JPH07314294A - ならい制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モデル面形状をならい測定するためのならい
制御方式において、変化の大きい形状のモデル面形状で
あっても正確なデジタイジングデータを得るようにす
る。 【構成】 トレーサヘッド１がモデル２面をならうと、
ならいデータ格納手段５と位置検出手段３がトレーサヘ
ッド１の位置とスタイラス１ａの変位量を所定周期で格
納する。位置増分量算出手段６は、所定周期毎にならい
平面の各軸について位置および変位量を読み取り、位置
の前回検出された値からの増分量を変位量の前回検出さ
れた値からの増分量で補正して前回の移動区間の位置増
分量として算出する。移動ベクトル算出手段７は、算出
された位置増分量に基づいて前回の移動区間の移動ベク
トルを算出し、送り方向決定手段８が、前回の移動区間
の移動ベクトルと前々回の移動区間の移動ベクトルとの
角度差に基づいて今回の移動区間における送り速度方向
を決定し、決定された送り速度方向に基づいてならいを
実行するためトレーサヘッド１の軸移動を軸移動制御手
段９が制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモデル面形状をならい測
定するためのならい制御方式に関し、特にスタイラスに
よってモデル面形状をならうならい制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７はスタイラスをモデル面に接触させ
てモデル面形状をならう従来のならい制御方式を示す図
である。ここでは、ならい平面をＸ−Ｚ平面にとった場
合を示す。従来のならい制御方式では、モデル７２面を
スタイラス７１の先端でならっていく際、スタイラス７
１の各軸方向の変位量εｘ，εｙ，εｚの合成変位量ε
を算出し、この合成変位量εの方向ベクトルをならい平
面に投影した方向ベクトル成分εｘｚに対して直角方向
をならいの送り方向として算出する。そして、このなら
いの送り速度成分Ｖｔと、その補正値である補正速度成
分Ｖｎとを算出し、送り速度Ｖｓを決定する。この送り
速度Ｖｓは、次式（１１），（１２）で表される各なら
い平面軸Ｘ，Ｚ上の速度成分Ｖ１およびＶ２に分配され
る。

【０００３】Ｖ１＝Ｖｔ・ｓｉｎθ −Ｖｎ・ｃｏｓθ ・・・（１１） Ｖ２＝−Ｖｔ・ｃｏｓθ −Ｖｎ・ｓｉｎθ ・・・（１２） ここで、θは合成変位量εの方向ベクトル成分εｘｚの
Ｘ軸に対する角度である。また、送り方向正のときＶｔ
＞０、スタイラス変位εが基準変位量ε0 より大きいと
きにはＶｎ＞０である。

【０００４】このように速度成分Ｖ１およびＶ２がなら
い制御中は常時求められ、これに従ってスタイラス７１
が移動制御される。しかし、このような制御方式では、
合成変位量εの方向ベクトル成分εｘｚがモデル７２面
の方線Ｌ１１からズレる度に補正速度成分Ｖｎを発生さ
せ、送り速度成分Ｖｔを補正してならい速度Ｖｓを算出
している。この補正はならい制御中は連続して行われる
ので、スタイラス７１の軌道に波ができ、デジタイジン
グデータが不正確になる虞があった。

【０００５】そこで、本願出願人は、所定周期毎になら
い平面の各軸について位置および変位量を検出し、位置
の前回読み出した値からの増分量を変位量で補正して位
置増分量として算出し、算出された位置増分量に基づい
て前回の移動区間の移動ベクトルを算出し、算出された
移動ベクトルを今回の移動区間におけるならい方向とし
てトレーサヘッドの軸移動を制御するようにすることに
より、補正速度成分の発生によるならい送り方向の微小
変動を減少させるようにした発明を出願している（特願
平６−７６９４８号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術で
は、前回の移動区間の移動ベクトルをそのまま今回の移
動区間での移動ベクトルとしているため、モデル面形状
の変化が大きい場合には、移動区間を小さく設定しない
と正確なデジタイジングデータが得られなかった。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、変化の大きい形状のモデル面形状であっても
正確なデジタイジングデータを得ることのできるならい
制御方式を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、モデル面形状をならい測定するためのな
らい制御方式において、トレーサヘッドの位置を検出す
る位置検出手段と、前記トレーサヘッドに設けられたス
タイラスの変位量を検出する変位量検出手段と、前記検
出された位置および変位量を所定周期で格納するならい
データ格納手段と、前記所定周期毎にならい平面の各軸
について前記位置および変位量を読み取り、前記位置の
前回検出された値からの増分量を前記変位量の前回検出
された値からの増分量で補正して前回の移動区間の位置
増分量として算出する位置増分量算出手段と、前記算出
された位置増分量に基づいて前回の移動区間の移動ベク
トルを算出する移動ベクトル算出手段と、前記前回の移
動区間の移動ベクトルと前々回の移動区間の移動ベクト
ルとの角度差に基づいて今回の移動区間における送り速
度方向を決定する送り方向決定手段と、前記決定された
送り速度方向に基づいてならいを実行するため前記トレ
ーサヘッドの軸移動を制御する軸移動制御手段と、を有
することを特徴とするならい制御方式が提供される。

【０００９】

【作用】位置検出手段によりトレーサヘッドの位置を検
出し、トレーサヘッドに設けられたスタイラスの変位量
を変位量検出手段により検出すると、これら検出された
位置および変位量をならいデータ格納手段が所定周期で
格納する。位置増分量算出手段は、所定周期毎にならい
平面の各軸について位置および変位量を読み取り、位置
の前回検出された値からの増分量を変位量の前回検出さ
れた値からの増分量で補正して前回の移動区間の位置増
分量として算出する。移動ベクトル算出手段は、算出さ
れた位置増分量に基づいて前回の移動区間の移動ベクト
ルを算出する。そして、前回の移動区間の移動ベクトル
と前々回の移動区間の移動ベクトルとの角度差に基づい
て送り方向決定手段が今回の移動区間における送り速度
方向を決定し、決定された送り速度方向に基づいてなら
いを実行するためトレーサヘッドの軸移動を軸移動制御
手段が制御する。

【００１０】これにより、変化の大きい形状のモデル面
であっても、補正速度成分の発生によるならい送り方向
の微小変動を減少させることができ、正確なデジタイジ
ングデータが得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本実施例のならい制御方式の機能の概念
を示すブロック図である。トレーサヘッド１がモデル２
面をならうと、位置検出手段３がトレーサヘッドの位置
を検出し、変位量検出手段４がトレーサヘッド１に設け
られたスタイラス１ａの変位量を検出する。これら検出
された位置および変位量をならいデータ格納手段５が所
定周期で格納する。位置増分量算出手段６は、所定周期
毎にならい平面の各軸について位置および変位量を読み
取り、位置の前回検出された値からの増分量を変位量の
前回検出された値からの増分量で補正して前回の移動区
間の位置増分量として算出する。

【００１２】移動ベクトル算出手段７は、算出された位
置増分量に基づいて前回の移動区間の移動ベクトルを算
出する。そして、前回の移動区間の移動ベクトルと前々
回の移動区間の移動ベクトルとの角度差に基づいて送り
方向決定手段８が今回の移動区間における送り速度方向
を決定し、決定された送り速度方向に基づいてならいを
実行するためトレーサヘッドの軸移動を軸移動制御手段
９が制御する。

【００１３】図２は本発明の一実施例のならい・加工シ
ステムの構成を示すブロック図である。このならい・加
工システムは、主にならい制御装置１０とならい工作機
械２０とから構成される。ならい制御装置１０のプロセ
ッサ１１は、バス１９を介してＲＯＭ１２に格納された
システムプログラムを読み出し、このシステムプログラ
ムに従ってならい制御装置１０全体の動作を制御する。
ＲＡＭ１３には一時的なデータが格納される。不揮発性
メモリ１４は、図示されていないバッテリでバックアッ
プされており、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット３１の図示され
ていないパネル上のキーにより入力されたならいモー
ド、ならい平面、ならい速度等の各種のパラメータが格
納される。また、不揮発性メモリ１４には、ならい工作
機械２０のトレーサヘッド２６で測定したモデル面形状
のデジタイジングデータも格納される。

【００１４】ならい工作機械２０に設けられているトレ
ーサヘッド２６は、その先端のスタイラス２７がモデル
２８に接触することにより生じるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸
方向の各変位量εｘ、εｙおよびεｚを検出し、その大
きさに応じたアナログ信号をインタフェース（ＩＮＴ）
１８に送る。インタフェース１８は、送られたアナログ
信号の各変位量εｘ、εｙおよびεｚをディジタル信号
に変換してディジタル変換してプロセッサ１１側に送
る。

【００１５】プロセッサ１１は、変位量εｘ、εｙおよ
びεｚと、指令されたならいモード、ならい平面、およ
びならい速度に基づいて、後述する手順により、Ｘ軸の
速度指令Ｖｘ、Ｙ軸の速度指令Ｖｙ、およびＺ軸の速度
指令Ｖｚを発生する。これらの速度指令は、それぞれＤ
／Ａ変換器１６ｘ、１６ｙおよび１６ｚでアナログ変換
され、サーボアンプ１６ｘ、１６ｙおよび１６ｚに入力
され、その出力によってならい工作機械２０のサーボモ
ータ２２ｘ、２２ｙおよび２２ｚが駆動される。

【００１６】これにより、トレーサヘッド２６が移動す
ると共にテーブル２１がＸ軸および紙面と直角なＹ軸方
向に移動する。このとき、トレーサヘッド２６とモデル
２８間の相対的位置関係は、一定に保たれるように制御
される。そして、トレーサヘッド２６と同じくＺ軸制御
されるカッタ２４によって、ワーク２５にモデル２８と
同様の形状の加工が施される。

【００１７】また、サーボモータ２２ｘ、２２ｙおよび
２２ｚには、これらが所定量回転する毎にそれぞれ検出
パルスＦＰｘ、ＦＰｙおよびＦＰｚを発生するパルスコ
ーダ２３ｘ、２３ｙおよび２３ｚが設けられている。な
らい制御装置１０内の現在位置レジスタ１７ｘ、１７ｙ
および１７ｚは、検出パルスＦＰｘ、ＦＰｙおよびＦＰ
ｚをそれぞれ回転方向に応じてカウントアップ／ダウン
してトレーサヘッド２６の現在位置データＸａ、Ｙａお
よびＺａを求めており、これらの位置データはプロセッ
サ１１によって読み取られる。

【００１８】プロセッサ１１は、ならい加工中の状態を
示す画像表示信号等をバス１９を介してＣＲＴ／ＭＤＩ
ユニット３１に送る。ＣＲＴ／ＭＤＩユニット３１で
は、内蔵されたグラフィック制御装置が送られた画像表
示信号を画像データに変換し、図示されていない表示装
置に表示する。この表示装置では、ならい加工の開始に
当たってならい加工の条件の入力操作画面が表示され
る。オペレータは、図示されていないパネル上のキーを
使用して、ならいモード、ならい平面、ならい速度等を
入力指令する。この入力指令されたならいモード、なら
い平面、ならい速度等は、インタフェース３２を介して
バス１９上に読み込まれ、不揮発性メモリ１４に格納さ
れる。

【００１９】また、バス１９にはインタフェース１５を
介して操作盤３０が接続されている。操作盤３０では、
ならい加工開始指令や停止指令などが行われる。これら
各指令信号は、インタフェース１５およびバス１９を介
してプロセッサ１１に送られる。

【００２０】次に、本実施例のならい制御方式の具体的
な手順を説明する。図３は本実施例のならい制御方式の
機能の具体的な構成を示すブロック図である。トレーサ
ヘッド２６は、先端のスタイラス２７がモデルに接触す
ることにより生じるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の各変位
量εｘ、εｙおよびεｚを検出して、前述のならい制御
装置１０のソフトウェア機能である軸制御機能部４０に
送る。軸制御機能部４０に入力された各変位量εｘ、ε
ｙおよびεｚは、合成回路４１および切換回路４２に入
力される。

【００２１】合成回路４１では、各変位量εｘ、εｙお
よびεｚから合成変位量ε（ε＝（εｘ² ＋εｙ² ＋ε
ｚ² ）^1/2 ）を求めて演算器４３に入力する。演算器４
３は、合成変位量εと予め設定された基準変位量ε０と
の差分Δε（Δε＝ε−ε０）を演算して速度成分発生
回路４４および４５に入力する。速度成分発生回路４４
は、差分Δεに基づいてスタイラス変位方向に対して直
角方向の送り速度成分（接線方向速度成分）Ｖｔを発生
し、分配回路４６に送る。また、速度成分発生回路４５
は、差分Δεに比例させて、スタイラス変位方向の送り
速度成分（法線方向速度成分）である補正速度成分Ｖｎ
を発生し、分配回路４６に送る。

【００２２】一方、切り換え回路４２では、各変位量ε
ｘ、εｙおよびεｚの中から予めＣＲＴ／ＭＤＩユニッ
ト３１で入力指令されたならい平面ＴＳを形成する二軸
の変位量ε１、ε２を選択して割出回路４７に入力す
る。割出回路４７は、ならい動作の開始からトレーサヘ
ッド２６が最初の移動区間を越えるまでは、変位量ε１
およびε２を用いた次式（１），（２）に基づいて、割
り出し信号ＥｃおよびＥｓを求める。

【００２３】Ｅｃ＝ε１／（ε１² ＋ε２² ）^1/2 ＝ｃｏｓθ ・・・（１） Ｅｓ＝ε２／（ε１² ＋ε２² ）^1/2 ＝ｓｉｎθ ・・・（２） ここで、θは、前述した図７におけるεｘｚがＸ軸との
間でつくる角度θと同じものである。この場合、ε１が
εｘに、ε２がεｚに対応している。こうして求められ
たＥｃおよびＥｓは、分配回路４６に送られる。

【００２４】また、割出回路４７には、位置検出手段４
９で検出された各モータ２２ｘ，２２ｙ，２２ｚの現在
の位置のデータが送られる。さらに、割出回路４７に
は、トレーサヘッド２６がどの移動区間にあるかを知ら
せる切り換え信号ＣＳが入力される。割出回路４７は、
送られた位置のデータを読み取り、トレーサヘッド２６
が所定距離（例えば１ｍｍ）に設定された移動区間を移
動完了する度に、そのときのトレーサヘッド２６の位置
およびスタイラス２７のならい平面へ投影した変位量ε
１、ε２を記憶する。割出回路４７は、トレーサヘッド
２６の移動が最初の移動区間を越えて２番目の移動区間
に入った場合には、最初の移動区間でのトレーサヘッド
２６の移動ベクトルを算出し、この移動ベクトルを２番
目の移動区間での送り方向とし、それに基づいて割り出
し信号ＥｃおよびＥｓを算出して出力する。トレーサヘ
ッド２６の移動ベクトルは、トレーサヘッド２６の位置
の今回と前回の検出値の差分と、スタイラス２７の変位
量の今回と前回の検出値の差分とを別個に算出し、各算
出値を加算することにより求める。

【００２５】さらに、割出回路４７は、ならい動作の開
始からトレーサヘッド２６が２番目の移動区間を越えて
定常状態になってからは、以下の手順により割り出し信
号ＥｃおよびＥｓを求める。

【００２６】図４は定常時の割り出し信号ＥｃおよびＥ
ｓの求め方を示す図である。ここでは、今回の検出時に
おけるトレーサヘッド２６の位置をＰn 、前回の位置を
Ｐn-1 、前々回の位置をＰn-2 としている。なお、位置
Ｐn 、Ｐn-1 およびＰn-2 の位置関係は、各検出時にお
けるスタイラス２７の変位量を加算して補正したもので
ある。また、ここでは、ならい平面としてＸ−Ｚ平面の
例を示している。

【００２７】トレーサヘッド２６が位置Ｐn の位置にく
ると、割出回路４７は、位置Ｐn-2からＰn-1 に向かう
移動ベクトルＢn2を算出する。また、割出回路４７は、
位置Ｐn-1 からＰn に向かう移動ベクトルＢn1を算出す
る。なお、移動ベクトルＢn2は、前回の移動区間におい
て計算済みなので、ＲＡＭ１３等に記憶しておくことに
より、改めて計算することなく読み出すだけでもよい。

【００２８】割出回路４７は、これら移動ベクトルＢn2
および移動ベクトルＢn1を算出すると、それぞれのＸ軸
に対する角度θn-2 およびθn-1 を求め、さらにΔθ＝
θn-1 −θn-2 を算出する。そして、前回の移動区間の
移動ベクトルＢn1の角度θn-1 にΔθを加算し、これを
今回の移動区間の送り速度成分Ｖｔの移動ベクトルとす
る。すなわち、送り速度成分ＶｔのベクトルのＸ軸に対
する角度をθn とすると、θn ＝θn-1 ＋Δθとなる。
ただし、図４においては、見かけ上｜θn ｜＝｜θn-1
｜−｜Δθ｜となっている。

【００２９】この送り速度成分Ｖｔのベクトルが決定す
ると、図に示すように補正速度成分Ｖｎは、送り速度成
分Ｖｔに対して直角方向に決められる。送り軸をＸ軸と
した場合、補正速度成分ＶｎのＸ軸に対する角度をθａ
とすると、割り出し信号ＥｃおよびＥｓはそれぞれ次式
（３）、（４）となる。 Ｅｃ＝ｃｏｓθａ ＝−ｓｉｎθn ＝−ｓｉｎ（θn-1 ＋Δθ） ＝−ｓｉｎθn-1 ・ｃｏｓΔθ −ｃｏｓθn-1 ・ｓｉｎΔθ ＝−ｓｉｎθn-1 ・ｃｏｓ（θn-1 −θn-2 ） −ｃｏｓθn-1 ・ｓｉｎ（θn-1 −θn-2 ） ＝−ｓｉｎθn-1 （ｃｏｓθn-2 ・ｃｏｓθn-1 ＋ｓｉｎθn-2 ・ｓｉｎθn-1 ） −ｃｏｓθn-1 （ｓｉｎθn-2 ・ｃｏｓθn-1 −ｃｏｓθn-2 ・ｓｉｎθn-1 ） ・・・（３） Ｅｓ＝ｓｉｎθａ ＝ｃｏｓθn ＝ｃｏｓ（θn-1 ＋Δθ） ＝ｃｏｓθn-1 ・ｃｏｓΔθ −ｓｉｎθn-1 ・ｓｉｎΔθ ＝ｃｏｓθn-1 ・ｃｏｓ（θn-1 −θn-2 ） −ｓｉｎθn-1 ・ｓｉｎ（θn-1 −θn-2 ） ＝ｃｏｓθn-1 （ｃｏｓθn-2 ・ｃｏｓθn-1 ＋ｓｉｎθn-2 ・ｓｉｎθn-1 ） −ｓｉｎθn-1 （ｓｉｎθn-2 ・ｃｏｓθn-1 −ｃｏｓθn-2 ・ｓｉｎθn-1 ） ・・・（４） 割出回路４７は、これら式（３）、（４）で求めた割り
出し信号ＥｃおよびＥｓを分配回路４６に送る。

【００３０】図３に戻り、分配回路４６は、割り出し信
号Ｅｃ、Ｅｓ、送り速度成分Ｖｔおよび補正速度成分Ｖ
ｎを用いて次式（５）、（６）を演算する。 Ｖ１＝Ｖｔ×Ｅｓ＋Ｖｎ×Ｅｃ ・・・（５） Ｖ２＝−Ｖｔ×Ｅｃ＋Ｖｎ×Ｅｓ ・・・（６） 出力軸選択回路４８は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のうち予
めＣＲＴ／ＭＤＩユニット３１で入力指令されたならい
平面ＴＳを形成する二軸にこれら速度成分Ｖ１およびＶ
２を対応させ、速度信号Ｖｘ、ＶｙおよびＶｚとして出
力する。図４においては、速度成分Ｖ１およびＶ２は、
それぞれＸ軸およびＺ軸に対応する。出力された速度信
号Ｖｘ、ＶｙおよびＶｚは、サーボアンプ１６ｘ、１６
ｙおよび１６ｚによって増幅される。

【００３１】そして、サーボアンプ１６ｘおよび１６ｙ
の出力によってサーボモータ２２ｘおよび２２ｙが駆動
され、図２で示したテーブル２１が移動する。また、サ
ーボアンプ１６ｚの出力によってサーボモータ２２ｚが
駆動され、トレーサヘッド２６およびカッタ２４がＺ軸
方向に移動する。この結果、スタイラス２６は、速度成
分Ｖ１およびＶ２の合成速度であるならい速度方向にモ
デル２８に対して相対的に移動する。

【００３２】図５は割出回路４７の機能部分における基
本処理手順を示すフローチャートである。 〔Ｓ１〕トレーサヘッド２６がならい動作開始から最初
の移動区間以内にあるか否かを判断し、そうであればス
テップＳ２に進み、そうでなければステップＳ３に進
む。 〔Ｓ２〕スタイラス２６の変位方向と直角の方向を送り
速度成分Ｖｔとするならい制御を実行する。 〔Ｓ３〕スタイラス２６が２番目の移動区間にあるか否
かを判断し、そうであればステップＳ４に進み、そうで
なければステップＳ５に進む。 〔Ｓ４〕最初の移動区間でのトレーサヘッド２６の移動
方向のベクトルを算出し、このベクトルの延長方向を２
番目の移動区間での送り速度成分Ｖｔとしてならい制御
を実行する。 〔Ｓ５〕スタイラス２６が所定距離移動する毎に前回の
移動区間の移動方向のベクトルおよび前々回の移動区間
の移動方向のベクトルを演算し、それらの移動ベクトル
に基づいて送り速度成分Ｖｔを演算してならい制御を実
行する。

【００３３】図６は図５のステップＳ５の具体的な処理
を示すフローチャートである。 〔Ｓ１１〕スタイラス２６の前回の移動区間の移動ベク
トルＢn1を算出する。 〔Ｓ１２〕スタイラス２６の前々回の移動区間の移動ベ
クトルＢn2を算出する。 〔Ｓ１３〕ベクトルＢn1およびベクトルＢn2の角度差Δ
θを算出する。 〔Ｓ１４〕今回の移動区間の送り速度成分Ｖｔのベクト
ルのＸ軸に対する角度θn ＝θn-1 ＋Δθを算出する。 〔Ｓ１５〕算出されたベクトルに基づいてＥｃおよびＥ
ｓを算出する。 〔Ｓ１６〕ＥｃおよびＥｓに基づいて算出した速度成分
Ｖ１およびＶ２によって、今回の移動区間の軸制御を行
う。

【００３４】このように、本実施例では、定常状態にお
いては、スタイラス２６の前回の移動区間の移動ベクト
ルＢn1と前々回の移動区間の移動ベクトルＢn2との角度
差Δθを算出し、さらに今回の移動区間の送り速度成分
ＶｔのベクトルのＸ軸に対する角度θn ＝θn-1 ＋Δθ
を算出することによって速度成分Ｖ１およびＶ２を演算
するようにしたので、モデル２８面の形状の変化が大き
い場合でも、十分に追従することができ、正確なデジタ
イジングデータを得ることができる。

【００３５】また、本実施例では、トレーサヘッド２６
が最初の移動区間内にある場合には、従来通りスタイラ
ス２６の変位方向と直角の方向を送り速度成分Ｖｔとす
るようにしたので、サンプリングデータがなくても正確
なならい制御が可能である。これは、ならい動作開始以
前は、スタイラス２７とモデル２８との運動摩擦、静摩
擦がないため、トレーサヘッド２７はほぼモデル面に平
行に移動するものと考えられるためである。

【００３６】さらに本実施例では、トレーサヘッド２６
がならい開始から２番目の移動区間内にある場合には、
最初の移動区間でのトレーサヘッド２６の移動方向のベ
クトルを算出し、このベクトルを２番目の移動区間での
送り速度成分Ｖｔとするようにしたので、前々回のデー
タがない移動区間でも正確なならい制御が可能である。

【００３７】なお、本実施例では、トレーサヘッド２６
の位置や変位量を検出する所定周期として、トレーサヘ
ッド２６の移動距離が所定距離移動するときと設定した
が、これは所定時間とするようにしてもよい。また、所
定距離の移動の判断においては、トレーサヘッド２６の
３次元の合成移動距離であってもよいし、特定の軸方向
への移動距離であってもよい。

【００３８】また、本実施例では、割出回路４７におい
て、トレーサヘッド２６の位置の今回と前回の検出値の
差分と、スタイラス２７の変位量の今回と前回の検出値
の差分とを別個に算出し、各算出値を加算することによ
り移動区間内の位置の正確な増分量を算出するようにし
たが、位置と変位量の今回の各検出値を加算した値と、
位置と変位量の前回の各検出値を加算した値とを別個に
算出し、今回の加算値から前回の加算値を減算するよう
にしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、トレー
サヘッドの位置およびスタイラスの変位量所定周期で格
納する一方、所定周期毎にならい平面の各軸について位
置および変位量を読み取り、位置の前回検出された値か
らの増分量を変位量の前回検出された値からの増分量で
補正して前回の移動区間の位置増分量として算出し、算
出された位置増分量に基づいて前回の移動区間の移動ベ
クトルを算出し、前回の移動区間の移動ベクトルと前々
回の移動区間の移動ベクトルとの角度差に基づいて送り
方向決定手段が今回の移動区間における送り速度方向を
決定するようにしたので、変化の大きい形状のモデル面
であっても十分に追従することができ、補正速度成分の
発生によるならい送り方向の微小変動を減少させること
ができる。したがって、正確なデジタイジングデータが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のならい制御方式の機能の概念を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例のならい・加工システムの構
成を示すブロック図である。

【図３】本実施例のならい制御方式の機能の具体的な構
成を示すブロック図である。

【図４】定常時の割り出し信号の求め方を示す図であ
る。

【図５】割出回路の機能部分における基本処理手順を示
すフローチャートである。

【図６】図５のステップＳ３の具体的な処理を示すフロ
ーチャートである。

【図７】スタイラスをモデル面に接触させてモデル面形
状をならう従来のならい制御方式を示す図である。

【符号の説明】

１ トレーサヘッド １ａ スタイラス ２ モデル ３ 位置検出手段 ４ 変量検出手段 ５ ならいデータ格納手段 ６ 位置増分量算出手段 ７ 移動ベクトル算出手段 ８ ならい方向決定手段 ９ 軸移動制御手段 １０ ならい制御装置 ２０ ならい工作機械 １１ プロセッサ ２６ トレーサヘッド ２７ スタイラス ２８ モデル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モデル面形状をならい測定するためのな
   らい制御方式において、 トレーサヘッドの位置を検出する位置検出手段と、 前記トレーサヘッドに設けられたスタイラスの変位量を
   検出する変位量検出手段と、 前記検出された位置および変位量を所定周期で格納する
   ならいデータ格納手段と、 前記所定周期毎にならい平面の各軸について前記位置お
   よび変位量を読み取り、前記位置の前回検出された値か
   らの増分量を前記変位量の前回検出された値からの増分
   量で補正して前回の移動区間の位置増分量として算出す
   る位置増分量算出手段と、 前記算出された位置増分量に基づいて前回の移動区間の
   移動ベクトルを算出する移動ベクトル算出手段と、 前記前回の移動区間の移動ベクトルと前々回の移動区間
   の移動ベクトルとの角度差に基づいて今回の移動区間に
   おける送り速度方向を決定する送り方向決定手段と、 前記決定された送り方向に基づいてならいを実行するた
   め前記トレーサヘッドの軸移動を制御する軸移動制御手
   段と、 を有することを特徴とするならい制御方式。
2. 【請求項２】 前記送り方向決定手段は、前記角度差を
   前記前回の移動区間の移動ベクトルの角度に加算した角
   度の方向を前記今回の移動区間におけるならい方向とす
   るように構成されていることを特徴とする請求項１記載
   のならい制御方式。
3. 【請求項３】 前記所定周期は前記トレーサヘッドの移
   動距離に対応して設定されていることを特徴とする請求
   項１記載のならい制御方式。
4. 【請求項４】 前記所定周期は前記トレーサヘッドの移
   動時間に対応して設定されていることを特徴とする請求
   項１記載のならい制御方式。
5. 【請求項５】 前記送り方向決定手段は、少なくとも前
   記ならい動作の初期状態では、前記スタイラスのならい
   平面への投影変位方向と直角の方向を前記ならい方向と
   するように構成されていることを特徴とする請求項１記
   載のならい制御方式。
6. 【請求項６】 前記位置増分量算出手段は、前記位置の
   今回と前回の検出値の差分と、前記変位量の今回と前回
   の検出値の差分とを別個に算出し、各算出値を加算する
   ように構成されていること特徴とする請求項１記載のな
   らい制御方式。
7. 【請求項７】 前記位置増分量算出手段は、前記位置と
   前記変位量の今回の各検出値を加算した値と、前記位置
   と前記変位量の前回の各検出値を加算した値とを別個に
   算出し、前記今回の加算値から前記前回の加算値を減算
   するように構成されていること特徴とする請求項１記載
   のならい制御方式。