JPH09258812A - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JPH09258812A JPH09258812A JP6984596A JP6984596A JPH09258812A JP H09258812 A JPH09258812 A JP H09258812A JP 6984596 A JP6984596 A JP 6984596A JP 6984596 A JP6984596 A JP 6984596A JP H09258812 A JPH09258812 A JP H09258812A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工経路の変化に伴う速度の急峻な変化に対
しても正確な予測位置を求めることができるようにす
る。これにより、加工精度を高め、高速加工を可能とし
て生産性を向上する。 【解決手段】 速度変化調整部９と加算部１０とを設け
る。補間演算部２からの移動指令ｄｘおよびｄｙを速度
変化調整部９へ与える。移動指令ｄｘおよびｄｙに基づ
いて速度変化調整部９で算出した調整値ｐｘおよびｐｙ
を加算部１０へ与える。予測部７において予測した移動
位置ＸｅおよびＹｅを加算部１０へ与える。加算部１０
での加算結果Ｘｐ（Ｘｐ＝Ｘｅ＋ｐｘ）およびＹｐ（Ｙ
ｐ＝Ｙｅ＋ｐｙ）を予測位置として判定部８へ与える。
判定部８は、加算部１０からの予測位置Ｘｐ，Ｙｐが目
標位置に達した時点で加工起動信号を出力する。
しても正確な予測位置を求めることができるようにす
る。これにより、加工精度を高め、高速加工を可能とし
て生産性を向上する。 【解決手段】 速度変化調整部９と加算部１０とを設け
る。補間演算部２からの移動指令ｄｘおよびｄｙを速度
変化調整部９へ与える。移動指令ｄｘおよびｄｙに基づ
いて速度変化調整部９で算出した調整値ｐｘおよびｐｙ
を加算部１０へ与える。予測部７において予測した移動
位置ＸｅおよびＹｅを加算部１０へ与える。加算部１０
での加算結果Ｘｐ（Ｘｐ＝Ｘｅ＋ｐｘ）およびＹｐ（Ｙ
ｐ＝Ｙｅ＋ｐｙ）を予測位置として判定部８へ与える。
判定部８は、加算部１０からの予測位置Ｘｐ，Ｙｐが目
標位置に達した時点で加工起動信号を出力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ溶接加工
機やレーザ溶接ロボット等の産業機械に使われる数値制
御装置に関し、特に加工部を動かしながら所定時間経過
後の予測位置が目標位置に達した時点でレーザ照射など
の加工起動信号を高精度に出力する数値制御装置に関す
るものである。
機やレーザ溶接ロボット等の産業機械に使われる数値制
御装置に関し、特に加工部を動かしながら所定時間経過
後の予測位置が目標位置に達した時点でレーザ照射など
の加工起動信号を高精度に出力する数値制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ溶接加工機やレーザ溶接
ロボット等の産業機械では、プログラムで指定された溶
接経路にしたがって加工部を動かし、その経路途中の特
定の位置（目標位置）でレーザ照射を行い、溶接加工を
行う。この場合、加工を高速に行うため、目標位置での
停止は行わず、加工部を動かしながら溶接を行うという
方法がとられる。
ロボット等の産業機械では、プログラムで指定された溶
接経路にしたがって加工部を動かし、その経路途中の特
定の位置（目標位置）でレーザ照射を行い、溶接加工を
行う。この場合、加工を高速に行うため、目標位置での
停止は行わず、加工部を動かしながら溶接を行うという
方法がとられる。
【０００３】〔２軸のレーザ加工機〕図５は２軸（Ｘ，
Ｙ軸）のレーザ加工機に用いられる従来の数値制御装置
のブロック図である。同図において、１は加工プログラ
ム入力部、２は補間演算部、３−１，３−２はサーボ制
御部、４−１，４−２はモータ、５−１，５−２は位置
検出器、６は現在位置入力部、７は予測部、８は判定部
である。
Ｙ軸）のレーザ加工機に用いられる従来の数値制御装置
のブロック図である。同図において、１は加工プログラ
ム入力部、２は補間演算部、３−１，３−２はサーボ制
御部、４−１，４−２はモータ、５−１，５−２は位置
検出器、６は現在位置入力部、７は予測部、８は判定部
である。
【０００４】加工プログラム入力部１は溶接加工などの
経路を記した加工プログラムを補間演算部２へ与える。
加工プログラムは、Ｘ，Ｙ平面における加工経路、およ
び加工速度の情報からなる。加工経路はブロックデータ
と呼ばれる直線や円弧の指令単位の組合せで表されてい
る。加工プログラム入力部１はブロックデータを補間演
算部２に逐次供給する。
経路を記した加工プログラムを補間演算部２へ与える。
加工プログラムは、Ｘ，Ｙ平面における加工経路、およ
び加工速度の情報からなる。加工経路はブロックデータ
と呼ばれる直線や円弧の指令単位の組合せで表されてい
る。加工プログラム入力部１はブロックデータを補間演
算部２に逐次供給する。
【０００５】補間演算部２は、加工プログラム入力部１
からの加工プログラムにしたがって、所定のサンプリン
グ周期ｔでＸ軸方向およびＹ軸方向への移動指令ｄｘお
よびｄｙを演算して出力する。補間演算部２での処理を
直線補間の場合を例にとり、簡単に説明する。
からの加工プログラムにしたがって、所定のサンプリン
グ周期ｔでＸ軸方向およびＹ軸方向への移動指令ｄｘお
よびｄｙを演算して出力する。補間演算部２での処理を
直線補間の場合を例にとり、簡単に説明する。
【０００６】サンプリング周期をｔ、Ｘ軸方向への送り
速度をＦＸ、Ｙ軸方向への送り速度をＦＹとしたとき、
サンプリング時間ｔ当たりの移動指令ｄｘ，ｄｙは、 ｄｘ＝ＦＸ・ｔ ・・・（１） ｄｙ＝ＦＹ・ｔ ・・・（２） となる。移動指令ｄｘ，ｄｙの累積がブロックデータで
指令された移動距離に達すると、そのブロックデータの
補間演算を終了し、次のブロックデータを加工プログラ
ム入力部１より取り込む。なお、サンプリング周期ｔ
は、通常、数ｍsecである。
速度をＦＸ、Ｙ軸方向への送り速度をＦＹとしたとき、
サンプリング時間ｔ当たりの移動指令ｄｘ，ｄｙは、 ｄｘ＝ＦＸ・ｔ ・・・（１） ｄｙ＝ＦＹ・ｔ ・・・（２） となる。移動指令ｄｘ，ｄｙの累積がブロックデータで
指令された移動距離に達すると、そのブロックデータの
補間演算を終了し、次のブロックデータを加工プログラ
ム入力部１より取り込む。なお、サンプリング周期ｔ
は、通常、数ｍsecである。
【０００７】補間演算部２からの移動指令ｄｘはサーボ
制御部３−１へ与えられる。補間演算部２からの移動指
令ｄｙはサーボ制御部３−２へ与えられる。サーボ制御
部３−１は、移動指令ｄｘに応じて、モータ（Ｘ軸モー
タ）４−１の駆動を制御する。サーボ制御部３−２は、
移動指令ｄｙに応じて、モータ（Ｙ軸モータ）４−２の
駆動を制御する。これにより、図示せぬ加工部が、Ｘ軸
方向およびＹ軸方向へ移動する。
制御部３−１へ与えられる。補間演算部２からの移動指
令ｄｙはサーボ制御部３−２へ与えられる。サーボ制御
部３−１は、移動指令ｄｘに応じて、モータ（Ｘ軸モー
タ）４−１の駆動を制御する。サーボ制御部３−２は、
移動指令ｄｙに応じて、モータ（Ｙ軸モータ）４−２の
駆動を制御する。これにより、図示せぬ加工部が、Ｘ軸
方向およびＹ軸方向へ移動する。
【０００８】この加工部のＸ軸方向およびＹ軸方向の現
在位置は、位置検出器５−１および５−２により検出さ
れ、サーボ制御部３−１および３−２にフィードバック
される。すなわち、サーボ制御部３−１および３−２
は、加工部のＸ軸方向およびＹ軸方向の現在位置をみな
がら、移動指令ｄｘおよびｄｙに応じてモータ４−１お
よび４−２の駆動を制御する。なお、位置検出器５−
１，５−２は、モータ３−１，３−２に取り付けたエン
コーダ、あるいは機械の軸に取り付けたリニアスケール
等が用いられる。
在位置は、位置検出器５−１および５−２により検出さ
れ、サーボ制御部３−１および３−２にフィードバック
される。すなわち、サーボ制御部３−１および３−２
は、加工部のＸ軸方向およびＹ軸方向の現在位置をみな
がら、移動指令ｄｘおよびｄｙに応じてモータ４−１お
よび４−２の駆動を制御する。なお、位置検出器５−
１，５−２は、モータ３−１，３−２に取り付けたエン
コーダ、あるいは機械の軸に取り付けたリニアスケール
等が用いられる。
【０００９】一方、現在位置入力部６には、サーボ制御
部３−１および３−２を介して、位置検出器５−１およ
び５−２により検出される加工部のＸ軸方向およびＹ軸
方向の現在位置が入力される。現在位置入力部６はこの
入力されるＸ軸方向およびＹ軸方向の現在位置をＸn お
よびＹn として予測部７へ送る。
部３−１および３−２を介して、位置検出器５−１およ
び５−２により検出される加工部のＸ軸方向およびＹ軸
方向の現在位置が入力される。現在位置入力部６はこの
入力されるＸ軸方向およびＹ軸方向の現在位置をＸn お
よびＹn として予測部７へ送る。
【００１０】予測部７は、現在位置Ｘn ，Ｙn を入力
し、前回位置Ｘn-1 ，Ｙn-1 との差分に予め設定された
時間Ｔを乗じて、Ｔ時間先の移動位置Ｘｅ，Ｙｅを予測
する。判定部８は、予測部７からの予測位置Ｘｅ，Ｙｅ
が予め設定された位置判定条件を満たすとき、レーザ照
射のタイミングとなる加工起動信号を出力する。
し、前回位置Ｘn-1 ，Ｙn-1 との差分に予め設定された
時間Ｔを乗じて、Ｔ時間先の移動位置Ｘｅ，Ｙｅを予測
する。判定部８は、予測部７からの予測位置Ｘｅ，Ｙｅ
が予め設定された位置判定条件を満たすとき、レーザ照
射のタイミングとなる加工起動信号を出力する。
【００１１】判定部８での判定条件としては、例えば、
目標加工経路上のレーザ照射の位置（目標位置）を示す
座標（Ｘａ，Ｙａ）が使われる。すなわち、レーザ照射
の目標位置（Ｘａ，Ｙａ）を予め判定条件として登録し
ておき、予測位置（Ｘｅ，Ｙｅ）と目標位置（Ｘａ，Ｙ
ａ）とをサンプリング毎に比較し、予測位置（Ｘｅ，Ｙ
ｅ）が目標位置（Ｘａ，Ｙａ）に達した時点、すなわち
予測位置（Ｘｅ，Ｙｅ）が目標位置（Ｘａ，Ｙａ）と同
じか若しくは通過した時点で、レーザ照射の加工起動信
号を出力する。
目標加工経路上のレーザ照射の位置（目標位置）を示す
座標（Ｘａ，Ｙａ）が使われる。すなわち、レーザ照射
の目標位置（Ｘａ，Ｙａ）を予め判定条件として登録し
ておき、予測位置（Ｘｅ，Ｙｅ）と目標位置（Ｘａ，Ｙ
ａ）とをサンプリング毎に比較し、予測位置（Ｘｅ，Ｙ
ｅ）が目標位置（Ｘａ，Ｙａ）に達した時点、すなわち
予測位置（Ｘｅ，Ｙｅ）が目標位置（Ｘａ，Ｙａ）と同
じか若しくは通過した時点で、レーザ照射の加工起動信
号を出力する。
【００１２】予測部７は、現在位置Ｘn ，Ｙn を入力し
てから判定部８が加工起動信号を出力するまでに要する
処理時間Ｔの間の加工部の移動量を補正するためのもの
で、現在位置Ｘn ，Ｙn と前回位置Ｘn-1 ，Ｙn-1 との
差から速度を求め、これに時間Ｔを乗じたものを現在位
置Ｘn ，Ｙn に加算するものである。この場合、ｔをサ
ンプリング周期とすれば、予測位置Ｘｅ，Ｙｅは次式よ
り求められる。 Ｘｅ＝Ｘn ＋｛（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ｝・Ｔ ・・・（３） Ｙｅ＝Ｙn ＋｛（Ｙn −Ｙn-1 ）／ｔ｝・Ｔ ・・・（４）
てから判定部８が加工起動信号を出力するまでに要する
処理時間Ｔの間の加工部の移動量を補正するためのもの
で、現在位置Ｘn ，Ｙn と前回位置Ｘn-1 ，Ｙn-1 との
差から速度を求め、これに時間Ｔを乗じたものを現在位
置Ｘn ，Ｙn に加算するものである。この場合、ｔをサ
ンプリング周期とすれば、予測位置Ｘｅ，Ｙｅは次式よ
り求められる。 Ｘｅ＝Ｘn ＋｛（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ｝・Ｔ ・・・（３） Ｙｅ＝Ｙn ＋｛（Ｙn −Ｙn-1 ）／ｔ｝・Ｔ ・・・（４）
【００１３】〔特開平５−１９６４５４号公報〕上述し
た方式は特開平５−１９６４５４号公報にも示されてい
る。図６はこの公報に示された絶対位置検出装置のブロ
ック図である。この絶対位置検出装置は、移動体の絶対
位置データをサンプリング周期毎に出力する絶対位置検
出器１１と、データ変化量検出手段１２と、速度データ
発生手段１３と、時間計数手段１４と、移動量演算手段
１５と、加算手段１６とから構成されている。
た方式は特開平５−１９６４５４号公報にも示されてい
る。図６はこの公報に示された絶対位置検出装置のブロ
ック図である。この絶対位置検出装置は、移動体の絶対
位置データをサンプリング周期毎に出力する絶対位置検
出器１１と、データ変化量検出手段１２と、速度データ
発生手段１３と、時間計数手段１４と、移動量演算手段
１５と、加算手段１６とから構成されている。
【００１４】データ変化量検出手段１２は、絶対位置検
出器１１から出力された今回の絶対位置データ（Ｘn ）
と絶対位置検出器１１から出力された前回の絶対位置デ
ータ（Ｘn-1 ）との間のデータ変化量を検出する。速度
データ発生手段１３は、データ変化量検出手段１２が検
出したデータ変化量およびサンプリング周期（ｔ）に基
づいて速度データ（Ｖ＝（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ）を発生
する。時間計数手段１４は、各サンプリングのサンプリ
ング開始時点から位置データ出力要求信号が入力される
までの時間（Ｔ）を計数する。移動量演算手段１５は、
速度データと時間計数手段１４が計数した時間とから移
動体の予測移動量データ（ΔＸ＝Ｖ・Ｔ）を演算し、加
算手段１６は今回の絶対位置データと予想移動量データ
とを加算して位置データ出力要求信号が入力された時点
の移動体の位置データＰＳ（ＰＳ＝Ｘn ＋ΔＸ）を出力
する。
出器１１から出力された今回の絶対位置データ（Ｘn ）
と絶対位置検出器１１から出力された前回の絶対位置デ
ータ（Ｘn-1 ）との間のデータ変化量を検出する。速度
データ発生手段１３は、データ変化量検出手段１２が検
出したデータ変化量およびサンプリング周期（ｔ）に基
づいて速度データ（Ｖ＝（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ）を発生
する。時間計数手段１４は、各サンプリングのサンプリ
ング開始時点から位置データ出力要求信号が入力される
までの時間（Ｔ）を計数する。移動量演算手段１５は、
速度データと時間計数手段１４が計数した時間とから移
動体の予測移動量データ（ΔＸ＝Ｖ・Ｔ）を演算し、加
算手段１６は今回の絶対位置データと予想移動量データ
とを加算して位置データ出力要求信号が入力された時点
の移動体の位置データＰＳ（ＰＳ＝Ｘn ＋ΔＸ）を出力
する。
【００１５】すなわち、サンプリング周期をｔ、サンプ
リング開始時点から位置データ出力要求信号が入力され
るまでの時間をＴ、今回の絶対位置データをＸn 、前回
の絶対位置データをＸn-1 とすると、位置データ出力要
求信号が入力された時点の移動体の位置データＰＳは、 ＰＳ＝Ｘn ＋｛（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ｝・Ｔ ・・・（５） となり、先に示した（３）式や（４）式と一致する。
リング開始時点から位置データ出力要求信号が入力され
るまでの時間をＴ、今回の絶対位置データをＸn 、前回
の絶対位置データをＸn-1 とすると、位置データ出力要
求信号が入力された時点の移動体の位置データＰＳは、 ＰＳ＝Ｘn ＋｛（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ｝・Ｔ ・・・（５） となり、先に示した（３）式や（４）式と一致する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の数値制御装置によると、加工経路の変化に伴
う速度の急峻な変化に対して予測位置がずれる。すなわ
ち、従来の数値制御装置では、サンプリング毎に計測さ
れた過去の位置情報から求められた速度情報に基づき、
将来の位置を予測している。このため、速度に変化のな
い場合は問題ないが、変化がある場合は予測誤差を生じ
る。この結果、実際の加工位置が目標位置に対してず
れ、加工精度が低下し、生産性が悪化するという問題が
生じる。
うな従来の数値制御装置によると、加工経路の変化に伴
う速度の急峻な変化に対して予測位置がずれる。すなわ
ち、従来の数値制御装置では、サンプリング毎に計測さ
れた過去の位置情報から求められた速度情報に基づき、
将来の位置を予測している。このため、速度に変化のな
い場合は問題ないが、変化がある場合は予測誤差を生じ
る。この結果、実際の加工位置が目標位置に対してず
れ、加工精度が低下し、生産性が悪化するという問題が
生じる。
【００１７】図７はこの模様を示すタイムチャートであ
る。図７では、簡単のため、予測時間Ｔをサンプリング
時間ｔと一致させ、１サンプル時間先の位置を予測した
場合を示している。同図において、７００，７０１，７
０２，７０３は等速で加工部が移動している場合で、現
在位置と予測位置とは一致する。７０４，７０５は速度
が変化した場合を示しており、７０４，７０５に対する
予測位置は７０４’，７０５’のようにずれる。
る。図７では、簡単のため、予測時間Ｔをサンプリング
時間ｔと一致させ、１サンプル時間先の位置を予測した
場合を示している。同図において、７００，７０１，７
０２，７０３は等速で加工部が移動している場合で、現
在位置と予測位置とは一致する。７０４，７０５は速度
が変化した場合を示しており、７０４，７０５に対する
予測位置は７０４’，７０５’のようにずれる。
【００１８】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、加工経路の
変化に伴う速度の急峻な変化に対しても正確な予測位置
を求めることができるようにすることにより、加工精度
を高めることの可能な、また高速加工を可能として生産
性を向上することのできる数値制御装置を提供すること
ある。
なされたもので、その目的とするところは、加工経路の
変化に伴う速度の急峻な変化に対しても正確な予測位置
を求めることができるようにすることにより、加工精度
を高めることの可能な、また高速加工を可能として生産
性を向上することのできる数値制御装置を提供すること
ある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、移動指令の変化に応じて調整値を
求めるようにし、予測された移動位置をこの調整値で修
正して予測位置とし、この予測位置が目標位置に達した
時点で加工起動信号を出力するようにしたものである。
この発明によれば、検出される現在位置に先んじて、位
置の変化を捉え、これを予測位置に反映させることがで
きる。
るために、本発明は、移動指令の変化に応じて調整値を
求めるようにし、予測された移動位置をこの調整値で修
正して予測位置とし、この予測位置が目標位置に達した
時点で加工起動信号を出力するようにしたものである。
この発明によれば、検出される現在位置に先んじて、位
置の変化を捉え、これを予測位置に反映させることがで
きる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示
す数値制御装置のブロック図である。同図において、図
５と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、その説
明は省略する。
き詳細に説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示
す数値制御装置のブロック図である。同図において、図
５と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、その説
明は省略する。
【００２１】この実施の形態では、図５に示した構成に
対し、速度変化調整部９と加算部１０とを追加した構成
としている。そして、補間演算部２からの移動指令ｄｘ
およびｄｙを速度変化調整部９へ与えるものとし、速度
変化調整部９で算出した調整値ｐｘおよびｐｙ（後述）
を加算部１０へ与える一方、予測部７において予測した
移動位置ＸｅおよびＹｅを加算部１０へ与え、加算部１
０での加算結果Ｘｐ（Ｘｐ＝Ｘｅ＋ｐｘ）およびＹｐ
（Ｙｐ＝Ｙｅ＋ｐｙ）を予測位置として判定部８へ与え
るようにしている。判定部８は、加算部１０からの予測
位置Ｘｐ，Ｙｐを入力し、従来例と同様にして、加工起
動信号の出力を判定する。
対し、速度変化調整部９と加算部１０とを追加した構成
としている。そして、補間演算部２からの移動指令ｄｘ
およびｄｙを速度変化調整部９へ与えるものとし、速度
変化調整部９で算出した調整値ｐｘおよびｐｙ（後述）
を加算部１０へ与える一方、予測部７において予測した
移動位置ＸｅおよびＹｅを加算部１０へ与え、加算部１
０での加算結果Ｘｐ（Ｘｐ＝Ｘｅ＋ｐｘ）およびＹｐ
（Ｙｐ＝Ｙｅ＋ｐｙ）を予測位置として判定部８へ与え
るようにしている。判定部８は、加算部１０からの予測
位置Ｘｐ，Ｙｐを入力し、従来例と同様にして、加工起
動信号の出力を判定する。
【００２２】次に、速度変化調整部９および加算部１０
の機能を交えながら、この数値制御装置の動作について
説明する。現在位置入力部６に現れる現在位置Ｘn ，Ｙ
n の変化は、サーボ制御部３−１，３−２が移動指令ｄ
ｘ，ｄｙを入力して、実際にモータ４−１，４−２が動
いた結果である。これに対し、速度変化調整部９は、サ
ーボ制御部３−１，３−２へこれから与えられようとす
る移動指令ｄｘ，ｄｙを入力する。したがって、移動指
令ｄｘ，ｄｙに変化があった場合、その変化の影響が現
在位置入力部６に現れる前に先んじて、速度変化調整部
９により予測位置Ｘｐ，Ｙｐに反映させることが可能で
ある。
の機能を交えながら、この数値制御装置の動作について
説明する。現在位置入力部６に現れる現在位置Ｘn ，Ｙ
n の変化は、サーボ制御部３−１，３−２が移動指令ｄ
ｘ，ｄｙを入力して、実際にモータ４−１，４−２が動
いた結果である。これに対し、速度変化調整部９は、サ
ーボ制御部３−１，３−２へこれから与えられようとす
る移動指令ｄｘ，ｄｙを入力する。したがって、移動指
令ｄｘ，ｄｙに変化があった場合、その変化の影響が現
在位置入力部６に現れる前に先んじて、速度変化調整部
９により予測位置Ｘｐ，Ｙｐに反映させることが可能で
ある。
【００２３】図２は速度変化調整部９における調整値ｐ
ｘの生成処理部を示すブロック図である。同図におい
て、９−１は速度変化検出部、９−２はフィルタ部であ
る。速度変化検出部９−１は、今回の移動指令ｄｘn を
入力し、前回の移動指令ｄｘn- 1 との差分をとることに
より移動指令ｄｘの変化ａｘを出力する。フィルタ部９
−２は、サーボ制御部３−１の応答特性に応じた特性を
持つフィルタであり、変化ａｘを入力し、今回の調整値
ｐｘn を出力する。
ｘの生成処理部を示すブロック図である。同図におい
て、９−１は速度変化検出部、９−２はフィルタ部であ
る。速度変化検出部９−１は、今回の移動指令ｄｘn を
入力し、前回の移動指令ｄｘn- 1 との差分をとることに
より移動指令ｄｘの変化ａｘを出力する。フィルタ部９
−２は、サーボ制御部３−１の応答特性に応じた特性を
持つフィルタであり、変化ａｘを入力し、今回の調整値
ｐｘn を出力する。
【００２４】図３は図２に示した速度変化調整部９にお
ける調整値ｐｘの生成処理の一例を示すフローチャート
である。速度変化検出部９−１は、今回の移動指令ｄｘ
n を入力し（ステップＳ３０１）、前回の移動指令ｄｘ
n-1 との差分から変化ａｘを求める（ステップＳ３０
２）。なお、変化ａｘを求めた後、次の回のステップＳ
３０２で用いるために、今回の移動指令ｄｘn を前回の
移動指令ｄｘn-1 とする（ステップＳ３０３）。
ける調整値ｐｘの生成処理の一例を示すフローチャート
である。速度変化検出部９−１は、今回の移動指令ｄｘ
n を入力し（ステップＳ３０１）、前回の移動指令ｄｘ
n-1 との差分から変化ａｘを求める（ステップＳ３０
２）。なお、変化ａｘを求めた後、次の回のステップＳ
３０２で用いるために、今回の移動指令ｄｘn を前回の
移動指令ｄｘn-1 とする（ステップＳ３０３）。
【００２５】フィルタ部９−２は、速度変化検出部９−
１からの変化ａｘを入力し（ステップＳ３０４）、前回
の調整値ｐｘn-1 に係数Ｋ１を乗じ、変化ａｘに係数Ｋ
２を乗じ、Ｋ１・ｐｘn-1 とＫ２・ａｘとの和として今
回の調整値ｐｘn を求める（ステップＳ３０５）。な
お、調整値ｐｘn を求めた後、次の回のステップＳ３０
５で用いるために、今回の調整値ｐｘn を前回の調整値
ｐｘn-1 とする。これは、サーボ制御部３−１の応答特
性を１次近似して１次フィルタとして近似した場合に当
たる。
１からの変化ａｘを入力し（ステップＳ３０４）、前回
の調整値ｐｘn-1 に係数Ｋ１を乗じ、変化ａｘに係数Ｋ
２を乗じ、Ｋ１・ｐｘn-1 とＫ２・ａｘとの和として今
回の調整値ｐｘn を求める（ステップＳ３０５）。な
お、調整値ｐｘn を求めた後、次の回のステップＳ３０
５で用いるために、今回の調整値ｐｘn を前回の調整値
ｐｘn-1 とする。これは、サーボ制御部３−１の応答特
性を１次近似して１次フィルタとして近似した場合に当
たる。
【００２６】係数Ｋ１は、１次フィルタの時定数Ｔｍと
サンプリング時間ｔより、 Ｋ１＝ｅｘｐ（−ｔ／Ｔｍ） ・・・（６） により設定する。また、係数Ｋ２は、速度変化の影響を
予測位置にどの程度、反映させるかを決めるゲインであ
る。
サンプリング時間ｔより、 Ｋ１＝ｅｘｐ（−ｔ／Ｔｍ） ・・・（６） により設定する。また、係数Ｋ２は、速度変化の影響を
予測位置にどの程度、反映させるかを決めるゲインであ
る。
【００２７】加算部１０は、予測部７からの移動位置Ｘ
ｅおよびＹｅと速度変化調整部９からの調整値ｐｘおよ
びｐｙを入力し、これらの和として予測位置Ｘｐおよび
Ｙｐを求める。この結果、判定部８に入力される予測位
置Ｘｐ，Ｙｐは、 Ｘｐ＝Ｘｅ＋ｐｘ＝Ｘn ＋｛（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ｝・Ｔ＋ｐｘ ・・・（ ７） Ｙｐ＝Ｙｅ＋ｐｙ＝Ｙn ＋｛（Ｙn −Ｙn-1 ）／ｔ｝・Ｔ＋ｐｙ ・・・（ ８） となる。
ｅおよびＹｅと速度変化調整部９からの調整値ｐｘおよ
びｐｙを入力し、これらの和として予測位置Ｘｐおよび
Ｙｐを求める。この結果、判定部８に入力される予測位
置Ｘｐ，Ｙｐは、 Ｘｐ＝Ｘｅ＋ｐｘ＝Ｘn ＋｛（Ｘn −Ｘn-1 ）／ｔ｝・Ｔ＋ｐｘ ・・・（ ７） Ｙｐ＝Ｙｅ＋ｐｙ＝Ｙn ＋｛（Ｙn −Ｙn-1 ）／ｔ｝・Ｔ＋ｐｙ ・・・（ ８） となる。
【００２８】図４は移動指令ｄｘがステップ状に変化し
た場合を示すタイムチャートである。同図（ａ）におい
て、４０１〜４０８は移動指令ｄｘを示し、４０３から
４０４において速度がステップ状に変化している。同図
（ｂ）において、４１１〜４１８は変化ａｘを示し、４
１４で速度がステップ状に変化したのを捉えている。同
図（ｃ）において、４２１〜４２８は調整値ｐｘの一例
を示し、４２４より指数的に減衰する応答が得られる。
同図（ｄ）において、４３１〜４３６は予測位置Ｘｐで
あり、４４４，４４５，４４６は予測部７の出力する移
動位置Ｘｅである。この場合、移動位置４４４，４４
５，４４６に調整値ｐｘとして４２４，４２５，４２６
が加算された結果として、予測位置４３４，４３５，，
４３６が得られている。
た場合を示すタイムチャートである。同図（ａ）におい
て、４０１〜４０８は移動指令ｄｘを示し、４０３から
４０４において速度がステップ状に変化している。同図
（ｂ）において、４１１〜４１８は変化ａｘを示し、４
１４で速度がステップ状に変化したのを捉えている。同
図（ｃ）において、４２１〜４２８は調整値ｐｘの一例
を示し、４２４より指数的に減衰する応答が得られる。
同図（ｄ）において、４３１〜４３６は予測位置Ｘｐで
あり、４４４，４４５，４４６は予測部７の出力する移
動位置Ｘｅである。この場合、移動位置４４４，４４
５，４４６に調整値ｐｘとして４２４，４２５，４２６
が加算された結果として、予測位置４３４，４３５，，
４３６が得られている。
【００２９】なお、この実施の形態では、２軸レーザ加
工機を例にとって説明したが、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方
向のみも加工部を動かす１軸構成の産業機械であっても
よく、さらに多軸の産業機械でも同様にして適用するこ
とが可能である。
工機を例にとって説明したが、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方
向のみも加工部を動かす１軸構成の産業機械であっても
よく、さらに多軸の産業機械でも同様にして適用するこ
とが可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、移動指令の変化に応じて調整値を求める
ようにし、予測された移動位置をこの調整値で修正して
予測位置とし、この予測位置が目標位置に達した時点で
加工起動信号を出力するようにしたので、検出される現
在位置に先んじて、位置の変化を捉え、これを予測位置
に反映させることができるようになり、加工経路の変化
に伴う速度の急峻な変化に対しても正確に予測位置を求
めることができ、、加工精度を高めることが可能とな
る。また、速度変化がある場合でも従来に比べて精度が
得られるようになるため、さらに速度を上げた加工（高
速加工）が可能となり、生産性を向上することができる
ようになる。
発明によれば、移動指令の変化に応じて調整値を求める
ようにし、予測された移動位置をこの調整値で修正して
予測位置とし、この予測位置が目標位置に達した時点で
加工起動信号を出力するようにしたので、検出される現
在位置に先んじて、位置の変化を捉え、これを予測位置
に反映させることができるようになり、加工経路の変化
に伴う速度の急峻な変化に対しても正確に予測位置を求
めることができ、、加工精度を高めることが可能とな
る。また、速度変化がある場合でも従来に比べて精度が
得られるようになるため、さらに速度を上げた加工（高
速加工）が可能となり、生産性を向上することができる
ようになる。
【図１】 本発明の一実施の形態を示す数値制御装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】 この数値制御装置の速度変化調整部における
調整値ｐｘの生成処理部を示すブロック図である。
調整値ｐｘの生成処理部を示すブロック図である。
【図３】 図２に示した速度変化調整部における調整値
ｐｘの生成処理の一例を示すフローチャートである。
ｐｘの生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】 移動指令ｄｘがステップ状に変化した場合を
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
【図５】 ２軸のレーザ加工機に用いられる従来の数値
制御装置のブロック図である。
制御装置のブロック図である。
【図６】 特開平５−１９６４５４号公報に示された絶
対位置検出装置のブロック図である。
対位置検出装置のブロック図である。
【図７】 従来の数値制御装置において加工経路の変化
に伴う速度の急峻な変化に対して予測位置がずれる模様
を示すタイムチャートである。
に伴う速度の急峻な変化に対して予測位置がずれる模様
を示すタイムチャートである。
１…加工プログラム入力部、２…補間演算部、３−１，
３−２…サーボ制御部、４−１，４−２…モータ、５−
１，５−２…位置検出器、６…現在位置入力部、７…予
測部、８…判定部、９…速度変化調整部、１０…加算
部。
３−２…サーボ制御部、４−１，４−２…モータ、５−
１，５−２…位置検出器、６…現在位置入力部、７…予
測部、８…判定部、９…速度変化調整部、１０…加算
部。
Claims (2)
- 【請求項１】 加工部を動かしながら所定時間経過後の
予測位置が目標位置に達した時点で加工起動信号を出力
する数値制御装置において、 所定のサンプリング周期で移動指令を出力する移動指令
出力手段と、 この移動指令出力手段からの移動指令を受けてモータを
駆動しその移動指令に応じた位置に前記加工部を動かす
駆動手段と、 前記加工部の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 この現在位置検出手段により検出される前記加工部の現
在位置に基づいて一定時間経過後の前記加工部の移動位
置を予測する予測手段と、 前記移動指令出力手段からの移動指令を入力としこの移
動指令の変化に応じて調整値を求める調整値導出手段
と、 この調整値導出手段によって求められた調整値で前記予
測手段により予測された移動位置を修正し予測位置とす
る修正手段と、 この修正手段からの予測位置が目標位置に達した時点で
加工起動信号を出力する加工起動信号出力手段とを備え
たことを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項２】 Ｘ軸方向およびＹ軸方向へ加工部を動か
しながら所定時間経過後の予測位置が目標位置に達した
時点で加工起動信号を出力する数値制御装置において、 所定のサンプリング周期でＸ軸方向およびＹ軸方向への
移動指令を出力する移動指令出力手段と、 この移動指令出力手段からのＸ軸方向への移動指令を受
けて第１のモータを駆動しその移動指令に応じた位置に
前記加工部を動かす第１の駆動手段と、 前記移動指令出力手段からのＹ軸方向への移動指令を受
けて第２のモータを駆動しその移動指令に応じた位置に
前記加工部を動かす第２の駆動手段と、 前記加工部のＸ軸方向およびＹ軸方向における現在位置
を検出する第１および第２の現在位置検出手段と、 前記第１および第２の現在位置検出手段により検出され
る前記加工部の現在位置に基づいて一定時間経過後の前
記加工部のＸ軸方向およびＹ軸方向への移動位置を予測
する予測手段と、 前記移動指令出力手段からのＸ軸方向およびＹ軸方向へ
の移動指令を入力としこの移動指令の変化に応じて第１
および第２の調整値を求める調整値導出手段と、 この調整値導出手段により求められた第１および第２の
調整値で前記予測手段により予測されたＸ軸方向および
Ｙ軸方向への移動位置を修正し予測位置とする修正手段
と、 この修正手段からの予測位置が目標位置に達した時点で
加工起動信号を出力する加工起動信号出力手段とを備え
たことを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6984596A JP2795255B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6984596A JP2795255B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09258812A true JPH09258812A (ja) | 1997-10-03 |
| JP2795255B2 JP2795255B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=13414560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6984596A Expired - Fee Related JP2795255B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795255B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7012215B2 (en) | 2002-11-20 | 2006-03-14 | Fanuc Ltd | Laser machining apparatus |
| JP2006243926A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの制御装置 |
| JP2007237202A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法および装置 |
| EP2447015A2 (en) | 2010-10-29 | 2012-05-02 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot control apparatus, robot control method, and robot system |
| JP2016053652A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | ビアメカニクス株式会社 | ガルバノスキャナ制御方法、その制御装置およびそれを用いたレーザ加工装置 |
| JP2017146231A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 株式会社東京精密 | 位置決め測定システム |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP6984596A patent/JP2795255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7012215B2 (en) | 2002-11-20 | 2006-03-14 | Fanuc Ltd | Laser machining apparatus |
| EP1422015A3 (en) * | 2002-11-20 | 2007-09-05 | Fanuc Ltd | Laser machining apparatus |
| JP2006243926A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの制御装置 |
| US7129664B2 (en) | 2005-03-01 | 2006-10-31 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Robot controller |
| KR100798970B1 (ko) * | 2005-03-01 | 2008-01-28 | 가와사키 쥬코교 가부시키가이샤 | 로봇 컨트롤러 및 로봇 제어방법 |
| JP2007237202A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法および装置 |
| EP2447015A2 (en) | 2010-10-29 | 2012-05-02 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot control apparatus, robot control method, and robot system |
| JP2012096307A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Yaskawa Electric Corp | ロボット制御装置、ロボット制御方法およびロボットシステム |
| JP2016053652A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | ビアメカニクス株式会社 | ガルバノスキャナ制御方法、その制御装置およびそれを用いたレーザ加工装置 |
| JP2017146231A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 株式会社東京精密 | 位置決め測定システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2795255B2 (ja) | 1998-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |