JPH0763926B2 - Non-contact digitizer - Google Patents
Non-contact digitizerInfo
- Publication number
- JPH0763926B2 JPH0763926B2 JP7377588A JP7377588A JPH0763926B2 JP H0763926 B2 JPH0763926 B2 JP H0763926B2 JP 7377588 A JP7377588 A JP 7377588A JP 7377588 A JP7377588 A JP 7377588A JP H0763926 B2 JPH0763926 B2 JP H0763926B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- pencil
- scanning
- sensor
- tracking sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Machine Tool Copy Controls (AREA)
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。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digitizer that digitizes a model shape and creates an NC program.
従来の技術 従来非接触式デジタイザではモデル表面に接触するスタ
イラスがないので第４図のようにスタイラス101を手で
持ってモデル102の表面位置を指定するペンシルスキヤ
ニングができなかった。2. Description of the Related Art Conventional non-contact digitizers do not have a stylus that comes into contact with the surface of the model. Therefore, as shown in FIG. 4, it is not possible to hold the stylus 101 by hand and perform pencil scanning to specify the surface position of the model 102.
発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べたペンシルスキヤニングは金型等を加
工する時の切削負荷の低減，切削時間の短縮を計る目的
で予め交線部を先に荒削り加工するために有効なスキヤ
ニング方法である。従ってこの機能が無いとデジタイザ
の性能が生かされないという問題点を有していた。Problems to be Solved by the Invention Pencil skinning described in the prior art is intended for rough cutting in advance of the intersecting line portion in advance in order to reduce the cutting load and the cutting time when processing a mold etc. This is an effective scanning method. Therefore, there is a problem that the performance of the digitizer cannot be utilized without this function.
本発明は従来の技術の有するこのような問題に鑑みなさ
れたものであり、その目的とするところは非接触式デジ
タイザでペンシルスキヤニングを可能にすることであ
る。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to enable pencil scanning with a non-contact digitizer.
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の非接触式デジタイ
ザは、テーブル上に載置されたモデルに対向して相対的
にＸ軸,Y軸,Z軸の各軸方向に移動可能なトレーサヘッド
と、各軸に前記トレーサヘッドの位置に正確に検出する
検出機構とを有するNCによる３軸同時制御の非接触式デ
ジタイザにおいて、前記トレーサヘッドに設けられ計測
点までのＺ軸方向の距離を検出する距離センサ及び前記
計測点のＸ軸方向とＹ軸方向の位置を検出する二次元セ
ンサを有する追跡センサと、前記追跡センサを誘導する
発光体を先端に有する手持式のペンシルと、該ペンシル
に設けられモード選択，スキャニング開始，スキャニン
グ終了の三つの切り換えスイッチを有する手元スイッチ
と、前記追跡センサの出力信号が常に一定になるようＸ
軸,Y軸,Z軸を駆動制御して各軸の位置データによりNC形
状データを作成するデジタイズ制御装置とを設けてな
り、ペンシルの発光体を追跡センサの受信可能な下方位
置に持って行きモード選択スイッチをペンシルスキャニ
ングモードに切り換え、発光体上方一定位置を保つ追跡
センサを誘導しつつペンシルをモデルまで移動しスキャ
ニング開始スイッチをオンしてペンシルスキャニングを
行うものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the non-contact type digitizer of the present invention is configured so that the X-axis, Y-axis, and Z-axis are relatively opposed to a model placed on a table. In a non-contact type digitizer of three-axis simultaneous control by NC having a tracer head movable in a direction and a detection mechanism for accurately detecting the position of the tracer head on each axis, a tracer head is provided to the tracer head up to a measurement point. A tracking sensor having a distance sensor that detects a distance in the Z-axis direction and a two-dimensional sensor that detects the position of the measurement point in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a hand-held type having a light-emitting body that guides the tracking sensor at its tip. The pencil, a hand switch having three changeover switches provided on the pencil for mode selection, scanning start, and scanning end, and the output signal of the tracking sensor are always constant. Yo X
It is equipped with a digitizing control device that drives and controls the axes, Y-axis, and Z-axis and creates NC shape data from the position data of each axis, and brings the light emitter of the pencil to a position below the receivable position of the tracking sensor. The mode is switched to the pencil scanning mode, and the pencil is moved to the model while guiding the tracking sensor that keeps a fixed position above the light emitter and the scanning start switch is turned on to perform the pencil scanning.
作用 ペンシル12をトレーサヘッド９の下に持って行き、手元
スイッチSWのモード選択釦を押すとペンシルスキヤニン
グモードに切換わり、発光体が点灯する。そしてペンシ
ルを動かして追跡センサが受信可能な位置を探す。追跡
センサが受信すると受信ランプが灯り、ペンシルを移動
すると発光体を追ってデジタイザのＸ軸,Y軸,Z軸が動作
してトレーサヘッドが追従する。そしてモデル２のデー
タ読み取り開始点で手元スイッチSWのスキヤニング開始
釦を押すとペンシルスキヤニングが開始され、デジタイ
ザ制御装置11内でスキヤニングデータによる各座標値が
算出され、トレランス処理が行われて許容誤差が処理さ
れ、NCデータが作成されて記憶される。こうしてペンシ
ルスキヤンニング終了位置まで発光体を移動して、手元
スイッチのスキヤニング終了釦を押すとペンシルスキヤ
ニングが完了する。Action Take the pencil 12 under the tracer head 9, and press the mode selection button of the hand switch SW to switch to the pencil scanning mode, and the light emitter is turned on. Then move the pencil to find a position where the tracking sensor can receive. When the tracking sensor receives the light, the receiving lamp lights up, and when the pencil is moved, the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the digitizer follow the light emitter and the tracer head follows. Then, when the scanning start button of the hand switch SW is pressed at the data reading start point of the model 2, pencil scanning is started, each coordinate value is calculated by the scanning data in the digitizer control device 11, and tolerance processing is performed to allow it. The error is processed and NC data is created and stored. In this way, the luminous body is moved to the pencil scanning end position and the scanning end button of the hand switch is pressed to complete the pencil scanning.
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の面側に角形コラム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にはトレーサヘッド用クイル
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。トレッサヘッド用クイル７の先端に接着され
たトレーサヘッド９にはＺ軸方向の距離を検出するセン
サと、Ｘ軸及びＹ時方向の位置を検出する２次元センサ
とを組合わせた追跡センサ10が取付けられている。Ｚ軸
方向の位置を検出するセンサ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すること
ができこのものはパルス点灯させた赤外LEDの光束を投
光レンズを通して対象物に照射させ、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グロ電圧を出力
するものである。またＸ軸及びＹ軸方向の位置を検出す
る２次元センサは、例えば（株）応用計測研究所製のG1
20形センサを使用することができ、このものはMOS型固
体撮像素子をセンサとしカメラ部，画像処理部，通信
部，電源部をすべて小型軽量な筺体内に納めた位置セン
サで、センサ部のとらえた移動する光等の位置をリアル
タイムで出力するものである。Examples Examples will be described with reference to the drawings. Fig. 1 and 2
In the figure, a model table 3 for mounting a model 2 is movably mounted on a slide guide surface in the X-axis direction, which is cut on a bed 1 in a well-known digitizer, and is moved by an NC.
The axis is controlled. A rectangular column 4 is erected on the surface side of the bed 1, and a spindle head 6 is movably mounted on a slide guide surface of a cross beam 5 mounted on the column 4 in the Y-axis direction, and the Y-axis is controlled by NC. To be done. A quill 7 for a tracer head is provided on the spindle head 6 so as to be movable in the Z-axis direction, and is controlled by an NC. The tracer head 9 bonded to the tip of the quill 7 for the tressa head has a tracking sensor 10 that is a combination of a sensor that detects the distance in the Z-axis direction and a two-dimensional sensor that detects the position in the X-axis and Y-time directions. Installed. As a sensor for detecting the position in the Z-axis direction, for example, an H3065 type optical distance sensor manufactured by Hamamatsu Photonics KK can be used, which is a pulsed light beam of an infrared LED through a projection lens. The reflected light is focused on the position detection element by the light receiving lens and calculated in the controller based on the output position signal of the detection element corresponding to the distance information to the target object and the analog voltage corresponding to the distance is calculated. It is what is output. A two-dimensional sensor that detects the positions in the X-axis and Y-axis directions is, for example, G1 manufactured by Applied Measurement Laboratory Co., Ltd.
A 20-type sensor can be used. This is a position sensor that uses a MOS type solid-state image sensor as a sensor, and the camera unit, image processing unit, communication unit, and power supply unit are all housed in a small and lightweight housing. The position of the captured moving light or the like is output in real time.
そして追跡センサ10の出力信号が常に一定になるように
Ｘ軸,Y軸,Z軸を制御して各軸の刻々に変化するスキヤニ
ングデータからNC形状データを作成するデジタイズ制御
装置11が設けられている。A digitizing controller 11 is provided for controlling the X-axis, Y-axis, and Z-axis so that the output signal of the tracking sensor 10 is always constant and creating NC shape data from the scanning data of each axis which changes every moment. ing.
一方手持式のペンシル12の先端には赤外線を発する球状
の発光体13が取付けられており、ペンシル12にはモード
選択、スキヤニング開始、スキヤニング終了の３つの押
釦を有する手元スイッチSWが設けられている。On the other hand, a spherical light-emitting body 13 that emits infrared rays is attached to the tip of a hand-held pencil 12, and the pencil 12 is provided with a hand switch SW having three push buttons for mode selection, start of skining, and end of skining. .
続いて第３図のフローチャートを参照してスキヤニング
手順を説明する。ステップS1において、ペンシル12を手
持ちで追跡センサ10の下に持って行き、ステップS2にお
いて手元スイッチSWのモード選択釦を押すと、デジタイ
ズ制御装置内がペンシルスキヤニングモードに切換えら
れ、同時に発光体13が点灯する。ステップS3において追
跡センサ10が受信しているかを確かめノーであればステ
ップS4において、ペンシル12を移動して追跡センサ10が
受信可能な位置を探す。センサが受信するとステップS5
においてランプが点灯して受信したことを知らせる。次
いでステップS6において、ペンシル12をモデル側へ移動
するとステップS7において、デジタイザの３軸（X,Y,
Z）が動作してペンシル先端の発光体13をセンサが追従
する。ステップS8において、発光体をモデル上のペンシ
ルスキヤニング開始位置に持って行き、手元スイッチSW
のスキヤニング開始釦を押すとステップS9において、ペ
ンシルスキヤニングが開始されＸ軸,Y軸,Z軸の各座標値
が算出されステップS10において、トレランス処理がさ
れて許容誤差の処理が行われ、ステップS11において、N
Cデータが作成されステップS12において、データが記憶
されステップS13において、スキヤニング終了釦が押さ
れているかが判断され、ノーの場合には再びステップS9
に戻りイエスであればペンシルスキヤニングが終了す
る。Next, the scanning procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S1, hand-hold the pencil 12 under the tracking sensor 10, and press the mode selection button of the hand switch SW in step S2 to switch the inside of the digitizing control device to the pencil scanning mode, and at the same time, the luminous body 13 Lights up. In step S3, if it is confirmed that the tracking sensor 10 is receiving, if no, in step S4, the pencil 12 is moved to find a position where the tracking sensor 10 can receive. When the sensor receives, step S5
At, the lamp lights up to notify the reception. Next, in step S6, the pencil 12 is moved to the model side, and in step S7, the three axes (X, Y,
Z) operates so that the sensor follows the light emitter 13 at the tip of the pencil. In step S8, bring the light emitter to the pencil scanning start position on the model and press the hand switch SW.
When the scanning start button is pressed in step S9, pencil scanning is started to calculate the X-axis, Y-axis, and Z-axis coordinate values, and in step S10, tolerance processing is performed and allowable error processing is performed. In S11, N
C data is created, the data is stored in step S12, and it is determined in step S13 whether the scanning end button is pressed or not.
If yes, then pencil scanning ends.
効果 本発明は上述のとおり構成されているので次に記載する
効果を奏する。Effects Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
手持形のペンシル先端に球状の発光体を設け、この発光
体の移動を追跡するセンサをトレーサヘッドに設け、ペ
ンシルには手元スイッチを設けてペンシルスキヤニング
モードの選択、スキヤニング開始及び終了の切換えを手
元で行うようになしたので、従来不可能であった非接触
式デジタイザでのペンシルスキヤニングがより便利な操
作で可能となりデジタイザの性能がアップする。A spherical light emitter is provided at the tip of a hand-held pencil, a sensor for tracking the movement of this light emitter is provided on the tracer head, and a hand switch is provided on the pencil to select the pencil scanning mode, and to switch between scanning start and end. Since it is done at hand, pencil scanning with a non-contact digitizer, which was previously impossible, can be performed with a more convenient operation and the performance of the digitizer is improved.
第１図は本発明の構成を表す説明図、第２図はペンシル
スキヤニング中を表す説明図、第３図はスキヤニング動
作説明用フローチャート図、第４図は従来技術の説明図
である。 ９……トレーサヘッド 10……追跡センサ 11……デジタイズ制御装置 12……ペンシル、13……発光体FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing the pencil scanning operation, FIG. 3 is a flowchart for explaining the scanning operation, and FIG. 4 is an explanatory view of the prior art. 9 …… Tracer head 10 …… Tracking sensor 11 …… Digitizing controller 12 …… Pencil, 13 …… Light emitter
Claims (1)
相対的にＸ軸,Y軸,Z軸の各軸方向に移動可能なトレーサ
ヘッドと、各軸に前記トレーサヘッドの位置を正確に検
出する検出機構とを有するNCによる３軸同時制御の非接
触式デジタイザにおいて、前記トレーサヘッドに設けら
れ計測点までのＺ軸方向の距離を検出する距離センサ及
び前記計測点のＸ軸方向とＹ軸方向の位置を検出する二
次元センサを有する追跡センサと、前記追跡センサを誘
導する発光体を先端に有する手持式のペンシルと、該ペ
ンシルに設けられモード選択，スキャニング開始，スキ
ャニング終了の三つの切り換えスイッチを有する手元ス
イッチと、前記追跡センサの出力信号が常に一定になる
ようＸ軸,Y軸,Z軸を駆動制御して各軸の位置データによ
りNC形状データを作成するデジタイズ制御装置とを設け
てなり、ペンシルの発光体を追跡センサの受信可能な下
方位置に持って行きモード選択スイッチをペンシルスキ
ャニングモードに切り換え、発光体上方一定位置を保つ
追跡センサを誘導しつつペンシルをモデルまで移動しス
キャニング開始スイッチをオンしてペンシルスキャニン
グを行うことを特徴とする非接触式デジタイザ。1. A tracer head that is movable relative to a model placed on a table in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and the position of the tracer head on each axis is accurate. In a non-contact type digitizer for simultaneous three-axis control by NC having a detection mechanism for detecting, a distance sensor provided in the tracer head for detecting a distance in the Z-axis direction to a measurement point and an X-axis direction of the measurement point. A tracking sensor having a two-dimensional sensor for detecting the position in the Y-axis direction, a hand-held pencil having a luminous body for guiding the tracking sensor at its tip, and a mode selection, a scanning start, and a scanning end provided on the pencil. NC shape data is created from the position data of each axis by driving and controlling the X-axis, Y-axis, and Z-axis so that the output signal of the hand-held switch having two changeover switches and the tracking sensor is always constant A digitizing control device is installed to bring the light emitter of the pencil to a lower position where the tracking sensor can receive, and the mode selection switch is switched to the pencil scanning mode to guide the tracking sensor that keeps a fixed position above the light emitter. A non-contact digitizer characterized by moving the pencil to the model and turning on the scanning start switch to perform pencil scanning.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7377588A JPH0763926B2 (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Non-contact digitizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7377588A JPH0763926B2 (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Non-contact digitizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246051A JPH01246051A (en) | 1989-10-02 |
| JPH0763926B2 true JPH0763926B2 (en) | 1995-07-12 |
Family
ID=13527919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7377588A Expired - Lifetime JPH0763926B2 (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Non-contact digitizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763926B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8327519B2 (en) * | 2008-04-14 | 2012-12-11 | Linares Medical Devices, Llc | Multi-level machine for duplicating a sectioned and scanned bone end and for producing a fitting implant replacement |
| JP7270477B2 (en) * | 2019-06-17 | 2023-05-10 | 株式会社ミツトヨ | measuring device |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP7377588A patent/JPH0763926B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01246051A (en) | 1989-10-02 |
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