TW442353B - Method for numerical control on a machine tool and a numerical control system - Google Patents

Method for numerical control on a machine tool and a numerical control system Download PDF

Info

Publication number
TW442353B
TW442353B TW088122212A TW88122212A TW442353B TW 442353 B TW442353 B TW 442353B TW 088122212 A TW088122212 A TW 088122212A TW 88122212 A TW88122212 A TW 88122212A TW 442353 B TW442353 B TW 442353B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
numerical control
data
processing
control device
binary
Prior art date
Application number
TW088122212A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahisa Tanaka
Kazuo Mizutani
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of TW442353B publication Critical patent/TW442353B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/4155Numerical 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 programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/414Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34083Interpolation general
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35012Cad cam
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35304Real time analysis, check of program, just before machining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A7 _______B7____ 五、發明說明(1 ) [發明領域] 本發明為關於工作母機(或稱工具機,machine tool)之 數值控制處理方法及數值控制系統。 [以往技術] 隨著產品形狀之複雜化或高精確度化,為有效製成工 作母機用數值控制裝置之加工程式,目前,CAD(Computer
Aided Design)系統或 CAM(Computer Aided Manufacturing) 系統之使用頻率益見昇高。在CAD/C AM系統製成之加工 程式’有時在曲面等部分連續配置移動量為數公厘以下之 短指令區塊。 以往之一般數值控制裝置,以一次一區塊讀取指令資 訊,在加工程式分析處理部分析該區塊所命令的程式之内 容’由機械控制部分別執行内插運算、加減速處理以控制 機械可動部》 若為正常之加工程式’數值控制裝置先由加工程式分 析處理部分析程式’其分析結果以收容於資料緩衝器之狀 態保持’但是就移動量為數公厘以下之短指令區塊為連續 之加工程式而§ ’機械控制部之各指令區塊之執行比加工 程式分析處理部之程式分析處理快速,此種結果發生不斷 消耗資料緩衝器内之資料之現象,最終使資料緩衝器内沒 有資料。 ' --------------裝--------訂------I--線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 如前所述’前一指令方塊短而以短時間執行之情況, 次—指令來不及接續’數值控制裝置之程式分析處理無法 趕上時’在區塊與區塊之間工具的輸送即暫時停止,在產
3U052 44235 3 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(2 ) 品上留下切削刀痕(cutter mark),而導致產品品質.之惡彳匕..。 再者,也會有循環時間(cycle time)延長等生產效率方面造 成不良影響。 在區塊與區塊之間,為使工具之輸送不暫時停止,在 以往之數值控制裝置,必須使輸送速度按照數值控制裝置 之程式分析能力而降低,結果無法活用工作母機側之高速 加工性能。 以往’為解決此種問題,曾提出曰本之特開昭63-26707 號公報所揭示之數值控制(NC)系統。此種數值控制系統參 照第13圖說明之。此種數值控制系統包括:數值控制裝置 1〇;與數值控制裝置10分開設置或附屬設置於數值控制裝 置10之NC加工資料儲存用緩衝記憶體裝置12;提供加 工程式之加工程式供給裴、> 14;按照加工程式供給裝置^ 4 所提供的NC加工程式送出之高速加工指令,而將預定的 NC加工資料運算、變換為高速nC加工用加工資料之高速 NC加工資料製成裝置16;以及依照數值控制裝置1〇送出 之NC加工指令資料控制其動作之驅動馬達群1。 加工程式供給裝置14與高速NC資料製成裝置16藉 由介面裝置20而結合,同樣,高速]^€資料製成裝置16 與緩衝記憶體裝置12亦藉由介面裝置22而結合。高速NC 資料製成裝置16,係如第14圖所示具有資料接收部24、 咼速NC資料處理部26、以及資料發送部28。 由加1程式供給裝置14供給之加工程式,包括以正常 或標準之迷度模式施行NC加工之Nc加工指令以及以高 €紙張尺度適用T關家標準(CNS)A4規格⑵G χ观公爱) -----—--- 311052 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 1Τ---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __________B7___ 五、發明說明(3 ) 速模式施行NC加工之NC加工指令兩者’當包括高速加 工指令之NC加工程式供給至高速NC資料製成裝置16之 資料接收部24時,高速NC資料製成裝置16即經由高速 NC資料處理部26 ’或繞過高速NC資料處理部26而將 NC指令資料送至資料發送部28。在高速模式之情況下, NC指令資料係在高速nc資料處理部26做内插運算而運 算變換為可直接供給至數值控制裝置1〇内之伺服控制部 之二進制移動指令資料。 高速NC資料製成裝置16係將可以直接送至數值控制 裝置10内之伺服機構之資料使用該數值控制裝置1〇以外 之運算處理裝置預先以高速度製成者,而該系統則為可將 數值控制裝置10中之内插運算處理完全省略之數值控制 系統。由於此’即可謀求自動加工之高效率化。 [欲解決之問題] 但是,上述數值控制系統,對移動量短的指令區塊為 連續之加工程式,亦有可能無法達成以維持充分的加工精 確度為目的之工具之輸送速度或工件之旋轉速度’而在使 工作母機的加工速度進一步高速化上有其限制。 本發明係為解決上述問題而作,其目的在於提供一種 在執行移動量短的指令區塊為連續之加工程式時,可以應 付工作母機之加工速度之進高速化之數值控制處理方 法以及數值控制系統。 [解決問題之手段] 本發明係將數值控制裝置用之加工寂4k „ 仰丄桎式或加工資料所 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -"511052 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 442 35 3 A7 一一 _ B7 五、發明說明(4 ) 算出之移動指令,由數值控制裝置外部直接輸入數值控制 裝置内部之伺服控制部以控制工作母機之數值控制系統, 其係提供一種在數值控制裝置外部具備:分析裝置,係用 以分析加工程式或加工資料;以及内插裝置,係用以依據 該分析裝置之輪出資訊以及切削條件而以伺服控制部之位 置控制週期對各軸施行内插運算’而將以前述補償裝置預 先製成之二進制型式之移動指令直接輸入於數值控制裝置 内部之伺服控制部以控制工作母機之數值控制系統。 因此’可以在數值控制裝置外部以比數值控制裝置之 機械控制週期更短之伺服系統之位置控制週期作内插,而 在執行移動量短之指令區塊為連績的加工程式中,可以應 付工作母機側之加工速度之更進一步的高速化。 本發明另提供_種在數值控制裝置外部復具備對前述 内插裝置所輸出之内插資料施行加減速處理以預先產生每 單位時間之速度資訊之速度資訊產生裝置,而將由前述速 度資訊產生裝置預先產生之包括速度資訊之二進制型式的 移動指令直接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制 工作母機之數值控制系統》 因此’非但可以施行加工程式之分析處理,亦可以預 先在數值控制裝置外部進行加減速處理之運算而使數值控 制裝置之負荷更為減輕,可以達成高速而且高精確度之加 工。 本發明另提供一種在數值控制裝置外部復具備對前述 速度資訊產生裝置所輸出之資料吸收伺服系統之延遲之前 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- I I 訂 _ -----I I 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)A4規烙(210 x 297公釐) 4 311052 A7 A7
五、發明說明( 授裝置,而將由前述前授裝置預先製成之二進制型式之移 動指令直接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制工 作母機之數值控制系統。 因此,非但可以施行加工程式之分析處理以及加減速 處理,藉由在數值控制裝置外部預先施行前授處理,可以 減輕數值控制裝置之負荷,可以施行高速而且高精確度之 加工0 本發明復提供一種具有將二進制型式之移動指令與附 隨於二進制資料之切削條件以及為其依據之數值控制用加 工程式或加工資料予以資料庫(data base)化而記憶之資料 庫記憶裝置,以及管理前述資料庫記憶裝置之資料庫管理 裝置之資料庫裝置’係設成可在數值控制裝置外部與數值 控制裝置做數據通信之數值控制系統。 因此’可以使二進制資料以及成為製成二進制資料之 基礎之CAD資料以及切削條件等資料庫而管理,而若發生 設計變更引起之形狀變化,僅以輸入CAD資料即可由以前 之切削條件製成二進制資料,可以提昇加工系統之生產效 率。 再者,本發明提供一種將由數值控制裝置用之加工程 式或加工資料所算出之移動指令,由數值控制裝置外部直 接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制工作母機之 數值控制處理方法,其係在數值控制裝置之外部分析加工 程式或加工資料之同時,依據所分析之資訊及切削條件以 伺服控制部之位置控制週期在加工前預先對各軸施行内插 ϋ m n n a^i I n n ^^1 n m i *n 1 I 1 IT <li I (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作.钍印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A.丨規格(210x 297公釐) 5 311052 A7 B7 44235 3 五、發明說明(6 ) 運算,並將由内插運算預先製成之二進制型式之移動指令 直接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制工作母機 之數值控制處理方法。 因此’在數值控制裝置外部可以事先以比數值控制裝 置之機械控制週期更短之伺服系統之位置控制週期施行内 插,在執行移動量短之指令區塊為連績之加工程式中,可 以應付工作母機側之加工速度之更進一步的高速化。 本發明另提供一種在數值控制裝置外部對内插資料施 行加減速處理,而在加工前產生每單位時間之速度資訊之 同時’復在加工前製成包括該速度資訊之二進制型式之移 動指令而將之直接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以 控制工作母機之數值控制處理方法。 因此’非但可以施行加工程式之分析處理,亦可預先 在數值控制裝置外部進行加減速處理之運算以更為減輕數 值控制裝置之負荷,可以施行高速而且高精確度之加工。 再者,本發明另提供一種在數值控制裝置外部在加工 前預先進行對移動指令吸收伺服系統之延遲之前授補償之 運算’使經過前授補償之二進制型式之移動指令直接輸入 數值控制裝置内部之伺服控制部以控制工作母機之數值控 制處理方法。 因此,非但可以施行加工程式之分析處理以及加減速 處理’亦可藉由在數值控制裝置之外部事先施行前授處 理’而使數值控制裝置之負荷更為減輕,可以施行高速而 且高精確度之加工。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 ----訂------- -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311052 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ________________ 五、發明說明(7 ) 本發明另提供—種復在數值控制裝置外部將二進制型 式之移動指令及附隨於二進制資料之切削條件以及為1依 據之NC裝置用加工程式或加工資料予以資料庫化而記 憶,而將資料庫之資料直接輸入數值控制裝置内部之飼服 控制部以控制工作母機之數值控制處理方法。 因此,可將二進制資料以及成為製成二進制資料之依 據之CAD資料以及切削條件予以資料庫化而管理,對設計 變更引起之形狀之變化僅以CAD資料之輸入即可由以前 之切削條件製成二進制資料,可以提昇加工系統之生產效 率。 [圖式簡單說明] 第1圖為表示本發明之數值控制系統之一實施例之方 塊圖。 第2圖為表示本發明之數值控制系統之二進制資料變 換處理之流程圖。 第3圖為表示本發明之數值控制系統對應於二進制資 料讀出之分析處理之流程圖。 第4圖為本發明之數值控制系統之二進制資料讀出處 理之流程圖。 第5圖為本發明之數值控制系統對應於二進制資料之 機械控制處理之流程圖〇 第6圖為表示本發明之數值控制系統所使用之圖面f 料格式例之說明圖。 第7圖為表示内插運算處理例之圊= -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A-l規格(210 X 297公釐) 7 311052 ^ 44235 3 Α7 _ — Β7 五、發明說明(8 ) 第8圊為表示前授裝置之内部構成之方塊圖。 第9圊為表示本發明之數值控制系統所使用之二進制 資料之構成(資料格式)之說明圖。 第10圖為表示轴指定旗號之構成例之說明圖β 第11圖為表示本發明之數值控制系統所使用之加工 程式例之說明圖》 第12圖為表示本發明之數值控制系統之資料庫裝置 之資料庫構成之說明圖。 第13圖為表示習知例之方塊圖。 第14圖為表示習知例之高速NC資料製成裝置之内部 構成之方塊圖。 [符號說明] 100 數值控制裝置 101 緩衝記憶體裝置 102 機械控制部 103 伺服控制部 104 加工程式分析處理裝置 110 二進制資料製成裝置 111 加工資料製成裝置 112 内插裝置 113 加工減速裝置 114 前授裝置 114b 積分器 114a 運算器 120 資料庫裝置 121 資料庫管理裝置 122 記憶裝置 130 CAD系統 140 切削條件輸入裝置 150a,150b,150c 伺服馬達 200,201,203介面裝置 [實施例] 依據附圖詳細說明本發明》第1圖為表示本發明之數 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁> 、裝--------訂-----I---線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規烙(210 X 297公釐) 8 311052 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 B7 五、發明說明(9 ) 值控制系統之一實施例。數值控制系统包括數值控制裝置 100’二進制資料製成裝置110,以及資料庫裝置120。數 值控制裝置100連接有依據NC加工指令資料而控制其動 作之各軸的伺服馬達150a、150b、150C。 二進制資料製成裝置110係經由介面裝置200、2〇1 而連接有,CAD系統1 3 0,係進行CAD資料之製成編輯, 而輸出依據一般之格式之CAD資料;以及切削條件輪入裝 置1 4 0 ’係用以輸入切削條件,而二進制資料製成裝置1 1 Q 係執行使CAD系統所輸出之CAD資料成為高速加工用資 料之運算以及變換。二進制資料製成裝置11〇與資料庫裝 置120係藉由介面裝置2 02而連接。資料庫裝置ι2〇係儲 存由二進制資料製成裝置110所製成之資料,且藉由介面 裝置203與數值控制裝置1〇〇連接。 二進制資料製成裝置110包括:加工資料分析裝置 111,係用以分析CAD系統130送出之CAD資料;内插裝 置112,係在每伺服系統之位置控制週期執行内插運算; 加減速裝置(速度資訊產生裝置)113,係對内插裝置112之 輸出結果施行加減速處理而預先產生每單位時間之速度資 訊;以及前授裝置114’係用以執行對加減速裝置丨13之 輸出結果吸收伺服系統之延遲之前授補馈。 資料庫裝置120具有資料庫管理裝置121、以及記憶 裝置(外部記憶裝置)122,由二進制資料製成裝置11〇製成 之資料藉由資料庫管理裝置12丨之運作而存入記憶裝置 1 22。亦即,資料庫裝置1 2〇係在數值控制裝置外分 n n m n I— d I It *1· tf I ί -^,^ 1 n n n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張K度適用中國國家標進(CNSM4規格(21〇 χ 297公f 9 311052 I; 442 35 3 A7 ____ B7 五、發明說明(10 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 二進制型式之移動指令與附隨於二進制資科之切削條件以 及成為其依據之NC裝置用加工程式或加工資料等資料庫 化而記憶,成為資料庫之資料可以直接供給至數值控制裝 置100内部之伺服控制部103之構造。 數值控制裝置100包括:緩衝記憶髅裝置ι〇1,係用 以使由資料庫裝置120輸出之輸出資料經由介面裝置2〇3 儲存於記憶體;機械控制部102,係邊管理緩衝記憶體裝 置101内之資料邊將資料傳給下一處理;以及伺服控制部 103’係用以依據接收自機械控制部1〇2之資料控制伺服系 统。並且’數值控制裝置1〇〇亦可包括一般之加工程式分 析處理裝置104。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一般之加工’依序進行加工程式分析處理、機械控 制處理、伺服控制處理以施行馬達之伺服控制,但在上述 構成之數值控制系統’可以使二進制資料製成裝置11()所 產生之二進制資料’由資料庫裝置120經過數值控制裝置 100内部之緩衝記憶體裝置1〇卜機械控制部102而直接輸 入伺服控制部103而施行伺服馬達150a、150b、150c之飼 服控制。 其次’參照第2圖至第12圖說明本發明之數值控制系 統之動作及數值控制處理方法。 二進制資料製成裝置110有二維的CAD系統之輸出格 式之如第6圖所示之一般的DXF型式檔案等CAD資料輸 入,即進行第2圖所示之二進制資料產生處理,並在資料 庫裝置120保存移動指令》 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) 10 311052 經濟邹智慧財產局員工消費合作钍印製 A7 ----B7_ 五、發明說明(υ ) 二進制資料製成裝置U0係輸入CAD資料(步驟ST1) 以檢查有無來自切削條件輸入裝置1 4 〇之切削條件之輸入 (步驟ST2)。如有切削條件之輪入,則將與cad資料有關 之切削條件寫入資料庫裝置12〇(步驟ST3),相對於此若判 斷為無切削條件之輸入則從資料庫裝置12〇將與CAD資料 有關之預設切削條件讀出(步驟ST4)。 其次’邊進行以第6圖所示之DXF型式所記述之CAD 資料有無矛盾之檢查’邊取出主要為CAD資料中之 ENTITIES部分之形狀資料’而將始點及終點之資料群交 給内插裝置112(步驟ST5)。 然後’依據所取出之圖形之形狀資料與主軸之轉速、 工具之輸送速度等切削條件進行内插運算處理(步驟 ST6)。 内插運算處理係依照内插之型式或座標系統之設定而 適用於各式各樣的運算。在此,由CAD資料提供始點與終 點’該二點間以直線連接之情況之内插運算例顯示於第7 圖。此種情況下’即由CAD資料提供始點S與終點D及 作為切削條件之工具的輪送速度,並將CAD資料之世界座 標系原點視為程式原點。 内插運算處理係如第7圖所示,由求出連接始點s與 終點D之直線與以所提供之工具的輸送速度求出之伺服控 制部103之每位置控制週期(例如i/4500ms)之移動量FA T 作為半徑值之圓之交點而獲得。通過始點S(xs、Ys)與終 點D(Xd、Yd)之二點之直線可以由下式表示。 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規烙(2丨0 X 297公釐) 311052 ---------------------訂------I-- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 / 442 35 3 ___B7__ 五、發明說明(U ) Y-Ys = (Yd-Ys/Xd-Xs)(X-Xs)......(i) 再者,由加工開始點(Xs、Ys)前進移動量fat之位 置可以由下式(2)表示。 (X-Xs)2+(Y-Ys)2=FA T2......(2) 由0)式與(2)式求出二個解pi、p2,而將在線段sd 上,且S—D之方向與P1 —卩2或Ρ2—ρι之方向一致之終 點定為内插點Pa。次一内插點Pb同樣由以内插點Pa為中 心之半徑FAT之圓與直線之交點求出。在圖形之内插點 之分析终了後’即進行對各軸之速度指令脈衝之分配。然 後’以目前所求之内插點為圓心求出次一内插點,如此繼 績至超出終點座標為止。 其次’在加減速裝置113,以分配於各軸之速度指令 脈衝作為輪入而在速度指令内容有變動時,即對該速度指 令脈衝施行加減速處理(步驟ST7)。依據由加減速裝置113 產生之速度指令脈衝,以前授裝置114進行前授處理(步驟 ST8) » 前授運算係為減少伺服系統之追隨延遲引起之形狀誤 差而對位置環(loop)施加前授處理。亦即,在每位置控制 週期都將位置指令微分,並將該微分值乘前授係數之值加 入指令而輸出》具體而言係使用第8圖所示之運算器114a 根據計算式(3)而進行。 f=Fdt(l/t)(FFgain/PGN)......(3) 計算式(3)中之Fdt係使用加減速處理所產生之速度資 訊’ t係使用伺服控制部1 〇3之位置控制週期。再者,前 ------------,裝--------訂---------線7 ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 12 311052 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7______ 五、發明說明(13 ) 授增益FFgain以及位置環增益PGN由參數設定。並且, 第8圖中Ι/s為積分器114b。 其次,將步驟ST1至步驟ST8之結果變換為與資料控 制裝置1 00之伺服控制部103之每一通信之二進制資料之 二進制資料(參照第9圖)(步驟ST9)’此等資料記憶於如第 12圖所示之資料庫裝置120之記憶裝置122(步驟ST10)。 如此,將資料記憶於資料庫裝置120之記憶裝置122,即 易於進行與成為二進制資料之基礎之切削條件以及CAD 資料等有關之管理。 前述二進制資料產生處理係在加工前先進行而儲存於 資料庫裝置120。 資料庫裝置120為係在數值控制裝置外部之硬碟等記 憶裝置122構成資料庫。本實施例之資料庫之構成例顯示 於第12圖。對記憶裝置122之資料庫之操作係由資料庫管 理裝置121達成,而由對數值控制裝置1〇〇等資料輸出入 之機能以及備份(backup)機能等構成。 第11圖係用以呼叫在步驟ST9求出之二進制資料所 需之加工程式’其係預先輸入數值控制裝置1〇〇内之記憶 體。此種記載於加工程式内之指令格式“G65P程式號碼 R1”所指定之程式號碼係儲存於從資料庫裝置i 之記憶 裝置122讀出資料之數值控制裝置1〇〇内之緩衝記憶體裝 置101。一個二進制資料檔案係分割為數個區塊,並依序 以第9圊所示之資料格式從資料庫裝置丨2〇之記憶裝置 122經由介面裝置203而寫入數值控制裝置1〇〇之緩衝記 11 裝 *-------訂· --------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家構準規格(210 X 297公釐) 13 311052 442 35 3 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 、發明說明(14) 憶裝置101。 第9圖所不之資料格式,其前頭儲存二進制資料檔案 之總區塊數,其次之位址儲存本次通信所發送之區塊數與 開始發送之區塊相當於整體之第幾個之區瑰號碼(前頭區 塊號碼)。在此所謂區塊數表示一次進行伺服通信單位之資 料的塊數。 次一位址儲存表示是否對於實際連接於伺服系統之那 一軸給予指令之軸指定旗號。軸指定旗號為第圖所示之 位疋單位之資料。在此儲存由第丨轴之位元〇至第16軸之 位元15之資訊,而在位元0N (bit 〇n)之倩況下即表示 相對於該軸之指令存在。例如,位元〇與位元2〇N之情 況下,表示軸指定旗號之後蹟之伺服通信單位之指令資料 依序儲存於第1轴、第3軸。最後儲存以2位元組單位加 總至前述為止之資料再加i所得之資料的下位2位元組, 而儲存執行通信是否正常進行之檢查之總和核對 (summation check)。 第3圖為表示執行記載於加工程式中之指令區塊之分 析之分析處理流程。首先判斷機械控制部1〇2是否提出對 於下一區塊之分析要求(步驟ST11),無下一區塊之分析要 求時則就此結束處理,相對於此,若有下一區塊之分析要 求時,則判斷現在是否以二進制資料施行控制(步驟 ST12)。 以二進制資料施行控制時,則進行二進制資料之讀出 ,處理(步:ST13),在以正常之加工程式施行控制之時,即 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公爱) 14 311052 五 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印ΜΛ A7 B7___ 五、發明說明(15 ) 讀出下一區塊(步驟ST14),調査下一區塊是否為呼叫二進 制程式之輸入碼(步驟ST1 5) ^如為呼叫二進制程式之輸入 瑪的情況’則記憶下一區塊為二進制模式(步驟ST16),進 行二進制讀出處理(步驟ST17)。相對於此,如為二進制程 式啤叫要求以外之輸入碼的情況’則進行分析一般加工程 式之區塊分析處理(步驟ST18)。在前述為止之處理終了之 階段’設定表示完成分析之旗號(步驟ST19),而結束處理。 其次參照第4圖說明二進制程式之讀出處理。首先檢 查高速處理用之緩衝記憶體裝置1〇1是否有空間(步驟 ST2I),若無空間則在機械控制部ι〇2使用資料前都不進行 處理。緩衝記憶體裝置1〇1有空間存在時,則從以前讀出 之區塊號碼更新為目前讀出之區塊號碼,並取得下一讀出 索引(index)(步驟ST22)。最初之讀出時,係將區塊號碼初 始化為1’相對於此,已經為二進制資料讀出中之模式時, 則更新為前次讀出之後續的區域號碼。 其次’依據更新之區塊號碼經由介面裝置203進行如 第9圖所示之二進制資料之輸入出處理(步錄sT2 3)。所輪 入之二進制資料係儲存於高速處理用之緩衝記憶體裝置 101(步驟 ST24)。 其次’使表示儲存完成之緩衝記憶體裝置1〇1之區塊 數更新’換言之使二進制緩衝計數器增量(步驟ST2 5)。其 次,檢查機械控制部1 〇2之一次處理週期之伺服通信之資 料量xN次份之資料是否存在於緩衝記憶體裝置1〇1(步驟 ST26)。此時之N值係兼顧二進制資料從資料庫裝置ι2〇 ---------------I ---I 1 -------I I {請先閱讀背面之注意事項再壤寫本頁) 本紙張疋度適用中國國家標準(CNS)A4 ^^'ΐΟ χ 297 1.5 311052 4 42 3 5 3 A7 ___;_B7__ 五、發明說明(16 ) ' 之記憶裝置U2到存入數值控制裝置1〇6内之緩衝記憶體 裝置101 A止所需之時間與二進制資料之消耗時間^ 定。如資料庫裝置120與緩衝記憶體裝置1〇1之通信時間 緩慢,而機械控制部102之資料消耗快速的話,則將 設定成較大值。最後更新到現在為止所讀出之區塊數(步驟 ST27),而結束處理。 第5圖為表示機械控制部ι〇2之機械控制處理流程。 首先,檢查區塊之分析是否終了(步驟ST31),如區塊之分 析未终了則等待至終了為止,如已终了則檢查是否為由二 進制程式執行的機械控制(步驟ST32)。如不是二進制程式 之控制,而為一般之加工程式之控制的話,則進行求出相 對於各軸之每單位時間之移動量FAT之處理(步驟 ST33)’依據所求得之移動量fat進行線性加減速處理(步 驟ST34) ’然後進行前授處理(步驟δΤ35),而在資料變換 為移動量FA T之累計值之絕對值型式後,據以在伺服通 信緩衝器設定資料(步驟ST36),再進行對伺服控制部1〇3 輸出絕對位置指令之通信處理(步驟ST3 7)。 分析處理中記憶體為·一進制模式時則轉而進行二進制 程式用之處理。此時係更新交予伺服控制部1〇3之二進制 資料之區塊號碼(data index)(步驟ST39),確認緩衝記憶體 裝置101内之二進制資料是否終了’亦即確認緩衝記憶體 裝置101是否為空的(步驟ST40)。緩衝記憶體裝置若 不是空的,則將二進制資料拷貝至伺服通信用之發送用緩 衝器(步驟ST44),而進行伺服通信處理(步驟ST45)。此時, f靖先閱讀背面"注意事項再填寫本頁) j ,裳--------訂--------線' 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公« ) 16 311052 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(Π ) 在與伺服控制部103之閘進行之铺 %订芝通信,不僅為絕對位置 令,而亦輸送以伺服控制部i 〇3 9 叉位置控制週期對到絕對 位置之移動量作内插所得之移動量。 緩衝記憶體裝置1〇1為空的時,即進行二進制程式a 否終了的檢查(步称ST41),三進制程式終了時,則解除I 進制模式(步称⑽),並送出下—區塊之分析要求(步驟— ST46)。相對於此’若二進制程式持續存在,則更新為下— 資料緩衝器儲存位置指標(pol晰)(步辣ST43),並為了讀 出新的二進制資料,而設定下一區塊之分析要求(步驟* ST46),由分析處理進行二進制資料之設定。 如前所述,從資料庫裝置12〇將二進制資料依序儲存 至緩衝記憶體裝置101,而執行内插運算以及加減迷運算 之機械控制部102,由於僅使二進制資料對伺服系統輪 出,幾乎不進行處理,因此可以減輕數值控制裝置^ 00之 負荷,可以提昇數值控制裝置100之處理能力。再者,由 於使用以比機械控制部102之内插週期短之伺服系統之位 置控制週期預先製成之二進制資料,因此可以施行高精確 度之加工。 再者,前授處理亦預先在數值控制裝置外部進行運 算,因此數值控制裝置100之負荷更為減輕,可以施行高 速而且南精確度之加工。再者,由於分別使二進制資料以 及用以製成二進制資料之C AD資料以及切削條件等資料 庫化而管理,因此對於設計變更引起之形狀的變化可僅輸 入CAD資料而由以前為止之切削條件製成二進制資料, 裝--------訂-------線 ί請先閱請背面之注音?事項再填寫本頁} 參紙張又度適用巾國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 17 3 】1052
五、發明說明(is ) 以提昇加工系統之生產效率。 442353 並且,在本實施例,二進制程式之輸入碼由第u圖所 示碼表示,但是二進制程式的輪入碼不限定於此,亦可以 分配其他之輪入碼。再者,關於資料庫裝置12〇與數值控 制裝置100之資料格式亦不限定於第9圖所示,可以隨其 需要變更。再者’不限定於第6圖所示之面資料(CAD資 料)’可以變更為其他加工程式或加工資料。 [產業上的可利用性] 本發明之數值控制系統以及數值控制處理方法係可以 利用於各種工作母、機之數值控制。 (請先閱讀背面之注意事項再填冩本頁) --------訂 ------- I •線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSM4規格(210 X 297公釐) 18 311052

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19 ___s 六、申請專利範圍 1· 一種數值控制系統’係將數值控制裝置用之加工程式或 由加工資料算出之移動指令由數值控制裝置外部直接 輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制工作母機 之數值控制系統,其特徵為: 在數值控制裝置外部具備:分析裝置,係用以分析 加工程式或加工資料;以及内插裝置,係用以依據該分 析裝置之輸出資訊以及切削條件而以伺服控制部之位 置控制週期對各軸施行内插運算’而將前述内插裝置預 先製成之二進制型式之移動指令直接輸入數值控制裝 置内部之伺服控制部以控制工作母機。 2.如申請專利範圍第1項之數值控制系統,其中在數值控 制裝置外部具備對前述内插裝置所輪出之内插資料做 加減速處理而預先產生每單位時間之速度資訊之速产 資祝產生裝置’而將含有前述速度資訊產生裝置所預先 製成之速度資訊之 >一進制型式的移動指令直接輸入數 值控制裝置内部之伺服控制部以控制工作母機。 3,如申請專利範圍第2項之數值控制系統,其中在數值控 制裝置外部具備對前述速度資訊產生裝置所輪出之資 料吸收伺服系統之延遲之前援裝置,而將由前述前授裝 置預先製成之二進制型式的移動指令直接輸入數值控 制裝置内部之伺服控制部以控制工作母機Q 4-如申請專利範圍第1項之數值控制系統,其中具有將一 進制型式的移動指令與附隨於二進制資料的切削條件 以及為其依據之數值控制用加工程式或加工資料 了 "T* IvC 本紙張K度適用中國國家慄準(CN'S)A、1規格(210 X 297公爱) 311052 -------------裝--------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 42 3 5 3 申請專利範圍 資料庫化而記憶之資料庫記憶裝置’以及管理前述資料 庫記憶裝置之資料庫管理裝置之資料庫裝置,係設成可 在數值控制裝置外部與數值控制裝置做數據通信。 5· 一種數值控制處理方法,係用以將數值控制裝置用之加 工程式或加工資料所算出之移動指令由數值控制裝置 外部直接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制 工作母機之數值控制處理方法,其特徵為: 在數值控制裝置之外部’分析加工程式或加工資料 之同時,依據分析資訊以及切削條件在加工前預先以伺 服控制部之位置控制週期對各轴施行内插運算,而將内 插運算所預先製成之二進制型式之移動指令直接輸入 數值控制裝置内部之词服控制部以控制工作母機。 繞 經濟部智慧財產局員工消費合作社印- 6.如申請專利範圍第5項之數值控制處理方法,其令在數 值控制裝置外部對内插資料施行加減速處理而在加工 前預先產生每單位時間之速度資訊之同時,在加工前預 先製成含有該速度資訊之二進制型式之移動指令而直 接輸入數值控制裝置内部之伺服控制部以控制工作母 機。 7 如申請專利範圍第5項之數值控制處理方法,其中在數 值控制裝置外部在加工前預先進行對移動指令吸收伺 服系統之延遲之前授補償之運算’使經過前授補償之二 進制型式之移動指令直接輸入數值控制裝置内部之词 服控制部以控制工作母機。 8.如申請專利範圍第5項之數值控制處理方法,其中在數 本紙張尺度適用中园國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 20 311052 六 A8B8C8S '申請專利範圍 值控制裝置外部將二進制型式之移動指令與附隨於二 進制資料之切削條件以及為其依據之NC裝置用加工程 式或加工資料予以資料庫化而記憶,而將資料庫内之資 料直接輪入數值控制裝置内部之伺服控制部以控 ' 作母機》 制 工 ---------------裝 -------訂 *--------線 (先閱讀嘴面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適晒家料(CNS)A4規洛⑵ο X 2m )
    ί 11052
TW088122212A 1999-12-17 1999-12-17 Method for numerical control on a machine tool and a numerical control system TW442353B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1999/007108 WO2001044882A1 (fr) 1999-12-17 1999-12-17 Procede et systeme de commande numerique de machine-outil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW442353B true TW442353B (en) 2001-06-23

Family

ID=14237610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW088122212A TW442353B (en) 1999-12-17 1999-12-17 Method for numerical control on a machine tool and a numerical control system

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6731090B1 (zh)
JP (1) JP4142872B2 (zh)
KR (1) KR100495342B1 (zh)
DE (1) DE19983984T1 (zh)
GB (1) GB2369456A (zh)
TW (1) TW442353B (zh)
WO (1) WO2001044882A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI654043B (zh) 2017-05-23 2019-03-21 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司 分割切斷控制裝置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7548795B2 (en) 2003-03-17 2009-06-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Numerical control system
US8412571B2 (en) 2008-02-11 2013-04-02 Advertising.Com Llc Systems and methods for selling and displaying advertisements over a network
CN102221825B (zh) * 2010-12-29 2013-04-17 广东冠辉科技有限公司 一种模具制造的数控加工方法及控制系统
TWI454335B (zh) * 2011-07-27 2014-10-01 Nat Univ Chung Cheng 同步提高加工速度與降低加工誤差之學習控制方法
JP5444412B2 (ja) * 2012-05-30 2014-03-19 ファナック株式会社 加工処理の評価を行うための情報を表示する表示部を備えた数値制御装置
DE112012006342B4 (de) 2012-07-17 2019-05-09 Mitsubishi Electric Corporation Numerische Steuervorrichtung und numerisches Steuersystem
CN103809522A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 大连意美机械有限公司 一种数控机床的数控系统
CN103231377B (zh) * 2013-04-15 2016-05-11 苏州工业园区职业技术学院 双核三自由度高速锡焊机器人伺服控器及方法
JP6046102B2 (ja) * 2014-11-27 2016-12-14 ファナック株式会社 高速応答の軸制御系統を持つ多系統数値制御装置
CN104991517B (zh) * 2015-06-24 2018-10-09 广东汇星新材料科技股份有限公司 基于app大数据建模的3d打印方法及控制系统
CN105807720B (zh) * 2016-05-17 2018-07-06 深圳职业技术学院 手机模具成型零件数控编程及自动化加工控制装置
JP6325625B2 (ja) * 2016-10-14 2018-05-16 ファナック株式会社 プログラム最適化システム
EP3690573B1 (de) * 2019-01-30 2021-08-18 Siemens Aktiengesellschaft Steuerung einer werkzeugmaschine
KR102634933B1 (ko) 2023-02-13 2024-02-08 주식회사 프로화이어 입상배관 연결 고정장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50134734A (zh) * 1974-04-15 1975-10-25
JPH0682293B2 (ja) 1986-07-21 1994-10-19 株式会社牧野フライス製作所 高速nc加工のドル−プによる経路誤差の発生を防止するnc加工方法と装置
JP2733935B2 (ja) * 1987-11-09 1998-03-30 トヨタ自動車株式会社 Dnc加工情報の作成装置
JPH04100122A (ja) 1990-05-28 1992-04-02 Yaskawa Electric Corp Nc加工プログラム実行装置
JP2862036B2 (ja) * 1991-09-17 1999-02-24 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP2742172B2 (ja) * 1992-03-05 1998-04-22 ファナック株式会社 フィードフォワード制御方式
JPH10127252A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Kano Shiyoujiyuan:Kk 乳酸発酵液の製造法
US6097168A (en) * 1997-08-25 2000-08-01 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Position control apparatus and method of the same, numerical control program preparation apparatus and method of the same, and methods of controlling numerical control machine tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI654043B (zh) 2017-05-23 2019-03-21 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司 分割切斷控制裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US6731090B1 (en) 2004-05-04
DE19983984T1 (de) 2002-12-05
GB2369456A (en) 2002-05-29
WO2001044882A1 (fr) 2001-06-21
KR100495342B1 (ko) 2005-06-14
GB0206375D0 (en) 2002-05-01
KR20020063218A (ko) 2002-08-01
JP4142872B2 (ja) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW442353B (en) Method for numerical control on a machine tool and a numerical control system
EP0740239B1 (en) Numerical control
US7283888B2 (en) Method and system for controlling a machine tool with direct transfer of machining data
CN107664985B (zh) Cad/cam-cnc集成系统
CN110597187B (zh) 一种基于ug nx二次开发的数控加工程序单生成方法
CN104626593B (zh) 3d打印的cnc系统与打印文件的生成方法、打印方法
JP4233147B2 (ja) 工作機械用に適応可能なフィードレートを決定する方法
US7133803B2 (en) CNC production system with central database and a workpiece measuring method
CN103189808A (zh) 数控加工程序生成方法及其装置、以及使计算机执行该方法的程序
US5412300A (en) Numerical control device and method for control of movement of a tool
CN117452881A (zh) 一种叶轮的计算辅助制造方法、装置及介质
JPS5929384B2 (ja) 倣い制御装置
US11231698B2 (en) Method and system for controlling a machine tool
EP0567195A2 (en) Numerical control device and method for control of movement of a tool
JP2002321225A (ja) 型設計支援方法
JP2531149B2 (ja) 仕上げ精度を考慮した自由曲面の加工情報生成方法
CN117471988A (zh) 模具的加工方法、加工设备及存储介质
Ameddah et al. Impeller tool paths programming for rough machining in an intelligent NURBS STEPNC format
JPH0690647B2 (ja) 機械加工システム
MÜLLER et al. A knowledge-based approach to rapid and reliable tool design
JP2871991B2 (ja) 加工経路生成装置
MONKOVÁ et al. DATA INPUT AND DATA IMPLEMENTATION FOR NC PROGRAMS
JPS6020836A (ja) 三次元曲面形状の数値制御加工方法
JPH0685127B2 (ja) Ncデ−タ作成装置におけるデ−タ延長方式

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees