JPS61269710A - 倣い軌跡のデイジタイジング方法 - Google Patents
倣い軌跡のデイジタイジング方法Info
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- JPS61269710A JPS61269710A JP60110160A JP11016085A JPS61269710A JP S61269710 A JPS61269710 A JP S61269710A JP 60110160 A JP60110160 A JP 60110160A JP 11016085 A JP11016085 A JP 11016085A JP S61269710 A JPS61269710 A JP S61269710A
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- 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
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50167—Adapting to copying
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
- Y10T409/30112—Process
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
- Y10T409/301176—Reproducing means
- Y10T409/301624—Duplicating means
- Y10T409/30168—Duplicating means with means for operation without manual intervention
- Y10T409/301904—Duplicating means with means for operation without manual intervention including tracer adapted to trigger electrical energy
- Y10T409/30196—Duplicating means with means for operation without manual intervention including tracer adapted to trigger electrical energy to actuate electrically driven work or tool moving means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (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〕
この発明ホ、倣い機械でモデル形状を近似軌跡であるＮ
Ｃブロックデータの連なりに変化し、そのデータを用い
て加工機械でＮＣ加工するように構成した装置等におけ
る軌跡データのディジタイジング方法に関する。
Ｃブロックデータの連なりに変化し、そのデータを用い
て加工機械でＮＣ加工するように構成した装置等におけ
る軌跡データのディジタイジング方法に関する。
一般に上記のＬうな装置におけるディジタイソング操作
は、ある許容量を持たせて直線近似し、許容量を外れた
時一つのブロックデータを切出し、この手続きの繰返し
でモデル表面位置を近似するブロックデータの連なシを
得ていた。
は、ある許容量を持たせて直線近似し、許容量を外れた
時一つのブロックデータを切出し、この手続きの繰返し
でモデル表面位置を近似するブロックデータの連なシを
得ていた。
この方法において従来あった欠点は、高精度倣い加工す
るために上記トレランスに０．０１鱈といった微少の［
を設定するとブロックデータが膨大な量になってしまう
点にある。もちろんモデルの形状が複雑な場合、あるい
はモデル表面が粗い場合などは、ブロックデータの増大
を招くのは当然であるが、もう一つの大きな原因として
点列データへのノイズ的変動取分の重畳がある。これに
は倣い機械の位置検出系の数ミクロン程度のゆらぎや、
トレーサヘッドの変位信号にあるノイズ成分等がち９．
それらを加算すると、最悪の場合には、ゆらぎ成分の方
がトンランスを上廻ってしまい、高精度なディジタイジ
ングが不可能になる。またこれらのゆらぎ成分をとるた
めに公知の低域通過フィルタを用いる事もあυ。
るために上記トレランスに０．０１鱈といった微少の［
を設定するとブロックデータが膨大な量になってしまう
点にある。もちろんモデルの形状が複雑な場合、あるい
はモデル表面が粗い場合などは、ブロックデータの増大
を招くのは当然であるが、もう一つの大きな原因として
点列データへのノイズ的変動取分の重畳がある。これに
は倣い機械の位置検出系の数ミクロン程度のゆらぎや、
トレーサヘッドの変位信号にあるノイズ成分等がち９．
それらを加算すると、最悪の場合には、ゆらぎ成分の方
がトンランスを上廻ってしまい、高精度なディジタイジ
ングが不可能になる。またこれらのゆらぎ成分をとるた
めに公知の低域通過フィルタを用いる事もあυ。
特にトレーサヘッドの変位信号への適用例が多い。とこ
ろが、正確にモデル表面位置を求めるためには、機械位
置信号とトレーサヘッドの変位信号と金全く同時にサン
プリングして両者を加算する必要があり、低域通過フィ
ルタ分の時間遅れはモデル表面算出位置に誤差をもたせ
る結果になシ、これは特に高速に倣うときに問題となる
。
ろが、正確にモデル表面位置を求めるためには、機械位
置信号とトレーサヘッドの変位信号と金全く同時にサン
プリングして両者を加算する必要があり、低域通過フィ
ルタ分の時間遅れはモデル表面算出位置に誤差をもたせ
る結果になシ、これは特に高速に倣うときに問題となる
。
このように従来法においては、ディジタイジング操作を
介して行なう倣い加工は、トレランスをある程度甘くし
て使うもの、あるい社トレランスを厳しく設定する場合
は、ブロックデータが多量のものになっても仕方のない
ものとして考えられていた。しかし近年倣い加工におけ
る高精度化の要求は、ますます強まっておシ、高ｆｉＨ
Ｊｊなディジタイジング方法が切望されているのが現状
であるが、従来は有効な手法がなかった。
介して行なう倣い加工は、トレランスをある程度甘くし
て使うもの、あるい社トレランスを厳しく設定する場合
は、ブロックデータが多量のものになっても仕方のない
ものとして考えられていた。しかし近年倣い加工におけ
る高精度化の要求は、ますます強まっておシ、高ｆｉＨ
Ｊｊなディジタイジング方法が切望されているのが現状
であるが、従来は有効な手法がなかった。
この発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、高精度
な倣い加工を可能にする倣い軌跡のディジタイジング方
法を提供することを目的とする。この目的を達成する本
発明の構成は、倣い機械でモデルを倣って軌跡データを
得、該データでＮＣ加工を行わせるようにした装置にお
いて、倣い動作時、サンプリング時間毎に機械位置を低
域通過フィルタを通して滑かにすると供に、変位信号の
微分値から求まるモデル形状変化度合に応じて該フィル
タの時定数を自動的に刻々と変えてゆく工うにしたこと
を特徴とする。
な倣い加工を可能にする倣い軌跡のディジタイジング方
法を提供することを目的とする。この目的を達成する本
発明の構成は、倣い機械でモデルを倣って軌跡データを
得、該データでＮＣ加工を行わせるようにした装置にお
いて、倣い動作時、サンプリング時間毎に機械位置を低
域通過フィルタを通して滑かにすると供に、変位信号の
微分値から求まるモデル形状変化度合に応じて該フィル
タの時定数を自動的に刻々と変えてゆく工うにしたこと
を特徴とする。
モデル形状が急変したときには、低域通過フィルタの時
定数を小さくすることによシ、正確な倣いを行なう。
定数を小さくすることによシ、正確な倣いを行なう。
この発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１図
は、実施例の構成ブロック図である。図中の１０はトレ
ーサヘッド、１１は倣い検出器のスタイラス、１２は原
型−１３はスタイラスの変位信号（３軸分〕％ １４は
変位信号処理部（Ａ／ｂコンバータ等〕、１５は処理さ
れたスタイラス変位信号（３ｍ分）。
は、実施例の構成ブロック図である。図中の１０はトレ
ーサヘッド、１１は倣い検出器のスタイラス、１２は原
型−１３はスタイラスの変位信号（３軸分〕％ １４は
変位信号処理部（Ａ／ｂコンバータ等〕、１５は処理さ
れたスタイラス変位信号（３ｍ分）。
１６は倣い速度制御部、１７は倣い速度指令信号、１８
はディジタル・アナログ変換器、１９はサーボアンプ、
２０は倣い機械の駆動モータ、２１は速度検出器、２２
は機械位置検出器、２３は速度フィードバック信号、２
４は位置検出信号、２５は機械位置カウンタ、２６はス
タイラス中心位置演算部％ ２７は倣いデータ処理部、
２８はトレーサ位置信号、２９は原形形状データ受信部
（例えばメモリ媒体あるいは加工機械〕、３０は加工機
械へ与える原形形状データである。図中には、サーセ系
に関する所は１軸分のみを記載しているが現実には、こ
の部分は３ｉ１１１分おく必要がある、 上記この発明の一実施例について作用を説明する。第１
図においてスタイラス検出信号１３は、変位信号処理部
１４に入力され、アナログ信号からディジタル信号に変
換されスタイラス検出信号１５として倣い速度制御部１
６へ入力される。倣い速度制御部１６は。
はディジタル・アナログ変換器、１９はサーボアンプ、
２０は倣い機械の駆動モータ、２１は速度検出器、２２
は機械位置検出器、２３は速度フィードバック信号、２
４は位置検出信号、２５は機械位置カウンタ、２６はス
タイラス中心位置演算部％ ２７は倣いデータ処理部、
２８はトレーサ位置信号、２９は原形形状データ受信部
（例えばメモリ媒体あるいは加工機械〕、３０は加工機
械へ与える原形形状データである。図中には、サーセ系
に関する所は１軸分のみを記載しているが現実には、こ
の部分は３ｉ１１１分おく必要がある、 上記この発明の一実施例について作用を説明する。第１
図においてスタイラス検出信号１３は、変位信号処理部
１４に入力され、アナログ信号からディジタル信号に変
換されスタイラス検出信号１５として倣い速度制御部１
６へ入力される。倣い速度制御部１６は。
このスタイラス検出信号１５と操作信号である倣い速度
指令信号１７でループを構成しスタイラスが原型の表面
を忠実になぞる工うに働く。すなわちスタイラスの３１
１ｆｉ１分の変位（ε工、εア、ε２）から求まる原型
形状を示す法線ベクトルε＝！がある一定直に なるように各軸のモータに速度指令が与えられる。同様
に機械位置検出器２２からの位置検出信号２４は、機械
位置カウンタ２５で積算されてスタイラス中心位置演算
部２６に入力される。中心位置演算部２６で機械位置（
Ｘ、Ｙ、Ｚ）およびスタイラスの変位（ε工。
指令信号１７でループを構成しスタイラスが原型の表面
を忠実になぞる工うに働く。すなわちスタイラスの３１
１ｆｉ１分の変位（ε工、εア、ε２）から求まる原型
形状を示す法線ベクトルε＝！がある一定直に なるように各軸のモータに速度指令が与えられる。同様
に機械位置検出器２２からの位置検出信号２４は、機械
位置カウンタ２５で積算されてスタイラス中心位置演算
部２６に入力される。中心位置演算部２６で機械位置（
Ｘ、Ｙ、Ｚ）およびスタイラスの変位（ε工。
句、ε２〕は、加算され倣いデータ（Ｘ＋ε工。
Ｙ＋ε９．Ｚｌε２）として倣いデータ処理部へ入力さ
れる。ここで電気的フィルタを通してｆ（Ｘ＋！Ｘ）
、 ｆ（Ｙ−）−ｇ、） 、 ｆ（Ｚｌｆｆｚ）色補正
ｔ。
れる。ここで電気的フィルタを通してｆ（Ｘ＋！Ｘ）
、 ｆ（Ｙ−）−ｇ、） 、 ｆ（Ｚｌｆｆｚ）色補正
ｔ。
た後ディジタイジングを行って正確なスタイラス中心位
置を得ることが可能となる。
置を得ることが可能となる。
さらにモデル形状急変部において機械位置信号、スタイ
ラス変位信号が急変した場合について示す。第２図は、
モデル形状急変部におけるトレーサヘッドの動きを示し
たものでちる。１０′はトレーサヘッド、１１′はスタ
イラス、１２′は原型である。電気的フィルタの特性か
ら、このような原型形状急変部の倣い軌跡データは、第
３図に示す一点破線の工うになまったものと々る。図中
Ｐ１はなまｆ）開始点％ｐｚ、ｐｓは、なまシ誤差最大
点ｈ Ｐ４はなまυ終了点である。そこで倣いデータ処
理部２７の電気的フィルタの時定数Ｔを第４図に示す工
うにスタイラスの変位（ε８゜ε７．ε２）を変化率に
＝ Ｉ’ｘ ｌ＋１；、Ｉ＋ｌ；Ｚｌにニジ自動的に変
化させて原型急変部においても泊確なスタイラス中心位
置を得る事を可能とする。またスタイラス変位の法線ベ
クトルε＝ｉ によりＫ＝１ｇ＋と代用しても同様の作用を得ることが
可能である。
ラス変位信号が急変した場合について示す。第２図は、
モデル形状急変部におけるトレーサヘッドの動きを示し
たものでちる。１０′はトレーサヘッド、１１′はスタ
イラス、１２′は原型である。電気的フィルタの特性か
ら、このような原型形状急変部の倣い軌跡データは、第
３図に示す一点破線の工うになまったものと々る。図中
Ｐ１はなまｆ）開始点％ｐｚ、ｐｓは、なまシ誤差最大
点ｈ Ｐ４はなまυ終了点である。そこで倣いデータ処
理部２７の電気的フィルタの時定数Ｔを第４図に示す工
うにスタイラスの変位（ε８゜ε７．ε２）を変化率に
＝ Ｉ’ｘ ｌ＋１；、Ｉ＋ｌ；Ｚｌにニジ自動的に変
化させて原型急変部においても泊確なスタイラス中心位
置を得る事を可能とする。またスタイラス変位の法線ベ
クトルε＝ｉ によりＫ＝１ｇ＋と代用しても同様の作用を得ることが
可能である。
この：うな手法を用いる事で、従来変位信号処理部で電
気的フィルタの時定数Ｔ′ｌｔ固定して補正していた場
合に発生していたなまシを抑えかつ高速倣い動作を可能
とすること全特徴とする。
気的フィルタの時定数Ｔ′ｌｔ固定して補正していた場
合に発生していたなまシを抑えかつ高速倣い動作を可能
とすること全特徴とする。
以上説明した二うにサンプリング時間毎に機械位置とト
レーサヘラＦからの変位信号を加算して得るモデル表面
位置データを、低域フィルタを通して滑らかにすると供
にモデルの形状変化度合に応じて、電気的フィルタの時
定数を自動的に変化させる事で、従来該フλ イルタによる補正が行なわれず、そのまま誤差となって
いた機械のゆらぎの影響全補正しかつ高速倣い動作の時
に機械位置信号の応答に比べてスタイラス変位信号が遅
れて高速倣いができなかった点を大幅に改善することが
できる。
レーサヘラＦからの変位信号を加算して得るモデル表面
位置データを、低域フィルタを通して滑らかにすると供
にモデルの形状変化度合に応じて、電気的フィルタの時
定数を自動的に変化させる事で、従来該フλ イルタによる補正が行なわれず、そのまま誤差となって
いた機械のゆらぎの影響全補正しかつ高速倣い動作の時
に機械位置信号の応答に比べてスタイラス変位信号が遅
れて高速倣いができなかった点を大幅に改善することが
できる。
第１図は不発明の実施例を示すブロック図、第２図はモ
デル形状が急変している状態を示す説明図、第３図は軌
跡データのなｉシを示す特性図、第４図はスタイラス変
化速度に対する時定数の大きさを示す特性図である。 図 面 中、 １０はトレーサヘッド。 １１はスタイラス、 １２は原型、 １３は変位信号、 １４は変位信号処理部。 １５はスタイラス変位、 １６は倣い速度制御部。 １７は倣い速度指令信号。 ２２は機械位置検出器、 ２４は位置検出信号。 ２６はスタイラス中心位置検出器、 ２７は倣いデータ処理部、 ２８はトレーサ位置信号。 ３０は原形形状データである。
デル形状が急変している状態を示す説明図、第３図は軌
跡データのなｉシを示す特性図、第４図はスタイラス変
化速度に対する時定数の大きさを示す特性図である。 図 面 中、 １０はトレーサヘッド。 １１はスタイラス、 １２は原型、 １３は変位信号、 １４は変位信号処理部。 １５はスタイラス変位、 １６は倣い速度制御部。 １７は倣い速度指令信号。 ２２は機械位置検出器、 ２４は位置検出信号。 ２６はスタイラス中心位置検出器、 ２７は倣いデータ処理部、 ２８はトレーサ位置信号。 ３０は原形形状データである。
Claims (1)
- 倣い機械でモデルを倣って軌跡データを得、該データで
ＮＣ加工を行わせるよう構成した装置において、倣い動
作時、サンプリング時間毎に倣い機械位置とトレーサヘ
ッドからの変位信号とを加算して得るモデル表面位置デ
ータを、低域通過フィルタを通して滑らかにすると供に
、モデルの形状変化度合に応じて該フィルタの時定数を
自動的に変えるようにしたことを特徴とする倣い軌跡の
ディジタイジング方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60110160A JPS61269710A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 倣い軌跡のデイジタイジング方法 |
| US06/821,707 US4746251A (en) | 1985-05-24 | 1986-01-23 | Method of digitizing a profile locus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60110160A JPS61269710A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 倣い軌跡のデイジタイジング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269710A true JPS61269710A (ja) | 1986-11-29 |
Family
ID=14528568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60110160A Pending JPS61269710A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 倣い軌跡のデイジタイジング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4746251A (ja) |
| JP (1) | JPS61269710A (ja) |
Cited By (3)
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| JPH01216407A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Okuma Mach Works Ltd | 数値制御プログラム作成装置 |
| WO1990000767A1 (en) * | 1988-07-08 | 1990-01-25 | Fanuc Ltd | Digitizing method |
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| JP2669945B2 (ja) * | 1991-02-05 | 1997-10-29 | ファナック株式会社 | ならい制御装置 |
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| US8081820B2 (en) | 2003-07-22 | 2011-12-20 | Cognex Technology And Investment Corporation | Method for partitioning a pattern into optimized sub-patterns |
| US9679224B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-06-13 | Cognex Corporation | Semi-supervised method for training multiple pattern recognition and registration tool models |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3707662A (en) * | 1970-08-03 | 1972-12-26 | Gettys Mfg Co Inc | Machine tool velocity control system |
| JPS599305B2 (ja) * | 1978-03-23 | 1984-03-01 | ファナック株式会社 | 倣い制御装置 |
| JPS5926423B2 (ja) * | 1978-04-10 | 1984-06-27 | フアナック株式会社 | 倣い制御装置 |
| US4394608A (en) * | 1980-11-20 | 1983-07-19 | Gettys Manufacturing Co., Inc. | Machine tool tracing system |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP60110160A patent/JPS61269710A/ja active Pending
-
1986
- 1986-01-23 US US06/821,707 patent/US4746251A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4746251A (en) | 1988-05-24 |
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