JP2000089815A - 移動速度指令生成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のように時定数に基づいて分割する方法
では、異なる移動量指令に基づく二次分割速度同士を重
ねあわせた場合に、加速度が反転するほどの急激な速度
変化が生じてしまうなどの課題があった。 【解決手段】 単位速度を単位として分割する方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動搬送機、自
動組立機、ＮＣ工作機械などの自動機械、数値制御装
置、産業用ロボットなどに用いられる移動速度指令生成
方法および装置に係り、詳しくは、順次入力される複数
の移動量指令に基づいて微小期間毎の移動速度指令を生
成する移動速度指令生成方法および装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１８は従来の移動速度指令生成装置の
要部を示すブロック図である。図において、２２は時定
数Ｔを記憶する時定数記憶手段、２３は移動量を速度指
令毎に分割した複数の一次分割速度が順次入力され、各
一次分割速度を上記時定数Ｔで二次分割して各一次分割
速度に基づく時定数と同数の二次分割速度を出力する二
次分割手段、４は二次分割速度が累積加算される複数の
速度メモリを有する記憶手段、５は二次分割手段２３か
ら出力される二次分割速度の累積加算先を順次ポインテ
ィングして、二次分割速度を対応する微小期間の速度メ
モリに累積加算させるイテレータ記憶手段、６は上記微
小期間に応じたタイミング毎に各速度メモリに記憶され
ている累積速度を移動速度指令として出力する出力手段
である。

【０００３】次に動作について説明する。図１９は従来
における分割動作を説明する動作説明図である。同図
は、時定数Ｔ（＝５）の下で、速度指令Ｆ（＝４５）毎
に分割された８つの一次分割速度が二次分割手段２３に
入力される場合の分割動作例である。同図に示すよう
に、二次分割手段２３は、各一時分割速度ΔＬを時定数
Ｔに基づいて５つに分割し、速度が９である二次分割速
度ΔＬ２を５つ生成する。そして、各二次分割速度は５
つの速度メモリに累積加算される。このような分割動作
により、移動量は加速度一定の台形パターンの速度分布
を有する複数の移動指令速度に変換される。

【０００４】図２０は従来における複数の移動量指令が
連続して入力された場合の分割動作の一例を説明する動
作説明図である。同図は、最初に一次分割速度が３０で
ある場合に時定数Ｔ＝３で二次分割を行い、次に一次分
割速度が４５である場合に時定数Ｔ＝５で二次分割を行
った場合の例である。そして、このような場合には、最
初の分割では速度１０毎の二次分割速度が生成され、後
の分割では速度９毎の二次分割速度が生成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の移動速度指令生
成方法および装置は以上のように構成されているので、
複数の移動量指令に基づく複数の二次分割速度を累積加
算した場合、図２１の（ａ），（ｂ）にその累積加算の
状態を模式的に示すように、その累積加算される微小区
間の前後において各移動量指令に基づく複数の二次分割
速度の加速度差に起因して、一次分割速度が上昇する場
合においても一旦速度が減少してから増加するように、
移動速度指令が加速度が急激に反転するほどに急激に変
化してしまう。

【０００６】その結果、この微小期間毎の移動速度指令
に基づいてモータ制御などの各種の制御を行ったとして
も、その回転速度や制御対象物を滑らかに移動させるこ
とができず、特に近年の加工装置などにおいて高速・高
加速度移動制御を行うような場合においては工作機械や
工作物などに過剰な衝撃を与えてしまうこととなり、研
削加工などの高精度の処理と高速動作とを高い次元にて
両立させる上で障害となってしまうなどの課題があっ
た。

【０００７】なお、上記時定数は、一次分割速度と制御
対象との関係で決定されるものであり、例えば一般的な
速度制御では、速度の変化量を一定以下に設定する必要
があり、しかも、その範囲内でなるべく高速動作させる
ことが要求されるものであり、例えばこの速度変化量の
最大値を１０とした場合、一次分割速度が３０である場
合には時定数は３（３０／１０＝３→３）に設定され、
一次分割速度が４５ある場合には時定数は５（４５／１
０＝４．５→５）に設定されるのが一般的である。

【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複数の移動量指令に基づく速度同
士を重なり合わせて微小区間の移動速度指令を生成する
ような場合においても、従来と同等の処理速度を得つつ
その重なり部分において移動速度指令の急激な速度変化
を生ずることはない移動速度指令生成方法および装置を
得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る移動速度
指令生成方法は、順次入力される複数の移動量指令に基
づいて微小期間毎の移動速度指令を生成する移動速度指
令生成方法において、各移動量指令を、時系列上で一定
の加速度毎に変化する速度分布となる複数の速度指令に
分割し、この複数の速度指令に基づいて微小期間毎の移
動速度指令を生成するものである。

【００１０】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
各移動量指令に係る移動量を一定速度を単位として上記
微小期間毎の一次分割速度に分割する一次分割工程と、
各一次分割速度を所定の単位速度を単位とする１又は複
数の二次分割速度に分割する二次分割工程と、各一次分
割速度に基づく１又は複数の二次分割速度それぞれを当
該一次分割速度の微小期間を１つ目として二次分割数分
の微小期間に割り付け、この微小期間毎の二次分割速度
の累積速度を当該微小区間の移動速度指令とする累積分
配工程とを有するものである。

【００１１】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
移動量指令に係る一次分割速度を求めた後において、そ
の一次分割速度が前の移動量指令に基づく一次分割速度
と連続して時系列上に配列され、且つ、前の移動量指令
に基づく一次分割速度よりも速度が低い場合には、一次
分割工程は、当該速度差に含まれる単位速度の個数と同
数の微小期間分だけ遅延させるものである。

【００１２】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
二次分割工程は、新たな移動量指令に基づく各一次分割
速度の二次分割速度を求める際には、前回の速度指令と
今回の速度指令との速度差を単位速度で除算して得られ
る剰余を二次分割余剰速度とした場合、当該単位速度か
ら当該二次分割余剰速度を減算して得られる速度を１つ
目の二次分割速度とし、その残りを単位速度を単位とす
る１又は複数の二次分割速度に分割するものである。

【００１３】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
二次分割工程は、既に二次分割余剰速度が存在する状況
で新たな移動量指令に基づく各一次分割速度の二次分割
速度を求める際には、上記二次分割余剰速度に前回の速
度指令と今回の速度指令との速度差を加算した値を単位
速度で除算して得られる剰余を新たな二次分割余剰速度
とし、当該単位速度から当該新たな二次分割余剰速度を
減算して得られる速度を１つ目の二次分割速度とし、そ
の残りを単位速度を単位とする１又は複数の二次分割速
度に分割するものである。

【００１４】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
各移動量指令とともに指令速度が指定され、各移動量指
令を上記指令速度毎の複数の一次分割速度に分割した際
に一次分割余剰速度が発生した場合には、一次分割工程
は、次の移動量指令による最初の一次分割速度を上記一
次分割余剰速度と同一の微小期間に設定し、且つ、この
次の移動量指令による最初の一次分割速度は、上記一次
分割余剰速度を上記指令速度で割って得られる達成率を
１から減算し、その減算によって得られる未達成率と上
記前の移動量指令に対応する指令速度とを乗算して得ら
れる速度とし、更に、その残りの移動量指令に係る移動
量は対応する次の指令速度を単位として分割するもので
ある。

【００１５】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
一次分割速度がそれに対応した指令速度と異なる場合に
は、二次分割工程は、当該一次分割速度を対応する指令
速度で割った値を単位速度に乗算し、この乗算結果とし
て得られる余剰単位速度を単位として分割するものであ
る。

【００１６】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
一次分割余剰速度を補うように次の移動量指令を分割す
るに際して、未達成率と前の移動量指令に係る指令速度
と乗算して得られる未達成速度よりも次の移動量指令に
係る移動量が小さい場合には、一次分割工程は、上記移
動量指令に係る移動量を上記未達成速度で割って得られ
る追加達成率をそれまでの未達成率から減算して新たな
未達成率とし、この未達成率が０となるまで順次移動量
指令に係る移動量を当該微小期間に係る最初の一次分割
速度として設定し、未達成率が０となった際の移動量指
令は、その移動量から上記最初の一次分割速度を減算し
たものを対応する指令速度を単位として分割するもので
ある。

【００１７】この発明に係る移動速度指令生成方法は、
移動量指令に係る移動量の一次分割数よりも指令速度の
単位速度による二次分割数の方が大きい場合には、一次
分割工程は、指令速度を下記式１により得られる速度に
変更して一次分割を行うものである。 Ｆ＝√（Ｌ・Ａ） ・・・式１ 但し、Ｆは速度、Ｌは移動量、Ａは単位速度である。

【００１８】この発明に係る移動速度指令生成装置は、
移動量指令が順次入力され、各移動量指令の移動速度を
微小期間毎の一定速度の一次分割速度に分割する一次分
割手段と、上記一次分割速度が入力され、各一次分割速
度を所定の単位速度を単位とする１又は複数の二次分割
速度に分割する二次分割手段と、複数の微小期間に対応
する複数の速度メモリを有する記憶手段と、上記二次分
割速度を対応する微小期間の速度メモリに累積加算させ
る累積分配手段と、各速度メモリに記憶されている累積
速度を上記微小期間に応じたタイミングで移動速度指令
として出力する出力手段とを備えたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による移
動速度指令生成装置を示すブロック図である。図におい
て、１は移動量指令Ｌおよび微小期間毎の目標移動速度
である速度指令Ｆが順次入力され、この移動量指令Ｌを
速度指令Ｆを単位として分割し、各移動量指令Ｌに基づ
く１又は複数の一次分割速度ΔＬを出力する一次分割手
段、２は一次分割速度ΔＬを分割する単位となる単位速
度Ａを出力する単位速度記憶手段、３はこの単位速度Ａ
とともに上記一次分割速度ΔＬが入力され、各一次分割
速度ΔＬを所定の単位速度Ａを単位として分割し、各一
次分割速度ΔＬに基づく１又は複数の二次分割速度ΔＬ
２を出力する二次分割手段、４は二次分割速度ΔＬ２が
累積加算される複数の速度メモリを有する配列メモリ
（記憶手段）、５は二次分割手段３から出力される二次
分割速度ΔＬ２の累積加算先を順次ポインティングし
て、二次分割速度ΔＬ２を対応する微小期間の速度メモ
リに累積加算させるイテレータ記憶手段（累積分配手
段）、６は上記微小期間に応じたタイミング毎に各速度
メモリに記憶されている累積速度ΔＭを移動速度指令と
して出力する出力手段である。また、７はこれら二次分
割手段３や配列メモリ４などからなる加減速制御装置で
ある。

【００２０】次に動作について説明する。モータ制御な
どに係る移動量指令Ｌ及び速度指令Ｆが入力されると、
一次分割手段１は、移動量指令Ｌを速度指令Ｆを単位と
して分割し、各移動量指令Ｌに基づく１又は複数の一次
分割速度ΔＬを順次出力する。また、一次分割速度ΔＬ
が入力されると、二次分割手段３は、単位速度記憶手段
２に記憶されている単位速度Ａを単位として当該一次分
割速度ΔＬを分割し、各一次分割速度ΔＬに基づく１又
は複数の二次分割速度ΔＬ２を順次出力する。そして、
各二次分割速度ΔＬ２はイテレータ記憶手段５によりポ
インティングされている速度メモリを１番目として上記
二次分割数分の微小期間に累積加算される。出力手段６
は、イテレータ記憶手段５によるポインティングが通過
した速度メモリの累積速度ΔＭを微小間隔毎に移動速度
指令として出力する。

【００２１】なお、所定の速度を単位として分割すると
は、その単位となる速度毎の単位に分割することを意味
し、その場合の最大の分割速度は当該所定の単位である
速度となる。

【００２２】図２はこの発明の実施の形態１による分割
動作の一例を説明する動作説明図である。同図は、移動
量指令に係る移動量Ｌが３６０、速度指令Ｆが４５、単
位速度Ａが１０である場合の分割動作例である。同図に
示すように、一次分割工程において、移動量（Ｌ＝３６
０）を速度指令（Ｆ＝４５）を単位として８つに分割
し、微小区間における移動量が４５である８個の一次分
割速度ΔＬを生成する。また、第二分割工程において
は、各一時分割速度ΔＬを単位速度（Ａ＝１０）を単位
として５つに分割し、速度が１０である二次分割速度Δ
Ｌ２を４つと速度が５である二次分割速度ΔＬ２を１つ
生成している。更に、累積分配工程では、ポインティン
グされている速度メモリを１番目として５つの速度メモ
リに対して、上記５つの二次分割速度ΔＬ２を「１０，
１０，１０，１０，５」の順番で累積加算する。このよ
うな分割動作により、各移動量指令に係る移動量Ｌは加
速度一定の台形パターンあるいは三角形パターンの速度
分布を有する複数の移動指令速度ΔＭに変換される。

【００２３】また、このような二次分割の動作は、指令
速度Ｆを単位速度Ａで割った値の整数部分を時定数Ｔと
した場合、微小期間Δｔ毎の一次分割速度ΔＬを、前記
時定数Ｔに基づいて、Ｔ個のＡとその残り（ΔＬ−Ａ＊
Ｔ）とに分割するものとして表すことができる。

【００２４】図３はこの発明の実施の形態１による配列
メモリ４に対する二次分割速度ΔＬ２の格納動作の一例
を説明する動作説明図である。同図において、８１，
…，８ｎはそれぞれ速度メモリである。同図（ａ）に示
すように、全ての速度メモリ８１，…，８ｎの初期値が
「０」であるとともに、イテレータ記憶手段５がｉ＝０
において配列メモリ４の最初の速度メモリ８１をポイン
ティングしている状態で、最初の一次分割速度ΔＬが二
次分割手段３に入力されると、配列メモリ４の最初の４
つの速度メモリ８１，８２，８３，８４に速度「１０」
が累積加算され、累積速度「１０」となる。また、５つ
目の速度メモリ８５は速度「５」が累積加算され、累積
速度「５」となる。そして、この最初の一次分割速度Δ
Ｌの分割格納が終了すると、同図（ｂ）に示すように、
イテレータ記憶手段５はｉ＝１となって配列メモリ４の
２番目の速度メモリ８２を新たにポインティングする。
この状態で２番目の一次分割速度ΔＬが二次分割手段３
に入力されると、配列メモリ４の２つ目から４つ目まで
の速度メモリ８２，８３，８４には速度「１０」が累積
加算されて累積速度が「２０」となり、配列メモリ４の
５つ目の速度メモリ８５には速度「１０」が累積加算さ
れて累積速度が「１５」となり、配列メモリ４の６つ目
の速度メモリ８６には速度「５」が累積加算されて累積
速度が「５」となる。このような動作を繰り返して、各
微小期間毎の累積速度ΔＭを生成する。

【００２５】図４はこの発明の実施の形態１による配列
メモリ４に格納された累積速度ΔＭを移動速度指令とし
て出力する出力動作の一例を示す動作説明図である。同
図（ａ）に示すように、イテレータ記憶手段５がｉ＝１
となって配列メモリ４の２番目の速度メモリ８２を新た
にポインティングしたら、最初の速度メモリ８１の累積
速度ΔＭを移動速度指令として出力し、同図（ｂ）に示
すように、イテレータ記憶手段５がｉ＝２となって配列
メモリ４の３番目の速度メモリ８３を新たにポインティ
ングしたら、２番目の速度メモリ８２の累積速度ΔＭを
移動速度指令として出力する。このようにイテレータ記
憶手段５がポインティングする１つ前の速度メモリを微
小期間毎に順次出力する。

【００２６】図５はこの発明の実施の形態１による複数
の移動量指令Ｌ，…，Ｌが連続して入力された場合の分
割動作の一例を説明する動作説明図である。同図は、単
位速度Ａ＝１０の下で、最初に移動速度指令Ｌ＝１８
０，速度指令Ｆ＝３０の命令が入力され、７番目の微小
区間のタイミングに合わせて２番目の指令（Ｌ＝３６
０，Ｆ＝４５）が入力された場合の例である。そして、
このような場合には、同図の累積分配工程に示すよう
に、７番目の微小期間から８番目の微小期間までの間に
おいて（台形パターン同士の重なり部分において）、２
つの指令に基づく二次分割速度ΔＬ２が累積加算される
ことになるが、従来のように時定数Ｔに基づいて二次分
割を行っていた場合のように、このような重なり部分に
おいて加速度が反転するほどの急激な速度変化を生じて
しまうことはない。

【００２７】図６はこの発明の実施の形態１による台形
パターン同士の重ねあわせを模式的に示す概念説明図で
ある。同図に示すように、この発明の実施の形態１のよ
うな分割動作により、各台形パターンの斜辺部分の傾き
を複数の台形パターン間で一定に揃えることにより（時
系列上で一定の加速度毎に変化する速度分布となる複数
の速度指令に分割することにより）、それらを重ねあわ
せた場合においても、重なり部分において急激な速度変
化を生じてしまうことはなくなる。つまり、等しい傾き
の台形パターンを重ね合わせると、重ね合わせの場所に
おいて速度パターンに凸凹は発生しなくなる。

【００２８】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、順次入力される複数の移動量指令Ｌ，…，Ｌに基づ
いて微小期間毎の移動速度指令ΔＭを生成する移動速度
指令生成方法において、各移動量指令Ｌを、時系列上で
一定の加速度毎に変化する速度分布となる複数の一時分
割速度ΔＬ，…，ΔＬに分割し、この複数の一時分割速
度ΔＬ，…，ΔＬに基づいて微小期間毎の移動速度指令
ΔＭを生成するので、複数の移動量指令Ｌ，…，Ｌが順
次入力されて、これら複数の移動量指令Ｌ，…，Ｌに基
づく速度ΔＬ２同士が重なり合って微小区間の移動速度
指令ΔＭが生成されるような場合においても、その重な
り部分において各移動量指令Ｌの速度の加速度差に基づ
く移動速度指令ΔＭの急激な速度変化を生ずることはな
く、移動速度指令ΔＭは凸凹なくなめらかに変化する効
果がある。

【００２９】従って、この微小期間毎の移動速度指令Δ
Ｍに基づいてモータ制御などの各種の制御を行ったとし
ても、その回転速度や制御対象物を滑らかに移動させる
ことができ、特に近年の加工装置などにおいて高速・高
加速度移動制御を行うような場合においても工作機械や
工作物などに過剰な衝撃を与えてしまうことがなくな
り、高精度の研削加工などを高速に処理することができ
る効果がある。

【００３０】また、この実施の形態１によれば、移動量
指令Ｌ，…，Ｌが順次入力され、各移動量指令Ｌを微小
期間毎の一定速度Ｆの一次分割速度ΔＬに分割する一次
分割手段１と、上記一次分割速度ΔＬが入力され、各一
次分割速度ΔＬを所定の単位速度Ａを単位とする１又は
複数の二次分割速度ΔＬ２，…，ΔＬ２に分割する二次
分割手段３と、複数の微小期間に対応する複数の速度メ
モリ８１，…，８ｎを有する配列メモリ４と、上記二次
分割速度ΔＬ２を対応する微小期間の速度メモリに累積
加算させるイテレータ記憶手段５と、各速度メモリ８
１，…，８ｎに記憶されている累積速度ΔＭを上記微小
期間に応じたタイミングで移動速度指令として出力する
出力手段６とを備えているので、各移動量指令に係る移
動量Ｌを一定速度Ａを単位として上記微小期間毎の一次
分割速度ΔＬに分割し、各一次分割速度ΔＬを所定の単
位速度Ａを単位とする１又は複数の二次分割速度ΔＬ２
に分割し、各一次分割速度ΔＬに基づく１又は複数の二
次分割速度ΔＬ２それぞれを当該一次分割速度ΔＬの微
小期間を１つ目として二次分割数分の微小期間に割り付
け、更に、この微小期間毎の二次分割速度ΔＬ２の累積
速度ΔＭを当該微小区間の移動速度指令とする累積分配
工程とで微小期間毎の移動速度指令を生成することがで
きる。

【００３１】従って、従来と同様に２回の分割動作と累
積演算により移動速度指令ΔＭを生成することができ、
従来と同等の処理速度を得つつ、異なる移動量指令Ｌ，
…，Ｌに基づく複数の二次分割速度ΔＬ２，…，ΔＬ２
が累積加算される微小区間の前後において加速度差に基
づく移動速度指令ΔＭの急激な速度変化を抑制すること
ができ、移動速度指令ΔＭをなめらかに変化させること
ができる効果がある。

【００３２】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２による移動速度指令生成装置を示すブロック図であ
る。図において、９は移動量指令Ｌを速度指令Ｆを単位
として分割して１又は複数の一次分割速度ΔＬを出力す
ると共に、移動量指令Ｌを速度指令Ｆで除算した際の余
りを一次分割余剰速度Ｚとして出力する一次分割手段、
１０はこの一次分割余剰速度Ｚを対応する速度指令Ｆで
割って達成率Ｒを出力する達成率算出手段、１１は
「１」から達成率Ｒを減算して得られる未達成率Ｕと上
記指令速度Ｆとを乗算して得られる未達成速度Ｆ’を出
力する未達成速度算出手段である。なお、上記一次分割
余剰速度Ｚは一次分割速度ΔＬの１つとして出力される
ものであり、また、この一次分割は速度指令Ｆを単位と
して分割を行うので、上記一次分割余剰速度Ｚは一連の
一次分割速度ΔＬ，…，ΔＬの最後に出力されるのが一
般的である。

【００３３】そして、一次分割手段９は、このような未
達成速度Ｆ’が入力された場合には、次の移動量指令Ｌ
を分割する際に、その最初の一次分割速度ΔＬを上記未
達成速度Ｆ’とし、その残り（Ｌ−Ｆ’）を当該次の移
動量指令に対応する速度指令Ｆを単位として分割し、ま
た、この最初の一次分割速度ΔＬを前回の一次分割余剰
速度Ｚと同一の微小期間に割り付けて（つまりオーバラ
ップさせて）１又は複数の一次分割速度ΔＬ，…，ΔＬ
を出力する。なお、これら一次分割手段９、達成率算出
手段１０および未達成速度算出手段１１はオーバラップ
装置１２とも呼ばれ、一次分割速度ΔＬとともに上記達
成率Ｒをも出力する。

【００３４】また、このような未達成速度Ｆ’が入力さ
れつつも、補填に用いる次の移動量指令に係る移動量Ｌ
がそれよりも小さい場合（Ｌ＜Ｆ’）には、一次分割手
段９は、上記移動量指令に係る移動量Ｌを上記未達成速
度Ｆ’で割って得られる追加達成率Ｒ２を出力し、達成
率算出手段１０および未達成速度算出手段１１は、それ
までの未達成率Ｕ１からこの追加達成率Ｒ２を減算して
新たな未達成率Ｕ２として、この未達成率Ｕ２が０とな
るまで順次次の移動量指令に係る移動量Ｌ，…，Ｌを当
該微小期間にオーバラップさせる。そして、未達成率Ｕ
が０となった後には、一次分割手段９は、その際の移動
量指令に係る移動量Ｌから上記オーバラップに用いた最
初の一次分割速度Ｆ’を減算したもの（Ｌ−Ｆ’）を対
応する指令速度Ｆを単位として分割する。

【００３５】図において、１３は各一次分割速度をΔＬ
単位速度Ａを単位として分割して１又は複数の二次分割
速度ΔＬ２を出力するとともに、一次分割速度ΔＬがそ
れに対応した指令速度Ｆと異なる場合には、単位速度Ａ
に上記達成率Ｒを乗算して余剰単位速度Ａ’を求め、こ
の余剰単位速度Ａ’を単位として一次分割速度ΔＬを分
割する二次分割手段である。これ以外の構成は実施の形
態１と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。

【００３６】次に動作について説明する。一次分割手段
９は、移動量指令に係る移動量Ｌを速度指令Ｆ毎に丁度
に分割することができない場合には、一次分割余剰速度
Ｚを出力し、達成率算出手段１０はこの一次分割余剰速
度Ｚを上記速度指令Ｆで除算してそれを達成率Ｒとして
出力し、未達成速度算出手段１１はまず「１」から達成
率Ｒを除算して未達成率Ｕを演算し、次にこの未達成率
Ｕを上記指令速度Ｆに乗算して未達成速度Ｆ’を出力す
る。

【００３７】この未達成速度Ｆ’が入力されると一次分
割手段９は、次の移動量指令に係る移動量Ｌがこの未達
成速度Ｆ’以上である場合には、まず当該未達成速度
Ｆ’を上記一次分割余剰速度Ｚと同一の微小期間に対応
させて出力し、上記移動量Ｌから当該未達成速度Ｆ’を
減算したもの（Ｌ−Ｆ’）を対応する次の速度指令Ｆを
単位として分割を行う。

【００３８】逆に、次の移動量指令に係る移動量Ｌがこ
の未達成速度Ｆ’よりも小さい（Ｌ＜Ｆ’）場合には、
一次分割手段９は、当該次の移動量指令に係る移動量Ｌ
を上記一次分割余剰速度Ｚと同一の微小期間に対応させ
て出力するとともに、この移動量Ｌを上記未達成速度
Ｆ’で割って得られる追加達成率Ｒ２を出力し、達成率
算出手段１０および未達成速度算出手段１１は、それま
での未達成率Ｕ１からこの追加達成率Ｒ２を減算して新
たな未達成率Ｕ２とし、その新たな未達成率Ｕ２と上記
次の移動量指令Ｌ２に対応する次の速度指令Ｆ２とを乗
算して新たな未達成速度Ｆ２’とする。そして、この未
達成率Ｕが０となるまで順次移動量指令に係る移動量
Ｌ，…，Ｌを当該微小期間にオーバラップさせる。な
お、未達成率Ｕが０となった後には、一次分割手段９
は、その際の移動量指令に係る移動量Ｌから上記オーバ
ラップに用いた最初の一次分割速度（未達成速度Ｆ’）
を減算したもの（Ｌ−Ｆ’）を対応する指令速度Ｆを単
位として分割を行う。

【００３９】図８はこの発明の実施の形態２による一次
分割工程におけるオーバラップ動作を説明する動作概念
説明図である。図において、Ｌ_ｎ（ｎ＝１，２，３）は
ｎ番目の移動量指令、Ｆ_ｎ（ｎ＝１，２，３）はｎ番目
の速度指令、Ｚ_ｎ（ｎ＝１，２）はｎ番目の一次分割余
剰速度、Ｒ_ｎ（ｎ＝１，２）はｎ番目の達成率、Ｕ
_ｎ（ｎ＝１，２）はｎ番目の未達成率、Ｆ’_ｎ（ｎ＝
１，２，３）はｎ番目の未達成速度である。そして、同
図（ａ）ではオーバラップによりＺ_１とＦ’_２ とが同
一微小期間に割り付けられ、同図（ｂ）ではＺ_１ と
Ｆ’_２とＦ’_３とが同一微小期間に割り付けられる。

【００４０】そして、このような一次分割工程が終了す
ると二次分割手段１３が各一次分割速度ΔＬを更に二次
分割する。この際、一次分割速度ΔＬがそれに対応した
指令速度Ｆと異なる場合には、つまり、上記一次分割余
剰速度Ｚや上記未達成速度Ｆ’などの一次分割速度ΔＬ
については、対応する達成率Ｒを単位速度Ａに乗算し、
この乗算結果として得られる余剰単位速度（Ａ×Ｒ）を
単位として分割を行う。例えば、上記図８（ａ）の一次
分割余剰速度Ｚ（＝２４）の場合であれば、達成率Ｒが
０．８なので、余剰単位速度Ａ１は８（＝Ａ×Ｒ＝１０
×０．８）となり、この余剰単位速度Ａ１を単位とし
て、速度８の３つの二次分割速度ΔＬ２に分割される。
また、上記図８（ａ）の未達成速度Ｆ’_２（＝９）の場
合であれば、達成率Ｒが０．２なので、余剰単位速度Ａ
２は２（＝Ａ×Ｒ＝１０×０．２）となり、この余剰単
位速度Ａ２を単位として、速度２の４つの二次分割速度
ΔＬ２と速度１の１つの二次分割速度ΔＬ２とに分割さ
れる。

【００４１】図９はこの発明の実施の形態２による複数
の移動量指令Ｌ，…，Ｌが連続して入力された場合の分
割動作の一例を説明する動作説明図である。同図は、単
位速度Ａ＝１０の下で、最初に移動速度指令Ｌ＝２０
４，速度指令Ｆ＝３０の命令が入力され、８番目の微小
区間のタイミングに合わせて２番目の指令（Ｌ＝３２
４，Ｆ＝４５）が入力された場合の例である。そして、
このような場合には、同図の累積分配工程に示すよう
に、７番目の微小期間から９番目の微小期間までの間に
おいて（台形パターン同士の重なり部分において）、２
つの指令Ｌ，Ｌに基づく二次分割速度ΔＬ２が累積加算
されることになるが、従来のように時定数Ｔに基づいて
二次分割を行っていた場合のように、このような重なり
部分において加速度が反転するほどの急激な速度変化を
生じてしまうことはない。これ以外の動作は実施の形態
１と同様であり説明を省略する。

【００４２】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、各移動量指令Ｌとともに指令速度Ｆが指定され、各
移動量指令Ｌを上記指令速度Ｆ毎の複数の一次分割速度
ΔＬに分割した際に一次分割余剰速度Ｚが発生した場合
には、一次分割工程は、次の移動量指令Ｌによる最初の
一次分割速度ΔＬを上記一次分割余剰速度Ｚと同一の微
小期間に設定し、且つ、この次の移動量指令Ｌによる最
初の一次分割速度ΔＬは、上記一次分割余剰速度Ｚを上
記指令速度Ｆで割って得られる達成率Ｒを１から減算
し、その減算によって得られる未達成率Ｕと上記前の移
動量指令に対応する指令速度Ｆとを乗算して得られる速
度とし、その残りの移動量指令Ｌに係る移動量は対応す
る次の指令速度Ｆを単位として分割するので、前の移動
量指令Ｌの一次分割で余りＺが発生したとしても、次の
移動量指令Ｌの一次分割の際に達成率Ｒに基づいてそれ
を充当することができ、各微小期間を常に完全達成状態
とすることができる。そして、これを適当に二次分割す
ることにより単位速度Ａ以下の速度毎に移動速度指令Δ
Ｍをなめらかに変化させることが可能となる効果があ
る。

【００４３】この実施の形態２によれば、一次分割速度
ΔＬがそれに対応した指令速度Ｆと異なる場合には、二
次分割工程は、当該一次分割速度ΔＬを対応する指令速
度Ｆで割った値を単位速度Ａに乗算し、この乗算結果と
して得られる余剰単位速度を単位として分割するので、
一次分割で発生した余りＺを適当に二次分割することが
でき、しかも、単位速度Ａ以下の一定の速度毎に移動速
度指令ΔＭをなめらかに変化させることができる効果が
ある。

【００４４】この実施の形態２によれば、一次分割余剰
速度Ｚを補うように次の移動量指令Ｌを分割するに際し
て、未達成率Ｕと前の移動量指令Ｌに係る指令速度Ｆと
乗算して得られる未達成速度Ｆ’よりも次の移動量指令
に係る移動量Ｌが小さい場合には、一次分割工程は、上
記移動量指令に係る移動量Ｌを上記未達成速度Ｆ’で割
って得られる追加達成率Ｒ_ｎをそれまでの未達成率Ｕ
_ｎ−１から減算して新たな未達成率Ｕ_ｎとし、この未達
成率Ｕ_ｎが０となるまで順次次の移動量指令に係る移動
量Ｌを当該微小期間に係る最初の一次分割速度ΔＬとし
て設定し、未達成率Ｕ_ｎが０となった際の移動量指令
は、その移動量Ｌから上記最初の一次分割速度Ｆ’を減
算したものを対応する指令速度Ｆを単位として分割する
ことによってブロックをオーバラップさせるので、未達
成率Ｕと前の移動量指令Ｌに係る指令速度Ｆと乗算して
得られる未達成速度Ｕよりも次の移動量指令に係る移動
量Ｌが小さい場合においても、各微小期間を常に完全達
成状態（Ｕ＝０）とすることができる。そして、これを
適当に二次分割することにより単位速度Ａ以下の速度毎
に移動速度指令ΔＭをなめらかに変化させることが可能
となる効果がある。

【００４５】実施の形態３．図１０はこの発明の実施の
形態３による移動速度指令生成装置を示すブロック図で
ある。図において、１４は前回の速度指令Ｆ_ｎ−１を記
憶する前回速度指令記憶手段、１５は移動量指令Ｌを速
度指令Ｆを単位として分割して１又は複数の一次分割速
度ΔＬを出力すると共に、前回の速度指令Ｆ_ｎ−１より
も今回の速度指令Ｆｎの方が速度が低い（Ｆ_ｎ−１＞Ｆ
_ｎ）場合には、前回の二次分割余剰速度Ｇにそれら２つ
の速度指令の速度差を加算した値（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１−
Ｆ_ｎ）に含まれる単位速度Ａの個数と同数の微小期間分
だけ今回の一次分割速度ΔＬの出力を遅延させる一次分
割手段である。なお、上記二次分割余剰速度は、２つの
速度指令の速度差を加算した値（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１−Ｆ_ｎ）
に含まれる単位速度Ａの端数（余り）となる速度であ
る。

【００４６】また、１６は前回の二次分割余剰速度Ｇに
それら２つの速度指令の速度差を加算した値（Ｇ＋Ｆ
_ｎ−１−Ｆ_ｎ）に含まれる単位速度Ａの端数（余り）を
今回の新たな二次分割余剰速度Ｇとして記憶する二次分
割余剰速度記憶手段、１７は各一次分割速度ΔＬの最初
の二次分割速度ΔＬ２として単位速度Ａから上記今回の
新たな二次分割余剰速度Ｇを引いた速度（Ａ−Ｇ）を出
力し、その残り（ΔＬ−（Ａ−Ｇ））を単位速度Ａを単
位として分割して１又は複数の二次分割速度ΔＬ２を出
力する二次分割手段である。これ以外の構成は実施の形
態１と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。

【００４７】次に動作について説明する。一次分割手段
１５は、移動量指令に係る移動量Ｌを速度指令Ｆを単位
として分割する際に、前回の速度指令Ｆ_ｎ−１よりも今
回の速度指令Ｆ_ｎが低い場合には、移動量指令に係る一
次分割速度ΔＬを求めた後において、前回の二次分割余
剰速度Ｇにそれら２つの速度指令の速度差を加算した値
（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１−Ｆ_ｎ）に含まれる単位速度Ａの個数と
同数の微小期間分だけ遅延させる。

【００４８】二次分割手段１７は、各一次分割速度ΔＬ
を二次分割する際に、まず最初の二次分割速度ΔＬ２と
して、単位速度Ａから上記今回の新たな二次分割余剰速
度Ｇを減算して得られる速度（Ａ−Ｇ）を出力し、次に
当該一次分割速度ΔＬから当該最初の二次分割速度を減
算したもの（ΔＬ−（Ａ−Ｇ））を単位速度Ａを単位と
して分割して１又は複数の二次分割速度ΔＬ，…，ΔＬ
として出力する。

【００４９】図１１はこの発明の実施の形態３による複
数の移動量指令Ｌ，…，Ｌが連続して入力された場合の
分割動作の一例を説明する動作説明図である。同図は、
単位速度Ａ＝１０の下で、最初に移動速度指令Ｌ＝３６
０，速度指令Ｆ＝４５の命令が入力され、９番目の微小
区間のタイミングに合わせて２番目の指令（Ｌ＝１８
０，Ｆ＝３０）が入力された場合の例である。そして、
このような場合には、同図の累積分配工程に示すよう
に、２番目の指令に基づく最初の一次分割速度ΔＬの出
力を１つ（＝（Ｇ＋Ｆ_１−Ｆ_２）／Ａ＝（０＋４５−３
０）／１０＝１．５→「１」）減速待ち遅延させてい
る。また、２番目の指令に基づく一次分割速度ΔＬを二
次分割する際に、その時の二次分割余剰速度Ｇが５（＝
（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１−Ｆ_ｎ）／Ａ＝（０＋４５−３０）／１
０の余りは５）となっているため、その最初の二次分割
速度を５（＝Ａ−Ｇ＝１０−５）としている。従って、
１０番目の微小期間から１１番目の微小期間までの間に
おいて（台形パターン同士の重なり部分において）、２
つの指令に基づく二次分割速度ΔＬ２，…，ΔＬ２が累
積加算されることになるが、このような重なり部分にお
いても移動速度指令ΔＭは加速度が反転するほどの急激
な速度変化を生じてしまうことはない。

【００５０】図１２はこの発明の実施の形態３による複
数の移動量指令Ｌ，…，Ｌが連続して入力された場合の
分割動作の他の一例を説明する動作説明図である。同図
は、単位速度Ａ＝１０の下で、最初に移動速度指令Ｌ＝
２７０，速度指令Ｆ＝４５の命令が入力され、７番目の
微小区間のタイミングに合わせて２番目の指令（Ｌ＝１
５０，Ｆ＝３０）が入力され、１３番目の微小区間のタ
イミングに合わせて３番目の指令（Ｌ＝２７０，Ｆ＝４
５）が入力され、１９番目の微小区間のタイミングに合
わせて４番目の指令（Ｌ＝１５０，Ｆ＝３０）が入力さ
れた場合の例である。そして、このような場合には、同
図の累積分配工程に示すように、２番目の指令に基づく
最初の一次分割速度ΔＬの出力を１つ（＝（Ｇ＋Ｆ_１−
Ｆ_２）／Ａ＝（０＋４５−３０）／１０＝１．５→この
整数部分は「１」）減速待ち遅延させ、４番目の指令に
基づく最初の一次分割速度ΔＬの出力を２つ（＝（Ｇ＋
Ｆ１−Ｆ２）／Ａ＝（５＋４５−３０）／１０＝２．０
→この整数部分は「２」）減速待ち遅延させている。

【００５１】また、２番目以降の指令に基づく一次分割
速度ΔＬを二次分割する際に、その時の二次分割余剰速
度Ｇが５（＝（Ｇ＋Ｆ１−Ｆ２）／Ａ＝（０＋４５−３
０）／１０の余りは５）となっているため、その最初の
二次分割速度ΔＬ２を５（＝Ａ−Ｇ＝１０−５）として
いる。これに対して、４番目の指令に基づく一次分割速
度ΔＬを二次分割する際には、その時の二次分割余剰速
度Ｇが０（＝（Ｇ＋Ｆ１−Ｆ２）／Ａ＝（５＋４５−３
０）／１０の余りは０）となるので、そのような分割作
業は行われない。

【００５２】従って、８番目の微小期間から１０番目の
微小期間までの間や、２１番目の微小期間から２２番目
の微小期間までの間において（台形パターン同士の重な
り部分において）、２つの指令に基づく二次分割速度Δ
Ｌ２，…，ΔＬ２が累積加算されることになるが、この
ような重なり部分においても移動速度指令ΔＭは加速度
が反転するほどの急激な速度変化を生じてしまうことは
ない。

【００５３】図１３はこの発明の実施の形態３による台
形パターン同士の重ねあわせを模式的に示す概念説明図
である。同図に示すように、この発明の実施の形態３の
ような分割動作により、各台形パターンの斜辺部分の傾
きを複数の台形パターン間で一定に揃えつつ（時系列上
で一定の加速度毎に変化する速度分布となる複数の速度
指令に分割しつつ）、速度が低下する場合にはその低下
に応じた分だけ後の台形パターンを遅延させることによ
り、それらを重ねあわせた場合においても、重なり部分
において急激な速度変化を生じてしまうことはなくな
る。つまり、等しい傾きの台形パターンを重ね合わせる
と、重ね合わせの場所において速度パターンに凸凹は発
生しなくなる。これ以外の動作は実施の形態１と同様で
あり説明を省略する。

【００５４】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、移動量指令Ｌに係る一次分割速度ΔＬを求めた後に
おいて、その一次分割速度ΔＬが前の移動量指令Ｌに基
づく一次分割速度ΔＬと連続して時系列上に配列され、
且つ、前の移動量指令に基づく一次分割速度ΔＬよりも
速度が低い場合には、一次分割工程は、前回の二次分割
余剰速度をＧとした場合、このＧにそれら２つの速度指
令の速度差を加算した値（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１−Ｆ_ｎ）に含ま
れる単位速度Ａの個数と同数の微小期間分だけ遅延させ
るので、各移動量指令に基づく指令速度の最高速度が低
下する場合においても単位速度Ａ以下の速度毎に移動速
度指令ΔＭをなめらかに低下させることができる効果が
ある。

【００５５】この実施の形態３によれば、二次分割工程
は、上記新たな移動量指令に基づく各一次分割速度の二
次分割速度を求める際には、前回の二次分割余剰速度Ｇ
に２つの速度指令の速度差を加算した値（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１
−Ｆ_ｎ）を単位速度Ａで除算して得られる剰余を新たな
二次分割余剰速度Ｇとした場合、当該単位速度から当該
新たな二次分割余剰速度Ｇを減算して得られる速度を１
つ目の二次分割速度とし、その残りを単位速度を単位と
する１又は複数の二次分割速度に分割するので、例え
ば、前の移動量指令Ｌに基づく一次分割速度ΔＬが単位
速度Ａで割りきれないような場合であっても、次の移動
量指令Ｌに係る一次分割速度ΔＬを分割する際に、その
分のげたを履かせた状態で分割することができ、重なり
部分において所定の単位速度Ａ以下の速度毎に移動速度
指令ΔＭをなめらかに変化させることができる効果があ
る。

【００５６】また、多数の移動量が連続している間に複
数回の速度指令の減速状況が発生したとしても破綻を来
すことなく最小の遅延時間にて適当に移動量指令を生成
することができる効果がある。

【００５７】なお、この実施の形態３では、２番目以降
の指令に基づく一次分割速度ΔＬを二次分割する際に二
次分割余剰速度Ｇを利用するようにしたが、この替わり
に、連続する速度指令Ｆの減速速度差を単位速度Ａで除
算した際の小数部分を利用しても良い。具体的には、例
えば速度指令Ｆが４５から３０に減速する場合には、そ
の速度指令の減速速度差（１５＝４５−３０）を単位速
度（Ａ＝１０）で除算した際（１５／１０＝１．５）の
小数部分は０．５となるが、１からこの０．５を減算し
て得られる０．５を単位速度Ａに乗算するようにすれば
よい。

【００５８】この場合、二次分割余剰速度Ｇが存在する
状況で減速待ちを行う場合には、その速度差を単位速度
で除算した値に当該二次分割余剰速度Ｇを加算した値の
整数部分を減速待ち回数とし、小数部分を新たな二次分
割余剰速度Ｇとすればよい。具体的には、例えば二次分
割余剰速度Ｇ＝０．５の状況で指令速度Ｆが４５から３
０に減速する場合には、その指令速度の減速速度差（１
５＝４５−３０）を単位速度（Ａ＝１０）で除算した値
（１５／１０＝１．５）に上記二次分割余剰速度Ｇ＝
０．５を加算した値（１．５＋０．５＝２．０）の整数
部分２を減速待ち回数とし、０．０を新たな二次分割余
剰速度Ｇとすればよい。そして、１からこの新たな二次
分割余剰速度Ｇ＝０．０を減算して得られる１を単位速
度Ａに乗算すればよい。

【００５９】実施の形態４．図１４はこの発明の実施の
形態４による移動速度指令生成装置を示すブロック図で
ある。図において、１８は移動量指令Ｌを速度指令Ｆを
単位として分割して１又は複数の一次分割速度ΔＬを出
力し、且つ、移動量指令Ｌを速度指令Ｆで除算した際の
余りを一次分割余剰速度Ｚとして出力するとともに、前
回の速度指令Ｆ_ｎ−１よりも今回の速度指令Ｆ_ｎの方が
速度が低い場合には、前回の二次分割余剰速度Ｇにそれ
ら２つの速度指令の速度差を加算した値（Ｇ＋Ｆ_ｎ−１
−Ｆ_ｎ）に含まれる単位速度Ａの個数と同数の微小期間
分だけ今回の一次分割速度ΔＬの出力を遅延させる一次
分割手段であり、１９は各一次分割速度ΔＬを単位速度
Ａを単位として分割して１又は複数の二次分割速度ΔＬ
２を出力するとともに、一次分割速度ΔＬがそれに対応
した指令速度Ｆと異なる場合には、単位速度Ａに上記達
成率Ｒを乗算して余剰単位速度Ａ２を求め、この余剰単
位速度Ａ２を単位として一次分割速度ΔＬを分割し、ま
た、前回の速度指令Ｆ_ｎ−１よりも今回の速度指令Ｆ_ｎ
の方が速度が低い場合には、各一次分割速度ΔＬの最初
の二次分割速度ΔＬ２として単位速度Ａから今回の二次
分割余剰速度Ｇを引いた速度を出力し、その残りを単位
速度Ａを単位として分割して１又は複数の二次分割速度
ΔＬ２，…，ΔＬ２を出力する二次分割手段である。ま
た、１０，１１，１２は実施の形態２の同一符号のもの
と同一であり、それ以外は実施の形態３と同様な構成で
あり同一の符号を付して説明を省略する。

【００６０】次に動作について説明する。図１５はこの
発明の実施の形態４による複数の移動量指令Ｌ，…，Ｌ
が連続して入力された場合の分割動作の他の一例を説明
する動作説明図である。同図は、単位速度Ａ＝１０の下
で、最初に移動速度指令Ｌ＝３２４，速度指令Ｆ＝４５
の命令が入力され、８番目の微小区間のタイミングに合
わせて２番目の指令（Ｌ＝２０４，Ｆ＝３０）が入力さ
れた場合の例である。そして、このような場合には、同
図の累積分配工程に示すように、最初の指令に基づいて
一次分割余剰速度（Ｚ１＝９）が生成されているので、
まず、２番目の指令に基づく最初の一次分割速度ΔＬの
出力を７番目の未達成率を０とするように最初の一次分
割速度（Ｆ’２＝２４）を決定し、その残りの移動量
（２０４−２４）を二番目の速度指令（Ｆ２＝３０）を
単位として分割した後、次に、２番目の指令に基づく最
初の一次分割速度の出力を１つ（＝（Ｇ＋Ｆ_１−Ｆ_２）
／Ａ＝（０＋４５−３０）／１０＝１．５→この整数部
分は「１」）減速待ち遅延させている。

【００６１】また、２番目以降の指令に基づく一次分割
速度ΔＬを二次分割する際に、その時の二次分割余剰速
度Ｇが５（＝（Ｇ＋Ｆ_１−Ｆ_２）／Ａ＝（０＋４５−３
０）／１０の余りは５）となっているため、その最初の
二次分割速度ΔＬ２を５（＝Ａ−Ｇ＝１０−５）として
いる。

【００６２】従って、８番目の微小期間から１１番目の
微小期間までの間において（台形パターン同士の重なり
部分において）、２つの指令に基づく二次分割速度ΔＬ
２，…，ΔＬ２が累積加算されることになるが、このよ
うな重なり部分においても移動速度指令ΔＭは加速度が
反転するほどの急激な速度変化を生じてしまうことはな
い。これ以外の動作は実施の形態２や３と同様であり説
明を省略する。

【００６３】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、各移動量指令Ｌとともに指令速度Ｆが指定され、各
移動量指令Ｌを上記指令速度Ｆ毎の複数の一次分割速度
ΔＬに分割した際に一次分割余剰速度Ｚが発生した場合
には、一次分割工程は、次の移動量指令Ｌによる最初の
一次分割速度ΔＬを上記一次分割余剰速度Ｚと同一の微
小期間に設定し、且つ、この次の移動量指令Ｌによる最
初の一次分割速度ΔＬは、上記一次分割余剰速度Ｚを上
記指令速度Ｆで割って得られる達成率Ｒを１から減算
し、その減算によって得られる未達成率Ｕと上記前の移
動量指令に対応する指令速度Ｆとを乗算して得られる速
度とし、その残りの移動量指令に係る移動量Ｌは対応す
る次の指令速度Ｆを単位として分割するので、前の移動
量指令Ｌの一次分割で余りＺが発生したとしても、次の
移動量指令Ｌの一次分割の際に達成率Ｒに基づいてそれ
を充当することができ、各微小期間を常に完全達成状態
とすることができる。そして、これを適当に二次分割す
ることにより単位速度Ａ以下の速度毎に移動速度指令Δ
Ｍをなめらかに変化させることが可能となる効果があ
る。

【００６４】この実施の形態４によれば、一次分割速度
ΔＬがそれに対応した指令速度Ｆと異なる場合には、二
次分割工程は、当該一次分割速度ΔＬを対応する指令速
度Ｆで割った値を単位速度Ａに乗算し、この乗算結果と
して得られる余剰単位速度Ａ２を単位として分割するの
で、一次分割で発生した余りＺを適当に二次分割するこ
とができ、しかも、単位速度Ａ以下の一定の速度毎に移
動速度指令ΔＭをなめらかに変化させることができる効
果がある。

【００６５】実施の形態５．図１６はこの発明の実施の
形態５による移動速度指令生成装置を示すブロック図で
ある。図において、２０は移動量指令に係る移動量Ｌの
一次分割数よりも指令速度の単位速度による二次分割数
の方が大きい場合には、指令速度Ｆを下記式３により得
られる速度に変更する指令速度変更手段、２１はこの指
令速度Ｆが変更された場合にはその変更指令速度Ｆを単
位として移動指令に係る移動量Ｌを分割する一次分割手
段である。 Ｆ＝√（Ｌ・Ａ） ・・・式１ 但し、Ｆは速度、Ｌは移動量、Ａは単位速度である。こ
れ以外の構成は実施の形態４と同様であり同一の符号を
付して説明を省略する。

【００６６】次に動作について説明する。図１７はこの
発明の実施の形態５による速度変更動作を説明する動作
説明図である。同図は、Ａ＝１０の下でＬ＝９０，Ｆ＝
４５の指令が入力された場合の変更例である。この指令
例の場合、その指令のとおりに分割を行うと、一次分割
数は２つ（＝Ｌ／Ｆ＝９０／４５）、二次分割数は５つ
（Ｆ／Ａ＝４５／１０＝４．５→５）となるので、一次
分割数よりも二次分割数の方が大きくなる。従って、速
度指令Ｆを３０（＝√（Ｌ・Ａ）＝√（９０×１０））
に変更する。これにより、累積加算後の移動速度指令は
台形パターンから三角形パターンに変更され、その分
（ここでは６→５に）当該指令処理に必要な微小期間の
個数を削減することができる。これ以外の動作、例えば
一次分割手段の他の動作、例えば減速時の遅延動作や達
成率Ｒに基づく分割なども実施の形態４と同様であり説
明を省略する。

【００６７】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、移動量指令に係る移動量Ｌの一次分割数よりも指令
速度の単位速度による二次分割数の方が大きい場合に
は、一次分割工程は、指令速度Ｆを上記式１により得ら
れる低い指令速度Ｆに変更して一次分割を行うので、所
定の単位速度Ａ以上の速度変化を生ずることなく、移動
量指令Ｌの処理に必要な微小期間の数を必要最小限に抑
えることができ、その結果、所定の加工精度などを維持
しながら上記抑制分だけ早く移動処理を行うことができ
る効果がある。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、順次
入力される複数の移動量指令に基づいて微小期間毎の移
動速度指令を生成する移動速度指令生成方法において、
各移動量指令を、時系列上で一定の加速度毎に変化する
速度分布となる複数の速度指令に分割し、この複数の速
度指令に基づいて微小期間毎の移動速度指令を生成する
ので、複数の移動量指令が順次入力されて、これら複数
の移動量指令に基づく速度同士が重なり合って微小区間
の移動速度指令が生成されるような場合においても、そ
の重なり部分において各移動量指令の速度の加速度差に
基づく移動速度指令の急激な速度変化を生ずることはな
く、速度指令はなめらかに変化する効果がある。

【００６９】従って、この微小期間毎の移動速度指令に
基づいてモータ制御などの各種の制御を行ったとして
も、その回転速度や制御対象物を滑らかに移動させるこ
とができ、特に近年の加工装置などにおいて高速・高加
速度移動制御を行うような場合においても工作機械や工
作物などに過剰な衝撃を与えてしまうことがなくなり、
高精度の研削加工などを高速に処理することができる効
果がある。

【００７０】この発明によれば、各移動量指令に係る移
動量を一定速度を単位として上記微小期間毎の一次分割
速度に分割する一次分割工程と、各一次分割速度を所定
の単位速度を単位とする１又は複数の二次分割速度に分
割する二次分割工程と、各一次分割速度に基づく１又は
複数の二次分割速度それぞれを当該一次分割速度の微小
期間を１つ目として二次分割数分の微小期間に割り付
け、この微小期間毎の二次分割速度の累積速度を当該微
小区間の移動速度指令とする累積分配工程とで微小期間
毎の移動速度指令を生成するので、従来と同様に２回の
分割動作と累積演算により指令速度を生成することがで
きる。従って、従来と同等の処理速度を得つつ、異なる
移動量指令に基づく複数の二次分割速度が累積加算され
る微小区間の前後において加速度差に基づく速度指令の
急激な速度変化を抑制することができ、移動速度指令を
なめらかに変化させることができる効果がある。

【００７１】この発明によれば、移動量指令に係る一次
分割速度を求めた後において、その一次分割速度が前の
移動量指令に基づく一次分割速度と連続して時系列上に
配列され、且つ、前の移動量指令に基づく一次分割速度
よりも速度が低い場合には、一次分割工程は、当該速度
差に含まれる単位速度の個数と同数の微小期間分だけ遅
延させるので、各移動量指令に基づく指令速度の最高速
度が低下する場合においても単位速度以下の速度毎に移
動速度指令をなめらかに低下させることができる効果が
ある。

【００７２】この発明によれば、二次分割工程は、新た
な移動量指令に基づく各一次分割速度の二次分割速度を
求める際には、前回の速度指令と今回の速度指令との速
度差を単位速度で除算して得られる剰余を二次分割余剰
速度とした場合、当該単位速度から当該二次分割余剰速
度を減算して得られる速度を１つ目の二次分割速度と
し、その残りを単位速度を単位とする１又は複数の二次
分割速度に分割するので、例えば、前の移動量指令に基
づく一次分割速度が単位速度で割りきれないような場合
であっても、次の移動量指令に係る一次分割速度を分割
する際に、その分のげたを履かせた状態で分割すること
ができ、重なり部分において所定の単位速度以下の速度
毎に移動速度指令をなめらかに変化させることができる
効果がある。

【００７３】この発明によれば、二次分割工程は、既に
二次分割余剰速度が存在する状況で新たな移動量指令に
基づく各一次分割速度の二次分割速度を求める際には、
上記二次分割余剰速度に前回の速度指令と今回の速度指
令との速度差を加算した値を単位速度で除算して得られ
る剰余を新たな二次分割余剰速度とし、当該単位速度か
ら当該新たな二次分割余剰速度を減算して得られる速度
を１つ目の二次分割速度とし、その残りを単位速度を単
位とする１又は複数の二次分割速度に分割するので、多
数の移動量が連続している間に複数回の速度指令の減速
状況が発生したとしても破綻を来すことなく最小の遅延
時間にて適当に移動量指令を生成することができる効果
がある。

【００７４】この発明によれば、各移動量指令とともに
指令速度が指定され、各移動量指令を上記指令速度毎の
複数の一次分割速度に分割した際に一次分割余剰速度が
発生した場合には、一次分割工程は、次の移動量指令に
よる最初の一次分割速度を上記一次分割余剰速度と同一
の微小期間に設定し、且つ、この次の移動量指令による
最初の一次分割速度は、上記一次分割余剰速度を上記指
令速度で割って得られる達成率を１から減算し、その減
算によって得られる未達成率と上記前の移動量指令に対
応する指令速度とを乗算して得られる速度とし、その残
りの移動量指令に係る移動量は対応する次の指令速度を
単位として分割するので、前の移動量指令の一次分割で
余りが発生したとしても、次の移動量指令の一次分割の
際に達成率に基づいてそれを充当することができ、各微
小期間を常に完全達成状態とすることができる。そし
て、これを適当に二次分割することにより単位速度以下
の速度毎に移動速度指令をなめらかに変化させることが
可能となる効果がある。

【００７５】この発明によれば、一次分割速度がそれに
対応した指令速度と異なる場合には、二次分割工程は、
当該一次分割速度を対応する指令速度で割った値を単位
速度に乗算し、この乗算結果として得られる余剰単位速
度を単位として分割するので、一次分割で発生した余り
を適当に二次分割することができ、しかも、単位速度以
下の一定の速度毎に移動速度指令をなめらかに変化させ
ることができる効果がある。

【００７６】この発明によれば、一次分割余剰速度を補
うように次の移動量指令を分割するに際して、未達成率
と前の移動量指令に係る指令速度と乗算して得られる未
達成速度よりも次の移動量指令に係る移動量が小さい場
合には、一次分割工程は、上記移動量指令に係る移動量
を上記未達成速度で割って得られる追加達成率をそれま
での未達成率から減算して新たな未達成率とし、この未
達成率が０となるまで順次移動量指令に係る移動量を当
該微小期間に係る最初の一次分割速度として設定し、未
達成率が０となった際の移動量指令は、その移動量から
上記最初の一次分割速度を減算したものを対応する指令
速度を単位として分割することによってブロックをオー
バラップさせるので、未達成率と前の移動量指令に係る
指令速度と乗算して得られる未達成速度よりも次の移動
量指令に係る移動量が小さい場合においても、各微小期
間を常に完全達成状態とすることができる。そして、こ
れを適当に二次分割することにより単位速度以下の速度
毎に移動速度指令をなめらかに変化させることが可能と
なる効果がある。

【００７７】この発明によれば、移動量指令に係る移動
量の一次分割数よりも指令速度の単位速度による二次分
割数の方が大きい場合には、一次分割工程は、指令速度
を上記式１により得られる速度に変更して一次分割を行
うので、所定の単位速度以上の速度変化を生ずることな
く、移動量指令の処理に必要な微小期間の数を必要最小
限に抑えることができ、その結果、所定の加工精度など
を維持しながら上記抑制分だけ早く移動処理を行うこと
ができる効果がある。

【００７８】この発明によれば、移動量指令が順次入力
され、各移動量指令の移動速度を微小期間毎の一定速度
の一次分割速度に分割する一次分割手段と、上記一次分
割速度が入力され、各一次分割速度を所定の単位速度を
単位とする１又は複数の二次分割速度に分割する二次分
割手段と、複数の微小期間に対応する複数の速度メモリ
を有する記憶手段と、上記二次分割速度を対応する微小
期間の速度メモリに累積加算させる累積分配手段と、各
速度メモリに記憶されている累積速度を上記微小期間に
応じたタイミングで移動速度指令として出力する出力手
段とを備えているので、従来と同様に２回の分割動作と
累積演算により指令速度を生成することができる。従っ
て、従来と同等の処理速度を得つつ、異なる移動量指令
に基づく複数の二次分割速度が累積加算される微小区間
の前後において加速度差に基づく速度指令の急激な速度
変化を抑制することができ、移動速度指令をなめらかに
変化させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による移動速度指令
生成装置を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による分割動作の一
例を説明する動作説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による配列メモリに
対する二次分割速度の格納動作の一例を説明する動作説
明図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による配列メモリに
格納された累積速度を移動速度指令として出力する出力
動作の一例を示す動作説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による複数の移動量
指令が連続して入力された場合の分割動作の一例を説明
する動作説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態１による台形パターン
同士の重ねあわせを模式的に示す概念説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態２による移動速度指令
生成装置を示すブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態２による一次分割工程
におけるオーバラップ動作を説明する動作概念説明図で
ある。

【図９】 この発明の実施の形態２による複数の移動量
指令が連続して入力された場合の分割動作の一例を説明
する動作説明図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３による移動速度指
令生成装置を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３による複数の移動
量指令が連続して入力された場合の分割動作の一例を説
明する動作説明図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３による複数の移動
量指令が連続して入力された場合の分割動作の他の一例
を説明する動作説明図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３による台形パター
ン同士の重ねあわせを模式的に示す概念説明図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４による移動速度指
令生成装置を示すブロック図である。

【図１５】 この発明の実施の形態４による複数の移動
量指令が連続して入力された場合の分割動作の他の一例
を説明する動作説明図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５による移動速度指
令生成装置を示すブロック図である。

【図１７】 この発明の実施の形態５による速度変更動
作を説明する動作説明図である。

【図１８】 従来の移動速度指令生成装置の要部を示す
ブロック図である。

【図１９】 従来における分割動作を説明する動作説明
図である。

【図２０】 従来における複数の移動量指令が連続して
入力された場合の分割動作の一例を説明する動作説明図
である。

【図２１】 従来における台形パターン同士の重ねあわ
せ（累積加算）の状態を模式的に示す概念説明図であ
る。

【符号の説明】

１，９，１５，１８，２１ 一次分割手段、３，１３，
１７，１９ 二次分割手段、４ 配列メモリ（記憶手
段）、５ イテレータ記憶手段（累積分配手段）、６
出力手段、８１，…，８ｎ 速度メモリ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 順次入力される複数の移動量指令に基づ
   いて微小期間毎の移動速度指令を生成する移動速度指令
   生成方法において、 各移動量指令を、時系列上で一定の加速度毎に変化する
   速度分布となる複数の速度指令に分割し、この複数の速
   度指令に基づいて微小期間毎の移動速度指令を生成する
   ことを特徴とする移動速度指令生成方法。
2. 【請求項２】 各移動量指令に係る移動量を一定速度を
   単位として上記微小期間毎の一次分割速度に分割する一
   次分割工程と、 各一次分割速度を所定の単位速度を単位とする１又は複
   数の二次分割速度に分割する二次分割工程と、 各一次分割速度に基づく１又は複数の二次分割速度それ
   ぞれを当該一次分割速度の微小期間を１つ目として二次
   分割数分の微小期間に割り付け、この微小期間毎の二次
   分割速度の累積速度を当該微小区間の移動速度指令とす
   る累積分配工程とを有することを特徴とする請求項１記
   載の移動速度指令生成方法。
3. 【請求項３】 移動量指令に係る一次分割速度を求めた
   後において、その一次分割速度が前の移動量指令に基づ
   く一次分割速度と連続して時系列上に配列され、且つ、
   前の移動量指令に基づく一次分割速度よりも速度が低い
   場合には、 一次分割工程は、 当該速度差に含まれる単位速度の個数と同数の微小期間
   分だけ遅延させることを特徴とする請求項２記載の移動
   速度指令生成方法。
4. 【請求項４】 二次分割工程は、 新たな移動量指令に基づく各一次分割速度の二次分割速
   度を求める際には、 前回の速度指令と今回の速度指令との速度差を単位速度
   で除算して得られる剰余を二次分割余剰速度とした場
   合、当該単位速度から当該二次分割余剰速度を減算して
   得られる速度を１つ目の二次分割速度とし、その残りを
   単位速度を単位とする１又は複数の二次分割速度に分割
   することを特徴とする請求項３記載の移動速度指令生成
   方法。
5. 【請求項５】 二次分割工程は、 既に二次分割余剰速度が存在する状況で新たな移動量指
   令に基づく各一次分割速度の二次分割速度を求める際に
   は、 上記二次分割余剰速度に前回の速度指令と今回の速度指
   令との速度差を加算した値を単位速度で除算して得られ
   る剰余を新たな二次分割余剰速度とし、当該単位速度か
   ら当該新たな二次分割余剰速度を減算して得られる速度
   を１つ目の二次分割速度とし、その残りを単位速度を単
   位とする１又は複数の二次分割速度に分割することを特
   徴とする請求項４記載の移動速度指令生成方法。
6. 【請求項６】 各移動量指令とともに指令速度が指定さ
   れ、各移動量指令を上記指令速度毎の複数の一次分割速
   度に分割した際に一次分割余剰速度が発生した場合に
   は、 一次分割工程は、 次の移動量指令による最初の一次分割速度を上記一次分
   割余剰速度と同一の微小期間に設定し、且つ、 この次の移動量指令による最初の一次分割速度は、 上記一次分割余剰速度を上記指令速度で割って得られる
   達成率を１から減算し、その減算によって得られる未達
   成率と上記前の移動量指令に対応する指令速度とを乗算
   して得られる速度とし、 その残りの移動量指令に係る移動量は対応する次の指令
   速度を単位として分割することを特徴とする請求項２か
   ら請求項５のうちのいずれか１項記載の移動速度指令生
   成方法。
7. 【請求項７】 一次分割速度がそれに対応した指令速度
   と異なる場合には、 二次分割工程は、 当該一次分割速度を対応する指令速度で割った値を単位
   速度に乗算し、 この乗算結果として得られる余剰単位速度を単位として
   分割することを特徴とする請求項６記載の移動速度指令
   生成方法。
8. 【請求項８】 一次分割余剰速度を補うように次の移動
   量指令を分割するに際して、未達成率と前の移動量指令
   に係る指令速度と乗算して得られる未達成速度よりも次
   の移動量指令に係る移動量が小さい場合には、 一次分割工程は、 上記移動量指令に係る移動量を上記未達成速度で割って
   得られる追加達成率をそれまでの未達成率から減算して
   新たな未達成率とし、この未達成率が０となるまで順次
   移動量指令に係る移動量を当該微小期間に係る最初の一
   次分割速度として設定し、 未達成率が０となった際の移動量指令は、その移動量か
   ら上記最初の一次分割速度を減算したものを対応する指
   令速度を単位として分割することを特徴とする請求項６
   または請求項７に記載の移動速度指令生成方法。
9. 【請求項９】 移動量指令に係る移動量の一次分割数よ
   りも指令速度の単位速度による二次分割数の方が大きい
   場合には、 一次分割工程は、 指令速度を下記式１により得られる速度に変更して一次
   分割を行うことを特徴とする請求項２または請求項３記
   載の移動速度指令生成方法。 Ｆ＝√（Ｌ・Ａ） ・・・式１ 但し、Ｆは速度、Ｌは移動量、Ａは単位速度である。
10. 【請求項１０】 移動量指令が順次入力され、各移動量
    指令の移動速度を微小期間毎の一定速度の一次分割速度
    に分割する一次分割手段と、 上記一次分割速度が入力され、各一次分割速度を所定の
    単位速度を単位とする１又は複数の二次分割速度に分割
    する二次分割手段と、 複数の微小期間に対応する複数の速度メモリを有する記
    憶手段と、 上記二次分割速度を対応する微小期間の速度メモリに累
    積加算させる累積分配手段と、 各速度メモリに記憶されている累積速度を上記微小期間
    に応じたタイミングで移動速度指令として出力する出力
    手段とを備えた移動速度指令生成装置。