JPS6177904A - ならい動作による数値情報作成方法 - Google Patents

ならい動作による数値情報作成方法

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JPS6177904A
JPS6177904A JP19985284A JP19985284A JPS6177904A JP S6177904 A JPS6177904 A JP S6177904A JP 19985284 A JP19985284 A JP 19985284A JP 19985284 A JP19985284 A JP 19985284A JP S6177904 A JPS6177904 A JP S6177904A
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JP
Japan
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point
model
numerical information
start point
shape
Prior art date
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Pending
Application number
JP19985284A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuo Yamazaki
悦雄 山崎
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP19985284A priority Critical patent/JPS6177904A/ja
Publication of JPS6177904A publication Critical patent/JPS6177904A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording 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
    • G05B19/4202Recording 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
    • G05B19/4207Recording 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34101Data compression, look ahead segment calculation, max segment lenght

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (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 本発明はならい動作により数値情報を作成するならい動
作による数値情報作成方法に関するものである。
従来の技術 トレーサヘッドをモデル形状に沿って移動させるならい
動作を行い、そのならい動作の軌跡上の所要点をサンプ
リングして数値情報を得、この得られた数値情報に基づ
いて数値制御加工を行なうことが従来より実用化されて
いる。このように、ならい動作により数値情報を得るよ
うにすることにより、計算によっては数値化が困難な形
状の加工も通常の数値制御装置を使用して容易に行なう
ことができる。
ところで、ならい動作により数値情報を得る場合、従来
は例えば次のようにしている。
即ち、従来は先ず第6図に示すように、スタイラスST
を装着したトレーサヘッドでモデルMをならうと共に演
算開始点P(0)(スタイラスSTの中心位置〕の座標
値を記憶する。そして、この後一定時間ΔL毎に機械位
置の座標値をサンプリングし、機械位置P(2)の座標
値をサンプリングすると、/Jf算開始点P(0)と機
械位置P(2)とを結ぶ直線Llと機械位置P(1)と
の距離Δdlを求め、次いで前記距離Δdlが予め定め
られている所定値(N/)。
下トレランスと称す)D以上であるか否かを判断する。
そして、Δdl≧Dであると判断した場合は、機械位置
P(2)の座標値をモデルMの形状を示すデータ(数値
情報)として記憶し、次に機械位置P(2)を演算開始
点にして前述したと同様の処理を行なうものである。ま
た、Δdl< Dであると判断した場合は、機械位置P
(4)の座標値をサンプリングした時点に於いて、演算
開始点P(0)と機械位置P(4)とを結ぶ直線L2と
機械位置P(2)との間の距離Δd2を求め、次いでΔ
d2≧Dの関係を満たすか否かを判断する。Δd2≧D
の関係を満たすと判断した場合は、機械位置P(4)の
座標値をモデルMの形状を示すデータとして記憶し、次
いで機械位置P(4)を演算開始点にして前述したと同
様の処理を行なう。また、Δd2< Dであると判断さ
れた場合はΔdn≧D(nは1,2.−・・)の関係を
満たすまで前述したと同様の処理を行ない、Δdn≧D
の関係を満たしたならばそのときの機械位置P (2n
)の座標値をモデルMの形状を示すデータとして記憶し
、次に機械位置P (2n)を演算開始点にして前述し
たと同様の処理を行なう。
従来は上述したようにして、モデルMの形状を数値化す
るようにしているが、次のような欠点があった。即ち、
モデルMの形状を精度良く数値化するためには、前記ト
レランスDの値を小さなものとする必要があるが、トレ
ランスDの値を小さなものとすると、モデルMの疵、振
動等の外乱の影響を受けやすくなる欠点があった。また
、外乱の影響を受けにくくするために、前記トレランス
Dを大きなものとするとモデル形状を数値化する際の精
度が劣化する欠点があった。
発明が解決しようとする問題点 本発明は前述の如き欠点を改善したものであり、その目
的はモデル形状を精度良く数値化できるようにすると共
に外乱の影響を受けにくくすることにある。
問題点を解決するための手段 本発明は前述の如き問題点を解決するため、トレーサヘ
ッドでモデル形状をならってそのならい軌跡上の点の座
標値を前記モデルの形状を示す数値情報として記録する
ならい動作による数値情報作成方法に於いて、前記なら
い軌跡上の点を一定時間毎にサンプリングし、前記サン
プリングした点の内の特定の点を演算開始点とし、該演
算開始点から数えて偶数番目のサンプリング点と前記演
算開始点とを結ぶ直線を求め、前記演算開始点と前記偶
数番目のサンプリング点との中間のサンプリング点から
前記直線に下ろした垂線の長さを求め、該垂線の長さが
所定値以上である場合は前記中間のサンプリング点の座
標値を前記モデルの形状を示す数値情報として記録する
と共に、前記中間点を新たな演算開始点するようにした
ものである。
作用 演算開始点と該演算開始点から数えて偶数番目のサンプ
リング点とを結ぶ直線を求め、前記演算開始点と前記偶
数番目のサンプリング点との中間のサンプリング点から
前記直線に下ろした垂線の長さが所定値以上である場合
、前記中間のサンプリング点をモデル形状を示す数値情
報として記録するものであるから、前記所定値を大きな
ものとすることが可能であり、従ってモデルの疵、振動
等の外乱の影響を少ないものとすることができる。
実施例 第1図は本発明方式を実施する装置の一例を示すブロッ
ク線図であり、■はモデル3と接触するスタイラス2の
x、y、z軸方向の変位量に対応した変位信号ε8.ε
ア、ε工を出力するトレーサヘッド、4はワーク5を切
削するカッタ、6x〜6Zはモータ、7X〜7Zはモー
タ6χ〜6Zが所定角度回転する毎にパルス信号を出力
する位置検出器、8X〜8Zは位置検出器7x〜7zか
らのパルス信号のパルス数をカウントする可逆カウンタ
であり、そのカウント値はスタイラス2の中心の座標値
に対応するものである。また、9はならい演算回路、l
Oはマイクロプロセッサ、11はメモリ、12は入力部
、13はキーホード、14はフロッピディスク記憶部、
15はテープパンチャ、16は指令テープである。尚、
ならい演算回路9はトレーサヘッド1からの変位信号ε
8.ε11.ε工を演算処理してそれらの合成変位量ε
−1εI+εI十εIが晶準変位量ε。と等しくなるよ
うにモータ6χ〜6Zを駆動させるものであり、その構
成及び動作は既に良く知られているものである。
また、第2図はマイクロプロセッサlOの処理内容の一
部を示すフローチャートであり、以下第3図に示すモデ
ル3の形状を数値化する場合を例にとって第1図の動作
を説明する。
モデル3の形状を数値化す名湯台は、先ずトレーサヘッ
ド1に取付けられているスタイラス2をモデル3に接触
させ、ならい動作を開始させる。
この(多マイクロプロセッサ10はその内部にソフト的
に設けられているカウンタAのカウント値nをrOJに
しくステップS1)、次いで可逆カウンタ8×〜8Zの
カウント値、即ち演算開始点P(0)の座標値をサンプ
リングしてメモリ11に記憶させる(ステップ32)。
次いで、マイクロプロセッサ10はカウンタAのカウン
ト値nを+1しくステップS3)、次いで前回のサンプ
リング時から所定時間Δtが経過したと判断すると(ス
テップS4)、その時の可逆カウンタ8X〜8Zのカウ
ント値〔ごの場合は点P filの座標値〕をサンプリ
ングしてメモリ11に記憶させる(ステップS5)。次
いで、マイクロプロセッサ10はカウンタAのカウント
値nが偶数であるか否かを判断する(ステップS6)。
この場合はnmlであるから、マイクロプロセッサ10
はステップS3の処理に戻り、カウンタAのカウント値
nを+1し、次いで前回のサンプリング時から所定時間
ΔLが経過したと判断すると(ステップS4)、その時
の可逆カウンタ8χ〜8Zのカウント値〔この場合は点
P(2)の座標値〕をメモリIIに記憶させ(ステップ
S5)、次いでカウンタNのカウント値nが偶数である
か否かを判断する(ステップ36)。この場合n=2で
あるから、マイクロプロセッサ10は演算開始点P (
0)と点P(2)とを結ぶ直線L(02)の方程式を求
め(ステップS7)、次いで点P filから直線L(
02)に下ろした垂線の長さΔdlを求め(ステップs
8)、次いで長さΔdlがトレランスD以上であるか否
か、即ちΔdl≧Dを満足させているか否かを判断する
(ステップS9)。
ステップS9の判断結果がYESの場合は、マイクロプ
ロセッサ10はメモ1月1に記憶されている点P(1)
の座標値をモデル3の形状を示す数値情報としてフロッ
ピディスク記憶部14内のフロ・7ビデイスク或いは指
令テープ15に記憶させ(ステップ5IO)、次いで点
Pfll、  P(2)の座標値を点P(0)。
P(1)の座標値として記憶し直しくステップ511)
、次いでカウンタNのカウント値nを[n / 2 J
としくステップ512)、この後ステップs6の処理に
戻り、これにより点P (11を演算開始点として前述
したと同様の処理が行なわれる。
また、ステップS9の判断結果がNOの場合は点P(4
)の座標値をサンプリングするまで、ステップ33〜S
6の処理を繰返し行ない、ステップS6でカウンタAの
カウント値nが偶数となったとくこの場合nは4である
)と判断すると、演算開始点P(0)と点P(4)とを
結ぶ直線しく04)の方程式を求め(ステップS7)、
次いで点P(2)から直線L (04)に下ろした垂線
の長さΔd2を求め(ステップS8)、次いで長さΔd
2が前記所定値り以上であるか否かを判断しくステップ
S9)、判断結果がYESの場合はメモリ11に記憶さ
れている点P(2)の座標値をフロッピディスク記憶部
14内のフロッピディスク或いは指令テープ16に記憶
させ(ステップ510)、次いでステップSllの処理
を行なう。尚、この場合、ステップSl!では点P +
21 。
P(31,P(41の座標値を点P (0) 、  P
(11,Pf2)の座標値として記憶し直す処理が行な
われるものである。また、ステップS9の判断結果がN
oの場合は、マイクロプロセッサ10はステップS3の
処理に戻り、Δd  (n/2)≧Dが満足されるまで
、ステップS3〜$9の処理を繰返し行なうものである
そして、上述した処理を繰返し行なうことにより、フロ
ッピディスク記憶部14内のフロッピディスク或いは指
令テープ】6にモデル3の形状を示す数値情報か記憶さ
れることになる。
尚、ステップ81〜ステツプ512で行なわれる処理を
節単に説明すると次のようになる。即ち、演算開始点P
 (0)と最新の偶数番目のサンプリング点とを結ぶ直
線の方程式を求め(ステップ31〜S7)、次いで演算
開始点P(0)と最新の偶数番目のサンプリング点との
中間点から前記直線に下ろした垂線の長さΔdnを求め
(ステップS8)、長さΔdnかトレランス0以上であ
る場合はiiI記中間点の座標値をモデル3の形状を示
す数値情報としてフロッピディスク或いは指令チー11
6に記憶させ(ステップS9.510)、この後前記中
間点を/A算開開始点して前述した処理を繰返し1子な
い、また、長さΔdnがトレランス0未満である場合は
次の偶数番目のサンプリング点と演算開始点P(0)を
結ぶ直線の方程式を求め(ステップ83〜S8)、1i
i7述したと同様の処理を行なうものである。
ここで、第4図に示したモデルMの点P2.P4の座標
値を数値情報として得る場合を例にとって、本実施例と
前述した従来例とを比較すると、以下に述べるように、
本実施例によれば前記トレランスDを従来例の約4倍と
しても従来例と同様の積度を維持することが可能となる
ので、外乱の影響を受けにくくすることができる。
ならい送り速度を■、サンプリング周期をΔtとすると
1サンプリング期間に於けるスタイラスの移動距離2は
従来例9本実施例とも次式(1)%式% また、■サンプリング期間に於ける移動角度θは従来例
1本実施例とも次式(2)に示すものとなる。
θ−3601!/2ycR−(2) 但し、RはモデルMの半径である。
点P2の座標値を数値情報として得るためには、従来方
法ではトレランスDを次式(3)に示すΔd1以下にす
る必要があり、本実施例に示した方法ではトレランスD
を次式(4)に示すΔd2以下にする必要がある。
Δdl= R(1−cosθ) =R(1−cos  (360R/ 2πR))Δd2
= R(1−cos 2θ) =R(1−cos  (2・360 j!/2ycR)
 )−・−一−(4) ここで、モデルMの半径Rを50、■サンプリング期間
に於ける移動距離2を1とすると、Δdl−0,001
、Δd2= 0.004となる。即ち、本実施例によれ
ば前記トレランスDを従来例の4倍にしても従来tal
lと同じ精度でモデルMの形状を数値化することができ
る。従って、本実施例によれば、モデルの形状を積度良
く数値化できると共に、モデルの疵、振動等の外乱の影
響を受けにくいものとすることができる。
また、第5図に示したモデルMの形状を数値化する場合
、従来方法では点PO,P4. P6の座標値がモデル
形状を示す数値情報として記録されるが、本発明によれ
ば、トレランスDを従来方法の4倍としても、点PO,
P2. P3. P5の座標値が数値情報として記憶さ
れることになる。このように、本発明によれば、従来例
に比較して、特にモデル形状の急変点の形状を精度良く
数値化することができる。
発明の詳細 な説明したように本発明は、ならい軌跡上の点を一定時
間毎にサンプリングし、前記サンプリングした点の内の
特定の点を演算開始点とし、該演算開始点から数えて偶
数番目のサンプリング点と前記演算開始点とを拮ふ直線
を求め、前記演算開始点と前記偶数番目のサンプリング
点との中間のサンプリング点から前記直線に下ろした垂
線の長さを求め、該垂線の長さが所定値(実施例に於い
てはトレランスD)以上である場合は前記中間のサンプ
リング点の座標値を前記モデルの形状を示す数値情報と
して記録すると共に、前記中間点を新たな演算開始点と
するものであり、トレランスDを大きな値としても従来
例と同様の精度でモデル形状を数値化することができる
ものであるから、モデルの疵、振動等の外乱の影響を受
けずにモデル形状を粘度良く数値化できる利点がある。
また、本発明は演算開始点と演算開始点から数えて偶数
番目のサンプリング点との中間点の座標値をモデル形状
を示す数値情報として記憶するものごあるから、従来例
に比較して、特にモデル形状の急変点の形状を精度良く
数値化することができる利点かある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する装置の一例を示方法の動
作説明図、第4図は従来方法と本発明方法とを比較する
図、第5図は従来方法と本発明方法とを比較する図、第
6図は従来方法の説明図である。 1はトレーサヘット、2はスタイラス、3はモデル、4
はカッタ、5はワーク、6X〜6Zはモータ、7X〜7
Zは位置検出器、8x〜8Zは可逆カウンタ、9はなら
い演算回路、10はマイクロブロセ/す、IIはメモリ
、12は入力部、13はキーボード、14はフロッピデ
ィスク記憶部、15はテープパンチャ、16はt旨令テ
ーフ″である。 特許出願人 ファナノク株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部(外2名) 第2図 第6図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. トレーサヘッドでモデル形状をならってそのならい軌跡
    上の点の座標値を前記モデルの形状を示す数値情報とし
    て記録するならい動作による数値情報作成方法に於いて
    、前記ならい軌跡上の点を一定時間毎にサンプリングし
    、前記サンプリングした点の内の特定の点を演算開始点
    とし、該演算開始点から数えて偶数番目のサンプリング
    点と前記演算開始点とを結ぶ直線を求め、前記演算開始
    点と前記偶数番目のサンプリング点との中間のサンプリ
    ング点から前記直線に下ろした垂線の長さを求め、該垂
    線の長さが所定値以上である場合は前記中間のサンプリ
    ング点の座標値を前記モデルの形状を示す数値情報とし
    て記録すると共に、前記中間点を新たな演算開始点する
    ことを特徴とするならい動作による数値情報作成方法。
JP19985284A 1984-09-25 1984-09-25 ならい動作による数値情報作成方法 Pending JPS6177904A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6364103A (ja) * 1986-09-04 1988-03-22 Sony Corp 仕上げ精度を考慮した自由曲面の加工情報生成方法
JPS63220305A (ja) * 1987-03-10 1988-09-13 Mitsubishi Electric Corp ワ−ク加工装置
JPS63244203A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Mitsubishi Electric Corp 計測点デ−タ取得方法
JPS6446803A (en) * 1987-08-17 1989-02-21 Toyoda Machine Works Ltd Shift controller
JPH01112308A (ja) * 1987-10-26 1989-05-01 Sony Corp オフセットデータ作成方法

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