JP2997270B2 - 補間方法 - Google Patents

補間方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は補間方法に関し、特にピストン旋盤等を制御
するための補間方法に関する。
〔従来の技術〕
数値制御装置ではマイクロプロセッサの高速化、メモ
リ回路の高集積化等により、要求される制御はより複雑
化し、処理する内容も量的に増加している。このため
に、パルス補間を処理するための時間も相当限定された
ものとなり、特に軸数が増加すると、パルス補間のため
のタスク周期は短くすることが困難であり、５〜10ms程
度である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、ピストン旋盤、カム研削盤では従来のカムを
使用した加工と同程度の加工を行うために、1ms程度の
タスク周期が要求される。
これを可能にするために、より高速のマイクロプロセ
ッサ、あるいは多数のマイクロプロセッサを使用するこ
とによって解決することができるが、経済的に高価なも
のになり、現実的ではない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
ピストン旋盤等を制御するための高速で高精度の補間方
法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では上記課題を解決するために、指令された曲
線に沿って一定の補間タスク周期の間に移動すべき各軸
移動量を補間データとして、数値制御装置からディジタ
ルサーボ制御回路に与える補間方法において、前記数値
制御装置は、前記補間タスク周期毎に前記補間タスク周
期の1/n周期毎の前記指令された曲線上の位置を表す精
補間データをｎ回分計算し、前記計算された精補間デー
タを各軸移動量として共有メモリに書き込み、前記ディ
ジタルサーボ制御回路は、前記補間タスク周期の1/n周
期毎に起動され、前記共有メモリに書き込まれた精補間
データを順次読み出し、前記精補間データに基づきサー
ボモータを駆動することを特徴とする補間方法が、提供
される。
〔作用〕
数値制御装置は補間周期タスク毎に指令された曲線上
の位置を表す精補間データをｎ回分計算し、精補間デー
タを各軸移動量として共有メモリに書き込む。一方、デ
ジタルサーボ制御回路は1/n周期で起動され、共有メモ
リに書き込まれた精補間データを順次読み出して、サー
ボモータを駆動する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第３図に本発明の適用されるピストン旋盤の例を示
す。図において、11はピストンであり、図示されていな
いチャックに固定され、回転している。12はX2軸であ
り、高速に移動するように設計されている。13はX1軸で
あり、通常のＸ軸の移動はこのX1軸13によって、制御さ
れる。14は旋削用の刃物である。
第３図の構成で、ピストン11の加工を高速に行うに
は、X2軸12がピストン11の回転に同期して、高速に応答
する必要がある。このための補間のためのタスク時間は
1ms程度が要求される。
第４図に補間とタスク時間の関係を説明するための図
を示す。点P0からP8まで補間を実行するものとして、タ
スク周期が8msであると、補間は点P0から点P8まで直線
で補間が行われ、目的とする曲線から離れてしまう。こ
れに対して、タスク周期が1msならば、補間はP1、P2、P
3…………P8を補間し、求める曲線に近くなる。本発明
はこのような、補間をマイクロプロセッサの性能や、個
数を増加させることなく可能とするものである。
第１図に本発明の一実施例の数値制御装置のブロック
図を示す。図において、１は数値制御装置（CNC）、２
は共有RAM、３はディジタルサーボ制御回路、４はサー
ボアンプ、５はサーボモータである。数値制御装置（CN
C）１は８回分の１タスクごとに８回分の補間パルス、
すなわち精補間データを計算し、８回分の精補間データ
10を共有RAM2に書込む。10aはその番号であり、10bは１
回分のパルス数を表す。
ディジタルサーボ制御回路３はこれを読込み、１タス
ク内に８倍の周期で８回分に分けて出力する。この結
果、数値制御装置（CNC）１が、1/8のタスク周期で補間
を実行するのと同等のサーボモータ５の制御を可能にす
る。
当然ながら、１タスクで何回分の精補間データを計算
するかは、要求される補間周期とマイクロプロセッサの
処理速度、パルス補間以外の処理タスク等によって決定
される。
また、１タスクごとに複数分の補間を計算する以外
に、予め相当分の補間を実行しておいて、これを例えば
８回分まとめて共有RAM2を経由してディジタルサーボ制
御回路３に送ることもできる。
第２図に数値制御装置（CNC）１内の処理のフローチ
ャート図を示す。図において、Ｓは続く数値はステップ
番号である。
〔S1〕高精度補モードかどうか調べる、高精度補モード
ならS2へ、そうでなければS3へいく。
〔S2〕補間タスク周期で８回分の補間パルスを計算し
て、補間パルスPOを出力し、パルス補間器へ補間周期を
通知するフラグHRS＝１をセットする。
〔S3〕補間タスク周期に合わせた補間パルスを実行し、
１タスクで１回分の補間パルスPOを出力する。パルス補
間器への補間周期はタスク周期と同じであることを意味
し、HRS＝０をセットする。
〔S4〕補間器へPO、HRSをセットする。
このようにして、高精度のパルス補間が実行される。
勿論、１タスクで何回分の補間を実行するかは、要求さ
れる補間周期とマイクロプロセッサの処理速度、パルス
補間以外の処理タスク等によって、決定される。
上記の説明では、制御の対象はピストン旋盤の制御で
説明したが、従来のカムを使用した研削盤等に広く適用
することが可能であり、このために、カムを製造する必
要がなく、工程も短縮される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明では、数値制御装置で補間
周期タスク毎に指令された曲線上の位置を表す精補間デ
ータをｎ回分計算し、精補間データを各軸移動量として
共有メモリに書き込み、デジタルサーボ制御回路は1/n
周期で起動され、共有メモリに書き込まれた精補間デー
タを順次読み出して、サーボモータを駆動するようにし
たので、マイクロプロセッサの性能を変えたり、使用個
数を増加させることなく、高速で高精度の補間を行うこ
とができる。
従って、従来カムを使用して加工を実行していたピス
トン旋盤等にも高精度の補間が可能になり、カム等を使
用する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の数値制御装置のブロック
図、 第２図は数値制御装置（CNC）内の処理のフローチャー
ト図、 第３図は本発明の適用されるピストン旋盤の概略を示す
図、 第４図は補間とタスク時間の関係を説明するための図で
ある。 １……数値制御装置（CNC） ２……共有RAM ３……ディジタルサーボ制御回路 ４……サーボアンプ ５……サーボモータ 10……補間データ 11……ピストン 12……X2軸 13……X1軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−211405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−105012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−39944（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−99102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−132089（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】指令された曲線に沿って一定の補間タスク
    周期の間に移動すべき各軸移動量を補間データとして、
    数値制御装置からディジタルサーボ制御回路に与える補
    間方法において、 前記数値制御装置は、前記補間タスク周期毎に前記補間
    タスク周期の1/n周期毎の前記指令された曲線上の位置
    を表す精補間データをｎ回分計算し、前記計算された精
    補間データを各軸移動量として共有メモリに書き込み、 前記ディジタルサーボ制御回路は、前記補間タスク周期
    の1/n周期毎に起動され、前記共有メモリに書き込まれ
    た精補間データを順次読み出し、前記精補間データに基
    づきサーボモータを駆動することを特徴とする補間方
    法。
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