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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine in jeder Richtung
wirkende Profilregeleinheit, die einen Fühlstiftkopf und ein
Modell in die Lage versetzt, sich relativ zueinander längs eines
Weges zu bewegen, der durch numerische Information definiert ist.
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Eine herkömmliche Einheit dieser Art ist beispielhaft in Fig. 2
gezeigt. In Fig. 2 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen
Fühlstiftkopf, das Bezugszeichen 2 einen Fühlstift, das Bezugszeichen 3 ein
Modell, das Bezugszeichen 4 einen Generator zum Erzeugen eines
zusammengesetzten Auslenkungssignals, das Bezugszeichen 5 einen
Addierer, das Bezugszeichen 6 einen Multiplizierer, das
Bezugszeichen 7 einen Spannungs/Frequenz-Wandler, die Bezugszeichen 8X, 8Y
u. 8Z X-, Y- u. Z-Achsen-Fehlerregister, die Bezugszeichen 9X, 9Y
u. 9Z X-, Y- u. Z-Achsen-Verstärker und die Bezugszeichen 10X, 10Y
u. 10Z X-, Y- u. Z-Achsen-Motoren zum Bewegen des Fühlstiftkopfes
1 und des Modells 3 relativ zueinander in den X-, Y- u.
Z-Richtungen, die Bezugszeichen 11X, 11Y u. 11Z X-, Y- u.
Z-Achsen-Positionssensoren, das Bezugszeichen 12 einen Mikroprozessor, das
Bezugszeichen 13 ein Befehlsband, das Bezugszeichen 14 einen
Bandleser, das Bezugszeichen 15 einen RAM, das Bezugszeichen 16 einen
ROM, das Bezugszeichen 17 einen Ausgabeabschnitt, das
Bezugszeichen 18 einen Linearinterpolator, das Bezugszeichen 19 einen
Kreisinterpolator, das Bezugszeichen 20 ein Übersteuerungswert-
Einstellregister, die Bezugszeichen 21 u. 22 Multiplizierer und
die Bezugszeichen 23 u. 24 ODER-Glieder.
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Der Fühlstiftkopf 1 gibt X-, Y- u. Z-Achsen-Auslenkungssignale εx,
u. εz aus, die der Auslenkung des Fühlstifts 2 in den X-, Y- u.
Z-Richtungen entsprechen, der sich in Berührung mit dem Modell 3
bewegt. Der Generator 4 zum Erzeugen des zusammengesetzten
Auslenkungssignals leitet ein zusammengesetztes Auslenkungssignal
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aus den Auslenkungssignalen x, εy u. εz ab,
die von dem Fühlstiftkopf 1 zur Verfügung gestellt werden. Der
Addierer 5 gewinnt die Differenz Δε - εC
zusammengesetzten Auslenkungssignal ε und einem Referenz-Auslenkungssignal
ε&sub0; und liefert diese an den Multiplizierer 6 und das
Übersteuerungswert-Einstellregister 20. Der Multiplizierer 6 multipliziert
die zuvor genannte Differenz Δε mit einer vorbestimmten Konstanten
K und legt an dem Spannungs/Frequenz-Wandler 7 eine Spannung, die
dem Ergebnis der Multiplikation entspricht. Der
Spannungs/Frequenz-Wandler 7 versorgt das Fehlerregister 8Z mit Impulsen einer
Frequenz, die proportional zu der Ausgangsspannung des
Multiplizierers 6 ist. Das Fehlerregister 8Z legt an den Verstärker 9Z
eine Spannung, die proportional zu der Differenz zwischen der
Anzahl von Impulsen aus dem Spannungs/Frequenz-Wandler 7 und der
Anzahl von Rückkopplungsimpulsen aus dem Positionssensor 11Z ist.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 9Z wird an den Motor 10Z
gelegt, um diesen zu treiben, was den Fühlstiftkopf 1 und das Modell
3 relativ zueinander in der Z-Richtung bewegt. Das bedeutet, daß
die relative Bewegung des Fühlstiftkopfes 1 und des Modells 3 in
der Z-Richtung in Übereinstimmung mit den Auslenkungssignalen εx,
εy u. εz geregelt wird, die von dem Fühlstiftkopf 1 zugeführt
werden.
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Die relative Bewegung des Fühlstiftkopfes 1 und des Modells 3 in
den X- u. Y-Richtungen wird auf der Grundlage der numerischen
Information, die auf dem Befehlsband 13 aufgezeichnet ist, geregelt.
Beispielsweise ist im Falle einer Bewegung des Fühlstiftkopfes 1
direkt von einem Punkt A zu einem Punkt B gemäß Fig. 3(A)
numerische Information eines Formats (A), das im folgenden angegeben
ist, auf dem Befehlsband 13 voraufgezeichnet, und im Falle einer
Bewegung des Fühlstiftkopfes 1 von einem Punkt C zu einem Punkt D
längs einer Kreisbogens mit Mittelpunkt bei einem Punkt E gemäß
Fig. 3(B) ist numerische Information eines Formats (B), das im
folgenden angegeben ist, auf dem Befehlsband 13 voraufgezeichnet:
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GO1 X x1Y f1 ...(A)
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GO2 X x2Y y2I i1K k1F f2 ...(B)
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In dem Vorstehenden bezeichnen x1 u. y1 die X- u. Y-Koordinaten
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des Punkts B, x2 u. y2 die X- u. Y-Koordinaten des Punkts D, f1 u.
f2 vorgeschriebene Vorschubraten, i1 den Abstand zwischen dem
Mittelpunkt E des Kreisbogens und dem Punkt C in der X-Richtung und
kl den Abstand zwischen dem Mittelpunkt E des Kreisbogens und dem
Punkt C in der Y-Richtung.
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Wenn der Bandleser 14 die numerische Information des Formats (A)
ausliest, die auf dem Befehlsband 13 aufgezeichnet ist, liefert
der Mikroprozessor 12 über den Ausgabeabschnitt 17 die X- u.
Y-Koordinaten x1 u. y1 des Punkts B an den Linearinterpolator 18 und
die vorgeschriebene Vorschubrate f1 an den Multiplizierer 21. Der
Multiplizierer 21 führt eine Multiplikation der vorgeschriebenen
Vorschubrate f1 aus dem Mikroprozessor 12 und eines
Übersteuerungswerts aus dem Übersteuerungswert-Einstellregister 20 durch
und beliefert den Linearinterpolator 18 mit dem multiplizierten
Ausgangssignal als ein Signal, das die Geschwindigkeit der
Bewegung des Fühlstiftkopfes 1 in der X-Y-Ebene angibt. Das
Übersteuerungswert-Einstellregister 20 gibt einen Übersteuerungswert aus,
der umgekehrt proportional zu der Differenz Δε zwischen dem
zusammengesetzten Auslenkungssignal ε und der Referenz-Auslenkung ε&sub0;
ist, die von dem Addierer 5 zur Verfügung steht. Das bedeutet, daß
da die zuvor genannte Differenz Δε mit einem Ansteigen der Neigung
der Oberfläche des Modells 3 ansteigt, die Geschwindigkeit der
Bewegung, die durch den Linearinterpolator 18 befohlen wird, mit
einem Ansteigen der Neigung der Oberfläche des Modells 3 abnimmt.
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Auf der Grundlage der Koordinatenwerte (x1, y1) des Punkts B, die
von dem Mikroprozessor 12 geliefert werden, und des
Geschwindigkeitssignals aus dem Multiplizierer 21 erzeugt der
Linearinterpolator 18 Befehlsimpulse für die Bewegung des Fühlstiftkopfes in
den X- u. Y-Richtungen und liefert die X-Richtungs-Befehlsimpulse
über das ODER-Glied 23 an das Fehlerregister 8X und die
Y-Richtungs-Befehlsimpulse über das ODER-Glied 24 an das Fehlerregister
8Y. Als Ergebnis davon werden die Motoren 10X u. 10Y getrieben,
wodurch sich der Fühlstiftkopf 1 längs eines Weges A-B bei einer
Geschwindigkeit bewegt, die dem Ausgangssignal des Multiplizierers
21 entspricht.
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Wenn die numerische Information des Formats (B), die auf dem
Befehlsband 13 aufgezeichnet ist, durch den Bandleser 14 ausgelesen
wird, liefert der Mikroprozessor 12 numerische Information x2, y2,
i1 u. k1 an den Kreisinterpolator 19 und die vorgeschriebene
Vorschubrate f2 an den Multiplizierer 22. Der Multiplizierer 22
multipliziert die vorgeschriebene Vorschubrate f2 aus dem
Mikroprozessor 12 und den Übersteuerungswert aus dem Übersteuerungswert-
Einstellregister 20 und versorgt den Kreisinterpolator 19 mit dem
multiplizierten Ausgangssignal als ein Signal, das die
Geschwindigkeit der Bewegung des Fühlstiftkopfes 1 in der X-Y-Ebene
angibt. Auf der Grundlage der numerischen Information x2, y2, i1 u.
k1 aus dem Mikroprozessor 12 und des Geschwindigkeitsbefehls aus
dem Multiplizierer 22 erzeugt der Kreisinterpolator 19
Befehlsimpulse für die Bewegung des Fühlstiftkopfes in den X- u.
Y-Richtungen und liefert die X-Richtungs-Befehlsimpulse an das
Fehlerregister 8X über das ODER-Glied 23 und die Y-Richtungs-Befehlsimpulse
an das Fehlerregister 8Y über das ODER-Glied 24. Als Ergebnis
davon werden die Motoren 10X u. 10Y getrieben, wodurch sich der
Fühlstiftkopf 1 längs eines Kreisbogens, der seinen Mittelpunkt
bei dem Punkt E hat, bei einer Geschwindigkeit bewegt, die dem
Ausgangssignal des Multiplizierers 22 entspricht.
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Wie zuvor beschrieben, erzielt die herkömmliche Einheit, die in
Fig. 2 gezeigt ist, eine Abtastung in beliebiger Richtung durch
Bewegen des Fühlstiftkopfes 1 und des Modells 3 relativ zueinander
in den X- u. Y-Richtungen in Übereinstimmung mit numerischer
Information und in der Z-Richtung in Übereinstimmung mit den
Auslenkungssignalen, die von dem Fühlstiftkopf 1 zur Verfügung gestellt
werden. In diesem Fall tritt indessen, da das Abtasten oder
Abfühlen eindimensional erfolgt, ein Nachführungsfehler auf einem
steilen Oberflächenteil des Modells 3 auf, was es unmöglich macht,
eine hochgenaue Bearbeitung zu erzielen.
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Die vorliegende Erfindung ist auf das zuvor beschriebene Problem
mit dem Ziel gerichtet, die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.
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Die Druckschrift EP-A-0 076 330 offenbart eine
Fühlstiftregelungseinheit, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs aufweist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine in jeder Richtung
wirkende Profilregeleinheit zum Steuern einer relativen Bewegung
eines Fühlstiftkopfes und eines Modells in einem XYZ-Koordinatenraum
vorgesehen, die umfaßt:
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Profilarithmetikmittel zum Erzeugen eines
Geschwindigkeitssignals in einer Profilverfolgungs-Vorschub-richtung in der XY-Ebene
und eines Geschwindigkeitssignals in der Z-Richtung durch
Durchführen von Profilarithmetik-Operationen zum Profilverfolgen auf
der Grundlage von X-, Y- u. Z-Richtungs-Auslenkungssignalen aus
dem Fühlstiftkopf, der die Oberfläche des Modells abtastet, und
eines Richtungssignals, das die Profilverfolgungs-Vorschubrichtung
bezeichnet,
ein Z-Richtungstreibermittel zum Treiben des Modells und des
Fühlstiftkopfes relativ zueinander in der Z-Richtung in
Übereinstimmung mit dem Z-Richtungs-Geschwindigkeitssignal, das durch die
Profilarithmetikmittel erzeugt ist,
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Befehlsimpulssignal-Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines
Befehlsimpulssignals in der X-Richtung und eines
Befehlsimpulssignals in der Y-Richtung auf der Grundlage numerischer Information,
die den Weg der Bewegung des Fühlstiftkopfes in der XY-Ebene
bezeichnet, und des Geschwindigkeitssignals in der
Profilverfolgungs-Vorschubrichtung, das durch die
Profilarithmetikmittel erzeugt ist,
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X- u. Y-Richtungs-Treibermittel zum Treiben des Modells und des
Fühlstiftkopfes relativ zueinander in den X- u. Y-Richtungen in
Übereinstimmung mit den X- u. Y-Richtungs-Befehlsimpulssignalen,
die durch die Befehlsimpulssignal-Erzeugungsmittel erzeugt sind,
und
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ein Richtungssignal-Erzeugungsmittel zum Erzeugen des
Richtungssignals, das die Profilverfolgungs-Vorschubrichtung in der
XY-Ebene bezeichnet, wobei das Richtungssignal den
Profilarithmetikmitteln zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
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die Profilarithmetikmittel außerdem auf ein Geschwindigkeits-
Befehlssignal ansprechen, das eine Vorschubrate bezeichnet, die
der numerischen Information entspricht,
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die Befehlsimpulssignal-Erzeugungsmittel einen
LinearInterpolator zum Erzeugen von Befehlsimpulsen in Reaktion auf numerische
Information, die eine lineare Bewegung des Fühlstiftkopfes in der
XY-Ebene bezeichnet, und einen Kreis-Interpolator zum Erzeugen von
Befehlsimpulsen in Reaktion auf numerische Information, die eine
kreisförmige Bewegung des Fühlstiftkopfes in der XY-Ebene
bezeichnet, enthalten, wobei beide Interpolatoren das
Geschwindigkeitssignal in der Profilverfolgungs-Vorschubrichtung aufnehmen, und daß
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das Richtungssignal-Erzeugungsmittel eine arithmetische
Schaltung umfaßt, die schaltungsmäßig so angeordnet ist, daß sie die
Ausgangssignale der beiden Interpolatoren aufnimmt.
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Das Geschwindigkeitssignal kann in der Abfühlvorschubrichtung
durch das das Profilarithmetikmittel gewonnen werden, und die X-
u. Y-Richtungs-Geschwindigkeitssignale können durch das
Geschwindigkeitsignal-Erzeugungsmittel auf der Grundlage des
Geschwindigkeitssignals in der Abfühlvorschubrichtung und der numerischen
Information, die den Weg der Bewegung des Fühlstiftkopfes definiert,
gewonnen werden. Da die Geschwindigkeiten in den X-, Y- u.
Z-Richtungen alle durch die Profilarithmetikoperationen zum Abtasten
oder Abfühlen gewonnen werden, kann die Bearbeitung mit einem
höheren Genauigkeitsgrad erzielt werden.
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Im folgenden wird beispielhaft auf die Figuren Bezug genommen.
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Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt.
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Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Beispiel aus dem Stand
der Technik darstellt.
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Fig. 3 zeigt Wege der Bewegung des Fühlstiftkopfes.
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In Fig. 1 bezeichnen das Bezugszeichen 30 eine
Indizierungsschaltung, die Bezugszeichen 31 u. 32
Geschwindigkeitssignal-Erzeugungsschaltungen
zum Erzeugen eines
Tangentialrichtungs-Geschwindigkeitsignals VT bzw. eines
Senkrechtrichtungs-Geschwindigkeitssignals VN, das Bezugszeichen 33 eine Verteilerschaltung, das
Bezugszeichen 34 einen Spannungs/Frequenz-Wandler, das Bezugszeichen
35 einen A/D-Wandler und das Bezugszeichen 36 eine arithmetische
Schaltung. Die weiteren Bezugszeichen, die mit denjenigen in Mol-%2 identisch sind, bezeichnen gleiche Teile wie in Fig. 2.
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Der Fühlstiftkopf 1 liefert an den Generator 4 zum Erzeugen eines
zusammengesetzten Auslenkungssignals und an die
Indizierungsschaltung 30 die Auslenkungssignale εx, εy, εz, die der Auslenkung des
Fühlstiftes 2 in den X-, Y- u. Z-Richtungen entsprechen, der sich
in Berührung mit dem Modell 3 bewegt. Der Generator 4 zum Erzeugen
eines zusammengesetzten Auslenkungssignals erzeugt das
zusammengesetzte Auslenkungssignal
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der Addierer 5
gewinnt die Differenz Δε zwischen dem zusammengesetzten
Auslenkungssignal ε und dem Referenz-Auslenkungssignal ε&sub0; und die
Geschwindigkeitssignal-Erzeugungsschaltungen 31 u. 32 erzeugen das
Tangentialrichtungs-Geschwindigkeitssignal VT und das
Senkrechtrichtungs-Geschwindigkeitssignal VN auf der Grundlage der zuvor
genannten Differenz Δε. Die Indizierungsschaltung 30 gewinnt ein
Auslenkungskomponentensignal in der Richtung der Auslenkung
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εa = εxcosA + εysinA
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aus den Auslenkungssignalen εx u. εy in den X- u. Y-Richtungen,
die von dem Fühlstiftkopf 1 erzeugt werden, und den
Richtungssignalen sinA und cosA (wobei A den Winkel zwischen der X-Achse und
der Abfühlvorschubrichtung bezeichnet), die die
Abfühlvorschubrichtung angeben, welche von der später zu beschreibenden
arithmetischen Schaltung 36 erzeugt werden. Dann gewinnt die
Indizierungsschaltung ein Sinussignal
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und ein
Cosinussignal
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auf der Grundlage des
Auslenkungskomponentensignals εa und des Auslenkungssignals εz in der
Z-Richtung, das von dem Fühlstiftkopf 1 bereitgestellt ist. Die
Indizierungsschaltung 30 kann beispielsweise durch eine Kombination aus
einer Auslenkungsrichtungs-Indizierungsschaltung 17 und eines
Koordinatentransformators 22 gebildet sein, die in der Japanischen
Patentanmeldung Nr. 14098/79 offenbart sind.
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Die Verteilerschaltung 33 leitet von dem Sinussignal sind und dem
Cosinussignal cosβ, die von der Indizierungsschaltung 30 zugeführt
werden, und dem Tangentialrichtungs-Geschwindigkeitssignal VT und
dem senkrechtrichtungs-Geschwindigkeitssignal VN aus den
Geschwindigkeits-Erzeugungsschaltungen 31 u. 32 ein Geschwindigkeitssignal
Va in der Abfühlvorschubrichtung und ein Geschwindigkeitssignal Vz
in der Z-Richtung ab. Das Geschwindigkeitssignal Vz in der
Z-Richtung wird durch den Spannungs/Frequenz-Wandler 34 in Impulse einer
Frequenz umgesetzt, die proportional zu dem Spannungswert des
Geschwindigkeitssignals ist. Die Impulse, die auf diese Weise
gewonnen sind, werden dem Fehlerregister 8Z zugeführt, wodurch der
Motor 10Z getrieben wird, was den Fühlstiftkopf 1 relativ zu dem
Modell 3 in der Z-Richtung bei einer Geschwindigkeit bewegt, die dem
Geschwindigkeitssignal Vz entspricht. Das bedeutet, daß die
relative Auslenkung des Fühlstiftkopfes 1 und des Modells 3 in der Z-
Richtung in Übereinstimmung mit den Auslenkungssignalen εx, εy u.
εz geregelt wird, die von dem Fühlstiftkopf 1 ausgegeben werden.
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Die relative Auslenkung des Fühlstiftkopfes 1 und des Modells 3 in
den X- u. Y-Richtungen wird in Übereinstimmung mit der numerischen
Information, die den Weg der Bewegung des Fühlstiftkopfes 1
definiert, welche auf dem Befehlsband 13 aufgezeichnet ist, und dem
Geschwindigkeitssignal Va in der Abfühlvorschubrichtung geregelt,
das von der Verteilerschaltung 33 erzeugt wird.
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Es sei nun angenommen, daß die numerische Information des Formats
(A) durch den Bandleser 14 ausgelesen wird, der Mikroprozessor 12
über den Ausgabeabschnitt 17 die X- u. Y-Koordinaten (x1 u. y1)
des Punkts B an den Linearinterpolator 18 und die vorgeschriebene
Vorschubrate f1 an die Geschwindigkeitssignal-Erzeugungsschaltung
31 liefert. Beiläufig bemerkt sind die
Eingangs/Ausgangs-Charakteristika der Geschwindigkeitssignal-Erzeugungsschaltung 31 derart
eingestellt, daß wenn-sie mit der vorgeschriebenen Vorschubrate f1
versorgt wird, das Tangentialrichtungs-Geschwindigkeitssignal VT
zu dem Zeitpunkt, zu dem die Differenz A- zwischen dem
zusammengesetzten Auslenkungssignal ε und dem Referenz-Auslenkungssignal ε&sub0;
Null ist, einen Wert annimmt, der der vorgeschriebenen
Vorschubrate f1 entspricht.
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Auf der Grundlage des Koordinatenwerts (x1, y1) des Punkts B, der
von dem Mikroprozessor 12 bereitgestellt ist, und des
Geschwindigkeitssignals Va in der Abfühlvorschubrichtung, das von der
Verteilerschaltung 33 über den A/D-Wandler 35 bereitgestellt ist, gibt
der Linearinterpolator 18 X- u. Y-Richtungs-Befehlsimpulse zum
Treiben des Fühlstiftkopfes 1 längs des Weges A-B bei einer
Geschwindigkeit, die dem Geschwindigkeitssignal Va entspricht, aus.
Die X-Richtungs-Befehlsimpulse werden über das ODER-Glied 23 dem
Fehlerregister 8X und der arithmetischen Schaltung 36 zugeführt.
Die Y-Richtungs-Befehlsimpulse werden über das ODER-Glied 24 dem
Fehlerregister 8Y und der arithmetischen Schaltung 36 zugeführt.
Die Motoren 10X u. 10Y werden durch die Ausgangssignale der
Fehlerregister 8X u. 8Y getrieben, und der Fühlstiftkopf 1 wird längs
des Weges A-B in der X-Y-Ebene bei einer Geschwindigkeit, die dem
Geschwindigkeitssignal Va entspricht, getrieben.
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Die arithmetische Schaltung 36 führt die folgende Verarbeitung bei
jeder Zeiteinheit ΔT durch:
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Auf der Grundlage der Anzahlen Nx u. Ny der X- u.
Y-Richtungs-Befehlsimpulse, die ihr bei jeder Zeiteinheit AT zugeführt werden,
führt die arithmetische Schaltung 36 Operationen gemäß den
folgenden Gleichungen (1) u. (2) durch, um die Richtungssignale sinA u.
cosA zu erzeugen, die die Abfühlvorschubrichtung bezeichnen,
welche Signale der Indizierungsschaltung 30 zugeführt werden:
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Das bedeutet, daß da die Beträge der Bewegung in den X- u.
Y-Richtungen
proportional zu den Anzahlen Nx u. Ny der X- u.
Y-Richtungs-Befehlsimpulse sind, die Abfühlvorschubrichtung für jede
Zeiteinheit ΔT durch Durchführen der Operationen gemäß den
Gleichungen (1) u. (2) gewonnen werden können.
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Wenn die numerische Information des Formats (B) durch den
Bandleser 14 ausgelesen ist, liefert der Mikroprozessor 12 über den
Ausgabeabschnitt 17 die numerische Information x2, y2, i1 u. k1 an
den Kreisinterpolator 19 und die vorgeschriebene Vorschubrate f2
an die Geschwindigkeits-Erzeugungsschaltung 31. Auf der Grundlage
der numerischen Information x2, y2, i1 u. k1 aus dem
Mikroprozessor 12 und des Geschwindigkeitssignals Va in der
Abfühlvorschubrichtung aus der Verteilerschaltung 33 gibt der
Kreisinterpolator 19 X- u. Y-Richtungs-Befehlsimpulse zum Treiben des
Fühlstiftkopfes 1 längs des Kreisbogens, der seinen Mittelpunkt bei
dem Punkt E hat, bei einer Geschwindigkeit, die dem
Geschwindigkeitssignal Va entspricht, aus. Als Ergebnis davon werden die
Motoren 10X u. 10Y durch die Ausgangssignale der Fehlerregister 8X
u. 8Y getrieben, die den Motoren über die Verstärker 9Y u. 9Y
zugeführt werden, und der Fühlstiftkopf 1 bewegt sich längs des
Kreisbogens, der seinen Mittelpunkt bei dem Punkt E hat, bei der
Geschwindigkeit, die dem Geschwindigkeitssignal Va entspricht.
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Darüber hinaus erzeugt die arithmetische Schaltung 36
Richtungssignale sind u. cosα, die die Abfühlvorschubrichtung bezeichnen, und
liefert diese an die Indizierungsschaltung 30 in derselben Art und
Weise, wie dies zuvor beschrieben ist. Im Falle des Bewegens des
Fühlstiftkopfes längs eines Kreisbogens gewinnt die arithmetische
Schaltung 36 sequentiell Sinus- u. Cosinuswerte des Kreisbogens in
Richtungen tangential dazu.
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Während das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel durch Hardware
gebildet ist, ist es selbstverständlich auch möglich, dieselbe
Verarbeitung durch Software durchzuführen.
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Wie zuvor beschrieben, umfaßt die Fühlstiftregeleinheit gemäß der
vorliegenden Erfindung: ein Profilarithmetikmittel
(zusammengesetzt
aus dem Generator 4 zum Erzeugen eines zusammengesetzten
Auslenkungssignals, dem Addierer 5, der Indizierungsschaltung 30,
den Geschwindigkeitssignal-Erzeugungsschaltungen 31 u. 32 und der
Verteilerschaltung 33 in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel),
das ein Geschwindigkeitssignal (Va in dem Ausführungsbeispiel) in
der Abfühlvorschubrichtung und ein Geschwindigkeitssignal in der
Z-Achsen-Richtung durch Durchführen von
Profilarithmetikoperationen zum Abfühlen auf der Grundlage von Auslenkungssignalen in den
X-Achsen-, Y-Achsen- u. Z-Achsen-Richtungen, die von einem
Fühlstiftkopf zur Verfügung gestellt werden, welcher die
Modelloberfläche abfühlt, und von Richtungssignalen (sinα u. cosα aus der
arithmetischen Schaltung 36 in dem Ausführungsbeispiel), welche
die Abfühlvorschubrichtung in der X-Y-Ebene bezeichnen,
Z-Richtungs-Treibermittel (zusammengesetzt aus dem Motor 10Z usw. in dem
Ausführungsbeispiel) zum Bewegen des Modells und des
Fühlstiftkopfes relativ zueinander in der Z-Richtung in Übereinstimmung mit
dem Z-Richtungs-Geschwindigkeitssignal, das durch das
Profilarithmetikmittel erzeugt wird, ein Befehlsimpulssignal-Erzeugungsmittel
(zusammengesetzt aus dem Linearinterpolator 18, dem
Kreisinterpolator 19 usf. in dem Ausführungsbeispiel) zum Erzeugen eines
Befehlsimpulssignals in der X-Richtung und eines
Befehlsimpulssignals in der Y-Richtung auf der Grundlage der numerischen
Information, die den Weg der Bewegung des Fühlstiftkopfes in der X-Y-
Ebene bezeichnet, und des Geschwindigkeitssignals in der
Abfühlvorschubrichtung, das durch das Profilarithmetikmittel erzeugt
wird, X- u. Y-Richtungs-Treibermittel (zusammengesetzt aus den
Motoren 10X, 10Y usw. in dem Ausführungsbeispiel) zum Bewegen des
Modells und des Fühlstiftkopfes relativ zueinander in den X- u. Y-
Richtungen in Übereinstimmung mit den X- u.
Y-Richtungs-Befehlsimpulssignalen, die durch das Befehlsimpulssignal-Erzeugungsmittel
erzeugt werden, und ein Richtungssignal-Erzeugungsmittel
(zusammengesetzt aus der arithmetischen Schaltung 36 in dem
Ausführungsbeispiel) zum Erzeugen des Richtungssignals, das die
Abfühlvorschubrichtung in der X-Y-Ebene bezeichnet, auf der Grundlage der
X- u. Y-Richtungs-Befehlsimpulssignale, die durch das
Befehlsimpulssignal-Erzeugungsmittel erzeugt werden, und zum Liefern des
Richtungssignals an das Profilarithmetikmittel. Da die
Geschwindigkeiten
der Bewegung in den X-, Y- u. Z-Richtungen alle durch
Profilarithmetikoperationen zum Abfühlen gewonnen werden, besitzt
die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß die
Bearbeitungsgenauigkeit höher ist, als sie mit dem Beispiel nach dem Stand der
Technik, das ein eindimensionales Abfühlen durchführt, erreichbar
wäre.