JPH06238549A - ならい制御方式 - Google Patents
ならい制御方式Info
- Publication number
- JPH06238549A JPH06238549A JP2158793A JP2158793A JPH06238549A JP H06238549 A JPH06238549 A JP H06238549A JP 2158793 A JP2158793 A JP 2158793A JP 2158793 A JP2158793 A JP 2158793A JP H06238549 A JPH06238549 A JP H06238549A
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- Japan
- Prior art keywords
- angle
- tilt
- speed
- tracing
- tilt angle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モデルの形状をならってデジタイジングする
ならい制御方式において、軸移動方向の変化の大きさに
応じて最適な軸方向制御を行うことができるようにす
る。 【構成】 補正回路４８は、現在ならっているモデル面
の傾斜角度ｄn を、分配回路４７で算出された速度信号
Ｖ１およびＶ２に基づいて算出し、前回の傾斜角度ｄ
n-1 との角度差αが所定値以上のときのみ速度信号Ｖ１
およびＶ２を使用し、新たな速度信号ｖ１およびｖ２と
して出力する。角度差αが所定値以下のときには、前回
の速度信号Ｖ１およびＶ２をｖ１およびｖ２として出力
する。
ならい制御方式において、軸移動方向の変化の大きさに
応じて最適な軸方向制御を行うことができるようにす
る。 【構成】 補正回路４８は、現在ならっているモデル面
の傾斜角度ｄn を、分配回路４７で算出された速度信号
Ｖ１およびＶ２に基づいて算出し、前回の傾斜角度ｄ
n-1 との角度差αが所定値以上のときのみ速度信号Ｖ１
およびＶ２を使用し、新たな速度信号ｖ１およびｖ２と
して出力する。角度差αが所定値以下のときには、前回
の速度信号Ｖ１およびＶ２をｖ１およびｖ２として出力
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモデルの形状をならって
デジタイジングするならい制御方式に関し、特に傾斜面
をならう場合のならい制御方式に関する。
デジタイジングするならい制御方式に関し、特に傾斜面
をならう場合のならい制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】スタイラスによってモデル形状をならう
場合、そのならい面の傾斜が変わって軸移動方向が反転
するときには、バックラッシュが発生することがある。
このとき、パルスコーダ等を用いたセミクローズドルー
プで制御されるならい・ディジタイジング装置では、パ
ルスコーダからのデータをそのまま取り込むと、トレー
サヘッドの実際の位置とデータとが一致しなくなり、モ
デル形状を正しく復元することができなくなる。
場合、そのならい面の傾斜が変わって軸移動方向が反転
するときには、バックラッシュが発生することがある。
このとき、パルスコーダ等を用いたセミクローズドルー
プで制御されるならい・ディジタイジング装置では、パ
ルスコーダからのデータをそのまま取り込むと、トレー
サヘッドの実際の位置とデータとが一致しなくなり、モ
デル形状を正しく復元することができなくなる。
【０００３】そこで、従来は、軸移動方向が反転した場
合には予め設定された補正量をならい速度に加えること
により、バックラッシュによるトレーサヘッドの移動の
遅れを補正するようにしていた。
合には予め設定された補正量をならい速度に加えること
により、バックラッシュによるトレーサヘッドの移動の
遅れを補正するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常ならい制
御では、モデル面に常に一定触圧でスタイラスを接触さ
せようとするため、穏やかな傾斜面においてもならい速
度の指令方向が反転する場合があり、このようなときで
も、軸方向が反転する度にバックラッシュ補正動作を行
うため、かえってデジタイジングデータが不正確になる
という問題点があった。特に、方向の切り替わりが頻繁
に行われた場合には、バックラッシュ補正動作のためデ
ジタイジングデータにうねりを生じてしまう恐れがあっ
た。
御では、モデル面に常に一定触圧でスタイラスを接触さ
せようとするため、穏やかな傾斜面においてもならい速
度の指令方向が反転する場合があり、このようなときで
も、軸方向が反転する度にバックラッシュ補正動作を行
うため、かえってデジタイジングデータが不正確になる
という問題点があった。特に、方向の切り替わりが頻繁
に行われた場合には、バックラッシュ補正動作のためデ
ジタイジングデータにうねりを生じてしまう恐れがあっ
た。
【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、傾斜面において最適な軸方向制御を行うこと
のできるならい制御方式を提供することを目的とする。
のであり、傾斜面において最適な軸方向制御を行うこと
のできるならい制御方式を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、モデルの形状をならってデジタイジング
するならい制御方式において、スタイラスが現在ならっ
ている面の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手段と、今
回演算された傾斜面角度と前回演算された傾斜面角度と
の角度差を演算する角度差演算手段と、前記角度差が所
定値以上の場合にはならい速度成分を演算して出力する
一方、前記角度差が所定値以内であれば前回演算された
ならい速度成分を継続するように制御するならい速度制
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。
決するために、モデルの形状をならってデジタイジング
するならい制御方式において、スタイラスが現在ならっ
ている面の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手段と、今
回演算された傾斜面角度と前回演算された傾斜面角度と
の角度差を演算する角度差演算手段と、前記角度差が所
定値以上の場合にはならい速度成分を演算して出力する
一方、前記角度差が所定値以内であれば前回演算された
ならい速度成分を継続するように制御するならい速度制
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。
【０００７】
【作用】スタイラスが現在ならっている面の傾斜角度を
傾斜角度演算手段により演算し、今回演算された傾斜面
角度と前回演算された傾斜面角度との角度差を角度差演
算手段により演算する。ならい速度制御手段は、角度差
が所定値以上の場合にはならい速度成分を演算して出力
する一方、角度差が所定値以内であれば前回演算された
ならい速度成分を継続するように制御する。
傾斜角度演算手段により演算し、今回演算された傾斜面
角度と前回演算された傾斜面角度との角度差を角度差演
算手段により演算する。ならい速度制御手段は、角度差
が所定値以上の場合にはならい速度成分を演算して出力
する一方、角度差が所定値以内であれば前回演算された
ならい速度成分を継続するように制御する。
【０００８】これにより、緩やかな斜面等では、ならい
の方向が変わろうとする場合、この方向変化をおさえ、
切削面のうねり現象を除去できる。
の方向が変わろうとする場合、この方向変化をおさえ、
切削面のうねり現象を除去できる。
【０００９】
【実施例】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。
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。
【００１０】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、後述する傾斜面角度に対応したならい
速度補正値データが格納されている。不揮発性メモリ１
４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。
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、後述する傾斜面角度に対応したならい
速度補正値データが格納されている。不揮発性メモリ１
４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。
【００１１】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。
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。
【００１２】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１
７ｚ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、３２ｘ及び３２ｚが駆動される。
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１
７ｚ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、３２ｘ及び３２ｚが駆動される。
【００１３】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。
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。
【００１４】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。ならいデジタイジング制御装置１内の現在位置レジ
スタ１８ｘ、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、Ｙ
ａ及びＺａを求め、プロセッサ１１に入力する。
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。ならいデジタイジング制御装置１内の現在位置レジ
スタ１８ｘ、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、Ｙ
ａ及びＺａを求め、プロセッサ１１に入力する。
【００１５】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。
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。
【００１６】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。
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。
【００１７】次に、上記の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原理を示すブロック図であ
る。図において、モデルに接触するスタイラス５の各軸
変位量εｘ、εｙ、εｚをトレーサヘッド４で検出し、
合成回路４１で合成変位量ε（ε＝（εｘ2 ＋εｙ2 ＋
εｚ2 ） 1/2 ）を計算し、加算回路４２で誤差Δε（Δ
ε＝ε−ε0 ）を求め、速度信号発生回路４３および４
４において法線方向速度信号Ｖｎおよび接線方向速度信
号Ｖｔを発生する。
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原理を示すブロック図であ
る。図において、モデルに接触するスタイラス５の各軸
変位量εｘ、εｙ、εｚをトレーサヘッド４で検出し、
合成回路４１で合成変位量ε（ε＝（εｘ2 ＋εｙ2 ＋
εｚ2 ） 1/2 ）を計算し、加算回路４２で誤差Δε（Δ
ε＝ε−ε0 ）を求め、速度信号発生回路４３および４
４において法線方向速度信号Ｖｎおよび接線方向速度信
号Ｖｔを発生する。
【００１８】一方、切り換え回路４５は指令されたなら
い平面の二軸の変位量ε1 およびε 2 を選択し、この変
位量を用いて割り出し回路４６がならい平面におけるス
タイラス４１の変位方向の角度θの関数ｃｏｓθおよび
ｓｉｎθを演算する。そして、分配回路４７は次式
（１）および（２）によって、法線方向速度信号Ｖｎお
よび接線方向速度信号Ｖｔをならい平面の各軸方向に分
配して速度信号Ｖ１およびＶ２を発生する。
い平面の二軸の変位量ε1 およびε 2 を選択し、この変
位量を用いて割り出し回路４６がならい平面におけるス
タイラス４１の変位方向の角度θの関数ｃｏｓθおよび
ｓｉｎθを演算する。そして、分配回路４７は次式
（１）および（２）によって、法線方向速度信号Ｖｎお
よび接線方向速度信号Ｖｔをならい平面の各軸方向に分
配して速度信号Ｖ１およびＶ２を発生する。
【００１９】
【数１】 Ｖ１＝Ｖｔ・ｓｉｎθ＋Ｖｎ・ｃｏｓθ・・・（１）
【００２０】
【数２】 Ｖ２＝−Ｖｔ・ｃｏｓθ＋Ｖｎ・ｓｉｎθ・・・（２） 補正回路４８は、現在ならっているモデル面の傾斜角度
ｄn を速度信号Ｖ１およびＶ２に基づいて算出し、前回
の傾斜角度ｄn-1 との差αの値に応じて速度信号Ｖ１お
よびＶ２を補正し、新たな速度信号ｖ１およびｖ２とし
て出力する。この補正後の速度ｖ１およびｖ２によって
トレーサヘッド４がモデル面上に沿って移動する。
ｄn を速度信号Ｖ１およびＶ２に基づいて算出し、前回
の傾斜角度ｄn-1 との差αの値に応じて速度信号Ｖ１お
よびＶ２を補正し、新たな速度信号ｖ１およびｖ２とし
て出力する。この補正後の速度ｖ１およびｖ２によって
トレーサヘッド４がモデル面上に沿って移動する。
【００２１】次に、補正回路４８の具体的な制御手順を
説明する。図３はスタイラス５が接触するモデル面形状
の一例を示す図である。なお、ここでは、Ｘ軸とＺ軸へ
の速度成分について示し、Ｘ軸の速度信号をＶ１、Ｚ軸
の速度信号をＶ２とする。図において、スタイラス５
は、緩やかな傾斜を持つモデル面６ａをトレースして行
く。トレーサヘッド４は、単位時間毎にスタイラス５の
各軸変位量εｘ、εｙ、εｚを検出する。その都度補正
回路４８は、モデル面６ａの傾斜角度ｄを演算する。
説明する。図３はスタイラス５が接触するモデル面形状
の一例を示す図である。なお、ここでは、Ｘ軸とＺ軸へ
の速度成分について示し、Ｘ軸の速度信号をＶ１、Ｚ軸
の速度信号をＶ２とする。図において、スタイラス５
は、緩やかな傾斜を持つモデル面６ａをトレースして行
く。トレーサヘッド４は、単位時間毎にスタイラス５の
各軸変位量εｘ、εｙ、εｚを検出する。その都度補正
回路４８は、モデル面６ａの傾斜角度ｄを演算する。
【００２２】今、時刻ｔn の傾斜角度がｄn と求められ
たとすると、補正回路４８は、前回（時刻ｔn-1 ）の傾
斜角度ｄn-1 との角度差αを演算する。そして、この角
度差αの絶対値が所定値以上であれば、その傾斜角度ｄ
n に応じてならい速度を演算し、新たな速度信号ｖ１お
よびｖ２として出力する。
たとすると、補正回路４８は、前回（時刻ｔn-1 ）の傾
斜角度ｄn-1 との角度差αを演算する。そして、この角
度差αの絶対値が所定値以上であれば、その傾斜角度ｄ
n に応じてならい速度を演算し、新たな速度信号ｖ１お
よびｖ２として出力する。
【００２３】一方、角度差αの絶対値が所定値以下であ
れば、前回の傾斜角度ｄn-1 の時点で決定された速度成
分値をそのまま速度信号ｖ１およびｖ２として出力す
る。このように、モデル面６ａの傾斜の変化が小さい場
合には、バックラッシュ補正動作による振動の影響を受
けることなくトレーサヘッド４を移動させる。これによ
り、バックラッシュ補正動作による振動をおさえ、結果
としてデジタイジングしたデータのバラツキを抑えるこ
とができる。よって、切削面のきれいなならい加工を行
うことができる。
れば、前回の傾斜角度ｄn-1 の時点で決定された速度成
分値をそのまま速度信号ｖ１およびｖ２として出力す
る。このように、モデル面６ａの傾斜の変化が小さい場
合には、バックラッシュ補正動作による振動の影響を受
けることなくトレーサヘッド４を移動させる。これによ
り、バックラッシュ補正動作による振動をおさえ、結果
としてデジタイジングしたデータのバラツキを抑えるこ
とができる。よって、切削面のきれいなならい加工を行
うことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、スタイ
ラスが現在ならっている面の傾斜角度と前回演算された
傾斜面角度との角度差が所定値以上の場合にはならい速
度成分を演算して出力する一方、角度差が所定値以内で
あれば前回演算されたならい速度成分を継続するように
したので、緩やかな斜面等では、バックラッシュ補正動
作による振動の影響を受けることがない。
ラスが現在ならっている面の傾斜角度と前回演算された
傾斜面角度との角度差が所定値以上の場合にはならい速
度成分を演算して出力する一方、角度差が所定値以内で
あれば前回演算されたならい速度成分を継続するように
したので、緩やかな斜面等では、バックラッシュ補正動
作による振動の影響を受けることがない。
【００２５】したがって、デジタイジングしたデータの
バラツキを抑えることができ、より切削面のきれいなな
らい加工を行うことができる。
バラツキを抑えることができ、より切削面のきれいなな
らい加工を行うことができる。
【図１】本実施例のならい制御方式の原理を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】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。
装置の構成を示すブロック図である。
【図３】スタイラスが接触するモデル面形状の一例を示
す図である。
す図である。
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 ４７ 分配回路 ４８ 補正回路
Claims (2)
- 【請求項１】 モデルの形状をならってデジタイジング
するならい制御方式において、 スタイラスが現在ならっている面の傾斜角度を演算する
傾斜角度演算手段と、 今回演算された傾斜面角度と前回演算された傾斜面角度
との角度差を演算する角度差演算手段と、 前記角度差が所定値以上の場合にはならい速度成分を演
算して出力する一方、前記角度差が所定値以内であれば
前回演算されたならい速度成分を継続するように制御す
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。 - 【請求項２】 前記傾斜角度演算手段は、ならい平面内
での前記ならい速度成分に基づいて前記傾斜角度を演算
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158793A JPH06238549A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | ならい制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158793A JPH06238549A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | ならい制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238549A true JPH06238549A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12059176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158793A Pending JPH06238549A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | ならい制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06238549A (ja) |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP2158793A patent/JPH06238549A/ja active Pending
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