JPH0155942B2 - - Google Patents

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JPH0155942B2
JPH0155942B2 JP59104120A JP10412084A JPH0155942B2 JP H0155942 B2 JPH0155942 B2 JP H0155942B2 JP 59104120 A JP59104120 A JP 59104120A JP 10412084 A JP10412084 A JP 10412084A JP H0155942 B2 JPH0155942 B2 JP H0155942B2
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JP
Japan
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JP59104120A
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JPS60249555A (ja
Inventor
Etsuo Yamazaki
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to EP85902640A priority patent/EP0186707B1/en
Priority to DE8585902640T priority patent/DE3576135D1/de
Priority to PCT/JP1985/000282 priority patent/WO1985005308A1/ja
Priority to US06/823,500 priority patent/US4654570A/en
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Publication of JPH0155942B2 publication Critical patent/JPH0155942B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、トレーサヘツドでモデル表面を追跡
するならい制御装置でモデルの凹部においてカツ
タが下降しないように下降方向の送りのみをクラ
ンプするアツプワードトレース方式に関するもの
である。
従来技術と問題点 フエイスミルカツタ等を使用したならい加工に
おいては、カツタが下降するとカツタの破損を生
じる。このため、この種ならい加工においてはな
らい中にカツタが下降しようとした場合、クラン
プ送りを実行してカツタの下降を禁止するアツプ
ワードトレース方式が採用されている。
このアツプワードトレースは、従来、モデル表
面を追跡するトレーサヘツドの信号から演算して
求めたならい方向の上下軸(通常はZ軸)速度成
分がカツタ下降を示す負の値になつたとき、これ
を検出してクランプ送りを開始していた。しかし
ながらこの方式には次のような欠点がある。
一般にならいの開始時にはトレーサヘツドの
スタイラスは過渡的に上下に波打つ脈動動作を
示す。この為、モデル表面が水平であつてもな
らいの開始時に上下軸速度成分が負になること
があり、このときクランプ送りが行なわれてし
まい、ならい誤差が発生する。
モデル表面の傾斜が緩やかに下降している場
合、下降の開始から終りまでには相当量下降す
ることになるが、そのときの上下軸速度成分の
負の値は極めて小さなものとなるので、これを
精度良く検出することが困難となる。特に、
の不都合を解消する為、上下軸速度成分が負の
ある値以下になつて始めてクランプ送りする場
合にはモデル表面がなだらかに下降する場合の
下降を禁止することが困難となる。
演算して求められたならい速度は増幅回路等
を介してサーボモータに印加されるが、増幅回
路等の経年変化等により上下軸速度成分が零で
あつてもカツタが下降することがある。この
為、上下軸速度成分で判別すると、経年変化に
よる影響を除去し得ず、確実なアツプワードト
レースが困難である。
発明の目的 本発明はこのような従来の欠点〜を改善す
ることを目的とする。
発明の構成 本発明の要旨とするところは、モデル表面を追
跡するトレーサヘツドの信号によつてならい方
向、ならい速度を演算してならい制御を行なうな
らい制御装置でモデルの凹部においてカツタが下
降しないように下降方向の送りのみクランプする
アツプワードトレース方式において、上下軸移動
量記憶手段と、上下軸の機械位置を検出する機械
位置検出手段と、ならい開始時に前記上下軸移動
量記憶手段に所定値αをセツトする初期化手段
と、所定周期毎に前記機械位置検出手段の内容を
読取り前回との差分を前記上下軸移動量記憶手段
に加算する加算手段と、前記上下軸移動量記憶手
段の内容が所定値βに達したとき前記上下軸移動
量記憶手段に前記αをセツトする更新手段と、前
記上下軸移動量記憶手段の内容が所定値γ以下に
なつたとき前記上下軸の送りを停止してクランプ
送りを行なう手段とを具備し、前記α、β、γは
γ<α<βなる関係を有するアツプワードトレー
ス方式にある。従つて、ならい開始時にスタイラ
スが過渡的に脈動しても、この脈動の最大下降量
より若干大きくα−γを設定しておくことにより
脈動によつてクランプ送りがかかることはなくな
り、また、モデル表面がなだらかに下降する場合
にも最大β−γだけ下降すればクランプ送りが行
なわれることになり、β−γの値を使用するカツ
タ等の特性で定まる最大許容下降量に合致させて
おくことによりなだらかな下降時にもクランプ送
りを確実にかけることが可能となる。更に、送り
速度成分ではなく実際の下降量を監視してクラン
プならいの実行可否を判別しているので、装置各
部の経年変化の影響を受けることはほとんどなく
なる。
発明の実施例 第1図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、DG、INDはトレーサヘツドTRの出力の変
位信号εx,εy,εzを入力される変位合成回路及び
割出回路、ARN,ARTは速度演算回路、ADD
は加算回路、DCは分配回路、COMは比較回路、
GCはゲート回路、DRVX,DRVY,DRVZは増
幅出力回路、MX,MY,MZはサーボモータ、
PCX,PCY,PCZは位置検出器、MDLはモデ
ル、STはスタイラス、CTはカツタ、Wはワー
ク、MACはならい加工機械、CUNTX,
CUNTY,CUNTZは位置検出器からのパルスを
カウントして現在位置を示す可逆カウンタ、
CLPはクランプ送り指令発生回路、OPPは操作
パネル、RSは速度等の設定ダイヤル、BT1,
BT2は押釦、KBはキーボード、DSPは表示部、
DIはデータ入力装置、MEMはデータメモリ部M
1とコントロールプログラム部M2とからなるメ
モリ、DOはデータ出力装置、CPUはプロセツ
サ、DA1,DA2はDA変換器、REGはレジスタ
である。
モデルMDLにスタイラスSTが接触して、サー
ボモータによる送りが行なわれ、スタイラスST
の変位に応じた変位信号εx,εy,εzから変位合成
回路DGではε=√x 2y 2z 2の合成変位信号
εを出力し、割出回路INDでは変位方向信号
sinθ,cosθを出力する。合成変位信号εは加算回
路ADDに加えられて、基準変位信号ε0との差Δε
が求められ、速度演算回路ARN,ARTに於いて
法線方向速度信号VN及び接線方向速度信号VT
求められ、分配回路DCに於いて変位方向信号
sinθ、cosθに基づいて指令速度信号を作成し、ゲ
ート回路GCで選択された増幅出力回路に指令速
度信号が加えられ、その増幅出力によつてサーボ
モータが駆動されて、カツタCTとトレーサヘツ
ドTRとが一体的に送られる。
モデルMDLにスタイラスSTが接触するまでの
アプローチ動作に於いては、プロセツサCPSUが
アプローチ軸、アプローチ方向、アプローチ速度
のデータをメモリMEMから読取つて、データ出
力装置DO経由で例えば増幅出力回路DRVZを動
作させ、サーボモータMZによりトレーサヘツド
TRとカツタCTとを下降させる。スタイラスST
がモデルMDLに接触するまでは変位信号εx,εy
εzは零であるから、差信号Δεは基準変位信号ε0
絶対値は等しくなつており、スタイラスSTがモ
デルMDLに接触してε=ε0となると、比較回路
COMPはΔε=ε−ε0=0を検出してアプローチ
終了信号AEをデータ入力装置DIに加える。この
アプローチ終了信号AEをプロセツサCPUが読取
つてアプローチ完了を識別すると、ならい起動が
行なわれる。
メモリMEMには、往復ならい、一方向なら
い、輪郭ならい等のモード、ならい方向、ならい
速度、ビツクフイード方向、ビツクフイード速
度、ビツクフイード量、ならい折返し位置等が記
憶され、ならい起動によりプロセツサCPUはメ
モリMEMの記憶内容を読取つてならい制御を行
なう。
また、メモリMEMのデータメモリ部M1には
アツプワードトレース機能に係わるパラメータ
α、β、γ(γ<α<β)がキーボードKBから
入力され記憶される。
レジスタREGは、上下軸移動量記憶手段を構
成し、プロセツサCPUから読み書き可能である。
なお、レジスタREGの代りにメモリMEMの領域
を使用することもできる。
プロセツサCPUは、アツプワードトレース機
能実行時においては、例えば第2図のフローチヤ
ート例に示す処理を実行する。即ち、アプローチ
が完了すると、先ずレジスタREGにαをプリセ
ツトし(S1)、ゲートGCを切換えてならい送り
を開始する(S2)。ならい送りを開始すると、プ
ロセツサCPUはカウンタGUNTZの内容を読取
り前回の内容との差分を算出することにより上下
軸方向の移動量ZPを求め、レジスタREGに加算
する(S3)。次に、レジスタREGの内容とβとを
比較し(S4)、レジスタREGの内容がβ以上にな
ればステツプS1に復帰してレジスタREGに再び
αをプリセツトする。レジスタREGの内容がβ
より小さい場合、レジスタREGの内容をγと比
較し(S5)、γより大きければステツプS2に復帰
してならい送りを続行し(従つて、レジスタ
REGの内容の更新も所定周期で行なわれる)、レ
ジスタREGの内容がγ以下になればゲートGCを
切換えてならい送りを停止すると共に(S6)、ク
ランプ送り指令発生回路CLPで発生されるクラ
ンプ送り指令信号を所定のサーボモータに入力さ
せる(S7)。クランプ送りを開始すると、スタイ
ラスSTがモデルMDLから離れ、差信号Δεはほ
ぼ基準変位信号ε0と絶対値が等しくなるのでこれ
を検出し(S8)、クランプ送りを実行する(S9)。
この動作によりスタイラスSTは、ならいを行な
わずに水平方向に送りが行なわれ、クランプ送り
が実施される。
クランプ送りによるスタイラスSTがモデル
MDLに再接触すると、ε=ε0となり差信号Δεは
零になるのでこれを検出したとき(S10)、ゲー
トGCを切換えてクランプ送りを停止させると共
にならい送りを再開させる(S11,S12)。
第3図aには、凹部を有するモデルMDLをな
らわした際のスタイラスSTの移動径路(これは
カツタの移動径路と等価である)が太い実線で示
され、上下軸の移動量の目安としてβ−α毎に細
線が横方向に引いてある。また同図bは、その場
合のレジスタREGの内容の変化を示す。ならい
の開始点がa点とすると、a点でレジスタREG
の内容がαにプリセツトされ、スタイラスと一体
に駆動されるカツタの移動に従つてその内容が更
新される。ならい開始点aからβ−αだけ上昇す
るとレジスタREGの内容はβとなるからαにプ
リセツトされる。同様にc〜f点においてレジス
タREGの内容はαにプリセツトされる。モデル
の凹部にさしかかると、スタイラス及びカツタは
下降し始め、それに応じてレジスタREGの内容
も減少する。そして、レジスタREGの内容がγ
になる点gにおいてクランプ送りが開始される。
点hでスタイラスがモデルに再接触すると、再び
ならい送りが行なわれ、レジスタREGの内容が
前述と同様に更新される。なお、再接触の際には
クランプ送りによりスタイラスは多少上昇され、
レジスタREGの内容はγより大きくなるので、
再びクランプ送りが開始されることはない。勿
論、クランプ送りの際にレジスタREGの内容を
αにプリセツトするように構成しても良い。
なお、α−γは、ならい開始時におけるスタイ
ラスの脈動の最大下降量より若干大きく設定し、
β−γは使用するカツタ等の特性で定まる最大許
容下降量に合致させておくことによりなだらかな
下降時にもクランプ送りを確実にかけることが可
能である。更に、送り速度成分ではなく実際の下
降量を監視してクランプならいの実行可否を判別
しているので、装置各部の経年変化の影響を受け
ることはほとんどなくなる。γとして零を用いる
ようにすれば、パラメータγの設定を省略でき
る。この場合、αの値のならい開始時におけるス
タイラスの脈動の最大下降量より若干大きな値に
設定する。
発明の効果 以上説明したように、本発明は、ならい開始時
にスタイラスが過渡的に上下動してもこれによつ
てクランプ送りがかかることはなくなり、また、
モデル表面がなだらかに下降する場合にも最大β
−γだけ下降すればクランプ送りが行なわれるこ
とになり、β−γの値を使用するカツタ等の特性
で定まる最大許容下降量に合致させておくことに
よりなだらかな下降時にもクランプ送りを確実に
かけることが可能となる。更に、送り速度成分で
はなく実際の下降量を監視してクランプならいの
実行可否を判別しているので、装置各部の経年変
化の影響を受けることはほとんどなくなる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロツク図、第2図
は本発明の実施例のフローチヤート、第3図は凹
部を有するモデルをならわした際のトレーサヘツ
ドの動きとレジスタREGの内容の変化を示す線
図である。 TRはトレーサヘツド、STはスタイラス、
MDLはモデル、CTはカツタ、Wはワーク、
MX,MY,MZはサーボモータ、PCX,PCY,
PCZは位置検出器、CUNTX,CUNTY,
CUNTZは可逆カウンタ、DIはデータ入力装置、
DOはデータ出力装置、CPUはプロセツサ、
MEMはメモリ、GCはゲート回路、DCは分配回
路、ARN,ARTは速度演算回路、COMPは比較
回路、REGはレジスタ、CLPはクランプ送り指
令発生回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 モデル表面を追跡するトレーサヘツドの信号
    によつてならい方向、ならい速度を演算してなら
    い制御を行なうならい制御装置でモデルの凹部に
    おいてカツタが下降しないように下降方向の送り
    のみクランプするアツプワードトレース方式にお
    いて、上下軸移動量記憶手段と、上下軸の機械位
    置を検出する機械位置検出手段と、ならい開始時
    に前記上下軸移動量記憶手段に所定値αをセツト
    する初期化手段と、所定周期毎に前記機械位置検
    出手段の内容を読取り前回との差分を前記上下軸
    移動量記憶手段に加算する加算手段と、前記上下
    軸移動量記憶手段の内容が所定値βに達したとき
    前記上下軸移動量記憶手段に前記αをセツトする
    更新手段と、前記上下軸移動量記憶手段の内容が
    所定値γ以下になつたとき前記上下軸の送りを停
    止してクランプ送りを行なう手段とを具備し、前
    記α、β、γはγ<α<βなる関係を有すること
    を特徴とするアツプワードトレース方式。
JP59104120A 1984-05-23 1984-05-23 アツプワ−ドトレ−ス方式 Granted JPS60249555A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59104120A JPS60249555A (ja) 1984-05-23 1984-05-23 アツプワ−ドトレ−ス方式
EP85902640A EP0186707B1 (en) 1984-05-23 1985-05-22 Upward tracing system
DE8585902640T DE3576135D1 (de) 1984-05-23 1985-05-22 Kopierverfahren.
PCT/JP1985/000282 WO1985005308A1 (fr) 1984-05-23 1985-05-22 Systeme de traçage vers le haut
US06/823,500 US4654570A (en) 1984-05-23 1985-05-22 Upward tracing system

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JP59104120A JPS60249555A (ja) 1984-05-23 1984-05-23 アツプワ−ドトレ−ス方式

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Publication Number Publication Date
JPS60249555A JPS60249555A (ja) 1985-12-10
JPH0155942B2 true JPH0155942B2 (ja) 1989-11-28

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ID=14372263

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JP59104120A Granted JPS60249555A (ja) 1984-05-23 1984-05-23 アツプワ−ドトレ−ス方式

Country Status (5)

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US (1) US4654570A (ja)
EP (1) EP0186707B1 (ja)
JP (1) JPS60249555A (ja)
DE (1) DE3576135D1 (ja)
WO (1) WO1985005308A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729257B2 (ja) * 1987-07-31 1995-04-05 ファナック株式会社 デジタイジング装置
JP2752379B2 (ja) * 1988-07-08 1998-05-18 ファナック株式会社 デジタイジング方法
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Also Published As

Publication number Publication date
JPS60249555A (ja) 1985-12-10
EP0186707A1 (en) 1986-07-09
US4654570A (en) 1987-03-31
WO1985005308A1 (fr) 1985-12-05
EP0186707B1 (en) 1990-02-28
EP0186707A4 (en) 1987-12-08
DE3576135D1 (de) 1990-04-05

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