JPH01109057A - デジタイジング方法 - Google Patents
デジタイジング方法Info
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- JPH01109057A JPH01109057A JP62267358A JP26735887A JPH01109057A JP H01109057 A JPH01109057 A JP H01109057A JP 62267358 A JP62267358 A JP 62267358A JP 26735887 A JP26735887 A JP 26735887A JP H01109057 A JPH01109057 A JP H01109057A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/37275—Laser, interferometer
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37425—Distance, range
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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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。
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〕
本発明はレーザ距離測定器のような、非接触の距離測定
器を使用したデジタイジング方法に関し、特にモデルの
一部に規定形状を設け、補正データを求めて、デジタイ
ジングデータを補正するようにしたデジタイジング方法
に関する。
器を使用したデジタイジング方法に関し、特にモデルの
一部に規定形状を設け、補正データを求めて、デジタイ
ジングデータを補正するようにしたデジタイジング方法
に関する。
モデル表面にレーザビームを照射し、その反射光を検出
して、モデル表面までの距離を検出し、モデル表面まで
の距離を一定に保つように追跡制御しながら、一定時間
または一定距離ごとに各軸の機械位置を読み取り、メモ
リに記憶していくデジタイジング方法がある。
して、モデル表面までの距離を検出し、モデル表面まで
の距離を一定に保つように追跡制御しながら、一定時間
または一定距離ごとに各軸の機械位置を読み取り、メモ
リに記憶していくデジタイジング方法がある。
しかし、モデルの材質によって、モデル表面のの反射率
、反射波の散乱率などが異なり、距離測定器からの検出
信号に大きな誤差を生じる。従って、デジタイジングデ
ータの精度が測定誤差によって低下する。逆に、正確な
デジタイジングデータを得るためにはモデルの材質、表
面状態に制限を設ける必要があり、このようなモデルに
対する制限なしに、正確なデジタイジングデータを求め
るのは困難であるという問題点があった。
、反射波の散乱率などが異なり、距離測定器からの検出
信号に大きな誤差を生じる。従って、デジタイジングデ
ータの精度が測定誤差によって低下する。逆に、正確な
デジタイジングデータを得るためにはモデルの材質、表
面状態に制限を設ける必要があり、このようなモデルに
対する制限なしに、正確なデジタイジングデータを求め
るのは困難であるという問題点があった。
本発明の目的は上記問題点を解決し、モデルの一部に特
殊な規定形状を設け、補正データを求めて、デジタイジ
ングデータを補正するようにしたデジタイジング方法を
提供することにある。
殊な規定形状を設け、補正データを求めて、デジタイジ
ングデータを補正するようにしたデジタイジング方法を
提供することにある。
本発明では上記の問題点を解決するために、モデル表面
までの距離を測定し、この距離を一定時間、或いは一定
距離ごとに記憶して、モデルのディジタルな形状データ
を求めるデジタイジング方法において、 前記モデルの一部に補正用の規定形状を設け、デジタイ
ジングの開始前に該規定形状を使用して、計測指令を行
い、 指令値と実測値から距離の補正係数及び零の補正値等の
補正データを求め、 デジタイジングの実行によって得られるデジタイジング
データを該補正データで補正する、ことを特徴とするデ
ジタイジング方法が、提供される。
までの距離を測定し、この距離を一定時間、或いは一定
距離ごとに記憶して、モデルのディジタルな形状データ
を求めるデジタイジング方法において、 前記モデルの一部に補正用の規定形状を設け、デジタイ
ジングの開始前に該規定形状を使用して、計測指令を行
い、 指令値と実測値から距離の補正係数及び零の補正値等の
補正データを求め、 デジタイジングの実行によって得られるデジタイジング
データを該補正データで補正する、ことを特徴とするデ
ジタイジング方法が、提供される。
デジタイジング前にモデルの一部に設けられた規定形状
を使用して、一定距離を指令し、指令値と実測データか
ら補正データを求める。
を使用して、一定距離を指令し、指令値と実測データか
ら補正データを求める。
このデータはモデルと同じ材質及び表面状態から求めら
れたものであり、正確にデジタイジングデータを補正す
ることができる。
れたものであり、正確にデジタイジングデータを補正す
ることができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に本発明のデジタイジングデータの補正方法を実
施するための装置のブロック図を示す。
施するための装置のブロック図を示す。
図において、1は全体を制御するプロセッサ、2はタイ
マであり、プロセッサ1に時間を知らせる。
マであり、プロセッサ1に時間を知らせる。
3はメモリであり、制御プログラムの格納されたROM
、各種のパラメータ、データ等を記憶するRAM等から
構成されている。4は入出力信号インターフェイス(I
10)であり、外部との入出力信号の授受を行う。5
はADコンバータであり、後述の距離測定器からのアナ
ログ信号をディジタルな信号に変換する。6x、6)’
、6zはそれぞれX軸、Y軸、Z軸のDAコンバータで
あり、プロセッサlから書込まれたディジタル指令値を
アナログ値に変換して出力する。7x、7y、7zはそ
れぞれX軸、Y軸、Z軸のカウンタであり、後述の位置
検出器からの帰還パルスを検出して、プロセッサ1が読
取れるようにする。
、各種のパラメータ、データ等を記憶するRAM等から
構成されている。4は入出力信号インターフェイス(I
10)であり、外部との入出力信号の授受を行う。5
はADコンバータであり、後述の距離測定器からのアナ
ログ信号をディジタルな信号に変換する。6x、6)’
、6zはそれぞれX軸、Y軸、Z軸のDAコンバータで
あり、プロセッサlから書込まれたディジタル指令値を
アナログ値に変換して出力する。7x、7y、7zはそ
れぞれX軸、Y軸、Z軸のカウンタであり、後述の位置
検出器からの帰還パルスを検出して、プロセッサ1が読
取れるようにする。
8x−87s8zはそれぞれX軸、Y軸、Z軸のサーボ
アンプであり、DAコンバータ6x56y、6zからア
ナログ信号を受け、サーボモータ9x、9y、9zを駆
動する。
アンプであり、DAコンバータ6x56y、6zからア
ナログ信号を受け、サーボモータ9x、9y、9zを駆
動する。
10は距離測定器であり、ここではレーザ距離測定器が
使用され、モデルに照射されたレーザ光が反射され、こ
の反射光を受光して、距離に比例した電圧信号を発生し
て、その電圧信号をADコンバータ5に出力する。11
はコラムヘッドであり、距離測定器10がサーボモータ
9zによって、上下できるように設けられている。12
はテーブルであり、その上にモデル13が固定されてい
る。
使用され、モデルに照射されたレーザ光が反射され、こ
の反射光を受光して、距離に比例した電圧信号を発生し
て、その電圧信号をADコンバータ5に出力する。11
はコラムヘッドであり、距離測定器10がサーボモータ
9zによって、上下できるように設けられている。12
はテーブルであり、その上にモデル13が固定されてい
る。
テーブル12はサーボモータ9X%9yによって、移動
を制御される。14は操作盤であり、オペレータが機械
を制御するために使用され、その信号は入出力インター
フェイス(Ilo)4に接続されている。
を制御される。14は操作盤であり、オペレータが機械
を制御するために使用され、その信号は入出力インター
フェイス(Ilo)4に接続されている。
なお、各サーボモータには、それぞれ位置検出器15x
、15y、15zが接続されており、その出力パルスは
カウンタ7x、7y、7zに入力されている。
、15y、15zが接続されており、その出力パルスは
カウンタ7x、7y、7zに入力されている。
次にモデル13に設ける規定形状について述べる、第2
図にモデルに規定形状を設けた図を示す。
図にモデルに規定形状を設けた図を示す。
図において、13はデジタイジングすべきモデルであり
、13aはデジタイジングの測定範囲であり、13bが
規定形状である。
、13aはデジタイジングの測定範囲であり、13bが
規定形状である。
第3図(a)に規定形状の例を示す。この例では、一部
が水平な表面を有し、一部にモデルと45度の傾きを有
する面を有する。この2種類の平面で、それぞれ補正デ
ータを求めることができる。
が水平な表面を有し、一部にモデルと45度の傾きを有
する面を有する。この2種類の平面で、それぞれ補正デ
ータを求めることができる。
その詳細については後述する。
第3図(b)に規定形状の他の例を示す、この例では、
一部が水平な表面を有し、他にモデル表面に対して、そ
れぞれ異なる傾きを有する平面を有する。これらの個々
の面から補正データを求め、それぞれ対応するモデルの
面に応じて、補正データを使用することができる。
一部が水平な表面を有し、他にモデル表面に対して、そ
れぞれ異なる傾きを有する平面を有する。これらの個々
の面から補正データを求め、それぞれ対応するモデルの
面に応じて、補正データを使用することができる。
次に補正データの求めがたの詳細について述べる。第4
図に第3図(a)で示した規定形状13bでの補正デー
タの求め方を示す0図において、10は距離測定器であ
り、ここではレーザ距離測定器を使用する。まず、操作
盤14の操作釦で、距離測定器lOを規定形状13bの
平面上9点P1に合わせる。次に操作盤14のモードを
計測モードにして、起動6口を押すと、計測運転が開始
する。
図に第3図(a)で示した規定形状13bでの補正デー
タの求め方を示す0図において、10は距離測定器であ
り、ここではレーザ距離測定器を使用する。まず、操作
盤14の操作釦で、距離測定器lOを規定形状13bの
平面上9点P1に合わせる。次に操作盤14のモードを
計測モードにして、起動6口を押すと、計測運転が開始
する。
Z軸が+2方向に距ML、だけ移動した後、距離測定器
lOからの検出距離りを読み取る。さらにZ軸が+Z方
向にΔLだけ移動した後、距離測定器lOからの検出距
離Laを読み取る。
lOからの検出距離りを読み取る。さらにZ軸が+Z方
向にΔLだけ移動した後、距離測定器lOからの検出距
離Laを読み取る。
次にZ軸を移動させ、点P2に位置決めして、点Piの
ときと同様な動作で、Lo、ΔL分十Z方向に移動させ
、検出距離Lbを読み取る。これらの式から、下記の式
で零点補償を求めることができる。
ときと同様な動作で、Lo、ΔL分十Z方向に移動させ
、検出距離Lbを読み取る。これらの式から、下記の式
で零点補償を求めることができる。
ΔE=L@ −L
次に距離の補正係数を求める0点Piの水平な面での補
正係数゛は、 Cf0=La/(L6+ΔL) また、点P2での45度の傾きをもつ平面での補正係数
は、 Cf 45 =L b/ (Lo +ΔL)で求めるこ
とができる。この結果から両者の補正係数の平均値をC
fmとし、この補正係数で距離測定器10の測定値を補
正することができる。
正係数゛は、 Cf0=La/(L6+ΔL) また、点P2での45度の傾きをもつ平面での補正係数
は、 Cf 45 =L b/ (Lo +ΔL)で求めるこ
とができる。この結果から両者の補正係数の平均値をC
fmとし、この補正係数で距離測定器10の測定値を補
正することができる。
すなわち、実際に測定された距離データLに対して、真
の値Lacは、 Lac=(L−ΔE)/Cfm で求めることができる。 次にこれらの動作をフローチ
ャート図に基づいて説明する。第5図(a)及び(b)
に補正データを求めるためのフローチャート図を示す。
の値Lacは、 Lac=(L−ΔE)/Cfm で求めることができる。 次にこれらの動作をフローチ
ャート図に基づいて説明する。第5図(a)及び(b)
に補正データを求めるためのフローチャート図を示す。
図において、Sに続く数値はステップ番号である。フロ
ーチャートは第3図の点P1に距離測定器10を位置決
めした以後の動作を示す。
ーチャートは第3図の点P1に距離測定器10を位置決
めした以後の動作を示す。
(Sl)Z軸を+Z方向にLoだけ移動させる。
〔S2〕距離信号りを読み取る。
〔S3〕零点補正量ΔE=L、−Lを算出する。
(S4)Z軸をΔL移動させる。
〔S5〕距離信号Laを読み取る。
〔S6〕補正係数を以下の式から算出する。
Cf O=L a/ (Lo +ΔL)〔S7〕距離測
定器10を第3図の点P2へ移動させる。ここで、Z軸
を+Z方向に(LO+ΔL)移動させる。
定器10を第3図の点P2へ移動させる。ここで、Z軸
を+Z方向に(LO+ΔL)移動させる。
〔S8〕距離信号Lbを読み取る。
(S9)45度の傾きを持った面での補正係数を下記の
式から求める。
式から求める。
Cf45=Lb/(L、+ΔL)
(S10)上記の補正係数の平均値Cfを下記の式から
を求める。
を求める。
Cfm (CfO+Cf45)/2
この動作によって、補正係数が求められる。
次にこの補正係数を使用して、デジタイジングを行う動
作をフローチャート図に基づいて述べる。
作をフローチャート図に基づいて述べる。
第6図にこのデジタイジング方法のフローチャート図を
示す。図において、Sに続く数値はステップ番号である
。
示す。図において、Sに続く数値はステップ番号である
。
(Sll)距離し、各軸の移動量ΔX、ΔY、ΔZを読
み取る。
み取る。
(S 12)ΔZの距離を以下の式で補正する。
Lr=(L−ΔE)/Cf
(S 13)下記の式で誤差の計算を行う。
ΔL謂Lr−L。
(314)各軸の速度を計算して、指令する。
(S 15)デジタイジングデータを収集する。
このようにして、距離測定器lOで測定したデータを補
正して、デジタイジングを実行していくことができる。
正して、デジタイジングを実行していくことができる。
上記の例では、水平な面と45度の傾きをもつ面との補
正係数の平均値を補正係数として使用したが、モデルの
形状に応じて、適当な補正係数を・使用することができ
る0例えば、第3図(b)に示した規定形状を使用して
、個々の補正係数を求め、モデルの形状に応じてこれら
の補正係数を適宜使用することができる。
正係数の平均値を補正係数として使用したが、モデルの
形状に応じて、適当な補正係数を・使用することができ
る0例えば、第3図(b)に示した規定形状を使用して
、個々の補正係数を求め、モデルの形状に応じてこれら
の補正係数を適宜使用することができる。
また、上記の説明では距離測定器として、レーザ距離測
定器を使用することで説明したが、非接触の距離測定器
であれば、他の距離測定器を同様に使用できる。
定器を使用することで説明したが、非接触の距離測定器
であれば、他の距離測定器を同様に使用できる。
以上説明したように本発明では、モデルの一部に規定形
状を設けて、この規定形状で計測を行って、距離測定器
の測定誤差を補正する補正データを求めて、この補正デ
ータによって測定距離を補正して、デジタイジングを行
うので、正確なデジタイジングデータを得ることができ
る。
状を設けて、この規定形状で計測を行って、距離測定器
の測定誤差を補正する補正データを求めて、この補正デ
ータによって測定距離を補正して、デジタイジングを行
うので、正確なデジタイジングデータを得ることができ
る。
第1図は本発明のデジタイジング方法を実施するための
装置のブロック図、 第2図はモデルに規定形状を設けた図、第3図(a)は
規定形状の例を示す図、第3図(b)は規定形状の他の
例を示す図、第4図は第3図(a)で示した規定形状で
の補正データの求め方を示す図、 第5図(a)及び(b)は補正データを求めるためのフ
ローチャート図、 第6図は本発明の一実施例のデジタイジング方法のフロ
ーチャート図を示す。 1−−−−−−−・・・−・・−・プロセッサ2・−−
−−−−−−−−一−−−・タイマ3・−−−−−−−
−−−−−−−−メモリ5・−・−−−−−−−−−−
−−A Dコンバータ6x−・−−−−−−−−・DA
コンバータ6y−・・−−−−−D Aコンバータ6z
−・−−−−−−−D Aコンバータ10・−−−−−
−−−−−一−−−距離測定器11−−−−−−−一・
−−−一一−コラムヘッド13−・−・・・・−・−−
−−−・モデル13b−・・・−・・・・−規定形状 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第2図 第3図(G) 第3E(b) 第5図(a) 第5図(b)
装置のブロック図、 第2図はモデルに規定形状を設けた図、第3図(a)は
規定形状の例を示す図、第3図(b)は規定形状の他の
例を示す図、第4図は第3図(a)で示した規定形状で
の補正データの求め方を示す図、 第5図(a)及び(b)は補正データを求めるためのフ
ローチャート図、 第6図は本発明の一実施例のデジタイジング方法のフロ
ーチャート図を示す。 1−−−−−−−・・・−・・−・プロセッサ2・−−
−−−−−−−−一−−−・タイマ3・−−−−−−−
−−−−−−−−メモリ5・−・−−−−−−−−−−
−−A Dコンバータ6x−・−−−−−−−−・DA
コンバータ6y−・・−−−−−D Aコンバータ6z
−・−−−−−−−D Aコンバータ10・−−−−−
−−−−−一−−−距離測定器11−−−−−−−一・
−−−一一−コラムヘッド13−・−・・・・−・−−
−−−・モデル13b−・・・−・・・・−規定形状 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖 第2図 第3図(G) 第3E(b) 第5図(a) 第5図(b)
Claims (2)
- (1)モデル表面までの距離を測定し、この距離を一定
時間、或いは一定距離ごとに記憶して、モデルのディジ
タルな形状データを求めるデジタイジング方法において
、 前記モデルの一部に補正用の規定形状を設け、デジタイ
ジングの開始前に該規定形状を使用して、計測指令を行
い、 指令値と実測値から距離の補正係数及び零の補正値等の
補正データを求め、 デジタイジングの実行によって得られるデジタイジング
データを該補正データで補正する、ことを特徴とするデ
ジタイジング方法。 - (2)前記モデル表面までの距離をレーザ距離測定器で
測定することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
デジタイジング方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62267358A JPH01109057A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | デジタイジング方法 |
EP19880908366 EP0342238A4 (en) | 1987-10-23 | 1988-09-22 | Digitizing method |
PCT/JP1988/000977 WO1989003746A1 (en) | 1987-10-23 | 1988-09-22 | Digitizing method |
US07/362,407 US4999555A (en) | 1987-10-23 | 1988-09-22 | Digitizing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62267358A JPH01109057A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | デジタイジング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01109057A true JPH01109057A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17443710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62267358A Pending JPH01109057A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | デジタイジング方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4999555A (ja) |
EP (1) | EP0342238A4 (ja) |
JP (1) | JPH01109057A (ja) |
WO (1) | WO1989003746A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5184306A (en) * | 1989-06-09 | 1993-02-02 | Regents Of The University Of Minnesota | Automated high-precision fabrication of objects of complex and unique geometry |
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