具有指令路径压缩功能的数值控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种数值控制装置，其对具有至少包括2个直线轴的多个驱动轴的机 床，根据从加工程序得到的指令点列来生成加工用的路径，对所述路径进行插补，在该插补 的位置驱动所述驱动轴。
【背景技术】
[0002] 在日本特开平10-49215号公报中公开了将作为点列而指示的路径通过直线路径 进行近似，沿着该直线路径进行加工的技术。
[0003] 在日本特开2013-171376号公报中公开了将作为点列而指示的路径尽量通过从 指令点开始的偏离在设定的阈值（公差）以内的较少条数的曲线进行近似，以沿着该曲线 的方式驱动伺服电动机来进行加工的技术。
[0004] 将跨大范围的多个指令点列通过与该指令点列的距离在容许值（公差）以内的直 线或曲线进行近似的技术称为指令点列的压缩。通过将多个指令点用1条曲线进行表示， 可以生成与大范围的指令点列对应的曲线，即使指令点列之间的间隔微小，也可以减轻因 生成并插补数值控制装置的加工曲线的能力不足引起的减速。
[0005] 在所述的日本特开平10-49215号公报以及日本特开2013-171376号公报中记载 方法存在如下问题：压缩方法具有方向依存性，即根据从哪个方向对点列进行压缩而压缩 结果不同，因此反向指示了相同指令时无法保证相同的压缩结果，从而在往返路径的加工 中产生路径高低差。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明的目的是提供一种在上述现有技术中所述的指令点列压缩中，在正 向、反向的哪个方向给予了相同的指令点列时，都能够依次读入所述指令点列并得到相同 的指令点列压缩结果的、具有指令路径压缩功能的数值控制装置。
[0007] 本发明涉及对机床进行控制的数值控制装置，该机床由对安装在工作台上的被加 工物进行加工的至少包含2个直线轴的多个驱动轴构成。并且，数值控制装置具有：指令读 取部，其读取基于由多个指令点构成的指令点列的指令路径以及所述被加工物与刀具的相 对进给速度指令；部分点列提取部，其以通过所述指令读取部无论从指令方向提取所述指 令点列中的指令点，还是从与指令方向相反方向进行提取都会成为相同路径的方式，从所 述指令点列提取部分点列并对该指令点列进行分割；点列压缩部，其以从所述提取出的部 分点列无论向指令方向生成还是向与指令方向相反方向生成都会成为相同的近似于直线 或曲线地压缩而得的路径的方式，生成与所述部分点列的各指令点的距离在预先设定的公 差以内的、近似于所述直线或曲线地压缩而得的路径；插补部，其在每个插补周期求出各轴 位置，以便使刀具以被指示的所述相对进给速度在通过所述点列压缩部压缩而得的路径上 移动；以及电动机驱动部，其驱动各轴电动机以便向通过所述插补部求出的各轴位置移动。
[0008] 所述数值控制装置还具有：分割基准长度设定部，其设定从所述指令点列提取所 述部分点列后，对该指令点列进行分割时的分割基准长度，所述部分点列提取部的分割判 定根据指令点之间的长度是否在所述分割基准长度以内来进行。
[0009] 所述数值控制装置还具有：分割基准长度设定部，其设定从所述指令点列提取所 述部分点列后，对该指令点列进行分割时的分割基准角度，所述部分点列提取部的分割判 定根据连接指令点之间的直线形成的角是否在所述分割基准角度以内来进行。
[0010] 所述点列压缩部中的压缩路径是用直线连接部分点列内的若干点的路径。
[0011] 所述点列压缩部中的压缩路径是通过部分点列内的若干点的曲线路径。
[0012] 根据本发明，提供一种在指令点列压缩中，无论正向还是反向给予了相同的指令 点列，都能够在依次读入所述指令点列的同时得到相同的指令点列压缩结果的具有指令路 径压缩功能的数值控制装置。
【附图说明】
[0013] 参照附图，对以下的实施例进行说明，从而使本发明的所述以及其他目的以及特 征更加明确。其中：
[0014]图1是表示输入了 P0为起点，Pn为终点的指令点列{P0, P1，……，Pn}的指令点 列的图。
[0015] 图2是表示将从Pm-1至Pm的向量表示成vm，将vm-1与vm形成的角表示成am的 图。
[0016] 图3是表示将从Qc至Qd的向量表示成Vc, d的图。
[0017] 图4是表示将图1所示的P0、P1、……、Pn的路径的压缩结果，通过n以下的数的 直线表现的图。
[0018] 图5是表示将图1所示的P0、P1、……、Pn的路径的压缩结果，以通过若干指令点 的曲线表现的图。
[0019] 图6是说明本发明的数值控制装置的一例的功能框图。
[0020] 图7是表示图6的部分点列提取部（实施方式1)执行的部分点列提取处理流程 的流程图。
[0021] 图8是表示图6的点列压缩部（实施方式1)执行的点列压缩的处理流程的流程 图。
[0022] 图9是表示图6的点列压缩部（实施方式2)执行的点列压缩的处理流程的流程 图。
【具体实施方式】
[0023] <实施方式1 >
[0024] 说明将输入的指令点列通过指令点列的压缩以近似直线表现的例子。考虑如图1 所示指示了 P0为起点，Pn(n彡1)为终点的指令点列{P0, P1,......，Pn}作为NC程序的例 子。
[0025] 通过指令读取部从指令方向提取指令点列{P0，P1，……，Pn}，在部分点列提取部 中分割成部分点列后交给点列压缩部。在点列压缩部中，通过直线近似由部分点列提取部 分割的部分点列。以下，对部分点列提取部和点列压缩部进行说明。
[0026] [部分点列提取部]
[0027]在部分点列提取部中，依次读入指令点列{P0, P1，……，Pn}后提取部分点列，交给 点列压缩部。以下，对其顺序进行说明。
[0028] 在指令点列读入回路内，从P0开始按顺序依次读入指令点（前行读入），并重复前 行读入直到根据指令点间的距离以及角度条件停止为止。当停止前行读入时，将读入的点 列作为部分点列交给点列压缩部，当还剩有指令点时，将剩余的指令点列作为输入，重复部 分点列提取部的处理。将在指令点列读入回路内读入的指令点设成Pm(0 < m < n)。
[0029] 如图2所示，将从Pm-1至Pm的向量设成vm，将vm-1与vm形成的角设成am时， vm通过下式（1)表示，am通过下式（2)表示。
[0030] vm=Pm_Pm_i(1 彡 m 彡n)......(1)
【主权项】
1. 一种数值控制装置，其控制对安装在工作台上的被加工物进行加工的由至少包含2 个直线轴的多个驱动轴构成的机床，其特征在于，该数值控制装置具有： 指令读取部，其读取基于由多个指令点构成的指令点列的指令路径以及所述被加工物 与刀具的相对进给速度指令； 部分点列提取部，其以通过所述指令读取部无论从指令方向提取所述指令点列中的指 令点，还是从与指令方向相反方向进行提取都成为相同路径的方式，从所述指令点列提取 部分点列，并对该指令点列进行分割； 点列压缩部，其以从所述提取出的部分点列无论向指令方向生成还是向与指令方向 相反方向生成都成为相同的近似于直线或曲线地压缩而得的路径的方式，生成与所述部分 点列的各指令点的距离在预先设定的公差以内的、近似于所述直线或曲线地压缩而得的路 径； 插补部，其在每个插补周期求出各轴位置，以便使刀具以被指令的所述相对进给速度 在通过所述点列压缩部压缩而得的路径移动；以及 电动机驱动部，其驱动各轴电动机以便向通过所述插补部求出的各轴位置移动。
2. 根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，还具有： 分割基准长度设定部，其设定从所述指令点列提取所述部分点列后，对该指令点列进 行分割时的分割基准长度， 所述部分点列提取部的分割判定根据指令点之间的长度是否在所述分割基准长度以 内来进行。
3. 根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，还具有： 分割基准长度设定部，其设定从所述指令点列提取所述部分点列后，对该指令点列进 行分割时的分割基准角度， 所述部分点列提取部的分割判定根据连接指令点之间的直线形成的角是否在所述分 割基准角度以内来进行。
4. 根据权利要求1~3中的任一项所述的数值控制装置，其特征在于， 在所述点列压缩部中压缩而得的路径是用直线连接部分点列内的若干点的路径。
5. 根据权利要求1~3中的任一项所述的数值控制装置，其特征在于， 在所述点列压缩部中压缩而得的路径是通过部分点列内的若干点的曲线路径。
【专利摘要】本发明提供一种具有指令路径压缩功能的数值控制装置。该数值控制装置以无论从指令方向提取由加工程序得到的指令点列中的指令点，还是从与指令方向相反的方向进行提取都成为相同路径的方式，从所述指令点列提取部分点列，以无论从该提取出的部分点列向指令方向生成还是向与指令方向相反的方向生成都成为相同的近似于直线或曲线地压缩而得的路径的方式，生成近似于该直线或曲线地进行压缩的路径。
【IPC分类】G05B19-4103
【公开号】CN104850064
【申请号】CN201510076316
【发明人】村上大树
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年2月12日
【公告号】DE102015001526A1, US20150227131