JPH07200034A - 加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方法 - Google Patents
加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方法Info
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- JPH07200034A JPH07200034A JP35267093A JP35267093A JPH07200034A JP H07200034 A JPH07200034 A JP H07200034A JP 35267093 A JP35267093 A JP 35267093A JP 35267093 A JP35267093 A JP 35267093A JP H07200034 A JPH07200034 A JP H07200034A
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- acceleration
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工ヘッドの加減速を適切に制御することが
できる加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方
法を提供すること。 【構成】 直線加減速処理部2によって、加工ヘッド先
端の移動速度を直線加減速として単位時間毎の移動量ま
たは目標位置を計算し、その値を曲線加減速処理部3に
入力することにより加工ヘッド先端の曲線加減速を実現
し、その後、軌道変換処理部4によって、加工ヘッドを
移動させる各軸の移動量または目標位置に変換し各軸を
駆動することによって、加工ヘッドの経路中の加減速域
においても経路の精度を高く維持し、また、コーナ部に
おいて、曲線加減速処理部3の入力が停止されている間
は、当該曲線加減速処理部3には、単位時間あたりの移
動量としてゼロ（目標位置の場合は入力停止直前の目標
位置）が入力され、十分に加工ヘッドの速度が減速して
加工がコーナ頂点のごく近傍まで行われた後に、加工ヘ
ッドが次の移動経路分を実行することによって、ワーク
のコーナ部を所望の形状に確実に加工する。
できる加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方
法を提供すること。 【構成】 直線加減速処理部2によって、加工ヘッド先
端の移動速度を直線加減速として単位時間毎の移動量ま
たは目標位置を計算し、その値を曲線加減速処理部3に
入力することにより加工ヘッド先端の曲線加減速を実現
し、その後、軌道変換処理部4によって、加工ヘッドを
移動させる各軸の移動量または目標位置に変換し各軸を
駆動することによって、加工ヘッドの経路中の加減速域
においても経路の精度を高く維持し、また、コーナ部に
おいて、曲線加減速処理部3の入力が停止されている間
は、当該曲線加減速処理部3には、単位時間あたりの移
動量としてゼロ（目標位置の場合は入力停止直前の目標
位置）が入力され、十分に加工ヘッドの速度が減速して
加工がコーナ頂点のごく近傍まで行われた後に、加工ヘ
ッドが次の移動経路分を実行することによって、ワーク
のコーナ部を所望の形状に確実に加工する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタ等の
加工ヘッドを有するあらゆる機械、装置、例えば、レー
ザ加工機等の加工ヘッドを所定の経路に沿って移動させ
てワークを加工する際に、前記加工ヘッドの経路中にお
ける加減速を制御する制御装置および制御方法に関す
る。
加工ヘッドを有するあらゆる機械、装置、例えば、レー
ザ加工機等の加工ヘッドを所定の経路に沿って移動させ
てワークを加工する際に、前記加工ヘッドの経路中にお
ける加減速を制御する制御装置および制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工機を用いて、ワークの切断経
路に沿って切断加工を施す場合において、例えば、三角
形の頂点を含むコーナ部の切断加工を制御する方法の一
例として、加工ヘッドがワークのコーナ部に至ったとこ
ろで、加工ヘッドの移動を一旦停止させた後、加工動作
を開始する方法が提供されている。ところが、この制御
方法では、前の指令に関する制御が完全に終了してから
次の指令についての制御が開始されるので、必然的に加
工時間が長くなるばかりか、ワークのコーナ部を中心と
したコーナ近傍領域において加工ヘッドの移動速度が遅
くなる（ワークのコーナ部に達した瞬間には加工ヘッド
の移動速度がゼロとなる）ので、レーザパワー、レーザ
周波数、デューティ等のレーザ出力条件がそのままでは
入熱過多が原因で加工不良が発生する場合があった。ま
た、前記のように、加工ヘッドがワークのコーナ部に至
ったところで、加工ヘッドの移動を一旦停止させ、さら
に、移動を開始すると、加工ヘッドの急激な加減速で機
械系が振動して加工精度が損なわれる怖れもあった。
路に沿って切断加工を施す場合において、例えば、三角
形の頂点を含むコーナ部の切断加工を制御する方法の一
例として、加工ヘッドがワークのコーナ部に至ったとこ
ろで、加工ヘッドの移動を一旦停止させた後、加工動作
を開始する方法が提供されている。ところが、この制御
方法では、前の指令に関する制御が完全に終了してから
次の指令についての制御が開始されるので、必然的に加
工時間が長くなるばかりか、ワークのコーナ部を中心と
したコーナ近傍領域において加工ヘッドの移動速度が遅
くなる（ワークのコーナ部に達した瞬間には加工ヘッド
の移動速度がゼロとなる）ので、レーザパワー、レーザ
周波数、デューティ等のレーザ出力条件がそのままでは
入熱過多が原因で加工不良が発生する場合があった。ま
た、前記のように、加工ヘッドがワークのコーナ部に至
ったところで、加工ヘッドの移動を一旦停止させ、さら
に、移動を開始すると、加工ヘッドの急激な加減速で機
械系が振動して加工精度が損なわれる怖れもあった。
【０００３】そこで、近年、加工ヘッドをコーナ部にお
いても一旦停止させることなく、しかも、加工ヘッドの
加減速を機械振動が発生し難くなるような曲線で行う制
御方法が採用されてきている。この制御方法は単位時間
毎に、各軸の移動量を演算し、これを基に各軸毎に曲線
加減速を実現し、サーボ系に移動量として指令するもの
である。
いても一旦停止させることなく、しかも、加工ヘッドの
加減速を機械振動が発生し難くなるような曲線で行う制
御方法が採用されてきている。この制御方法は単位時間
毎に、各軸の移動量を演算し、これを基に各軸毎に曲線
加減速を実現し、サーボ系に移動量として指令するもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記制
御方法では、まず第１に、加工ヘッドの経路中にコーナ
部の有る無しに拘らず各軸毎に加減速の制御を行ってい
るので、特に、加工ヘッドの姿勢（ワークに対する傾
き）を制御する姿勢軸の移動を伴うと、経路の精度が加
減速域では悪くなることがあった。また、第２には、コ
ーナ部についても、各軸の移動量の演算結果をそのまま
曲線加減速処理部に入力しているので、曲線加減速後の
コーナ部における加工ヘッドの速度があまり減速せず、
加工ヘッドがコーナ頂点に達する前に、コーナ頂点より
手前で次の移動経路分を実行してしまう。したがって、
切断加工されたワークにおいては、コーナのエッジ部が
丸くなったりだれが生じてしまうという不都合があっ
た。
御方法では、まず第１に、加工ヘッドの経路中にコーナ
部の有る無しに拘らず各軸毎に加減速の制御を行ってい
るので、特に、加工ヘッドの姿勢（ワークに対する傾
き）を制御する姿勢軸の移動を伴うと、経路の精度が加
減速域では悪くなることがあった。また、第２には、コ
ーナ部についても、各軸の移動量の演算結果をそのまま
曲線加減速処理部に入力しているので、曲線加減速後の
コーナ部における加工ヘッドの速度があまり減速せず、
加工ヘッドがコーナ頂点に達する前に、コーナ頂点より
手前で次の移動経路分を実行してしまう。したがって、
切断加工されたワークにおいては、コーナのエッジ部が
丸くなったりだれが生じてしまうという不都合があっ
た。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、加工ヘッドの加工経路中における加減速域において
も、経路の精度を高く維持することができる加工ヘッド
の加減速制御装置、および加工ヘッドの加減速をワーク
のコーナ部において適切に制御して、ワークのコーナ部
を所望の形状に確実に加工することができる加工ヘッド
の加減速制御方法を提供することを目的としている。
で、加工ヘッドの加工経路中における加減速域において
も、経路の精度を高く維持することができる加工ヘッド
の加減速制御装置、および加工ヘッドの加減速をワーク
のコーナ部において適切に制御して、ワークのコーナ部
を所望の形状に確実に加工することができる加工ヘッド
の加減速制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の加工ヘッドの加減速制御装置
は、加工ヘッド先端の移動速度を直線加減速となるよう
に単位時間毎の移動量または目標位値を計算する直線加
減速処理部と、その処理結果である加工ヘッド先端の単
位時間毎の移動量または目標位置を時刻ｔiより以前の
ｎ周期間のｎ個分だけ加算し、その加算した移動量また
は目標位置の単純移動平均を時刻ｔiにおける加工ヘッ
ド先端の移動量または目標位置とする曲線加減速処理部
と、その処理結果である加工ヘッドの移動量または目標
位置を、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量または目
標位置および角度に変換する軌道変換処理部とからなる
ものである。
に、本発明の請求項１の加工ヘッドの加減速制御装置
は、加工ヘッド先端の移動速度を直線加減速となるよう
に単位時間毎の移動量または目標位値を計算する直線加
減速処理部と、その処理結果である加工ヘッド先端の単
位時間毎の移動量または目標位置を時刻ｔiより以前の
ｎ周期間のｎ個分だけ加算し、その加算した移動量また
は目標位置の単純移動平均を時刻ｔiにおける加工ヘッ
ド先端の移動量または目標位置とする曲線加減速処理部
と、その処理結果である加工ヘッドの移動量または目標
位置を、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量または目
標位置および角度に変換する軌道変換処理部とからなる
ものである。
【０００７】また、請求項２の加工ヘッドの加減速制御
方法は、請求項１の加減速制御装置を用い、加工経路中
のコーナ部では、このコーナ部における加工ヘッドの接
線方向の速度ベクトルのなす角度に応じて前記直線加減
速処理部にて計算した加工ヘッドの単位時間毎の移動量
または目標位置を前記曲線加減速処理部に入力するの
を、前記速度ベクトルのなす角度と前記曲線加減速処理
部における移動平均区間長に応じた時間だけ停止するこ
とを特徴としている。
方法は、請求項１の加減速制御装置を用い、加工経路中
のコーナ部では、このコーナ部における加工ヘッドの接
線方向の速度ベクトルのなす角度に応じて前記直線加減
速処理部にて計算した加工ヘッドの単位時間毎の移動量
または目標位置を前記曲線加減速処理部に入力するの
を、前記速度ベクトルのなす角度と前記曲線加減速処理
部における移動平均区間長に応じた時間だけ停止するこ
とを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明の請求項１の加工ヘッドの加減速制御装
置にあっては、直線加減速処理部によって、加工ヘッド
先端の移動速度を直線加減速として単位時間毎の移動量
または目標位置を計算し、その値を曲線加減速処理部に
入力することにより加工ヘッド先端の曲線加減速を実現
し、その後、軌道変換処理部によって、加工ヘッドを移
動させる各軸の移動量または目標位置に変換し各軸を駆
動することによって、加工ヘッドの経路中の加減速域に
おいても経路の精度を高く維持する。
置にあっては、直線加減速処理部によって、加工ヘッド
先端の移動速度を直線加減速として単位時間毎の移動量
または目標位置を計算し、その値を曲線加減速処理部に
入力することにより加工ヘッド先端の曲線加減速を実現
し、その後、軌道変換処理部によって、加工ヘッドを移
動させる各軸の移動量または目標位置に変換し各軸を駆
動することによって、加工ヘッドの経路中の加減速域に
おいても経路の精度を高く維持する。
【０００９】本発明の請求項２の加工ヘッドの加減速制
御方法にあっては、曲線加減速処理部の入力が停止され
ている間は、当該曲線加減速処理部には、単位時間当り
の移動量としてゼロ（目標位置の場合は、入力停止直前
の目標位置）が入力されたものとして処理し、十分に加
工ヘッドの速度が減速して加工がコーナ頂点のごく近傍
まで行われた後に、加工ヘッドが次の移動経路分を実行
することによって、ワークのコーナ部を所望の形状に確
実に加工する。
御方法にあっては、曲線加減速処理部の入力が停止され
ている間は、当該曲線加減速処理部には、単位時間当り
の移動量としてゼロ（目標位置の場合は、入力停止直前
の目標位置）が入力されたものとして処理し、十分に加
工ヘッドの速度が減速して加工がコーナ頂点のごく近傍
まで行われた後に、加工ヘッドが次の移動経路分を実行
することによって、ワークのコーナ部を所望の形状に確
実に加工する。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の加工ヘッドの
コーナ部における加減速制御方法の一実施例について説
明する。本実施例では、加工ヘッドは具体的には、レー
ザ加工装置のトーチであり、このトーチからレーザ光が
ワークに照射されることにより、ワークが所望の形状に
切断されるようになっている。このトーチＴは、図７に
示すように、水平面内におけるＸ−Ｙ軸方向およびＸＹ
平面に垂直な方向であるＺ軸方向に移動制御可能なよう
に構成され、さらに、トーチＴ自体の傾きを調整可能に
する姿勢軸２軸（Ｃ，Ａ）を有し、合計で５軸制御が可
能なものとなっている。したがって、以下に説明するト
ーチの加減速制御は、前記５軸を合成したトーチ先端Ｔ
Ｓの動きを制御するようになっている。
コーナ部における加減速制御方法の一実施例について説
明する。本実施例では、加工ヘッドは具体的には、レー
ザ加工装置のトーチであり、このトーチからレーザ光が
ワークに照射されることにより、ワークが所望の形状に
切断されるようになっている。このトーチＴは、図７に
示すように、水平面内におけるＸ−Ｙ軸方向およびＸＹ
平面に垂直な方向であるＺ軸方向に移動制御可能なよう
に構成され、さらに、トーチＴ自体の傾きを調整可能に
する姿勢軸２軸（Ｃ，Ａ）を有し、合計で５軸制御が可
能なものとなっている。したがって、以下に説明するト
ーチの加減速制御は、前記５軸を合成したトーチ先端Ｔ
Ｓの動きを制御するようになっている。
【００１１】図１は本実施例の加減速制御方法のフロー
図である。本実施例では目標位置により制御する場合に
ついて説明する。まず、直線加減速処理モジュールＡの
補間用データ生成処理部１で補間用データ（経路の補間
演算をするためのデータ、例えば直線経路ならば当該直
線の距離や方向ベクトル等）を生成した後、直線加減速
処理部２でトーチ先端の直線加減速処理を行う。この処
理はトーチ先端の速度を図２に示すような直線加減速と
して本実施例では目標位置を計算する。図２に示す直線
加減速のグラフは、縦軸をトーチ先端の速度ｖ、横軸を
時間ｔとしており、図３に示すような、ワークＷのコー
ナ部Ｐ2におけるトーチ先端の直線加減速は、まず、開
始点Ｐ0よりトーチ先端の速度をゼロから加工プログラ
ムで指定された速度Ｖ0まで加速し、定速に移動し、コ
ーナの頂点Ｐ1近傍より、Ｐ1にてＰ1におけるコーナ角
度θに応じて決定されるコーナ部目標速度Ｖ1に達する
ように減速後、再びＶ0まで加速後、定速に移動し、最
終的に減速してＰ2で停止するようになっている。
図である。本実施例では目標位置により制御する場合に
ついて説明する。まず、直線加減速処理モジュールＡの
補間用データ生成処理部１で補間用データ（経路の補間
演算をするためのデータ、例えば直線経路ならば当該直
線の距離や方向ベクトル等）を生成した後、直線加減速
処理部２でトーチ先端の直線加減速処理を行う。この処
理はトーチ先端の速度を図２に示すような直線加減速と
して本実施例では目標位置を計算する。図２に示す直線
加減速のグラフは、縦軸をトーチ先端の速度ｖ、横軸を
時間ｔとしており、図３に示すような、ワークＷのコー
ナ部Ｐ2におけるトーチ先端の直線加減速は、まず、開
始点Ｐ0よりトーチ先端の速度をゼロから加工プログラ
ムで指定された速度Ｖ0まで加速し、定速に移動し、コ
ーナの頂点Ｐ1近傍より、Ｐ1にてＰ1におけるコーナ角
度θに応じて決定されるコーナ部目標速度Ｖ1に達する
ように減速後、再びＶ0まで加速後、定速に移動し、最
終的に減速してＰ2で停止するようになっている。
【００１２】上記図２に示すグラフにおいて、単位時間
当りのトーチ先端の目標位置を計算し、その値を、トー
チ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、トーチの姿勢軸
機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換する。そして、当該処理を
単位時間ごとに行い、その座標値を曲線加減速処理モジ
ュールＢの曲線加減速処理部３に入力する。
当りのトーチ先端の目標位置を計算し、その値を、トー
チ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、トーチの姿勢軸
機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換する。そして、当該処理を
単位時間ごとに行い、その座標値を曲線加減速処理モジ
ュールＢの曲線加減速処理部３に入力する。
【００１３】次に、上記曲線加減速処理部３で図４の実
線で示される曲線加減速を実現する（図４の破線は図２
の直線加減速と同じ）。この場合、本実施例では２段階
のフィルタをかけて指定時定数の遅れを生じさせて曲線
加減速を実現する。すなわち、まず、上記曲線加減速処
理部３では、時刻ｔiにおいて、直線加減速処理結果の
ｔi−（ｎ−１）〜ｔiのｎ区間の目標位置の平均値を求
める。次に、上記曲線加減速処理部３で、この目標位置
の平均値を時刻ｔiより以前のｎ周期間のｎ個分だけ加
算し、 その加算した目標位置の単純移動平均を時刻ｔi
におけるヘッド先端の目標位置とする。このことを、式
で示すと以下の通りになる。
線で示される曲線加減速を実現する（図４の破線は図２
の直線加減速と同じ）。この場合、本実施例では２段階
のフィルタをかけて指定時定数の遅れを生じさせて曲線
加減速を実現する。すなわち、まず、上記曲線加減速処
理部３では、時刻ｔiにおいて、直線加減速処理結果の
ｔi−（ｎ−１）〜ｔiのｎ区間の目標位置の平均値を求
める。次に、上記曲線加減速処理部３で、この目標位置
の平均値を時刻ｔiより以前のｎ周期間のｎ個分だけ加
算し、 その加算した目標位置の単純移動平均を時刻ｔi
におけるヘッド先端の目標位置とする。このことを、式
で示すと以下の通りになる。
【数１】 ただし、 ｉ：単位時間ｉ番目 ｆ0（ｉ）：直線加減速処理部２より入力された目標位
置 ｆ1（ｋ）：フィルタ１段目出力（目標位置） ｆ2（ｋ）：フィルタ２段目出力（目標位置） ｎ1：移動平均区間長（単位時間ｎ1回分） ｎ2：移動平均区間長（単位時間ｎ2回分）
置 ｆ1（ｋ）：フィルタ１段目出力（目標位置） ｆ2（ｋ）：フィルタ２段目出力（目標位置） ｎ1：移動平均区間長（単位時間ｎ1回分） ｎ2：移動平均区間長（単位時間ｎ2回分）
【００１４】次いで、上記曲線加減速を実現した後、そ
の処理結果をトーチ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
と、トーチの姿勢軸機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換し、さ
らに軌道変換処理部４で、逆変換式でトーチ先端値を基
本３軸に変換する軌道変換処理を行って、その結果を指
令機械座標軸値としてサーボ出力処理モジュールＣに入
力する。その後、前記入力された値に、軸補正処理部５
で、トーチ先端とワーク加工面との間のギャップ偏差
量、加工機の構造等に起因する誤差を補正する処理を行
った後、サーボ出力処理部５でサーボ出力処理を行っ
て、軸の移動量としてサーボ系に出力する。
の処理結果をトーチ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
と、トーチの姿勢軸機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換し、さ
らに軌道変換処理部４で、逆変換式でトーチ先端値を基
本３軸に変換する軌道変換処理を行って、その結果を指
令機械座標軸値としてサーボ出力処理モジュールＣに入
力する。その後、前記入力された値に、軸補正処理部５
で、トーチ先端とワーク加工面との間のギャップ偏差
量、加工機の構造等に起因する誤差を補正する処理を行
った後、サーボ出力処理部５でサーボ出力処理を行っ
て、軸の移動量としてサーボ系に出力する。
【００１５】さて、上述したようにして、曲線加減速を
実現して、トーチの目標位置を、トーチを移動させる各
軸の目標位置に変換して各軸を駆動するが、コーナ部に
おいては、上記処理だけではコーナ部がなまるので、本
発明では、コーナのなす角度に応じて直線加減速として
計算した目標位置を、コーナ角度とフィルタの移動平均
区間長に応じた時間、フィルタに入力するのを停止す
る。図５で説明すれば、補間区間Ｌ１と補間区間Ｌ２と
の間に隙間Ｓを設け、この隙間Ｓの分だけ目標位置をフ
ィルタに入力するのを停止する。図１に示すフローにお
いては、隙間Ｓの分だけ曲線加減速モジュールＢに入力
するのを停止する。このようにすれば、隙間Ｓの間にお
いては、次のブロック（補間区間Ｌ２）についての単位
時間当りのトーチ移動量がフィルタに入力されないの
で、この隙間Ｓの間は、フィルタには、入力停止直前の
目標位置としてゼロが入力され、トーチ先端の速度が減
速し（図６参照）、切断加工がコーナ頂点のごく近傍ま
で行われる。
実現して、トーチの目標位置を、トーチを移動させる各
軸の目標位置に変換して各軸を駆動するが、コーナ部に
おいては、上記処理だけではコーナ部がなまるので、本
発明では、コーナのなす角度に応じて直線加減速として
計算した目標位置を、コーナ角度とフィルタの移動平均
区間長に応じた時間、フィルタに入力するのを停止す
る。図５で説明すれば、補間区間Ｌ１と補間区間Ｌ２と
の間に隙間Ｓを設け、この隙間Ｓの分だけ目標位置をフ
ィルタに入力するのを停止する。図１に示すフローにお
いては、隙間Ｓの分だけ曲線加減速モジュールＢに入力
するのを停止する。このようにすれば、隙間Ｓの間にお
いては、次のブロック（補間区間Ｌ２）についての単位
時間当りのトーチ移動量がフィルタに入力されないの
で、この隙間Ｓの間は、フィルタには、入力停止直前の
目標位置としてゼロが入力され、トーチ先端の速度が減
速し（図６参照）、切断加工がコーナ頂点のごく近傍ま
で行われる。
【００１６】前記隙間Ｓを設けるには、次の条件式を満
たすまで、前記コーナのなす角度に応じて直線加減速と
して計算した目標位置をフィルタに入力するのを停止す
ることにより行う。 条件式 Ｌ1−｜Ｌnow1｜≦Ｐa×ｎ1×Ｖ0×（１−COSθ）／２ Ｌ1−｜Ｌnow2｜≦Ｐb×ｎ2×Ｖ0×（１−COSθ）／２ ただし、Ｌnow1は現在までのフィルタ１段目出力（単位
時間当りの移動量）の総和（補間区間Ｌ１の現在までの
総移動距離）を示し、
たすまで、前記コーナのなす角度に応じて直線加減速と
して計算した目標位置をフィルタに入力するのを停止す
ることにより行う。 条件式 Ｌ1−｜Ｌnow1｜≦Ｐa×ｎ1×Ｖ0×（１−COSθ）／２ Ｌ1−｜Ｌnow2｜≦Ｐb×ｎ2×Ｖ0×（１−COSθ）／２ ただし、Ｌnow1は現在までのフィルタ１段目出力（単位
時間当りの移動量）の総和（補間区間Ｌ１の現在までの
総移動距離）を示し、
【数２】 ただし、ｆ1（ｋ）は単位時間当りの移動量で表した場
合のフィルタ１段目の出力である。また、Ｌnow2は現在
までの２段目出力（単位時間当りの移動量）の総和（補
間区間Ｌ１の現在までの総移動距離）を示し、
合のフィルタ１段目の出力である。また、Ｌnow2は現在
までの２段目出力（単位時間当りの移動量）の総和（補
間区間Ｌ１の現在までの総移動距離）を示し、
【数３】 ただし、ｆ2（ｋ）は単位時間当りの移動量で表した場
合のフィルタ２段目の出力である。また、 θ：コーナ部での接線方向ベクトルのなす角 Ｌ1：補間区間の総移動距離 Ｖ0：指定速度（定常状態での単位時間当りの移動量） Ｐa：コーナ経路補償係数１（０〜１） Ｐb：コーナ経路補償係数２（０〜１） である。
合のフィルタ２段目の出力である。また、 θ：コーナ部での接線方向ベクトルのなす角 Ｌ1：補間区間の総移動距離 Ｖ0：指定速度（定常状態での単位時間当りの移動量） Ｐa：コーナ経路補償係数１（０〜１） Ｐb：コーナ経路補償係数２（０〜１） である。
【００１７】そして、直線加減速計算にて、コーナ頂点
までの目標位置を１段目のフィルタに入力後は、それぞ
れのフィルタ出力後の残移動距離（左辺）が右辺で表さ
れる距離以下になるまで、それぞれのフィルタへの入力
を停止する。フィルタへの入力が停止されている間は、
当該フィルタには、入力停止直前の目標位置としてゼロ
が入力され、トーチ先端がコーナ頂点に達する前に、コ
ーナ頂点より手前で次の移動経路分（補間区間Ｌ２）を
実行するのを遅れさせることができ、十分に速度が減速
して切断加工がコーナ頂点のごく近傍まで行われる。し
たがって、切断加工されたワークにおいては、コーナ部
に生じるだれを軽減することができ、ワークのコーナ部
を所望の形状に確実に加工することができる。
までの目標位置を１段目のフィルタに入力後は、それぞ
れのフィルタ出力後の残移動距離（左辺）が右辺で表さ
れる距離以下になるまで、それぞれのフィルタへの入力
を停止する。フィルタへの入力が停止されている間は、
当該フィルタには、入力停止直前の目標位置としてゼロ
が入力され、トーチ先端がコーナ頂点に達する前に、コ
ーナ頂点より手前で次の移動経路分（補間区間Ｌ２）を
実行するのを遅れさせることができ、十分に速度が減速
して切断加工がコーナ頂点のごく近傍まで行われる。し
たがって、切断加工されたワークにおいては、コーナ部
に生じるだれを軽減することができ、ワークのコーナ部
を所望の形状に確実に加工することができる。
【００１８】なお、上記実施例では、ワークのコーナ部
の頂点が鋭角であるものについての制御について説明し
たが、本発明はコーナ部の頂点が鋭角なものに限らず、
鈍角あるいは、円弧等の曲線であるものについても適用
することができる。また、上記実施例においては、目標
位置により制御方法を説明したが、単位時間毎の移動量
によっても同様な方法で行える。また、曲線加減速のフ
ィルタは、ここでは２段階としたが、同様のフィルタを
１段のみ、あるいはさらに多段階のものとして適用する
こともできる。さらに、上記実施例ではワークを加工す
るヘッドとしてレーザ切断機のトーチを例にとって説明
したが、これに限ることなく、マシニングセンタ等の加
工用のヘッドを有するあらゆる機械、装置のヘッドの制
御に適用することができるのは勿論である。
の頂点が鋭角であるものについての制御について説明し
たが、本発明はコーナ部の頂点が鋭角なものに限らず、
鈍角あるいは、円弧等の曲線であるものについても適用
することができる。また、上記実施例においては、目標
位置により制御方法を説明したが、単位時間毎の移動量
によっても同様な方法で行える。また、曲線加減速のフ
ィルタは、ここでは２段階としたが、同様のフィルタを
１段のみ、あるいはさらに多段階のものとして適用する
こともできる。さらに、上記実施例ではワークを加工す
るヘッドとしてレーザ切断機のトーチを例にとって説明
したが、これに限ることなく、マシニングセンタ等の加
工用のヘッドを有するあらゆる機械、装置のヘッドの制
御に適用することができるのは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の加工ヘッドの加減速制御装置によれば、直線加減速処
理部２によって、加工ヘッド先端の移動速度を直線加減
速として単位時間毎の移動量または目標位置を計算し、
その値を曲線加減速処理部３に入力することにより加工
ヘッド先端の曲線加減速を実現し、その後、軌道変換処
理部４によって、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量
または目標位置に変換し各軸を駆動することによって、
加工ヘッドの経路中の加減速域においても経路の精度を
高く維持して、加工ヘッドの経路中における加減速を適
切に制御することができる。
の加工ヘッドの加減速制御装置によれば、直線加減速処
理部２によって、加工ヘッド先端の移動速度を直線加減
速として単位時間毎の移動量または目標位置を計算し、
その値を曲線加減速処理部３に入力することにより加工
ヘッド先端の曲線加減速を実現し、その後、軌道変換処
理部４によって、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量
または目標位置に変換し各軸を駆動することによって、
加工ヘッドの経路中の加減速域においても経路の精度を
高く維持して、加工ヘッドの経路中における加減速を適
切に制御することができる。
【００２０】また、本発明の請求項２の加工ヘッドの加
減速制御方法によれば、コーナ部におけるヘッドの接線
方向の速度ベクトルのなす角度θに応じて直線加減速と
して計算した単位時間当りのヘッドの移動量または目標
位置を、前記速度ベクトルのなす角度θと曲線加減速処
理部３における移動平均区間長に応じた時間、曲線加減
速処理部３に入力するのを停止するようにしたので、曲
線加減速処理部３の入力が停止されている間は、当該曲
線加減速処理部３には、単位時間当りの移動量または入
力停止直前の目標位置としてゼロが入力され、加工ヘッ
ドがコーナ頂点に達する前に、コーナ頂点より手前で次
の移動経路分を実行するのを遅らせることができ、十分
に速度が減速して加工がコーナ頂点のごく近傍まで行わ
れる。したがって、加工されたワークにおいては、コー
ナ部に生じるだれを軽減することができ、ワークのコー
ナ部を所望の形状に確実に加工することができる。
減速制御方法によれば、コーナ部におけるヘッドの接線
方向の速度ベクトルのなす角度θに応じて直線加減速と
して計算した単位時間当りのヘッドの移動量または目標
位置を、前記速度ベクトルのなす角度θと曲線加減速処
理部３における移動平均区間長に応じた時間、曲線加減
速処理部３に入力するのを停止するようにしたので、曲
線加減速処理部３の入力が停止されている間は、当該曲
線加減速処理部３には、単位時間当りの移動量または入
力停止直前の目標位置としてゼロが入力され、加工ヘッ
ドがコーナ頂点に達する前に、コーナ頂点より手前で次
の移動経路分を実行するのを遅らせることができ、十分
に速度が減速して加工がコーナ頂点のごく近傍まで行わ
れる。したがって、加工されたワークにおいては、コー
ナ部に生じるだれを軽減することができ、ワークのコー
ナ部を所望の形状に確実に加工することができる。
【図１】本発明の加工ヘッドの加減速制御方法の一実施
例を示すフロー図である。
例を示すフロー図である。
【図２】加工ヘッドの加減速を直線加減速として求めた
加工ヘッドの速度を表すグラフである。
加工ヘッドの速度を表すグラフである。
【図３】加工すべきワークのコーナ部を示す平面図であ
る。
る。
【図４】図２に示すグラフに曲線加減速処理を施した加
工ヘッドの速度を表すグラフである。
工ヘッドの速度を表すグラフである。
【図５】図２に示すグラフにおいて、コーナに隙間を設
けた場合の加工ヘッドの速度を表すグラフである。
けた場合の加工ヘッドの速度を表すグラフである。
【図６】図５に示すグラフに曲線加減速処理を施したヘ
ッドの速度を表すグラフである。
ッドの速度を表すグラフである。
【図７】本発明の制御すべき加工ヘッド（トーチ）を備
えたレーザ加工装置概略構成図である。
えたレーザ加工装置概略構成図である。
Ａ 直線加減速処理モジュール Ｂ 曲線加減速処理モジュール Ｃ サーボ出力処理モジュール １ 補間用データ生成処理部 ２ 直線加減速処理部 ３ 曲線加減速処理部 ４ 軌道変換処理部 ５ 軸補正処理部 ６ サーボ出力処理部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の加工ヘッドの加減速制御装置
は、加工ヘッド先端の移動速度を直線加減速となるよう
に単位時間毎の移動量または目標位値を計算する直線加
減速処理部と、その処理結果である加工ヘッド先端の単
位時間毎の移動量または目標位置を時刻ｔiより以前の
ｎ周期間のｎ個分だけ加算し、その加算した移動量また
は目標位置の単純移動平均を時刻ｔiにおける加工ヘッ
ド先端の移動量または目標位置とする曲線加減速処理部
と、その処理結果である加工ヘッド先端の移動量または
目標位置を、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量また
は目標位置に変換する軌道変換処理部とからなるもので
ある。
に、本発明の請求項１の加工ヘッドの加減速制御装置
は、加工ヘッド先端の移動速度を直線加減速となるよう
に単位時間毎の移動量または目標位値を計算する直線加
減速処理部と、その処理結果である加工ヘッド先端の単
位時間毎の移動量または目標位置を時刻ｔiより以前の
ｎ周期間のｎ個分だけ加算し、その加算した移動量また
は目標位置の単純移動平均を時刻ｔiにおける加工ヘッ
ド先端の移動量または目標位置とする曲線加減速処理部
と、その処理結果である加工ヘッド先端の移動量または
目標位置を、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量また
は目標位置に変換する軌道変換処理部とからなるもので
ある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の加工ヘッドの
コーナ部における加減速制御方法の一実施例について説
明する。本実施例では、加工ヘッドは具体的には、レー
ザ加工機のトーチであり、このトーチからレーザ光がワ
ークに照射されることにより、ワークが所望の形状に切
断されるようになっている。このトーチＴは、図７に示
すように、水平面内におけるＸ−Ｙ軸方向およびＸＹ平
面に垂直な方向であるＺ軸方向に移動制御可能なように
構成され、さらに、トーチＴ自体の傾きを調整可能にす
る姿勢軸２軸（Ｃ，Ａ）を有し、合計で５軸制御が可能
なものとなっている。したがって、以下に説明するトー
チの加減速制御は、前記５軸を合成したトーチ先端ＴＳ
の動きを制御するようになっている。
コーナ部における加減速制御方法の一実施例について説
明する。本実施例では、加工ヘッドは具体的には、レー
ザ加工機のトーチであり、このトーチからレーザ光がワ
ークに照射されることにより、ワークが所望の形状に切
断されるようになっている。このトーチＴは、図７に示
すように、水平面内におけるＸ−Ｙ軸方向およびＸＹ平
面に垂直な方向であるＺ軸方向に移動制御可能なように
構成され、さらに、トーチＴ自体の傾きを調整可能にす
る姿勢軸２軸（Ｃ，Ａ）を有し、合計で５軸制御が可能
なものとなっている。したがって、以下に説明するトー
チの加減速制御は、前記５軸を合成したトーチ先端ＴＳ
の動きを制御するようになっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】 図１は本実施例の加減速制御方法のフロ
ー図である。本実施例では目標位置により制御する場合
について説明する。まず、直線加減速処理モジュールＡ
の補間用データ生成処理部１で補間用データ（経路の補
間演算をするためのデータ、例えば直線経路ならば当該
直線の距離や方向ベクトル等）を生成した後、直線加減
速処理部２でトーチ先端の直線加減速処理を行う。この
処理はトーチ先端の速度を図２に示すような直線加減速
として目標位置を計算する。図２に示す直線加減速のグ
ラフは、縦軸をトーチ先端の速度Ｖ、横軸を時間ｔとし
ており、図３に示すような、ワークＷのコーナ部Ｐ1に
おけるトーチ先端の直線加減速は、まず、開始点Ｐ0よ
りトーチ先端の速度をゼロから加工プログラムで指定さ
れた速度Ｖ0まで加速した後、定速移動し、コーナの頂
点Ｐ1近傍より、Ｐ1にてＰ1におけるコーナ角度θに応
じて決定されるコーナ部目標速度Ｖ1に達するように減
速後、再びＶ0まで加速し、定速移動し、最終的に減速
してＰ2で停止するようになっている。
ー図である。本実施例では目標位置により制御する場合
について説明する。まず、直線加減速処理モジュールＡ
の補間用データ生成処理部１で補間用データ（経路の補
間演算をするためのデータ、例えば直線経路ならば当該
直線の距離や方向ベクトル等）を生成した後、直線加減
速処理部２でトーチ先端の直線加減速処理を行う。この
処理はトーチ先端の速度を図２に示すような直線加減速
として目標位置を計算する。図２に示す直線加減速のグ
ラフは、縦軸をトーチ先端の速度Ｖ、横軸を時間ｔとし
ており、図３に示すような、ワークＷのコーナ部Ｐ1に
おけるトーチ先端の直線加減速は、まず、開始点Ｐ0よ
りトーチ先端の速度をゼロから加工プログラムで指定さ
れた速度Ｖ0まで加速した後、定速移動し、コーナの頂
点Ｐ1近傍より、Ｐ1にてＰ1におけるコーナ角度θに応
じて決定されるコーナ部目標速度Ｖ1に達するように減
速後、再びＶ0まで加速し、定速移動し、最終的に減速
してＰ2で停止するようになっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 上記図２に示すグラフにおいて、単位時
間当りのトーチ先端の移動量を計算し、その値を、トー
チ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、トーチの姿勢軸
機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換する。そして、当該処理を
単位時間ごとに行い、その座標値を曲線加減速処理モジ
ュールＢの曲線加減速処理部３に入力する。
間当りのトーチ先端の移動量を計算し、その値を、トー
チ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、トーチの姿勢軸
機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換する。そして、当該処理を
単位時間ごとに行い、その座標値を曲線加減速処理モジ
ュールＢの曲線加減速処理部３に入力する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 次に、上記曲線加減速処理部３で図４の
実線で示される曲線加減速を実現する（図４の破線は図
２の直線加減速と同じ）。この場合、本実施例では２段
階のフィルタをかけて指定時定数の遅れを生じさせて曲
線加減速を実現する。すなわち、まず、上記曲線加減速
処理部３では、時刻ｔiにおいて、直線加減速処理結果
のｔi-(n-1)〜ｔi のｎ区間の目標位置の平均値を求め
る。次に、上記曲線加減速処理部３で、この目標位置の
平均値を時刻ｔiより以前のｎ周期間のｎ個分だけ加算
し、 その加算した目標位置の単純移動平均を時刻ｔiに
おけるヘッド先端の目標位置とする。このことを、式で
示すと以下の通りになる。
実線で示される曲線加減速を実現する（図４の破線は図
２の直線加減速と同じ）。この場合、本実施例では２段
階のフィルタをかけて指定時定数の遅れを生じさせて曲
線加減速を実現する。すなわち、まず、上記曲線加減速
処理部３では、時刻ｔiにおいて、直線加減速処理結果
のｔi-(n-1)〜ｔi のｎ区間の目標位置の平均値を求め
る。次に、上記曲線加減速処理部３で、この目標位置の
平均値を時刻ｔiより以前のｎ周期間のｎ個分だけ加算
し、 その加算した目標位置の単純移動平均を時刻ｔiに
おけるヘッド先端の目標位置とする。このことを、式で
示すと以下の通りになる。
【数１】 ただし、 ｉ：単位時間ｉ番目 ｆ0（ｉ）：直線加減速処理部２より入力された目標位
置 ｆ1（ｋ）：フィルタ１段目出力（目標位置） ｆ2（ｋ）：フィルタ２段目出力（目標位置） ｎ1：移動平均区間長（単位時間ｎ1回分） ｎ2：移動平均区間長（単位時間ｎ2回分）
置 ｆ1（ｋ）：フィルタ１段目出力（目標位置） ｆ2（ｋ）：フィルタ２段目出力（目標位置） ｎ1：移動平均区間長（単位時間ｎ1回分） ｎ2：移動平均区間長（単位時間ｎ2回分）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 次いで、上記曲線加減速を実現した後、
その処理結果をトーチ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
と、トーチの姿勢軸機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換し、さ
らに軌道変換処理部４で、逆変換式でトーチ先端座標値
をＸ，Ｙ，Ｚ各軸の座標値に変換する軌道変換処理を行
って、その結果を指令機械座標軸値としてサーボ出力処
理モジュールＣに入力する。その後、軸補正処理部５
で、前記入力された値に、トーチ先端とワーク加工面と
の間のギャップ偏差量、加工機の構造等に起因する誤差
を補正する処理を行った後、サーボ出力処理部６でサー
ボ出力処理を行って、軸の目標位置としてサーボ系に出
力する。
その処理結果をトーチ先端の機械座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
と、トーチの姿勢軸機械座標値（Ｃ，Ａ）に変換し、さ
らに軌道変換処理部４で、逆変換式でトーチ先端座標値
をＸ，Ｙ，Ｚ各軸の座標値に変換する軌道変換処理を行
って、その結果を指令機械座標軸値としてサーボ出力処
理モジュールＣに入力する。その後、軸補正処理部５
で、前記入力された値に、トーチ先端とワーク加工面と
の間のギャップ偏差量、加工機の構造等に起因する誤差
を補正する処理を行った後、サーボ出力処理部６でサー
ボ出力処理を行って、軸の目標位置としてサーボ系に出
力する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 さて、上述したようにして、曲線加減速
を実現して、トーチの目標位置を、トーチを移動させる
各軸の目標位置に変換して各軸を駆動するが、コーナ部
においては、上記処理だけではコーナ部がなまるので、
本発明では、コーナのなす角度に応じて直線加減速とし
て計算した目標位置を、コーナ角度とフィルタの移動平
均区間長に応じた時間、フィルタに入力するのを停止す
る。図５で説明すれば、補間区間Ｌ１と補間区間Ｌ２と
の間に隙間Ｓを設け、この隙間Ｓの時間だけ目標位置を
フィルタに入力するのを停止する。図１に示すフローに
おいては、隙間Ｓの時間だけ曲線加減速処理モジュール
Ｂに入力するのを停止する。このようにすれば、隙間Ｓ
の間においては、次の補間区間（Ｌ２）についての単位
時間毎の目標位置が入力されないので、曲線加減速処理
モジュールＢではこの隙間Ｓの間は、フィルタには、入
力停止直前の目標位置を入力することにより、トーチ先
端の速度が十分に減速し（図６参照）、切断加工がコー
ナ頂点のごく近傍まで行われる。
を実現して、トーチの目標位置を、トーチを移動させる
各軸の目標位置に変換して各軸を駆動するが、コーナ部
においては、上記処理だけではコーナ部がなまるので、
本発明では、コーナのなす角度に応じて直線加減速とし
て計算した目標位置を、コーナ角度とフィルタの移動平
均区間長に応じた時間、フィルタに入力するのを停止す
る。図５で説明すれば、補間区間Ｌ１と補間区間Ｌ２と
の間に隙間Ｓを設け、この隙間Ｓの時間だけ目標位置を
フィルタに入力するのを停止する。図１に示すフローに
おいては、隙間Ｓの時間だけ曲線加減速処理モジュール
Ｂに入力するのを停止する。このようにすれば、隙間Ｓ
の間においては、次の補間区間（Ｌ２）についての単位
時間毎の目標位置が入力されないので、曲線加減速処理
モジュールＢではこの隙間Ｓの間は、フィルタには、入
力停止直前の目標位置を入力することにより、トーチ先
端の速度が十分に減速し（図６参照）、切断加工がコー
ナ頂点のごく近傍まで行われる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 前記隙間Ｓを設けるには、次の条件式を
満たすまで、前記コーナのなす角度に応じて直線加減速
として計算した目標位置をフィルタに入力するのを停止
することにより行う。 条件式ｄ1 −｜Ｌnow1｜≦Ｐa×ｎ1×Ｖ0×（１−COSθ）／２ｄ1 −｜Ｌnow2｜≦Ｐb×ｎ2×Ｖ0×（１−COSθ）／２ ただし、Ｌnow1は現在までのフィルタ１段目出力（単位
時間当りの移動量としての出力）の総和（補間区間Ｌ１
での現在までの総移動距離）を示し、次式で表される。
満たすまで、前記コーナのなす角度に応じて直線加減速
として計算した目標位置をフィルタに入力するのを停止
することにより行う。 条件式ｄ1 −｜Ｌnow1｜≦Ｐa×ｎ1×Ｖ0×（１−COSθ）／２ｄ1 −｜Ｌnow2｜≦Ｐb×ｎ2×Ｖ0×（１−COSθ）／２ ただし、Ｌnow1は現在までのフィルタ１段目出力（単位
時間当りの移動量としての出力）の総和（補間区間Ｌ１
での現在までの総移動距離）を示し、次式で表される。
【数２】 ただし、ｆ1（ｋ）は単位時間当りの移動量で表した場
合のフィルタ１段目の出力である。また、Ｌnow2は現在
までの２段目出力（単位時間当りの移動量としての出
力）の総和（補間区間Ｌ１での現在までの総移動距離）
を示し、次式で表される。
合のフィルタ１段目の出力である。また、Ｌnow2は現在
までの２段目出力（単位時間当りの移動量としての出
力）の総和（補間区間Ｌ１での現在までの総移動距離）
を示し、次式で表される。
【数３】 ただし、ｆ2（ｋ）は単位時間当りの移動量で表した場
合のフィルタ２段目の出力である。また、 θ：コーナ部での接線方向ベクトルのなす角ｄ１ ：補間区間Ｌ1=の総移動距離 Ｖ0：指定速度（定常状態での単位時間当りの移動量） Ｐa：コーナ経路補償係数１（０〜１） Ｐb：コーナ経路補償係数２（０〜１） である。
合のフィルタ２段目の出力である。また、 θ：コーナ部での接線方向ベクトルのなす角ｄ１ ：補間区間Ｌ1=の総移動距離 Ｖ0：指定速度（定常状態での単位時間当りの移動量） Ｐa：コーナ経路補償係数１（０〜１） Ｐb：コーナ経路補償係数２（０〜１） である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】 そして、直線加減速計算にて、コーナ頂
点までの目標位置を曲線加減速モジュールＢに入力した
後は、曲線加減速処理部３でのそれぞれのフィルタ出力
後の残移動距離（左辺）が右辺で表される距離以下にな
るまで、曲線加減速処理モジュールＢへの目標位置の入
力を停止する。曲線加減速処理モジュールＢでは入力が
停止されている間は、当該フィルタに、入力停止直前の
目標位置を入力するので、トーチ先端がコーナ頂点に達
する前に、コーナ頂点より手前で次の移動経路分（補間
区間Ｌ２）を実行するのを遅れさせることができ、十分
に速度が減速して切断加工がコーナ頂点のごく近傍まで
行われる。したがって、切断加工されたワークにおいて
は、コーナ部に生じるだれを軽減することができ、ワー
クのコーナ部を所望の形状に確実に加工することができ
る。
点までの目標位置を曲線加減速モジュールＢに入力した
後は、曲線加減速処理部３でのそれぞれのフィルタ出力
後の残移動距離（左辺）が右辺で表される距離以下にな
るまで、曲線加減速処理モジュールＢへの目標位置の入
力を停止する。曲線加減速処理モジュールＢでは入力が
停止されている間は、当該フィルタに、入力停止直前の
目標位置を入力するので、トーチ先端がコーナ頂点に達
する前に、コーナ頂点より手前で次の移動経路分（補間
区間Ｌ２）を実行するのを遅れさせることができ、十分
に速度が減速して切断加工がコーナ頂点のごく近傍まで
行われる。したがって、切断加工されたワークにおいて
は、コーナ部に生じるだれを軽減することができ、ワー
クのコーナ部を所望の形状に確実に加工することができ
る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】 なお、上記実施例では、ワークのコーナ
部の頂点が鋭角であるものについての制御について説明
したが、本発明はコーナ部の頂点が鋭角なものに限ら
ず、鈍角あるいは、円弧等の曲線であるものについても
適用することができる。また、上記実施例においては、
目標位置により制御方法を説明したが、単位時間毎の移
動量によっても同様な方法で行える。また、曲線加減速
のフィルタは、ここでは２段階としたが、同様のフィル
タを１段のみ、あるいはさらに多段階のものとして適用
することもできる。さらに、上記実施例ではワークを加
工するヘッドとしてレーザ加工機のトーチを例にとって
説明したが、これに限ることなく、マシニングセンタ等
の加工用のヘッドを有するあらゆる機械、装置のヘッド
の制御に適用することができるのは勿論である。
部の頂点が鋭角であるものについての制御について説明
したが、本発明はコーナ部の頂点が鋭角なものに限ら
ず、鈍角あるいは、円弧等の曲線であるものについても
適用することができる。また、上記実施例においては、
目標位置により制御方法を説明したが、単位時間毎の移
動量によっても同様な方法で行える。また、曲線加減速
のフィルタは、ここでは２段階としたが、同様のフィル
タを１段のみ、あるいはさらに多段階のものとして適用
することもできる。さらに、上記実施例ではワークを加
工するヘッドとしてレーザ加工機のトーチを例にとって
説明したが、これに限ることなく、マシニングセンタ等
の加工用のヘッドを有するあらゆる機械、装置のヘッド
の制御に適用することができるのは勿論である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 また、本発明の請求項２の加工ヘッドの
加減速制御方法によれば、コーナ部におけるヘッドの接
線方向の速度ベクトルのなす角度θに応じて直線加減速
として計算した単位時間当りのヘッドの移動量または目
標位置を、前記速度ベクトルのなす角度θと曲線加減速
処理部３における移動平均区間長に応じた時間、曲線加
減速処理部３に入力するのを停止するようにしたので、
曲線加減速処理部３の入力が停止されている間は、当該
曲線加減速処理部３には、単位時間当りの移動量として
ゼロ（目標位置の場合は入力停止直前の目標位置）を用
いるので、加工ヘッドがコーナ頂点に達する前に、コー
ナ頂点より手前で次の移動経路分を実行するのを遅らせ
ることができ、十分に速度が減速して加工がコーナ頂点
のごく近傍まで行われる。したがって、加工されたワー
クにおいては、コーナ部に生じるだれを軽減することが
でき、ワークのコーナ部を所望の形状に確実に加工する
ことができる。
加減速制御方法によれば、コーナ部におけるヘッドの接
線方向の速度ベクトルのなす角度θに応じて直線加減速
として計算した単位時間当りのヘッドの移動量または目
標位置を、前記速度ベクトルのなす角度θと曲線加減速
処理部３における移動平均区間長に応じた時間、曲線加
減速処理部３に入力するのを停止するようにしたので、
曲線加減速処理部３の入力が停止されている間は、当該
曲線加減速処理部３には、単位時間当りの移動量として
ゼロ（目標位置の場合は入力停止直前の目標位置）を用
いるので、加工ヘッドがコーナ頂点に達する前に、コー
ナ頂点より手前で次の移動経路分を実行するのを遅らせ
ることができ、十分に速度が減速して加工がコーナ頂点
のごく近傍まで行われる。したがって、加工されたワー
クにおいては、コーナ部に生じるだれを軽減することが
でき、ワークのコーナ部を所望の形状に確実に加工する
ことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】 図２に示すグラフに曲線加減速処理を施した
場合の加工ヘッドの速度を表すグラフである。
場合の加工ヘッドの速度を表すグラフである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】 図５に示すグラフに曲線加減速処理を施した
場合の加工ヘッドの速度を表すグラフである。
場合の加工ヘッドの速度を表すグラフである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】 本発明の制御すべき加工ヘッド（トーチ）を
備えたレーザ加工機の概略構成図である。
備えたレーザ加工機の概略構成図である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
Claims (2)
- 【請求項１】 加工用のヘッドが所定の経路を移動して
ワークを加工する際に、前記加工ヘッドの加減速を制御
する加減速制御装置であって、 加工ヘッド先端の移動速度を直線加減速となるように単
位時間毎の移動量または目標位値を計算する直線加減速
処理部と、 その処理結果である加工ヘッド先端の単位時間毎の移動
量または目標位置を時刻ｔiより以前のｎ周期間のｎ個
分だけ加算し、その加算した移動量または目標位置の単
純移動平均を時刻ｔiにおける加工ヘッド先端の移動量
または目標位置とする曲線加減速処理部と、 その処理結果である加工ヘッド先端の移動量または目標
位置を、加工ヘッドを移動させる各軸の移動量または目
標位置に変換する軌道変換処理部とからなることを特徴
とする加工ヘッドの加減速制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の加工ヘッドの加減速処理
装置を用いて加工ヘッドの加減速を制御する方法であっ
て、 前記加工ヘッドの経路中のコーナ部では、このコーナ部
における加工ヘッドの接線方向の速度ベクトルのなす角
度に応じて前記直線加減速処理部にて計算した加工ヘッ
ドの単位時間毎の移動量または目標位置を前記曲線加減
速処理部に入力するのを、前記速度ベクトルのなす角度
と前記曲線加減速処理部における移動平均区間長に応じ
た時間だけ停止することを特徴とする加工ヘッドの加減
速制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35267093A JPH07200034A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35267093A JPH07200034A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07200034A true JPH07200034A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18425640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35267093A Pending JPH07200034A (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 加工ヘッドの加減速制御装置および加減速制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07200034A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002297212A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 工作機械の数値制御装置 |
| JP2014014901A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Toshiba Corp | ロボット制御装置 |
| JP2014065096A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Daihen Corp | 開始時点特定装置、制御装置、及び開始時点特定方法 |
| JP2016133988A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置と制御方法 |
| CN107030702A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-11 | 华中科技大学 | 一种机械臂的轨迹规划方法 |
| WO2022065231A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社アマダ | レーザ加工方法及びレーザ加工機 |
-
1993
- 1993-12-30 JP JP35267093A patent/JPH07200034A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002297212A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 工作機械の数値制御装置 |
| JP2014014901A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Toshiba Corp | ロボット制御装置 |
| JP2014065096A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Daihen Corp | 開始時点特定装置、制御装置、及び開始時点特定方法 |
| JP2016133988A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置と制御方法 |
| CN107030702A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-11 | 华中科技大学 | 一种机械臂的轨迹规划方法 |
| WO2022065231A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社アマダ | レーザ加工方法及びレーザ加工機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |