TWI271605B - Method of determining permissible feed speed of an object and controlling the object - Google Patents

Method of determining permissible feed speed of an object and controlling the object Download PDF

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TWI271605B
TWI271605B TW91125161A TW91125161A TWI271605B TW I271605 B TWI271605 B TW I271605B TW 91125161 A TW91125161 A TW 91125161A TW 91125161 A TW91125161 A TW 91125161A TW I271605 B TWI271605 B TW I271605B
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Tomonori Sato
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

1271605 修正 盖^11125161 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 、"Ϊ ί Ϊ有關於決定可動部容許饋送速度之容許饋送 二二二=Ρ Ϊ，及關於速度控制裝置者。尤係有關於控制 不超過決定容許饋送速度之控制裝置，如： ^ ；值^制裴置、機器人控制裝置、定序器 (s e quenc e r )、電梯、縫衣機、座標檢測器、繪圖器 ^plotter)輪送機（belt 、 、 體，及= L先刖技術] 在 為 兹將習用容許饋送速度決定方法說明於後；通常， 控制可動部動作時，翻从、古ώ人> β π傻，通韦 ,-Γ ^ 、 乍連度怠咼，/、機械振動愈大。 穿θ ’ 機械振動之可容許最大速度（容許饋送速 又，工動部速度為不超越該容許饋送速度之值。 白用谷^午饋送速度決定方法，有如日本，，特開平 2一219107號\「數值控制裝置」記載之方法者。該法係 將移動軌跡，視為複數個目標點pi，p2，…，以的依序經 過路，，輸入連結於該路徑上任意點外及pk+1之區間匕的 線分資料Xk及最高速度指令值F 〇時，依區間k及其近鄰區 間之線分資料及最高速度指令值F 〇，求取對應於區間k之 曲率決定之容許法線加速度者。 又於習用之其他容許饋送速度決定方法，有如日本” 特開平2 - 7 2 4 1 4號π之「數值控制中之饋送速度控制方法 5己載之方法。戎法係依鄰接之兩區塊間的速度差決定容^ 饋送速度。係由預先求取之馬達最大轉矩，或對機械夺寺 擊所定的最大速度變化，再以另定最大切削速度加^之衝 ，在
314131.ptc 第5頁 1271605 二發明說明——脏__ 二母轴之速度變化超過最大速度變化0± 乾圍的最大饋送速度^化〜’求取該未超過 決的& 問題然而，上述習用容許饋送速度決定方法中，有下述之 例如· L、丄、 下，或可間Ξ =速度及速度差予以抑制為該容許值以 以提高心=機械振動：唯於近年之縮短移動時間， 抑制機械振二：才已知僅以上述習用技術，即無法充分 下：錄以”特開平2-2191〇7號"公報記載之方法，說明如 為極使㈣振動絕，有使加速度容許值 值為大Γ ,於該方法中，若有雖然加速度較上述容許 工；聿下i :動時’即有浪費速度之下％，致使加 工效率下降的問題。 茲以圖示具體說明現有問題點於後； 第1 5、1 6、1 7、1 8及1 9圖為用以說明習知技術之問題 點的示例®。首先’依第15圖所示之指令路徑及指令速度 說明該動作。B中之P0至P2為構成指令路徑各線分起訖 點’係依PO、P1、P2的順序移動。表示於各線分的F係表 示該指令速度（mm/min)。 如以指令速度通過時，其於P1點發生之速度差為； X# ： lOOOx [cos /2) - c〇s {_π /2)]=〇 Υ軸：ΙΟΟΟχ [sin (π /2) _ sin (_π /2)] = 1〇〇〇νΛ 2 若設定χ軸及γ軸的容許饋送速度差皆為3〇〇νΛ 2，該ρι點的
314131.ptc 1271605 -,91125161__年 6 月,J_修正— _ 五、發明說明（3) 容許饋送速度為： 1 0 0 Ox 3 0 2 / 1 0 〇 〇^/~ 2 = 3 0 0 ° 又於第1 6圖，表示以該速度3 〇 0通過p 1點近傍時，發 生之機械振動。係以Y軸之加速度波形表示。因_之加速 度為0 ’特予以省略。若機械的共振頻率為2 〇Hz，衰減比 為0、1時’發生之最大機械振動為〇 7gm/s2。 其次’如依第1 7圖所示之指令路徑及指令速度之動作 說明如下：圖中之P 0至P 3為構成指令路徑各線分起訖點， 係依P0、P卜P2、P3順序移動。唯於第17圖中，該pi及P2 點似為重疊，實際上係分開丨m (參照第丨8圖）。 例如，以指令速度通過時，發生於P1點的速度差為： X轴：lOOOx [cos(tt /2)-cos(0)] = 1 0 0 0x (，2/2-1) Y軸·· lOOOx [sin(;r/2)-sin(0)] = 100 0x (/"2/2) 若設定X軸及Y軸的容許饋送速度差皆為3 0 0/" 2，該P1點的 容許饋送速度為： 1 0 0 Ox m i η { 3 0 0/" 2 / [ 1 0 0 0 (/- 2 - 1 ) ] · 300, 2/[1000(， 2/2)]}=600 第1 9圖係以速度6 0 0通過Ρ1點近傍時發生於機械振 動，將詳況以Υ軸之加速度波形表示者。此時，X軸之加速 度較Υ軸加速度甚小，故予以省略。此時發生之最大機械 振動為1.26m/s2。 如上述，若依習用技術，即如第1 5圖及第1 7圖所示， 僅因形狀的微小差異，亦使該機械振動之大小發生相當大 的不同，因而可知無法作一正確管理。例如，限定機械振 動為0 · 7 8 m / s奴下時，有必要使容許饋送速度差為現狀的
314131.ptc 第7頁 -*S_91l25i6i 1271605
I 修正 曰 五、發明說明（4) 約一半的1 5 0/~ 2。缺而，与τ —&今q々，士 、 …、、向 °哀δ又疋將使第1 5圖中對指八於7一 之容=饋送速度為150(此時的振動為〇 39m/ / 1徑 該速度的下降過大’亦表示加工效率的劣化。θ然表不 本發明為有鑑於上述狀況而作者， 確的機械振動（容許饋送速度）管理，及提升^理二=現正 許饋送速度決定方法及速度控制裝置 >率之容 [發明内容] 解決問題的 問題進而達成其目的，本發明提供-種容 諍饋达速度決定方法，句括： 種谷 時，為決定指令路徑上 ^ 7 、徑使可動部移動 度，例如由上述特定$二二七7領域中之容許饋送速 圍，或是由上ϋί 或特疋領域讀入經過特定時間之範 指令路徑及指令诗译沾杜入 > 、特疋距離之乾圍之 指令速度，暫讀入步驟；依上述指令路徑及 驟；計算包含於上述各二二2指令之速度指令產生步 頻率帶域成分的# ‘二==ί f指令之對應於機械振動的 成分成為預定分計算步驟，及計算上述頻率帶域 計算步驟。土車值以下之容許饋送速度的容許饋送速度 對應t定方法中’係於計算 度指令予以傅立整動Γ的頻率▼域成分時；將上述各時刻速 或將上述各時列=(Fourier)變換後抽出特定頻率成分’ 定頻率成分，二""度指令予以子波（WaVelet)變換抽出特 Uap丨ace增_\將上述^時刻速度指令予以拉普拉斯 __、 出特定頻率成分，或予以過濾 1271605 _案號 91125161
五、發明說明（5) (f i 11 e r i n g )處理抽出特定頻率成分’或以上述各時刻速 度指令與預定時間波形進行相關演算，以抽出特定頻率成 分0 而於其次發明之容許饋送速度決定方法中，係將上述 特定點間之領域，或將該特定點間領域予以細分為小領域 的上述特定領域。 又於再次之發明，在容許饋送速度決定方法中，以每 一軸，或以全軸予以共通設定該預定基準值。 而於再次之發明，即在容許饋送速度決定方法中，重 複實行上述指令讀入步驟，上述波形產生步驟，上述頻率 成分計算步驟，及上述容許饋送速度計算步驟，使對應於 上述機械振動之頻率帶域成分充分接近於其容許值，或使 容許饋送速度之計算值變化為極小值，或重複夠多次數。 又於再次之發明，在容許饋送速度決定方法中，再加 上執跡誤差、速度、加速度、加加速度、速度差等中之至 少任何一種為限定條件，以決定容許饋送速度。
又於發明之容許饋送速 移動時間為機器振動周期之 距離為機器振動周期與指令 且於發明之速度控制裝 特定領域中之容許饋送速度 置中之容許饋送速度決定機 定領域經過特定時間為止之 領域至特定距離為止之範圍 讀入機能；依上述指令路徑
脾 一 ▼，、夕 輸送速度的乘積之1/4以上 置為依指令路徑上特定製 予以控制可動部的速度控制 ，具' 備：由上述特定點或 ^ 或由上述特定點或網 ’ 1入指令路徑及指令速肩 及^々速度，暫時產生各辟
314131.ptc 第9頁 1271605
_案號 91125161 五、發明說明（6) 速度指令之機能； 機械振動之頻率帶 域成分為預先規定 計算機能。 計算包含於上述各 域成分之計算機能 之預定設定基準值 時刻速度指令而對應 ，及計算上述頻率帶 以下的容許饋送速度 而於發明之速度控制I置， 定機構係於計算對應上述機只4’其中之該容許饋送速度，、 上述各時刻速度指令予以傅立f動之頻率帶域成分時，將 分，或將上述各時刻速度指人葉變換而抽出特定頻率成 率成分，或將上述各時刻速^予以子波變換而抽出特定頻 出特定頻率成分，或予以過&指令予以拉普拉斯變換而抽 或以進行上述各時刻速度於二處理而抽出特定頻率成分’ 算，以抽出特定頻率成$。曰令與預定時間波形之相關演 又於發明之速度控制 上述特定點間之領域，戈^ 其中之上述特定領域係將 領域。 s字為特定點間領域予以細分為小 再於發明之速度控制 以共通設定基準值。 、罝中，以每一軸，或以全轴予 又於發明之速度控制 機構為重複實行上述指八罝，其中之容許饋送速度決定 上述頻率成分計算處理-貝入處理，上述波形產生處理’ 直到使對應於上述機械持及上述容許馈送速度計算處理， 值，或使容許饋送速度辰動之頻率帶域成分接近於其容許 多的次數。 X 叶算值變化為極小值，或重複夠 再於發明之速度控 機構係加上軌跡誤差、、3 一 迷度、
314131.ptc 其中之容許饋送速度決定 速度、加加速度、速度差
1271605 _案號91125161 43年厶月丨曰 修正_ 五、發明說明（7) 等中之至少任何一種為限定條件，以決定容許饋送速度。 而於其次發明之速度控制裝置中，設定上述預定移動 時間為機器振動周期之1 / 4以上，且將上述預定移動距離 為機器振動周期與指令輸送速度的乘積之1 / 4以上。 [實施方式] 茲將有關本發明容許饋送速度決定方法及速度控制裝 置之實施形態，依圖示詳細說明於後；唯不因該實施之形 態限定本發明。 實施形態1 第1圖為表示有關本發明之速度控制裝置構成之示例 圖。圖中，1為容許饋送速度決定部，2為速度控制部，3 為可動部（控制對象），而速度控制裝置係由容許饋送速度 決定部1及速度控制部2構成。在容許饋送速度決定部1係 由後述之容許饋送速度決定方法決定其容許饋送速度。於 此，係依指令路徑及指令速度予依決定。而於速度控制部 2係沿指令路徑予以控制可動部（控制對象）3。此時，係控 制該控制對象之速度，以不超過指令速度、容許饋送速度 為原則。 茲將本實施形態1之容許饋送速度決定方法說明如 下： 第2圖係表示有關本發明速度控制裝置，實現於容許 饋送速度決定部1的實施形態1之容許饋送速度決定方法流 程圖。於此，特將實施形態1之容許饋送速度決定方法， 再度使用第1 5及1 7圖的示例予以具體說明。 首先，就第1 5圖所示之指令路徑及指令速度動作說明
314131.ptc 第11頁 1271605 _案號91125161_以年办月丨日 修正_ 五、發明說明（8) 於後；如為決定P 1點的容許饋送速度，係於速度控制裝置 之容許饋送速度決定部1讀入指令路徑及指令速度（步驟 S 1 )。同時，亦讀入包含P 1點之預定時間或距離範圍内之 指令路徑及指令速度。 第3圖係表示讀入距離L範圍内之指令路徑及指令速度 時的一示例圖。此時，係沿對P 1點的指令路徑，分別讀入 其進行方向及逆方向於距離L範圍（沿圖中指令路徑A至P 1 範圍、P 1至範圍B )之指令路徑及指令速度。 唯讀入之指令路徑及指令速度的範圍，可由預定時間 之範圍設定，亦可使用時間及距離雙方設定。例如：由P1 點之時間（所要時間），若設由P 1點沿指令路徑的距離為 d，即可由[時間=d/指令速度]求得。指令路徑及指令速度 通常係定義於動作程式為多，此時，可預先記憶由P1點前 方（過去）指令路徑及指令速度，同時，亦預讀P1點後方 (未來）之指令路徑及指令速度。又因上述預定時間，係為 以良好之精確度抽出機械振動頻率成分，至少係以該周期 之1 / 4以上為宜。又於上述預定距離，亦需以同樣理由， 設成為機械振動頻率與指令饋送速度的乘積之1 / 4以上為 宜。 讀入指令路徑及指令速度後，在容許饋送速度決定部 1將依各指令，由計算之容許饋送速度產生各時刻之速度 指令（速度指令波形、步驟S2)。第4圖係表示於上述第3圖 時之各V y係表示Y軸之速度指令波形。而於各塊體之各軸 速度值，若對線分X軸為0角，指令速度為F時，可由下式 (1)及（2 )表示。此種演算處理係於步驟S 1，對全範圍進行
314131.ptc 第12頁 I27l6〇5 91125161 五、發明說明（9) 之。 (1 (2) = f · c〇s0 ^ = F · s i n/9 生各軸速度指令波形後，於容許饋送迷度決定 部 驟S2獲;ί機械振動的頻率成分（步驟S3)。此時係對由歩 (FFT)炎％速度指令波形Vy施行快速（離散）傅立葉演算 波形#頻譜（SPeCtrUm)。第5圖係表示對應於速度指令 /八m i員譜示例圖。此時，該對應於機械振動的頻率成 分（圖中之〇印）大小G為6.93。 戍 於求得對應於機械振動的頻率成分後，在容許饋送 度決定部1，即以上述頻率成分之大小G，及其基準值、 Vmax(此處設為2· 0 7 9 )，由下記（3)式求取容許饋送速度 (步驟S4)。 &
谷e午饋送速度=指令速度X Vmax/G .=100 Ox 2.079/6.93 = 300 ...... ( 3 ) 第6圖係表示以速度3 0 〇通過上述p 1點時發生於機械的 振動之示例圖。係於圖中表示γ軸之加速度波形者。如圖、 示，此時發生之最大機械振動量為〇. 78m/s2。 " 接著依第1 7圖所示之指令路徑及指令速度說明其動作 如下： 、 此時亦如上述，由速度控制裝置讀入指令路徑及指令 速度（步驟S 1 )。第7圖為讀入距離l範圍内之指令路經及指 令速度時之示例。此時，係沿著對p 1點之指令路徨分別讀 入其進行方向及逆方向於距離L範圍（沿圖中指令路徑八至 P 1範圍、P 1至範圍B)之指令路徑及指令速度。然後，依各
ϋϋ 314131.ptc 第13頁 1271605 _案號91125161_^年b月f曰 絛 五、發明說明（10) 才曰令產生速度指令波形（步驟S2 )。弟8圖係表示步驟S2求 取之各軸速度指令波形示例圖。 產生各軸速度指令波形後，由速度控制裝置求取對應 於機械振動的頻率成分（步驟S 3 )。亦如上述，對速度指令 波形Vy施行快速（離散）傅立葉演算（FFT演算），予以求取 頻譜。 第9圖係對應於速度指令波形Vy之頻譜示例圖。此 時，對應於機械振動的頻率成分（圖中之〇印）大小〇為 6.88。 求得對應於機械振動的頻率成分後，由速度控制裝置 以下式（4)由上述頻率成分之大小G，及其基準值fmax、 (2. 0 79 )求取指令速度（步驟S4)。
容許饋送速度=指令速度X Vmax/G = 1 0 0 0χ 2· 0 79/ 6· 88= 3 0 2 ...-(4) 第10圖係表示以速度30 2通過上述？1點近傍時發生於 機械的振動示例圖。係以Y軸之加速度波形表示，如圖、 示，產生之最大機械振動量為〇.69m/s2。 如上述，於本實施形態中，係依對應於機械振動之頻 率成分求取容許镇送速度，因而，得以對機械振動予以4、 精度的管理’由此得實現無衝擊的平滑動作，且較習用$ 術無需做超必要的減速，因此得使動作時間縮短。 又於上述步驟S 2，係將求取容許饋送速度點近傍的妒 令速度設定為一定的指令速度F，予以產生各軸指令速度曰 波形，但於塊體途中產生加、減速時，亦可考慮該加、減 速狀況予以產生各軸指令速度波形。由此，亦可提升之後
314131.ptc 第14頁 1271605
五、發明說明（11) 的演算精度。亦可由 應用伺服系之 更可使之後的 回答特性推定機^ ^， 演算精度提升。 < 迓！波/由此 又於步驟S2 ’產生指令速度波形， 令’亦可由計算位置、加速度、加加逮；：僅為速度指 分。上述位置可由速度指令的積分，而力=电求取頻率成 即可由速度予以-次或：次微分即可分別=及加加速度 又於步驟S3，雖使用FFT演算，亦可令易獲得。 拉普拉斯變換、高通/低通/帶通濾波涫曾由子波變換、 波形之相關係數演算，更可對該演算結或與預定時間 域的計异法或離散時間領域的計算法。適用連續時間領 又於步驟S3中系針對於1個頻率成分， 械振動模式時、機械振動數變化時、或於如有複數個機 知時，可考慮複數個頻率成分，㈣該最=振動數為未 加權平均值等求取容許饋送速度。 平均值或 於步驟S4,亦可將基準值Vmax設於各軸，亦得以全軸 予以共通設定。若於每一軸設定時，可設各軸頻率成分為 G j，基準值為Vmax j (其中，軸數卜1， 2… n)，以下々 (5)計算容許饋送速度。 ^ ; 容許饋送速度 = min(Vmaxl/Gl’ Vmax2/G2，…，Vmaxn/Gn)…（5) 若各軸的機械振動特性不同時，可於各軸設基準值使 振動的控制為精密。若以全軸予以共通設定時，將基準值 設定為Vmax，使用下式（6)或式（7)計算容許饋送速度。 容許饋送速度
314131.ptc 第15頁 1271605 案號91125161 如年&月/日 修正 --- ' ' " "' ------ 五、發明說明（12) = min(Vmax/Gl，Vmax/G2，…，Vmax/Gn)··· (6) 容許饋送速度=Vmax//· (G1 2+G22+··· +Gn2) ··· (7) 而於每轴之機械振動特性差為小時，可將基準值予以 共通設定，以使參數設定及調整的工夫減少。 又於本實施形態’係於步驟S卜步驟S2及步驟S4中使 用指令速度之資訊，亦可不使用指令速度予以計算之。例 如··得以各軸之可驅動最大速度、或單位速度代替指令速 度。 k 又於本實施形態中，係求取某一塊體終點之容許饋送 速度’亦可如第11圖所示’將該塊體予以再分割為°】、領域 (z0、21.....Zk...)予以求取起訖點的容許饋送速度。由 此，雖係於花鍵（sp 1 i ne )曲線或不均勻的合理B气花鍵 (non-uniform rational B-spline’ NURBQS)曲‘等化之塊體 中途的曲率變化時’亦可獲得正確的機械振動控制。 又於本實施形態中，係求取點的容許饋送速度，亦可 求取全塊體或上述小領域全體的容許饋送速度。此 工S1:在塊體全體或於小領域全體前*，讀入所定距 冰或日守間範圍内之指令路徑、指令速度。 t施形盤2 又 — —·—— /丨於=1施形態1中，係於步驟S4’將容許饋送速度以比 :::員：成分G的逆數求取，唯因容許饋送速度 :係子於周圍形狀’因而有不為半比關係的時候，因 此，於貫施形態2中，為求取高精度容許 ， ;K之演第'。唯；實:Γ態之速度控制裝二、 /心之弟1圖一樣，故賦予同一的符號，省略其說明。
314131.ptc
__ 第16頁 1271605 _案號91125161_^年h月f曰 修正_ 五、發明說明（13) 茲將本實施形態2之容許饋送速度決定方法說明後： 第1 2圖為實施形態2之容許饋送速度決定方法流程 圖。其於圖中之步驟S1至S3的處理，係與第2圖相同。 於步驟S 3求取對應於機械振動的頻率成分後，於容許 饋送速度決定部1判斷是否終了重複演算（步驟S5 )。若該 頻率成分與該基準值一致時（步驟S5，是），即由容許饋送 速度決定部1終止處理作業，若為不可終止時（步驟S 5， 否），即以實施形態1之步驟S4之同樣方式演算容許饋送速 度（步驟S4)。 繼續做第2次的處理，重複進行步驟S 1至S3的處理。 此時，係考慮步驟S4所求得的容許饋送速度進行該步驟S 1 至S 3的處理，因而可獲得與第1次處理不同的計算結果。 在容許饋送速度決定部1將由計算容許饋送速度的點 開始之時間以「時間=距離/ m i η (指令速度、容許饋送速 度）」予以演算，並讀入該時間範圍内的指令路徑與指令 速度，及容許饋送速度（步驟S1 )。 讀入指令路徑及指令速度後，即於容許饋送速度決定 部1與實施形態1一樣產生各時刻之速度指令（步驟S2)。進 一步求取對應於機械振動的頻率成分G (步驟S3)。唯於步 驟S 2係使用指令速度與容許饋送速度之任何一方小值方產 生暫時的速度指令波形。 之後，在容許饋送速度決定部1於頻率成分十分接近 容許值時，或容許饋送速度之計算值變化十分小時，或於 重複次數k十分多時（步驟S5)終止該處理。具體上，係使 用下記之條件式（8 )至（1 2 )。
314131.ptc 第17頁 1271605 案號 91125161 幻年6月/ 曰 修正 發明說明（14) G-Vmax <ε 1 ......(8) G-Vmax-1 <ε 2 ......(9) 1 Fa(k)-Fa(k-1) | < <ε 3 ......(10) 1 Fa(k)/Fa(k-1)-1 <ε 4 ......(11) 重複次數〉最大重複次數 ......(12) 式中，ε 1表示最大頻率成分誤差量，ε 2為最大頻率 成分變化比，ε 3表示最大容許饋送速度誤差量，ε 4為最 大容許饋送速度比，F a ( k )係表示第k次求取的容許饋送速 度。 如上述，於本實施形態中，係由重複處理可求得更為 高精度的容許饋送速度，因而，得以更正確地機械振動控 制，及加工時間的短縮。 實施形態3 於實施形態1及2中，係使用針對機械振動之容許饋送 速度計算方法（步驟S 4)正確管理機械振動者。但於實施形 態3中，將追加執跡誤差、速度、加速度、加加速度、速 度差等其他特徵量，以使這些特徵量不超過各該容許值 者。本實施形態之速度控制裝置，係與上述實施形態1之 第1圖相同，故儘標註同一符號，且省略其說明。又於上 述之容許饋送速度決定方法之步驟S 4以外之處理，亦與實 施形態1及2相同。 茲將本實施形態3之容許饋送速度決定方法說明後： 第1 3圖係於有關本發明速度控制裝置之容許饋送速度 決定部1實現之實施形態3的容許饋送速度決定方法的流程 圖0
314131.ptc 第18頁 1271605 案號 91125161 五、發明說明（15) 此時’係$上述步驟S4中，併用針對於機械振動之容 許饋达速度計异方法（步驟S1 00 )及依機械振動以外特徵量 的容許饋送速度計算方法（步驟S101)。而於步驟si〇i中係 使用記載於習用技術之既知方法。然後，將步驟si〇〇及步 驟S101求得的容許饋送速度分別為Fal、Fa2時， 送速度決定部i最後採用兩者間之小值為容許饋送速度步 驟S2 0 0 )。唯步驟S100及步驟S101的順序得依 第14圖所示，可併用n個容許饋送速度計算 吳驟如 s1〇〇、步驟 S101、...步驛 S109、步驟 S2〇 驟 將第1至第η之容許饋详褅许呌曾士、t从 此呀 亦可 如卜、f，# Γ， 法的順序得依置換。 管理軌跡誤差、速度、知，_ J f f栈械振動’亦係可 徵量者。 速又加加速度、速度差等之特 發明的效果 成分求取容許饋送遠^毛月係依對應於機械振動之頻率 的管理，由此，且右二a因而’得將機械振動予以高精度 與習用技術比較^結I貫現無衝擊平滑動作的效果。又因 可使動作時間縮短，° 因無需做必要以外的減速操作而 其次，如依本發二M提升處理的效率。 分，極適宜於作為^ ’因可由種種方法抽出特定頻率成 如依本發明，動的管理。 (NURBS)曲線等之塊、化鍵曲線或不均勻的合理B式花鍵 的機械振動控制。_途的曲率變化時，亦可獲得正確 如依本發明，係 ---1應於各軸之機械振動特性的不
314131.ptc 第19頁 1271605 案號 91125161 珍止 五、發明說明（16) 同，可分別設定各軸基準值，因而，得為精资 ^ 制。若機械振動特性之各軸差較小時，亦ς )振動控 設定為共通型，因此得減少參數設定及調整準值予依 —如依本發明，付由重複處理求得更高 可貫現正確的機械振動控制及加工時間之疒二數據，因而 如依本發明’不僅為機械振動 ^二 速度、加速度、加…、速度差等之特=執跡誤差、 出。如依本發明，可將機械振動頻率成分，=以精度的抽 又，如依本發明，係依對應於機械 取容許饋送速度，0而得以高精度管理機：=員率2求 可獲得實現無衝擊平滑動作的速度控制穿、動j由此， 術的比較結果’因無需做必要以外的減速作== :間縮短，因此可獲得實現提升處理效率的速度=裝 # r ί Ϊ本發明’因可由種種方法抽出特定頻率成分，而 獲付極適宜於管理機械振動的速度控制員羊成刀 如依本發明，可於花鍵二 (_BS)曲線等之塊體中途的“變不化,±勻的合又^ 制機械振動的速度控制裝置。 守，彳又付此正確二 定各:由Ϊ ί :::可於各軸機械振動特性不同時，分別設 制裝置。而於久因此，可獲得能正確控制振動的速度控 基準值，獲得可站機械振動特性差較小時，予以設定共通 置。 'A苓數设定及調整工夫的速度控制裝
1271605 年心月/曰 修正 _案號 91125161 五、發明說明（17) 如依本發明，係由重複處理求得更高精度的容許饋送 速度，因而，可獲得實現正確的機械振動控制及加工時間 之短縮之速度控制裝置。 如依本發明，不僅機械振動，亦可獲得管理執跡誤 差、速度、加速度、加加速度、速度差等特徵量之速度控 制裝置。 如依本發明，可獲得能以較佳精度進行機械振動頻率 成分抽出的速度控制裝置。
314131.ptc 第21頁 1271605 _案號91125161_Ο年6月/曰 修正_ 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖為本發明速度控制裝置之構成示例圖。 第2圖為實施形態1之容許饋送速度決定方法的流程 圖。 第3圖為讀入指令路徑及指令速度時之一示例圖。 第4圖為各軸速度指令波形之一示例圖。 第5圖為對應於速度指令波形頻譜之一示例圖。 第6圖為發生於機械振動之一示例圖。 第7圖為讀入指令路徑及指令速度時之一示例。 第8圖為軸速度指令波形之一示例圖。 第9圖為對應於速度指令波形頻譜之一示例圖。 第1 0圖為發生於機械振動之一示例圖。 第1 1圖為求取塊體再分割之小領域起訖點容許饋送速 度時之一示例圖。 第1 2圖為實施形態2之容許饋送速度決定方法的流程 圖。 第1 3圖為實施形態3之容許饋送速度決定方法的流程 圖。 第1 4圖為實施形態3之容許饋送速度決定方法的流程 圖。 第1 5圖為習用問題點的說明圖（1)。 第1 6圖為習用問題點的說明圖（2 )。 第1 7圖為習用問題點的說明圖（3 )。 第1 8圖為習用問題點的說明圖（4 )。 第1 9圖為習用問題點的說明圖（5 )。
314131.ptc 第22頁 1271605 修正 案號 91125161 圖式簡單說明 (元件符號說明） 容許饋送速度決定部 2 速度控制部 3 可動部（控制對象） Ι 314131.ptc 第23頁

Claims (1)

  1. 案號 91125161 1271605
    六 1. 申請專利範圍 一種容許饋送速度決定方法，係 可動部移動時，決定指令路徑上j於沿指令路使 之容許饋送速度的容許饋送速度決：點或特定f:中 由上述特定點或特定領域讀入預ί f: : % ^ · 圍，或是由上述特定點或特定領域，私動時：二 之指令路徑及指令速度的指令讀入‘入移動詎'園 依上述指令路徑及指令速度，驟’ ^ 度指令之速度指令產生步驟； 暫時產生各日“逮 計算包含於上述各時刻速度指令 動的頻率帶域成分的頻率成分計算步：對f於振 ，r Ϊ Ϊ ί K J帶域成分成為預定基準值以下之容 终饋达速度的谷許饋送速度計算步+值 2·如申請f利範圍第丨項記載之容許饋送。 方法， 係於計算對應於上述機械振率、又/、 後抽度；令予以傅立葉(F。一換 出特ϋ Ϊ Ϊ :刻：度指令予以子波(Wavelet)變換抽 換抽度r予以拉普拉斯(―)變 (filtering)處理抽出特定頻率成分，或 …ίϊΐ:寸刻速度指令與所定時間波形進行相關 次^，以抽出特定頻率成分者。 範圍第丄或第2項記载之容許饋送速度決定
    314131.ptc 第24頁 1271605 _案號91125161_0年A月ί曰 修正_ 六、申請專利範圍 方法，其中， 上述特定領域為上述特定點間之領域，或將該特 定點間領域予以細分化的小領域者。 4. 如申請專利範圍第1或第2項記載之容許饋送速度決定 方法，其中， 上述所定基準值係以每一軸設定，或以全軸予以 共通設定者。 5. 如申請專利範圍第1或第2項記載之容許饋送速度決定 方法，係以 重複實行上述指令讀入步驟，上述波形產生步 驟，上述頻率成分計算步驟，及上述容許饋送速度計 算步驟， 使對應於上述機械振動之頻率帶域成分充分接近 於容許值，或使容許饋送速度之計算值變化為極小 值，或重複夠多的次數者。 6. 如申請專利範圍第1或第2項記載之容許饋送速度決定 方法，係於其中，再加上軌跡誤差、速度、加速度、 加加速度、速度差等中之至少任何一種為限定條件， 以決定容許饋送速度者。 7. 如申請專利範圍第1或第2項記載之容許饋送速度決定 方法，係設定上述所定移動時間為機器振動周期之1 / 4 以上，且將上述所定移動距離設定為機器振動周期與 指令輸送速度的乘積之1 / 4以上者。 8. —種速度控制裝置，係於依指令路徑上特定點或特定
    314131.ptc 第25頁 1271605 _案號91125161_^年厶月/曰 修正_ 六、申請專利範圍 領域中之容許饋送速度予以控制可動部的速度控制裝 置中之容許饋送速度決定機構，具備： 由上述特定點或特定領域經過特定時間為止之範 圍，或由上述特定點或特定領域至特定距離為止之範 圍的讀入指令路徑及指令速度機能； 依上述指令路徑及指令速度，暫時產生各時刻速 度指令之機能； 包含於上述各時刻速度指令，依對應機械振動之 類率帶域成分計算機能，及 為使上述頻率帶域成分為預定設定基準值以下的 容許饋送速度計算機能者。 9.如申請專利範圍第8項記載之速度控制裝置，其中，上 述容許饋送速度決定機構，係於， 對應上述機械振動計算頻率帶域成分之計算時， 將上述各時刻速度指令予以傅立葉變換後抽出特 定頻率成分，或 將上述各時刻速度指令予以子波變換抽出特定頻 率成分，或 將上述各時刻速度指令予以拉普拉斯變換抽出特 定頻率成分，或 予以過濾處理抽出特定頻率成分，或以 上述各時刻速度指令與所定時間波形進行相關演 算，以抽出特定頻率成分者。 1 0 .如申請專利範圍第8或第9項記載之速度控制裝置，其
    314131.ptc 第26頁 1271605 _案號91125161 f 3年6月/曰 修正_ 六、申請專利範圍 中， 上述特定領域為上述特定點間之領域，或將該特 定點間領域予以細分化的小領域者。 1 1 .如申請專利範圍第8或第9項記載之速度控制裝置，其 中， 上述所定義基準值係以每一軸設定，或以全軸予以 共通設定者。 1 2 .如申請專利範圍第8或第9項記載之速度控制裝置，其 中，上述容許饋送速度決定機構，係以 重複實行上述指令讀入處理、上述各時刻速度指 令之產生處理、上述頻率帶域成分之計算處理，及上 述容許饋送速度計算處理， 使對應於上述機械振動之頻率帶域成分充分接近 於容許值，或使容許饋送速度之計算值變化為極小 值，或重複夠多的次數者。 1 3 .如申請專利範圍第8或第9項記載之速度控制裝置，其 中，上述容許饋送速度決定機構，係以 再加上執跡誤差、速度、加速度、加加速度、速 度差等中之至少任何一種為限定條件，以決定容許饋 送速度者。 1 4 .如申請專利範圍第8或第9項記載之速度控制裝置，係 設定上述所定移動時間為機器振動周期之1 / 4以上，且 將上述所定移動距離設定為機器震動周期與指令輸送 速度的乘積之1 / 4以上者。
    314131.ptc 第27頁
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