在数值控制装置中，采用压力反馈控制得到的指令和位置反馈控制得到的指令中小的一方，自动切换压力控制和位置控制来对伺服电动机进行控制。通过移动指令在移动中切换为压力控制时，在其中途使该移动指令的输出结束，执行下一程序块（ｂｌｏｃｋ）的指令，立即开始下一指令的压力控制。由此，可以消除无效的时间，缩短作业的循环时间。
Numerical control unit
In the numerical control device, the pressure feedback control is used to obtain the instructions and position feedback control obtained by the small and medium side of the command, and the pressure control and position control are automatically switched to control the servo motor. By moving the instructions in the mobile when switched to pressure control, the way in which the output of the movement command over the next block (block) instruction, immediately start the next instruction pressure control. As a result, the invalid time is eliminated and the cycle time of the job is shortened.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可切换执行位置控制和压力控制的数值控制装置以及数值控 制方法。技术背景普遍公知的是对控制对象(用电动机驱动的可动部)从位置控制向压力控 制切换或者从压力控制向位置控制切换来进行控制的数值控制装置。例如，在特开平3 -58821号公报(以下称为专利文献1)中，公开了在 控制注塑成型机的数值控制装置中，可选择将射出保压工序时的控制设为控制 螺杆(可动部)的位置以及速度的位置控制、或者设为反馈控制螺杆的压力的 压力控制。根据此技术，在射出保压工序时可进行压力控制，而在紧接着该射 出保压工序的计量工序中切换为位置控制可对螺杆的位置以及速度进行控制。另外，在特开2006- 122944号公^艮(以下称为专利文献2)中公开了在 用下模和固定到冲压轴的上模夹住钣金(工件)并进行加压来加工该钣金的冲 压机床中，在用上模和下模夹住钣金的压力控制中采用模具緩冲机构装置，并 用数值控制装置来控制该模具緩冲机构装置。该数值控制装置，对驱动模具緩 冲机构部件的伺服电动机进行位置控制，将载置钣金的下模和模具緩冲机构部 件保持在固定位置上，使冲压轴下降。并且当检测到上模与钣金相接的位置时， 通过该检测信号将驱动模具緩冲机构部件的伺服电动机的控制从位置控制切 换为压力控制，控制为规定压力进行冲压加工。此外，在特开2006-7296号公报(以下称为专利文献3)中公开了在用 饲服电动机来驱动可动侧金属模的电动伺服冲压机中，采用数值控制装置等， 对由位置反馈控制求出的速度指令或者由位置、速度反馈控制得到的转矩指令 与由压力反馈控制求出的速度指令或者转矩指令进行比较，选择切换小的一方 进行控制。在上述专利文献1以及专利文献2所记载的技术中，预先决定从位置控制 向压力控制的切换定时。在专利文献l所记载的技术中，在射出保压工序结束 并向下一工序转移时，从压力控制(或者位置、速度控制)切换为位置、速度控制，并预先决定其切换定时。另外在专利文献2中记载的技术中，通过从检 测冲压轴位置的检测器来的信号来进行从位置控制向压力控制的切换。另夕卜，如专利文献3记载的技术，采用选择由位置控制求出的速度指令与 由压力控制求出的速度指令中小的一方的方式，可以自动进行从位置控制向压 力控制的切换，^f旦是却不能立即执行切换后的控制。图1A-图1C表示在将销等部件A压入设置到工件W的孔中后对部件A 施以一定时间以上希望的压力的装置例。将部件A定位在向设置到工件W的 孔压入的位置后(参照图1A),驱动飼服电动机M经由滚珠螺杆/螺母机构等 进给;f几构B将部件A压入到工件W的孔内。之后，在部件A上施加一定时间 以上希望的压力(参照图IB),将部件A嵌入到工件的孔内进行安装(图1C)。 在该饲服电动机M的驱动中需要位置控制和压力控制，为此一直以来使用如 图2结构的数值控制装置。li值控制装置，如图2所示大致区分为数值控制部10和伺服控制部20。 在数值控制部10中程序分析处理部12顺次读出NC程序11的各程序块指令 并进行分析，转换为执行数据，将其结果存储到程序块处理部13中。位置指 令/压力指令处理部14从程序块处理部13中读出每一程序块的执行数据后， (1 )执行位置指令中移动量的分配处理以及其加减速处理，将每一分配周期 的移动量作为位置指令输出到伺服控制部20中，且(2)对压力指令(指令的 压力)进行分配处理，输出到伺服控制部20中。另外，在程序块结束判断部14a中，判断当前执行中的l程序块的指令内 的位置指令移动量是否全部传送给来伺服控制部。如果全部传送则向程序块处 理部13通知该程序块的处理已经结束。即，向程序块处理部13通知在当前执 行中的程序块内的指令执行已经结束。程序块处理部13当接收该程序块结束 通知时将下一程序块指令的执行数据转交给位置指令/压力指令处理部14。另一方面，伺服控制部20由构成位置闭环控制部的误差计数器21、位置 增益Kp部22、比较器23、速度控制部24、电流控制部25以及压力增益(force gain)部26 (构成压力控制部)构成。用误差计数器21计算由数值控制部10指令的位置指令与从设置到饲服电动机等中的位置/速度检测器来的位置反馈的差(位置偏差)，将其乘以位置增益Kp，求位置控制的速度指令Ca。另外，求由数值控制部IO输出的压力指令与来自压力传感器的压力反馈 的差(压力偏差)，将其乘以压力增益来求压力控制的速度指令Cb。在比较器 23中对位置控制的速度指令Ca和压力控制的速度指令Cb进行比较，将其中 小的一方作为去往速度控制部24的速度指令。在速度控制部24中由该速度指 令和速度反馈值(未图示)进行速度反馈控制，求用于驱动控制伺服电动机的 转矩指令(电流指令)。如在上述专利文献3中所述，上述数值控制装置的结构一直以来是公知的 结构。在采用图1所述的数值控制装置对将图1所示的销等部件A压入到工件 W的装置进行控制时，生成如图3所示的NC程序后使数值控制装置来执行。 在图3所示的程序例中"O0001"是程序号，"N1 N6"顺序号，"G100"是 压力指令，"Q口口"是压力指令，"G卯，，是绝对指令，"G01是直线插补指令","X口口"是指令位置，"F口口，，是移动速度。"G04"是停止(dwell)指令， 使停止时的状态保持用代码P表示的时间(250)。 "G91"是增量指令，"M30" 是程序结束指令。用顺序号N1的程序块指定希望的压力值(QIO)。用顺序号N2的程序块 以速度(F500)进行位置控制来使部件A移动到向工件W的插入目标位置 (X30)。当部件A与工件W接触使压力上升时，数值控制装置的伺服控制部 20切换为压力控制，并进行保持希望压力的控制。数值控制装置的数值控制部10不论是否切换为压力控制，都将顺序号N2 程序的移动指令执行到最后。之后，用顺序号N3的程序块还施加用G04指令 在P中指定的时间(250毫秒)的固定压力。在顺序号N4的程序块中，以变量#5101读出积存在伺服控制部20的误差 计数器21中的伺服位置偏差量，并指令使该读出的伺服位置偏差量的符号反 转的值，因此，用最高速度(240000)也将积存的伺服位置偏差量设为0。由 此指令位置与实际位置一致。然后，执行顺序号N5的程序后通过位置控制返回到待机位置(XIOO.)。执行了此程序时的位置与时间、实际压力与时间的关系如图4所示。如图4所示，尽管用顺序号N3指令为以希望压力(Q10)施加250毫秒 的压力，但是还多余进行了时间T4的压力控制。这是由于下述的原因而产生 的即使在顺序号N2程序块中的位置控制的移动中切换成了压力控制，也要 等到在该顺序号N2程序块的移动指令完成后才转移至下一顺序号N3的程序 块处理。该剩余的时间T4表示从位置控制切换为压力控制后到指令完成位置 控制的剩余移动量的时间。并且该时间T4不是固定的。这样，即使用某程序块从位置控制自动切换为压力控制，也不是立即执行 下一程序块中的控制，所以存在不能实现作为目标的控制的问题。图5是从位置控制向压力控制切换进行控制的冲压机床中的模具緩冲机 构的概要图。如图5所示，金属模的下模2固定在冲压机床的基座上。与该下模2相向， 上模l固定配置在冲压轴(无图示)上。通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数值控制装置，具有：控制伺服电动机的伺服控制部和根据ＮＣ程序向所述伺服控制部输出位置指令以及压力指令的数值控制部，其中，所述伺服控制部，具有：比较单元，其对进行压力反馈控制而得到的指令和进行位置反馈控制而得到的指令进行比 较；控制切换单元，其根据所述比较单元的比较结果自动切换为压力控制或者位置控制，控制所述伺服电动机；和通知单元，判断当前是位置控制中还是压力控制中，并通知所述数值控制部，另外，所述数值控制部，具有：切换执行单元 ，其在执行附加了向压力控制切换的指令的移动指令期间，当通过所述通知单元通知已由所述伺服控制部切换为压力控制时，使该移动指令的动作在中途结束，并开始执行所述ＮＣ程序的下一指令。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大西靖史，菱川哲夫，辻川敬介，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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