JP2578241B2 - 自動プログラム作成装置 - Google Patents

自動プログラム作成装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は製作物の評価、検証に用いる三次元測定を、
効率的に行わせるための輪郭測定用自動プログラム作成
装置に関するものである。
従来の技術 CNC（Computer Numerical Control）三次元測定機で
測定対象物の曲面形状の仕上り状態を知るために、断面
輪郭を点列で測定する輪郭測定を行なっている。従来、
この測定は手動入力により輪郭に沿ってCNC三次元測定
機のプローブを動かし、個々に測定条件を指定して前記
点列データを取り込むものであった。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来の手動による測定では、常に人が三
次元測定機についた状態で測定が行われていたため、効
率的な稼動が得られず、さらに、測定に時間がかかるた
め、多量の測定データを必要とする正確な測定ができな
いという問題があった。
本発明はこのような従来の問題を解決するものであ
り、三次元測定機での測定手順を自動作成し、長時間無
人測定を実現し、正確な測定を可能とする自動プログラ
ム作成装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明の自動プログラム作成
装置は、CAD装置よりCAD画面の図面上にて直接に書き込
むことにより入力した二次元CAD情報に指示された測定
対象物の輪郭測定位置と測定条件データをもとに、CNC
三次元測定機のプローブの進入方向、進入位置、アプロ
ーチ位置を演算して移動軌跡データを求め、CNC三次元
測定機で自動輪郭測定を行うパートプログラムを作成す
る手段と、前記移動軌跡データに基づいて前記パートプ
ログラムの移動軌跡を前記CNC三次元測定機でシミュレ
ーションするテストプログラムを作成する手段とからな
り、前記テストプログラムは、パートプログラムの移動
軌跡の中で輪郭測定を行う部分を除いて、アプローチか
ら進入し方向性を示す位置までの高速で移動する範囲の
みをシミュレーションするものである。
作用 上記構成により、測定対象物の二次元CAD情報に指示
された測定対象物の輪郭測定位置と測定条件データをも
とに、CNC三次元測定機で自動的に輪郭測定を行うパー
トプログラムと、このパートプログラムの移動軌跡を実
機によりシミュレーションし、データの安全性を確認す
るテストプログラムとが短時間で自動的に作成される。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の自動プログラム作成装置を使用した
三次元測定システムの構成図である。
二次元CAD装置であるMICRO・CADAM1には測定対象物７
を三面図で表わした図面が登録されており、この図面に
測定対象物７の輪郭測定位置と測定条件データが記載さ
れている。これら測定対象物７の輪郭測定位置と測定条
件データは対話方式で、コンソール２によりスタンドア
ロン形式のMICRO・CADAM1を含むコンピュータからなる
自動プログラム作成装置３へ入力され、自動プログラム
作成装置３は、入力した上記データおよびコンソール２
より入力されるデータをもとにプローブの進入方向、進
入位置、およびアプローチ位置のXYZ座標を演算して移
動軌跡データを求め、CNC三次元測定機６で自動輪郭測
定を行うパートプログラム４を作成し、また上記移動軌
跡データに基づいてパートプログラム４の移動軌跡をCN
C三次元測定機６でシミュレーションするテストプログ
ラム５を作成する。これら２つのプログラム4,5で三次
元測定機６において測定対象物７の自動輪郭測定および
シミュレーションが行われる。
MICRO・CADAM1に書かれた測定対象物７の輪郭測定位
置と測定条件データの一例を説明する。
第２図はMICRO・CADAM1に書かれたＸ−Ｙ座標平面図
に測定条件、測定位置を示したものである。それぞれの
開始点D1,D2,D3と終了点E1,E2,E3を直線L1,L2,L3でむす
び測定点を関連付けた測定位置を示す。
開始点Ｄに終了座標の値を示し、終了点Ｅに進入方
向、平面、終了条件をつけている。たとえば、終了点E1
には、プローブの進入方向がＹ座標のプラス側（Ｙ
＋）、測定平面がXY平面（XY）、終了条件としてＸ＝6.
0（開始点D1の値）が２回でてくると終了する（2,X）こ
とが示されている。この状態で登録されたデータをもと
にして処理が行われる。
次に、プローブの進入方向、進入位置、およびアプロ
ーチ位置のXYZ座標の演算例について説明する。
第３図はある１つの測定ラインのプローブの進入と測
定の動作位置を断面図で示したものである。
第２図のMICRO・CADAM1に登録されたデータより取り
出すのは、終了点ＥのXYZ座標と開始点ＤのXY座標のみ
で、終了点Ｅと開始点ＤのＺ位置の差異αと、開始点か
ら進入位置Ｂまでの距離βと、進入方向を示す位置Ｃの
開始点Ｄからの距離（以下、にげ量と記す）γは、デフ
ォルト値で設定するか、もしくは対話入力でコンソール
２から設定を行う。アプローチ位置Ａと進入位置ＢのXY
Z座標を、開始点ＤのXY座標と、終了点ＥのＺ座標と、
差異αと、進入までの距離βで計算し求める。
また、進入の方向を示す位置ＣのXYZ座標を、開始点
ＤのXY座標と、終了点ＥのＺ座標と、開始点Ｄからのに
げ量γと、差異αより求める。差異αの値と、進入距離
βの値と、開始点Ｄからのにげ量γの値は、測定対象物
７の形状や測定条件などによって、最も適した値となる
ようにそのつど対話形式で入力設定ができる。
このように求めたアプローチ位置Ａ、進入位置Ｂ、進
入方向を示す位置Ｃの座標と開始点Ｄと終了点Ｅの座標
から移動軌跡データを形成し、CNC三次元測定機６で自
動輪郭測定を行うパートプログラムを作成できる。
また、アプローチ位置Ａから進入、方向性を示す位置
までのテストプログラムも上記移動軌跡データから形成
することができる。
第４図は、測定時、測定対象物７に接触して測定を行
うプローブのアプローチから終了までの動作を示したも
ので、第４図（ａ）は通常の測定を行なうときの動作軌
跡で、第４図（ｂ）は処理によりパートプログラムと一
緒に作成される、パートプログラム移動テストプログラ
ムを動作させたときの軌跡である。
第４図（ｂ）に示すように、テストプログラムにより
アプローチから進入、方向性を示す位置までの移動をす
べての測定ラインに対して、実際にシミュレーションが
行えるため、測定の動きを事前チェックできる。
このように自動輪郭測定を行うパートプログラムとテ
ストプログロムを作成し、テストプログラムにより事前
に動作を確認することができることにより、三次元測定
機６による長時間無人測定を実現でき、人が三次元測定
機６についている必要がなくなり、作業の効率の向上を
はかることができる。また多くの位置の測定データを採
取することにより、より正確な測定を行うことができ
る。さらに、二次元CAD図面情報をもとにデータを抽出
するため、設計者が容易に測定位置を直接指示すること
ができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、二次元CAD情報に書か
れた測定位置、測定条件を入力し、これをもとにアプロ
ーチ位置、進入位置などのXYZ座標を計算して三次元測
定機で輪郭測定するパートプログラムを作成し、測定動
作を事前にシミュレーションするテストプログラムを作
成することにより、二次元CAD図面情報をもとにデータ
を抽出するため、設計者が容易に測定位置を直接指示す
ることが可能となり、さらにテストプログラムにより、
動作の事前確認ができるために、三次元測定機の長時間
無人稼動が実現され、測定時間の短縮および作業の効率
化をはかることができる。また、多くの位置の測定デー
タが採取されることにより、より正確な測定を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の自動プログラム作成装置を使用した三
次元測定システムの構成図、第２図は二次元CADの測定
対象物の図面に測定位置と条件を指示した図、第３図は
測定ラインのプローブの進入と測定の動作位置を断面図
で示した図、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ測定時と
シミュレーション時のプローブの動作軌跡を示した図で
ある。 １……MICRO・CADAM（二次元CAD）、２……コンソー
ル、３……自動プログラム作成装置、４……パートプロ
グラム、５……テストプログラム、６……CNC三次元測
定機、７……測定対象物。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】CAD装置よりCAD画面の図面上にて直接に書
    き込むことにより入力した二次元CAD情報に指示された
    測定対象物の輪郭測定位置と測定条件データをもとに、
    CNC三次元測定機のプローブの進入方法、進入位置、ア
    プローチ位置を演算して移動軌跡データを求め、CNC三
    次元測定機で自動輪郭測定を行うパートプログラムを作
    成する手段と、前記移動軌跡データに基づいて前記パー
    トプログラムの移動軌跡を前記CNC三次元測定機でシミ
    ュレーションするテストプログラムを作成する手段とか
    らなり、前記テストプログラムは、パートプログラムの
    移動軌跡の中で輪郭測定を行う部分を除いて、アプロー
    チから進入し方向性を示す位置までの高速で移動する範
    囲のみをシミュレーションするものとする自動プログラ
    ム作成装置。
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