KR840000861B1 - 모방 제어 방식 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모방 제어 방식

제1도는 본 발명의 일실시예를 예시한 블럭 다이어그램.

제2도는 리미트 스위치로 모방범위를 설정하는 설명도.

제3도 내지 제7도는 본 발명의 실시예에 따른 모방 범위 설정 설명도.

제8도는 본 발명의 실시예에 있어서 모방 범위를 결정하는 데이터 설명도.

제9도 및 제10도는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 동작플로워챠아트.

제11도는 본 발명의 제3실시예에 있어서 모방 범위의 한계값을 결정하는 데이터 설명도.

제12도 및 제13도는 본 발명의 제3 실시예 및 제4실시예의 동작 플로워챠아트.

본 발명은 모방을 효율적으로 제어하기 위하여 모형의 형상에 따라 모방의 최적 범위를 설정하는 모방제어방식에 관한 것이다.

종래의 모방 제어 방식에서는 리미트스위치의 위치가 모형의 형상에 따라 미리 조정되며, 리미트 스위치가 모방 헤드의 동작에 의해 작동되면 픽이송(pict feed)이 수행된 후 모방방향이 역전된다. 따라서, 모방범위는 모방방향에서 모형의 최대 길이와 같게되어, 부분적 돌출형상을 갖는 모형인 경우에 불필요한 모방이 증가하는 결함이 있었다.

더구나 리미트 스위치가 기계적으로 작동하기 때문에 신뢰성이 낮은 결함이 있었다.

본 발명의 목적은 종래기술의 상기 결함을 제거하며 모형의형상에 따라 불필요한 모방을 제거하기 위해 모방 범위를 최소화하는 모방제어방식을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기계적으로 작동하는 리미트 스위치를 사용하지 않고 소정의 모방 범위를 설정할 수 있는 모방 제어방식을 제공하는데 있다

본 발명의 모방제어 방식음 모형의 모방 범위의 한계값을 결정하기 위해 좌표와 같은 데이터를 기억하는 메모리와, 상기 메모리내에 기억된 데이터를 판독하고 모방 범위의 한계값을 계산하고 모방을 제어하는 프로세서와, 기계가동부의 현위치를 검출하는 수단을 구비하여, 상기 프로세서에 의해 계산된 모방 범위의 한계값과 기계가동부의 현위치 사이의 비교를 하고, 현 위치가 한계값이 도달된 것이 검출되면 모방이송이 픽이송에 절환되고 픽 이송이 소정량으로 수행된 후에 모방 이송이 다시 개시된다.

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예의 블럭 다이어그램으로써, MAC는 모방기, MDL은 모형, W는 공작물, ST는 모형(MDL)의 표면과 접촉된 철침, TR은 철침(ST)의 변위에 대응하는 변위신호 ε_x, ε_y및 ε_z를 출력하는 모방헤드, CT는 공작물(W)을 절삭하는 커터, MX,MY,및 MZ는 각각 X축, Y축, Z축의 서어보 전동기, PCX,PCY 및 PCZ는 기계가동부의 위치를 검출하기 위해 상기 서어보 전동기 (MX)(MY)들(MZ)과 각각 연결된 레졸버 또는 펄스 코오더 등의 위치 검출기, DG는 변위신호 ε_x, ε_y및 ε_z를 복합변위신호 ε=

를 합성하는 변위합성회로, CHG는 상기 변위신호들을 선택적으로 절환하는 절환회로, IND는 변위신호로부터 변위-방향신호 sinθ와 cos를 구동하는 지시회로, ADD는 복합변위신호 ε과 기준 변위신호ε₀사이의 차신호 Δε=ε-ε₀를 얻는 가산기, ARN과 ART는 법선 방향 속도신호 VN과 접선방향속도신호 VT를 각각 차신호 Δε으로 부터 유도하는 속도 제어회로, DC는 법선방향 속도신호 VN 및 접선방향 속도신호 V_T와 변위방향신호 sinθ와 cosθ에 따라 속도 지령 신호를 출력하는 분배회로, GC는 속도 지령신호로 표시된 전동기(MX)(MY)(MZ)들을 가동시키는 아나로그 게이트 회로, AX,AY 및 AZ는 각각 서어보 전동기(MX)(MY)(MZ)들에 대한 전원으로서 드라이버, CNTX,CNTY 및 CNTZ는 상기 위치 검출기(PCX)(PCY)(PCZ)들의 출력펄스를 가역계수로 기계 가동부의 현 위치를 얻는 가역 계수기, CPU는 각 부의 제어 및 계산등을 수행하는 프로세서, DO는 상기 프로세서로부터 각부에 제어 데이터를 출력하는 데이터 출력장치, MEM은 제어프로그램 및 각종 데이터를 기억하는 메모리, OPP는 가공개시 및 가공속도 등과 같은 지령이 위력되는 조작반,KB는 각종 데이터가 입력되는 키이보오드, DA1 및 DA2는 DA변환기이다.

모방헤드(TR)와 커터(CT)는 일체로 움직여 모형(MDL)과 접촉 보지되어 있은 철침(ST)의 변위에 대응하는 변위신호 ε_x, ε_y및 ε_z를 사용하면서 각축에서 이송속도성분이 공작물(W)을 모방 가공하도록 계산된다. 이러한 모방 가공동작은 이미 공지된 기술로써 이하 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 미리 특정화된 또는 초기값에서 계산된 모형(MDL)의 형상에 대응하은 모방 범위의 한계값에 따라 모방제어를 수행하려 한다. 예를들어 모방범위의 한계값데이터는 키이보오드(KB)로 부터 입력하여 프로세서(CPU)의 제어하에 메모리에 기억된다. 가역계수기(CNTX)(CNTY(CNTZ)들은 기계가동부의 현위치를 지시하기 때문에 현 위치는 모방 범위의 한계값과 비교되며, 비교 일치에 의해 리미트 스위치를 작동하는 경우와 똑같은 제어를 수행한다.

상기 메모리(MEM)는 키이보오드(KB)로 부터 입력되는 정보(, 즉 왕복 또는 일방향 주사모방모우드, 모방 방향, 모방속도, 픽이송 방향, 픽 이송 속도, 픽 이송 값, 기준변위값 등의 정보)를 기억한다. 예를 들어 기준 변위값 정보는 메모리(MEM)에서 판독되어 데이터 출력장치(DO)를 통해 DA변환기(DA1)에 인가되어 아나로그형태에서 기준 변위신호 ε₀로 변환되어 가산기(ADD)에 입력한다.

제2 도 및 3도에 보인 모형(MDL1)과 모형(MDL2)의 경우에는 리미트 스위치(LM1)(LM2)들 또는 모방범위의 한계가 에시한 바와 같이 설정되면 모방 제어는 시작점 ST에서 종점 END까지 사슬선을 따라 수행된다. 제2도 및 제3도에 예시된 바와 같이 모방은 이경우 불필요한 영역까지도 포함하고 있음을 명백히 알 수 있을 것이다.

이러한 불필요한 모방을 피하기 위해 본 발명은 제4,5,6도에 예시한 바와 같이 모형(MDL1)과 모형(MDL2)을 각 각 모방하기 위해 모방 영역의 한계값 LML1,LMR1,LML2,LMR2가 설정된다. 예를들어 제4도에서 시점 ST와 종점 END의 좌표 및 한계값 LML1과 LMR1의 경사 각도는 또 1회모방하는데 걸리는 거리를 지정하므로서 계산을 통해 한계값 LML1과 LMR1이 얻어지며 이렇게 하여 얻어진 한계값은 모방 이송 현위치와 비교된다. 제5도에서도 한계값 LML2과 LMR2의 좌표가 지정되어 있다. 제6도에서 모형(MDL2)은 반경 r인 원내에 있기 때문에 반경 r의 한계값 LML3과 LMR3가 설정되어 있다

제7도에 도시된 바와 같이 리미트 스위치(LM1)(LM2)들을 설정하는 것이 종래 기술에서와 같이 공통적으로 실시한 예이나 모방방향이 X축과 각도α로 경사져 있으면 본 발명에서 한계값 LMR4과 LMR4는 예시한 바와 같이 설정되어 모방 범위를 축소시킨다.

제9도는 키이보오드(KB)의 입력인 설정데이터를 제8도에 보인 바와 같이, A,B,C점의 좌표와 모방 방향의 각α이 경우 모형(MDL)의 모방 범위를 정하여 제어를 행하는 플로워챠트를 보인 것이다. 우선설정데이터는 프로세서(CPU)의 제어로 메모리(MEM)내에 기억된후 프로세서(CPU)에서 데이터가 판독되어 한계값 La,Lb,Lc의 방정식이 하기와 같이 각각 얻어진다.

조작반(OPP)의 스타트 버튼을 누루면 모방 시점에 대한 접근이 행해져 철침(ST)이 모형(MDL)에 접촉함으로써 변위신호(ε_x)( ε_y)( ε_z)가 얻어지므로 접근 완료를 식별할 수 가 있어 모방 이송이 실행된다. 모방 이송 방향은 α방향이므로 모우터(MX)(MY)가 구동되어서 설정도니 α방향에의 모방이송이 실행된다.

현재위치(Xp)(Yp)는 전술한 바와 같이 가역 계수기(CNTX)(CNTY)의 계수 내용으로 나타나므로 프로세서(CPU)는 일정시간마다 가역계수기(CNTX)(CNTY)의 계수 내용을 판독하여,

의 연산을 실행하여 이 연산결과와 현재 위치와의 비교를 실행한다. 즉

의 판단을 실행한다. 이 조건으로 되었을때 픽 이송으로 이행한다. 이 픽이송의 방향, 속도, 량은 전술한 바와 같이 이미 입력되어 있으므로 이들 입력데이터에 따른 픽 이송이 실행된다. 그리하여 현재위치(X_p)(X_y)가 판독되어 한계치(Lc)에 도달했는지의 여부의 판단을 위하여,

의 연산이 실행되어서,

의 판단이 샐행된다. 이 조건으로 픽이송이 종료하면 모방이송방향이 180°변화되어 모방 이송이 실행됨과 동시에 일정 시간마다 현재위치(Xp)(Xy)가 판독되어,

의 연산이 샐행되어서,

의 판단이 실행된다. 이 조건으로되면 픽 이송으로 이행하여 픽 이송종료에 의하여 모방 이송 방향이 180°변화된다.

따라서 제7도에 대하여 설명한 바와 같이 모형(MDL3)에 대한 모방 범위를 좁게 한계치(LML4)(LMR4)를 설정하여 효율적으로 모방 제어를 실행할 수 가 있다.

더우기, 제8도에서 모방 이송 방향이 α와 거리가 L_T,L_PE및 L_P인 경우에 모방 제어는 제10도에 보인플로워챠트를 따른다. 즉, 설정데이터가 메모리(MEM)내에 설정된 후 모방시점 ST에 접근하고 접근완료시 모방시점과 모방 이송은 방향 α에서 수행된다. 시점 ST로 부터 이동거리는 가역 계수기(CNTX)와 가역 계수기 (CNTY)의 계수 내용을 판독하므로서 얻어질 수 있다. 전회에 판독된 계수내용과 현재 판독된 계수 내용과의 차로부터 판독 주기내의 X축 이동량 X_m및 Y축 이동량 Y_m이 구하여지며 이것으로 부터 모방이송 방향의 이동량 ℓ가 ℓ=

의 연산에 의해 얻어진다. 따라서 전회까지 이동량 L'에서 이동거리 ℓ을 더한 하기식(8)으로부터 시점ST로 부터의 이동량 L이 얻어질 수 있다.

따라서 이동거리 L가 얻어지며 모방 이송 방향에서 설정거리 L_T가 서로 비교되어

인가를 판정한다. 이 조건이 만족되면 한계값 La에 도달했다는 것이판정되어 이동량 L은 영(zero)이 된다. 즉, 이동량 L은 메머리(MEM)내에 기억되며, 제어에의해 상기식(8)의 합과 프로세서(CPU)의 계산 결과가 갱신되어서 L_T=L이면 메모리(MEM)내에 기억된 거리 L은 영이 된다.

그 다음 모방 이송은 픽 이송으로 절환된다 픽 이송 방향은 소망한대로 설정될 수 있다. 이 실시예에서 픽 이송 방향은 모방 이송 방향에 수직되게 설정된다. X축, Y축에서 이동량 x_m및 이동량 y_m는 일정주기로 얻어지며 각주기에서 이동량 ℓ은 상기식(7)에 의해 얻어지고, 픽이송의 시작에서부터 이동량 L은 상기식(8)에 의해 얻어지며, 픽이송 방향에서 시점 ST로부터의 이동량 L_E는 바로 전회 게산에서 얻은 이동량 L_E'에 의해 하기와 같이 얻어진다.

그리고

인가를 판정한다.

이 조건이 만족되면 모방은 종료된다. 만약 이 조건이 만족되지 않으면

인가를 판단하고, 이 조건이 만족되면 소정 픽 이송 값에 도달했음이 되고 모방 이송은 전회의 모방 이송 방향에 반대되는 방향, 즉 α+180°의 방향에서 개시된다.

로 판단되는 경우에 픽 이송 값이 L_P의 n배인 값이 L_PE와 같기 때문에 픽 이송의 몇배인가를 계수하고 n배인가를판단하므로서 모바을 종료하는 것이 항상 가능하다.

제5도와 연관해서 상술한 바와 같이 한계값 LML2과 LMR2의 좌표값이 설정된 경우에, 예를들면 제11도에 있는 점 A에서 점 D까지 그리고 점 A'에서 점 C'까지의 좌표가 설정되면 제12도의 플로워챠트를 따라서 모방 제어가 수행된다. 즉 점A에서 점 D까지 그리고 점 A'에서 C'점까지의 좌표가 메모리(MEM)내에 기억되고 있는 접근 동작이 상기 실시예에 있어서와 같은 방식으로 수행된 후 모방이 시작된다. 이 실시예에서, X축방향에서 모방 이송과 Y축 방향에서 픽 이송이 행해지고 오른쪽에서 왼쪽까지의 모방 이송은 +로 나타내진다. 따라서 모방 방향이 + 인가 -인가가 검사되고, +인 경우에 Y축에서 현위치 y_p가 점 A에서 점 D까지의 어디에 있는가 검사된다.

가역계수기(CNTY)의 계수내용으로 지시된 현 위치y_p가 프로세서(CPU)에 의해 판독되고, 현위치 y_p가 전술한 바와 같이 Y축상의 점 A와 점 B 사이에 있는 경우에 점 A와 점 B사이의 경사 한계값을 얻기 위해 계산이 행해진다.

다음에는 +방향에서 모방이 시작되고 일정주기로 가역계수기(CNTX)의 계수내용, 즉 현위치 x_p가 프로세서(CPU)에 의해 판독되고

인가를 판단한다. 만약 이 조건이 만족되면 모방은 픽 이송으로 절환된다. 픽 이송의 방향, 속도 및 픽이송 값이 미리 설정되기 때문에 전동기(MY)는 이 값에 따라 구동되고, Y축방향에서 픽 이송이이루어진다. 픽 이송의 시작이 픽 이송값과 일치한 후 가역계수기(CNTY)의 계수 내용에서 변경이 일어날때 프로세서(CPU)는 미리 설정된 픽 이송값에 도달했는지를 검사하고 픽 이송의 종료를 검출한다.

픽 이송이 종료되면 모방 방향이 역전된다. 모방 방향이 역전되면 Y축 방향에서 현 위치 y_p가 점 A'에서 점 C'까지의 Y축 좌표 y_m에서 y_m+2까지에 있는가를 검사한다. 점 A'와 점 B'사이에 있는 경우에는 하기 계산이 행해지고 일방향 주사 모방이 시작된 후

인 가를 판단한다.

일방향 주사가 진행되어 상기 조건을 만족하면 픽 이송이 행해진다.

상기 동작은 반복되며 왕복방향 주사 모방이 수행되어 모방 종점의 좌표에 모방이 도달하면 모방은 종료된다 .따라서 제5도에 보인 바와 같이 한계값 LML2과 LMR2의 좌표를 설정하므로서 모형(MDL)의 모방범위는 최소화된다.

제6도의 경우에서 중심좌표 x₀와 y_O및 반경 r이 입력되어 제13도에 보인 플로워챠트를 따라 제어가 행해진다. 즉, 가역계수기(CNTX)와 가역계수기(CNTY)의 현재의 값 x_p가 y_p가 판독되고 하기의 계산이되어 우측에서 모방 이송이 시작한다.

그리고 일정주기로

인가를 판단한다. 이 조건이 만족되면 모방 이송은 우측에서 한계값에 도달했음을 뜻하며 모방 이송은 픽 이송으로 절환된다. 픽 이송완료시 모방 이송 방향이 역전되고 식(12)의 계산이 이루어진후 모방 이송이 좌측에서 시작된다. 그리고

인 판단이 이루어져 이 조건이 만족되면 모방 이송은 좌측에서 한계값이 도달했음을 뜻하며 결과적으로 모방이송은 픽 이송으로 절환된다. 픽 이송에 의해 움직여지는 철침의 위치가 모방 종단점인가 아닌가를 검사하고 종단점이면 모방은 종료된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 키이 보오드(KB)등으로 부터 모형(MDL)의 모방 범위의 한계치를 결정하는 좌표, 거리, 반경등의 데이터를 입력하여 메모리(MEM)에 기억시키고, 이메모리(MEM)에 기억된데이터를 프로세서(CPU)가 판독하여 한계치를 연산하고, 가역계수기등의 기계 가동부의 현재 위치의 검출 수단에 의ㅎ여 검출한 현재 위치와 연산된 한계치를 비교하여 현재 위치가 한계치에 도달했음을 식별하면 픽 이송이 이행하며 소정량의 픽 이송후에 모방 이송을 개시케하는 것이므로, 종래 기술처럼 기계적인 리미트 스위가 불필요하게 되며, 또한 직선상의 한계치 뿐아니라 곡선상의 한계치를 정할 수 있으므로 모방 범위를 모형의 형상에 대응하여 최소한으로 선정할 수 있게된다. 따라서 불필요한 모방 제어를 행할 필요가 없으므로 모방 가공의 소요시간을 단축 할 수가 있다.

Claims (1)

1. 모형의 형태가 모방헤드로 검출되며 각 축에서 이송 속도 성분이 모방 헤드로부터 검출된 신호의 연산처리에 의해 얻어지는 모방제어 방식에 있어서, 좌표값 등과 같은 모형의 모방범위의 한계 값을 결정하기 위한 데이터를 기억하는 메모리와, 상기 메모리에 기억된 데이터를 판독하고 모방 범위의 한계값을 계산하며 제어를 수행하는 프로세서와 , 기계가동부의 현위치를 검출하는 수단을 구비하여 상기 프로세서로 계산된 모방범위의 한계값이 검출 수단에 의해 검출된 현 위치와 비교되어 현 위치가 한계값에 도달했음이 검출되면 모방 헤드는 픽 이송에 절환되며 픽 이송이 소정거리를 수행한 후 모방이송으로 절환되는 것을 특징으로 하는 모방 제어 방식.

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