(57)【要約】【課題】  ワークに振動が重畳している場合でも、その振動の影響を受けずに加工品の寸法バラツキが発生しない加工タイミングを生成する数値制御装置を提供する。【解決手段】  数値制御装置１の指令位置作成部２で生成された指令位置３に対応する移動距離点を基準位置として、該基準位置からの振動幅に対応する偏差量１３が、ワーク加工タイミングに適する所定値にあることを判別して、その判別したタイミングでタイミング信号１１を生成し、タイミング信号出力部１４で加工タイミング信号１５を出力する。機械はその加工タイミング信号１５に従って加工動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決め制御により移動した移動距離を算出する移動距離算出部と、目標とする位置と前記移動距離算出部により算出された移動距離とから指令位置を生成する指令位置作成部と、前記指令位置を位置指令として順次払出し、サーボモータ駆動装置に出力する位置指令出力部と、サーボモータに取り付けられた位置検出器からの位置フィードバック信号を入力し、制御対象である機械の実際位置を求める実際位置入力部と、前記指令位置と前記実際位置との差を偏差量としてカウントする偏差カウント部と、前記偏差量から前記機械でのワーク加工タイミングを検出するタイミング検出部と、該タイミング検出部で検出されたタイミング信号を前記機械の制御部へ出力するタイミング信号出力部と、を有する数値制御装置において、
前記指令位置作成部で生成された指令位置に対応する移動距離点を基準位置とした場合に、該基準位置からの振動幅に対応する前記偏差量が被加工物の許容誤差範囲以内の所定値以下になったとき、加工タイミング信号を生成することを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記タイミング検出部は前記偏差量が０となった時点で、ワーク加工のタイミング信号を生成することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記タイミング検出部は前記偏差量が０となり、かつ前記偏差量の値が負から正に変化した時に、ワーク加工のタイミング信号を生成することを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め動作を制御する数値制御装置に関し、例えば、プレス加工機械等で定寸送りしながら制御対象を位置決め制御してワークを加工する際に、その最適加工タイミングを検出して、機械側にその加工タイミングを出力する数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御装置によって、定寸送りしながら制御対象を位置決め制御してワークを加工する場合、加工速度と加工精度の両立が要求される。しかし、加工速度を向上するためにはサーボ制御系のゲインを上げる必要があり、また、加工精度を向上するためには、ワークが振動しないようにゲインを下げなければならない。従って、従来技術においては、両方の制御特性を同時に満たすことが困難であった。
そのため加工するワークに応じて、サーボ制御系のゲインを最適調整しているが、ワークの入れ替えあるいは外乱などによる影響によって、ワークに振動が発生した場合には、その都度サーボ制御系のゲインを再調整しなければならなかった。
なお、本発明に関連する従来技術の一例としては、下記に示す特許文献１に、被搬送物を定寸送りしながらその被搬送物を切断加工するための切断タイミングを生成する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２７０１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の数値制御装置においては、ワークを加工する際に振動が発生した場合、その振動幅に相当する位置ずれによって加工した製品の寸法にバラツキが生じるという問題があった。このバラツキ発生の状況は図３（Ａ）に示す。そのため、加工品に振動が発生しないようにその都度サーボ制御系のゲイン調整を行う必要があった。しかし、振動を抑えるためにゲインを下げた場合は、サーボ制御系の応答特性が同時に低下して、機械の稼働率が悪くなるという新たな問題が生ずる。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ワークに振動が重畳している場合でも、その振動の影響を受けずに加工品の寸法バラツキが発生しない加工タイミングを生成する数値制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、位置決め制御により移動した移動距離を算出する移動距離算出部と、目標とする位置と前記移動距離算出部により算出された移動距離とから指令位置を生成する指令位置作成部と、前記指令位置を位置指令として順次払出し、サーボモータ駆動装置に出力する位置指令出力部と、サーボモータに取り付けられた位置検出器からの位置フィードバック信号を入力し、制御対象である機械の実際位置を求める実際位置入力部と、前記指令位置と前記実際位置との差を偏差量としてカウントする偏差カウント部と、前記偏差量から前記機械でのワーク加工タイミングを検出するタイミング検出部と、該タイミング検出部で検出されたタイミング信号を前記機械の制御部へ出力するタイミング信号出力部と、を有する数値制御装置において、
前記指令位置作成部で生成された指令位置に対する移動距離点を基準位置とした場合に、該基準位置からの振動幅に対応する前記偏差量が被加工物の許容誤差範囲以内の所定値以下になったとき、加工タイミング信号を生成することを特徴とするものであり、前記加工タイミング信号が数値制御装置によって出力されると、前記機械はその加工動作を行うものである。
請求項２に記載の発明によれば、前記タイミング検出部は前記偏差量が０となった時点で、ワーク加工のタイミング信号を生成するものである。
請求項３に記載の発明によれば、前記タイミング検出部は前記偏差量が０となり、かつ前記偏差量の値が負から正に変化した時に、ワーク加工のタイミング信号を生成するものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１乃至３記載の発明によると、位置決め制御された制御対象に振動や外乱が生じても、指令位置と実際位置の差である偏差量より振動幅の判別を行い、その判別結果によりワークの加工タイミング信号を出力し、その加工タイミング信号に従って機械は加工動作に入ってワークを加工するので、加工のバラツキを無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【０００７】
図１は、本発明の数値制御装置１の機能ブロック図を示したものである。同図において移動距離算出部５は、位置決め制御により移動した移動距離４を算出する。指令位置作成部２は、目標とする位置と移動距離４から指令位置３を生成する。指令位置３を位置指令出力部７により位置指令８としてサーボアンプ１６に順次出力しサーボモータ１７を駆動する。サーボモータ１７に取り付けられたエンコーダ１８の位置検出信号１９はサーボアンプ１６を介して、数値制御装置１の実際位置入力部６に入力され、実際位置９として取り込まれる。指令位置３および実際位置９の値から、偏差カウント部１２により偏差量１３を生成する。タイミング検出部１０は偏差量１３がある特定の値となった時点、例えば、０となった時点でタイミング信号１１を生成する。あるいは偏差量１３が０で、かつ偏差量１３の値が負方向から正方向に変化するタイミングでタイミング信号１１を生成する。
ここで負方向とは目標とする位置（指令位置３）に対して、実際位置９がまだ到達していない移動距離点にある場合を指し、正方向は行過ぎた点にある場合を意味する。
タイミング信号出力部１４は、タイミング信号１１を制御対象である機械の制御部へ出力するためのインターフェース回路であり、加工タイミング信号１５として出力する。
従って、タイミング信号１１と加工タイミング信号１５は実質的にほぼ同一のものである。
【０００８】
図２は本発明の具体的な適用例として、プレス機械におけるプレスフィーダおよびその制御装置の構成例を示したものである。以下にその動作を説明する。
数値制御装置１より位置指令８を出力する。出力された位置指令８はサーボアンプ１６に入力され、サーボモータ１７を駆動する。サーボモータ１７と連結された入り口ローラ２２の駆動および出口ローラ２３によりシート材２４を送る。
サーボモータ１７に取り付けられたエンコーダ１８の位置検出信号１９はサーボアンプ１６を介して数値制御装置１の実際位置入力機能６に入力され、実際位置９として取り込まれる。実際位置９と、指令位置作成部２で生成された指令位置３との偏差量１３は、指令位置３に対応する移動距離点を基準位置とした場合、該基準位置からの振動幅に対応する。従って、偏差量１３がワーク加工タイミングに適する所定値になったことを判別して、言い換えれば、偏差量１３が被加工物の許容誤差範囲以内の所定値以下となった時点で、加工タイミング信号１５をプレス機械２０の制御信号として出力する。タイミング信号１５によりプレス機械２０からプレス駆動部２１を上下に駆動させシート材２４をプレスする。
【０００９】
図３は本発明を前述のプレス機械に適用した例で、シート材２４を定寸送りしながら切断加工した時の作用、効果を示す図である。同図において、（Ａ）は従来の方式により加工を行った場合を示す図であり、従来の加工では、シート材２４に振動や外乱が発生した場合、振動幅ｃの任意のａ点やｂ点で切断加工を行うことになる。その結果ｄ製品やｅ製品のように振動幅ｃの寸法誤差を含んだ加工品が作られ、加工品にバラツキが発生していた。
なお、ここで示す振動幅は上述の基準位置からの移動幅に相当するものであり、偏差量１３に等価なものである。
図３（Ｂ）は本発明により加工を行った場合を示す図である。同図において、シート材２４に振動や外乱が発生した場合、前記基準位置からの振動幅すなわち偏差量１３の判別を行い、偏差量１３の値が前記基準位置に到達する前の移動距離点の位置にある時、すなわち負側から前記基準位置を通過した正側へ振れるタイミングで数値制御装置１は加工タイミング信号１５を出力し、本加工タイミング信号１５に従って、プレス機械は切断加工を行う。その結果ｆ点やｇ点で加工が行われ、ｈ製品やｉ製品のようにバラツキのない加工品が得られる。
上述の通り、本発明の数値制御装置はワークの加工タイミングを位置の偏差量で判別して最適な加工タイミングを出力し、この加工タイミング信号によって機械の加工動作を行うので、振動や外乱の影響を受けず製品バラツキのない加工品を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の数値制御装置の機能ブロック図
【図２】本発明の実施例のプレス機械におけるプレスフィーダおよびその制御装置の構成図
【図３】図２の構成図におけるシート材定寸送り切断加工時の作用、効果を示す図
【符号の説明】
【００１１】
１：数値制御装置
２：指令位置作成部
３：指令位置
４：移動距離
５：移動距離算出部
６：実際位置入力部
７：位置指令出力部
８：位置指令
９：実際位置
１０：タイミング検出部
１１：タイミング信号
１２：偏差カウント部
１３：偏差量
１４：タイミング信号出力部
１５：加工タイミング信号
１６：サーボアンプ
１７：サーボモータ
１８：エンコーダ
１９：位置検出信号
２０：プレス機械
２１：プレス駆動部
２２：入り口ローラ
２３：出口ローラ
２４：シート材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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