JPH05324046A

JPH05324046A - 多系統数値制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPH05324046A
Application number: JP4124581A
Authority: JP
Inventors: Yuji Mizukami; 裕司水上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1992-05-18
Publication date: 1993-12-07
Also published as: US5309074A

Abstract

(57)【要約】【目的】オーバライドをかけても系統間の位置関係が
崩れないような多系統数値制御方法及びその装置を得
る。【構成】速度オーバライド装置７によって速度オーバ
ライド指令がはいると、時定数演算手段９ａ、９ｂによ
って速度オーバライド値に応じて系統間の位置関係を保
つように系統毎に時定数を計算し、それらの時定数を使
って加減速手段４ａ、４ｂで加減速制御をする。【効果】速度オーバライドをかけても系統間の位置関
係を保ち、各系統の機械間の相互干渉を防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は多系統数値制御方法及
びその装置に係り、特に速度オーバライドをかけても各
系統間の位置関係を崩すことなく保ち、機械間の相互干
渉を防ぐことができる多系統数値制御方法及びその装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多系統数値制御装置においてワークを加
工する場合、加工時間をできるだけ減らし、効率を上げ
るために、各系統の機械を無駄なく動かし、機械どうし
が接触しないように注意しながら各系統間のタイミング
をあわせて加工プログラムが組まれる。そして、実際に
うまく動くかどうか試し削りをしてその加工プログラム
を調整する。しかし、実際の加工速度では速度が早すぎ
て動きを確認するのが難しく、また機械の速度が速いた
め加工プログラムを誤って組むと、機械どうしを接触さ
せたり、工具を破損したりするという危険性がある。そ
こで、通常は速度オーバライドをかけて機械の速度を遅
くして、加工プログラムのチェックを行う。そうするこ
とによって、機械同志が接触しそうになった場合にでも
すぐに機械を止めることができるし、機械の速度が遅い
ので、その動きを簡単に確認することができる。

【０００３】図８はこのようなオーバライドをかけるこ
とのできる従来の多系統の数値制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図において、１ａ、１ｂは各系統毎に
各々独立に作成される加工プログラム、２ａ、２ｂはプ
ログラム解析手段、３ａ、３ｂは補間手段、４ａ、４ｂ
は加減速手段である。なお加減速手段４ａ、４ｂの詳細
回路は、例えば特開昭５９−６２９０９号公報に開示さ
れている。また５ａ、５ｂは駆動部、６ａ、６ｂはモー
タ、７は速度オーバライド装置、８ａ、８ｂは速度計算
手段であり、１０ａは加工プログラム１ａ、プログラム
解析手段２ａ、補間手段３ａ、加減速手段４ａ、駆動部
５ａ、モータ６ａ及び速度計算手段８ａで構成される第
１系統の装置群、１０ｂは加工プログラム１ｂ、プログ
ラム解析手段２ｂ、補間手段３ｂ、加減速手段４ｂ、駆
動部５ｂ、モータ６ｂ及び速度計算手段８ｂで構成され
る第２系統の装置群である。なお、この種数値制御装置
は、各系統とも複数軸有し且つパルス分配手段を備える
のが一般的であるが、このブロック図では説明を簡略化
するため、各系統とも一軸とし、且つパルス分配手段も
省略してある。

【０００４】次にその動作を図９のフローチャートを使
って説明する。まず、ステップＳ１でＮＣ言語で記述さ
れた加工プログラム１ａ、１ｂをプログラム解析手段２
ａ、２ｂが解析し、ステップＳ２で速度オーバライド装
置７より速度オーバライド指令があるかどうか速度計算
手段８ａ、８ｂが判断する。速度オーバライド指令があ
ると判断したとき、ステップＳ３で速度オーバライドの
かかった速度を計算［Ｆ（加工プログラム指令速度）×
Ｒ（オーバライド値；０≦Ｒ≦１）］し、そしてステッ
プＳ４で速度計算手段８ａ、８ｂにて計算された速度、
プログラム解析手段２ａ、２ｂにて解析された位置デー
タ等を用いて補間手段３ａ、３ｂによって補間処理がさ
れる。また、ステップＳ３で速度オーバライド指令がな
いと判断した場合は、そのままステップＳ４で補間処理
を行う。補間処理が行われたデータに基づいて、ステッ
プＳ７で加減速手段４ａ、４ｂによって時間一定加減速
制御が行われ、そして駆動部５ａ、５ｂを通してモータ
６ａ、６ｂをそれぞれ駆動制御する。なお、機械の時定
数は、各系統の中で、時定数の一番大きい系統にあわせ
て、系統共通のものとしている。

【０００５】図１０ａは上記従来装置の加減速手段４
ａ、４ｂで作られる、各系統のプログラム指令速度、時
定数が同一の場合における加減速パターンのグラフで、
縦軸が移動速度、横軸が時刻を表す。図中グラフ７１ａ
は第１系統の軸Ｘ１の速度オーバライドをかけていない
場合の加減速パターン、グラフ７２ａは第２系統の軸Ｘ
２のオーバーライドをかけてない場合の加減速パターン
を示す。そして第１系統の速度をＦ、時定数をＪ、移動
時間をＴＯ１、移動距離をＬ１［＝Ｆ×（ＴＯ１−
Ｊ）］とし、また第２系統の速度をＦ、時定数をＪ、移
動時間をＴＯ２、移動距離をＬ２［＝Ｆ×（ＴＯ２−
Ｊ）］としたとき、速度オーバライドをかけない場合、
第１系統の移動完了時刻ＴＯ１は次式（１）となり、第
２系統の移動完了時刻ＴＯ２は次式（２）となる。ＴＯ１＝Ｌ１／Ｆ＋Ｊ ………（１）ＴＯ２＝Ｌ２／Ｆ＋Ｊ ………（２）

【０００６】図１１ａは図１０ａの７１ａ、７２ａのよ
うな加減速パターンの場合の第１系統の軸Ｘ１、第２系
統の軸Ｘ２の位置関係を示すグラフで、縦軸が位置、横
軸が時刻を表す。８１ａは第１系統の軸Ｘ１、８２ａは
第２系統の軸Ｘ２を示す。例えば時刻ＴＯ１において、
軸Ｘ１が位置Ａ１にあるとき、軸Ｘ２は位置Ａ２にあ
る。

【０００７】ここで、加工プログラムチェックのため、
図１０ａのグラフ７１ａ、７２ａに示す加減速パターン
のものに対して５０％の速度オーバライドをかけると、
従来のものは加工軌跡の保証を目的として時間一定加減
速制御を行なうため、第１系統の移動完了時刻ＴＮ１、
第２系統の移動完了時刻ＴＮ２はそれぞれ次式（３）、
（４）のようになり、そのときの加減速パターンは第１
系統の軸Ｘ１は図１０ｂの７１ｂ、第２系統の軸Ｘ２は
図１０ｂの７２ｂのようになる。ＴＮ１＝２Ｌ１／Ｆ＋Ｊ ………（３）ＴＮ２＝２Ｌ２／Ｆ＋Ｊ ………（４）

【０００８】また、図１１ｂは図１０ｂの７１ｂ、７２
ｂのような５０％（通常、０≦速度オーバライド値Ｒ≦
１）のオーバライドをかけた場合の第１系統、第２系統
の軸Ｘ１、軸Ｘ２の位置関係を示すグラフである。縦軸
が位置、横軸が時刻を表し、８１ｂは第１系統の軸Ｘ
１、８２ｂは第２系統の軸Ｘ２を示す。従来はこれらの
図より明らかなように、加工軌跡を保証するため時間一
定加減速制御を行っていたので、オーバライドをかける
と、時刻ＴＮ１において、軸Ｘ１が位置Ａ１にあると
き、軸Ｘ２は位置Ａ２にいなければならないのに、実際
は位置Ｂ２となり、系統間の位置関係が崩れてしまう。

【０００９】また、図１２ａは、上記従来装置の加減速
手段４ａ、４ｂで作られる、各系統の時定数は同一であ
るが、プログラム指令速度が異なる場合における加減速
パターンのグラフで、縦軸が移動速度、横軸が時刻を表
す。図中グラフ９１ａは、第１系統の速度オーバライド
をかけてない場合の加減速パターン、グラフ９２ａは第
１系統と速度の異なった第２系統の速度オーバライドを
かけてない場合の加減速パターンを示す。そして第１系
統の速度をＦ１、時定数をＪ、移動時間をＴＯ１、移動
距離をＬ１［＝Ｆ１×（ＴＯ１−Ｊ）］とし、また第２
系統の速度をＦ２、時定数をＪ、移動時間をＴＯ２、移
動距離をＬ２［＝Ｆ２×（ＴＯ２−Ｊ）］としたとき、
速度オーバライドをかけない場合、第１系統の移動完了
時刻ＴＯ１は次式（５）、第２系統の移動完了時刻ＴＯ
２は次式（６）となる。ＴＯ１＝Ｌ１／Ｆ１＋Ｊ ………（５）ＴＯ２＝Ｌ２／Ｆ２＋Ｊ ………（６）

【００１０】図１３ａは図１２ａの９１ａ、９２ａのよ
うな加減速パターンの場合の第１系統の軸Ｘ１、第２系
統の軸Ｘ２の位置関係を示すグラフである。縦軸が位
置、横軸が時刻を表し、１０１ａは第１系統の軸Ｘ１、
１０２ａは第２系統の軸Ｘ２を示す。時刻ＴＮ１におい
て、軸Ｘ１が位置Ａ１にあるとき、軸Ｘ２は位置Ａ２に
ある。

【００１１】ここで、加工プログラムチェックのため、
図１２ａのグラフ９１ａ、９２ａに示す加減速パターン
のものに対して５０％の速度オーバライド（通常、０≦
速度オーバライド値Ｒ≦１）をかけると、従来のものは
加工軌跡の保証を目的として時間一定加減速制御を行な
うため、第１系統の移動完了時刻ＴＮ１、第２系統の移
動完了時刻ＴＮ２はそれぞれ次式（７）、（８）のよう
になり、そのときの加減速パターンは第１系統の軸Ｘ１
は図１２ｂの９１ｂ、第２系統の軸Ｘ２は図１２ｂの９
２ｂのようになる。ＴＮ１＝２Ｌ１／Ｆ１＋Ｊ＝２ＴＯ１−Ｊ ………（７）ＴＮ２＝２Ｌ２／Ｆ２＋Ｊ＝２ＴＯ２−Ｊ ………（８）

【００１２】また、図１３ｂは図１２ｂの９１ｂ、９２
ｂのような加減速パターンの場合の、第１系統の軸Ｘ
１、第２系統の軸Ｘ２の位置関係を示すグラフである。
縦軸が位置、横軸が時刻を表し、１０１ｂは第１系統の
軸Ｘ１、１０２ｂは第２系統の軸Ｘ２を示す。従来はこ
れらの図より明らかなように、加工軌跡を保証するため
時間一定加減速制御を行っていたので、時刻ＴＮ１にお
いて、軸Ｘ１が位置Ａ１にあるとき、軸Ｘ２は位置Ａ２
にいなければならないのに、実際は位置Ｂ２となり、各
系統のプログラム指令速度が異なる場合においても系統
間の位置関係が崩れてしまう。

【００１３】また、機械の時定数は、その機械の能力、
特性に応じて時定数を計算し、その許容範囲内でできる
だけ最小の時定数を用いる。上記のような従来の多系統
数値制御装置では、各系統で時定数の一番大きい系統の
時定数を系統共通の時定数として用いていた。しかし、
加工時間をより短縮し、効率を上げるには、各系統共通
の時定数を用いるよりも系統毎に最小の時定数を用いる
方がよい。

【００１４】図１４ａは系統毎に最小の時定数を用いた
場合における、上記従来装置の加減速手段４ａ、４ｂで
作られる加減速パターンのグラフで、第１系統、第２系
統で時定数が異なる。縦軸は移動速度、横軸は時刻を表
す。図中グラフ１１１ａは、第１系統の速度オーバライ
ドをかけてない場合の加減速パターンで、速度Ｆ、時定
数Ｊ１、移動時間ＴＯ１、移動距離Ｌ１［＝Ｆ×（ＴＯ
１−Ｊ１）］である。グラフ１１２ａは第１系統と時定
数の異なった第２系統の速度オーバライドをかけてない
場合の加減速パターンで、速度Ｆ、時定数Ｊ２、移動時
間ＴＯ２、移動距離Ｌ２［＝Ｆ×（ＴＯ２−Ｊ２）］と
する。速度オーバライドをかけていない場合、第１系統
の移動完了時刻ＴＯ１は次式（９）、第２系統の移動完
了時刻ＴＯ２は次式（１０）となる。ＴＯ１＝Ｌ１／Ｆ＋Ｊ１ ………（９）ＴＯ２＝Ｌ２／Ｆ＋Ｊ２ ……（１０）

【００１５】また、図１５ａは図１４ａのグラフ１１１
ａ、１１２ａのような加減速パターンの場合の第１系統
の軸Ｘ１、第２系統のＸ２の位置関係を示すグラフであ
る。縦軸が位置、横軸が時刻を表し、１２１ａは第１系
統の軸Ｘ１、１２２ａは第２系統の軸Ｘ２を示す。時刻
ＴＯ１において、軸Ｘ１が位置Ａ１にあるとき、軸Ｘ２
は位置Ａ２にある。

【００１６】ここで、加工プログラムチェックのため、
図１４ａのグラフ１１１ａ、１１２ａに示す加減速パタ
ーンのものに対して５０％の速度オーバライド（通常、
０≦速度オーバライド値Ｒ≦１）をかけると、従来のも
のは加工軌跡の保証を目的として時間一定加減速制御を
行なうため、第１系統の移動完了時刻ＴＮ１、第２系統
の移動完了時刻ＴＮ２はそれぞれ次式（１１）、（１
２）のようになり、そのときの加減速パターンは第１系
統の軸Ｘ１は図１４ｂの１１１ｂ、第２系統の軸Ｘ２は
図１４ｂの１１２ｂのようになる。ＴＮ１＝２Ｌ１／Ｆ＋Ｊ１＝２ＴＯ１−Ｊ１ ……（１１）ＴＮ２＝２Ｌ２／Ｆ＋Ｊ２＝２ＴＯ２−Ｊ２ ……（１２）

【００１７】また、図１５ｂは図１４ｂのグラフ１１１
ｂ、１１２ｂのようなオーバライドをかけた場合の第１
系統の軸Ｘ１、第２系統の軸Ｘ２の位置関係を示すグラ
フである。縦軸が位置、横軸が時刻を表し、１２１ｂは
第１系統の軸Ｘ１、１２２ｂは第２系の軸Ｘ２を示す。
従来はこれらの図より明らかなように、加工軌跡を保証
するため時間一定加減速制御を行っていたので、時刻Ｔ
Ｎ１において、軸Ｘ１が位置Ａ１にあるとき、軸Ｘ２は
位置Ａ２にいなければならないのに、実際は位置Ｂ２と
なり、各系統の時定数が異なる場合にあっても系統間の
位置関係が崩れてしまう。

【００１８】なお、上記のように系統間の位置関係が崩
れた場合には、工具の破損等の問題点が生じるが、その
具体例を図１６〜図１８を用いて説明する。例えば、図
１６のような多系統旋盤を考える。図において、１３
１、１３３は刃物台、１３２、１３４はそれぞれ刃物台
１３１、刃物台１３３に取り付けられてある切削工具、
１３５はワーク、１３６はワーク１３５を回転する主軸
である。刃物台１３１はＸ１軸上を移動し、刃物台１３
３はＸ２軸上を移動する。主軸１３６はＺ１軸を移動す
る。第１系統は刃物台１３１と主軸１３６で構成され、
第２系統は刃物台１３３と主軸１３６で構成される。１
３７は第１系統の座標系で、１３８は第２系統の座標系
である。

【００１９】次に図１７を用いて機械の動作を説明す
る。図において、まず、図１７ａのように第１系統のＸ
１軸上を刃物台１３１が移動し、主軸１３６がＺ１軸を
移動することによってワーク１３５を第１系統Ｘ１軸の
Ｘ１１まで切削する。次に、図１７ｂのように、待ち合
わせの時間を節約するために、第１系統と第２系統をう
まく動かして、削り終ると同時に刃物台１３３を第２系
統Ｘ２軸のＸ１１まで移動し、Ｘ２１まで切削する。上
記のような多系統旋盤において、速度オーバライドをか
けることによって系統間の位置関係が崩れた場合を図１
８を用いて説明する。本来ならば、図１５ａの第１系統
Ｘ１軸のＸ１１まで切削してから、刃物台１３３を第２
系統Ｘ２軸のＸ１１まで移動移動するはずが、速度オー
バライドをかけることによって系統間の同期が崩れ、第
１系統の切削工具１３２が切削途中でまだワーク１３５
をＸ１１まで切削していないにもかかわらず、第２系統
の刃物台１３３が第２系統Ｘ２軸のＸ１１まで移動しよ
うとするため、図１８ｂのように切削工具１３４とワー
ク１３５が接触し、工具が折れたりする危険性がある。
以上のように、系統間の位置関係が崩れた場合には、工
具の破損等の問題点が生じる。

【発明が解決しようとする課題】このように従来の多系
統数値制御装置は、系統間の軸移動速度が異なったり、
系統毎に時定数の異なる加減速手段を持つ場合に速度オ
ーバライドをかけると、系統間の位置関係が崩れてしま
い、工具が折れてしまったり、あるいは機械どうしが接
触したりするという危険性があるという問題点があっ
た。

【００２０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、オーバライドをかけても系統間の位置関係
が崩れないような多系統数値制御方法及びその装置を提
供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の数値制御装置
は、速度オーバライドがかかった場合に速度オーバライ
ド値に応じて系統間の位置関係を保つように加減速時定
数を計算する時定数演算手段を備えるものである。

【００２２】

【作用】この発明における時定数演算手段は、時定数の
異なる加減速手段を持つ多系統数値制御装置において、
速度オーバライドをかけても系統間の位置関係を保ち、
各系統の機械間の相互干渉を防ぐ。

【００２３】

【実施例】実施例１．以下、本発明の一実施例を図１〜
図７を用いて説明する。図１は本発明の一実施例に係る
数値制御装置のブロック図である。図において、１ａ、
１ｂは各系統毎に各々独立に作成される加工プログラ
ム、２ａ、２ｂはプログラム解析手段、３ａ、３ｂは補
間手段、４ａ、４ｂは加減速手段、５ａ、５ｂは駆動
部、６ａ、６ｂはモータ、７は速度オーバライド装置、
８ａ、８ｂは速度計算手段、９ａ、９ｂはそれぞれ速度
オーバライドの指令を受けて速度オーバライドに比例し
た加減速時定数を計算する時定数計算手段である。１０
ａは加工プログラム１ａ、プログラム解析手段２ａ、補
間手段３ａ、加減速手段４ａ、駆動部５ａ、モータ６
ａ、速度計算手段８ａ及び時定数計算手段９ａで構成さ
れる第１系統の装置群で、１０ｂは加工プログラム１
ｂ、プログラム解析手段２ｂ、補間手段３ｂ、加減速手
段４ｂ、駆動部５ｂ、モータ６ｂ、速度計算手段８ｂ及
び時定数計算手段９ｂで構成される第２系統の装置群で
ある。

【００２４】次に図１に示した数値制御装置の動作につ
いて、図２を用いて説明する。図２は時定数計算手段９
ａ，９ｂを付けた場合の加減速処理の動作を示すフロー
チャートである。まず、ステップＳ１でＮＣ言語で記述
された加工プログラム１ａ、１ｂをプログラム解析手段
２ａ、２ｂで解析し、ステップＳ２で速度オーバライド
装置７より速度オーバライド指令があるかどうかを速度
計算手段８ａ，８ｂが判断する。速度が遅くなるような
速度オーバライド指令があると判断したとき、ステップ
Ｓ３で速度オーバライドのかかった速度を速度計算手段
８ａ、８ｂで計算し、そしてステップＳ４で補間手段３
ａ、３ｂによって補間処理がされる。また、ステップＳ
３で速度オーバライド指令がないと判断した場合はその
ままステップＳ４で補間処理を行う。ここまでの処理、
すなわちステップＳ１からステップＳ４までの処理は従
来例の処理と同様である。

【００２５】次に、ステップＳ５で再び速度オーバライ
ド指令の有無を判断し、速度オーバライド指令があれ
ば、ステップ６で時定数計算手段９ａ、９ｂにより速度
オーバライドに比例して同期関係を保つように加減速時
定数を計算し、ステップ７で加減速手段４ａ、４ｂによ
り加減速処理を行う。また、速度オーバライド指令がな
い場合には、そのまま最初からの加減速時定数を使って
加減速手段４ａ、４ｂで加減速処理が行われる。

【００２６】時定数計算手段９ａ、９ｂでは、最初から
セットされている第１系統の時定数をＪＯ１、第２系統
の時定数をＪＯ２、時定数計算手段９ａ、９ｂで計算さ
れる第１系統の時定数をＪＮ１、第２系統の時定数をＪ
Ｎ２、速度オーバライド値をＲ×１００％とすると、時
定数計算手段で第１系統の時定数ＪＮ１は次式（１３）
の演算処理を行い、第２系統の時定数ＪＮ２は次式（１
４）の演算処理を行い、それぞれを各系統の加減速時定
数として用いる。ＪＮ１＝ＪＯ１／Ｒ ………（１３）ＪＮ２＝ＪＯ２／Ｒ ………（１４）上記のように時定数を再計算することによって、速度オ
ーバライドをかけても系統間位置関係を保つことが出来
る。

【００２７】なお、時定数計算手段９ａ、９ｂで計算さ
れた加減速時定数を用いて加減速処理を行う加減速処理
手段４ａ、４ｂの構成は種々考えられるが、例えば図３
に示すようなものを用いることができる。なお、この加
減速処理手段４ａ、４ｂは、オーバライドが１００％，
５０％，２５％，１０％の時に対応処理できるものであ
って、ＮＣのサンプリング周期が５ｍｓｅｃのとき、時
定数を２５ｍｓｅｃ，５０ｍｓｅｃ，１００ｍｓｅｃ，
２５０ｍｓｅｃに各々変化させることができる場合の実
施例である。即ち、図３に示すように、補間手段３ａ、
３ｂは１サンプリング毎に軸の駆動信号としての補間デ
ータ△Ｘｎを発生し、加減速処理手段４ａ、４ｂに入力
する。加減速処理手段４ａ、４ｂは各々、Ｄ個（但し、
Ｄは時定数τ、ＮＣのサンプリング周期をＴとするとき
τ／Ｔに等しい。この実施例の場合、ＮＣのサンプリン
グ周期が５ｍｓｅｃのとき、時定数を２５ｍｓｅｃ，５
０ｍｓｅｃ，１００ｍｓｅｃ，２５０ｍｓｅｃに各々変
化させることができるものであるので、Ｄは５０）のバ
ッファレジスタ＃１，＃２・・・・・＃４９，＃５０を
有するシフトレジスタと、時定数計算手段９ａ、９ｂで
計算された加減速時定数に応じてシフトレジスタの出力
をバッファレジスタ＃５，バッファレジスタ＃１０，バ
ッファレジスタ＃２０，バッファレジスタ＃５０の何れ
のものから得るかを選択する公知のセレクタＳＥＬと、
加算回路ＡＤＤと、加算結果を一時的に記憶するアキュ
ームレータＡＣＣと、加算結果を転送されるレジスタＳ
ＵＭと、加算結果を１／Ｄ（但し、ＤはセレクタＳＥＬ
にて選択されたバッファレジスタの数、例えばセレクタ
ＳＥＬにてバッファレジスタ＃５の出力を得るように選
択された場合、Ｄ＝５で、この実施例の場合には、５，
１０，２０，５０の何れかがセットされる）する除算器
ＤＩＶを有している。各バッファレジスタ＃１〜＃５０
は直列的に接続され、１サンプリング毎に最新の補間デ
ータ△Ｘｎをバッファレジスタ＃１に記憶すると共に、
各バッファレジスタの内容を次段のバッファレジスタに
転送し、セレクタＳＥＬにてオーバライド値に応じて選
択された任意のバッファレジスタの内容△Ｘｎを加算器
ＡＤＤに入力するとともに、除算器ＤＩＶにセレクタＳ
ＥＬにて選択されたバッファレジスタの数をセットす
る。

【００２８】この実施例の場合は、ＮＣのサンプリング
周期が５ｍｓｅｃのとき、時定数を２５ｍｓｅｃ（オー
バライド値１００％に対応），５０ｍｓｅｃ（オーバラ
イド値５０％に対応），１００ｍｓｅｃ（オーバライド
値２５０％に対応），２５０ｍｓｅｃ（オーバライド値
１０％に対応）に各々変化させることができる場合の実
施例であるので、セレクタＳＥＬ及び除算器ＤＩＶは、
オーバライド値に応じて図４に示すようにセットされ
る。即ち、ステップ１０１にてバッファの内容が”０”
であるか否かを判断し、”０”でない場合には、前のオ
ーバライド値を使用する。”０”の場合には、ステップ
１０２に進み、このステップ１０２でセレクタＳＥＬ
に”０”をセット（バッファレジスタ＃５の出力を得る
ように選択）するとともに、除算器ＤＩＶに”５”をセ
ットする。次にステップ１０３でオーバライドが１００
％であるか否かを判断し、オーバライドが１００％であ
る場合には、処理を終了する。また、オーバライドが１
００％でない場合には、ステップ１０４に進み、このス
テップ１０４でセレクタＳＥＬに”１”をセット（バッ
ファレジスタ＃１０の出力を得るように選択）するとと
もに、除算器ＤＩＶに”１０”をセットする。次にステ
ップ１０５でオーバライドが５０％であるか否かを判断
し、オーバライドが５０％である場合には、処理を終了
する。また、オーバライドが５０％でない場合には、ス
テップ１０６に進み、このステップ１０６でセレクタＳ
ＥＬに”２”をセット（バッファレジスタ＃２０の出力
を得るように選択）するとともに、除算器ＤＩＶに”２
０”をセットする。次にステップ１０７でオーバライド
が２５％であるか否かを判断し、オーバライドが２５％
である場合には、処理を終了する。また、オーバライド
が２５％でない場合には、ステップ１０８に進み、この
ステップ１０８でセレクタＳＥＬに”３”をセット（バ
ッファレジスタ＃５０の出力を得るように選択）すると
ともに、除算器ＤＩＶに”５０”をセットする。従っ
て、あるサンプリング時点において、加算器ＡＤＤは、
レジスタＳＵＭの内容をＳｔとすれば、 △Ｘｎ−△Ｘｏ＋Ｓｔ→Ｓｔ・・・・・・・（１５）の演算を行い、演算結果をアキュームレータＡＣＣに格
納する。アキュームレータＡＣＣの内容は除算器ＤＩＶ
により１／Ｄされ、パルス分配手段（図示せず）に入力
される。これと同時に各バッファレジスタ（＃１〜＃５
０）の内容は次段のバッファレジスタにシフトされ、ま
た△Ｘｎは先頭のバッファレジスタ＃１に記憶され、更
にアキュームレータＡＣＣの内容ＳｔはレジスタＳＵＭ
に転送される。

【００２９】次に、図５を参照しつつ図３の具体例を示
す。なお、時定数を５０ｍｓｅｃ（オーバライド５０
％）、ＮＣのサンプリング周期Ｔを５ｍｓｅｃとする。
従って１０個（＝５０／５）目のバッファレジスタ出力
を得るように、セレクタＳＥＬが”１”にセットされ
る。また、加減速処理手段４ａ、４ｂへの入力△Ｘｎを
１０とし、バッファレジスタ＃１〜＃１０、アキューム
レータＡＣＣ、レジスタＳＵＭの初期値を”０”とす
る。第１サンプリング時刻においては、（１５）式の演
算結果Ｓｔは△Ｘｎ＝１０、△Ｘｏ＝０、レジスタＳＵ
Ｍの内容＝０であるから、１０となり、よって除算器Ｄ
ＩＶ出力は１となる。第２第１サンプリング時刻におい
ては、（１５）式の演算結果Ｓｔは△Ｘｎ＝１０、△Ｘ
ｏ＝０、レジスタＳＵＭの内容＝１０であるから、２０
となり、よって除算器ＤＩＶ出力は２となる。以下同様
に、除算器出力は３，４，・・・１０と増大し、時定数
である５０ｍｓｅｃ経過後に加減速処理手段４ａ、４ｂ
への入力△Ｘｎ（＝１０）と加減速処理手段４ａ、４ｂ
の出力が一致し、以後△Ｘｎが到来しなくなるまで、該
加減速処理手段４ａ、４ｂから一定の数値１０が出力さ
れる。そして、△Ｘｎの到来が終了すると、（１５）式
の演算結果はＳｔは、△Ｘｎ＝０，△Ｘｏ＝１０，ＳＵ
Ｍの内容＝１００であるから、９０となり、除算器ＤＩ
Ｖ出力は９となる。以後、同様に８，７，・・・１，０
と減少し、時定数５０ｍｓｅｃ後に”０”となる。

【００３０】最後に図６、図７を使って速度オーバライ
ドをかけても系統間の位置関係を保つことが出来ること
を説明する。図６ａは加減速処理手段４ａ、４ｂで作ら
れる加減速パターンのグラフで、縦軸が移動速度、横軸
が時刻を表す。グラフ３１ａは、速度オーバライドをか
けていない場合の第１系統の加減速パターンで、速度Ｆ
１、時定数Ｊ１、移動時間ＴＯ１、移動距離Ｌ１であ
る。グラフ３２ａは第１系統と異なった時定数を持つ第
２系統の速度オーバライドをかけていない場合の加減速
パターンで、速度Ｆ２、時定数Ｊ２、移動時間ＴＯ２、
移動距離Ｌ２とする。速度オーバライドをかけていない
場合、第１系統の移動完了時刻ＴＯ１は次式（１６）、
第２系統の移動完了時刻ＴＯ２は次式（１７）となる。ＴＯ１＝Ｌ１／Ｆ１＋Ｊ１＝Ｔｅ１ ………（１６）ＴＯ２＝Ｌ２／Ｆ２＋Ｊ２＝Ｔｅ２ ………（１７）

【００３１】図７ａは図６ａのグラフ３１ａ、３２ａの
ような加減速パターンを持つオーバライドをかけていな
い場合の第１系統の軸Ｘ１、第２系統の軸Ｘ２の位置関
係を示すグラフである。縦軸が位置、横軸が時刻を表
し、４１ａは第１系統の軸Ｘ１、４２ａは第２系の軸Ｘ
２を示す。時刻ＴＯ１において、軸Ｘ１が位置Ａ１にあ
るとき、軸Ｘ２は位置Ａ２にある。

【００３２】図６ｂのグラフ３１ｂ、グラフ３２ｂはそ
れぞれ上記数値制御装置の第１系統、第２系統にＲ×１
００％の速度オーバライドをかけたときの加減速パター
ンである。第１系統の移動終了時刻ＴＮ１は次式（１
８）、第２系統の移動終了時刻ＴＮ２は次式（１９）と
なる。ＴＮ１＝Ｌ１／（Ｒ×Ｆ１）＋Ｊ１／Ｒ＝（Ｌ１／Ｆ１＋Ｊ１）／Ｒ＝ＴＯ１／Ｒ ………（１８）ＴＮ２＝Ｌ２／（Ｒ×Ｆ２）＋Ｊ２／Ｒ＝（Ｌ２／Ｆ２＋Ｊ２）／Ｒ＝ＴＯ２／Ｒ ………（１９）

【００３３】図７ｂは図６ｂのグラフ３１ｂ、３２ｂの
ような加減速パターンを持つ場合の第１系統の軸Ｘ１、
第２系統の軸Ｘ２の位置関係を示すグラフである。縦軸
が位置、横軸が時刻を表し、４１ｂは第１系統の軸Ｘ
１、４２ｂは第２系の軸Ｘ２を示す。時刻ＴＮ１におい
て、軸Ｘ１が位置Ａ１にあるとき、軸Ｘ２は位置Ａ２に
ある。すなわち、系統間の位置関係は保たれる。

【００３４】実施例２．なお、上記実施例は直線加減速
の場合について説明したが、指数加減速の場合にも本発
明を適用できる。また、上記実施例は補間後に加減速処
理を行うものについて説明したが、加減速処理後に補間
を行うものについても、本発明を適用できる。更にま
た、上記実施例は２系統の数値制御装置に適用したもの
について説明したが、３系統のものにも適用できること
はいうまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、多系統
数値制御装置において、速度オーバライドがかかった場
合に速度オーバライドに応じて系統間の位置関係を保つ
ように加減速時定数を計算して加減速制御を行うので、
速度オーバライドをかけても系統間の位置関係を保つこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る数値制御装置のブロッ
ク図である。

【図２】本発明の一実施例に係る数値制御装置の動作を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施例に係る数値制御装置に用いら
れる加減速手段の詳細を示すブロック図である。

【図４】図３に示す加減速手段の動作を説明するための
フローチャートである。

【図５】図３に示す加減速手段の動作を説明するための
図である。

【図６】本発明の一実施例に係る数値制御装置の加減速
手段で作られる加減速パターンを示す図である。

【図７】図６の加減速パターンを持つ機械のある軸の時
間と位置を表す図である。

【図８】従来の数値制御装置のブロック図である。

【図９】従来の数値制御装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図１０】従来の加減速手段で作られる各系統等しい加
減速時定数、速度を持った場合の加減速パターンを示す
図である。

【図１１】図１０の加減速パターンを持つ機械のある軸
の時間と位置を表す図である。

【図１２】従来の加減速手段で作られる各系統異なった
速度と、等しい加減速時定数を持った場合の加減速パタ
ーンを示す図である。

【図１３】図１２の加減速パターンを持つ機械のある軸
の時間と位置を表す図である。

【図１４】従来の加減速手段で作られる各系統異なった
加減速時定数と、等しい速度を持った場合の加減速パタ
ーンを示す図である。

【図１５】図１４の加減速パターンを持つ機械のある軸
の時間と位置を表す図である。

【図１６】多系統工作機械の一例を示す図である。

【図１７】図１６に示す多系統工作機械の動作を説明す
る図である。

【図１８】図１６に示す多系統工作機械における同期関
係が崩れた場合の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ加工プログラム２ａ、２ｂプログラム解析手段３ａ、３ｂ補間手段４ａ、４ｂ加減速手段５ａ、５ｂ駆動部６ａ、６ｂモータ７速度オーバライド装置８ａ、８ｂ速度計算手段９ａ、９ｂ時定数計算手段１０ａ第１系統の装置群１０ｂ第２系統の装置群１３１、１３３刃物台１３２、１３４切削工具１３５ワーク１３６主軸１３７第１系統の座標系１３８第２系統の座標系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】独立した加工プログラムにて独立した系
統を各々独立して数値制御する多系統数値制御方法であ
って、（ａ）上記各加工プログラムを解析するステップと、（ｂ）このステップにて解析された上記各加工プログラ
ムより指令される送り速度に対して各々速度オーバーラ
イドをかけるステップと、（ｃ）このステップのオーバライド値に応じて系統間の
位置関係を保つように加減速時定数を各々計算するステ
ップと、（ｄ）このステップにて計算された加減速時定数を用い
て各系統のモータを各々加減速制御を行うステップと、を有することを特徴とする多系統数値制御方法。
【請求項２】独立した加工プログラムにて独立した系
統を各々独立して数値制御する多系統数値制御装置であ
って、（ａ）上記各加工プログラムを解析するプログラム解析
手段と、（ｂ）このプログラム解析手段にて解析された上記各加
工プログラムより指令される送り速度に対して各々速度
オーバーライドをかけるオーバーライド装置と、（ｃ）このオーバーライド装置のオーバライド値に応じ
て系統間の位置関係を保つように加減速時定数を各々計
算する加減速時定数計算手段と、（ｄ）この加減速時定数計算手段にて計算された加減速
時定数を用いて各系統のモータを各々加減速制御を行う
加減速手段と、を備えてなる多系統数値制御装置。