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JP2008046899A - Numerical controller - Google Patents

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JP2008046899A
JP2008046899A JP2006222422A JP2006222422A JP2008046899A JP 2008046899 A JP2008046899 A JP 2008046899A JP 2006222422 A JP2006222422 A JP 2006222422A JP 2006222422 A JP2006222422 A JP 2006222422A JP 2008046899 A JP2008046899 A JP 2008046899A
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JP
Japan
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speed pattern
command
movement
acceleration
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006222422A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Tsuda
剛志 津田
Tomonori Sato
智典 佐藤
Toru Takeyama
徹 竹山
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.)
Mitsubishi Electric Corp
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.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

【課題】移動時間の短い速度パターンへの変更による軌跡誤差を保ちつつ、移動時間を短縮する数値制御装置を得る。
【解決手段】制御用速度パターン変数10を決定する速度パターン決定部2と、基準位置誤差11を計算する位置誤差計算部3と、移動体の次のブロック移動指令開始点13を制御する移動開始点制御部4と、移動体に対する位置指令14を出力する加減速制御部5とを備えている。位置誤差計算部3は、基準速度パターンを用いたときの基準位置誤差11を計算し、移動開始点制御部4は、基準位置誤差11に基づいて移動体の次のブロック移動指令開始点13を調整することにより、速度パターンを変更しても基準位置誤差11を保ったまま時間を短縮する。
【選択図】図1
A numerical control device that shortens a movement time while maintaining a trajectory error due to a change to a speed pattern with a short movement time.
A speed pattern determination unit 2 that determines a control speed pattern variable 10, a position error calculation unit 3 that calculates a reference position error 11, and a movement start that controls a next block movement command start point 13 of a moving object. A point control unit 4 and an acceleration / deceleration control unit 5 that outputs a position command 14 for the moving body are provided. The position error calculation unit 3 calculates a reference position error 11 when the reference speed pattern is used, and the movement start point control unit 4 determines the next block movement command start point 13 of the moving body based on the reference position error 11. By adjusting, the time is shortened while maintaining the reference position error 11 even if the speed pattern is changed.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、駆動装置(サーボモータなど)により駆動される移動体を有する数値制御工作機械またはロボットなどを制御する数値制御装置に関し、特に移動体の加減速方式の新規な改良に関するものである。   The present invention relates to a numerical control device for controlling a numerically controlled machine tool or a robot having a moving body driven by a driving device (servo motor or the like), and more particularly to a novel improvement of a moving body acceleration / deceleration system.

一般に、サーボモータなどを駆動装置とする移動体の加減速処理においては、移動体を駆動するための速度指令が、サーボモータの最大トルク(許容トルク)を越えないように制限されている。
主な加減速方式としては、たとえば、速度指令の傾きが直線状の波形(加速度が一定)となる直線加減速と、速度指令がS字状(加速度が台形)の波形となるS字加減速とが知られている。
In general, in acceleration / deceleration processing of a moving body using a servo motor or the like as a driving device, a speed command for driving the moving body is limited so as not to exceed the maximum torque (allowable torque) of the servo motor.
The main acceleration / deceleration methods include, for example, linear acceleration / deceleration in which the velocity command has a linear waveform (acceleration is constant), and S-curve acceleration / deceleration in which the velocity command has an S-shaped waveform (acceleration is trapezoidal). Is known.

また、工作機械やロボットなどの産業用機械においては、その動作時間をなるべく短縮して生産性を向上させることが要求されており、特に、加工作業や組み立て作業などに直接関係がない移動(加工開始位置への早送りによるアプローチなど)においては、なるべく時間を短縮させることが要求されている。   Also, industrial machines such as machine tools and robots are required to improve their productivity by shortening their operating time as much as possible, especially movement (processing) that is not directly related to processing work or assembly work. In an approach such as fast-forwarding to the start position), it is required to reduce the time as much as possible.

したがって、移動体の移動距離が短くサーボモータ速度が指令速度まで上昇することができない場合には、移動体の移動時間を短縮するために、指令加速度を通常加速度よりも増加させることによって、サーボモータ速度を上昇させる技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   Therefore, when the moving distance of the moving body is short and the servo motor speed cannot be increased to the command speed, the servo motor is increased by increasing the command acceleration from the normal acceleration in order to shorten the moving time of the moving body. A technique for increasing the speed has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許第2722286号公報Japanese Patent No. 2722286

従来の数値制御装置では、上記特許文献1のように、移動体の移動時間または移動距離が短い場合に、移動時間を短縮させるために、サーボモータの能力の範囲で指令速度の傾き(指令加速度)が通常よりも大きくなるように速度パターンを変更すると、その反面、位置誤差が大きくなるというという課題があった。   In the conventional numerical control apparatus, when the moving time or moving distance of the moving body is short as in Patent Document 1, in order to shorten the moving time, the command speed gradient (command acceleration However, if the speed pattern is changed so that it is larger than usual, there is a problem that the position error increases.

このような位置誤差の増加は、指令加速度を大きく設定すればするほど顕著になり、特に、移動時間が最短となる矩形波指令(ステップ上の速度指令、加速度が無限大に相当)に速度パターンを変更した場合に顕著となる。
このように位置誤差が増大すると、目標位置で行うべき作業(たとえば、穴明けなどの加工動作など)を精度よく行うことができないうえ、他の部材や可動部と衝突(干渉)を起こしてしまうという課題があった。
Such an increase in position error becomes more noticeable as the command acceleration is set larger. In particular, the speed pattern is changed to a rectangular wave command (speed command on the step, equivalent to infinite acceleration) that minimizes the movement time. It becomes noticeable when changing.
If the position error increases in this way, work to be performed at the target position (for example, machining operation such as drilling) cannot be performed with high accuracy, and collision (interference) with other members or movable parts may occur. There was a problem.

したがって、上記特許文献1の技術を実際に使用する際には、変更後の速度パターンを適用した各ブロック(移動指令)において、必要な精度が実現できていること、および、干渉が生じないことを、実際に加工プログラムを試し運転しながら、人手による再チェックを逐一行う必要があり、大きな手間と時間が必要になるという課題があった。   Therefore, when actually using the technique of the above-mentioned Patent Document 1, necessary accuracy can be realized in each block (movement command) to which the changed speed pattern is applied, and interference does not occur. However, there is a problem that it is necessary to perform manual rechecks one by one while actually testing the machining program, which requires a lot of labor and time.

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、移動指令に応じて移動時間の短い速度パターンを選ぶことにより、基準速度パターンでの基準位置誤差の計算を可能とし、速度パターンを変更しても基準速度パターンでの基準位置誤差を保ったまま、移動時間を短縮することのできる数値制御装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and by selecting a speed pattern with a short movement time according to a movement command, it is possible to calculate a reference position error in the reference speed pattern, and It is an object of the present invention to obtain a numerical control device that can shorten the movement time while maintaining the reference position error in the reference speed pattern even if the change is made.

この発明による数値制御装置は、駆動装置を有する移動体に対し、加減速をともなう移動指令を与えて、移動体が移動可能な基準となる速度パターンである基準速度パターンと、基準速度パターンとは異なる速度パターンである第2の速度パターンとに応じた制御を行う数値制御装置において、基準速度パターンと第2の速度パターンとに対する移動体の各移動時間を比較して、移動時間の短い方の速度パターンの速度パターン変数を制御用速度パターン変数として決定する速度パターン決定部と、移動指令と基準速度パターンとに基づいて基準位置誤差を計算する位置誤差計算部と、制御用速度パターン変数に対応した速度パターンにしたがって移動体が動作したときの位置誤差が基準位置誤差と一致するように、移動体の次のブロック移動指令開始点を制御する移動開始点制御部と、移動指令と制御用速度パターン変数と次のブロック移動指令開始点とを入力情報として、移動体に対する位置指令を出力する加減速制御部とを備え、位置誤差計算部は、基準速度パターンを用いたときの基準位置誤差を計算し、移動開始点制御部は、基準位置誤差に基づいて移動体の次のブロック移動指令開始点を調整するものである。   In the numerical control device according to the present invention, a reference speed pattern, which is a reference speed pattern in which a moving body can move by giving a moving command with acceleration / deceleration to a moving body having a driving device, In a numerical control apparatus that performs control according to a second speed pattern that is a different speed pattern, each moving time of the moving body is compared with the reference speed pattern and the second speed pattern, and the shorter moving time is compared. Corresponds to the speed pattern determination unit that determines the speed pattern variable of the speed pattern as the control speed pattern variable, the position error calculation unit that calculates the reference position error based on the movement command and the reference speed pattern, and the control speed pattern variable So that the position error when the moving body moves according to the velocity pattern matches the reference position error. A movement start point control unit that controls the command start point; and an acceleration / deceleration control unit that outputs a position command to the moving body using the movement command, the control speed pattern variable, and the next block movement command start point as input information. The position error calculation unit calculates the reference position error when using the reference speed pattern, and the movement start point control unit adjusts the next block movement command start point of the moving body based on the reference position error. is there.

この発明によれば、移動指令に応じて移動時間の短い速度パターンを選ぶことができ、基準速度パターンでの基準位置誤差の計算が可能となるので、速度パターンを変更しても基準速度パターンでの軌跡誤差(基準位置誤差)を保つことにより、指令終点位置における精度を所望精度の範囲内に保ちつつ、移動時間を短縮することができる。   According to the present invention, a speed pattern with a short movement time can be selected according to the movement command, and a reference position error can be calculated with the reference speed pattern. By keeping the trajectory error (reference position error), it is possible to shorten the movement time while keeping the accuracy at the command end point within the range of the desired accuracy.

実施の形態1.
前述した通り、一般に工作機械においては、工作物を切削する際に使用する切削送り指令と、切削をともなわない工具の移動などに使用される早送り指令とが存在する。
早送り指令の場合には、移動の始点から終点までの間の軌跡精度は重視されず、移動指令の指令終点位置(目標位置)における精度と、目標位置に到達するまでの移動時間の短縮とが重視されており、特に、指令終点位置における精度を所望精度の範囲内に保ちつつ移動時間を短縮することが求められる。
Embodiment 1 FIG.
As described above, in general, in a machine tool, there are a cutting feed command used when cutting a workpiece and a fast feed command used for moving a tool without cutting.
In the case of a fast-forward command, the trajectory accuracy from the start point to the end point of movement is not emphasized, and the accuracy at the command end point position (target position) of the movement command and the reduction of the movement time until reaching the target position are In particular, it is required to reduce the movement time while keeping the accuracy at the command end point within the range of desired accuracy.

そのため、一般にインポジション制御が行われ、サーボモータ位置が指令終点位置に到達するのを待たずに、指令終点位置からインポジション幅(許容位置誤差)内にサーボモータ位置が到達したタイミングで移動完了と判定し、次のブロック移動指令を開始している。   Therefore, in-position control is generally performed and the movement is completed when the servo motor position reaches within the in-position width (allowable position error) from the command end point position without waiting for the servo motor position to reach the command end point position. And the next block movement command is started.

また、高い位置精度が要求されない箇所では、インポジション制御よりも移動時間をさらに短縮するために、加減速後の指令位置が許容位置誤差の範囲内に到達したタイミングで移動完了と判定し、次のブロック移動指令を開始する制御が行われることも多い。   Also, at locations where high position accuracy is not required, in order to further reduce the movement time compared to in-position control, it is determined that the movement has been completed when the command position after acceleration / deceleration falls within the allowable position error range. In many cases, control for starting the block movement command is performed.

この発明の実施の形態1においては、通常の速度パターン制御を実行している場合と、上述した次のブロック移動指令の開始タイミング制御を実行している場合と同等の精度を維持し、通常の速度パターンとは異なる速度パターンで動作することにより、移動時間を短縮することが可能な数値制御装置を実現する。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る数値制御装置100の概略構成を示すブロック図であり、工作機械などのNC処理に適用する場合を示している。
In the first embodiment of the present invention, the same accuracy as that in the case where the normal speed pattern control is executed and the case where the start timing control of the next block movement command described above is executed is maintained. By operating with a speed pattern different from the speed pattern, a numerical control device capable of shortening the movement time is realized.
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a numerical control apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a case where it is applied to NC processing of a machine tool or the like.

図1において、数値制御装置100は、加工プログラム1からの移動指令9と、マニュアル入力される速度パターンパラメータ7および開始点パラメータ8とに関連して、速度パターン決定部2と、位置誤差計算部3と、移動開始点制御部4と、加減速制御部5とを備えている。
また、数値制御装置100は、移動体(図示せず)の駆動装置であるサーボモータ50を駆動するためのサーボ制御部6を備えている。
In FIG. 1, a numerical control device 100 includes a speed pattern determination unit 2, a position error calculation unit, and a movement command 9 from the machining program 1, and a speed pattern parameter 7 and a start point parameter 8 that are manually input. 3, a movement start point control unit 4, and an acceleration / deceleration control unit 5.
Further, the numerical control device 100 includes a servo control unit 6 for driving a servo motor 50 that is a driving device for a moving body (not shown).

速度パターン決定部2は、移動指令9および速度パターンパラメータ7を入力情報として、制御用速度パターン変数10を出力する。
位置誤差計算部3は、移動指令9、速度パターンパラメータ7および開始点パラメータ8を入力情報として、基準位置誤差11を出力する。
The speed pattern determination unit 2 outputs a control speed pattern variable 10 using the movement command 9 and the speed pattern parameter 7 as input information.
The position error calculation unit 3 outputs a reference position error 11 using the movement command 9, the speed pattern parameter 7 and the start point parameter 8 as input information.

移動開始点制御部4は、開始点パラメータ8、制御用速度パターン変数10、基準位置誤差11、現在位置12および位置指令14を入力情報として、次のブロック移動指令開始点13を出力する。
加減速制御部5は、移動指令9、制御用速度パターン変数10および次のブロック移動指令開始点13を入力情報として、位置指令14を出力する。
サーボ制御部6は、位置指令14を入力情報として、サーボモータ50の現在位置12を出力する。
The movement start point control unit 4 outputs the next block movement command start point 13 using the start point parameter 8, the control speed pattern variable 10, the reference position error 11, the current position 12 and the position command 14 as input information.
The acceleration / deceleration control unit 5 outputs a position command 14 using the movement command 9, the control speed pattern variable 10 and the next block movement command start point 13 as input information.
The servo control unit 6 outputs the current position 12 of the servo motor 50 using the position command 14 as input information.

数値制御装置100において、速度パターン決定部2は、加工プログラム1で指令された移動指令9と、複数の速度パターンパラメータ7とに基づいて、速度パターンを規定する制御用速度パターン変数10を決定し、制御用速度パターン変数10を移動開始点制御部4および加減速制御部5に入力する。   In the numerical controller 100, the speed pattern determination unit 2 determines a control speed pattern variable 10 that defines a speed pattern based on the movement command 9 commanded by the machining program 1 and a plurality of speed pattern parameters 7. Then, the control speed pattern variable 10 is input to the movement start point control unit 4 and the acceleration / deceleration control unit 5.

位置誤差計算部3は、加工プログラム1で指令された移動指令9と、速度パターンパラメータ7に含まれる基準速度パターンパラメータと、開始点パラメータ8とに基づいて、基準速度パターンP1で動作した場合の基準位置誤差11を計算し、基準位置誤差11を移動開始点制御部4に入力する。   The position error calculation unit 3 is based on the movement command 9 commanded by the machining program 1, the reference speed pattern parameter included in the speed pattern parameter 7, and the start point parameter 8. The reference position error 11 is calculated, and the reference position error 11 is input to the movement start point control unit 4.

移動開始点制御部4は、開始点パラメータ8に基づいて次のブロック移動指令開始点13を算出し、次のブロック移動指令開始点13を加減速制御部5に入力することにより、次のブロックの開始点を制御する。
具体的には、移動開始点制御部4は、開始点パラメータ8と、次のブロック移動指令開始点13を決定するための指標の値である基準位置誤差11と、制御用速度パターン変数10と、位置指令14(または、位置指令14とサーボモデルとで計算して得た現在位置12、または、サーボ制御部6で検出した現在位置12)とに基づいて、次のブロック移動指令開始点13を制御する。
The movement start point control unit 4 calculates the next block movement command start point 13 based on the start point parameter 8 and inputs the next block movement command start point 13 to the acceleration / deceleration control unit 5, thereby Control the starting point of
Specifically, the movement start point control unit 4 includes a start point parameter 8, a reference position error 11 that is an index value for determining the next block movement command start point 13, a control speed pattern variable 10, Based on the position command 14 (or the current position 12 calculated by the position command 14 and the servo model or the current position 12 detected by the servo control unit 6), the next block movement command start point 13 is obtained. To control.

加減速制御部5は、加工プログラム1で指令された移動指令9と、次のブロック移動指令開始点13と、制御用速度パターン変数10とを入力情報として、位置指令14を作成してサーボ制御部6に出力する。
サーボ制御部6は、位置指令14に基づいてサーボモータ50を駆動制御し、工作機械などの移動体(図示せず)を駆動することによって、所望の動作を実現する。
The acceleration / deceleration control unit 5 creates a position command 14 using the movement command 9 commanded by the machining program 1, the next block movement command start point 13, and the control speed pattern variable 10 as input information, and performs servo control. Output to unit 6.
The servo control unit 6 drives and controls the servo motor 50 based on the position command 14 and drives a moving body (not shown) such as a machine tool to realize a desired operation.

開始点パラメータ8は、速度パターンにおける次のブロック移動指令開始点13を定義するためのパラメータであり、次のブロック移動指令開始点13を決定するための指標とその指標の値とから構成されている。   The start point parameter 8 is a parameter for defining the next block movement command start point 13 in the speed pattern, and includes an index for determining the next block movement command start point 13 and a value of the index. Yes.

指標としては、たとえば、インポジション幅や指令インポジション幅(移動指令9の移動量と位置指令14との偏差)、軌跡誤差(経路誤差、コーナー部での内回り量Eなど)が挙げられる。ここで、指標を「指令インポジション幅」とし、指標の値Dsiを「0」とすると、指令払い出し時刻Tsi(指令インポジション幅が「0」となる時刻、または指令終了時刻)を、次のブロック移動指令開始点13とするので、指令払い出し完了と同時に、次のブロック指令が実行される。   Examples of the index include an in-position width, a command in-position width (deviation between the movement amount of the movement command 9 and the position command 14), and a trajectory error (path error, inner amount E at a corner portion, etc.). Here, when the index is “command in-position width” and the index value Dsi is “0”, the command payout time Tsi (the time when the command in-position width becomes “0” or the command end time) is Since the block movement command start point 13 is set, the next block command is executed simultaneously with the completion of the command payout.

また、位置誤差計算部3で計算される基準位置誤差11は、基準速度パターンP1を使用した場合の、次のブロック移動指令開始点13におけるドループ量Dr(位置指令14と現在位置12との偏差)に相当する。
ここでは、位置誤差計算部3の具体例として、後述するように、基準速度パターンP1を三角形指令、基準位置誤差11を指令払い出し時刻Tsiにおけるドループ量Drとする場合を示す。
The reference position error 11 calculated by the position error calculation unit 3 is the droop amount Dr (the difference between the position command 14 and the current position 12) at the next block movement command start point 13 when the reference speed pattern P1 is used. ).
Here, as a specific example of the position error calculation unit 3, a case where the reference speed pattern P1 is a triangle command and the reference position error 11 is a droop amount Dr at the command payout time Tsi as described later is shown.

次に、図1に示したこの発明の実施の形態1による動作について説明する。
まず、前述のように、速度パターン決定部2は、加工プログラム1で指令された移動指令9と複数の速度パターンパラメータ7とから、速度パターンを規定する制御用速度パターン変数10を決定する。このとき、移動指令9は、移動体の移動経路および移動速度に関する指令であり、具体的には各軸の移動量(または、始点、終点)、移動経路の種類(直線、円弧など)、切削送り/早送りの区別および移動速度を示している。
Next, the operation according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
First, as described above, the speed pattern determination unit 2 determines the control speed pattern variable 10 that defines the speed pattern from the movement command 9 commanded by the machining program 1 and the plurality of speed pattern parameters 7. At this time, the movement command 9 is a command relating to the moving path and moving speed of the moving body. Specifically, the movement amount (or start point, end point) of each axis, the type of moving path (straight line, arc, etc.), cutting The feed / fast-forward distinction and the moving speed are shown.

また、速度パターンパラメータ7は、速度パターン(速度波形)を定義するパラメータであり、基準速度パターンP1を定義する基準速度パターンパラメータと、基準速度パターンP1とは異なる第2の速度パターンP2を定義する第2の速度パターンパラメータとから構成される。   The speed pattern parameter 7 is a parameter that defines a speed pattern (speed waveform), and defines a reference speed pattern parameter that defines the reference speed pattern P1 and a second speed pattern P2 that is different from the reference speed pattern P1. And a second speed pattern parameter.

基準速度パターンP1は、工作機械で指令可能なすべての移動指令(たとえば、移動量の長短、移動速度の高低)に対する場合でも、また、特に工作機械におけるフルストロークをその軸の最大速度で移動した場合でも、移動体の速度Vや加速度αが許容値を超えることなく、移動にともなう振動などが十分小さいように、事前に調整した速度パターンパラメータを用いた速度パターンを示している。   The reference speed pattern P1 is moved even at the maximum speed of the axis, especially in the case of all movement commands that can be commanded by the machine tool (for example, the length of the movement amount, the movement speed is high or low). Even in this case, the velocity pattern using the velocity pattern parameter adjusted in advance is shown so that the velocity V and the acceleration α of the moving body do not exceed the allowable values and the vibration accompanying the movement is sufficiently small.

一方、第2の速度パターンP2は、基準速度パターンP1と同様に、事前にサーボ調整した速度パターンパラメータを用いた速度パターンではあるが、基準速度パターンP1とは異なる種類の速度パターンである。   On the other hand, the second speed pattern P2 is a speed pattern using speed pattern parameters servo-adjusted in advance, like the reference speed pattern P1, but is a different speed pattern from the reference speed pattern P1.

基準速度パターンP1および第2の速度パターンP2の各速度パターンは、S字加減速指令と、直線加減速指令(三角形指令、または台形指令(指令速度が台形となる加減速指令))と、矩形波指令との中から選択される。
したがって、速度パターンパラメータ7は、S字加減速指令の場合には第1、第2時定数と指令速度とに相当し、直線加減速の場合には時定数(加速時間、または減速時間)または指令加速度α*と指令速度V*とに相当し、矩形波指令の場合には指令速度V*に相当する。
なお、選択される速度パターンは、上記速度パターン以外のパターンであってもよいものとする。
Each speed pattern of the reference speed pattern P1 and the second speed pattern P2 includes an S-curve acceleration / deceleration command, a linear acceleration / deceleration command (triangle command or trapezoid command (acceleration / deceleration command whose command speed is a trapezoid)), rectangular It is selected from wave commands.
Therefore, the speed pattern parameter 7 corresponds to the first and second time constants and the command speed in the case of the S-curve acceleration / deceleration command, and in the case of linear acceleration / deceleration, the time constant (acceleration time or deceleration time) or It corresponds to the command acceleration α * and the command speed V *, and in the case of a rectangular wave command, it corresponds to the command speed V *.
The selected speed pattern may be a pattern other than the above speed pattern.

次に、図2記載のフローチャートを参照しながら、速度パターン決定部2による制御用速度パターン変数10の具体的な決定処理について説明する。
図2において、まず、速度パターンパラメータ7と加工プログラム1で指令された移動指令9とを読込み(ステップ200)、移動指令9と、速度パターンパラメータ7に含まれる基準速度パターンパラメータと、サーボモータ50に対応したサーボモデルとに基づいて、基準移動時間t1を計算する(ステップ201)。
Next, a specific determination process of the control speed pattern variable 10 by the speed pattern determination unit 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In FIG. 2, first, the speed pattern parameter 7 and the movement command 9 commanded by the machining program 1 are read (step 200), the movement command 9, the reference speed pattern parameter included in the speed pattern parameter 7, and the servo motor 50. The reference movement time t1 is calculated based on the servo model corresponding to (step 201).

続いて、移動指令9と、速度パターンパラメータ7に含まれる第2の速度パターンパラメータと、サーボモデルとに基づいて、第2の移動時間t2を計算し(ステップ202)、基準移動時間t1と第2の移動時間t2との長さを比較して、t1<t2の関係を満たすか否かを判定する(ステップ203)。   Subsequently, a second movement time t2 is calculated based on the movement command 9, the second speed pattern parameter included in the speed pattern parameter 7, and the servo model (step 202), and the reference movement time t1 and the first movement time t1 are calculated. 2 is compared with the moving time t2 to determine whether or not the relationship of t1 <t2 is satisfied (step 203).

ステップ203において、t1<t2(すなわち、YES)と判定されれば、第2の速度パターンP2での移動時間t2よりも、基準速度パターンP1での移動時間t1の方が短いので、基準速度パターンパラメータを制御用速度パターン変数10として選択する(ステップ204)。
一方、ステップ203において、t1≧t2(すなわち、NO)と判定されれば、基準速度パターンP1での移動時間t1よりも、第2の速度パターンP2での移動時間t2の方が短いので、第2の速度パターンパラメータを制御用速度パターン変数10として選択する(ステップ205)。
If it is determined in step 203 that t1 <t2 (that is, YES), the movement speed t1 in the reference speed pattern P1 is shorter than the movement time t2 in the second speed pattern P2. The parameter is selected as the control speed pattern variable 10 (step 204).
On the other hand, if it is determined in step 203 that t1 ≧ t2 (that is, NO), the movement time t2 in the second speed pattern P2 is shorter than the movement time t1 in the reference speed pattern P1, so that the first The second speed pattern parameter is selected as the control speed pattern variable 10 (step 205).

最後に、ステップ204、205で選択された制御用速度パターン変数10を決定し(ステップ206)、図2の処理ルーチンを終了する。
以上のステップ200〜206により、速度パターン決定部2で決定された制御用速度パターン変数10が出力される。
Finally, the control speed pattern variable 10 selected in steps 204 and 205 is determined (step 206), and the processing routine of FIG. 2 is terminated.
Through the above steps 200 to 206, the control speed pattern variable 10 determined by the speed pattern determination unit 2 is output.

なお、上記ステップ201、202で計算される基準移動時間t1および第2の移動時間t2は、それぞれ、基準速度パターンP1および第2の速度パターンP2で移動体が移動した場合の各移動時間を示している。
また、各移動時間(基準移動時間t1、第2の移動時間t2)は、指定されたインポジション幅、移動指令9、速度パターンパラメータ7およびサーボモデルに基づいて計算してもよく、または、移動指令9および速度パターンパラメータ7のみを用いて求めた指令払い出し時刻Tsiで求めてもよい。
The reference movement time t1 and the second movement time t2 calculated in the above steps 201 and 202 indicate the movement times when the moving body moves in the reference speed pattern P1 and the second speed pattern P2, respectively. ing.
Further, each movement time (reference movement time t1, second movement time t2) may be calculated based on the designated in-position width, movement command 9, speed pattern parameter 7 and servo model, or movement Alternatively, the command payout time Tsi obtained using only the command 9 and the speed pattern parameter 7 may be used.

また、2種類の速度パターン(基準速度パターンP1、第2の速度パターンP2)を選択したが、速度パターンの選択は、2種類に限らず3種類以上のパターンを比較するようにしてもよい。
また、1ブロックでの移動指令が単軸移動ではなく複数軸移動の場合には、加工プログラム1からの移動指令9を複数軸移動指令と見なし、各軸でそれぞれ速度パターンを変更してもよい。
また、複数軸移動指令が補間指令の場合には、全軸が速度パターンの変更が可能となる場合のみにおいて、速度パターンを変更可能にしてもよい。
Two types of speed patterns (reference speed pattern P1 and second speed pattern P2) are selected. However, the selection of speed patterns is not limited to two types, and three or more types of patterns may be compared.
When the movement command in one block is not a single axis movement but a multiple axis movement, the movement command 9 from the machining program 1 may be regarded as a multiple axis movement command, and the speed pattern may be changed for each axis. .
When the multi-axis movement command is an interpolation command, the speed pattern may be changed only when the speed pattern can be changed for all axes.

以下、位置誤差計算部3による基準位置誤差11の計算の具体例として、基準速度パターンP1を三角形指令とし、基準位置誤差11を指令払い出し時刻Tsiにおけるドループ量Drとする場合について説明する。   Hereinafter, as a specific example of the calculation of the reference position error 11 by the position error calculation unit 3, a case where the reference speed pattern P1 is a triangle command and the reference position error 11 is a droop amount Dr at the command payout time Tsi will be described.

この場合、指令払い出し時刻Tsiは、指令インポジション幅が「0」となる時刻なので、開始点パラメータ8は、指標が指令インポジション幅で、指標の値Dsiは、ユーザが設定したパラメータとなる。
まず、サーボ制御部6の伝達関数が1次遅れ系であるとき、サーボ制御部6の伝達関数G(s)は、ラプラス演算子sおよび比例ゲインKp用いて、以下の式(1)で表される。
In this case, since the command payout time Tsi is a time when the command in-position width becomes “0”, the start point parameter 8 is the command in-position width, and the index value Dsi is a parameter set by the user.
First, when the transfer function of the servo control unit 6 is a first-order lag system, the transfer function G (s) of the servo control unit 6 is expressed by the following equation (1) using the Laplace operator s and the proportional gain Kp. Is done.

G(s)=Kp/(s+Kp) ・・・(1)   G (s) = Kp / (s + Kp) (1)

ここで、加工プログラム1で指令された移動指令9の移動距離をDとし、基準速度パターンP1の基準速度パターンパラメータを、指令加速度α*(または、時定数(加速時間)および指令速度V*であってもよい)とした三角形指令とすると、基準位置誤差11は、指標の値Dsiが「0」となる指令払い出し時刻Tsiでのドループ量Drとして計算することができる。
ドループ量Drは、サーボ制御部6から計算された現在位置12と位置指令14との差で表され、具体的には、以下の式(2)で計算されることになる。
Here, the movement distance of the movement command 9 commanded by the machining program 1 is D, and the reference speed pattern parameter of the reference speed pattern P1 is set by the command acceleration α * (or the time constant (acceleration time) and the command speed V *. The reference position error 11 can be calculated as the droop amount Dr at the command payout time Tsi when the index value Dsi is “0”.
The droop amount Dr is expressed by the difference between the current position 12 and the position command 14 calculated from the servo control unit 6, and specifically, is calculated by the following equation (2).

Dr=α*/(Kp×Kp)×{1−2exp(−Kp×Tsi/2)+exp(−Kp×Tsi)} ・・・(2)   Dr = α * / (Kp × Kp) × {1-2exp (−Kp × Tsi / 2) + exp (−Kp × Tsi)} (2)

また、指令払い出し時刻Tsiは、速度指令を時間軸方向に積分した値と、移動距離Dとが等しくなる時刻であり、具体的には、指令加速度α*を用いて、以下の式(3)で計算される。   The command payout time Tsi is a time at which the value obtained by integrating the speed command in the time axis direction and the movement distance D become equal. Specifically, using the command acceleration α *, the following equation (3) Calculated by

Tsi=√(4D/α*) ・・・(3)   Tsi = √ (4D / α *) (3)

基準位置誤差部3の計算に用いられる開始点パラメータ8は、指標の種類として、指令インポジション幅の他に、インポジション幅、またはその他の値であってもよい。
また、指標の値としては、あらかじめパラメータとして設定しても、加工プログラム1中の移動指令9ごとに指令してもよい。
The starting point parameter 8 used for the calculation of the reference position error unit 3 may be an in-position width or other values in addition to the command in-position width as the type of index.
The index value may be set as a parameter in advance or may be commanded for each movement command 9 in the machining program 1.

たとえば、加工プログラム1中にインポジション幅として指標の値Diを指令し、インポジション制御を行うことにより、加工プログラム1において移動時間を最も短縮することができる。
しかし、実際には、加工プログラム1の移動指令9ごとにインポジション幅を逐一指定することは、オペレータに大きな労力を要するので、加工プログラム1中の必要な一部の箇所のみについてインポジション幅を設定している。
For example, by instructing the index value Di as the in-position width in the machining program 1 and performing in-position control, the movement time in the machining program 1 can be shortened most.
However, in actuality, specifying the in-position width for each movement command 9 of the machining program 1 requires a lot of labor for the operator, so that the in-position width is set only for a necessary part of the machining program 1. It is set.

また、基準位置誤差部3で計算される基準位置誤差11は、開始点パラメータ8に使用されたインポジション幅や指令インポジション幅であっても、または、開始点パラメータ8とは異なる種類の値を基準位置誤差11としてもよい。
たとえば、開始点パラメータ8がインポジション幅である場合に、基準位置誤差11を基準速度パターンP1におけるコーナー部での内回り量E(軌跡誤差量)としてもよい。
Further, the reference position error 11 calculated by the reference position error unit 3 may be the in-position width or the command in-position width used for the start point parameter 8 or a value different from the start point parameter 8. May be the reference position error 11.
For example, when the start point parameter 8 is an in-position width, the reference position error 11 may be set as an inward amount E (trajectory error amount) at a corner portion in the reference speed pattern P1.

ここで、コーナー部での内回り量Eとは、コーナー(指令経路と次の指令経路との継ぎ目)における指令経路とサーボ軌跡との誤差であり、コーナーに軌跡が最も近づいた点と、コーナーとの間の距離である。
以下、図3〜図6を参照しながら、この発明の実施の形態1による効果の一例として、コーナー部の移動軌跡について説明する。
Here, the inward turning amount E at the corner is an error between the command path and the servo path at the corner (the joint between the command path and the next command path), and the point where the path is closest to the corner, Is the distance between.
Hereinafter, the movement trajectory of the corner portion will be described as an example of the effect of the first embodiment of the present invention with reference to FIGS.

図3および図5は、それぞれ、この発明の実施の形態1における指令軌跡(移動指令9に対応)と移動軌跡との関係を示す説明図であり、最初に移動指令9aがx軸方向に指令された後、移動指令9bがy軸方向に指令された場合のxy平面上の指令軌跡(第1、第2ブロックに対応した移動指令9a、9b)(1点鎖線矢印参照)と、基準速度パターンP1での移動軌跡P1xy(2点鎖線参照)と、第2の速度パターンP2での移動軌跡P2xy(実線参照)とを示している。   3 and 5 are explanatory diagrams showing the relationship between the command locus (corresponding to the movement command 9) and the movement locus in the first embodiment of the present invention, respectively. First, the movement command 9a is commanded in the x-axis direction. After that, when the movement command 9b is commanded in the y-axis direction, the command trajectory on the xy plane (movement commands 9a and 9b corresponding to the first and second blocks) (refer to the one-dot chain line arrow) and the reference speed A movement trajectory P1xy (see the two-dot chain line) in the pattern P1 and a movement trajectory P2xy (see the solid line) in the second speed pattern P2 are shown.

図3は、次のブロック移動指令開始点13のパラメータを、指標の値Di(図4参照)のインポジション幅とした場合の移動軌跡を示しており、図5は、次のブロック移動指令開始点13のパラメータを、指標の値Eのコーナー部での内回り量とした場合の移動軌跡を示している。
図4および図6は、図3および図5に示した各移動指令における時間波形を示す説明図であり、それぞれ、横軸は時間t、縦軸は速度Vx、Vyであり、上段にx軸方向の速度Vxの時間波形、下段にy軸方向の速度Vyの時間波形を示している。
FIG. 3 shows a movement locus when the parameter of the next block movement command start point 13 is the in-position width of the index value Di (see FIG. 4), and FIG. 5 shows the start of the next block movement command. The movement trajectory when the parameter of the point 13 is an inward amount at the corner portion of the index value E is shown.
4 and 6 are explanatory diagrams showing time waveforms in the respective movement commands shown in FIGS. 3 and 5, where the horizontal axis represents time t, the vertical axis represents speeds Vx and Vy, and the upper stage represents the x axis. The time waveform of the velocity Vx in the direction and the time waveform of the velocity Vy in the y-axis direction are shown in the lower part.

図4、図6の各上段においては、第1ブロックの移動指令9aに対して、基準速度パターンP1(1点鎖線参照)を三角形指令としたときの時間波形P1aおよびサーボモータ50の時間応答波形P11aと、第2の速度パターンP2(実線参照)を矩形波指令としたときの時間波形P2a、サーボモータ50の時間応答波形P21aとを示している。
また、図4、図6の各下段においては、第2ブロックの移動指令9bに対して、基準速度パターンP1(1点鎖線参照)を三角形指令としたときの時間波形P1bおよびサーボモータ50の時間応答波形P11bと、第2の速度パターンP2(実線参照)を矩形波指令としたときの時間波形P2bおよびサーボモータの時間応答波形P21bとを示している。
4 and 6, the time waveform P1a and the time response waveform of the servo motor 50 when the reference speed pattern P1 (refer to the alternate long and short dash line) is a triangle command with respect to the movement command 9a of the first block. P11a, a time waveform P2a when the second speed pattern P2 (see solid line) is a rectangular wave command, and a time response waveform P21a of the servo motor 50 are shown.
4 and 6, the time waveform P1b and the time of the servo motor 50 when the reference speed pattern P1 (refer to the alternate long and short dash line) is a triangle command with respect to the movement command 9b of the second block. A response waveform P11b, a time waveform P2b when the second speed pattern P2 (see solid line) is a rectangular wave command, and a time response waveform P21b of the servo motor are shown.

図5に示すように、コーナー部での内回り量Eは、移動指令9aと移動指令9bとのコーナー部を円の中心として、移動経路と接する円(破線参照)を描いたときの半径に相当する。   As shown in FIG. 5, the inward turning amount E at the corner portion corresponds to a radius when a circle (see a broken line) in contact with the movement path is drawn with the corner portion of the movement command 9a and the movement command 9b as the center of the circle. To do.

ここで、第1ブロックのx軸方向およびy軸方向のドループ量をDrx1、Dry1とし、第2ブロックのx軸方向およびy軸方向の移動量をHx2、Hy2とし、コーナー部での内回り量Eを具体的に求めると、以下の式(4)で計算することができる。   Here, the droop amounts in the x-axis direction and the y-axis direction of the first block are Drx1 and Dry1, the movement amounts in the x-axis direction and the y-axis direction of the second block are Hx2 and Hy2, and the inward rotation amount E at the corner portion Can be calculated by the following equation (4).

E=Min{√((Drx1+Hx2)^2+(Dry1+Hy2)^2)}・・・(4)   E = Min {√ ((Drx1 + Hx2) ^ 2 + (Dry1 + Hy2) ^ 2)} (4)

ただし、式(4)において、Min{ }は、{ }内の値の最小値を表す。
図4において、指令速度パターンが基準速度パターンP1の場合には、第2ブロックの移動指令9bの時間波形P1bの指令開始時間は、サーボモータ50の時間応答波形P21aのドループ量Drとインポジション幅Diとが等しくなった時刻Tm1である。
一方、図4において、指令速度パターンが第2の速度パターンP2の場合には、第2ブロックの移動指令9bの時間波形P2bの指令開始時間は、サーボモータ50の時間応答波形P2aのドループ量Drとインポジション幅Diとが等しくなった時刻Tm2となり、基準速度パターンP1での2ブロックの移動指令9bによる移動時間よりも、第2の速度パターンP2での移動時間の方が短縮時間Ts1の分だけ短くなる。
However, in Formula (4), Min {} represents the minimum value in {}.
In FIG. 4, when the command speed pattern is the reference speed pattern P1, the command start time of the time waveform P1b of the movement command 9b of the second block is the droop amount Dr and the in-position width of the time response waveform P21a of the servo motor 50. Time Tm1 when Di becomes equal.
On the other hand, in FIG. 4, when the command speed pattern is the second speed pattern P2, the command start time of the time waveform P2b of the movement command 9b of the second block is the droop amount Dr of the time response waveform P2a of the servo motor 50. And the in-position width Di become equal to time Tm2, and the movement time in the second speed pattern P2 is shorter than the movement time by the two-block movement command 9b in the reference speed pattern P1. Only shortened.

また、図3に示すように、第2の速度パターンP2での移動軌跡P2xy(実線参照)が基準速度パターンP1での移動軌跡P1xy(2点鎖線参照)よりも内側になり、速度パターンの変更によって、コーナー内回り量が大きくなってしまうことが分かる。
一方、図6においては、コーナー部での内回り量E(図5参照)が一定となるように、第2の速度パターンP2でのインポジション幅Di2を調整しているので、第2の速度パターンP2を使用するときのインポジション幅Di2がDi2<Diの関係を満たすようになっている。
Further, as shown in FIG. 3, the movement locus P2xy (see the solid line) in the second velocity pattern P2 is inside the movement locus P1xy (see the two-dot chain line) in the reference velocity pattern P1, and the velocity pattern is changed. It turns out that the amount of inward corners increases.
On the other hand, in FIG. 6, since the in-position width Di2 in the second speed pattern P2 is adjusted so that the inward rotation amount E (see FIG. 5) at the corner is constant, the second speed pattern The in-position width Di2 when using P2 satisfies the relationship Di2 <Di.

したがって、サーボモータ50の時間応答波形P21aとインポジション幅Di2とが等しくなる時刻Tm21において、次のブロックの移動指令P21bが開始されるようになる。
この結果、図5および図6に示すように、基準位置誤差をコーナー部での内回り量Eとしたときの移動時間の短縮時間Ts2は、各速度パターンでインポジション幅を同一にした場合の短縮時間Ts1(図3、図4参照)よりも若干短くなるものの、従来の移動経路と同じ軌跡誤差を保つことができる。
Therefore, at time Tm21 when the time response waveform P21a of the servo motor 50 becomes equal to the in-position width Di2, the movement command P21b for the next block is started.
As a result, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the shortening time Ts2 of the moving time when the reference position error is the inner turning amount E at the corner portion is shortened when the in-position width is the same in each speed pattern. Although slightly shorter than the time Ts1 (see FIGS. 3 and 4), the same trajectory error as that of the conventional movement path can be maintained.

また、軌跡誤差をコーナー部での内回り量Eとした場合、式(4)に限らず、たとえば図7に示すように、コーナー部での内回り量Eを近似してもよい。
図7において、コーナー部での内回り量Eは、コーナーを形成する2辺の距離W1、W2のうちの短い移動指令の距離(または、長い移動指令の距離、または、W1およびW2の平均距離)を辺の長さWのコーナー部分であると見なして、以下の式(5)で近似して求められる。
Further, when the trajectory error is the inward amount E at the corner portion, the inner amount E at the corner portion may be approximated as shown in FIG.
In FIG. 7, the inward turning amount E at the corner is a short movement command distance (or a long movement command distance or an average distance between W1 and W2) of the distances W1 and W2 of the two sides forming the corner. Is a corner portion having a side length W, and is approximated by the following equation (5).

E=Wcos(φ/2) ・・・(5)   E = Wcos (φ / 2) (5)

ただし、式(5)において、φはコーナーを形成する2つの移動指令により得られるコーナー角度である。
ここで、x軸方向の距離W1は、次のブロック移動指令開始点13における第1ブロックのドループ量Drx1(または、指令インポジション幅、インポジション幅)に相当し、y軸方向の距離W2は、第1ブロックの移動指令が完了となったときの第2ブロックの移動量Hy2に相当する。
However, in Formula (5), (phi) is a corner angle obtained by two movement commands which form a corner.
Here, the distance W1 in the x-axis direction corresponds to the droop amount Drx1 (or command in-position width and in-position width) of the first block at the next block movement command start point 13, and the distance W2 in the y-axis direction is This corresponds to the movement amount Hy2 of the second block when the movement command of the first block is completed.

移動開始点制御部4は、たとえば或る速度パターンでの開始点パラメータ8が、指標の値Diのインポジション幅である場合には、指令終点位置(目標位置)と現在位置12との偏差が指標の値Di以下になった時点を、次のブロック移動指令開始点13とするという制御を行う。   For example, when the start point parameter 8 in a certain speed pattern is the in-position width of the index value Di, the movement start point control unit 4 determines the deviation between the command end point position (target position) and the current position 12. Control is performed so that the next block movement command start point 13 is set to the time point when the index value Di or less is reached.

また、移動開始点制御部4は、距離の制御に限らず、時間の制御であってもよく、たとえば、開始点パラメータ8が、指標の値Dsiの指令インポジション幅である場合には、制御用速度パターン変数10を用いて指令払い出し時刻Tsiを計算し、移動開始時刻から指令払い出し時刻Tsiまでの時間経過後に、次のブロックを開始するという制御を実行してもよい。
また、位置誤差計算部3を用いない場合には、次のブロック移動指令開始点13を決定するための指標およびその指標の値は、決定した速度パターンにおける開始点パラメータ8としてもよい。
The movement start point control unit 4 is not limited to distance control, and may be time control. For example, when the start point parameter 8 is a command in-position width of the index value Dsi, the movement start point control unit 4 The command payout time Tsi may be calculated using the speed pattern variable 10 and the control may be executed to start the next block after the elapse of time from the movement start time to the command payout time Tsi.
If the position error calculation unit 3 is not used, the index for determining the next block movement command start point 13 and the value of the index may be used as the start point parameter 8 in the determined speed pattern.

また、ブロック移動指令開始点13を制御する際に用いられる内部的な指標は、基準位置誤差11と同じ形式ではなく、基準位置誤差11から計算される値を用いてもよい。
たとえば、基準位置誤差11がコーナー部での内回り量Eである場合に、決定された速度パターンで移動した移動経路がコーナー部での内回り量Eとなるように、インポジション幅を内部的な指標として調整してもよい。
また、基準位置誤差11での指標から内部的な指標への変換処理は、移動開始点制御部4で実行しても、位置誤差計算部3で実行してもよいものとする。
したがって、指令終点位置における精度を所望精度の範囲内に保ちつつ、速度パターンの変更により移動時間を短縮することができる。
Further, the internal index used when controlling the block movement command start point 13 is not in the same format as the reference position error 11, and a value calculated from the reference position error 11 may be used.
For example, when the reference position error 11 is the inward amount E at the corner portion, the in-position width is an internal index so that the movement path moved with the determined speed pattern becomes the inward amount E at the corner portion. You may adjust as follows.
In addition, the conversion process from the index at the reference position error 11 to the internal index may be executed by the movement start point control unit 4 or the position error calculation unit 3.
Therefore, the movement time can be shortened by changing the speed pattern while maintaining the accuracy at the command end point position within the range of the desired accuracy.

以上のように、この発明の実施の形態1によれば、サーボモータ50などの駆動装置を有する移動体に対し、加減速をともなう移動指令9を与えて、移動体が移動可能な基準となる速度パターンである基準速度パターンP1と、基準速度パターンP1とは異なる速度パターンである第2の速度パターンP2とに応じた制御を行う数値制御装置100において、基準速度パターンP1と第2の速度パターンP2とに対する移動体の各移動時間t1、t2を比較して、移動時間の短い方の速度パターンの速度パターン変数を制御用速度パターン変数10として決定する速度パターン決定部2と、移動指令9と基準速度パターンP1とに基づいて基準位置誤差11を計算する位置誤差計算部3と、制御用速度パターン変数10に対応した速度パターンにしたがって移動体が動作したときの位置誤差が基準位置誤差11と一致するように、移動体の次のブロック移動指令開始点13を制御する移動開始点制御部4と、移動指令9と制御用速度パターン変数10と次のブロック移動指令開始点13とを入力情報として、移動体に対する位置指令14を出力する加減速制御部5とを備えている。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, a moving command 9 with acceleration / deceleration is given to a moving body having a driving device such as a servo motor 50, which becomes a reference for moving the moving body. In the numerical controller 100 that performs control according to the reference speed pattern P1 that is a speed pattern and the second speed pattern P2 that is a speed pattern different from the reference speed pattern P1, the reference speed pattern P1 and the second speed pattern A speed pattern determination unit 2 that compares the movement times t1 and t2 of the moving body with respect to P2 and determines the speed pattern variable of the speed pattern with the shorter movement time as the control speed pattern variable 10; A position error calculator 3 for calculating a reference position error 11 based on the reference speed pattern P1, and a speed pattern corresponding to the control speed pattern variable 10 The movement start point control unit 4 for controlling the next block movement command start point 13 of the moving body, the movement command 9 and the control command so that the position error when the moving body operates in accordance with the reference position error 11 An acceleration / deceleration control unit 5 is provided which outputs a position command 14 for a moving body using the speed pattern variable 10 and the next block movement command start point 13 as input information.

また、位置誤差計算部3は、基準速度パターンP1を用いたときの基準位置誤差11を計算し、移動開始点制御部4は、基準位置誤差11に基づいて移動体の次のブロック移動指令開始点13を調整する。
このように、位置誤差計算部3を構成要素とすることにより、指令終点位置における精度を所望精度の範囲内に保ちつつ、移動時間を短縮することができる。
また、この効果は、速度パターンを最も移動時間が短い矩形波指令とした場合に、特に顕著である。
The position error calculation unit 3 calculates a reference position error 11 when the reference speed pattern P1 is used, and the movement start point control unit 4 starts the next block movement command of the moving body based on the reference position error 11. Adjust point 13.
As described above, by using the position error calculation unit 3 as a constituent element, it is possible to shorten the movement time while maintaining the accuracy at the command end point within the range of desired accuracy.
This effect is particularly remarkable when the velocity pattern is a rectangular wave command with the shortest movement time.

また、速度パターンの変更にともない、移動指令9の後に指令される移動以外の指令(たとえば、工作機械におけるSコード(回転速度機能)、Tコード(種類機能)、Mコード(補助機能)など)を実行するタイミングも変化するので、S、T、Mコードを実行するタイミングを、S、T、Mコードの出力タイミングを遅延時間Tdだけ遅らせて、S、T、Mコードの実行タイミングを調整することにより、従来制御での軌跡位置と同位置で実行できるようにしてもよい。   In addition, a command other than the movement commanded after the movement command 9 in accordance with the change of the speed pattern (for example, S code (rotational speed function), T code (type function), M code (auxiliary function), etc. in a machine tool)) The timing for executing S, T, and M code is also changed, and the timing for executing S, T, and M code is delayed by the delay time Td to adjust the timing for executing S, T, and M code. Thus, it may be executed at the same position as the locus position in the conventional control.

ここで、遅延時間Tdは、基準速度パターンP1で動作する場合に、S、T、Mコードが実行されたときの軌跡位置θmおよび時刻Tmを用いて、第2の速度パターンP2で動作する場合に、Td=0としたときの軌跡位置がθmとなる(または、最も近づく)時刻をTm2とすると、以下の式(6)で与えられる。   Here, when the delay time Td operates in the second speed pattern P2 using the trajectory position θm and the time Tm when the S, T, and M codes are executed when operating in the reference speed pattern P1. If the time when the locus position when Td = 0 is θm (or closest) is Tm2, the following equation (6) is given.

Td=Tm−Tm2 ・・・(6)   Td = Tm−Tm2 (6)

式(6)内の各時刻Tm、Tm2と、S、T、Mコードの実行時の軌跡位置θmとは、各速度パターンと移動指令9とサーボ制御部6の伝達関数G(s)とから、解析的に求めることができる。
また、軌跡誤差は、基準速度パターンP1での動作時の基準位置誤差11に対して、調整係数を乗算することにより設定してもよい。
Each time Tm, Tm2 in the equation (6) and the locus position θm at the time of execution of the S, T, M code are obtained from each speed pattern, the movement command 9 and the transfer function G (s) of the servo control unit 6. Can be obtained analytically.
Further, the trajectory error may be set by multiplying the reference position error 11 during operation with the reference speed pattern P1 by an adjustment coefficient.

実施の形態2.
なお、上記実施の形態1(図1参照)では、移動指令9および速度パターンパラメータ7に基づいて、速度パターン決定部2が一義的に制御用速度パターン変数10を決定したが、図8に示すように、速度パターン決定部20内に速度パターン選択部21および速度パターン変更部22を設け、移動体の最大加速度αmaxが許容加速度αkに達するように、制御用速度パターン変数23を更新設定してもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment (see FIG. 1), the speed pattern determination unit 2 uniquely determines the control speed pattern variable 10 based on the movement command 9 and the speed pattern parameter 7. As described above, the speed pattern selection unit 21 and the speed pattern change unit 22 are provided in the speed pattern determination unit 20, and the control speed pattern variable 23 is updated and set so that the maximum acceleration αmax of the moving body reaches the allowable acceleration αk. Also good.

以下、図8を参照しながら、この発明の実施の形態2について説明する。
図8はこの発明の実施の形態2に係る数値制御装置のNC処理部の主要部を示すブロック図であり、速度パターン決定部20の機能構成を示している。
図8において、速度パターン決定部20は、移動指令9および速度パターンパラメータ7に基づき前述と同様に制御用速度パターン変数10を決定する速度パターン選択部21と、移動指令9および制御用速度パターン変数10に基づいて更新設定後の制御用速度パターン変数23を決定する速度パターン変更部22とを有する。
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing the main part of the NC processing unit of the numerical controller according to Embodiment 2 of the present invention, and shows the functional configuration of the speed pattern determining unit 20.
In FIG. 8, the speed pattern determination unit 20 is based on the movement command 9 and the speed pattern parameter 7, and the speed pattern selection unit 21 determines the control speed pattern variable 10 in the same manner as described above, and the movement command 9 and the control speed pattern variable. 10 and a speed pattern changing unit 22 that determines the control speed pattern variable 23 after the update setting.

この場合、速度パターン決定部20内の速度パターン変更部22は、加速度αが十分に許容加速度αkに達しないような短い移動指令9に対して、最大加速度αmaxが許容加速度αkに達するように、制御用速度パターン変数23を更新設定することにより、さらに移動時間の短縮を可能にする。   In this case, the speed pattern changing unit 22 in the speed pattern determining unit 20 is configured so that the maximum acceleration αmax reaches the allowable acceleration αk for a short movement command 9 in which the acceleration α does not sufficiently reach the allowable acceleration αk. By updating the control speed pattern variable 23, the travel time can be further shortened.

すなわち、速度パターン決定部20内の速度パターン選択部21から出力される制御用速度パターン変数10は、指令加速度α*を含み、速度パターン変更部22は、制御用速度パターン変数10を入力情報として、制御用速度パターン変数10に対応した速度パターンが移動体の加減速をともなう場合に、制御用速度パターン変数10である指令加速度α*を更新し、サーボモータ50(駆動装置)の加速度αが許容加速度αkに一致するまで指令加速度α*を増加させ、制御用速度パターン変数10よりも早い制御用速度パターン変数23を更新設定して出力する。   That is, the control speed pattern variable 10 output from the speed pattern selection unit 21 in the speed pattern determination unit 20 includes the command acceleration α *, and the speed pattern change unit 22 uses the control speed pattern variable 10 as input information. When the speed pattern corresponding to the control speed pattern variable 10 accompanies acceleration / deceleration of the moving body, the command acceleration α * which is the control speed pattern variable 10 is updated, and the acceleration α of the servo motor 50 (drive device) is The command acceleration α * is increased until it coincides with the allowable acceleration αk, and the control speed pattern variable 23 that is faster than the control speed pattern variable 10 is updated and output.

このとき、制御用速度パターン変数10よりも早い制御用速度パターン変数23は、速度パターンがS字加減速の場合には、指令加速度α*が大きくなる(または、急峻に加速度αが立ち上がる)S字加減速での速度パターン変数に相当する。
また、速度パターンが直線加減速指令の場合には、制御用速度パターン変数23は、指令加速度α*が大きい直線加減速指令での速度パターン変数に相当する。
At this time, in the control speed pattern variable 23 that is faster than the control speed pattern variable 10, the command acceleration α * increases (or the acceleration α rises sharply) when the speed pattern is S-shaped acceleration / deceleration. Corresponds to the speed pattern variable for character acceleration / deceleration.
When the speed pattern is a linear acceleration / deceleration command, the control speed pattern variable 23 corresponds to a speed pattern variable in a linear acceleration / deceleration command having a large command acceleration α *.

さらに、速度パターンが矩形波指令の場合には、制御用速度パターン変数23は、指令速度V*が大きい矩形波指令での速度パターン変数に相当する。
なお、早い速度パターンは、サーボ(時定数)調整された速度パターンよりも大きい加速度αを有するので、使用できる移動指令9の範囲は狭くなる。
Further, when the speed pattern is a rectangular wave command, the control speed pattern variable 23 corresponds to a speed pattern variable in a rectangular wave command having a large command speed V *.
Since the fast speed pattern has a larger acceleration α than the servo (time constant) adjusted speed pattern, the range of the movement command 9 that can be used becomes narrow.

次に、図9のフローチャートを参照しながら、速度パターン更新部22による制御用速度パターン変数23の更新設定処理について説明する。
まず、速度パターン選択部21で決定された制御用速度パターン変数10と、移動指令9とを読込み(ステップ700)、サーボモデルと移動指令9と制御用速度パターン変数10とを用いて、移動体の最大加速度αmaxを計算する(ステップ701)。
Next, the update setting process of the control speed pattern variable 23 by the speed pattern update unit 22 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the control speed pattern variable 10 determined by the speed pattern selection unit 21 and the movement command 9 are read (step 700), and the moving object is read using the servo model, the movement command 9 and the control speed pattern variable 10. Is calculated (step 701).

続いて、最大加速度αmaxが許容加速度αkと一致するか否かを判定し(ステップ702)、αmax<αk(すなわち、NO)と判定されれば、制御用速度パターン変数10を増加側に更新して(ステップ703)、最大加速度αmaxの計算処理(ステップ701)に戻る。   Subsequently, it is determined whether or not the maximum acceleration αmax matches the allowable acceleration αk (step 702). If it is determined that αmax <αk (that is, NO), the control speed pattern variable 10 is updated to the increasing side. (Step 703), the processing returns to the calculation processing (Step 701) of the maximum acceleration αmax.

以下、ステップ702において、αmax=αkの条件が満足されるまで、ステップ701〜703の処理を繰り返し実行する。
そして、ステップ702において、αmax=αk(すなわち、YES)と判定されれば、制御用速度パターン変数10の最新値を更新後の制御用速度パターン変数23として決定し(ステップ704)、図9の処理ルーチンを終了する。
Thereafter, in step 702, the processing of steps 701 to 703 is repeatedly executed until the condition of αmax = αk is satisfied.
If it is determined in step 702 that αmax = αk (that is, YES), the latest value of the control speed pattern variable 10 is determined as the updated control speed pattern variable 23 (step 704), and FIG. The processing routine ends.

なお、ステップ701で計算される最大加速度αmaxは、たとえば、速度パターンが矩形波指令の場合には、サーボモデルのランプ応答を微分することにより求められる。
また、ステップ701〜703の処理は、n回(nは自然数)以下だけ繰り返し実行するようにしてもよい。
Note that the maximum acceleration αmax calculated in step 701 is obtained, for example, by differentiating the ramp response of the servo model when the speed pattern is a rectangular wave command.
Further, the processing in steps 701 to 703 may be repeatedly executed n times (n is a natural number) or less.

また、ステップ703における更新規則は、制御用速度パターン変数10によって規定された速度パターンが三角形指令の場合には、最大加速度αmaxに応じて指令加速度α*を増加させていく更新規則であってもよい。   Further, the update rule in step 703 is an update rule in which the command acceleration α * is increased according to the maximum acceleration αmax when the speed pattern defined by the control speed pattern variable 10 is a triangle command. Good.

また、ステップ703における更新規則は、速度パターンが矩形波指令の場合には、最大加速度αmaxに応じて指令速度V*を増加させていく更新規則であってもよい。
この場合、図8において、制御用速度パターン変数10は指令速度V*を含み、速度パターン決定部20は、指令速度V*を更新する速度パターン更新部22を含み、速度パターン更新部22は、制御用速度パターン変数10に対応した速度パターンが移動体の加減速をともなわない場合に、サーボモータ50(駆動装置)の加速度αが許容加速度αkと一致するまで指令速度V*を増加させる。
Further, the update rule in step 703 may be an update rule in which the command speed V * is increased in accordance with the maximum acceleration αmax when the speed pattern is a rectangular wave command.
In this case, in FIG. 8, the control speed pattern variable 10 includes a command speed V *, the speed pattern determination unit 20 includes a speed pattern update unit 22 that updates the command speed V *, and the speed pattern update unit 22 When the speed pattern corresponding to the control speed pattern variable 10 does not accompany acceleration / deceleration of the moving body, the command speed V * is increased until the acceleration α of the servo motor 50 (drive device) matches the allowable acceleration αk.

さらに、ステップ703における更新規則は、制御用速度パターン変数10によって規定された速度パターンが三角形指令の場合には、最大加速度αmaxに応じた定数を指令加速度α*に乗算する更新規則であってもよく、速度パターンが矩形波指令の場合には、最大加速度αmaxに応じた定数を指令速度V*に乗算する更新規則であってもよい。
これにより、加速度αが十分大きくならない移動指令9に対しても、十分な加速度αを得ることができ、前述の実施の形態1での移動時間よりも短い移動時間で、移動体を移動させることができる。
Furthermore, when the speed pattern defined by the control speed pattern variable 10 is a triangle command, the update rule in step 703 is an update rule that multiplies the command acceleration α * by a constant corresponding to the maximum acceleration αmax. If the speed pattern is a rectangular wave command, an update rule for multiplying the command speed V * by a constant corresponding to the maximum acceleration αmax may be used.
As a result, a sufficient acceleration α can be obtained even with respect to the movement command 9 in which the acceleration α does not become sufficiently large, and the moving body is moved in a movement time shorter than the movement time in the first embodiment described above. Can do.

実施の形態3.
なお、上記実施の形態2では、移動体が単一系統のみの場合を考慮して、更新後の制御用速度パターン変数23を決定したが、移動体が並列動作可能な複数系統の場合を考慮して、たとえば図10のように、多系統加工プログラム15を入力情報とし、加工プログラム1を出力情報とする適用系統選択部30を設けてもよい。
以下、図10〜図12を参照しながら、この発明の実施の形態3に係る数値制御装置について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the updated control speed pattern variable 23 is determined in consideration of the case where the moving body has only a single system. However, the case where the moving body has a plurality of systems capable of operating in parallel is considered. Then, for example, as shown in FIG. 10, an applied system selection unit 30 may be provided that uses the multi-system machining program 15 as input information and the machining program 1 as output information.
Hereinafter, a numerical controller according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.

一般に、並列動作可能な複数の系統が存在する多系統システム(数値制御装置)においては、各系統間の同期をとるために系統間待ち合わせ指令が適用されている。
このような系統間待ち合わせ指令による系統間待ち合わせ制御は、たとえば同時切削指令や、重畳指令、同期指令(主軸同期、同期タップなど)、干渉防止などに用いられており、待ち合わせ指令で指定したすべての系統が待ち合わせ状態になるまでは、次の指令を実行しないという制御である。
In general, in a multi-system system (numerical control apparatus) in which a plurality of systems capable of operating in parallel exists, an inter-system waiting command is applied to synchronize the systems.
Inter-system wait control using such inter-system wait commands is used for simultaneous cutting commands, superposition commands, synchronization commands (spindle synchronization, synchronous taps, etc.), interference prevention, etc. The control is such that the next command is not executed until the system enters the waiting state.

この発明の実施の形態3においては、系統間待ち合わせ制御を行う多系統システムにおいて、待ち合わせ指令間の実所要時間を比較して決定する処理手段を設けることにより、前述の実施の形態1、2による速度パターン更新処理を実行する系統を選択し、待ち合わせ指令間の実所要時間を比較して決定する処理手段を設けることにより、不必要な速度パターンの変更を回避する。   In the third embodiment of the present invention, in the multi-system system that performs inter-system wait control, by providing a processing means that compares and determines the actual required time between the wait instructions, the above-described first and second embodiments. By selecting a system for executing the speed pattern update process and providing a processing means for comparing and determining the actual required time between the waiting commands, an unnecessary speed pattern change is avoided.

図10はこの発明の実施の形態3に係る数値制御装置のNC処理部の主要部を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
この場合、数値制御装置100およびサーボモータ50(図1参照)を有する移動体は、多系統加工プログラム15に基づく系統間待ち合わせ制御によって並列動作する複数の系統Qiからなるものとする。
FIG. 10 is a block diagram showing the main part of the NC processing unit of the numerical controller according to Embodiment 3 of the present invention. Components similar to those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as above. Detailed description is omitted.
In this case, it is assumed that the moving body having the numerical controller 100 and the servo motor 50 (see FIG. 1) includes a plurality of systems Qi that operate in parallel by inter-system waiting control based on the multi-system machining program 15.

図10において、複数の系統からなる数値制御装置は、多系統加工プログラム15を入力情報とし、加工プログラム1を出力情報とする適用系統選択部30を備えている。
適用系統選択部30は、待ち合わせ区間決定部24と、判定指標計算部25と、適用系統決定部26とを備えている。
すなわち、この場合、多系統加工プログラム15→適用系統選択部30→適用する加工プログラム1となって、図1内の1つの数値制御装置100が適用されることになる。
たとえば、適用系統選択部30は、多系統プログラム15の待ち合わせ区間A*に基づいて適用系統B*を選択し、数値制御装置100は、適用と判断した系統内の移動指令のみに対して、前述の実施の形態1、2の処理を実行する。
なお、速度パターンの変更は、基準速度パターンP1から第2の速度パターンP2への変更を意味する。
待ち合わせ区間決定部24は、加工プログラム1(図1参照)に含まれる多系統加工プログラム15を入力情報として、系統間待ち合わせ制御の待ち合わせ指令間の指令ブロックである待ち合わせ区間Aを決定する。
In FIG. 10, the numerical control device including a plurality of systems includes an applied system selection unit 30 that uses the multi-system machining program 15 as input information and the machining program 1 as output information.
The applied system selection unit 30 includes a waiting section determination unit 24, a determination index calculation unit 25, and an application system determination unit 26.
That is, in this case, the multi-system machining program 15 → the applied system selection unit 30 → the machining program 1 to be applied, and one numerical control device 100 in FIG. 1 is applied.
For example, the applied system selection unit 30 selects the applied system B * based on the waiting section A * of the multi-system program 15, and the numerical control device 100 applies only the movement command in the system determined to be applied to the above-described movement command. The processing of the first and second embodiments is executed.
Note that the change of the speed pattern means a change from the reference speed pattern P1 to the second speed pattern P2.
The waiting section determination unit 24 determines a waiting section A, which is a command block between waiting instructions for inter-system waiting control, using the multi-system machining program 15 included in the machining program 1 (see FIG. 1) as input information.

判定指標計算部25は、待ち合わせ区間Aを入力情報として、待ち合わせ区間A内の各系統Qiにおいて速度パターンの変更処理を実行するか否かの判定指標Fを計算する。
適用系統決定部26は、判定指標Fに応じて速度パターンの変更処理を適用する系統を決定し、選択した適用系統Bを加工プログラム1として出力する。
The determination index calculation unit 25 calculates a determination index F as to whether or not to execute the speed pattern change process in each system Qi in the waiting section A using the waiting section A as input information.
The applied system determination unit 26 determines a system to which the speed pattern changing process is applied according to the determination index F, and outputs the selected applied system B as the machining program 1.

次に、図11のフローチャートを参照しながら、多系統加工プログラム15を入力情報として適用系統Bを出力するこの発明の実施の形態3による適用系統決定処理について説明する。
図11において、まず、待ち合わせ区間決定部24は、複数系統の各系統間で待ち合わせ制御を行う多系統加工プログラム15に基づいて、全系統Qiでの待ち合わせ指令を解析し、待ち合わせ区間Aを決定する(ステップ901)。
Next, an applied system determination process according to Embodiment 3 of the present invention that outputs the applied system B using the multi-system machining program 15 as input information will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 11, first, the waiting section determination unit 24 analyzes a waiting instruction in all the systems Qi based on the multi-system machining program 15 that performs waiting control between each of a plurality of systems, and determines a waiting section A. (Step 901).

次に、判定指標計算部25は、待ち合わせ区間Aごとに適用可否の判定指標Fを各系統Qiにおいて求める(ステップ902)。
最後に、適用系統決定部26は、判定指標に基づき、待ち合わせ区間Aごとに適用系統Bを決定し(ステップ903)、図11の処理ルーチンを終了する。
Next, the determination index calculation unit 25 obtains an applicability determination index F in each system Qi for each waiting section A (step 902).
Finally, the applied system determination unit 26 determines the applied system B for each waiting section A based on the determination index (step 903), and ends the processing routine of FIG.

なお、ステップ901で決定される待ち合わせ区間Aは、全系統Qiのタイミングをそろえる待ち合わせ指令から、全系統Qiのタイミングをそろえる待ち合わせ指令までの区間の指令ブロックであってもよい。
また、待ち合わせ区間Aは、全系統Qiでない複数の系統Qjのタイミングをそろえる待ち合わせ指令から、全系統Qiでない複数の系統Qjのタイミングをそろえる待ち合わせ指令までの区間の指令ブロックであってもよい。
Note that the waiting section A determined in step 901 may be a command block in a section from a waiting command for aligning the timings of all systems Qi to a waiting command for aligning the timings of all systems Qi.
In addition, the waiting section A may be a command block in a section from a waiting command that aligns the timings of a plurality of systems Qj that are not all systems Qi to a waiting command that aligns the timings of a plurality of systems Qj that are not all systems Qi.

また、加工プログラム1の実行開始指令や実行終了指令を、待ち合わせ区間Aの開始ブロックまたは終了ブロックに設定してもよい。
また、ステップ902で計算される判定指標Fを各系統Qiでの待ち合わせ時間としてもよく、または実所要時間としてもよい。
なお、実所要時間とは、待ち合わせ区間Aにおいて各系統Qiが待ち合わせ指令以外で要した時間であり、加工プログラム1に基づいて計算した値であってもよく、基準速度パターンP1を適用した加工プログラム1を実行することで計測した値であってもよい。
Further, the execution start command and the execution end command of the machining program 1 may be set in the start block or the end block of the waiting section A.
Further, the determination index F calculated in step 902 may be a waiting time in each system Qi or may be an actual required time.
The actual required time is the time required for each system Qi other than the waiting command in the waiting section A, and may be a value calculated based on the machining program 1, or a machining program to which the reference speed pattern P1 is applied. The value measured by executing 1 may be used.

また、ステップ903における適用系統Bの決定は、判定指標Fによる決定であっても、ユーザの直接指定による決定であってもよい。   Further, the determination of the applied system B in step 903 may be determination based on the determination index F or determination based on direct designation by the user.

次に、図12の説明図を参照しながら、待ち合わせ区間Aと適用系統Bとの関係について説明する。
図12においては、縦軸に時間tをとって、3つの系統(第1系統Q1、第2系統Q2および第3系統Q3)からなるシステムを示しており、3つの待ち合わせ区間A1〜A3(破線および1点鎖線参照)に対して、それぞれ適用系統B1〜B3が選択された場合を示している。
Next, the relationship between the waiting section A and the application system B will be described with reference to the explanatory diagram of FIG.
In FIG. 12, a time t is plotted on the vertical axis, and a system composed of three systems (first system Q1, second system Q2, and third system Q3) is shown, and three waiting sections A1 to A3 (broken lines) In addition, each of the application systems B1 to B3 is selected with respect to each other (refer to the dotted line).

図12内の各待ち合わせ区間A1〜A3において、適用系統B1〜B3および適用外系統C11、C12、C21、C31、C32の縦方向のブロック長さは、第1系統Q1〜第3系統Q3での待ち合わせ以外の指令による実行時間を示している。   In each waiting section A1 to A3 in FIG. 12, the vertical block lengths of the applicable systems B1 to B3 and the non-applicable systems C11, C12, C21, C31, and C32 are the same as those in the first system Q1 to the third system Q3. The execution time for commands other than waiting is shown.

適用系統B1〜B3としては、各待ち合わせ区間A1〜A3内で最も実所要時間が長いブロックの系統が選択される。
適用外系統C11、C12、C21、C31、C32は、各待ち合わせ区間A1〜A3で適用系統に選択されなかったブロックの系統である。
As the application systems B1 to B3, the system of the block having the longest actual required time in each waiting section A1 to A3 is selected.
Non-applicable systems C11, C12, C21, C31, and C32 are systems of blocks that are not selected as an applicable system in each of the waiting sections A1 to A3.

図12から明らかなように、待ち合わせ区間A1においては、3つの系統のうち第2系統Q2のブロックが最も実所要時間が長いので、第2系統Q2のブロックが適用系統B1として選択され、多の2つのブロックは適用外系統C11、C12となる。   As apparent from FIG. 12, in the waiting section A1, the block of the second system Q2 among the three systems has the longest actual required time, so the block of the second system Q2 is selected as the applied system B1, The two blocks become non-applicable systems C11 and C12.

また、待ち合わせ区間A2においては、第1系統Q1および第2系統Q2のみが待ち合わせ指令で待ち合わせており、第2系統Q2のブロックの実所要時間が最も長いので、第2系統Q2のブロックが適用系統B2として選択され、他方のブロックは適用外系統C21となる。   Further, in the waiting section A2, only the first system Q1 and the second system Q2 are waiting by the waiting command, and the actual required time of the block of the second system Q2 is the longest. It is selected as B2, and the other block is a non-applicable system C21.

また、待ち合わせ区間A3(1点鎖線参照)は、待ち合わせ区間A2(破線参照)を含んでおり、第1系統Q1および第2系統Q2の各ブロック、すなわち適用系統B3および適用外系統C31は、待ち合わせ区間A2の後で実行されるので、第1系統Q1および第2系統Q2の各実所要時間の計算には、待ち合わせ区間A2のブロック部分も含まれる。
したがって、待ち合わせ区間A3においては、待ち合わせ区間A2の部分を除いた第1系統Q1のブロックが適用系統B3となる。
なお、各待ち合わせ区間A1〜A3内でサブ系統を使用している場合には、前述の実施の形態2の適用範囲をサブ系統にまで拡張してもよい。
In addition, the waiting section A3 (see the one-dot chain line) includes the waiting section A2 (see the broken line), and each block of the first system Q1 and the second system Q2, that is, the applicable system B3 and the non-applicable system C31, Since it is executed after the section A2, the calculation of the actual required times of the first system Q1 and the second system Q2 includes the block portion of the waiting section A2.
Accordingly, in the waiting section A3, the block of the first system Q1 excluding the portion of the waiting section A2 becomes the application system B3.
In addition, when the sub system | strain is used in each waiting area A1-A3, you may extend the application range of above-mentioned Embodiment 2 to a sub system | strain.

以上のように、この発明の実施の形態3によれば、複数の系統からなる移動体に適用した場合に、不必要な系統の時間短縮により発生する待ち合わせ状態の増加や、振動の励起、振動による精度の劣化などを防ぐことができる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, when applied to a moving body composed of a plurality of systems, an increase in waiting state, excitation of vibration, It is possible to prevent the deterioration of accuracy due to.

この発明の実施の形態1に係る数値制御装置のNC処理部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of NC processing part of the numerical control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による制御用速度パターン変数の決定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination process of the speed pattern variable for control by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による軌跡誤差を同一のインポジション幅とした場合の移動軌跡を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a movement locus | trajectory when the locus | trajectory error by Embodiment 1 of this invention is made into the same in-position width | variety. この発明の実施の形態1による軌跡誤差を同一のインポジション幅とした場合の時間波形と短縮時間を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a time waveform and shortening time when the locus | trajectory error by Embodiment 1 of this invention is made into the same in-position width | variety. この発明の実施の形態1による軌跡誤差をコーナー部での内回り量とした場合の移動軌跡を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a movement locus | trajectory at the time of making the locus | trajectory error by Embodiment 1 of this invention into the amount of inward rotation in a corner part. この発明の実施の形態1による軌跡誤差をコーナー部での内回り量とした場合の時間波形と短縮時間を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a time waveform and shortening time at the time of making the locus | trajectory error by Embodiment 1 of this invention into the amount of inner circles in a corner part. この発明の実施の形態1による軌跡誤差をコーナー部での内回り量を近似した場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where the inner circle amount in a corner part is approximated for the locus | trajectory error by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る数値制御装置のNC処理部の主要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of NC processing part of the numerical control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による制御用速度パターン変数の更新処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the update process of the speed pattern variable for control by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る数値制御装置のNC処理部の主要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of NC processing part of the numerical control apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による適用系統判別処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the applicable system discrimination | determination process by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による待ち合わせ区間と適用系統との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the waiting area by Embodiment 3 of this invention, and an applicable system | strain.

符号の説明Explanation of symbols

1 加工プログラム、2、20 速度パターン決定部、3 位置誤差計算部、4 移動開始点制御部、5 加減速制御部、6 サーボ制御部、7 速度パターンパラメータ、8 開始点パラメータ、9、9a、9b 移動指令、10 制御用速度パターン変数、11 基準位置誤差、12 現在位置、13 次のブロック移動指令開始点、14 位置指令、21 速度パターン選択部、22 速度パターン更新部、23 更新された制御用速度パターン変数、24 待ち合わせ区間決定部、25 判定指標計算部、26 適用系統決定部、30 適用系統選択部、50 サーボモータ、100 数値制御装置、A、A1〜A3 待ち合わせ区間、B、B1〜B3 適用系統、Di インポジション幅、Di2 コーナー部での内回り量の軌跡誤差を指標としたときのインポジション幅、Dsi 指令インポジション幅、E コーナー部での内回り量、F 判定指標、P1 基準速度パターン、P2 第2の速度パターン、P1xy 基準速度パターンでのxy平面の移動軌跡、P2xy 第2の速度パターンでのxy平面の移動軌跡、P1a、P1b 基準速度パターンでの移動指令の時間波形、P2a、P2b 第2の速度パターンでの移動指令の時間波形、P11a、P21a 基準速度パターンでのサーボモータの時間応答波形、P11b、P21b 第2の速度パターンでのサーボモータの時間応答波形、Tm1 基準速度パターンでの次のブロックの移動指令開始時刻、Tm2、Tm21 第2の速度パターンでの次のブロックの移動指令開始時刻、Ts1 基準位置誤差をインポジション幅としたときの短縮時間、Ts2 基準位置誤差をコーナー部での内回り量としたときの短縮時間、Q1〜Q3 複数の系統、t1 基準移動時間、t2 第2の移動時間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing program, 2, 20 Speed pattern determination part, 3 Position error calculation part, 4 Movement start point control part, 5 Acceleration / deceleration control part, 6 Servo control part, 7 Speed pattern parameter, 8 Start point parameter, 9, 9a, 9b Movement command, 10 Control speed pattern variable, 11 Reference position error, 12 Current position, 13th next block movement command start point, 14 Position command, 21 Speed pattern selection unit, 22 Speed pattern update unit, 23 Updated control Speed pattern variable, 24 waiting section determination unit, 25 determination index calculation unit, 26 application system determination unit, 30 application system selection unit, 50 servo motor, 100 numerical control device, A, A1-A3 waiting section, B, B1- B3 Applicable system, Di in-position width, Di2 Trajectory error of inward rotation amount at corner part In-position width, Dsi command in-position width, inner amount at E corner, F determination index, P1 reference speed pattern, P2 second speed pattern, P1xy movement path of xy plane with reference speed pattern, P2xy second Xy plane trajectory with the following speed pattern, P1a, P1b movement command time waveform with reference speed pattern, P2a, P2b movement command time waveform with second speed pattern, P11a, P21a Servo with reference speed pattern Motor time response waveform, P11b, P21b Servo motor time response waveform in the second speed pattern, movement command start time of the next block in the Tm1 reference speed pattern, Tm2, Tm21 Next in the second speed pattern When the block movement command start time and Ts1 reference position error are in-position width Shortening time, Ts2 reference position errors shortening time with respect to the inward turning of the corner portions a, Q1 to Q3 plurality of systems, t1 reference travel time, t2 the second movement time.

Claims (4)

駆動装置を有する移動体に対し、加減速をともなう移動指令を与えて、前記移動体が移動可能な基準となる速度パターンである基準速度パターンと、前記基準速度パターンとは異なる速度パターンである第2の速度パターンとに応じた制御を行う数値制御装置において、
前記基準速度パターンと前記第2の速度パターンとに対する前記移動体の各移動時間を比較して、移動時間の短い方の速度パターンの速度パターン変数を制御用速度パターン変数として決定する速度パターン決定部と、
前記移動指令と前記基準速度パターンとに基づいて基準位置誤差を計算する位置誤差計算部と、
前記制御用速度パターン変数に対応した速度パターンにしたがって前記移動体が動作したときの位置誤差が前記基準位置誤差と一致するように、前記移動体の次のブロック移動指令開始点を制御する移動開始点制御部と、
前記移動指令と前記制御用速度パターン変数と前記次のブロック移動指令開始点とを入力情報として、前記移動体に対する位置指令を出力する加減速制御部とを備え、
前記位置誤差計算部は、前記基準速度パターンを用いたときの前記基準位置誤差を計算し、
前記移動開始点制御部は、前記基準位置誤差に基づいて前記移動体の次のブロック移動指令開始点を調整することを特徴とする数値制御装置。
A moving command with acceleration / deceleration is given to a moving body having a driving device, and a reference speed pattern that is a reference speed pattern by which the moving body can move is different from the reference speed pattern. In the numerical control apparatus that performs control according to the speed pattern of 2,
A speed pattern determination unit that compares each moving time of the moving body with respect to the reference speed pattern and the second speed pattern and determines a speed pattern variable of a speed pattern having a shorter moving time as a control speed pattern variable When,
A position error calculator for calculating a reference position error based on the movement command and the reference speed pattern;
Start of movement for controlling the next block movement command start point of the moving body so that the position error when the moving body operates according to the speed pattern corresponding to the control speed pattern variable matches the reference position error. A point controller;
An acceleration / deceleration control unit that outputs a position command to the moving body, using the movement command, the control speed pattern variable, and the next block movement command start point as input information;
The position error calculation unit calculates the reference position error when using the reference speed pattern,
The numerical controller according to claim 1, wherein the movement start point control unit adjusts a next block movement command start point of the moving body based on the reference position error.
前記制御用速度パターン変数は、指令加速度を含み、
前記速度パターン決定部は、前記指令加速度を更新する速度パターン更新部を含み、
前記速度パターン更新部は、前記制御用速度パターン変数に対応した速度パターンが前記移動体の加減速をともなう場合に、前記駆動装置の加速度が許容加速度に一致するまで前記指令加速度を増加させることを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
The control speed pattern variable includes a commanded acceleration,
The speed pattern determination unit includes a speed pattern update unit that updates the command acceleration,
The speed pattern update unit increases the commanded acceleration until an acceleration of the driving device matches an allowable acceleration when a speed pattern corresponding to the control speed pattern variable is accompanied by acceleration / deceleration of the moving body. The numerical control apparatus according to claim 1, wherein
前記制御用速度パターン変数は、指令速度を含み、
前記速度パターン決定部は、前記指令速度を更新する速度パターン更新部を含み、
前記速度パターン更新部は、前記制御用速度パターン変数に対応した速度パターンが前記移動体の加減速をともなわない場合に、前記駆動装置の加速度が許容加速度と一致するまで前記指令速度を増加させることを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
The control speed pattern variable includes a command speed,
The speed pattern determination unit includes a speed pattern update unit that updates the command speed,
The speed pattern update unit increases the command speed until an acceleration of the driving device matches an allowable acceleration when a speed pattern corresponding to the control speed pattern variable does not accompany acceleration / deceleration of the moving body. The numerical control apparatus according to claim 1.
前記移動体および前記数値制御装置は、多系統加工プログラムに基づく系統間待ち合わせ制御によって並列動作する複数の系統からなり、
前記複数の系統からなる数値制御装置は、前記多系統加工プログラムに基づいて、前記複数の系統のうちから制御すべき適用系統を選択する適用系統選択部を備え、
前記適用系統選択部は、
前記多系統加工プログラムを入力情報として、前記系統間待ち合わせ制御の待ち合わせ指令間の指令ブロックである待ち合わせ区間を決定する待ち合わせ区間決定部と、
前記待ち合わせ区間を入力情報として、前記待ち合わせ区間内の各系統において速度パターンの変更を行うか否かの判定指標を計算する判定指標計算部と、
前記判定指標に応じて速度パターンの変更処理を適用する系統を、前記複数の系統の中から前記適用系統として決定する適用系統決定部と
を含むことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の数値制御装置。
The mobile body and the numerical control device are composed of a plurality of systems that operate in parallel by inter-system waiting control based on a multi-system machining program,
The numerical control device comprising the plurality of systems includes an applied system selection unit that selects an applied system to be controlled from the plurality of systems based on the multi-system machining program,
The application system selection unit is
With the multi-system machining program as input information, a waiting section determination unit that determines a waiting section that is a command block between waiting instructions for inter-system waiting control, and
A determination index calculation unit that calculates a determination index as to whether or not to change a speed pattern in each system in the waiting section, using the waiting section as input information;
An applied system determining unit that determines a system to which a speed pattern change process is applied according to the determination index as the applied system from the plurality of systems. The numerical control device according to any one of the above.
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