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    公开号:WO1990008624A1
    申请号:PCT/JP1990/000055
    申请日:1990-01-17
    公开日:1990-08-09
    发明作者:Hitoshi Matsuura；Hitoshi Aramaki；Osamu Nakajima
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 デジタィ ジング方法 技 術 分 野
    [0002] 本発明はモデルの形状をならいながら逐次位置データを取 り込み、 N Cデータを出力するデジタィ ジング方法に関し、 特にコーナ部のダレを低減する N Cデータを作成可能なデジ タィ ジング方法に関する。 背 景 技 術
    [0003] 第 5図 （ a ) は従来のデジタイ ジング方法の説明図である ( 図において、 モデル 4に沿ってスタイ ラ ス 2を移動させ、 前 回の出力点 P 1 0より所定時間毎に P 1 1、 P 1 2、 · · · • · の各点を順次サンプリ ングしていく。 そして、 前回の出 力点 P 1 0 と現在のサンプリ ング点とを結ぶ直線の中点から、 これまでのサンプリ ング点の中間に位置するサンプリ ング点 までの距離を求め、 この距離が予め設定した ト レラ ンス値を 越えた場合に、 そのサンプリ ング点を出力点とする。
    [0004] 本図の場合にはサンプリ ング点 P 1 6までサンプリ ングし た時点で距離^ 1 6が上記の条件に適合し、 P 1 6を出力点 と して、 出力点 P 1 0 と出力点 P 1 6 とを直線近似した N C データを出力する。
    [0005] しかし、 従来の方法では形状の変化をサンプリ ング点の中 点で検知するために次のような問題点がある。 第 5図 （b ) はコーナ部 5 aを有するモデル 5をならつて デジタイ ジングする場合を示した図である。 図において、 モ デル 5に沿ってスタ イ ラス 2を移動させ、 前回の出力点 P 2 0より所定時間毎に Ρ 2 1、 Ρ 2 2、 · · · · の各点を順次 サンプリ ングしていく。
    [0006] ここで、 コーナ部 5 a以前のサンプリ ング点 P 2 1〜P 2 5では先の方法で求めた距離は 0であり、 出力点とはならず- コーナ部 5 a以降のサンプリ ング点 P 2 6で距離^ 2 6がト レラ ンス量を越えて初めて出力点となり得る。 この結果、 N Cデータは出力点 P 2 0 と出力点 P 2 6を結んだ直線となり コーナ部にダレが生ずる。 発 明 の 開 示
    [0007] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 コ一 ナ部のダレを低減する N Cデータを作成可能なデジタィ ジン グ方法を提供することを目的とする。
    [0008] 本発明では上記課題を解決するために、
    [0009] スタ イ ラスに加わる各軸の変位量をト レーサへッ ドにより 検出し、 且つ前記変位量が基準変位量に等しくなるように前 記スタィ ラスを制御してモデル面をならい、 所定の方法で逐 次位置データを取り込み、 N Cデータを出力するデジタィ ジ ング方法において、 前記変位量と前記基準変位量との差分を 監視し、 前記位置データに加えて、 前記差分が所定値以上に なった時点の特定の位置データを出力することを特徵とする デジタイ ジング方法が提供される。 なだらかな傾斜の形状をならつている状態では各軸の変位 量は基準変位量に等しくなるように制御されているが、 コ ー ナ部に入った瞬間はスタイ ラスの離れ現象が生じ、 変位量と 基準変位量との差分が所定値以上となる。 この変化を検出し てコーナ部であるとみなし、 通常のデジタィ ジングの出力点 に加えて、 その時点の位置データを出力する。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の一実施例のデジタィ ジング方法の概念図、 第 2図は合成変位量と基準変位量との差分の経時的変化を 示したグラフ、
    [0010] 第 3図は本発明の一実施例のデジタィ ジング方法のコ一ナ 部の処理のフ ローチ ャ ー ト、
    [0011] 第 4図は本発明を実施するためのハードウヱァのブ口 ッ ク 図、
    [0012] 第 5図 （ a ) は従来のデジタイ ジ ング方法の説明図、 第 5図 （ b ) は従来のデジタイ ジング方法によってコーナ 部をデジタイ ジングする場合の説明図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0013] 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
    [0014] 第 1図は本発明の一実施例のデジタィ ジング方法の概念図 である。 なお、 本図ではならい方向を X軸方向としているが 実際には X— Y平面上の任意の方向にならいが可能である。 図において、 スタイ ラス 2を X軸方向に所定のならい速度で
    [0015] δ 丄 移動させると共に、 Z軸方向にモデル 1の形状に沿って上下 させ、 各軸の変位量 ε χ、 ε y及び ε ζをトレーサヘッ ド 3 で検出し、 合成変位量 ε (但し、 ε = ^ ε χ 2 + ε γ 2 + ε ζ 2 ) が図示されていない基準変位量 ε 0 と等しくなるよう に速度制御しながら、 前回の出力点 Ρ 0より所定時間毎に Ρ 1、 Ρ 2、 · · · ♦ の各点を順次サンプリ ングしていく。
    [0016] そして、 前回の出力点 Ρ 0 と現在のサンプリ ング点とを結 ぶ直線の中点から、 これまでのサンプリ ング点の中間に位置 するサンプリ ング点までの距離を求め、 この距離が予め設定0 した トレラ ンス値を越えた場合に、 そのサンプリ ング点を出 力点とする。 但し、 図で明らかなようにサンプリ ング点 Ρ 1、 Ρ 2、 Ρ 3、 Ρ 4、 Ρ 5は出力点とはならない。
    [0017] ここで、 モデル 1のコーナ部 1 aのならいに入ると、 スタ ィ ラス 2が急激に Z軸の負方向に Δ z移動するので、 合成変 位量 εが基準変位量 ε 0よりも瞬間的に減少する。
    [0018] 合成変位量 εの変化の様子を第 2図に示す。 図において、 縦軸は基準変位量 ε 0 と合成変位量 εとの差分 Δ ε、 横軸は スタイ ラス 2の移動時間であり、 t 6 はスタイ ラス 2が第 1 図のコーナ部 1 aに入った時点に相当する。 差分△ εはモデ0 ル 1のなだらかな範囲では q 1から一 q 1の範囲にあるが、 コーナ部 1 aに入った瞬間に q 1を越える。 この状態を検出 し、 その時点におけるスタイ ラス 2の位置を取り込んで出力 点、とする。
    [0019] 第 1図に戻って説明すると、 出力点 P 0の次にはコーナ部5 1 aの P 6が出力点となる。 また同時に、 コーナ部に適合し た速度指令を付加して N Cデータを出力する。 この後は再び 出力点 P 6より Ρ 7、 Ρ δ、 ' · · ' と所定時間毎にサンプ リ ングを実行する。
    [0020] この結果、 出力点 Ρ 0 と Ρ 6で直線近似した N Cデータが 得られ、 且つ出力点 Ρ 6の近傍ではコーナ部用の送り速度で 加工が実行され、 コーナ部 1 aの形状を正確に再現すること ができる。
    [0021] 第 3図は本発明の一実施例のデジタィ ジング方法のコーナ 部に関する処理のフローチャー トである。 図において Sに続 く数値はステップ番号を示す。
    [0022] 〔 S 1〕 基準変位量 ε 0 と合成変位量 ε との差分 Δ εが所定 のしきい値を越えたかどうかを判断する。 越えた場合には S 2 にいく。 越えていない場合には、 設定されたサンプリ ング 時間毎のデジタィ ジングを継続する。
    [0023] 〔 S 2〕 その点の位置データを出力する。
    [0024] 〔 S 3〕 コーナ用の速度指令を出力する。
    [0025] 第 4図は本発明を実施するためのハードウユアのブロ ッ ク 図である。 図において、 デジタィザ 1 0はプロセッサ 1 0 a、 制御プ口グラムを記憶する R 0 M 1 0 b、 デジタイ ジングし た位置データを記憶する R A M I 0 c、 ワーキングメ モ リ 1 0 dを有し、 ならい制御をしながら ト レーサヘッ ド 3の現在 位置を取り込んでデジタィ ジングする。
    [0026] 操作盤 1 1 は各種操作信号を入力すると共に、 ならい条件、 ならい範囲、 ならい方法等を設定する機能を有している。
    [0027] D A変換器 2 0 X、 2 0 Y及び 2 0 Zは、 デジタィザ 1 0 から指令された各軸方向のディジタルな速度データをアナ口 グ速度信号 V x、 V y及び V zに変換し、 サ一ボ回路 2 1 X、 2 1 Y及び 2 1 Zに出力する。 これらのサーボ回路により、 サ一ボモータ 2 2 X、 2 2 Y及び 2 2 Zが回転し、 所定角度 回転する毎にパルス発生器 2 3 X、 2 3 Y及び 2 3 Zがパル ス信号 X f 、 Y f 及び Z f を発生する。 現在位置レジスタ 2 4はこれらのパルス信号をそれぞれ可逆計数して各軸の現在 位置を記憶し、 デジタィザ 1 0に入力する。
    [0028] なお、 本実施例では合成変位量と基準変位量とを比較して コーナ部を検知したが、 特定の軸の変位量と基準変位量とを 比較しても良い。
    [0029] 以上説明したように本発明では、 各軸の変位量と基準変位 量との差分を監視し、 この差分が所定値以上になつた場合に はコーナ部であるとみなして、 その時点の位置データを通常 のデジタイ ジッグの出力点に加えて出力するので、 コーナ部 の形状を正確に再現した N Cデータを得ることができる。
    [0030] また、 同時にコーナ部用の速度指令を付加するので、 実際 にコーナ部のダレのない形状を加工することができる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . スタ イ ラ スに加わる各軸の変位量を ト レ一サへッ ドに より検出し、 且つ前記変位量が基準変位量に等しく なるよう に前記スタイ ラスを制御してモデル面をならい、 所定の方法 で逐次位置データを取り込み、 N Cデータを出力するデジタ ィ ジング方法において、
    前記変位量と前記基準変位量との差分を監視し、
    前記位置データに加えて、 前記差分が所定値以上になった 時点の特定の位置データを出力することを特徴とするデジタ ィ ジング方法。
    2 . 前記特定の位置データを出力すると共に、 コーナ部に 適合した加工時の速度指令を出力することを特徵とする特許 請求の範囲第 1項記載のデジタィ ジング方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    Lin2000|Real-time surface interpolator for 3-D parametric surface machining on 3-axis machine tools
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE69026789D1|1996-06-05|
    JPH0763922B2|1995-07-12|
    EP0425676A1|1991-05-08|
    DE69026789T2|1996-09-05|
    JPH02205442A|1990-08-15|
    EP0425676A4|1993-04-07|
    EP0425676B1|1996-05-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1990-08-09| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1990-08-09| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1990-08-31| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990901887 Country of ref document: EP |
    1991-05-08| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990901887 Country of ref document: EP |
    1996-05-01| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1990901887 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP1/26437||1989-02-03||
    JP2643789A|JPH0763922B2|1989-02-03|1989-02-03|デジタイジング方法|DE1990626789| DE69026789T2|1989-02-03|1990-01-17|Digitalisierungsverfahren|
    EP19900901887| EP0425676B1|1989-02-03|1990-01-17|Digitizing method|
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