JPH01244506A - デジタイジング装置 - 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〕 本発明はモデル表面をならい、デジタイジングデータを
作成するデジタイジング装置に関し、特に得られた点列
を滑らかな曲線で接続してデジタイジングデータを作成
するデジタイジング装置に関する。

〔従来の技術〕

ならいを使用したデジタイジング装置でモデルの加工デ
ータを作成するデジタイジング方法が使用されている。

これらのデジタイジング方法では、得られる加工データ
はより細かいデータが望ましいが、検出器の精度、デー
タを得るための時間等によって、それほど細かいデータ
が得られないのが−船釣である。

〔発明が解決しようとする課題〕

特にスケーリング機能によって、デジタイジングデータ
を拡大するときは、スケーリング機能は単にデジタイジ
ングしたデータを拡大、縮小するのみで、拡大したデー
タをそのまま使用して、加工を行うと加工面が粗くなり
、実用的に使用できない場合が多い。

これを避け、高精度な加工面を得るためにはデータを一
旦ＣＡＤ／ＣＡＭ装置に入力して、曲面生成等の処理後
にＮＣデータに変換する必要がある。従って、デシタイ
ジンク装置とは別のＣＡＤ／ＣＡＭ装置を必要とし、シ
ステムが蝮雑、高価なものになる。

本発明はこのような点にｔＭ　ｉｉでなされたものであ
り、得られた点列を滑らかな曲線で接続してデジタイジ
ングデータを作成するデジタイソング装置を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では−に記課題を解決するために、モデル表面を
ならいデジタイジングデータを作成するデジタイジング
装置におい゛Ｃ１１−Ｌ／−−’Ｊ−ヘッドからの変位
信号とサーボモータの位置から、一定時間毎に座梗値を
取り込む座標値取り込み手段と、 該座標値を滑らかな曲線で接続する曲線接続手段と、 該曲線を直線に分割する点列分割手段と、を有すること
を特徴とするデジタイジング装置が、 提供される。

（作用〕 モデルから得られた座標値を滑らかな曲線で接続するの
で、粗さがなくなり精度のよい曲線が得られる。この曲
線を直線分割してＮＣ加工データとする。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明の一実施例であるデジタイジング装置の
ブロック図を示す。図にむいて、■はトレーザヘノトで
あり、モデルの表面をならい、−定時間毎に、図示され
ていない検出器から変位信号を出力する。２はテーブル
を移動させるためのサーボモータであり、図では１軸分
のめ表しているが、実際にば３軸分のサーボモータがあ
る。

１０は数値制御装置（ＣＮＣ）とコンピュータならい制
御装置（ＣＴＣ）が結合したデジタイジング装置であり
、ならい制御をおこなうと同時に、そのデータをデジタ
イジングデータとして、外部に出力し、あるいは直接モ
デルをならいながら加工を行うことができる。

１１は座標値取り込み手段であり、一定時間ごとにトレ
ーナヘンドの検出器からの変位信号と、サーボモータの
位置から、デジタイジンクデータの座標値を取り込み記
憶する。１２はスケ−リンク手段であり、得られた座標
値を拡大する。

１３は曲線接続手段であり、スゲ−リングゴー段１２で
拡大された点列を滑らかな曲線で接続する曲線接続手段
である。この詳細については後述する。また、スケーリ
ング手段１２を使用しない場合でも、得られたデータが
粗いときは、同様に曲線接続手段１３で曲線に接続する
ことができる。

１４は得られた曲線を直線に分割する熱分割手段であり
、得られた曲線を直線に分割して、ごれを外部のメモリ
、あるいは数値制御装置（ＣＮＣ）等に出力する。また
、直接リアルタイｌ、でＮＣ加工を行うこともできる。

デシタイジンク装置のハードウェアは既知のマイクロプ
ロセツサで構成することができる。

第２図に本発明の点列を曲線で接続するだめの図を示す
。図において、点１）　１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は得られ
た３次元の点列であり、このままでは加工データとして
粗いものとする。すなわち、得られた時点で粗いデータ
、あるいはスケ−リンク機能で拡大されて粗（なったデ
ータとする。

従ってこの点列を滑らかな曲線りで接続し、この曲線上
の点、例えば点Ｐ２と点Ｐ３の間の、点Ｐ２、Ｑｌ、Ｑ
２、−−−−−−Ｐ　３を求め、これを直線データとし
てＮＣデータを作成しようとするものである。

曲線は一般に３次関数で近イ以でき、このためには４点
、ｌ）　１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４によって必要な定数が決
定できる。すなわち、第２回での点Ｐ１（ｘｉ、ｙｌ、
ｚｌ）、Ｐ２　（ｘ２．ｙ２．ｚ２）、Ｐ３　（ｘ３．
ｙ３．ｚ３）、’　Ｐ４　（ｘ４゜ｙ４．ｚ４）から曲
線りを求め、Ｐ２とＰ３の間の点Ｑ１、Ｑ　２−−−−
−−−−−Ｑ　ｎをもとめルコとカテきる。

点Ｑ１、Ｑ　２−−−−−−−−−−−−Ｑ　ｎは以下
の式から求めることができる。

Ｘ−ΣｘｉＢｉ（Ｔ）　　　（＋＝１〜４）ｙ−Σｙｉ
Ｂｉ（’Ｆ）　　　（ｉ＝１〜４）Ｚ−Σｚ　ｉＢｉ　
　（Ｔ）　　　（ｉ＝Ｌ〜４）ここで、１゛は点１）　
２ではＯ１点Ｐ３では１になるようなパラメータである
。関数Ｂｉ（Ｔ）については以下の２通りの求め方があ
る。

第１は３次曲線による近似であり、以下のように関数Ｂ
ｉ（Ｔ）が決められる。

Ｂ、（Ｔ）　−−Ｔ　（Ｔ−１）（Ｔ−２）／６Ｂ２（
Ｔ）＝　（Ｔ＋１）（′Ｉ”−１）（Ｔ−２）／２ Ｂ３　（Ｔ）　−一（Ｔ＋１　）　Ｔ　（Ｔ−２）　／
２Ｂ、　（Ｔ）　−（′ｒ＋１　）　’Ｉ’　（Ｔ−１
）　／６この４式を（１）式に代入することにより、第
２図の各点Ｑ１、Ｑ　２−−−−−−−−−−−−−−
　Ｑ　ｎのｘ、ｙ、ｚ座標が求められる。

また、３次スプライン曲線による近似では関数Ｂｉ（Ｔ
）は以下の式で求めることができる。

Ｂｌ　（Ｔ）　−（ｉ−Ｔ）　３／６ Ｂ２（Ｔ）　−Ｔ″／２−Ｔ２＋　（２／３）Ｂ３（Ｔ
）＝−ＴＪ／’２＋Ｔ”／２＋Ｔ／２＋（１／６） Ｂ４（”Ｉ”）　−Ｔ３／６ 一−−−−−−−−−　（３） このようにして、４点Ｐ１〜Ｐ４によって、点Ｐ２と点
Ｐ３の間を曲線で近似することができる。

なお、点Ｐ２とＰ３の分割については、求める精度によ
ってその都度決定すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、得られたデジタイジン
グデータを曲線で近似してからＮＣデータを作成するよ
うに構成したので、精度の高いデジタイジングデータを
得ることができる。

特にスケーリング機能で拡大されたデジタイジングデー
タでもより精度のよいＮＣデータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるデジタイジング装置の
ブロック図、 第２図は本発明の点列を曲線で接続するための図である
。 １−−−−−−−−−−−、　Ｉ−レーサヘッド２−−
−−−−−−−−−−−サーボモータ１０−−−−−−
−−−−−−デジタイジング装置１１−−−−−−一一
−−−−−−−座標値取り込み手段１２−−−−−−−
−−−−−−スケーリング手段１３−−−−−−−−−
一曲線接続手段１４−一−−−−−−−−−ツー点分割
手段゛　特許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部毅巖

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）モデル表面をならいデジタイジングデータを作成
   するデジタイジング装置において、 トレーサヘッドからの変位信号とサーボモータの位置か
   ら、一定時間毎に座標値を取り込む座標値取り込み手段
   と、 該座標値を滑らかな曲線で接続する曲線接続手段と、 該曲線を直線に分割する点列分割手段と、 を有することを特徴とするデジタイジング装置。
2. （２）前記座標値を拡大、縮小するためのスケーリング
   手段を有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装置。
3. （３）前記曲線接続手段は３次元曲線で接続するように
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   デジタイジング装置。
4. （４）前記曲線接続手段は３次スプライン曲線で接続す
   るように構成した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装置。