JPH053003B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH053003B2 JPH053003B2 JP15875482A JP15875482A JPH053003B2 JP H053003 B2 JPH053003 B2 JP H053003B2 JP 15875482 A JP15875482 A JP 15875482A JP 15875482 A JP15875482 A JP 15875482A JP H053003 B2 JPH053003 B2 JP H053003B2
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- Japan
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- stylus
- model
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- Expired - Lifetime
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- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control 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
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
- B23Q35/123—Means 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工作機械等の倣い動作におけるモデ
ル面の法線方向の数値情報化方式に関する。
ル面の法線方向の数値情報化方式に関する。
一般に、工作機械を用いてモデル形状と同一の
形状にワークを加工する際には、スタイラスによ
り倣い動作を行わせることによりモデル形状を数
値情報化し、得られた数値情報に基づいてNC加
工が行われる。
形状にワークを加工する際には、スタイラスによ
り倣い動作を行わせることによりモデル形状を数
値情報化し、得られた数値情報に基づいてNC加
工が行われる。
第１図には、モデル形状の倣い動作を行うシス
テムが示される。第１図において、モデル１は、
固定台２上に固定されて、スタイラス３により倣
い動作が行われる。スタイラス３は、支持部材４
に取付けられており、駆動電動機MX，MY，MZ
により３方向に移動させられる。各駆動電動機
MX，MY，MZは、倣い動作制御装置５からの駆
動信号により動作させられる。倣い動作制御装置
５には、スタイラス３の変位量信号および、３軸
の位置検出器DX，DY，DZからの位置検出信号が
入力される。スタイラス３は、一般に１つの方向
例えばＹ方向の位置を一定にしてＸ−Ｚ平面内に
おいてモデル１の形状に沿つて移動させられる。
スタイラス３の描く軌跡は、倣い動作制御装置５
において数値情報化される。一つのＸ−Ｚ平面に
ついてのスタイラス３の移動が完了すると、Ｙ方
向の位置を変化させ、別のＸ−Ｚ平面に対して同
様の動作が繰返される。
テムが示される。第１図において、モデル１は、
固定台２上に固定されて、スタイラス３により倣
い動作が行われる。スタイラス３は、支持部材４
に取付けられており、駆動電動機MX，MY，MZ
により３方向に移動させられる。各駆動電動機
MX，MY，MZは、倣い動作制御装置５からの駆
動信号により動作させられる。倣い動作制御装置
５には、スタイラス３の変位量信号および、３軸
の位置検出器DX，DY，DZからの位置検出信号が
入力される。スタイラス３は、一般に１つの方向
例えばＹ方向の位置を一定にしてＸ−Ｚ平面内に
おいてモデル１の形状に沿つて移動させられる。
スタイラス３の描く軌跡は、倣い動作制御装置５
において数値情報化される。一つのＸ−Ｚ平面に
ついてのスタイラス３の移動が完了すると、Ｙ方
向の位置を変化させ、別のＸ−Ｚ平面に対して同
様の動作が繰返される。
前記の倣い動作において、スタイラス３は、一
定の押圧でモデル１に押し付けられており、従つ
てスタイラス３の先端部は第２図に示されるよう
に通常の位置より変位している。このスタイラス
３の変位量は、差動トランス等により検出され、
倣い動作制御装置５に入力される。従つて、倣い
面の軌跡の数値情報化を行う際には、スタイラス
３の位置情報に対してこの変位量を補正すること
が従来行われている。また、前記の変位量は、モ
デル形状に対する法線ベクトルと見なすことがで
き、モデル形状の数値情報に基づいてNC加工を
行う際にスタイラス径とカツタ径が異なる場合の
カツタ径オフセツトを行うためのベクトル情報と
して使用することが考えられる。
定の押圧でモデル１に押し付けられており、従つ
てスタイラス３の先端部は第２図に示されるよう
に通常の位置より変位している。このスタイラス
３の変位量は、差動トランス等により検出され、
倣い動作制御装置５に入力される。従つて、倣い
面の軌跡の数値情報化を行う際には、スタイラス
３の位置情報に対してこの変位量を補正すること
が従来行われている。また、前記の変位量は、モ
デル形状に対する法線ベクトルと見なすことがで
き、モデル形状の数値情報に基づいてNC加工を
行う際にスタイラス径とカツタ径が異なる場合の
カツタ径オフセツトを行うためのベクトル情報と
して使用することが考えられる。
ところが、前記の倣い動作を実行した場合に、
実際に得られる変位量は倣い方向に対する摩擦に
よりモデル形状に対して垂直ベクトルとはならな
い。しかも、この摩擦はモデルの材質および表面
状態により変位するため、定量的に摩擦量の補正
処理を行うことは困難である。したがつて、モデ
ル形状により忠実にNC加工を行わせるために
は、モデル形状に対するより精度の高い垂動ベク
トルを求めることが要求される。
実際に得られる変位量は倣い方向に対する摩擦に
よりモデル形状に対して垂直ベクトルとはならな
い。しかも、この摩擦はモデルの材質および表面
状態により変位するため、定量的に摩擦量の補正
処理を行うことは困難である。したがつて、モデ
ル形状により忠実にNC加工を行わせるために
は、モデル形状に対するより精度の高い垂動ベク
トルを求めることが要求される。
本発明の目的は、倣い動作の数値情報化におい
て、より精度の高い法線ベクトルの数値情報化方
式を提供することにある。
て、より精度の高い法線ベクトルの数値情報化方
式を提供することにある。
本発明においては、直交する第１、第２及び第
３の３軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に移動し得るように
したスタイラス３によりモデル１の形状を追跡し
て該モデルの追跡軌跡をデイジタイジングする事
によりモデル形状を数値情報化し、該得られた数
値情報に基づいてNC加工を行う工作機械におけ
る倣い動作を数値情報化する倣い動作の数値情報
化方法であつて、前記第２の軸方向Ｙの位置を任
意に固定し、前記スタイラスにより前記モデルの
形状を追跡したとき、前記３軸方向における該ス
タイラスの倣い面の法線方向のベクトル（EX、
EY、EZ）を、該３軸方向における該スタイラス
の変位量ベクトル（εX、εY、εZ）および該スタイ
ラスの速度成分（fX、fY、fZ）を用いて次の式に
より求め、 前記スタイラスの倣い面の接線方向のズレを補
正するようにしたことを特徴とする倣い動作の数
値情報化方法が提供される。
３の３軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に移動し得るように
したスタイラス３によりモデル１の形状を追跡し
て該モデルの追跡軌跡をデイジタイジングする事
によりモデル形状を数値情報化し、該得られた数
値情報に基づいてNC加工を行う工作機械におけ
る倣い動作を数値情報化する倣い動作の数値情報
化方法であつて、前記第２の軸方向Ｙの位置を任
意に固定し、前記スタイラスにより前記モデルの
形状を追跡したとき、前記３軸方向における該ス
タイラスの倣い面の法線方向のベクトル（EX、
EY、EZ）を、該３軸方向における該スタイラス
の変位量ベクトル（εX、εY、εZ）および該スタイ
ラスの速度成分（fX、fY、fZ）を用いて次の式に
より求め、 前記スタイラスの倣い面の接線方向のズレを補
正するようにしたことを特徴とする倣い動作の数
値情報化方法が提供される。
本発明の一実施例としての倣い動作の数値情報
化方式を第３図および第４図を用いて以下に説明
する。
化方式を第３図および第４図を用いて以下に説明
する。
第３図には、スタイラスの牧い面（Ｘ−Ｚ平
面）におけるモデル形状の断面が示される。スラ
イラスの移動位置を示す数値情報（ｘ、ｙ、ｚ）
が得られた時点での速度成分（fX、fZ）は、モデ
ル形状の断面の接線方向である。この時点でのス
ライラスの変位量ベクトル（εX、εY、εZ）のＸ−
Ｚ平面の成分εXZはモデルの接線方向の摩擦力に
より法線方向からズレている。従つて、このズレ
を補正するために速度成分を用いて変位量ベクト
ル（εX、εY、εZ）から、法線ベクトル（EX、EY、
EZ）を次のようにして求める。
面）におけるモデル形状の断面が示される。スラ
イラスの移動位置を示す数値情報（ｘ、ｙ、ｚ）
が得られた時点での速度成分（fX、fZ）は、モデ
ル形状の断面の接線方向である。この時点でのス
ライラスの変位量ベクトル（εX、εY、εZ）のＸ−
Ｚ平面の成分εXZはモデルの接線方向の摩擦力に
より法線方向からズレている。従つて、このズレ
を補正するために速度成分を用いて変位量ベクト
ル（εX、εY、εZ）から、法線ベクトル（EX、EY、
EZ）を次のようにして求める。
第４図には、前記の倣い動作の法線方向を数値
情報化するための装置が示される。第４図におい
て、倣い動作制御装置５は、制御部５１、速度制
御部５２、Ａ／Ｄ変換部５３、数値情報化制御部
５４、数値情報記憶部５５を有する。制御部５１
には、スライラス３から変位量信号が入力され、
変位量にもとづいて速度指令信号ｆが速度制御部
５２に与えられる。速度制御部５２は、３軸の電
動機MX，MY，MZを駆動して、スタイラス３が
モデル形状を倣うように移動させる。制御部５１
からの速度指令信号ｆおよび変位量信号εはＡ／
Ｄ変換部５３においてデイジタル化され、数値情
報化制御部５４に供給される。数値情報化制御部
５４にはまた位置検出器DX，DY，DZからの位置
検出信号が供給される。数値情報化制御部５４に
おいては、速度指令信号ｆおよび変位量信号εを
用いて、前記の法線ベクトル（EX、EY、EZ）が
求められる。
情報化するための装置が示される。第４図におい
て、倣い動作制御装置５は、制御部５１、速度制
御部５２、Ａ／Ｄ変換部５３、数値情報化制御部
５４、数値情報記憶部５５を有する。制御部５１
には、スライラス３から変位量信号が入力され、
変位量にもとづいて速度指令信号ｆが速度制御部
５２に与えられる。速度制御部５２は、３軸の電
動機MX，MY，MZを駆動して、スタイラス３が
モデル形状を倣うように移動させる。制御部５１
からの速度指令信号ｆおよび変位量信号εはＡ／
Ｄ変換部５３においてデイジタル化され、数値情
報化制御部５４に供給される。数値情報化制御部
５４にはまた位置検出器DX，DY，DZからの位置
検出信号が供給される。数値情報化制御部５４に
おいては、速度指令信号ｆおよび変位量信号εを
用いて、前記の法線ベクトル（EX、EY、EZ）が
求められる。
本発明によれば、倣い動作において精度の高い
モデル形状の法線方向の数値情報を得ることがで
きる。
モデル形状の法線方向の数値情報を得ることがで
きる。
第１図は、一般的な倣い動作を行うシステムの
構成を示す図、第２図は、倣い動作におけるスタ
イラスの変位量を説明する図、第３図は、本発明
による倣い動作の法線方向ベクトルの求め方を説
明する図、第４図は、本発明による倣い動作の法
線方向の数値情報化のための装置を示す図であ
る。 （符号の説明）、１：モデル、２：固定台、
３：スタイラス、４：支持部材、５：倣い動作制
御装置、５１：制御部、５２：速度制御部、５
３：Ａ／Ｄ変換部、５４：数値情報化制御部、５
５：数値情報記憶部、MX，MY，MZ：電動機、
DX，DY，DZ：位置検出器。
構成を示す図、第２図は、倣い動作におけるスタ
イラスの変位量を説明する図、第３図は、本発明
による倣い動作の法線方向ベクトルの求め方を説
明する図、第４図は、本発明による倣い動作の法
線方向の数値情報化のための装置を示す図であ
る。 （符号の説明）、１：モデル、２：固定台、
３：スタイラス、４：支持部材、５：倣い動作制
御装置、５１：制御部、５２：速度制御部、５
３：Ａ／Ｄ変換部、５４：数値情報化制御部、５
５：数値情報記憶部、MX，MY，MZ：電動機、
DX，DY，DZ：位置検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直交する第１、第２及び第３の３軸方向
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に移動し得るようにしたスタイラ
ス３によりモデル１の形状を追跡して該モデルの
追跡軌跡をデイジタイジングする事によりモデル
形状を数値情報化し、該得られた数値情報に基づ
いてNC加工を行う工作機械における倣い動作を
数値情報化する倣い動作の数値情報化方法であつ
て、 前記第２の軸方向Ｙの位置を任意に固定し、前
記スタイラスにより前記モデルの形状を追跡した
とき、前記３軸方向における該スタイラスの倣い
面の法線方向のベクトル（EX、EY、EZ）を、該
３軸方向における該スタイラスの変位量ベクトル
（εX、εY、εZ）および該スタイラスの速度成分
（fX、fY、fZ）を用いて次の式により求め、 前記スタイラスの倣い面の接線方向のズレを補
正するようにしたことを特徴とする倣い動作の数
値情報化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15875482A JPS5949607A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 倣い動作の数値情報化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15875482A JPS5949607A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 倣い動作の数値情報化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949607A JPS5949607A (ja) | 1984-03-22 |
| JPH053003B2 true JPH053003B2 (ja) | 1993-01-13 |
Family
ID=15678603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15875482A Granted JPS5949607A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 倣い動作の数値情報化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949607A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2752379B2 (ja) * | 1988-07-08 | 1998-05-18 | ファナック株式会社 | デジタイジング方法 |
| JP2634914B2 (ja) * | 1989-08-31 | 1997-07-30 | オ−クマ株式会社 | デジタイジング制御装置 |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP15875482A patent/JPS5949607A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5949607A (ja) | 1984-03-22 |
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