JPH0628038A - 速度パターン生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目標速度もしくは目標速度に近い移動速度で
制御対象を移動させる速度パタ−ンを生成する。 【構成】 目標速度ＶＲ（＝３００）、ＶＦ（＝６０）
に基づいて、それぞれ単位時間Ｔ１ないしＴ１１、単位
時間Ｔ２０ないしＴ２３に配分された移動量を、それぞ
れの加速度ａ（＝３０）、加速度ｂ（＝２０）に基づい
て算出された加減速に必要な単位時間の数ＭＲ（＝１
０）、数ＭＦ（＝３）で再配分し、各単位時間Ｔ１ない
しＴ２５に再配分された移動量を加算して速度パタ−ン
を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御対象の位置を制御
するサ−ボ制御装置の速度パタ−ン生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械装置の制御対象の移動指令は移動距
離と目標速度からなる。この目標速度は制御対象の現在
位置から作業（工作機械等では切削等、製図機では線引
き）開始位置までの空送り区間と、作業開始位置から終
了位置までの加工区間で各々異なる値が設定されてい
る。

【０００３】サ−ボ制御装置は、数値制御装置から入力
される移動距離と目標速度に基づいて実際に制御対象を
移動させるための速度パタ−ンを生成し、制御対象の駆
動制御を行っている。この速度パタ−ン生成方法とし
て、例えば、特願平２−３０１３５７号に開示された速
度パタ−ン生成方法がある。

【０００４】この速度パタ−ン生成方法に基づいて、２
種類の異なる目標速度が移動指令として入力された場合
の速度パタ−ン生成手順を図２により説明する。なお、
図２は、縦軸にサンプリングの単位時間当りの移動量
Ｚ、横軸に時間ｔをとり、サンプリングの単位時間Ｔが
単位時間Ｔ１ないしＴ３２としてとってある。

【０００５】予め、サンプリングの単位時間Ｔ（＝１）
と加減速のための単位時間の数Ｍ（＝１０）が設定され
ているサ−ボ制御装置に、数値制御装置から移動距離３
３００，目標速度３００からなる移動指令と、移動距離
２４０，目標速度６０からなる移動指令が入力される
と、サ−ボ制御装置は、まず、図２（イ）に示すよう
に、移動距離３３００を目標速度３００に基づいて、単
位時間Ｔ１ないしＴ１１に配分し、移動距離２４０を目
標速度６０に基づいて、単位時間Ｔ２０ないしＴ２３に
配分する。

【０００６】ついで、図２（ロ）に示すように、各単位
時間Ｔ１ないしＴ１１に配分された各移動量３００をそ
れぞれ単位時間の数Ｍ（＝１０）で等分し、各単位時間
Ｔ１ないしＴ１１を起点として時系列方向に順次再配分
し、各単位時間Ｔ１ないしＴ２０に再配分された移動量
を加算して加減速を含む速度パタ−ンを生成する。

【０００７】同様に、図２（ハ）に示すように、各単位
時間Ｔ２０ないしＴ２３に配分された各移動量６０を、
それぞれ単位時間の数Ｍ（＝１０）で等分し、各単位時
間Ｔ２０ないしＴ２３を起点として時系列方向に順次再
配分し、各単位時間Ｔ２０ないしＴ３２に再配分された
移動量を加算して加減速を含む速度パタ−ンを生成す
る。

【０００８】そして、図２（ニ）に示すように、図２
（ロ）の速度パタ−ンと図２（ハ）の速度パタ−ンを合
成し、制御対象を駆動制御するための加減速の滑らかな
速度パタ−ンを生成する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の速度パタ−
ン生成方法では、目標速度が異なっても、加減速のため
の単位時間の数が一定であるので、目標速度が低い場
合、生成された速度パタ−ンは必要以上に加速度や移動
速度が小さくなることがある。このため、工作機械の場
合、加工時間が長くなるだけでなく、加工により発生す
る熱に起因して工具の寿命を短くしたり、切削面に変質
層を生成させるなど加工品質に悪影響を与える原因にな
る。また、製図機の場合、作図時間が長くなる。

【００１０】本発明の目的は、移動指令で与えられた目
標速度もしくは目標速度に近い移動速度で制御対象を移
動させる速度パタ−ンを生成し得るようにした速度パタ
−ン生成方法を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、数値制御装置から入力された移
動距離と目標速度ＶＲからなる移動指令と、移動距離と
目標速度ＶＦからなる移動指令のそれぞれについて、各
移動距離を目標速度ＶＲ、または目標速度ＶＦに基づい
て時系列方向に複数のサンプリングの単位時間に配分
し、各サンプリングの単位時間毎に配分された移動量
と、各移動指令のそれぞれに指定された加速度ａ、また
は加速度ｂに基づいて、加減速に必要なサンプリングの
単位時間の数ＭＲ，ＭＦを求め、各サンプリング単位時
間における移動量をそれぞれ数ＭＲ，ＭＦによって時系
列方向に再配分し、各サンプリング単位時間毎に再配分
された移動量を加算して速度パタ−ンを生成する。

【００１２】

【作用】すなわち、目標速度に基づいて、各サンプリン
グ単位時間に配分された移動量を、それぞれの加速度
ａ、加速度ｂに基づいて算出された加減速に必要なサン
プリング単位時間の数ＭＲ，数ＭＦで再配分し、各サン
プリング単位時間毎に再配分された移動量を加算して速
度パタ−ンを生成することにより、移動指令で与えられ
た目標速度ＶＲ、ＶＦもしくは目標速度ＶＲ、ＶＦに近
い移動速度で制御対象を移動させる速度パタ−ンを生成
することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の速度パタ−ン生成方法の一実
施例を図１により説明する。サ−ボ制御装置には、予
め、サンプリングの単位時間Ｔ（＝１）と、空送り時の
加速度ａ（＝３０）と、加工時の加速度ｂ（＝２０）が
設定されている。

【００１４】サ−ボ制御装置に、数値制御装置から移動
距離３３００，目標速度ＶＲ（＝３００）からなる空送
りの移動指令と、移動距離２４０，目標速度ＶＦ（＝６
０）からなる加工の移動指令が入力されると、サ−ボ制
御装置は、図１（イ）に示すように、移動距離３３００
を目標速度３００に基づいて、単位時間Ｔ１ないしＴ１
１に配分し、移動距離２４０を目標速度６０に基づい
て、単位時間Ｔ２０ないしＴ２３に配分する。

【００１５】ついで、目標速度ＶＲ（＝３００）、加速
度ａ（＝３０）及び単位時間Ｔ（＝１）を用いて、ＭＲ
＝ＶＲ／（ａ・Ｔ）の演算を行い、目標速度ＶＲ（＝３
００）のときの加減速のための単位時間の数ＭＲ（＝１
０）を求め、図１（ロ）に示すように、各単位時間Ｔ１
ないしＴ１１に配分された各移動量３００をそれぞれ求
めた単位時間の数ＭＲ（＝１０）で等分し、各単位時間
Ｔ１ないしＴ１１を起点として時系列方向に順次再配分
し、各単位時間Ｔ１ないしＴ２０に再配分された移動量
を加算して加減速を含む速度パタ−ンを生成する。

【００１６】同様に、目標速度ＶＦ（＝６０）、加速度
ｂ（＝２０）及び単位時間Ｔ（＝１）を用いて、ＭＦ＝
ＶＦ／（ｂ・Ｔ）の演算を行い、目標速度ＶＦ（＝６
０）のときの加減速のための単位時間の数ＭＦ（＝３）
を求め、図１（ハ）に示すように、各単位時間Ｔ２０な
いしＴ２３に配分された各移動量６０をそれぞれ求めた
単位時間の数ＭＦ（＝３）で等分し、各単位時間Ｔ２０
ないしＴ２３を起点として時系列方向に順次再配分し、
各単位時間Ｔ２０ないしＴ２５に再配分された移動量を
加算して加減速を含む速度パタ−ンを生成する。

【００１７】そして、図１（ニ）に示すように、図１
（ロ）の速度パタ−ンと図１（ハ）の速度パタ−ンを合
成し、、制御対象を駆動制御するための加減速の滑らか
な速度パタ−ンを生成する。

【００１８】本実施例によれば、目標速度ＶＲ、目標速
度ＶＦに基づいて、単位時間Ｔ１ないしＴ１１、単位時
間Ｔ２０ないしＴ２３に配分された移動量を、それぞれ
の加速度ａ、加速度ｂに基づいて算出された加減速に必
要なサンプリング単位時間の数ＭＲ，ＭＦで再配分し、
各サンプリング単位時間Ｔ１ないしＴ２５に再配分され
た移動量を加算して速度パタ−ンを生成することによ
り、移動指令で与えられた目標速度ＶＲ、ＶＦもしくは
目標速度ＶＲ、ＶＦに近い移動速度で制御対象を移動さ
せる速度パタ−ンを生成することができる。

【００１９】また、本発明の速度パタ−ン生成方法を工
作機械に適用した場合、空送りと加工の目標速度もしく
はその目標速度に近い移動速度で工具等を移動させるの
で、全体の加工時間を短くすることができる。さらに、
適当な加工速度で加工することにより、工具と被加工物
の接触時間を短縮することができ、摩擦による発熱量を
軽減することができるので、熱による工具の切れ味の低
下や、切削面の加工変質層の生成等による加工品質の低
下を抑えることもできる。

【００２０】本発明の速度パタ−ン生成方法を製図機に
適用した場合、空送り（ペンアップ状態）と線引き（ペ
ンダウン状態）の目標速度もしくはその目標速度に近い
移動速度で筆記具等を移動させるので、全体の作図時間
を短縮し、作業能率を向上させることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、移
動距離と目標速度からなり、目標速度の異なる複数の移
動指令のそれぞれについて、移動距離を目標速度に基づ
いて複数のサンプリング単位時間に配分し、各サンプリ
ング単位時間毎の移動量と前記移動指令のそれぞれに指
定された加速度に基づいて、加減速に必要なサンプリン
グ単位時間の数を求め、各サンプリング単位時間におけ
る移動量をそれぞれ前記数によって再配分し、各サンプ
リング単位時間毎に再配分された移動量を加算して速度
パタ−ンを生成するので、移動指令で与えられた複数の
目標速度もしくは目標速度に近い移動速度で制御対象を
移動させる速度パタ−ンを生成することができる。

【００２２】また、本発明の速度パタ−ン生成方法を工
作機械に適用した場合、空送りと加工の目標速度もしく
はその目標速度に近い移動速度で工具等を移動させるの
で、全体の加工時間を短くすることができる。さらに、
適当な加工速度で加工することにより、工具と被加工物
の接触時間を短縮することができ、熱による工具の切れ
味の低下や切削面の加工品質の低下を抑えることもでき
る。

【００２３】本発明の速度パタ−ン生成方法を製図機に
適用した場合、空送りと線引きの目標速度もしくはその
目標速度に近い移動速度で筆記具等を移動させるので、
全体の作図時間を短縮し、作業能率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の速度パタ−ン生成方法を説明するため
の特性図である。

【図２】従来の速度パタ−ン生成方法を説明するための
特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動距離と目標速度からなり、目標速度
   の異なる複数の移動指令のそれぞれについて、移動距離
   を目標速度に基づいて複数のサンプリング単位時間に配
   分し、各サンプリング単位時間毎の移動量と前記移動指
   令のそれぞれに指定された加速度に基づいて、加減速に
   必要なサンプリング単位時間の数を求め、各サンプリン
   グ単位時間における移動量をそれぞれ前記数によって再
   配分し、各サンプリング単位時間毎に再配分された移動
   量を加算して速度パタ−ンを生成する速度パタ−ン生成
   方法。