機床的數值控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種控制機床的數值控制裝置，尤其涉及一種使機床的反向動作高速 化的數值控制裝置。
【背景技術】
[0002] 在使用機床的以往的移動方向反向的動作的加工中，在反向前移動指令的伺服延 遲量成為反向時的在位寬度（要求精度）以下時，開始反向后移動指令（反向前移動指令 的下一移動指令），由此確保反向時的定位精度（參照日本特公平7 - 16849號公報）。
[0003] 此外，為了使反向動作高速化，使用前饋控制將伺服延遲量大致設為0,在反向前 移動指令的剩余移動量成為反向時的在位寬度（要求精度）以下時，開始（重疊）反向后 移動指令，由此使反向動作高速化（參照日本特開平11 一 39017號公報、日本專利公開 2009 - 282829 號公報）。
[0004] 但是，一般對移動指令施加加減速，反向時，對反向前移動指令的加減速和反向后 移動指令的加減速進行合成，由此合成的最終的移動指令反向的定時，比反向后移動指令 的開始延遲。因此，在現有技術中，實際的反向時的精度比在位寬度（要求精度）更好，但 周期時間延遲相應的量。
【發明內容】
[0005] 因此，本發明的目的是提供一種在移動方向反向的動作中，在在位寬度內最大限 提前反向動作的反向開始定時，由此控制能夠縮短周期時間的機床的數值控制裝置。
[0006] 本發明的幾個實施方式的控制機床的數值控制裝置，其特征在于，求出反向前移 動指令與反向后移動指令的速度的和成為〇時的位置等于從反向前移動指令的終點位置 遠離在位寬度的位置的反向后移動指令的開始（重疊）定時，在該定時開始反向后移動指 令。另外，反向動作表示在加工對象物相對工具進行反向動作的情況，或工具相對加工對象 物進行反向動作的情況。
[0007] 本發明的機床的數值控制裝置是在按照包含1個以上的軸的移動方向反向的指 令的加工程序來控制機床的各軸，并進行對象物的加工時，以所述1個以上的軸的反向位 置進入反向前移動指令的終點位置的在位寬度內的方式開始反向后移動指令的裝置，所述 機床的數值控制裝置具備：定時計算部，其計算所述反向前移動指令與所述反向后移動指 令的速度的和成為〇時的位置等于從所述反向前移動指令的終點位置遠離在位寬度的位 置的所述反向后移動指令的開始定時；以及移動指令開始部，其按照由所述定時計算部計 算出的所述開始定時來開始所述反向后移動指令。
[0008] 在2個以上的軸的移動方向反向時，所述定時計算部對每個軸計算出所述反向前 移動指令與所述反向后移動指令的速度的和成為〇時的位置等于從所述反向前移動指令 的終點位置遠離在位寬度的位置的所述反向后移動指令的所述開始定時，并按照對每個所 述軸計算出的開始定時中的最遲的開始定時來開始所述反向后移動指令。
[0009] 在所述定時計算部中具有多個在位寬度，并根據加工模式或進給速度來切換所述 多個在位寬度。
[0010] 本發明通過具備以上的結構，能夠提供一種在移動方向反向的動作中，在在位寬 度內最大限提前反向動作的反向開始定時，由此控制能夠縮短周期時間的機床的數值控制 裝置。
【附圖說明】
[0011] 參照附圖，對以下的實施例進行說明，從而使本發明的所述以及其他目的和特征 更加明確。
[0012] 圖1是說明基于定時計算部的反向后移動指令的開始時刻（定時）的圖。
[0013] 圖2是說明基于定時計算部的具體的計算例的圖。
[0014] 圖3是說明僅通過1軸的移動指令移動方向反向（反向前后的路徑相同）時的路 徑的圖。
[0015] 圖4是說明在切削進給時和快速進給時的加工模式中分開使用在位寬度，僅通過 1軸的移動指令移動方向反向（反向前后的路徑相同）時的路徑的圖。
[0016] 圖5是說明通過2軸的移動指令移動方向反向（反向前后的路徑相同）時的路徑 的圖。
[0017] 圖6是說明通過2軸的移動指令移動方向反向（反向前后的路徑不同）的情況下， 各軸的反向后移動指令的開始時刻（定時）的圖。
[0018] 圖7是說明通過2軸的移動指令移動方向反向（反向前后的路徑不同）時的路徑 的圖。
[0019] 圖8是一實施方式的數值控制裝置的功能框圖。
[0020] 圖9是表示一實施方式的處理的流程的圖。
【具體實施方式】
[0021] (關于定時計算部）
[0022] 在本發明中，對計算反向動作的開始時刻的定時計算部進行說明。圖1是說明基 于定時計算部的反向后移動指令的開始定時的圖。首先，說明符號。
[0023] vl(t):反向前移動指令的速度
[0024] v2(t):反向后移動指令的速度
[0025] v(t) :vl 和 v2 的和
[0026] Ta :反向后移動指令的開始時刻
[0027] Tb:移動指令反向的時刻
[0028] Tc :反向前移動指令的完成時刻
[0029] S1 :從Ta至Tb的移動量
[0030] S2 :反向時的行進不足量
[0031] 接著，對反向后移動指令的開始時刻（定時）Ta的計算方法進行說明。對圖1的 速度指令v2(t)求出反向后移動指令的開始時刻（定時）Ta。
[0032] < 1 >
[0033] 根據反向前移動指令的移動量和反向前移動指令的速度vl (t)求出反向前移動 指令的完成時刻Tc。
[0034] < 2 >
[0035] 在表示反向前移動指令的速度vl(t)與反向后移動指令的速度v2(t)的合成 (和）的速度v(t)的下式（式1)中，設為v(t) =0,求出移動指令反向的時刻Tb。
[0036] v (t) = vl (t) +v2 (t)......(式 1)
[0037] < 3 >
[0038] 將反向時的在位寬度設為S時，根據移動指令反向的時刻Tb，反向前移動指令的 完成時刻Tc和公式（式2)，將反向時的行進不足量S2的絕對值設為| S2 | = S，來求出反 向后移動指令的開始時刻（定時）Ta。另外，在位寬度表示執行中的塊定位相對其目標位置 到達預定范圍時，開始下一塊的移動時的所述預定范圍，是定位的要求精度（容許誤差）。
[0039] 通過公式（式2)表示從Ta至Tb的移動量S1。
[0040]
[0041] 當對從Ta至Tb的移動量S1和反向時的行進不足量S2進行相加時，通過公式（式 3)表示。
[0043][0044] 因此，通過公式（式4)表示反向時的行進不足量S2。
[0042]
[0045]
[0046] 然后，按照求出的反向后移動指令的開始時刻（定時）Ta來開始反向后移動指令。
[0047] 另外，在以往技術中圖1的S1+S2成為在位寬度S時，開始了反向后移動指令，因 此在圖1的Ta之后開始反向后移動指令。
[0048] 在本發明的幾個實施方式中，更準確地計算出S2(反向時的行進不足量），在成為 在位寬度S的時刻Ta開始反向指令，因此能夠比以往技術更快速地開始基于反向指令的 反向動作。
[0049](定時計算部的具體的計算例）
[0050] 在此，使用圖2來說明定時計算部的具體的計算例。首先，說明符號。
[0051] vl(t):反向前移動指令的速度
[0052] v2(t):反向后移動指令的速度
[0053]v(t) :vl和v2的和
[0054] Ta:反向后移動指令的開始時刻
[0055] Tb:移動指令反向的時刻
[0056] Tc:反向前移動指令的完成時刻
[0057] S2:反向時的行進不足量
[0058] V:速度（常數）
[0059] A:加速度（常數）
[0060] 求出圖2所示的反向后移動指令的開始時刻（定時）Ta。另外，為了使說明簡單， vl (t)、v2(t)如公式（式5)、公式（式6)所示進行直線型加減速。為了著眼于加減速，將 反向前移動指令的減速開始時刻設為t = 0。
[0061] vl = A*t_V (Ta < t < Tc)......(式 5)
[0062] v2 = A* (t_Ta) (Ta < t < Tc)......(式 6)
[0063] < 1 >
[0064] 反向前移動指令的完成時刻Tc在公式（式5)中為vl = 0,因此通過公式（式7) 求出T
[0065]
[0066]
[0067] 根據公式（式1)、公式（式5)以及公式（式6)，通過公式（式8)求出Ta~Tc 之間的速度V。
[0068] v = vl (t) +v2 (t)
[0069] = 2A*t_V_A*Ta......(式 8)
[0070] 在此，設為v = 0,通過公式（式9)求出移動指令反向的時刻Tb。
[0071]
[0072]
[0073] 根據公式（式4)、公式（式5)以及公式（式6)，通過公式（式10)求出反向時的 行進不足量S2。
[0074]
[0075] 在公式（式10)中，通過公式（式7)、公式（式9)向Tc，Tb代入值時，表示成公 式（式11)。
[0076]
[0077] ......(式 11)
[0078] 將反向時的在位寬度設為S時，在公式（式11)中|S2| = 8,表示成公式（式 12) 〇
[0079]
[0080] 在該例子中S2 < 0,因此表示成公式（式13)，對Ta進行求解時，求出反向后移動 指令的開始時刻Ta。
[0081]
[0082]