(57)【要約】【課題】加工機を制御する制御部の構成が簡単であり、かつ、ループが不要であり、連続的に加工できる走行加工制御装置を提供する。【解決手段】加工材１３が搬送されるＸ方向に加工機３６の走行を制御する走行制御手段と、加工機のＸ方向および前記Ｘ方向と直交するＹ方向の軌跡を制御する軌跡制御手段とを備え、加工機のＸ方向実速度が加工材のライン速度と等しくなるまで、走行制御手段によって、加工機のＸ方向における速度および位置を制御し、Ｘ方向実速度が前記ライン速度と等しくなってから、軌跡制御手段によって、加工機のＸ方向およびＹ方向の各速度応答性を同一とした軌跡制御する。【選択図】図１
2006107254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機と並行して搬送される加工材を、走行しながら設定長毎に加工する前記加工機を制御する走行加工制御装置において、
前記加工材が搬送されるＸ方向に前記加工機の走行を制御する走行制御手段と、
前記加工機のＸ方向および前記Ｘ方向と直交するＹ方向の軌跡を制御する軌跡制御手段とを備え、
前記加工機のＸ方向実速度が前記加工材のライン速度と等しくなるまで、前記走行制御手段によって、前記加工機の前記Ｘ方向における速度および位置を制御し、前記Ｘ方向実速度が前記ライン速度と等しくなってから、前記軌跡制御手段によって、前記加工機のＸ方向およびＹ方向の各速度応答性を同一とした軌跡制御することを特徴とする走行加工制御装置。
【請求項２】
前記走行制御手段は、
前記ライン速度および前記Ｘ方向実速度を入力とし、前記Ｘ方向実速度から前記ライン速度を減算し、得られるＸ方向差速度を出力する第１の減算器と、
前記加工材の加工が終了する毎に前記設定長を出力する設定長設定器と、
前記Ｘ方向差速度および前記設定長を入力とし、前記Ｘ方向差速度を時間積分し、得られる値に前記設定長を加算し得た残長値を出力する第１の積分器と、
前記残長値を入力とし、前記残長値にもとづく前記加工機のＸ方向の速度を修正する第１の修正速度を出力する第１の関数器と、
前記ライン速度と前記第１の修正速度を入力とし、前記ライン速度から前記第１の修正速度を減算し、得られる加工機前進速度を出力する第２の減算器と、
前記Ｘ方向実速度に負符号をつけたＸ方向負速度を人力とし、前記Ｘ方向負速度を時間積分し、得られるＸ方向負移動量を出力する第２の積分器と、
前記Ｘ方向負移動量を入力とし、前記Ｘ方向負移動量にもとづく加工機後進速度を出力する第２の関数器と、
前記加工機前進速度および前記加工機後進速度を入力とし、前記加工機前進速度と前記加工機後進速度を比較し、大きい値を前記加工機のＸ方向速度指令値として出力するリミ
ッタと、
前記Ｘ方向速度指令値と前記Ｘ方向実速度を入力とし、前記Ｘ方向速度指令値から前記Ｘ方向実速度を減算し、得られるＸ方向速度偏差を出力する第３の減算器と、
前記Ｘ方向速度偏差を入力とし、前記Ｘ方向速度偏差にＸ方向速度ゲイン定数を乗じ、演算し得られるＸ方向トルク指令を出力するＸ軸速度制御器と、
前記Ｘ方向実速度を検出するＸ軸速度検出器とを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の走行加工制御装置。
【請求項３】
前記第１の関数器は、
前記残長値を入力とし、前記残長値に第１のＸ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる増幅した残長値を出力する第１のＸ軸位置制御器と、
前記増幅した残長値を入力とし、前記増幅した残長値を平方根関数によって速度変換する第１の変換器とを有し、
前記第２の関数器は、
前記Ｘ方向負移動量を入力とし、前記Ｘ方向負移動量に第２のＸ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる増幅したＸ方向負移動量を出力する第２のＸ軸位置制御器と、
前記増幅したＸ方向負移動量を入力とし、前記増幅したＸ方向負移動量を平方根関数によって速度変換する第２の変換器とを有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の走行加工制御装置。
【請求項４】
前記軌跡制御手段は、
時間軸の変化する度合いを示す軌跡速度レートを入力とし、前記加工機のＸ方向の軌跡を形成するＸ方向軌跡速度指令値を出力するＸ軸軌跡速度指令手段と、
前記軌跡速度レートを入力とし、前記加工機のＹ方向の軌跡を形成するＹ方向軌跡速度指令値を出力するＹ軸軌跡速度指令手段と、
前記Ｘ方向軌跡速度指令値と前記ライン速度および前記設定長を入力とし、Ｘ方向速度フィードバック信号とするＸ方向実速度にもとづいて軌跡制御するＸ軸軌跡制御手段と、
前記Ｙ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｙ方向速度フィードバック信号とするＹ方向実速度にもとづいて軌跡制御するＹ軸軌跡制御手段とを有し、
前記Ｘ軸軌跡速度指令手段は、
前記軌跡速度レートを積分し、位相パターンを生成する位相パターン生成器と、
前記位相パターンに対するＸ方向位置指令値を出力するＸ軸位置指令発生器と、
前記Ｘ方向位置指令値を時間微分し、得られるＸ方向軌跡速度指令値を出力する第１の微分器とを有し、
前記Ｙ軸軌跡速度指令手段は、
前記位相パターンに対するＹ方向位置指令値を出力するＹ軸位置指令発生器と、
前記Ｙ方向位置指令値を時間微分し、得られるＹ方向軌跡速度指令値を出力する第２の微分器とを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の走行加工制御装置。
【請求項５】
前記Ｘ軸軌跡制御手段は、
前記Ｘ方向軌跡速度指令値を入力とし、前記Ｘ方向軌跡速度指令値にＸ方向速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＸ方向速度フィードフォワード量を出力するＸ軸速度フィードフォワード補償器と、
前記Ｘ方向軌跡速度指令値を入力とし、前記Ｘ方向軌跡速度指令値にＸ方向加速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＸ方向加速度フィードフォワード量を出力するＸ軸加速度フィードフォワード補償器と、
前記Ｘ方向実速度と前記ライン速度と前記Ｘ方向軌跡速度指令値を入力とし、前記Ｘ方向実速度から前記ライン速度と前記Ｘ方向軌跡速度指令値を減算し、得られるＸ方向速度差を出力する第１の減算器と、
前記Ｘ方向速度差と前記設定長を入力とし、前記Ｘ方向速度差を時間積分し、得られる移動量に前記設定長を加算し、その結果得られる残長値を出力する第１の積分器と、
前記残長値を入力とし、前記残長値にＸ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる第２のＸ方向修正速度を出力するＸ軸位置制御器と、
前記Ｘ方向速度フィードフォワード量と前記Ｘ方向加速度フィードフォワード量を入力とし、前記Ｘ方向速度フィードフォワード量と前記Ｘ方向加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＸ方向速度／加速度フィードフォワード量を出力する第１の加算器と、
前記Ｘ方向速度／加速度フィードフォワード量と前記ライン速度を入力とし、前記Ｘ方向速度／加速度フィードフォワード量と前記ライン速度を加算し、得られる修正ライン速度を出力する第２の加算器と、
前記修正ライン速度と前記第２の修正速度を入力とし、前記修正ライン速度から前記第２の修正速度を減算し、得られる加工機前進速度を出力する第２の減算器と、
前記Ｘ方向実速度に負符号をつけたＸ方向実負速度を入力とし、前記Ｘ方向実負速度を時間積分し、得られるＸ方向負移動量を出力する第２の積分器と、
前記Ｘ方向負移動量を入力とし、前記Ｘ方向負移動量にもとづく加工機後進速度を出力する第２の関数器と、
前記加工機前進速度と前記加工機後進速度を入力とし、前記加工機前進速度と前記加工機後進速度を比較し、大きい値を前記加工機のＸ方向速度指令値として出力するリミッタと、
前記Ｘ方向速度指令値と、前記Ｘ方向実速度を入力とし、前記Ｘ方向速度指令値から前記Ｘ方向実速度を減算し、得られるＸ方向速度偏差を出力する第３の減算器と、
前記Ｘ方向速度偏差を入力とし、Ｘ方向速度偏差にＸ方向速度ゲイン定数を乗じ、得られるＸ方向トルク指令を出力するＸ軸速度制御器と、
前記Ｘ方向実速度を検出するＸ軸速度検出器とを有し、
Ｙ軸軌跡制御手段は、
前記Ｙ方向軌跡速度指令値を入力とし、前記Ｙ方向軌跡速度指令値にＹ方向速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＹ方向速度フィードフォワード量を出力するＹ軸速度フィードフォワード補償器と、
前記Ｙ方向軌跡速度指令値を入力とし、前記Ｙ方向軌跡速度指令値にＹ方向加速度フィードフォワード係数を乗算し、得られろＹ方向加速度フィードフォワード量を出力するＹ軸加速度フィードフォワード補償器と、
前記Ｙ方向軌跡速度指令値と前記加工機のＹ方向実速度を入力とし、前記Ｙ方向軌跡速度指令値から前記Ｙ方向実速度を減算し、得られるＹ方向速度差を出力する第４の減算器と、
前記Ｙ方向速度差を入力とし、前記Ｙ方向速度差を時間積分し、得られるＹ方向移動量を出力する第３の積分器と、
前記Ｙ方向移動量を入力とし、前記Ｙ方向移動量にＹ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる基本速度指令値を出力するＹ軸位置制御器と、
前記Ｙ方向速度フィードフォワード量と前記Ｙ方向加速度フィードフォワード量を入力とし、前記Ｙ方向速度フィードフォワード量と前記Ｙ方向加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＹ方向速度／加速度フィードフォワード量を出力する第３の加算器と、
前記Ｙ方向速度／加速度フィードフォワード量と前記基本速度指令値を入力とし、前記Ｙ方向速度／加速度フィードフォワード量と前記基本速度指令値を加算し、Ｙ方向速度指令値を出力する第４の加算器と、
前記Ｙ方向速度指令値と前記Ｙ方向実速度を入力とし、前記Ｙ方向速度指令値から前記Ｙ方向実速度を減算し、Ｙ方向速度偏差を出力する第５の減算器と、
前記Ｙ方向速度偏差を入力とし、Ｙ方向速度偏差にＹ方向速度ゲイン定数を乗じ、得られるＹ方向トルク指令を出力するＹ軸速度制御器と、
前記Ｙ方向実速度を検出するＹ軸速度検出器とを有する、
ことを特徴とする請求項４に記載の走行加工制御装置。
【請求項６】
前記Ｘ方向加速度フィードフォワード係数とＹ方向加速度フィードフォワード係数とが等しいことを特徴とする請求項５に記載の走行加工制御装置。
【請求項７】
前記走行制御手段および前記軌跡制御手段に、負荷フィードフォワード補償器を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の走行加工制御装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工材を搬送する搬送ラインと並行して走行しながら加工を行う加工機を制御する走行加工制御装置に関するものである。特に、加工材をループなしに、かつ、連続的に加工する走行加工機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工材を搬送する搬送ラインと並行して走行しながら加工を行う加工機を制御する走行加工制御装置として、例えば、特許文献１に記載の自走切断機の制御装置が知られている。
【０００３】
図１６は、この従来の自走切断機の制御系統図である。図１６に示すように、材料１３の走行長を測るため測長ロール４ａに取り付けられたパルス発電機４ｂからのパルスは、測長ロール４ａの径に応じて平均単位長当たりのパルス数を調整するための係数器１８ａによってパルス数Ａになる。切断機１６の移動距離を数えるためラックピニオン８に取り付けられたパルス発電機２８からのパルスも、伝達機構にあわせて平均単位長当たりのパルス数を設計された数にするための係数器１８ｂによってパルス数Ｂになる。
【０００４】
また切断長は設定器１９にプリセットされ、それに相当する数のパルスＬは、切断機から与えられる切断終了信号で設定器１９によりレジスタ２０に書き込まれる。
【０００５】
このレジスタ２０にはパルス列ＡおよびＢも常に書き込まれていて、レジスタ２０内に記録される数Ｒは、Ｒ＝Ｌ−Ａ＋Ｂである。但し、レジスタ２０はこのＡ，Ｂを材料の進行方向と同じとき正に数え、反対のときは負に数える。
【０００６】
レジスタ２０に記録された数Ｒは、ディジタル・アナログ変換器２１で係数倍されたアナログ電圧に変換される。ディジタル・アナログ変換器２１の出力Ｖｃは、Ｖｃ＝Ｋ×Ｒ＝Ｋ（Ｌ−Ａ＋Ｂ）である。パルス列Ａは、周波数電圧変換器２２によってパルス周波数に比例した電圧ＶＡ、すなわち材料走行速度に柑当する電圧に変換される。加算器２３には、これら変換器２１、２２の出力ＶＡとＶＣが与えられ、その出力は、
ＶＡ−ＶＣ＝ＶＡ−Ｋ×Ｒ  である。
【０００７】
符号制御器２４は、加算器２３の出力ＶＡ−ＶＣの符号を判別して、ＶＡ−ＶＣが正のとき、切替接点２７はＡ接点（メーク接点）がオンとなり、ＶＡ−ＶＣが速度指令として速度制御器１５に入るようにする。
【０００８】
切替接点２７がオフでＢ接点（ブレーク接点）が閉じるときは、ディジタル・アナログ変換器２６の出力ＶＢが速度指令となる。ＤＡ変換器２６の入力はレジスタ２５から与えられ、このレジスタ２５に記録される数は、切断機１６の移動距離に相当するパルスＢである。
【０００９】
ディジタル・アナログ変換器２６の出力は、ＶＢ＝−Ｋ×Ｂであり、したがって、切替え接点２７のＢ接点が入っているときは、切断機１６が材料進行方向に動いた距離に負の係数を乗じた速度指令である。このように速度指令はＶＡ−ＶＣまたはＶＢであり、速度フィードバックは切断機モータ３に取り付けられているタコ発電機４からである。速度制御器１５は、直流モータに正逆方向の電機子電流を流すサイリスタブリッジ、速度誤差増幅器等になっている。
【００１０】
次に、切断終了から次の切断終了までの制御動作を説明する。
【００１１】
切断機１６から切断が終了したことを示す信号をもらうと、切断長に相当する数のパルスＬが設定器１９によりレジスタ２０に加えられる。設定器１９は、パルス発振器、プリセットカウンタおよびゲート回路からなり、外部からの信号でゲートが開き、プリセットされた数のパルスだけゲートを通過すると、カウンタによりゲートを閉じる。
【００１２】
レジスタ２０にＬが書き加えられると、数Ｒが急増する。レジスタ２０内の数Ｒが急増すると、出力ＶＣも急増するので、変換器２１、２２の出力ＶＡ−ＶＣが負になる。
【００１３】
符号判定器２４により接点２７のＢ接点が閉じ、速度指令はＶＡ−ＶＣからＶＢに切替わる。
【００１４】
切断終了信号を受けて切断長Ｌが書き加えられたレジスタ２０の中の数Ｒは、その後急減を続けている。Ｒは急減するが、切断機１６が戻り終わっても、Ａによって数Ｒは減少を続ける。そのため、ある時点で
ＶＡ−ＶＣ＝ＶＡ−Ｋ×Ｒ
が正となる。そのため符号判定器２４により切替え接点２７が切替わり、速度指令は、ＶＢからＶＡ−ＶＣに切替わる。そこで切断機１６はスタートする。
【特許文献１】特公昭５２−３０７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、加工材を搬送する搬送ラインと並行して走行しながら加工材の設定長で加工する加工機に、２次元の加工を行わせようとした場合、前記従来の装置における加工機に搬送方向およびこれに直交する方向に可動する、いわゆる２軸サーボ機構を搭載し、２次元軌跡の加工、例えば特開昭６０−２３１２０７号公報に記載のように多軸サーボ系の制御方法により制御可能であるが、従来の制御装置では、並走動作をするための走行制御と、さらに、２次元の軌跡動作を制御するための２軸の位置および速度制御部が必要になる。結局、３軸の制御が必要になるため、制御部全体の数が増え、制御部が複雑になると同時にコスト高となる問題が生じる虞がある。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、加工機を制御する制御部の構成が簡単であり、かつ、ループが不要であり、連続的に加工できる走行加工制御装置を揖供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、加工機と並行して搬送される加工材を、走行しながら設定長毎に加工する前記加工機を制御する走行加工制御装置において、加工材が搬送されるＸ方向に前記加工機の走行を制御する走行制御手段と、加工機のＸ方向およびＸ方向と直交するＹ方向の軌跡を制御する軌跡制御手段とを備え、加工機のＸ方向実速度が加工材のライン速度と等しくなるまで、走行制御手段によって、加工機のＸ方向における速度および位置を制御し、Ｘ方向実速度がライン速度と等しくなってから、軌跡制御手段によって、加工機のＸ方向およびＹ方向の各速度応答性を同一とした軌跡制御することを特徴とする。
【００１８】
さらに好適には、走行制御手段は、ライン速度およびＸ方向実速度を入力とし、Ｘ方向実速度からライン速度を減算し、得られるＸ方向差速度を出力する第１の減算器と、加工材の加工が終了する毎に設定長を出力する設定長設定器と、Ｘ方向差速度および設定長を入力とし、Ｘ方向差速度を時間積分し、得られる値に設定長を加算し得た残長値を出力する第１の積分器と、残長値を入力とし、残長値にもとづく加工機のＸ方向の速度を修正する第１の修正速度を出力する第１の関数器と、ライン速度と前記第１の修正速度を入力とし、ライン速度から第１の修正速度を減算し、得られる加工機前進速度を出力する第２の減算器と、Ｘ方向実速度に負符号をつけたＸ方向負速度を入力とし、Ｘ方向負速度を時間積分し、得られるＸ方向負移動量を出力する第２の積分器と、Ｘ方向負移動量を入力とし、Ｘ方向負移動量にもとづく加工機後進速度を出力する第２の関数器と、加工機前進速度および加工機後進速度を入力とし、加工機前進速度と加工機後進速度を比較し、大きい値を前記加工機のＸ方向速度指令値として出力するリミッタと、Ｘ方向速度指令値とＸ方向実速度を入力とし、Ｘ方向速度指令値から前記Ｘ方向実速度を減算し、得られるＸ方向速度偏差を出力する第３の減算器と、Ｘ方向速度偏差を入力とし、Ｘ方向速度偏差にＸ方向速度ゲイン定数を乗じ、演算し得られるＸ方向トルク指令を出力するＸ軸速度制御器と、Ｘ方向実速度を検出するＸ軸速度検出器とを有することを特徴とする。
【００１９】
さらに好適には、第１の関数器は、残長値を入力とし、残長値に第１のＸ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる増幅した残長値を出力する第１のＸ軸位置制御器と、増幅した残長値を入力とし、増幅した残長値を平方根関数によって速度変換する第１の変換器とを有し、第２の関数器は、Ｘ方向負移動量を入力とし、Ｘ方向負移動量に第２のＸ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる増幅したＸ方向負移動量を出力する第２のＸ軸位置制御器と、増幅したＸ方向負移動量を入力とし、増幅したＸ方向負移動量を平方根関数によって速度変換する第２の変換器とを有することを特徴とする。
【００２０】
さらに好適には、軌跡制御手段は、時間軸の変化する度合いを示す軌跡速度レートを入力とし、加工機のＸ方向の軌跡を形成するＸ方向軌跡速度指令値を出力するＸ軸軌跡速度指令手段と、軌跡速度レートを入力とし、加工機のＹ方向の軌跡を形成するＹ方向軌跡速度指令値を出力するＹ軸軌跡速度指令手段と、Ｘ方向軌跡速度指令値とライン速度および設定長を入力とし、Ｘ方向速度フィードバック信号とするＸ方向実速度にもとづいて軌跡制御するＸ軸軌跡制御手段と、Ｙ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｙ方向速度フィードバック信号とするＹ方向実速度にもとづいて軌跡制御するＹ軸軌跡制御手段とを有し、Ｘ軸軌跡速度指令手段は、軌跡速度レートを積分し、位相パターンを生成する位相パターン生成器と、位相パターンに対するＸ方向位置指令値を出力するＸ軸位置指令設定器と、Ｘ方向位置指令値を時間微分し、得られるＸ方向軌跡速度指令値を出力する第１の微分器とを有し、Ｙ軸軌跡速度指令手段は、位相パターンに対するＹ方向位置指令値を出力するＹ軸位置指令設定器と、Ｙ方向位置指令値を時間微分し、得られるＹ方向軌跡速度指令値を出力する第２の微分器とを有することを特徴とする。
【００２１】
さらに好適には、Ｘ軸軌跡制御手段は、Ｘ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｘ方向軌跡速度指令値にＸ方向速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＸ方向速度フィードフォワード量を出力するＸ軸速度フィードフォワード補償器と、Ｘ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｘ方向軌跡速度指令値にＸ方向加速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＸ方向加速度フィードフォワード量を出力するＸ軸加速度フィードフォワード補償器と、Ｘ方向実速度とライン速度とＸ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｘ方向実速度からライン速度とＸ方向軌跡速度指令値を減算し、得られるＸ方向速度差を出力する第１の減算器と、Ｘ方向速度差と設定長を入力とし、Ｘ方向速度差を時間積分し、得られる移動量に設定長を加算し、その結果得られる残長値を出力する第１の積分器と、残長値を入力とし、残長値にＸ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる第２のＸ方向修正速度を出力するＸ軸位置制御器と、Ｘ方向速度フィードフォワード量とＸ方向加速度フィードフォワード量を入力とし、Ｘ方向速度フィードフォワード量とＸ方向加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＸ方向速度／加速度フィードフォワード量を出力する第１の加算器と、Ｘ方向速度／加速度フィードフォワード量と前記ライン速度を入力とし、Ｘ方向速度／加速度フィードフォワード量とライン速度を加算し、得られる修正ライン速度を出力する第２の加算器と、修正ライン速度と第２の修正速度を入力とし、修正ライン速度から第２の修正速度を減算し、得られる加工機前進速度を出力する第２の減算器と、Ｘ方向実速度に負符号をつけたＸ方向実負速度を入力とし、Ｘ方向実負速度を時間積分し、得られるＸ方向負移動量を出力する第２の積分器と、Ｘ方向負移動量を入力とし、Ｘ方向負移動量にもとづく加工機後進速度を出力する第２の関数器と、加工機前進速度と加工機後進速度を入力とし、加工機前進速度と加工機後進速度を比較し、大きい値を前記加工機のＸ方向速度指令値として出力するリミッタと、Ｘ方向速度指令値と、Ｘ方向実速度を入力とし、Ｘ方向速度指令値からＸ方向実速度を減算し、得られるＸ方向速度偏差を出力する第３の減算器と、Ｘ方向速度偏差を入力とし、Ｘ方向速度偏差にＸ方向速度ゲイン定数を乗じ、得られるＸ方向トルク指令を出力するＸ軸速度制御器と、Ｘ方向実速度を検出するＸ軸速度検出器とを有し、Ｙ軸軌跡制御手段は、Ｙ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｙ方向軌跡速度指令値にＹ方向速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＹ方向速度フィードフォワード量を出力するＹ軸速度フィードフォワード補償器と、Ｙ方向軌跡速度指令値を入力とし、Ｙ方向軌跡速度指令値にＹ方向加速度フィードフォワード係数を乗算し、得られるＹ方向加速度フィードフォワード量を出力するＹ軸加速度フィードフォワード補償器と、Ｙ方向軌跡速度指令値と加工機のＹ方向実速度を入力とし、Ｙ方向軌跡速度指令値からＹ方向実速度を減算し、得られるＹ方向速度差を出力する第４の減算器と、Ｙ方向速度差を入力とし、Ｙ方向速度差を時間積分し、得られるＹ方向移動量を出力する第３の積分器と、Ｙ方向移動量を入力とし、Ｙ方向移動量にＹ方向位置ゲイン定数を乗じ、得られる基本速度指令値を出力するＹ軸位置制御器、Ｙ方向速度フィードフォワード量とＹ方向加速度フィードフォワード量を入力とし、Ｙ方向速度フィードフォワード量とＹ方向加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＹ方向速度／加速度フィードフォワード量を出力する第３の加算器と、Ｙ方向速度／加速度フィードフォワード量と基本速度指令値を入力とし、Ｙ方向速度／加速度フィードフォワード量と基本速度指令値を加算し、Ｙ方向速度指令値を出力する第４の加算器と、Ｙ方向速度指令値とＹ方向実速度を入力とし、Ｙ方向速度指令値からＹ方向実速度を減算し、Ｙ方向速度偏差を出力する第５の減算器と、Ｙ方向速度偏差を入力とし、Ｙ方向速度偏差にＹ方向速度ゲイン定数を乗じ、得られるＹ方向トルク指令を出力するＹ軸速度制御器と、Ｙ方向実速度を検出するＹ軸速度検出器とを有することを特徴とする。
【００２２】
さらに好適には、Ｘ方向加速度フィードフォワード係数とＹ方向加速度フィードフォワード係数とが等しいことを特徴とする。
【００２３】
さらに好適には、走行制御手段および軌跡制御手段に、負荷フィードフォワード補償器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、加工機は、加工材の搬送方向とこれに直交する方向の２軸における位置および速度を制御することにより、Ｘ軸、Ｙ軸の応答遅れがあっても同調して、加工機の速度が定速のみならず加減速の応答を含めて２次元軌跡の加工ができる。さらに、加工材にループを作らずに、かつ、連続的に加工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る走行加工制御装置を加工装置に応用した概念図を示す図であり、加工装置３０を示す図である。加工機３６は、その動きの理解を容易にするために、上側に平面図で下側に立面図で示している。加工機３６は、２軸テーブル、すなわち、独立して動作するＸテーブル３７とＹテーブル３８を備え、Ｙテーブル３８がＸテーブル３７上に設置される。Ｘテーブル３７は、加工材１３の搬送方向と同方向（以下、Ｘ方向という）に移動できるように、例えば、送りガイド（図示せず）に案内されたＸテーブル３７に取り付けた送りねじ機構４３を介して電動機３９と連結され、Ｙテーブル３８は、Ｘテーブル３７と同様に、Ｘ方向と直交すろ方向（以下、Ｙ方向という）に移動できるように、送りねじ機構４４を介して電動機４１と連結される。加工材１３の移動長を測るためパルス発生器３４が測長ロール４ａに接続され、そして、Ｘテーブル３７の移動距離を数えるためパルス発生器４０が、電動機３９に接続され、さらに、Ｙテーブル３８の移動距離を数えるためパルス発生器４２が、電動機４１に接続される。ここでは、テーブル３７，３８の移動距離を数えるのに、パルス発生器が電動機に接続されているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
加工装置３０は、加工材１３に圧接する搬送ロール３５によって供給ロール３２に巻かれた加工材１３を、ライン速度ＶＡで加工機３６に搬送し、かつ、加工機３６のＸ方向の速度がライン速度ＶＡに同調した後、連続的に所定の加工を行うように加工機３６の速度および位置を制御する。言い換えると、加工機３６を制御する走行加工制御装置３１は、Ｘテーブル３７の速度が、ライン速度ＶＡに等しくなるまで、Ｘテーブル３７を走行制御し、Ｘテーブル３７の速度が、ライン速度ＶＡに等しくなってから、Ｘテーブル３７およびＹテーブル３８を軌跡制御し、設定長Ｌ毎に加工材１３を連続的に所定軌跡の加工ができるように制御する。
【００２８】
まず、走行制御する場合における走行加工制御装置３１の構成について説明する。
【００２９】
図２は、本発明に係る走行加工制御装置におけるＸ軸制御手段５０の制御ブロック図を示す図である。なお、図２は後述するＸ軸軌跡制御手段５０Ａをも含んでいる。実線で囲んだ部分がＸ軸制御手段５０の機能要素である。図３は、図２の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。図４は、図２の制御ブロック図の続きを示す図である。図５は、図４の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。図３および図５において、符号Ｓはラブラス演算子を示す。
【００３０】
Ｘ軸走行制御手段５０は、スイッチ５７、第１の減算器５１、第１の積分器５２、第１の関数器５４、第２の減算器５８、第２の積分器６１、第２の関数器６２、リミッタ６５、第３の減算器７０、Ｘ軸速度制御器７１、Ｘ軸負荷フィードフォワード制御部７２、第１の加算器７３を備える。
【００３１】
スイッチ５７は、加工機３６のＸ方向の制御が走行制御であるので、オンとする。
【００３２】
第１の減算器５１は、Ｘテーブル３７の実速度Ｖ（Ｘ）とライン速度ＶＡを入力とし、実速度Ｖ（Ｘ）からライン速度ＶＡを減算し、得られるＸ方向差速度△ＶＸを第１の積分器５２に出力する。
【００３３】
第１の積分器５２は、Ｘ方向差速度△ＶＸを入力とし、Ｘ方向差速度△ＶＸを時間積分し、得られるＸ方向移動量偏差△ＰＸに設定長Ｌを加算し、得られる残長値Ｒｌを第１の関数器５４に出力する。
【００３４】
第１の関数器５４は、第１のＸ軸位置制御器５５、第１の変換器５６を備える。
【００３５】
第１のＸ軸位置制御器５５は、残長値Ｒｌを入力とし、残長値Ｒｌに第１のＸ方向位置ゲイン定数Ｋｐ１を乗じ、残長値を増幅した移動量を第１の変換器５６に出力する。
【００３６】
第１の変換器５６は、前記移動量を入力とし、移動量を平方根関数によって速度変換し、第２の減算器５８に出力する。
【００３７】
第２の減算器５８は、ライン速度ＶＡと第１の修正速度Ｖｃ１入力とし、ライン速度ＶＡから第１の修正速度Ｖｃ１を減算し、得られる加工機前進速度ＶＡ−Ｖｃ１をリミッタ６５に出力する。
【００３８】
第２の積分器６１は、Ｘテーブル３７のＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）に負符号を付した値を入力とし、負符号を付したＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を時間積分し、得られるＸ方向負移動量（以下、マイナスＢという）を第２の関数器６２に出力する。
【００３９】
第２の関数器６２は、第２のＸ軸位置制御器６３、第２の変換器６４を備える。
【００４０】
第２のＸ軸位置制御器６３は、マイナスＢを入力とし、マイナスＢに第２のＸ方向位置ゲイン定数Ｋｐ２を乗じ、マイナスＢを増幅した負移動量を第２の変換器６４に出力する。
【００４１】
第２の変換器６４は、前記負移動量を入力とし、負移動量を平方根関数によって速度に変換し、加工機後進速度ＶＢをリミッタ６５に出力する。
【００４２】
リミッタ６５は、加工機前進速度ＶＡ−Ｖｃ１と加工機後進速度ＶＢを入力とし、加工機前進速度ＶＡ−Ｖｃ１と加工機後進速度ＶＢを比較し、大きい値を加工機３６のＸ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）として第３の減算器７０に出力する。
【００４３】
第３の減算器７０は、Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）とＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を入力とし、Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）からＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、得られるＸ方向速度偏差△ＶＸをＸ軸速度制御器７１に出力する。
【００４４】
Ｘ軸速度制御器７１は、Ｘ方向速度偏差△ＶＸを入力とし、Ｘ方向速度偏差△ＶＸにＸ軸速度ゲイン定数ＫＶＸを乗算し、得られるＸ方向基本トルク指令τＸをＸ軸負荷フィードフォワード制御部７２および第３の加算器７３に出力する。
【００４５】
Ｘ軸負荷フィードフォワード制御部７２は、第４の減算器７５、Ｘ軸負荷フィードフォワード制御器７６を備える。
【００４６】
Ｘ方向基本トルク指令τＸをＸ軸制御対象モデル７４に加えると、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸが得られる。
【００４７】
第４の減算器７５は、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸとＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を入力とし、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸからＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、得られるＸ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸを、Ｘ軸負荷フィードフォワード制御器７６に出力する。
【００４８】
Ｘ軸負荷フィードフォワード制御器７６は、Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸを入力とし、Ｘ方向負荷フィードフォワード係数ＫＸを乗算し、得られるＸ方向負荷フィードフォワード量てτｆｆＸを第３の加算器７３に出力する。
【００４９】
第３の加算器７３は、Ｘ方向基本トルク指令τＸとＸ方向負荷フィードフォワード量τｆｆＸを入力とし、Ｘ方向基本トルク指令τＸとＸ方向負荷フィードフォワード量τｆｆＸを加算し、得られるＸ方向トルク指令値τＸ＊をＸ軸制御対象７７に出力する。
【００５０】
Ｘ方向トルク指令値τＸ＊をＸ軸制御対象７７に加えると、Ｘテーブル３７の速度が、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）となる。
【００５１】
次に、走行加工制御装置３１の動作について説明する。
【００５２】
走行加工制御装置３１は、前述したように、Ｘテーブル３７の速度が、ライン速度ＶＡに等しくなるまで、Ｘテーブル３７の速度および位置を制御するＸ軸走行制御手段５０を備える。つまり、走行加工制御装置３１は、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）およびＹ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）を零とし、かつ、Ｘ軸走行制御手段５０に配置するスイッチ５７を選択し、走行制御によってＸテーブル３７の速度および位置を制御する。
【００５３】
第１の減算器５１によって、パルス発生器４０の出力信号から演算されたＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）からパルス発生器３４の出力信号から演算されたライン速度ＶＡを減算し、Ｘ方向差速度△ＶＸを得る。このＸ方向差速度△ＶＸを第１の積分器５２に入力し、時間積分し、各速度に相当する移動量ＢおよびＡを得て、演算の結果得られる値（＝Ｂ−Ａ）をレジスタ（図示せず）に記録する。設定長Ｌは、加工機３６が加工し終える１サイクル毎に切断終了信号（図示せず）が加工機から出力するように、かつ、その出力信号をトリガーとして、Ｌ設定器５３からレジスタに書き込まれ、残長値Ｒｌ＝Ｌ−Ａ＋Ｂが演算され、この結果がレジスタに記録される。ただし、レジスタは、このＡ、Ｂを加工材１３の進行方向と同じとき正に数え、反対のときは負に数える。
【００５４】
残長値Ｒｌを第１の関数器５４に入力すると、残長値Ｒｌにもとづく加工機のＸ方向の速度を修正する第１の修正速度Ｖｃｌを出力する。
【００５５】
さらに詳しく説明すると、残長値Ｒｌを第１のＸ軸位置制御器５５に入力すると、残長値Ｒｌに第１の位置ゲイン定数Ｋｐ１を乗算し、その結果、残長値Ｒ１に比例した速度が得られる。
【００５６】
前記速度を第１の変換器５６に入力すると、残長値Ｒｌに相当する第１の修正速度Ｖｃｌが、時間に比例するように変換できる。つまり、第１の変換器５６が速度−速度の変換関数、例えば、平方根関数である場合、この平方根関数に前記速度を入力すると、残長値Ｒｌに相当する第１の修正速度Ｖｃｌが、時間に比例し出力するからである。このことにより、電動機３９の速度制御が、第１の変換器５６として平方根関数を使用しない場合に比べて、単純でありかつ、安定化できる。
【００５７】
一方、Ｘテーブル３７のＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）に負符号をつけて第２の積分器６１に入力すると、Ｘテーブル３７の移動量として負の移動量（マイナスＢ）のパルス列が演算され、レジスタ（図示せず）に記録される。レジスタからマイナスＢが、第２の関数器６２に入力すると、マイナスＢにもとづく加工機後進速度ＶＢを出力する。つまり、マイナスＢを第２のＸ軸位置制御器６３に与えると、マイナスＢに第２の位置ゲイン定数Ｋｐ２を乗じ、得られる増幅した速度を出力する。
【００５８】
前記増幅した速度が、第２の変換器６４に入力すると、前記増幅した速度（この速度は、マイナスＢを増幅した移動量に相当する）に相当する加工機後進速度ＶＢが、時間に比例するように変換できる。第１の変換器５６と同様に、つまり、第２の変換器６４が、速度−速度の変換関数、例えば平方根関数である場合、この平方根関数にマイナスＢを増幅した速度を入力すると、加工機後進速度ＶＢが、時間に比例し出力するからである。このことにより、加工機を後進する速度制御が、第２の変換器６４として平方根関数を使用しない場合に比べ、単純かつ、安定化できる。
【００５９】
第２の減算器５８によって、ライン速度ＶＡから第１の修正速度Ｖｃ１を減算し、加工機前進速度ＶＡ−Ｖｃ１を得る。
【００６０】
加工機前進速度ＶＡ−Ｖｃ１と加工機後進速度ＶＢをリミッタ６５に入力し、加工機前進速度ＶＡ−Ｖｃ１と加工機後進速度ＶＢを比較し、大きい値をＸ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）として出力する。このことにより、Ｘテーブル３７が一旦ホームポジションに戻れないような短尺切断が可能である。
【００６１】
Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）とＸ方向速度フィードバック信号とするＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を第３の減算器７０に入力し、Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）からＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、Ｘ方向速度偏差△ＶＸを得る。Ｘ方向速度偏差△ＶＸをＸ軸速度制御器７１に入力し、Ｘ方向速度偏差△ＶＸにＸ方向速度ゲイン定数ＫＶＸを乗じ、Ｘ方向基本トルク指令値τＸを得る。
【００６２】
Ｘ方向基本トルク指令値τＸをＸ軸制御対象モデル７４に加えると、Ｘ方向基本トルク指令値τＸをＸ軸制御対象モデル７４の慣性モーメントＪ＾ｍＸで除算し、さらに、時間積分しＸ方向モデル速度ＶｍＸを得る。
【００６３】
Ｘ方向モデル速度ＶｍＸとＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を第４の減算器７５に入力することによって、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸからＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸを得る。
【００６４】
Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸをＸ軸負荷フィードフォワード制御器７６に加えると、Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸにＸ方向負荷フィードフォワード係数ＫＸを乗じ、Ｘ方向トルク指令補正値△τＸを得る。
【００６５】
Ｘ方向トルク指令補正値△τＸとＸ方向基本トルク指令τＸとを第３の加算器７３に加えて、Ｘ方向トルク指令値τＸ＊を得る。
【００６６】
Ｘ方向トルク指令値τＸ＊をＸ軸制御対象７７に加えると、Ｘテーブル３７の速度が、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）となる。このＸ方向負荷フィードフォワード制御により、Ｘ軸制御対象７７における慣性モーメントＪＸが変化した場合でも、慣性モーメントをＪ＾ｍＸに固定してＸテーブル３７の位置および速度を補償できる。
【００６７】
ところで、スイッチ５７は、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）が、同調時以外、オン状態とし、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）が、ライン速度ＶＡに等しくなったとき、スイッチ５７からスイッチ６０に切替え、スイッチ６０をオン動作させる。スイッチ５７からスイッチ６０への切替えは、スイッチ切替え信号発生器（図示せず）によりスイッチ切替え信号を出力し、例えば、残長値Ｒｌに相当する第１の修正速度Ｖｃ１を検出し、第１の修正速度Ｖｃ１がゼロになったとき、スイッチ切替え信号を出力し、このスイッチ切替え信号によって、スイッチ６０を選択する。
【００６８】
次に、軌跡制御する走行加工制御装置３１の構成について説明する。
【００６９】
図２および図４は、本発明に係る走行加工制御装置におけるＸ軸軌跡制御手段のブロック図をも示す図である。破線で囲んだ部分はＸ軸軌跡制御の機能要素に含まれる。図６は、図２からＸ軸軌跡制御手段５０Ａを取り出して示すブロック図である。図４は、図６のＸ軸軌跡制御手段５０Ａのブロック図の続きを示す図でもある。図７は、図６の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。図８は、本発明に係る走行加工制御装置の軌跡速度指令手段の制御ブロック図を示す図である。図９は、図８の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。符号Ｓは、ラプラス演算子を示す。図１０は、本発明に係る走行加工制御装置の経過時間に対する軌跡の移動速度および軌跡移動量の関係の一例を示す図である。
図１０（Ａ）は、経過時間に対する軌跡の移動速度を示す。ここで、横軸ｔは、経過時間を示し、縦軸Ｖ（ｆ）は、軌跡の移動速度を示す。図１０（Ｂ）は、経過時間に対する軌跡移動量を示す。ここで、横軸ｔは、経過時間を示し、縦軸ｆは、軌跡移動量を示す。
【００７０】
走行加工制御装置３１は、軌跡速度指令手段８０（図８）、Ｘ軸軌跡制御手段５０Ａ（図６，図４）、Ｙ軸軌跡制御手段９０（図１１）を備える。
【００７１】
軌跡速度指令手段８０は、軌跡速度レート設定器８１、積分器８２、位相パターン８３、Ｘ軸位置発生器８４、第１の微分器８５、Ｙ軸位置発生器８６、第２の微分器８７を備える。
【００７２】
軌跡速度レート設定器８１は、軌跡速度レートｕを設定する設定器であり、時間軸の変化する度合いを設定する。ここで、軌跡速度レートｕは、軌跡の移動速度Ｖを軌跡の移動速度の最大値ＶｍａＸで除して求めた値Ｖ／ＶｍａＸを軌跡の１サイクルの時間Ｔｃｙｃｌｅで除算して求めた値を指す。
【００７３】
積分器８２は、軌跡速度レートｕを入力とし、軌跡速度レートｕを時間積分し、得られる位相パターン８３をＸ軸位置発生器８４、Ｙ軸位置発生器８６に出力する。
【００７４】
Ｘ軸位置発生器８４は、位相パターン８３を入力とし、位相パターン８３に対するＸ方向軌跡位置指令値Ｘδ＊を第１の微分器８５に出力する。
【００７５】
第１の微分器８５は、Ｘ方向軌跡位置指令値Ｘδ＊を入力とし、Ｘ方向軌跡位置指令値Ｘδ＊を時間微分し、得られるＸ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）をＸ軸軌跡制御手段５０Ａに出力する。
【００７６】
Ｙ軸位置発生器８６は、位相パターン８３を入力とし、位相パターン８３に対するＹ方向軌跡位置指令値ｙ∂＊を第２の微分器８７に出力する。
【００７７】
第２の微分器８７は、Ｙ方向軌跡位置指令値ｙδ＊を入力とし、Ｙ方向軌跡位置指令値Ｖ（ｙδ＊）を時間微分し、得られるＹ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）をＹ軸軌跡制御手段９０に出力する。
【００７８】
Ｘ軸軌跡制御手段５０Ａは、図６，凶４に示したようこ、スイッチ６０、Ｘ軸速度フィードフォワード補償器６６、Ｘ軸加速度フィードフォワード補償器６７、第１の加算器６８、第２の加算器６９、第１の減算器５１、第１の積分器５２、Ｘ軸位置制御器５９、第２の減算器５８、第２の積分器６１、第２の関数器６２、リミッタ６５、第３の減算器７０、Ｘ軸速度制御器７１、Ｘ軸負荷フィードフォワード制御部７２、第３の加算器７３を備える。
【００７９】
スイッチ６０は、Ｘ軸およびＹ軸の駆動制御が軌跡制御であるので、オンとする。
【００８０】
Ｘ軸速度フィードフォワード補償器６６は、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を入力とし、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）にＸ方向速度フィードフォワード係数αＸを乗算し、かつ、１次遅れ要素を持たせ、得られるＸ方向速度フィードフォワード量を第１の加算器６８に出力する。
【００８１】
Ｘ軸加速度フィードフォワード補償器６７は、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を入力とし、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を時間微分し、得られる値にＸ方向加速度フィードフォワード係数βＸを乗算し、その結果得られる値に慣性モーメントＪ＾ｍＸを乗算し、さらに、得られた結果をＸ方向速度ゲイン定数ＫＶＸで除算し、かつ、１次遅れ要素を持たせ、得られるＸ方向加速度フィードフォワード量を第１の加算器６８に出力する。
【００８２】
第１の加算器６８は、Ｘ方向速度フィードフォワード量とＹ方向加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＸ方向速度／加速度フィードフォワード量を第２の加算器６９に出力する。
【００８３】
第２の加算器６９は、ライン速度ＶＡとＸ方向速度／加速度フィードフォワード量を入力とし、ライン速度ＶＡにＸ方向速度／加速度フィードフォワード量を加算し、得られる修正ライン速度ＶＡＲを第２の減算器５８に出力する。
【００８４】
第１の減算器５１は、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）とライン速度ＶＡとＸ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を入力とし、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）からライン速度ＶＡおよびＸ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を減算し、得られる修正差速度ΔＶｍを第１の積分器５２に出力する。
【００８５】
第１の積分器５２は、修正差速度ΔＶｍを入力とし、修正差速度△Ｖｍを時間積分し、得られる移動量偏差△ＰをＸ軸位置制御器５９に出力する。
【００８６】
Ｘ軸位置制御器５９は、移動量偏差ΔＰに位置ゲイン定数Ｋｐを乗算し、得られる第２の修正速度Ｖｃ２を第２の減算器５８に出力する。
【００８７】
第２の減算器５８は、修正ライン速度ＶＡＲと第２の修正速度Ｖｃ２を入力とし、修正ライン速度ＶＡＲから第２の修正速度Ｖｃ２を減算し、得られる加工機前進速度ＶＡＲ−Ｖｃ２をリミッタ６５に出力する。
【００８８】
第２の積分器６１は、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）に負符号を付した値を入力とし、負符号を付したＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を時間積分し、得られるＸテーブル３７のＸ方向負移動距離（マイナスＢ）を第２の関数器６２に出力する。第２の関数器６２は、第２のＸ軸位置制御器６３、第２の変換器６４を備える。
【００８９】
第２のＸ軸位置制御器６３は、マイナスＢを入力とし、マイナスＢに第２のＸ方向位置ゲイン定数Ｋｐ２を乗じ、マイナスＢを増幅した移動量を第２の変換器６４に出力する。
【００９０】
第２の変換器６４は、前記移動量を入力とし、移動量を平方根関数によって速度に変換し、加工機後進速度ＶＢをリミッタ６５に出力する。
【００９１】
リミッタ６５は、加工機前進速度ＶＡＲ−Ｖｃ２と加工機後進速度ＶＢを入力とし、加工機前進速度ＶＡＲ−Ｖｃ２と加工機後進速度ＶＢを比較し、大きい値を加工機のＸ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）として第３の減算器７０に出力する。
【００９２】
第３の減算器７０は、Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）とＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を入力とし、Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）からＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、得られるＸ方向速度偏差△ＶＸをＸ軸速度制御器７１に出力する。
【００９３】
Ｘ軸速度制御器７１は、Ｘ方向速度偏差△ＶＸを入力とし、Ｘ方向速度偏差△ＶＸにＸ方向速度ゲイン定数ＫＶＸを乗算し、得られるＸ方向基本トルク指令τＸをＸ軸負荷フィードフォワード制御部７２および第３の加算器７３に出力する。
【００９４】
Ｘ軸負荷フィードフォワード制御部７２は、第４の減算器７５、Ｘ軸負荷フィードフォワード制御器７６を備える。
【００９５】
Ｘ方向基本トルク指令τＸをＸ軸制御対象モデル７４に加えると、Ｘ方向の速度が、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸとなる。
【００９６】
第４の減算器７５は、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸとＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を入力とし、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸからＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、得られるＸ方向フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸをＸ軸負荷フィードフォワード制御器７６に出力する。
【００９７】
Ｘ軸負荷フィードフォワード制御器７６は、Ｘ方向フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸを入力とし、Ｘ方向フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸにＸ方向負荷フィードフォワード係数ＫＸを乗算し、得られるＸ軸負荷フィードフォワード量τｆｆＸを第３の加算器７３に出力する。
【００９８】
第３の加算器７３は、Ｘ方向基本トルク指令τＸとＸ方向負荷フィードフォワード量τｆｆＸを入力とし、Ｘ方向基本トルク指令τＸとＸ方向負荷フィードフォワード量τｆｆＸを加算し、得られるＸ方向トルク指令値τＸ＊をＸ軸制御対象７７に出力する。
【００９９】
Ｘ方向トルク指令値τＸ＊をＸ軸制御対象７７に加えると、Ｘテーブル３７の速度が、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）となる。
【０１００】
次に、Ｙ軸軌跡制御手段９０の構成について説明する。
【０１０１】
図１１は、本発明に係る走行加工制御装置のＹ軸軌跡制御ブロック図を示す図である。図１２は、図１１の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。
【０１０２】
Ｙ軸軌跡制御手段９０は、Ｙ軸速度フィードフォワード補償器９１、Ｙ軸加速度フィードフォワード補償器９２、第４の加算器９３、第５の減算器９４、第３の積分器９５、Ｙ軸位置制御器９６、第５の加算器９７、第６の減算器９８、Ｙ軸速度制御器９９、Ｙ軸負荷フィードフォワード制御部１００、第６の加算器１０１を備える。
【０１０３】
Ｙ軸速度フィードフォワード補償器９１は、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）を入力とし、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）にＹ方向速度フィードフォワード係数αｙを乗算し、かつ、１次遅れ要素を持たせ、得られるＹ方向速度フィードフォワード量を第４の加算器９３に出力する。
【０１０４】
Ｙ軸加速度フィードフォワード補償器９２は、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）を入力とし、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）を時間微分し、得られる値にＹ方向加速度フィードフォワード係数βｙを乗算し、その結果得られる値に慣性モーメントＪ＾ｍｙを乗算し、さらに、得られた結果をＹ方向速度ゲイン定数ＫＶｙで除算し、かつ、１次遅れ要素を持たせ、得られるＹ方向加速度フィードフォワード量を第４の加算器９３に出力する。
【０１０５】
第４の加算器９３は、Ｙ方向速度フィードフォワード量とＹ方向加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＹ方向速度／加速度フィードフォワード量を第５の加算器９７に出力する。
【０１０６】
第５の減算器９４は、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）とＹテーブル３８のＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を入力とし、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）からＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を減算し、得られるＹ方向差速度△Ｖｍｙを第３の積分器９５に出力する。
【０１０７】
第３の積分器９５は、Ｙ方向差速度△Ｖｍｙを入力とし、Ｙ方向差速度△Ｖｍｙを時間積分し、得られるＹ方向移動量偏差△ＰｍｙをＹ軸位置制御器９６に出力する。
【０１０８】
Ｙ軸位置制御器９６は、Ｙ方向移動量偏差△Ｐｍｙを入力とし、Ｙ方向移動量偏差△ＰｍｙにＹ方向位置ゲイン定数Ｋｐを乗算し、得られるＹ方向基本速度指令値ＶＤ＊を第５の加算器９７に出力する。
【０１０９】
第５の加算器９７は、Ｙ方向基本速度指令値ＶＤ＊とＹ方向速度／加速度フィードフォワード量を入力とし、Ｙ方向基本速度指令値ＶＤ＊とＹ方向速度／加速度フィードフォワード量を加算し、得られるＹ方向速度指令値Ｖ（ｙ＊）を第６の減算器９８に出力する。
【０１１０】
第６の滅算器９８は、Ｙ方向速度指令値Ｖ（ｙ＊）とＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を入力とし、Ｙ方向速度指令値Ｖ（ｙ＊）からＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を減算し、得られるＹ方向速度偏差△ＶｙをＹ軸速度制御器９９に出力する。
【０１１１】
Ｙ軸速度制御器９９は、Ｙ方向速度偏差△Ｖｙを入力とし、Ｙ方向速度偏差△ＶｙにＹ方向速度ゲイン定数ＫＶｙを乗算し、得られる基本トルク指令τｙをＹ軸負荷フィードフォワード制御部１００および第６の加算器１０１に出力する。
【０１１２】
Ｙ軸負荷フィードフォワード制御部１００は、第７の減算器１０３、Ｙ軸負荷フィードフォワード制御器１０４を備える。
【０１１３】
Ｙ方向基本トルク指令τｙをＹ軸制御対象モデル１０２に加えると、Ｙ方向モデル速度Ｖｍｙを得る。
【０１１４】
第７の減算器１０３は、Ｙ方向モデル速度ＶｍｙとＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を入力とし、Ｙ方向モデル速度ＶｍｙからＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を減算し、得られるＹ方向フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆｙをＹ軸負荷フィードフォワード制御器１０４に出力する。
【０１１５】
Ｙ軸負荷フィードフォワード制御器１０４は、Ｙ方向フィードフォワード速度偏差△Ｖｆｆｙを入力とし、Ｙ方向フィードフォワード速度偏差上ＶｆｆｙにＹ方向負荷フィードフォワード係数Ｋｙを乗算し、得られるＹ方向負荷フィードフォワード量τｆｆｙを第６の加算器１０１に出力する。
【０１１６】
第６の加算器１０１は、Ｙ方向基本トルク指令τｙとＹ方向負荷フィードフォワード量τｆｆｙを入力とし、Ｙ方向基本トルク指令τｙとＹ方向負荷フィードフォワード量τｆｆｙを加算し、得られるＹ方向トルク指令値τｙ＊をＹ軸制御対象１０５に出力する。
Ｙ方向トルク指令値τｙ＊をＹ軸制御対象１０５に加えると、Ｙテーブル３８の走行速度が、Ｙ方向実速度Ｖ（ｙ）となる。
【０１１７】
以上により、走行加工制御装置３１は、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）が、ライン速度ＶＡに等しい場合、スイッチ６０を選択し、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）およびＹ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）にもとづくＸ軸およびＹ軸の軌跡制御を行い、Ｘテーブル３７とＹテーブル３８の速度および位置を制御する。
【０１１８】
次に、走行加工制御装置３１におけるＸ軸制御の動作について説明する。
【０１１９】
Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）は、時間軸が変化する度合いを示す軌跡速度レートｕを時間積分し、得られる位相に対する位相パターンｐを設定する。媒介変数をｐとし、位相パターンｐに対するＸ方向軌跡座標指令Ｘδ＊をｇ（ｐ）とすると、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）は、Ｘ方向軌跡座標指令Ｘδ＊を時間微分し得られる。
【０１２０】
Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）は、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）と同様に、位相パターンｐに対するＹ方向軌跡座標指令ｙδ＊をｈ（ｐ）とすると、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）は、Ｙ方向軌跡座標指令ｙδ＊を時間微分し得られる。
【０１２１】
第１の減算器５１によって、Ｘテーブル３７の移動量を測るために電動機３９の回転軸に取り付けたパルス発生器４０の出力信号にもとづいて演算されたＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）から測長ロール４ａの回転軸に取り付けたパルス発生器３４の出力信号にもとづいて演算されたライン速度ＶＡを減算し、さらに、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を減算し、その結果、修正差速度△ＶｍＸを得る。次に、修正差速度上ＶｍＸを第１の積分器５２に入力して時間積分し、その結果得られる位置偏差ΔＤをレジスタ（図示せず）に記録する。
【０１２２】
位置偏差ＤをＸ軸位置制御器５９に入力すると、位置偏差△ＤにＸ軸位置ゲイン定数Ｋｐを乗算し、その結果、位置偏差△Ｄに比例した速度が得られる。前記速度は、位置偏差△Ｄに相当する第２の修正速度Ｖｃ２である。
【０１２３】
一方、Ｘ方向実速度Ｖ（Ｘ）に負符号を付した値を第２の積分器６１に入力すると、Ｘテーブル３７の移動量として負のパルス列が演算され、レジスタ（図示せず）に負の移動量（マイナスＢ）が記録される。レジスタからマイナスＢが、第２のＸ軸位置制御器６３に与えると、マイナスＢに第２のＸ軸位置ゲイン定数Ｋｐ２を乗じて得られる速度が、第２の位置制御器６３から出力する。
【０１２４】
マイナスＢに比例した速度（これは、マイナスＢを増幅した移動量に相当する）が第２の変換器６４に入力すると、マイナスＢに相当する加工機後進速度ＶＢが、時間に比例するように変換できる。つまり、第２の変換器６４が、速度−速度の変換関数例えば、平方根関数である場合、この平方根関数にマイナスＢに相当する速度を入力すると、マイナスＢに相当する加工機後進速度ＶＢが、時間に比例して出力するからである。このことにより、加工機を後進する場合、第２の変換器６４が平方根関数を使用しない場合に比べ、単純かつ安定な速度制御ができる。
【０１２５】
Ｘ軸速度フィードフォワード補償器６６によって、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）にＸ方向速度フィードフォワード係数αＸを乗じ、かつ、１次遅れ要素を持たせたＸ方向速度フィードフォワード量を得る。
【０１２６】
Ｘ軸加速度フィードフォワード補償器６７によって、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）を時間微分し、得られる値にＸ方向加速度フィードフォワード係数βＸを乗算し、その結果得られる値にＸ軸制御対象モデル７４の慣性モーメントＪ＾ｍＸを乗算し、さらに、得られた結果をＸ方向速度ゲイン定数ＫＶＸで除算し、かつ、１次遅れ要素を持たせたＸ方向加速度フィードフォワード量を得る。
【０１２７】
第１の加算器６８によって、Ｘ方向速度フィードフォワード量とＸ方向加速度フィードフォワード量を加算し、Ｘ方向速度／加速度フィードフォワード量を得る。
【０１２８】
第２の減算器５８によって、ライン速度ＶＡにＸ方向速度／加速度フィードフォワード量を加えた修正ライン速度ＶＡｍから位置偏差△Ｄに相当する第２の修正速度Ｖｃ２を減じ、得られる加工機前進速度ＶＡｍ−Ｖｃ２を出力する。
【０１２９】
加工機前進速度ＶＡｍ−Ｖｃ２と加工機後進速度ＶＢとをリミッタ６５に入力し、加工機前進速度ＶＡｍ−Ｖｃ２と加工機後進速度ＶＢを比較し、両者のうち大きい値をＸ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）として出力する。このことにより、Ｘテーブル３７が一旦ホームポジションに戻れないような短尺切断が可能である。
【０１３０】
Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）とＸテーブル３７の速度フィードバック信号とするＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）とを第３の減算器７０に入力し、Ｘ方向速度指令値Ｖ（Ｘ＊）からＸ方向実走行速度Ｖ（Ｘ）を減算し、Ｘ方向速度偏差△ＶＸ２を得る。
【０１３１】
Ｘ方向速度偏差△ＶＸ２をＸ軸速度制御器７１に入力し、Ｘ方向速度偏差△ＶＸ２にＸ方向速度ゲイン定数ＫＶＸを乗じ、Ｘ方向基本トルク指令値τＸを得る。
【０１３２】
Ｘ方向基本トルク指令値τＸをＸ軸制御対象モデル７４に加えると、Ｘ方向基本トルク指令値τＸをＸ軸制御対象モデル７４の慣性モーメントＪ＾ｍＸで除算し、さらに、時間積分してＸ方向モデル速度ＶｍＸを得る。
【０１３３】
第４の減算器７５によって、Ｘ方向モデル速度ＶｍＸからＸ方向実速度Ｖ（Ｘ）を減算し、Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸを得る。
【０１３４】
Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸをＸ軸負荷フィードフォワード制御器７６に入力すると、Ｘ方向負荷フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆＸにＸ方向負荷フィードフォワード係数ＫＸを乗じ、Ｘ方向トルク指令補正値ΔτＸを得る。
【０１３５】
Ｘ方向トルク指令補正値△τＸとＸ方向基本トルク指令τＸを第３の加算器７３に入力すると、加工機３６のトルク指令としてＸ方向トルク指令値τＸ＊を得る。
【０１３６】
Ｘ方向トルク指令値τＸ＊をＸ軸制御対象７７に加えると、電動機３９が回転し、Ｘテーブル３７の速度が、実速度Ｖ（Ｘ）となる。このＸ軸負荷フィードフォワード制御により、Ｘ軸制御対象７７における慣性モーメントＪＸが変化した場合でも慣性モーメントをＪ＾ｍＸに固定してＸテーブルの位置および速度を補償できる。
【０１３７】
次に、走行加工制御装置３１におけるＹ軸制御の動作について説明する。
【０１３８】
Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）は、Ｘ方向軌跡速度指令値Ｖ（Ｘδ＊）と同様に、ｐを媒介変数とし、位相パターンｐに対するＹ方向軌跡座標指令ｙδ＊をｈ（ｐ）とすると、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）は、ｙδ＊を時間微分して得られる。
【０１３９】
第５の減算器９４によって、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）から、Ｙテーブル３８の移動量を測るために電動機４１の回転軸に取り付けたパルス発生器４２の出力信号にもとづいて演算されたＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を減算し、差速度△Ｖｍｙを得る。次に、差速度△Ｖｍｙを第３の積分器９５に入力して、時間積分し、得られる位置偏差△Ｇをレジスタ（図示せず）に記録する。
【０１４０】
位置偏差△ＧをＹ軸位置制御器９６に入力すると、位置偏差△Ｇに位置ゲイン定数Ｋｐを乗算し、その結果、位置偏差△Ｇに比例した速度を得る。前記速度は、位置偏差△Ｇに相当するＹ方向速度指令値ＶＤ＊である。
【０１４１】
Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）をＹ軸速度フィードフォワード補償器９１に入力すると、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）にＹ方向速疫フィードフォワード係数αｙを乗じ、かつ、１次遅れ要素を持たせたＹ方向速度フィードフォワード量を得る。
【０１４２】
次に、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）をＹ軸加速度フィードフォワード補償器９２に入力すると、Ｙ方向軌跡速度指令値Ｖ（ｙδ＊）を時間微分し、得られる値にＹ方向加速度フィードフォワード係数βｙおよびＹ軸のモデル慣性モーメントＪ＾ｍｙを乗じ、さらにＹ方向速度ゲイン定数で除算し、かつ、１次遅れ要素を持たせたＹ方向速度／加速度フィードフォワード量を得る。
【０１４３】
第５の加算器９７によって、Ｙ方向速度／加速度フィードフォワード量とＹ方向速度指令値ＶＤ＊を加算し、Ｙ方向速度指令値Ｖ（ｙ＊）を得る。
【０１４４】
Ｙ方向速度指令値Ｖ（ｙ＊）とＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を第６の減算器９８に入力すると、Ｙ方向速度偏差△Ｖｙを得る。
【０１４５】
Ｙ方向速度偏差△ＶｙをＹ軸速度制御器９９に入力すると、Ｙ方向速度偏差△Ｖｙに速度ゲイン定数ＫＶｙを乗じ、Ｙ方向基本トルク指令値τｙを得る。
【０１４６】
Ｙ方向基本トルク指令値τｙをＹ軸制御対象モデル１０２に加えると、Ｙ方向基本トルク指令値τｙをＹ軸制御対象モデル１０２のモデル慣性モーメントＪ＾ｍｙで除算し、さらに、時間積分してＹ方向モデル速度Ｖｍｙを得る。
【０１４７】
第７の減算器１０３によって、Ｙ方向モデル速度ＶｍｙからＹ方向実速度Ｖ（ｙ）を減算し、Ｙ方向フィードフォワード速度偏差△Ｖｆｆｙを得る。
【０１４８】
Ｙ方向フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆｙをＹ軸負荷フィードフォワード制御器１０４に入力すると、Ｙ方向フィードフォワード速度偏差△ＶｆｆｙにＹ方向負荷フィードフォワード係数Ｋｙを乗じ、Ｙ方向トルク指令補正値△τｙを得る。
【０１４９】
第６の加算器９８によって、Ｙ方向基本トルク指令値τｙとＹ方向トルク指令補正値△τｙを加算し、Ｙ方向トルク指令値τｙ＊を得る。
【０１５０】
Ｙ方向トルク指令値τｙ＊をＹ軸制御対象１０５に加えると、電動機４１が回転し、Ｙテーブル３８の速度が、実速度Ｖ（ｙ）となる。このＹ軸負荷フィードフォワード制御により、Ｙ軸制御対象１０５において慣性モーメントＪｙが変化した場合でも慣性モーメントをＪ＾ｍｙに固定してＹテーブルの位置および速度が補償できる。
【０１５１】
次に、軌跡制御におけるＸ軸およびＹ軸の速度応答性について説明する。
【０１５２】
図３および図５におけるＸ軸の速度応答性Ｖ（Ｘ）／Ｖ（Ｘδ＊）は、
【０１５３】
αＸ＝１−Ｋｐτｃ、βＸ＝β、ＫＶＸ＝Ｊ＾ｍＸ／τｃ、Ｊ＾ｍＸ＝ＪＸとすると、
Ｖ（Ｘ）／Ｖ（Ｘδ＊）＝Ｐ×（１／（１＋τｃＳ））            （１）
となる。
【０１５４】
ここで、Ｐ＝Ｑ／Ｒ、Ｑ＝１＋（Ｓ／Ｋｐ）＋βτｃ×Ｓ２／Ｋｐ、Ｒ＝１＋（Ｓ／Ｋｐ）＋τｃ×Ｓ２／Ｋｐであり、τｃは、１次遅れ要素の時定数である。
【０１５５】
同様に、図１２におけるＹ軸の速度応答性Ｖ（ｙ）／Ｖ（ｙδ＊）は、
αｙ＝１−Ｋｐτｃ、βｙ＝β、ＫＶｙ＝Ｊ＾ｍｙ／τｃ、Ｊ＾ｍｙ＝Ｊｙとすると、
Ｖ（ｙ）／Ｖ（ｙδ＊）＝Ｐ×（１／（１＋τｃＳ））          （２）
となる。
【０１５６】
ここで、Ｐ＝Ｑ／Ｒ、Ｑ＝１＋（ｓ／Ｋｐ）＋βτｃ×Ｓ2／Ｋｐ、Ｒ＝１＋（Ｓ／Ｋｐ）＋τｃ×Ｓ２／Ｋｐである。
【０１５７】
よって、Ｘ方向およびＹ方向加速度フィードフォワード係数βＸ、βｙを等しく設定することによって、Ｘ軸およびＹ軸の各速度応答性は、式１および式２に示すように、同一の式を得るので、Ｘ軸およびＹ軸の速度応答性が同一となる。特に、βＸ＝βｙ＝１とした場合、符号Ｐが１となり、Ｘ軸およびＹ軸の各速度応答性が、規範化された同一の速度応答性を得る。
【０１５８】
このことにより、Ｘ軸およびＹ軸の速度応答性が劣っていても互いに協調し、追従して、Ｘ軸およびＹ軸の軌跡が、目標軌跡に制御できる。
【０１５９】
図１３は、本発明に係る２次元軌跡の一例を示す図である。ここで、横軸Ｘは、加工機３６のＸ方向の軌跡を示し、縦軸Ｙは、加工機３６のＹ方向の軌跡を示す。図１４は、本願発明に係る走行加工制御装置における軌跡速度指令値に対する実速度を、シミュレーションによって求めた結果を示す図である。ここで、横軸は、経過時間ｔを示し、縦軸は、グラフ（Ａ）の場合、Ｘテーブルの軌跡速度指令値を示し、グラフ（Ｂ）の場合、Ｙテーブルの軌跡速度指令値を示し、グラフ（Ｃ）の場合、Ｘテーーブルの軌跡速度指令値に対する実速度を示し、グラフ（Ｄ）の場合、Ｙテーブルの軌跡速度指令値に対する実速度を示し、グラフ上の原点より１目盛、４目盛、７目盛、１０目盛のポイントが夫々の場合の速度ゼロの位置を示す。
【０１６０】
グラフ（Ａ）の特性について説明する。Ｘテーブル３７の速度指令として、Ｐｌは、走行速度指令が、ゼロから加速しはじめる点を示す。Ｐ２は、走行速度指令が、ゼロから加速し、ライン速度に到達しはじめた点を示す。Ｐ３は、走行速度指令から軌跡速度指令に切替わる点、すなわち、加工機のＸ方向実速度が、ライン速度に等しく維持し、ある経過時間後、軌跡速度指令に切替わる点を示す。Ｐ４は、軌跡速度指令が、所定の最大軌跡速度に到達する点を示す。Ｐ５は、軌跡速度指令が、最大軌跡速度から減速し、ライン速度に等しくなる点を示す。Ｐ６は、走行速度指令が、ライン速度より減速し始める点を示す。Ｐ７は、走行速度指令が、ライン速度から減速し、正方向の所定速度に到達する点を示す。Ｐ８は、走行速度指令が、ライン速度より遅い正方向の速度から加速しはじめる点を示す。Ｐ９は、走行速度指令が、ライン速度より遅い正方向の速度から加速し、再度ライン速度に到達する点を示す。Ｐｌ0は、走行速度指令が、ライン速度から減速しはじめる点を示す。Ｐｌｌは、走行速度指令が、ライン速度から減速し、ゼロを経由し、逆向きに加速し、所定の定速度になる点を示す。Ｐ１２は、走行速度指令が、逆向きの所定の定速度から減速しはじめる点を示す。Ｐ１３は、走行速度指令が、ゼロとなる点を示す。
【０１６１】
同様に、グラフ（Ｂ）の特性について説明する。Ｙテーブル３８の速度指令として、Ｐ１４は、軌跡速度指令が、ゼロから加速しはじめる点を示す。Ｐ１５は、軌跡速度指令が、ゼロから加速し、所定の最大軌跡速度に到達する点を示す。Ｐ１６は、軌跡速度指令が、所定の最大軌跡速度値から減速し、ゼロに到達する点を示す。Ｐ１７は、軌跡速度指令が、ゼロから逆向きに加速しはじめる点を示す。Ｐ１８は、軌跡速度指令が、ゼロから逆向きに加速し、逆向きの所定の定速度になる点を示す。Ｐ１９は、軌跡速度指令が、逆向きの定速度から加速しはじめる点を示す。Ｐ２０は、軌跡速度指令が、逆向きの定速度から加速し、ゼロとなる点を示す。言い換えると、Ｘテーブルは、グラフ（Ａ）に示すように、Ｐｌ〜Ｐ３間で速度ゼロからライン速度に等しい速度まで加速し、ライン速度に維持するように走行制御する。また、Ｘテーブルの走行速度が、ライン速度に等しいとき、ＸテーブルおよびＹテーブルは、グラフ（Ａ）に示すように、Ｐ３〜Ｐ５間で、グラフ（Ｂ）に示すように、Ｐ１４〜Ｐ１６間で軌跡制御する。
【０１６２】
図１４により、Ｘテーブルへの速度指令を示すグラフ（Ａ）は、Ｘテーブルへの速度指令に対する実速度を示すグラフ（Ｃ）と一致する。したがって、Ｘテーブルの経過時間に対する実速度が、速度指令によく一致する。同様に、Ｙテーブルへの速度指令を示すグラフ（Ｂ）は、Ｙテーブルの速度指令に対する実速度を示すグラフ（Ｄ）と一致する。したがって、Ｙテーブルの経過時間に対する実速度が、速度指令とよく一致する。言い換えると、本発明に係るＸテーブル３７およびＹテーブル３８は、速度指令に対し、実速度が夫々追従することを示す。
【０１６３】
図１５は、本願発明に係る走行加工制御装置におけるＸ軸、Ｙ軸の目標軌跡に対する実軌跡について、シミュレーションによって得た結果を示す図である。横軸は、Ｘ軸方向の軌跡を示し、縦軸は、Ｙ軸方向の軌跡を示す。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸共に全長１００ミリメートルとし、破線は、目標軌跡を示し、実線は、実軌跡を示す。目標軌跡に対する実軌跡のシミュレーションを簡単にするために、図１３に示すように、Ｘ軸およびＹ軸の軌跡が、原点を始点とし、終点座標（Ｘ0、Ｙ0）からなる直線状とし、さらに、Ｘ0とＹ0が等しいとする。
【０１６４】
図１５に示すように、実線が破線に一致する。すなわち、実軌跡が、目標軌跡に一致する。
【０１６５】
以上の説明において、目標軌跡が、僚点を始点座標とし、終点を終点座標（Ｘ0、Ｙ0）とし、さらに、Ｘ0とＹ0が等しい直線状軌跡としたが、これに限定されるものではない。
任意の目標軌跡は、微小直線と微小曲線の組合せにて形成されるが故に、直線状軌跡と同様に対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明に係る走行加工制御装置を加工装置を応用した概念図を示す図である。
【図２】本発明に係る走行加工制御装置におけるＸ軸制御部の一部の制御ブロック図である。
【図３】図２の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。
【図４】Ｘ軸制御部他の部分の制御ブロック図である。
【図５】図４の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。
【図６】本発明に係る走行加工制御装置におけるＸ軸軌跡制御手段の制御ブロック図である。
【図７】図６の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。
【図８】本発明に係る走行加工制御装置における軌跡速度指令の制御ブロック図を示す図である。
【図９】図８の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。
【図１０】本発明に係る走行加工制御装置の経過時間に対する軌跡の移動速度および軌跡移動量の関係の一例を示す図である。
【図１１】本発明に係る走行加工制御装置におけるＹ軸軌跡制御手段の制御ブロック図である。
【図１２】図１１の制御ブロック図を伝達関数で表した図である。
【図１３】本発明に係る２次元軌跡の一例を示す図である。
【図１４】本願発明に係る走行加工制御装置における軌跡速度指令値に対する実速度をシミュレーションによって求めた結果を示す図である。
【図１５】本願発明に係る走行加工制御装置におけるＸ軸、Ｙ軸の目標軌跡に対する実軌跡について、シミュレーションによって得た結果を示す図である。
【図１６】従来の走行加工制御装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１６７】
３  切断機駆動用サーボモータ
１３  加工材
１６  自走切断機
４ａ  測長ロール
４ｂ、２８  パルス発電機
１５  速度制御器
１８ａ、１８ｂ  係数器
１９  基準パルス設定器
２０、２５  レジスタ
２１、２６  ディジタルアナログ変換器
２２  周波数電圧変換器
２３  加算器
２４  符号判別器
２７  切替え接点
３０  加工装置
３１  走行加工制御装置
３４、４０，４２  パルス発生器
３５  搬送ロール
３６  加工機
３７  Ｘテーブル
３８  Ｙテーブル
５０  Ｘ軸走行制御手段
５０Ａ  Ｘ軸軌跡制御手段
５３  設定長設定器（Ｌ設定器）
５１、５８、７０，７５、９４、９８、１０３  減算器
５２、６１、８２、９５  積分器
５４  第１の関数器
５５  第１のＸ軸位置制御器
５６  第１の変換器
５７、６０  スイッチ
５９  Ｘ軸位置制御器
６２  第２の関数器
６３  第２のＸ軸位置制御器
６４  第２の変換器
６５  リミッタ
６６  Ｘ軸速度フィードフォワード補償器
６７  Ｘ軸加速度フィードフォワード補償器
６８、６９、７３、９３、９７、１０１  加算器
７１  Ｘ軸速度制御器
７２  Ｘ方向負荷フィードフォワード制御部
７４  Ｘ軸制御対象
７６  Ｘ軸負荷フィードフォワード制御器
８０  軌跡速度指令手段
８１  速度レート設定器
８３  位相パターン
８４  Ｘ軸位置発生器
８５、８７  微分器
８６  Ｙ軸位置発生器
９０  Ｙ軸軌跡制御手段
９１  Ｙ軸速度フィードフォワード補償器
９２  Ｙ軸加速度フィードフォワード補償器
９６  Ｙ軸位置制御器
９９  Ｙ軸速度制御器
１００  Ｙ軸負荷フィードフォワード制御部
１０２  Ｙ軸制御対象モデル
１０４  Ｙ軸負荷フィードフォワード制御器
１０５  Ｙ軸制御対象
Ｘδ＊  加工機のＸ方向位置指令
ｙδ＊  加工機のＹ方向位置指令
Ｖ（Ｘδ＊）  加工機のＸ方向軌跡速度指令
Ｖ（ｙδ＊）  加工機のＹ方向軌跡速度指令
Ｖ（Ｘ）  加工機のＸ方向実速度
Ｖ（ｙ）  加工機のＹ方向実速度
Ｖ（Ｘ＊）  加工機のＸ方向速度指令
Ｖ（ｙ＊）  加工機のＹ方向速度指令
ＶＡ  加工材のライン速度
Ｖｃ１  第１の修正速度
Ｖｃ２  第２の修正速度
ＶＢ  加工機の後進速度
【図１】
2006107254.tif 000003
【図２】
2006107254.tif 000004
【図３】
2006107254.tif 000005
【図４】
2006107254.tif 000006
【図５】
2006107254.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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