JP6450732B2

JP6450732B2 - 数値制御装置

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Publication number: JP6450732B2
Application number: JP2016220748A
Authority: JP
Inventors: 淳一手塚
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2036-11-11
Also published as: US10338563B2; DE102017219841B4; US20180136628A1; JP2018077778A; CN108073137A; CN108073137B; DE102017219841A1

Description

本発明は、数値制御装置に関する。

従来より、工作機械における工具の代表点（例えば、先端部）の３次元軌跡をシミュレーション可能なシミュレーション装置が存在する。シミュレーション装置は、例えば、数値制御装置に内蔵されたり、一体的に接続されている。

シミュレーション装置は、工作機械におけるワーク（被加工物）の加工に不具合が生じないように、事前に加工プログラムに基づいたシミュレーションにより加工状態を把握するために利用される。シミュレーション装置によるシミュレーションにより加工状態に不具合が生じることが見出された場合、各種加工条件が調整される。例えば、目標加工形状と推定加工形状とを比較して形状誤差データを計算し、形状誤差データに基づいてワークの加工形状に影響するパラメータの変更を提案するシミュレーション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１２５６１３号公報

しかし、特許文献１に開示された発明は、形状誤差（軌跡誤差）を評価指標として、形状誤差（軌跡誤差）が最少になるように各種パラメータを変更しているだけである。これに対し、現実の製造現場では、単に加工精度が高いということだけではなく、加工時間や動作時のショック等についても重要視されている。
このような現状のなか、複数の評価指標により評価すると共に、評価結果に基づいて各種パラメータを変更可能な装置が望まれている。

本発明は、複数の評価指標により評価すると共に、評価結果に基づいて各種パラメータを変更可能な数値制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の軸方向に工具（例えば、後述する工具５）を移動させる駆動機構（例えば、後述する駆動機構６）を有する工作機械（例えば、後述する工作機械２）を制御する数値制御装置（例えば、後述する数値制御装置１０）であって、加工プログラムに基づいて、指令位置情報を算出する指令位置算出部（例えば、後述する補間処理シミュレーション部１１１）と、前記指令位置算出部により算出された前記指令位置情報に基づいて、指令軌跡情報を算出する指令軌跡算出部（例えば、後述する指令軌跡算出部１１２）と、前記指令位置情報と、前記駆動機構における伝達特性情報とに基づいて、推定実位置情報を算出する推定実位置算出部（例えば、後述する伝達特性シミュレーション部１２１）と、前記推定実位置算出部により算出された前記推定実位置情報に基づいて、推定実軌跡情報を算出する推定実軌跡算出部（例えば、後述する推定実軌跡算出部１２２）と、前記指令軌跡算出部により算出された前記指令軌跡情報と、前記推定実軌跡算出部により算出された前記推定実軌跡情報とに基づいて、軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部（例えば、後述する軌跡誤差算出部１３１）と、前記推定実軌跡情報に基づいて、加工時間を算出する加工時間算出部（例えば、後述する加工時間算出部１３２）と、前記推定実位置情報に基づいて、各軸の加加速度を算出する加加速度算出部（例えば、後述する加加速度算出部１３３）と、前記軌跡誤差算出部により算出された前記軌跡誤差と、前記加工時間算出部により算出された前記加工時間と、前記加加速度算出部により算出された前記加加速度とに基づいて、評価値を算出する評価値算出部（例えば、後述する評価値算出部１４０）と、を備える、数値制御装置に関する。

また、前記評価値算出部は、前記軌跡誤差、前記加工時間及び前記加加速度それぞれに基づいて、所定の一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃそれぞれを算出すると共に、下記式（数１）により合成した評価値Ｖを算出してもよい。
（数１）
Ｖ＝Ｋａ・Ｖａ＋Ｋｂ・Ｖｂ＋Ｋｃ・Ｖｃ
Ｖａ＝軌跡誤差に対応する一次評価値
Ｖｂ＝加工時間に対応する一次評価値
Ｖｃ＝加加速度に対応する一次評価値
Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ：変更可能な係数

また、前記軌跡誤差算出部は、複数回、前記軌跡誤差を算出すると共に、算出された複数の前記軌跡誤差のうちの最大値を軌跡誤差として出力し、前記評価値算出部は、前記軌跡誤差の最大値に基づいて、一次評価値Ｖａを算出してもよい。

また、前記加加速度算出部は、各軸の前記加加速度を算出すると共に、その絶対値の最大値を加加速度として出力し、前記評価値算出部は、各軸の前記加加速度の絶対値の最大値に基づいて、一次評価値Ｖｃを算出してもよい。

また、前記伝達特性情報を含む各種パラメータの修正を指示するパラメータ修正指示部（例えば、後述するパラメータ修正指示部１５０）を更に備えてもよい。

本発明によれば、複数の評価指標により評価すると共に、評価結果に基づいて各種パラメータを変更可能な数値制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態の数値制御装置の構成を説明するブロック図である。軌跡誤差を説明する模式図である。軌跡誤差算出部により軌跡誤差として算出される最大値を説明するグラフである。加加速度の算出手順及び加加速度算出部により加加速度として算出される絶対値の最大値を説明するグラフである。評価値が最大となるパラメータセットを設定する処理を示すフローチャートである。図５におけるステップＳ４を更に具体的に示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１から図４により、実施形態の数値制御装置１０について説明する。図１は、本発明の実施形態の数値制御装置の構成を説明するブロック図である。図２は、軌跡誤差を説明する模式図である。図３は、軌跡誤差算出部により軌跡誤差として算出される最大値を説明するグラフである。図４は、加加速度の算出手順及び加加速度算出部により加加速度として算出される絶対値の最大値を説明するグラフである。

図１に示すように、工作システム１は、工作機械２と、本実施形態の数値制御装置１０と、を有する。工作機械２は、ワークＷ（被加工物）を加工する装置である。工作機械２は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸や回転軸等の複数軸で駆動可能に構成される。数値制御装置１０は、工作機械２に一体的に接続され、工作機械２を制御する装置である。また、本実施形態において、数値制御装置１０は、シミュレーション機能を有する。数値制御装置１０の一部はシミュレーション装置としても機能すると、捉えることができる。以下、工作機械２及び数値制御装置１０について詳細に説明する。

工作機械２は、ワークＷを加工する工具５と、工具５を複数の軸方向に移動させる駆動機構６と、を備える。
工具５は、例えば、刃具やドリル等である。後述の各軌跡が算出される対象である代表点は、例えば、工具の先端部である。

駆動機構６は、工具５を複数の軸方向に移動させる。駆動機構６は、アーム（不図示）や駆動部７を有する。駆動部７は、例えば、サーボモータ等である。駆動部７は、加工プログラムに基づいて、数値制御装置１０の駆動制御部１１０（後述）により制御される。

数値制御装置１０は、記憶部１１と、数値制御部１２と、表示部１３と、入力部１４と、を備える。数値制御装置１０は、駆動機構６を数値制御すると共に、シミュレーション機能を有する。

記憶部１１は、加工プログラム記憶部１０１と、パラメータ情報記憶部１０２と、を有する。
加工プログラム記憶部１０１は、ワークＷを所定形状に加工するために駆動機構６（駆動部７）を駆動させるための加工プログラムを、記憶する。

パラメータ情報記憶部１０２は、例えば、補間処理に利用される加減速パラメータや、駆動部７から工具５の先端部にわたる伝達特性（駆動系特性）に関するパラメータを記憶する。伝達特性に関するパラメータとしては、例えば、位置ループゲイン情報やフィードフォワードゲイン情報等のサーボパラメータが挙げられる。パラメータ情報記憶部１０２に記憶される各種パラメータ情報は、後述するパラメータ修正指示部１５０からの修正指示により、変更可能である。

数値制御部１２は、駆動制御部１１０と、指令位置算出部としての補間処理シミュレーション部１１１と、指令軌跡算出部１１２と、推定実位置算出部としての伝達特性シミュレーション部１２１と、推定実軌跡算出部１２２と、軌跡誤差算出部１３１と、加工時間算出部１３２と、加加速度算出部１３３と、評価値算出部１４０と、パラメータ修正指示部１５０と、を有する。

駆動制御部１１０は、駆動機構６の駆動部７を制御する。駆動制御部１１０は、加工プログラム記憶部１０１に記憶される加工プログラムに基づいて、駆動部７を制御する。詳細には、駆動制御部１１０は、後述する補間処理シミュレーション部１１１により算出された指令位置情報に基づいて、駆動部７を制御する。

補間処理シミュレーション部１１１は、加工プログラム記憶部１０１に記憶される加工プログラムに基づいて、指令位置情報を算出する。補間処理シミュレーション部１１１は、加工プログラムから所定の位置情報を算出すると共に、パラメータ情報記憶部１０２に記憶される加減速パラメータ等を利用した補間処理を行うことにより、指令位置情報を算出する。補間処理シミュレーション部１１１は、各軸ごとに指令位置情報を算出する。

指令軌跡算出部１１２は、補間処理シミュレーション部１１１により算出された指令位置情報に基づいて、指令軌跡情報を算出する。指令軌跡算出部１１２は、各軸ごとに算出された指令位置情報に基づいて、指令軌跡情報を算出する。指令軌跡は、工具５の代表点（例えば、先端部）であり、例えば、図２に示す指令軌跡Ｓのような軌跡である。指令軌跡は、例えば、後述する表示部１３に表示される。

伝達特性シミュレーション部１２１は、補間処理シミュレーション部１１１により算出された指令位置情報と、駆動機構６（駆動部７）における伝達特性情報とに基づいて、推定実位置情報を算出する。伝達特性情報は、例えば、駆動部７から工具５の先端部にわたる伝達特性の情報である。伝達特性シミュレーション部１２１は、指令位置情報と伝達特性情報とに基づいて、工具５の代表点における実位置を推定し、推定実位置情報を算出する。伝達特性シミュレーション部１２１は、各軸ごとに推定実位置情報を算出する。

推定実軌跡算出部１２２は、伝達特性シミュレーション部１２１により算出された推定実位置情報に基づいて、推定実軌跡情報を算出する。推定実軌跡算出部１２２は、各軸ごとに算出された推定実位置情報に基づいて、推定実軌跡情報を算出する。推定実軌跡は、工具５の代表点（例えば、先端部）であり、例えば、図２に示す推定実軌跡Ｔのような軌跡である。推定実軌跡は、例えば、後述する表示部１３に表示される。

軌跡誤差算出部１３１は、指令軌跡算出部１１２により算出された指令軌跡情報と、推定実軌跡算出部１２２により算出された推定実軌跡情報とに基づいて、軌跡誤差を算出する。具体的には、軌跡誤差算出部１３１は、複数回、軌跡誤差を算出すると共に、算出された複数の軌跡誤差のうちの最大値を軌跡誤差として出力する。

詳細には、まず、軌跡誤差算出部１３１は、図２に示すように、推定実軌跡Ｔにおける複数のサンプル点Ｐｎから指令軌跡までの距離を軌跡誤差Ｕｎ（候補）として算出する。軌跡誤差は、サンプル点Ｐｎから指定軌跡までの最短距離であることが好ましいが、公知の算出方法により算出することもできる。例えば、指令軌跡に所定時間ごとに位置Ｓｎ（不図示）を設定し、隣接する位置同士（例えば、位置Ｓｎ、位置Ｓｎ＋１）を線分でつなぎ、複数のサンプル点Ｐｎそれぞれから複数の線分それぞれに垂線を引き、この垂線の長さを算出することで、軌跡誤差（候補）を算出することができる。

本実施形態において、軌跡誤差算出部１３１は、算出した軌跡誤差Ｕｎ（候補）のうちの最大値を軌跡誤差とする。軌跡誤差算出部１３１は、例えば、図３における最大値Ｕｍａｘを軌跡誤差とする。そして、軌跡誤差算出部１３１は、軌跡誤差Ｕｎ（候補）のうちの最大値Ｕｍａｘを軌跡誤差の情報として、評価値算出部１４０に出力する。

加工時間算出部１３２は、推定実軌跡情報に基づいて、加工時間を算出する。加工時間は、加工が完了するのに要する時間である。加工時間算出部１３２は、算出した加工時間の情報を評価値算出部１４０に出力する。

加加速度算出部１３３は、各軸の加加速度を算出すると共に、その絶対値の最大値を加加速度として出力する。
詳細には、まず、加加速度算出部１３３は、推定実位置情報に基づいて、各軸ごとに加加速度を算出する。図４に示すように、加加速度算出部１３３は、推定実位置情報に含まれる各軸ごとの位置情報を３階微分することで、各軸ごとに加加速度を算出する。

加加速度算出部１３３は、算出した加加速度の絶対値の最大値を加加速度とする。加加速度算出部１３３は、例えば、図４に示すように、絶対値として最大値である最小値Ｊｍｉｎを加加速度とする。そして、加加速度算出部１３３は、絶対値の最大値である最小値Ｊｍｉｎを加加速度の情報として、評価値算出部１４０に出力する。加加速度算出部１３３は、各軸ごとの加加速度における絶対値の最大値を評価値算出部１４０に出力する。

評価値算出部１４０は、軌跡誤差算出部１３１により算出された軌跡誤差と、加工時間算出部１３２により算出された加工時間と、加加速度算出部１３３により算出された加加速度とに基づいて、評価値Ｖを算出する。
具体的には、評価値算出部１４０は、軌跡誤差、加工時間及び加加速度それぞれに基づいて、所定の一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃそれぞれを算出する。評価値算出部１４０は、例えば、所定の算出式や評価値表等に基づいて、一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃそれぞれを算出する。

例えば、評価値算出部１４０は、軌跡誤差の大きさに応じて、一次評価値Ｖａを算出する。評価値算出部１４０は、軌跡誤差算出部１３１により算出された軌跡誤差（候補）のうちの最大値の大きさに応じて、一次評価値Ｖａを算出する。
また、例えば、評価値算出部１４０は、加工時間の長さに応じて、一次評価値Ｖｂを算出する。
また、例えば、評価値算出部１４０は、所定の軸の加加速度や、全ての軸の加加速度に応じた一次評価値Ｖｃを算出する。評価値算出部１４０は、加加速度のうちの絶対値の最大値に応じた一次評価値Ｖｃを算出する。

そして、評価値算出部１４０は、下記式（数１）により合成した評価値Ｖを算出する。
（数１）
Ｖ＝Ｋａ・Ｖａ＋Ｋｂ・Ｖｂ＋Ｋｃ・Ｖｃ
Ｖａ＝軌跡誤差に対応する一次評価値
Ｖｂ＝加工時間に対応する一次評価値
Ｖｃ＝加加速度に対応する一次評価値
Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ：変更可能な係数

評価値算出部１４０は、所定の加工プログラムによる加工状態及び加工動作について、軌跡誤差、加工時間及び加加速度に基づいた総合的又は多面的な評価を行っている。評価値算出部１４０により算出された評価値Ｖは、加工誤差（軌跡誤差）、加工時間及び駆動機構６における動作ショック（加加速度）を考慮した評価を反映した数値情報である。評価値Ｖの数値が大きいほど、評価は高いことを意味する。評価値算出部１４０により算出された評価値Ｖに基づいて各種パラメータを変更することで、重要視する評価指標をより改善させながら、全体として最適な加工動作に修正させることができる。

本実施形態において、評価値算出部１４０により算出された評価値Ｖは、表示部１３に表示される。利用者は、表示部１３に表示された評価値Ｖを確認すると共に、例えば、軌跡誤差、加工時間及び加加速度のうちのいずれかを改善させるように、入力部１４を介して、各種パラメータの修正指示をすることができる。

また、本実施形態において、評価値算出部１４０は、算出した評価値Ｖ（及び各一次評価値）をパラメータ修正指示部１５０（後述）に出力可能に構成される。例えば、評価値Ｖが所定値以上になるように各種パラメータを自動的に修正するようにパラメータ修正指示部１５０（後述）が設定されている場合、評価値算出部１４０から出力された評価値Ｖに基づいて、各種パラメータは自動的に調整される。

前述の係数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは、変更可能な係数である。Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃの数値を変更することで、一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの重み付けを変更できる。係数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを変更することにより、評価の際に重視するポイントを変更することができる。例えば、加工精度を重視する場合には係数Ｋａを変更し、加工速度を重視する場合には係数Ｋｂを変更し、加工動作の安定性や工具の破損防止を重視する場合には係数Ｋｃを変更する。利用者は、入力部１４を介して、重要視する評価指標に対応する係数を大きくすることもでき、反対に、重要視しない評価指標に対応する係数を小さくすることもできる。係数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを変更することで、利用者や製造現場が求める態様の加工動作を実現可能である。

パラメータ修正指示部１５０は、パラメータ情報記憶部１０２に記憶される各種パラメータであって伝達特性情報を含む各種パラメータの修正を指示可能に構成される。具体的には、パラメータ修正指示部１５０は、補間処理に利用される加減速パラメータや、伝達特性に関するパラメータであるサーボパラメータ等の修正を指示可能に構成される。

パラメータ修正指示部１５０は、上述の通り、利用者による入力部１４からの修正指示に基づいて、各種パラメータの修正を指示する。また、パラメータ修正指示部１５０は、例えば、評価値Ｖが所定値以上になるように（評価が高くなるように）、各種パラメータを自動的に修正する自動修正機能を有してもよい。自動修正機能がオン状態である場合、パラメータ修正指示部１５０は、評価値算出部１４０から出力された評価値Ｖに基づいて、自動的に所定のパラメータの修正を指示する。そして、パラメータ修正指示部１５０から出力された修正指示に基づいて、修正部（不図示）は、所定のパラメータを修正するように構成される。なお、パラメータ修正指示部１５０は、各種パラメータを直接修正するように構成されていてもよい。

表示部１３は、上述の評価値Ｖの他、指令軌跡Ｓ、推定実軌跡Ｔ等を表示可能に構成される。
入力部１４は、上述のパラメータ修正指示の他、評価値算出部１４０に対して、係数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃの変更指示を入力可能に構成される。

次に、実施形態の数値制御装置によるパラメータセットの設定手順について説明する。図５は、評価値が最大となるパラメータセットを設定する処理を示すフローチャートである。図６は、図５におけるステップＳ４を更に具体的に示すフローチャートである。パラメータは、前述した通りである。

図５に示すように、ステップＳ１において、数値制御部１２は、評価するパラメータセットを複数組用意する。
次に、ステップＳ２において、数値制御部１２は、最初のパラメータセットを選択する。

次に、ステップＳ３において、数値制御部１２は、選択したパラメータセットを補間処理シミュレーション部１１１と伝達特性シミュレーション部１２１に設定する。
次に、ステップＳ４において、数値制御部１２は、シミュレーションを実行して評価値を算出する。

ステップＳ４の処理の詳細について、図６を用いて具体的に説明する。
図６に示すように、ステップＳ１０１において、補間処理シミュレーション部１１１は、加工プログラムに基づいて、指令位置情報を算出する。

次に、ステップＳ１０２において、指令軌跡算出部１１２は、補間処理シミュレーション部１１１により算出された指令位置情報に基づいて、指令軌跡情報を算出する。

次に、ステップＳ１０３において、伝達特性シミュレーション部１２１は、指令位置情報と、駆動機構６における伝達特性情報とに基づいて、推定実位置情報を算出する。

次に、ステップＳ１０４において、推定実軌跡算出部１２２は、伝達特性シミュレーション部１２１により算出された推定実位置情報に基づいて、推定実軌跡情報を算出する。

次に、ステップＳ１０５において、軌跡誤差算出部１３１は、指令軌跡算出部１１２により算出された指令軌跡情報と、推定実軌跡算出部１２２により算出された推定実軌跡情報とに基づいて、軌跡誤差を算出する。

次に、ステップＳ１０６において、加工時間算出部１３２は、推定実軌跡情報に基づいて、加工時間を算出する。

次に、ステップＳ１０７において、加加速度算出部１３３は、推定実位置情報に基づいて、各軸の加加速度を算出する。

次に、ステップＳ１０８において、評価値算出部１４０は、軌跡誤差算出部１３１により算出された軌跡誤差と、加工時間算出部１３２により算出された加工時間と、加加速度算出部１３３により算出された加加速度とに基づいて、評価値を算出する。

なお、図６に示す各ステップについて、その先後が重要ではない複数のステップについては、その先後を入れ替えることができる。例えばステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７については、先後を入れ替えることができ、同時であってもよい。

図５に戻り、図５に示すフローチャートについて再度説明する。
図５に示すように、ステップＳ５において、数値制御部１２は、次のパラメータセットの有無を確認する。次のパラメータセットが有る（ＹＥＳ）の場合には、数値制御部１２は、処理をステップＳ６へ進める。

ステップＳ６において、数値制御部１２は、次のパラメータセットを選択し、その後、処理をステップＳ３へ戻す。

ステップＳ５において次のパラメータセットがない（ＮＯ）の場合には、数値制御部１２は、処理をステップＳ７へ進める。

ステップＳ７において、数値制御部１２は、評価値が最大となるパラメータセットを設定する。
このようなフローにより、本実施形態の数値制御装置１０は、評価値が最大となるパラメータセットを設定することができる。

本実施形態によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態の数値制御装置１０は、加工プログラムに基づいて、指令位置情報を算出する指令位置算出部１１１と、指令位置算出部１１１により算出された指令位置情報に基づいて、指令軌跡情報を算出する指令軌跡算出部１１２と、指令位置情報と、駆動機構６における伝達特性情報とに基づいて、推定実位置情報を算出する推定実位置算出部１２１と、推定実位置算出部１２１により算出された推定実位置情報に基づいて、推定実軌跡情報を算出する推定実軌跡算出部１２２と、指令軌跡算出部１１２により算出された指令軌跡情報と、推定実軌跡算出部１２２により算出された推定実軌跡情報とに基づいて、軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部１３１と、推定実軌跡情報に基づいて、加工時間を算出する加工時間算出部１３２と、推定実位置情報に基づいて、各軸の加加速度を算出する加加速度算出部１３３と、軌跡誤差算出部１３１により算出された軌跡誤差と、加工時間算出部１３２により算出された加工時間と、加加速度算出部１３３により算出された加加速度とに基づいて、評価値を算出する評価値算出部１４０と、を備える。

そのため、本実施形態によれば、複数の評価指標により評価すると共に、評価結果に基づいて各種パラメータを変更可能な数値制御装置を提供することができる。

具体的には、一般に加工時間と軌跡誤差との関係はトレードオフの関係にある。同様に加工時間と加加速度との関係もトレードオフの関係にある。加工時間を短くすると、軌跡誤差は大きくなり、各軸の加加速度（動作時のショック）も大きくなる。工作機械で行う加工では、被加工物（ワーク）の種類によって求められる性能が異なり、加工時間が長くなっても高い精度が要求される場合や、生産性を考慮し、精度よりも加工時間を重視してパラメータを調整する場合がある。
しかし、どのケースでも１つの評価指標のみを基準とし、それ以外を度外視してパラメータを決めるというケースは少なく、それぞれのバランスを考慮してより良いパラメータを採用している。
本実施形態においては、複数の評価指標を組み合わせて１つの評価値を算出するため、バランスの良いパラメータをより簡単に決めることができる。

また、本実施形態によれば、評価値算出部１４０は、所定の加工プログラムによる加工状態及び加工動作について、軌跡誤差、加工時間及び加加速度に基づいた総合的又は多面的な評価を行っている。評価値算出部１４０により算出された評価値Ｖは、加工誤差（軌跡誤差）、加工時間及び駆動機構６における動作ショック（加加速度）を考慮した評価を反映した数値情報である。評価値算出部１４０により算出された評価値Ｖに基づいて、各種パラメータを変更することで、重要視する評価指標をより改善させながら、全体として最適な加工動作に修正させることができる。

また、本実施形態では、評価値算出部１４０は、前記軌跡誤差、前記加工時間及び前記加加速度それぞれに基づいて、所定の一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃそれぞれを算出すると共に、上記式（数１）により合成した評価値Ｖを算出する。

本実施形態によれば、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃの数値を変更することで、一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの重み付けを変更できる。係数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを変更することにより、評価の際に重視するポイントを変更することができる。係数Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃを変更することで、利用者や製造現場が求める態様の加工動作を実現可能である。また、係数を変更することにより、要求される評価指標が異なるケースにも柔軟に対応することができる。

また、本実施形態では、数値制御装置１０は、前記伝達特性情報を含む各種パラメータの修正を指示するパラメータ修正指示部１５０を更に備える。

本実施形態によれば、数値制御装置は、利用者が評価値Ｖを確認すると共に、例えば、軌跡誤差、加工時間及び加加速度のうちのいずれかを改善させる修正指示を入力部１４に入力することで、各種パラメータを修正可能に構成される。また、例えば、数値制御装置は、自動的に評価値Ｖが所定値以上になるように各種パラメータを修正するように、パラメータ修正指示部１５０を設定することが可能に構成される。

上述において、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良も本発明に含まれる。

１工作システム
２工作機械
６駆動機構
７駆動部
１０数値制御装置
１１記憶部
１２数値制御部
１３表示部
１４入力部
１０１加工プログラム記憶部
１０２パラメータ情報記憶部
１１０駆動制御部
１１１補間処理シミュレーション部（指令位置算出部）
１１２指令軌跡算出部
１２１伝達特性シミュレーション部（推定実位置算出部）
１２２推定実軌跡算出部
１３１軌跡誤差算出部
１３２加工時間算出部
１３３加加速度算出部
１４０評価値算出部
１５０パラメータ修正指示部

Claims

複数の軸方向に工具を移動させる駆動機構を有する工作機械を制御する数値制御装置であって、
加工プログラムに基づいて、指令位置情報を算出する指令位置算出部と、
前記指令位置算出部により算出された前記指令位置情報に基づいて、指令軌跡情報を算出する指令軌跡算出部と、
前記指令位置情報と、前記駆動機構における伝達特性情報とに基づいて、推定実位置情報を算出する推定実位置算出部と、
前記推定実位置算出部により算出された前記推定実位置情報に基づいて、推定実軌跡情報を算出する推定実軌跡算出部と、
前記指令軌跡算出部により算出された前記指令軌跡情報と、前記推定実軌跡算出部により算出された前記推定実軌跡情報とに基づいて、軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部と、
前記推定実軌跡情報に基づいて、加工時間を算出する加工時間算出部と、
前記推定実位置情報に基づいて、各軸の加加速度を算出する加加速度算出部と、
前記軌跡誤差算出部により算出された前記軌跡誤差と、前記加工時間算出部により算出された前記加工時間と、前記加加速度算出部により算出された前記加加速度とに基づいて、評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値に基づいて、前記伝達特性情報を含む各種パラメータの修正を指示するパラメータ修正指示部と、を備える、数値制御装置。
前記評価値算出部は、
前記軌跡誤差、前記加工時間及び前記加加速度それぞれに基づいて、所定の一次評価値Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃそれぞれを算出すると共に、
下記式（数１）により合成した評価値Ｖを算出する、請求項１に記載の数値制御装置。
（数１）
Ｖ＝Ｋａ・Ｖａ＋Ｋｂ・Ｖｂ＋Ｋｃ・Ｖｃ
Ｖａ＝軌跡誤差に対応する一次評価値
Ｖｂ＝加工時間に対応する一次評価値
Ｖｃ＝加加速度に対応する一次評価値
Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃ：変更可能な係数
前記軌跡誤差算出部は、
複数回、前記軌跡誤差を算出すると共に、算出された複数の前記軌跡誤差のうちの最大値を軌跡誤差として出力し、
前記評価値算出部は、
前記軌跡誤差の最大値に基づいて、一次評価値Ｖａを算出する、請求項２に記載の数値制御装置。
前記加加速度算出部は、
各軸の前記加加速度を算出すると共に、その絶対値の最大値を加加速度として出力し、
前記評価値算出部は、
各軸の前記加加速度の絶対値の最大値に基づいて、一次評価値Ｖｃを算出する、請求項１から３のいずれかに記載の数値制御装置。