【手続補正書】
【提出日】平成17年6月30日(2005.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】補間曲線内加減速処理方法およびＮＣ制御装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲線形式で表現された移動指令軌跡と目標速度及び指定加速度を入力する指令入力部と、前記移動指令軌跡が記述された制御プログラムを解析し実行管理をする制御プログラム解析実行部と、前記移動指令軌跡から実際の移動速度を生成する加減速演算部から構成され、前記移動指令軌跡と前記移動速度から制御周期毎の制御位置を出力することによって、前記移動指令軌跡に従って機械の動きを制御するモーション制御装置において、曲線上の任意の点の目標速度と、その点の曲率より移動指令通りの軌跡を実現することができる限界の速度として求められる曲率限界速度と、前記曲線上の他点における目標速度と曲率限界速度の小さい方の速度と前記指定加速度により制限される速度のうち、最も小さい速度を前記点における前記機械へ出力する移動速度とすることを特徴とする補間曲線内加減速処理方法。
【請求項２】
前記移動指令軌跡上のある範囲内の各点における前記目標速度と前記曲率限界速度の小さい方の速度となる許容最高速度を求め、前記許容最高速度が極小となる点である許容速度極小点を予め探索しておき、前記許容速度極小点では許容最高速度を機械への出力速度とし、さらに前記許容速度極小点を起点として曲線の始点及び終点の両方向に向かって、前記許容最高速度と、前記許容最高速度が小さくなる方向に隣接する点における機械への出力速度と前記指定加速度により計算される速度のうち、小さい方の速度を前記点における機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする請求項１記載の補間曲線内加減速処理方法。
【請求項３】
前記移動指令軌跡上のある範囲内において前記許容速度極小点が複数個ある場合、前記許容最高速度と、前記許容最高速度が極小となる別の点を起点としてすでに計算されている機械への出力速度と、前記許容最高速度が小さくなる方向に隣接する点における機械への出力速度と前記指定加速度により計算される速度のうち、最も小さい速度を機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする請求項２記載の補間曲線内加減速処理方法。
【請求項４】
前記モーション制御装置から機械へ指令を出力している現在位置から、前記制御プログラム解析実行部にて移動指令軌跡と目標速度が記述されている制御プログラムを解析する先読み位置までの範囲において、前記速度算出演算によって機械への出力速度として計算された速度と、現在位置における速度と指定加速度により計算される速度のうち、小さい方の速度を機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする請求項３記載の補間曲線内加減速処理方法。
【請求項５】
曲線形式で表現された移動指令軌跡と目標速度及び指定加速度を入力する指令入力部と、前記移動指令軌跡が記述された制御プログラムを解析し実行管理をする制御プログラム解析実行部と、前記移動指令軌跡から実際の移動速度を生成する加減速演算部から構成され、前記移動指令軌跡と前記移動速度から制御周期毎の制御位置を出力することによって、前記移動指令軌跡に従って機械の動きを制御するＮＣ制御装置において、曲線上の任意の点の目標速度と、その点の曲率より移動指令通りの軌跡を実現することができる限界の速度として求められる曲率限界速度と、前記曲線上の他点における目標速度と曲率限界速度の小さい方の速度と前記指定加速度により制限される速度のうち、最も小さい速度を前記点における前記機械へ出力する移動速度とすることを特徴とするＮＣ制御装置。
【請求項６】
前記移動指令軌跡上のある範囲内の各点における前記目標速度と前記曲率限界速度の小さい方の速度となる許容最高速度を求め、前記許容最高速度が極小となる点である許容速度極小点を予め探索しておき、前記許容速度極小点では許容最高速度を機械への出力速度とし、さらに前記許容速度極小点を起点として曲線の始点及び終点の両方向に向かって、前記許容最高速度と、前記許容最高速度が小さくなる方向に隣接する点における機械への出力速度と前記指定加速度により計算される速度のうち、小さい方の速度を前記点における機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする請求項５記載のＮＣ制御装置。
【請求項７】
前記移動指令軌跡上のある範囲内において前記許容速度極小点が複数個ある場合、前記許容最高速度と、前記許容最高速度が極小となる別の点を起点としてすでに計算されている機械への出力速度と、前記許容最高速度が小さくなる方向に隣接する点における機械への出力速度と前記指定加速度により計算される速度のうち、最も小さい速度を機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする請求項６記載のＮＣ制御装置。
【請求項８】
前記モーション制御装置から機械へ指令を出力している現在位置から、前記制御プログラム解析実行部にて移動指令軌跡と目標速度が記述されている制御プログラムを解析する先読み位置までの範囲において、前記速度算出演算によって機械への出力速度として計算された速度と、現在位置における速度と指定加速度により計算される速度のうち、小さい方の速度を機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする請求項７記載のＮＣ制御装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【課題を解決するための手段】
第１および第５の本発明は、曲線形式で表現された移動指令軌跡と目標速度及び指定加速度を入力する指令入力部と、前記移動指令軌跡が記述された制御プログラムを解析し実行管理をする制御プログラム解析実行部と、前記移動指令軌跡から実際の移動速度を生成する加減速演算部から構成され、前記移動指令軌跡と前記移動速度から制御周期毎の制御位置を出力することによって、前記移動指令軌跡に従って機械の動きを制御し、曲線上の任意の点の目標速度と、その点の曲率より移動指令通りの軌跡を実現することができる限界の速度として求められる曲率限界速度と、前記曲線上の他点における目標速度と曲率限界速度の小さい方の速度と前記指定加速度により制限される速度のうち、最も小さい速度を前記点における機械へ出力する移動速度とすることを特徴とする。
第２および第６の本発明は、前記移動指令軌跡上のある範囲内の各点における前記目標速度と前記曲率限界速度の小さい方の速度となる許容最高速度を求め、前記許容最高速度が極小となる点である許容速度極小点を予め探索しておき、前記許容速度極小点では許容最高速度を機械への出力速度とし、さらに前記許容速度極小点を起点として曲線の始点及び終点の両方向に向かって、前記許容最高速度と、前記許容最高速度が小さくなる方向に隣接する点における機械への出力速度と前記指定加速度により計算される速度のうち、小さい方の速度を前記点における機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする。
第３および第７の本発明は、前記移動指令軌跡上のある範囲内において前記許容速度極小点が複数個ある場合、前記許容最高速度と、前記許容最高速度が極小となる別の点を起点としてすでに計算されている機械への出力速度と、前記許容最高速度が小さくなる方向に隣接する点における機械への出力速度と前記指定加速度により計算される速度のうち、最も小さい速度を機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする。
第４および第８の本発明は、前記モーション制御装置から機械へ指令を出力している現在位置から、前記制御プログラム解析実行部にて移動指令軌跡と目標速度が記述されている制御プログラムを解析する先読み位置までの範囲において、前記速度算出演算によって機械への出力速度として計算された速度と、現在位置における速度と指定加速度により計算される速度のうち、小さい方の速度を機械への出力速度とする速度算出演算を行うことを特徴とする。
以上の手段により、曲線の曲率からの制約に加えて、機械の限界加速度からの制約を満たした速度が生成され、これによって機械は加減速演算部から導き出された指令速度通りに制御され、実際の軌道を指令された軌道の通りに忠実に描くことが可能となる。