JPH04189453A - ならい制御装置 - Google Patents

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〕 本発明はならい制御装置に関し、特にモデルに設定した
ならいリミットでならい領域を特定するようにしたなら
い制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ならい加工によれば、数式化できない自由曲面を簡単に
加工できる。しかし、一般にならいでは、必ずしもモデ
ルの全ての表面領域を倣う必要はない。そこで、一部分
のみをならうために、モデルにならいリミットが設定さ
れる。

ところで、モデルの端面などを測定して、その位置から
所定量だけ内側にならいリミットを設定すべき場合があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしモデル上に、このようなオフセットした位置を特
定してならいリミットを設定する作業は困難である。

特に、モデルに設定したならいリミットが複数の折れ線
、或いは曲線で構成される場合に、オフセット位置を実
測により決定するためには、大きな負担をオペレータに
強いる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、直
接に座標値を入力せずに、しかも制御される工作機械の
位置をモデルから読み取るだけで、オフセットした位置
を特定してならいリミットが設定できるならい制御装置
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狛に、　　　　　　′
モデルに設定したならいリミットで特定されたならい領
域について、モデルの表面をならい、ワークを加工する
ならい制御装置において、前記モデルの複数の表面位置
を接続するリミットデータを読み取る読取手段と、前記
リミットデータにオフセット値を加算してならいリミッ
トとする加算手段と、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。

〔作用〕

ならい制御装置は、モデルの複数の表面位置を接続する
リミットデータを読み取る。そしてならい制御装置に予
め設定されているオフセット値を、モデルから読み取っ
たリミットデータに加算して、ならいリミットを設定す
ることができる。

〔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図は本発明を実施するた必のならい制御装置の構成
を示すブロック図である。図において、プロセッサ１１
はバス１０を介してＲＯＭ１２に格納されたシステムプ
ログラムを読みだし、このシステムプログラムに従って
ならい制御装置１の全体の動作を制御する。ＲＡＭ１３
は一時的なデータを記憶する。

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、通常のならいリミット、オフセッ
ト値、ならい方向、ならい速度等の各種のパラメータの
他、後に詳しく説明されるソフトウェア電位線リミット
やオフセット関数などを記憶する。通常は、ならいリミ
ットもソフトウェア電位線リミットも、ならいリミット
、オフセット値等のパラメータ設定と同様に、インター
フェース１５を介してＭＤＩ等の操作盤２より数値設定
され人力される。

ならい工作機械３に設けられているトレーサヘッド４は
、その先端のスタイラス５がモデル６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、ε
ｙ及びε２を検出し、ディジタル変換してプロセッサ１
１に人力する。ならいリミットの設定に際しては、この
トレーサヘッド４でモデル６の表面位置を特定して、上
記操作盤２からリミット設定点の読み取り指令信号を人
力すれば、モデル６の表面位置を決定する３次元座標値
データが不揮発性メモリ１４に人力される。

また、この操作盤２からはオフセット選択信号を入力し
て、各軸毎に設定されたオフセット値を使用するかくオ
フセラ）Ａ）、或いは、読み取った座標値データを変数
とするオフセット関数から演算されるオフセット値を使
用するか（オフセットＢ）、或いはオフセットを掛けな
いか、のいずれかを選択できる。

ならいを実行する際には、プロセッサ１１は変位置εＸ
、εｙ及びε２と、指令されたならい方向、ならい速度
に基づいて、周知の技術により、Ｚ軸の速度指令Ｖｘ、
Ｙ軸の速度指令Ｖｙ及びＺ軸の速度指令Ｖｚを発生する
。これらの速度指令はＤ／Ａ変換器Ｌ６ｘ、１６ｙ及び
１６ｚでアナログ変換され、サーボアンプ１７ｘ、１７
ｙ及び１７ｚに人力され、その出力によってならい工作
機械３のサーボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが駆動
される。

これにより、トレー勺ヘッド４がＺ軸方向に移動すると
共に、テーブル３１がＺ軸及び紙面と直角なＹ軸方向に
移動して、トレーサヘッド４とモデル６間の相対的位置
関係が一定に保たれながら、トレーサヘッド４と同じく
Ｚ軸制御されるカッタ３４によってワーク３５にモデル
６と同様の形状の加工が施される。

また、サーボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚには、こ
れらが所定量回転する毎にそれぞれ検出パルスＦＰｘ、
ＦＰｙ及びＦＰｚを発生するパルスコーダ３３ｘ、３３
ｙ及び３３ｚが設けられている。ならい制御装置１内の
現在位置レジスタ１８ｘ、１８ｙ及び１８ｚは検出パル
スＦＰｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚをそれぞれ回転方向に応じ
てカウントアツプ／ダウンしてトレーサヘッド４の現在
位置データχａＳＹａ及びＺａを求めており、これらの
位置データはプロセッサ１１によって不揮発性メモリ１
４に読み込まれる。

第２図はならいリミットを設定するリミット値を不揮発
性メモリ１４に入力する手順を説明するフローチャート
である。図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示
す。

〔Ｓ１〕摸作盤２の読み取り指令信号によって、トレー
サヘッド４の現在位置が読み取られる。

〔Ｓ２〕現在位置の３次元座標値のうちの２以上を特定
して、モデル６の表面位置を接続するた必のリミットデ
ータとして、−旦不揮発性メモリ１４に格納する。

〔Ｓ３〕オフセツト値を加算するか否かを判断する。

〔Ｓ４〕オフセットＡ１或いはオフセットＢの選択かを
判断する。

〔Ｓ５〕オフセツ）Ａが選択されていれば、読み取られ
たリミットデータに対して、各軸毎に設定されているオ
フセット値を決定する。

〔Ｓ６〕オフセツ）Ｂが選択されていれば、読み取られ
たリミットデータに対してオフセット関数を選択し、オ
フセット値をプロセッサ１１により演算する。

（Ｓ’？］Ｓ５、Ｓ６で決定され、或いは演算されたオ
フセット値をリミットデータに加算する。

〔Ｓ８〕オフセツト値を加算した位置を新しいりミツト
データとして記憶しする。

このようなリミットデータを次々にモデルから読み取っ
て、その表面位置を接続すれば、ならいリミットが設定
される。

第３図は本発明のならい制御装置によって設定されるな
らい領域の説明図である。モデル４０は底面が矩形で、
上面が底面より小さい矩形とする。

ここで、手前の面４０ａを輪郭ならいするものとする。

この面４０ａを輪郭ならいするのに、Ｙ軸に平行な線、
例えば底面の稜線４１をリミット線に選択すると下部の
輪郭ならいでは無駄はないが、より上方をならうときは
、必要ない領域を輪郭ならいすることとなる。

ここでは輪郭ならい領域を破線４３．４４．４５で示し
ている。破線４３は点Ｐｉ　　（ｘｉ、　　ｚｌ）と点
Ｐ３　（ｘ３．ｚ３）を指定することにより特定される
。すなわち点Ｐ１と点Ｐ３を指定することにより、なら
い制御装置は破線４３を特定し、第１のＩＪ　ミツト線
が生成される。同様に破線４４は点Ｐ２　（ｘ２．ｚ２
）と点Ｐ４　　（ｘ４．ｚ４）によって特定され、なら
い制御装置は第２のリミット線を生成する。また、破線
４５はＺ軸の座標値Ｚ１を指定することにより、第３の
リミット線がならい制御装置に生成される。

以上のならい領域は、ならいリミットが４本の折れ線で
構成される場合であり、しかもモデル４０の端面を特定
し、オフセットが掛けられていない場合である。本発明
においては、モデル４０の端面位置から所定量だけ内側
にならいリミットを設定することも、容易に行える。又
、ならいリミットを曲線で指定する必要がある場合など
、複数の折れ線で近似することも出来るが、直線で特定
されたリミットデータの内側にオフセットを掛ける際に
オフセット関数を使用すれば、モデル４゜上の点を指定
する回数を減らすことができる。

第３図に示すならい領域について、モデルの表面を輪郭
ならいで倣い、ワークを加工するとき、スタイラス５は
線５１に沿って輪郭ならいを行う。

スタイラス５が破線４４に到達すると、破線４４上の線
５２に沿ってビックフィード動作を行い、続いて線５３
に沿って逆方向に輪郭ならいを実行する。スタイラス５
が第１のリミット線、すなわち破線４３に到達すると、
線５４に沿ってビックフィード動作を行い、続いて線５
５に沿って輪郭ならいを続行する。スタイラス５が第２
のリミット線、すなわち破線４４に到達すると、すでに
Ｚ軸の座標は第３のリミット線４５に到達しているので
、輪郭ならいは終了する。

このように、輪郭ならい領域を複数の折れ線で設定する
ことにより、必要な輪郭ならい領域を正確に、しかも能
率良く設定することができ、加工時間も短縮される。

上記の説明は、モデルの表面位置を決定する３次元座標
値のうちの２以上を特定して決定されたリミットデータ
を読み取る場合である。しかし、本発明は直接に座標値
を入力せずに、しかも制御される工作機械の位置をモデ
ルから読み取るだけで、オフセットした位置を特定して
ならいリミットが設定できるものであれば、上記したソ
フトウェア電位線ＩＪ　ミツトのように複数の折れ点を
有する折れ線で設定する場合に限定されない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、予め設定されているオ
フセット値を、モデルから読み取ったリミットデータに
加算して、ならいリミットを設定することができる。し
たがって、正確に、しかも能率良くならい領域を設定で
き、ならい加工時間を短縮することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するだめのならい制御装置の構成
を示すブロック図、 第２図は本発明のならい領域の設定方法を説明するフロ
ーチャート、 第３図は本発明により設定された、ならい領域の説明図
である。 １　　　　ならい制御装置 ２　　　　操作盤 ３　　　　ならい工作機械 ４　　　　　トレーサヘッド ６　　　　モデル １１　　　プロセッサ １４　　　不揮発性メモリ 特許出願人　　　ファナック株式会社 代理人　　　　　弁理士　　服部毅巖

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）モデルに設定したならいリミットで特定されたな
   らい領域について、モデルの表面をならい、ワークを加
   工するならい制御装置において、前記モデルの複数の表
   面位置を接続するリミットデータを読み取る読取手段と
   、 前記リミットデータにオフセット値を加算してならいリ
   ミットとする加算手段と、 を有することを特徴とするならい制御装置。
2. （２）前記読取手段は、前記モデルの表面位置を決定す
   る３次元座標値のうちの２以上を特定して決定されたリ
   ミットデータを読み取ることを特徴とする請求項１記載
   のならい制御装置。
3. （３）予め設定された各軸のオフセット値を記憶する記
   憶手段を有し、 前記読取手段が読み取ったリミットデータに、対応する
   オフセット値を加算してならいリミットを設定すること
   を特徴とする請求項１記載のならい制御装置。
4. （４）座標値を変数とするオフセット関数を記憶する記
   憶手段と、 前記読取手段が読み取ったリミットデータと対応する前
   記オフセット関数からオフセット値を演算する演算手段
   とを有し、 前記リミットデータに前記オフセット値を加算してなら
   いリミットを設定することを特徴とする請求項１記載の
   ならい制御装置。