JPS5921041B2 - 高速直線補間方式 - Google Patents

高速直線補間方式

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JPS5921041B2
JPS5921041B2 JP48078629A JP7862973A JPS5921041B2 JP S5921041 B2 JPS5921041 B2 JP S5921041B2 JP 48078629 A JP48078629 A JP 48078629A JP 7862973 A JP7862973 A JP 7862973A JP S5921041 B2 JPS5921041 B2 JP S5921041B2
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Japan
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axis
pulse train
pulses
pulse
linear interpolation
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JP48078629A
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JPS5026978A (ja
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応幸 服部
三津雄 鞍掛
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速直線補間方式、特に予めAステップ分の
分配パルスに対応する複数のパルス列パターンを用意し
ておき、1回の演算によつて得られた移動量により1度
にAステップ分の分配パルフスを、対応するパルス列パ
ターンの中から選択すると共にAステップずつに分割し
た残余の移動量についてAステップ以下のパルス列パタ
ーンによつて補正するようにし、ストアード・プログラ
ム形データ処理装置が演算のために占有される期間・
を軽減するようにした高速直線補間方式に関するもので
ある。
一般にストアード・プログラム形データ処理装置により
数値制御システムの直線補間を行なわせる場合、1ステ
ップ毎に直線補間のための演算をフ 行なつて外部バッ
ファに出力し、外部バッファにおいてはフィード・パル
スに同期して各制御軸に出力するようにしてそのたびに
上記データ処理装置に割込みをかけ、データ処理装置に
おいては該割込みに応じて次の1ステップ分の直線補間
演算5 を開始する方式がとられている。
この場合データ処理装置においてはそのたびに割込み処
理と演算処理を行なわねばならず、そのために占有され
る期間が大となり、高速度でパルス分配を行なうことに
制限を生ずる。0 これに対して、1回の割込みによつ
て例えば直線補間演算を例えばA回繰返してAステップ
分の分配パルスを得、該得られた分配パルスを1ステッ
プ分ずつ各制御軸に送出する方式が考えられる。
この方式ではAステップに1回割込みがかけられ5 る
だけであり、そのために割込み処理に要する占有時間が
軽減されるが、なお直線補間演算をA回繰返して行なう
ことが必要となり直線補間演算処理のための時間は軽減
されない。本発明は、上記の点を解決しようとするもの
であり、予めAステツプ分の分配パルスに対応する複数
のパルス列パターンを用意しておき、1回の割込みによ
りAステツブ分だけ離れた点の直線補間演算を行なつて
上記パルス列パターン中より所望のAステツプ分の分配
パルスを選択するようにし、1度の直線補間演算によつ
てAステツプ分の分配パルスを得ると共にAステツプず
つに分割した残余の移動量についてAステツプ以下のパ
ルス列パターンによつて補正するようにし、直線補間演
算処理時間をも軽減しようとすることを目的としている
そしてそのため本発明の高速直線補間方式は指令データ
に応じて各制御軸に対する移動量をパルス列パターンの
形で供給するストアート・プログラム形データ処理装置
をそなえる数値制御システムにおいて、長軸に対する移
動量Aに対応して短軸に対する移動量0ないしAを複数
個のパルス列パターンとして格納する記憶手段をそなえ
、短軸に対する移動量を演算して該演算された各制御軸
ごとの移動量に応じて上記記憶手段からパルス列パター
ンを夫々Aステツプ分の分配パルス列として抽出せしめ
、該Aステツブ分の分配パルス列を1ステツプ分ずつ各
制御軸に対して送出するようにし、該Aステツプ分の送
出の終了により次のパルス列パターンを要求する指令信
号を上記データ処理装置に指示するよう構成され、長軸
に対する移動量をAステツブごとに分割した残余△Xに
関連して上記長軸と短軸との夫々に対する補正を上記A
ステツブ以下のパルス列パターンによつて行なうように
したことを特徴としている。以下図面を参照しつつ説明
する。第1図は1ステツブ毎に割込みをかける従来の方
式の構成を表わす一例、第2図は複数ステツブ毎に1回
割込みをかけるが複数ステツブに相当する回数の演算を
行なう方式の構成を表わす一例、第3図は本発明の直線
補間演算原理を説明する説明図、第4図および第5図は
夫々本発明の高速直線補間方式の一実施例構成を示す。
第1図において、1はストアート・プログラム形データ
処理装置、2は同期制御回路を表わし、図示しないテー
ブ情報から始点XO,YO,ZOおよび終点XO,Ye
,Zeの情報が与えられた場合、データ処理装置1は、
最も移動量の多い制御軸例えばX軸に対して連続して分
配パルスを供給することとし、その各パルス供給時点毎
に他の制御軸Y,Zに対して分配パルスを供給すべきか
否かを1ステツプ分だけ直線補間演算し、その結果を同
期制御回路2に出力する。
同期制御回路2においては、該1ステツプ分の分配パル
スをフイード・パルスに同期して上記各制御軸X,Y,
Zに対して送出すると共に、割込みをかけデータ処理装
置1に次の1ステツプ分の分配パルス直線補間演算開始
をうながすようにしている。この場合、割込み処理に要
する時間をt1、直線補間演算に要する時間をT2とし
、全体でAXNステツブの分配パルスを送出する必要が
あるとすれば、データ処理装置1はA−N・(T2+T
2) の時間を占有されてしまうこととなる。
そしてフイード・パルスの周波数を高めることに制限を
生ずることとなる。第2図は、第1図の方式を改良しよ
うとするもので、1はデータ処理装置、2−1はシフト
・レジスタ、3−1ないし3−3はアンド回路を示して
いる。
図の場合、データ処理装置はAステツプに1回割込みが
かけられ、データ処理装置1はそのたびに直線補間演算
をA回行ないAステツプ分のパルス列をシフト・レジス
タ2−1に転送する。
シフト・レジス3t2−1の内容はフイード・パルスに
同期して1ステツプ分ずつアンド回路3−1ないし3−
3を介して送出される。そしてAステツプ分の送出が終
了したときデータ処理装置1に割込みをかけるようにし
ている。即ち、Aステツブに1回割込みがかけられる。
この方式の場合、データ処理装置1は N−t1+A−N−T2 の時間を占有されるに止まる。
これは割込み処理のため時間が軽減される点において大
きい利点をもつが、なお直線補間演算に要する時間が軽
減されていない。第3図は本発明の原理を平面座標で説
明するもので、今始点X。
=0,Y0=0と終点X,,Y8が与えられ、その間を
直線補間するものとし、Xe≧Yeとする。このとき、
直線Lは で与えられる。
そしてX軸の移動量に必要なパルス数を整数Aで与えら
れるA個のパルスで区分して行くものとすると、最初の
分割点でのあるべきY座標Y1は第(1)式からで表わ
される。
ここで、第(2X3)式から終点座標Yeを求めると、
で示される。
このことは、X軸についてAパルスずつに分割した点に
ついて考え、該Aパルスに対応してY軸に対してBパル
スまたはB+1パルスを供給するようにして行き、最後
にAパルスで分割できなかつた△X分についてX軸とY
軸とに夫々残余のパルスを供給して行けばよいことを表
わしている。
そして、Y軸に対するBパルスまたはB+1パルスのい
ずれかを決定するには次の判別式が利用される。Bi,
j=Xi−Ye−X8・Yj(6)この場合値Di,j
が正であれば直線Lの下方にY軸の移動点Xi,Yjが
存在し、値Di,jが負であれば直線Lの上方にY軸の
移動点Xi,,が存在し、値Di,jが零であれば直線
Lの上にY軸の移動点Xi,,が存在することを示して
いる。
以下本発明にもとづく補間についてその手法を簡単に示
しておく。
与えられたテーブ情報から始点XO=10,−YO=0
および終点Xe,Yeが与”えられるど−き、予めの値
を計算して、この整数値Bを求め第(3)式にもとづく
整数Bパルスを決定しておく。
始点においてはDi,j=DO,O=0であり、始点か
らX軸方向にのみAパルス分だけ移動したとしてフC 判別式を計算すると X1=XO+A=A (7)Dl,O
=DOO+A−Ye=A−Ye>O (8)となる
から移動した点は直線Lの下方にある。
次にこの状態から判別式が負または零に向う方向即ちY
軸方向にBパルス分だけ移動させたとして、判別式を計
算すると、Y1=YO+B:B (9)
Dl,l=Dl,O−XCB=A−Ye−Ye−BaI
となる。
ここでDll≦Oとなつていれば1回の補間演算は終了
する。Du〉0であればさらにY軸方向に1パルス分だ
け移動させたとして判別式を計算する。このときその判
別式の値は負となる。かくして、Y軸に対し分配すべき
パルス数BパルスまたはB+1パルスが得られる。この
ようにX軸にはAパルスを、Y軸に対してBパルスまた
はB+1パルスを与えるような分配パルス列を発生せし
めれば粗いステツプで直線Lを追跡することになる。尚
後者の場合それ以降の演算ではDuとしてDll=Dl
O−Xe・(B+1)くO (自)が与えられる
これで1回の補間演算が終了する。次にさらにX軸方向
にAパルス分移動させた場合を演算するにはD2l=D
ll+A−Y8O2) D2l=D2l−Xe−BO3) を求め、該X軸に対するAパルス分の移動に当つてYW
Hに対してBパルス分の移動またはB+1パルス分の移
動を与えるようにすればよい。
以上の如く、x軸方向にAパルスずつ隔たつた点に対応
して、Y軸方向に発生するBパルスまたはB+1パルス
を与える分配パルス列は、本発明の場合次のように発生
せしめられる。
即ち、・X軸方向を長軸方向としたことから、該長軸方
向にAパルス分の移動を行なうとき、Y軸方向の移動の
ために必要なパルス数BまたはB+1は必らずA以下で
あることが判る。
このことから、例えばA=16として考えるとき、パル
ス列パターンとして、16パルスを発生させるためのパ
ルス列パターン「1111111111111111] から、以下順に15パルスを発生させるパルス列パター
ン・・・・・・・・・・・・11パルスを発生させるパ
ルス列パターン「10110110111011011 ・・・・・・・・・・・・3パルスを発生させるパルス
列パターン「00100000100001001・・
・・・・・・・・・・をへてOパルスを発生させるパル
ス列パターン「00000000000000001 を記憶装置内に格納せしめておく。
そして、上述の如く、X軸に対してAパルス即16パル
スが与えられるとき、同時にY軸に対してBパルスまた
はB+1パルスとして例えば6パルスまたは7パルスを
発生するパルス例パターンのいずれか一方を選択するよ
うにしている。第4図および第5図は、夫々本発明の実
施例を示し、図中、1はストアート・プログラム形デー
タ処理装置、2は同期制御回路、2−1は例えば16ビ
ツト分のシフト・レジスタ、2−2は1ピツト分のレジ
スタ、3−1ないし3−3はアンド回路、4は記憶手段
で16パルスないし0パルスを発生するパルス列パター
ンを格納しているもの、5はレジスタで演算結果により
記憶手段4から選択された1つのパルス列パターンがセ
ツトされるもの、6はチヤネルを夫々表わしている。
図示しないテーブ情報から始点および終点情報が与えら
れ、演算状態に入ると第3図に関連して説明した如く、
先ず始点から最長軸であるX軸方向にAパルス分へだた
つた位置でのY軸およびz軸における必要なパルス数を
直線補間演算する。
そして、記憶手段4から所望のパルス列パターンが選択
されレジスタ5内にセツトされる。即ち、16ステツブ
分の分配パルス列がレジスタ5のX,Y,Zに夫々セツ
トされる。第4図の実施例の場合、該16ステツプのパ
ルス列は1度にシフト・レジスタ2−1に転送され、該
シフト・レジスタ2−1からフイード・パルスに同期し
て各制御軸に対して1ステツプ分ずつ送出されて行く。
そして全部で16ステツプ分送出し終つたときデータ処
理装置1に対して割込みをかけ、次の16ステツプ分の
分配パルスを選択すべく直線補間演算を行なうようにす
る。即ち16ステツプに1回の割込みをかけ、1回の補
間演算によつて16ステツプ分の分配パルス列を得る。
また第5図の実施例の場合、上記レジスタ5にセツトさ
れた16ステツプのパルス列はチヤネル6を介してサイ
クル・スチールによつて1ステツプ分ずつ1ビツト分の
レジスタ2−2に転送されて行く。そしてその内容はフ
イールド・パルスに同期して各制御軸に送出され、その
たびに同期制御回路2はチヤンネル6に対してサイクル
・スチールにより次の1ステツプ分の分配パルスの転送
を要求する。そして全体として16ステツプ分の送出が
終了するとき、データ処理装置1に対して割込みをかけ
て次の16ステツプ分の分配パルス列の抽出を行なう処
理を行なうようにさせる。以上説明した如く、本発明に
よればストアート・プログラム形のデータ処理装置1は
、例えば16個のフイード・パルスに1回割込みがかけ
られ、そして該割込みにもとづき16パルス分へだたつ
た位置について補間演算を行ない、記憶手段4から所望
のパルス列パノーンを選択しては各制御軸X,Y,Zに
対して分配パルスとして送出するようにしている。そし
てこの場合補間演算も1回の演算により16パルス分の
パルス列を得ることができるので、データ処理装置1の
占有される時間はN・(t1+T2) で足りることとなる。
また必要に応じて上述の△Xの補正については、Aステ
ツブ以下のパルス列パターンを生成すればよい。そして
これによつて加工誤差などが増大されることもない。な
お記憶手段4はデータ処理装置1の外部にもうけてもよ
いことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は1ステツプ毎に割込みをかける従来の方式の構
成を表わす一例、第2図は複数ステツプ毎に1回割込み
をかけるが複数ステツブに相当する回数の演算を行なう
方式の構成を表わす一例、第3図は本発明の直線補間演
算原理を説明する説明図、第4図および第5図は夫々本
発明の高速直線補間方式の一実施例構成を示す。 図中、1はストアート・プログラム形データ処理装置、
2−1または5は一時記憶手段、4はパルス列パターン
を格納する記憶手段を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 指令データに応じて各制御軸に対する移動量をパル
    ス列パターンの形で供給するストアード・プログラム形
    データ処理装置をそなえる数値制御システムにおいて、
    長軸に対する移動量Aに対応して短軸に対する移動量0
    ないしAを複数個のパルス列パターンとして格納する記
    憶手段をそなえ、短軸に対する移動量を演算して該演算
    された各制御軸ごとの移動量に応じて上記記憶手段から
    パルス列パターンを夫々Aステップ分の分配パルス列と
    して軸出せしめ、該Aステップ分の分配パルス列を1ス
    テップ分ずつ各制御軸に対して送出するようにし、該A
    ステツペ分の送出の終了により次のパルス列パターンを
    要求する指冷信号を上記データ処理装置に指示するよう
    構成され、長軸に対する移動量をAステップごとに分割
    した残余△×に関連して上記長軸と短軸との夫々に対す
    る補正を上記Aステップ以下のパルス列パターンによつ
    て行なうようにしたことを特徴とする高速直線補間方式
JP48078629A 1973-07-12 1973-07-12 高速直線補間方式 Expired JPS5921041B2 (ja)

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JPS5026978A JPS5026978A (ja) 1975-03-20
JPS5921041B2 true JPS5921041B2 (ja) 1984-05-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4480564A (en) * 1983-04-27 1984-11-06 The Singer Company Button locating clamp for sewing machines

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4834386A (ja) * 1971-09-09 1973-05-18

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JPS4834386A (ja) * 1971-09-09 1973-05-18

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JPS5026978A (ja) 1975-03-20

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