JP2544225B2 - キャラクタラインの計測方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はデジタイザにより金型モデル又は金型製品の
キャラクタラインを計測する方法及び装置に関するもの
である。

従来の技術 従来の金型モデル又は金型製品の形状精度は、一般に
キャラクタラインの設計値（目標値）に対する実測値の
誤差により判定される。キャラクタラインの目標値は、
例えば第４図に示すように各点P1,P2・・・Pnの連続す
るX,Y,Zの座標値で表され、紙テープ又はフローピデイ
スク等で与えられ、実測値はデジタイザの計測機能を利
用して目標値に対応する点の計測を行った結果である。
このデジタイザによるキャラクタラインの計測方法は、
第17図に示すようにA1,A2及びB1,B2の各点を計測してA
1,A2を通る直線とB1,B2を通る直線の延長交点Ｃを求め
る方式のポイント計測データによる算出方法と、第18図
に示すようにスキャニングによる連続計測データより交
点Ｃを算出する線上計測方法がある。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べたポイント計測データによる方法
は、A1−A2間及びB1−B2がそれぞれ直線であることをモ
デル上にて確認する必要があり、計測のためのプログラ
ムの作成に多大の時間を必要とするという問題点を有
し、連続計測データより求める線上計測方法は、直線部
分の判定は自動的に行われるが、これはＸ軸又はＹ軸線
上の計測に限られ、X,Y座標軸に対して傾斜するキャラ
クタラインを計測する場合は、精度が悪くなるととも
に、アプローチ点等計測動作を丹念にプログラムする必
要があり、この場合もプログラム作成に非常に時間がか
かるという問題点を有している。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みなされたものであり、その目的とするところは、金型
モデル又は金型のキャラクタラインを高能率かつ高精度
に計測できる方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明におけるキャラクタ
ラインの計測方法は、デジタイザによる金型モデル又は
金型製品のキャラクタラインの計測方法において、前記
キャラクタラインを方向により分割し、その両側に所定
の幅を有する領域を設定し、パラメータにより前記領域
ごとの計測動作条件を指定して自動的に計測動作を行わ
せるものである。

また分割したキャラクタラインの計測目標値を読み込
むことにより自動的に領域及び計測動作条件を判定する
ようすることもできる。

またデジタイザにより金型モデル又は金型製品のキャ
ラクタラインを計測する装置において、前記キャラクタ
ライン方向により分割してその両側に所定の巾を有する
領域を設定する手段と、前記領域ごとの計測動作を指定
するパラメータ設定手段とを含んでなり、自動的に計測
動作を行わせるものである。

作用 目標値（設計値）のモデル上の一点の座標値を読み込
むと、自動的にどの領域かを判定して、領域ごとに設定
された計測パラメータにより、領域内の計測目標値に対
して自動的に計測動作を実行して目標値に対する計測値
の誤算を算出する。

実施例 実施例について第１図〜第16図を参照して説明する。

公知のデジタイザにおいて、ベッド１上に設けられた
Ｘ軸方向の案内上に、テーブル２が移動可能に載置さ
れ、テーブル２はNCにより移動位置決めされる。ベッド
１の両側にコラム３が立設され、コラム３上にＹ軸方向
の案内を有するトップビーム４が固着されており、トッ
プビーム４のＹ軸方向の案内上に、主軸頭５が移動可能
に載置され、主軸頭５はNCにより移動位置決めされる。
主軸頭５にクイル６がＺ軸方向に移動可能に設けられて
おり、クイル６の先端にトレーサヘッド７が着脱自在に
装着されている。トレーサヘッド７にスタイラス８が着
脱可能に設けられ、クイル6,トレーサヘッド７はNCによ
りＺ軸移動位置決めされる。テーブル２上には第２図の
斜視図及び第３図の上視図に示す金型モデル11が載置さ
れている。金型モデル11は、２つの面が交差する部分に
第４図に示すようなキャラクタラインを有し、キャラク
タラインは直線の延長交点P1,P2・・・PnのZ,Y,Zの連続
座標値で表される。このキャラクタラインを計測するた
めには、キャラクタラインに対して直角方向にスキャニ
ングする必要がある。従ってキャラクタラインを方向に
より分割し、更にその両側に所定の領域幅を有する領域
を設定して、その領域内で設計値（目標値）に対応して
所定の計測動作をさせればよい。領域の設定は、例えば
第３図に示すような金型モデル11の左側のキャラクタラ
インの場合は（い）〜（へ）の６本に分割することがで
き、それぞれのキャラクタラインの角度θは、第６図に
示すように交点より右側のＸ軸線を基準として反時計方
向回りの角度で表す。従って第６図の角度θは、計測の
進行方向から見て常に右側からアプローチするものとす
れば、右上がりに進行する場合、アプローチ側は←方向
となり55°、また左下がりに進行する場合にはアプロー
チ側は―・→方向となり55°＋180°＝235°と決まる。
第５図のキャラクタライン（い）〜（へ）の角度θは、
Ｚ軸座標値の大きい方の側からアプローチするものとす
れば、（い）＝180°，（ろ）＝90°，（は）＝０°と
なり、（に）＝０°又は180°，（ほ）＝135°又は315
°，（へ）＝225°又は45°となり、適当な一方を選択
する。キャラクタラインの角度は、両端の点をキーボー
ド又はプレーバック方式等で入力することにより自動的
に決定されるようになっており、例えばキャラクタライ
ン（ろ）の角度を決める場合には両端の点A,Bを入力す
ると自動的に演算が行われてCRT画面上に90°と表示さ
れる。フアンクションキーで「選択」を押すと270°が
表示され、再度「選択」を押すと90°に戻る。従って第
５図において右側からアプローチする本例の場合には、
90°を選択すればよい。各キャラクタラインは、それぞ
れ両側に領域幅ｌを有する領域が設定されており、それ
ぞれの領域には領域番号N1,N2・・・Nnが付される。

次にキャラクタライン計測装置について第７図のブロ
ック線図に従って説明する。計測パラメータ設定部13
は、第８図のキャラクタライン計測パラメータ設定表に
示すように、領域番号N1,N2・・・Nn、キャラクタライ
ン両端の点A,BのX,Y,Z座標値、点A,Bから自動的に算出
されるアプローチ側の角度（deg）、領域幅ｌ、計測距
離2L、アプローチ距離La等を各領域ごとに設定するとこ
ろであり、このうち計測距離は第９図，第10図に示すよ
うに目標位置Poの両側にスキャニング幅Ｌの値を加えた
もの、アプローチ距離は、第11図，第12図に示すように
スタイラス８先端が早送り速度からアプローチ速度へ切
り換わる点から目標位置PoまでのＺ軸方向の距離Laであ
る。そして計測パラメータ設定部14は、これらの内容を
記憶するところである。スキャニングパス演算部15は、
目標データ読込部16からのキャラクタラインの目標値
（X,Y,Zの座標値）と、計測パラメータ記憶部14からの
計測パラメータ内容から、演算によりスキャニングパス
する動作部分を求めるところ、動作指令作成部17は、計
測動作の指令を行うところである。計測結果処理部18は
目標値と計測により求めた延長交点との誤差を演算によ
り求めるところ、計測結果記憶部19は、結果を目標値，
延長交点，誤差の順でフアイルに格納するところであ
る。

続いて本実施例の作用を第13図のブロック線部に従っ
て説明する。

ステップS1において、各キャラクタライン両端の点AB
を入力して角度θを選出し、領域幅，計測距離，アプロ
ーチ距離等を計測パラメータにて設定する。ステップS2
において、操作パネル上のキャラクタライン計測モード
を選択し、ステップS3において、目標値の中からキャラ
クタライン上の最初の１ポイントのデータを、キーボー
ド，紙テープ，フロッピー，バブルメモリ内のフアイル
等から読み込む。ステップS4において読み込んだデータ
が何番の領域内にあるか判定を開始する。ステップS5に
おいて、領域があるかが確認され、ノーの場合は領域判
定が終わってアラーム停止となり、イエスの場合にはス
テップS6において、領域が２つ以上あるかが確認され、
ノーの場合にはステップS8に移り、イエスの場合にはス
テップS7において、一番若い領域番号を選択する。次い
でステップS8において、判定された領域番号により計測
パラメータの設定データに従って計測動作を実行する。
この計測動作は、例えば第14図，第15図に示すように、
キャラクタライン（ヘ）でθ＝225°を選択した場合
は、キャラクタラインに対して図で左上側から直角にス
キャニング動作を繰り返す。ステップS9において、計測
結果処理部18にて１回スキャニングを行うたびに直線の
延長交点P10のX,Y,Zの座標値を計算し、ステップS10に
おいて、目標値P1と延長交点P10との誤差εx,εy,εｚ
及びεを計算する。但し とする。ステップS11において、第15図のフアイルフオ
ーマット図に示すように目標値，延長交点，誤差の順で
フアイルに格納し、ステップS12において、データが終
わりかどうかが確認され、ノーの場合にはステップS8に
戻され、イエスの場合にはステップS13において、引続
き計測するキャラクタラインがないかが確認されノーの
場合にはステップS3に戻され、イエスの場合にはトレー
サヘッド７がモデル11の最高点よりも＋Ｚ側に設定され
た退避位置まで上昇して停止する。

発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記
載する効果を奏する。

領域を設定して各領域ごとの計測の方法を規定したパ
ラメータにより計測動作を決定して、スキャニング動作
を自動的に行うようにし、領域設定に当たっては与えら
れた目標値を読み込むと、どの領域にあるかを自動的に
判断して目標値に対する計測値の誤差を算出するように
なしたので、計測のための特別のプログラムを要せず、
計測作業が大幅に合理化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の金側モデルを計測中のデジタイザの
斜視図、第２図は金型モデルの斜視図、第３図は金型モ
デルの上視図、第４図は第２図，第３図の部分拡大斜視
図、第５図は第３図の左側部分の拡大図、第６図は角度
設定の説明図、第７図はキャラクタライン計測装置のブ
ロック線図、第８図はキャラクタライン計測パラメータ
設定内容を表示したCRT画面の図、第９図，第10図は計
測距離Ｌの説明図、第11図，第12図はアプローチ距離La
の説明図、第13図は本実施例の動作説明用フローチャー
ト図、第14図，第15図は計測動作説明図、第16図は計測
結果のフアイルフオーマット例を示す図、第17図は従来
の技術のポイント計測法の説明図、第18図は従来の線上
計測法の説明図である。 ７……トレーサヘッド、８……スタイラス、11……金型
モデル

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタイザによる金型モデル又は金型製品
   のキャラクタラインの計測方法において、前記キャラク
   タラインを方向により分割し、その両側に所定の幅を有
   する領域を設定し、パラメータにより前記領域ごとの計
   測動作条件を指定して自動的に計測動作を行わせること
   を特徴とするキャラクタラインの計測方法。
2. 【請求項２】分割したキャラクタラインの計測目標値を
   読み込むことにより自動的に領域及び計測動作条件を判
   定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のキャ
   ラクタラインの計測方法。
3. 【請求項３】デジタイザにより金型モデル又は金型製品
   のキャラクタラインを計測する装置において、前記キャ
   ラクタラインを方向により分割してその両側に所定の幅
   を有する領域を設定する手段と、前記領域ごとの計測動
   作条件を指定するパラメータ設定手段とを含んでなり、
   自動的に計測動作を行わせることを特徴とするキャラク
   タラインの計測装置。