JPS59224241A - ならい制御装置 - Google Patents

ならい制御装置

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JPS59224241A
JPS59224241A JP9629083A JP9629083A JPS59224241A JP S59224241 A JPS59224241 A JP S59224241A JP 9629083 A JP9629083 A JP 9629083A JP 9629083 A JP9629083 A JP 9629083A JP S59224241 A JPS59224241 A JP S59224241A
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JP9629083A
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Hajime Kishi
甫 岸
Mitsuo Matsui
光夫 松井
Hitoshi Matsuura
仁 松浦
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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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

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はならい制御方式に係り、特に2台のならい装置
を設け、第1のならい装置側でモデルならいを行わせ、
該ならいに基いて第1のならい装置よシ第2のならい装
置側の移動指令を発生し、該移動指令に基いて第2のな
らい装置側で加工を行なうマヌーターヌレーブ方式のな
らい制御方式に関する、2 〈従来技術〉 マヌタースレーブ方式のならいシステムは少なくとも2
台のならい装置を有し、第1のならい装置側(マスター
側)でモデルをならい、該ならいに基いて第1のならい
装置より第2のならい装置側(ヌレープ側)の移動指令
を発生し、該移動指令に基いてスレーブ側で加工を行な
うものである。か\るマスタースレーブ方式のならいシ
ステムを構成する個々のならい装置はトレーサヘッドに
モデルをなられせ、該トレーサヘッドにより検出された
変位置を用いてならい制御回路において各軸の速度指令
を演算し、これによシアナログの速度指令を発生し該ア
ナログの速度指令によシ対応する各軸のモータを駆動し
て工具をワークに対し相対的に移動させると共に、トレ
ーサヘッドをしてモデ/I/表面をなられせ、これら動
作を繰返えしてワークにモデル形状と同形の加工を行な
う機能を有している。又、マスクスレーブのならい制御
が行なえるようにならい装置(マスク側)のならい制御
回路から出力されたアナログの速度指令電圧は、アナロ
グゲートヲ介して適宜他方のならい装置(7−ワーク側
)の速度制御ユニットに印加される構成になっている。
〈従来技術の欠点〉 このように従来のマヌタヌレープシヌテムにおいては、
速度指令がアナログ値で出力され、しかも77タ何より
スレーブ側へ送出される移動指令もアナグロ値であるた
め電源電圧変動やノイズなどの外乱に弱く、正確な指令
を発生できず、結果的に高精度のならい加工ができない
欠点があった。
〈発明の目的〉 本発明の目的はマスクスレーブのならいシステムにおい
てディジタルの速度指令を発生でき、しかもマスク側よ
シヌレーブ側へ送出する移動指令をディジタルとするこ
とができるならい制御方式を提供することである。
〈発明の概要〉 本発明はトレーサヘッドから発生した検出信号を用いて
ならい制御部より各軸の速度指令を発生し、該速度指令
に基いて各軸に設けたモータを駆動し、ワークにモデル
形状通電の□ならい加工を行なう第1及び第2のならい
装置を有し、w、1のならい装置側のトレーサヘッドに
よ勺モデルをなられせ、該ならいに基いて移動指令を第
2のならい装置に与えてならい加工を行なうならい制御
方式であり、前記速度指令をディジタルで出力すると共
に前記第1のならい装置可動部の現在位置を監視し、所
定時間毎に現在位置或いはその間に移動した移動量を移
動指令としてディジタルで第2のならい装置に送出し、
該移動指令に基いてならい加工を行なうならい方式であ
る。
〈実施例〉 第1図は本発明に係るマスクスレーブのならいVヌテム
に適用できるならい装置のブロック図でZ軸の制御系の
み示している。ならい工作機械側’I’CMにはテーブ
ルTBLをX軸方向に駆動するY軸のモータXMと、ト
レーサヘッドTC及びカッタヘッドCTが装着されたコ
ラムCLMをZ軸方向に駆動するZ軸のモータZMと、
テープiv TBLをY軸方向に動かすY軸のモータY
Mが設けられている。テーブルTBLにはモデ/L/M
DLとワークWKとが固定され、トレーサヘッドTCは
モデyvMDLの表面に当接してならい、カッタヘッド
CTはワークWKにモデル形状通9の加工を施す。トレ
ーサヘッドTCは周知の如く、モデ/1/MDLの表面
のX、 Y、 Z各軸の変位ε工、εア、ε2を検出す
る構成のものであ)、トレーサヘッドTCにより検出さ
れた各軸方向変位はマイクロコンピュータ構成のならい
制御部TCCに入力され、と!で周知のならい演算が行
われて各軸方向の速度指令がディジタルで発生する。さ
て、ならい方法としてX−Z而における表面ならいを考
えるとディジタルの速度指令vx、■zが発生する。そ
して、このディジタルの速度指令のうちV2it −q
 ルチフL/クサMPXを介して、ディジタルアナログ
変換器(DA変換器という) DACに入力され、アナ
ログの速度指令電圧V。となって速度制御ユニッ) V
CCに印加される。尚、ならい制御時にはならいモード
信号TCMが発生し、マルチプレクサMPX (dV2
のみ通過するようになっている。速度制御ユニット■C
CはタコジェネレータTGより発生する実速度電圧■8
と速度指令電圧■。との差分に基いてZ軸のモータZM
を駆動する。これと同時にX軸モータXMも同様に駆動
されカッタヘッドCTがワ懸りWKに対して相対的に移
動して、該ワークにモデル形状通りの加工が施され、又
トレーサヘッドTCはモデ/L/MDLの表面をならう
ことになる。以後、トレーサヘッドTCはモデル形状に
従って変位量ε8.ε7.ε2を発生塵、該変位量をな
らい制御部TCCに入力する。ならい制御部TCCは変
位量ε8.ε9.ε2が入力され覧ば、該変位量に基い
て周知のならい演算を実行して送り速度vx。
V2を演算する。例えば送シ速度Vxは1ε−ε。1(
但し、εは合成変位量、ε0は基準偏位)の値に対し反
比例する様制御し、送り速度v2はIε−εo1の値に
比例して変化し、かつ(ε−60)が零になる様に制御
する。以後、新たに演算されたディジタルの速度指令v
x、■2によ6x軸及びZ軸モータが駆動され、トレー
サヘッドTCはモデル表面に沿って移動すると共に、カ
ッタヘッドCTはトレーサヘッドと同一の動きを行ない
ワークWKにモデルMDLの形状と同一の加工を施す。
一方、Z軸モータZMが所定角度回転すると位置検出器
(たとえばバルヌコーダ、ポジションコーダナと)PS
Dから互いに90°位相のずれた1組のフィードバック
ハ/I/7−Pα・Pbが発生する。フィードバックパ
ルスPcL、Pbは移動方向判別回路MDDに印加され
、こ\で移動方向を判別される。すなわち、パルスPa
の位相がパルスPbの位相より進んでいるかいなかによ
シ移動方向を判別できるから、方向判別回路MDDは位
相の進み或いは遅れに応じて移動方向信号MDSをゲー
ト回路GTCに出力する。ゲート回路GTCはZ軸モー
タZMが正回転している場合には、フィードバックパル
スPaを可逆カウンタRCNの減算端子に、又後述する
分配パルスP8を加算端子にそれぞれ入力し、逆回転し
ている場合にはフィードバックパルス馬を加算端子に、
分配パルスP8を減算端子にそれぞれ入力する。
以下、Z軸モータが正回転している場合における現在位
置の監視手法(フォローアツプという)について説明す
る。
m1個のフィードバックパルス馬の発生により可逆カウ
ンタRCNの内容は−mlとなる。この可逆カウンタR
CNの内容はならい制御部TCCにより所定周期毎に読
取られ、 M +mx→M(Mの初期値は零)・・・・・・・・(
1)の演算を施される。又、ならい制御部TCCはml
をパルス分配器PDCに入力する。パルス分配器PDC
はmlが指令され!ば直ちにパルス分配演算を行ないm
1個の分配パルスP、を出力する。
この分配パルスP8はオアゲー) ORG及びゲート回
路GTCを介して可逆カウンタRCNの加算端子に入力
され、その内容を正方向に1づつ更新する。
従って、モータZMがm1個のパルス発生後停止すれば
パルス分配器PDCからm1個のパルス発生によシ可逆
カウンタRCNの計数値は零となる。しかしながら、Z
軸モータが回転していれば上記パルス分配演算と並行し
て可逆カウンタRCNの減算端子にフィードバックパル
スPcLが依然として入力され、その内容を負方向に1
づつ更新し、パルス分配器からm1個の分配パルスが発
生しても零にはならない。従って、可逆カウンタRCN
からその内容量1が読みとられた時刻を11.m1個の
分配パルスPIIが発生する時刻を12とし、時刻t1
とt2の間にフィードバックパルス馬がm2個発生する
ものとすれば、時刻t2において可逆カウンタRCNの
内容は−m2となる。
−ところで、mlに等しい数の分配パルスが発生した後
(所定周期のサンプリングパルスが発生したとき)、な
らい制御部TCCは可逆カウンタRCNの内容(−m2
)を再び読取シ、 M + m2→M・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(1)′の加算演算を
行なうと共にm2をパルス分配器用)Cに指令する。尚
、この(1)メ演算によfiMは(m1+m2)となっ
ている。以後、サンプリングパルスが発生する毎になら
い制御部TCCは可逆カウンタRCNの内容−mi (
i=1.2.3 )を読取り、M+mi−+N(−Σm
i)・・・・・・・・・・・・・・山・、、(1)//
の加算演算を行なうと共に、数値量lをパルス分配器P
DCに入力する。以後、上記動作を繰返えす。
以上をまとめると下表の如くなる。尚、時刻t1は最初
にならい制御部TCCが可逆カウンタR(JJの内容を
読込んだ時刻であり 、tI (i−2,3,・・・)
は周期Tのサンプリングパルスが発生した時刻、miは
時刻ti−1からtIの間に発生したフィードバックパ
ルス馬の数である。この表から明らかなように時刻t」
+1迄に発生したフィードバックパルスPaの総数Mは j+1 M−Σ ml i=1 サンブリ8ングパルスTの1周期内にml個の分配パル
スが確実に発生するものとする。
以上、ならい制御動作とならい制御時における現在位置
を監視する方法を説明したが、第1図に示すならい装置
TCCはNC装置と同様にならいによらない位置決め機
能を有している。たとえば、ならい制御部TCCよシパ
ルス分配器PDCに移動量ΔZを、ゲート回路GTCに
指令移動方向信号CMDを、マルチプレクサMPXKN
Cモード倍号NCMを入力すれば、パルス分配器PI)
Cから分配パルスP8が発生し、この分配パ/I/7.
P8はλアゲートOI(、Gを介してゲート回路GTC
に入力される。ゲート回路GTCは、指令方向が正であ
れば該分配パルスP8を可逆カウンタRCNの加算端子
に、負であれば減算端子に入力する。今、指令方向が正
方向であるとすれば分配パルスP8は可逆カウンタRC
Nにカウントアツプされ、該可逆カウンタの計数値はマ
ルチプレクサMPXを介してDA変換器DA、Cに入力
され、こ−でアナログの指令速度電圧vcに変換されて
速度制御ユニッ) VCCに印加される。速1yi制御
7ユニツ) VCCは実速度電圧■。と速度指令電圧■
oとの差分に基いてZ軸のモータZMを駆動し、コラム
CLMをZ軸方向に移動させる。Z軸モータZMが回転
すればフィードバックパルスPa、Pbが発生し、可逆
カウンタRCNの計数値を零方向に減小させる。可逆カ
ウンタRCNの計数値は漸増し、定常時にはほぼ一定に
なシこれによシZ軸モータZMは一定速度で回転し、分
配パルスP8の発生が停止すると計数値は漸減し、Z軸
モータは減速し指令された量回転して停止する。又、手
動でならい工作機械を移動させたい場合にはまず操作バ
ネ“/l10PPよシ手動モードを選択する。これによ
シならい制御部TCCはマルチプレクサMPXにNCモ
ード信号NCMを出力する。しかる後、操作パネルに設
けられた手動送シスイッチ或いは手動パルス発生器を操
作すればならい制御部TCCは手動送シ方向に応じて指
令移動方向信号CMDをゲート回路CTCに出力し、又
パルス発生器PO8はパル、zPbを発生し、以後前述
の分配パルスP8による場合と同様にならい工作機械を
移動させる。
第2図は本発明に係るマスタースレーブ方式のならいシ
ステムのブロック図でちゃ、同図中第1図と同一部分に
は同一アルファベット符号を付し、   ′マスタ側を
サフィックス1で、スレーブ側をサン  〈イックス2
で示している。尚、マスク側のならい  ゛、装置とス
レーブ側のならい装置間は線LNによシ  ゛接続され
ている。                 」次ニ、
マスタースレーブ方式によるならい制御  ≧を説明す
る。
iffパネルoPP□、 0PP2上のモード選択スイ
ッチをマスタースレーブモードにし、且つマスターがス
レーブかの区別を入力する。マスターが指示されたなら
い装置側(マスク側)のならい制御部TCC1はマルチ
プレクサMPX1にならいモート16号TCMを出力し
、又スレーブが指示されたならい装置側(スレーブ側)
のならい制御部Tcc2はマルチプレクサMPX2にN
Cモード信号NCMを出力する。
この状態で、ならい起動をかけるとマスク側のならい装
置は前述のならい動作を実行すると共にフォローアツプ
制御によシ現在位置を監視する。
さて、フォローアツプ制御においては、ならい制御部T
CC1は所定周期T毎に可逆カウンタR,CN1つ計数
値−miを読取る。尚、この計数値miは周期rの間に
ならい工作機械がZ軸方向に動いた距離である。ならい
制御部TCC1はこの計数値(移動量)を用いて前述の
(1)”式にょシ現在位置を更新ず5と共に、該移動量
及び移動方向をスレーブ側の移動指令としてならい制御
部TCC2に出力する。
スレーブ側のならい制御部TCC2はマスク側から送出
されてきた移動量データmiをパルス分配器PDC2に
出力すると共に、移動方向信号CMD2をゲート回路G
TC2に出力する。パルス分配器PDC2はこの移動量
データmiに基いてパルス分配演算を実行し、分配パル
スP82を発生する。分配パルスP82はオアゲー) 
0RG2:、ゲート回路GTC2を介して可逆カウンタ
R,CN2に入力され、以後前述の位置決め制御と全く
同様にスレーブ側のならい工作機械を移動させワークW
K2にモデルMDL、通電の加工を施す。
尚、以上は77タ側でモデルをなられせた場合であるが
、スレーブ側でモデルをなられせることもできる。又、
マスク側からスレーブ側への移動指令データとして所定
周期毎のマスク側移動量miを出力した場合について説
明したが、マスク側の周期T毎の現在位置を移動指令デ
ータとしてスレーブ側に出力し、スレーブ側にて Mi  J−1−+mi の演算を行なって、miをパルス分配器PDC2に出力
するようにしてもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によればマスタースレーブ
方式のならいにおいて、速度指令をディジタlしで出力
すると共に、マスク側の可動部の位置を監視し、所定時
間毎の該可動部の現在位置或いはその間に移動した移動
量をスレーブ側の移動指令としてディジタルで該スレー
ブ側に送出するように構成したから電源電圧変動やノイ
ズなどの外乱の影咎をなくせ高精度のならい加工を行な
うことができる。又、スレーブ側は値の定捷っだ位置決
め動作になυ、電圧指令の様なシビアな制御は不要にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のマスタースレーブ方式のナラいシステ
ムに適用できるならい装置の説明図、第′2図は本発明
のマスタースレーブ方式のならいシステムの構成図であ
る。 TCC,TCCI、 TCC2・・・・ならい制御部M
PX、 MPXl、 MPX2 ・・・・・・・・ マ
ルチプレクサDA、C,DACz 、 DAC2・・・
・・・・・ DA変換器 −PDC,FDCI 、 P
DC2・・・・・・・・ パルス分配器GTC,GTC
l、 GTC2・・・・・・・・ ゲート回路RCN、
 RCN、、 RCN2 ・・・・・・・・ 可逆カウ
ンタOPP、 0PP1 、0PP2・・・・・・・・
 操作パネルpos、 PO8,、PO32・・川・・
・ パルス発生器MDD、 MDD、、 MDD2・・
・・・・・・ 移動方向判別回路MDL、 MDLl 
    ・・・・・・・・ モデル特許出願人 ファナ
ック株式会社 代理人弁理士 辻    實 (外1名)=22”z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トレーサヘッドから発生した検出信号を用いてな
    らい制御部より各軸の速度指令を発生し、該速度指令に
    基いて各軸に設けたモータを駆動し、ワークにモデル形
    状面シのならい加工を行なう第1及び第2のならい装置
    を有し、第1のならい装置側のトレーサヘッドによシモ
    デ/L’をなられせ、該ならいに基いて移動指令を第2
    のならい装置に与えてならい加工を行なうならい制御方
    式において、前記速度指令をテ゛イジタルで出力すると
    共に、前記第1ならい装置側の可動部の現在位置或いは
    移動量を監視し、所定時間毎の該現在位置或いはその間
    に移動した移動量を移動指令としてディジタルで第2の
    ならい装置に送出することを特徴とするならい制御方式
    。
  2. (2)前記ディジタルの移動指令に基いて指令パルスを
    発生し、該指令パルヌによシ第2のならい装置の可動部
    を移動させ、該可動部が所定量移動する毎にパルヌを発
    生し、該パルヌ数と前記指令バルヌ数との差が零となる
    ように第2ならい装置の可動部の位置を制御することを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のならい制御
    方式。
JP9629083A 1983-05-31 1983-05-31 ならい制御装置 Granted JPS59224241A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5645343A (en) * 1979-09-11 1981-04-25 Osaka Kiko Co Ltd Multifunction complex machine tool

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5645343A (en) * 1979-09-11 1981-04-25 Osaka Kiko Co Ltd Multifunction complex machine tool

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