JPS6319301B2 - - Google Patents

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JPS6319301B2
JPS6319301B2 JP58166370A JP16637083A JPS6319301B2 JP S6319301 B2 JPS6319301 B2 JP S6319301B2 JP 58166370 A JP58166370 A JP 58166370A JP 16637083 A JP16637083 A JP 16637083A JP S6319301 B2 JPS6319301 B2 JP S6319301B2
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JP
Japan
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tracer head
amount
displacement
contact state
zero point
Prior art date
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Expired
Application number
JP58166370A
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English (en)
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JPS6056857A (ja
Inventor
Etsuo Yamazaki
Masafumi Yamaguchi
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to EP84903363A priority patent/EP0156918B1/en
Priority to PCT/JP1984/000430 priority patent/WO1985001235A1/ja
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Publication of JPS6319301B2 publication Critical patent/JPS6319301B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control 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
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • B23Q35/121Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
    • B23Q35/123Means 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、倣い加工制御システムに使用するト
レーサヘツドの自動調整方法に関するものであ
る。
従来技術と問題点 従来、倣い加工制御システムに使用するトレー
サヘツドの初期調整は手動で行われていた。即
ち、まずトレーサヘツドを非接触状態にして、差
動トランスの出力を増幅する差動増幅回路の出力
がゼロになるように零点調整した後、トレーサヘ
ツドに所定の変位を与えてこの時の差動増幅回路
の出力が所定値になるように差動増幅回路の利得
を調整していた。
しかしながら、この従来方法によれば、長時間
にわたる複雑な調整が必要になるだけでなく、調
整結果が個人差によつてばらつくため加工精度に
ばらつきを生じるという欠点がある。
発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、人手を介在させないトレ
ーサヘツドの自動調整方法を提供することによ
り、加工の迅速化・高精度化を図ることにある。
発明の構成 上記目的を達成する本発明は、トレーサヘツド
を非接触状態に保ちつつ差動増幅回路の出力を零
点オフセツト量として蓄積する段階、トレーサヘ
ツドを順次第1、第2の接触状態に保ちつつ該第
1、第2の接触処状態下におけるトレーサヘツド
の第1、第2の位置座標及び前記零点オフセツト
量で補償された第1、第2の変位量を蓄積する段
階、前記第1、第2の位置座標及び前記零点オフ
セツト量で補償された第1、第2の変位量に基づ
いて差動増幅回路の利得を算定し蓄積する段階、
並びに、前記蓄積された零点オフセツト量及び利
得を用いて倣い加工制御を行う段階のそれぞれを
前記プロセツサの制御下で行うように構成されて
いる。
以下、本発明の更に詳細を実施例によつて説明
する。
発明の実施例 第1図は、本発明の一実施例が適用される倣い
加工制御システムの構成ブロツク図であり、TR
はトレーサヘツド、STはスタイラス、CTはカツ
タ、MACは倣い加工機、MX,MY,YZはそれ
ぞれX、Y、Z軸方向のサーボモータ、PCX,
PCY,PCZは位置検出器、CNTX,CNTY,
CNTZは各位置検出器からの帰還パルスをカウン
トして現在位置を示す可逆カウンタ、D/AX,
D/AY,D/AZはサーボモータに対する駆動
信号をD/A変換するD/A変換回路、AMPX,
AMPY,AMPZはトレーサヘツドの差動トラン
スからの変位信号を差動増幅する差動増幅回路、
MPXは各差動増幅回路の出力を選択切替えする
マルチプレクサ、A/Dはマルチプレクサの出力
をA/D変換するA/D変換回路、CPUはプロ
セツサ、MEMはデータメモリ部M1と制御プロ
グラム部M2からなるメモリ、I/Oはデータ
入/出力装置、KBはキーボード、OPPは操作パ
ネルである。
第1図における本発明の一実施例の動作を、第
2図及び第3図のフローチヤートを参照しつつ説
明する。
CPUは動作を開始すると、まずステツプ1に
おいて、動作開始時のトレーサヘツドのX座標X
を可逆カウンタCNTXからバスBUSを介して読
取り、これを動作開始時のX座標XSTとしてメ
モリMEMのデータメモリ部M1に蓄積する。な
お、実際にサーボモータによつて駆動されるのは
倣い加工機MACであつてトレーサヘツドは静止
しているが、倣い加工機MACに対する相対位置
座標としてトレーサヘツドの位置座標が表現され
ている。
次に、ステツプ2において、動作開始時のX軸
方向の変位EXの絶対値が所定値EXOCと比較さ
れる。トレーサヘツドTRの先端部に設けられた
スタイラスSTは動作開始時にはブロツクBLに接
触していないので、この時の変位EXは本来ゼロ
になるべきものであるが、スタイラス内に設けら
れた差動トランスの鉄心の位置ずれによつて各2
次巻線出力DX1とDX2とが等しくなかつたり、
あるいは差動増幅回路AMPX内に平衡のずれが
存在すること等により、マルチプレクサMPX、
A/D変換回路A/D、及びバスBUSを介して
CPUに読取られた変位EXは、一般にはゼロには
ならない。この動作開始時(非接触時)の変位
EXが所定値EXOCよりも大きい場合には、直線
性に関する所定の精度が期待できないため、ステ
ツプ3においてアラームを発して動作を終了す
る。これに対して、非接触時の変位EXが所定値
EXOCよりも小であれば、ステツプ4において、
この変位EXが差動増幅回路AMPXの零点のオフ
セツト量EXOとしてデータメモリ部M1に蓄積
される。
次のステツプ5において、スタイラスSRがX
軸方向に−VXFTの速度で送られ(正確には倣
い加工機械MACがX軸方向にVXFTの速度で送
られ)、次のステツプ6において現在の変位量EX
と前述のオフセツト量EXOとの差が所定の変位
量EXTCを越えたか否かが判定される。越えてい
なければ、越えるまで前述の送りと判定が繰り返
される。スタイラスがブロツクBLに接触するこ
とにより、現在の変位量EXとオフセツト量EXO
との差が所定値EXTCを越えると、ステツプ7に
おいて、送り速度VXが0に変更せしめられた
後、ステツプ8においてX軸方向へのスタイラス
の運動が停止したか否かが判定される。即ち、ス
テツプ8において、指令パルスと位置検出器
PCXからの帰還パルスとの差をカウントするエ
ラーカウンタ(図示せず)の内容ERRXが所定
の残留誤差ESLよりも小さくなつたか否かが判定
され、この判定結果が肯定的であることをもつて
停止と判断される。
このようにしてスタイラスが第1の停止点に停
止せしめられると、ステツプ9において現在の変
位量EXとオフセツト量EXOとの差、即ちオフセ
ツト量が補償された第1の停止点における変位量
がEXG1としてデータメモリ部M1に蓄積され、
更にステツプ10においてこの第1の停止点のX座
標XがXG1としてデータメモリ部に蓄積される。
この蓄積が終了すると、ステツプ11と12におい
て、スタイラスのX座標値XがXG1−XDに等し
くなるまで、即ち上記XG1よりも更にXDだけブ
ロツクBL側に移動するまで、スタイラスが所定
速度−VXFLでブロツクBL側に送られる。上記
判定条件が満たされると、ステツプ13と14におい
て、X軸方向へのスタイラスの運動が停止せしめ
られる。
このようにしてスタイラスが第2の停止点に停
止せしめられると、CPUの処理は第3図のステ
ツプ15に移行し、ここにおいて第2の現在の変位
量EXとオフセツト量EXOとの差、即ちオフセツ
ト量が補償された第2の停止点における変位量が
EXG2としてデータメモリ部M1に蓄積され、更
にステツプ16において第2の停止点のX座標Xが
XG2としてデータメモリ部に蓄積される。
この蓄積が終了すると、CPUの処理はステツ
プ17に移行し、ここにおいて、第1、第2の停止
点におけるX座標の差分(XG2−XG1)とオフ
セツト量が補償された変位量の差分(EXG2−
EXG1)との比が算定され、これに逆符号を付し
た値が差動増幅回路AMPXの利得KXとしてデー
タメモリ部M1に蓄積される。
上述のように利得KXの算定と蓄積が終了する
と、ステツプ18においてスタイラスが所定速度
VXFTで動作開始点の方向に移動せしめられ、
スタイラス19,20及び21により動作開始点
まで復帰するとここに停止せしめられる。
このようにしてX軸方向の変位を検出する差動
増幅回路AMPXの零点オフセツト量EXOと利得
KXの蓄積が全て終了すると、上記ステツプ1乃
至21と同様に構成されているブロツク30と40
のそれぞれにおいて、Y軸とZ軸方向の変位を検
出する差動増幅回路AMPYとAMPZのそれぞれ
について、零点オフセツト量と利得の蓄積が行わ
れた後、CPUの処理は全て終了する。
データメモリ部M1に蓄積された各軸方向の変
位量の検出用差動増幅回路の零点オフセツト量と
利得は、以後の倣い加工動作における各軸方向の
変位量の零点補償と利得の補正に使用される。即
ち、CPUはこの後加工制御を開始すると、無調
整の差動増幅回路AMPX,AMPY及びAMPZの
出力データをデータメモリ部M1に蓄積されてい
る零点オフセツト量と利得に基づき補償しかつ補
正する。
上記実施例では、スタイラスを3軸方向に送り
つつ3軸ごとに順次零点オフセツト量と利得の蓄
積を行つたが、これに代えて、3軸成分のいずれ
をも含む方向にスタイラスを送つて3軸同時に零
点オフセツト量と利得の蓄積を行うように構成す
ることもできる。
また、上記実施例では、所定の変位量が得られ
る座標位置として第1の接触状態を実現する第1
の停止点を設定したが、これに代えて、予め判明
しているブロツクBLの配置及び形状に基づき所
定の位置座標を与えることにより第1の接触状態
をあたえる第1の停止点を設定するように構成す
ることもできる。
同様に、第1の停止点からの所定距離を与える
ことによつて第2の接触状態を実現する第2の停
止点を設定する代りに、第1の停止点における変
位量よりも所定量大きな変位量を与える点として
上記第2の停止点を設定するように構成すること
もできる。
更に、上記第1、第2の接触状態を第1、第2
の停止点によつて実現したが、プロセツサのデー
タ読取り及び処理速度よりも十分低速で移動しつ
つあるスタイラスの位置によつて上記第1、第2
の接触状態を実現するように構成してもよい。
発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明は、トレー
サヘツドを非接触状態に保ちつつ差動増幅回路の
出力を零点オフセツト量として蓄積し、トレーサ
ヘツドを順次第1、第2の接触状態に保ちつつ該
トレーサヘツドの第1、第2接触状態下における
第1、第2の位置座標及び前記零点オフセツト量
で補償された第1、第2の変位量を蓄積し、前記
第1、第2の位置座標及び前記零点オフセツト量
で補償された第1、第2の変位量に基づいて差動
増幅回路の利得を算定して蓄積し、且つ前記蓄積
された零点オフセツト量及び利得を用いて倣い加
工制御を行う段階のそれぞれを前記プロセツサの
制御下で行うように構成することによつて人手の
介在を一切不要としたものであるから、加工の迅
速化・高精度化を図ることができるという利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例が適用される倣い加
工制御システムの構成ブロツク図、第2図及び第
3図は本発明の一実施例の動作を説明するための
フローチヤート図である。 TR……トレーサヘツド、MAC……倣い加工
機、MX,MY,MZ……X、Y、Z軸方向のサ
ーボモータ、PCX,PCY,PCZ……位置検出器、
CNTX,CNTY,CNTZ……可逆カウンタ、
D/AX,D/AY,D/AZ……D/A変換回
路、AMPX,AMPY,AMPZ……差動増幅回
路、MPX……マルチプレクサ、A/D……A/
D変換回路、CPU……プロセツサ、MEM……デ
ータメモリ部M1と制御プログラム部M2からな
るメモリ、I/O……データ入/出力装置、KB
……キーボード、OPP……操作パネル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トレーサヘツド、該トレーサヘツド内に装着
    された差動トランス、該差動トランスの各2次巻
    線出力の差を増幅してトレーサヘツドの変位量を
    検出する差動増幅回路、トレーサヘツドの位置座
    標を検出する位置座標検出手段、該検出されたト
    レーサヘツドの変位量をアナログ・デイジタル変
    換するアナログ・デイジタル変換回路、該デイジ
    タル量に変換されたトレーサヘツドの変位量及び
    位置座標を処理し蓄積するプロセツサ及びメモリ
    並びに該プロセツサから出力された制御用のデイ
    ジタル量をデイジタル・アナログ変換してトレー
    サヘツドの送りを制御する手段を備えた倣い加工
    制御装置のトレーサヘツドの自動調整方法におい
    て、 トレーサヘツドを非接触状態に保ちつつ差動増
    幅回路の出力を零点オフセツト量として蓄積する
    段階、 トレーサヘツドを指定された軸方向から所定量
    の変化を受けるようにトレーサヘツドがテストブ
    ロツクに接触する第1の接触状態に保ちつつ該ト
    レーサヘツドの第1の位置座標及び前記零点オフ
    セツト量で補償された第1の変位量を蓄積する段
    階、 トレーサヘツドを前記第1の接触状態から、前
    記指定された軸方向に既知の移動量分トレーサヘ
    ツドを移動して、前記第1の接触状態と異なる変
    位をトレーサヘツドが受けるように接触する第2
    の接触状態に保ちつつ該トレーサヘツドの第2の
    位置座標及び前記零点オフセツト量で補償された
    第2の変位量を蓄積する段階、 前記第1、第2の位置座標及び前記零点オフセ
    ツト量で補償された第1、第2の変位量に基づい
    て差動増幅回路の利得を算定し蓄積する段階、並
    びに、 前記蓄積された零点オフセツト量及び利得を用
    いて倣い加工制御を行う段階のそれぞれを前記プ
    ロセツサの制御下で行うことを特徴とするトレー
    サヘツドの自動調整方法。
JP58166370A 1983-09-09 1983-09-09 トレ−サヘツドの自動調整方法 Granted JPS6056857A (ja)

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DE8484903363T DE3485269D1 (de) 1983-09-09 1984-09-07 Verfahren zum automatischen einstellen eines abtastkopfes.
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PCT/JP1984/000430 WO1985001235A1 (fr) 1983-09-09 1984-09-07 Procede de reglage automatique d'une tete traceuse

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EP (1) EP0156918B1 (ja)
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WO (1) WO1985001235A1 (ja)

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