JP2008040702A - 近似点群データからの近似曲線生成プログラム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】近似点群データの全てが理想的なオフセット形状Ｋｏから均等にある許容値内に存在しているとしている背景技術の方法では、場所により形状Ｋｏからのずれ具合が異なる実際の近似点群データからでは、場合によっては指定された許容誤差を超え、滑らかさもなくした近似曲線や補正曲線が生成されてしまうことがある。
【解決手段】近似点群データからの近似曲線生成方法において、元々の曲線形状を近似した点群データを求める際に作成された近似多角形形状の線分ごとに前記点群データを区分すると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する近似多角形形状範囲判定工程と、前記有効点群データのみに着目し、着目した有効点群データまたはその近傍を通る近似曲線を最終的に求めるべき近似曲線として生成する近似曲線生成工程と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、元々の曲線形状を微小な線分で近似した点群データから元のような滑らかな近似曲線を生成するプログラム及び方法に関する。

ＣＡＤ／ＣＡＭなどの装置を使って作成された点群データに基づいてＮＣ（数値制御）プログラムが生成され、それをＮＣ装置に入力し機械等の各駆動軸を制御し金型等の曲面は加工されている。その際、加工面の精度や品位、さらに加工時間の短縮などのため、微小線分で近似された点群データから滑らかな近似曲線を生成し、その近似曲線に沿って補間を行い曲面の加工を行う方法例が、特許文献１や特許文献２、特許文献３、特許文献４などに記載されている。

例えば、特許文献１には点群データから近似曲線としてスプライン曲線を生成し補間する方法が、特許文献２には点群データから最小二乗法による２次曲線で近似する方法が記載されている。

また、特許文献３には、隣り合う点データ間を結ぶ線分ベクトルの差分ベクトルの２乗和が最小となるように各点データの補正量を求め各点データを修正し補間する方法が記載されている。また、特許文献３には、連続する複数の点群データを評価範囲とし、その評価範囲の点群データに対して先ず近似的な曲線を作成する。それから作成した近似曲線と評価範囲内の各点群データとの差を修正量とし修正点群データを求める方法等も記載されている。

さらに、特許文献４には、隣り合う点群データの間にさらに点群データを内挿し、内挿した点群データも含めて連続する複数の点群データを評価範囲として近似的な曲線を先ず作成する。次に、この作成した近似曲線と各点群データとの差を修正量とし修正点群データを求め、その修正点群データに対して最終的な近似曲線を求める方法等が記載されている。

特開平２−１１３３０５号公報 特開２００３−３３７６０７号公報 特開平１０−２４０３２８号公報 特開２００４−７８５１６号公報

機械の各駆動軸への移動指令データのような、元々曲線形状のものを微小な線分で近似した点群データはＣＡＤ／ＣＡＭなどの装置を使って次のように作成される場合がある。

先ず、ＣＡＤなどの装置で作成された加工すべき形状Ｋｊに対して、ＣＡＭなどの装置内で加工に使用する工具の半径分外に膨らましたオフセット形状Ｋｏを、ある指定された許容誤差以内で、図４のような微小な平面を組み合わせた多面体Ｋｐなどの近似データで作成する。

さらに、ＣＡＭなどの装置内で、加工する際の工具の移動経路に合わせて前記近似オフセット形状Ｋｐの断面線を、ＮＣ装置に応じた指令形態になるように、さらに微小な線分で近似し（Ｌ）、点群データ（Ｐ_ｉなど）でもって表現する。

しかし、以下のような理由により、図５のように、近似断面線Ｌを示す点群データ（Ｐ_ｉなど）の全てが工具の半径分外に膨らました理想的なオフセット形状Ｋｏを表しているわけではない場合がある。

例えば、近似オフセット形状である多面体Ｋｐの１平面が広く、最終的に作成される点群データに間引く際に指定された間引き範囲最大距離より大きい場合である。

また、似たような形状の曲面データ同士が両者の曲面データの途中に形成された面境界線で滑らかにつながっている場合など、形状データ上特殊な位置のデータや別グループのデータのため、最終的に点群データを作成する際に間引く処理の対象とならなかったために残された点群データの一部が理想的なオフセット形状Ｋｏ上に存在していない場合がある。

また、ある装置では、理想的なオフセット形状Ｋｏから最終的な点群データ（Ｐ_ｉなど）を作成する場合に、近似オフセット形状である多面体Ｋｐの作成時のみ許容誤差を考慮し、その後の微小な線分で近似する際には特に間引かずに点群データを作成するような場合などもある。

よって、どの点群データＰ_ｉも理想的なオフセット形状Ｋｏから均等にある許容値内に存在しているとして処理している背景技術の方法では、場所により理想的なオフセット形状Ｋｏからのずれ具合が変化し、場合によっては指定された許容誤差を超えてしまう、補間対象の近似曲線や補正曲線が生成されてしまうことがある。そのため、理想的なオフセット形状Ｋｏの曲率や滑らかさもなくしてしまい、加工した面上に筋やゆがみが生じることもある。

特に、より高精度な加工に対応するため、指定する許容誤差を小さくし点群データの位置精度や密度を上げようとしても、前記近似オフセット形状を示す多面体Ｋｐのデータ量はその２乗以上で増加してしまうためＣＡＭなどの装置が対応できず、思ったほど多面体Ｋｐの各面は細かくならない場合がある。そのような場合には、単に多面体Ｋｐの各平面上に位置する点群データの割合が増えるだけで、ＣＡＭなどの装置による処理時間や作成されるデータ量が増加する割には思ったほど理想的なオフセット形状Ｋｏに近い点群データが作成されず、加工上もあまり効果がない場合がある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、実際に駆動軸の移動目標位置を補間する対象などの近似曲線を、またはその近似曲線を生成する過程で用いる補正曲線を生成する上で本当に有効な点群データのみを予め選択してから近似曲線や補正曲線を生成することで、理想的なオフセット形状Ｋｏにより近い曲線を生成することができる近似曲線生成方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法は、元々の曲線形状を近似した点群データを求める際に作成された近似多角形形状の線分ごとに前記点群データを区分すると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する近似多角形形状範囲判定工程と、前記有効点群データのみに着目し、着目した有効点群データまたはその近傍を通る近似曲線を最終的に求めるべき近似曲線として生成する近似曲線生成工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法は、元々の曲線形状を近似した点群データを求める際に作成された近似多角形形状の線分ごとに前記点群データを区分すると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する近似多角形形状範囲判定工程と、前記有効点群データのみに着目し、着目したある有効点群データとその前後の指定された数の有効点群データとを補正曲線化対象点群データとして選択する補正曲線化対象点群データ選択工程と、選択した前記補正曲線化対象点群データまたはその近傍を通り滑らかな曲線である補正曲線を生成する補正曲線生成工程と、前記近似多角形形状範囲判定工程で選別された有効点群データと、その有効点群データで挟まれた各無効点群データを前記補正曲線に向かって移動し補正点群データとする点群データ補正工程と、前記補正点群データまたはその近傍を通る近似曲線を最終的に求めるべき近似曲線として生成する近似曲線生成工程と、を含むことを特徴とする。

さらに、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法において、近似多角形形状範囲判定工程は、近似した点群データのうち、並び順に２つの点データに着目し、その間に挟まれた点群データが着目した２つの点データを結ぶ線分から指定された許容量以内に全て存在している状態のうちで、挟まれた点群データを最も多く含んだ状態でもって近似多角形形状の範囲を定めると共に、その範囲内の点群データのうち、着目した両端の点データを有効点群データに、その間に挟まれた残りの点群データを無効点群データにそれぞれ判定することを特徴とする。

また、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法において、近似多角形形状範囲判定工程は、近似した点群データのうち、並び順に２つの点データに着目し、その間に挟まれた点群データが着目した２つの点データを結ぶ線分から指定された許容量以内に全て存在している状態のうちで、挟まれた点群データを最も多く含んだ状態でもって近似多角形形状の範囲を定めると共に、その範囲内の点群データのうち、着目した両端の点データを結ぶ線分の間隔を基準として指定された比率の判定距離以上に着目した両端の点データから離れているか否かで無効点群データか有効点群データかを判定することを特徴とする。

また、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法において、近似多角形形状範囲判定工程は、近似した点群データのうち、並び順に２つの点データに着目し、その間に挟まれた点群データが着目した２つの点データを結ぶ線分から指定された許容量以内に全て存在している状態のうちで、挟まれた点群データを最も多く含んだ状態でもって近似多角形形状の範囲を定めると共に、その範囲内の点群データのうち、着目した両端の点データからの離れ距離が指定された判定値以上であるか否かで無効点群データか有効点群データかを判定することを特徴とする。

さらに、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法において、点群データ補正工程は、前記補正曲線に向かって移動し補正点群データを作成する前記無効点群データの選択方法として、補正候補となる前記無効点群データを挟んでいる前記着目した有効点群データ間の間隔を基準とした比率で指定された距離以内に、補正候補となる前記無効点群データがそれを挟んでいる前または後の有効点群データから存在しているのか否かで選択することを特徴とする。

また、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法において、点群データ補正工程は、前記補正曲線に向かって移動し補正点群データを作成する前記無効点群データの選択方法として、補正候補となる前記無効点群データからその無効点群データから作成される補正点群データまでの移動距離が指定された基準距離以内か否かで選択することを特徴とする。

本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法を用いることによって、理想的なオフセット形状Ｋｏに対して十分近くに存在している点群データＰ_ｉもしくは補正点群データのみから近似曲線や補正曲線を生成するため、理想的なオフセット形状Ｋｏの曲率や滑らかさにより近い近似曲線を生成することができる。

また、本発明に係る近似点群データからの近似曲線生成方法を用いることによって、より高精度な加工に対応するためであってもあまりＣＡＤ／ＣＡＭなどの装置に対して負荷をかけ点群データのデータ量を増やすことなく、本来の理想的なオフセット形状Ｋｏ上に存在する曲線形状により近くより滑らかな近似曲線を作成することが可能となる。

以下、本発明に係る第１〜第２の実施形態を、図１〜図３に示すフローチャートおよび図５〜図９に示す説明図に従って説明する。なお、以降の説明において、同様な処理部分については説明を省略する。

第１の実施形態

図１は本発明の近似点群データからの近似曲線生成方法に係る第１の実施形態のフローチャートである。本発明の近似点群データからの近似曲線生成方法は、近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１と、近似曲線生成工程Ｓ１２と、を含んでいる。

近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１では、元々の曲線形状を近似した点群データのうち隣接する・・・、Ｐ_ｉ−１、Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、・・・が、点群データを求める際に作成された近似多角形形状のある線分上に共に存在しているかいないかを判定することにより、入力された前記点群データを順次区分すると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ順次選別する。

そして、近似曲線生成工程Ｓ１２では、前記近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１で選別した有効点群データのみに着目し、その有効点群データまたはその近傍を通る近似曲線を、従来技術と同様なスプライン曲線補間方法や最小二乗法近似方法などにより生成する。

最後に、入力された全ての点群データに対して区分判定を終えたかを判定し、まだ区分判定すべきものが残っている場合には前記近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１に戻って再度繰り返す。入力された点群データに対して全て区分判定を行った場合には一連の処理を終了する（Ｓ１３）。

第２の実施形態

図２は本発明の近似点群データからの近似曲線生成方法に係る第２の実施形態のフローチャートである。本発明の近似点群データからの近似曲線生成方法は、近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１と、補正曲線化対象点群データ選択工程Ｓ２１と、補正曲線生成工程Ｓ２２と、点群データ補正工程Ｓ２３と、近似曲線生成工程Ｓ１２と、を含んでいる。

先ず、近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１では、元々の曲線形状を近似した点群データのうち隣接する・・・、Ｐ_ｉ−１、Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、・・・が、点群データを求める際に作成された近似多角形形状のある線分上に共に存在しているかいないかを判定することにより、入力された前記点群データを順次区分すると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ順次選別する。

例えば、図５の例では、Ｐ_ｉ−６からＰ_ｉ−４まで、Ｐ_ｉ−４からＰ_ｉ−３まで、Ｐ_ｉ−３からＰ_ｉまで、Ｐ_ｉからＰ_ｉ＋１まで、Ｐ_ｉ＋１からＰ_ｉ＋３までなどがそれぞれ区分となり、区分境界付近であるＰ_ｉ−６、Ｐ_ｉ−４、Ｐ_ｉ−３、Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、Ｐ_ｉ＋３などが有効点群データ、その間のＰ_ｉ−５、Ｐ_ｉ−２、Ｐ_ｉ−１、Ｐ_ｉ＋２などが無効点群データとして順次選ばれる。

次に、補正曲線化対象点群データ選択工程Ｓ２１では、前記近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１で選別した有効点群データのみに着目し、着目したある有効点群データとその前後の指定された数の有効点群データとを補正曲線化対象点群データとして順次選び出す。

例えば、同じ図５の例では、着目したある有効点群データをＰ_ｉ−３、その前後の指定された数が２と３である場合には、Ｐ_ｉ−６、Ｐ_ｉ−４、Ｐ_ｉ−３、Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、Ｐ_ｉ＋３が補正曲線化対象点群データとして選ばれる。

補正曲線生成工程Ｓ２２では、前記補正曲線化対象点群データ選択工程Ｓ２１で選択した補正曲線化対象点群データから、その補正曲線化対象点群データまたはその近傍を通り滑らかな曲線である補正曲線Ｃｒを順次生成する。

点群データ補正工程Ｓ２３では、前記補正曲線生成工程Ｓ２２で作成した補正曲線Ｃｒに向かって、前記近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１で選別された有効点群データとその有効点群データで挟まれた各無効点群データを移動し、それぞれの補正点群データを作成する。

図５におけるＰ_ｉ−３からＰ_ｉまでの近似多角形形状範囲の区分で例えると、その区分を拡大した図６で示すように、前記補正曲線化対象点群データ選択工程Ｓ２１で選択した補正曲線化対象点群データＰ_ｉ−６、Ｐ_ｉ−４、Ｐ_ｉ−３、Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、Ｐ_ｉ＋３から作成した補正曲線Ｃｒ_ｉ−３に向かって、その区分の有効点群データであるＰ_ｉ−３とＰ_ｉを最短方向や線分Ｐ_ｉ−３〜Ｐ_ｉに垂直な方向などに移動し補正点群データＰ’_ｉ−３とＰ’_ｉを作成する。また、その区分内の無効点群データであるＰ_ｉ−２とＰ_ｉ−１を補正曲線Ｃｒ_ｉ−３に向かって同様に移動し補正点群データＰ’_ｉ−２とＰ’_ｉ−１を作成する。

そして、近似曲線生成工程Ｓ１２では、前記点群データ補正工程Ｓ２３で作成した補正点群データのみに着目し、その補正点群データまたはその近傍を通る近似曲線を従来技術と同様な方法により生成する。

最後に、入力された全ての点群データに対して区分判定を終えたかを判定し、まだ区分判定すべきものが残っている場合には前記近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１に戻って再度繰り返す。入力された点群データに対して全て区分判定を行った場合には一連の処理を終了する（Ｓ１３）。

図３は、本発明の第１または第２の実施形態における近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１のより詳細な実施形態の一例を示すフローチャートである。

先ず、近似多角形形状範囲判定工程Ｓ１１は、隣接する近似点群データＰ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、・・・、Ｐ_ｉ＋ｎの中から並び順に最初の２つの点群データＰ_ｉとＰ_ｋ （ｋ＝ｉ＋１）に着目する（ステップＳ１１１）。

まだ区分を決めていない近似点群データが存在するか判定し（ステップＳ１１２）、もう区分を決めていない近似点群データが存在しなければ、いま注目している範囲Ｐ_ｉ、・・・、Ｐ_ｋを１つの区分とすると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ順次選別し処理を終了する（ステップＳ１１３）。

まだ区分を決めていない近似点群データが存在する場合には注目している近似点群データの範囲を広げて近似点群データＰ_ｉとＰ_ｋ （ｋ＝ｋ＋１）に着目する（ステップＳ１１４）。

そして、その間に挟まれた全ての近似点群データＰ_ｉ＋１、・・・、Ｐ_ｋ−１が着目した２つの近似点群データを結ぶ線分Ｌ_ｉ：Ｐ_ｉ〜Ｐ_ｋから指定された許容量ε以内に存在しているかどうかを判定し（ステップＳ１１５）、挟まれた近似点群データＰ_ｉ＋１、・・・、Ｐ_ｋ−１が全て許容量ε以内に存在していればさらに注目した近似点群データの範囲を広げるためステップＳ１１２へ戻り繰り返す。

一方、挟まれた近似点群データのうち１つでも許容量ε以内に存在しない場合には、１つ前に注目していた近似点群データの範囲Ｐ_ｉからＰ_ｋ−１までを１つの近似多角形形状上に存在するとして１つの区分とすると共に、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ順次選別する（ステップＳ１１６）。

１つの区分が決定したら、その次である近似点群データＰ_ｉ（ｉ＝ｋ−１）とＰ_ｋを次の区間範囲の候補とし（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１２へ戻り残りの全ての近似点群データに対して同様に繰り返す。

また、区分した近似点群データ列Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ＋１、・・・、Ｐ_ｉ＋ｎ（ｎ≧１）から無効点群データＰｉ_ｉと有効点群データＰｅ_ｉとに選別する処理方法の一例として次のようなものがある。

図７に示してあるように、区分の両端の近似点群データＰ_ｉ、Ｐ_ｉ＋ｎと、それらに挟まれた近似点群データＰ_ｉ＋１、・・・、Ｐ_{ｉ＋ｎ−１}のうち、着目した両端の近似点群データを結ぶ直線分Ｌ_ｉ：Ｐ_ｉ〜Ｐ_ｉ＋ｎの長さＤ_ｉを基準として指定された比率Ｋの判定距離ｄ_ｉ＝Ｄ_ｉ×Ｋ以上に、着目した両端の近似点群データＰ_ｉ、Ｐ_ｉ＋ｎから離れているか否かで無効点群データＰｉ_ｉか有効点群データＰｅ_ｉかを判定する方法である。なお、比率Ｋを指定するのではなく判定距離ｄ_ｉを直接指定する処理方法でも実施可能である。

また、本発明の第２実施形態における点群データ補正工程Ｓ２３において、前記補正曲線Ｃｒ_ｉに向かって移動し補正点群データを作成する無効点群データの選択方法の一例として次のようなものがある。

図８に示したように、補正候補である前記無効点群データＰｉ_ｉ：Ｐ_ｉ＋１、Ｐ_ｉ＋２、・・・、Ｐ_{ｉ＋ｎ−２}、Ｐ_{ｉ＋ｎ−１}のそれぞれから、それらを挟んでいる前記有効点群データＰｅ_ｉ：Ｐ_ｉまたはＰ_ｉ＋ｎまでの間隔ｄ_ｉ＋１、ｄ_ｉ＋２、・・・、ｄ_{ｉ＋ｎ−２}、ｄ_{ｉ＋ｎ−１}が、それら無効点群データを挟んでいる前記有効点群データＰ_ｉからＰ_ｉ＋ｎまでの間隔である近似多角形形状範囲区間の間隔Ｄ_ｉを基準とした比率Ｋｒ値で指定された選択距離ｌ_ｉ＝Ｄ_ｉ×Ｋｒ以内である無効点群データＰ_ｉ＋１、Ｐ_{ｉ＋ｎ−１}のみから補正点群データＰ’_ｉ＋１、Ｐ’_{ｉ＋ｎ−１}を作成する選択方法である。

また、本発明の第２実施形態における点群データ補正工程Ｓ２３において、前記補正曲線Ｃｒ_ｉに向かって移動し補正点群データを作成する無効点群データの選択方法の別の一例として次のようなものがある。

図９に示したように、補正候補である前記無効点群データＰｉ_ｉ：Ｐ_ｉ＋１、Ｐ_ｉ＋２、・・・、Ｐ_{ｉ＋ｎ−２}、Ｐ_{ｉ＋ｎ−１}のそれぞれから、その無効点群データから作成された補正点群データの候補Ｐ”_ｉ＋１、Ｐ”_ｉ＋２、・・・、Ｐ”_{ｉ＋ｎ−２}、Ｐ”_{ｉ＋ｎ−１}までの移動距離ｅ_ｉ＋１、ｅ_ｉ＋２、・・・、ｅ_{ｉ＋ｎ−２}、ｅ_{ｉ＋ｎ−１}が指定された基準距離ε_ｉ以内である無効点群データＰ_ｉ＋１、Ｐ_{ｉ＋ｎ−１}のみから補正点群データＰ’_ｉ＋１（＝Ｐ”_ｉ＋１）、Ｐ’_{ｉ＋ｎ−１}（＝Ｐ”_{ｉ＋ｎ−１}）を作成する選択方法である。

なお、今までは元々曲線形状であるものを微小な線分で近似した点群データから元のように滑らかな近似的な曲線を生成する方法において記述してきたが、本発明に記載の近似多角形形状範囲判定工程を、元々曲面形状であるものを近似した点群データに対しても、その点群データを求める際に作成された近似多面体形状の平面ごとに前記点群データを区分し、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する処理工程に拡張することも容易である。この拡張により、曲面形状であるものを微小な線分で近似した点群データから元の断面曲線のように滑らかな近似曲線を生成する方法においても、本発明は同様な効果を得ることができるものである。

図１０は、本発明に係るプログラムを実行させることのできるＮＣ装置の構成の一例を示す図である。ＮＣ装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、入出力装置１４、記憶装置１６、及び制御インターフェース１８をバス２０で接続した構成をしている。ＣＰＵ１２は、ＮＣ装置１０で行われる処理に必要な演算を行う。入出力装置１４は、ユーザからの入力を受け付けたり、ＮＣ装置１０の処理結果を出力したりする。記憶装置１６は、ＮＣ装置１０の処理に必要な点群データなどの情報や、処理の手順を記述したプログラムなどを記憶する。制御インターフェース１８は、工作機械などの外部装置２２に接続され、ＮＣ装置１０で行われる処理の結果に基づいて、外部装置２２の各駆動軸の移動を制御する。例えば、上述の第１または第２の実施形態の近似曲線生成方法の工程を記述したプログラムを記憶装置１６に記憶させておき、ＣＰＵ１２がそのプログラムを呼び出して実行することで、点群データの座標値などを記憶装置１６に保持しつつ上述の演算を行い、生成された近似曲線を用いて、制御インターフェース１８を介してＮＣ装置１０に接続された外部装置２２の各駆動軸の移動を制御することができる。

本発明に係る第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第１および第２の実施形態における近似多角形形状範囲判定工程の動作を示すフローチャートである。 本発明が解決しようとする課題の一例を示す説明図である。 本発明が解決しようとする課題の一例を示す説明図である。 本発明に係る第２の実施形態における点群データ補正工程の動作を示す説明図である。 本発明に係る第１および第２の実施形態における近似多角形形状範囲判定工程の動作を示す説明図である。 本発明に係る第２の実施形態における点群データ補正工程の動作を示す説明図である。 本発明に係る第２の実施形態における点群データ補正工程の動作を示す説明図である。 本発明に係るプログラムを実行させることのできるＮＣ装置の構成の一例を示す図である。

符号の説明

Ｓ１１ 近似多角形形状範囲判定工程、Ｓ１２ 近似曲線生成工程、Ｓ２１ 補正曲線化対象点群データ選択工程、Ｓ２２ 補正曲線生成工程、Ｓ２３ 点群データ補正工程、１０ ＮＣ装置、１２ ＣＰＵ、１４ 入出力装置、１６ 記憶装置、１８ 制御インターフェース、２０ バス、２２ 外部装置。

Claims (8)

1. 機械の各駆動軸の移動を制御するＮＣ装置で使用されるＮＣプログラム内の移動指令データのように、元々の移動形状である曲線形状を微小な線分で近似した点群データから元のような滑らかな近似曲線を生成するプログラムにおいて、
   前記曲線形状を近似した点群データを求める際に作成された近似多角形形状の線分ごとに前記点群データを区分し、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する近似多角形形状範囲判定工程、
   前記有効点群データのみに着目し、着目した有効点群データまたはその近傍を通る近似曲線を最終的に求めるべき近似曲線として生成する近似曲線生成工程、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
2. 機械の各駆動軸の移動を制御するＮＣ装置で使用されるＮＣプログラム内の移動指令データのように、元々の移動形状である曲線形状を微小な線分で近似した点群データから元のような滑らかな近似曲線を生成するプログラムにおいて、
   前記曲線形状を近似した点群データを求める際に作成された近似多角形形状の線分ごとに前記点群データを区分し、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する近似多角形形状範囲判定工程、
   前記有効点群データのみに着目し、着目したある有効点群データとその前後の指定された数の有効点群データとを補正曲線化対象点群データとして選択する補正曲線化対象点群データ選択工程、
   選択した前記補正曲線化対象点群データまたはその近傍を通り滑らかな曲線である補正曲線を生成する補正曲線生成工程、
   前記近似多角形形状範囲判定工程で選別された有効点群データと、その有効点群データで挟まれた各無効点群データを前記補正曲線に向かって移動し補正点群データとする点群データ補正工程、
   前記補正点群データまたはその近傍を通る近似曲線を最終的に求めるべき近似曲線として生成する近似曲線生成工程、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
3. 請求項１または請求項２に記載の近似曲線生成プログラムにおいて、
   近似した点群データのうち、並び順に２つの点データに着目し、その間に挟まれた点群データが着目した２つの点データを結ぶ線分から指定された許容量以内に全て存在している状態のうちで、挟まれた点群データを最も多く含んだ状態でもって近似多角形形状の範囲を定め、その範囲内の点群データのうち、着目した両端の点データを有効点群データに、その間に挟まれた残りの点群データを無効点群データにそれぞれ判定する近似多角形形状範囲判定工程をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
4. 請求項１または請求項２に記載の近似曲線生成プログラムにおいて、
   近似した点群データのうち、並び順に２つの点データに着目し、その間に挟まれた点群データが着目した２つの点データを結ぶ線分から指定された許容量以内に全て存在している状態のうちで、挟まれた点群データを最も多く含んだ状態でもって近似多角形形状の範囲を定め、その範囲内の点群データのうち、着目した両端の点データを結ぶ線分の間隔を基準として指定された比率の判定距離以上に着目した両端の点データから離れているか否かで無効点群データか有効点群データかを判定する近似多角形形状範囲判定工程をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
5. 請求項１または請求項２に記載の近似曲線生成プログラムにおいて、
   近似した点群データのうち、並び順に２つの点データに着目し、その間に挟まれた点群データが着目した２つの点データを結ぶ線分から指定された許容量以内に全て存在している状態のうちで、挟まれた点群データを最も多く含んだ状態でもって近似多角形形状の範囲を定め、その範囲内の点群データのうち、着目した両端の点データからの離れ距離が指定された判定値以上であるか否かで無効点群データか有効点群データかを判定する近似多角形形状範囲判定工程をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
6. 請求項２に記載の近似曲線生成プログラムにおいて、
   前記補正曲線に向かって移動し補正点群データを作成する前記無効点群データの選択工程として、補正候補となる前記無効点群データを挟んでいる前記着目した有効点群データ間の間隔を基準とした比率で指定された距離以内に、補正候補となる前記無効点群データがそれを挟んでいる前または後の有効点群データから存在しているのか否かで選択する、点群データ補正工程をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
7. 請求項２に記載の近似曲線生成プログラムにおいて、
   前記補正曲線に向かって移動し補正点群データを作成する前記無効点群データの選択工程として、補正候補となる前記無効点群データからその無効点群データから作成される補正点群データまでの移動距離が指定された基準距離以内か否かで選択する、点群データ補正工程をコンピュータに実行させることを特徴とする近似曲線生成プログラム。
8. 機械の各駆動軸の移動を制御するＮＣ装置で使用されるＮＣプログラム内の移動指令データのように、元々の移動形状である曲線形状を微小な線分で近似した点群データから元のような滑らかな近似曲線を生成する方法において、
   前記曲線形状を近似した点群データを求める際に作成された近似多角形形状の線分ごとに前記点群データを区分し、その区分境界付近の点群データを有効点群データに、その有効点群データより内部の点群データを無効点群データにそれぞれ選別する近似多角形形状範囲判定工程と、
   前記有効点群データのみに着目し、着目した有効点群データまたはその近傍を通る近似曲線を最終的に求めるべき近似曲線として生成する近似曲線生成工程と、
   を含むことを特徴とする近似曲線生成方法。

Images