JPS59124552A - 倣い制御装置 - Google Patents

倣い制御装置

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JPS59124552A
JPS59124552A JP22922582A JP22922582A JPS59124552A JP S59124552 A JPS59124552 A JP S59124552A JP 22922582 A JP22922582 A JP 22922582A JP 22922582 A JP22922582 A JP 22922582A JP S59124552 A JPS59124552 A JP S59124552A
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仁 松浦
Etsuo Yamazaki
悦雄 山崎
Hiroshi Sakurai
寛 桜井
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control 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
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • B23Q35/121Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
    • B23Q35/123Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing the feeler varying the impedance in a circuit

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、トレーサヘッドから出力されるモデル形状に
対応した変位信号をサンプリングし、サンプル値に基づ
いて倣い制御を行なう倣い制御装置の改良に関し、更に
詳細にはモデル形状の急変点J二於けるカッタの喰込み
を減少させることができる倣い制御装置に関するもので
ある。
従来技術と問題点 マイクロプロセッサの高速化に伴い、高速追従性が要求
される倣い制御装置を、従来のアナログ回路に代え、マ
イクロプロセッサを用いて構成すると言うことが提案さ
れている。
ところで、第1図に示すような形状のモデルMを倣う場
合、コーナ部P等のモデル形状の急変点に於いて、カッ
タがワークに喰込む現象が生じる。
このようなモデル形状の急変点に於けるカッタの喰込み
を減少させる為に、アナログ方式の倣い制御装置に於い
ては、例えば次のようにしている。
即ち、トレーサヘッドから出力されるX、Y、Z軸の変
位信号εX、εr、ε2 を合成した合成変位信モデル
形状の急変点に於いて、急激に変化するものであり、合
成変位信号の単位時間当りの変化量dε τもコーナ部P等のモデル形状の急変点に於いて第3図
に示すように急激に増加するものであるから、変化量計
と閾値りとを比較し、変化置方が閾値り以上となった場
合、送り速度を減速させ、カッタの喰込みを減少させる
ようにしている。また、この他にも、合成変位信号ε、
各軸の変位信号εX、εY、ε2の単位時間当りの変化
量を求め、各変化量と各変化量対応の閾値とを比較し、
前記各変化量のうちの少なくとも1つの変化量が閾値を
越えた時、減速制御を行なわせるようにしたものもある
しかし、マイクロプロセッサを用いたディジタル方式の
倣い制御装置に於いて、カッタの喰込みを減少させる為
に、前述したアナログ方式の倣い制御装置に用いられて
いる方法をそのまま適用したのでは次のような欠点があ
る。即ち、ディジタル方式の倣い制御装置はトレーサヘ
ッドからの変位信号εX、εY、εZを一定時間毎にサ
ンプリングしているものであるから、合成変位信号εの
単位時間当りの変化量πが第3図に示すように、閾値り
以上となってもナンブリング時刻tル+1 になdε るまで、変化量mが閾値りを越えたことを検出できず、
カッタの喰込みが大となる欠点があった。
このよう゛な欠点を改善する為に閾値りのレベルを低く
することも考えられるが、閾値りのレベルを低くすると
、モデル表面が荒く、合成変位信号εdε の変化量■が大きい場合、モデル形状の急変点以外の点
をモデル形状の急変点と検出してしまう惧れがある。逆
に言えば、モダ/1フ表面が荒い場合に於いても、モデ
ル形状の急変点以外の点をモデル形状の急変点と検出し
ないようにする為に、閾値りを高いレベルに設定してお
くことが必要であった。
発明の目的 本発明は前述の如き欠点を改善したものであり、その目
的は変位信号のサンプリング値に基づいて倣い制御を行
なウデイジタル方式の倣い制御装置に於いて、モデル形
状の急変点に於けるカッタの喰込みを減少させることに
ある。
発明の構成 本発明は第千図に示すように、トレーサへラド1からの
変位信号εX、εrtgz を一定時間毎にサンプリン
グ回路2でサンプリングし、倣い演算回路3でサンプリ
ング回路2のサンプル値に基づいて倣い演算を行ない、
倣い演算回路乙の出力により、トレーサヘッド1とモデ
ル4とを相対的に移動させるモータ5を駆動し、合成変
位信号εと基準変位信号ε。との差が零となるようにト
レーナヘッド1とモデル4とを相対的に移動させる倣い
制御装置に於いて、サンプリング回路2のサンプル値に
基づいて、変化量検出手段6で変位信号の単位時間当り
の変化量を求め、基準値設定手段7で変化量検出手段6
の検出結果に基づいて基準値を設定し、制御手段8で基
準値と変化量検出手段6の検出結果とを比較し、両者の
差が一定値以上の場合、トレーサヘッド1とモデル4と
の相対的な送り速度を減速させるものである。
発明の実施例 第5図は本発明の実施例のブロック線図であり、10は
マイクロプロセッサ等から成る処理装置、11はメモリ
、12はトレーサヘッド、13はAD変換器、14はデ
ータ入力装置、15はデータ出力装置。
16はDA変換器、17は駆動回路、18はトレーサへ
ラド1とモデル(図示せず)とを相対的に移動させるモ
ータである。尚、モータは、実際には6偏設けられ、各
モータにより、スタイラス12とモデルとをX、Y、X
軸方向に相対的に移動させるものであるが、ここではX
軸方向のモーター8のみを示した。
トレーサヘッド12からのX、Y、Zの変位信号gz。
εY、ε2は届変換器13、データ入力装置14を介し
て処理装置10に加えられる。処理装置10はデータ入
力装置14を介して加えられる変位信号εX、εY。
εZを一定時間毎ζニサンプリングし、サンプル値に基
づいて倣い演算を行ない、演算結果をデータ出力装置1
5を介してDA変換器16に加える。DA変換器16は
データ出力装置15からのディジタル信号をアナログ信
号に変換して駆動回路17に加え、駆動回路( とモデルとの相対的な送りが行われる。
処理装置10は上述した倣い制御以外にも、モデル形状
の急変点に於けるカッタの喰込みを減少させる為に以下
に述べる処理を行なっている。
今、例えば第1図に示したモデルMをX軸を送り軸とし
て倣ったとすると、X軸方向の変位信号εX及び変位信
号εXの単位時間当りの変化量りはそれぞれ第6図(A
) l CB>に示すものとなる。処理装置10は倣い
加工が開始されると、変位信号εXの今回のチンブリン
グ値S3と前回のサンプリング値5n−1とに基づいて
、サンプリング値の変化量、即ち変位信号εXの単位時
間当りの変化量DrLを求め、その絶対値I Dn l
を基準値としてメモリ11に記憶させる。次に処理装置
10は新たなサンプリング値SrL+1を検出すると、
このサンプリング値5n4−1と前回のサンプリング値
Sルとに基づいて変化量DrL+1を求める。次に処理
装置1oはこの変化量DTL+1の絶対値IDrL+1
1とメモリ11に基準値として記憶させである変化量D
rLの絶対値IDtL+とを比較し、比較結果に基づい
て以下に述べる処理を行なう。
比較結果が1DrLl < lDn+11 <N ” 
1Dtbl (A’は正数)である場合は、今回の変化
量の絶対値ID?L++Iを前回の変化量の絶対値I 
Dn Iに代えてメモリ11に記憶させ、新たな基準値
とする。
また、比較結果がID1L+11≧#−IDrLlの場
合は、処理装置10はカッタの喰込みが発生したと判断
し、送り速度を減速させる。また、この時、処理装置1
0は基準値の書換処理は行なわない。
また、比較結果がIDユ+11≦1DtLlの場合は、
処理装置10は基準値の書換処理は行なわない。
以下、処理装置10は新たな変化量を算出する毎に、新
たな変化量の絶対値とメモリ11に基準値として記憶さ
れている変化量の絶対値とを比較し、比較結果に基づい
て前述したと同様の処理を行なう。
このように、本実施例は基準値をサンプル値の変化量の
絶対値、即ち変位信号の単位時間当りの変化量の絶対値
に基づいて変更するようにしているものであるから、従
来例)二比較して次のような利点がある。即ち、基準値
を一定レベルとしていた従来例に於いては、前述したよ
うに、モデル表面が荒く、変位信号の単位時間当りの変
化量が大きい場合(二於いても、モデル形状の急変点以
外の点を誤ってモデル形状の急変点と検出しないように
する為に、基準値のレベルを高く設定しておくことが必
要であり、この為、モデル形状の急変点の検出が遅れ、
喰込みが大となる欠点があった。
これに対して、本実施例は基準値を変位信号の単位時間
当りの変化量に基づいて変更するものであり、例えば、
モデル表面が滑らかな場合は、基準値が小となるもので
あるから、基準値を一定としていた従来例に比べてモデ
ル形状の急変点を早い時期に検出することができ、従っ
て、モデル形状の急変点に於けるカッタの喰込みを少な
いものとすることができる。
尚、実施例に於いては、X軸の変位信号εXの単位時間
当りの変化量に基づいて喰込みを検出するようにしたが
、合成変位信号εの変化量に基づいて喰込みを検出する
ようにしても良いことは勿論である。また、更に、各軸
の変位信号εX、εr。
ε2合成変位信号εの変化量それぞれに基づいて喰込み
を検出するようにし、前記各変化量の少なくとも何れか
1つに基づいて喰込みを検出した時、減速制御を行なう
ようにしても良いことは勿論である。
発明の詳細 な説明したように、本発明は変位信号の単位時間当りの
変化量に基づいて、基準値を変更するようにしたもので
あるから、基準値を一定レベルにしていた従来例に比較
してモデル形状の急変点を早い時期に検出することがで
き、従ってモデル形状の急変点に於けるカッタの喰込み
を減少させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はモデル形状を示す図、第2図は合成変位信号ε
の波形図、@6図は合成変位信号εの変化量を示す図、
第4図は本発明の構成を示すブロック線図、第5図は本
発明の実施例のブロック線図、第6図(A) 、 CE
)はそれぞれ変位信号εXの波形図及び変位信号gzの
変化量を示す図である。 1.12はトレーサヘッド、2はサンプリング回路、3
は倣い演算回路、4.Mはモデル、5゜18はモータ、
6は変化量検出手段、7は基準値設定手段、8は制御手
段、10は処理装置、11はメモリ、13はAD変換器
、14はデータ入力装置、15はデータ出力装置、16
はDA変換器、17は駆動回路である。 特許出願人  ファナック株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部(外3名)第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モデル表面を追跡するトレーサヘッドからの変位信号を
    一定時間毎にサンプリングし、サンプリング値に基づい
    て倣い制御を行なう倣い制御装置に於いて、前記サンプ
    リング値に基づいて、前記変位信号の単位時間当りの変
    化量を検出する変化量検出手段と、該変化量検出手段の
    検出結果に基づいて基準値を設定する基準値設定手段、
    該基準値設定手段で設定した基準値と前記変化量検出手
    段の検出結果との差が一定値以上となった時、送り速度
    を減速させる制御手段とを備えたことを特徴とする倣い
    制御装置。
JP22922582A 1982-12-29 1982-12-29 倣い制御装置 Granted JPS59124552A (ja)

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JPH0151306B2 JPH0151306B2 (ja) 1989-11-02

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