JPH03208553A - Teaching method for polishing face in polishing device - Google Patents

Teaching method for polishing face in polishing device

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JPH03208553A
JPH03208553A JP551490A JP551490A JPH03208553A JP H03208553 A JPH03208553 A JP H03208553A JP 551490 A JP551490 A JP 551490A JP 551490 A JP551490 A JP 551490A JP H03208553 A JPH03208553 A JP H03208553A
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curve
determined
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plane
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Kenichi Kawada
健一 河田
Toshihiro Kaneda
兼田 敏弘
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To remarkably reduce the number of teaching points and to simplify a teaching work by obtaining the curved line between adjacent teaching points as a parametric tertiary spline curved line. CONSTITUTION:In the case of teaching the curved face stretching the curved line located on a plane in the specific direction as a polishing face, the stretched direction is teached and also plural points P1, P2 - Pn, Pn+1, Pn+2 located on the curved line on the plane vertical to the stretched direction are teached. Then, the plural teaching points P1, P2 - Pn, Pn+1, Pn+2 located on the plane are obtained as the parameters s1, s2 - sn of a parametric tertiary spline curved line. Consequently, the teaching work can be simplified and also the processing time can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 この発明はみがき装置におけるみがき面教示方法に関し
、さらに詳細にいえば、平面上の曲線を所定方向に引き
延ばした曲面をみがき面として教示する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field> The present invention relates to a method for teaching a polishing surface in a polishing device, and more specifically, to a method for teaching a curved surface obtained by stretching a curved line on a plane in a predetermined direction as a polishing surface. .

く従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 産業用ロボットを用いて金型をみがく場合には、良好な
仕上がりが要求される関係上、みがき面を常に垂直方向
からみがくことが必要であり、垂直方向からのみがきを
確実に達成するためには、みがき面を予め教示しておか
なければならない。
Prior Art and Problems to be Solved by the Invention When polishing a mold using an industrial robot, it is necessary to always polish the polished surface from the vertical direction because a good finish is required. However, in order to reliably perform brushing from the vertical direction, the surface to be brushed must be taught in advance.

従来から任意の3次元曲面をみがき面として教示する場
合には、曲面の全範囲をきめ細かく教示するか、ならい
法により曲面のパターンを記憶させるしか方法がなかっ
た。また、平面内の曲線を所定方向に引き延ばした曲面
をみがき面として教示する場合にも、任意の3次元曲面
を教示する場合と同様に曲面の全範囲をきめ細かく教示
するか、ならい法により曲面のパターンを記憶させるし
か方法がなかった。
Conventionally, when teaching an arbitrary three-dimensional curved surface as a polishing surface, the only methods were to teach the entire range of the curved surface in detail or to memorize the pattern of the curved surface by tracing. Also, when teaching a curved surface obtained by stretching a curved line in a plane in a predetermined direction as a polished surface, the entire range of the curved surface can be taught in detail in the same way as when teaching an arbitrary three-dimensional curved surface, or the curved surface can be polished using the tracing method. The only way was to memorize the pattern.

後者の曲面の場合には、平面上の曲線の方程式を得ると
ともに、引き延ばし方向を把握することができれば、教
示点の数を著しく減少させることができるのである。し
かし、平面上の曲線の方程式を得るこ゛とが実際上不可
能な場合があるので、少ない教示点数に基づいて曲線の
方程式を得ることができない。即ち、曲線が第7図(A
)に示すように、X座標値に基づいてy座標値が一意に
定まるものである場合には、 y−f (x)−Ax3+Bx2+Cx+Dで表される
方程式の係数を得るだけでよく、しかも、上記方程式が
、隣合う2つの教示点を通るという条件、各教示点にお
いて隣の曲線の接線ベクトルと等しい接線ベクトルを有
するという条件を満足すればよいのであるから、上記方
程式の係数を一意に決定することができる。しかし、曲
線が第7図(B)に示すように、X座標値に基づいてy
座標値が一意に定まらないものである場合には、単にy
−f(x)で表される方程式の係数を得るだけではみが
き作業のための教示データとして用いることができない
のであり、媒介変数を用いて表される方程式y−fy 
 (s)およびx−fx  (s)の係数を得なければ
ならない。具体的には、バラメトリックな3次スプライ
ン曲線y−Ay s  +By s2+Cy s+Dy
、3 x−Ax s  +BX s2+Cx s+Dx3 で表されるのであるからー、上記の条件だけ冫では全て
の係数を一意に決定することができない。
In the case of the latter curved surface, if the equation of the curve on the plane can be obtained and the stretching direction can be determined, the number of teaching points can be significantly reduced. However, since it may be practically impossible to obtain the equation of a curve on a plane, it is not possible to obtain the equation of the curve based on a small number of teaching points. That is, the curve shown in Fig. 7 (A
), if the y coordinate value is uniquely determined based on the Since the equation only needs to satisfy the conditions that it passes through two adjacent teaching points and that each teaching point has a tangent vector equal to the tangent vector of the adjacent curve, the coefficients of the above equation can be uniquely determined. be able to. However, as shown in FIG. 7(B), the curve is
If the coordinate value is not uniquely determined, simply y
Simply obtaining the coefficients of the equation expressed by -f(x) cannot be used as teaching data for brushing work, and the equation y-fy expressed using parametric variables
(s) and the coefficients of x-fx (s) must be obtained. Specifically, a parametric cubic spline curve y−Ay s +By s2+Cy s+Dy
, 3 x-Ax s +BX s2+Cx s+Dx3 Therefore, it is not possible to uniquely determine all the coefficients only under the above conditions.

したがって、平面内の曲線を所定方向に引き延ばした曲
面をみがき面として教示する場合には、曲面の全範囲を
きめ細かく教示するしか方法がなかった。
Therefore, when teaching a curved surface obtained by stretching a curved line in a plane in a predetermined direction as a polishing surface, the only way is to teach the entire range of the curved surface in detail.

く発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
平面上の曲線を所定方向に引き延ばした形状の曲面を教
示するに当って教示点数を大幅に減少させることができ
る新規なみがき面教示方法を提供することを目的として
いる。
Purpose of the invention> This invention was made in view of the above problems,
It is an object of the present invention to provide a novel polishing surface teaching method that can greatly reduce the number of teaching points when teaching a curved surface having a shape in which a curved line on a plane is stretched in a predetermined direction.

<alliを解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明のみがき装置に
おけるみがき面教示方法は、平面上の曲線を所定方向に
引き延ばした曲面を教示するに当って、引き延ばされた
方向を教示するとともに、引き延ばされた方向に対して
垂直な平面上で曲線上の複数の点を教示し、平面上の複
数の教示点をパラメトリックな3次スプライン曲線の媒
介変数として得る方法である。そして、この発明におい
てみがき装置とは、金型、プラスチック型等の表面仕上
、模型の表面仕上等を行なう装置を含む概念として使用
される。
<Means for solving alli> In order to achieve the above-mentioned object, the polishing surface teaching method in the polishing device of the present invention teaches a curved surface obtained by stretching a curved line on a plane in a predetermined direction. In addition to teaching the stretched direction, multiple points on the curve are taught on a plane perpendicular to the stretched direction, and the multiple teaching points on the plane are used as parameters of a parametric cubic spline curve. This is the way to obtain it. In this invention, the term "polishing device" is used as a concept that includes devices for finishing the surface of metal molds, plastic molds, etc., surface finishing of models, and the like.

但し、隣合う教示点間を1つの曲線セグメントとし、こ
の曲線セグメントの端点の座標値と、端点における接線
ベクトルが隣の曲線セグメントの一方の端点における接
線ベクトルと等しいこと、および該当する曲線セグメン
トが隣の曲線セグメントの他方の端点を通ることという
条件とから該当する曲線セグメントをバラメトリックな
3次スプライン曲線として求め、求められたバラメトリ
ックな3次スプライン曲線の媒介変数として上記教示点
を得る方法であることが好ましい。また、この教示方法
により求められた3次スプライン曲線群に基づいて教示
点の端点同士め長さを曲線上の長さとして求め、求めた
長さに基づいて各教示点における媒介変数を求め、求め
られた媒介変数に基づいて再度各曲線セグメントの係数
を求める方法であることが好ましい。
However, the distance between adjacent teaching points is one curve segment, and the coordinate value of the end point of this curve segment and the tangent vector at the end point are equal to the tangent vector at one end point of the adjacent curve segment, and the corresponding curve segment is A method of obtaining the corresponding curve segment as a parametric cubic spline curve based on the condition that it passes through the other end point of the adjacent curve segment, and obtaining the above teaching point as a parameter of the obtained parametric cubic spline curve. It is preferable that Also, based on the cubic spline curve group obtained by this teaching method, the length between the end points of the teaching points is determined as the length on the curve, and the parametric variable at each teaching point is determined based on the determined length. Preferably, the coefficients of each curve segment are determined again based on the determined parameter.

これらの場合において、みがき面として教示すべき曲面
としては、平面上の曲線を、その平面と垂直な方向に引
き延ばした曲面であってもよく、または平面上の曲線を
、その平面上の直線を軸とする同転方向に引き延ばした
曲面であってもよい。
In these cases, the curved surface to be taught as a polishing surface may be a curved surface obtained by stretching a curved line on a plane in a direction perpendicular to that plane, or a curved surface on a plane drawn by stretching a straight line on that plane. It may be a curved surface stretched in the direction of rotation about the axis.

く作用〉 以上のみがき面教示方法であれば、平面上の曲線を所定
方向に引き延ばした曲面を教示するに当って、引き延ば
された方向を教示するとともに、引き延ばされた方向に
対して垂直な平面上で曲線上の複数の点を教示し、平面
上の複数の教示点をパラメトリックな3次スプライン曲
線の媒介変数として得るのであるから、少ない教示点に
基づいて曲面を教示でき、教示作業を簡素化できるとと
もに、処理時間を短縮できる。この場合において、隣合
う教示点間を1つの曲線セグメントとし、この曲線セグ
メントの端点の座標値と、端点における接線ベクトルが
隣の曲線セグメントの一方の端点における接線ベクトル
と等しいこと、および該当する曲線セグメントが隣の曲
線セグメントの他方の端点を通ることという条件とから
該当する曲線セグメントをパラメトリックな3次スプラ
イン曲線として求め、求められたバラメトリックな3次
スプライン曲線の媒介変数として教示点を得る方法であ
れば、滑らかに連続する曲線セグメントが隣合う両教示
点のみならず次の教示点をも通ると仮定しているのであ
るから、バラメトリックな3次スプライン曲線の係数を
一意に決定するに足りる条件を得ることができ、曲線を
高精度に近似できることに伴なって曲面をも高精度に近
似できる。また、この教示方法により求められた3次ス
プライン曲線群に基づいて教示点の端点同士の長さを曲
線上の長さとして求め、求めた長さに基づいて各教示点
における媒介変数を求め、求められた媒介変数に基づい
て再度各曲線セグメントの係数を求める方法である場合
には、教示点間の長さを直線距離として近似するのでは
なく、近似された曲線上の長さとして近似できるので、
近似精度を一層高めることができる。
With the above-described method for teaching a polished surface, when teaching a curved surface obtained by stretching a curved line on a plane in a predetermined direction, it not only teaches the stretched direction but also Since multiple points on the curve are taught on a perpendicular plane and the multiple teaching points on the plane are obtained as parameters of a parametric cubic spline curve, the curved surface can be taught based on a small number of teaching points. The teaching work can be simplified and the processing time can be shortened. In this case, the area between adjacent teaching points is one curve segment, and the coordinate values of the end points of this curve segment and the tangent vector at the end points are equal to the tangent vector at one end point of the adjacent curve segment, and the corresponding curve A method of obtaining a corresponding curve segment as a parametric cubic spline curve based on the condition that the segment passes through the other end point of an adjacent curve segment, and obtaining a teaching point as a parameter of the obtained parametric cubic spline curve. If so, it is assumed that a smoothly continuous curve segment passes not only through both adjacent teaching points but also through the next teaching point, so it is necessary to uniquely determine the coefficients of a parametric cubic spline curve. Since sufficient conditions can be obtained and curves can be approximated with high precision, curved surfaces can also be approximated with high precision. Also, based on the cubic spline curve group obtained by this teaching method, the length between the end points of the teaching points is determined as the length on the curve, and the parameter at each teaching point is determined based on the determined length. If the method is to calculate the coefficients of each curve segment again based on the determined parametric variables, the length between the teaching points can be approximated as the length on the approximated curve rather than as a straight line distance. So,
Approximation accuracy can be further improved.

これらの場合において、みがき面として教示すべき曲面
が、平面上の証線を、その平面と垂直な方向に引き延ば
した曲面であれば、直交座標系で表現された教示点を媒
介変数と引き延ばし方向の座標とで定まる面上に写像す
ればよく、上記と同様の作用を達成できる。また、みが
き面として教示すべき曲面が、平面上の曲線を、その平
面上の直線を軸とする回転方向に引き延ばした曲面であ
れば、円筒座標系で表現された教示点を媒介変数と引き
延ばし方向の座標としての回転角とで定まる面上に写像
することにより上記と同様の作用を達成できる。
In these cases, if the curved surface to be taught as a polishing surface is a curved surface obtained by stretching a proof line on a plane in a direction perpendicular to the plane, the teaching point expressed in the orthogonal coordinate system is used as a parameter and the stretching direction. It is sufficient to map onto a plane determined by the coordinates of , and the same effect as above can be achieved. In addition, if the curved surface to be taught as a polishing surface is a curved surface that is a curved line on a plane stretched in the direction of rotation around a straight line on that plane, the teaching point expressed in the cylindrical coordinate system is stretched as a parameter. The same effect as above can be achieved by mapping onto a plane determined by the rotation angle as the coordinate of the direction.

く実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。Example Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing examples.

第1図はこの発明のみがき面教示方法の一実施例を示す
フローチャートであり、ステップ■において引き延ばし
方向を教示するための教示を直交座標系上で行ない、ス
テップ■において、引き延ばし方向に対して垂直な平面
上で複数の点の教示を直交座標系上で行なう。そして、
ステップ■において、ステップ■で得られた教示点の座
標に基づいて隣合う教示点間の長さに対応して媒介変数
を求め、ステップ■において、ステップ■で得られた媒
介変数に基づいてパラメトリックな3次スプライン曲線
の集合として表現される曲線の各3次スプライン曲線の
方程式を求め、ステップ■において、上記方程式の媒介
変数と引き延ばし方向の座標とで定まる面上にみがき面
を写像し、ステップ■において、写像されたみがき面を
補関し、ステップ■において補間結果および該当する曲
線の方程式に基づいて直交座標一系上での座標値および
法線方向を算出する。但し、ステップ■については、み
がき作業を行なう場合に実行させるようにしてもよい。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the method for teaching a polished surface of the present invention. In step (2), teaching for teaching the stretching direction is performed on an orthogonal coordinate system; The teaching of multiple points on a flat plane is performed on an orthogonal coordinate system. and,
In step ■, a parametric variable is calculated based on the length between adjacent teaching points based on the coordinates of the teaching point obtained in step ■, and in step ■, a parametric variable is calculated based on the parametric variable obtained in step ■. The equation of each cubic spline curve of the curve expressed as a set of cubic spline curves is determined, and in step (2), the polished surface is mapped onto a surface determined by the parametric variables of the above equation and the coordinates in the stretching direction. In step (2), the mapped polished surface is interpolated, and in step (2), the coordinate values and normal direction on the orthogonal coordinate system are calculated based on the interpolation result and the equation of the corresponding curve. However, step (2) may be executed when polishing work is performed.

第2図はステップ■■の処理の一例を詳細に説明するフ
ローチャートであり、第3図(B)に示すように、ステ
ップ■で得られた教示点P1の数がnであり、隣合う教
示点間の曲線セグメントSiの数がn−1の場合に対応
している。尚、各教示点P1における媒介変数の値をs
iとしている。
FIG. 2 is a flowchart illustrating in detail an example of the process of step ■■. As shown in FIG. 3 (B), the number of teaching points P1 obtained in step ■ is n, and This corresponds to the case where the number of curve segments Si between points is n-1. Note that the value of the parameter at each teaching point P1 is s
It is set as i.

ステップ■において51 −0に初期設定するとともに
、si 一ΣPjPj+1(但しi−2〜n−1)に設
定する。
In step (2), initialization is made to 51 -0, and si -ΣPjPj+1 (however, i-2 to n-1) is set.

そして、ステップ@において、教示点PI.P2を端点
とする曲線セグメントS1を求める。具体的には、曲線
セグメントSlが教示点P1.P2のみならず、教示点
P3をも通ると仮定し、しかも教示点Plにおける曲率
を0として方程式y−Ay s” +By s2+Cy
 s十DyX−AX s” +BX s2+Cx s+
Dxの全ての係数を算出することにより曲線セグメン}
Slを求める。即ち、各座標について、教示点P L.
P 2.P 3を通ることにより3つの条件式が得られ
、教示点PIにおける曲率がOであることにより1つの
条件式が得られるのであるから、上記方程式の係数を一
意に決定することができる。
Then, in step @, the teaching point PI. A curve segment S1 having P2 as an end point is determined. Specifically, the curve segment Sl is at the teaching point P1. Assuming that it passes through not only P2 but also teaching point P3, and assuming that the curvature at teaching point Pl is 0, the equation y-Ay s" + By s2 + Cy
s1DyX-AX s” +BX s2+Cx s+
curve segment by calculating all coefficients of Dx}
Find Sl. That is, for each coordinate, the teaching point PL.
P2. Since three conditional expressions are obtained by passing through P3, and one conditional expression is obtained by the curvature at the teaching point PI being O, the coefficients of the above equation can be uniquely determined.

その後、ステップ[相]においてiを1に設定し、ステ
ップ[有]においてiを1だけ増加させる。
Thereafter, i is set to 1 in step [phase], and i is increased by 1 in step [yes].

そして、ステップ■において、教示点Pi,P 141
を端点とする曲線セグメントS1を求める。
Then, in step ■, the teaching point Pi, P 141
Find a curve segment S1 whose end point is .

具体的には、曲線セグメントS1が教示点P1,P1+
1のみならず、教示点P i+2をも通ると仮定し、し
かも教示点P1における接線ベクトルが先行する曲線セ
グメントS1−1の教示点PIにおける接線ベクトルと
等しいことを条件として方程式y−Ay s3+By 
s2+Cy s+Dyx−Ax s3+Bx s2+C
x s十Dxの全ての係数を算出することにより曲線セ
グメントSiを求める。
Specifically, the curve segment S1 is the teaching point P1, P1+
The equation y-Ay s3+By is assumed to pass not only through 1 but also through the teaching point P i+2, and on the condition that the tangent vector at the teaching point P1 is equal to the tangent vector at the teaching point PI of the preceding curve segment S1-1.
s2+Cy s+Dyx-Ax s3+Bx s2+C
The curve segment Si is determined by calculating all the coefficients of x s + Dx.

その後、ステップ[相]においてiがn−2と等しいか
否かを判別し、等しくなければステップ■■の処理を反
復する。逆に、ステップ[相]においてiがn−2と等
しいと判別された場合には、ステップ@において、直前
にステップ■において求められた曲線セグメントS n
−2の方程式を最後の曲線セグメントS n−1の方程
式としてそのまま採用する。即ち、最後の曲線セグメン
トS n−1については、次の曲線セグメントが存在し
ない関係上、ステップ■をそのまま適用しても方程式の
係数を一意に決定できないので、〜前の曲線セグメント
S n−2の方程式をそのまま採用するのである。但し
、最後の曲線セグメントS n−1については前の曲線
セグメントS n−2の方程式をそのまま採用すること
が予め分っているのであるから、可能な限り誤差が少な
くなるように教示点P n−1を設定すればよい。
Thereafter, in step [phase], it is determined whether or not i is equal to n-2, and if it is not equal, the process of step 2 is repeated. Conversely, if it is determined in step [phase] that i is equal to n-2, in step @, the curve segment S n obtained immediately before in step ■
-2 is directly adopted as the equation for the last curve segment S n-1. That is, for the last curve segment S n-1, since the next curve segment does not exist, the coefficients of the equation cannot be uniquely determined even if step (2) is applied as is. The equation is adopted as is. However, since it is known in advance that for the last curve segment S n-1, the equation of the previous curve segment S n-2 will be adopted as is, the teaching point P n is set so that the error is as small as possible. It is sufficient to set -1.

第3図はみがき面教示動作を概略的に説明する図であり
、同図(A)に示す曲面を教示する場合を示している。
FIG. 3 is a diagram schematically explaining the operation of teaching the polished surface, and shows a case where the curved surface shown in FIG. 3(A) is taught.

同図(A)においてP 1.P 2.−P n.P n
+1.Pn◆2は教示点であり、直交座標系での座標値
(xi.yi.zi)(但し、i am l〜n+2)
が教示される。そして、各教示点Piに対応する媒介変
数Sをsjで表しており、教示点Pi.Pi+1で規定
される曲線セグメントSをStで表している。
In the same figure (A), P1. P2. -P n. P n
+1. Pn◆2 is the teaching point, and the coordinate value (xi.yi.zi) in the orthogonal coordinate system (however, i am l~n+2)
is taught. The parameter S corresponding to each teaching point Pi is represented by sj, and the teaching point Pi. The curve segment S defined by Pi+1 is represented by St.

また、P1.P2.・・・Pnは引き延ばし方向と垂直
な平面上での曲線を教示するための教示点であり(同図
(B)参照) 、P n”l,P n+2は引き延ばし
方向を教示するための教示点である。
Also, P1. P2. ...Pn is a teaching point for teaching a curve on a plane perpendicular to the stretching direction (see (B) in the same figure), and Pn''l and Pn+2 are teaching points for teaching the stretching direction. It is.

ここで、媒介変数Sは、S1−ΣPjPj+1(但し、
s l = 0)で表されるのであるから、上記曲面は
s−z面上で長方形として表される(同図(C)参照)
。即ち、曲面上の点は、媒介変数Sと2座標値とに基づ
いて簡単に補開演算により算出できる。
Here, the parameter S is S1-ΣPjPj+1 (however,
s l = 0), the above curved surface is represented as a rectangle on the sz plane (see figure (C)).
. That is, points on the curved surface can be easily calculated by compensating the parameter S and the two coordinate values.

また、パラメトリックな3次スプライン曲線は上述のよ
うに一意に定まるのであるから、曲線セグメントSiは y−fyi(s)−Ay1s  +Byis2+Cyi
s+.3 Dyi x−fxi(s) −Ax1s  +Bxis2+Cx
is十.3 Dxi として得られ、同図(D)(E)に示すように、媒介変
数の値が定まれば、X座標値およびy座標値が一意に定
まる。
Furthermore, since the parametric cubic spline curve is uniquely determined as described above, the curve segment Si is y-fyi(s)-Ay1s +Byis2+Cyi
s+. 3 Dyi x-fxi(s) -Ax1s +Bxis2+Cx
is ten. 3 Dxi, and as shown in (D) and (E) in the figure, once the values of the parametric variables are determined, the X coordinate value and the y coordinate value are uniquely determined.

したがって、媒介変数Sをバラメトリックな3次スプラ
イン曲線の軌跡の長さに対応させておき、しかも軌跡の
長さに対応させて該当する曲線セグメントを選択するこ
とにより曲面の全範囲にわたる教示を達成できる。
Therefore, by making the parametric variable S correspond to the length of the locus of the parametric cubic spline curve and selecting the corresponding curve segment in correspondence with the length of the locus, teaching over the entire range of the curved surface can be achieved. can.

く実施例2〉 第4図はこの発明のみがき面教示方法の他の実施例を示
すフローチャートであり、ステップ■において引き延ば
し方向を教示するための教示を直交座標系上で行ない、
ステップ■において、引き延ばし方向に対して垂直な平
面上で複数の点の教示を直交座標系上で行なう。そして
、ステップ■において、ステップ■で得られた教示点の
座標に基づいて隣合う教示点間の長さに対応して媒介変
数を求め、ステップ■において、ステップ■で得られた
媒介変数に基づいてパラメトリックな3次スプライン曲
線の集合として表現される曲線の各3次スプライン曲線
の方程式を求め、ステップ■において、ステップ■で求
められた各3次スプライン曲線に基づいて各教示点間の
長さを算出して、各教示点に対応する媒介変数を求め、
ステップ■において、ステップ■で得られた媒介変数に
基づいてパラメトリックな3次スプライン曲線の集合と
して表現される曲線の各3次スプライン曲線の方程式を
求め、ステップ■において、上記方程式の媒介変数と引
き延ばし方向の座標とで定まる面上にみがき面を写像し
、ステップ■において、写像されたみがき面を補関し、
ステップ■において補間結果および該当する曲線の方程
式に基づいて直交座標系上での座標値および法線方向を
算出する。但し、ステップ■については、みがき作業を
行なう場合に実行させるようにしてもよい。
Embodiment 2 FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the brushing surface teaching method of the present invention, in which teaching of the stretching direction is performed on an orthogonal coordinate system in step
In step (2), a plurality of points are taught on a plane perpendicular to the stretching direction on an orthogonal coordinate system. Then, in step ■, a parametric variable is determined based on the length between adjacent teaching points based on the coordinates of the teaching point obtained in step ■, and in step ■, a parametric variable is determined based on the parametric variable obtained in step ■. The equation of each cubic spline curve of the curve expressed as a set of parametric cubic spline curves is determined using the method, and in step (2), the length between each teaching point is determined based on each cubic spline curve determined in step (2). Calculate and find the mediating variable corresponding to each teaching point,
In step ■, the equation of each cubic spline curve of the curve expressed as a set of parametric cubic spline curves is determined based on the parametric variables obtained in step ■, and in step ■, the parametric variables and extension of the above equation are calculated. The polished surface is mapped onto the surface determined by the coordinates of the direction, and in step (2), the mapped polished surface is interpolated,
In step (2), coordinate values and normal direction on the orthogonal coordinate system are calculated based on the interpolation result and the equation of the corresponding curve. However, step (2) may be executed when polishing work is performed.

第5図はステップ■■の処理の一例を詳細に説明するフ
ローチャートであり、第3図(B)に示すように、ステ
ップ■で得られた教示点Piの数がnであり、隣合う教
示点間の曲線セグメントS1の数がn−1の場合に対応
している。尚、各教示点Piにおける媒介変数の値をs
Niとしている。
FIG. 5 is a flowchart illustrating in detail an example of the process of step ■■. As shown in FIG. 3(B), the number of teaching points Pi obtained in step ■ is n, and This corresponds to the case where the number of curve segments S1 between points is n-1. Note that the value of the parameter at each teaching point Pi is s
It is set as Ni.

ステップ■においてsN1=oに初期設定するとともに
、 sN1−f   (f −xi (s) ) 2+(f
−yi(s)) 2dsに設定する。
In step ■, sN1=o is initialized, and sN1−f (f −xi (s) ) 2+(f
-yi(s)) Set to 2ds.

その後、ステップ@からステップ@において第2図のフ
ローチャート←ステップ@からステップ@と同様に3次
スプライン曲線の係数を算出する。
Thereafter, from step @ to step @, the coefficients of the cubic spline curve are calculated in the same manner as in the flowchart of FIG. 2.

但し、ステップ@については、第4図のフローチャート
と同様に変更することが可能である。
However, step @ can be changed in the same way as in the flowchart of FIG.

したがって、この実施例においては、先ず、隣合う教示
点間の長さを直線近似により求め、この長さに基づいて
得られた媒介変数を用いて曲線セグメント群を求め、次
いで、求められた曲線セグメント群に基づいて隣合う教
示点間の長さを曲線近似により再び求め、この長さに基
づいて得られた媒介変数を用いて再び曲線セグメント群
を求める二とになり、近似精度を一層高めることができ
る。
Therefore, in this example, first, the length between adjacent teaching points is determined by linear approximation, a group of curve segments is determined using the parametric variables obtained based on this length, and then the determined curve The length between adjacent teaching points is determined again by curve approximation based on the segment group, and the curve segment group is determined again using the parametric variables obtained based on this length, which further improves the approximation accuracy. be able to.

そして、実陛に金型のみがき作業を行なう場合には、予
め設定されたみかきパターンに基づいてs−z面内でみ
がき軌跡を1成し、このみがき軌跡に基づいて直交座標
系における座標値(x,y.2)および法線方向(f−
x  (s),f−)’  (s)0)  X (0.
0.1)   (但し、 は転置)を算出し、みがきツ
ールを法線方向に向かせることにより、常にみがき面に
対して垂直にみがきツールを当てることができ、みがき
作業効率を向上させることができるとともに、良好な仕
上がりを達成できる。
When actually polishing a mold, one polishing trajectory is created in the s-z plane based on a preset polishing pattern, and the coordinates in the orthogonal coordinate system are determined based on this polishing trajectory. value (x, y.2) and normal direction (f-
x (s), f-)' (s)0) X (0.
By calculating 0.1) (where is transposed) and orienting the polishing tool in the normal direction, the polishing tool can always be applied perpendicular to the polishing surface, improving the polishing work efficiency. At the same time, it is possible to achieve a good finish.

く実施例3〉 第6図は回転体をみがき曲面とする場合における教示動
作を概略的に説明する図であり、先ず、回転軸を教示し
ておいて、回転軸を含む平面上の曲線を上記実施例と同
様に教示するだけでよく、簡単に曲面の教示を達成でき
る。
Embodiment 3 Fig. 6 is a diagram schematically explaining the teaching operation when the rotating body has a polished curved surface.First, the rotation axis is taught, and the curve on the plane including the rotation axis is taught. It is only necessary to teach in the same manner as in the above embodiment, and teaching of curved surfaces can be easily accomplished.

但し、この実施例の場合には、直交座標系に替えて円筒
座標系を採用するだけでよく、円筒座標系(x.y, 
 θ)で表現された教示点をS−θ面上に写像すればよ
い。
However, in the case of this embodiment, it is only necessary to adopt a cylindrical coordinate system instead of the orthogonal coordinate system, and the cylindrical coordinate system (x, y,
The teaching point expressed by θ) may be mapped onto the S-θ plane.

く発明の効果〉 以上のようにこの発明は、隣合う教示点間の曲線をパラ
メトリツクな3次スプライン曲線として得るので、教示
すべき点の数を著しく減少することができ、教示作業を
簡素化できるとともに、必要なデータが少ないことに伴
なって処理時間を短縮できるという特有の処果を奏する
Effects of the Invention> As described above, the present invention obtains the curve between adjacent teaching points as a parametric cubic spline curve, so the number of points to be taught can be significantly reduced, simplifying the teaching work. It has the unique advantage of being able to reduce the amount of data required and shorten the processing time.

第2の発明は、隣合う教示点間の曲線を、両教示点と、
さらに隣の教示点を通ることおよび一方の教示点におけ
る接線ベクトルが隣の曲線の接線ベクトルと等しいこと
という条件とから一意に決定できるので、教示すべき点
の数を著しく減少することができ、教示作業を簡素化で
きるとともに、必要なデータが少ないことに伴なって処
理時間を短縮できるという特有の効果を奏する。
In the second invention, the curve between adjacent teaching points is defined as both teaching points,
Furthermore, since it can be uniquely determined based on the conditions that the teaching point passes through the adjacent teaching point and the tangent vector at one teaching point is equal to the tangent vector of the adjacent curve, the number of points to be taught can be significantly reduced. This has the unique effect of simplifying the teaching work and shortening the processing time as less data is required.

第3の発明は、媒介変数を直線近似して得られた曲線に
基づいて再度媒介変数を得、この媒介変数に基づいて曲
線を得るのであるから、近似精度を高めることができる
という特有の効果を奏する。
The third invention has the unique effect that the approximation accuracy can be improved because the parametric variables are obtained again based on the curve obtained by linear approximation of the parametric variables, and the curve is obtained based on this parametric variable. play.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明のみがき面教示方法の一実施例を示す
フローチャート、 第2図は第1図のフローチャートのステップ■■の処理
の一例を詳細に説明するフローチャート、第3図はみが
き面教示動作を概略的に説明する図、 第4図はこの発明のみがき面教示方法の他の実施例を示
すフローチャート、 第5図は′!J4図のフローチャートのステップ■■の
処理の一例を詳細に説明するフローチャート、第6図は
回転体をみがき曲面とする場合における教示動作を概略
的に説明する図、 第7図は方程式の係数を決定できる曲線と決定できない
曲線とを示す図。 (PI  )  (P2  )−  (Pn  )  
(Pn+1  )  (Pn+2  )・・・教示点、
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the brushing surface teaching method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart explaining in detail an example of the process of step ■■ in the flowchart of FIG. 1, and FIG. 3 is a brushing surface teaching operation FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the teaching method for brushing surfaces of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating '! A flowchart that explains in detail an example of the process of step ■■ in the flowchart of Figure J4, Figure 6 is a diagram that schematically explains the teaching operation when the rotating body is a polished curved surface, and Figure 7 shows the coefficients of the equation. A diagram showing curves that can be determined and curves that cannot be determined. (PI) (P2)-(Pn)
(Pn+1) (Pn+2)...Teaching point,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、平面上の曲線を所定方向に引き延ばした曲面をみが
き面として教示する方法であって、引き延ばされた方向
を教示するとともに、引き延ばされた方向に対して垂直
な平面上で曲線上の複数の点を教示し、平面上の複数の
教示点をパラメトリックな3次スプライン曲線の媒介変
数として得ることを特徴とするみがき装置におけるみが
き面教示方法。 2、隣合う教示点間を1つの曲線セグメントとし、この
曲線セグメントの端点の座標値と、端点における接線ベ
クトルが隣の曲線セグメントの一方の端点における接線
ベクトルと等しいこと、および該当する曲線セグメント
が隣の曲線セグメントの他方の端点を通ることという条
件とから、該当する曲線セグメントをパラメトリックな
3次スプライン曲線として求め、求められたパラメトリ
ックな3次スプライン曲線の媒介変数として上記教示点
を得る上記特許請求の範囲第1項記載のみがき装置にお
けるみがき面教示方法。 3、特許請求の範囲第2項の方法により求められた3次
スプライン曲線群に基づいて教示点の端点同士の長さを
曲線上の長さとして求め、求めた長さに基づいて各教示
点における媒介変数を求め、求められた媒介変数に基づ
いて再度各曲線セグメントの係数を求めるみがき装置に
おけるみがき面教示方法。
[Claims] 1. A method of teaching a curved surface obtained by stretching a curved line on a plane in a predetermined direction as a polishing surface, the method teaching the stretched direction and also A method for teaching a polishing surface in a polishing device, characterized in that a plurality of points on a curve are taught on a perpendicular plane, and the plurality of teaching points on the plane are obtained as parameters of a parametric cubic spline curve. 2. The area between adjacent teaching points is one curve segment, and the coordinate value of the end point of this curve segment and the tangent vector at the end point are equal to the tangent vector at one end point of the adjacent curve segment, and the corresponding curve segment is Based on the condition that the curve segment passes through the other end point of the adjacent curve segment, the corresponding curve segment is determined as a parametric cubic spline curve, and the above-mentioned teaching point is obtained as a parameter of the determined parametric cubic spline curve. A method for teaching a polishing surface in a polishing device according to claim 1. 3. Based on the cubic spline curve group obtained by the method set forth in claim 2, the length between the end points of the teaching points is determined as the length on the curve, and each teaching point is determined based on the determined length. A method for teaching a polishing surface in a polishing device, in which a parametric variable is determined, and a coefficient of each curve segment is determined again based on the determined parameter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06138928A (en) * 1992-10-26 1994-05-20 Mitsubishi Electric Corp Numerical controller
JP2006202066A (en) * 2005-01-21 2006-08-03 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Apparatus for creating model of curve or curved surface using three-dimensional computer graphics and its system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01100606A (en) * 1987-10-13 1989-04-18 Fanuc Ltd Numerical controller

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