加工程序生成装置、数控装置、加工系统、加工程序生成方法、数控方法以及加工程序的制作方法

加工程序生成装置、数控装置、加工系统、加工程序生成方法、数控方法以及加工程序的制作方法
【专利摘要】加工系统包含有：加工程序生成装置（2），其具有移动指令生成部（21）以及加减速指令生成部（22），移动指令生成部（21）生成移动指令，加减速指令生成部（22）基于预先设定的机械动态特性而生成分别与各个移动指令（25）相对应的加减速指令（26），并在与移动指令（25）相同的程序块中以数值形式指示所生成的加减速指令（26）；以及数控装置，其具有位置指令生成部，该位置指令生成部存储针对移动指令（25）在相同的程序块中附加有以数值形式指示的加减速指令（26）的加工程序，基于移动指令及加减速指令（26）生成位置指令，并将所生成的位置指令输出至工作机械的驱动装置。因此，能够针对各个移动指令，以数值形式精细地指示加减速指令（26），实现与加工相对应的精细、灵活的工作机械动作。
【专利说明】加工程序生成装置、数控装置、加工系统、加工程序生成方法、数控方法以及加工程序【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生成对工作机械的动作进行指示的加工程序的加工程序生成装置、基于在加工程序中记载的指令而对工作机械的动作进行控制的数控装置、以及由该加工程序生成装置和该数控装置构成的加工系统、或其方法。
【背景技术】
[0002]在现有的加工系统中，在以CAM为代表的加工程序生成装置中，基于材料形状、制品形状或刀具等生成加工程序，以进行期望的加工，并基于该加工程序由数控装置对工作机械的各轴进行控制而进行加工。在此，通常向该加工程序指示刀具相对于材料的相对移动路径及指令速度。但是，工作机械能够动作的速度和加速度存在限制。例如，根据各轴的进给驱动系统和致动器，各轴能够动作的速度和加速度的上限值存在极限。因此，在数控装置中，预先考虑机械特性而将各轴的速度和加速度的上限值设定为参数，在加工中以使得速度和加速度不超过所设定的参数的值的方式进行加减速。
[0003]并且，数控装置所使用的加减速方法通常有插补后加减速和插补前加减速。前者是针对各轴利用低通滤波器等将位置或速度进行平滑化，存在会在小圆动作时或角部处产生轨迹误差的问题。另一方面，后者是在对进给速度进行加减速后进行插补，具有不产生轨迹误差的特点，但由于在角部处进行减速以使得各轴的速度连续，因此存在加工时间增长的问题，或者，如果在角部处几乎不减速，则存在各轴的速度变得不连续而容易产生机械振动的问题。如上所述，两种方法各自存在优点和缺点。因此，需要根据用途而将两者区分使用或一起使用，或者，需要与加工相对应地对用于调整各自的加减速程度的参数(加速度等)进行调整，非常费事，而且需要高度熟练的技术，因此成为问题。
[0004]专利文献1:日本特 开平06 - 131029号公报

【发明内容】

[0005]作为与上述课题相对应的方法，例如在上述专利文献I中，在数控装置中，针对各轴自动地切换插补前加减速的加速度。根据该方法，按照预先设定在数控装置中的固定规贝U，对加速度进行变更。因此，存在难以应对多种加工的问题。例如，即使在向相同方向移动时，有时也希望根据移动路径或移动速度、或者加工形状或要求精度而以不同的加速度动作，但根据上述固定规则而对加速度进行变更的现有技术无法应对上述情况。
[0006]另外，在同一上述专利文献I中还公开了下述方法，即，在加工程序中，通过由M码对加速度切换进行指示，从而从预先登记在数控装置中的多个加速度中选择I个加速度并切换为该加速度，其中，该M码是由与移动指令相同的程序块指示的。根据该方法，能够根据加工程序灵活地进行与移动指令相对应的加速度切换。但是，M码由于数量有限，因此存在无法进行精细指示的问题，或者，由于经由M码指示加速度，因此，存在加速度不表现为数值而难以直观了解的问题。[0007]此外，根据使用上述M码的现有加减速控制，对于在生成加工程序时如何确定最佳的加减速时间常数的值依然没有解决。另外，可能在加工程序中，因疏忽而将通常作为与机械相匹配的最佳值而设定在数控装置中的加减速时间常数，设定为不适合的值，由于在此情况下会导致机械的动作不良，因此存在问题。即，上述现有技术虽然能够变更加减速时间常数，但由于不具有确定该加减速时间常数的方法、或在设定了错误的值的情况下进行限制以不使用该值的方法，因此，在实际中无法针对各个移动指令而精细地指示加减速时间常数，实用性不足。
[0008]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供:加工程序，其能够针对各个移动指令由加工程序精细地以数值形式指示与加减速相关的指令；该加工程序的生成装置；数控装置，其对针对各个移动指令精细地以数值形式指示与加减速相关的指令的加工程序进行存储，基于该加工程序使工作机械进行动作；以及由加工程序生成装置和数控装置构成的加工系统。
[0009]另外，目的在于提供一种加工系统，其在与加减速相关的指令的基础上，还能够向加工程序指示使规定的移动指令的终点附近与该指令之后的下一个移动指令的开始附近重合的指令，能够提高可由加工程序控制的动作的自由度，进行更适当的加工。
[0010]为了解决上述课题并实现目的，本发明所涉及的加工程序生成装置是工作机械的加工程序生成装置，生成包含工作机械的各轴的移动指令在内的加工程序，该加工程序生成装置的特征在于，具有:移动指令生成部，其基于加工信息而生成移动指令；以及加减速指令生成部，其基于预先设定的机械动态特性而生成分别与各个移动指令相对应的加减速指令，并在与所生成的移动指令相同的程序块中以数值方式指示该加减速指令。
[0011]另外，根据本发明所涉及的数控装置，其读取加工程序，基于向加工程序指示的移动指令而使工作机械动作，该数控装置的特征在于，具有移动指令生成部，该移动指令生成部存储针对移动指令在相同的程序块中附加有以数值形式指示的加减速指令的加工程序，基于移动指令及加减速指令生成位置指令，将所生成的位置指令输出至工作机械的驱动装置。
[0012]并且，根据本发明所涉及的加工系统，其生成包含工作机械的各轴的移动指令在内的加工程序，基于向加工程序指示的移动指令使工作机械动作，该加工系统的特性在于，包含:加工程序生成装置，其具有移动指令生成部以及加减速指令生成部，该移动指令生成部基于加工信息而生成移动指令，该加减速指令生成部基于预先设定的机械动态特性，生成分别与各个移动指令相对应的加减速指令，在与移动指令相同的程序块中以数值形式指示所生成的加减速指令；以及数控装置，其具有移动指令生成部，该移动指令生成部存储针对移动指令在相同的程序块中附加有以数值形式指示的加减速指令的加工程序，基于移动指令及加减速指令生成位置指令，将所生成的位置指令输出至工作机械的驱动装置。
[0013]并且，根据本发明所涉及的加工程序生成方法，其是工作机械的加工程序生成方法，生成包含工作机械的各轴的移动指令在内的加工程序，该加工程序生成方法的特征在于，基于加工信息而生成移动指令，基于预先设定的机械动态特性，生成分别与各个移动指令相对应的加减速指令，并在与所生成的移动指令相同的程序块中以数值形式指示该加减速指令。
[0014]并且，根据本发明所涉及的数控方法，其将加工程序读取至数控装置，基于向所读取的加工程序指示的移动指令使工作机械动作，该数控方法的特征在于，使数控装置存储针对移动指令在相同的程序块中附加有以数值形式指示的加减速指令的加工程序，基于移动指令及加减速指令生成位置指令，并将所生成的位置指令输出至工作机械的驱动装置。
[0015]并且，根据本发明所涉及的加工程序，其为工作机械的加工程序，指示工作机械的各轴的移动指令，且该加工程序被读取至数控装置，由数控装置执行而使工作机械动作，该加工程序的特征在于，在与移动指令相同的程序块中以数值形式指示有分别与各个移动指令相对应的加减速指令。
[0016]另外，此处所谓的“程序块(block)”，是在从存储于数控装置的存储部中的加工程序依次读取而由运算装置进行处理的各种指令中，一次性地读取并同时被处理的指令组的单位，通常是指以块结束符(end of block)划分的由多个指令组构成的区域。在I个程序块中指示的多个指令中的I组规定指令组，构成使工作机械的刀具移动的移动指令。根据本发明，与该移动指令一起在相同的程序块中以数值形式指示有与移动指令相对的加减速指令。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，在加工程序生成装置中，针对各个程序块生成移动指令，并且，基于机械动态特性而生成与各个移动指令相对应的加减速指令，并在与移动指令相同的程序块中以数值形式指示该加减速指令。并且，在数控装置中具有下述效果，即，由于基于该移动指令及加减速指令而生成位置指令，使工作机械的各轴动作，因此，能够实现与精细的加工相对应的灵活的工作机械的动作。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是表示本发明的实施方式的加工系统的概略结构的框图。
[0020]图2是表示本发明的实施方式所涉及的加工程序生成装置的详细结构的框图。
[0021]图3是表示本发明的实施方式所涉及的数控装置的详细结构的框图。
[0022]图4是表示对本发明的实施方式所涉及的加工系统的概略动作进行说明的流程图的图。
[0023]图5是表示对本发明的实施方式所涉及的图4中的STEP (步骤)11的详细动作进行说明的流程图的图。
[0024]图6是表示对本发明的实施方式所涉及的图4中的STEP12的详细动作进行说明的流程图的图。
[0025]图7是表示本发明的实施方式所涉及的加工程序的例子的图。
[0026]图8是表示本发明的实施方式所涉及的加工程序的第2个例子的图。
[0027]图9是表示本发明的实施方式所涉及的加工轨迹的图。
[0028]图10是表示本发明的实施方式所涉及的速度波形的曲线的图。
【具体实施方式】
[0029]下面，基于附图，对本发明所涉及的加工程序生成装置、数控装置、加工系统、加工程序生成方法、数控方法以及加工程序的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。[0030]实施方式
[0031]图1是表示本实施方式中的加工系统的概略结构的框图。在图中，I是加工系统，具有加工程序生成装置2和数控装置(NC)3。加工程序生成装置2基于从外部输入的加工信息4而生成加工程序5。数控装置3基于加工程序5而生成未图示的工作机械在各个时刻的位置指令6，将该位置指令6输入至工作机械的驱动装置(伺服控制装置)7，从而使工作机械的各轴动作，进行期望的加工。在此，加工信息4是指材料(材料的形状及材质等)、制品形状、使用的刀具(形状、材质等)、加工方法、加工样式(pattern)、加工条件及要求精度等在进行期望的加工时为了确定机械的动作所需的一组信息。
[0032]图2是表示图1中的加工程序生成装置2的详细结构的框图。在图中，21是移动指令生成部，22是加减速指令生成部，23是重合指令部，24是机械动态特性，25是移动指令，26是加减速指令，27是重合指令。通过移动指令生成部21、加减速指令生成部22，分别向加工程序5指示移动指令25、加减速指令26，优选还通过重合指令部23向加工程序5指示重合指令27。移动指令生成部21基于加工信息4，计算用于加工出期望的制品形状的、刀具相对于材料(工件)的移动，并将该移动作为移动指令25向加工程序指示。在此，移动指令25是用于进行刀具移动的指令，至少包含指令路径和指令速度。加减速指令生成部22根据移动指令25和机械动态特性24，求出加工时间最短的加减速指令26，并向加工程序5指示。
[0033]在此，机械动态特性24进行限制使得所生成的加减速指令26为机械各轴能够动作(能够输出)范围内的数据。机械动态特性24是例如速度、加速度、扭矩、电流中任意的至少大于或等于I者的制约条件(分别具有上限值及下限值)(D)。并且，关于机械动态特性24，以与工作机械各轴的位置指令相对的实际机械位置、速度、加速度、电流、扭矩的响应的相互间关系等为首，可以包含任意响应的关系。作为该关系，例如以传递函数(频率响应)、或运动方程式的形式表现。此外，该关系也可以不是实际机械位置、速度、加速度、电流、扭矩相对于位置指令的关系，而由例如实际机械位置、速度、加速度、电流、扭矩相对于速度指令或加速度指令的关系表现。位置、速度、加速度可通过微分?积分进行换算，同样地，如果对加速度指令、电流指令、扭矩指令、速度指令进行积分则会得到位置，因此换算容易，能够同样地应对。`
[0034]另外，加减速指令26是由加工程序对数控装置3中的加减速处理进行控制的指令，具体来说，是指加速度、减速度、指令路径的终点(指令路径和下一个指令路径的连接部)处的减速速度以及加减速样式(直线加减速或S形加减速等)。
[0035]并且，在图2中，重合指令部23也可以根据移动指令25、加减速指令26及要求精度(包含在加工信息4中)求出重合指令27，向加工程序5指示。在此，所谓重合指令27是指，针对通常按照向加工程序5指示的顺序执行的移动指令25，指示进行重合的距离或时间，以通过在某个移动指令25完成之前开始在其之后的下一个移动指令25，从而使多个移动指令25重合地执行。通过进行该重合，从而能够将由多个移动指令25构成的加工程序5的加工时间缩短。
[0036]下面，图3是表示图1中的数控装置3的详细结构的框图。在图中，31是加减速判断部、32是位置指令生成部、33是实际机械动态特性、34是加减速数据、35是调整系数、36是负载。其他构成要素如上所述，省略说明。[0037]在此，实际机械动态特性33是与机械动态特性24类似种类的数据，但机械动态特性24保存在加工程序生成装置2中，是机械的标称动态特性(标准化地设想的动态特性的标称值)，与此相对，实际机械动态特性33保存在数控装置3内，是能够在作业现场反映由操作者或未图示的其他控制装置(Programmable Logic Controller (PLC)等)赋予的调整系数(调整信号或调整参数)35、和从驱动装置7或未图示的传感器取得的机械负载36 (装载重量、惯量、电动机电流、电动机温度等)而进行动态特性变更的数据。通过以上述方式构成，从而能够设为与实际机械更相符的机械动态特性。
[0038]加减速判断部31在被赋予了移动指令25、加减速指令26时，将它们变换并计算为满足实际机械动态特性33的制约条件的加减速数据34。在此，加减速数据34是用于控制由位置指令生成部32进行的加减速的数据。
[0039]位置指令生成部32基于移动指令25和加减速数据34，进行加减速及插补，生成位置指令6。
[0040]另外，在向加工程序5指示了重合指令27时，由加减速判断部31 —并对能否执行所指示的重合指令27进行判断，将作为判断结果的重合指令27包含在加减速数据34中。在重合指令27包含在加减速数据34中时，位置指令生成部32按照重合指令27，开始下一个移动指令。
[0041]图4是表示对本实施方式的加工系统的概略动作进行说明的流程图的图。在图中，在STEPll中基于从外部输入的加工信息4而生成加工程序5。在STEP12中，按照在STEPll中生成的加工程序而生成未图示的工作机械在各个时刻的位置指令6，通过将该位置指令6输入至驱动装置(伺服控制装置)7，从而使工作机械动作，进行期望的加工。
[0042]图5是表示对图4中的STEPll的详细动作进行说明的流程图的图。在图中，在STEP21中，基于从外部输入的加工信息而生成移动指令25。在STEP22中生成加减速指令
26。在STEP23中生成重合指令27。在STEP21中，移动指令生成部21基于加工信息4，计算用于加工出期望的制品形状的、刀具相对于材料(工件)的移动，并作为针对各个程序块的移动指令25，向加工程序5指示。在STEP22中，加减速指令生成部22根据各个程序块的移动指令25和机械动态特性24，求出加工时间最短的加减速指令26，向加工程序5指示。在STEP23中，重合指令部23根据移动指令25、加减速指令26及要求精度(包含在加工信息4中)求出重合指令27，向加工程序5指示。
[0043]图6是表示对图4中的STEP12的详细动作进行说明的流程图的图。在图中，在STEP31中，加减速判断部31在被赋予了移动指令25、加减速指令26时，将它们变换并计算为满足实际机械动态特性33的制约条件的加减速数据34。如果加减速指令26能够执行(满足实际机械动态特性33的制约条件)，则加减速数据34与加减速指令26 —致，如果不能够执行(不满足实际机械动态特性33的制约条件)，则将预先设定的值(通过参数等设定的加减速数据的默认值)用作加减速数据34。同样地，也对重合指令27能否执行进行判断。即，在向加工程序5指示了重合指令27时，由加减速判断部31 —并判断所赋予的重合指令27能否执行，在按照重合指令27进行了动作时满足实际机械动态特性33的制约条件的情况下，将重合指令27也包含在加减速数据34中而进行指示，反之，在不满足制约条件的情况下，不采用所指示的重合指令27，而是将预先设定的值(通过参数等设定的重合量的默认值)或O (不重合)作为重合指令27,包含在加减速数据中。[0044]在STEP32中，位置指令生成部32基于移动指令25和加减速数据34进行加减速及插补，生成位置指令6。插补方法按照由移动指令25指示的指令路径进行。例如，对应于路径的种类而进行直线插补、圆弧插补、样条插补等。在重合指令27包含在加减速数据34中时，位置指令生成部32按照重合指令27开始下一个移动指令。
[0045]图7中示出加工程序5的例子。各行所指示的指令组，是指各个程序块的移动指令(在该例中为4个程序块)。N是顺序编号，Gl是直线插补，X、Y分别是X轴、Y轴的坐标值，A是加速度，D是减速度，C是重合量，V是程序块终点处的减速速度，F是进给速度。在此，G指令、坐标值X、Y及F指令是构成移动指令的指令组。在本实施方式中，其特征在于，在与该移动指令相同的程序块中指示有加减速指令(A指令、D指令、V指令)及用于指定重合量的C指令。
[0046]在该例子中，如上述所示，各个程序块是各自在I行中记载的部分，通常以顺序编号开始并以块结束符(图7及图8中省略)结束的区域的部分是程序块。通常数控装置的加工程序按照被称为解释程序的程序的动作顺序进行处理，基本上是在I个程序块被读取并处理后，读取下一个程序块(出于插补等目的，有时也会读取数个程序块)。此外，即使存在不使用“程序块”这种用语的与本实施方式不同的数控装置，但如果存在包含I个移动指令(指令组)而一次性地被读取并处理的单位，则是指该单位(区域)。
[0047]例如在NI程序块中，以进给速度3000移动至Χ10、YO的位置，此时的加速度为300，减速度为600，与下一个移动(Ν2程序块)的重合量为0.5，程序块终点处的减速速度为1000。在此，实际机械动态特性的制约条件例如为:
[0048]X轴的最大加速度(加速度容许值):1200
[0049]Y轴的最大加速度(加速度容许值):600
[0050]X轴的最大加速度(减速度容许值):600
[0051]Y轴的最大加速度(减速度容许值):600。
[0052]在此情况下，在图7的加工程序中，由于以A及D所指示的加速度及减速度处于容许范围内，因此判断为能够执行，按照加工程序进行动作。
[0053]另外，图8表示加工程序5的第2个例子。相对于图7，NI程序块的A的值、N2的D的值、N3的C的值不同。在此情况下，如果实际机械动态特性的制约条件成为上述的值，则在图8的加工程序中，由NI程序块的A指示的1800这一加速度指令的值由于已超过X轴的加速度容许值，因此判断为不能够执行，加速度指令变更为默认值(例如加速度容许值1200)，程序块NI程序块以加速度1200动作。同样地，对于N2程序块，由于减速度指令(900)超过Y轴的减速度容许值，因此，其也变更为作为容许值的Y轴减速度容许值600而进行动作。
[0054]另外，在N3程序块的终点处，对在加工程序生成时刻在角部处产生的法线方向加速度(与路径的行进方向垂直方向的加速度)的值进行计算，以使其达到规定的容许值，并将重合量设为0.15。该重合量使得在角部处形成顺滑的圆弧形弯曲路径，但如果以由V指令指定的速度(800)通过该圆弧形弯曲角部，则在加速度(在此情况下，会在路径的法线方向产生加速度)超过容许加速度的情况下，指定的重合量0.15不能够执行，从而不采用该重合指令，而是修正为使得所产生的加速度与容许加速度一致的重合量(例如将C指令的指令值从0.15修正为0.3)。[0055]此外，在本实施方式中，通过按照上述方式修正重合量，从而使得加速度不会过大，但也可以通过修正程序块终点处的速度(V指令)而使得加速度不会过大。
[0056]将按照图7或图8的加工程序进行动作的情况下的轨迹在图9中示出，将速度波形在图10中示出。在按照图8的加工程序进行动作的情况下，如上所述不能够执行的指令被修正，通过基于该修正后的指令进行动作，从而此时成为与图7相同的动作。
[0057]如图9所示，图7、图8的加工程序的刀具轨迹成为大致正方形的轮廓形状。3个角部通过重合指令(C指令)的作用而形成为圆滑的曲线。该曲线部的移动方向的长度按照重合指令，分别成为0.3,0.4,0.5。
[0058]在图10中，纵轴表示刀具的移动速度，横轴表示时间。4个山形形状表示图7、图8的加工程序的从NI程序块至N4程序块的各个移动指令动作时的加减速。可知通过加速度指令(A指令)及减速度指令(D指令)的作用，得到彼此不同的加减速，从而进行精细的动作控制。
[0059]如上所述，通过基于向加工程序的各个程序块指示的加速度、减速度、减速速度(合成速度)及重合量而使工作机械动作，从而能够根据需要进一步提高特定部位的精度，或针对各个移动指令而精细地变更加速度或减速度等动作，能够实现与加工相对应的灵活的机械动作。
[0060]根据本实施方式，特别地，通过由加工程序对应于加工而精细地指示加减速等机械动作，从而能够缩短加工时间。另外，也可以不在程序生成时刻严格进行能否执行的判断,加工程序生成不费工时,能够缩短加工时间。
[0061]此外，在上述说明中，在STEP31的处理中，在超过制约条件的情况下，也可以发出警告而使机械动作停止。特别地，在所设想的机械动态特性与加工程序生成时刻差异较大的情况下，从加工物的精度管理或缩短量产加工时的总计时间的角度出发，优选停止机械动作而重新生成程序。
[0062]在本实施方式中，分别以A、D、C、V的地址指示了加速度、减速度、重合量、程序块终点处的减速速度，但并不限定于此，也可以分配给未使用的任意字母。
[0063]另外，通过在注释内(在加工程序中，通常将注释的字符串用括号包围而视为注释)指示基于A、D、C、V的地址实现的指令，从而能够在由兼容于上述指令的数控装置和不兼容的数控装置中使用相同的加工程序。即，在具有能够由加工程序对加速度、减速度、重合量、程序块终点处的减速速度进行变更的功能的数控装置中，对在注释内指示的加速度、减速度加速度、减速度、重合量、程序块终点处的减速速度进行解释，与上述指令相对应地进行控制(生成指令值)。另一方面，在不兼容于上述指令的数控装置中，由于上述指令位于注释内，因此不执行，而是进行与现有技术相同的动作。也可以通过注释内是否包含特定的标识符，而对注释内是通常的注释，还是包含加速度、减速度加速度、减速度、重合量、程序块终点处的减速速度进行判断。
[0064]如上所述，根据本实施方式，加工程序生成装置2生成针对各个程序块的移动指令，并且，基于机械动态特性而生成与各个移动指令相对应的加减速指令，并在与移动指令相同的程序块中以数值形式指示该加减速指令，数控装置3基于移动指令、加减速指令及实际机械动态特性，判断实际中能够动作的加减速数据，通过基于移动指令及加减速数据进行加减速及插补而生成位置指令，因此，能够由加工程序指示与精细加工相对应的灵活的机械动作，另外，也可以不在程序生成时刻严格地进行能否执行的判断，具有能够缩短加工时间的效果。
[0065]另外，根据本实施方式，作为与加减速相关的指令，能够指示各个程序块的切线方向的加速度、减速度、指令路径终点处的减速速度中的任意大于或等于I个，因此，能够实现自由度高的加减速指令，具有能够对加工时间和精度进行精细调整的效果。
[0066]并且，根据本实施方式，作为机械动态特性，包含:机械各轴的速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者的制约条件；以及速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者相对于位置指令的关系式，在加工程序生成装置2中，根据制约条件和关系式求出加工时间最短的加减速指令，因此，在生成加工程序时不费工时，具有能够缩短加工时间的效果O
[0067]并且，根据本实施方式，在加工程序生成装置2中，根据移动指令和加减速指令，求出使得移动指令与在其之后的下一个移动指令发生了重合的情况下的轨迹精度与所指定的要求精度一致的重合量，将该重合量作为重合指令而向加工程序指示，在数控装置3中，按照重合指令，以使得移动指令和在其之后的下一个移动指令按照与向加工程序指示的重合指令相对应的距离进行重合的方式，开始下一个移动指令的位置指令生成，因此，具有能够由加工程序进一步指示轨迹精度，能够进行更优良加工的效果。
[0068]并且，根据本实施方式，实际机械动态特性包含:机械各轴的速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者的制约条件；以及速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者相对于位置指令的关系式，另外，实际机械动态特性以反映机械负载及设定在数控装置3中的调整系数的方式构成，在数控装置3中，基于向加工程序指示的移动指令、实际机械动态特性，进行加减速指令能否执行的判断，在能够执行的情况下，将所指示的加减速指令用作加减速数据，在不能执行的情况下，将预先设定的值用作加减速数据，按照加减速数据进行加减速，因此，具有更加不费工时而能够缩短加工时间的效果。
[0069]另外，根据本实施方式，程序生成装置构成为，生成针对各个程序块的移动指令，并且，基于机械动态特性而生成各轴按照移动指令进行移动时的加减速指令，因此，无需通过手动作业来指示与针对各个移动指令的加减速相关的指令，具有容易生成加工时间短的程序的效果。
[0070]并且，根据本实施方式，由于按照以上方式构成程序生成装置，因此，在基于指示有加减速指令及重合指令的加工程序进行加工时，操作者无需每次都对超过机械动态特性范围的加减速指令及重合指令进行确认，具有不费工时而能够实现加工时间缩短的效果。
[0071]工业实用性
[0072]如上所述，本发明所涉及的加工系统可用于生成包含工作机械各轴的移动指令的加工程序，并基于向加工程序指示的移动指令而使工作机械动作的加工系统。
[0073]标号的说明
[0074]I加工系统
[0075]2加工程序生成装置
[0076]3数控装置
[0077]4加工信息
[0078]5加工程序[0079]6位置指令
[0080]7驱动装置
[0081]21移动指令生成部
[0082]22加减速指令生成部
[0083]23重合指令部
[0084]24机械动态特性
[0085]25移动指令
[0086]26加减速指令
[0087]27重合指令
[0088]31加减速判断部
[0089]32位置指令生成部
[0090]33实际机械动态特性
[0091]34加减速 数据
[0092]35调整系数
[0093]36负载
【权利要求】
1.一种加工程序生成装置，其为工作机械的加工程序生成装置，生成包含工作机械的各轴的移动指令在内的加工程序， 该加工程序生成装置的特征在于，具有: 移动指令生成部，其基于加工信息而生成所述移动指令；以及 加减速指令生成部，其基于预先设定的机械动态特性而生成分别与各个所述移动指令相对应的加减速指令，并在与所生成的所述移动指令相同的程序块中以数值方式指示该加减速指令。
2.一种数控装置，其读取加工程序，基于向所述加工程序指示的移动指令而使工作机械动作， 该数控装置的特征在于， 具有位置指令生成部，该位置指令生成部存储针对所述移动指令在相同的程序块中附加有以数值形式指示的所述加减速指令的加工程序，基于所述移动指令及所述加减速指令生成位置指令，将所生成的所述位置指令输出至所述工作机械的驱动装置。
3.—种加工系统，其生成包含工作机械的各轴的移动指令在内的加工程序，基于向所述加工程序指示的移动指令使工作机械动作， 该加工系统的特性在于，包含: 加工程序生成装置，其具有移动指令生成部以及加减速指令生成部，该移动指令生成部基于加工信息而生成所述移动指令，该加减速指令生成部基于预先设定的机械动态特性，生成分别与各个所述移动指令相对应的加减速指令，在与所述移动指令相同的程序块中以数值形式指示所生成的所 述加减速指令；以及 数控装置，其具有位置指令生成部，该位置指令生成部存储针对所述移动指令在相同的程序块中附加有以数值形式指示的所述加减速指令的加工程序，基于所述移动指令及所述加减速指令生成位置指令，将所生成的所述位置指令输出至所述工作机械的驱动装置。
4.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于， 所述移动指令生成部在所述移动指令及所述加减速指令的基础上，还基于各个工作机械各自的实际机械动态特性而生成位置指令。
5.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于， 所述加减速指令是沿所述移动指令的指令路径的切线方向加速度、减速度、及指令路径的终点处的减速速度中的任意大于或等于I个。
6.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于， 所述机械动态特性包含:机械的各轴的速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者的制约条件；以及由与所述位置指令相对的位置、速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者构成的关系式， 所述加工程序生成装置根据所述制约条件和所述关系式，生成加工时间最短的所述加减速指令。
7.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于， 所述加工程序生成装置还具有重合指令部，该重合指令部根据所述移动指令和所述加减速指令，求出使第I移动指令和继该第I移动指令之后的第2移动指令发生了重合的情况下的轨迹的精度与所指定的要求精度一致的重合量，并将该重合量作为重合指令而向加工程序指示， 所述数控装置按照所述重合指令，以使得第I移动指令和第2移动指令按照与向加工程序指示的重合指令相对应的距离进行重合的方式，生成第2移动指令的位置指令。
8.根据权利要求4所述的加工系统，其特征在于， 所述实际机械动态特性包含:机械的各轴的速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者的制约条件；以及由与所述位置指令相对的位置、速度、加速度、扭矩、电流中任意大于或等于I者构成的关系式， 所述实际机械动态特性以对机械的负载及设定在所述数控装置中的调整系数进行反映的方式构成， 所述数控装置基于向所述加工程序指示的所述移动指令、所述实际机械动态特性，进行所述加减速指令能否执行的判断，在能够执行的情况下，执行所指示的所述加减速指令，在不能执行的情况下，取代所述加减速指令而使用预先设定的值进行加减速。
9.一种加工程序生成方法，其为工作机械的加工程序生成方法，生成包含工作机械的各轴的移动指令在内的加工程序， 该加工程序生成方法的特征在于， 基于加工信息而生成所述移动指令，基于预先设定的机械动态特性，生成分别与各个所述移动指令相对应的加减速指令，并在与所生成的所述移动指令相同的程序块中以数值形式指示该加减速指令。
10.一种数控方法，其将加工程序读取至数控装置，基于向所读取的所述加工程序指示的移动指令使工作机械动作， 在该数控方法中， 使所述数控装置存储针对所述移动指令在相同的程序块中附加有以数值形式指示的所述加减速指令的加工程序，基于所述移动指令及所述加减速指令生成位置指令，并将所生成的所述位置指令输出至所述工作机械的驱动装置。
11.一种加工程序，其为工作机械的加工程序，指示工作机械的各轴的移动指令，且该加工程序被读取至数控装置，由所述数控装置执行而使工作机械动作， 该加工程序的特征在于， 在与所述移动指令相同的程序块中以数值形式指示有分别与各个所述移动指令相对应的加减速指令。
【文档编号】B23Q15/00GK103797430SQ201180073520
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2011年9月15日 优先权日:2011年9月15日
【发明者】津田刚志, 熊泽毅, 胁坂宗生 申请人:三菱电机株式会社, Dmg森精机株式会社