JP2515518B2 - 倣い制御における任意角度倣い方法 - Google Patents
倣い制御における任意角度倣い方法Info
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- JP2515518B2 JP2515518B2 JP61255472A JP25547286A JP2515518B2 JP 2515518 B2 JP2515518 B2 JP 2515518B2 JP 61255472 A JP61255472 A JP 61255472A JP 25547286 A JP25547286 A JP 25547286A JP 2515518 B2 JP2515518 B2 JP 2515518B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、倣い制御装置によって任意角度の表面倣い
を行なう場合の、累積誤差を生じないようにした倣い制
御における任意角度倣い方法に関する。
を行なう場合の、累積誤差を生じないようにした倣い制
御における任意角度倣い方法に関する。
（発明の技術的背景とその問題点） 倣い制御装置によるモデルの表面倣いで任意角度倣い
を行なう場合、従来は第５図に示すようにある時点に求
めた目標位置（トレースフィード開始位置）P0に対し、
次の目標位置P1を所定の角度演算によって求めるように
しているが、この演算を各目標位置毎に（P2,P3,…）順
次繰返して行なうと演算誤差Δθの累積によって、目標
進行方向DVに対して実際の進行方向RVが誤差ｅのように
累積されていた。これは、XY平面上の速度成分VXYを第
４図に示すような演算式で、Ｘ軸速度成分VX及びＹ軸速
度成分VYに分解すると共に、点Pn（Xn,Yn）は で求めており、三角関数等のディジタル計算に基づく数
値の切捨ないしは四捨五入等の演算誤差Δθが常に生じ
るのである。かかる演算誤差Δθの各目標位置における
累積によって、実際の進行方向RVが、目標進行方向DVに
対して次第に大きくずれてしまうことが問題となってい
た。
を行なう場合、従来は第５図に示すようにある時点に求
めた目標位置（トレースフィード開始位置）P0に対し、
次の目標位置P1を所定の角度演算によって求めるように
しているが、この演算を各目標位置毎に（P2,P3,…）順
次繰返して行なうと演算誤差Δθの累積によって、目標
進行方向DVに対して実際の進行方向RVが誤差ｅのように
累積されていた。これは、XY平面上の速度成分VXYを第
４図に示すような演算式で、Ｘ軸速度成分VX及びＹ軸速
度成分VYに分解すると共に、点Pn（Xn,Yn）は で求めており、三角関数等のディジタル計算に基づく数
値の切捨ないしは四捨五入等の演算誤差Δθが常に生じ
るのである。かかる演算誤差Δθの各目標位置における
累積によって、実際の進行方向RVが、目標進行方向DVに
対して次第に大きくずれてしまうことが問題となってい
た。
（発明の目的） 本発明は上述のような事情よりなされたものであり、
本発明の目的は、累積誤差が生じないように常に基準点
に基づいて演算を行ない、任意角度の倣いを誤差が生じ
ることなく行ない得るようにした任意角度倣い方法を提
供することにある。
本発明の目的は、累積誤差が生じないように常に基準点
に基づいて演算を行ない、任意角度の倣いを誤差が生じ
ることなく行ない得るようにした任意角度倣い方法を提
供することにある。
（発明の概要） 本発明は倣い制御における任意角度倣い方法に関する
もので、倣い制御装置によって指令された任意の倣い角
度に対し、一定の角度誤差内で表面倣いを行なう任意角
度倣い方法であって、スタイラスを前記倣い角度に沿っ
て移動させる時、前記倣い角度を指令する平面を構成す
る２軸のうち、移動量の多い方を主方向軸、移動量の少
ない方を従方向軸と判定し、前記従方向軸の移動量を常
にトレースフィード開始位置を起点として算出して誤差
補正をするようにしたものである。
もので、倣い制御装置によって指令された任意の倣い角
度に対し、一定の角度誤差内で表面倣いを行なう任意角
度倣い方法であって、スタイラスを前記倣い角度に沿っ
て移動させる時、前記倣い角度を指令する平面を構成す
る２軸のうち、移動量の多い方を主方向軸、移動量の少
ない方を従方向軸と判定し、前記従方向軸の移動量を常
にトレースフィード開始位置を起点として算出して誤差
補正をするようにしたものである。
（発明の実施例） 第１図は本発明方法を実現する装置の構成例を示して
おり、モデル１をトレーサヘッド２がスタイラス2Aを介
して倣い、そのXYZ軸の変位量Ex,Ey,Ezはそれぞれ倣い
演算部10に入力され、倣い演算部10で演算されたXY各軸
の各速度指令DAX及びDAYがドライブユニット５に入力さ
れ、ドライブユニット５がモータ３を駆動することによ
って、モータ３に連結されたトレーサヘッド２がモデル
１の表面を倣うようになっている。又、モータ３には位
置検出器４が連結されて倣い位置を検出するようになっ
ており、位置検出器４の位置検出信号PSは倣い演算部10
内の指令演算部14に入力されている。さらに、倣い演算
部10は後述する演算部11及び12を有し、更に第２図にそ
の詳細を示す角度演算部13と、速度指令DAX,DAYを演算
する指令演算部14とを有している。すなわち、角度演算
部13は第２図に示すように主方向軸判定部131と、Ｘ軸
が主方向軸と判定された場合（この場合、Ｙ軸が従方向
軸となる）の目標値演算部132と、Ｙ軸が主方向軸と判
定された場合（この場合、Ｘ軸が従方向軸となる）の目
標値演算部133と、Ｘ軸の速度VX及びＹ軸の速度VYを演
算する速度演算部134とで構成されている。
おり、モデル１をトレーサヘッド２がスタイラス2Aを介
して倣い、そのXYZ軸の変位量Ex,Ey,Ezはそれぞれ倣い
演算部10に入力され、倣い演算部10で演算されたXY各軸
の各速度指令DAX及びDAYがドライブユニット５に入力さ
れ、ドライブユニット５がモータ３を駆動することによ
って、モータ３に連結されたトレーサヘッド２がモデル
１の表面を倣うようになっている。又、モータ３には位
置検出器４が連結されて倣い位置を検出するようになっ
ており、位置検出器４の位置検出信号PSは倣い演算部10
内の指令演算部14に入力されている。さらに、倣い演算
部10は後述する演算部11及び12を有し、更に第２図にそ
の詳細を示す角度演算部13と、速度指令DAX,DAYを演算
する指令演算部14とを有している。すなわち、角度演算
部13は第２図に示すように主方向軸判定部131と、Ｘ軸
が主方向軸と判定された場合（この場合、Ｙ軸が従方向
軸となる）の目標値演算部132と、Ｙ軸が主方向軸と判
定された場合（この場合、Ｘ軸が従方向軸となる）の目
標値演算部133と、Ｘ軸の速度VX及びＹ軸の速度VYを演
算する速度演算部134とで構成されている。
このような構成において、トレーサヘッド２がスタイ
ラス2Aを介してモデル１の表面を倣って得られるXYZ軸
の変位量EX,EY,EZより、モデル１の形状やスタイラス2A
とモデル１の接触状況を識別することができる。このた
め、倣い速度指令V0を基準にしてモデル１の接線方向速
度VT及び法線方向速度VNを、倣い演算部10内の演算部11
で求める。これら速度VT,VNは演算部12でXY平面上の速
度成分VXYとＺ軸方向の速度成分VZとに分解され、Ｚ軸
速度成分VZは指令演算部14に入力され、XY平面上の速度
成分VXYは角度演算部13に入力されて、主方向軸判定部1
31で主方向軸の判定が行なわれる。この場合、移動量の
多い方の軸が主方向軸と判定され、移動量の少ない方の
軸が従方向軸とされる。例えば、任意角度倣いにおける
Ｘ軸から反時計方向の指定角度をθとすれば、 の時にＸ軸が主方向軸となり、Ｙ軸が従方向軸とされ
る。又、 45゜＜θ≦135゜,225゜＜θ≦315゜ ……（２） の時にＹ軸が主方向軸となり、Ｘ軸が従方向軸とされ
る。このような上記（１）及び（２）式になる主方向軸
の判定を、主方向軸判定部131が行なうことになる。
ラス2Aを介してモデル１の表面を倣って得られるXYZ軸
の変位量EX,EY,EZより、モデル１の形状やスタイラス2A
とモデル１の接触状況を識別することができる。このた
め、倣い速度指令V0を基準にしてモデル１の接線方向速
度VT及び法線方向速度VNを、倣い演算部10内の演算部11
で求める。これら速度VT,VNは演算部12でXY平面上の速
度成分VXYとＺ軸方向の速度成分VZとに分解され、Ｚ軸
速度成分VZは指令演算部14に入力され、XY平面上の速度
成分VXYは角度演算部13に入力されて、主方向軸判定部1
31で主方向軸の判定が行なわれる。この場合、移動量の
多い方の軸が主方向軸と判定され、移動量の少ない方の
軸が従方向軸とされる。例えば、任意角度倣いにおける
Ｘ軸から反時計方向の指定角度をθとすれば、 の時にＸ軸が主方向軸となり、Ｙ軸が従方向軸とされ
る。又、 45゜＜θ≦135゜,225゜＜θ≦315゜ ……（２） の時にＹ軸が主方向軸となり、Ｘ軸が従方向軸とされ
る。このような上記（１）及び（２）式になる主方向軸
の判定を、主方向軸判定部131が行なうことになる。
そして、例えば主方向軸がＸ軸の時、XY座標の目標値
Xn,Ynを に従って目標値演算部132でＹ軸に対して位置の誤差補
正計算をする。又この時のXY各軸の速度VX,VYは、 と速度演算部134で計算される。これは、第３図のトレ
ースフィード開始位置P0（X0,Y0）は目標位置Pn（Xn,
Yn）に対して Yn＝（Xn−X0）tanθ ……（５） の関係を有していることに基づく。
Xn,Ynを に従って目標値演算部132でＹ軸に対して位置の誤差補
正計算をする。又この時のXY各軸の速度VX,VYは、 と速度演算部134で計算される。これは、第３図のトレ
ースフィード開始位置P0（X0,Y0）は目標位置Pn（Xn,
Yn）に対して Yn＝（Xn−X0）tanθ ……（５） の関係を有していることに基づく。
このようにして求められた速度指令VX及びVYは指令演
算部14に入力され、XY各軸を駆動するドライブユニット
５に速度指令DAX及びDAYとして与えられる。XY各軸の移
動に応じて、モータ３に連結された位置検出器４から位
置検出信号PSが指令演算部14にフィードバックされ、目
標値Xn及びYnと比較され、もし誤差が有ればこの誤差を
打消す成分が指令演算部14で計算され、速度指令DAX及
びDAYとして出力するような位置制御が行なわれる。こ
のようにして任意方向倣いにおいても指定方向に対し、
常にトレースフィード開始位置P0を基準にして目標値を
定めているので、誤差の累積しない倣い制御を実現する
ことができる。また、上述の角度演算部13の主方向軸判
定部131において、主方向軸がＹ軸と判定され、Ｘ軸が
従方向軸とされた場合には、目標値演算部133は でＸ軸に対して位置の誤差補正計算をする。
算部14に入力され、XY各軸を駆動するドライブユニット
５に速度指令DAX及びDAYとして与えられる。XY各軸の移
動に応じて、モータ３に連結された位置検出器４から位
置検出信号PSが指令演算部14にフィードバックされ、目
標値Xn及びYnと比較され、もし誤差が有ればこの誤差を
打消す成分が指令演算部14で計算され、速度指令DAX及
びDAYとして出力するような位置制御が行なわれる。こ
のようにして任意方向倣いにおいても指定方向に対し、
常にトレースフィード開始位置P0を基準にして目標値を
定めているので、誤差の累積しない倣い制御を実現する
ことができる。また、上述の角度演算部13の主方向軸判
定部131において、主方向軸がＹ軸と判定され、Ｘ軸が
従方向軸とされた場合には、目標値演算部133は でＸ軸に対して位置の誤差補正計算をする。
尚、第３図における直線DRが目標進行方向を示してお
り、トレースフィード開始位置P0に対して目標点Pnを上
記（３）式又は（６）式で計算することにより、倣い角
度に対して誤差が累積することはない。
り、トレースフィード開始位置P0に対して目標点Pnを上
記（３）式又は（６）式で計算することにより、倣い角
度に対して誤差が累積することはない。
（発明の効果） 以上のように本発明の任意角度倣い方法によれば、倣
い角度により主方向軸と従方向軸を判定し、移動量が少
ない従方向軸に対して誤差補正項を入れて送り速度を補
正するようにしているので、指定倣い速度に対する速度
差が少ない倣い速度で倣い制御を行なうことが可能とな
る。そのため、倣い速度の変動が起きにくく、滑らかな
倣い動作が継続でき、倣い精度も低減されない。また、
指令倣い速度に対する実際の倣い速度の遅れを回避でき
るので、倣い作業時間の遅延も起きない。
い角度により主方向軸と従方向軸を判定し、移動量が少
ない従方向軸に対して誤差補正項を入れて送り速度を補
正するようにしているので、指定倣い速度に対する速度
差が少ない倣い速度で倣い制御を行なうことが可能とな
る。そのため、倣い速度の変動が起きにくく、滑らかな
倣い動作が継続でき、倣い精度も低減されない。また、
指令倣い速度に対する実際の倣い速度の遅れを回避でき
るので、倣い作業時間の遅延も起きない。
第１図はこの発明方法を実現する装置の一例を示すブロ
ック構成図、第２図はその角度演算部の詳細を示すブロ
ック図、第３図はこの発明方法の原理を説明するための
図、第４図は従来の角度演算の式を示す図、第５図は従
来における任意角度倣い方法を説明するための図であ
る。 １……モデル、２……トレーサヘッド、３……モータ、
４……位置検出器、５……ドライブユニット、10……倣
い演算部、11,12……演算部、13……角度演算部、14…
…指令演算部、131……主方向軸判定部、132,133……目
標値演算部、134……速度演算部。
ック構成図、第２図はその角度演算部の詳細を示すブロ
ック図、第３図はこの発明方法の原理を説明するための
図、第４図は従来の角度演算の式を示す図、第５図は従
来における任意角度倣い方法を説明するための図であ
る。 １……モデル、２……トレーサヘッド、３……モータ、
４……位置検出器、５……ドライブユニット、10……倣
い演算部、11,12……演算部、13……角度演算部、14…
…指令演算部、131……主方向軸判定部、132,133……目
標値演算部、134……速度演算部。
Claims (1)
- 【請求項１】倣い制御装置によって指令された任意の倣
い角度に対し、一定の角度誤差内で表面倣いを行なう任
意角度倣い方法であって、スタイラスを前記倣い角度に
沿って移動させる時、前記倣い角度を指令する平面を構
成する２軸のうち、移動量の多い方を主方向軸、移動量
の少ない方を従方向軸と判定し、前記従方向軸の移動量
を常にトレースフィード開始位置を起点として算出して
誤差補正をするようにしたことを特徴とする倣い制御に
おける任意角度倣い方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255472A JP2515518B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 倣い制御における任意角度倣い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255472A JP2515518B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 倣い制御における任意角度倣い方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109960A JPS63109960A (ja) | 1988-05-14 |
| JP2515518B2 true JP2515518B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17279240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255472A Expired - Lifetime JP2515518B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 倣い制御における任意角度倣い方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515518B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4927451B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2012-05-09 | 株式会社リコー | プロセスカートリッジ、画像形成装置 |
| JP5050734B2 (ja) * | 2007-08-24 | 2012-10-17 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | プロセスカートリッジ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209741A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-28 | Fanuc Ltd | 任意方向倣い制御方式 |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61255472A patent/JP2515518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109960A (ja) | 1988-05-14 |
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