JPS6012178B2 - 自動倣い制御方式 - Google Patents
自動倣い制御方式Info
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- JPS6012178B2 JPS6012178B2 JP14512780A JP14512780A JPS6012178B2 JP S6012178 B2 JPS6012178 B2 JP S6012178B2 JP 14512780 A JP14512780 A JP 14512780A JP 14512780 A JP14512780 A JP 14512780A JP S6012178 B2 JPS6012178 B2 JP S6012178B2
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- Japan
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- difference
- dimensions
- workpiece
- cutter
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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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50063—Probe, measure, verify workpiece, feedback measured values
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
Description
本発明は、倣い加工中に指定位置の於けるワーク寸法と
モデル寸法との差を自動的に検出し、この検出結果に基
づいて前記差が零となるように加工条件を自動的に変更
し、再び倣い加工を行なう自動倣い制御方式に関するも
のである。 倣い制御方式は、モデル表面を追跡するトレーサヘッド
とワークを切削するカツタが取付けられているカッタヘ
ツドとの一体的な動きにより、ワークをモデルと同一の
形状に加工するものであるが、倣いの追随性、カツタの
弾性変形等の影響を受け、ワークがモデルと同一の形状
に加工されないことがある。 そこで、従来は、オペレータが、加工終了後、所定位置
のワーク寸法を測定してモデル寸法との差分を求め、こ
の差分が所定の値よりも大きい場合は、基準変位層、カ
ッタ蓬等を変更して再び倣い加工を行ない、差分が所定
値以下になるようにしている。しかし、上述した方法は
、オペレータが実際にワーク寸法を測定したり、基準変
位量等を変更しなければならず、操作が煩雑なものとな
るので、その改善が望まれている。本発明は前述の如き
要望を満足させたものであり、その目的は、モデル寸法
とワーク寸法との差が零となるように、基準変位層、ス
タィラフ蓬、カッタ径等の功込量に関わる加工条件を自
動的に変更できるようにし、操作の簡単化を図ると共に
、加工精度の向上を図るものである。 以下実施例について詳細に説明する。第１図は本発明の
実施例のブロック線図であり、ＤＧ，ＩＮＤはトレーサ
ヘッドＴＲからの変位信号ごｘ，ごＹ，ごｚが入力され
る変位合成回路及び割出回路、ＡＲＮ，ＡＲＴは速度演
算回路、ＡＤＤは加算器、ＤＣは分配回路、ＧＣはゲー
ト回路「ＤＸ，ＤＹ，ＤＺは増幅出力回路「 ＭＸ，Ｍ
Ｙ？ ＭＺはサーボモータ、ＰＣＸ，ＰＣＹ，ＰＣＺは
位置検出器トＴＲはトレーサヘツド、ＳＴはスタイラス
、ＣＴは力ツタ「ＣＨは力ツ夕へツド「Ｍはモデル、Ｗ
はワーク、ＡＴＣは自動カッタ交換機構〜ＫＢはキーボ
ード、ＤＩはデータ入力装置ｔｏｏはデータ出力装置、
ＰＤは極性判別器、ＤＡはＤＡ変換器、ＭＥＭはメモリ
、ＣＰＵはプロセッサである。 モデルＭにスタィラス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
位信号ごｘ，ごＹ，ごｚから、変位合成回路ＤＧではご
：ノごｘ２十ごＹ２十どｚ２の合成変位信号ｚを作成し
て出力し、割出回路ＩＮＤでは変位方向信号ｓｉｎ８，
ｃｏｓ８を作成して出力する。 合成変位信号どは加算器ＡＤＤに加えられて、基準変位
信号ごｏとの差△どが求められ、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Ｖ・が求められ、分配回路ＤＣに於いて変位方向信号
Ｓｉｎ８，ｃｏｓ８に基づいて指令速度信号を作成し、
ゲート回路ＯＣに加える。このゲート回路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「サーボモ
−夕がその指令速度信号に対応して駆動されて、カッタ
ＣＴとトレーサヘツドＴＲとの一体的な送りが行なわれ
る。前述の如き動作は既に良く知られたものである。本
実施例は、キーボードＫＢから、モデルＭ上の所定位置
を指定する位置情報、上記所定位置に於けるモデル寸法
、及びカッタＣＴの半径（以下カツタ径と称す）に関す
るデータを含む倣い動作データを入力し、メモリＭ旧Ｍ
に記憶させておき、倣い加工中に上記所定位置に於ける
ワーク寸法を位置検出器ＰＣＸ，ＰＣＹ，ＰＣＺの検出
結果、及びカッタ座に基づいてプロセッサＣＰＵで求め
、更に上記ワーク寸法とモデル寸法の差分をプロセッサ
ＣＰＵで求め、この差分をメモリＭＥＭに記憶させてお
き、倣い加工終了後、メモリＭＥＭに記憶されている差
分に基づいて、ワーク寸法と「モデル寸法との差が零と
なるように「基準変位量、カッタ径を変更し、再び倣い
加工を行なうものである。 尚ｔカッタ径の変更は、プロセッサＣＰＵにより、その
動作が制御される自動カッタ交換機構ＡＴＣでカッタを
交換することにより、行なわれるものである。先ず、第
２図Ａ，Ｂを参照して、ワーク寸法の検出方法について
説明する。 尚、同図Ａはワークの内のりの長さを、同図Ｂ‘まワー
クの外のりの長さを検出する場合についてのものであり
、又、Ｍ富，Ｍ２はモデルであり、他の第１図と同一符
号は同一部分を示している。同図Ａに示すように、トレ
ーサヘツドＴＲをモデルＭに沿って矢印方向に送ると、
これに伴ってカッタＣＴも送られ、ワークＷが切削され
る。 今、例えば、トレーサヘツドＴＲのＺ座標がねとなる２
点ａ，、ｂ，間を移動したとし、ａ，、０点の×座標が
Ｘ，、Ｘ２であるとすると、ａ，一ｂ，間の長さ】は１
＝Ｘ２−ＸＩ‐…”…”イー） となる。 尚ｔａ，、ｂ，点の×、Ｙ座標は位置検出器の検出結果
に基づいて求めることができる。この場合「 トレーサ
ヘッドＴＲとカツタヘツドＣＨとは剛体によって結合さ
れているものであるから「トレーサヘツドＴＲがａ−ｂ
間を移動する間に、カッタＣＴにより切削された長さ、
即ち、ワーク寸法ｌ肌は１Ｍ＝１十２Ｒｃ………■ となる。 （但し、ＲｃはカツタＣＴの半径）又、同図Ｂに示すよ
うに、トレーサヘッドＴＲがａ２−ｂ２間を移動した時
のワーク寸法１妙まＩ雌ニＩ−２ＲＣ………｛劫となる
。 以下、第３図、第４図に示すフローチャートを参照して
動作を説明する。 尚、第３図は倣い送り軸をＸ軸とした場合のものであり
、又、フラグＡ，Ｂは「初期状態においては、“０”に
設定されている。倣いを開始させると、初期、状態に於
いてはフラグＡ＝０であるので、ピックフィード軸が、
ワーク寸法の測定位置に一致するまで、倣いとピックフ
ィードが繰返し行なわれる。 尚、この場合、ピックフィード鞠が測定位置に一致した
か否かは、プロセッサＣＰＵで位置検出器ＰＣＸ，ＰＣ
Ｙ，ＰＣＺからデータ入力装置ＤＩを介して加えられる
情報に基づいて判断するものであり、プロセッサＣＰＵ
は一致したと判断するとフラグＡを“１”にする。次に
プロセッサＣＰＵは位置検出器ＰＣＸ，ＰＣＺからの検
出結果に基づいて、トレーサヘッドＴＲのＺ座標が所定
の値となった時のトレーサヘツドＴＲのＸ座標Ｘ，を求
め、これをメモリＭＥＭに記憶させると共に、この時の
変位信号びの極性ＰＨ、及び送り方向ＴＤごメモリＭ旧
船こ記憶させ、フラグＢを“１”にする。 尚、この場合、極性ＰＨこま樋性検出器ＰＤで検出され
、データ入力装置ＤＩを介してプロセッサＣＰＵに加え
られているものである。今、例えば、第２図Ａに示すモ
デルＭＩを倣っているとすると、ａ，点のＸ座標が、同
図Ｂに示すモデルＭ２を倣っているとするとａ２点のＸ
座標が記憶されることになる。次にプロセッサＣＰＵは
、トレーサヘツドＴＲのＺ座標が再び所定値になった時
のＸ座標Ｘ２を求め、メモリＭ旧Ｍに記憶させ、フラグ
Ａ，Ｂを共に“０”にする。 この場合、第２図Ａに示すモデルＭＩを倣っているとす
るとＱ点のＸ座標が、同図Ｂ‘こ示すモデルＭ２を倣っ
ているとするとｂ２点の×座標が記憶されることになる
。このようにして、倣いが終了すると、プロセッサＣＰ
ＵはメモリＭ旧Ｍ‘こ記憶されている樋性ＰＨ、及び送
り方向ＴＤを読出し、次の第１表に示すように、測定位
置が内のりか外のりかを判断する。・ 判断結果が内のりであった場合、プロセッサＣＰＵは送
り方向ＴＤが正であるか、負であるかによって、次式■
、｛５に示す演算を行ない、測定位置に於けるワーク寸
法ｌｗを求める。 ｌｗ＝Ｘ２‐Ｘ，十２Ｒｃ ………‘４
｝ｌｗ＝×，−Ｘ２十２Ｒｃ ………■
（但し、Ｘ，、Ｘ２はメモリＭ旧Ｍに記憶されていたＸ
座標の座標値、次ｃはカッタＣＴの半径）次にプロセッ
サＣＰＵは、メモリＭ旧Ｍに記憶されている測定位置に
於けるモデル寸法ｌｏを議出し、次式■に示す演算を行
ない、測定位置に於けるモデル寸法ｌｏとワーク寸法ｌ
ｗとの差△１を求める。 △１ニＩＷ−１０．……”｛６｝ そして「この差△１が正ならば、プロセッサＣＰＵは動
作を終了させ、△１が負ならば第４図に示すフローチャ
ートの動作を行なわせる。 又、測定位置が外のりと判断した場合は、送り方向ＴＤ
が正であるか負であるかによって次式｛７｝、
モデル寸法との差を自動的に検出し、この検出結果に基
づいて前記差が零となるように加工条件を自動的に変更
し、再び倣い加工を行なう自動倣い制御方式に関するも
のである。 倣い制御方式は、モデル表面を追跡するトレーサヘッド
とワークを切削するカツタが取付けられているカッタヘ
ツドとの一体的な動きにより、ワークをモデルと同一の
形状に加工するものであるが、倣いの追随性、カツタの
弾性変形等の影響を受け、ワークがモデルと同一の形状
に加工されないことがある。 そこで、従来は、オペレータが、加工終了後、所定位置
のワーク寸法を測定してモデル寸法との差分を求め、こ
の差分が所定の値よりも大きい場合は、基準変位層、カ
ッタ蓬等を変更して再び倣い加工を行ない、差分が所定
値以下になるようにしている。しかし、上述した方法は
、オペレータが実際にワーク寸法を測定したり、基準変
位量等を変更しなければならず、操作が煩雑なものとな
るので、その改善が望まれている。本発明は前述の如き
要望を満足させたものであり、その目的は、モデル寸法
とワーク寸法との差が零となるように、基準変位層、ス
タィラフ蓬、カッタ径等の功込量に関わる加工条件を自
動的に変更できるようにし、操作の簡単化を図ると共に
、加工精度の向上を図るものである。 以下実施例について詳細に説明する。第１図は本発明の
実施例のブロック線図であり、ＤＧ，ＩＮＤはトレーサ
ヘッドＴＲからの変位信号ごｘ，ごＹ，ごｚが入力され
る変位合成回路及び割出回路、ＡＲＮ，ＡＲＴは速度演
算回路、ＡＤＤは加算器、ＤＣは分配回路、ＧＣはゲー
ト回路「ＤＸ，ＤＹ，ＤＺは増幅出力回路「 ＭＸ，Ｍ
Ｙ？ ＭＺはサーボモータ、ＰＣＸ，ＰＣＹ，ＰＣＺは
位置検出器トＴＲはトレーサヘツド、ＳＴはスタイラス
、ＣＴは力ツタ「ＣＨは力ツ夕へツド「Ｍはモデル、Ｗ
はワーク、ＡＴＣは自動カッタ交換機構〜ＫＢはキーボ
ード、ＤＩはデータ入力装置ｔｏｏはデータ出力装置、
ＰＤは極性判別器、ＤＡはＤＡ変換器、ＭＥＭはメモリ
、ＣＰＵはプロセッサである。 モデルＭにスタィラス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
位信号ごｘ，ごＹ，ごｚから、変位合成回路ＤＧではご
：ノごｘ２十ごＹ２十どｚ２の合成変位信号ｚを作成し
て出力し、割出回路ＩＮＤでは変位方向信号ｓｉｎ８，
ｃｏｓ８を作成して出力する。 合成変位信号どは加算器ＡＤＤに加えられて、基準変位
信号ごｏとの差△どが求められ、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Ｖ・が求められ、分配回路ＤＣに於いて変位方向信号
Ｓｉｎ８，ｃｏｓ８に基づいて指令速度信号を作成し、
ゲート回路ＯＣに加える。このゲート回路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「サーボモ
−夕がその指令速度信号に対応して駆動されて、カッタ
ＣＴとトレーサヘツドＴＲとの一体的な送りが行なわれ
る。前述の如き動作は既に良く知られたものである。本
実施例は、キーボードＫＢから、モデルＭ上の所定位置
を指定する位置情報、上記所定位置に於けるモデル寸法
、及びカッタＣＴの半径（以下カツタ径と称す）に関す
るデータを含む倣い動作データを入力し、メモリＭ旧Ｍ
に記憶させておき、倣い加工中に上記所定位置に於ける
ワーク寸法を位置検出器ＰＣＸ，ＰＣＹ，ＰＣＺの検出
結果、及びカッタ座に基づいてプロセッサＣＰＵで求め
、更に上記ワーク寸法とモデル寸法の差分をプロセッサ
ＣＰＵで求め、この差分をメモリＭＥＭに記憶させてお
き、倣い加工終了後、メモリＭＥＭに記憶されている差
分に基づいて、ワーク寸法と「モデル寸法との差が零と
なるように「基準変位量、カッタ径を変更し、再び倣い
加工を行なうものである。 尚ｔカッタ径の変更は、プロセッサＣＰＵにより、その
動作が制御される自動カッタ交換機構ＡＴＣでカッタを
交換することにより、行なわれるものである。先ず、第
２図Ａ，Ｂを参照して、ワーク寸法の検出方法について
説明する。 尚、同図Ａはワークの内のりの長さを、同図Ｂ‘まワー
クの外のりの長さを検出する場合についてのものであり
、又、Ｍ富，Ｍ２はモデルであり、他の第１図と同一符
号は同一部分を示している。同図Ａに示すように、トレ
ーサヘツドＴＲをモデルＭに沿って矢印方向に送ると、
これに伴ってカッタＣＴも送られ、ワークＷが切削され
る。 今、例えば、トレーサヘツドＴＲのＺ座標がねとなる２
点ａ，、ｂ，間を移動したとし、ａ，、０点の×座標が
Ｘ，、Ｘ２であるとすると、ａ，一ｂ，間の長さ】は１
＝Ｘ２−ＸＩ‐…”…”イー） となる。 尚ｔａ，、ｂ，点の×、Ｙ座標は位置検出器の検出結果
に基づいて求めることができる。この場合「 トレーサ
ヘッドＴＲとカツタヘツドＣＨとは剛体によって結合さ
れているものであるから「トレーサヘツドＴＲがａ−ｂ
間を移動する間に、カッタＣＴにより切削された長さ、
即ち、ワーク寸法ｌ肌は１Ｍ＝１十２Ｒｃ………■ となる。 （但し、ＲｃはカツタＣＴの半径）又、同図Ｂに示すよ
うに、トレーサヘッドＴＲがａ２−ｂ２間を移動した時
のワーク寸法１妙まＩ雌ニＩ−２ＲＣ………｛劫となる
。 以下、第３図、第４図に示すフローチャートを参照して
動作を説明する。 尚、第３図は倣い送り軸をＸ軸とした場合のものであり
、又、フラグＡ，Ｂは「初期状態においては、“０”に
設定されている。倣いを開始させると、初期、状態に於
いてはフラグＡ＝０であるので、ピックフィード軸が、
ワーク寸法の測定位置に一致するまで、倣いとピックフ
ィードが繰返し行なわれる。 尚、この場合、ピックフィード鞠が測定位置に一致した
か否かは、プロセッサＣＰＵで位置検出器ＰＣＸ，ＰＣ
Ｙ，ＰＣＺからデータ入力装置ＤＩを介して加えられる
情報に基づいて判断するものであり、プロセッサＣＰＵ
は一致したと判断するとフラグＡを“１”にする。次に
プロセッサＣＰＵは位置検出器ＰＣＸ，ＰＣＺからの検
出結果に基づいて、トレーサヘッドＴＲのＺ座標が所定
の値となった時のトレーサヘツドＴＲのＸ座標Ｘ，を求
め、これをメモリＭＥＭに記憶させると共に、この時の
変位信号びの極性ＰＨ、及び送り方向ＴＤごメモリＭ旧
船こ記憶させ、フラグＢを“１”にする。 尚、この場合、極性ＰＨこま樋性検出器ＰＤで検出され
、データ入力装置ＤＩを介してプロセッサＣＰＵに加え
られているものである。今、例えば、第２図Ａに示すモ
デルＭＩを倣っているとすると、ａ，点のＸ座標が、同
図Ｂに示すモデルＭ２を倣っているとするとａ２点のＸ
座標が記憶されることになる。次にプロセッサＣＰＵは
、トレーサヘツドＴＲのＺ座標が再び所定値になった時
のＸ座標Ｘ２を求め、メモリＭ旧Ｍに記憶させ、フラグ
Ａ，Ｂを共に“０”にする。 この場合、第２図Ａに示すモデルＭＩを倣っているとす
るとＱ点のＸ座標が、同図Ｂ‘こ示すモデルＭ２を倣っ
ているとするとｂ２点の×座標が記憶されることになる
。このようにして、倣いが終了すると、プロセッサＣＰ
ＵはメモリＭ旧Ｍ‘こ記憶されている樋性ＰＨ、及び送
り方向ＴＤを読出し、次の第１表に示すように、測定位
置が内のりか外のりかを判断する。・ 判断結果が内のりであった場合、プロセッサＣＰＵは送
り方向ＴＤが正であるか、負であるかによって、次式■
、｛５に示す演算を行ない、測定位置に於けるワーク寸
法ｌｗを求める。 ｌｗ＝Ｘ２‐Ｘ，十２Ｒｃ ………‘４
｝ｌｗ＝×，−Ｘ２十２Ｒｃ ………■
（但し、Ｘ，、Ｘ２はメモリＭ旧Ｍに記憶されていたＸ
座標の座標値、次ｃはカッタＣＴの半径）次にプロセッ
サＣＰＵは、メモリＭ旧Ｍに記憶されている測定位置に
於けるモデル寸法ｌｏを議出し、次式■に示す演算を行
ない、測定位置に於けるモデル寸法ｌｏとワーク寸法ｌ
ｗとの差△１を求める。 △１ニＩＷ−１０．……”｛６｝ そして「この差△１が正ならば、プロセッサＣＰＵは動
作を終了させ、△１が負ならば第４図に示すフローチャ
ートの動作を行なわせる。 又、測定位置が外のりと判断した場合は、送り方向ＴＤ
が正であるか負であるかによって次式｛７｝、
【８｝に
示す演算を行なう。ｌｗ＝Ｘ２−×，一２Ｒｃ
…・・・…｛７｝ｌｗ＝Ｘ，−Ｘ２−２Ｒｃ
………｛８）次に、次式■に示す演算を
行ない、測定位置に於けるワーク寸法ｌｗとモデル寸法
ｌｏとの差△１を求める。 △】コ１ｗ−１０．…“…｛９） そして、この差△１が負の場合は、動作を終了させ、差
△１が正の場合は第４図に示すフローチャートの動作を
行なわせる。 次に、プロセッサＣＰＵは第４図に示すフローチャート
に従って、自動カッタ交換機構ＡＴＣを動作させ、カッ
タを交換する。 この場合、プロセッサＣＰＵは先ず、自動カッタ交換機
構ＡＴＣに設定されている複数本のカッ夕のなかから次
のようにして「交換するカッタを選択する。尚、この場
合、自動カッタ交換機構ＡＴＣには、半径が（Ｒｃ），
、（Ｒｃ）２、………（Ｒｃ）ｎのｎ本のカツタが設定
されており、又（Ｒｃ）．＜（Ｒｃ）２＜・・・・・・
・・・く（Ｒｃ）ｎの関係を有しているとする。先ず、
プロセッサＣＰ山ま、カッタ径を順次変更し、次式００
に示す演算を行なう。△１一２・（Ｒｃ）Ｎ＝ＡＮ……
”００ （但し、ＮＧま整数） そして、ＡＮを最初に負とするカッタ径を・め、次にこ
のカツタ径の次に小さいカツタ径をするカッタを選択す
る旨のカッタ選択信号をデータ出力装置ＤＯを介して自
動カッタ交換機構ＡＴＣに加える。 これより、自動カッタ交換機構ＡＴＣはカッタの交換を
行ない、カッタの交換が完了すると、この旨をデータ入
力装置ＤＩを介してプロセッサＣＰＵに加える。プロセ
ッサＣＰＵは「 カツタの交換完了を検出すると、基準
変位量をごｏ ＋学識更し、デ−細棚卸。・Ｄ蝋燭ＤＡ
を介して加算器ＡＤＤに加え、倣いを再開させる。 本実施例は、上述したように、自動的にワーク寸法ｌｗ
をモデル寸法ｌｏとの差△１を求め、この差△１が零と
なるように、カッタ径及び基準変位量を変更し、再び倣
いを行なわせるものであるから、自動的にワークをモデ
ルと同じ形状に精度良く加工することができる。 上記実施例は、測定位置を一個所としたが、測定位置を
複数設け〜各測定位置に於けるモデル寸法とワーク寸法
との差を求め、この差の平均値が零となるように、カッ
タ径及び基準変位量を変更するようにして、信頼性を向
上させることもできる。 この場合は、モデルＭ上の複数の位置を指定する複数の
位置情報、上記複数の指定位置それぞれに於けるモデル
寸法、及びカツタＣＴの半径に関するデータを含む、倣
い動作データをキーボードＫＢからメモリＭＥＭに入力
し、記憶させておき、倣い加工中に上記複数の指定位置
に於けるワーク寸法を位置検出器ＰＣＸ，ＰＣＹ，ＰＣ
Ｚの検出結果及びカッタ径に基づいてプロセッサＣＰＵ
で求め、更に上記複数の指定位置に於けるワーク寸法と
モデル寸法との差の平均値をプロセッサＣＰＵで求め、
この差の平均値をメモリＭ旧Ｍに記憶させておき、倣い
加工終了後ＭＥＭに記憶されている上記差の平均値に基
づいて基準変位量、カッタ径を変更し、再び倣い加工を
行なうものである。以下「第５図、第４図に示すフロー
チャートを参照して動作を説明する。尚、第５図は倣い
送り軸をＸ軸とした場合のものであり〜又〜フラグＡ，
Ｂは初期状態に於いては“０”に設定されている。倣い
を開始させ、ピツクフイード軸が最初の側定位直に一致
すると、プロセッサＣＰＵは前述したと同様にして、ト
レーサヘッドＴＲのＺ座標が所定値になった時の×座標
Ｘ．をメモリＭＥＭに記憶させると共に、この時の変位
信号ごｘの極性ＰＨ、及び送り方向ＴＤをメモリＭ旧Ｍ
に記憶させ、次にトレーサヘッドＴＲのＺ座標が再び所
定値になった時の×座標繁２をメモリＭ旧Ｍに記憶させ
る。 次にプロセッサＣＰＵは、メモｌｊＭ恒Ｍに記憶されて
いる極性ＰＨ、及び送り方向ＴＤを読出し、前記第１表
に示すように、第１の測定位置が内のりか外のりかを判
断する。 判断結果が内のりであった場合、プロセッサＣＰＵは送
り方向ＴＤが正であるか負であるかによって、前出の式
（４｝、個に示す演算を行なって、第１の測定位置に於
けるワーク寸法ｌｗを求め、次にメモリＭＥＭに記憶さ
れている第１の測定位置に於けるモデル寸法ｌｏを読出
し、前出の式■に示す演算を行ない、第１の測定位置に
於けるワーク寸法ｌｗとモデル寸法’。 との差△１を求める。そして、この差△１が負ならば、
プロセッサＣＰＵはその絶対値ｌ△ｉ！を△Ｌとしてメ
モリＭＥＭに記憶させ、差△１が正ならば符号を反転さ
せた値−△１を△ＬとしてメモリＭ旧Ｍに記憶させる。
又、判断結果が外のりであった場合は「送り方向ＴＤが
正であるか、負あるかによって、前出の式の、（飢こ示
す演算を行なって、第１の測定位置に於けるワ−ク寸法
ｌｗを求め、次にメモリＭＥＭに記憶されている第１の
測定位置に於けるモデル寸法１。 を議出し、前出の式｛９’に示す演算を行ない、第１の
測定位置に於けるワーク寸法ｌｗとモデル寸法ｌｏとの
差△１を求める。そしてもプロセッサＣＰＵは、この差
△！を△ＬとしてメモリＭ旧肌こ記憶させる。次に、プ
ロセッサＣＰＵは、第２の測定位置のデータをメモリＭ
ＥＭから議出して〜プリセットし、前述したと同様の動
作を行なって「第２の測定位置に於けるワーク寸法ｌｗ
とモデル寸法１。 との差△１を求める。そして、第２の測定位置が外のり
の場合は、求めた差△軍と「メモリＭＥＭから謙出した
△Ｌとを加算しもこの加算結果を△Ｌとしてメモリ肌こ
記憶させる。 又、第２の測定位置が内のりの場合は、求めた差△１の
符号を反転した値と、メモリＭＥＭから議出した△Ｌと
を加算し、加算結果を△ＬとしてメモリＭ旧Ｍに記憶さ
せる。上述の如き動作を全ての測定位置について行ない
、倣いが終了すると、プロセッサＣＰＵはメモリＭＥＭ
から△Ｌを議出し、次式（１１）に示す演算を行ない、
モデル寸法とワーク寸法との差の平均値△１′を求める
。 △１′＝△Ｌ／Ｐ……．・・（１１） （但し、Ｐは測定位置の個所数） そして、この差の平均値△１′が負の場合は、動作を終
了させ、正の場合は、第４図に示すフローチャートの動
作を行なわせる。 この場合、測定位置が１個所の時の動作と異なるのは、
次式（１２）により、ＡＮを求める点だけである。△１
′−２・（ＲＣ）Ｎ＝Ａｖ……”（１２）尚、上記実施
例に於いては、差△１を測定したワーク寸法ｌｗと予め
与えられているモデル寸法ｌｏより求めたが、以下に述
べるようにして求めることできる。 例えば、第２図Ａに示すモデルＭＩのモデル寸法ＩＭ，
は、ａ，、ｑ点に於けるスタイラスＳＴの変位量、即ち
、測定位置の両端に於ける変位量がそれぞれご．、ご２
であるとすると、次式（１３）に示すものとなる。 ＩＭＩ＝・十（ＲＳ−ご１）十（ＲＳ−２２）＝・十２
Ｒ３−ご１・ご２ ……．．・（１３）但し、Ｒｓは
スタィラスＳＴの半径を示している。 又、この時のワーク寸法ｌｗ，は式■に示すようにｌｗ
，＝１十球ｃで表されるものであるから差△１は次式（
１４）に示すものとなる。 △卑：１肌一】ＷＩ ：２（ＲＳ＋ＲＣ）−ご１−ご２ ．・・．・・・０・（１４） 従って、カッタ径Ｒｃ、スタィラス釜Ｒｓを予めキーボ
ードＫＢから入力しておくと共に、測定位置の両端に於
ける変位量を求め、式（１４）に示す演算を行なうこと
により、差△１を求めることができる。 又、第２図Ｂに示すモデルＭ２のモデル寸法】Ｍ２は、
測定位置の両端に於けるスタィラスＳＴの変位量がそれ
ぞれｚ，、ご２であるとすると、次式（１５）に示すも
のとなる。 ＩＭ２２１−（Ｒ３−ＺＩ）−（ＲＳ−ご２）＝１：派
ｓ＋ご，十ど２ ………（１５）又、ワーク寸法１雌
は式糊に示すように、１雌＝１−狐ｃであるから、差△
１は次式（１６）に示すものとなる。 △Ｉ：ＩＭ２−Ｉ舵 ＝２（ＲＣ・Ｒ３）−ご１十ご２ ・１・４．．・・・（１６） 従って、測定位置の両端に於ける変位量を求め、式（１
６）に示す演算を行なうことにより差△１を求めること
ができる。 又、実施例に於いては、基準変位量及びカッタ径を変更
し、ワーク寸法とモデル寸法との差を零にするようにし
たが、基準変位量のみ、或はスタィラス蓬と基準変位量
を変更するようにしても良いことは勿論である。 以上説明したように、本発明は、予め指定された位置に
於けるモデル寸法とワーク寸法との差を自動的に求め、
この差が零となるように、基準変位量、カツタ径、スタ
ィラス蓬等の切欠量に関わる加工条件を変更し〜再び倣
いを行なわせるものであるから、ワークをモデルと同じ
形状に精度良く加工することができる利点があると共に
、加工時間を短縮できる利点がある。 又、本発明は、測定位置を複数設け、各測定位置に於け
るモデル寸法とワーク寸法との差を求め、この差の平均
値が零となるように切込量に関する加工条件を変更する
ものであるから信頼性が向上する利点がある。
示す演算を行なう。ｌｗ＝Ｘ２−×，一２Ｒｃ
…・・・…｛７｝ｌｗ＝Ｘ，−Ｘ２−２Ｒｃ
………｛８）次に、次式■に示す演算を
行ない、測定位置に於けるワーク寸法ｌｗとモデル寸法
ｌｏとの差△１を求める。 △】コ１ｗ−１０．…“…｛９） そして、この差△１が負の場合は、動作を終了させ、差
△１が正の場合は第４図に示すフローチャートの動作を
行なわせる。 次に、プロセッサＣＰＵは第４図に示すフローチャート
に従って、自動カッタ交換機構ＡＴＣを動作させ、カッ
タを交換する。 この場合、プロセッサＣＰＵは先ず、自動カッタ交換機
構ＡＴＣに設定されている複数本のカッ夕のなかから次
のようにして「交換するカッタを選択する。尚、この場
合、自動カッタ交換機構ＡＴＣには、半径が（Ｒｃ），
、（Ｒｃ）２、………（Ｒｃ）ｎのｎ本のカツタが設定
されており、又（Ｒｃ）．＜（Ｒｃ）２＜・・・・・・
・・・く（Ｒｃ）ｎの関係を有しているとする。先ず、
プロセッサＣＰ山ま、カッタ径を順次変更し、次式００
に示す演算を行なう。△１一２・（Ｒｃ）Ｎ＝ＡＮ……
”００ （但し、ＮＧま整数） そして、ＡＮを最初に負とするカッタ径を・め、次にこ
のカツタ径の次に小さいカツタ径をするカッタを選択す
る旨のカッタ選択信号をデータ出力装置ＤＯを介して自
動カッタ交換機構ＡＴＣに加える。 これより、自動カッタ交換機構ＡＴＣはカッタの交換を
行ない、カッタの交換が完了すると、この旨をデータ入
力装置ＤＩを介してプロセッサＣＰＵに加える。プロセ
ッサＣＰＵは「 カツタの交換完了を検出すると、基準
変位量をごｏ ＋学識更し、デ−細棚卸。・Ｄ蝋燭ＤＡ
を介して加算器ＡＤＤに加え、倣いを再開させる。 本実施例は、上述したように、自動的にワーク寸法ｌｗ
をモデル寸法ｌｏとの差△１を求め、この差△１が零と
なるように、カッタ径及び基準変位量を変更し、再び倣
いを行なわせるものであるから、自動的にワークをモデ
ルと同じ形状に精度良く加工することができる。 上記実施例は、測定位置を一個所としたが、測定位置を
複数設け〜各測定位置に於けるモデル寸法とワーク寸法
との差を求め、この差の平均値が零となるように、カッ
タ径及び基準変位量を変更するようにして、信頼性を向
上させることもできる。 この場合は、モデルＭ上の複数の位置を指定する複数の
位置情報、上記複数の指定位置それぞれに於けるモデル
寸法、及びカツタＣＴの半径に関するデータを含む、倣
い動作データをキーボードＫＢからメモリＭＥＭに入力
し、記憶させておき、倣い加工中に上記複数の指定位置
に於けるワーク寸法を位置検出器ＰＣＸ，ＰＣＹ，ＰＣ
Ｚの検出結果及びカッタ径に基づいてプロセッサＣＰＵ
で求め、更に上記複数の指定位置に於けるワーク寸法と
モデル寸法との差の平均値をプロセッサＣＰＵで求め、
この差の平均値をメモリＭ旧Ｍに記憶させておき、倣い
加工終了後ＭＥＭに記憶されている上記差の平均値に基
づいて基準変位量、カッタ径を変更し、再び倣い加工を
行なうものである。以下「第５図、第４図に示すフロー
チャートを参照して動作を説明する。尚、第５図は倣い
送り軸をＸ軸とした場合のものであり〜又〜フラグＡ，
Ｂは初期状態に於いては“０”に設定されている。倣い
を開始させ、ピツクフイード軸が最初の側定位直に一致
すると、プロセッサＣＰＵは前述したと同様にして、ト
レーサヘッドＴＲのＺ座標が所定値になった時の×座標
Ｘ．をメモリＭＥＭに記憶させると共に、この時の変位
信号ごｘの極性ＰＨ、及び送り方向ＴＤをメモリＭ旧Ｍ
に記憶させ、次にトレーサヘッドＴＲのＺ座標が再び所
定値になった時の×座標繁２をメモリＭ旧Ｍに記憶させ
る。 次にプロセッサＣＰＵは、メモｌｊＭ恒Ｍに記憶されて
いる極性ＰＨ、及び送り方向ＴＤを読出し、前記第１表
に示すように、第１の測定位置が内のりか外のりかを判
断する。 判断結果が内のりであった場合、プロセッサＣＰＵは送
り方向ＴＤが正であるか負であるかによって、前出の式
（４｝、個に示す演算を行なって、第１の測定位置に於
けるワーク寸法ｌｗを求め、次にメモリＭＥＭに記憶さ
れている第１の測定位置に於けるモデル寸法ｌｏを読出
し、前出の式■に示す演算を行ない、第１の測定位置に
於けるワーク寸法ｌｗとモデル寸法’。 との差△１を求める。そして、この差△１が負ならば、
プロセッサＣＰＵはその絶対値ｌ△ｉ！を△Ｌとしてメ
モリＭＥＭに記憶させ、差△１が正ならば符号を反転さ
せた値−△１を△ＬとしてメモリＭ旧Ｍに記憶させる。
又、判断結果が外のりであった場合は「送り方向ＴＤが
正であるか、負あるかによって、前出の式の、（飢こ示
す演算を行なって、第１の測定位置に於けるワ−ク寸法
ｌｗを求め、次にメモリＭＥＭに記憶されている第１の
測定位置に於けるモデル寸法１。 を議出し、前出の式｛９’に示す演算を行ない、第１の
測定位置に於けるワーク寸法ｌｗとモデル寸法ｌｏとの
差△１を求める。そしてもプロセッサＣＰＵは、この差
△！を△ＬとしてメモリＭ旧肌こ記憶させる。次に、プ
ロセッサＣＰＵは、第２の測定位置のデータをメモリＭ
ＥＭから議出して〜プリセットし、前述したと同様の動
作を行なって「第２の測定位置に於けるワーク寸法ｌｗ
とモデル寸法１。 との差△１を求める。そして、第２の測定位置が外のり
の場合は、求めた差△軍と「メモリＭＥＭから謙出した
△Ｌとを加算しもこの加算結果を△Ｌとしてメモリ肌こ
記憶させる。 又、第２の測定位置が内のりの場合は、求めた差△１の
符号を反転した値と、メモリＭＥＭから議出した△Ｌと
を加算し、加算結果を△ＬとしてメモリＭ旧Ｍに記憶さ
せる。上述の如き動作を全ての測定位置について行ない
、倣いが終了すると、プロセッサＣＰＵはメモリＭＥＭ
から△Ｌを議出し、次式（１１）に示す演算を行ない、
モデル寸法とワーク寸法との差の平均値△１′を求める
。 △１′＝△Ｌ／Ｐ……．・・（１１） （但し、Ｐは測定位置の個所数） そして、この差の平均値△１′が負の場合は、動作を終
了させ、正の場合は、第４図に示すフローチャートの動
作を行なわせる。 この場合、測定位置が１個所の時の動作と異なるのは、
次式（１２）により、ＡＮを求める点だけである。△１
′−２・（ＲＣ）Ｎ＝Ａｖ……”（１２）尚、上記実施
例に於いては、差△１を測定したワーク寸法ｌｗと予め
与えられているモデル寸法ｌｏより求めたが、以下に述
べるようにして求めることできる。 例えば、第２図Ａに示すモデルＭＩのモデル寸法ＩＭ，
は、ａ，、ｑ点に於けるスタイラスＳＴの変位量、即ち
、測定位置の両端に於ける変位量がそれぞれご．、ご２
であるとすると、次式（１３）に示すものとなる。 ＩＭＩ＝・十（ＲＳ−ご１）十（ＲＳ−２２）＝・十２
Ｒ３−ご１・ご２ ……．．・（１３）但し、Ｒｓは
スタィラスＳＴの半径を示している。 又、この時のワーク寸法ｌｗ，は式■に示すようにｌｗ
，＝１十球ｃで表されるものであるから差△１は次式（
１４）に示すものとなる。 △卑：１肌一】ＷＩ ：２（ＲＳ＋ＲＣ）−ご１−ご２ ．・・．・・・０・（１４） 従って、カッタ径Ｒｃ、スタィラス釜Ｒｓを予めキーボ
ードＫＢから入力しておくと共に、測定位置の両端に於
ける変位量を求め、式（１４）に示す演算を行なうこと
により、差△１を求めることができる。 又、第２図Ｂに示すモデルＭ２のモデル寸法】Ｍ２は、
測定位置の両端に於けるスタィラスＳＴの変位量がそれ
ぞれｚ，、ご２であるとすると、次式（１５）に示すも
のとなる。 ＩＭ２２１−（Ｒ３−ＺＩ）−（ＲＳ−ご２）＝１：派
ｓ＋ご，十ど２ ………（１５）又、ワーク寸法１雌
は式糊に示すように、１雌＝１−狐ｃであるから、差△
１は次式（１６）に示すものとなる。 △Ｉ：ＩＭ２−Ｉ舵 ＝２（ＲＣ・Ｒ３）−ご１十ご２ ・１・４．．・・・（１６） 従って、測定位置の両端に於ける変位量を求め、式（１
６）に示す演算を行なうことにより差△１を求めること
ができる。 又、実施例に於いては、基準変位量及びカッタ径を変更
し、ワーク寸法とモデル寸法との差を零にするようにし
たが、基準変位量のみ、或はスタィラス蓬と基準変位量
を変更するようにしても良いことは勿論である。 以上説明したように、本発明は、予め指定された位置に
於けるモデル寸法とワーク寸法との差を自動的に求め、
この差が零となるように、基準変位量、カツタ径、スタ
ィラス蓬等の切欠量に関わる加工条件を変更し〜再び倣
いを行なわせるものであるから、ワークをモデルと同じ
形状に精度良く加工することができる利点があると共に
、加工時間を短縮できる利点がある。 又、本発明は、測定位置を複数設け、各測定位置に於け
るモデル寸法とワーク寸法との差を求め、この差の平均
値が零となるように切込量に関する加工条件を変更する
ものであるから信頼性が向上する利点がある。
第１図は本発明の実施例のブー。
ック線図、第２図Ａ，Ｂはワーク寸法、モデル寸法の求
め方を説明する為の図、第３図、第４図、第５図は実施
例の動作を説明する為のフローチャートである。ＤＧは
変位合成回路、ＩＮＤは割出回路ｔ ＡＲＮ，ＡＲＴは
速度演算回路、ＡＤＤは加算器ｔＤＣは分配回路、ＧＣ
はゲート回路、ＤＸ，ＤＹ，ＤＺは増幅出力回路、ＭＸ
，ＭＮ，ＭＺはサーボモータ、ＰＣＸ？ＰＣＹ，ＰＣＺ
は位置検出器トＳＴはスタィラスもＷ，Ｗ，，Ｗ２はワ
ーク、Ｍ，Ｍ，，舷はモデル、ＴＲはトレーサヘツド、
ＣＴは力ツ夕、ＣＨは力ツタヘッド、ＡＴＣは自動カッ
タ交換機構、ＫＢはキーボード、ＤＩはデータ入力装置
もＤＯはデータ出力装置もＰＤは極性判別器、ＤＡはＤ
Ａ変換器もＭＡＭはメモリｔＣＰＵはプロセッサである
。弟骨図第２図 第３図 第４図 第５図
め方を説明する為の図、第３図、第４図、第５図は実施
例の動作を説明する為のフローチャートである。ＤＧは
変位合成回路、ＩＮＤは割出回路ｔ ＡＲＮ，ＡＲＴは
速度演算回路、ＡＤＤは加算器ｔＤＣは分配回路、ＧＣ
はゲート回路、ＤＸ，ＤＹ，ＤＺは増幅出力回路、ＭＸ
，ＭＮ，ＭＺはサーボモータ、ＰＣＸ？ＰＣＹ，ＰＣＺ
は位置検出器トＳＴはスタィラスもＷ，Ｗ，，Ｗ２はワ
ーク、Ｍ，Ｍ，，舷はモデル、ＴＲはトレーサヘツド、
ＣＴは力ツ夕、ＣＨは力ツタヘッド、ＡＴＣは自動カッ
タ交換機構、ＫＢはキーボード、ＤＩはデータ入力装置
もＤＯはデータ出力装置もＰＤは極性判別器、ＤＡはＤ
Ａ変換器もＭＡＭはメモリｔＣＰＵはプロセッサである
。弟骨図第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、倣い方向、倣い速度を演算して倣い制御を行なう方
式に於いて、前記モデル上の所定位置を指示する為の位
置情報を入力する入力手段、及び前記トレーサヘツドの
位置を検出する検出手段を設け、前記位置情報と前記検
出手段の検出結果に基づいて、前記所定位置に於けるワ
ーク寸法を演算し、前記所定位置のモデル寸法との差を
求め、倣い終了後、前記差が零となるように切込量に関
する加工条件を変更し、再び倣いを行なわせることを特
徴とする自動倣い制御方式。 ２ モデル表面を追跡するトレーサヘツドの信号によつ
て、倣い方向、倣い速度を演算して倣い制御を行なう方
式に於いて、前記モデル上の複数の所定位置を指示する
為の位置情報を入力する入力手段、及び、前記トレーサ
ヘツドの位置を検出する検出手段を設け、前記位置情報
と前記検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の所定
位置それぞれに於けるワーク寸法を演算し、前記複数の
所定位置それぞれに於けるモデル寸法との差を求め、倣
い終了後、前記差の平均値が零となるように切込量に関
する加工条件を変更し、再び倣いを行なわせることを特
徴とする自動倣い制御方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14512780A JPS6012178B2 (ja) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | 自動倣い制御方式 |
| EP81902821A EP0065990A1 (en) | 1980-10-17 | 1981-10-16 | Automatic tracer control system |
| PCT/JP1981/000287 WO1982001340A1 (en) | 1980-10-17 | 1981-10-16 | Automatic tracer control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14512780A JPS6012178B2 (ja) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | 自動倣い制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5771761A JPS5771761A (en) | 1982-05-04 |
| JPS6012178B2 true JPS6012178B2 (ja) | 1985-03-30 |
Family
ID=15378020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14512780A Expired JPS6012178B2 (ja) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | 自動倣い制御方式 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0065990A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6012178B2 (ja) |
| WO (1) | WO1982001340A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2567440B3 (fr) * | 1984-07-12 | 1986-12-12 | Lemoine Cie Ets | Procede de reproduction de piece complexe par palpage, fonctionnant en temps reel |
| CN110193708B (zh) * | 2019-05-31 | 2020-11-10 | 中国电子科技集团公司第三十九研究所 | 超大直径多段式齿圈加工方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4324509B1 (ja) * | 1965-04-07 | 1968-10-23 | ||
| JPS6044099B2 (ja) * | 1978-06-20 | 1985-10-01 | 株式会社牧野フライス製作所 | 倣い工作機械の自動工具寸法補正方法と装置 |
| JPS598841B2 (ja) * | 1978-10-05 | 1984-02-28 | 大阪機工株式会社 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成方法 |
| JPS5929384B2 (ja) * | 1978-10-24 | 1984-07-20 | ファナック株式会社 | 倣い制御装置 |
-
1980
- 1980-10-17 JP JP14512780A patent/JPS6012178B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-10-16 EP EP81902821A patent/EP0065990A1/en not_active Withdrawn
- 1981-10-16 WO PCT/JP1981/000287 patent/WO1982001340A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5771761A (en) | 1982-05-04 |
| EP0065990A1 (en) | 1982-12-08 |
| WO1982001340A1 (en) | 1982-04-29 |
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