JPH0355263B2 - - Google Patents

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JPH0355263B2
JPH0355263B2 JP59217445A JP21744584A JPH0355263B2 JP H0355263 B2 JPH0355263 B2 JP H0355263B2 JP 59217445 A JP59217445 A JP 59217445A JP 21744584 A JP21744584 A JP 21744584A JP H0355263 B2 JPH0355263 B2 JP H0355263B2
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JP59217445A
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JPS61100350A (ja
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、倣い制御装置の倣い速度制御に関す
る。
<従来の技術> 第4図は従来の倣い制御方法の一例を示すブロ
ツク図である。同図において、1はスタイラス、
2はスタイラス1の変位信号εx,εy,εzを検出す
るトレーサヘツド、3はスタイラス1の変位信号
εx,εy,εzと設定された倣い速度VTとにより第5
図に示すベクトル演算をして倣い速度ベクトルV
を発生するベクトル演算器、4はベクトルVの成
分Vx,Vy,Vzを増幅して各軸の駆動モータ5を
駆動する増幅器である。
第5図、第6図にて第4図の働きにつき述べ
る。第5図に示すモデル1a上をなぞるスタイラ
ス1の変位信号εx,εy,εzは、トレーサヘツド2
からベクトル演算器3に入力され、このベクトル
演算器3ではεx,εy,εzの合成変位ε〓及び|ε|
=√x 2y 2z 2を算出し、与えられた基準変位
ε〓0との差の信号ε〓−ε〓0を求め、ついで設定され

倣い速度V〓Tを、モデル1aに垂直なベクトルε〓の
方向と直角なモデル1aの面に平行な方向に発生
させ、信号ε〓−ε〓0と速度VTとをベクトル合成して
実際の倣いベクトルV〓を求めている。そして、ベ
クトル演算器3からはベクトルVの各成分Vx
Vy,Vzが発生され、増幅器4にて増幅され、駆
動モータ5の各軸が制御される。
このような倣い制御方法では、モデル1aの形
状が急変する部分において、倣い制御が追従でき
なくなるので、その急変部分で信号ε−ε0が大き
くなることを利用して第6図に示すように信号ε
−ε0に逆比例したベクトル演算器3の倣い設定速
度V〓Tを発生させ、形状の急変部における倣い速
度を下げていた。
<発明が解決しようとする問題点> モデルの形状の急変があると倣い速度を下げて
いたのであるが、変位の急変時のきつかけとして
速度を下げているので急変部において倣い速度を
下げたのでは、振動の影響やサーボ応答の遅れに
より遅過ぎてしまう。このため、ベクトル演算器
の設定速度VTの最大値(第6図の頂点)を大き
く設定することができなくなり、結局倣い速度が
全体として低速度に抑えられてしまうという欠点
を有する。すなわち、倣い時間が長くなる。
そこで、本発明は、前回のパスで倣い形状の急
変部分を検出したときには今回のパスで急変位置
から所定距離だけ遡つた位置から減速をかけ、全
体として倣い速度を早くして倣い時間を短縮した
倣い制御方法の提供を目的とする。
<問題点を解決するための手段> 上述の目的を達成する本発明は、前回のパスに
おいてスタイラスによる形状データを記憶し、今
回のパスにおいて前回のパスで記憶した形状デー
タから形状変化率を割り出し、上記スタイラスが
急変部位に到達する以前より上記形状変化率に応
じて上記スタイラスを減速する速度を変えるよう
にしたことを特徴とする。
<作用> 前回のパスに対し現在のパスの形状の急変がさ
ほどでないことを前提として、現在のパスの倣い
に前回のパスの形状を有効に利用することによ
り、形状急変位置での倣い速度を落としそれ以外
の位置での倣い速度を高速にしている。
<実施例> ここで、第1図ないし第3図を参照して本発明
の実施例を説明する。なお、第4図と同一部分に
は同符号を付しその説明は省略する。第1図は本
発明方法を実施する装置で、6はトレーサヘツド
2につなげられてX軸、Y軸、Z軸のトレーサヘ
ツド2の現在位置Xd,Yd,Zdを検出する位置検
出器、7は現在位置検出器で、トレーサヘツド2
の現在位置Xd,Yd,Zdとモデルに接触してスタ
イラスの変位を検出するトレーサヘツド2からの
変位信号εx,εy,εzとを受け、これらを合成して
スタイラスの現在位置X,Y,Zを算出するも
の、8は現在位置算出器7からのスタイラスの現
在位置X,Y,Zを受けて記憶すると共に、この
入力されるスタイラスの現在位置X,Y,Z(今
回のパス)より先行する前回のパスの形状に基づ
く先行記憶位置Xn,Yn,Znを出力する現在位置
記憶器、9は速度算出器で、現在位置記憶器8か
らの前回のパスの先行記憶位置Xn,Yn,Znを受
けてこの前回のパスでの形状の急変部分(後述す
る例えば|tanθ|>1の部分)を検出するもので
ある。そしてこの速度算出器9は、前回のパスで
の形状の急変部分を検出しない場合には設定され
た最高速度Vmaxをベクトル演算器3に与え、前
回のパスでの急変部分を検出した場合には、その
急変の程度に応じた距離だけ遡つた前回のパスの
点に対応する今回のパスの点まで後続のスタイラ
スが到達したときを現在位置算出器7からの位置
X,Y,Zにて判定して、その到達点から形状急
変程度に応じた減速をかけるべく速度をベクトル
演算器3に指令するものである。
ここで、第1図の動作を第2図、第3図と共に
説明する。スタイラス1の変位εx,εy,εzはトレ
ーサヘツド2から現在位置算出器7とベクトル演
算部3とに導かれる。ベクトル演算部3では、第
5図に示す演算をして速度成分Vx,Vy,Vzを出
力する。この場合、ベクトル演算部3における従
来設定されていた倣い速度VTを変化させるため
に現在位置検出器7、現在位置記憶器8、速度算
出器9が設けられる。現在位置算出器7ではX
軸、Y軸、Z軸各軸のトレーサヘツドの現在位置
Xd,Yd,Zdとスタイラスの変位εx,εy,εzとか
らスタイラスの中心位置X,Y,Zを式X=Xd
+εx,Y=Yd+εy,Z=Zd+εzにより算出する。
このX,Y,Zは現在位置記憶器8に記憶される
と共に速度算出器9に入力される。この位置X,
Y,Zに基づき現在位置記憶器8から出力される
前回のパスの先行記憶位置Xn,Yn,Znは、速度
算出器9にてまず形状急変部分を検出する。この
検出は、第2図に示すように隣接した2直線L1
L2のなす角度θを評価して行なう。評価は直線
L1,L2の傾きm1,m2によりtanθを求める。
tanθ=m1+m2/1+m1m2 そして、この|tanθ|を>1と|tanθ|≦1と
に判別し、|tanθ|≦1の場合には形状の急変は
ないとして第3図に示す最大速度Vmaxの特性に
従い出力する。|tanθ|>1の場合には前回のパ
スにおけるtanθを評価した点(第2図のXn+1,
Yn+1)からtanθに比例する距離だけ遡つて減
速をかける。その減速の速度VTがVT
k/|tanθ|・Vmaxとなるように行なう。ここで、 kは定数である。すなわち、第3図において、|
tanθ|≦1の場合は(イ)の特性、|tanθ|>1で例
えばtanθが1付近の場合は(ロ)の特性、|tanθ|>
1で1よりも大幅にtanθが大きい場合には(ハ)の特
性にて速度VTを設定するのである。
|tanθ|>1の検出は前回のパスにて行なわ
れ、距離を遡ることも前回のパスにて行なわれる
ために、後続のスタイラスがその遡つた点に対応
する今回のパス上に到ると初めて実際の減速が行
なわれる。この到達を検出するため即ち減速開始
の条件としてスタイラスの現在位置X,Y,Zが
速度算出器9に入力される。
こうして、前回のパスの形状を勘案しながら形
状変化が少ない場合には特性(イ)により高速でスタ
イラスを移動させ、形状が急激に変化している場
合にはその変化点から遡つた距離からスタイラス
を減速させたものである。この場合、遡る距離は
形状変化に応じて設定してもよいが、一定距離と
してもよい。また、減速の程度は形状変化に応じ
て演算している。
<発明の効果> 以上説明したように本発明によれば、前回のパ
スを勘案してモデル形状が急変する場合それ以前
からその形状に応じて倣い速度を減じて形状急変
に備えると共に急変がない場合高速倣いができる
ため、倣い速度全体として可能な限りの最大倣い
速度にできる。よつて、倣い時間を大幅に短縮で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明方法の実施例を説
明するためのもので第1図は一例の制御ブロツク
図、第2図は前回のパスの角度を評価する場合の
説明図、第3図はベクトル演算器に与えられる倣
い速度の三種類の特性を示す特性線図、第4図は
従来の制御ブロツク図、第5図は倣い速度演算の
ための説明図、第6図は従来の倣い速度の特性線
図である。 図中、1はスタイラス、2はトレーサヘツド、
3はベクトル演算器、4は増幅器、5は駆動モー
タ、6は位置検出器、7は現在位置算出器、8は
現在位置記憶器、9は速度算出器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 前回のパスにおいてスタイラスによる形状デ
    ータを記憶し、 今回のパスにおいて前回のパスで記憶した形状
    データから形状変化率を割り出し、 上記スタイラスが急変部位に到達する以前より
    上記形状変化率に応じて上記スタイラスを減速す
    る速度を変えるようにした、 倣い制御方法。
JP21744584A 1984-10-18 1984-10-18 倣い制御装置 Granted JPS61100350A (ja)

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JPS61100350A JPS61100350A (ja) 1986-05-19
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JPS63133251U (ja) * 1987-02-25 1988-08-31
JPH01271152A (ja) * 1988-04-22 1989-10-30 Fanuc Ltd ならい制御方式
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JPS59161252A (ja) * 1983-03-04 1984-09-12 Fanuc Ltd 倣い制御装置

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