JPH01193152A - 輪郭倣い方法 - Google Patents

輪郭倣い方法

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JPH01193152A
JPH01193152A JP1759788A JP1759788A JPH01193152A JP H01193152 A JPH01193152 A JP H01193152A JP 1759788 A JP1759788 A JP 1759788A JP 1759788 A JP1759788 A JP 1759788A JP H01193152 A JPH01193152 A JP H01193152A
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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〉 本発明は輪郭倣い方法に係り、特に傾斜面にモデルが配
設された場合、あるいはモデルに傾斜輪郭形状が存在す
る場合における輪郭倣い方法に関する。
〈従来技術〉 輪郭倣いは第4図に示すようにモデルMDLの輪郭に沿
ってスタイ、ラスSTLが移動するように、該スタイラ
スの三次元変位量(トレーサヘッドTRHから出力され
る)を用いて制御すると共に、カッタをスタイラスに追
従させて移動させることにより、ワークにモデル形状通
りの加工を施すものである。
ところで、従来の輪郭倣いではZ軸方向の高さを一定と
した等真綿を倣い、しかる後2方向にスタイラスをピッ
クフィードし、以後同様な等真綿輪郭倣いとピックフィ
ードとを繰り返して三次元形状の倣いを行うものであっ
た。
〈発明が解決しようとしている課題〉 しかし、かかる従来の輪郭倣い方法では第5図に示すよ
うに水平面と所定の傾斜角度θをなす傾斜面IC5にモ
デルMDLが配設されている場合には、単一の輪郭倣い
指令(等真綿倣い)ではモデル全体を輪郭倣い加工する
ととがができなかった。
尚、モデルが傾斜面に配設される場合のほか、第6図に
示すようにモデルMDLに傾斜した輪郭形状部ICPT
が存7在する場合には該モデルが水平に配設されている
場合であっても輪郭倣い加工ができなかった。
以上から本発明の目的は傾斜面にモデルが存在する場合
であっても、あるいはモデルに傾斜した輪郭形状部分が
存在する場合であっても輪郭形状の倣い加工ができる傾
斜面に平行な輪郭倣い方法を提供することである。
く課題を解決するための手段〉 第1図は本発明の概略説明図である。
MDLはモデル、STLはスタイラス、TRHはトレー
サヘッド、IC8は傾斜面、θは傾斜面の水平面に対す
るX方向の傾斜角度、ψは傾斜面の水平面に対するY方
向の傾斜角度である。
く作用〉 X方向及びY方向の傾斜角度θ、φが既知の傾斜面IC
8(第1図(a))上に存在するモデルMDL(第1図
(b)ではφ−0としている)に対して、輪郭倣い中に
移動した所定時間毎のX、Y方向移動量Lx、 LVと
傾斜角度θ、ψを用いて次式%式% により、モデルMDLの傾斜輪郭部分ICPTに沿って
スタイラスSTLが移動するために必要なZ軸方向移動
量LZを算出し、X、Y軸に関してトレーサヘッドの検
出信号による輪郭倣い制御を行うと共に、Z軸方向にL
Z移動させる制御を行うことによってモデルの輪郭形状
倣いを行う。
〈実施例〉 第2図は本発明にかかる輪郭倣いを具現化したシステム
のブロック図である。
10は操作盤であり、輪郭倣いに必要な各覆データを設
定したり、傾斜面IC3(第1図(a))の水平面に対
するX方向傾斜角度θやY方向傾斜角度ψを入力する。
11は輪郭倣い制御装置であゆ、倣い演算回路11aと
Z方向の移動量LZを演算するための移動量演算回$l
lbを有している。
倣い演算回路11mはトレーサヘッドTRHから出力さ
れるスタイラスの三次元変位量ε8.ε7゜c2を用い
て周知の輪郭倣い演算を行ってXY平面の各軸方向にお
ける7速度指令vx、vvを発生する。
移動量演算回!js11bは所定時間毎のX、Y各軸方
向の移動量Lx、Lvと傾斜面ICSの各軸方向におけ
る傾斜角度θ、φを用いて所定時間毎のZ軸方向移動量
LZを次式 %式%(1) により演算する。
12X、12Y、12Zはアナログの速度指令VX、V
Z、V2を増幅するためのサーボアンプ、13X、13
Y、13ZはX軸、Y軸及びZ軸(7)モータ、14X
、14Y、142はモータが所定量回転する毎にパルス
Px、 P、、 P2を発生するパルス発生器(パルス
発生器)、lsx、15Yはそれぞれパルス発生器14
X、14Yから発生するパルスPx、 P、を計数して
所定時間毎の各軸移動量Lx、LVを発生するカウンタ
、16ばスタイラスをZ方向に移動させる位置制御部で
ある。
以下第1図乃至第2図に従って本発明にかかる輪郭倣い
方法を説明する。
操作盤10から輪郭倣いに必要なデータを設定すると共
に、傾斜面、IC3の水平面(xY平面)に対するX軸
方向傾斜角度θやY軸方向傾斜角度φを入力して輪郭倣
いの起動を掛ける。尚、実際には、操作盤10から入力
されたθ、φに対して11b内では、θ、φの正接 t
anθ、tanφも併せて算出される。
輪郭倣いの起動により、倣い演算回路11mは周知の輪
郭倣い演算を行ってX、Y各軸の速度指令vx、vvを
発生する。この速度指令VX、VZによりモータ13X
、13Yが回転してスタイラスSTLはモデルMDLの
傾斜輪郭部ICP (第1図(b))に沿って移動する
。そして、モータが回転すると各パルス発生晋14X、
14YからパルスPx、PYが発生し、該パルスがカウ
ンタ15x。
15Yによりそれぞれ計数され、この結果各軸の移動量
が該カウンタに蓄積される。
以上の輪郭倣い制御と並行して移動量演算回路11bは
所定時間毎にカウンタ15X、15Yから計数値(所定
時間毎の移動量) Lx、 L、を読み取り、Lx、 
LV及び傾斜角度θ、ψの正接tanθ。
tanφを用いて(1)式、により所定時間毎のZ軸移
動量LZ、換言すれば傾斜面上のモデルMDLの輪郭に
沿って移動するために必要なZ軸の移動量LZを算出す
る。
しかる後、位置制御部16は該2軸移動量LZを入力さ
れてスタイラスをZ方向にLZ移動させるように周知の
位置制御を行う。そして、この2方向の位置制御と並行
して倣い演算回路11aによる輪郭倣い制御が行われて
傾斜面に平行な輪郭倣いが遂行される。
すなわち、X、Y軸に関してはトレーサヘッドの検出信
号ε8.C9,C2による輪郭倣い制御が行れると共に
、Z軸に関してはLZ移動させる位置制御が行われて傾
斜形状ICPTに沿った輪郭倣い)が行われる。
尚、1サイクルの輪郭倣いが終了する毎に、位置制御部
16にZ方向のピックフィード指令(図示せず)が入力
されてスタイラスSTLはZ方向にピックフィードされ
る。ピックフィード中にもX、Y方向への移動を監視し
ており、前述の(1)により求まるLZの値をピックフ
ィード方向(Z方向)へ重畳してピック幅を一定にして
いる。
第3図は本発明にかかる輪郭倣いの別の実施例ブロック
図であり、第2図と同一部分には同一符号を付している
第2図の実施例では所定時間毎のZ方向移動量LZを計
算し、XYの輪郭倣い制御と並行してZ方向にLZ移動
させるものであったが、第3図の実施例ではXYの輪郭
倣い演算により得られたX、Y軸方向における速度指令
vx、vvと各軸方向の傾斜角度θ、ψとを用いてZ軸
方向の速度指令■2を演算し、vx、vv、v2により
各軸モータを駆動して傾斜輪郭倣いを行うものである。
さて、第3図において第2図と異なる点は(i)倣い演
算回路11aからデジタルの速度指令vx、vzが出力
されている、 (iil速度演算回1s11 cが設けられ、x、y軸
方向の移動速度Vx、VYと傾斜面IC5の各軸方向に
おける傾斜角度θ、ψを用いてZ軸方向の移動速度VZ
を次式 %式%(2) により演算している、 (至)各軸毎にデジタルの速度指令vx、vv、VZを
アナログに変換するDAコンバータ17X、17Y、1
7Zが設けられている 点である。以下、第1図を参照しつ一第3図の実施例の
動作を説明する。
操作盤10から輪郭倣いに必要なデータを設定すると共
に、傾斜面IC8(第1図(a))の水平面に対するX
軸方向傾斜角度θやY軸方向傾斜角度φ を設定入力し
て起動を掛ける。llc内ではθ、φの正接tanθ、
tanψも併せて算出される。
輪郭倣いの起動により、倣い演算回路11aは周知の輪
郭倣い演算を行ってX、Y各軸の速度指令V、、V、を
デジタル発生する。
速度演算口@ 11 cは速度指令vx、v2が入力さ
れる毎に、vx、vV及び傾斜角度θ、φの正接tan
θ、 tanψを用いて(2)式によりZ軸移動速度v
2、換言すればスタイラスを傾斜面上のモデルMDLの
輪郭に沿って、移動させるために必要なZ軸方向の移動
速度VZを算出する。
しかる後、各軸の速度指令vx、vY、v2はDAコン
バータ17X、17Y、172でアナログに変換され、
このアナログの速度指令Vx、 V、、 V2により%
−1y 13X、13Y、13Zが回転シテスタイラス
STLはモデルMDLの傾斜部分ICPTに沿って移動
する。尚、各軸モータが回転すると各パルス発生晋14
X、14Y、142からパルスPx、 P、、 P2が
発生し、該パルスが輪郭倣い制御装置11に取り込まれ
て積算されて位置の監視が行われる。
以上から、X、Y軸に関してはトレーサヘッドの検出信
号1x、 1v、 (2による輪郭倣い制御が行れると
共に、Z軸に関しては傾斜角度θ、φに応じた速度v2
による移動制御が行われて傾斜形状に沿った倣いが行わ
れる。そして、この第3図の方法によればZ軸方向の遅
れが生じないから正確に傾斜面に平行な輪郭ならいがで
きる。尚、第2図の方法ではサンプリング時間だけZ方
向の移動が遅れる。
〈発明の効果〉 以上本発明によれば、X、Y軸に関してはトレーサヘッ
ドの検出信号による輪郭倣い制御を行うと共に、Z軸に
関しては、輪郭倣いによる所定時間毎のX、Y方向移動
量Lx、LVとモデル輪郭部分のX、Y方向の傾斜角度
θ、φを用いてZ方向の移動量LZを算出し、Z方向に
LZ移動させる位置制御を行うように構成したから、第
5図に示すように傾斜面にモデルが配設されている場合
であっても、また第6図に示すようにモデル自身に傾斜
輪郭形状が存在する場合であっても輪郭倣いができ、加
工効率を向上させることができる。
又、本発明によれば、輪郭倣い演算により得られるX軸
及びY軸方向の速度指令Vx、 V2とモデル輪郭部分
のX、Y方向の傾斜角度θ、φを用いてZ軸方向の移動
速度VZを算出し、Vx、 VV、 V2により各軸モ
ータを制御するように構成したから、傾斜面にモデルが
配設されている場合であっても、またモデル自身に傾斜
輪郭形状が存在する場合であっても効率良く輪、郭加工
ができ、しかもX、Y方向の指令速度と同時に2方向の
指令速度を発生できるため時間遅れがなく、正確に傾斜
面に平行な輪郭倣いができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概略説明図、 第2図は本発明を具現化した輪郭倣いシステムのブロッ
ク図、 第3図は本発明の別の輪郭倣いシステムのブロック図、 第4図乃至第6図は本発明の背景説明図である。 MDL・・モデル、 STL・・スタイラス、 TRH・・トレーサヘッド、 IC3・・傾斜面 第1図 (b)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トレーサヘッドの検出信号からX、Y各軸の送り
    速度を演算してモデル形状を輪郭倣いする倣い制御装置
    における輪郭倣い方法において、XY平面に対してX方
    向にθ、Y方向にφ傾斜を持たせたモデルに対して輪郭
    倣いを行う場合、X、Y軸に関してはトレーサヘッドの
    検出信号による輪郭倣い制御を行うと共に、Z軸に関し
    ては、X軸及びY軸方向の移動量を監視し、所定時間毎
    のX、Y方向移動量と前記傾斜角度θ、φを用いてZ方
    向の移動量L_Zを算出し、Z方向にL_Z移動させる
    制御を行うことを特徴とする傾斜面に平行な輪郭倣い方
    法。
  2. (2)所定時間毎のX、Y軸方向の移動量をL_X、L
    _Yとする時、所定時間当りのZ軸方向の移動量L_Z
    を L_Z=L_X・tanθ+L_Y・tanφにより演
    算することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の傾
    斜面に平行な輪郭倣い方法。
  3. (3)トレーサヘッドの検出信号からX、Y各軸の送り
    速度を演算してモデル形状を輪郭倣いする倣い制御装置
    における輪郭倣い方法において、XY平面に対してX方
    向にθ、Y方向にφ傾斜を持たせたモデルに対して輪郭
    倣いを行う場合、輪郭倣い演算により得られるX軸及び
    Y軸方向の速度指令V_X、V_Zと前記傾斜角度θ、
    φを用いてZ軸方向の移動速度V_Zを算出し、 V_X、V_Y、V_Zにより各軸モータを制御するこ
    とを特徴とする傾斜面に平行な輪郭倣い方法。
  4. (4)X、Y軸方向の移動速度をV_X、V_Yとする
    時、Z軸方向の移動速度V_Zを V_Z=V_X・tanθ+V_Y・tanφにより演
    算することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の傾
    斜面に平行な輪郭倣い方法。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6010862A (ja) * 1983-06-29 1985-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 留守番電話装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6010862A (ja) * 1983-06-29 1985-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 留守番電話装置

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