JPS6224949A

JPS6224949A - 倣い領域のソート方法

Info

Publication number: JPS6224949A
Application number: JP16146885A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sasaki; 俊一佐々木
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1987-02-02
Anticipated expiration: 2005-07-22
Also published as: JPH0234741B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）この発明は、倣い制御装置における倣い領域のソート方
式に関する。

（発明の技術的背景とその問題点）最近、倣い装置にモデル形状を倣わせ、倣った形状どお
りに、工作機械にワークを加工させる倣い制御装置にお
いて、プログラムを用いて倣い工程を行なわせる倣い制
御装置が広く使われるようになってきている。

第６図は、この倣い制御装置の−・例を示すブロック構
成図であり、倣いモード制御部２は、操作盤ｌＡから入
力される指令やデータ、又は倣いプログラム記憶部ＩＢ
に記憶されている倣いプロゲラＬ・を読込み、この指令
又は倣いプログラムに指令されているデータワードを解
析し、倣いモード、倣いパラメータ、倣いリミットなど
の各指令及びデータを読込む、ここにおいて。

倣いモードとは倣い方法の種類（パターン）を示すもの
で、（イ）手動／ＮＴＣ倣い、（ａ）表面往復倣い、（
ハ）表面一方向倣い、（＝）輪郭全周倣い、（＊）輪郭
部分倣い、（へ）３次元倣い、（ト〕荒取りドリルナイ
クル、（チ）荒取りフラ・ｆスサイクル、（す）位置計
測サイクルなどがあり、この各モードに関するデータは
図示しない倣いモード記憶部に記憶されている。また、
倣いパラメータとは倣い速度、ビックフィード速度等の
倣いデータや倣い領域の種類を示すもので、この倣い領
域の種類としては、モデル形状に応じて、第９図（Ａ）
及び（Ｂ）に示すように、（Ａ）直線倣い領域、及び放
射線の中心点ＰＰから放射される（Ｂ）放射倣い領域な
どがあり、これらのデータは倣いパラメータ記憶部３に
記憶されている。また、倣いリミットとは倣い領域の範
囲を示すもので、第７図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように
、に）右側領域リミッ）Ｌｒ、（ｉｉ　）左側領域リミ
ット　ＬＭ、（ｉｉ　）外側領域リミットＬＯ５（ｉｖ
　）内側領域リミットＬｉなどがあり、このデータは倣
いリミット記憶部４に記憶され、上記各データは必要時
に読出されて指令されるようになっている。ここにおい
て、上記倣いリミットは１通常、装置の水ｆ面上の直交
する２軸（Ｘ−Ｙ輛）に７行な直線が使用されるが、モ
デルの形状によっては無駄な倣い領域が多くなるため、
［Ｊ的の倣い領域に合わせて導１「テープ等のハード電
位線が使用されたり、又は、第９図（Ａ）、（Ｉｌｌ）
に示すような複数個の点を順に設定し、この点列を順に
結ぶソフト電位線が使用され、モデル形状に応じて最適
に設定されるようになっている。そして、このソフト電
位線は。

第９図（Ａ）に示すような直線倣い領域の倣いリミット
Ｌｒ、Ｌ文を指定するイエ線形電位線と、同図（Ｂ）に
示すような放射倣い領域の倣いリミットＬｏ、Ｌｉを指
定する回転形電位線とがあり、それぞれ上記倣いリミッ
ト記憶部４の直線形電位線記憶部４Ａ及び回転形電位線
記憶部４Ｂに記憶され、倣い領域に応じて使用されてい
る。

そこで、上記倣いモード制御部２は、上記読込んだ倣い
モード、倣いパラメータ、倣いリミットの各指令に対応
する各データを上記記憶部３及び４からそれぞれ読込み
、これらのデータをグラフィック表示Ｍｉ１部６に送り
、ＣＲ７表示装置６０に倣い領域を表示するとともに、
オペレータが上記ＣＲ７画面上に表示された倣い領域を
確認して、倣い運転実行信号ＳＳをＯＮすると、倣い装
置７により倣い運転が実行されるようになっている。倣
い装置７は、周知のようにモデル７４の表面に当接する
トレーサ７０の先端（スタイラス）の変位をアナログ電
圧に変換して変位量検出部７１で検出し、倣い速度演算
部７２がこのアナログ電圧信号を受けて上記倣いモード
制御部２から指令された各倣いモードに対応する倣い指
令に対して、上記トレーサ先端７０の変位量を一定にす
るように駆動部７３の動きを制御しながら、このモデル
に対して指令された倣い領域における形状と同形の加工
を図示していないワークに実施するものである。

ここにおいて、オペレータが、上記ＣＲ７画面上に表示
された倣い領域を目視確認して、更に、倣いリミットを
細かく設定す・る必要があると確認した場合は、倣い領
域に応じて第７図（Ａ）に示すような点Ｐ８〜Ｐｅａ　
、又は、第８図（＾）に示すような点Ｐ／”ＰＩＧ　を
追加設定し、操作盤ｌ＾から指令してこれらの点を整列
し直しくソート）、新たなソフト１１Ｊ、位線による倣
いリミットを設定し直す処理を行なう、このソート処理
は、たとえば、第８図（Ａ）に示すような直線形心位線
の場合、設定されている各点Ｐ１〜Ｐ６及び追加された
各点Ｐ７〜ＰＩ（ｌの全点についてそのＸ座標値、又は
Ｙ座標（ｄｉ　（たとえば、同図の場合Ｘ座標値）の大
小をｒ（別し、この判別した座標値の順に整列し直して
各点を結べば、同図（Ｂ）に示すような［１的とする新
たなソフト電位線が得られる。そして、上述のソート処
理は。

：５６図に示す倣い制御装置の回線形電位線ソート制御
部５Ａにより制御されるようになっている。

ところが、第７ＩＡ（Ａ）に示すような既に設定されて
いる点ＰＩ−Ｐ７を順に結ぶ回転形電位線に、点Ｐ８〜
ＰＩＯを追加しソートして新しく回転形電位線を設定し
たい場合、上述のように、たとえば各点のＸ座標値の大
小を判別し、上記１α線形電位線ソート制御部５Ａを用
いて順に整列し１なすソート処理を行なうと、同図（Ｂ
）に示すようになってしまい、目的とする新たなソフト
電位線が得られず、又、この処理をＹ座標値に関して行
なっても目的のソフト電位線が得られないという問題点
がある。そこで、上述のような回転形電位線をソートし
たい場合は、従来、第７図（Ａ）に示すような既に設定
されている点Ｐ！〜Ｐ７を結ぶ回転形電位線と追加する
点Ｐ８〜ＰＩＧをＣＴＲ画面上に表示し、オペレータが
各点の座標値を確認しながら各点を結ぶ順を判断し１点
ＰＩ−Ｐ２→Ｐ３→Ｐ８→Ｐ４→Ｐ９→ＰｌＯ→Ｐ５→
Ｐ６→Ｐ７と指示することにより、目的のソフト電位線
を得る以外に方法がなく、オペレータに多大な負担をか
けるばかりでなく、追加する点が多い場合にはあまりに
もその負担が大きすぎ、多少無駄が発生しても当初設定
したままの領域で倣いを行なってしまうという問題点が
あった。

（発明の目的）この発す１は、上述のようなコ１１情からなされたもの
であり、放射倣い領域の倣いリミットを設定するソフト
電位線に追加した新たな点をソートして、新しいソフト
電位線を簡単に設定できる倣い領域のソート方式を提供
することにある。

（発明の概要）この発明は、倣い制御装置における倣い領域のソート方
式において、複数個の点を順に結ぶソフト電位線で指定
した倣い領域を変更するために、新たな点を追加しソー
トして新しいソフト電位線を設定し直す場合に、上記複
数個の点及び上記追加した点の隣接する２点を互いに結
ぶ直線で囲まれる閉多角形内に任意の中心点を設定し、
この中心点及び上記複数個の各点を結ぶベクトルと、こ
の各点及び上記追加した点を結ぶベクトルとのベクトル
積を８７１　ｇし、このベクトル積を上記複数個の点に
つき順に演算すると共に、これら各ベクトル積の方向が
変化することを判別し、上記追加点の位置を決定するこ
とにより倣い領域をソートできるようにしたものである
。

（発明の実施例）第１図はこの発明の倣い領域のソート方式を実施する倣
い制御装置の一例を示すブロック構成図であり、同図に
おいて第６図と同一部材については同一符号を付しであ
る。

第１因において、上述の倣い制御装置に付加された回転
形電位線ソート制御部５Ｂは、上述のような回転形電位
線をソートして新しいソフト屯位線を設定°する機能を
有しており、以下にそのソート方式について説明する。

第３図に示すように、既に；１ジ定されている点ＰＩ、
Ｐ２・・・Ｐｉ、・・・Ｐｎｔ−結ぶソフト電位線に点
Ｐａを追加し、この点Ｐａを含めた新しいソフト電位線
をソー゛トとする場合１便宜上たとえば、この点ＰＩ−
Ｐｎで構成される円弧形状の曲率のほぼ中心に任意の中
心点Ｐ０を設定し、この中心点Ｐｏと既設の点Ｐ、を結
ぶベクトルＰｕＰ＋と、この既設の点Ｐ１と追加点Ｐ、
を結ぶベクトルｐｔｐａを想定し、そのベクトルＭＰｏ
Ｐ＋ＸＰＩＰａを求める。ここにおいて、中心点Ｐ。、
既設点ＰＩ〜ρｎ及び追加点ＰａはＸ−Ｙ　＋Ｌ面の同
一・上にあるため、上記ベクトル積ＰｏＰ＋ＸＰ＋Ｐａ
は、このに−Ｙ平面に直交するＺ　ｆｉ＋＋にｑｚ行な
ベクトルとなる。そして、第３図に示すように、この点
Ｐ、がベクトルＰ、Ｐｉの右側にある時はこのベクトル
積はＺ軸の負方向を向き、この点ＰａがベクトルＰ。ｐ
ｌ、；の左側にある時はこのベクトルＭ　Ｐ。Ｐ＋、＋
ＸＰ＋、＋ＰａはＺ軸の正方向を向くベクトルとなるこ
とは周知の如くである。そこで、この発明は、このベク
トル積の計算を行ない、その値のｄ：、負を判別するこ
とにより点Ｐａと点ｐ＋との位置関係が判ることに着目
し、Ｌｉ的の倣い領域のソート処理をできるようにした
ものである。

即ち、たとえば上記各点の座標をＰｏ（Ｈ）。

ｙｏ＋ｏ）、Ｐ＋（＋＋＋、ｙ＋＋ｏ）、Ｐ＋・＋（ｉ
ｔ＋＋＋ｙ＋・＋＋ｏ）、Ｐａ（ｚａ。

ｙａ　、Ｏ）とすると、そのベクトル積は以下のように
なる。

・・・・・・・・・（１）そして、上記（１）、（２）行列式を計すると、第３図
に示すような例の場合。

となり、このベクトル積の行列式の値が負から正に変わ
ることにより、この追加点ρ、が点Ｐ１と点Ｐ１．Ｉの
間に位置することが判る。

ここにおいて、上記行列式（１）°又は（２）゛の値が
零となる時、即ち、ベクトルＰｏＰｔとベクトルｐｉｐ
ａが同一直線上で同一方向又は互いに逆方向を向くベク
トルである時も、上記行列式の値は負から零に変わるこ
とになるから、丑述のようにこの追加点Ｐ６の位置が判
別できることになる０以上の動作を、第２図のフローチ
ャート及び第４図の一実施例を参照して以下に説明す第
４図（Ａ）に示すように、点２１〜Ｐ／が既に設定され
回転形電位線記憶ｍ４Ｂに回転度電位線として記憶され
ており、この回転度電位線に点Ｐ８〜Ｐｅａ　を追加す
るために、オペレータが回転形電位線ソート制御部５Ｂ
にソートを指示すると、まず、オペレータは上記中心点
ＰＧの座標を設定しくステップＳｌ）　、次いで、この
制御部５Ｂは追加点の有無を確認する。そして、追加点
Ｐａ　（Ｐａ　）があれば（ステップＳ２）、この追加
点Ｐａ（Ｐｓ）の座標値を読込み（ステップＳ３）、上
記読込んだ既設点Ｐ１の始点Ｐｉの座標値を上記回転形
電位線記憶部４Ｂから読込み（ステップＳ４）、ベクト
ル積Ｐ。ＰＩＸＰＩＰａを計算する（ステップＳ５）そ
して、上述のようにこのベクトルＪａＰｏＰＩＸＰ＋Ｐ
ａの行列式の値が負であるか否か判断し、負であれば、
（ステップＳ８）　、次の既設点ＰＬ（Ｐ２）を読込む
（ステップＳ７）、ここにおいて、このＰＩが上記既設
点Ｐｎを越えていなければ（ステップＳ８）、上記ステ
ップＳ５に戻り上述の動作を繰返し１次々に点Ｐ＋　、
ｐ、　、ρ］、・・・と繰返す、そして、第４図（＾）
に示すように、上記ステップＳ７に点Ｐ４を読込み、上
記ベクトル積を計算し、その行列式の正負を判別すると
、１−記ステップＳθにおいて、その値が始めて″正゛
となるため、この点Ｐｉ（Ｐｎ）をＰｔ、＋（Ｐｓ）と
なるように、以後の既設点の番号を“１”ずつ増加して
番号を付は換え（ステップ５ＩＯ）、そして、この追加
点Ｐａ（Ｐｇ）をこのＰＩ（Ｐｎ）と置くことにより（
ステップＳｌｌ　）　、既設点Ｐ！〜Ｐノに点Ｐ８を追
加した新しい回転度電位線が第４図（Ｂ）に示す点ｐ１
〜Ｐ３のように設定できることになる。

そして、このようにして、１つの追加点Ｐ８をソートシ
て新しく設定し直した回転形１ｔｃ位線を上記回転電位
位記ｔ！ｉ部４Ｂに設定し直しくステップ５Ｉ２）、上
記ステップＳ２に戻り、残りの追加点Ｐ９．ＰＩＧにつ
いて上述のような動作を繰返し、全追加点のソートを完
了し、第４図（Ｃ）に示すような新しい回転度電位線（
点Ｐ１〜ＰＩＧを結ぶ線）が、設定できることになる。

上記ステップＳ８において１次の既設点であるＰｉが回
転形電位線の終点Ｐ１１を越えていれば、（ｉ＞’ｎ）
、この追加点Ｐａはこの終点Ｐｎより外側にあることに
なり、この追加点Ｐａを、新たな終点Ｐｎ、Ｉとして（
ステップＳ９）、全追加点をソートできることになる。

又、上記ステップＳ６において１点Ｐ１が始点ＰＩの時
に上記ベクトル積が“負”でなければ、この追加点ｐａ
はこの始点Ｐ１より内側にあることになり、この追加点
Ｐａを新たな始点Ｐ１として上述のように全追加点をソ
ートできることになる。

（発明の変形例）上述の実施例においては、中心点ＰＧを便宜上、既設点
ＰＩ〜Ｐノで構成される円弧形状の曲率のほぼ中心に設
定するようにしたが、この中心点ＰＧは、第５図に示す
ような例においても、既設点及び追加点を含めて隣接す
る２点を互いに結ぶ全直線ＰＩＰ２　、Ｐ２Ｐ３　、・
・・ＰＧＦ２及びＰ７ＰＩで囲まれる閉多角形内（同図
に斜線を付す）であればどこでもよく、この閉多角形内
に任意に設定することができる。

又、［二連の実施例において、既設の回転形電位線に加
えた追加点をソートする例を示したが、追加点がある場
合に限られることなく、最初に倣いリミットを回転形電
位線で設定する場合にも、上述のように中心点Ｐｏを設
定すれば、自動的にソートすることができる。

また、」二連の実施例においてはソートする際に点Ｐ：
の番号が小さい方から大きい方に順にベクトル積を判別
していったが、この番号の大−きい方から小さい方に順
に判別していってもよい。

（発明の効果）以上のように、この発明の倣い領域のソート方式によれ
ば、放射倣い領域の倣いリミットを設定するソフト′准
位線に新たな追加点を設定して倣いリミットを設定し直
したい時、中心点を設定するだけの簡単な操作で、新し
い倣いリミットを自動的に設定し直すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する倣い制御装置の一例を示す
ブロック図、第２図はこの発明の詳細な説明するフロー
チャート、第３図、第４図（Ａ）〜（Ｇ）及び第５図は
この発明を説明する図、第６図は従来の倣い制御装置の
一例を示すブロック構成図、第７図（Ａ）　、（Ｂ）及
び第８図（Ａ）　、　（Ｂ）は従来の倣い領域のソート
方式を説明する図、第９図（Ａ）、（Ｂ）は倣い領域を
説明する図である。ＩＡ・・・操作盤、ＩＢ・・・プログラム記憶部、２・
・・倣いモード制御部、３・・・倣いパラメータ記憶部
、４・・・倣いリミット記憶部、　４Ａ・・・直線形電
位線記憶部、４Ｂ・・・回転形電位線記憶部、５Ａ・・
・直線形電位線制御部、　５Ｂ・・・回転形電位線制御
部。石　２　図第４扇第　７　図　　　　　　　　第　Ｂ　図石　　９　　回

Claims

【特許請求の範囲】

倣い制御装置における倣い領域の決定方式において、複
数個の点を順に結ぶソフト電位線で指定した倣い領域を
変更するために、新たな点を追加しソートして新しいソ
フト電位線を設定し直す場合に、前記複数個の点及び前
記追加した点の隣接する２点を互いに結ぶ直線で囲まれ
る閉多角形内に任意の中心点を設定し、この中心点及び
前記複数個の点の各点を結ぶベクトルと、この各点及び
前記追加した点を結ぶベクトルとのベクトル積を演算し
、このベクトル積を前記複数個の点につき順に演算する
と共に、これら各ベクトル積の方向が変化することを判
別することにより前記追加点の位置を決定するようにし
たことを特徴とする倣い領域のソート方式。