KR840000862B1

KR840000862B1 - 모방 제어 방식

Info

Publication number: KR840000862B1
Application number: KR1019810002130A
Authority: KR
Inventors: 료오지 이마제끼; 에쓰오 야마자끼
Original assignee: 후지쓰후아낙크 가부시끼 가이샤; 이나바 세이우에몽
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3165999D1; JPS578056A; JPS6028624B2; EP0042304B1; EP0042304A1; KR830005969A; US4424570A

Abstract

내용 없음.

Description

모방 제어 방식

제1도는 임의의 방향에서의 모방 설명도.

제2도는 본 발명 원리의 설명도.

제3도는 본 발명 일실시예의 주요부를 예시한 블룩 다이어그램.

제4도는 본 발명의 다른 실시예의 블럭 다이어그램.

본 발명은 임의의 방향에서 모방을 정확히 제어하는 모방제어 방식에 관한 것이다.

X-Y 평면에서의 모방방향이 제1도에 보인 바와같이 X축에 대해 α의 각도를 갖는 임의의 방향에서의 모방인 경우, Aα축과 Z축에서의 모방속도 V_Aα와 V_Z는 모방헤드로부터 유도된 변위신호의 계산에 의해 구해지며, V_X=V_Aα

cosα와 V_Y=V_Aα

sinα는 X,Y 및 Z축에서 전동기를 구동하기 위한 모방속도V_Aα에서 계산된다.

예를들어 종래의 임의의 방향에서의 모방인 경우 Y축 모방속도가 V_Y가 오프세트 전압(offset voltage)에 영향을 받으면 Aα은

의 각도로 변해 X축에 대해 설정된 각도 α의 방향과 다른 방향에서 모방이 행해지는 결과가 된다.

본 발명의 목적은 설정된 방향에서 모방을 정확히 수행하는 모방기계를 제어하는 모방제어방식을 제공하는데 있다.

본 발명의 모방제어 방식은 X,Y,Z축에서 모방기계의 위치를 검출하기 위한 위치 검출기와, 각도교정수단을 구비하여, 설정된 모방방향과 위치 검출기에 의해 검출된 실제의 모방 방향과의 차이가 X축 또는 Y축 방향에서 이동한 각 일정거리에 대해 구해지며, X축 또는 Y축 방향의 모방속도가 상기 차를 영(zero)으로 감소하도록 상기 교정수단에 의해 교정되어 설정방향에서 모방이 실행되도록 하는데 특징이 있다.

제2도는 본 발명원리의 설명도이다.만약 X축에 대해 α의 각도를 갖는 방향이 설정된 모방 방향이라면 모방은 우선 각도의 교정없이 행해진다. 점tA가 설정된 모방방향에서 도달되어야할 점이지만 단위거리 X_O를 움직인 후 점 A'에 도달했다면 ΔY의 편차가 있게된다. X,Y축에서의 모방속도를 V_X및 V_Y,점 A'에 도달해야할 시간을 t라한다면 설정된 모방방향에서의 그 다음점 B는 Y축에서 모방속도 V_Y'를 하기와 같이 취해 도달될 수 있다.

그러므로 Y축 모방속도는 X축에서 단위거리 X_O를 움직일 때마다 유사하게 교정된다. 도달되어야 할 E점 대신에 E'에 도달했다면 점 F에 도달하기 위한 Y축 모방속도 V_Y'는 하기와 같이 취해진다.

단위거리 X_O를 작게 취하면 실제의 모방방향은 단위거리 X_O마다 교정되기 때문에 설정된 모방방향과 거의 동일하게 될수 있다.

제3도는 본 발명 실시예의 주요부의 블럭다이어그램이다. X축 방향에서 위치 검출펄스 PX는 계수기(CTRX)에 의해 계수되고, Y축 방향에 위치검출 펄스PY는 계수기(CTRY)에 의해 계수된다. 상기 계수기(CTRX)는 상기 단위거리 X_O에 상당하는 위치 검출펄스 PX를 계수하여 오버플로우(overflow)하는 계수용량을 가지며, 이 오버플로우 신호는 계수기(CTRY)와 계수기(CTRT)의 각각에 대한 리세트 신호, 레지스터(REGA)와 레지스터(REGB)의 각각에 대한 세트 신호 및 DA 변환기(DACV)에 대한 표본신호(sampling signal)의 다른 한 입력단자를 통해, 인가되는 상기 오버플로우 신호에 의해 세트된 후 리세트된다. 이와 유사하게 계수기(CTRY)의 계수내용도 레지스터(REGA)의 오버플로우 신호에 의해 또한 세트된 후 리세트된다.

레지스터(REGB)의 내용은 X축 방향에서 단위거리 X_O로 움직인 시간 t를 지시하며, 레지스터(REGA)의 내용은 X축 방향에서 단위거리 X_O로 움직이므로서 Y축 방향에서의 거리를 지시한다. X축에 대한 모방방향의 각도 α와 단위거리X_O로 움직인 후의 Y축 방향에서의 움직인 거리는 X_Otanα가 된다. 그후 레지스터(REGA)의 상기 내용과 가산기(AD₁)에서의 X_Otanα와의 차가 구해지므로서 소정 위치로부터의 편차 ΔY가 검출될 수 있다.

상기 편차 ΔY는 승산기(ML)에 의해 2배가 되고, 그 출력은 제산기(DV)에 입력하여 레지스터(REGB)의 내용이 분모로 이용하여

가 산출된다. 2진 디지탈 신호의 경우에는 승산기(ML)가 간단한 쉬프트회로(shift circuit)로 구성될 수 있기 때문에 한 비트만큼 옮기면 2배로 된다.

제산기(DV)의 출력은 DA 변환기(DACV)에 입력하여 아나로그 신호로 변환되어 가산기(AD₂)에 입력하여 모방연산장치(TALU)의 출력인 Y축 모방속도신호 V_Y에 가산이 된다. 다시말해 상기식(1) 또는 식(2)에 따라 각도가 교정된 모방속도 신호 V_Y'가 출력한다. 따라서 모방속도신호 V_Y'가 구해지며, X축 및 Y축에서의 속도신호 V_X와 VY가 각각의 축에 전동기 구동회로에 입력하여 X축에 대해 α각도 방향의 모방이 행해진다.

상기 각도α가 90°에 도달하면, X축 방향에서 단위거리 XO를 이동하는데 요하는 시간은 증가하며 이는 계수기(CTRY)의 계수용량의 증가를 요하게 된다. 따라서 X,Y축 사이의 관계를 각각 45°만큼 바꾸면서, 즉, 0°에서 45°, 45°에서 90°, 90°에서 135°,135°에서 180°로 교정을 행하는 것이 더 좋다.

제4도는 프로세서가 구비된 모방제어장치의 블록다이어그램으로써, 모방기계(MAC)는 모형(MDL)과 접촉하는 철침(ST)과 공작물(W)를 절삭하는 커터(CT)를 갖는 모방헤드(TR)를 Z축 방향으로 움직이는 전동기(MZ)와, X-Y 평면에서 모형(MDL)과 동작물(W)를 움직이는 전동기(MX)(MY)와, 레졸버, 펄스코오더 등과 같은 위치 검출용 위치 검출기(PCX)(PCY)(PCZ)를 장착하고 있다. 변위합성회로(DG)는 상기 모방헤드(TR)로부터의 변위신호 ε_X,ε_Y및 ε_Z의 연산을 행해 변위합성신호 ε=

을 출력한다. 절환회로(CHG)는 지령신호에 응답하여 변위신호 ε_X,ε_Y,ε_Z중 2개의 변위신호를 할출회로(IND)에 입력한다. 위치검출기(PCX)(PCY) (PCZ)들의 출력펄스는 가역계수기(CNTX)(CNTY)(CNTZ)들에 각각 입력하여 모방기계의 이동방향에 따라 상향 또는 하향 계수되며, 상기 각 계수기의 계수내용은 각 축에서 철침(ST)에 현재의 위치를 지시한다.

메모리(MEM)는 제어프로그램 및 각종 데이터를 미리 기억하고 있다. 예를들어 모방방향, 모방속도, 기준변위량, 접근속도, 픽이송(pick feed) 속도 등과같은 데이터가 키이보오드(KB)로 입역하여 프로세서(CPU)의 제어하에 이들의 값이 기억된다. 조작반(OPP)은 속도설정 다이얼, 시작 버튼 등을 가지고 있다.프로세서(CPU)에서 각 부분까지의 데이터는 데이터 출력장치(DO)를 통해 출력된다. 상기 메모리(MEM)에 기억된 기준 변위량은 프로세서(CPU)의 제어하에 판독되고 데이터 출력장치(DO)를 통해 DA 변환기 (DA1)에 입력되며, 그 출력인 아나로그 기준 변위신호 ε₀가 가산기(ADD)에 입력되고 이 기준변위 신호와 합성 변위신호 ε의 차를 구한다. 그 차의 신호 Δε은 속도 제어회로(ARN)와 속도 제의회로(ART)에 입력하고, 법선 방향속도 신호 VN과 접선 방향속도 신호 VT를 분포회로(DC)에 입력한다.

할출회로(IND)는 모방방향 신호에 따라 좌표 변환된 변위 방향신호 sinβ와 cosβ를 분배회로(DC)에 입력한다. 분배회로(DC)는 모방축 Aα에서 속도신호 Vα가 되고, Z축에서는 속도신호 VZ가 된다. 속도신호 Vα는 게이트 회로(GC)에 의해 모방방향 신호에 따라 X축 및 Y축 속도신호로 변환딘다. 각 축에서의 속도신호는 드라이버(A_X)(A_Y)(A_Z)에 각각 입력하여 각 축의 전동기(MX)(MY)(MZ)를 구동하고, 축 Aα방향에서 모방을 행한다.

X축 방향에서 단위거리 X_O의 이동은 가역계수기(CNTX)의 내용을 프로세서(CPU)에 의해 판독함으로써 판단된다. 상기 계수기(CNTX)의 전술한 내용이 메모리(MEM)에 기억되어 기억내용과 계수기(CNTX)의 현재의 내용과의 차가 단위거리 X_O인가 아닌가를 판단한다 단위거리 XO의 이동시간 t는 프로세서(CPU)의 클럭펄스를 계수하여 쉽게 분간할 수 있다. 단위거리 X_O의 이동이 검출되면 계수기(CNTY)의 내용이 판독되어 메모리내의 계수기(CNTY)의 전자의 내용과 비교되어 단위거리 X_O의 이동에 의해 Y축방향에서 실제로 움직인 거리를 구하는 것이 가능하다

X축에 대한 각도α와 단위거리 X_O가 결정되고 X_Otanα가 계산되어 메모리(MEM)에 미리 기억되면 편차 ΔY가 구해지고 식(1) 또는 식(2)의 2번째 항이 계산된다. 그 결과 각도 교저신호가 프로세서(CPU)로부터 데이터출력장치(DO)를 통해 DA 변환기(DA2)에 입력된 후 게이트 회로(GC)에 아나로그 각도 고정신호로 입력하여 X축 속도신호를 교정한다. 이로인해 설정된 모방 방향에서 모방이 정확하게 된다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따라 설정된 모방방향과 위치 검출기에 의해 검출된 실제의 모방 방향과의 차가 X축 또는 Y축의 각 일정한 이동거리에 대해 구해지며, X축 또는 Y축에서의 모방속도는 상기 차가 영으로 감소되도록 교정된다 각도 교정수단은 제3 또는 4도에 보인 바와같이 식(1) 또는 식(2)의 연산을 행하는 그런 배열로 이룩될 수 있다. 모방도 항상 설정된 모방 방향에서 행해지기 때문에 정확한 모방이 행해진다. 더우기 모방은 X-Y 평면의 임의의 방향에서 행해질 수 있기 때문에 모형(MDL)의 형상에 따라 최적모방 방향을 취할 수 있다.

본 발명의 신규의 개념의 범위를 이탈함이 없이 여러수정과 변형이 있을 수 있음은 명백한 것이다.

Claims

모형의 표면을 추적하는 모방헤드의 변위방향과 크기가 상기 모방헤드로 부터의 변위신호들에 의해 연산되고 상기 변위의 크기가 일정하게 되도록 모방속도가 계산되어 설정된 모방방향으로 모방을 행하는 모방 제어방식에 있어서, X축, Y축 및 Z축의 모방기계의 위치를 검출하는 위치 검출기와, X축 또는 Y축의 모방속도를 제어하는 각도 교정수단을 구비하여, 설정된 모방방향과 상기 위치 검출기에서 구한 실제의모방방향과의 차가 X축 또는 Y축 방향의 일정한 이동거리마다 구해지며 X축 및 Y축 방향의 모방속도가 상기 차를 영으로 감소하도록 상기 각도 교정수단에 의해 교정되는 것을 특징으로 하는 모방제어방식.