JPH11114858A - 軌跡制御方法および軌跡制御装置 - Google Patents
軌跡制御方法および軌跡制御装置Info
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- JPH11114858A JPH11114858A JP27478697A JP27478697A JPH11114858A JP H11114858 A JPH11114858 A JP H11114858A JP 27478697 A JP27478697 A JP 27478697A JP 27478697 A JP27478697 A JP 27478697A JP H11114858 A JPH11114858 A JP H11114858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】速度を重視した制御と精度を重視した制御の両
方の軌跡制御を可能とする。 【解決手段】第１の区間（または第１のブロック）の減
速区間と、これに続く第２の区間（または第２のブロッ
ク）の加速区間とで速度を合成するに際して、予め合成
割合を設定しておくことにより、この設定された合成割
合だけ第１の区間の減速区間と第２の区間の減速区間で
速度を合成して、合成された速度で移動体を制御するよ
うにした。 【効果】合成割合の設定値を変えることにより、高速制
御をしたり高精度制御をしたり任意に変更が可能とな
る。
方の軌跡制御を可能とする。 【解決手段】第１の区間（または第１のブロック）の減
速区間と、これに続く第２の区間（または第２のブロッ
ク）の加速区間とで速度を合成するに際して、予め合成
割合を設定しておくことにより、この設定された合成割
合だけ第１の区間の減速区間と第２の区間の減速区間で
速度を合成して、合成された速度で移動体を制御するよ
うにした。 【効果】合成割合の設定値を変えることにより、高速制
御をしたり高精度制御をしたり任意に変更が可能とな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、工具等の移動体
の移動軌跡を制御するための軌跡制御方法およびこの方
法を行うための軌跡制御装置に関する。
の移動軌跡を制御するための軌跡制御方法およびこの方
法を行うための軌跡制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の軌跡制御技術として、ＰＴＰ
（Point To Point）制御とＣＰ（Continuous Path ）制
御が知られている。図１１（ａ）に示すように、指令点
Ｐ0 からＰ1 を経てＰ2 に至る軌跡の制御を行う場合、
ＰＴＰ制御では、図１１（ｂ）に示す速度パターンのよ
うに、Ｐ0 からＰ1 に向かって加速度ａで加速を開始
し、時刻ｔ1 で目標（最高）速度ｖに達すると、等速で
の移動を行い、Ｐ1 で速度が０になるような減速開始点
（時刻ｔ2 ）から減速度ａ（加速度−ａ）で減速を開始
してＰ1 では一旦速度０になる。それと同時にＰ1 から
Ｐ2 へ向かって加速度ａで加速を行い、以後同様に等
速、減速を制御してＰ2 へ至る。一方、ＣＰ制御では、
図１１（ｃ）に示す速度パターンのように、Ｐ0 からＰ
1 に向かって加速度ａで加速を開始し、時刻ｔ1 で目標
（最高）速度ｖに達すると、等速での移動を行い、Ｐ1
で速度が０になるような減速開始点（時刻ｔ2 ）から減
速度ａ（加速度−ａ）で減速を開始し、これと同時に、
Ｐ1 からＰ2 へ向かって加速度ａで加速を開始する。Ｐ
0 からＰ1 へ向かう方向の減速とＰ1 からＰ2 へ向かう
方向の加速を合成することにより、Ｐ0 からＰ1 への速
度成分が０になると同時に、Ｐ1 からＰ2 への速度成分
は目標（最高）速度ｖとなり、その結果、移動体はＰ 1
で減速されることなく、ほぼ目標（最高）速度を保つこ
とができる。
（Point To Point）制御とＣＰ（Continuous Path ）制
御が知られている。図１１（ａ）に示すように、指令点
Ｐ0 からＰ1 を経てＰ2 に至る軌跡の制御を行う場合、
ＰＴＰ制御では、図１１（ｂ）に示す速度パターンのよ
うに、Ｐ0 からＰ1 に向かって加速度ａで加速を開始
し、時刻ｔ1 で目標（最高）速度ｖに達すると、等速で
の移動を行い、Ｐ1 で速度が０になるような減速開始点
（時刻ｔ2 ）から減速度ａ（加速度−ａ）で減速を開始
してＰ1 では一旦速度０になる。それと同時にＰ1 から
Ｐ2 へ向かって加速度ａで加速を行い、以後同様に等
速、減速を制御してＰ2 へ至る。一方、ＣＰ制御では、
図１１（ｃ）に示す速度パターンのように、Ｐ0 からＰ
1 に向かって加速度ａで加速を開始し、時刻ｔ1 で目標
（最高）速度ｖに達すると、等速での移動を行い、Ｐ1
で速度が０になるような減速開始点（時刻ｔ2 ）から減
速度ａ（加速度−ａ）で減速を開始し、これと同時に、
Ｐ1 からＰ2 へ向かって加速度ａで加速を開始する。Ｐ
0 からＰ1 へ向かう方向の減速とＰ1 からＰ2 へ向かう
方向の加速を合成することにより、Ｐ0 からＰ1 への速
度成分が０になると同時に、Ｐ1 からＰ2 への速度成分
は目標（最高）速度ｖとなり、その結果、移動体はＰ 1
で減速されることなく、ほぼ目標（最高）速度を保つこ
とができる。
【０００３】また、本出願人は先に特願平９−１０６６
８４号にて、ＣＰ制御において指令点の間隔が短い場合
にも移動体を高速に移動させることができる軌跡制御装
置を提案している。このものは、所定の条件を満たす指
令点列を１つのブロックとし、このブロック内で加速、
等速、減速制御するものであり、この１ブロックをＰＴ
Ｐ制御およびＣＰ制御の１つの区間（すなわち、ブロッ
クの始点および終点を指令点とする）と考えれば、上述
のＰＴＰ制御およびＣＰ制御と同様な制御を行うことが
できるものである。
８４号にて、ＣＰ制御において指令点の間隔が短い場合
にも移動体を高速に移動させることができる軌跡制御装
置を提案している。このものは、所定の条件を満たす指
令点列を１つのブロックとし、このブロック内で加速、
等速、減速制御するものであり、この１ブロックをＰＴ
Ｐ制御およびＣＰ制御の１つの区間（すなわち、ブロッ
クの始点および終点を指令点とする）と考えれば、上述
のＰＴＰ制御およびＣＰ制御と同様な制御を行うことが
できるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１１（ａ）
に示すような、ＰＴＰ制御では、移動体はＰ0 からＰ1
を経てＰ2 に至る軌跡を忠実にたどることになるが、Ｐ
1 では速度が一旦０になるので高速化することができな
いという問題があり、逆に、ＣＰ制御では、速度を合成
することにより、高速化される反面、Ｐ0 −Ｐ1 −Ｐ2
を結ぶ直線に対してこれを内回りするような軌跡とな
り、速度を増すとこの内回り量が大きくなるので、高精
度な移動ができないという、相反する課題を有してい
る。
に示すような、ＰＴＰ制御では、移動体はＰ0 からＰ1
を経てＰ2 に至る軌跡を忠実にたどることになるが、Ｐ
1 では速度が一旦０になるので高速化することができな
いという問題があり、逆に、ＣＰ制御では、速度を合成
することにより、高速化される反面、Ｐ0 −Ｐ1 −Ｐ2
を結ぶ直線に対してこれを内回りするような軌跡とな
り、速度を増すとこの内回り量が大きくなるので、高精
度な移動ができないという、相反する課題を有してい
る。
【０００５】例えば、特開平８−１５０５２６号に記載
されたパラレルリンク機構を利用した工作機械を用いて
金型加工を行う場合、ＰＴＰ制御では加工時間が膨大と
なり、ＣＰ制御では所望の精度を得ることができないと
いう問題がある。
されたパラレルリンク機構を利用した工作機械を用いて
金型加工を行う場合、ＰＴＰ制御では加工時間が膨大と
なり、ＣＰ制御では所望の精度を得ることができないと
いう問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決し、高速と高精度を両立させることを目的としてな
されたものであり、請求項１に記載の発明は、複数の指
令点列に沿って移動体の軌跡を制御すると共に、第ｎ番
目の指令点から第ｎ＋１番目の指令点に向かう第１の区
間における移動体の減速運動と第ｎ＋１番目の指令点か
ら第ｎ＋２番目の指令点に向かう第２の区間における移
動体の加速運動を合成し、合成された速度で移動体の軌
跡を制御する軌跡制御方法において、前記第１の区間に
おける減速運動と前記第２の区間における加速運動との
合成の割合を予め設定し、設定された割合だけ前記第１
の減速運動と前記第２の区間における加速運動とを合成
するようにしたものである。また、この合成の割合を前
記第１の区間における減速時間あるいは前記第２の区間
における加速時間と合成される時間との比とするように
したものである。
解決し、高速と高精度を両立させることを目的としてな
されたものであり、請求項１に記載の発明は、複数の指
令点列に沿って移動体の軌跡を制御すると共に、第ｎ番
目の指令点から第ｎ＋１番目の指令点に向かう第１の区
間における移動体の減速運動と第ｎ＋１番目の指令点か
ら第ｎ＋２番目の指令点に向かう第２の区間における移
動体の加速運動を合成し、合成された速度で移動体の軌
跡を制御する軌跡制御方法において、前記第１の区間に
おける減速運動と前記第２の区間における加速運動との
合成の割合を予め設定し、設定された割合だけ前記第１
の減速運動と前記第２の区間における加速運動とを合成
するようにしたものである。また、この合成の割合を前
記第１の区間における減速時間あるいは前記第２の区間
における加速時間と合成される時間との比とするように
したものである。
【０００７】請求項３に記載の発明は、複数の指令点列
に沿って移動体の軌跡を制御する軌跡制御装置におい
て、前記指令点をブロック始点およびブロック終点を含
む指令点列からなるブロックに分割するブロック分割手
段と、前記軌跡上でかつ速度０から目標速度まで加速す
るのに必要な距離だけ前記ブロック始点から離れた加速
終了点を演算する手段と、前記軌跡上でかつ目標速度か
ら速度０まで減速するのに必要な距離だけ前記ブロック
終点から離れた減速開始点を演算する手段と、前記軌跡
上でかつ前記加速終了点から前記減速開始点までの間で
前記移動体を等速運動させるための内部分割点を演算す
る手段と、前記ブロック分割手段にて分割された第１の
ブロックにおける減速開始点からブロック終点までの間
と前記第１にブロックの直後に連続する第２のブロック
におけるブロック始点から加速終了点までの間で前記移
動体の速度を合成する割合を設定する合成割合設定手段
と、前記第１のブロックにおける減速開始点からブロッ
ク終点までの間と前記第２のブロックにおけるブロック
始点から加速終了点までの間で前記第１のブロックにお
ける減速と前記第２のブロックにおける加速を前記合成
割合設定手段で設定された割合で合成する速度合成手段
とを備えたものである。また、前記合成割合設定手段に
て設定される割合を前記第１のブロックにおける減速開
始点からブロック終点までの間で前記移動体を目標速度
から速度０まで減速制御させた場合の移動時間あるいは
前記第２のブロックにおけるブロック始点から加速終了
点までの間で前記移動体を速度０から目標速度まで加速
制御させた場合の移動時間と合成される時間との比とし
たものである。さらに、前記ブロック分割手段は、軌跡
の折れ角が所定角度よりも鋭角になっているとき、ブロ
ック始点から指令点までの距離がブロック始点から一つ
手前の指令点までの距離より短くなっているとき、次動
作が姿勢変化のみで移動しないときのいずれかの条件を
満たすとき、ブロックに分割するようにしたものであ
る。
に沿って移動体の軌跡を制御する軌跡制御装置におい
て、前記指令点をブロック始点およびブロック終点を含
む指令点列からなるブロックに分割するブロック分割手
段と、前記軌跡上でかつ速度０から目標速度まで加速す
るのに必要な距離だけ前記ブロック始点から離れた加速
終了点を演算する手段と、前記軌跡上でかつ目標速度か
ら速度０まで減速するのに必要な距離だけ前記ブロック
終点から離れた減速開始点を演算する手段と、前記軌跡
上でかつ前記加速終了点から前記減速開始点までの間で
前記移動体を等速運動させるための内部分割点を演算す
る手段と、前記ブロック分割手段にて分割された第１の
ブロックにおける減速開始点からブロック終点までの間
と前記第１にブロックの直後に連続する第２のブロック
におけるブロック始点から加速終了点までの間で前記移
動体の速度を合成する割合を設定する合成割合設定手段
と、前記第１のブロックにおける減速開始点からブロッ
ク終点までの間と前記第２のブロックにおけるブロック
始点から加速終了点までの間で前記第１のブロックにお
ける減速と前記第２のブロックにおける加速を前記合成
割合設定手段で設定された割合で合成する速度合成手段
とを備えたものである。また、前記合成割合設定手段に
て設定される割合を前記第１のブロックにおける減速開
始点からブロック終点までの間で前記移動体を目標速度
から速度０まで減速制御させた場合の移動時間あるいは
前記第２のブロックにおけるブロック始点から加速終了
点までの間で前記移動体を速度０から目標速度まで加速
制御させた場合の移動時間と合成される時間との比とし
たものである。さらに、前記ブロック分割手段は、軌跡
の折れ角が所定角度よりも鋭角になっているとき、ブロ
ック始点から指令点までの距離がブロック始点から一つ
手前の指令点までの距離より短くなっているとき、次動
作が姿勢変化のみで移動しないときのいずれかの条件を
満たすとき、ブロックに分割するようにしたものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１から図９に基づいて説明する。図１は本実施野形態に
係わるパラレルリンク機構１０を用いた工作機械Ｍを示
した全体構成図である。パラレルリンク機構１０は、工
作物Ｗを載置するテーブル５２を具備した門型フレーム
５０の天井に支持柱５１を介して吊設されており、制御
装置７０によりパラレルリンク機構１０を駆動して、そ
の先端に装着された工具ユニットＴを所望の位置に移動
したり、所望の方向（姿勢）に向けたりして工作物Ｗの
加工を行うものである。
１から図９に基づいて説明する。図１は本実施野形態に
係わるパラレルリンク機構１０を用いた工作機械Ｍを示
した全体構成図である。パラレルリンク機構１０は、工
作物Ｗを載置するテーブル５２を具備した門型フレーム
５０の天井に支持柱５１を介して吊設されており、制御
装置７０によりパラレルリンク機構１０を駆動して、そ
の先端に装着された工具ユニットＴを所望の位置に移動
したり、所望の方向（姿勢）に向けたりして工作物Ｗの
加工を行うものである。
【０００９】次に、図２および図３に基づき、パラレル
リンク機構１０について詳細に説明する。図２の示すよ
うに、パラレルリンク機構１０は、主に門型フレーム５
０の天井に支持柱５１を介して吊設された基台１１と、
この基台１１の下方に位置し、下面に工具ユニットＴを
装着するトラベリングプレート１２と、このトラベリン
グプレート１２を前記基台１１に連結する６本のアーム
１３Ｕ、１３ｕ、１３Ｖ、１３ｖ、１３Ｗ、１３ｗとか
ら構成される。
リンク機構１０について詳細に説明する。図２の示すよ
うに、パラレルリンク機構１０は、主に門型フレーム５
０の天井に支持柱５１を介して吊設された基台１１と、
この基台１１の下方に位置し、下面に工具ユニットＴを
装着するトラベリングプレート１２と、このトラベリン
グプレート１２を前記基台１１に連結する６本のアーム
１３Ｕ、１３ｕ、１３Ｖ、１３ｖ、１３Ｗ、１３ｗとか
ら構成される。
【００１０】基台１１は六角形状の平板部材であり、一
つ置きの辺部に後述する構成のアーム１３Ｕ、１３ｕ、
１３Ｖ、１３ｖ、１３Ｗ、１３ｗが、アーム１３Ｕと１
３ｕ、アーム１３Ｖと１３ｖ、アーム１３Ｗと１３ｗの
２本ずつを一組として３方向に放射状に取り付けられて
いる。各アーム１３Ｕ、１３ｕ、１３Ｖ、１３ｖ、１３
Ｗ、１３ｗの構成はすべて同じであるため、アーム１３
Ｕについてのみ説明すると、アーム１３Ｕはロッド１５
Ｕおよびガイド２０Ｕから構成されている。
つ置きの辺部に後述する構成のアーム１３Ｕ、１３ｕ、
１３Ｖ、１３ｖ、１３Ｗ、１３ｗが、アーム１３Ｕと１
３ｕ、アーム１３Ｖと１３ｖ、アーム１３Ｗと１３ｗの
２本ずつを一組として３方向に放射状に取り付けられて
いる。各アーム１３Ｕ、１３ｕ、１３Ｖ、１３ｖ、１３
Ｗ、１３ｗの構成はすべて同じであるため、アーム１３
Ｕについてのみ説明すると、アーム１３Ｕはロッド１５
Ｕおよびガイド２０Ｕから構成されている。
【００１１】ガイド２０Ｕはベース２２Ｕ、スライドテ
ーブル２６Ｕ、ボールねじ２４Ｕ、サーボモータ２５Ｕ
およびモータ位置検出用エンコーダ３１Ｕから構成され
ている。ベース２２Ｕは断面形状がコ型をした部材であ
り、基台１１に対して所定角度傾斜して基台１１に固定
部材３２により固定されている。このベース２２Ｕには
長手方向にスライドテーブル２６Ｕが摺動可能に支持さ
れている。また、ベース２２Ｕにはスライドテーブル２
６Ｕの図略のナットと螺合するボールねじ２４Ｕが回動
可能に支持されており、ベース２２に固定され前記ボー
ルねじ２４に連結されるサーボモータ２５Ｕを駆動する
ことにより、ボールねじ２４Ｕを回動し、結果としてス
ライドテーブル２６Ｕをベース２２Ｕの長手方向に移動
するようになっている。
ーブル２６Ｕ、ボールねじ２４Ｕ、サーボモータ２５Ｕ
およびモータ位置検出用エンコーダ３１Ｕから構成され
ている。ベース２２Ｕは断面形状がコ型をした部材であ
り、基台１１に対して所定角度傾斜して基台１１に固定
部材３２により固定されている。このベース２２Ｕには
長手方向にスライドテーブル２６Ｕが摺動可能に支持さ
れている。また、ベース２２Ｕにはスライドテーブル２
６Ｕの図略のナットと螺合するボールねじ２４Ｕが回動
可能に支持されており、ベース２２に固定され前記ボー
ルねじ２４に連結されるサーボモータ２５Ｕを駆動する
ことにより、ボールねじ２４Ｕを回動し、結果としてス
ライドテーブル２６Ｕをベース２２Ｕの長手方向に移動
するようになっている。
【００１２】上述したスライドテーブル２６Ｕにはロッ
ド１５Ｕがボールジョイント１６Ｕにより連結され、ボ
ールジョイント１６Ｕを支点としてロッド１５Ｕはスラ
イドテーブル２６Ｕに対して３次元方向に揺動可能とな
っている。また、ロッド１５Ｕの他端はトラベリングプ
レート１２にボールジョイント１７Ｕにて連結され、ボ
ールジョイント１７Ｕを支点としてロッド１５Ｕはトラ
ベリングプレート１２に対して３次元方向に揺動可能と
なっている。
ド１５Ｕがボールジョイント１６Ｕにより連結され、ボ
ールジョイント１６Ｕを支点としてロッド１５Ｕはスラ
イドテーブル２６Ｕに対して３次元方向に揺動可能とな
っている。また、ロッド１５Ｕの他端はトラベリングプ
レート１２にボールジョイント１７Ｕにて連結され、ボ
ールジョイント１７Ｕを支点としてロッド１５Ｕはトラ
ベリングプレート１２に対して３次元方向に揺動可能と
なっている。
【００１３】トラベリングプレート１２は基台１１より
小さな六角形状の平板部材であり、上述したボールジョ
イント１７Ｕ、１７ｕ、１７Ｖ、１７ｖ、１７Ｗ、１７
ｗが前記基台１１の辺部に対応した一つ置きの辺部に
て、同一平面上に連結されている。そして、このトラベ
リングプレート１２の下面には、例えばドリルやエンド
ミル等の工具とこの工具を回転させる主軸からなる工具
ユニットＴが装着されている。
小さな六角形状の平板部材であり、上述したボールジョ
イント１７Ｕ、１７ｕ、１７Ｖ、１７ｖ、１７Ｗ、１７
ｗが前記基台１１の辺部に対応した一つ置きの辺部に
て、同一平面上に連結されている。そして、このトラベ
リングプレート１２の下面には、例えばドリルやエンド
ミル等の工具とこの工具を回転させる主軸からなる工具
ユニットＴが装着されている。
【００１４】上記の構成により、制御装置７０より動作
指令を与えることによって、サーボモータ２５を個別に
駆動して６本のロッド１５をそれぞれ独立して揺動させ
る。すると、この６本のロッドの揺動の組み合わせによ
り、トラベリングプレート１２を６自由度制御（位置お
よび姿勢）することができる。すなわち、各ガイド２０
に支持された２本１組のアーム１３を同期して３組のア
ーム１３を個別に駆動することによりトラベリングプレ
ート１２の位置を決定し、各ガイド２０に固定された２
本１組のアーム１３をうちの各１本、つまり合計３本の
アーム１３を駆動することによりトラベリングプレート
１２の姿勢を決定することができるようになっている。
そして、トラベリングプレート１２に取付けられた工具
を所望の位置および姿勢に制御することにより工作物Ｗ
の加工を行うものである。
指令を与えることによって、サーボモータ２５を個別に
駆動して６本のロッド１５をそれぞれ独立して揺動させ
る。すると、この６本のロッドの揺動の組み合わせによ
り、トラベリングプレート１２を６自由度制御（位置お
よび姿勢）することができる。すなわち、各ガイド２０
に支持された２本１組のアーム１３を同期して３組のア
ーム１３を個別に駆動することによりトラベリングプレ
ート１２の位置を決定し、各ガイド２０に固定された２
本１組のアーム１３をうちの各１本、つまり合計３本の
アーム１３を駆動することによりトラベリングプレート
１２の姿勢を決定することができるようになっている。
そして、トラベリングプレート１２に取付けられた工具
を所望の位置および姿勢に制御することにより工作物Ｗ
の加工を行うものである。
【００１５】続いて、図３に基づき制御装置７０につい
て説明する。制御装置７０は中央処理装置（ＣＰＵ）７
１、メモリ７２、インタフェイス７３、７４から構成さ
れる。メモリ７２には実加工処理を実行するためのプロ
グラムが記憶されている。インタフェイス７３には上述
したサーボモータ２５Ｕ、２５ｕ、２５Ｖ、２５ｖ、２
５Ｗ、２５ｗを駆動するデジタルサーボユニット８１〜
８６が接続されている。各デジタルサーボユニット８１
〜８６はＣＰＵ７１からの指令値に基づいてサーボモー
タ２５をそれぞれ駆動し、モータ位置検出用エンコーダ
３１Ｕ、３１ｕ、３１Ｖ、３１ｖ、３１Ｗ、３１ｗから
の出力によってフィードバック制御を行う。そして、各
サーボモータ２５によって駆動されるスライドテーブル
２６を所望の位置にそれぞれ移動することにより、結果
として、６本のロッド１５を介して連結されるトラベリ
ングプレート１２を所望の位置および姿勢に制御するよ
うになっている。
て説明する。制御装置７０は中央処理装置（ＣＰＵ）７
１、メモリ７２、インタフェイス７３、７４から構成さ
れる。メモリ７２には実加工処理を実行するためのプロ
グラムが記憶されている。インタフェイス７３には上述
したサーボモータ２５Ｕ、２５ｕ、２５Ｖ、２５ｖ、２
５Ｗ、２５ｗを駆動するデジタルサーボユニット８１〜
８６が接続されている。各デジタルサーボユニット８１
〜８６はＣＰＵ７１からの指令値に基づいてサーボモー
タ２５をそれぞれ駆動し、モータ位置検出用エンコーダ
３１Ｕ、３１ｕ、３１Ｖ、３１ｖ、３１Ｗ、３１ｗから
の出力によってフィードバック制御を行う。そして、各
サーボモータ２５によって駆動されるスライドテーブル
２６を所望の位置にそれぞれ移動することにより、結果
として、６本のロッド１５を介して連結されるトラベリ
ングプレート１２を所望の位置および姿勢に制御するよ
うになっている。
【００１６】インタフェイス７４には、加工データ等を
入力するキーボード７６、加工データや現在の工作機械
Ｍの状態等を表示するＣＲＴ７７、加工データを記憶す
る例えばハードディスク等の外部記憶装置７８が接続さ
れている。
入力するキーボード７６、加工データや現在の工作機械
Ｍの状態等を表示するＣＲＴ７７、加工データを記憶す
る例えばハードディスク等の外部記憶装置７８が接続さ
れている。
【００１７】次に、制御装置７０により処理について、
図４から図９を参照して説明する。図４に示すように、
制御装置７０は、先ず工作機械Ｍによる金型加工用のプ
ログラムを入力する（Ｓ１０）。次に、該プログラムを
解読（デコード）し（Ｓ１１）、デーコドした命令が終
了命令かを判断する（Ｓ１２）。終了命令でない限り
（Ｓ１６の判断がＮＯ）、命令が動作命令かを判断する
（Ｓ１３）。動作命令ではない場合（Ｓ１３の判断がＮ
Ｏ）には、非動作処理を進め（Ｓ１４）、例えば、クー
ラントの噴出、停止等の処理を行う。
図４から図９を参照して説明する。図４に示すように、
制御装置７０は、先ず工作機械Ｍによる金型加工用のプ
ログラムを入力する（Ｓ１０）。次に、該プログラムを
解読（デコード）し（Ｓ１１）、デーコドした命令が終
了命令かを判断する（Ｓ１２）。終了命令でない限り
（Ｓ１６の判断がＮＯ）、命令が動作命令かを判断する
（Ｓ１３）。動作命令ではない場合（Ｓ１３の判断がＮ
Ｏ）には、非動作処理を進め（Ｓ１４）、例えば、クー
ラントの噴出、停止等の処理を行う。
【００１８】一方、命令が動作命令（Ｓ１３の判断がＹ
ＥＳ）の時は、ステップ１５のブロック生成処理を行
う。このブロック生成処理では、与えられた指令点列を
加速−等速−減速の１つのパターンにて制御可能なブロ
ックへ分割する処理である。ここで、ステップ１５のブ
ロック生成処理のサブルーチンを示す図５を参照して説
明する。
ＥＳ）の時は、ステップ１５のブロック生成処理を行
う。このブロック生成処理では、与えられた指令点列を
加速−等速−減速の１つのパターンにて制御可能なブロ
ックへ分割する処理である。ここで、ステップ１５のブ
ロック生成処理のサブルーチンを示す図５を参照して説
明する。
【００１９】先ず、開始点Ｐi を取得し（Ｓ３０）、次
に、変数ｎを０に初期化する（Ｓ３１）。そして、次の
指令点Ｐi+1+n を取得した後（Ｓ３２）、指令点Ｐi+n
からＰi+1+n へ向かうベクトルを演算し（Ｓ３３）、開
始点Ｐi から次点Ｐi+1+n までの距離を演算する（Ｓ３
４）。その後、次の次の指令点Ｐi+2+n を取得し（Ｓ３
５）、次点Ｐi+1+n から次次点Ｐi+2+n へ向かうベクト
ルを演算し（Ｓ３６）、開始点Ｐi から次次点Ｐi+2+n
までの距離を演算する（Ｓ３７）。
に、変数ｎを０に初期化する（Ｓ３１）。そして、次の
指令点Ｐi+1+n を取得した後（Ｓ３２）、指令点Ｐi+n
からＰi+1+n へ向かうベクトルを演算し（Ｓ３３）、開
始点Ｐi から次点Ｐi+1+n までの距離を演算する（Ｓ３
４）。その後、次の次の指令点Ｐi+2+n を取得し（Ｓ３
５）、次点Ｐi+1+n から次次点Ｐi+2+n へ向かうベクト
ルを演算し（Ｓ３６）、開始点Ｐi から次次点Ｐi+2+n
までの距離を演算する（Ｓ３７）。
【００２０】次に、上記ステップ３３にて求めたＰi+n
からＰi+1+n へ向かうベクトルと、上記ステップ３６に
て求めたＰi+1+n からＰi+2+n へ向かうベクトルとか
ら、両者の角度が所定角度（例えば１５０°）以上かを
判断する（Ｓ６８）。そして、所定角度以下である場合
（Ｓ３８の判断がＮＯ）は、この指令点Ｐi+1+n で方向
が大きく変化するため、この指令点Ｐi+1+n をブロック
の中間の点とすることは好ましくないので、この指令点
Ｐi+1+n で１ブロックを終わらせるようにブロック終点
とし（Ｓ４３）、方向が大きく変化しない場合（Ｓ３８
の判断がＹＥＳ）はステップ３９に進む。
からＰi+1+n へ向かうベクトルと、上記ステップ３６に
て求めたＰi+1+n からＰi+2+n へ向かうベクトルとか
ら、両者の角度が所定角度（例えば１５０°）以上かを
判断する（Ｓ６８）。そして、所定角度以下である場合
（Ｓ３８の判断がＮＯ）は、この指令点Ｐi+1+n で方向
が大きく変化するため、この指令点Ｐi+1+n をブロック
の中間の点とすることは好ましくないので、この指令点
Ｐi+1+n で１ブロックを終わらせるようにブロック終点
とし（Ｓ４３）、方向が大きく変化しない場合（Ｓ３８
の判断がＹＥＳ）はステップ３９に進む。
【００２１】ステップ３９では、開始点Ｐi から次点Ｐ
i+1+n までの距離が、開始点Ｐi から次次点Ｐi+2+n ま
での距離よりも短いかを判断し（Ｓ３９）、短い場合
（Ｓ３９の判断がＮＯ）の場合はステップ４３に進み、
短くない（Ｓ３９の判断がＹＥＳ）場合はステップ４０
に進む。これは、開始点Ｐi から次点Ｐi+1+n までの距
離が、開始点Ｐi から次次点Ｐi+2+n までの距離よりも
短くないときは、指令点Ｐi+1+n で軌跡がＵターンして
いることを意味しており、このような指令点Ｐi+ 1+n を
ブロックの中間の点とすることは好ましくないので、こ
の指令点Ｐi+1+nで１ブロックを終わらせるようにブロ
ック終点とする（Ｓ４３）ためである。
i+1+n までの距離が、開始点Ｐi から次次点Ｐi+2+n ま
での距離よりも短いかを判断し（Ｓ３９）、短い場合
（Ｓ３９の判断がＮＯ）の場合はステップ４３に進み、
短くない（Ｓ３９の判断がＹＥＳ）場合はステップ４０
に進む。これは、開始点Ｐi から次点Ｐi+1+n までの距
離が、開始点Ｐi から次次点Ｐi+2+n までの距離よりも
短くないときは、指令点Ｐi+1+n で軌跡がＵターンして
いることを意味しており、このような指令点Ｐi+ 1+n を
ブロックの中間の点とすることは好ましくないので、こ
の指令点Ｐi+1+nで１ブロックを終わらせるようにブロ
ック終点とする（Ｓ４３）ためである。
【００２２】ステップ４０では、次点Ｐi+1+n と次次点
Ｐi+2+n とが等しいか、すなわち、姿勢変化のみで工具
の先端の移動はないかを判断する。姿勢変化のみで工具
先端の移動がないとき（Ｓ４０の判断がＮＯ）は、やは
り、このような指令点Ｐi+1+ n をブロックの中間の点と
することは好ましくないので、この指令点Ｐi+1+n で１
ブロックを終わらせるようにブロック終点とし（Ｓ４
３）、工具先端の移動がある場合（Ｓ４０の判断がＹＥ
Ｓ）はステップ４１に進む。
Ｐi+2+n とが等しいか、すなわち、姿勢変化のみで工具
の先端の移動はないかを判断する。姿勢変化のみで工具
先端の移動がないとき（Ｓ４０の判断がＮＯ）は、やは
り、このような指令点Ｐi+1+ n をブロックの中間の点と
することは好ましくないので、この指令点Ｐi+1+n で１
ブロックを終わらせるようにブロック終点とし（Ｓ４
３）、工具先端の移動がある場合（Ｓ４０の判断がＹＥ
Ｓ）はステップ４１に進む。
【００２３】ステップ４１では、与えられた指令点が終
点であるかを判断し、終点である場合（Ｓ４１の判断が
ＹＥＳ）はこの終点をブロック終点とする（Ｓ４３）。
そして終点でない場合（Ｓ４１の判断がＮＯ）は、次点
Ｐi+1+n はブロックの中間の点としてもよいことにな
り、ステップ４２に進んで、変数ｎに１を加え、ステッ
プ３２に戻って、次の指令点をブロックの中間の点とし
てもよいか、あるいはブロック終点とすべきかの判断を
繰り返す。図９（ａ）を参照して説明すれば、まずＰ0
を始点（ブロック始点）として、Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ・・
・とこれらの指令点が上記の条件（Ｓ３８、Ｓ３９、Ｓ
４０、Ｓ４１）を満たすか否かを判断し、Ｐ5 で方向が
大きく変換するので、ステップ３８の判断がＮＯとなっ
て、ステップ４３でＰ5 がブロック終点となる。同様に
して、今度はＰ5 をブロック始点として、Ｐ6 、Ｐ7 ・
・・と判断して行き、Ｐ8 は終点であるので、ステップ
４１の判断がＹＥＳとなって、ステップ４３でＰ8 がブ
ロック終点となる。このようにしてＰ0 をブロック始
点、Ｐ5 をブロック終点とする第１のブロックと、Ｐ5
をブロック始点、Ｐ8 をブロック終点とする第２のブロ
ックが生成される。
点であるかを判断し、終点である場合（Ｓ４１の判断が
ＹＥＳ）はこの終点をブロック終点とする（Ｓ４３）。
そして終点でない場合（Ｓ４１の判断がＮＯ）は、次点
Ｐi+1+n はブロックの中間の点としてもよいことにな
り、ステップ４２に進んで、変数ｎに１を加え、ステッ
プ３２に戻って、次の指令点をブロックの中間の点とし
てもよいか、あるいはブロック終点とすべきかの判断を
繰り返す。図９（ａ）を参照して説明すれば、まずＰ0
を始点（ブロック始点）として、Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ・・
・とこれらの指令点が上記の条件（Ｓ３８、Ｓ３９、Ｓ
４０、Ｓ４１）を満たすか否かを判断し、Ｐ5 で方向が
大きく変換するので、ステップ３８の判断がＮＯとなっ
て、ステップ４３でＰ5 がブロック終点となる。同様に
して、今度はＰ5 をブロック始点として、Ｐ6 、Ｐ7 ・
・・と判断して行き、Ｐ8 は終点であるので、ステップ
４１の判断がＹＥＳとなって、ステップ４３でＰ8 がブ
ロック終点となる。このようにしてＰ0 をブロック始
点、Ｐ5 をブロック終点とする第１のブロックと、Ｐ5
をブロック始点、Ｐ8 をブロック終点とする第２のブロ
ックが生成される。
【００２４】上記のブロック生成処理（Ｓ１５）によ
り、与えられた指令点列を所定の条件を満たすブロック
に分割した後、ステップ１６に進んで内部分割点の設定
処理を行う。この内部分割点設定処理について図６を参
照して説明する。まず、ブロック始点Ｐi （図９ではＰ
0 ）からブロック終点Ｐi+1+n （図９ではＰ5 ）までの
折れ線の全長を算出する（Ｓ５０）。すなわち、各指令
点間（Ｐ 0 とＰ1 、Ｐ1 とＰ2 、Ｐ2 とＰ3 ・・・）の
距離を求めて、これを加算する。
り、与えられた指令点列を所定の条件を満たすブロック
に分割した後、ステップ１６に進んで内部分割点の設定
処理を行う。この内部分割点設定処理について図６を参
照して説明する。まず、ブロック始点Ｐi （図９ではＰ
0 ）からブロック終点Ｐi+1+n （図９ではＰ5 ）までの
折れ線の全長を算出する（Ｓ５０）。すなわち、各指令
点間（Ｐ 0 とＰ1 、Ｐ1 とＰ2 、Ｐ2 とＰ3 ・・・）の
距離を求めて、これを加算する。
【００２５】次に、予め設定された加速度と算出した折
れ線の全長から加速終了点と減速開始点を算出する（Ｓ
５１）。すなわち、図９（ｂ）に示すように、ブロック
始点Ｐ0 から加速度αで加速して、目標速度Ｖに達する
地点（加速終了点Ｂ11、この時の時刻はｔ1 ）を求め、
目標速度Ｖから予め定められた減速度α（加速度−α）
で減速を開始して、ブロック終点Ｐ5 で速度０となるよ
うな地点（減速開始点Ｃ11、このときの時刻はｔ2 ）を
求める。
れ線の全長から加速終了点と減速開始点を算出する（Ｓ
５１）。すなわち、図９（ｂ）に示すように、ブロック
始点Ｐ0 から加速度αで加速して、目標速度Ｖに達する
地点（加速終了点Ｂ11、この時の時刻はｔ1 ）を求め、
目標速度Ｖから予め定められた減速度α（加速度−α）
で減速を開始して、ブロック終点Ｐ5 で速度０となるよ
うな地点（減速開始点Ｃ11、このときの時刻はｔ2 ）を
求める。
【００２６】そして、等速時（速度＝Ｖ）における補間
周期毎の移動距離を求め（Ｓ５３）、ステップ５３に進
んで、等速区間（加速終了点Ｂ11から減速開始点Ｃ11ま
での間）の折れ線上に上記の移動距離毎に内部分割点を
設定する。次に、ステップ５４に進んで、減速区間（減
速開始点からブロック終点までの間）とこれに続くブロ
ックの加速区間（ブロック始点から加速終了点までの
間）で速度を合成して、この間での内部分割点の設定を
行う速度合成処理を行う。ここで、図９に示す、第１の
ブロックの加速区間および第２のブロックの減速区間
は、第１のブロックのブロック始点が軌跡の始点（すな
わち、これ以前にブロックはない）であり、第２のブロ
ックのブロック終点が軌跡の終点（すなわち、これ以降
にブロックはない）ので、速度の合成は必要なく、上記
の等速区間での内部分割点と同様にして、補間周期毎の
移動距離（ただし、速度が変化するので補間周期毎の移
動距離は等速区間のように一定ではない）を求め、この
移動距離を基に折れ線上に内部分割点を設定すればよ
い。よって、以下、図７および図８を参照して、ステッ
プ５４の速度合成処理について、図９における第１のブ
ロックの減速区間と第２のブロックの加速区間との速度
合成を例に説明する。
周期毎の移動距離を求め（Ｓ５３）、ステップ５３に進
んで、等速区間（加速終了点Ｂ11から減速開始点Ｃ11ま
での間）の折れ線上に上記の移動距離毎に内部分割点を
設定する。次に、ステップ５４に進んで、減速区間（減
速開始点からブロック終点までの間）とこれに続くブロ
ックの加速区間（ブロック始点から加速終了点までの
間）で速度を合成して、この間での内部分割点の設定を
行う速度合成処理を行う。ここで、図９に示す、第１の
ブロックの加速区間および第２のブロックの減速区間
は、第１のブロックのブロック始点が軌跡の始点（すな
わち、これ以前にブロックはない）であり、第２のブロ
ックのブロック終点が軌跡の終点（すなわち、これ以降
にブロックはない）ので、速度の合成は必要なく、上記
の等速区間での内部分割点と同様にして、補間周期毎の
移動距離（ただし、速度が変化するので補間周期毎の移
動距離は等速区間のように一定ではない）を求め、この
移動距離を基に折れ線上に内部分割点を設定すればよ
い。よって、以下、図７および図８を参照して、ステッ
プ５４の速度合成処理について、図９における第１のブ
ロックの減速区間と第２のブロックの加速区間との速度
合成を例に説明する。
【００２７】先ず、ステップ６０で第ｍブロック（第１
のブロック）の最大速度Ｖm とこれに続く第ｍ＋１ブロ
ック（第２のブロック）の最大速度Ｖm+1 を算出する。
ここで、図９の例では図８（ａ）に示すようにＶm ＝Ｖ
m+1 ＝Ｖであるが、図８に（ｂ）に示すように、Ｖm ＜
Ｖm+1 の場合や、図８（ｃ）および（ｄ）に示すよう
に、Ｖm ＞Ｖm+1 の場合もあり得る。これは、第ｍブロ
ックもしくは第ｍ＋１ブロックの区間が短いため最高速
度まで到達できない場合（この場合は当該ブロックでは
等速区間がない）や、他の条件（例えば加工条件等）に
より予め当該区間の目標速度が低く設定されている場合
である。
のブロック）の最大速度Ｖm とこれに続く第ｍ＋１ブロ
ック（第２のブロック）の最大速度Ｖm+1 を算出する。
ここで、図９の例では図８（ａ）に示すようにＶm ＝Ｖ
m+1 ＝Ｖであるが、図８に（ｂ）に示すように、Ｖm ＜
Ｖm+1 の場合や、図８（ｃ）および（ｄ）に示すよう
に、Ｖm ＞Ｖm+1 の場合もあり得る。これは、第ｍブロ
ックもしくは第ｍ＋１ブロックの区間が短いため最高速
度まで到達できない場合（この場合は当該ブロックでは
等速区間がない）や、他の条件（例えば加工条件等）に
より予め当該区間の目標速度が低く設定されている場合
である。
【００２８】次に、ステップ６１で最大速度Ｖm から第
ｍ区間での減速時間Ｔm を、最大速度Ｖm+1 から第ｍ＋
１区間での加速時間Ｔm+1 を算出する。そして、ステッ
プ６２で速度合成割合の設定値Ｒを読み込む。この設定
値Ｒは第１ｍ区間における減速区間のうち、第ｍ＋１区
間における加速区間と速度合成をする割合を示すもので
あり、予めプログラム上に設定しておくこともできる
し、作業者がキーボード７６から入力してもよい。この
合成割合Ｒは、０≦Ｒ≦１の値であり、図１０（ｃ）に
示すように高精度が要求されるところでは小さく設定
し、図１０（ｂ）に示すように高速が要求されるところ
では大きく設定すればよく、図１０（ｄ）に示すように
Ｒ＝０は速度合成をしないことを意味しており、図１０
（ａ）に示すようにＲ＝１は１００％速度合成をするこ
とを意味している。すなわち、このＲを変化させること
により、図１１（ａ）に示すような軌跡の内回り量が変
化するのである。したがって、例えば、粗加工時にはＲ
の値を大きく設定して高速加工を行い、仕上げ加工時は
Ｒの値を小さく設定して高精度加工を行うようにすれば
よい。また、加工の種類だけでなく、加工箇所に応じ
て、例えばコーナの形状を性格に加工したいときは、こ
の加工箇所でＲの値を小さく設定するようにすることも
できる。
ｍ区間での減速時間Ｔm を、最大速度Ｖm+1 から第ｍ＋
１区間での加速時間Ｔm+1 を算出する。そして、ステッ
プ６２で速度合成割合の設定値Ｒを読み込む。この設定
値Ｒは第１ｍ区間における減速区間のうち、第ｍ＋１区
間における加速区間と速度合成をする割合を示すもので
あり、予めプログラム上に設定しておくこともできる
し、作業者がキーボード７６から入力してもよい。この
合成割合Ｒは、０≦Ｒ≦１の値であり、図１０（ｃ）に
示すように高精度が要求されるところでは小さく設定
し、図１０（ｂ）に示すように高速が要求されるところ
では大きく設定すればよく、図１０（ｄ）に示すように
Ｒ＝０は速度合成をしないことを意味しており、図１０
（ａ）に示すようにＲ＝１は１００％速度合成をするこ
とを意味している。すなわち、このＲを変化させること
により、図１１（ａ）に示すような軌跡の内回り量が変
化するのである。したがって、例えば、粗加工時にはＲ
の値を大きく設定して高速加工を行い、仕上げ加工時は
Ｒの値を小さく設定して高精度加工を行うようにすれば
よい。また、加工の種類だけでなく、加工箇所に応じ
て、例えばコーナの形状を性格に加工したいときは、こ
の加工箇所でＲの値を小さく設定するようにすることも
できる。
【００２９】ステップ６３では、読み込まれた設定値Ｒ
から合成時間ＴR を算出し、ステップ６４では、この合
成時間ＴR から、第１ｍブロックの減速開始時刻から合
成開始時刻までの時間ＴS を算出する。合成時間ＴR は
ＴR ＝Ｔm ×Ｒであり、合成開始までの時間ＴS はＴS
＝Ｔm −ＴR である。次に、合成開始時刻ｔG および合
成終了時間ｔE を求めるわけであるが、図８（ａ）に示
すようにＶm ＝Ｖm+1 の場合と図８に（ｂ）に示すよう
にＶm ＜Ｖm+ 1 の場合は（Ｓ６５の判断がＹＥＳ）、上
記ステップ６４で求めた第ｍブロックの減速開始時刻ｔ
2 から合成開示時刻までの時間ＴS だけ経過した時がそ
のまま合成開始時刻となるので、合成開示時刻ｔG はｔ
G ＝ｔ2 ＋ＴS であり、合成終了時刻ｔE はこれにステ
ップ６３で求めた合成時間を加えたｔE ＝ｔG ＋ＴR で
ある（Ｓ６５）。
から合成時間ＴR を算出し、ステップ６４では、この合
成時間ＴR から、第１ｍブロックの減速開始時刻から合
成開始時刻までの時間ＴS を算出する。合成時間ＴR は
ＴR ＝Ｔm ×Ｒであり、合成開始までの時間ＴS はＴS
＝Ｔm −ＴR である。次に、合成開始時刻ｔG および合
成終了時間ｔE を求めるわけであるが、図８（ａ）に示
すようにＶm ＝Ｖm+1 の場合と図８に（ｂ）に示すよう
にＶm ＜Ｖm+ 1 の場合は（Ｓ６５の判断がＹＥＳ）、上
記ステップ６４で求めた第ｍブロックの減速開始時刻ｔ
2 から合成開示時刻までの時間ＴS だけ経過した時がそ
のまま合成開始時刻となるので、合成開示時刻ｔG はｔ
G ＝ｔ2 ＋ＴS であり、合成終了時刻ｔE はこれにステ
ップ６３で求めた合成時間を加えたｔE ＝ｔG ＋ＴR で
ある（Ｓ６５）。
【００３０】一方、Ｖm ＞Ｖm+1 の場合（Ｓ６５の判断
がＮＯ）、ステップ６７で合成時間ＴR と第ｍ＋１ブロ
ックの加速時間Ｔm+1 を比較する。ＴR ≦Ｔm+1 の場合
（Ｓ６７の判断がＹＥＳ）、Ｖm ≦Ｖm+1 のとき（Ｓ６
５の判断がＹＥＳ）と同様に上記ステップ６４で求めた
第ｍブロックの減速開始時刻ｔ2 から合成開始時刻まで
の時間ＴS だけ経過した時をそのまま合成開始時刻とし
て問題ないので、ステップ６６に進んで、ｔG ＝ｔ2 ＋
ＴS 、ｔE ＝ｔG ＋ＴR とする。しかし、ＴR＞Ｔm+1
の場合（Ｓ６７の判断がＮＯ）、上記の場合と同様にｔ
G ＝ｔ2 ＋ＴSとすると、合成時間ＴR が第ｍ＋１ブロ
ックの加速時間Ｔm+1 よりも長いので、合成区間が第ｍ
＋１ブロックの等速区間にまで及ぶことになり、第ｍ＋
１ブロックの等速区間で目標速度Ｖm+1 を越えてしま
う。このため、ＴR ＞Ｔm+1 の場合（Ｓ６７の判断がＮ
Ｏ）はステップ６８に進んで、合成開始時刻を第ｍ＋１
ブロックの加速開始時刻ｔ3 まで遅らせて、合成を行
う。すなわち、ｔG ＝ｔ2 ＋（ｔm −ｔm+1 ）である。
また、合成開始時刻を遅らることにより合成時間が短く
なるので、合成終了時刻はｔE ＝ｔG ＋Ｔm+1 （＝ｔ2
＋Ｔm ）となる。
がＮＯ）、ステップ６７で合成時間ＴR と第ｍ＋１ブロ
ックの加速時間Ｔm+1 を比較する。ＴR ≦Ｔm+1 の場合
（Ｓ６７の判断がＹＥＳ）、Ｖm ≦Ｖm+1 のとき（Ｓ６
５の判断がＹＥＳ）と同様に上記ステップ６４で求めた
第ｍブロックの減速開始時刻ｔ2 から合成開始時刻まで
の時間ＴS だけ経過した時をそのまま合成開始時刻とし
て問題ないので、ステップ６６に進んで、ｔG ＝ｔ2 ＋
ＴS 、ｔE ＝ｔG ＋ＴR とする。しかし、ＴR＞Ｔm+1
の場合（Ｓ６７の判断がＮＯ）、上記の場合と同様にｔ
G ＝ｔ2 ＋ＴSとすると、合成時間ＴR が第ｍ＋１ブロ
ックの加速時間Ｔm+1 よりも長いので、合成区間が第ｍ
＋１ブロックの等速区間にまで及ぶことになり、第ｍ＋
１ブロックの等速区間で目標速度Ｖm+1 を越えてしま
う。このため、ＴR ＞Ｔm+1 の場合（Ｓ６７の判断がＮ
Ｏ）はステップ６８に進んで、合成開始時刻を第ｍ＋１
ブロックの加速開始時刻ｔ3 まで遅らせて、合成を行
う。すなわち、ｔG ＝ｔ2 ＋（ｔm −ｔm+1 ）である。
また、合成開始時刻を遅らることにより合成時間が短く
なるので、合成終了時刻はｔE ＝ｔG ＋Ｔm+1 （＝ｔ2
＋Ｔm ）となる。
【００３１】このようにして、合成開始時刻ｔG および
合成終了時刻ｔE が決定すると、上述した内部分割点設
定処理のステップ５２、５３のように、この合成区間で
内部分割点の設定を行う。合成開始時刻までは、すなわ
ち時刻ｔ2 からｔG の間では速度合成は行われず、第ｍ
ブロックの減速のみであるので、この減速区間の速度パ
ターンに基づき補間周期毎の移動距離を求め、この移動
距離を基に折れ線上に内部分割点を設定する（Ｓ６
９）。次に、合成区間では、すなわち時刻ｔG からｔE
までの間では、第ｍブロックの減速と第ｍ＋１ブロック
の加速を合成し、合成された速度パターンに基づいて補
間周期毎の移動距離を求めて、この移動距離を基に折れ
線上に内部分割点を設定する（Ｓ７０）。そして、合成
区間の終了後は、すなわち時刻ｔE 後は、速度合成は行
われず第ｍ＋１ブロックの加速のみであるので、この加
速区間の速度パターンに基づき補間周期毎の移動距離を
求め、この移動距離を基に折れ線上に内部分割点を設定
する（Ｓ７１）。ここで、図８（ｄ）に示すパターンで
は、速度合成の終了と第ｍ＋１ブロックの加速終了点が
一致するので、合成終了後の第ｍ＋１ブロックの加速区
間は存在しないので、上記したステップ７１の処理は不
要となる。
合成終了時刻ｔE が決定すると、上述した内部分割点設
定処理のステップ５２、５３のように、この合成区間で
内部分割点の設定を行う。合成開始時刻までは、すなわ
ち時刻ｔ2 からｔG の間では速度合成は行われず、第ｍ
ブロックの減速のみであるので、この減速区間の速度パ
ターンに基づき補間周期毎の移動距離を求め、この移動
距離を基に折れ線上に内部分割点を設定する（Ｓ６
９）。次に、合成区間では、すなわち時刻ｔG からｔE
までの間では、第ｍブロックの減速と第ｍ＋１ブロック
の加速を合成し、合成された速度パターンに基づいて補
間周期毎の移動距離を求めて、この移動距離を基に折れ
線上に内部分割点を設定する（Ｓ７０）。そして、合成
区間の終了後は、すなわち時刻ｔE 後は、速度合成は行
われず第ｍ＋１ブロックの加速のみであるので、この加
速区間の速度パターンに基づき補間周期毎の移動距離を
求め、この移動距離を基に折れ線上に内部分割点を設定
する（Ｓ７１）。ここで、図８（ｄ）に示すパターンで
は、速度合成の終了と第ｍ＋１ブロックの加速終了点が
一致するので、合成終了後の第ｍ＋１ブロックの加速区
間は存在しないので、上記したステップ７１の処理は不
要となる。
【００３２】上述したような内部分割点の設定処理（Ｓ
１６）が終了すると、加速区間か（Ｓ１７）、等速区間
か（Ｓ１９）、減速区間か（Ｓ２１）が判断されて、そ
れぞれの処理（Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２）が行われて、
実際に移動体の動作が制御される。そして、動作処理が
終了すると（Ｓ２３の判断がＹＥＳ）、ステップ１１に
戻って次の命令のデコード処理が行われ、全ての命令の
処理が終了すると、ステップ１２の判断がＹＥＳとなっ
て処理が完了する。
１６）が終了すると、加速区間か（Ｓ１７）、等速区間
か（Ｓ１９）、減速区間か（Ｓ２１）が判断されて、そ
れぞれの処理（Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２）が行われて、
実際に移動体の動作が制御される。そして、動作処理が
終了すると（Ｓ２３の判断がＹＥＳ）、ステップ１１に
戻って次の命令のデコード処理が行われ、全ての命令の
処理が終了すると、ステップ１２の判断がＹＥＳとなっ
て処理が完了する。
【００３３】上述の実施の形態においては、複数の指令
点列のまたがったブロックを対象にして、これらのブロ
ック間での速度の合成について説明したが、他の実施の
形態として、通常のＣＰ制御における速度合成に適用す
ることも可能である。この場合は、上述の実施の形態に
対して、ステップ１５のブロック生成処理を不要とする
と共に、上述の実施の形態におけるブロック始点および
ブロック終点をＣＰ制御の各指令点とするだけで他は上
述の実施の形態と同様である。この他の実施の形態にお
いて、Ｒ＝１とすると従来のＣＰ制御が行われることに
なり、Ｒ＝０とすると従来のＰＴＰ制御が行われること
になる。
点列のまたがったブロックを対象にして、これらのブロ
ック間での速度の合成について説明したが、他の実施の
形態として、通常のＣＰ制御における速度合成に適用す
ることも可能である。この場合は、上述の実施の形態に
対して、ステップ１５のブロック生成処理を不要とする
と共に、上述の実施の形態におけるブロック始点および
ブロック終点をＣＰ制御の各指令点とするだけで他は上
述の実施の形態と同様である。この他の実施の形態にお
いて、Ｒ＝１とすると従来のＣＰ制御が行われることに
なり、Ｒ＝０とすると従来のＰＴＰ制御が行われること
になる。
【００３４】また、上述の実施の形態において、加減速
度を一定として説明したが、すなわち、図８および図９
に記載された加減速パターンは台形となっているが、台
形加減速に限られるものではなく、所謂Ｓ字加減速度等
の曲線の加減速パターンであっても同様である。
度を一定として説明したが、すなわち、図８および図９
に記載された加減速パターンは台形となっているが、台
形加減速に限られるものではなく、所謂Ｓ字加減速度等
の曲線の加減速パターンであっても同様である。
【００３５】
【発明の効果】請求項１および請求項３に記載の発明に
よれば、第１の区間あるいは第１のブロックの減速運動
と第２の区間あるいは第２のブロックの加速運動とを予
め設定された割合で合成することができるので、この合
成の割合を大きく設定することにより、移動体を高速で
移動させたり合成割合を小さく設定することにより、移
動体を高精度に移動させたりすることが任意に設定可能
となる。よって、移動速度を重視した高速制御と軌跡精
度を重視した高精度制御とを一つの軌跡制御装置によっ
て両立することができる。さらに、一つの軌跡の制御の
中でも、高速制御と高精度制御を使い分けることが可能
となる。
よれば、第１の区間あるいは第１のブロックの減速運動
と第２の区間あるいは第２のブロックの加速運動とを予
め設定された割合で合成することができるので、この合
成の割合を大きく設定することにより、移動体を高速で
移動させたり合成割合を小さく設定することにより、移
動体を高精度に移動させたりすることが任意に設定可能
となる。よって、移動速度を重視した高速制御と軌跡精
度を重視した高精度制御とを一つの軌跡制御装置によっ
て両立することができる。さらに、一つの軌跡の制御の
中でも、高速制御と高精度制御を使い分けることが可能
となる。
【００３６】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
上記の効果に加えて、複数の指令点列を所定の条件を満
たすブロックに分割し、ブロック始点からブロック終点
までの内部分割点を設定し、各内部分割点を通って移動
体を移動させるようにしたので、指令点の間隔が短いと
きでも移動体を高速で送ることができるという効果を得
る。
上記の効果に加えて、複数の指令点列を所定の条件を満
たすブロックに分割し、ブロック始点からブロック終点
までの内部分割点を設定し、各内部分割点を通って移動
体を移動させるようにしたので、指令点の間隔が短いと
きでも移動体を高速で送ることができるという効果を得
る。
【００３７】請求項２および請求項４に記載の発明によ
れば、上記の合成割合は加速時間あるいは減速時間と合
成時間との比であるので、合成割合を極めて容易に設定
することができる。請求項５に記載の発明によれば、複
数の指令点にまたがって制御しても、軌跡の折れ角が鋭
角になっているとき、ブロック始点から指令点までの距
離がブロック始点から一つ手前の指令点までの距離より
短くなっているとき、次動作が姿勢変化のみで移動しな
いときはブロックに分割するため、軌跡精度が大きく悪
化することがない。
れば、上記の合成割合は加速時間あるいは減速時間と合
成時間との比であるので、合成割合を極めて容易に設定
することができる。請求項５に記載の発明によれば、複
数の指令点にまたがって制御しても、軌跡の折れ角が鋭
角になっているとき、ブロック始点から指令点までの距
離がブロック始点から一つ手前の指令点までの距離より
短くなっているとき、次動作が姿勢変化のみで移動しな
いときはブロックに分割するため、軌跡精度が大きく悪
化することがない。
【図１】本発明の実施の形態に係わる工作機械を示す図
である。
である。
【図２】図１の工作機械のパラレルリンク機構を示す図
である。
である。
【図３】図２のパラレルリンク機構の制御ブロック図で
ある。
ある。
【図４】図３のパラレルリンク機構の制御装置の処理を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図５】図４のブロック生成処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】図４の内部分割点設定処理のサブルーチンを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図７】図５の速度合成処理のサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図８】速度合成のパターンの種類を示す図である。
【図９】（ａ）は指令点列とこれらを分割したブロック
および内部分割点を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の軌
跡の速度パターンを示す図である。
および内部分割点を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の軌
跡の速度パターンを示す図である。
【図１０】速度合成の割合の設定値Ｒを変化させたとき
の速度パターンを示す図であり、（ａ）はＲ＝１、
（ｂ）はＲ＝０．８、（ｃ）はＲ＝０．２、（ｄ）はＲ
＝０の場合である。
の速度パターンを示す図であり、（ａ）はＲ＝１、
（ｂ）はＲ＝０．８、（ｃ）はＲ＝０．２、（ｄ）はＲ
＝０の場合である。
【図１１】従来技術のＰＴＰ制御およびＣＰ制御の軌跡
および速度パターンを示す図である。
および速度パターンを示す図である。
Ｍ 工作機械 Ｒ 速度合成の割合の設定値 １０ パラレルリンク機構 ７０ 制御装置
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の指令点列に沿って移動体の軌跡を
制御すると共に、第ｎ番目の指令点から第ｎ＋１番目の
指令点に向かう第１の区間における移動体の減速運動と
第ｎ＋１番目の指令点から第ｎ＋２番目の指令点に向か
う第２の区間における移動体の加速運動を合成し、合成
された速度で移動体の軌跡を制御する軌跡制御方法にお
いて、 前記第１の区間における減速運動と前記第２の区間にお
ける加速運動との合成の割合を予め設定し、設定された
割合だけ前記第１の減速運動と前記第２の区間における
加速運動とを合成することを特徴とする軌跡制御方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の軌跡制御方法におい
て、 前記合成の割合は前記第１の区間における減速時間ある
いは前記第２の区間における加速時間と合成される時間
との比であることを特徴とする軌跡制御方法。 - 【請求項３】 複数の指令点列に沿って移動体の軌跡を
制御する軌跡制御装置において、 前記指令点をブロック始点およびブロック終点を含む指
令点列からなるブロックに分割するブロック分割手段
と、 前記軌跡上でかつ速度０から目標速度まで加速するのに
必要な距離だけ前記ブロック始点から離れた加速終了点
を演算する手段と、 前記軌跡上でかつ目標速度から速度０まで減速するのに
必要な距離だけ前記ブロック終点から離れた減速開始点
を演算する手段と、 前記軌跡上でかつ前記加速終了点から前記減速開始点ま
での間で前記移動体を等速運動させるための内部分割点
を演算する手段と、 前記ブロック分割手段にて分割された第１のブロックに
おける減速開始点からブロック終点までの間と前記第１
にブロックの直後に連続する第２のブロックにおけるブ
ロック始点から加速終了点までの間で前記移動体の速度
を合成する割合を設定する合成割合設定手段と、 前記第１のブロックにおける減速開始点からブロック終
点までの間と前記第２のブロックにおけるブロック始点
から加速終了点までの間で前記第１のブロックにおける
減速と前記第２のブロックにおける加速を前記合成割合
設定手段で設定された割合で合成する速度合成手段と、 前記第１のブロックの減速開始点から前記第２のブロッ
クの加速終了点の間で前記移動体を前記速度合成手段に
て合成された速度で移動させるための内部分割点を演算
する手段と、 を備えたことを特徴とする軌跡制御装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の軌跡制御装置におい
て、 前記合成割合設定手段にて設定される割合は、前記第１
のブロックにおける減速開始点からブロック終点までの
間で前記移動体を目標速度から速度０まで減速制御させ
た場合の移動時間あるいは前記第２のブロックにおける
ブロック始点から加速終了点までの間で前記移動体を速
度０から目標速度まで加速制御させた場合の移動時間
と、合成される時間との比であることを特徴とする軌跡
制御装置。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の軌跡制
御装置において、前記ブロック分割手段は、軌跡の折れ
角が所定角度よりも鋭角になっているとき、ブロック始
点から指令点までの距離がブロック始点から一つ手前の
指令点までの距離より短くなっているとき、次動作が姿
勢変化のみで移動しないときのいずれかの条件を満たす
とき、ブロックに分割することを特徴とする軌跡制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27478697A JPH11114858A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 軌跡制御方法および軌跡制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27478697A JPH11114858A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 軌跡制御方法および軌跡制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11114858A true JPH11114858A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17546552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27478697A Pending JPH11114858A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 軌跡制御方法および軌跡制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11114858A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001034315A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Okuma Corp | パラレルメカニズムの制御装置 |
| JP2016012649A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | キヤノン株式会社 | 指令データの作成方法、位置決め装置、リソグラフィ装置、物品の製造方法 |
| WO2018042704A1 (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 三菱電機株式会社 | 指令値生成装置 |
| CN111331577A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 日本电产三协株式会社 | 机器人的控制装置及控制方法 |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27478697A patent/JPH11114858A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001034315A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Okuma Corp | パラレルメカニズムの制御装置 |
| JP2016012649A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | キヤノン株式会社 | 指令データの作成方法、位置決め装置、リソグラフィ装置、物品の製造方法 |
| WO2018042704A1 (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 三菱電機株式会社 | 指令値生成装置 |
| CN109643102A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-04-16 | 三菱电机株式会社 | 指令值生成装置 |
| CN111331577A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 日本电产三协株式会社 | 机器人的控制装置及控制方法 |
| CN111331577B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-07-21 | 日本电产三协株式会社 | 机器人的控制装置及控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050621 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |