数控装置和速度控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数控装置和速度控制方法。数控装置按照加减速模型来控制主轴头的速度或工作台的速度。在从高速的恒速区间向其他恒速区间减速的情况下，数控装置在具有高速的恒速区间的指令块结束时设置规定恒速区间。数控装置使高速的恒速区间缩短与规定恒速区间相应的移动距离，利用移动平均滤波器，对缩短相应的移动距离之后的加减速模型进行过滤。

NC Device and Speed Control Method

【技术实现步骤摘要】
数控装置和速度控制方法
本专利技术涉及数控装置和速度控制方法。
技术介绍
就日本特许公开2006年1994号公报所述的数控装置而言，在进给方向相同且是从快速进给向切削进给过渡的情况下，该数控装置使机床减速，以使快速进给的指令终点位置的进给速度为指令所指定的切削进给速度。在进给方向相同且是从切削进给向快速进给过渡的情况下，在切削进给的指令终点位置之前，数控装置使机床一直以指令所指定的切削进给速度进给，然后，从切削进给的指令终点位置开始向快速进给速度加速。该速度控制方法被称为插补前加减速。插补前加减速是按照预先设定好的加减速模型进行速度控制的。在通过插补前加减速控制速度的情况下，数控装置利用移动平均滤波器对加减速模型进行过滤，使速度变化得较柔和。移动平均滤波器能够减轻机床振动。当利用移动平均滤波器对加减速模型进行过滤时，时间上会产生延迟。因此，在从快速进给向切削进给过渡的情况下，快速进给的指令终点位置的速度会大于指令所指定的切削进给速度。在从切削进给向快速进给过渡的情况下，数控装置会早于切削进给的指令终点位置地开始向快速进给速度加速。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供数控装置和速度控制方法，对于同轴且同向的两种处理的不同速度，能够在指令终点位置控制为指令速度。技术方案1的数控装置具有速度控制部，该速度控制部按照数控程序和规定的加减速创建加减速模型，并利用移动平均滤波器对该加减速模型进行过滤，以此来对主轴头或用于载置加工对象的工作台进行控制，该数控装置的特征在于，所述数控程序具有：第一指令块，其具有第一恒速区间，在该第一恒速区间，以恒定的速度进行移动；及第二指令块，其具有第二恒速区间，在该第二恒速区间，以不同于所述第一恒速区间的所述速度的、恒定的速度进行移动，所述第一指令块和所述第二指令块为相连续且是在同轴上向同向移动的指令，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述速度控制部创建下述这样的加减速模型：在所述第一指令块的结束部分设置以所述第二恒速区间的所述速度进行移动的规定恒速区间，并使所述第一恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述速度控制部创建下述这样的加减速模型：在所述第二指令块的开始部分设置以所述第一恒速区间的所述速度进行移动的规定恒速区间，并使所述第二恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离。因此，在第一恒速区间的速度大于第二恒速区间的速度的情况下，数控装置能够减小第一指令块的结束位置的速度与第二恒速区间的速度之差，能够按照指令进行加工。在第二恒速区间的速度大于第一恒速区间的速度的情况下，数控装置能够减小从第一指令块开始向第二指令块加速时的位置的偏差。也可以是，技术方案2的所述加减速模型中，向所述第一恒速区间和所述第二恒速区间加减速时的曲线呈点对称。在第二恒速区间的速度大于第一恒速区间的速度的情况下，数控装置能够进一步减小从第一恒速区间开始向第二恒速区间加速时的位置的偏差。也可以是，技术方案3的所述规定恒速区间为所述移动平均滤波器的时间常数的一半的区间。规定恒速区间的速度设为第一恒速区间和第二恒速区间中的速度较小的那个恒速区间的速度，规定恒速区间的时间设为移动平均滤波器的时间常数的一半。因此，在从第一恒速区间向第二恒速区间减速的情况下，数控装置能够使第一指令块的结束位置的速度与第二恒速区间的速度相等。在从第一恒速区间向第二恒速区间加速的情况下，数控装置能够从第一指令块的结束位置开始向第二指令块加速。也可以是，技术方案4～6的数控装置中，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为快速进给块，所述第二指令块为切削进给块，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为切削进给块，所述第二指令块为快速进给块。在从快速进给向切削进给过渡的情况下，切削进给的开始位置的速度为切削进给速度，因此，数控装置能够减少加工不良。在从切削进给向快速进给过渡的情况下，在切削进给的结束位置开始加速。因此，数控装置能够防止在切削进给结束前就加速，能够减少加工不良。也可以是，技术方案7～9的所述数控程序具有换刀指令，该换刀指令具有：第一快速进给指令块，根据该第一快速进给指令块，主轴头移动至加工区域与换刀区域的分界处；第一ATC指令块，根据该第一ATC指令块，该主轴头从该分界处移动至允许收纳有能够被装配的刀具的刀库进行旋转的ATC原点；第二ATC指令块，根据该第二ATC指令块，该主轴头从该ATC原点移动至该分界处；及第二快速进给指令块，根据该第二快速进给指令块，该主轴头从该分界处向该加工区域移动，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为所述第一快速进给指令块，所述第二指令块为所述第一ATC指令块，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为所述第二ATC指令块，所述第二指令块为所述第二快速进给指令块。因此，在从加工区域向换刀区域过渡的情况下，数控装置能够使第一快速进给指令块的结束位置的速度减速至第一ATC指令块的速度。在从换刀区域向加工区域过渡的情况下，数控装置能够从第二ATC指令块的结束位置开始向第二快速进给指令块的速度加速。技术方案10的速度控制方法的特征在于，按照所设定的加减速模型来控制主轴头的速度或用于载置加工对象的工作台的速度，所述加减速模型具有：第一指令块，其具有第一恒速区间；及第二指令块，其具有第二恒速区间，该第二恒速区间的所述速度不同于所述第一恒速区间的所述速度，所述第一指令块和所述第二指令块为同轴且同向的区间，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度，且是从所述第一恒速区间向所述第二恒速区间减速的情况下，作为所述第一指令块，在所述第一指令块结束时设置速度为所述第二恒速区间的所述速度的规定恒速区间，并使所述第一恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离，利用移动平均滤波器，对设置所述规定恒速区间并使所述第一恒速区间缩短所述移动距离之后的所述加减速模型进行过滤，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度，且是从所述第一恒速区间向所述第二恒速区间加速的情况下，作为所述第二指令块，在所述第二指令块开始时设置速度为所述第一恒速区间的所述速度的规定恒速区间，并使所述第二恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离，利用所述移动平均滤波器，对设置所述规定恒速区间并使所述第二恒速区间缩短所述移动距离之后的所述加减速模型进行过滤。数控装置进行上述速度控制方法，因此，能够获得与技术方案1同样的效果。附图说明图1是机床1的立体图。图2是机床1的上半部分的纵剖视图。图3是表示数控装置30和机床1的电气结构的框图。图4是表示利用移动平均滤波器过滤前的加减速模型以及利用移动平均滤波器过滤后的加减速模型的图。图5是用于说明算法的图。图6是用于说明算法的图。图7是用于说明算法的图。图8是用于说明快速进给和ATC区域内的下降进给的图。图9是用于说明算法的图。图10是用于说明算法的图。图11是速度控制处理的流程图。图12是用于说明变形例的算法的图。具体实施方式说明本专利技术的实施方式。下面的说明中使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控装置，该数控装置(30)具有速度控制部(31)，该速度控制部按照数控程序和规定的加减速创建加减速模型，并利用移动平均滤波器对该加减速模型进行过滤，以此来对主轴头(7)或用于载置加工对象的工作台(10)进行控制，该数控装置的特征在于，所述数控程序具有：第一指令块，其具有第一恒速区间，在该第一恒速区间，以恒定的速度进行移动；及第二指令块，其具有第二恒速区间，在该第二恒速区间，以不同于所述第一恒速区间的所述速度的、恒定的速度进行移动，所述第一指令块和所述第二指令块为相连续且是在同轴上向同向移动的指令，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述速度控制部创建下述这样的加减速模型：在所述第一指令块的结束部分设置以所述第二恒速区间的所述速度进行移动的规定恒速区间，并使所述第一恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述速度控制部创建下述这样的加减速模型：在所述第二指令块的开始部分设置以所述第一恒速区间的所述速度进行移动的规定恒速区间，并使所述第二恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离。

【技术特征摘要】
2017.10.30 JP 2017-2087891.一种数控装置，该数控装置(30)具有速度控制部(31)，该速度控制部按照数控程序和规定的加减速创建加减速模型，并利用移动平均滤波器对该加减速模型进行过滤，以此来对主轴头(7)或用于载置加工对象的工作台(10)进行控制，该数控装置的特征在于，所述数控程序具有：第一指令块，其具有第一恒速区间，在该第一恒速区间，以恒定的速度进行移动；及第二指令块，其具有第二恒速区间，在该第二恒速区间，以不同于所述第一恒速区间的所述速度的、恒定的速度进行移动，所述第一指令块和所述第二指令块为相连续且是在同轴上向同向移动的指令，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述速度控制部创建下述这样的加减速模型：在所述第一指令块的结束部分设置以所述第二恒速区间的所述速度进行移动的规定恒速区间，并使所述第一恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述速度控制部创建下述这样的加减速模型：在所述第二指令块的开始部分设置以所述第一恒速区间的所述速度进行移动的规定恒速区间，并使所述第二恒速区间缩短与所述规定恒速区间相应的移动距离。2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，所述加减速模型中，向所述第一恒速区间和所述第二恒速区间加减速时的曲线呈点对称。3.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，所述规定恒速区间为所述移动平均滤波器的时间常数的一半的区间。4.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为快速进给块，所述第二指令块为切削进给块，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为切削进给块，所述第二指令块为快速进给块。5.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为快速进给块，所述第二指令块为切削进给块，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为切削进给块，所述第二指令块为快速进给块。6.根据权利要求3所述的数控装置，其特征在于，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为快速进给块，所述第二指令块为切削进给块，在所述第二恒速区间的速度大于所述第一恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为切削进给块，所述第二指令块为快速进给块。7.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，所述数控程序具有换刀指令，该换刀指令具有：第一快速进给指令块，根据该第一快速进给指令块，主轴头移动至加工区域与换刀区域的分界处；第一ATC指令块，根据该第一ATC指令块，该主轴头从该分界处移动至允许收纳有能够被装配的刀具的刀库进行旋转的ATC原点；第二ATC指令块，根据该第二ATC指令块，该主轴头从该ATC原点移动至该分界处；及第二快速进给指令块，根据该第二快速进给指令块，该主轴头从该分界处向该加工区域移动，在所述第一恒速区间的速度大于所述第二恒速区间的速度的情况下，所述第一指令块为所述第一快速进给...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川友哉，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP