JPH0329540B2 - - Google Patents
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- JPH0329540B2 JPH0329540B2 JP15799082A JP15799082A JPH0329540B2 JP H0329540 B2 JPH0329540 B2 JP H0329540B2 JP 15799082 A JP15799082 A JP 15799082A JP 15799082 A JP15799082 A JP 15799082A JP H0329540 B2 JPH0329540 B2 JP H0329540B2
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- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims description 23
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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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/4202—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the programme medium using a drawing, a model
- G05B19/4207—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the programme medium using a drawing, a model in which a model is traced or scanned and corresponding data recorded
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、倣い動作の数値情報化方式に関し、
特にモデル形状の法線方向の数値情報化方式に関
する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a method for converting a copying motion into numerical information,
In particular, it relates to numerical information processing in the normal direction of model shapes.
一般に、工作機械を用いてモデル形状と同一の
形状にワークを加工する際には、スタイラスによ
り倣い動作を行わせることによりモデル形状を数
値情報化し、得られた数値情報に基づいてNC加
工が行われる。 Generally, when machining a workpiece into the same shape as a model using a machine tool, the model shape is converted into numerical information by performing a tracing motion with a stylus, and NC machining is performed based on the obtained numerical information. be exposed.
第１図には、モデル形状の倣い動作を行うシス
テムが示される。第１図において、モデル１は、
固定台２上に固定され、スタイラス３により倣い
動作が行われる。スタイラス３は支持部材４に取
り付けられており、駆動電動機MX、MY、MZに
より３方向いに移動させられる。各駆動電動機
MX、MY、MZは、倣い動作制御装置５からの駆
動信号により動作させられる。倣い動作制御装置
５には、スタイラス３の変位量信号および３軸の
位置検出器DX、DY、DZからの位置検出信号が入
力される。スタイラス３は、一般に１つの方向例
えばＹ方向の位置を一定にしてＸ−Ｚ平面内にお
いてモデル１の形状に沿つて移動させられる。ス
タイラス３の描く軌跡は、倣い動作制御装置５に
おいて数値情報化される。一つのＸ−Ｚ平面につ
いてのスタイラス３の移動が完了すると、Ｙ方向
の位置を変化させ、別のＸ−Ｚ平面に対して同様
の動作が繰返される。 FIG. 1 shows a system that performs a copying operation of a model shape. In Figure 1, model 1 is
It is fixed on a fixed base 2, and a stylus 3 performs a copying operation. The stylus 3 is attached to a support member 4 and is moved in three directions by drive motors M X , M Y , M Z . Each drive motor
M X , M Y , and M Z are operated by drive signals from the copying motion control device 5 . A displacement signal of the stylus 3 and position detection signals from the three-axis position detectors D X , D Y , and D Z are input to the copying motion control device 5 . The stylus 3 is generally moved along the shape of the model 1 in the XZ plane while keeping its position constant in one direction, for example the Y direction. The locus drawn by the stylus 3 is converted into numerical information by the copying motion control device 5. When the movement of the stylus 3 on one X-Z plane is completed, the position in the Y direction is changed and the same operation is repeated on another X-Z plane.
前記の倣い動作において、スタイラス３は、一
定の押圧でモデル１に押し付けられており、従つ
てスタイラス３の先端部は、第２図に示されるよ
うに通常の位置O2より変位している。このスタ
イラス３の変化量εは、差動トランス等により検
出され、倣い動作制御装置５に入力される。従つ
て、モデル形状の軌跡の数値情報化を行う際に
は、スタイラス３の位置情報に対して前記の変位
量εを補正することが従来行われている。また、
前記の変位量εは、モデル形状に対する法線ベク
トルと見なすことができ、モデル形状の数値情報
に基づいてNC加工を行う際にスタイラス径とカ
ツタ径が異なる場合のカツタ径オフセツトを行う
ためのベクトル情報として使用することが考えら
れる。 In the above-mentioned tracing operation, the stylus 3 is pressed against the model 1 with a constant pressure, so that the tip of the stylus 3 is displaced from its normal position O2 , as shown in FIG. The amount of change ε of the stylus 3 is detected by a differential transformer or the like, and is input to the copying motion control device 5. Therefore, when converting the locus of the model shape into numerical information, it has conventionally been done to correct the displacement amount ε with respect to the position information of the stylus 3. Also,
The above displacement amount ε can be regarded as a normal vector to the model shape, and is a vector used to offset the cutter diameter when the stylus diameter and cutter diameter are different when performing NC machining based on the numerical information of the model shape. It can be considered to be used as information.
ところが、前記の倣い動作を実行した場合に、
実際に得られる変位量は倣い方向に対する摩擦に
よりモデル形状に対して垂直ベクトルとはならな
い。しかも、この摩擦はモデルの材質および表面
状態により変化するため、定量的に摩擦量の補正
処理を行うことは困難である。従つて、モデル形
状に対してより忠実にNC加工を行わせるために
は、モデル形状に対するより精度の高い垂直ベク
トルを求めることが要求される。 However, when performing the above-mentioned copying operation,
The amount of displacement actually obtained does not become a vector perpendicular to the model shape due to friction in the scanning direction. Furthermore, since this friction changes depending on the material and surface condition of the model, it is difficult to quantitatively correct the amount of friction. Therefore, in order to perform NC machining more faithfully to the model shape, it is required to find a more accurate perpendicular vector to the model shape.
本発明の目的は、倣い動作の数値情報化におい
て、より精度の高いモデル形状の法線方向を求め
ることにある。 An object of the present invention is to obtain a more accurate normal direction of a model shape in converting a tracing operation into numerical information.
本発明においては、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方
向に移動し得るようにしたスタイラスによりモデ
ル形状を追跡してモデル形状の数値情報を得る倣
い動作において、スタイラスの変位量ベクトルの
３方向成分のうち、スタイラスの倣い面に含まれ
る成分をスタイラスの移動位置の数値情報ベクト
ルに対して垂直な方向に補正し、倣い面に垂直な
方向の変位量ベクトル成分をそのまま用いること
によりモデル形状の垂直方向ベクトルを求めるよ
うにした、倣い動作の数値情報化方式が提供され
る。 In the present invention, in a tracing operation for tracking a model shape and obtaining numerical information about the model shape using a stylus that can move in three axes (X, Y, and Z axes), three of the displacement vectors of the stylus are used. Of the directional components, the component included in the stylus scanning surface is corrected in the direction perpendicular to the numerical information vector of the stylus movement position, and the displacement vector component in the direction perpendicular to the scanning surface is used as is to create the model shape. Provided is a method for converting the tracing motion into numerical information, which calculates the vertical direction vector of the motion.
本発明の一実施例としての倣い動作の数値情報
化方式を第３図および第４図を用いて以下に説明
する。 A method for converting a copying motion into numerical information as an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.
第３図には、Ｙ方向の位置を一定にした場合の
スタイラスの倣い面（Ｘ−Ｚ平面）におけるモデ
ル形状の断面が示される。スタイラスの移動位置
を示す数値情報（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、一般にモデル
形状の接線に対する法線方向のズレが一定値以下
になるように定められている。すなわち、スタイ
ラスは、モデル形状を数値情報化するために該モ
デル表面を連続的に倣う（追跡する）が、第３図
に示されるように、或る点を始点P1とし他の点
を終点P2とする任意の微小な線分（数値情報ベ
クトル）l1を考えると、該数値情報ベクトルl1は、
始点P1を原点（０、０）とし、該原点Ｐ（０、
０）から点P2（Ｘ、Ｚ）へのベクトルと見なすこ
とができる。ここで、線分（数値情報ベクトル）
l1は、微小な線分なので、始点P1および終点P2の
間のモデル形状断面に対する接線l2と平行である
と見なすことができる。換言すると、数値情報ベ
クトルl1は、モデル形状断面の接点（l2）の方向
のベクトルと見なすことができる。そして、この
スタイラスの移動位置を示す数値情報（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）は、モデル形状の接線（l2）に対する法線方
向のズレＣが一定値以下になるようにして得るよ
うになつている。一方、数値情報（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
が得られた時点でのスタイラスの変位量ベクトル
（εX、εY、εZ）のＸ−Ｚ平面に含まれる成分εXZは
モデルの接線方向の摩擦力により法線方向からズ
レている。このズレを補正するために、数値情報
ベクトルを用いて、変位量ベクトル（εX、εY、
εZ）から法線ベクトル（EX、EY、EZ）が次のよ
うに求められる。 FIG. 3 shows a cross section of the model shape on the tracing plane (XZ plane) of the stylus when the position in the Y direction is kept constant. Numerical information (X, Y, Z) indicating the movement position of the stylus is generally determined so that the deviation in the normal direction to the tangent of the model shape is below a certain value. That is, the stylus continuously traces (traces) the surface of the model in order to convert the model shape into numerical information, but as shown in FIG . Considering an arbitrary minute line segment (numeric information vector) l 1 with P 2 , the numerical information vector l 1 is
The starting point P 1 is the origin (0, 0), and the origin P (0,
0) to point P 2 (X, Z). Here, the line segment (numeric information vector)
Since l 1 is a minute line segment, it can be considered to be parallel to the tangent line l 2 to the model shape cross section between the starting point P 1 and the ending point P 2 . In other words, the numerical information vector l 1 can be regarded as a vector in the direction of the contact point (l 2 ) of the model shape cross section. Numerical information (X, Y,
Z) is obtained such that the deviation C in the normal direction to the tangent line (l 2 ) of the model shape is below a certain value. On the other hand, numerical information (X, Y, Z)
The component ε XZ included in the XZ plane of the stylus displacement vector (ε X , ε Y , ε Z ) at the time when ε In order to correct this deviation, the numerical information vector is used to calculate the displacement vector (ε X , ε Y ,
The normal vector (E X , E Y , E Z ) is obtained from ε Z ) as follows.
第４図には、前記の倣い動作の数値情報化のた
めの装置が示される。第４図において、倣い動作
制御装置５は、制御部５１、速度制御部５２、
Ａ／Ｄ変換部５３、数値情報化制御部５４、数値
情報記憶部５５を有する。制御部５１には、スタ
イラス３からの変位量信号が入力され、変位量に
もとづいて速度指令ｆが速度制御５２に与えられ
る。速度制御部５２は、３軸の電動機MX、MY、
MZを駆動して、スタイラス３がモデル形状を倣
うように移動させる。制御部５１からの変位量信
号εはＡ／Ｄ変換部５３においてデイジタル化さ
れ、数値情報化制御部５４に供給される。数値情
報化制御部５４にはまた位置検出器DX、DY、DZ
からの位置検出信号が供給され、この位置検出信
号にもとづいて移動位置の数値情報が作成され
る。数値情報化制御部５４においては、前記の変
位量εおよび数値情報を用いて、前述の法線ベク
トル（EX、EY、EZ）が求められる。 FIG. 4 shows an apparatus for converting the above-mentioned copying operation into numerical information. In FIG. 4, the copying motion control device 5 includes a control section 51, a speed control section 52,
It has an A/D conversion section 53, a numerical information conversion control section 54, and a numerical information storage section 55. A displacement signal from the stylus 3 is input to the control section 51, and a speed command f is given to the speed control 52 based on the displacement amount. The speed control unit 52 includes three-axis electric motors M X , M Y ,
Drive MZ to move the stylus 3 so that it follows the model shape. The displacement signal ε from the control section 51 is digitized in the A/D conversion section 53 and supplied to the numerical information control section 54. The numerical information control unit 54 also includes position detectors D X , D Y , D Z
A position detection signal is supplied from the position detection signal, and numerical information of the movement position is created based on this position detection signal. In the numerical information control section 54, the above-mentioned normal vectors (E X , EY , E Z ) are obtained using the above-mentioned displacement amount ε and numerical information.
本発明によれば、倣い動作においてモデル形状
の法線方向に関する精度の良い情報を得ることが
できる。 According to the present invention, highly accurate information regarding the normal direction of a model shape can be obtained in a copying operation.
第１図は、倣い動作を行うための一般的なシス
テム構成を示す図、第２図は、倣い動作における
スタイラスの変位量を説明する図、第３図は、本
発明による倣い動作の法線方向を求める方法を説
明する図、第４図は、本発明による倣い動作の数
値情報化のための装置を示す図である。
（符号の説明）、１……モデル、２……固定台、
３……スタイラス、４……支持部材、５……倣い
動作制御装置、５１……制御部、５２……速度制
御部、５３……Ａ／Ｄ変換部、５４……数値情報
化制御部、５５……数値情報記憶部、MX，MY，
MZ……電動機、DX，DY，DZ……位置検出器。
Fig. 1 is a diagram showing a general system configuration for performing a copying operation, Fig. 2 is a diagram explaining the amount of displacement of the stylus in a copying operation, and Fig. 3 is a diagram showing the normal line of the copying operation according to the present invention. FIG. 4, which is a diagram illustrating a method for determining the direction, is a diagram showing an apparatus for converting a tracing operation into numerical information according to the present invention. (Explanation of symbols), 1...Model, 2...Fixed base,
3... Stylus, 4... Support member, 5... Copying motion control device, 51... Control section, 52... Speed control section, 53... A/D conversion section, 54... Numerical information control section, 55... Numerical information storage unit, M X , M Y ,
M Z ...Electric motor, D X , D Y , D Z ...Position detector.
Claims (1)
うにしたスタイラスによりモデル形状を追跡して
モデル形状の数値情報を得る倣い動作において、
スタイラスの変位量ベクトルの３方向成分のう
ち、スタイラスの倣い面に含まれる成分をスタイ
ラスの移動位置の数値情報ベクトルに対して垂直
な方向に補正し、倣い面に垂直な方向の変位量ベ
クトル成分をそのまま用いることによりモデル形
状の垂直方向ベクトルを求めるようにした、倣い
動作の数値情報化方式。1. In a copying operation in which numerical information about the model shape is obtained by tracking the model shape using a stylus that can move in the three-axis directions of the X, Y, and Z axes,
Among the three directional components of the stylus displacement vector, the component included in the stylus scanning plane is corrected in the direction perpendicular to the numerical information vector of the stylus movement position, and the displacement vector component in the direction perpendicular to the scanning plane is corrected. A method for converting the tracing motion into numerical information by using the vector as is to find the vertical vector of the model shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15799082A JPS5947144A (en) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | Numerical information-oriented system of copying action |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15799082A JPS5947144A (en) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | Numerical information-oriented system of copying action |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947144A JPS5947144A (en) | 1984-03-16 |
| JPH0329540B2 true JPH0329540B2 (en) | 1991-04-24 |
Family
ID=15661829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15799082A Granted JPS5947144A (en) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | Numerical information-oriented system of copying action |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947144A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023194444A1 (en) | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Jotun A/S | Coatings |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6268257A (en) * | 1985-09-19 | 1987-03-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Profile control device |
| JPH0690647B2 (en) * | 1986-10-22 | 1994-11-14 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machining system |
| JPS647205A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Okuma Machinery Works Ltd | Automatic setting system by pencil scanning of character line |
| DE3817454A1 (en) * | 1988-05-21 | 1989-11-30 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | DIGITALIZING METHOD AND ARRANGEMENT |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP15799082A patent/JPS5947144A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023194444A1 (en) | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Jotun A/S | Coatings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5947144A (en) | 1984-03-16 |
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