JPS6133846A - 倣い制御装置 - Google Patents

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】 発明の技術分野 本発明は倣い制御装置の改良に関し、更に詳細にはトレ
ーサフリー状態（トレーサヘッドがモデルから離れた状
態）になった場合に於いても倣い加工を自動的に再開す
ることができる倣い制御装置に関するものである。

従来技術と問題点 倣い制御装置はトレージ・ヘッドから出力されるスタイ
ラスの各軸方向の変位量に対応した各軸方向の変位信号
に基づいて各軸方向の送り速度を演算し、演算結果に基
づいてトレーサヘッドとモデルとを相対的に移動させ、
ワークをモデルと同一形状に加工するものであるが、例
えば設定倣い送り速度が大きすぎる等の理由により過度
の切削振動が発生した場合は、本来検出されるべきモデ
ルの形状に対応した変位量と異常振動による変位量とを
合成した変位量がトレーサヘッドで検出される為、トレ
ーサヘッドがモデルから離れた状態、即ちトレーサフリ
ー状態となり、倣い加工を行な・うことができなくなる
場合がある。

ところで、従来の倣い制御装置はトレーサフリー状態と
なった場合は倣い加工を停止するようにし、加工の再開
はオペレータの指示により行なっている為、次のような
欠点があった。即ち、倣い加工の再開を指示する場合、
再びトレーサフリー状態とならないようにする為に設定
送り速度を設定し直す必要があるが、この作業もオペレ
ータが行なっているものであるから、オペレータに負担
がかかる欠点があった。また、終夜運転等のように無人
状態で倣い加工を行なっている場合にトレーサフリー状
態となると、その時点が加工が停止されることになるの
で、加工効率が低いものとなる欠点もあった。

発明の目的 本発明は前述の如き欠点を改善したものであり、その目
的はトレーサフリー状態となった場合も倣い加工を自動
的に再開できるようにすることにあ発明の構成 第１図は本発明の構成図である。トレーサへ・ノ１”１
００はモデル１０２と接触して移動するスタイラス１０
１の変位を検出し、倣い演算手段１０３は記憶手段１０
４に記憶されている設定送り速度とトレーサヘット川Ｏ
Ｏの検出結果とに基づいて各軸方向の送り速度を演算し
、移動手段１０５は倣い演算手段１０３の６１算結果に
基づいてｌ・レーザヘッド１００とモデル１０２とを相
対的に移動させるものである。

判断手段１０６はトレーサヘッド１００の検出結果に基
づいて１−レーザフリー状態であるか否かを判断し、停
止手段１０７はトレーサフリー状態であると判断手段１
０６により判断された場合、トレーサヘッド１００とモ
デル１０２との相対的な送りを停止させる。また、補正
手段１０８は判断手段１０６でトレーサフリー状態！で
あると判断された場合、記憶手段１０４に記憶されてい
る設定送り速度を低減させ、再開手段１０９は設定送り
速度が低減された後、１−レーザヘッド１００とモデル
１０２との相対的な送りを再開させる。

発明の実施例 第２図は本発明の実施例のブロック線図であり、１ば１
−レーザヘッド、２はスクイラス、３はモデル、４はカ
ッタ、５ばカッタ４を回転させる主軸モータ、６はワー
ク、７ば変位合成回路、８は加算器、９．１０はそれぞ
れ法線方向速度信号ＶＮ。

接線方向速度信号■。を求める速度演算回路、１１は分
配回路、１２はゲート回路、１３は倣い平面に応じて割
出回路１４に加える変位信号を切換る切換回路、１４は
割出回路、１５．１６．１７はそれぞれｘ、　ｙ。

ｚ軸方向の増幅器、１８．１９．２０はそれぞれＸ、　
Ｙ。

ｚ軸方向のモータ、２１．２２．２３はそれぞれｘ、　
ｙ。

：）％ ｚ軸方向の位置検出器”−４ｓ、　２６序は位置検出器
２１〜２３からの位置検出パルスを可逆カウントするこ
とにより、機械可動部の現在位置を示す可逆カウンタ、
２７は主軸モータ５の負荷電流に基づいてカウンタ４の
破損を検出した時その出力信号ａをｕｌ”とする検出器
、２８はＡ１１変換器、２９．３０はＤＡ変換器、３１
はマイクロプロセッサ、３２はメモリ、３３は操作盤、
３４はキーボード、３５ば出力部である。

トレーサヘット１はモデル３と接触して移動するスタイ
ラス２のｘ、ｙ、ｚ軸方向の変位量に対応した変位信号
ε８．ε７．ε工を出力し、変位合成回路７は合成変位
信号ε＝５を求め、加 算器８は合成変位信号εとＤＡ変換器２９を介して加え
られる基準変位信号ε。との差を示ず誤差信号Δε−ε
−ε。を求め、速度演算回路９，１０ば誤差信号Δεに
基づいて法線方向速度信号■Ｎ、接線方向速度信号Ｖ丁
を求める。切換回路１３は出力部３５を介して加えられ
る制御信号によって選択された変位信号（例えば倣い平
面がＸ−Ｙ平面であれば変位信号ε。、ε７が選択され
る）を割出回路１４に加え、割出回路１４は切換回路１
３を介して加えられる変位信号に基づいて変位方向信号
ｓｉｎα、　ｃｏｓαを求める。分配回路１１は法線方
向速度信号Ｖ、、変位方向信号ｓｉｎα、　Ｃ，Ｏ８α
及び接線方向速度信号Ｖ丁に基づいて指令速度信号を作
成し、ゲート回路１２により選択された増幅器に指令速
度信号に加える。そして、ゲート回路１２により選択さ
れた増幅器の出力によりモータが駆動され、ワーク６に
対する倣い加工が行なわれる。上述の如き動作は倣い制
御として既に良く知られているものであるので、更に詳
細な説明は省略する。

第３図はマイクロプロセッサ３１の処理内容の一例を示
すフローチャートであり、以下同図を参照して第２図の
動作を説明する。

マイクロプロセッサ３１は操作盤３３に設けられている
起動釦（図示せず）が押されたことを検出すると、先ず
アプローチ動作を開始させ（ステップＳ１）、アプロー
チ動作が終了したことをへ〇変換器２８を介して加えら
れる合成変位信号εが所定し′ベル以上となったことに
より検出すると（ステップＳ２）、メモリ３２にキーボ
ード３４より予め記ｉ意させておいた設定送り速度Ｖを
読出し、これを出力部３５、ＤＡ変換器３０を介して速
度演算回路１０に加え（ステップＳ３）、倣い動作を開
始させる。尚、速度演算回路１０ば加算器８から加えら
れる誤差信号Δεに基づいてＶ、−−に１Δεｌ＋Ｖｓ
なる接線方向速度信号■工を出力するものである。但し
、Ｋは比例定数を表し、ｖＳば回度換器３０を介して加
えられる設定送り速度を表すものである。

従って、ステップＳ３の処理を行なうことにより、速度
演算回路１０は誤差信号ΔεがＯの場合、設定送り速度
■に対応する接線方向速度信号ＶＴを出力することにな
る。

次いで、マイクロプロセッサ３１はトレーサフリー状態
であるか否かを判断するくステップＳ４．）。

尚、トレーサフリー状態であるか否かの判断は、ＡＤ変
換器２８を介して加えられる合成変位信号εのレベルが
所定時間（例えば１秒）以上所定レベル（例えば基準変
位量ε。の１／３）以下となったか否かに基づいて行な
うものである。ステップＳ４でトレーサフリー状態でな
いと判断した場合は、倣い加工が全て終了したか否かを
判断しくステ・ノブＳ５）、倣い加工が終了していない
と判断した場合はステップＳ４の処理に戻り、倣い加工
が終了したと判断した場合はマイクロプロセッサ３１は
その処理を終了する。

また、ステップＳ４でトレーサフリー状態であると判１
ｊｉした場合は、カッタ６の破損を検出する検出器２７
の出力信号ａが“１゛であるか否かを判断する（ステッ
プＳ６）。ステップＳ６で信号ａが”　］　”であると
判断した場合、即ちカックロが破損していると判断した
場合は、マイクロプロセッサ３１は倣い加工を停止させ
（ステップＳ７）、その処理を終了する。また、信号ａ
が“０”であると判断した場合、即ちカッタ６に異常が
ないと判断した場合は、例えばゲート回路１２をオフ状
態にする等して倣い加工を一旦停止させる（ステップＳ
８）。そして、可逆カウンタ２４〜２６の内容が変化し
なくなったことに基づいて、倣い送りが完全に停止した
ことを検出すると（ステップＳ９）、マイクロプロセッ
サ３１はメモリ３２に記憶されているアプローチ方向を
読込む（ステップ５１０）。尚、アプローチ方向はオペ
レータがモデル３の形状に応じてキーボード３４より予
めメモリ３２に記憶させておくものである。

次いで、マイクロプロセッサ３１はステップＳＩＯで読
込んだアプローチ方向に基づいたアプローチ動作を行な
わせ（ステップ５１１）、前述したと同様にしてアプロ
ーチ動作が終了したことを検出すると（ステップ５１２
）、メモリ３２に記憶されている設定送り速度■を読込
み（ステップ５１３）、次いでメモリ３２に記憶されて
いる減速比に１を読込む（ステップ８１今）。尚、減速
比に１はオペレータがキーボード３４より予めメモリ３
２に記ｆ意させておくものであり、例えばに１＝　０．
８〜０．９程度としておくものである。

次いで、マイクロプロセッサ３１はステップＳ１３゜Ｓ
１４で読込んだ設定送り速度■と減速比に１とを乗算し
、乗算結果Ｖ　−Ｋｌを新たな設定送り速度としてメモ
リ３２に記憶させ（Ｓ１５）、次いでステップＳ１５で
メモリ３２に記憶させた新たな設定送り速度を出力部３
５、ＤＡ変換器３０を介して速度演算回路１０に加え（
ステップ３１６）、この後ステップＳ４の処理に戻る。

尚、ステップＳ６でカウンタ６の破損を検出する検出器
２７の出力信号ａが“１”であるか否かを判断するよう
にしたのは、トレーサフリー状態となった原因をステッ
プ３１３〜３１６の処理を行なうことにより解消できる
か否かを判断する為である。

即ち、カッタ６が破損している場合はステップ８１３〜
３１６の処理を行ない設定送り速度を低減させてもトレ
ーサフリー状態発生原因を解消することができないもの
であるから、このような無駄を防出する為にステップＳ
６でカンタ６が破損しているか否かを判断するようにし
たものである。ステップ３１３〜Ｓ１６の処理を行なっ
ても解消することができないトレーサフリー状態発生原
因としてはこの他にも主軸モータ５の異常、増幅器１５
〜１７の異常等がある。また、上述した実施例に於いて
は設定送り速度■と減速比に１とを乗算することにより
送り速度を低減させるようにしたが、設定送り速度Ｖか
ら所定値を減算することにより送り速度を低減させるよ
うにしても良いことは勿論である。

発明の詳細 な説明したように、本発明はトレーサフリー状態となっ
た場合、メモリ３２等の記憶手段に記憶されている設定
送り速度を低減させる速度補正手段と、この速度補正手
段で設定送り速度を低減させた後倣い加工を再開させる
再開手段とを備えｒ二ものであるから、倣い加工中にｌ
・レーサフリー状態となっても自動的に倣い加工を再開
することができる利点がある。従って、本発明を無人運
転する倣い制御装置に適用すればその効果は非常に大き
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の実施例のブ
ロック線図、第３図はマイクロプロセッサ３１の処理内
容の一例を示すフローチャー１・である。 １．１００はトレーサヘッド、２．１旧はスタイラス、
３，１０２はモデル、４はカッタ、５はカッタ４を回転
させる主軸モータ、６はワーク、７は変位合成回路、８
は加算器、９，１０ば速度演算回路、１１は分配回路、
１２はゲート回路、１３はりＪ換回路、３０はＤＡ変換
器、３１はマイクロプロセッサ、３２はメモリ、３３ば
操作盤、３４ばキーボード、３５は出力部、１０３は倣
い演算手段、１０４は記憶手段、１０５は移動手段、１
０６は検出手段、１０７は停止手段、１０８は補正手段
、１０９ば再開手゛段である。 特許出願人　ファナソク株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部（外２名） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モデルと接触して移動するスタイラスの変位量を検出す
   るトレーサヘッドと、設定送り速度を記憶する記憶手段
   と、該記憶手段に記憶されている設定送り速度と前記ト
   レーサヘッドの検出結果とに基づいて各軸方向の送り速
   度を演算する倣い演算手段と、該倣い演算手段の演算結
   果に基づいて前記トレーサヘッドとモデルとを相対的に
   移動させる移動手段と、前記トレーサヘッドの検出結果
   に基づいてトレーサフリー状態であるか否かを判断する
   判断手段と、該判断手段がトレーサフリー状態であると
   判断した場合、前記移動手段による前記トレーサヘッド
   とモデルとの相対的な送りを停止させる停止手段と、前
   記判断手段がトレーサフリー状態であると判断した場合
   、前記記憶手段に記憶されている設定送り速度を低減さ
   せる速度補正手段と、該速度補正手段で設定送り速度を
   低減させた後前記送り手段による前記トレーサヘッドと
   モデルとの相対的な送りを再開させる再開手段とを備え
   たことを特徴とする倣い制御装置。