軌跡誤差量以内に収め、かつ
高速の送り速度で加工することを可能とする数値制御装
置を提供する。 【構成】 加工プログラム１から移動データと送り速度
が与えられる。加工プログラム解釈部２は、加工プログ
ラム１を読み取る。円弧ブロック挿入／速度補正処理部
３は、読み取られたプログラム中の連続する直線ブロッ
クの間に円弧ブロックを挿入する。この円弧ブロック
は、許容誤差の範囲内であり加工精度を悪化させない。
この円弧ブロックの半径から円弧部分を通過する最大速
度を求め、最適な送り速度で加工を行なう。
高速の送り速度で加工することを可能とする数値制御装
置を提供する。 【構成】 加工プログラム１から移動データと送り速度
が与えられる。加工プログラム解釈部２は、加工プログ
ラム１を読み取る。円弧ブロック挿入／速度補正処理部
３は、読み取られたプログラム中の連続する直線ブロッ
クの間に円弧ブロックを挿入する。この円弧ブロック
は、許容誤差の範囲内であり加工精度を悪化させない。
この円弧ブロックの半径から円弧部分を通過する最大速
度を求め、最適な送り速度で加工を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は数値制御装置に関し、特
に高速で高精度な加工を行う工作機械を制御する制御装
置に関する。
に高速で高精度な加工を行う工作機械を制御する制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の数値制御装置においては、入力さ
れる加工プログラムにて加工形状、送り速度、使用工具
等を指令して加工を行う。ただし、実際の加工において
は、指令に対して機械のサーボ系の反応の遅れ等のため
に加工プログラムにより指令される加工形状と実際の工
具軌跡との間にずれ（軌跡誤差）が生じてしまう。この
軌跡誤差は、高速な切削送り速度で加工する場合の加工
形状が変化する、例えば直線加工と直線加工との接点、
すなわち頂点の部分においてその直線と直線とでなす角
が鋭角になるほど顕著になる。
れる加工プログラムにて加工形状、送り速度、使用工具
等を指令して加工を行う。ただし、実際の加工において
は、指令に対して機械のサーボ系の反応の遅れ等のため
に加工プログラムにより指令される加工形状と実際の工
具軌跡との間にずれ（軌跡誤差）が生じてしまう。この
軌跡誤差は、高速な切削送り速度で加工する場合の加工
形状が変化する、例えば直線加工と直線加工との接点、
すなわち頂点の部分においてその直線と直線とでなす角
が鋭角になるほど顕著になる。
【０００３】図８は、従来の送り速度の数値制御方式を
実現する数値制御装置の一例を示す概略ブロック図であ
り、加工プログラム１はテープリーダ等を介して数値制
御装置に入力され、この加工プログラム１の１ブロック
毎のデータを加工プログラム解釈部２が解釈し実行デー
タを生成する。図９には、この加工プログラム解釈部２
が加工プログラムから読み取るブロック単位のデータに
基づいて生成したデータの内容を示した図が示されてい
る。図９においては、４つの指令が記述されたデータ１
０１、１０２、１０３、１０４から構成される。各デー
タ１０１〜１０４は、加工の種類を示すブロック種と、
加工の終点を示す指令点と、終点までの移動速度を示す
指令速度と、に関する情報が含まれている。なお、加工
プログラム解釈部２が生成するデータのうち、ブロック
種が「直線」であるものを直線ブロックに関するデー
タ、あるいは単に直線ブロックという。また、直線ブロ
ックに関するデータに基づいて加工した軌跡を直線ブロ
ックという場合もある。関数発生部５は、加工プログラ
ム解釈部２が生成したデータを各軸を移動させ加工を行
わせる実行データとして受信し、この実行データを基
に、一定の周期（単位時間）毎に補間データを生成して
軸駆動部６へ出力する。軸駆動部６は、補間データとモ
ータ７に機械的に連結された位置検出器８からの位置検
出値Ｐｏとによりフィードバック制御を行っている。こ
れにより、加工プログラム１の指令に従ってモータ７に
より工具が移動させられ加工が実行される。
実現する数値制御装置の一例を示す概略ブロック図であ
り、加工プログラム１はテープリーダ等を介して数値制
御装置に入力され、この加工プログラム１の１ブロック
毎のデータを加工プログラム解釈部２が解釈し実行デー
タを生成する。図９には、この加工プログラム解釈部２
が加工プログラムから読み取るブロック単位のデータに
基づいて生成したデータの内容を示した図が示されてい
る。図９においては、４つの指令が記述されたデータ１
０１、１０２、１０３、１０４から構成される。各デー
タ１０１〜１０４は、加工の種類を示すブロック種と、
加工の終点を示す指令点と、終点までの移動速度を示す
指令速度と、に関する情報が含まれている。なお、加工
プログラム解釈部２が生成するデータのうち、ブロック
種が「直線」であるものを直線ブロックに関するデー
タ、あるいは単に直線ブロックという。また、直線ブロ
ックに関するデータに基づいて加工した軌跡を直線ブロ
ックという場合もある。関数発生部５は、加工プログラ
ム解釈部２が生成したデータを各軸を移動させ加工を行
わせる実行データとして受信し、この実行データを基
に、一定の周期（単位時間）毎に補間データを生成して
軸駆動部６へ出力する。軸駆動部６は、補間データとモ
ータ７に機械的に連結された位置検出器８からの位置検
出値Ｐｏとによりフィードバック制御を行っている。こ
れにより、加工プログラム１の指令に従ってモータ７に
より工具が移動させられ加工が実行される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の数
値制御装置では、加工プログラムにより高速な切削速度
を指令して短時間に加工を終了させようとした場合、上
述したように加工形状が変化する屈曲部においては、軌
跡誤差により加工精度が著しく損なわれるという問題が
あった。
値制御装置では、加工プログラムにより高速な切削速度
を指令して短時間に加工を終了させようとした場合、上
述したように加工形状が変化する屈曲部においては、軌
跡誤差により加工精度が著しく損なわれるという問題が
あった。
【０００５】本発明は上述のような事情からなされたも
のであり、本発明の目的は、軌跡誤差を許容軌跡誤差量
以内に収め、かつ高速の送り速度で加工することを可能
とする数値制御装置を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、軌跡誤差を許容軌跡誤差量
以内に収め、かつ高速の送り速度で加工することを可能
とする数値制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、加工プログラムから生成さ
れた実行データに基づいて工具を移動させ加工を行わせ
る数値制御装置において、直線ブロックに関する前記実
行データが連続する場合に前記各直線ブロックに接する
円弧ブロックを挿入することを特徴とする。
めに請求項１記載の発明は、加工プログラムから生成さ
れた実行データに基づいて工具を移動させ加工を行わせ
る数値制御装置において、直線ブロックに関する前記実
行データが連続する場合に前記各直線ブロックに接する
円弧ブロックを挿入することを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、加工プログラムを
解釈し解釈データを出力する加工プログラム解釈手段
と、直線ブロックに関する前記実行データが連続する場
合に前記各直線ブロックに接する円弧ブロックを挿入す
る円弧ブロック挿入手段と、前記各ブロックの終点にお
ける通過速度を決定する速度補正処理手段と、を有し、
前記円弧ブロック挿入手段及び前記速度補正処理手段で
生成された実行データに基づいて工具を移動させ加工を
行わせることを特徴とする。
解釈し解釈データを出力する加工プログラム解釈手段
と、直線ブロックに関する前記実行データが連続する場
合に前記各直線ブロックに接する円弧ブロックを挿入す
る円弧ブロック挿入手段と、前記各ブロックの終点にお
ける通過速度を決定する速度補正処理手段と、を有し、
前記円弧ブロック挿入手段及び前記速度補正処理手段で
生成された実行データに基づいて工具を移動させ加工を
行わせることを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の数
値制御装置において、前記円弧ブロック挿入手段は、前
記円弧ブロック半径を、Ｒ＝ｔｒ／（（１／ｓｉｎ（θ
／２））−１）、（ただし、Ｒは円弧ブロックの半径、
ｔｒは許容誤差、θは連続した直線ブロックのなす角）
により求めることを特徴とする。
値制御装置において、前記円弧ブロック挿入手段は、前
記円弧ブロック半径を、Ｒ＝ｔｒ／（（１／ｓｉｎ（θ
／２））−１）、（ただし、Ｒは円弧ブロックの半径、
ｔｒは許容誤差、θは連続した直線ブロックのなす角）
により求めることを特徴とする。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項２記載の数
値制御装置において、前記円弧ブロック挿入手段は、前
記円弧ブロックの終点を通過する際の通過可能最大速度
をＶｍａｘ＝ｓｑｒｔ（Ｒ＊Ａｒ）、（ただし、Ｖｍａ
ｘは通過可能最大速度、ｓｑｒｔ（）は平方根を求める
関数、Ｒは円弧ブロック半径、Ａｒは方向転換時最大加
速度）により求めることを特徴とする。
値制御装置において、前記円弧ブロック挿入手段は、前
記円弧ブロックの終点を通過する際の通過可能最大速度
をＶｍａｘ＝ｓｑｒｔ（Ｒ＊Ａｒ）、（ただし、Ｖｍａ
ｘは通過可能最大速度、ｓｑｒｔ（）は平方根を求める
関数、Ｒは円弧ブロック半径、Ａｒは方向転換時最大加
速度）により求めることを特徴とする。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項２記載の数
値制御装置において、前記補正処理手段は、前記各ブロ
ックの終点を通過する際の通過可能最大速度を越えない
ように当該ブロックの手前にある各ブロックの通過速度
を補正することを特徴とする。
値制御装置において、前記補正処理手段は、前記各ブロ
ックの終点を通過する際の通過可能最大速度を越えない
ように当該ブロックの手前にある各ブロックの通過速度
を補正することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の数値制御装置は、直線ブロックに関す
る実行データが連続する場合に各直線ブロックからなる
指令軌跡の直線間を予め入力される軌跡誤差量に基づい
た円弧ブロックで結合することにより軌跡を滑らかにす
るとともに、円弧ブロックの最大通過速度を求めること
により、最適な速度で加工を行うことができる。
る実行データが連続する場合に各直線ブロックからなる
指令軌跡の直線間を予め入力される軌跡誤差量に基づい
た円弧ブロックで結合することにより軌跡を滑らかにす
るとともに、円弧ブロックの最大通過速度を求めること
により、最適な速度で加工を行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例について説明する。なお、本実施例において、従来例
と同様な要素には同じ符号を付け、説明を省略する。
例について説明する。なお、本実施例において、従来例
と同様な要素には同じ符号を付け、説明を省略する。
【００１３】以下、本実施例における各構成要素につい
て説明する。図１は、本発明の実施例を示す数値制御装
置である。
て説明する。図１は、本発明の実施例を示す数値制御装
置である。
【００１４】本実施例においては、円弧ブロック挿入／
速度補正処理部３及び緩衝記憶部４を付加したことを特
徴とする。円弧ブロック挿入／速度補正処理部３は、加
工プログラム解釈部２によって生成されたデータに基づ
いて、直線ブロックと直線ブロックの間にブロック種が
円弧である円弧ブロックを挿入すると共に、円弧ブロッ
クの終点における通過可能な最大速度を求め、軸駆動部
６の加減速能力を勘案して各ブロックの始点から終点ま
での間の通過速度（脱出速度）を決定し、その結果とし
て生成された実行データを緩衝記憶部４に蓄積する。
速度補正処理部３及び緩衝記憶部４を付加したことを特
徴とする。円弧ブロック挿入／速度補正処理部３は、加
工プログラム解釈部２によって生成されたデータに基づ
いて、直線ブロックと直線ブロックの間にブロック種が
円弧である円弧ブロックを挿入すると共に、円弧ブロッ
クの終点における通過可能な最大速度を求め、軸駆動部
６の加減速能力を勘案して各ブロックの始点から終点ま
での間の通過速度（脱出速度）を決定し、その結果とし
て生成された実行データを緩衝記憶部４に蓄積する。
【００１５】緩衝記憶部４は、円弧ブロック挿入／速度
補正処理部３の出力する実行データを一時的に記憶し、
順次、関数発生部５０に送出する。円弧ブロック挿入／
速度補正処理部３によっても実行データが参照され適宜
データに修正が加えられる。図２は、緩衝記憶部４の記
憶する各実行データの情報の一例である。図９の１０１
〜１０４に対応する直線ブロックの実行データ１１０，
１１２，１１４，１１６の間に、円弧ブロック挿入／速
度補正処理部３により、円弧ブロックの実行データ１１
１，１１３，１１５が挿入されている。なお直線ブロッ
クの実行データ１１０，１１２，１１４，１１６の終点
の座標値は、円弧ブロックが挿入されたことにより対応
する直線ブロックの実行データ１０１〜１０４の終点の
座標値とは異なる。また、指令速度は対応する直線ブロ
ックの実行データ１０１〜１０４の指令速度である。
補正処理部３の出力する実行データを一時的に記憶し、
順次、関数発生部５０に送出する。円弧ブロック挿入／
速度補正処理部３によっても実行データが参照され適宜
データに修正が加えられる。図２は、緩衝記憶部４の記
憶する各実行データの情報の一例である。図９の１０１
〜１０４に対応する直線ブロックの実行データ１１０，
１１２，１１４，１１６の間に、円弧ブロック挿入／速
度補正処理部３により、円弧ブロックの実行データ１１
１，１１３，１１５が挿入されている。なお直線ブロッ
クの実行データ１１０，１１２，１１４，１１６の終点
の座標値は、円弧ブロックが挿入されたことにより対応
する直線ブロックの実行データ１０１〜１０４の終点の
座標値とは異なる。また、指令速度は対応する直線ブロ
ックの実行データ１０１〜１０４の指令速度である。
【００１６】本実施例における関数発生部５０は、緩衝
記憶部４に記憶されているブロックデータに基づき、直
線または円弧の関数発生を行う。なお、この関数発生部
５０は、位置補間を行う際に単位量すなわち単位時間あ
たりの補間間隔を一定の割合で増減させて、緩衝記憶部
４に記憶する各ブロックの脱出速度に一致するように変
化させることを特徴とする。つまり、各ブロックにおけ
る始点から終点までの範囲において、一定の割合で直線
加減速を行うことにより、各ブロックにおける始点から
終点までの間においては、加工精度を保ちつつ高速に加
工させ、各ブロックの終点を通過する際には、その速度
が円弧ブロック挿入／速度補正部３にて求めた脱出速度
と一致するように、速度を変化させながら単位時間毎に
補間データを生成する。図３は、この様子をグラフに示
したもので、横軸は時間、縦軸は速度であり、緩衝記憶
部４に記憶する実行データ１１０〜１１４の終点を通過
する時刻をＴ１１０〜Ｔ１１４として示している。ま
た、Ｖo は指令速度である。軸駆動部６は、関数発生部
５０により単位時間毎に生成される補間データと検出器
８の位置検出値Ｐｏとが一致するようにサーボモータ７
を駆動する。なお、図１では１軸分のみのモーター・検
出器を記してあるが、本発明を適用できる工作機械は最
低でも２軸、通常３軸以上の駆動軸を備えている。軸駆
動部６は、従来のものに比べより高応答のものが求めら
れ、生成した軌跡、速度に関する位置指令に対し十分に
追従可能でなくてはならない。
記憶部４に記憶されているブロックデータに基づき、直
線または円弧の関数発生を行う。なお、この関数発生部
５０は、位置補間を行う際に単位量すなわち単位時間あ
たりの補間間隔を一定の割合で増減させて、緩衝記憶部
４に記憶する各ブロックの脱出速度に一致するように変
化させることを特徴とする。つまり、各ブロックにおけ
る始点から終点までの範囲において、一定の割合で直線
加減速を行うことにより、各ブロックにおける始点から
終点までの間においては、加工精度を保ちつつ高速に加
工させ、各ブロックの終点を通過する際には、その速度
が円弧ブロック挿入／速度補正部３にて求めた脱出速度
と一致するように、速度を変化させながら単位時間毎に
補間データを生成する。図３は、この様子をグラフに示
したもので、横軸は時間、縦軸は速度であり、緩衝記憶
部４に記憶する実行データ１１０〜１１４の終点を通過
する時刻をＴ１１０〜Ｔ１１４として示している。ま
た、Ｖo は指令速度である。軸駆動部６は、関数発生部
５０により単位時間毎に生成される補間データと検出器
８の位置検出値Ｐｏとが一致するようにサーボモータ７
を駆動する。なお、図１では１軸分のみのモーター・検
出器を記してあるが、本発明を適用できる工作機械は最
低でも２軸、通常３軸以上の駆動軸を備えている。軸駆
動部６は、従来のものに比べより高応答のものが求めら
れ、生成した軌跡、速度に関する位置指令に対し十分に
追従可能でなくてはならない。
【００１７】図４は、円弧ブロック挿入／速度補正処理
部３の動作を示すフローチャートであり、以下このフロ
ーチャートに基づいて円弧ブロック挿入／速度補正処理
部３の動作を説明する。
部３の動作を示すフローチャートであり、以下このフロ
ーチャートに基づいて円弧ブロック挿入／速度補正処理
部３の動作を説明する。
【００１８】ステップＳ１において、直線ブロックに関
する実行データが連続する場合に２つの直線ブロックの
間に円弧ブロックを挿入すると共に、円弧ブロックを通
過可能な最大速度を算出し、緩衝記憶部４に記憶する。
する実行データが連続する場合に２つの直線ブロックの
間に円弧ブロックを挿入すると共に、円弧ブロックを通
過可能な最大速度を算出し、緩衝記憶部４に記憶する。
【００１９】図５は、直線ブロックと直線ブロックの間
に円弧ブロックを挿入した状態を説明する図である。
に円弧ブロックを挿入した状態を説明する図である。
【００２０】図６は、上記ステップＳ１（円弧ブロック
挿入）のより詳細な動作を記したフローチャートであ
る。このフローチャートを元に点Ｐn ，Ｐn+1 それぞれ
を終点とする直線ブロック、即ち線分Ｐn-1 Ｐn ，Ｐn
Ｐn+1 の間に円弧ブロックを挿入する場合について説明
する。
挿入）のより詳細な動作を記したフローチャートであ
る。このフローチャートを元に点Ｐn ，Ｐn+1 それぞれ
を終点とする直線ブロック、即ち線分Ｐn-1 Ｐn ，Ｐn
Ｐn+1 の間に円弧ブロックを挿入する場合について説明
する。
【００２１】ステップＳ１１で円弧ブロックの半径を算
出する。円弧Ｌn Ｍn の半径は、 Ｒn ＝ｔｒ／（（１／ｓｉｎ（θ／２））−１） … （３） ただし、Ｒn ：円弧ブロックの半径 ｔｒ：許容誤差 θ：直線ブロックのなす角 により求めることができる。なお許容誤差ｔｒは、オペ
レーターにより所望の加工精度として予め設定された値
である。この挿入された円弧ブロックは最大でも直線ブ
ロックから許容誤差ｔｒだけ離れているだけであるか
ら、円弧ブロックを挿入しても許容誤差ｔｒ以下の精度
を保つことができる。
出する。円弧Ｌn Ｍn の半径は、 Ｒn ＝ｔｒ／（（１／ｓｉｎ（θ／２））−１） … （３） ただし、Ｒn ：円弧ブロックの半径 ｔｒ：許容誤差 θ：直線ブロックのなす角 により求めることができる。なお許容誤差ｔｒは、オペ
レーターにより所望の加工精度として予め設定された値
である。この挿入された円弧ブロックは最大でも直線ブ
ロックから許容誤差ｔｒだけ離れているだけであるか
ら、円弧ブロックを挿入しても許容誤差ｔｒ以下の精度
を保つことができる。
【００２２】ステップＳ１２では、直線ブロックの終点
を補正する。円弧Ｌn Ｍn の始点、終点は幾何学的に以
下の式により求めることができる。
を補正する。円弧Ｌn Ｍn の始点、終点は幾何学的に以
下の式により求めることができる。
【００２３】 ｜ＶLnPn｜＝｜ＶPnMn｜＝Ｒn ＊ｔａｎ（９０°−θ／２） … （４） ただしＶLnPn ： 点Ｌn を始点、点Ｐn を終点とする
ベクトル ＶPnMn ： 点Ｐn を始点、点Ｍn を終点とするベクト
ル ＶLn＝ＶPn−｜ＶLnPn｜＊ＶPn-1Pn／｜ＶPn-1Pn｜ …（５） ただしＶLn ： 円弧ブロックの始点Ｌn への位置ベク
トル （円弧ブロック挿入後の直線ブロックの終点Ｌn への位
置ベクトル） ＶPn ： もとの直線ブロックの終点Ｐn への位置ベ
クトル ＶPn-1Pn： 点Ｐn-1 を始点、点Ｐn を終点とするベク
トル そして、ステップＳ１３で、円弧ブロックの中心点およ
び終点を算出する。
ベクトル ＶPnMn ： 点Ｐn を始点、点Ｍn を終点とするベクト
ル ＶLn＝ＶPn−｜ＶLnPn｜＊ＶPn-1Pn／｜ＶPn-1Pn｜ …（５） ただしＶLn ： 円弧ブロックの始点Ｌn への位置ベク
トル （円弧ブロック挿入後の直線ブロックの終点Ｌn への位
置ベクトル） ＶPn ： もとの直線ブロックの終点Ｐn への位置ベ
クトル ＶPn-1Pn： 点Ｐn-1 を始点、点Ｐn を終点とするベク
トル そして、ステップＳ１３で、円弧ブロックの中心点およ
び終点を算出する。
【００２４】 ＶMn＝ＶPn＋｜ＶPnMn｜＊ＶPnPn+1／｜ＶPnPn+1｜ … （６） ただしＶMn ： 円弧ブロックの終点Ｍn への位置ベ
クトル ＶPnPn+1： 点Ｐn を始点、点Ｐn+1 を終点とするベク
トル 点Ｐn から点Ｃn の方向を向いた単位ベクトルは次式で
表される。
クトル ＶPnPn+1： 点Ｐn を始点、点Ｐn+1 を終点とするベク
トル 点Ｐn から点Ｃn の方向を向いた単位ベクトルは次式で
表される。
【００２５】 ＶＥPnCn＝（ＶPnMn−ＶLnPn）／｜ＶPnMn−ＶLnPn｜ …（７） ただしＶＥPnCn ： 点Ｐn から点Ｃn の方向を向いた
単位ベクトル 従って円弧Ｌn Ｍn の中心点は、次式により求めること
ができる。
単位ベクトル 従って円弧Ｌn Ｍn の中心点は、次式により求めること
ができる。
【００２６】 ＶCn＝ＶPn＋Ｒn ＊ＶＥPnCn／ｓｉｎ( θ／２） …（８） ただしＶCn ： 円弧の中心点Ｃn への位置ベクトル 以上のようにして、点Ｐn を終点とする直線ブロックの
補正された終点と、点Ｐn を終点とする直線ブロックと
点Ｐn+1 を終点とする直線ブロックの間に挿入される円
弧ブロックの終点とが算出された。
補正された終点と、点Ｐn を終点とする直線ブロックと
点Ｐn+1 を終点とする直線ブロックの間に挿入される円
弧ブロックの終点とが算出された。
【００２７】最後にステップＳ１４で、円弧ブロックを
通過できる最大速度を算出する。この速度は軸駆動部６
の加速能力により制限される。円運動における速度と加
速度の関係から最大速度は、 Ｖｍａｘ＝ｓｑｒｔ（Ｒn ＊Ａｒ） …（９） ただしＶｍａｘ： 通過可能最大速度 Ｒn ： 円弧ブロックの半径 Ａｒ ： 方向転換時最大加速度 ｓｑｒｔ（）： 平方根を求める関数 により求めることができる。なお方向転換時最大加速度
Ａｒとは、円運動に際して許容される最大の加速度であ
り、軸駆動部６の能力に見合った値として予め設定され
る。
通過できる最大速度を算出する。この速度は軸駆動部６
の加速能力により制限される。円運動における速度と加
速度の関係から最大速度は、 Ｖｍａｘ＝ｓｑｒｔ（Ｒn ＊Ａｒ） …（９） ただしＶｍａｘ： 通過可能最大速度 Ｒn ： 円弧ブロックの半径 Ａｒ ： 方向転換時最大加速度 ｓｑｒｔ（）： 平方根を求める関数 により求めることができる。なお方向転換時最大加速度
Ａｒとは、円運動に際して許容される最大の加速度であ
り、軸駆動部６の能力に見合った値として予め設定され
る。
【００２８】最終的に、円弧ブロックの最大速度Ｖｍａ
ｘ、指令速度、または（手前のブロックの脱出速度＋最
大加速）のいずれか小さい値が、各ブロックの終点を通
過する速度（脱出速度）として採用される。
ｘ、指令速度、または（手前のブロックの脱出速度＋最
大加速）のいずれか小さい値が、各ブロックの終点を通
過する速度（脱出速度）として採用される。
【００２９】なお、（手前のブロックの脱出速度＋最大
加速）は次式により求められる。
加速）は次式により求められる。
【００３０】 ｖｏ＝ｓｑｒｔ（ｖｉ＊ｖｉ＋２＊Ａｓ＊ｌ） …（１０） ただしｖｏ ： 手前のブロックの脱出速度＋最
大加速 ｖｉ ： 手前のブロックの脱出速度（直線ブロ
ックまたは円弧ブロックの進入速度） Ａｓ ： 進行方向最大加速度 ｌ ： ブロックの長さ 以上の処理により、所定の加速度の範囲で進行方向を転
換するとともに、所望の精度を実現することのできる工
具の経路を関数発生するのに必要な情報が得られる。な
お進行方向最大加速度Ａｓとは、工具の移動速度を増減
するのに許容される最大の加速度であり、軸駆動部６の
能力に見合った値として予め設定される。
大加速 ｖｉ ： 手前のブロックの脱出速度（直線ブロ
ックまたは円弧ブロックの進入速度） Ａｓ ： 進行方向最大加速度 ｌ ： ブロックの長さ 以上の処理により、所定の加速度の範囲で進行方向を転
換するとともに、所望の精度を実現することのできる工
具の経路を関数発生するのに必要な情報が得られる。な
お進行方向最大加速度Ａｓとは、工具の移動速度を増減
するのに許容される最大の加速度であり、軸駆動部６の
能力に見合った値として予め設定される。
【００３１】以上のように、本実施例における円弧ブロ
ック挿入／速度補正処理部において、連続した直線ブロ
ック（線分Ｐn-1 Ｐn 、Ｐn Ｐn+1 ）の間に円弧ブロッ
クを挿入することにより、点Ｌn を終点とする直線ブロ
ック、点Ｍn を終点とする円弧ブロック、Ｐn+1 を終点
とする直線ブロック、という実行データが生成され緩衝
記憶部４に記憶される。
ック挿入／速度補正処理部において、連続した直線ブロ
ック（線分Ｐn-1 Ｐn 、Ｐn Ｐn+1 ）の間に円弧ブロッ
クを挿入することにより、点Ｌn を終点とする直線ブロ
ック、点Ｍn を終点とする円弧ブロック、Ｐn+1 を終点
とする直線ブロック、という実行データが生成され緩衝
記憶部４に記憶される。
【００３２】ところで、ステップＳ１で得られた円弧ブ
ロックの最大速度が、手前の円弧ブロックの脱出速度よ
りも小さい場合、直線ブロックの間で工具の移動速度を
減速する必要があるが、直線ブロックの長さが減速する
のに十分でないと円弧ブロックに進入する際の速度が最
大速度を越えてしまう。
ロックの最大速度が、手前の円弧ブロックの脱出速度よ
りも小さい場合、直線ブロックの間で工具の移動速度を
減速する必要があるが、直線ブロックの長さが減速する
のに十分でないと円弧ブロックに進入する際の速度が最
大速度を越えてしまう。
【００３３】従って、手前さらにはその手前のブロック
に遡って脱出速度を補正する必要がある。ステップＳ２
において、手前さらにはその手前のブロックに遡って脱
出速度の補正を行う。
に遡って脱出速度を補正する必要がある。ステップＳ２
において、手前さらにはその手前のブロックに遡って脱
出速度の補正を行う。
【００３４】図７は、図４におけるステップＳ２（速度
補正）のより詳細な動作を記したフローチャートであ
る。
補正）のより詳細な動作を記したフローチャートであ
る。
【００３５】最初の脱出速度補正ブロックを点Ｌn を終
点とする直線ブロックとする（ステップＳ２０）。
点とする直線ブロックとする（ステップＳ２０）。
【００３６】脱出速度補正ブロックの脱出速度と次のブ
ロックの脱出速度の差が次のブロックの長さの範囲で減
速可能であるかどうか判断する（ステップＳ２１）。一
定の加速度で減速が行われる場合には、次式の真偽によ
り判断することができる。
ロックの脱出速度の差が次のブロックの長さの範囲で減
速可能であるかどうか判断する（ステップＳ２１）。一
定の加速度で減速が行われる場合には、次式の真偽によ
り判断することができる。
【００３７】 ｖｉ＊ｖｉ＞ｖｏ＊ｖｏ＋２＊Ａｓ＊ｌ … （１１） ただしｖｏ ： 脱出速度補正ブロックの脱出速度 ｖｉ ： 手前のブロックの脱出速度 Ａｓ ： 進行方向最大加速度 ｌ ： 脱出速度補正ブロックの長さ この式の結果が偽ならば、減速可能であるから処理を終
了する。一方、この式の結果が真ならば、次のブロック
において脱出速度にまで減速することはできない。
了する。一方、この式の結果が真ならば、次のブロック
において脱出速度にまで減速することはできない。
【００３８】従って、脱出速度補正ブロックの脱出速度
を次式により置き換える必要がある（ステップＳ２
２）。
を次式により置き換える必要がある（ステップＳ２
２）。
【００３９】 ｖｉ＝ｓｑｒｔ（ｖｏ＊ｖｏ＋２＊Ａｓ＊ｌ） … （１２） 脱出速度補正ブロックの脱出速度が変更されたことによ
り、更にその手前のブロックの脱出速度についても同様
な処理を施す必要がある。脱出速度補正ブロックを１つ
手前のブロックに置き換えて再びステップＳ２１からの
処理を繰り返す（ステップＳ２３）。
り、更にその手前のブロックの脱出速度についても同様
な処理を施す必要がある。脱出速度補正ブロックを１つ
手前のブロックに置き換えて再びステップＳ２１からの
処理を繰り返す（ステップＳ２３）。
【００４０】以上の処理により脱出速度は補正され、全
てのブロックの脱出速度が軸駆動部６の加減速能力の範
囲内で達成することが可能となる。なおこの処理は、最
大でも速度を零にまで減速するために必要な距離の範囲
のブロックについて繰り返されるだけである。最初の脱
出速度補正ブロックの終点からの距離が、この距離の範
囲外となるブロックについては脱出速度はもはや変更さ
れないから、順次関数発生部５へ送出して補間処理を行
ってよい。
てのブロックの脱出速度が軸駆動部６の加減速能力の範
囲内で達成することが可能となる。なおこの処理は、最
大でも速度を零にまで減速するために必要な距離の範囲
のブロックについて繰り返されるだけである。最初の脱
出速度補正ブロックの終点からの距離が、この距離の範
囲外となるブロックについては脱出速度はもはや変更さ
れないから、順次関数発生部５へ送出して補間処理を行
ってよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の数値制御装
置では、直線ブロックと直線ブロックの間に所望の精度
を満たす円弧ブロックを挿入し、円弧ブロックの通過可
能な最大速度を求めるから、所望の精度が得られると共
に高速に加工が可能となる。
置では、直線ブロックと直線ブロックの間に所望の精度
を満たす円弧ブロックを挿入し、円弧ブロックの通過可
能な最大速度を求めるから、所望の精度が得られると共
に高速に加工が可能となる。
【００４２】また、すべての直線ブロックと直線ブロッ
クの間に円弧ブロックを挿入するため、直線ブロックが
緩やかな曲線の一部であっても、また直線ブロックと直
線ブロックの間に大きな角があっても制御方法が変わる
ことがなく、高速に加工することができる。
クの間に円弧ブロックを挿入するため、直線ブロックが
緩やかな曲線の一部であっても、また直線ブロックと直
線ブロックの間に大きな角があっても制御方法が変わる
ことがなく、高速に加工することができる。
【００４３】更に、補正処理手段は、各ブロックの終点
を通過する際の通過可能最大速度を越えないように当該
ブロックの手前、場合によっては更にその手前の各ブロ
ックの通過速度を補正するようにしたので、所望の精度
を維持しつつ、最大限高速に加工を行なわせることが可
能となる。
を通過する際の通過可能最大速度を越えないように当該
ブロックの手前、場合によっては更にその手前の各ブロ
ックの通過速度を補正するようにしたので、所望の精度
を維持しつつ、最大限高速に加工を行なわせることが可
能となる。
【図１】本発明の数値制御装置における加減速制御の概
略を示すブロック図である。
略を示すブロック図である。
【図２】緩衝記憶部に記憶するブロック情報を示す表で
ある。
ある。
【図３】関数発生部の出力の速度変化を示すグラフであ
る。
る。
【図４】円弧ブロック挿入および速度決定の処理の概略
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図５】円弧ブロック挿入の様子を示す図である。
【図６】円弧ブロック挿入の処理を示すフローチャート
である。
である。
【図７】速度補正の処理を示すフローチャートである。
【図８】従来の数値制御装置における加減速制御の概略
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図９】加工プログラム解釈部の出力を示す表である。
２ 加工プログラム解釈部 ４ 緩衝記憶部 ６ 軸駆動部 ７ モータ ８ 位置検出器 ５０ 関数発生部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｑ 15/013 Ｇ０５Ｂ 19/416
Claims (5)
- 【請求項１】 加工プログラムから生成された実行デー
タに基づいて工具を移動させ加工を行わせる数値制御装
置において、 直線ブロックに関する前記実行データが連続する場合に
前記各直線ブロックに接する円弧ブロックを挿入するこ
とを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項２】 加工プログラムを解釈し解釈データを出
力する加工プログラム解釈手段と、 直線ブロックに関する前記実行データが連続する場合に
前記各直線ブロックに接する円弧ブロックを挿入する円
弧ブロック挿入手段と、 前記各ブロックの終点における通過速度を決定する速度
補正処理手段と、 を有し、前記円弧ブロック挿入手段及び前記速度補正処
理手段で生成された実行データに基づいて工具を移動さ
せ加工を行わせることを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の数値制御装置において、 前記円弧ブロック挿入手段は、前記円弧ブロックの半径
を、 Ｒ＝ｔｒ／（（１／ｓｉｎ（θ／２））−１） （ただし、Ｒは円弧ブロックの半径、ｔｒは許容誤差、
θは連続した直線ブロックのなす角）により求めること
を特徴とする数値制御装置。 - 【請求項４】 請求項２記載の数値制御装置において、 前記円弧ブロック挿入手段は、前記円弧ブロックの終点
を通過する際の通過可能最大速度を、 Ｖｍａｘ＝ｓｑｒｔ（Ｒ＊Ａｒ） （ただし、Ｖｍａｘは通過可能最大速度、ｓｑｒｔ（）
は平方根を求める関数、Ｒは円弧ブロック半径、Ａｒは
方向転換時最大加速度）により求めることを特徴とする
数値制御装置。 - 【請求項５】 請求項２記載の数値制御装置において、 前記補正処理手段は、前記各ブロックの終点を通過する
際の通過可能最大速度を越えないように当該ブロックの
手前にある各ブロックの通過速度を補正することを特徴
とする数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006498A JPH07210225A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006498A JPH07210225A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 数値制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07210225A true JPH07210225A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11640119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6006498A Pending JPH07210225A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07210225A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001805A1 (fr) * | 1997-07-03 | 1999-01-14 | Fanuc Ltd | Procede de conversion de programme d'apprentissage robotique |
| US5955856A (en) * | 1997-05-20 | 1999-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Numerical control apparatus and method |
| KR20030001694A (ko) * | 2001-06-26 | 2003-01-08 | 강명창 | 공구의 절삭속도 일정제어에 의한 기계가공방법 |
| JP2004154869A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Toyota Motor Corp | ツルーイング方法およびツルーイング装置 |
| CN103394988A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-20 | 华中科技大学 | 一种多轴联动砂带磨削加工中的进退刀路规划方法 |
| WO2016024338A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| CN110879572A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 大隈株式会社 | 数控装置及数控方法 |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP6006498A patent/JPH07210225A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5955856A (en) * | 1997-05-20 | 1999-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Numerical control apparatus and method |
| WO1999001805A1 (fr) * | 1997-07-03 | 1999-01-14 | Fanuc Ltd | Procede de conversion de programme d'apprentissage robotique |
| KR20030001694A (ko) * | 2001-06-26 | 2003-01-08 | 강명창 | 공구의 절삭속도 일정제어에 의한 기계가공방법 |
| JP2004154869A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Toyota Motor Corp | ツルーイング方法およびツルーイング装置 |
| JP4561951B2 (ja) * | 2002-11-01 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | ツルーイング方法およびツルーイング装置 |
| CN103394988A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-20 | 华中科技大学 | 一种多轴联动砂带磨削加工中的进退刀路规划方法 |
| WO2016024338A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| JPWO2016024338A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| CN110879572A (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 大隈株式会社 | 数控装置及数控方法 |
| CN110879572B (zh) * | 2018-09-05 | 2024-02-13 | 大隈株式会社 | 数控装置及数控方法 |
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