JPH06155250A - ならい制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モデル面に仮想的に平行に形成された複数の
パスに沿ってスタイラスを移動させモデル形状をならう
ならい制御方式において、一つのパス上における急変部
の数がメモリの記憶可能な点数を越えるような場合で
も、適切な処理を行うことができるようにする。 【構成】 パスＬ４では、開始点ＰＳ４からならい設定
速度でならいが開始され、前のパスＬ３で検出された急
変部の前後の所定範囲では減速速度でならっていく。こ
の途中、例えば点Ｆで、検出される急変部の数が急変部
データ領域の最大容量である１００点となったとする
と、それ以後の範囲Ｇで検出された急変部は、パスＬ４
上の最も古い急変部から順に書き換えていく。次のパス
Ｌ５では、開始点ＰＳ５から順にならいを行う。また、
パスＬ４で検出された急変部データのある範囲Ｉ内で
は、各急変部の前後の範囲では減速してならいを行い、
一方、急変部データのない範囲Ｊにおいてはオーバライ
ドをかけた速度値によってならう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモデル面に仮想的に平行
に引かれた複数のパスに沿ってスタイラスを移動させモ
デル形状をトレースするならい制御方式に関し、特に前
回のパスで記憶された急変部付近ではスタイラスの速度
を減速させるようにするならい制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、スタイラスを用いて高速でモデル
面をならう場合、コーナー部等の急変部に高速のままス
タイラスが突入するとトレーサヘッドが破損する恐れが
ある。これを防ぐために、従来では、急変部を検出する
度にその位置を記憶しておき、次のパスをならうときに
は前回記憶された急変部付近ではならい速度を減速させ
るようにした技術がある。

【０００３】図３はこの従来の方式を具体的に示す図で
ある。ここでは、モデル３１について開始点ＰＳ１１か
ら終了点ＰＥ１１までをならうものとする。このため、
制御装置側では、開始点ＰＳ１１、終了点ＰＥ１１間に
平行な複数のパスを設定し、そのパス上を順にスタイラ
スを移動させていく。

【０００４】今、一つのパスＬａ上で４個の急変部Ｐａ
１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｐａ４が検出されたとすると、次
にパスＬｂをならうときには、前回検出された急変部Ｐ
ａ１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｐａ４をそれぞれパスＬｂ上に
ほぼ平行移動させた位置Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ３、Ｐｂ
４を急変部として予想し、各位置Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ
３、Ｐｂ４付近では、ならい速度を減速させる。これに
より、急変部においてスタイラスが高速で突入して破損
したりすることが防止される。

【０００５】なお、パスＬｂでのならいの途中でも、パ
スＬａと同様に実際の急変部を検出し、これを古いデー
タと代えてメモリに記憶させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなな
らい制御方式では、メモリ容量が充分にある場合は良い
が、一つのパス上にメモリの記憶可能な点数より多数の
急変部がある場合には、その点数を越えた分の急変部の
記憶を行うことができなくなる。このため、記憶できな
かった部分に対応する領域においては、次のパスの測定
時にスタイラスの速度を適切にすることができなくなっ
ていた。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、一つのパス上における急変部の数がメモリの
記憶可能な点数を越えるような場合でも、適切な処理を
行うことのできるならい制御方式を提供することを目的
とする。

【０００８】

【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、モデル面に仮想的に平行に形成した複数
のパスに沿ってスタイラスを移動させモデル形状をトレ
ースするならい制御方式において、前記スタイラスの変
位量から前記パス上の急変部を検出する急変部検出手段
と、検出された順番に前記急変部を記憶する急変部記憶
手段と、前記検出された急変部の数が前記急変部記憶手
段の最大記憶容量数以上となった場合には、最も古く記
憶された急変部から順に消して新しく検出された急変部
に書き換える書き換え手段と、前記急変部の記憶された
パスに変わって次のパスの形状測定を行う場合、前記急
変部記憶手段に記憶された前記急変部付近と、前記書き
換え手段により消された領域においては前記ならい速度
を通常のならい速度設定値よりも減速させるならい速度
制御手段と、を有することを特徴とするならい制御方式
が提供される。

【０００９】

【作用】急変部検出手段がスタイラスの変位量からパス
上の急変部を検出し、急変部記憶手段が検出された順番
に急変部を記憶する。書き換え手段は、検出された急変
部の数が急変部記憶手段の最大記憶容量数以上となった
場合には、最も古く記憶された急変部から順に消して新
しく検出された急変部に書き換える。急変部の記憶され
たパスに変わって次のパスの形状測定を行う場合、なら
い速度制御手段は、急変部記憶手段に記憶された急変部
付近と、書き換え手段により消された領域においては、
ならい速度を通常のならい速度設定値よりも減速させ
る。

【００１０】これにより、限られた記憶容量を有効に使
用できるとともに、急変部データのない領域を測定する
場合、たとえそこに急変部が存在しても、スタイラスの
速度は減速されているので破損等の恐れがない。

【００１１】

【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。図２は本発明の一実施例のならい・デジタイジ
ング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・デジタイジング制御装置１
の全体の動作を制御する。

【００１２】ＲＡＭ１３には、トレーサヘッドで検出さ
れた各軸変位量や、一時的なデータが記憶される。この
ＲＡＭ１３には、後述する急変部の位置データが格納さ
れる急変部データ領域が設けられている。この急変部デ
ータ領域には、最大１００点の急変部データが格納でき
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、インターフェース１５を介し
て操作盤２より入力されたならい方向、ならい速度等の
各種のパラメータを記憶する。

【００１３】ならい機械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軸の各変位量ε
ｘ、εｙ及びεｚを検出してプロセッサ１１に入力す
る。

【００１４】プロセッサ１１はこれらの変位量と、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、各軸の速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚを発生する。
これらの速度指令は、サーボアンプ１７ｘ、１７ｙ及び
１７ｚに入力され、その出力によってならい機械３のサ
ーボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが駆動される。

【００１５】これにより、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るように、トレーサ
ヘッド４がＺ軸方向に移動すると共に、モデル６を乗せ
たテーブル３１がＸ軸及び紙面と直角なＹ軸方向に移動
してならいが行われる。

【００１６】パルスコーダ３３ｘ、３３ｙ及び３３ｚは
サーボモータ３２ｘ、３２ｙ及び３２ｚが所定角度回転
する毎にパルス信号ＦＰｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚを発生す
る。デジタイジング制御装置１内の現在位置レジスタ１
８ｘ、１８ｙ及び１８ｚは、これらのパルス信号をそれ
ぞれ可逆計数して各軸の現在位置データＸａ、Ｙａ及び
Ｚａを求め、プロセッサ１１に入力する。

【００１７】デジタイジング時にはプロセッサ１１はこ
れらの位置データを一定時間毎に、あるいは位置データ
の変動量が所定のトレランス値を越えた時に取り込み、
ＮＣデータを生成する。

【００１８】このＮＣデータはインターフェース１９を
介して紙テープリーダ／パンチャー２１に入力され、Ｎ
Ｃテープが作成される。また、インターフェース１９に
図示されていない数値制御工作機械を直接に接続するこ
とにより、オンラインで高精度のならい加工を行うこと
もできる。

【００１９】次に、上記ならい・デジタイジング制御装
置１によるならい制御方式の具体例を説明する。図１は
本実施例のならい制御方式の具体例を説明する図であ
り、（Ａ）はならい対象であるモデル６の形状を示す斜
視図、（Ｂ）はスタイラス５によるならい経路を示す図
である。図に示すように、モデル６のならい面は多数の
急変部を有する。このワーク６に対してスタイラス５
は、Ｘ軸に平行な複数のパスＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、
Ｌ５、Ｌ６・・・の順にならっていくものとする。

【００２０】まず、スタイラス５は開始点ＰＳ１まで移
動し、パスＬ１に沿ってならっていく。ただし、パスＬ
１は最初の経路のため急変部データがないので、スタイ
ラス５の移動速度は通常のならい設定速度にオーバライ
ドをかけた減速速度となっている。スタイラス５がパス
Ｌ１の形状をならう途中では、変位量データに基づいて
急変部の検出も行われる。パスＬ１では、説明を簡単に
するため、３個の急変部Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３のみが
検出されたものとする。この検出された急変部Ｐ１１、
Ｐ１２、Ｐ１３は、ＲＡＭ１３の急変部データ領域にア
ドレス順に格納されていく。

【００２１】パスＬ１のならいが終了すると、スタイラ
ス５はパスＬ２の開始点ＰＳ２までピックフィードを行
い、パスＬ１とは逆向きにならいを開始する。このパス
Ｌ２上では、パスＬ１で検出された各急変部Ｐ１１、Ｐ
１２、Ｐ１３とほぼ同じＸ座標の点がそれぞれ予想急変
部Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３として与えられている。スタ
イラス５は、開始点ＰＳ２からはならい設定速度で移動
し、各予想急変部Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３の前後の範囲
Ｒでは減速速度で移動する。この減速速度は、パスＬ１
におけるオーバライドのかけられた減速速度とほぼ同じ
速度である。

【００２２】このようにパスＬ２上では、予想急変部Ｐ
２１、Ｐ２２、Ｐ２３の前後の所定範囲Ｒでならい速度
が減速される一方、パスＬ２上の実際の急変部の検出も
なされる。新たに検出されたパスＬ２上の急変部は、す
でにＲＡＭ１３に格納されているパスＬ１上の急変部Ｐ
１１、Ｐ１２、Ｐ１３を消した上にアドレス順に格納さ
れる。

【００２３】ところで、パスＬ２をならっていくと、パ
スＬ１の開始点ＰＳ１と同じＸ座標の点Ｔ以降は予想急
変部データのない範囲Ｑにくる。このような場合には、
スタイラス５は、急変部の前後の範囲Ｒと同じく減速速
度で移動する。これにより、万一、範囲Ｑ内に急変部が
存在してもスタイラス５の破損を防止することができ
る。以後、同様にパスＬ３、Ｌ４、Ｌ５・・・というよ
うに、ならい制御が行われていく。

【００２４】次に、一つのパス上に急変部が多数、特に
ＲＡＭ１３の急変部データ領域の容量（１００個）以上
ある場合のならい制御方式について、パスＬ４およびパ
スＬ５を例にして説明する。

【００２５】パスＬ４でも他のパスと同様に開始点ＰＳ
４からならい設定速度でならいが開始され、前のパスＬ
３で検出された急変部の前後の所定範囲では減速速度で
ならっていく。また、この一方でパスＬ４上の実際の急
変部の検出もなされていく。この途中、例えば点Ｆで、
検出される急変部の数が急変部データ領域の最大容量で
ある１００点となったとすると、それ以後の範囲Ｇで検
出された急変部は、パスＬ４上の最も古い急変部から順
に書き換えていく。したがって、範囲Ｇで検出された急
変部の数を２０個とすると、その分、開始点ＰＳ４から
範囲Ｈ内にある２０個分の古いデータが消されることに
なる。

【００２６】こうしてパスＬ４のならいが終了すると、
次のパスＬ５では、開始点ＰＳ５から順にならいを行
う。また、パスＬ４で検出された急変部データのある範
囲Ｉ内では、各急変部の前後の範囲では減速してならい
を行う。そして、急変部データのない範囲Ｊにおいて
は、パスＬ１のときと同じオーバライドをかけた減速速
度によってならう。これにより、スタイラス５が高速で
急変部に突入することがなく、破損が防止される。

【００２７】なお、本実施例では説明を簡単にするた
め、前回のパスで検出された急変部を今回のパスの予想
急変部とするようにしたが、本出願人がすでに出願した
特開平３−１２１７５３号広報等に記載されているよう
に、前回で検出した第１の急変部と前々回で検出した第
２の急変部とを結ぶ線の延長線と、今回のパスとの交点
を予想急変部とするようにしてもよい。

【００２８】また、本実施例では、一つのパスのならい
が終了するたびにスタイラス５の進行方向を反転させる
ようにしたが、一般のならい制御方式で用いられている
ように、全てのパスで同一方向にスタイラス５を移動さ
せるようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、検出さ
れた急変部の数が急変部記憶手段の最大記憶容量数以上
となった場合には、最も古く記憶された急変部から順に
消して新しく検出された急変部に書き換え、その書き換
えられた急変部の経路領域においては、次のパスではな
らいの速度を通常のならい速度設定値よりも減速させる
ようにしたので、急変部データのない領域を測定する場
合、たとえそこに急変部が存在しても、ならいの速度は
減速されているので破損等の恐れがない。

【００３０】したがって、一つのパス上における急変部
の数がメモリの記憶可能な点数を越えるような場合で
も、適切な処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のならい制御方式の具体例を説明する
図であり、（Ａ）はならい対象であるモデルの形状を示
す斜視図、（Ｂ）はスタイラスによるならい経路を示す
図である。

【図２】本発明の実施例のならい・デジタイジング制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図３】従来の方式を具体的に示す図である。

【符号の説明】

１ ならい・デジタイジング制御装置 ３ ならい機械 ４ トレーサヘッド ５ スタイラス ６ モデル Ｌ１〜Ｌ６ パス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モデル面に仮想的に平行に形成した複数
   のパスに沿ってスタイラスを移動させモデル形状をトレ
   ースするならい制御方式において、 前記スタイラスの変位量から前記パス上の急変部を検出
   する急変部検出手段と、 検出された順番に前記急変部を記憶する急変部記憶手段
   と、 前記検出された急変部の数が前記急変部記憶手段の最大
   記憶容量数以上となった場合には、最も古く記憶された
   急変部から順に消して新しく検出された急変部に書き換
   える書き換え手段と、 前記急変部の記憶されたパスに変わって次のパスの形状
   測定を行う場合、前記急変部記憶手段に記憶された前記
   急変部付近と、前記書き換え手段により消された領域に
   おいては前記スタイラスの速度を通常のならい速度設定
   値よりも減速させるならい速度制御手段と、 を有することを特徴とするならい制御方式。
2. 【請求項２】 前記スタイラス速度制御手段は、最初の
   パスの形状測定を行うときには、前記最初のパス上の全
   ての位置で前記ならい速度を前記速度設定値よりも減速
   させるように制御するように構成されていることを特徴
   とする請求項１記載のならい制御方式。
3. 【請求項３】 前記ならい速度制御手段は、前回のパス
   にない経路範囲においては前記ならい速度を前記速度設
   定値よりも減速させるように制御するように構成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のならい制御方式。