JPS62210505A - 数値制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械の実際の動作状態を考慮した数値制御方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の数値制御は、制御しようとする駆動軸に対して、
固定された１種又は数種の停止−移動−再停止の加減速
パターンのパラメータを有するだけで、機械の実際の作
動時に上記駆動軸に影響を与えることがある他の駆動体
の作動状態を示すデータを、例えば、上記加減速パター
ンを変更するためのパラメータとしてはいない。

例えば、マシンテーブルが油圧シリンダで各軸方向に摺
動させらると共に、このテーブルの上部に工具とその駆
動モータを主体に構成された主軸を有する工作機械にお
いて、上記テーブルが数値制御により位置決めされる場
合にあっては、上記主軸モータの出力は、テーブルの数
値制御のための制御出力とは直接関連付けられていない
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の数値制御は、機械側の剛性や摺動部の摩擦、主軸
モータに予め設定される出力トルク等が一定であるとい
う前提で、制御対象の駆動源に対する加減速パターンの
ためのパラメータを予め固定的に設定しているが、各機
械固有のこれらの特性或はその数値は、機械の経年変化
や負荷の大きさ、或は、制御対象の速度や位置により時
々刻々と変化する性質のものである。

ことに近年盛んに実行されるようになった高速。

高精度の数値制御においては、単に制御対象の駆動源だ
けを対象として制御を実行しても、制御対象或はその駆
動源に影響を与えるモータ等の出力を考慮しないと迅速
、正確な制御は困難である。

例えば、制御対象についての数値制御自体はほぼ所定通
り実行されているが、実際には制御対象系の外にある主
軸モータの出力が異常に近いほど大きいため、制御対象
の駆動源がその影響を受けている場合があっても上記の
異常出力自体は看過され易く、これが制御精度の低下や
機械の寿命を短かくする要因になることがあるのである
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記のような従来の数値制御方法の実行に伴う
難点を解消することのできる数値制御方法を提供するこ
とを目的としてなされたもので、その構成は、任意のサ
ンプリング周期ごとに加速度、速度２位置についての全
部又は一部の指令値とこれらに対応した実際値とによる
制御データによって位置決め対象の駆動源の制御が実行
される数値制御において、上記駆動源の作動に影響を与
える当該機械の他の駆動源に対し、当該他の駆動源に実
際に供給されている駆動力や実際に加ゎっ・ている負荷
のように、上記制御対象の駆動源に影響をもたらす物理
量を表わす数値を任意のサンプリング周期において検出
するための検出器を取付け、上記駆動力や負荷のような
物理量を表わす数値の実際値を取出しこの実際値に基づ
いて上記位置決め対象の駆動源の制御データを変更する
ことを特徴とするものである。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図に拠り説明する。

第１図の実線はマシンテーブル１が、駆動源２Ｐによっ
て駆動される油圧シリンダ２によって移動させられ、上
記テーブル１にセットされたワーク（図示ぜず）を主軸
モータ３によって駆動される工具３ａにより切削するよ
うにした工作機械で、公知の数値制御装置４によって上
記シリンダ２の駆動が制御される制御系の一例のブロッ
ク図である。

尚、５はテーブル１の現在位置を検出するための位置検
出器、６は数値制御装置４からの位置指令。

速度指令をアナグロ変換して油圧シリンダ２の作動を制
御する制御部で、サーボ弁２ａが開閉制御されることに
よって、ピストンの速度２位置を制御する。

而して、従来の数値制御では予め設定した所定周期で、
位置指令と位置検出器５のデータによる位置偏差及びこ
の偏差から形成される速度指令により制御部６への指令
信号を形成している。

この指令は、制御目的の駆動軸に対して固定された一種
以上又は数値の停止−移動−再停止といった加減速パタ
ーンのパラメータに基づいて変更される。

しかし、上記の制御手法では機械側の作動状態、例えば
、主軸モータ３の回転数やトルクは、マシンテーブル１
の速度や被削材の材質などを考慮した上で、予め固定的
に設定されるため、上記位置偏差と加減速パターンのみ
にもとづいてテーブル２の位置決め制御が実行されても
、加工中に上記主軸モータ３の出力が何らかの原因で不
適切な内容となったとき振動を生じたり、工具やワーク
を損傷するおそれのあるような事態が発生しても上記数
値制御がそのまま続行されることがある。

このような場合において、上記主軸モータ３の出力の如
何が、制御対象の駆動源の作動状態に影響を与えている
と、制御対象この場合マシンテーブル１の現在速度や位
置は、指令値との間で偏差を生じることとなるので、当
該テーブル１の位置決めのための数値制御系ではその駆
動源の出方が上記偏差を解消するように制御される。

しかし乍ら、この場合の上記偏差はその制御系外の主軸
モータ３の出力の如何に起因して生じているのであるか
ら、上記の数値制御系内のフィードバック制御のみによ
る制御によっては迅速、正確な制御の実現は相当困難な
ものとなる。

そこで本発明では制御指令値を形成するためのデータ検
出の対象となっていない主軸モータ側から、その部の作
動状態を表わすデータを、制御実行中に所定のサンプリ
ング周期で取出し、このデータに基づいて上記の従来制
御における加減速パターンを変更し、また、これと併せ
て工具の摩耗状態やワークの異状などを検出するように
したのである。

本発明の実施例では、油圧シリンダに加わる圧力を検出
するため、第１図に破線で示す圧力検出器７を設けると
共に、主軸モータ３の負荷電流を検出する電流検出器８
を設け、更には、上記シリンダ２やモータ３に各検出器
７，８の検出値に基づいて上記主軸モータの出力や油圧
シリンダに加えられる圧力駆動源２Ｐの出力を独自に制
御できるようにした。

而して、上記検出器７，８の所定サンプリング周期で取
出される検出データは、例えば、当該機械について、予
めいくつもの試験加工を実行して得られる所定サンプリ
ング周期の予見データを蓄積しておきこのデータを、実
際の加工時における数値制御装置４において、上記シリ
ンダ２の加圧力やモータ３の負荷電流を示す検出データ
と比較対照させて、予め蓄積されている加圧力や負荷電
流の予見データに対応して設定されている制御対象の駆
動源に対する複数の加減速パターンの中から上記検出デ
ータに適応したものを選び、上記検出時の加減速パター
ンの調整、補正を含む変更のために利用する。

また、上記検出器７，８の検出データは、機械側に支障
の生じない範囲において、例えば、主軸モータ３の回転
数やトルクを増減させたり、油圧シリンダ２に対する駆
動源２Ｐの加圧力を増減するためにも利用できる。

〔発明の効果〕

このように１本発明では数値制御系に入っていない機械
の駆動部側から検出するデータに基づいて、制御対象の
駆動軸の加、減パターンを変更したり、数値制御系外に
ある駆動源の出力を変更するから、より高速且つ高精度
の数値制御が可能にする。

特に５本発明は、機械側の経年変化、負荷や速度の大小
、或は、位置決め対象の位置などに起因して変化する機
械の動作状態を、従来の制御では数値制御のためのデー
タが検出されない駆動部分についてのデータ検出を行う
ことにより、検出するようにしたので、そのときの機械
の動作状態に即応して予め許容できる範囲で制御対象の
駆動源に対する制御プログラムの設定、変更ができ、よ
り高速、高精度の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実行する制御ブロック図である。 １・・・テーブル、２・・・油圧シリンダ、２Ｐ・・・
シリンダの駆動源、３・・・主軸モータ、４・・・数値
制御装置、５・・・位置検出器、６・・・駆動制御部、
７・・・圧力検出器、８・・・電流検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 任意のサンプリング周期ごとに加速度、速度、位置につ
   いての全部又は一部の指令値とこれらに対応した実際値
   とによる制御データによって位置決め対象の駆動源の制
   御が実行される数値制御において、上記駆動源の作動に
   影響を与える当該機械の他の駆動源に対し、当該他の駆
   動源に実際に供給されている駆動力や実際に加わってい
   る負荷のように、上記制御対象の駆動源に影響をもたら
   す物理量を表わす数値を任意のサンプリング周期におい
   て検出するための検出器を取付け、上記駆動力や負荷の
   ような物理量を表わす数値の実際値を取出しこの実際値
   に基づいて上記位置決め対象の駆動源の制御データを変
   更することを特徴とする数値制御方法。