JPH0343022B2 - - Google Patents
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- JPH0343022B2 JPH0343022B2 JP58206288A JP20628883A JPH0343022B2 JP H0343022 B2 JPH0343022 B2 JP H0343022B2 JP 58206288 A JP58206288 A JP 58206288A JP 20628883 A JP20628883 A JP 20628883A JP H0343022 B2 JPH0343022 B2 JP H0343022B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- tracing
- velocity
- tracer head
- displacement
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
- B23Q35/123—Means 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
Landscapes
- 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】
＜産業上の利用分野＞
本発明は任意方向ならい方法にかかり、特にト
レーサヘツドから出力される変位信号とならい方
向を特定する通路データとから該ならい方向の速
度VAを演算し、該速度VAとならい方向を特定
する通路データとでパルス分配演算を実行してト
レーサヘツドをならい方向に速度VAで移動させ
るNTC装置（数値制御ならい装置）における任
意方向ならい方法に関する。
レーサヘツドから出力される変位信号とならい方
向を特定する通路データとから該ならい方向の速
度VAを演算し、該速度VAとならい方向を特定
する通路データとでパルス分配演算を実行してト
レーサヘツドをならい方向に速度VAで移動させ
るNTC装置（数値制御ならい装置）における任
意方向ならい方法に関する。
＜従来技術＞
表面ならい（180℃ならい）は、通常Ｘ軸ある
いはＹ軸方向に送り方向を規定するものである
が、モデルの形状によつてはＸ軸あるいはＹ軸方
向にならい送りを行うよりも任意の角度でならい
送りを行つた方が精度が向上する場合がある。た
とえばモデルの形状が四角形である場合、その四
隅の部分はＸ軸あるいはＹ軸方向にならうよりも
Ｘ軸、Ｙ軸に対して任意の角度でならつた方がよ
り高精度のならいができる。
いはＹ軸方向に送り方向を規定するものである
が、モデルの形状によつてはＸ軸あるいはＹ軸方
向にならい送りを行うよりも任意の角度でならい
送りを行つた方が精度が向上する場合がある。た
とえばモデルの形状が四角形である場合、その四
隅の部分はＸ軸あるいはＹ軸方向にならうよりも
Ｘ軸、Ｙ軸に対して任意の角度でならつた方がよ
り高精度のならいができる。
このため、従来より任意方向ならいが提案され
て実用化されている。この従来方法は、第１図を
参照するとＸ−Ｙ平面におけるならい方向（角度
θ）を特定する数値データ（Xa、Ya）を用いて
トレーサヘツドTCを該ならい方向（Ａ軸）に移
動させると共に、モデルMDL形状（Ｚ−Ａ平面
による断面形状のみが示されている）に応じて該
トレーサヘツドをＺ軸方向に移動させてモデルを
ならわせるものであり、ならい方向の速度VA、
Ｚ軸方向の速度VBはトレーサヘツドの変位に依
存して制御されるものである。すなわち、予め、
第２図に示すようにトレーサヘツドの合成変位量
Ｅと基準変位量Eoとの差Eov（＝Ｅ−Eo）が零の
時にならい方向の速度VAが指令速度Foとなるよ
うに、又Eov＝±Ecの時にVA＝０となるよう
に、かつEovが０〜±Ec間でVAがリニアに変化
するようにVA−Eov特性を設定しておき、又差
Eovに比例するようにＺ軸方向の速度VB（VB−
Eov特性）を設定しておき、トレーサヘツドの変
位に応じたVA、VBを発生し、ならい方向には
速度VAで、Ｚ軸方向には速度VBで移動させて
モデルを任意方向ならいする。
て実用化されている。この従来方法は、第１図を
参照するとＸ−Ｙ平面におけるならい方向（角度
θ）を特定する数値データ（Xa、Ya）を用いて
トレーサヘツドTCを該ならい方向（Ａ軸）に移
動させると共に、モデルMDL形状（Ｚ−Ａ平面
による断面形状のみが示されている）に応じて該
トレーサヘツドをＺ軸方向に移動させてモデルを
ならわせるものであり、ならい方向の速度VA、
Ｚ軸方向の速度VBはトレーサヘツドの変位に依
存して制御されるものである。すなわち、予め、
第２図に示すようにトレーサヘツドの合成変位量
Ｅと基準変位量Eoとの差Eov（＝Ｅ−Eo）が零の
時にならい方向の速度VAが指令速度Foとなるよ
うに、又Eov＝±Ecの時にVA＝０となるよう
に、かつEovが０〜±Ec間でVAがリニアに変化
するようにVA−Eov特性を設定しておき、又差
Eovに比例するようにＺ軸方向の速度VB（VB−
Eov特性）を設定しておき、トレーサヘツドの変
位に応じたVA、VBを発生し、ならい方向には
速度VAで、Ｚ軸方向には速度VBで移動させて
モデルを任意方向ならいする。
＜従来技術の欠点＞
第３図に示すように角度θの傾斜をもつモデル
MDLを速度VAでならつている場合、上方向
（Ｚ軸方向）にトレーサヘツドTCをVA・tanθで
移動できれば、該トレーサヘツドTCは正しく斜
面上を移動する。ところで、従来方法は次式によ
り示されるＺ軸方向の速度VB VB＝Ｇ・Eov （但し、Ｇはゲイン）を発生するものであつた。
MDLを速度VAでならつている場合、上方向
（Ｚ軸方向）にトレーサヘツドTCをVA・tanθで
移動できれば、該トレーサヘツドTCは正しく斜
面上を移動する。ところで、従来方法は次式によ
り示されるＺ軸方向の速度VB VB＝Ｇ・Eov （但し、Ｇはゲイン）を発生するものであつた。
そして、
VA・tanθ＞Ｇ・Eov
の場合には、トレーサヘツドTCが斜面上をおり
てくる時にモデルMDLから離れ、斜面上を上が
る時モデルMDLにくい込んでしまう。
てくる時にモデルMDLから離れ、斜面上を上が
る時モデルMDLにくい込んでしまう。
このため、
VA＝Ｇ・Eov／tanθ la）
を満足するようにVAを決定しなくてはならな
い。尚 VA＜Ｇ・Eov／tanθ （lb） となるようにVAを決定してもよい。これは、
VAを小さくするとトレーサヘツドがモデルから
離れはじめたり、あるいはくい込みはじめても
VAが小さいため、離れやくい込みが大きくなる
前にならい制御によりこれらを小にする力が働く
からである。以上から、ならい方向の速度VAは VA≦Ｇ・Eov／tanθ （lc） を満足するようにVAを決定しなくてはならな
い。尚、（la）式を満足させるように制御するの
は困難なため、通常は（lb）式を満足するように
VA−Eov特性を定め、該特性よりVAを決定す
る。しかし、これではVAとして速い値を取れ
ず、モデルの傾斜がきつくなるとVAは相当小さ
くなる。このように従来方法では、ならい方向の
速度に（lc）式の制約があるため高速のならいが
できず、一方高速ならいを行うために（lc）式の
制約を無視するとくい込みやモデルからの離れが
生じて高精度のならいができなくなるという問題
がある。
い。尚 VA＜Ｇ・Eov／tanθ （lb） となるようにVAを決定してもよい。これは、
VAを小さくするとトレーサヘツドがモデルから
離れはじめたり、あるいはくい込みはじめても
VAが小さいため、離れやくい込みが大きくなる
前にならい制御によりこれらを小にする力が働く
からである。以上から、ならい方向の速度VAは VA≦Ｇ・Eov／tanθ （lc） を満足するようにVAを決定しなくてはならな
い。尚、（la）式を満足させるように制御するの
は困難なため、通常は（lb）式を満足するように
VA−Eov特性を定め、該特性よりVAを決定す
る。しかし、これではVAとして速い値を取れ
ず、モデルの傾斜がきつくなるとVAは相当小さ
くなる。このように従来方法では、ならい方向の
速度に（lc）式の制約があるため高速のならいが
できず、一方高速ならいを行うために（lc）式の
制約を無視するとくい込みやモデルからの離れが
生じて高精度のならいができなくなるという問題
がある。
＜発明の目的＞
本発明はならい方向の送り速度に（lb）式の如
き制約がなく、従つて高速ならいができ、しかも
高精度の任意方向ならいができる任意方向ならい
方法を提供することである。
き制約がなく、従つて高速ならいができ、しかも
高精度の任意方向ならいができる任意方向ならい
方法を提供することである。
＜発明の概要＞
本発明はＸ−Ｙ平面におけるならい方向を特定
する数値データを用いてトレーサヘツドを該なら
い方向に移動させると共に、モデル形状に応じて
該トレーサヘツドをＺ軸方向に移動させてモデル
をならわせる任意方向ならい方法である。この任
意方向ならい方法においては、トレーサヘツドか
ら出力される各軸の変位Ex、Ey、Ezを合成した
合成変位Ｅと基準変位Eoとの偏差Eovを用いて
モデル法線方向速度VNと接線方向速度VTを予
め設定されているVN−Eov特性とVT−Eov特性
より求め、又ならい方向をＡ軸方向とした時の該
Ａ軸方向角度α（ならい方向を特定する数値デー
タより求まる）と各軸変位Ex、Ey、EzとからＡ
−Ｚ平面における合成変位Ｅの角度βを割り出
し、VT、VN及びcosβ、sinβを用いてならい方
向の速度VAとＺ軸方向の速度VBを演算し、該
ならい方向の速度VAとならい方向を特定する数
値データを用いてパルス分配演算を実行し、得ら
れたパルスによりＸ軸モータ、Ｙ軸モータを駆動
してトレーサヘツドをならい方向に速度VAで移
動させ、Ｚ軸方向には前記Ｚ軸方向の速度VBで
トレーサヘツドを移動させる。
する数値データを用いてトレーサヘツドを該なら
い方向に移動させると共に、モデル形状に応じて
該トレーサヘツドをＺ軸方向に移動させてモデル
をならわせる任意方向ならい方法である。この任
意方向ならい方法においては、トレーサヘツドか
ら出力される各軸の変位Ex、Ey、Ezを合成した
合成変位Ｅと基準変位Eoとの偏差Eovを用いて
モデル法線方向速度VNと接線方向速度VTを予
め設定されているVN−Eov特性とVT−Eov特性
より求め、又ならい方向をＡ軸方向とした時の該
Ａ軸方向角度α（ならい方向を特定する数値デー
タより求まる）と各軸変位Ex、Ey、EzとからＡ
−Ｚ平面における合成変位Ｅの角度βを割り出
し、VT、VN及びcosβ、sinβを用いてならい方
向の速度VAとＺ軸方向の速度VBを演算し、該
ならい方向の速度VAとならい方向を特定する数
値データを用いてパルス分配演算を実行し、得ら
れたパルスによりＸ軸モータ、Ｙ軸モータを駆動
してトレーサヘツドをならい方向に速度VAで移
動させ、Ｚ軸方向には前記Ｚ軸方向の速度VBで
トレーサヘツドを移動させる。
＜実施例＞
第４図は本発明の実施例ブロツク図、第５図は
各信号のベクトル説明図である。
各信号のベクトル説明図である。
トレーサヘツド内蔵の差動トランス１Ｘ，１
Ｙ，１Ｚは励磁回路２によつて周波数ｆの交流で
励磁されており、モデルに接触するトレーサヘツ
ドの変位によつてこれら差動トランスから変位信
号Ex、Ey、Ezが発生する。尚、変位信号Ex、
Ey、Ezはトレーサヘツドの変位ベクトルＥを第
５図の如くとると Ex＝Ｅ・cosζ・cosθ・sinωt ……（2a） Ey＝Ｅ・cosζ・sinθ・sinωt ……（2b） Ez＝Ｅ・sinζ・sinωt ……（2c） （但し、ωt＝2πft）となる。これら変位信号は変
位合成回路３に入力される。変位合成回路３は次
式 Ｅ＝√2＋2＋2 ……(3) の演算を行つて合成変位量Ｅを出力し、加算回路
４は合成変位量Ｅと基準変位量Eoとの差分Eov
を演算し、速度成分演算回路５，６に入力する。
速度成分演算回路５は第１図のVA−Eov特性と
同一特性であるVN−Eov特性に従つてモデルの
法線方向の速度成分（法線速度信号）VNを発生
し、又速度成分演算回路６は第１図のVA−Eov
特性と同一の特性であるVT−Eov特性に従つて
モデルの接線方向の速度成分（接線速度信号）
VTを発生する。
Ｙ，１Ｚは励磁回路２によつて周波数ｆの交流で
励磁されており、モデルに接触するトレーサヘツ
ドの変位によつてこれら差動トランスから変位信
号Ex、Ey、Ezが発生する。尚、変位信号Ex、
Ey、Ezはトレーサヘツドの変位ベクトルＥを第
５図の如くとると Ex＝Ｅ・cosζ・cosθ・sinωt ……（2a） Ey＝Ｅ・cosζ・sinθ・sinωt ……（2b） Ez＝Ｅ・sinζ・sinωt ……（2c） （但し、ωt＝2πft）となる。これら変位信号は変
位合成回路３に入力される。変位合成回路３は次
式 Ｅ＝√2＋2＋2 ……(3) の演算を行つて合成変位量Ｅを出力し、加算回路
４は合成変位量Ｅと基準変位量Eoとの差分Eov
を演算し、速度成分演算回路５，６に入力する。
速度成分演算回路５は第１図のVA−Eov特性と
同一特性であるVN−Eov特性に従つてモデルの
法線方向の速度成分（法線速度信号）VNを発生
し、又速度成分演算回路６は第１図のVA−Eov
特性と同一の特性であるVT−Eov特性に従つて
モデルの接線方向の速度成分（接線速度信号）
VTを発生する。
数値制御部７はならい方向を特定する数値デー
タ（通路データ）に基づいてならい方向（角度
α）の正弦値sinα及び余弦値cosαを演算して、
座標変換部８に入力する。
タ（通路データ）に基づいてならい方向（角度
α）の正弦値sinα及び余弦値cosαを演算して、
座標変換部８に入力する。
尚、数値制御部７はコンピユータ構成になつて
おり、プロセツサ７ａと、制御プログラムを記憶
するROM７ｂと、RAM７ｃと、パルス分配器
７ｄと、数値データ入力装置７ｅと、座標変換部
８へcosα、sinαを出力するデータ出力ユニツト
（DOユニツト）７ｆと、後述するならい軸速度
演算部９から出力されるならい軸（Ａ軸）方向の
速度VAを取り込むデータ入力ユニツト（DIユニ
ツト）7gと、操作盤７ｈを有している。RAM７
ｃには予め、データ入力装置７ｅからＸ−Ｙ平面
におけるならい通路データが入力されて、記憶さ
れている。たとえば、第６図に示すＸ−Ｙ平面上
のポイントPaからポイントPbに向けてトレーサ
ヘツドを移動させ、ついでポイントPbからポイ
ントPcに向けてトレーサヘツドを移動させ、以
下同様にトレーサヘツドを移動させてモデルをな
らわせる場合には以下に示す各ブロツクの通路デ
ータ Xxa Yya； Yyb Yyb； …… がデータ入力装置７ｅより入力されて、RAM７
ｃに記憶される。プロセツサ７ａは操作盤７ｈ上
の図示しない起動釦が押されると、第１ブロツク
の通路データを読み出し次式 cosα＝Xa／√2＋2 ……（4a） sinα＝ya／√2＋2 ……（4b） の演算を行つて、cosα、sinαを求め、これらを
DOユニツト７ｆを介して座標変換部８に入力す
ると共に、ならい軸速度演算部９から出力されて
いるならい軸（Ａ軸）方向の速度VAと第１ブロ
ツクの各軸インクリメンタル値xa、yaとを用い
て以下の通路制御を実行する。すなわち、プロセ
ツサ７ａは、△Ｔ秒毎にＡ軸方向速度VAを読み
取ると共に（△Ｔは予めRAM７ｃに設定されて
いるサンプリング時間でたとえば８ｍsec）次式
により Fx＝xa・VA／√2＋2 ……（5a） Fy＝xb・Va／√2＋2 ……（5b） Ｘ軸、Ｙ軸方向の速度成分Fx、Fyを演算し、つ
いで次式により △Ｘ＝Fx・△Ｔ ……（6a） △Ｙ＝Fy・△Ｔ ……（6b） △Ｔ秒間に移動すべき各軸移動量△Ｘ、△Ｙを求
め、パルス分配器７ｄに出力する。パルス分配器
７ｄは△Ｘ、△Ｙに基づいて周知の同時２軸のパ
ルス分配演算を実行して分配パルスXp、Ypを発
生しＸ軸サーボ回路１０Ｘ、Ｙ軸サーボ回路１０
Ｙに入力する。これにより、Ｘ軸サーボモータ１
１Ｘ、Ｙ軸サーボモータ１１Ｙは回転し、トレー
サヘツドはＸ−Ｙ平面上においてポイントPaか
らポイントPbに向けて移動する。
おり、プロセツサ７ａと、制御プログラムを記憶
するROM７ｂと、RAM７ｃと、パルス分配器
７ｄと、数値データ入力装置７ｅと、座標変換部
８へcosα、sinαを出力するデータ出力ユニツト
（DOユニツト）７ｆと、後述するならい軸速度
演算部９から出力されるならい軸（Ａ軸）方向の
速度VAを取り込むデータ入力ユニツト（DIユニ
ツト）7gと、操作盤７ｈを有している。RAM７
ｃには予め、データ入力装置７ｅからＸ−Ｙ平面
におけるならい通路データが入力されて、記憶さ
れている。たとえば、第６図に示すＸ−Ｙ平面上
のポイントPaからポイントPbに向けてトレーサ
ヘツドを移動させ、ついでポイントPbからポイ
ントPcに向けてトレーサヘツドを移動させ、以
下同様にトレーサヘツドを移動させてモデルをな
らわせる場合には以下に示す各ブロツクの通路デ
ータ Xxa Yya； Yyb Yyb； …… がデータ入力装置７ｅより入力されて、RAM７
ｃに記憶される。プロセツサ７ａは操作盤７ｈ上
の図示しない起動釦が押されると、第１ブロツク
の通路データを読み出し次式 cosα＝Xa／√2＋2 ……（4a） sinα＝ya／√2＋2 ……（4b） の演算を行つて、cosα、sinαを求め、これらを
DOユニツト７ｆを介して座標変換部８に入力す
ると共に、ならい軸速度演算部９から出力されて
いるならい軸（Ａ軸）方向の速度VAと第１ブロ
ツクの各軸インクリメンタル値xa、yaとを用い
て以下の通路制御を実行する。すなわち、プロセ
ツサ７ａは、△Ｔ秒毎にＡ軸方向速度VAを読み
取ると共に（△Ｔは予めRAM７ｃに設定されて
いるサンプリング時間でたとえば８ｍsec）次式
により Fx＝xa・VA／√2＋2 ……（5a） Fy＝xb・Va／√2＋2 ……（5b） Ｘ軸、Ｙ軸方向の速度成分Fx、Fyを演算し、つ
いで次式により △Ｘ＝Fx・△Ｔ ……（6a） △Ｙ＝Fy・△Ｔ ……（6b） △Ｔ秒間に移動すべき各軸移動量△Ｘ、△Ｙを求
め、パルス分配器７ｄに出力する。パルス分配器
７ｄは△Ｘ、△Ｙに基づいて周知の同時２軸のパ
ルス分配演算を実行して分配パルスXp、Ypを発
生しＸ軸サーボ回路１０Ｘ、Ｙ軸サーボ回路１０
Ｙに入力する。これにより、Ｘ軸サーボモータ１
１Ｘ、Ｙ軸サーボモータ１１Ｙは回転し、トレー
サヘツドはＸ−Ｙ平面上においてポイントPaか
らポイントPbに向けて移動する。
プロセツサ７ａはまた、△Ｔ秒毎にRAM７ｃ
に記憶されているＸ軸及びＹ軸の現在位置Xa、
Yaを次式により Xa±△Ｘ→Xa ……（7a） Ya±△Ｙ→Ya ……（7b） 更新し（符号は移動方向に依存する）、更に△Ｔ
秒毎にRAM７ｃに記憶されているＸ軸及びＹ軸
の残移動量Xr、Yr（Xr、Yrの初期値はxa、yaあ
る）を次式により Xr−△Ｘ→Xr ……（8a） Yr−△Ｙ→Yr ……（8b） 更新する。そして、 Xr＝Yr＝０ ……(9) となれば、次のブロツクの数値データを読み出し
同様の処理を繰り返す。
に記憶されているＸ軸及びＹ軸の現在位置Xa、
Yaを次式により Xa±△Ｘ→Xa ……（7a） Ya±△Ｙ→Ya ……（7b） 更新し（符号は移動方向に依存する）、更に△Ｔ
秒毎にRAM７ｃに記憶されているＸ軸及びＹ軸
の残移動量Xr、Yr（Xr、Yrの初期値はxa、yaあ
る）を次式により Xr−△Ｘ→Xr ……（8a） Yr−△Ｙ→Yr ……（8b） 更新する。そして、 Xr＝Yr＝０ ……(9) となれば、次のブロツクの数値データを読み出し
同様の処理を繰り返す。
一方、座標変換部８は数値制御部７から入力さ
れたcosα、sinα及び差動トランス１Ｘ，１Ｙ，
１Ｚから入力された各軸の変位信号Ex、Ey、Ez
を用いてＡ−Ｚ平面内の角度β（第５図参照）を
割り出す。すなわち、乗算部８ａはExとcosαの
乗算を行い、乗算器８ｂはEyとsinαの乗算を行
い、乗算器８ｃはExとsinαの乗算を行い、乗算
器８ｄはEyとcosαの乗算を行う。そして加算器
８ｅは乗算器８ａ，８ｂの出力を加算して次式に
示す信号Eα Eα＝Ex・cosα＋Ey・sinα……(10) を出力し、又加算器８ｆは乗算器８ｃ，８ｄの出
力を加算して次式に示す信号Eα Eα＋90°＝Ey・cosα−Ex・sinα＝Ex・cos（α＋90
°）＋Ey・sin（α＋90度）……（11） を出力する。尚、ベクトルＥ、Eα、Eα＋90°及び
その軸成分のベクトル関係図は第５図に示されて
いる。但し、EαのＸ軸方向成分EαxはEα・cosα
となり、Ｙ軸成分EαyはEα・sinαとなる。又、
Eα＋90°のＸ軸方向成分Ｅ（α＋90°）ｘはEα＋
90゜・cos（α＋90°）、Ｙ軸方向成分Ｅ（α＋90°）
ｙ
はEα＋90°・sin（α＋90°）となる。
れたcosα、sinα及び差動トランス１Ｘ，１Ｙ，
１Ｚから入力された各軸の変位信号Ex、Ey、Ez
を用いてＡ−Ｚ平面内の角度β（第５図参照）を
割り出す。すなわち、乗算部８ａはExとcosαの
乗算を行い、乗算器８ｂはEyとsinαの乗算を行
い、乗算器８ｃはExとsinαの乗算を行い、乗算
器８ｄはEyとcosαの乗算を行う。そして加算器
８ｅは乗算器８ａ，８ｂの出力を加算して次式に
示す信号Eα Eα＝Ex・cosα＋Ey・sinα……(10) を出力し、又加算器８ｆは乗算器８ｃ，８ｄの出
力を加算して次式に示す信号Eα Eα＋90°＝Ey・cosα−Ex・sinα＝Ex・cos（α＋90
°）＋Ey・sin（α＋90度）……（11） を出力する。尚、ベクトルＥ、Eα、Eα＋90°及び
その軸成分のベクトル関係図は第５図に示されて
いる。但し、EαのＸ軸方向成分EαxはEα・cosα
となり、Ｙ軸成分EαyはEα・sinαとなる。又、
Eα＋90°のＸ軸方向成分Ｅ（α＋90°）ｘはEα＋
90゜・cos（α＋90°）、Ｙ軸方向成分Ｅ（α＋90°）
ｙ
はEα＋90°・sin（α＋90°）となる。
切替回路８ｇはEαとEα＋90°とを必要に応じて
切り替えて方向変位割出回路８ｈに加えるもので
あり、信号EαとEα＋90°を切り替えることにより
方向角を90°変えることができる。切替回路８ｇ
から(10)式に示される信号Eαが出力されている場
合には、方向変位割り出し回路８ｈはこの変換さ
れた座標軸Ａの変位信号Eαと差動トランス１Ｚ
より加えられるＺ軸の変位信号EzとからＡ−Ｚ
平面の角度βの余弦値cosβ及びsinβを次式により csoβ＝Eα／√2＋2……（12a） sinβ＝Ez／√2＋2……（12b） 算出し、これらをならい軸速度演算部９に入力す
る。ならい軸速度演算部９は次式により VA＝VT・sinβ＋VN・cosβ…… （13a） VB＝−VT・cosβ＋VN・sinβ…… （13b） ならい軸（Ａ軸）方向の速度VAと、Ｚ軸方向の
速度VBを演算し、速度VAを数値制御部７に入
力し、又速度VBをDA変換器１２を介してＺ軸
サーボ回路１０ｚに入力する。数値制御部７は△
Ｔ秒毎に速度VAを取り込んで、前述の通路処理
を行つてトレーサヘツドをＡ軸方向に速度VAで
移動させる。又、Ｚ軸サーボ回路１０Ｚは入力さ
れた速度VBに応じた速度でＺ軸のサーボモータ
１１Ｚを回転させてトレーサヘツドをＺ軸方向に
移動させる。尚、モデルの傾斜がないとき、換言
すればβ＝90°のときにはVA、VBは VA＝VT VB＝VN となり、モデルの傾斜形状によりβが変化すれば
VA、VBがそれに応じて変化する。
切り替えて方向変位割出回路８ｈに加えるもので
あり、信号EαとEα＋90°を切り替えることにより
方向角を90°変えることができる。切替回路８ｇ
から(10)式に示される信号Eαが出力されている場
合には、方向変位割り出し回路８ｈはこの変換さ
れた座標軸Ａの変位信号Eαと差動トランス１Ｚ
より加えられるＺ軸の変位信号EzとからＡ−Ｚ
平面の角度βの余弦値cosβ及びsinβを次式により csoβ＝Eα／√2＋2……（12a） sinβ＝Ez／√2＋2……（12b） 算出し、これらをならい軸速度演算部９に入力す
る。ならい軸速度演算部９は次式により VA＝VT・sinβ＋VN・cosβ…… （13a） VB＝−VT・cosβ＋VN・sinβ…… （13b） ならい軸（Ａ軸）方向の速度VAと、Ｚ軸方向の
速度VBを演算し、速度VAを数値制御部７に入
力し、又速度VBをDA変換器１２を介してＺ軸
サーボ回路１０ｚに入力する。数値制御部７は△
Ｔ秒毎に速度VAを取り込んで、前述の通路処理
を行つてトレーサヘツドをＡ軸方向に速度VAで
移動させる。又、Ｚ軸サーボ回路１０Ｚは入力さ
れた速度VBに応じた速度でＺ軸のサーボモータ
１１Ｚを回転させてトレーサヘツドをＺ軸方向に
移動させる。尚、モデルの傾斜がないとき、換言
すればβ＝90°のときにはVA、VBは VA＝VT VB＝VN となり、モデルの傾斜形状によりβが変化すれば
VA、VBがそれに応じて変化する。
＜発明の効果＞
以上説明したように本発明によれば、トレーサ
ヘツドから出力される各軸の変位Ex、Ey、Ezを
合成した合成変位Ｅと基準変位Eoとの偏差Eov
を用いてモデル法線方向速度VNと接線方向速度
VTを予め設定されているVN−Eov特性とVT−
Eov特性より求め、又ならい方向をＡ軸方向とし
た時の該Ａ軸方向角度αと各軸変位Ex、Ey、Ez
とからＡ−Ｚ平面における合成変位Ｅの角度βを
割り出し、VT、VT及びcosβ、sinβを用いてな
らい方向の速度VAとＺ軸方向の速度VBを演算
するように構成したから、モデル形状通りに正確
に倣い加工できるならい方向速度VA及びＺ軸方
向速度VBを求めることができる。
ヘツドから出力される各軸の変位Ex、Ey、Ezを
合成した合成変位Ｅと基準変位Eoとの偏差Eov
を用いてモデル法線方向速度VNと接線方向速度
VTを予め設定されているVN−Eov特性とVT−
Eov特性より求め、又ならい方向をＡ軸方向とし
た時の該Ａ軸方向角度αと各軸変位Ex、Ey、Ez
とからＡ−Ｚ平面における合成変位Ｅの角度βを
割り出し、VT、VT及びcosβ、sinβを用いてな
らい方向の速度VAとＺ軸方向の速度VBを演算
するように構成したから、モデル形状通りに正確
に倣い加工できるならい方向速度VA及びＺ軸方
向速度VBを求めることができる。
又、本発明によれば、得られたならい方向の速
度VAとならい方向を特定する数値データを用い
てパルス分配演算を実行し、パルス分配演算によ
り得られたパルスによりＸ軸モータ、Ｙ軸モータ
を駆動してトレーサヘツドをならい方向に速度
VAで移動させ、Ｚ軸方向には前記Ｚ軸方向の速
度VBでトレーサヘツドを移動させるように構成
したから、ならい演算で得られた速度VA、VB
で正しくトレーサヘツドを移動させることがで
き、高速、高精度の任意方向ならいができる。
度VAとならい方向を特定する数値データを用い
てパルス分配演算を実行し、パルス分配演算によ
り得られたパルスによりＸ軸モータ、Ｙ軸モータ
を駆動してトレーサヘツドをならい方向に速度
VAで移動させ、Ｚ軸方向には前記Ｚ軸方向の速
度VBでトレーサヘツドを移動させるように構成
したから、ならい演算で得られた速度VA、VB
で正しくトレーサヘツドを移動させることがで
き、高速、高精度の任意方向ならいができる。
第１図は従来の任意方向ならいの説明図、第２
図は従来のならい方向速度VA及びＺ軸方向速度
VBと変位量Eovの関係図、第３図は従来の不具
合説明図、第４図は本発明の実施例ブロツク図、
第５図は各信号のベクトル説明図、第６図はＸ−
Ｙ平面におけるトレーサヘツドの通路説明図であ
る。 TC……トレーサヘツド、MDL……モデル、１
Ｘ，１Ｙ，１Ｚ……差動トランス、３……変位合
成回路、４……加算器、５，６……速度成分演算
回路、７……数値制御部、７ｄ……パルス分配
器、８……座標変換部、９……ならい軸速度演算
部、１１Ｘ，１１Ｙ，１１Ｚ……各軸のサーボ回
路、１２Ｘ，１２Ｙ，１２Ｚ……各軸のサーボモ
ータ。
図は従来のならい方向速度VA及びＺ軸方向速度
VBと変位量Eovの関係図、第３図は従来の不具
合説明図、第４図は本発明の実施例ブロツク図、
第５図は各信号のベクトル説明図、第６図はＸ−
Ｙ平面におけるトレーサヘツドの通路説明図であ
る。 TC……トレーサヘツド、MDL……モデル、１
Ｘ，１Ｙ，１Ｚ……差動トランス、３……変位合
成回路、４……加算器、５，６……速度成分演算
回路、７……数値制御部、７ｄ……パルス分配
器、８……座標変換部、９……ならい軸速度演算
部、１１Ｘ，１１Ｙ，１１Ｚ……各軸のサーボ回
路、１２Ｘ，１２Ｙ，１２Ｚ……各軸のサーボモ
ータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｘ−Ｙ平面におけるならい方向を特定する数
値データを用いてトレーサヘツドを該ならい方向
に移動させると共に、モデル形状に応じて該トレ
ーサヘツドをＺ軸方向に移動させてモデルをなら
わせる任意方向ならい方法において、 前記数値データをならい方向のＸ軸成分xa、
Ｙ軸成分yaで特定すると共に、 トレーサヘツドから出力される各軸の変位Ex、
Ey、Ezを合成した合成変位Ｅと基準変位Eoとの
偏差Eovを用いてモデル法線方向速度VNと接線
方向速度VTを予め設定されているVN−Eov特
性とVT−Eov特性より求め、 又前記ならい方向をＡ軸方向とした時の該Ａ軸
方向角度αと各軸変位Ex、Ey、EzとからＡ−Ｚ
平面における合成変位Ｅの角度βを割り出し、 前記各速度VT、VN及びcosβ、sinβを用いて
ならい方向の速度VAとＺ軸方向の速度VBを演
算し、 該ならい方向の速度VAとならい方向を特定す
る数値データxa、yaを用いてパルス分配演算を
実行し、 得られたパルスによりＸ軸モータ、Ｙ軸モータ
を駆動してトレーサヘツドをならい方向に速度
VAで移動させ、 Ｚ軸方向には前記Ｚ軸方向の速度VBでトレー
サヘツドを移動させることを特徴とする任意方向
ならい方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20628883A JPS6099549A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 任意方向ならい方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20628883A JPS6099549A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 任意方向ならい方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099549A JPS6099549A (ja) | 1985-06-03 |
| JPH0343022B2 true JPH0343022B2 (ja) | 1991-07-01 |
Family
ID=16520821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20628883A Granted JPS6099549A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 任意方向ならい方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099549A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03287348A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | Fanuc Ltd | ならい制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023938B2 (ja) * | 1979-02-09 | 1985-06-10 | ファナック株式会社 | 任意方向倣い方式 |
| JPS6028624B2 (ja) * | 1980-06-18 | 1985-07-05 | ファナック株式会社 | 倣い制御装置 |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP20628883A patent/JPS6099549A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6099549A (ja) | 1985-06-03 |
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