[发明专利]工作机械的数值控制方法以及数值控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对工作机械的进给轴进行控制的数值控制方法以及实施该方法的数值控制装置。

背景技术

工作机械为了使工件与工具相对移动而包含一个以上的进给机构，用于驱动进给机构的电机通过数值控制装置控制。在由进给机构使工件或者工具的进给方向反转时，进给机构所含的相对移动的部件之间（例如，进给丝杠以及螺母）的摩擦力进行作用的方向反转，所以产生进给机构的动作瞬间延迟的现象。例如，在使用2个正交的直线运动进给机构使工件或者工具圆弧状移动的情况下，由于该延迟的现象，产生一般被称为象限突起的不希望的位置偏差。

关于此，公知一种数值控制装置（参照专利文献1）：当载置有工件的工作台的进给方向反转时，根据该反转产生开始后的经过时间，对齿隙（back lash）的校正指令值进行更新，将该校正指令值加到位置指令值上，基于该相加结果控制对工作台进行驱动的伺服电机的旋转，高精度地补偿在进给方向反转时产生的弹性变形，抑制象限突起的产生。另外，在专利文献2中，公开了与X轴的位置相应地变更作为Y轴的伺服参数的速度环路增益、位置环路增益。

专利文献1：日本特开2004-234205号公报

专利文献2：日本特开平6-297058号公报

发明内容

进给机构对于进给方向具有预定的移动轨道，以下将该轨道上的位置称为“进给轴的位置”。例如，在进给机构为进给丝杠以及螺母的情况下，螺母相对于进给丝杠的位置相当于“进给轴的位置”，而根据该进给轴的位置，该位置处的进给丝杠的刚性、进给丝杠与螺母之间的摩擦系数等机械性质严密地说是不同的。然而，以往，在工作机械的数值控制中没有考虑与进给轴的位置相应的进给机构的构件的刚性、摩擦系数等的不同。

本发明，在一个技术方案中，提出实现了不依存于进给轴的位置的稳定的加工精度的工作机械的数值控制方法以及实施该方法的数值控制装置。

根据技术方案1所记载的发明，提供一种工作机械的数值控制方法，对工作机械的进给轴进行控制，其特征在于：将进给轴的移动范围分割为多个区域，预先储存与该分割的多个区域各自相对应的多个控制参数；从所述工作机械的加工程序解析加工路径；从所述储存的多个控制参数读取与根据所述加工路径而确定的所述分割的区域相对应的控制参数；使用该读取的控制参数对进给轴进行控制。

另外，根据技术方案2所记载的发明，提供如技术方案1所记载的发明，其中：在进给轴向加工开始位置移动的期间中读取所述控制参数，在到达所述加工开始位置后立即设定为所述控制参数。

另外，根据技术方案3所记载的发明，提供如技术方案1所记载的发明，其中：在所述加工路径遍及多个区域延伸的情况下，读取与包含所述加工路径最长的所述区域相对应的控制参数。

另外，根据技术方案4所记载的发明，提供如技术方案1所记载的发明，其中：在所述加工路径为圆弧的情况下，读取与包含该圆弧的中心的所述区域相对应的控制参数。

另外，根据技术方案5所记载的发明，提供如技术方案1所记载的发明，其中：所述控制参数包含所述进给轴的加减速时间常数、反馈增益、前馈增益、象限突起校正用的参数以及滤波器常数中的至少一个。

另外，根据技术方案6所记载的发明，能够提供一种工作机械的数值控制装置，对工作机械的进给轴进行控制，其特征在于，具备：储存部，其将进给轴的移动范围分割为多个区域，预先储存与该分割的多个区域各自相对应的多个控制参数；解析部，其从所述工作机械的加工程序解析加工路径；参数选定部，其从所述储存的多个控制参数读取与根据所述加工路径而确定的所述分割的区域相对应的控制参数；和伺服控制部，其使用该读取的控制参数对进给轴进行控制。

根据各技术方案所记载的发明，将进给轴的移动范围分割为多个区域，使用与该分割的多个区域各自相对应的多个控制参数，控制进给轴，由此起到吸收与进给轴的位置相应的进给机构的构件的刚性、摩擦系数等的不同、实现不依存于进给轴的位置的稳定的加工精度的共同的效果。另外，基于加工程序预先确定控制参数，所以起到能够设定安全的控制参数的效果。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的数值控制工作机械的概略图。

图2是表示对图1所示的数值控制工作机械的Z轴方向的进给机构进行控制的结构的框图。

图3是表示在图1所示的数值控制工作机械中分割的区域和进给轴的位置的图。

图4是对是否需要象限突起校正计算部的象限突起校正用的参数变更进行判定的判定处理的流程图。