JPH038902B2 - - Google Patents
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- JPH038902B2 JPH038902B2 JP60037197A JP3719785A JPH038902B2 JP H038902 B2 JPH038902 B2 JP H038902B2 JP 60037197 A JP60037197 A JP 60037197A JP 3719785 A JP3719785 A JP 3719785A JP H038902 B2 JPH038902 B2 JP H038902B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- speed signal
- tracing
- signal
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
- B23Q35/123—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing the feeler varying the impedance in a circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は数値情報により指令された経路に沿つ
てトレーサヘツドとモデルとを相対的に移動させ
ることができる任意方向ならい制御装置に関する
ものである。
てトレーサヘツドとモデルとを相対的に移動させ
ることができる任意方向ならい制御装置に関する
ものである。
従来、この種の装置としては例えば第2図に示
すものが知られている。同図に於いて、1はトレ
ーサヘツド、2はスタイラス、3はモデル、4は
変位合成回路、5は加算器、6は乗算器、7は電
圧周波数変換器、8X,8Y,8Zはそれぞれ
X、Y、Z軸の誤差レジスタ、9X,9Y,9Z
はそれぞれX、Y、Z軸の増幅器、10X,10
Y,10Zはそれぞれトレーサヘツド1とモデル
3とをX、Y、Z軸方向に相対的に移動させる
X、Y、Z軸のモータ、11X,11Y,11Z
はそれぞれX、Y、Z軸の位置検出器、12はマ
イクロプロセツサ、13は指令テープ、14はテ
ープリーダ、15はRAM、16はROM、17
は出力部、18は直線補間器、19は円弧補間
器、20はオーバライド値設定器、21,22は
乗算器、23,24はオアゲートである。
すものが知られている。同図に於いて、1はトレ
ーサヘツド、2はスタイラス、3はモデル、4は
変位合成回路、5は加算器、6は乗算器、7は電
圧周波数変換器、8X,8Y,8Zはそれぞれ
X、Y、Z軸の誤差レジスタ、9X,9Y,9Z
はそれぞれX、Y、Z軸の増幅器、10X,10
Y,10Zはそれぞれトレーサヘツド1とモデル
3とをX、Y、Z軸方向に相対的に移動させる
X、Y、Z軸のモータ、11X,11Y,11Z
はそれぞれX、Y、Z軸の位置検出器、12はマ
イクロプロセツサ、13は指令テープ、14はテ
ープリーダ、15はRAM、16はROM、17
は出力部、18は直線補間器、19は円弧補間
器、20はオーバライド値設定器、21,22は
乗算器、23,24はオアゲートである。
トレーサヘツド1はモデル3と接触して移動す
るスタイラス3のX、Y、Z軸方向の変位量に対
応したX、Y、Z軸方向の変位信号εX、εY、εZを
出力する。変位合成回路4はトレーサヘツド1か
らの変位信号εX、εY、εZに基づいて合成変位信号
ε=√X 2+Y 2+Z 2を作成する。加算器5は合成
変位信号εと基準変位信号ε0との差Δε=ε−ε0
を求め、乗算器6及びオーバライド値設定器20
に加える。乗算器6は前記差Δεと予め定められ
ている定数Kとの乗算を行ない、乗算結果に対応
した電圧を電圧周波数変換器7に加える。電圧周
波数変換器7は乗算器6の出力電圧に比例した周
波数のパルスを誤差レジスタ8Zに加え、誤差レ
ジスタ8Zは電圧周波数変換器7からのパルスの
数と位置検出器11Zからのフイードバツクパル
スの数との差に比例した電圧を増幅器9Zに加
え、増幅器9Zの出力によりモータ10Zが駆動
され、トレーサヘツド1とモデル3とがZ軸方向
に相対的に移動する。即ち、トレーサヘツド1と
モデル3とのZ軸方向の相対的な移動はトレーサ
ヘツド1から出力される変位信号εX、εY、εZに基
づいて制御されることになる。
るスタイラス3のX、Y、Z軸方向の変位量に対
応したX、Y、Z軸方向の変位信号εX、εY、εZを
出力する。変位合成回路4はトレーサヘツド1か
らの変位信号εX、εY、εZに基づいて合成変位信号
ε=√X 2+Y 2+Z 2を作成する。加算器5は合成
変位信号εと基準変位信号ε0との差Δε=ε−ε0
を求め、乗算器6及びオーバライド値設定器20
に加える。乗算器6は前記差Δεと予め定められ
ている定数Kとの乗算を行ない、乗算結果に対応
した電圧を電圧周波数変換器7に加える。電圧周
波数変換器7は乗算器6の出力電圧に比例した周
波数のパルスを誤差レジスタ8Zに加え、誤差レ
ジスタ8Zは電圧周波数変換器7からのパルスの
数と位置検出器11Zからのフイードバツクパル
スの数との差に比例した電圧を増幅器9Zに加
え、増幅器9Zの出力によりモータ10Zが駆動
され、トレーサヘツド1とモデル3とがZ軸方向
に相対的に移動する。即ち、トレーサヘツド1と
モデル3とのZ軸方向の相対的な移動はトレーサ
ヘツド1から出力される変位信号εX、εY、εZに基
づいて制御されることになる。
また、トレーサヘツド1とモデル3とのX、Y
軸方向の相対的な移動は指令テープ13に記録さ
れている数値情報に基づいて制御されるものであ
り、例えばトレーサヘツド1を第3図AのA点か
らB点まで直線的に移動させる場合は形式(A)に示
す数値情報を指令テープ13に記録し、同図Bに
示すC点からD点へトレーサヘツド1をE点を中
心とする円弧に沿つて移動させる場合は形式(B)に
示す数値情報を指令テープ13に記録しておくも
のである。
軸方向の相対的な移動は指令テープ13に記録さ
れている数値情報に基づいて制御されるものであ
り、例えばトレーサヘツド1を第3図AのA点か
らB点まで直線的に移動させる場合は形式(A)に示
す数値情報を指令テープ13に記録し、同図Bに
示すC点からD点へトレーサヘツド1をE点を中
心とする円弧に沿つて移動させる場合は形式(B)に
示す数値情報を指令テープ13に記録しておくも
のである。
G01Xx1Yy1Ff1 ……(A)
G02Xx2Yy2Ii1Kk1Ff2 ……(B)
尚、x1、y2はB点のX、Y座標を示し、x2、
y2はD点のX、Y座標を、f1、f2は指令速度を、
i1は円弧の中心EとC点とのX軸方向の距離を、
k1は円弧の中心EとC点とのY軸方向の距離を
示すものである。
y2はD点のX、Y座標を、f1、f2は指令速度を、
i1は円弧の中心EとC点とのX軸方向の距離を、
k1は円弧の中心EとC点とのY軸方向の距離を
示すものである。
そして、指令テープ13に記録されている形式
(A)の数値情報をテープリーダ14により読取つた
場合は、マイクロプロセツサ12は出力部17を
介してB点のX、Y座標x1、y1を直線補間器1
8に加えると共に、指令速度f1を乗算器21に加
える。乗算器21はマイクロプロセツサ12から
の指令速度f1とオーバライド値設定器20からの
オーバライド値との乗算を行ない、乗算結果をX
−Y平面内に於けるトレーサヘツド1の移動速度
を示す信号として直線補間器18に加えるもので
ある。尚、オーバライド値設定器20は加算器5
から出力される合成変位量εと基準変位量ε0との
差Δεに反比例したオーバライド値を出力するも
のである。即ち、前記差Δεはモデル3の傾斜が
急になる程大きくなるものであるから、モデル3
の傾斜が急になる程直線補間器18に指令される
移動速度は小さなものとなる。
(A)の数値情報をテープリーダ14により読取つた
場合は、マイクロプロセツサ12は出力部17を
介してB点のX、Y座標x1、y1を直線補間器1
8に加えると共に、指令速度f1を乗算器21に加
える。乗算器21はマイクロプロセツサ12から
の指令速度f1とオーバライド値設定器20からの
オーバライド値との乗算を行ない、乗算結果をX
−Y平面内に於けるトレーサヘツド1の移動速度
を示す信号として直線補間器18に加えるもので
ある。尚、オーバライド値設定器20は加算器5
から出力される合成変位量εと基準変位量ε0との
差Δεに反比例したオーバライド値を出力するも
のである。即ち、前記差Δεはモデル3の傾斜が
急になる程大きくなるものであるから、モデル3
の傾斜が急になる程直線補間器18に指令される
移動速度は小さなものとなる。
直線補間器18はマイクロプロセツサ12から
加えられるB点の座標値(x1、y1)及び乗算器
21から加えられる速度指令に基づいてX、Y軸
方向の指令パルスを作成し、X軸方向の指令パル
スをオアゲート23を介して誤差レジスタ8Xに
加え、Y軸方向の指令パルスをオアゲート24を
介して誤差レジスタ8Yに加える。これにより、
モータ10X,10Yが駆動され、トレーサヘツ
ド1が経路A−Bに沿つて乗算器21の出力に対
応した速度で移動する。
加えられるB点の座標値(x1、y1)及び乗算器
21から加えられる速度指令に基づいてX、Y軸
方向の指令パルスを作成し、X軸方向の指令パル
スをオアゲート23を介して誤差レジスタ8Xに
加え、Y軸方向の指令パルスをオアゲート24を
介して誤差レジスタ8Yに加える。これにより、
モータ10X,10Yが駆動され、トレーサヘツ
ド1が経路A−Bに沿つて乗算器21の出力に対
応した速度で移動する。
また、指令テープ13に記録されている形式(B)
の数値情報をテープリーダ14により読取つた場
合は、マイクロプロセツサ12は数値情報x2、
y2、i1、k1を円弧補間器19に加えると共に、指
令速度f2を乗算器22に加える。乗算器22はマ
イクロプロセツサ12からの指令速度f2とオーバ
ライド値設定器20からのオーバライド値とを乗
算し、乗算結果をX−Y平面内に於けるトレーサ
ヘツド1の移動速度を示す信号として円弧補間器
19に加えるものである。円弧補間器19はマイ
クロプロセツサ12からの数値情報x2、y2、i1、
k1と乗算器22から加えられる指令速度に基づ
いてX、Y軸方向の指令パルスを作成し、X軸方
向の指令パルスをオアゲート23を介して誤差レ
ジスタ8Xに加え、Y軸方向の指令パルスをオア
ゲート24を介して誤差レジスタ8Yに加える。
これにより、モータ10X,10Yが駆動され、
トレーサヘツド1がE点を中心とする円弧に沿つ
て乗算器22の出力に対応した速度で移動する。
の数値情報をテープリーダ14により読取つた場
合は、マイクロプロセツサ12は数値情報x2、
y2、i1、k1を円弧補間器19に加えると共に、指
令速度f2を乗算器22に加える。乗算器22はマ
イクロプロセツサ12からの指令速度f2とオーバ
ライド値設定器20からのオーバライド値とを乗
算し、乗算結果をX−Y平面内に於けるトレーサ
ヘツド1の移動速度を示す信号として円弧補間器
19に加えるものである。円弧補間器19はマイ
クロプロセツサ12からの数値情報x2、y2、i1、
k1と乗算器22から加えられる指令速度に基づ
いてX、Y軸方向の指令パルスを作成し、X軸方
向の指令パルスをオアゲート23を介して誤差レ
ジスタ8Xに加え、Y軸方向の指令パルスをオア
ゲート24を介して誤差レジスタ8Yに加える。
これにより、モータ10X,10Yが駆動され、
トレーサヘツド1がE点を中心とする円弧に沿つ
て乗算器22の出力に対応した速度で移動する。
第2図に示した従来装置は上述したように、数
値情報に基づいてトレーサヘツド1とモデル3と
を相対的にX、Y軸方向に移動させ、トレーサヘ
ツド1から出力される変位信号に基づいてトレー
サヘツド1とモデル3とを相対的にZ軸方向に移
動させることにより、任意方向ならいを実現して
いるが、ならい制御としてみると一次元ならいで
あるので、モデル3の傾斜が急な部分に於いて追
従誤差が生じ、加工精度を高いものとすることが
できない問題があつた。
値情報に基づいてトレーサヘツド1とモデル3と
を相対的にX、Y軸方向に移動させ、トレーサヘ
ツド1から出力される変位信号に基づいてトレー
サヘツド1とモデル3とを相対的にZ軸方向に移
動させることにより、任意方向ならいを実現して
いるが、ならい制御としてみると一次元ならいで
あるので、モデル3の傾斜が急な部分に於いて追
従誤差が生じ、加工精度を高いものとすることが
できない問題があつた。
本発明は前述の如き問題点を解決したものであ
り、その目的は加工精度を向上させることにあ
る。
り、その目的は加工精度を向上させることにあ
る。
本発明は前述の如き問題点を解決するため、
モデル表面を追跡するトレーサヘツドから出
力されるX、Y、Z軸方向の変位信号とX−Y
平面内に於けるならい送り方向を示す方向信号
とに基づいてならい演算を行ない、前記ならい
送り方向の速度信号及び前記Z軸方向の速度信
号を作成するならい演算手段と、 該ならい演算手段で作成された前記Z軸方向
の速度信号に基づいて前記モデルと前記トレー
サヘツドとを相対的にZ軸方向に移動させるZ
軸方向の移動手段と、 前記X−Y平面内に於ける前記トレーサヘツ
ドの移動経路を示す数値情報と前記ならい演算
手段で作成された前記ならい送り方向の速度信
号とに基づいて、前記X軸方向の速度信号及び
前記Y軸方向の速度信号を作成する速度信号作
成手段と、 該速度信号作成手段で作成された前記X軸及
びY軸方向の速度信号に基づいて、前記モデル
と前記トレーサヘツドとをX軸及びY軸方向に
それぞれ相対的に移動させるX軸及びY軸方向
の移動手段と、 前記速度信号作成手段で作成されたX軸及び
Y軸方向の速度信号に基づいて前記X−Y平面
内に於けるならい送り方向を示す方向信号を作
成し、前記ならい演算手段に供給する方向信号
作成手段とを設けたものである。
力されるX、Y、Z軸方向の変位信号とX−Y
平面内に於けるならい送り方向を示す方向信号
とに基づいてならい演算を行ない、前記ならい
送り方向の速度信号及び前記Z軸方向の速度信
号を作成するならい演算手段と、 該ならい演算手段で作成された前記Z軸方向
の速度信号に基づいて前記モデルと前記トレー
サヘツドとを相対的にZ軸方向に移動させるZ
軸方向の移動手段と、 前記X−Y平面内に於ける前記トレーサヘツ
ドの移動経路を示す数値情報と前記ならい演算
手段で作成された前記ならい送り方向の速度信
号とに基づいて、前記X軸方向の速度信号及び
前記Y軸方向の速度信号を作成する速度信号作
成手段と、 該速度信号作成手段で作成された前記X軸及
びY軸方向の速度信号に基づいて、前記モデル
と前記トレーサヘツドとをX軸及びY軸方向に
それぞれ相対的に移動させるX軸及びY軸方向
の移動手段と、 前記速度信号作成手段で作成されたX軸及び
Y軸方向の速度信号に基づいて前記X−Y平面
内に於けるならい送り方向を示す方向信号を作
成し、前記ならい演算手段に供給する方向信号
作成手段とを設けたものである。
本発明は、ならい演算手段によりならい送り方
向の速度信号を求め、速度信号作成手段でならい
送り方向の速度信号とトレーサヘツドの移動経路
を示す数値情報とに基づいてX、Y軸方向の速度
信号を求めているものであり、X、Y、Z軸方向
の移動速度を全てならい演算により求めているこ
となるので、加工精度を高いものとすることがで
きる。
向の速度信号を求め、速度信号作成手段でならい
送り方向の速度信号とトレーサヘツドの移動経路
を示す数値情報とに基づいてX、Y軸方向の速度
信号を求めているものであり、X、Y、Z軸方向
の移動速度を全てならい演算により求めているこ
となるので、加工精度を高いものとすることがで
きる。
第1図は本発明の実施例のブロツク線図で、3
0は割出回路、31,32はそれぞれ接線方向速
度信号VT及び法線方向速度信号VNを出力する速
度信号作成回路、33は分配回路、34は電圧周
波数変換器、35はAD変換器、36は演算回路
であり、他の第1図と同一符号は同一部分を表し
ている。
0は割出回路、31,32はそれぞれ接線方向速
度信号VT及び法線方向速度信号VNを出力する速
度信号作成回路、33は分配回路、34は電圧周
波数変換器、35はAD変換器、36は演算回路
であり、他の第1図と同一符号は同一部分を表し
ている。
トレーサヘツド1はモデル3と接触して移動す
るスタイラス2のX、Y、Z軸方向の変位量に対
応した変位信号εX、εY、εZを変位合成回路4及び
割出回路30に加える。変位合成回路4は合成変
位信号ε=√X 2+Y 2+Z 2を作成し、加算器5は
合成変位信号εと基準変位信号ε0との差Δεを求
め、速度信号作成回路31,32は前記差Δεに
基づいて接線方向速度信号VT及び法線方向速度
信号VNを作成する。また、割出回路30はトレ
ーサヘツド1から加えられるX、Y軸方向の変位
信号εX、εYεと後述する演算回路36から加えら
れるならい送り方向を示す方向信号sinA、cosA
(AはX軸とならい送り方向との成す角を示す)
とに基づいて、ならい送り方向の変位成分信号
εa=εXcosA+εysinAを求め、次いで変位成分信
号εaとトレーサヘツド1からのZ軸方向の変位
信号εZとに基づいて、変位方向の正弦信号sinβ=
εZ/√2+Z 2及び余弦信号cosβ=εa/√2
+
εZ 2を求める。尚、割出回路30は例えば特願昭
54−14098号に記載されている変位方向割出回路
17と座標変換器22とを組合わせることにより
構成できるものである。
るスタイラス2のX、Y、Z軸方向の変位量に対
応した変位信号εX、εY、εZを変位合成回路4及び
割出回路30に加える。変位合成回路4は合成変
位信号ε=√X 2+Y 2+Z 2を作成し、加算器5は
合成変位信号εと基準変位信号ε0との差Δεを求
め、速度信号作成回路31,32は前記差Δεに
基づいて接線方向速度信号VT及び法線方向速度
信号VNを作成する。また、割出回路30はトレ
ーサヘツド1から加えられるX、Y軸方向の変位
信号εX、εYεと後述する演算回路36から加えら
れるならい送り方向を示す方向信号sinA、cosA
(AはX軸とならい送り方向との成す角を示す)
とに基づいて、ならい送り方向の変位成分信号
εa=εXcosA+εysinAを求め、次いで変位成分信
号εaとトレーサヘツド1からのZ軸方向の変位
信号εZとに基づいて、変位方向の正弦信号sinβ=
εZ/√2+Z 2及び余弦信号cosβ=εa/√2
+
εZ 2を求める。尚、割出回路30は例えば特願昭
54−14098号に記載されている変位方向割出回路
17と座標変換器22とを組合わせることにより
構成できるものである。
また、分配回路33は割出回路32からの正弦
信号sinβ、余弦信号cosβと速度信号作成回路3
1,32からの接線方向速度信号VT、法線方向
速度信号VNとに基づいてならい送り方向の速度
信号VaとZ軸方向の速度信号Vzとを作成する。
そして、Z軸方向の速度信号Vzは電圧周波数変
換器34に於いてその電圧値に比例した周波数の
パルスに変換されて誤差レジスタ8Zに加えら
れ、これによりモータ10zが駆動し、トレーサ
ヘツド1がモデル3に対して相対的に速度信号
Vzに対応した速度でZ軸方向に移動する。即ち、
トレーサヘツド1とモデル3とのZ軸方向の相対
的な移動はトレーサヘツド1から出力される変位
信号εX、εY、εZに基づいて制御されることにな
る。
信号sinβ、余弦信号cosβと速度信号作成回路3
1,32からの接線方向速度信号VT、法線方向
速度信号VNとに基づいてならい送り方向の速度
信号VaとZ軸方向の速度信号Vzとを作成する。
そして、Z軸方向の速度信号Vzは電圧周波数変
換器34に於いてその電圧値に比例した周波数の
パルスに変換されて誤差レジスタ8Zに加えら
れ、これによりモータ10zが駆動し、トレーサ
ヘツド1がモデル3に対して相対的に速度信号
Vzに対応した速度でZ軸方向に移動する。即ち、
トレーサヘツド1とモデル3とのZ軸方向の相対
的な移動はトレーサヘツド1から出力される変位
信号εX、εY、εZに基づいて制御されることにな
る。
また、トレーサヘツド1とモデル3とのX、Y
軸方向の相対的な移動は指令テープ13に記録さ
れているトレーサヘツド1の移動経路を示す数値
情報と分配回路33から出力されるならい送り方
向の速度信号Vaとに基づいて制御されるもので
ある。
軸方向の相対的な移動は指令テープ13に記録さ
れているトレーサヘツド1の移動経路を示す数値
情報と分配回路33から出力されるならい送り方
向の速度信号Vaとに基づいて制御されるもので
ある。
今、例えば前記した形式(A)に示す数値情報をテ
ープリーダ14により読取つたとすると、マイク
ロプロセツサ12は出力部17を介して直線補間
器18にB点のX、Y座標(x1、y1)を加える
と共に指令速度f1を速度信号作成回路31に加え
る。尚、速度信号回路31は指令速度f1が加えら
れると、合成変位信号εと基準変位信号ε0との差
Δεが零の時の接線方向速度信号VTが指令速度f1
に対応した値となるように、その入出力特性を設
定するものである。
ープリーダ14により読取つたとすると、マイク
ロプロセツサ12は出力部17を介して直線補間
器18にB点のX、Y座標(x1、y1)を加える
と共に指令速度f1を速度信号作成回路31に加え
る。尚、速度信号回路31は指令速度f1が加えら
れると、合成変位信号εと基準変位信号ε0との差
Δεが零の時の接線方向速度信号VTが指令速度f1
に対応した値となるように、その入出力特性を設
定するものである。
直線補間器18はマイクロプロセツサ12から
加えられるB点の座標値(x1、y1)と分配回路
33からAD変換器35を介して加えられるなら
い送り方向の速度信号Vaとに基づいて、トレー
サヘツド1を速度信号Vaに対応した速度で経路
A−Bに沿つて移動させるためのX、Y軸方向の
指令パルスを出力する。X軸方向の指令パルスは
オアゲート23を介して誤差レジスタ8Xに加え
られると共に演算回路36に加えられ、Y軸方向
の指令パルスはオアゲート24を介して誤差レジ
スタ8Yに加えられると共に演算回路36に加え
られる。そして、誤差レジスタ8X,8Yの出力
によりモータ10X,10Yが駆動され、トレー
サヘツド1がX−Y平面内に於いて速度信号Va
に対応した速度で経路A−Bに沿つて移動する。
加えられるB点の座標値(x1、y1)と分配回路
33からAD変換器35を介して加えられるなら
い送り方向の速度信号Vaとに基づいて、トレー
サヘツド1を速度信号Vaに対応した速度で経路
A−Bに沿つて移動させるためのX、Y軸方向の
指令パルスを出力する。X軸方向の指令パルスは
オアゲート23を介して誤差レジスタ8Xに加え
られると共に演算回路36に加えられ、Y軸方向
の指令パルスはオアゲート24を介して誤差レジ
スタ8Yに加えられると共に演算回路36に加え
られる。そして、誤差レジスタ8X,8Yの出力
によりモータ10X,10Yが駆動され、トレー
サヘツド1がX−Y平面内に於いて速度信号Va
に対応した速度で経路A−Bに沿つて移動する。
次に、前記の速度信号Vaの、X、Y軸方向の
指令パルスへの影響について説明する。
指令パルスへの影響について説明する。
任意方向のならいは、XY軸の通路をNC指令
通りに、又、Z軸をならいの動作によつて三次元
的に動作させる機能である。
通りに、又、Z軸をならいの動作によつて三次元
的に動作させる機能である。
従来の任意方向ならいにおいては、Z軸を一次
元ならいさせた状態でXY軸の移動を与えるNC
指令と同時に直線補間の場合には送り速度f1を、
円弧補間の場合には送り速度f2を指令しておき、
一次元ならいにおける誤差変位量(ε−ε0)の発
生状態により、先の送り速度指令値f1またはf2に
オーバライドをかけることにより送り速度の制御
を行つていた。
元ならいさせた状態でXY軸の移動を与えるNC
指令と同時に直線補間の場合には送り速度f1を、
円弧補間の場合には送り速度f2を指令しておき、
一次元ならいにおける誤差変位量(ε−ε0)の発
生状態により、先の送り速度指令値f1またはf2に
オーバライドをかけることにより送り速度の制御
を行つていた。
本発明により、周知の表面ならいの手段によ
り、ならいモデルに対する接線方向送り速度信号
(VT)及び法線方向送り速度信号(VN)を算出
し、これをならい平面を構成する直交軸換算の速
度に変換し(Va、及びVz)、この内のVzをZ軸
速度信号とし一次元ならいを行わせておくと同時
に速度信号Vaを先の進路指令(XY軸)に対す
る送り速度として使用し、この速度が合成速度に
なる様にXY軸の指令を補間することにより、表
面ならいと同等の精度を持つ任意方向ならいを可
能にする。
り、ならいモデルに対する接線方向送り速度信号
(VT)及び法線方向送り速度信号(VN)を算出
し、これをならい平面を構成する直交軸換算の速
度に変換し(Va、及びVz)、この内のVzをZ軸
速度信号とし一次元ならいを行わせておくと同時
に速度信号Vaを先の進路指令(XY軸)に対す
る送り速度として使用し、この速度が合成速度に
なる様にXY軸の指令を補間することにより、表
面ならいと同等の精度を持つ任意方向ならいを可
能にする。
また、演算回路36は単位時間ΔT毎に以下に
述べる処理を繰返し行なうものである。即ち、演
算回路36は単位時間ΔTに加えられるX、Y軸
方向の指令パルスのパルス数Nx、Nyに基づいて
次式(1)、(2)に示す演算を行ない、ならい送り方向
を示す方向信号sinA、cosAを作成し、これを割
出回路30に加えるものである。
述べる処理を繰返し行なうものである。即ち、演
算回路36は単位時間ΔTに加えられるX、Y軸
方向の指令パルスのパルス数Nx、Nyに基づいて
次式(1)、(2)に示す演算を行ない、ならい送り方向
を示す方向信号sinA、cosAを作成し、これを割
出回路30に加えるものである。
sinA=Ny/√2+2 ……(1)
cosA=Nx/√2+2 ……(2)
即ち、X、Y軸方向それぞれの移動量はX、Y
軸方向の指令パルスのパルス数Nx、Nyに比例し
たものであるから、式(1)、(2)に示す演算を行なう
ことにより、単位時間ΔT毎のならい送り方向を
求めることができる。
軸方向の指令パルスのパルス数Nx、Nyに比例し
たものであるから、式(1)、(2)に示す演算を行なう
ことにより、単位時間ΔT毎のならい送り方向を
求めることができる。
また、前記した形式(B)の数値情報をテープリー
ダ14により読取つた場合は、マイクロプロセツ
サ12は出力部13を介して円弧補間器19に数
値情報x2、y2、i1、k1を加えると共に指令速度f2
を速度信号作成回路31に加える。円弧補間器1
9はマイクロプロセツサ12からの数値情報x2、
y2、i1、k1と分配回路33からのならい送り方向
の速度信号Vaとに基づいて、トレーサヘツド1
を点Eを中心とする円弧に沿つて速度信号Vaに
対応した速度で移動させるためのX、Y軸方向の
指令パルスを出力する。これにより、増幅器9
X,9Yを介して加えられる誤差レジスタ8Z,
8Yの出力によりモータ10X,10Yが駆動さ
れ、トレーサヘツド1が速度信号Vaに対応した
速度でE点を中心とする円弧に沿つて移動する。
ダ14により読取つた場合は、マイクロプロセツ
サ12は出力部13を介して円弧補間器19に数
値情報x2、y2、i1、k1を加えると共に指令速度f2
を速度信号作成回路31に加える。円弧補間器1
9はマイクロプロセツサ12からの数値情報x2、
y2、i1、k1と分配回路33からのならい送り方向
の速度信号Vaとに基づいて、トレーサヘツド1
を点Eを中心とする円弧に沿つて速度信号Vaに
対応した速度で移動させるためのX、Y軸方向の
指令パルスを出力する。これにより、増幅器9
X,9Yを介して加えられる誤差レジスタ8Z,
8Yの出力によりモータ10X,10Yが駆動さ
れ、トレーサヘツド1が速度信号Vaに対応した
速度でE点を中心とする円弧に沿つて移動する。
また、演算回路36は前述したと同様にして、
ならい送り方向を示す方向信号sinα、cosαを作
成し、割出回路30に加える。尚、円弧に沿つて
トレーサヘツド1を移動させた場合は、演算回路
36では円弧の接線方向の正弦と余弦とを逐次求
めていることになる。
ならい送り方向を示す方向信号sinα、cosαを作
成し、割出回路30に加える。尚、円弧に沿つて
トレーサヘツド1を移動させた場合は、演算回路
36では円弧の接線方向の正弦と余弦とを逐次求
めていることになる。
前述した通り、速度信号作成回路31には、出
力部17を通して速度f1またはf2が与えられる
が、これらの値は速度信号作成回路31でシステ
ムで決められた定数Kを用いてV=Kf1またはV
=Kf2によりならい演算で使用する単位に合致さ
せた形式に変換された後、VT=V−K1(ε−ε0)
の演算が施され、又、ならい補正速度として周知
のVN=K2(ε−ε0)が速度信号作成回路32によ
り演算される。(K1、K2はいずれも定数である。) 求まつた接線方向送り速度信号VTと法線方向
送り速度信号VNは、本発明で提案している座標
変換演算により対象としている時点の軸方向速度
信号、Va、Vzに変換され、変換結果のVaをシ
ステムで固定した定数K3によりF1=K3Vaまたは
F2=K3Vaにより、NC指令で使用する速度単位
に変換して、得られたF1またはF2をXY軸のNC
通路指令(直線補間指令、または円弧補間指令)
に対する送り速度指令値として扱う。
力部17を通して速度f1またはf2が与えられる
が、これらの値は速度信号作成回路31でシステ
ムで決められた定数Kを用いてV=Kf1またはV
=Kf2によりならい演算で使用する単位に合致さ
せた形式に変換された後、VT=V−K1(ε−ε0)
の演算が施され、又、ならい補正速度として周知
のVN=K2(ε−ε0)が速度信号作成回路32によ
り演算される。(K1、K2はいずれも定数である。) 求まつた接線方向送り速度信号VTと法線方向
送り速度信号VNは、本発明で提案している座標
変換演算により対象としている時点の軸方向速度
信号、Va、Vzに変換され、変換結果のVaをシ
ステムで固定した定数K3によりF1=K3Vaまたは
F2=K3Vaにより、NC指令で使用する速度単位
に変換して、得られたF1またはF2をXY軸のNC
通路指令(直線補間指令、または円弧補間指令)
に対する送り速度指令値として扱う。
XY平面で送り方向を決める表面ならいの場
合、例えば円の様な通路指令に対して3軸方向の
速度を演算して3軸全てを連続した速度指令とし
た時、位置決めにより指令した場合に比べて通路
精度が得られない。
合、例えば円の様な通路指令に対して3軸方向の
速度を演算して3軸全てを連続した速度指令とし
た時、位置決めにより指令した場合に比べて通路
精度が得られない。
このため、通路精度を保証する方法として、本
願に記されている様な従来方式の任意方向ならい
方式が提案されているが、従来方式ではXY軸の
速度(位置決め)とZ軸の速度(ならい)が別々
に制御されているため、精度が不充分である。
願に記されている様な従来方式の任意方向ならい
方式が提案されているが、従来方式ではXY軸の
速度(位置決め)とZ軸の速度(ならい)が別々
に制御されているため、精度が不充分である。
本発明によれば、XY軸(位置決め)の速度と
Z軸(ならい)の速度が互いに従属関係を保つて
制御されるため、表面ならいと同等の精度を得る
ことができる。
Z軸(ならい)の速度が互いに従属関係を保つて
制御されるため、表面ならいと同等の精度を得る
ことができる。
尚、上述した実施例はハードウエアにより構成
したが、ソフトウエアにより同様の処理を行なう
ようにしても良いことは勿論である。
したが、ソフトウエアにより同様の処理を行なう
ようにしても良いことは勿論である。
以上説明したように、本発明は、モデル表面を
追跡するトレーサヘツドから出力されるX、Y、
Z軸方向の変位信号とX−Y平面内に於けるなら
い送り方向を示す方向信号(実施例に於いては演
算回路36から出力されるsinα、cosα)とに基
づいてならい演算を行ない、ならい送り方向の速
度信号(実施例に於いてはVa)及びZ軸方向の
速度信号を作成するならい演算手段(実施例に於
いては変位合成回路4、加算器5、割出回路3
0、速度信号作成回路31,32、分配回路33
からなる)と、ならい演算手段で作成されたZ軸
方向の速度信号に基づいてモデルとトレーサヘツ
ドとを相対的にZ軸方向に移動させるZ軸方向の
移動手段(実施例に於いてはモータ10Z等から
なる)と、X−Y平面内に於けるトレーサヘツド
の移動経路を示す数値情報とならい演算手段で作
成されたならい送り方向の速度信号とに基づい
て、X軸方向の速度信号及びY軸方向の速度信号
を作成する速度信号作成手段(実施例に於いては
直線補間器18、円弧補間器19等からなる)
と、速度信号作成手段で作成されたX、Y軸方向
の速度信号に基づいて、モデルとトレーサヘツド
とをX軸及びY軸方向にそれぞれ相対的に移動さ
せるX軸及びY軸方向の移動手段(実施例に於い
てはモータ10X,10Y等からなる)と、速度
信号作成手段で作成されたX軸及びY軸方向の速
度信号に基づいてX−Y平面内に於けるならい送
り方向を示す方向信号を作成し、ならい演算手段
に供給する方向信号作成手段(実施例に於いては
演算回路36からなる)とを備えたものであり、
X、Y、Z軸方向の移動速度を全てならい演算に
より求めていることになるので、一次元ならいで
あつた従来例に比較して加工精度を向上できる利
点がある。
追跡するトレーサヘツドから出力されるX、Y、
Z軸方向の変位信号とX−Y平面内に於けるなら
い送り方向を示す方向信号(実施例に於いては演
算回路36から出力されるsinα、cosα)とに基
づいてならい演算を行ない、ならい送り方向の速
度信号(実施例に於いてはVa)及びZ軸方向の
速度信号を作成するならい演算手段(実施例に於
いては変位合成回路4、加算器5、割出回路3
0、速度信号作成回路31,32、分配回路33
からなる)と、ならい演算手段で作成されたZ軸
方向の速度信号に基づいてモデルとトレーサヘツ
ドとを相対的にZ軸方向に移動させるZ軸方向の
移動手段(実施例に於いてはモータ10Z等から
なる)と、X−Y平面内に於けるトレーサヘツド
の移動経路を示す数値情報とならい演算手段で作
成されたならい送り方向の速度信号とに基づい
て、X軸方向の速度信号及びY軸方向の速度信号
を作成する速度信号作成手段(実施例に於いては
直線補間器18、円弧補間器19等からなる)
と、速度信号作成手段で作成されたX、Y軸方向
の速度信号に基づいて、モデルとトレーサヘツド
とをX軸及びY軸方向にそれぞれ相対的に移動さ
せるX軸及びY軸方向の移動手段(実施例に於い
てはモータ10X,10Y等からなる)と、速度
信号作成手段で作成されたX軸及びY軸方向の速
度信号に基づいてX−Y平面内に於けるならい送
り方向を示す方向信号を作成し、ならい演算手段
に供給する方向信号作成手段(実施例に於いては
演算回路36からなる)とを備えたものであり、
X、Y、Z軸方向の移動速度を全てならい演算に
より求めていることになるので、一次元ならいで
あつた従来例に比較して加工精度を向上できる利
点がある。
第1図は本発明の実施例のブロツク線図、第2
図は従来例のブロツク線図、第3図はトレーサヘ
ツドの移動経路を示す線図である。 1はトレーサヘツド、2はスタイラス、3はモ
デル、4は変位合成回路、5は加算器、6は乗算
器、7,34は電圧周波数変換器、8X,8Y,
8ZはそれぞれX、Y、Z軸の誤差レジスタ、9
X,9Y,9ZはそれぞれX、Y、Z軸の増幅
器、10X,10Y,10Zはそれぞれトレーサ
ヘツド1とモデル3とをX、Y、Z軸方向に相対
的に移動させるX、Y、Z軸のモータ、11X,
11Y,11ZはそれぞれX、Y、Z軸の位置検
出器、12はマイクロプロセツサ、13は指令テ
ープ、14はテープリーダ、15はRAM、16
はROM、17は出力部、18は直線補間器、1
9は円弧補間器、20はオーバライド値設定器、
21,22は乗算器、23,24はオアゲート、
30は割出回路、31,32は速度信号作成回
路、33は分配回路、35はAD変換器、36は
演算回路である。
図は従来例のブロツク線図、第3図はトレーサヘ
ツドの移動経路を示す線図である。 1はトレーサヘツド、2はスタイラス、3はモ
デル、4は変位合成回路、5は加算器、6は乗算
器、7,34は電圧周波数変換器、8X,8Y,
8ZはそれぞれX、Y、Z軸の誤差レジスタ、9
X,9Y,9ZはそれぞれX、Y、Z軸の増幅
器、10X,10Y,10Zはそれぞれトレーサ
ヘツド1とモデル3とをX、Y、Z軸方向に相対
的に移動させるX、Y、Z軸のモータ、11X,
11Y,11ZはそれぞれX、Y、Z軸の位置検
出器、12はマイクロプロセツサ、13は指令テ
ープ、14はテープリーダ、15はRAM、16
はROM、17は出力部、18は直線補間器、1
9は円弧補間器、20はオーバライド値設定器、
21,22は乗算器、23,24はオアゲート、
30は割出回路、31,32は速度信号作成回
路、33は分配回路、35はAD変換器、36は
演算回路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 モデル表面を追跡するトレーサヘツドから出
力されるX、Y、Z軸方向の変位信号とX−Y平
面内に於けるならい送り方向を示す方向信号とに
基づいてならい演算を行ない、前記ならい送り方
向の速度信号及び前記Z軸方向の速度信号を作成
するならい演算手段と、 該ならい演算手段で作成された前記Z軸方向の
速度信号に基づいて前記モデルと前記トレーサヘ
ツドとを相対的にZ軸方向に移動させるZ軸方向
の移動手段と、 前記X−Y平面内に於ける前記トレーサヘツド
の移動経路を示す数値情報と前記ならい演算手段
で作成された前記ならい送り方向の速度信号とに
基づいて、前記X軸方向の速度信号及び前記Y軸
方向の速度信号を作成する速度信号作成手段と、 該速度信号作成手段で作成された前記X軸及び
Y軸方向の速度信号に基づいて、前記モデルと前
記トレーサヘツドとをX軸及びY軸方向にそれぞ
れ相対的に移動させるX軸及びY軸方向の移動手
段と、 前記速度信号作成手段で作成されたX軸及びY
軸方向の速度信号に基づいて前記X−Y平面内に
於けるならい送り方向を示す方向信号を作成し、
前記ならい演算手段に供給する方向信号作成手段
とを備えたことを特徴とする任意方向ならい制御
装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60037197A JPS61197148A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 任意方向ならい制御装置 |
PCT/JP1986/000061 WO1986004852A1 (en) | 1985-02-26 | 1986-02-12 | Profile controller in any direction |
DE8686901485T DE3688273T2 (de) | 1985-02-26 | 1986-02-12 | Profilregler in jeder richtung. |
US06/923,141 US4703239A (en) | 1985-02-26 | 1986-02-12 | Arbitrary-direction tracer control unit |
EP86901485A EP0215128B1 (en) | 1985-02-26 | 1986-02-12 | Profile controller in any direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60037197A JPS61197148A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 任意方向ならい制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61197148A JPS61197148A (ja) | 1986-09-01 |
JPH038902B2 true JPH038902B2 (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=12490847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60037197A Granted JPS61197148A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 任意方向ならい制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4703239A (ja) |
EP (1) | EP0215128B1 (ja) |
JP (1) | JPS61197148A (ja) |
DE (1) | DE3688273T2 (ja) |
WO (1) | WO1986004852A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6234756A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-14 | Fanuc Ltd | 任意方向ならい制御方式 |
JPS63318246A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-27 | Fanuc Ltd | 輪郭倣い装置 |
JP2676793B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1997-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 倣い制御ロボット |
JP2752379B2 (ja) * | 1988-07-08 | 1998-05-18 | ファナック株式会社 | デジタイジング方法 |
US5317517A (en) * | 1989-02-03 | 1994-05-31 | Fanuc Ltd. | Digitizing method |
JPH0386447A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-04-11 | Fanuc Ltd | ならい制御装置 |
JPH03287348A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | Fanuc Ltd | ならい制御方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57168846A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Fanuc Ltd | Copying control method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54125375A (en) * | 1978-03-23 | 1979-09-28 | Fanuc Ltd | Profiling control system |
JPS6023939B2 (ja) * | 1979-09-28 | 1985-06-10 | ファナック株式会社 | 倣い制御方式 |
US4456962A (en) * | 1980-03-19 | 1984-06-26 | Fujitsu Fanuc Limited | Tracer control system |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP60037197A patent/JPS61197148A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-12 WO PCT/JP1986/000061 patent/WO1986004852A1/ja active IP Right Grant
- 1986-02-12 DE DE8686901485T patent/DE3688273T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-12 EP EP86901485A patent/EP0215128B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-12 US US06/923,141 patent/US4703239A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57168846A (en) * | 1981-04-10 | 1982-10-18 | Fanuc Ltd | Copying control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61197148A (ja) | 1986-09-01 |
US4703239A (en) | 1987-10-27 |
EP0215128A4 (en) | 1989-04-27 |
EP0215128B1 (en) | 1993-04-14 |
EP0215128A1 (en) | 1987-03-25 |
DE3688273T2 (de) | 1993-07-29 |
WO1986004852A1 (en) | 1986-08-28 |
DE3688273D1 (de) | 1993-05-19 |
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