JPH0719274B2 - 円形走査式光学パターン・トレーサ - Google Patents
円形走査式光学パターン・トレーサInfo
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- JPH0719274B2 JPH0719274B2 JP60055789A JP5578985A JPH0719274B2 JP H0719274 B2 JPH0719274 B2 JP H0719274B2 JP 60055789 A JP60055789 A JP 60055789A JP 5578985 A JP5578985 A JP 5578985A JP H0719274 B2 JPH0719274 B2 JP H0719274B2
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- JP
- Japan
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- pattern
- signal
- tracer
- control signals
- optical pattern
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- 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
- B23Q35/127—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using non-mechanical sensing
- B23Q35/128—Sensing by using optical means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K11/00—Methods or arrangements for graph-reading or for converting the pattern of mechanical parameters, e.g. force or presence, into electrical signal
- G06K11/02—Automatic curve followers, i.e. arrangements in which an exploring member or beam is forced to follow the curve
- G06K11/04—Automatic curve followers, i.e. arrangements in which an exploring member or beam is forced to follow the curve using an auxiliary scanning pattern
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- Character Input (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光学パターン・トレーサ、特にパターン偏
差に接近中トレーサの動作速度を制御するための回路に
関するものである。
差に接近中トレーサの動作速度を制御するための回路に
関するものである。
特に、この発明は、特許第1,806,831号明細書（特公平
５−16571号公報）に記載された発明を改良したもので
ある。前記特許は、２つの同心円形走査が行われる２重
走査式光学パターン・トレーサを開示する。２つの円形
走査からのパターン検出パルスが一致しない程、走査中
のパターンの方向がかなり変わる時に、システムはパタ
ーンの方向の早い変化をもっと正確に追跡できるよう減
速する。
５−16571号公報）に記載された発明を改良したもので
ある。前記特許は、２つの同心円形走査が行われる２重
走査式光学パターン・トレーサを開示する。２つの円形
走査からのパターン検出パルスが一致しない程、走査中
のパターンの方向がかなり変わる時に、システムはパタ
ーンの方向の早い変化をもっと正確に追跡できるよう減
速する。
この発明は、制御パラメータとして、２つの円形走査か
らのパターン検出パルスの重なりの度合いを使用してシ
ステムの速度を調節する。
らのパターン検出パルスの重なりの度合いを使用してシ
ステムの速度を調節する。
光学的パターン・トレーサ、特に円形走査・非ステアリ
ング式のものは、例えば米国特許第3,704,372号、第3,7
27,120号、第3,860,862号および第3,883,735号に開示さ
れている。これらトレーサは、ミラーから光センサへパ
ターンの一部を反射させることにより、通常、パターン
を走査する。ミラーは回転させられると、パターンの視
れる部分を中心のまわりに回転させ従って円形走査を行
わせる。光センサによって発生された信号は処理されて
座標速度信号になり、この座標速度信号を使って一定の
正接速度でトレーサにパターンを追従させる。全てのパ
ターン・トレーサは、装置の実際のステアリング軸また
は物理的回転の前方の或る点でパターンを検知しなけれ
ばならない。充分前進にないと、システムが不安定にな
るか或はトレーサが速い偏差に追従できなくなる。ここ
で、偏差とは、前記特許第1,806,831号明細書に記載し
たように、追跡中のパターンの方向の変化を意味し、こ
れはパターンが直線からはずれる時、例えばパターンが
方向を変化する時に起こる。前進の度合いは追跡の精度
に関係しており、システムの安定性と追跡精度と追跡速
度の間で妥協が起こる。トレーサが比較的高い追跡速度
で動作しかつ速い偏差の前方で減速することを可能に
し、従ってターンでの精度およびターン間の梗塞を可能
にするために、種々のシステムが過去に提案され、その
１つが前記特許第1,806,831号であった。そのようなシ
ステムでは、直径が異なる２つの同心円形走査が使用さ
れ、一方の走査はトレーサ前方の速い偏差を良く検出す
るために使用され、他方の走査は正常なステアリングの
ために使用される。
ング式のものは、例えば米国特許第3,704,372号、第3,7
27,120号、第3,860,862号および第3,883,735号に開示さ
れている。これらトレーサは、ミラーから光センサへパ
ターンの一部を反射させることにより、通常、パターン
を走査する。ミラーは回転させられると、パターンの視
れる部分を中心のまわりに回転させ従って円形走査を行
わせる。光センサによって発生された信号は処理されて
座標速度信号になり、この座標速度信号を使って一定の
正接速度でトレーサにパターンを追従させる。全てのパ
ターン・トレーサは、装置の実際のステアリング軸また
は物理的回転の前方の或る点でパターンを検知しなけれ
ばならない。充分前進にないと、システムが不安定にな
るか或はトレーサが速い偏差に追従できなくなる。ここ
で、偏差とは、前記特許第1,806,831号明細書に記載し
たように、追跡中のパターンの方向の変化を意味し、こ
れはパターンが直線からはずれる時、例えばパターンが
方向を変化する時に起こる。前進の度合いは追跡の精度
に関係しており、システムの安定性と追跡精度と追跡速
度の間で妥協が起こる。トレーサが比較的高い追跡速度
で動作しかつ速い偏差の前方で減速することを可能に
し、従ってターンでの精度およびターン間の梗塞を可能
にするために、種々のシステムが過去に提案され、その
１つが前記特許第1,806,831号であった。そのようなシ
ステムでは、直径が異なる２つの同心円形走査が使用さ
れ、一方の走査はトレーサ前方の速い偏差を良く検出す
るために使用され、他方の走査は正常なステアリングの
ために使用される。
この発明の従来技術は、前記特許第1,806,831号に開示
されたように、通常のスキャナ（これは小さな直径を有
する円形走査で行われる走査を云う）からのパルスと前
方のスキャナ（これは大きな直径を有する円形走査で行
われる走査を云う）からのパルスとの一致を使用してマ
シーンが減速すべきかどうかを決定する。なお、当業者
には明らかなように、前方スキャナがまずパターンに出
合い、従って通常のスキャナによって走査される区域の
周辺を囲む区域の周辺を走査しなければならない。両方
のスキャナからのパルスが１走査サイクルよりも長い期
間一致しない（重ならない）と、減速信号が発生する。
されたように、通常のスキャナ（これは小さな直径を有
する円形走査で行われる走査を云う）からのパルスと前
方のスキャナ（これは大きな直径を有する円形走査で行
われる走査を云う）からのパルスとの一致を使用してマ
シーンが減速すべきかどうかを決定する。なお、当業者
には明らかなように、前方スキャナがまずパターンに出
合い、従って通常のスキャナによって走査される区域の
周辺を囲む区域の周辺を走査しなければならない。両方
のスキャナからのパルスが１走査サイクルよりも長い期
間一致しない（重ならない）と、減速信号が発生する。
このように、従来のパターン・トレーサは、通常のスキ
ャナによって発生されたパルスと前方のスキャナによっ
て発生されたパルスとが一致しないと減速信号を発生す
る。つまり、これらパルスが一致しないときは何時で
も、装置が追跡速度を遅くし、妥協がなく、そして速度
が両パルスの一致に完全に依存するという問題点があっ
た。
ャナによって発生されたパルスと前方のスキャナによっ
て発生されたパルスとが一致しないと減速信号を発生す
る。つまり、これらパルスが一致しないときは何時で
も、装置が追跡速度を遅くし、妥協がなく、そして速度
が両パルスの一致に完全に依存するという問題点があっ
た。
この発明は、パターンと第１直径の光学走査との交差を
示す第１信号を発生するための手段と、前記パターンと
第２直径の光学走査との交差を示す第２信号を発生する
ための手段と、前記第１信号および前記第２信号から持
続時間がそれぞれ可変であるが同一の長さを持つ両制御
信号を発生するための手段と、前記両制御信号の一致を
検出し、これに応答して、円形走査の回転中心の前方で
直線からの前記パターンの偏差を示す減速信号を発生す
るための手段と、前記減速信号を利用してトレーサ正接
速度を制御するための手段とを備えた円形走査式光学パ
ターン・トレーサにある。
示す第１信号を発生するための手段と、前記パターンと
第２直径の光学走査との交差を示す第２信号を発生する
ための手段と、前記第１信号および前記第２信号から持
続時間がそれぞれ可変であるが同一の長さを持つ両制御
信号を発生するための手段と、前記両制御信号の一致を
検出し、これに応答して、円形走査の回転中心の前方で
直線からの前記パターンの偏差を示す減速信号を発生す
るための手段と、前記減速信号を利用してトレーサ正接
速度を制御するための手段とを備えた円形走査式光学パ
ターン・トレーサにある。
この発明によれば、前方信号と追跡信号の持続時間が調
節可能であるが同じ値であるので、重なりの程度はどち
らの方向でもパターンの方向変化を示す。可調節機能
は、選択可能なパターン偏差に応答して減速信号を発生
させる。
節可能であるが同じ値であるので、重なりの程度はどち
らの方向でもパターンの方向変化を示す。可調節機能
は、選択可能なパターン偏差に応答して減速信号を発生
させる。
第１図を考察すれば、前記特許に開示された通常のスキ
ャナから入力信号は端子10へ印加され、ここから単安定
回路11およびナンド・ゲート16を通して単安定回路17へ
印加される。この単安定回路17からの出力はアンド・ゲ
ート18および単安定回路19へ印加される。アンド・ゲー
ト18からの出力はナンド・ゲート20を通してFET21へ印
加される。このFET21からの出力は、システムの動作速
度を制御するために使用される。前記特許に記述したよ
うな大直径の操作から導出した別な信号は端子13へ印加
され、ここから増幅・波形整形器22,23,24および25を通
して単安定回路26へ印加される。この単安定回路26から
の出力は単安定回路14へ印加される。単安定回路14は、
その遅延時間を調節でき、その出力がナンド・ゲート16
へ印加される。減速イネーブル信号は端子27へ印加さ
れ、ここからナンド・ゲート20へ印加される。
ャナから入力信号は端子10へ印加され、ここから単安定
回路11およびナンド・ゲート16を通して単安定回路17へ
印加される。この単安定回路17からの出力はアンド・ゲ
ート18および単安定回路19へ印加される。アンド・ゲー
ト18からの出力はナンド・ゲート20を通してFET21へ印
加される。このFET21からの出力は、システムの動作速
度を制御するために使用される。前記特許に記述したよ
うな大直径の操作から導出した別な信号は端子13へ印加
され、ここから増幅・波形整形器22,23,24および25を通
して単安定回路26へ印加される。この単安定回路26から
の出力は単安定回路14へ印加される。単安定回路14は、
その遅延時間を調節でき、その出力がナンド・ゲート16
へ印加される。減速イネーブル信号は端子27へ印加さ
れ、ここからナンド・ゲート20へ印加される。
第２図において、単安定回路26からの入力は第２図にＡ
で示されている。この信号は前方走査とパターンの交差
時間を表わす。単安定回路14からの出力は第２図にＢで
示されかつ抵抗15の値で決定される可調節長さである。
図示の都合上、出力Ｂの持続時間を一定にした。端子10
へのサンプル・パルスの入力は第２図にＣで示されかつ
前方信号Ａとサンプル・パルスＣが一致すると仮定され
る時点０で始まる。単安定回路11で処理後にサンプル・
パルスは第２図にＤで示したような信号を発生させ、こ
の信号Ｄも抵抗12の値で決定される可調節長さであるが
単安定回路14から発生された出力Ｂと同一の長さであ
る。第２図に示したパルスＢとＤは、たとえそれらの長
さが調節可能であっても同一の持続時間を持たなければ
ならない。パルスＢとＤはナンド・ゲート16で結合され
て出力Ｅを生じる。この出力ＥはパルスＢとＤの一致で
始まりかつこれらがもはや一致しなくなる時に終わる。
この出力Ｅは、完全な１走査サイクルよりも長い時間を
持つ単安定回路17へ印加される。従って、単安定回路17
は、その入力端子へパルスが供給されるかぎり継続する
期間“オン”状態へスイッチされる。なお、各走査サイ
クルはＥで示した波形の形態をしている。そのようなパ
ルスが到達しないと、単安定回路17は第２図にＦで示し
たようにタイムアウトする。より遅れた時点でパルスが
ナンド・ゲート16から１回受かると、単安定回路17は
“オン”状態にもう一度トリガされかつＦの後の部分に
示したような出力を生じた。第２図の後の部分での時間
スケールは前の部分とは事実上違い、約5:1の比であ
る。これがたいして重要でないのは、それが一例にすぎ
ないからである。単安定回路17からの波形Ｆはもう一度
トリガされ、第２図の右側に示した出力を生じる。
で示されている。この信号は前方走査とパターンの交差
時間を表わす。単安定回路14からの出力は第２図にＢで
示されかつ抵抗15の値で決定される可調節長さである。
図示の都合上、出力Ｂの持続時間を一定にした。端子10
へのサンプル・パルスの入力は第２図にＣで示されかつ
前方信号Ａとサンプル・パルスＣが一致すると仮定され
る時点０で始まる。単安定回路11で処理後にサンプル・
パルスは第２図にＤで示したような信号を発生させ、こ
の信号Ｄも抵抗12の値で決定される可調節長さであるが
単安定回路14から発生された出力Ｂと同一の長さであ
る。第２図に示したパルスＢとＤは、たとえそれらの長
さが調節可能であっても同一の持続時間を持たなければ
ならない。パルスＢとＤはナンド・ゲート16で結合され
て出力Ｅを生じる。この出力ＥはパルスＢとＤの一致で
始まりかつこれらがもはや一致しなくなる時に終わる。
この出力Ｅは、完全な１走査サイクルよりも長い時間を
持つ単安定回路17へ印加される。従って、単安定回路17
は、その入力端子へパルスが供給されるかぎり継続する
期間“オン”状態へスイッチされる。なお、各走査サイ
クルはＥで示した波形の形態をしている。そのようなパ
ルスが到達しないと、単安定回路17は第２図にＦで示し
たようにタイムアウトする。より遅れた時点でパルスが
ナンド・ゲート16から１回受かると、単安定回路17は
“オン”状態にもう一度トリガされかつＦの後の部分に
示したような出力を生じた。第２図の後の部分での時間
スケールは前の部分とは事実上違い、約5:1の比であ
る。これがたいして重要でないのは、それが一例にすぎ
ないからである。単安定回路17からの波形Ｆはもう一度
トリガされ、第２図の右側に示した出力を生じる。
単安定回路17からの出力は単安定回路19へ印加されて、
第２図にＨで示したような波形を生じさせる。この波形
は、単安定回路17からの出力が論理値１になる時に始ま
りかつ約0.5秒間続く論理値０出力である。単安定回路1
7と19からの出力はアンド・ゲート18で結合されて第２
図にＩで示したような出力を生じる。論理値０である減
速エネーブル信号が端子27へ従ってインバータで反転さ
れた論理値１がナンド・ゲート20へ印加されるとすれ
ば、このナンド・ゲート20からの出力はＪで示したよう
になり、次いでこの出力ＪはFET21へ印加されて第２図
にＩで示したように端子28に減速信号を発生する。一度
始まった減速は、単安定回路17による減速が終わった後
でさえ、波形Ｈの長さ即ち0.5秒で決められた期間継続
する。これは、トレーサが正常な動作に戻る以前に隅ま
たはパターンの湾曲部を良くクリヤーする。減速エネー
ブル信号即ち端子27での論理値０は、オペレータにオペ
レータ・コンソールから減速を選択することを可能にす
る。FET21からの出力は正常な減速回路へ印加され、当
業者に周知でかつ前記特許に記載した仕方でＸおよびＹ
制御系への速度入力を変更する。
第２図にＨで示したような波形を生じさせる。この波形
は、単安定回路17からの出力が論理値１になる時に始ま
りかつ約0.5秒間続く論理値０出力である。単安定回路1
7と19からの出力はアンド・ゲート18で結合されて第２
図にＩで示したような出力を生じる。論理値０である減
速エネーブル信号が端子27へ従ってインバータで反転さ
れた論理値１がナンド・ゲート20へ印加されるとすれ
ば、このナンド・ゲート20からの出力はＪで示したよう
になり、次いでこの出力ＪはFET21へ印加されて第２図
にＩで示したように端子28に減速信号を発生する。一度
始まった減速は、単安定回路17による減速が終わった後
でさえ、波形Ｈの長さ即ち0.5秒で決められた期間継続
する。これは、トレーサが正常な動作に戻る以前に隅ま
たはパターンの湾曲部を良くクリヤーする。減速エネー
ブル信号即ち端子27での論理値０は、オペレータにオペ
レータ・コンソールから減速を選択することを可能にす
る。FET21からの出力は正常な減速回路へ印加され、当
業者に周知でかつ前記特許に記載した仕方でＸおよびＹ
制御系への速度入力を変更する。
この発明によれば、前方信号および正常な走査信号の持
続時間が両方共図示の回路によって調節可能とされるの
で、これら両信号のオーパラップの程度によりパターン
・トレーサを正常の速度で追跡させるか或は低速で追跡
させるかを決定する効果がある。
続時間が両方共図示の回路によって調節可能とされるの
で、これら両信号のオーパラップの程度によりパターン
・トレーサを正常の速度で追跡させるか或は低速で追跡
させるかを決定する効果がある。
第１図はこの発明に係るシステムの回路図、第２図は第
１図の回路動作を説明するための一連の波形図である。 10と13と27と28は端子、12と15は可変抵抗、26と14と11
と17と19は単安定回路、16と20はナンド・ゲート、18は
アンド・ゲート、21はFETである。
１図の回路動作を説明するための一連の波形図である。 10と13と27と28は端子、12と15は可変抵抗、26と14と11
と17と19は単安定回路、16と20はナンド・ゲート、18は
アンド・ゲート、21はFETである。
Claims (4)
- 【請求項１】パターンと第１直径の光学走査との交差を
示す第１信号を発生するための手段と、前記パターンと
第２直径の光学走査との交差を示す第２信号を発生する
ための手段と、前記第１信号および前記第２信号から持
続時間がそれぞれ可変であるが同一の長さを持つ両制御
信号を発生するための手段と、前記両制御信号の一致を
検出し、これに応答して、円形走査の回転中心の前方で
直線からの前記パターンの偏差を示す減速信号を発生す
るための手段と、前記減速信号を利用してトレーサ正接
速度を制御するための手段とを備えた円形走査式光学パ
ターン・トレーサ。 - 【請求項２】両制御信号の持続時間が共通の制御で決定
される特許請求の範囲第１項記載の光学パターン・トレ
ーサ。 - 【請求項３】両制御信号の重なりが減速信号を発生し、
この減速信号は前記重なりが終わった後所定の期間続く
特許請求の範囲第１項記載の光学パターン・トレーサ。 - 【請求項４】トレーサを遠隔地点から働かせるための手
段を含む特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
記載の光学パターン・トレーサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA450132 | 1984-03-21 | ||
| CA000450132A CA1247412A (en) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | Pattern tracer slowdown circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213469A JPS60213469A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH0719274B2 true JPH0719274B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=4127466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60055789A Expired - Lifetime JPH0719274B2 (ja) | 1984-03-21 | 1985-03-22 | 円形走査式光学パターン・トレーサ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4659918A (ja) |
| EP (1) | EP0155395B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0719274B2 (ja) |
| AU (1) | AU569363B2 (ja) |
| CA (1) | CA1247412A (ja) |
| DE (1) | DE3483578D1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1247413A (en) * | 1984-03-21 | 1988-12-28 | Enn Vali | Line tracer accuracy control |
| CA1271245A (en) * | 1987-06-04 | 1990-07-03 | Enn Vali | Controlled acceleration deceleration circuit for optical tracers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA917773A (en) * | 1969-10-20 | 1972-12-26 | Canadian Westinghouse Company Limited | Optical pattern tracer |
| CA950553A (en) * | 1971-01-29 | 1974-07-02 | William Dell | Optical pattern following control system |
| US3883735A (en) * | 1973-12-26 | 1975-05-13 | Westinghouse Canada Ltd | Line tracer |
| CA1247413A (en) * | 1984-03-21 | 1988-12-28 | Enn Vali | Line tracer accuracy control |
-
1984
- 1984-03-21 CA CA000450132A patent/CA1247412A/en not_active Expired
- 1984-12-18 EP EP84115732A patent/EP0155395B1/en not_active Expired
- 1984-12-18 DE DE8484115732T patent/DE3483578D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-01-10 AU AU37582/85A patent/AU569363B2/en not_active Ceased
- 1985-01-22 US US06/693,571 patent/US4659918A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-22 JP JP60055789A patent/JPH0719274B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3483578D1 (de) | 1990-12-13 |
| EP0155395A3 (en) | 1987-10-28 |
| CA1247412A (en) | 1988-12-28 |
| EP0155395A2 (en) | 1985-09-25 |
| EP0155395B1 (en) | 1990-11-07 |
| AU569363B2 (en) | 1988-01-28 |
| AU3758285A (en) | 1985-09-26 |
| JPS60213469A (ja) | 1985-10-25 |
| US4659918A (en) | 1987-04-21 |
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