JP2739827B2

JP2739827B2 - 数値制御装置およびその方法

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Publication number: JP2739827B2
Application number: JP6236569A
Authority: JP
Inventors: 佳史坂口
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JPH08101707A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、穴明け加工機やレーザ
スポット溶接ロボット等の産業機械に用いられる数値制
御装置に関し、特に、被加工物の位置決め精度を落とす
ことなく、加工時間を短縮するための数値制御装置およ
びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、穴明け加工機やレーザスポット
溶接ロボット等の産業機械では、被加工物の位置決めと
位置決めされた被加工物に対する加工動作とが繰り返さ
れる。そして、これら産業機械に備えられる数値制御装
置では、加工プログラムの指令にしたがって被加工物を
任意の位置へ位置決めするとともに、被加工物の位置決
めが完了した時点で、被加工物に対する加工動作を起動
させる。ここで、加工動作の起動とは、例えば、穴明け
加工では、ドリルを設けたＺ軸部材を下降あるいは上昇
させることを示し、また、レーザスポット溶接では、レ
ーザ発振器からレーザ光を照射させることを示す。

【０００３】この種の産業機械では、生産性が大変重要
であり、単位時間当たりの加工量、すなわち、ヒットレ
ートの向上が切望されている。しかしながら、ヒットレ
ートの向上を望むあまり、被加工物の位置決めが不十分
のうちに加工動作を起動させてしまうと、加工位置や加
工の精度が劣化するという問題点があった。

【０００４】そこで、従来の数値制御装置では、例え
ば、特開平２−５４３０８号公報に開示されているよう
に、被加工物の位置決め完了を高速、高精度に検知し、
位置決めが完了するとすぐに加工動作を起動させること
によって、加工時間を短縮していた。

【０００５】この従来の数値制御装置について図８を参
照して説明する。ここで、被加工物の位置決め機構は、
Ｘ軸、Ｙ軸の２軸が駆動されることによって被加工物を
搭載したステージの位置が制御されるＸＹステージを用
いるものとする。

【０００６】図８は、従来の数値制御装置の構成を示す
ブロック図であり、ブロックデータ入力部１０は、加工
プログラムの一区切り（一単位）であるブロックデータ
を例えば中央処理装置から入力し、そのブロックデータ
を補間演算部２０に出力する。そのブロックデータは、
例えば、ＸＹステージのＸ軸およびＹ軸の送り速度や、
それらの軸の初期位置から被加工位置までの移動距離等
が含まれる。補間演算部２０は、ブロックデータ入力部
１０から出力されるブロックデータに基づいてサンプリ
ング周期毎の移動指令を補間演算するとともに、そのブ
ロックデータにしたがって移動する各軸の終点位置を算
出する。サーボ制御部４１、４２は、補間演算部２０か
ら出力される移動指令にしたがってＸＹステージのＸ軸
およびＹ軸を駆動するモータ５１、５２を制御する。イ
ンポジション判定部７０は、補間演算部２０から出力さ
れる各軸の終点位置およびサーボ制御部４１、４２から
出力されるＸ軸およびＹ軸の移動量に基づいて、現在の
Ｘ軸およびＹ軸の位置からそれらの終点位置までの距離
（以下、位置偏差量とする。）を算出し、この位置偏差
量が予め設定されたインポジション許容値よりも小さく
なった場合に加工起動信号を出力する。

【０００７】次に、この数値制御装置の動作を図８から
図１１を参照して説明する。

【０００８】図９は、移動指令と各軸の応答との関係を
示す図であり、図１０は、インポジション判定部の動作
を説明するフローチャートであり、図１１は、従来の数
値制御装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。

【０００９】まず、ブロックデータ入力部１０は、加工
プログラムの一区切りであるブロックデータを入力し、
補間演算部２０に出力する。ここで、ブロックデータ
は、Ｘ軸、Ｙ軸の送り速度ＦＸ、ＦＹおよび移動距離Ｐ
Ｘ、ＰＹの情報を含む。

【００１０】次に、補間演算部２０では、入力されるブ
ロックデータに基づいて、Ｘ軸およびＹ軸の移動を指令
する移動指令（ｄＸ、ｄＹ）が算出され、その移動指令
がサーボ制御部４１、４２に出力される。ここで、移動
指令（ｄＸ、ｄＹ）は、サンプリング周期をｔとする
と、ｄＸ＝ＦＸ×ｔｄＹ＝ＦＹ×ｔにより算出される。また、移動指令（ｄＸ、ｄＹ）の累
積値が移動距離ＰＸ、ＰＹと等しくなると、補間演算部
２０は、そのブロックデータに対する補間演算を終了
し、次のブロックデータをブロックデータ入力部１０か
ら入力する。

【００１１】次に、サーボ制御部４１、４２では、補間
演算部２０から出力される移動指令（ｄＸ、ｄＹ）にし
たがってＸ軸およびＹ軸のモータ５１、５２を制御し、
モータ５１、５２によって駆動されるそれぞれの軸の位
置を制御する。ところが、一般にサーボ制御部４１、４
２では、入力される移動指令に対して実際のモータ５
１、５２を遅れて追従させるという動特性を有してい
る。例えば、図９（ａ）に示すように、移動指令（ｄ
Ｘ、ｄＹ）がサーボ制御部４１、４２にステップ状に入
力された場合、モータ５１、５２の応答（ｄＸｍ、ｄＹ
ｍ）は図９（ｂ）のように指数関数的に遅れて追従する
ことになる（この場合の動特性は、１時遅れ特性を示し
ている）。なお、モータ５１、５２により駆動される各
軸の応答は、モータ５１、５２の応答（ｄＸｍ、ｄＹ
ｍ）とほぼ等価であるとし、以降、各軸の応答とモータ
５１、５２の応答（ｄＸｍ、ｄＹｍ）とは特に区別しな
いものとする。

【００１２】このように各軸の応答（ｄＸｍ、ｄＹｍ）
は、移動指令（ｄＸ、ｄＹ）に対して遅れて追従すると
いう動特性を有するために、補間演算部２０が、各軸の
終点位置（Ｘｅ、Ｙｅ）まで移動指令（ｄＸ、ｄＹ）を
サーボ制御部４１、４２に出力し終えたとしても、その
時点での各軸の位置（Ｘｍ、Ｙｍ）は、終点位置（Ｘ
ｅ、Ｙｅ）まで達していないという現象が生じる。した
がって、正確な位置決めを行うためには、各軸が終点位
置まで達するまで加工動作の開始を待たなければならな
い。

【００１３】そこで、インポジション判定部７０におい
て、位置決め完了と見なしてもよい最大の位置誤差量で
あるインポジション許容値（Ｘａ、Ｙａ）を予め設定し
ておき、補間演算部２０から出力される各軸の終点位置
（Ｘｅ、Ｙｅ）およびサーボ制御部４１、４２から出力
されるＸ軸、Ｙ軸の移動量（ｄＸｍ、ｄＹｍ）に基づい
て算出される位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）がインポジショ
ン許容値（Ｘａ、Ｙａ）以下になった時点で、インポジ
ション判定部７０から加工起動信号が出力されるように
していた。

【００１４】ここで、図１０に示すフローチャートを用
いてインポジション判定部の動作について説明すると、
まず、インポジション判定部７０は、補間演算部２０か
ら各軸の終点位置（Ｘｅ、Ｙｅ）を入力し（Ｓ１０
１）、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）をＸｒ＝ＸｅＹｒ＝Ｙｅのように初期化する（Ｓ１０２）。

【００１５】次に、サーボ制御部４１、４２から各軸の
移動量（ｄＸｍ、ｄＹｍ）をサンプル周期ｔ毎に逐次入
力し（Ｓ１０３）、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）をＸｒ＝Ｘｒ−ｄＸｍＹｒ＝Ｙｒ−ｄＹｍと更新していく（Ｓ１０４）。

【００１６】そして、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）と予め
設定されたインポジション許容値（Ｘａ、Ｙａ）とを比
較し（Ｓ１０５）、この位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）がイ
ンポジション許容値（Ｘａ、Ｙａ）以下となったとき
に、加工起動信号を出力する（Ｓ１０６）。

【００１７】ここで、図１１は加工起動信号の出力タイ
ミングを示しており、（ａ）は、移動指令（ｄＸ，ｄ
Ｙ）を示し、（ｂ）は、軸の応答（ｄＸｍ、ｄＹｍ）を
示し、（ｃ）は、加工起動信号の出力を示す。サーボ制
御部４１、４２に入力される移動指令（ｄＸ、ｄＹ）３
００に対し軸の応答（ｄＸｍ、ｄＹｍ）４００は、遅れ
て追従しており、移動指令（ｄＸ、ｄＹ）３００が０に
なった時刻、つまり、各軸の位置が終点位置（Ｘｅ、Ｙ
ｅ）に達するための移動指令（ｄＸ、ｄＹ）３００の出
力が終了した時刻Ｔ０から、Ｔｉ時間後、つまり、位置
偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）がインポジション許容値（Ｘａ、
Ｙａ）７００に到達している。したがって、この時刻Ｔ
１にインポジション判定部７０から加工起動信号５０１
が出力されることになる。

【００１８】このインポジション判定部７０の処理を補
間演算部２０と同等のサンプリング周期で行うことによ
り、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）がインポジション許容値
（Ｘａ、Ｙａ）７００以下となる各軸の位置決め完了を
高速に判定することができ、したがって、加工起動信号
５０１の出力タイミングを適切なものに制御することが
可能となった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】一般に、穴明け加工機
やレーザスポット溶接ロボット等の産業機械にあって
は、加工起動信号を受信すると即座に加工動作を開始す
るが、実際に、被加工物に対する加工が開始されるまで
には多少の加工無駄時間がある。例えば、ドリルを用い
た穴明け加工では、加工起動信号を受けてドリルが下降
しはじめてからワークにドリルが接触するまでの間に、
ドリルが空を切っている加工無駄時間が存在する。ま
た、レーザ加工では、加工起動信号を受けてから実際に
レーザが照射されるまでにフィルタ等により信号の伝達
遅れによる加工無駄時間が存在する。

【００２０】前述の従来の数値制御装置では、図１１
（ｄ）に示すように、加工起動信号５０１が出力されて
から実際の加工動作６０２が開始されるまでの加工無駄
時間Ｔａが存在する場合に、その時間Ｔａの間に、各軸
の位置と加工終点位置との位置偏差量が小さくなり、被
加工物の位置決め精度は設定したインポジション許容値
（Ｘａ、Ｙａ）７００よりも向上することになる。しか
しながら、加工動作６０２の開始時間に関しては、加工
無駄時間Ｔａだけ遅くなってしまい、したがって、全体
の加工時間が長くなってしまうという問題点があった。

【００２１】そこで、必要な位置決め精度を維持しなが
ら、かつ、加工時間を短縮するために、加工無駄時間に
相当する時間を予想しておき、インポジション許容値を
その加工無駄時間に対応する分だけ大きく設定するとい
うことも考えられる。

【００２２】しかしながら、このような方法を採ったと
しても、加工無駄時間は、加工動作の運転条件（例え
ば、動作速度等）によって変化してしまい、したがっ
て、加工無駄時間を考慮した最適なインポジション許容
値を設定することは非常に困難であるという問題点があ
った。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の数値制御装置は、予め設定される加工プ
ログラムに基づいて、被加工物を載置する載置台を移動
させるための移動指令を補間演算するとともに、その載
置台の移動終点位置を算出する補間演算手段と、前記補
間演算手段から出力される移動指令を一定時間遅らせて
出力する遅延手段と、前記遅延手段から出力される移動
指令にしたがって前記載置台を移動させるサーボ制御手
段と、前記補間演算手段から出力される移動指令に基づ
き、前記遅延手段から出力される移動指令に対する前記
載物台の応答に先んじて、前記載置台の移動量を推定す
る推定手段と、前記補間演算手段から出力される前記載
置台の移動終点位置および前記推定手段において推定さ
れた前記載置台の移動量にしたがって、その載置台の移
動終点位置までの位置偏差量を算出し、この位置偏差量
が予め設定される許容値以下となったときに、前記被加
工物への加工動作を開始させるための加工起動信号を出
力するインポジション判定手段とを有している。

【００２４】つまり、補間演算手段から出力される移動
指令をサーボ制御手段に先んじて入力することで、実際
の応答よりも先に載置台の移動量を推定し、インポジシ
ョン判定手段では、推定された移動量と補間演算手段か
ら出力される載置台の移動終点位置とに基づいて、終点
位置までの位置偏差量を算出し、その位置偏差量が予め
設定した許容値以下になった場合に加工起動信号が出力
される。

【００２５】さらに、遅延手段における移動指令出力の
遅延時間を加工起動信号が出力されてから被加工物に対
する加工動作が開始されるまでの時間に一致させること
により、位置決め精度を維持しつつ、加工無駄時間の影
響のない最も高速な加工動作が可能となる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の数値制御装置の一実施例につ
いて図面を参照して詳細に説明する。

【００２７】図１は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図であり、本実施例の構成のうち、遅延部および
推定部以外の構成は、前述の従来の数値制御装置と同様
の構成であるので、重複部分の説明は省略する。

【００２８】そして、本実施例の数値制御装置は、補間
演算部２０から各軸に対する移動指令を一定時間だけ遅
延してサーボ制御部４１、４２に出力するとともに、補
間演算部２０から出力される移動指令に基づいて各軸の
移動量を推定する。そして、インポジション判定部７０
から、その推定移動量に基づいて決定されるタイミング
で加工起動信号を出力することによって、位置決め精度
を維持しつつ、加工無駄時間の影響を除き、加工時間を
短縮しようというものである。

【００２９】図２は、遅延部の一実施例の構成を示すブ
ロック図であり、遅延部３１は、Ｎ個の遅延器３１０を
備えている。そして、補間演算部２０からサンプリング
周期ｔごとに出力されるＸ軸に対する移動指令ｄＸを入
力し、Ｎ（Ｎ＝１、２、・・・）周期後（Ｎ回の遅延処
理の後）にサーボ制御部４１へ遅延された移動指令ｄＸ
ｄを出力する。したがって、補間演算部２０から出力さ
れる移動指令ｄＸは、この遅延部３１により、遅延時間
Ｔｄ（＝ｔ×Ｎ）だけ遅延されて、遅延移動指令ｄＸｄ
としてサーボ制御部４１へ出力されることになる。ま
た、遅延部３１、３２における遅延時間の設定は、遅延
器３１０の設置数を変更することにより簡単に変更でき
る。ここで、Ｙ軸に対する移動指令ｄＹが入力される遅
延部３２も同様の構成を備えており、遅延移動指令ｄＹ
ｄをサーボ制御部４２へ出力する。

【００３０】また、図３は、推定部の一実施例の構成を
示すブロック図であり、推定部６１は、補間演算部２０
から出力される移動指令ｄＸを入力し、サーボ制御部４
１およびモータ５１により駆動されるＸ軸の推定移動量
ｄＸｐを出力する。つまり、推定部６１は、移動指令ｄ
Ｘに応じて、Ｘ軸がどのように応答するかというサーボ
の動特性をシミュレートするものである。数値制御装置
に用いるサーボの動特性をシミュレートする方法として
は、１次または２次程度の簡単な伝達関数で近似して表
すことが可能である。そして、図３に示す推定部は、サ
ーボの動特性を時定数Ｔの１次遅れ特性として、移動指
令ｄＸを入力して、推定移動量ｄＸｐを出力するもので
あり、加算器６１０、乗算器６１１および遅延器６１
２、６１３を有する。

【００３１】次に、推定部の動作について図３および図
４を参照して説明する。

【００３２】図４は、サンプリング周期ｔごとに入力さ
れる移動指令ｄＸと、その移動指令ｄＸに対する推定部
６１の応答、つまり、推定移動量ｄＸｐを示しており、
説明の簡単化のため、ｄＸ＝１としてある。また、遅延
器６１２の出力をＡ、遅延器６１３の出力をＢとし、そ
れぞれの初期状態を０とする。

【００３３】まず、時刻０では、ｄＸ＝１、Ａ＝０、Ｂ
＝０であるので、推定部６１の出力ｄＸｐは、ｄＸｐ＝Ｋ（ｄＸ＋Ａ−Ｂ）＝Ｋとなる。ここで、Ｋは乗算器６１１における乗算係数を
示す。

【００３４】次に、時刻ｔでは、ｄＸ＝１、Ａ＝前回の
（ｄＸ＋Ａ−Ｂ）＝１、Ｂ＝前回のｄＸｐ＝Ｋであるか
ら、推定部６１の出力ｄＸｐは、ｄＸｐ＝Ｋ（１＋１−Ｋ）＝Ｋ（２−Ｋ）＝１−（１−
Ｋ）² となる。

【００３５】さらに、時刻２ｔでは、ｄＸ＝１、Ａ＝２
−Ｋ、Ｂ＝Ｋ（２−Ｋ）であるから、推定部６１の出力
ｄＸｐは、ｄＸｐ＝１−（１−Ｋ）³ となる。

【００３６】同様に、時刻ｎｔ（ｎ＝０、１、・・・）
では、推定部６１の出力ｄＸｐは、ｄＸｐ＝１−（１−Ｋ）ⁿ⁺¹ となる。

【００３７】ここで、乗算係数Ｋ＝１−ｅｘｐ（−ｔ／
Ｔ）とすると、ｄＸｐ＝１−ｅｘｐ｛−（ｎ＋１）ｔ／Ｔ｝となり、この式は、時定数Ｔの１次遅れのステップ応答
において、時刻（ｎ＋１）ｔの応答を表すものである。
ここでは、Ｘ軸における推定部６１について説明したが
Ｙ軸における推定部６２も同様の構成を備え、同様の処
理が行われる。

【００３８】また、図３では、サーボの動特性が１次遅
れの場合を示したが、より高次の動特性も加算器、乗算
器および遅延器の組合せでシミュレートすることができ
る。

【００３９】以上のような構成を備える本発明の一実施
例の動作について図１、図５および図６を参照して説明
する。

【００４０】図５は、本実施例の動作を示すタイミング
チャートであり、（ａ）は推定部に入力される移動指令
を示し、（ｂ）は、推定部において推定される軸の応答
と示し、（ｃ）は、サーボ制御部に入力される移動指令
を示し、（ｄ）は、実際の軸の応答を示し、（ｅ）は、
インポジション判定部から出力される加工起動信号を示
し、（ｆ）は、実際の加工動作を示す。また、図６は、
インポジション判定部の動作を示すフローチャートを示
す。

【００４１】まず、ブロックデータ入力部１０は、加工
プログラムの一区切りであるブロックデータを入力し、
補間演算部２０に出力する。ここで、ブロックデータ
は、Ｘ軸、Ｙ軸の送り速度ＦＸ、ＦＹおよび移動距離Ｐ
Ｘ、ＰＹの情報を含む。

【００４２】次に、補間演算部２０では、入力されるブ
ロックデータに基づいて、Ｘ軸およびＹ軸の移動を指令
する移動指令（ｄＸ、ｄＹ）が算出され、その移動指令
が遅延部３１、３２および推定部６１、６２に出力され
る。ここで、移動指令（ｄＸ、ｄＹ）は、サンプリング
周期をｔとすると、ｄＸ＝ＦＸ×ｔｄＹ＝ＦＹ×ｔにより算出される。また、移動指令（ｄＸ、ｄＹ）の累
積値が移動距離ＰＸ、ＰＹと等しくなると、補間演算部
２０は、そのブロックデータに対する補間演算を終了
し、次のブロックデータをブロックデータ入力部１０か
ら入力する。さらに、補間演算部２０では、各軸の終点
位置、つまり、被加工物に対する加工動作が行われる位
置が算出される。

【００４３】次に、推定部６１、６２では、例えば、図
３に示すように、サーボの動特性を時定数Ｔの１次遅れ
特性として、補間演算部２０から出力される移動指令
（ｄＸ、ｄＹ）１００が入力され、各軸の推定移動量
（ｄＸｐ、ｄＹｐ）２００がインポジション判定部７０
に出力される。

【００４４】一方、遅延部３１、３２では、補間演算部
２０から出力される各軸の移動指令（ｄＸ、ｄＹ）１０
０が入力され、一定時間Ｔｄだけ遅らせてサーボ制御部
４１、４２に遅延移動指令（ｄＸｄ、ｄＹｄ）として出
力される。

【００４５】そして、サーボ制御部４１、４２には、遅
延部３１、３２を介して一定時間Ｔｄだけ遅れた移動指
令（ｄＸｄ、ｄＹｄ）３００が入力され、この移動指令
（ｄＸｄ、ｄＹｄ）３００にしたがってモータ５１、５
２が駆動され、Ｘ軸、Ｙ軸が移動量（ｄＸｍ、ｄＹｍ）
４００だけ移動される。

【００４６】ここで、図５（ｂ）および図５（ｄ）を参
照すれば、推定部６１、６２の応答（ｄＸｐ、ｄＹｐ）
２００は、実際の各軸の応答（ｄＸｍ、ｄＹｍ）４００
よりも時間Ｔｄだけ先の応答を推定していることがわか
る。

【００４７】次に、インポジション判定部７０では、軸
の位置決め完了と見なしてもよい最大の位置誤差量であ
るインポジション許容値（Ｘａ、Ｙａ）７００が予め設
定され、補間演算部２０から出力される各軸の終点位置
（Ｘｅ、Ｙｅ）および推定部６１、６２から出力される
Ｘ軸、Ｙ軸の推定移動量（ｄＸｐ、ｄＹｐ）２００に基
づいて算出される位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）がインポジ
ション許容値（Ｘａ、Ｙａ）７００以下になった時点
で、加工起動信号５００が出力される。

【００４８】ここで、図６に示すフローチャートを用い
てインポジション判定部の動作について説明すると、ま
ず、インポジション判定部７０は、補間演算部２０から
各軸の終点位置（Ｘｅ、Ｙｅ）を入力し（Ｓ６０１）、
各軸の現在の位置からそれらの終点位置までの位置偏差
量（Ｘｒ、Ｙｒ）をＸｒ＝ＸｅＹｒ＝Ｙｅのように初期化する（Ｓ６０２）。

【００４９】次に、推定部６１、６２から各軸の推定移
動量（ｄＸｐ、ｄＹｐ）２００をサンプル周期ｔ毎に逐
次入力し（Ｓ６０３）、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）をＸｒ＝Ｘｒ−ｄＸｐＹｒ＝Ｙｒ−ｄＹｐと更新していく（Ｓ６０４）。

【００５０】そして、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）と予め
設定されたインポジション許容値（Ｘａ、Ｙａ）７００
とを比較し（Ｓ６０５）、この位置偏差量（Ｘｒ、Ｙ
ｒ）がインポジション許容値（Ｘａ、Ｙａ）７００以下
となったときに、加工起動信号５００を出力する（Ｓ６
０６）。

【００５１】本実施例では、インポジション判定部７０
において、位置偏差量（Ｘｒ、Ｙｒ）を算出する際、実
際の各軸の移動量（ｄＸｍ、ｄＹｍ）４００に代えて、
時間Ｔｄだけ先の各軸の移動量を推定した推定移動量
（ｄＸｐ、ｄＹｐ）２００を用いているために、位置決
めの完了を実際よりも時間Ｔｄだけ先に判定することが
できる。したがって、加工起動信号５００が出力されて
から実際に加工動作６００が開始されるまでに加工無駄
時間Ｔａがあったとしても、加工起動信号５００を実際
の軸の位置決め完了の時刻よりも時間Ｔｄだけ早く出力
することになるので、その時間Ｔｄだけ加工無駄時間を
減縮することができる。

【００５２】さらに、図７（ｆ）に示すように、遅延部
３１、３２における遅延時間Ｔｄを、加工無駄時間Ｔａ
と等しくなるように設定することにより、軸の位置決め
完了時刻と被加工物に対する加工動作６０１の開始時刻
とを完全に一致させることができる。したがって、加工
無駄時間の影響を皆無にすることができる。ここで、図
７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、図５に示し
たものと同様であるため、説明は省略する。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の数値制御
装置は、補間演算部から出力される移動指令に対する軸
の応答を実際の軸の応答に先んじて推定する推定部と、
この推定した軸の応答に基づいて被加工物の位置決め完
了を判定し、加工起動信号を出力するインポジション判
定部と、補間演算部から出力される移動指令を一定時間
遅延する遅延部と、遅延部によって遅延された移動指令
にしたがって各軸を駆動させるサーボ制御部とを備えて
おり、各軸の位置決め完了の判定を実際の軸の応答に先
んじて推定されされた軸の応答にしたがって行い加工起
動信号を出力しているために、加工起動信号が出力され
てから実際に加工動作を開始するまでの加工無駄時間に
よる加工時間の遅延を低減させることができる。

【００５４】さらに、被加工物の位置決め完了の判定タ
イミングを簡単な遅延手段によって制御することができ
るために、加工起動信号の出力タイミングを簡単に制御
することができる。

【００５５】さらに、遅延部による遅延時間を加工無駄
時間と一致するように設定することにより、軸の位置決
め完了時刻と加工動作の開始時刻とを完全に一致させる
ことができる。したがって、位置決め精度に影響を与え
ることなく、加工無駄時間も考慮した最も高速な加工動
作を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値制御装置の一実施例の構成を示す
ブロック図。

【図２】図１における遅延部の構成を示すブロック図。

【図３】図１における推定部の構成を示すブロック図。

【図４】図３に示めす推定部の動作を示す図。

【図５】本発明の一実施例の動作を説明するタイミング
チャート。

【図６】図１におけるインポジション判定部の動作を説
明するフローチャート。

【図７】本発明の他の実施例の動作を説明するタイミン
グチャート。

【図８】従来の数値制御装置の構成を示すブロック図。

【図９】移動指令に対する軸の応答を示すタイミングチ
ャート。

【図１０】図８におけるインポジション判定部の動作を
説明するフローチャート。

【図１１】従来の数値制御装置の動作を説明するタイミ
ングチャート。

【符号の説明】

１０ブロックデータ入力部２０補間演算部３１、３２遅延部４１、４２サーボ制御部５１、５２モータ６１、６２推定部７０インポジション判定部３１０遅延器６１０加算器６１１乗算器６１２、６１３遅延器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め設定される加工プログラムに基づい
て、被加工物を載置する載置台を移動させるための移動
指令を補間演算するとともに、その載置台の移動終点位
置を算出する補間演算手段と、前記補間演算手段から出力される移動指令を一定時間遅
らせて出力する遅延手段と、前記遅延手段から出力される移動指令にしたがって前記
載置台を移動させるサーボ制御手段と、前記補間演算手段から出力される移動指令に基づき、前
記遅延手段から出力される移動指令に対する前記載物台
の応答に先んじて、前記載置台の移動量を推定する推定
手段と、前記補間演算手段から出力される前記載置台の移動終点
位置および前記推定手段において推定された前記載置台
の移動量にしたがって、その載置台の移動終点位置まで
の位置偏差量を算出し、この位置偏差量が予め設定され
る許容値以下となったときに、前記被加工物への加工動
作を開始させるための加工起動信号を出力するインポジ
ション判定手段とを有することを特徴とする数値制御装
置。
【請求項２】前記遅延手段において前記移動指令の出
力を遅らせる時間を変更可能と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】前記遅延手段において前記移動指令の出
力を遅らせる時間を、前記インポジション判定手段から
加工起動信号が出力されてから前記被加工物に対する加
工動作が開始されるまでの時間に一致させることを特徴
とする請求項１記載の数値制御装置。
【請求項４】予め設定される加工プログラムに基づい
て、被加工物を載置する載置台を移動させるための移動
指令を補間演算するとともに、その載置台の移動終点位
置を算出する第１のステップと、前記移動指令を一定時間遅らせて出力する第２のステッ
プと、一定時間遅れて出力される前記移動指令にしたがって前
記載置台を移動させる第３のステップとを含むととも
に、一定時間遅れる前の移動指令にしたがって、前記一定時
間遅れて出力される移動指令に対する前記載置台の応答
に先んじて、該載置台の移動量を推定する第４のステッ
プと、前記載置台の移動終点位置および推定された前記載置台
の移動量にしたがって、その載置台の移動終点位置まで
の位置偏差量を算出し、この位置偏差量が予め設定され
る許容値以下となる場合に、前記被加工物への加工動作
を開始させるための加工起動信号を出力する第５のステ
ップとを含むことを特徴とする数値制御方法。
【請求項５】前記第２のステップで前記移動指令に対
する遅延時間を前記加工起動信号が出力されてから前記
加工動作の開始までの時間に一致させることを特徴とす
る請求項４記載の数値制御方法。