JPH04331048A - ならい制御装置 - Google Patents
ならい制御装置Info
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- JPH04331048A JPH04331048A JP3125149A JP12514991A JPH04331048A JP H04331048 A JPH04331048 A JP H04331048A JP 3125149 A JP3125149 A JP 3125149A JP 12514991 A JP12514991 A JP 12514991A JP H04331048 A JPH04331048 A JP H04331048A
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- tracer head
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- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims abstract description 34
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
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- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモデル面をトレーサヘッ
ドでならいながらワークをならい加工するならい制御装
置に関し、特にトレーサヘッドのモデルへの食い込み量
を低減したならい制御装置に関する。
ドでならいながらワークをならい加工するならい制御装
置に関し、特にトレーサヘッドのモデルへの食い込み量
を低減したならい制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に高速、高精度のならい加工をオン
ラインで実行するには、ならい制御装置による同時加工
が必要とされている。図6は従来のならい制御装置の概
念図である。図において、トレーサヘッド141に設け
たスタイラス142はモデル143の外形に沿って接触
しながら移動し、その各軸変位量εx,εy,εzがト
レーサヘッド141で検出される。トレーサヘッド14
1では、スタイラス142がモデル143と接触するこ
とによって受けた力に応じた大きさの変位信号を検出し
、合成回路131で合成変位量ε〔=(εx2 +εy
2 +εz2 )1/2 〕を計算する。加算回路13
2は合成変位量εと基準変位量ε0 との差分Δεを計
算する。法線方向速度信号発生回路133は差分Δεに
所定のゲインを乗じて法線方向速度信号Vnを発生し、
接線方向速度信号発生回路134は差分Δεと指令され
たならい速度から接線方向速度Vtを発生する。
ラインで実行するには、ならい制御装置による同時加工
が必要とされている。図6は従来のならい制御装置の概
念図である。図において、トレーサヘッド141に設け
たスタイラス142はモデル143の外形に沿って接触
しながら移動し、その各軸変位量εx,εy,εzがト
レーサヘッド141で検出される。トレーサヘッド14
1では、スタイラス142がモデル143と接触するこ
とによって受けた力に応じた大きさの変位信号を検出し
、合成回路131で合成変位量ε〔=(εx2 +εy
2 +εz2 )1/2 〕を計算する。加算回路13
2は合成変位量εと基準変位量ε0 との差分Δεを計
算する。法線方向速度信号発生回路133は差分Δεに
所定のゲインを乗じて法線方向速度信号Vnを発生し、
接線方向速度信号発生回路134は差分Δεと指令され
たならい速度から接線方向速度Vtを発生する。
【0003】一方、切り換え回路135は指令されたな
らい平面における各軸変位量を選択し、ならい方向演算
回路136はこれを用いてならい方向θの余弦cosθ
及び正弦sinθを計算する。軸速度信号発生回路13
7はVn,Vt,cosθ,sinθを用いて変位信号
を処理し、トレーサヘッド141のならい軸の軸速度信
号Vx,Vy,Vzを発生する。この軸速度信号Vx,
Vy,Vzによってスタイラス142をモデル143の
面上で移動させると共に、同速度でカッタヘッド162
を移動させてワーク163を加工する。
らい平面における各軸変位量を選択し、ならい方向演算
回路136はこれを用いてならい方向θの余弦cosθ
及び正弦sinθを計算する。軸速度信号発生回路13
7はVn,Vt,cosθ,sinθを用いて変位信号
を処理し、トレーサヘッド141のならい軸の軸速度信
号Vx,Vy,Vzを発生する。この軸速度信号Vx,
Vy,Vzによってスタイラス142をモデル143の
面上で移動させると共に、同速度でカッタヘッド162
を移動させてワーク163を加工する。
【0004】この同時加工を行うならい制御装置では、
カッタヘッド162がトレーサヘッド141と機械的に
一体に構成されていて、ワーク163とカッタヘッド1
62との相対位置関係は、常にトレーサヘッド141の
位置と同じになるように制御されていた。しかし上記の
ならい制御装置においてはならい速度に一定の限界があ
り、ならい速度を上げ過ぎると加工時にトレーサヘッド
がモデルの形状急変部でくい込む現象が発生する。
カッタヘッド162がトレーサヘッド141と機械的に
一体に構成されていて、ワーク163とカッタヘッド1
62との相対位置関係は、常にトレーサヘッド141の
位置と同じになるように制御されていた。しかし上記の
ならい制御装置においてはならい速度に一定の限界があ
り、ならい速度を上げ過ぎると加工時にトレーサヘッド
がモデルの形状急変部でくい込む現象が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記食い込みの原因は
、カッタヘッドの位置がトレーサヘッドの位置と同じで
あるために、トレーサヘッドに対してスタイラスが変位
する量が基準変位以上になるオーバシュート時に、トレ
ーサヘッドのオーバシュート分がカッタヘッドの食い込
み量にそのまま反映することにある。
、カッタヘッドの位置がトレーサヘッドの位置と同じで
あるために、トレーサヘッドに対してスタイラスが変位
する量が基準変位以上になるオーバシュート時に、トレ
ーサヘッドのオーバシュート分がカッタヘッドの食い込
み量にそのまま反映することにある。
【0006】これを改良する手段としてデジタイザが開
発されている。デジタイザではならい制御が行われてい
る各軸の位置を時々刻々とディジタル的に位置データと
して取り込み、この位置データに基づいてモデル面を直
線近似すると共に、例えば形状急変部では位置データの
取り込みを一時中断する等の、くい込み現象を防止する
ためのデータ処理を行ってNCデータを生成する。この
NCデータを別の数値制御装置(CNC)に入力してワ
ークを加工している。しかし、デジタイザを使用する方
法は一旦ならいを行ってから加工がなされるので、工程
の数が増加し、効率的なならい加工を行うには適当でな
い。
発されている。デジタイザではならい制御が行われてい
る各軸の位置を時々刻々とディジタル的に位置データと
して取り込み、この位置データに基づいてモデル面を直
線近似すると共に、例えば形状急変部では位置データの
取り込みを一時中断する等の、くい込み現象を防止する
ためのデータ処理を行ってNCデータを生成する。この
NCデータを別の数値制御装置(CNC)に入力してワ
ークを加工している。しかし、デジタイザを使用する方
法は一旦ならいを行ってから加工がなされるので、工程
の数が増加し、効率的なならい加工を行うには適当でな
い。
【0007】そこで、出願人は既に、特願平1−219
832号の出願において、機械全体を駆動するメインモ
ータに接続された例えば3軸それぞれの上に、トレーサ
ヘッドのみを駆動する別の3軸を載せてこれらを駆動す
るサブモータを設けたものであって、これらメインモー
タとサブモータを相互に関連付けて制御することによっ
て、同時加工をする場合でもワークへの食い込みを低減
できる方法を提案している。
832号の出願において、機械全体を駆動するメインモ
ータに接続された例えば3軸それぞれの上に、トレーサ
ヘッドのみを駆動する別の3軸を載せてこれらを駆動す
るサブモータを設けたものであって、これらメインモー
タとサブモータを相互に関連付けて制御することによっ
て、同時加工をする場合でもワークへの食い込みを低減
できる方法を提案している。
【0008】この方法はモデルの形状急変部で食い込み
を防止するために、トレーサヘッドをカッタヘッドに対
して先行させるものであるから、トレーサヘッドの速度
減少分に応じて先行量がキャンセルされ、その割合だけ
食い込み量が減少する。しかし、それぞれメインモータ
とサブモータの遅延時定数の差に応じて先行量を決定す
る方法では、トレーサヘッドのならい速度をそれほど大
きくすることができず、またスタイラスの各軸変位量も
基準変位量を越えて余り大きくすることができないため
、オーバシュート時の食い込み量の低減に限度があった
。
を防止するために、トレーサヘッドをカッタヘッドに対
して先行させるものであるから、トレーサヘッドの速度
減少分に応じて先行量がキャンセルされ、その割合だけ
食い込み量が減少する。しかし、それぞれメインモータ
とサブモータの遅延時定数の差に応じて先行量を決定す
る方法では、トレーサヘッドのならい速度をそれほど大
きくすることができず、またスタイラスの各軸変位量も
基準変位量を越えて余り大きくすることができないため
、オーバシュート時の食い込み量の低減に限度があった
。
【0009】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、スタイラス自体はモデル面に食い込まないこ
とから、トレーサヘッドからの変位信号を用いてカッタ
ヘッドの位置を補正することによって、ならい速度にか
かわらず常にカッタヘッドの食い込みをなくすようにし
たならい制御装置を提供することを目的とする。
のであり、スタイラス自体はモデル面に食い込まないこ
とから、トレーサヘッドからの変位信号を用いてカッタ
ヘッドの位置を補正することによって、ならい速度にか
かわらず常にカッタヘッドの食い込みをなくすようにし
たならい制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、トレーサヘッドに設けたスタイラスの各
軸変位量に基づいて、前記スタイラスがモデルと接触す
ることによって受けた力に応じた大きさの変位信号を検
出し、前記変位信号を処理して前記トレーサヘッドのな
らい軸の各軸速度信号を発生するとともに、前記変位信
号に基づいてカッタヘッドを移動させてワークを加工す
るならい制御装置において、前記トレーサヘッドの実際
の位置を演算する演算手段と、前記カッタヘッドの移動
とは相対的に独立して、前記トレーサヘッドをそれぞれ
各ならい軸方向に駆動する駆動手段と、前記トレーサヘ
ッドの実際の位置と前記スタイラスの各軸変位量とに基
づいて、前記トレーサヘッドに対する前記スタイラスの
相対変位量に対応して前記カッタヘッドのカッタ中心の
速度指令を補正する補正手段とを有することを特徴とす
るならい制御装置が提供される。
決するために、トレーサヘッドに設けたスタイラスの各
軸変位量に基づいて、前記スタイラスがモデルと接触す
ることによって受けた力に応じた大きさの変位信号を検
出し、前記変位信号を処理して前記トレーサヘッドのな
らい軸の各軸速度信号を発生するとともに、前記変位信
号に基づいてカッタヘッドを移動させてワークを加工す
るならい制御装置において、前記トレーサヘッドの実際
の位置を演算する演算手段と、前記カッタヘッドの移動
とは相対的に独立して、前記トレーサヘッドをそれぞれ
各ならい軸方向に駆動する駆動手段と、前記トレーサヘ
ッドの実際の位置と前記スタイラスの各軸変位量とに基
づいて、前記トレーサヘッドに対する前記スタイラスの
相対変位量に対応して前記カッタヘッドのカッタ中心の
速度指令を補正する補正手段とを有することを特徴とす
るならい制御装置が提供される。
【0011】
【作用】トレーサヘッドはカッタヘッドとは別の駆動手
段によって相対的に独立して各ならい軸方向に駆動され
る。したがって、カッタヘッドの中心位置を常にスタイ
ラスの中心位置に一致させるように制御できる。
段によって相対的に独立して各ならい軸方向に駆動され
る。したがって、カッタヘッドの中心位置を常にスタイ
ラスの中心位置に一致させるように制御できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1はならい制御装置のブロック図である。な
らい制御されるカッタヘッドはX,Y,Z軸の3軸によ
って3次元的に移動し、トレーサヘッドは、このカッタ
ヘッドの移動とは相対的に独立したU,V,W軸をなら
い軸として、3軸方向にそれぞれ移動するタンデム型の
構成を有しているものとする。図に示した、トレーサヘ
ッドのならい軸を駆動するU,V,W軸モータ31は、
その各ならい軸と同一の方向にそれぞれカッタヘッドを
ワークに対して移動させるX,Y,Z軸モータ51に重
畳した移動量でトレーサヘッドをモデルに対してならわ
せる。
明する。図1はならい制御装置のブロック図である。な
らい制御されるカッタヘッドはX,Y,Z軸の3軸によ
って3次元的に移動し、トレーサヘッドは、このカッタ
ヘッドの移動とは相対的に独立したU,V,W軸をなら
い軸として、3軸方向にそれぞれ移動するタンデム型の
構成を有しているものとする。図に示した、トレーサヘ
ッドのならい軸を駆動するU,V,W軸モータ31は、
その各ならい軸と同一の方向にそれぞれカッタヘッドを
ワークに対して移動させるX,Y,Z軸モータ51に重
畳した移動量でトレーサヘッドをモデルに対してならわ
せる。
【0013】上記タンデム型のならい制御装置では、カ
ッタヘッド(X,Y,Z)の移動指令とトレーサヘッド
(U,V,W)の移動指令1に応じてトレーサヘッド4
1が移動して、そこに設けられたスタイラスがモデルと
接触することによって、そこから受けた力に応じた大き
さで変位信号2が出力される。この変位信号2は、図6
に示した従来のならい制御装置と同様にならい演算3に
よって処理され、トレーサヘッドのならい軸の各軸速度
信号4を形成する。各軸速度信号4は加算器5を介して
U,V,W軸モータ31に与えられ、その移動位置がU
,V,W軸位置信号32として検出される。演算手段6
では、U,V,W軸位置信号32とX,Y,Z軸モータ
51によるカッタヘッドの各軸位置信号52とが入力さ
れ、これら両信号32と52を加算してトレーサヘッド
の実際の位置を演算する。
ッタヘッド(X,Y,Z)の移動指令とトレーサヘッド
(U,V,W)の移動指令1に応じてトレーサヘッド4
1が移動して、そこに設けられたスタイラスがモデルと
接触することによって、そこから受けた力に応じた大き
さで変位信号2が出力される。この変位信号2は、図6
に示した従来のならい制御装置と同様にならい演算3に
よって処理され、トレーサヘッドのならい軸の各軸速度
信号4を形成する。各軸速度信号4は加算器5を介して
U,V,W軸モータ31に与えられ、その移動位置がU
,V,W軸位置信号32として検出される。演算手段6
では、U,V,W軸位置信号32とX,Y,Z軸モータ
51によるカッタヘッドの各軸位置信号52とが入力さ
れ、これら両信号32と52を加算してトレーサヘッド
の実際の位置を演算する。
【0014】補正手段7ではトレーサヘッドの実際の位
置にスタイラスの各軸変位量を加算して、トレーサヘッ
ドの実際の位置からスタイラスの中心位置が求められる
。この変位補正の結果によりトレーサヘッドに対するス
タイラスの相対変位量に対応したカッタヘッドのカッタ
中心の速度指令が形成される。この補正手段7によって
補正された移動指令8は、スタイラスの中心位置とカッ
タヘッドの中心位置の差となって、これがX,Y,Z軸
モータ51に与えられることにより、変位信号に基づい
てカッタヘッドを移動させてワークを加工する場合のカ
ッタヘッドの食い込みをなくすことができる。
置にスタイラスの各軸変位量を加算して、トレーサヘッ
ドの実際の位置からスタイラスの中心位置が求められる
。この変位補正の結果によりトレーサヘッドに対するス
タイラスの相対変位量に対応したカッタヘッドのカッタ
中心の速度指令が形成される。この補正手段7によって
補正された移動指令8は、スタイラスの中心位置とカッ
タヘッドの中心位置の差となって、これがX,Y,Z軸
モータ51に与えられることにより、変位信号に基づい
てカッタヘッドを移動させてワークを加工する場合のカ
ッタヘッドの食い込みをなくすことができる。
【0015】変換回路9は、X,Y,Z軸モータ51へ
の補正された移動指令8を、単位演算時間当たりの速度
指令値に変換するものである。変換された指令値は、カ
ッタヘッドのカッタ中心位置としてならい指令を出力す
る上記加算器5の負入力となり、トレーサヘッドをカッ
タヘッドに対して相対的に駆動するU,V,W軸モータ
31への移動指令が決定される。
の補正された移動指令8を、単位演算時間当たりの速度
指令値に変換するものである。変換された指令値は、カ
ッタヘッドのカッタ中心位置としてならい指令を出力す
る上記加算器5の負入力となり、トレーサヘッドをカッ
タヘッドに対して相対的に駆動するU,V,W軸モータ
31への移動指令が決定される。
【0016】尚、図1において変換回路9には移動指令
8に代えて、X,Y,Z軸モータ51の回転位置を検出
したカッタヘッドの各軸位置信号52を入力するように
しても良い。いずれの信号を使用するかは、各軸モータ
の一次遅れと設定されたならい速度とに応じて選択でき
る。更に、トレーサヘッドへのならい指令を補正して、
各軸モータだけでなく、実際の機械の移動に対応させる
ことも可能である。
8に代えて、X,Y,Z軸モータ51の回転位置を検出
したカッタヘッドの各軸位置信号52を入力するように
しても良い。いずれの信号を使用するかは、各軸モータ
の一次遅れと設定されたならい速度とに応じて選択でき
る。更に、トレーサヘッドへのならい指令を補正して、
各軸モータだけでなく、実際の機械の移動に対応させる
ことも可能である。
【0017】図2はトレーサヘッドとカッタヘッドとの
位置関係を説明する図である。トレーサヘッドは、スタ
イラス42をモデル面43に接触させるように駆動され
るため、その位置Tはスタイラス42の中心位置Sとは
一般に異なる。ここではトレーサヘッドがX−Z平面を
ならう場合について説明する。トレーサヘッドはならい
演算によって決定された座標位置T(X+U,Z+W)
まで移動し、このときU,W軸モータ31とX,Z軸モ
ータ51に設けたパルスコーダによってトレーサヘッド
の位置が演算される。そのときのスタイラス42の中心
位置Sは、X,U,Z,Wとスタイラスの相対変位量(
Ex,Ez)から求められる。したがって、スタイラス
の中心位置S(X+U+Ex,Z+W+Ez)とカッタ
ヘッド62の中心位置C(X,Z)の差をX,Z軸モー
タ51に対する移動量として与えることにより、トレー
サヘッドの座標位置T(X+U,Z+W)がどのような
値となろうとも、ワーク63に対するカッタヘッド62
の位置はスタイラス42の中心位置と一致するように制
御される。
位置関係を説明する図である。トレーサヘッドは、スタ
イラス42をモデル面43に接触させるように駆動され
るため、その位置Tはスタイラス42の中心位置Sとは
一般に異なる。ここではトレーサヘッドがX−Z平面を
ならう場合について説明する。トレーサヘッドはならい
演算によって決定された座標位置T(X+U,Z+W)
まで移動し、このときU,W軸モータ31とX,Z軸モ
ータ51に設けたパルスコーダによってトレーサヘッド
の位置が演算される。そのときのスタイラス42の中心
位置Sは、X,U,Z,Wとスタイラスの相対変位量(
Ex,Ez)から求められる。したがって、スタイラス
の中心位置S(X+U+Ex,Z+W+Ez)とカッタ
ヘッド62の中心位置C(X,Z)の差をX,Z軸モー
タ51に対する移動量として与えることにより、トレー
サヘッドの座標位置T(X+U,Z+W)がどのような
値となろうとも、ワーク63に対するカッタヘッド62
の位置はスタイラス42の中心位置と一致するように制
御される。
【0018】図3はタンデム型のならい機械の一例を示
す図である。カッタヘッド62はコラム64に取り付け
られ、コラム64はZ軸モータ51zによってZ軸方向
に移動される。また、このコラム64にはU軸モータ3
1u,V軸モータ31v,W軸モータ31wが装着され
ており、これらの各軸モータ31u,v,wによって、
コラム64の移動に重畳してトレーサヘッド42は更に
各軸方向に移動する。ワーク63はモデル43とともに
テーブル53上に固定されており、テーブル53はX軸
モータ51x,Y軸モータ51yによって移動する。
す図である。カッタヘッド62はコラム64に取り付け
られ、コラム64はZ軸モータ51zによってZ軸方向
に移動される。また、このコラム64にはU軸モータ3
1u,V軸モータ31v,W軸モータ31wが装着され
ており、これらの各軸モータ31u,v,wによって、
コラム64の移動に重畳してトレーサヘッド42は更に
各軸方向に移動する。ワーク63はモデル43とともに
テーブル53上に固定されており、テーブル53はX軸
モータ51x,Y軸モータ51yによって移動する。
【0019】図4は本発明の一実施例のならい制御装置
のハードウェアの構成を示したブロック図である。図に
おいて、プロセッサ11はバス10を介してROM12
aに格納されたシステムプログラムを読み出し、このシ
ステムプログラムに従ってならい制御装置1の全体の動
作を制御する。RAM12bはDRAMであり、一時的
な計算データや表示データを格納する。不揮発性メモリ
12cは図示されていないバッテリでバックアップされ
ており、ならい制御、デジタイジング及び数値制御に必
要な各種のパラメータ等を格納する。これらのパラメー
タは操作盤2より入力される。
のハードウェアの構成を示したブロック図である。図に
おいて、プロセッサ11はバス10を介してROM12
aに格納されたシステムプログラムを読み出し、このシ
ステムプログラムに従ってならい制御装置1の全体の動
作を制御する。RAM12bはDRAMであり、一時的
な計算データや表示データを格納する。不揮発性メモリ
12cは図示されていないバッテリでバックアップされ
ており、ならい制御、デジタイジング及び数値制御に必
要な各種のパラメータ等を格納する。これらのパラメー
タは操作盤2より入力される。
【0020】ならい制御回路13はスタイラス42の各
軸変位量εx,εy,εzを入力されると共に、バス1
0を介してプロセッサ11からならい平面、ならい速度
等を指令され、周知の技術によってならい軸40u,4
0v,40wの各軸速度信号Vu,Vv,Vwを発生す
る。サーボアンプ14u,14v,14wは速度信号V
u,Vv,Vwと、X,Y,Z軸の単位時間当りの移動
量Vx,Vy,Vzとの差を増幅して、機械側に取りつ
けられたサーボモータ31u,31v,31wを駆動し
、U,V,W軸によってトレーサヘッド41をモデル4
3の面上に沿って移動させ、ならい制御を実行する。
軸変位量εx,εy,εzを入力されると共に、バス1
0を介してプロセッサ11からならい平面、ならい速度
等を指令され、周知の技術によってならい軸40u,4
0v,40wの各軸速度信号Vu,Vv,Vwを発生す
る。サーボアンプ14u,14v,14wは速度信号V
u,Vv,Vwと、X,Y,Z軸の単位時間当りの移動
量Vx,Vy,Vzとの差を増幅して、機械側に取りつ
けられたサーボモータ31u,31v,31wを駆動し
、U,V,W軸によってトレーサヘッド41をモデル4
3の面上に沿って移動させ、ならい制御を実行する。
【0021】パルスコーダ32u,32v,32wはサ
ーボモータ31u,31v,31wが所定角度回転する
毎に、U,V,W軸位置信号としてのパルス信号を発生
する。ならい制御装置1内の現在位置レジスタ15は、
これらのパルス信号をそれぞれ可逆計数して各ならい軸
40u,40v,40wの現在位置を記憶している。こ
こでは、カッタヘッドのカッタ中心についての補正され
た指令位置をデジタイジングデータとして記憶し、一旦
ならいを行ってデジタイジングデータを形成してからワ
ークを加工することもできる。
ーボモータ31u,31v,31wが所定角度回転する
毎に、U,V,W軸位置信号としてのパルス信号を発生
する。ならい制御装置1内の現在位置レジスタ15は、
これらのパルス信号をそれぞれ可逆計数して各ならい軸
40u,40v,40wの現在位置を記憶している。こ
こでは、カッタヘッドのカッタ中心についての補正され
た指令位置をデジタイジングデータとして記憶し、一旦
ならいを行ってデジタイジングデータを形成してからワ
ークを加工することもできる。
【0022】この場合に、現在位置レジスタ15が記憶
する位置データは、デジタイジング回路16に入力され
、デジタイジング回路16はこの位置データを一定時間
毎に取り込み、モデル43の形状を直線近似したNCデ
ータを生成する。なお、デジタイジング回路16におけ
るNCデータを生成では、スタイラス42の変位による
軌跡の誤差分が補正される。尚、位置データが予め設定
した一定値を越えて変動した場合には形状急変部である
とみなして、位置データの取り込みを一時的に中断する
ことも可能である。さらに、外部からの指令あるいはプ
ログラムにより、位置データを所定の倍率でスケーリン
グする処理、位置データを単位変換する処理、位置デー
タを座標回転する処理等も可能である。ここで得たNC
データはバス10を介してバッファメモリ17に格納す
る。
する位置データは、デジタイジング回路16に入力され
、デジタイジング回路16はこの位置データを一定時間
毎に取り込み、モデル43の形状を直線近似したNCデ
ータを生成する。なお、デジタイジング回路16におけ
るNCデータを生成では、スタイラス42の変位による
軌跡の誤差分が補正される。尚、位置データが予め設定
した一定値を越えて変動した場合には形状急変部である
とみなして、位置データの取り込みを一時的に中断する
ことも可能である。さらに、外部からの指令あるいはプ
ログラムにより、位置データを所定の倍率でスケーリン
グする処理、位置データを単位変換する処理、位置デー
タを座標回転する処理等も可能である。ここで得たNC
データはバス10を介してバッファメモリ17に格納す
る。
【0023】NCデータがバッファメモリ17に格納さ
れると、プロセッサ11はこれを逐次読み出してバス1
0を介して軸制御回路18x,18y,18zに加工軸
60x,60y,60zの移動指令として入力し、軸制
御回路18x,18y,18zはこれを位置指令信号P
x,Py,Pzに変換し、サーボアンプ19x,19y
,19zに入力する。サーボアンプ19x,19y,1
9zは位置指令信号Px,Py,Pzを増幅してサーボ
モータ51x,51y,51zを駆動する。
れると、プロセッサ11はこれを逐次読み出してバス1
0を介して軸制御回路18x,18y,18zに加工軸
60x,60y,60zの移動指令として入力し、軸制
御回路18x,18y,18zはこれを位置指令信号P
x,Py,Pzに変換し、サーボアンプ19x,19y
,19zに入力する。サーボアンプ19x,19y,1
9zは位置指令信号Px,Py,Pzを増幅してサーボ
モータ51x,51y,51zを駆動する。
【0024】サーボモータ51x,51y,51zには
位置検出用のパルスコーダ52x,52y,52zが内
蔵されており、所定の位置信号がパルス列としてサーボ
アンプ19x,19y,19zにフィードバックされる
。なお、図示しないが、サーボアンプ19x,19y,
19zではこのパルス列をF/V(周波数/速度)変換
して速度信号を生成し、位置フィードバックと同時に速
度フィードバックも行っている。この結果、カッタヘッ
ド62がNCデータに従って移動してワーク63がモデ
ル43の形状通りに加工される。
位置検出用のパルスコーダ52x,52y,52zが内
蔵されており、所定の位置信号がパルス列としてサーボ
アンプ19x,19y,19zにフィードバックされる
。なお、図示しないが、サーボアンプ19x,19y,
19zではこのパルス列をF/V(周波数/速度)変換
して速度信号を生成し、位置フィードバックと同時に速
度フィードバックも行っている。この結果、カッタヘッ
ド62がNCデータに従って移動してワーク63がモデ
ル43の形状通りに加工される。
【0025】図5は本発明のならい制御装置のフローチ
ャートである。図において、Sに続く数値はステップ番
号を示す。これらの処理は、図4のプロセッサ11とR
OM12aに格納された制御プログラムによって、所定
の演算周期で繰り返して実行される。 〔S1〕トレーサヘッドから各軸の変位量(εx,εy
,εz)を読み取る。 〔S2〕ならい演算を行い、U,V,W軸モータへの移
動指令Mc(Uc,Vc,Wc)を求める。 〔S3〕単位演算周期内で、U,V,W軸モータ移動量
とX,Y,Z軸モータ移動量のそれぞれの和を求め、対
応する間のトレーサヘッドの移動量Mt(Xt,Yt,
Zt)を演算する。 〔S4〕単位周期内でのトレーサヘッドの移動量Mt(
Xt,Yt,Zt)と、各軸の変位E(εx−εx0
,εy−εy0 ,εz−εz0 )との和を求めて、
スタイラスの中心位置の移動量Ms(Xs,Ys,Zs
)を演算する。
ャートである。図において、Sに続く数値はステップ番
号を示す。これらの処理は、図4のプロセッサ11とR
OM12aに格納された制御プログラムによって、所定
の演算周期で繰り返して実行される。 〔S1〕トレーサヘッドから各軸の変位量(εx,εy
,εz)を読み取る。 〔S2〕ならい演算を行い、U,V,W軸モータへの移
動指令Mc(Uc,Vc,Wc)を求める。 〔S3〕単位演算周期内で、U,V,W軸モータ移動量
とX,Y,Z軸モータ移動量のそれぞれの和を求め、対
応する間のトレーサヘッドの移動量Mt(Xt,Yt,
Zt)を演算する。 〔S4〕単位周期内でのトレーサヘッドの移動量Mt(
Xt,Yt,Zt)と、各軸の変位E(εx−εx0
,εy−εy0 ,εz−εz0 )との和を求めて、
スタイラスの中心位置の移動量Ms(Xs,Ys,Zs
)を演算する。
【0026】〔S5〕スタイラスの中心位置の移動量M
s(Xs,Ys,Zs)を、X,Y,Z軸モータへの移
動指令M(X,Y,Z)として出力する。 〔S6〕ならい演算(ステップ2)によるU,V,W軸
方向の移動指令Mc(Uc,Vc,Wc)と、X,Y,
Z軸モータへの移動指令M(X,Y,Z)との差を求め
て、U,V,W軸モータへの移動指令(U,V,W)と
して出力する。 〔S7〕前回の変位量(εx0 ,εy0 ,εz0
)を変位量(εx,εy,εz)に更新する。 〔S8〕ならい演算が終了かどうかの判断をして、終了
しない場合にはステップ1から再度実行する。
s(Xs,Ys,Zs)を、X,Y,Z軸モータへの移
動指令M(X,Y,Z)として出力する。 〔S6〕ならい演算(ステップ2)によるU,V,W軸
方向の移動指令Mc(Uc,Vc,Wc)と、X,Y,
Z軸モータへの移動指令M(X,Y,Z)との差を求め
て、U,V,W軸モータへの移動指令(U,V,W)と
して出力する。 〔S7〕前回の変位量(εx0 ,εy0 ,εz0
)を変位量(εx,εy,εz)に更新する。 〔S8〕ならい演算が終了かどうかの判断をして、終了
しない場合にはステップ1から再度実行する。
【0027】なお、上記の説明ではタンデム型のならい
機械においてトレーサヘッドを使用してならいを実行し
たが、これとは別にトレーサヘッドに相当するものとし
て非接触式距離センサを使用し、トレーサヘッドの変位
分を補正した経路に沿うように、カッタヘッドを別途に
制御することもできる。また、本実施例ではならい用及
び加工用に3軸の制御軸を設けたが、これに限らず本発
明は他の軸数で実施することができる。
機械においてトレーサヘッドを使用してならいを実行し
たが、これとは別にトレーサヘッドに相当するものとし
て非接触式距離センサを使用し、トレーサヘッドの変位
分を補正した経路に沿うように、カッタヘッドを別途に
制御することもできる。また、本実施例ではならい用及
び加工用に3軸の制御軸を設けたが、これに限らず本発
明は他の軸数で実施することができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、スタイ
ラスの中心位置に一致するようにカッタヘッドを補正し
て制御するように構成した。このため、トレーサヘッド
がモデル形状に対してオーバシュートした場合でも、カ
ッタヘッドのワークへの食い込みをなくし、ならい速度
を低減したり加工を中断することなく、モデル形状を正
確にならうことが可能になる。したがって、仕上げ加工
などの精度を必要とするならい加工を効率良く実行する
ことができる。
ラスの中心位置に一致するようにカッタヘッドを補正し
て制御するように構成した。このため、トレーサヘッド
がモデル形状に対してオーバシュートした場合でも、カ
ッタヘッドのワークへの食い込みをなくし、ならい速度
を低減したり加工を中断することなく、モデル形状を正
確にならうことが可能になる。したがって、仕上げ加工
などの精度を必要とするならい加工を効率良く実行する
ことができる。
【図1】本発明のならい制御装置のブロック構成を示す
図である。
図である。
【図2】トレーサヘッドとカッタヘッドとの位置関係を
説明する図である。
説明する図である。
【図3】本発明のタンデム型のならい機械の一例を示す
図である。
図である。
【図4】ならい制御装置のハードウェアの構成を示した
ブロック図である。
ブロック図である。
【図5】本発明のならい制御装置の制御手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図6】従来のならい制御装置の概念図である。
6 演算手段
7 補正手段
31 U,V,W軸モータ
41 トレーサヘッド
42 スタイラス
51 X,Y,Z軸モータ
62 カッタヘッド
Claims (5)
- 【請求項1】 トレーサヘッドに設けたスタイラスの
各軸変位量に基づいて、前記スタイラスがモデルと接触
することによって受けた力に応じた大きさの変位信号を
検出し、前記変位信号を処理して前記トレーサヘッドの
ならい軸の各軸速度信号を発生するとともに、前記変位
信号に基づいてカッタヘッドを移動させてワークを加工
するならい制御装置において、前記トレーサヘッドの実
際の位置を演算する演算手段と、前記カッタヘッドの移
動とは相対的に独立して、前記トレーサヘッドをそれぞ
れ各ならい軸方向に駆動する駆動手段と、前記トレーサ
ヘッドの実際の位置と前記スタイラスの各軸変位量とに
基づいて、前記トレーサヘッドに対する前記スタイラス
の相対変位量に対応して前記カッタヘッドのカッタ中心
の速度指令を補正する補正手段と、を有することを特徴
とするならい制御装置。 - 【請求項2】 前記演算手段は、前記カッタヘッドの
移動量と前記駆動手段による前記トレーサヘッドの移動
量との和によって、前記トレーサヘッドの実際の位置を
演算することを特徴とする請求項1に記載のならい制御
装置。 - 【請求項3】 前記駆動手段は、前記トレーサヘッド
の各ならい軸と同一の方向にそれぞれカッタヘッドを移
動させる手段に重畳して設けられ、タンデム型の構成を
有することを特徴とする請求項1に記載のならい制御装
置。 - 【請求項4】 前記駆動手段には、前記トレーサヘッ
ドのならい軸の各軸速度信号と、前記カッタヘッドのカ
ッタ中心についての補正された指令位置に基づくカッタ
速度との差が指令されることを特徴とする請求項3に記
載のならい制御装置。 - 【請求項5】 前記カッタヘッドのカッタ中心につい
ての補正された指令位置をデジタイジングデータとして
記憶する記憶手段を設け、一旦ならいを行って前記記憶
手段にデジタイジングデータを格納してからワークを加
工することを特徴とする請求項1乃至4に記載のならい
制御装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3125149A JPH04331048A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | ならい制御装置 |
KR1019920703326A KR950013510B1 (ko) | 1991-04-26 | 1992-04-21 | 형상 추적 제어 장치 |
PCT/JP1992/000516 WO1992019418A1 (en) | 1991-04-26 | 1992-04-21 | Copy control device |
EP92908333A EP0536413A1 (en) | 1991-04-26 | 1992-04-21 | Copy control device |
US07/949,830 US5341079A (en) | 1991-04-26 | 1992-04-21 | Tracking control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3125149A JPH04331048A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | ならい制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04331048A true JPH04331048A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14903084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3125149A Pending JPH04331048A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | ならい制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5341079A (ja) |
EP (1) | EP0536413A1 (ja) |
JP (1) | JPH04331048A (ja) |
KR (1) | KR950013510B1 (ja) |
WO (1) | WO1992019418A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5463296A (en) * | 1993-06-30 | 1995-10-31 | Allen-Bradley Company, Inc. | Motion controller with remote linking |
JPH07204995A (ja) * | 1994-01-14 | 1995-08-08 | Fanuc Ltd | ならい制御方式 |
US5768122A (en) * | 1995-11-14 | 1998-06-16 | Coard Technology | Virtual motion programming and control |
US7245982B2 (en) * | 2002-10-11 | 2007-07-17 | Fidia S.P.A. | System and process for measuring, compensating and testing numerically controlled machine tool heads and/or tables |
FR2870933B1 (fr) | 2004-05-28 | 2008-03-14 | Essilor Int | Appareil de lecture de contour comportant un capteur d'effort |
EP2647477B1 (en) * | 2012-04-05 | 2019-10-30 | FIDIA S.p.A. | Device for error correction for CNC machines |
DE112018000172B4 (de) * | 2018-07-05 | 2020-09-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerische Steuervorrichtung |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1139157B (it) * | 1981-09-14 | 1986-09-24 | Mecof Spa | Fresatrice a copiare,con almeno due montanti mobili |
JPS5890205A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-28 | Fanuc Ltd | 位置制御方式 |
JPS5942254A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-08 | Fanuc Ltd | ならい装置の喰い込み低減装置 |
JPS59192446A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-31 | Fanuc Ltd | 倣い制御装置 |
US4719578A (en) * | 1985-12-09 | 1988-01-12 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Profiling control apparatus and control method thereof |
DE3836703A1 (de) * | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Winkelmesseinrichtung |
JPH0386447A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-04-11 | Fanuc Ltd | ならい制御装置 |
JPH0386446A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-04-11 | Fanuc Ltd | ならい制御装置 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3125149A patent/JPH04331048A/ja active Pending
-
1992
- 1992-04-21 EP EP92908333A patent/EP0536413A1/en not_active Withdrawn
- 1992-04-21 KR KR1019920703326A patent/KR950013510B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-04-21 WO PCT/JP1992/000516 patent/WO1992019418A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1992-04-21 US US07/949,830 patent/US5341079A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5341079A (en) | 1994-08-23 |
WO1992019418A1 (en) | 1992-11-12 |
KR950013510B1 (ko) | 1995-11-08 |
EP0536413A4 (ja) | 1994-08-31 |
EP0536413A1 (en) | 1993-04-14 |
KR930701269A (ko) | 1993-06-11 |
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