數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】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處理模式通過對加工程序內(nèi)的程序指令進行插補處理以及加減速處理，從而生成針對放大器(3)的位置指令(A4)，該第2處理模式通過對在放大器(3)的內(nèi)部的每個控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的完成插補處理的指令進行加減速處理，從而生成針對放大器(3)的每個放大器內(nèi)部控制周期的位置指令(B4)；通常解析部(14A)，其在按照第1處理模式進行動作的情況下，通過解析程序指令，從而提取工作機械的移動數(shù)據(jù)；插補處理部(15)，其在按照第1處理模式進行動作的情況下，通過對移動數(shù)據(jù)進行插補處理，從而求出第1插補數(shù)據(jù)；以及高速解析部(14B)，其在按照第2處理模式進行動作的情況下，通過解析程序指令，從而將插補得到的移動數(shù)據(jù)提取作為第2插補數(shù)據(jù)。
【專利說明】數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用加工程序對工作機械進行數(shù)控的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的通常的數(shù)控裝置，將通過對加工程序內(nèi)的程序指令實施解析處理、插補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，進行電動機位置的伺服控制。
[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、插補處理能力、放大器通信周期、放大器內(nèi)部控制周期依次構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]為了解決上述問題，在專利文獻I所記載的方法中，在存在于數(shù)控裝置的外部的二進制數(shù)據(jù)生成裝置中，預先基于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，將經(jīng)由加減速處理以及前饋處理而生成的二進制格式的移動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]專利文獻1:國際公開第2001/044882號(圖8)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，在上述現(xiàn)有的方法中，加減速處理等依賴于電動機特性以及工作機械特性進行的處理，是預先由數(shù)控裝置以外的外部裝置進行的，因此，無法隨意使用針對不同的電動機以及工作機械所生成的二進制數(shù)據(jù)。另外，存在下述問題，即，需要向二進制數(shù)據(jù)生成裝置輸入電動機特性、工作機械特性的數(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、機械控制部處理，因此，實現(xiàn)利用實時變化的信息(電動機的反饋信息等)的功能變得困難。作為這種功能的例子，舉出機械誤差校正處理。存在將機械誤差校正處理加入能夠對實時的信息進行參照的伺服控制部中的方法，但在機械誤差校正處理中需要進行復雜的計算，存在使希望減輕負荷的伺服控制部的負荷變大的問題。
[0009]另外，由于使用二進制數(shù)據(jù)，因此，存在限定于二進制數(shù)據(jù)的生成方法的問題。另夕卜，存在下述問題，即，二進制數(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處理模式通過對程序內(nèi)的程序指令進行插補處理以及加減速處理，從而生成針對用于對電動機進行驅動的放大器的第I位置指令，該第2處理模式通過對在所述放大器的內(nèi)部的每個控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的指令進行加減速處理，從而生成針對所述放大器的位置指令而作為每個所述放大器內(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處理模式進行動作的情況下，通過解析所述程序指令，從而提取工作機械的移動數(shù)據(jù)；插補處理部，其在按照所述第I處理模式進行動作的情況下，通過對所述移動數(shù)據(jù)進行所述插補處理，從而求出第I插補數(shù)據(jù)；第2解析部，其在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，通過解析所述程序指令，從而將插補得到的移動數(shù)據(jù)提取作為第2插補數(shù)據(jù)；加減速處理部，其在按照所述第I處理模式進行動作的情況下，對所述第I插補數(shù)據(jù)進行所述加減速處理，在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，對所述第2插補數(shù)據(jù)進行所述加減速處理；以及位置指令生成部，其在按照所述第I處理模式進行動作的情況下，使用進行加減速處理后的第I插補數(shù)據(jù)生成針對所述放大器的第I位置指令，并且，在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，使用進行加減速處理后的第2插補數(shù)據(jù)生成針對所述放大器的第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)實現(xiàn)能夠容易地進行高速且精密的加工的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示具有實施方式所涉及的數(shù)控裝置的數(shù)控系統(tǒng)的結構的圖。
[0015]圖2是表示加工程序的一個例子的圖。
[0016]圖3是表示在基于初始模式參數(shù)對數(shù)控裝置的動作模式進行切換的情況下的動作處理順序的流程圖。
[0017]圖4是表示在基于加工程序對數(shù)控裝置的動作模式進行切換的情況下的動作處理順序的流程圖。
[0018]圖5是用于說明數(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例子的圖。

【具體實施方式】
[0021]下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置以及數(shù)控系統(tǒng)的實施方式進行詳細說明。此外，本發(fā)明并不限定于本實施方式。
[0022]實施方式
[0023]圖1是表示具有實施方式所涉及的數(shù)控裝置的數(shù)控系統(tǒng)的結構的圖。數(shù)控系統(tǒng)具有數(shù)控裝置1、1?多個放大器3、I?多個電動機5。數(shù)控裝置I是經(jīng)由放大器3和電動機5對未圖示的工作機械進行數(shù)控(NC-Numerical Control)的計算機等。
[0024]本實施方式的數(shù)控裝置I針對使通常的加工程序指令(G代碼等)與放大器內(nèi)部控制周期的插補數(shù)據(jù)(下面，稱為直接指令)混合而成的加工程序10，對于每個指令切換處理方法(動作模式)。而且，數(shù)控裝置I在使用直接指令對工作機械進行數(shù)控的情況下，對于在每個放大器內(nèi)部控制周期生成的直接指令進行加減速處理。
[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是在對由工作機械加工的被加工物(工件)進行加工時使用的程序，包含針對工作機械的位置指令等。本實施方式的加工程序10包含下述指令而構成，S卩，用于數(shù)控裝置I按照直接指令模式進行動作的直接指令、和用于數(shù)控裝置I按照通常指令模式進行動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行動作。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通過針對每個程序塊對加工程序10進行解析，從而提取出起點(起點坐標)、終點(終點坐標)、進給速度等工作機械的移動數(shù)據(jù)。通常解析部14A將提取出的移動數(shù)據(jù)作為解析結果而發(fā)送至插補處理部15。
[0033]插補處理部15基于從通常解析部14A發(fā)送來的移動數(shù)據(jù)(起點、終點、進給速度等)，進行求出每個插補周期(后述的通常處理模式的每個插補周期Tl)的進給量(伺服軸的加工進給量等)的插補處理。插補處理部15將插補后的進給量數(shù)據(jù)作為插補數(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行動作，高速地對加工程序10進行解析。高速解析部14B例如通過與通常解析部14A相比，對功能、處理進行限定，從而設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通過針對每個程序塊對加工程序10進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)的插補數(shù)據(jù)，從而提取插補數(shù)據(jù)。高速解析部14B將提取出的插補數(shù)據(jù)BI作為解析結果而發(fā)送至加減速處理部16。由高速解析部14B提取出的插補數(shù)據(jù)BI例如是在每個放大器內(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)時使用的處理周期，例如，是比通常處理模式的插補周期Tl短的周期。
[0036]加減速處理部16如果從插補處理部15接收到插補數(shù)據(jù)Al，則基于插補數(shù)據(jù)Al進行加減速處理。加減速處理部16進行下述處理，即，通過將插補數(shù)據(jù)Al分割為多個位置指令，從而將插補數(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象移動的位置指令。加減速處理部16將加減速后的插補數(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的插補數(shù)據(jù)BI，則基于放大器內(nèi)部控制周期T3的插補數(shù)據(jù)BI，進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機5的啟動、停止的直接指令(插補數(shù)據(jù)BI)而使直接指令速度變化的情況下，對直接指令進行加減速處理。另外，加減速處理部16在直接指令模式的情況下，針對直接指令(插補數(shù)據(jù)BI)，根據(jù)放大器3的特性、工作機械等控制對象裝置的特性進行加減速處理。
[0039]此外，加減速處理部16也可以按照通過外部操作發(fā)出的指令，對直接指令進行加減速處理。加減速處理部16將加減速處理后的插補數(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數(shù)據(jù)A2而生成位置指令A3。此時，位置指令生成部17使用插補后的進給量(插補數(shù)據(jù)A2)、機械位置(工作機械的當前位置)以及預先設定的參數(shù)而計算機械誤差校正量，與所計算出的機械誤差校正量相加而生成位置指令A3。此外，位置指令生成部17也可以增加從未圖示的檢測器等得到的針對放大器3、控制對象裝置(工作機械等)的控制誤差，而生成位置指令A3 ο
[0042]使用加減速后的進給量數(shù)據(jù)A2而生成的位置指令A3是發(fā)送至放大器3的位置指令，按照來自切換部13的指示發(fā)送至通常指令通信部18A。位置指令A3例如是在每個放大器通信周期(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之間進行通信的通信周期，例如，是比通常處理模式的插補周期Tl短的周期且比放大器內(nèi)部控制周期T3長的周期。
[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數(shù)據(jù)B2而生成位置指令B3。此時，位置指令生成部17與通常處理模式相同地，使用插補后的進給量(插補數(shù)據(jù)B2)、機械位置(工作機械的當前位置)以及預先設定的參數(shù)而計算機械誤差校正量，與所計算出的機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，按照來自切換部13的指示發(fā)送至直接指令通信部18B。插補數(shù)據(jù)B3例如是在每個放大器內(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)送來的位置指令A3作為位置指令A4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)送來的位置指令B3作為在每個放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的多個位置指令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A4、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A4、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A4，則將位置指令A4作為位置指令A5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A5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A5 (在每個放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令)，進行電動機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(在每個放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令)，進行電動機5的位置控制。
[0048]電動機5與放大器3連接，由放大器3進行驅動。電動機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)送來的位置指令進行動作。由此，電動機5使工作機械的刀具等移動而進行針對被加工物的加工。
[0049]此外，在這里，對切換部13向位置指令生成部17發(fā)送動作模式的切換指示的情況進行了說明，但切換部13也可以不向位置指令生成部17發(fā)送動作模式的切換指示。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，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數(shù)據(jù)A2，則生成位置指令A3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，如果位置指令生成部17接收到在比規(guī)定值短的每個周期中生成的插補數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補數(shù)據(jù)A2，如果接收到在比規(guī)定值長的每個周期生成的插補數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補數(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插補周期Tl中生成的插補數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補數(shù)據(jù)A2，如果接收到在每個放大器內(nèi)部控制周期T3生成的插補數(shù)據(jù)，則判斷為接收到插補數(shù)據(jù)B2。
[0051]圖2是表示加工程序的一個例子的圖。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閉的指令，直接指令模式切換指令是將直接指令模式開啟的指令。另外，圖2中的X、Z、C是絕對值指令地址，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的電源接通時或者重置時，決定選擇通常處理模式或者直接指令模式中的哪一個的參數(shù)。針對數(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)中的某一個預先設定為初始模式參數(shù)。
[0054]圖3是表示在基于初始模式參數(shù)對數(shù)控裝置的動作模式進行切換的情況下的動作處理順序的流程圖。如果對數(shù)控裝置I進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)。在對數(shù)控裝置I進行電源接通或者重置之后，開始使用加工程序10的加工。
[0056]圖4是表示在基于加工程序對數(shù)控裝置的動作模式進行切換的情況下的動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不切換動作模式。
[0059]在數(shù)控裝置I中，在加工程序的動作中重復步驟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能夠實時地進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針對每個程序塊對加工程序10進行解析，并將作為解析結果所提取出的工作機械的移動數(shù)據(jù)發(fā)送至插補處理部15。
[0062]而且，插補處理部15基于移動數(shù)據(jù)，進行求出通常處理模式的每個插補周期Tl的進給量的插補處理。插補處理部15將插補后的進給量數(shù)據(jù)作為插補數(shù)據(jù)Al而發(fā)送至加減速處理部16。
[0063]加減速處理部16基于插補數(shù)據(jù)Al進行加減速處理。加減速處理部16將加減速后的插補數(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數(shù)據(jù)A2而生成位置指令A3 ο位置指令A3是在每個放大器通信周期T2中生成的。位置指令生成部17將生成的位置指令A3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)送來的位置指令A3作為位置指令A4而發(fā)送至放大器3。通常指令通信部18A將位置指令A4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A4，則將位置指令A4變換為每個放大器內(nèi)部控制周期T3的位置指令A5，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A5，按照放大器內(nèi)部控制周期T3進行電動機5的位置控制。由此，電動機5根據(jù)從通常指令執(zhí)行部32A發(fā)送來的位置指令進行動作。
[0066]圖6是表示通常處理模式中的位置指令的一個例子的圖。圖6的橫軸是時間，縱軸是位置指令(移動量數(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插補周期Tl中生成的插補數(shù)據(jù)Al。另外，圖6的中部所示的位置指令是在每個放大器通信周期T2中生成的加減速后的插補數(shù)據(jù)A3。另外，圖6的下部所示的位置指令是在每個放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的位置指令A5。
[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針對每個程序塊對加工程序10進行解析，并將作為解析結果所提取出的工作機械的移動數(shù)據(jù)(進給量數(shù)據(jù))作為插補數(shù)據(jù)BI而發(fā)送至加減速處理部16。插補數(shù)據(jù)BI是在直接指令模式的每個插補周期中生成的數(shù)據(jù)。直接指令模式的插補周期是與放大器內(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)部控制周期的插補數(shù)據(jù)，因此，數(shù)控裝置I不實施插補處理。
[0068]加減速處理部16基于插補數(shù)據(jù)BI進行加減速處理。加減速處理部16將加減速后的插補數(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數(shù)據(jù)B2而生成位置指令B3。位置指令B3是在每個放大器內(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)送來的位置指令B3作為每個放大器內(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進行電動機5的位置控制。由此，電動機5根據(jù)從直接指令執(zhí)行部32B發(fā)送來的位置指令進行動作。這樣，在直接指令模式的情況下，能夠在每個放大器內(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例子的圖。圖7的橫軸是時間，縱軸是位置指令(移動量數(shù)據(jù))。圖7的上部所示的位置指令是在每個直接指令模式的插補周期T3中生成的插補數(shù)據(jù)BI。另外，圖7的下部所示的位置指令是在每個放大器內(nèi)部控制周期T3中生成的加減速后的插補數(shù)據(jù)B3。另外，雖然省略了圖示，但在每個放大器內(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數(shù)據(jù)B3相同的數(shù)據(jù)。
[0073]此外，在本實施方式中，對基于初始模式參數(shù)等參數(shù)設定、程序指令，切換數(shù)控裝置I的動作模式的情況進行了說明，但切換部13也可以基于PLC(Programmable LogicController)信號切換數(shù)控裝置I的動作模式。在該情況下，數(shù)控裝置I是具有PLC設備(未圖示)的結構，從PLC設備輸出的PLC信號(指令)輸入至指令輸入部11。由此，也可以通過PLC設備進行指令的處理方法的切換，因此，能夠通過搭載有數(shù)控裝置I的工作機械，事先將通常指令模式或者直接指令模式中的某一個選擇設置為初始狀態(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(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生成的多個位置指令B4儲存在緩存器中，按照放大器通信周期T2 —次性地進行多個位置指令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是具有緩存器的結構。放大器通信部31在將多個位置指令B4集中發(fā)送的情況下，將多個位置指令B4按照每個放大器內(nèi)部控制周期T3復原為位置指令B4，并發(fā)送至直接指令執(zhí)行部32B。
[0075]如上所述，根據(jù)實施方式，對于放大器通信周期T2比放大器內(nèi)部控制周期T3緩慢的硬件，能夠對與放大器通信周期T2相比快大于或等于數(shù)倍的放大器內(nèi)部控制周期T3的位置指令進行發(fā)送。換言之，在直接指令模式的情況下，能夠進行比通常處理模式的情況下的插補處理更高速的放大器內(nèi)部控制周期T3下的插補處理。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，能夠實現(xiàn)驅動誤差的降低和機械撞擊的減輕。因此，能夠高速且容易地進行高品質且精密的加工。
[0076]另外，由于通過數(shù)控裝置I進行加減速處理，因此，即使對不同的工作機械、控制對象裝置，也能夠通過適當?shù)募訙p速以及機械誤差校正而容易地進行加工。換言之，加工程序不依賴于電動機特性、工作機械的特性，因此，即使在將同一加工程序針對不同的工作機械進行動作的情況下，也能夠進行適當?shù)募訙p速以及機械誤差校正。另外，在加工程序生成時無需考慮加減速處理、機械誤差校正處理，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)的加工程序進行記述，因此，無需分別利用不同的數(shù)據(jù)對用于進行一系列的加工的數(shù)據(jù)進行管理。換言之，能夠將直接指令和通常的程序指令作為I個加工程序進行管理。其結果，使加工程序的管理變得容易。
[0078]另外，數(shù)控裝置I在加工中進行事先難以進行計算的機械誤差校正處理，因此，能夠實現(xiàn)高精度的加工。另外，數(shù)控系統(tǒng)通過PLC信號、參數(shù)、程序指令(G代碼)等進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械的類型相匹配地設定動作模式，并且，能夠根據(jù)加工用途實時地切換動作模式。
[0079]工業(yè)實用性
[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)適合于對使用加工程序的工作機械的數(shù)控。
[0081]標號的說明
[0082]I數(shù)控裝置，3放大器，5電動機，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處理模式通過對程序內(nèi)的程序指令進行插補處理以及加減速處理，從而生成針對用于對電動機進行驅動的放大器的第1位置指令，該第2處理模式通過對在所述放大器的內(nèi)部的每個控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的指令進行加減速處理，從而生成針對所述放大器的位置指令而作為每個所述放大器內(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處理模式進行動作的情況下，通過解析所述程序指令，從而提取工作機械的移動數(shù)據(jù)； 插補處理部，其在按照所述第1處理模式進行動作的情況下，通過對所述移動數(shù)據(jù)進行所述插補處理，從而求出第1插補數(shù)據(jù)； 第2解析部，其在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，通過解析所述程序指令，從而將插補得到的移動數(shù)據(jù)提取作為第2插補數(shù)據(jù)； 加減速處理部，其在按照所述第1處理模式進行動作的情況下，對所述第1插補數(shù)據(jù)進行所述加減速處理，在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，對所述第2插補數(shù)據(jù)進行所述加減速處理；以及 位置指令生成部，其在按照所述第1處理模式進行動作的情況下，使用進行加減速處理后的第1插補數(shù)據(jù)生成針對所述放大器的第1位置指令，并且，在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，使用進行加減速處理后的第2插補數(shù)據(jù)生成針對所述放大器的第2位置指令。
2.根據(jù)權利要求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處理模式進行動作的情況下，根據(jù)所述放大器的特性或者控制對象裝置的特性，對所述第2插補數(shù)據(jù)進行加減速處理。
3.根據(jù)權利要求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先設定的參數(shù)計算機械誤差校正量，并使用計算出的所述機械誤差校正量生成所述第2位置指令。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述切換部基于預先設定的參數(shù)、加工程序中的動作指令以及從PLC設備發(fā)送來的指令中的某一項，進行所述第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動的電動機， 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處理模式通過對程序內(nèi)的程序指令進行插補處理以及加減速處理，從而生成針對用于對電動機進行驅動的放大器的第1位置指令，該第2處理模式通過對在所述放大器的內(nèi)部的每個控制周期即放大器內(nèi)部控制周期中生成的指令進行加減速處理，從而生成針對所述放大器的位置指令而作為每個所述放大器內(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處理模式進行動作的情況下，通過解析所述程序指令，從而提取工作機械的移動數(shù)據(jù)； 插補處理部，其在按照所述第1處理模式進行動作的情況下，通過對所述移動數(shù)據(jù)進行所述插補處理，從而求出第I插補數(shù)據(jù)； 第2解析部，其在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，通過解析所述程序指令，從而將插補得到的移動數(shù)據(jù)提取作為第2插補數(shù)據(jù)； 加減速處理部，其在按照所述第I處理模式進行動作的情況下，對所述第I插補數(shù)據(jù)進行所述加減速處理，在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，對所述第2插補數(shù)據(jù)進行所述加減速處理； 位置指令生成部，其在按照所述第I處理模式進行動作的情況下，使用進行加減速處理后的第I插補數(shù)據(jù)生成針對所述放大器的第I位置指令，并且，在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，使用進行加減速處理后的第2插補數(shù)據(jù)生成針對所述放大器的第2位置指令； 第I通信處理部，其在按照所述第I處理模式進行動作的情況下，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行通信時的通信控制周期，且是比所述放大器內(nèi)部控制周期長的周期；以及 第2通信處理部，其在按照所述第2處理模式進行動作的情況下，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，而控制所述電動機；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機。
【文檔編號】G05B19/4155GK104508580SQ201280074730
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2012年7月17日 優(yōu)先權日:2012年7月17日
【發(fā)明者】門裕也, 龍正城 申請人:三菱電機株式會社