JPH0663850A - 非接触ならい制御方法 - Google Patents
非接触ならい制御方法Info
- Publication number
- JPH0663850A JPH0663850A JP22102392A JP22102392A JPH0663850A JP H0663850 A JPH0663850 A JP H0663850A JP 22102392 A JP22102392 A JP 22102392A JP 22102392 A JP22102392 A JP 22102392A JP H0663850 A JPH0663850 A JP H0663850A
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- JP
- Japan
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- contact
- tracer head
- contour
- model
- contact sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- B23Q35/127—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using non-mechanical sensing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３次元的なモデル形状を非接触で輪郭ならい
を行うときに、非接触センサのケーブルがトレーサヘッ
ドに巻きつかないようにする。 【構成】 トレーサヘッド４に２つの距離検出器５ａ，
５ｂを設け、トレーサヘッド４からのならいデータをサ
ンプリングした測定値に基づいてモデル面６の法線ベク
トルを求める。この法線ベクトルを含む垂直面に一致す
るように距離検出器５ａ，５ｂの方向を回転制御して、
輪郭ならい制御を行う。このとき、トレーサヘッド４が
モデル６を一周したら、トレーサヘッド４の回転した方
向と逆方向に戻し回転制御を行う。これによって、ケー
ブル７ａ，７ｂがトレーサヘッド４に巻きつくことを防
止し、輪郭ならい動作を連続して行うことができる。
を行うときに、非接触センサのケーブルがトレーサヘッ
ドに巻きつかないようにする。 【構成】 トレーサヘッド４に２つの距離検出器５ａ，
５ｂを設け、トレーサヘッド４からのならいデータをサ
ンプリングした測定値に基づいてモデル面６の法線ベク
トルを求める。この法線ベクトルを含む垂直面に一致す
るように距離検出器５ａ，５ｂの方向を回転制御して、
輪郭ならい制御を行う。このとき、トレーサヘッド４が
モデル６を一周したら、トレーサヘッド４の回転した方
向と逆方向に戻し回転制御を行う。これによって、ケー
ブル７ａ，７ｂがトレーサヘッド４に巻きつくことを防
止し、輪郭ならい動作を連続して行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３次元的なモデル形状を
非接触でならう非接触ならい制御方法に関し、特に輪郭
ならい動作を行う非接触ならい制御方法に関する。
非接触でならう非接触ならい制御方法に関し、特に輪郭
ならい動作を行う非接触ならい制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、非接触距離検出器を使用してモデ
ルの形状をならう非接触ならい制御装置が開発されてい
る。この非接触距離検出器には光学式距離検出器が使用
され、これをトレーサヘッドの先端に固定してモデル面
までの距離を検出してならいを行う。モデルを傷つける
心配がないので、柔らかい材質のモデルを使用すること
ができ、ならい加工における適用分野の拡大が期待され
ている。
ルの形状をならう非接触ならい制御装置が開発されてい
る。この非接触距離検出器には光学式距離検出器が使用
され、これをトレーサヘッドの先端に固定してモデル面
までの距離を検出してならいを行う。モデルを傷つける
心配がないので、柔らかい材質のモデルを使用すること
ができ、ならい加工における適用分野の拡大が期待され
ている。
【０００３】このような非接触ならい制御装置の例とし
て本出願人による特開平３−６０９５６号がある。この
非接触ならい制御装置では、回転軸に非接触センサを取
り付けて、モデルの表面をならう表面ならい動作を行う
ことができる。ならい動作には、この表面ならいとは別
に輪郭ならいがある。この非接触ならい制御装置を使用
して、輪郭ならいを行うこともできる。
て本出願人による特開平３−６０９５６号がある。この
非接触ならい制御装置では、回転軸に非接触センサを取
り付けて、モデルの表面をならう表面ならい動作を行う
ことができる。ならい動作には、この表面ならいとは別
に輪郭ならいがある。この非接触ならい制御装置を使用
して、輪郭ならいを行うこともできる。
【０００４】図３は非接触センサを使用して輪郭ならい
を行うときの非接触センサの動作を示す図である。図に
おいて、トレーサヘッド４にはＺ軸に対して角度４５°
だけ傾斜させて非接触センサである距離検出器５ａが取
り付けられ、トレーサヘッド４はサーボモータ３２ｃに
よって回転する。すなわち、距離検出器５ａがモデル６
の法線を含む垂直面に一致するように回転制御する。ま
た、距離検出器５ａの外側に重ねて距離検出器５ｂが取
り付けられている。さらに、距離検出器５ａ，５ｂには
ケーブル７ａ，７ｂが接続されている。
を行うときの非接触センサの動作を示す図である。図に
おいて、トレーサヘッド４にはＺ軸に対して角度４５°
だけ傾斜させて非接触センサである距離検出器５ａが取
り付けられ、トレーサヘッド４はサーボモータ３２ｃに
よって回転する。すなわち、距離検出器５ａがモデル６
の法線を含む垂直面に一致するように回転制御する。ま
た、距離検出器５ａの外側に重ねて距離検出器５ｂが取
り付けられている。さらに、距離検出器５ａ，５ｂには
ケーブル７ａ，７ｂが接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、距離検出器５
ａ，５ｂはモデル６の測定点の法線を含む垂直面に向く
ように制御されるので、輪郭ならいによってトレーサヘ
ッド４がモデル６の周囲を回転すると、距離検出器５
ａ，５ｂも同様に一回転することになる。したがって、
輪郭ならいを続行すると、ケーブル７ａ，７ｂがトレー
サヘッド４に巻きついてしまう。
ａ，５ｂはモデル６の測定点の法線を含む垂直面に向く
ように制御されるので、輪郭ならいによってトレーサヘ
ッド４がモデル６の周囲を回転すると、距離検出器５
ａ，５ｂも同様に一回転することになる。したがって、
輪郭ならいを続行すると、ケーブル７ａ，７ｂがトレー
サヘッド４に巻きついてしまう。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、輪郭ならいを続行しても非接触センサのケー
ブルがトレーサヘッドに巻きつくことのない非接触なら
い制御方法を提供することを目的とする。
のであり、輪郭ならいを続行しても非接触センサのケー
ブルがトレーサヘッドに巻きつくことのない非接触なら
い制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、３次元的なモデル形状のを非接触で輪郭
ならいを行う非接触ならい制御方法において、非接触セ
ンサを所定の傾斜角度傾斜させて、回転軸に設け、前記
非接触センサによって、前記モデル形状の輪郭ならいを
実行し、前記非接触センサが所定の回転角度以上回転し
たときに、前記非接触センサを逆回転し、輪郭ならいを
行うことを特徴とする非接触ならい制御方法が、提供さ
れる。
決するために、３次元的なモデル形状のを非接触で輪郭
ならいを行う非接触ならい制御方法において、非接触セ
ンサを所定の傾斜角度傾斜させて、回転軸に設け、前記
非接触センサによって、前記モデル形状の輪郭ならいを
実行し、前記非接触センサが所定の回転角度以上回転し
たときに、前記非接触センサを逆回転し、輪郭ならいを
行うことを特徴とする非接触ならい制御方法が、提供さ
れる。
【０００８】
【作用】非接触センサが所定の回転角度以上回転したと
きに、非接触センサを逆回転するようにしたので、非接
触センサのケーブルがトレーサヘッドに巻きつくことが
なくなる。
きに、非接触センサを逆回転するようにしたので、非接
触センサのケーブルがトレーサヘッドに巻きつくことが
なくなる。
【０００９】
【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１はならい制御装置及び工作機械の構成を示
すブロック図である。
明する。図１はならい制御装置及び工作機械の構成を示
すブロック図である。
【００１０】ならい制御装置１側では、プロセッサ１１
がバス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
はデータの一時記憶装置であり、後述するならい工作機
械の非接触距離検出機構からの測定データ、及びその他
の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、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等が格納さ
れる。
がバス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
はデータの一時記憶装置であり、後述するならい工作機
械の非接触距離検出機構からの測定データ、及びその他
の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、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等が格納さ
れる。
【００１１】ならい工作機械３のトレーサヘッド４に
は、距離検出器５ａ及び５ｂが設けられている。距離検
出器５ａ及び５ｂには、半導体レーザあるいは発光ダイ
オードを光源とした反射光量式の非接触センサが使用さ
れる。測定軸４ａ，４ｂに沿うモデル面までの距離の測
定値Ｌａ及びＬｂは、逐次プロセッサ１１に読み取られ
る。
は、距離検出器５ａ及び５ｂが設けられている。距離検
出器５ａ及び５ｂには、半導体レーザあるいは発光ダイ
オードを光源とした反射光量式の非接触センサが使用さ
れる。測定軸４ａ，４ｂに沿うモデル面までの距離の測
定値Ｌａ及びＬｂは、逐次プロセッサ１１に読み取られ
る。
【００１２】プロセッサ１１は読みとったディジタル値
と後述する現在位置レジスタ１９ｘ、１９ｙ及び１９ｚ
からの信号に基づいて各軸変位量を算出すると共に、こ
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及び
Ｖｚを発生する。これらの速度指令は、サーボアンプ１
８ｘ、１８ｙ及び１８ｚに入力される。サーボアンプ１
８ｘ及び１８ｙはこの速度指令に基づいてならい工作機
械３のサーボモータ３２ｘ及び３２ｙを駆動し、これに
よりテーブル３１をＸ軸方向及び紙面に垂直なＹ軸方向
に移動する。また、サーボアンプ１８ｚはサーボモータ
３２ｚを駆動し、トレーサヘッド４及び工具３４をＺ軸
方向に移動する。
と後述する現在位置レジスタ１９ｘ、１９ｙ及び１９ｚ
からの信号に基づいて各軸変位量を算出すると共に、こ
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及び
Ｖｚを発生する。これらの速度指令は、サーボアンプ１
８ｘ、１８ｙ及び１８ｚに入力される。サーボアンプ１
８ｘ及び１８ｙはこの速度指令に基づいてならい工作機
械３のサーボモータ３２ｘ及び３２ｙを駆動し、これに
よりテーブル３１をＸ軸方向及び紙面に垂直なＹ軸方向
に移動する。また、サーボアンプ１８ｚはサーボモータ
３２ｚを駆動し、トレーサヘッド４及び工具３４をＺ軸
方向に移動する。
【００１３】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Ｆ
Ｐｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚを発生するパルスコーダ３３
ｘ、３３ｙ及び３３ｚが設けられている。デジタイジン
グ制御装置１内の現在位置レジスタ１９ｘ、１９ｙ及び
１９ｚ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ップ／ダウンして各軸方
向の現在位置データＸａ、Ｙａ及びＺａを求め、制御デ
ータとしてプロセッサ１１に入力している。
は、これらが所定量回転する毎にそれぞれ検出パルスＦ
Ｐｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚを発生するパルスコーダ３３
ｘ、３３ｙ及び３３ｚが設けられている。デジタイジン
グ制御装置１内の現在位置レジスタ１９ｘ、１９ｙ及び
１９ｚ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ップ／ダウンして各軸方
向の現在位置データＸａ、Ｙａ及びＺａを求め、制御デ
ータとしてプロセッサ１１に入力している。
【００１４】一方、プロセッサ１１は上記各軸の制御と
同時に、距離検出器５ａ及び５ｂの測定値Ｌａ及びＬｂ
を所定のサンプリング時間毎にサンプリングし、これを
使用してモデル面の法線ベクトルを求める。そして、こ
の法線ベクトルを含む垂直面に距離検出器５ａ，５ｂの
測定軸４ａ，４ｂが一致するように回転指令ＳＣが出力
される。サーボアンプ１８ｃはこの回転指令ＳＣに基づ
いてサーボモータ３２ｃを駆動し、距離検出器５ａ，５
ｂの測定軸４ａ，４ｂをＺ軸廻りに所定角度傾斜しつつ
回転制御する。そして同時にテーブル３１が指令された
ならい方向、ならい速度で移動して、トレーサヘッド４
と同じくＺ軸制御される工具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。すなわち、輪
郭ならい動作が行われる。
同時に、距離検出器５ａ及び５ｂの測定値Ｌａ及びＬｂ
を所定のサンプリング時間毎にサンプリングし、これを
使用してモデル面の法線ベクトルを求める。そして、こ
の法線ベクトルを含む垂直面に距離検出器５ａ，５ｂの
測定軸４ａ，４ｂが一致するように回転指令ＳＣが出力
される。サーボアンプ１８ｃはこの回転指令ＳＣに基づ
いてサーボモータ３２ｃを駆動し、距離検出器５ａ，５
ｂの測定軸４ａ，４ｂをＺ軸廻りに所定角度傾斜しつつ
回転制御する。そして同時にテーブル３１が指令された
ならい方向、ならい速度で移動して、トレーサヘッド４
と同じくＺ軸制御される工具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。すなわち、輪
郭ならい動作が行われる。
【００１５】次にトレーサヘッドの戻し回転制御につい
て述べる。図２はトレーサヘッドの戻し回転制御の処理
の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〕トレーサヘッド４がモデルを一周したか監視
し、一周したらＳ２へ進む。通常の輪郭全周ならいでは
モデルが一周する毎にピックフィードを行うので、ピッ
クフィード時をトレーサヘッド４がモデル６を一周した
ものとしてもよい。 〔Ｓ２〕トレーサヘッド４を回転したときに、距離検出
器５ａ，５ｂがモデル６と干渉しないかどうか調べて干
渉するときは、距離検出器５ａ，５ｂを干渉しない位置
まで逃がす逃げ動作を行う。 〔Ｓ３〕トレーサヘッド４をならい動作で回転した方向
と逆方向に一回転分戻し回転動作させる。 〔Ｓ４〕戻し回転動作が終わると、トレーサヘッド４を
元の位置に復帰させる。 〔Ｓ５〕ついで、ピックフィードを行う。 〔Ｓ６〕そして、次の輪郭ならい動作を行う。 このように、トレーサヘッド４がモデル６を一周する毎
に戻し回転動作を行えば、ケーブル７ａ，７ｂがトレー
サヘッド４に巻きつくことがなく、連続的に輪郭ならい
動作を行うことができる。
て述べる。図２はトレーサヘッドの戻し回転制御の処理
の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〕トレーサヘッド４がモデルを一周したか監視
し、一周したらＳ２へ進む。通常の輪郭全周ならいでは
モデルが一周する毎にピックフィードを行うので、ピッ
クフィード時をトレーサヘッド４がモデル６を一周した
ものとしてもよい。 〔Ｓ２〕トレーサヘッド４を回転したときに、距離検出
器５ａ，５ｂがモデル６と干渉しないかどうか調べて干
渉するときは、距離検出器５ａ，５ｂを干渉しない位置
まで逃がす逃げ動作を行う。 〔Ｓ３〕トレーサヘッド４をならい動作で回転した方向
と逆方向に一回転分戻し回転動作させる。 〔Ｓ４〕戻し回転動作が終わると、トレーサヘッド４を
元の位置に復帰させる。 〔Ｓ５〕ついで、ピックフィードを行う。 〔Ｓ６〕そして、次の輪郭ならい動作を行う。 このように、トレーサヘッド４がモデル６を一周する毎
に戻し回転動作を行えば、ケーブル７ａ，７ｂがトレー
サヘッド４に巻きつくことがなく、連続的に輪郭ならい
動作を行うことができる。
【００１６】ただし、輪郭ならいで直接ワーク３５を加
工すると、戻し回転動作時に工具３４が停止しワークに
カッタマーク等がつく可能性があるので、ならい動作で
ＮＣデータのみ生成するデジタイジングを行い、このＮ
Ｃデータによって、ワーク３５を加工した方が精度よく
加工を行うことができる。
工すると、戻し回転動作時に工具３４が停止しワークに
カッタマーク等がつく可能性があるので、ならい動作で
ＮＣデータのみ生成するデジタイジングを行い、このＮ
Ｃデータによって、ワーク３５を加工した方が精度よく
加工を行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、トレー
サヘッドがモデルを一周する毎に戻し動作を行うように
したので、非接触センサのケーブルがトレーサヘッドに
巻きつくことなく、連続して非接触センサによる輪郭な
らい制御を行うことができる。
サヘッドがモデルを一周する毎に戻し動作を行うように
したので、非接触センサのケーブルがトレーサヘッドに
巻きつくことなく、連続して非接触センサによる輪郭な
らい制御を行うことができる。
【図１】ならい制御装置及び工作機械の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】トレーサヘッドの戻し回転制御の処理のフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】非接触センサを使用して輪郭ならいを行うとき
の非接触センサの動作を示す図である。
の非接触センサの動作を示す図である。
１ ならい制御装置 ３ ならい工作機械 ４ トレーサヘッド ４ａ，４ｂ 測定軸 ５ａ，５ｂ 距離検出器 ６ モデル ７ａ，７ｂ ケーブル
Claims (3)
- 【請求項１】 ３次元的なモデル形状を非接触で輪郭な
らいを行う非接触ならい制御方法において、 非接触センサを所定の傾斜角度傾斜させて、回転軸に設
け、 前記非接触センサによって、前記モデル形状の輪郭なら
いを実行し、 前記非接触センサが所定の回転角度以上回転したとき
に、前記非接触センサを逆回転し、 輪郭ならいを行うことを特徴とする非接触ならい制御方
法。 - 【請求項２】 前記回転角度はピックフィード位置まで
の回転角としたことを特徴とする請求項１記載の非接触
ならい制御方法。 - 【請求項３】 前記逆回転を行う前に前記非接触センサ
をモデルと干渉しない位置に退避させることを特徴とす
る請求項１記載の非接触ならい制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102392A JPH0663850A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 非接触ならい制御方法 |
| PCT/JP1993/001113 WO1994004311A1 (en) | 1992-08-20 | 1993-08-06 | Non-contact profile control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102392A JPH0663850A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 非接触ならい制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663850A true JPH0663850A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16760281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22102392A Pending JPH0663850A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 非接触ならい制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663850A (ja) |
| WO (1) | WO1994004311A1 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5627764A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-18 | Shin Nippon Koki Kk | Control device for copying machine tool |
| JPS6210806Y2 (ja) * | 1980-12-26 | 1987-03-14 | ||
| JPS57194859A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | Profiling controlling device |
| JPS6116613U (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-30 | 神鋼電機株式会社 | ２個のリミツトスイツチによる位置決め装置 |
| JPS61244449A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-10-30 | Fanuc Ltd | 輪郭ならい方法 |
| JPH0448950Y2 (ja) * | 1986-04-21 | 1992-11-18 | ||
| JPS63278747A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-16 | Fanuc Ltd | 輪郭部分倣い方式 |
| JP2810709B2 (ja) * | 1989-07-27 | 1998-10-15 | ファナック 株式会社 | 非接触ならい制御装置 |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP22102392A patent/JPH0663850A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-06 WO PCT/JP1993/001113 patent/WO1994004311A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1994004311A1 (en) | 1994-03-03 |
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