KR890001353B1

KR890001353B1 - 수치 제어장치

Info

Publication number: KR890001353B1
Application number: KR8202352A
Authority: KR
Inventors: 료이찌로 노자와; 히데아끼 가와무라
Original assignee: 이나바 세이우에몽; 후지쓰 후아낙크 가부시끼가이샤
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1982-05-27
Publication date: 1989-04-29
Also published as: JPS57211455A; JPS6331340B2; EP0081589A4; KR830009900A; WO1982004212A1; EP0081589A1

Abstract

내용 없음.

Description

수치 제어장치

제 1 도는 본 발명 실시예 장치의 요부의 블록도.

제 2 도, 제 3 도의 제 1 도장치의 동작설명용의 선도이다.

본 발명은 수치정보를 모방동작에 의하여 얻는 수치제어장치에 관한 것이다.

모델(model)표면을 추적하는 트레이서헤드(tracer head)로부터의 변위신호에 의하여, 모델방향, 모델속도를 연산하여 가공을 행하는 모방제어장치는 계산에 의해서는 수치화하기 어려운 복잡한 형상의 워크(work)도 용이하게 가동할 수가 있는 이점이 있었다. 그러나 변위신호에 의한 보정성분에 의한 보정성분에 따른 보정동작이 모방의 이송동작보다 느리므로 모델의 형상이 급변하는 부분, 예를들면 모델의 코너(coner)부에 있어서, 커터의 잠식과 이탈의 현상이 일어나서 가공정도가 저하하는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 이와같은 종래의 결점을 개선하여, 계산에 의해서는 수치화하기 어려운 복잡한 형상의 워크도 종래의 모방제어가공과 같이 간편하게 또 고정밀도로 가공할 수 있도록 함에 있다.

본 발명은 모방제어용 구동축에 의한 이송에 따른 모델표면을 추적하여 변위신호를 출력하는 트레이서헤드와, 이 트레이서헤드로부터의 변위신호에 의하여 모방방향, 모방속도를 연산하고 모방제어용 구동축을 구동하여 모방제어를 실행하는 모방제어부와, 모방제어용 구동축의 검출위치정보와, 트레이서헤드로부터의 변위신호로부터 모델의 형상을 조성하여 커터가 이동할 경로를 나타내는 지령데이터를 작성하는 모델형상 조성회로와, 모델형상 조성회로에서 작성된 지령데이터를 실행하여 커터와 워크와의 상대이송을 실행하는 수치제어 구동축을 제어하는 수치제어부를 갖춘 것으로서 가공은 통상의 수치제어와 같이 실행되므로 커터의 잠식이나 이탈등이 일어나는 일이 없으며 가공정밀도가 저하하는 일은 없다. 또한 수치정보는 모방동작에 의하여 온라인(on line)으로 얻고 있으므로 종래의 모방제어장치와 같이 간편하게 가공을 실현할 수가 있다.

다음에 본 발명을 실시하기 위한 최적의 형태에 대해서 설명한다. 제 1 도는 본 발명 실시예장치의 요부블록도로서, 예시부호 1은 모델, 2는 워크, 3, 4는 가동테이블, 5는 스타일러스(stylus), 6은 트레이서헤드, 7은 커터, 8은 커터헤드, 9~12는 모우터, 13~16은 위치검출기, 21은 분배회로, 22, 23, 31, 32는 속도제어회로, 24는 조성회로, 25는 모델형상 조성회로, 26은 펄스분배회로, 29, 30은 위치제어회로, A는 모방제어부, B는 수치제어부이다. 그리고 설명의 편의상 도면에서는 가동테이블(3, 4)을 각각 독립으로, Y축방향으로 구동하는 모우터 및 그 구동, 검출계는 생략하였다.

동 도면에 있어서, 모델(1)이 놓여 있는 가동테이블(3)과 워크(2)가 놓여 있는 가동테이블(4)은 X축 모우터(9, 10)에 의하여 각각 독립으로 이동가능하다. 또한 가동테이블(3)측에는 스타일러스(5)가 장착된 트레이서헤드(6)와, 이를 Z축방향으로 이동하는 모우터(11)와 이 모우터위치를 검출하는 위치검출기(15)가 형성되어 있으며 가동테이블(4)측에는 커터(7)가 장착된 커터헤드(8)와 이를 Z축방향으로 이동하는 모우터(12)와, 이 모우터위치를 검출하는 위치검출기(10)가 형성되어 있으며 트레이서헤드(6)와 커터(7)는 각각 독립하여 위치제어할 수 있도록 구성되어 있다.

트레이서헤드(6)로부터의 변위신호 εx, εy, εz는 모방제어부(A)와 모델형상 조성회로(25)에 가해지며 모방제어부(A)는 이 변위신호를 기초로하여 모방제어용 모우터인 모우터(9, 11)를 구동하여 공지의 모방제어를 실행한다. 즉, 모델(1)에 스타일러스(5)가 접촉하여서 변위하면 이 변위에 따른 변위신호 εx, εy, εz로부터 변위합성회로(17)에서는

의 합성변위신호를 출력하여 조성회로(24)에서는 변위방향신호 sinθ, cosθ를 출력한다. 합성변위신호ε은 가산기(18)에 가해져서 기준변위신호εo와의 차△ε가 구해지며 속도연산회로(19, 20)에 있어서, 사선방향속도신호 V_N및 접선방향 속도신호 V_t가 구해진다. 그리고 분배회로(21)에 있어 변위방향신호 sinθ, cosθ에 의하여 지령속도신호를 작성하여 속도제어회로(22, 23)는 주어진 지령속도신호에 따라서 모우터(9, 11)를 구동하여 트레이서헤드(6)에 모델표면을 모방시킨다.

변위신호 εx, εy, εz가 가해지는 모델형상 조성회로(25)에는 이밖에 모우터(9, 11)에 장착한 위치검출기(13, 15)로부터의 검출위치정보가 입력되어 있으며 이들로부터 구해지는 트레이서헤드(6)의 기계위치(변위 0의 상태에 있어서의 스타일러스(5)의 중심위치를 말함. 이하 동일)와 상기 변위신호 εx, εy, εz로부터 모방이 끝난 구간의 모델형상이 조건이 실행된다. 이 조성은 변위신호 εx, εy, εz로부터 트레이서헤드의 기계위치로부터 그때의 스타일러스(5)의 중심위치까지의 벡터량이 구해지므로 프로세서의 연산기능등을 사용하여 이 벡터량을 검출한 기계위치에 가산함으로써 실행한다. 그리고, 모델(1)의 형상의 샘플링(sampling)은 모델형상을 허용오차범위내에서 인식할 수 있을 정도의 간격마다 실행하는 것으로서 그 방법은 소정거리마다 샘플링해가는 방법이나 또는 예를들면 제 2 도에 예시한 바와 같이 스타트한 점 P₁과 현재위치를 연결하는 직선과 스타일러스 중심궤적 1와의 최대거리가 미리 설정된 오차량 △에 달한 점 P2를 데이터 취급점으로 하고 이어서 점 P₂를 스타트점으로 하고 이후 같은 처리에 의하여 데이터를 취급하여 가는 방법을 채용할 수가 있다.

모델형상 조성회로(25)는 상술한 바와같이 하여 모델형상을 조성하면 다음에 그 모델형상과 동일 또는 상사형상에 따라서 커터(7)가 이동할 경로를 상기 조성한 모델형상으로부터 구하여 지령데이터를 작성한다. 모델형상의 조성이 예를들면 제 3 도에 도시된 형상의 모델(1)에 대하여 동도면의 점 A~L에서 실행된 경우, 경로 A→B, B→C, ……, K→L의 데이터를 작성한다. 그리고 이 지령데이터를 수치제어부(B)에 주어서 통상의 직선보간을 실행시켜서 위크(2)의 가공을 진행한다. 즉, 지령데이터에 의하여 펄스분배회로(26)에서는 X축 및 Z축의 지령펄스가 작성되며 X축에의 지령량 X_p와 위치검출기(14)로부터의 검출위치정보와의 차분이 가산기(27)에서 구해져서 위치제어회로(29)에 가해지며, 또 Z축에의 지령량 Z_p가 가산기(28)에 가해져서 위치검출기(16)로부터의 검출위치정보의 차분이 구해지며 이 차분이 위치제어회로(30)에 가해진다. 위치제어회로(29)와 속도제어회로(31) 및 위치제어회로(30)와 속도제어회로(32)는 X축 및 Z축 서어보구동계를 구성하며 각각 위치편차량이 0이 되도록 X축모우터(10) 및 Z축모우터(12)를 구동하며 커터(7)를 지령데이터에 의하여 지령된 경로를 따라서 이동시킨다.

그리고 모델형상 조성회로(25)에 버퍼메모리를 형성하여 선행하는 트레이서헤드에 의하여 검출된 모델형상 또는 지령데이터를 일시적으로 기억시켜 두는 것이다. 트레이서헤드를 커터보다 어느 정도 선행시키는 가는 수치제어부(B)의 서어보계의 응답지연 및 상기 버퍼메모리의 용량등을 고려하여 결정하는 것으로서 가능한한 그차를 짧게 함으로서 메모리용량의 감소가 이루어져서 경제적이 된다. 또, 본 발명의 방법에 의하면, 트레이서헤드와 커터의 위치관계는 자유로이 변경할 수가 있으므로 트레이서헤드를 커버에 대하여 지금까지와 역방향으로 선행시킴으로써 모방향의 반전이 가능하며, 일방향모방, 윤곽모방, 3차원모방뿐 아니라 양방향모방이나 부분모방도 가능하다.

Claims

모방제어용 구동축에 의한 이송에 따른 모델표면을 추적하여 변위신호를 출력하는 트레이서헤드와, 이 트레이서헤드로부터의 변위신호에 의하여 모방방향, 모방속도를 연산하고 상기 모방제어용 구동축을 구동하여 모방제어를 실행하는 모방제어부와, 상기 모방제어용 구동축의 검출위치정보와 상기 트레이서헤드로부터의 변위신호로부터 상기 모델의 형상을 조성하여 커터가 이동할 경로를 나타내는 지령데이터를 작성하는 모델형상 조성회로와, 이 모델형상 조성회로에서 작성된 지령데이터를 실행하여 커터와 워크와의 상대이송을 실행하는 수치제어용 구동축을 제어하는 수치제어부를 구비함을 특징으로 하는 수치제어장치.