JP2000263495A - 板状体の切断方法及び切断装置 - Google Patents
板状体の切断方法及び切断装置Info
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- JP2000263495A JP2000263495A JP11075667A JP7566799A JP2000263495A JP 2000263495 A JP2000263495 A JP 2000263495A JP 11075667 A JP11075667 A JP 11075667A JP 7566799 A JP7566799 A JP 7566799A JP 2000263495 A JP2000263495 A JP 2000263495A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/037—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/04—Cutting or splitting in curves, especially for making spectacle lenses
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Control Of Cutting Processes (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】加工形状に沿った指令点の座標データからパラ
メトリック自由曲線補間により滑らかな加工軌跡を作成
し、精度よく板状体を加工する板状体の切断方法及び切
断装置を提供する。 【解決手段】本発明は、ガラスの加工形状に沿った指令
点の間をスプライン曲線で補間し、滑らかな加工軌跡を
作成してこのスプライン曲線に基づいて加工プログラム
を作成する。
メトリック自由曲線補間により滑らかな加工軌跡を作成
し、精度よく板状体を加工する板状体の切断方法及び切
断装置を提供する。 【解決手段】本発明は、ガラスの加工形状に沿った指令
点の間をスプライン曲線で補間し、滑らかな加工軌跡を
作成してこのスプライン曲線に基づいて加工プログラム
を作成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は板状体の切断方法及
び切断装置に係り、特にガラス板等の板状体を所望形状
に切断する板状体の切断方法及び切断装置に関する。
び切断装置に係り、特にガラス板等の板状体を所望形状
に切断する板状体の切断方法及び切断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス板の切断装置は、カッターホイー
ル等のカッター部材を切断方向に移動させてガラス板の
表面に切線を加工し、切線加工後、切線でガラス板を折
って所望の形状のガラス板に切断するものである。とこ
ろで近年、上述したような切断装置において、加工形状
や加工条件等の加工データを入力すると、加工データに
基づいた加工を自動で行うNC工作機械が使用されるよ
うになっている。従来のNC工作機械では、加工形状に
沿って適当な間隔をおいて指令点の座標データを入力す
ると、これらの指令点を通るように隣接する2点間を直
線又は円弧で補間して加工軌跡を作成し、この加工軌跡
に沿って切断が行われるようになっている。
ル等のカッター部材を切断方向に移動させてガラス板の
表面に切線を加工し、切線加工後、切線でガラス板を折
って所望の形状のガラス板に切断するものである。とこ
ろで近年、上述したような切断装置において、加工形状
や加工条件等の加工データを入力すると、加工データに
基づいた加工を自動で行うNC工作機械が使用されるよ
うになっている。従来のNC工作機械では、加工形状に
沿って適当な間隔をおいて指令点の座標データを入力す
ると、これらの指令点を通るように隣接する2点間を直
線又は円弧で補間して加工軌跡を作成し、この加工軌跡
に沿って切断が行われるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
NC工作機械のように指令点の間を単に直線や円弧で補
間した場合には、各指令点で滑らかな加工軌跡が得られ
ないため加工方向が不連続に変化する。このため、速度
制御が困難で加工具を加工軌跡に精度よく追従させるこ
とができなかった。
NC工作機械のように指令点の間を単に直線や円弧で補
間した場合には、各指令点で滑らかな加工軌跡が得られ
ないため加工方向が不連続に変化する。このため、速度
制御が困難で加工具を加工軌跡に精度よく追従させるこ
とができなかった。
【0004】また、NC制御される上述の切断装置にお
いて、カッター部材がガラス板と接触する加工点とNC
制御される制御点とが異なる場合がある。例えば、円板
状のカッター部材をキャスター機構によって走行させる
ようにした場合、カッター部材の走行方向を旋回させる
軸の位置が制御点となる。一方、カッター部材はこの軸
の位置から所定半径離れた位置でガラス板と接触するた
め、加工点の位置は制御点からオフセットされた位置と
なる。このような場合に単に制御点を加工形状に沿って
移動させるようにしても、曲線部分等においてカッター
部材が加工軌跡に追従することができず、精度よくガラ
ス板を切断することができないという問題があった。
いて、カッター部材がガラス板と接触する加工点とNC
制御される制御点とが異なる場合がある。例えば、円板
状のカッター部材をキャスター機構によって走行させる
ようにした場合、カッター部材の走行方向を旋回させる
軸の位置が制御点となる。一方、カッター部材はこの軸
の位置から所定半径離れた位置でガラス板と接触するた
め、加工点の位置は制御点からオフセットされた位置と
なる。このような場合に単に制御点を加工形状に沿って
移動させるようにしても、曲線部分等においてカッター
部材が加工軌跡に追従することができず、精度よくガラ
ス板を切断することができないという問題があった。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、切断形状に沿った指令点の座標データからパラ
メトリック自由曲線補間により滑らかな加工軌跡を作成
するとともに精度よく板状体を切断する板状体の切断方
法及び切断装置を提供することを目的とする。
もので、切断形状に沿った指令点の座標データからパラ
メトリック自由曲線補間により滑らかな加工軌跡を作成
するとともに精度よく板状体を切断する板状体の切断方
法及び切断装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、切断部を所定の移動軌跡で移動させなが
ら板状体に切線を付与し、次いで該切線の近傍を押圧し
て板状体を折り割り、板状体を所定の形状に切断する板
状体の切断方法において、板状体の切断形状に沿って所
定の間隔をおいて設定された複数の指令点の座標から、
隣接する前記各指令点の間を滑らかに補間するパラメト
リック自由曲線を算出し、該パラメトリック自由曲線上
の所定点のパラメトリック自由曲線の曲率を算出し、前
記所定点でのパラメトリック自由曲線の曲率に基づき切
断速度を算出するとともに、前記パラメトリック自由曲
線と切断速度とに基づき、前記板状体と接触する切断部
の加工点に対しオフセットした位置の移動軌跡を制御し
て、前記パラメトリック自由曲線に沿って、前記板状体
に切線を付与する、ことを特徴とする板状体の切断方法
を提供する。
成するために、切断部を所定の移動軌跡で移動させなが
ら板状体に切線を付与し、次いで該切線の近傍を押圧し
て板状体を折り割り、板状体を所定の形状に切断する板
状体の切断方法において、板状体の切断形状に沿って所
定の間隔をおいて設定された複数の指令点の座標から、
隣接する前記各指令点の間を滑らかに補間するパラメト
リック自由曲線を算出し、該パラメトリック自由曲線上
の所定点のパラメトリック自由曲線の曲率を算出し、前
記所定点でのパラメトリック自由曲線の曲率に基づき切
断速度を算出するとともに、前記パラメトリック自由曲
線と切断速度とに基づき、前記板状体と接触する切断部
の加工点に対しオフセットした位置の移動軌跡を制御し
て、前記パラメトリック自由曲線に沿って、前記板状体
に切線を付与する、ことを特徴とする板状体の切断方法
を提供する。
【0007】また、本発明は所定の移動軌跡で移動しな
がら板状体に切線を付与する切断部と、前記切線の近傍
を押圧して板状体を折り割る押圧手段とを備えた板状体
の切断装置において、前記切断部は、前記板状体と接触
する切断部の加工点に対しオフセットした位置の移動軌
跡が制御されて移動するものであり、板状体の切断形状
に沿って所定の間隔をおいて設定された複数の指令点の
座標を入力する入力部と、隣接する前記各指令点の間を
滑らかに捕間するパラメトリック自由曲線を算出するパ
ラメトリック自由曲線算出手段と、該パラメトリック自
由曲線算出手段によって算出されたパラメトリック自由
曲線上の所定点のパラメトリック自由曲線の曲率を算出
する曲率算出手段と、該曲率算出手段によって算出され
た前記所定点でのパラメトリック自由曲線の曲率に基づ
き切断速度を算出する切断速度算出手段と、前記パラメ
トリック自由曲線算出手段及び切断速度算出手段によっ
て算出されたパラメトリック自由曲線と切断速度とに基
づき、前記板状体と接触する切断部の加工点に対しオフ
セットした位置の移動軌跡を制御し、前記パラメトリッ
ク自由曲線に沿って前記板状体に切線を付与する制御手
段と、を備えたことを特徴とする板状体の切断装置を提
供する。
がら板状体に切線を付与する切断部と、前記切線の近傍
を押圧して板状体を折り割る押圧手段とを備えた板状体
の切断装置において、前記切断部は、前記板状体と接触
する切断部の加工点に対しオフセットした位置の移動軌
跡が制御されて移動するものであり、板状体の切断形状
に沿って所定の間隔をおいて設定された複数の指令点の
座標を入力する入力部と、隣接する前記各指令点の間を
滑らかに捕間するパラメトリック自由曲線を算出するパ
ラメトリック自由曲線算出手段と、該パラメトリック自
由曲線算出手段によって算出されたパラメトリック自由
曲線上の所定点のパラメトリック自由曲線の曲率を算出
する曲率算出手段と、該曲率算出手段によって算出され
た前記所定点でのパラメトリック自由曲線の曲率に基づ
き切断速度を算出する切断速度算出手段と、前記パラメ
トリック自由曲線算出手段及び切断速度算出手段によっ
て算出されたパラメトリック自由曲線と切断速度とに基
づき、前記板状体と接触する切断部の加工点に対しオフ
セットした位置の移動軌跡を制御し、前記パラメトリッ
ク自由曲線に沿って前記板状体に切線を付与する制御手
段と、を備えたことを特徴とする板状体の切断装置を提
供する。
【0008】本発明によれば、入力部によってガラス板
等の板状体の加工形状に沿って所定の間隔をおいて設定
された複数点の指令点を入力し、パラメトリック自由曲
線算出手段によって指令点の間を補間するパラメトリッ
ク自由曲線を算出する。そして、曲率算出手段によって
パラメトリック自由曲線上の所定点においてパラメトリ
ック自由曲線の曲率を算出し、この曲率に基づいて前記
パラメトリック自由曲線上の前記所定点における切断速
度を切断速度算出手段によって算出する。そして、前記
パラメトリック自由曲線算出手段によって算出されたパ
ラメトリック自由曲線と前記切断速度算出手段によって
算出された切断速度に基づいて前記加工点に対してオフ
セットされた位置の移動軌跡を制御し、前記パラメトリ
ック自由曲線に沿って前記板状体を切断する。
等の板状体の加工形状に沿って所定の間隔をおいて設定
された複数点の指令点を入力し、パラメトリック自由曲
線算出手段によって指令点の間を補間するパラメトリッ
ク自由曲線を算出する。そして、曲率算出手段によって
パラメトリック自由曲線上の所定点においてパラメトリ
ック自由曲線の曲率を算出し、この曲率に基づいて前記
パラメトリック自由曲線上の前記所定点における切断速
度を切断速度算出手段によって算出する。そして、前記
パラメトリック自由曲線算出手段によって算出されたパ
ラメトリック自由曲線と前記切断速度算出手段によって
算出された切断速度に基づいて前記加工点に対してオフ
セットされた位置の移動軌跡を制御し、前記パラメトリ
ック自由曲線に沿って前記板状体を切断する。
【0009】これにより、滑らかな加工軌跡を作成する
ことができ、切断速度を加工軌跡に応じて制御すること
ができる。また、切断部が板状体と接触する加工点に対
してオフセットされた位置(制御点)の移動軌跡がその
オフセット量を考慮して制御されるため、精度よく板状
体を所望形状に加工することができる。
ことができ、切断速度を加工軌跡に応じて制御すること
ができる。また、切断部が板状体と接触する加工点に対
してオフセットされた位置(制御点)の移動軌跡がその
オフセット量を考慮して制御されるため、精度よく板状
体を所望形状に加工することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下添付図面にしたがって本発明
に係る板状体の切断装置について詳説する。図1は、本
発明が適用されたガラス板の切断装置の一実施の形態を
示した概略構造の斜視図である。同図に示すようにガラ
ス板の切断装置10の装置本体12には、開口部14、
14が形成され、開口部14、14の底部にはそれぞれ
ガイドレール16、16が平行に配設されている。ガイ
ドレール16、16にはガイド18、18を介してX軸
移動枠体20が移動自在に支持されるとともに、図示し
ないガイドを介してX軸移動枠体22が移動自在に支持
される。X軸移動枠体20とX軸移動枠体22とは同一
に構成されているので、以下X軸移動枠体20について
説明してX軸移動枠体22の説明は省略する。
に係る板状体の切断装置について詳説する。図1は、本
発明が適用されたガラス板の切断装置の一実施の形態を
示した概略構造の斜視図である。同図に示すようにガラ
ス板の切断装置10の装置本体12には、開口部14、
14が形成され、開口部14、14の底部にはそれぞれ
ガイドレール16、16が平行に配設されている。ガイ
ドレール16、16にはガイド18、18を介してX軸
移動枠体20が移動自在に支持されるとともに、図示し
ないガイドを介してX軸移動枠体22が移動自在に支持
される。X軸移動枠体20とX軸移動枠体22とは同一
に構成されているので、以下X軸移動枠体20について
説明してX軸移動枠体22の説明は省略する。
【0011】X軸移動枠体20は図2に示すように矩形
状の枠体に形成され、下端部の両側部に前述したガイド
18、18が固定されている。また、X軸移動枠体20
の下端部中央にはブラケット24を介してサーボモータ
26が設けられている。サーボモータ26の回転軸には
プーリ28が固着され、プーリ28及びプーリ30には
無端状ベルト32が張設されている。プーリ30はナッ
ト34に一体的に連結され、ナット34はボールねじ3
6にねじ結合されている。また、ナット34は軸受38
に回動自在に支持され、軸受38はブラケット24に固
定されている。ボールねじ36の両端部はそれぞれ装置
本体12に回動しない状態で固定されている。
状の枠体に形成され、下端部の両側部に前述したガイド
18、18が固定されている。また、X軸移動枠体20
の下端部中央にはブラケット24を介してサーボモータ
26が設けられている。サーボモータ26の回転軸には
プーリ28が固着され、プーリ28及びプーリ30には
無端状ベルト32が張設されている。プーリ30はナッ
ト34に一体的に連結され、ナット34はボールねじ3
6にねじ結合されている。また、ナット34は軸受38
に回動自在に支持され、軸受38はブラケット24に固
定されている。ボールねじ36の両端部はそれぞれ装置
本体12に回動しない状態で固定されている。
【0012】したがって、サーボモータ26を駆動し
て、プーリ28、無端状ベルト32及びプーリ30を介
してナット34を回動することにより、ナット34がボ
ールねじ36に沿ってX1 −X2 方向に移動する。これ
により、軸受38及びブラケット24がボールねじ36
に沿って移動するので、サーボモータ26及びX軸移動
枠体20がボールねじ36に沿ってX1 −X2 方向に移
動する。
て、プーリ28、無端状ベルト32及びプーリ30を介
してナット34を回動することにより、ナット34がボ
ールねじ36に沿ってX1 −X2 方向に移動する。これ
により、軸受38及びブラケット24がボールねじ36
に沿って移動するので、サーボモータ26及びX軸移動
枠体20がボールねじ36に沿ってX1 −X2 方向に移
動する。
【0013】図2に示すように、X軸移動枠体20の上
梁部20AにはY軸ガイド40が平行に設けられてい
る。Y軸ガイド40内には図示しないボールねじが回動
自在に支持され、このボールねじにはサーボモータ42
が連結されている。サーボモータ42はY軸ガイド40
の右端部に設けられている。図4に示すように、Y軸ガ
イド40にはスライダ44を介してY軸移動体46が軸
線方向に移動自在に支持され、スライダ44はY軸ガイ
ド40内のボールねじにねじ結合されている。
梁部20AにはY軸ガイド40が平行に設けられてい
る。Y軸ガイド40内には図示しないボールねじが回動
自在に支持され、このボールねじにはサーボモータ42
が連結されている。サーボモータ42はY軸ガイド40
の右端部に設けられている。図4に示すように、Y軸ガ
イド40にはスライダ44を介してY軸移動体46が軸
線方向に移動自在に支持され、スライダ44はY軸ガイ
ド40内のボールねじにねじ結合されている。
【0014】また、X軸移動枠体20の上梁部20Aに
沿ってガイドレール48が設けられ、ガイドレール48
にはガイド50を介してY軸移動体46が移動自在に支
持されている。したがって、サーボモータ42を駆動す
ると、ボールねじが回動してスライダ44を介してY軸
移動体46がY軸ガイド40に沿ってY1 −Y2 方向に
移動する。
沿ってガイドレール48が設けられ、ガイドレール48
にはガイド50を介してY軸移動体46が移動自在に支
持されている。したがって、サーボモータ42を駆動す
ると、ボールねじが回動してスライダ44を介してY軸
移動体46がY軸ガイド40に沿ってY1 −Y2 方向に
移動する。
【0015】図4に示すように、Y軸移動体46は略L
形に形成され、右側部46Aにはカッター手段52が設
けられている。図5に示すように、カッター手段52は
円板状のカッター54を有し、カッター54はシャフト
56の先端部に回動自在に支持されている。シャフト5
6は略L形に形成され、カッター54の回転軸はシャフ
ト56の軸線からS寸法分オフセットされている。ま
た、シャフト56はカッター手段52の本体に回動自在
に支持されている。したがって、カッター54をガラス
板58の表面に押し付けて、カッター手段52を移動す
ると、カッター54はカッター手段52の進行方向を向
いて回動しながら移動する。即ち、カッター54はキャ
スター機構によって移動するようになっている。なお、
カッター54の回転軸からシャフト56の軸線までのオ
フセット量をキャスターの偏心量と称する。
形に形成され、右側部46Aにはカッター手段52が設
けられている。図5に示すように、カッター手段52は
円板状のカッター54を有し、カッター54はシャフト
56の先端部に回動自在に支持されている。シャフト5
6は略L形に形成され、カッター54の回転軸はシャフ
ト56の軸線からS寸法分オフセットされている。ま
た、シャフト56はカッター手段52の本体に回動自在
に支持されている。したがって、カッター54をガラス
板58の表面に押し付けて、カッター手段52を移動す
ると、カッター54はカッター手段52の進行方向を向
いて回動しながら移動する。即ち、カッター54はキャ
スター機構によって移動するようになっている。なお、
カッター54の回転軸からシャフト56の軸線までのオ
フセット量をキャスターの偏心量と称する。
【0016】シャフト56はカッター手段52の本体に
昇降自在に支持され、シャフト56はカッター手段52
の本体に供給されるエアで下方に押し下げされる。これ
により、カッター54が一定の押付力でガラス板58の
表面に押し付けられる。この状態で、カッター手段52
をX軸方向、Y軸方向に移動すると、カッター54はカ
ッター手段52の進行方向を向いて回動しながら移動し
て、ガラス板58の表面に切線58A(図1参照)が加
工される。また、エアの供給が解除されるとばね(図示
せず)の付勢力でシャフト56が上方に持ち上げられ
て、カッター54がガラス板58の表面から上昇する。
昇降自在に支持され、シャフト56はカッター手段52
の本体に供給されるエアで下方に押し下げされる。これ
により、カッター54が一定の押付力でガラス板58の
表面に押し付けられる。この状態で、カッター手段52
をX軸方向、Y軸方向に移動すると、カッター54はカ
ッター手段52の進行方向を向いて回動しながら移動し
て、ガラス板58の表面に切線58A(図1参照)が加
工される。また、エアの供給が解除されるとばね(図示
せず)の付勢力でシャフト56が上方に持ち上げられ
て、カッター54がガラス板58の表面から上昇する。
【0017】図4に示すように、Y軸移動体46の左端
部にはプレス手段60が回転軸61を介して回動自在に
支持されている。また、図6に示すように回転軸61に
はプーリ62が同軸上に固定され、プーリ62及びプー
リ64には無端状ベルト66が張設されている。プーリ
64はサーボモータ65の駆動軸65Aに同軸上に固定
されている。また、回転軸61の端部には回転板68が
固定され、回転板68には4本のエアシリンダ69、6
9…が同一円弧上に90°の間隔をおいて互いに平行に
下方向を向いて取り付けられている。エアシリンダ6
9、69…のロッド部69A、69A…にはそれぞれプ
レスヘッド70、70…が連結されている。
部にはプレス手段60が回転軸61を介して回動自在に
支持されている。また、図6に示すように回転軸61に
はプーリ62が同軸上に固定され、プーリ62及びプー
リ64には無端状ベルト66が張設されている。プーリ
64はサーボモータ65の駆動軸65Aに同軸上に固定
されている。また、回転軸61の端部には回転板68が
固定され、回転板68には4本のエアシリンダ69、6
9…が同一円弧上に90°の間隔をおいて互いに平行に
下方向を向いて取り付けられている。エアシリンダ6
9、69…のロッド部69A、69A…にはそれぞれプ
レスヘッド70、70…が連結されている。
【0018】したがって、サーボモータ65を駆動する
ことにより、プーリ62、無端状ベルト66、プーリ6
4及び回転軸61を介して回転板68が回転し、回転板
68の回転で4本のプレスヘッド70、70…が回転す
る。これにより、4本のプレスヘッド70、70…を所
望の回転位置に位置決めすることができる。なお、X軸
移動枠体22に支持されているY軸移動体59はカッタ
ー54を備えていない点でY軸移動体46と相違する
が、その他の構成はY軸移動体46と同様に構成され、
X軸移動枠体22に沿ってY1 −Y2 方向に移動する。
ことにより、プーリ62、無端状ベルト66、プーリ6
4及び回転軸61を介して回転板68が回転し、回転板
68の回転で4本のプレスヘッド70、70…が回転す
る。これにより、4本のプレスヘッド70、70…を所
望の回転位置に位置決めすることができる。なお、X軸
移動枠体22に支持されているY軸移動体59はカッタ
ー54を備えていない点でY軸移動体46と相違する
が、その他の構成はY軸移動体46と同様に構成され、
X軸移動枠体22に沿ってY1 −Y2 方向に移動する。
【0019】また、図1及び図2に示すように、ガラス
板の切断装置10の装置本体12のテーブル72の中央
には真空吸着用の吸着パッド74が配置され、吸着パッ
ド74は図示しない真空ポンプに連通されている。した
がって、ガラス板58をテーブル72の表面に載置した
状態で真空ポンプを作動すると吸着パッド74内が真空
状態になり、ガラス板58が吸着パッド74に吸着され
る。
板の切断装置10の装置本体12のテーブル72の中央
には真空吸着用の吸着パッド74が配置され、吸着パッ
ド74は図示しない真空ポンプに連通されている。した
がって、ガラス板58をテーブル72の表面に載置した
状態で真空ポンプを作動すると吸着パッド74内が真空
状態になり、ガラス板58が吸着パッド74に吸着され
る。
【0020】前記の如く構成されたガラス板の切断装置
の作用について説明する。先ず、装置本体12のテーブ
ル72の表面にガラス板58を載置して、吸着パッド7
4をガラス板58の略中央に位置させる。この状態で、
図示しない真空ポンプを作動して吸着パッド74でガラ
ス板58を吸着して、ガラス板58を装置本体12のテ
ーブル72の表面に固定する。次いで、サーボモータ2
6を駆動して、プーリ28、無端状ベルト32及びプー
リ30を介してナット34を回動することにより、ナッ
ト34がボールねじ36に沿って移動する。
の作用について説明する。先ず、装置本体12のテーブ
ル72の表面にガラス板58を載置して、吸着パッド7
4をガラス板58の略中央に位置させる。この状態で、
図示しない真空ポンプを作動して吸着パッド74でガラ
ス板58を吸着して、ガラス板58を装置本体12のテ
ーブル72の表面に固定する。次いで、サーボモータ2
6を駆動して、プーリ28、無端状ベルト32及びプー
リ30を介してナット34を回動することにより、ナッ
ト34がボールねじ36に沿って移動する。
【0021】これにより、軸受38及びブラケット24
がボールねじ36に沿って移動するので、サーボモータ
26及びX軸移動枠体20がボールねじ36に沿ってX
1 −X2 方向に移動する。また、サーボモータ42を駆
動してボールねじを回動することにより、スライダ44
を介してY軸移動体46をY軸ガイド40に沿ってY1
−Y2 方向に移動する。これにより、Y軸移動体46に
設けられたカッター54がX軸方向、Y軸方向に移動し
てガラス板58の切線加工開始位置の上方まで移動す
る。
がボールねじ36に沿って移動するので、サーボモータ
26及びX軸移動枠体20がボールねじ36に沿ってX
1 −X2 方向に移動する。また、サーボモータ42を駆
動してボールねじを回動することにより、スライダ44
を介してY軸移動体46をY軸ガイド40に沿ってY1
−Y2 方向に移動する。これにより、Y軸移動体46に
設けられたカッター54がX軸方向、Y軸方向に移動し
てガラス板58の切線加工開始位置の上方まで移動す
る。
【0022】カッター54が切線加工開始位置の上方に
位置決めされた後、カッター手段52の本体にエアを供
給してカッター54を押し下げることにより、カッター
54を一定の押付力でガラス板58の表面に押し付け
る。この状態で、サーボモータ26及びサーボモータ4
2を駆動してカッター54をX軸方向、Y軸方向に移動
してガラス板58の表面に所望の加工形状の切線58A
を加工する。
位置決めされた後、カッター手段52の本体にエアを供
給してカッター54を押し下げることにより、カッター
54を一定の押付力でガラス板58の表面に押し付け
る。この状態で、サーボモータ26及びサーボモータ4
2を駆動してカッター54をX軸方向、Y軸方向に移動
してガラス板58の表面に所望の加工形状の切線58A
を加工する。
【0023】次に、カッター手段52の本体に供給され
ているエアの供給を停止してばね(図示せず)の付勢力
でカッター54をガラス板58の表面から上昇する。次
いで、X軸移動枠体20及びX軸移動枠体22をX1 −
X2 方向に移動するそれぞれのサーボモータ26を駆動
するとともに、Y軸移動体46及びY軸移動体59をY
1 −Y2 方向に移動するそれぞれのサーボモータ42を
駆動する。これにより、Y軸移動体46のプレス手段6
0とY軸移動体59のプレス手段60とをそれぞれX軸
方向、Y軸方向に移動して切線58Aの近傍の押圧位置
に位置決めする。
ているエアの供給を停止してばね(図示せず)の付勢力
でカッター54をガラス板58の表面から上昇する。次
いで、X軸移動枠体20及びX軸移動枠体22をX1 −
X2 方向に移動するそれぞれのサーボモータ26を駆動
するとともに、Y軸移動体46及びY軸移動体59をY
1 −Y2 方向に移動するそれぞれのサーボモータ42を
駆動する。これにより、Y軸移動体46のプレス手段6
0とY軸移動体59のプレス手段60とをそれぞれX軸
方向、Y軸方向に移動して切線58Aの近傍の押圧位置
に位置決めする。
【0024】次に、Y軸移動体46のプレス手段60及
びY軸移動体59のプレス手段60のそれぞれのサーボ
モータ65を駆動する。これにより、それぞれのプレス
手段60の4本のプレスヘッド70、70…が回転して
所望の回転位置に位置決めされる。この状態で、必要な
エアシリンダ69、69…を伸長してプレスヘッド7
0、70…の先端部でガラス板58の押圧位置を同時に
押圧する(図7参照)。これにより、ガラス板58は切
線58Aに沿って折り割りされて所望の形状に加工され
る。
びY軸移動体59のプレス手段60のそれぞれのサーボ
モータ65を駆動する。これにより、それぞれのプレス
手段60の4本のプレスヘッド70、70…が回転して
所望の回転位置に位置決めされる。この状態で、必要な
エアシリンダ69、69…を伸長してプレスヘッド7
0、70…の先端部でガラス板58の押圧位置を同時に
押圧する(図7参照)。これにより、ガラス板58は切
線58Aに沿って折り割りされて所望の形状に加工され
る。
【0025】次に、上記切断装置10の制御システムの
構成を図8に示す。同図に示すように上記切断装置10
の制御システムは、切断装置10、操作盤92、パソコ
ン94から構成される。パソコン94は主としてCPU
100、キーボード102、モニタ104、メモリ10
6、フロッピーディスク108から構成される。上記キ
ーボード102からは、ガラス板の加工形状、工具の動
作、機械の動作等の加工データが入力される。CPU1
00は、これらの加工データに基づいて各種演算を行
い、加工プログラムを作成し、データ伝送ケーブル又は
フロッピーディスク108を介して操作盤92に入力す
る。操作盤92は、加工プログラムに基づいて切断装置
10を制御し、ガラス板を所定の形状に加工する。
構成を図8に示す。同図に示すように上記切断装置10
の制御システムは、切断装置10、操作盤92、パソコ
ン94から構成される。パソコン94は主としてCPU
100、キーボード102、モニタ104、メモリ10
6、フロッピーディスク108から構成される。上記キ
ーボード102からは、ガラス板の加工形状、工具の動
作、機械の動作等の加工データが入力される。CPU1
00は、これらの加工データに基づいて各種演算を行
い、加工プログラムを作成し、データ伝送ケーブル又は
フロッピーディスク108を介して操作盤92に入力す
る。操作盤92は、加工プログラムに基づいて切断装置
10を制御し、ガラス板を所定の形状に加工する。
【0026】なお、フロッピーディスク108には加工
データや加工プログラム等を記録させることができ、上
記CPU100はフロッピーディスク108から予め作
成された加工データや加工ブログラムを参照することが
可能である。次に、上記CPU100のデータ処理手順
について図9のフローチャートを用いて詳説する。先
ず、オペレータは、加工形状に沿って、開始点から終了
点まで順番に適当な距離をおいて各位置のX、Y座標値
をキーボード102又はフロッピーディスク108から
入力する。CPU100は、この加工形状を示すデータ
を形状定義データ(図9のA)としてメモリ106に記
録する。
データや加工プログラム等を記録させることができ、上
記CPU100はフロッピーディスク108から予め作
成された加工データや加工ブログラムを参照することが
可能である。次に、上記CPU100のデータ処理手順
について図9のフローチャートを用いて詳説する。先
ず、オペレータは、加工形状に沿って、開始点から終了
点まで順番に適当な距離をおいて各位置のX、Y座標値
をキーボード102又はフロッピーディスク108から
入力する。CPU100は、この加工形状を示すデータ
を形状定義データ(図9のA)としてメモリ106に記
録する。
【0027】次に、CPU100はメモリ106から形
状定義データAを読み出し、この形状定義データAに基
づいてスプライン補間係数テーブル(図9のa)を作成
する(ステップS1)。スプライン補間係数テーブルa
は、形状定義データAによって与えられた点列データの
各区間毎に3次式のスプライン曲線で補間してその3次
式の係数を求め、任意の媒介変数に対して形状線上の位
置を求めることができるようにしたものである。
状定義データAを読み出し、この形状定義データAに基
づいてスプライン補間係数テーブル(図9のa)を作成
する(ステップS1)。スプライン補間係数テーブルa
は、形状定義データAによって与えられた点列データの
各区間毎に3次式のスプライン曲線で補間してその3次
式の係数を求め、任意の媒介変数に対して形状線上の位
置を求めることができるようにしたものである。
【0028】ところで、ガラス板の形状は始点から終点
まで2次元平面上に広がり、始点と終点が閉じて、且つ
滑らかにつながっている。したがって、このような形状
をスプライン補間するためには、パラメトリックに周期
スプラインとして計算する必要がある。なお、パラメト
リックとは、加工形状を定義するためのX、Y座標値と
は別のパラメータ(媒介変数)を同期を取るために導入
して、X、Y座標値を別々に補間計算する方法であり、
周期スプラインとは、開始点と最終点とが滑らかにつな
がるようにするもので、最終点をスプライン補間した
時、開始点と接線ベクトルが同じになるような係数を設
定するスプライン補間方法である。
まで2次元平面上に広がり、始点と終点が閉じて、且つ
滑らかにつながっている。したがって、このような形状
をスプライン補間するためには、パラメトリックに周期
スプラインとして計算する必要がある。なお、パラメト
リックとは、加工形状を定義するためのX、Y座標値と
は別のパラメータ(媒介変数)を同期を取るために導入
して、X、Y座標値を別々に補間計算する方法であり、
周期スプラインとは、開始点と最終点とが滑らかにつな
がるようにするもので、最終点をスプライン補間した
時、開始点と接線ベクトルが同じになるような係数を設
定するスプライン補間方法である。
【0029】処理としては、X座標、Y座標に関してそ
れぞれ別々に周期スプライン補間用の係数テーブルを作
成し、メモリ106に記録する。実際の補間は、求めた
スプライン補間係数テーブルを使用して任意の指定され
た媒介変数値に対応するX座標、Y座標を別々に計算し
て求める。なお、ガラス形状をスプライン補間して得ら
れたスプライン曲線において指定値(システムパラメー
タ)より小さい曲率半径の特異点が存在する場合には、
この点を削除して再度スプライン補間を行う。
れぞれ別々に周期スプライン補間用の係数テーブルを作
成し、メモリ106に記録する。実際の補間は、求めた
スプライン補間係数テーブルを使用して任意の指定され
た媒介変数値に対応するX座標、Y座標を別々に計算し
て求める。なお、ガラス形状をスプライン補間して得ら
れたスプライン曲線において指定値(システムパラメー
タ)より小さい曲率半径の特異点が存在する場合には、
この点を削除して再度スプライン補間を行う。
【0030】以上のようにしてスプライン補間係数デー
タaを作成した後、次に、CPU100はメモリ106
からスプライン補間係数データaを読み出し、このスプ
ライン補間係数データaに基づいて加工形状に沿った等
間隔位置における媒介変数値のテーブル(ステップテー
ブル)(図9のb)を作成する(ステップS2)。ステ
ップテーブルbは与えられた加工形状の指令点の始点か
ら加工形状に沿って等間隔(1分配時間での最大移動距
離)の各点位置に対応するデータを、スプライン補間係
数テーブルaの媒介変数の形で持っている。この各点の
間隔は、加工位置を最大移動速度で移動した時に所定の
分配時間で移動する距離を示す。
タaを作成した後、次に、CPU100はメモリ106
からスプライン補間係数データaを読み出し、このスプ
ライン補間係数データaに基づいて加工形状に沿った等
間隔位置における媒介変数値のテーブル(ステップテー
ブル)(図9のb)を作成する(ステップS2)。ステ
ップテーブルbは与えられた加工形状の指令点の始点か
ら加工形状に沿って等間隔(1分配時間での最大移動距
離)の各点位置に対応するデータを、スプライン補間係
数テーブルaの媒介変数の形で持っている。この各点の
間隔は、加工位置を最大移動速度で移動した時に所定の
分配時間で移動する距離を示す。
【0031】この等間隔のステップテーブルの作成方法
は、現時点の位置を表すスプライン補間係数テーブルa
の媒介変数値に所定の増加分を加算し、この増加分を加
算して得られた媒介変数値における位置を求める。そし
て、現時点の位置から求めた位置までの距離を計算し、
その距離が目的の移動量になるまで繰り返し計算して最
終的に求まった媒介変数値をステップテーブルbに登録
する。
は、現時点の位置を表すスプライン補間係数テーブルa
の媒介変数値に所定の増加分を加算し、この増加分を加
算して得られた媒介変数値における位置を求める。そし
て、現時点の位置から求めた位置までの距離を計算し、
その距離が目的の移動量になるまで繰り返し計算して最
終的に求まった媒介変数値をステップテーブルbに登録
する。
【0032】例えば、上記切断装置10の場合、ワーク
形状に沿って、カッターが最高速で移動した時の各分配
時間における位置を表す媒介変数値をそのまま格納す
る。ステップテーブルbを作成した後、次に、CPU1
00はメモリ106からスプライン補間係数テーブルa
とステップテーブルbとを読み出し、これらのスプライ
ン補間係数テーブルaとステップテーブルbとに基づい
てスプライン曲線上の各位置における曲率を求め、この
曲率に基づいて速度制御テーブル(図9のc)を作成す
る(ステップS3)。速度制御テーブルcは、上記ステ
ップテーブルbの考えた最高速度に対して、何パーセン
トまでの速度が出せるかを規定するために、ステップテ
ーブルbの各点に対応して速度比を0〜1の間の値で登
録したものである。即ち、ステップテーブルbに登録さ
れた各位置に対して、スプライン曲線の曲率を求め、そ
の曲率における最大加工速度を求めて一旦登録する。そ
して、この最大加工速度で加工速度を変化させた場合に
は速度変化が早すぎて実際には加工出来ない場合には、
機械の最大加減速範囲に収まるように加速度クランプを
施したものである。
形状に沿って、カッターが最高速で移動した時の各分配
時間における位置を表す媒介変数値をそのまま格納す
る。ステップテーブルbを作成した後、次に、CPU1
00はメモリ106からスプライン補間係数テーブルa
とステップテーブルbとを読み出し、これらのスプライ
ン補間係数テーブルaとステップテーブルbとに基づい
てスプライン曲線上の各位置における曲率を求め、この
曲率に基づいて速度制御テーブル(図9のc)を作成す
る(ステップS3)。速度制御テーブルcは、上記ステ
ップテーブルbの考えた最高速度に対して、何パーセン
トまでの速度が出せるかを規定するために、ステップテ
ーブルbの各点に対応して速度比を0〜1の間の値で登
録したものである。即ち、ステップテーブルbに登録さ
れた各位置に対して、スプライン曲線の曲率を求め、そ
の曲率における最大加工速度を求めて一旦登録する。そ
して、この最大加工速度で加工速度を変化させた場合に
は速度変化が早すぎて実際には加工出来ない場合には、
機械の最大加減速範囲に収まるように加速度クランプを
施したものである。
【0033】速度制御テーブルcの作成手順について詳
説すると、まず、コーナーオーバーライドを設定する。
コーナーオーバーライドはステップテーブルbの各位置
における加工形状の曲率1/r(rは曲率半径)を求
め、その曲率1/rでサーボエラー量(軌跡誤差)εを
推定し、その値が許容誤差に収まるように次式 ε=(V2 /r)・K から速度Vを設定するものである(図10に概念図を示
す)。
説すると、まず、コーナーオーバーライドを設定する。
コーナーオーバーライドはステップテーブルbの各位置
における加工形状の曲率1/r(rは曲率半径)を求
め、その曲率1/rでサーボエラー量(軌跡誤差)εを
推定し、その値が許容誤差に収まるように次式 ε=(V2 /r)・K から速度Vを設定するものである(図10に概念図を示
す)。
【0034】ただし、この時の速度Vは、加工形状の加
工点における接線方向の速度を示す。また、Kは加減速
とサーボ系の遅れの時定数を示す。即ち、速度Vは次
式、 V=(ε・r/K)1/2 から算出する。εは軌跡誤差の許容値とする。
工点における接線方向の速度を示す。また、Kは加減速
とサーボ系の遅れの時定数を示す。即ち、速度Vは次
式、 V=(ε・r/K)1/2 から算出する。εは軌跡誤差の許容値とする。
【0035】このコーナーオーバーライドの設定により
速度制御テーブルは例えば図11(A)のグラフに示す
ような状態となる。そして、次に加速度クランプ処理を
行う。加速度クランプ処理では、図11(B)に示すよ
うに上述の速度制御テーブルを実際に加工する方向から
見てゆき、加速部分のみに着目して、その値が制限加速
度より大きい時、制限内に収まるように速度比を更新
(減速)する。また、これと同様に減速クランプ処理を
行う。減速クランプ処理では、図11(C)に示すよう
に速度制御テーブルを実際に加工する時と逆方向から見
てゆき、加速度クランプ処理と全く同じ処理をする。即
ち、逆方向からの加速度クランプ処理は、順方向から見
れば減速クランプ処理を行ったことになる。
速度制御テーブルは例えば図11(A)のグラフに示す
ような状態となる。そして、次に加速度クランプ処理を
行う。加速度クランプ処理では、図11(B)に示すよ
うに上述の速度制御テーブルを実際に加工する方向から
見てゆき、加速部分のみに着目して、その値が制限加速
度より大きい時、制限内に収まるように速度比を更新
(減速)する。また、これと同様に減速クランプ処理を
行う。減速クランプ処理では、図11(C)に示すよう
に速度制御テーブルを実際に加工する時と逆方向から見
てゆき、加速度クランプ処理と全く同じ処理をする。即
ち、逆方向からの加速度クランプ処理は、順方向から見
れば減速クランプ処理を行ったことになる。
【0036】以上のようにして作成された速度制御テー
ブルcはメモリ106に記録される。速度制御テーブル
cを作成した後、次に、CPU100はメモリ106か
らスプライン補間係数テーブルaと速度制御テーブルc
とを読み出し、これらのスプライン補間係数テーブルa
と速度制御テーブルcとに基づいて加工時の分配時間毎
の実際の移動位置データ(タクトテーブル)(図9の
d)を作成する(ステップS4)。タクトテーブルd
は、実際に加工する時の位置をスプライン係数テーブル
aの媒介変数の形で持っている。タクトテーブルdの作
成方法は、等間隔のステップテーブルbと、速度制御テ
ーブルcから最終的に加工する時の各分配時間での位置
に対応するスプライン補間係数テーブル用の媒介変数を
計算して登録していく。実際には、ステップテーブルb
での移動距離は1分配時間内に最大速度で移動する量に
なっているため、それを速度制御テーブルcで指定され
た速度の移動量に分割していく。ここでも媒介変数を変
化させながら、目的の移動量になるまで繰り返し計算を
する。
ブルcはメモリ106に記録される。速度制御テーブル
cを作成した後、次に、CPU100はメモリ106か
らスプライン補間係数テーブルaと速度制御テーブルc
とを読み出し、これらのスプライン補間係数テーブルa
と速度制御テーブルcとに基づいて加工時の分配時間毎
の実際の移動位置データ(タクトテーブル)(図9の
d)を作成する(ステップS4)。タクトテーブルd
は、実際に加工する時の位置をスプライン係数テーブル
aの媒介変数の形で持っている。タクトテーブルdの作
成方法は、等間隔のステップテーブルbと、速度制御テ
ーブルcから最終的に加工する時の各分配時間での位置
に対応するスプライン補間係数テーブル用の媒介変数を
計算して登録していく。実際には、ステップテーブルb
での移動距離は1分配時間内に最大速度で移動する量に
なっているため、それを速度制御テーブルcで指定され
た速度の移動量に分割していく。ここでも媒介変数を変
化させながら、目的の移動量になるまで繰り返し計算を
する。
【0037】例えば、上記切断装置10の場合、タクト
テーブルdは、カッター54が速度制御テーブルによっ
て指定された速度で移動する時の各位置に当たる媒介変
数値を格納したものである。図12に示すp0 〜p
5 は、加工形状を等間隔に分割した点の一部を示してい
る(ステップテーブルbに格納されている位置)。そし
て、図13(A)はこれらのp0 〜p5 の各点に対応し
た速度制御テーブルc上の点を示している。ここで示し
た横軸は移動距離を示しており、このグラフは、各位置
における移動速度を示している。そこで、まず、このグ
ラフの横軸を時間軸に変換して各時間における移動速度
を示すテーブルを作成する。ここで図13(A)の横軸
を時間軸にとると(横軸を時間軸に仮定すると)、例え
ば、点p2 から点p3 までの移動距離は、図13(A)
に示す面積S2 に相当する。そして、図12に示したよ
うに各点の間隔は等距離であるから図13(A)に示し
たSの面積とこのS2 の面積は等しくなるはずである。
なお、面積Sは、最高速度で移動した場合の距離を示し
ている。したがって、面積Sと各面積S1 、S2 、
S3 、S4 …が等しくなるように横軸のスケールを、速
度に反比例するように変換すると、横軸を時間で表した
移動速度のグラフが得られる。図13(B)は図13
(A)のグラフの横軸を時間軸に変換した場合の点p2
から点p5 までの様子を示している。同図に示すように
S2 、S3 、S4 はS2'、S3'、S4'に変換される。そ
して、次にこの図13(B)のグラフ上において横軸を
実際の分配時間で分割する。例えば、点p2 のとき分割
した時間T0 に一致すると仮定した場合、図13(B)
に示すように分割した時間軸の点T0 から点T7 が得ら
れる。そして、このグラフを使用して、1分配時間で移
動する距離を面積から計算する(例えば時間T0 からT
1までの移動距離は図13(B)に示す面積sとな
る)。
テーブルdは、カッター54が速度制御テーブルによっ
て指定された速度で移動する時の各位置に当たる媒介変
数値を格納したものである。図12に示すp0 〜p
5 は、加工形状を等間隔に分割した点の一部を示してい
る(ステップテーブルbに格納されている位置)。そし
て、図13(A)はこれらのp0 〜p5 の各点に対応し
た速度制御テーブルc上の点を示している。ここで示し
た横軸は移動距離を示しており、このグラフは、各位置
における移動速度を示している。そこで、まず、このグ
ラフの横軸を時間軸に変換して各時間における移動速度
を示すテーブルを作成する。ここで図13(A)の横軸
を時間軸にとると(横軸を時間軸に仮定すると)、例え
ば、点p2 から点p3 までの移動距離は、図13(A)
に示す面積S2 に相当する。そして、図12に示したよ
うに各点の間隔は等距離であるから図13(A)に示し
たSの面積とこのS2 の面積は等しくなるはずである。
なお、面積Sは、最高速度で移動した場合の距離を示し
ている。したがって、面積Sと各面積S1 、S2 、
S3 、S4 …が等しくなるように横軸のスケールを、速
度に反比例するように変換すると、横軸を時間で表した
移動速度のグラフが得られる。図13(B)は図13
(A)のグラフの横軸を時間軸に変換した場合の点p2
から点p5 までの様子を示している。同図に示すように
S2 、S3 、S4 はS2'、S3'、S4'に変換される。そ
して、次にこの図13(B)のグラフ上において横軸を
実際の分配時間で分割する。例えば、点p2 のとき分割
した時間T0 に一致すると仮定した場合、図13(B)
に示すように分割した時間軸の点T0 から点T7 が得ら
れる。そして、このグラフを使用して、1分配時間で移
動する距離を面積から計算する(例えば時間T0 からT
1までの移動距離は図13(B)に示す面積sとな
る)。
【0038】これにより、1分配時間における加工位置
を求め、タクトテーブルdを作成する。このようにして
タクトテーブルdを作成した後、CPU100はメモリ
106からスプライン補間係数テーブルaとタクトテー
ブルdを読み出し、これらのテーブルに基づいて処理に
応じた形式で加工プログラム(図9のB)を作成する
(ステップS5)。加工プログラムは、例えばパートプ
ログラムの形式、パルスデータファイルの形式等で作成
される。加工プログラムの作成は、タクトテーブルdが
完成しているため、各点での媒介変数から一義的に位置
が求まるので、ただ形式のみを整える作業である。
を求め、タクトテーブルdを作成する。このようにして
タクトテーブルdを作成した後、CPU100はメモリ
106からスプライン補間係数テーブルaとタクトテー
ブルdを読み出し、これらのテーブルに基づいて処理に
応じた形式で加工プログラム(図9のB)を作成する
(ステップS5)。加工プログラムは、例えばパートプ
ログラムの形式、パルスデータファイルの形式等で作成
される。加工プログラムの作成は、タクトテーブルdが
完成しているため、各点での媒介変数から一義的に位置
が求まるので、ただ形式のみを整える作業である。
【0039】例えば、上記切断装置10では、指令デー
タを作成する。指令データとは、実際にNCに指令する
ためのX、Y軸毎の移動量を求めたデータである。切断
装置用の加工データの作成で、サーボエラー対策とし
て、事前に形状を補正する場合、タクトテーブルdに格
納されている媒介変数から、位置及びその点の接線方
向、切断速度等を計算して補正後の通路位置を求めてか
らパルス変換処理をしてファイルに出力する。
タを作成する。指令データとは、実際にNCに指令する
ためのX、Y軸毎の移動量を求めたデータである。切断
装置用の加工データの作成で、サーボエラー対策とし
て、事前に形状を補正する場合、タクトテーブルdに格
納されている媒介変数から、位置及びその点の接線方
向、切断速度等を計算して補正後の通路位置を求めてか
らパルス変換処理をしてファイルに出力する。
【0040】具体的に説明すると、先ず、タクトテーブ
ルdに格納されている媒介変数からスプライン補間して
得られる毎分配時の位置、速度、接線方向の角度を求め
る。そして求めた各種データからキャスターの偏心(図
5の偏心量S参照)による通路誤差と、形状データの特
徴を解析し、その曲率半径に対応した誤差と、サーボ及
び加減速の遅れから生じる通路誤差を補正するために指
令形状自体を補正する。なお、上記曲率半径に対応した
誤差はデータベースにより決定する。このデータベース
には速度と曲率半径をパラメータとしたコーナ部の切断
形状誤差が蓄積されている。例えば、曲率半径5Rのと
き、通常の軌跡を20%オーバーランさせるようにす
る。
ルdに格納されている媒介変数からスプライン補間して
得られる毎分配時の位置、速度、接線方向の角度を求め
る。そして求めた各種データからキャスターの偏心(図
5の偏心量S参照)による通路誤差と、形状データの特
徴を解析し、その曲率半径に対応した誤差と、サーボ及
び加減速の遅れから生じる通路誤差を補正するために指
令形状自体を補正する。なお、上記曲率半径に対応した
誤差はデータベースにより決定する。このデータベース
には速度と曲率半径をパラメータとしたコーナ部の切断
形状誤差が蓄積されている。例えば、曲率半径5Rのと
き、通常の軌跡を20%オーバーランさせるようにす
る。
【0041】図14はタクトテーブルdによる加工形状
と補正により得られる形状を示した図である。同図に示
す各黒丸はタクトテーブルにより求めた位置を示し、実
線がタクトテーブルによる形状を示し、点線が補正した
形状を示している。そして、ベクトルの方向は、形状の
接線方向を示し、ベクトルの長さは、始点における速度
で、時定数分だけ移動した時の到達距離に、キャスター
の偏心量とデータベースから決定した誤差量とを加えた
値を表している。そして、各ベクトルの先端をつないだ
形が補正形状を示す。
と補正により得られる形状を示した図である。同図に示
す各黒丸はタクトテーブルにより求めた位置を示し、実
線がタクトテーブルによる形状を示し、点線が補正した
形状を示している。そして、ベクトルの方向は、形状の
接線方向を示し、ベクトルの長さは、始点における速度
で、時定数分だけ移動した時の到達距離に、キャスター
の偏心量とデータベースから決定した誤差量とを加えた
値を表している。そして、各ベクトルの先端をつないだ
形が補正形状を示す。
【0042】即ち、形状を補正するとは、タクトテーブ
ルdから求まった点に、補正ベクトルを加えて新しいコ
ントロール点を求めることを意味しており、ここで述べ
る補正ベクトルとは、方向が接線方向で長さが時定数に
より遅れる移動距離にキャスター偏心量とデータベース
から決定した誤差量を加算したものである。なお、サー
ボ及び加減速の遅れ量は、その点の移動速度に比例する
ため、高速で移動する時ほど大きくなる。加工時には、
カッターは常にコントロール点の移動に対し、キャスタ
ー偏心量と時定数による遅れる距離だけ遅れた点を引き
ずられて移動しているので、結果的に本来の形状を切る
ことになる。
ルdから求まった点に、補正ベクトルを加えて新しいコ
ントロール点を求めることを意味しており、ここで述べ
る補正ベクトルとは、方向が接線方向で長さが時定数に
より遅れる移動距離にキャスター偏心量とデータベース
から決定した誤差量を加算したものである。なお、サー
ボ及び加減速の遅れ量は、その点の移動速度に比例する
ため、高速で移動する時ほど大きくなる。加工時には、
カッターは常にコントロール点の移動に対し、キャスタ
ー偏心量と時定数による遅れる距離だけ遅れた点を引き
ずられて移動しているので、結果的に本来の形状を切る
ことになる。
【0043】このようにして得られた毎分配時の位置と
現在位置との差分に相当する移動量を軸別に計算してい
く(X、Yのみ)。これによって得られたデータを使っ
てNCにロードできる形式の指令データファイルを作成
する。以上説明したようにCPU100は、形状定義デ
ータからスプライン補間して加工プログラムを作成し、
この加工プログラムを操作盤92に出力する。そして、
操作盤92は入力した加工プログラムにしたがって、切
断装置10を制御して所望形状にガラス板を加工する。
現在位置との差分に相当する移動量を軸別に計算してい
く(X、Yのみ)。これによって得られたデータを使っ
てNCにロードできる形式の指令データファイルを作成
する。以上説明したようにCPU100は、形状定義デ
ータからスプライン補間して加工プログラムを作成し、
この加工プログラムを操作盤92に出力する。そして、
操作盤92は入力した加工プログラムにしたがって、切
断装置10を制御して所望形状にガラス板を加工する。
【0044】なお、上記実施の形態では、ガラス板の切
断装置について説明したが、本発明はガラス板に限らず
板状体を切断する切断装置に適用することができる。ま
た、上記実施の形態では、各指令点の間をスプライン曲
線で補間するようにしたが、これに限らず、任意のパラ
メトリック自由曲線によって補間するようにしてもよ
い。なお、パラメトリック自由曲線とは、以下から
に示す特性を有する複合補間ロジック関数である。
断装置について説明したが、本発明はガラス板に限らず
板状体を切断する切断装置に適用することができる。ま
た、上記実施の形態では、各指令点の間をスプライン曲
線で補間するようにしたが、これに限らず、任意のパラ
メトリック自由曲線によって補間するようにしてもよ
い。なお、パラメトリック自由曲線とは、以下から
に示す特性を有する複合補間ロジック関数である。
【0045】任意の指定点を必ず通る。ただし、その
点を含む範囲を直線、円弧部分指定した場合を除く。 視点と終点は、滑らかに接続する。 自由曲線上の位置は、媒介変数によって一意に決定さ
れる。 媒介変数を指定すると、その点での接線方向を簡単に
求めることができる。
点を含む範囲を直線、円弧部分指定した場合を除く。 視点と終点は、滑らかに接続する。 自由曲線上の位置は、媒介変数によって一意に決定さ
れる。 媒介変数を指定すると、その点での接線方向を簡単に
求めることができる。
【0046】媒介変数を指定すると、その点での方線
方向を簡単に求めることができる。 媒介変数を指定すると、その点での曲率方向を簡単に
求めることができる。 媒介変数を指定すると、その点での円弧中心を簡単に
求めることができる。パラメトリック自由曲線の例とし
て、上記スプライン曲線の他、ベジエ曲線、ナーバス曲
線等がある。
方向を簡単に求めることができる。 媒介変数を指定すると、その点での曲率方向を簡単に
求めることができる。 媒介変数を指定すると、その点での円弧中心を簡単に
求めることができる。パラメトリック自由曲線の例とし
て、上記スプライン曲線の他、ベジエ曲線、ナーバス曲
線等がある。
【0047】
【発明の効果】以上本発明に係る板状体の切断方法及び
切断装置によれば、板状体の加工形状に沿って適当な間
隔をおいて設定された指令点の座標データから指令点の
間をパラメトリック自由曲線で補間するとともに、この
パラメトリック自由曲線の曲率に基づいて加工速度を算
出し、これらのパラメトリック自由曲線と加工速度とに
基づいて加工点に対してオフセットされた位置の移動軌
跡を制御し、前記パラメトリック自由曲線に沿って前記
板状体を切断するようにしたため、滑らかな加工軌跡を
作成することができ、切断速度を加工軌跡に応じて制御
することができる。また、切断部が板状体と接触する加
工点に対してオフセットされた位置(制御点)の移動軌
跡がそのオフセット量を考慮して制御されるため、精度
よく板状体を所望形状に加工することができる。
切断装置によれば、板状体の加工形状に沿って適当な間
隔をおいて設定された指令点の座標データから指令点の
間をパラメトリック自由曲線で補間するとともに、この
パラメトリック自由曲線の曲率に基づいて加工速度を算
出し、これらのパラメトリック自由曲線と加工速度とに
基づいて加工点に対してオフセットされた位置の移動軌
跡を制御し、前記パラメトリック自由曲線に沿って前記
板状体を切断するようにしたため、滑らかな加工軌跡を
作成することができ、切断速度を加工軌跡に応じて制御
することができる。また、切断部が板状体と接触する加
工点に対してオフセットされた位置(制御点)の移動軌
跡がそのオフセット量を考慮して制御されるため、精度
よく板状体を所望形状に加工することができる。
【図1】図1は、ガラス板の切断装置の実施の形態を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図2】図2は、図1のA−A断面図である。
【図3】図3は、ガラス板の切断装置におけるX軸移動
枠体の駆動機構を示した要部拡大図である。
枠体の駆動機構を示した要部拡大図である。
【図4】図4は、図1のB−B矢視図である。
【図5】図5は、ガラス板の切断装置におけるカッター
手段を示した要部拡大図である。
手段を示した要部拡大図である。
【図6】図6は、ガラス板の切断装置におけるプレス手
段を示した下面図である。
段を示した下面図である。
【図7】図7は、ガラス板の切断装置における動作を説
明した説明図である。
明した説明図である。
【図8】図8は、ガラス板の切断装置の制御システムの
構成を示したブロック図である。
構成を示したブロック図である。
【図9】図9は、上記制御システムのCPUのデータ処
理手順を示したフローチャートである。
理手順を示したフローチャートである。
【図10】図10は、速度制御テーブルの作成手順の説
明に用いた図である。
明に用いた図である。
【図11】図11は、速度制御テーブルの作成手順の説
明に用いた図である。
明に用いた図である。
【図12】図12は、タクトテーブルの作成手順の説明
に用いた図である。
に用いた図である。
【図13】図13は、タクトテーブルの作成手順の説明
に用いた図である。
に用いた図である。
【図14】図14は、ガラス板の切断装置の指令データ
の作成の説明に用いた図である。
の作成の説明に用いた図である。
【符号の説明】 10…ガラス板の切断装置 54…カッター 58…ガラス板 92…操作盤 94…パソコン 100…CPU 102…キーボード 104…モニタ 106…メモリ 108…フロッピーディスク
Claims (4)
- 【請求項1】切断部を所定の移動軌跡で移動させながら
板状体に切線を付与し、次いで該切線の近傍を押圧して
板状体を折り割り、板状体を所定の形状に切断する板状
体の切断方法において、 板状体の切断形状に沿って所定の間隔をおいて設定され
た複数の指令点の座標から、隣接する前記各指令点の間
を滑らかに補間するパラメトリック自由曲線を算出し、
該パラメトリック自由曲線上の所定点のパラメトリック
自由曲線の曲率を算出し、前記所定点でのパラメトリッ
ク自由曲線の曲率に基づき切断速度を算出するととも
に、 前記パラメトリック自由曲線と切断速度とに基づき、前
記板状体と接触する切断部の加工点に対しオフセットし
た位置の移動軌跡を制御して、前記パラメトリック自由
曲線に沿って、前記板状体に切線を付与する、 ことを特徴とする板状体の切断方法。 - 【請求項2】前記切断速度をV、前記曲率を1/rと
し、Cを定数とした次式、 V=C・r1/2 から前記切断速度を算出する請求項1記載の板状体の切
断方法。 - 【請求項3】所定の移動軌跡で移動しながら板状体に切
線を付与する切断部と、前記切線の近傍を押圧して板状
体を折り割る押圧手段とを備えた板状体の切断装置にお
いて、 前記切断部は、前記板状体と接触する切断部の加工点に
対しオフセットした位置の移動軌跡が制御されて移動す
るものであり、 板状体の切断形状に沿って所定の間隔をおいて設定され
た複数の指令点の座標を入力する入力部と、 隣接する前記各指令点の間を滑らかに捕間するパラメト
リック自由曲線を算出するパラメトリック自由曲線算出
手段と、 該パラメトリック自由曲線算出手段によって算出された
パラメトリック自由曲線上の所定点のパラメトリック自
由曲線の曲率を算出する曲率算出手段と、 該曲率算出手段によって算出された前記所定点でのパラ
メトリック自由曲線の曲率に基づき切断速度を算出する
切断速度算出手段と、 前記パラメトリック自由曲線算出手段及び切断速度算出
手段によって算出されたパラメトリック自由曲線と切断
速度とに基づき、前記板状体と接触する切断部の加工点
に対しオフセットした位置の移動軌跡を制御し、前記パ
ラメトリック自由曲線に沿って前記板状体に切線を付与
する制御手段と、 を備えたことを特徴とする板状体の切断装置。 - 【請求項4】前記切断速度算出手段は、前記切断速度を
V、前記曲率を1/rとし、Cを定数とした次式、 V=C・r1/2 から前記切断速度を算出する請求項3記載の板状体の切
断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11075667A JP2000263495A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 板状体の切断方法及び切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11075667A JP2000263495A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 板状体の切断方法及び切断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000263495A true JP2000263495A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13582802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11075667A Pending JP2000263495A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 板状体の切断方法及び切断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000263495A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1473283A2 (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-03 | BOTTERO S.p.A. | Glass sheet cutting method |
JP2009012075A (ja) * | 2007-06-30 | 2009-01-22 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh & Co Kg | ワークの加工のための工作機械及び方法 |
JP2010155287A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Shima Seiki Mfg Ltd | 裁断方法及び裁断装置 |
ITTO20090822A1 (it) * | 2009-10-27 | 2011-04-28 | Biesse Spa | Macchina e procedimento per eseguire operazioni di taglio su una lastra di vetro, in particolare una lastra di vetro stratificato, lungo una traiettoria predeterminata |
JP2012152937A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Isowa Corp | 段ボールシート製造装置 |
WO2013036977A1 (de) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | Inova Lisec Technologiezentrum Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von randausschnitten in flachglas |
CN103241934A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-08-14 | 玻石机械(天津)有限公司 | 平板材料的切割设备及其工作方法 |
CN108274527A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-13 | 广东溢达纺织有限公司 | 开钮门***及开钮门方法 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075667A patent/JP2000263495A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103648739B (zh) * | 2011-09-12 | 2015-11-25 | 李赛克奥地利有限公司 | 用于制造板状玻璃中的边缘切口的方法和设备 |
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CN108274527A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-13 | 广东溢达纺织有限公司 | 开钮门***及开钮门方法 |
CN108274527B (zh) * | 2018-03-23 | 2023-08-29 | 广东溢达纺织有限公司 | 开钮门***及开钮门方法 |
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