JPH0852644A - Profile control method - Google Patents
Profile control methodInfo
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- JPH0852644A JPH0852644A JP18932094A JP18932094A JPH0852644A JP H0852644 A JPH0852644 A JP H0852644A JP 18932094 A JP18932094 A JP 18932094A JP 18932094 A JP18932094 A JP 18932094A JP H0852644 A JPH0852644 A JP H0852644A
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- tracer head
- predetermined interval
- profile
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定したトレーサヘッドの移動を行い、モデ
ル面の急変部でもより正確なならい制御を可能にする。
【構成】 位置検出手段3がモデル2面をならうトレー
サヘッド1の位置を検出し、トレーサヘッド1に設けら
れたスタイラス1aの変位量を変位量検出手段4が検出
する。補正位置算出手段5は、トレーサヘッド1の位置
をスタイラス1aの変位量で補正した補正位置を算出す
る。この変位補正された位置を記憶手段6が記憶する。
移動ベクトル算出手段7は、第1の所定間隔ds毎に、
その第1の所定間隔dsよりも長い第2の所定間隔ΔS
だけ前のトレーサヘッド1の位置を第1の記憶手段6か
ら読み出し、読み出した位置と現在の位置との区間の移
動ベクトルを算出する。ならい速度算出手段8は、算出
した移動ベクトルを送り方向としてならい速度を算出
し、このならい速度に基づいて軸移動制御手段9がトレ
ーサヘッド1の軸移動を制御する。
(57) [Summary] [Purpose] Perform stable movement of the tracer head and enable more accurate tracing control even at a sudden change in the model surface. [Structure] The position detecting means 3 detects the position of the tracer head 1 that follows the surface of the model 2, and the displacement amount detecting means 4 detects the amount of displacement of the stylus 1a provided on the tracer head 1. The correction position calculation means 5 calculates a correction position by correcting the position of the tracer head 1 with the displacement amount of the stylus 1a. The storage unit 6 stores the displacement-corrected position.
The movement vector calculation means 7 sets the first predetermined interval ds,
A second predetermined interval ΔS longer than the first predetermined interval ds
The previous position of the tracer head 1 is read from the first storage means 6, and the movement vector of the section between the read position and the current position is calculated. The profile speed calculation means 8 calculates the profile speed with the calculated movement vector as the feed direction, and the axis movement control means 9 controls the axis movement of the tracer head 1 based on the profile speed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はモデル面形状を測定する
ためのならい制御方式に関し、特にスタイラスによって
モデル面形状を測定するならい制御方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a profile control method for measuring a model surface shape, and more particularly to a profile control method for measuring a model surface shape with a stylus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、スタイラスによってモデル面形状
を測定するならい制御方式では、スタイラスの合成変位
量の方向ベクトルをならい平面内に投影し、その投影し
た方向に対して直角の向きを送り方向とし、さらに、合
成変位量の大きさに応じて送り方向の速度成分と補正速
度成分とを算出し、これらに従ってトレーサヘッドの軸
移動を行うようにしていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a profile control method for measuring a model surface shape with a stylus, a direction vector of a combined displacement amount of a stylus is projected on a profile plane, and a direction perpendicular to the projected direction is set as a feed direction. Further, the velocity component in the feeding direction and the corrected velocity component are calculated according to the magnitude of the combined displacement amount, and the tracer head is axially moved according to these.
【0003】しかし、実際のならい制御実行中は、モデ
ル面との摩擦のため、スタイラスの変位方向がモデルの
法線方向に一致しないことが多い。ところが、従来のな
らい制御では、この摩擦による変位量を考慮できなかっ
たため、必要以上に補正速度成分を働かせてしまい、ス
タイラスがモデル面から離れ過ぎたり食い込み過ぎたり
して、デジタイジングデータに波ができてしまうという
問題があった。However, during actual tracing control, the displacement direction of the stylus often does not coincide with the normal direction of the model due to friction with the model surface. However, in conventional contour control, the amount of displacement due to friction could not be taken into account, so the correction velocity component was applied more than necessary, and the stylus moved too far away from the model surface or cut into it too much, causing waves in the digitizing data. There was a problem that it could be done.
【0004】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す
るようにした発明を出願している(特願平6−7694
8号)。Therefore, the applicant of the present application detects the position and the amount of displacement for each axis of the tracing plane for each predetermined period, corrects the increment amount of the position from the previously read value by the displacement amount, and calculates it as the position increment amount. However, the invention has applied for an invention in which the movement vector of the previous movement section is calculated based on the calculated position increment amount, and the calculated movement vector is set as the tracing direction in the present movement section (Japanese Patent Application No. 6-7694
No. 8).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術で
は、移動区間が1mm程度と比較的長いため、モデル面
形状の変化が大きい場合には、一定値である移動ベクト
ルを移動区間内のならい方向とするには不適切であっ
た。一方、移動区間を小さく設定すればデータは細かく
取れるが、移動ベクトルがスタイラスの変位量に大きく
影響を受けるため、ならい動作が振動してしまうという
問題が生じる。However, in this technique, since the moving section is relatively long, about 1 mm, when the change in the model surface shape is large, the moving vector having a constant value is used as the tracing direction in the moving section. It was inappropriate to do. On the other hand, if the movement section is set to be small, the data can be obtained finely, but the movement vector is greatly affected by the displacement amount of the stylus, which causes a problem that the tracing operation vibrates.
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、モデル面形状の変化が大きい場合でも正確な
ならい制御ができるならい制御方式を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a profile control method capable of performing accurate profile control even when the model surface shape changes greatly.
【0007】[0007]
【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、前記トレーサ
ヘッドの位置を前記スタイラスの変位量で補正した補正
位置を算出する補正位置算出手段と、前記変位補正され
た位置を記憶する記憶手段と、第1の所定間隔毎に前記
第1の所定間隔よりも長い第2の所定間隔だけ前の前記
トレーサヘッドの位置を前記記憶手段から読み出し、前
記読み出した位置と現在の位置との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、前記算出した移動
ベクトルを送り方向としてならい速度を算出するならい
速度算出手段と、前記ならい速度に基づいて前記トレー
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。In order to solve the above problems, the present invention provides a position detecting means for detecting the position of a tracer head and a tracer head provided in the tracer head in a tracing control system for measuring a model surface shape. Amount detecting means for detecting the amount of displacement of the stylus, correction position calculating means for calculating a corrected position by correcting the position of the tracer head with the amount of displacement of the stylus, and storage for storing the displacement corrected position Means, and the position of the tracer head, which is before the first predetermined interval by a second predetermined interval longer than the first predetermined interval, is read from the storage means, and the section between the read position and the current position A moving vector calculating means for calculating the moving vector, and a following speed calculating means for calculating a following speed with the calculated moving vector as a feed direction, Is If There control method characterized is provided to have a, a shaft movement control means for controlling the axial movement of the tracer head based on the serial scanning velocity.
【0008】[0008]
【作用】位置検出手段が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
変位量検出手段が検出する。補正位置算出手段は、トレ
ーサヘッドの位置をスタイラスの変位量で補正した補正
位置を算出する。そして、この変位補正された位置を記
憶手段が記憶する。移動ベクトル算出手段は、第1の所
定間隔毎に、その第1の所定間隔よりも長い第2の所定
間隔だけ前のトレーサヘッドの位置を記憶手段から読み
出し、読み出した位置と現在の位置との区間の移動ベク
トルを算出する。ならい速度算出手段は、算出した移動
ベクトルを送り方向としてならい速度を算出し、このな
らい速度に基づいて軸移動制御手段がトレーサヘッドの
軸移動を制御する。The position detecting means detects the position of the tracer head, and the displacement amount detecting means detects the displacement amount of the stylus provided on the tracer head. The corrected position calculation means calculates a corrected position by correcting the position of the tracer head with the displacement amount of the stylus. Then, the storage means stores the position whose displacement has been corrected. The movement vector calculation means reads the position of the tracer head that is a second predetermined interval longer than the first predetermined interval from the storage means for each first predetermined interval, and the read position and the current position are read. The movement vector of the section is calculated. The profile speed calculation means calculates the profile speed using the calculated movement vector as the feed direction, and the axis movement control means controls the axis movement of the tracer head based on the profile speed.
【0009】[0009]
【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は本実施例の機能の概念を示す図である。
位置検出手段3がモデル2面をならうトレーサヘッド1
の位置を検出し、トレーサヘッド1に設けられたスタイ
ラス1aの変位量を変位量検出手段4が検出する。補正
位置算出手段5は、トレーサヘッド1の位置をスタイラ
ス1aの変位量で補正した補正位置を算出する。この変
位補正された位置を記憶手段6が記憶する。移動ベクト
ル算出手段7は、第1の所定間隔ds毎に、その第1の
所定間隔dsよりも長い第2の所定間隔ΔSだけ前のト
レーサヘッド1の位置を第1の記憶手段6から読み出
し、読み出した位置と現在の位置との区間の移動ベクト
ルを算出する。ならい速度算出手段8は、算出した移動
ベクトルを送り方向としてならい速度を算出し、このな
らい速度に基づいて軸移動制御手段9がトレーサヘッド
1の軸移動を制御する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the concept of the function of this embodiment.
Tracer head 1 in which the position detecting means 3 follows the surface of the model 2
The displacement amount detecting means 4 detects the displacement amount of the stylus 1a provided on the tracer head 1. The correction position calculation means 5 calculates a correction position by correcting the position of the tracer head 1 with the displacement amount of the stylus 1a. The storage unit 6 stores the displacement-corrected position. The movement vector calculation means 7 reads from the first storage means 6 the position of the tracer head 1 that is a second predetermined distance ΔS longer than the first predetermined distance ds for each first predetermined distance ds. The movement vector of the section between the read position and the current position is calculated. The profile speed calculation means 8 calculates the profile speed with the calculated movement vector as the feed direction, and the axis movement control means 9 controls the axis movement of the tracer head 1 based on the profile speed.
【0010】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の全体の動作を制御
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。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a tracing / processing system according to an embodiment of the present invention. The profile / machining system is mainly composed of a profile control device 10 and a profile machine tool 20. The processor 11 of the profile control device 10 reads the system program stored in the ROM 12 via the bus 19 and controls the overall operation of the profile control device 10 in accordance with this system program. Temporary data is stored in the RAM 13. The non-volatile memory 14 is backed up by a battery (not shown) and stores various parameters such as a profile mode, profile plane, and profile speed input by a key on a panel (not shown) of the CRT / MDI unit 31. To be done. The non-volatile memory 14 also stores digitizing data of the model surface shape measured by the tracer head 26 of the tracing machine tool 20.
【0011】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、その変
位量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は各アナログ信号をデ
ィジタル信号に変換してプロセッサ11側に送る。The tracer head 26 provided on the tracing machine tool 20 calculates displacement amounts εx, εy, and εz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions generated by the stylus 27 at its tip contacting the model 28. Detects and interfaces analog signal according to its displacement (INT)
Send to 18. The interface 18 converts each analog signal into a digital signal and sends it to the processor 11 side.
【0012】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
び軸移動速度に基づいて、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、それぞれサーボアンプ16x、1
6y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22
zが駆動される。Based on the displacement amounts εx, εy and εz, the commanded tracing mode, the tracing plane, and the axis moving speed, the processor 11 determines the X-axis speed command Vx, the Y-axis speed command Vy, and the Z-axis speed command. Speed command Vz is generated.
These speed commands are servo amplifiers 16x and 1x, respectively.
Servo motors 22x, 22y and 22 of the machine tool 20 which are input to 6y and 16z and which are output by the outputs
z is driven.
【0013】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。As a result, the tracer head 26 moves, and the table 21 moves in the X axis direction and the Y axis direction perpendicular to the paper surface. At this time, the relative positional relationship between the tracer head 26 and the model 28 is controlled so as to be kept constant. Then, the workpiece 24 is processed in the same shape as the model 28 by the cutter 24 which is Z-axis controlled similarly to the tracer head 26.
【0014】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。Further, the servo motors 22x, 22y and 22z are provided with pulse coders 23x, 23y and 23z which generate detection pulses FPx, FPy and FPz, respectively, each time they rotate a predetermined amount. Current position registers 17x and 17y in the profile control device 10
And 17z are the detection pulses FPx, FPy and FP
The current position data Xa, Ya, and Za of the tracer head 26 are obtained by counting up / down each z according to the rotation direction, and these position data are read by the processor 11.
【0015】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、ならい指令速度
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、ならい指令速度等は、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。The processor 11 sends an image display signal or the like showing the state during the profile processing through the bus 19 to the CRT / MDI.
Send to unit 31. In the CRT / MDI unit 31, the built-in graphic control device converts the sent image display signal into image data and displays it on a display device (not shown). On this display device, an input operation screen for the conditions of the profile processing is displayed at the start of the profile processing. The operator uses the keys on the panel (not shown) to input commands for the profile mode, profile plane, profile command speed, and the like. This input command is the following mode,
The profile plane, profile command speed, etc. can be determined by the interface 32.
Read on the bus 19 via the non-volatile memory 14
Stored in.
【0016】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。An operation panel 30 is connected to the bus 19 via the interface 15. On the operation panel 30,
A profile machining start command and a stop command are issued. Each of these command signals is sent to the processor 11 via the interface 15 and the bus 19.
【0017】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ε
x、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、εy
およびεzは、合成回路41および切換回路42に入力
される。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the function of the profile control method of this embodiment. The tracer head 26 has displacement amounts ε in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions generated by the stylus 27 at the tip contacting the model.
x, εy and εz are detected and sent to the axis control function unit 40 which is a software function of the profile control device 10 described above. Each displacement amount εx, εy input to the axis control function unit 40
And εz are input to the combining circuit 41 and the switching circuit 42.
【0018】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=(εx 2 +εy2 +ε
z2 )1/2 を求めて演算器43に入力する。演算器43
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=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Δ
ε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Δ
εに比例させて、スタイラス変位方向の補正速度成分
(法線方向速度成分)Vnを発生し、分配回路46に送
る。In the synthesizing circuit 41, each displacement amount εx, εy and
And εz, the combined displacement amount ε = (εx 2+ Εy2+ Ε
z2)1/2Is input to the arithmetic unit 43. Calculator 43
Between the combined displacement amount ε and the preset reference displacement amount ε0.
The difference Δε = ε−ε0 is calculated to calculate the velocity component generation circuit 44 and
And 45. The velocity component generation circuit 44 calculates the difference Δ
Based on ε, transmission in the direction perpendicular to the stylus displacement direction
Generate a velocity component (tangential velocity component) Vt and distribute
Send to road 46. In addition, the speed component generation circuit 45 determines the difference Δ
Corrected velocity component in the stylus displacement direction in proportion to ε
(Velocity component in normal direction) Vn is generated and sent to distribution circuit 46.
It
【0019】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。な
お、本実施例では、二軸としてX軸およびZ軸を選択す
るものとする。On the other hand, in the switching circuit 42, each displacement amount ε
From x, εy, and εz, biaxial displacement amounts ε1 and ε2 forming a contour plane, which are preliminarily input by the CRT / MDI unit 31, are selected and input to the indexing circuit 47. In this embodiment, the X axis and the Z axis are selected as the two axes.
【0020】割出回路47は、ならい動作開始から微小
の所定間隔ds、例えば0.25mm間隔でモデル面の
位置データをサンプリングし、不揮発性メモリ14に格
納する。なお、この位置データは、トレーサヘッド26
の位置をスタイラス27の変位量で補正した値である。
そして、割出回路47は、ならい動作開始から所定間隔
ΔS、例えば前述の微小間隔0.25mmの4倍の1m
mだけ移動するまでは、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。The indexing circuit 47 samples the position data of the model surface at a minute predetermined interval ds, for example, 0.25 mm, from the start of the tracing operation and stores it in the non-volatile memory 14. Note that this position data is used for the tracer head 26.
Is a value corrected by the displacement amount of the stylus 27.
Then, the indexing circuit 47 has a predetermined interval ΔS from the start of the tracing operation, for example, 1 m which is four times the minute interval 0.25 mm.
Until moving by m, the index signals Ec and Es are obtained based on the following equations (1) and (2) using the displacement amounts ε1 and ε2.
【0021】 Ec=ε1/(ε12 +ε22 )1/2 =cosθ ・・・(1) Es=ε2/(ε12 +ε22 )1/2 =sinθ ・・・(2) ここで、θは、合成変位量εをX−Z平面に投影した成
分εxzがX軸との間でつくる角度である。この場合ε
1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。Ec = ε1 / (ε1 2 + ε2 2 ) 1/2 = cos θ (1) Es = ε2 / (ε1 2 + ε2 2 ) 1/2 = sin θ (2) where θ is , The component εxz obtained by projecting the combined displacement amount ε on the XZ plane is an angle formed with the X axis. In this case ε
1 corresponds to εx and ε2 corresponds to εz. The Ec and Es thus obtained are sent to the distribution circuit 46.
【0022】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。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が所定間
隔dsだけ移動する度に、そのときのトレーサヘッド2
6の位置およびスタイラス27の変位量を不揮発性メモ
リ14に格納する。The indexing circuit 47 has a position detecting means 4
The data of the current position of each motor 22x, 22y, 22z detected in 9 is sent. The indexing circuit 47 reads the data of the sent position, and every time the tracer head 26 moves by a predetermined distance ds, the tracer head 2 at that time is read.
The position of 6 and the displacement of the stylus 27 are stored in the non-volatile memory 14.
【0023】図4は割出回路47の演算タイミングを示
す図である。なお、各位置Q0 、Q 1 、Q2 、Q3 等
は、トレーサヘッド26の位置データにその時のスタイ
ラス27の変位量を加算して補正したものである。モデ
ル28の形状のならい開始位置をQ0 とすると、割出回
路47は、X軸方向へ所定間隔ds移動する毎にそのと
きの位置データをQ1 、Q2 、Q3 、Q4 ・・・という
ようにサンプリングして不揮発性メモリ14に格納す
る。割出回路47は、開始位置Q0 から4番目の位置Q
4 までは、上述したように式(1)、(2)に基づいて
割り出し信号EcおよびEsを求める。FIG. 4 shows the operation timing of the indexing circuit 47.
It is a figure. In addition, each position Q0, Q 1, Q2, Q3etc
Is the position data of the tracer head 26
The displacement amount of the lath 27 is added and corrected. Model
Q for the start position of tracing the shape of Le 280Then, indexing
Each time the path 47 is moved by a predetermined distance ds in the X-axis direction,
Q of position data1, Q2, Q3, QFour...
Sampled and stored in the non-volatile memory 14
It The indexing circuit 47 has a start position Q.04th position from Q
FourUp to, based on equations (1) and (2) as described above
The index signals Ec and Es are obtained.
【0024】トレーサヘッド26が定常状態となる最初
の位置Q4 にくると、割出回路47は、所定間隔ΔSだ
け前の位置、すなわち4×dsだけ前の位置Q0 との間
のトレーサヘッド26の移動ベクトルB0 を後述する手
順により算出する。そして、次の所定間隔ds先の位置
Q5 までの間は、この移動ベクトルB0 をならいの送り
方向とし、それに基づいて後述する手順により割り出し
信号EcおよびEsを求める。以後は、同様に所定間隔
dsの位置Q5 、Q6 、Q7 、Q8 ・・・にくる毎に、
それぞれΔSだけ前の位置Q1 、Q2 、Q3 、Q4 ・・
・との間の移動ベクトルB1 、B2 等を算出し、それら
に基づいてならいの送り方向を決定していく。When the tracer head 26 reaches the first position Q 4 where the steady state is reached, the indexing circuit 47 causes the tracer head 26 to move to the position before the predetermined interval ΔS, that is, to the position Q 0 before 4 × ds. The 26 movement vectors B 0 are calculated by the procedure described later. Then, up to the position Q 5 at the next predetermined interval ds, the movement vector B 0 is set as the tracing feed direction, and the index signals Ec and Es are obtained based on the movement vector B 0 by the procedure described later. After that, similarly, every time the position Q 5 , Q 6 , Q 7 , Q 8 ...
Positions Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 ...
・ The movement vectors B 1 and B 2 between and are calculated, and the tracing feed direction is determined based on them.
【0025】図5は定常時の移動ベクトルの求め方を示
す図である。ここでは、トレーサヘッド26がΔSだけ
前にあるときの位置をPn-1 、今回の位置をPn として
いる。また、位置Pn-1 ,Pn 間のX軸方向の移動量を
dx(=ΔS)、Z軸方向の移動量をdzとする。FIG. 5 is a diagram showing how to obtain the movement vector in the steady state. Here, the position when the tracer head 26 is ahead by .DELTA.S is Pn-1 and the current position is Pn. The amount of movement in the X-axis direction between the positions Pn-1 and Pn is dx (= ΔS), and the amount of movement in the Z-axis direction is dz.
【0026】位置Pn-1 ,Pn が求まると、割出回路4
7は、位置Pn-1 から位置Pn に向かう移動ベクトル値
を算出し、これを送り速度成分Vtの向きを示すベクト
ルとする。この送り速度成分Vtの向きが決定すると、
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、 Ec=cosθa =−dz/(dx2 +dz2 )1/2 Es=sinθa =dx/(dx2 +dz2 )1/2 となる。図3に戻り、割出回路47は、これら割り出し
信号EcおよびEsを分配回路46に送る。When the positions Pn-1 and Pn are obtained, the indexing circuit 4
7 calculates a movement vector value from the position Pn-1 toward the position Pn, and sets this as a vector indicating the direction of the feed velocity component Vt. When the direction of this feed speed component Vt is determined,
As shown in the figure, the correction speed component Vn is equal to the feed speed component Vt.
Determined in a direction perpendicular to. When the feed axis is the X axis, and the angle of the corrected speed component Vn with respect to the X axis is θa, the index signals Ec and Es are respectively Ec = cos θa = −dz / (dx 2 + dz 2 ) 1/2 Es = sin θa = Dx / (dx 2 + dz 2 ) 1/2 . Returning to FIG. 3, the indexing circuit 47 sends the indexing signals Ec and Es to the distribution circuit 46.
【0027】分配回路46は、割り出し信号Ec、E
s、送り速度信号Vtおよび補正速度成分Vnを用いて
次式(3)、(4)を演算する。 V1=Vt×Es+Vn×Ec ・・・(3) V2=−Vt×Ec+Vn×Es ・・・(4) V1およびV2はならい平面の二軸の速度成分であり、
図5においてはそれぞれX軸およびZ軸に対応する。こ
れら速度成分V1およびV2は、出力軸選択回路48を
介してX軸、Y軸およびZ軸の速度信号Vx、Vyおよ
びVzとして出力され、サーボアンプ16x、16yお
よび16zによって増幅される。The distribution circuit 46 receives the index signals Ec, E.
The following equations (3) and (4) are calculated using s, the feed velocity signal Vt and the corrected velocity component Vn. V1 = Vt × Es + Vn × Ec (3) V2 = −Vt × Ec + Vn × Es (4) V1 and V2 are biaxial velocity components of the profile plane,
In FIG. 5, they correspond to the X axis and the Z axis, respectively. These velocity components V1 and V2 are output as velocity signals Vx, Vy, and Vz for the X-axis, Y-axis, and Z-axis via the output shaft selection circuit 48, and amplified by the servo amplifiers 16x, 16y, and 16z.
【0028】そして、サーボアンプ16xおよび16z
の出力によってサーボモータ22xおよび22zが駆動
され、図2で示したテーブル21が移動する。この結
果、スタイラス26は、モデル28に対して速度成分V
1およびV2の合成速度であるならい速度Va(図5)
の方向に移動される。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と共に、図2で示したカッタ24がZ軸方向に移
動する。Then, the servo amplifiers 16x and 16z
The servo motors 22x and 22z are driven by the output of, and the table 21 shown in FIG. 2 moves. As a result, the stylus 26 moves with respect to the model 28 by the velocity component V.
Tracing speed Va, which is the composite speed of 1 and V2 (FIG. 5)
Is moved in the direction of. Further, the servo motor 22z is driven by the output of the servo amplifier 16z, and the cutter 24 shown in FIG. 2 moves in the Z-axis direction together with the tracer head 26.
【0029】図6はならい制御装置10の主な処理手順
を示すフローチャートである。なお、このフローチャー
トは、ならい制御の動作開始とともに実行開始される。 〔S1〕スタイラス27の変位量に基づいて送り方向を
算出するならい制御を行う。 〔S2〕所定間隔dsだけ移動したか否かを判断し、移
動すればステップS3に進み、そうでなければステップ
S5に進む。 〔S3〕現在のトレーサヘッド26の位置をサンプリン
グして不揮発性メモリ14に格納する。 〔S4〕ならい制御開始から所定間隔ΔSだけ移動した
か否かを判断し、移動すればステップS6に進み、そう
でなければステップS5に進む。FIG. 6 is a flow chart showing the main processing procedure of the tracing control device 10. It should be noted that this flowchart is started to be executed when the operation of the profile control is started. [S1] Profile control for calculating the feed direction based on the displacement of the stylus 27 is performed. [S2] It is determined whether or not it has moved by a predetermined distance ds, and if it has moved, the process proceeds to step S3, and if not, the process proceeds to step S5. [S3] The current position of the tracer head 26 is sampled and stored in the nonvolatile memory 14. [S4] It is determined whether or not a predetermined distance ΔS has been moved from the start of the profile control, and if it is moved, the process proceeds to step S6, and if not, the process proceeds to step S5.
【0030】〔S5〕ならい動作の停止指令がなされた
か否かを判断し、なされれば本フローチャートを終了
し、そうでなければステップS1に戻る。 〔S6〕現在の位置と所定間隔ΔSだけ前の位置との間
の移動ベクトルを算出する。 〔S7〕算出した移動ベクトルに基づいて送り方向を算
出し、ならい制御を行う。 〔S8〕所定間隔dsだけ移動したか否かを判断し、移
動すればステップS10に進み、そうでなければステッ
プS9に進む。 〔S9〕ならい動作の停止指令がなされたか否かを判断
し、なされれば本フローチャートを終了し、そうでなけ
ればステップS7に戻る。 〔S10〕現在のトレーサヘッド26の位置をサンプリ
ングして不揮発性メモリ14に格納する。 〔S11〕ならい動作の停止指令がなされたか否かを判
断し、なされれば本フローチャートを終了し、そうでな
ければステップS6に戻る。[S5] It is judged whether or not a command to stop the tracing operation has been issued. If it is done, this flow chart is terminated, and if not, the process returns to step S1. [S6] A movement vector between the current position and the position preceding by the predetermined interval ΔS is calculated. [S7] The feed direction is calculated based on the calculated movement vector, and the profile control is performed. [S8] It is determined whether or not the predetermined distance ds has been moved, and if the movement is made, the process proceeds to step S10, and if not, the process proceeds to step S9. [S9] It is determined whether or not a command to stop the conforming operation has been issued. If the command is issued, the present flowchart is terminated, and if not, the process returns to step S7. [S10] The current position of the tracer head 26 is sampled and stored in the nonvolatile memory 14. [S11] It is determined whether or not a command to stop the conforming operation has been issued. If the command is issued, this flowchart is ended, and if not, the process returns to step S6.
【0031】このように、本実施例では、微小な所定間
隔dsでトレーサヘッド26の位置をサンプリングし、
そのサンプリングの位置毎に所定間隔dsよりも十分に
大きい所定間隔ΔSの間の移動ベクトルを算出し、この
移動ベクトルを送り方向として次の所定間隔dsの間だ
けならい速度制御を行うようにしたので、より細かい間
隔でかつスタイラス変位量の変化に大きな影響を受ける
ことなく送り方向を決定することができる。したがっ
て、急変部でも安定したならい動作が可能となり、正確
なデジタイジングデータを得ることができる。As described above, in this embodiment, the position of the tracer head 26 is sampled at a minute predetermined interval ds,
For each sampling position, a movement vector during a predetermined interval ΔS, which is sufficiently larger than the predetermined interval ds, is calculated, and this movement vector is used as the feed direction to perform speed control only during the next predetermined interval ds. The feed direction can be determined at finer intervals and without being greatly affected by changes in the stylus displacement amount. Therefore, stable tracing operation can be performed even in a sudden change portion, and accurate digitizing data can be obtained.
【0032】なお、本実施例では、所定間隔dsおよび
ΔSをX軸の移動距離に対応させたが、モデル28面に
沿った移動距離、またはZ軸の移動距離に対応させても
よい。In this embodiment, the predetermined intervals ds and ΔS correspond to the moving distance of the X axis, but they may correspond to the moving distance along the plane of the model 28 or the moving distance of the Z axis.
【0033】また、本実施例では、所定間隔dsおよび
ΔSをトレーサヘッドの移動距離に対応するようにした
が、移動時間に対応するようにしてもよい。さらに、本
実施例では、所定間隔dsとΔSとの比を1対4にした
が、本発明はこれに限られることなく、状況に応じて他
の比でもよい。Further, in the present embodiment, the predetermined intervals ds and ΔS correspond to the moving distance of the tracer head, but they may correspond to the moving time. Further, in the present embodiment, the ratio between the predetermined interval ds and ΔS is set to 1: 4, but the present invention is not limited to this, and another ratio may be used depending on the situation.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、第1の
所定間隔毎に、その第1の所定間隔よりも長い第2の所
定間隔だけ前のトレーサヘッドの位置と現在の位置との
区間の移動ベクトルを算出し、算出した移動ベクトルを
送り方向としてならい速度を算出するようにしたので、
より細かい間隔でかつスタイラス変位量の変化に大きな
影響を受けることなく送り方向を決定することができ
る。したがって、急変部でも安定したならい動作が可能
となり、デジタイジング時においては、正確なデジタイ
ジングデータを得ることができる。As described above, according to the present invention, at every first predetermined interval, the section between the position of the tracer head and the current position which is a second predetermined interval longer than the first predetermined interval. Since the moving vector of is calculated and the calculated moving vector is used as the feed direction to calculate the speed,
The feed direction can be determined at a finer interval and without being greatly affected by the change in the stylus displacement amount. Therefore, stable tracing operation can be performed even in a sudden change portion, and accurate digitizing data can be obtained during digitizing.
【図1】本実施例の機能の概念を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a concept of functions of the present embodiment.
【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。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a tracing / processing system according to an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the function of the profile control method of the present embodiment.
【図4】割出回路の演算タイミングを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a calculation timing of an indexing circuit.
【図5】定常時の移動ベクトルの求め方を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing how to obtain a movement vector in a steady state.
【図6】ならい制御装置の主な処理手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a main processing procedure of the tracing control device.
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 変位量検出手段 5 補正位置算出手段 6 記憶手段 7 移動ベクトル算出手段 8 ならい速度算出手段 9 軸移動制御手段 10 ならい制御装置 11 プロセッサ 12 ROM 13 RAM 14 不揮発性メモリ 20 ならい工作機械 26 トレーサヘッド 27 スタイラス 28 モデル 47 割出回路 1 Tracer Head 1a Stylus 2 Model 3 Position Detecting Means 4 Displacement Detecting Means 5 Correcting Position Calculating Means 6 Storage Means 7 Moving Vector Calculating Means 8 Tracing Velocity Calculating Means 9 Axis Movement Controlling Means 10 Processor 12 ROM 13 RAM 14 Non-volatile memory 20 Tracing machine tool 26 Tracer head 27 Stylus 28 Model 47 Indexing circuit
Claims (6)
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、 前記トレーサヘッドの位置を前記スタイラスの変位量で
補正した補正位置を算出する補正位置算出手段と、 前記変位補正された位置を記憶する記憶手段と、 第1の所定間隔毎に前記第1の所定間隔よりも長い第2
の所定間隔だけ前の前記トレーサヘッドの位置を前記記
憶手段から読み出し、前記読み出した位置と現在の位置
との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、 前記算出した移動ベクトルを送り方向としてならい速度
を算出するならい速度算出手段と、 前記ならい速度に基づいて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。1. A tracing control method for measuring a model surface shape, comprising position detecting means for detecting a position of a tracer head, displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of a stylus provided on the tracer head, A correction position calculation unit that calculates a correction position in which the position of the tracer head is corrected by the amount of displacement of the stylus, a storage unit that stores the position where the displacement is corrected, and the first predetermined interval for each first predetermined interval. Second longer than the interval
The position of the tracer head before a predetermined interval of, from the storage means, the movement vector calculation means for calculating the movement vector of the section between the read position and the current position, and the calculated movement vector as the feed direction A profile control method comprising: a profile speed calculating unit for calculating a profile speed; and an axis movement control unit for controlling the axial movement of the tracer head based on the profile speed.
間隔の整数倍であることを特徴とする請求項1記載のな
らい制御方式。2. The profile control method according to claim 1, wherein the second predetermined interval is an integral multiple of the first predetermined interval.
とを特徴とする請求項1記載のならい制御方式。3. The tracing control method according to claim 1, wherein the storage means is a non-volatile memory.
動作の開始から前記スタイラスが前記第2の所定間隔移
動するまでは、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送り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。4. The tracing speed calculation means, from the start of the tracing operation to the movement of the stylus by the second predetermined interval, a feed direction is a direction perpendicular to a projection displacement direction of the stylus onto a tracing plane. The tracing control method according to claim 1, wherein the tracing control method is configured to:
隔は、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。5. The profile control method according to claim 1, wherein the first predetermined interval and the second predetermined interval are set in correspondence with a moving distance of the tracer head.
隔は、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。6. The tracing control method according to claim 1, wherein the first predetermined interval and the second predetermined interval are set in correspondence with a moving time of the tracer head.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18932094A JPH0852644A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Profile control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18932094A JPH0852644A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Profile control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0852644A true JPH0852644A (en) | 1996-02-27 |
Family
ID=16239393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18932094A Pending JPH0852644A (en) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | Profile control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0852644A (en) |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP18932094A patent/JPH0852644A/en active Pending
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