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JP3496404B2 - Numerical control unit with auto tuning function - Google Patents
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JP3496404B2 - Numerical control unit with auto tuning function - Google Patents

Numerical control unit with auto tuning function

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JP3496404B2
JP3496404B2 JP23053496A JP23053496A JP3496404B2 JP 3496404 B2 JP3496404 B2 JP 3496404B2 JP 23053496 A JP23053496 A JP 23053496A JP 23053496 A JP23053496 A JP 23053496A JP 3496404 B2 JP3496404 B2 JP 3496404B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械の駆動
制御を行う数値制御装置に関するものであり、特に指令
系のオートチューニング機能を有する数値制御装置に関
するものである。 【0002】 【従来の技術】図18は、工作機械の駆動制御を行う従
来の数値制御装置(以下NCとも称する)の一例を示す
ブロック図である。図において、パラメータ1には、フ
ィードフォワードゲイン、加減速フィルタの設定値、移
動指令のブロック間の減速速度等の設定値が設定されて
いる。このパラメータ1に設定された設定値は、マンマ
シンインタフェイス部2を介して駆動制御部3に転送さ
れ、この設定値に従って駆動制御部3により速度指令が
生成され、アンプ4に出力される。この速度指令により
アンプ4に接続されたモータ5を介して、サーボ6軸或
いは主軸7の駆動が行われる。そして、サーボ軸6及び
主軸7の各々に結合されているエンコーダ8によりモー
タ5の速度が検出され、検出されたモータ5の速度はア
ンプ4を介して駆動制御部3に転送され、フィードバッ
ク制御等に使用される。また、アンプ4は、駆動制御部
3から入力された速度指令、電流指令、及びエンコーダ
8から入力された速度フィードバック、電流フィードバ
ック等を、内蔵のD/A出力チャンネル9から外部機器
10に対して出力する。その後、外部機器10にて採取
された速度指令、電流指令、速度フィードバック、電流
フィードバック等のデータをもとに、パラメータ1に最
適値を設定する際に、設定者が設定値の最適値を確認し
ながら調整し、再設定を行っていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】このような従来のNC
において、プログラムにより指令された移動指令による
指令形状と実際の加工の際の軌跡とがサーボの追従遅れ
により誤差を発生することがあるが、発生する誤差を補
正するために、速度指令にサーボの追従遅れ分を加味し
て出力するようにフィードフォワードゲインを用いたフ
ィードフォワード制御がある。このようなフィードフォ
ワードゲインは、パラメータ1に設定されており、設定
された設定値によりフィードフォワード制御を行ってい
た。また、従来のNCにおいて、加速度の急激な変化に
よる機械振動を抑制するために、加減速時の速度指令を
ベル型指令とするように加減速フィルタを用いた加減速
フィルタ機能を用いるものがあった。この加減速フィル
タの設定値もパラメータ1に設定されている。 【0004】このようなサーボの追従遅れを補正する目
的でフィードフォワード制御を用いる場合、または加速
度の急激な変化を抑制する目的で加減速フィルタ制御を
用いる場合、サーボの追従遅れによる軌跡誤差を少なく
し、または機械振動が生じないように、フィードフォワ
ードゲインまたは加速度フィルタの設定値を設定する必
要がある。しかし、従来のNCでは、外部測定機器10
にて採取されたデータを基に、設定者が設定値の最適値
を確認しながら調整しなければならず、多大な作業時間
を要するという問題があった。 【0005】また、特開平6−250702号公報に示
されている位置偏差によるフィードフォワードゲインの
最適化手段では、早送り/切削送りの違いによってフィ
ードフォワードゲインを切り換えて最適化することがで
きなかった。即ち、例えば早送り速度が、切削送りクラ
ンプ速度より大きい場合であっても、早送りと切削送り
と共通のフィードフォワードゲインしか用いることがで
きず、早送りを効率的に行うことができないため、全体
としての加工時間を短縮することができないという問題
があった。 【0006】さらに、フィードフォワード制御を行う場
合、フィードフォワードゲインの値を上げることによ
り、加工精度を向上することができるが、フィードフォ
ワードゲインの値を上げることは機械振動の要因となる
ので、機械振動を抑制するために加減速フィルタの設定
値を大きく設定する必要があり、加工時間が長くなると
いう問題があった。そして、この逆に、加工時間を重視
する場合には、加減速フィルタの設定値を小さく設定す
る必要があるが、その分、フィードフォワードゲインの
値を下げる必要が生じ、加工精度が低下するという問題
があった。このように加工精度を重視するか、加工時間
の短縮を重視するかにより、パラメータ1に設定された
フィードフォワードゲインの値と加減速フィルタの設定
値との調整を適正に行う必要があり、この調整は極めて
繁雑であり、外部測定機器10により採取したデータを
用いて設定者が調整するのは極めて煩わしいものであ
り、調整のための時間をさらに要する原因となり、作業
性が悪いという問題があった。 【0007】 【0008】 【0009】 【0010】 【0011】 この発明は、上述した課題に鑑みなされ
たものであり、上述した外部計測機器を用いたパラメー
タの最適値の設定のわずらわしさをなくし、作業性を向
上することができるオートチューニング機能を備えた数
値制御装置を得ることを目的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】この発明によるオートチ
ューニング機能を備えた数値制御装置は、パラメータに
設定された移動指令の早送りまたは切削送りモードに対
応するフィードフォワードゲインが入力され、プログラ
ムにより指令された移動指令から速度指令を生成しアン
プへ出力する速度指令生成手段と、アンプに接続された
モータを特定する情報がアンプから入力され、モータに
対応した最大出力電流値を摘出し出力するモータ最大電
流摘出手段と、モータ最大電流摘出手段が出力した最大
出力電流値とアンプより入力されたモータ電流フィード
バックを比較して最大出力電流値がモータ電流フィード
バックより大きい場合、アンプより入力された位置フィ
ードバックを移動指と比較して目標精度に到達するま
でフィードフォワードゲインを加算し、パラメータに設
定された移動指令の早送りまたは切削送りモードに対応
するフィードフォワードゲインを加算する比較/演算制
御手段とを有するものである。 【0013】 【0014】 【0015】 【0016】 【0017】 【0018】 【0019】 【0020】 【発明の実施の形態】 実施の形態1.図1は、この発明によるオートチューニ
ング機能を備えた数値制御装置の実施形態1を示すブロ
ック図であり、駆動制御部の構成を詳細に示したブロッ
ク図であり、フィードフォワードゲインをオートチュー
ニングすることを説明するものである。図1において図
18と同一または相当箇所は同符号を付して説明を省略
する。なお、図1では、NCの駆動制御部3を示してい
るが、パラメータ1に設定された設定値は、NCのマン
マシンインターフェース2を介して駆動制御部3に転送
されており、この構成は図18の従来装置と同様であ
る。また、駆動制御部3は、速度指令生成部11、モー
タ最大電流摘出部12、比較/演算制御部13及びブロ
ック停止制御部14を有している。 【0021】図1のように構成された実施形態1のNC
では、外部からのフィードフォワードゲインのオートチ
ューニング起動がなされると、パラメータ1に初期設定
された早送り指令または切削送り指令のフィードフォワ
ードゲインが速度指令生成部11に入力される。そし
て、速度指令生成部11は、プログラムにより指令され
た移動指令から速度指令を生成し、生成された指令速度
をアンプ4に出力する。モータ最大電流摘出部12は、
アンプ4から入力されたモータ名称より、アンプ4に結
合されているモータ5の最大電流を予め定義されたテー
ブルより摘出し、比較/演算制御部13に対して出力す
る。比較/演算制御部13は、アンプ4からの電流フィ
ードバックとモータ5の最大電流とを比較し、モータ5
の最大電流値の方が大きければ、アンプ4より円弧補間
動作または往復運動動作を行った際の位置フィードバッ
クを入力し、指令値と位置フィードバック値との差が予
め設定された目標精度より大きければ、パラメータ1に
設定されたフィードフォワードゲインの設定値を加算す
る。そして、加算されて設定されたフィードフォワード
ゲインを使用して速度指令生成部11が再び指令速度の
生成を行う。 【0022】また、比較/演算制御部13は、アンプ4
からの電流フィードバックとモータ5の最大電流とを比
較し、モータの最大電流値の方が小さい場合、または指
令値と位置フィードバック値との誤差が予め設定された
目標精度より小さい場合、ブロック停止制御部14によ
り、連続運転中の指定プログラムを停止させる。なお、
パラメータ1へのフィードフォワードゲインの設定は、
駆動制御部3にて認識している現在実行中の移動指令
が、早送り指令か切削送り指令かの情報により、パラメ
ータ1の各々のモードに対応したフィードフォワードゲ
インを更新する。このような構成により、起動から停止
までの間に最適なフィードフォワードゲインにオートチ
ューニングされる。 【0023】図2は、フィードフォワードゲインのオー
トチューニングを実施する実施形態1における駆動制御
部の制御フローチャートである。 【0024】まず、数値制御装置にオートチューニング
に使用するプログラムを作成し、また、パラメータ1に
フィードフォワードゲインの初期値を設定しておく。そ
して、オートチューニング起動により、数値制御装置の
プロセッサは、図2に示す処理を所定周期(速度指令生
成周期)毎に実施する。起動要求を受けた駆動制御部3
は、パラメータ1に初期設定されたフィードフォワード
ゲインを入力し(ステップS201)、速度指令生成部
11により速度指令を生成して(ステップS202)、
アンプ4に対し出力する(ステップS203)。初回起
動の場合(ステップS204)は、アンプ4よりモータ
5の名称を入力し(ステップS205)、モータ最大電
流摘出部12において予めモータ5の最大電流が定義さ
れたテーブルより、モータ5の名称に該当する最大電流
値を摘出する(ステップS206)。次にアンプ4より
電流フィードバックを入力し(ステップS207)、比
較/演算制御部13はモータ5の最大電流と電流フィー
ドバックの比較を行う(ステップS208)。 【0025】そして、最大電流の方が大きい場合は、ア
ンプ4より位置フィードバックを入力し(ステップS2
09)、指令値と位置フィードバック値との誤差と、予
め設定された目標誤差との比較を行う(ステップS21
0)。このとき、指令値と位置フィードバック値との誤
差の方が目標誤差より大きい場合は、現在実行中の移動
指令が、早送り指令か切削送り指令かを判別し(ステッ
プS211)、早送りの場合は早送り用のフィードフォ
ワードゲインの設定値を加算し(ステップS212)、
切削送りの場合は切削送り用のフィードフォワードゲイ
ンの設定値を加算し(ステップS212)、パラメータ
1へ設定する。電流フィードバックが最大電流よりも大
きくならない限り、指令値と位置フィードバック値との
誤差が目標誤差より小さくなるまで、ステップS201
〜S213の処理を繰り返す。電流フィードバックが最
大電流以上の場合、及び指令値と位置フィードバック値
との誤差が目標誤差より小さくなった場合は、運転中の
プログラムを停止させる(ステップS214)。なお、
プログラム停止した時点で、パラメータ1に設定された
フィードフォワードゲインの設定値が初期設定値より変
更がない場合は、初期設定値を小さくして、ステップS
201〜212の処理を繰り返す。このようにして、自
動的に最適なフィードフォワードゲインの調整が可能と
なる。 【0026】このような実施形態1の構成では、パラメ
ータに設定されるフィードフォワードゲインのチューニ
ングを、自動的に最適値に設定することができ、人手に
よる調整のための多大な作業時間を軽減することがで
き、作業性を向上できる。また、外部計測機器の購入を
行う必要がなくなるので、コスト削減を図ることができ
る。さらに、早送り用と切削送り用との夫々のフィード
フォワードゲインを独立して容易に設定することがで
き、加工の態様にあわせてフィードフォワードゲインを
用いることができ、全体としての工作機械の加工時間を
短縮できる。 【0027】実施の形態2.図3は、この発明によるオ
ートチューニング機能を備えた数値制御装置の実施形態
2を示すブロック図であり、駆動制御部の構成を詳細に
示したブロック図であり、加減速フィルタの設定値をオ
ートチューニングすることを説明するものである。図3
において図18と同一または相当箇所は同符号を付して
説明を省略する。加減速フィルタは、加速度の急激な変
化による機械振動を抑制するために用いられるものであ
り、加減速時の速度指令をベル型指令とする機能を有し
ているものである。また、加減速フィルタの設定値は、
加減速フィルタ長さともいう。なお、図3では、NCの
駆動制御部3を示しているが、パラメータ1に設定され
た設定値は、NCのマンマシンインターフェース2を介
して駆動制御部3に転送されており、この構成は図18
の従来装置と同様である。また、駆動制御部3は、速度
指令生成部11、モータ最大電流摘出部12、比較/演
算制御部13及びブロック停止制御部14を有してい
る。 【0028】図3のように構成された実施形態2のNC
では、外部からの加減速フィルタの設定値のオートチュ
ーニング起動により、パラメータ1に初期設定された加
減速フィルタの設定値が速度指令生成部11に入力され
る。そして、速度指令生成部11は、プログラムにより
指令された移動指令から速度指令を生成し、生成された
指令速度をアンプ4へ出力する。モータ最大電流摘出部
12は、アンプ4から入力されたモータ5の名称より、
アンプ4に結合されているモータ5の最大電流を予め定
義されたテーブルより摘出し、比較/演算制御部13に
対して出力する。比較/演算制御部13は、アンプ4か
らの電流フィードバックとモータ5の最大電流とを比較
し、モータ5の最大電流値の方が大きければ、パラメー
タ1に設定された加減速フィルタの設定値を減算する。
そして、減算されて設定された加減速フィルタの設定値
を使用して、速度指令生成部11は再び指令速度の生成
を行う。また、比較/演算制御部13は、アンプ4から
の電流フィードバックとモータ5の最大電流とを比較
し、モータ5の最大電流値の方が小さければ、ブロック
停止制御部14により、連続運転中の指定プログラムを
停止させる。このような構成により、起動から停止まで
の間に最適な加減速フィルタの設定値にオートチューニ
ングされる。 【0029】図4は、加減速フィルタのオートチューニ
ングを実施する実施形態2における駆動制御部の制御フ
ローチャートである。 【0030】まず、数値制御装置にオートチューニング
に使用するプログラムを作成し、また、パラメータ1に
加減速フィルタの初期値を設定しておく。そして、オー
トチューニング起動により、数値制御装置のプロセッサ
は、図4に示す処理を所定周期(速度指令生成周期)毎
に実施する。起動要求を受けた駆動制御部3は、パラメ
ータ1に初期設定された加減速フィルタの設定値を入力
し(ステップS401)、速度指令生成部11により速
度指令を生成して(ステップS402)、アンプ4に対
し出力する(ステップS403)。初回起動の場合(ス
テップS404)は、アンプ4よりモータ5の名称を入
力し(ステップS405)、モータ最大電流摘出部12
において予めモータ5の最大電流が定義されたテーブル
より、モータ5の名称に該当する最大電流値を摘出する
(ステップS406)。次にアンプ4より電流フィード
バックを入力し(ステップS407)、比較/演算制御
部13は最大電流と電流フィードバックの比較を行う
(ステップS408)。 【0031】そして、最大電流の方が大きい場合は、加
減速フィルタの設定値を減算し(ステップS409)、
パラメータ1へ設定する。電流フィードバックが最大電
流よりも大きくならない限り、ステップS401〜S4
09の処理を繰り返す。電流フィードバックが最大電流
以上の場合は、運転中のプログラムを停止させる(ステ
ップS410)。なお、プログラム停止した時点で、パ
ラメータ1に設定された加減速フィルタの設定値が初期
設定値より変更がない場合は、初期設定値を大きくし
て、ステップS401〜410の処理を繰り返す。この
ようにして、自動的に最適な加減速フィルタ設定値の調
整が可能となる。 【0032】このような実施形態2の構成では、パラメ
ータに設定される加減速フィルタの設定値のチューニン
グを、自動的に最適値に設定することができ、人手によ
る調整のための多大な作業時間を軽減することができ、
作業性を向上できる。また、外部計測機器の購入を行う
必要がなくなるので、コスト削減を図ることができる。 【0033】実施の形態3.図5は、この発明によるオ
ートチューニング機能を備えた数値制御装置の実施形態
3を示すブロック図であり、駆動制御部の構成を詳細に
示したブロック図であり、移動指令のブロック間の減速
速度の設定値をオートチューニングすることを説明する
ものである。図5において図18と同一または相当箇所
は同符号を付して説明を省略する。なお、図5では、N
Cの駆動制御部3を示しているが、パラメータ1に設定
された設定値は、NCのマンマシンインターフェース2
を介して駆動制御部3に転送されており、この構成は図
18の従来装置と同様である。また、駆動制御部3は、
速度指令生成部11、比較/演算制御部13及びブロッ
ク停止制御部14を有している。 【0034】図5のように構成された実施形態3のNC
では、外部からの移動指令のブロック間減速速度のオー
トチューニング起動がなされると、パラメータ1に初期
設定された減速速度が速度指令生成部11に入力され
る。そして、速度指令生成部11は、プログラムにより
指令された移動指令から速度指令を生成し、生成された
指令速度をアンプ4に出力する。比較/演算制御部13
は、アンプ4から位置フィードバックが入力され、指令
値と位置フィードバック値とを比較し、その誤差が予め
設定された目標精度より大きければ、パラメータ1に設
定された減速速度の設定値を減算する。そして、減算さ
れて設定された減速速度を使用して、速度指令生成部1
1が再び指令速度の生成を行う。また、比較/演算制御
部13は、指令値と位置フィードバック値との誤差が、
予め設定された目標精度より小さければ、ブロック停止
制御部14により、連続運転中の指定プログラムを停止
させる。このような構成により、起動から停止までの間
に最適な減速速度にオートチューニングされる。 【0035】図6は、減速速度のオートチューニングを
実施する実施形態3における駆動制御部の制御フローチ
ャートである。 【0036】まず、数値制御装置にオートチューニング
に使用するプログラムを作成し、また、パラメータ1に
減速速度の初期値を設定しておく。そして、オートチュ
ーニング起動により、数値制御装置のプロセッサは、図
6に示す処理を所定周期(速度指令生成周期)毎に実施
する。起動要求を受けた駆動制御部3は、パラメータ1
に初期設定された減速速度を入力し(ステップS60
1)、速度指令生成部11により速度指令を生成し(ス
テップS602)、アンプ4に対し出力する(ステップ
S603)。比較/演算制御部13は、アンプ4より位
置フィードバックが入力され(ステップS604)、指
令値と位置フィードバック値とを比較し、その誤差と予
め設定された目標精度との比較を行う(ステップS60
5)。このとき、指令値と位置フィードバック値との誤
差が、予め設定された目標精度より大きい場合は、パラ
メータ1に設定された減速速度を減算し(ステップS6
06)、指令値と位置フィードバック値との誤差が、目
標精度より小さくなるまで、ステップS601からS6
06の処理を繰り返す。その後、指令値と位置フィード
バック値との誤差が、目標精度より小さくなった場合
は、運転中のプログラムを停止させる(ステップS60
7)。なお、プログラム停止した時点で、減速速度の設
定値が、初期設定値より変更がない場合は、初期設定値
を大きくして、ステップS601〜607の処理を繰り
返す。このようにして、自動的に最適な移動指令のブロ
ック間の減速速度の調整が可能となる。 【0037】このような実施形態3の構成では、パラメ
ータに設定される移動指令のブロック間の減速速度の設
定値のチューニングを、自動的に最適値に設定すること
ができ、人手による調整のための多大な作業時間を軽減
することができ、プログラム等の条件が変更されたびに
最適値を選定する手間がなくなり、作業性を向上でき
る。また、補間指令の切換りで生じていた物理的な精度
の劣化を防止でき、精度の向上を望めることになる。さ
らに、外部計測機器の購入を行う必要がなくなるので、
コスト削減を図ることができる。 【0038】実施の形態4.図7は、この発明によるオ
ートチューニング機能を備えた数値制御装置の実施形態
4を示すブロック図であり、駆動制御部の構成を詳細に
示したブロック図であり、フィードフォワードゲインの
設定値及び加減速フィルタの設定値をオートチューニン
グすることを説明するものである。図7において図18
と同一または相当箇所は同符号を付して説明を省略す
る。加減速フィルタは、加速度の急激な変化による機械
振動を抑制するために用いられるものであり、加減速時
の速度指令をベル型指令とする機能を有しているもので
ある。また、加減速フィルタの設定値は、加減速フィル
タ長さともいう。なお、図7では、NCの駆動制御部3
を示しているが、パラメータ1に設定された設定値は、
NCのマンマシンインターフェース2を介して駆動制御
部3に転送されており、この構成は図18の従来装置と
同様である。また、駆動制御部3は、速度指令生成部1
1、モータ最大電流摘出部12、比較/演算制御部13
及びブロック停止制御部14を有している。 【0039】図7のように構成された実施形態4のNC
では、外部からの加減速フィルタの設定値(長さ)、及
びフィードフォワードゲインのオートチューニング起動
がなされると、パラメータ1に初期設定された加減速フ
ィルタ長さとフィードフォワードゲインが速度指令生成
部11に入力される。そして、速度指令生成部11は、
プログラムにより指令された移動指令から速度指令を生
成し、生成された指令速度をアンプ4に出力する。この
時、選択手段により加工精度を重視するか加工時間短縮
を重視するかの選択を行い、加工精度を選択した場合は
フィードフォワードゲインをでき得る限りの最大値に、
加工時間の短縮を選択した場合は加減速フィルタ長さを
でき得る限りの最小値にそれぞれ固定し、オートチュー
ニング起動を行う。モータ最大電流摘出部12は、アン
プ4から入力されたモータ5の名称によりアンプ4に結
合されているモータ5の最大電流を予め定義されたテー
ブルより摘出し、比較/演算制御部13に対して出力す
る。比較/演算制御部13は、アンプ4からの電流フィ
ードバックとモータ5の最大電流とを比較し、モータの
最大電流値の方が大きければ、選択手段により精度重視
を選択した場合は、パラメータ1に設定された加減速フ
ィルタ長さ設定値を減算し、選択手段により加工時間の
短縮重視を選択した場合は、パラメータ1に設定された
フィードフォワードゲインの設定値を加算する。そし
て、減算された加減速フィルタ長さ及び加算されたフィ
ードフォワードゲインを使用して速度指令生成部11が
再び指令速度の生成を行う。 【0040】また、比較/演算制御部13は、アンプ4
からの電流フィードバックとモータ5の最大電流とを比
較し、モータの最大電流値の方が小さい場合は、ブロッ
ク停止制御部14により、連続運転中の指定プログラム
を停止させる。このような構成により、起動から停止ま
での間に最適な加減速時のフィルタ長さ、及びフィード
フォワードゲインにオートチューニングされる。 【0041】図8乃至10は、加減速時のフィルタ長さ
とフィードフォワードゲインのオートチューニングを実
施する実施形態4における駆動制御部の制御フローチャ
ートである。 【0042】まず、数値制御装置にオートチューニング
に使用するプログラムを作成し、選択手段により、加工
精度を重視するか加工時間短縮を重視するかの選択を行
う。加工精度重視を選択した際は、フィードフォワード
ゲイン及び加減速フィルタ長さ共に設定可能な値の最大
値を、また加工時間の短縮重視を選択した際には、フィ
ードフォワードゲイン及び加減速フィルタ長さ共に設定
可能な値の最小値を初期値としてパラメータ1に設定し
ておく。そして、オートチューニング起動により、数値
制御装置のプロセッサは、図8乃至10に示す処理を所
定周期(速度指令生成周期)毎に実施する。 【0043】起動要求を受けた駆動制御部3は、加工精
度重視か加工時間短縮重視かのいずれが選択手段により
選択されているか判断を行い(ステップS801)、精
度重視が選択されていると判断した場合は、まずパラメ
ータ1に初期設定された加減速フィルタ長さとフィード
フォワードゲインを入力し(ステップS802)、速度
指令生成部11により速度指令を生成して(ステップS
803)、アンプ4に対し出力する(ステップS80
4)。初回起動の場合(ステップS805)は、アンプ
4よりモータ5の名称を入力し(ステップS806)、
モータ最大電流摘出部12において予めモータ5の最大
電流が定義されたテーブルより、モータ5の名称に該当
する最大電流値を摘出する(ステップS807)。次に
アンプ4より電流フィードバックを入力し(ステップS
808)、比較/演算制御部13はモータ5の最大電流
と電流フィードバックの比較を行う(ステップS80
9)。比較/演算制御部13による初回の比較におい
て、電流フィードバックが最大電流を越えていた場合
で、かつパラメータ1に設定された加減速フィルタ長さ
が最大値の場合(ステップS810)は、フィードフォ
ワードゲインを減算し(ステップS811)、再びステ
ップS802に戻り処理を繰り返す。また、加減速フィ
ルタ長さが最大値でない場合は、加減速フィルタ長さを
加算し(ステップS812)、同様にステップS802
へ戻り処理を繰り返す。 【0044】次に、電流フィードバックが最大電流を越
えない場合は、まず加減速フィルタ長さを減算する(ス
テップS813)。そして、パラメータ1の加減速フィ
ルタ長さとフィードフォワードゲインを速度指令生成部
11へ入力し(ステップS814)、速度指令を生成し
て(ステップS815)、アンプ4に対して出力する
(ステップS816)。その後、アンプ4より電流フィ
ードバックを入力し(ステップS817)、比較/演算
制御部13は、モータ5の最大電流と電流フィードバッ
クの比較を行う(ステップS818)。そして、最大電
流の方が大きい場合は、パラメータ1に設定された加減
速フィルタ長さの設定値を減算し(ステップS82
0)、電流フィードバックが最大電流よりも大きくなら
ない限り、ステップS814〜S820の処理を繰り返
す。また、電流フィードバックが最大電流以上の場合
は、運転中のプログラムを停止させる(ステップS81
9)。 【0045】続いて、駆動制御部3が、加工時間の短縮
重視を選択手段が選択していると判断した場合は(S8
01)、まずパラメータ1に初期設定された加減速フィ
ルタ長さとフィードフォワードゲインを入力し(ステッ
プS821)、速度指令生成部11により速度指令を生
成して(ステップS822)、アンプ4に対し出力する
(ステップS823)。初回起動の場合(ステップS8
24)は、アンプ4よりモータ5の名称を入力し(ステ
ップS825)、モータ最大電流摘出部12において予
めモータ5の最大電流が定義されたテーブルより、モー
タ5の名称に該当する最大電流値を摘出する(ステップ
S826)。次にアンプ4より電流フィードバックを入
力し(ステップS827)、比較/演算制御部13は最
大電流と電流フィードバックの比較を行う(ステップS
828)。比較/演算制御部13による初回の比較にお
いて、電流フィードバックが最大電流を越えた場合で、
かつパラメータ1に設定されたフィードフォワードゲイ
ンが最小値の場合(ステップS829)は、加減速フィ
ルタ長さを加算し(ステップS830)、再びステップ
S821に戻り処理を繰り返す。また、フィードフォワ
ードゲインが最小値でない場合は、フィードフォワード
ゲインを減算し(ステップS831)、同様にステップ
S821へ戻る。 【0046】次に、電流フィードバックが最大電流を越
えない場合は、まずフィードフォワードゲインを加算す
る(ステップS832)。そして、パラメータ1の加減
速フィルタ長さとフィードフォワードゲインを速度指令
生成部11へ入力し(ステップS833)、速度指令を
生成して(ステップS834)、アンプ4に対し出力す
る(ステップS835)。その後、アンプ4より電流フ
ィードバックを入力して(ステップS836)、比較/
演算制御部13はモータ5の最大電流と電流フィードバ
ックの比較を行う(ステップS837)。そして、最大
電流の方が大きい場合は、パラメータ1に設定されたフ
ィードフォワードゲインの設定値を加算し(ステップS
839)、電流フィードバックが最大電流よりも大きく
ならない限り、ステップS833〜S839の処理を繰
り返す。また、電流フィードバックが最大電流以上の場
合は、運転中のプログラムを停止させる(ステップS8
38)。このようにして、自動的に最適なフィードフォ
ワードゲイン及び加速度フィルタの設定値の調整が可能
となる。 【0047】このような実施形態4の構成では、パラメ
ータに設定されるフィードフォワードゲイン及び加速度
フィルタの設定値のチューニングを、選択手段による加
工精度重視か加工時間の短縮重視かに応じて自動的に最
適値に設定することができ、人手による調整のための多
大な作業時間を軽減することができ、作業性を向上でき
る。また、外部計測機器の購入を行う必要がなくなるの
で、コスト削減を図ることができる。 【0048】実施の形態5.図11は、NCを用いて工
作機械を制御した際の速度波形図を示し、プログラムに
より指令された移動指令に基づき工作機械が往復運動を
行うとき、即ち往復運動により移動指令の連続する指令
ブロック間の移動方向が反転する時の速度及び加速度を
示す波形図である。なお、図11では、加速度変化が許
容された加速度となるように、移動指令の指令ブロック
を制御していない状態を示している。 【0049】図11において、移動方向反転前のプログ
ラム指令速度をF[mm/s]、反転後のプログラム指
令速度をF’[mm/s]、許容される加速度をα[m
m/s2]とすると、切削送り指令では連続する複数指
令ブロック間を滑らかにつなぐ目的で、指令ブロック間
で指令完了をチェックしてから次の指令ブロックの速度
指令を生成しており、移動方向反転時の加速度がα’
[mm/s2]となり、許容される加速度αよりも大き
くなってしまう。 【0050】図12は、移動方向反転時の加速度変化を
許容値以内になるように、移動指令の指令ブロックを制
御するようにした実施形態5における駆動制御部3の制
御フローチャートである。 【0051】まず、NCにオートチューニングに使用す
るプログラムを作成し、また、パラメータ1に移動指令
が移動方向を反転する際に許容される加速度に相当する
切削送りクランプ速度、及びプログラムにより指令され
た移動指令から速度指令の生成を遅延させる時定数、即
ち切削送り時定数を設定しておく。そして、起動によ
り、NCのプロセッサは、図12に示す処理を所定周期
(速度指令生成周期)毎に実施する。 【0052】起動要求を受けた駆動制御部3は、初回起
動の場合(ステップS1001)、パラメータ1に設定
された切削送りクランプ速度及び切削送り時定数が入力
される(ステップS1002)。プログラムにより指令
された移動指令から速度指令生成部11は、速度指令を
生成しアンプ4へ出力する。そして、移動指令の移動方
向が反転し、かつ現在の移動指令の移動ブロックの速度
指令出力が完了していた場合(ステップS1003)、
現在の移動指令の移動ブロックのプログラム指令速度及
び次の移動指令の移動ブロックの速度指令が入力される
(ステップS1004)。ここで、比較/演算制御部1
3は、現在の移動指令の移動ブロックのプログラム指令
速度と次の移動指令の移動ブロックの速度指令の総和
と、パラメータに設定された切削クランプ速度とを比較
し、総和の方が小さい場合は(ステップS1005)、
速度指令生成部11に次の移動指令の移動ブロックの速
度指令を生成させ(ステップS1006)、アンプ4に
対して速度指令を出力させる(ステップS1007)。
即ち、プログラムにより指令された移動指令の移動方向
を反転する前後の移動指令のプログラム指令速度に基づ
く加速度と、設定手段によりパラメータ1に設定された
許容される加速度とを比較し、指令速度に基づく加速度
が許容される加速度を越えない場合は、速度指令生成部
11に移動指令の反転後のプログラム指令速度に基づく
速度指令を生成出力させるようにしたものである。 【0053】また、現在の移動指令の移動ブロックのプ
ログラム指令速度と次の移動指令の移動ブロックの速度
指令の総和が切削クランプ速度以上の場合(ステップS
1005)は、現在の移動指令の移動ブロックの速度指
令出力の完了から、設定し油断によりパラメータ1に設
定された切削送り時定数分の時間が経過するまで(ステ
ップS1008)、速度指令生成部11による速度指令
の生成を休止させ、遅延させるようにしたものである。
このようにして、往復運動における移動方向反転時の最
適な速度生成が可能となる。 【0054】このような実施形態5の構成では、往復運
動において移動方向反転時の加速度変化が、許容された
加速度を越えると判断された場合、移動方向が反転した
後の指令速度の生成出力を遅延させるようにしているた
め、プログラムの指令による移動指令の移動方向が反転
することを考慮に入れて指令プログラムを作成する必要
がなくなり、指令プログラムの作成が容易となる。ま
た、過度の加速度になることがなく、工作機械の機械振
動の発生を抑制することができ、加工精度の向上が図れ
る。 【0055】実施の形態6.図13は、この発明の実施
形態6の構成を示すブロック図であり、同期タップ時の
主軸の加速度のオートチューニング機能を備えた数値制
御装置の駆動制御部の構成を詳細に示したブロック図で
あり、図13において図18と同一または相当箇所は同
符号を付して説明を省略する。なお、図13では、NC
の駆動制御部3を示しているが、パラメータ1に設定さ
れた設定値は、NCのマンマシンインターフェース2を
介して駆動制御部3に転送されており、この構成は図1
8の従来装置と同様である。また、駆動制御部3は、速
度指令生成部11、主軸位置指令生成部15、同期誤差
量計算部16及びブロック停止制御部14を有してい
る。 【0056】図13のように構成された実施形態6のN
Cでは、外部からの同期タップ時の主軸の加速度のオー
トチューニング起動がなされると、パラメータ1に初期
設定された同期タップ時の主軸の加速度が、速度指令生
成部11に入力される。そして、速度指令生成部11
は、プログラムにより指令された移動指令から速度指令
を生成し、この速度指令をサーボ軸の速度指令としてア
ンプ4へ出力する。また、生成された速度指令をもと
に、主軸位置指令生成部15にて位置ループ制御によっ
て主軸の位置指令を生成し、サーボ軸、即ちタップ軸の
速度指令と共に主軸の位置指令をアンプ4に出力する。 【0057】同期誤差量計算部16は、アンプ4から入
力されるタップ軸の速度フィードバックV、パラメータ
1に予め設定されているボールネジピッチPIT、位置
検出器分解能RNG、サーボギア比PC1、及びプログ
ラムにより指令されたタップのピッチ指令F等が入力さ
れ、以下の計算式(1)、(2)により、タップ軸の速
度フィードバックVを、主軸の移動パルス、即ち回転数
パルス相当に換算を行う。ここで、A、Bを約分した整
数とすると、 RNG/PIT=A/B ・・・(1) となる。そして、タップ軸の速度フィードバックを主軸
の移動パルス相当に換算した値Vpは、検出器1回転当
たりのパルス数をPとすると、上述の(1)式より求め
られた整数Bを使用して以下の計算式(2)により求め
られる。 Vp=(V*PIT*P)/(F*RNG*PCI*B) ・・・(2) 【0058】同期誤差量計算部16は、(2)式により
求められたパルス数とアンプ4より入力された主軸の速
度フィードバックを比較して、予め指定された許容誤差
よりも誤差が小さい場合は、パラメータ1に設定された
同期タップ時の主軸の加速度を加算する。即ち、比較し
た誤差が、タップの呼び径毎に許容される同期誤差パル
スを越えない場合は、パラメータ1に設定された主軸の
加速度を加算する。そして、加算して設定された加速度
を使用して、速度指令生成部11は再びタップ軸の速度
指令を生成する。また、(2)式により求められたパル
ス数とアンプ4より入力された主軸の速度フィードバッ
クを比較して、予め指定された許容誤差よりも誤差が大
きい場合は、ブロック停止制御部14により、連続運転
中の指定プログラムを停止させることになる。 【0059】このような構成により、起動から停止まで
の間に最適な同期タップ時の主軸の加速度にオートチュ
ーニングされる。なお、プログラム停止した時点で、同
期タップ時の主軸の加速度の設定値が初期設定値より変
更がない場合は、初期設定値を小さくして再度オートチ
ューニング起動を行えばよい。 【0060】このような実施形態6の構成では、パラメ
ータに設定される同期タップ時の主軸の加原則の加速度
の設定値のチューニングを、自動的に最適値に設定する
ことができ、人手による調整のための多大な作業時間を
軽減することができ、作業性を向上できる。また、外部
計測機器の購入を行う必要がなくなるので、コスト削減
を図ることができる。 【0061】実施の形態7.図14は、この発明の実施
形態7を示すブロック図であり、ロストモーション補正
量、即ち象限切換時における突起補正量のオートチュー
ニング機能を備えた数値制御装置の構成を示すブロック
図である。突起補正量は、モータ回転方向反転時に、モ
ータの摩擦、捻れ等による不感帯が原因で発生する突起
に対して、反転時の加速を早めて、突起を除去するロス
トモーション補正の補正量を示している。図14におい
て、図18の従来装置と同一または相当部分には同符号
を付して説明を省略する。なお、図1では、NCの駆動
制御部14を中心に示しているが、パラメータ1に設定
された設定値は、NCのマンマシンインターフェース2
を介して駆動制御部3に転送されており、この構成は図
18の従来装置と同様である。 【0062】図14のように構成された実施形態7のN
Cでは、外部から象限切換時における突起補正量のオー
トチューニング起動がなされると、パラメータ1に設定
された突起補正量が入力され、駆動制御部3によりプロ
グラムにより指令された移動指令に基づき生成された速
度指令がアンプ4へ出力される。アンプ4から出力され
た速度指令により稼働させられるNC工作機械17には
ダブルボールバー(DBB)測定器16が取付けられ、
この測定器16の測定結果は解析部19において解析さ
れる。解析部19は、軸の移動方向が変化する箇所を求
める変化点測定器20、方向変化を認識する許容誤差量
が記憶された誤差量21、象限切換時に発生する突起補
正量が記憶された補正量22、パラメータ1に設定され
た突起補正量を増加させる補正量加算器23により構成
される。 【0063】図15は、象限切換時における突起補正量
のオートチューニングを実施する実施形態7における駆
動制御部の制御フローチャートである。 【0064】ここでは、まず、許容の誤差量21を求め
る。これは、図17に示すように、DBB測定の結果に
は各種の外乱が含まれているため、本当の方向変化点を
求めるためには許容され得る誤差量を設定する必要があ
り、この用件を満たすために設定するものである。誤差
量21の値を0として(ステップS1301)、速度指
令により制御される工作機械17から入力される円弧補
間動作における一周円内の位置フィードバック信号か
ら、DBB測定器16の測定結果に基づき、変化点測定
器20が方向反転回数を求める。 【0065】そして、変化点測定器20が求めた方向変
化点が2個となった時(ステップS1302)、ループ
処理を抜けるようにして(ステップS1303)、この
時の誤差量21を許容誤差量として記憶しておく。方向
変化点が2個以外の場合(ステップS1302)は、誤
差量21を増やし、同様の処理を繰り返す(ステップS
1304)。 【0066】次に、象限切換時における突起が食い込む
補正量22、即ち、図16に示すように状態0から状態
1を経由して状態2a〜2cに遷移した最初の補正量2
2を求める。まず、パラメータ1に設定された象限突起
補正量が0における方向変化点を求め(ステップS13
05)、方向変化点が2個の場合(ステップS130
6)、設定された象限突起補正量を補正量22に記憶し
(ステップS1307)、補正量加算器23によりパラ
メータ1の象限突起補正量を増加させる(ステップS1
308)。そして、方向変化点が2個を越えるまで同様
の処理を繰り返す(ステップS1309)。方向変化点
が2個を越えて、図16の状態2に示すように、食い込
みが発生した時点で、補正量22に記憶させておいた、
象限突起補正量をパラメータ1に設定された象限突起補
正量に設定する(ステップS1310)。このようにし
て、自動的に最適な象限切換時における突起補正量の調
整が可能となる。 【0067】このような実施形態7の構成では、モータ
回転方向反転時に発生する突起を補正する突起補正量、
即ちロストモーション補正量の調整を、自動的に最適値
に設定することができ、人手による調整のための多大な
作業時間を軽減することができ、作業性を向上すること
ができる。 【0068】 【発明の効果】以上のように、この発明によるオートチ
ューニング機能を備えた数値制御装置では、パラメータ
に設定された移動指令の早送りまたは切削送りモードに
対応するフィードフォワードゲインが入力され、プログ
ラムにより指令された移動指令から速度指令を生成しア
ンプへ出力する速度指令生成手段と、アンプに接続され
たモータを特定する情報がアンプから入力され、モータ
に対応した最大出力電流値を摘出し出力するモータ最大
電流摘出手段と、モータ最大電流摘出手段が出力した最
大出力電流値とアンプより入力されたモータ電流フィー
ドバックを比較して最大出力電流値がモータ電流フィー
ドバックより大きい場合、アンプより入力された位置フ
ィードバックを移動指と比較して目標精度に到達する
までフィードフォワードゲインを加算し、パラメータに
設定された移動指令の早送りまたは切削送りモードに対
応するフィードフォワードゲインを加算する比較/演算
制御手段とを有し、フィードフォワードゲインの最適値
へのチューニングを自動的に行えるようにしたので、人
手による調整時間が短縮でき、作業性を向上できると共
に、早送り/切削送り用各々のフィードフォワードゲイ
ンを独立して調整できるので、加工時間を短縮できると
いう効果がある。 【0069】 【0070】 【0071】 【0072】 【0073】 【0074】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive for a machine tool.
It relates to a numerical control device that performs control, especially
Numerical control system with auto-tuning function
Is what you do. 2. Description of the Related Art FIG.
Shows an example of a conventional numerical controller (hereinafter also referred to as NC)
It is a block diagram. In the figure, parameter 1 contains
Feed forward gain, acceleration / deceleration filter setting,
Set values such as deceleration speed between motion command blocks are set.
I have. The setting value set for this parameter 1 is
Transferred to the drive control unit 3 via the thin interface unit 2.
According to the set value, a speed command is issued by the drive control unit 3.
It is generated and output to the amplifier 4. By this speed command
Via a motor 5 connected to an amplifier 4, a servo 6 axis or
Alternatively, the main shaft 7 is driven. Then, the servo shaft 6 and
The mode is controlled by an encoder 8 coupled to each of the spindles 7.
The speed of the motor 5 is detected, and the detected speed of the motor 5 is
Transferred to the drive control unit 3 via the
It is used for lock control. Further, the amplifier 4 includes a drive control unit.
Speed command, current command and encoder input from 3
Feedback and current feedback input from 8
External devices from the built-in D / A output channel 9
Output to 10 After that, it is collected by the external device 10
Speed command, current command, speed feedback, current
Based on feedback and other data,
When setting an appropriate value, the setter checks the optimal value of the set value.
It was adjusted and reset. [0003] Such a conventional NC
At the movement command given by the program
Command shape and trajectory during actual machining delay servo tracking
May cause an error.
To compensate, add the servo tracking delay to the speed command.
Output using feed forward gain
There is a feedforward control. Such a feed
Word gain is set in parameter 1
Feed-forward control is performed by the set value
Was. Also, in a conventional NC, a sudden change in acceleration
Speed command during acceleration / deceleration to suppress mechanical vibration
Acceleration / deceleration using an acceleration / deceleration filter so as to generate a bell-type command
Some use a filter function. This acceleration / deceleration fill
The set value of the parameter is also set to the parameter 1. The purpose of correcting such a servo tracking delay is
Using feedforward control or acceleration
Acceleration / deceleration filter control for the purpose of suppressing sudden changes in degree
If used, reduce trajectory errors due to servo tracking delay
Feed forward so as not to cause mechanical vibration.
Mode gain or acceleration filter settings.
It is necessary. However, in the conventional NC, the external measuring device 10
Based on the data collected in the above, the setter can set the optimal value
It must be adjusted while checking, a lot of work time
There was a problem that required. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-250702 discloses
Of the feedforward gain due to the
In the optimization method, the difference between rapid feed and cutting feed is
Optimization by switching the forward gain.
I didn't come. That is, for example, the rapid traverse speed is
Rapid feed and cutting feed, even if
And use only common feedforward gain
And fast-forwarding cannot be performed efficiently.
That the processing time as a tool cannot be reduced
was there. Further, when feedforward control is performed,
Increase the value of the feed forward gain.
Machining accuracy can be improved.
Increasing the word gain value causes mechanical vibration
Therefore, set the acceleration / deceleration filter to suppress mechanical vibration.
It is necessary to set a large value.
There was a problem. And conversely, emphasis on processing time
Set a smaller value for the acceleration / deceleration filter.
The feed forward gain.
The problem that it is necessary to lower the value and the processing accuracy decreases
was there. In this way, emphasis is placed on machining accuracy or machining time
Parameter 1 depending on whether emphasis is placed on shortening
Feed forward gain value and acceleration / deceleration filter setting
It is necessary to make appropriate adjustments to the values, and this adjustment is extremely
It is complicated, and the data collected by the external measurement device 10
It is extremely cumbersome to use and adjust
Can cause additional time for adjustment
There was a problem of poor sex. [0010] The present invention has been made in view of the above-described problems.
Parameter using the external measuring device described above.
The trouble of setting the optimum values for
Number with auto tuning function that can be up
The aim is to obtain a value control device. [0012] According to the present invention, an auto switch is provided.
Numerical control devices with tuning functions
For the rapid feed or cutting feed mode of the set movement command,
The corresponding feed forward gain is input and the
The speed command is generated from the movement command specified by the
Speed command generating means for outputting to the
motor Information to identify Is input from the amplifier to the motor
The motor maximum power that extracts and outputs the corresponding maximum output current value
Current extraction means and motor maximum current extraction means output maximum
Output current value and motor current feed input from amplifier
Compare the back and the maximum output current value is the motor current feed
If it is larger than the back, the position
Move finger back Command Until the target accuracy is reached.
Add the feed forward gain with and set the parameter.
Compatible with the specified movement command rapid traverse or cutting feed mode
Comparison / operation system that adds feedforward gain
Control means. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows an autotuny according to the present invention.
Showing a first embodiment of a numerical control device having a printing function.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive control unit in detail.
This is a diagram showing the feed forward gain
This is to explain what is done. Figure in Figure 1
The same or corresponding parts as in FIG.
I do. FIG. 1 shows the drive control unit 3 of the NC.
However, the set value set for parameter 1 is
Transfer to drive control unit 3 via machine interface 2
This configuration is the same as that of the conventional device shown in FIG.
You. Further, the drive control unit 3 includes a speed command generation unit 11
The maximum current extraction unit 12, the comparison / operation control unit 13, and the
A lock stop control unit 14. The NC according to the first embodiment configured as shown in FIG.
Now, let's set the auto feed forward gain
When tuning starts, parameter 1 is initialized.
Feed forward of the rapid feed command or cutting feed command
The mode gain is input to the speed command generator 11. Soshi
Thus, the speed command generation unit 11 is instructed by the program.
Speed command is generated from the moved command, and the generated command speed
Is output to the amplifier 4. The motor maximum current extraction unit 12
From the motor name input from Amplifier 4, connect to Amplifier 4.
The maximum current of the motor 5
And output to the comparison / calculation control unit 13
You. The comparison / arithmetic control unit 13 controls the current filter from the amplifier 4.
Motor and the maximum current of the motor 5, and the motor 5
Is larger than the maximum current value of
Position feedback when performing motion or reciprocating motion.
Input, and the difference between the command value and the position feedback value is predicted.
If the target accuracy is larger than the set target accuracy,
Add the set value of feed forward gain
You. Then, the feed forward set by adding
The speed command generation unit 11 uses the gain to
Generate. The comparison / arithmetic control unit 13 includes an amplifier 4
Ratio of current feedback from motor to maximum current of motor 5
If the maximum current of the motor is smaller or
Error between command value and position feedback value is set in advance
If it is smaller than the target accuracy, the block stop control unit 14
To stop the specified program during continuous operation. In addition,
The feed forward gain setting for parameter 1 is
The currently executed movement command recognized by the drive control unit 3
Parameter depends on whether the command is a rapid feed command or a cutting feed command.
Feed forward gate corresponding to each mode of data 1
Update the Inn. With this configuration, start to stop
Auto feed for optimum feed forward gain
Tuned. FIG. 2 shows the feedforward gain
Control in Embodiment 1 for performing tuning
It is a control flowchart of a part. First, the numerical controller is automatically tuned.
Create a program to be used for
Set the initial value of feed forward gain. So
Then, by starting auto tuning, the numerical controller
The processor performs the process shown in FIG.
It is carried out every (generation cycle). Drive control unit 3 receiving the start request
Is the feed forward initially set to parameter 1.
A gain is input (step S201), and a speed command generator
11 to generate a speed command (step S202),
Output to the amplifier 4 (step S203). First launch
In the case of movement (step S204), the motor is
5 (step S205), and the motor maximum power
In the flow extraction unit 12, the maximum current of the motor 5 is defined in advance.
The maximum current corresponding to the name of the motor 5 from the table
The value is extracted (step S206). Next, from amplifier 4
The current feedback is input (step S207), and the ratio
The comparison / calculation control unit 13 determines the maximum current of the motor 5 and the current feed.
A comparison of the debug is performed (step S208). If the maximum current is larger,
Input position feedback from the amplifier 4 (step S2
09), the error between the command value and the position feedback value,
(Step S21)
0). At this time, there is an error between the command value and the position feedback value.
If the difference is larger than the target error,
Determines whether the command is a rapid feed command or a cutting feed command (step
Step S211), in the case of fast-forward,
The set value of the word gain is added (step S212),
Feed forward gay for cutting feed for cutting feed
Are added (step S212), and the parameter
Set to 1. Current feedback is greater than maximum current
Unless it becomes difficult, the command value and the position feedback value
Until the error becomes smaller than the target error, step S201
To S213 are repeated. Current feedback is
For large currents or higher, and command values and position feedback values
If the difference from the target error is smaller than the target error,
The program is stopped (step S214). In addition,
When the program stops, it is set to parameter 1.
The feed forward gain setting changes from the initial setting.
If there is no change, the initial setting value is reduced, and step S
Steps 201 to 212 are repeated. In this way,
It is possible to adjust the feed forward gain dynamically optimally
Become. In the configuration of the first embodiment, the parameter
Of the feed forward gain set for the
Can be automatically set to the optimal value,
Can save a lot of work time for adjustment.
Workability can be improved. Also, purchase external measuring equipment.
You don't have to do that,
You. In addition, separate feeds for rapid feed and cutting feed
The forward gain can be set independently and easily.
The feed forward gain according to the processing mode.
Can be used to reduce the overall machine tool processing time
Can be shortened. Embodiment 2 FIG. FIG.
Embodiment of Numerical Controller with Port Tuning Function
FIG. 2 is a block diagram illustrating a driving control unit in detail.
FIG.
This is to explain the auto tuning. FIG.
In FIG. 18, the same or corresponding parts as those in FIG.
Description is omitted. Acceleration / deceleration filter
Is used to suppress mechanical vibration due to
The speed command during acceleration / deceleration has a bell-shaped command.
Is what it is. The setting value of the acceleration / deceleration filter is
Also called acceleration / deceleration filter length. Note that, in FIG.
The drive control unit 3 is shown, but is set to parameter 1
The set value is set via the NC man-machine interface 2.
18 and transferred to the drive control unit 3.
Is the same as that of the conventional device. In addition, the drive control unit 3 controls the speed
Command generation unit 11, motor maximum current extraction unit 12, comparison / performance
Calculation control unit 13 and block stop control unit 14.
You. The NC according to the second embodiment configured as shown in FIG.
Now, let's adjust the setting value of the acceleration / deceleration filter from outside.
Startup, the parameters initially set to parameter 1 are added.
The set value of the deceleration filter is input to the speed command generator 11.
You. Then, the speed command generation unit 11 uses the program
Generates speed command from commanded movement command and generates
The command speed is output to the amplifier 4. Motor maximum current extractor
12 is based on the name of the motor 5 input from the amplifier 4,
The maximum current of the motor 5 connected to the amplifier 4 is predetermined.
Extracted from the defined table and sent to the comparison / operation control unit 13
Output to The comparison / arithmetic control unit 13 determines whether the amplifier 4
Current feedback and the maximum current of motor 5
If the maximum current value of the motor 5 is larger,
The set value of the acceleration / deceleration filter set in the data 1 is subtracted.
Then, the set value of the acceleration / deceleration filter set by subtraction
, The speed command generator 11 generates the command speed again.
I do. In addition, the comparison / calculation control unit 13
Current feedback and maximum current of motor 5
If the maximum current value of the motor 5 is smaller,
The designated program during continuous operation is controlled by the stop control unit 14.
Stop. With this configuration, from start to stop
Auto-tuning to the optimal acceleration / deceleration filter setting during
Is performed. FIG. 4 shows an auto-tuning of the acceleration / deceleration filter.
Control flow of the drive control unit in the second embodiment for executing
It is a low chart. First, the numerical controller is automatically tuned.
Create a program to be used for
Set the initial value of the acceleration / deceleration filter. And oh
Start the tuning, the numerical controller processor
Indicates that the process shown in FIG. 4 is executed at predetermined intervals (speed command generation intervals).
To be implemented. Upon receiving the activation request, the drive control unit 3
Input the initial setting value of acceleration / deceleration filter to data 1
(Step S401), and the speed
A degree command is generated (step S402), and the
And output (step S403). When starting for the first time
Step S404) inputs the name of the motor 5 from the amplifier 4.
Pressing (step S405), the motor maximum current extracting unit 12
Table in which the maximum current of the motor 5 is defined in advance
From the above, the maximum current value corresponding to the name of the motor 5 is extracted.
(Step S406). Next, current feed from amplifier 4
A back is input (step S407), and comparison / calculation control is performed.
The unit 13 compares the maximum current with the current feedback.
(Step S408). If the maximum current is larger,
The set value of the deceleration filter is subtracted (step S409),
Set to parameter 1. Current feedback is
Steps S401 to S4 as long as they are not larger than the flow
09 is repeated. Current feedback is maximum current
In the above cases, stop the running program (step
Step S410). When the program stops, the
Initial setting of acceleration / deceleration filter set in parameter 1
If there is no change from the set value, increase the initial set value.
Then, the processing of steps S401 to S410 is repeated. this
Automatically adjusts the optimal acceleration / deceleration filter set value.
Adjustment becomes possible. In the configuration of the second embodiment, the parameter
Tuning of the acceleration / deceleration filter set value
Can be set to the optimal value automatically,
Can save a lot of work time for adjustment.
Workability can be improved. Also purchase external measuring equipment
Since there is no need, the cost can be reduced. Embodiment 3 FIG. 5 shows an embodiment according to the present invention.
Embodiment of Numerical Controller with Port Tuning Function
FIG. 3 is a block diagram illustrating a driving control unit in detail.
FIG. 4 is a block diagram showing a deceleration between movement command blocks.
Explain auto-tuning of speed setting
Things. In FIG. 5, the same or equivalent parts as in FIG.
Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 5, N
C shows the drive control unit 3, but is set to parameter 1
The set value is the NC machine-machine interface 2 of NC.
Is transferred to the drive control unit 3 via the
This is the same as the eighteenth conventional device. Further, the drive control unit 3
The speed command generator 11, the comparison / calculation controller 13, and the block
The stop control unit 14 is provided. The NC according to the third embodiment configured as shown in FIG.
Then, the external deceleration speed of the movement command
When tuning starts, parameter 1 is initialized.
The set deceleration speed is input to the speed command generator 11.
You. Then, the speed command generation unit 11 uses the program
Generates speed command from commanded movement command and generates
The command speed is output to the amplifier 4. Comparison / arithmetic control unit 13
Indicates that the position feedback is input from the amplifier 4 and the
Value and the position feedback value, and the error
If the target accuracy is larger than the set target accuracy,
Subtract the specified deceleration speed setting. And subtracted
Speed command generator 1 using the deceleration speed set
1 generates the command speed again. Also, comparison / arithmetic control
The unit 13 calculates the error between the command value and the position feedback value as
If the accuracy is smaller than the preset target accuracy, stop the block.
The designated program during continuous operation is stopped by the control unit 14.
Let it. With this configuration, between start and stop
Is automatically tuned to the optimal deceleration speed. FIG. 6 shows the automatic tuning of the deceleration speed.
Control flow of the drive control unit according to the third embodiment.
It is a chart. First, the numerical controller is automatically tuned.
Create a program to be used for
Set the initial value of the deceleration speed. And the auto
Startup, the processor of the numerical control unit
The processing shown in 6 is performed at a predetermined cycle (speed command generation cycle)
I do. Upon receiving the activation request, the drive control unit 3 sets the parameter 1
Is input in step S60.
1) A speed command is generated by the speed command generator 11 (step S1).
Step S602) Output to the amplifier 4 (Step S602)
S603). The comparison / calculation control unit 13 is higher than the amplifier 4
Position feedback is input (step S604),
Command and the position feedback value.
Is compared with the set target accuracy (step S60).
5). At this time, there is an error between the command value and the position feedback value.
If the difference is larger than the preset target accuracy,
The deceleration speed set for the meter 1 is subtracted (step S6).
06), the error between the command value and the position feedback value
Steps S601 to S6 until the accuracy becomes smaller than the target accuracy.
Step 06 is repeated. After that, the command value and position feed
When the error from the back value is smaller than the target accuracy
Stops the running program (step S60).
7). When the program stops, set the deceleration speed.
If the fixed value does not change from the initial setting,
And repeat the processing of steps S601 to S607.
return. In this way, the optimal movement command block is automatically set.
Adjustment of the deceleration speed between the racks becomes possible. In the configuration of the third embodiment, the parameter
Setting of the deceleration speed between blocks of the movement command set in the data
Automatically set constant value tuning to optimal value
And saves a lot of time for manual adjustment
Every time the conditions of the program etc. are changed
There is no need to select the optimum value, and workability can be improved.
You. Also, the physical accuracy caused by switching the interpolation command
Degradation can be prevented, and an improvement in accuracy can be expected. Sa
In addition, since there is no need to purchase external measurement equipment,
Cost reduction can be achieved. Embodiment 4 FIG. FIG. 7 shows an embodiment according to the present invention.
Embodiment of Numerical Controller with Port Tuning Function
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of a drive control unit in detail.
FIG.
Auto-tuning of set value and acceleration / deceleration filter set value
This is to explain what to do. In FIG. 7, FIG.
The same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
You. Acceleration / deceleration filters are mechanical
It is used to suppress vibration and is used during acceleration / deceleration.
That has the function of converting the speed command of the
is there. The setting value of the acceleration / deceleration filter is
It is also called the length. In FIG. 7, the NC drive control unit 3
, But the set value set for parameter 1 is
Drive control via NC man-machine interface 2
This configuration is the same as that of the conventional device shown in FIG.
The same is true. Further, the drive control unit 3 includes the speed command generation unit 1
1, motor maximum current extraction unit 12, comparison / calculation control unit 13
And a block stop control unit 14. The NC according to the fourth embodiment configured as shown in FIG.
Then, set the external acceleration / deceleration filter (length) and
And auto-tuning of feed forward gain
Is performed, the acceleration / deceleration
Filter length and feed forward gain generate speed command
Input to the unit 11. Then, the speed command generation unit 11
Generate speed command from the movement command specified by the program
The generated command speed is output to the amplifier 4. this
At the time, the processing accuracy is emphasized by the selection means or the processing time is reduced
If you choose whether to place importance on
Feed forward gain to the maximum possible value,
If you choose to reduce machining time, change the acceleration / deceleration filter length.
Fix each to the lowest possible value, and
Performs the startup. The motor maximum current extracting unit 12
Connected to the amplifier 4 by the name of the motor 5 input from the
The maximum current of the motor 5
And output to the comparison / calculation control unit 13
You. The comparison / arithmetic control unit 13 controls the current filter from the amplifier 4.
Motor and the maximum current of the motor 5, and
If the maximum current value is larger, focus on accuracy by selecting means
If you select, the acceleration / deceleration
Subtract the filter length setting value and select the machining time
If the emphasis on shortening is selected, parameter 1 is set.
Add the feed forward gain setting. Soshi
The decremented acceleration / deceleration filter length and the added filter
The speed command generator 11 uses the forward gain
The command speed is generated again. The comparison / arithmetic control unit 13 includes an amplifier 4
Ratio of current feedback from motor to maximum current of motor 5
If the maximum current of the motor is smaller than
The designated program during continuous operation by the stop control unit 14
To stop. With such a configuration, from start to stop
Optimal acceleration / deceleration filter length and feed during
Autotuned to forward gain. 8 to 10 show filter lengths during acceleration / deceleration.
And automatic tuning of feed forward gain
Flowchart of the drive control unit according to the fourth embodiment
It is. First, the numerical controller is automatically tuned.
Create a program to be used for
Choose between emphasizing accuracy and reducing machining time.
U. If you choose to emphasize processing accuracy, feed forward
Maximum value that can be set for both gain and acceleration / deceleration filter length
Value and the emphasis on shortening the processing time
Set both forward gain and acceleration / deceleration filter length
Set the minimum possible value as the initial value in parameter 1.
Keep it. Then, by starting auto tuning,
The processor of the control device performs the processes shown in FIGS.
This is performed every fixed cycle (speed command generation cycle). Upon receiving the activation request, the drive control unit 3
Either emphasis on degree or shortening of processing time
It is determined whether or not it has been selected (step S801).
If it is determined that importance is selected, first
Acceleration / deceleration filter length and feed set to data 1
The forward gain is input (step S802), and the speed
A speed command is generated by the command generation unit 11 (step S
803), and outputs the result to the amplifier 4 (step S80).
4). In the case of the first activation (step S805), the
4 to input the name of the motor 5 (step S806),
In the motor maximum current extracting section 12, the maximum
Corresponds to the name of motor 5 from the table where the current is defined
The maximum current value to be extracted is extracted (step S807). next
Input the current feedback from the amplifier 4 (step S
808), the comparison / calculation control unit 13 determines the maximum current of the motor 5
And the current feedback is compared (step S80)
9). In the first comparison by the comparison / calculation control unit 13
The current feedback exceeds the maximum current
And the acceleration / deceleration filter length set in parameter 1
Is the maximum value (step S810), the feed
The word gain is subtracted (step S811), and the
Returning to step S802, the process is repeated. The acceleration / deceleration filter
If the filter length is not the maximum value, change the acceleration / deceleration filter length.
Are added (step S812), and similarly, step S802
Return to and repeat the process. Next, the current feedback exceeds the maximum current.
If not, subtract the acceleration / deceleration filter length first (scan
Step S813). Then, the acceleration / deceleration filter
Speed command generator for filter length and feed forward gain
11 (step S814) to generate a speed command.
(Step S815), and output to the amplifier 4.
(Step S816). After that, the current
Input (step S817), and compare / calculate
The control unit 13 controls the maximum current of the motor 5 and the current feedback.
Are compared (step S818). And the maximum
If the flow is larger, adjust the value set in parameter 1.
The set value of the speed filter length is subtracted (step S82).
0), if the current feedback is greater than the maximum current
Unless otherwise, the processing of steps S814 to S820 is repeated
You. If the current feedback is higher than the maximum current
Stops the running program (step S81).
9). Subsequently, the drive control unit 3 reduces the machining time.
If it is determined that the emphasis is selected by the selection means (S8
01) First, the acceleration / deceleration
Enter the filter length and feed forward gain (step
Step S821), the speed command generation unit 11 generates a speed command.
(Step S822) and output to the amplifier 4.
(Step S823). In the case of initial startup (step S8
24) input the name of the motor 5 from the amplifier 4 (step
Step S825), the motor maximum current extraction unit 12
From the table in which the maximum current of the motor 5 is defined,
Extract the maximum current value corresponding to the name of the data 5 (step
S826). Next, input current feedback from amplifier 4.
(Step S827), the comparison / operation control unit 13
Compare the large current and the current feedback (step S
828). For the first comparison by the comparison / calculation control unit 13
And the current feedback exceeds the maximum current,
And feedforward gay set to parameter 1
If the value is the minimum value (step S829), the acceleration / deceleration
The length of the filter is added (step S830), and the step is repeated.
It returns to S821 and repeats the process. Also, feedfoy
If the feed gain is not at the minimum,
The gain is subtracted (step S831).
It returns to S821. Next, the current feedback exceeds the maximum current.
If not, first add the feedforward gain.
(Step S832). And the adjustment of parameter 1
Speed command for speed filter length and feed forward gain
The speed command is input to the generation unit 11 (step S833).
Generated (step S834) and output to the amplifier 4.
(Step S835). After that, the current
Input feedback (step S836), and
The arithmetic control unit 13 determines the maximum current of the motor 5 and the current feedback.
The comparison is made (step S837). And the largest
If the current is larger, the
The set value of the feed forward gain is added (step S
839), the current feedback is greater than the maximum current
Unless otherwise, the processing of steps S833 to S839 is repeated.
Return. If the current feedback is higher than the maximum current,
If so, the running program is stopped (step S8).
38). In this way, the optimal feed format is automatically
Adjustable word gain and acceleration filter settings
It becomes. In the configuration of the fourth embodiment, the parameter
Feed-forward gain and acceleration set for data
The tuning of the filter set value can be adjusted by the selection
Automatically determines the maximum value depending on whether the emphasis is on machining accuracy or reduction of machining time.
It can be set to an appropriate value, and many
Great work time can be reduced and workability can be improved
You. Also, there is no need to purchase external measurement equipment.
Thus, cost can be reduced. Embodiment 5 FIG. 11 shows a process using NC.
The speed waveform diagram when controlling the work machine is shown in the program.
The machine tool reciprocates based on the movement command
When performing, that is, continuous command of movement command by reciprocating motion
Speed and acceleration when the direction of movement between blocks is reversed
It is a waveform diagram shown. Note that, in FIG.
Movement command block so that the received acceleration is achieved
Is not controlled. In FIG. 11, the program before reversing the moving direction is shown.
Set the ram command speed to F [mm / s]
Command speed as F '[mm / s] and allowable acceleration as α [m
m / s Two ], The cutting feed command indicates that multiple fingers
Command blocks for the purpose of smoothly connecting between command blocks.
Check the command completion with and then the speed of the next command block
Command is generated, and the acceleration when the moving direction is reversed is α '
[Mm / s Two ], Which is larger than the allowable acceleration α.
It will get worse. FIG. 12 shows the change in acceleration when the moving direction is reversed.
Control the movement command block so that it is within the allowable value.
Control of the drive control unit 3 according to the fifth embodiment.
It is a flowchart. First, the NC is used for auto tuning.
Create a program that moves
Is equivalent to the acceleration allowed when reversing the direction of travel
Commanded by cutting feed clamp speed and program
Time constant that delays generation of speed command from
Set the cutting feed time constant. And on startup
The NC processor executes the process shown in FIG.
This is performed every (speed command generation cycle). The drive control unit 3 that has received the start-up request
In the case of motion (step S1001), set to parameter 1
Input cutting feed clamp speed and cutting feed time constant
Is performed (step S1002). Directed by program
The speed command generation unit 11 converts the speed command from the
Generated and output to amplifier 4. And how to move the movement command
The direction is reversed and the speed of the movement block of the current movement command
If the command output has been completed (step S1003),
The programmed speed and speed of the movement block of the current movement command
And speed command of the next movement command
(Step S1004). Here, the comparison / calculation control unit 1
3 is the program command of the movement block of the current movement command
Sum of the speed and the speed command of the next movement command
And the cutting clamp speed set in the parameter
If the sum is smaller (step S1005),
The speed command generation unit 11 sends the speed of the movement block of the next movement command.
A degree command is generated (step S1006), and the amplifier 4
Then, a speed command is output (step S1007).
That is, the movement direction of the movement command issued by the program
Based on the programmed speed of the move command before and after reversing
Acceleration and the parameter 1 set by the setting means
Acceleration based on command speed, comparing with allowable acceleration
If the speed does not exceed the allowable acceleration, the speed command generator
11 based on the programmed command speed after reversing the move command
The speed command is generated and output. [0053] Also, the current movement command
Program command speed and the speed of the move block of the next move command
When the sum of the commands is equal to or higher than the cutting clamp speed (step S
1005) is the speed finger of the movement block of the current movement command.
Command output is completed, and set to parameter 1 if the
Until the specified cutting feed time constant elapses.
Step S1008), speed command by the speed command generation unit 11
Is paused and delayed.
In this way, the reciprocating motion is most likely to occur when the moving direction is reversed.
An appropriate speed can be generated. In the configuration of the fifth embodiment, the round-trip transportation
The change in acceleration when reversing the movement direction is allowed
When it is judged that the acceleration is exceeded, the moving direction is reversed.
To delay the output of the command speed after
The direction of movement of the movement command by the program command is reversed
Command program needs to be created taking into account
And the creation of a command program becomes easier. Ma
Also, without excessive acceleration, machine tool vibration
The occurrence of motion can be suppressed, and the processing accuracy can be improved.
You. Embodiment 6 FIG. FIG. 13 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a sixth embodiment, in which a synchronous tap is performed.
Numerical system with auto tuning function of spindle acceleration
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a drive control unit of the control device in detail.
In FIG. 13, the same or equivalent parts as those in FIG.
The description is omitted by attaching the reference numerals. In FIG. 13, NC
The drive control unit 3 of FIG.
The set value is set by the NC man-machine interface 2.
The configuration is transferred to the drive control unit 3 via the
8 is similar to the conventional device of FIG. In addition, the drive control unit 3
Degree command generation unit 11, spindle position command generation unit 15, synchronization error
It has an amount calculation unit 16 and a block stop control unit 14.
You. In the sixth embodiment configured as shown in FIG.
In C, the acceleration of the spindle during external synchronization tap
When tuning starts, parameter 1 is initialized.
The acceleration of the spindle at the set synchronous tap is
It is input to the component 11. Then, the speed command generator 11
Is the speed command from the movement command specified by the program.
Is generated and this speed command is used as the servo axis speed command.
Output to amplifier 4. Also, based on the generated speed command
Then, the spindle position command generation unit 15 executes position loop control.
Generates the spindle position command, and outputs the servo axis, that is, the tap axis.
The main shaft position command is output to the amplifier 4 together with the speed command. The synchronization error amount calculator 16 receives the input from the amplifier 4.
Velocity feedback V, parameter of tap axis to be applied
Ball screw pitch PIT, position preset to 1
Detector resolution RNG, servo gear ratio PC1, and program
The tap pitch command F or the like commanded by the ram is input.
The speed of the tap shaft is calculated by the following formulas (1) and (2).
The degree feedback V is expressed as the main shaft movement pulse, that is, the rotation speed.
Conversion is made to the equivalent of a pulse. Here, A and B are roughly reduced
When expressed as a number, RNG / PIT = A / B (1) Then, the speed feedback of the tap axis is
The value Vp converted to the movement pulse of
Assuming that the number of pulses is P, it is obtained from the above equation (1).
Using the obtained integer B, the following formula (2) is used.
Can be Vp = (V * PIT * P) / (F * RNG * PCI * B) (2)
The number of pulses found and the speed of the spindle input from the amplifier 4
Comparing the degree feedback, the pre-specified tolerance
If the error is smaller than
The acceleration of the spindle at the time of the synchronous tap is added. That is, compare
Error that is allowed for each nominal tap diameter
If it does not exceed the spindle speed,
Add the acceleration. And the acceleration set by adding
, The speed command generation unit 11 again calculates the speed of the tap axis.
Generate a command. In addition, the pal calculated by equation (2)
Speed and the spindle speed feedback input from the amplifier 4.
Error, the error is greater than the pre-specified tolerance.
In the case of a critical condition, continuous operation is performed by the block stop control unit 14.
The specified program will be stopped. With such a configuration, from start to stop
Auto-tuning to the spindle acceleration during the optimal synchronous tap during
Is trained. When the program stops, the same
Spindle acceleration value at initial tap changes from initial setting value.
If there is no change, reduce the initial setting value and
Tuning can be performed. In the configuration of the sixth embodiment, the parameter
Acceleration of the spindle at the time of synchronous tap set in the data
Automatically sets the tuning of the set value to the optimum value
Tremendous work time for manual adjustment
It can be reduced and workability can be improved. Also external
Eliminates the need to purchase measuring equipment, reducing costs
Can be achieved. Embodiment 7 FIG. FIG. 14 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a form 7, in which lost motion correction is performed.
Auto-tuning of the amount of protrusion, that is, the amount of protrusion correction when switching quadrants.
Block showing the configuration of a numerical controller with a tuning function
FIG. The protrusion correction amount is set when the motor rotation direction is reversed.
Protrusion caused by dead zone due to friction or torsion of motor
To accelerate the reversal and remove the protrusions
3 shows the amount of motion compensation. Figure 14
The same or corresponding parts as those of the conventional apparatus of FIG.
And the description is omitted. Note that in FIG.
Although the control unit 14 is mainly shown, the parameter 1 is set.
The set value is the NC machine-machine interface 2 of NC.
Is transferred to the drive control unit 3 via the
This is the same as the eighteenth conventional device. In the seventh embodiment configured as shown in FIG.
In C, the projection correction amount when switching quadrants from outside
When tuning starts, set to parameter 1
The projected protrusion correction amount is input, and the drive control unit 3
Speed generated based on the movement command given by the gram
The degree command is output to the amplifier 4. Output from amplifier 4
NC machine tool 17 operated by the speed command
A double ball bar (DBB) measuring device 16 is attached,
The measurement result of the measuring device 16 is analyzed by the analysis unit 19.
It is. The analysis unit 19 obtains a location where the movement direction of the axis changes.
Change point measuring device 20 tolerant error amount for recognizing direction change
Is stored in the error amount 21 and the projection compensation generated when the quadrant is switched.
The correction amount 22 in which the positive amount is stored is set to the parameter 1
Composed of a correction amount adder 23 for increasing the protrusion correction amount
Is done. FIG. 15 shows a projection correction amount at the time of quadrant switching.
In the seventh embodiment that performs automatic tuning of
It is a control flowchart of a motion control part. Here, first, an allowable error amount 21 is obtained.
You. This is due to the DBB measurement result as shown in FIG.
Contains various disturbances, so the true direction change point
It is necessary to set an allowable error amount
This is set to satisfy this requirement. error
Assuming that the value of the quantity 21 is 0 (step S1301), the speed finger
Arc input from the machine tool 17 controlled by the command
Position feedback signal within a circle during inter-operation
Change point measurement based on the measurement result of the DBB measuring device 16
The detector 20 determines the number of direction reversals. Then, the direction change obtained by the change point measuring device 20 is obtained.
When the number of conversion points becomes two (step S1302), the loop
The processing is exited (step S1303),
The error amount 21 at the time is stored as an allowable error amount. direction
If the number of change points is other than two (step S1302),
The difference 21 is increased, and the same processing is repeated (step S
1304). Next, when the quadrant is switched, the projections bite.
The correction amount 22, that is, the state from the state 0 as shown in FIG.
The first correction amount 2 that has transited to states 2a to 2c via
Ask for 2. First, the quadrant projection set in parameter 1
A direction change point when the correction amount is 0 is obtained (step S13).
05), when there are two direction change points (step S130)
6) The set quadrant protrusion correction amount is stored in the correction amount 22.
(Step S1307), the correction amount adder 23
The quadrant protrusion correction amount of the meter 1 is increased (step S1).
308). And until the direction change point exceeds two
Is repeated (step S1309). Direction change point
Exceeds two, and as shown in state 2 of FIG.
At the time when the error occurred, it was stored in the correction amount 22;
Quadrant projection compensation with the quadrant projection correction amount set to parameter 1
A positive amount is set (step S1310). Like this
Automatically adjusts the amount of protrusion correction during optimal quadrant switching.
Adjustment becomes possible. In the configuration of the seventh embodiment, the motor
A protrusion correction amount for correcting a protrusion generated when the rotation direction is reversed,
That is, the adjustment of the lost motion correction amount is automatically adjusted to the optimal value.
Can be set to a large amount for manual adjustment
Work time can be reduced and workability can be improved.
Can be. As described above, the autochute according to the present invention is
Numerical controllers with tuning functions
To the rapid feed or cutting feed mode of the movement command set in
The corresponding feed forward gain is entered and the
The speed command is generated from the movement command
Connected to the speed command generator that outputs to the amplifier
Motor Information to identify Is input from the amplifier and the motor
Motor that extracts and outputs the maximum output current value corresponding to
The current extraction means and the maximum current output by the motor maximum current extraction means
Large output current and motor current input from the amplifier
The maximum output current value is
If it is larger than the feedback, the position
Move the feedback finger Command Reach target accuracy compared to
Add the feed forward gain to
For the rapid feed or cutting feed mode of the set movement command,
Comparison / operation to add corresponding feedforward gain
Control means, and an optimum value of the feed forward gain
Automatically tuned to
The time required for manual adjustment can be reduced and workability can be improved.
In addition, each feed forward gay for rapid feed / cutting feed
Can be adjusted independently, reducing processing time
This has the effect. ## EQU00002 ##

【図面の簡単な説明】 【図1】 この発明の実施形態1におけるフィードフォ
ワードゲインのオートチューニング機能を備えた数値制
御装置の駆動制御部の構成を示すブロック図である。 【図2】 フィードフォワードゲインのオートチューニ
ングを実施する実施形態1における駆動制御部の制御フ
ローチャートである。 【図3】 この発明の実施形態2における加減速フィル
タのオートチューニング機能を備えた数値制御装置の駆
動制御部の構成を示すブロック図である。 【図4】 加減速フィルタのオートチューニングを実施
する実施形態2における駆動制御部の制御フローチャー
トである。 【図5】 この発明の実施形態3における移動指令ブロ
ック間の減速速度のオートチューニング機能を備えた数
値制御装置の駆動制御部の構成を示すブロック図であ
る。 【図6】 減速速度のオートチューニングを実施する実
施形態3における駆動制御部の制御フローチャート。 【図7】 この発明の実施形態4における加減速時のフ
ィルタ長さ、及びフィードフォワードゲインのオートチ
ューニング機能を備えた数値制御装置の駆動制御部の構
成を示すブロック図である。 【図8】 加減速時のフィルタ長さとフィードフォワー
ドゲインのオートチューニングを実施する実施形態4に
おける駆動制御部の制御フローチャートの一部を示す図
である。 【図9】 加減速時のフィルタ長さとフィードフォワー
ドゲインのオートチューニングを実施する実施形態4に
おける駆動制御部の制御フローチャートの一部を示す図
である。 【図10】 加減速時のフィルタ長さとフィードフォワ
ードゲインのオートチューニングを実施する実施形態4
における駆動制御部の制御フローチャートの一部を示す
図である。 【図11】 この発明の実施形態5における工作機械の
往復運動時の速度変化並びに加速度の状態を示す速度波
形図である。 【図12】 移動方向反転時の加速度を許容値以内にな
るよう制御する実施形態5における駆動制御部の制御フ
ローチャートである。 【図13】 この発明の実施形態6における同期タップ
時の主軸の加速度のオートチューニング機能を備えた数
値制御装置の駆動制御部の構成を示すブロック図であ
る。 【図14】 この発明の実施形態7における象限切換時
に発生するおける突起の補正量のオートチューニング機
能を備えた数値制御装置の構成を示すブロック図であ
る。 【図15】 象限切換時における突起補正量のオートチ
ューニングを実施する実施形態7における駆動制御部の
制御フローチャートである。 【図16】 実施形態7における象限切換時の突起の状
態を示した図である。 【図17】 実施形態7を説明するためのDBBによる
真円測定結果の例を示す図である。 【図18】 工作機械の駆動制御を行う従来の数値制御
装置の一例を示すブロック図である。 【符号の説明】 1 パラメータ、2 マンマシンインタフェイス部、3
駆動制御部、4 アンプ、5 モータ、6 サーボ、
7 主軸、8 エンコーダ、9 D/A出力チャンネ
ル、10 外部機器、11 速度指令生成部、12 モ
ータ最大電流摘出部、13 比較/演算制御部、14
ブロック停止制御部、15 主軸位置指令生成部、16
同期誤差量計算部、17 機械、18 DBB測定
器、19 解析部、20 変化点測定器、21 誤差
量、22 補正量、23 補正量加算器。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drive control unit of a numerical controller having an automatic tuning function of a feedforward gain according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a control flowchart of a drive control unit according to the first embodiment for performing automatic tuning of a feedforward gain. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control unit of a numerical control device having an auto-tuning function of an acceleration / deceleration filter according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a control flowchart of a drive control unit according to a second embodiment for performing auto-tuning of an acceleration / deceleration filter. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a drive control unit of a numerical control device having an automatic tuning function of a deceleration speed between movement command blocks according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 6 is a control flowchart of a drive control unit according to a third embodiment for performing auto-tuning of a deceleration speed. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control unit of a numerical controller having an auto-tuning function of a filter length and a feedforward gain during acceleration / deceleration according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a part of a control flowchart of a drive control unit according to a fourth embodiment for performing automatic tuning of a filter length and a feedforward gain during acceleration / deceleration. FIG. 9 is a diagram illustrating a part of a control flowchart of a drive control unit according to a fourth embodiment for performing automatic tuning of a filter length and a feedforward gain during acceleration / deceleration. FIG. 10 is a diagram illustrating a fourth embodiment for performing auto-tuning of the filter length and the feedforward gain during acceleration / deceleration.
FIG. 5 is a diagram showing a part of a control flowchart of a drive control unit in FIG. FIG. 11 is a speed waveform diagram showing a state of a speed change and an acceleration during a reciprocating motion of a machine tool according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a control flowchart of a drive control unit according to a fifth embodiment for controlling an acceleration when the moving direction is reversed to be within an allowable value. FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a drive control unit of a numerical control device having an auto-tuning function of the acceleration of a spindle at the time of a synchronization tap according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a numerical controller having an automatic tuning function of a correction amount of a projection generated at the time of switching a quadrant according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 15 is a control flowchart of a drive control unit according to a seventh embodiment for performing automatic tuning of the protrusion correction amount at the time of quadrant switching. FIG. 16 is a diagram showing a state of a projection when a quadrant is switched in a seventh embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a result of a true circle measurement by a DBB for explaining the seventh embodiment; FIG. 18 is a block diagram illustrating an example of a conventional numerical control device that performs drive control of a machine tool. [Description of Signs] 1 parameter, 2 man-machine interface, 3
Drive controller, 4 amplifiers, 5 motors, 6 servos,
7 spindle, 8 encoder, 9 D / A output channel, 10 external equipment, 11 speed command generator, 12 motor maximum current extractor, 13 comparison / calculation controller, 14
Block stop control unit, 15 Spindle position command generation unit, 16
Synchronization error calculator, 17 machine, 18 DBB measuring device, 19 analyzer, 20 change point measuring device, 21 error amount, 22 correction amount, 23 correction amount adder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 早苗 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−242703(JP,A) 特開 平4−302306(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 G05D 3/00 - 3/20 B24B 41/00 - 51/00 G05B 11/00 - 13/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Sanae Chiba 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Electric Corporation (56) References JP-A-3-242703 (JP, A) JP-A-4 −302306 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 19/18-19/46 B23Q 15/00-15/28 G05D 3/00-3/20 B24B 41 / 00-51/00 G05B 11/00-13/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 パラメータに設定された移動指令の早送
りまたは切削送りモードに対応するフィードフォワード
ゲインが入力され、プログラムにより指令された移動指
令から速度指令を生成しアンプへ出力する速度指令生成
手段と、 上記アンプに接続されたモータを特定する情報が上記ア
ンプから入力され、上記モータに対応した最大出力電流
値を摘出し出力するモータ最大電流摘出手段と、 上記モータ最大電流摘出手段が出力した最大出力電流値
と上記アンプより入力されたモータ電流フィードバック
を比較して上記最大出力電流値が上記モータ電流フィー
ドバックより大きい場合、上記アンプより入力された位
置フィードバックを上記移動指令に基づく指令形状と比
較して目標精度に到達するまでフィードフォワードゲイ
ンを加算し、上記パラメータに設定された移動指令の早
送りまたは切削送りモードに対応するフィードフォワー
ドゲインを加算する比較/演算制御手段と、 を備えたことを特徴とするオートチューニング機能を備
えた数値制御装置。
(57) [Claims] [Claim 1] A feedforward gain corresponding to a rapid feed or cutting feed mode of a movement command set in a parameter is input, and a speed command is generated from the movement command specified by the program. Speed command generating means for outputting to an amplifier, information for specifying a motor connected to the amplifier is input from the amplifier, and motor maximum current extracting means for extracting and outputting a maximum output current value corresponding to the motor; The maximum output current value output by the motor maximum current extracting means is compared with the motor current feedback input from the amplifier, and if the maximum output current value is larger than the motor current feedback, the position feedback input from the amplifier is converted to the position feedback signal. Feed forward until the target accuracy is reached compared to the command shape based on the movement command. A comparison / arithmetic control means for adding a feed gain corresponding to the rapid feed or cutting feed mode of the movement command set in the above parameter, and a numerical value having an auto-tuning function. Control device.
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