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JP2001084019A - Numerical value controller, - Google Patents

Numerical value controller,

Info

Publication number
JP2001084019A
JP2001084019A JP26069599A JP26069599A JP2001084019A JP 2001084019 A JP2001084019 A JP 2001084019A JP 26069599 A JP26069599 A JP 26069599A JP 26069599 A JP26069599 A JP 26069599A JP 2001084019 A JP2001084019 A JP 2001084019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
speed
acceleration
end speed
upper limit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP26069599A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3440996B2 (en
Inventor
Yasuyuki Takei
康行 竹井
Shusuke Oba
秀典 大場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa 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 Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP26069599A priority Critical patent/JP3440996B2/en
Publication of JP2001084019A publication Critical patent/JP2001084019A/en
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Publication of JP3440996B2 publication Critical patent/JP3440996B2/en
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    • 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]

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  • Numerical Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize efficient work without shocking a machine by synchronizing the block length of plural blocks and a direction vector pre-read so as to maximize the block length, and calculating a block finishing speed. SOLUTION: Position data and a tangent direction speed showing the moving quantity of each axis are commanded from an NC program 20, and a block pre-reading means 21 pre-reads position and speed information designated to each block of a working program by the portion of plural blocks. A block finishing speed arithmetic means 22 calculates a block finishing speed so as to meet an inter-block acceleration condition that a speed at each finishing point of pre-read plural blocks may not exceed designated inter-block acceleration α1. When the pre-read block meets a block synthesizing condition, a second block finishing speed arithmetic means 23 synthesizes the block length of the plural blocks and a direction vector pre-read so as to maximize the block length within the range of an upper limit value set in advance and calculates a block finishing speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加速度条件を満足
するようにサーボシステムの速度を制御する数値制御装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical controller for controlling the speed of a servo system so as to satisfy an acceleration condition.

【0002】[0002]

【従来の技術】数値制御装置では、加工プログラムによ
って指令された軌跡上を指令された速度で工具を移動さ
せることによってワークを所望の形状に加工している。
このような加工を効率よく、かつ高精度で行なうために
は加工プログラムによって指定された軌跡のコーナ部分
において加工形状や、機械へのショック等を考慮して加
工中に発生する加速度の上限値を制限することが必要で
ある。従来、特開平8−147021号公報に記載の数
値制御装置は図8に見られるとおりである。すなわち、
図8はこの従来の数値制御装置の原理を示すブロック図
である。81は加工プログラムの各ブロックに指定され
た位置および速度情報を複数ブロック分先読みするブロ
ック情報先読み手段、82は先読みした前記複数ブロッ
クの各終了点における速度が、指定されたブロック間加
速度の上限値α1を超えないというブロック間加速度条
件を満たすようにブロック終了速度を演算するブロック
終了速度演算手段、83は前記ブロック終了速度が、前
記ブロック間加速度の上限値とは別に指定されたブロッ
ク内加速度の上限値を超えないというブロック内加速度
条件を満足するように修正ブロック終了速度を演算する
ブロック終了速度修正演算手段、84は指定されたブロ
ック内加速度の上限値、前記修正ブロック終了速度、指
令速度の条件を満足するように補間演算を行う補間演算
手段、85は前記補間演算された補間データに基づいて
サーボシステムの駆動を行うサーボシステム駆動手段で
ある。また、図9は、この数値制御装置の構成を示した
ブロック図で、簡単のため2軸仕様の例を示す。図にお
いて、NCプログラム91から各軸の移動量を示す位置
データと接線方向速度が指令される。ブロック先読み手
段92はそれらの情報を複数のブロック先読みする。ブ
ロック終了速度演算手段93は、各ブロック間に発生す
る送り方向の変化によりブロック間に発生する加速度が
指定されたブロック間加速度の上限値α1 以下となる最
大速度を求め、これをブロック終了速度Fe とする。ブ
ロック間の送り方向の変化がサンプリング時間Ts だけ
かかるとすれば、従来の技術におけるブロック間加速度
によるブロック終了速度Feは(1)式によって求めら
れる。α1=(1−cosθ1 )×Fe/Ts より、 Fe=(α1×Ts)/(1−cosθ1 ) ・・・(1) ここで、α1はブロック間加速度の上限値、Tsはブロ
ック間の送り方向の変化がサンプリング時間、θ1 は図
2に示すように隣接するブロックiとブロックi+1の
なす角度である。ブロック終了速度修正演算手段94
は、ブロック終了速度演算手段93で演算されたブロッ
ク終了速度Feを、ブロック内加速度条件を満たすよう
修正する。ここでブロック内加速度条件とは、第nブロ
ックの接線方向移動距離をL[n] 、前記ブロック間加速
度上限値とは別に指定されたブロック内加速度の上限値
をα2 とする時、Fe[n-1]2 −Fe[n]2 ≦2*α2 *L
[n] である。この演算処理は、先読みしたブロック情報
の先頭ブロックから現在補間中のブロックの一つ前のブ
ロックまでの全てのブロックに対して行い、第mブロッ
クでブロック内加速度条件を満たさない場合には、 Fe[m-1]=squrt(2*α2 *L[m] +Fe[m]2 ) を満足するように修正を行う。この修正演算で得られた
各修正ブロック終了速度は、空間的にブロック内加速度
条件を満たす。補間演算手段95は、サンプリングによ
る補間を行う。iサンプル時の送り速度は、現在の送り
速度Fi 、補間の残り接線距離Lrem 、指令送り速度F
c 、ブロック終了速度Fe とする時、Fi2−Fe2≧2*
α2 *Lrem 、であれば、Fi =squrt(2*α2
*Lrem +Fe2)、とする。また、Fi2−Fe2<2*α
2 *Lrem 、である場合には、 Fi ≧Fc ならばFi =Fi −ΔF Fi <Fc ならばFi =Fi +ΔF、とする。このと
き、ΔFは、0≦ΔF≦α2 *Ts の範囲でFi がFc
に最も近くなる値を選ぶ。そして、決定された送り速度
Fi で補間演算を行い、軸移動データを作成する。96
はサーボシステム駆動手段であり、具体的構成は、軸制
御装置97x、97yが、軸移動データに基づきサーボ
アンプ98x、98yを介してサーボモータ99x、9
9yを駆動するようになっている。このような構成によ
って、ブロック間加速度の上限値をα1 、ブロック内加
速度の上限値をα2 として別々に指定可能とし、さら
に、ブロック間加速度の上限値を大きく指定することに
より、ブロック結合点における加減速度(ブロック間加
速度)が減り、ブロック内加速度の上限値を小さく指定
することでブロック内における加減速時の加速度が小さ
くなるので、加工時間の短縮と機械へのショックの減少
が同時に実現できるようになった。
2. Description of the Related Art In a numerical controller, a workpiece is machined into a desired shape by moving a tool on a locus specified by a machining program at a specified speed.
In order to perform such machining efficiently and with high accuracy, the upper limit value of the acceleration generated during machining is taken into account in consideration of the machining shape and shock to the machine at the corner of the trajectory specified by the machining program. It is necessary to limit. Conventionally, a numerical control device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-147022 is as shown in FIG. That is,
FIG. 8 is a block diagram showing the principle of the conventional numerical controller. 81 is block information prefetch means for prefetching the position and speed information specified for each block of the machining program for a plurality of blocks, and 82 is the speed at each end point of the plurality of prefetched blocks is the upper limit of the specified inter-block acceleration. a block end speed calculating means for calculating a block end speed so as to satisfy an inter-block acceleration condition that the inter-block acceleration condition does not exceed α1, wherein the block end speed is a value of an intra-block acceleration specified separately from an upper limit value of the inter-block acceleration. A block end speed correction calculating means 84 for calculating a corrected block end speed so as to satisfy an intra-block acceleration condition not exceeding the upper limit value, 84 is a designated upper limit value of the intra-block acceleration, the corrected block end speed, and a command speed. An interpolation operation means for performing an interpolation operation so as to satisfy a condition; A servo system driving means for driving the servo system the based on the interpolation data. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the numerical controller, showing an example of a two-axis specification for simplicity. In the figure, an NC program 91 instructs position data indicating the movement amount of each axis and a tangential speed. The block prefetch means 92 prefetches the information by a plurality of blocks. The block end speed calculating means 93 obtains the maximum speed at which the acceleration generated between the blocks due to the change of the feed direction generated between the blocks becomes equal to or less than the specified upper limit value α1 of the inter-block acceleration. And Assuming that the change in the feed direction between blocks takes only the sampling time Ts, the block end speed Fe due to the inter-block acceleration in the conventional technique can be obtained by equation (1). From α1 = (1−cos θ 1 ) × Fe / Ts, Fe = (α1 × Ts) / (1−cos θ 1 ) (1) where α1 is the upper limit of the inter-block acceleration, and Ts is the inter-block acceleration. feed direction of the change in sampling time, theta 1 is an angle formed block i and block i + 1 adjacent as shown in FIG. Block end speed correction calculation means 94
Corrects the block end speed Fe calculated by the block end speed calculating means 93 so as to satisfy the intra-block acceleration condition. Here, the intra-block acceleration condition means that L [n] is the tangential movement distance of the n-th block, and α [2] is the upper limit of the intra-block acceleration specified separately from the inter-block acceleration upper limit, Fe [n -1] 2 -Fe [n] 2 ≤2 * α2 * L
[n]. This calculation process is performed on all blocks from the head block of the pre-read block information to the block immediately before the block currently being interpolated. If the m-th block does not satisfy the intra-block acceleration condition, Fe Correction is made so as to satisfy [m-1] = squart (2 * α2 * L [m] + Fe [m] 2 ). Each corrected block end speed obtained by this correction operation spatially satisfies the intra-block acceleration condition. The interpolation calculation means 95 performs interpolation by sampling. The feed speed at the time of i sample is the current feed speed Fi, the remaining tangent distance Lrem for interpolation, the command feed speed F
c, when the block end speed is Fe, Fi 2 −Fe 2 ≧ 2 *
If α2 * Lrem, then Fi = squart (2 * α2
* Lrem + Fe 2), to be. Also, Fi 2 −Fe 2 <2 * α
In the case of 2 * Lrem, if Fi ≧ Fc, then Fi = Fi−ΔFFi <Fc, then Fi = Fi + ΔF. At this time, ΔF is in the range of 0 ≦ ΔF ≦ α2 * Ts and Fi is Fc
Choose the value that is closest to. Then, an interpolation operation is performed at the determined feed speed Fi to create axis movement data. 96
Is a servo system driving means. Specifically, the axis control devices 97x and 97y are provided with servo motors 99x and 9y via servo amplifiers 98x and 98y based on axis movement data.
9y. With such a configuration, the upper limit of the inter-block acceleration can be separately specified as α1 and the upper limit of the intra-block acceleration can be specified as α2. The speed (inter-block acceleration) decreases, and the acceleration at the time of acceleration / deceleration in the block is reduced by specifying a small upper limit value of the acceleration in the block, so that the processing time and the shock to the machine can be reduced at the same time. Became.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図2において、〜
は、微小直線ブロック、θ1 〜θ4 は隣接するブロック
のなす角度を表す。図2のように微小直線ブロックでコ
ーナ部分を表現する場合、前記隣接するブロックのなす
角度(θ1 〜θ4 )は小さいが、全体の形状は、曲率の
大きな形状となっているため、十分に減速しなければ大
きな遠心力が発生し、加工形状が乱れたり、機械にショ
ックを与える。従来の技術では、前記ブロック終了速度
は、前記隣接するブロック間のみで計算するため、図2
などの形状の場合、前記コーナ部分での角度θが小さい
ため、減速が不十分となるという問題があった(図3の
速度パターン参照)。そこで本発明は、微小値線ブロッ
クが滑らかな形状を表現する場合は、無駄な減速はせ
ず、かつ、コーナ部分を表現するような形状において
は、十分に減速し、機械へショックを与えない数値制御
装置を提供することを目的とするものである。
In FIG. 2, ~
Represents a minute linear block, and θ 1 to θ 4 represent angles formed by adjacent blocks. When the corner portion is represented by a minute straight block as shown in FIG. 2, the angle (θ 1 to θ 4 ) formed by the adjacent blocks is small, but the entire shape is a shape having a large curvature. If it does not decelerate, a large centrifugal force will be generated, and the processed shape will be disturbed and the machine will be shocked. In the related art, the block end speed is calculated only between the adjacent blocks.
In the case of such a shape, there is a problem that the deceleration becomes insufficient because the angle θ at the corner portion is small (see the speed pattern in FIG. 3). Therefore, the present invention does not perform useless deceleration when the minute value line block expresses a smooth shape, and sufficiently decelerates when the shape expresses a corner portion without giving a shock to the machine. It is an object to provide a numerical control device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、サーボシステムの速度を加工プログラム
に従って制御する数値制御装置において、前記加工プロ
グラムの各ブロックに先読みした前記複数ブロックの各
終了点における速度が、指定されたブロック間加速度上
限値α1を越えないというブロック間加速度条件を満た
すように、ブロック終了速度を演算するブロック終了速
度演算手段と、先読みした前記ブロックがブロック合成
条件を満たしているかを判別する判断手段と、前記ブロ
ックがブロック合成条件を満たす場合は、予め設定され
た上限値の範囲内でブロック長が最大となるように先読
みした前記複数ブロックのブロック長と方向ベクトルを
合成し記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶
された方向ベクトルを用いて、ブロック終了速度を演算
する第2のブロック終了速度演算手段と、前記ブロック
終了速度が前記ブロック間加速度の上限値とは別に指定
されたブロック内加速度の上限値α2を越えないという
ブロック内加速度条件を満たすように修正ブロック終了
速度を演算するブロック終了速度修正演算手段と、前記
ブロック内加速度の上限値、前記修正ブロック終了速度
および指令値に基づいて補間演算を行なう補間演算手段
と、前記補間演算されたデータに基づいてサーボシステ
ムの駆動を行なうサーボシステム駆動手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。以上のような構成にするこ
とにより、本数値制御装置は微小値線ブロックが滑らか
な形状を表現する場合は無駄な減速はせず、かつ、コー
ナ部分を表現するような形状においては十分に減速する
ようになるので、機械へショックを与えないようにでき
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a numerical controller for controlling the speed of a servo system in accordance with a machining program. A block end speed calculating means for calculating a block end speed such that a speed at a point does not exceed a specified inter-block acceleration upper limit value α1, and the pre-read block satisfies a block synthesis condition. Determining means for determining whether or not the block length and the direction vector of the plurality of blocks are pre-read so that the block length is maximized within a range of a preset upper limit when the block satisfies a block combining condition. Storage means for synthesizing and storing, and a direction vector stored by the storage means A second block ending speed calculating means for calculating a block ending speed, wherein the block ending speed does not exceed an upper limit α2 of the intra-block acceleration specified separately from the upper limit of the inter-block acceleration. Block end speed correction calculating means for calculating a corrected block end speed so as to satisfy an acceleration condition; interpolation calculating means for performing an interpolation calculation based on an upper limit value of the intra-block acceleration, the corrected block end speed and a command value; Servo system driving means for driving the servo system based on the data subjected to the interpolation calculation. With the above configuration, the present numerical control device does not perform unnecessary deceleration when the minute value line block expresses a smooth shape, and sufficiently decelerates when the shape expresses a corner portion. So that no shock is given to the machine.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は本発明に係わる数値制御装置
の原理を示すブロック図である。21はブロック情報先
読み手段で、加工プログラムの各ブロックに指定された
位置および速度情報を複数ブロック分先読みする。22
はブロック終了速度演算手段で、このブロック情報先読
み手段21で先読みした前記複数ブロックの各終了点に
おける速度が、指定されたブロック間加速度α1を越え
ないというブロック間加速度条件を満たすようにブロッ
ク終了速度を演算するものである。23は第2のブロッ
ク終了速度演算手段で、先読みした前記ブロックがブロ
ック合成条件を満たす場合、予め設定された上限値の範
囲内でブロック長が最大となるように先読みした前記複
数ブロックのブロック長と方向ベクトルを合成し、前記
ブロック終了速度を演算するものである。24はブロッ
ク終了速度修正演算手段で、演算された前記ブロック終
了速度がブロック内加速度α2を越えないというブロッ
ク内加速度条件を満足するように修正ブロック終了速度
を演算するものである。25は補間演算手段で、指定さ
れたブロック内加速度α2、前記修正ブロック終了速
度、指令速度の条件を満足するように補間演算を行なう
ものである。26はサーボシステム駆動手段で、前記補
間演算された補間データに基づいてサーボシステムの駆
動を行なうものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a numerical controller according to the present invention. Reference numeral 21 denotes block information prefetch means for prefetching the position and speed information specified for each block of the machining program for a plurality of blocks. 22
Is a block end speed calculating means, and the block end speed is set so that the speed at each end point of the plurality of blocks pre-read by the block information pre-reading means 21 does not exceed the specified inter-block acceleration α1. Is calculated. 23 is a second block end speed calculating means, which is a block length of the plurality of blocks prefetched so that the block length becomes the maximum within a range of a preset upper limit when the prefetched block satisfies the block synthesis condition. And the direction vector are synthesized to calculate the block end speed. Numeral 24 denotes a block end speed correction calculating means for calculating a corrected block end speed such that the calculated block end speed does not exceed the intra-block acceleration α2. Numeral 25 denotes an interpolation calculating means for performing an interpolation calculation so as to satisfy the conditions of the specified intra-block acceleration α2, the corrected block end speed, and the commanded speed. Reference numeral 26 denotes a servo system driving means for driving the servo system based on the interpolation data obtained by the interpolation.

【0006】図4は、図1の23に示す「第2のブロッ
ク終了速度演算手段」のフローチャートである。 1)第2のブロック終了速度演算をスタートさせると、 2)まず、ブロック合成を行なうか否かの判別を行な
う。本実施の形態では、前記ブロック合成の判別にブロ
ック長を用いるが、ブロック数や、ブロック長と方向ベ
クトルを組み合わせるなどで前記ブロック合成判別を行
っても良い。そこで、対象となるブロックのブロック長
が前記上限値以上(すなわち、ブロック合成条件が不満
足)であれば、前記ブロック合成は行わないが、対象ブ
ロックのブロック長が前記上限値以下であればステップ
2へ進む(ステップ1)。 3)前記対象ブロックが前記ブロック合成条件を満たし
た場合には、前記対象ブロックのブロック長および方向
ベクトルを、合成ブロックのブロック長および方向ベク
トルとして記憶する(ステップ2)。 4)前記対象ブロックの1ブロック前のブロックを新た
に対象ブロックとする(ステップ3)、 5)前記新たな対象ブロックのブロック長と前記合成ブ
ロックのブロック長を加算し、新たに合成ブロックのブ
ロック長とする(ステップ4)。 6)前記合成ブロックのブロック長が前記ブロック合成
条件を満たすかを判別する。合成ブロック条件が満たさ
れないときはステップ7へ移行し、合成ブロック条件が
満たされたときはステップ6へ移行する(ステップ
5)。 7)前記合成ブロック条件が満たされたとき、前記新た
な対象ブロックの方向ベクトルと前記合成ブロックの方
向ベクトルのベクトル和を計算し、新たに合成ブロック
の方向ベクトルとする(ステップ6)。 8)前記ブロック合成条件が不満足になるまで先読みし
たブロックを全て合成する。前記ブロック合成条件が不
満足になった場合、記憶していた方向ベクトルを用い
て、前記ブロック終了速度を演算する。演算式は(1)
式を用いる(ステップ7)。
FIG. 4 is a flowchart of the "second block end speed calculating means" shown at 23 in FIG. 1) When the second block end speed calculation is started, 2) First, it is determined whether or not to perform block synthesis. In the present embodiment, the block length is used for the determination of the block synthesis. However, the block synthesis determination may be performed by combining the number of blocks or the block length with a direction vector. Therefore, if the block length of the target block is greater than or equal to the upper limit (that is, the block combining condition is not satisfied), the block combining is not performed. Go to (Step 1). 3) If the target block satisfies the block synthesis condition, the block length and direction vector of the target block are stored as the block length and direction vector of the synthesis block (step 2). 4) A block immediately before the target block is set as a new target block (step 3). 5) The block length of the new target block and the block length of the composite block are added, and a block of the composite block is newly added. Length (step 4). 6) It is determined whether the block length of the combined block satisfies the block combining condition. When the combined block condition is not satisfied, the process proceeds to step 7, and when the combined block condition is satisfied, the process proceeds to step 6 (step 5). 7) When the combined block condition is satisfied, a vector sum of the direction vector of the new target block and the direction vector of the combined block is calculated, and the sum is newly set as the direction vector of the combined block (step 6). 8) Combine all pre-read blocks until the block composition condition is not satisfied. When the block synthesis condition is not satisfied, the block end speed is calculated using the stored direction vector. The arithmetic expression is (1)
An equation is used (step 7).

【0007】図5に微小直線ブロックでコーナを表現す
る形状の場合における計算例を以下に示す。図5におい
て、下記1および2の条件が満たされるとき、3が行な
われる。すなわち、 1)のブロック長+のブロック長+のブロック長
<上限値、 2)のブロック長+のブロック長+のブロック長
+のブロック長>上限値であるとすると、 3)、、ブロックが合成される。このため、
(1)式のθはθ’4 となり、ブロック合成を行わない
従来技術の場合のθ4 と比較し角度が大きくなるため、
ブロック終了速度は小さくなる(このような場合の速度
パターンは、図6に表すようにブロックにて低い速度
となるように決定される)。図4において〜は微小
値線ブロック、θ4 はブロックとブロックのなす角
度、’は、、ブロックが合成後ブロック、θ’
4 は’ブロックとブロックのなす角度を示す。
FIG. 5 shows a calculation example in the case of a shape expressing a corner by a minute straight line block. In FIG. 5, when the following conditions 1 and 2 are satisfied, step 3 is performed. That is, if 1) block length + block length + block length <upper limit value, 2) block length + block length + block length + block length> block length> upper limit value, 3) Synthesized. For this reason,
(1) of theta is theta '4, and the order compared to angle and theta 4 in the prior art that does not perform block synthesis is increased,
The block end speed becomes smaller (the speed pattern in such a case is determined to be a lower speed in the block as shown in FIG. 6). In FIG. 4, is a minute value line block, θ 4 is an angle formed between blocks, 'is a block after the block is synthesized, θ'
4 indicates the angle between the blocks.

【0008】図7は、この数値制御装置の構成を示した
ブロック図で、本発明により設けられた第2のブロック
終了速度演算手段23が設けられているのが特徴であ
る。図7において、NCプログラム20から各軸の移動
量を示す位置データと接線方向速度が指令され、ブロッ
ク先読み手段21は加工プログラムの各ブロックに指定
された位置および速度情報を複数ブロック分先読みす
る。ブロック終了速度演算手段22はブロック情報先読
み手段21で先読みした前記複数ブロックの各終了点に
おける速度が、指定されたブロック間加速度α1を越え
ないというブロック間加速度条件を満たすようにブロッ
ク終了速度を演算すし、第2のブロック終了速度演算手
段23で、先読みした前記ブロックがブロック合成条件
を満たす場合、予め設定された上限値の範囲内でブロッ
ク長が最大となるように先読みした前記複数ブロックの
ブロック長と方向ベクトルを合成し、前記ブロック終了
速度を演算するものである。以後は、図9と同じであ
る。すなわち、ブロック終了速度修正手段24で、演算
された前記ブロック終了速度がブロック内加速度α2を
越えないというブロック内加速度条件を満足するように
修正ブロック終了速度を演算し、補間演算手段25で、
指定されたブロック内加速度α2、前記修正ブロック終
了速度、指令速度の条件を満足するように補間する。サ
ーボシステム駆動手段26は、補間演算された補間デー
タに基づいてサーボシステムの駆動を行なうもので、軸
制御装置27x、27yが、軸移動データに基づきサー
ボアンプ28x、28yを介してサーボモータ29x、
29yを駆動する。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of this numerical controller, which is characterized in that the second block end speed calculating means 23 provided according to the present invention is provided. In FIG. 7, position data indicating the movement amount of each axis and tangential speed are commanded from the NC program 20, and the block prefetch means 21 prefetches the position and speed information specified for each block of the machining program by a plurality of blocks. The block end speed calculating means 22 calculates the block end speed so that the speed at each end point of the plurality of blocks pre-read by the block information pre-reading means 21 does not exceed the specified inter-block acceleration α1. In the case where the pre-read block satisfies the block synthesis condition, the second block end speed calculating means 23 pre-reads the plurality of blocks so that the block length becomes the maximum within a range of a preset upper limit value. The length and the direction vector are combined to calculate the block end speed. Subsequent steps are the same as in FIG. That is, the corrected block end speed is calculated by the block end speed correcting means 24 so as to satisfy the intra-block acceleration condition that the calculated block end speed does not exceed the intra-block acceleration α2.
Interpolation is performed so as to satisfy the conditions of the specified intra-block acceleration α2, the corrected block end speed, and the command speed. The servo system drive means 26 drives the servo system based on the interpolation data obtained by the interpolation calculation. The axis control devices 27x and 27y are controlled by the servo motors 29x and 28y via the servo amplifiers 28x and 28y based on the axis movement data.
29y is driven.

【0009】[0009]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、先
読みした前記ブロックがブロック合成条件を満たす場
合、予め設定された上限値の範囲内でブロック長が最大
となるように先読みした前記複数ブロックのブロック長
と方向ベクトルを合成し、前記ブロック終了速度を演算
することによって、プログラム指令形状に応じた、適正
なブロック終了速度を算出するため、微小値線ブロック
が滑らかな形状を表現する場合は無駄な減速はせず、か
つ、コーナ部分を表現するような形状においては十分に
減速するようになるので、機械へショックを与えないよ
うにでき、かつ、効率良く加工を行なうことができる。
As described above, according to the present invention, when the prefetched block satisfies the block synthesizing condition, the prefetching is performed such that the block length becomes the maximum within a preset upper limit value range. By combining the block lengths and direction vectors of a plurality of blocks and calculating the block end speed, an appropriate block end speed is calculated according to the program command shape, so that the minute value line block expresses a smooth shape. In such a case, useless deceleration is not performed, and sufficient deceleration is performed in a shape that expresses a corner portion, so that a shock can not be applied to the machine, and machining can be performed efficiently. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る数値制御装置の原理を示すブロッ
ク図を示している。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a numerical control device according to the present invention.

【図2】本発明で解決しようとする課題例を示してい
る。
FIG. 2 shows an example of a problem to be solved by the present invention.

【図3】図2における速度パターン例を示している。FIG. 3 shows an example of a speed pattern in FIG. 2;

【図4】本発明のブロック終了速度演算処理のフローチ
ャートを示している。
FIG. 4 shows a flowchart of a block end speed calculation process according to the present invention.

【図5】本発明の計算例を示している。FIG. 5 shows a calculation example of the present invention.

【図6】図5における速度パターン例を示している。FIG. 6 shows an example of a speed pattern in FIG.

【図7】本発明を実施するための数値制御装置の構成を
示したブロック図を示している。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a numerical control device for implementing the present invention.

【図8】従来の数値制御装置の原理を示すブロック図を
示している。
FIG. 8 is a block diagram showing the principle of a conventional numerical controller.

【図9】図8の原理を実施するための数値制御装置の構
成を示したブロック図を示している。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a numerical control device for implementing the principle of FIG. 8;

【符号の説明】 :第1の直線ブロック :第2の直線ブロック :第3の直線ブロック :第4の直線ブロック :第5の直線ブロック ’:第3の直線ブロックと第4の直線ブロックを合成
した直線ブロック θ4 :第4の直線ブロックと第5の直線ブロックのなす
角度 θ’4 :第3の直線ブロックと第4の直線ブロックを合
成した直線ブロックと第5の直線ブロックのなす角度 21:ブロック情報先読み手段 22:ブロック終了速度演算手段 23:第2のブロック終了速度演算手段 24:ブロック終了速度修正演算手段 25:補間演算手段 26:サーボシステム駆動手段
[Explanation of Signs]: First linear block: Second linear block: Third linear block: Fourth linear block: Fifth linear block ': Combining third linear block and fourth linear block Straight line block θ 4 : the angle between the fourth straight line block and the fifth straight line block θ ′ 4 : the angle between the straight line block obtained by combining the third straight line block and the fourth straight line block and the fifth straight line block 21 : Block information pre-reading means 22: Block end speed calculating means 23: Second block end speed calculating means 24: Block end speed correcting calculating means 25: Interpolating calculating means 26: Servo system driving means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サーボシステムの速度を加工プログラム
に従って制御する数値制御装置において、前記加工プロ
グラムの各ブロックに指定された位置および速度情報を
複数ブロックについて先読みするブロック情報先読み手
段と、 先読みした前記複数ブロックの各終了点における速度
が、指定されたブロック間加速度上限値α1を越えない
というブロック間加速度条件を満たすように、ブロック
終了速度を演算するブロック終了速度演算手段と、 先読みした前記ブロックがブロック合成条件を満たして
いるかを判別する判断手段と、前記ブロックが前記ブロ
ック合成条件を満たす場合は、予め設定された上限値の
範囲内でブロック長が最大となるように先読みした前記
複数ブロックのブロック長と方向ベクトルを合成し記憶
する記憶手段と、 前記記憶手段によって記憶された方向ベクトルを用い
て、ブロック終了速度を演算する第2のブロック終了速
度演算手段と、 前記ブロック終了速度が前記ブロック間加速度の上限値
とは別に指定されたブロック内加速度の上限α2を越え
ないというブロック内加速度条件を満たすように修正ブ
ロック終了速度を演算するブロック終了速度修正演算手
段と、 前記ブロック内加速度の上限値、前記修正ブロック終了
速度および指令値に基づいて補間演算を行なう補間演算
手段と、 前記補間演算されたデータに基づいてサーボシステムの
駆動を行なうサーボシステム駆動手段とを備えたことを
特徴とする数値制御装置。
1. A numerical control device for controlling the speed of a servo system according to a machining program, comprising: block information prefetch means for prefetching position and speed information specified for each block of the machining program for a plurality of blocks; Block end speed calculating means for calculating a block end speed such that a speed at each end point of the block does not exceed a specified inter-block acceleration upper limit value α1; Judging means for judging whether or not the synthesizing condition is satisfied; and when the block satisfies the block synthesizing condition, the block of the plurality of blocks which is pre-read so that the block length becomes the maximum within a range of a preset upper limit value. Storage means for combining and storing the length and the direction vector; Second block end speed calculating means for calculating a block end speed using the direction vector stored by the storage means, and an intra-block acceleration in which the block end speed is specified separately from an upper limit value of the inter-block acceleration. A block end speed correction calculating means for calculating a corrected block end speed so as to satisfy an intra-block acceleration condition that does not exceed the upper limit α2, and an interpolation based on an upper limit value of the intra-block acceleration, the corrected block end speed, and a command value. A numerical control device comprising: an interpolation operation means for performing an operation; and a servo system driving means for driving a servo system based on the data subjected to the interpolation operation.
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