JPH0360957A - 非接触式デジタイザ用トレーサヘツド - Google Patents
非接触式デジタイザ用トレーサヘツドInfo
- Publication number
- JPH0360957A JPH0360957A JP19787189A JP19787189A JPH0360957A JP H0360957 A JPH0360957 A JP H0360957A JP 19787189 A JP19787189 A JP 19787189A JP 19787189 A JP19787189 A JP 19787189A JP H0360957 A JPH0360957 A JP H0360957A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- tracer head
- bright spot
- model
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- Pending
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- Machine Tool Copy Controls (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、モデル形状を数値化し、ＮＣプログラムを作
成するデジタイザ用のトレーサヘッドに関するものであ
る。
成するデジタイザ用のトレーサヘッドに関するものであ
る。
従来の技術
モデル形状と速度ベクトルの算出可能な非接触式デジタ
イザ用トレーサヘッドは、モデル表面上に照射した輝点
の変化を高精度に検出し、トレーサヘッドのモデル表面
からの距離を常に一定に保ちながらトレースして、モデ
ル表面の座標値を連続的に検出するものである。このと
きトレーサヘッド又はモデルを自動的に軸移動させるた
め速度ベクトルを算出する必要があり、このためにモデ
ル表面の一定距離はなれた移動方向に対して平行な２個
所の輝点の変化を同時に検出する必要がある。従来は、
この２個所の輝点の変化を検出するために同一型式のセ
ンサを並置して、それぞれのセンサにより同時に変位の
検出を行っていた。
イザ用トレーサヘッドは、モデル表面上に照射した輝点
の変化を高精度に検出し、トレーサヘッドのモデル表面
からの距離を常に一定に保ちながらトレースして、モデ
ル表面の座標値を連続的に検出するものである。このと
きトレーサヘッド又はモデルを自動的に軸移動させるた
め速度ベクトルを算出する必要があり、このためにモデ
ル表面の一定距離はなれた移動方向に対して平行な２個
所の輝点の変化を同時に検出する必要がある。従来は、
この２個所の輝点の変化を検出するために同一型式のセ
ンサを並置して、それぞれのセンサにより同時に変位の
検出を行っていた。
発明が解決しようとする課題
従来の技術で述べた同一型式のセンサを並置する方法は
、トレーサヘッド全体が大きくなり、デジタイザとして
の作業域が狭くなるとともに操作性が悪くなるという問
題点を有していた。
、トレーサヘッド全体が大きくなり、デジタイザとして
の作業域が狭くなるとともに操作性が悪くなるという問
題点を有していた。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、小形、
軽量の非接触式デジタイザ用トレーサヘッドを提供しよ
うとするものである。
なされたものであり、その目的とするところは、小形、
軽量の非接触式デジタイザ用トレーサヘッドを提供しよ
うとするものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明における非接触式デ
ジタイザ用トレーサヘッドは、スキャニング方向の直角
平面内において投光部と受光検出部が所定角度を有して
Ｖ字形に配設される光学式トレーサヘッドにおいて、前
記投光部は１個の光をモデル表面上の離れた少なくとも
２点に輝点として結像させる光学系でなるものである。
ジタイザ用トレーサヘッドは、スキャニング方向の直角
平面内において投光部と受光検出部が所定角度を有して
Ｖ字形に配設される光学式トレーサヘッドにおいて、前
記投光部は１個の光をモデル表面上の離れた少なくとも
２点に輝点として結像させる光学系でなるものである。
またスキャニング方向の直角平面内において投光部と受
光検出部が所定角度を有してＶ字形に配設される光学式
トレーサヘッドにおいて、前記受光検出部はモデル表面
上の離れた少なくとも２点の輝点の輝点像を２点に結像
させる１個の光学系と、前記輝点像のそれぞれの変位量
を同時に出力する変位検出素子とを含んでなるものであ
る。
光検出部が所定角度を有してＶ字形に配設される光学式
トレーサヘッドにおいて、前記受光検出部はモデル表面
上の離れた少なくとも２点の輝点の輝点像を２点に結像
させる１個の光学系と、前記輝点像のそれぞれの変位量
を同時に出力する変位検出素子とを含んでなるものであ
る。
またスキャニング方向の直角平面内において投光部と受
光検出部が所定角度を有してＶ字形に配設される光学式
トレーサヘッドにおいて、１個の光をモデル表面上の離
れた少なくとも２点に輝点として結像させる光学系と、
前記輝点の輝点像を結像させる１個の光学系と、前記輝
点像の変位量を同時に出力する変位検出素子とを含んで
なるものである。
光検出部が所定角度を有してＶ字形に配設される光学式
トレーサヘッドにおいて、１個の光をモデル表面上の離
れた少なくとも２点に輝点として結像させる光学系と、
前記輝点の輝点像を結像させる１個の光学系と、前記輝
点像の変位量を同時に出力する変位検出素子とを含んで
なるものである。
作用
１個の光源から出た光は投光部の光学系によってモデル
表面上の離れた少なくとも２個所に輝点を形成する。こ
の輝点の反射光は受光検出部の光学系によって拡大され
た輝点像をそれぞれの変位検出素子上に結像させ、トレ
ーサヘッド又はモデルの相対移動によりモデル表面の凹
凸によって発生する輝点像の変位量を同時に出力する。
表面上の離れた少なくとも２個所に輝点を形成する。こ
の輝点の反射光は受光検出部の光学系によって拡大され
た輝点像をそれぞれの変位検出素子上に結像させ、トレ
ーサヘッド又はモデルの相対移動によりモデル表面の凹
凸によって発生する輝点像の変位量を同時に出力する。
そしてこの出力データをもとにモデル表面の形状及び速
度ベクトルを算出する。
度ベクトルを算出する。
実施例
実施例について第１図〜第４図を参照して説明する０周
知のデジタイザにおいて、ベツド１に刻設されたＸ軸方
向の案内面上に、モデル２が取付けられたテーブル３が
移動可能に載置され、ベツド１の両側に角形コラム４が
立設されている。コラム４上に取付けられた横桁５のＹ
軸方向のすぺり案内面上に、主軸ｉｆ６が移動可能に載
置され、主軸頭６にトレーサ用クイ−ルアがＺ軸方向に
移動可能に設けられ、クイ−ルアの先端に非接触式のト
レーサヘッド８が着脱可能に装着されている。
知のデジタイザにおいて、ベツド１に刻設されたＸ軸方
向の案内面上に、モデル２が取付けられたテーブル３が
移動可能に載置され、ベツド１の両側に角形コラム４が
立設されている。コラム４上に取付けられた横桁５のＹ
軸方向のすぺり案内面上に、主軸ｉｆ６が移動可能に載
置され、主軸頭６にトレーサ用クイ−ルアがＺ軸方向に
移動可能に設けられ、クイ−ルアの先端に非接触式のト
レーサヘッド８が着脱可能に装着されている。
トレーサヘッド８は第３図に示すように投光部８Ａと受
光検出部８Ｂがスキャニング方向に対スる直角平面内に
おいて所定角度θを有してＶ字形に配設されている。そ
して投光部８Ａの投光筒１１上に、レーザ光を発する半
導体素子１２が取付けられており、投光筒内中央部に、
拡散するレーザ光を平行光にするための凸レンズ１３が
＆ｔｌ込まれている。更に投光筒の下端部に、平行光に
対して光軸が僅かに離れた２つの凸レンズ１４Ａ、１４
Ｂからなる組合わせレンズ１４が取付けられている。こ
の組合わせレンズ１４の凸レンズ１４Ａ。
光検出部８Ｂがスキャニング方向に対スる直角平面内に
おいて所定角度θを有してＶ字形に配設されている。そ
して投光部８Ａの投光筒１１上に、レーザ光を発する半
導体素子１２が取付けられており、投光筒内中央部に、
拡散するレーザ光を平行光にするための凸レンズ１３が
＆ｔｌ込まれている。更に投光筒の下端部に、平行光に
対して光軸が僅かに離れた２つの凸レンズ１４Ａ、１４
Ｂからなる組合わせレンズ１４が取付けられている。こ
の組合わせレンズ１４の凸レンズ１４Ａ。
１４Ｂの光軸の間隔は、ベクトル算出のため例えば２朋
の間隔に正確に保持され、スキャニング方向に離れてお
り、半導体素子１２による光源をモデル表面上のスキャ
ニング方向に２１１離れた２個所ａ、ｂに輝点として結
像させるようになってぃる。
の間隔に正確に保持され、スキャニング方向に離れてお
り、半導体素子１２による光源をモデル表面上のスキャ
ニング方向に２１１離れた２個所ａ、ｂに輝点として結
像させるようになってぃる。
一方受光検出部８Ｂの鏡胴１６内には、モデル表面上の
２個所ａ、ｂの輝点の反射光を捕らえ適当な倍率で後述
の一次元ＣＯＤイメージセンサの素子上に２つの輝点像
を結ばせる対物レンズ１７及び拡大レンズ１８が配設さ
れている。ＣＣＤイメージセンサ１９Ａ、１９Ｂは、鏡
胴１６上の２つの輝点像に対応する位置に２個並んで取
付けられ、モデル表面の変化に応じて動く輝点像の移動
方向にＣＯＤ素子列の方向が一致するように配設されて
おり、ＣＯＤイメージセンサの読取回路により輝点像の
移動を検出し出力するようになっている。更にＣＣＤイ
メージセンサ１９Ａ、１９Ｂからの出力データをもとに
ＮＣデータを作成するデジタイザ制御語Ｎ２０がベツド
１の近傍に設置されている。
２個所ａ、ｂの輝点の反射光を捕らえ適当な倍率で後述
の一次元ＣＯＤイメージセンサの素子上に２つの輝点像
を結ばせる対物レンズ１７及び拡大レンズ１８が配設さ
れている。ＣＣＤイメージセンサ１９Ａ、１９Ｂは、鏡
胴１６上の２つの輝点像に対応する位置に２個並んで取
付けられ、モデル表面の変化に応じて動く輝点像の移動
方向にＣＯＤ素子列の方向が一致するように配設されて
おり、ＣＯＤイメージセンサの読取回路により輝点像の
移動を検出し出力するようになっている。更にＣＣＤイ
メージセンサ１９Ａ、１９Ｂからの出力データをもとに
ＮＣデータを作成するデジタイザ制御語Ｎ２０がベツド
１の近傍に設置されている。
続いて本実施例の作用について説明する。半導体レーザ
素子に電圧が印加されてレーザ光が発光されると、拡散
するレーザ光は凸レンズ１３により平行光とされたのち
、組合わせレンズ１４によクモデル２表面上のａ位置と
ｂ位置に輝点を結像する。そしてこの輝点の反射光を受
光検出部８Ｂの対物レンズ１７により捕らえて、拡大レ
ンズ１８の前面に結像し、更に拡大レンズ１８によって
これを拡大して一次元ＣＣＤイメージセンサ１９Ａの素
子上にａ位置の輝点像を、ＣＯＤイメージセンサ１９Ｂ
の素子上にｂ位置の輝点像を結像する。モデル２又はト
レーサヘッド８のＣＣＤ素子相対移動によるモデル表面
の凹凸によってＣＯＤ素子上の輝像は変位する。この変
位量をＣＯＤイメージセンサの読取回路により検出して
デジタイザ制御装置２０に出力し、モデル表面上の輝点
からトレーサヘッド８までの距離が常に一定になるよう
にクイ−ルアのＺ軸移動制御を行い、このＺ軸の現在値
からモデル表面の座標値が算出され、同時に計測された
ＣＣＤイメージセンサ１９Ａ及び１９Ｂのデータの偏差
値から斜面角度が算出され、更に速度ベクトルが算出さ
れて送り軸速度が求められ、ＮＣデータが作成される。
素子に電圧が印加されてレーザ光が発光されると、拡散
するレーザ光は凸レンズ１３により平行光とされたのち
、組合わせレンズ１４によクモデル２表面上のａ位置と
ｂ位置に輝点を結像する。そしてこの輝点の反射光を受
光検出部８Ｂの対物レンズ１７により捕らえて、拡大レ
ンズ１８の前面に結像し、更に拡大レンズ１８によって
これを拡大して一次元ＣＣＤイメージセンサ１９Ａの素
子上にａ位置の輝点像を、ＣＯＤイメージセンサ１９Ｂ
の素子上にｂ位置の輝点像を結像する。モデル２又はト
レーサヘッド８のＣＣＤ素子相対移動によるモデル表面
の凹凸によってＣＯＤ素子上の輝像は変位する。この変
位量をＣＯＤイメージセンサの読取回路により検出して
デジタイザ制御装置２０に出力し、モデル表面上の輝点
からトレーサヘッド８までの距離が常に一定になるよう
にクイ−ルアのＺ軸移動制御を行い、このＺ軸の現在値
からモデル表面の座標値が算出され、同時に計測された
ＣＣＤイメージセンサ１９Ａ及び１９Ｂのデータの偏差
値から斜面角度が算出され、更に速度ベクトルが算出さ
れて送り軸速度が求められ、ＮＣデータが作成される。
発明の効果
本発明は、上述のとおり構成されているので次に記載す
る効果を奏する。
る効果を奏する。
１個の光を投光部の光学系によりモデル表面上の離れた
少なくとも２個所に輝点として結像させ、この輝点の反
射光を受光検出部の光学系により変位検出素子上に輝点
像を結像させて、輝点像の変位量を同時に出力するよう
になしたので、同一型のトレーヘッドを並設する必要が
なくなりトレーサヘッドの小形軽量化が遠戚できる。
少なくとも２個所に輝点として結像させ、この輝点の反
射光を受光検出部の光学系により変位検出素子上に輝点
像を結像させて、輝点像の変位量を同時に出力するよう
になしたので、同一型のトレーヘッドを並設する必要が
なくなりトレーサヘッドの小形軽量化が遠戚できる。
第１図はトレーサヘッドの投光部説明用断面図、第２図
はトレーサヘッドの受光検出部説明用断面図、第３図は
Ｖ形配設された投光部及び受光検出部の斜視図、第４図
はデジタイザの袋間である。 ８Ａ・・投光部 ８Ｂ・・受光検出部１３・・凸レン
ズ １４・・組合わせレンズ１７・・対物レンズ １８
・・拡大レンズ１９Ａ、１９Ｂ・・ＣＣＤイメージセン
サ第 １ 図 第 図 第 図 第 図
はトレーサヘッドの受光検出部説明用断面図、第３図は
Ｖ形配設された投光部及び受光検出部の斜視図、第４図
はデジタイザの袋間である。 ８Ａ・・投光部 ８Ｂ・・受光検出部１３・・凸レン
ズ １４・・組合わせレンズ１７・・対物レンズ １８
・・拡大レンズ１９Ａ、１９Ｂ・・ＣＣＤイメージセン
サ第 １ 図 第 図 第 図 第 図
Claims (3)
- （１）スキャニング方向の直角平面内において投光部（
８Ａ）と受光検出部（８Ｂ）が所定角度（θ）を有して
Ｖ字形に配設される光学式トレーサヘッド（８）におい
て、前記投光部は１個の光をモデル（２）表面上の離れ
た少なくとも２点（ａ、ｂ）に輝点として結像させる光
学系（１３、１４）でなることを特徴とする非接触式デ
ジタイザ用トレーサヘッド。 - （２）スキャニング方向の直角平面内において投光部（
８Ａ）と受光検出部（８Ｂ）が所定角度（θ）を有して
Ｖ字形に配設される光学式トレーサヘッド（８）におい
て、前記受光検出部はモデル（２）表面上の離れた少な
くとも２点（ａ、ｂ）の輝点の輝点像を２点に結像させ
る１個の光学系（１７、１８）と、前記輝点像のそれぞ
れの変位量を同時に出力する変位検出素子（１９Ａ、１
９Ｂ）とを含んでなることを特徴とする非接触式トレー
サヘッド。 - （３）スキャニング方向の直角平面内において投光部（
８Ａ）と受光検出部（８Ｂ）が所定角度（θ）を有して
Ｖ字形に配設される光学式トレーサヘッド（８）におい
て、１個の光をモデル（２）表面上の離れた少なくとも
２点（ａ、ｂ）に輝点として結像させる光学系（１３、
１４）と、前記輝点の輝点像を結像させる１個の光学系
（１７、１８）と、前記輝点像の変位量を同時に出力す
る変位検出素子（１９Ａ、１９Ｂ）とを含んでなること
を特徴とする非接触式トレーサヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19787189A JPH0360957A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 非接触式デジタイザ用トレーサヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19787189A JPH0360957A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 非接触式デジタイザ用トレーサヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360957A true JPH0360957A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16381713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19787189A Pending JPH0360957A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 非接触式デジタイザ用トレーサヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008575A1 (fr) * | 1990-11-08 | 1992-05-29 | Fanuc Ltd | Dispositif de commande de numerisation |
| US6107498A (en) * | 1997-04-22 | 2000-08-22 | Akzo Nobel N.V. | Process for making carboxylic amides |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19787189A patent/JPH0360957A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008575A1 (fr) * | 1990-11-08 | 1992-05-29 | Fanuc Ltd | Dispositif de commande de numerisation |
| US5266811A (en) * | 1990-11-08 | 1993-11-30 | Fanuc Ltd. | Digitizing control equipment utilizing normal vector calculations and a position sensor |
| US6107498A (en) * | 1997-04-22 | 2000-08-22 | Akzo Nobel N.V. | Process for making carboxylic amides |
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