WO1999061962A1 - Convertisseur de fichiers de programmes d'usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d'enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers - Google Patents

Convertisseur de fichiers de programmes d'usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d'enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers Download PDF

Info

Publication number
WO1999061962A1
WO1999061962A1 PCT/JP1998/002344 JP9802344W WO9961962A1 WO 1999061962 A1 WO1999061962 A1 WO 1999061962A1 JP 9802344 W JP9802344 W JP 9802344W WO 9961962 A1 WO9961962 A1 WO 9961962A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nurbs
conversion
interpolation command
interpolation
file
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/002344
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daisuke Fujino
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority to KR1020007000869A priority Critical patent/KR100363814B1/ko
Priority to PCT/JP1998/002344 priority patent/WO1999061962A1/ja
Priority to DE19882537T priority patent/DE19882537T1/de
Priority to GB9929530A priority patent/GB2341243B/en
Priority to CN98806884A priority patent/CN1105953C/zh
Priority to TW087108379A priority patent/TW407227B/zh
Priority to US09/424,117 priority patent/US6609045B1/en
Publication of WO1999061962A1 publication Critical patent/WO1999061962A1/ja
Priority to HK00107777A priority patent/HK1028458A1/xx

Links

Classifications

    • 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
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4063Monitoring general control system
    • 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
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • 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
    • G05B2219/34135Spline
    • 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
    • G05B2219/34141B-spline, NURBS non uniform rational b-spline

Definitions

  • the present invention relates to a file conversion device for a machining program for a numerical control device and a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a file conversion procedure, and in particular, to a file of a machining program including a NU RBS interpolation command.
  • the present invention relates to a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a converter device and a file conversion procedure.
  • a linear interpolation command (GO1) and a circular interpolation command (GO2, GO3) as basic commands for designating a moving path of a machine.
  • the curve was approximated by minute line segments and commanded by linear interpolation.
  • interpolation is performed by connecting a series of points on a curve with a straight line. Smoothness may be lost in the moving path of the machine. Therefore, instead of performing linear interpolation on the commanded point sequence, spline interpolation that passes through the point sequence and obtains a smooth curve interpolation trajectory is adopted in the section.
  • FIGS. 17 (a) and (b) show the state of spline interpolation and the command program.
  • the numerical controller can use the smooth command path that passes through the point sequence specified by the numerical controller to Control movement.
  • point P point P. Until moves in a linear interpolation with command codes GO 1, since than this becomes command code GO 6.
  • a curve definition is NURBS (Non Unifo rm R ationa l B—Sp 1 ine; A rationalized B-spline has been proposed.
  • FIG. 14 shows a fingering format by a NURBS interpolation program exemplified in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-175905.
  • this directive format
  • NURBS control point is specified by address N
  • knot vector is specified by address K following code G70.0
  • address X following G70.1.
  • ⁇ and Z indicate the (X, Y, ⁇ ) coordinates of each control point
  • address W indicates the weight of each control point.
  • FIG. 15 shows a command format according to a program of the NURBS supplement exemplified in JP-A-8-305430.
  • address ⁇ following code G06.2 is NURBS rank at address ⁇ , knot vector at address ⁇ , (X, Y, Z) coordinates of control points at addresses X, Y, Z, and control points at address scale. Command the weight of.
  • the NURBS curve can be uniquely determined by specifying the rank, the coordinate value of each control point, the weight, and the knot vector.
  • the machining program containing the NURBS interpolation command described in the above format is directly read and the movement amount on the NURBS curve is distributed at the servo interpolation cycle. N by controlling URBS interpolation can be performed.
  • NC machine tools having the NURBS interpolation function are not yet common, and even if they have the NURBS interpolation function, the option settings are usually expensive.
  • NURBS interpolation command itself does not have a standard format, and its own format has been adopted by NC experts.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and a processing program including a NURBS interpolation command described in a certain format is not provided with a NURBS interpolation function, and has a linear interpolation,
  • a code system that can be used with NC machine tools that support spline interpolation and NC machine tools that support NURBS interpolation commands with different formats, files that convert to format machining programs, file converters, and file converters It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the above procedure. Disclosure of the invention
  • the present invention is a file converter that operates on a computer, converts a source file and generates a destination file, and inputs a machining program for a numerical control device including a NURBS interpolation instruction as a source file. While sequentially analyzing the processed machining program, there is no conversion except for the NURBS interpolation instruction part, and there is a conversion means for converting the NURBS interpolation command into a minute line segment interpolation instruction.
  • a file converter of a machining program for a numerical control device that generates a destination file by converting the NUR BS interpolation command into a minute line segment interpolation command by converting the portion other than the NUR BS interpolation command portion into no conversion by the conversion means. can do.
  • the present invention is a file converter which operates on a computer and converts a source file to generate a destination file.
  • the processing program for a numerical control device including a NURBS interpolation command is input as a source file. While sequentially analyzing the input machining program, there is no conversion except for the NURBS interpolation command part, and there is conversion means for converting the NURBS interpolation instruction into a spline interpolation command, and there is no conversion except for the NURBS interpolation command part by the conversion means. It is possible to provide a file conversion device of a machining program for a numerical control device that generates a destination file by converting a NURBS interpolation command into a spline interpolation command.
  • the NURBS interpolation command of the machining program for the numerical control device including the NURBS interpolation command is converted into a spline interpolation command, and a general machining program including the NURBS interpolation command as a destination file can be obtained.
  • a point sequence is generated by performing a polygonal line approximation so that the chord error from the NURBS curve is within an allowable value, and Generates a spline curve that passes through a series of points, evaluates whether the error between the line segment in the section between each passing point and the spline curve is within an allowable value, and if the error exceeds the allowable value, within that section
  • a file converter of a machining program for a numerical control device that reconstructs a point sequence by adding a passing point to a point sequence, and uses the reconstructed point sequence as a passing point sequence of a spline interpolation instruction. Can be. Therefore, the error between the line segment in the section between each passing point and the spline curve is within the allowable value.
  • a sequence of points is constructed and a smooth spline curve is obtained.
  • a passing point when a passing point is added in the process of forming a passing point sequence of a spline curve from a NURBS curve, a spline curve passing through this point sequence is generated again from the reconstructed point sequence. Then, it is evaluated whether the error between the line segment in the section between each passing point and the spline curve is within the allowable value, and if the error exceeds the allowable value, the passing point is added to the section and the point sequence is created. It is possible to provide a file converter of a machining program for a numerical control device which repeats a process of reconfiguring until no new passing point is added.
  • the present invention is a file converter device which operates on a computer and converts a source file to generate a destination file.
  • the processing program for NC machine tools including a NURBS interpolation command is used as a source file. While sequentially analyzing the input machining program, there is no conversion except for the NURBS interpolation command part, and there is a conversion means for converting the NURBS interpolation finger part into a NURBS interpolation command of a different expression specification.
  • the NU RBS interpolation command of the machining program for the numerical control device including the URBS interpolation command is converted into the NUR BS interpolation order of a different expression specification, and the machining program by the NUR BS interpolation command of a different expression specification as a destination file is obtained. can get.
  • the present invention is a file converter that operates on a computer and converts a source file to generate a destination file.
  • the file converter is configured to input a machining program for an NC machine tool including a NURBS interpolation command as a source file. While sequentially analyzing the input machining program, except for the NURBS interpolation command part, Conversion means for converting the NURBS interpolation instruction part into minute line segment interpolation commands without conversion, and conversion means for converting the NURBS interpolation instruction part without conversion and converting the NURBS interpolation instruction part into spline interpolation instructions No conversion except for the NUR BS interpolation command part, and select and set a conversion means for converting the NUR BS interpolation finger part into a NUR BS interpolation command of a different expression specification, and one of the three conversion means Conversion mode setting means for performing conversion except for the NURBS interpolation command part according to the conversion mode selected and set by the conversion mode setting means, and the NURBS interpolation command
  • the conversion mode can be selected and set by the conversion mode setting means.
  • the NURBS interpolation command part is converted into a minute line segment interpolation order or a spline interpolation order, and the NURBS interpolation order is created as a destination file. Converts a general machining program that does not include a finger or a NU RBS interpolation command into a NURBS interpolation command with a different expression specification, and obtains a machining program based on the NURBS interpolation command with a different expression specification as a destination file.
  • the present invention provides a procedure for inputting a machining program for a numerical control device including a NURBS interpolation command as a source file, and sequentially analyzing the inputted machining program, performing no conversion except for the NURBS interpolation command portion.
  • the procedure for converting the command into a minute line segment interpolation command and no conversion except for the NUR BS interpolation instruction part, and the data obtained by converting the NUR BS interpolation command into a minute line segment interpolation command is written to the destination file. It is possible to provide a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the steps.
  • the NURBS interpolation command of the machining program for the numerical control device including the NURBS interpolation command is converted into a minute line segment interpolation command, and the destination file is converted.
  • nu A general machining program can be obtained without including the RBS interpolation command.
  • the present invention provides a procedure for inputting a machining program for a numerical control device including a NURBS interpolation command as a source file, and sequentially analyzing the inputted machining program, performing no conversion except for the NURBS interpolation coupling part. Execute the computer procedure to convert the interpolation command to a spline interpolation command and to write the data obtained by converting the NURBS interpolation command to a spline interpolation command into a destination file without any conversion except for the NURBS interpolation command. It is possible to provide a computer-readable recording medium storing a program to be read.
  • the computer executes the program stored in the recording medium to convert the NURBS interpolation command of the machining program for the numerical control device, including the NURBS interpolation command, into a spline interpolation command, and converts the NURBS interpolation command into a destination file.
  • a general processing program can be obtained.
  • the present invention also provides a procedure for converting a NURBS interpolation command into a spline interpolation command, by generating a point sequence by performing a polygonal line approximation so that a chord error from a NURBS curve is within an allowable value, and then generating the point sequence. Generates a spline curve that passes through and evaluates whether the error between the line segment in the section between each passing point and the spline curve is within an allowable value, and if the error exceeds the allowable value, passes through the section.
  • a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a procedure in which a point sequence is added to reconstruct a point sequence, and the reconstructed point sequence is set as a passage point sequence of a spline interpolation command. Can be provided.
  • a passing point when a passing point is added in the process of forming a passing point sequence of a spline curve from a NURBS curve, a spline curve passing through this point sequence is generated again from the reconstructed point sequence. Then, evaluate whether the error between the line segment in the section between each passing point and the cubic spline curve is within the allowable value, and if the error exceeds the allowable value, Provided is a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a procedure of repeating a process of adding a passing point in the section and reconstructing a point sequence until no new passing point is added. can do.
  • the present invention provides a procedure for inputting a machining program for a numerical control device including a NURBS interpolation command as a source file, and sequentially analyzing the inputted machining program, with no conversion except for the NURBS interpolation command portion.
  • the NURBS interpolation command of the machining program for the numerical control device including the URBS interpolation command is converted into the NURBS interpolation command of a different expression specification, and the destination is converted.
  • a machining program with NURBS interpolation commands with different expression specifications can be obtained.
  • the present invention also provides a procedure for inputting a machining program for an NC machine tool including a NURBS interpolation command as a source file, and performing a sequential analysis of the input machining program while leaving no conversion except for the NURBS interpolation command portion.
  • the command part has no conversion except for the NURBS interpolation part, and the NURBS interpolation part has no conversion procedure, and the NURBS interpolation part has no conversion procedure except for the NURBS interpolation instruction part.
  • a conversion procedure for converting the NURBS interpolation command part into a NURBS interpolation command having a different expression specification and According to the conversion mode setting procedure for selecting and setting one of the conversion means, and the conversion mode selected and set by the conversion mode setting procedure, no conversion is performed except for the NUR BS interpolation command part, and the NUR BS interpolation command part is minute.
  • Provide a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a process of converting a line segment interpolation command, a spline interpolation command, or a NURBS interpolation command having a different expression specification into a destination file. can do.
  • the conversion mode can be selected and set by the conversion mode setting procedure, and the NURBS interpolation finger portion is minutely segmented according to the selected and set conversion mode. Convert to interpolation command or spline interpolation command, convert general machining program without NURBS interpolation command as a destination file or NU RBS interpolation command to NURBS interpolation command of different expression specifications, and express differently as destination file A machining program with the specified NURBS interpolation instruction can be obtained.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a file converter device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a file converter device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a processing flow chart showing a file conversion procedure in the file converter according to the present invention.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are explanatory diagrams showing an approximate form due to broken curves, and
  • FIGS. Fig. 6 is an explanatory diagram showing how to represent points on the NURBS curve.
  • Fig. 6 is a diagram for explaining how to determine sampling points when the chord error is within an allowable value from the NURBS curve.
  • FIG. 8 is a list diagram showing a text data format when the NURBS interpolation command section is converted into a minute line segment command.
  • FIG. 8 is a list diagram showing a text data format when the NURBS interpolation command section is converted into a minute line segment command.
  • FIG. 8 is a diagram showing a file conversion apparatus according to the present invention.
  • FIG. 9 is a process flow chart showing a procedure for determining a passing point of a spline curve at the time of conversion.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing properties of a spline curve.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (c) Spline curve on NURBS curve
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing how a passing point of a line is taken.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a method for obtaining a maximum error between a spline curve and a NURBS curve.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing how to find a point on a NURBS curve for one point of a spline curve.
  • Fig. 13 is a list showing the form of text data when the NURBS interpolation command section is converted to a spline curve interpolation command.
  • FIG. 14 is a list diagram showing an example of one format of the NU RBS interpolation order
  • FIG. 15 is a list diagram showing another format of the N URBS interpolation order.
  • FIG. 16 is a list diagram showing the form of text data when the NURBS interpolation finger of FIG. 14 is converted into the format of FIG. 15, and
  • FIG. 17 (a), (b) ) Is an explanatory diagram showing spline interpolation.
  • FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a file conversion device for a machining program for a numerical control device according to the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a general computer such as a personal computer.
  • Computer 1 has an operation system (OS).
  • OS operation system
  • the file converter 3 is an application program that runs on the operation system 2 of the computer 1, and is actually stored in an external recording medium such as a hard disk magnetic memory, a floppy disk magnetic memory, or an IC memory card that can be read by the computer 1. You. As a result, the computer 1 operates as a file converter for a machining program for the numerical control device.
  • the file converter 3 reads a program file (hereinafter, referred to as a source file) 4 in which processing contents to be input are described, converts this into a specified code system and format, and converts the converted file (hereinafter referred to as a destination file). 5) is output.
  • the source file 4 is a machining program including NURBS interpolation instructions described in a certain format, and can be created by a CAD / CAM device or the like.
  • the file converter 3 converts the machining program, in other words, the source file 4, from an NC machine tool that does not have a NURBS interpolation function and supports linear interpolation and spline interpolation, and a NURBS interpolation command with a different format.
  • This is a file converter that converts to a code system and a format machining program that can be used in NC machine tools that support the machine tool.
  • the file converter 3 While sequentially analyzing the input source file (machining program) 4, the file converter 3 performs no conversion except for the NURBS interpolation command portion, and converts the NURBS interpolation command into a minute line segment interpolation command, a spline interpolation command, or another format. To the NURBS interpolation command of the target and generate the destination file 5.
  • the source file 4 and the destination file 5 are provided by an external recording medium such as a hard disk magnetic memory, a floppy disk magnetic memory, and an IC memory card.
  • an external recording medium such as a hard disk magnetic memory, a floppy disk magnetic memory, and an IC memory card.
  • the source file 4 and the destination file 5 do not necessarily need to be inside the computer 1, and even if the source file 4 and the destination file 5 exist in an external computer and are input / output to / from the computer 1 via a network or the like. Good.
  • FIG. 2 shows a detailed configuration of a file converter overnight device of a machining program for a numerical control device according to the present invention.
  • This file converter device inputs a machining program for NC machine tools including a NURBS interpolation order as a source file 4 and sequentially analyzes the entered machining program while leaving no conversion except for the NURBS interpolation command part.
  • the designated part is a minute line segment interpolating conversion means i 0 that converts to a minute line segment interpolating instruction, and there is no conversion except for the NURBS interpolation command part
  • the NURBS interpolation instruction part is a spline interpolation converting means that converts to a spline interpolation instruction.
  • NURBS interpolation command part is NUR of different expression specification (format).
  • the spline interpolation conversion unit 11 generates a point sequence by performing a polygonal line approximation so that a chord error from the NURBS curve is within an allowable value in the conversion from the NURBS interpolation command to the spline interpolation command.
  • a spline curve passing through this point sequence is generated, and it is evaluated whether the error between the line segment in the section between each passing point and the spline curve is within an allowable value.
  • the point sequence is reconstructed by adding a passing point to, and the reconstructed point sequence is used as the passing point sequence of the spline interpolation command.
  • the spline interpolation conversion means 11 uses a spline curve that passes through this point sequence again from the reconstructed point sequence. And evaluate whether the error between the line segment and the spline curve in the section between each passing point is within the allowable value, and if the error exceeds the allowable value, add a passing point in the section and add a point. Repeat the process of reorganizing the columns until there are no more new waypoints added.
  • the conversion mode setting means 13 actually selects and sets one of the conversion means by a user operation using an input means such as a key board and a mouse on a conversion mode setting screen of a computer.
  • the file converter device performs no conversion except for the NURBS interpolation instruction part, and the NURBS capture instruction part is a minute line segment interpolation instruction or a spline interpolation instruction or different. Convert to the NURBS interpolation command of the expression specification, and write the converted data to destination file 5.
  • the file converter device may have only one of the three conversion means 10, 11, and 12 described above, and in this case, the conversion mode setting means 13 is omitted.
  • step S101 destination file 5 is empty.
  • the conversion mode for converting the NURBS interpolation order is set to the conversion mode setting means.
  • step S103 one block is read from the source file (step S103). If there is data (step S104 affirmative), it is checked whether the block is in the NURBS interpolation mode (step S104). 1 05).
  • the mode is not the NURBS interpolation mode (No at step S105), that is, if it is in the GO1 (linear interpolation), GO2, GO3 (circular interpolation) mode or other modes other than NURBS interpolation, the read 1 The block is written to the destination file as it is (step S106), and the next block is read by looping back to step S103.
  • Step S105 if the mode is the NURBS interpolation mode (Yes at step S105), various information defining the NURBS curve described in the block is stored in the memory. (Step S107). Then, loop back from step S108 to step S103 until the block becomes the last information of one NURBS curve, and store various kinds of information in the memory.
  • step S105 since the block No. 04 has a description of G70.0, it is determined in step S105 that the mode is the NURBS interpolation mode. Then, in step S107, information on the floor indicated by the address M and the number of control points indicated by the address N is loaded into the memory.
  • the NURBS interpolation mode is used, and in the processing loop of steps S103, S104, S105, S107, S108 ⁇ S103, the blocks from the N005 block are sequentially knotted.
  • the vector information and the coordinates and weight information of the control points from the blocks after N006 are taken into the memory.
  • control point information is fetched by the number of control points fetched in advance (5 in this example, indicated by address N in block NO 04), it is determined to be the last block of NURBS (step S10). 8 affirmation).
  • this block was Judged as the last block.
  • step S102 If it is determined that the block is the last block of the NURBS, a predetermined conversion specified in step S102 is performed from the information of the NURBS stored in the memory (step S109).
  • the NURBS curve is converted into minute line segments to form the prescribed data.
  • the NURBS curve is converted into a sequence of passing points of the spline curve to form predetermined data.
  • NURBS format conversion is performed to form the specified data.
  • step S110 the data of the conversion result constructed as described above is written in the destination file as text data overnight (step S110), and the process loops back to step S103.
  • the blocks other than NURBS interpolation in the source file remain unchanged in the destination file, and the NURBS interpolation block is converted to minute line segment interpolation, spline interpolation, or another NURBS interpolation format.
  • One night is written sequentially.
  • step S104 when all data processing of the source file is completed, it is determined that there is no read data (No at step S104), the source file and the destination file are closed, and all processing is completed (step S111). .
  • tan (t) in FIG. 5 is expressed by the following equation. However, it is t s ⁇ t ⁇ t e.
  • a symbol with an underbar is used as a vector, and is distinguished from a scalar.
  • n is the number of control points
  • P i is the position vector of the control points
  • Wi is the weight of the control points
  • k is the rank
  • t Ru parameters Isseki der to domain a predetermined range t s ⁇ t ⁇ t e. Where (1 ⁇ i ⁇ n).
  • Ni. K (t) is a B-spline basis function and is defined recursively as follows.
  • At is a small parameter change
  • FIG. 7 shows text data composed of the point sequence converted in this way, and the first GO 1 is a G code indicating linear interpolation. The text data constructed in this way is written to the destination file.
  • the conversion function of the file converter according to the present invention from the NURBS interpolation command to the minute line segment interpolation command, there is no conversion except for the NURBS interpolation command of the machining program, and the NURBS interpolation command part is the designated chord. Since a machining program converted to a minute line segment command within the error can be obtained, the machining program whose shape is within the allowable error on NC machine tools that do not skip the NURBS interpolation by converting the addition program including the NURBS interpolation command It becomes possible.
  • t is a curve parameter, and can be expressed as (o ⁇ t ⁇ i).
  • the spline curve in Eq. (6) always passes through the specified point, j-0, 1 2... N, but the second derivative does not become continuous at each specified point unless _gj is taken appropriately. .
  • the condition for the second derivative to be continuous at each specified point, j 0, 1, 2.
  • the curve (t) expressed by the equation (10) is moved along the parameter t in steps of ⁇ t to each point f (t) and the line Find the maximum value of the distance to the separation jB_j + 1 and use this as the error (see Fig. 11).
  • How to find the point (f) on the original NURBS curve corresponding to the point £ (t) on the spline curve can be done as follows.
  • dt ' is a small incremental value of the parameter of the NURBS curve (t) . If f increases, the angle ⁇ decreases, and if t' decreases, the angle 0 increases. 12 (See Fig. (B)), inner product (Every time the sign of ⁇ and Y is inverted, if dt 'is reduced by half, the vector approaches the tangent vector perpendicularly to the tangent vector at each iteration. The iteration is interrupted with precision to obtain the point (t ') on the NU RBS curve corresponding to the point (t) (see Fig. 12 (c)).
  • step S205 it is evaluated whether or not the error “d” exceeds the allowable error 5 (step S205).
  • d > (5 (Yes at step S205), it is assumed that the error has exceeded the allowable error, and one additional passing point on the curve is added within the interval“ j ”to“ j + 1 ”(step S205). 206).
  • the point on the original NURBS curve day (t) is ⁇
  • the parameters giving the day i +1 are tj and t i +1 , respectively.
  • ' tj + (t H — tj) / 2 and a new transit point' d '(t').
  • tan ' ⁇ _,' nidan '' B_ j + 1 the parameter t may be obtained by a convergence operation.
  • Step S206 is jumped.
  • step S 207 it is checked whether or not all sections have been evaluated. If j (N— 1) (step S 207 No), j is updated to j + 1 ⁇ j (step S 208). ) After step S204, the error in the next section is evaluated.
  • the evaluation has been completed for all the sections of the step (Yes at Step S207)
  • it is checked whether or not a new passing point has been added (Step S209), and if it has been added (Yes at Step S209). )
  • a new passing point sequence is generated by adding the passing points (step S210).
  • the score N + 1 increases by the number of new passing points.
  • a new point sequence is added by adding the added passing point.
  • Dan,, ⁇ ⁇ ⁇ , dan 10 are generated.
  • Fig. 9 (c) Day 5 , Day 6 ⁇ ⁇ ', B! Respectively correspond to the original day 4 '(Fig. 9 (b)) and each other 5 , ..., B (Fig. 9 (a)).
  • step S202 the spline curve is generated again using the updated passing point sequence, and the evaluation of the error of the newly generated spline curve is repeated from step S204.
  • FIG. 13 shows text data composed of the dot sequence converted in this way.
  • the first G06.1 is a G code indicating spline interpolation, and such text data is written in a destination file.
  • the NURBS interpolation order part is specified without conversion except for the NURB S interpolation order in the machining program. Since a machining program converted to a screen interpolation order within the tolerance of the above can be obtained, machining can be performed with an NC machine tool that converts the machining program including the NURBS interpolation command and performs spline interpolation. This has the effect of ensuring the desired error between the trajectory processed by spline interpolation and the trajectory to be processed by the original NURBS interpolation.
  • the NURB has the format shown in Figure 14. A case where the S interpolation command is converted to a NURBS interpolation command in a format as shown in FIG. 15 will be described.
  • NURBS can be uniquely defined if each control point and (number of control points tens floors + 1) knot vectors are determined, these can be defined in the NU RBS format of a predetermined format. It is easy to unfold information.
  • the machining program generated according to the NURBS format of Company A can be converted into the NURBS format of the NC machining machine of Company B. It can be easily converted to a tool and processed.
  • a computer-readable recording medium storing a file converter device of a machining program for a numerical control device according to the present invention and a program for causing a computer to execute a file compiling procedure is a computer-readable recording medium for various NC machining machines. It is suitable as a file converter for creating a program.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

明 細 数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置およびファイル コンバートの手 ^1をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンビュ一 タ読み取り可能な記録媒体 技術分野
この発明は、 数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置 およびファイルコンバートの手順をコンピュータに実行させるプログラムを格納 したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、 特に、 NU R B S補間指令を 含む加工プログラムのファイルコンバータ装置およびファイルコンバートの手順 をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な 記録媒体に関するものである。 背景技術
数値制御装置において、 機械の移動経路を指定する基本的な指令として、 直線 補間指令 (G O 1 ) と円弧補間指令 (G O 2 , G O 3 ) とがある。
自由曲線形状の移動経路を指令するには、 曲線を微小線分で近似して直線補間 によって指令していた。 このような微小線分の直線補間では曲線上の点列を直線 で結んで補間していくため、 曲線を微小線分で近似するときの近似精度によつて は微小線分の境界に於いて機械の移動経路に滑らかさが失われる場合がある。 そこで、 指令された点列を直線補間ではなく、 点列を通過して滑らかな曲線補 間軌跡を得るスプライン補間することがー部で採用されている。
第 1 7図 (a ) 、 ( b ) は、 スプライン補間の様子と指令プログラムを示して いる。 プ πグラムでスプラインを指令する Gコードを記述し、..その後に通過点の 座標値を連ねて記述することで数値制御装置は指合された点列を通過する滑らか な措令経路によって機械の移動を制御する。 第 1 7図 (a)、 (b)では、 点 P。 までは指令コード GO 1による直線補間 で移動し、 これより以降は指令コード GO 6. 1によりスプライン補間モードと なり、 その後に続いて通過点 、 Ρ2 、 · · · Pn の座標値を指合することに より、 P, 、 P2 、 · ■ ·、 Ρπ を通過する滑らかな曲線に沿って機械の移動が 制御される。
また、 一部では、 曲線形状を微小線分で近似するのではなく、 直接数学的な曲 線定義によつて指令して、 この曲線定義を数値制御装置が直接読み取つて曲線補 間によつて機械の移動経路を制御する技術が提唱されており、 この場合の曲線定 義としては、 曲線表現の自由度の高い NURBS (No n Un i f o rm R a t i ona l B— S p 1 i n e ;非一様有理化 Bスプライン) が提唱されて いる。
第 14図は、 特開平 4一 175905号公報に例示された NURBS補間のプ ログラムによる指合フォーマッ トを示している。 この指令フォーマットでは、 コ
—ド G70. 0に続くアドレス Mで NURBSの階数、 アドレス Nで NURBS の制御点数を指令し、 コード G 70. 0に続くアドレス Kでノッ トベクトルを指 令し、 G70. 1に続くアドレス X, Υ, Zで各制御点の (X, Y, Ζ)座標お よびァドレス Wで各制御点の重みを指令している。
また、 第 15図は、 特開平 8— 305430号公報に例示された NUR B S補 間のプログラムによる指令フォーマツトを示している。 この指令フォーマツトで は、 コード G06. 2に続くアドレス Ρで NURBSの階数、 アドレス Κでノッ トベクトル、 アドレス X, Y, Zで制御点の (X, Y, Z)座標、 アドレス尺で 各制御点の重みを指令している。
いずれにしても NURBS曲線は階数と各制御点の座標値と重みおよびノット べクトルを指合することにより一意的に定めることができる。
NURBS補間機能を有する NC工作機械においては、 上述のようなフォーマ ットによつて記述された NURBS補間指令を含む加工プログラムを直接読み取 つて N U R B S曲線上の移動量をサ一ボの補間周期で分配制御することにより N URB S補間を行うことができる。
しかしながら、 NUR B S補間機能を有する N C工作機械は未だ一般的ではな く、 NUR B S補間機能を有していたとしても高価なォプション設定となってい ることが通常である。
また、 NURBS補間指令自体にも規格としてのフォーマッ トがなく、 NCメ 一力により独自のフォーマツ 卜が採用されている。
したがって、 形状設計の自由度の高さから NURBSによって設計され NUR B S補間指令を含むフォーマッ 卜で出力された加工プログラムを使用して実際に 加工を行なうには、 一部の特定の機械でしか加工ができないという問題点があつ た。
また、 A社の NURBS補間指令フォーマツ トで作成された加工プログラムは 、 他の B社の N C工作機械では加工できないという問題点があつた。
この発明は、 上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、 あるフォーマ ッ 卜によって記述された NURBS補間指令を含む加工プログラムを、 NURB S補間機能を具備しておらず、 直線補間、 スプライン補間をサポートする NCェ 作機械や、 フォーマツ トが異なる NURBS補間指令をサポートする NC工作機 械で使用できるコ一ド体系、 フォーマッ トの加工プログラムに変換するファイル コンノく一夕装置およびファイルコンバートの手順をコンピュータに実行させるプ ログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的 としている。 発明の開示
この発明は、 コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデスティネ —シヨンファイルを生成するファイルコンバータ装置であり、 NURBS補間指 合を含む数値制御装置用の加工プログラムをソースファイルとして入力し、 入力 した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指合部分以外は無変換 とし、 NURBS補間指令を微小線分補間指合に変換する変換手段を有し、 前記 変換手段によって NUR B S補間指令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指 合を微小線分補間指令に変換することによりデスティネーションフアイルを生成 する数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置を提供する ことができる。
したがって、 NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムの N
URBS補間指令を微小線分補間指令に変換し、 デスティネーションファイルと して NUR B S補間指令を含まない一般的な加工プログラムが得られる。
また、 この発明は、 コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデス ティネ一ションファイルを生成するファイルコンバータ装置であり、 NURBS 補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムをソースファイルとして入力し 、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指令部分以外は 無変換とし、 NUR B S補間指合をスプライン補間指令に変換する変換手段を有 し、 前記変換手段によって NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURB S補間指令をスプライン補間指令に変換することによりデスティネーシヨンファ ィルを生成する数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置 を提供することができる。
したがって、 NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムの N URBS補間指令をスプラィン補間指令に変換し、 デスティネーションファイル として N U R B S補間指令を含まなレ、一般的な加工プ口グラムが得られる。 また、 この発明は、 NURBS補間指令からスプライン補間指令への変換に於 いては、 NURBS曲線からの弦誤差が許容値以内となるように折れ線近似を行 うことにより点列を生成したのち、 この点列を通過するスプライン曲線を発生さ せ、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内であるかを評 価し、 誤差が許容値を超える場合には当該区間内に通過点を追加して点列を再構 成し、 この再構築された点列をスプライン補間指合の通過点列とする数値制御装 置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置を提供することができる。 したがって、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内の 点列が構築され、 滑らかなスプライン曲線が得られる。
また、 この発明は、 NURBS曲線からスプライン曲線の通過点列を構成する 過程において、 通過点の追加があった場合には、 再構成した点列から再度この点 列を通過するスプライン曲線を発生し、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲 線の誤差が許容値以内であるかを評価し、 誤差が許容値を超える場合には当該区 間内に通過点を追加して点列を再構成する過程を、 新規の通過点の追加がなくな るまで繰り返す数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置 を提供することができる。
したがって、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内の 点列が構築され、 広域に瓦って滑らかなスプライン曲線が得られる。
また、 この発明は、 コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデス ティネ一シヨンファイルを生成するファイルコンバータ装置であり、 NURBS 補間指令を含む N C工作機械用の加工プ αグラムをソースファイルとして入力し 、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指令部分以外は 無変換とし、 NURBS補間指合部分を異なる表現仕様の NURBS補間指令に 変換する変換手段を有し、 前記変換手段によって NURBS補間指令部分以外は 無変換とし、 NUR B S補間指令部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指令に 変換すことによりデスティネーションフアイルを生成する数値制御装置のための 加工プログラムのファイルコンバ一夕装置を提供することができる。
したがって、 URBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムの NU R B S補間指令を異なる表現仕様の NUR B S補間指合に変換し、 デスティネー シヨンフアイルとして異なる表現仕様の NUR B S補間指令による加工プログラ 厶が得られる。
また、 この発明は、 コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデス ティネ一シヨンファイルを生成するファイルコンバータ装置であり、 NURBS 補間指令を含む N C工作機械用の加工プログラムをソースファイルとして入力し 、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指令部分以外は 無変換とし、 NUR B S補間指合部分は微小線分補間指令する変換する変換手段 と、 NURBS補間指合部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令部分はスプ ライン補間指合に変換する変換手段と、 NUR B S補間指令部分以外は無変換と し、 NUR B S補間指合部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指令に変換する 変換手段と、 前記 3個の変換手段よりの一つの変換手段を選択設定する変換モー ド設定手段とを有し、 前記変換モード設定手段により選択設定された変換モード に応じて N U R B S補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令部分は 微小線分補間指合あるいはスプライン補間指令あるいは異なる表現仕様の NU R B S補間指令に変換することによりデスティネーションフアイルを生成する数値 制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置を提供することがで さる。
したがって、 変換モード設定手段により変換モードを選択設定でき、 選択設定 された変換モードに応じて NURBS補間指令部分を微小線分補間指合あるいは スプライン補間指合に変換し、 デスティネーションファイルとして NURBS補 間指合を含まない一般的な加工プログラムあるいは NU R B S補間指令を異なる 表現仕様の NURBS補間指令に変換し、 デスティネ一シヨンファイルとして異 なる表現仕様の NURBS補間指令による加工プログラムが得られる。
また、 この発明は、 NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラ 厶をソースファイルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析 しながら、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令を微 小線分補間指令に変換する変換する手順と、 NUR B S補間指合部分以外は無変 換とし、 NUR B S補間指令を微小線分補間指令に変換したデータをデスティネ —シヨンファイルに書き込む手順とをコンピュータに実行させるプログラムを格 納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
したがって、 記録媒体に格納したプログラムをコンビュ一夕が実行することに より、 NUR B S補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムの NURBS 補間指令を微小線分補間指令に変換し、 デスティネ一シヨンファイルとして NU RBS補間指令を含まなし、一般的な加工プログラムが得られる。
また、 この発明は、 NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラ ムをソースファイルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析 しながら、 NURBS補間指合部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令をス プライン補間指令に変換する変換する手順と、 NUR B S補間指令部分以外は無 変換とし、 NURBS補間指令をスプライン補間指令に変換したデータをデステ イネーシヨンフアイルに書き込む手順とをコンピュータに実行させるプログラム を格納したコンピュー夕読み取り可能な記録媒体を提供することができる。 したがって、 記録媒体に格納したプログラムをコンピュータが実行することに より、 NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムの NURBS 補間指令をスプライン補間指令に変換し、 デスティネ一シヨンファイルとして N URBS補間指令を含まなレ、一般的な加工プログラ厶が得られる。
また、 この発明は、 NURBS補間措令をスプライン補間指令に変換する手順 として、 NURBS曲線からの弦誤差が許容値以内となるように折れ線近似を行 うことにより点列を生成したのち、 この点列を通過するスプライン曲線を発生さ せ、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内であるかを評 価し、 誤差が許容値を超える場合には当該区間内に通過点を追加して点列を再構 成し、 この再構築された点列をスプライン補間指令の通過点列とする手順をコン ピュー夕に実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒 体を提供することができる。
したがって、 記録媒体に格納したプログラムをコンピュータが実行することに より、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内の点列が構 築され、 滑らかなスプライン曲線が得られる。
また、 この発明は、 NURBS曲線からスプライン曲線の通過点列を構成する 過程において、 通過点の追加があった場合には、 再構成した点列から再度この点 列を通過するスプライン曲線を発生し、 各通過点間の区間の線分と 3次スプライ ン曲線の誤差が許容値以内であるかを評価し、 誤差が許容値を超える場合には当 該区間内に通過点を追加して点列を再構成する過程を、 新規の通過点の追加がな くなるまで繰り返す手順をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコン ピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
したがって、 記録媒体に格納したプログラムをコンピュータが実行することに より、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内の点列が構 築され、 広域に亙って滑らかなスプライン曲線が得られる。
また、 この発明は、 NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プ oグラ ムをソースファイルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析 しながら、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令をス プライン補間指令に変換する変換する手順と、 NUR B S補間指令部分以外は無 変換とし、 NUR B S補間指合部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指令に変 換する手順と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令 を異なる表現仕様の NU R B S補間指令に変換したデ一夕をデスティネーシヨン ファイルに書き込む手順とをコンピュータに実行させるプログラムを格納したコ ンピュー夕読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
したがって、 記録媒体に格納したプログラムをコンピュータが実行することに より、 UR B S補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムの NUR B S補 間指令を異なる表現仕様の NURBS補間指令に変換し、 デスティネーションフ アイルとして異なる表現仕様の NURBS補間指令による加工プログラムが得ら れる。
また、 この発明は、 NURBS補間指令を含む NC工作機械用の加工プログラ 厶をソースファイルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析 しながら、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令部分 は微小線分補間指合する変換する変換手順と、 NUR B S補間指合部分以外は無 変換とし、 NURBS補間指令部分はスプライン補間指令に変換する変換手順と 、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令部分を異なる 表現仕様の NUR B S補間指令に変換する変換手順と、 前記 3個の変換手段より の一つの変換手段を選択設定する変換モード設定手順と、 前記変換モード設定手 順により選択設定された変換モードに応じて NUR B S補間指令部分以外は無変 換とし、 NUR B S補間指令部分は微小線分補間指令あるいはスプライン補間指 合あるいは異なる表現仕様の NURBS補間指令に変換したデ一夕をデスティネ ーシヨンファイルに書き込む手順とをコンピュータに実行させるプログラムを格 納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
したがって、 記録媒体に格納したプログラムをコンピュータが実行することに より、 変換モード設定手順により変換モードを選択設定でき、 選択設定された変 換モ一ドに応じて NURBS補間指合部分を微小線分補間指令あるいはスプライ ン補間指令に変換し、 デスティネーションファイルとして NURBS補間指令を 含まない一般的な加工プログラムあるいは NU R B S補間指令を異なる表現仕様 の NURBS補間指令に変換し、 デスティネーシヨンファイルとして異なる表現 仕様の NURBS補間措令による加工プログラムが得られる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明によるファイルコンバ一夕装置の一つの実施例を示す構成 図であり、 第 2図は、 この発明によるファイルコンバータ装置の一つの実施例を 示すブロック線図であり、 第 3図は、 この発明によるファイルコンバータ装置に おけるファイルコンバート手順を示す処理フロー図であり、 第 4図 (a) 、 (b ) は、 曲線の折れによる近似形態を示す説明図であり、 第 5図は、 NURBS曲 線上の点の表わし方を示す説明図であり、 第 6図は、 NURBS曲線から弦誤差 を許容値以内とする時のサンプリング点の決め方を説明する図であり、 第 7図は 、 NURBS補間指令部を微小線分指令に変換したときのテキストデ一夕の形態 を示すリスト図であり、 第 8図は、 この発明によるファイルコンバータ装置で N URBS補間指令部をスプライン補間指令に変換する時のスプライン曲線の通過 点の決定手順を示す処理フロー図であり、 第 9図は、 スプライン曲線の性質を示 す説明図であり、 第 1 0図 (a) 〜 (c) は、 NURBS曲線上にスプライン曲 線の通過点が取られる様子を示す説明図であり、 第 1 1図は、 スプライン曲線と NURBS曲線の最大誤差を求める手法を示す説明図であり、 第 1 2図 (a) 〜 (c) は、 スプライン曲線の 1点に対する NURBS曲線上の点の求め方を示す 説明図であり、 第 1 3図は、 NURBS補間指令部をスプライン曲線補間指令に 変換したときのテキストデータの形態を示すリスト図であり、 第 1 4図は、 NU RBS補間指合の一つのフォーマッ ト例を示すリスト図であり、 第 1 5図は、 N URBS補間指合の他のフォーマッ トを示すリスト図であり、 第 1 6図は、 第 1 4図の NURBS補間指合を第 1 5図のフォーマツ 卜に変換したときのテキスト データの形態を示すリスト図であり、 第 1 7図 (a) 、 (b) は、 スプライン補 間を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
この発明に係る好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。
第 1図は、 この発明による数値制御装置のための加工プログラムのファイルコ ンバー夕装置の一つの実施例の構成を示している。
第 1図において、 1はパーソナルコンピュータ等の一般的なコンピュータを示 している。 コンピュータ 1にはオペレーションシステム (OS) が搭載されてい る。
ファイルコンバータ 3は、 コンピュータ 1のオペレーションシステム 2上で動 作するアプリケーションプログラムであり、 実際にはコンピュータ 1が読み取り 可能なハードディスク磁気メモリ、 フロッピーディスク磁気メモリ、 I Cメモリ カードなどの外部記録媒体に格納される。 これにより、 コンピュータ 1は数値制 御装置のための加工プログラムのファイルコンバ一夕装置として動作する。 ファイルコンバータ 3は、 入力対象である加工内容を記述したプログラムファ ィル (以後ソースファイルと称す) 4を読み込み、 これを指定のコード体系、 フ ォーマッ トに変換し、 変換後ファイル (以後デスティネーションファイルと称す ) 5を出力する。 ソースファイル 4は、 あるフォーマツ 卜によって記述された NURBS補間指 令を含む加工プログラムであり、 C A D/C AM装置などによつて作成すること がではきる。
ファイルコンバータ 3は、 その加工プログラム、 換言すれば、 ソースファイル 4を、 NURBS補間機能を具備しておらず、 直線補間、 スプライン補間をサボ —トする NC工作機械や、 フォーマツ トが異なる NURBS補間指令をサポート する NC工作機械で使用できるコード体系、 フォーマツ トの加工プログラムに変 換するファイルコンパ一夕である。
ファイルコンバータ 3は、 入力したソースファイル (加工プログラム) 4を逐 次解析しながら、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指 令を微小線分補間指合、 スプライン補間指令あるいは他のフォーマツ トの NUR B S補間指令に変換し、 デスティネーションファイル 5を生成する。
ソースファイル 4、 デスティネーションファイル 5は、 ハードディスク磁気メ モリ、 フロッピ一ディスク磁気メモリ、 I Cメモリカードなど外部記録媒体によ つて提供される。
ここで、 これらソースファイル 4、 デスティネーションファイル 5は必ずしも コンピュータ 1の内部にある必要はなく、 外部のコンピュータ内に存在してネッ トワーク等を介してコンピュータ 1と入出力される構成であってもよい。
第 2図は、 この発明による数値制御装置のための加工プログラムのファィルコ ンバ一夕装置の詳細構成を示している。
このファイルコンバータ装置は、 NURBS補間指合を含む N C工作機械用の 加工プログラムをソースファイル 4として入力し、 入力した加工プログラムを逐 次解析しながら、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指 合部分は微小線分補間指合する変換する微小線分補間変換手段 i 0と、 NURB S補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令部分はスプライン補間指 令に変換するスプライン補間変換手段 1 1と、 NURBS補間指令部分以外は無 変換とし、 NURBS補間指令部分を異なる表現仕様 (フォーマツ ト) の NUR BS補間指令に変換する NURBS補間フォーマツ ト変換手段 1 2と、 前述の 3 個の変換手段 1 0、 1 1、 1 2よりの一つの変換手段を選択設定する変換モード 設定手段 1 3とを有している。
スプライン補間変換手段 1 1は、 NURBS補間指令からスプライン補間指令 への変換に於いて、 NURBS曲線からの弦誤差が許容値以内となるように折れ 線近似を行うことにより点列を生成した後、 この点列を通過するスプライン曲線 を発生させ、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内であ るかを評価し、 誤差が許容値を超える場合には当該区間内に通過点を追加して点 列を再構成し、 この再構築された点列をスプライン補間指令の通過点列とする。 スプライン補間変換手段 1 1は、 NURBS曲線からスプライン曲線の通過点 列を構成する過程において、 通過点の追加があった場合には、 再構成した点列か ら再度この点列を通過するスプライン曲線を発生し、 各通過点間の区間の線分と スプライン曲線の誤差が許容値以内であるかを評価し、 誤差が許容値を超える場 合には当該区間内に通過点を追加して点列を再構成する過程を、 新規の通過点の 追加がなくなるまで繰り返す。
変換モード設定手段 1 3は、 実際にはコンピュ一夕の変換モード設定画面にお いてキーホードゃマウス等の入力手段によるユーザ操作によって一^ ^の変換手段 を選択設定する。
ファイルコンバータ装置は、 変換モード設定手段 1 3によって選択設定された 変換モードに応じて NURBS補間指合部分以外は無変換とし、 NURBS捕間 指令部分は微小線分補間指令あるいはスプライン補間指合あるいは異なる表現仕 様の NURBS補間指令に変換し、 変換後のデータをデスティネージョンファィ ル 5に書き込む。
なお、 ファイルコンバータ装置は、 上述の 3個の変換手段 1 0、 1 1、 1 2の いずれか一^ 3のみを有しているものであってもよく、 この場合には、 変換モード 設定手段 1 3は省略される。
つぎに、 ファイルコンバータ 3の処理フローを第 3図を参照して説明する。 まず、 加工内容を記述したプログラムファイルをソースファイル 4としてォー プンし、 ファイルをコンバートした結果を書き込むデスティネーシヨンファイル
5をオープンする (ステップ S 1 0 1) 。 この時点ではデスティネーションファ ィル 5は空である。
つぎに、 NURBS補間指合をコンバートする変換形態を変換モード設定手段
1 3によって指定する (ステップ S 1 02) 。
ここでの変換形態としては、
(a) NURBS補間指令を微小線分補間指令にコンバート
(b) NURBS補間指令をスプライン補間指合にコンパ一ト
(c) NURBS補間指令を他のフォーマツ 卜の NURBS補間指令にコンパ一 卜
の 3種類が準備されており、 (a) 〜 (c) のいずれか一つをユーザが選択でき る。
ここで、 (a) を選択した場合には変換後の弦誤差 £を設定する。 (b) を選 択した場合には弦誤差 εおよび NURBS曲線と変換後のスプライン曲線との許 容誤差 5を設定する。 (c) を選択した場合には変換後の NURBSフォーマツ トを指定する。
つぎに、 ソースファイルから 1ブロック読み取り (ステップ S 1 03) 、 デー 夕が有る場合には (ステップ S 1 04肯定) 、 そのブロックが NURBS補間モ —ドであるか否かをチヱックする (ステップ S 1 05) 。
NURBS補間モードでなければ (ステップ S 1 0 5否定) 、 すなわち、 GO 1 (直線補間) や GO 2、 G O 3 (円弧補間) モードやその他の NURBS補間 以外のモードの場合には、 読み取った 1プロックをそのままデスティネ一ション ファイルに書き込み (ステップ S 1 06) 、 ステップ S 1 03にループバックし て次ブロックの読み込みを行う。
これに対し、 NURBS補間モードであれば (ステップ S 1 05肯定) 、 その プロック中に記述された NUR B S曲線を規定する各種情報をメモリに蓄積する (ステップ S 1 07) 。 そして、 そのブロックがひとつの NURBS曲線の最後 の情報となるまでステップ S 1 08からステップ S 1 03にループバックして各 種情報をメモリに蓄積する。
たとえば、 第 i 4図に例示されているソースファイルでは、 NO 04のブロッ クに対して G 70. 0の記述があるため、 ステップ S 1 05で NURBS補間モ ードと判定される。 そしてステップ S 1 07において、 アドレス Mで示される階 数とアドレス Nで示される制御点数の情報がメモリに取り込まれる。
以降、 NURBS補間モ一ドであり、 ステップ S 1 03、 ステップ S 1 04、 S 1 05、 S 1 07、 S 1 08→S 1 03の処理ループで、 順次 N 005のブロ ックからノッ トべクトル情報、 N 00 6以降のプロックから制御点の座標および 重みの情報がメモリに取り込まれる。
そして、 予め取り込んだ制御点数の数 (本例ではブロック NO 04でァドレス Nで示される 5個) だけ制御点の情報を取り込んだ時点で、 NURBSの最後の ブロックと判定される (ステップ S 1 0 8肯定) 。 本例に於いては、 ブロック N 007の前のブロック (X 80. 0 Y 0. 0 Z 0. 0W1. 0 ; ) を取り込んだ 時点で制御点数分の情報が取り込めたため、 このブロックが N U R B Sの最後の ブロックと判定される。
NURBSの最後のブロックと判定されると、 つぎに、 メモリに蓄積された N URBSの情報からステップ S 1 02で指定した所定の変換を行なう (ステップ S 1 09) o
(a) の微小線分補間指合への変換が指定された場合には、 NURBS曲線を 微小線分に変換して所定のデータを構成する。
(b) のスプライン補間指令への変換が指定されている場合には、 NURBS 曲線をスプライン曲線の通過点列に変換して所定のデータを構成する。
(c) の他の NURBS形式への変換が指定されている場合には、 NURBS のフォーマツ トの変換を行なし、所定のデータを構成する。
各変換処理におけるデータの構成方法については後述する。 つぎに、 上述のようにして構成された変換結果のデータをテキストデ一夕とし てデスティネーシヨンファイルに書き込み (ステップ S 1 1 0)、 ステップ S 1 03にループバックする。
以上の処理を繰り返すことにより、 デスティネーションファイルには、 ソース ファイル中の NURBS補間以外のプロックはそのまま、 NURBS補間のプロ ックは微小線分補間またはスプライン補間または他の NURBS補間形式に変換 されたデ一夕が順次書き込まれていく。
そしてソースファイルの全てのデ一夕の処理が終わると、 読み込みデータ無し とし (ステップ S 104否定) 、 ソースファイル、 デスティネ一ションファイル をクローズして全ての処理を終了する (ステップ S 1 1 1) 。
つぎに、 各変換処理について説明する。
(N U R B S—微小線分への変換)
NURBS曲線から微小線分に変換する場合の処理について説明する。
本処理に於いては、 NURBS曲線を第 4図 (a)、 (b) に示されているよ うに、 NURBS曲線 B上の隣接するサンプリング点 P sを結ぶ線分と NURB S曲線との距離 (弦誤差) dが設定した許容誤差 εを超えないようにサンプリン グ点をとることによつて点列を生成する。
データ蓄積された NURBS曲線の曲線上の位置べクトルを旦 (t) とすると 、 第 5図の旦 (t) は次式により表現される。 但し、 t s ≤ t≤ t e である。 なお以降では、 アンダーバーを付した記号をベクトルとして、 スカラーとは区 別して表記するものとする。
∑N 〖
= ( 1 ) S ここで、 nは制御点数、 P i は制御点の位置ベクトル、 Wi は制御点の重み、 kは階数であり、 tは所定の範囲 ts ≤ t≤ t e を定義域とするパラメ一夕であ る。 但し、 ( 1≤ i≤n)である。
Ni. k (t) は Bスプライン基底関数であり、 以下のように再帰的に定義され る。
Figure imgf000018_0001
ここで、 t i はノッ トであり、 [t。 t! t 2 · · · tm ] はノッ トべク トル であり、 その個数 m+ 1は制御点数と階数の和 (m + 1 ) ==n + kである。 なお 、 階数 kの NURBS曲線旦(t) の定義域を ts ≤ t≤ t e とするとき、 上記 ノッ トべクトルに対して t s 二 t ! 、 te =tm_k の関係がある。
この NURBS曲線旦(t)上に点旦』 (=B_ (t」 ) ) が取られたとき、 弦 誤差 ε以下となるつぎの点旦』+1 はつぎのように取ればよい。
第 6図に示されているように、 Atを微小なパラメータの変化量として、
Figure imgf000018_0002
とするとき、 i = 2, 3, · ■ ·, kに対して、 旦」 を始点とする旦 への べクトルを で表わすと、 _Q_i の^ _k への射影べクトル^ i は、
Q^' i = (Q i , Q. ) / I Q_i I 2 · Q., … ( 4 ) で与えられ、 点 fと _gとの距離 d』iは、
d jS= I Q i — _g, i I
で与えられる。
したがって、 kを 1から増加させ上式を計算して、
d ϋ < ε ··■ ( 5 ) 但し、 0 < i < k
となる最大の kを求めれば、 Bi + I =Bjkとなる。 したがって、互。 =互(ts ) から始めて ( j = 0)順次旦 j +1 を求めていけ ば、 NURBS曲線との弦誤差が ε以下となるようなサンプリング点旦。 、 、 · · ·_ΒΝ が求まる。 ただし ^Ν =Β_ ( t e ) である。
第 7図は、 このようにして変換された点列によって構成されるテキストデータ であり、 先頭の GO 1は直線補間を示す Gコードである。 このようにして構成さ れたテキストデ一夕はデスティネ一シヨンファイルに書き込まれる。
上述のように、 この発明によるファイルコンバータの NURBS補間指令から 微小線分補間指令への変換機能を使うことにより、 加工プログラムの NUR B S 補間指令以外は無変換、 NUR B S補間指令部分は指定の弦誤差以内の微小線分 指令に変換された加工プログラムが得られるため、 NURBS補間指令を含む加 ェプログラムを変換して NURBS補間をサボ一トしない NC工作機械で形状が 許容誤差以内となる加工が可能となる。
(NURBS→スプライン)
つぎに、 NURBS曲線からスプライン曲線の点列へ変換する処理フローを第 8図を参照して説明する。
コンピュータ内部に持つ NURBS曲線の数学的表現を旦 (t) とする。 まず 、 曲線互 (t) から上述の (NURBS—微小線分への変換) の手順と同じ手順 で、 曲線を許容誤差 εで微小線分データに近似する (ステップ S 201 )。 本例では第 9図 (a) に示されているように、 曲線互 (t) が旦。 , 旦, 、 - - · B_N からなる N+ 1個 (本例では N+ 1 = 1 0) の通過点で表される。 つぎに、 N+ 1個の通過点からスプライン曲線を発生する (ステップ S 202
) 0
公知の曲線理論 (例えば 「形状処理工学 ( I) 」 山口富士夫著、 日刊工業新聞 社刊) によると、 N+ 1個の点旦。、 旦! 、 · · · B_N を滑らかに通過する 3次 スプライン曲線上の点 ( t) は、 — , から旦 j の第 1 0図に示す区間におい て、
Figure imgf000020_0001
(j = 2,3"..,n) (6) で表現される。
ここで、 は指定点互』 における単位接線ベクトルであり、 C j は旦 , か ら旦』 までの距離である。 また、 tは曲線パラメ一夕であり、 (o≤ t≤ i ) で める。
式 (6) のスプライン曲線は、 指定点旦〗 、 j - 0, 1 2 . . . Nを必 ず通過するが、 _gj を適切に取らないと各指定点において 2次微分が連続になら ない。 2次微分が各指定点旦 , j = 0, 1, 2 . . . Nにおいて連続とな るための条件は、
し . +レ ,' +ι
(j ,2,...,N ) (7) である。 なお旦。 と旦 の両端点については、 端点での曲率を 0として以下の条 件を追加する。
2 c , q_0 + c! _qi =3 (Β^ι 一旦。 ) … ( 8 a ) cN qN- i + 2 c N qN = 3 (BN - BN- i ) (8 bリ 式 (7) (8 a) , (8 b) の (N+ 1 ) 個の連立方程式を解くことによつ て、 接線ベクトル _gj を求めることにより、 全区間の 3次スプライン曲線が求め られる。
すなわち、 旦」 〜旦 j +1 の各区間において、 始点を =Β_, 、 終点を Bj +】 、 始点における単位接線べクトルを qs , 終点における接線べク ト ルを 二旦』" 、 線分の長さを C 二 C j + 1 とすると、
K。 二 f s … (9 a)
K, = c q_s ··· ( 9 b)
Figure imgf000021_0001
K3 =2 (JPS -^e ) + C q_s + c q_e … ( 9 d) とおくと、 £』 〜fj + 1 の区間におけるスプライン曲線 £ (t) は、
P_ (t) =K3 t 32 t 2 +Κ: t十]^。 … ( 1 0 ) で与えられる。 但し、 (0 t≤ 1 ) である。
つぎに、 j = 0に初期化し (ステップ S 203 ) 、 スプラインの各区間におけ る誤差を評価する (ステップ S 204) 。
誤差の計算方法として、 旦 〜旦』+1 の区間において、 式 (1 0) で表される 曲線 (t) を、 パラメ一夕 tを△ t刻みで動かしながら各点 f (t) と線分互 j B_j + 1 との距離の最大値を求め、 これを誤差 とする (第 1 1図参照) 。 スプライン曲線上の点 £ (t) に対応する元の NURBS曲線上の点旦 ( f ) の求め方はつぎのようにすればよい。
式 (1 0) より、 f (t) =K3 t 3 +K2 t 2 +K, t+K。 (但し、 0≤ t≤ 1 )であるから、 点 P (t) における接線べクトル は、
d^ (t) //d t = 3K3 t2 +2K2 t+K, - (1 1) により容易に求められる。
この区間のスプライン曲線の始点 ( 0 )、 終点]^ ( 1 ) を与える NUR B S 曲線旦 ( t) のパラメ一夕をそれぞれ t s 、 t e とすれば、 点 £ (t) (但し、
0≤ t≤ 1 ) に対応する NURBS曲線旦 (t)上の点の初期値として旦( t' ) (但し、 t' 二 ts + t · ( 一 ts ) ) を与える (第 12図 (a) 参照) 。 つぎに、 点 f (t) から旦(t' ) に向かうべクトル丄をとり、 丄と接線べク トル の内積 (丄、 V を求める。
べクトル上と接線べク トル のなす角を 0とすると、 この内積の符号を調べれ ば、 (]:、 ¥) > 0のとき、 0< 90° 、 (r、 v) =0のとき 0=90° 、 ( r、 v) く 0とのとき 0> 9 O° となる。
したがって、 (丄、 ) 〉 0の時には、 t' 一 d t' →t' 、 (r、 v) く 0 の時には t' + d t ' → t ' に更新して互 ( t ' ) およびベクトル丄をとり、 内 積 (丄、 _v) を求める処理を繰り返す。
ここで、 d t' は NURBS曲線旦(t) のパラメ一夕の微小増分値であり、 f が増加すれば、 角度 Θは減少し、 t' が減少すれば、 角度 0は増加するので (第 1 2図 (b) 参照) 、 内積 (丄、 Y の符号が反転するたびに、 d t' を半 減すれば繰り返し処理のたびにべクトル上は接線べクトル に垂直に近づく。 したがって、 所望の精度で繰り返し処理を中断して点 (t) に対応する NU RBS曲線上の点旦 (t' ) を得る (第 1 2図 (c) 参照) 。
つぎの処理として、 誤差 d」 が許容誤差 5を超えたか否かを評価する (ステツ プ S 205 ) 。 d』 >(5であれば (ステップ S 205肯定) 、 誤差が許容誤差を 超えたものとして、 区間旦」 〜旦 j +1 内に曲線上の通過点を 1点追加する (ステ ップ S 206 ) 。
新たな通過点の決め方としては、 元の NURBS曲線旦 (t) 上の点旦」 、 旦 i +1 を与えるパラメ一夕をそれぞれ t j 、 t i +1 とすれば、 パラメータ t ' を、 t' = t j + ( t H — t j ) / 2として、 新たな通過点旦 ' ニ旦( t ' ) と する。 または旦』 Β_, ' ニ旦』 ' B_j + 1 となるように、 パラメ一夕 t' を収束演 算によって求めても良い。
第 9図 (b) に示されている例では、 区間旦 4 〜旦 5 で、 スプライン曲線が元 の曲線旦 ( t) から大きく外れた軌跡を描いているため、 誤差 d j が大きくなり 、 d5 > eとなったため、 新たに通過点旦 4'を追加した。
なお、 dj ≤ 5であれば (ステップ S 205否定) 、 ステップ S 20 6はジャ ンプする。
つぎに、 全ての区間について評価を行つたかを調べ (ステップ S 207 ) 、 j く (N— 1 ) であれば (ステップ S 207否定) 、 j + 1→ jに更新し (ステツ プ S 208 ) 、 ステップ S 204以降で、 つぎの区間の誤差を評価する。 ステップ全ての区間について評価が終了したならば (ステップ S 207肯定) 、 新たな通過点の追加があつたか否かを調べ (ステップ S 20 9 ) 、 追加があつ たならば (ステップ S 20 9肯定) 、 それらの通過点を加えて新たな通過点列を 生成する (ステップ S 2 1 0) 。 ここで、 点数 N+ 1は新たな通過点数分増加す る。
本例では追加された通過点旦 を加えて新たな点列旦。 、 旦, 、 · · ■、 旦10 が生成される。 第 9図 (c) の旦 5 、 旦 6 · · '、 B!。がそれぞれ元の旦 4' (第 9図 (b) ) 、 互 5 、 · · · B (第 9図 (a) ) に対応する。
そして、 ステップ S 202に戻って更新された通過点列によって再度スプライ ン曲線を生成し直し、 新たに生成されたスプライン曲線の誤差の評価をステップ S 204以降で繰り返す。
このようにして、 通過点列から生成されるスプライン曲線と元の曲線の誤差が 十分小さくなれば、 新たに通過点を追加することがなくなり、 ステップ S 209 で処理を終了する。
第 1 3図は、 このようにして変換された点列によって構成されるテキストデー 夕を示している。 先頭の G 06. 1はスプライン補間を示す Gコードであり、 こ のようなテキストデータをデスティネ一シヨンファイルに書き込むことが行われ る。
上述のように、 この発明によるファイルコンバータの NURBS補間指合から スプライン補間指令への変換機能を使うことにより、 加工プログラムの NURB S補間指合以外は無変換に、 NUR B S補間指合部分は指定の許容誤差以内のス ブラィン補間指合に変換された加工プログラムが得られるため、 NURBS補間 指令を含む加工プログラムを変換してスプライン補間をサボ一卜する NC工作機 械で加工が可能となり、 しかもスプライン補間で加工した軌跡と元の N U R B S 補間で加工すベき軌跡との間で所望の誤差が保証されるという効果がある。
(NURBS NURBS)
本例に於いては、 第 1 4図に示されているようなフォーマツ トによる NURB S補間指令から第 1 5図に示されているようなフォ一マツ トによる NURBS補 間指令に変換する場合について説明する。
第 1 4図に例示されているソースファイルを読み込んだ時に、 NURBSの最 終プロックと判定された時点で、 内部に蓄積した NUR B Sの情報は、
階数 M=4
制御点数 N二 5
ノッ トべクトノレ ( 1 0点)
t二 [0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 6.0] 5点の制御点の X, Υ, Z座標とゥヱイト
である。
NURBS曲線では、 各制御点と、 (制御点数十階数 + 1) 個のノッ トべクト ルが決まれば一意的に NURBSが定義できるため、 所定のフォーマツ 卜の NU RBSの形式にこれらをの情報を展開するのは容易である。
変換先の N U RBSのフォーマットを第 1 5図に示されているような形態に指 定した場合には、 第 1 6図に示されているようなテキストデ一夕に展開され、 デ ステイネ一ションファイルに書き込まれる。
上述のように、 この発明によるファイルコンバータの NURBS補間指令のフ ォ一マツト変換機能を使うことにより、 A社の NURBSフォーマツ トに準じて 生成された加工プログラムを B社の NC加工機械の NURBSフォーマツ 卜に変 換して加工することが容易に可能となる。 産業上の利用の可能性
この発明による数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装 置およびファイルコンパ一トの手順をコンピュータに実行させるプログラムを格 納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、 各種の NC加工機械のための加 ェプログラムを作成するファイルコンバ一夕として適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1. コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデスティネーションフ ァィルを生成するフアイルコンバ一夕装置であり、
NURBS補間指合を含む数値制御装置用の加工プログラムをソースファイル として入力し、 入力した加工プ πグラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指 令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指令を微小線分補間指令に変換する変 換手段を有し、 前記変換手段によって NUR B S補間指令部分以外は無変換とし 、 NUR B S補間指令を微小線分補間指令に変換することによりデスティネーシ ョンファイルを生成することを特徴とする数値制御装置のための加工プログラム のファイルコンバータ装置。
2. コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデスティネーションフ アイルを生成するファイルコンバータ装置であり、
NURBS補間指合を含む数値制御装置用の加工プログラムをソースファイル として入力し、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指 合部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令をスプライン補間指令に変換する 変換手段を有し、 前記変換手段によって NURBS補間指合部分以外は無変換と し、 NURBS補間指令をスプラィン補間指令に変換することによりデスティネ —シヨンフアイルを生成することを特徴とする数値制御装置のための加工プログ ラムのファイルコンバータ装置。
3. NURBS補間指令からスプライン補間指令への変換に於いては、 NURB S曲線からの弦誤差が許容値以内となるように折れ線近似を行うことにより点列 を生成したのち、 この点列を通過するスプライン曲線を発生させ、 各通過点間の 区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内であるかを評価し、 誤差が許容 値を超える場合には当該区間内に通過点を追加して点列を再構成し、 この再構築 された点列をスプライン補間指合の通過点列とすることを特徴とする請求の範囲 第 2項記載の数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置。
4. NURBS曲線からスプライン曲線の通過点列を構成する過程において、 通 過点の追加があった場合には、 再構成した点列から再度この点列を通過するスプ ライン曲線を発生し、 各通過点間の区間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値 以内であるかを評価し、 誤差が許容値を超える場合には当該区間内に通過点を追 加して点列を再構成する過程を、 新規の通過点の追加がなくなるまで繰り返すこ とを特徴とする請求の範囲第 3項記載の数値制御装置のための加工プログラムの ファイルコンバータ装置。
5. コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデスティネーションフ アイルを生成するファイルコンパ一夕装置であり、
NURBS補間指令を含む N C工作機械用の加工プログラムをソースファイル として入力し、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指 令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指令部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指令に変換する変換手段を有し、 前記変換手段によって N U R B S補間指 令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指令部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指合に変換すことによりデスティネーションフアイルを生成することを特 徵とする数値制御装置のための加工プログラムのファイルコンバータ装置。
6. コンピュータ上で動作し、 ソースファイルを変換してデスティネーションフ アイルを生成するファイルコンバータ装置であり、
NURBS補間指令を含む N C工作機械用の加工プログラムをソースファイル として入力し、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NURBS補間指 令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指令部分は微小線分補間指令する変換 する変換手段と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指 合部分はスプライン補間指令に変換する変換手段と、 NURBS補間指令部分以 外は無変換とし、 NUR B S補間指合部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指 令に変換する変換手段と、 前記 3個の変換手段よりの一つの変換手段を選択設定 する変換モード設定手段とを有し、 前記変換モード設定手段により選択設定され た変換モードに応じて NUR B S補間指令部分以外は無変換とし、 NUR B S補 間指合部分は微小線分補間指令あるいはスプライン補間指令あるいは異なる表現 仕様の N U RBS補間指令に変換することによりデスティネーションファイルを 生成することを特徴とする数値制御装置のための加工プログラムのファイルコン バー夕装置。
7. NURBS補間指合を含む数値制御装置用の加工プログラムをツースフアイ ルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NUR B S補間指令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指合を微小線分補間指合に 変換する変換する手順と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURB S補間指合を微小線分補間指合に変換したデ一タをデスティネージョンファイル に書き込む手順とをコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンビユー 夕読み取り可能な記録媒体。
8. NURB S補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムをソースフアイ ルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NUR BS補間指合部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令をスプライン補間指令 に変換する変換する手順と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NUR BS補間指令をスプライン補間指令に変換したデ一夕をデスティネーシヨンファ ィルに書き込む手順とをコンピュー夕に実行させるプ口グラムを格納したコンビ ュ一タ読み取り可能な記録媒体。
9. 請求の範囲第 8項記載のコンピュータに実行させるプログラムを格納したコ ンピュ一夕読み取り可能な記録媒体において、
NURBS補間指令をスプライン補間指令に変換する手順として、 NURBS 曲線からの弦誤差が許容値以内となるように折れ線近似を行うことにより点列を 生成したのち、 この点列を通過するスプライン曲線を発生させ、 各通過点間の区 間の線分とスプライン曲線の誤差が許容値以内であるかを評価し、 誤差が許容値 を超える場合には当該区間内に通過点を追加して点列を再構成し、 この再構築さ れた点列をスプラィン補間指合の通過点列とする手順をコンピュータに実行させ るプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
1 0. 請求の範囲第 9項に記載のコンピュータに実行させるプログラムを格納し たコンビュ一夕読み取り可能な記録媒体におし、て、
NURBS曲線からスプライン曲線の通過点列を構成する過程において、 通過 点の追加があつた場合には、 再構成した点列から再度この点列を通過するスプラ ィン曲線を発生し、 各通過点間の区間の線分と 3次スプライン曲線の誤差が許容 値以内であるかを評価し、 誤差が許容値を超える場合には当該区間内に通過点を 追加して点列を再構成する過程を、 新規の通過点の追加がなくなるまで繰り返す 手順をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可 能な記録媒体。
1 1. NURBS補間指令を含む数値制御装置用の加工プログラムをソースファ ィルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NU R B S補間指令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指令をスプライン補間指 令に変換する変換する手順と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NU R B S補間指令部分を異なる表現仕様の NUR B S補間指令に変換する手順と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NURBS補間指令を異なる表現仕 様の NURBS補間指令に変換したデ一夕をデスティネーシヨンファイルに書き 込む手順とをコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み 取り可能な記録媒体。
12. NURBS補間指令を含む NC工作機械用の加工プログラムをソ一スファ ィルとして入力する手順と、 入力した加工プログラムを逐次解析しながら、 NU R B S補間指令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指令部分は微小線分補間 指令する変換する変換手順と、 NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NU RBS補間指合部分はスプライン補間指合に変換する変換手順と、 NURBS補 間指令部分以外は無変換とし、 NUR B S補間指合部分を異なる表現仕様の NU R B S補間指令に変換する変換手順と、 前記 3個の変換手段よりの一つの変換手 段を選択設定する変換モード設定手順と、 前記変換モ—ド設定手順により選択設 定された変換モードに応じて NURBS補間指令部分以外は無変換とし、 NUR BS補間指合部分は微小線分補間指令あるいはスプライン補間指令あるいは異な る表現仕様の N U RBS補間指令に変換したデータをデスティネーションフアイ ルに書き込む手順とをコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンビュ —夕読み取り可能な記録媒体。
PCT/JP1998/002344 1998-05-28 1998-05-28 Convertisseur de fichiers de programmes d'usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d'enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers WO1999061962A1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020007000869A KR100363814B1 (ko) 1998-05-28 1998-05-28 수치제어장치를위한가공프로그램의파일컨버터장치및파일컨버터의순서를컴퓨터에실행시키는프로그램을저장한컴퓨터판독가능한기록매체
PCT/JP1998/002344 WO1999061962A1 (fr) 1998-05-28 1998-05-28 Convertisseur de fichiers de programmes d'usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d'enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers
DE19882537T DE19882537T1 (de) 1998-05-28 1998-05-28 Dateiumwandlungsvorrichtung für ein Bearbeitungsprogramm eines numerischen Steuersystems und Computer-lesbares Aufzeichnungsmedium zum Speichern eines Programms für einen Computer zum Ausführen eines Dateiumwandlungsprozesses
GB9929530A GB2341243B (en) 1998-05-28 1998-05-28 Machining program file converter for numerically controlled equipment
CN98806884A CN1105953C (zh) 1998-05-28 1998-05-28 数控装置用加工程序的文件变换方法
TW087108379A TW407227B (en) 1998-05-28 1998-05-29 Machining program file converter device for a numerical control apparatus and a computer readable recording medium storing a program for performing the process of file conversion by computer
US09/424,117 US6609045B1 (en) 1998-05-28 1999-01-28 File conversion apparatus for machining program of numerical control system and computer readable recording medium for storing program for computer to execute file conversion process
HK00107777A HK1028458A1 (en) 1998-05-28 2000-12-05 Method for converting the machining program file for numerically controlled equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1998/002344 WO1999061962A1 (fr) 1998-05-28 1998-05-28 Convertisseur de fichiers de programmes d'usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d'enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999061962A1 true WO1999061962A1 (fr) 1999-12-02

Family

ID=14208279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1998/002344 WO1999061962A1 (fr) 1998-05-28 1998-05-28 Convertisseur de fichiers de programmes d'usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d'enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6609045B1 (ja)
KR (1) KR100363814B1 (ja)
CN (1) CN1105953C (ja)
DE (1) DE19882537T1 (ja)
GB (1) GB2341243B (ja)
HK (1) HK1028458A1 (ja)
TW (1) TW407227B (ja)
WO (1) WO1999061962A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019148931A (ja) * 2018-02-26 2019-09-05 国立大学法人東京農工大学 数値制御用プログラム作成装置、数値制御工作システムおよび数値制御工作プログラム

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3610485B2 (ja) 1999-09-20 2005-01-12 株式会社日立製作所 数値制御曲面加工装置
US6675061B2 (en) 2001-02-26 2004-01-06 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
US6934601B2 (en) 1999-09-20 2005-08-23 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
WO2001082308A1 (fr) 2000-04-25 2001-11-01 Japan Casting & Forging Corporation Enceinte de confinement de substance radioactive, dispositif de production d'une telle enceinte et procede de production
EP1235126B1 (en) * 2001-02-26 2006-09-27 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
JP3904993B2 (ja) * 2002-08-16 2007-04-11 ファナック株式会社 曲線補間方法
CN102428419B (zh) * 2009-06-03 2013-12-25 三菱电机株式会社 数控装置以及生产系统
JP2011096077A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Makino Milling Mach Co Ltd 工具経路の生成方法及び装置
CN103116312B (zh) * 2012-12-31 2018-03-09 深圳市配天智造装备股份有限公司 一种数控系统进行加工的方法及加工装置
CN107256004B (zh) * 2017-06-29 2020-06-09 歌尔股份有限公司 产品加工方法及装置
JP6795553B2 (ja) * 2018-07-06 2020-12-02 ファナック株式会社 数値制御装置、数値制御方法及び数値制御プログラム
CN110908337B (zh) * 2019-12-18 2021-04-13 湘潭大学 一种对nurbs反求控制点预估方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149705A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Toyota Motor Corp Ncデ−タ作成装置
JPH01152507A (ja) * 1987-12-09 1989-06-15 Fanuc Ltd Ncプログラム登録方式
JPH0452805A (ja) * 1990-06-15 1992-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加工軌跡発生方法
JPH04175905A (ja) * 1990-11-08 1992-06-23 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JPH05324426A (ja) * 1992-05-22 1993-12-07 Toshiba Corp フォーマット変換装置
JPH08305430A (ja) * 1995-05-09 1996-11-22 Fanuc Ltd 自由曲線補間方式
JPH09114512A (ja) * 1995-10-14 1997-05-02 Tochigi Pref Gov Nc工作機械による曲面加工方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5390292A (en) * 1987-01-26 1995-02-14 Ricoh Company, Ltd. Apparatus for converting a gregory patch
JPH05165514A (ja) 1991-12-12 1993-07-02 Fanuc Ltd 数値制御装置の補間方式
JPH06138928A (ja) 1992-10-26 1994-05-20 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JPH0744218A (ja) 1993-07-27 1995-02-14 Nisshinbo Ind Inc スプライン補間による同時多軸制御方法
JP3068989B2 (ja) 1993-08-31 2000-07-24 三菱電機株式会社 数値制御装置
US5548698A (en) * 1994-02-14 1996-08-20 Andersen Corporation Rule based parametric design apparatus and method
JPH07282117A (ja) 1994-04-08 1995-10-27 Ricoh Co Ltd 自由曲面生成方法及び自由曲面形状の制御方法
CN1102890A (zh) * 1994-07-02 1995-05-24 华中理工大学 可对曲面轮廓直接插补的cnc系统
JPH0850504A (ja) 1994-08-05 1996-02-20 Yaskawa Electric Corp 極座標補間の速度制御を行う数値制御装置
ATE186995T1 (de) 1994-10-06 1999-12-15 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur numerischen bahnsteuerung von werkzeugmaschinen oder robotern
JP3037881B2 (ja) 1995-07-10 2000-05-08 ファナック株式会社 数値制御装置
JP3396342B2 (ja) * 1995-07-17 2003-04-14 三菱電機株式会社 スプライン補間機能を有する数値制御装置
US5726896A (en) * 1995-08-30 1998-03-10 University Of Utah Research Foundation Method and system for spline interpolation, and their use in CNC
JP2824424B2 (ja) * 1996-11-07 1998-11-11 株式会社エフ・エーラボ 三次元加工方法
JPH10152507A (ja) * 1996-11-22 1998-06-09 Toagosei Co Ltd 水性エマルジョンの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149705A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Toyota Motor Corp Ncデ−タ作成装置
JPH01152507A (ja) * 1987-12-09 1989-06-15 Fanuc Ltd Ncプログラム登録方式
JPH0452805A (ja) * 1990-06-15 1992-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加工軌跡発生方法
JPH04175905A (ja) * 1990-11-08 1992-06-23 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JPH05324426A (ja) * 1992-05-22 1993-12-07 Toshiba Corp フォーマット変換装置
JPH08305430A (ja) * 1995-05-09 1996-11-22 Fanuc Ltd 自由曲線補間方式
JPH09114512A (ja) * 1995-10-14 1997-05-02 Tochigi Pref Gov Nc工作機械による曲面加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019148931A (ja) * 2018-02-26 2019-09-05 国立大学法人東京農工大学 数値制御用プログラム作成装置、数値制御工作システムおよび数値制御工作プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010022291A (ko) 2001-03-15
HK1028458A1 (en) 2001-02-16
GB2341243A (en) 2000-03-08
TW407227B (en) 2000-10-01
GB2341243B (en) 2002-09-18
KR100363814B1 (ko) 2002-12-06
GB9929530D0 (en) 2000-02-09
CN1261964A (zh) 2000-08-02
DE19882537T1 (de) 2000-08-24
US6609045B1 (en) 2003-08-19
CN1105953C (zh) 2003-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vasiliu et al. Dimensional synthesis of planar mechanisms using neural networks: application to path generator linkages
WO1999061962A1 (fr) Convertisseur de fichiers de programmes d&#39;usinage pour equipement a commande numerique, et programme de memorisation de support d&#39;enregistrement lisible par ordinateur pour commander un ordinateur executant une procedure de conversion de fichiers
Borghesani et al. The QFT Frequency domain control design toolbox
CN102214254B (zh) 由平行测地曲线建模的零件设计
US6639592B1 (en) Curve network modeling
US6268871B1 (en) Generating a curve for computer graphics through points residing on underlying geometries in a three dimensional space
Huang et al. Feedrate scheduling for interpolation of parametric tool path using the sine series representation of jerk profile
US7643026B2 (en) NURBS surface deformation apparatus and the method using 3D target curve
Bahr et al. A real-time scheme of cubic parametric curve interpolations for CNC systems
Chen et al. Direct highlight line modification on NURBS surfaces
Zhao et al. Look-ahead interpolation of short line segments using B-spline curve fitting of dominant points
Du et al. A locally optimal transition method with analytical calculation of transition length for computer numerical control machining of short line segments
Jin et al. Dual-Bezier path smoothing and interpolation for five-axis linear tool path in workpiece coordinate system
Xiong et al. Harnessing process variables in additive manufacturing for design using manufacturing elements
Dong et al. Algorithm 952: PHquintic: A library of basic functions for the construction and analysis of planar quintic Pythagorean-hodograph curves
Singh Interactive curve design using digital French curves
Petráček et al. Linear programming feedrate optimization: adaptive path sampling and feedrate override
JP2003030172A (ja) 拘束条件付き最適化方法及びプログラム
US20050159934A1 (en) Integrated modeling through symbolic manipulation
JPH0661090B2 (ja) 計算機利用複合表面設計方法
Boier-Martin et al. Detail-preserving variational surface design with multiresolution constraints
Khamayseh et al. Elliptic grid generation using NURBS surfaces
Song Shape optimization of turbine blade firtrees
Song et al. Local shape optimisation of turbine disc firtrees using NURBS
Sanchez Torreguitart Efficient CAD based adjoint optimization of turbomachinery using adaptive shape parameterization

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 98806884.2

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09424117

Country of ref document: US

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN DE GB JP KR US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 9929530

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020007000869

Country of ref document: KR

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 19882537

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20000824

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 19882537

Country of ref document: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020007000869

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1020007000869

Country of ref document: KR