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JPS5816984B2 - Naraiseigiyohoushiki - Google Patents

Naraiseigiyohoushiki

Info

Publication number
JPS5816984B2
JPS5816984B2 JP1508174A JP1508174A JPS5816984B2 JP S5816984 B2 JPS5816984 B2 JP S5816984B2 JP 1508174 A JP1508174 A JP 1508174A JP 1508174 A JP1508174 A JP 1508174A JP S5816984 B2 JPS5816984 B2 JP S5816984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
displacement
circuit
stylus
displacement direction
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
Application number
JP1508174A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS50109575A (en
Inventor
橋本至弘
原忠良
今関良治
山崎悦雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUANATSUKU KK
Original Assignee
FUANATSUKU KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUANATSUKU KK filed Critical FUANATSUKU KK
Priority to JP1508174A priority Critical patent/JPS5816984B2/en
Publication of JPS50109575A publication Critical patent/JPS50109575A/ja
Publication of JPS5816984B2 publication Critical patent/JPS5816984B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、倣い制御方式、特にトレーサヘッドのスタイ
ラスとモデルとの間の摩擦等による誤差を補正する倣い
制御方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tracing control method, and particularly to a tracing control method for correcting errors caused by friction between a stylus of a tracer head and a model.

倣い制御に於いては、トレーサヘッドのスタイラスがモ
デルに接触し、その変位量に対応して送り軸の制御が行
なわれて、ワーク加工が行なわれるものである。
In tracing control, the stylus of the tracer head comes into contact with the model, and the feed axis is controlled in accordance with the amount of displacement to process the workpiece.

このトレーサヘッドは通常x、y。Z軸の差動トランス
を有し、スタイラスの変位に応じた各軸方向の変位信号
が各差動トランスから得られ、この変位方向の角度成分
が演算されて送り軸にパルス配分が行なわれる。
This tracer head is usually x, y. It has a Z-axis differential transformer, and a displacement signal in each axis direction corresponding to the displacement of the stylus is obtained from each differential transformer, and the angular component in this displacement direction is calculated to distribute pulses to the feed axis.

輪郭倣いに於いては、前述のスタイラスの変位が、スタ
イラスとモデルとの接点と、モデルの中心とを結ぶ線分
の延長方向、即ちモデルの法線方向に生じるのが理想的
である。
In contour tracing, ideally the displacement of the stylus described above occurs in the direction of extension of the line segment connecting the point of contact between the stylus and the model and the center of the model, that is, in the normal direction of the model.

しかしスタイラスとモデルとの間には摩擦があり、それ
によってスタイラスが切線方向にも傾斜し、スタイラス
の変位方向が理想状態よりも倣い方向に遅れて誤差が生
じる場合がある。
However, there is friction between the stylus and the model, which causes the stylus to tilt in the tangential direction as well, and the displacement direction of the stylus may lag behind the ideal state in the tracing direction, resulting in an error.

本発明は、前述の如き欠点を改善したものであり、その
目的は、トレーサヘッドで検出された信号から角度割出
しを行ない、その割出角度信号にスタイラスの変位方向
が理想状態よりも遅れることによる誤差を打消して、精
度の高い倣い制御を行なわせることにある。
The present invention has improved the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to perform angle indexing from the signal detected by the tracer head, and to prevent the direction of displacement of the stylus from being delayed from the ideal state with respect to the indexed angle signal. The object of this invention is to cancel the errors caused by the curvature and perform highly accurate tracing control.

以下実施例について詳細に説明する。Examples will be described in detail below.

第1図は本発明の実症例の倣い制御回路のブロック線図
であり、IX、IY、IZはトレーサへラドのx、y、
z軸の差動トランス、2X、2Y2zは増幅器、3は合
成回路、4は速度成分演算回路、5は差動トランスの励
磁回路、6は切換回路、7は変位方向割出回路、71.
72はほぼ同一構成の変位方向割出部、8は割出補正回
路、9は差回路、io、i’+は和回路、12は分配回
路である。
FIG. 1 is a block diagram of the tracing control circuit in an actual case of the present invention, where IX, IY, and IZ are the x, y, and
Z-axis differential transformer, 2X, 2Y2z are amplifiers, 3 is a synthesis circuit, 4 is a speed component calculation circuit, 5 is an excitation circuit for the differential transformer, 6 is a switching circuit, 7 is a displacement direction indexing circuit, 71.
72 is a displacement direction indexing section having substantially the same configuration, 8 is an indexing correction circuit, 9 is a difference circuit, io, i'+ is a sum circuit, and 12 is a distribution circuit.

トレーサヘッドの差動トランスIX、IY、IZは励磁
回路5の出力により励磁され、スタイラスの変位に対応
した変位信号ε工+ g y lε2を出力するもので
、それぞれ増幅器2X、2Y、2Zにより増幅されて合
成回路3及び切換回路6に加えられる。
The differential transformers IX, IY, and IZ of the tracer head are excited by the output of the excitation circuit 5, and output a displacement signal ε + g y lε2 corresponding to the displacement of the stylus, which is amplified by amplifiers 2X, 2Y, and 2Z, respectively. and added to the combining circuit 3 and switching circuit 6.

トレーサヘッドのスタイラスの変位ベクトルεが第2図
に示す場合、差動トランスix、iy。
If the displacement vector ε of the stylus of the tracer head is shown in FIG. 2, the differential transformers ix, iy.

1zかもの変位信号IE X l ’ y lε2は、
励磁回路5の出力をsinωtとすると、 g、 = a cosφcosθsin ωt −(1
)εy=εCO8φsinθs in ωt −(2)
ε =εsinφsin ωt ”・(3)と
表わすことができる。
The displacement signal IE X l' y lε2 of 1z is
If the output of the excitation circuit 5 is sinωt, then g, = a cosφcosθsin ωt −(1
)εy=εCO8φsinθs in ωt −(2)
It can be expressed as ε=εsinφsin ωt''·(3).

なおθはX、Y平面に投影した変位ベクトルεの成分ε
xyのY軸から角度、φハ変位ベクトルεのX、Y平面
からの角度である。
Note that θ is the component ε of the displacement vector ε projected on the X, Y plane.
xy is the angle from the Y axis, and φ is the angle of the displacement vector ε from the X, Y plane.

り変位量信号εを出力し、差回路9に於いて予め定めら
れた基準変位量信号ε。
The difference circuit 9 outputs a displacement signal ε, which is a predetermined reference displacement signal ε.

との差Δε=ε−ε。を求め、速度成分演算回路4にそ
の偏差信号Δεを加える。
The difference Δε=ε−ε. is calculated, and the deviation signal Δε is added to the speed component calculation circuit 4.

速度成分演算回路4は図示の如き特性に基いて、偏差信
号Δε及び基準速度信号V。
The speed component calculation circuit 4 calculates a deviation signal Δε and a reference speed signal V based on the characteristics shown in the figure.

から法線速度信号v8と切線速度信号vTとを演算して
出力し、分配回路12に加える。
A normal velocity signal v8 and a tangential velocity signal vT are calculated and output from the normal velocity signal v8, and are added to the distribution circuit 12.

切換回路6は倣い平面に関する変位信号を選択出力する
ものであり、倣い平面を例えばX、Y平面とすると、変
位信号εえ、εアが選択出力されるように設定され、そ
れらの変位信号ε工、ε9は変位方向割出回路7に加え
られる。
The switching circuit 6 selectively outputs displacement signals related to the copying plane. If the copying plane is, for example, the X and Y planes, it is set so that the displacement signals ε and εa are selectively output, ε9 is added to the displacement direction indexing circuit 7.

この場合、倣い平面をX、Y平面とすることにより、変
位信号ε力はほぼ一定となり、合成回路3からの変位量
信号εは、主として変位信号ε工、ε9に対応して変化
するものとなる。
In this case, by using the X and Y planes as the scanning planes, the displacement signal ε force becomes almost constant, and the displacement signal ε from the synthesis circuit 3 changes mainly in response to the displacement signals ε force and ε9. Become.

又変位方向割出回路7は変位信号εえ、εアから変位方
向θを割出して変位方向成分信号sinθ、eosθを
出力し、分配回路12に加える。
Further, the displacement direction indexing circuit 7 determines the displacement direction θ from the displacement signals ε and εa, outputs displacement direction component signals sin θ and eos θ, and applies them to the distribution circuit 12 .

分配回路12は、法線速度信号v8と切線速度信号vT
と変位方向成分信号sinθ、cosθとにより、 v =v cosθ+V sinθ ・・・・
・・(4)XN T V、 =vNsinθ+vTcosθ ・・・・・・
(5)で表わされるX、Y軸に対する送り制御信号り。
The distribution circuit 12 outputs a normal velocity signal v8 and a tangential velocity signal vT.
and the displacement direction component signals sin θ and cos θ, v = v cos θ + V sin θ ...
...(4)XN TV, =vNsinθ+vTcosθ...
(5) Feed control signals for the X and Y axes.

Wを出力し、それらの送り制御信号】へ 、VYにより
偏差信号Δεが零になる方向にX、Y方向の送り制御が
行なわれる。
W is output, and feed control in the X and Y directions is performed in the direction in which the deviation signal Δε becomes zero by outputting the feed control signal .

前述の如き動作はスタイラスの変位方向に誤差がないも
のとして説明しているもので、従来の倣い制御とほぼ同
じ動作である。
The above-mentioned operation is explained assuming that there is no error in the displacement direction of the stylus, and is almost the same operation as conventional tracing control.

しかし、実際にはスタイラスとモデルとの間の摩擦によ
り前述の如く理想状態よりも倣い方向にスタイラスの変
位方向が遅れる傾向にあり、それによって割出誤差が生
じる。
However, in reality, as described above, due to the friction between the stylus and the model, the displacement direction of the stylus tends to be delayed in the tracing direction compared to the ideal state, thereby causing an indexing error.

例えば第3図に示すように、倣い平面をX、Y平面とし
たときの変位信号ε工、りからスタイラスの変位量ε力
が求められ、更に変位方向の割出しが行なわれ、それら
に基いて法線速度信号Vと切線速度信号vT とが求め
られる。
For example, as shown in Fig. 3, the stylus displacement amount ε force is determined from the displacement signal ε force when the scanning plane is the X, Y plane, and the displacement direction is further determined. Then, a normal velocity signal V and a tangential velocity signal vT are obtained.

送り速度Vが得られるように、X、Y軸の送り制御信号
が出力されるものであり、第4図に示すように、法線方
向にのみ変位すべきであったスタイラスが、モデルとの
摩擦により倣い方向にも変位して、その変位ベクトルε
が法線方向からΔθずれた場合、変位方向θに対してΔ
θの割出誤差が生じることになる。
Feed control signals for the X and Y axes are output so that the feed rate V can be obtained, and as shown in Figure 4, the stylus, which should have been displaced only in the normal direction, is now displaced from the model. Displacement also occurs in the tracing direction due to friction, and the displacement vector ε
If Δθ deviates from the normal direction, Δθ with respect to the displacement direction θ
An error in determining θ will occur.

そこで第5図に示すように、倣い平面のX、Y平面につ
いての変位信号6.、Byから求められた変位量ε力に
対して90°の方向の補正ベクトルε。
Therefore, as shown in FIG. 5, displacement signals 6. , By is a correction vector ε in the direction of 90° with respect to the displacement ε force determined from By.

を加えることによりベクトルεIJ″−求められ、それ
によって理想状態の変位方向θを割出すことができる。
By adding the vector εIJ''-, the ideal state of displacement direction θ can be determined.

この補正ベクトルε を求める為に第1図に示すように
割出補正回路8を設けているものである。
In order to obtain this correction vector ε, an index correction circuit 8 is provided as shown in FIG.

この割出補正回路8には、偏差信号Δεと、変位方向割
出回路7の変位方向割出部71からの誤差角Δθを含む
変位方向成分5in(θ+Δθ)及びcos (θ+Δ
θ)の信号及び変位量信号られ、後述のように、補正ベ
クトルε。
This index correction circuit 8 has a deviation signal Δε, a displacement direction component 5 inches (θ+Δθ) including an error angle Δθ from the displacement direction indexing section 71 of the displacement direction indexing circuit 7, and cos (θ+Δ
θ) signal and displacement amount signal, and as described later, a correction vector ε.

を求める演算が行なわれ、そのX、Y方向の成分ε。An operation is performed to obtain the component ε in the X and Y directions.

え。ε。picture. ε.

9.を出力して和回路10,11に加える。スタイラス
の変位によって得られたX、Y平面に関する変位信号ε
工、εアを、励磁信号成分sinωを等を除いて、 ε 二εCOS (、θ+Δθ) ・・・・・・(
6)ε 二εCOS (Δ+Δθ) ・・・・・・
(7)とすると、即ち理想状態の変位方向θに対して誤
差角Δθを含む変位信号εえ、εアが得られたとすると
、補正ベクトルε。
9. is output and added to sum circuits 10 and 11. Displacement signal ε regarding the X and Y planes obtained by the displacement of the stylus
Excluding engineering, εa, excitation signal component sinω, etc., ε 2εCOS (, θ + Δθ) ・・・・・・(
6) ε 2 εCOS (Δ+Δθ) ・・・・・・
(7), that is, if the displacement signal ε including the error angle Δθ with respect to the displacement direction θ in the ideal state is obtained, then the correction vector ε is obtained.

のX、Y方向成分ε。え。ε。The X and Y direction components ε. picture. ε.

アとしては、ε =ε 5in(θ+Δθ) ・・・
・・・(8)CX C ε 0ε cos (θ+Δθ) ・・・・・・(9
)ay c が割出補正回路8から出力されるようにすれば良いこと
になり、和回路10.11による和の出力ε力 、εX
1は、 εX1−εχ+εcX =εcos (θ+Δθ)+εcsin(θ+Δθ)6
y1=6y+6Cy =ε5in(θ+Δθ)−ε cos(θ+Δθ)とな
る。
As a, ε = ε 5in(θ+Δθ)...
・・・(8) CX C ε 0ε cos (θ+Δθ) ・・・・・・(9
) ay c should be output from the index correction circuit 8, and the sum output ε force , εX from the sum circuit 10.11
1 is εX1−εχ+εcX = εcos (θ+Δθ)+εcsin(θ+Δθ)6
y1=6y+6Cy=ε5in(θ+Δθ)−ε cos(θ+Δθ).

ここでΔθ=jan ’(εC/ε)とすれば、となり
、変位方向割出回路7の変位方向割出部72に(1つ、
(1試の誤差角Δθを含まない信号が加えられることに
なる。
Here, if Δθ=jan'(εC/ε), then the displacement direction indexing section 72 of the displacement direction indexing circuit 7 has (one,
(A signal that does not include the error angle Δθ of one trial will be added.

従って変位方向割出部72からは理想状態の変位方向θ
のX、Y方向の成分を示すcosθの信号が出力される
ことになる。
Therefore, from the displacement direction indexing section 72, the displacement direction θ in the ideal state is determined.
A signal of cos θ indicating the components in the X and Y directions will be output.

第6図は前述の如き補正ベクトルε を求める為の割出
補正回路8のブロック線図を示し、21は偏差信号Δε
が0以上のとき出力がtt 111となる比較回路、2
2は変位方向の補正をしなくても1良い範囲を不感帯と
する為の検出回路、23はアンド回路、23は一定電圧
E。
FIG. 6 shows a block diagram of the index correction circuit 8 for determining the correction vector ε as described above, and 21 indicates the deviation signal Δε.
A comparator circuit whose output is tt 111 when 0 or more, 2
2 is a detection circuit for making a range of 1 good without correction in the displacement direction as a dead zone, 23 is an AND circuit, and 23 is a constant voltage E.

とアースとの間の切換えをアンド回路23の出力に応じ
て行なう切換回路、25はスイッチング回路、26はコ
ンデンサC9抵抗R1増幅器AMP等からなる記憶回路
、27は掛算回路、28は変位量信号部の極性を送り方
向信号Fに応じて切換える極性切換回路、29.30は
掛算回路である。
25 is a switching circuit, 26 is a memory circuit consisting of a capacitor C9, resistor R1, amplifier AMP, etc., 27 is a multiplication circuit, and 28 is a displacement signal section. A polarity switching circuit 29.30 is a multiplication circuit that switches the polarity of the signal F according to the feed direction signal F.

偏差信号Δε=ε−ε。Deviation signal Δε=ε−ε.

がΔε〉0のとき、比較回路21の出力は1″となり、
又不感帯を±αとすると、1Δε1〉αのとき検出回路
22の出力はtt 1 mとなる。
When Δε〉0, the output of the comparator circuit 21 is 1″,
Further, assuming that the dead zone is ±α, the output of the detection circuit 22 becomes tt 1 m when 1Δε1>α.

比較回路21及び検出回路22の出力が共に1″のとき
は、アンド回路23の出力は1″となり、切換回路24
はアース側に切換えられ、且つ検出回路22の出力がt
t 111のときスイッチング回路25はオン状態とな
る。
When the outputs of the comparison circuit 21 and the detection circuit 22 are both 1'', the output of the AND circuit 23 is 1'', and the switching circuit 24
is switched to the ground side, and the output of the detection circuit 22 is t.
At time t111, the switching circuit 25 is turned on.

それによって記憶回路26のコンデンサCは放電状態と
なる。
As a result, the capacitor C of the memory circuit 26 becomes discharged.

又偏差信号ΔεがΔε〈0で且つ1Δε1〉αのときは
、比較回路21の出力はt Q jj、検出回路nの出
力は“1″となり、アンド回路23の出力はtt Oy
yとなるから切換回路24は一定電圧E。
When the deviation signal Δε is Δε<0 and 1Δε1>α, the output of the comparison circuit 21 is tQjj, the output of the detection circuit n is "1", and the output of the AND circuit 23 is ttOy
y, so the switching circuit 24 is at a constant voltage E.

側に切換えられ、又検出回路22の出力が1″′である
からスイッチング回路25はオン状態となって記憶回路
26のコンデンサCは一定電圧E。
Since the output of the detection circuit 22 is 1'', the switching circuit 25 is turned on and the capacitor C of the storage circuit 26 is at a constant voltage E.

により充電されることになる。It will be charged by

これにより偏差信号Δεを積分した大きさに相当する信
号が増幅器AMPを介して出力されることになる。
As a result, a signal corresponding to the magnitude obtained by integrating the deviation signal Δε is outputted via the amplifier AMP.

掛算回路27では、極性切換回路28からの変位量信号
EDと記憶回路26のコンデンサCの充電電圧ecに対
応した値即ち偏差信号Δεを積分した大きさに相当する
信号との掛算を行なう。
The multiplication circuit 27 multiplies the displacement signal ED from the polarity switching circuit 28 by a value corresponding to the charging voltage ec of the capacitor C of the storage circuit 26, that is, a signal corresponding to the magnitude of the integrated deviation signal Δε.

この掛算出力が、補正ベクトルの絶対値1solに相当
するものとなるように記憶回路26のコンデンサCと抵
抗Rとの選定並びに増幅器AMPの利得の選定が予め行
なわれる。
The capacitor C and resistor R of the storage circuit 26 and the gain of the amplifier AMP are selected in advance so that this multiplication output corresponds to the absolute value 1sol of the correction vector.

従って増幅器AMPの利得を1と仮定すればEDxeo
=1εclとなる。
Therefore, assuming that the gain of amplifier AMP is 1, EDxeo
=1εcl.

又掛算回路29.30では変位方向割出部71からの変
位方向成分5in(θ+Δθ)及びcos(奸Δθ)の
信号と補正ベクトルの絶対値1εclとの掛算を行なう
ことにより、(8) 、 (9)式に示すε。
In addition, the multiplication circuits 29 and 30 multiply the signals of the displacement direction components 5in (θ+Δθ) and cos (奸Δθ) from the displacement direction indexing unit 71 by the absolute value 1εcl of the correction vector, so that (8), ( 9) ε shown in the formula.

8.ε。アの信号A、Bが得られる。8. ε. Signals A and B are obtained.

倣い送り方向が反転した場合、送り方向信号Fの極性が
反転するので、変位方向割出部71から加えられる変位
量信号稀の極性が極性切換回路28により反転されて掛
算回路2γに加えられることになる。
When the scanning feed direction is reversed, the polarity of the feed direction signal F is reversed, so the polarity of the displacement amount signal applied from the displacement direction indexing section 71 is reversed by the polarity switching circuit 28 and applied to the multiplication circuit 2γ. become.

又偏差信号ΔεがΔε〈Oの場合のみ記憶回路26のコ
ンデンサCの充電が行なわれて、その充電電圧及び変位
量信号稀に対応した補正ベクトルが得られることKなり
、それによって補正を行なうことになるが、これはΔε
〈0の場合に法線速度V。
Also, only when the deviation signal Δε is Δε〈O, the capacitor C of the memory circuit 26 is charged, and a correction vector corresponding to the charging voltage and displacement signal is obtained, and the correction is performed accordingly. But this is Δε
Normal velocity V when <0.

がスタイラスをモデルに対して喰い込む方向のものであ
ることを示し、スタイラスとモデルとの間の摩擦が大き
くなる方向であるから、前述の如くスタイラスD変位方
向が倣い送り方向に遅れて誤差が生じ、この誤差を補正
する為である。
indicates that the stylus is in the direction of biting into the model, and this is the direction in which the friction between the stylus and the model increases, so as mentioned above, the stylus D displacement direction lags behind the scanning feed direction and errors occur. This is to correct this error.

これと反対にΔε〉0の場合はスタイラスがモデノ吻も
離れる方向に制御されω褐場合であるから、スタイラス
とモデルとの間の摩擦は少なくなる方向であり、従って
スタイラスの変位方向が倣い方向に遅れることは無視し
得る程度となり、補正を行なわなくても良いことになる
On the other hand, when Δε〉0, the stylus is controlled in the direction of moving away from the model's proboscis, which means that the friction between the stylus and the model is decreasing, and therefore the displacement direction of the stylus is in the tracing direction. The delay is negligible and there is no need to perform correction.

即ち切換回路24をアース側に切換えたままで良いこと
Kなる。
That is, it is sufficient to leave the switching circuit 24 switched to the ground side.

第7図a、bは、割出補正回路8に於ける記憶回路26
のコンデンサCの充電電圧ec と偏差信号Δεとの説
明図であり、横軸は時間tを示す。
7a and 7b show the memory circuit 26 in the index correction circuit 8.
2 is an explanatory diagram of the charging voltage ec of the capacitor C and the deviation signal Δε, in which the horizontal axis indicates time t.

1=0に於いてスタイラスのモデルへのアプローチが完
了して倣い起動が行なわれたとする。
Assume that when 1=0, the approach of the stylus to the model is completed and the tracing activation is performed.

アプローチ完了時点ではΔε=−ε□ He c””
0となる。
At the completion of the approach, Δε=−ε□ He c””
It becomes 0.

そして倣い起動がかかることによりスイッチング回路2
5はオンとなり、又切換回路24は一定電圧E。
Then, the switching circuit 2 is activated by copying activation.
5 is turned on, and the switching circuit 24 is at a constant voltage E.

側に切換えられるので、一定電圧E。によるコンデンサ
Cの充電が行なわれ、その電工ecは領域D1 の曲線
で示すように一定電圧E。
Since it is switched to the side, a constant voltage E is applied. The capacitor C is charged by the electrician ec at a constant voltage E as shown by the curve in the area D1.

に向って上昇し、又はスタイラスの変位量εは増大して
、偏差信号Δεは一ε。
, or the displacement amount ε of the stylus increases, and the deviation signal Δε becomes 1ε.

かう次第KOK向って減少する。As time goes by, it decreases towards KOK.

この結果、領域D1 では補正ベクトルの大きさlε。As a result, in the region D1, the correction vector has a magnitude lε.

l即を掛算回路27の出力(ec−EDXまスタイラス
の変位量εが大きくなるに従って大きくなる。
The output of the multiplication circuit 27 (ec-EDX) increases as the displacement ε of the stylus increases.

そして掛算回路29,30により各軸方向成分が出力さ
れて和回路10,11に加えられるので、変位方向割出
部72には誤差角Δθを補正した信号gXIIεy1
が加えられることになり、変位方向割出部72から変位
方向成分信号cosθ。
Then, the multiplication circuits 29 and 30 output the respective axial components and add them to the summation circuits 10 and 11, so the displacement direction indexing section 72 receives a signal gXIIεy1 with the error angle Δθ corrected.
is added to the displacement direction component signal cosθ from the displacement direction indexing section 72.

sinθが出力されることになる。sin θ will be output.

又1=11の時点では、eo二E1 、Δε=−5μと
なる。
Also, at the time of 1=11, eo2E1 and Δε=-5μ.

これは検出回路22の不感帯を±5μとした場合につい
てのものであり、t=t、以後の領域D2 ではコンデ
ンサCの端子電圧ec はほぼ一定値に保たれ、Δε=
−5μを維持しながら倣い制御が行なわれることになる
This is for the case where the dead zone of the detection circuit 22 is ±5μ, and in the region D2 after t=t, the terminal voltage ec of the capacitor C is kept almost constant, and Δε=
-5μ is maintained while copying control is performed.

なお領域D2に於いて、スイッチング回路25が不感帯
内のΔεのときオフとなり、そのときコンデンサCは増
幅器AMP等を介して僅か放電することになる。
In the region D2, the switching circuit 25 is turned off when Δε is within the dead zone, and at that time the capacitor C is slightly discharged via the amplifier AMP and the like.

そして不感帯近傍に於いてΔεは第7図すの点線で示す
ように僅か変化し、それによってコンデンサCの充電電
圧e。
In the vicinity of the dead zone, Δε changes slightly as shown by the dotted line in FIG. 7, thereby increasing the charging voltage e of the capacitor C.

も第7図aの点線で示すように充放電が繰返されること
により僅か変化する。
As shown by the dotted line in FIG. 7a, the voltage changes slightly due to repeated charging and discharging.

しかし、これらの変化は極めて僅かである。However, these changes are extremely small.

従って不感帯により定められた精度で倣い制御が行なわ
れることになる。
Therefore, tracing control is performed with precision determined by the dead zone.

前述の不感帯を小さくすることにより精度を向上するこ
とができるものであるが、スタイラスの精度、検出回路
の分解能、機械系の応答速度等による限界があり、不感
帯を極端に小さくすることは実際上好ましくない。
Accuracy can be improved by reducing the dead zone mentioned above, but there are limits due to the accuracy of the stylus, the resolution of the detection circuit, the response speed of the mechanical system, etc., and it is practically impossible to make the dead zone extremely small. Undesirable.

又第7図すでは、Δεが一5μを中心に僅か変化する場
合を示しているが、モデルの形状に応じて+5μを中心
に変化する場合も生じるものであり、±5μの精度で倣
い制御が行なわれることになる。
In addition, Fig. 7 shows a case where Δε slightly changes around -5μ, but depending on the shape of the model, it may also change around +5μ, and tracing control can be performed with an accuracy of ±5μ. will be carried out.

1 第8図は変位方向割出部71又は72の要部ブロッ
ク線図を示し、31は移相器、32は整流回路、33.
34は除算回路、35は和回路である。
1 FIG. 8 shows a block diagram of the main parts of the displacement direction indexing section 71 or 72, in which 31 is a phase shifter, 32 is a rectifier circuit, 33.
34 is a division circuit, and 35 is a sum circuit.

変位方向割出部71の場合は、変位信号ε εは(1
) 、 (2)式で表わされるように、励磁信号sin
ωLを含むと共に前述の誤差角Δθを含むものであるか
ら、 εX:εCO8φcos (θ+Δθ) sin ωt
−(14εy=εcosφsin (θ+Δθ)s
inωt ・・・・・・1→で表わされるものとなる。
In the case of the displacement direction indexing section 71, the displacement signal ε ε is (1
), as expressed by equation (2), the excitation signal sin
Since it includes ωL and the aforementioned error angle Δθ, εX:εCO8φcos (θ+Δθ) sin ωt
−(14εy=εcosφsin (θ+Δθ)s
inωt...1→.

変位信号εアは移相器31により90°移相されること
により、ερ0εeO8φ5in(θ+Δθ)CO8ω
L ・・・・・・αQとなり、和回路35に於いて(−
+ε()の加算が行なわれるので、εCOSφ5in(
θ+Δθ+ωt)の信号が得られる。
The displacement signal εA is phase-shifted by 90° by the phase shifter 31, so that ερ0εeO8φ5in(θ+Δθ)CO8ω
L ...... becomes αQ, and in the sum circuit 35 (-
+ε() is added, so εCOSφ5in(
A signal of θ+Δθ+ωt) is obtained.

整流回路32は交流分5in(θ+Δθ十ωt)を整流
によって除去するものであるから、除算回路33.34
にはεe08φが一方の入力として加えられる。
Since the rectifier circuit 32 removes the alternating current component 5 inches (θ + Δθ + ωt) by rectification, the dividing circuit 33.34
εe08φ is added as one input.

除算回路33にはへが他方の入力として加えられるので
、除算結果はcos (θ+Δθ)sinωLとなり、
除算回路34にはε が他方の入力として加えられるの
で、除算結果はsin (θ+Δθ)sinωtとなる
Since is added to the division circuit 33 as the other input, the division result is cos (θ+Δθ)sinωL,
Since ε is added to the division circuit 34 as the other input, the division result is sin (θ+Δθ) sinωt.

除算回路33.34の出力を整流回路32と同様な整流
回路(図示せず)に加えることにより交流外sinωt
を除去すると、変位方向成分cos (θ十Δθ)及び
sin (θ+Δθ)の信号が得られ、前述の割出補正
回路8に加えられることになる。
By adding the outputs of the divider circuits 33 and 34 to a rectifier circuit (not shown) similar to the rectifier circuit 32,
By removing , signals of displacement direction components cos (θ+Δθ) and sin (θ+Δθ) are obtained, which are added to the index correction circuit 8 described above.

変位方向割出部72では、前述の説明に於いて和回路1
0.11によりΔθを零とした場合に相当した動作を行
ない、変位方向θのX、Yの成分e08θ及びsinθ
の信号が得られることになる。
In the displacement direction indexing section 72, in the above explanation, the sum circuit 1
0.11, the operation corresponding to the case where Δθ is set to zero is performed, and the X and Y components e08θ and sinθ of the displacement direction θ are
The signal will be obtained.

前述のように、トレーサヘッドのスタイラスはモデルに
対して所定の接触圧力で接触させて倣いを行なう必要が
あるので、それによって得られる変位量即ち倣いに於け
るスタイラスの本来あるべき位置の変位量を基準変位量
ε。
As mentioned above, the stylus of the tracer head needs to contact the model with a predetermined contact pressure to perform tracing, so the amount of displacement obtained by this, that is, the amount of displacement of the stylus's original position during tracing. The reference displacement amount ε.

とし、スタイラスが実在する位置に対応する変位量εば
、基準変位量ε。
If the displacement amount ε corresponding to the actual position of the stylus is the reference displacement amount ε.

と等しくなるように制御して倣い加工を行なうものであ
り、ε−ε。
The copying process is controlled so that ε-ε is equal to ε-ε.

=Δεの偏差信号について前述の如(Δε〈0のとき、
記憶回路26のコンデンサCの充電が行なわれることに
より、モデルに対してスタイラスが喰い込む方向に於い
て生じる偏差信号Δεを積分することにより得られる値
に相当した信号が出力される。
Regarding the deviation signal of =Δε, as described above (when Δε〈0,
By charging the capacitor C of the memory circuit 26, a signal corresponding to a value obtained by integrating the deviation signal Δε generated in the direction in which the stylus bites into the model is output.

この場合の一定電圧E。Constant voltage E in this case.

及び抵抗RとコンデンサCとによる積分時定数は、スタ
イラスとモデルとの接触摩擦や送り速度等を考慮して選
定される。
The integration time constant determined by the resistor R and the capacitor C is selected in consideration of the contact friction between the stylus and the model, the feed rate, and the like.

そしてコンデンサCの端子電圧が積分出力として掛算回
路27に加えられることになる。
The terminal voltage of the capacitor C is then applied to the multiplication circuit 27 as an integral output.

掛算回路27の出力が前述の如く補正ベクトルの絶対値
1ε。
The output of the multiplication circuit 27 is the absolute value 1ε of the correction vector as described above.

lに相当するもので、この大きさは倣い状態によって変
化するものである。
This corresponds to l, and its size changes depending on the tracing state.

即ちΔε〈0であれば前述の如く積分値が次第に増大し
、Δε=Oであれば、その時点の積分値がそのまま出力
され、変位方向割出回路7からの信号EDが一定である
とすると、補正ベクトルの絶対値1εclは前述の積分
値に比例したものとなる。
That is, if Δε<0, the integral value gradually increases as described above, and if Δε=0, the integral value at that point is output as is, and if the signal ED from the displacement direction indexing circuit 7 is constant. , the absolute value 1εcl of the correction vector is proportional to the above-mentioned integral value.

この補正ベクトルがそれぞれX、Y方向成分εcx l
ε。
This correction vector has X and Y direction components εcx l
ε.

アとして得られ、変位信号ε工、εアに加算されて制御
が行なわれることにより、倣い精度が向上されることに
なる。
The scanning accuracy is improved by adding the displacement signals ε and ε to the displacement signals ε and ε to perform control.

以上説明したように、本発明は、−スタイラスとモデル
との間の摩擦等により、スタイラスの変位が倣い方向に
対して遅れて、割出角度に誤差を生じるのを、割出補正
回路により変位量に対応した補正信号を作成して補正し
、倣いの精度を向上することができるものである。
As explained above, the present invention uses an index correction circuit to prevent the displacement of the stylus from being delayed in the scanning direction due to friction between the stylus and the model, resulting in an error in the index angle. By creating and correcting a correction signal corresponding to the amount, it is possible to improve the accuracy of copying.

例えば従来誤差±20μ程度であったものが、本発明に
よると、設定した不感帯に相当する±5μ程度に改善す
ることができた。
For example, the conventional error of approximately ±20μ can be improved to approximately ±5μ, which corresponds to the set dead zone, according to the present invention.

又倣い速度が設定速度と一致する利点も生じる。There is also an advantage that the scanning speed matches the set speed.

なおトレーサヘッドにより検出した変位ベクトルに対し
て補正ベクトルε。
Note that a correction vector ε is used for the displacement vector detected by the tracer head.

を直角方向とすると演算が容易になるものであるが、本
発明はこれに限定されるものではなく、その他実施例以
外に種々付加変更し得るものである。
Although it is easier to perform calculations when the angle is set to a right angle direction, the present invention is not limited to this, and various additions and changes can be made in addition to the embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例のブロック線図、第2図及び第
3図はスタイラスの変位ベクトルの説明図、第4図はス
タイラスの遅れによる誤差発生の説明図、第5図は補正
の説明図、第6図は割出補正回路−例のブロック線図、
第7図a、bはコンデンサ端子電圧Δεとの説明図、第
8図は変位方向割出回路の一例のブロック線図である。 IX、IY、IZはトレーサヘッドの差動トランス、3
は合成回路、4は速度成分演算回路、7は変位方向割出
回路、8は割出補正回路である。
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Figs. 2 and 3 are illustrations of stylus displacement vectors, Fig. 4 is an illustration of error occurrence due to stylus delay, and Fig. 5 is an illustration of correction. An explanatory diagram, FIG. 6 is a block diagram of an example of the indexing correction circuit,
FIGS. 7a and 7b are explanatory diagrams of the capacitor terminal voltage Δε, and FIG. 8 is a block diagram of an example of the displacement direction indexing circuit. IX, IY, IZ are tracer head differential transformers, 3
4 is a speed component calculation circuit, 7 is a displacement direction indexing circuit, and 8 is an indexing correction circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 モデルに対してトレーサヘッドのスタイラスを接触
させ、該トレーサヘッドから倣い平面に関する変位信号
な変位方向割出回路に加え、該変位方向割出回路から変
位方向信号を出力し、且つ前記トレーサヘッドからの変
位信号を合成回路に加え、該合成回路から前記スタイラ
スの変位に従った変位量信号εを出力し、該変位量信号
εと基準変位量信号ε。 との差(ε−ε。)の偏差信号Δ(を速度成分演算回路
に加え、該速度成分演算回路から法線速度信号と切線速
度信号とを出力し、該法線速度信号と切線速度信号とを
分配回路に加え且つ該分配回路に前記変位方向信号を加
えて、該分配回路から各軸の送り制御信号を出力し、前
記偏差信号Δεが零になる方向に各軸の送り制御を行な
う倣い制御方式に於いて、前記変位方向割出回路からの
誤差角を含む変位方向信号と、前記倣い平面に関する変
位信号から得られた変位量信号と、前記偏差信号Δεと
、送り方向信号とを加える割出補正回路を設け、該割出
補正回路により、前記モデルに対して前記スタイラスが
喰い込む方向に於いて生じる前記偏差信号Δεについて
、該偏差信号Δεを積分した大きさに相当する信号と前
記変位量信号とを掛算して補正ベクトルの絶対値を求め
、該絶対値と前記誤差角を含む変位方向信号とを掛算し
て補正ベクトルの各軸方向成分を出力し、該各軸方向成
分と前記倣い平面に関する変位信号とを加算して誤差角
を補正し、その加算結果を前記変位方向割出回路に加え
て、誤差角を補正した変位方向信号を出力することを特
徴とする倣い制御方式。
[Claims] 1. A stylus of a tracer head is brought into contact with the model, and in addition to a displacement direction indexing circuit which is a displacement signal regarding the scanning plane from the tracer head, a displacement direction signal is outputted from the displacement direction indexing circuit. , and adds the displacement signal from the tracer head to a synthesis circuit, outputs a displacement signal ε according to the displacement of the stylus from the synthesis circuit, and outputs the displacement signal ε and a reference displacement signal ε. A deviation signal Δ( of the difference (ε−ε.) between and the displacement direction signal to the distribution circuit, the distribution circuit outputs a feed control signal for each axis, and the feed control for each axis is performed in the direction in which the deviation signal Δε becomes zero. In the copying control system, a displacement direction signal including an error angle from the displacement direction indexing circuit, a displacement signal obtained from a displacement signal regarding the copying plane, the deviation signal Δε, and a feed direction signal are used. An index correction circuit is provided, and the index correction circuit calculates, with respect to the deviation signal Δε generated in the direction in which the stylus bites into the model, a signal corresponding to a magnitude obtained by integrating the deviation signal Δε. The absolute value of the correction vector is obtained by multiplying the displacement amount signal, the absolute value is multiplied by the displacement direction signal including the error angle, each axial direction component of the correction vector is outputted, and each axial direction component is multiplied by the displacement direction signal including the error angle. and a displacement signal related to the scanning plane to correct an error angle, and add the addition result to the displacement direction indexing circuit to output a displacement direction signal with the error angle corrected. method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61264992A (en) * 1985-05-20 1986-11-22 Mitsubishi Electric Corp Color television receiver
JPS6285592A (en) * 1985-10-09 1987-04-20 Mitsubishi Electric Corp Color cathode ray tube
JPS63250988A (en) * 1987-03-25 1988-10-18 ディジタル イクイプメント コーポレーション Compensator of rotation of image produced in crt display

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