JPH1128641A

JPH1128641A - 板状体の加工装置

Info

Publication number: JPH1128641A
Application number: JP18272997A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yoshino; 浩平吉野; Kenji Yoshinaga; 憲二好長; Tadayoshi Hanaoka; 忠良花岡; Takaaki Nishina; 孝明仁科
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Fanuc Business KK
Current assignee: AGC Inc; Esector Ltd
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】加工形状に沿った指令点の座標データからパラ
メトリック自由曲線補間により滑らかな加工軌跡を作成
し、精度良く板状体を加工する板状体の加工装置を提供
する。【解決手段】本発明は、ガラスの加工形状に沿った指令
点の間をスプライン曲線で補間し、滑らかな加工軌跡を
作成してこのスプライン曲線に基づいて加工プログラム
を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は板状体の加工装置に
係り、特にガラス板等の板状体の加工形状に沿った有限
個の指令点の座標を入力して、該指令点間をパラメトリ
ック自由曲線によって補間し、該パラメトリック自由曲
線に基づいて前記板状体を所望形状に加工する板状体の
加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス板等の板状体の周縁を所望
の形状に面取する周縁研削装置が知られている。一般に
周縁研削装置は、面取を行う面取用砥石が円盤状に形成
され、その周面部に研削面が形成されている。研削面は
ボンド剤にダイヤモンド砥石が埋設されて形成され、ボ
ンド剤から突出しているダイヤモンド砥石でガラス板等
の板状体の周縁を研削する。面取操作は、板状体又は面
取用砥石のいずれかを移動させながら板状体の周縁と面
取用砥石の研削面を当接させて行う。

【０００３】また、ガラス板等の板状体を所望の形状に
切断する切断装置が知られている。この切断装置は、カ
ッタホイール等のカッタ部材を切断方向に移動してガラ
ス板の表面に切線を加工し、切線加工後、切線でガラス
板を折って所望の形状に切断する。ところで、近年上述
したような周縁研削装置や切断装置等の加工装置におい
て、加工形状や加工条件等の加工データを入力すると、
加工データに基づいた加工を自動で行うＮＣ工作機械が
使用されるようになっている。従来のＮＣ工作機械で
は、加工形状に沿って適当な間隔を置いて指令点の座標
データを入力すると、これらの指令点を通るように隣接
する２点間を直線又は円弧で補間して加工軌跡を作成
し、この加工軌跡に沿って面取や切断等の加工が行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＮＣ工作機械のように指令点の間を単に直線や円弧で補
間した場合には、各指令点で滑らかな加工軌跡が得られ
ないため加工方向が不連続に変化するため、速度制御が
困難で加工具を加工軌跡に精度良く追従させることがで
きなかった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、加工形状に沿った指令点の座標データからパラ
メトリック自由曲線補間により滑らかな加工軌跡を作成
し、精度良く板状体を加工する板状体の加工装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、板状体の加工形状に沿って所定の間隔をお
いて設定された複数の指令点の座標を入力する入力部
と、隣接する前記各指令点の間を滑らかに補間するパラ
メトリック自由曲線を算出するパラメトリック自由曲線
算出手段と、前記パラメトリック自由曲線算出手段によ
って算出されたパラメトリック自由曲線上の所定点にお
いて該パラメトリック自由曲線の曲率を算出する曲率算
出手段と、前記曲率算出手段によって算出された前記パ
ラメトリック自由曲線上の前記所定点における曲率に基
づいて、加工速度を算出する加工速度算出手段と、前記
パラメトリック自由曲線算出手段及び前記加工速度算出
手段によって算出されたパラメトリック自由曲線と加工
速度に基づいて前記パラメトリック自由曲線に沿って前
記板状体を加工する加工手段と、から成ることを特徴と
している。

【０００７】本発明によれば、入力部によってガラス板
等の板状体の加工形状に沿って所定の間隔をおいて設定
された複数点の指令点を入力し、パラメトリック自由曲
線算出手段によって指令点の間を補間するパラメトリッ
ク自由曲線を算出する。そして、曲率算出手段によって
パラメトリック自由曲線上の所定点においてパラメトリ
ック自由曲線の曲率を算出し、この曲率に基づいて前記
パラメトリック自由曲線上の前記所定点における加工速
度を加工速度算出手段によって算出する。そして、前記
パラメトリック自由曲線算出手段によって算出されたパ
ラメトリック自由曲線と前記加工速度算出手段によって
算出された加工速度に基づいて前記板状体を加工手段に
よって加工する。

【０００８】これにより、滑らかな加工軌跡を作成し
て、加工速度を加工軌跡に応じて制御することができる
ため、精度良く板状体を所望形状に加工することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る板状体の加工装置について詳説する。図１は本発明に
係る板状体の加工装置の一例であるガラス板の周縁研削
装置の斜視図である。同図に示すようにガラス板の周縁
研削装置は、主として、砥石回転装置１２、オートチェ
ンジャー１４、ガラス板吸着装置１６、ガラス板移動装
置１８、ドレッサー２０及び面取用砥石のホイール径を
自動測定するレーザ外径測定器３０とから構成される。
尚、オートチェンジャー１４及びドレッサー２０につい
ては詳細な説明は省略する。

【００１０】砥石回転装置１２は、スピンドルモータ２
２を有し、スピンドルモータ２２は四角筒状のケーシン
グ２４内のチャック（図示せず）に回転力を伝達可能に
連結されている。チャックは回転軸を介してケーシング
２４内の支持部材に回動自在に支持されている。このチ
ャックには、図２に示すように、ツール２６のシャンク
２６Ａが着脱自在に支持されていると共に、シャンク２
６Ａの下端部には、研削面２６Ｃが内側に湾曲した面取
用砥石２６Ｂ（図３参照）が同軸上に固定されている。
また、面取用砥石２６Ｂはホイールカバー２８内に収納
されており、このホイールカバー２８はケーシング２４
の下端部に取り付けられている。ホイールカバー２８は
周囲に開口部２８Ａが形成され、開口部２８Ａの上縁及
び下縁にはそれぞれブラシ３０が取り付けられている。
また、面取用砥石２６Ｂの研削面２６Ｃは開口部２８Ａ
の中央に位置するように支持されている。そして、面取
りされるガラス板３４は、開口部２８Ａからホイールカ
バー２８内に進入して面取用砥石２６Ｂにより面取りさ
れる。

【００１１】また、面取用砥石２６Ｂの上方及び下方に
はそれぞれ散水管３２、３２が設けられ、散水管３２、
３２の端部にはそれぞれノズル３２Ａ、３２Ａが形成さ
れている。ノズル３２Ａ、３２Ａは、面取用砥石２６Ｂ
の研削位置（すなわち、ガラス板３４の周縁と研削面２
６Ｃとの接触位置）に研削液を散水するように位置して
いる。従って、ガラス板３４の周縁が面取用砥石２６Ｂ
の研削面２６Ｃで研削される際に、研削位置に研削液を
供給することができる。この場合、開口部２８Ａはブラ
シ３０、３０で略閉塞されているので、研削位置に供給
された研削液は開口部２８Ａを介してケーシング２４の
外部に飛び散らない。

【００１２】また、図１に示すように、ガラス板吸着装
置１６は、砥石回転装置１２の前方に設けられている。
ガラス板吸着装置１６は、Ｘ─θテーブル８０を有し、
Ｘ─θテーブル８０は後述するガラス板移動装置１８に
対してＸ方向に移動自在で、且つθ方向に回動自在に支
持されている。Ｘ─θテーブル８０の上面には、多数の
丸孔開口８２が格子状に形成され、これらの丸孔開口８
２はＸ─θテーブル８０内部に形成された真空通路を介
して真空ポンプ（図示せず）に連通される。そして、こ
の丸孔開口８２に、略円筒状に形成されてその上端部に
ゴム等の弾性体が設けられた多数の吸着アダプタ８４の
下端部が嵌め込まれる。これにより、ガラス板３４をＸ
─θテーブル８０に載置した状態で真空ポンプを作動さ
せると、ガラス板３４は多数の吸着アダプタ８４の上端
に吸着固定される。

【００１３】ガラス板移動装置１８は、図４に示すよう
に回転モータ４０（ＡＣサーボモータ）及び直動モータ
４２を有している。回転モータ４０が作動するとＸ−θ
テーブル８０がθ方向に回動し、一方、直動モータ４２
が作動するとＸ−θテーブル８０がＸ方向に移動する。
このように、直動モータ４２を作動してＸ−θテーブル
８０をＸ方向に移動すると、吸着アダプタ８４…を介し
てＸ−θテーブル８０に取り付けられたガラス板３４が
ブラシ３０、３０に接触しながら開口部２８Ａを経てホ
イールカバー２８内に侵入する（図２参照）。ホイール
カバー２８内に侵入したガラス板３４は、周縁が面取用
砥石２６Ｂの研削面２６Ｃに接触する。そして、回転モ
ータ４０が作動してＸ−θテーブル８０をθ方向に回動
することにより、ガラス板３４がθ方向に回動するので
ガラス板３４の周縁全周が面取用砥石２６Ｂの研削面２
６Ｃで研削される。この場合、ツール２６は移動しない
で所定位置に回動自在に固定されているので、ツール２
６の支持部材の剛性を高めることができる。従って、ツ
ール２６の回転により生じる振動を抑制することができ
る。これにより、研削面２６Ｃでガラス板３４の周縁を
研削する際に、ガラス板３４の周縁にチッピングが生じ
ないようにすることができる。

【００１４】また、上述の周縁研削装置の各動作部は操
作盤３９と接続され、各動作部は操作盤から送信される
指令データによって制御される。次に本発明に係る板状
体の加工装置のシステムを図５に示す。尚、以下、板状
体をガラス板としてガラス加工装置について説明する。
同図に示すように、ガラス加工装置は、加工機５０、操
作盤５２、パソコン５４から構成される。上述の周縁研
削装置においては、装置本体１０が加工機５０に対応
し、操作盤３９が操作盤５２に対応する。上記パソコン
５４は図５に示すように主としてＣＰＵ１００、キーボ
ード１０２、モニタ１０４、メモリ１０６、フロッピー
ディスク１０８から構成される。

【００１５】上記キーボード１０２からは、ガラスの加
工形状、工具の動作、機械の動作等の加工データが入力
される。ＣＰＵ１００は、これらの加工データに基づい
て各種演算を行い、加工プログラム（ＮＣプログラム）
を作成し、データ伝送ケーブル又はフロッピーディスク
１０８を介して操作盤５２に入力する。操作盤５２は、
加工プログラムに基づいてサーボモータ等からなる加工
機５０を制御し、ガラスを所定の形状に加工する。

【００１６】尚、フロッピーディスク１０８には加工デ
ータや加工プログラム等を記録させることができ、上記
ＣＰＵ１００はフロッピーディスク１０８から予め作成
された加工データや加工ブログラムを参照することが可
能である。次に、上記ガラス加工装置のＣＰＵ１００の
データ処理手順について図６のフローチャートを用いて
詳説する。先ず、オペレータは、加工形状に沿って、開
始点から終了点まで順番に適当な距離を置いて各位置の
Ｘ、Ｙ座標値をキーボード１０２又はフロッピーディス
ク１０８から入力する。ＣＰＵ１００は、この加工形状
を示すデータを形状定義データ（図６のＡ）としてメモ
リ１０６に記録する。

【００１７】次に、ＣＰＵ１００はメモリ１０６から形
状定義データＡを読み出し、この形状定義データＡに基
づいてスプライン補間係数テーブル（図６のａ）を作成
する（ステップＳ１）。スプライン補間係数テーブルａ
は、形状定義データＡによって与えられた点列データの
各区間毎に３次式のスプライン曲線で補間してその３次
式の係数を求め、任意の媒介変数に対して形状線上の位
置を求めることができるようにしたものである。

【００１８】ところで、ガラスの形状は始点から終点ま
で２次元平面上に広がり、始点と終点が閉じて、且つ滑
らかにつながっている。従って、このような形状をスプ
ライン補間するためには、パラメトリックに周期スプラ
インとして計算する必要がある。尚、パラメトリックと
は、加工形状を定義するためのＸ、Ｙ座標値とは別のパ
ラメータ（媒介変数）を同期を取るために導入して、
Ｘ、Ｙ座標値を別々に補間計算する方法であり、周期ス
プラインとは、開始点と最終点とが滑らかにつながるよ
うにするもので、最終点をスプライン補間した時、開始
点と接線ベクトルが同じになるような係数を設定するス
プライン補間方法である。

【００１９】処理としては、Ｘ座標、Ｙ座標に関してそ
れぞれ別々に周期スプライン補間用の係数テーブルを作
成し、メモリ１０６に記録する。実際の補間は、求めた
スプライン補間係数テーブルを使用して任意の指定され
た媒介変数値に対応するＸ座標、Ｙ座標を別々に計算し
て求める。尚、ガラス形状をスプライン補間して得られ
たスプライン曲線において指定値（システムパラメー
タ）より小さい曲率半径の特異点が存在する場合には、
この点を削除して再度スプライン補間を行う。

【００２０】また、上記ガラス加工装置が図１に示した
周縁研削装置の場合、以下の干渉チェックを行う。研削
装置では研削位置に対してホイール半径分だけオフセッ
ト位置を算出し、ホイールの中心の軌跡を求める。その
際、オフセット処理により干渉部分が生じることがあ
る。この干渉部分を除去するための手順を説明する。図
７に加工形状の一部を示す。加工形状（形状定義線）の
一部を点ｑ₁から点ｑ₂までの曲線で示し、点ｑ₁から
点ｑ₂の間をオフセットした通路を、点ｐ₁から点ｐ₂
で示す。この間で干渉が発生するとし、干渉した通路の
交点をＰで示す。

【００２１】まず、干渉部分の検出方法について説明す
ると、形状定義データに沿って曲率半径を計算してゆ
き、外側に中心を持つホイール半径より小さい点をさが
す。そして、検出した点の前後の同一条件を満たす範囲
を限定する。図７ではＺ₁からＺ₂までの範囲である。
次に、完全な干渉部分を決定する手順を説明すると、点
Ｚ₁及び点Ｚ₂をオフセットした点をＷ₁、Ｗ₂とす
る。次にＷ₁からｐ₁に向かう線分とＷ₂からｐ ₂に向
かう線分の交点を求めＰ点とする。

【００２２】求めたＰ点から形状定義線に２本の垂線を
下ろし、交わった点を、それぞれＱ ₁、Ｑ₂とする。こ
こで求まった値Ｐ、Ｑ₁、Ｑ₂を干渉テーブルのデータ
として記憶する。形状のエラー量の求め方は、先ず、点
Ｑ₁から点Ｑ₂の間で、点Ｐから点ｅまでの距離が最大
になる点を求める。そして最大値からホイール半径を引
いた値をエラー量εとする。

【００２３】以上のようにしてスプライン補間係数デー
タａを作成した後、次に、ＣＰＵ１００はメモリ１０６
からスプライン補間係数データａを読み出し、このスプ
ライン補間係数データａに基づいて加工形状に沿った等
間隔位置における媒介変数値のテーブル（ステップテー
ブル）（図６のｂ）を作成する（ステップＳ２）。ステ
ップテーブルｂは与えられた加工形状の指令点の始点か
ら加工形状に沿って等間隔（１分配時間での最大移動距
離）の各点位置に対応するデータを、スプライン補間係
数テーブルａの媒介変数の形で持っている。この各点の
間隔は、加工位置を最大移動速度で移動した時に所定の
分配時間で移動する距離を示す。

【００２４】この等間隔のステップテーブルの作成方法
は、現時点の位置を表すスプライン補間係数テーブルａ
の媒介変数値に所定の増加分を加算し、この増加分を加
算して得られた媒介変数値における位置を求める。そし
て、現時点の位置から求めた位置までの距離を計算し、
その距離が目的の移動量になるまで繰り返し計算して最
終的に求まった媒介変数値をステップテーブルｂに登録
する。

【００２５】例えば、ガラス加工装置が上記周縁研削装
置の場合、加工形状にホイール半径分のオフセットをか
けた通路に沿って、ホイール中心が最高速で移動した
時、各分配時間における位置を求める。ステップテーブ
ルｂには求めたホイール中心の位置ではなく、オフセッ
ト前の位置に当たる媒介変数値を格納する。また、ガラ
ス加工装置がカッターホイール等のカッタ部材によって
ガラスを切断する切断装置の場合、ワーク形状に沿っ
て、カッターが最高速で移動した時の各分配時間におけ
る位置を表す媒介変数値をそのまま格納する。

【００２６】尚、上述したように周縁研削装置では、オ
フセット処理により干渉部分が生じることがある。そこ
で、ホイール中心の位置計算で、干渉部を避ける方法
は、媒介変数の値が上記図７で求めたＱ₁からＱ₂の間
に入ったら、媒介変数の値をＱ ₂まで進める（干渉部回
避処理）。これにより、最終的に作成される加工プログ
ラムでは干渉エラーは発生しなくなる。

【００２７】ステップテーブルｂを作成した後、次に、
ＣＰＵ１００はメモリ１０６からスプライン補間係数テ
ーブルａとステップテーブルｂとを読み出し、これらの
スプライン補間係数テーブルａとステップテーブルｂと
に基づいてスプライン曲線上の各位置における曲率を求
め、この曲率に基づいて速度制御テーブル（図６のｃ）
を作成する（ステップＳ３）。速度制御テーブルｃは、
上記ステップテーブルｂの考えた最高速度に対して、何
パーセントまでの速度が出せるかを規定するために、ス
テップテーブルｂの各点に対応して速度比を０〜１の間
の値で登録したものである。即ち、ステップテーブルｂ
に登録された各位置に対して、スプライン曲線の曲率を
求め、その曲率における最大加工速度を求めて一旦登録
する。そして、この最大加工速度で加工速度を変化させ
た場合には速度変化が早すぎて実際には加工出来ない場
合には、機械の最大加減速範囲に納まるように加速度ク
ランプを施したものである。

【００２８】速度制御テーブルｃの作成手順について詳
説すると、まず、コーナーオーバーライドを設定する。
コーナーオーバーライドはステップテーブルｂの各位置
における加工形状の曲率１／ｒ（ｒは曲率半径）を求
め、その曲率１／ｒでサーボエラー量（軌跡誤差）εを
推定し、その値が許容誤差に収まるように次式 ε＝（Ｖ²／ｒ）・Ｋから速度Ｖを設定するものである（図８に概念図を示
す）。

【００２９】ただし、この時の速度Ｖは、加工形状の加
工点における接線方向の速度を示す。また、Ｋは加減速
とサーボ系の遅れの時定数を示す。即ち、速度Ｖは次
式、Ｖ＝（ε・ｒ／Ｋ）^1/2 から算出する。εは軌跡誤差の許容値とする。

【００３０】このコーナーオーバーライドの設定により
速度制御テーブルは例えば図９（Ａ）のグラフに示すよ
うな状態となる。そして、次に加速度クランプ処理を行
う。加速度クランプ処理では、図９（Ｂ）に示すように
上述の速度制御テーブルを実際に加工する方向から見て
ゆき、加速部分のみに着目して、その値が制限加速度よ
り大きい時、制限内に収まるように速度比を更新（減
速）する。また、これと同様に減速クランプ処理を行
う。減速クランプ処理では、図９（Ｃ）に示すように速
度制御テーブルを実際に加工する時と逆方向から見てゆ
き、加速度クランプ処理と全く同じ処理をする。即ち、
逆方向からの加速度クランプ処理は、順方向から見れば
減速クランプ処理を行ったことになる。

【００３１】以上のようにして作成された速度制御テー
ブルｃはメモリ１０６に記録される。速度制御テーブル
ｃを作成した後、次に、ＣＰＵ１００はメモリ１０６か
らスプライン補間係数テーブルａと速度制御テーブルｃ
とを読み出し、これらのスプライン補間係数テーブルａ
と速度制御テーブルｃとに基づいて加工時の分配時間毎
の実際の移動位置データ（タクトテーブル）（図６の
ｄ）を作成する（ステップＳ４）。タクトテーブルｄ
は、実際に加工する時の位置をスプライン係数テーブル
ａの媒介変数の形で持っている。タクトテーブルｄの作
成方法は、等間隔のステップテーブルｂと、速度制御テ
ーブルｃから最終的に加工する時の各分配時間での位置
に対応するスプライン補間係数テーブル用の媒介変数を
計算して登録していく。実際には、ステップテーブルｂ
での移動距離は１分配時間内に最大速度で移動する量に
なっているため、それを速度制御テーブルｃで指定され
た速度の移動量に分割していく。ここでも媒介変数を変
化させながら、目的の移動量になるまで繰り返し計算を
する。

【００３２】例えば、上記周縁研削装置の場合、ホイー
ル中心が、速度制御テーブルｃによって指定された速度
で移動するときの各位置のオフセットする前の（ホイー
ルが接する）位置に当たる媒介変数値を格納したもので
ある。また、切断装置の場合、カッターが速度制御テー
ブルによって指定された速度で移動する時の各位置に当
たる媒介変数値を格納したものである。

【００３３】図１０に示すｐ₀〜ｐ₅は、加工形状を等
間隔に分割した点の一部を示している（ステップテーブ
ルｂに格納されている位置）。そして、図１１（Ａ）は
これらのｐ₀〜ｐ₅の各点に対応した速度制御テーブル
ｃ上の点を示している。ここで示した横軸は移動距離を
示しており、このグラフは、各位置における移動速度を
示している。そこで、まず、このグラフの横軸を時間軸
に変換して各時間における移動速度を示すテーブルを作
成する。ここで図１１（Ａ）の横軸を時間軸にとると
（横軸を時間軸に仮定すると）、例えば、点ｐ₂から点
ｐ₃までの移動距離は、図１１（Ａ）に示す面積Ｓ₂に
相当する。そして、図１０に示したように各点の間隔は
等距離であるから図１１（Ａ）に示したＳの面積とこの
Ｓ₂の面積は等しくなるはずである。尚、面積Ｓは、最
高速度で移動した場合の距離を示している。従って、面
積Ｓと各面積Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃、Ｓ₄…が等しくなるよ
うに横軸のスケールを、速度に反比例するように変換す
ると、横軸を時間で表した移動速度のグラフが得られ
る。図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のグラフの横軸を時間
軸に変換した場合の点ｐ₂から点ｐ₅までの様子を示し
ている。同図に示すようにＳ₂、Ｓ₃、Ｓ₄はＳ₂'、Ｓ
₃'、Ｓ₄'に変換される。そして、次にこの図１１（Ｂ）
のグラフ上において横軸を実際の分配時間で分割する。
例えば、点ｐ₂のとき分割した時間Ｔ₀に一致すると仮
定した場合、図１１（Ｂ）に示すように分割した時間軸
の点Ｔ₀から点Ｔ₇が得られる。そして、このグラフを
使用して、１分配時間で移動する距離を面積から計算す
る（例えば時間Ｔ₀からＴ₁までの移動距離は図１１
（Ｂ）に示す面積ｓとなる）。

【００３４】これにより、１分配時間における加工位置
を求め、タクトテーブルｄを作成する。このようにして
タクトテーブルｄを作成した後、ＣＰＵ１００はメモリ
１０６からスプライン補間係数テーブルａとタクトテー
ブルｄを読み出し、これらのテーブルに基づいて処理に
応じた形式で加工プログラム（図６のＢ）を作成する
（ステップＳ５）。加工プログラムは、例えば、上記周
縁研削装置の場合、パートプログラムの形式であり、切
断装置の場合、パルスデータファイルの形式で作成され
る。

【００３５】加工プログラムの作成は、タクトテーブル
ｄが完成しているため、各点での媒介変数から一義的に
位置が求まるので、ただ形式のみを整える作業である。
具体的に示すと、周縁研削装置の場合、ＮＣプログラム
を作成する。ＮＣプログラムとは、周縁研削装置用に作
成する加工プログラムである。まず、タクトテーブルｄ
に格納された、媒介変数をスプライン補間して求まる位
置に、ホイール半径分のオフセットした位置の極座標値
（Ｙ、Ｃ）を求める。そして、１ブロックのブロックプ
ロセッシングタイム（Ｂ．Ｐ．Ｔ）より分配点の間引き
を行う。これにより決定したブロックの終点までの移動
時間は上記Ｂ．Ｐ．Ｔと等しいことから、各ブロックの
指令速度を再計算する。そして、ＮＣブロックをファイ
ルに出力する。

【００３６】切断装置の場合、指令データを作成する。
指令データとは、実際にＮＣに指令するためのＸ、Ｙ軸
毎の移動量を求めたデータである。切断装置用の加工デ
ータの作成で、サーボエラー対策として、事前に形状を
補正する場合、タクトテーブルｄに格納されている媒介
変数から、位置及びその点の接線方向、切断速度等を計
算して補正後の通路位置を求めてからパルス変換処理を
してファイルに出力する。

【００３７】具体的に説明すると、先ず、タクトテーブ
ルｄに格納されている媒介変数からスプライン補間して
得られる毎分配時の位置、速度、接線方向の角度を求め
る。そして求めた各種データからキャスターの偏心によ
る通路誤差と、サーボ及び加減速の遅れから生じる通路
誤差を補正するために指令形状自体を補正する。図１２
はタクトテーブルｄによる加工形状と補正により得られ
る形状を示した図である。同図に示す各黒丸はタクトテ
ーブルにより求めた位置を示し、実線がタクトテーブル
による形状を示し、点線が補正した形状を示している。
そして、ベクトルの方向は、形状の接線方向を示し、ベ
クトルの長さは、始点における速度で、時定数分だけ移
動した時の到達距離に、キャスターの偏心量を加えた値
を表している。そして、各ベクトルの先端をつないだ形
が補正形状を示す。

【００３８】即ち、形状を補正するとは、タクトテーブ
ルｄから求まった点に、補正ベクトルを加えて新しいコ
ントロール点を求めることを意味しており、ここで述べ
る補正ベクトルとは、方向が接線方向で長さが時定数に
より遅れる移動距離にキャスター偏心量を足したもので
ある。尚、サーボ及び加減速の遅れ量は、その点の移動
速度に比例するため、高速で移動する時ほど大きくな
る。加工時には、カッターは常にコントロール点の移動
に対し、キャスター偏心量と時定数による遅れる距離だ
け遅れた点を引きずられて移動しているので、結果的に
本来の形状を切ることになる。

【００３９】このようにして得られた毎分配時の位置と
現在位置との差分に相当する移動量を軸別に計算してい
く（Ｘ、Ｙのみ）。これによって得られたデータを使っ
てＮＣにロードできる形式の指令データファイルを作成
する。以上説明したようにＣＰＵ１００は、形状定義デ
ータからスプライン補間して加工プログラムを作成し、
この加工プログラムを操作盤５２に出力する。そして、
操作盤５２は入力した加工プログラムに従って、加工機
５０を制御して所望形状にガラスを加工する。

【００４０】尚、上記実施の形態では、ガラス板の周縁
研削装置、ガラス板の切断装置について説明したが、本
発明はこれに限らず任意部材を任意形状に加工する加工
装置に適用できる。また、上記実施の形態では、各指令
点の間をスプライン曲線で補間するようにしたが、これ
に限らず、任意のパラメトリック自由曲線によって補間
するようにしてもよい。尚、パラメトリック自由曲線と
は、以下からに示す特性を有する複合補間ロジック
関数である。

【００４１】任意の指定点を必ず通る。ただし、その
点を含む範囲を直線、円弧部分指定した場合を除く。視点と終点は、滑らかに接続する。自由曲線上の位置は、媒介変数によって一意に決定さ
れる。媒介変数を指定すると、その点での接線方向を簡単に
求めることができる。

【００４２】媒介変数を指定すると、その点での方線
方向を簡単に求めることができる。媒介変数を指定すると、その点での曲率方向を簡単に
求めることができる。媒介変数を指定すると、その点での円弧中心を簡単に
求めることができる。パラメトリック自由曲線の例として、上記スプライン曲
線の他、ベジエ曲線、ナーバス曲線等がある。

【００４３】

【発明の効果】以上本発明に係る板状体の加工装置によ
れば、板状体の加工形状に沿って適当な間隔おいて設定
された指令点の座標データから指令点の間をパラメトリ
ック自由曲線で補間するとともに、このパラメトリック
自由曲線の曲率に基づいて加工速度を算出し、これらの
パラメトリック自由曲線と加工速度に基づいて板状体を
加工するようにしたため、加工速度を加工軌跡に応じて
制御することが可能になり、精度良く板状体を加工する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る板状体の加工装置の一例
であるガラス板の周縁研削装置の全体を示した斜視図で
ある。

【図２】図２は、ガラス板の周縁研削装置の面取用砥石
の周縁を説明する断面図である。

【図３】図３は、面取用砥石を説明する側面図である。

【図４】図４は、ガラス板の周縁研削装置のガラス板移
動装置を説明する断面図である。

【図５】図５は、本発明に係る板状体の加工装置（ガラ
ス加工装置）の内部構成を示したブロック図である。

【図６】図６は、ガラス加工装置のＣＰＵのデータ処理
手順を示したフローチャートである。

【図７】図７は、ガラス板の周縁研削装置におけるホイ
ールの干渉の説明に用いた図である。

【図８】図８は、速度制御テーブルの作成手順の説明に
用いた図である。

【図９】図９は、速度制御テーブルの作成手順の説明に
用いた図である。

【図１０】図１０は、タクトテーブルの作成手順の説明
に用いた図である。

【図１１】図１１は、タクトテーブルの作成手順の説明
に用いた図である。

【図１２】図１２は、切断装置の場合の指令データの作
成の説明に用いた図である。

【符号の説明】

１０…ガラス板の周縁研削装置１２…砥石回転装置１８…ガラス板移動装置４０…回転モータ４２…直動モータ５０…加工機５２…操作盤５４…パソコン８０…Ｘ−θテーブル１００…ＣＰＵ１０２…キーボード１０４…モニタ１０６…メモリ１０８…フロッピーディスク

フロントページの続き (72)発明者花岡忠良東京都世田谷区太子堂４−１−１株式会社ファナックビジネス内 (72)発明者仁科孝明東京都世田谷区太子堂４−１−１株式会社ファナックビジネス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状体の加工形状に沿って所定の間隔をお
いて設定された複数の指令点の座標を入力する入力部
と、隣接する前記各指令点の間を滑らかに補間するパラメト
リック自由曲線を算出するパラメトリック自由曲線算出
手段と、前記パラメトリック自由曲線算出手段によって算出され
たパラメトリック自由曲線上の所定点において該パラメ
トリック自由曲線の曲率を算出する曲率算出手段と、前記曲率算出手段によって算出された前記パラメトリッ
ク自由曲線上の前記所定点における曲率に基づいて、加
工速度を算出する加工速度算出手段と、前記パラメトリック自由曲線算出手段及び前記加工速度
算出手段によって算出されたパラメトリック自由曲線と
加工速度に基づいて前記パラメトリック自由曲線に沿っ
て前記板状体を加工する加工手段と、から成ることを特徴とする板状体の加工装置。
【請求項２】前記加工速度算出手段は、前記加工速度を
Ｖ、前記曲率を１／ｒとし、Ｃを定数とすると、次式、Ｖ＝Ｃ・ｒ^1/2 から前記加工速度を算出することを特徴とする請求項１
の板状体の加工装置。