(57)【要約】【課題】スレーブ軸は、同期開始位置にむけて緩やかに加速を行うことができる位置を算出し移動を行い、その後、マスタ軸の移動に合わせて徐々に加速していくことで、同期準備動作を行う同期制御装置を提供する。【解決手段】スレーブ軸２が同期する区間の始点に停止した状態からいきなりマスタ軸１に同期すると、スレーブ軸２の速度が０から急激に変化するため機械的なショックが発生してしまう。そのため、スレーブ軸２のコンベア方向の移動を３つの動作に分けて行う。ツール（印字装置）が進行方向手前に位置している状態をサイクルの始点５とする。前記３つの動作は、同期準備動作６ａ，同期動作６ｂ，戻り動作６ｃである。ツールがサイクルの始点５に位置しているとすると、同期準備動作６ａ、同期動作６ｂ、戻り動作６ｃの順に動作を行う。【選択図】図３
2015170310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ軸が指定した位置に移動する間に、スレーブ軸が指定した位置に移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、
前記マスタ軸の位置と、前記スレーブ軸の位置と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、
前記マスタ軸が指定した位置に到達する時点で、スレーブ軸が指定した位置に移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、
前記スレーブ軸を、指定した位置から前記移動量算出手段で算出した移動量だけ手前の位置に移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点まで移動する移動手段と、
を有することを特徴とする同期制御装置。
【請求項２】
マスタ軸が指定した位置に移動する間に、スレーブ軸が指定した距離移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、
前記マスタ軸の位置と、前記スレーブ軸の移動量と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、
前記マスタ軸が指定した位置に到達する時点で、スレーブ軸が指定した距離を移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、
前記スレーブ軸を、指定した移動量から前記移動量算出手段で算出した移動量を引いた量だけ移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点まで移動する移動手段と、
を有することを特徴とする同期制御装置。
【請求項３】
マスタ軸が指定した距離を移動する間に、スレーブ軸が指定した位置に移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、
前記マスタ軸の移動量と、前記スレーブ軸の位置と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、
前記マスタ軸が指定した距離を移動し終える時点で、スレーブ軸が指定した位置に移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、
前記スレーブ軸を、指定した位置から前記移動量算出手段で算出した移動量だけ手前の位置に移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点までの移動する移動手段と、
を有することを特徴とする同期制御装置。
【請求項４】
マスタ軸が指定した距離を移動する間に、スレーブ軸が指定した距離を移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、
前記マスタ軸の移動量と、前記スレーブ軸の移動量と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、
前記マスタ軸が指定した距離を移動し終える時点で、スレーブ軸が指定した移動量を移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、
前記スレーブ軸を、指定した移動量から前記移動量算出手段で算出した移動量を引いた量だけ移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点までの移動する移動手段と、
を有することを特徴とする同期制御装置。
【請求項５】
前記スレーブ軸の加速度を指定する手段と、前記移動量算出手段は移動中の加速度が指定した加速度となるような移動量を計算することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の同期制御装置。
【請求項６】
前記移動手段は、スレーブ軸の、加速開始位置への移動のための軸速度と、マスタ軸に合わせて加速するための軸速度とを加算した速度で移動させることを特徴とする請求項１から５記載のうちいずれか１項に記載の同期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の軸を同期して駆動制御する同期制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１はマスタ軸とスレーブ軸を、指定した区間において一定の速度比率で同期動作を行わせる場合を説明する図である。図２はマスタ軸速度に対するスレーブ軸速度の比率を緩やかに変化させながら移動を行わせることを説明する図である。
【０００３】
マスタ軸１とスレーブ軸２を、指定した区間において一定の速度比率で同期動作（図１＜１＞参照）を行わせる場合、同期動作の開始直後からスレーブ軸２の速度はマスタ軸１の速度に速度比率を掛けた値となる。この時、同期動作の開始位置にスレーブ軸２が停止していると、速度が急に変化するためショックが発生してしまう。
【０００４】
特許文献１に開示される「同期制御装置」は、マスタ軸速度に対するスレーブ軸速度の比率を緩やかに変化させながら移動を行っている。この動作をスレーブ軸２の同期開始位置の手前の区間において行うことで、スレーブ軸２の速度を緩やかに変化させることができる（図２＜２＞参照）。しかし、スレーブ軸２の移動量によっては必ずしも緩やかにはならないため、所望の加速が得られるような移動量を事前に計算する必要があった。また、マスタ軸１の速度が変化するとスレーブ軸２の加速度も変化していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３３５１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
同期動作の始点においてマスタ軸１とスレーブ軸２の位置および速度比を同時に満たすような動作（以下、同期準備動作）を行う際に、同期準備動作のスレーブ軸移動量を正しく設定しないと適切な加速を行うことはできなかった。また、マスタ軸１の速度が変化すると、スレーブ軸２の加速度も変化してしまい、これを一定にすることができなかった。  
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、スレーブ軸は、同期開始位置に向けて緩やかに加速を行うことができる加速区間の開始点を算出し移動を行い、その後、マスタ軸の移動に合わせて徐々に加速していくことで、同期準備動作を行う同期制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る発明は、マスタ軸が指定した位置に移動する間に、スレーブ軸が指定した位置に移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、前記マスタ軸の位置と、前記スレーブ軸の位置と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、前記マスタ軸が指定した位置に到達する時点で、スレーブ軸が指定した位置に移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、前記スレーブ軸を、指定した位置から前記移動量算出手段で算出した移動量だけ手前の位置に移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点まで移動する移動手段と、を有することを特徴とする同期制御装置である。  
請求項２に係る発明は、マスタ軸が指定した位置に移動する間に、スレーブ軸が指定した距離移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、前記マスタ軸の位置と、前記スレーブ軸の移動量と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、前記マスタ軸が指定した位置に到達する時点で、スレーブ軸が指定した距離を移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、前記スレーブ軸を、指定した移動量から前記移動量算出手段で算出した移動量を引いた量だけ移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点まで移動する移動手段と、を有することを特徴とする同期制御装置である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、マスタ軸が指定した距離を移動する間に、スレーブ軸が指定した位置に移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、前記マスタ軸の移動量と、前記スレーブ軸の位置と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、前記マスタ軸が指定した距離を移動し終える時点で、スレーブ軸が指定した位置に移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、前記スレーブ軸を、指定した位置から前記移動量算出手段で算出した移動量だけ手前の位置に移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点までの移動する移動手段と、を有することを特徴とする同期制御装置である。  
請求項４に係る発明は、マスタ軸が指定した距離を移動する間に、スレーブ軸が指定した距離を移動し、その直後から同期動作を開始する同期制御装置において、前記マスタ軸の移動量と、前記スレーブ軸の移動量と、前記マスタ軸と前記スレーブ軸が指定した移動を終えたときの速度比を指定する手段と、前記マスタ軸が指定した距離を移動し終える時点で、スレーブ軸が指定した移動量を移動し、かつマスタ軸に対して指定の速度比となるように、スレーブ軸がマスタ軸の位置に応じて移動するために必要な移動量を算出する移動量算出手段と、前記スレーブ軸を、指定した移動量から前記移動量算出手段で算出した移動量を引いた量だけ移動し、その後マスタ軸の位置に応じて終点までの移動する移動手段と、を有することを特徴とする同期制御装置である。
【０００９】
請求項５に係る発明は、前記スレーブ軸の加速度を指定する手段と、前記移動量算出手段は移動中の加速度が指定した加速度となるような移動量を計算することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の同期制御装置である。  
請求項６に係る発明は、前記移動手段は、スレーブ軸の、加速開始位置への移動のための軸速度と、マスタ軸に合わせて加速するための軸速度とを加算した速度で移動させることを特徴とする請求項１から５記載のうちいずれか１項に記載の同期制御装置である。  
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、同期準備動作の開始時におけるスレーブ軸の位置およびマスタ軸の速度を変更してもプログラムを変更することなく、同期準備動作におけるスレーブ軸の加速動作を自動的に一定にすることができ、例えば加速度を指定することで同期動作開始後に行う加工への影響を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】マスタ軸とスレーブ軸を、指定した区間において一定の速度比率で同期動作を行わせる場合を説明する図である。
【図２】マスタ軸速度に対するスレーブ軸速度の比率を緩やかに変化させながら移動を行わせることを説明する図である。
【図３】実施形態１に係るシステムを説明する図である。
【図４】スレーブ軸の動作を指令するプログラム例である。
【図５】従来技術のマスタ軸とスレーブ軸の速度変化を示す図である。
【図６】スレーブ軸が一定加速度で加速する場合のマスタ軸の位置とスレーブ軸の速度変化を示す図である。
【図７】スレーブ軸の移動量をＸ１とＸ２の２つに分けることで、マスタ軸の移動に合わせて加速を行うことを説明する図である。
【図８】実施形態２に係るシステムを示す図である。
【図９】実施形態３に係るシステムを示す図である。
【図１０】実施形態５を説明する図である。
【図１１】実施形態６を説明する図である。
【図１２】機械や産業機械を制御する数値制御装置を説明する図である。
【図１３】実施形態１に係る処理のフローチャートである。
【図１４】実施形態６に係る処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
（実施形態１）：請求項１に対応
図３は実施形態１に係るシステムを示す図である。コンベヤ３と印字装置（図示せず）から構成されるシステムを例に本発明について説明する。このシステムでは、マスタ軸１が駆動するコンベヤ３によって移動しているワーク４と、スレーブ軸２が駆動するツール（印字装置）とが、プログラムで定めた区間において同じ速度で同期している間に印字加工を行う。
【００１３】
しかし、スレーブ軸２が同期する区間の始点に停止した状態からいきなりマスタ軸１に同期すると、スレーブ軸２の速度が０から急激に変化するため機械的なショックが発生してしまう。
【００１４】
そのため、図３に示されるシステムでは、スレーブ軸２のコンベア方向の移動を３つの動作に分けて行う。ツール（印字装置）が進行方向手前（紙面左側）に位置している状態をサイクルの始点５とする。前記３つの動作は、同期準備動作６ａ，同期動作６ｂ，戻り動作６ｃである。ツール（印字装置）がサイクルの始点５に位置しているとすると、同期準備動作６ａ、同期動作６ｂ、戻り動作６ｃの順に動作を行う。
【００１５】
スレーブ軸２が、マスタ軸１とスレーブ軸２の位置２００ｍｍから８００ｍｍの区間において同期するとした場合、この加工サイクルにおけるスレーブ軸２の動作は、図４に示されるプログラムのように指定される。
【００１６】
Ｇ１００は同期準備動作を表すコマンドで、Ｘは指令終了時のスレーブ軸位置の指定、Ｒは指令終了時のマスタ軸位置の指定、Ｑは指令終了時におけるマスタ軸１に対するスレーブ軸２の速度比率の指定とする。Ｇ１０１は同期動作を表すコマンドで、ＸとＲの意味はＧ１００と同じである。Ｇ００は早送りで終点位置に移動して停止する軸移動コマンドである。直前のコマンドである「Ｑ０．０を指定したＧ１００」と合わせることで戻り動作を実現する。
【００１７】
本発明の対象である同期準備動作は、マスタ軸が同期準備動作の終点位置まで移動した時に、スレーブ軸もちょうど同期準備動作の終点位置に達するようにスレーブ軸を移動させる動作のことである。また、その時に指定された速度比率に達するように加減速を行う指令である。
【００１８】
背景技術で説明した特許文献１の「同期制御装置」では、マスタ軸の移動に合わせてスレーブ軸を移動させ、指定されたスレーブ軸の移動量をちょうど満たすように速度比率を変化させることで同期準備動作を実現していた。このように同期準備動作に続けて同期動作を行うことで、マスタ軸とスレーブ軸の速度変化が動作の境目において連続になるため、大きなショックが発生しないようになる。
【００１９】
しかし、特許文献１に開示される技術では、同期準備動作におけるスレーブ軸の移動量が適切でないと加速動作で機械的なショックが発生してしまう。これを図５を用いて説明する。例えばスレーブ軸の移動量が小さい場合には、ごく短い時間で加速を行なうことになり加速が急になってしまう。逆に移動量が大きい場合にも、すぐにマスタ軸の速度に合わせるために加速が急になってしまう。また、マスタ軸の速度を変更して動作させる場合には、速度の変化と同じ割合でスレーブ軸の加速度も変化してしまうため、加速度を一定にするためにはスレーブ軸の移動量を設定し直す必要があった。特許文献１に開示される技術において、同期準備動作におけるスレーブ軸の速度変化パターンは、指定したスレーブ軸の移動量とマスタ軸の速度によって決まっていた。
【００２０】
これに対し本発明の請求項１に係る発明では、マスタ軸の速度と加速動作の速度変化パターンから、スレーブ軸の加速に必要な移動量を計算し、その動作を行うために必要な位置へと指令開始直後から移動する動作を行う。この同期準備動作によるスレーブ軸の移動は以下の手順で行う。
【００２１】
（１）プログラム（図４参照）で指令された以下の値と、マスタ軸の位置速度を取得する（マスタ軸の位置はＸｍ、マスタ軸の速度はＦｍで表す）。
・スレーブ軸の終点位置Ｘ＝２００．０
・マスタ軸の終点位置Ｒ＝２００．０
・同期準備動作の終点におけるマスタ・スレーブ間の速度比率Ｑ＝１．０
また、スレーブ軸の動作条件として、加減速時間をＴとする。なお、加減速時間Ｔはあらかじめ同期制御装置にパラメータとして設定されている。
【００２２】
（２）マスタ軸速度Ｆｍ、終点速度比率Ｑ、加減速時間Ｔを元に、スレーブ軸の加速区間の移動量Ｘ１と、加速を開始する時のマスタ軸位置Ｒｓを計算する。  
まずスレーブ軸の加減速時間Ｔを満足するような、加速動作におけるスレーブ軸速度ｆ（Ｘｍ）を考える。この関数ｆはマスタ軸の位置Ｘｍによって定まり、数１式の関係を満たす。
【００２３】
【数１】
2015170310.tif 000003
【００２４】
つまり、マスタ軸が終点に達する時（Ｘｍ＝Ｒ）、スレーブ軸速度がＦｍのＱ倍になる。したがってスレーブ軸が一定加速度で加速する場合、スレーブ軸速度は図６に示す速度変化となる。マスタ軸が等速で移動している場合、時間と移動量は比例するため、図６の横軸は時間とみなすことができる。
スレーブ軸は時間Ｔで加速を完了するので加速区間の移動量Ｘ１は数２式により算出される。
【００２５】
【数２】
2015170310.tif 000004
【００２６】
図７はスレーブ軸の移動量をＸ１とＸ２の２つに分けることで、マスタ軸の移動に合わせて加速を行うことを説明する図である。移動量Ｘ１から求めた速度はマスタ軸位置によって決まるが、等速で移動するマスタ軸の移動量は時間に比例するため、時間によって決まるとみなすことができる。その上で、移動量Ｘ2から求めた速度と合わせ、同期準備動作によるスレーブ軸速度を図示している。
同期準備動作におけるスレーブ軸終点位置Ｘへの移動量としてＸ１では足りない残りの移動量をＸ２とする。Ｘ２はＸ１と符号が異なる値となることもある。
【００２７】
また、スレーブ軸が同期準備動作の終点位置に向けて移動量Ｘ１を移動する際に、その移動開始の条件となるマスタ軸の位置ＲＳを数３式により求める。このマスタ軸の位置Ｒｓはスレーブ軸がマスタ軸に合わせて同期準備動作の移動を始める時のマスタ軸の位置である。
【００２８】
【数３】
2015170310.tif 000005
【００２９】
（３）上記（２）で計算した移動量Ｘ２について、マスタ軸が位置ＲＳに到達するよりも前に、スレーブ軸を移動し停止させる。  
まず、同期準備動作を開始すると、スレーブ軸は移動量Ｘ２の移動を開始する。この移動についてはマスタ軸とは無関係に行って良いので、例えば時定数Ｔで加速と減速を行う早送りを行う。
【００３０】
（４）その後、マスタ軸が、スレーブ軸が加速開始するマスタ軸の位置ＲＳを通過したかどうかを確認する。未だ通過していない場合には速度は０とし、既にマスタ軸が通過した場合には、マスタ軸の位置に合わせてスレーブ軸を移動させる。この時の速度はｆ（Ｘｍ）を計算して指令する。  
スレーブ軸が加速区間の移動量Ｘ１を移動し終えたら、同期準備動作は終了し、次の動作である同期動作を開始する。
【００３１】
以上のようにスレーブ軸の移動量をＸ１とＸ２の２つに分けることで、マスタ軸の移動に合わせて加速を行う区間の移動量Ｘ１を適切な範囲に保つことができるようになる。そのため、マスタ軸の速度が変更になった場合でも、プログラムを変更することなく移動量Ｘ１を変化させることで、加速区間のスレーブ軸の動作を所望の条件を満たすものにすることができる。
【００３２】
本実施形態では、スレーブ軸は停止状態から同期準備動作を開始しているが、直前に移動指令があった場合にはその終点での速度を引き継ぐような動作も同様に可能である。また、本実施形態は同期制御装置に接続されているマスタ軸とスレーブ軸の２軸を同期制御するものとしたが、さらに他の軸をスレーブ軸として同時に制御することもできる。また、マスタ軸が外部の制御装置に接続される場合には、マスタ軸の位置・速度検出器から位置・速度をフィードバックし、その位置にスレーブ軸を同期制御させる。
【００３３】
（実施形態２）：請求項２に対応
図８は実施形態２に係るシステムを示す図である。請求項１に対応する実施形態では、プログラムで指定した位置に向かって同期動作を行うが、機械の構成や目的によっては、同期動作を行う区間が毎回同じではないことがある。図８では、ワーク４がコンベア３上の紙面左側の位置にあるときに、同期準備動作６ａ，同期動作６ｂ，戻り動作６ｃを行うが、次の回の動作では、コンベア３上の紙面右側の位置にあるときに、同期準備動作６ａ，同期動作６ｂ，戻り動作６ｃを行う。そのような動作を同じプログラムで記述するには、マスタ軸１とスレーブ軸２について終点位置ではなく移動量で指定する必要がある。
【００３４】
加工を行う時のスレーブ軸の位置を任意に設定できる機械では、指令の終点位置を事前に定めないで動作することがある。この場合、スレーブ軸２の同期準備動作に相対的な移動量を指定することで、機械の動きを記述できるようになる。この場合、動作開始時のスレーブ軸２の位置に、プログラム中に指定された移動量を加算することで動作の終点位置を求めることができる。これらの求めた終点位置を使用することで請求項１の実施形態で説明した同期準備動作を実現することができる。
【００３５】
（実施形態３）：請求項３に対応
図９は実施形態３に係るシステムを示す図である。例えば、マスタ軸１が絶対的な位置の情報を持たない機械の場合には、加工開始スイッチ７からの信号入力などをきっかけとして加工を開始することになり、同期区間のマスタ軸１の座標値は開始直前まで定まらない。プログラム内にマスタ軸の座標値を事前に指定することができないため、同期動作および同期準備動作には移動量を指定する。
【００３６】
動作開始時のマスタ軸１の位置に、プログラム中に指定された移動量を加算することで動作の終点位置を求めることができる。これらの求めた終点位置を使用することで請求項１の実施形態で説明した同期準備動作を実現することができる。
【００３７】
（実施形態４）：請求項４に対応
請求項４に係る実施形態４はマスタ軸とスレーブ軸の両方が移動量で指定される場合である。実施形態４は、請求項２に係る実施形態のスレーブ軸２の特徴と請求項３に係る実施形態のマスタ軸１の特徴の両方を持つ装置である。
【００３８】
（実施形態５）：請求項５に対応
図１０は実施形態５を説明する図である。実施形態１において、同期動作におけるマスタ軸の速度を切り替えて運転を行う場合に、スレーブ軸の移動パターンを変更しないと、加速度が変化してしまう。そこで、マスタ軸の移動に合わせてスレーブ軸を加速させる区間において、指定した加速度となるようにスレーブ軸の動作を決め、その際に同期準備動作全体で必要な移動量を満たすような移動量Ｘ１とＸ２を計算することで、指定した加速度で動作させることができる。
【００３９】
以下は、請求項１の実施形態（実施形態１）においてスレーブ軸の加減速時間Ｔではなく、スレーブ軸の加速度としてＡｓを指定した場合を説明する。マスタ軸の速度に速度比率Ｑをかけた速度であるＦｍ＊Ｑにスレーブ軸が達するには、数４式で表される時間加速する必要がある。
【００４０】
【数４】
2015170310.tif 000006
【００４１】
この場合、加速度一定であるから、スレーブ軸は、終点から数５式で表されるだけ手前の位置から加速を行うことになる。
【００４２】
【数５】
2015170310.tif 000007
【００４３】
つまり加速区間のスレーブ軸移動量は数６式で表される。
【００４４】
【数６】
2015170310.tif 000008
【００４５】
また、加速区間のマスタ軸移動量である始点Ｒｓと終点Ｒとの間の距離は数７式で表される。
【００４６】
【数７】
2015170310.tif 000009
【００４７】
したがって、マスタ軸の加速を開始する時のマスタ軸の位置Ｒｓを数８式により算出することができる。
【００４８】
【数８】
2015170310.tif 000010
【００４９】
この方法により、スレーブ軸は指定した加速度Ａｓで同期準備動作を行うようになるため、マスタ軸の速度を変更してプログラムを運転しても加速度を変化させずに同期動作を開始することができる。
【００５０】
（実施形態６）
図１１は実施形態６を説明する図である。実施形態１では、移動量Ｘ２を移動して停止後に移動量Ｘ１を移動させるため、マスタ軸が位置Ｒｓに到達する前に移動量Ｘ２の移動を完了しなければならない。その結果、移動量Ｘ２のためのスレーブ軸の速度と加速度が大きくなってしまう。そこで、２つの移動を同時並行的に行うことにより、マスタ軸が位置Ｒｓに到達して移動量Ｘ１のための移動が開始してからも移動量Ｘ２の移動を続けることができる。そのため、速度や加速度を低く抑えることができる。
【００５１】
実施形態１では、開始直後にはスレーブ軸について移動量Ｘ２から速度Ｖ２を計算し移動している。その後、マスタ軸の位置の監視を行っている。実施形態６では、移動量Ｘ２の移動完了を待たず、マスタ軸の位置を監視して移動量Ｘ１による加速動作を開始できるようにする。開始後の移動量Ｘ１のための速度をＶ１としておく。スレーブ軸の速度にＶ１＋Ｖ２を指令することで、動作のオーバラップを行うようになる。
【００５２】
図１２は上述した準備動作を含む制御を行う同期制御装置である数値制御装置を示す図である。同期制御装置１０のＣＰＵ１１は同期制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを、バス１９を介して読み出し、該システムプログラムに従って制御装置全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及び表示器／ＭＤＩユニット３４を介してオペレータが入力した各種データが格納される。
【００５３】
ＣＭＯＳ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、同期制御装置１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。ＣＭＯＳ１４中には、インタフェース１５を介して読み込まれた動作プログラムや表示器／ＭＤＩユニット３４を介して入力された動作プログラム等が記憶される。
【００５４】
インタフェース１５は、同期制御装置１０とアダプタ等の外部機器との接続を可能とするものである。外部機器側からは動作プログラム等が読み込まれる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、同期制御装置１０に内蔵されたシーケンスプログラムで機械の補助装置にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。
【００５５】
表示器／ＭＤＩユニット３４はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装
置であり、インタフェース１８は表示器／ＭＤＩユニット３４のキーボードからの指令，データを受けてＣＰＵ１１に渡す。
【００５６】
各軸の軸制御手段２０、２１はＣＰＵ１１からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアンプ２２、２３に出力する。サーボアンプ２２、２３はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ３０、３１を駆動する。各軸のサーボモータ３０、３１は位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御手段２０、２１にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図３では、位置・速度のフィードバックについては省略している。
【００５７】
図７に示した実施形態では、同期制御装置１０はマスタ軸とスレーブ軸の２つの軸を同期制御するものとして、マスタ，スレーブ軸のサーボモータ３０，３１を制御する軸制御手段２０，２１、サーボアンプ２２，２３を記載しているが、さらに他の軸をも制御する場合には、さらにこれら軸制御手段やサーボアンプ、サーボモータをバス１９に接続すればよいものである。
【００５８】
図１３は実施形態１に係る処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。  
［ステップｓａ０１］プログラムのブロックから指令情報を読み込む。実施形態１の（１）に対応する。  
［ステップｓａ０２］マスタ軸速度を取得する。  
［ステップｓａ０３］加速区間におけるスレーブ軸の移動量Ｘ１を算出する。実施形態１の（２）に対応する。  
［ステップｓａ０４］加速区間の開始条件となるマスタ軸の位置Rsを算出する。
［ステップｓａ０５］非加速区間におけるスレーブ軸の移動量Ｘ２を算出する。  
［ステップｓａ０６］指令開始後の時間と非加速区間の移動量Ｘ２からスレーブ軸の速度Ｖ２を算出し、指令する。実施形態１の（３）に対応する。  
［ステップｓａ０７］マスタ軸が指令終点を通過したか否かを判別し、指令終点を通過した場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、指令終点を通過していない場合（ＮＯ）にはステップｓａ０８へ移行する。実施形態１の（４）に対応する。  
［ステップｓａ０８］マスタ軸位置と加速区間の移動量Ｘ１からスレーブ軸の速度Ｖ１を算出し、指令し、ステップｓａ０７へ戻る。
【００５９】
図１４は実施形態６に係る処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。  
［ステップｓｂ０１］プログラムのブロックから指令情報を読み込む。
［ステップｓｂ０２］マスタ軸速度を取得する。  
［ステップｓｂ０３］加速区間におけるスレーブ軸の移動量Ｘ１を算出する。  
［ステップｓｂ０４］加速区間の開始条件となるマスタ軸の位置Rsを算出する。
［ステップｓｂ０５］非加速区間におけるスレーブ軸の移動量Ｘ２を算出する。  
［ステップｓｂ０６］マスタ軸が指令終点を通過したか否か判断し、通過した場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、通過していない場合（ＮＯ）にはステップｓｂ０７へ移行する。
［ステップｓｂ０７］マスタ軸位置と加速区間の移動量Ｘ１から速度Ｖ１を算出する。  
［ステップｓｂ０８］指令開始後の時間と非加速区間の移動量Ｘ２から速度Ｖ２を算出する。
［ステップｓｂ０９］Ｖ１＋Ｖ２をスレーブ軸の速度指令とし、ステップｓｂ０６に戻る。
【符号の説明】
【００６０】
１  マスタ軸
２  スレーブ軸
３  コンベア
４  ワーク
５  サイクルの始点
６ａ  同期準備動作
６ｂ  同期動作
６ｃ  戻り動作
７  加工開始スイッチ
１０  同期制御装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  ＣＭＯＳ
１５  インタフェース
１６  ＰＭＣ
１７  Ｉ／Ｏユニット
１８  インタフェース
１９  バス
２０  軸制御手段
２１  軸制御手段
２２  サーボアンプ
２３  サーボアンプ
３０  マスタ軸モータ
３１  スレーブ軸モータ
３４  表示器／ＭＤＩユニット
【図１】
2015170310.tif 000011
【図２】
2015170310.tif 000012
【図３】
2015170310.tif 000013
【図４】
2015170310.tif 000014
【図５】
2015170310.tif 000015
【図６】
2015170310.tif 000016
【図８】
2015170310.tif 000017
【図９】
2015170310.tif 000018
【図１２】
2015170310.tif 000019
【図７】
2015170310.tif 000020
【図１０】
2015170310.tif 000021
【図１１】
2015170310.tif 000022
【図１３】
2015170310.tif 000023
【図１４】
2015170310.tif 000024