JPH03287348A - ならい制御方法 - Google Patents

ならい制御方法

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JPH03287348A
JPH03287348A JP2087869A JP8786990A JPH03287348A JP H03287348 A JPH03287348 A JP H03287348A JP 2087869 A JP2087869 A JP 2087869A JP 8786990 A JP8786990 A JP 8786990A JP H03287348 A JPH03287348 A JP H03287348A
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JP
Japan
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speed
axis
axes
control method
tracing
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JP2087869A
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Inventor
Hitoshi Aramaki
荒巻 仁
Tetsuji Okamoto
哲治 岡本
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • B23Q35/121Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
    • B23Q35/123Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing the feeler varying the impedance in a circuit
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50167Adapting to copying

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〕 本発明は金型加工等のならい制御方法に関し、特に一部
の軸をNC指令するならい制御方法に関する。
〔従来の技術〕
2軸をNC指令で移動させ、残りの1軸でならい制御を
行うならい制御方法が使用されでいる。
例えば、X、Y軸をNC指令し、Z軸をならい制御する
。すなわち、X、Y軸をNC指令で制御し、Z軸を以下
の式に基づいて制御する。
Vz=  (ε−ε、)xG ここで、VzはZ軸のならい速度、εはX軸、Y軸及び
Z軸の合成変位量、ε。は基準変位量である。
このようなならい制御方法では、X1Y平面上で任意の
箇所、通路をならうことができ、複雑な形状等を部分的
にならう場合に便利である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、1軸のみをならい、3軸について割り出し、分
配等の制御をおこなっていないので、精度も低く、なら
い速度も早くすることができなかった。
特に、割り出し、分配を行わないので、トレーサヘッド
が進行方向に対して上りの斜面をならうときは、モデル
面に対して、くい込みがってになる。逆に、下りの斜面
をならうときは離れかってとなる。この結果、往復なら
いを行うと、上りと下りの切り換え箇所で段差が生じる
という問題もあった0 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、N
C指令によって2軸を制御し、かつ、3軸によるならい
制御を行うならい制御方法を提供することを目的とする
〔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
でモデルをならいワークを加工するならい制御方法にお
いて、2軸をNC指令速度及びNC指令通路で制御し、
前記2軸を含む3軸をならい制御し、前記NC指令速度
と、前記2軸のならい制御の合成速度が一致するように
前記NC指令速度を制御することを特徴とするならい制
御方法が、提供される。
〔作用〕
2軸(例えばX、Y軸〉は指令通路及び速度をNC指令
する。また、同時に3軸はならい制御する。ここでNC
指令速度と、ならい制御による2軸の合成速度が一致す
るように、NC指令速度を変化させる。2軸の通路はN
C指令通路となり、さらに、速度はならい制御速度とな
り、3軸のならい制御と等価な動きとなる。
〔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。
第1図は本発明のならい制御方法を実施するためのなら
い制御装置のブロック図である。NC指令lはX、Y平
面上のX、Y軸の移動指令と、送り速度指令Fを含む。
移動指令は補間器2aでオーバライド回路2bからの速
度Fdでパルス分配される。速度Fdについては後述す
る。速度指令Fはオーバライド回路2bに送られる。
分配パルスXP、YPはそれぞれ、加減速回路3x、加
減速回路3yに送られ、加減速がかけられ、加算器4x
、加算器4yに送られる。加算器4x、4yでは分配パ
ルスXP、YPから、後述するパルスコーダ23x、2
3yからの位置帰還パルスFpx、FPyを減算して、
エラーレジスタ5x、エラーレジスタ5yに送られる。
エラーレジスタ5xとエラーレジスタ5yの出力Ex。
Eyは分配回路17に送られる。
分配回路17はエラーEx、EyにゲインGを乗じて、
それぞれの速度指令Vx、Vyを生成し、サーボアンプ
18x、18yによって、それぞれ、X軸サーボモータ
22x、Y軸サーボモータ22yを駆動する。X軸サー
ボモータ22x、Y軸サーボモータ22yには、それぞ
れ、パルスコーダ23x、パルスコーダ23yが結合さ
れており、フィードバックパルスFPx、FPyを加算
器4Xと加算器4yに帰還する。
一方、ならい工作機械に設けられているトレーサヘッド
20は、その先端のスタイラス21がモデルに接触する
ことにより生じるX軸、Y軸及びZ軸方向の各変位量ε
X、Ey及びε2を検出して、切り換え回路11及び合
成回路13に人力する。切り換え回路11では、これら
の変位量の中から図示されていない操作盤を介して指令
されたならい平面の二軸の変位量EcSEsを選択して
割り出し回路12に人力する。割り出し回路12は変位
量ε1及びε2を用いて次式、 Ec−ε1/(ε12+ε22)l/2=c o 5e Es=ε2/ (ε1’ +ε2” )”=sine を演算して、割り出し信号ε1及びε2を求める。
また、合成回路13では各変位量εX、εy及びε2か
ら合成変位量ε、(ε=(εx2+εy2+εz2)l
/2)を求めて演算器14に人力する。演算器14は合
成変位量εと予め設定された基準変位量εOとの差分Δ
ε(Δε=ε−εO)を演算して速度信号発生回路15
及び16に入力する。速度信号発生回路15は差分Δε
に基づいてスタイラス変位方向に対して直角方向の送り
速度信号(接線方向速度信号)Vtを発生する。また、
速度信号発生回路16は差分Δεに比例させて、スタイ
ラス変位方向の送り速度信号(法線方向速度信号)Vn
を発生する。
分配回路17は割り出し信号Ec、Es、接線方向速度
信号Vt及び法線方向速度信号Vnを用いて次式、 V1=VtXs 1ne−VnxcoseV2=−Vt
Xcose−Vnxs 1n(E)を演算してならい平
面の二軸の速度成分V1及びVzを求め、これらをX軸
、Y軸及び二軸の速度信号Vxa、Vya及びVzを生
成する。二軸の速度指令はそのままサーボアンプ18z
に送られ、二軸サーボモータ22zを駆動する。
一方、X軸及びY軸のならい速度Vxa、VyaはNC
指令速度を制御するために使用される。
次にNC指令速度の制御について説明する。第2図は分
配速度の計算を説明するためのブロック図である。ここ
では簡単のために、NC指令はX軸のみとし、ならいに
よる速度はX成分のみとする。X軸のエラーレジスタ5
xのエラーExは分配回路17に入力され、ゲインG(
17a)を乗じて速度Vxを得て、速度Vxはサーボア
ンプ18xに送られる。
演算回路17bではならい速度とNC指令による速度V
xとの比、 n=Vxa/Vx を求める。この比nをオーバライド回路2bに送り、オ
ーバライド回路2bでは指令速度Fから、実際の分配速
度Fd。
Fd=F/n を求め、この分配速度Fdでパルス分配を行う。
これによって、ならい制御によるX軸のならい速度と、
NC指令によるX軸の速度が一致し、3軸のならい制御
を行う場合と同等の加工精度となら・い速度が得られる
上記の説明ではNC指令はX軸のみとし、ならい速度成
分もX軸のみとした。NC指令がX1Y軸であり、なら
い速度成分がX1Y軸のときは上記の式に、それぞれ、
X1Y軸の合成速度及び、合成ならい速度を代入すれば
よい。
また、急激なくい込み等が発生した場合は、X1Y軸は
NC指令を無視して、逃げ動作等を行うようにすること
もできる。
上記の説明ではX、Y軸をNC制御し、二軸をならい制
御としたが、これらの組み合わせは加工物に応じて変更
することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明では、2軸をNC指令し、3
軸をならい制御し、NC指令速度と2軸のならい合成速
度を一致させるようにしたので、ならいの精度が向上し
、ならい速度も高くできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のならい制御方法を実施するためのなら
い制御装置のブロック図、 第2図は分配速度の計算を説明するためのブロック図で
ある。 a b X y ・NC指令 補間器 ゛ オーバライド回路 °゛°加減速回路 −加減速回路 −加算器 加算器 エラーレジスタ エラーレジスタ ー・−・−・分配回路 ・  −サーボアンプ 一サーボアンプ サーボアンプ X軸サーボモータ Y軸サーボモータ Z軸サーボモータ ーX軸パルスコーダ Y軸バルスコーダ トレーサヘッド °・スタイラス x y− x y 7 8x 8y 8z 2x 22y・・・−・ 22z  ・ 3x 3y 0 21−−・

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トレーサヘッドでモデルをならいワークを加工す
    るならい制御方法において、 2軸をNC指令速度及びNC指令通路で制御し、前記2
    軸を含む3軸をならい制御し、 前記NC指令速度と、前記2軸のならい制御の合成速度
    が一致するように前記NC指令速度を制御することを特
    徴とするならい制御方法。
  2. (2)前記合成速度は前記2軸のそれぞれのエラーにゲ
    インを乗じて、合成することによって得るようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載のならい制御方法。
  3. (3)前記NC指令速度をオーバライド制御によって制
    御することを特徴とする請求項1記載のならい制御方法
  4. (4)前記2軸はくい込み量が急激に変化したときはな
    らい制御による速度で逃げ動作を行うようにしたことを
    特徴とする請求項1記載のならい制御方法。
  5. (5)前記2軸はX、Y軸とし、他の1軸をZ軸として
    制御することを特徴とする請求項1記載のならい制御方
    法。
JP2087869A 1990-04-02 1990-04-02 ならい制御方法 Pending JPH03287348A (ja)

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EP19910906571 EP0480051A4 (en) 1990-04-02 1991-04-01 Profile control method
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EP0480051A4 (en) 1992-06-03

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