JPS61100350A - 倣い制御装置 - Google Patents
倣い制御装置Info
- Publication number
- JPS61100350A JPS61100350A JP21744584A JP21744584A JPS61100350A JP S61100350 A JPS61100350 A JP S61100350A JP 21744584 A JP21744584 A JP 21744584A JP 21744584 A JP21744584 A JP 21744584A JP S61100350 A JPS61100350 A JP S61100350A
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- Japan
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- tracing
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- stylus
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、倣い制御装置の倣い速度制御に関する。
〈従来の技術〉
第４図は従来の倣い制御装置の一例を示すブロック図で
ある。同図において、１はスタイラス、２はスタイラス
１の変位信号εＸ、εｙ、ε２を検出するトレーサヘッ
ド、３はスタイラス１の変位信号εＸ、εｙ＋’Ｚと設
定された倣い速度ｖＴとにより第５図に示すベクトル演
算をして倣い速度ベクトルｖ１発生するベクトル演算器
、４はベクトルＶの成分■ｘ、Ｖｙ、ｖｚを増幅して各
軸の駆動モータ５を駆動する増幅器である。
ある。同図において、１はスタイラス、２はスタイラス
１の変位信号εＸ、εｙ、ε２を検出するトレーサヘッ
ド、３はスタイラス１の変位信号εＸ、εｙ＋’Ｚと設
定された倣い速度ｖＴとにより第５図に示すベクトル演
算をして倣い速度ベクトルｖ１発生するベクトル演算器
、４はベクトルＶの成分■ｘ、Ｖｙ、ｖｚを増幅して各
軸の駆動モータ５を駆動する増幅器である。
第５図、第６図にて第４図の働きにつき述べる。８ｇ５
図に示すモデルｌａ上をなぞるスタイラス１の変位信号
εＸ、εｙ、ε２は、トレーサヘッド２からベクトル演
算器３に入力され、このベクトル演算器３では’Ｘ、ε
ア、ε２の合成変位２及び１ε１＝ｆζ” ＋ ｅ ｙ
” ＋ ８ ｚ”を算出し、与えられた基準変位；０と
の差の信号ご−２０を求め、ついで設定された倣い速度
※Ｔを、モデルｌａに垂直なベクトル二の方向と直角な
モデル１ａの面に平行な方向に発生させ、信号ニー札と
速度ＶＴとをベクトル合成して実際の倣いベクトル※を
求めている。そして、ベクトル演算器３からはベクトル
Ｖの各成分Ｖｘ、ｖｙ、Ｖｚが発生され、増幅器４にて
増幅され、駆動モータ５の各軸が制御される。
図に示すモデルｌａ上をなぞるスタイラス１の変位信号
εＸ、εｙ、ε２は、トレーサヘッド２からベクトル演
算器３に入力され、このベクトル演算器３では’Ｘ、ε
ア、ε２の合成変位２及び１ε１＝ｆζ” ＋ ｅ ｙ
” ＋ ８ ｚ”を算出し、与えられた基準変位；０と
の差の信号ご−２０を求め、ついで設定された倣い速度
※Ｔを、モデルｌａに垂直なベクトル二の方向と直角な
モデル１ａの面に平行な方向に発生させ、信号ニー札と
速度ＶＴとをベクトル合成して実際の倣いベクトル※を
求めている。そして、ベクトル演算器３からはベクトル
Ｖの各成分Ｖｘ、ｖｙ、Ｖｚが発生され、増幅器４にて
増幅され、駆動モータ５の各軸が制御される。
このような倣い制御装置では、モデル１ａの形状が急変
する部分において、倣い制御が追従できなくなるので、
その急変部分で信号ε−ε０が大きくなることを利用し
て第６図に示すように信号ε−６０に逆比例したベクト
ル演算器３の倣い設定速度※Ｔを発生させ、形状の急変
部における倣い速度を下げていた。
する部分において、倣い制御が追従できなくなるので、
その急変部分で信号ε−ε０が大きくなることを利用し
て第６図に示すように信号ε−６０に逆比例したベクト
ル演算器３の倣い設定速度※Ｔを発生させ、形状の急変
部における倣い速度を下げていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉
モデルの形状の急変があると倣い速度を下げていたので
あるが、変位の急変時をきっかけとして速度を下げてい
るので急変部において倣い速度を下げたのでは、振動の
影響やサーボ応答の遅れにより遅過ぎてしまう。このた
め、ベクトル演算器の設定速度ｖＴの最大値（第６図の
頂点）を大きく設定することができなくなシ、結局倣い
速度が全体として低速度に抑えられてしまうという欠点
を有する。すなわち・倣い時間が長くなる。
あるが、変位の急変時をきっかけとして速度を下げてい
るので急変部において倣い速度を下げたのでは、振動の
影響やサーボ応答の遅れにより遅過ぎてしまう。このた
め、ベクトル演算器の設定速度ｖＴの最大値（第６図の
頂点）を大きく設定することができなくなシ、結局倣い
速度が全体として低速度に抑えられてしまうという欠点
を有する。すなわち・倣い時間が長くなる。
そこで、本発明は、倣い速度を早くして倣い時間を短縮
した倣い制御装置の提供を目的とする。
した倣い制御装置の提供を目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
上述の目的を達成する本発明は、トレーサヘッドからの
スタイラス変位をベクトル演算器により速度に代えて駆
動モータに送る倣い制御装置において、上記トレーサヘ
ッドの現在位置とスタイラス変位とによりスタイラスの
現在位置を算出する現在位置算出器と、この現在位置算
出器の出力を記憶すると共にスタイラスの現在位置より
先行する前回のパスの記憶位置を出力する現在位置記憶
器と、この現在位置記憶器か１′ らの前回のパスの先行する記憶位置の形状を算出して急
激な形状変化に基づく速度を算出すると共にこの速度に
て上記ベクトル演算器の設定速度を制御する速度算出器
とを有することを特徴とする。
スタイラス変位をベクトル演算器により速度に代えて駆
動モータに送る倣い制御装置において、上記トレーサヘ
ッドの現在位置とスタイラス変位とによりスタイラスの
現在位置を算出する現在位置算出器と、この現在位置算
出器の出力を記憶すると共にスタイラスの現在位置より
先行する前回のパスの記憶位置を出力する現在位置記憶
器と、この現在位置記憶器か１′ らの前回のパスの先行する記憶位置の形状を算出して急
激な形状変化に基づく速度を算出すると共にこの速度に
て上記ベクトル演算器の設定速度を制御する速度算出器
とを有することを特徴とする。
く作用〉
前回のパスに対し現在のパスの形状の急変がさほどでな
いことを前提として、現在のパスの倣いに前回のパスの
形状を有効に利用することにより、形状急変位置での倣
い速度を落としそれ以外の位置での倣い速度を高速にし
ている。
いことを前提として、現在のパスの倣いに前回のパスの
形状を有効に利用することにより、形状急変位置での倣
い速度を落としそれ以外の位置での倣い速度を高速にし
ている。
〈実飽例〉
ここで、第１図ないしｇｇ３図を参照して本発明の実Ｊ
ｌ ｆＵを説明する。なお、第４図と同一部分には同符
号を付しその説明は省略する。第１図に２いて、６はト
レーサヘッド２につなげられてＸ軸、Ｙｉｔｔｉｌ、Ｚ
軸のトレーサヘッド２の現在位１１Ｘｄ 、 Ｙｄ 、
Ｚｄを検出する位置検出器、７は現在位置算出器で、
トレーサヘッド２の現在位ａ ｘａ 、 ｙｄ、 ｚｃ
ｉとモデルに接触してスタイラスの変位を恢出するトレ
ーサヘッド２からの変位信号εＸ、εア、ε２とを受け
、これらを合成してスタイラスの現在位置Ｘ、Ｙ、Ｚを
算出するもの、８は現在位置算出器７からのスタイラス
の現在位置ｘ、ｙ、ｚを受けて記憶すると共に、この入
力されるスタイラスの現在位ｔｘ 、 ｙ 。
ｌ ｆＵを説明する。なお、第４図と同一部分には同符
号を付しその説明は省略する。第１図に２いて、６はト
レーサヘッド２につなげられてＸ軸、Ｙｉｔｔｉｌ、Ｚ
軸のトレーサヘッド２の現在位１１Ｘｄ 、 Ｙｄ 、
Ｚｄを検出する位置検出器、７は現在位置算出器で、
トレーサヘッド２の現在位ａ ｘａ 、 ｙｄ、 ｚｃ
ｉとモデルに接触してスタイラスの変位を恢出するトレ
ーサヘッド２からの変位信号εＸ、εア、ε２とを受け
、これらを合成してスタイラスの現在位置Ｘ、Ｙ、Ｚを
算出するもの、８は現在位置算出器７からのスタイラス
の現在位置ｘ、ｙ、ｚを受けて記憶すると共に、この入
力されるスタイラスの現在位ｔｘ 、 ｙ 。
２（今回のパス）より先行する前回のパスの形状に基づ
く先行記憶位置Ｘｎ 、 ｙｎ 、 ｚｎを出力する現
在位置記憶器、９は速度算出器で、現在位置記憶器８か
らの前回のパスの先行記憶位ｔ Ｘｎ 。
く先行記憶位置Ｘｎ 、 ｙｎ 、 ｚｎを出力する現
在位置記憶器、９は速度算出器で、現在位置記憶器８か
らの前回のパスの先行記憶位ｔ Ｘｎ 。
Ｙｎ 、 Ｚｎを受けてこの前回のパスでの形状の急変
部分（後述する例えば１ｔａｏθ１〉１の部分）を検出
するものである。そしてこの速度算出器９は、前回のパ
スでの形状の急変部分を検出しない場合には設定された
最高速度Ｖｍａｘをベクトル演算器３に与え、前回のパ
スでの急変部分を検出した場合には、その急変の程度に
応じた距離だけ遡った前回のパスの点に対応する今回の
パスの点まで後続のスタイラスが到達したときを現在位
置算出器７からの位置Ｘ、Ｙ、Ｚにて判定して、その到
達点から形状急変程度に応じた減速をかけるべく速度を
ベクトル演算器３に指令するものであるっ ここで、第１図の動作を第２図、第３図と共に説明する
。スタイラスｌの変位εＸ、εｙ、ε２はトレーサヘッ
ド２から現在位置算出器７とベクトル演算部３とに導か
れる。ベクトル演算部３では、第５図に示す演算をして
速度成分ｖｘ。
部分（後述する例えば１ｔａｏθ１〉１の部分）を検出
するものである。そしてこの速度算出器９は、前回のパ
スでの形状の急変部分を検出しない場合には設定された
最高速度Ｖｍａｘをベクトル演算器３に与え、前回のパ
スでの急変部分を検出した場合には、その急変の程度に
応じた距離だけ遡った前回のパスの点に対応する今回の
パスの点まで後続のスタイラスが到達したときを現在位
置算出器７からの位置Ｘ、Ｙ、Ｚにて判定して、その到
達点から形状急変程度に応じた減速をかけるべく速度を
ベクトル演算器３に指令するものであるっ ここで、第１図の動作を第２図、第３図と共に説明する
。スタイラスｌの変位εＸ、εｙ、ε２はトレーサヘッ
ド２から現在位置算出器７とベクトル演算部３とに導か
れる。ベクトル演算部３では、第５図に示す演算をして
速度成分ｖｘ。
’Ｖ ＋ Ｖｙ、 ’！ｉ７出力する。この場合、ベク
トル演算部３における従来設定されていた倣い速度ＶＴ
を変化させるために現在位置算出器７、現在位置記憶器
８、速度算出器９が設けられる。現在位置算出器７では
Ｘ軸、Ｙ￥＊、２軸各軸のトレーサヘッドの現在位置Ｘ
ｄ 、 Ｙｄ 、 Ｚｄとスタイラスの変位εＸ、εｙ
、ε２とからスタイラスの中心位置Ｘ、Ｙ、Ｚを式Ｘ＝
Ｘｄ＋ ｅｚ 、 Ｙ＝Ｙｄ ＋ ｔｙｒＺ ＝ Ｚｄ
＋εＺにより算出する。このＸ、Ｙ、Ｚは現在位置記憶
器８に記憶されると共に速度算出器９に入力される。こ
の位置ｘ、ｙ、ｚに基づき現在位置記憶器８から出力さ
れる前回のパスの先行記憶位置Ｘｎ 、 Ｙｎ 、 Ｚ
ｎは、速度算出器９にてまず形状急変部分を検出する。
トル演算部３における従来設定されていた倣い速度ＶＴ
を変化させるために現在位置算出器７、現在位置記憶器
８、速度算出器９が設けられる。現在位置算出器７では
Ｘ軸、Ｙ￥＊、２軸各軸のトレーサヘッドの現在位置Ｘ
ｄ 、 Ｙｄ 、 Ｚｄとスタイラスの変位εＸ、εｙ
、ε２とからスタイラスの中心位置Ｘ、Ｙ、Ｚを式Ｘ＝
Ｘｄ＋ ｅｚ 、 Ｙ＝Ｙｄ ＋ ｔｙｒＺ ＝ Ｚｄ
＋εＺにより算出する。このＸ、Ｙ、Ｚは現在位置記憶
器８に記憶されると共に速度算出器９に入力される。こ
の位置ｘ、ｙ、ｚに基づき現在位置記憶器８から出力さ
れる前回のパスの先行記憶位置Ｘｎ 、 Ｙｎ 、 Ｚ
ｎは、速度算出器９にてまず形状急変部分を検出する。
この検出は、第２図に示すように隣接した２直線り、
、 Ｌ、のなす角度θを評価して行なう。評価は直線り
、 、 Ｌ。
、 Ｌ、のなす角度θを評価して行なう。評価は直線り
、 、 Ｌ。
の傾きｍ、 ｍ、により−θを求める。
そして、このｌ ｔａｎθ１を〉１と１ｔａｎθ１≦１
とに判別し、１−０１≦１の場合には形状の急変はない
とじで第３図に示す最大速度Ｖｍａｘの特性に従い出力
する。１ｔａＩ１０１〉１の場合には前回のパスにおけ
る一〇を評価した点（第２図のＸｎ＋ １ 、Ｙｎ＋ｘ
）から−θに比例する距離だけ遡って減速をかける。
とに判別し、１−０１≦１の場合には形状の急変はない
とじで第３図に示す最大速度Ｖｍａｘの特性に従い出力
する。１ｔａＩ１０１〉１の場合には前回のパスにおけ
る一〇を評価した点（第２図のＸｎ＋ １ 、Ｙｎ＋ｘ
）から−θに比例する距離だけ遡って減速をかける。
その減速の速度ｖＴがＶＴ ＝−口＝７］・Ｖｍａｘと
なるように行なう。ここで、ｋは定数である。
なるように行なう。ここで、ｋは定数である。
すなわち、第３図において、１ｔａｎθ１≦１の場合は
（イ）の特性、１帥θ１〉１で例えばｔａｎθが１付近
の場合は仲）の特性、１ｔａｎθ１〉１で１よジも大幅
に一〇が大きい場合には（ハ）の特性にて速度ＶＴを設
定するのである。
（イ）の特性、１帥θ１〉１で例えばｔａｎθが１付近
の場合は仲）の特性、１ｔａｎθ１〉１で１よジも大幅
に一〇が大きい場合には（ハ）の特性にて速度ＶＴを設
定するのである。
１ｔａｎθｌ＞１の検出は前回のパスにて行なわれ、距
離を遡ることも前回のパスにて行なわれるために、後続
のスタイラスがその遡った点に対応する今回のパス上に
到ると初めて実際の減速が行なわれる。この到達を検出
するため即ち減速開始の条件としてスタイラスの現在位
置Ｘ 、 Ｙ。
離を遡ることも前回のパスにて行なわれるために、後続
のスタイラスがその遡った点に対応する今回のパス上に
到ると初めて実際の減速が行なわれる。この到達を検出
するため即ち減速開始の条件としてスタイラスの現在位
置Ｘ 、 Ｙ。
Ｚが速度算出器９に入力される。
こうして、前回のパスの形状を勘案しながら形状変化が
少ない場合には特性（イ）により高速でスタイラスを移
動させ、形状が急激に変化している場合にはその変化点
から遡った距離からスタイラスを減速させたものである
。この場合、遡る距離は形状変化に応じて設定してもよ
いが、一定距離としてもよい。また、減速の程度は形状
変化に応じて演算している。
少ない場合には特性（イ）により高速でスタイラスを移
動させ、形状が急激に変化している場合にはその変化点
から遡った距離からスタイラスを減速させたものである
。この場合、遡る距離は形状変化に応じて設定してもよ
いが、一定距離としてもよい。また、減速の程度は形状
変化に応じて演算している。
〈発明の効果〉
モデル形状の急峻に変化する倣いにおいても、形状に応
じた適切な倣い速度が自動的に得られるため、倣いパス
全体にわた９可能なかぎりの最大倣い速度で倣える。よ
って、倣い時間を大幅に蝮縮できる。
じた適切な倣い速度が自動的に得られるため、倣いパス
全体にわた９可能なかぎりの最大倣い速度で倣える。よ
って、倣い時間を大幅に蝮縮できる。
第１図ないし第３図は本発明の実施例で、第１図は一例
の制御ブロック図、第２図は前回のパスの角度を評価す
る場合の説明図、第３図はベクトル演算器に与えられる
倣い速度の三種類の特性を示す特性線図、第４図は従来
の制御ブロック図、第５図は倣い速度演算のための説明
図、第６図は従来の倣い速度の特性線図である。 図中、 １はスタイラス、 ２はトレーサヘッド、 ３はベクトル演算器、 ４は増幅器、 ５は駆動モータ、 ６は位置検出器、 ７は現在位置算出器、 ８は現在位置記憶器、 ９は速度算出器である。 特許 出 願人 三菱重工業株式会社 復代理人 升埋十 元 石 士 部（他１名）第１
図 り 第２図 第４図 第５図 第６図 Ｖ丁
の制御ブロック図、第２図は前回のパスの角度を評価す
る場合の説明図、第３図はベクトル演算器に与えられる
倣い速度の三種類の特性を示す特性線図、第４図は従来
の制御ブロック図、第５図は倣い速度演算のための説明
図、第６図は従来の倣い速度の特性線図である。 図中、 １はスタイラス、 ２はトレーサヘッド、 ３はベクトル演算器、 ４は増幅器、 ５は駆動モータ、 ６は位置検出器、 ７は現在位置算出器、 ８は現在位置記憶器、 ９は速度算出器である。 特許 出 願人 三菱重工業株式会社 復代理人 升埋十 元 石 士 部（他１名）第１
図 り 第２図 第４図 第５図 第６図 Ｖ丁
Claims (1)
- トレーサヘッドからのスタイラス変位をベクトル演算器
により速度に代えて駆動モータに送る倣い制御装置にお
いて、上記トレーサヘッドの現在位置とスタイラス変位
とによりスタイラスの現在位置を算出する現在位置算出
器と、この現在位置算出器の出力を記憶すると共にスタ
イラスの現在位置より先行する前回のパスの記憶位置を
出力する現在位置記憶器と、この現在位置記憶器からの
前回のパスの先行する記憶位置の形状を算出して急激な
形状変化に基づく速度を算出すると共にこの速度にて上
記ベクトル演算器の設定速度を制御する速度算出器とを
有することを特徴とする倣い制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21744584A JPS61100350A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 倣い制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21744584A JPS61100350A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 倣い制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61100350A true JPS61100350A (ja) | 1986-05-19 |
| JPH0355263B2 JPH0355263B2 (ja) | 1991-08-22 |
Family
ID=16704345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21744584A Granted JPS61100350A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 倣い制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61100350A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63133251U (ja) * | 1987-02-25 | 1988-08-31 | ||
| JPH01271152A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-30 | Fanuc Ltd | ならい制御方式 |
| JPH0248160A (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-16 | Jgc Corp | マスターカムを用いない内面プロファイル研削の制御法 |
| WO1991002625A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | Fanuc Ltd | Profile control apparatus |
| WO1991002624A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | Fanuc Ltd | Profile control apparatus |
| WO1991004832A1 (en) * | 1989-10-04 | 1991-04-18 | Fanuc Ltd | Profile control method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652159A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-11 | Fanuc Ltd | Contour control system |
| JPS59161252A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-12 | Fanuc Ltd | 倣い制御装置 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP21744584A patent/JPS61100350A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5652159A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-11 | Fanuc Ltd | Contour control system |
| JPS59161252A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-12 | Fanuc Ltd | 倣い制御装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63133251U (ja) * | 1987-02-25 | 1988-08-31 | ||
| JPH01271152A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-30 | Fanuc Ltd | ならい制御方式 |
| JPH0248160A (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-16 | Jgc Corp | マスターカムを用いない内面プロファイル研削の制御法 |
| WO1991002625A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | Fanuc Ltd | Profile control apparatus |
| WO1991002624A1 (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-07 | Fanuc Ltd | Profile control apparatus |
| WO1991004832A1 (en) * | 1989-10-04 | 1991-04-18 | Fanuc Ltd | Profile control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0355263B2 (ja) | 1991-08-22 |
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