JPS59161252A - 倣い制御装置 - Google Patents

倣い制御装置

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JPS59161252A
JPS59161252A JP58035589A JP3558983A JPS59161252A JP S59161252 A JPS59161252 A JP S59161252A JP 58035589 A JP58035589 A JP 58035589A JP 3558983 A JP3558983 A JP 3558983A JP S59161252 A JPS59161252 A JP S59161252A
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circuit
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Hitoshi Matsuura
仁 松浦
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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
    • 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明はモデル表面を追跡するトレーサヘッドからの変
位信号に基づいて倣い制御を行なう倣い制御装置の改良
に関し、更に詳細にはコーナ部等のモデル形状の急変点
に於けるカッタの喰込みを減少させることができる倣い
制御装置に関するものである。
従来技術と問題点 倣い加工に於いては、コーナ部等のそデル形状の急変点
を他の部分と同一速度で倣ったのでは、カッタの喰込み
が生じ、加工精度が悪化する。そこで、従来は絶縁性の
モデルの形状急変点近傍に電位線をはシ、金属製のスタ
イラスと電位線とが接触して閉回路が形成された時、減
速制御を行なうことによシ、モデル形状の急変点に於け
る加工精度の悪化を防止するようにしている。
しかし、上述した従来例はモデルに電位線をはる必要が
ある為、次のような欠点があった。
（１）電位線に厚さがある為、電位線がはられている部
分全正確に倣うことができない。
（２）電位線をはることによシ、モデルを疵つける惧れ
がある。
（３）　　接弊、歪良によシ、正、確な減速制御を行な
うことかで基ない慣れがある。
また、この他にも、メモリに減速領域を示すデータを記
憶させておき、該データとｘ、ｙ、ｚ軸方向の位置検出
器の検出結果とに基づいて減速制御を行なうと言うこと
も提案されているが、異なる形状のモデルを）ロエする
毎に、メモリに新たな減速領域を示すデータを記憶させ
なければならず、操作が面倒なものとなる欠点があった
。
発明の目的 本発明は前述の如き欠点を改善したものでらシ、その目
的はモデル形状の急変点に於いて容易に減速制御を実行
できるようにすることにちる。以下実施例について詳細
に説明する。
発明の実施例 第１図は本発明の実施例のブロック０図であシ、ｌはス
タイラス、２はトレーサヘッド、３は変位合成回路、４
は割出回路、５は加算器、６，７は速度成分演算回路、
８は分配回路、９はゲート回路、ＩＯＸ〜１ｏｚは増幅
器、ＩＩＸ〜１１ｚはそれぞれワークとモデルとをｘ、
ｙ、ｚ軸方向に相対的に移動させるモータ、シ、１２Ｘ
−１２Ｚはサンプリング回路、１３．１３Ｘ　〜１３Ｚ
は遅延回路、１４　、１４　Ｘ　〜１４　’Ｚは乗算器
、１５は加算器、１６は除算器、１７は演算回路、１８
は比較器、１９は基準レベル発生器である。
モデルにスタイラス１が接触してモータによる送りが行
なわれ、スタイラス１の変位に応じた変位信号ε工、ε
１．ε２がトレーサヘッド２から出力される。この変位
信号ε、、εア、ε２に基づいて変位合成回路３では合
成変位信号　ε＝　　’４＋４＋４を作成し、割出回路
４では変位方向信号ｓｉｎα、　ｃｏｓαを作成する。
合成変位信号１は加算器５に加えられて基準変位信号ε
。との差Δεが求められ、速度演算回路６，７に於いて
法線方向速度ｖＮ、接線方向速度ｖＴが求められ、分配
回路８に於いて変位方向信号ｓｉｎα、　ｃｏｓαに基
づいて方向成分の指令速度信号を作成し、ゲート回路９
で選択された増幅器に方向成分の指令速度信号が加えら
れ、その増幅出力によってモータが駆動され、カッタ（
図示せず）とスタイラス１との一体的な送りが行なわれ
る。尚、上述の如き動作は良く知られているものである
ので、更に詳細な説明は省略する。
サンプリング回路１２　、１２Ｘ−１２Ｚは、一定時間
を毎に同一タイミングで、それぞれ合成変位信号ε及び
ｘ、ｙ、ｚ軸方向の変位信号ε工、ε７．ε２をサンプ
リングし、サンプル値を遅延回路１３　、１３Ｘ〜１３
Ｚ及び乗算回路１４　、１４Ｘ　〜１４Ｚ　Ｋ　加え、
遅延回路１３．１３Ｘ〜１３ｚはそれぞれサンプリング
回路ν、１２Ｘ〜１２Ｚからのサンプル値を１サンプリ
ング時間（時間ｔ）だけ遅延させて乗算器１４．１４Ｘ
〜１４ＺＶｃ加えるものでおる。
従って、乗算器１４は合成変位信号εの今回のサンプル
値８Ｎと前回のサンプル値εＮ−□との乗算を行表い、
乗算器１４Ｘ〜１４ｚはそれぞれｘ、ｙ、ｚ軸方向の変
位信号ａＸ、εア、ε２の今回のサンプル値’ＸＮ、ε
ＹＮ。
’ＺＮと前回のす７プ“値’ｘ（Ｎ−ｘ）、　”Ｙ（Ｎ
−１）、　’Ｚ（Ｎ−１）との乗算を行なうことになる
。加算器１５は次式（１）に示す演算を行ない、乗算器
１４Ｘ〜１４Ｚの乗算結果をそれぞれ加算する。
’ｘＮ”ｘ（Ｎ−ｘ）　＋’ＹＮ”Ｙ（Ｎ−１）　＋’
ＺＮ”Ｚ（Ｎ−１）　”’　（１）除算器１６は式（１
）に示した加算器１５の加算結果と乗算器１４０乗算結
果とに基づいて次式（２）に示す演算を行ない、除算結
果を演算回路１７に加える。
ところで、今回のサンプリング時に於けるスタイラス１
の変位ベクトル及び前回のサンプリング時に於けるスタ
イラス１の変位ベクトルがそれぞれ第２図に示すように
ε９．εＮ−１であるとすると、サンプリング回路νか
ら出力される今回の合成変位のサンプル値ε、は変位ベ
クトル６Ｎの大きさくＤＮＩ）に対応し、遅延回路１３
から出力される前回の合成変位のサンプル値”Ｎ−１は
変位ベクトル’Ｎ７１の大きさく１６Ｎ−１１）に対応
することになる。また、サンプリング回路１２Ｘ−１２
２から出力される今回のサンプル値ａ　ＸＮ、εＹＮ、
”ＺＮはそれぞれ変位ベクトル旬のｘ、ｙ、ｚ成分に対
応し、遅延回路１３Ｘ〜１３Ｙから出力される前回のサ
ンプル値εＸ（Ｎ−ｓ　）　、εＹ（Ｎ−ｔ）、εＺ（
Ｎ−ｘ）はそれぞれ変位ベクレ■Ｎ−１のｘ、ｙ、ｚ成
分に対応したものとなる。従って、変位ベクトル−毫変
位ベクトル’Ｎ−１との内積は次“式（３）で表わすこ
とができる。
ａＮ”ａＮ−１＝　ＩＮ’ｇＮ−１”５０８θ””　’
ＸＮ’″Ｘ（Ｎ−１）＋’ＹＮ”Ｙ（Ｎ−１）＋’ＺＮ
″’Ｚ（Ｎ−１）　　”直３）但し、θは変位ベクトル
へと変位ベクトルεＮ−１との成す角である。
また、式（３）を変形することによシ次式（４）を得る
ことができる。
’Ｎ　”　Ｎ−１ ・・・・・・（４） 従って、式（２）　、　（４）を比較して判るように、
除算器１６の除算結果は変位ベクトルε、と変位ベクト
ルへ−１との成す角θの余弦００８θを示すことになる
。
演算回路１７は式（２）に示した除算器１６の除算結果
に基づいて次式（５）に示す演算を行ない、変位ベクト
ル〜と変位ベクトル８Ｎとの成す角θを求める。。
・・・・・・（５） 比較器１８は演算回路１７の演算結果と基準レベル発生
器１９からの基準レベルとを比較し、演算回路１７の演
算結果の方が大きい場合、減速指令信号ａを“１”とし
、送シ速度を減速させるものである。
即ち、今回のサンプリング時に焚けるスタイラス１の変
位ベクトル−と前回のサンプリング時に於けるスタイラ
ス１の変位ベクトルへ−１との成す角θが一定値以上と
なった場合、モデル形状の急変点であると判断して減速
指令信号ａを１″′とし、送シ速度を減速させるもので
ある。
尚、実施例に於い。ては演算回路１７の演算結果に基づ
いて、送シ速度を減速させるか否かを制御するようにし
たが、演算結果の単位時間当シの変化量に基づいて、減
速制御を行なうか否かを制御するようにしても良いこと
は勿論である。
発明の詳細 な説明したように、本発明はｘ、ｙ、ｚ軸方向の変位槍
号及び合成変位信号をそれぞれサンプリングするサンプ
リング回路、該サンプリング回路のサンプル値に基づい
て前回のサンプリング時に、於けるスタイラスの変位ベ
クトルと今回のサンプリング時に於けるスタイラスの変
位ベクトルとの成す角を演算する遅蝙回路１３．１３Ｘ
〜１３２１乗算器１４゜１４Ｘ〜１４ｚ、加算器１５、
除算器１６、演算回路１７等から成る演算手段、該演算
手段の演算結果に基づいて送シ速度を減速させるか否か
を制御する比較器１８、基準レベル発生器１９等から成
る制御手段を備えているものであるから、コーナ部等の
モデル形状急変点に於いて減速制御を容易に行なうこと
ができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第゛１図は本発明の実施例のブロック線図、第２図はス
タイラスの変位方向を示すベクトル図である。 １はスタイラス、２はトレーサヘッド、３は変位合成回
路、４は割出回路、５，１５は加算器、６゜７は速度成
分演算回路、８は分配回路、９はゲート回路、１０Ｘ〜
１ｏｚは増幅器、ｌｌＸ−１１ｚはモータ、１２　、１
２Ｘ−１２ｚはサンプリフグ回路、１３　、１３Ｘ　−
１３Ｚは遅延回路、１４　、１４　Ｘ　〜１４　Ｚは乗
算器、１６は除算器、１７は演算回路、１８は比較器、
１９は基準レベル発生器である。 特許出願人　ファナック株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 モデル表面を追跡するトレーサヘッドから出力されるｘ
    、ｙ、ｚ軸方向の変位信号−ａ　ｙ　、　６□に基づい
    て倣い制御を行なう倣い制御装置に於いて、前記変位信
    号ｔｌｘ、ε７．ε２及び合成変位信号ｍ−をそれぞれ
    一定時間毎にサンプ リングするサンプリング回路、該サンプリング回路の今
    回のサンプル値と前回のサンプル値とに基づいて、今回
    のサンプリング時に於けるスタイラスの変位ベクトルと
    前回のサンプリング時に於は基スタイラスの変位ベクト
    ルとの成す角を演算する演算手段、及び該演算手段の演
    算結果に基づいて前記トレーサヘッドとワークとの相対
    的な送り速度を減速させるか否かを制御する制御手段を
    備えたことを特徴とする倣い制御装置。
JP58035589A 1983-03-04 1983-03-04 倣い制御装置 Granted JPS59161252A (ja)

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EP84900891A EP0139011B1 (en) 1983-03-04 1984-02-28 Apparatus for controlling profiling
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