JPS62140752A

JPS62140752A - ならい制御方式

Info

Publication number: JPS62140752A
Application number: JP28329285A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Matsuura; 仁松浦
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1987-06-24
Also published as: JPH052452B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はならい制御方式の改良に関し、更に詳細には加
工効率を向上させることができるならい制御方式に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ならい制御装置によりモデルをならう場合、従来は一般
に第７図に太線で示す経路に沿ってモデルをならうよう
にしている。同図に於いて、Ｍはモデル、ＳＴはならい
開始点、ＥＮはならい終了点、ＰＩ、Ｐ２はそれぞれ左
、右のピンクフィード位置である。即ち、従来はならい
開始点ＳＴから＋Ｘ軸方向へならい送りを行ない、右ピ
ックフィード位置Ｐ２にトレーサヘッドが到達すること
により所定量のピックフィードを行ない、所定量のピッ
クフィードの終了後−Ｘ軸方向にならい送りを行ない、
左ビックフィード位置Ｐ２にトレーサヘッドが到達する
ことにより所定量のビックフィードを行なうと言う動作
をトレーサヘッドがならい終了点ＥＮに到達するまで繰
返し行なうものである。

Ｃ発明が解決しようとする問題点〕ところで、ビックフィード位置ＰＬ、Ｐ２をモデルＭの
近くに設定する程、ならい経路が短くなり、モデルＭを
ならう時間が短くなるが、実際にはモデルＭとピックフ
ィード位置ＰＬ、Ｐ２との間に第７図に示すようにある
程度間隔を設けなければならない。その理由は、所定の
精度でモデルＭをならうには所定の速度でモデルをなら
う必要があるが、ビックフィード終了後、ならい送りを
開始しても直ぐには所定の送り速度とならず、送り速度
が所定の速度となるまでにはある程度の距離が必要とな
るからである。このように、モデルＭとピンクフィード
位置Ｐ１．Ｐ２との間にある程度の間隔を設ける必要が
あるため、上述した従来例のように、ならい送りとビッ
クフィードとを交互に行なったのでは、ならい経路が長
くなり、加工効率を高くすることができない問題があっ
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
目的は加工効率を向上させることにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕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ッドからの変位信号に基づいて送
り軸方向及びならい軸方向の速度信号を作成し、前記送り軸方向及びならい軸方向の速度信号に従って前
記モデルと前記トレーサヘッドとを前記トレーサヘッド
がピンクフィード位置に対して所定の関係を有する位置
に到達するまで相対的に移動させ、前記トレーサヘッドが前記ビックフィード位置に対して
所定の関係を有する位置に到達することによりビックフ
ィード軸方向の速度信号と前記送り軸方向の速度信号と
前記ならい軸方向の速度信号に従って前記モデルと前記
トレーサヘッドとを前記トレーサヘッドの前記ビックフ
ィード軸方向の移動量が所定量となるまで相対的に移動
させ、１１１記トレーサヘツドの前記ビックフィード軸
方向の移動量が所定量となることにより、前記送り軸方
向及びならい軸方向の速度信号に従って前記モデルと前
記トレーサヘッドとを相対的に移動させるようにしたも
のである。

〔作　用〕

ピックフィードとならい送りが同時に行なわれることに
なるので、ならい経路が従来例に比較して短くなり、従
って加工効率を向上させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明方式によるならい経路の一例を示した線
図であり、送り軸をＸ軸、ならい軸をＺ軸、ピックフィ
ーＦ軸をＹ軸とした場合についてのものである。尚、同
図に於いて第７図と同一符号は同一部分を表している。

ならい開始点Ｓ］’に配置されたトレーサヘッドは先ず
、Ｘ軸方向の速度信号に従った速度で＋Ｘ軸方向に送ら
れる。そして、ビックフィード位置Ｐ２上のａ点に到達
すると、トレーサヘッドはＸ軸方向の速度信号に従った
速度で−Ｘ軸方向に送られると共にＹ軸方向の速度信号
（ピンクフィード信号）に従った速度で−Ｙ軸方向に送
られる。そして、Ｘ軸方向の移動量が所定Ｎｐβとなり
、ｂ点に到達すると、１−レーサヘンドはＸ軸方向の速
度信号に従った速度で＝Ｘ軸方向に送られる。そして、
ピックフィード位１ｆｆｌＰｌ上の０点に到達すると、
トレーサヘッドはＸ軸方向の速度信号に従った速度で＋
Ｘ軸方向に送られると共にＹ軸方向の速度信号に従った
速度で−Ｙ軸方向に送られる。そして、Ｙ軸方向の移動
量が所定量ｐｘとなり、ｄ点に到達すると、ｌ・レーサ
ヘッドはＸ軸方向の速度信号に従った速度で＋Ｘ軸方向
に送られる。以下、同様の動作が行なわれ、１−レーサ
ヘノドは同図に太線で示す経路ｄ　−＋　ｅ−１−ｆ−
ｇ−ｈ−４ｉ　−ｊ　−＊　ｋ−ｇに沿ってならい終了
点ＥＮまで送られる。

このように、本実施例によれば、第７図に示した従来例
に比較してならい経路を短いものとすることができるの
で、加工効率を向上させることが可能となる。

第２図は本発明方式による他のならい経路を示した線図
であり、２１°１Ｐ２゛はそれぞれピンクフィード位置
ＰＬ、Ｐ２より所定距離１手前の位置を示し、他の第１
図と同一符号は同一部分を表している。

ならい開始点ＳＴに配置されたトレーサヘッドは先ずＸ
軸方向の速度信号に従った速度で＋Ｘ軸方向に送られる
。そして、ピンクフィード位置Ｐ２より所定量り手前の
ａ点に到達すると、トレーサヘットはＸ軸方向の速度信
号に従った速度で＋Ｘ軸方向に送られると共にＹ軸方向
の速度信号に従った速度で−Ｙ軸方向に送られる。ここ
で、Ｙ軸方向の速度信号による送りはトレーサヘッドの
Ｙ軸方向の移動量が所定量ｐｌとなるまで行なわれるも
のであり、またＸ軸方向の速度信号による＋Ｘ軸方向の
送りはトレーサヘッドがピックフィード位置Ｐ２に到達
するまで行なわれるものである。従って、トレーサヘッ
ドは例えばａ　−＊　ｂ　４　Ｃの経路を通ってビック
フィード位置Ｐ２上の０点に到達する。そして、ピンク
フィード位置Ｐ２上の０点に到達すると、トレーサヘッ
ドはＸ軸方向の速度信号によって−Ｘ軸方向に送られる
。そして、ピックフィード位置Ｐ１より所定距離１手前
のｄ点に到達することにより、トレーサヘッドはＸ軸方
向の速度信号に従った速度で−Ｘ軸方向に送られると共
にＹ軸方向の速度信号に従った速度で−Ｙ軸方向に送ら
れる。そして、ｄ−ｅ→ｒの経路に沿ってｆ点まで移動
すると、トレーサヘッドはＸ軸方向の速度信号により＋
Ｘ軸方向に送られる。以下同様な動作が行なわれ、トレ
ーサヘッドは経路ｆ→ｇ−４ｈ−ａ−ｉ　−＋　ｊ　→
に−＋　（ｆ　−＋　ｍ−４ｎに沿ってならい終了点Ｅ
Ｎまで送られる。尚、Ｙ軸方向の速度信号を適当に設定
すれば、第３図に示す経路でモデルＭをならうことがで
き、このようにするとならい経路を最も短くすることが
できる。

第４図は本発明方式を実施する際に用いる装置の一例を
示すブロック線図であり、１はトレーサ同速度信号ＶＮ
、接線方向速度信号ｖ丁を出力する速度信号作成回路、
８はマイクロプロセッサ１５から出力部１７を介して加
えられる信号すが“１”の場合は接線方向速度をそのま
ま通過し、“０”の場合は極性を反転して出力する極性
反転回路、９は分配回路、１０はゲート回路、ＩＩＸ〜
１１２は駆動回路、１２Ｘ〜１２Ｚはそれぞれトレーサ
ヘッド１とモデル３とをｘ、ｙ、Ｘ軸方向に相対的に移
動させるためのモータ、＋３Ｘ〜１３Ｚはそれぞれモー
タ１２Ｘ〜１２Ｚが所定角度正転する毎に＋パルスを出
力し、モータ１２Ｘ〜１２２が所定角度逆転することに
−パルスを出力する位置検出器、１４Ｘ〜１４２は位置
検出器１３Ｘ〜１３２から＋パルスが加えられる毎にそ
のカウント値を＋１し、−パルスが加えられる毎にその
カウント値を−１するカウンタであり、そのカウント値
はトレーサヘッド１の現在位置を示すｘ、　ｙ、　　ｚ
座標に対応するものである。

また、１５はマイクロプロセッサ、］６は第１図〜第３
図に示したピックフィード位置ＰＩ、Ｐ２のＸ座標。

ＰＬ’、Ｐ２’のＸ座標、基準変位量ε。等のデータが
記憶されているメモリ、１７は出力部、１８は入力部、
１９．２０はＤＡ変換器、２１は割出回路である。

トレーサヘッド１から出力されたＸ、Ｙ、Ｘ軸方向の変
位信号ε８．ε７．ε工は変位合成回路４及び割出回路
２１に加えられる。変位合成回路４はε−ｆ冗コー〒百
％　”Ｅ！”−なる合成変位信号εを作成して加算器５
に加え、加算器５はマイクロプロセッサ１５からＤＡ変
換器１９を介して加えられる基準変位信号ε。と合成変
位信号εとの差Δεを速度信号作成回路６，７に加え、
速度信号作成回路６．７は法線方向速度信号ＶＮ及び接
線方向速度信号ｖＴを出力する。また、割出回路２１は
ならい平面内（この場合Ｘ−Ｚ平面であるとする）の変
位方向を示す変位方向信号ｓｉｎθ、　ｃｏｓθを作成
して分配回路９に加える。分配回路９は接線方向速度信
号ＶＴ、法線方向速度信号■Ｎ、変位方向信号Ｓｉｎθ
、　ｃｏｓθに基づいてＸ、Ｘ軸方向の速度信号を作成
してゲート回路１０に加える。ゲート回路１０はマイク
ロプロセッサ１５から出力部１７を介して加えられる制
御信号ｃ、ｄに従ったゲート動作を行なうものであり、
本実施例に於いては制御信号Ｃ２ｄが共に“０゛の場合
は分配回路９から出力されるＸ、Ｚ軸方向の速度信号を
それぞれ駆動回路１１Ｘ、］］Ｚに加え、制御信号ｃ、
ｄが共に“１”の場合はＸ、Ｚ軸方向の速度信号をそれ
ぞれ駆動回路＋１Ｘ、＋１２に加えると共にＤＡ変換器
２０を介してマイクロプロセッサ１５から加えられるＹ
軸（ピックフィード軸）方向の速度信号を駆動回路１１
Ｙに加え、制御信号ｃ、　　ｄがそれぞれ“Ｏ”、“１
”の場合はＤＡ変換器２０を介してマイクロプロセッサ
１５から加えられるＹ軸方向の速度信号のみを駆動回路
１１Ｙに加えるものである。そして、駆動回路１１Ｘ〜
＋１Ｚの出力信号によりモータ１２Ｘ〜１２Ｚが駆動さ
れ、トレーサヘッド１とモデル３とが相対的に移動する
ものである。上述の如き動作は既にならい制御として良
く知られているものである。

第５図は第１図に示すならい経路に沿ってモデルをなら
う場合のマイクロプロセッサ１５の処理内容を示すフロ
ーチャートであり、以下同図を参照してその時の動作を
説明する。

ならいの開始が指令されると、マイクロプロセッサ１５
は先ず出力部１７に制御信号を加え、その出力信号す、
　　ｃ、　　ｄをそれぞれ“１”、“０゛、“Ｏ”とす
る（ステップＳｌ）。これにより、極性反転回路８は接
線方向速度信号ＶＴをそのまま出力し、ゲート回路１０
は分配回路９からのＸ、Ｚ軸方向の速度信号を駆動回路
１１Ｘ、＋１２に加えるものであるから、トレーサヘッ
ド１は第１図に示す経路５Ｔ−ａの経路に沿って移動す
ることになる。

次いで、マイクロプロセッサ１５はトレーサヘッド１が
右ピックフィード位置Ｐ２に到達したか否かを判断しく
ステップＳ２）、その判断結果がＹＥＳの場合はトレー
サヘッド１がならい終了点ＥＮに到達したか否かを判断
する（ステップＳ３）。尚、トレーサヘッド１がピック
フィード位置Ｐ２に到達したか否かはメモリ１６に記憶
されているピンクフィー　ト位置Ｐ１のＸ座標と入力部
１８を介してカウンタ１４Ｘのカウント値とに基づいて
判断するものであり、また、トレーサヘッド１がならい
終了点ＥＮに到達したか否かはメモリ１６に記憶されて
いるならい終了点εＮのＹ座標とカウンタ１４Ｙのカウ
ント値とに基づいて判断するものである。

そして、トレーサヘッド１がビックフィード位Ｚｆ’ｌ
に到達し、且つならい終了点ＥＮに到達していないと判
り折すると、マイクロプロセッサ１５は出力部１７に制
御信号を加え、その出力信号す、　　ｃ、　　ｄをそれ
ぞれ′０″、゛１”、′１”とする（ステップ３４）。

これにより、分配回路９から出力されるＸ、Ｚ軸方向の
速度信号及びマイクロプロセッサ１５より出力部１７．
　ＤＡ変換器２０を介して出力されるＹ軸方向の速度信
号がそれぞれ駆動回路１１ｘ。

１１Ｚ、ＩＩＹに加えられるので、トレーサヘッド１は
第１図に示す経路ａ　−ｂに沿って移動する。

次いで、マイクロプロセッサ１５はカウンタ１４Ｙのカ
ラン１〜値に基づいてトレーサヘッド１がＹ軸方向に所
定１ｐｆｆ移動したか否かを判断する（ステップ３５）
。そして、所定Ｎｐ１−移動したと判断すると、マイク
ロプロセッサ１５は出力部１７に制御信号を加え、その
出力信号す、　　ｃ、　　ｄを全て“０′とする（ステ
ップＳ６）。これにより、極性反転回路８は接線方向速
度ｆａ号ＶＴの極性を反転した信号を分配回路９に加え
、ゲート回路１ｏは分配回路９からのＸ、Ｚ軸方向の速
度信号を駆動回路１１Ｘ、１１２に加えるものであるか
ら、トレーサヘッド１は第１図に示す経路ｂ　−ｈ　ｃ
に沿って移動することになる。

次いで、マイクロプロセッサ１５はトレーサヘッド１が
左ピックフィード位置Ｐ１に到達したが否かを判断しく
ステップＳ７）、その判断結果がＹＥＳの場合はトレー
サヘッド１がならい終了点ＥＮに到達したか否かを判断
する（ステップＳ８）。そして、嘆に）＋マートレーサ
ヘッドｌがピックフィード位置Ｐ１に到達し、ならい終
了点ＥＮに到達していないと判断した場合は、マイクロ
プロセッサ１５は出力部１７に制御信号を加え、その出
力信号す、　　ｃ。

ｄを全て１″とする（ステップＳ９）。これにより、ゲ
ート回路１０はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の速度信号をそれぞれ
駆動回路１１Ｘ、ＩＩＹ、１１Ｚに加えるので、トレー
サヘッド１は第１図の経路Ｃ→ｄの経路に沿って移動す
る。そして、Ｉ・レーサヘ、ド１がＹ軸方向に所定量ｐ
２移動したと判断すると、マイクロプロセッサ１５はス
テップＳ１の処理に戻り、経路ｄ　−ｈ　ｅに沿ってト
レーサヘッド１が移動する。以下同様の処理が行なわれ
、トレーサヘッドｌはならい終了点ＥＮまで経路ｄ　−
＊　６−＋　ｆ　−ｈ　ｇ　−＋ｈ−＋１−４ｊ−＋に
−４−でに沿って移動する。

また、第６図は第２図或いは第３図に示すならい経路に
沿ってモデルをならう場合のマイクロプロセッサ１５の
処理内容を示すフローチャートであり、マイクロプロセ
ッサ１５はならい開始が指示されると、先ず出力部１７
に制御信号を加え、その出力信号す、　　ｃ、　　ｄを
それぞれ“１”、“０”、“０”とする（ステップ５２
１）。これにより、トレーサヘッドｌは第２図に示す経
路５Ｔ−＋ａに沿って移動する。そして、トレーサヘッ
ド１がビックフィード位置Ｐ２より所定量２手前の位置
Ｐ２°に到達したと判断すると（ステ・ノブ５２２）、
マイクロプロセッサ１５は出力部１７に制御信号を加え
、その出力信号す、　　ｃ、　　ｄを全て“１”とする
（ステップ５２３）。これにより、トレーサヘッド１は
第２図に示す径路ａ　−＋−ｂに沿って移動する。

次いで、マイクロプロセッサ１５は１−レーサヘノド１
がＹ軸方向に所定ｆｆ１ｐＩ２移動したか（ステップ５
２４）、或いは右ビックフィード位置Ｐ２に到達したか
を判断する（ステップ５２５）。ステップＳ２４でトレ
ーサヘッド１がＹ軸方向に所定ｆｆ１ｐで移動したと判
断した場合は、マイクロプロセッサ１５は出力部１７に
制御信号を加え、その出力信号す。

ｃ、ｄをそれぞれ“１”、０”１　“０”とする（ステ
ップ＄２８）。これにより、トレーサヘッド１は第２図
に示す経路ｂ　−＋　ｃに沿って移動し、やがてピンク
フィード位置Ｐ２に到達することになる。

そして、ステップＳ　２９でトレーサヘッド１がピック
フィード位置Ｐ２に到達したと判断すると、マイクロプ
ロセッサ１５はトレーサヘッド１がならい終了点ＥＮに
到達したか否かを判断しくステップ５３０）、その判断
結果がＮＯの場合は出力部１７に制御信号を加えてその
出力信号す、ｃ、ｄを全て“０”とする（ステップ５３
１）。これにより、トレーサヘッド１は第２図に示す経
路Ｃ４ｄに沿って移動する。また、ステップＳ２５でト
レーサヘッド１がピックフィード位置Ｐ２に到達したと
判断した場合、即ち１−レーサヘッド１のＹ軸方向の移
動量がｐ６となる前にトレーサヘッドがピックフィード
位置Ｐ２に到達した場合は、マイクロプロセッサ１５は
出力部１７に制御信号を加えてその出力信号す、　　ｃ
。

ｄをそれぞれ“Ｉ”、０″１　“１”とする（ステップ
８２６）。これにより、ＤＡ変換器２０からのＹ軸方向
の速度信号がゲート１０を介して駆動回路］１に加えら
れるので、１−レーサヘソド１は−Ｙ軸方向に移動する
ことになる。そして、Ｙ軸方向の移動量が所定量ｐｌに
なったと判断すると（ステップ５２７）、マイクロプロ
セッサ１５はステップ３３１に移る。

また、ステップ３３１の処理が終了すると、マイクロプ
ロセッサ１５はトレーサヘット１が左ピンクフィード位
置Ｐ１より所定量２手前の位置Ｐ１′に到達したか否か
を判断するくステップ５３２）。そして、トレーサヘッ
ド１がＰ１′に到達したと判断するとマイクロプロセッ
サ１５は出力部１７に制御信号を加え、その出力信号す
、　　ｃ、　　ｄをそれぞれ“０”、”１’、”１″と
する。これにより、トレーサヘッド１は第２図に示す経
路ｄ　−ｅに沿って移動する。次いで、マイクロプロセ
ッサ１５はトレーサヘッド１がＹ軸方向に所定量ｐβ移
動したか（ステップ５３４）、或いは右ビックフィード
位置Ｐ２に到達したかを判断する（ステップ５３５）。

ステップＳ３４でトレーサヘッド１がＹ軸方向に所定量
ｐｆｆ移動したと判断した場合は、マイクロプロセッサ
１５は出力部１７に制御信号を加え、その出力信号す、
ｃ、ｄを全て０”とする（ステップ５３６）。これによ
り、トレーサヘッド１は第２図に示す経路ｅ　−＋　ｆ
に沿って移動し、やがてピックフィード位置Ｐ１に到達
することになる。そして、ステップＳ３７でトレーサヘ
ッド１がピックフィード位置Ｐ１に到達したと判断する
と、マイクロプロセッサ１５はトレーサヘッド１がなら
い終了点ＥＮに到達したか否かを判断しくステップ５４
０）、その判断結果がＮＯの場合はステップＳ１の処理
に戻る。これにより、１−レーサヘソド１は第２図に示
す経路ｒ−ｇに沿って移動する。また、ステ・７プＳ３
５でトレーサヘッド１がピックフィード位置Ｐ１に到達
したと判断した場合、即ちトレーサヘッド１のＹ軸方向
の移動量がｐＩとなる前にトレーサヘッドがピンクフィ
ード位置Ｐ１に到達した場合は、マイクロプロセッサ１
５は出力部１７に制御信号を加えてその出力信号す、ｃ
、ｄをそれぞれ“０”、“′０”、“ｌ”とする（ステ
ップ５３８）。これにより、ＤＡ変換器２０からのＹ軸
方向の速度信号がゲート１０を介して駆動回路１１に加
えられるので、トレーサヘッド１は−Ｙ軸方向に移動す
ることになる。そして、Ｙ軸方向の移動量が所定Ｍｐｌ
になったと判断すると（ステップ５３９）、ならい終了
点ＥＮに到達したか否かを判断しくステップ５４０）、
ならい終了点ＥＮに到達していないと判断した場合はス
テップＳ１の処理に戻り、ならい終了点ＥＮに到達した
と判断した場合は、その処理を終了する。以下、同様の
処理が繰返し行なわれ、トレーサヘッドが第２図或いは
第３図に示す経路に沿って移動する。

〔発明の効果〕以上説明したように、本発明は、ならい送りとピックフ
ィードとを同時に行なうものであるから、ならい経路を
短くすることができ、従って加工効率を向上させること
ができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は本発明方式によるならい経路を示す図、
第４図は本発明方式を実施する際に用いる装置の一例を
示すブロック線図、第５図、第６図はマイクロプロセッ
サ１５の処理内容を示すフローチャート、第７図は従来
例のならい経路を示す線図である。 ■はトレーサヘッド、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、６，７速度信号作成回路
、８は極性反転回路、９は分配回路、１０はゲート回路
、１１ｘ〜１１Ｚは駆動回路、１２Ｘ〜１２Ｚはモータ
、１３Ｘ〜１３Ｚは位置検出器、１４Ｘ〜１４２はカウ
ンタ、１５はマイクロプロセッサ、１６はメモＩＪ、１
７は出力部、１８は入力部、１９．２０はＤＡ変換器、
２１は割出回路である。特許出願人　ファナソク株式会社代理人弁理士玉蟲久五部（外２名）の−例と示す線図第　１　図第２図ならい経路と示すＭ図 ′Ｍ　３　図従米イ列の説明図第７図

Claims

【特許請求の範囲】モデル表面を追跡するトレーサヘッドからの変位信号に
基づいて送り軸方向及びならい軸方向の速度信号を作成
し、前記送り軸方向及びならい軸方向の速度信号に従って前
記モデルと前記トレーサヘッドとを前記トレーサヘッド
がピックフィード位置に対して所定の関係を有する位置
に到達するまで相対的に移動させ、前記トレーサヘッドが前記ピックフィード位置に対して
所定の関係を有する位置に到達することによりピックフ
ィード軸方向の速度信号と前記送り軸方向の速度信号と
前記ならい軸方向の速度信号に従って前記モデルと前記
トレーサヘッドとを前記トレーサヘッドの前記ピックフ
ィード軸方向の移動量が所定量となるまで相対的に移動
させ、前記トレーサヘッドの前記ピックフィード軸方向
の移動量が所定量となることにより、前記送り軸方向及
びならい軸方向の速度信号に従って前記モデルと前記ト
レーサヘッドとを相対的に移動させることを特徴とする
ならい制御方式。