JPH10320026A - 数値制御装置及び方法 - Google Patents

数値制御装置及び方法

Info

Publication number
JPH10320026A
JPH10320026A JP9130011A JP13001197A JPH10320026A JP H10320026 A JPH10320026 A JP H10320026A JP 9130011 A JP9130011 A JP 9130011A JP 13001197 A JP13001197 A JP 13001197A JP H10320026 A JPH10320026 A JP H10320026A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
path
joint
numerical control
correction
curvature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9130011A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomonori Satou
智典 佐藤
Takashi Iwasaki
隆至 岩▲さき▼
悌史 ▲たか▼橋
Yoshifumi Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP9130011A priority Critical patent/JPH10320026A/ja
Priority to US09/080,961 priority patent/US5955856A/en
Priority to DE19822520A priority patent/DE19822520A1/de
Publication of JPH10320026A publication Critical patent/JPH10320026A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4105—Analog interpolation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34098—Slope fitting, fairing contour, curve fitting, transition
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34175—Overlap, between two blocks, continuous, smooth speed change, movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35121—Generate connection between two paths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経路と経路の継ぎ目で精度良くしかも高速に
移動することのでき、且つそのための演算を簡単、迅速
に行うことができる数値制御装置及び方法を得る。 【解決手段】 経路と経路の継ぎ目に曲率が連続になる
ような経路を挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、指令された経路に
沿って移動する機械（組立機、測定器、搬送機、ロボッ
ト、ミシン等）に対して指令を与えるコントローラ（モ
ーションコントローラ、シーケンサ、ロボットコントロ
ーラ、ミシンコントローラ等）一般に適用可能な数値制
御装置及び方法に関し、特に工作機械の数値制御装置及
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２５に、一般の数値制御（ＮＣ）工作
機械の構成を示す。図２５において、１０１は数値制御
（ＮＣ）プログラム、１０２は数値制御（ＮＣ）装置、
１０３はサーボアンプ、１０４はモータ、１０５は工作
機械である。まず、工作機械１０５を動かしたい経路を
ＮＣプログラム１０１に記述する。次に、ＮＣ装置１０
２は、工作機械１０５がこのＮＣプログラム１０２に記
述された経路上を移動するように、サーボアンプ１０３
に時々刻々の指令を与える。サーボアンプ１０３は与え
られた指令に従い、モータ１０４を回転させることによ
り工作機械１０５を駆動する。
【０００３】このとき、ＮＣ装置１０２としては、ＮＣ
プログラム１０１に指定された経路からのずれ（軌跡精
度）が小さく、且つ短時間に移動することが要求され
る。これら両要求はトレードオフの関係にある。例え
ば、コーナー部や半径の小さい円弧などの箇所を無理に
高速に移動すると、モータ１０４の出力トルクが飽和し
たり、工作機械１０５が追従できなかったり、あるいは
機械振動が発生したりするので、減速しなければならな
い。その結果、移動時間が長くなってしまう。これは、
自動車を運転する際に、コーナーに達する前に減速する
必要があることに似ている。
【０００４】軌跡精度は勿論零が理想ではあるが、実用
上は、許容される軌跡精度（許容誤差）が与えられ、そ
の範囲内に軌跡精度が収まればよい。寧ろ、可能な範囲
で積極的に経路を修正してやれば、軌跡精度の制約を満
たしながらも移動時間を短縮することが可能になる。一
般に、経路を通過する際に、モータ１０４の出力トルク
が飽和しないためには、法線加速度（移動方向の横方向
の加速度）をある値以下にする必要がある。法線加速度
は、移動速度の２乗に比例し、曲率（＝１／曲率半径）
に比例する。従って、法線加速度が許容値以下であると
いう制約の下で、移動速度を上げるためには、曲率を小
さくする（半径を大きくする）ことが有効である。これ
も、自動車を運転する際に、道路の半径が大きいほど速
く移動できることと原理は同じである。このような例と
して、図２に示すような方法がある。
【０００５】図２６は、三菱数値制御装置「ＭＥＬＤＡ
Ｓ ３００シリーズ」プログラミング説明書（三菱電機
株式会社発行）に記載された方法を示している。図２に
おいて、１０１はＮＣプログラム、１０２はＮＣ装置、
２０１はＮＣプログラム解釈部、２０２は円弧挿入部、
２０３は補間・加減速部、２０５は元々の経路、２０６
は修正後の経路、２０７はサーボアンプへの指令であ
る。ＮＣ装置１０２は、プログラム解釈部２０１、円弧
挿入部２０２及び補間・加減速部２０３から構成され
る。
【０００６】図２７に、この従来の方法の場合のＮＣプ
ログラムの例を示す。ＮＣプログラム１０１には、円弧
を挿入したい箇所に、特定のコード（Ｒ）と円弧半径を
示す数値を記述しておく。
【０００７】ＮＣプログラム解釈部２０１は、ＮＣプロ
グラム１０１を解釈し、元々の経路２０５（後述の修正
後の経路と区別するためこう呼ぶ）を生成する。円弧挿
入部２０２は、元々の経路２０５において、特定のコー
ド（Ｒ）に対応する箇所に、円弧を挿入する。この修正
後の経路２０６に従って、補間・加減速部２０３で補間
と加減速を行い、サーボアンプへの指令２０７を作成す
る。
【０００８】図２８に、この従来の方法による経路修正
の結果を示す。コーナー部に円弧を挿入した経路に修正
されている。元々の経路では、コーナー部（Ｐj）で曲
率が無限大であるのに対して、この方法では、円弧上の
曲率は１／（円弧の半径）となる。従って、この方法で
は、移動速度を速くすることが可能であり、結果とし
て、元々の経路を移動するよりも、移動時間が短くなる
という効果がある。
【０００９】あるいは、同様の方法として、特開平７−
２１０２２５号公報記載の発明がある。この方法も、同
様にコーナー部に円弧ブロックを挿入する方法である。
さらに、この公開公報記載の発明においては、円弧を挿
入する条件、円弧の半径の決め方、円弧を通過する際の
速度についても触れている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来方
式では、接線の方向（角度）を滑らかに連続するように
したに過ぎず、依然、曲率（＝１／曲率半径）は連続に
なっていないという問題点がある。
【００１１】図２９は、従来の方法による修正後の経路
の角度と曲率を示す図である。図２９から分かるよう
に、角度は連続になっているが、曲率は、直線部と円弧
部の境界部で段差が生じており、連続になっていない。
このように曲率が不連続な箇所を一定の速度で通過する
と、法線加速度も不連続になり、図３０のように機械振
動を引き起こし、その結果、軌跡精度が悪化するという
問題点がある。これは、自動車を運転する際に、急ハン
ドルを切ることに似ている。
【００１２】あるいは、直線部と円弧部との境界部の手
前で十分減速すれば、法線加速度はもちろん小さくなる
が、それでは、移動時間が長くなってしまうという問題
点がある。
【００１３】そこで、本発明は上述した従来の方法の問
題点を解決しようとするもので、経路と経路の継ぎ目で
精度良く、しかも高速に移動することのでき、且つその
ための演算を簡単、迅速に行うことができる数値制御装
置及び方法を得ることを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る数
値制御装置は、経路と経路の継ぎ目に、曲率あるいは加
速度が連続となる経路を挿入する継ぎ目修正部を備える
ものである。
【００１５】請求項２の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部が、軌跡精度が指定された許容誤差以下
になるような経路を挿入するものである。
【００１６】請求項３の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部が、角度または曲率あるいは加速度が不
連続な点を継ぎ目と判断するものである。
【００１７】請求項４の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部が、経路と経路の継ぎ目において、予め
登録された特定の命令が指定されている場合には、継ぎ
目の修正を行わないものである。
【００１８】請求項５の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部において、挿入する経路が、複数の区間
からなる区分的な経路であるものである。
【００１９】請求項６の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部における区分的な経路が、元々の経路上
の複数の点を制御点とする曲線であるものである。
【００２０】請求項７の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部において、挿入する経路が、継ぎ目部近
傍では元々の経路の内側を通過し、継ぎ目の周辺部では
元々の経路の外側を通過するものである。
【００２１】請求項８の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部において、速度に応じて経路を変更する
ものである。
【００２２】請求項９の発明に係る数値制御装置は、前
記継ぎ目修正部においては、発生した振動の大きさに応
じて、挿入する経路を変更するものである。
【００２３】請求項１０に係る数値制御方法は、経路と
経路の継ぎ目に、曲率あるいは加速度が連続となる経路
を挿入するものである。
【００２４】請求項１１に係る数値制御方法は、前記経
路の軌跡精度が指定された許容誤差以下となるものであ
る。
【００２５】請求項１２に係る数値制御方法は、角度又
は曲率あるいは加速度が不連続な点を継ぎ目と判断する
ものである。
【００２６】請求項１３に係る数値制御方法は、経路と
経路の継ぎ目において、予め登録された特定の命令が指
定されている場合には、継ぎ目の修正を行わないもので
ある。
【００２７】請求項１４に係る数値制御方法は、前記挿
入する経路が、複数の区間からなる区分的な経路であ
る。
【００２８】請求項１５に係る数値制御方法は、前記区
分的な経路が、元々の経路上の複数の点を制御点とする
曲線とするものである。
【００２９】請求項１６に係る数値制御方法は、前記挿
入する経路が、継ぎ目部近傍では元々の経路の内側を通
過し、継ぎ目の周辺部では元々の経路の外側を通過する
ものである。
【００３０】請求項１７に係る数値制御方法は、速度に
応じて前記経路を変更するものである。
【００３１】請求項１８に係る数値制御方法は、発生し
た振動の大きさに応じて、前記挿入する経路を変更する
ものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面により本発明の実
施の形態について説明する。尚、上記従来例と同様ある
いは対応する部分には同一の符号を付した。
【００３３】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１による数値制御（ＮＣ）装置を説明するためのブロ
ック図である。図１において、１０２ＡはＮＣ装置、７
０１は継ぎ目修正部である。ＮＣ装置１０２Ａは、プロ
グラム解釈部２０１、継ぎ目修正部７０２及び補間・加
減速部２０３から構成される。他の構成要素は図２と同
一のため、説明を省略する。
【００３４】図２に、本発明によるＮＣプログラムの例
を示す。継ぎ目部を修正したい箇所に、特定のコード
（ＪＬ）に続いて修正幅を、また別の特定のコード（Ｊ
Ｔ）に続いて許容誤差を示す数値を記述する。この例で
は、修正幅は３０、許容誤差は１０である。
【００３５】継ぎ目修正部７０１は、元々の経路２０５
において、特定のコードを記述した継ぎ目の箇所に、指
定された修正幅と許容誤差を満たし、且つ角度と曲率が
連続になるようなスプライン曲線を挿入し、継ぎ目を修
正する。この修正後の経路２０６に従って、補間・加減
速部２０３では、補間と加減速を行って、サーボアンプ
への指令２０７を作成する。
【００３６】図３は、継ぎ目修正部７０１の動作を示す
フローチャートである。図３に示すように、まず、ステ
ップ９０では、その継ぎ目が修正すべきかどうかをチェ
ックする。特定のコード（ＪＬ、ＪＴ）を含む継ぎ目
は、修正するために、ステップ９１に進み、そうでない
箇所は何もしない。
【００３７】ステップ９１では、挿入する経路の仕様を
確定する。ここでは、ＮＣプログラムに記述してある修
正幅及び許容誤差の値を用いる。
【００３８】ステップ９２では、挿入する経路を求め
る。経路が満たすべき拘束条件を確認すると、まず、前
方及び後方に隣接する経路との境界部で位置、角度及び
曲率が連続である必要がある（位置、角度及び曲率が連
続であるためには、位置、速度及び加速度が連続であれ
ばよい）。さらに、軌跡精度の制約を満たすために、簡
易的に、挿入する経路が元々の経路と最も離れる箇所
（たいていは中央部）で通過する位置を指定する。経路
の種類は、以上の拘束条件を満たすものであれば、何で
も構わない。例えば、ここでは、拘束条件が７つあるの
で、最も簡単な経路として、６次のスプライン曲線を用
いる。すなわち、曲線の式をＰ（ｔ）、（ｔ＝０〜Ｌ）
とおくと、 Ｐ(ｔ)=Ｃ6ｔ6+Ｃ5ｔ5+Ｃ4ｔ4+Ｃ3ｔ3+Ｃ2ｔ2+Ｃ1ｔ+Ｃ0 ・・・（１） と表せる。ここで、ｔは媒介変数、Ｌは経路の長さを意
味する。Ｃi、i＝0〜6、は曲線の係数である。式（１）
に、前述の拘束条件をあてはめると、以下のようにな
る。
【００３９】 Ｐ（０）＝Ｐb ・・・（２−１） Ｐ'（０）＝Ｖb ・・・（２−２） Ｐ''（０）＝Ａb ・・・（２−３） Ｐ（Ｌ）＝Ｐf ・・・（２−４） Ｐ'（Ｌ）＝Ｖf ・・・（２−５） Ｐ''（Ｌ）＝Ａf ・・・（２−６） Ｐ（Ｌ／２）＝Ｐc ・・・（２−７） ここで、記号'はｔによる微分を示す。また、Ｐb、Ｖ
b、Ａbは、それぞれ後方に隣接する経路の位置、速度、
加速度であり、Ｐf、Ｖf、Ａfは、前方に隣接する経路
の位置、速度、加速度である。これらの値は、後方の経
路の曲線式をＰb（ｔ）、（ｔ＝０〜Ｌb）、（Ｌbは後
方の経路の長さ）、前方の経路の曲線式をＰf（ｔ）、
（ｔ＝０〜Ｌf）、（Ｌfは前方の経路の長さ）とすれ
ば、 Ｐb＝Ｐb（Ｌb） ・・・（３−１） Ｖb＝Ｐb'（Ｌb） ・・・（３−２） Ａb＝Ｐb''（Ｌb） ・・・（３−３） Ｐf＝Ｐf（０） ・・・（３−４） Ｖf＝Ｐf'（０） ・・・（３−５） Ａf＝Ｐf''（０） ・・・（３−６） で計算される。また、Ｐcは、中央部で通過する位置で
あり、元々の経路の継ぎ目（Ｐj）から、許容誤差の範
囲に配置する。例えば、 Ｐc＝Ｐj＋ε・ｕ ・・・（３−７） とする。ここで、εは許容誤差以下の値であり、ｕはＰ
jにおける角度の内側向きの二等分線方向の単位ベクト
ルである。
【００４０】上記（２−１）から（２−７）からなる連
立方程式を解くことにより、曲線の係数Ｃiが一意的に
決定される。
【００４１】ステップ９３では、継ぎ目の近傍の経路を
修正する。ステップ９２で求めた曲線の係数Ｃiに対応
するスプライン曲線を、継ぎ目部分に挿入すると同時
に、後方の経路の終点及び前方の経路の始点を、元々の
経路の継ぎ目（Ｐj）から、それぞれＰb、Ｐfに修正す
る。図４は、修正された経路を示す。
【００４２】図５は、修正された経路の角度と曲率を示
したものである。これらの図４、５から分かるように、
角度だけでなく曲率も滑らかに連続になる。このように
曲率が連続であれば、機械振動を引き起こすことなく移
動することができ、その結果、速度を落とすことなく良
好な軌跡精度を得ることができる。
【００４３】前述の例では、６次のスプライン曲線を用
いたが、この場合には、係数がＣ0からＣ6まで７個ある
ので、自由度は７である。一般に、位置、速度、加速度
を両端点で連続にするためには、自由度は最低６だけ必
要である。従って、前述の例では自由度が１だけ多いた
め、さらに別の拘束条件、すなわち中央部で特定の点を
通過する条件を追加することができた。一般に、経路の
自由度が増えれば、その分、満足できる拘束条件が増え
る。例えば、７次のスプライン曲線を用いると、さらに
別の拘束条件を与えることができる（別の通過する点を
指定する、あるいは中央での接線ベクトルを指定するな
ど）。逆に、最低限の自由度６の曲線（５次のスプライ
ン曲線など）を用いると、余分な拘束条件は与えること
はできない。曲線の次数は、高ければ高いほど曲線を自
由に配置できる反面、計算量も増えるという欠点もあ
る。
【００４４】前述の例では、スプライン曲線を用いた
が、６以上の自由度があれば、別の曲線を用いても構わ
ない。例えば、Ｂスプライン曲線、ベジェ（Bezier）曲
線、ＮＵＲＢＳ曲線、有理ベジェ（Bezier）曲線等を用
いても、同様の効果を得ることが可能である。
【００４５】前述の例では、ＮＣプログラムに修正幅と
許容誤差を指定したが、省略時の値を登録しておき、省
略時にはこの値を用いても構わない。
【００４６】前述の例では、許容誤差の制約を満たすよ
うに経路を修正したが、許容誤差を指定しないか、ある
いは指定された値を無視してもよい。この場合には、軌
跡精度を管理できないが、反面、制約条件が減る分、曲
線の次数が低くなり（例えば、６次ではなく、５次のス
プライン曲線でよい）、計算が簡単になる。
【００４７】実施の形態２．本実施の形態２では、直線
と円弧の継ぎ目について述べる。直線と円弧の継ぎ目で
は、たとえ角度が連続であっても、曲率の段差が生じて
いる。
【００４８】本実施の形態２の構成は図１のブロック図
と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目修
正部７０１の動作も、図３のフローチャートと全く同一
であるので、説明を省略する。
【００４９】図６に、本発明によるＮＣプログラムの例
を示す。継ぎ目部を修正したい箇所に、特定のコード
（ＪＬ）に続いて修正幅を、また別の特定のコード（Ｊ
Ｔ）に続いて許容誤差を示す数値を記述する。この例で
は、修正幅は３０、許容誤差は１０である。
【００５０】図７に、このようにして修正された経路を
示す。直線と円弧の継ぎ目部分にスプライン曲線を挿入
している。
【００５１】図８は、元々の経路の角度と曲率を示した
ものである。この図８から分かるように、角度は連続で
あるが、曲率は継ぎ目部で段差が生じており、これが、
機械振動の原因となる。一方、図９は、修正された経路
の角度と曲率を示したものである。この場合には、角度
だけでなく曲率も滑らかに連続になる。このように曲率
が連続であれば、機械振動を引き起こすことことなく移
動することができ、速度を落とすことなく良好な軌跡精
度を得ることができる。
【００５２】実施の形態３．本実施の形態３では、円弧
と円弧の継ぎ目について述べる。円弧と円弧の継ぎ目で
は、たとえ角度が連続であっても、両円弧の半径が異な
る場合や、両円弧の回転方向（時計回り、反時計回り）
が異なる場合には、やはり曲率の段差が生じている。
【００５３】本実施の形態３の構成は、図１のブロック
図と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目
修正部７０１の動作も、図９のフローチャートと全く同
一であるので、説明を省略する。
【００５４】図１０は、本発明によるＮＣプログラムの
例を示す。継ぎ目部を修正したい箇所に、特定のコード
（ＪＬ）に続いて修正幅を、また別の特定のコード（Ｊ
Ｔ）に続いて許容誤差を示す数値を記述する。この例で
は、修正幅は３０、許容誤差は１０である。
【００５５】図１１は、修正された経路を示す。円弧と
円弧の継ぎ目部分にスプライン曲線を挿入している。
【００５６】図１２は、元々の経路の角度と曲率を示し
たものである。この図１２から分かるように、角度は連
続であるが、曲率は継ぎ目部で段差が生じており、これ
が、機械振動の原因となる。一方、図１３は、修正され
た経路の角度と曲率を示したものである。この場合に
は、角度だけでなく曲率も滑らかに連続になる。このよ
うに曲率が連続であれば、機械振動を引き起こすことこ
となく移動することができ、速度を落とすことなく良好
な軌跡精度を得ることができる。
【００５７】実施の形態４．上記実施の形態１から３で
は、修正すべき継ぎ目部をＮＣプログラムに明示的に示
したが、本実施の形態４においては、修正する継ぎ目部
を自動的に選択する方法について述べる。
【００５８】本実施の形態４の場合は、構成は図１のブ
ロック図と全く同一であるので説明を省略する。また、
継ぎ目修正部７０１の動作も、ステップ９０以外は、図
９のフローチャートと全く同一であるので、説明を省略
する。
【００５９】本実施の形態４においては、ステップ９０
の代わりに、図１４に示す手順を行う。まず、ステップ
２０１では、ＮＣプログラムにおいて、継ぎ目修正を意
味する命令が明示的に指令されているかどうかをチェッ
クする。指令されていれば、ステップ２０５に進む。指
令されていなければ、ステップ２０２に進む。ステップ
２０２では、角度が予め与えられた角度許容値よりも大
きいかどうかをチェックし、大きければ、ステップ２０
５に進み、小さければ、ステップ２０３に進む。ステッ
プ２０３では、曲率の段差が予め与えられた曲率の段差
の許容値よりも大きいかどうかをチェックし、大きけれ
ばステップ２０５に進み、小さければステップ２０４に
進む。最終的に、ステップ２０４に到達すれば継ぎ目を
修正せず、ステップ２０５に到達すれば継ぎ目を修正す
る。
【００６０】図１４においては、明らかに、ステップ２
０１、ステップ２０２、ステップ２０３の順序は任意で
ある。
【００６１】上記ステップ２０３では曲率の段差をチェ
ックしたが、曲率の計算は複雑で計算量が多いため、接
線速度が一定であるとみなせる場合には、曲率の代わり
に近似的に加速度ベクトルの大きさを用いてもよい。加
速度ベクトルは、曲線の式の導関数を用いて計算できる
ため、計算が簡単である。
【００６２】本実施の形態４の方法によれば、ＮＣプロ
グラムに明示的に継ぎ目修正を意味する命令を指令しな
くても自動的に修正する箇所を選択してくれるので、Ｎ
Ｃプログラムを修正する手間が省けるという効果があ
る。
【００６３】実施の形態５．本実施の形態５では、経路
と経路の継ぎ目において、継ぎ目を修正することが不適
切な命令が指令されている場合には、継ぎ目の修正を行
わないようにする方法について述べる。
【００６４】本実施の形態５の構成は図１のブロック図
と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目修
正部７０１の動作も、ステップ９０以外は、図３のフロ
ーチャートと全く同一であるので、説明を省略する。
【００６５】本実施の形態５においては、ステップ９０
に代わり、図３に示す手順を行う。ステップ２０１で
は、明示的にＮＣプログラムにて、継ぎ目修正を意味す
る命令を指令されているかどうかをチェックする。指令
されていれば、ステップ２０６に進む。指令されていな
ければ、ステップ２０２に進む。ステップ２０２では、
角度が予め与えられた角度許容値よりも大きいかどうか
をチェックし、大きければステップ２０６に進み、小さ
ければステップ２０３に進む。ステップ２０３では、曲
率の段差が予め与えられた曲率の段差の許容値よりも大
きいかどうかをチェックし、大きければステップ２０６
に進み、小さければステップ２０４に進む。ステップ２
０６では、予め登録された命令が指定されていれば、ス
テップ２０４に進み、そうでなければステップ２０５に
進む。最終的に、ステップ２０４に到達すれば、継ぎ目
を修正せず、ステップ２０５に到達すれば、継ぎ目を修
正する。
【００６６】図１５において、明らかに、ステップ２０
５とステップ２０６の順序は任意である。
【００６７】予め登録しておく命令は、指定された位置
を通過あるいは停止する必要のある指令であり、例え
ば、正確にその座標値を計測する命令、正確にその位置
に停止し何らかの動作をする命令（工具交換、穴開け加
工など）などである。
【００６８】本発明により、指定された位置を通過ある
いは停止する必要のある指令に対しては、確実に正確な
位置を通過または停止できるため、誤動作や誤検出を防
ぐことができる。
【００６９】実施の形態６．上記実施の形態１乃至３で
は、１つの区間からなるスプライン曲線を挿入したが、
本実施の形態６では、複数の区間からなる区分的なスプ
ライン曲線を挿入する。図１６は３区間からなる区分的
な曲線の例である。
【００７０】本実施の形態６の構成は、図１のブロック
図と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目
修正部７０１の動作も、ステップ９２以外は、図３のフ
ローチャートと全く同一であるので、説明を省略する。
【００７１】実施の形態１においては、ステップ９２に
おいて、単区間からなるスプライン曲線を用いたが、本
実施の形態６では、複数の区間からなるスプライン曲線
を用いる。ここでは、区間数が４の場合の例について述
べる。
【００７２】曲線が満たすべき拘束条件を確認すると、
まず、Ｐ1からＰ5の計５点において、位置、角度及び曲
率が連続である必要がある（位置、角度及び曲率が連続
であるためには、位置、速度及び加速度が連続であれば
よい）。この連続条件は、一般に、区間数をｎとする
と、３×（ｎ＋１）だけある。さらに、軌跡精度の制約
を満たすために、簡易的に、挿入する経路が元々の経路
と最も離れる箇所（たいていは中央部）で通過する位置
を指定する。以上合計すると、ここでは区間数が４であ
るので、制約条件は、３×（４＋１）＋１＝１６だけあ
る。経路の種類は、以上の拘束条件を満たすものであれ
ば、何でも構わない。一般には、経路全体としての自由
度は、（ｎ）×（曲線の次数＋１）だけある。ここで
は、ｎが４であるので、曲線の次数は３、すなわち３次
スプライン曲線で十分である。各区間の曲線の式をＱj
（ｔ）、（ｔ＝０〜Ｌj、jは区間の番号）とおくと、 Ｑj（ｔ）＝Ｃj3ｔ3＋Ｃj2ｔ2＋Cj1ｔ＋Ｃj0 ・・・（４） と表せる。ここで、ｔは媒介変数、Ｌiは区間iの経路の
長さであり、Ｃji、j＝1〜4、i＝0〜3、は各区間jにお
ける曲線の係数である。式（４）に、前述の拘束条件を
あてはめると、以下のようになる。
【００７３】 Ｑ1（０）＝Ｐb ・・・（４−１） Ｑ1'（０）＝Ｖb ・・・（４−２） Ｑ1''（０）＝Ａb ・・・（４−３） Ｑ2（０）＝Ｑ1（Ｌ） ・・・（４−４） Ｑ2'（０）＝Ｑ1'（Ｌ） ・・・（４−５） Ｑ2''（０）＝Ｑ1''（Ｌ） ・・・（４−６） Ｑ3（０）＝Ｑ2（Ｌ） ・・・（４−７） Ｑ3'（０）＝Ｑ2'（Ｌ） ・・・（４−８） Ｑ3''（０）＝Ｑ2''（Ｌ） ・・・（４−９） Ｑ4（０）＝Ｑ3（Ｌ） ・・・（４−１０） Ｑ4'（０）＝Ｑ3'（Ｌ） ・・・（４−１１） Ｑ4''（０）＝Ｑ3''（Ｌ） ・・・（４−１２） Ｑ4（Ｌ）＝Ｐf ・・・（４−１３） Ｑ4'（Ｌ）＝Ｖf ・・・（４−１４） Ｑ4''（Ｌ）＝Ａf ・・・（４−１５） Ｑ3（０）＝Ｐc ・・・（４−１６） ここで、'はｔによる微分を示す。また、Ｐb、Ｖb、Ａb
は、それぞれ後方に隣接する経路の位置、速度、加速度
であり、Ｐf、Ｖf、Ａfは、前方に隣接する経路の位
置、速度、加速度、Ｐcは中央部で通過する位置であ
り、これらは実施の形態１と同様に、式（３−１）〜
（３−７）に従って求められる。
【００７４】上記式（４−１）乃至式（４−１６）から
なる連立方程式を解くことにより、曲線の係数Ｃjiが一
意的に決定される。ここで求められた経路を図１７に示
す。上述の例から分かるように、区分的な経路は、経路
全体としては、区間数に比例する自由度を持つため、次
数の低い曲線でも、角度と曲率を連続にすることができ
る。例えば、３区間であれば３次以上のスプラインでよ
い。次数の低い曲線は計算量が少なくて済むため、数値
制御（ＮＣ）のようなリアルタイム処理に適している。
また、４区間以上であれば３次スプラインで十分であ
り、さらに１自由度余る。この余った自由度を利用し
て、様々な配置が可能になる。
【００７５】実施の形態７．上記実施の形態１乃至３あ
るいは実施の形態６で述べた方法は、連立一次方程式を
解くことにより曲線の係数を求めているが、一般に、連
立一次方程式を解くことは計算量が多く、リアルタイム
処理に向かない。本実施の形態７では、以下の方法によ
り、計算量を減らすことを図っている。
【００７６】以下では、４次のベジェ（Bezier）曲線を
利用する場合を例にとって説明するが、一般には、その
次数は３次以上であればよく、また曲線の種類もＢスプ
ラインやＮＵＲＢＳ曲線といった他の形式の曲線でも構
わない。
【００７７】本実施の形態７の構成は図１のブロック図
と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目修
正部７０１の動作も、ステップ９２以外は、図３のフロ
ーチャートと全く同一であるので、説明を省略する。
【００７８】本実施の形態７においては、ステップ９２
の代わりに、図１８に示す手順を行う。ステップ２４１
では、元々の経路の継ぎ目の近傍の複数の点をとる。例
えば、継ぎ目部分とその前方及び後方に数点ずつの点を
とる。各点の間隔は任意である。点の数は曲線の次数よ
りも１以上大きい必要がある。ここでは、曲線の次数
（ｍ）は４、点の数は５とし、求めた各点をＰ0、Ｐ
1、．．．、Ｐ4とおく。
【００７９】次に、ステップ２４２では、ステップ２４
１で求めた各点を制御点とする曲線Ｑ(t)、ｔ＝０〜１
を求める。すなわち、
【数１】 Ｂi(t)＝(ｍ！／(ｍ−ｉ)！ｉ！)×(ｔi)×(１−ｔ)(m-i) ・・・（５−２） で表される。Ｂi（ｔ）は基底関数であり、この基底関
数を用いれば、曲線の位置、角度、曲率の連続性が保証
される。Ｂスプライン曲線やＮＵＲＢＳ曲線の場合も同
様の基底関数があり、やはりその基底関数を用いれば、
曲線の位置、角度、曲率の連続性が保証される。
【００８０】図１９に、本発明による継ぎ目部修正の結
果を示す。図１９において、点線は元々の経路、Ｐjは
元々の経路の継ぎ目、○印は元々の経路の継ぎ目の近傍
の複数の点、実線は挿入した曲線である。
【００８１】本方法は、連立一次方程式を解く代わり
に、元々の軌跡上の点に基底関数の値を乗じることによ
り曲線を求める方法である。そのため、計算量が少な
く、リアルタイム処理に向いている。また、元々の軌跡
上にとる点の配置や曲線の次数、種類を変えることによ
り、曲線の配置は自由に変更できる。
【００８２】上記では、直線と直線の継ぎ目の部分にお
いての例を示したが、一般に、任意の継ぎ目の部分に対
して、同様に適用可能である。
【００８３】元々の経路上にとる点の間隔は等間隔であ
る必要は必ずしもないが、等間隔にとれば、さらに計算
量が簡単になるという効果がある。
【００８４】実施の形態８．本実施の形態８では、挿入
する経路は、継ぎ目部近傍では元々の経路の内側を通過
し、継ぎ目の周辺部では元々の経路の外側を通過させる
ことにより、より曲率を小さくすることを図るものであ
る。
【００８５】以下の説明では、実施の形態１で述べたよ
うな単区間からなる曲線を挿入する場合を例にとって述
べるが、複数の区間からなる曲線に対して適用すること
も同様に可能である。また、曲線の種類や次数も、変更
可能である。
【００８６】本実施の形態８の構成は図１のブロック図
と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目修
正部７０１の動作も、ステップ９２以外は、図３のフロ
ーチャートと全く同一であるので、説明を省略する。
【００８７】本実施の形態８においては、ステップ９２
の代わりに、以下の手順を行う。まず、制約条件とし
て、実施の形態１で述べた（２−１）〜（２−６）に加
えて、以下の制約条件を追加する。
【００８８】 Ｐ（Ｌ／４）＝Ｐc1 ・・・（６−１） Ｐ（Ｌ／２）＝Ｐc2 ・・・（６−２） Ｐ（３×Ｌ／４）＝Ｐc3 ・・・（６−３） Ｐc1、Ｐc2、Ｐc3は、それぞれ、経路の始点からＬ／
４、Ｌ／２、３×Ｌ／４だけ進んだ位置において通過す
る点である。Ｐc1、Ｐc2、Ｐc3の配置を図２０に示す。
コーナー部（継ぎ目部）を曲がる際に、その曲がってい
く側を内側、その反対側を外側と呼ぶと、Ｐc2は内側
に、一方、Ｐc1、Ｐc3はともに外側に配置する。制約条
件は９個あるので、曲線の次数は８とする。すなわち、
曲線の式をＰ（ｔ）、（ｔ＝０〜Ｌ）とおくと、 Ｐ(ｔ)=Ｃ8t8+Ｃ7t7+Ｃ6t6+Ｃ5t5+Ｃ4t4+Ｃ3t3+Ｃ2t2+Ｃ1t+Ｃ0 ・・・（７) と表せる。上式（７）に、拘束条件（２−１）〜（２−
６）及び（６−１）〜（６−３）をあてはめた連立方程
式を解くことにより、曲線の係数Ｃiが一意的に決定さ
れる。
【００８９】図２１は、本実施の形態８の方法を適用し
た場合の修正後の経路の角度と曲率を、実施の形態１の
方法を適用した場合と比較した図である。この図２１か
ら分かるように、実施の形態１の場合に比べて、曲率の
最大値が低くなる。これは、一旦外側に膨らみ、次に内
側に入り、再び外側に膨らむことにより、外側に膨らま
ない場合に比べて、経路としては、より大回りになり、
その結果、曲率が小さくなるためである。これは、自動
車の運転において、いわゆるアウトーインーアウトと呼
ばれる動き方に似ている。このように本実施の形態８の
方法では、曲率が小さくすることができるため、軌跡精
度を守りつつも、高速に移動することができる。
【００９０】実施の形態９．実施の形態１においては、
修正する経路の修正幅は、ＮＣプログラムに記述してあ
る修正幅を用いるか、あるいはこの記述が省略してある
場合には、予め登録されている値を用いたが、本実施の
形態９においては、速度の大きさに応じて、修正する経
路の修正幅を変更する方法について述べる。
【００９１】本実施の形態９の構成は図１のブロック図
と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ目修
正部７０１の動作も、ステップ９１以外は、図３のフロ
ーチャートと全く同一であるので、説明を省略する。
【００９２】本実施の形態９においては、ステップ９１
にかわりに、図２２に示す手順を行う。図２２におい
て、まず、ステップ２８１で、与えられた速度に対し
て、（加速度＜許容加速度）を満たす修正幅Ｌ1を求め
る。次に、ステップ２８２において、ステップ２８１で
求めたＬ1に対して、（修正幅＞許容修正幅且つ軌跡精
度＞許容誤差）が満たされるかどうかをチェックし、満
たされる場合には、ステップ２８５に進み修正幅をＬ1
と確定し、そうでない場合には、ステップ２８３に進
む。ステップ２８３では、与えられた速度に対して、８
軌跡精度＜許容誤差）を満たす修正幅Ｌ2を求め、ステ
ップ２８４に進む。ステップ２８４では、ステップ２８
３で求めたＬ2に対して、８修正幅＜許容修正幅）が満
たされるかをチェックし、満たされる場合には、ステッ
プ２８６に進み修正幅をＬ2に確定し、満たされない場
合には、ステップ２８７に進み修正幅を許容修正幅に確
定する。
【００９３】図２２で用いた許容修正幅は、ＮＣプログ
ラムに指定した値か、あるいは省略時は予め登録された
値である。もちろん、許容修正幅は、元々の経路の長さ
以下（元々の経路の両端とも修正する場合には、元々の
経路の１／２以下）にする必要がある。
【００９４】また、上述の方法では、最も調節しやすい
パラメータとして経路の修正幅を変更したが、挿入する
曲線の種類や次数、あるいは指定する通過点を変更する
ことも効果がある。
【００９５】本実施の形態９の方法により、許容加速
度、許容誤差及び許容修正幅を満たし、且つ加速度を許
容加速度以下に抑制するために必要最小限の軌跡誤差に
留まるように経路に修正することができ、結果として、
良好な軌跡精度が得られる。
【００９６】実施の形態１０．本実施の形態１０におい
ては、振動の大きさに応じて、修正する経路を変更する
方法について述べる。
【００９７】本実施の形態１０の構成は、図１のブロッ
ク図と全く同一であるので説明を省略する。また、継ぎ
目修正部７０１の動作も、ステップ９１以外は、図３の
フローチャートと全く同一であるので、説明を省略す
る。
【００９８】本実施の形態９においては、ステップ９１
の代わりに、図２３に示す手順を行う。図２３におい
て、まず、ステップ２９１で、振動の大きさを計算す
る。振動の大きさは、経路に含まれる振動成分の大きさ
から求めても良いし、モータ電流に含まれる振動成分の
大きさから求めてもよい。あるいは、機械に取り付けら
れたセンサからの値を用いても良い。ステップ２９２で
は、ステップ２９１で求めた振動の大きさＶが、予め設
定された基準値Ｖ0以下になるように、修正幅を修正す
る。例えば、現在の修正幅がＬ1、振動の大きさＶ1の場
合には、修正幅をＬ1×Ｖ0／Ｖ1にする。
【００９９】あるいは、実施の形態９のように、許容加
速度の値から、自動的に修正幅を計算している場合に
は、図２４に示す手順に従って、許容加速度を変更する
ことが有効である。すなわち、図２４において、ステッ
プ２９１は、図２３の同一符号の処理と同一であるの
で、説明を省略する。ステップ３０１においては、ステ
ップ２９１で求めた振動の大きさＶが、予め設定された
基準値Ｖ0以下になるように、許容加速度を修正する。
例えば、現在の許容加速度がＡ1、振動の大きさＶ1の場
合には、修正幅をＡ1×Ｖ0／Ｖ1にする。
【０１００】本実施の形態１０の方法は、振動が生じれ
ば経路の修正量を大きくし、逆に振動が生じなければ経
路の修正量を小さくすることにより、振動の発生を必要
最小限の修正量で抑制することができ、結果として、良
好な軌跡精度が得られる。
【０１０１】また、上述の方法では、最も調節しやすい
パラメータとして経路の修正幅を変更したが、挿入する
曲線の種類や次数、あるいは指定する通過点を変更する
ことも効果がある。
【０１０２】
【発明の効果】本発明によれば、角度だけでなく曲率も
滑らかに連続になる。このように曲率が連続であれば、
機械振動を引き起こすことことなく移動することがで
き、速度を落とすことなく良好な軌跡精度を得ることが
できる。
【０１０３】また、本発明によれば、ＮＣプログラム
に、明示的に継ぎ目修正を意味する命令を指令しなくて
も、自動的に修正する箇所を選択してくれるので、ＮＣ
プログラムを修正する手間が省けるという効果がある。
【０１０４】また、本発明によれば、指定された位置を
通過あるいは停止する必要のある指令に対しては、確実
に正確な位置を通過または停止できるため、誤動作や誤
検出を防ぐことができる。
【０１０５】また、本発明によれば、複数区間からなる
曲線を用いることにより、次数の低い曲線は計算量が少
なくて済み、ＮＣのようなリアルタイム処理に適してい
る。また、４区間以上であれば３次スプラインで十分で
あり、さらに１自由度余る。この余った自由度を利用し
て、様々な配置が可能になる。
【０１０６】また、本発明によれば、連立一次方程式を
解く代わりに、元々の軌跡上の点に基底関数の値を乗じ
ることにより曲線を求めることができる。そのため、計
算量が少なく、リアルタイム処理に向いている。また、
元々の軌跡上にとる点の配置や曲線の次数、種類を変え
ることにより、曲線の配置は自由に変更できる。さら
に、元々の経路上にとる点の間隔を等間隔にとれば、さ
らに計算量が簡単になるという効果がある。
【０１０７】また、本発明によれば、一旦外側に膨ら
み、次に内側に入り、再び外側に膨らむことにより、曲
率が小さくすることができるため、軌跡精度を守りつつ
も、高速に移動することができる。
【０１０８】また、本発明によれば、許容加速度、許容
誤差及び許容修正幅を満たし、且つ加速度を許容加速度
以下に抑制するために必要最小限の軌跡誤差に留まるよ
うに経路に修正することができ、結果として、良好な軌
跡精度が得られる。
【０１０９】また、本発明によれば、振動が生じれば経
路の修正量を大きくし、逆に振動が生じなければ経路の
修正量を小さくすることにより、振動の発生を必要最小
限の修正量で抑制することができ、結果として、良好な
軌跡精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般のＮＣ工作機械の構成を示すブロック図
である。
【図２】 従来の経路修正方法を示すブロック図であ
る。
【図３】 従来の経路修正方法の場合のＮＣプログラム
を示す図である。
【図４】 従来の経路修正方法による経路修正の結果を
示す図である。
【図５】 従来の経路修正方法による修正後の経路の角
度と曲率を示す図である。
【図６】 機械振動の発生を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態１のＮＣ装置を説明する
ためのブロック図である。
【図８】 本発明の実施の形態１の方法の場合のＮＣプ
ログラムの例を示す。
【図９】 継ぎ目修正部７０１の動作を示すフローチャ
ートである。
【図１０】 本発明の実施の形態１の方法により修正さ
れた経路を示す図である。
【図１１】 本発明の実施の形態１の方法により修正さ
れた経路の角度と曲率を示す図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２の場合のＮＣプログ
ラムを示す図である。
【図１３】 本発明の実施の形態２の方法により修正さ
れた経路を示す図である。
【図１４】 本発明の実施の形態２の場合の、元々の経
路の角度と曲率を示す図である。
【図１５】 本発明の実施の形態２の方法により修正さ
れた経路の角度と曲率を示す図である。
【図１６】 本発明の実施の形態３の場合の、ＮＣプロ
グラムの例を示す図である。
【図１７】 本発明の実施の形態３の方法により修正さ
れた経路を示す図である。
【図１８】 本発明の実施の形態３の場合の、元々の経
路の角度と曲率を示す図である。
【図１９】 本発明の実施の形態３の方法により修正さ
れた経路の角度と曲率を示す図である。
【図２０】 本発明の実施の形態４の方法の動作を示す
フローチャートである。
【図２１】 本発明の実施の形態５の方法の動作を示す
フローチャートである。
【図２２】 ３区間からなる区分的な曲線の例を示す図
である。
【図２３】 本発明の実施の形態６の方法により修正さ
れた経路を示す図である。
【図２４】 本発明の実施の形態７の方法の動作を示す
フローチャートである。
【図２５】 本発明の実施の形態７の方法により修正さ
れた経路を示す図である。
【図２６】 本発明の実施の形態８の方法により修正さ
れた経路を示す図である。
【図２７】 本発明の実施の形態８の方法により修正さ
れた経路の角度と曲率を示す図である。
【図２８】 本発明の実施の形態９の方法の動作を示す
フローチャートである。
【図２９】 本発明の実施の形態１０の方法の動作を示
すフローチャートである。
【図３０】 本発明の実施の形態１０の第二の方法の動
作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１ ＮＣプログラム、１０２、１０２Ａ ＮＣ装
置、１０３ サーボアンプ、１０４ モータ、１０５
工作機械、２０１ ＮＣプログラム解釈部、２０２ 円
弧挿入部、２０３ 補間・加減速部、２０５ 元々の経
路、２０６ 修正後の経路、２０７ サーボアンプへの
指令、７０１ 継ぎ目修正部。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 経路と経路の継ぎ目に、曲率あるいは加
    速度が連続となる経路を挿入する継ぎ目修正部を備えた
    ことを特徴とする数値制御装置。
  2. 【請求項２】 前記継ぎ目修正部は、軌跡精度が指定さ
    れた許容誤差以下になるような経路を挿入することを特
    徴とする請求項１記載の数値制御装置。
  3. 【請求項３】 前記継ぎ目修正部は、角度又は曲率ある
    いは加速度が不連続な点を継ぎ目と判断することを特徴
    とする請求項１記載の数値制御装置。
  4. 【請求項４】 前記継ぎ目修正部は、経路と経路の継ぎ
    目において、予め登録された特定の命令が指定されてい
    る場合には、継ぎ目の修正を行わないことを特徴とする
    請求項１又は２記載の数値制御装置。
  5. 【請求項５】 前記継ぎ目修正部において、挿入する経
    路は、複数の区間からなる区分的な経路であることを特
    徴とする請求項１記載の数値制御装置。
  6. 【請求項６】 前記継ぎ目修正部における区分的な経路
    は、元々の経路上の複数の点を制御点とする曲線とする
    ことを特徴とする請求項４記載の数値制御装置。
  7. 【請求項７】 前記継ぎ目修正部において、挿入する経
    路は、継ぎ目部近傍では元々の経路の内側を通過し、継
    ぎ目の周辺部では元々の経路の外側を通過することを特
    徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の数値制御装
    置。
  8. 【請求項８】 前記継ぎ目修正部において、速度に応じ
    て経路を変更することを特徴とする請求項１乃至６の何
    れかに記載の数値制御装置。
  9. 【請求項９】 前記継ぎ目修正部において、発生した振
    動の大きさに応じて、挿入する経路を変更することを特
    徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の数値制御装
    置。
  10. 【請求項１０】 経路と経路の継ぎ目に、曲率あるいは
    加速度が連続となる経路を挿入することを特徴とする数
    値制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記経路の軌跡精度は指定された許容
    誤差以下であることを特徴とする請求項１０記載の数値
    制御方法。
  12. 【請求項１２】 角度又は曲率あるいは加速度が不連続
    な点を継ぎ目と判断することを特徴とする請求項９記載
    の数値制御方法。
  13. 【請求項１３】 経路と経路の継ぎ目において、予め登
    録された特定の命令が指定されている場合には、継ぎ目
    の修正を行わないことを特徴とする請求項９又は１０記
    載の数値制御方法。
  14. 【請求項１４】 前記挿入する経路は、複数の区間から
    なる区分的な経路であることを特徴とする請求項９記載
    の数値制御方法。
  15. 【請求項１５】 前記区分的な経路は、元々の経路上の
    複数の点を制御点とする曲線とすることを特徴とする請
    求項１２記載の数値制御方法。
  16. 【請求項１６】 前記挿入する経路は、継ぎ目部近傍で
    は元々の経路の内側を通過し、継ぎ目の周辺部では元々
    の経路の外側を通過することを特徴とする請求項９乃至
    １２の何れかに記載の数値制御方法。
  17. 【請求項１７】 速度に応じて前記経路を変更すること
    を特徴とする請求項９乃至１４の何れかに記載の数値制
    御方法。
  18. 【請求項１８】 発生した振動の大きさに応じて、前記
    挿入する経路を変更することを特徴とする請求項９乃至
    １６の何れかに記載の数値制御方法。
JP9130011A 1997-05-20 1997-05-20 数値制御装置及び方法 Pending JPH10320026A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9130011A JPH10320026A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 数値制御装置及び方法
US09/080,961 US5955856A (en) 1997-05-20 1998-05-19 Numerical control apparatus and method
DE19822520A DE19822520A1 (de) 1997-05-20 1998-05-19 Numerisches Steuergerät und Verfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9130011A JPH10320026A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 数値制御装置及び方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10320026A true JPH10320026A (ja) 1998-12-04

Family

ID=15023953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9130011A Pending JPH10320026A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 数値制御装置及び方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5955856A (ja)
JP (1) JPH10320026A (ja)
DE (1) DE19822520A1 (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001034774A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Ricoh Co Ltd 自由曲線の近似変換方法、装置及び記録媒体
KR100394686B1 (ko) * 2001-11-07 2003-08-14 현대자동차주식회사 수치제어 공작기계의 4상한 윤곽오차 보정방법
JP2007272706A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Heizaburo Nakagawa 工具経路の決定方法及び加工方法
JP2008539431A (ja) * 2005-04-25 2008-11-13 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 工作物の表面を走査する方法
JP2011036985A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Matsuura Machinery Corp Ｃａｍシステム
DE102013011684A1 (de) 2012-07-19 2014-01-23 Fanuc Corporation Numerische Steuervorrichtung, die eine Einfügeeinheit für Ecken mit mehreren Kurven umfasst
CN104020719A (zh) * 2014-04-29 2014-09-03 深圳华南数控系统有限公司 速度敏感点分段nurbs曲线的s型加减速控制插补算法
JP2015022640A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 三菱電機株式会社 数値制御装置および数値制御方法
JP2015141469A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 三菱重工業株式会社 制御装置、穿孔加工システム、制御方法、及びプログラム
JP2017004300A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社Kmc 工作機械の数値制御装置、工作機械、工作機械の制御方法及びプログラム
JP2019057253A (ja) * 2017-09-22 2019-04-11 オムロン株式会社 制御装置、制御方法およびサポート装置
JP7355952B1 (ja) * 2022-08-23 2023-10-03 ファナック株式会社 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP7355951B1 (ja) * 2022-08-23 2023-10-03 ファナック株式会社 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3508619B2 (ja) * 1999-05-13 2004-03-22 株式会社デンソー 車両用ナビゲーション装置
DE19933023A1 (de) * 1999-07-15 2001-01-18 Philips Corp Intellectual Pty Gasentladungslampe
JP3610485B2 (ja) * 1999-09-20 2005-01-12 株式会社日立製作所 数値制御曲面加工装置
US6675061B2 (en) 2001-02-26 2004-01-06 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
US6934601B2 (en) * 1999-09-20 2005-08-23 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
US6922606B1 (en) 1999-11-19 2005-07-26 Siemens Energy & Automation, Inc. Apparatus and method for smooth cornering in a motion control system
EP1398681A3 (en) * 1999-11-19 2004-11-17 Siemens Energy & Automation, Inc. Apparatus and method for smooth cornering in a motion control system
JP3662799B2 (ja) * 2000-03-09 2005-06-22 三菱電機株式会社 数値制御装置及び数値制御方法
JP3681972B2 (ja) * 2000-10-18 2005-08-10 ファナック株式会社 加減速制御方法
DE10164496A1 (de) * 2001-12-28 2003-07-17 Siemens Ag Automatisierungssystem
US7180253B2 (en) 2003-09-30 2007-02-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and system for generating multi-dimensional motion profiles
US7146242B2 (en) * 2003-09-30 2006-12-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and system for generating multi-dimensional motion profiles
US20070142966A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Khalid Mirza Process for moving a robot
US7613540B2 (en) * 2007-05-04 2009-11-03 Teknic, Inc. Method and system for vibration avoidance for automated machinery
JP4467625B2 (ja) * 2008-03-31 2010-05-26 三菱電機株式会社 数値制御装置および数値制御方法
JP5234772B2 (ja) * 2008-10-28 2013-07-10 オークマ株式会社 工作機械の振動抑制方法及び装置
JP5417392B2 (ja) * 2011-07-29 2014-02-12 新日本工機株式会社 数値制御装置
DE102013009252A1 (de) * 2013-06-03 2014-12-04 Trw Automotive Gmbh Steuergerät und Verfahren für eine Notfall-Lenkunterstützungsfunktion
TWI582559B (zh) * 2015-01-29 2017-05-11 國立臺灣大學 整合數值控制機之加工軌跡配置系統、軌跡規劃裝置、軌跡規劃方法及其電腦程式產品
JP6126152B2 (ja) 2015-03-16 2017-05-10 ファナック株式会社 曲線部を有する軌道を生成するロボットの軌道生成装置
WO2017113195A1 (zh) * 2015-12-30 2017-07-06 深圳配天智能技术研究院有限公司 一种加工路径规划方法、加工路径规划装置及数控机床
CN109313428B (zh) * 2017-05-12 2022-04-29 深圳配天智能技术研究院有限公司 运动轨迹平滑转接的方法和装置及其相关设备
CN109308291B (zh) * 2018-09-30 2020-12-04 歌尔科技有限公司 地图轨迹的平滑方法、装置、终端及计算机可读存储介质

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1189959A (en) * 1965-09-03 1970-04-29 Olivetti & Co Spa Improvements in Numerical Control Devices
JPH07210225A (ja) * 1994-01-25 1995-08-11 Okuma Mach Works Ltd 数値制御装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001034774A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Ricoh Co Ltd 自由曲線の近似変換方法、装置及び記録媒体
KR100394686B1 (ko) * 2001-11-07 2003-08-14 현대자동차주식회사 수치제어 공작기계의 4상한 윤곽오차 보정방법
JP2008539431A (ja) * 2005-04-25 2008-11-13 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 工作物の表面を走査する方法
JP2007272706A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Heizaburo Nakagawa 工具経路の決定方法及び加工方法
JP2011036985A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Matsuura Machinery Corp Ｃａｍシステム
US9377772B2 (en) 2012-07-19 2016-06-28 Fanuc Corporation Numerical controller including corner multiple curves inserting unit
DE102013011684A1 (de) 2012-07-19 2014-01-23 Fanuc Corporation Numerische Steuervorrichtung, die eine Einfügeeinheit für Ecken mit mehreren Kurven umfasst
DE102013011684B4 (de) * 2012-07-19 2017-09-07 Fanuc Corporation Numerische Steuervorrichtung, die eine Einfügeeinheit für Ecken mit mehreren Kurven umfasst
JP2015022640A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 三菱電機株式会社 数値制御装置および数値制御方法
JP2015141469A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 三菱重工業株式会社 制御装置、穿孔加工システム、制御方法、及びプログラム
CN104020719A (zh) * 2014-04-29 2014-09-03 深圳华南数控系统有限公司 速度敏感点分段nurbs曲线的s型加减速控制插补算法
JP2017004300A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社Kmc 工作機械の数値制御装置、工作機械、工作機械の制御方法及びプログラム
JP2019057253A (ja) * 2017-09-22 2019-04-11 オムロン株式会社 制御装置、制御方法およびサポート装置
JP7355952B1 (ja) * 2022-08-23 2023-10-03 ファナック株式会社 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP7355951B1 (ja) * 2022-08-23 2023-10-03 ファナック株式会社 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2024042617A1 (ja) * 2022-08-23 2024-02-29 ファナック株式会社 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2024042618A1 (ja) * 2022-08-23 2024-02-29 ファナック株式会社 制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
US5955856A (en) 1999-09-21
DE19822520A1 (de) 1999-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10320026A (ja) 数値制御装置及び方法
JP5417392B2 (ja) 数値制御装置
JP5417391B2 (ja) 数値制御装置
CN110900612B (zh) 一种位姿同步的六轴工业机器人轨迹平顺方法
US5109340A (en) Path planning method for mobile robots
US6163124A (en) Robot controller
EP0207997A1 (en) System for correcting error in the path of a robot
KR20100129206A (ko) 매니퓰레이터를 제어하기 위한 방법 및 장치
JPH0252283B2 (ja)
CN108333968B (zh) 机器人单步运动的轨迹规划方法
JP6729773B2 (ja) ロボット制御装置およびこれを用いたロボットシステム
JP2001125613A (ja) 数値制御シミュレーション装置
US20240103481A1 (en) Numerical controller
CN114089730B (zh) 机器人的运动规划方法和自动引导车
CN115586770A (zh) 基于龙芯嵌入式系统部署ros的机器人路径规划方法
JP2003076410A (ja) 速度制御装置、速度制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム
JPH01121909A (ja) 直交座標型ロボットにおける動作速度制御方法
JP5477247B2 (ja) 数値制御装置、移動経路修正方法、移動経路修正プログラム、及び記憶媒体
Zarifmansour et al. Considering machining tolerances in high speed corner tracking
JP4982170B2 (ja) 加工制御装置および加工制御プログラム
JP3846829B2 (ja) 移動体の操舵角制御装置
JPH11194813A (ja) 産業用機械の動作指令作成方法
WO2022202656A1 (ja) 数値制御装置及び数値制御プログラム
JP3512651B2 (ja) ロボットの制御装置および制御方法
JP2003076411A (ja) 加減速制御装置、加減速制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム