JPH07107646B2 - 加工品の輪郭を決める装置 - Google Patents

加工品の輪郭を決める装置

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JPH07107646B2
JPH07107646B2 JP62117232A JP11723287A JPH07107646B2 JP H07107646 B2 JPH07107646 B2 JP H07107646B2 JP 62117232 A JP62117232 A JP 62117232A JP 11723287 A JP11723287 A JP 11723287A JP H07107646 B2 JPH07107646 B2 JP H07107646B2
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ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、入力データを入力記憶器に入力するデータ
入力装置に接続する電算機を備え、入力データから加工
品の輪郭を不完全にしか表すことのできない輪郭部分の
幾何学データを受け取り、電算機に接続するデータ記憶
器の中に前記輪郭をアドレス指定可能なデータブロック
にし加工品の輪郭の断片毎のリストとして保管し、前記
幾何学データから所望の輪郭を完成させる輪郭アルゴリ
ズム用の記憶器、合成記憶器、および、場合によって、
図形ユニットが前記電算機に接続し、記憶された輪郭ア
ルゴリズムに応じて、電算機を用いてそれぞれ互いに論
理幾何学関係にある幾何学データを互いに組み合わせ
て、加工品の輪郭を求める装置に関する。
〔従来の技術〕
この種の装置は数値制御工作機械に使用されている。こ
れ等の工作機械では、得られた加工品の輪郭をプログラ
ム監視するため画面に表示し、場合によっては、修正
後、加工品として発生させる。
これには、加工品プログラムが必要である。このプログ
ラムに対して、加工品の輪郭の入力データをできる限り
直接加工品の設計図から読み取れる必要がある。典型的
な加工品の設計図は、加工品の輪郭を形成するため、互
いに並べたり、あるいは繋ぎ合わせた一連の直線と円弧
で構成されている。各直線部分の始点と終点が図面上で
円弧の始点と終点および中心点と共に予め与えてある
と、数値制御工作機械で加工品の望ましい輪郭を求める
方法は困難性がなく、平凡である。しかし、実際には加
工品の幾何学形状が一般に充分決まらない。円弧の相互
の交点と円弧と直線部分との交点は一般に既知ではな
い。
この発明は、数値制御工作機械で作製される大多数の構
造部品あるいは加工品を並べたり連結する選択された幾
何学形状で構成すると言う知識に基づいている。加工品
の主要部を決めるために必要な異なった輪郭部分の数は
比較的少ない。この幾何学形状は輪郭部分の幾何学寸法
によって決まる。
加工品の設計図を見ると、得られる加工品の輪郭は一連
の輪郭部分で表せる。もちろん、この輪郭部分の幾何学
形状の全データは加工品の設計図から非常に稀な場合に
しか直接読み取ることはできない。
〔発明の課題〕
この発明の課題は、幾何学データが必ずしも完全でない
輪郭部分から加工品の全体の輪郭を決める装置を提供す
ることにある。
〔課題を解決する手段〕
上記の課題は、この発明により、入力データを入力記憶
器SEに入力するデータ入力装置Ｅに接続する電算機Ｃを
備え、入力データから加工品の輪郭を不完全にしか表す
ことのできない輪郭部分の幾何学データを受け取り、電
算機Ｃに接続するデータ記憶器SDの中に前記輪郭をアド
レス指定可能なデータブロックにし加工品の輪郭の断片
毎のリストとして保管し、前記幾何学データから所望の
輪郭を完成させる輪郭アルゴリズム用の記憶器SA,合成
記憶器SR,および、場合によって、図形ユニットＧが前
記電算機Ｃに接続し、記憶された輪郭アルゴリズムに応
じて、電算機Ｃを用いてそれぞれ互いに論理幾何学関係
にある幾何学データを互いに組み合わせて、加工品の輪
郭を求める装置において、電算機Ｃが、各輪郭部分の直
線の終点の座標あるいは円弧の中心点の座標を最後に表
すため、一方のNCデータブロックの一方の組の幾何学デ
ータを、前記輪郭アルゴリズムで指定される手順により
NCデータブロックを結び付ける所定の組み合わせ規則に
従い、他方のNCデータブロックと組み合わせるか、ある
いは前記一方のNCデータブロックの内で、他方の組の幾
何学データに変換し、リストに保管した最後のデータブ
ロックで組み合わせを行うため、最初にリストをリスト
の終わりからリストの初めに移動し、移動方向を逆転
し、新しい幾何学データが組み合わせた幾何学データか
ら最早得られなくなるまで、リストの移動を交番方向に
行い、更にこのようにして完成させたデータブロックを
合成記憶器SRに導入し、場合によっては、図形ユニット
Ｇで加工品の輪郭として表示ユニットCRT上に表示する
ことによって解決されている。
この発明による他の有利な構成は、特許請求の範囲の従
属請求項に記載されている。
〔作用〕
この発明による装置は、加工品の輪郭を決める完全なデ
ータブロックを設定するために使用される。入力ユニッ
トＥを介して決定すべき加工品の輪郭部分のデータをデ
ータ記憶器SDに入力する。電算機Ｃは輪郭部分のこれ等
のデータをアルゴリズム記憶器SAに保管している輪郭ア
ルゴリズムに従って相互に関連付ける。関連付けによっ
て生じた完全なデータブロックは合成記憶器SRおよび／
または図形ユニットＧに導入される。次いで、加工品の
輪郭は画面CRTに表示するなり、数値制御工作機械NCで
直接作成される。
〔実施例〕
実施例により、この発明を図面に基づき更に詳しく説明
する。
キーボードを有する入力ユニットＥを用いて、入力デー
タを入力記憶器SEに入力する。入力データから、輪郭部
分の幾何学データが得られ、データ記憶器SDに保管され
る。入力記憶器SEはデータ記憶器SDと同じように一つの
電算機Ｃに接続している。輪郭アルゴリズム用の他の記
憶器SAも同じように電算機Ｃに接続している。この電算
機は合成記憶器SRと図形ユニットＧを制御する。図形ユ
ニットＧは図形記録GSと、表示ユニットCRTを駆動する
図形プロセッサGPとで構成されている。合成記憶器SRは
NC機械の場合に使用する互いに組み合わせた幾何学デー
タの結果（後で更に説明する）を有する。
装置の機能は幾何学データを順次組み合わせて保証され
る。この組み合わせは記憶器SAに保管されているアルゴ
リズムに応じて電算機Ｃによって行われる。
データ記憶器SDに保管されている幾何学データは輪郭部
分の幾何学を決める。これ等の輪郭部分が、冒頭に述べ
たように、幾何学的に単純な要素に還元され、以下のデ
ータからの指示によって決まる。即ち、 直線のデータ U,V 終点の直交座標 IU,IV 他方の輪郭部分の終点に関して直交座標の増分
的な定義 IA 他方の輪郭部分の終点での傾斜角度に関する傾
斜角度の増分的な定義 KL 直線の始点と終点の間の間隔 DP 直線と任意の点の間の間隔 P1L,P2L 直線上の任意の点、ただし、始点でも終点でも
ない PR 既に定義した極に関して終点の極の半径 PA 既に定義した極に関して終点の極の角度 Ｐ 他方の直線に平行 DG 平行な直線間の間隔 IPR 既に定義した極と他方の輪郭部分の 終点に関する終点の増分的な極半径 IPA 既に定義した極と他方の輪郭部分の 終点に関する終点の増分的な極角度 Ｔ 接線条件（IA＝180°に相当する） GA,GE 閉じた輪郭の始めと終わり 円のデータ U,V 円弧の終点の直交座標 IU,IV 他の輪郭部分の終点に関する直交座標の 増分的な定義 Ａ 始点の円弧の傾斜角度＝始点の円の接線角度 IA 傾斜角度の増分的な定義 KL 円の始点と終点の間の距離 DP 任意の点と円との間の距離 P1L,P2L,P3L 円上の任意の点であるが始点 でも終点でもない MU,MV 円の中心の直交座標 MA 極としての中心線に関する終点の極角度 IMA 円弧の中心点の角度（値に関して） PR 規定した極に関して終点の極半径 PA 規定した極に関して終点の極角度 MPR 規定した極に関して中心点の極半径 MPA 規定した極に関して中心点の極角度 DR 円弧の回転方向 IMU,IMV 他の輪郭部分の終点に関して終点の直交座標 の増分的な定義 IPR 他の輪郭部分の既知の極と終点に関して 終点の増分的な極半径 IPA 他の輪郭部分の既知の極と終点に関して 終点の増分的な極角度 IMPR 他の輪郭部分の既知の極と終点に関して 中心点の増分的な極半径 IMPA 他の輪郭部分の既知の極と終点に関して 中心点の増分的な極角度 Ｒ 円の半径 Ｔ 接線条件 GA,GE 閉じた輪郭の始まりと終わり 記憶器SAに保管されている輪郭アルゴリズムは、電算機
Ｃが個々のNCデータブロック（数値制御データのブロッ
ク）内で幾何学データを組み合わせ、それから価値のあ
るデータを求めるための制御を決める。この場合、隣の
NCデータブロックのデータを組み合わせると有利であ
る。「先行」NCデータブロックのデータあるいは「後
続」NCデータブロックのデータと共に加工品の輪郭に対
する幾何学データを順次完成させる。もちろん、参照デ
ータが直交座標系でなく、増分的な参照系内にある場
合、任意のNCデータブロックの幾何学データを一緒に組
み合わせるために使用することもできる。これには、組
み合わせ時にNCデータブロックの文番号を参照して与え
る必要がある。
NCデータブロックの幾何学データを組み合わせるには３
つの方式がある。
１） １つのNCデータブロックの中での組み合わせ ２） ２つの（隣接する）NCデータブロックの組み合わ
せ（「先行部」あるいは「後続部」との組み合わせ） ３） ３つの（隣接する）NCデータブロックの組み合わ
せ（「先行部」あるいは「後続部」との組み合わせ） 記憶器SAに保管されている輪郭アルゴリズムにより、対
応する組み合わせが行われると、例えば１）により、直
線の場合、先行NCデータブロックの終点に関して傾斜角
度と長さから座標の増分的な増加が計算できるか、その
逆ができる。また、円の場合、円の始点での接線角度と
増分的な中心点角度から終点の接線角度を計算できる。
２）により、先行NCデータブロックの終点とそれに続く
直線の長さから、直線の終点に来る円の曲線が決まる。
最後に、３）により中心点と半径が既知の二つの円に接
線で接触する直線が決まるか、あるいは二つの直線の間
に一定の半径を有する円が接線で接続する。
どの組み合わせもNCデータブロックの一方の幾何学デー
タを隣の文と組み合わせて、あるいはNCデータブロック
内で上に述べた例により、最後に各輪郭部分の終点また
は中心点の座標に関する指示を得る目的を持って、他の
幾何学データに移す。
これに対して、電算機Ｃは記憶器SAから輪郭アルゴリズ
ムに従い記憶器SDの幾何学データを以下のように組み合
わせる。
NCデータブロックを最後に読み取った時に、NCデータブ
ロックに対して対応する幾何学データがある限り、全て
の組み合わせ規則をこれ等のNCデータブロックに使用す
ることを開始する。次いで、このNCデータブロックと先
行するNCデータブロックに対して、あるいは増分的な関
係、つまり文番号を与えるNCデータブロックに対して次
の組み合わせ規則を始める。こうして、先行するNCデー
タブロックの幾何学データを発生させると、これ等のNC
データブロックに対しても再び適当なNCデータブロック
を用いた全ての組み合わせ規則が使用される。最初に未
だ決まっていない全てのNCデータブロックがリストの初
めまで通過すると、方向が逆になり、調整に使用する適
当な幾何学データが存在する限り、リストの終わりの方
向まで全ての組み合わせ規則が実行される。リストの終
わりからリストの初めまでのこの経過およびその逆は、
組み合わせを形成して、新しい幾何学データを計算でき
ないまで実行される。次いで、次のNCデータブロックを
読み取り、規則の処理を初めから始める。
組み合わせ規則は、与えられたNCデータブロックの幾何
学データからこれ等のNCデータブロックの新しい幾何学
データを発生する規則である。同じように、二つのNCデ
ータブロックの幾何学データから一つまたは二つのNCデ
ータブロックの新しい幾何学データを発生する組み合わ
せ規則もある。他の組み合わせ規則により、３つのNCデ
ータブロックの幾何学データから1,2あるいは３つのNC
データブロックの幾何学データを発生させることができ
る。
以下の幾何学データがNCデータブロックに対してもはや
計算できない時、NCデータブロックが完全に決まる。
直線の場合、 A,KL,U,V 円の場合、 A,R,MA,MU,MV,U,V 輪郭アルゴリズムを使用する場合、曖昧になり得るので
「バックトラック（backtrack）」アルゴリズム用の記
憶器SBが電算機Ｃに接続している。このアルゴリズムは
可能性のある解の各々を記憶していて、第一の解を用い
て与えられた、あるいは計算された他の値に問題が生じ
なくなるまで計算する。この場合、誤った解とそれから
生じる全ての中間結果を取り消し、次の解で計算する。
同じことは、二つ以上の解が生じる場合にも当てはま
る。
説明した装置を用いると、特に簡単に加工品の完全な輪
郭を求めることができる。そして、これ等の輪郭をNC機
械の画面に表示することが必ずしも必要でない。この発
明による装置をNC機械に直接入れれば、加工品の輪郭は
加工品の加工で直接形成できることが分かる。
〔発明の効果〕
この発明による装置の特別な利点は比較的簡単な取扱に
あるので、操作員がNCプログラムに不充分なデータを有
する加工品の設計図に基づき、装置と対話して完全な加
工品の輪郭を決めるデータブロックを求めることがで
き、操作員は複雑な考察を行う必要がない点にある。
【図面の簡単な説明】
添付図面、この発明による方法を実施する装置のブロッ
ク回路図。 図中参照符号： Ｃ……電算機 SD……データ記憶器 SA……アルゴリズム記憶器 SR……合成記憶器 Ｇ……図形ユニット CRT……画面 NC……数値制御工作機械
フロントページの続き (72)発明者 エリザベート・オピツツ ドイツ連邦共和国、グラーベン−ノイドル フ、レーゲルウエーク、４ (56)参考文献 特開 昭60−8893（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力データを入力記憶器（SE）に入力する
    データ入力装置（Ｅ）に接続する電算機（Ｃ）を備え、
    入力データから加工品の輪郭を不完全にしか表すことの
    できない輪郭部分の幾何学データを受け取り、電算機
    （Ｃ）に接続するデータ記憶器（SD）の中に前記輪郭を
    アドレス指定可能なデータブロックにし加工品の輪郭の
    断片毎のリストとして保管し、前記幾何学データから所
    望の輪郭を完成させる輪郭アルゴリズム用の記憶器（S
    A），合成記憶器（SR），および、場合によって、図形
    ユニット（Ｇ）が前記電算機（Ｃ）に接続し、記憶され
    た輪郭アルゴリズムに応じて、電算機（Ｃ）を用いてそ
    れぞれ互いに論理幾何学関係にある幾何学データを互い
    に組み合わせて、加工品の輪郭を求める装置において、
    電算機（Ｃ）が、各輪郭部分の直線の終点の座標あるい
    は円弧の中心点の座標を最後に表すため、一方のNCデー
    タブロックの一方の組の幾何学データを、前記輪郭アル
    ゴリズムで指定される手順によりNCデータブロックを結
    び付ける所定の組み合わせ規則に従い、他方のNCデータ
    ブロックと組み合わせるか、あるいは前記一方のNCデー
    タブロックの内で、他方の組の幾何学データに変換し、
    リストに保管した最後のデータブロックで組み合わせを
    行うため、最初にリストをリストの終わりからリストの
    初めに移動し、移動方向を逆転し、新しい幾何学データ
    が組み合わせた幾何学データから最早得られなくなるま
    で、リストの移動を交番方向に行い、更にこのようにし
    て完成させたデータブロックを合成記憶器（SR）に導入
    し、場合によっては、図形ユニット（Ｇ）で加工品の輪
    郭として表示ユニット（CRT）上に表示することを特徴
    とする装置。
  2. 【請求項２】付加的な「バックトラック」アルゴリズム
    記憶器（SB）が電算機に接続していることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  3. 【請求項３】図形ユニット（Ｇ）は図形記憶器（GS）
    と、図形ユニット（CRT）を制御する図形プロセッサ（G
    P）とで構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の装置。
  4. 【請求項４】合成記憶器（SR）は数値制御機械（NC）に
    接続していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
    記載の装置。
  5. 【請求項５】図形ユニット（Ｇ）はデータ入力装置
    （Ｅ）を介して手動制御できることを特徴とする特許請
    求の範囲第１〜３項の何れか１項に記載の装置。
JP62117232A 1986-05-17 1987-05-15 加工品の輪郭を決める装置 Expired - Lifetime JPH07107646B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3616740.1 1986-05-17
DE19863616740 DE3616740A1 (de) 1986-05-17 1986-05-17 Vorrichtung zur gewinnung von werkstueckkonturen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62279410A JPS62279410A (ja) 1987-12-04
JPH07107646B2 true JPH07107646B2 (ja) 1995-11-15

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ID=6301094

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62117232A Expired - Lifetime JPH07107646B2 (ja) 1986-05-17 1987-05-15 加工品の輪郭を決める装置

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EP (1) EP0246422B1 (ja)
JP (1) JPH07107646B2 (ja)
AT (1) ATE110864T1 (ja)
BR (1) BR8702498A (ja)
DE (2) DE3616740A1 (ja)
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