KR840001091B1 - 모방 제어방식 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모방 제어방식

제1도는 종래의 실싱예에 따른 일방향 모방동작의 설명도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 일방향 모방동작의 설명도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복 모방동작의 설명도.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 블록 다이어그램.

제5도, 제6도는 일방향 모방동작과 왕복 방향모방의 동작의 플로워챠트.

본 발명은 모방경로의 종단에서 다음 모방경로의 시점으로 효과적인 빠른 복귀 모방동작을 수행하는 모방 제어방식에 관한 것이다.

종래의 모방 제어방식에는 모방경로의 시점, 종점 및 급속복 귀용 Z축 위치가 리미트 스위치에 의해 한정되어 있다. 즉, 일방향 주사모방인 경우 모방시점용 리미트 스위치(LX1)와, 모방종단용 리미트 스위치(LX2)와, 급속복귀용 Z-축 리미트 스위치(L ZP)가 제1도에 도시한 바와같이 소정위치에 설치되있다. 리미트 스위치(LX2)의 동작에 의해 모방헤드가 모방경로의 종단에 도달했음이 검출되면 모방헤드는 급히 Z축방향으로 복귀한다. 리미트 스위치(LZP)의 동작에 의해 모방헤드가 모델에 충돌하지 않는 높이(Z1)가 되면 급히 X축 방향으로 복귀한다. 리미트 스위치(LX1)의 동작에 의해 모방헤드가 모방경로와 시점에 복귀했음이 검출되면 모방헤드는 모델에 접근하기 시작하여 모델로부터 소정의 어느 정도 떨어진 위치에 도달했을 때 모방헤드는 감속제어를 행한다. 모방헤드가 모델과 접촉하면 픽-이송이 행해져 모방헤드가 X축 방향으로 모델표면을 모방하기 시작한다. 리미트 스위치(LZP)가 모델표면의 가장 높은 위치에 놓여있어 모방헤드가 X축방향으로 급히 복귀하여 모델과 충돌하는 것을 방지한다.

그러나 상기 장치에서 모델표면이 1개의 피이크(peak)를 갖고 있으면 모방헤드는 Z축 방향에서 상기 피이크보다 항상 더 높이 상승하기 때문에 피이크가 X축 모방경로에 없으면 모방헤드의 빠른 복귀 동작이 과잉하게 된다. 더욱이 종래의 모방제어방식은 기계적인 리미트 스위치를 구비하여 각 모델마다 리미트 스위치(LZP)의 위치 조정을 행하기 때문에 신뢰성의 관점에서도 상당한 문제점이 제기되어 왔다.

본 발명의 목적은 모델표면의 최고점을 메모리로 기억시키므로 기계적인 리미트 스위치가 필요없이 모델 표면의 높이에 따른 모방헤드의 빠른 복귀동작이 행해져 동작시 높은 신뢰도를 갖게될 뿐만 아니라 모방헤드의 복귀동작의 시간을 단축시킬 수 있는 모방제어 방식을 제공하는데 있다.

본 발명의 모방제어방식은 모방경로의 종단에서 복귀하는 방향(Z축방향)에 있는 모방헤드의 현재 위치를 검출하는 가역계수기와, 모방중 상기 계수기에 의해 검출된 Z축 방향의 모방헤드의 위치중 최고 위치를 기억시키는 레지스터를 구비하고 있어, 모방동작이 완료되면 모방헤드는 상기 최대값과 일정값을 합한것과 같은 위치로 모방경로의 종단에서 급히 복귀하여 모방헤드의 급속한 복귀동작을 최소로 한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 일방향 모방동작의 설명도로서, 실시예중 모방시점부터 종점까지의 모방경로A와 B에서 모델표면의 최고점 Zma와 Zmb가 기억된다. 모방헤드의 급속한 복귀 동작에서, 모방헤드는 Z축 방향에서 Za=Zma+α와 Zb=Zmb+α되는 위치에 급히 복귀한 후 X축 방향으로 복귀되기 때문에 Zma＜Zmb이면 Za＞Zb가 된다. 모방경로에서 모델의 표면준위가 낮으면 Z축 방향에서 복귀거리가 짧아져 전반적으로 복귀동작시간이 감소된다.

제3도는 본 발명실시예의 왕복 모방동작의 설명도로써, 모방헤드가 실선으로 표시한 C점에서 모방을 개서하여 D점에 도달하면 점선과 같이 E점에 급히 복귀하여 모델에 접근하기 시작한다. 이 경우 C점에서 D점까지의 모방경로에서 최고점의 높이가 기억되고, 모방헤드는 D점에서 소정의 거리에 의해 최고점보다 높은 위치에 급히 복귀한다.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 모방제어방식의 블록다이어그램으로써, DG는 모방헤드(TR)에서 출력하는 변위신호 ε_x,ε_y,ε_z를 입력하여 합성변위 신호

을 출력하는 변위 계산회로이고, IND는 변위신호 변위신호 ε_x,ε_y,ε_z를 입력하여 변위 방향신호 sinθ와 cosθ를 출력하는 지시회로이고, ADD는 합성 변위신호ε과 기준변위신호 변위신호 ε0 사이의 차 Δε을 출력하는 가산기, ARN과 ART는 법선 방향속도신호 VN과 접선방향 속도신호 VT를 각각 출력하는 속도 제어회로, DC는 변위방향신호 sinθ 및 cosθ에 따라 법선방향 속도신호 VN과 접선방향속도신호 VT에서 지령속도 신호를 구동하는 분배회로, COMP는 Δε=0일때 접근 종료신호AE를 출력하는 비교기, GC는 아나로그 게이트회로, DRVX, DRVY 및 DRVZ는 증폭기, MX, MY 및 MZ는 서어보모터, PCX, PCY 및 PCZ는 위치검출기, CUNTX, CUNTY 및 CUNTZ는 상기 위치검출기에서 펄스를 계수하여 모방헤드의 현위치를 지시하는 가역계수기, MAC는 모방가공기계, W는 공작물, MDL는 모델, CT는 커터, TR은 모방헤드, ST는 스타일러스, OPP는 조작패널, RS는 속도설정 다이얼, BT1과 BT2는 푸시버튼, KB는 키이판, DSP는 디스플레이, DI는 데이터 입력장치, DO는 데이터 출력장치, MEM은 데이터 기억부(M1)과 제어프로그램부(M2)로 구성된 메모리, BUS 는 데이터버스, CPU는 프로세서, QBK는 급속복귀신호 발생기를 각각 표시한 것이다. 메모리(M EM)의 데이터 기억부(M1)는 키이판(KB)을 통하여 일방향주사모방, 왕복주사모방, 윤곽모방드의 동작모델과, 기준변위량ε0, 접근축방향 및 속도, 모방방향과 속도, 픽-이송의 방향속도 및 값, 모방시점, 종점 및 복귀속도 등을 입력하여 기억한다. 레지스터 (AR)과 레지스터(BR)는 데이터기억부(M1)내에 설비된다.

모방형식의 일방향 모방형식으로 모방방향이 X축 방향이며 픽-이송방향이 Y축 방향일 경우 서어보 모터(MX)가 구동하여 모델(MDL) 표면에 접촉된 스타일러스(ST )를 X축 방향으로 옮긴 다음 스타일러스(ST)의 변위에 따라 모델(MDL)의 형상으로 커터(CT)에 의해 공작물(W)이 잘리면서 구동된다.

이와같은 모방동작은 이미 공지의 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

프로세서(CPU)는 주기적으로데이터 입력장치(DI)를 통해 Z축 위치를 지시하는 가역계수기(CUNTZ)의 내용을 판독해 데이터 기억부(MI)의 레지스터(AR)의 내용과 비교하여 만약 가역계수기(CUNTZ)의 내용이 레지스터(AR)의 내용보다 크면 레지스터(AR)의 내용을 갱신하기 때문에 가역계수(CUNTZ)의 최대값이 모방시점에서 종점까지 모방하는 중에 레지스터(AR)내에 세트되어 모델(MDL)표면의 최고 위치를 지시된다. 모델종단으로부터 빠른 복귀중 소정의 값 α가 레지스터(AR)의 내용에 가산되어 가산된 출력이 레지스터(BR)내에 세트되고 상기 레지스터(AR)의 내용을 소거된다.

프로세서(CPU)가 데이터 출력장치(DO)를 통해 빠른 복귀지령을 급속복귀 지령발생기(QBK)에 인가하고, 아나로그 게이트회로(GC)를 제어하여 서어보모터(MZ)가 상기 급속복귀신호 발생기(QBK)의 출력신호에 의해 구동된다. 프로세서(CPU)는 주기적으로 레지스터(BR)와 가역계수기(CUNTZ)의 내용을 판독 비교하여 만약 일치하면 아나로그 게이트회로(GC)를 제어하고 Z축 복귀동작을 X축 복귀동작으로 바꾸면서 서어보모터(MX)를 구동한다. 따라서 Z축 복귀동작에서 모델(MDL)의 최고점과 소정값 α의 합과 일치하는 위치에 모방헤드(TR)가 이송된다. 만약 모델(MDL)의 최고점이 작은 값이면 Z축 방향으로의 모방헤드(TR)의 복귀거리는 감소된다.

가역계수기(CUNTX)와 가역계수기(CUNTY)의 내용은 각각 X축방향과 Y축방향에서 모방헤드(TR)의 현재위치를 지시한다. 프로세서(CPU)는 가역계수기(CUNT X)의 내용과 데이터 기억부(M1)내에 기억된 모방시점과 종점을 비교하여 일치하는 경우 빠른 복귀지령을 출력하여 복귀동작을 개시한다.

이때 모방헤드(TR)는 Z축방향에서 모델(MDL)을 향해 접근하기 시작하면 비교기(COMP)가 접근종료를 검출하여 픽-이송이 시작된다. 이때 가역계수기(CUNTY )의 내용에 픽 값이 가산된 값과 가역계수기(CUNTY)의 내용이 일치하면 픽-이송도 종료되고 X방향의 모방이 시작된다. 이러한 방법으로 제1도에 예시한 바와 같이 리미트스위치를 사용하지 않고 모방제어가 행해진다.

제5도는 본 발명의 실시예의 동작을 설명하는 플로워챠트로써 모방 개시시 Z축 방향으로 모방헤드의 위치, 즉 가역계수기(CUNTZ)의 내용이 레지스터(AR)에 세트된다. 모방이 계속되는 경우 상기 레지스터(AR)의 내용과 모방헤드(TR)의 현재위치가 Z축 방향에서 비교되어 후자가 전자보다 더 크면 레지스터(AR)의 의 내용은 갱신된다. 급속복귀동작의 경우 모방헤드의 현재위치는 레지스터(AR)의 내용으로부터 감산되어 모방헤드(TR)의 현재위치에서 모델표면의 최고위치까지의 거리값을 얻게된다. 상기 소정의 값 α는 상기값에 가산되어 이 가산된 값이 레지스터(BR)에 세트되고 복귀지령을 발하여 게이트회로(GC)를 Z축 절환한다.

모방헤드(TR)의 이동량은 Z축 방향에서 레지스터(BR)에 세트되고 복귀지령을 발하여 게이트회로(GC)를 Z축 절환한다. 모방헤드(TR)의 이동량은 Z축 방향에서 레지스터(BR)의 내용과 비교되어 전자가 후자보다 더 크게되면 X,Y 복귀 지령처리가 수행되어 상기 본 실시에서 X축 방향 모방시점으로 모방헤드(TR)를 이동시킨다. 이 때 접근동작이 시작되고 종료됐을 때 픽이송이 행해져 모방이 계속되는 것을 변경한다.

제6도는 제3도에서 설명한 본 발명의 왕복모방이 자동적으로 운용되도록 한 본 발명의 다른 실시예의 동작플로워 챠트로써 실질적이고 제5도와 동일하다. 모방종단위치, 즉 제3도의 D위치가 가역계수기(CNTX)와 가역계수기(CUNTY)의 내용에 의해 검출되면 모방동작은 복귀동작으로 바뀐다. 이때 레지스터(AR)의 내용은 모델표면이 최고 위치를 나타내기 때문에 Z축 방향에서 모방헤드(TR)의 현재위치가 레지스터(AR )의 내용과 감산되고 앞서 설명한 소정값 α가 이 감산값에 가산되어 Z축 방향에서 복귀위치가 레지스터(BR)에 세트된다. Z축 방향에서 모방헤드(TR)의 이동치가 레지스터( BR)의 내용을 초과하면, X,Y 보구기 지령처리가 행해져 모방헤드(TR)를 제3도의 E점으로 복귀하고 모방방향과 같은 모방변수, 모방속도등이 수정되어 접근동작을 다시 시작한다. 다시 말해 거친 가공이 자동적으로 행해진 후 마무리가공이 행해진다.

상기 본 실시예는 동시 1축 동작에서 모방헤드(TR)의 복귀와 관련하여 설명했다. 그러나 본 발명은 동시 2축 또는 3축 ED작에서 모방헤드(TR)의 복귀에도 적용된다.

전술한 바와같이 본 발명의 모방 제어방식은 모방종단에서 복귀방향에 있는 모방헤드의 현재위치를 검출하는 가역계수기(CUNTZ)와 모방중 검출된 헤드의 위치 값중 최대값을 기억시키는 레지스터(AR)를 구비하고 있다. 모방헤드는 모방종단에서 복귀동작중 상기 최대값에 소정값 α를 가산한 값과 일치하는 위치에 급히 복귀한다. 즉 모방동작중 검출된 모델표면의 최대값보다 더 큰 위치에까지 모방헤드는 올라간다. 이러한 복귀 거리가 자동적으로 세트되기 때문에 모방헤드가 과도하게 복귀되지 않고 복귀시간을 감소시킨다. 또한 리미트스위치와 같은 기계적인 설정수단을 사용하지 않기 때문에 본 발명의 모방제어 방식은 동작이 쉽고 신뢰도가 높다.

본 발명 개념의 범위를 벗어나지 않고 여러수정과 변형이 있을 수 있음은 자명한 일이다.

Claims (1)

1. 모델의 표면윤곽을 모방헤드로 검출하고 상기 모방헤드를 모델표면상에 옮기도록 제어하는 모방제어 방식에 있어서, 모방중 모방종단에서 복귀 방향에 있을 때 현재의 모방위치를 검출하는 가역계수기(CUNTZ)와, 검출된 모방헤드 위치값중 최대값을 기억하는 레지스터(AR)를 설정하여, 모방헤드가 모방종단에 이르면 상기 레지스터(AR)에 기억된 모방헤드의 현재위치의 최대값에 소정값을 가산한 값과 일치하는 위치로 급속하게 복귀되게 한 것을 특징으로 하는 모방제어방식.

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