數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】數(shù)控裝置(1)具有：切換部(13)，其用于切換第1處理模式和第2處理模式，該第1處理模式通過(guò)對(duì)加工程序內(nèi)的程序指令進(jìn)行插補(bǔ)處理以及加減速處理，從而生成針對(duì)放大器(3)的位置指令(A4)，該第2處理模式通過(guò)對(duì)在放大器(3)的內(nèi)部的每個(gè)控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的完成插補(bǔ)處理的指令進(jìn)行加減速處理，從而生成針對(duì)放大器(3)的每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期的位置指令(B4)；通常解析部(14A)，其在按照第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析程序指令，從而提取工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)；插補(bǔ)處理部(15)，其在按照第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)處理，從而求出第1插補(bǔ)數(shù)據(jù)；以及高速解析部(14B)，其在按照第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析程序指令，從而將插補(bǔ)得到的移動(dòng)數(shù)據(jù)提取作為第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用加工程序?qū)ぷ鳈C(jī)械進(jìn)行數(shù)控的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的通常的數(shù)控裝置，將通過(guò)對(duì)加工程序內(nèi)的程序指令實(shí)施解析處理、插補(bǔ)處理以及加減速處理而生成的位置指令輸出至放大器。而且，放大器基于所傳遞的位置指令，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)位置的伺服控制。
[0003]在如上所述的數(shù)控裝置中，作為決定高速加工性能的要素，例如包括數(shù)控裝置的加工程序解析能力以及插補(bǔ)處理能力、數(shù)控裝置與放大器之間的放大器通信周期、以及放大器內(nèi)部控制周期。
[0004]通常，加工程序解析能力、插補(bǔ)處理能力、放大器通信周期、放大器內(nèi)部控制周期依次構(gòu)成高速加工性能的瓶頸。因此，在高速加工中由于該瓶頸，而無(wú)法充分發(fā)揮放大器內(nèi)部控制周期的性能。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的方法中，在存在于數(shù)控裝置的外部的二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成裝置中，預(yù)先基于CAD數(shù)據(jù)以及切削條件，按照伺服控制的位置控制周期執(zhí)行插補(bǔ)，將經(jīng)由加減速處理以及前饋處理而生成的二進(jìn)制格式的移動(dòng)指令直接輸入至伺服控制部。由此，數(shù)控裝置能夠省略加工程序解析、插補(bǔ)處理，因此，能夠消除所述瓶頸，充分發(fā)揮伺服控制的位置控制性能。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2001/044882號(hào)(圖8)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，在上述現(xiàn)有的方法中，加減速處理等依賴(lài)于電動(dòng)機(jī)特性以及工作機(jī)械特性進(jìn)行的處理，是預(yù)先由數(shù)控裝置以外的外部裝置進(jìn)行的，因此，無(wú)法隨意使用針對(duì)不同的電動(dòng)機(jī)以及工作機(jī)械所生成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。另外，存在下述問(wèn)題，即，需要向二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成裝置輸入電動(dòng)機(jī)特性、工作機(jī)械特性的數(shù)據(jù)。
[0008]另外，在數(shù)控裝置中，由于完全省略了加工程序解析處理、機(jī)械控制部處理，因此，實(shí)現(xiàn)利用實(shí)時(shí)變化的信息(電動(dòng)機(jī)的反饋信息等)的功能變得困難。作為這種功能的例子，舉出機(jī)械誤差校正處理。存在將機(jī)械誤差校正處理加入能夠?qū)?shí)時(shí)的信息進(jìn)行參照的伺服控制部中的方法，但在機(jī)械誤差校正處理中需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，存在使希望減輕負(fù)荷的伺服控制部的負(fù)荷變大的問(wèn)題。
[0009]另外，由于使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)，因此，存在限定于二進(jìn)制數(shù)據(jù)的生成方法的問(wèn)題。另夕卜，存在下述問(wèn)題，即，二進(jìn)制數(shù)據(jù)與通常的加工程序是各自不同的數(shù)據(jù)，因此，會(huì)使程序管理變得繁雜。
[0010]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種能夠容易地進(jìn)行高速且精密的加工的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)。
[0011]為了解決上述的課題，并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的特征在于，具有:切換部，其用于切換第I處理模式和第2處理模式，該第I處理模式通過(guò)對(duì)程序內(nèi)的程序指令進(jìn)行插補(bǔ)處理以及加減速處理，從而生成針對(duì)用于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的放大器的第I位置指令，該第2處理模式通過(guò)對(duì)在所述放大器的內(nèi)部的每個(gè)控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的指令進(jìn)行加減速處理，從而生成針對(duì)所述放大器的位置指令而作為每個(gè)所述放大器內(nèi)部控制周期中的第2位置指令；第I解析部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析所述程序指令，從而提取工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)；插補(bǔ)處理部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)對(duì)所述移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述插補(bǔ)處理，從而求出第I插補(bǔ)數(shù)據(jù)；第2解析部，其在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析所述程序指令，從而將插補(bǔ)得到的移動(dòng)數(shù)據(jù)提取作為第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)；加減速處理部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，對(duì)所述第I插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述加減速處理，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，對(duì)所述第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述加減速處理；以及位置指令生成部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使用進(jìn)行加減速處理后的第I插補(bǔ)數(shù)據(jù)生成針對(duì)所述放大器的第I位置指令，并且，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使用進(jìn)行加減速處理后的第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)生成針對(duì)所述放大器的第2位置指令。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能夠容易地進(jìn)行高速且精密的加工的效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示具有實(shí)施方式所涉及的數(shù)控裝置的數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖2是表示加工程序的一個(gè)例子的圖。
[0016]圖3是表示在基于初始模式參數(shù)對(duì)數(shù)控裝置的動(dòng)作模式進(jìn)行切換的情況下的動(dòng)作處理順序的流程圖。
[0017]圖4是表示在基于加工程序?qū)?shù)控裝置的動(dòng)作模式進(jìn)行切換的情況下的動(dòng)作處理順序的流程圖。
[0018]圖5是用于說(shuō)明數(shù)控系統(tǒng)中的處理順序的圖。
[0019]圖6是表示通常處理模式中的位置指令的一個(gè)例子的圖。
[0020]圖7是表示直接指令模式中的位置指令的一個(gè)例子的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。
[0022]實(shí)施方式
[0023]圖1是表示具有實(shí)施方式所涉及的數(shù)控裝置的數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。數(shù)控系統(tǒng)具有數(shù)控裝置1、1?多個(gè)放大器3、I?多個(gè)電動(dòng)機(jī)5。數(shù)控裝置I是經(jīng)由放大器3和電動(dòng)機(jī)5對(duì)未圖示的工作機(jī)械進(jìn)行數(shù)控(NC-Numerical Control)的計(jì)算機(jī)等。
[0024]本實(shí)施方式的數(shù)控裝置I針對(duì)使通常的加工程序指令(G代碼等)與放大器內(nèi)部控制周期的插補(bǔ)數(shù)據(jù)(下面，稱(chēng)為直接指令)混合而成的加工程序10，對(duì)于每個(gè)指令切換處理方法(動(dòng)作模式)。而且，數(shù)控裝置I在使用直接指令對(duì)工作機(jī)械進(jìn)行數(shù)控的情況下，對(duì)于在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期生成的直接指令進(jìn)行加減速處理。
[0025]數(shù)控裝置I具有指令輸入部11、程序輸入部12、切換部13、通常解析部(加工程序10解析部)14A、高速解析部(高速加工程序解析部)14B、插補(bǔ)處理部15、加減速處理部16、位置指令生成部17、通常指令通信部18A、直接指令通信部18B以及電源控制部20。
[0026]如果指令輸入部11輸入表示直接指令的信息(直接指令信息)或者表示通常處理的信息(通常處理信息)，則將直接指令信息或者通常處理信息發(fā)送至切換部13。直接指令信息是表示直接指令模式的初始模式參數(shù)、或者切換指定直接指令模式的模式切換指令(G05P4)。通常處理信息是表示通常指令模式的初始模式參數(shù)、或者切換指定通常指令模式的模式切換指令(G05P0指令等)。
[0027]初始模式參數(shù)在接通電源時(shí)等，從控制電源的電源控制部20輸入至指令輸入部11，模式切換指令存儲(chǔ)在加工程序10內(nèi)。
[0028]程序輸入部12輸入加工程序10，并且，從加工程序10中提取模式切換指令并發(fā)送至指令輸入部11。另外，程序輸入部12針對(duì)已輸入的加工程序10，將加工程序10發(fā)送至通常解析部14A或者高速解析部14B。程序輸入部12根據(jù)來(lái)自切換部13的指示，向通常解析部14A或者高速解析部14B中的某一方發(fā)送加工程序10。加工程序10是在對(duì)由工作機(jī)械加工的被加工物(工件)進(jìn)行加工時(shí)使用的程序，包含針對(duì)工作機(jī)械的位置指令等。本實(shí)施方式的加工程序10包含下述指令而構(gòu)成，S卩，用于數(shù)控裝置I按照直接指令模式進(jìn)行動(dòng)作的直接指令、和用于數(shù)控裝置I按照通常指令模式進(jìn)行動(dòng)作的通常的程序指令。
[0029]切換部13基于直接指令信息、通常處理信息，控制程序輸入部12和位置指令生成部17。切換部13在從指令輸入部11發(fā)送來(lái)直接指令信息的情況下，將數(shù)控裝置I切換為直接指令模式。切換部13在從指令輸入部11發(fā)送來(lái)通常處理信息的情況下，將數(shù)控裝置I切換為通常處理模式。
[0030]切換部13在從指令輸入部11發(fā)送來(lái)直接指令信息的情況下，使加工程序10從程序輸入部12發(fā)送至高速解析部14B。另一方面，切換部13在從指令輸入部11發(fā)送來(lái)通常處理信息的情況下，使加工程序10從程序輸入部12發(fā)送至通常解析部14A。
[0031]另外，切換部13在從指令輸入部11發(fā)送來(lái)直接指令信息的情況下，使位置指令生成部17生成的位置指令從位置指令生成部17發(fā)送至直接指令通信部18B。另一方面，切換部13在從指令輸入部11發(fā)送來(lái)通常處理信息的情況下，使位置指令生成部17生成的位置指令從位置指令生成部17發(fā)送至通常指令通信部18A。
[0032]通常解析部14A在通常處理模式的情況下進(jìn)行動(dòng)作。在通常處理模式的情況下，從程序輸入部12向通常解析部14A發(fā)送加工程序10。通常解析部14A通過(guò)針對(duì)每個(gè)程序塊對(duì)加工程序10進(jìn)行解析，從而提取出起點(diǎn)(起點(diǎn)坐標(biāo))、終點(diǎn)(終點(diǎn)坐標(biāo))、進(jìn)給速度等工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)。通常解析部14A將提取出的移動(dòng)數(shù)據(jù)作為解析結(jié)果而發(fā)送至插補(bǔ)處理部15。
[0033]插補(bǔ)處理部15基于從通常解析部14A發(fā)送來(lái)的移動(dòng)數(shù)據(jù)(起點(diǎn)、終點(diǎn)、進(jìn)給速度等)，進(jìn)行求出每個(gè)插補(bǔ)周期(后述的通常處理模式的每個(gè)插補(bǔ)周期Tl)的進(jìn)給量(伺服軸的加工進(jìn)給量等)的插補(bǔ)處理。插補(bǔ)處理部15將插補(bǔ)后的進(jìn)給量數(shù)據(jù)作為插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al發(fā)送至加減速處理部16。
[0034]高速解析部14B在直接指令模式的情況下進(jìn)行動(dòng)作，高速地對(duì)加工程序10進(jìn)行解析。高速解析部14B例如通過(guò)與通常解析部14A相比，對(duì)功能、處理進(jìn)行限定，從而設(shè)定為能夠與通常解析部14A相比高速地解析加工程序10。
[0035]在直接指令模式的情況下，從程序輸入部12向高速解析部14B發(fā)送加工程序10。高速解析部14B通過(guò)針對(duì)每個(gè)程序塊對(duì)加工程序10進(jìn)行解析而作為放大器內(nèi)部控制周期(后述的放大器內(nèi)部控制周期T3)的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，從而提取插補(bǔ)數(shù)據(jù)。高速解析部14B將提取出的插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI作為解析結(jié)果而發(fā)送至加減速處理部16。由高速解析部14B提取出的插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI例如是在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的。放大器內(nèi)部控制周期T3是在放大器3內(nèi)處理數(shù)據(jù)時(shí)使用的處理周期，例如，是比通常處理模式的插補(bǔ)周期Tl短的周期。
[0036]加減速處理部16如果從插補(bǔ)處理部15接收到插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al，則基于插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al進(jìn)行加減速處理。加減速處理部16進(jìn)行下述處理，即，通過(guò)將插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al分割為多個(gè)位置指令，從而將插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al變換為用于按照所希望的加速度或者減速度使控制對(duì)象移動(dòng)的位置指令。加減速處理部16將加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2發(fā)送至位置指令生成部17。
[0037]另外，加減速處理部16如果從高速解析部14B接收到放大器內(nèi)部控制周期T3的插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI，則基于放大器內(nèi)部控制周期T3的插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI，進(jìn)行與所述的通常處理模式相同的加減速處理。
[0038]加減速處理部16例如在按照指示電動(dòng)機(jī)5的啟動(dòng)、停止的直接指令(插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI)而使直接指令速度變化的情況下，對(duì)直接指令進(jìn)行加減速處理。另外，加減速處理部16在直接指令模式的情況下，針對(duì)直接指令(插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI)，根據(jù)放大器3的特性、工作機(jī)械等控制對(duì)象裝置的特性進(jìn)行加減速處理。
[0039]此外，加減速處理部16也可以按照通過(guò)外部操作發(fā)出的指令，對(duì)直接指令進(jìn)行加減速處理。加減速處理部16將加減速處理后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2發(fā)送至位置指令生成部17。
[0040]位置指令生成部17按照來(lái)自切換部13的指示，向通常指令通信部18A或者直接指令通信部18B中的某一方發(fā)送位置指令。如果位置指令生成部17從切換部13接收到將位置指令發(fā)送至通常指令通信部18A的指示，則切換為通常處理模式。另一方面，如果位置指令生成部17從切換部13接收到將位置指令發(fā)送至直接指令通信部18B的指示，則切換為直接指令模式。
[0041]位置指令生成部17使用從加減速處理部16接收到的加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2而生成位置指令A(yù)3。此時(shí)，位置指令生成部17使用插補(bǔ)后的進(jìn)給量(插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2)、機(jī)械位置(工作機(jī)械的當(dāng)前位置)以及預(yù)先設(shè)定的參數(shù)而計(jì)算機(jī)械誤差校正量，與所計(jì)算出的機(jī)械誤差校正量相加而生成位置指令A(yù)3。此外，位置指令生成部17也可以增加從未圖示的檢測(cè)器等得到的針對(duì)放大器3、控制對(duì)象裝置(工作機(jī)械等)的控制誤差，而生成位置指令A(yù)3 ο
[0042]使用加減速后的進(jìn)給量數(shù)據(jù)A2而生成的位置指令A(yù)3是發(fā)送至放大器3的位置指令，按照來(lái)自切換部13的指示發(fā)送至通常指令通信部18A。位置指令A(yù)3例如是在每個(gè)放大器通信周期(后述的放大器通信周期T2)中生成的。放大器通信周期T2是在放大器3與數(shù)控裝置I之間進(jìn)行通信的通信周期，例如，是比通常處理模式的插補(bǔ)周期Tl短的周期且比放大器內(nèi)部控制周期T3長(zhǎng)的周期。
[0043]另外，位置指令生成部17使用從加減速處理部16接收到的加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2而生成位置指令B3。此時(shí)，位置指令生成部17與通常處理模式相同地，使用插補(bǔ)后的進(jìn)給量(插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2)、機(jī)械位置(工作機(jī)械的當(dāng)前位置)以及預(yù)先設(shè)定的參數(shù)而計(jì)算機(jī)械誤差校正量，與所計(jì)算出的機(jī)械誤差校正量相加而生成位置指令B3。使用加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2而生成的位置指令B3是發(fā)送至放大器3的位置指令，按照來(lái)自切換部13的指示發(fā)送至直接指令通信部18B。插補(bǔ)數(shù)據(jù)B3例如是在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的。
[0044]通常指令通信部18A將從位置指令生成部17發(fā)送來(lái)的位置指令A(yù)3作為位置指令A(yù)4而發(fā)送至放大器3。直接指令通信部18B將從位置指令生成部17發(fā)送來(lái)的位置指令B3作為在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的多個(gè)位置指令B4而發(fā)送至放大器3。通常指令通信部18A、直接指令通信部18B分別按照放大器通信周期T2將位置指令A(yù)4、B4發(fā)送至放大器3。
[0045]放大器3具有放大器通信部31、通常指令執(zhí)行部32A以及直接指令執(zhí)行部32B。而且，放大器通信部31與通常指令通信部18A以及直接指令通信部18B連接。放大器通信部31基于接收數(shù)據(jù)，判斷接收到的數(shù)據(jù)是通常處理模式的位置指令A(yù)4、還是直接指令模式的位置指令B4。
[0046]另外，放大器通信部31與通常指令執(zhí)行部32A以及直接指令執(zhí)行部32B連接。如果放大器通信部31接收到通常處理模式的位置指令A(yù)4，則將位置指令A(yù)4作為位置指令A(yù)5而發(fā)送至通常指令執(zhí)行部32A。另一方面，如果放大器通信部31接收到直接指令模式的位置指令B4，則將位置指令B4作為位置指令B5而發(fā)送至直接指令執(zhí)行部32B。放大器通信部31將位置指令A(yù)5按照放大器內(nèi)部控制周期T3發(fā)送至通常指令執(zhí)行部32A，將位置指令B5按照放大器內(nèi)部控制周期T3發(fā)送至直接指令執(zhí)行部32B。
[0047]通常指令執(zhí)行部32A基于從放大器通信部31接收到的位置指令A(yù)5 (在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令)，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)5的位置控制。另外，直接指令執(zhí)行部32B基于從放大器通信部31接收到的位置指令B5(在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令)，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)5的位置控制。
[0048]電動(dòng)機(jī)5與放大器3連接，由放大器3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)5根據(jù)從通常指令執(zhí)行部32A或者直接指令執(zhí)行部32B發(fā)送來(lái)的位置指令進(jìn)行動(dòng)作。由此，電動(dòng)機(jī)5使工作機(jī)械的刀具等移動(dòng)而進(jìn)行針對(duì)被加工物的加工。
[0049]此外，在這里，對(duì)切換部13向位置指令生成部17發(fā)送動(dòng)作模式的切換指示的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但切換部13也可以不向位置指令生成部17發(fā)送動(dòng)作模式的切換指示。在這種情況下，位置指令生成部17基于從加減速處理部16發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，向通常指令通信部18A或者直接指令通信部18B中的某一方發(fā)送位置指令。
[0050]具體地說(shuō)，如果位置指令生成部17從加減速處理部16接收到加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2，則生成位置指令A(yù)3并發(fā)送至通常指令通信部18A。另一方面，如果位置指令生成部17從加減速處理部16接收到加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2，則生成位置指令B3并發(fā)送至直接指令通信部18B。此時(shí)，如果位置指令生成部17接收到在比規(guī)定值短的每個(gè)周期中生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2，如果接收到在比規(guī)定值長(zhǎng)的每個(gè)周期生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2。例如，如果位置指令生成部17接收到在通常處理模式的每個(gè)插補(bǔ)周期Tl中生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2，如果接收到在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2。
[0051]圖2是表示加工程序的一個(gè)例子的圖。加工程序10是使用下述指令等而生成的，即，工作機(jī)械的定位指令(例如GOO)、加工形狀指令(例如G01、G02)、通常指令模式切換指令(例如G05P0)、直接指令模式切換指令(例如G05P4)以及根據(jù)直接指令形成的加工形狀指令。
[0052]通常指令模式切換指令是將直接指令模式關(guān)閉的指令，直接指令模式切換指令是將直接指令模式開(kāi)啟的指令。另外，圖2中的X、Z、C是絕對(duì)值指令地址，U、W、H是增量值指令地址。
[0053]切換部13基于初始模式參數(shù)或者模式切換指令(G05P0，G05P4)，將數(shù)控裝置I的動(dòng)作切換為通常處理模式或者直接指令模式中的某一種。初始模式參數(shù)是在數(shù)控裝置I的電源接通時(shí)或者重置時(shí)，決定選擇通常處理模式或者直接指令模式中的哪一個(gè)的參數(shù)。針對(duì)數(shù)控裝置1，將指定直接指令模式的參數(shù)或者指定通常指令模式的參數(shù)中的某一個(gè)預(yù)先設(shè)定為初始模式參數(shù)。
[0054]圖3是表示在基于初始模式參數(shù)對(duì)數(shù)控裝置的動(dòng)作模式進(jìn)行切換的情況下的動(dòng)作處理順序的流程圖。如果對(duì)數(shù)控裝置I進(jìn)行電源接通或者重置，則初始模式參數(shù)輸入至指令輸入部11。該初始模式參數(shù)發(fā)送至切換部13。切換部13判斷初始模式參數(shù)是否是直接指令(步驟SI)。
[0055]在初始模式參數(shù)是直接指令的情況下(步驟SI，Yes)，切換部13將數(shù)控裝置I切換為直接指令模式(步驟S2)。另一方面，在初始模式參數(shù)是通常處理指令的情況下(步驟SI，No)，切換部13將數(shù)控裝置I切換為通常處理模式(步驟S3)。在對(duì)數(shù)控裝置I進(jìn)行電源接通或者重置之后，開(kāi)始使用加工程序10的加工。
[0056]圖4是表示在基于加工程序?qū)?shù)控裝置的動(dòng)作模式進(jìn)行切換的情況下的動(dòng)作處理順序的流程圖。如果在加工程序10中執(zhí)行模式切換指令，則模式切換指令輸入至指令輸入部11。該模式切換指令發(fā)送至切換部13。切換部13判斷作為模式切換指令是否輸入了G05P4指令(直接指令)(步驟Sll)。
[0057]在模式切換指令是G05P4指令的情況下(步驟Sll，Yes)，切換部13將數(shù)控裝置I切換為直接指令模式(步驟S12)。另一方面，在模式切換指令不是G05P4的情況下(步驟S11，No)，切換部13判斷作為模式切換指令是否輸入了 G05P0指令(通常指令)(步驟S13)。
[0058]在模式切換指令是G05P0指令的情況下(步驟S13，Yes)，切換部13將數(shù)控裝置I切換為通常處理模式(步驟S14)。另一方面，在模式切換指令不是G05P0指令的情況下(步驟S13，No)，切換部13不切換動(dòng)作模式。
[0059]在數(shù)控裝置I中，在加工程序的動(dòng)作中重復(fù)步驟Sll?S14的處理。而且，切換部13在輸入G05P4指令的情況下切換為直接指令模式，在輸入G05P0指令的情況下切換為通常處理模式。由此，數(shù)控裝置I能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行通常處理模式或者直接指令模式的切換。
[0060]圖5是用于說(shuō)明數(shù)控系統(tǒng)中的處理順序的圖。如果向數(shù)控裝置I的切換部13輸入直接指令信息或者通常處理信息，則切換部13基于直接指令信息或者通常處理信息，控制程序輸入部12和位置指令生成部17。
[0061]在向切換部13輸入了通常處理信息的情況下，切換部13將數(shù)控裝置I切換為通常處理模式。在該情況下，通常解析部14A針對(duì)每個(gè)程序塊對(duì)加工程序10進(jìn)行解析，并將作為解析結(jié)果所提取出的工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送至插補(bǔ)處理部15。
[0062]而且，插補(bǔ)處理部15基于移動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行求出通常處理模式的每個(gè)插補(bǔ)周期Tl的進(jìn)給量的插補(bǔ)處理。插補(bǔ)處理部15將插補(bǔ)后的進(jìn)給量數(shù)據(jù)作為插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al而發(fā)送至加減速處理部16。
[0063]加減速處理部16基于插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al進(jìn)行加減速處理。加減速處理部16將加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2發(fā)送至位置指令生成部17。位置指令生成部17使用從加減速處理部16接收到的加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)A2而生成位置指令A(yù)3 ο位置指令A(yù)3是在每個(gè)放大器通信周期T2中生成的。位置指令生成部17將生成的位置指令A(yù)3發(fā)送至通常指令通信部18A。
[0064]通常指令通信部18A將從位置指令生成部17發(fā)送來(lái)的位置指令A(yù)3作為位置指令A(yù)4而發(fā)送至放大器3。通常指令通信部18A將位置指令A(yù)4按照放大器通信周期T2發(fā)送至放大器3的放大器通信部31。
[0065]如果放大器通信部31接收到通常處理模式的位置指令A(yù)4，則將位置指令A(yù)4變換為每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3的位置指令A(yù)5，并發(fā)送至通常指令執(zhí)行部32A。通常指令執(zhí)行部32A基于位置指令A(yù)5，按照放大器內(nèi)部控制周期T3進(jìn)行電動(dòng)機(jī)5的位置控制。由此，電動(dòng)機(jī)5根據(jù)從通常指令執(zhí)行部32A發(fā)送來(lái)的位置指令進(jìn)行動(dòng)作。
[0066]圖6是表示通常處理模式中的位置指令的一個(gè)例子的圖。圖6的橫軸是時(shí)間，縱軸是位置指令(移動(dòng)量數(shù)據(jù))。圖6的上部所示的位置指令是在通常處理模式的每個(gè)插補(bǔ)周期Tl中生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)Al。另外，圖6的中部所示的位置指令是在每個(gè)放大器通信周期T2中生成的加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)A3。另外，圖6的下部所示的位置指令是在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令A(yù)5。
[0067]另外，在向切換部13輸入了直接指令信息的情況下，切換部13將數(shù)控裝置I切換為直接指令模式。在該情況下，高速解析部14B針對(duì)每個(gè)程序塊對(duì)加工程序10進(jìn)行解析，并將作為解析結(jié)果所提取出的工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)(進(jìn)給量數(shù)據(jù))作為插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI而發(fā)送至加減速處理部16。插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI是在直接指令模式的每個(gè)插補(bǔ)周期中生成的數(shù)據(jù)。直接指令模式的插補(bǔ)周期是與放大器內(nèi)部控制周期相同的周期(T3)。此外，在直接指令模式的情況下，在加工程序10內(nèi)直接記載有放大器內(nèi)部控制周期的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，因此，數(shù)控裝置I不實(shí)施插補(bǔ)處理。
[0068]加減速處理部16基于插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI進(jìn)行加減速處理。加減速處理部16將加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2發(fā)送至位置指令生成部17。位置指令生成部17使用從加減速處理部16接收到的加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B2而生成位置指令B3。位置指令B3是在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的數(shù)據(jù)。加減速處理部16將生成的位置指令B3發(fā)送至直接指令通信部18B。
[0069]直接指令通信部18B將從位置指令生成部17發(fā)送來(lái)的位置指令B3作為每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3的位置指令B4而發(fā)送至放大器3。直接指令通信部18B按照放大器通信周期T2將位置指令B4發(fā)送至放大器3的放大器通信部31。
[0070]如果放大器通信部31接收到直接指令模式的位置指令B4，則將位置指令B4作為位置指令B5而發(fā)送至直接指令執(zhí)行部32B。位置指令B5是在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的數(shù)據(jù)。
[0071]直接指令執(zhí)行部32B基于位置指令B5，按照放大器內(nèi)部控制周期T3進(jìn)行電動(dòng)機(jī)5的位置控制。由此，電動(dòng)機(jī)5根據(jù)從直接指令執(zhí)行部32B發(fā)送來(lái)的位置指令進(jìn)行動(dòng)作。這樣，在直接指令模式的情況下，能夠在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成位置指令B4，因此，能夠提高加工性能，進(jìn)行精密的加工。
[0072]圖7是表示直接指令模式中的位置指令的一個(gè)例子的圖。圖7的橫軸是時(shí)間，縱軸是位置指令(移動(dòng)量數(shù)據(jù))。圖7的上部所示的位置指令是在每個(gè)直接指令模式的插補(bǔ)周期T3中生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)BI。另外，圖7的下部所示的位置指令是在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B3。另外，雖然省略了圖示，但在每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令B5是與加減速后的插補(bǔ)數(shù)據(jù)B3相同的數(shù)據(jù)。
[0073]此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)基于初始模式參數(shù)等參數(shù)設(shè)定、程序指令，切換數(shù)控裝置I的動(dòng)作模式的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但切換部13也可以基于PLC(Programmable LogicController)信號(hào)切換數(shù)控裝置I的動(dòng)作模式。在該情況下，數(shù)控裝置I是具有PLC設(shè)備(未圖示)的結(jié)構(gòu)，從PLC設(shè)備輸出的PLC信號(hào)(指令)輸入至指令輸入部11。由此，也可以通過(guò)PLC設(shè)備進(jìn)行指令的處理方法的切換，因此，能夠通過(guò)搭載有數(shù)控裝置I的工作機(jī)械，事先將通常指令模式或者直接指令模式中的某一個(gè)選擇設(shè)置為初始狀態(tài)。
[0074]另外，在放大器通信周期T2比放大器內(nèi)部控制周期T3長(zhǎng)(緩慢)的情況下，直接指令通信部18B也可以將按照放大器內(nèi)部控制周期T3生成的多個(gè)位置指令B4儲(chǔ)存在緩存器中，按照放大器通信周期T2 —次性地進(jìn)行多個(gè)位置指令B4的發(fā)送接收。在這種情況下，直接指令通信部18B與放大器通信部31是具有緩存器的結(jié)構(gòu)。放大器通信部31在將多個(gè)位置指令B4集中發(fā)送的情況下，將多個(gè)位置指令B4按照每個(gè)放大器內(nèi)部控制周期T3復(fù)原為位置指令B4，并發(fā)送至直接指令執(zhí)行部32B。
[0075]如上所述，根據(jù)實(shí)施方式，對(duì)于放大器通信周期T2比放大器內(nèi)部控制周期T3緩慢的硬件，能夠?qū)εc放大器通信周期T2相比快大于或等于數(shù)倍的放大器內(nèi)部控制周期T3的位置指令進(jìn)行發(fā)送。換言之，在直接指令模式的情況下，能夠進(jìn)行比通常處理模式的情況下的插補(bǔ)處理更高速的放大器內(nèi)部控制周期T3下的插補(bǔ)處理。因此，能夠高速地執(zhí)行精密形狀的加工控制。另外，在直接指令模式的情況下，也可以在位置指令中增加加減速，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)誤差的降低和機(jī)械撞擊的減輕。因此，能夠高速且容易地進(jìn)行高品質(zhì)且精密的加工。
[0076]另外，由于通過(guò)數(shù)控裝置I進(jìn)行加減速處理，因此，即使對(duì)不同的工作機(jī)械、控制對(duì)象裝置，也能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)募訙p速以及機(jī)械誤差校正而容易地進(jìn)行加工。換言之，加工程序不依賴(lài)于電動(dòng)機(jī)特性、工作機(jī)械的特性，因此，即使在將同一加工程序針對(duì)不同的工作機(jī)械進(jìn)行動(dòng)作的情況下，也能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訙p速以及機(jī)械誤差校正。另外，在加工程序生成時(shí)無(wú)需考慮加減速處理、機(jī)械誤差校正處理，因此，能夠容易地生成加工程序10。
[0077]另外，直接指令不是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，能夠使用可包含通常的程序指令在內(nèi)的加工程序進(jìn)行記述，因此，無(wú)需分別利用不同的數(shù)據(jù)對(duì)用于進(jìn)行一系列的加工的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。換言之，能夠?qū)⒅苯又噶詈屯ǔ５某绦蛑噶钭鳛镮個(gè)加工程序進(jìn)行管理。其結(jié)果，使加工程序的管理變得容易。
[0078]另外，數(shù)控裝置I在加工中進(jìn)行事先難以進(jìn)行計(jì)算的機(jī)械誤差校正處理，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工。另外，數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)PLC信號(hào)、參數(shù)、程序指令(G代碼)等進(jìn)行通常處理模式與直接指令模式的切換。因此，能夠事先與所搭載的工作機(jī)械的類(lèi)型相匹配地設(shè)定動(dòng)作模式，并且，能夠根據(jù)加工用途實(shí)時(shí)地切換動(dòng)作模式。
[0079]工業(yè)實(shí)用性
[0080]如上所述，本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)適合于對(duì)使用加工程序的工作機(jī)械的數(shù)控。
[0081]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0082]I數(shù)控裝置，3放大器，5電動(dòng)機(jī)，10加工程序，11指令輸入部，12程序輸入部，13切換部，14A通常解析部，14B高速解析部，15插補(bǔ)處理部，16加減速處理部，17位置指令生成部，18A通常指令通信部，18B直接指令通信部，31放大器通信部，32A通常指令執(zhí)行部，32B直接指令執(zhí)行部。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控裝置，其特征在于，具有: 切換部，其用于切換第1處理模式和第2處理模式，該第1處理模式通過(guò)對(duì)程序內(nèi)的程序指令進(jìn)行插補(bǔ)處理以及加減速處理，從而生成針對(duì)用于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的放大器的第1位置指令，該第2處理模式通過(guò)對(duì)在所述放大器的內(nèi)部的每個(gè)控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的指令進(jìn)行加減速處理，從而生成針對(duì)所述放大器的位置指令而作為每個(gè)所述放大器內(nèi)部控制周期中的第2位置指令； 第1解析部，其在按照所述第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析所述程序指令，從而提取工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)； 插補(bǔ)處理部，其在按照所述第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)對(duì)所述移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述插補(bǔ)處理，從而求出第1插補(bǔ)數(shù)據(jù)； 第2解析部，其在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析所述程序指令，從而將插補(bǔ)得到的移動(dòng)數(shù)據(jù)提取作為第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)； 加減速處理部，其在按照所述第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，對(duì)所述第1插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述加減速處理，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，對(duì)所述第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述加減速處理；以及 位置指令生成部，其在按照所述第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使用進(jìn)行加減速處理后的第1插補(bǔ)數(shù)據(jù)生成針對(duì)所述放大器的第1位置指令，并且，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使用進(jìn)行加減速處理后的第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)生成針對(duì)所述放大器的第2位置指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述加減速處理部，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，根據(jù)所述放大器的特性或者控制對(duì)象裝置的特性，對(duì)所述第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減速處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述位置指令生成部使用預(yù)先設(shè)定的參數(shù)計(jì)算機(jī)械誤差校正量，并使用計(jì)算出的所述機(jī)械誤差校正量生成所述第2位置指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述切換部基于預(yù)先設(shè)定的參數(shù)、加工程序中的動(dòng)作指令以及從PLC設(shè)備發(fā)送來(lái)的指令中的某一項(xiàng)，進(jìn)行所述第1處理模式與所述第2處理模式的切換。
5.一種數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于，具有數(shù)控裝置、由所述數(shù)控裝置控制的放大器、以及由所述放大器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)， 所述數(shù)控裝置具有: 切換部，其用于切換第1處理模式和第2處理模式，該第1處理模式通過(guò)對(duì)程序內(nèi)的程序指令進(jìn)行插補(bǔ)處理以及加減速處理，從而生成針對(duì)用于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的放大器的第1位置指令，該第2處理模式通過(guò)對(duì)在所述放大器的內(nèi)部的每個(gè)控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的指令進(jìn)行加減速處理，從而生成針對(duì)所述放大器的位置指令而作為每個(gè)所述放大器內(nèi)部控制周期中的第2位置指令； 第1解析部，其在按照所述第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析所述程序指令，從而提取工作機(jī)械的移動(dòng)數(shù)據(jù)； 插補(bǔ)處理部，其在按照所述第1處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)對(duì)所述移動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述插補(bǔ)處理，從而求出第I插補(bǔ)數(shù)據(jù)； 第2解析部，其在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，通過(guò)解析所述程序指令，從而將插補(bǔ)得到的移動(dòng)數(shù)據(jù)提取作為第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)； 加減速處理部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，對(duì)所述第I插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述加減速處理，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，對(duì)所述第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行所述加減速處理； 位置指令生成部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使用進(jìn)行加減速處理后的第I插補(bǔ)數(shù)據(jù)生成針對(duì)所述放大器的第I位置指令，并且，在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使用進(jìn)行加減速處理后的第2插補(bǔ)數(shù)據(jù)生成針對(duì)所述放大器的第2位置指令； 第I通信處理部，其在按照所述第I處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，按照放大器通信周期，將所述第I位置指令發(fā)送至所述放大器，該放大器通信周期是在與所述放大器之間進(jìn)行通信時(shí)的通信控制周期，且是比所述放大器內(nèi)部控制周期長(zhǎng)的周期；以及 第2通信處理部，其在按照所述第2處理模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下，按照所述放大器通信周期將所述第2位置指令發(fā)送至所述放大器， 所述放大器具有: 放大器通信部，其接收所述第I以及第2位置指令； 第I執(zhí)行部，其在接收到所述第I位置指令的情況下，將所述第I位置指令變換為在每個(gè)所述放大器內(nèi)部控制周期中的位置指令，而控制所述電動(dòng)機(jī)；以及 第2執(zhí)行部，其在接收到所述第2位置指令的情況下，按照所述放大器內(nèi)部控制周期控制所述電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】G05B19/4155GK104508580SQ201280074730
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】門(mén)裕也, 龍正城 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社