JPS6023939B2 - 倣い制御方式 - Google Patents

倣い制御方式

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JPS6023939B2
JPS6023939B2 JP54125021A JP12502179A JPS6023939B2 JP S6023939 B2 JPS6023939 B2 JP S6023939B2 JP 54125021 A JP54125021 A JP 54125021A JP 12502179 A JP12502179 A JP 12502179A JP S6023939 B2 JPS6023939 B2 JP S6023939B2
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JP
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model
tracer head
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shape
detecting
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JP54125021A
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JPS5652159A (en
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良治 今関
隆夫 佐々木
悦雄 山崎
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control 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
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • B23Q35/121Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、モデルの形状を倣ってワークの加工を行ない
、モデルの形状の急変点の手前で減速制御することによ
り高精度倣い加工を行なう倣い制御方式に関するもので
ある。
倣い加工に於いては、モデルの形状の急変点も、他の部
分と同一の倣い速度で倣った場合には、工具の喰込みが
生じたりして高精度倣い加工が困難となるものである。
そこで絶縁物製のモデルの形状の急変点近傍に導電膜を
設け、金属製のスタィラスが導電膜と接触したときに閉
回路が形成され、それによって減速制御することが知ら
れている。しかし、導電膜を形成する為に誤差が生じた
り、スタィラスが直接導電膜上を情動するので、接触不
良が生じて、正確な制御ができないものであった。そこ
でモデルの形状の急変点の位置をメモlj}こ記憶こせ
、モデルに対する倣い径路のスタィラス位置との関係を
識別して、急変点の手前で減速制御することが提案され
た。
しかし、モデルの形状の急変点の数が少ない場合は、そ
の急変点の位置を総てメモリに記憶させることができる
が、複雑な形状のモデルの場合には急変点の数が多くな
って、大容量のメモリを必要とすることになる。本発明
は、モデルの形状の急変点の位置を総てメモ川こ記憶さ
せるものではなく、1往路又は1復路の間に存在するモ
デルの形状の急変点を検出して記憶し、その記憶に従っ
て急変点の手前で減速制御し、急変点でのオーバシュー
トを押えるとともに、到達した急変点をあらたな急変点
として置き替えて小容量のメモリでもつて高精度倣いを
実行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1図は本発明の実施例のブロ
ック線図であり、DG,INDはトレーサヘッドTRの
出力の変位信号ごx,どy,どsを入力される変位合成
回路及び割出回路、ARN,ARTは速度演算回路、A
DDは加算回路、DCは分配回路、COMP1,COM
円2は比較回路、GCはゲート回路、DRVX,DRV
Y,DRVZは増幅出力回路、MX,MY,MZはサー
ボモータ、PCX,PCY,PCZは位贋検出器、MD
Lはモデル、STはスタイラス、CTはカッタ、Wはワ
ーク、MACは倣い加工機械、CUNTX,CUNTY
,CUNTZは位置検出器からのパルスをカウントして
現在位置を示す可逆カウンタ、、MANは手動設定信号
回路、OPPは操作パネル、RSは速度等の設定ダイヤ
ル、BT1,BT2は押金ロ、KBはキ−ボード、DS
Pは表示部、DIはデータ入力装置、MEMはデータメ
モリ部MIとコントロールプログラム部M2とからなる
メモリ、DOはデ−タ出力装置、CPUはプロセッサ、
DA1,DA2はDA変換器である。
モデルMDLにスタィラスSTが接触して、サーボモー
タによる送りが行なわれ、スタイラスSTの変位に応じ
た変位信号ごx,ごy,ごzから変位合成回路DGでは
ご=ノごx2 十ごy2 十ごz2 の合成変位信号‘
を出力し、割出回路INDでは変位方向信号sin8,
cos8を出力する。
合成変位信号ごは加算回路ADDに加えられて、基準変
位信号ごoとの差△ごが求められ、速度演算回路ARN
,M町Tに於いて法線方向速度信号VN及び接線方向速
度信号VTが求められ、分配回路Dに於いて変位方向信
号sin8,cos81こ基いて指令速度信号を作成し
、ゲート回路CCで選択された増幅出力回路に指令速度
信号が加えられ、その増幅出力によってサーボモータが
駆動されて、カッタCTとトレーサヘツドTRとが一体
的に送られる。前述の動作は倣い制御として公知である
ので、更に詳細な説明は省略する。モデルMDUこスタ
ィラスSTが接触するまでのアプローチ動作に於いては
、フロセッサCPUがアプローチ鼠、アプローチ方向、
アプローチ速度のデータをメモリMEMから読取って、
データ出力装置DO経由で例えば増幅出力回路DRVZ
を動作させ、サーボモータMZによりトレーサヘッドT
RとカッタCTとを下降させる。
スタィラスSTがモデルMDLに接触するまでは変位信
号ごx,ごy,ごzは零であるから、差信号△ごは基準
変位信号ご。と絶対値は等しくなっており、スタィラス
STがモデルMDLに接触してご=ごoとなると、比較
回路COMPIは△ご=ご−ご。=0を検出してアプロ
ーチ終了信号AEをデ−タ入力装置DIに加える。この
アプローチ終了信号AEをプロセッサCPUが謙取って
アプローチ完了を識別すると、倣い起動が行なわれる。
メモリMEMには、往復倣い、一方向倣い、輪郭倣い等
のモード、倣い方向、倣い速度、ピックフィード方向、
ピックフィード速度、ピックフィード量、倣い折返し位
置等が記憶され、倣い起動によりプロセッサCPUはメ
モリMEMの記憶内容を読取って倣い制御を行なう。
モデルMDLの形状が急変した場合、合成変位信号ごが
大きくなる。
予め設定された以上の大きさを比較回路COMP2で検
出して急変信号MVをデータ入力装置DIに加える。X
−Z平面の倣いとすると、この急変信号MVが得られた
ときの可逆カゥンタCUNTX,CUNTZの内容が急
変点の位置を示すことになるので、プロセッサCPUの
制御によりメモリMEMに可逆カゥン夕CUNTXおよ
びCUNTZの内容を書込む、以下同様にして記憶され
た倣い折返し位置と可逆カウン夕CUNTXおよびCU
N丁Zの内容とが等しくなる1往路について急変点の検
出とメモリMEMへの書込みが行なわれる。
倣いが一方向倣いであれば、トレーサヘッドTRの早戻
しが行なわれ、又往復倣いであれば、ピックフィードが
行なわれた後、倣い方向が反転される。
例えばモデルMDLが第2図aに示す場合、P,〜P8
が形状の急変点として検出されてその位置がメモリME
Mに書込まれる。
各急変点P,〜P8の位置は、実線で示す形状の場合変
化しないが、点線で示す形状の場合には変化する。しか
し、その変化量は、ピックフィード量が僅かであるから
殆んどの場合僅かなものとなる。そこで1回の倣いによ
って得られた急変点の位置を次の倣いに於ける急変点と
して、その手前から減速制御するものである。そして再
び急変点の検出が行なわれ、その位置をメモリM旧Mに
書込んで更新するものである。・前述の制御は、可逆カ
ウンタCUNTXおよびCUNTZの内容とメモリME
肌こ記憶された急変点の位置とが予め定めた一定の差に
なったことをプロセッサCPUが判断すると、減速指令
を出力し、それによってメモリMEMに記憶された減速
時の速度が読出されてデータ出力装置DOを介してDA
変換器DA2に加えられ、指令速度信号は低速を示すも
のとなる。
そして急変信号MVが比較回路COMP2から得られる
ことにより、スタィラスSTがモデルMDLの形状の急
変点を通過したことが判別されるので、減速制御は解除
される。第3図は前述の動作の一例のフローチャートを
示し、減速距離を第2図bに示すよにaとすると、急変
点Pn(n=1,2,3,・・・)の位置からaを減算
した位置がスタィラスの位置であるとき、減速位置であ
るから減速を開始し、モデルMDLの形状の急変点であ
るか否か監視し、急変点である場合はその位置Pn′を
読込んで、先の急変点PnをPn′に更新し、減速を解
除する。そして次の急変点PnとしてPn+,について
前述と様の動作を繰返す。急変点の検出は変位合成回路
DGの出力の合成変位信号aの変化量を所定の値と比較
することによっても行なうこができる。
又往復倣いのときは、往路又は復路の何れか一方に於け
る急変点の検出による位置の更新を行なうことも、又往
復路について行なうこともできる。以上説明したように
、本発明は、倣い径路に沿ったモデル形状の急変点を検
出してメモリに記憶し、この急変点の手前で減速制御す
ると同時に、その近傍であらたな急変点が検出されると
その位置を急変点としてメモリの内容を更新するもので
あるから、メモリはモデルの全急変点について記憶する
容量は必要でなく、1往路又は1復路に於ける急変点の
み記憶する容量で良いので、経済的な構成とすることが
できると共に、減速制御により急変点の倣い加工を高精
度で行なうことができるものである。
【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a,b
はモデル及び減速位置の説明図、第3図は本発明の実施
例のフローチャートである。 TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、MDLはモ
デル、CTは力ツタ、VVはワーク、MX,MN,Mに
はサーボモータ、PCX,PCY,PCZは位置検出器
、CUNTX,CUNTY,CUNTZは可逆カウンタ
、DIはデータ入力装置、DOはデータ出力装置、CP
Uはプロセッサ、MEMはメモリ、GCはゲート回路、
DCは分配回路、ARN,ARTは速度演算回路、CO
MP1,COMP2は比較回路、DCは変位合成回路、
州Dは割出回路である。第2図 図 滋 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 モデル表面を追跡するトレーサヘツドからの変位信
    号に基づいて前記モデルと前記トレーサヘツドとの相対
    的な送りを制御すると共に前記モデルの形状の急変点の
    手前で前記モデルと前記トレーサヘツドとの相対的な送
    り速度を減速させる倣い制御方式に於いて、前記トレー
    サヘツドの現在位置を示す座標値を検出する検出手段と
    、前記トレーサヘツドからの変位信号に基づいて前記ト
    レーサヘツドが前記モデルの形状の急変点に達したか否
    かを判断する判断手段と、該判断手段の判断結果と前記
    検出手段の検出結果とに基づいて前記モデルの形状の急
    変点の座標値を検出する急変点検出手段と、該急変点検
    出手段の検出結果をメモリに記憶させると共に前記モデ
    ルと前記トレーサヘツドとの相対的な送りの減速動作を
    制御する制御手段とを備え、前記制御手段は今回の倣い
    の1往路又は1複路に於いて、前回の倣いの1往路又は
    1復路に於いて前記メモリに記憶させた前記モデルの形
    状の急変点の座標値を順次読出し、読出した座標値と前
    記検出手段の検出結果とに基づいて前記トレーサヘツド
    の現在位置が前記モデルの形状の急変点より所定距離だ
    け手前に達したと判断することにより前記モデルと前記
    トレーサヘツドとの相対的な送りの減速動作を開始し、
    前記判断手段で前記トレーサヘツドが前記モデルの形状
    の急変点に達したと判断された時の前記検出手段の検出
    結果を前記読出した座標値と置換えて前記メモリに記憶
    させることを特徴とする倣い制御方式。
JP54125021A 1979-09-28 1979-09-28 倣い制御方式 Expired JPS6023939B2 (ja)

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EP80303335A EP0026630B1 (en) 1979-09-28 1980-09-24 A tracer control system
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