(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば工作機械の、少なくとも１つの駆動装置（１６）の駆動制御用目標値の生成装置であって、
前記少なくとも１つの駆動装置（１６）によって移動可能な工具（１２）の移動軌道を記述するための部分プログラム（２０）に、少なくとも２つの部分プログラムポジション（ｘ１，ｙ１，ｚ１；ｘ２，ｙ２，ｚ２；ｘ３，ｙ３，ｚ３）が格納されており、
前記生成は、前記部分プログラム（２０）から、駆動装置（１６）を駆動制御するための少なくとも１つの駆動目標値（ｖａ（ｓ））を求める制御部（１８）によって行われる形式のものにおいて、
少なくとも１つの部分プログラムポジション（ｘ１，ｙ１，ｚ１）はスタート命令（ｇｘｘ）によって特徴付けられておりかつ別の部分プログラムポジション（ｘ３，ｙ３，ｚ３）は終了命令（ｇｘｙ）によって特徴付けられており、ここで該スタート命令および終了命令（ｇｘｘ，ｇｘｙ）によってマーキングされている２つの部分プログラムポジション（ｘ１，ｙ１，ｚ１；ｘ３，ｙ３，ｚ３）の間にある区間の長さ（Ｓ）を求めかつ該区間の長さ（Ｓ）および少なくとも１つの部分プログラム特性量（Ｖ１，Ｖ２）に依存して駆動目標値（ｖａ（Ｓ））を生成するための手段（１８）が設けられている
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
少なくとも２つの部分プログラムポジション（ｘ１，ｙ１，ｚ１；ｘ３，ｙ３，ｚ３）は、駆動目標値（ｖａ（ｓ））を求めよという命令（ｇｘｘ、ｇｘｙ）によって特徴付けられる
請求項１記載の装置。
【請求項３】
駆動目標値（ｖａ（ｓ））は時間に依存して少なくとも線形に変化する
請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
駆動目標値（ｖａ（ｓ））として速度または加速度値が使用される
請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
駆動装置（１６）に、駆動目標値（ｖａ（ｓ））の積分によって形成された量が目標値として供給されるようにした
請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
部分プログラム特性量（Ｖ１，Ｖ２）としてプログラミングされた送りが使用されるようにした
請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
例えば工作機械の、少なくとも１つの駆動装置（１６）の駆動制御用目標値の生成方法であって、
前記少なくとも１つの駆動装置（１６）によって移動可能な工具（１２）の移動軌道を記述するための部分プログラム（２０）に、少なくとも２つの部分プログラムポジション（ｘ１，ｙ１，ｚ１；ｘ２，ｙ２，ｚ２；ｘ３，ｙ３，ｚ３）が格納されており、
制御部（１８）が、前記部分プログラム（２０）から、駆動装置（１６）を駆動制御するための少なくとも１つの駆動目標値（ｖａ（ｓ））を求める
という形式になっている方法において、
スタート命令および終了命令（ｇｘｘ，ｇｘｙ）によってマーキングされている２つの部分プログラムポジション（ｘ１，ｙ１，ｚ１；ｘ３，ｙ３，ｚ３）の間にある区間の長さ（Ｓ）を求め、
該区間の長さ（Ｓ）および少なくとも１つの部分プログラム特性量（Ｖ１，Ｖ２）に依存して駆動目標値（ｖａ（Ｓ））を生成する
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来技術
本発明は、例えば工作機械に対する少なくとも１つの駆動装置の駆動制御用目標値の生成装置および方法から出発している。従来の工作機械駆動制御の際にはいわゆる部分プログラム内に前以て決められた動きを基準点の列として格納しておくことができる。所定の技術的な条件を考慮するために、部分プログラムにおけるダイナミックな条件は送り値の形で格納される。著しく変動する送り値を有する移動軌道では殊に、ランプ形状の速度値経過が生じるようにすることができる。というのは、制御部が駆動装置に通例、目標値列を供給して、最大加速度で次にプログラミングされた送り値が実現されるようにするからである。この場合状況によっては生じる不連続な速度経過は機械のメカニズムに対して高度な要求を課す。このことは加工品質に不利な影響を及ぼす。
【０００２】
本発明の課題は、工作機械の駆動装置に適当な目標値を予め与えて、同じ形状の速度および／または加速度経過が実現されるようにすることである。この課題は独立請求項の特徴部分に記載の構成によって解決される。
【０００３】
発明の利点
例えば工作機械に対する少なくとも１つの駆動装置の駆動制御用目標値を生成するための本発明の装置および本発明の方法は、駆動装置によって動かされる工具の軌道を記述するための部分プログラムまたはそれに匹敵する装置を有している。部分プログラムは少なくとも２つの部分プログラムポジションおよびそれに属する、例えば送りのような部分プログラム特性量を含んでいる。制御部は部分プログラムから駆動装置を駆動制御するための目標値列を求める。少なくとも２つの部分プログラムポジションの間にある区間を求めかつ該区間および部分プログラム特性量に依存して目標値を生成するための手段が設けられている。
【０００４】
２つのポジション値間で進むべき区間を採り込むことによって、駆動装置目標値を均一で、連続的になるように予め与えることができる。これから進むべき区間を求めることによって、全体の（将来的な）移動軌道経過が形成されて、目標値を前以て入力することができる。これにより工作物の高速で連続的な加工が実現される。スムーズな速度または加速度移行は移動経過が著しく変動する場合であっても実現される。更に、本発明の装置により、速度の前以ての設定が非常に種々異なっている場合にも部分プログラムを簡単にプログラミングすることができる。２つのポジション値を所属の移動値（速度または加速度）と一緒にプログラミングしさえすればよい。制御部は自動的に、２つのポジション値の間にある区間を求め、そこから、２つの格納されている部分プログラム特性量の変化に依存して駆動目標値の連続的な経過を導き出す。単調変化する送り値を有する移動軌道は個々のＮＣセットに基づいて前以て決める必要はなく、部分プログラム特性量として開始および終了送り値をプログラミングするだけでよい。
【０００５】
有利な実施の形態において、それぞれに開始および終了部分プログラム移動値が配属されている少なくとも２つの部分プログラムポジションが所定の手法で特徴付けられて、まさにこれら２つの部分プログラムポジション間の区間を制御部が求めるようにされる。ユーザは、所望の加工形式に応じて、駆動目標値の従来の前以ての入力と本発明の前以ての入力とを簡単に切り換えることができる。
【０００６】
別の有利な形態によれば、駆動目標値を部分プログラム特性量間の速度に関してリニヤに補間するようにしている。
【０００７】
別の有利な形態はその他の従属請求項および実施例の説明から明らかである。
【０００８】
図面
実施例が図面に示されておりかつ以下の記述において詳細に説明する。そこで図１にはブロック回路図、図２、図３ａ、図３ｂ、図５には典型的な目標値経過、図４には部分プログラム並びに図６には本発明の装置および本発明の方法のフローチャートが示されている。
【０００９】
実施例の説明
加工物１０は工具１２によって加工される。工具は駆動装置１６によって少なくともｘ方向に移動される。駆動装置１６には制御部１８から目標値が供給される。制御部は部分プログラム２０のデータを相応に処理する。図２には従来技術の典型的なランプ形状の送り経過Ｖが示されている。
【００１０】
図３ａ，３ｂには、本発明の装置および本発明の方法で生じるような送りないし加速度経過が示されている。図４の部分プログラムには３つのＮＣデータセットが例示されている。ｇｘｘと表されているスタート命令は、制御部１８に対して、本発明の目標値の前以ての入力が開始されるべきであることを定めるものである。この第１のＮＣセットには更に、第１の部分プログラムポジションｘ１，ｙ１，ｚ１が所属の第１の部分プログラム特性量ｖ１と一緒に格納されている。部分プログラム特性量として実施例ではプログラミングされた送りＶ１が使用される。これは以下に部分プログラム送りと呼び表す。第２のデータセットには第２の部分プログラムポジションｘ２，ｙ２，ｚ２が示されている。これはそこから送りを始めるというポジションである。第３のＮＣデータセットにはまず終了命令ｇｘｙが、その隣に第３の部分プログラムポジションｘ３，ｙ３，ｚ３が、それから以下に第２の部分プログラム送りと呼び表す第２の部分プログラム特性量ｖ２が示されている。対応する移動ダイヤグラムは図５に示されている。線分上にある×印は制御部１８によって求められる区間に依存している駆動目標値ｖａ（ｓ）を表している。ここでは本発明により求められる速度ないし加速度値であって、これらは必要に応じて積分により駆動装置１６において位置目標値として使用することができる。
【００１１】
従来の駆動目標値の前以ての入力では、図２に示されているような送り経過が生じる。部分プログラム２０では従来の方法によればそれぞれの部分プログラムポジションｘ１，ｙ１，ｚ１にそれぞれの部分プログラム送りＶ１，Ｖ２，Ｖ３が配属されている。第１の部分プログラムポジションにおいて従来の制御部は最大加速度を目標値として駆動装置１６に送出して、遅くとも第２の部分プログラムポジションｘ２までにプログラミングされた部分プログラム送りＶ２になるようにされる。この第２の部分プログラム送りＶ２は通例、第２の部分プログラムポジションｘ２の著しく前に達せられるので、図示のランプ形状の経過が生じ、図示の速度経過が実現されることになる。
【００１２】
これに対して本発明の装置および本発明の方法では、図３ａ、図３ｂに示されているように、連続した移動経過が所期の通り実現される。この移動経過の実現の仕方を図４および図５に示されている実施例に基づいて説明する。強く変動する送り経過によって特徴付けられる、部分プログラム２０における部分の始めはスタート命令ｇｘｘによってマーキングされる。第１の部分プログラムポジションｘ１，ｙ１，ｚ１は第１の部分プログラム送りＶ１によって実現される。データセットに第１の部分プログラム送りＶ１がプログラミングされていなかった場合には、制御部１８はＮＣプログラムにおける最後の部分プログラム送りから始める。スタート命令ｇｘｘによって本発明の目標値の前以ての入力がトリガされる。制御部１８がスタート命令ｇｘｘを検出すると（ステップ１０３）、それは積分によって区間Ｓを求める。区間はスタート命令ｇｘｘによってマーキングされている第１の部分プログラムポジションＸ１から出発して次の部分プログラムポジションＸ２を介して、終了命令ｇｘｙによってマーキングされている第３の部分プログラムポジションＸ３まで通っている。制御部１８はまず第２の部分プログラムポジションＸ２に対する区間Ｓを計算し、このポジションにさらに別の中間ポジションが続くことができる。次に始点とすべき中間ポジションｘまでの区間Ｓが次々に定められ、このことはステップ１０７において終了命令ｇｘｙが検出されるまで続けられる。終了命令ｇｘｙによって特徴付けられている第３の部分プログラムポジションＸ３において生じる区間長は次に駆動目標値ｖａを定めるための最大区間ｓｍａｘとして記憶される（ステップ１０９）。第３のＮＣセットに、実現すべき第２の部分プログラム送りＶ２が格納されている。制御部１８は、求められた区間ｓｍａｘ内で送りがＶ１からＶ２へ高められるようにすべきことを検出する。
【００１３】
駆動目標値ｖａ（ｓ）の前以ての入力、実施例では駆動目標速度は区間Ｓに依存して行われる。図５に示されているように、リニヤな送り速度上昇が設定されている。駆動目標値は次の形の周知の直線方程式によって記述される：
ＶＡ（Ｓ）＝（Ｖ２−Ｖ１）＊（Ｓ：Ｓｍａｘ）＋Ｖ１
これにより、駆動目標値ｖａ（ｓ）がディスクレートに同じ区間間隔Δｓを以て前以て与えられれば、例えば図５に示されている、×印でマーキングされている駆動目標値経過ｖａが生じることになる。従って駆動目標値ｖａは均一な経過をとることになるので、図３ａ、図３ｂに示されている移動軌道が生じる。
【００１４】
使用法については数多くの変形が考えられる。既に説明したように、リニヤな速度移行に代わって、駆動目標値ｖａを基本的には任意の数学的な関数によって記述することができる。図５に破線で示されている関数は、加速度経過に屈曲点が生じることなく、２つの送り値Ｖ１，Ｖ２の間の滑らかな移行を保証するものである。
【００１５】
本発明による、駆動装置に対する目標値の前以ての入力の計算は、送り値Ｖ１，Ｖ２に代わって相応の加速度変化がスムーズに行われるべきときにも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  装置全体を概略的に示すブロック図である。
【図２】  従来技術の典型的な送り経過を示す線図である。
【図３ａ】  本発明の送り経過を示す線図である。
【図３ｂ】  本発明の別の送り経過を示す線図である。
【図４】  部分プログラムの例を示す略図である。
【図５】  本発明の目標値経過の線図である。
【図６】  本発明の方法のフローチャート図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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