JPH04100123A - Acceleration/deceleration time constant setting system for numerical controller - Google Patents

Acceleration/deceleration time constant setting system for numerical controller

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JPH04100123A
JPH04100123A JP2179353A JP17935390A JPH04100123A JP H04100123 A JPH04100123 A JP H04100123A JP 2179353 A JP2179353 A JP 2179353A JP 17935390 A JP17935390 A JP 17935390A JP H04100123 A JPH04100123 A JP H04100123A
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JP
Japan
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acceleration
deceleration time
time constant
workpiece
weight
Prior art date
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Application number
JP2179353A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Fujita
直樹 藤田
Hideaki Inoue
秀明 井上
Toshio Watanabe
俊雄 渡辺
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43057—Adjust acceleration, speed until maximum allowable moment for axis
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43099—Select acceleration deceleration time constants as function of weight, load, position

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  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the working precision by setting an optimum acceleration/ deceleration time constant in accordance with the weight of a work placed on a table and performing optimum natural working adapted to the weight of the work. CONSTITUTION:A work 30 is placed on a table 28, and model operation is performed with a standard acceleration/deceleration time constant to move this table 28. The load applied to a servo motor 20 is obtained by this model operation, and the acceleration/deceleration time constant most suitable for the work 30 is set in accordance with the load applied to the servo motor 20. Thus, the working time and the working precision corresponding to the weight of the work 30 can be selected. Thus, the optimum natural working adapted to the weight of the work 30 is performed to improve the working precision.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御装置の加減速時定数設定方式に関し、
特にワーク重訂から加減速時定数を設定する数値制御装
置の加減速時定数設定方式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device.
In particular, the present invention relates to an acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device that sets acceleration/deceleration time constants based on workpiece revision.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

数値制御装置では、加ニブログラムによって指令された
通路上を指令された速度で工具を移動させることによっ
てワークを所望の形状に加工している。In the numerical control device, a workpiece is machined into a desired shape by moving a tool along a path specified by a cutting program at a specified speed.

ところで、このような加工では、工具の移動の開始、終
了時、又は指令送り速度に変化があった場合の移動速度
が急激に変わるた約、指令速度に加減速を行っている。By the way, in such machining, acceleration or deceleration is performed to the commanded speed in order to avoid sudden changes in the movement speed at the start or end of tool movement or when there is a change in the commanded feed speed.

加減速時定数はテーブルに載る最も重量が大きいワーク
で決定されている。これは、加減速時定数を大きな値に
設定し、モータにかかる負荷が最大の時に、問題がない
ようにするためである。この加減速時定数はパラメータ
として設定されている。The acceleration/deceleration time constants are determined by the heaviest workpiece placed on the table. This is to avoid problems when the acceleration/deceleration time constant is set to a large value and the load on the motor is maximum. This acceleration/deceleration time constant is set as a parameter.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、従来の加減速時定数の設定方式では、加減速時
定数は、テーブルに載せるワークの重量が最大の場合を
基準にして設定されているので、工具の加減速時定数が
大きく、コーナ部でくい込み量が大きい。また、指令速
度に達するのに時間がかかり、加工速度が遅く、加工時
間が長くかかるという問題がある。However, in the conventional setting method of acceleration/deceleration time constants, the acceleration/deceleration time constants are set based on the maximum weight of the workpiece placed on the table, so the acceleration/deceleration time constants of the tool are large and The amount of penetration is large. Further, there is a problem that it takes time to reach the command speed, the machining speed is slow, and the machining time is long.

第３図は加減速時定数によるコーナ部の工具のくい込み
量を示す図である。プログラムされた工具通路ＴＬはコ
ーナ部Ｃで直角に曲がっている。FIG. 3 is a diagram showing the amount of tool penetration at a corner section depending on the acceleration/deceleration time constant. The programmed tool path TL is bent at a right angle at a corner C.

曲線Ｔ　Ｌ　ａは、ワーク重量が最大のときの加減速時
定数の場合の工具通路であり、くい込み量は大きくなる
。The curve T L a is the tool path when the acceleration/deceleration time constant is the maximum when the workpiece weight is maximum, and the amount of penetration becomes large.

曲線ＴＬｂは、ワーク重量が最小のときの加減速時定数
の場合の工具通路であり、くい込み量が小さい。すなわ
ち、加減速時定数が大きい程くい込み量が大きくなる。The curve TLb is the tool path when the acceleration/deceleration time constant is the minimum when the workpiece weight is the minimum, and the amount of penetration is small. That is, the larger the acceleration/deceleration time constant, the larger the amount of penetration.

第４図は指令速度と加減速時定数による時間の関係を示
す図である。図において、横軸はＴ（時刻）を表し、縦
軸はＶ（指令速度）を表している。FIG. 4 is a diagram showing the time relationship between command speed and acceleration/deceleration time constant. In the figure, the horizontal axis represents T (time), and the vertical axis represents V (command speed).

線Ｖａはワーク重量が最大のときの加減速時定数の場合
の速度である。また、ワーク重量が最小のときの加減速
時定数の場合の速度は線ｖｂである。すなわち、加減速
時定数の値が大きい程指令速度への移行に時間がかかる
。The line Va is the speed when the acceleration/deceleration time constant is the maximum weight of the workpiece. Further, the speed in the case of the acceleration/deceleration time constant when the workpiece weight is the minimum is the line vb. That is, the larger the value of the acceleration/deceleration time constant, the longer it takes to shift to the command speed.

これらの問題を解消するために、加減速時定数の値を小
さくすることが考えられる。しかし、小さくすると、サ
ーボモータに負荷がかかり適ぎて、サーボモータが過負
荷になり、最悪の場合はサーボモータが損傷する。In order to solve these problems, it is conceivable to reduce the value of the acceleration/deceleration time constant. However, if it is made smaller, the servo motor will be overloaded, and in the worst case, the servo motor will be damaged.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ワ
ークの重量に合った加減速時定数を設定する数値制御装
置の加減速時定数設定方式を提供することを目的とする
。The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide an acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device that sets an acceleration/deceleration time constant that matches the weight of a workpiece.

〔課題を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明では上記課題を解決するために、数値制御装置で
の加減速時定数を自動的に設定する数値制御装置の加減
速時定数設定方式において、ワークをデープルに載せ、
モデル運転によって各軸の加減速を行い、前記ワークを
載せたテーブルを移動させ、前記モデル運転によりモー
タにかかるモータ負荷を求め、前記モータ負荷から前記
ワーク重量に対する加減速時定数を設定することを特徴
とする数値制御装置の加減速時定数設定方式が、提供さ
れる。In the present invention, in order to solve the above problems, in the acceleration/deceleration time constant setting method of a numerical control device that automatically sets the acceleration/deceleration time constant in the numerical control device, a workpiece is placed on a daple,
Acceleration/deceleration of each axis is performed through model operation, the table on which the workpiece is placed is moved, a motor load applied to the motor is determined through the model operation, and an acceleration/deceleration time constant for the weight of the workpiece is set from the motor load. A characteristic acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device is provided.

〔作用〕[Effect]

先ず、ワークをテーブルに載せる。 First, place the workpiece on the table.

標準的な加減速時定数でモデル運転を行い、ワークを載
せたテーブルを移動させる。このモデル運転からサーボ
モータにかかる負荷を求める。Perform model operation with standard acceleration/deceleration time constants and move the table with the workpiece placed on it. Find the load on the servo motor from this model operation.

サーボモータにかかる負荷からそのワークに対しての最
適の加減速時定数を設定する。Set the optimum acceleration/deceleration time constant for the workpiece based on the load applied to the servo motor.

このようにして、ワークの重量に対応した加工時間と、
加工精度が選択可能となる。In this way, the machining time can be adjusted according to the weight of the workpiece,
Machining accuracy can be selected.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて訂）明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained based on the drawings.

第１図は本発明の数値制御装置での加減速時定数の設定
方式のフローチャートである。図において、Ｓに続く数
値はステップ＠号を示す。FIG. 1 is a flowchart of a method for setting acceleration/deceleration time constants in the numerical control device of the present invention. In the figure, the number following S indicates the step @ symbol.

〔Ｓ１〕ワークをテーブルに載せる。[S1] Place the workpiece on the table.

〔Ｓ２〕定められた指令速度と加減速時定数の組合せに
よるモデル運転で各軸の加減速を行い、ワークを載せた
テーブルを移動させる。[S2] Acceleration and deceleration of each axis is performed using a model operation based on a combination of a predetermined command speed and acceleration/deceleration time constant, and the table on which the work is placed is moved.

〔Ｓ３〕モデル運転から各軸のモータの負荷電流を求め
る。[S3] Obtain the load current of the motor of each axis from the model operation.

［！ｌ］谷軸のモータの負荷電流が多い場合は加減速時
定数本大きくし、モータの負荷電流が小さい場合は加減
速時定数を小さくし、ワーク重量に対して最適な加減速
時定数を設定する。[! l] If the load current of the valley axis motor is high, increase the acceleration/deceleration time constant, and if the motor load current is small, decrease the acceleration/deceleration time constant, and set the optimal acceleration/deceleration time constant for the weight of the workpiece. do.

〔Ｓ５〕実際の加ニーでは、設定した最適な加減速時定
数を用いてワークの加工を行う。[S5] During actual kneeling, the workpiece is machined using the set optimal acceleration/deceleration time constant.

第２図は本発明を実施するだめの数値制御装置（ＣＮＣ
）のハードウェアのブロック図である。Figure 2 shows a numerical control device (CNC) for implementing the present invention.
) is a block diagram of the hardware.

プロセッサ１１はＲＯＭ１２に格納されたシステムプロ
グラムに従って、数値制御装置全体を制御する。ＲＯＭ
１２にはＥＰＲ，ＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用され
る。ＲＡＭ１３はＳＲＡＭが使用され、各種のデータが
格納される。不揮発性メモリ１４は加ニブログラム１４
ａ１各軸における指令速度に加減速を行うモデル運転プ
ログラム、パラメータ等が記憶され、バッテリバックア
ップされたＣＭＯ３等が使用されるので、数値制御装置
の電源切断後もその内容が保持される。The processor 11 controls the entire numerical control device according to a system program stored in the ROM 12. ROM
EPR, OM or EEPROM is used for 12. An SRAM is used as the RAM 13, and various data are stored therein. The non-volatile memory 14 is a computer program 14.
The model operating program, parameters, etc. for accelerating and decelerating the commanded speed for each axis of a1 are stored, and since the battery-backed CMO3 and the like are used, the contents are retained even after the numerical control device is powered off.

ＰＭＣＣ１０グラマプル・マシン・コントローラ）１５
はＭ機能、Ｓ機能、Ｔ機能等の指令を受けて、シーケン
スプログラム１５ａによってこの指令を解読処理し、工
作機械を制御する出力信号を出力する。また、機械側か
らのリミットスイッチの信号あるいは機械操作盤からの
スイッチ信号を受けて、シーケンス・プログラム１５ａ
で処理し、機械側を制御する出力信号を出力し、数値制
御装置で必要な信号はバス２５を経由してＲＡＭ１３に
転送され、プロセッサ１１によって、読み取られる。PMCC10 Grammaple Machine Controller) 15
receives commands for the M function, S function, T function, etc., decodes and processes the commands using the sequence program 15a, and outputs output signals for controlling the machine tool. In addition, in response to a limit switch signal from the machine side or a switch signal from the machine operation panel, the sequence program 15a
The signals necessary for the numerical control device are transferred to the RAM 13 via the bus 25 and read by the processor 11.

グラフィック制御回路１６は各軸の現在位置、移動量等
のＲＡＭ１３に格納されたデータを表示信号に変換し、
表示装置１６ａに送り、表示装置１６ａはこれを表示す
る。表示装置１６ａはＣＲＴ、液晶表示装置等が使用さ
れる。キーボード１７は各種のデータを入力するのに使
用される。The graphic control circuit 16 converts data stored in the RAM 13, such as the current position and amount of movement of each axis, into display signals.
It is sent to the display device 16a, and the display device 16a displays it. As the display device 16a, a CRT, liquid crystal display, or the like is used. The keyboard 17 is used to input various data.

軸制御回路１８はプロセッサ１１から位置指令を受けて
、サーボモータ２０を制御するための速度指令信号をサ
ーボアンプ１９に出力する。サーボアンプ１９はこの速
度指令信号を増幅し、サーボモータ２０を駆動する。サ
ーボモータ２０にはボールネジ２６が結合されており、
ナツト２７によって、テーブル２８の移動を制御する。The axis control circuit 18 receives a position command from the processor 11 and outputs a speed command signal for controlling the servo motor 20 to the servo amplifier 19. The servo amplifier 19 amplifies this speed command signal and drives the servo motor 20. A ball screw 26 is coupled to the servo motor 20,
A nut 27 controls the movement of the table 28.

テーブル２８にはワーク３０が載っている。A workpiece 30 is placed on the table 28.

これらの軸制御回路１８、サーボアンプ１９、サーボモ
ータ２０及びパルスコーダ２１　（後述する）は軸数分
だけ必要であるが、各要素の構成は同じであるので、こ
こでは１軸分のみ表しである。These axis control circuits 18, servo amplifiers 19, servo motors 20, and pulse coders 21 (described later) are required for the number of axes, but since the configuration of each element is the same, only one axis is shown here. .

本発明では、不揮発性メモリ１４に記憶されているモデ
ル運転プログラムをプロセッサ１１によって実行する。In the present invention, a model driving program stored in nonvolatile memory 14 is executed by processor 11.

すなわち、プロセッサ１１は軸制御回路１８に位置指令
を出し、軸制御回路１８はサーボアンプ１９を制御し、
サーボアンプ１９はサーボモータ２０を駆動し、サーボ
モータ２０はボールネジ２６とナツト２７を介してテー
ブル２８を移動させる。この時、サーボモータ２０の負
荷は、テーブル２８上のワーク３０の重量によって定ま
る。That is, the processor 11 issues a position command to the axis control circuit 18, the axis control circuit 18 controls the servo amplifier 19,
Servo amplifier 19 drives servo motor 20, and servo motor 20 moves table 28 via ball screw 26 and nut 27. At this time, the load on the servo motor 20 is determined by the weight of the workpiece 30 on the table 28.

軸制御回路１８はサーボアンプ１９からサーボモータ２
０の負荷電流を読み取り、プロセッサ１１に送る。サー
ボモータ２０の負荷電流値からワーク３０の重量に合っ
た加減速時定数が設定される。実際のワーク３０の加工
の時には、この加減速時定数が用いられる。The axis control circuit 18 connects the servo amplifier 19 to the servo motor 2.
A load current of 0 is read and sent to the processor 11. An acceleration/deceleration time constant suitable for the weight of the workpiece 30 is set from the load current value of the servo motor 20. When actually machining the workpiece 30, this acceleration/deceleration time constant is used.

また、テーブル２８が平面的に移動する２軸の場合も同
様に加減速時定数を設定する。すなわち、図示されてい
ない他の軸においても、軸制御回路はサーボアンプから
サーボモータの負荷電流を読み取り、プロセッサ１１に
送る。２軸のサーボモータの負荷電流値からワーク３０
に合った加減速時定数が設定される。Further, in the case where the table 28 is two-axis which moves in a plane, the acceleration/deceleration time constants are similarly set. That is, for other axes not shown, the axis control circuit also reads the load current of the servo motor from the servo amplifier and sends it to the processor 11. Workpiece 30 is calculated from the load current value of the 2-axis servo motor.
Acceleration/deceleration time constants are set to match.

一方、サーボモータ２０には位置帰還信号を出力するパ
ルスコーダ２１が結合されている。パルスコーダ２１は
位置帰還パルスを軸制御回路１８ニフイードバツクする
。パルスコーダ２１の他にリニアスケール等の位置検出
器を使用する場合もある。On the other hand, a pulse coder 21 that outputs a position feedback signal is coupled to the servo motor 20. The pulse coder 21 feeds back position feedback pulses to the axis control circuit 18. In addition to the pulse coder 21, a position detector such as a linear scale may be used.

入出力回路２２は機械側との入出力信号の授受を行う。The input/output circuit 22 exchanges input/output signals with the machine side.

すなわち機械側のリミットスイッチ信号、機械操作盤の
スイッチ信号を受け、これをＰＭＣ１５が読み取る。ま
た、ＰＭＣ１５からの（幾械側の空圧アクチュエイタ等
を制御する出力信号を受けて、機械側に出力する。That is, the PMC 15 receives limit switch signals from the machine side and switch signals from the machine operation panel, and reads these signals. It also receives an output signal from the PMC 15 (for controlling a pneumatic actuator on the machine side, etc.) and outputs it to the machine side.

手動パルス発生器２３は回転角度に応じて、各軸を精密
に移動させるパルス列を出力し、機械位置を精密に位置
決めするために使用される。手動パルス発生器２３は通
常機械操作盤に実装される。The manual pulse generator 23 outputs a pulse train for precisely moving each axis according to the rotation angle, and is used to precisely position the machine. Manual pulse generator 23 is usually mounted on a machine operation panel.

図ではスピンドルを制御するだめのスピンドル制御回路
、スピンドルアンプ、スピンドルモータ等は省略しであ
る。In the figure, the spindle control circuit, spindle amplifier, spindle motor, etc. that control the spindle are omitted.

また、ここではプロセッサは１個であるが、システトに
応じて複数のプロセッサを使用したマルチ・プロセッザ
システムにすることもできる。Further, although there is one processor here, a multi-processor system using a plurality of processors can be used depending on the system.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明ではテーブルに載せたワー
クの重量から最適な加減速時定数を設定するようにした
ので、その時のワークの重量にあった無理のない最適な
加工が可能となり、加工精度が向上する。また、加工時
間においてもその時のワークに合った最適な加工時間で
加工が行われる。As explained above, in the present invention, the optimum acceleration/deceleration time constant is set based on the weight of the workpiece placed on the table, so it is possible to perform the optimum processing that is suitable for the weight of the workpiece at that time. Improves accuracy. Furthermore, machining is performed at the optimum machining time that suits the workpiece at that time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の数値制御装置での加減速時定数の設定
方式のフローチャート、 第２図は本発明を実施するための数値制御装置のハード
ウェアのブロック図、 第３図は加減速時定数によるコーナ部の工具のくい込み
量を示す図、 第４図は指令速度と加減速時定数による時間の関係を示
す図である。 ５ａ ６ａ プロセッサ ＯＭ ＡＭ 不揮発性メモリ 加ニブログラム ＰＭＣ（プログラマブル・マ シン・コントローラ） シーケンスプログラム 表示装置 キーボード 軸制御回路 サーボアンプ サーボモータ バルスコーダ 入出力回路 手動パルス発生器 ノくス ポールネジ ナツト テーブル ワーク 特許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部毅巖 第１図Fig. 1 is a flowchart of the setting method of acceleration/deceleration time constants in the numerical control device of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the hardware of the numerical control device for implementing the present invention, and Fig. 3 is during acceleration/deceleration. FIG. 4 is a diagram showing the amount of penetration of a tool in a corner section according to a constant. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between command speed and time according to an acceleration/deceleration time constant. 5a 6a Processor OM AM Non-volatile memory Programmable machine controller PMC (Programmable Machine Controller) Sequence program display device Keyboard axis control circuit Servo amplifier Servo motor Valve coder Input/output circuit Manual pulse generator Nokusparu screw nut Table work Patent applicant FANUC Agent Co., Ltd. Patent Attorney Takeshi Hattori Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）数値制御装置での加減速時定数を自動的に設定す
る数値制御装置の加減速時定数設定方式において、 ワークをテーブルに載せ、 モデル運転によって各軸の加減速を行い、前記ワークを
載せたテーブルを移動させ、 前記モデル運転によりモータにかかるモータ負荷を求め
、 前記モータ負荷から前記ワーク重量に対する加減速時定
数を設定することを特徴とする数値制御装置の加減速時
定数設定方式。(1) Automatically setting acceleration/deceleration time constants in a numerical control device In the acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device, a workpiece is placed on a table, each axis is accelerated/decelerated by model operation, and the workpiece is An acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device, characterized in that a table on which the table is placed is moved, a motor load applied to the motor is determined by the model operation, and an acceleration/deceleration time constant for the workpiece weight is set from the motor load. （２）前記モータ負荷は、モータ負荷電流から求めるこ
とを特徴とする請求項１記載の数値制御装置の加減速時
定数設定方式。(2) The acceleration/deceleration time constant setting method for a numerical control device according to claim 1, wherein the motor load is determined from a motor load current.
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