DE1638139B2 - METHOD FOR DETERMINING THE BASE POINT COORDINATES OF A POLYGON TRAIN REPLACING A SCANNED CONTOUR - Google Patents

METHOD FOR DETERMINING THE BASE POINT COORDINATES OF A POLYGON TRAIN REPLACING A SCANNED CONTOUR

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DE1638139B2 DE19681638139 DE1638139A DE1638139B2 DE 1638139 B2 DE1638139 B2 DE 1638139B2 DE 19681638139 DE19681638139 DE 19681638139 DE 1638139 A DE1638139 A DE 1638139A DE 1638139 B2 DE1638139 B2 DE 1638139B2
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Description

Pseudosehne S* ist demgemäß immer größer als die wahre Sehne L und in unmitteibarer Nähe des Ausgangspunktes Pv auch größer als der Bogen B, während mit zunehmender Entfernung von diesem Ausgangspunkt das Verhältnis S*/B immer kleiner wird, bis schließlich Bogenlänge und Pseudisehne betragsmäßig übereinstimmen. Wählt man die Stelle, wo S* = B ist, als Kriterium zum Abspeichern des PunktesFv + v dann ist nach Fig. 2a der iaisachlidi auftretende, maximale Fehler /* kleiner als t. Es läßt sich mm zeigen, daß diese Aussage auch für ganz beliebig gekrümmte Oberflächen gilt. Beispielsweise gilt bei Kreisbögen die BeziehungThe pseudo chord S * is accordingly always larger than the true chord L and, in the immediate vicinity of the starting point P v, also larger than the arc B, while the ratio S * / B becomes smaller and smaller with increasing distance from this starting point, until finally the arc length and the pseudo chord in terms of amount to match. If the point where S * = B is chosen as the criterion for storing the point F v + v, then according to FIG. 2a the maximum error / * that generally occurs is less than t. It can be shown that this statement also applies to surfaces with any curvature. For example, the relationship applies to arcs

t* tt * t

1 - COi, y1 - COi, y

φγ-φγ-

sin* —sin * -

wo λ der Zentriwinkel des Bogenstückes ist.where λ is the central angle of the bend.

Als Beispiel ist neben Fig. 2a noch in Fig. 2b ein Wellblechprofil gezeigt, dessen Amplitude kleiner als der Toleranzwert t ist. Mit wachsender Entfernung von Pv wird der Betrag des Bogensß immer größer, während der Betrag der Pseudosehne 5* nicht in gleichem Maße mitwächst. Abgespeichert werden die Punkte Pv, Pv + 1 ... der Oberfläche, und der Polygonzug, der diese Punkte verbindet, mitteit die Unebenheit aus.As an example, in addition to FIG. 2a, FIG. 2b also shows a corrugated sheet metal profile, the amplitude of which is smaller than the tolerance value t . The greater the distance from P v , the greater the amount of the arc, while the amount of the pseudo-tendon 5 * does not grow to the same extent. The points P v , P v + 1 ... of the surface are saved, and the polygon that connects these points centers out the unevenness.

Die Punkte P0, P1, Pv... P17 + 1 gemäß den Fig. 1 bzw. 2 liegen auf der Oberfläche des abzutastenden Körpers, und der Polygonzug, der diese Punkte verbindet, weicht von der tatsächlichen Oberfläche um einen Wert ab, welcher kleiner ist als der vorgegebene Toleranzwert t. The points P 0, P 1, P v + 1 ... P 17 shown in Figs. 1 and 2 respectively lie on the surface to be scanned of the body, and the polygon which connects these points, differs from the actual surface by a value from, which is smaller than the specified tolerance value t.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei schematisch in F i g. 3 dargestellt. Die Zwei- oder Mehrkoordinatengeber G, die z. B. von den Stellungen der einen einen Tastfülilci uagcuucu Sculiüen bewegenden SpindelnAn apparatus for performing the invention The method is shown schematically in FIG. 3 shown. The two- or multi-coordinate encoder G, the z. B. from the positions of a Tastfülilci uagcuucu Sculiüen moving spindles

ίο beeinflußt werden, wirken auf die Impulsauswertung IA, welche die Impulse in systemgerechte digitale Signale umsetzt und die ankommenden Weginformationen vorzeichenrichtig ausgibt. Der Tastfühler T seinerseits sei mit einem nicht weiter dargestellten analogen Wegmeßsystem gekoppelt zum genaueren Erfassen von UnstetigkeitsstelJen im Konturenverlauf. Die vom Tastfühler T gelieferte analoge Information wird im Analog-Digital-Wandler/f D W in digitale Signale umgesetzt und korrigiert in einem Differenzgatter DG die von der Auswertung IA kommenden Weginformationen. Das Differenzgatter DG beeinflußt ein Rechenglied PS zur Bildung des Quadrats der jeweiligen Größe der Pseudosehne S* unter Berücksichtigung des vorgebbaren Toleranzwertes t. In einem weiteren Rechenglied K hinter dem Differenzgatter DG wird die Größe B2 der Bogenlänge gebildet. Im Vergleicher V wird bei Übereinstimmung von B2 und S*2 ein Abspeicherbefehl in Zwischenspeicher Sp 1 bis Sp η gegeben, die ebenfalls Informationen a-.is dem Differenzgatter DG erhalten. Der Inhalt dieser Speicher wird in dem Lochstreifengeber LG ausgegeben.ίο are influenced, act on the pulse evaluation IA, which converts the pulses into system-compatible digital signals and outputs the incoming route information with the correct sign. The tactile sensor T, for its part, is coupled to an analog measuring system, not shown further, for more precise detection of points of discontinuity in the course of the contours. The analog information supplied by the touch probe T is converted into digital signals in the analog-digital converter / f DW and corrects the path information coming from the evaluation IA in a differential gate DG. The difference gate DG influences a computation element PS to form the square of the respective size of the pseudo chord S * , taking into account the predeterminable tolerance value t. In a further computation element K behind the difference gate DG , the size B 2 of the arc length is formed. In the comparator V , if B 2 and S * 2 match, a storage command is given in the intermediate memory Sp 1 to Sp η , which also receive information a-.is to the difference gate DG . The content of this memory is output in the punched tape dispenser LG.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

man zu diesen Stützpunktkoordinaten gelangt, ist Patentansprüche: dabei aber nicht angegeben worden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einone arrives at these support point coordinates is patent claims: but has not been specified. It is the object of the present invention to provide a 1. Verfahren zur Ermittlung der Stützpunkt- Verfahren zur selbsttätigen Ermittlung einer minikoordinaten eines eine abgetastete Kontur nach- 5 malen Anzahl von Stützpunktkoordinaten anzugeben, bildenden Polygonzuges mit einer so zwischen welches relativ einfach zu realisieren ist und vor den einzelnen Stützpunkten bemessenen Intervall- allem keine aufwendigen Interpolatoren benötigt,
länge, daß die Abweichung von der Kontur einen Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß fortvorgebbaren Toleranzwert nicht übersteigt, da- laufend die Länge des jeweils nach dem letzten Stützdurch gekennzeichnet, daß fortlaufend 10 punkt abgetasteten Bogenabschnittes der Kontur und die Länge des jeweils nach dem letzten Stütz- die Länge der dazugehörigen Sehne erfaßt wird, die punkt abgetasteten Bogenabschnittes (B) der Quadratsumme aus dieser Sehnenlänge und dem Kontur und die Länge (L) der dazugehörigen Toleranzwert gebildet, mit dieser Quadratsumme das Sehiie erfaßt wird, die Quadratsumme aus dieser Quadrat der Bogenabschnittslänge verglichen und Sehnenlänge und dem Toleranzwert (i) gebildet, 15 bei Übereinstimmung dieser Größen ein Befehl zur mit dieser Quadratsumme (S*) das Quadrat der Abspeicherung der dann erreichten Koordinaten Bogenabschnittslänge verglichen und bei Über- gegeben wird.1. Method for determining the support point method for the automatic determination of a minicoordinate of a scanned contour to indicate a number of support point coordinates, forming a polygon with an interval between which is relatively easy to implement and measured in front of the individual support points - especially not expensive Interpolators required
length, that the deviation from the contour a. This task is solved by the fact that the predeterminable tolerance value does not exceed the length of the arc section of the contour that is continuously scanned after the last support and the length of the arc section of the contour that is continuously scanned after the last Supporting the length of the associated chord is recorded, the point-scanned arc section (B) of the sum of squares is formed from this chord length and the contour and the length (L) of the associated tolerance value, with this sum of squares the sight is recorded, the sum of squares from this square of the Arch segment length compared and chord length and the tolerance value (i) formed, 15 if these values match, a command to save the square of the then achieved coordinates arch segment length is compared with this sum of squares (S *) and is transferred when the result is reached. einstimmung dieser Größen ein Befehl zur Ab- Es werden also die benötigten Koordinatenpunkteagreement of these sizes a command for the coordination speicherung der dann erreichten Koordinaten in Abhängigkeit von der Kurvenkrümmung ermittelt,storage of the coordinates reached then determined depending on the curvature of the curve, gegeben wird. 20 Dabei hat der die ermittelten Koordinatenpunkteis given. 20 The has the determined coordinate points 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- verbindende Polygonzug zu der ursprünglichen kennzeichnet, daß die in das Speichermedium Modellinie eine Toleranz, die kleiner oder höchstens (Lochstreifen) abzuspeichernden gesuchten Kon- gleich ist dem der Steuerung vorgebbaren Toleranzturkoordinaten vor der Abspeicherung in einen wert. Damit werden im Gegensatz zu einem festen von mehreren elektronischen Zwischenspeichern 25 Abtastraster Modelle genauer und mit weniger Infor- (Sp I bis Sp n) eingegeben werden, wobei der mation beschrieben.2. The method according to claim 1, characterized in that the polygon to the original characterizes that the model line in the storage medium has a tolerance, the less or at most (punched tape) to be saved, the tolerance door coordinates predeterminable to the controller prior to storage in a value . In contrast to a fixed one of several electronic buffers, 25 scanning raster models are entered more precisely and with less information (Sp I to Sp n) , with the mation being described. Abtastvorgang bei vollen Zwischenspeichern so Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, lange unterbrochen wird, bis einer oder alle daß die in das Speichermedium (Lochstreifen) abZwischenspeicher ihre Information über eine zuspeichernden gesuchten Kunluikoordinaten vor Ausgabeschaltung an das Speichermedium abge- 30 der Abspeicherung in einen von mehreren elekgeben haben. tronischen Zwischenspeichern eingegeben weiden,Sampling process with full buffers so. One embodiment of the invention consists in long interruption until one or all of that in the storage medium (punched tape) from the buffer your information about a searched Kunluikoordinaten to be stored Output circuitry sent to the storage medium, the storage in one of several electrical elements to have. tronic caching entered, wobei der Abtastvorgang bei vollen Zwischenspeichern so lange unterbrochen wird, bis einer oderthe scanning process is interrupted with full buffers until one or alle Zwischenspeicher ihre Information über eineall buffers have their information about a 35 Ausgabesclialtung an das Spcichcrrncdium abgegeben haben. Dadurch kann die Abtastgeschwindigkeit der35 Output terminal delivered to the storage medium to have. This can reduce the scanning speed of the Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermitt- Abspeicliergeschwindigkeit des SpeichermediumsThe invention relates to a method for determining the speed of storage of the storage medium lung der Stützpunktkoordinaten eines eine abge- angepaßt werden.adjustment of the support point coordinates of one can be adjusted. tastete Kontur nachbildenden Polygonzuges mit Die Erfindung sei nachstehend an Hand der einer so zwischen den einzelnen Stützpunkten be- 40 Figuren näher veranschaulicht,
messenen Intervallänge, daß die Abweichung von Fig. 1 zeigt zunächst die Grundzüge des erfinder Kontur einen vorgebbaren Toleranzwert nicht dungsgemäßen Verfahrens. Führt man einen Fühler, übersteigt. z. B. im Pendelschrittverfahren oder in konzentri-Zur numerischen Arbeitsmaschinensteuerung in sehen Kreisen, über ein Modell, dann ist in jedem Abhängigkeit vom Konturenverlauf einer zwei- oder 45 Moment der geometrische Ort des Fühlers durch dreidimensionalen Vorlage (Zeichnung, Modell) ist seine Koordinatenwerte bekannt. Dies bedeutet, daß es bekannt, die Geometrie der beliebig geformten auch der geometrische Ort des Körpers an der Stelle Vorlage als eng aufeinanderfolgende Punktfolge bekannt ist, an welcher sich der Fühler augenblickgeometrischer Orte nachzubilden und diese auf Hch befindet. Man kann nun die Geometrie dieses Lochband, Magnetband od. dgl. zu speichern. Die 50 Körpers als Punktfolge (Spur des Fühlers) speichern. Vielzahl der benötigten Punkte erschwert die Aus- Die Punktdichte läßl sich verringern und damit die wertung und erfordert wegen der großen Anzahl Abtastgeschwindigkeit erhöhen, wenn während des der abzuspeichernden Daten große Speicherband- Abtastens laufend die Sehnen von der Spitze des längen. Fühlers zu einem Ausgangspunkt Pv mit dem dar-Es ist weiter bekannt, mittels linearer, zirkularer 55 überliegenden Bogen B verglichen und nur dann bzw. parabolischer Interpolatoren, die Anzahl der ausgezeichnete, diskrete Punkte abgespeichert werbenötigten Informationsdaten klein zu halten, wenn den, wenn jeweils zwischen Sehne und Bogen eine Konturenabschnitte auftreten, deren Verlauf durch einstellbare Toleranz erreicht wird. Hiermit ist die solche Interpolatoren lediglich auf Grund wenigstens Abtastgenauigkeit durch die Vorgabe der Toleranz zweier Daten nachbildbar ist. Interpolatoren sind 60 wählbar. Die Punktdichte ergibt sich aus der geaber aufwendig und deshalb teuer. wählten Toleranz und der Krümmung der Oberfläche. Zur näherungsweisen Wiedergabe einer Funktion Das vorerwähnte Verfahren ist dadurch realisierdurch einen Polygonzug existiert zwar schon der bar, daß nach Fig. 2a eine Pseudosehne S* als Vorschlag, die Koordinaten der einzelnen Stütz- Hypotenuse eines rechtwinkeligen Dreiecks mit den punkte so zu wählen, daß die Abweichung vom 65 Katheten L und t definiert wird, wo L die Sehnenrichtigen Funktionswert nirgends größer als eine länge zwischen den Punkten P1,, P11 + 1 auf der abzu-Einheit wird (Philips Technische Rundschau 1962/63, tastenden Kontur ist und t einen konstanten, der Nr. 10, S. 319/320); eine Methode, auf welche Weise Steuerung vorgebbaren Toleranzwert bedeutet. DieThe invention will be illustrated in more detail below with the aid of the 40 figures shown between the individual support points,
measured interval length, that the deviation from FIG. 1 first shows the main features of the inventive contour a predeterminable tolerance value not according to the method. If one carries a feeler, exceeds. z. For numerical control of the machine in circles, using a model, the geometric location of the sensor is known in each case depending on the contour of a two- or 45-minute moment from a three-dimensional template (drawing, model) and its coordinate values are known. This means that it is known that the geometry of the arbitrarily shaped and the geometric location of the body at the point template is known as a closely spaced sequence of points at which the sensor is to simulate instantaneous geometric locations and this is at Hch. You can now store the geometry of this perforated tape, magnetic tape or the like. Save the 50 bodies as a point sequence (trace of the feeler). The large number of points required makes the evaluation more difficult. The point density can be reduced and with it the evaluation and, because of the large number of points, requires an increase in the scanning speed if the chords are continuously lengthening from the tip of the tape while the data to be stored is being scanned. It is also known to compare by means of linear, circular 55 overlying arcs B and only then or parabolic interpolators, the number of marked, discrete points stored to keep the number of marked, discrete points stored small if the, if each A contour section occurs between the tendon and the arch, the course of which is achieved by an adjustable tolerance. This means that such interpolators can only be reproduced on the basis of at least sampling accuracy by specifying the tolerance of two data. 60 interpolators can be selected. The point density results from the complex and therefore expensive. chose tolerance and the curvature of the surface. For the approximate playback function The aforesaid process is characterized Although there realisierdurch a polygon already the bar that, according to Fig. 2a to choose a pseudo tendon S * as a proposal, the coordinates of the individual supporting hypotenuse of a right triangle with the points so that the Deviation from 65 cathetus L and t is defined where L is the chordal correct function value nowhere greater than a length between points P 1 ,, P 11 + 1 on the ab-unit (Philips Technische Rundschau 1962/63, tracing contour and t a constant, No. 10, pp. 319/320); a method in which way control means a specifiable tolerance value. the
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