JPH0830318A - 送り速度制御方式 - Google Patents

送り速度制御方式

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JPH0830318A
JPH0830318A JP16086894A JP16086894A JPH0830318A JP H0830318 A JPH0830318 A JP H0830318A JP 16086894 A JP16086894 A JP 16086894A JP 16086894 A JP16086894 A JP 16086894A JP H0830318 A JPH0830318 A JP H0830318A
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JP
Japan
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axis
speed
tool
axes
axles
Prior art date
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Pending
Application number
JP16086894A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Watanabe
徹 渡邉
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 数値制御装置により工具の送り速度を制御す
る送り速度制御方式において、平行な2軸の移動におい
て、指令速度と実際の工具の移動速度とを一致させる。 【構成】 指令速度分配手段2は、加工プログラム1で
同時移動指令された軸が平行な2軸、例えばZ軸、W軸
であれば、その2軸の各指令移動量Z、Wに比例して工
具の指令速度Fiを各2軸に分配し、その分配した値を
各2軸の指令速度Fz、Fwとする。そして、軸制御手
段は、分配された指令速度Fz、Fwで各軸4z、4w
を移動制御する。これにより工具5は指令速度Fiで移
動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は数値制御装置により各軸
の送り速度を制御する送り速度制御方式に関し、特に平
行な2軸を同時に移動するときの送り速度制御方式に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械の工具を数値制御装置に
より移動制御するとき、加工プログラムにおいて同時に
2軸の移動指令がなされている場合には、各軸の単位移
動量の合成ベクトルを算出し、この合成ベクトルに対す
る各単位移動量の比と同じ比で指令速度を各軸に分配す
るようにしている。
【0003】例えば、X軸とY軸の2軸を同時に移動す
る場合には、図4に示すように、X軸の単位移動量ΔX
とY軸の単位移動量ΔYとを互いに直角な方向に向けて
その合成ベクトルの絶対値L=(Δx2 +Δy2 1/2
を算出する。そして、指令速度がFiのとき、X軸方向
の分配速度をFx、Y軸方向の分配速度をFyとする
と、FxおよびFyは合成ベクトルの絶対値Lを使用し
て、 Fx=Fi・ΔX/L Fy=Fi・ΔY/L となる。このようにFxおよびFyを求めれば、実際の
工具の移動速度の絶対値|Ft|は、FxおよびFyの
合成となる。すなわち、 |Ft|=(Fx2 +Fy2 1/2 =(Δx2 +Δy2 1/2 ・Fi/L =L・Fi/L =Fi となって、工具の移動速度の絶対値は、指令速度と等し
くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般の工作
機械では、X,Y,Zの3軸以外に各軸に平行な軸U,
V,Wが設けられたものがある。軸U,V,Wは、それ
ぞれ軸X,Y,Zとともに移動指令される場合が多い。
このような場合でも従来は、上述と同じ手法により各軸
の分配速度を決定していた。例えばZ軸とW軸が同時に
移動指令された場合には、Z軸の単位移動量ΔZとW軸
の単位移動量ΔWとを互いに直角な方向に向けてその合
成ベクトルの絶対値L=(Δz2 +Δw2 1/2 を算出
し、指令速度がFiのとき、Z軸方向の分配速度をF
z、W軸方向の分配速度をFwとすると、FzおよびF
wは合成ベクトルの絶対値Lを使用して、 Fz=Fi・ΔZ/L Fw=Fi・ΔW/L というように求めていた。しかし、このように平行な2
軸の移動では、実際の工具の移動速度Ftは、 Ft=Fz+Fw=(ΔZ+ΔW)・Fi/L となり、Ft=Fiとはならない。従来はこのように、
指令速度Fiとは完全には一致しない速度Ftで工具が
移動制御されていた。
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、平行な2軸の移動において、指令速度と実際
の工具の移動速度とを一致させることのできる送り速度
制御方式を提供することを目的とする。
【0006】
【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、数値制御装置により工具の送り速度を制
御する送り速度制御方式において、加工プログラムで平
行な2軸が同時に移動指令された場合には、前記2軸の
各指令移動量に比例して前記工具の指令速度を各軸に分
配し、前記分配した値を前記各2軸の指令速度とする指
令速度分配手段と、前記分配された指令速度で前記各軸
を移動制御する軸制御手段と、を有することを特徴とす
る送り速度制御方式が提供される。
【0007】
【作用】指令速度分配手段は、加工プログラムで平行な
2軸が同時に移動指令された場合には、その2軸の各指
令移動量に比例して工具の指令速度を各2軸に分配し、
その分配した値を各2軸の指令速度とする。そして、軸
制御手段は、分配された指令速度で各軸を移動制御す
る。
【0008】
【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。図1は本発明の機能の概念図である。指令速度
分配手段2は、加工プログラム1で同時移動指令された
軸が平行な2軸、例えばZ軸、W軸であれば、その2軸
の各指令移動量Z、Wに比例して工具の指令速度Fiを
各2軸に分配し、その分配した値を各2軸の指令速度F
z、Fwとする。そして、軸制御手段は、分配された指
令速度Fz、Fwで各軸4z、4wを移動制御する。こ
れにより、工具5は指令速度Fiで移動する。
【0009】図2は本発明が適用される数値制御装置
(CNC)のハードウェアのブロック図である。プロセ
ッサ11はCNC10全体の制御の中心となるプロセッ
サであり、バス21を介して、ROM12に格納された
システム・プログラムを読み出し、このシステム・プロ
グラムに従って、CNC10全体の制御を実行する。R
AM13には一時的な計算データ、表示データ等が格納
される。RAM13にはSRAMが使用される。不揮発
性メモリ14はCMOSからなり、工具径補正量、ピッ
チ誤差補正量、加工プログラム及びパラメータ等が格納
される。不揮発性メモリ14は、図示されていないバッ
テリでバックアップされ、CNC10の電源がオフされ
ても、それらのデータはそのまま保持される。
【0010】インタフェース15は外部機器用のインタ
フェースであり、紙テープリーダ、紙テープパンチャ
ー、紙テープリーダ・パンチャー等の外部機器31が接
続される。紙テープリーダからは加工プログラムが読み
込まれ、また、CNC10内で編集された加工プログラ
ムを紙テープパンチャーに出力することができる。
【0011】PMC(プログラマブル・マシン・コント
ローラ)16はCNC10に内蔵され、ラダー形式で作
成されたシーケンス・プログラムにより工作機械を制御
する。すなわち、加工プログラムで指令された、M機
能、S機能及びT機能に従って、これらをシーケンス・
プログラムで、機械側で必要な信号に変換し、I/Oユ
ニット17から機械側に出力する。この出力信号は機械
側のマグネット等を駆動し、油圧バルブ、空圧バルブ及
び電気アクチュエイタ等を作動させる。また、機械側の
リミットスイッチ及び機械操作盤のスイッチ等の信号を
受けて、必要な処理をして、プロセッサ11に渡す。
【0012】各軸の現在位置、アラーム、パラメータ、
画像データ等の画像信号は表示制御回路18を介してC
RT/MDIユニット25の表示装置26に送られ、表
示装置26に表示される。インタフェース19は,CR
T/MDIユニット25内のキーボード27からのデー
タを受けて、プロセッサ11に渡す。
【0013】インタフェース20は手動パルス発生器3
2に接続され、手動パルス発生器32からのパルスを受
ける。手動パルス発生器32は機械操作盤に実装され、
手動で機械稼働部を精密に位置決めするのに使用され
る。
【0014】軸制御回路41〜44は、プロセッサ11
からの各軸の移動指令を受けて、それぞれ各軸X、Y、
Z、Wの指令をサーボアンプ51〜54に出力する。サ
ーボアンプ51〜54は、この移動指令を受けて、各軸
のサーボモータ61〜64を駆動する。サーボモータ6
1〜64には位置検出用のパルスコーダが内蔵されてお
り、このパルスコーダから位置信号がパルス列としてフ
ィードバックされる。場合によっては、位置検出器とし
て、リニアスケールが使用される。また、このパルス列
をF/V(周波数/速度)変換することにより、速度信
号を生成することができる。図ではこれらの位置信号の
フィードバックライン及び速度フィードバックは省略し
てある。
【0015】スピンドル制御回路71は、スピンドル回
転指令及びスピンドルのオリエンテーション等の指令を
受けて、スピンドルアンプ72にスピンドル速度信号を
出力する。スピンドルアンプ72はこのスピンドル速度
信号を受けて、スピンドルモータ73を指令された回転
速度で回転させる。また、オリエンテーション指令によ
って、所定の位置にスピンドルを位置決めする。
【0016】スピンドルモータ73には歯車あるいはベ
ルトでポジションコーダ82が結合されている。従っ
て、ポジションコーダ82はスピンドルモータ73に同
期して回転し、帰還パルスを出力し、その帰還パルスは
インタフェース81を経由して、プロセッサ11によっ
て、読み取られる。この帰還パルスは他の軸をスピンド
ルモータ73に同期して移動させ、精密なタッピング加
工等を可能にする。
【0017】次に、このような構成を有するCNC10
の送り速度制御方式の具体的な例を説明する。本実施例
のCNC10では、X、Y、Z軸に加え、Z軸と平行な
軸であるW軸を制御対象としている。加工プログラムに
おいてZ軸およびW軸の同時移動指令がなされると、C
NC10は以下のような処理を行う。
【0018】図3は本実施例の送り速度制御方式の演算
方法を示す図である。まず、Z軸の単位移動量ΔZとW
軸の単位移動量ΔWとを直線的に加算した値の絶対値L
=|ΔZ+ΔW|を算出する。そして、指令速度がFi
のとき、Z軸方向の分配速度をFz、W軸方向の分配速
度をFwとすると、FzおよびFwは絶対値Lを使用し
て、 Fz=Fi・ΔZ/L Fw=Fi・ΔW/L となる。こうして求めた各軸の分配速度FzおよびFw
は、それぞれ図2で示したサーボアンプ53、54に送
られ、それによりサーボモータ63、64が駆動する。
このとき、実際の工具の移動速度の絶対値|Ft|は、
FzおよびFwの合成となる。すなわち、 |Ft|=|Fz+Fw| =|Δz+Δw|・Fi/L =L・Fi/L =Fi となる。これにより、工具の移動速度の絶対値|Ft|
は指令速度Fiと等しくなることが分かる。
【0019】なお、直行する2軸が同時に移動指令され
た場合には、図4に示した従来の手順により各軸は制御
される。このように本実施例では、Z軸およびW軸のよ
うに平行な2軸が同時に移動指令された場合には、2軸
の各指令移動量Δz、Δwに比例して工具の指令速度F
iを各軸に分配し、分配した値を各2軸の指令速度F
z、Fwとするようにしたので、工具の実際の移動速度
を指令速度Fiと同じ大きさにすることができる。した
がって、より正確な送り速度制御が可能となる。
【0020】なお、本実施例では、平行な2軸としてZ
軸およびW軸の制御の例を示したが、X軸およびU軸、
Y軸およびV軸等の他の組み合わせであっても同様に制
御が可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工プ
ログラムで平行な2軸が同時に移動指令された場合に
は、その2軸の各指令移動量に比例して工具の指令速度
を各2軸に分配し、その分配した値を各2軸の指令速度
とし、分配された指令速度で各軸を移動制御するように
したので、工具の実際の移動速度を指令速度と同じ大き
さにすることができる。したがって、より正確な送り速
度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の機能の概念図である。
【図2】本発明が適用される数値制御装置(CNC)の
ハードウェアのブロック図である。
【図3】本実施例の送り速度制御方式の演算方法を示す
図である。
【図4】従来の送り速度制御方式の演算方法を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 加工プログラム 2 指令速度分配手段 3 軸制御手段 4z、4W 軸 5 工具 10 数値制御装置(CNC) 11 プロセッサ 12 ROM 41〜44 軸制御回路 51〜54 サーボアンプ 61〜64 サーボモータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数値制御装置により工具の送り速度を制
    御する送り速度制御方式において、 加工プログラムで平行な2軸が同時に移動指令された場
    合には、前記2軸の各指令移動量に比例して前記工具の
    指令速度を各軸に分配し、前記分配した値を前記各2軸
    の指令速度とする指令速度分配手段と、 前記分配された指令速度で前記各軸を移動制御する軸制
    御手段と、 を有することを特徴とする送り速度制御方式。
  2. 【請求項2】 前記2軸は、Z軸およびW軸であること
    を特徴とする請求項1記載の送り速度制御方式。
JP16086894A 1994-07-13 1994-07-13 送り速度制御方式 Pending JPH0830318A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003022106A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Toshiba Mach Co Ltd 工作機械およびその数値制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003022106A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Toshiba Mach Co Ltd 工作機械およびその数値制御装置

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