数字控制器制造技术

一种数字控制器能够避免因加工损坏工件，从而收敛由学习控制引起的位置偏差并且自动地执行校正数据的存储和实际加工。刀具和工件被移动至不干扰的位置。在从发出学习控制开始命令到发出学习控制结束命令的学习控制间隔中，接通输入和输出，从而执行学习控制以输入位置偏差并产生和输出该校正数据。在学习控制间隔中的处理包括通过空操作重复地执行设定次数的学习控制。该获得的数据自动地存储在数字控制器中，刀具和工件移动至干扰位置，并且基于校正数据校正该位置偏差，从而执行实际加工。校正数据自动地存储且使用校正数据执行实际加工而不会损坏工件，从而可以缩短循环时间。

digital controller

A digital controller can avoid workpiece damage due to machining, thereby convergence of position deviation caused by learning control, and automatic storage and actual processing of correction data. The tool and workpiece are moved to a position that does not interfere. From the issuance of a learning control start command to a learning control interval learning control end of the command, through the input and output, so that the learning control is performed to input the position deviation and generates and outputs the correction data. Processing in the learning control interval includes repetitive learning control over the empty operation. The acquired data is automatically stored in the digital controller, the tool and workpiece move to the interference position, and the position deviation is corrected based on the correction data, thereby performing actual processing. The correction data are automatically stored and the actual processing is performed using the correction data without damaging the workpiece, thereby shortening the cycle time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于控制机床的数字控制器，特别涉及执行在重复相同操作模式进行加工时采用的学习控制功能的数字控制器。
技术介绍
在诸如由数字控制器控制的机床的工作机器中，响应重复发出的相同操作模式的命令执行加工等时，如已知的方法那样执行学习控制以提高加工精度，其中控制偏差收敛接近于零。在这个方法中，重复地命令相同操作模式，并且存储器中预先存储基于倒数第二个操作模式周期中的每个控制周期的位置偏差获得的校正数据。通过将存储在存储器中相应于倒数第二个操作模式周期的控制周期的校正数据加到最后的操作模式周期的每个控制周期的位置偏差使得位置偏差收敛为零(例如，JP7-104823A和JP6-309021A)。在另一个开发的方法(JP2004-227163A)中，在加工程序中预先提供学习控制开始命令和学习控制结束命令，从而学习控制可以应用于连续加工多个相同部件的情况或相同加工形状的工件间歇地加工多次的情况。在从发出学习控制开始命令到发出学习控制结束命令的时间间隔期间应用学习控制。基于在该时间间隔期间获得的位置偏差产生校正数据和校正该位置偏差。该常规的学习控制重复执行以获得校正数据，从而位置偏差收敛为零。在获得这样的校正数据后，基于该校正数据校正位置偏差以保证加工。对于一些加工，取决于加工的形状，通过重复执行空操作(编程的机器操作但是不实际加工)多次以生成校正数据可以获得目标的加工精度。因为生成校正数据而不管实际加工时执行实际加工，在获得校正数据之前的加工中位置偏差不会收敛接近于零。从而，存在以差的精度加工工件，导致浪费加工的问题。此外，包括收敛接近于零的位置偏差的校正数据在存储之后，用于相同操作模式的加工。常规地，这样的校正数据在通过学习控制获得之后，通过手动操作进行存储。在许多情况下，这种手动的存储操作容易遗忘并需要重复该学习控制。还存在另一问题。在通过学习控制确认包括位置偏差收敛接近于零的校正数据获得之后，需要基于用于加工的校正数据校正位置偏差，并且通过再运行程序来加工工件。因此，加工循环时间相应地变长。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有学习控制功能的数字控制器，能够克服现有技术的上述问题。本专利技术的数字控制器根据加工程序控制用于驱动机器的伺服马达，并且具有学习控制的功能，在重复执行相同操作模式期间基于位置偏差获得校正数据，并基于获得的校正数据校正在执行相同操作模式最的位置偏差。该数字控制器包括相对于工件将刀具从由该加工程序命令的位置移动至该刀具和工件相互不干扰的位移位置的装置；通过在该位移位置自动地重复设置次数的相同操作模式，或自动地重复相同操作模式直至该位置偏差减小至设置值或以下来获得该校正数据的装置；自动地存储该获得的校正数据的装置；和根据该获得的校正数据校正执行相同操作模式中的该位置偏差，相对于该工件将该刀具从该位移位置移动至该命令的位置，并控制该伺服马达执行加工的装置。因而，不会浪费地消耗工件，获得的校正数据安全地存储和保存，并缩短了加工周期。在该加工程序的一次执行中，可以获得并存储该校正数据，和基于该校正数据校正在执行相同操作模式时的该位置偏差可以执行加工在执行相同操作模式的学习控制间隔中，通过自动的空操作而不执行加工，重复地执行该相同操作模式多次或者使得位置偏差减小至指定值或更小。此外，执行学习控制以产生和自动地存储和保存该校正数据，之后，如执行实际加工那样基于该校正数据校正该位置偏差。这样，可以安全地存储和保存产生的校正数据而不会损坏工件，并且实际加工可以自动地开始，从而可以缩短加工循环时间。附图说明图1是显示施加由根据本专利技术的第一实施例的数字控制器执行的学习控制的伺服控制的示意方框图；图2是显示学习控制装置的详细方框图；图3是显示由根据本专利技术的第一实施例的数字控制器执行的学习控制管理处理的流程图。图4是显示由根据本专利技术的第二实施例的数字控制器执行的学习控制管理处理的流程图。具体实施例方式图1是显示施加由根据本专利技术第一实施例的数字控制器执行的学习控制的伺服控制的示意方框图。基于加工程序，数字控制器1输出位置命令给驱动控制被驱动元件9的伺服马达7的伺服控制部。在该伺服控制部中，响应该位置命令对每个给定控制周期反馈控制该位置、速度和电流，从而伺服马达7被驱动以驱动控制。更具体地讲，从数字控制器1输出的位置命令中减去用于检测被驱动元件9的运动位置的位置检测器11反馈的当前位置，从而获得位置偏差。在位置控制部3中，通过将该位置偏差乘以位置环路增益获得速度命令。此外，通过从该速度命令中减去从速度检测器10反馈的实际速度获得速度偏差，速度检测器10固定在伺服马达7并用于检测其速度。在速度控制部4中，通过执行速度环路控制，例如PI(比例积分)控制，获得电流命令(扭矩命令)。此外，通过从电流命令中减去电流放大器6反馈的驱动电流获得电流偏差，并且在电流控制部5中执行电流环路控制。伺服马达7是由电流放大器6驱动地控制，而被驱动元件9由传送机构8驱动。如果从加工程序中读出学习控制开始命令，数字控制器1开始学习控制。校正数据被加到位置偏差上，基于位置控制部3中的校正的位置命令执行位置环路控制，并且根据该位置偏差产生和存储校正数据。执行这个学习控制处理直至读出学习控制结束命令。图2是学习控制装置2的详细方框图。这个学习控制装置2包括带限滤波器21，用于存储该校正数据的学习存储装置22，和用于补偿被控目标的相位延迟和增益减小的动态特性补偿元件23。此外，学习控制装置2包括用于开始和终止该学习控制的开关24和25。学习存储装置22装备与控制周期一样多的存储器，在控制周期中为要学习的相同操作命令模式执行位置/速度环路控制。给定控制周期的数量可以响应该学习控制开始命令进行设置。如果不设置该给定控制周期数，可以对第一循环设置足够大的值，从而可以在第一循环的开始命令和结束命令之间的时间间隔(给定控制周期的计数)期间安排给定控制周期数。此外，当校正数据传送至或者从数字控制器1，主控制设备传来时，可以同时传送该给定控制周期。如果相同操作命令模式的间隔和位置/速度环路控制周期例如分别为L和T，则学习存储装置22装备L/T个存储器。当学习控制开始命令从数字控制器1输出时，开关24和25闭合，从而学习控制装置2获取每个给定周期的位置偏差，在该给定周期执行位置/速度环路控制。存储在学习存储装置22中的最旧的校正数据加到这个位置偏差，而该结果数据在带限滤波器21中进行处理并存储在学习存储装置22中作为校正数据。此外，从学习存储装置22获取的最旧的校正数据由动态特性补偿元件23对被控目标的相位延迟和增益减小进行补偿。该结果的校正数据通过开关25加到该位置偏差并输入该位置控制部3。通过加上该校正数据校正的位置偏差乘以位置环路增益，从而获得速度命令。在完成指示相同命令模式之后，执行该处理操作直至从数字控制器1输出学习控制结束命令以关闭开关24和25。因此，学习存储装置22以相同命令模式间隔存储每个位置/速度控制周期的校正数据。在相同的命令模式间隔中，该校正数据加到该位置偏差，从而该位置偏差收敛到零。以这种方式执行学习控制。如果学习存储装置22装备L/T个存储器，其中L和T分别为相同操作命令模式间隔和位置/速度环路控制周期，从而在学习控制开始之后第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据加工程序控制用于驱动机器的伺服马达的数字控制器，具有学习控制功能，在重复执行相同操作模式期间基于位置偏差获得校正数据，并基于该获得的校正数据校正在执行相同操作模式时的位置偏差，所述数字控制器包括：相对于工件将刀具从由该加工程 序命令的位置移动至该刀具和工件相互不干扰的位移位置的装置；通过在该位移位置自动地重复设置次数的相同操作模式，或自动地重复相同操作模式直至该位置偏差减小至设置值或以下来获得该校正数据的装置；自动地存储该获得的校正数据的装置；和 根据该获得的校正数据校正执行相同操作模式中的该位置偏差，相对于该工件将该刀具从该位移位置移动至该命令的位置，并控制该伺服马达执行加工的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：细川匡彦，佐野雅文，牧野岩，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]