JPS63299835A - 輪郭加工装置の送り速度制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、輪郭加工装置の送り速度制御方法に関する。

（従来の技術） 輪郭加工装置として、例えば、スピニング機やリングロ
ーリングミル等の回転塑性加工装置がある。

前記スピニング機は、第３図に示すように、駆動軸１と
従動軸２との間に加工物３を挟み、駆動軸ｌをモータ４
で回転させつつ、ローラヘッド５に取付けられたローラ
６を加工物３に押しつけ、ローラヘッド４を垂直シリン
ダ７により上下方向に移動させ、かつ同時にローラ６を
水平シリンダ８により水平方向に移動させて、加工物３
の外周面を輪郭加工する装置である。

第４図に示すように、垂直方向をＸ、水平方向をｙとし
、該ｘ、　　ｙ座標系において、加工物３の形状をｙ　
−ｆ　（ｘ）と定義すると、ローラ６は水平シリンダ８
によりＸ方向に移動され、ローラヘッド５は垂直シリン
ダ７によってＸ方向に移動される。

この垂直シリンダ７の移動速度は、ローラヘッド駆動流
量制御アンプ９により制御され、該移動速度はボリュー
ム１０により一定速度に設定されている。

水平シリンダ８は、ローラ駆動サーボアンプ１１のサー
ボ弁によって制御され、該サーボアンプ１１にはローラ
ストロークメモリー１２から、ｙ　＝　ｆ　（ｘ）のス
トローク指令が送られると共に、ローラストローク検出
器１３からのフィードバック信号が送られている。また
、ローラヘッドストローク検出器１４からのＸ位置検出
信号が、前記ローラストロークメモリー１２に送られ、
ｙ　−ｆ　（ｘ）に従ってｙの値が算出される。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の輪郭加工装置では、Ｘ方向の移動は一定速度
に設定され、Ｘ方向の速度が加工物形状に応じて制御さ
れている。

従って、垂直シリンダ（Ｘ方向）の送り速度が゛適正値
より大きいと、Ｘ方向の追従制御ができなくなり、倣い
精度が悪くなってしまう。逆り、Ｘ方向の送り速度を小
さくすれば、倣い精度はよくなるが加工時間が長くなる
と云う問題があった。

そこで、本発明は、Ｘ方向の移動速度を適正制御するこ
とにより、前記問題点の解決を図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するために、次の手段を講
じた。即ち、本発明の特徴とする処は、ｘ、ｙ座標系に
おいて、工具をｙ　＝　ｆ　（ｘ）の形状に沿うよう、
ｘ、　　Ｘ方向に移動させるに際し、Ｘ方向の送り速度
を−ｆ　（ｘ）　＝　Ｖｙ　（ｔ）で与えｔ ｘ Ｘ方向の送り速度□＝　Ｖｘ　（ｔ）を、ｔ ■ 但し、Ｄ（ｘ）　＝　　　　ｆ　（ｘ）ｘ ■；ｙ方向の最適送り速度 Ｖｌｌａｘ；Ｘ方向の最大送り速度 で与える点にある。

（作　用） 本発明によれば、ｙ　＝　ｆ　（ｘ）の形状に沿うよう
工具をｘ、Ｘ方向に同時移動させる際、Ｘ方向のｘ られ、Ｘ方向の送り速度は、Ｖ、　（ｔ）　−□でｔ 与えられる。

と表わされる。

そして、このν、を常にほぼ一定となるよう制御する。

この一定速度をＶとおけば、 Ｖ千〇　（ｘ）・Ｖ（ｔ） と表わせる。

で制御することにより、Ｘ方向の移動速度を一定速度■
にすることができる。

ここで、Ｖｘ（ｔ）は、Ｘ方向の移動速度指令であり、
物理的な制約により、最大値Ｖｍａｘを越えることがで
きないため、次のように定める。

ここで、ｗｉｎ（＋　　　）は、与えられた２値に対し
て小さい値を選ぶ関数である。

尚、前記Ｖｘ（ｔ）　−Ｖｔａａｘ　　とする場合、Ｖ
、　（ｔ）は、はぼ０となる。即ち、本発明では、形状
ｙ＝ｆ　（ｘ）の凹凸の激しいところでは、Ｘ方向の速
度、ＶＸ（ｔ）はＶ／Ｄ（ｘ）に支配され、ｙ方向送り
速度は■の一定値となり、形状がＸ軸にほぼ平行な平坦
面になると、Ｘ方向速度ＶＸ　（ｔ）はＶｍａｘに支配
され、ｙ方向速度は、０または小さな値になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

使用する輪郭加工装置は、第３図に示すスピニング機で
あるので、その説明は、省略する。このスピニング機の
制御系が第１図及び第２図に示されている。

同図において、２０はローラストロークメモリー装置で
あり、該メモリー装置２０は、加工物３の形状ｙ　＝　
ｆ　（ｘ）に従って、ｙの値及び口（ｘ）　＝　−ｆ　
（ｘ）ｘ を演算する。このとき、Ｘの値は、ローラヘッドストロ
ーク検出器１４からの垂直シリンダ７のストローク検出
値が用いられる。

前記ｙの値は、ローラ駆動サーボアンプ装置２１に送ら
れ、ローラストローク検出器１３からの水平シリンダ８
のストローク検出値と照合されて、ローラ６のＸ方向移
動距離を制御する。

前記メモリー装置２０で演算された、Ｄ　（ｘ）の値は
、ローラヘッド駆動流量制御アンプ装置２２に送られ同
アンプ装置２２により、ＶＸ　（ｔ）　　＝ｍｉｎ（Ｖ
／口（Ｘ）。

Ｖｍａｘ）が演算され、垂直シリンダ７の移動速度Ｖ（
１）を制御する。このときＶは、予じめ設定されたＸ方
向の最適移動速度であり、Ｖ＋ｗａｘはＸ方向の最大移
動速度である。そして、ｗｉｎ（Ｖ／Ｄ（ｘ）、Ｖｍａ
ｘ）は、Ｖ／Ｄ（ｘ）またはＶｍａｘのいずれか小さい
方の値を選ぶことを意味する。

上記の如く、垂直シリンダ７のＸ方向移動速度を与える
ことにより、水平シリンダ８のＸ方向移動は、Ｖの一定
値になる。

即ち、水平シリンダ８のｙ方向移動速度Ｖ、　（ｔ）は
、 となるので、Ｖｌｌ　（ｔ）　−Ｖ／Ｄ（ｘ）とするこ
とによりＶｙ　（ｔ）−ｖの一定値に制御される。

以上の如く、Ｘ方向移動速度を制御することにより、ｙ
　＝ｆ（ｘ）で与えられるｙ方向速度はほぼ一定値とな
り、追従性、加工時間の短縮が図れる。

（発明の効果） 従来、ｙ＝ｆ（ｘ）で与えられる形状を輪郭加工する場
合、Ｘ方向の移動速度を一定として、Ｘ方向の移動速度
を制御していたが、この従来の制御では、凹凸の激しい
形状では、Ｘ方向の移動速度がＸ方向の移動速度に比べ
て速くなり、追従性が悪くなり、逆に、Ｘ方向の一定速
度を小さくすれば、追従性は良くなるが、加工時間がか
かっていた。

しかし、本発明によれば、Ｘ方向の移動速度をｆ　（ｘ
）の値に応じて最適゛コントロールすることにより、Ｘ
方向の移動速度をほぼ一定値にして加工することができ
、追従性の向上及び加工時間の短縮が図れる。

また、本発明の制御方法によれば、工具が一方向にのみ
高速移動しないので、工具に過大な負荷が生ぜず、その
寿命を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に使用するスピニング機の速度制御ブ
ロック図、第２図はｘ、ｙ座標等を説明する説明図、第
３図はスピニング機の全体構成図、第４図は従来の制御
系を示すブロック図である。 ３−・工具（ローラ）、２０−・・ローラストロークメ
モリー装置、２２・・−ローラヘッド駆動流量制御アン
プ装置。 第３１２１ 第２区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｘ、ｙ座標系において、工具をｙ＝ｆ（ｘ）の形
   状に沿うよう、ｘ、ｙ方向に移動させるに際し、 ｙ方向の送り速度を（ｄ／ｄｔ）ｆ（ｘ）＝Ｖ＿ｙ（ｔ
   ）で与え ｘ方向の送り速度ｄｘ／ｄｔ＝Ｖ＿ｘ（ｔ）を、Ｖ＿ｘ
   （ｔ）＝ｍｉｎ（Ｖ／Ｄ（ｘ），Ｖｍａｘ）但し、Ｄ（
   ｘ）＝（ｄ／ｄｘ）ｆ（ｘ） Ｖ；ｙ方向の最適送り速度 Ｖｍａｘ；Ｘ方向の最大送り速度 で与えることを特徴とする輪郭加工装置の送り速度制御
   方法。