JPS63318240A - 加減速制御装置 - Google Patents
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- JPS63318240A JPS63318240A JP62150767A JP15076787A JPS63318240A JP S63318240 A JPS63318240 A JP S63318240A JP 62150767 A JP62150767 A JP 62150767A JP 15076787 A JP15076787 A JP 15076787A JP S63318240 A JPS63318240 A JP S63318240A
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- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 7
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- G05B19/253—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for continuous-path control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
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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。
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、数値制御される工作機械などで加減速制御を
行なう加減速制御装置に関する。
行なう加減速制御装置に関する。
（従来の技術）
通常の工作機械では、工具を６動する速度は加工対象の
材質や加工種類に応じて最適値が設定される。数値制御
装置により駆動制御される場合には、制御対象の工具に
対して目標位置と速度とが同時にＮＣテープから指令さ
れ、かつ工具の運動をなめらかにするために各軸毎の分
配パルスを加減速回路により送り速度を修正している。
材質や加工種類に応じて最適値が設定される。数値制御
装置により駆動制御される場合には、制御対象の工具に
対して目標位置と速度とが同時にＮＣテープから指令さ
れ、かつ工具の運動をなめらかにするために各軸毎の分
配パルスを加減速回路により送り速度を修正している。
指令速度に加減速を掛けると、制御対象には各軸毎にた
まりが生じ、その制御位置には一般に遅れが出る。その
ため、加工精度を必要とするコーナ部において移動軌跡
のずれが生じる。とくに、連続する指令データブロック
間での指令速度に開きがあるときには、制御対象を一々
停止させてから次の指令データの読み出しを行ない、各
軸毎のたまりを解消するなどの工夫がなされている。
まりが生じ、その制御位置には一般に遅れが出る。その
ため、加工精度を必要とするコーナ部において移動軌跡
のずれが生じる。とくに、連続する指令データブロック
間での指令速度に開きがあるときには、制御対象を一々
停止させてから次の指令データの読み出しを行ない、各
軸毎のたまりを解消するなどの工夫がなされている。
（発明が解決しようとする問題点）
このような従来の加減速制御装置では、例えば切削加工
において加工距離が長く従って加工速度も速いブロック
から、加工距離がみじかくて加工速度も小さいブロック
に８行する際に、上記移動軌跡のずれが生じると、加工
形状のだれが大きくなってしまう。
において加工距離が長く従って加工速度も速いブロック
から、加工距離がみじかくて加工速度も小さいブロック
に８行する際に、上記移動軌跡のずれが生じると、加工
形状のだれが大きくなってしまう。
特に、第４図に示すように目標とする加工形状２０が突
出した形状２０ａを有する際には、切削工具（カッター
）が同一の加工指令により往復加工の制御されているに
もかかわらず、図の右からの加工経路２１ｒと左からの
加工経路２１Ωとにずれが生じることがある。このよう
な往復加工で溝加工や突出部の加工を行なうときに生じ
る加工軌跡のずれは、指令データに対してサーボ機構の
側での応答の遅れに起因するものであり、加工対象に要
求される精度に応じて切削工具の移動速度を十分に減速
する必要があった。つまり、第４図のＰ点の如く、往復
加工での加工軌跡のずれにより加工段差が生じる場合に
、それををなくそうとすれば、指令データブロック毎に
工具の停止を確認してから次のブロックの処理に穆らな
くてはならず、加工能率が悪くなるなどの問題点があっ
た。
出した形状２０ａを有する際には、切削工具（カッター
）が同一の加工指令により往復加工の制御されているに
もかかわらず、図の右からの加工経路２１ｒと左からの
加工経路２１Ωとにずれが生じることがある。このよう
な往復加工で溝加工や突出部の加工を行なうときに生じ
る加工軌跡のずれは、指令データに対してサーボ機構の
側での応答の遅れに起因するものであり、加工対象に要
求される精度に応じて切削工具の移動速度を十分に減速
する必要があった。つまり、第４図のＰ点の如く、往復
加工での加工軌跡のずれにより加工段差が生じる場合に
、それををなくそうとすれば、指令データブロック毎に
工具の停止を確認してから次のブロックの処理に穆らな
くてはならず、加工能率が悪くなるなどの問題点があっ
た。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、相前後す
る指令データ間での指令速度が減少するときの制御対象
の軌跡のずれをなくすようにした加減速制御装置を提供
することを目的にしている。
る指令データ間での指令速度が減少するときの制御対象
の軌跡のずれをなくすようにした加減速制御装置を提供
することを目的にしている。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、複数の駆動軸を有する制御対象を指令
速度で所定位置まで駆動する加減速制御装置において、
前記制御対象の補間位置を設定するパルス分配手段と、
前記各駆動軸毎に加減速制御を行なう加減速手段と、実
行される指令データブロックの指令速度が実行中の指令
データブロックでの指令速度より小さいとき前記指令速
度ムら減速される制御対象の実速度が次の指令データブ
ロックの指令速度より小さくなるまで前記パルス分配手
段でのパルス分配を停止制御する制御手段とを具備する
ことを特徴とする加減速制御装置を提供できる。
速度で所定位置まで駆動する加減速制御装置において、
前記制御対象の補間位置を設定するパルス分配手段と、
前記各駆動軸毎に加減速制御を行なう加減速手段と、実
行される指令データブロックの指令速度が実行中の指令
データブロックでの指令速度より小さいとき前記指令速
度ムら減速される制御対象の実速度が次の指令データブ
ロックの指令速度より小さくなるまで前記パルス分配手
段でのパルス分配を停止制御する制御手段とを具備する
ことを特徴とする加減速制御装置を提供できる。
（作用）
本発明の加減速制御装置では、減速時の制御対象の実速
度を次の指令データブロックにおける指令速度と比較し
、両者が一致するまでは次の指令データブロックによる
パルス分配を行なわないようにし、補間された加減速制
御での位置精度を高めている。− （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
度を次の指令データブロックにおける指令速度と比較し
、両者が一致するまでは次の指令データブロックによる
パルス分配を行なわないようにし、補間された加減速制
御での位置精度を高めている。− （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
第１図は、本発明の加減速制御装置を示すブロック図で
ある。サーボモータ１，２は、制御対象となるＮＣ工作
機械の切削工具を２軸方向に駆動制御するための駆動機
構を構成しており、ＮＣ装置に読み込まれる指令テープ
３に従って切削工具を種々の指令速度で所定位置まで移
動して、例えば２次元の輪郭削りなどを行なう。上記指
令テープ３は、ＮＣ装置のデータ解読部４に読み込まれ
て指令データブロック毎に速度Ｆｎと位置Ｘｎ、Ｙｎに
ついての情報が解読され、軸制御用の前処理回路５で所
定の分配データを作成している。つまり、この前処理回
路５では、上記切削工具に対して指令される例えば直線
補間あるいは円弧補間などの指定に応じた補間データが
決定され、補間位置データとしてパルス分配回路６に出
力される。
ある。サーボモータ１，２は、制御対象となるＮＣ工作
機械の切削工具を２軸方向に駆動制御するための駆動機
構を構成しており、ＮＣ装置に読み込まれる指令テープ
３に従って切削工具を種々の指令速度で所定位置まで移
動して、例えば２次元の輪郭削りなどを行なう。上記指
令テープ３は、ＮＣ装置のデータ解読部４に読み込まれ
て指令データブロック毎に速度Ｆｎと位置Ｘｎ、Ｙｎに
ついての情報が解読され、軸制御用の前処理回路５で所
定の分配データを作成している。つまり、この前処理回
路５では、上記切削工具に対して指令される例えば直線
補間あるいは円弧補間などの指定に応じた補間データが
決定され、補間位置データとしてパルス分配回路６に出
力される。
７は、上記前処理回路５から出力される切削工具に対す
る指令速度Ｆｎと該切削工具の実速度Ｆａとを比較する
比較回路である。ここには後述する実速度演算手段から
実速度Ｆａが供給され、連続する指令データブロック間
での指令速度Ｆｎ−１゜とＦｎとが、Ｆｎ−１＞Ｆｎの
関係にあるとき、上記パルス分配回路６での分配作用が
、この比較回路７での比較結果に応じて制御される。
る指令速度Ｆｎと該切削工具の実速度Ｆａとを比較する
比較回路である。ここには後述する実速度演算手段から
実速度Ｆａが供給され、連続する指令データブロック間
での指令速度Ｆｎ−１゜とＦｎとが、Ｆｎ−１＞Ｆｎの
関係にあるとき、上記パルス分配回路６での分配作用が
、この比較回路７での比較結果に応じて制御される。
パルス分配回路６は、指令速度Ｆｎと補間位置データと
から各軸毎の分配パルスを決定して、各軸サーボモータ
１．２への指令パルスＦｃｘ、Ｆｃｙとしている。８．
９は、各軸の指令パルスＦ ｃｘ。
から各軸毎の分配パルスを決定して、各軸サーボモータ
１．２への指令パルスＦｃｘ、Ｆｃｙとしている。８．
９は、各軸の指令パルスＦ ｃｘ。
Ｆｃｙに所定の時定数で加減速を掛ける加減速回路であ
る。加減速回路８，９は、ＮＣ工作機械の工具の動きを
なめらかにするためのもので、その出力Ｆ ａｘ、
Ｆ ａｙを工作機械の各軸駆動指令として供給している
。Ｘ軸のサーボモータ１に接続された速度検出器１１か
らは実速度が加算回路１２に帰還され、この加算回路１
２の誤差出力によりドライブ回路１３を駆動制御してサ
ーボアンプ１４を介してサーボモータ１の速度を補正し
ている。Ｙ軸のサーボモータ２も、同様に速度検出器１
５、加算回路１６、ドライブ回路１７、サーボアンプ１
８を有し、駆動指令Ｆａｙに応じて制御される。
る。加減速回路８，９は、ＮＣ工作機械の工具の動きを
なめらかにするためのもので、その出力Ｆ ａｘ、
Ｆ ａｙを工作機械の各軸駆動指令として供給している
。Ｘ軸のサーボモータ１に接続された速度検出器１１か
らは実速度が加算回路１２に帰還され、この加算回路１
２の誤差出力によりドライブ回路１３を駆動制御してサ
ーボアンプ１４を介してサーボモータ１の速度を補正し
ている。Ｙ軸のサーボモータ２も、同様に速度検出器１
５、加算回路１６、ドライブ回路１７、サーボアンプ１
８を有し、駆動指令Ｆａｙに応じて制御される。
なお、図示していないが、各軸の駆動部には、位置につ
いてのフィードバックループも設けられている。
いてのフィードバックループも設けられている。
演算回路１０は、上記実速度演算手段として加減速回路
８に接続されるもので、こ、こにはＸ軸サーボモータ１
の駆動指令Ｆａｘが入力されている。この演算回路１０
は２つのサーボモータ１゜２により駆動される切削工具
の加減速された後の実際の移動速度Ｆａを演算するため
のもので、それは次式で表現される。即ち、 Ｆ ａ ＝ Ｖ’ｘ ＋ Ｖ”ｙ
−−−（１）また、各指令データブロック単位での速
度と距離との関係から、移動速度Ｆａは次の様にも表現
される。
８に接続されるもので、こ、こにはＸ軸サーボモータ１
の駆動指令Ｆａｘが入力されている。この演算回路１０
は２つのサーボモータ１゜２により駆動される切削工具
の加減速された後の実際の移動速度Ｆａを演算するため
のもので、それは次式で表現される。即ち、 Ｆ ａ ＝ Ｖ’ｘ ＋ Ｖ”ｙ
−−−（１）また、各指令データブロック単位での速
度と距離との関係から、移動速度Ｆａは次の様にも表現
される。
Ｆ ａ ” Ｖ Ｘ Ｘ ＆コ石万ｎ−１ ／ Ｌ ｘ
ｎ−１ｚ Ｖ ｘ ／ Ｋｎ−１・・・（２）ここで
、Ｌｘｎ−１、Ｌ、ｙｎ−１は、ｎ−１番目の指令デー
タブロックで指令される各軸方向での工具移動距離であ
り、定数Ｋ ｎ−１は工具移動方向により決定される定
数である。
ｎ−１ｚ Ｖ ｘ ／ Ｋｎ−１・・・（２）ここで
、Ｌｘｎ−１、Ｌ、ｙｎ−１は、ｎ−１番目の指令デー
タブロックで指令される各軸方向での工具移動距離であ
り、定数Ｋ ｎ−１は工具移動方向により決定される定
数である。
今、サーボモータ１の実速度Ｖ ｘ ｈ＜ Ｘ軸駆動指
令Ｆａｘと等しいとするとき、比較回路７での指令速度
Ｆｎと該切削工具の実速度Ｆａとの比較は、ＦｎとＦ
ａｘｘ Ｌ”ｘ ｎ−１＋ Ｌ”ｙ ｒｌ−１／ Ｌ
ｘ ｎ−１との比較に置き換えることができる。そこ
で演算回路１０においてはｎ−１番目の指令データブロ
ックの読み込みが終了した時点で指令位置についてのデ
ータＸｒｌ−４、Ｙｎ−１を前処理回路５から入力し、
Ｌ２Ｘ ｎ−１＋ Ｌ２ｙｎ−１／ Ｌ Ｘ ｎ−
１の項を計算し、実行されている指令データブロックｎ
−１のＸ軸駆動指令Ｆａｘが減速されて、次に実行すべ
き指令データブロックｎでの指令速度Ｆｎより実速度Ｆ
ａが小さくなるまで、比較回路７の出力によりパルス分
配器６でのパルス分配を停止するように制御している。
令Ｆａｘと等しいとするとき、比較回路７での指令速度
Ｆｎと該切削工具の実速度Ｆａとの比較は、ＦｎとＦ
ａｘｘ Ｌ”ｘ ｎ−１＋ Ｌ”ｙ ｒｌ−１／ Ｌ
ｘ ｎ−１との比較に置き換えることができる。そこ
で演算回路１０においてはｎ−１番目の指令データブロ
ックの読み込みが終了した時点で指令位置についてのデ
ータＸｒｌ−４、Ｙｎ−１を前処理回路５から入力し、
Ｌ２Ｘ ｎ−１＋ Ｌ２ｙｎ−１／ Ｌ Ｘ ｎ−
１の項を計算し、実行されている指令データブロックｎ
−１のＸ軸駆動指令Ｆａｘが減速されて、次に実行すべ
き指令データブロックｎでの指令速度Ｆｎより実速度Ｆ
ａが小さくなるまで、比較回路７の出力によりパルス分
配器６でのパルス分配を停止するように制御している。
第２図は、上述したパルス分配の停止制御の様子を説明
するためのもので、同図（ａ）はパルス分配回路６から
の１軸分の指令パルスＦｃ、同図（ｂ）は加減速制御さ
れた駆動指令つまり実速度Ｆａを示している。同図（ｂ
）において示されるように、駆動速度がＦｎ−１から時
刻ｔｎで減速を始め、実速度Ｆａが次の指令データブロ
ックｎでの指令速度Ｆｎに等しくなった時点ｔｎ＋αで
、このｉｎ番目のデータブロックのパルス分配が開始さ
れる。
するためのもので、同図（ａ）はパルス分配回路６から
の１軸分の指令パルスＦｃ、同図（ｂ）は加減速制御さ
れた駆動指令つまり実速度Ｆａを示している。同図（ｂ
）において示されるように、駆動速度がＦｎ−１から時
刻ｔｎで減速を始め、実速度Ｆａが次の指令データブロ
ックｎでの指令速度Ｆｎに等しくなった時点ｔｎ＋αで
、このｉｎ番目のデータブロックのパルス分配が開始さ
れる。
第３図は、上記実施例装置の動作を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
今、第ｎ−１ブロツクの指令テープからのデータに基づ
いて工作機械が制御されているとすると、このとき同時
に第ｎブロックのデータがデータ解読部４により解読さ
れ前処理回路５に読み込まれている（ステップａ）。前
処理回路５からはそのブロックで指令された速度データ
が比較回路７に出力され、第２図の場合の様にＦｎ−１
＞Ｆｎの関係にあるとすれ、ば（ステップｂ）、比較回
路７は指令速度Ｆｎ−１から減速される工具の実速度Ｆ
ａが次の指令データブロックｎの指令速度Ｆｎより小さ
くなるまでパルス分配回路６でのパルス分配を停止待機
させ（ステップＣ） 、その後に第ｎブロックでのパル
ス分配が開始されるように制御する（ステップｄ）、な
お、第２図の時刻ｔ ｎ−１のように連続する指令デー
タブロック間での指令速度の間にＦｎ≦Ｆｎ−１の関係
にあれば、減速が開始されると直ちに次の第ｎ＋ｔのプ
ロッりのデータに基づく分配が開始される。
いて工作機械が制御されているとすると、このとき同時
に第ｎブロックのデータがデータ解読部４により解読さ
れ前処理回路５に読み込まれている（ステップａ）。前
処理回路５からはそのブロックで指令された速度データ
が比較回路７に出力され、第２図の場合の様にＦｎ−１
＞Ｆｎの関係にあるとすれ、ば（ステップｂ）、比較回
路７は指令速度Ｆｎ−１から減速される工具の実速度Ｆ
ａが次の指令データブロックｎの指令速度Ｆｎより小さ
くなるまでパルス分配回路６でのパルス分配を停止待機
させ（ステップＣ） 、その後に第ｎブロックでのパル
ス分配が開始されるように制御する（ステップｄ）、な
お、第２図の時刻ｔ ｎ−１のように連続する指令デー
タブロック間での指令速度の間にＦｎ≦Ｆｎ−１の関係
にあれば、減速が開始されると直ちに次の第ｎ＋ｔのプ
ロッりのデータに基づく分配が開始される。
上記実施例では、実速度をＸ軸駆動指令Ｆａｘから演算
回路１０において決定するようにしているので、計算は
定数Ｋを各ブロックに対して１度行なうだけで良く、演
算回路１ｏが簡略になる。勿論、上記第（１）式に基づ
いてサーボモータ１゜２の各速度指令Ｆ ａｘ、 Ｆ
ａｙにより決定することも可能である。又、従来では
加工方向が反転した場合に加工軌跡が変ることがあった
が、上記実施例においては、加減速制御後の速度が対称
になるので、加工軌跡の精度の向上がなされる。
回路１０において決定するようにしているので、計算は
定数Ｋを各ブロックに対して１度行なうだけで良く、演
算回路１ｏが簡略になる。勿論、上記第（１）式に基づ
いてサーボモータ１゜２の各速度指令Ｆ ａｘ、 Ｆ
ａｙにより決定することも可能である。又、従来では
加工方向が反転した場合に加工軌跡が変ることがあった
が、上記実施例においては、加減速制御後の速度が対称
になるので、加工軌跡の精度の向上がなされる。
本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異なる実施
例は容易に構成できるから、本発明は前記特許請求の範
囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約され
るものではない。
例は容易に構成できるから、本発明は前記特許請求の範
囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約され
るものではない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、指令データの速
度が小さくなるときに制御対象の軌跡のずれをなくして
、加工軌跡のだれを無くし、往復加工時の段差の生じな
い効率の良い加工制御が可能な加減速制御装置を提供で
きる。
度が小さくなるときに制御対象の軌跡のずれをなくして
、加工軌跡のだれを無くし、往復加工時の段差の生じな
い効率の良い加工制御が可能な加減速制御装置を提供で
きる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、加減速制御の前後の速度指令についての説明図、第
３図は、上記実施例の動作を説明する流れ図、第４図は
、従来の加減速制御装置での加工段差の一例を示す説明
図である。 １．２・・・サーボモータ、３・・・指令テープ、５・
・・前処理回路、６・・・パルス分配器、７・・・比較
回路、８．９・・・加減速回路、１０・・・演算回路。
は、加減速制御の前後の速度指令についての説明図、第
３図は、上記実施例の動作を説明する流れ図、第４図は
、従来の加減速制御装置での加工段差の一例を示す説明
図である。 １．２・・・サーボモータ、３・・・指令テープ、５・
・・前処理回路、６・・・パルス分配器、７・・・比較
回路、８．９・・・加減速回路、１０・・・演算回路。
Claims (3)
- （１）複数の駆動軸を有する制御対象を指令速度で所定
位置まで駆動する加減速制御装置において、前記制御対
象の補間位置を設定するパルス分配手段と、前記各駆動
軸毎に加減速制御を行なう加減速手段と、実行される指
令データブロックの指令速度が実行中の指令データブロ
ックでの指令速度より小さいとき前記指令速度から減速
される制御対象の実速度が次の指令データブロックの指
令速度より小さくなるまで前記パルス分配手段でのパル
ス分配を停止制御する制御手段とを具備することを特徴
とする加減速制御装置。 - （２）前記制御手段に供給される実速度は、１駆動軸分
の加減速手段からの分配パルスに基づいて演算されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の加減
速制御装置。 - （３）前記制御対象は、切削送りされる工具であり、指
令速度が小さくなるデータブロックへの移行時の切削加
工精度を高めるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項に記載の加減速制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62150767A JPH0732979B2 (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 加減速制御装置 |
| PCT/JP1988/000603 WO1988010171A1 (en) | 1987-06-17 | 1988-06-17 | Acceleration/deceleration controller |
| EP19880905444 EP0320515A4 (en) | 1987-06-17 | 1988-06-17 | Acceleration/deceleration controller |
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