JPH0531653A - 非接触倣い制御方式 - Google Patents
非接触倣い制御方式Info
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- JPH0531653A JPH0531653A JP3208814A JP20881491A JPH0531653A JP H0531653 A JPH0531653 A JP H0531653A JP 3208814 A JP3208814 A JP 3208814A JP 20881491 A JP20881491 A JP 20881491A JP H0531653 A JPH0531653 A JP H0531653A
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- optical distance
- light receiving
- distance sensor
- model
- sensor
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- 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
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
-
- 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
- B23Q35/127—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using non-mechanical sensing
- B23Q35/128—Sensing by using optical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
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- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モデル形状の段差に対処できる非接触倣い制
御方式を提供すること。 【構成】 倣い制御中にモデル６上の受光位置Ｐａが光
学式距離センサ５ａの検出可能範囲ＰＡを外れ、光学式
距離センサ５ａからダークアラームが入力されると、光
学式距離センサ５ａ，５ｂが段差７の壁面を検出してダ
ークアラームが解除されるまでトレーサーヘッド４を回
転して光学式距離センサ５ａの距離測定機能を回復し
（Ｓ３，Ｓ４）、更に、光学式距離センサ５ａ，５ｂの
距離測定機能を回復した状態でトレーサーヘッド４を段
差７に対し倣い方向に相対移動してトレーサーヘッド４
と段差７の壁面とのクリアランスを規定値Ｌに略一致さ
せてから再び倣い制御を再開することにより（Ｓ７〜Ｓ
１０）、段差部に沿った倣い加工の実現を可能とする。
御方式を提供すること。 【構成】 倣い制御中にモデル６上の受光位置Ｐａが光
学式距離センサ５ａの検出可能範囲ＰＡを外れ、光学式
距離センサ５ａからダークアラームが入力されると、光
学式距離センサ５ａ，５ｂが段差７の壁面を検出してダ
ークアラームが解除されるまでトレーサーヘッド４を回
転して光学式距離センサ５ａの距離測定機能を回復し
（Ｓ３，Ｓ４）、更に、光学式距離センサ５ａ，５ｂの
距離測定機能を回復した状態でトレーサーヘッド４を段
差７に対し倣い方向に相対移動してトレーサーヘッド４
と段差７の壁面とのクリアランスを規定値Ｌに略一致さ
せてから再び倣い制御を再開することにより（Ｓ７〜Ｓ
１０）、段差部に沿った倣い加工の実現を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式距離センサの光
軸とモデル面とのなす角を略一定の値に保持して非接触
倣い制御を行う非接触倣い制御方式の改良に関する。
軸とモデル面とのなす角を略一定の値に保持して非接触
倣い制御を行う非接触倣い制御方式の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】トレーサーヘッドの先端に半導体レーザ
や発光ダイオード等を用いた光学式距離センサを装着
し、トレーサーヘッドの先端とモデル面との距離が一定
の値になるようにフィードバック制御を行いながらモデ
ル面の形状を検出するようにした非接触倣い制御装置が
既に公知である。しかし、半導体レーザや発光ダイオー
ド等と受光素子とで構成される光学式距離センサにおい
ては、モデル面の傾きや形状の変化等により照射光や反
射光の光路が様々に変化するため、必ずしも正確な距離
測定が行われるとは限らなかった。
や発光ダイオード等を用いた光学式距離センサを装着
し、トレーサーヘッドの先端とモデル面との距離が一定
の値になるようにフィードバック制御を行いながらモデ
ル面の形状を検出するようにした非接触倣い制御装置が
既に公知である。しかし、半導体レーザや発光ダイオー
ド等と受光素子とで構成される光学式距離センサにおい
ては、モデル面の傾きや形状の変化等により照射光や反
射光の光路が様々に変化するため、必ずしも正確な距離
測定が行われるとは限らなかった。
【０００３】このような不都合を解消するため、本出願
人は、垂直軸に対し回転可能に配備されたトレーサーヘ
ッドに２組の光学式距離センサを一定角度で配設すると
共に、この光学式距離センサによるサンプリング処理で
モデル面の法線ベクトルを検出して、光学式距離センサ
の光軸がモデル面の法線ベクトルと常に略一致するよう
な位置にトレーサーヘッドの回転角度を制御することに
より、光学式距離センサとモデル面との位置関係を一定
の状態に保って倣い加工を行うようにした非接触倣い制
御装置を特願平１−１９４５００号および特願平１−３
２８７７７号として既に提案している。
人は、垂直軸に対し回転可能に配備されたトレーサーヘ
ッドに２組の光学式距離センサを一定角度で配設すると
共に、この光学式距離センサによるサンプリング処理で
モデル面の法線ベクトルを検出して、光学式距離センサ
の光軸がモデル面の法線ベクトルと常に略一致するよう
な位置にトレーサーヘッドの回転角度を制御することに
より、光学式距離センサとモデル面との位置関係を一定
の状態に保って倣い加工を行うようにした非接触倣い制
御装置を特願平１−１９４５００号および特願平１−３
２８７７７号として既に提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特願平１−１９４５０
０号および特願平１−３２８７７７号で提案された非接
触倣い制御装置によれば光学式距離センサとモデル面と
の位置関係を常に一定の状態に保つことができるので、
従来品に比べてより正確な倣い加工を行うことが可能と
なるが、モデル面の形状が不連続状態となる場合、受光
位置の検出が不能となる場合がある。例えば、モデル面
の段差等によって光学式距離センサとモデル面との距離
が飛躍的に変化し、モデル面が照射光と平行またはそれ
以上に変化し、照射光がモデル面上にあたらなくなるよ
うな場合には、光学式距離センサによる受光位置の検出
が不能となり、光学式距離センサの回転位置制御や倣い
制御に支障をきたす。
０号および特願平１−３２８７７７号で提案された非接
触倣い制御装置によれば光学式距離センサとモデル面と
の位置関係を常に一定の状態に保つことができるので、
従来品に比べてより正確な倣い加工を行うことが可能と
なるが、モデル面の形状が不連続状態となる場合、受光
位置の検出が不能となる場合がある。例えば、モデル面
の段差等によって光学式距離センサとモデル面との距離
が飛躍的に変化し、モデル面が照射光と平行またはそれ
以上に変化し、照射光がモデル面上にあたらなくなるよ
うな場合には、光学式距離センサによる受光位置の検出
が不能となり、光学式距離センサの回転位置制御や倣い
制御に支障をきたす。
【０００５】そこで、本発明の目的は、モデル面の形状
が段差等のために不連続状態となったような場合でも、
光学式距離センサの位置検出機能を自動的に回復し、倣
い制御を継続して行うことのできる非接触倣い制御方式
を提供することにある。
が段差等のために不連続状態となったような場合でも、
光学式距離センサの位置検出機能を自動的に回復し、倣
い制御を継続して行うことのできる非接触倣い制御方式
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の非接触倣い制御
方式は、テーブルを通る垂直軸に対し光軸のなす角を一
定に保って前記垂直軸の周りに回動可能に装着された光
学式距離センサの回転位置を制御して非接触倣い制御を
行う非接触倣い制御方式であり、倣い制御中にモデル上
の受光位置が光学式距離センサの検出範囲を外れると光
学式距離センサの回転位置制御と倣い制御とを一旦停止
し、モデル上の受光位置が光学式距離センサの検出範囲
に入るまで光学式距離センサを回転した後、光学式距離
センサとモデル面上の受光位置との距離が設定範囲に収
まるまで光学式距離センサからの検出情報に基いてテー
ブルを移動してから、光学式距離センサの回転位置制御
と倣い制御を再開するようにしたことを特徴とする構成
を有する。
方式は、テーブルを通る垂直軸に対し光軸のなす角を一
定に保って前記垂直軸の周りに回動可能に装着された光
学式距離センサの回転位置を制御して非接触倣い制御を
行う非接触倣い制御方式であり、倣い制御中にモデル上
の受光位置が光学式距離センサの検出範囲を外れると光
学式距離センサの回転位置制御と倣い制御とを一旦停止
し、モデル上の受光位置が光学式距離センサの検出範囲
に入るまで光学式距離センサを回転した後、光学式距離
センサとモデル面上の受光位置との距離が設定範囲に収
まるまで光学式距離センサからの検出情報に基いてテー
ブルを移動してから、光学式距離センサの回転位置制御
と倣い制御を再開するようにしたことを特徴とする構成
を有する。
【０００７】
【作用】テーブルを通る垂直軸に対し光軸のなす角を一
定に保って回動可能に装着された光学式距離センサの回
転位置を制御して非接触倣い制御を行う。
定に保って回動可能に装着された光学式距離センサの回
転位置を制御して非接触倣い制御を行う。
【０００８】倣い制御中にモデル上の受光位置が光学式
距離センサの検出範囲を外れると、光学式距離センサの
回転位置制御と倣い制御とを一旦停止し、モデル上の受
光位置が光学式距離センサの検出範囲に入るまで光学式
距離センサを回転した後、光学式距離センサとモデル面
上の受光位置との距離が設定範囲に収まるまで光学式距
離センサからの検出情報に基いてテーブルを移動して、
光学式距離センサの回転位置制御と倣い制御を再開す
る。
距離センサの検出範囲を外れると、光学式距離センサの
回転位置制御と倣い制御とを一旦停止し、モデル上の受
光位置が光学式距離センサの検出範囲に入るまで光学式
距離センサを回転した後、光学式距離センサとモデル面
上の受光位置との距離が設定範囲に収まるまで光学式距
離センサからの検出情報に基いてテーブルを移動して、
光学式距離センサの回転位置制御と倣い制御を再開す
る。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の方式を適用した一実施例の非接触
倣い制御装置１および該制御装置１で駆動制御される工
作機械３の構成を概略で示すブロック図である。
する。図１は本発明の方式を適用した一実施例の非接触
倣い制御装置１および該制御装置１で駆動制御される工
作機械３の構成を概略で示すブロック図である。
【００１０】工作機械３は、概略において、加工ヘッド
部３６とワーク載置部３７とからなり、加工ヘッド部３
６には、エンドミル等の工具３４を駆動する図示しない
主軸モータと、加工ヘッド部３６全体をワーク載置部３
７に対して相対的に上下移動するＺ軸サーボモータ３２
ｚが設けられている。また、ワーク載置部３７には、ワ
ーク３５やモデル６を載置するためのテーブル３１が配
備され、該テーブル３１は、Ｘ軸サーボモータ３２ｘお
よびＹ軸サーボモータ３２ｙにより各軸の方向に移動さ
れる。
部３６とワーク載置部３７とからなり、加工ヘッド部３
６には、エンドミル等の工具３４を駆動する図示しない
主軸モータと、加工ヘッド部３６全体をワーク載置部３
７に対して相対的に上下移動するＺ軸サーボモータ３２
ｚが設けられている。また、ワーク載置部３７には、ワ
ーク３５やモデル６を載置するためのテーブル３１が配
備され、該テーブル３１は、Ｘ軸サーボモータ３２ｘお
よびＹ軸サーボモータ３２ｙにより各軸の方向に移動さ
れる。
【００１１】また、加工ヘッド部３６の下面にはテーブ
ル３１を通る垂直軸に沿ってトレーサーヘッド４が設け
られ、このトレーサーヘッド４の先端には、照射光の光
軸を基準として、光学式距離センサ５ａおよび５ｂの各
々が、トレーサーヘッド４に対して共に角度φをなして
並列的に固定されている。光学式距離センサ５ａおよび
５ｂの各々はトレーサーヘッド４を回転駆動するＣ軸サ
ーボモータ３２ｃの駆動により、トレーサーヘッド４の
中心軸を構成するＣ軸りの周りにトレーサーヘッド４と
一定の角度φを保って一体的に回転する。Ｃ軸はテーブ
ル３１を通る垂直軸であってＺ軸と平行であり、加工ヘ
ッド部３６と一体的に上下移動する。
ル３１を通る垂直軸に沿ってトレーサーヘッド４が設け
られ、このトレーサーヘッド４の先端には、照射光の光
軸を基準として、光学式距離センサ５ａおよび５ｂの各
々が、トレーサーヘッド４に対して共に角度φをなして
並列的に固定されている。光学式距離センサ５ａおよび
５ｂの各々はトレーサーヘッド４を回転駆動するＣ軸サ
ーボモータ３２ｃの駆動により、トレーサーヘッド４の
中心軸を構成するＣ軸りの周りにトレーサーヘッド４と
一定の角度φを保って一体的に回転する。Ｃ軸はテーブ
ル３１を通る垂直軸であってＺ軸と平行であり、加工ヘ
ッド部３６と一体的に上下移動する。
【００１２】光学式距離センサ５ａおよび５ｂ自体は半
導体レーザや発光ダイオード等の照射手段とＣＣＤ等の
受光素子とからなる通常の光学式距離センサであり、受
光素子上での反射光の位置データと照射角度とに基いて
該センサ５ａ，５ｂからモデル６上の受光位置までの距
離を求めるものである。従って、従来品と同様、センサ
５ａ，５ｂとモデル６の表面との距離が飛躍的に変化し
たような場合では、照射光の傾きのためモデル６上の受
光位置が著しく変位して、モデル６上の受光位置を受光
素子上に検出することができなくなるという構成上の欠
点がある。実施例においては、光学式距離センサ５ａの
照射光がＣ軸と交叉するときの光学式距離センサ５ａの
距離測定値Ｌａに対応するトレーサーヘッド４とモデル
６表面との距離Ｌ、より厳密に云えば、この状態におけ
るトレーサーヘッド４の最先端位置から光学式距離セン
サ５ａの照射によるモデル６上の受光位置Ｐ１に至るＣ
軸方向の距離Ｌを、モデル６とトレーサーヘッド４との
間のクリアランスとして規定している（図２参照）。
導体レーザや発光ダイオード等の照射手段とＣＣＤ等の
受光素子とからなる通常の光学式距離センサであり、受
光素子上での反射光の位置データと照射角度とに基いて
該センサ５ａ，５ｂからモデル６上の受光位置までの距
離を求めるものである。従って、従来品と同様、センサ
５ａ，５ｂとモデル６の表面との距離が飛躍的に変化し
たような場合では、照射光の傾きのためモデル６上の受
光位置が著しく変位して、モデル６上の受光位置を受光
素子上に検出することができなくなるという構成上の欠
点がある。実施例においては、光学式距離センサ５ａの
照射光がＣ軸と交叉するときの光学式距離センサ５ａの
距離測定値Ｌａに対応するトレーサーヘッド４とモデル
６表面との距離Ｌ、より厳密に云えば、この状態におけ
るトレーサーヘッド４の最先端位置から光学式距離セン
サ５ａの照射によるモデル６上の受光位置Ｐ１に至るＣ
軸方向の距離Ｌを、モデル６とトレーサーヘッド４との
間のクリアランスとして規定している（図２参照）。
【００１３】また、非接触倣い制御装置１は制御手段と
してのマイクロプロセッサ１１を有し、マイクロプロセ
ッサ１１には、工作機械３の駆動制御やトレーサーヘッ
ド４による倣い制御等を実施するための各種のシステム
プログラムを格納したＲＯＭ１２や、光学式距離センサ
５ａおよび５ｂからの距離測定値Ｌａ′やＬｂ′等のデ
ータを一時記憶するＲＡＭ１３、および、各種のパラメ
ータや倣い方向およびテーブル移動速度（倣い速度）等
の設定データを記憶する不揮発性メモリ１４、ならび
に、データ入力手段としての操作盤２を取り付けたイン
ターフェース１５等がバス１０を介して接続されてい
る。
してのマイクロプロセッサ１１を有し、マイクロプロセ
ッサ１１には、工作機械３の駆動制御やトレーサーヘッ
ド４による倣い制御等を実施するための各種のシステム
プログラムを格納したＲＯＭ１２や、光学式距離センサ
５ａおよび５ｂからの距離測定値Ｌａ′やＬｂ′等のデ
ータを一時記憶するＲＡＭ１３、および、各種のパラメ
ータや倣い方向およびテーブル移動速度（倣い速度）等
の設定データを記憶する不揮発性メモリ１４、ならび
に、データ入力手段としての操作盤２を取り付けたイン
ターフェース１５等がバス１０を介して接続されてい
る。
【００１４】非接触倣い制御装置１と工作機械３との関
係において、各軸のサーボモータ３２ｘ，３２ｙ，３２
ｚの各々は、各軸のＤ／Ａ変換器１７ｘ，１７ｙ，１７
ｚを介してマイクロプロセッサ１１から入力された各軸
の速度指令Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚにより各軸のサーボアンプ
１８ｘ，１８ｙ，１８ｚで回転駆動され、各軸に配備さ
れたパルスコーダ３３ｘ，３３ｙ，３３ｚは各軸の所定
回転毎にフィードバックパルスＦＰｘ，ＦＰｙ，ＦＰｚ
を出力して各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９ｙ，１
９ｚに入力し、各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９
ｙ，１９ｚは、各軸の回転方向に応じてフィードバック
パルスＦＰｘ，ＦＰｙ，ＦＰｚを積算的に加算または減
算記憶して各軸の現在位置データＸａ，Ｙａ，Ｚａを求
め、これらの値をマイクロプロセッサ１１に入力するよ
うになっている。また、光学式距離センサ５ａおよび５
ｂは所定のサンプリング周期毎に制御回路２１ａ，２１
ｂを介してマイクロプロセッサ１１から入力される測定
指令により距離測定を実行し、各々の距離測定値Ｌａ′
およびＬｂ′をＡ／Ｄ変換器１６ａおよび１６ｂを介し
てマイクロプロセッサ１１に入力し、マイクロプロセッ
サ１１は各々の測定結果Ｌａ′およびＬｂ′が入力され
る毎に各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚ
の値とトレーサーヘッド４の回転現在位置、即ち、Ｃ軸
用サーボモータ３２ｃに対応して配備された現在位置レ
ジスタの値を１対１に対応させ、少なくとも、最近の２
回分のサンプリング結果を循環的にＲＡＭ１３に保存す
る。
係において、各軸のサーボモータ３２ｘ，３２ｙ，３２
ｚの各々は、各軸のＤ／Ａ変換器１７ｘ，１７ｙ，１７
ｚを介してマイクロプロセッサ１１から入力された各軸
の速度指令Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚにより各軸のサーボアンプ
１８ｘ，１８ｙ，１８ｚで回転駆動され、各軸に配備さ
れたパルスコーダ３３ｘ，３３ｙ，３３ｚは各軸の所定
回転毎にフィードバックパルスＦＰｘ，ＦＰｙ，ＦＰｚ
を出力して各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９ｙ，１
９ｚに入力し、各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９
ｙ，１９ｚは、各軸の回転方向に応じてフィードバック
パルスＦＰｘ，ＦＰｙ，ＦＰｚを積算的に加算または減
算記憶して各軸の現在位置データＸａ，Ｙａ，Ｚａを求
め、これらの値をマイクロプロセッサ１１に入力するよ
うになっている。また、光学式距離センサ５ａおよび５
ｂは所定のサンプリング周期毎に制御回路２１ａ，２１
ｂを介してマイクロプロセッサ１１から入力される測定
指令により距離測定を実行し、各々の距離測定値Ｌａ′
およびＬｂ′をＡ／Ｄ変換器１６ａおよび１６ｂを介し
てマイクロプロセッサ１１に入力し、マイクロプロセッ
サ１１は各々の測定結果Ｌａ′およびＬｂ′が入力され
る毎に各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚ
の値とトレーサーヘッド４の回転現在位置、即ち、Ｃ軸
用サーボモータ３２ｃに対応して配備された現在位置レ
ジスタの値を１対１に対応させ、少なくとも、最近の２
回分のサンプリング結果を循環的にＲＡＭ１３に保存す
る。
【００１５】かかる構成において、テーブル３１上にモ
デル６とワーク３５を載置固定し、トレーサーヘッド４
の先端がモデル６上のトレース開始点に近接するように
テーブル３１および加工ヘッド３６をセッティングした
後、操作盤２を介して不揮発性メモリ１４に倣い方向や
テーブル移動速度（倣い速度）等を設定入力して加工開
始キーを操作すると、マイクロプロセッサ１１はＲＯＭ
１２の制御プログラムに従って工作機械３の倣い制御を
開始する。
デル６とワーク３５を載置固定し、トレーサーヘッド４
の先端がモデル６上のトレース開始点に近接するように
テーブル３１および加工ヘッド３６をセッティングした
後、操作盤２を介して不揮発性メモリ１４に倣い方向や
テーブル移動速度（倣い速度）等を設定入力して加工開
始キーを操作すると、マイクロプロセッサ１１はＲＯＭ
１２の制御プログラムに従って工作機械３の倣い制御を
開始する。
【００１６】倣い制御を開始したマイクロプロセッサ１
１は不揮発性メモリ１４に設定された倣い方向やテーブ
ル移動速度等に基いてテーブル３１に関する各軸の速度
指令Ｖｘ，Ｖｙを出力し、各軸のＤ／Ａ変換器１７ｘ，
１７ｙとサーボアンプ１８ｘ，１８ｙを介して各軸のサ
ーボモータ３２ｘ，３２ｙを駆動制御してテーブル３１
にＸ−Ｙ平面内の送りを掛ける。同時に、マイクロプロ
セッサ１１は光学式距離センサ５ａおよび５ｂによる距
離測定値Ｌａ′およびＬｂ′を所定のサンプリング周期
毎に検出し、モデル６とトレーサーヘッド４との間のク
リアランスＬに対応する距離測定値Ｌａと今回のサンプ
リング結果による光学式距離センサ５ａの距離測定値Ｌ
ａ′との差を求め、この値をＣ軸（Ｚ軸）方向の距離に
変換してクリアランスに関する位置偏差を算出すると共
に、この位置偏差に基いてＺ軸サーボモータ３２ｚへの
速度指令Ｖｚを出力して、Ｄ／Ａ変換器１７ｚとサーボ
アンプ１８ｚを介してＺ軸サーボモータ３２ｚを駆動制
御し、加工ヘッド３６をテーブル３７に対し相対的に上
下移動してモデル６の表面とトレーサーヘッド４とのク
リアランスが常に規定値Ｌとなるようにして、工具３４
によりワーク３５をモデル６と同形状に切削する。
１は不揮発性メモリ１４に設定された倣い方向やテーブ
ル移動速度等に基いてテーブル３１に関する各軸の速度
指令Ｖｘ，Ｖｙを出力し、各軸のＤ／Ａ変換器１７ｘ，
１７ｙとサーボアンプ１８ｘ，１８ｙを介して各軸のサ
ーボモータ３２ｘ，３２ｙを駆動制御してテーブル３１
にＸ−Ｙ平面内の送りを掛ける。同時に、マイクロプロ
セッサ１１は光学式距離センサ５ａおよび５ｂによる距
離測定値Ｌａ′およびＬｂ′を所定のサンプリング周期
毎に検出し、モデル６とトレーサーヘッド４との間のク
リアランスＬに対応する距離測定値Ｌａと今回のサンプ
リング結果による光学式距離センサ５ａの距離測定値Ｌ
ａ′との差を求め、この値をＣ軸（Ｚ軸）方向の距離に
変換してクリアランスに関する位置偏差を算出すると共
に、この位置偏差に基いてＺ軸サーボモータ３２ｚへの
速度指令Ｖｚを出力して、Ｄ／Ａ変換器１７ｚとサーボ
アンプ１８ｚを介してＺ軸サーボモータ３２ｚを駆動制
御し、加工ヘッド３６をテーブル３７に対し相対的に上
下移動してモデル６の表面とトレーサーヘッド４とのク
リアランスが常に規定値Ｌとなるようにして、工具３４
によりワーク３５をモデル６と同形状に切削する。
【００１７】この時、マイクロプロセッサ１１は、所定
のサンプリング周期毎に、ＲＡＭ１３に記憶された前回
および今回分のサンプリングデータ、即ち、光学式距離
センサ５ａおよび５ｂの距離測定値Ｌａ′およびＬｂ′
と各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚの
値、更に、トレーサーヘッド４の回転現在位置ならびに
光学式距離センサ５ａおよび５ｂ間のオフセットデータ
等を読込んで、前回と今回のサンプリング時における光
学式距離センサ５ａおよび５ｂによるモデル６上の受光
位置の座標データを算出し、これら受光位置の座標デー
タに基いて、モデル６表面における現在の受光位置の法
線ベクトルを求め、該法線ベクトルをテーブル３１のＸ
−Ｙ平面に投影した位置までトレーヘサーヘッド４を回
転する回転指令ｓｃを出力し、Ｄ／Ａ変換器１７ｃおよ
びサーボアンプ１８ｃを介してＣ軸サーボモータ３２ｃ
を駆動し、トレーヘサーヘッド４を法線ベクトルの投影
位置まで駆動して、光学式距離センサ５ａ，５ｂの照射
光の光軸が法線ベクトルと近似するような位置に移動さ
せる。
のサンプリング周期毎に、ＲＡＭ１３に記憶された前回
および今回分のサンプリングデータ、即ち、光学式距離
センサ５ａおよび５ｂの距離測定値Ｌａ′およびＬｂ′
と各軸の現在位置レジスタ１９ｘ，１９ｙ，１９ｚの
値、更に、トレーサーヘッド４の回転現在位置ならびに
光学式距離センサ５ａおよび５ｂ間のオフセットデータ
等を読込んで、前回と今回のサンプリング時における光
学式距離センサ５ａおよび５ｂによるモデル６上の受光
位置の座標データを算出し、これら受光位置の座標デー
タに基いて、モデル６表面における現在の受光位置の法
線ベクトルを求め、該法線ベクトルをテーブル３１のＸ
−Ｙ平面に投影した位置までトレーヘサーヘッド４を回
転する回転指令ｓｃを出力し、Ｄ／Ａ変換器１７ｃおよ
びサーボアンプ１８ｃを介してＣ軸サーボモータ３２ｃ
を駆動し、トレーヘサーヘッド４を法線ベクトルの投影
位置まで駆動して、光学式距離センサ５ａ，５ｂの照射
光の光軸が法線ベクトルと近似するような位置に移動さ
せる。
【００１８】例えば、テーブル３１が図１のＸ軸正方向
に送られている時にＣ軸が図３に２点鎖線で示されるよ
うな仮想位置にあり、光学式距離センサ５ａおよび５ｂ
によるモデル６上の今回の受光位置がＰａｎ＝（Ｘａn
，Ｙａn，Ｚａn ）およびＰｂn ＝（Ｘｂn ，Ｙｂn ，
Ｚｂn ）であって、前回の受光位置がＰａn-1 ＝（Ｘａ
n-1 ，Ｙａn-1 ，Ｚａn-1 ）およびＰｂn-1 ＝（Ｘｂn-
1 ，Ｙｂn-1 ，Ｚｂn-1 ）であったとするなら、この
内、３つの受光位置Ｐａn ，Ｐｂn およびＰａn-1 のデ
ータを用いて２つの表面ベクトルＶａ＝（Ｘａ n-1−Ｘ
ａn ，Ｙａn-1−Ｙａn ，Ｚａ n-1−Ｚａn ）およびＶ
ｂ＝（Ｘｂ n−Ｘａ n，Ｙｂ n−Ｙａ n，Ｚｂ n−Ｚａ
n ）を求め、表面ベクトルＶａとＶｂの外積から法線ベ
クトルＶ＝（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を算出し、法線ベクト
ルＶをテーブル３１のＸ−Ｙ平面に投影した位置までト
レーヘサーヘッド４が移動する回転指令、即ち、Ｘ軸か
らの回転角度がｔａｎ-1（Ｙｎ／Ｘｎ）となる回転指令
ｓｃを出力することとなる。
に送られている時にＣ軸が図３に２点鎖線で示されるよ
うな仮想位置にあり、光学式距離センサ５ａおよび５ｂ
によるモデル６上の今回の受光位置がＰａｎ＝（Ｘａn
，Ｙａn，Ｚａn ）およびＰｂn ＝（Ｘｂn ，Ｙｂn ，
Ｚｂn ）であって、前回の受光位置がＰａn-1 ＝（Ｘａ
n-1 ，Ｙａn-1 ，Ｚａn-1 ）およびＰｂn-1 ＝（Ｘｂn-
1 ，Ｙｂn-1 ，Ｚｂn-1 ）であったとするなら、この
内、３つの受光位置Ｐａn ，Ｐｂn およびＰａn-1 のデ
ータを用いて２つの表面ベクトルＶａ＝（Ｘａ n-1−Ｘ
ａn ，Ｙａn-1−Ｙａn ，Ｚａ n-1−Ｚａn ）およびＶ
ｂ＝（Ｘｂ n−Ｘａ n，Ｙｂ n−Ｙａ n，Ｚｂ n−Ｚａ
n ）を求め、表面ベクトルＶａとＶｂの外積から法線ベ
クトルＶ＝（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を算出し、法線ベクト
ルＶをテーブル３１のＸ−Ｙ平面に投影した位置までト
レーヘサーヘッド４が移動する回転指令、即ち、Ｘ軸か
らの回転角度がｔａｎ-1（Ｙｎ／Ｘｎ）となる回転指令
ｓｃを出力することとなる。
【００１９】従って、光学式距離センサ５ａ，５ｂの照
射光の光軸が常にモデル６表面の法線ベクトルと略一致
するような位置にトレーサーヘッド４の回転位置が制御
され、しかも、モデル６の表面とトレーサーヘッド４と
のクリアランスが常に規定値Ｌに保たれることとなり、
次のサンプリング周期においても、照射光によるモデル
６上の受光位置Ｐａ，Ｐｂを図５（ａ）および（ａ′）
に示されるように、各光学式距離センサ５ａ，５ｂの受
光素子による検出可能範囲ＰＡ，ＰＢに収めることがで
き、適応制御による正確な倣い加工の実施が可能とな
る。
射光の光軸が常にモデル６表面の法線ベクトルと略一致
するような位置にトレーサーヘッド４の回転位置が制御
され、しかも、モデル６の表面とトレーサーヘッド４と
のクリアランスが常に規定値Ｌに保たれることとなり、
次のサンプリング周期においても、照射光によるモデル
６上の受光位置Ｐａ，Ｐｂを図５（ａ）および（ａ′）
に示されるように、各光学式距離センサ５ａ，５ｂの受
光素子による検出可能範囲ＰＡ，ＰＢに収めることがで
き、適応制御による正確な倣い加工の実施が可能とな
る。
【００２０】しかし、モデル６の表面に図３に示すよう
な段差７が形成されていると、光学式距離センサ５ａ，
５ｂが段差７を越えた段階で光学式距離センサ５ａ，５
ｂとモデル６の表面との距離が図５（ｂ）に示されるよ
うに飛躍的に変化するため、光学式距離センサ５ａ，５
ｂからの照射光によるモデル６上の受光位置Ｐａ，Ｐｂ
が図５（ｂ′）に示されるようにＸ−Ｙ平面上で大きく
変位して光学式距離センサ５ａ，５ｂの受光素子による
検出可能範囲ＰＡ，ＰＢから外れ、距離測定値Ｌａ′お
よびＬｂ′の検出が不能となってトレーサーヘッド４の
回転位置の制御や倣い加工のためのＺ軸制御が不能とな
る場合がある。
な段差７が形成されていると、光学式距離センサ５ａ，
５ｂが段差７を越えた段階で光学式距離センサ５ａ，５
ｂとモデル６の表面との距離が図５（ｂ）に示されるよ
うに飛躍的に変化するため、光学式距離センサ５ａ，５
ｂからの照射光によるモデル６上の受光位置Ｐａ，Ｐｂ
が図５（ｂ′）に示されるようにＸ−Ｙ平面上で大きく
変位して光学式距離センサ５ａ，５ｂの受光素子による
検出可能範囲ＰＡ，ＰＢから外れ、距離測定値Ｌａ′お
よびＬｂ′の検出が不能となってトレーサーヘッド４の
回転位置の制御や倣い加工のためのＺ軸制御が不能とな
る場合がある。
【００２１】そこで本実施例においては、所定のサンプ
リング周期毎に、倣い制御に直接関与する光学式距離セ
ンサ５ａからのダークアラームの有無を検出し、光学式
距離センサ５ａからのダークアラームが検出された場合
には、トレーサーヘッド４の回転位置の制御や倣い加工
のための各軸制御を一旦停止した後、位置検出機能を回
復するための処理を実施してモデル６上の受光位置Ｐａ
を再び光学式距離センサ５ａの検出可能範囲ＰＡ内に収
めるようにしている。なお、光学式距離センサ５ｂのみ
がダークアラームとなった場合には、ダークアラーム発
生以前のサンプリングデータを用いて法線ベクトルを算
出することにより、倣い制御を継続して行うことができ
る。
リング周期毎に、倣い制御に直接関与する光学式距離セ
ンサ５ａからのダークアラームの有無を検出し、光学式
距離センサ５ａからのダークアラームが検出された場合
には、トレーサーヘッド４の回転位置の制御や倣い加工
のための各軸制御を一旦停止した後、位置検出機能を回
復するための処理を実施してモデル６上の受光位置Ｐａ
を再び光学式距離センサ５ａの検出可能範囲ＰＡ内に収
めるようにしている。なお、光学式距離センサ５ｂのみ
がダークアラームとなった場合には、ダークアラーム発
生以前のサンプリングデータを用いて法線ベクトルを算
出することにより、倣い制御を継続して行うことができ
る。
【００２２】図４はＲＯＭ１２に格納された「位置検出
機能回復処理」の概略を示すフローチャートであり、以
下、このフローチャートを参照して本実施例に固有の処
理動作について説明する。
機能回復処理」の概略を示すフローチャートであり、以
下、このフローチャートを参照して本実施例に固有の処
理動作について説明する。
【００２３】図示しない所定のサンプリング周期毎の判
別処理で光学式距離センサ５ａからのダークアラームを
検出したマイクロプロセッサ１１は各軸の駆動制御を一
旦停止して各軸の回転位置を現在位置に保持した後、ま
ず、ダークアラーム信号の有無を無視してＣ軸サーボモ
ータ３２ｃに所定量の回転指令を出力する（ステップＳ
１）。トレーサーヘッド４のＣ軸が設定値θ１だけ回転
して光学式距離センサ５ａの照射光が図５（ｃ）および
（ｃ′）に示されるように段差７のエッジ部７ａの凹凸
による検出，非検出、即ち、ダークアラーム信号の出
力，非出力を繰り返す状態とならないような位置まで回
転させる（ステップＳ２）。
別処理で光学式距離センサ５ａからのダークアラームを
検出したマイクロプロセッサ１１は各軸の駆動制御を一
旦停止して各軸の回転位置を現在位置に保持した後、ま
ず、ダークアラーム信号の有無を無視してＣ軸サーボモ
ータ３２ｃに所定量の回転指令を出力する（ステップＳ
１）。トレーサーヘッド４のＣ軸が設定値θ１だけ回転
して光学式距離センサ５ａの照射光が図５（ｃ）および
（ｃ′）に示されるように段差７のエッジ部７ａの凹凸
による検出，非検出、即ち、ダークアラーム信号の出
力，非出力を繰り返す状態とならないような位置まで回
転させる（ステップＳ２）。
【００２４】マイクロプロセッサ１１は光学式距離セン
サ５ａ，５ｂを設定値θ１回転させた後、次いで、光学
式距離センサ５ａからのダークアラームが解除されてい
るか否かを判別するが（ステップＳ３）、ダークアラー
ムが解除されていなければＣ軸サーボモータ３２ｃに対
して所定時間毎に微小な回転指令Δθを出力し、トレー
サーヘッド４を低速で回転しつつ（ステップＳ４）、ス
テップＳ３の処理でダークアラームの停止を待つ。
サ５ａ，５ｂを設定値θ１回転させた後、次いで、光学
式距離センサ５ａからのダークアラームが解除されてい
るか否かを判別するが（ステップＳ３）、ダークアラー
ムが解除されていなければＣ軸サーボモータ３２ｃに対
して所定時間毎に微小な回転指令Δθを出力し、トレー
サーヘッド４を低速で回転しつつ（ステップＳ４）、ス
テップＳ３の処理でダークアラームの停止を待つ。
【００２５】そして、トレーサーヘッド４の低速回転に
より光学式距離センサ５ａの照射光が段差７の壁面に照
射されるようになると、図５（ｄ）および（ｄ′）に示
されるように受光位置Ｐａが再び光学式距離センサ５ａ
の検出可能範囲ＰＡ内に収まるようになり、光学式距離
センサ５ａからのダークアラームが解除されることとな
る。なお、図５（ｄ）および（ｄ′）は、トレーサーヘ
ッド４を設定値θ１だけ回転させた後、光学式距離セン
サ５ａ，５ｂによる距離測定を実施しながらトレーサー
ヘッド４を更にｋ・Δθだけ回転させた段階で受光位置
Ｐａが検出可能範囲ＰＡ内に入った状態を例示するもの
である。
より光学式距離センサ５ａの照射光が段差７の壁面に照
射されるようになると、図５（ｄ）および（ｄ′）に示
されるように受光位置Ｐａが再び光学式距離センサ５ａ
の検出可能範囲ＰＡ内に収まるようになり、光学式距離
センサ５ａからのダークアラームが解除されることとな
る。なお、図５（ｄ）および（ｄ′）は、トレーサーヘ
ッド４を設定値θ１だけ回転させた後、光学式距離セン
サ５ａ，５ｂによる距離測定を実施しながらトレーサー
ヘッド４を更にｋ・Δθだけ回転させた段階で受光位置
Ｐａが検出可能範囲ＰＡ内に入った状態を例示するもの
である。
【００２６】ステップＳ３の判別処理でダークアラーム
の解除を検出したマイクロプロセッサ１１は、Ｃ軸サー
ボモータ３２ｃに所定の回転指令を出力し（ステップＳ
５）、トレーサーヘッド４のＣ軸を更に設定値θ２だけ
回転させることによりモデル６上の受光位置Ｐａ，Ｐｂ
を移動させ、図５（ｅ）および（ｅ′）に示されるよう
にダークアラーム解除直後よりも更に受光状態を安定さ
せる。
の解除を検出したマイクロプロセッサ１１は、Ｃ軸サー
ボモータ３２ｃに所定の回転指令を出力し（ステップＳ
５）、トレーサーヘッド４のＣ軸を更に設定値θ２だけ
回転させることによりモデル６上の受光位置Ｐａ，Ｐｂ
を移動させ、図５（ｅ）および（ｅ′）に示されるよう
にダークアラーム解除直後よりも更に受光状態を安定さ
せる。
【００２７】但し、この状態における光学式距離センサ
５ａと壁面の受光位置Ｐａとの間の距離Ｌａ′は光学式
距離センサ５ａにおける規定の距離測定値Ｌａとは一致
せず、トレーサーヘッド４の先端と受光位置Ｐａとの間
の距離もクリアランスＬとは一致していない。
５ａと壁面の受光位置Ｐａとの間の距離Ｌａ′は光学式
距離センサ５ａにおける規定の距離測定値Ｌａとは一致
せず、トレーサーヘッド４の先端と受光位置Ｐａとの間
の距離もクリアランスＬとは一致していない。
【００２８】そこで、トレーサーヘッド４の先端と受光
位置Ｐａとの間の距離をクリアランスＬと一致させ、倣
い加工再開時の動作を安定させるため、照射光の光軸を
倣い平面に投影した照射方向に移動させることになる。
位置Ｐａとの間の距離をクリアランスＬと一致させ、倣
い加工再開時の動作を安定させるため、照射光の光軸を
倣い平面に投影した照射方向に移動させることになる。
【００２９】光学式距離センサ５ａの受光状態の安定を
ステップＳ６の判別処理で検出したマイクロプロセッサ
１１は、まず、光学式距離センサ５ａからの距離測定値
Ｌａ′の値を検出し、該Ｌａ′の値が規定の距離測定値
Ｌａに対して設定された許容値Ｌａ＋εよりも大きいか
否かを判別し（ステップＳ７）、大きければ、照射光の
光軸を倣い平面に投影した照射方向にモデル６に対しト
レーサーヘッド４を微小速度で相対的に接近させ（ステ
ップＳ９）、また、光学式距離センサ５ａからの距離測
定値Ｌａ′の値が規定の距離測定値Ｌａに対して設定さ
れた許容値Ｌａ−εよりも小さければ（ステップＳ
８）、トレーサーヘッド４を段差７の壁面から微小速度
で離間させて（ステップＳ１０）、光学式距離センサ５
ａと壁面の受光位置Ｐａとの間の距離Ｌａ′の値をＬａ
−ε＜Ｌａ′＜Ｌａ＋εの範囲に収め、トレーサーヘッ
ド４の先端と受光位置Ｐａとの間の距離を所定のクリア
ランスＬと略一致させて、光学式距離センサ５ａ，５ｂ
の位置検出機能および段差７とトレーサーヘッド４との
間のクリアランスを回復した後、距離測定精密化のため
のトレーサーヘッド４の回転位置の制御と倣い加工のた
めの各軸の制御を再開し、倣い加工を継続して実行す
る。
ステップＳ６の判別処理で検出したマイクロプロセッサ
１１は、まず、光学式距離センサ５ａからの距離測定値
Ｌａ′の値を検出し、該Ｌａ′の値が規定の距離測定値
Ｌａに対して設定された許容値Ｌａ＋εよりも大きいか
否かを判別し（ステップＳ７）、大きければ、照射光の
光軸を倣い平面に投影した照射方向にモデル６に対しト
レーサーヘッド４を微小速度で相対的に接近させ（ステ
ップＳ９）、また、光学式距離センサ５ａからの距離測
定値Ｌａ′の値が規定の距離測定値Ｌａに対して設定さ
れた許容値Ｌａ−εよりも小さければ（ステップＳ
８）、トレーサーヘッド４を段差７の壁面から微小速度
で離間させて（ステップＳ１０）、光学式距離センサ５
ａと壁面の受光位置Ｐａとの間の距離Ｌａ′の値をＬａ
−ε＜Ｌａ′＜Ｌａ＋εの範囲に収め、トレーサーヘッ
ド４の先端と受光位置Ｐａとの間の距離を所定のクリア
ランスＬと略一致させて、光学式距離センサ５ａ，５ｂ
の位置検出機能および段差７とトレーサーヘッド４との
間のクリアランスを回復した後、距離測定精密化のため
のトレーサーヘッド４の回転位置の制御と倣い加工のた
めの各軸の制御を再開し、倣い加工を継続して実行す
る。
【００３０】ステップＳ２，ステップＳ５におけるトレ
ーサーヘッド４の設定回転角度θ１，θ２はモデル６の
表面形状等に応じて任意に設定することができるが、図
３に示されるような倣い形状および倣い方向の例ではθ
１を９０°程度、また、θ２を４５°程度に設定するの
が一般的である。
ーサーヘッド４の設定回転角度θ１，θ２はモデル６の
表面形状等に応じて任意に設定することができるが、図
３に示されるような倣い形状および倣い方向の例ではθ
１を９０°程度、また、θ２を４５°程度に設定するの
が一般的である。
【００３１】また、トレーサーヘッド４の回転位置の制
御や倣い加工のための各軸の制御を一旦停止した後トレ
ーサーヘッド４を強制的に３６０°回転させ、この間に
所定の角度刻みで光学式距離センサ５ａからのダークア
ラームの有無を検出してダークアラームがＯＦＦとなる
角度区分を求めると共に、ダークアラームが連続的にＯ
ＦＦとなる最長の角度区分の始点と終点を検出して該角
度区分の中心角度を求めることにより、光学式距離セン
サ５ａの受光状態が最も安定する位置を検出し、再びこ
の中心角度までトレーサーヘッド４を回転させてからス
テップＳ７以降の処理を開始するようにしてもよい。こ
の場合、トレーサーヘッド４の回転角度θ１，θ２を設
定する必要はない。図５に示されるような例では、トレ
ーサーヘッド４の回転角度がθ１近傍に位置する角度区
分と、θ１＋ｋ・Δθ〜１８０°−（θ１＋ｋ・Δ）の
角度区分、および、１８０°−θ１近傍の角度区分がダ
ークアラームＯＦＦの角度区分として検出されるが、ダ
ークアラームが連続的にＯＦＦとなる最長の角度区分と
いう前提により、エッジ部７ａの乱反射を検出したθ１
近傍および１８０°−θ１近傍の角度区分は排除され、
ダークアラームが連続的にＯＦＦとなる最長の角度区分
θ１＋ｋ・Δθ〜１８０°−（θ１＋ｋ・Δ）の中心角
度が検出される。つまり、〔（θ１＋ｋ・Δθ）＋｛１
８０°−（θ１＋ｋ・Δ）｝〕／２＝９０°の値が検出
され、この値は、Ｘ−Ｙ平面内で光学式距離センサ５
ａ，５ｂの光軸が段差７の壁面と直交する位置にトレー
サーヘッド４を回転する角度であり、光学式距離センサ
５ａ，５ｂの受光状態が最も安定する位置である。
御や倣い加工のための各軸の制御を一旦停止した後トレ
ーサーヘッド４を強制的に３６０°回転させ、この間に
所定の角度刻みで光学式距離センサ５ａからのダークア
ラームの有無を検出してダークアラームがＯＦＦとなる
角度区分を求めると共に、ダークアラームが連続的にＯ
ＦＦとなる最長の角度区分の始点と終点を検出して該角
度区分の中心角度を求めることにより、光学式距離セン
サ５ａの受光状態が最も安定する位置を検出し、再びこ
の中心角度までトレーサーヘッド４を回転させてからス
テップＳ７以降の処理を開始するようにしてもよい。こ
の場合、トレーサーヘッド４の回転角度θ１，θ２を設
定する必要はない。図５に示されるような例では、トレ
ーサーヘッド４の回転角度がθ１近傍に位置する角度区
分と、θ１＋ｋ・Δθ〜１８０°−（θ１＋ｋ・Δ）の
角度区分、および、１８０°−θ１近傍の角度区分がダ
ークアラームＯＦＦの角度区分として検出されるが、ダ
ークアラームが連続的にＯＦＦとなる最長の角度区分と
いう前提により、エッジ部７ａの乱反射を検出したθ１
近傍および１８０°−θ１近傍の角度区分は排除され、
ダークアラームが連続的にＯＦＦとなる最長の角度区分
θ１＋ｋ・Δθ〜１８０°−（θ１＋ｋ・Δ）の中心角
度が検出される。つまり、〔（θ１＋ｋ・Δθ）＋｛１
８０°−（θ１＋ｋ・Δ）｝〕／２＝９０°の値が検出
され、この値は、Ｘ−Ｙ平面内で光学式距離センサ５
ａ，５ｂの光軸が段差７の壁面と直交する位置にトレー
サーヘッド４を回転する角度であり、光学式距離センサ
５ａ，５ｂの受光状態が最も安定する位置である。
【００３２】
【発明の効果】本発明による非接触倣い制御方式は、モ
デル上の受光位置が光学式距離センサの検出可能範囲を
越えた段階で倣い制御のための処理を一旦中止し、モデ
ル上の受光位置が光学式距離センサの検出範囲に入るま
で光学式距離センサを自動的に回転して光学式距離セン
サの受光機能を回復した後、更に、受光機能が回復され
た状態で光学式距離センサとモデル上の受光位置との距
離を一定にしてから倣い制御を再開するようにしたの
で、モデル形状の段差等によって光学式距離センサの機
能が一時的に失われたような場合であっても、これを自
動的に回復し、適切な習い加工を継続して行うことが可
能となる。
デル上の受光位置が光学式距離センサの検出可能範囲を
越えた段階で倣い制御のための処理を一旦中止し、モデ
ル上の受光位置が光学式距離センサの検出範囲に入るま
で光学式距離センサを自動的に回転して光学式距離セン
サの受光機能を回復した後、更に、受光機能が回復され
た状態で光学式距離センサとモデル上の受光位置との距
離を一定にしてから倣い制御を再開するようにしたの
で、モデル形状の段差等によって光学式距離センサの機
能が一時的に失われたような場合であっても、これを自
動的に回復し、適切な習い加工を継続して行うことが可
能となる。
【図１】本発明の方式を適用した一実施例の非接触倣い
制御装置と工作機械の構成を概略で示すブロック図
制御装置と工作機械の構成を概略で示すブロック図
【図２】同実施例におけるトレーサーヘッドの概略を示
す斜視図
す斜視図
【図３】倣い加工の一例を示す斜視図
【図４】同実施例の非接触倣い制御装置による位置検出
機能回復処理の概略を示すフローチャート
機能回復処理の概略を示すフローチャート
【図５】同実施例の位置検出機能回復処理における作用
原理を説明する図であって、（ａ）〜（ｅ）は側面図、
（ａ′）〜（ｅ′）は受光素子の視野を基準として見た
平面図である
原理を説明する図であって、（ａ）〜（ｅ）は側面図、
（ａ′）〜（ｅ′）は受光素子の視野を基準として見た
平面図である
１ 非接触倣い制御装置 ３ 工作機械 ４ トレーサーヘッド ５ａ 光学式距離センサ ５ｂ 光学式距離センサ ６ モデル ７ 段差 １１ マイクロプロセッサ １２ ＲＯＭ ３１ テーブル ３２ｃ トレーサーヘッド回転用のサーボモータ ３５ ワーク Ｌ クリアランス Ｐａ 受光位置 Ｐｂ 受光位置 ＰＡ 検出可能範囲 ＰＢ 検出可能範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｊ 9179−3Ｈ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 テーブルを通る垂直軸に対し光軸のなす
角を一定に保って前記垂直軸の周りに回動可能に装着さ
れた光学式距離センサの回転位置を制御して非接触倣い
制御を行うと共に、倣い制御中にモデル上の受光位置が
光学式距離センサの検出範囲を外れると、光学式距離セ
ンサの回転位置制御と倣い制御とを一旦停止して、モデ
ル上の受光位置が光学式距離センサの検出範囲に入るま
で光学式距離センサを回転した後、光学式距離センサと
モデル面上の受光位置との距離が設定範囲に収まるまで
光学式距離センサからの検出情報に基いてテーブルを移
動してから、光学式距離センサの回転位置制御と倣い制
御を再開するようにしたことを特徴とする非接触倣い制
御方式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208814A JPH0531653A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 非接触倣い制御方式 |
| PCT/JP1992/000950 WO1993002832A1 (en) | 1991-07-26 | 1992-07-24 | Method of non-contact copy control |
| KR1019930700587A KR930701267A (ko) | 1991-07-26 | 1992-07-24 | 비접촉 모방 제어 방법 |
| EP19920916219 EP0550768A4 (en) | 1991-07-26 | 1992-07-24 | Method of non-contact copy control |
| US08/030,417 US5426356A (en) | 1991-07-26 | 1992-07-24 | Non-contact profile control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208814A JPH0531653A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 非接触倣い制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531653A true JPH0531653A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16562570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208814A Pending JPH0531653A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 非接触倣い制御方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5426356A (ja) |
| EP (1) | EP0550768A4 (ja) |
| JP (1) | JPH0531653A (ja) |
| KR (1) | KR930701267A (ja) |
| WO (1) | WO1993002832A1 (ja) |
Cited By (4)
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