(57)【要約】【課題】移動機構（送り機構など）が経年変化したとき、制御パラメータを適正な値に自動調整する制御パラメータ調整方法及び調整装置を提供する。【解決手段】調整用ＮＣプログラムを数値制御装置へ通知して登録する第１の処理（ステップＳ１）と、数値制御装置が調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令を出力する第２の処理（ステップＳ２）と、前記位置指令と、フィードバックされる移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求める第３の処理（ステップＳ３〜Ｓ６）と、最大誤差が許容誤差δＡｗ以下か否かを判定し、最大誤差が許容誤差よりも大きいと判定したとき、加減速時定数を大きな値に変更し、この変更後の加減速時定数を数値制御装置へ出力する第４の処理（ステップＳ７〜Ｓ９）とを実施し、且つ、前記第４の処理において、最大誤差が許容誤差以下であると判定するまで、第２〜第４の処理を繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ９）。【選択図】図６
2011134169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータである加減速時定数を調整する方法であって、
調整用ＮＣプログラムを前記数値制御装置へ通知して前記数値制御装置に登録する第１の処理と、
前記数値制御装置が、前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令を出力する第２の処理と、
前記調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求める第３の処理と、
前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定し、前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記加減速時定数を大きな値に変更し、この変更後の加減速時定数を前記数値制御装置へ出力する第４の処理とを実施し、
且つ、前記第４の処理において、前記最大誤差が前記許容誤差以下であると判定するまで、前記第２の処理と前記第３の処理と前記第４の処理とを繰り返すこと、
を特徴とする制御パラメータ調整方法。
【請求項２】
数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータであるコーナクランプ加速度を調整する方法であって、
調整用ＮＣプログラムを前記数値制御装置へ通知して前記数値制御装置に登録する第１の処理と、
前記数値制御装置が、前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令を出力する第２の処理と、
前記調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求める第３の処理と、
前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定し、前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記コーナクランプ加速度を小さな値に変更し、この変更後のコーナクランプ加速度を前記数値制御装置へ出力する第４の処理とを実施し、
且つ、前記第４の処理において、前記最大誤差が前記許容誤差以下であると判定するまで、前記第２の処理と前記第３の処理と前記第４の処理とを繰り返すこと、
を特徴とする制御パラメータ調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載の制御パラメータ調整方法において、
前記第４の処理で大きな値に変更された加減速時定数と許容設定値とを比較して、前記変更後の加減速時定数が前記許容設定値以上になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする制御パラメータ調整方法。
【請求項４】
請求項２に記載の制御パラメータ調整方法において、
前記第４の処理で小さな値に変更されたコーナクランプ加速度と許容設定値とを比較して、前記変更後のコーナクランプ加速度が前記許容設定値以下になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする制御パラメータ調整方法。
【請求項５】
数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータである加減速時定数を調整する装置であって、
調整用ＮＣプログラムを格納する調整用ＮＣプログラム格納部と、
前記調整用ＮＣプログラムを前記調整用ＮＣプログラム格納部から読み出して前記数値制御装置へ通知するＮＣプログラム通知処理部と、
前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより前記数値制御装置から出力される調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求め、前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定する精度解析処理部と、
前記精度解析処理部で前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記加減速時定数を大きな値に変更するパラメータ調整処理部と、
前記パラメータ調整処理部で変更された加減速時定数を、前記数値制御装置へ出力するパラメータ設定出力処理部と、
を有することを特徴とする制御パラメータ調整装置。
【請求項６】
数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータであるコーナクランプ加速度を調整する装置であって、
調整用ＮＣプログラムを格納する調整用ＮＣプログラム格納部と、
前記調整用ＮＣプログラムを前記調整用ＮＣプログラム格納部から読み出して前記数値制御装置へ通知するＮＣプログラム通知処理部と、
前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより前記数値制御装置から出力される調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求め、前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定する精度解析処理部と、
前記精度解析処理部で前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記コーナクランプ加速度を小さな値に変更するパラメータ調整処理部と、
前記パラメータ調整処理部で変更されたコーナクランプ加速度を、前記数値制御装置へ出力するパラメータ設定出力処理部と、
を有することを特徴とする制御パラメータ調整装置。
【請求項７】
請求項５に記載の制御パラメータ調整装置において、
前記パラメータ設定出力処理部では、前記パラメータ調整処理部で大きな値に変更された加減速時定数と許容設定値とを比較して、前記変更後の加減速時定数が前記許容設定値以上になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする制御パラメータ調整装置。
【請求項８】
請求項６に記載の制御パラメータ調整装置において、
前記パラメータ設定出力処理部では、前記パラメータ調整処理部で小さな値に変更されたコーナクランプ加速度と許容設定値とを比較して、前記変更後のコーナクランプ加速度が前記許容設定値以下になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする制御パラメータ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械の送り機構などの移動機構による移動体の移動を数値制御する際の制御パラメータの調整方法及び調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械において使用されているサーボモータによる位置制御では、古典制御理論であるフィードバック制御が一般的に使用されている。図１２にフィードバック制御を行なうサーボ制御装置の構成を示す。
【０００３】
図１２に示すように、工作機械における数値制御の対象１は、制御系のサーボ制御装置２と、機械系の送り機構３などから構成されている。
詳細な説明は省略するが、送り機構３はサーボモータ４、減速ギヤ５、支持ベアリング６、ブラケット７、ボールスクリュー８（ネジ部８ａ，ナット部８ｂ）などから構成されており、テーブルやコラムなどの移動体９（負荷イナーシャ）を、矢印Ａの如く直線的に移動させる。
サーボ制御装置２は、数値制御装置からの位置指令と、移動体９の位置を検出する位置検出器１０からの位置フィードバックと、サーボモータ４の回転速度を検出する回転速度検出器１１からの速度フィードバックとに基づいて、サーボモータ４の回転を制御することにより、移動体９の移動位置が前記位置指令に追従するように制御する。このサーボ制御装置２におけるパラメータとしては、（ａ）位置ループゲイン（Ｋｐ）や、（ｂ）速度ループゲイン（比例ゲインＫｖ、積分ゲインＫｖｉ）などがあるが、これらのサーボ制御系のパラメータは位置制御において重要な因子である。
【０００４】
また、図１２のサーボ制御装置２によるフィードバック制御では、位置指令に対して実際の移動体９の位置は遅れて追従するが、この遅れを補償するサーボ制御系の機能としては（ｃ）フィードフォワード制御機能や、（ｄ）象限突起補正機能などがある。例えば、図１３に示すサーボ制御装置２は、図１２と同様のサーボ制御系に対してフィードフォワード制御部１３が加えられたものであり、図１４に示すサーボ制御装置２は、図１２と同様のサーボ制御系に対して象限突起補正部１６が加えられたものである。
【０００５】
また、工作機械の高速加工における形状崩れを抑制する総称的な機能として高速加工機能があり、この高速加工機能を実現するためには、（ｃ）のフィードフォワード制御機能や（ｄ）の象限突起補正機能などのサーボ制御系の機能に加えて、数値制御装置側の機能として（ｅ）スムージング処理機能、（ｆ）コーナ減速処理機能、（ｇ）補間前加減速処理機能、（ｈ）補間後加減速処理機能などを備えることが一般的である。図１５に例示する従来の数値制御装置１７では、ＮＣプログラム解析処理部１８と、スムージング処理部１９と、コーナ減速処理部２０と、補間前加減速処理部２１と、各軸への指令分配処理部（補間処理部）２２と、補間後加減速処理部２３とを備えている。
【０００６】
上記（ａ）〜（ｄ），（ｆ）〜（ｈ）の機能に関する制御パラメータは制御対象に応じて調整する必要があり、従来、これらの制御パラメータの調整は測定器を用い、その測定結果に基づいて、オペレータの経験や勘に頼って行なわれている。つまり、オペレータ自らが、測定結果に応じて各制御パラメータの適切な設定値を求め、手動にて各機器（数値制御装置１７、サーボ制御装置２）への制御パラメータの設定を行っている。
【０００７】
この問題を解決するため、サーボ制御系のパラメータ（（ａ）位置ループゲイン、（ｂ）速度ループゲイン、（ｃ）フィードフォワード制御機能、（ｄ）象限突起補正機能）の自動調整を行なうことを目的として、下記の特許文献１〜５の発明が提案されている。また、高速加工機能における数値制御側に関連するパラメータ（（ｃ）フィードフォワード制御機能、（ｆ）コーナ減速処理機能、（ｇ）補間後加減速処理機能）の自動調整を行なうことを目的として、下記の特許文献６の発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−２６１０８３号公報
【特許文献２】特開平３−８４６０３号公報
【特許文献３】特開平８−２２１１３２号公報
【特許文献４】特許第４３２７８８０号公報
【特許文献５】特開平１１−１０２２１１号公報
【特許文献６】特開２００４−１８８５４１号公報
【特許文献７】特開平４−３０９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図１２に示すように、工作機械おける数値制御対象１の機械系は、送り機構３の構成部品である減速ギヤ５、支持ベアリング６、ブラケット７、ボールスクリュー８などや、移動体９から構成されているが、送り機構３の減速ギヤ５、支持ベアリング６、ボールスクリュー８の制御特性は、これらの構成部品の磨耗により経年変化を起し、送り機構３の特性を表す指標の一つであるロストモーションの数値なども、経年変化により、増大するのが一般的である。この送り機構におけるロストモーションの経年変化を検知することを目的として、上記の特許文献７の発明が提案されている。
【００１０】
送り機構３の構成部品の制御特性が経年変化すると、上記（ａ）〜（ｄ），（ｆ）〜（ｈ）の機能に関するパラメータの適正値も変化するため、工作機械の加工精度が悪化するといった状況に至る。従来、このような状況に至った場合には、送り機構３の機械的な調整などを行うことにより製作時当初の制御特性に戻すことを試みてはいるが、構成部品の交換をしない限り、構成部品の磨耗により経年変化した制御特性を製作時レベルにまで戻すことは現実問題として不可能である。その結果、上記（ａ）〜（ｄ），（ｆ）〜（ｈ）の機能に関するパラメータは、前記経年変化によって、必ずしも適正な値ではなくなるといった問題が発生する。
【００１１】
従って本発明は上記の事情に鑑み、数値制御される移動機構（工作機械の送り機構など）の構成部品の制御特性が経年変化したとき、制御パラメータを適正な値に自動調整することができる制御パラメータ調整方法及び調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する第１発明の制御パラメータ調整方法は、数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータである加減速時定数を調整する方法であって、
調整用ＮＣプログラムを前記数値制御装置へ通知して前記数値制御装置に登録する第１の処理と、
前記数値制御装置が、前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令を出力する第２の処理と、
前記調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求める第３の処理と、
前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定し、前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記加減速時定数を大きな値に変更し、この変更後の加減速時定数を前記数値制御装置へ出力する第４の処理とを実施し、
且つ、前記第４の処理において、前記最大誤差が前記許容誤差以下であると判定するまで、前記第２の処理と前記第３の処理と前記第４の処理とを繰り返すこと、
を特徴とする。
【００１３】
また、第２発明の制御パラメータ調整方法は、数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータであるコーナクランプ加速度を調整する方法であって、
調整用ＮＣプログラムを前記数値制御装置へ通知して前記数値制御装置に登録する第１の処理と、
前記数値制御装置が、前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令を出力する第２の処理と、
前記調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求める第３の処理と、
前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定し、前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記コーナクランプ加速度を小さな値に変更し、この変更後のコーナクランプ加速度を前記数値制御装置へ出力する第４の処理とを実施し、
且つ、前記第４の処理において、前記最大誤差が前記許容誤差以下であると判定するまで、前記第２の処理と前記第３の処理と前記第４の処理とを繰り返すこと、
を特徴とする。
【００１４】
また、第３発明の制御パラメータ調整方法は、第１発明の制御パラメータ調整方法において、
前記第４の処理で大きな値に変更された加減速時定数と許容設定値とを比較して、前記変更後の加減速時定数が前記許容設定値以上になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする制御パラメータ調整方法。
【００１５】
また、第４発明の制御パラメータ調整方法は、第２発明の制御パラメータ調整方法において、
前記第４の処理で小さな値に変更されたコーナクランプ加速度と許容設定値とを比較して、前記変更後のコーナクランプ加速度が前記許容設定値以下になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする。
【００１６】
また、第５発明の制御パラメータ調整装置は、数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータである加減速時定数を調整する装置であって、調整用ＮＣプログラムを格納する調整用ＮＣプログラム格納部と、
前記調整用ＮＣプログラムを前記調整用ＮＣプログラム格納部から読み出して前記数値制御装置へ通知するＮＣプログラム通知処理部と、
前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより前記数値制御装置から出力される調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求め、前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定する精度解析処理部と、
前記精度解析処理部で前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記加減速時定数を大きな値に変更するパラメータ調整処理部と、
前記パラメータ調整処理部で変更された加減速時定数を、前記数値制御装置へ出力するパラメータ設定出力処理部と、
を有することを特徴とする。
【００１７】
また、第６発明の制御パラメータ調整装置は、数値制御装置から出力される位置指令に対して、移動機構により移動する移動体の位置を追従させるように前記移動機構を、サーボ制御装置によりフィードバック制御する制御システムにおいて、前記数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータであるコーナクランプ加速度を調整する装置であって、
調整用ＮＣプログラムを格納する調整用ＮＣプログラム格納部と、
前記調整用ＮＣプログラムを前記調整用ＮＣプログラム格納部から読み出して前記数値制御装置へ通知するＮＣプログラム通知処理部と、
前記調整用ＮＣプログラムを実行することにより前記数値制御装置から出力される調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して前記移動体の位置を追従させるように前記移動機構を前記サーボ制御装置によりフィードバック制御するときに前記移動体の位置検出器からフィードバックされる前記移動体の位置との差の最大値である最大誤差を求め、前記最大誤差が許容誤差以下か否かを判定する精度解析処理部と、
前記精度解析処理部で前記最大誤差が前記許容誤差よりも大きいと判定したとき、前記コーナクランプ加速度を小さな値に変更するパラメータ調整処理部と、
前記パラメータ調整処理部で変更されたコーナクランプ加速度を、前記数値制御装置へ出力するパラメータ設定出力処理部と、
を有することを特徴とする。
【００１８】
また、第７発明の制御パラメータ調整装置は、第５発明の制御パラメータ調整装置において、
前記パラメータ設定出力処理部では、前記パラメータ調整処理部で大きな値に変更された加減速時定数と許容設定値とを比較して、前記変更後の加減速時定数が前記許容設定値以上になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする。
【００１９】
また、第８発明の制御パラメータ調整装置は、第６発明の制御パラメータ調整装置において、
前記パラメータ設定出力処理部では、前記パラメータ調整処理部で小さな値に変更されたコーナクランプ加速度と許容設定値とを比較して、前記変更後のコーナクランプ加速度が前記許容設定値以下になったと判定したとき、前記移動機構の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、
を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１又は第２発明の制御パラメータ調整方法、或いは、第５又は第６発明の制御パラメータ調整装置によれば、下記の（１）〜（４）の効果が得られる。また、第３又は第４発明の制御パラメータ調整方法、或いは、第７又は第８発明の制御パラメータ調整装置によれば、下記の（５）の効果が得られる。
（１）  経年変化が発生した移動機構の位置精度（例えば工作機械では加工精度）を把握することが可能になる。
（２）  経年変化が発生した移動機構でも、所望の位置精度を自動的に実現することができる。
（３）  長期間に亘り、移動機構の修復作業（保守）などを行なわなくても、製作時と同レベルの位置精度を維持することが可能である。
（４）  保守なしに長期間に亘り移動機構の位置精度を維持可能となるため、保守サービス費用が削減可能である。
（５）  移動機構の位置精度の自動把握により、移動機構の経年変化の度合（劣化度合）の自動検知が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態例に係る制御パラメータ調整方法を実施する高速加工機能の自動調整装置などを含めた工作機械の数値制御に関する全体的な制御システム構成を示すブロック図である。
【図２】数値制御装置のコーナ減速処理機能及び補間前加減速処理機能の概要を説明する図である。
【図３】数値制御装置のコーナ減速処理機能及び補間前加減速処理機能の概要を説明する図である。
【図４】図１に相当する図であって、サーボ制御装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図５】図１に相当する図であって、サーボ制御装置の他の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図６】数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータ（加減速時定数）の調整処理手順を示すフローチャートである。
【図７】数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する調整用指令形状の説明図である。
【図８】数値制御装置の補間前加減速処理機能に関する加工誤差（加工精度）の判定例を示す説明図である。
【図９】数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータ（コーナクランプ加速度）の調整処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する調整用指令形状の説明図である。
【図１１】数値制御装置のコーナ減速処理機能に関する加工誤差（加工精度）の判定例を示す説明図である。
【図１２】従来のサーボ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】従来のフィードフォワード制御機能を備えたサーボ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】従来の象限突起補正機能を備えたサーボ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】従来の高速加工機能における処理の流れを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
まず、図１〜５に基づき、本発明の実施の形態例に係る制御パラメータ調整方法を実施する高速加工機能の自動調整装置などを含めた工作機械の数値制御に関する全体的な制御システムの構成について説明する。
【００２４】
図１に示すように、工作機械の数値制御に関する全体的な制御システムの構成は、数値制御装置３１、数値制御装置３１の数値制御の対象３２、高速加工機能の自動調整装置３３などを有して成るものである。また、制御対象３２は、制御系のサーボ制御装置３４と、機械系の送り機構３５などから構成されている。
【００２５】
数値制御装置３１は従来と同様のものであり、ＮＣ（数値制御）プログラム解析処理部４１と、スムージング処理部４２と、コーナ減速処理部４３と、補間前加減速処理部４４と、各軸への指令分配処理部（補間処理部）４５と、補間後加減速処理部４６とを有している。
【００２６】
ＮＣプログラム解析処理部４１では、数値制御装置３１に登録されているＮＣプログラム４０を読み込み、この読み込んだＮＣプログラム４０に記述されているＮＣプログラム指令を解析する。数値制御装置３１に登録されるＮＣプログラム４０としては、工作機械で加工を行なうための通常のＮＣプログラムだけでなく、制御パラメータ調整を行なうための調整用ＮＣプログラム（詳細後述）もある。
スムージング処理部４２では、ＮＣプログラム解析処理部４１で解析されたＮＣプログラム指令の修正／補間処理を行い、滑らかな移動指令を創成する。
コーナ減速処理部４３では、ＮＣプログラム４０の先読み処理により指令形状を把握し、当該指令形状のコーナ部での最適速度を算出して減速処理を行なう。
補間前加減速処理部４４では、各軸への指令分配処理部４５で処理を実行する前に、ＮＣプログラム４０の移動指令に対して加減速処理を行なう。
指令分配処理部４５では、Ｘ軸、Ｙ軸などの各軸へ移動指令の分配を行なう（補間処理）。補間後加減速処理部４６では、指令分配処理部４５において各軸へ分配された移動指令に対して加減速処理を行なう。
そして、これらの処理結果に応じた位置指令が、数値制御装置３１からサーボ制御装置３４へ出力される。
【００２７】
図２及び図３に基づき、コーナ減速処理部４３及び補間前加減速処理部４４における処理の概要について更に説明する。例えば、図２に示すように移動体を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へ移動させてＰ１点からＰ２点へ移動させる場合のＮＣプログラム４０の移動指令を図示すると、図３（ａ）に示すような形状になる。この矩形状の移動指令（Ｘ１００，Ｙ１００）に対し、補間前加減速処理部４４では加減速時定数を設定し、加減速処理を行なうことにより、図３（ｂ）に示すような滑らかに加減速する移動指令を生成する。
【００２８】
また、このとき、図３（ｃ）に示すようにＸ軸方向への移動が終了してからＹ軸方向への移動を開始するような移動指令にすると、コーナ部５０の移動軌跡は図２に実線で示すような鉤形状になり、これでは加工時間が長くなる。これに対し、Ｘ軸方向へ移動が終了する前にＹ軸方向への移動を開始することにより、コーナ部５０の移動軌跡を図２に点線で示すような曲線状にすれば、高速加工を行なうことができる。しかし、このコーナ部５０の移動速度が速すぎると、移動体に与える衝撃が大きくて加工誤差が大きく（加工精度が低く）なりすぎてしまう（ワークの加工形状が崩れる）。このため、コーナ減速処理部４３ではコーナ部５０での最適速度Ｖｏを算出し、この算出された最適速度Ｖｏに基づいて補間前加減速処理部４４では図３（ｂ）に示すような移動指令を作成する。
【００２９】
サーボ制御装置３４及び送り機構３５は、図４又は図５に示すような構成のものである。送り機構３５については両図とも同じものであるが、サーボ制御装置３４については、図４がフィードフォワード制御部７１を加えたものであり、図５が象限突起補正部７２を加えたものである。なお、図４及び図５においてｓはラプラス演算子である。
【００３０】
図４及び図５に示すように、送り機構３５はサーボモータ６１、減速ギヤ６２、支持ベアリング６３、ブラケット６４、ボールスクリュー６５（ネジ部６５ａ，ナット部６５ｂ）などから構成されている。ブラケット６４は基台６７上に固定され、支持ベアリング６３はブラケット６４内に設けられている。ボールスクリュー６５のネジ部６５ａは支持ベアリング６３に回転自在に支持され、テーブルやコラムなどの移動体６６に取り付けられたボールスクリュー６５のナット部６５ｂに螺合している。サーボモータ６１は減速ギヤ６２を介してネジ部６５ａに連結されている。また、移動体６６には位置検出器（図示例はインダクトシン方式のリニアスケール）６８が取り付けられ、サーボモータ６１には回転速度検出器（図示例はパルスコーダ）６９が取り付けられている。
【００３１】
従って、サーボモータ６１の回転力が減速ギヤ６２を介してボールスクリュー６５のネジ部６５ａへ伝達され、ネジ部６５ａが矢印Ｂの如く回転すると、ナット部６５ｂとともに移動体６６（負荷イナーシャ）が矢印Ａの如く直線的に移動する。このとき移動体６６の移動位置が位置検出器６８によって検出され、この位置検出信号が位置検出器６８からサーボ制御装置３４へ送れられる（位置フィードバック）。また、サーボモータ６１の回転速度が回転速度検出器６９によって検出され、この速度検出信号が回転速度検出器６９からサーボ制御装置３４へ送られる（速度フィードバック）。
【００３２】
図４のサーボ制御装置３４について説明すると、偏差演算部７３では、数値制御装置３１から送られてきた位置指令と、位置検出器６８からのフィードバック信号である移動体６６の位置との差を演算することにより、位置偏差ａを求める。乗算部７４では、位置偏差ａに対して位置ループゲインＫｐを乗算することにより、速度指令ｂを求める。一方、フィードフォワード制御部７１では、前記位置指令を微分演算部７５で微分し、この微分値に対して乗算部７６で位置制御ループ遅れ補償係数αを乗算することにより、遅れ補償値ｃを求める。加算部７７では、速度指令ｂに遅れ補償値ｃを加算することにより、補償後の速度指令ｄを求める。偏差演算部７８では、速度指令ｄと、回転速度検出器６９からのフィードバック信号であるサーボモータ６１の回転速度との差を演算することにより、速度偏差ｅを求める。
【００３３】
比例演算部７９では、速度偏差ｅに対して速度ループ比例ゲインＫｖを乗算するこのより比例値ｆを求め、積分演算部８０では、速度偏差ｅに対して速度ループ積分ゲインＫｖｉを乗算し、且つ、この乗算値を積分することにより積分値ｇを求める。加算部８１では、比例値ｆと積分値ｇとを加算してトルク指令ｈを求める。一方、フィードフォワード制御部７１では、遅れ補償値ｃを微分演算部８２で微分し、この微分値に対して乗算部８３で速度制御ループ遅れ補償係数βを乗算することにより、遅れ補償値ｉを求める。加算部８４では、トルク指令ｈに遅れ補償値ｉを加算することにより、補償後のトルク指令ｊを求める。電流制御部８５では、サーボモータ６１のトルクがトルク指令ｊに追従するようにサーボモータ６１へ供給する電流を制御する。
【００３４】
従って、図４のサーボ制御装置３４では、サーボモータ６１の回転速度が速度指令ｄに追従し、移動体６６の移動位置が前記位置指令に追従するように制御され、且つ、このときの追従の遅れがフィードフォワード制御機能によって補償される。
【００３５】
図５のサーボ制御装置３４について説明すると、象限突起補正部７２では、位置指令反転判別部８６において前記位置指令が反転したと判定したとき、補正指令作成部８７において補正指令ｋを作成する。一方、偏差演算部７８では、乗算部７４で求めた速度指令ｂと、回転速度検出器６９からのフィードバック信号であるサーボモータ６１の回転速度との差を演算することにより、速度偏差ｅを求める。加算部８４では、トルク指令ｈに補正指令ｋを加算することにより、補正後のトルク指令ｊを求める。その他については図５のサーボ制御装置３４と同様である。
【００３６】
従って、図５のサーボ制御装置３４では、サーボモータ６１の回転速度が速度指令ｂに追従し、移動体６６の移動位置が前記位置指令に追従するように制御され、且つ、このときの追従の遅れ（象限突起）が象限突起補正機能によって補償される。
【００３７】
そして、本実施の形態例の制御システムには、磨耗などによって生じる送り機構３５の構成部品（減速ギヤ６１、支持ベアリング６３、ボールスクリュー６５）の制御特性の経年変化に対処するため、高速加工機能の自動調整装置３３（制御パラメータ調整装置）が設けられている。
【００３８】
図１に示すように、自動調整装置３３は、加工精度解析処理部９１と、パラメータ調整処理部９２と、パラメータ設定出力処理部９３と、調整用ＮＣプログラム格納部９４と、ＮＣプログラム通知処理部９５とを有している。
【００３９】
調整用ＮＣプログラム格納部９１には、制御パラメータ調整を実施するための指令が記述された制御パラメータ調整用のＮＣプログラム（以下、調整用ＮＣプログラムと称する）が格納（記憶）されている。具体例については後述するが、調整用ＮＣプログラムとしては、補間前加減速処理機能に関する制御パラメータ（加減速時定数）の調整を行なうためのものや、コーナ減速処理機能に関する制御パラメータ（コーナクランプ加速度）の調整を行なうためのものなどがある。
【００４０】
ＮＣプログラム通知処理部９５では、図示しない操作部の操作などによってオペレータが要求した調整用ＮＣプログラムを、調整用ＮＣプログラム格納部９４に格納されている調整用ＮＣプログラムのなかから選択して読み出し、数値制御装置３１へ通知する。数値制御装置３１では、ＮＣプログラム通知処理部９４から通知された調整用ＮＣプログラムを登録（記憶）する。即ち、調整用ＮＣプログラムが、前述のＮＣプログラム４０として登録される。
【００４１】
数値制御装置３１では、登録した調整用ＮＣプログラム４０に基づいて前述の各処理部４１〜４６の機能を実行することにより、調整用の位置指令を生成してサーボ制御装置３２へ出力し、同時に自動調整装置３３の加工精度解析処理部９１へも前記調整用の位置指令を出力する。サーボ制御装置３４では、前記調整用の位置指令に対して移動体６６の移動位置を追従させるようにフィードバック制御を行なう。このとき、位置検出器６８からのフィードバック信号である移動体６６の位置が、サーボ制御装置３４へフィードバックされるのと同時に自動調整装置３３の加工精度解析処理部９１へも出力される。
【００４２】
そして、自動調整装置３３では、前記調整用ＮＣプログラムに基づいて生成された前記調整用の位置指令と、位置検出器６８によって検出された移動体６６の位置とに基づいて、制御パラメータの調整を行なう（調整方法の詳細については後述する）。
即ち、加工精度解析処理部９１では前記調整用の位置指令と前記移動体６６の位置とに基づいて加工精度の解析処理を実施し、パラメータ調整処理部９２では加工精度解析処理部９１の解析結果に基づいて制御パラメータを調整し、パラメータ設定出力処理部９３ではパラメータ調整処理部９２で調整された制御パラメータを数値制御装置３１とサーボ制御装置３４へ出力する。
【００４３】
自動調整装置３３で調整する制御パラメータは、補間前加減速処理機能に関する加減速時定数Ｔ（ｉ）と、コーナ減速処理機能に関するコーナクランプ加速度α（ｉ）である。これらの加減速時定数Ｔ（ｉ）及びコーナクランプ加速度α（ｉ）は、自動調整装置３３から数値制御装置３１へ出力される。また、必要に応じて、フィードフォワード制御機能に関する制御パラメータと、象限突起補正機能に関する制御パラメータと、補間後加減速処理機能に関する制御パラメータの調整を、自動調整装置３３で実施すようにしてもよい。この場合、フィードフォワード制御機能や象限突起補正機能に関する制御パラメータは自動調整装置３３からサーボ制御装置３４へ出力され、補間後加減速処理機能に関する制御パラメータは自動調整装置３３から数値制御装置３１へ出力される。
【００４４】
（加減速時定数の調整方法）
ここで、図１及び図６〜図８に基づき、加減速時定数Ｔ（ｉ）の調整処理について詳細に説明する。なお、図６のフローチャートの各処理部にはステップＳ１〜Ｓ１０の符号を付した。
【００４５】
まず、ステップＳ１において、調整用ＮＣプログラムの数値制御装置３１への登録を行なう。
即ち、ＮＣプログラム通知処理部９５では、調整用ＮＣプログラム格納部９４に格納されている調整用ＮＣプログラムから、補間前加減速処理機能における加減速時定数Ｔ（ｉ）の調整を行うための調整用ＮＣプログラムを読み出し、この読み出した調整用ＮＣプログラムを数値制御装置３１へ通知する。数値制御装置３１では、ＮＣプログラム通知処理部９５から通知された調整用ＮＣプログラムを登録する。
【００４６】
なお、ここでは補間前加減速処理機能の制御パラメータ調整の対象となる送り機構３５がＸ軸の送り機構である場合を例に挙げて説明する。この場合、補間前加減速処理機能の調整用ＮＣプログラムには、図７（ａ）に示すような移動体６６をＸ軸方向へ直線的に移動（直線運動）させる移動指令が記述される。
【００４７】
次に、ステップＳ２では調整用ＮＣプログラムを実行する。
即ち、数値制御装置３１では、登録した補間前加減速処理機能の調整用ＮＣプログラムに基づいて、各処理部４１〜４６の機能を実行することにより、調整用の位置指令を生成してサーボ制御装置３２へ出力する。このときの補間前加減速処理機能の調整用指令形状の例を、図７（ｂ）〜図７（ｄ）に示す。図７（ｂ）〜図７（ｄ）には、所定の加減速時定数Ｔ（ｉ）に対応して、Ｘ軸加速度（Ｘ軸方向への移動体６６の移動加速度）と、Ｘ軸速度（Ｘ軸方向への移動体６６の移動速度）と、Ｘ軸位置（Ｘ軸方向への移動体６６の移動位置）とを、それぞれ示している。数値制御装置３１からサーボ制御装置３４へ出力する前記調整用の位置指令は、図７（ｄ）のＸ軸位置に応じたものである。
【００４８】
次に、ステップＳ３では位置指令から指令軌跡を作成し、ステップＳ４では移動体の位置フィードバック情報から移動体の移動軌跡を作成する。
即ち、加工精度解析処理部９１では、数値制御装置３１から入力する前記調整用の位置指令に基づいて、図８（ａ）に一点鎖線で示すような指令軌跡を生成する。また、加工精度解析処理部９１では、位置検出器６８から入力する移動体６６の位置に基づいて、図８（ａ）に実線で示すような移動体６６の移動軌跡を作成する。加工精度判定箇所は図７（ｃ）のＳＡ部、図７（ｄ）のＳＢ部であり、図８（ａ）に示す指令軌跡は図７（ｄ）のＳＢ部における軌跡である。
【００４９】
次に、ステップＳ５では指令軌跡と移動体６６の移動軌跡との誤差演算を行い、ステップＳ６では最大誤差（最低加工精度）｜δＡｃ｜を算出する。また、ステップＳ７では最大誤差｜δＡｃ｜（μｍ）と許容誤差（許容加工精度）δＡｗ（μｍ）とを比較して、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）か否かを判定する。
【００５０】
即ち、加工精度解析処理部９１では、ステップＳ３で作成した指令軌跡と、ステップＳ４で作成した移動軌跡との差（軌跡誤差）を演算することにより、図８（ｂ）に示すような軌跡誤差を求め、且つ、この軌跡誤差における最大誤差｜δＡｃ｜を求める。ここで最大誤差を絶対値で表しているのは、指令軌跡と移動軌跡の差には正の場合と負の場合があるためである。そして、加工精度解析処理部９１では、ステップＳ５で求めた最大誤差｜δＡｃ｜が、許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）か否かを判定する。
なお、必ずしも指令軌跡や移動軌跡の作成する場合に限定するものではく、これらの作成を省略し、数値制御装置３１から入力する調整用の位置指令と、位置検出器６８から入力する移動体６６の位置とを直接比較して両者の差を求め、その差の最大値を最大誤差｜δＡｃ｜としてもよい。
【００５１】
ステップＳ７において、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）であると判定したときには（Ｙｅｓの場合）、加工精度が良く、加減速時定数Ｔ（ｉ）の調整が不要であるため（更に調整する必要はないため）、調整処理を終了する。一方、ステップＳ７において、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗよりも大きい（｜δＡｃ｜＞δＡｗ）と判定したときには（Ｎｏの場合）、加工精度が悪く、加減速時定数Ｔ（ｉ）の調整が必要であるため、ステップＳ８へ進む。
【００５２】
ステップＳ８では、パラメータ調整処理部９２において、下記の（１）式の演算を行なうことにより、加減速時定数Ｔ（ｉ）（ｍｓｅｃ）を変更する。（１）式において、Ｔ（ｉ−１）は加減速時定数Ｔ（ｉ）の前回値（初期値又は前回の変更値）である。Ｍａｇ［Ｔ］はパラメータ変更率であり、１．０よりも大きな値に設定されている（Ｍａｇ［Ｔ］＞１．０）。加工精度を良くするには、加減速時定数Ｔ（ｉ）を大きくして、移動体６６の加減速（加速及び減速）を緩やかする必要がある。このため、パラメータ変更率Ｍａｇ［Ｔ］は１よりも大きな値に設定されている。なお、Ｍａｇ［Ｔ］の具体的な値については、試験や解析によって適宜設定すればよい。
Ｔ（ｉ）＝Ｔ（ｉ−１）×Ｍａｇ［Ｔ］  ・・・（１）
【００５３】
ステップＳ９では、パラメータ設定出力処理部９３において、加減速時定数Ｔ（ｉ）（ｍｓｅｃ）と許容設定値（許容する最大の時定数）Ｔｍａｘ（ｍｓｅｃ）とを比較し、加減速時定数Ｔ（ｉ）が許容設定値Ｔｍａｘ以上（Ｔ（ｉ）≧Ｔｍａｘ）か否かを判定する。
ステップＳ９において、ステップＳ８で変更後の加減速時定数Ｔ（ｉ）が、許容設定値Ｔｍａｘよりも小さい（Ｔ（ｉ）＜Ｔｍａｘ）と判定したときには、前記変更後の加減速時定数Ｔ（ｉ）を、パラメータ設定出力処理部９３から数値制御装置３１へ出力し、ステップＳ２へ戻る。
【００５４】
以後、ステップＳ２〜ステップＳ９の処理が、ステップＳ７で最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）であると判定されるまで（即ち、制御パラメータＴ（ｉ）の調整が完了するまで）、繰り返される。このとき、ステップＳ２で調整用ＮＣプログラムを実行する際、補間前加減速処理部４４ではステップＳ８で変更された加減速時定数Ｔ（ｉ）に基づいて加減速処理を実行する。ステップＳ８では加減速時定数Ｔ（ｉ）が前回値よりも大きな値に変更されるため、補間前加減速処理機能の調整用指令形状は、例えば図７（ｂ）〜図７（ｄ）に実線で示す状態から一点鎖線で示すような状態に変更される。このため、移動体６６の加減速が緩やかになって衝撃が低減されることにより、加工精度は良くなる。
【００５５】
一方、ステップＳ９において、前記変更後の加減速時定数Ｔ（ｉ）が、許容設定値Ｔｍａｘ以上（Ｔ（ｉ）≧Ｔｍａｘ）であると判定したときには、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では送り系の経年変化による劣化異常を異常警報手段（図示省略）へ出力し、その後、調整処理を終了する。
即ち、パラメータ設定出力処理部９３では、前記変更後の加減速時定数Ｔ（ｉ）が、許容設定値Ｔｍａｘ以上（Ｔ（ｉ）≧Ｔｍａｘ）であると判定したとき、即ち、送り機構３５の経年変化が許容レベル以上になったときには、送り機構６６の経年変化による劣化が異常であることを知らせる異常検知信号を、図示しない異常警報手段（例えば、警報ランプ、警報ブザー、表示器など）へ出力する。異常警報手段では、前記異常検知信号を入力すると、送り機構６６の劣化異常をオペレータに報知する（例えば、警報ランプの点灯、警報ブザーの作動、表示器への表示などを行なう）。許容設定値Ｔｍａｘの具体的な値については、試験や解析によって適宜設定すればよい。
【００５６】
なお、上記ではＸ軸の送り機構の数値制御に関する制御パラメータＴ（ｉ）の調整方法について説明したが、勿論、これに限定するものでなく、上記の調整方法は、その他の移動軸（Ｙ軸，Ｚ軸など）の送り機構の数値制御に関する制御パラメータＴ（ｉ）の調整にも適用することができる。
また、直線的な移動軸に限らず、テーブルの回転軸（Ｃ軸）回りの位置（回転角度）を、数値制御装置からの位置指令（回転指令）に追従するようにサーボ制御装置によってフィードバック制御する場合にも、適用することができる。この場合、回転指令は回転軸回りの回転角度であり、図７（ｂ）の縦軸は回転軸回り回転の加速度（角加速度）、図７（ｃ）の縦軸は回転軸回り回転速度（角速度）、図７（ｄ）の縦軸は回転軸回りの回転角度になる。
【００５７】
（コーナクランプ加速度の調整方法）
次に、図１及び図９〜図１１に基づき、コーナクランプ加速度α（ｉ）の調整方法について詳細に説明する。なお、図９のフローチャートの各処理部にはステップＳ１１〜Ｓ２０の符号を付した。
【００５８】
まず、ステップＳ１１において、調整用ＮＣプログラムの数値制御装置３１への登録を行なう。
即ち、ＮＣプログラム通知処理部９５では、調整用ＮＣプログラム格納部９４に格納されている調整用ＮＣプログラムから、コーナ減速処理機能におけるコーナクランプ加速度α（ｉ）の調整を行うための調整用ＮＣプログラムを読み出し、この読み出した調整用ＮＣプログラムを数値制御装置３１へ通知する。数値制御装置３１では、ＮＣプログラム通知処理部９５から通知された調整用ＮＣプログラムを登録する。
【００５９】
なお、ここではコーナ減速処理機能の制御パラメータ調整の対象となる送り機構３５がＸ軸の送り機構とＹ軸の送り機構である場合を例に挙げて説明する。この場合、コーナ減速処理機能の調整用ＮＣプログラムには、例えば図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すようなコーナ部を含む移動指令が記述される。
図１０（ａ）の調整用指令形状は矩形状のものであり、ＳＥ部がＸ軸の精度判定箇所、ＳＤ部がＹ軸の精度判定箇所である。図１０（ｂ）の調整用指令形状は矩形状で且つコーナ部が円弧状のものであり、ＳＦ部がＸ軸の精度判定箇所、ＳＧ部がＹ軸の精度判定箇所である。図１０（ｃ）の調整用指令形状は八角形状のものであり、ＳＨ部がＸ軸の精度判定箇所、ＳＩ部がＹ軸の精度判定箇所である。図１０（ｄ）の調整用指令形状はジグザグ状のものであり、ＳＪ部がＸ軸の精度判定箇所である（Ｙ軸の精度判定の場合は、図１０（ｄ）を９０度回転させたものになる）。
【００６０】
次に、ステップＳ１２では調整用ＮＣプログラムを実行する。
即ち、数値制御装置３１では、登録したコーナ減速処理機能の調整用ＮＣプログラムに基づいて、各処理部４１〜４６の機能を実行することにより、調整用の位置指令を生成してサーボ制御装置３２へ出力する。
【００６１】
次に、ステップＳ１３では位置指令から指令軌跡を作成し、ステップＳ１４では移動体の位置フィードバック情報から移動体の移動軌跡を作成する。
即ち、加工精度解析処理部９１では、数値制御装置３１から入力する前記調整用の位置指令（Ｘ軸の位置指令及びＹ軸の位置指令）に基づいて、図１１（ａ）に一点鎖線で示すような指令軌跡を生成する。また、加工精度解析処理部９１では、位置検出器６８から入力する移動体６６の位置（Ｘ軸の位置及びＹ軸の位置）に基づいて、図１１（ａ）に実線で示すような移動体６６の移動軌跡を作成する。なお、図１１（ａ）には、図１０（ｂ）の調整用指令形状のＳＦ部（Ｘ軸の精度判定箇所）における軌跡について例示している。
【００６２】
次に、ステップＳ１５では指令軌跡と移動体６６の移動軌跡との誤差演算を行い、ステップＳ１６では最大誤差（最低加工精度）｜δＡｃ｜を算出する。また、ステップＳ１７では最大誤差｜δＡｃ｜（μｍ）と許容誤差（許容加工精度）δＡｗ（μｍ）とを比較して、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）か否かを判定する。
【００６３】
即ち、加工精度解析処理部９１では、ステップＳ１３で作成した指令軌跡と、ステップＳ１４で作成した移動軌跡との差（軌跡誤差）を演算することにより、例えば図１１（ｂ）に示すようなＸ軸方向の軌跡誤差を求め、且つ、この軌跡誤差における最大誤差｜δＡｃ｜を求める。ここで最大誤差を絶対値で表しているのは、指令軌跡と移動軌跡の差には正の場合と負の場合があるためである。そして、加工精度解析処理部９１では、ステップＳ１５で求めた最大誤差｜δＡｃ｜が、許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）か否かを判定する。
なお、必ずしも指令軌跡や移動軌跡の作成する場合に限定するものではく、これらの作成を省略し、数値制御装置３１から入力する調整用の位置指令と、位置検出器６８から入力する移動体６６の位置とを直接比較して両者の差を求め、その差の最大値を最大誤差｜δＡｃ｜としてもよい。
【００６４】
ステップＳ１７において、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）であると判定したときには（Ｙｅｓの場合）、加工精度が良く、コーナクランプ加速度α（ｉ）の調整が不要であるため（更に調整する必要はないため）、調整処理を終了する。一方、ステップＳ１７において、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗよりも大きい（｜δＡｃ｜＞δＡｗ）と判定したときには（Ｎｏの場合）、加工精度が悪く、コーナクランプ加速度α（ｉ）の調整が必要であるため、ステップＳ１８へ進む。
【００６５】
ステップＳ１８では、パラメータ調整処理部９２において、下記の（２）式の演算を行なうことにより、コーナクランプ加速度α（ｉ）（ｍ／ｓｅｃ2）を変更する。（２）式において、α（ｉ−１）はコーナクランプ加速度α（ｉ）の前回値（初期値又は前回の変更値）である。Ｍａｇ［α］はパラメータ変更率であり、１．０よりも小さな値に設定されている（Ｍａｇ［Ｔ］＜１．０）。
コーナ部（例えば図１０（ｂ）のＳＦ部など）の移動軌跡の曲率半径をＲ（一定値）、コーナ部の移動速度をＶとすると、コーナ部を速度Ｖで移動するときに生じるコーナクランプ加速度α（ｉ）は、α（ｉ）＝Ｖ2／Ｒで表すことができる。そして、加工精度を良くするには、曲率半径Ｒは一定であるため、コーナクランプ加速度α（ｉ）を小さくして、コーナ部における移動体６６の移動速度Ｖを小さくする必要がある。このため、パラメータ変更率Ｍａｇ［α］は１よりも小さな値に設定されている。なお、Ｍａｇ［α］の具体的な値については、試験や解析によって適宜設定すればよい。
α（ｉ）＝α（ｉ−１）×Ｍａｇ［α］  ・・・（２）
【００６６】
ステップＳ１９では、パラメータ設定出力処理部９３において、コーナクランプ加速度α（ｉ）（ｍ／ｓｅｃ2）と許容設定値（許容する最小の加速度）αｍｉｎ（ｍ／ｓｅｃ2）とを比較し、コーナクランプ加速度α（ｉ）が許容設定値αｍｉｎ以下（α（ｉ）≦αｍｉｎ）か否かを判定する。
ステップＳ１９において、ステップＳ１８で変更後のコーナクランプ加速度α（ｉ）が、許容設定値αｍｉｎよりも大きい（α（ｉ）＞αｍｉｎ）と判定したときには、前記変更後の加減速時定数α（ｉ）を、パラメータ設定出力処理部９３から数値制御装置３１へ出力し、ステップＳ１２へ戻る。
【００６７】
以後、ステップＳ１２〜ステップＳ１９の処理が、ステップＳ１７で最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下（｜δＡｃ｜≦δＡｗ）であると判定されるまで（即ち、制御パラメータα（ｉ）の調整が完了するまで）、繰り返される。このとき、ステップＳ１２で調整用ＮＣプログラムを実行する際、コーナ減速処理部４３ではステップＳ１８で変更されたコーナクランプ加速度α（ｉ）に基づいてコーナ減速処理を実行する。このため、コーナ部における移動体６６の移動速度Ｖが小さくなることにより、Ｘ軸方向の加工精度は良くなる。
【００６８】
一方、ステップＳ１９において、前記変更後のコーナクランプ加速度α（ｉ）が、許容設定値αｍｉｎ以下（α（ｉ）≦αｍｉｎ）であると判定したときには、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では送り系の経年変化による劣化異常を異常警報手段（図示省略）出力し、その後、調整処理を終了する。
即ち、パラメータ設定出力処理部９３では、前記変更後のコーナクランプ加速度α（ｉ）が、許容設定値αｍｉｎ以下（α（ｉ）≦αｍｉｎ）であると判定したとき、即ち、送り機構３５の経年変化が許容レベル以上になったときには、送り機構６６の経年変化による劣化が異常であることを知らせる異常検知信号を、図示しない異常警報手段（例えば、警報ランプ、警報ブザー、表示器など）へ出力する。異常警報手段では、前記異常検知信号を入力すると、送り機構６６の劣化異常をオペレータに報知する（例えば、警報ランプの点灯、警報ブザーの作動、表示器への表示などを行なう）。許容設定値αｍｉｎの具体的な値については、試験や解析によって適宜設定すればよい。
【００６９】
なお、上記はＸ軸方向の場合であるが、Ｙ軸方向の加工精度に関する制御パラメータ（コーナクランプ加速度α（ｉ））の調整方法についても、Ｘ軸方向の場合と同様である。
また、上記ではコーナ減速処理機能の制御パラメータ調整の対象となる送り機構３５がＸ軸の送り機構とＹ軸の送り機構である場合を例に挙げて説明したが、勿論、これに限定するものでなく、上記の調整方法は、その他の移動軸（直交するＸ，Ｚ軸、直交するＹ，Ｚ軸、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸）の送り機構の数値制御に関する制御パラメータα（ｉ）の調整にも適用することができる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態例における制御パラメータ（加減速時定数）の調整方法は、数値制御装置３１から出力される位置指令（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置の指令、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度）の指令）に対して、送り機構３５により移動する移動体６６の位置（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度））を追従させるように送り機構３５を、サーボ制御装置３４によりフィードバック制御する制御システムにおいて、数値制御装置３１の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータである加減速時定数Ｔ（ｉ）を調整する方法であって、調整用ＮＣプログラムを数値制御装置３１へ通知して数値制御装置３１に登録する第１の処理（ステップＳ１）と、数値制御装置３１が、調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置の指令、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度）の指令）を出力する第２の処理（ステップＳ２）と、前記調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して移動体６６の位置（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度））を追従させるように送り機構３５を、サーボ制御装置３４によりフィードバック制御するときに移動体６６の位置検出器６８（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置の検出器、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度）の検出器）からフィードバックされる移動体６６の位置（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度））との差の最大値である最大誤差｜δＡｃ｜を求める第３の処理（ステップＳ３〜Ｓ６）と、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下か否かを判定し、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗよりも大きいと判定したとき、加減速時定数Ｔ（ｉ）を大きな値に変更し、この変更後の加減速時定数Ｔ（ｉ）を数値制御装置３１へ出力する第４の処理（ステップＳ７〜Ｓ９）とを実施し、且つ、前記第４の処理において、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下であると判定するまで、前記第２の処理と前記第３の処理と前記第４の処理とを繰り返すこと（ステップＳ２〜Ｓ９）を特徴としている。
【００７１】
また、本実施の形態例における制御パラメータ（コーナクランプ加速度）の調整方法は、数値制御装置３１から出力される位置指令に対して、送り機構３５により移動する移動体の位置を追従させるように送り機構３５を、サーボ制御装置３４によりフィードバック制御する制御システムにおいて、数値制御装置３１のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータであるコーナクランプ加速度α（ｉ）を調整する方法であって、調整用ＮＣプログラムを数値制御装置３１へ通知して数値制御装置３１に登録する第１の処理（ステップＳ１１）と、数値制御装置３１が、調整用ＮＣプログラムを実行することにより調整用の位置指令を出力する第２の処理（ステップＳ１２）と、前記調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して移動体６６の位置を追従させるように移動機構６６を、サーボ制御装置３４によりフィードバック制御するときに移動体６６の位置検出器６８からフィードバックされる移動体６６の位置との差の最大値である最大誤差｜δＡｃ｜を求める第３の処理（ステップＳ１３〜Ｓ１６）と、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下か否かを判定し、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗよりも大きいと判定したとき、コーナクランプ加速度α（ｉ）を小さな値に変更し、この変更後のコーナクランプ加速度α（ｉ）を数値制御装置３１へ出力する第４の処理（ステップＳ１７〜Ｓ１９）とを実施し、且つ、前記第４の処理において、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下であると判定するまで、前記第２の処理と前記第３の処理と前記第４の処理とを繰り返すこと（ステップＳ１２〜Ｓ１９）を特徴としている。
【００７２】
また、本実施の形態例の自動調整装置３３（制御パラメータ（加減速時定数）の調整装置）は、数値制御装置３１から出力される位置指令（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置の指令、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度）の指令）に対して、送り機構３５により移動する移動体６６の位置（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度））を追従させるように送り機構３５を、サーボ制御装置３４によりフィードバック制御する制御システムにおいて、数値制御装置３１の補間前加減速処理機能に関する制御パラメータである加減速時定数Ｔ（ｉ）を調整する装置であって、調整用ＮＣプログラムを格納する調整用ＮＣプログラム格納部９４と、調整用ＮＣプログラムを調整用ＮＣプログラム格納部９４から読み出して数値制御装置３１へ通知するＮＣプログラム通知処理部９５と、調整用ＮＣプログラムを実行することにより数値制御装置３１から出力される調整用の位置指令（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置の指令、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度）の指令）と、前記調整用の位置指令に対して移動体６６の位置（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度））を追従させるように送り機構３５をサーボ制御装置３４によりフィードバック制御するときに移動体６６の位置検出器６８からフィードバックされる移動体６６の位置（Ｘ軸方向などへの直線移動の場合には当該移動位置、回転軸回りの回転の場合には回転位置（回転角度））との差の最大値である最大誤差｜δＡｃ｜を求め、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下か否かを判定する加工精度解析処理部９１と、加工精度解析処理部９１で最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗよりも大きいと判定したとき、加減速時定数Ｔ（ｉ）を大きな値に変更するパラメータ調整処理部９２と、パラメータ調整処理部９２で変更された加減速時定数Ｔ（ｉ）を、数値制御装置３１へ出力するパラメータ設定出力処理部９３とを有することを特徴としている。
【００７３】
また、本実施の形態例の自動調整装置３３（制御パラメータ（コーナクランプ加速度）の調整装置）は、数値制御装置３１から出力される位置指令に対して、送り機構３５により移動する移動体６６の位置を追従させるように送り機構３５を、サーボ制御装置３４によりフィードバック制御する制御システムにおいて、数値制御装置３１のコーナ減速処理機能に関する制御パラメータであるコーナクランプ加速度α（ｉ）を調整する装置であって、調整用ＮＣプログラムを格納する調整用ＮＣプログラム格納部９４と、調整用ＮＣプログラムを調整用ＮＣプログラム格納部９４から読み出して数値制御装置３１へ通知するＮＣプログラム通知処理部９５と、調整用ＮＣプログラムを実行することにより数値制御装置３１から出力される調整用の位置指令と、前記調整用の位置指令に対して移動体６６の位置を追従させるように送り機構３５をサーボ制御装置３４によりフィードバック制御するときに移動体６６の位置検出器６８からフィードバックされる移動体６６の位置との差の最大値である最大誤差｜δＡｃ｜を求め、最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗ以下か否かを判定する加工精度解析処理部９１と、加工精度解析処理部９１で最大誤差｜δＡｃ｜が許容誤差δＡｗよりも大きいと判定したとき、コーナクランプ加速度α（ｉ）を小さな値に変更するパラメータ調整処理部９２と、パラメータ調整処理部９２で変更されたコーナクランプ加速度α（ｉ）を、数値制御装置３１へ出力するパラメータ設定出力処理部９３とを有することを特徴としている。
【００７４】
従って、本実施の形態例の制御パラメータ調整方法又は自動調整装置３３（制御パラメータ調整装置）によれば、下記の（１）〜（４）の効果が得られる。また、本実施の形態例の制御パラメータ調整方法又は自動調整装置３３（制御パラメータ調整装置）によれば、変更後の加減速時定数Ｔ（ｉ）が許容設定値Ｔｍａｘ以上になったと判定したときに送り機構３５の劣化異常を異常警報手段へ出力すること、又は、変更後のコーナクランプ加速度α（ｉ）が許容設定値αｍｉｎ以下になったと判定したとき、送り機構３５の劣化異常を異常警報手段へ出力することを特徴としているため、下記の（５）の効果が得られる。
【００７５】
（１）  経年変化が発生した送り機構３５の位置精度（工作機械の加工精度）を把握することが可能になる。
（２）  経年変化が発生した送り機構３５でも、所望の位置精度（加工精度）を自動的に実現することができる。
（３）  長期間に亘り、送り機構３５の修復作業（保守）などを行なわなくても、製作時と同レベルの位置精度（加工精度）を維持することが可能である。
（４）  保守なしに長期間に亘り送り機構３５の位置精度（加工精度）を維持可能となるため、保守サービス費用が削減可能である。
（５）  送り機構３５の位置精度（加工精度）の自動把握により、送り機構３５の経年変化の度合（劣化度合）の自動検知が可能である。
【００７６】
なお、上記では工作機械の送り機構の数値制御に関する制御パラメータの調整を行う場合について説明したが、これに限定するものではなく、本発明の制御パラメータ調整方法は、工作機械以外の産業機械の移動機構の数値制御に関する制御パラメータの調整を行なう場合にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は制御パラメータ調整方法及び調整装置に関するものであり、工作機械などの産業機械において、送り機構などの移動機構による移動体の移動を数値制御する場合に適用して有用なものである。
【符号の説明】
【００７８】
３１  数値制御装置
３２  制御対象
３３  高速加工機能の自動調整装置
３４  サーボ制御装置
３５  送り機構
４０  ＮＣプログラム（調整用ＮＣプログラム）
４１  ＮＣプログラム解析処理部
４２  スムージング処理部
４３  コーナ減速処理部
４４  補間前加減速処理部
４５  各軸への指令分配処理部
４６  補間後加減速処理部
６１  サーボモータ
６２  減速ギヤ
６３  支持ベアリング
６４  ブラケット
６５  ボールスクリュー
６５ａ  ネジ部
６５ｂ  ナット部
６６  移動体
６７  基台
６８  位置検出器
６９  回転速度検出器
７１  フィードフォワード制御部
７２  象限突起補正部
７３  偏差演算部
７４  乗算部
７５  微分演算部
７６  乗算部
７７  加算部
７８  偏差演算部
７９  比例演算部
８０  積分演算部
８１  加算部
８２  微分演算部
８３  乗算部
８４  加算部
８５  電流制御部
８６  位置指令反転判別部
８７  補正指令作成部
９１  加工精度解析処理部
９２  パラメータ調整処理部
９３  パラメータ設定出力処理部
９４  調整用ＮＣプログラム格納部
９５  ＮＣプログラム通知処理部
【図１】
2011134169.tif 000003
【図２】
2011134169.tif 000004
【図３】
2011134169.tif 000005
【図４】
2011134169.tif 000006
【図５】
2011134169.tif 000007
【図６】
2011134169.tif 000008
【図７】
2011134169.tif 000009
【図８】
2011134169.tif 000010
【図９】
2011134169.tif 000011
【図１０】
2011134169.tif 000012
【図１１】
2011134169.tif 000013
【図１２】
2011134169.tif 000014
【図１３】
2011134169.tif 000015
【図１４】
2011134169.tif 000016
【図１５】
2011134169.tif 000017