JPH0639035B2 - デジタイズ制御装置 - Google Patents
デジタイズ制御装置Info
- Publication number
- JPH0639035B2 JPH0639035B2 JP10612788A JP10612788A JPH0639035B2 JP H0639035 B2 JPH0639035 B2 JP H0639035B2 JP 10612788 A JP10612788 A JP 10612788A JP 10612788 A JP10612788 A JP 10612788A JP H0639035 B2 JPH0639035 B2 JP H0639035B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stylus
- scanning
- dimensional model
- calculation unit
- coordinate
- Prior art date
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- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、３次元モデル表面をスキャニングして３次元
モデル形状を表わす座標データを得ることができるデジ
タイズ制御装置に関する。
モデル形状を表わす座標データを得ることができるデジ
タイズ制御装置に関する。
（従来の技術） 複雑な３次元形状の加工を行なう場合、従来はその３次
元モデルを作って倣いフライス盤等で加工を行なってい
た。しかし、近年では３次元モデル表面にスタライスを
接触させてスタイラスの変位の大きさを一定に保ちなが
らスキャニングヘッドを所定のスキャニング平面内で相
対移動させ、位置検出器により得られるスタイラスの球
心の軌跡の座標データをサンプリングするデジタイズ制
御装置と、サンプリングした座標データに従って工具を
制御するNC（数値制御）加工機とで加工を行なってい
る。このような従来のデジタイズ制御装置で３次元モデ
ル形状を表わす座標データを得る場合には、サンプリン
グしたスタイラスの球心の軌跡の座標データを元にスタ
イラスと３次元モデル表面との接触点の座標データを求
める演算部を従来のデイタイズ制御装置に付加してい
る。
元モデルを作って倣いフライス盤等で加工を行なってい
た。しかし、近年では３次元モデル表面にスタライスを
接触させてスタイラスの変位の大きさを一定に保ちなが
らスキャニングヘッドを所定のスキャニング平面内で相
対移動させ、位置検出器により得られるスタイラスの球
心の軌跡の座標データをサンプリングするデジタイズ制
御装置と、サンプリングした座標データに従って工具を
制御するNC（数値制御）加工機とで加工を行なってい
る。このような従来のデジタイズ制御装置で３次元モデ
ル形状を表わす座標データを得る場合には、サンプリン
グしたスタイラスの球心の軌跡の座標データを元にスタ
イラスと３次元モデル表面との接触点の座標データを求
める演算部を従来のデイタイズ制御装置に付加してい
る。
（発明が解決しようとする課題） 上述した演算器が付加されたデジタイズ制御装置のスタ
イラスＳを例えば第５図(A) に示すような３次元モデル
Ｍに接触させ、スタイラスＳの変位の大きさを一定に保
ちながらスキャニングヘッド１をスキャニング平面SP内
で相対移動させた場合、スタイラスＳと３次元モデルＭ
の表面との接触点は３次元モデルＭの表面の傾斜によっ
ては必ずしもスキャニング平面SP内に存在するとは限ら
ない。例えば次元モデルＭの各断面Ma,Mb,Mcにおける接
触点Pa,Pb,Pcのうち接触点Pa及びPcは同図(B) に示すよ
うにスキャニング平面SP内に存在しておらず、接触点の
軌跡を X-Y平面上に投影した軌跡LPは同図(C) に示すよ
うにスキャニング平面SPに対して“ずれ”が生じてい
る。このため、３次元モデル形状を表わす整った座標デ
ータを得ることができないという問題があった。
イラスＳを例えば第５図(A) に示すような３次元モデル
Ｍに接触させ、スタイラスＳの変位の大きさを一定に保
ちながらスキャニングヘッド１をスキャニング平面SP内
で相対移動させた場合、スタイラスＳと３次元モデルＭ
の表面との接触点は３次元モデルＭの表面の傾斜によっ
ては必ずしもスキャニング平面SP内に存在するとは限ら
ない。例えば次元モデルＭの各断面Ma,Mb,Mcにおける接
触点Pa,Pb,Pcのうち接触点Pa及びPcは同図(B) に示すよ
うにスキャニング平面SP内に存在しておらず、接触点の
軌跡を X-Y平面上に投影した軌跡LPは同図(C) に示すよ
うにスキャニング平面SPに対して“ずれ”が生じてい
る。このため、３次元モデル形状を表わす整った座標デ
ータを得ることができないという問題があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、３次元モデルの表面に傾斜等があっても
３次元モデル形状を表わす整った座標データを容易に得
ることができるデジタイズ制御装置を提供することにあ
る。
発明の目的は、３次元モデルの表面に傾斜等があっても
３次元モデル形状を表わす整った座標データを容易に得
ることができるデジタイズ制御装置を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は、３次元モデル表面にスタイラスを接触させて
前記スタイラスの変位の大きさを一定に保ちながらスキ
ャニングヘッドを所定のスキャニング平面内で相対移動
させ、位置検出器により得られる機械座標値をサンプリ
ングするデジタイズ制御装置に関するものであり、本発
明の上記目的は、前記スキャンニングヘッドからの変位
ベクトル信号，前記スタイラスの大きさ及び前記機械座
標値に基づいて前記スタイラスと前記３次元モデル表面
との接触点の座標値を求める座標演算部と、この座標演
算部で求めた接触点の座標値と前記スキャニング平面と
の距離に比例した速度指令値を求める速度演算部と、こ
の速度演算部で求めた速度指令値に基づいて前記スキャ
ニングヘッドを前記スキャニング平面と直交する方向に
相対移動させる駆動部とを具備することによって達成さ
れる。
前記スタイラスの変位の大きさを一定に保ちながらスキ
ャニングヘッドを所定のスキャニング平面内で相対移動
させ、位置検出器により得られる機械座標値をサンプリ
ングするデジタイズ制御装置に関するものであり、本発
明の上記目的は、前記スキャンニングヘッドからの変位
ベクトル信号，前記スタイラスの大きさ及び前記機械座
標値に基づいて前記スタイラスと前記３次元モデル表面
との接触点の座標値を求める座標演算部と、この座標演
算部で求めた接触点の座標値と前記スキャニング平面と
の距離に比例した速度指令値を求める速度演算部と、こ
の速度演算部で求めた速度指令値に基づいて前記スキャ
ニングヘッドを前記スキャニング平面と直交する方向に
相対移動させる駆動部とを具備することによって達成さ
れる。
（作用） 本発明のデジタズ制御装置は、スタイラスと３次元モデ
ルの表面との接触点が所定のスキャニング平面からずれ
たときにスキャニングヘッドを移動させて接触点をスキ
ャニング平面内に持っていくようにしているので、スキ
ャニング平面と平行方向の接触点の軌跡は常に直線とな
るものである。
ルの表面との接触点が所定のスキャニング平面からずれ
たときにスキャニングヘッドを移動させて接触点をスキ
ャニング平面内に持っていくようにしているので、スキ
ャニング平面と平行方向の接触点の軌跡は常に直線とな
るものである。
（実施例） 第１図は、本発明のデジタイズ制御装置の一例を示すブ
ロック図であり、スタイラスＳを有するスキャニングヘ
ッド１からの変位ベクトル信号を元にＸ軸サーボモー
タMX及びＺ軸サーボモータMZを駆動してスキャニングヘ
ッド１を X-Z平面と平行な平面（スキャニング平面）SP
内で相対移動させるスキャニング制御部２と、各軸の位
置検出器EX,EY,EZからの座標値Dx,Dy,Dz；スキャニング
ヘッド１からの変位ベクトル信号及び予め入力されて
いるスタイラスＳの半径ＲによりスタイラスＳと３次元
モデルＭの表面との接触点を示すベクトルを求める接
触点座標演算部３とを有している。さらに、この接触点
座標演算部３からの接触点を示するベクトルを記憶す
る記憶部４と、接触点座標演算部３からの接触点のＹ座
標値Pyとスキャニング平面（この平面のＹ座標値をYoと
する）SPの距離(Yo-Py)に比例した速度指令Vyを求める
速度演算部５と、この速度演算部５からの速度指令Vyに
従ってＹ軸サーボモータMYを駆動するサーボモータ駆動
部６とで構成されている。
ロック図であり、スタイラスＳを有するスキャニングヘ
ッド１からの変位ベクトル信号を元にＸ軸サーボモー
タMX及びＺ軸サーボモータMZを駆動してスキャニングヘ
ッド１を X-Z平面と平行な平面（スキャニング平面）SP
内で相対移動させるスキャニング制御部２と、各軸の位
置検出器EX,EY,EZからの座標値Dx,Dy,Dz；スキャニング
ヘッド１からの変位ベクトル信号及び予め入力されて
いるスタイラスＳの半径ＲによりスタイラスＳと３次元
モデルＭの表面との接触点を示すベクトルを求める接
触点座標演算部３とを有している。さらに、この接触点
座標演算部３からの接触点を示するベクトルを記憶す
る記憶部４と、接触点座標演算部３からの接触点のＹ座
標値Pyとスキャニング平面（この平面のＹ座標値をYoと
する）SPの距離(Yo-Py)に比例した速度指令Vyを求める
速度演算部５と、この速度演算部５からの速度指令Vyに
従ってＹ軸サーボモータMYを駆動するサーボモータ駆動
部６とで構成されている。
上述した接触点座標演算部３では、第２図に示すように
点線で示す変位していないと仮定したスタイラスＳの球
心を示すベクトルが変位したときのスタイラスＳと
３次元モデルＭの表面との接触点を示すベクトルを求
める演算が行なわれ、その演算は次式(1) で表わされ
る。
点線で示す変位していないと仮定したスタイラスＳの球
心を示すベクトルが変位したときのスタイラスＳと
３次元モデルＭの表面との接触点を示すベクトルを求
める演算が行なわれ、その演算は次式(1) で表わされ
る。
そして、上述した速度演算部６では、第３図に示すよう
にスタイラスＳと３次元モデルＭの表面との接触点を
スキャニング平面SP上へ移動させるためのスキャニング
平面SPと直交する方向の速度指令Vyを求める演算が行な
われ、その演算は次式(2) で表わされる。
にスタイラスＳと３次元モデルＭの表面との接触点を
スキャニング平面SP上へ移動させるためのスキャニング
平面SPと直交する方向の速度指令Vyを求める演算が行な
われ、その演算は次式(2) で表わされる。
Vy＝kv（Yo−Py）……(2) なお、kv；速度係数 このようなデジタイズ制御装置によれば、第５図(A) で
説明した３次元モデルＭのスキャンニング平面SP内にお
けるスタイラスＳと３次元モデルＭの表面との接触点の
軌跡をX-Y 平面上に投影した軌跡LPP は、第４図に示す
ようにスキャニング平面SPと一致する。また、このとき
のスキャニングヘッドの軌跡はSLのようになる。
説明した３次元モデルＭのスキャンニング平面SP内にお
けるスタイラスＳと３次元モデルＭの表面との接触点の
軌跡をX-Y 平面上に投影した軌跡LPP は、第４図に示す
ようにスキャニング平面SPと一致する。また、このとき
のスキャニングヘッドの軌跡はSLのようになる。
なお、上述した実施例においてはＸ軸及びＺ軸でスキャ
ニング制御を行ない、Ｙ軸でスタイラスのずれの抑止制
御を行なうようにしたが、任意の２軸でスキャニング制
御を行ない、残りの１軸でスタイラスのずれの抑止制御
を行うことが可能である。
ニング制御を行ない、Ｙ軸でスタイラスのずれの抑止制
御を行なうようにしたが、任意の２軸でスキャニング制
御を行ない、残りの１軸でスタイラスのずれの抑止制御
を行うことが可能である。
（発明の効果） 以上のように本発明のデジタイズ制御装置によれば、３
次元モデル形状を表わす整った座標データを容易に得る
ことができるので、例えば加工品の形状を表わす座標デ
ータも同様にサンプリングして加工精度のチェック等を
容易かつ迅速に行なうことができる。
次元モデル形状を表わす整った座標データを容易に得る
ことができるので、例えば加工品の形状を表わす座標デ
ータも同様にサンプリングして加工精度のチェック等を
容易かつ迅速に行なうことができる。
第１図は、本発明のデジタイズ制御装置の一例を示すブ
ロック図、第２図及び第３図はそれぞれその主要部の動
作例を説明するための図、第４図は本発明のデジタイズ
制御装置による接触点の軌跡を示す図、第５図(A) は３
次元モデルの一例を示す斜視図、同図(B) はその３次元
モデル表面とスタイラスとの接触状態を示す図、同図
(C) は従来のデジタイズ制御装置による接触点の軌跡を
示す図である。 ２……スキャニング制御部、３……接触点座標演算部、
４……記憶部、５……速度演算部、６……サーボモータ
駆動部。
ロック図、第２図及び第３図はそれぞれその主要部の動
作例を説明するための図、第４図は本発明のデジタイズ
制御装置による接触点の軌跡を示す図、第５図(A) は３
次元モデルの一例を示す斜視図、同図(B) はその３次元
モデル表面とスタイラスとの接触状態を示す図、同図
(C) は従来のデジタイズ制御装置による接触点の軌跡を
示す図である。 ２……スキャニング制御部、３……接触点座標演算部、
４……記憶部、５……速度演算部、６……サーボモータ
駆動部。
Claims (1)
- 【請求項１】３次元モデル表面にスタイラスを接触させ
て前記スタイラスの変位の大きさを一定に保ちながらス
キャニングヘッドを所定のスキャニング平面内で相対移
動させ、位置検出器により得られる機械座標値をサンプ
リングするデジタイズ制御装置において、前記スキャニ
ングヘッドからの変位ベクトル信号，前記スタイラスの
大きさ及び前記機械座標値に基づいて前記スタイラスと
前記３次元モデル表面との接触点の座標値を求める座標
演算部と、この座標演算部で求めた接触点の座標値と前
記スキャニング平面との距離に比例した速度指令値を求
める速度演算部と、この速度演算部で求めた速度指令値
に基づいて前記スキャニングヘッドを前記スキャニング
平面と直交する方向に相対移動させる駆動部とを設けた
ことを特徴とするデジタイズ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10612788A JPH0639035B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | デジタイズ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10612788A JPH0639035B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | デジタイズ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274950A JPH01274950A (ja) | 1989-11-02 |
| JPH0639035B2 true JPH0639035B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=14425755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10612788A Expired - Lifetime JPH0639035B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | デジタイズ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639035B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07210228A (ja) * | 1994-01-13 | 1995-08-11 | Japan Small Corp | Ｎｃ工作機械を用いた測定システムの制御方法 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10612788A patent/JPH0639035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01274950A (ja) | 1989-11-02 |
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