JPH10240321A - 偏差監視機能付き数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動速度が異なる加工プログラムを使用したと
きには、全体の移動速度を上げるために偏差許容量に大
きな許容値を設定すると、加工精度が低下する。 【解決手段】データ入力部１０１は加工プログラム等を
読み込み、演算処理部１０２は偏差許容量格納エリア１
０３から移動速度に対応する最適な偏差許容量を取得し
この偏差許容量を位置決め監視データ記憶部１０５に設
定する。補間制御部１０４は演算処理部１０２の出力の
移動量と移動速度とにより補間を行う。モータ制御部１
０６は補間制御部１０４から発生されたパルスによりサ
ーボモータ１０８を指定量回転させる。位置決め監視制
御部１０７はモータ制御部１０６のモータ位置偏差量と
位置決め監視データ記憶部１０５に記憶されている偏差
許容量とを比較してモータ位置偏差量＜偏差許容量とな
った時点で次の補間を開始させる制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏差監視機能付き数
値制御装置に関し、特に位置決め精度の監視機能を有す
る数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、数値制御装置付きの工作機械に
おいては、複数の移動指令を連続して実行したときに、
各移動指令に対しモータの遅れ（以後、モータ位置偏差
量）が生じる。

【０００３】図２は一般的な数値制御装置付きの工作機
械におけるモータ位置偏差量について説明する図であ
る。

【０００４】図２において、参照符号２０１，２０３は
折り返し連続した指令、参照符号２０２，２０４はそれ
ぞれ指令２０１，指令２０３に対応した実際の移動、参
照符号２０５はモータ位置偏差量を示している。

【０００５】図２を参照すると、指令２０１の値に対し
ては実際の移動２０２となり、モータ位置偏差量２０５
が生じている。

【０００６】次に、図５は従来の偏差監視機能付き数値
制御装置の一例を示すブロック図である。

【０００７】図５を参照すると、この従来例の偏差監視
機能付き数値制御装置は、加工プログラム等を読み込む
データ入力部５０１と、入力された加工プログラム等に
より移動データ，移動速度および偏差許容量を作成する
演算処理部５０２と、演算処理部５０２の出力の移動量
と移動速度とにより補間を行う補間制御部５０３と、補
間制御部５０３から発生されたパルスによりサーボモー
タ５０７を指定量回転させるモータ制御部５０５と、モ
ータ制御部５０５のモータ位置偏差量と位置決め監視デ
ータ記憶部５０４に記憶されている偏差許容量とを比較
して、 モータ位置偏差量＜偏差許容量 となった時点で次の補間を開始させる制御を行う位置決
め監視制御部５０６とから構成されている。

【０００８】なお、従来のこの種の数値制御装置の一例
として特開昭６３−３１２０５号公報に所載の「数値制
御装置」を挙げると、この数値制御装置は指令位置と実
際位置との位置偏差を常時監視し、位置偏差が位置偏差
許容値を越えたときには、指令送り速度を減速して位置
偏差が位置偏差許容値内に入るようにしている。

【０００９】次に、図３は一般的な偏差監視機能付き数
値制御装置における偏差許容量について説明する図で、
（ａ）は大きい偏差監視量の場合を示し、（ｂ）は小さ
い偏差監視量の場合を示している。

【００１０】図３（ａ）を参照すると、大きい偏差監視
量３０２の場合には、連続した指令３０１および指定３
０５に対してそれぞれモータ移動３０３およびモータ移
動３０６となり、モータ減速領域３０４が小さくなるた
め、加工時間は短くなるが、加工精度は下がる。

【００１１】次に、図３（ｂ）を参照すると、小さい偏
差監視量３０８の場合には、連続した指令３０７および
指定３１１に対してそれぞれモータ移動３０９およびモ
ータ移動３１２となり、モータ減速領域３１０が大きく
なるため、加工時間は長くなるが、加工精度は上がる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この従来の偏差監視機
能付き数値制御装置では、データ入力部５０１から入力
される加工プログラムおよび移動速度データには関係な
く常に一定の偏差許容量でモータ位置偏差量を監視す
る。

【００１３】実際の加工場面では、移動速度が速いとき
は偏差許容量を大きくしてよく、移動速度が遅いときは
偏差許容量を小さくしてよいことが多い。

【００１４】しかしながら、移動速度が異なる加工プロ
グラムを使用したときには、全体の移動速度を上げるた
めに偏差許容量に大きな許容値を設定すると、加工精度
が低下するという問題点があった。

【００１５】また、加工精度を保つために偏差許容量を
小さくすると、加工時間が長くなるという問題点があっ
た。

【００１６】なお、上記公報に記載された数値制御装置
は、その構成および作用のすべてが本発明とは著しく異
なるものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、加工プ
ログラムから補間データに変換する演算処理部と、変換
された前記補間データから加工軌跡位置指令を発生させ
る補間制御部と、この加工軌跡位置指令値によりサーボ
モータを制御するモータ制御部と、工作機械と機械的に
結合している前記サーボモータとを備える数値制御装置
において、移動速度に対応した偏差許容量を設定し各位
置に対して位置決め監視をする手段を備えることを特徴
とする偏差監視機能付き数値制御装置が得られる。

【００１８】また、移動指令を連続して実行する時に生
じる前記サーボモータの遅れを監視する監視手段と、前
記移動指令の偏差許容量を設定する設定手段と、前記サ
ーボモータの遅れと前記偏差許容量とを比較する比較手
段と、前記サーボモータの遅れが前記偏差許容量よりも
小さくなった時に次の補間処理を開始する補間処理手段
とを備えることを特徴とする偏差監視機能付き数値制御
装置が得られる。

【００１９】さらに、前記移動速度に対応した複数の偏
差許容量を格納する偏差許容量格納エリアを備え、前記
演算処理部は前記偏差許容量格納エリアから前記移動速
度に対応した前記偏差許容量を取得して所定の演算処理
を行うことを特徴とする偏差監視機能付き数値制御装置
が得られる。

【００２０】さらにまた、前記加工プログラム等を読み
込むデータ入力部と、この入力された加工プログラム等
により位置決めデータ，移動速度および偏差許容量を作
成する前記演算処理部と、この演算処理部の出力の移動
量と移動速度とにより補間を行う前記補間制御部と、こ
の補間制御部から発生されたパルスにより前記サーボモ
ータを指定量回転させる前記モータ制御部と、このモー
タ制御部のモータ位置偏差量と位置決め監視データ記憶
部に記憶されている偏差許容量とを比較してモータ位置
偏差量＜偏差許容量となった時点で次の補間を開始させ
る制御を行う位置決め監視制御部とを備え、前記演算処
理部は偏差許容量格納エリアから取得した移動速度に対
応する最適な偏差許容量を前記位置決め監視データ記憶
部に設定することを特徴とする偏差監視機能付き数値制
御装置が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について説明
すると、本発明では各移動速度に対応した最適な偏差許
容量を設定することにより各移動に対して最適な位置決
め監視を行うことができるので、加工精度を保ちながら
高速加工を行うことが可能である。

【００２２】次に、本発明の実施形態について図面を参
照して詳細に説明する。

【００２３】図１は本発明の偏差監視機能付き数値制御
装置の一実施形態を示すブロック図である。

【００２４】図１を参照すると、本実施形態の偏差監視
機能付き数値制御装置は、加工プログラム等を読み込む
データ入力部１０１と、入力された加工プログラム等に
より位置決めデータ，移動速度および偏差許容量を作成
する演算処理部１０２と、演算処理部１０２の出力の移
動量と移動速度とにより補間を行う補間制御部１０４
と、補間制御部１０４から発生されたパルスによりサー
ボモータ１０８を指定量回転させるモータ制御部１０６
と、モータ制御部１０６のモータ位置偏差量と位置決め
監視データ記憶部１０５に記憶されている偏差許容量と
を比較して、 モータ位置偏差量＜偏差許容量 となった時点で次の補間を開始させる制御を行う位置決
め監視制御部１０７とから構成されている。

【００２５】そして、演算処理部１０２は偏差許容量格
納エリア１０３から移動速度に対応する最適な偏差許容
量を取得し、この偏差許容量を位置決め監視データ記憶
部１０５に設定する。

【００２６】次に、本発明の偏差監視機能付き数値制御
装置を適用した工作機械について図４を使用して説明す
る。

【００２７】図４は本発明の一適用例の工作機械におけ
る穴あけ加工工程を説明するための図である。

【００２８】図４においては、穴あけ加工を複数のブロ
ックに分割して加工する固定サイクルについて経路およ
び位置決め監視の位置が示されており、参照符号４０１
は工具を示し、参照符号４０２，４０６，４０８，４１
２，４１４および４１８は位置決め移動を示し、参照符
号４０３，４０５，４０７，４０９，４１１，４１３，
４１５および４１７は位置決め監視位置を示し、参照符
号４０４，４１０および４１６は切削加工移動を示して
いる。

【００２９】続いて、本適用例の動作について図１およ
び図４を併用して説明する。

【００３０】工具４０１は位置決め速度で位置決め移動
４０２を行い、位置決め監視制御部１０７は位置決め監
視位置４０３でモータ位置偏差量とあらかじめ演算処理
部１０２において偏差許容量格納エリア１０３から取得
した移動速度に対応する偏差許容量を設定した位置決め
監視データ記憶部１０５の偏差許容量とを比較する。そ
して、この比較結果が、 モータ位置偏差量＜偏差許容量 となった時点で補間制御部１０４は次の移動である切削
加工移動４０４を実行する。

【００３１】次に、切削加工移動４０４についても、同
様に位置決め監視位置４０５において切削移動の速度に
対応した偏差許容量で偏差監視が行われる。

【００３２】そして、切削加工移動４０４以降の位置決
め移動４０６，４０８，４１２，４１４および切削加工
移動４１０，４１６についても、同様にそれぞれの位置
決め監視位置４０７，４０９，４１３，４１５および４
１１，４１７において移動速度に対応した最適な偏差許
容量で偏差監視が行われる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、加工プロ
グラムから補間データに変換する演算処理部と、変換さ
れた補間データから加工軌跡位置指令を発生させる補間
制御部と、この加工軌跡位置指令値によりサーボモータ
を制御するモータ制御部と、工作機械と機械的に結合し
ているサーボモータとを備える数値制御装置において、
移動速度に対応した偏差許容量を設定し各位置に対して
位置決め監視をする手段を備えることにより、また、移
動指令を連続して実行する時に生じるサーボモータの遅
れを監視する監視手段と、移動指令の偏差許容量を設定
する設定手段と、サーボモータの遅れと偏差許容量とを
比較する比較手段と、サーボモータの遅れが偏差許容量
よりも小さくなった時に次の補間処理を開始する補間処
理手段とを備えることにより、さらに、移動速度に対応
した複数の偏差許容量を格納する偏差許容量格納エリア
を備え、演算処理部は偏差許容量格納エリアから移動速
度に対応した偏差許容量を取得して所定の演算処理を行
うことにより、さらにまた、その実施態様として、加工
プログラム等を読み込むデータ入力部と、この入力され
た加工プログラム等により位置決めデータ，移動速度お
よび偏差許容量を作成する演算処理部と、この演算処理
部の出力の移動量と移動速度とにより補間を行う補間制
御部と、この補間制御部から発生されたパルスによりサ
ーボモータを指定量回転させるモータ制御部と、このモ
ータ制御部のモータ位置偏差量と位置決め監視データ記
憶部に記憶されている偏差許容量とを比較してモータ位
置偏差量＜偏差許容量となった時点で次の補間を開始さ
せる制御を行う位置決め監視制御部とを備え、上記演算
処理部は偏差許容量格納エリアから取得した移動速度に
対応する最適な偏差許容量を位置決め監視データ記憶部
に設定することにより、特に穴あけ加工のように移動速
度が異なる複数のブロックに分割して加工する場面にお
いて、各移動工程の移動速度に対応した最適な偏差許容
量を設定して位置決め監視をするので、加工精度を保ち
ながら高速加工を行うことができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の偏差監視機能付き数値制御装置の一実
施形態を示すブロック図である。

【図２】一般的な数値制御装置付きの工作機械における
モータ位置偏差量について説明する図である。

【図３】一般的な偏差監視機能付き数値制御装置におけ
る偏差許容量について説明する図で、（ａ）は大きい偏
差監視量の場合を示し、（ｂ）は小さい偏差監視量の場
合を示している。

【図４】本発明の一適用例の工作機械における穴あけ加
工工程を説明するための図である。

【図５】従来の偏差監視機能付き数値制御装置の一例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１，５０１ データ入力部 １０２，５０２ 演算処理部 １０３ 偏差許容量格納エリア １０４，５０３ 補間制御部 １０５，５０４ 位置決め監視データ記憶部 １０６，５０５ モータ制御部 １０７，５０６ 位置決め監視制御部 １０８，５０７ サーボモータ ２０１，２０３，３０１，３０５，３０７，３１１
指令 ２０２，２０４ 実際の移動 ２０５ モータ位置偏差量 ３０２，３０８ 偏差監視量 ３０３，３０６，３０９，３１２ モータ移動 ３０４，３１０ モータ減速領域 ４０１ 工具 ４０２，４０６，４０８，４１２，４１４，４１８
位置決め移動 ４０３，４０５，４０７，４０９，４１１，４１３，４
１５，４１７ 位置決め監視位置 ４０４，４１０，４１６ 切削加工移動

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広野 守 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工プログラムから補間データに変換す
   る演算処理部と、変換された前記補間データから加工軌
   跡位置指令を発生させる補間制御部と、この加工軌跡位
   置指令値によりサーボモータを制御するモータ制御部
   と、工作機械と機械的に結合している前記サーボモータ
   とを備える数値制御装置において、移動速度に対応した
   偏差許容量を設定し各位置に対して位置決め監視をする
   手段を備えることを特徴とする偏差監視機能付き数値制
   御装置。
2. 【請求項２】 移動指令を連続して実行する時に生じる
   前記サーボモータの遅れを監視する監視手段と、前記移
   動指令の偏差許容量を設定する設定手段と、前記サーボ
   モータの遅れと前記偏差許容量とを比較する比較手段
   と、前記サーボモータの遅れが前記偏差許容量よりも小
   さくなった時に次の補間処理を開始する補間処理手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の偏差監視機能
   付き数値制御装置。
3. 【請求項３】 前記移動速度に対応した複数の偏差許容
   量を格納する偏差許容量格納エリアを備え、前記演算処
   理部は前記偏差許容量格納エリアから前記移動速度に対
   応した前記偏差許容量を取得して所定の演算処理を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の偏差監視機能付き数値
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記加工プログラム等を読み込むデータ
   入力部と、この入力された加工プログラム等により位置
   決めデータ，移動速度および偏差許容量を作成する前記
   演算処理部と、この演算処理部の出力の移動量と移動速
   度とにより補間を行う前記補間制御部と、この補間制御
   部から発生されたパルスにより前記サーボモータを指定
   量回転させる前記モータ制御部と、このモータ制御部の
   モータ位置偏差量と位置決め監視データ記憶部に記憶さ
   れている偏差許容量とを比較してモータ位置偏差量＜偏
   差許容量となった時点で次の補間を開始させる制御を行
   う位置決め監視制御部とを備え、前記演算処理部は偏差
   許容量格納エリアから取得した移動速度に対応する最適
   な偏差許容量を前記位置決め監視データ記憶部に設定す
   ることを特徴とする請求項１記載の偏差監視機能付き数
   値制御装置。