KR830001598B1 - 모방 제어 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모방 제어 장치

제1도는 본 발명의 실시예를 예시한 블록 다이어그램.

제2도는 제1도의 실시예의 각 신호간의 관계를 도시한 벡터 다이어그램.

본 발명은 이송 방향을 임의로 설정할 수 있는 모방제어 장치에 관한 것이다.

표면모방(180℃ 모방)을 행할 경우 보통 X축 혹은 Y축 방향으로 이송 방향을 규정하지만 모델의 형상에 따라서는 X축 혹은 Y축 방향으로 모방 이송을 행하는 것보다도 임의의 각도로 모방 이송을 행하는 것이 정밀도를 향상시키는 경우가 있다.

예를 들면, 모델의 형상이 4각형인 경우 이 네모퉁이의 부분을 X축 혹은 Y축 방향으로 모방하는 것이 곤란하므로 X축, Y축에 대해 임의의 각도로서 이송을 행하여 모방 제어하는 방식이 제안되고 있다.

이러한 방식의 한예를 소개하면 리졸버에 의하여 구성된 두개의 좌표 면환기를 서로 기계적으로 연동시켜서 이송 방향을 설정하는 것이다. 그러나, 이런 방식에서는 리졸버에 의하여 구성된 두개의 좌표 변환기를 서로 기계적으로 연동시켜 이송 방향을 설정하고 있기 때문에 높은 전밀도가 요구되는 경우에도 높은 기계적 정밀도가 필요해져 구성이 복잡해지는 구성이 복잡해지는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 임의의 방향의 모방 이송을 간단한 구성으로 고 정밀도로 모방을 수행할 수 있는 모방제어장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 모방 제어 장치를 간단히 요약하면, 승산기 및 가산기로 구성된 제1좌표 변환기와, 승산기로서된 제2좌표 변환기를 사용하여 상기 신호에 의하여 이송축의 이송 방향을 설정한다.

이하 첨부 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명 실시예를 예시한 블록 다이어그램으로써, 1X, 1Y, 1Z는 모방 헤드의 차동 트랜스, 2는 상기 차동 트랜스의 여자 회로, 3은 변위 합성회로, 4, 14, 15는 가산기, 5,6은 속도 성분 연산회로, 7은 제어 신호 분배회로, 8,9는 D/A변환기, 10~13,18,19는 승산기, 16은 절환회로, 17은 변위 방향 산출회로, 20X,20Y,20Z는 서어보 증폭기, 21X,21Y,21Z는 모우터, 점선 22,23 부분은 좌표 변환기이다.

차동 트랜스 (1X)(1Y)(1Z)는 여자회로 (2)에 의해서 주파수 f의 교류로서 여자되고 있으며, 모델(도시치 않음)에 접촉하여 이송되는 모방 헤드의 변화에 따라 얻어지는 변위신호

는 모방 헤드의 변위 벡터

를 제2도와 같이 취하고, 2π ft=ωt로 하여,

로서 표시된다.

보통 모방 제어에 있어서는 합성 변위량

이 변위합성회로(3)로 부터 산출되고, 이 합성 변위량 ε과 기준 변위량 ε₀과의 차 ε_t를 가산기(4)로서 구하며, X축 방향의 이송속도 V_x와 Z축 방향의 이송속도 V_Z는 속도성분 연상회로(5)(6)로 구하고, 이들의 속도로소 상기차 ε_t가 영(0)으로 되도록 모방 헤드와 커터공구의 이송이 제어되어 모방이 행하여진다.

임의의 방향의 모방, 예를 들면 제2도에 나타낸 A축 방향으로 모방을 행할 경우 좌표 변환기(22)(23)로 그 방향각도 α를 설정한다.

좌표 변환기 22는 D/A변환기 (8)(9), 승산기(10~13), 가산기(14)(15)로 구성되어 D/A변환기8에는 cosα를 나타내는 디지탈 신호를 또 D/A 변환기 9에는 sinα α를 나타내는 디지탈 신호를 인가함으로서 방향각 α를 설정한다.

좌표 변환기 23은 승산기(18)(19)들로 구성되고 상기 D/A변환기(8)(9)로 부터의 출력신호가 인가된다.

상기 D/A 변환기(8)는 방향각 α를 설정하기 위하여 가하여진 cos α를 나타낸 디지탈 신호를 애널로그 신호로 변환하여 승산기(10)(13)(18)에 인가하고, D/A 변환기(9)는 sin α를 나타낸 디지탈 신호를 애널로그 신호로 변환하여 승산기(11)(12)(19)에 각각 인가한다.

또, 승산기(10)(12)에는 차동 트랜스(1X)로 부터의 X축 방향의 변위신호 ε_X가 인가되고, 승산기(11)(13)에는 차동 트랜스(1Y)로 부터의 Y축 방향의 변위신호 ε_Y가 인가되고 있으며, 상기 승산기(10)(11)에서 인출된 출력신호는 가산기(14)에 인가되어 (4)식에 나타낸 신호 ε_α로서 출력되며, 승산기(12)(13)로 부터의 출력신호는 가산기(15)에 인가되여 (5)식에 나타낸 신호 ε_α+90°로서 출력된다.

제2도는 제1도의 실시예의 각 신호간의 관계를 도시한 백터 다이어그램으로, (4)식에 나타낸 신호 ε_α의 X축 방향 성분ε_αX는 ε_αcos α, Y축 방향성분 ε_αY는 ε_αsinα로 되며, (5)식에 나타낸 신호 ε_α+90°X의 X축 방향 성분 ε(α+90°)는 ε_α+90°cos(α+90°), Y축 방향성분 ε(α+90°)Y는 εα+90°sin(α+90°)로 된다.

절환회로(16)에서는 εα와 εα+90°를 필요에 따라 점환하여 방향 변위 산출회로(17)에 인가하며, 신호 εα와 εα+90°와를 절환함으로서 방향각을 90°바꿀 수 있다.

절환회로(16)에서 (4)식에서 나타낸 신호 εα가 출력되고 있을 경우 방향 변위 산출회로 (17)에서는 이 변환된 좌표축 A의 변위성분 신호 εα와 차동 트랜스(iZ)로 부터 인가하여지는 Z축의 변위신호 εz로부터 A-Z평면내의 각도의 산출을 행하고, 변위 방향의 코사인(cosine) 신호 cosβ sinω와 사인 신호 sinβ sinωt를 구한다.

이들의 사인 신호 및 코사인 신호와, 주지의 속도성분 연산회로(5)(6) 출력의 법선 속도 V_N및 접선 속도 V_T를 주지에 제어신호 분배회로(7)에 인가하면 이 제어신호 분배회로(7)에서 예를 들면, 승산회로, 합성회로 등에 의해서 A축 방향의 속도 V_α및 Z축 방향의 속도 V_Z의 제어 신호가 분배된다. 이 Z축 방향의 속도 V_Z의 제어신호는 서어보 증폭기(20Z)에 인가되어 이 출력에 따라 모우터(21Z)가 구동된다.

또, A축 방향의 속도 V_α의 제어신호는 좌표 변환기를 구성하고 있는 승산기(18)(19)에 각각 인가된다. 승산기(18)에는 D/A 변환기(8)의 출력신호 cos α가 인가되고, 승산기(19)에는 D/A변환기(9)의 출력신호 sinα가 인가되기 때문에 승산기(18)와 승산기(19)의 출력신호는 각각 X축 방향의 속도 V_x와 Y축 방향의 속도 V_Y의 제어신호로 변환되어 서어보 증폭기(20X)(20Y)에 인가된 후 그들의 출력으로 모우터(21X)(21Y)를 구동시킨다. 이들 모우터(21X)(21Y)에 의해서 A축 방향의 이송이 행하여지는 것이다.

이송축(A축)은 좌표 변환기(22)(23)에 의해서 임의로 설정할 수 있으며, 좌표 변환기(22)는 D/A 변환기(8)(9)를 통해 이송 방향을 설정하기 위한 데이터를 디지탈 데이터로서 인가하고 있으므로 이 디지탈 데이터를 메모리에 기억시켜 두고, 프로그램에 의해서 이 데이터를 판독해 낼 수 있기 때문에 이송 방향을 자동적으로 변화시키는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 모방 제어장치는 이송축(A축)의 각도를 나타내는 신호와 모방 헤드의 X, Y축의 변위신호를 승산하는 승산기와, 이 승산기로 부터의 출력신호를 가산하는 가산기로 구성되어 이송축(A축) 방향의 변위성분 신호를 산출시키는 제1좌표 교환기와, 이송축(A축)의 이송 속도를 제어하는 신호와 상기 이송축(A축)의 각도를 나타내는 신호를 승산하는 승산기에 의해 상기 이송축(A축)의 이송 속도를 제어하는 신호를 X,Y축의 이송 속도를 제어하는 신호를 분배하는 제2좌표 변환기로 구성되기 때문에 이송 방향을 상기 제1 및 제2의 좌표 변환기에 상기 이송축의 각도를 나타내는 신호를 인가하는 것만으로 설정할 수가 있으므로 리졸버 등의 기계적 가동소자를 사용함이 없이 구성을 간단히 할 수 있음과 동시에 조작이 용이한 효과를 가진다.

본 발명의 신규 개념의 범위를 이탈함이 없이 많은 변경과 수정이 유효함은 명백할 것이다.

Claims (1)

1. 모방제어가 모방 헤드로 부터의 변위신호(ε_X,ε_Y,ε_Z)에 따라 달성되고, 모방 가공이 X-Y 평면의 어떤 바람직한 이송축에 따라 달성될 수 있게 각각의 상호 수직 X,Y,Z 축에 따라 모방 헤드를 구동시키기 위한 구동기(20X~20Z)(21X~21Z)를 가지는 모방 가공방식의 모방 제어 장치에 있어서,

   X,Y 축에 의해 한정된 평면내에 바람직한 이송축(A)의 방위각(α)의 사인 및 코사인을 각각 나타내는 디지탈 신호들을 세트시켜 동작되는 D/A 변환기(8)(9)와, 상기 X,Y 축을 따라 모방 헤드의 변위를 각각 나타내는 모방 헤드 변위신호 (ε_X)(ε_Y)에 의하여 각각 X-Y 평면에의 이송축(A)의 방향(α)을 나타내는 아날로그 신호(cos α)(sin α)를 승산하는 승산기(10~13)와, 상기 각 승산기의 승산결과를 가산하는 가산기(14)(15)로 구성되어 이송축(A)에 관하여 변위를 나타내는 변위신호(ε_α)를 얻는 제1좌표 변환기(22)와,

   이송축(A)을 따라 이송속도(V_α)를 제어하기 위한 신호에 의해 이송축(A) 방향(α)을 나타내는 각각의 신호를 승산하여 X축(V_x)과 Y축(V_Y)을 따라 이송속도를 제어하는 제2좌표 변환기(23)로 구성된 것을 특징으로 하는 모방 제어장치.

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