JPH10301614A

JPH10301614A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPH10301614A
Application number: JP12286497A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Fujibayashi; 謙太郎藤林; Yorikazu Fukui; 順和福井
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】バイナリ運転において正逆両方向に精密かつ
高速な動作制御を行うことのできる数値制御装置を提供
すること。【解決手段】正方向動作を行うときの遅れを考慮した
バイナリデータを時系列で記憶した正方向動作用テーブ
ルＦ１と、逆方向動作を行うときの遅れを考慮したバイ
ナリデータを時系列で記憶した逆方向動作用テーブルＦ
２をメモリ１３記憶させる。正方向動作のときにはテー
ブルＦ１からバイナリデータａi およびａi+1 を読み込
んで移動指令を求めて出力する一方、逆方向動作のとき
にはテーブルＦ２からバイナリデータｂi およびｂi-1
を読み込んで移動指令を求めて出力し、正方向動作時お
よび逆方向動作時の各々に対して最適なバイナリ制御を
行うことにより、正方向動作時の経路と逆方向動作時の
経路とを一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御装置の改
良、特に、バイナリ運転を実施する数値制御装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御装置によって精密かつ高速な制
御を行う場合、例えば、サーボモータ等のモータ軸の送
り動作によってカム動作を再現するような場合、前処理
を行ってからパルス分配を実施する通常の処理では、実
行処理が速く前処理に割り当てられた時間が不足して十
分な処理を実施できなくなる場合がある。

【０００３】このような場合は、位置制御に関するバイ
ナリデータを予め求めてデータテーブルに格納してお
き、実際に機械を駆動制御する段階では、前処理を行わ
ずにデータテーブルから直接バイナリデータを読みだし
て移動指令を出力する所謂バイナリ運転を行うようにし
ている。

【０００４】このようなバイナリデータを加減速やサー
ボ系の遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれやバック
ラッシ等を初めとする機械系のロストモーション等を考
慮して正方向運転用として作成した場合、この正方向運
転用のバイナリデータを逆読みして反転方向運転用とし
て使用すると、前述した遅れやロストモーション等の影
響で、反転時に正しい経路をとることが難しくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
従来技術の欠点を解消し、バイナリ運転において正逆両
方向に精密かつ高速な動作制御を行うことのできる数値
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】本発明は、正方向動作を
行うためのバイナリデータを時系列で順番に記憶した正
方向動作用データテーブルと、前記正方向動作の経路に
逆行する逆方向動作を行うためのバイナリデータを時系
列で順番に記憶した逆方向動作用データテーブルとを記
憶するメモリを備え、正方向動作のときには前記正方向
動作用データテーブルから前記所定周期毎にバイナリデ
ータを順番に読み込んで移動指令を出力する一方、逆方
向動作のときには前記逆方向動作用データテーブルから
前記所定周期毎にバイナリデータを順番に読み込んで移
動指令を出力することを特徴とする構成により前記課題
を達成した。

【０００７】正方向動作用データテーブルには正方向動
作で生じる制御系の遅れや機械系のロストモーション等
を考慮したバイナリデータが記憶され、また、逆方向動
作用データテーブルには逆方向動作で生じる制御系の遅
れや機械系のロストモーション等を考慮したバイナリデ
ータが記憶されているので、正方向動作の経路と逆方向
動作の経路とを一致させて正逆両方向に精密な動作制御
を行うことができる。

【０００８】また、動作方向の反転指令を検出した段階
で他方のデータテーブルの現在の時間に対応するバイナ
リデータに乗り換え、以下、次の反転指令が検出される
までの間、前記他方のデータテーブルから前記所定周期
毎に順番にバイナリデータを読み込んで移動指令を出力
することにより、経路の途中で実施される反転動作に際
しても正逆両方向に精密な動作制御を行えるようにし
た。

【０００９】反転動作を２回以上繰り返した場合でも正
逆両方向に精密な動作制御を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明を適用した一実施形態
の数値制御装置１０と該数値制御装置１０によって駆動
制御される工作機械、例えば、フライス盤等の要部を示
すブロック図である。

【００１１】プロセッサ１１は数値制御装置１０を全体
的に制御するプロセッサであり、バス２１を介してＲＯ
Ｍ１２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、数値制御装置１０を全
体的に制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データ、
表示データ等が格納される。ＣＭＯＳメモリ１４は図示
しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０
の電源がオフにされても記憶状態が保持される不揮発性
メモリとして構成されている。

【００１２】インターフェイス１５は外部機器用のイン
ターフェイスであり、紙テープリーダ，紙テープパンチ
ャー等の外部機器７２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、数値制御装置
１０内で編集された加工プログラムを紙テープパンチャ
ーに出力することもできる。

【００１３】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は数値制御装置１０に内蔵されたシーケン
スプログラムで工作機械を制御する。即ち、加工プログ
ラムで指令された機能に従って、これらシーケンスプロ
グラムで工作機械側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニ
ット１７から工作機械側に出力する。この出力信号によ
り工作機械側の各種アクチュエータが作動する。また、
工作機械側のリミットスイッチおよび機械操作盤の各種
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。

【００１４】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ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０
の表示装置に送られ、表示装置に表示される。インター
フェイス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０内のキーボ
ードからのデータを受けてプロセッサ１１に渡す。イン
ターフェイス１９は手動パルス発生器７１に接続され、
手動パルス発生器７１からのパルスを受ける。手動パル
ス発生器７１は工作機械側の機械操作盤に実装され、手
動で機械可動部を精密に位置決めするために使用され
る。

【００１５】軸制御回路３０〜３２はプロセッサ１１か
らの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアン
プ４０〜４２に出力する。サーボアンプ４０〜４２はこ
の指令を受けて各軸のサーボモータ５０〜５２を駆動す
る。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のサーボモータ５０〜５２には位置速
度検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルス
コーダからのフィードバック信号が軸制御回路３０〜３
２にフィードバックされる。軸制御回路３０〜３２に内
蔵されたサーボ制御ＣＰＵの各々はこれらのフィードバ
ック信号と前述の移動指令とに基いて位置ループ、速度
ループ、電流ループの各処理を行い、最終的な駆動制御
のためのトルク指令を各軸毎に求めて各軸のサーボモー
タ５０〜５２の位置、速度を制御する。

【００１６】更に、サーボモータ５０〜５２に対して精
密かつ高速なカム動作や短い移動指令が連続する動作等
を行わせる必要がある場合には、前処理を必要とする通
常のパルス分配処理を実施する代わりに、データテーブ
ルから直接バイナリデータを読みだして移動指令を出力
する所謂バイナリ運転を行うようになっており、バイナ
リーデータを記憶したデータテーブルも加工プログラム
と共に外部機器７２からＲＡＭ１３に読み込まれる。

【００１７】本実施形態においては、正方向動作を行う
ためのバイナリデータを時系列で順番に記憶した従来と
同様の正方向動作用データテーブルＦ１（図４参照）に
加え、この正方向動作の経路に逆行する逆方向動作を行
うためのバイナリデータを記憶した逆方向動作用データ
テーブルＦ２（図４参照）が加工プログラムと共に外部
機器７２に記憶されている。

【００１８】正方向動作用データテーブルＦ１によって
各時点でサーボモータに与えられる指令位置は、その時
点における移動軌跡の実際位置をその時点における移動
軌跡の目標位置に一致させるための指令位置であり、正
方向動作時における加減速やサーボ系の遅れ、更には駆
動系の構成要素の捩じれやバックラッシ等を初めとする
機械系のロストモーション等を考慮した補正量を含んで
いる。従って、当然、時系列上の各時点における移動軌
跡の目標位置それ自体とサーボモータに与えられる指令
位置とは一致しない。

【００１９】要するに、その時点における移動軌跡の目
標位置と、その時点で正方向動作用データテーブルＦ１
で与えられる指令位置との間の差が、加減速やサーボ系
の遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれやバックラッ
シ等を初めとする機械系のロストモーション等を考慮し
た補正量である。

【００２０】例えば、カム等の運動開始時には、実際に
カム等が移動を開始する前に駆動系のシャフトに微小な
捩じれが生じたり、歯車等のバックラッシによってサー
ボモータの回転が直ちにカム等にまで伝達されないとい
った場合があるので、これらのロストモーション等を考
慮し、その時点におけるカム等の目標位置よりも先の位
置をサーボモータへの指令位置として指定することによ
って、その時点におけるカム等の実際位置をその時点に
おけるカム等の目標位置に一致させる必要がある。

【００２１】このようにして決められたサーボモータへ
の指令位置を時系列に沿って記憶させたのが、図４に示
すような正方向動作用データテーブルＦ１である。

【００２２】正方向動作用データテーブルＦ１に時系列
的に記憶された指令位置のデータ列ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，
・・・，ａn の一例を図５に実線で示す。いずれの指令
位置もサーボモータの絶対位置で示されており、各デー
タの各々には、移動軌跡の正方向移動時に作用する加減
速やサーボ系の遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれ
やバックラッシ等を初めとする機械系のロストモーショ
ン等を考慮した補正量が含まれており、サーボモータの
絶対位置を図５に実線で示すような曲線に沿ってａ1 ，
ａ2 ，ａ3 ，・・・，ａn と時系列的に変化させること
により、当初予定した移動軌跡の正方向動作を達成する
ことができる。

【００２３】一方、逆方向動作用データテーブルＦ２
（図４参照）は、本実施形態に固有のもので、移動軌跡
の逆方向動作時に作用する加減速やサーボ系の遅れ、更
には駆動系の構成要素の捩じれやバックラッシ等を初め
とする機械系のロストモーション等を考慮し、当初予定
した移動軌跡の正方向動作と全く同じ移動軌跡に沿って
移動方向のみを反転するような指令位置のデータ列ｂn
，ｂn-1 ，ｂn-2 ，・・・ｂ1 が記憶されている。

【００２４】逆方向動作用データテーブルＦ２に時系列
的に記憶された指令位置のデータ列ｂn ，ｂn-1 ，ｂn-
2 ，・・・ｂ1 の一例を図５に一点鎖線で示す。いずれ
の指令位置もサーボモータの絶対位置で示されており、
各データの各々には、逆方向移動時に作用する加減速や
サーボ系の遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれやバ
ックラッシ等を初めとする機械系のロストモーション等
を考慮した補正量が含まれており、サーボモータの絶対
位置を図５に一点鎖線で示すような曲線に沿ってｂn ，
ｂn-1 ，ｂn-2 ，・・・ｂ1 と時系列的に変化させるこ
とにより、当初予定した移動軌跡の正方向動作と全く同
じ移動軌跡に沿って逆方向に移動させることができるよ
うになっている。

【００２５】つまり、正方向動作時においては正方向動
作用データテーブルＦ１に時系列的に記憶された指令位
置のデータ列ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，・・・，ａn に沿って
サーボモータの位置を時系列的に変化させることにより
当初予定した移動軌跡の正方向動作が達成され、また、
逆方向動作時においては逆方向動作用データテーブルＦ
２に時系列的に記憶された指令位置のデータ列ｂn ，ｂ
n-1 ，ｂn-2 ，・・・ｂ1 に沿ってサーボモータの位置
を時系列的に変化させることにより、当初予定した移動
軌跡の正方向動作と全く同じ移動軌跡に沿って移動方向
のみを反転させることができる。

【００２６】なお、この例では動作説明を簡略化するた
めに１軸分の正方向動作用データテーブルＦ１と逆方向
動作用データテーブルＦ２についてのみ示しているが、
複数軸を協調動作させて駆動制御する場合には、テーブ
ルＦ１およびテーブルＦ２の各々に軸数分のバイナリデ
ータを記憶させておくようにする。例えば、テーブルＦ
１の各アドレスにＸ，Ｙ，Ｚ各軸の正方向動作用バイナ
リデータを書き込み、また、テーブルＦ２の各アドレス
にもＸ，Ｙ，Ｚ各軸の逆方向動作用バイナリデータを書
き込むようにする。

【００２７】スピンドル制御回路６０はスピンドル回転
指令およ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６１にスピンドル速度信号を
出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度
信号を受けて、スピンドルモータ６２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モータ６２の回転位置を
位置決めする。

【００２８】前処理を伴う通常の位置・速度制御に関し
ては従来の数値制御装置における処理と同様である。

【００２９】図２および図３は数値制御装置１０のプロ
セッサ１１が単位時間毎に繰り返し実施するパルス分配
処理の概略を示すフローチャートである。

【００３０】なお、バイナリ運転開始前の移動が正方向
移動であれば移動方向を示すフラグＦおよびデータテー
ブルＦ１，Ｆ２のデータアドレスを示す指標ｉの各々に
０および１が初期値としてセットされ、また、バイナリ
運転開始前の移動が逆方向移動であれば、移動方向を示
すフラグＦおよびデータテーブルＦ１，Ｆ２のデータア
ドレスを示す指標ｉの各々に１およびｎが初期値として
セットされるものとする。

【００３１】パルス分配処理を開始したプロセッサ１１
は、まず、この処理周期がバイナリ運転中のものである
か否かを判別し（ステップＳ１）、バイナリ運転中でな
ければ、従来と同様にして前処理に基く各軸へのパルス
分配を実施し（ステップＳ２）、この周期の処理を終了
する。

【００３２】また、バイナリ運転中であれば、次いで、
プロセッサ１１は、機械操作盤もしくはＣＲＴ／ＭＤＩ
ユニット７０からの反転指令が入力されているか否かを
判別する（ステップＳ３）。この反転指令は機械を操作
するオペレータの判断によって任意に入力される。

【００３３】なお、ここでいう反転指令とは必ずしも軸
の逆方向動作を意味するものではない。正方向動作時に
入力された反転指令は逆方向動作を実行するための指令
となり、また、逆方向動作時に入力された反転指令は正
方向動作を実行するための指令となる。

【００３４】反転指令の入力が検出されなければ、プロ
セッサ１１は、更に、軸の移動方向を示すフラグＦに０
がセットされているか１がセットされているか、要する
に、軸の移動方向が正方向移動であるのか、逆方向移動
であるのかを判定する（ステップＳ４）。

【００３５】そこで、ステップＳ４の判別結果が真とな
った場合、つまり、軸が正方向に移動している場合、プ
ロセッサ１１は、指標ｉの値を１インクリメントし（ス
テップＳ５）、該指標ｉの値に基いて正方向動作用デー
タテーブルＦ１からバイナリデータａi とバイナリデー
タａi+1 とを読み込み、移動指令として出力すべきイン
クリメンタル量ａi+1 −ａi を求め、その値をサーボモ
ータに出力して正方向動作のバイナリ運転を開始する
（ステップＳ６）。

【００３６】既に述べた通り、指令位置のデータ列ａ1
，ａ2 ，ａ3 ，・・・，ａn はいずれもサーボモータ
の絶対位置で示されているので、ステップＳ６の処理に
より、当該分配周期においてサーボモータに出力すべき
移動指令の値を求めることができる。

【００３７】複数軸を協調動作させて駆動制御する場合
には、正方向動作用データテーブルＦ１に記憶された各
軸のバイナリデータに基いて軸数分だけステップＳ６と
同様の処理を繰り返し実行し、各軸に対して移動指令を
出力する。

【００３８】以下、ステップＳ３の処理で反転指令が検
出されずにバイナリ運転が継続される限りは、前記と同
様にしてステップＳ１およびステップＳ３〜ステップＳ
６の処理が単位時間毎に繰り返し実行され、正方向動作
用データテーブルＦ１に基くバイナリ運転が継続して行
われる。

【００３９】この間、指標ｉの値は周期毎に１ずつイン
クリメントされ、該指標ｉの値に対応する正方向動作の
移動指令ａi+1 −ａi が周期毎に出力される。

【００４０】一方、軸の移動方向が逆方向移動であるこ
とがステップＳ４の判別処理で検出された場合、プロセ
ッサ１１は、指標ｉの値を１ディクリメントし（ステッ
プＳ７）、該指標ｉの値に基いて逆方向動作用データテ
ーブルＦ２からバイナリデータｂi とバイナリデータｂ
i-1 とを読み込み、移動指令として出力すべきインクリ
メンタル量ｂi-1 −ｂi を求め、その値をサーボモータ
に出力して逆方向動作のバイナリ運転を開始する（ステ
ップＳ８）。

【００４１】既に述べた通り、指令位置のデータ列ｂn
，ｂn-1 ，ｂn-2 ，・・・ｂ1 はいずれもサーボモー
タの絶対位置で示されているので、ステップＳ８の処理
により、当該分配周期においてサーボモータに出力すべ
き移動指令の値を求めることができる。

【００４２】複数軸を協調動作させて駆動制御する場合
には、逆方向動作用データテーブルＦ２に記憶された各
軸のバイナリデータに基いて軸数分だけステップＳ８と
同様の処理を繰り返し実行し、各軸に対して移動指令を
出力する。

【００４３】以下、ステップＳ３の処理で反転指令が検
出されずにバイナリ運転が継続される限りは、前記と同
様にしてステップＳ１およびステップＳ３〜ステップＳ
４とステップＳ７〜ステップＳ８の処理が単位時間毎に
繰り返し実行され、逆方向動作用データテーブルＦ２に
基くバイナリ運転が継続して行われる。

【００４４】この間、指標ｉの値は周期毎に１ずつディ
クリメントされ、該指標ｉの値に対応する逆方向動作の
移動指令ｂi-1 −ｂi が周期毎に出力される。

【００４５】次に、軸がバイナリ運転の区間を移動する
間に反転指令が入力された場合の動作について説明す
る。

【００４６】ステップＳ３の処理で反転指令の入力が検
出された場合、プロセッサ１１は、まず、フラグＦに０
がセットされているのか１がセットされているのか、つ
まり、これまでの軸の移動方向が正方向への移動であっ
たのか逆方向への移動であったのかを判別する（ステッ
プＳ９）。

【００４７】ステップＳ９の判別結果が真となった場
合、つまり、これまでの軸の移動方向が正方向への移動
であった場合、プロセッサ１１は、指標ｉの現在値に基
いて正方向動作用データテーブルＦ１および逆方向動作
用データテーブルＦ２の各々からこの時点（カム等の実
質的な現在位置）に対応するバイナリデータａi とバイ
ナリデータｂi の値を読み込み、正方向移動から逆方向
移動への切り替えによって生じる指令位置の偏差ｂi −
ａi を求め、その値をサーボモータに移動指令として出
力することにより、正方向動作時における加減速やサー
ボ系の遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれやバック
ラッシ等を初めとする機械系のロストモーション等を考
慮した正方向動作時の補正量の影響を取り除き、更に、
逆方向動作時における加減速やサーボ系の遅れ、更には
駆動系の構成要素の捩じれやバックラッシ等を初めとす
る機械系のロストモーション等を考慮した補正量を反映
させて、逆方向動作時におけるこの時点でサーボモータ
が位置すべき絶対位置に向けてサーボモータを移動させ
る（ステップＳ１０）。

【００４８】正方向移動から逆方向移動への切り替えに
よって生じる指令位置の偏差の一例を図５に破線Ｌ１で
示す。

【００４９】また、複数軸を協調動作させて駆動制御す
る場合には、正方向動作用データテーブルＦ１および逆
方向動作用データテーブルＦ２の各々に記憶された各軸
のバイナリデータに基いて軸数分だけステップＳ１０と
同様の処理を繰り返し実行し、正方向移動から逆方向移
動への切り替えによって生じる指令位置の偏差を各軸毎
に補正する。

【００５０】次いで、プロセッサ１１は、フラグＦに１
をセットして動作方向の反転に伴うデータテーブルの乗
り換えに備え（ステップＳ１１）、この周期の処理を終
了する。

【００５１】以下、ステップＳ３の処理で反転指令が再
び検出されるまでの間、プロセッサ１１は、ステップＳ
１およびステップＳ３〜ステップＳ４（フラグＦに１が
セットされているためステップＳ４の判別結果は偽とな
り、使用対象となるデータテーブルがＦ２に乗り換えら
れる）とステップＳ７〜ステップＳ８の処理を単位時間
毎に繰り返し実行し、逆方向動作用データテーブルＦ２
に基く逆方向動作のバイナリ運転が継続して行われる。

【００５２】この間、指標ｉの値は周期毎に１ずつディ
クリメントされ、該指標ｉの値に対応する逆方向動作の
移動指令ｂi-1 −ｂi が周期毎に出力される。

【００５３】この動作は、軸の移動方向が初めから逆方
向移動であった場合の処理と全く同様である。

【００５４】一方、ステップＳ９の判別結果が偽となっ
た場合、つまり、これまでの軸の移動方向が逆方向への
移動であった場合、プロセッサ１１は、指標ｉの現在値
に基いて正方向動作用データテーブルＦ１および逆方向
動作用データテーブルＦ２の各々からこの時点に対応す
るバイナリデータａi とバイナリデータｂi の値を読み
込み、逆方向移動から正方向移動への切り替えによって
生じる指令位置の偏差ａi −ｂi を求め、その値をサー
ボモータに移動指令として出力することにより、逆方向
動作時における加減速やサーボ系の遅れ、更には駆動系
の構成要素の捩じれやバックラッシ等を初めとする機械
系のロストモーション等を考慮した逆方向動作時の補正
量の影響を取り除き、更に、正方向動作時における加減
速やサーボ系の遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれ
やバックラッシ等を初めとする機械系のロストモーショ
ン等を考慮した補正量を反映させて、正方向動作時にお
けるこの時点でサーボモータが位置すべき絶対位置に向
けてサーボモータを移動させる（ステップＳ１２）。

【００５５】逆方向移動から正方向移動への切り替えに
よって生じる指令位置の偏差の一例を図５に破線Ｌ２で
示す。

【００５６】また、複数軸を協調動作させて駆動制御す
る場合には、正方向動作用データテーブルＦ１および逆
方向動作用データテーブルＦ２の各々に記憶された各軸
のバイナリデータに基いて軸数分だけステップＳ１２と
同様の処理を繰り返し実行し、逆方向移動から正方向移
動への切り替えによって生じる指令位置の偏差を各軸毎
に補正する。

【００５７】次いで、プロセッサ１１は、フラグＦに０
をセットして動作方向の反転に伴うデータテーブルの乗
り換えに備え（ステップＳ１３）、この周期の処理を終
了する。

【００５８】以下、ステップＳ３の処理で反転指令が再
び検出されるまでの間、プロセッサ１１は、ステップＳ
１およびステップＳ３〜ステップＳ４（フラグＦに０が
セットされているためステップＳ４の判別結果は真とな
り、使用対象となるデータテーブルがＦ１に乗り換えら
れる）とステップＳ５〜ステップＳ６の処理を単位時間
毎に繰り返し実行し、正方向動作用データテーブルＦ１
に基く正方向動作のバイナリ運転が継続して行われる。

【００５９】この間、指標ｉの値は周期毎に１ずつイン
クリメントされ、該指標ｉの値に対応する正方向動作の
移動指令ａi+1 −ａi が周期毎に出力される。

【００６０】この動作は、軸の移動方向が初めから正方
向移動であった場合の処理と全く同様である。

【００６１】以上に述べた通り、正方向動作時に反転指
令が入力されて逆方向動作に切り替わる場合と、逆方向
動作時に反転指令が入力されて正方向動作に切り替わる
場合とがあるが、正方向動作から逆方向動作に切り替わ
った場合には、ステップＳ１１およびステップＳ４の処
理によりバイナリデータの読み込み対象となるデータテ
ーブルがＦ１からＦ２へと乗り換えられ、同時に、ステ
ップＳ１０の処理により、正方向移動から逆方向移動へ
の切り替えによって生じる指令位置の偏差が解消され
て、以下、再び反転指令が検出されるまでの間、初めか
ら逆方向動作を行っていた場合と全く同様にして移動指
令が出力される。

【００６２】また、逆方向動作から正方向動作に切り替
わった場合には、ステップＳ１３およびステップＳ４の
処理によりバイナリデータの読み込み対象となるデータ
テーブルがＦ２からＦ１へと乗り換えられ、同時に、ス
テップＳ１２の処理により、逆方向移動から正方向移動
への切り替えによって生じる指令位置の偏差が解消され
て、以下、再び反転指令が検出されるまでの間、初めか
ら正方向動作を行っていた場合と全く同様にして移動指
令が出力される。

【００６３】従って、前述のアルゴリズムにおいては、
最初の動作が正方向移動であったのか逆方向移動であっ
たのかとか、今回の反転指令が何回目のものであるのか
といった問題を考慮する必要は全くない。

【００６４】また、正方向動作用データテーブルＦ１に
は正方向動作時における加減速やサーボ系の遅れ、更に
は駆動系の構成要素の捩じれやバックラッシ等を初めと
する機械系のロストモーション等を考慮した正方向動作
時の補正量を含んだサーボモータの指令位置が記憶さ
れ、また、逆方向動作用データテーブルＦ２には逆方向
動作時における加減速やサーボ系の遅れ、更には駆動系
の構成要素の捩じれやバックラッシ等を初めとする機械
系のロストモーション等を考慮した逆方向動作時の補正
量を含んだサーボモータの指令位置が記憶されているの
で、軸をどの位置で何回反転動作させたとしても、当初
予定した移動軌跡を忠実に再現して移動方向を正逆に反
転動作させることができる。

【００６５】なお、カム動作等でバイナリ運転による移
動軌跡を繰り返し行う場合は、例えば、ステップＳ５と
ステップＳ６の間に指標ｉが「ｎ＋１」になったとき指
標ｉを「１」に変更する処理を加入し、ステップＳ７と
ステップＳ８の間に指標ｉが「０」となったとき、指標
ｉを「ｎ」に変更する処理を加入して、繰り返し実行す
るようにすればよい。

【００６６】

【発明の効果】本発明の数値制御装置によれば、与えら
れた経路に対して正逆両方向に精密かつ高速なバイナリ
運転を行うことができ、また、バイナリ運転の途中で軸
の動作方向を何回反転させようとも加減速やサーボ系の
遅れ、更には駆動系の構成要素の捩じれやバックラッシ
等を初めとする機械系のロストモーション等の影響によ
る不用意な遅れが生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施形態の数値制御装置と
該数値制御装置によって駆動制御される工作機械の要部
を示すブロック図である。

【図２】同実施形態の数値制御装置によるパルス分配処
理の概略を示すフローチャートである。

【図３】同実施形態の数値制御装置によるパルス分配処
理の概略を示すフローチャートの続きである。

【図４】正方向動作用データテーブルおよび逆方向動作
用データテーブルの一例を示す概念図である。

【図５】正方向動作時の遅れを考慮した正方向動作用バ
イナリデータの特性と逆方向動作時の遅れを考慮した逆
方向動作用バイナリデータの特性との関係を一例で示す
概念図である。

【符号の説明】

１０数値制御装置１１プロセッサ１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ１４ＣＭＯＳメモリ１５インターフェイス１６プログラマブル・マシン・コントローラ１７Ｉ／Ｏユニット１８インターフェイス１９インターフェイス２１バス３０〜３２軸制御回路４０〜４２サーボアンプ５０〜５２サーボモータ６０スピンドル制御回路６１スピンドルアンプ６２スピンドルモータ７０ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７１手動パルス発生器７２外部機器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定周期毎、メモリに記憶したバイナリ
データを読み出し制御軸に出力してバイナリ運転を行う
数値制御装置において、正方向動作を行うためのバイナリデータを時系列で順番
に記憶した正方向動作用データテーブルと、前記正方向
動作の経路に逆行する逆方向動作を行うためのバイナリ
データを時系列で順番に記憶した逆方向動作用データテ
ーブルとを記憶するメモリを備え、正方向動作のときには前記正方向動作用データテーブル
から前記所定周期毎にバイナリデータを順番に読み込ん
で移動指令を出力する一方、逆方向動作のときには前記逆方向動作用データテーブル
から前記所定周期毎にバイナリデータを順番に読み込ん
で移動指令を出力して逆方向動作制御を行うことを特徴
とする数値制御装置。
【請求項２】動作方向の反転指令を検出した段階で他
方のデータテーブルの現在の時間に対応するバイナリデ
ータに乗り換え、以下、次の反転指令が検出されるまで
の間、前記他方のデータテーブルから前記所定周期毎に
順番にバイナリデータを読み込んで移動指令を出力する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の数値制御装
置。