JPS6335373B2 - - Google Patents
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- JPS6335373B2 JPS6335373B2 JP1118581A JP1118581A JPS6335373B2 JP S6335373 B2 JPS6335373 B2 JP S6335373B2 JP 1118581 A JP1118581 A JP 1118581A JP 1118581 A JP1118581 A JP 1118581A JP S6335373 B2 JPS6335373 B2 JP S6335373B2
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- Japan
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- speed
- model
- stylus
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- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 19
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 17
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 15
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
Classifications
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、加工精度を劣化させることなく、加
工速度を向上させることができるスパイラル倣い
制御装置に関するものである。
工速度を向上させることができるスパイラル倣い
制御装置に関するものである。
トレーサヘツドの検出信号に基づいて、XY平
面に於いて輪郭倣いを行ない、且つトレーサヘツ
ドをＺ軸方向に一定速度で送る従来のスパイラル
倣い制御方式は、トレーサヘツドをＺ軸方向に一
定速度で送つている為、モデルの形状によつて
は、以下に述べるように、加工速度が遅いものと
なる欠点があつた。
面に於いて輪郭倣いを行ない、且つトレーサヘツ
ドをＺ軸方向に一定速度で送る従来のスパイラル
倣い制御方式は、トレーサヘツドをＺ軸方向に一
定速度で送つている為、モデルの形状によつて
は、以下に述べるように、加工速度が遅いものと
なる欠点があつた。
今、例えば、第１図に示す半球状のモデル
MPLを前述した従来のスパイラル倣い制御方式
で倣う場合について考えてみる。
MPLを前述した従来のスパイラル倣い制御方式
で倣う場合について考えてみる。
従来のスパイラル倣い制御方式は、前述したよ
うに、一定速度でスタイラスSTをＺ軸方向に送
つているものであるから、モデルMDL上部を倣
うときほど、XY平面に於ける倣い速度が大とな
り、加工誤差が大となる。そこで、従来方式に於
いては、モデルMDL上部の所定位置に於ける加
工誤差が所定値以下となるように、スタイラスの
Ｚ軸方向の送り速度を設定している。このよう
に、従来方式は、モデルMDL上部の所定位置に
於ける加工誤差が所定値以内となるように、スタ
イラスのＺ軸方向の送り速度を定めなければなら
ない為、スタイラスの送り速度が遅く、従つて、
加工速度が遅い欠点があつた。
うに、一定速度でスタイラスSTをＺ軸方向に送
つているものであるから、モデルMDL上部を倣
うときほど、XY平面に於ける倣い速度が大とな
り、加工誤差が大となる。そこで、従来方式に於
いては、モデルMDL上部の所定位置に於ける加
工誤差が所定値以下となるように、スタイラスの
Ｚ軸方向の送り速度を設定している。このよう
に、従来方式は、モデルMDL上部の所定位置に
於ける加工誤差が所定値以内となるように、スタ
イラスのＺ軸方向の送り速度を定めなければなら
ない為、スタイラスの送り速度が遅く、従つて、
加工速度が遅い欠点があつた。
本発明は、前述の如き欠点を改善したものであ
り、その目的は加工精度を劣化させることなく、
スパイラル倣いの加工速度を向上させることにあ
る。以下実施例について詳細に説明する。
り、その目的は加工精度を劣化させることなく、
スパイラル倣いの加工速度を向上させることにあ
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ツク線図であ
り、TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
DGは変位合成回路、INDは割出回路、ADDは加
算器、ARN，ARTは速度演算回路、DCは分配
回路、DRX，DRY，DRZ増幅出力回路、MX，
MY，MZはモータ、OPは演算回路、DIVは除算
器、MULは乗算器、SPZは指令速度信号発生器
である。尚、指令速度信号発生器SPZは、その出
力信号VZ0をスパイラル倣いを行なつている間、
一定に保つておくものである。
り、TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
DGは変位合成回路、INDは割出回路、ADDは加
算器、ARN，ARTは速度演算回路、DCは分配
回路、DRX，DRY，DRZ増幅出力回路、MX，
MY，MZはモータ、OPは演算回路、DIVは除算
器、MULは乗算器、SPZは指令速度信号発生器
である。尚、指令速度信号発生器SPZは、その出
力信号VZ0をスパイラル倣いを行なつている間、
一定に保つておくものである。
トレーサヘツドTRは、スタイラスSTの変位
に応じた変位信号εX，εY，εZを出力するものであ
り、変位信号εX，εY，εZは変位合成回路DGに加
えられ、又、変位信号εX，εYは割出回路IND及び
演算回路OPに加えられる。変位合成回路DGは、
合成変位信号ε＝√2 X＋2 Z＋2 Zを作成して加算器
ADD及び除算器DIVに加え、加算器ADDは合成
変位信号εと基準変位信号ε0との差Δεを求めて、
速度演算回路ARN，ARTに加える。速度演算回
路ARN，ARTは、それぞれ前記差Δεに基づい
て、法線方向速度信号VN、接線方向速度信号VT
を作成し、分配回路DCに加える。又、割出回路
INDは変位方向信号sinθ，cosθを求め、分配回路
DCに加える。分配回路DCは、割出回路INDから
の変位方向信号sinθ，cosθと速度演算回路ARN，
ARTからの法線方向速度信号VN、接線方向速度
信号VTとに基づいて、Ｘ、Ｙ軸方向の指令速度
信号VX，VYを作成して、増幅出力回路DRX，
DRYに加え、モータMX，MYを指令速度信号
VX，VYに対応した速度で駆動させ、XY平面に
於いて輪郭倣いを行なわせる。上述の如き動作は
既に良く知られているものである。
に応じた変位信号εX，εY，εZを出力するものであ
り、変位信号εX，εY，εZは変位合成回路DGに加
えられ、又、変位信号εX，εYは割出回路IND及び
演算回路OPに加えられる。変位合成回路DGは、
合成変位信号ε＝√2 X＋2 Z＋2 Zを作成して加算器
ADD及び除算器DIVに加え、加算器ADDは合成
変位信号εと基準変位信号ε0との差Δεを求めて、
速度演算回路ARN，ARTに加える。速度演算回
路ARN，ARTは、それぞれ前記差Δεに基づい
て、法線方向速度信号VN、接線方向速度信号VT
を作成し、分配回路DCに加える。又、割出回路
INDは変位方向信号sinθ，cosθを求め、分配回路
DCに加える。分配回路DCは、割出回路INDから
の変位方向信号sinθ，cosθと速度演算回路ARN，
ARTからの法線方向速度信号VN、接線方向速度
信号VTとに基づいて、Ｘ、Ｙ軸方向の指令速度
信号VX，VYを作成して、増幅出力回路DRX，
DRYに加え、モータMX，MYを指令速度信号
VX，VYに対応した速度で駆動させ、XY平面に
於いて輪郭倣いを行なわせる。上述の如き動作は
既に良く知られているものである。
又、トレーサヘツドTRから変位信号εX，εYが
加えられている演算回路OPは次式(1)に示す演算
を行なうものであり、その出力信号εXYは除算器
DIVに加えられる。
加えられている演算回路OPは次式(1)に示す演算
を行なうものであり、その出力信号εXYは除算器
DIVに加えられる。
εXY＝√2 X＋2 Z …(1)
除算器DIVは、演算回路OPからの信号εXYを変
位合成回路DGからの合成変位信号εで割るもの
であり、この場合、演算回路OPの出力信号εXY
は、第３図に示すように、スタイラスSTのXY
平面に於ける変位量εXY′に対応し、又、合成変位
信号εは、スタイラスSTのモデルMDL法線方向
の変位量ε′に対応するものであるから、モデル法
線方向とXY平面との成す仰角をβとすると、除
算器DIVの出力信号は次式(2)に示すものとなる。
位合成回路DGからの合成変位信号εで割るもの
であり、この場合、演算回路OPの出力信号εXY
は、第３図に示すように、スタイラスSTのXY
平面に於ける変位量εXY′に対応し、又、合成変位
信号εは、スタイラスSTのモデルMDL法線方向
の変位量ε′に対応するものであるから、モデル法
線方向とXY平面との成す仰角をβとすると、除
算器DIVの出力信号は次式(2)に示すものとなる。
cosβ＝εXY÷ε …(3)
即ち、除算器DIVの出力信号は、スタイラス接
触点に於けるモデル法線方向とXY平面との成す
仰角の余弦cosβに対応したものとなる。
触点に於けるモデル法線方向とXY平面との成す
仰角の余弦cosβに対応したものとなる。
そして、この除算器DIVの出力信号は乗算器
MULに加えられ、指令速度信号発生器SPZの出
力信号VZ0と乗算されて増幅出力回路DRZに加え
られる。従つて、増幅出力回路DRZに加えられ
る乗算器MULの出力信号VZは次式(3)に示すもの
をなり、モータMZはこの信号VZに対応した速度
で駆動される。
MULに加えられ、指令速度信号発生器SPZの出
力信号VZ0と乗算されて増幅出力回路DRZに加え
られる。従つて、増幅出力回路DRZに加えられ
る乗算器MULの出力信号VZは次式(3)に示すもの
をなり、モータMZはこの信号VZに対応した速度
で駆動される。
VZ＝VZ0・cosβ …(3)
この式(3)から判るように、スタイラスSTのＺ
軸方向の送り速度は、仰角βが大きくなるほど、
即ち、半球状のモデル上部を倣うときほど遅くな
るものである。
軸方向の送り速度は、仰角βが大きくなるほど、
即ち、半球状のモデル上部を倣うときほど遅くな
るものである。
今、例えば、第４図に示した半球状のモデル
MDL上部のＡ点に於ける誤差、即ち、Ａ点に於
ける合成変位量εA′と基準変位量ε0′との差が
ΔεA′となるような加工精度でスパイラル倣いを
行なう場合について考えてみる。尚、同図に於い
て、VXYA′はスタイラスSTのＡ点に於ける倣い
速度、VZA′はスタイラスSTのＡ点に於けるＺ軸
方向の送り速度、VA′はＡ点に於ける速度を表わ
している。
MDL上部のＡ点に於ける誤差、即ち、Ａ点に於
ける合成変位量εA′と基準変位量ε0′との差が
ΔεA′となるような加工精度でスパイラル倣いを
行なう場合について考えてみる。尚、同図に於い
て、VXYA′はスタイラスSTのＡ点に於ける倣い
速度、VZA′はスタイラスSTのＡ点に於けるＺ軸
方向の送り速度、VA′はＡ点に於ける速度を表わ
している。
基準変位量ε0′と、合成変位量ε′との差Δε′は
、
次式(4)で表わすことができる。
、
次式(4)で表わすことができる。
Δε′＝VXY′／Ｋ …(4)
但し、VXY′はスタイラスSTのXY平面に於け
る倣い速度、Ｋは比例定数である。
る倣い速度、Ｋは比例定数である。
又、スタイラスSTのXY平面に於ける倣い速
度VXY′と、スタイラスSTのＺ軸方向の送り速度
VZ′とには、次式(5)に示す関係がある。
度VXY′と、スタイラスSTのＺ軸方向の送り速度
VZ′とには、次式(5)に示す関係がある。
tanβ＝VXY′／VZ′ …(5)
従つて、式(4)、(5)より次式(6)に示す関係が得ら
れる。
れる。
Δε′＝VZ′・tanβ／Ｋ …(6)
従つて、Ａ点に於ける誤差をΔεA′以下とする
為には、Ａ点に於けるスタイラスSTのＺ軸方向
の送り速度VZA′を次式(7)に示す値以下とすれば
良い。
為には、Ａ点に於けるスタイラスSTのＺ軸方向
の送り速度VZA′を次式(7)に示す値以下とすれば
良い。
VZA′＝ΔεA′・Ｋ／tanβA …(7)
但し、βAはＡ点に於けるモデル法線方向とXY
平面との成す仰角である。
平面との成す仰角である。
従来は、式(7)に示した速度VZA′で、加工開始
点Ｂより、スタイラスSTをＺ軸方向に送つてい
た為、前述したように、加工速度が遅い欠点があ
つた。これに対して本実施例は、式(3)から判るよ
うに、スタイラスSTのＺ軸方向の送り速度を仰
角βの余弦cosβによつて制御しているものであ
り、加工開始点Ｂに近い位置ほど余弦cosβは大
となるものであるから、Ａ点に於けるスタイラス
STのＺ軸方向の送り速度を従来と同様に、式(7)
に示す値にしたとしても、Ａ点より下方に於ける
スタイラスSTの送り速度を従来方式に比較して
速いものとすることができ、従つて加工速度を向
上させることができる。
点Ｂより、スタイラスSTをＺ軸方向に送つてい
た為、前述したように、加工速度が遅い欠点があ
つた。これに対して本実施例は、式(3)から判るよ
うに、スタイラスSTのＺ軸方向の送り速度を仰
角βの余弦cosβによつて制御しているものであ
り、加工開始点Ｂに近い位置ほど余弦cosβは大
となるものであるから、Ａ点に於けるスタイラス
STのＺ軸方向の送り速度を従来と同様に、式(7)
に示す値にしたとしても、Ａ点より下方に於ける
スタイラスSTの送り速度を従来方式に比較して
速いものとすることができ、従つて加工速度を向
上させることができる。
次に、本実施例の誤差について考えてみる。本
実施例に於いては、スタイラスSTのＺ軸方向の
送り速度VZ′は式(3)から判るように次式(8)に示す
ものとなる。
実施例に於いては、スタイラスSTのＺ軸方向の
送り速度VZ′は式(3)から判るように次式(8)に示す
ものとなる。
VZ′＝VZ0′・cosβ …(8)
但し、VZ0は、指令速度作成器SPZから出力さ
れる指令速度信号VZ0に対応した速度を表わして
いる。従つて、式(6)は次式(9)に示すものとなる。
れる指令速度信号VZ0に対応した速度を表わして
いる。従つて、式(6)は次式(9)に示すものとなる。
Δε′＝VZ0′・cosβ・tanβ／Ｋ＝VZ0′・sinβ／Ｋ
…(9) この式(9)から判るように、誤差Δε′は仰角βが
小さい時、即ち、モデルMDL下部ほど小さいも
のとなるから、加工開始点ＢからＡ点までの間の
誤差を予め設定したＡ点の誤差よりも少ないもの
とすることができる。
…(9) この式(9)から判るように、誤差Δε′は仰角βが
小さい時、即ち、モデルMDL下部ほど小さいも
のとなるから、加工開始点ＢからＡ点までの間の
誤差を予め設定したＡ点の誤差よりも少ないもの
とすることができる。
尚、実施例に於いては、スタイラス接触点のモ
デル法線方向とXY平面との成す角βの余弦に応
じて、スタイラスのＺ軸方向の送り速度を制御し
たが、角βの余接cotβによつて送り速度を制御し
ても、実施例と同様に、加工精度を劣化させるこ
となく、加工速度を向上させることができる。こ
の場合、演算回路OPの出力信号εXYを変位信号εZ
で割れば、余接cotβを求めることができる。
デル法線方向とXY平面との成す角βの余弦に応
じて、スタイラスのＺ軸方向の送り速度を制御し
たが、角βの余接cotβによつて送り速度を制御し
ても、実施例と同様に、加工精度を劣化させるこ
となく、加工速度を向上させることができる。こ
の場合、演算回路OPの出力信号εXYを変位信号εZ
で割れば、余接cotβを求めることができる。
以上説明したように、本発明は、演算回路OP、
除算器DIV、乗算器MUL、指令速度信号発生器
SPZ等から成り、スタイラス接触点に於けるモデ
ル法線方向とXY平面との成す角に応じて、トレ
ーサヘツドのＺ軸方向の送り速度を制御する制御
手段を備えており、該制御手段によつて、トレー
サヘツドのＺ軸方向の送り速度を制御すると共
に、トレーサヘツドの検出信号によつてXY平面
に於いて輪郭倣いを行なうものであるから、加工
精度を劣化させることなく、加工速度を向上させ
ることができる。
除算器DIV、乗算器MUL、指令速度信号発生器
SPZ等から成り、スタイラス接触点に於けるモデ
ル法線方向とXY平面との成す角に応じて、トレ
ーサヘツドのＺ軸方向の送り速度を制御する制御
手段を備えており、該制御手段によつて、トレー
サヘツドのＺ軸方向の送り速度を制御すると共
に、トレーサヘツドの検出信号によつてXY平面
に於いて輪郭倣いを行なうものであるから、加工
精度を劣化させることなく、加工速度を向上させ
ることができる。
第１図は従来方式の欠点を説明する為の図、第
２図は本発明の実施例のブロツク線図、第３図、
第４図は本発明の実施例を説明する為の図であ
る。 TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
MDLはモデル、DGは変位合成回路、INDは割出
回路、ADDは加算器、ARN，ARTは速度演算
回路、DCは分配回路、DRX，DRY，DRZは増
幅出力回路、MX，MY，MZはモータ、OPは演
算回路、DIVは除算器、MULは乗算器、SPZは
指令速度信号発生器である。
２図は本発明の実施例のブロツク線図、第３図、
第４図は本発明の実施例を説明する為の図であ
る。 TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
MDLはモデル、DGは変位合成回路、INDは割出
回路、ADDは加算器、ARN，ARTは速度演算
回路、DCは分配回路、DRX，DRY，DRZは増
幅出力回路、MX，MY，MZはモータ、OPは演
算回路、DIVは除算器、MULは乗算器、SPZは
指令速度信号発生器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モデル表面を追跡するトレーサヘツドからの
検出信号に基づいて、ならい制御する装置におい
て、 モデル形状を示すトレーサヘツドからのＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向の検出信号を受ける手段、 トレーサヘツドからの検出信号から、モデル法
線方向とモデルXY平面との成す角度（仰角）を
演算する手段、 トレーサヘツドからの検出信号からXY平面に
おいて輪郭ならいを行う手段、 XY平面内の合成速度と前記仰角とから、３軸
の合成速度がモデル接線方向に向くようなＺ軸の
送り速度を演算する手段、 を具えることを特徴とするスパイラル倣い制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118581A JPS57127649A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Control system for spiral contouring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118581A JPS57127649A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Control system for spiral contouring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57127649A JPS57127649A (en) | 1982-08-07 |
| JPS6335373B2 true JPS6335373B2 (ja) | 1988-07-14 |
Family
ID=11771004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118581A Granted JPS57127649A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Control system for spiral contouring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57127649A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829479B2 (ja) * | 1987-06-02 | 1996-03-27 | ファナック株式会社 | ならい制御方法 |
| CN112859785B (zh) * | 2021-01-19 | 2021-12-17 | 嘉兴学院 | 基于多目标优化算法的纸盆车间生产调度方法及调度系统 |
-
1981
- 1981-01-28 JP JP1118581A patent/JPS57127649A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57127649A (en) | 1982-08-07 |
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