JPS6010862B2 - 三次元倣い制御方式 - Google Patents

三次元倣い制御方式

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Publication number
JPS6010862B2
JPS6010862B2 JP55074832A JP7483280A JPS6010862B2 JP S6010862 B2 JPS6010862 B2 JP S6010862B2 JP 55074832 A JP55074832 A JP 55074832A JP 7483280 A JP7483280 A JP 7483280A JP S6010862 B2 JPS6010862 B2 JP S6010862B2
Authority
JP
Japan
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displacement
displacement signal
signal
circuit
control method
Prior art date
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JP55074832A
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English (en)
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JPS571645A (en
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良治 今関
悦雄 山崎
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to KR1019810001875A priority patent/KR840000889B1/ko
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Priority to EP81302398A priority patent/EP0041382B1/en
Priority to US06/269,592 priority patent/US4433275A/en
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Publication of JPS6010862B2 publication Critical patent/JPS6010862B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
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  • Image Generation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高い加工精度を得ることができる三次元倣い
制御方式に関するものである。
トレーサヘツドから出力される×，Ｙ軸方向の変位信号
により×一Ｙ平面のモデル形状を追跡し、且つＺ軸方向
の変位信号によりＺ軸の制御を行なう三次元倣い制御方
式は、従来から実用化されており、第１図はその一例を
示すブロック線図である。
同図に於いて１はトレーサヘツド、２はスタィラス、３
は変位合成回路、４，９は加算器、５，６は速度演算回
路、７は分配回路、８は変位方向割出回路、１０は増幅
器、１１〜１３は駆動回路、１４〜１６はモータである
。トレーサヘッド１からは、スタイラス２の変位に応じ
たＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の変位信号どｘ，ごＹ，ご２が出力
され、変位信号ごｘ，ごＹは変位合成回路３、変位方向
割出回路８に加えられ、又、変位信号ご２は加算器９に
加えられる。
変位合成回路３は変位信号ごｘ，ごＹから合成変位信号
ご＝ゾ７針５隻を求めて加算器４に加え、又、変位方向
割出回路８は変位信号ごｘ，ごＹから変位方向信号ｓｉ
ｎ８，ｃｏｓ８を求め分配回路７に加える。加算器４は
変位合成回路３からの合成変位信号ごと基準変位信号ご
ｏとの差△ご＝ごーごｏを求め、速度演算回路５，６は
それぞれ法線方向速度信号ＶＮ、薮線方向速度信号ＶＴ
を求めて分配回路７に加える。分配回路７は、法線方向
速度信号ＶＮ、接線方向速度信号ＶＴ及び変位方向信号
ｓｉｎ８，ｃｏｓひとに基づいて、合成変位信号・と基
準変位信号ごｏとの差△ごが零となるような×，Ｙ軸方
向それぞれの指令速度信号を作成して駆動回路１１，１
２に加え、駆動回路１１，１２は指令速度信号に基づい
て、モータ１４，１５を駆動させる。又、変位信号ごｚ
が加えられる加算器９は変位信号沈と基準変位信号ご２
ｏとの差ご２−ご２ｏを求めて増幅器１川こ加える。
増幅器１０からの出力は駆動回路１３に加えられ、駆動
回路１３は、Ｚ軸の制御を行なうモータ１６を駆動させ
る。このようにして、モータ１４〜１６を駆動させるこ
とにより、トレーサヘツド１とカツタ（図示せず）との
一体的な送りを行ない、ワーク（図示せず）の加工を行
なうものである。今、例えば、第３図に示すような、傾
斜角がＱの斜面を倣う場合について考えてみる。
この場合、Ｘ−Ｙ平面に於ける倣い速度がＶｘＹである
とすると、傾斜角がＱの斜面を倣う為には、Ｚ軸速度Ｖ
２を次式｛１｝に示すものとする必要がある。Ｖ２ニＶ
ｘＹ・ねｎＱ ・・・ｍところ
で、第１図に示した従来の三次元倣い制御方式に於いて
は、Ｚ軸速度ＶｚをＺ軸方向の変位信号ご２と基準変位
信号ご２。との差（ご２−ご２。）に比例させているも
のであるから、Ｚ軸速度Ｖｚは次式■に示すものとなる
。Ｖ２：Ｋ（ご２−ご２。
） …ｔ２１但し、Ｋは比例定数である。
従って、式【１’，（２｝より、Ｚ軸方向の変位信号ど
ｚは次式（３’に示すものとなる。
ご２＝ここ豊三十ご２。
‐・‐（３）式（３｝から明らかなように、Ｚ軸
方向の変位信号ご２はＸ−Ｙ平面に於ける送り速度Ｖｘ
Ｙ、或は傾斜角Ｑが変化すると、これに伴って変化する
ものであるから、加工精度を一定に保つことができない
、即ち、加工精度の要し、部分が生じる欠点があると共
に、Ｘ−Ｙ平面に於ける追従性が劣化する欠点があった
。本発明は前述の如き欠点を改善したものであり、その
目的は、三次元倣い制御方式の加工精度を高めることに
ある。
以下実施例について詳細に説明する。第２図は本発明の
実施例のブロック線図であり、第１図に示した従来例と
異なる点は、加算器９の出力（ごｚ−ごｚｏ）を積分す
る積分回路２１及び積分回路２１の出力どｚ，＝′（ご
ｏ−ごｚ。
）ｄｔと加算器９の出力とを加算する加算器２２を設け
た点であり、他の第１図と同一符号は同一部分を表わし
ている。従って、本実施例に於いては、Ｚ髄速度Ｖ２は
Ｖ２＝Ｋ（ご２一ど２０十ご２・） …【４１
（但し、Ｋは比例定数）となる。
今、第３図に示すような傾斜角がＱの斜面を速度ＶｘＹ
（但し、ＶｘＹは×−Ｙ平面に於ける倣い速度）で倣う
とすると、前述したように、Ｚ軸速度Ｖｚを式‘…こ示
すものとする必要があるので、このときのＺ軸方向の変
位信号ご２は式｛１’，‘４ーより次式■に示すものと
なる。
比＝ここＥ三十ご２。
−玖・ ‐‐‐〔５）ここで積分回路２１の出力ごｚ
，＝′（ごｏ−ごｚ。）ｄｔ‘まご。−け。キｏの場合
、ここ豊三に近づき、比，＝ここらことなるものである
から・ごｚ＝ご２ｏの状態で倣いを行なうことができ、
従って、加工精度を高いものとすることができる。以上
説明したように、本発明は、Ｚ軸方向の変位信号と基準
変位信号との差分を積分する積分回路、及びＺ軸方向の
変位信号と基準変位信号との差分と、積分回路の出力と
を加算する加算器を備え、該加算器の出力に基づいてＺ
軸方向の倣い速度を制御するものであるから、Ｚ軸方向
の変位信号と基準変位信号とをほぼ等しくした状態で倣
いを行なうことができ、従って、加工精度を高いものと
することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来例のブロック線図、第２図は本発明の実施
例のブロック線図、第３図は動作説明図である。 １はトレーサヘッド、２はスタィラス、３は変位合成回
路、４，９，２２は加算器、５，６は速度演算回路、７
は分配回路、８は変位方向割出回路、１０は増幅器、１
１〜１３は駆動回路、１４〜１６はモータ、２１は積分
回路である。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ トレーサヘツドから出力されるＸ，Ｙ軸方向の変位
    信号によりＸ−Ｙ平面のモデルの形状を追跡し、Ｚ軸方
    向の変位信号によりＺ軸方向の倣い速度を制御する三次
    元倣い制御方式に於いて、前記Ｚ軸方向の変位信号と基
    準変位信号との差分を積分する積分回路、及び前記Ｚ軸
    方向の変位信号と基準変位信号との差分と前記積分回路
    の出力とを加算する加算器を備え、該加算器の出力信号
    に基づいてＺ軸方向の倣い速度を制御することを特徴と
    する三次元倣い制御方式。
JP55074832A 1980-06-03 1980-06-03 三次元倣い制御方式 Expired JPS6010862B2 (ja)

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DE8181302398T DE3162948D1 (en) 1980-06-03 1981-06-01 A three-dimensional tracer control apparatus
EP81302398A EP0041382B1 (en) 1980-06-03 1981-06-01 A three-dimensional tracer control apparatus
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JPS571645A JPS571645A (en) 1982-01-06
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EP (1) EP0041382B1 (ja)
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