JPS599305B2 - 倣い制御装置 - Google Patents
倣い制御装置Info
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- JPS599305B2 JPS599305B2 JP53033397A JP3339778A JPS599305B2 JP S599305 B2 JPS599305 B2 JP S599305B2 JP 53033397 A JP53033397 A JP 53033397A JP 3339778 A JP3339778 A JP 3339778A JP S599305 B2 JPS599305 B2 JP S599305B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- signal
- speed
- stylus
- error
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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
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は倣い制御装置の改良に関するものである。
第１図は従来の倣い制御装置の一例のブロック図であり
、ＴＲはモデルＭを倣うスタイラスＳＴを備えたトレー
サヘッドであり、スタイラスＳＴの三次元的変位εに応
じた各軸変位成分ε８，ε ｔ ６ｚは増幅器ＡＭＰで
増幅されて出力される。
、ＴＲはモデルＭを倣うスタイラスＳＴを備えたトレー
サヘッドであり、スタイラスＳＴの三次元的変位εに応
じた各軸変位成分ε８，ε ｔ ６ｚは増幅器ＡＭＰで
増幅されて出力される。
ＤＧは変位合成回路であって、前記各軸変位Ｄは加算器
で前記変位量εと予め設定された基準信号ε とを入力
され、差信号ε一ε。
で前記変位量εと予め設定された基準信号ε とを入力
され、差信号ε一ε。
を演算し０
て指令速度関数発生器ＡＲＴ及び修正速度関数発生器Ａ
ＲＮに出力する。
ＲＮに出力する。
各関数発生器ＡＲＮ，ＡＲＴは差信号ε−ε０に対し夫
々図示の如き特性をもつ修正速度Ｖ 及び指令速度ｖＴ
を発生さＮ せて分配回路ＤＣへ与える。
々図示の如き特性をもつ修正速度Ｖ 及び指令速度ｖＴ
を発生さＮ せて分配回路ＤＣへ与える。
一方ＸＹ平面倣いの場合、前記トレーサヘッドＴＲから
のＸ軸、Ｙ軸方向成分ε ，ε が割出ｘｙ 回路ＩＮＤに与えられ、この割出回路ＩＮＤに於いて番
ま を演算して前記分配回路ＤＣへ与える。
のＸ軸、Ｙ軸方向成分ε ，ε が割出ｘｙ 回路ＩＮＤに与えられ、この割出回路ＩＮＤに於いて番
ま を演算して前記分配回路ＤＣへ与える。
分配回路ＤＣに於いては、前記修正速度１へ、指令速度
ｖＴ及び変位方向信号ｓｉｎθ， ｅＯｓθ とにより
Ｘ軸とＹ軸の指令速度信号Ｖ，，′ｖＹ を次の如く演
算して求めて各サーボモータの速度を制御する。
ｖＴ及び変位方向信号ｓｉｎθ， ｅＯｓθ とにより
Ｘ軸とＹ軸の指令速度信号Ｖ，，′ｖＹ を次の如く演
算して求めて各サーボモータの速度を制御する。
第１図に於いて、割出回路ＩＮＤの出力信号ｓｉｎθ，
ｅ０８θ はトレーサヘッドＴＲで検出されたモデル
Ｍの形状信号であるが、この信号がモデルＭの形状と一
致している場合は第２図、第３図に示す如く指令速度信
号ｖＴはモデルＭの接線方向が指令され、修正速度信号
■、はＯで倣う。
ｅ０８θ はトレーサヘッドＴＲで検出されたモデル
Ｍの形状信号であるが、この信号がモデルＭの形状と一
致している場合は第２図、第３図に示す如く指令速度信
号ｖＴはモデルＭの接線方向が指令され、修正速度信号
■、はＯで倣う。
即チ、トレーサヘッドＴＲのスタイラスＳＴの変位εは
基準信号ε。
基準信号ε。
と等しくなる。ところが、現実のシステムではトレーサ
ヘッドＴＲの検出精度、モデルＭとスタイラスＳＴｏ間
の摩擦力の影響及び割出回路ＩＮＤの演算精度等によっ
て、割出回路ＩＮＤの出力信号ｓｉｎθ，ｃｏｓθは第
４図に示すようにモデルＭの法線方向Ｎに対して誤差を
持つ。
ヘッドＴＲの検出精度、モデルＭとスタイラスＳＴｏ間
の摩擦力の影響及び割出回路ＩＮＤの演算精度等によっ
て、割出回路ＩＮＤの出力信号ｓｉｎθ，ｃｏｓθは第
４図に示すようにモデルＭの法線方向Ｎに対して誤差を
持つ。
指令速度ＶＴはこの誤差を持って検出された角度θに対
して９０°の方向に発生するから、この指令速度ｖＴで
スタイラスＳＴがモテルＭ上を進むと、スタイラスＳＴ
の変位量はΔεだけ小さくなり、その為修正速度ｖＮが
発生して、その合成速度ＶかモデルＭの接線方向に向い
たところで正常な倣いを行なう。
して９０°の方向に発生するから、この指令速度ｖＴで
スタイラスＳＴがモテルＭ上を進むと、スタイラスＳＴ
の変位量はΔεだけ小さくなり、その為修正速度ｖＮが
発生して、その合成速度ＶかモデルＭの接線方向に向い
たところで正常な倣いを行なう。
従って、倣いは第５図に示すようなΔεの誤差を発生し
て行なわれるものとなり、正確な倣いが行なわれないこ
とになる。
て行なわれるものとなり、正確な倣いが行なわれないこ
とになる。
本発明はこのような従来の欠点を除去し、簡単な回路追
加により精度を向上させることを目的とするものである
。
加により精度を向上させることを目的とするものである
。
以下実施例について詳細に説明する。
第６図は本発明の実施例のブロック図であって、第１図
と同一部分は同一符号をもって示している。
と同一部分は同一符号をもって示している。
第１図の構成と相違する点は、加算回路ＡＤと各関数発
生器ＡＲＮ，ＡＲＴの間に、積分回路ＩＮＴ及び加算回
路ＡＤＩが設けられている点である。
生器ＡＲＮ，ＡＲＴの間に、積分回路ＩＮＴ及び加算回
路ＡＤＩが設けられている点である。
即ち、積分回路ＩＮＴは差信号ε−ε。を時間に関して
積分してその積分値ε。
積分してその積分値ε。
Ｃ を出力し、加算回路ＡＤＩは前記差信号ε−６０
と積分回路ＩＮＴの出力ε。
と積分回路ＩＮＴの出力ε。
。とを加算して、この加算値（ε−ε ）＋ε。
。 を第１図に於ける差信号Ｏ
ε一ε。
と同様に、各関数発生器ＡＲＮ，ＡＲＴに加えるもので
ある。
ある。
積分回路ＩＮＴは例えば周知のミラー積分回路で構成さ
れ、差信号ε一ε。
れ、差信号ε一ε。
がプラスであればプラス側に増加し、差信号ε−ε。
かマイナスであればマイナス側に増加するものであって
、差信号ε−ε。
、差信号ε−ε。
が零のときは現積分値を保持している。従って差信号ε
−ε。
−ε。
が零になったとき積分回烙ＩＮＴの出力は前記誤差Δε
に相当する量ε。
に相当する量ε。
。を保持しているから、この信号ε。
。か、関数発生器ＡＲＮ，ＡＲＴに加われば、第７図に
示すように、誤差Δεが発生しても、その誤差Δεに相
当する量ε が基準信号ε。
示すように、誤差Δεが発生しても、その誤差Δεに相
当する量ε が基準信号ε。
に加算されて、ＯＣ
ε０＋εＯＣ があらたな基準信号と見倣されるととに
なり、スタイラスの変位量εは常にε。
なり、スタイラスの変位量εは常にε。
と等しくなるよう倣いが行なわれることになる。
本発明の作用をもう少し詳細に説明する。
第１図の従来装置において、割出回路ＩＮＤの出力信号
ｓｉｎθ， ｃｏｓθが第４図に示すようにモデルＭの
法線方向Ｎに対して誤差を持つと、モデルＭの形状か変
化しない場合であっても、修正速度ＶＮが発生する。
ｓｉｎθ， ｃｏｓθが第４図に示すようにモデルＭの
法線方向Ｎに対して誤差を持つと、モデルＭの形状か変
化しない場合であっても、修正速度ＶＮが発生する。
換言すれば、修正速度ＶＮが発生しなければモデルＭを
倣うことができない。
倣うことができない。
修正速度ＶＮか発生する為には、第５図に示すように加
算回賂ＡＤＩの出力は零であってはならず、修正速度Ｖ
Ｎの大きさに対応した或る値へεでなければならない。
算回賂ＡＤＩの出力は零であってはならず、修正速度Ｖ
Ｎの大きさに対応した或る値へεでなければならない。
この為、第１図の従来装置では、ε−６０＝△εとなる
状態で倣いが行なわれており、モデルＭの形状が変化し
ない状態でも、スタイラスの変位εがε。
状態で倣いが行なわれており、モデルＭの形状が変化し
ない状態でも、スタイラスの変位εがε。
に等しくならないので、その分が倣い誤差となる。
具体的には、モデルＭの形状と実際の加工物の形状を同
一の大きさに加工できず、壕た△εが変化することによ
り相似形に加工できないことになる。
一の大きさに加工できず、壕た△εが変化することによ
り相似形に加工できないことになる。
第６図の装置においても同様に、割出回路ＩＮＤの出力
信号ｓｉｎθ， ｃｏｓθに誤差があると、モデルＭの
形状か変化しない場合であっても、修正速度ＶＮが発生
しなければモデルＭを倣うことができないから、加算回
路ＡＤＩの出力は零ではなく、或る値△εとなったとこ
ろで倣いが行なわれる。
信号ｓｉｎθ， ｃｏｓθに誤差があると、モデルＭの
形状か変化しない場合であっても、修正速度ＶＮが発生
しなければモデルＭを倣うことができないから、加算回
路ＡＤＩの出力は零ではなく、或る値△εとなったとこ
ろで倣いが行なわれる。
第６図では、加算回路ＡＤＩの出力（以下制御信号とい
う）は次式、 制御信号＝ε一ε 十ｆ（ε一ε。
う）は次式、 制御信号＝ε一ε 十ｆ（ε一ε。
）ｄｔ・・・・・【１）０
で与えられる。
この系で倣いが動作するためには前述した理由により制
御信号＝△εでなければならないから、次式が成立する
。
御信号＝△εでなければならないから、次式が成立する
。
ε−ε 十ｆ（ ε一ε。
） ａｔ ＝△ε ・・・φ申〈２０
ここで、ε一ε。
一〇となると、（２式から、ｆ（ε−εｏ）ｄｔ−△ε
となり、ε−εｏ＝Ｏのときの積分値が誤差△εに相当
することになる。
することになる。
今、第１図の装置において、ε一ε。
＝△εの状態で倣いが行なわれているときに、第６図に
示すように積分回路ＩＮＤと加算回路ＡＤＩを付加して
第６図の構成にしだとすると、積分回路ＩＮＤの出力は
最初零であるが、ε一ε。
示すように積分回路ＩＮＤと加算回路ＡＤＩを付加して
第６図の構成にしだとすると、積分回路ＩＮＤの出力は
最初零であるが、ε一ε。
の値により徐々に増加し、その結果加算回路ＡＤＩの出
力（制御信号）は増加しようとするが、前述した理由に
より制御信号の値はモデルＭの形状が変化しないとき△
εでないと倣いが正常に行なわれないから、制御信号は
変化せず、その代りに椴→式が成立するようにε−ε。
力（制御信号）は増加しようとするが、前述した理由に
より制御信号の値はモデルＭの形状が変化しないとき△
εでないと倣いが正常に行なわれないから、制御信号は
変化せず、その代りに椴→式が成立するようにε−ε。
の値が減少、つまりεの値が増加する。
このεの増加はεがε。
に等しくなるまで続き、最終的にはε−ε。
＝０となったとき停止する。従って、スタイラスの変位
εを基準信号ε。
εを基準信号ε。
に等しくできるので、高精度の倣いが可能となるもので
ある。
ある。
以上の説明より明らかな如く本発明によれば誤差Δεが
発生しても、基準信号ε。
発生しても、基準信号ε。
に誤差Δε相当の量ε が加算された値ε。
＋ε。。があらＯＣ
だな基準信号と見倣されるから、スタイラスの変位量ε
は常にε。
は常にε。
と等しくなり、高精度な倣いが可能となるものである。
第１図は従来の倣い制御方式のブロック図、第２図、第
３図、第４図及び第５図は倣い動作の説明図、第６図は
本発明の実施例のブロック図、第７図はその動作の説明
図である。 ＳＴはスタイラス、ＴＲはトレーサヘッド、ＤＧは変位
合成回路、ＡＲＮは修正速度関数発生器、ＡＲＴは指令
速度関数発生器、ＤＣは分配回路、ＩＮＤは割出回路、
ＩＮＴは積分回路、ＡＤ，ＡＤＩは加算回路である。
３図、第４図及び第５図は倣い動作の説明図、第６図は
本発明の実施例のブロック図、第７図はその動作の説明
図である。 ＳＴはスタイラス、ＴＲはトレーサヘッド、ＤＧは変位
合成回路、ＡＲＮは修正速度関数発生器、ＡＲＴは指令
速度関数発生器、ＤＣは分配回路、ＩＮＤは割出回路、
ＩＮＴは積分回路、ＡＤ，ＡＤＩは加算回路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スタイラスの変位量εと予め定められた基準信号ε
。 とに依存して形成された誤差信号を、指令速度関数発生
器及び修正速度関数発生器に入力して得た指令速度及び
修正速度により倣いを行なウ倣い制御装置において、前
記スタイラスの変位量εと前記基準信号ε との差信号
ε一ε。 を時０ 間に関し積分しε一ε。 一００ときは直前の値を保持する積分回路と、該積分回
路の積分値ε。 ０と前記差信号ε−ε との和（ε−６０ ）＋εｏｃ
を０ 形成して前記誤差信号とする加算回路とを具備したこと
を特徴とする倣い制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53033397A JPS599305B2 (ja) | 1978-03-23 | 1978-03-23 | 倣い制御装置 |
| FR7907293A FR2420403A1 (fr) | 1978-03-23 | 1979-03-22 | Dispositif de commande d'une machine de copiage |
| DE2911486A DE2911486A1 (de) | 1978-03-23 | 1979-03-23 | Profilsteuersystem |
| US06/023,459 US4296473A (en) | 1978-03-23 | 1979-03-23 | Profile control system |
| GB7910371A GB2026203B (en) | 1978-03-23 | 1979-03-23 | Profile control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53033397A JPS599305B2 (ja) | 1978-03-23 | 1978-03-23 | 倣い制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54125585A JPS54125585A (en) | 1979-09-29 |
| JPS599305B2 true JPS599305B2 (ja) | 1984-03-01 |
Family
ID=12385453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53033397A Expired JPS599305B2 (ja) | 1978-03-23 | 1978-03-23 | 倣い制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4296473A (ja) |
| JP (1) | JPS599305B2 (ja) |
| DE (1) | DE2911486A1 (ja) |
| FR (1) | FR2420403A1 (ja) |
| GB (1) | GB2026203B (ja) |
Families Citing this family (24)
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| JPS6049543B2 (ja) * | 1979-10-11 | 1985-11-02 | ファナック株式会社 | 倣い制御方式 |
| JPS56139860A (en) * | 1980-04-04 | 1981-10-31 | Fanuc Ltd | Numerating system of profile motion |
| JPS6010862B2 (ja) * | 1980-06-03 | 1985-03-20 | ファナック株式会社 | 三次元倣い制御方式 |
| DE3115231C2 (de) * | 1981-04-15 | 1994-02-24 | Heyligenstaedt & Co, Werkzeugmaschinenfabrik Gmbh, 6300 Giessen | Kopiersteuerungsvorrichtung für spanende Werkzeugmaschinen |
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| JPS58155151A (ja) * | 1982-03-08 | 1983-09-14 | Fanuc Ltd | １次元ならい制御装置 |
| JPS59107884A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの制御方式 |
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| GB8624191D0 (en) * | 1986-10-08 | 1986-11-12 | Renishaw Plc | Datuming of analogue measurement probes |
| JPH01115549A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-08 | Fanuc Ltd | 倣い制御方式 |
| US4848137A (en) * | 1988-03-23 | 1989-07-18 | The Boeing Company | Automated shim manufacturing system |
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| JP2752379B2 (ja) * | 1988-07-08 | 1998-05-18 | ファナック株式会社 | デジタイジング方法 |
| JPH07104146B2 (ja) * | 1989-08-29 | 1995-11-13 | 株式会社ミツトヨ | 座標測定用プローブの回転テーブル倣い制御方法 |
| US5195030A (en) * | 1990-05-11 | 1993-03-16 | Foot Image Technology, Inc. | System and method of foot shape imaging and overlay |
| US5237520A (en) * | 1990-05-11 | 1993-08-17 | Foot Image Technology, Inc. | Foot measurement and footwear sizing system |
| US5128880A (en) * | 1990-05-11 | 1992-07-07 | Foot Image Technology, Inc. | Foot measurement and footwear sizing system |
| JP3041039B2 (ja) * | 1990-05-11 | 2000-05-15 | フット イメージ テクノロジー，インコーポレイテッド | 足測定、靴型及び履き物製造の統合システム |
| US5206804A (en) * | 1990-05-11 | 1993-04-27 | Foot Image Technology, Inc. | Footwear visual image cataloging and sizing |
| DE4233301C1 (de) * | 1992-10-03 | 1994-02-17 | Samson Ag | Stellungsregler |
| JPH07204995A (ja) * | 1994-01-14 | 1995-08-08 | Fanuc Ltd | ならい制御方式 |
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|---|---|---|---|---|
| US3624343A (en) * | 1970-01-26 | 1971-11-30 | Smith Corp A O | Member drive system with constant velocity in a given plane |
| US3707662A (en) * | 1970-08-03 | 1972-12-26 | Gettys Mfg Co Inc | Machine tool velocity control system |
| US3715646A (en) * | 1971-07-21 | 1973-02-06 | Cincinnati Milacron Inc | Tracing feed rate steering control |
| US4064446A (en) * | 1973-01-18 | 1977-12-20 | Indramat-Gesellschaft Fur Industrie-Rationalisierung Und Automatisierung | Duplicating method and arrangement |
| US3819999A (en) * | 1973-06-18 | 1974-06-25 | Bendix Corp | Closed loop control system including an integrator and limiting means therefore |
| CH596949A5 (ja) * | 1975-09-30 | 1978-03-31 | Siemens Ag |
-
1978
- 1978-03-23 JP JP53033397A patent/JPS599305B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-03-22 FR FR7907293A patent/FR2420403A1/fr active Granted
- 1979-03-23 US US06/023,459 patent/US4296473A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-03-23 DE DE2911486A patent/DE2911486A1/de not_active Withdrawn
- 1979-03-23 GB GB7910371A patent/GB2026203B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2420403A1 (fr) | 1979-10-19 |
| GB2026203A (en) | 1980-01-30 |
| US4296473A (en) | 1981-10-20 |
| FR2420403B1 (ja) | 1984-02-17 |
| DE2911486A1 (de) | 1979-09-27 |
| GB2026203B (en) | 1982-08-18 |
| JPS54125585A (en) | 1979-09-29 |
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