[發(fā)明專(zhuān)利]面形狀的圖像顯示方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810090795.4
• 申請(qǐng)日: 2008-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101279431A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪榮杓;蛯原建三;山本明;河合知彥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B23Q17/22
• 分類(lèi)號(hào): B23Q17/22;G01B21/20
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許靜

本申請(qǐng)主張?jiān)?007年4月3日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)柕?007-097637號(hào)說(shuō)明書(shū)的優(yōu)先權(quán)，參照并入其全部?jī)?nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面形狀的圖像顯示方法，通過(guò)探測(cè)器(probe)對(duì)工件的被測(cè)量面的面形狀進(jìn)行在機(jī)測(cè)量，根據(jù)所測(cè)得的形狀數(shù)據(jù)在畫(huà)面上顯示被測(cè)量面的面形狀。

背景技術(shù)

一般，作為通過(guò)接觸式探測(cè)器對(duì)工件的被測(cè)量面的面形狀進(jìn)行在機(jī)測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的形狀數(shù)據(jù)顯示被測(cè)量面的面形狀的面形狀的圖像顯示方法的一例，有在特開(kāi)2005-63074號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的方法。該方法是作為點(diǎn)群形態(tài)的離散數(shù)據(jù)而取得被測(cè)量面的形狀數(shù)據(jù)，根據(jù)所取得的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條(spline)插補(bǔ)或正交多項(xiàng)式表現(xiàn)的變換，求得工件的X-Y正交2軸的坐標(biāo)位置的被測(cè)量面的高度Z。

作為使探測(cè)器在工件的被測(cè)量面上沿X軸方向和Y軸方向直線動(dòng)作時(shí)的、X-Y正交2軸的坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的Z軸方向的高度數(shù)據(jù)，取得形狀數(shù)據(jù)。即，探測(cè)器以規(guī)定的接觸壓力接觸被測(cè)量面的狀態(tài)下，在X軸方向或Y軸方向連續(xù)移動(dòng)，在規(guī)定的時(shí)刻測(cè)量X-Y正交2軸的坐標(biāo)位置的探測(cè)器的Z方向位移，由此取得3維形狀數(shù)據(jù)(X，Y，Z)。

作為不連續(xù)的離散數(shù)據(jù)而取得的形狀數(shù)據(jù)，在X軸方向以及Y軸方向被曲線插補(bǔ)，通過(guò)CAD而生成平滑的3維曲面。將CAD數(shù)據(jù)變換為CAM數(shù)據(jù)，決定以規(guī)定進(jìn)刀量進(jìn)行槽加工的金剛石刀具的刀具路徑(tool?path)。

在現(xiàn)有方法中，在機(jī)測(cè)量而得的工件的形狀數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)文件被保存，并且通過(guò)形狀分析軟件被變換為CAD數(shù)據(jù)。例如將CAD數(shù)據(jù)與理想的工件的CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)而計(jì)算出用于通過(guò)金剛石刀具等將工件加工為理想形狀的CAM數(shù)據(jù)。這種CAD/CAM系統(tǒng)，作為可以高精度、高效率地將工件加工為規(guī)定形狀的系統(tǒng)而得到應(yīng)用。

然而，在現(xiàn)有方法中存在以下問(wèn)題：由于機(jī)械故障、機(jī)械振動(dòng)、刀具損傷等干擾而在工件的形狀中存在異常的情況下、由于工件的固定方法不完善而使工件傾斜的情況下、在工件上附著了切屑的情況下等導(dǎo)致測(cè)得的形狀數(shù)據(jù)中存在異常時(shí)，操作者無(wú)法識(shí)別這些異常，而在此狀態(tài)下連續(xù)進(jìn)行接下來(lái)的加工。由于無(wú)法在中途對(duì)測(cè)量或接下來(lái)進(jìn)行的加工進(jìn)行中斷或者修正，所以有時(shí)使昂貴的產(chǎn)品報(bào)廢、或者使加工生產(chǎn)線的生產(chǎn)性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種面形狀的圖像顯示方法，使操作者始終可以識(shí)別在機(jī)測(cè)量而得的工件的被測(cè)量面的面狀態(tài)、可以瞬時(shí)掌握由測(cè)量數(shù)據(jù)反映的機(jī)械異常或工件異常、可以提高加工的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)提供一種面形狀的圖像顯示方法，通過(guò)探測(cè)器對(duì)工件的被測(cè)量面進(jìn)行在機(jī)測(cè)量，根據(jù)工件的所測(cè)得的形狀數(shù)據(jù)在畫(huà)面上顯示所述被測(cè)量面的面形狀，該方法具有如下步驟：為了取得所述被測(cè)量面的連續(xù)形狀數(shù)據(jù)，使所述探測(cè)器在所述被測(cè)量面上相對(duì)移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)所述探測(cè)器測(cè)量所述被測(cè)量面上的多個(gè)測(cè)量位置；根據(jù)通過(guò)測(cè)量而取得的所述連續(xù)形狀數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地顯示所述被測(cè)量面的面形狀。

根據(jù)上述構(gòu)成，使探測(cè)器在被測(cè)量面上相對(duì)移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)探測(cè)器對(duì)被測(cè)量面上的多個(gè)測(cè)量位置進(jìn)行測(cè)量來(lái)取得被測(cè)量面的連續(xù)形狀數(shù)據(jù)，根據(jù)所取得的連續(xù)形狀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地顯示被測(cè)量面的面形狀，由此可以在測(cè)量的同時(shí)識(shí)別工件的被測(cè)量面的面狀態(tài)。從而可以瞬時(shí)地掌握由測(cè)量數(shù)據(jù)反映的機(jī)械異常或工件異常，可以提高加工的可靠性。

另外，在所述面形狀的圖像顯示方法中，也可以根據(jù)所述工件的不連續(xù)形狀數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算方法計(jì)算出所述連續(xù)形狀數(shù)據(jù)，根據(jù)計(jì)算出的所述連續(xù)形狀數(shù)據(jù)顯示所述被測(cè)量面的面形狀。由此，可以將在規(guī)定的測(cè)量位置測(cè)得的不連續(xù)的多個(gè)形狀數(shù)據(jù)作為連續(xù)的形狀數(shù)據(jù)而算出。因此，也可以將形狀數(shù)據(jù)2維化或3維化。

另外，在所述面形狀的圖像顯示方法中，通過(guò)在鄰接的所述不連續(xù)形狀數(shù)據(jù)間進(jìn)行曲線插補(bǔ)，也可以計(jì)算出所述連續(xù)形狀數(shù)據(jù)。由此，通過(guò)曲線插補(bǔ)能夠以平滑的曲線或曲面顯示被測(cè)量面。

另外，在所述面形狀的圖像顯示方法中，以使所述探測(cè)器從該探測(cè)器的軸方向以規(guī)定的接觸壓力接觸所述被測(cè)量面、同時(shí)所述探測(cè)器沿所述工件的所述被測(cè)量面移動(dòng)的方式，使所述探測(cè)器在與所述軸方向正交的方向上相對(duì)移動(dòng)，測(cè)量所述被測(cè)量面的面形狀。由此，通過(guò)在被測(cè)量面上的互相正交的3軸的坐標(biāo)系中所表示的3維位置坐標(biāo)上加上探測(cè)器的軸方向的位移數(shù)據(jù)，可以取得被測(cè)量面的形狀數(shù)據(jù)。