JP6396275B2 - テーブル形式データによる運転のオーバラップを行う数値制御装置 - Google Patents
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Description
なお、以降では簡略化のため、軸の動作開始/終了時の加減速部分の指令の記載は省略するものとする。
図14にX軸とZ軸のテーブル形式データを用いて工具を制御する例を示す。テーブル形式データによる運転では、各軸は基準値に同期してそれぞれ独立して動作する。図14に示したテーブル形式データ<TIME_TABLE_0101_X>と<TIME_TABLE_0101_Z>とを用いた工具の制御を行う数値制御装置の概略ブロック図を図15に示す。なお、図15では、現在基準値がL1000〜L2000の間にある場合の分配処理を示している。
図1(a)は、従来技術による数値制御装置のブロック図を、図1(b)は、本発明の一実施形態による数値制御装置のブロック図を示している。なお、図1において、符号に軸名が付与されている構成要素に関しては、制御対象となる軸の数毎に用意されるものであり、例えば図1では、X軸、Y軸、Z軸の3軸をそれぞれの軸毎に各構成要素が用意されている例を示している。
本実施形態による数値制御装置1では、各軸のテーブル形式データ20x〜20zから読み出し部10x〜10zが指令ブロックを順次読み出し、読み出した指令ブロックを始点、終点の2つの制御点として分配処理部11x〜11zへと通知する。分配処理部11x〜11zは、読み出し部10x〜10zから通知された2つの制御点間の基準値、および座標値の差分から単位基準値あたりの移動量を算出し、補正前移動量21x〜21zとして移動量保持部12に記憶する。ここで、本発明の数値制御装置では、分配処理部による補正前移動量の算出は、実行中の全テーブル形式データについて並行して行われる。すなわち、図1の例では、テーブル形式データ20x〜20zに対して補正前移動量21x〜21zの算出が分配処理部11x〜11zにより並行して行われる。
図3は、図2におけるオーバラップ区間前後の各軸の速度変化と合成速度の変化を示す表である。図3において、基準値L=1999,2000のところでX軸とZ軸の合成速度は最も小さい値となるため、基準値L0=1999と基準値L0=2000において下限速度V0=0.001が記憶される。
●[ステップSA01]オーバラップ制御部13は、各分配処理部11によって算出された単位基準時間ごとの全テーブル形式データ20の補正前移動量21を移動量保持部12から順次読み出す。
●[ステップSA02]オーバラップ制御部13は、ステップSA01で読み出した単位基準時間ごとの全テーブル形式データ20の移動量を合成し、合成速度を算出する。
●[ステップSA03]オーバラップ制御部13は、ステップSA02で算出した合成速度が、予め設定されたオーバラップを開始する合成速度の閾値Vtを下回るかどうか判定する。下回る場合にはステップSA04へ進み、下回らない場合にはステップSA01へ戻る。
●[ステップSA05]オーバラップ制御部13は、移動量保持部12の全移動量が読み出し完了したかを判定する。読み出し完了した場合は運転完了し、読み出し完了していない場合はステップSA01に戻る。
●[ステップSB01]オーバラップ制御部13は、下限速度V0と下限速度となる基準値L0の初期値として、オーバラップ処理開始時の速度Vtと基準値Ltを代入する。
●[ステップSB02]オーバラップ制御部13は、次の単位基準時間の全テーブル形式データの補正前移動量を移動量保持部12から読み出す。
●[ステップSB03]オーバラップ制御部13は、ステップSB02で読み出した補正前移動量に基づいて各軸の合成速度を算出する。
●[ステップSB05]オーバラップ制御部13は、下限速度V0と下限速度となる基準値L0にステップSB03で算出した合成速度とそのときの基準値を代入する。
●[ステップSB06]オーバラップ制御部13は、ステップSB03で算出した合成速度がオーバラップを終了する閾値Vt以上となるか否かを判定する。閾値Vt以上となる場合はオーバラップ区間終了と見なし、ステップSB07へ進む。閾値Vtよりも小さい場合にはオーバラップ区間が続いているものと判断し、ステップSB02へ戻る。
●[ステップSB08]オーバラップ制御部13は、下限速度となる基準値L0以降の全テーブル形式データ20について、補正前移動量21よりも単位基準値Tだけ出力を早めた移動量を作成する。
●[ステップSB09]オーバラップ制御部13は、ステップSB08で作成した移動量を下限速度となる基準値L0以前の補正前移動量21と重畳したものを(仮の)補正後移動量22として移動量保持部12に一時記憶する。
●[ステップSB11]オーバラップ制御部13は、移動量保持部12に記憶された(仮の)補正後移動量22の内、オーバラップ量がT−1時点の補正後移動量22を正式な補正後移動量22として指定する。なお、このときT=1であった場合には補正前移動量21がそのまま補正後移動量22として使用される。
●[ステップSB12]オーバラップ量Tの値を1加算してステップSB08へ戻る。
なお、上記でL2000以降はX軸用の分配処理部15x1が無効化され、X軸用の分配処理部15x2で指令が処理される。そのため、「OVL4」以降の指令は4単位基準時間早いタイミングで実行される。上記はX軸の場合だが、他の軸においても同様に「OVL4」前後の移動量が重畳されてモータに出力される。
本実施形態の数値制御装置1では、補正後テーブル形式データによる運転時は移動量保存部12、およびオーバラップ制御部13を使用しなくともよい。
2,2x,2y,2z モータ
10,10x,10y,10z 読み出し部
11,11x,11y,11z 分配処理部
12 移動量保持部
13 オーバラップ制御部
14,14x,14y,14z 補正後読み出し部
15,15x,15y,15z 補正後分配処理部
15x1,15x2 X軸用の補正後分配処理部内部の分配処理部
20,20x,20y,20z テーブル形式データ
21,21x,21y,21z 補正前移動量
22,22x,22y,22z 補正後移動量
23,23x,23y,23z 補正後テーブル形式データ
Claims (8)
- 時間、軸位置、または主軸位置を基準値として、制御軸の位置を指令するテーブル形式データを複数用いて、前記基準値に同期して複数の前記制御軸の位置を制御する数値制御装置において、
前記テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の移動量を生成する分配処理部と、
前記分配処理部により生成された前記制御軸の移動量を一時保存するための移動量保持部と、
前記移動量保持部から前記制御軸の移動量を読み出し、前記制御軸の移動量をオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記制御軸の移動量を前記オーバラップ量だけオーバラップさせた補正後移動量を前記移動量保持部に書き込むオーバラップ制御部と、
を備え、
前記補正後移動量に基づいて前記制御軸を制御し、また、
前記オーバラップ制御部は、複数の前記制御軸の移動量を前記基準値に同期して読み出し、合成速度を算出し、前記合成速度が予め指定された閾値以下となるオーバラップ区間において、前記合成速度が最も小さくなる基準値を検出し、該検出された基準値以降の前記制御軸の移動量と、該検出された基準値以前の前記制御軸の移動量とをオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記合成速度が最も小さくなる基準値以降の前記制御軸の移動量を前記オーバラップ量だけ早めて前記合成速度が最も小さくなる基準値以前の前記制御軸の移動量と重畳させた補正後移動量を算出する、
ことを特徴とする数値制御装置。 - 前記オーバラップ制御部は、前記オーバラップ区間において、前記補正後移動量が前記閾値以下となる範囲で前記オーバラップ量を求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 前記オーバラップ制御部は、前記閾値を前記テーブル形式データの指令、または、パラメータ、または、信号により変更することができる、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置。 - 時間、軸位置、または主軸位置を基準値として、制御軸の位置を指令するテーブル形式データを複数用いて、前記基準値に同期して複数の前記制御軸の位置を制御する数値制御装置において、
前記テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の移動量を生成する分配処理部と、
前記分配処理部により生成された前記制御軸の移動量を一時保存するための移動量保持部と、
前記移動量保持部から前記制御軸の移動量を読み出し、前記制御軸の移動量をオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記テーブル形式データに対して前記オーバラップ量だけオーバラップを行う指令であるオーバラップ指令を追加した補正後テーブル形式データを出力するオーバラップ制御部と、
前記補正後テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す補正後読み出し部と、
前記補正後読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の補正後移動量を生成する補正後分配処理部と、
を備え、
前記補正後分配処理部により生成された前記補正後移動量に基づいて前記制御軸を制御し、また、
前記オーバラップ制御部は、複数の前記制御軸の移動量を前記基準値に同期して読み出し、合成速度を算出し、前記合成速度が予め指定された閾値以下となるオーバラップ区間において、前記合成速度が最も小さくなる基準値を検出し、該検出された基準値以降の前記制御軸の移動量と、該検出された基準値以前の前記制御軸の移動量とをオーバラップさせる基準値量である前記オーバラップ量を求め、前記合成速度が最も小さくなる基準値に前記オーバラップ指令を追加した前記補正後テーブル形式データを出力する、
ことを特徴とする数値制御装置。 - 前記オーバラップ制御部は、前記補正後移動量が前記閾値以下となる範囲で前記オーバラップ量を求める、
ことを特徴とする請求項4に記載の数値制御装置。 - 前記オーバラップ制御部は、前記閾値を前記テーブル形式データの指令、または、パラメータ、または、信号により変更することができる、
ことを特徴とする請求項4または5に記載の数値制御装置。 - 前記補正後読み出し部は、前記オーバラップ指令が入力された場合、前記オーバラップ指令前のテーブル形式データ指令と、前記オーバラップ指令後のテーブル形式データ指令と、を同時に読み出し、前記補正後分配処理部に対して出力する、
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の数値制御装置。 - 前記補正後分配処理部は、前記オーバラップ指令前のテーブル形式データ指令から算出した前記制御軸の移動量であるオーバラップ前移動量と、前記オーバラップ指令後のテーブル形式データ指令から算出した前記制御軸の移動量であるオーバラップ後移動量と、を重畳した補正後移動量を算出する、
ことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1つに記載の数値制御装置。
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