JPH08292809A - 数値制御方法および数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロック間における加工のつなぎ目の形状を
高精度に加工すると共に，数値制御装置の負荷を減らし
数値制御装置の処理に余裕を持たせる。 【構成】 記憶装置１内の加工プログラムを１ブロック
毎あるいは複数ブロック毎に順次解析し，指令された工
具移動位置と工具送り速度から各軸方向の移動量と各軸
方向の送り速度を補間部３にて計算し，与えられた周期
毎に制御対象に対して位置指令を出力し，補間部３で計
算された１ブロック当たりの移動量をサンプリング時間
当たりの指令パルス数に分割するとき，指令された送り
速度で各サンプリング時間当たりの指令パルス数を一定
にするサンプリング時間を計算するサンプリング時間間
隔計算部９と，可変のサンプリング時間を設定する割り
込み制御部１０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，数値制御装置におけ
る軸制御技術に関し，特に，ＮＣ加工プログラムを実行
する上で，所定のプログラムブロックと次のプログラム
ブロックとのつなぎ目で発生する送り速度の変動ならび
に移動軌跡のずれを無くし，また，加減速時の指令を細
かく出力して加工物に対する加工精度を向上させた数値
制御装置および数値制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６は，従来における数値制御装置の
概略構成を示すブロック図である。同図において，本従
来例の数値制御装置は，加工プログラム１，プログラム
解析部２，補間部３，移動指令パルス分配部４，加減速
部５，指令パルス出力部６，駆動部７，ならびに，制御
対象であるモータ８を備えて構成されている。

【０００３】加工プログラム１はＮＣ加工プログラムで
あって，記憶装置に格納されている。なお，加工プログ
ラム１は複数のプログラムブロックに分割され，当該数
値制御装置内では個々のプログラムブロックとしても取
り扱われている。プログラム解析部２は，加工プログラ
ム１を解析して，各プログラムブロックについて移動開
始点および移動終了点を算出する。また補間部３では，
プログラム解析部２により解析された各プログラムブロ
ック毎の移動開始点および移動終了点に基づいて補間処
理を行い，各軸方向，例えば制御空間が３次元空間であ
ればＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の移動量に分配する。

【０００４】また，移動指令パルス分配部４は，補間部
３で得られた各軸方向の移動量に基づいて単位時間当た
りの移動量を計算し，速度指令パルスを出力する。な
お，モータ８の制御はある一定の時間間隔（以下，サン
プリング周期という）毎に行われることから，単位時間
当たりの移動量は１サンプリング周期当たりで計算さ
れ，速度指令パルスのパルス幅はサンプリング周期に相
当する。

【０００５】また，加減速部５は，移動指令パルス分配
部４からの速度指令パルスを入力して，速度指令内容に
変動があった場合には，該速度指令パルスに対して加減
速処理を施す。指令パルス出力部６は，加減速部５で加
減速処理を施した速度指令パルスを駆動部７に供給する
出力インタフェースである。さらに駆動部７は，供給さ
れた速度指令パルスに基づいて制御対象であるモータ８
を制御する。

【０００６】次に，本従来例の数値制御装置における処
理動作について説明する。以下の説明では，各プログラ
ムブロックの２次元平面上における移動の開始点および
終了点の指示，ならびに，所定のサンプリング周期に対
して，移動指令パルス分配部４により設定される速度指
令パルスを示し，本従来例における問題点の所在を明ら
かにする。

【０００７】図１７は，移動の開始点Ｐ１０１および終
了点Ｐ１０２，ならびに，所定のサンプリング周期Ｔ１
０１に対して，移動指令パルス分配部４により設定され
る速度指令パルスを示しており，１プログラムブロック
当たりの移動量をサンプリング周期で分割した場合に，
最終のサンプリング周期に端数が生じない例である。

【０００８】上述のように，駆動部７に対して供給され
る速度指令パルスは，所定のサンプリング周期毎に算出
される。プログラムブロックの解析に基づいて各軸方向
の移動距離と送り速度が与えられたとき，移動指令パル
ス分配部４では， サンプリング周期当たりの移動距離＝送り速度×サンプ
リング周期 の関係から各サンプリング時間における速度指令パルス
が算出される。また，速度指令に変動があった場合に
は，該速度指令パルスに対して加減速部５により加減速
処理が施され，加減速処理の施された速度指令パルスが
指令パルス出力部６を介して駆動部７に供給され，モー
タ８を駆動制御することになる。

【０００９】例えば，切削送りのプログラムブロックが
連続しているときに速度の変化があると，切削面に傷が
付いたりする場合があるため，通常は，送り速度が一定
である場合には，加減速部５による加減速処理や停止処
理を行わずに，次のプログラムブロックによる制御処理
に移行する。

【００１０】このように，プログラムブロックにおける
サンプリング周期が一定値であることから，プログラム
ブロックの移動量によっては，１プログラムブロック当
たりの移動量をサンプリング周期で分割した場合に，割
り切れずに最終のサンプリング周期に端数が生じること
がある。このような場合の速度指令パルスを図１８に示
す。同図は移動の開始点Ｐ１０１および終了点Ｐ１０
３，ならびに，サンプリング周期Ｔ１０１に対する速度
指令パルスを示している。

【００１１】このように最終のサンプリング周期に端数
が生じた速度指令パルスを，そのままモータ８の駆動制
御に使用したのでは，プログラムブロックのつなぎ目毎
に大きな速度変動が生じることとなり，加工精度が低減
するという問題点があった。

【００１２】この問題点を解決するための手法として，
従来においては，最終のサンプリング周期で発生する端
数を次のプログラムブロックに足し込む手法，あるい
は，プログラムブロック毎に端数が出ないように速度指
令パルスの大きさ（指令速度）を変動させる手法を採用
していた。

【００１３】図１９は，第１プログラムブロックにおけ
る最終のサンプリング周期で発生する速度指令パルスに
端数を，次の第２プログラムブロックにおける最初のサ
ンプリング周期の速度指令パルスに足し込む手法を用い
た場合の，速度指令パルスを示している。また，図２０
は，端数が出ないようにプログラムブロック毎に速度指
令パルスの大きさ（指令速度）を変動させる手法を用い
た場合の，速度指令パルスを示している。

【００１４】まず，最終のサンプリング周期で発生する
端数を次のプログラムブロックに足し込む手法を用いた
場合の問題点を図２１を参照して説明する。図２１は，
第１および第２の２つのプログラムブロックにより生成
される２次元ベクトル，Ｙ軸方向，Ｘ軸方向の速度指令
パルス（図２１（ａ））と，指令に基づき本来辿るべき
軌跡および実際の移動軌跡（図２１（ｂ））とを示して
いる。

【００１５】この具体例における加工プログラム１は次
に示すものである。 Ｎ１ Ｇ１ Ｙ２０． Ｆ１０００； Ｎ２ Ｇ１ Ｘ１５．Ｙ１５．； すなわち，図２１（ｂ）において，第１プログラムブロ
ックでは開始点Ｐ１０４から終了点Ｐ１０５への移動
が，第２プログラムブロックでは開始点Ｐ１０５から終
了点Ｐ１０６への移動が，それぞれ指示され，所定のサ
ンプリング周期Ｔ１０１により制御がなされる。

【００１６】図２１（ａ）に示すように，まず２次元ベ
クトル方向指令として，第１プログラムブロックにおけ
る最終のサンプリング周期で発生する速度指令パルスに
端数が，次の第２プログラムブロックにおける最初のサ
ンプリング周期の速度指令パルスに足し込まれてベクト
ル方向指令の速度指令パルスが生成される。次に，この
ベクトル方向指令の速度指令パルスに基づいて，各軸方
向（Ｙ軸およびＸ軸）の速度指令パルスが生成される。

【００１７】このため，第２プログラムブロックの最初
のサンプリング周期における移動制御は，図２１（ｂ）
に示すように，本来，点Ｐ１０７から点１０５を介して
点Ｐ１０８に移動すべきところが，実際には，点Ｐ１０
７から直接点Ｐ１０８に移動することとなる。すなわ
ち，実際の移動軌跡は指令に基づき本来辿るべき軌跡か
らずれることになり，移動軌跡に誤差が生じることとな
る。

【００１８】次に，プログラムブロック毎に端数が出な
いように速度指令パルスの大きさ（指令速度）を変動さ
せる手法を用いた場合の問題点を図２２を参照して説明
する。図２２は，第１，第２および第３の３つのプログ
ラムブロックにより生成される速度指令パルスを示して
いる。同図から分かるように，本手法では，プログラム
ブロック毎に指令速度を変動させるので，プログラムブ
ロック毎に速度変動が生じることとなり，複数プログラ
ムブロックの指令速度を一定に保持したい場合でも速度
変動が出てしまい，加工精度が低減する。

【００１９】さらに，図２３には，本従来例を用いて急
激な加減速を伴う移動制御を実行しようとした場合の，
速度指令パルスを示している。プログラム指令として実
線で示す矩形状の速度変化が要求された場合に，生成さ
れる加減速パターンは破線で示す台形状のものとなる。
また，実際に生成される速度指令パルスも，サンプリン
グ周期が加減速時でも一定速度時でも同じであるので，
非常に荒い指令となり，一定の加工精度を保つために
は，加減速の速度変化を大きくとれない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように，
従来における数値制御装置では，サンプリング周期が一
定の値であることから，以下のような問題点があった。
第１に，プログラムブロックの最終サンプリング周期の
速度指令パルスに端数が生じた場合，プログラムブロッ
クのつなぎ目毎に大きな速度変動が生じることとなり，
加工精度が低減する。

【００２１】第２に，第１の問題点を解決するために，
最終サンプリング周期で発生する端数を次のプログラム
ブロックに足し込む手法を用いた場合には，実際の移動
軌跡が本来辿るべき軌跡からずれて移動軌跡に誤差が生
じ，加工精度が低減する。

【００２２】また，第３に，第１の問題点を解決するた
めに，プログラムブロック毎に端数が出ないように速度
指令パルスの大きさを変動させる手法を用いた場合に
は，プログラムブロック毎に速度変動が生じることとな
り，複数プログラムブロックの指令速度を一定に保持し
たい場合でも速度変動が出てしまい，加工精度が低減す
る。

【００２３】さらに，第４に，急激な加減速を伴う移動
制御を行なう場合，荒い指令となり，一定の加工精度を
保つためには，加減速の速度変化を大きくとれない。

【００２４】この発明は，上記問題点に鑑みてなされた
ものであって，プログラムブロック間における加工のつ
なぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移動軌跡のず
れを無くして，つなぎ目の高精度な加工を実現すると共
に，数値制御装置の負荷を減らし数値制御装置の処理に
余裕を持たせるようにする数値制御方法および数値制御
装置を得ることを目的とする。

【００２５】また，この発明の他の目的は，急激な加減
速を伴う加工においても細かい移動制御を可能とし，加
工物に対する加工精度を向上させることである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，この発明に係る数値制御方法は，加工プログラム
を１プログラムブロック毎あるいは複数プログラムブロ
ック毎に順次解析して工具移動位置および工具送り速度
から各軸方向の移動量および送り速度を算出し，前記算
出された移動量および送り速度に基づいて，所定のサン
プリング周期により分割された指令パルスを生成し，前
記指令パルスの制御対象への出力タイミングを，前記サ
ンプリング周期に基づいて制御する数値制御方法におい
て，前記サンプリング周期を，前記指令パルスに端数が
でないように変更するものである。

【００２７】また，次の発明に係る数値制御方法は，加
工プログラムを１プログラムブロック毎あるいは複数プ
ログラムブロック毎に順次解析して工具移動位置および
工具送り速度を得る第１工程と，前記工具移動位置およ
び工具送り速度に基づいて移動量および送り速度を算出
する第２工程と，前記１プログラムブロックあるいは複
数プログラムブロックにおいて指令パスルの端数がでな
いようにサンプリング周期を変更する第３工程と，前記
第２工程で算出された移動量および送り速度に基づい
て，前記第３工程で変更したサンプリング周期により等
分割された指令パルスを生成する第４工程と，前記第４
工程で生成された指令パルスの制御対象への出力タイミ
ングを，前記サンプリング周期に基づいて制御する第５
工程とを含むものである。

【００２８】また，上記の目的を達成するために，この
発明に係る数値制御装置は，加工プログラムを１プログ
ラムブロック毎あるいは複数プログラムブロック毎に順
次解析して工具移動位置および工具送り速度を得る解析
手段と，前記工具移動位置および工具送り速度に基づい
て移動量および送り速度を算出する補間手段と，前記１
プログラムブロックあるいは複数プログラムブロックに
おいて指令パルスに端数がでないようにサンプリング周
期を変更するサンプリング周期計算手段と，前記補間手
段で算出された移動量および送り速度に基づいて，前記
サンプリング周期計算手段で変更したサンプリング周期
により等分割された指令パルスを生成する指令パルス生
成手段と，前記指令パルス生成手段により生成された指
令パルスの制御対象への出力タイミングを，前記サンプ
リング周期に基づいて制御するサンプリング制御手段と
を具備するものである。

【００２９】また，次の発明に係る数値制御装置は，前
記サンプリング周期計算手段が，前記サンプリング周期
を均等化するものである。

【００３０】また，次の発明に係る数値制御装置は，前
記サンプリング周期計算手段が，前記１プログラムブロ
ックあるいは複数プログラムブロックの最終のサンプリ
ング周期において，該最終のサンプリング周期の指令パ
ルスが他のサンプリング周期における指令パルスより小
さい端数となるとき，サンプリング周期を初期のサンプ
リング周期よりも大きく変更するものである。

【００３１】また，次の発明に係る数値制御装置は，前
記サンプリング周期計算手段が，前記補間手段で算出さ
れた送り速度に基づき加減速時か，あるいは，等速度時
かを判断し，加減速時には等速度時よりも短くサンプリ
ング周期を設定し，等速度時には加減速時よりも長くサ
ンプリング周期を設定するものである。

【００３２】また，次の発明に係る数値制御装置は，前
記サンプリング周期計算手段が，移動指令の有無を判断
し，移動指令が無いときには，サンプリング周期を所定
値よりも長く設定して，装置を待機状態にするものであ
る。

【００３３】また，次の発明に係る数値制御装置は，前
記サンプリング周期計算手段が，オーバライド指令を受
けたとき，前記サンプリング周期を指令パルスに端数が
でないように変更するものである。

【００３４】

【作用】この発明に係る数値制御方法にあっては，加工
プログラムを１プログラムブロック毎あるいは複数プロ
グラムブロック毎に順次解析して工具移動位置および工
具送り速度から各軸方向の移動量および送り速度を算出
し，該算出された移動量および送り速度に基づいて，所
定のサンプリング周期により分割された指令パルスを生
成し，指令パルスの制御対象への出力タイミングを，サ
ンプリング周期に基づいて制御する場合において，サン
プリング周期を，指令パルスに端数がでないように変更
するので，これにより，１プログラムブロック毎あるい
は複数プログラムブロック毎にサンプリング周期を可変
とすることができ，プログラムブロック間における加工
のつなぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移動軌跡
のずれを無くすことができる。

【００３５】また，次の発明に係る数値制御方法にあっ
ては，加工プログラムを１プログラムブロック毎あるい
は複数プログラムブロック毎に順次解析して工具移動位
置および工具送り速度を得て，工具移動位置および工具
送り速度に基づいて移動量および送り速度を算出し，１
プログラムブロックあるいは複数プログラムブロックに
おいて指令パスルに端数がでないようにサンプリング周
期を変更し，算出された移動量および送り速度に基づい
て，変更したサンプリング周期により等分割された指令
パルスを生成し，該生成された指令パルスの制御対象へ
の出力タイミングを，サンプリング周期に基づいて制御
するので，これにより，１プログラムブロック毎あるい
は複数プログラムブロック毎にサンプリング周期を可変
とすることができ，プログラムブロック間における加工
のつなぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移動軌跡
のずれを無くすことができる。

【００３６】また，この発明に係る数値制御装置にあっ
ては，解析手段により加工プログラムを１プログラムブ
ロック毎あるいは複数プログラムブロック毎に順次解析
して工具移動位置および工具送り速度を得て，補間手段
により工具移動位置および工具送り速度に基づいて移動
量および送り速度を算出し，サンプリング周期計算手段
により１プログラムブロックあるいは複数プログラムブ
ロックにおいて指令パルスの端数がでないようにサンプ
リング周期を変更し，指令パルス生成手段により算出さ
れた移動量および送り速度に基づいて，変更したサンプ
リング周期により等分割された指令パルスを生成し，サ
ンプリング制御手段により生成された指令パルスの制御
対象への出力タイミングを，サンプリング周期に基づい
て制御するので，これにより，１プログラムブロック毎
あるいは複数プログラムブロック毎にサンプリング周期
を可変とすることができ，プログラムブロック間におけ
る加工のつなぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移
動軌跡のずれを無くすことができる。

【００３７】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段によりサンプリング周
期を均等化するので，これによりプログラムブロック間
における加工のつなぎ目で発生する送り速度の変動なら
びに移動軌跡のずれを無くすことができる。

【００３８】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
て，サンプリング周期計算手段により１プログラムブロ
ックあるいは複数プログラムブロックの最終のサンプリ
ング周期において，該最終のサンプリング周期の指令パ
ルスが他のサンプリング周期における指令パルスより小
さい端数となるとき，サンプリング周期を初期のサンプ
リング周期よりも大きく変更するので，これにより数値
制御装置の負荷を軽減することができる。

【００３９】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段により補間手段で算出
された送り速度に基づき加減速時か，あるいは，等速度
時かを判断し，加減速時には等速度時よりも短くサンプ
リング周期を設定し，等速度時には加減速時よりも長く
サンプリング周期を設定する。このように，加減速時に
はサンプリング周期を短くするので滑らかな速度変動で
速度制御をすることができ，また，等速時にはサンプリ
ング周期を長くするので，数値制御装置の負荷を軽減す
ることができる。

【００４０】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段により移動指令の有無
を判断し，移動指令が無いときには，サンプリング周期
を所定値よりも長く，例えば，無限大に設定して，装置
を待機状態にするので，これにより数値制御装置の負荷
を軽減することができる。

【００４１】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段によりオーバライド指
令を受けたとき，サンプリング周期を指令パルスに端数
がでないように変更するので，これによりオーバライド
時においてもプログラムブロック間における加工のつな
ぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移動軌跡のずれ
を無くすことができる。

【００４２】

【実施例】

〔実施例１〕以下，この発明に係る数値制御装置の実施
例を図について説明する。図１は，この発明の実施例１
に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図であ
る。本実施例の数値制御装置は，１プログラムブロック
毎に移動量と送り速度からサンプリング周期で分割され
た速度指令パルスを生成する際に，指令された送り速度
で該プログラムブロックにおけるサンプリング周期が一
定となるように，サンプリング周期を再設定できるよう
構成したものである。

【００４３】図１において，本実施例の数値制御装置
は，加工プログラム１，プログラム解析部（解析手段）
２，補間部（補間手段）３，移動指令パルス分配部（指
令パルス生成手段）１４，加減速部１５，指令パルス出
力部１６，駆動部１７，サンプリング時間間隔計算部
（サンプリング周期計算手段）９，割り込み制御部（サ
ンプリング制御手段）１０，ならびに，制御対象である
モータ８を備えて構成されている。なお，同図におい
て，従来例（図１６）と同一の構成要素については，同
一符号を付して説明を省略する。

【００４４】移動指令パルス分配部１４は，補間部３で
得られた制御空間を構成する各軸方向，例えばＸ軸方
向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の移動量と，各軸方向の送り速
度に基づいて単位時間当たりの移動量を計算し，各軸方
向の速度指令パルスを出力する。なお，モータ８の制御
はある一定の時間間隔（以下，サンプリング周期とい
う）毎に行われることから，単位時間当たりの移動量は
１サンプリング周期当たりで計算され，速度指令パルス
のパルス幅はサンプリング周期に相当する。また，この
サンプリング周期は，最初にデフォルト値として通常の
サンプリング周期が設定されて，当該移動指令パルス分
配部１４により各軸方向の速度指令パルスに分配生成さ
れるが，該生成された速度指令パルスに基づいて必要の
ある場合には，サンプリング周期計算部９により再設定
され，再設定されたサンプリング周期を用いて移動指令
パルス分配部１４により各軸方向の速度指令パルスに再
分配される。

【００４５】サンプリング周期計算部９は，移動指令パ
ルス分配部１４において通常のサンプリング周期（デフ
ォルト値）で分配生成された速度指令パルスを入力し
て，１プログラムブロック毎に，最後のサンプリング周
期に端数となる速度指令パルスが生成されているかを判
断し，端数が生じている場合には，指令された送り速度
で該プログラムブロックにおけるサンプリング周期が端
数を生じることなく一定となるように，サンプリング周
期を再設定する。

【００４６】割り込み制御部１０は，サンプリング周期
計算部９で設定されたサンプリング周期に基づいて，該
サンプリング周期毎に指令パルス出力部１６に対して割
り込みを発生させるものである。具体的な割り込み制御
部１０の構成を図２のブロック図に示す。同図におい
て，割り込み制御部１０は，タイマ２１，カウンタ２
２，タイマ２１を動作させるための発振器２３，ならび
に，割り込みルーチン２４を備えて構成されている。

【００４７】割り込み制御部１０では，サンプリング周
期計算部９で設定されたサンプリング周期からカウンタ
２２の値を決め，カウンタ２２にセットする。タイマ２
１が発振器２３により計数した値がカウンタ２２の設定
値に至ると，タイマ２１は割り込みルーチン２４に割り
込み要求を出力する。割り込みルーチン１４は，割り込
み要求に応じて指令パルス出力部１６に対して割り込み
を発生させる。これにより，割り込み制御部１０は，設
定されたサンプリング周期によって指令パルス出力部１
６からの出力タイミングを制御する。

【００４８】また，加減速部１５は，移動指令パルス分
配部１４からの速度指令パルスを入力して，速度指令内
容に変動があった場合には，該速度指令パルスに対して
加減速処理を施す。指令パルス出力部１６は，加減速部
１５で加減速処理を施した速度指令パルスを駆動部７に
供給する出力インタフェースであり，割り込み制御部１
０からの割り込みに応じて速度指令パルスを出力する。
さらに，駆動部１７は，供給された速度指令パルスおよ
びサンプリング周期計算部９で設定されたサンプリング
周期に基づいて，制御対象であるモータ８を制御する。

【００４９】次に，本実施例の数値制御装置の処理動作
について説明する。まず，プログラム解析部２が記憶装
置に格納されている加工プログラム１をプログラムブロ
ック毎に解析し，指令された工具移動位置と工具送り速
度から該プログラムブロックにおける移動開始点と移動
終了点を算出する。補間部３は算出された移動開始点と
移動終了点に基づいて補間処理を行い，各軸方向の移動
量と各軸方向の送り速度に分配する。

【００５０】次に，移動指令パルス分配部１４およびサ
ンプリング時間間隔計算部９の処理に移るが，該処理は
本実施例の特徴となる部分であり，図３および図４を用
いて詳細に説明する。図３は，移動指令パルス分配部１
４およびサンプリング時間間隔計算部９の処理を説明す
るフローチャートであり，図４は，具体的な移動指令に
対する従来および本実施例の速度指令パルスを説明する
図である。

【００５１】なお，図４の具体例は，移動の開始点Ｐ１
および終了点Ｐ２（図４（ａ）参照）に対して，図４
（ｂ）の従来の速度指令パルスは，サンプリング周期Ｔ
１に対して生成された速度指令パルスであり，１プログ
ラムブロック当たりの移動量をサンプリング周期Ｔ１で
分割した場合に，最終のサンプリング周期に端数が生じ
た例である。また，図４（ｃ）の本実施例の速度指令パ
ルスは，再設定されたサンプリング周期Ｔ２に対して生
成された速度指令パルスであり，最終のサンプリング周
期に端数が生じないものとなっている。

【００５２】図３において，ステップＳ１０からＳ１２
およびステップＳ１６，Ｓ１７は移動指令パルス分配部
１４が行う処理，ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１７はサ
ンプリング時間間隔計算部９が行う処理である。

【００５３】まず，ステップＳ１０では，サンプリング
周期として，デフォルト値である通常のサンプリング時
間Ｔ１を設定する。次にステップＳ１１では，補間部３
から１プログラムブロック当たりの移動量および送り速
度（指令速度）を入力する。次にステップＳ１２では，
入力した指令速度と設定されたサンプリング周期Ｔ１か
ら，１サンプリング周期当たりの移動量を計算する。計
算式は下記の通りである。すなわち， １サンプリング周期の移動量＝指令速度×サンプリング
周期（Ｔ１） である。ここまでの処理によって生成される速度指令パ
ルスは，従来と同等であり図４（ｂ）に示されるもので
ある。

【００５４】次に，ステップＳ１３では，サンプリング
周期による１プログラムブロック当たりの分割数と余り
を計算する。計算式は下記の通りである。すなわち， １プログラムブロックの移動量／１サンプリング周期の
移動量＝分割数＋余り である。

【００５５】その後，ステップＳ１４では，余りがある
か否か（余り≠０か否か）を判断する。余りがないと判
断した場合にはステップＳ１７に進む。また，余りがあ
ると判断した場合には，ステップＳ１５に進んで，余り
が”０”となるようにサンプリング周期を再設定する。
計算式は下記の通りである。すなわち， サンプリング周期＝サンプリング周期×（１＋余り／分
割数） である。これにより再設定のサンプリング周期Ｔ２が得
られる。

【００５６】次に，ステップＳ１６では，指令速度と再
設定されたサンプリング周期Ｔ２から，１サンプリング
周期当たりの移動量を再計算する。計算式は下記の通り
である。すなわち， １サンプリング周期の移動量＝指令速度×サンプリング
周期（Ｔ２） である。これにより再生成される速度指令パルスは，図
４（ｃ）に示されるものである。なお，上記図４（ｃ）
に示した例では，サンプリング周期を均等化するにあた
って，均等化されたサンプリング周期は，初期のサンプ
リング周期よりも長く設定されているが，初期のサンプ
リング周期よりも短く設定してもよい。

【００５７】さらに，ステップＳ１７では，サンプリン
グ時間間隔計算部９から再設定されたサンプリング周期
Ｔ２を割り込み制御部１０および駆動部１７に出力し，
また，移動指令パルス分配部１４から再生成した速度指
令パルスを加減速部１５に出力する。以上で，移動指令
パルス分配部１４およびサンプリング時間間隔計算部９
の処理が終了する。

【００５８】次に，加減速部５では，移動指令パルス分
配部１４からの速度指令パルスを入力して，速度指令内
容に変動があった場合には，該速度指令パルスに対して
加減速処理を施す。次に指令パルス出力部１６では，加
減速部１５で加減速処理を施した速度指令パルスを駆動
部７に供給する。該供給は割り込み制御部１０からの割
り込みに応じて行われる。さらに駆動部１７では，供給
された速度指令パルスおよびサンプリング周期計算部９
で再設定されたサンプリング周期（Ｔ２）に基づいて，
制御対象であるモータ８を制御する。

【００５９】次に，具体例を用いて，本実施例の数値制
御装置によって従来技術における課題が解決されること
を示す。すなわち，最終のサンプリング周期で発生する
端数を次のプログラムブロックに足し込む手法における
問題点を説明するために用いた具体例（図２１参照）に
本実施例を適用する。図５（ａ）は，第１および第２の
２つのプログラムブロックによる移動指令の軌跡を説明
する図であり，図５（ｂ）は，２つのプログラムブロッ
クにより生成される２次元ベクトル，Ｙ軸方向，Ｘ軸方
向の速度指令パルスを説明する図であり，図５（ｃ）
は，生成された速度指令パルスに基づいて行われる実際
の移動軌跡を説明する図である。

【００６０】図５（ａ）において，第１プログラムブロ
ックでは開始点Ｐ１０４から終了点Ｐ１０５への移動
が，第２プログラムブロックでは開始点Ｐ１０５から終
了点Ｐ１０６への移動が，それぞれ指示されている。

【００６１】また，図５（ｂ）に示すように，速度指令
パルスが生成される。すなわち，まずサンプリング周期
計算部９により，第１および第２の各プログラムブロッ
クについて，サンプリング周期がそれぞれＴ３およびＴ
４に再設定される。次に移動指令パルス分配部１４によ
り，再設定されたサンプリング周期Ｔ３およびＴ４，な
らびに送り速度（指令速度）に基づいて生成される速度
指令パルス（２次元ベクトル方向指令）が生成され，該
ベクトル方向指令の速度指令パルスに基づいて，各軸方
向（Ｙ軸およびＸ軸）の速度指令パルスが生成される。

【００６２】このように，本実施例では，各プログラム
ブロック毎に端数が出ないようにサンプリング周期が再
設定され，従来のようにあるプログラムブロックで生じ
た端数が次のプログラムブロックの速度指令パルスに影
響を及ぼすことがないので，図５（ｃ）に示すように，
実際の移動軌跡は移動指令の軌跡からずれることなく忠
実に動作することになる。

【００６３】以上説明したように，本実施例の数値制御
装置では，１プログラムブロック毎に移動量と送り速度
からサンプリング周期で分割された速度指令パルスを生
成する際に，指令された送り速度で該プログラムブロッ
クにおけるサンプリング周期が一定となるように，サン
プリング周期を再設定するので，例えば，切削送りが連
続するような加工プログラムにより加工指令を行うとき
に，サンプリング周期をプログラムブロック毎に可変と
することによって，プログラムブロック間の速度変動が
なくなり，結果として，プログラムブロック間の加工の
つなぎ目の形状を高精度に加工することができる。

【００６４】〔実施例２〕次に，この発明の実施例２に
係る数値制御装置について説明する。本実施例の数値制
御装置は，１プログラムブロック毎に移動量と送り速度
からサンプリング周期で分割された速度指令パルスを生
成する際に，該プログラムブロックの最終のサンプリン
グ周期に端数が発生する場合に，該最終のサンプリング
周期を変更して端数を出さないようにするものである。

【００６５】この実施例の数値制御装置の構成は，実施
例１（図１）と同様である。但し，移動指令パルス分配
部１４およびサンプリング周期計算部９の機能が異な
る。

【００６６】すなわち，移動指令パルス分配部１４で
は，まず実施例１と同様に，補間部３で得られた制御空
間を構成する各軸方向，例えばＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ
軸方向の移動量と，各軸方向の送り速度に基づいてサン
プリング周期（デフォルト値）当たりの移動量を計算
し，各軸方向の速度指令パルスを出力する。該生成され
た速度指令パルスに基づいて必要のある場合には，サン
プリング周期計算部９により第２のサンプリング周期が
算出され，該第２のサンプリング周期を用いて，移動指
令パルス分配部１４により各軸方向の速度指令パルスが
生成される。

【００６７】また，サンプリング周期計算部９は，移動
指令パルス分配部１４において通常のサンプリング周期
（デフォルト値）で生成された速度指令パルスを入力し
て，プログラムブロックのサンプリング周期毎に，次の
サンプリング周期に端数となる速度指令パルスが生成さ
れているかを判断し，端数を生じる場合には，指令され
た送り速度で該プログラムブロックにおける最後のサン
プリング周期に端数を生じないように，最後のサンプリ
ング周期を第２のサンプリング周期として算出する。

【００６８】次に，本実施例の数値制御装置の処理動作
について説明する。移動指令パルス分配部１４およびサ
ンプリング時間間隔計算部９以外の処理については，実
施例１と同様であるので省略する。

【００６９】図６および図７を用いて，移動指令パルス
分配部１４およびサンプリング時間間隔計算部９の処理
を詳細に説明する。図６は，移動指令パルス分配部１４
およびサンプリング時間間隔計算部９の処理を説明する
フローチャートであり，図７は，具体的な移動指令に対
する速度指令パルスを説明する図である。

【００７０】なお，図７の具体例は，第１および第２の
２つのプログラムブロックによる移動制御を行う場合を
示しており，第１のプログラムブロックから移動の開始
点Ｐ３および終了点Ｐ４が解析され，第２のプログラム
ブロックから移動の開始点Ｐ４および終了点Ｐ５が解析
されたものとし，第１および第２のプログラムブロック
における指令速度は同一である。

【００７１】また，図６のフローチャートは各プログラ
ムブロックのサンプリング周期毎に行われる処理を示し
ており，ステップＳ２０，Ｓ２６は移動指令パルス分配
部１４が行う処理，ステップＳ２１からＳ２６はサンプ
リング時間間隔計算部９が行う処理である。以下の説明
では，プログラムブロック毎に処理は同様であるため，
第１のプログラムブロックについて行う。

【００７２】まず，ステップＳ２０では，サンプリング
周期として，デフォルト値である通常のサンプリング時
間Ｔ５を設定する。次にステップＳ２１では，今回のサ
ンプリング周期が終わった時点で当該プログラムブロッ
クにおいて残るべき移動距離（今回残距離）を，前回の
サンプリング周期の終了時点で残っている移動距離（前
回残距離）と，サンプリング周期Ｔ５の移動距離に基づ
いて算出する。計算式は下記の通りである。 今回残距離＝前回残距離−サンプリング周期（Ｔ５）の
移動距離 なお，各プログラムブロックの処理の最初に，前回残距
離には該プログラムブロックの移動量が設定され，最初
のサンプリング周期における前回残距離は該移動量が相
当するものとする。

【００７３】次に，ステップＳ２２では，算出された今
回残距離が１サンプリング周期Ｔ５の移動距離より小さ
いか否かを判断する。ここで，今回の残距離が１サンプ
リング時間の移動距離以上であると判断した場合は，次
のサンプリング周期において端数が生じない場合であ
り，ステップＳ２６に進む。また，今回の残距離が１サ
ンプリング時間の移動距離よりも小さいと判断した場合
は，次のサンプリング周期において端数が生じる場合で
あり，第２のサンプリング周期を算出すべくステップＳ
２３に進む。

【００７４】ステップＳ２３では，今回のサンプリング
周期で制御すべき移動量（今回の移動量）を次式に基づ
き算出する。 今回移動量＝１サンプリング周期の移動距離＋今回残距
離 また，ステップＳ２４では，今回のサンプリング周期
（第２のサンプリング周期）Ｔ５’を次式に基づき算出
し，再設定する。すなわち， 第２のサンプリング周期＝今回移動量／指令速度 である。

【００７５】次に，この処理手順の経路にあることは，
現時点のサンプリング周期が当該プログラムブロックに
おける最終のサンプリング周期であることを意味するこ
とから，次のプログラムブロックの処理のため，ステッ
プＳ２５で残距離を”０”にリセットしておく。

【００７６】さらに，ステップＳ２６では，サンプリン
グ周期Ｔ５またはサンプリング時間間隔計算部９で算出
された第２のサンプリング周期Ｔ５’を割り込み制御部
１０，移動指令パルス分配部１４および駆動部１７に出
力し，また，移動指令パルス分配部１４からはサンプリ
ング周期Ｔ５または第２のサンプリング周期Ｔ５’に基
づき生成した速度指令パルスを加減速部１５に出力す
る。

【００７７】以上説明したように，本実施例の数値制御
装置では，１プログラムブロック毎に移動量と送り速度
からサンプリング周期で分割された速度指令パルスを生
成する際に，該プログラムブロックの最終のサンプリン
グ周期に端数が発生する場合に，該最終のサンプリング
周期を変えて端数を出さないようにするので，例えば，
切削送りが連続するような加工プログラムにより加工指
令を行うときに，サンプリング周期をプログラムブロッ
ク内で可変とすることによって他のプログラムブロック
への影響がなくなり，プログラムブロック間の速度変動
がなくなり，結果として，プログラムブロック間の加工
のつなぎ目の形状を高精度に加工することができる。

【００７８】〔実施例３〕次に，この発明の実施例３に
係る数値制御装置について説明する。本実施例の数値制
御装置は，加減速制御を含むプログラムブロックについ
て移動量と送り速度からサンプリング周期で分割された
速度指令パルスを生成する際に，加減速時のサンプリン
グ周期を短くすることによって滑らかな移動制御を行う
ものである。

【００７９】本実施例の数値制御装置の構成は，実施例
１（図１）と同様である。但し，移動指令パルス分配部
１４およびサンプリング周期計算部９の機能が異なる。

【００８０】すなわち，移動指令パルス分配部１４で
は，まず実施例１と同様に，補間部３で得られた制御空
間を構成する各軸方向，例えばＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ
軸方向の移動量と，各軸方向の送り速度に基づいてサン
プリング周期（デフォルト値）当たりの移動量を計算
し，各軸方向の速度指令パルスを出力する。該生成され
た速度指令パルスに基づいて必要のある場合には，サン
プリング周期計算部９により第２のサンプリング周期が
算出され，該第２のサンプリング周期を用いて，移動指
令パルス分配部１４により各軸方向の速度指令パルスが
生成される。

【００８１】また，サンプリング周期計算部９は，移動
指令パルス分配部１４において通常のサンプリング周期
（デフォルト値）で生成された速度指令パルスを入力し
て，プログラムブロックのサンプリング周期毎に，加減
速制御か否かを判断し，加減速制御の場合には，通常の
サンプリング周期を，所定の正整数値で割った第２のサ
ンプリング周期に再設定する。

【００８２】次に，本実施例の数値制御装置の処理動作
について説明する。移動指令パルス分配部１４およびサ
ンプリング時間間隔計算部９以外の処理については，実
施例１と同様であるので省略する。

【００８３】図８および図９を用いて，移動指令パルス
分配部１４およびサンプリング時間間隔計算部９の処理
を詳細に説明する。図８は，移動指令パルス分配部１４
およびサンプリング時間間隔計算部９の処理を説明する
フローチャートであり，図９は，具体的な移動指令に対
する速度指令パルスを説明する図である。なお，図９の
具体例は，加減速制御を含むプログラムブロックの移動
指令に対する速度指令パルスを示しており，図中，実線
はプログラム指令を，破線は加減速パターンをそれぞれ
示す。

【００８４】また，図８のフローチャートは各プログラ
ムブロックのサンプリング周期毎に行われる処理を示し
ており，ステップＳ５０は移動指令パルス分配部１４が
行う処理，ステップＳ５１，Ｓ５２はサンプリング時間
間隔計算部９が行う処理である。

【００８５】まず，ステップＳ５０では，サンプリング
周期として，デフォルト値である通常のサンプリング時
間Ｔ６を設定する。

【００８６】次に，ステップＳ５１では，当該プログラ
ムブロックによる指令速度と現在の送り速度が異なって
いるか否か，すなわち， プログラムブロック指令速度≠現在の速度 が成立するか否かを判断する。その結果，プログラムブ
ロックによる指令速度が現在の送り速度と等しいと判断
した場合には等速度制御中であると見做して，サンプリ
ング周期をそのままとして終了し，また，指令速度が現
在の送り速度と異なると判断した場合には加減速制御中
であると見做し，ステップＳ５２で，サンプリング周期
Ｔ６が小さくなるように再設定する。再設定の第２のサ
ンプリング周期Ｔ６’は，例えば，下記式に従って求め
る。すなわち， サンプリング時間間隔＝サンプリング時間間隔／ｎ ここで，ｎは正整数値（ｎ＞１） である。

【００８７】さらに，図８のフローチャートには図示し
ないが，サンプリング周期Ｔ６またはサンプリング時間
間隔計算部９で算出された第２のサンプリング周期Ｔ
６’を割り込み制御部１０，移動指令パルス分配部１４
および駆動部１７に出力し，また，移動指令パルス分配
部１４からはサンプリング周期Ｔ６または第２のサンプ
リング周期Ｔ６’に基づき生成した速度指令パルスを加
減速部１５に出力する。

【００８８】図９は，例えばｎ＝４として，加減速時の
サンプリング周期Ｔ６’を短くした場合を示している。
図示の如く，加減速時に通常のサンプリング周期で速度
指令パルスを生成する従来の場合（図２３参照）より
も，滑らかな速度制御を行うことができる。

【００８９】以上説明したように，本実施例の数値制御
装置では，加減速制御を含むプログラムブロックについ
て移動量と送り速度からサンプリング周期で分割された
速度指令パルスを生成する際に，加減速時のサンプリン
グ周期を短くすることによって滑らかな移動制御を行う
ので，加減速制御が行われるような場合にも，急激な速
度変動をなくすことができ，高速で高精度の加工を行う
ことができる。

【００９０】次に，加減速時のサンプリング周期を相対
的に短くすることによって滑らかな移動制御を行う場合
について説明する。

【００９１】この場合における数値制御装置の構成も実
施例１と同様である。但し，サンプリング周期計算部９
の機能が以下の点で異なる。すなわち，サンプリング周
期計算部９は，移動指令パルス分配部１４においてサン
プリング周期（デフォルト値）で生成された速度指令パ
ルスを入力して，プログラムブロックのサンプリング周
期毎に，加減速制御か等速度制御かを判断し，加減速制
御の場合には，サンプリング周期（デフォルト値）に所
定の正整数値をかけた第２のサンプリング周期に再設定
する。

【００９２】次に，この数値制御装置の処理動作につい
て説明する。移動指令パルス分配部１４およびサンプリ
ング時間間隔計算部９以外の処理については，実施例１
と同様であるので省略する。

【００９３】図１０を用いて，移動指令パルス分配部１
４およびサンプリング時間間隔計算部９の処理を詳細に
説明する。図１０は，移動指令パルス分配部１４および
サンプリング時間間隔計算部９の処理を説明するフロー
チャートである。同図のフローチャートは，各プログラ
ムブロックのサンプリング周期毎に行われる処理を示し
ており，ステップＳ６０は移動指令パルス分配部１４が
行う処理，ステップＳ６１，Ｓ６２はサンプリング時間
間隔計算部９が行う処理である。

【００９４】まず，ステップＳ６０では，サンプリング
周期として，デフォルト値である通常のサンプリング時
間（Ｔ７）を設定する。

【００９５】次に，ステップＳ６１では，当該プログラ
ムブロックによる指令速度と現在の送り速度が等しいか
否か，すなわち， プログラムブロック指令速度＝現在の速度 が成立するか否かを判断する。その結果，プログラムブ
ロックによる指令速度が現在の送り速度と異なると判断
した場合には加減速制御中であると見做してサンプリン
グ周期をそのままとして終了する。また，指令速度が現
在の送り速度と等しいと判断した場合には等速度制御中
であると見做して，ステップＳ６２で，サンプリング周
期Ｔ７が大きくなるように再設定する。再設定の第２の
サンプリング周期Ｔ７’は，例えば，下記式に従って求
める。すなわち， サンプリング時間間隔＝サンプリング時間間隔×ｎ ここで，ｎは正整数値（ｎ＞１） である。

【００９６】さらに，図１０のフローチャートには図示
しないが，サンプリング周期Ｔ７またはサンプリング時
間間隔計算部９で算出された第２のサンプリング周期Ｔ
７’を割り込み制御部１０，移動指令パルス分配部１４
および駆動部１７に出力し，また，移動指令パルス分配
部１４からはサンプリング周期Ｔ７または第２のサンプ
リング周期Ｔ７’に基づき生成した速度指令パルスを加
減速部１５に出力する。

【００９７】以上説明したように，本実施例の数値制御
装置では，加減速制御を含むプログラムブロックについ
て移動量と送り速度からサンプリング周期で分割された
速度指令パルスを生成する際に，加減速時のサンプリン
グ周期を相対的に短くすることによって滑らかな移動制
御を行うので，加減速制御が行われるような場合にも，
急激な速度変動をなくすことができ，高速で高精度の加
工を行うことができる。また，加減速時を通常のサンプ
リング周期とし，等速度時にサンプリング周期を長くす
れば，等速度送り時には数値制御装置の負荷が軽くな
り，モータ８に対する制御以外の処理，例えば，画面表
示処理等を高速に行うことができる。

【００９８】〔実施例４〕次に，この発明の実施例４に
係る数値制御装置について説明する。本実施例の数値制
御装置は，加工プログラムによる移動指令のないときに
は，制御対象に指令を出さないようにすることにより数
値制御装置の負荷を減らすものである。

【００９９】本実施例の数値制御装置の構成は，実施例
３と同様である。但し，サンプリング周期計算部９の機
能が以下の点で異なる。すなわち，サンプリング周期計
算部９は，移動指令パルス分配部１４においてサンプリ
ング周期（デフォルト値）で生成された速度指令パルス
を入力して，プログラムブロックのサンプリング周期毎
に，移動指令の有無を判断し，移動指令が無い場合に
は，サンプリング周期を無限大に再設定する。

【０１００】次に，本実施例の数値制御装置の処理動作
について説明する。移動指令パルス分配部１４およびサ
ンプリング時間間隔計算部９以外の処理については，実
施例１と同様であるので省略する。

【０１０１】図１１を用いて，移動指令パルス分配部１
４およびサンプリング時間間隔計算部９の処理を詳細に
説明する。図１１は，移動指令パルス分配部１４および
サンプリング時間間隔計算部９の処理を説明するフロー
チャートである。同図のフローチャートは，各プログラ
ムブロックのサンプリング周期毎に行われる処理を示し
ており，ステップＳ７０は移動指令パルス分配部１４が
行う処理，ステップＳ７１，Ｓ７２はサンプリング時間
間隔計算部９が行う処理である。

【０１０２】まず，ステップＳ７０では，サンプリング
周期として，デフォルト値である通常のサンプリング時
間（Ｔ８）を設定する。

【０１０３】次に，ステップＳ７１では，移動指令があ
るか否かを判断する。移動指令があると判断した場合に
はサンプリング周期をそのままとして終了する。また，
移動指令が無いと判断した場合には等速度制御中である
と見做して，ステップＳ７２で，サンプリング周期を無
限大に再設定する。

【０１０４】図１１のフローチャートには図示しない
が，さらにサンプリング周期Ｔ８を割り込み制御部１
０，移動指令パルス分配部１４および駆動部１７に出力
し，また，移動指令パルス分配部１４からはサンプリン
グ周期Ｔ８に基づき生成した速度指令パルスを加減速部
１５に出力する。従って，サンプリング周期Ｔ８が無限
大の場合には，指令パルス出力部１６から速度指令パル
スが，また駆動部１７から制御信号が出力されず，数値
制御装置の負荷を軽くすることができる。

【０１０５】次に，本実施例において，サンプリング周
期を所定値よりも長くした場合，駆動部に対する出力が
どうなるのか，および，数値制御装置側がどのような状
態になるのかについて説明する。

【０１０６】図１２（ａ）は，通常の数値制御装置から
サーボ側に対する送信タイミングを示すタイミングチャ
ートであり，図示のごとく，数値制御装置からサーボ側
へは数ミリ間隔（可変）で移動指令を出力している。こ
の移動指令には，次の指令が送られるまでの時間（タイ
ムアウト時間）が含まれ，サーボ側では前回の指令を受
けてから，このタイムアウト時間が経過しても次の移動
指令が送られてこなかった場合には，何らかの異常があ
ると判断して非常停止信号を出力する。

【０１０７】次に，図１２（ｂ）は，サーボ側への指令
周期を非常に長くして数値制御装置の送信処理を省く場
合を示しており，数値制御装置からの最後の指令には次
の指令が送られるまでのタイムアウト時間Ｔが非常に長
く設定されている。このため，サーボ側は最後の指令の
実行終了後，時間Ｔまでは異常とみなさず，待機状態と
なる。その間，数値制御装置側では実行しないですむ送
信処理の相当時間を，他の処理，例えば，画面表示処理
や入出力処理に当てることができるものである。

【０１０８】また，時間Ｔ以上に待機状態を続けたい場
合には，図１３（ａ）に示すように，時間Ｔ以内に再び
移動量０でタイムアウト時間Ｔの指令を数値制御装置か
らサーボ側へ出力する。サーボ側はこの指令を受けてか
ら，さらに時間Ｔだけ待機状態（異常状態とはならな
い）となるものである。

【０１０９】さらに，時間Ｔ以内にサーボ側の移動を再
開したい場合には，図１３（ｂ）に示すように，時間Ｔ
以内に再び０ではない移動量を含む指令を数値制御装置
からサーボ側へ出力する。サーボ側はこの指令を受けて
待機状態を抜け，通常の移動処理を再開するものであ
る。

【０１１０】以上説明したように，本実施例の数値制御
装置では，加工プログラムによる移動指令のないときに
は，制御対象に指令を出さないので，指令のない時に数
値制御装置の負荷が軽くなり，モータ８等の制御以外の
処理，例えば，画面表示処理等を高速に行うことができ
る。

【０１１１】〔実施例５〕次に，この発明の実施例５に
係る数値制御装置について説明する。本実施例の数値制
御装置は，オーバライド指令を受けた場合において，１
プログラムブロック毎に移動量と送り速度からサンプリ
ング周期で分割された速度指令パルスを生成する際，サ
ンプリング周期に端数が発生したとき，該サンプリング
周期を変更して端数を出さないようにするものである。

【０１１２】この実施例の数値制御装置の構成は，実施
例１（図１）と同様である。但し，移動指令パルス分配
部１４およびサンプリング周期計算部９の機能が異な
る。

【０１１３】図１４は，オーバライド指令（１２０％）
が入った場合の速度指令パルスを表すタイミングチャー
トである。図において，時刻ｔでオーバライド指令が入
ると，ｔ１からパルスの出力が１．２倍になる。このよ
うな場合，オーバライドが入る前のサンプリング周期で
指令を出力していくと，図１４（ａ）に示した実線のよ
うに出力パルスに端数が出る。そこで，図１４（ｂ）に
示すように指令パルスの端数が出ないようにサンプリン
グ周期を変更するものである。

【０１１４】また，図１５は，オーバライド指令（８０
％）が入った場合の速度指令パルスを表すタイミングチ
ャートである。図において，時刻ｔでオーバライド指令
が入ると，ｔ１からパルスの出力が０．８倍になる。こ
のような場合，オーバライドが入る前のサンプリング周
期で指令を出力していくと，図１５（ａ）に示した実線
のように出力パルスに端数が出る。そこで，図１５
（ｂ）に示すように指令パルスの端数が出ないようにサ
ンプリング周期を変更するものである。

【０１１５】以上説明したように，本実施例の数値制御
装置では，オーバライド指令を受けたときでも，指令パ
ルスの端数が出ないようにサンプリング周期を変更する
ことができるので，オーバライド時においてもプログラ
ムブロック間における加工のつなぎ目で発生する送り速
度の変動ならびに移動軌跡のずれを無くすことができ
る。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように，この発明に係る数
値制御方法によれば，加工プログラムを１プログラムブ
ロック毎あるいは複数プログラムブロック毎に順次解析
して工具移動位置および工具送り速度から各軸方向の移
動量および送り速度を算出し，該算出された移動量およ
び送り速度に基づいて，所定のサンプリング周期により
分割された指令パルスを生成し，指令パルスの制御対象
への出力タイミングを，サンプリング周期に基づいて制
御する場合において，サンプリング周期を，指令パルス
に端数がでないように変更するので，これにより，１プ
ログラムブロック毎あるいは複数プログラムブロック毎
にサンプリング周期を可変とすることができ，プログラ
ムブロック間における加工のつなぎ目で発生する送り速
度の変動ならびに移動軌跡のずれを無くして，つなぎ目
の高精度な加工を実現すると共に，数値制御装置の負荷
を減らし数値制御装置の処理に余裕を持たせるようにす
ることができる。

【０１１７】また，次の発明に係る数値制御方法にあっ
ては，加工プログラムを１プログラムブロック毎あるい
は複数プログラムブロック毎に順次解析して工具移動位
置および工具送り速度を得て，工具移動位置および工具
送り速度に基づいて移動量および送り速度を算出し，１
プログラムブロックあるいは複数プログラムブロックに
おいて指令パスルに端数がでないようにサンプリング周
期を変更し，算出された移動量および送り速度に基づい
て，変更したサンプリング周期により等分割された指令
パルスを生成し，該生成された指令パルスの制御対象へ
の出力タイミングを，サンプリング周期に基づいて制御
するので，これにより，１プログラムブロック毎あるい
は複数プログラムブロック毎にサンプリング周期を可変
とすることができ，プログラムブロック間における加工
のつなぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移動軌跡
のずれを無くして，つなぎ目の高精度な加工を実現する
と共に，数値制御装置の負荷を減らし数値制御装置の処
理に余裕を持たせるようにすることができる。

【０１１８】また，この発明に係る数値制御装置にあっ
ては，解析手段により加工プログラムを１プログラムブ
ロック毎あるいは複数プログラムブロック毎に順次解析
して工具移動位置および工具送り速度を得て，補間手段
により工具移動位置および工具送り速度に基づいて移動
量および送り速度を算出し，サンプリング周期計算手段
により１プログラムブロックあるいは複数プログラムブ
ロックにおいて指令パルスの端数がでないようにサンプ
リング周期を変更し，指令パルス生成手段により算出さ
れた移動量および送り速度に基づいて，変更したサンプ
リング周期により等分割された指令パルスを生成し，サ
ンプリング制御手段により生成された指令パルスの制御
対象への出力タイミングを，サンプリング周期に基づい
て制御するので，これにより，１プログラムブロック毎
あるいは複数プログラムブロック毎にサンプリング周期
を可変とすることができ，プログラムブロック間におけ
る加工のつなぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移
動軌跡のずれを無くして，つなぎ目の高精度な加工を実
現すると共に，数値制御装置の負荷を減らし数値制御装
置の処理に余裕を持たせるようにすることができる。

【０１１９】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段によりサンプリング周
期を均等化するので，これによりプログラムブロック間
における加工のつなぎ目で発生する送り速度の変動なら
びに移動軌跡のずれを無くして，つなぎ目の高精度な加
工を実現すると共に，数値制御装置の負荷を減らし数値
制御装置の処理に余裕を持たせるようにすることができ
る。

【０１２０】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
て，サンプリング周期計算手段により１プログラムブロ
ックあるいは複数プログラムブロックの最終のサンプリ
ング周期において，該最終のサンプリング周期の指令パ
ルスが他のサンプリング周期における指令パルスより小
さい端数となるとき，サンプリング周期を初期のサンプ
リング周期よりも大きく変更するので，これにより数値
制御装置の負荷を軽減することができる。

【０１２１】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段により補間手段で算出
された送り速度に基づき加減速時か，あるいは，等速度
時かを判断し，加減速時には等速度時よりも短くサンプ
リング周期を設定し，等速度時には加減速時よりも長く
サンプリング周期を設定する。このように，加減速時に
はサンプリング周期を短くするので滑らかな速度変動で
速度制御をすることができ，また，等速時にはサンプリ
ング周期を長くするので，急激な加減速を伴う加工にお
いても細かい移動制御を可能とし，加工物に対する加工
精度を向上させることができ，数値制御装置の負荷を軽
減することができる。

【０１２２】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段により移動指令の有無
を判断し，移動指令が無いときには，サンプリング周期
を所定値よりも長く，例えば，無限大に設定して，装置
を待機状態にするので，これにより数値制御装置の負荷
を軽減することができ，結果として制御対照に対する制
御以外の処理，例えば，画面表示処理等を高速に行うこ
とができる。

【０１２３】また，次の発明に係る数値制御装置にあっ
ては，サンプリング周期計算手段によりオーバライド指
令を受けたとき，サンプリング周期を指令パルスに端数
がでないように変更するので，これによりオーバライド
時においてもプログラムブロック間における加工のつな
ぎ目で発生する送り速度の変動ならびに移動軌跡のずれ
を無くして，つなぎ目の高精度な加工を実現すると共
に，数値制御装置の負荷を減らし数値制御装置の処理に
余裕を持たせるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例に係る数値制御装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】 実施例の数値制御装置における割り込み制御
部の具体的な構成図である。

【図３】 実施例１の移動指令パルス分配部およびサン
プリング時間間隔計算部の処理を説明するフローチャー
トである。

【図４】 具体的な移動指令に対する従来および実施例
１の速度指令パルスの説明図である。

【図５】 図５（ａ）は２つのプログラムブロックによ
る移動指令軌跡の説明図，図５（ｂ）は生成される２次
元ベクトル，Ｙ軸方向，Ｘ軸方向の速度指令パルスの説
明図，図５（ｃ）は実際の移動軌跡の説明図である。

【図６】 実施例２の移動指令パルス分配部およびサン
プリング時間間隔計算部の処理を説明するフローチャー
トである。

【図７】 実施例２の具体的な移動指令に対する速度指
令パルスの説明図である。

【図８】 実施例３の移動指令パルス分配部およびサン
プリング時間間隔計算部の処理を説明するフローチャー
トである。

【図９】 実施例３の具体的な移動指令に対する速度指
令パルスの説明図である。

【図１０】 実施例３の移動指令パルス分配部およびサ
ンプリング時間間隔計算部の処理を説明するフローチャ
ートである。

【図１１】 実施例４の移動指令パルス分配部およびサ
ンプリング時間間隔計算部の処理を説明するフローチャ
ートである。

【図１２】 実施例４に係る通常の数値制御装置からサ
ーボ側への送信タイミングを示すタイミングチャートで
ある。

【図１３】 実施例４に係る通常の数値制御装置からサ
ーボ側への送信タイミングを示すタイミングチャートで
ある。

【図１４】 実施例５に係るオーバライド（高速）指令
が入った状態を示すタイミングチャートである。

【図１５】 実施例５に係るオーバライド（低速）指令
が入った状態を示すタイミングチャートである。

【図１６】 従来における数値制御装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図１７】 従来例における各プログラムブロックの移
動量を速度指令パルスにサンプリング周期で分割する方
法を示す説明図である。

【図１８】 従来例における各プログラムブロックの移
動量を速度指令パルスにサンプリング周期で分割する方
法を示す説明図であり，特に，最終のサンプリング周期
で速度指令パルスの端数が生じた場合を示している。

【図１９】 従来例における各プログラムブロックの移
動量を速度指令パルスにサンプリング周期で分割する方
法を示す説明図であり，特に，速度指令パルスに端数が
生じた場合の第１の対処手法の説明図である。

【図２０】 従来例における各プログラムブロックの移
動量を速度指令パルスにサンプリング周期で分割する方
法を示す説明図であり，特に，速度指令パルスに端数が
生じた場合の第２の対処手法の説明図である。

【図２１】 従来例の第１の対処手法を用いた場合の問
題点説明図であり，図２１（ａ）は２つのプログラムブ
ロックにより生成される２次元ベクトル，Ｙ軸方向，Ｘ
軸方向の速度指令パルスの説明図，図２１（ｂ）は指令
と実際の移動軌跡の説明図である。

【図２２】 従来例の第２の対処手法を用いた場合の問
題点説明図である。

【図２３】 従来例における加減速時のサンプリング周
期毎の速度指令パルスと，プログラム指令と，加速度パ
ターンの説明図である。

【符号の説明】

１ 加工プログラム，２ プログラム解析部（解析手
段），３ 補間部（補間手段），４，１４ 移動指令パ
ルス分配部（指令パルス生成手段），５，１５加減速
部，６，１６ 指令パルス出力部，７，１７ 駆動部，
８ モータ，９サンプリング時間間隔計算部（サンプリ
ング周期計算手段），１０ 割り込み制御部（サンプリ
ング制御手段），２１ タイマ，２２ カウンタ，２３
発振器，２４ 割り込みルーチン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年２月１９日

【手続補正１】

【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】図１９は，第１プログラムブロックにおけ
る最終のサンプリング周期で発生する速度指令パルスの
端数を，次の第２プログラムブロックにおける最初のサ
ンプリング周期の速度指令パルスに足し込む手法を用い
た場合の，速度指令パルスを示している。また，図２０
は，端数が出ないようにプログラムブロック毎に速度指
令パルスの大きさ（指令速度）を変動させる手法を用い
た場合の，速度指令パルスを示している。

【手続補正２】

【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】図２１（ａ）に示すように，まず２次元ベ
クトル方向指令として，第１プログラムブロックにおけ
る最終のサンプリング周期で発生する速度指令パルスの
端数が，次の第２プログラムブロックにおける最初のサ
ンプリング周期の速度指令パルスに足し込まれてベクト
ル方向指令の速度指令パルスが生成される。次に，この
ベクトル方向指令の速度指令パルスに基づいて，各軸方
向（Ｙ軸およびＸ軸）の速度指令パルスが生成される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】まず，ステップＳ１０では，サンプリング
周期として，デフォルト値である通常のサンプリング周
期Ｔ１を設定する。次にステップＳ１１では，補間部３
から１プログラムブロック当たりの移動量および送り速
度（指令速度）を入力する。次にステップＳ１２では，
入力した指令速度と設定されたサンプリング周期Ｔ１か
ら，１サンプリング周期当たりの移動量を計算する。計
算式は下記の通りである。すなわち， １サンプリング周期の移動量＝指令速度×サンプリング
周期（Ｔ１） である。ここまでの処理によって生成される速度指令パ
ルスは，従来と同等であり図４（ｂ）に示されるもので
ある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】また，図５（ｂ）に示すように，速度指令
パルスが生成される。すなわち，まずサンプリング周期
計算部９により，第１および第２の各プログラムブロッ
クについて，サンプリング周期がそれぞれＴ３およびＴ
４に再設定される。次に移動指令パルス分配部１４によ
り，再設定されたサンプリング周期Ｔ３およびＴ４，な
らびに送り速度（指令速度）に基づいて速度指令パルス
（２次元ベクトル方向指令）が生成され，該ベクトル方
向指令の速度指令パルスに基づいて，各軸方向（Ｙ軸お
よびＸ軸）の速度指令パルスが生成される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工プログラムを１プログラムブロック
   毎あるいは複数プログラムブロック毎に順次解析して工
   具移動位置および工具送り速度から各軸方向の移動量お
   よび送り速度を算出し，前記算出された移動量および送
   り速度に基づいて，所定のサンプリング周期により分割
   された指令パルスを生成し，前記指令パルスの制御対象
   への出力タイミングを，前記サンプリング周期に基づい
   て制御する数値制御方法において，前記サンプリング周
   期を，前記指令パルスに端数がでないように変更するこ
   とを特徴とする数値制御方法。
2. 【請求項２】 加工プログラムを１プログラムブロック
   毎あるいは複数プログラムブロック毎に順次解析して工
   具移動位置および工具送り速度を得る第１工程と，前記
   工具移動位置および工具送り速度に基づいて移動量およ
   び送り速度を算出する第２工程と，前記１プログラムブ
   ロックあるいは複数プログラムブロックにおいて指令パ
   スルの端数がでないようにサンプリング周期を変更する
   第３工程と，前記第２工程で算出された移動量および送
   り速度に基づいて，前記第３工程で変更したサンプリン
   グ周期により等分割された指令パルスを生成する第４工
   程と，前記第４工程で生成された指令パルスの制御対象
   への出力タイミングを，前記サンプリング周期に基づい
   て制御する第５工程とを含むことを特徴とする数値制御
   方法。
3. 【請求項３】 加工プログラムを１プログラムブロック
   毎あるいは複数プログラムブロック毎に順次解析して工
   具移動位置および工具送り速度を得る解析手段と，前記
   工具移動位置および工具送り速度に基づいて移動量およ
   び送り速度を算出する補間手段と，前記１プログラムブ
   ロックあるいは複数プログラムブロックにおいて指令パ
   ルスに端数がでないようにサンプリング周期を変更する
   サンプリング周期計算手段と，前記補間手段で算出され
   た移動量および送り速度に基づいて，前記サンプリング
   周期計算手段で変更したサンプリング周期により等分割
   された指令パルスを生成する指令パルス生成手段と，前
   記指令パルス生成手段により生成された指令パルスの制
   御対象への出力タイミングを，前記サンプリング周期に
   基づいて制御するサンプリング制御手段とを具備するこ
   とを特徴とする数値制御装置。
4. 【請求項４】 前記サンプリング周期計算手段は，前記
   サンプリング周期を均等化することを特徴とする請求項
   ３に記載の数値制御装置。
5. 【請求項５】 前記サンプリング周期計算手段は，前記
   １プログラムブロックあるいは複数プログラムブロック
   の最終のサンプリング周期において，該最終のサンプリ
   ング周期の指令パルスが他のサンプリング周期における
   指令パルスより小さい端数となるとき，サンプリング周
   期を初期のサンプリング周期よりも大きく変更すること
   を特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
6. 【請求項６】 前記サンプリング周期計算手段は，前記
   補間手段で算出された送り速度に基づき加減速時か，あ
   るいは，等速度時かを判断し，加減速時には等速度時よ
   りも短くサンプリング周期を設定し，等速度時には加減
   速時よりも長くサンプリング周期を設定することを特徴
   とする請求項３に記載の数値制御装置。
7. 【請求項７】 前記サンプリング周期計算手段は，移動
   指令の有無を判断し，移動指令が無いときには，サンプ
   リング周期を所定値よりも長く設定して，装置を待機状
   態にすることを特徴とする請求項３に記載の数値制御装
   置。
8. 【請求項８】 前記サンプリング周期計算手段は，オー
   バライド指令を受けたとき，前記サンプリング周期を指
   令パルスに端数がでないように変更することを特徴とす
   る請求項３に記載の数値制御装置。