JP3122484B2 - Copy control device - Google Patents

Copy control device

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JP3122484B2
JP3122484B2 JP03131876A JP13187691A JP3122484B2 JP 3122484 B2 JP3122484 B2 JP 3122484B2 JP 03131876 A JP03131876 A JP 03131876A JP 13187691 A JP13187691 A JP 13187691A JP 3122484 B2 JP3122484 B2 JP 3122484B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はならい制御装置に関し、
特にトレーサヘッドがカッタによる加工に先行してモデ
ルをならう場合に、コーナ部でカッタ通路を変更するよ
うにしたならい制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copying control device,
In particular, the present invention relates to a control device for changing a cutter path at a corner when a tracer head follows a model prior to machining by a cutter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のならい制御装置では、ならい工作
機械のカッタ(工具)軸がトレーサヘッドと機械的に一
体に結合されていることを前提にして、ならい制御を行
っていた。すなわち、ならい制御装置はスタイラスに加
わる各軸の変位量をトレーサヘッドにより検出し、この
変位量を用いてならい演算回路において各軸の速度指令
を演算する。そして、この速度指令により各軸のモータ
を駆動してカッタをワークに対して相対的に移動させる
と共に、同速度でトレーサヘッドをモデル面に沿って移
動させる。これら動作を繰り返して、モデルの形状と同
形の加工をワークに施すならい制御が実行される。
2. Description of the Related Art In a conventional copying control apparatus, copying control has been performed on the assumption that a cutter (tool) axis of a copying machine tool is mechanically integrated with a tracer head. That is, the copying control device detects the displacement amount of each axis applied to the stylus by the tracer head, and calculates the speed command of each axis in the copying operation circuit using this displacement amount. Then, the motor of each axis is driven by the speed command to move the cutter relatively to the work, and the tracer head is moved at the same speed along the model surface. By repeating these operations, control is performed so that the workpiece is machined in the same shape as the model.

【0003】このように、従来のならい制御装置でなら
い速度指令値によりカッタ等の工具とワークとを相対移
動させる場合には、トレーサヘッドと工具とは形成され
た送り軸駆動指令で一体に同時駆動され、特に、カッタ
軸に対してトレーサヘッドを先行させるような機能を有
していなかった。
As described above, in the case where a tool such as a cutter and a workpiece are relatively moved by a conventional speed control value according to a speed command value, the tracer head and the tool are simultaneously simultaneously driven by a formed feed shaft drive command. It was driven, and in particular, did not have the function of leading the tracer head to the cutter axis.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、トレーサヘッ
ドの先端に設けたスタイラスでモデルをならう場合に、
スタイラスがモデルのコーナ部等に突き当たると、一時
的にトレーサヘッドがモデルに食い込んだ状態と等価と
なる。トレーサヘッドの駆動部を構成するサーボ系の遅
れ、機械の慣性等の影響等によりトレーサヘッドが行き
過ぎようとするからである。
However, when the model is modeled with a stylus provided at the tip of the tracer head,
When the stylus collides with the corner of the model or the like, it is equivalent to a state where the tracer head temporarily bites into the model. This is because the tracer head tends to go too far due to the delay of the servo system constituting the drive unit of the tracer head, the influence of the inertia of the machine, and the like.

【0005】この結果、カッタもトレーサヘッドと同じ
量だけワークに食い込み、コーナ部での加工精度が低下
する。そこで、発明者は先にトレーサヘッドに対して工
具を一定時間遅らせて同一の経路でならいを行えるなら
い制御装置を提案し、出願している(整理番号FAP1
121、提出日平成3年2月5日)。
As a result, the cutter bites into the work by the same amount as the tracer head, and the machining accuracy at the corner decreases. Accordingly, the inventor has previously proposed and filed an application for a control device capable of delaying a tool with respect to a tracer head by a predetermined time and following the same path (see reference number FAP1).
121, submission date February 5, 1991).

【0006】上記提案によれば、工作機械の各軸上の送
り軸それぞれに重畳してトレーサヘッドを駆動する補助
軸を設け、この補助軸を補助軸制御手段によって制御
し、トレーサヘッドを工具に先行させて、モデルをなら
わせる。これによってモデルのコーナ部などの形状急変
部分におけるトレーサヘッドの食い込みを検出して、工
具によるならい加工におけるコーナ部での食い込みを未
然に防止することができる。
According to the above proposal, an auxiliary shaft for driving the tracer head is provided so as to be superimposed on each feed shaft on each axis of the machine tool, and this auxiliary shaft is controlled by auxiliary shaft control means, and the tracer head is attached to the tool. Let the model precede it. As a result, it is possible to detect biting of the tracer head at a sudden change in shape such as a corner portion of the model, and to prevent biting at the corner portion in profiling with a tool.

【0007】上記提案のならい制御装置では、形状急変
部分の検出は可能であるが、単にトレーサヘッドの通路
を、ある量だけ遅れてカッタが追従するだけであれば、
食い込みは防止できず、食い込みが発生した場合にカッ
タの移動を強制的に停止させなくてはならない。或い
は、工具による連続したならい加工を実行しようとすれ
ば、工具通路をモデルの形状急変部分で変更する必要が
あり、いずれも加工精度を低下させる原因となってい
た。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、トレーサヘッドに対して工具を一定時間遅らせなが
ら、常にならい軸の変位に応じた補正指令を形成するこ
とによってワークへの工具の食い込みを確実に回避でき
るならい制御装置を提供することを目的とする。
[0007] The control device proposed above can detect a sudden change in the shape, but if the cutter simply follows the tracer head path with a certain delay,
Biting cannot be prevented, and when biting occurs, movement of the cutter must be forcibly stopped. Alternatively, in order to perform continuous contour machining with a tool, it is necessary to change the tool path at a sudden change in the shape of the model, which causes a reduction in machining accuracy. The present invention has been made in view of such a point, and while the tool is delayed with respect to the tracer head for a certain period of time, the correction command according to the displacement of the following axis is always formed to prevent the tool from biting into the workpiece. It is an object of the present invention to provide a control device that can be reliably avoided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、トレーサヘッドで検出された変位置をな
らい演算して各送り軸のならい速度指令値を求め、これ
らならい速度指令値により送り軸駆動指令を形成するな
らい制御装置において、送り軸に重畳して設けられた補
助軸を制御して、前記送り軸に平行して前記トレーサヘ
ッドをモデルに対して相対移動させる補助軸制御手段
と、前記送り軸毎に前記トレーサヘッドが受ける変位量
に所定の補正ゲインを乗じて前記送り軸駆動指令に対す
る補正指令値を決定する補正演算手段と、前記ならい速
度指令値を前記補正指令値とに基づいて補正する手段
と、該補正されたならい速度指令値を所定時間遅延して
前記送り軸駆動指令として出力する遅延手段と、前記遅
延手段で遅延して出力された送り軸駆動指令の値を前記
ならい速度指令値から減算して、前記補助軸制御手段へ
の速度指令値を出力する減算手段と、を有することを特
徴とするならい制御装置が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the displacement position detected by the tracer head is calculated to obtain a following speed command value for each feed axis. in If There controller forming a by Rioku Ri axis drive command, to control the auxiliary shaft provided superposed on the feed shaft, relatively moves the tracer head relative to the model in parallel with the feed shaft auxiliary Axis control means, correction operation means for determining a correction command value for the feed axis drive command by multiplying a displacement amount received by the tracer head for each feed axis by a predetermined correction gain, and correcting the following speed command value Means for correcting based on command value
And the corrected speed command value is delayed for a predetermined time.
A delay unit that outputs the feed shaft drive command, and subtracts the value of the feed shaft drive command output delayed with the delay unit from the profile speed command value, to obtain a speed command value to the auxiliary axis control unit. And a subtraction means for outputting.

【0009】[0009]

【作用】工具の各軸毎に、トレーサヘッドがそれぞれ送
り軸に重畳する補助軸を有し、補助軸制御手段によって
トレーサヘッドを制御しているから、トレーサヘッドは
工具軸と独立して駆動される。補正演算手段は、送り軸
毎に前記トレーサヘッドが受ける変位量に所定の補正ゲ
インを乗じて前記送り軸駆動指令に対する補正指令値を
決定する。ならい速度指令値は補正指令値に基づいて補
正されてから一旦、遅延手段に格納され、工作機械の各
軸に対して所定時間だけ遅延して出力される。補助軸制
御手段には、ならい速度指令値から送り軸駆動指令を減
算した速度指令値が与えられる。その結果、トレーサヘ
ッドを工具軸に先行させて、モデルをならわせるととも
に、モデルに対するトレーサヘッドの通路とは異なっ
た、補正された通路指令によって工具を制御して、食い
込みを未然に防止することができる。
The tracer head has an auxiliary axis superimposed on the feed axis for each axis of the tool, and the tracer head is controlled by the auxiliary axis control means. Therefore, the tracer head is driven independently of the tool axis. You. The correction calculating means determines a correction command value for the feed axis drive command by multiplying a displacement amount received by the tracer head by a predetermined correction gain for each feed axis. Tracing speed command value is temporarily after being corrected based on the corrected command value is stored in the slow Nobete stage, is output delayed by a predetermined time with respect to each axis of the machine tool. The auxiliary axis control means is provided with a speed command value obtained by subtracting the feed axis driving command from the following speed command value. As a result, the tracer head is moved ahead of the tool axis to model the model, and the tool is controlled by a corrected path command different from the path of the tracer head to the model, thereby preventing biting. Can be.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1はならい制御装置の主要な制御要素を示す
ブロック図である。図では工具をならい制御する3軸の
内のX軸に対応する部分の構成のみが示されているが、
例えばY軸、あるいはZ軸の制御要素も同様に構成され
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing main control elements of the copying control device. In the figure, only the configuration of the portion corresponding to the X-axis among the three axes for controlling the tool tracing is shown,
For example, a control element for the Y axis or the Z axis is similarly configured.

【0011】X軸方向のならい速度指令値Vxは、トレ
ーサヘッドで検出された変位量をならい演算して、一定
の演算周期で求められる。このならい速度指令値Vxは
合成回路2を介して送り軸駆動指令としてFIFOメモ
リ1に入力されている。このFIFOメモリ1は、ディ
レイバッファ機能を持つ、いわゆる先入れ先出しの遅延
記憶手段である。
The X-axis tracing speed command value Vx is obtained at a constant calculation cycle by tracing the displacement detected by the tracer head. The following speed command value Vx is input to the FIFO memory 1 via the synthesizing circuit 2 as a feed axis drive command. The FIFO memory 1 is a so-called first-in first-out delay storage unit having a delay buffer function.

【0012】ならい速度指令値Vxは、このFIFOメ
モリ1に入力された順に複数の送り軸駆動指令データと
して記憶され、その記憶容量があふれた時点で最初に入
力されたデータから順に出力する。したがって、ならい
速度指令値VxはこのFIFOメモリ1において一定時
間記憶されることにより、必要時間だけ遅延されたX軸
駆動指令VxBとして、X軸メインモータ(Xm)36
に出力される。なお、このFIFOメモリ1の遅延時間
はトレーサヘッドが工具に対して先行するべき距離に応
じて、外部からの遅延時間設定信号などにより自由に設
定される。
The tracking speed command value Vx is stored as a plurality of feed axis drive command data in the order of input to the FIFO memory 1, and is output in order from the first input data when the storage capacity overflows. Therefore, the copying speed command value Vx is stored in the FIFO memory 1 for a certain period of time, so that the X-axis driving command VxB delayed by the required time is used as the X-axis main motor (Xm) 36.
Is output to The delay time of the FIFO memory 1 can be freely set by an external delay time setting signal or the like in accordance with the distance that the tracer head should precede the tool.

【0013】上記ならい速度指令値Vxは更に、減算回
路3に加算信号として入力されている。この減算回路3
では、ならい速度指令値Vxから上記FIFOメモリ1
で遅延して出力されたX軸駆動指令VxBを減算してい
る。この減算回路3の減算結果は、更に補正用の演算回
路4で補正され、X軸サブモータ(Xs)37への速度
指令値として出力される。
[0013] The following speed command value Vx is further input to the subtraction circuit 3 as an addition signal. This subtraction circuit 3
Then, from the following speed command value Vx, the FIFO memory 1
, The X-axis drive command VxB output with a delay is subtracted. The result of the subtraction by the subtraction circuit 3 is further corrected by the correction operation circuit 4 and output as a speed command value to the X-axis submotor (Xs) 37.

【0014】ところで合成回路2には、ならい速度指令
値Vxの他に補正演算回路5より補正指令値VxCが入
力されている。補正演算回路5は、この補正指令値Vx
Cをトレーサヘッドがモデルに押し当てられることで生
じるX軸の変位量εxiから所定の演算周期(i,i+
1,i+2,…)毎に決定している。ならい速度指令値
Vxは合成回路2で補正演算回路5から指令される補正
指令値VxCと合成され、FIFOメモリ1にX軸駆動
指令VxBとして入力される。
By the way, a correction command value VxC is input to the synthesizing circuit 2 from a correction operation circuit 5 in addition to the following speed command value Vx. The correction operation circuit 5 calculates the correction command value Vx
C is calculated from a displacement εxi of the X-axis generated when the tracer head is pressed against the model by a predetermined calculation cycle (i, i +
1, i + 2,...). The tracing speed command value Vx is synthesized by the synthesizing circuit 2 with the correction command value VxC commanded from the correction operation circuit 5, and is input to the FIFO memory 1 as the X-axis drive command VxB.

【0015】上記補正演算回路5では、補正ゲインGが
トレーサヘッドの食い込み量とワークを加工するための
工具の径に応じて決定され、外部から設定される。ま
た、トレーサヘッドが受ける変位量εxiが所定の演算
時間s毎に入力され、補正指令値VxCiは、次の式か
ら逐次に演算されている。 VxCi=εxi×G/s …(1)
In the correction operation circuit 5, the correction gain G is determined according to the bite amount of the tracer head and the diameter of a tool for processing a work, and is set from outside. Further, the displacement amount εxi received by the tracer head is input every predetermined calculation time s, and the correction command value VxCi is sequentially calculated from the following equation. VxCi = εxi × G / s (1)

【0016】トレーサヘッドが受ける変位量に応じて補
正指令値が所定の演算周期毎に決定されているから、工
具には常に補正された通路が指令される。したがって、
トレーサヘッドが形状急変部分を検出した場合には、メ
インモータ36は単にトレーサヘッドの通路をある量だ
け遅れて工具が追従するように制御するだけでなく、食
い込みを防止すべく補正指令値VxCを決定して、ワー
クへの工具の食い込みを回避しつつ連続したならい加工
を可能にするものである。なお、補正演算回路5は、所
定の演算周期毎にトレーサヘッドの各軸毎の変位ベクト
ルεx,εy,εzと基準変位との差に応じて補正指令
値VxCiを決定し、それを合成回路2でならい速度指
令値Vxと合成するようにしても良い。
Since the correction command value is determined for each predetermined calculation cycle in accordance with the amount of displacement received by the tracer head, a corrected path is always instructed to the tool. Therefore,
When the tracer head detects a sudden change in shape, the main motor 36 not only controls the tool to follow the path of the tracer head with a delay by a certain amount, but also adjusts the correction command value VxC to prevent biting. After the determination, it is possible to perform continuous copying while avoiding biting of the tool into the work. The correction operation circuit 5 determines the correction command value VxCi according to the difference between the displacement vector εx, εy, εz for each axis of the tracer head and the reference displacement at each predetermined calculation cycle, and combines it with the synthesis circuit 2. The speed command value Vx may be combined with the large speed command value Vx.

【0017】更に、上記補正指令値VxCによってX軸
駆動指令VxBがならい速度指令値Vxから変動する等
の原因で、一時的にトレーサヘッドがカッタの移動軌跡
と異なってくる。そこで、例えばトレーサヘッドが現実
に工具に対して先行している距離(実先行量La)に基
づいて、X軸サブモータ37への速度指令値を補正する
信号を形成し、補正用の演算回路4に入力するようにし
ている。
Further, the tracer head temporarily differs from the moving locus of the cutter, for example, because the X-axis drive command VxB fluctuates from the speed command value Vx due to the correction command value VxC. Therefore, for example, a signal for correcting the speed command value to the X-axis submotor 37 is formed based on the distance (actual leading amount La) where the tracer head actually leads the tool, and the correction arithmetic circuit 4 To be entered.

【0018】この点について、さらに図1における先行
量の補正に対応する構成について説明する。演算回路6
は、ならい速度指令値Vxから上記FIFOメモリ1で
遅延されたX軸駆動指令VxBを減算するものであっ
て、上記演算回路3に対応している。減算結果は速度指
令を位置指令に変換された後に、指令先行量(理論先行
量)Lとしてレジスタ回路7に入力される。このレジス
タ回路7に格納されるデータは、カッタの動きに先行す
べきトレーサヘッドに対してならい制御装置から指令さ
れる指令先行量Lの現在値を示すものである。他方、ト
レーサヘッドの実先行量Laは、各軸毎のサブモータか
らフィードバックされる帰還信号としてレジスタ回路8
に格納される。これら2つのレジスタ回路7,8の出力
は、演算回路9において比較される。即ち、演算回路9
には減算信号として指令先行量Lが、加算信号として実
先行量Laが入力され、ここでX軸サブモータの補正信
号がこれらLとLaの差分として演算される。演算回路
9の出力は、定数回路10で所定のゲインG1 を乗じ
て、上記補正用の演算回路4の減算信号とされる。
Regarding this point, a configuration corresponding to the correction of the leading amount in FIG. 1 will be further described. Arithmetic circuit 6
Subtracts the X-axis drive command VxB delayed by the FIFO memory 1 from the following speed command value Vx, and corresponds to the arithmetic circuit 3. The result of the subtraction is input to the register circuit 7 as a command leading amount (theoretical leading amount) L after the speed command is converted into a position command. The data stored in the register circuit 7 indicates the current value of the command advance amount L instructed from the trace control unit to the tracer head which should precede the cutter movement. On the other hand, the actual leading amount La of the tracer head is stored in the register circuit 8 as a feedback signal fed back from the sub motor for each axis.
Is stored in The outputs of these two register circuits 7 and 8 are compared in an arithmetic circuit 9. That is, the arithmetic circuit 9
, A command leading amount L is input as a subtraction signal, and an actual leading amount La is input as an addition signal. Here, a correction signal of the X-axis submotor is calculated as a difference between these L and La. The output of the arithmetic circuit 9 is multiplied by a predetermined gain G 1 in a constant circuit 10 to be a subtraction signal of the arithmetic circuit 4 for correction.

【0019】このように、分配演算された各軸のならい
速度指令値Vx等をカッタ側に出力する際に、FIFO
メモリ1から送り軸駆動指令が必要な時間だけ遅延され
てメインモータ36に出力される。そしてトレーサヘッ
ドとモデルとの相対移動は、メインモータ36の動きに
重畳して制御するサブモータ37によって、ならい速度
指令値Vxと等価に制御される。したがってトレーサヘ
ッドを工具軸に先行させて、モデルをならわせるととも
に、モデルに対するトレーサヘッドの通路とは異なっ
た、補正された通路指令によって工具を制御することが
できる。
As described above, when the distributed speed command values Vx and the like of the respective axes that have been distributed are output to the cutter side, the FIFO is used.
The feed axis drive command is delayed from the memory 1 by a necessary time and output to the main motor 36. The relative movement between the tracer head and the model is controlled by a sub motor 37 which is superimposed on the movement of the main motor 36 and controlled equivalently to the copying speed command value Vx. Thus, the model can be modeled with the tracer head preceding the tool axis, and the tool can be controlled by a corrected path command that is different from the path of the tracer head to the model.

【0020】また、本発明のならい制御装置では、実先
行量Laを常に指令先行量Lに合わせるように、各軸毎
の先行量に対してフィードバック制御が掛けられるた
め、モデル形状に基づく指令速度の変動があっても、カ
ッタの移動軌跡は常にトレーサヘッドからその変位量を
補正した経路で制御される。
Further, in the following control apparatus of the present invention, the feedback control is applied to the leading amount of each axis so that the actual leading amount La always matches the command leading amount L. Of the cutter, the trajectory of the cutter is always controlled by the tracer head on a path whose displacement is corrected.

【0021】図2は、X−Z平面でのカッタ通路、トレ
ーサヘッドの通路及び補正速度の関係の一例を示す。い
ま、ならい演算により算出されるならい速度指令Vx,
Vzによって、トレーサヘッドが速度ベクトルV1 ,V
2,V3 に基づいて座標点Ptから移動し、モデルの形
状急変部でその食い込み量が大きくなった場合を想定し
ている。上記の(1)式からならい軸に発生する変位ε
xと設定されているゲインGにより補正速度ベクトルV
1 ,VC2 ,VC3 のX軸成分が演算でき、同様にし
て変位εzによりそのZ軸成分が演算できる。
FIG. 2 shows an example of the relationship between the cutter path, the path of the tracer head, and the correction speed on the XZ plane. Now, the tracing speed command Vx,
Vz allows the tracer heads to move the velocity vectors V 1 , V
2 and V 3 , it is assumed that the user moves from the coordinate point Pt and the bite amount increases in the suddenly changing shape of the model. From equation (1) above, displacement ε generated on the tracing axis
The correction speed vector V is determined by the gain G set as x.
The X-axis components of C 1 , VC 2 , and VC 3 can be calculated, and similarly, the Z-axis component can be calculated by the displacement εz.

【0022】そして、カッタヘッドの座標点Pcから補
正されたカッタ通路を決定する指令速度ベクトルV
1 ,VB2 ,VB3 は、次のように決定される。 VxBi=Vx(i)+VxC(i)−VxC(i−1) VzBi=Vz(i)+VzC(i)−VzC(i−1) ここで、iは今回の演算周期での値、i−1は前回の演
算周期での値であることを示しており、ならい演算で決
定されるトレーサヘッドの速度成分Vx(i),Vz
(i)は、実際には遅延記憶手段であるFIFOメモリ
1における遅延分だけ遅れた値が使用される。即ち、ト
レーサヘッドが受ける各軸毎の変位量に所定の補正ゲイ
ンGを乗じた補正指令値の差分VxC(i)−VxC
(i−1),VzC(i)−VzC(i−1)をならい
速度指令値Vx(i−1),Vz(i−1)にそれぞれ
加算した補正速度が、各軸駆動指令VxB(i),Vz
B(i)としてFIFOメモリ1に格納される。
A command speed vector V for determining a cutter path corrected from the coordinate point Pc of the cutter head.
B 1 , VB 2 and VB 3 are determined as follows. VxBi = Vx (i) + VxC (i) -VxC (i-1) VzBi = Vz (i) + VzC (i) -VzC (i-1) where i is a value in the current calculation cycle, i-1 Indicates the values in the previous calculation cycle, and the speed components Vx (i) and Vz of the tracer head determined by the following calculation
For (i), a value delayed by the delay in the FIFO memory 1, which is delay storage means, is actually used. That is, the difference VxC (i) -VxC of the correction command value obtained by multiplying the displacement amount of each axis received by the tracer head by a predetermined correction gain G.
(I-1), VzC (i) -VzC (i-1), and the corrected speed obtained by adding the speed command values Vx (i-1), Vz (i-1) to the respective axis drive commands VxB (i ), Vz
B (i) is stored in the FIFO memory 1.

【0023】FIFOメモリ1が例えば10演算周期だ
け遅れて各軸駆動指令VxB(i),VzB(i)をメ
インモータ36に出力するとすれば、カッタはその分だ
け遅れて座標点Pcに到達する。したがって、モデルの
形状急変部でトレーサヘッドの速度ベクトルがV1 から
2 にかけてその食い込み量が大きくなった場合でも、
カッタヘッドはその後に補正された各軸駆動指令VxB
(i),VzB(i)に応じて決定されるカッタ通路を
ならうことになる。
If the FIFO memory 1 outputs each axis drive command VxB (i), VzB (i) to the main motor 36 with a delay of, for example, 10 operation cycles, the cutter reaches the coordinate point Pc with that delay. . Therefore, even if the amount of bite velocity vector of the tracer head toward V 2 from V 1 in the form suddenly changing portions of the model is increased,
The cutter head then applies the corrected axis drive commands VxB
(I), the cutter path determined according to VzB (i) is followed.

【0024】図3は本発明のならい制御装置及びならい
工作機械の全体の構成を示すブロック図である。図にお
いて、ならい制御装置20はならい演算や上述した各種
の演算を実行するCPU11、制御プログラムを記憶す
るROM12、上記レジスタ回路7,8等の記憶手段に
対応するRAM13、及び不揮発性メモリ14を有して
いる。不揮発性メモリ14は図示されていないバッテリ
でバックアップされており、操作パネル21より入力さ
れたならい方向やならい速度等に関する各種のパラメー
タが格納されている。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the copying control apparatus and copying machine according to the present invention. In the figure, a copying control device 20 has a CPU 11 for executing copying operations and various kinds of operations described above, a ROM 12 for storing a control program, a RAM 13 corresponding to storage means such as the register circuits 7 and 8, and a nonvolatile memory 14. are doing. The non-volatile memory 14 is backed up by a battery (not shown), and stores various parameters relating to the direction, speed, and the like input from the operation panel 21.

【0025】サーボアンプ22,23はならい制御装置
20から指令される送り軸駆動指令を受け、X軸、Z軸
等のメインモータを駆動する。また、サーボアンプ2
4,25はならい制御装置20から指令される補助軸駆
動指令を受け、X軸、Z軸等のサブモータを駆動する。
ならい工作機械30は、三次元のならい加工を可能とす
るために、図示しないY軸も含めた3軸それぞれについ
て、送り軸に対して平行に重畳して補助軸が設けられて
いる。そして、ならい工作機械30側のトレーサヘッド
31は、その先端のスタイラス32がモデル33に接触
することにより生じるX軸、Y軸及びZ軸方向の各変位
量εx、εy及びεzを検出し、ならい制御装置20に
入力している。
The servo amplifiers 22 and 23 receive a feed axis drive command from the copying control device 20 and drive the main motors such as the X axis and the Z axis. Also, servo amplifier 2
The sub-motors 4 and 25 receive auxiliary shaft drive commands from the copying control device 20 and drive sub-motors such as the X-axis and the Z-axis.
In order to enable three-dimensional copying, the copying machine tool 30 is provided with an auxiliary axis for each of three axes including a Y axis (not shown), which is superimposed in parallel with the feed axis. Then, the tracer head 31 on the side of the copying machine tool 30 detects displacement amounts εx, εy, and εz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions generated when the stylus 32 at the tip thereof comes into contact with the model 33, and It is input to the control device 20.

【0026】カッタ34はコラム35に取りつけられ、
コラム35はメインモータ36zmによってZ軸方向に
移動される。また、コラム35にはサブモータ37zs
及び37xsが装着されており、これらのサブモータ3
7zs及び37xsによって、コラム35の移動に重畳
してトレーサヘッド31はさらにZ軸方向及びX軸方向
に移動する。ワーク38はモデル33とともにテーブル
39上に固定されており、テーブル39はメインモータ
36xmによってX軸方向に移動される。
The cutter 34 is attached to a column 35,
The column 35 is moved in the Z-axis direction by a main motor 36zm. The column 35 has a sub motor 37zs
And 37xs are mounted.
By 7zs and 37xs, the tracer head 31 further moves in the Z-axis direction and the X-axis direction while being superimposed on the movement of the column 35. The work 38 is fixed on a table 39 together with the model 33, and the table 39 is moved in the X-axis direction by a main motor 36xm.

【0027】そして、メインモータ36xm及び36z
mは送り軸駆動指令Vxm及びVzmに従って回転し、
サブモータ37xs及び37zsはならい速度指令値か
ら演算される速度指令値Vxs及びVzsに従って回転
して、カッタヘッドに対して先行してトレーサヘッドを
駆動する。
The main motors 36xm and 36z
m rotates according to the feed axis drive commands Vxm and Vzm,
The submotors 37xs and 37zs rotate according to the speed command values Vxs and Vzs calculated from the following speed command values, and drive the tracer head ahead of the cutter head.

【0028】上記構成のならい工作機械30は、ならい
制御装置10によってトレーサヘッド31が通過した経
路を補正しながら、一定時間遅れてカッタ34が通過す
る。即ち、カッタ34に先行してトレーサヘッド31が
モデル33をならっており、トレーサヘッド31の食い
込み状態に応じて、カッタ34による切削の経路が補正
される。したがって、食い込みが発生した場合にカッタ
の移動を強制的に停止させることなく、ワーク38に対
して食い込んで切削しないように経路補正し、連続した
ならい加工が実行できる。
In the tracing machine tool 30 having the above-described configuration, the cutter 34 passes with a predetermined time delay while correcting the path of the tracer head 31 by the tracing control device 10. That is, the tracer head 31 follows the model 33 prior to the cutter 34, and the path of cutting by the cutter 34 is corrected according to the biting state of the tracer head 31. Therefore, when the bite occurs, the path is corrected so as not to cut into the workpiece 38 by cutting without forcibly stopping the movement of the cutter, and the continuous copying can be performed.

【0029】上記の説明では、補正演算回路5は、トレ
ーサヘッドが受ける変位量に所定の補正ゲインを乗じて
前記送り軸駆動指令に対する補正指令値を決定したが、
所定の演算周期毎に、トレーサヘッドの各軸毎の変位ベ
クトルの成分εx,εy,εzと基準変位との差に応じ
て補正指令値を決定するようにしても良い。
In the above description, the correction arithmetic circuit 5 determines the correction command value for the feed axis drive command by multiplying the displacement amount received by the tracer head by a predetermined correction gain.
The correction command value may be determined according to the difference between the components εx, εy, εz of the displacement vector for each axis of the tracer head and the reference displacement at each predetermined calculation cycle.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、補助軸
を設けてトレーサヘッドを工具軸と独立して駆動し、制
御上で工具の移動を遅らせることにより、見掛け上トレ
ーサヘッドを工具に先行してならい速度指令値で移動さ
せ、工具の食い込みを確実に回避できる。しかも、モデ
ルに対するトレーサヘッドの通路とは異なった、補正さ
れた通路指令によって工具を制御して、食い込みを未然
に防止しつつワークに対する連続したならい加工を実行
できる。したがって、コーナ部においてカッタがワーク
に食い込むことがない、精度の良いならい制御が実現さ
れる。
As described above, according to the present invention, an auxiliary shaft is provided to drive the tracer head independently of the tool shaft, and the movement of the tool is delayed in control, so that the tracer head apparently precedes the tool. The tool is moved with the speed command value according to the speed, so that biting of the tool can be reliably avoided. In addition, the tool can be controlled by a corrected path command different from the path of the tracer head relative to the model, and continuous contouring of the workpiece can be executed while preventing biting. Therefore, accurate tracing control in which the cutter does not bite into the work in the corner portion is realized.

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

【図1】本発明のならい制御装置の主要な制御要素を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing main control elements of a copying control device according to the present invention.

【図2】カッタ通路、トレーサヘッドの通路及び補正速
度の関係の一例を示すX−Z平面図である。
FIG. 2 is an XZ plan view showing an example of a relationship between a cutter path, a path of a tracer head, and a correction speed.

【図3】本発明のならい制御装置及びならい工作機械の
全体の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of a copying control device and a copying machine tool according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 FIFOメモリ 2 合成回路 3 減算回路 4 補正用の演算回路 5 補正演算回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 FIFO memory 2 Synthesizing circuit 3 Subtraction circuit 4 Compensation arithmetic circuit 5 Correction arithmetic circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 33/00 - 35/48 B24B 1/00 - 1/04 B24B 9/00 - 19/28 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23Q 33/00-35/48 B24B 1/00-1/04 B24B 9/00-19/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トレーサヘッドで検出された変位量をな
らい演算して各送り軸のならい速度指令値を求め、これ
らならい速度指令値により送り軸駆動指令を形成するな
らい制御装置において、 送り軸に重畳して設けられた補助軸を制御して、前記送
り軸に平行して前記トレーサヘッドをモデルに対して相
対移動させる補助軸制御手段と、 前記送り軸毎に前記トレーサヘッドが受ける変位置に所
定の補正ゲインを乗じて前記送り軸駆動指令に対する補
正指令値を決定する補正演算手段と、 前記ならい速度指令値を前記補正指令値とに基づいて
正する手段と、 該補正されたならい速度指令値を所定時間遅延して前記
送り軸駆動指令として出力する遅延手段と、 前記遅延手段で遅延して出力された送り軸駆動指令の値
を前記ならい速度指令値から減算して、前記補助軸制御
手段への速度指令値を出力する減算手段と、 を有することを特徴とするならい制御装置。
1. A calculates copying the displacement amount detected by the tracer head seek tracing speed command values of the respective feed axes, in Great had control device forms a Rioku Ri axis drive command by these if have the speed command value, An auxiliary axis control means for controlling an auxiliary axis provided to be superimposed on the feed axis and moving the tracer head relative to a model in parallel with the feed axis; and receiving the tracer head for each feed axis. accessory based correction calculating means for determining a correction command value for said feed shaft drive command is multiplied by a predetermined correction gain to the variable position, the tracing speed command value to said corrected command value
Means for correcting , and delaying the corrected speed command value by a predetermined time.
A delay means for outputting as a feed axis drive command; and a value of the feed axis drive command delayed and output by the delay means being subtracted from the following speed command value to output a speed command value to the auxiliary axis control means. And a subtraction means for performing the following.
【請求項2】 前記補正演算手段では、所定の演算周期
毎に前記トレーサヘッドの各軸毎の変位ベクトルの成分
εx,εy,εzと基準変位との差に応じて補正指令値
が決定されることを特徴とする請求項1記載のならい制
御装置。
2. The correction calculation means determines a correction command value in accordance with a difference between a component εx, εy, εz of a displacement vector for each axis of the tracer head and a reference displacement at each predetermined calculation cycle. 2. The copying control device according to claim 1, wherein:
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