WO1997013184A1

WO1997013184A1 - Unite de commande numerique

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Publication number: WO1997013184A1
Application number: PCT/JP1996/002898
Authority: WO
Inventors: Atsushi Mori; Yoshinori Nakata
Original assignee: Fanuc Ltd
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1997-04-10
Also published as: EP0797135B1; DE69629008T2; EP0797135A4; DE69629008D1; US5959864A; EP0797135A1; JPH09101814A

Description

明細書

数値制御装置

技術分野

本発明は、加工プログラムに従って工作機械を制御する数値制御装置び加工プログラムを作成する自動プログラミング装置に関する。

背景技術

高速に駆動される工作機械においては、工具経路の精度を保っために種々の技術が開発されている。その中で. 加速度の大きさを抑えるために移動速度を減速する技術力ある。

工作機械の工具が高速に移動する場合には、その経路が急激に変化する場所において、機械を駆動する動力装置に大きな出力、つまり力が要求される。動力装置に大きな力が加わると機械に衝が与えられ、その結果として目的とする加工形状に誤差が生じる。このため、経路が急激に変化したり、小さな円弧となる場合は、軸ごとの速度変化が一定レベルを超えないように、すなわち加速度がある許容値を超えないように速度を減速する。このように、経路の曲率に応じて速度を減速することにより、加速度を低減することが行われていた。

一方、レーザ加工機のように特に加工速度の大きいェ作機械においては、加工速度を高速に維持したまま工具経路の形状精度を向上させることが望まれている。そこで、一つの手段として、工具経路をできる限り滑らかに構成し、速度の急変を防ぐことによって、高速高精度の加工を可能とする方式がある。

しかし、工具経路を滑らかにしたり、曲率半径の小さな区間で減速したりすることにより加速度の大きさを低減することはできる力加速度の急激な変化がなくなるとは限らない。例えば、第 1 の円弧軌道から第 2 の円弧軌道に移るとき、これら円弧の回転方向が逆転する場合がある。図 7 は加速度の変化の大きい移動経路の例を示す図である。この図では、左周りの円弧 5 1 から右回りの円弧 5 2へと、移動経路が変化している。第 1 の円弧 5 1 は、中心が点 0 , 、半径が r である。第 2 の円弧 5 2 は、中心が点 0 ₂ 、半径が r である。第 1 の円弧 5 1 から第 2の円弧 5 2 への切り替わり点（円弧継ぎ目）が点 Pであり、点 P においても滑らかな経路が保たれている。

この場合、第 1 の円弧 5 1 の終点のおける加速度べクトル a , は、 X軸の負の方向を向いている。一方、第 2 の円弧 5 2 の始点における加速度ベクトル a ₂ は、 X軸の正の方向を向いている。つまり、円弧 5 1 から円弧 5 2 へと切り替わる点 P においては、 X軸の加速度の方向力； 1 8 0 ° 変化する。従って、加速度の大きさが許容範囲内であっても、方向が逆方向に成ることにより、急激に加速度が変化している。

加速度が急激に変化するということは、機械側からみるとモータの出す力を反転させることに他ならず、機械に大な衝擊を与える。この衝擊が加工精度の悪化を招く _c 従って、急激な加速度の変化は、可能な限り避けなければならない。

しかしながら、従来では、以上のような円弧と円弧との継ぎ目の点での急激な加速度変化を抑制する手段を講じてなかったため、レーザ加工機のように特に加工速度の大きい工作機械に大きな衝擊を与えることになり、高速で高精度な加工の実現を阻んでいた。

発明の開示

本発明の目的は、加工プログラム中のあるブロックの終点とその次のブロックの始点におけるそれぞれの加速度の変化量を最小限に抑えるべく速度指令を変更し、その変更された速度指令でもって工具の移動を制御するような数値制御装置を提供するとともに、さらに、その変更された速度指令が設定されるような加工プログラムを作成する自動プログラミング装置を提供することにある- 上記目的を達成するため、本発明の数値制御装置は、加工形状や加工速度の指令がプロック単位で設定されている加工プログラムを解読する前処理演算手段と、上記前処理演算手段で解読された上記加工プログラム中のあるブロックの終点とその次のブロックの始点におけるそれぞれの加速度の変化量を演算して、その変化量が予め設定したしきい値を越えるかどうか判断する加速度変化判定手段と、上記加速度変化判定手段により加速度の変化量がしきい値を越えると判断されたとき、上記変化量がしきい値を越えないように、上記ブロックの終点とその次のプロックの始点における加工速度指令を低下させる速度指令手段と、上記速度指令手段からの速度指令に基づいて工具の移動を制御する移動制御手段とからなる _c また、本発明の、数値制御装置に実行させるべき加工プログラムを作成する自動プログラミング装置は、加工形状を示すデータから加工経路を生成する加工経路生成手段と、前記加工経路から加速度を演算し、加速度の時間変化が予め設定されている値以上となる加速度変化点の有無を判定する加速度変化判定手段と、前記加速度変化点が検出された際には、前記加速度変化点における移動速度の指令データを、遅い速度に変更する速度指令デ一夕変更手段と、前記加速度変化点の速度が、前記速度指令データ変更手段の指令する速度になるように速度デ — 夕を設定し、加工プログラムを作成する加工プログラム作成手段とを備える。

以上のように本発明によれば、加速度の変化が所定の値より大きな位置を検出し、その位置における移動速度を減速するようにしたため、円弧の回転方向が逆転する場合であっても、急激に加速度が変化することがなくなり、機械に与えられる衝撃が小さくなる。その結果、高速で高精度な加工を実現することが可能となる。

図面の簡単な説明

図 1 は本発明による数値制御装置を構成する各要素をブロック図で示したものであり、図 2 は本発明による数値制御装置のハードウァ構成をプロック図で概略的に示したものであり、

図 3 Aは移動経路上の移動速度を変化させないときの経路上の接線方向加速度と法線方向加速度を示すグラフであり、

図 3 Bは移動経路上の移動速度を本発明にしたがって '変化（加速度一定）させたときの、経路上の接線方向加速度と法線方向加速度を示すグラフであり、

図 4 Aは移動経路上の移動速度を変化させないときの加速度の X軸方向成分と Y軸方向成分とを示すグラフであり、

図 4 Bは移動経路上の移動速度を本発明にしたがって変化させたときの、加速度の X軸方向成分と Y軸方向成分とを示すグラフであり、

図 5 は移動経路上の移動速度を本発明にしたがって変ィ匕（加速度をリニアに変化）させたときの、経路上の接線方向加速度と法線方向加速度を示すグラフであり、図 6 は本発明による自動プログラミング装置を構成する各要素をブロック図で示したものであり、そして、図 7 は二つの円弧ブロックをつなぎ合わせた形の移動経路の一例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態まず、本発明による数値制御装置を構成する要素について、図 1 のブロック図を用いて説明する。

数値制御装置 3 は、前処理演算手段 3 a、加速度変化判定手段 3 b、速度指令手段 3 c及び移動制御手段 3 d から成る。前処理演算手段 3 aは、加工プログラム 2を解読する。

加工プログラム 2 には、加工形状 1や加工速度の指令がブロック単位で設定されている。加工形状 1 は、直線や円弧の複数のブロック（指令単位）に分けられている ₍ 加速度変化判定手段 3 bは、予め加速度変化のしきい値が設定されており、各ブロックの継ぎ目の点における加速度の変化量が、しきい値を超えているか否かを判定する。

速度指令手段 3 cは、加速度の変化量がしきい値を超えると判定したときは、ブロックの継ぎ目の点における指令速度を低下させる。移動制御手段 3 dは、加速度の変化量がしきい値を超えた点の速度が、速度指令手段 3 cからの指令速度となるように各移動軸への補間パルスを出力する。この補間パルスにより、サーボモータ 4の回転が制御される。

以上の各要素からなる数値制御装置 3 によると、加工プログラムの指令では加速度の変化が大きくなる場所において移動速度が減速されるので、その結果、加速度の変化が所定レベルに抑えられる。

次ぎに、本発明による数値制御装置のハードウェアの構成を図 2を用いて説明する。

プロセッサ 1 1 には、ノヽ'ス 1 9を介して、 R〇 M 1 2 R AM I 3 , 不揮発性メモリ 1 4、 C R TZMD I ュニット 2 0、軸制御回路 1 5、及び P C (プログラマブル，コントローラ） 1 8が接続されている。

プロセッサ 1 1 は R OM 1 2に格納されたシステムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。この R 0 M 1 2には E P R OMあるいは E E P R OMが使用される。 R A M 1 3には S R A M等が使用され、一時的な計算データ、表示データ、入出力信号等が格納される。不揮発性メモリ 1 4 には図示されていないバッテリによつてバックアップされた C M 0 Sが使用され、電源切断後も保持すべきパラメ一夕、加工プログラム、工具補正データ、ピッチ誤差補正データ等が記憶される。

C R TZMD I ユニット 2 0は、数値制御装置の前面あるいは機械操作盤と同じ位置に配置され、グラフイツク制御回路 2 1、表示装置 2 2、キーボード 2 3、ソフトウアキ一 2 4などからなる。グラフィック制御回路 2 1 は数値データ及び図形データ等のディジタル信号を表示用のラスタ信号に変換し、表示装置 2 2 に送り、表示装置 2 2はこれらの数値及び図形を表示する。表示装置 2 2には C R Tあるいは液晶表示装置が使用される。キーボード 2 3は数値キー、シンボリックキー、文字キ一及び機能キーから構成され、加工プログラムの作成、編集及び数値制御装置の運転に使用される。ソフトゥェアキ一 2 4は表示装置 2 2の下部に設けられ、その機能は表示装置に表示される。表示装置の画面が変化すれば, 表示される機能に対応して、ソフトゥアキ一の機能も変化する。

軸制御回路 1 5 はプロセッサ 1 1 からの軸の移動指令を受けて、軸の移動指令をサーボアンプ 1 6 に出力する _c サーボアンプ 1 6 はこの移動指令を增幅し、工作機械 3 0 に結合されたサーボモー夕を駆動し、工作機械 3 0の工具とワークの相対運動を制御する。なお、軸制御回路 1 5及びサーボモー夕 1 6 はサ一ボモータの軸数に対応した数だけ設けられる。

P C (プログラマブル ' コントローラ） 1 8 はプロセッサ 1 1 からバス 1 9 経由で M (補助）機能信号、 S (スピンドル速度制御）機能信号、 T (工具選択）機能信号等を受け取る。そして、これらの信号をシーケンス • プログラムで処理して、出力信号を出力し、工作機械 3 0 内の空圧機器、油圧機器、電磁ァクチユエイタ等を制御する。また、工作機械 3 0内の機械操作盤のボタン信号、スィッチ信号及びリミットスィッチ等の信号を受けて、シーケンス処理を行い、ノ、'ス 1 9 を経由してプロセッサ 1 1 に必要な入力信号を転送する。

なお、図 2 ではスピンドルモータ制御回路及びスピンドルモー夕用アンプ等は省略してある。

また、上記の例ではプロセッサ 1 1 は 1 個で説明した力；、複数のプロセッサを使用してマルチプロセッサ構成にすることもできる。

次に、一例として、加工プログラムが図 7 に示すような経路で加工を等速度で行うようなものであるとき、上記のような数値制御装置を用いて加速度変化を抑えることについて具体的に説明する。

図 7 に示された経路は二つの円弧プロックを接合したものからなり、第 1 の円弧 5 1 は中心が〇 1 で半径が r である。また、第 2 の円弧 5 2 は中心が 0 2 で半径は第 1 の円弧 5 1 と同じく r である。これら二つの円弧ブロックからなる移動経路の進行方向左側に第 1 の円弧 5 1 の中心 0 1 があり、また、右側に第 2の円弧 5 2の中心 0 2 がある。

指令速度は第 1 の円弧 5 1 から第 2 の円弧 5 2 に向かう一定速度 V とする。また、二つの円弧 5 1、 5 2の継ぎ目（点 P ) での加速度変化がしきい値より大のときに. 速度を低下させるとき及び低下させたあとの速度 V まで復帰させるときの加減速を直線加減速（加減速時に加速度を一定の値 A とする）とする。加減速の変化のしきい値は 2 Aを設定する。これは加速度が Aから一 A に変化するときの加速度変化に相当する。すなわち、加速度が A以下の値である A O から一 A O に変わるときには、指令速度 V を低下させない。

以上のような条件で、図 7 のような円弧 5 1 , 5 1 の経路での移動が加工プログラムにより指令された場合には、まず、経路中に生じる加速度を求める。

円弧上を移動するときの加速度 a は、

a = V ² / r ( 1 ) で求められる。また、加速度 a の方向は、円弧の中心に向かう。したがって、図 7 の例に示すように、第 1 の円弧 5 1 の中心 01 が経路の移動方向左側にあり、また、第 2の円弧 5 2の中心 02 が経路の移動方向右側にあつて、しかも、继ぎ目の点 Pで二つの円弧 5 1、 5 2の接線が一致するときは、円弧 5 1 の終点における加速度 a , ( =一 a ) と、円弧 5 2の始点における加速度 a ₂ ( = a ) は、大きさが同じで向きが正反対となる。

したがって、 2つの円弧 5 1、 5 2の継ぎ目の点 P における加速度の変化量 Δ Aは、

厶 A = l a ₂ — a i l = a — (— a ) = 2 a

= 2 v ² / r ( 2 ) で表される。そして、この加速度の変化量 Δ Αをしきい値 2 Α と比較する。その結果、しきい値 2 Αよりも加速度の変化量 Δ Αのほうが大きければ、継ぎ目の点 P における速度を低下することによって、点 Pでの加速度変化を 2 Aに抑える。点 Pでの加速度変化を 2 Aに抑えるための速度 Fは、上の（ 2 ) 式から、

2 A = 2 F ² / r

により求めることができる。したがって、

F = ( A r ) ^{1 /2}

·· · . ( 3 )

したがって、円弧 5 1 の終点に近づくと速度 V を加速度「一 A」で減速し、継ぎ目の点 Pで速度が「 F」にまで低下させる。減速開始点は、それまでの速度（定速度）目標速度値 F及び加速度一 Aから定まる。そして、円弧 5 2 の経路にはいると加速度「 A」で、もとの指令速度 V まで加速する。

次に、図 7 に示すような経路上の移動方向（接線方向）加速度と法線方向加速度について図 3 A及び 3 B を用いて説明する。

図 3 Aは、移動経路上の移動速度 V を変化させず、したがって、第 1 の円弧と第 2の円弧との継ぎ目（点 P ) での加速度の変化を抑制しない場合を示す。一方、図 3 B は、本発明にしたがって、移動経路上の移動速度 V を変化させて、第 1 の円弧と第 2の円弧との継ぎ目（点 P ) での加速度の変化を抑制する場合を示す。なお、ここでの移動経路は、図 7 に示すような二つの円弧ブロック 5 1、 5 2からなる移動経路である。すなわち、進行方向左側に第 1 の円弧 5 1 の中心 0 1 力、また、進行方向右側に第 2の円弧 5 2 の中心 0 2 がそれぞれあり、これら円弧 5 1、 5 2 の接合点 P でそれぞれの接線が一致しているような移動経路である。

これらの図において、横軸は時間、縱軸は加速度をそれぞれ表す。なお、法線方向の加速度は、進行方向の左側を向くときは正とし、進行方向の右側を向くときは負とする。また、接線方向の加速度は、進行方向前方を向くときを正とし、進行方向後方を向くときを負とする。図 3 Aの、経路上の移動速度（接線方向速度） V を変化させない場合は、第 1 の円弧と第 2 の円弧との継ぎ目の点 P において法線方向の加速度が a n (図 7 では中心 01 に向く加速度 a l で示されている）から — a n (図 7 では中心〇 2 に向く加速度 a 2 で示されている）に変化する。つまり、加速度の変化量は 2 a n である（ただし、二つの円弧 5 1、 5 2の半径は等しいとする）。なお、移動経路に沿っての移動速度は一定 Vであるため、接線方向の加速度 a _t は常に 0である。

—方、図 3 Bの、経路上の移動速度（接線方向速度） V を変化させる場合は、第 1 の円弧 5 1 上で終点（点 P ) に近い時点（位置 P 01) から減速が開始される。図 3 B の例では直線減速であり、接線方向加速度が一定値（一 a , ) である。すなわち、第 1 の円弧 5 1 上では、位置 P 01までは一定速度 Vが保持され、また、位置 P 01まから点 P までは速度が Vから F (上の（ 3 ) 式参照）まで直線的に減少する。さらに、速度 Fで点 Pから第 2 の円弧 5 2上の移動を開始し、速度を直線的に増加していつて、点 Pからやや過ぎた時点（位置 P 02) で通常の速度 V に復帰する。点 Pから点 P 02までの接線方向加速度は一定値（ a _t ) となる。

ところで、法線方向の加速度 a n は、接線方向速度の 2 乗に反比例するので（上の（ 1 ) 式参照）、第 1 の円弧 5 1 上では、接線方向速度が変化する時点（位置 P 01) で減少し始め、点 Pで加速度が A ( しきい値 2 Aの 1 2 の値）になる。そして、点 Pで第 2の円弧 5 2上の移動を開始すると、法線方向の加速度は一 A となる。すなわち、点 Pでの加速度の変化は Aから一 Aとなり、変化量は 2 Aである。点 Pから第 2の円弧 5 2上の点 P 02までは速度が増加するので、法線方向加速度も増加してゆぐ。

以上、図 3 A及び図 3 Bを比べると、二つの円弧 5 1 5 2の継ぎ目の点 P付近で移動速度（接線方向速度）を減じたほう力点 Pでの法線方向の加速度の変化量が少なくできることがわかる。

次に、図 7 に示すような X Y平面上にある移動経路の法線方向加速度の X軸方向成分及び Y軸方向成分について、図 4 A及び 4 B を用いて説明する。なお、図 7 において、点 01、 P、 02 は X軸と平行な同一直線上にあつて、点 Pでの第 1 の円弧 5 1 の接線及び第 2の円弧 5 2 の接線はともに Y軸に平行であるとする。

図 4 Aは経路上の移動速度（接線方向速度） V を変化させない場合を示す。すなわち、加速度は円弧移動によつてのみ生じる。第 1 の円弧 5 1 上を移動している間は円弧中心 01 を向く加速度 a , の X軸成分、 a , _x、 Y軸成分 a _{l y}は、ともに正弦曲線を描く。加速度 a , の X軸成分 a , _xの絶対値は二つの円弧 5 1、 5 2の継ぎ目の点 Pで最大値になる（なお、ここでの説明では、 X軸方向は右に向かう方向がプラスに、また、 Y軸方向は上に向かう方向がプラスとする）。ところ力点 Ρ において第 2 の円弧 5 2 に移った時点では、その加速度 a ₂ の X軸成分 a ₂ は、点 P における第 1 の円弧 5 1 の加速度 a , の X軸成分 a _{l x}と、絶対値は等しく、符号は反対（この場合は正）となる。しがたつて、この点 P において、 X 軸方向に加速度の急激な変化が生じることがわかる。なお、点 P における Y軸方向の加速度変化は生じない。

図 4 Bは経路上の移動速度（接線方向速度） V を円弧継ぎ目の点 P の前後で変化させる場合を示す。第 1 の円弧 5 1 の終点（点 P ) 付近（点 P 01 ) で移動速度 V の減少を開始すると、点 P 01から継ぎ目の点 P までの加速度 a , は円弧移動による加速度（円弧中心〇 1 を向く方向）に円弧接線方向の加速度を合成したものとなる。したがつて、この加速度 a , の X軸成分 a _{l x}、 Y軸成分 a _{l y}は、点 P 01までは図 4 A と同じく正弦曲線を描く力、'、点 P 0 1 から点 P到達までは正弦曲線からはずれる。特に、点 P 到達時点では、円弧接線方向の加速度は Y軸方向加速度となるので、加速度 a , の Y軸成分 a , _yは点 P においては（図 4 Aの場合のように）ゼロにはならない。一方、第 2 の円弧 5 2の開始点（点 P ) から点 P 02までは移動速度 Vが増加する過程にあるので、その加速度 a ₂ は円弧移動による加速度（円弧中心 0 2 を向く方向）に円弧接線方向の加速度を合成したものとなる。したがって、第 2の円弧 5 2 を点 P を出発した時点では、円弧接線方向の加速度は Y軸方向加速度となるので、加速度 a ₂ の Y軸成分 a _{2 y}はゼロにはならない。しかし、 2 つの円弧の継ぎ目の点 P付近での円弧接線方向（すなわち、 Y軸方向）の加速度は所定以下の値（第 1 の円弧 5 1 では一 A に、第 2の円弧 5 2では A以下に）抑えられているので、点 P直前直後での加速度の Y軸成分の差（ a _{2 y}— a _{l y}) は特に大きくはならないように配慮されている。また、点 Ρ直前直後での加速度の X軸成分（すなわち、円弧移動による加速度）もそれらの絶対値は小さいのでその差（ a _{2 y}— a _{l y}) も特に大きくはならない。

ところで、上記の例では円弧の継ぎ目の点 P前後での接線方向の加減速を直線形加減速とした場合、すなわち点 Pの前及び後での接線方向の加速度値をそれぞれ一定値とした場合について説明した力これに代えて、加減速時は加速度の絶対値を徐々に大きくし、減速時は加速度の絶対値を徐々に小さくする加減速（以下、このような加減速をベル形加減速という）の場合にも本発明を適用することもできる。

そこで、このようなベル形加減速を用いて加速度の変化量を抑制した場合の加速度の変化を図 5 を用いて説明する。なお、移動経路は図 7 に示したものとする。

図 5 において、横軸を時間 t、縦軸を加速度とするグラフに、移動経路の法線方向の加速度 a _π と接線方向の加速度 a _t が示されている。法線方向の加速度 a は進行方向の左側に向くものを正とし、進行方向の右側に向くものを負とする。また、接線方向の加速度 a _t は、進行方向の前方を正とし、進行方向の後方を負とする。

第 1 の円弧 5 1 上を移動して点 P 01に到達すると、接線方向の加速度 a _t はそれまでのゼロ値（定速度移動）から徐々にマイナスの方向に絶対値を増加して行き、そ 0 98

16 して、点 Pの直前のある時点までくると、そこから加速度の絶対値を徐々に小さくして行って点 Pでゼロとなる _c 次に、点 Pから第 2 の円弧 5 2 に移って短い時間経過するまでの間は、接線方向の加速度 a _t はゼロ値から徐々にプラスの方向に增加して行き、点 P 02の直前のある時点までくるとそこから加速度の絶対値を徐々に小さくして行って点 P 02で加速度はゼロとなり、以後、その値が維持される。

以上のような接線方向の加速度 a _t をとることによつて、接線方向速度 V は時刻 t 1 から t 2 までの区間は等速でなく、円弧上 5 1、 5 2 を移動するときの加速度 a n は図 5 に示すような形になる。

このようにベル形加減速を用いることにより、接線方向の加速度 a _t の変化も点 P前後で緩やかにすることができる。

以上の説明のように、第 1 の円弧から第 2 の円弧に移るとき、進行方向左側の回転から右側の、または進行方向右側の回転から左側の、回転に切り替わるときに、加速度の変化を低減することが可能となる。これにより、機械に与えられる衝擊が小さくなる。従って、振動によつて加工形状が乱れたり、モータに過大な力が要求され制御が不安定になることがなくなる。その結果、高速で高精度な加工を実現することができる。

なお、加速度変化の大きな点で速度を減速するかどうかを、加工プログラムのブロック単位で指定することもできる。高精度の加工が必要な場所をブロック単位で指定すれがよく、あまり高精度を要求されない個所では速度を落とさずにすみ、加工時間を短縮することができる, また、上記のように加速度の急激な変化を抑制するような加工プログラムを、自動プログラミング装置で作成することもできる。

図 6 は本発明の自動プログラミング装置の概略構成を示すブロック図である。自動プログラミング装置 6 において、加工経路生成手段 6 aは加工形状データ 5が入力されると、その形状を加工するための加工経路を求める, 加速度変化判定手段 6 b は、加工経路における加速度を算出し、円弧ブロックの継ぎ目の点における加速度の変化量が、予め設定されているしきい値よりも大きいか否かを判別する。

速度指令デ一夕変更手段 6 c は、加速度の変化量がしきい値よりも大きいと判断された際には、その点における速度指令データを変更し速度を低下させる。加工プログラム作成手段 6 d は、加速度の変化量がしきい値よりも大きいと判断された点の速度が、速度指令データ変更手段 6 c により指令された速度になるように加工プログラム 7 を作成する。

この加工プログラム 7 を数値制御装置 8で実行し、ェ作機械のサ一ボモータ 9 を制御することにより、加速度の急激な変化を抑制した加工を実行することが可能となる。なお、加工プログラムを作成する際には、どのプロックにおいて加速度の急激な変化を抑える制御を実行するのかを任意に指定することもできる。

なお、加速度が変化する点 P において移動速度が減速されていればよいのであるから、点 P に到達する前に既に減速を完了しておいて点 P を通過し、点 P を通過してから所定距離（所定時間）移動した後に再びものとの速度に復滞させるようにしてもよい。ただし、この場合は加工時間が長くなるという欠点がある。

Claims

請求の範囲

加工形状や加工速度の指令がブロック単位で設定されている加工プログラムを解読する前処理演算手段と. 上記前処理演算手段で解読された上記加工プログラム中のあるブロックの終点とその次のブロックの始点におけるそれぞれの加速度の変化量を演算して、その変化量が予め設定したしきい値を越えるかどうか判断する加速度変化判定手段と、

上記加速度変化判定手段により加速度の変化量がしきい値を越えると判断されたとき、上記変化量がしきい値を越えないように、上記ブロックの終点とその次のプロックの始点における加工速度指令を低下させる速度指令手段と、

上記速度指令手段からの速度指令に基づいて工具の移動を制御する移動制御手段と、

からなる、数値制御装置。

加工プログラムのブロックに、そのブロックの終点とその次のブロックの始点におけるそれぞれの加速度の変化量が上記しきい値を越えると加工速度指令を低下するとした指定がある場合に限り、ブロックの終点とその次のブロックの始点ではその低下された速度指令に基づいて工具の移動を制御する、請求の範囲第 1 項記載の数値制御装置。

上記速度指令手段は、加工速度指令の低下前の速度, 速度指令の低下に使用される加速度値、及び経路の曲率半径から、加工速度指令低下時の目標速度を算出する、請求の範囲第 1 項記載の数値制御装置。

上記速度指令手段による、ブロックの終点とその次のブロックの始点における加工速度指令の低下は、一定の減速度及び加速度のもとでそれぞれ実行される、請求の範囲第 1 項記載の数値制御装置。

上記速度指令手段による、ブロックの終点とその次のブロックの始点における加工速度指令の低下は、加速度の絶対値を徐々に増加させて行く第 1 段階、その増加させた値を一定期間保持する第 2 段階、加速度の絶対値を徐々じ減少させて行く第 3段階にを経て、それぞれ実行される、請求の範囲第 1 項記載の数値制御装置。

. 加工形状や加工速度の指令がブロック単位で設定されている加工プログラムを解読し、その解読された上記加工プログラム中のあるブロックの終点とその次のプロックの始点におけるそれぞれの加速度の変化量を演算して、その変化量が予め設定したしきい値を越えるかどうか判断し、

判断の結果、加速度の変化量がしきい値を越えるときは、上記変化量がしきい値を越えることのないように、上記ブロックの終点に至るまでの小区間及びその次のブロックの始点に始まる小区間の加工速度指令をそれぞれ修正して、

その修正された速度指令に基づいて工具の移動を制御するようにした、

加工プログラム中のプロックとブ口ックとの継ぎ目での加速度変化を抑制した工具の移動制御方法。

数値制御装置に実行させるべき加工プログラムを作成する自動プログラミング装置において、

加工形状を示すデータから加工経路を生成する加工経路生成手段と、

前記加工経路から加速度を演算し、加速度の時間変化が予め設定されている値以上となる加速度変化点の有無を判定する加速度変化判定手段と、

前記加速度変化点が検出された際には、前記加速度変化点における移動速度の指令データを、遅い速度に変更する速度指令データ変更手段と、

前記加速度変化点の速度が、前記速度指令データ変更手段の指令する速度になるように速度データを設定し、加工プログラムを作成する加工プログラム作成手段と、

を有することを特徴とする自動プログラミング装置。. 前記加速度変化判定手段は、工具経路の指令単位の継ぎ目において、加速度の時間変化を判定することを特徴とする請求の範囲第 7項記載の自動プログラミング装置。

. 前記加工プログラム作成手段は、加速度変化点における移動速度の減速を行う旨の指令がなされている場合にのみ、前記加速度変化点の速度が、前記速度指令データ変更手段の指令する速度になるように速度デー夕を設定することを特徴とする請求の範囲第 7項記載の自動プログラミング装置。

0 . 前記速度指令データ変更手段は、隣接する工具経路の指令単位が接するように構成されている場合には. 減速前の速度、減速に使用する加速度、及び経路の曲率から減速時の目標速度を算出することを特徴とする請求の範囲第 7項記載の自動プログラミング装置。