JP2577950B2 - 非接触式デジタイザ - Google Patents
非接触式デジタイザInfo
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- JP2577950B2 JP2577950B2 JP63068637A JP6863788A JP2577950B2 JP 2577950 B2 JP2577950 B2 JP 2577950B2 JP 63068637 A JP63068637 A JP 63068637A JP 6863788 A JP6863788 A JP 6863788A JP 2577950 B2 JP2577950 B2 JP 2577950B2
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- measurement surface
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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
するデジタイザに関するものである。
するデジタイザに関するものである。
従来の技術 赤外LEDの光束を対象物に照射し、その反射光を受光
レンズにより位置検出素子上に集光させて信号を出力す
る光学式のセンサにおいては検出素子を受光に最適な角
度に傾けて取付けねばならない。このため影となる領域
ができ、１個のセンサでは必ず不感帯が存在し、測定す
る傾斜角度に制限が生じる。従来これを解決するために
センサヘッドを２軸制御してセンサの傾斜角度を変更す
るための旋回と、この旋回平面を進行方向と平行にする
ための回転とを行ってモデル形状の全てを測定できるよ
うにしていた。
レンズにより位置検出素子上に集光させて信号を出力す
る光学式のセンサにおいては検出素子を受光に最適な角
度に傾けて取付けねばならない。このため影となる領域
ができ、１個のセンサでは必ず不感帯が存在し、測定す
る傾斜角度に制限が生じる。従来これを解決するために
センサヘッドを２軸制御してセンサの傾斜角度を変更す
るための旋回と、この旋回平面を進行方向と平行にする
ための回転とを行ってモデル形状の全てを測定できるよ
うにしていた。
発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べたセンサヘッドを２軸制御する方法
は制御が複雑で、スキヤニング速度を速くすることが難
しく、更にデータ処理が複雑であるという問題点を有し
ていた。
は制御が複雑で、スキヤニング速度を速くすることが難
しく、更にデータ処理が複雑であ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れらの問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、センサ
ヘッドを２軸制御する必要のない垂直壁を含む±90゜ま
でのモデル形状全てが測定可能なデジタイザを提供しよ
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、センサ
ヘッドを２軸制御する必要のない垂直壁を含む±90゜ま
でのモデル形状全てが測定可能なデジタイザを提供しよ
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
ジタイザは、テーブル上にモデルを載置しこれに対向し
て相対的にX,Y,Zの３軸方向に移動自在に駆動されかつ
その位置が正確に検出できる機構を備えたトレーサヘッ
ドを有するデジタイザであって、Ｘ軸またはＹ軸方向の
移動方向に対して垂直なＺ軸を含む面に対称に受光また
は受信に適する角度で移動方向前後に傾けて設けられた
発光，投光手段及び受光変位検出手段を内蔵しモデル計
測面の同一点迄の距離を計測する２個の非接触式距離セ
ンサ（A,B）のいずれかによりモデル計測面の１点の位
置を検出するトレーサヘッドと、該トレーサヘッドによ
る前記計測面に対する連続する２回の計測値の偏差値DE
Fが零又は正のとき計測面が平面又は上り斜面として進
行方向に対し後側の前記センサを選択しまた計測値の偏
差値DEFが負のとき前記計測面が下り斜面として進行方
向に対して前側の前記センサを選択する手段と、選択さ
れた前記センサの出力信号が一定値になるように前記ト
レーサヘッドを移動方向に指令速度で送りつつ前回と今
回のデータの偏差値から前記計測面の傾斜角度を算出し
該傾斜角度を用いてＺ軸速度を算出してＺ軸方向にセン
サの前記計測面からの高さ位置を制御する手段と、この
制御で得られる刻々に変化する前記トレーサヘッドのＸ
軸又はＹ軸とＺ軸の座標値と前記選択したセンサの計測
面までの距離情報に相当する出力信号にもとづくスキャ
ニングデータによりモデル表面座標値を算出しNC形状デ
ータを作成するデジタイズ制御装置とを含んでなり、垂
直壁を含む±90゜までのモデル形状のトレースを可能に
したものである。
ジタイザは、テーブル上にモデルを載置しこれに対向し
て相対的にX,Y,Zの３軸方向に移動自在に駆動されかつ
その位置が正確に検出できる機構を備えたトレーサヘッ
ドを有するデジタイザであって、Ｘ軸またはＹ軸方向の
移動方向に対して垂直なＺ軸を含む面に対称に受光また
は受信に適する角度で移動方向前後に傾けて設けられた
発光，投光手段及び受光変位検出手段を内蔵しモデル計
測面の同一点迄の距離を計測する２個の非接触式距離セ
ンサ（A,B）のいずれかによりモデル計測面の１点の位
置を検出するトレーサヘッドと、該トレーサヘッドによ
る前記計測面に対する連続する２回の計測値の偏差値DE
Fが零又は正のとき計測面が平面又は上り斜面として進
行方向に対し後側の前記センサを選択しまた計測値の偏
差値DEFが負のとき前記計測面が下り斜面として進行方
向に対して前側の前記センサを選択する手段と、選択さ
れた前記センサの出力信号が一定値になるように前記ト
レーサヘッドを移動方向に指令速度で送りつつ前回と今
回のデータの偏差値から前記計測面の傾斜角度を算出し
該傾斜角度を用いてＺ軸速度を算出してＺ軸方向にセン
サの前記計測面からの高さ位置を制御する手段と、この
制御で得られる刻々に変化する前記トレーサヘッドのＸ
軸又はＹ軸とＺ軸の座標値と前記選択したセンサの計測
面までの距離情報に相当する出力信号にもとづくスキャ
ニングデータによりモデル表面座標値を算出しNC形状デ
ータを作成するデジタイズ制御装置とを含んでなり、垂
直壁を含む±90゜までのモデル形状のトレースを可能に
したものである。
また、テーブル上にモデルを載置しこれに対向して相
対的にX,Y,Zの３軸方向に移動自在に駆動されかつその
位置が正確に検出できる機構を備えたトレーサヘッドを
有するデジタイザであって、Ｘ軸またはＹ軸方向の移動
方向に対して垂直なＺ軸を含む面に対称に受光または受
信に適する角度で移動方向前後に傾けて設けられモデル
計測面上で移動軸線上の一定距離だけ離れた２点の位置
を同時に検出する一対で１組をなす発光，投光手段およ
び受光変位検出手段を内蔵しモデル表面迄の距離を計測
する非接触式距離センサの２組（A1,A2及びB1,B2）のい
ずれか１組により前記計測面上の２点の位置を同時に検
出するトレーサヘッドと、該トレーサヘッドによる前記
計測面の２点を同時に計測したときの計測値の偏差値DE
Fが零又は正のとき前記計測面が平面又は上り斜面とし
て進行方向に対して後側の組の前記センサを選択しまた
計測値の偏差値DEFが負のとき前記計測面が下り斜面と
して進行方向に対して前側の組の前記センサを選択する
手段と、選択された前記組のセンサの出力信号が一定値
になるように前記トレーサヘッドを移動方向に指令速度
で送りつつ前記２点の位置の三次元座標値より移動方向
に対する前記計測面の傾斜角度を求め該傾斜角度より移
動方向の速度ベクトル成分を算出してセンサの前記計測
面からの高さ位置を制御する手段と、この制御で得られ
る刻々に変化する前記トレーサヘッドのＸ軸又はＹ軸と
Ｚ軸の座標値と前記選択した組のセンサのモデル計測面
までの距離情報に相当する出力信号とにもとづくスキャ
ニングデータによりモデル表面座標値を算出しNC形状デ
ータを作成するデジタイザ制御装置とを含んでなり、垂
直壁を含む±90゜までのモデル形状のトレースを可能に
したものである。
対的にX,Y,Zの３軸方向に移動自在に駆動されかつその
位置が正確に検出できる機構を備えたトレーサヘッドを
有するデジタイザであって、Ｘ軸またはＹ軸方向の移動
方向に対して垂直なＺ軸を含む面に対称に受光または受
信に適する角度で移動方向前後に傾けて設けられモデル
計測面上で移動軸線上の一定距離だけ離れた２点の位置
を同時に検出する一対で１組をなす発光，投光手段およ
び受光変位検出手段を内蔵しモデル表面迄の距離を計測
する非接触式距離センサの２組（A1,A2及びB1,B2）のい
ずれか１組により前記計測面上の２点の位置を同時に検
出するトレーサヘッドと、該トレーサヘッドによる前記
計測面の２点を同時に計測したときの計測値の偏差値DE
Fが零又は正のとき前記計測面が平面又は上り斜面とし
て進行方向に対して後側の組の前記センサを選択しまた
計測値の偏差値DEFが負のとき前記計測面が下り斜面と
して進行方向に対して前側の組の前記センサを選択する
手段と、選択された前記組のセンサの出力信号が一定値
になるように前記トレーサヘッドを移動方向に指令速度
で送りつつ前記２点の位置の三次元座標値より移動方向
に対する前記計測面の傾斜角度を求め該傾斜角度より移
動方向の速度ベクトル成分を算出してセンサの前記計測
面からの高さ位置を制御する手段と、この制御で得られ
る刻々に変化する前記トレーサヘッドのＸ軸又はＹ軸と
Ｚ軸の座標値と前記選択した組のセンサのモデル計測面
までの距離情報に相当する出力信号とにもとづくスキャ
ニングデータによりモデル表面座標値を算出しNC形状デ
ータを作成するデジタイザ制御装置とを含んでなり、垂
直壁を含む±90゜までのモデル形状のトレースを可能に
したものである。
作用 Ｚ軸方向のトレーサヘッド用クイル先端にトレーサヘ
ッドが取付けられ、主軸頭移動方向のＹ軸の移動軸とし
た場合Ｙ軸と平行に並んで設けられている受光に最適な
角度に傾けられた２個の非接触式距離測定機能を有する
センサA,Bのうち進行方向の後側のセンサが、モデルの
表面形状が平面及び上り傾斜面（＋DEF）を計測すると
きに選択され、また下り斜面（−DEF）を計測するとき
は前側センサが選択される。
ッドが取付けられ、主軸頭移動方向のＹ軸の移動軸とし
た場合Ｙ軸と平行に並んで設けられている受光に最適な
角度に傾けられた２個の非接触式距離測定機能を有する
センサA,Bのうち進行方向の後側のセンサが、モデルの
表面形状が平面及び上り傾斜面（＋DEF）を計測すると
きに選択され、また下り斜面（−DEF）を計測するとき
は前側センサが選択される。
ある時点での計測により得られたＺ軸座標値を１回前
の計測により得られたＺ軸座標値と比較（差を演算）
し、これをDEFとする。このDEFの絶対値がある一定の範
囲内にあれば平面と見なし、このDEFの絶対値がこの一
定範囲を超え、＋側に変化すれば上り斜面、−側に変化
すれば下り斜面と判断する。
の計測により得られたＺ軸座標値と比較（差を演算）
し、これをDEFとする。このDEFの絶対値がある一定の範
囲内にあれば平面と見なし、このDEFの絶対値がこの一
定範囲を超え、＋側に変化すれば上り斜面、−側に変化
すれば下り斜面と判断する。
そして選択された側のセンサ出力が一定値となるよう
にトレーサヘッドを移動方向に指令速度で送りつつ、前
回と今回のデータの偏差値から計測面の傾斜角度を算出
し、該傾斜角度を用いてＺ軸速度を算出してトレーサヘ
ッド用クイルのＺ軸方向の移動が制御され、トレーサヘ
ッドの各軸の座標値と前記選択されたセンサの計測面ま
での距離情報に相当する出力信号に基づくスキャニング
データからモデル表面の各座標値を算出してNCによる形
状データを作成する。
にトレーサヘッドを移動方向に指令速度で送りつつ、前
回と今回のデータの偏差値から計測面の傾斜角度を算出
し、該傾斜角度を用いてＺ軸速度を算出してトレーサヘ
ッド用クイルのＺ軸方向の移動が制御され、トレーサヘ
ッドの各軸の座標値と前記選択されたセンサの計測面ま
での距離情報に相当する出力信号に基づくスキャニング
データからモデル表面の各座標値を算出してNCによる形
状データを作成する。
また上述の２個のセンサをそれぞれ一定距離はなれた
Ｙ軸線上の２点の位置を同時検出する２つのセンサA1,A
2またはB1,B2を組合わせたものとし、右行のときは（第
４図）進行方向後側の位置を検出するセンサB1,B2が、
左行のときは（第５図）進行方向後側位置を検出するセ
ンサA1,A2が選択され、選択されたセンサが斜面（＋DE
F）を検知したとき、即ちある時点での計測により得ら
れたセンサ出力について、移動方向に対して前側の輝点
のＺ軸座標値と後側の輝点のＺ軸座標値を比較（差を演
算）し、これをDEFとする。このDEFの絶対値がある一定
の範囲内にあれば平面と見なし、このDEFの絶対値がこ
の一定範囲を超え、＋側に変化すれば上り斜面、−側に
変化すれば下り斜面と判断する。
Ｙ軸線上の２点の位置を同時検出する２つのセンサA1,A
2またはB1,B2を組合わせたものとし、右行のときは（第
４図）進行方向後側の位置を検出するセンサB1,B2が、
左行のときは（第５図）進行方向後側位置を検出するセ
ンサA1,A2が選択され、選択されたセンサが斜面（＋DE
F）を検知したとき、即ちある時点での計測により得ら
れたセンサ出力について、移動方向に対して前側の輝点
のＺ軸座標値と後側の輝点のＺ軸座標値を比較（差を演
算）し、これをDEFとする。このDEFの絶対値がある一定
の範囲内にあれば平面と見なし、このDEFの絶対値がこ
の一定範囲を超え、＋側に変化すれば上り斜面、−側に
変化すれば下り斜面と判断する。
組合わされている２個のセンサA1,A2又はB1,B2で２点
の位置を同時に検出して、モデル表面の傾斜角度を算出
し、これより移動軸の速度ベクトル成分をも算出するこ
とができる。
の位置を同時に検出して、モデル表面の傾斜角度を算出
し、これより移動軸の速度ベクトル成分をも算出するこ
とができる。
実施例 実施例について図面を参照して説明する。第１図〜第
２図において、周知のデジタイザにおいて、ベッド１に
削設されたＸ軸方向のすべり案内面上に、モデル２を取
付けるモデルテーブル３が移動可能に載置され、NCによ
りＸ軸制御される。ベッド１の両側に角形のコラム４が
立設され、コラム４上に取付けられた横桁５のＹ軸方向
のすべり案内面上に主軸頭６が移動可能に載置され、NC
によりＹ軸制御される。主軸頭６にはトレーサヘド用ク
イル７がＺ軸方向に移動可能に設けられており、NCによ
り制御される。トレーサヘッド用クイル７の先端に装着
されるトレーサヘッド９には、センサの斜面に対する測
定可能限界と光学的測定器を持つ宿命である死角を解決
するために、一個のセンサで計測できない範囲を計測す
るための別のセンサを予め例えば移動方向Ｙ軸に垂直な
Ｚ軸を含む面に対して受光または受信に最適な角度β１
だけ進行方向に対して前後に対称に傾けられ、モデル上
の同一点の位置を検出する２個のセンサA,BがＹ軸方向
に並んで取付けられている。
２図において、周知のデジタイザにおいて、ベッド１に
削設されたＸ軸方向のすべり案内面上に、モデル２を取
付けるモデルテーブル３が移動可能に載置され、NCによ
りＸ軸制御される。ベッド１の両側に角形のコラム４が
立設され、コラム４上に取付けられた横桁５のＹ軸方向
のすべり案内面上に主軸頭６が移動可能に載置され、NC
によりＹ軸制御される。主軸頭６にはトレーサヘド用ク
イル７がＺ軸方向に移動可能に設けられており、NCによ
り制御される。トレーサヘッド用クイル７の先端に装着
されるトレーサヘッド９には、センサの斜面に対する測
定可能限界と光学的測定器を持つ宿命である死角を解決
するために、一個のセンサで計測できない範囲を計測す
るための別のセンサを予め例えば移動方向Ｙ軸に垂直な
Ｚ軸を含む面に対して受光または受信に最適な角度β１
だけ進行方向に対して前後に対称に傾けられ、モデル上
の同一点の位置を検出する２個のセンサA,BがＹ軸方向
に並んで取付けられている。
センサA,Bは例えば浜松ホトニクス（株）製のH3065形
光学式距離センサ等を使用できることができ、このもの
は赤外LEDの光束を投光レンズを通して対象物に照射さ
せ、この反射光を受光レンズにより位置検出素子上に集
光させ、対象物までの距離情報に相当する検出素子の出
力位置信号を基にコントローラ内で演算して距離に対応
したアナログ電圧を出力するものである。そしてセンサ
Ａ又はＢの出力電圧が常時一定値（例えばゼロボルト）
になるようにＺ軸をデジタイザ制御装置の制御手段で制
御して移動軸とトレーサヘッド用クイルの刻々に変化す
るスキャニングデータからNC形状データを作成するデジ
タイザ制御装置11がベッドの近傍に設置されている。
光学式距離センサ等を使用できることができ、このもの
は赤外LEDの光束を投光レンズを通して対象物に照射さ
せ、この反射光を受光レンズにより位置検出素子上に集
光させ、対象物までの距離情報に相当する検出素子の出
力位置信号を基にコントローラ内で演算して距離に対応
したアナログ電圧を出力するものである。そしてセンサ
Ａ又はＢの出力電圧が常時一定値（例えばゼロボルト）
になるようにＺ軸をデジタイザ制御装置の制御手段で制
御して移動軸とトレーサヘッド用クイルの刻々に変化す
るスキャニングデータからNC形状データを作成するデジ
タイザ制御装置11がベッドの近傍に設置されている。
続いて第３図のフローチャートを参照してスキャニン
グ手順を説明する。
グ手順を説明する。
ステップS1においてＹ軸方向の主軸頭６の進行方向が
右行かが判断され、イエスであればステップS2におい
て、センサの変位出力DEFがゼロ又はゼロより大きいか
が判断され、イエスであればステップS3において、モデ
ル表面の測定点が第４図のように平面又は上り斜面（＋
DEF）でありセンサＢがデジタイズ制御装置の選択手段
で選択される。ノーであればステップS4において、下り
斜面（−DEF）でありセンサＡが選択手段で選択され
る。
右行かが判断され、イエスであればステップS2におい
て、センサの変位出力DEFがゼロ又はゼロより大きいか
が判断され、イエスであればステップS3において、モデ
ル表面の測定点が第４図のように平面又は上り斜面（＋
DEF）でありセンサＢがデジタイズ制御装置の選択手段
で選択される。ノーであればステップS4において、下り
斜面（−DEF）でありセンサＡが選択手段で選択され
る。
ステップS1において、主軸頭６の進行方向が左行であ
ればノーでステップS5において、再びDEFがゼロ又はゼ
ロより大きいかが判断され、イエスであればステップS6
において、モデル上面の測定点が第５図のように平面又
は上り斜面（＋DEF）でありセンサＡが選択手段で選択
される。またノーであればステップS7において、下り斜
面（−DEF）でありセンサＢが選択手段で選択される。
ればノーでステップS5において、再びDEFがゼロ又はゼ
ロより大きいかが判断され、イエスであればステップS6
において、モデル上面の測定点が第５図のように平面又
は上り斜面（＋DEF）でありセンサＡが選択手段で選択
される。またノーであればステップS7において、下り斜
面（−DEF）でありセンサＢが選択手段で選択される。
次にステップS8において、選択されたセンサから出力
信号がありこの出力データ読み取りが可能かが判断され
ノーであればステップS9において、センサA,Bの切替え
が行われステップS10において、センサＡ又はＢが再び
選択されステップS11において、センサからの出力デー
タが読み取り可能かが判断されノーであればステップS1
2において、予め入力されたデータ読み取り設定回路以
内かが判断されイエスであればステップS10に戻り、ノ
ーであればステップS13において、最初の計測点まで戻
って測定を再開する。そしてステップS14において、戻
し回数設定値以内かが判断されイエスであればステップ
S10に戻り、ノーであればアラーム停止する。
信号がありこの出力データ読み取りが可能かが判断され
ノーであればステップS9において、センサA,Bの切替え
が行われステップS10において、センサＡ又はＢが再び
選択されステップS11において、センサからの出力デー
タが読み取り可能かが判断されノーであればステップS1
2において、予め入力されたデータ読み取り設定回路以
内かが判断されイエスであればステップS10に戻り、ノ
ーであればステップS13において、最初の計測点まで戻
って測定を再開する。そしてステップS14において、戻
し回数設定値以内かが判断されイエスであればステップ
S10に戻り、ノーであればアラーム停止する。
ステップS8,S11においてイエスであればステップS15
において、モデル表面座標値が算出され、ステップS16
において、前回と今回のデータの偏差値DEFから傾斜角
度が算出され、ステップS17において、Ｚ軸速度が算出
される。そしてステップS18において、トレランス処理
を行い許容誤差を処理しステップS19において、NC形状
データが作成されステップS20において、データが記憶
される。そして引続きステップS1に戻り、上記の繰り返
しにより一次元スキヤニングが行われる。次に第６図の
ようにＹ軸方向の一定距離はなれた位置a,bを同時検出
が可能なようにセンサＡにはA1とA2の２つのセンサが組
込まれ、センサＢにはB1とB2の２つのセンサが組込まれ
ている。そしてセンサA1,B1でａ位置を、センサA2,B2で
ｂ位置を測定し、A1,A2及びB1,B2の組合わせでDEFの検
出および速度ベクトル成分の算出を行う。
において、モデル表面座標値が算出され、ステップS16
において、前回と今回のデータの偏差値DEFから傾斜角
度が算出され、ステップS17において、Ｚ軸速度が算出
される。そしてステップS18において、トレランス処理
を行い許容誤差を処理しステップS19において、NC形状
データが作成されステップS20において、データが記憶
される。そして引続きステップS1に戻り、上記の繰り返
しにより一次元スキヤニングが行われる。次に第６図の
ようにＹ軸方向の一定距離はなれた位置a,bを同時検出
が可能なようにセンサＡにはA1とA2の２つのセンサが組
込まれ、センサＢにはB1とB2の２つのセンサが組込まれ
ている。そしてセンサA1,B1でａ位置を、センサA2,B2で
ｂ位置を測定し、A1,A2及びB1,B2の組合わせでDEFの検
出および速度ベクトル成分の算出を行う。
続いて第７図を参照して上記センサA1,A2,B1,B2によ
るスキャニング手順を説明する。
るスキャニング手順を説明する。
上述の第３図のフローチャートと同一の個所は重複を
避けるため説明を省略または簡素化する。
避けるため説明を省略または簡素化する。
ステップS1〜S7において、センサＡ又はＢが選択され
ステップS8において、センサ出力データ読み取り可能か
が判断され、ノーの場合はステップS11がイエスになる
までステップS10〜S14が繰り返され、この繰り返し回数
が設定回数を越えたときアラーム停止される。
ステップS8において、センサ出力データ読み取り可能か
が判断され、ノーの場合はステップS11がイエスになる
までステップS10〜S14が繰り返され、この繰り返し回数
が設定回数を越えたときアラーム停止される。
ステップS8,S11において、イエスであればステップS1
5において、選択されたセンサがA1かが判断されイエス
であればステップS16において、センサA2が選択され、
ノーであればステップS17において、センサB2が選択さ
れる。このようにして第８図，第９図のように進行方向
が右行のときも左行のときもセンサＡはA1でまたはセン
サＢはB1でそれぞれ位置検出を行い、ベクトル検出はセ
ンサA1,A2又はB1,B2の組合わせで行うよう選択される。
5において、選択されたセンサがA1かが判断されイエス
であればステップS16において、センサA2が選択され、
ノーであればステップS17において、センサB2が選択さ
れる。このようにして第８図，第９図のように進行方向
が右行のときも左行のときもセンサＡはA1でまたはセン
サＢはB1でそれぞれ位置検出を行い、ベクトル検出はセ
ンサA1,A2又はB1,B2の組合わせで行うよう選択される。
ステップS18において、再びデータの読み取り可能か
が判断されノーであればアラーム停止し、イエスであれ
ばステップS19において、モデル表面座標値が算出され
る。即ち前述の方法でモデル表面の移動方向に沿った点
列の三次元座標が求まる。
が判断されノーであればアラーム停止し、イエスであれ
ばステップS19において、モデル表面座標値が算出され
る。即ち前述の方法でモデル表面の移動方向に沿った点
列の三次元座標が求まる。
後側の測定点P1（X1,Y1,Z1） 前側の測定点P2（X2,Y2,Z2） ステップS20において、同時に計測したセンサA2,A1又
はセンサB2,B1のデータの偏差値DEFから傾斜角度が算出
される。即ち、傾斜角度をθとすると、 DEF＝Z2−Z1 移動方向がＹ軸の方向の場合 θ＝tan-1｛DEF/（Y2−Y1）｝ ステップS21において、この角度を使い与えられたス
キャニング速度（指令速度）より速度ベクトル成分が算
出されてＹ軸及びＺ軸の軸速度が求められる。
はセンサB2,B1のデータの偏差値DEFから傾斜角度が算出
される。即ち、傾斜角度をθとすると、 DEF＝Z2−Z1 移動方向がＹ軸の方向の場合 θ＝tan-1｛DEF/（Y2−Y1）｝ ステップS21において、この角度を使い与えられたス
キャニング速度（指令速度）より速度ベクトル成分が算
出されてＹ軸及びＺ軸の軸速度が求められる。
ステップS22〜S24において、トレランス処理が行われ
NCデータが作成され記憶され、引続きステップS1に戻り
上記の繰り返しにより三次元スキャニングが行われる。
NCデータが作成され記憶され、引続きステップS1に戻り
上記の繰り返しにより三次元スキャニングが行われる。
尚センサは光学式の非接触式センサに限定されるもの
ではなく、超音波等を使用する非接触式センサを使用す
ることもできる 効果 本発明は以上詳述したように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。
ではなく、超音波等を使用する非接触式センサを使用す
ることもできる 効果 本発明は以上詳述したように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。
請求項１の非接触式デジタイザにおいては、トレーサ
ヘッドに受光に最適な角度に移動方向前後に傾けた２個
の光学式センサを設け、２個のうち１個のセンサを進行
方向及び進行方向に対する計測面形状に応じて自動選択
して計測するようにしたので、トレーサヘッドを２軸制
御して傾けることなく光学式の欠点である死角（影の領
域）をなくし、垂直壁を含む±90゜までの形状全てが測
定可能になる。
ヘッドに受光に最適な角度に移動方向前後に傾けた２個
の光学式センサを設け、２個のうち１個のセンサを進行
方向及び進行方向に対する計測面形状に応じて自動選択
して計測するようにしたので、トレーサヘッドを２軸制
御して傾けることなく光学式の欠点である死角（影の領
域）をなくし、垂直壁を含む±90゜までの形状全てが測
定可能になる。
請求項２の非接触式デジタイザにおいては、請求項１
の２個のセンサをそれぞれ離れた二点の位置を検出可能
なものになしたので、請求項１の効果に加えて速度ベク
トル成分の算出が可能となり未知の形状のものでも滑ら
かな速度で二次元スキャニングができる。
の２個のセンサをそれぞれ離れた二点の位置を検出可能
なものになしたので、請求項１の効果に加えて速度ベク
トル成分の算出が可能となり未知の形状のものでも滑ら
かな速度で二次元スキャニングができる。
第１図は本発明のデジタイザと制御装置及びモデルを示
す説明図、第２図は２個のセンサの取付状態を示す説明
図、第３図は請求項１の動作説明用フローチャート図、
第４図，第５図は第２図のセンサの選択条件説明図、第
６図は請求項２の離れた２点の位置を検出するセンサの
取付け状態を示す説明図、第７図は請求項２の動作説明
用フローチャート図、第８図，第９図は第６図のセンサ
の選択条件の説明図である。 A,A1,A2,B,B1,B2……センサ ９……トレーサヘッド 11……デジタイザ制御装置
す説明図、第２図は２個のセンサの取付状態を示す説明
図、第３図は請求項１の動作説明用フローチャート図、
第４図，第５図は第２図のセンサの選択条件説明図、第
６図は請求項２の離れた２点の位置を検出するセンサの
取付け状態を示す説明図、第７図は請求項２の動作説明
用フローチャート図、第８図，第９図は第６図のセンサ
の選択条件の説明図である。 A,A1,A2,B,B1,B2……センサ ９……トレーサヘッド 11……デジタイザ制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】テーブル上にモデルを載置しこれに対向し
て相対的にX,Y,Zの３軸方向に移動自在に駆動されかつ
その位置が正確に検出できる機構を備えたトレーサヘッ
ドを有するデジタイザであって、Ｘ軸またはＹ軸方向の
移動方向に対して垂直なＺ軸を含む面に対称に受光また
は受信に適する角度で移動方向前後に傾けて設けられた
発光，投光手段及び受光変位検出手段を内蔵しモデル計
測面の同一点迄の距離を計測する２個の非接触式距離セ
ンサ（A,B）のいずれかによりモデル計測面の１点の位
置を検出するトレーサヘッドと、該トレーサヘッドによ
る前記計測面に対する連続する２回の計測値の偏差値DE
Fが零又は正のとき計測面が平面又は上り斜面として進
行方向に対し後側の前記センサを選択しまた計測値の偏
差値DEFが負のとき前記計測面が下り斜面として進行方
向に対して前側の前記センサを選択する手段と、選択さ
れた前記センサの出力信号が一定値になるように前記ト
レーサヘッドを移動方向に指令速度で送りつつ前回と今
回のデータの偏差値から前記計測面の傾斜角度で算出し
該傾斜角を用いてＺ軸速度を算出してＺ軸方向にセンサ
の前記計測面からの高さ位置を制御する手段と、この制
御で得られる刻々に変化する前記トレーサヘッドのＸ軸
又はＹ軸とＺ軸と座標値と前記選択したセンサの計測面
までの距離情報に相当する出力信号にもとづくスキャニ
ングデータによりモデル表面座標値を算出しNC形状デー
タを作成するデジタイズ制御装置とを含んでなり、垂直
壁を含む±90゜までのモデル形状のトレースを可能にし
たことを特徴とする非接触式デジタイザ。 - 【請求項２】テーブル上にモデルを載置しこれに対向し
て相対的にX,Y,Zの３軸方向に移動自在に駆動されかつ
その位置が正確に検出できる機構を備えたトレーサヘッ
ドを有するデジタイザであって、Ｘ軸またはＹ軸方向の
移動方向に対して垂直なＺ軸を含む面に対称に受光また
は受信に適する角度で移動方向前後に傾けて設けられモ
デル計測面上で移動軸線上の一定距離だけ離れた２点の
位置を同時に検出する一対で１組をなす発光，投光手段
および受光変位検出手段を内蔵しモデル表面迄の距離を
計測する非接触式距離センサの２組（A1,A2及びB1,B2）
のいずれか１組により前記計測面上の２点の位置を同時
に検出するトレーサヘッドと、該トレーサヘッドによる
前記計測面の２点を同時に計測したときの計測値の偏差
値DEFが零又は正のとき前記計測面が平面又は上り斜面
として進行方向に対して後側の組の前記センサを選択し
また計測値の偏差値DEFが負のとき前記計測面が下り斜
面として進行方向に対して前側の組の前記センサを選択
する手段と、選択された前記組のセンサの出力信号が一
定値になるように前記トレーサッドを移動方向に指令速
度で送りつつ前記２点の位置の三次元座標値より移動方
向に対する前記計測面の傾斜角度を求め該傾斜角度より
移動軸方向の速度ベクトル成分を算出してセンサの前記
計測面からの高さ位置を制御する手段と、この制御で得
られる刻々に変化する前記トレーサヘッドのＸ軸又はＹ
軸とＺ軸の座標値と前記選択した組のセンサのモデル計
測面までの距離情報に相当する出力信号とにもとづくス
キャニングデータによりモデル表面座標値を算出しNC形
状データを作成するデジタイザ制御装置とを含んでな
り、垂直壁を含む±90゜までのモデル形状のトレースを
可能にしたことを特徴とする非接触式デジタイザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068637A JP2577950B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 非接触式デジタイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068637A JP2577950B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 非接触式デジタイザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240260A JPH01240260A (ja) | 1989-09-25 |
| JP2577950B2 true JP2577950B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=13379448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068637A Expired - Lifetime JP2577950B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 非接触式デジタイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577950B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH033760A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | Fanuc Ltd | デジタイジング制御装置 |
| US5733079A (en) * | 1995-12-15 | 1998-03-31 | Eastman Chemical Company | Surface determination and automatic milling in spinnerette manufacturing |
| JP6220150B2 (ja) * | 2013-05-09 | 2017-10-25 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉内装入物のプロフィル測定データの処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5636004A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-09 | Hitachi Ltd | Detecting method of configuration and apparatus thereof |
| JPS60191745A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Okuma Mach Works Ltd | 三次元倣い方法 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63068637A patent/JP2577950B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5636004A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-09 | Hitachi Ltd | Detecting method of configuration and apparatus thereof |
| JPS60191745A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Okuma Mach Works Ltd | 三次元倣い方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01240260A (ja) | 1989-09-25 |
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