JPH0219904A - オフセットベクトル算出方法 - 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〉 本発明はオフセットベクトル算出方法に係り。

特に倣いにより得られたデジタイジングデータの各ポイ
ントにおけるオフセットベクトルを算出するオフセット
ベクトル算出方法に関する。

〈従来技術〉 倣いを実行しながらデジタイジングしたモデル面データ
を用いてモデル形状逍りに加工するＮＣデータを作成す
る方法がある。

かかる方法においてはスタイラスをＸ＋１１１方向に所
定の倣い速度で移動させると共に、Ｚ軸方向にモデルに
沿ってＬ下させ、所定時間毎にあるいは所定の値が許容
値を越える毎にスタイラスの三次元位置データ（座標値
）を取り込んで記憶する。

そして、倣い範囲の境界に到達した時にＹ軸方向に所定
量ピックフィードし、以後同様に表面倣いを行いながら
スタイラスの位置を監視すると共にその座標値を取り込
んでモデル面をデジタイジングし、モデル面データ（座
標値の点列）を得る。

ついで、各点列パスＰＳｉ　　（第６図）上のポイント
■）（ＬＪ）　（ｊ＝ｌ　＋　２・・；ｊ＝１．２・・
）の法線とポイントＰ（ＩＩＪ）の座標値と工具半径Ｒ
等を用いて工具ＴＬの中心Ｑ（ＩＩＪ）がポイントＰ（
ｔ、ｊ）から工具半径分離れ、かつ工具中心軸がオフセ
ラ１−ベクトル方向と一致するようにＮＧデータを生成
する。

ところで、オフセットベクトルの算出方法は、（１）点
列パスＰＳｉ（第７図参照）上のポイントＰ（ｉ、ｊ）
とその近傍の４ポイント（点列パス方向に隣接する２ポ
インｔ”　Ｐ　（ｊ−１，ｊ）　、　Ｐ　（ｉｌｌ、ｊ
）とピックフィード方向に隣接する２ポイントＰ（ＩＴ
Ｊ−１）　、　Ｐ　（ｉ、ｊ＋１）　）を求め。

（２）ポイントＰ（ｘ＋ｊ）と（１）にて求めた点列バ
ス方向の近傍の２点Ｐ　（１−１１Ｊ）　、Ｐ　（ｉｌ
ｌ、ｊ）の３点を円弧Ｃｍで補間し、ポイントＰ（ｉ、
ｊ）と（１）にて求めたピックフィード方向２点Ｐ　（
ｉ、ｊ−］）　。

Ｐ　（ｉ、ｊ＋１）の３点を円弧Ｃｎで補間し、ついで
ポイントｐ（ｉ、ｊ）における円弧Ｃｍの接線ベクトル
（３）得られた点列バス方向及びピックフィード方向の
２つの接線ベクトルＶａ　、Ｖｂによって定義される平
面ＰＬｉのポイントＰ（ＩＩＪ）における法線ベクトル
をオフセラ１−ベク１〜ル■とする。

〈発明が解決しようとしている課題〉 しかし、従来のオフセットベクトル算出方法では、曲率
の小さいモデル曲面部におけるデジタイジングポイント
がちょっとずれるとオフセットベグトルが大幅に異なっ
てくる問題がある。例えば。

第８図の点列パス［のポイントＰｉの次の出力位置（ポ
イント）としてＰ　（ｉｌｌ）が出力される場合とポイ
ントＰ（ｉｌｌ）’　　が出力される場合を考察する。

かかる場合において、従来のオフセットベクトル算出方
法では出力されろ３点Ｐ（ｉ−１，ｊ）、　Ｐ（Ｌｊ）
Ｐ（ｉｌｌ、ｊ）によって補間される円Ｃｍと３点Ｐ　
（ｉ−１，ｊ）　、Ｐ　（ｉ、ｊ）　、　Ｐ　（ｉ＋Ｌ
ｊ）’　によって補間される円Ｃｍ’　が著しく穴なり
、従って算出されるオフセットベクトルも大幅に異なる
という問題があった。

以上から本発明の目的は曲率の小さいモデル曲面部にお
いて誤差の少ないオフセットベクトルを得ることのでき
るオフセットベクトル算出方法を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 第１図は本発明の概略説明図である。

ＰＳｉは倣いにより得られた点列パス、　Ｐ　（ｉ、ｊ
）２・・）は位置ベクトル、；３．′　（ｋ＝１．２−
−）は位置ベクトルｖｋの正規化ベクトル、　Ｖａ、Ｖ
ｂにより作られる接面、■はオフセントベクトルである
。

く作用〉 点列パスＰＳｉ上のオフセットベクトルを算出するポイ
ントＰ　（ｉ、ｊ）と、該ポイントＰ　（ｉ、ｊ）に隣
接する点列バス方向の２つのポイントＰ　（ｉ−１，ｊ
）、Ｐ（ｉｌｌ、、ｊ）及びピックフィード方向の２つ
のポイントＰ　（ｉ、ｊ−１）　、　Ｐ　（ｉ、ｊ＋１
）よりなるオフセットベクトル算出補助ポイントとをデ
ジタイジングデータから求め、該オフセットベクトル算
出ポイントＰ　（ｉ、ｊ）から点列バス方向及びピック
フィード方向の各オフセットベクトル算出補助ポイント
への位置ベクトル　ｖｋ（ｋ＝１，２・・）を求めると
列パス方向の２つの正規化ベクトルσ７　、　、　＊　
。

の差分ベクトルＶａを求めると共に、前記ピックフィー
ド方向の２つの正規化ベクトルＶ、　　、Ｖ４′の差分
ベクトルｖｂを求め、求めた２つの差分ベクトルＶａ、
Ｖｂを含む接面ＰＬｉの法線ベクトルを前記オフセット
ベクトル算出ポイントＰ　（ｉ、ｊ）におけるオフセッ
トベクトルＶとする。

〈実施例〉 第２図は本発明を具現化するシステムのブロック図であ
る。

１はデジタイザであり、プロセッサＬａ、制御プログラ
ムを記憶するＲＯＭ１ｂ、デジタイジングデータ（点列
パス）等を記憶するＲＡＭ１ｃ等を有し、でいる６２は
トレーサヘッド、３はデジタイジング時にデジタイザ１
が出力される速度指令Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚに基づいて各種
モータを駆動するサーボ回路、４は各軸の図示しないパ
ルスコーダからパルスを入力されて各軸現在位１ｆｉＸ
ｆ、Ｙｆ、Ｚｆを監視する現在位置記憶部、ＳＴＬはス
タイラス。

ＭＤＬはモデルである。

デジタイザ１は倣い制御しながらトレーサヘッド２の現
在位置Ｘｆ、Ｙｆ、７．ｆを取り込んでデジタイジング
する機能と共に、各デジタイジングポイントにおけるオ
フセットベクトルを算出してＮＣデータを作成する機能
を備えている。

第３図乃至第５図は本発明にかかるオフセットベクトル
算出方法の説明図である。以下、第３図乃至第５図の説
明図に従ってオフセットベクトル算出方法を説明する。

既にモデルＭＤＬ（第２図）に対しｘ−７表面ならい（
Ｙ軸はピックフィード＠）に基いたデジタイジング処理
を行い、得られたモデルＭＤＬ面上の多数の点（デジタ
イジングポイントという）の座揺値を取り込んで点列パ
スＰＳｉ　　（ｉ＝１．２・・）（第３図）が生成され
デジタイザ１のＲＡ　Ｍ　１　ｃに記憶されているもの
とする。又、第３図において点列パスＰ　Ｓ　（ｉ−１
）或いはＰ　Ｓ　（ｉｌｌ）は点列パスＰＳｉからピッ
クフィード方向に所定量ピックフィードして生成した点
列パスである。

デジタイザ１のプロセッサｌａはＲＡＭＬｒからオフセ
ットベクトルを算出する点列パスＰＳｉ上のポイントＰ
　（ｉ、ｊ）を読み出すと共に、該ポイントＰ　（ｉ、
ｊ）に隣接する点列パス方向の２つのポイントＰ　（１
−］、Ｊ）　、　Ｐ　（１”ＬＪ）及びピックフィード
方向の２つのポイントＰ　（ｉ、ｊ−］）　、　Ｐ　（
ｉ、ｊ＋１）よりなる４点のオフセットベクトル算出補
助ポイントを求める。

ついで、プロセッサ１ａはオフセットベクトル算出ポイ
ントＰ　（ｉ、ｊ）から点列パス方向及びピックフィー
ド方向の各オフセットベクトル算出補助ポイントへの位
置ベクトルｖｋ　　（ｋ＝１．２・・）を求め、求めた
位置ベクトルｖｋからそれぞれの正規化ベクトルｖｋ’
　　（ｋ＝１，２・・）（第４図参照）を求める。

つぎに点列パス方向の２つの正規化ベクトルＶ、丈？　
の差分ベクトルＶａ　（第５図参照）を求めると共に、
前記ピックフィード方向の２つの正→７　　　→。

規化ベクトルＶ　３　　ｇ　Ｖ　４　　の差分ベクトル
ｖｂを求め、求めた２つの差分ベクトルＶａ、Ｖｂを含
む接面ＰＬｉの法線ベクトルをオフセットベクトル算出
ポイントＰ（ｉ、ｊ）におけるオフセットベクトルＶと
する。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、オフセットベクトルを算出するポ
イントと、該ポイントの点列バス方向及びピックフィー
ド方向に隣接する４点を抽出し、前記オフセットベクト
ル算出ポイントから各４点への位置ベクトルを求めると
共に求めた位置ベクトルを正規化し１点列パス方向の２
つの正規化ベクトルの差分ベクトルと、ピックフィード
方向の２つの正規化ベクトルの差分ベクトルとを求め、
求めた２つの差分ベクトルを含む接面の法線ベクトルを
前記オフセットベクトル算出ポイントにおけるオフセッ
トベクトルとするように構成したから、曲率の小さいモ
デル曲面部においても誤差の少ないオフセットベクトル
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略説明図。 第２図は本発明を具現化するシステムのブロック図。 第３図乃至第５図は本発明にかかるオフセットベクトル
算出方法の説明図。 第６図乃至第８図は従来例の説明図である。 ＰＳｉ・・点列パス、 Ｐ　（ｉ、ｊ） ・点列パスＰＳｉ上のポイント。 −〉−一÷ Ｖ　ａ　、　Ｖ　ｂ ・差分ベクトル。 ＰＬｉ・・接面、 → ■・・オフセットベクトル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の方向に沿ってモデル面をデジタイジングすること
   により点列パスを生成すると共に、１つの点列パス生成
   後に第２の方向に沿ってピックフィードして次の点列パ
   スを生成することにより得られたデジタイジングデータ
   のうち所定の点列パス上のポイントと、該ポイントに隣
   接する少なくとも点列パス方向の２ポイント及びピック
   フィード方向の２ポイントを用いて、前記点列パス上の
   ポイントにおけるオフセットベクトルを算出するオフセ
   ットベクトル算出方法において、 デジタイジングデータからオフセットベクトルを算出す
   るポイントと、該ポイントに隣接する点列パス方向の２
   つのポイント及びピックフィード方向の２つのポイント
   よりなるオフセットベクトル算出補助ポイントとを求め
   、 該オフセットベクトル算出ポイントから点列パス方向及
   びピックフィード方向の各オフセットベクトル算出補助
   ポイントへのベクトルを求めると共に求めたベクトルを
   正規化し、 前記点列パス方向の２つの正規化ベクトルの差分ベクト
   ルを求めると共に、前記ピックフィード方向の２つの正
   規化ベクトルの差分ベクトルを求め、 求めた２つの差分ベクトルを含む接面の法線ベクトルを
   前記オフセット・ベクトル算出ポイントにおけるオフセ
   ットベクトルとすることを特徴とするオフセットベクト
   ル算出方法。