JPH02185346A - Profile control method - Google Patents
Profile control methodInfo
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- JPH02185346A JPH02185346A JP415689A JP415689A JPH02185346A JP H02185346 A JPH02185346 A JP H02185346A JP 415689 A JP415689 A JP 415689A JP 415689 A JP415689 A JP 415689A JP H02185346 A JPH02185346 A JP H02185346A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はモデルをならいながらワークを加工するならい
制御方式に関し、特にロストモーションによる象限切り
換わり時の突起部を減少させるようにしたならい制御方
式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a tracing control method for machining a workpiece while tracing a model, and particularly to a tracing control method that reduces protrusions when switching quadrants due to lost motion. Regarding.
ならい加工によって、真円切削(真円をならいながら切
削を行う加工)を行う場合に機械にバックラッシュ等の
ロストモーションがあると象限の変更点で突起形状が発
生する。これはロストモ−ジョンの間はサーボモータが
回転していても、機械が動かず、その結果トレーサヘッ
ドが検出している変位量も変化せず、従って変位誤差を
補正する速度指令も変化せず、ならいの応答(VN応答
)が遅れて、ワークに象限切り換わり時の突起が発生し
ていた。When performing perfect circular cutting (machining that cuts while tracing a perfect circle) by tracing, if there is lost motion such as backlash in the machine, a protrusion shape will occur at the point where the quadrant changes. This is because during lost motion, even though the servo motor is rotating, the machine does not move, and as a result, the amount of displacement detected by the tracer head does not change, so the speed command to correct the displacement error also does not change. , the tracing response (VN response) was delayed, and a protrusion occurred on the workpiece when switching quadrants.
第4図はならい加工による真円の加工断面例を示す図で
ある。ワーク断面1には象限切り換わり時の突起2.3
.4及び5が生じている。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a perfectly circular cross section processed by contouring. Workpiece cross section 1 has protrusions 2.3 when switching quadrants.
.. 4 and 5 are occurring.
ならい送り軸は通常トレーサヘッドを検出器としたフル
クローズトループを形成しており、制御装置側でバック
ラッシュ補正を行わな(でも、静的にはバックラッシュ
分の動きは補正されるが、動的には機械が動かない状態
が存在するため、バックラッシュ動作があると、ワーク
に突起形状が生じる。The profiling feed axis normally forms a fully closed loop with the tracer head as the detector, and backlash compensation is not performed on the control device side (although statically the backlash movement is compensated for, the dynamic Generally, there is a state in which the machine does not move, so if there is backlash movement, a protrusion shape will occur on the workpiece.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ロ
ストモーションによる象限切り換わり時の突起形状を減
少させるようにしたならい制御方式を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a tracing control method that reduces the shape of a protrusion when switching quadrants due to lost motion.
本発明では上記課題を解決するために、トレーサヘッド
で検出したスタイラスの変位量信号に基づき、ならい演
算を行い、各軸の送り速度を制御するならい制御方式に
おいて、送り軸のならい方向が反転したことを検出し、
補正速度の速度ループゲインを大きくすることを特徴と
するならい制御方式が、
提供される。In order to solve the above problems, the present invention performs a tracing calculation based on the stylus displacement signal detected by the tracer head and uses a tracing control method to control the feed rate of each axis, in which the tracing direction of the feed axis is reversed. detect that
A profiling control method is provided that is characterized by increasing the speed loop gain of the corrected speed.
ならい軸の方向が変化したら、ならい補正速度ループの
速度ゲインを高くして、ロストモーションに対応する距
離だけ高速にトレーサヘッドを動かすことにより、ワー
クの突起形状を小さくする。When the direction of the profiling axis changes, the protrusion shape of the workpiece is reduced by increasing the speed gain of the profiling correction speed loop and moving the tracer head at high speed by a distance corresponding to the lost motion.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第3図はならい制御のワークとスタイラスの関係を示す
図である。トレーサヘッドの先端に設けられたスタイラ
ス7は偏差に応じたならい補正速度成分VNと送り速度
成分VTとの合成速度■で移動する。実際にはこの合成
速度VをそれぞれX軸及びY軸の速度成分Vx及びvy
に分解し、それぞれ、X軸及びY軸を速度Vx及びvy
で移動させる。モデル6の点PではY軸の移動方向が変
わり、第4図に示したように、ワークに突起部2が発生
する。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the workpiece and the stylus in profile control. The stylus 7 provided at the tip of the tracer head moves at a composite speed (2) of the contouring correction speed component VN and the feed speed component VT according to the deviation. In reality, this composite velocity V is the velocity component Vx and vy of the X axis and Y axis, respectively.
and the X-axis and Y-axis are the velocities Vx and vy, respectively.
to move it. At point P of the model 6, the moving direction of the Y axis changes, and a protrusion 2 is generated on the workpiece as shown in FIG.
この突起部を小さくし、ワークの加工精度をあげるため
に、ここではY軸の移動方向が変化したことを検出して
、ならい補正速度VNの速度ループゲインを上げるので
ある。この処理について、フローチャートに基づいて説
明する。第1図は本発明のならい制御方式の処理のフロ
ーチャートである0図において、Sに続く数値はステッ
プ番号を示す。In order to reduce the size of this protrusion and improve the machining accuracy of the workpiece, a change in the moving direction of the Y-axis is detected and the velocity loop gain of the profile correction velocity VN is increased. This process will be explained based on a flowchart. FIG. 1 is a flowchart of the process of the profiling control method of the present invention. In FIG. 0, the numerical value following S indicates a step number.
〔S1〕軸のならい方向が切り換わったか調べ、切り換
わったらS2へ進む。[S1] Check whether the axis tracing direction has been switched, and if it has been switched, proceed to S2.
〔S2〕方向が反転した軸に対して、バックラッシュ等
のロストモーション分だけ移動したか調べ、移動してい
ればS4へ、移動中であればS3へ進む。[S2] Check whether the axis has moved by the amount of lost motion such as backlash with respect to the axis whose direction has been reversed. If it has moved, proceed to S4; if it is moving, proceed to S3.
〔S3〕軸の移動方向が反転して、いまだロストモーシ
ョン分の範囲にあるので、補正速度演算のための速度ル
ープゲイン(VNゲイン)に、システムパラメータで設
定されている定数をかけて、速度ループゲインを大きく
する。[S3] The moving direction of the axis has been reversed and is still within the range of lost motion, so multiply the speed loop gain (VN gain) for corrected speed calculation by a constant set in the system parameters to calculate the speed. Increase loop gain.
〔S4〕ロストモ一シヨン分の移動が終了したので、補
正速度VNの速度ループゲインをもとの値に戻す。[S4] Since the movement of the lost motion is completed, the velocity loop gain of the corrected velocity VN is returned to its original value.
〔S5〕ならい速度を演算し、軸の移動を実行する。[S5] Calculate the tracing speed and execute axis movement.
ならい制御装置はこの処理を一定時間ごとに実行し、な
らい制御を続行する。The profiling control device executes this process at regular intervals and continues profiling control.
次に本発明を実施するためのならい制御装置の概略の構
成について述べる。第2図は本発明を実施するためのな
らい制御装置の機能ブロック図である。変位合成手段2
1はスタイラスから検出された変位量ε8、1、ε2を
合成して合成変位ε
量εを求める。演算器22は標準変位量ε。と合成変位
量εの差分を求める。補正速度演算器23は上記差分か
らモデル表面に垂直な補正速度成分VNを演算する。送
り速度演算器24は上記差分からモデル表面に水平な送
り速度成分VTを演算する。Next, a general configuration of a profiling control device for carrying out the present invention will be described. FIG. 2 is a functional block diagram of a profiling control device for implementing the present invention. Displacement synthesis means 2
1 synthesizes the displacement amounts ε8, 1, and ε2 detected from the stylus to obtain a composite displacement ε amount ε. The calculator 22 calculates the standard displacement amount ε. and the resultant displacement amount ε. The corrected velocity calculator 23 calculates a corrected velocity component VN perpendicular to the model surface from the above difference. The feed rate calculator 24 calculates a feed rate component VT horizontal to the model surface from the above difference.
角度割り出し手段25は変位量εや、εヶ、ε2からな
らい角度を求める。分配手段26は補正速度VNと送り
速度24からの出力を、角度割り出し手段25からの出
力に従って各軸に出力する。The angle determining means 25 calculates the tracing angle from the displacement amount ε, ε, and ε2. The distribution means 26 outputs the output from the corrected speed VN and the feed rate 24 to each axis according to the output from the angle indexing means 25.
ゲート27は各軸へのならい速度指令Vx、Vy、Vz
が出力される。The gate 27 sends tracing speed commands Vx, Vy, Vz to each axis.
is output.
方向反転検出手段28は各送り軸のサーボモータに設け
られたバルスコーダ等の位置検出器からの帰還パルスP
X、PY、PZを受けて、その方向を記憶し、送り軸の
移動方向が反転したことを検出し、予め設定されたロス
トモーション分、実際にはバックラッシュ量分移動する
間、ゲイン制御信号を出力する。ゲイン制御手段29は
軸方向反転検出手段28からのゲイン制御信号を受けて
、補正速度VNのループゲインを大きくする0通常のル
ープゲインは30〜50程度であるが、これを60〜1
00程度に大きくする。この数値は機械の剛性、切削負
荷、ならい速度等から実験的に決定する0機械座標カウ
ンタ30は各送り軸の帰還パルスをカウントし、機械位
置XSY、、Zを出力し、これを表示装置に表示する。The direction reversal detection means 28 receives a feedback pulse P from a position detector such as a pulse coder provided on the servo motor of each feed axis.
It receives X, PY, and PZ, memorizes the direction, detects that the direction of movement of the feed axis is reversed, and outputs a gain control signal while moving by a preset lost motion amount (actually, backlash amount). Output. The gain control means 29 receives the gain control signal from the axial reversal detection means 28 and increases the loop gain of the corrected speed VN.The normal loop gain is about 30 to 50, but this is increased to 60 to 1.
Increase it to around 00. This value is determined experimentally based on the rigidity of the machine, cutting load, tracing speed, etc. The machine coordinate counter 30 counts the feedback pulses of each feed axis, outputs the machine position XSY, , Z, and displays this on the display device. indicate.
このように、ならい補正速度VNの速度ループゲインを
上げることにより、突起形状を従来のl/2〜1/3程
度に減少させることができる。In this way, by increasing the velocity loop gain of the profiling correction velocity VN, the shape of the protrusion can be reduced to about 1/2 to 1/3 of the conventional one.
上記の説明では方向は位置検出器からの帰還パルスで検
出したが、各軸のならい速度指令Vx、Vy、Vzから
検出してもよい。In the above description, the direction is detected using the feedback pulse from the position detector, but it may also be detected from the tracing speed commands Vx, Vy, and Vz for each axis.
以上説明したように本発明では、送り軸の方向が反転し
たときに、ならい補正速度の速度ループゲインを高くし
たので、象限の変化した部分での突起を減少させること
ができ、ワークの加工精度が向上される。As explained above, in the present invention, when the direction of the feed axis is reversed, the speed loop gain of the profiling correction speed is increased, so it is possible to reduce protrusions in the changed part of the quadrant, and to improve the machining accuracy of the workpiece. is improved.
第1図は本発明のならい制御方式の処理のフローチャー
ト、
第2図は本発明を実施するためのならい制御装置の機能
ブロック図、
第3図はならい制御のワークとスタイラスの関係を示す
図、
第4図はならい加工による真円の加工断面例を示す図で
ある。
24−・・−−−−−−−−−−ならい速度演算手段2
5・−・・−・・−・−角度割り出し手段28・・−・
・・・・−・方向反転検出手段29−−−−−−−−−
−一・ゲイン制御手段特許出願人 ファナック株式会社
代理人 弁理士 服部毅巖
l−・・−−−−−−−・−−−−−ワーク2〜5−・
−・−・−・−突起部
6−−一一一一・−・−・・−モデルFig. 1 is a flowchart of processing of the profiling control method of the present invention, Fig. 2 is a functional block diagram of a profiling control device for implementing the present invention, Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the workpiece and the stylus in profiling control, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a perfectly circular cross section processed by contouring. 24------------- Tracing speed calculation means 2
5・−・・−・・−・−Angle determining means 28・・−・
......Direction reversal detection means 29------
-1.Gain control means patent applicant Fanuc Co., Ltd. agent Patent attorney Takeshi Hattori-・・−−−−−−−・−−−−Work 2 to 5−・
−・−・−・−Protrusion 6−−1111・−・−・・−Model
Claims (5)
号に基づき、ならい演算を行い、各軸の送り速度を制御
するならい制御方式において、ならい方向が反転したこ
とを検出し、 補正速度の速度ループゲインを大きくすることを特徴と
するならい制御方式。(1) In the tracing control method, which performs tracing calculations based on the stylus displacement signal detected by the tracer head and controls the feed rate of each axis, a reversal of the tracing direction is detected and the speed loop gain of the correction speed is applied. A tracing control method characterized by increasing the .
ならい軸が移動する間、前記ならい補正速度ループゲイ
ンを大きくすることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のならい制御方式。(2) The profiling control method according to claim 1, wherein the profiling correction speed loop gain is increased while the profiling axis moves by a distance corresponding to a preset lost motion.
モータに結合された位置検出器の帰還パルスから検出す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のならい
制御方式。(3) The tracing control method according to claim 1, wherein the tracing direction is detected from a feedback pulse of a position detector coupled to a servo motor that controls the axis.
ータへの指令速度から検出することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のならい制御方式。(4) The tracing control method according to claim 1, wherein the direction of movement is detected from a command speed to a servo motor that controls the axis.
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のならい制
御方式。(5) The profile control method according to claim 1, wherein the lost motion is a backlash amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP415689A JPH02185346A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Profile control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP415689A JPH02185346A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Profile control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02185346A true JPH02185346A (en) | 1990-07-19 |
Family
ID=11576889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP415689A Pending JPH02185346A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Profile control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02185346A (en) |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP415689A patent/JPH02185346A/en active Pending
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