JPH0732979B2 - 加減速制御装置 - Google Patents

加減速制御装置

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JPH0732979B2 JP62150767A JP15076787A JPH0732979B2 JP H0732979 B2 JPH0732979 B2 JP H0732979B2 JP 62150767 A JP62150767 A JP 62150767A JP 15076787 A JP15076787 A JP 15076787A JP H0732979 B2 JPH0732979 B2 JP H0732979B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、数値制御される工作機械などで加減速制御を
行なう加減速制御装置に関する。
（従来の技術） 通常の工作機械では、工具を移動する速度は加工対象の
材質や加工種類に応じて最適値が設定される。数値制御
装置により駆動制御される場合には、制御対象の工具に
対して目標位置と速度とが同時にNCテープから指令さ
れ、かつ工具の運動をなめらかにするために各軸毎の分
配パルスを加減速回路により送り速度を修正している。
指令速度に加減速を掛けると、制御対象には各軸毎にた
まりが生じ、その制御位置には一般に遅れが出る。その
ため、加工精度を必要とするコーナ部において移動軌跡
のずれが生じる。とくに、連続する指令データブロック
間での指令速度に開きがあるときには、制御対象を一々
停止させてから次の指令データの読み出しを行ない、各
軸毎のたまりを解消するなどの工夫がなされている。
（発明が解決しようとする問題点） このような従来の加減速制御装置では、例えば切削加工
において加工距離が長く従って加工速度も速いブロック
から、加工距離がみじかくて加工速度も小さいブロック
に移行する際に、上記移動軌跡のずれが生じると、加工
形状のだれが大きくなってしまう。
特に、第４図に示すように目標とする加工形状20が突出
した形状20aを有する際には、切削工具（カッター）が
同一の加工指令により往復加工の制御されているにもか
かわらず、図の右からの加工経路21rと左からの加工経
路20lとにずれが生じることがある。このような往復加
工で溝加工や突出部の加工を行なうときに生じる加工軌
跡のずれは、指令データに対してサーボ機構の側での応
答の遅れに起因するものであり、加工対象に要求される
精度に応じて切削工具の移動速度を十分に減速する必要
があった。つまり、第４図のＰ点の如く、往復加工での
加工軌跡のずれにより加工段差が生じる場合に、それを
をなくそうとすれば、指令データブロック毎に工具の停
止を確認してから次のブロックの処理に移らなくてはな
らず、加工能率が悪くなるなどの問題点があった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、相前後す
る指令データ間での指令速度が減少するときの制御対象
の軌跡のずれをなくすようにした加減速制御装置を提供
することを目的にしている。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、複数の駆動軸を有する制御対象を指令
速度で所定位置まで駆動する加減速制御装置において、
前記制御対象の補間位置を設定するパルス分配手段と、
前記各駆動軸毎に加減速制御を行なう加減速手段と、実
行される指令データブロックの指令速度が実行中の指令
データブロックでの指令速度より小さいとき前記指令速
度から減速される制御対象の実速度が次の指令データブ
ロックの指令速度より小さくなるまで前記パルス分配手
段でのパルス分配を停止制御する制御手段とを具備する
ことを特徴とする加減速制御装置を提供できる。
（作用） 本発明の加減速制御装置では、減速時の制御対象の実速
度を次の指令データブロックにおける指令速度と比較
し、両者が一致するまでは次の指令データブロックによ
るパルス分配を行なわないようにし、補間された加減速
制御での位置精度を高めている。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。
第１図は、本発明の加減速制御装置を示すブロック図で
ある。サーボモータ1,2は、制御対象となるNC工作機械
の切削工具を２軸方向に駆動制御するための駆動機構を
構成しており、NC装置に読み込まれる指令テープ３に従
って切削工具を種々の指令速度で所定位置まで移動し
て、例えば２次元の輪郭削りなどを行なう。上記指令テ
ープ３は、NC装置のデータ解読部４に読み込まれて指令
データブロック毎に速度Fnと位置Xn,Ynについての情報
が解読され、軸制御用の前処理回路５で所定の分配デー
タを作成している。つまり、この前処理回路５では、上
記切削工具に対して指令される例えば直線補間あるいは
円弧補間などの指定に応じた補間データが決定され、補
間位置データとしてパルス分配回路６に出力される。
７は、上記前処理回路５から出力される切削工具に対す
る指令速度Fnと該切削工具の実速度Faとを比較する比較
回路である。ここには後述する実速度演算手段から実速
度Faが供給され、連続する指令データブロック間での指
令速度Fn-1とFnとが、Fn-1＞Fnの関係にあるとき、上記
パルス分配回路６での分配作用が、この比較回路７での
比較結果に応じて制御される。
パルス分配回路６は、指令速度Fnと補間位置データとか
ら各軸毎の分配パルスを決定して、各軸サーボモータ1,
2への指令パルスFcx，Fcyとしている。8,9は、各軸の指
令パルスFcx，Fcyに所定の時定数で加減速を掛ける加減
速回路である。加減速回路8,9は、NC工作機械の工具の
動きをなめらかにするためのもので、その出力Fax，Fay
を工作機械の各軸駆動指令として供給している。Ｘ軸の
サーボモータ１に接続された速度検出器11からは実速度
が加算回路12に帰還され、この加算回路12の誤差出力に
よりドライブ回路13を駆動制御してサーボアンプ14を介
してサーボモータ１の速度を補正している。Ｙ軸のサー
ボモータ２も、同様に速度検出器15、加算回路16、ドラ
イブ回路17、サーボアンプ18を有し、駆動指令Fayに応
じて制御される。なお、図示していないが、各軸の駆動
部には、位置についてのフィードバックループも設けら
れている。
演算回路10は、上記実速度演算手段として加減速回路８
に接続されるもので、ここにはＸ軸サーボモータ１の駆
動指令Faxが入力されている。この演算回路10は２つの
サーボモータ1,2により駆動される切削工具の加減速さ
れた後の実際の移動速度Faを演算するためのもので、そ
れは次式で表現される。即ち、 また、各指令データブロック単位での速度と距離との関
係から、移動速度Faは次の様にも表現される。
ここで、Lxn-1，Lyn-1は、ｎ−１番目の指令データブロ
ックで指令される各軸方向での工具移動距離であり、定
数Kn-1は工具移動方向により決定される定数である。
今、サーボモータ１の実速度VxがＸ軸駆動指令Faxと等
しいとするとき、比較回路７での指令速度Fnと該切削工
具の実速度Faとの比較は、Fnと との比較に置き換えることができる。そこで演算回路10
においてはｎ−１番目の指令データブロックの読み込み
が終了した時点で指令位置についてのデータXn-1，Yn-1
を前処理回路５から入力し、 の項を計算し、実行されている指令データブロックｎ−
１のＸ軸駆動指令Faxが減速されて、次に実行すべき指
令データブロックｎでの指令速度Fnより実速度Faが小さ
くなるまで、比較回路７の出力によりパルス分配器６で
のパルス分配を停止するように制御している。
第２図は、上述したパルス分配の停止制御の様子を説明
するためのもので、同図（ａ）はパルス分配回路６から
の１軸分の指令パルスFc、同図（ｂ）は加減速制御され
た駆動指令つまり実速度Faを示している。同図（ｂ）に
おいて示されるように、駆動速度がFn-1から時刻tnで減
速を始め、実速度Faが次の指令データブロックｎでの指
令速度Fnに等しくなった時点tn＋αで、この第ｎ番目の
データブロックのパルス分配が開始される。
第３図は、上記実施例装置の動作を説明するフローチャ
ートである。
今、第ｎ−１ブロックの指令テープからのデータに基づ
いて工作機械が制御されているとすると、このとき同時
に第ｎブロックのデータがデータ解読部４により解読さ
れ前処理回路５に読み込まれている（ステップａ）。前
処理回路５からはそのブロックで指令された速度データ
が比較回路７に出力され、第２図の場合の様にFn-1＞Fn
の関係にあるとすれば（ステップｂ）、比較回路７は指
令速度Fn-1から減速される工具の実速度Faが次の指令デ
ータブロックｎの指令速度Fnより小さくなるまでパルス
分配回路６でのパルス分配を停止待機させ（ステップ
ｃ）、その後に第ｎブロックでのパルス分配が開始され
るように制御する（ステップｄ）。なお、第２図の時刻
tn-1のように連続する指令データブロック間での指令速
度の間にFn≦Fn-1の関係にあれば、減速が開始されると
直ちに次の第ｎ＋１のブロックのデータに基づいく分配
が開始される。
上記実施例では、実速度をＸ軸駆動指令Faxから演算回
路10において決定するようにしているので、計算は定数
Ｋを各ブロックに対して１度行なうだけで良く、演算回
路10が簡略になる。勿論、上記第（１）式に基づいてサ
ーボモータ1,2の各速度指令Fax，Fayにより決定するこ
とも可能である。又、従来では加工方向が反転した場合
に加工軌跡が変ることがあったが、上記実施例において
は、加減速制御後の速度が対称になるので、加工軌跡の
精度の向上がなされる。
本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異なる実施
例は容易に構成できるから、本発明は前記特許請求の範
囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約され
るものではない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、指令データの速
度が小さくなるときに制御対象の軌跡のずれをなくし
て、加工軌跡のだれを無くし、往復加工時の段差の生じ
ない効率の良い加工制御が可能な加減速制御装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、加減速制御の前後の速度指令についての説明図、第
３図は、上記実施例の動作を説明する流れ図、第４図
は、従来の加減速制御装置での加工段差の一例を示す説
明図である。 1,2…サーボモータ、３…指令テープ、５…前処理回
路、６…パルス分配器、７…比較回路、8,9…加減速回
路、10…演算回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−211211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32507（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の駆動軸を有する制御対象を指令速度
    で所定位置まで駆動する加減速制御装置において、前記
    制御対象の補間位置を設定するパルス分配手段と、前記
    各駆動軸毎に加減速制御を行なう加減速手段と、実行さ
    れる指令データブロックの指令速度が実行中の指令デー
    タブロックでの指令速度より小さいとき前記指令速度か
    ら減速される制御対象の実速度が次の指令データブロッ
    クの指令速度より小さくなるまで前記パルス分配手段で
    のパルス分配を停止制御する制御手段とを具備すること
    を特徴とする加減速制御装置。
  2. 【請求項２】前記制御手段に供給される実速度は、１駆
    動軸分の加減速手段からの分配パルスに基づいて演算さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
    の加減速制御装置。
  3. 【請求項３】前記制御対象は、切削送りされる工具であ
    り、指令速度が小さくなるデータブロックへの移行時の
    切削加工精度を高めるようにしたことを特徴とする特許
    請求の範囲第（１）項に記載の加減速制御装置。
JP62150767A 1987-06-17 1987-06-17 加減速制御装置 Expired - Lifetime JPH0732979B2 (ja)

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EP19880905444 EP0320515A4 (en) 1987-06-17 1988-06-17 Acceleration/deceleration controller
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JPS63318240A JPS63318240A (ja) 1988-12-27
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