JPH02145908A - デジタイジング装置におけるスタイラスのたわみ補正自動設定方法 - Google Patents

デジタイジング装置におけるスタイラスのたわみ補正自動設定方法

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JPH02145908A
JPH02145908A JP63300048A JP30004888A JPH02145908A JP H02145908 A JPH02145908 A JP H02145908A JP 63300048 A JP63300048 A JP 63300048A JP 30004888 A JP30004888 A JP 30004888A JP H02145908 A JPH02145908 A JP H02145908A
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JP
Japan
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stylus
displacement
relative position
deflection
digitizing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP63300048A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Oyama
博司 大山
Takao Hasebe
孝男 長谷部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G01B5/012Contact-making feeler heads therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

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、デジタイジング装置におけるスタイラスのた
わみ補正係数を自動的に求め、求めたたわみ補正係数に
よりスタイラスの変位量の補正を自動的に設定すること
ができる方法に関する。
(従来の技術) デジタイジング装置においては、3次元モデルとトレー
サヘッドとの相対位置を検出する位置検出器の出力と、
スタイラスの変位量を測定するトレーサヘッドの出力と
を加算して得られるスタイラスの中心軌跡が3次元モデ
ル形状を表わすデジタイズデータとなる。従って、3次
元モデル形状にできるだけ忠実なデジタイズデータとす
るために、可能な限り小さい径のスタイラスが用いられ
ている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、スタイラスはトレーサヘッドにバネを介して
把持されており、スタイラス毎3次元モデルとの接触圧
に比例して変位するようになっている。例えば第3図に
示すようにスタイラスSTと3次元そデル8にとの接触
圧FによりスタイラスSTは次式(1)で表わされる変
位iEXだけ変位することになる。
F−kl  ・ EX ・・・・・・・・・(り なお、k、:バネの弾性係数 ところが、前述したように3次元モデル形状にできるだ
け忠実なデジタイズデータとするために第4図に示すよ
うな小さな径のスタイラスSTを用いた場合、スタイラ
スSTの剛性が低いためスタイラス5丁と3次元モデル
Bにとの接触圧FによりスタイラスSTがたわむことが
ある。このスタイラスSTのたわみ量TXは接触圧Fに
比例している(次式%式%(2) なお、k2 ニスタイラスSTの弾性係数従って、通常
の変位IEXにたわみff1TXが誤差として加わって
しまうので、デジタイズデータの精度を悪化させていた
。そこで従来は、たわみを無視できるような大きい径の
スタイラスを基準にして小さい径のスタイラスのたわみ
量を測定し、入力した変位量に補正を施してデジタイズ
データの精度を高めていた。しかしながら、スタイラス
毎にたわみ量の測定を精度良く行なわなければならず、
多大な時間を要するという欠点があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、−
本発明の目的は、デジタイジング装置におけるスタイラ
スの変位量の補正を自動的にかつ短時間で行なうことが
できるたわみ補正自動設定方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明はデジタイジング装置のトレーサヘッドに把持さ
れているスタイラスを3次元モデルの表面に沿って移動
させ、前記3次元モデルと前記トレーサヘッドとの相対
位置と、前記スタイラスの変位量とから前記3次元モデ
ルの形状を表わすデジタイズデータを算出する場合の前
記スタイラスのたわみ補正自動設定方法に関するもので
あり、本発明の上記目的は、前記3次元モデルに対して
前記スタイラスを所定の軸方向へ移動させ、前記スタイ
ラスの変位量が所定の第1変位量に近似した時の相対位
置を第1相対位置とすると共に、所定の第2変位量に近
似した時の相対位置を第2相対位置として、前記第1変
位量、第2変位量、第1相対位置及び第2相対位置によ
り前記スタイラスのたわみ補正係数を自動的に求め、求
めたたわみ補正係数により前記スタイラスの変位量を自
動的に補正することによって達成される。
(作用) 本発明のデジタイジング装置におけるスタイラスのたわ
み補、正自動設定方法は、スタイラスの変位量及びたわ
み量が共にスタイラスと3次元モデルとの接触圧に比例
していることを利用してたわみ補正係数を算出するよう
にしているので、スタイラスの変位量の補正を精度良く
短時間に行なうことができる。
(実施例) 第1図は本発明のデジタイジング装置におけるスタイラ
スのたわみ補正自動設定方法を実現するデジタイジング
装置の一例の構成ブロック図であり、トレーサヘッドT
llのY軸方向及びzIIIlb方向の移動はサーボそ
一タMY及びMZによりてυJ御され、そのときの各位
置が位置検出器PY及びPZにより検出される。トレー
サヘッドTllのXlb方向の移動は3次元モデルBに
を1多勤させることでM I’Aえており、その制御は
サーボモータM×で行なわれ、そのとぎの位置が位置検
出器PXにより検出される。トレーサヘッドTl+で測
定されたスタイラスSTの変位ff1EXを示すアナロ
グ信号はトレーサヘッド変位検出部lに入力されてデジ
タル信号に変換され、各位置検出器PX、PY、PZで
検出された各位置信号^1”AX、^PAY、APAZ
は位置検出部2に入力される。トレーサヘッド変位検出
部1からのスタイラスSTの変位量EXを示すデジタル
信号1伎薗検出部2からの各位置信号^PAX 、^P
AY 、^PAZ及び操作盤3からのオペレータの指示
SSは中央処理装置4に入力され、制御手段や制御情報
が記憶部5に格納される。中央処理装置4からは速度指
令Svがサーボモータ駆動部6に人力され、各サーボモ
ータMX。
MY、MZが制御される。
このような構成において、その動作例を第2図のフロー
チャート及び7.4図を参照して説明すると、中央処理
装置4は操作盤3からのオペレータの指示SSによりサ
ーボモータ駆動部6に速度指令SVを入力する。サーボ
そ一夕駆動部6は各サーボモータMX 、MY 、MZ
を制御してトレーサヘッドTllを基準位置(3次元モ
デルBKの+側)へ移動させる(ステップS1)、そし
て、スタイラスSTのXl+h方向の変位iEXが所定
の変位量EXIに近似するまで、トレーサヘッドTHを
3次元モデルBにに対し−X軸方向に相対移動させる(
ステップS2)、このときの位置検出器pxの位置信号
糾へXI及びスタイラス5丁の変位;1EX1は記憶部
5の記憶領域MAPAX 1及びMEXIにそれぞれ記
tgされる(ステップS3)、さらに、トレーサヘッド
T11を3次元モデル8Kに対し−X方向にΔXだけ相
対移動させ(ステップ54)、このときの位置検出器P
Xの位置偲号へPへX2 lびスタイラスSTの変位f
fi EX2 (たわみiTXを含む)が記憶部5の記
憶領域MAP八K及びMgX2にそれぞれ記憶される(
ステップS5)。
ここで、スタイラスSTの中心の変位CEXは次式%式
% そして、上式(3) は前式(1)及び(2)により次
式(4)に書換えられる。
スタイラスSTの変位量EXに乗じて補正すれば、たわ
みfiTXを除くことが可能となる。本実施例におイテ
は、CEX−(APAX2−APAXI) 、 EX−
EX2−EXIである表わされる(ステップ56)。
・・・・・・・・・(5) このように、プロセス10におけるX軸方向の処理(ス
テップ5l−5li)が終了したら同緑の処理をY軸方
向及びZ軸方向にも施しくプロセス20及びプロセス3
0)、各!ll1hにおけるたわみ補正係数を求めて記
憶部5に記憶させ、全ての処理を終了する。そして、記
憶した各たわみ補正係数により以後のスタイラスSTの
変位量の補正を行なう。
(発明の効果) 以上のように本発明のデジタイジング装置におけるスタ
イラスのたわみ補正自動設定方法によれば、スタイラス
の変位量の補正を人手を介することなく安定して設定す
ることができるので、デジタイズデータの精度を向上さ
せることができると共に、デジタイジング装置の自動化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のデジタイジング装置におけるスタイラ
スのたわみ補正自動設定方法を実現するデジタイジング
装置の一例を示す橋°成ブロック図、第2図はその動作
例を説明するフローチャート、第3図及び第4図はそれ
ぞれスタイラスの勤′作を説明するための平面図である
。 ST・・・スタイラス、T11・・・トレーサヘッド、
1・・・トレーサヘッド変位検出部、2・・・位置検出
部、3・・・操作盤、4・・・中央処理装置、5・・・
記憶部、6・・・サーボモータ駆動部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、デジタイジング装置のトレーサヘッドに把持されて
    いるスタイラスを3次元モデルの表面に沿って移動させ
    、前記3次元モデルと前記トレーサヘッドとの相対位置
    と、前記スタイラスの変位量とから前記3次元モデルの
    形状を表わすデジタイズデータを算出する場合、前記3
    次元モデルに対して前記スタイラスを所定の軸方向へ移
    動させ、前記スタイラスの変位量が所定の第1変位量に
    近似した時の相対位置を第1相対位置とすると共に、所
    定の第2変位量に近似した時の相対位置を第2相対位置
    とし、前記第1変位量、第2変位量、第1相対位置及び
    第2相対位置により前記スタイラスのたわみ補正係数を
    自動的に求め、求めたたわみ補正係数により前記スタイ
    ラスの変位量を自動的に補正するようにしたことを特徴
    とするデジタイジング装置におけるスタイラスのたわみ
    補正自動設定方法。
JP63300048A 1988-11-28 1988-11-28 デジタイジング装置におけるスタイラスのたわみ補正自動設定方法 Pending JPH02145908A (ja)

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