具有指令路徑壓縮功能的數(shù)值控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，其對具有至少包括2個直線軸的多個驅(qū)動軸的機 床，根據(jù)從加工程序得到的指令點列來生成加工用的路徑，對所述路徑進行插補，在該插補 的位置驅(qū)動所述驅(qū)動軸。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日本特開平10-49215號公報中公開了將作為點列而指示的路徑通過直線路徑 進行近似，沿著該直線路徑進行加工的技術(shù)。
[0003] 在日本特開2013-171376號公報中公開了將作為點列而指示的路徑盡量通過從 指令點開始的偏離在設(shè)定的閾值（公差）以內(nèi)的較少條數(shù)的曲線進行近似，以沿著該曲線 的方式驅(qū)動伺服電動機來進行加工的技術(shù)。
[0004] 將跨大范圍的多個指令點列通過與該指令點列的距離在容許值（公差）以內(nèi)的直 線或曲線進行近似的技術(shù)稱為指令點列的壓縮。通過將多個指令點用1條曲線進行表示， 可以生成與大范圍的指令點列對應(yīng)的曲線，即使指令點列之間的間隔微小，也可以減輕因 生成并插補數(shù)值控制裝置的加工曲線的能力不足引起的減速。
[0005] 在所述的日本特開平10-49215號公報以及日本特開2013-171376號公報中記載 方法存在如下問題：壓縮方法具有方向依存性，即根據(jù)從哪個方向?qū)c列進行壓縮而壓縮 結(jié)果不同，因此反向指示了相同指令時無法保證相同的壓縮結(jié)果，從而在往返路徑的加工 中產(chǎn)生路徑高低差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種在上述現(xiàn)有技術(shù)中所述的指令點列壓縮中，在正 向、反向的哪個方向給予了相同的指令點列時，都能夠依次讀入所述指令點列并得到相同 的指令點列壓縮結(jié)果的、具有指令路徑壓縮功能的數(shù)值控制裝置。
[0007] 本發(fā)明涉及對機床進行控制的數(shù)值控制裝置，該機床由對安裝在工作臺上的被加 工物進行加工的至少包含2個直線軸的多個驅(qū)動軸構(gòu)成。并且，數(shù)值控制裝置具有：指令讀 取部，其讀取基于由多個指令點構(gòu)成的指令點列的指令路徑以及所述被加工物與刀具的相 對進給速度指令；部分點列提取部，其以通過所述指令讀取部無論從指令方向提取所述指 令點列中的指令點，還是從與指令方向相反方向進行提取都會成為相同路徑的方式，從所 述指令點列提取部分點列并對該指令點列進行分割；點列壓縮部，其以從所述提取出的部 分點列無論向指令方向生成還是向與指令方向相反方向生成都會成為相同的近似于直線 或曲線地壓縮而得的路徑的方式，生成與所述部分點列的各指令點的距離在預(yù)先設(shè)定的公 差以內(nèi)的、近似于所述直線或曲線地壓縮而得的路徑；插補部，其在每個插補周期求出各軸 位置，以便使刀具以被指示的所述相對進給速度在通過所述點列壓縮部壓縮而得的路徑上 移動；以及電動機驅(qū)動部，其驅(qū)動各軸電動機以便向通過所述插補部求出的各軸位置移動。
[0008] 所述數(shù)值控制裝置還具有：分割基準(zhǔn)長度設(shè)定部，其設(shè)定從所述指令點列提取所 述部分點列后，對該指令點列進行分割時的分割基準(zhǔn)長度，所述部分點列提取部的分割判 定根據(jù)指令點之間的長度是否在所述分割基準(zhǔn)長度以內(nèi)來進行。
[0009] 所述數(shù)值控制裝置還具有：分割基準(zhǔn)長度設(shè)定部，其設(shè)定從所述指令點列提取所 述部分點列后，對該指令點列進行分割時的分割基準(zhǔn)角度，所述部分點列提取部的分割判 定根據(jù)連接指令點之間的直線形成的角是否在所述分割基準(zhǔn)角度以內(nèi)來進行。
[0010] 所述點列壓縮部中的壓縮路徑是用直線連接部分點列內(nèi)的若干點的路徑。
[0011] 所述點列壓縮部中的壓縮路徑是通過部分點列內(nèi)的若干點的曲線路徑。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種在指令點列壓縮中，無論正向還是反向給予了相同的指令 點列，都能夠在依次讀入所述指令點列的同時得到相同的指令點列壓縮結(jié)果的具有指令路 徑壓縮功能的數(shù)值控制裝置。
【附圖說明】
[0013] 參照附圖，對以下的實施例進行說明，從而使本發(fā)明的所述以及其他目的以及特 征更加明確。其中：
[0014]圖1是表示輸入了 P0為起點，Pn為終點的指令點列{P0, P1，……，Pn}的指令點 列的圖。
[0015] 圖2是表示將從Pm-1至Pm的向量表示成vm，將vm-1與vm形成的角表示成am的 圖。
[0016] 圖3是表示將從Qc至Qd的向量表示成Vc, d的圖。
[0017] 圖4是表示將圖1所示的P0、P1、……、Pn的路徑的壓縮結(jié)果，通過n以下的數(shù)的 直線表現(xiàn)的圖。
[0018] 圖5是表示將圖1所示的P0、P1、……、Pn的路徑的壓縮結(jié)果，以通過若干指令點 的曲線表現(xiàn)的圖。
[0019] 圖6是說明本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一例的功能框圖。
[0020] 圖7是表示圖6的部分點列提取部（實施方式1)執(zhí)行的部分點列提取處理流程 的流程圖。
[0021] 圖8是表示圖6的點列壓縮部（實施方式1)執(zhí)行的點列壓縮的處理流程的流程 圖。
[0022] 圖9是表示圖6的點列壓縮部（實施方式2)執(zhí)行的點列壓縮的處理流程的流程 圖。
【具體實施方式】
[0023] <實施方式1 >
[0024] 說明將輸入的指令點列通過指令點列的壓縮以近似直線表現(xiàn)的例子。考慮如圖1 所示指示了 P0為起點，Pn(n彡1)為終點的指令點列{P0, P1,......，Pn}作為NC程序的例 子。
[0025] 通過指令讀取部從指令方向提取指令點列{P0，P1，……，Pn}，在部分點列提取部 中分割成部分點列后交給點列壓縮部。在點列壓縮部中，通過直線近似由部分點列提取部 分割的部分點列。以下，對部分點列提取部和點列壓縮部進行說明。
[0026] [部分點列提取部]
[0027]在部分點列提取部中，依次讀入指令點列{P0, P1，……，Pn}后提取部分點列，交給 點列壓縮部。以下，對其順序進行說明。
[0028] 在指令點列讀入回路內(nèi)，從P0開始按順序依次讀入指令點（前行讀入），并重復(fù)前 行讀入直到根據(jù)指令點間的距離以及角度條件停止為止。當(dāng)停止前行讀入時，將讀入的點 列作為部分點列交給點列壓縮部，當(dāng)還剩有指令點時，將剩余的指令點列作為輸入，重復(fù)部 分點列提取部的處理。將在指令點列讀入回路內(nèi)讀入的指令點設(shè)成Pm(0 < m < n)。
[0029] 如圖2所示，將從Pm-1至Pm的向量設(shè)成vm，將vm-1與vm形成的角設(shè)成am時， vm通過下式（1)表示，am通過下式（2)表示。
[0030] vm=Pm_Pm_i(1 彡 m 彡n)......(1)
【主權(quán)項】
1. 一種數(shù)值控制裝置，其控制對安裝在工作臺上的被加工物進行加工的由至少包含2 個直線軸的多個驅(qū)動軸構(gòu)成的機床，其特征在于，該數(shù)值控制裝置具有： 指令讀取部，其讀取基于由多個指令點構(gòu)成的指令點列的指令路徑以及所述被加工物 與刀具的相對進給速度指令； 部分點列提取部，其以通過所述指令讀取部無論從指令方向提取所述指令點列中的指 令點，還是從與指令方向相反方向進行提取都成為相同路徑的方式，從所述指令點列提取 部分點列，并對該指令點列進行分割； 點列壓縮部，其以從所述提取出的部分點列無論向指令方向生成還是向與指令方向 相反方向生成都成為相同的近似于直線或曲線地壓縮而得的路徑的方式，生成與所述部分 點列的各指令點的距離在預(yù)先設(shè)定的公差以內(nèi)的、近似于所述直線或曲線地壓縮而得的路 徑； 插補部，其在每個插補周期求出各軸位置，以便使刀具以被指令的所述相對進給速度 在通過所述點列壓縮部壓縮而得的路徑移動；以及 電動機驅(qū)動部，其驅(qū)動各軸電動機以便向通過所述插補部求出的各軸位置移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于，還具有： 分割基準(zhǔn)長度設(shè)定部，其設(shè)定從所述指令點列提取所述部分點列后，對該指令點列進 行分割時的分割基準(zhǔn)長度， 所述部分點列提取部的分割判定根據(jù)指令點之間的長度是否在所述分割基準(zhǔn)長度以 內(nèi)來進行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于，還具有： 分割基準(zhǔn)長度設(shè)定部，其設(shè)定從所述指令點列提取所述部分點列后，對該指令點列進 行分割時的分割基準(zhǔn)角度， 所述部分點列提取部的分割判定根據(jù)連接指令點之間的直線形成的角是否在所述分 割基準(zhǔn)角度以內(nèi)來進行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 在所述點列壓縮部中壓縮而得的路徑是用直線連接部分點列內(nèi)的若干點的路徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 在所述點列壓縮部中壓縮而得的路徑是通過部分點列內(nèi)的若干點的曲線路徑。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有指令路徑壓縮功能的數(shù)值控制裝置。該數(shù)值控制裝置以無論從指令方向提取由加工程序得到的指令點列中的指令點，還是從與指令方向相反的方向進行提取都成為相同路徑的方式，從所述指令點列提取部分點列，以無論從該提取出的部分點列向指令方向生成還是向與指令方向相反的方向生成都成為相同的近似于直線或曲線地壓縮而得的路徑的方式，生成近似于該直線或曲線地進行壓縮的路徑。
【IPC分類】G05B19-4103
【公開號】CN104850064
【申請?zhí)枴緾N201510076316
【發(fā)明人】村上大樹
【申請人】發(fā)那科株式會社
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年2月12日
【公告號】DE102015001526A1, US20150227131