JPS6028624B2 - 倣い制御装置 - Google Patents

倣い制御装置

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JPS6028624B2
JPS6028624B2 JP55082567A JP8256780A JPS6028624B2 JP S6028624 B2 JPS6028624 B2 JP S6028624B2 JP 55082567 A JP55082567 A JP 55082567A JP 8256780 A JP8256780 A JP 8256780A JP S6028624 B2 JPS6028624 B2 JP S6028624B2
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JP
Japan
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signal
speed
scanning
displacement
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JP55082567A
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JPS578056A (en
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良治 今関
悦雄 山崎
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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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
    • B23Q35/123Means 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、任意方向倣いに於ける倣い送り方向を正確に
制御する倣い制御装置に関するものである。
×、Y平面の倣い送り方向が、第1図に示すように、×
軸に対してQの角度の方向の任意方向倣いに於いては、
トレーサヘツドからの変位信号に基いて、Aは軸とZ軸
との送り速度V^Q,Vzを演算により求め、V^Qか
らVx=V^Q・COSQ、VY=V^q・sinQを
計算して、×、Y、Z軸の各モータを駆動するものであ
る。
このような従来の任意方向倣いに於いて、例えばY軸の
送り速度VYにオフセット電圧の影響が加わると、AQ
軸は、ねn−1(ヱラデと)の角度となり、×軸に対す
る設定された角度Qの方向と異なる方向に倣い送りが行
なわれることになる。
本発明は、前述の如き従来の欠点を改善したもので、設
定された方向に倣い送りが正確に行なわれるように制御
す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2図は本発明の原理説明図であり、
X軸に対してQの角度方向を設定した倣い送り方向とす
ると、最初は角度補正量は0で倣い送りが行なわれる。
そして×軸方向に単位長さ松移動したとき、設定倣い送
り方向ではA点に到達すべきところ、A′点に到達した
とすると、Y軸方向のずれ△yが生じる。このときのX
、Y軸の速度をVx,VYとし、A′点に到達するまで
の時間をtとすると、次のB点に向うときのY軸の速度
VY′をvY′=vY−2.竿 肌‘1’とする
ことにより、設定倣い送り方向のB点に移動させること
ができる。
以下同様にしてX鞠の単位長め移動毎にY軸速度を補正
する。又E点に到達すべきものが、E′に到達した場合
は、F点に向うときのY軸の速度VY′はvY′=vY
+20学 ….・剛 として倣い送りを行なうものである。
単位長為を小さな値とすれば、実際の倣い送り方向は、
単位長松毎に補正されるので設定倣い送り方向と殆んど
同一とすることができる。
第3図は本発明の実施例の要部ブロック線図であり、×
軸の位置検出パルスPXはカウンタCTRXでカウント
され、又Y軸の位置検出パルスPYはカウンタCTRY
でカウントされる。
カウンタCTRXは前述の単位長対に相当する位鷹検出
パルスPXのカウントによりオーバフローするカウント
容量のものであり、このオーバフロー信号は、カウンタ
CTRY,CTRTのリセツト信号、レジスタREGA
,REGBのセット信号、DA変換器DACVのサンプ
リング信号となる。又カウンタCTRTはクロツクCL
Kをカウントしており、このカウント内容はオーバフロ
ー信号によりレジスタREGBにセットされた後リセッ
トされる。同様にカウンタCTRYのカウント内容もオ
ーバフロー信号によりりレジスタREGAにセットされ
た後リセツトされる。レジスタREGBの内容は、X軸
方向の単位長さ為の移動時間tを示すものとなり、又レ
ジスタREGAの内容は単位長さ均の移動によるY軸方
向の実際の長さを示すものとなる。
又X軸に対する倣い送り方向の角度Q及び単位長さ均が
予め定められているので、x軸方向に単位長さ神移動し
たときのY藤方向の理想移動長さはxo・tanQとな
る。そこで加算回路ADIに於いてレジスタREGAの
内容と神・ねnQとの差を求めることにより、所定位置
からの偏差△yが得られる。この偏差△yを乗算回路M
Lで2倍して除算回路DVへ入力し、レジスタREGB
の内容を分母として4;の除算を行なぅ。職務回路ML
は、2進ディジタル信号の場合、1ビット分のシフトで
2倍したことになるので、簡単なシフト回路で構成する
ことができる。
除算回路DVの出力はDA変換器DACVに加えられて
ァナ。
グ信号に変換され、加算回路AD2に於いて倣い演算回
路TALUからのY軸の送り速度信号VYに対してDA
変換器DACVの出力信号を加算する。即ち{1’式又
は‘2}式に従った角度補正された速度信号VY′が出
力される。この速度信号VY′と×軸及びZ軸の速度信
号Vx,V2がそれぞれ各藤のモータの駆動回路に加え
られて、×軸に対してQの角度方向の倣い送りが行なわ
れる。
前述の角度ひが90oに近ずくと、X軸方向の単位長さ
神の移動に要する時間が長くなり、それによってカウン
タCTRYのカウント容量を大きくしなければならない
ので、0〜450、450 〜90o 、900〜13
5o、1350〜1800の如く45o毎にX軸とY軸
との関係を切換えて補正することが好適である。
第4図はプロセッサを有する倣い制御装置のブロック線
図であり、倣い加工機械MACは、モデルMDLに接触
するスタィラスSTを有するトレーサヘツドTRと、ワ
ークWを切削するカッタCTとをZ軸方向に移動させる
為のモータMZと、モデルMDLとワークWとを×、Y
平面上に移動動させる為のモータMX,Myと、位置検
出の為のレゾルバ、パルスコーダ等の位置検出器PCX
,PCY,PCZとを備えている。
変位合成回路DGは、トレーサヘッドTRからの変位信
号へ,どy,ごxを用いて演算し、合成変位債号ど=ノ
ごx2 十ごy2 十ごz2 を出力し、又切換回路C
HGは、指示信号に応じて、変位信号どれ ごy,ごz
のうちの2つの変位信号(×、Y平面倣いの場合、ごx
,ごy)を割出回路INDの一方の端子に加えると共に
、他方の端子に残りの変位信号ごzを加える。
位置検出器PCX,PCY,PCZからのパルスはカウ
ンタCNTX,CNTY,CNTZに加えられて、機械
の移動方向に対応してアップカウント又はダウンカウン
トされ、カウント内容は各軸のそれぞれ現在位置を示す
ものとなる。メモリMEMには、制御プログラム及び各
種のデータが記憶されているもので、例えばキーボード
KBから、倣い送り方向、倣い送り速度、基準変位量、
アプローチ速度、ピツクフィード速度等のデータが入力
されて、プロセッサCPUの制御により記憶される。
又操作パネルは速度設定ダイヤルや起動釣等を有するも
のである。プロセッサCPUから各部へのデータはデー
タ出力部DOを介して出力される。メモリMEMに記憶
された基準変位量はプロセッサCPUからの制御により
謙出されてデータ出力認めからDA変換器DAIに加え
られ、ァナoグの基準変位信号ど。
が加算回路ADDに加えられ、合成変位信号ごとの差
が求められ、差信号Aごは速度演算回路ARN,ART
に加えられて、法線方向速度信号VN及び接続方向速度
信号VTが分配回路DCに出力される。割出回路IDは
、倣い送り方向信号に従って座標変換した倣い送り軸と
Z軸を含む平面における変位方向信号sin3,cos
8を出力して分配回路DCに加える。
分配回路DCでは、法線方向速度信号、接線方向速度信
号、変位方向信号sin8,cosBから倣い送り鞠A
Qの速度信号VQ及びZ軸の速度信号Vzが求められて
出力され、この速度信号VQを倣い送り方向信号に従っ
て変換ゲート回路GCに於いてX軸及びY軸の速度信号
に変換する。各軸の速度信号は駆動回路AX,AY,A
Zにそれぞれ加えられ、各軸のモータMX,MN,MZ
が駆動され、軸AQの方向への倣い送りが行なわれる。
×鞠方向の単位長さxoの移動は、カウンタCNTXの
内容をプロセッサCPUが読取って判断するもので、前
回のカウンタCNTXの内容をメモリMEMに記憶して
おくことにより、現在のカウンタCNTXの内容との差
が単位長さxoであるか否かを判断することになる。
単位長さ神の移動に要する時間tはプロセッサCPU内
のクロツクの力ウントにより容易に論陣Uすることがで
き、又単位長さ対の移動を識別したとき、カゥンタCN
TYの内容を議取り、前回の内容をメモリMEMに記憶
していることにより、単位長さ松の移動により実際にY
軸方向に移動した長さを求めることができる。又X軸に
対する角度Q及び単位長さもが定められることにより、
為・tanQが演算されてメモリM旧側こ格納されてお
り、従って偏差△yを求めることができ、それによって
【1}式又は■式の第2項の演算が行なわれ、この角度
補正信号は、プロセッサCPUからデータ出力部DOを
介してDA変換器DA2に加えられ、アナログの角度補
正信号として変換ゲート回路GCに加えて、Y軸の速度
信号の補正が行なわれる。
従って設定倣い送り方向に正確に倣い送りが行なわれる
ことになる。以上説明したように、本発明は、設定倣い
送り方向と、位置検出器による実際の倣い送り方向との
差を、X軸又はY軸の方向の一定の移動量毎に求めて、
その差が零になるように、Y軸又は×軸の送り速度を補
正するもので、その為の角度補正手段は、第3図又は第
4図に示すように、‘1’式又は{21式の演算を行な
う,構成で実現できるものであり、常に設定倣い送り方
向に倣い送りが行なわれるので、倣い加工精度を向上す
ることができる。又×、Y平面の任意方向に倣い送りが
できるので、モデルMDLの形状に応じた最適の送り方
向を選定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は任意方向倣い送りの説明図、第2図は本発明の
原理説明図、第3図は本発明の一実施例の要部ブロック
線図、第4図は本発明の他の実施例のブロック線図であ
る。 CTRX,CTRY,CTRTは力ウンタ、REGA,
REGBはしジスタ、AD1,AD2は加算回路、M山
ま乗算回路、DVは除算回路、DACVはDA変換器、
TALUは倣い演算回路である。 第1図 第3図 第2図 第4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X軸、
    Y軸、Z軸変位信号とX、Y平面に設定された倣い送り
    軸の方向を示す信号とから倣い送り軸とZ軸を含む平面
    における変位方向信号を求め、合成変位量から求めた法
    線方向速度信号、接線方向速度信号と前記変位方向信号
    より、Z軸速度信号と倣い送り軸速度信号を算出し、該
    算出された倣い送り軸速度信号と前記設定された倣い送
    り軸の方向を示す信号とからX軸速度信号とY軸速度信
    号を算出する倣い演算回路を備えた倣い制御装置におい
    て、X、Y軸のそれぞれの位置検出手段と、X、Y軸の
    いずれか一方が単位長移動する毎にそれに要した時間と
    該時間中にX、Y軸の他方の軸が移動した移動量を前記
    位置検出手段の出力に基づいて計測する計測手段と、前
    記単位長及び前記倣い送り軸の方向で定まる前記X、Y
    軸の他方の軸の理想移動量と前記計測手段で計測された
    移動量との偏差を求める偏差算出手段と、該偏差算出手
    段で算出された偏差と前記算出された時間と予め設定さ
    れた補正係数とから速度補正信号を求める速度補正信号
    発生手段と、前記速度補正信号を前記X、Y軸の他方の
    速度信号に加算する加算手段とを具備したことを特徴と
    する倣い制御装置。
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