WO1987000266A1 - Digitizing method - Google Patents

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WO1987000266A1
WO1987000266A1 PCT/JP1986/000339 JP8600339W WO8700266A1 WO 1987000266 A1 WO1987000266 A1 WO 1987000266A1 JP 8600339 W JP8600339 W JP 8600339W WO 8700266 A1 WO8700266 A1 WO 8700266A1
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axes
numerical control
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PCT/JP1986/000339
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Inventor
Hitoshi Aramaki
Original Assignee
Fanuc Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K11/00—Methods or arrangements for graph-reading or for converting the pattern of mechanical parameters, e.g. force or presence, into electrical signal
    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41363—Excess in error, error too large, follow up error
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49381—Raster, line servo, area machining, cutting, facing

Definitions

  • the present invention relates to a digitizing method, in which at least one axis is controlled to be moved by numerical control, and another axis is controlled to be moved by less control.
  • X In the ⁇ -plane, move the head by numerical control — and move the head along the model shape by control that does not move in the Z-axis direction.
  • a digital digitizing method that moves the model and samples the current value of each control axis at predetermined time intervals to obtain numerical data that specifies the three-dimensional shape of the model. is there .
  • This follow-up method of monitoring the current position is based on counting the number of pulses generated each time the motor driving the shaft rotates a predetermined amount, and calculating the current position in the axis direction. Is monitored, and the current position of the other control axis is the actual machine position.
  • the current position of the numerical control axis is represented by the command position, and the current position of the other control axis is represented by the machine position.
  • the current position of the other control axis is represented by the machine position.
  • an object of the present invention is to make it possible to set both the current position of the numerical control axis and the current position of the other control axis as the machine position, and to obtain a highly accurate digital digital camera S. It is to provide a timing method.
  • At least one axis is controlled by numerical control, and the other axis (z axis) is controlled by moving at least.
  • the present invention relates to a digitizing method for obtaining numerical data for specifying a three-dimensional shape of an object by reading a current position of each axis for each axis.
  • the speed is commanded, so the commanded position is not the same as the commanded position. Therefore, the current position of the control axis must be the machine position! become .
  • the target position is commanded: Therefore, the current position of the numerically controlled axis is the commanded position. Therefore, for the number of control axes, the machine position is obtained by subtracting the servo system delay from the command position, and the machine position is set as the current position.
  • the command positions Xa and Ya in the X and Y-axis directions are the movement amounts of each axis generated every predetermined time ⁇ , ⁇ ⁇ ,
  • FIG. 1 is a block diagram of a system for executing a digitizing process according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the axis control in the present invention
  • Figure 3 is an explanatory diagram of the sampling of the machine position.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system for realizing the present invention, wherein the X-axis and the Y-axis are controlled by the Z-axis. This is a case in which is controlled by numerical control.
  • NC device 101 is a numerical control device (NC device), 102 is a control device, 103 to 103 is a servo circuit for each axis, and 104 is a pulse.
  • a distributor, 105 is a tracer head, and 106 is an NC tape for storing NC data.
  • the numerical control unit 101 is configured as a computer, and based on the NC data provided from the NC tape 106, the controller head 105 is connected to the computer. Numerical control can be performed in the X and Y axis directions.
  • the NC data is read from the NC tape 106 and stored in the built-in memory 101b.
  • NC data is to be digitized while performing, for example, surface reciprocation, it should be along the direction of the dotted arrow in FIG. 2 (A). It is designed to move the tracer head at a predetermined speed.
  • Fig. 2 (A) is a plan view - - FIG. 2 (B) is Ri Oh a side view, 1 0 5 head to preparative Re colonel, 1 0 7 model Dell, X M, N, X " ⁇ X Hana et al have regions axial boundary coordinate value, Y M t N, Ru Oh in the Y-axis direction boundary coordinate value of the Y MAX nose et There region.
  • the control device 102 has a well-known configuration (for example, see USP. 4, 355, 362). Such a control device 102 uses the three-dimensional axial displacement components ⁇ ,, ⁇ ⁇ , and ⁇ of the tracer head 105, and uses a three-dimensional axis.
  • Oh Ru X Jikua Ru had in the direction of the feedrate V z and feed Ri axis you calculates and outputs velocity V x, V Y where Ri feeding of ⁇ axis. In the system shown in Fig. 1, the feed axes X and Y are controlled numerically.
  • V x and V ⁇ are unnecessary .
  • 103Z is composed of an error register ERz, a synthesis circuit ADC, a DA converter DCz, a speed control unit VCz, a motor Mz, and a pulse generator PGz.
  • a et had axis input to the combining circuit ADC is by Ri gate to gate circuit have a shown in content X mark portions of fit error re g data ER Z was Ru Oh the Z axis No.
  • the processor 101 of the NC unit 101 becomes the memory 1 0
  • the path data (NC data) stored in advance is read from 1b, and should be moved within a predetermined time ⁇ by a well-known method.
  • the amount of movement in the X and Y axis directions ⁇ ,, ⁇ is calculated, and the movement amounts ⁇ ,, ⁇ ⁇ are input to the pulse distributors 100 4X, 104 Y for each predetermined time period ⁇ .
  • the pulse distributors 104 X, 104 execute the pulse distribution operation based on the movement amount, ⁇ ⁇ , and perform the distribution pulse P : ⁇ ,
  • the pulse generators PG x and PG y output 1 Position Pulse F x, F gamma occurs value, the position Pulse the error re g data ER x, Ru is off I over de Nono 'click on ER y.
  • Error re g data ER x, ER y is in the case of forward movement position Pulse F x, F Y 1 in the each that occur Dzu' contents E x, the E y and force ⁇ down preparative Dow down In the case of movement in the negative direction, the content is incremented by 1 each time F x or F Y occurs.
  • the processor 101 of the NC unit 101 is controlled by the following equation every predetermined time ⁇ .
  • the X axis and ⁇ command position X a, Y a and the remaining movement amount of the current block ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ (Initial value is incremental value ⁇ ; , ⁇ ; ) are updated and stored in the working memory 101c, and the contents E x and E y of the error registers ER x and ER y are read.
  • Xa 'and Ya' are the actual machine positions in the X and ⁇ axis directions for each predetermined time ⁇ .
  • the to head the mode de displacement epsilon chi of each axis corresponding to ⁇ Le, epsilon gamma, enter the control device 1 0 2 have greens et al by generating epsilon zeta.
  • the control device 102 performs a calculation which is not well known, calculates a speed command VZ (digital value) in the ⁇ -axis direction, and converts the speed command Vz via the synthesis circuit ADC.
  • the DA converter DC Z converts the input speed command V z into an analog value and inputs it to the speed control unit VC z, rotates the motor M z and sends the head to the transducer. Move in the Z-axis direction.
  • the ⁇ -processor of the numerical control 101 is used to control the current position of the z-axis by the follow-up method in parallel with the control by the control device 102. Monitor.
  • a et There controller 1 0 2 force> et velocity command V z by Ri motors M z in is rotated in the forward direction
  • Pulse F z shall be the has occurred with the count value of the error re g data ER z value (initial value is zero) is that first and Do not.
  • the count value of this error register ERz is equal to the NC unit 1 0 1 every predetermined time ⁇ ⁇ --Read by processor 101a.
  • the processor of the NC unit 101 sets the current position Z a 'of the Z axis, which is described in the first king memory 101 c, as follows:
  • Pulse distributor 1 0 4 Z is you output distribution Pulse P z of N values calculation Pulse distribution made before the next predetermined time ⁇ T elapses immediately if it is command N t. Dispensing Pulse P z are inputted to the error re g data ER z, error re g data ER z is square the contents of that - you 1 Dzu' updated on direction. And follow, motors M z is N i value of Pulse be stopped after the occurrence Pulse minute S3 device 1 0 4 Z or et al. N.
  • T value of Pulse by Ri error re g to occur The content of the data ER z is zero. Or to such but al, motors M z position Pulse F 2 to the subtraction terminal of if the Tsuginyo rotation in parallel with the Pulse distributed arithmetic error re g data ER z ⁇ natural Since the contents are updated by one in the negative direction, even if a pulse of N value is generated from the pulse distribution 104 Z, it does not become zero. Absent .
  • the processor of NC unit 101 is at sampling time t.
  • the error register ER Z is read again and the total number N 2 is read again.
  • the most recent of the two points have you in FIG. 3 that has already been de-di-data I-di in g Q ⁇ , Q 2, the difference down Prin grayed by mechanical position location Q if 3, port Lee emissions preparative Q a; 6> et al and the distance d operation up straight Q i Q 2, the allowable value of the a that have been previously set as the distance d --Compare the sizes and do not digitize the sampled current position if d is less than or equal to the permissible value (do not store it in memory 101).
  • control device 102 which is not the NC device 101, is provided separately, but may be combined into one.
  • the moving speed of the numerically controlled axis has been described as being given by NC data, but it can be obtained by ordinary calculation using each axis displacement ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , s ⁇ .
  • the velocities V x and V y may be used as the moving velocities F in the X-axis and Y-axis directions.
  • the current position of the undesired control axis is obtained by counting the pulses generated each time the motor driving the undesired control axis rotates by a predetermined angle.
  • the servo position is subtracted from the command position to obtain the current position, so that all the current positions of each axis are the actual machine positions. Therefore, a highly accurate three-dimensional shape can be obtained.

Description

- - 明 細 書
デ ジ タ イ ジ ン グ方法
技術分野
本発明は デ ジ タ イ ジ ン グ方法に係 り 、 待に少な く と も 1 軸を数値制御に よ り 移動制御す る と 共に 、 別の軸を な ら い制御に よ り 移動制御 し て物体の三次元形状を特定す る ため の数値データ を得る デ ジ タ ィ ジ ン グ方法に関す る 背景技術
X — γ平面に お いて は数値制御に よ り ト レ — へッ ド を移動さ せ-、 Z 軸方向に はな ら い制御に よ り モ デル形状 に沿 っ て ト レ ーサ へ ッ ド を移動さ せ、 所定時間毎に各制 御軸の現在値を サ ン プ リ ン グ し て モ デル の三次元形状を 特定す る数値データ を得 る デ ジ タ ィ ジ ン グ方法があ る 。
かか る 従来のデ ジ タ ィ ジ ン グ方法に おいて は、 数値制 御に り 制御 さ れ る 軸 （数値制御軸） に つ い て は指令位 置を そ の ま ま 現在位置 と す る も ので あ る が、 な ら い制御 に よ り 制御 さ れ る 軸 （ な ら い制御軸） に つ いて は フ ォ ロ — ア ツ プの手法で現在位置を得る も ので あ っ た 。
こ の フ ォ ロ ー ア ツ プに よ る現在位置監視方法は 、 軸を 駆動す る モ ー タ が所定量回転す る毎に発生す る パ ル ス を 計数 し て該軸方向の現在位置を監視す る も ので あ り 、 な ら い制御軸の現在位置は実際の機械位置 と な る 。
こ の た め 、 従来のデ ジ タ イ ジ ン グ方法では数値制御軸 の現在位置は指令位置で 、 な ら い制御軸の現在位置は機 械位置で表わ さ れ、 数値制御軸 と な ら い軸の位置間に サ ーボ系の遅れ分に相当す る 誤差が存在し 、 精度の良いデ ジ タ イ ジ ン グで き な い問題力 あ っ た 。
以上か ら 、 本発明の目的は数値制御軸及びな ら い制御 軸の現在位置を共に機械位置と す る こ と がで き 、 精度の 高いデ ジ タ ィ ジ ン ダカ Sで き る デ ジ タ ィ ジ ン グ方法を提供 す る こ と で あ る 。
発明の開示
本発明は少な く と も 1 つ の軸 （ X， Y軸） を数値制卸 に よ り 、 他の軸 （ z 軸） を な ら い制御に よ り 移動制御す る と 共に 、 所定時閭毎に各軸の現在位置を読み取る こ と に よ り 物体の三次元形状を特定す る た め の数値デー タ を 得る デ ジ タ ジ ン グ方法に関す る 。
な ら い制御に お いて は速度が指令 さ れ る ため指令位置 と い う も のは な 、 従っ て な ら い制御軸の現在位置は必 ず機械位！ に な る 。 一方、 数値制御に お い て は 目標位置 が指令 さ ：飞 る め数値制御軸の現在位置は指令位置 と な る 。 そ こ で 、 数 ^制御軸に つ い て は指令位置か ら サ 一 ボ 系の遅れ を減算 し て機械位置を得、 該 械位置を現在 位置 と す る 。
こ れに よ り 、 全軸の現在位置が機械位置で得 られ る こ と に な り 精度の良いデ ジ タ ィ ジ ン グが可能 と な る 。
尚、 数値制御に お'い て X , Y軸方向の指令位置 X a ， Y a は所定時間 Δ Τ毎に発生す る 各軸の移動量を Δ Χ ,
△ Y と すれば次式
X a +厶 X→X a , Y a士厶 Y→Y a の演算を Δ Τ 毎に行 う こ と に よ り 得 られ る 。 又、 各軸の サ 一 ボ系の遅れは各軸サ 一 ボ回路に含ま れ る 誤差 レ ジ ス タ の内容 E x , E y に一致す る 。
図面の簡単な説明
第 1 図は本発明にかか る デ ジ タ ィ ジ ン グ処理を実行す る シ ス テ ム の ブ ロ ッ ク 図、
第 2 図は本発明に おけ る 軸制御説明図、
第 3 図は機械位置のサ ン プ リ ン グ説明図で あ る 。
発明 を実施す る た め の最良の形態 第 1 図は本発明 を実現す る シ ス テ ム の ブ ロ ッ ク 図で あ り 、 Z 軸を な ら い制御に よ り 、 X及び Y軸を数値制御に よ り 制御す る 場合で あ る 。
1 0 1 は数値制御装置 （ N C 装置） 、 1 0 2 は な ら い 制御装置、 1 0 3 〜 1 0 3 ∑ は各軸サ 一 ボ回路、 1 0 4 X〜 1 0 4 Z は パ ル ス 分配器、 1 0 5 は ト レ 一 サ へ ッ ド 、 1 0 6 は N C デー タ を記億す る N C テ ー プで あ る 。 数値制御装置 1 0 1 は コ ン ピ ュ ー タ 構成に な っ て お り N C テ ー プ 1 0 6 か ら与え ら れ る N C データ に基づ いて ト レ 一 サ へ ッ ド 1 0 5 を X ， Y軸方向に数値制御で き る よ う に な っ て い る 。 尚、 N C データ は N C テ ー プ 1 0 6 力 ら読み取 ら れて 内蔵の メ モ リ 1 0 1 b に記億 さ れ る 。
こ の N C デー タ は 、 た と え ば表面往復な ら い を行い な が ら デ ジ タ イ ジ ン グす る も の と すれば、 第 2 図 （ A ) の 点線矢印方向に沿 っ て ト レ ーサ へッ ド を所定速度で移動 す る よ う に作成 さ れて い る 。 尚、 第 2 図 （ A ) は平面図 - - 第 2 図 （ B ) は側面図で あ り 、 1 0 5 は ト レ 一サ へッ ド 、 1 0 7 は モ デ ル 、 X M , N , X„ΑΧはな ら い領域の X軸方向 境界座標値、 YM t N , YMAXはな ら い領域の Y軸方向境界 座標値で あ る 。
な ら い制御装置 1 0 2 は周知の構成を有し て い る （た と え ば、 U · S . P♦ 4， 355， 362参照） 。 こ の な ら い制御 装置 1 0 2 は ト レ ーサ へ ッ ド 1 0 5 の三次元各軸変位成 分 ε χ ， ε γ ， ε ζ を用 いて、 な ら い軸で あ る Ζ 軸方向の送 り 速度 Vz及び送 り 軸で あ る X軸あ る い は Υ軸の送 り 速度 Vx , VY を演算し て 出力す る 。 尚、 第 1 図の シ ス テ ム では 、 送 り 軸で あ る X軸及び Y軸は数値制御 さ れ る た め
Vx , V γは用 い な い 。
数値制御に よ り 制御さ れ る X軸及び Υ軸のサ 一 ボ 回路
1 0 3 X , 1 0 3 Y は全 く 同一の構成を有 し て お り 、 そ れぞれ誤差レ ジ ス タ E R x , E R y 、* D A変換器 D C x ，
D C y 、 速度制御部 V C x , V C y 、 乇 一 タ M x , M y 及びパ ル ス発生器 P G x , P G y で構成さ れて い る 。
又、 な ら い制御に よ り 制御 さ れ る Z 軸のサ ー ボ回路
1 0 3 Z は誤差 レ ジ ス タ E R z 、 合成回路 A D C 、 D A 変換器 D C z 、 速度制御部 V C z 、 モ ータ M z 及び パ ル ス発生器 P G z で構成さ れて い る 。 尚、 な ら い軸が Z 軸 で あ る た め誤差 レ ジ ス タ E R Z の内容は X 印部で図示 し な い ゲー ト 回路に よ り ゲー ト さ れ合成回路 A D C に は入 力 さ れな い 。
以下全体の動作を説明す る 。 図示 し な い操作盤上に設け た起動釦の押圧に よ り デ ジ タ イ ジ ン グの起動がかかれば、 N C 装置 1 0 1 の プ ロ セ ク サ 1 0 1 a は メ モ リ 1 0 1 b か ら予め記億 さ れて い る 通路データ （ N C データ ） を読み取 り 、 周知の方法で所 定時間 Δ Τ の間に移動すべ き X , Y軸方向の移動量 Δ Χ ， 厶 Υ を演算 し 、 該移動量 Δ Χ ， Δ Υ を該所定時閭 Δ Τ 毎 に パ ル ス分配器 1 0 4 X ， 1 0 4 Y に入力す る 。
尚、 直線移動の場合現在位置か ら 目標位置迄の ィ ン ク リ メ ン タ ル値を X i , Y 、 指令移動速度を F と すれば次 式
X · F ·厶 T/VX2+Y2~*厶 X'
Y. · F ♦ ΔΤ, 2+Y.2- '厶 Y
に よ り Δ Χ , Δ Υ が演算 さ れ る 。
パ ル ス分配器 1 0 4 X , 1 0 4 は移動量 厶 ， Δ Υ に 基づ い て パ ル ス 分配演算を実行し て分配パ ル ス P :< ,
P、， ¾誤差 レ ジ ス タ E R x E R y に入力す る 。 誤差 レ ジ ス タ E R X ， E R y は移動方 0が正の場合に は分配パ ル ス Ρ χ ， Ρ γが発生す る 毎に 1 づっ そ の内容 E x を カ ウ ン ト ア ツ プし 、 移動方向が負方向の場合に は分配パ ル ス P x Ρ γが発生す る 毎に 1 づ っ 内容 Ε X を カ ウ ン ト ダ ウ ン す る 誤差 レ ジ ス タ E R x , E R y の内容 E x ， E y は D A変 換器 D C X , D C y に よ り ア ナ ロ グ の速度電圧に変換さ れ、 該速度電圧は速度制御部 V C x , V C y に入力 さ れ て モ ータ M x ， M y を駆動す る 。 モ ータ M x , M y が所 定角度回転す る 毎に パ ル ス発生器 P G x ， P G y か ら 1 値の位置パ ル ス F x， F γが発生し 、 該位置パ ル ス は誤差 レ ジ ス タ E R x , E R y に フ ィ ー ドノヽ' ッ ク さ れ る 。 誤差 レ ジ ス タ E R x ， E R y は正方向移動の場合には位置パ ル ス Fx , FYが発生す る毎に 1 づっ 内容 E x , E y を 力 ゥ ン ト ダ ウ ン し 、 負方向移動の場合に は Fx , FYが発生 す る毎に 1 づっ内容を カ ウ ン ト ア ッ プす る 。 こ の結果、 定常状態時に は誤差 レ ジ ス タ E R x ， E R y の内容 E x E y が一定に な り モー タ M x ， M y は一定速度で回転し 又 ト レ 一 サ へ ッ ド 1 0 5 は一定速度 （指令速度 F ) で移 動す る 。 尚、 誤差 レ ジ ス タ E R x , E R y の内容 E x , E y は サ 一 ボ系の遅れ量で あ る
以上の制御 と 並行し て 、 N C 装置.1 0 1 の プ ロ セ ッ サ 1 0 1 a は所定時間 Δ Τ毎に次式
Xa士厶 X→Xa
Ya士 ΔΥ—Ya
Xr—厶 X→Xr -
Figure imgf000008_0001
の演算を実行し て X軸及び Υ ¾の指令位置 X a , Y a 及 び現ブ ロ ッ ク の残移動量 Χ Γ , Υ Γ (初期値は イ ン ク リ メ ン タ ル値 Χ ; ， Υ ; で あ る ） を更新し て ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 1 c に記億す る と 共に 、 誤差レ ジ ス タ E R x , E R y の内容 E x , E y を読み取っ て次式，
Xa-Ex-^Xa' (1)
Y a-Ey-→Y a' (2)
に よ り X軸及び Y軸の現在位置 X a ' 、 Y a ' を演算し て メ モ リ 1 0 1 b に記億す る 。 すな わ ち 、 X a ' , Y a ' が所定時間 Δ Τ毎の X , Υ軸方向の実際の機械位 置 と な る 。
そ して 、 X r = Y r = 0 と な る迄、 上記処理を繰 り 返 し X r = Y r = 0 と なれば次の N C データ を読み取 っ て 同様の処理を行 う 。
さ て 、 上記の数値制御に よ り ト レ ーサ へッ ド 1 0 5 が X — Υ平面上を図示し な い モ デ ル の外形に沿 っ て移動す る と 、 該 ト レ 一サ へ ッ ド は モ デ ル の彤状に応じ た各軸の 変位 ε χ ， ε γ , ε ζ を発生し て な ら い制御装置 1 0 2 に入 力す る 。 な ら い制御装置 1 0 2 は周知のな ら い演算を行 つ て Ζ 軸方向の速度指令 V Z ( デ ジ タ ル値） を演算 し 、 該速度指令 V z を合成回路 A D C を介し て D A変換器 D C Z に入力す る 。 D A変換器 D C Z は入力 さ れた速度 指令 V z を ア ナ 口 グ値に変換し て速度制御部 V C z に入 力 し 、 モ ー タ M z を 回転し ト レ 一サ へ ッ ド を Z 軸方向に 移動 さ せ る 。
数値制御 1 0 1 の プ π セ ッ サ はかか る な ら い制御装置 1 0 2 に よ る な ら い制御に並行 し て フ ォ ロ ウ ア ツ プの手 法で z軸の現在位置を監視す る 。 今、 な ら い制御装置 1 0 2 力 > ら の速度指令 V z に よ り モ ー タ M z が正回転 し て 、 パ ル ス発生器 P G Z カゝ ら所定時間 厶 T の間に N ^値の 位置パ ル ス F zが発生し た と す る と 誤差 レ ジ ス タ E R z の 計数値 （初期値は零） は 一 と な る 。 こ の誤差 レ ジ ス タ E R z の計数値一 は所定時間 Δ Τ 毎に N C 装置 1 0 1 - - の プ ロ セ ッ サ 1 0 1 a に読み取 られ る 。 そ し て 、 N C 装 置 1 0 1 のプ ロ セ ッ サ は ヮ 一 キ ン グ メ モ リ 1 0 1 c に言己 億し て い る Z 軸の現在位置 Z a ' を次式
Z a' +N.→Z a'
に よ り 更新す る と 共に、 数値 を パ ル ス 分配器 1 0 4 Z に入力す る 。 パ ル ス分配器 1 0 4 Z は N t が指令 さ れれば 直ち に パ ル ス分配演算を行い次の所定時間 △ T経過前に N 値の分配パ ル ス P z を 出力す る 。 分配パ ル ス P zは誤差 レ ジ ス タ E R z に入力 さ れ、 誤差 レ ジ ス タ E R z は そ の 内容を正方-向に 1 づっ更新す る 。 従 っ て 、 モ ータ M z が N i値のパ ル ス発生後停止すればパ ル ス分 S3器 1 0 4 Z か ら N .t値のパ ル ス発生に よ り 誤差 レ ジ ス タ E R z の内容は 零 と な る 。 か し な が ら 、 モ ー タ M z が回転を継繞し て いれば上記パ ル ス分配演算 と 並行し て誤差 レ ジ ス タ E R z の減算端子に位置パ ル ス F 2が^然 と し て入力 さ れ、 そ の内容を負方向に 1 づっ更新し て い る か ら 、 パ ル ス分配 1 0 4 Z か ら N 値のパ ル ス が発生し て も 零に は な ら な い 。 すなわ ち 、 誤差レ ジ ス タ E R z 力 > ら そ の計数値一 N i が読み取 られた サ ン プ リ ン グ時刻を t i 、 次のサ ン プ リ ン グ時刻 t 2 ( = t t + 厶 T ) 迄に パ ル ス 分配器 1 0 4 Z 力 ら N i値のパ ル ス P zが発生し 、 かつ N 2値の位置パ ル ス Fzが努生す る も の と すれば、 時刻 t 2 に お い て誤差 レ ジ ス タ E R Z の内容は 一 N2 と な る 。 N C 装置 1 0 1 の プ ロ セ ッ サ は サ ン プ リ ン グ時刻 t。 に誤差 レ ジ ス タ E R Z の計' 数一 N2 を再び読み取 り 、 Z a' +N2—Z a.'
の加算演算を行 っ て現在位置 Z a ' を更新す る と 共に数 値 N 2 を パ ル ス分配器 1 0 4 Z に指令す る 。
以後、 所定時刻毎に プ ロ セ ッ サ は誤差 レ ジ ス タ E R z の計数値一 ( i = l ， 2 , ♦ · ) を読み取 り 、
Z a' +N →Z a' (3)
の加算演算を行 う と 共に 、 数値 N ; を パ ル ス 分配器 1 0 4
Z に入力す る 。 以後、 上記動作を繰 り 返す こ と に よ り 常 時現在位置 Z a ' 力 S リ ア ル タ ィ ム で更新 さ れ る こ と に な な 0 " 以上に よ り 、 所定時間 Δ T 毎に（1)〜（3)式の演算 行 う こ と に よ り 各軸現在位置 （実際の機械位置） X a 、 Y a 、 Z a ' が順次サ ン プ リ ン グ さ れて N C 装置 1 0 1 の メ モ リ 1 0 1 b に記億 さ れ、 モ デ ル の三次元形状が該. メ モ リ に生成さ れ る 。 そ し て 、 生成 さ れた三次元形状デ ー タ は 必要に応 じ て 出力 さ れ る 。
尚、 以上では Δ Τ毎に機械位置 （ Xノ ， Y , Zノ を メ モ リ 1 0 1 b に記億し た場合について説明 し たが、 機械位置に応じ た所定値が許容値以上か ど う かを チ ェ 、 ク し 、 以上の場合に の み該機械位置を メ モ リ 1 0 l b に 記億す る よ う に構成す る こ と も で き る 。
た と え ば、 第 3 図に お い て既に デ ジ タ ィ ジ ン グ さ れて い る 最新の 2 点を Q ^ , Q 2 , サ ン プ リ ン グ さ れた機械位 置を Q3 と すれ ば、 ポ イ ン ト Qa ;6> ら直線 Q i Q2迄の距離 d 演算し 、 該距離 d と 予め設定さ れて い る 許容値 A と の - - 大小比較し 、 d が許容値以下で あればサ ン プ リ ン グ さ れ た現在位置を デ ジ タ イ ジ ン グ し な い （ メ モ リ 1 0 1 に 記億し ない） 。 し か し 、 d > A と なれば、 換言すれば距 離 d が許容値を越えれば機搣位置データ （ Xa ' ， Ya ' ， Z a ' ) を メ モ リ 1 0 l b に記億す る 。
又、 以上では N C 装置 1 0 1 と な ら い制御装置 1 0 2 を別俪に設け たが、 1 つ に ま と めて も よ い。 更に 、 数値 制御軸の移動速度は N C データ で与え ら れ る も の と し て 説明 し たが、 各軸変位 ε χ , ε γ , s ζ を用 いて通常のな ら い演算に よ り 求め た速度 V x , V y を X軸及び Y軸方向 の移動速度 F と し て も よ い 。
以上本発明に よ れば、 な ら い制御軸を駆動す る モ ー タ が所定角度回転す る 毎に発生す る パ ル ス を計数し て該な ら い制御軸の現在位置を得 る と 共に 、 数値制御軸に つ い て は指令位置か ら サ ー ボ遅れ量を減算し て現在位置を得 る よ う に構成し たか ら 、 各軸の現在位置を すベて実際の 機械位置 と す る こ と がで き 精度の高い三次元形状のデ ^ タ イ ジ ン ダカ で き る 。

Claims

請求の範囲
1 * 少な く と も 1 つ の軸を通路デー タ に基づ く 数値制卸 に よ り 、 他の軸を な ら い制御に よ り そ れぞれ移動制御す る と 共に 、 各軸の現在位置を監視す る こ と に よ り 物体の 三次元彤状を特定す る ため の数値データ を得る デ ジ タ イ ジ ン グ方法に おいて 、
な ら い制御軸を駆動す る モ ー タ が所定角度回転す る毎 に発生す る パ ル ス を計数 し て該な ら い制御軸の現在位置 を得る と 共に 、 通路デー タ を 用 いて数値制御軸の指令位 置を得る 第 1 の ス テ プ、
数値制御軸の指令移動量 と 実際の移動量 と の差で あ る サ 一 ボ遅れ量を監視す る 第 2 の ス テ ツ プ、
数値制御軸の指令位置か ら サ ー ボ遅れ量を減算 し て数 値制御軸の現在位置を得 る 第 3 の ス テ ツ プ、
各軸現在位置を メ モ リ に記億す る 第 4 の ス テ ツ プ を有す る こ と を特徵 と す る デ ジ タ ィ ジ ン グ方法。
2 . 前記第 1 ス テ ッ プ は 、
前記パ ル ス を モ ー タ の回転方向に応 じ て計数す る と 共 に 、 該パ ル ス の計数方向 と 逆方向に分配パ ル ス を計数す る 計数手段を設け 、 該計数手段の計数値 N ; を所定時間 Δ T 毎に読み取る ス テ ツ プ と 、
な ら い制御軸の現在位置 Z a ' を
Z a ' + N . → Z a '
に よ り 更新す る ス テ ッ プ と 、
計数値 N ； に相 当す る 分配パ ル ス を発生し て前記計数手 段に入力す る ス テ ツ プ
と を有す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載のデ ジ タ イ ジ ン グ方法。
3 · 前記第 1 ス テ ッ プ は 、
通路データ を用 いて所定時閩 Δ Τ毎の数値制御軸の指 令移動量 厶 T を計算す る ス テ ツ プ と 、
該指令移動量を Δ T毎に累積し て数値制御軸の指令位 置を得る ス テ ツ プ
と を有す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載のデ ジ タ イ ジ ン グ方法。
4 ♦ 前記第 2 ス テ ツ、プは 、
厶 T毎の指令移動量に基づ いて パ ル ス演算を行 っ て分 配パ ル ス を発生す る ス テ ツ プ と 、
該分配パ ル ス 数 と 数値制御軸が所定量移動す る毎に発 生す る パ ル ス の数 と の差を サ 一 ボ遅れ量 と し て演算す る ス テ ッ プ - と を有す る こ と を特徴 す る 請求の範囲第 3 項記載のデ ジ タ イ ジ ン グ方法。
5 . 前記第 4 ス テ ツ プ は △ T 毎に各軸現在位置を メ モ リ に記億す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載のデ ジ タ イ ジ ン グ方法。
6 . 前記第 4 ス テ ッ プ は 、 '
厶 T 毎の各軸現在位置か ら 、 既に デ ジ タ ィ ジ ン グ さ れ て い る 最新の 2 つのボ イ ン ト 閩を結ぶ直線迄の距離 d を 演算す る ス テ ツ プ、 該距離 d が予め定めて あ る設定値 A以上に な っ たか ど う かを判別す る ス テ ツ プ、
d 〉 A に な っ た時の現在位置を メ モ リ に記億す る ス テ ッ フ を
有す る こ と を特徵 と す る 請求の範囲第 1 項記載のデ ジ タ ィ ジ ン グ方法。
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