(57)【要約】【課題】  経路長の短い複数の指令経路を一つに圧縮して加工を行う数値制御装置において、圧縮による工具の送り速度の変化を防止し、加工精度を悪化させることなく高速に加工を行なわせることができる数値制御装置を提供する。【解決手段】  判定用許容送り速度算出部３と圧縮可否判定部４と圧縮処理部５と補間用許容送り速度算出部７とを有し、判定用許容送り速度算出部３は、指令経路１２又は／および圧縮後指令経路に基づいて判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出し、圧縮可否判定部４は、判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定し、圧縮処理部５は、圧縮可否判定部４での圧縮可否判定結果１５に基づいて連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路１６を作成し、補間用許容送り速度算出部７は、圧縮後指令経路１６に基づいて補間用許容送り速度を算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、圧縮後指令経路に基づいて工作機械を制御する数値制御装置において、
前記数値制御装置は、判定用許容送り速度算出部と圧縮可否判定部と圧縮処理部と補間用許容送り速度算出部とを有し、
前記判定用許容送り速度算出部は、指令経路又は／および圧縮後指令経路から判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出し、
前記圧縮可否判定部は、前記判定用圧縮前許容送り速度又は／および前記判定用圧縮後許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定し、
前記圧縮処理部は、前記圧縮可否判定部の圧縮可否判定結果が圧縮可のときに、前記連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、
前記補間用許容送り速度算出部は、前記圧縮後指令経路から補間用許容送り速度を算出する
ことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度が、予め設定された圧縮可能送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度が加工プログラムにより指令された指令送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮後許容送り速度が、予め設定された圧縮可能送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮後許容送り速度が加工プログラムにより指令された指令送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項４に記載の数値制御装置。
【請求項６】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮前工具指令送り速度とし、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮後許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮後工具指令送り速度とし、前記判定用圧縮前工具指令送り速度と前記判定用圧縮後工具指令送り速度の差が予め設定された最大送り速度変化量以上になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の数値制御装置。
【請求項７】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮前工具指令送り速度とし、前記判定用圧縮後許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮後工具指令送り速度とし、前記判定用圧縮前工具指令送り速度および前記判定用圧縮後工具指令送り速度で工具の移動を制御した場合のそれぞれの圧縮前工具推定軌跡および圧縮後工具推定軌跡を求め、前記圧縮前工具推定軌跡と前記圧縮後工具推定軌跡の軌跡誤差が予め設定した最大軌跡誤差以上になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の数値制御装置。
【請求項８】
前記圧縮可否判定部は、一つの経路に圧縮した複数の指令経路の経路長が指令送り速度における単位時間当たりの移動量よりも大きい場合、又は、圧縮した指令経路数が所定の値を超えた場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の数値制御装置。
【請求項９】
前記圧縮可否判定部は、加工プログラムにより加工条件が変更された場合は圧縮不可とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の数値制御装置。
【請求項１０】
連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、圧縮後指令経路に基づいて工作機械を制御する生産システムにおいて、
前記生産システムは、判定用許容送り速度算出部と圧縮可否判定部と圧縮処理部と圧縮後データ保存部を備える圧縮装置と、補間用許容送り速度算出部を備える数値制御装置からなり、
前記判定用許容送り速度算出部は、指令経路又は／および圧縮後指令経路から判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出し、
前記圧縮可否判定部は、前記判定用圧縮前許容送り速度又は／および前記判定用圧縮後許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定し、
前記圧縮処理部は、前記圧縮可否判定部での圧縮可否判定結果が圧縮可のときに、前記連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、
前記圧縮後データ保存部は、前記圧縮後指令経路を圧縮後データバッファに保存し、
前記補間用許容送り速度算出部は、前記圧縮後データバッファに保存された前記圧縮後指令経路から補間用許容送り速度を算出する
ことを特徴とする生産システム。
【請求項１１】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度が、予め設定された圧縮可能送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１０に記載の生産システム。
【請求項１２】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度が加工プログラムにより指令された指令送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１１に記載の生産システム。
【請求項１３】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮後許容送り速度が、予め設定された圧縮可能送り速度以下になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１０に記載の生産システム。
【請求項１４】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮後許容送り速度が加工プログラムにより指令された指令送り速度以下になったのみ場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１３に記載の生産システム。
【請求項１５】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮前工具指令送り速度とし、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮後許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮後工具指令送り速度とし、前記判定用圧縮前工具指令送り速度と前記判定用圧縮後工具指令送り速度の差が予め設定された最大送り速度変化量以上になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の生産システム。
【請求項１６】
前記圧縮可否判定部は、前記判定用許容送り速度算出部にて算出された前記判定用圧縮前許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮前工具指令送り速度とし、前記判定用圧縮後許容送り速度と指令送り速度とのうち小さい方を判定用圧縮後工具指令送り速度とし、前記判定用圧縮前工具指令送り速度および前記判定用圧縮後工具指令送り速度で工具の移動を制御した場合のそれぞれの圧縮前工具推定軌跡および圧縮後工具推定軌跡を求め、前記圧縮前工具推定軌跡と前記圧縮後工具推定軌跡の軌跡誤差が予め設定した最大軌跡誤差以上になった場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の生産システム。
【請求項１７】
前記圧縮可否判定部は、一つの経路に圧縮した複数の指令経路の経路長が指令送り速度における単位時間当たりの移動量よりも大きい場合、又は、圧縮した指令経路数が所定の値を超えた場合、圧縮不可とすることを特徴とする請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の生産システム。
【請求項１８】
前記圧縮可否判定部は、加工プログラムにより加工条件が変更された場合は圧縮不可とすることを特徴とする請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械を数値制御（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＮＣ）する数値制御装置、又は数値制御装置を備えた生産システムに関し、特に連続した複数の指令経路を一つの指令経路に置き換える（圧縮する）ことで、高速加工を実現する数値制御装置又は数値制御装置を備えた生産システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御装置を備えた工作機械で３次元形状の加工を行なう場合、自由曲面を連続した複数の指令経路で近似した加工プログラムに従って加工が行なわれることがある。加工プログラムは、簡単な形状であれば手動で作成されることもあるが、自由曲面を含む３次元形状の場合にはＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）などで作成されるのが一般的である。
【０００３】
ＣＡＭを用いて加工プログラムを作成する際には、自由曲面をできるだけ正確に表現するために、１つの指令経路の長さ（以下、経路長という）を短くすることがある。しかし、工作機械の数値制御装置のデータ処理能力により一定時間内に処理できる指令経路数は制限されるため、経路長が短くなると、工具が移動できる距離、つまり工具の送り速度（以下、実加工送り速度という）が制限されることになる。
【０００４】
そこで、従来の数値制御装置では、同一直線区間にある連続した複数の指令経路を１つの指令経路（以下、圧縮後指令経路という）に圧縮することで経路長を長くし、複数の指令経路を１つに圧縮した圧縮後指令経路に基づいて許容送り速度計算や経路補正などの処理を行うことで処理負荷を軽減し、高速加工を実現していた。ここで、複数の連続した指令経路が同一直線区間にあるか否か、すなわち圧縮の可否判定は、単に局所的な指令経路の形状情報に基づいて判定が行われていた。例えば、下記特許文献１では、線分の傾きの変化量が所定の値以上である場合に圧縮不可と判定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４５９１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記方法では圧縮による経路誤差を所定の値以内にすることは可能であるが、圧縮による許容送り速度（詳細については後述）の変化は考慮されていないため、圧縮により工具への指令送り速度である工具指令送り速度が変化するおそれがある（ここで、工具指令送り速度とは、数値制御装置のデータ処理能力とは関係なく決定される送り速度であり、加工プログラムにより指令された指令送り速度と、指令経路により決定される許容送り速度の小さい方を指す。また、実加工送り速度とは実際に工具が移動する送り速度であり、工具指令送り速度と、数値制御装置のデータ処理能力によって制限される最大送り速度の小さい方を指す）。例えば図１２（ａ）に示すような緩やかなコーナ形状をした指令経路の場合、指令経路Ｎ２とＮ３の傾きの変化が小さければ指令経路Ｎ２とＮ３は圧縮され、図１２（ｂ）に示すように圧縮後指令経路Ｎ’２となる。ここで、図中の矢印は許容送り速度を指し、矢印の長さは許容送り速度の大きさを示す。一般的に、コーナ等の加速度の大きい点で減速するために工具指令送り速度は指令経路に基づいた許容送り速度と、加工プログラムにより指令された指令送り速度の小さい方となる。そのため、指令位置Ｐ２の許容送り速度が指令送り速度よりも小さい場合、図１２（ａ）に示す圧縮前の指令経路における指令位置Ｐ２では指令位置Ｐ２の許容送り速度で減速されるのに対し、図１２（ｂ）に示す圧縮後指令経路では圧縮後指令経路Ｎ’１と圧縮後指令経路Ｎ’２、圧縮後指令経路Ｎ’２と圧縮後指令経路Ｎ’３のコーナで許容送り速度計算が行われるため、圧縮前の指令経路に対しコーナが緩やかになり許容送り速度が高くなるため圧縮により工具指令送り速度が変化してしまう。また、図１２（ａ）に示す圧縮前の指令経路では指令位置Ｐ２で許容送り速度にて減速しているのに対し、図１２（ｂ）に示す圧縮後指令経路では指令位置Ｐ１、Ｐ３で許容送り速度にて減速しているため、減速位置がずれてしまう。このような問題は指令送り速度が大きい加工プログラムで顕著にあらわれ、コーナ等で減速されず、加工精度が悪化する問題が発生する。また、例えば図１３（ａ）に示すような曲線指令経路の場合、指令経路Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５は滑らかな曲線であるが、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３およびＮ４、Ｎ５が圧縮され、図１３（ｂ）に示すように圧縮後指令経路Ｎ’１、Ｎ’２に圧縮されると、Ｎ’１とＮ’２の線分の傾きの変化は大きくなり、指令位置Ｐ３での許容送り速度が必要以上に小さくなり、工具指令送り速度も小さくなるおそれがある。上記二つの例にあげた課題は従来の手法でも圧縮可能な線分の傾きの変化を小さくすることなどで対処できるが、圧縮可能な線分の傾きの変化を小さくすると、指令経路を圧縮する効果が失われ、高速加工を行えなくなるといった問題が発生する。
【０００７】
さらに、一般的に、連続した複数の指令経路で近似された自由曲面の許容送り速度は、指令経路の形状に応じた正確な許容送り速度を算出するために大域的な形状を参照し、複数の指令経路に基づいて算出する場合がある。その場合、上記従来の圧縮可否判定のような局所的な指令経路の形状情報のみに基づいた圧縮可否判定では、圧縮による工具指令送り速度の変化を防止することはできない。
【０００８】
実際に工具が移動する軌跡である実工具軌跡には実加工送り速度に応じた軌跡誤差が含まれるため、圧縮により工具指令送り速度が変化した経路と変化しなかった経路が混在し、隣り合う経路で実加工送り速度が異なると、経路ごとに実加工軌跡が異なり被加工材に跡が残るなど、加工精度に悪影響を及ぼす。そのため、自由曲面を多く有する金型加工等では圧縮による経路誤差の発生よりも実加工送り速度を変化させないことが重要となる。
【０００９】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮して加工を行う数値制御装置、又は数値制御装置を備えた生産システムにおいて、圧縮による工具指令送り速度の変化を防止、ひいては実加工送り速度の変化を防止し、加工精度を悪化させることなく高速に加工を行わせることが可能な数値制御装置、又は数値制御装置を備えた生産システムを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる数値制御装置は、連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、圧縮後指令経路に基づいて工作機械を制御する数値制御装置において、数値制御装置は、判定用許容送り速度算出部と圧縮可否判定部と圧縮処理部と補間用許容送り速度算出部とを有し、判定用許容送り速度算出部は、指令経路又は／および圧縮後指令経路から判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出し、圧縮可否判定部は、判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定し、圧縮処理部は、圧縮可否判定部の圧縮可否判定結果が圧縮可のときに、連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、補間用許容送り速度算出部は、圧縮後指令経路から補間用許容送り速度を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明にかかる生産システムは、連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、圧縮後指令経路に基づいて工作機械を制御する生産システムにおいて、生産システムは、判定用許容送り速度算出部と圧縮可否判定部と圧縮処理部と圧縮後データ保存部を備える圧縮装置と、補間用許容送り速度算出部を備える数値制御装置からなり、判定用許容送り速度算出部は、指令経路又は／および圧縮後指令経路から判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出し、圧縮可否判定部は、判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定し、圧縮処理部は、圧縮可否判定部での圧縮可否判定結果が圧縮可のときに、連続した複数の指令経路を一つの経路に圧縮した圧縮後指令経路を作成し、圧縮後データ保存部は、圧縮後指令経路を圧縮後データバッファに保存し、補間用許容送り速度算出部は、圧縮後データバッファに保存された圧縮後指令経路から補間用許容送り速度を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、圧縮処理部の前に判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を求め、前記判定用圧縮前許容送り速度又は／および前記判定用圧縮後許容送り速度に基づいて工具指令送り速度が変化しないように圧縮の可否判定を行うため、圧縮による実加工送り速度の変化を防止し、高精度加工を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る数値制御装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における圧縮後指令経路作成の処理の流れを示すフローチャート。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における圧縮後指令経路の説明図。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における許容送り速度算出の処理の流れを示すフローチャート。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１における工具推定位置の説明図。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１における加速度および法線加速度の算出方法の説明図。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における圧縮可否判定の処理の流れを示すフローチャート。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１における工具移動経路の説明図。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における補間処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１における工具位置算出方法の説明図。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２の概略構成を示すブロック図。
【図１２】図１２は、先行例におけるコーナ経路圧縮の説明図。
【図１３】図１３は、先行例における曲線経路圧縮の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る数値制御装置の実施の形態１を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態１によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る数値制御装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。図１において、数値制御装置１００には、加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５、移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８が設けられている。
【００１６】
まず、加工プログラム読み取り部２では、加工プログラム１より指令されたプログラム命令１１を読み取り、指令経路１２および圧縮前経路補正・動作データ１３を出力する。なお、この経路補正・動作データ１３には、加工プログラムより指令された指令経路１２を工具移動経路へ補正するための情報、指令経路の指令送り速度や動作モードなど指令経路１２を移動中の動作を決定するために必要な情報が含まれている。
【００１７】
判定用許容送り速度算出部３では、加工プログラム読み取り部２にて出力された指令経路１２に基づいて判定用許容送り速度１４として判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出する。なお、判定用圧縮後許容送り速度を算出する際には暫定的に指令経路１２を圧縮した圧縮後指令経路を作成し、この圧縮後指令経路に基づいて判定用圧縮後許容送り速度を算出する。
【００１８】
圧縮可否判定部４では、判定用許容送り速度算出部３にて出力された判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定し、圧縮可否判定結果１５を出力する。
【００１９】
圧縮処理部５では、圧縮可否判定部４から出力された圧縮可否判定結果１５に基づいて、加工プログラム読み取り部２から出力された連続した複数の指令経路１２の始点と終点とを結ぶ新たな１つの圧縮後指令経路１６を出力する。また、圧縮処理部５では、圧縮後指令経路１６に対する経路補正・動作データ１７も出力する。なお、圧縮可否判定部４では、後述するように圧縮前経路補正・動作データ１３が異なる指令経路１２は圧縮不可と判定するため、圧縮処理部５では圧縮前経路補正・動作データ１３が異なる指令経路１２同士は圧縮しないため、圧縮後指令経路１６に含まれるどの指令経路１２に対する圧縮前経路補正・動作データ１３を圧縮後経路補正・動作データ１７としてもよい。
【００２０】
移動データ作成部６では、圧縮処理部５から出力された圧縮後指令経路１６を圧縮後経路補正・動作データ１７に基づいて工具移動経路へ補正し、工具移動経路を補間するために必要な工具移動データ１８を出力する。なお、工具移動データ１８とは、補間に必要な工具移動の経路および移動のデータであり、具体的には工具位置を決める各軸の始点や終点、始点から終点までの経路長、工具移動経路の単位方向ベクトル、指令送り速度などの工作機械の動作を決定するために必要な情報が含まれる。
【００２１】
補間用許容送り速度算出部７では、移動データ作成部６から出力された工具移動データ１８に基づいて補間用許容送り速度１９を出力する。
【００２２】
そして、補間処理部８では、移動データ作成部６から出力された工具移動データ１８および補間用許容送り速度算出部７から出力された補間用許容送り速度１９に基づいて工具移動経路上を補間し、工具位置２０を図示しない加減速処理部およびサーボ制御装置へ出力することで、図示しない各軸の可動部を駆動させることができる。次に、この実施の形態１に係る数値制御装置の動作について説明する。
【００２３】
＜加工プログラム読み取り部、判定用許容送り速度算出部、圧縮可否判定部、圧縮処理部の動作＞
先ず、圧縮処理部５から出力される圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７の作成手順について説明する。図２は、この実施の形態１において圧縮処理部５から出力される圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７の作成処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、指令経路番号ｉ（加工プログラムから指令されたｉ番目）の指令経路をＮ（ｉ）、複数の指令経路Ｎ（ｉ）を圧縮した圧縮後指令経路番号ｊ（ｊ番目）の圧縮後指令経路をＮ’（ｊ）としている。図３は、この実施の形態１におけるＮ（ｉ）とＮ’（ｊ）との関係の一例を表す図である。
【００２４】
先ず、ステップＳ１では、加工プログラム読み取り部２にて、加工プログラム１の実行が初回か否かを判断し、初回の場合にはステップＳ２へ進み、指令経路Ｎ（ｉ）の指令経路番号ｉを０で、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の圧縮後指令経路番号ｊを１で初期化し、ステップＳ３へ進む。一方、加工プログラム１の実行が初回でない場合には、ステップＳ３へ進む。
【００２５】
ステップＳ３では加工プログラム読み取り部２にて指令経路番号ｉをインクリメントし、ステップＳ４では加工プログラム読み取り部２にて加工プログラム１より指令されたプログラム命令１１から指令経路Ｎ（ｉ）を読み取る。
【００２６】
ステップＳ５では、加工プログラム読み取り部２にて、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の圧縮処理が初回か否か、つまり圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）に含まれる指令経路Ｎ（ｉ）が１つであるか否かを判定し、圧縮処理が初回の場合にはステップＳ６へと進む。一方、圧縮が初回でない場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ７の処理は後述することにし、ステップＳ６に進んだ場合の処理について説明する。
【００２７】
ステップＳ６では、圧縮処理部５にて、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の始点を指令経路Ｎ（ｉ）の始点で初期化する。ステップＳ９では、圧縮処理部５にて、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の終点に指令経路Ｎ（ｉ）の終点を設定し、ステップＳ３の加工プログラム読み取り部２の処理へ戻る。
【００２８】
ここまでの処理で圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の作成が行なわれている。なお、ステップＳ５の判断でステップＳ６に進んだ場合には、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）と指令経路Ｎ（ｉ）は同じ指令経路となっている。
【００２９】
ステップＳ３に戻った後の処理の流れについてさらに説明を続ける。ステップＳ９から戻ったステップＳ３では、指令経路番号ｉをインクリメントし、ステップＳ４で加工プログラム１より指令されたプログラム命令１１から指令経路Ｎ（ｉ）を読み取る。つまり、前回ステップＳ４で読み取った指令経路の次の指令経路を読み取る。ステップＳ５の判断では、既に前回の指令経路Ｎ（ｉ−１）の圧縮処理を行っているため、ステップＳ７に進むことになる。
【００３０】
ステップＳ７では、判定用許容送り速度算出部３にて、暫定的に圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の終点を指令経路Ｎ（ｉ）で更新した暫定圧縮後指令経路Ｎ’’（ｊ）を作成し、指令経路Ｎ（ｋ）又は／および暫定圧縮後指令経路Ｎ’’（ｈ）に基づいて判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を算出する。ここで、ｉ−δ≦ｋ≦ｉ＋δ（δ：先読み指令経路数）であり、ｈ≦ｊである。
【００３１】
ステップＳ８では、圧縮可否判定部４にて、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）と指令経路Ｎ（ｉ）が圧縮可能か否かを判断し、圧縮可能な場合にはステップＳ９に進み、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の終点を指令経路Ｎ（ｉ）の終点で更新する。この後ステップＳ９以降の処理を繰り返すことで、複数の指令経路を圧縮した圧縮後指令経路が作成される。
【００３２】
一方、圧縮不可の場合には圧縮処理を終了し、ステップＳ１０で指令経路番号ｉをデクリメント、および圧縮後指令経路番号ｊをインクリメントする。なお、本実施の形態１ではステップＳ１０にて指令経路番号ｉをデクリメントし、圧縮不可と判定された指令経路Ｎ（ｉ）を以降では使用しないようにしているが、読み込んだ指令経路Ｎ（ｉ）を保存しておき、次回のステップＳ４の処理では加工プログラム１から読み込むのではなく、保存した指令経路Ｎ（ｉ）を使用するようにしてもよい。
【００３３】
＜＜許容送り速度算出方法の説明＞＞
ここで、ステップＳ７の判定用圧縮前許容送り速度および判定用圧縮後許容送り速度の算出方法について述べる。なお、判定用圧縮前許容送り速度および判定用圧縮後許容送り速度の算出方法は同様であるため、以降の説明では許容送り速度の算出方法について述べ、指令経路Ｎ（ｋ）に基づいて算出した許容送り速度が判定用圧縮前許容送り速度であり、暫定圧縮後指令経路Ｎ’’（ｈ）で算出した許容送り速度が判定用圧縮後許容送り速度である。ここで、ｉ−δ≦ｋ≦ｉ＋δ（δ：先読み指令経路数）であり、ｈ≦ｊである。
【００３４】
許容送り速度の算出方法については、一般に、以下のような方法が知られている。
・３点を通る円弧を求め、求めた円弧の曲率から予め設定した許容最大加速度、又は許容最大トルクを超えない許容送り速度を求める。
・２つの指令経路がなす角の角度から２つの指令経路のつなぎ目における加速度を求め、その加速度が予め設定された許容最大化速度を超えないように許容送り速度を求める。
・２つの指令経路における各軸の速度変化を求め、その速度変化が予め設定された許容最大速度変化を超えないように許容送り速度を求める。
【００３５】
以上のような方法は局所的な指令経路の形状情報から許容送り速度を求めているが、指令経路の形状を把握し正確な許容送り速度を求めるために、複数の指令経路を先読みし、前後数本の指令経路から曲率を求め、求めた曲率から予め設定した許容最大加速度、又は許容最大トルクを超えない許容送り速度を求める方法も知られている。
【００３６】
また、実際の工具の軌跡はサーボ系の遅れやモータ特性により指令経路とは異なるため、サーボ系の遅れやモータ特性に基づいた伝達関数を用いて実際の工具の位置である工具推定位置を求め、工具推定位置に基づいて許容送り速度を算出する方法も知られている。図４はサーボ系の遅れやモータ特性に基づいた伝達関数を用いた許容送り速度算出方法の処理の流れの一例を示したフローチャートである。まず、ステップＳ７１にて加工プログラム読み取り部２から出力された指令経路を所定の距離刻みで補間した仮指令位置Ｐ０（ｉ７）（ｉ７＝１、２、・・・、ｎ７）を作成する。ここで、所定の距離刻みは、予め設定された値、又は指令送り速度Ｆにサンプリング周期δｔを乗じた値Ｆδｔとする。
【００３７】
次に、ステップＳ７２にて仮指令位置Ｐ０（ｉ７）を用いて、サーボ系の遅れやモータ特性等を考慮した指令位置から実際の工具の位置である工具推定位置までの伝達関数に基づいて工具推定位置Ｐ（ｉ７）を算出する。図５に実線で表した指令経路を補間して作成した仮指令位置Ｐ０（ｉ７）および工具推定位置Ｐ（ｉ７）を示す。また、工具推定位置Ｐを算出するための伝達関数Ｈ（ｚ）の一例を以下に示す。
【００３８】
【数１】
2011186939.tif 000003
【００３９】
ここで、ｚはＺ変換子、ｍ７は伝達関数の次数、ａｊ７、ｂｊ７（ｊ７＝０〜ｍ７）は伝達関数の分子多項式、分母多項式の係数であり、実際のシステムが有するサーボ系の遅れやモータ特性等により決定される。
【００４０】
次に、ステップＳ７３では、ステップＳ７２にて算出した工具推定位置Ｐ（ｉ７）の時間的変化を表す特徴量を算出する。ここではこの特徴量として工具推定位置Ｐ（ｉ７）の加速度の法線成分Ａｎ（ｉ７）（以下、法線加速度と呼ぶ）を算出する。工具推定位置Ｐ（ｉ７）における法線加速度Ａｎ（ｉ７）は以下の式で表される。
【００４１】
【数２】
2011186939.tif 000004
【００４２】
上式において、Ａ（ｉ７）、Ｖ（ｉ７）、ｕ（ｉ７）はそれぞれ工具推定位置Ｐ（ｉ７）における加速度ベクトル、方向ベクトル、単位方向ベクトルである。図６（ａ）に加速度ベクトルＡ（ｉ７）、図６（ｂ）に法線加速度Ａｎ（ｉ７）の算出方法を表すベクトル図を示す。
【００４３】
最後にステップＳ７４では、ステップＳ７３で算出した法線加速度Ａｎ（ｉ７）と、予め設定された許容法線加速度Ａｍａｘから、許容送り速度Ｆｄを求める。許容送り速度Ｆｄは以下の式で与えられる。
【００４４】
【数３】
2011186939.tif 000005
【００４５】
ここで、Ｆｒは経路を円弧とみなせる場合の許容送り速度（以下、円弧許容送り速度という）であり、Ｆｃは経路をコーナとみなせる場合の許容送り速度（以下、コーナ許容送り速度という）Ｆ０はステップＳ７２で用いた距離刻みに対応する送り速度である。また、Ｃｒ（Ｃｒ＞０）、Ｃｃ（Ｃｃ＞０）はそれぞれ円弧、コーナに対する精度を決定する予め設定されたパラメータ（以下、円弧精度係数、コーナ精度係数という）であり、例えば、０＜Ｃｒ＜１に設定しておけば円弧でより精度の高い加工を行うことができ、Ｃｒ＞１に設定しておけば円弧でより高速加工を実現できる。
【００４６】
なお、上記の説明では工具推定位置の時間的変化の特徴量として法線加速度を用いて許容送り速度を求めたが、別の特徴量によっても許容送り速度を求めることができる。例えば、法線加速度Ａｎ（ｉ７）の代わりに加速度Ａ（ｉ７）、加速度の時間変化である加加速度を上記特徴量として用いても許容送り速度を求めることができる。また、振動が生じやすい機械により加工面に生じる縞状の傷を低減させたい場合は、工具推定位置、速度、加速度、又は加速度の振動成分を特徴量として用い、各々の許容値に基づいて許容送り速度を求めてよい。
【００４７】
また、最終的に補間に用いる補間用許容送り速度１９は補間用許容送り速度算出部７で改めて算出するため、判定用許容送り速度算出部３では許容送り速度の概算値を算出するのみでもよい。すなわち、法線加速度などの特徴量、又はその特徴量を用いた許容送り速度の算出式を近似することで、判定用許容送り速度算出部３の処理負荷を軽減してもよい。また、複数の指令経路を先読みし、複数の指令経路に基づいて許容送り速度を算出する場合には、判定用許容送り速度算出部３では判定用許容送り速度を算出する際に参照する先読み指令経路数を、補間用許容送り速度算出部７で参照する先読み指令経路数よりも少なくすることで、判定用許容送り速度算出部３の処理負荷を軽減してもよい。
【００４８】
＜＜圧縮可否判定の説明＞＞
次に、ステップＳ８の圧縮可否の判定処理について説明する。図７は、圧縮可否判定部４の行う圧縮可否判定の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ８１にて、加工プログラム読み取り部２で読み取った圧縮前経路補正・動作データを用いて、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）の経路補正・動作データ１７と指令経路Ｎ（ｉ）の経路補正・動作データ１３とが異なる場合、又は圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）あるいは指令経路Ｎ（ｉ）が指令経路の終点にて減速停止が必要な指令経路である場合、又は、圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）または指令経路Ｎ（ｉ）が各指令経路の終点において減速停止させる動作モード中である場合には圧縮不可とし、圧縮不可判定を圧縮処理部５に出力する。なお、指令経路の終点にて減速停止が必要な指令経路には、位置決め指令（Ｇ００指令）やイグザクトストップ指令（Ｇ０９指令、Ｇ６１指令）が含まれ、各指令経路の終点において減速停止させる動作モードには、指令経路を１つずつ実行するシングルブロック運転モードや外部信号を入力することにより各指令経路の終点で減速チェックを行なうエラーディテクトモードが含まれる。他にも、圧縮可否の判断方法として、圧縮経路数（圧縮後指令経路に含まれる指令経路の本数）が予め定められた最大値を超えた場合、又は圧縮による経路誤差が予め定められた許容誤差を越えた場合、又は圧縮後指令経路の経路長が予め定められた許容長さを越えた場合、又は一つの経路に圧縮した複数の指令経路の累積経路長が所定の値を超えた場合、圧縮不可と判定する方法を適用することができる。また、ステップＳ８１での圧縮可否判定では、判定用圧縮前許容送り速度および判定用圧縮後許容送り速度を用いていないため、ステップＳ８１の圧縮可否判定を許容送り速度算出部３の前に行い、ステップＳ８１にて圧縮不可と判定された場合には許容送り速度算出部３の処理を行わないようにすることで、圧縮処理における処理負荷を軽減してもよい。ステップＳ８１にて圧縮不可と判定されなかった場合はステップＳ８２へと進む。
【００５０】
ステップＳ８２では、判定用許容送り速度算出部３にて算出された判定用圧縮前許容送り速度と加工プログラムにより指令された指令送り速度（Ｆ指令）とを比較し、両者のうち値の小さい方を判定用圧縮前工具指令送り速度として算出する。また、判定用許容送り速度算出部３にて算出された判定用圧縮後許容送り速度と加工プログラムにより指令された指令送り速度（Ｆ指令）とを比較し、両者のうち値の小さい方を判定用圧縮後工具指令送り速度として算出し、ステップＳ８３へと進む。
【００５１】
ステップＳ８３では、ステップＳ８２にて算出された判定用圧縮前工具指令送り速度が指令経路におけるコーナ許容送り速度と等しい場合、つまり、圧縮前形状におけるコーナ許容送り速度が、圧縮前形状における円弧許容送り速度および指令送り速度（Ｆ指令）よりも値が小さい場合、圧縮不可とし、圧縮不可判定を圧縮処理部５へと出力する。ステップＳ８３にて圧縮不可と判定されなかった場合はステップＳ８４へと進む。
【００５２】
ステップＳ８４では、ステップＳ８２にて算出された判定用圧縮後工具指令送り速度が圧縮後形状におけるコーナ許容送り速度と等しい場合、つまり、圧縮後形状におけるコーナ許容送り速度が、圧縮後形状における円弧許容送り速度および指令送り速度（Ｆ指令）よりも値が小さい場合、圧縮不可とし、圧縮不可判定を圧縮処理部５へと出力する。ステップＳ８４にて圧縮不可と判定されなかった場合はステップＳ８５へと進む。
【００５３】
なお、上記ステップＳ８３、ステップＳ８４の説明では、コーナ精度係数Ｃｃによって決まるコーナ許容送り速度を圧縮可能送り速度とし、判定用圧縮前工具指令送り速度、又は判定用圧縮後工具指令送り速度がコーナ許容送り速度と等しくなった場合圧縮不可と判定したが、圧縮可能送り速度は予め設定しておいてもよい。また、圧縮可能送り速度は他のパラメータから決定してもよい。
【００５４】
ステップＳ８５では、判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度とを比較し、判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度との差が予め設定された最大送り速度変化量以上であった場合、圧縮不可とし、圧縮不可判定を圧縮処理部５へ出力する。なお、上記説明では判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度とを直接比較したが、サーボ系の遅れやモータ特性等を考慮した指令位置から実際の工具の位置である工具推定位置までの伝達関数を用いて、指令経路を判定用圧縮前工具指令送り速度で工具が移動したときの工具の軌跡である圧縮前工具推定軌跡Ｐｂと、圧縮後指令経路を判定用圧縮後工具指令送り速度で工具が移動したときの工具の軌跡である圧縮後工具推定軌跡Ｐａを算出し、圧縮前工具推定軌跡Ｐｂと圧縮後工具推定軌跡Ｐａの経路誤差が予め設定した最大軌跡誤差以上になった場合、圧縮不可と判定してもよい。さらには、判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度の比較と、圧縮前工具推定軌跡Ｐｂと圧縮後工具推定軌跡Ｐａの比較の両方の比較を行い、判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度との差が予め設定された最大送り速度変化量以上であるか、あるいは圧縮前工具推定軌跡Ｐｂと圧縮後工具推定軌跡Ｐａの経路誤差が予め設定した最大軌跡誤差以上になった場合に、圧縮不可と判定するようにしてもよい。
【００５５】
なお、上記説明では各指令経路における始点・終点である指令点での許容送り速度を求め、指令点での許容送り速度に基づいて圧縮の可否判定を行なうことについて説明したが、円弧補間指令（Ｇ０２、Ｇ０３指令）など曲線形状では指令経路全体に対する許容送り速度を算出するため、指令経路全体に対する許容送り速度に基づいて、指令点での許容送り速度に基づいた圧縮の可否判定と同様の圧縮可否判定を行ってもよい。
【００５６】
また、本実施の形態１では、上記のように圧縮可否判定を、（１）経路補正・動作データ等による圧縮可否判定、（２）判定用圧縮前工具指令送り速度による圧縮可否判定、（３）判定用圧縮後工具指令送り速度による圧縮可否判定、及び（４）判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度の比較による圧縮可否判定の四つ判定を行うことにより行うが、上記四つの圧縮可否判定のうち一つあるいは複数の圧縮可否判定のみを行ってよい。
【００５７】
＜移動データ作成部の動作＞
移動データ作成部６では、圧縮処理部５で作成された圧縮後指令経路１６を圧縮後経路補正・動作データ１７に基づいて工具移動経路へ補正する。この補正には、工具長オフセットやワークオフセットなどの平行移動、指令経路全体の拡大・縮小、および座標回転などの座標変換が含まれる。図８は、この実施の形態１における圧縮後指令経路と工具移動経路との関係の一例を表す図である。続いて、移動データ作成部６では、経路補正した工具移動経路上を補間するために必要な工具移動データ１８を作成する。なお、工具移動データ１８とは、補間に必要な工具移動の経路および移動のデータであり、具体的には工具位置を決める各軸の始点や終点、始点から終点までの経路長、工具移動経路の単位方向ベクトル、指令送り速度などの工作機械の動作を決定するために必要な情報が含まれる。
【００５８】
圧縮後指令経路１６を用いて移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８を行なうことで、移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８の処理時間を短縮することができる。具体的には、圧縮経路数（圧縮後指令経路に含まれる指令経路の本数）をｎとすると、圧縮後指令経路１６と圧縮後経路補正・動作データ１７から工具位置を、圧縮しなかった場合の１／ｎの処理時間で求めることができる。
【００５９】
＜補間用許容送り速度算出部の動作＞
補間用許容送り速度算出部７では、移動データ作成部で作成された工具移動データ１８に基づいて補間用許容送り速度１９を算出する。補間用許容送り速度１９の算出方法については判定用許容送り速度算出部３で算出した判定用圧縮前許容送り速度および判定用圧縮後許容送り速度と同様である。
【００６０】
＜補間処理部の動作＞
補間処理部８では、移動データ作成部６で作成された工具移動データおよび補間用許容送り速度算出部７にて算出された補間用許容送り速度１９を用いて工具移動経路上を補間し、工具位置２０を作成する。
【００６１】
図９は、この実施の形態１においての補間処理部８の処理の流れの一例を表すフローチャートである。以下、図９に基づいて説明する。なお、ｊ番目の圧縮後指令経路Ｎ’（ｊ）を補正した工具移動経路をＮｔ’（ｊ）、工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）の工具経路長（始点から終点までの距離）をＬｔ’（ｊ）とする。
【００６２】
ステップＳ８０１では、補間用許容送り速度算出部７にて算出された補間用許容送り速度１９と加工プログラムにより指令された指令送り速度の値の小さい方を工具指令送り速度Ｆｔとし、工具指令送り速度Ｆｔから補間周期あたりの移動量ＦｔΔＴを求める。
【００６３】
ステップＳ８０２では、工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）上の現在の工具位置ｐｔ０から補間周期あたりの移動量ＦｔΔＴ進んだときの工具位置ｐｔのある工具移動経路Ｎｔ’（ｍ）を求める。工具位置ｐｔのある工具移動経路Ｎｔ’（ｍ）の算出方法を図１０に基づいて説明する。ここでは、簡単のため現在の工具位置ｐｔ０が工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）の始点にあるものとしている。まず、ステップＳ８０２では、移動量ＦｔΔＴが工具経路長Ｌｔ’（ｊ）よりも大きいか否かを判定する。移動量ＦｔΔＴが工具経路長Ｌｔ’（ｊ）よりも小さい場合は、工具位置ｐｔは工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）にある。一方、移動量ＦｔΔＴが工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）よりも大きい場合は、補間周期あたりの移動量ＦｔΔＴから工具経路長Ｌｔ’（ｊ）を差し引いた移動量ＦｔΔＴ’と工具経路長Ｌｔ’（ｊ＋１）との大小比較を行う。そして、差し引いた移動量ＦｔΔＴ’の方が小さい場合には、工具位置ｐｔは工具移動経路Ｎｔ’（ｊ＋１）にあることになる。以上を繰り返すことで、工具位置ｐｔのある工具移動経路Ｎｔ’（ｍ）を求めることができる。以下、工具位置ｐｔがある工具移動経路をＮｔ’（ｍ）とする。また、上記の例では現在の工具位置ｐｔ０が工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）の始点にあるものとして算出したが、現在の工具位置ｐｔ０が工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）の始点にない場合には、改めて現在の工具位置ｐｔ０がある工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）の残り経路長（現在の工具位置から工具移動経路Ｎｔ’（ｊ）の終点までの長さ）をＬｔ’（ｊ）とすれば、上記と同様の手順にて工具位置ｐｔがある工具移動経路Ｎｔ’（ｍ）を求めることができる。
【００６４】
ステップＳ８０３では、工具位置ｐｔを求める。工具移動経路Ｎｔ’（ｍ）の始点座標値をｐ（ｍ−１）とすると、工具位置ｐｔは式（４）のように、始点座標値をｐ（ｍ−１）と工具移動経路Ｎｔ’（ｍ）の始点からの移動量ＦｔΔＴ’の和で表される。
【００６５】
【数４】
2011186939.tif 000006
【００６６】
上式（４）にて工具位置ｐｔが求まり、これを工具位置２０として出力する。なお、この実施の形態１では、加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５、移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８が同一の装置に備えられている場合について説明したが、上記各部を異なる装置に備えてもよい。例えば、加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５と、新たに圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７を圧縮後データ保存部に保存する圧縮後データ保存部を備える装置と、圧縮後データ保存部に保存された圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７を用いて移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８を処理する装置に分けてもよい。
【００６７】
＜効果＞
以上のように、この実施の形態１によれば、圧縮処理部５の前に判定用圧縮前許容送り速度又は／および判定用圧縮後許容送り速度を求め、前記判定用圧縮前許容送り速度又は／および前記判定用圧縮後許容送り速度および指令送り速度に基づいて圧縮の可否判定を行うため、圧縮による被加工材に対する工具の送り速度の変化を防止することが可能である。つまり、圧縮前に許容送り速度を算出し、許容送り速度に基づいて圧縮の可否を判定することで、圧縮による許容送り速度の変化を防止することができ、加工精度を保ったまま高速加工を実現することができる。（従来の圧縮判定では、局所的な形状データにより圧縮可否判定を行っており、送り速度により圧縮可否判定していなかった。また、指令送り速度を変更した場合にもトレランスは一定のため、圧縮範囲は変化せず、指令送り速度に対応した圧縮判定が行うことができなかった。）
【００６８】
具体的には、本実施の形態１では、判定用圧縮前許容送り速度および判定用圧縮後許容送り速度と指令送り速度の小さい方を判定用圧縮前工具指令送り速度および判定用圧縮後工具指令送り速度とし、判定用圧縮前工具指令送り速度および判定用圧縮後工具指令送り速度を用いた圧縮可否判定の判定基準として、（２）判定用圧縮前工具指令送り速度による圧縮可否判定、（３）判定用圧縮後工具指令送り速度による圧縮可否判定、（４）判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度の比較による圧縮可否判定を行う。
【００６９】
この実施の形態１では、（２）判定用圧縮前工具指令送り速度による圧縮可否判定において、圧縮前のコーナ許容送り速度が曲線許容送り速度および指令送り速度よりも小さかった場合に圧縮不可としているため、図１２（ａ）に示すような、コーナ等の加速度の大きい位置（指令位置Ｐ２）では圧縮不可となるため、図１２（ｂ）に示すような、コーナが圧縮により変形することを防止することができる。つまり、圧縮後指令経路においても指令位置Ｐ２のコーナ角度は変化せず、圧縮により補間用圧縮後許容送り速度が大きくなること、また補間用許容送り速度により減速する位置がずれることを防止できるため、加工精度の悪化を防止することができる。また、指令送り速度を変更した場合でも、変更後の指令送り速度に応じた圧縮可否判定が可能である。
【００７０】
すなわち、この実施の形態１によれば、圧縮可否判定部において、判定用許容送り速度算出部にて算出された判定用圧縮前許容送り速度が、予め設定された圧縮可能送り速度以下になった場合に、圧縮不可とすることにより、コーナ部等、許容送り速度が低くなる（線分の傾きの変化が大きい）部分では圧縮不可とすることになり、圧縮により線分の傾きの変化が小さくなり、許容送り速度が圧縮前に比べ高くなることを防止することで、高精度加工を実現することができる。また、圧縮可否判定部において、判定用許容送り速度算出部にて算出された判定用圧縮前許容送り速度が加工プログラムにより指令された指令送り速度以下になった場合のみに、圧縮不可とするようにすると、許容送り速度よりも指令送り速度が低い場合には指令送り速度で工具が移動し、圧縮よる工具の送り速度の変化は生じないため、許容送り速度よりも指令送り速度が低い場合は圧縮可能とすることで圧縮効果を向上させ、高速加工を実現することができる。
【００７１】
また、（３）判定用圧縮後工具指令送り速度による圧縮可否判定において、圧縮後のコーナ許容送り速度が曲線許容送り速度および指令送り速度よりも小さかった場合に圧縮不可としているため、図１３（ａ）に示すように、指令経路Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５が滑らかな曲線であるにもかかわらず、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３およびＮ４、Ｎ５が圧縮され、図１３（ｂ）に示すように、圧縮後指令経路Ｎ’１、Ｎ’２に圧縮されることによりＮ’１とＮ’２の傾きの変化が大きくなり、指令位置Ｐ３での補間用許容送り速度が必要以上に小さくなることを防止し、加工精度の悪化を防止することができる。
【００７２】
すなわち、この実施の形態１によれば、圧縮可否判定部において、判定用許容送り速度算出部にて算出された判定用圧縮後許容送り速度が、予め設定された圧縮可能送り速度以下になった場合に、圧縮不可とするようにすると、圧縮により線分の傾きの変化が大きくなり圧縮後許容送り速度が低下する場合には圧縮不可とすることにより、圧縮による許容送り速度の低下を防止し、高精度加工を実現することができる。また、圧縮可否判定部において、判定用許容送り速度算出部にて算出された判定用圧縮後許容送り速度が加工プログラムにより指令された指令送り速度以下になった場合のみに、圧縮不可とするようにすると、許容送り速度よりも指令送り速度が低い場合には指令送り速度で工具が移動し、圧縮よる工具の送り速度の変化は生じないため、許容送り速度よりも指令送り速度が低い場合は圧縮可能とすることで圧縮効果を向上させ、高速加工を実現することができる。
【００７３】
また、（４）判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度の比較による圧縮可否判定において、判定用圧縮前工具指令送り速度と判定用圧縮後工具指令送り速度の差が予め設定された最大送り速度変化量以上であった場合圧縮不可とするようにすると、圧縮による補間送り速度の変化を最大送り速度変化量未満にすることが可能であり、圧縮による加工精度の悪化を防止することができる。つまり、圧縮前後で判定用工具指令送り速度が大きく変化しない範囲でのみ圧縮を行うことで、圧縮による工具指令送り速度のばらつきを抑え、高精度加工を実現することができる。
【００７４】
なお、指令経路１２を判定用圧縮前工具指令送り速度で移動したときの工具の推定軌跡である圧縮前工具推定軌跡と、圧縮後指令経路１６を判定用圧縮後工具指令送り速度で移動したときの工具の推定軌跡である圧縮後推定工具軌跡の軌跡誤差が予め設定した最大軌跡誤差以上であった場合圧縮不可とするようにすると、圧縮による補間用送り速度変化も考慮した、圧縮前後の軌跡誤差を最大軌跡誤差未満にすることも可能である。つまり、指令経路および圧縮後指令経路での実際の工具軌跡を予測し、圧縮前後で工具軌跡の変化量が所定値以内に納まる範囲でのみ圧縮を行うことで、高精度加工を実現することができる。
【００７５】
また、この実施の形態１において、圧縮可否判定部では、一つの経路に圧縮した複数の指令経路の累積経路長が指令送り速度における単位時間当たりの移動量よりも大きい場合、又は、圧縮した指令経路数が所定の値を超えた場合、圧縮不可とするようにしてもよい。このような構成とすることにより、圧縮後の累積経路長および圧縮した線分数の最大値を設けることで必要以上に指令経路を圧縮することを防止し、圧縮による精度悪化を防止することができる。
【００７６】
さらに、圧縮可否判定部では、加工プログラムにより加工条件が変更された場合に、圧縮不可とするようにしてもよい。このような構成とすることにより、指令速度や主軸回転数など加工条件が異なる指令経路を一つの圧縮後指令経路に圧縮することを防止し、圧縮前後で加工条件が変化することを防止することができる。
【００７７】
実施の形態２．
以下に、本発明に係る数値制御装置を備えた生産システムの実施の形態２を図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態２によりこの発明が限定されるものではない。図１１は、本発明に係る数値制御装置を備えた生産システムの実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。図１１において、圧縮装置１０１は、圧縮処理部５から出力された圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７を圧縮後データバッファ１０に保存する圧縮後データ保存部９、加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５を備える。一方、数値制御装置１００は、移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８を備える。なお、図１に示す実施の形態１における数値制御装置の概略構成図を示すブロック図の構成要素と同一機能を達成する構成要素には同一番号を付して重複する説明は省略する。
【００７８】
次に、実施の形態２の動作について説明する。実施の形態１では図１における加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５、移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８を全て数値制御装置１００が備えていたのに対し、実施の形態２では、図１１における加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５、圧縮後データ保存部９を備える圧縮装置１０１により加工前に予め圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７を圧縮後データバッファに保存する。移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８を備える数値制御装置１００では圧縮後データバッファに保存された圧縮後指令経路１６および圧縮後経路補正・動作データ１７を用いて工具位置２０を出力する。
【００７９】
なお、上記実施の形態２では、加工プログラム読み取り部２、判定用許容送り速度算出部３、圧縮可否判定部４、圧縮処理部５、圧縮後データ保存部９を備える圧縮装置１０１と移動データ作成部６、補間用許容送り速度算出部７、補間処理部８を数値制御装置１００が備えるように説明したが、移動データ作成部６の処理も圧縮装置で行ってもよい。その場合、圧縮装置は、工具移動データを工具移動データバッファに備える工具移動データ保存部を備える。
【００８０】
また、移動データ作成部６に加え補間用許容送り速度算出部７の処理も圧縮装置にて行ってもよい。その場合には、圧縮装置は、工具移動データおよび補間用許容送り速度を工具補間用データバッファに保存する工具補間用データ保存部を備える。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる数値制御装置および生産システムは、工作機械を数値制御する数値制御装置、又は数値制御装置を備えた生産システムに適用されて有用なものであり、特に連続した複数の指令経路を一つの指令経路に置き換える（圧縮する）ことで、高速加工を実現する数値制御装置又は数値制御装置を備えた生産システムに適用されて最適なものである。
【符号の説明】
【００８２】
１  加工プログラム
２  加工プログラム読み取り部
３  判定用許容送り速度算出部
４  圧縮可否判定部
５  圧縮処理部
６  移動データ作成部
７  補間用許容送り速度算出部
８  補間処理部
９  圧縮後データ保存部
１０  圧縮後データバッファ
１１  プログラム命令
１２  指令経路
１３  圧縮前経路補正・動作データ
１４  判定用許容送り速度
１５  圧縮可否判定結果
１６  圧縮後指令経路
１７  経路補正・動作データ
１８  工具移動データ
１９  補間用許容送り速度
２０  工具位置
１００  数値制御装置
１０１  圧縮装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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