JPH11194813A - Operation command generating method for industrial machine - Google Patents

Operation command generating method for industrial machine

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JPH11194813A
JPH11194813A JP36092497A JP36092497A JPH11194813A JP H11194813 A JPH11194813 A JP H11194813A JP 36092497 A JP36092497 A JP 36092497A JP 36092497 A JP36092497 A JP 36092497A JP H11194813 A JPH11194813 A JP H11194813A
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JP
Japan
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error
command
specified
speed
interpolation
Prior art date
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Application number
JP36092497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tomita
浩治 冨田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation command generating method for an industrial machine which enables accurate arcuate interpolation at a corner part. SOLUTION: In this method, track control is carried out on the basis of interpolation and a speed specified by an operation program as to an industrial machine having more than one axis. The track error E between a corner point which comes into contact with each straight line at a corner part from linear interpolation to linear interpolation and is specified in the program and an actual operation result is specified by the operation program and the error E is classified into a route error αE by a command part and a route error (1-α)E by a servo part by a specified method (S100 to S104), and an arc radius R is so found (S105) so that command track has the error αE by the command part, the operation speed is so found (S106) so that the error (1-α)E by the servo part is reached, and an arc interpolation part based upon the determined arc radius R and operation speed V is generated, thereby generating a command track (S107).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動作プログラムに
従って、複数軸を持つ産業用機械を制御する制御方法に
関し、特に動作指令作成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method for controlling an industrial machine having a plurality of axes in accordance with an operation program, and more particularly to a method for creating an operation command.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図2に示すような構成を持つ複数
軸を持つ産業用機械で軌跡制御を行う場合、あるコーナ
点において直線補間区間と直線補間区間をつなぐ場合
に、直線補間ではその区間の速度を指定しているが、し
かし有限の速度でコーナ点を通過することはできないの
で、速度を0に減速させるか、ある半径で内回りするこ
とにより、加速度をモータ、アンプ等が出力可能な値に
なるようにサーボコントローラに対する指令を作成して
いた。例えば、図6に示すような軌跡Pi−1、Pi、
Pi+1を通過する軌跡を、X、Y2軸を持つ機械で補
間動作する場合を考えると、区間Pi−1〜Pi(第i
区間)、Pi〜Pi+1(第i+1区間)は、動作速度
Vで動作するように動作プログラムで指定されていると
する。このような時、通常は点PiでのX方向の速度は
軌跡がPiを通るように指定されている場合は減速され
る。そして、減速した結果速度が完全に0になってか
ら、第i+1区間の加速が始まることになるので、サイ
クルタイムが長くなってしまう。また、速度が作業品質
に関連する用途(例えば、のり付けやペイント等)では
重大な品質低下につながる。そこで、このような場合に
は、軌跡の精度を多少犠牲にしても、滑らかな速度変化
をするように、例えば、円弧補間をPiFとPiBの間
に挿入し、内回りするような指令(図6の点線)を作成
していた。この時、その内回りする指令の半径と速度を
決定することが必要になるが、その決定法として、特開
平7−152417で開示されている技術では、工具の
経路及び送り速度を加工プログラムに従って制御する
「数値制御装置の工具経路および送り速度制御方式」に
おいて、直線から直線へのコーナ部において各直線に接
し、且つプログラムされた経路との経路誤差が指定され
た許容誤差量以下である円弧を形成し、該円弧に応じた
送り速度を作成して円弧ブロックを形成し、加工プログ
ラムに自動挿入することによって、コーナ部において経
路誤差を一定の範囲に保ちつつ、機械のショックを低減
するという方法が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when trajectory control is performed on an industrial machine having a plurality of axes having a configuration as shown in FIG. 2, when linear interpolation sections are connected at a certain corner point, linear interpolation Although the speed of the section is specified, but it is not possible to pass the corner point at a finite speed, the motor, amplifier, etc. can output acceleration by reducing the speed to 0 or turning inward at a certain radius Command to the servo controller was created so as to obtain a proper value. For example, trajectories Pi-1 and Pi as shown in FIG.
Considering the case where a locus passing through Pi + 1 is interpolated by a machine having X and Y axes, the sections Pi-1 to Pi (i-th
Section) and Pi to Pi + 1 (the (i + 1) th section) are specified by the operation program to operate at the operation speed V. In such a case, the speed in the X direction at the point Pi is normally reduced when the trajectory is specified to pass through the Pi. Then, since the acceleration in the (i + 1) -th section starts after the speed becomes completely zero as a result of the deceleration, the cycle time becomes longer. In applications where speed is related to work quality (e.g., gluing, painting, etc.), it leads to significant quality degradation. Therefore, in such a case, for example, a circular interpolation is inserted between PiF and PiB so as to make a smooth speed change even if the accuracy of the trajectory is somewhat sacrificed, and a command to make an inward rotation (FIG. 6). (Dotted line). At this time, it is necessary to determine the radius and speed of the inward turning command. According to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-152417, the path and feed speed of the tool are controlled in accordance with a machining program. In the "Tool path and feed rate control method of the numerical control device", the circular arc that touches each straight line at the corner part from the straight line to the straight line, and the path error with the programmed path is equal to or less than the specified allowable error amount. Forming a feed rate corresponding to the arc to form an arc block, and automatically inserting the arc block into a machining program, thereby reducing a mechanical shock while keeping a path error within a certain range at a corner portion. Is disclosed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、指定した誤差Eにより円弧半径を決め、その
後さらに半径Rと設定定数としてあらかじめ決められて
いる内回り誤差量ΔRにより、指令速度Vが決められ
る。つまり、先ずサーボ部の応答を考慮しないで、円弧
補間指令による軌跡誤差を決めている。その後で、円弧
指令をベースとして誤差ΔRはサーボ部のみを考慮して
速度Vを決めている。その結果として、指令部の誤差と
サーボ部での誤差は図6に1点鎖線に示すように、最初
に指定した誤差Eよりもサーボ部の遅れ分だけ大きくな
ってしまうという問題があった。そこで、本発明は、サ
ーボ部の遅れがあっても、速度によらず、指定した誤差
Eで動作するような動作指令を作成できる産業用機械の
動作指令作成方法を提供することを目的としている。
However, in the above conventional example, the radius of the circular arc is determined by the designated error E, and then the command speed V is determined by the radius R and the inward error amount ΔR which is predetermined as a set constant. Can be That is, first, the path error due to the circular interpolation command is determined without considering the response of the servo unit. After that, based on the circular arc command, the error ΔR determines the speed V in consideration of only the servo section. As a result, there has been a problem that the error in the command section and the error in the servo section are larger than the error E initially specified by the delay of the servo section, as shown by the one-dot chain line in FIG. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for creating an operation command for an industrial machine that can create an operation command that operates with a specified error E regardless of the speed even if the servo unit is delayed. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、複数軸を持つ産業用機械
において動作プログラムにより指定された補間および速
度により軌跡制御する方法であって、直線補間から直線
補間へのコーナ部において各直線に接し、且つプログラ
ムに指定されたコーナ点と実際の動作結果の軌跡誤差E
が動作プログラムで指定され、前記誤差Eをあらかじめ
指定された方法により、指令部による経路誤差αEと、
サーボ部による経路誤差(1−α)Eに分け、指令部に
よる誤差αEに指令軌跡がなるように円弧半径Rを決
め、サーボ部による誤差(1−α)Eになるように動作
速度を決め、前記決められた円弧半径Rと動作速度Vよ
りなる円弧補間部分を形成し、指令軌跡を作成すること
を特徴としている。この構成によれば、コーナでの誤差
Eを指令部による経路誤差αEと、サーボ部による経路
誤差(1−α)Eに分けたので、指定した通りの動作軌
跡になる正確な軌跡制御がが可能になる。また、請求項
2に記載の発明は、前記αは、コーナ部の動作速度が最
大になるような値に決められることを特徴としている。
この構成によれば、正確に指定された軌跡を追従すると
共に、できる限り高速でコーナ部付近の動作を行うこと
ができる。また、請求項3に記載の発明は、前記半径R
の円弧を速度Vで指令した時の半径方向の収縮量ΔR
は、サーボ部の遅れを表す係数をKとして、式ΔR=
(V/K)2 /(2R)により近似的に表し、前記係数
KがV/Rに比べて小さい時は、 ΔR=R−R/(1+(V/K)2 /R2 1/2 、 によって表すことを特徴としている。この構成によれ
ば、サーボ部の遅れ係数Kと、V/Rの比が変化しても
それに対応して正確な補正制御が可能になる。
According to one aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a trajectory in an industrial machine having a plurality of axes by interpolation and speed specified by an operation program. And the trajectory error E between the corner point specified in the program and the actual operation result at the corner portion from linear interpolation to linear interpolation.
Is specified by an operation program, and the error E is determined by a method specified in advance by a path error αE by the command unit,
Divided into the path error (1-α) E by the servo unit, the arc radius R is determined so that the command trajectory is at the error αE by the command unit, and the operation speed is determined so as to obtain the error (1-α) E by the servo unit. A command locus is created by forming an arc interpolation portion consisting of the determined arc radius R and the operation speed V. According to this configuration, since the error E at the corner is divided into the path error αE by the command unit and the path error (1−α) E by the servo unit, accurate trajectory control to achieve the specified operation trajectory can be performed. Will be possible. The invention according to claim 2 is characterized in that the value of α is determined to a value that maximizes the operating speed of the corner.
According to this configuration, it is possible to accurately follow the designated trajectory and to perform an operation near the corner portion as fast as possible. Further, according to the invention described in claim 3, the radius R
Amount of contraction ΔR in the radial direction when the circular arc is commanded at the speed V
Is given by the equation ΔR =
Approximately expressed by (V / K) 2 / (2R), and when the coefficient K is smaller than V / R, ΔR = R−R / (1+ (V / K) 2 / R 2 ) 1 / 2 , characterized by According to this configuration, even if the ratio between the delay coefficient K of the servo unit and V / R changes, accurate correction control can be performed correspondingly.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
について図を参照して説明する。図1〜図5は本発明の
第1の実施の形態に係る図である。図1は本発明の第1
の実施の形態に係る産業用機械の動作指令作成方法の動
作のフローチャートであり、図2は図1における産業用
機械の構成図である。図3は図1に示す動作指令作成方
法の軌跡誤差Eの説明図であり、また、図4は図1に示
す動作指令作成方法の誤差L、ΔRの説明図である。図
5は図2に示すサーボ部の近似を表すブロック線図であ
る。図2において、サーボモータ23によって駆動され
る工作軸のX軸、Y軸(ここでは2軸の場合を図示して
いるが、特に軸数の限定はない)を有する多軸産業用機
械では、制御装置(数値制御装置)20によるNCプロ
グラム制御が行われる。NCプログラム(動作プログラ
ム)制御は、プログラム・メモリに格納されている動作
プログラムを読出し、ワークに対する加工形状に対する
各工作軸であるX軸、Y軸の工具の加工軌跡、工具の送
り速度等を指定し、工具を指定速度で指定経路に忠実に
追従するように制御するものである。数値制御装置20
による軌跡制御では、特に直線補間から直線補間へのコ
ーナ部の制御については動作指令作成部21での円弧補
間により、各直線に接してコーナ点と実際の動作結果の
軌跡誤差がEとなるような半径Rの円弧軌跡を作成し
て、円滑に連続工作が行われるように制御されている。
本実施の形態では、この円弧補間については動作指令作
成部21により、動作プログラムに指定されている軌跡
誤差Eと分割比αに基づいて、指令部による誤差αE
と、サーボ部による誤差(1−α)Eに分ける制御を行
い、円弧半径R、動作速度Vを決定して、各軸動作指令
をサーボコントローラ部22へ伝達し、サーボコントロ
ーラ部22はX軸、Y軸のサーボモータ23を駆動しサ
ーボ部の動作データをフィードバックすることにより、
コーナ部指定経路の円弧軌跡に正確に追従し、指定され
た加工速度で加工が滑らかに行われるように構成してい
る。なお、図2は、本発明の動作指令プログラムが走行
するハードウェアとしての産業用機械の構成なので、従
来例の場合と共通図となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 are views according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of the operation of the operation command creating method for an industrial machine according to the embodiment, and FIG. 2 is a configuration diagram of the industrial machine in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a trajectory error E in the operation command creating method shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory diagram of errors L and ΔR in the operation command creating method shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing an approximation of the servo unit shown in FIG. In FIG. 2, a multi-axis industrial machine having an X-axis and a Y-axis (here, two axes are shown, but the number of axes is not particularly limited) of machine axes driven by the servomotor 23 is The NC program control by the control device (numerical control device) 20 is performed. The NC program (operation program) control reads the operation program stored in the program memory and specifies the machining trajectory of the X-axis and Y-axis tools for each machining axis for the machining shape of the workpiece, the tool feed speed, and the like. Then, the tool is controlled so as to faithfully follow the designated path at the designated speed. Numerical control device 20
In the trajectory control according to the present invention, in particular, for the control of the corner portion from linear interpolation to linear interpolation, the trajectory error between the corner point in contact with each straight line and the actual operation result becomes E by circular interpolation in the operation command creating section 21. An arc trajectory with a large radius R is created, and control is performed so that continuous machining can be performed smoothly.
In the present embodiment, for the circular interpolation, the operation command creation unit 21 generates an error αE by the command unit based on the trajectory error E and the division ratio α specified in the operation program.
And an error (1−α) E by the servo unit, determine an arc radius R and an operation speed V, transmit each axis operation command to the servo controller unit 22, and the servo controller unit 22 By driving the Y-axis servo motor 23 and feeding back the operation data of the servo unit,
It is configured so as to accurately follow the arc trajectory of the corner-specified route and smoothly perform the machining at the designated machining speed. Note that FIG. 2 is a common diagram with the conventional example because the configuration of the industrial machine as hardware on which the operation command program of the present invention runs is shown.

【0006】つぎにコーナ部の円弧補間の詳細な制御内
容について、図1の指令作成シーケンスのフローチャー
トを参照して説明する。今、従来例の説明に用いた図6
に示すような点Pi−1、Pi、Pi+1を動作する時
に本発明を適用する場合を例に説明する。以下の、本実
施の形態である動作指令作成部21によるコーナ部の円
弧補間制御の指令作成シーケンスが開始される(S10
0)。先ず、動作指令作成部21は動作プログラムに指
定されている軌跡誤差Eを読み込む(S101)。この
場合の誤差Eは図3に示すように、円弧の動作軌跡が点
Piに近付く点と、Piの距離を表している。次に、軌
跡誤差Eを指令分とサーボ遅れ分に分けるための分割比
αを動作プロクグラムより読込む(S102)。この分
割比αについては後述する。図3のような直線Pi−1
〜Piと直線Pi+1のなす角θを求める(S10
3)。角θは教示点Pi−1、Pi、Pi+1の位置が
動作プログラムに記憶されているので、この値から簡単
に求めることができる。続いて、角度係数βを次の式
(1)より求める(S104)。 β=(1/cos(θ/2))−1 ・・・(1) この時、円弧補間する場合に、指令での円弧(図4に示
す点線)と点Piとの距離Lは、円弧の半径をRとする
と、次の式(2)、 L=R・β ・・・(2) となる。又、この半径Rの円弧を、速度Vで指令した時
の半径方向の収縮量は、次の式(3)で近似的に表され
ることは周知である。 ΔR=(V/K)2 /(2R) ・・・(3) 但し、Kはサーボ部の遅れを表す係数で、図5(a)に
示すようにサーボ部が近似できる時は、K=Kpであ
る。又、図5(b)のように、1次遅れフィルタがサー
ボ部に入っている場合は、 K=1/(1/Kp2 +Tf2 1/2 、 となる。この式(2)、(3)の合計が動作軌跡と点P
iとの距離であり、これが指定された軌跡誤差Eとなる
ということは、 L+ΔR=E ・・・(4) となることである。この時のLとΔRの割合は任意であ
るが、本実施の形態では、S102で読込むαの値とな
る。つまり、 L=α・E ・・・(5) ΔR=(1−α)E ・・・(6) である。次に、式(2)と式(5)を使って、半径Rを
求める(S105)。 R=E・α/β ・・・(7) この式(7)と式(6)と式(3)より、速度Vを求め
る式を誘導する(S106)。 V=K・E・(2α(1−α)/β)1/2 ・・・(8) 最後に、以上のようにして求めた半径Rと速度Vにより
円弧補間する指令軌道PiF〜PiBを動作プログラム
の中に挿入する(S107)。この円弧補間処理が終了
した後は(S108)、円弧区間が入っているものとし
て動作プログラムを解釈して、通常動作を行う。
Next, the details of the control of the circular arc interpolation at the corner will be described with reference to the flowchart of the command creation sequence of FIG. FIG. 6 used to explain the conventional example.
A case where the present invention is applied when the points Pi-1, Pi and Pi + 1 shown in FIG. The following command generation sequence for the circular arc interpolation control of the corner by the operation command generation unit 21 according to the present embodiment is started (S10).
0). First, the operation command creating unit 21 reads the trajectory error E specified in the operation program (S101). The error E in this case, as shown in FIG. 3, indicates the distance between the point where the circular motion locus approaches the point Pi and Pi. Next, a division ratio α for dividing the trajectory error E into a command component and a servo delay component is read from the operation program (S102). The division ratio α will be described later. A straight line Pi-1 as shown in FIG.
角 Pi and the straight line Pi + 1 are determined (S10
3). Since the positions of the teaching points Pi-1, Pi, and Pi + 1 are stored in the operation program, the angle θ can be easily obtained from this value. Subsequently, the angle coefficient β is obtained from the following equation (1) (S104). β = (1 / cos (θ / 2)) − 1 (1) At this time, when performing circular interpolation, the distance L between the circular arc (dotted line shown in FIG. 4) and the point Pi in the command is a circular arc. Is R, the following equation (2), L = R · β (2) is obtained. It is well known that the amount of contraction in the radial direction when a circular arc having a radius R is commanded at a speed V is approximately expressed by the following equation (3). ΔR = (V / K) 2 / (2R) (3) where K is a coefficient representing the delay of the servo unit. When the servo unit can be approximated as shown in FIG. Kp. When the first-order lag filter is included in the servo section as shown in FIG. 5B, K = 1 / (1 / Kp 2 + Tf 2 ) 1/2 . The sum of equations (2) and (3) is the motion trajectory and the point P
It is the distance to i, and this becomes the designated trajectory error E, which means that L + ΔR = E (4). At this time, the ratio between L and ΔR is arbitrary, but in the present embodiment, it is the value of α read in S102. That is, L = α · E (5) ΔR = (1−α) E (6) Next, the radius R is calculated using the equations (2) and (5) (S105). R = E · α / β (7) From this equation (7), equation (6) and equation (3), an equation for calculating the velocity V is derived (S106). V = KE · (2α (1−α) / β) 1/2 (8) Finally, the command trajectories PiF to PiB to be circularly interpolated by the radius R and the velocity V obtained as described above are calculated. It is inserted into the operation program (S107). After the completion of the circular interpolation processing (S108), the operation program is interpreted as including a circular section, and a normal operation is performed.

【0007】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。第2の実施の形態は、図1のS102に示す
分割比αを決定する方法についてのものである。このα
の決め方は任意であるが、本実施の形態では、動作指令
作成部21の演算によりS106で求めた速度Vが最大
になるような条件に決めるものである。そうすることに
より、動作軌跡も指定されたEに保持され、且つ、でき
るだけ高速で滑らかに、Pi付近を動作することができ
るようになる。なお、各図は第1の実施例と共通であ
る。式(2)と式(3)を式(4)に代入して、 R・β+(V/K)2 /(2R)=E ・・・(9) これを変形すると、 V2 =−2βK2 〔[R−{E/(2β)}]2 −{E/(2β)}2 〕 ・・・(10) この式(10)より、速度Vが最大になる条件は、 R=E/(2β) ・・・(11) であり、この時のVは、 V=K・E/(2β)1/2 ・・・(12) となる。ここで、共にRを表す式(11)と式(7)を
比べると、 α=0.5 ・・・(13) になることがわかる。従って、第2の実施の形態の結果
はS102の処理で、α=0.5と置くことと等価とな
り、最適な分割比として、α=0.5が導かれる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment relates to a method for determining the division ratio α shown in S102 of FIG. This α
Is arbitrary, but in the present embodiment, the condition is determined such that the speed V obtained in S106 by the operation of the operation command creating unit 21 is maximized. By doing so, the motion trajectory is also held at the designated E, and it is possible to operate near Pi at the highest possible speed and smoothly. Each drawing is common to the first embodiment. Substituting the equations (2) and (3) into the equation (4), R · β + (V / K) 2 / (2R) = E (9) When this is modified, V 2 = −2βK 2 [[R− {E / (2β)}] 2 − {E / (2β)} 2 ] (10) From this equation (10), the condition that the speed V becomes maximum is: R = E / (2β) (11), and V at this time is as follows: V = KE · (2β) 1/2 (12) Here, comparing Expression (11) and Expression (7), both of which represent R, it can be seen that α = 0.5 (13). Therefore, the result of the second embodiment is equivalent to setting α = 0.5 in the processing of S102, and α = 0.5 is derived as the optimal division ratio.

【0008】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。ここまでの第1、第2の実施の形態における
説明では、円弧を速度Vで指令した時の半径誤差を式
(3)で近似したが、Kが(V/R)に比較して小さい
時には、この近似が成立しない。従って、第3の実施の
形態は、Kが(V/R)より小さいという条件の場合の
補正制御に関するものである。なお、各図については第
1、第2の実施の形態と共通とする。第3の実施の形態
の場合は、ΔRとして式(3)に代えて、以下の式を使
い同様な式の変形を行う。 ΔR=R−R/{1+(V/K)2 /R2 1/2 ・・・(14) その結果、図1におけるS106での式(8)の代わり
に速度Vは、 V=K・R[R2 /{R−(1−α)E}−1]1/2 ・・・(15) 但し、RとしてはS105で使用する式(7)を使用
し、他は図1と同様処理となる。更に、この場合の最大
Vを求める方法は、式(2)と式(14)を式(4)に
代入して、 R・β+R−R/{1+(V/K)2 /R2 1/2 =E・・・(16) この時のRとVの関係を変形すると、 V=[{R・K/(1−E/R+β)}2 −1]1/2 ・・・(17) である。この式を使って、R>0の範囲で繰り返し計算
等でVが最大になるように決めればよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the first and second embodiments so far, the radius error when the arc is commanded at the speed V is approximated by the equation (3), but when K is smaller than (V / R), , This approximation does not hold. Therefore, the third embodiment relates to correction control under the condition that K is smaller than (V / R). Each drawing is common to the first and second embodiments. In the case of the third embodiment, a similar expression is modified using the following expression instead of Expression (3) as ΔR. ΔR = R−R / {1+ (V / K) 2 / R 21/2 (14) As a result, instead of the expression (8) in S106 in FIG. R [R 2 / {R- (1-α) E} -1] 1/2 (15) where R is the equation (7) used in S105, and the others are the same as in FIG. The same processing is performed. Further, a method of obtaining the maximum V in this case is to substitute the equation (2) and the equation (14) into the equation (4) to obtain R · β + R−R / {1+ (V / K) 2 / R 21 / 2 = E (16) When the relationship between R and V at this time is modified, V = [{RK · (1-E / R + β)} 2 −1] 1/2 (17) ). Using this equation, V may be determined to be the maximum by repeated calculation or the like in the range of R> 0.

【0009】ここまで本発明の各実施の形態では、駆動
軸が直交座標系である多軸産業用機械を例に説明した
が、勿論駆動軸が直交していない機械(例えば、垂直多
関節産業用ロボット)にも適用可能であることはいうま
でもない。この場合の、各軸のサーボ遅れと作業座標系
X、Yでのサーボ遅れ量は厳密には一致しないが、この
ような時でも、文献「後藤、中村、久良:システム制御
情報学会誌、Vol.7、No.3、P103、199
4年」にも記載されているように、ある一定の範囲では
殆ど作業座標系のサーボの遅れは、各軸のサーボ遅れを
表すKと同等と考えられるので、以上述べた各実施の形
態の場合と同様なアルゴリズムを使用して十分適応でき
るものである。
In the embodiments of the present invention described above, a multi-axis industrial machine in which the drive shaft has an orthogonal coordinate system has been described as an example. However, a machine in which the drive shaft is not orthogonal (for example, a vertical multi-joint industrial machine). It is needless to say that the present invention can also be applied to a robot for use in an automobile. In this case, the servo delay of each axis does not exactly coincide with the servo delay amount in the work coordinate system X, Y. However, even in such a case, the literature "Goto, Nakamura, Kura: Journal of the Society of System Control Information, Vol. .7, No. 3, P103, 199
As described in “4 years”, the servo delay in the working coordinate system is considered to be almost equal to K representing the servo delay of each axis in a certain range. It can be well adapted using similar algorithms as in the case.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、コーナ部での誤差Eを予め指定された方
法によって指令部による経路誤差αEと、サーボ部によ
る経路誤差(1−α)Eとに分けたので、円弧補間にお
いて指定した通りの動作軌跡による制御が可能になると
いう効果がある。また、請求項2に記載の発明によれ
ば、分割比αはコーナ部の動作速度が最大になるような
値に決められるので、軌跡を守りつつ、且つ動作速度を
最大とすることにより作業がより効率的になるという効
果がある。また、請求項3に記載の発明によれば、サー
ボの遅れを表す係数Kが、(V/R)より小さい場合
は、ΔRの近似式を切換えて軌跡制御を行うので、サー
ボ部の遅れ係数と(V/R)の比が変化しても、条件変
化に正確に対応して幅広い補正制御を可能にするという
効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the error E at the corner portion can be determined by a method specified in advance by the path error αE by the command portion and the path error (1) by the servo portion. -Α) E, so that there is an effect that control based on the motion trajectory as specified in the circular arc interpolation becomes possible. According to the second aspect of the present invention, the division ratio α is determined to be a value that maximizes the operation speed of the corner portion. Therefore, work can be performed by protecting the trajectory and maximizing the operation speed. This has the effect of being more efficient. According to the third aspect of the present invention, when the coefficient K representing the delay of the servo is smaller than (V / R), the trajectory control is performed by switching the approximate expression of ΔR. Even if the ratio between (V / R) and (V / R) changes, there is an effect that a wide range of correction control can be performed accurately in response to a change in condition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る産業用機械の
動作指令作成方法の動作のフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart of an operation of an operation command creating method for an industrial machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1における産業用機械の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the industrial machine in FIG.

【図3】図1に示す動作指令作成方法の軌跡誤差の説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a trajectory error in the operation command creating method shown in FIG. 1;

【図4】図1に示す動作指令作成方法の誤差L、ΔRの
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of errors L and ΔR in the operation command creating method shown in FIG. 1;

【図5】図2に示すサーボ部の近似を表すブロック線図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing an approximation of the servo unit shown in FIG. 2;

【図6】従来の動作指令作成方法の軌跡誤差の説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a trajectory error in a conventional operation command creation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 制御装置 21 動作指令作成部 22 サーボコントローラ部 23 サーボモータ Reference Signs List 20 control device 21 operation command creation unit 22 servo controller unit 23 servo motor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数軸を持つ産業用機械において動作プ
ログラムにより指定された補間および速度により軌跡制
御する方法であって、直線補間から直線補間へのコーナ
部において各直線に接し、且つプログラムに指定された
コーナ点と実際の動作結果の軌跡誤差Eが動作プログラ
ムで指定され、前記誤差Eをあらかじめ指定された方法
により、指令部による経路誤差αEと、サーボ部による
経路誤差(1−α)Eに分け、指令部による誤差αEに
指令軌跡がなるように円弧半径Rを決め、サーボ部によ
る誤差(1−α)Eになるように動作速度を決め、前記
決められた円弧半径Rと動作速度Vよりなる円弧補間部
分を形成し、指令軌跡を作成することを特徴とする産業
用機械の動作指令作成方法。
1. A method for trajectory control by an interpolation and a speed specified by an operation program in an industrial machine having a plurality of axes, wherein the tangent to each straight line at a corner portion from linear interpolation to linear interpolation and specified in a program The trajectory error E between the set corner point and the actual operation result is specified by an operation program, and the error E is determined by a method specified in advance by a path error αE by the command unit and a path error (1-α) E by the servo unit. The radius of the arc R is determined so that the command trajectory becomes equal to the error αE of the command unit, and the operation speed is determined so as to obtain the error (1−α) E by the servo unit. A method for creating an operation command for an industrial machine, comprising forming an arc interpolation portion consisting of V and creating a command trajectory.
【請求項2】 前記αは、コーナ部の動作速度が最大に
なるような値に決められることを特徴とする請求項1記
載の産業用機械の動作指令作成方法。
2. The method according to claim 1, wherein α is determined to a value that maximizes the operation speed of the corner portion.
【請求項3】 前記半径Rの円弧を速度Vで指令した時
の半径方向の収縮量ΔRは、サーボ部の遅れを表す係数
をKとして 式ΔR=(V/K)2 /(2R) により近似的に表わし、前記係数KがV/Rに比べて小
さい時は、 式ΔR=R−R/(1+(V/K)2 /R2 1/2 、 によって表すことを特徴とする請求項1記載の産業用機
械の動作指令作成方法。
3. The contraction amount ΔR in the radial direction when the circular arc having the radius R is instructed at the speed V is represented by the following formula: ΔR = (V / K) 2 / (2R), where K is a coefficient representing the delay of the servo unit. It is represented approximately, and when the coefficient K is smaller than V / R, it is represented by a formula ΔR = RR / (1+ (V / K) 2 / R 2 ) 1/2 . Item 1. The operation command creation method for an industrial machine according to Item 1.
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