CN106997191B - 能够比较周期时间的波形显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够比较周期时间的波形显示装置,波形显示装置显示值相对于时间轴进行变化的第1、第2波形数据。根据第1波形数据上的第1点,求出与其处于对应关系的第2波形数据上的第2点。生成表示这些第1点与第2点之间的对应关系的对应关系数据。然后,根据该对应关系数据,以如下方式显示第1以及第2波形数据:使在第1波形数据上的预定点即基准点和与该基准点处于对应关系的第2波形数据上的点在时间轴上重叠。

Description

能够比较周期时间的波形显示装置
技术领域
本发明涉及一种波形显示装置,特别是涉及能够比较周期时间的波形显示装置。
背景技术
数值控制装置根据由加工程序所指定的加工路径、加工速度信息和包含与加工程序不同的、预先所指定的加减速、最大加工速度在内的设定来进行加工。由此,即使是使用了同一个加工程序,由于操作者变更所述设定从而能够缩短1次加工所需的周期时间。作为调查基于像这样的设定变更等的周期时间缩短效果的方法,有在变更所述设定前后对坐标-时间图的坐标值的起伏(以下为波形)进行比较的方法。
一次加工从几分钟有时甚至长达几小时。对像这样的加工波形进行比较时,从波形整体确定正在进行想比较的工序的位置,就需要进行偏移波形时间轴的工作,以使比较对象的波形时间轴重叠。
一般地,对于在变更设定前后所执行的加工的波形的一部分,即使偏移时间轴并使其重合,波形的其他部分也不会重合。因此,在进行了波形的对应于某工序的部分的比较之后,如果要比较该波形的对应于其他工序的部分,则需要再次进行偏移时间轴的工作以使比较对象的波形的时间轴重叠。该工作并非进行一次即可,而是在每次变更波形的比较位置时都必须进行。
例如,考虑图10所示的对实线的波形(波形1)与虚线的波形(波形2)的(A)部分进行比较后,对(B)部分进行比较的情况。
●波形(A)部分的比较
-过程1:为了对波形1以及波形2各自的(A)部分进行比较,操作者操作波形显示装置的输入部来扩大显示波形1以及波形2的(A)部分。
-过程2:由于仅这样波形1与波形2的(A)附近是不重叠的,为了使波形1与波形2的(A)附近重合,操作者操作波形显示装置的输入部来偏移波形2。
-过程3:通过偏移波形2,波形1与波形2的(A)附近相重叠(图11),操作者能够进行波形的比较。
●波形(B)部分的比较
-过程4:接下来为了比较波形(B)部分,操作者操作波形显示装置的输入部来把波形滚动到(B)部分。
-过程5:在重叠波形1与波形2的(A)附近的状态下,由于从(A)部分到(B)部分的周期时间差,仅这样波形1与波形2的(B)附近不重合(图12)。因此,操作者操作波形显示装置的输入部来再次偏移波形2。
-过程6:波形1与波形2的(B)附近相重叠(图13),操作者能够进行波形的比较。
因此,每次变更比较波形的位置,都需要进行偏移波形2,使其重合到波形1中的工作。为了减少该工作的时间,使用利用例如鼠标、触摸屏等,能够通过拖放来移动波形的技术。另外,在日本特开2007-248437号公报中,公开有在多个波形中设定多个基准位置,重合用户所选择的基准位置进行显示的技术。另外,日本特开2010-249638号公报中公开有重合显示多个波形数据,并分别显示对应各波形数据的时间轴的技术。
然而,即使做到能够利用鼠标、触摸屏等通过拖放来移动波形,也仍然存在每次使波形彼此重叠的操作对于用户来说是麻烦且费时的问题。另外,即使使用了上述日本特开2007-248437号公报所公开的技术,也必须按照作为比较对象的每个部分进行基准位置的设定、基准位置的选择的操作,存在对于用户来说较为复杂的问题。进一步,即使使用了上述日本特开2010-249638号公报所公开的技术,用户也需要输入作为比较对象的各个波形的数据范围,如果作为比较对象的部分增多,则还是会在操作上花费时间。
另外,想比较周期时间时,需要从曲线图读取每块的周期时间,为了比较加工的哪部分中存在周期时间差还会产生花费大量时间这样的其他问题。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种波形显示装置,在多个波形之间对于多个部分进行比较时,能够减轻用户劳动力。
本发明所涉及的波形显示装置,其可比较地显示第1波形数据和第2波形数据,其中,第1波形数据和第2波形数据是值相对于时间轴进行变化的数据,其特征在于,该波形显示装置具备:对应关系数据生成部,其根据所述第1波形数据上的第1点,求出与该第1点处于对应关系的所述第2波形数据上的第2点,生成表示该第1点与该第2点之间的对应关系的对应关系数据;以及显示部,其根据所述对应关系数据生成部所生成的对应关系数据,以如下方式显示所述第1波形数据和所述第2波形数据:使所述第1波形数据上的预定点即基准点和与所述基准点处于对应关系的所述第2波形数据上的点,在时间轴上重叠。
可以是,所述波形显示装置还具备:周期时间增减计算部,其根据所述对应关系数据生成部所生成的对应关系数据,计算在所述第1波形数据与所述第2波形数据之间处于对应关系的各个点的周期时间的增减值,所述显示部将所述第1波形数据与所述第2波形数据关联起来进行所述周期时间增减计算部计算出的周期时间的增减值有关的显示。
可以是,根据用户操作来指定所述基准点。
根据本发明,能够自动地重合画面所显示的位置的波形,因此每个工序的波形差异确认变得容易。另外,能够在加工中从视觉上对存在周期时间差的部分进行确认。进一步,能够容易地确认成为周期时间差的原因部分,并能够缩短用于缩短周期时间的调查时间。
附图说明
图1是对于本发明的多个波形彼此的对应关系进行说明的图。
图2是表示将2个波形上的各点关联起来的处理例的流程图。
图3是表示图2的处理A所对应的处理例的流程图。
图4是通过Perl实现了图3的流程图的算法的程序例。
图5是使波形1、波形2的曲线图显示为波形1的基准位置即时间T1与波形2的基准位置即时间T2重合的例子。
图6是把画面的特定位置的时间作为T1追随由用户所进行的时间轴的滚动来显示波形的例子。
图7是表示结合波形数据来显示周期时间的增加时间的例图。
图8是表示结合波形数据来显示周期时间的增加时间的微分值的例图。
图9是本发明的一实施方式所涉及的波形显示装置功能框图。
图10是表示在画面中显示多个波形的例图。
图11是在图10的(A)部分中把波形2偏移以使波形1与波形2重叠来进行显示的例图。
图12是显示图10的(A)以及(B)部分的例图。
图13是在图10的(B)部分中把波形2偏移以使波形1与波形2重叠来进行显示的例图。
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的实施方式进行说明。首先,对于本发明的基本原理进行说明。
本发明的波形显示装置对于作为比较对象的多个波形上的各个点求出对应关系。接下来,根据该求出的对应关系用户根据显示的波形位置使显示多个波形重合。另外,对周期时间差进行曲线图显示。
<多个波形上的各点的对应关系的求解方法>
图1是对于本发明的多个波形彼此的对应关系进行说明的图。
例如,对于2个波形(波形1、波形2)求出对应关系时,求出由时间函数W1(t)、W2(t)表示波形1和波形2时的、使W1(t1)=W2(t2)的时间t1、t2的组合。作为更加具体的处理过程,进行如下1~3。
●处理过程1:最初从外部得到使W1(t10)≒W2(t20)的t10、t20
●处理过程2:接下来,从t1i、t2i求出使W1(t1i+1)≒W2(t2i+1)的t1i+1(≧t1i)、t2i+1(≧t2i)。
●处理过程3:通过重复上述处理过程2直到波形结束来求出几组t1i、t2i的组合。
此外,在求出3个以上波形上的点之间的对应关系时,可以以某1个波形为基准,在该波形上的点与该点以外的波形上的点之间分别求出对应关系即可。
上述数学式“W1(t1i)≒W2(t2i)”的“≒”是考虑了由于加工机、传感器等中产生的误差在2个波形之间不能发现完全相等的点,“≒”是作为“在包含了某种程度的误差基础上的相等”的意思而记载的。
在上述处理过程中,一边把t1、t2向时间轴的+(正)方向移动一边求出对应关系,但是一边把t1、t2向时间轴的-(负)方向移动一边求出对应关系也能够同样地求出。
此外,初始值t10,t20可以设为各个波形的开头,但是用户给予的话则能够对应的状况更加广泛。另外,可以把初始值t10,t20的组合设为能够进行多个设定。由此,对于通过本方法没能适当地求出对应关系的位置,用户能够任意地进行修正。
另外,在上述中记载了假设1轴的坐标值,但只要是按照时间能够取得的数据,就可以求出是何种数据对应关系。例如以下这样的数据即可。
●几组坐标值的组合(例如X,Y,Z轴的坐标值)
●程序编号、序列编号
●这些的组合
图2是表示对于把波形1作为W1(t)、波形2作为W2(t)时的波形1、波形2上的各点关联起来的处理的一个例子的流程图。另外,图3表示图2的处理A所对应的处理例的流程图。
在图2、3中,t10、t20是预先由用户所给予的使W1(t10)=W2(t20)的值,波形1,波形2各自的关联处理开始点的时间。另外,t1e是波形1的关联处理结束点的时间,t2e是波形2的关联处理结束点的时间。
以下对于表示图2所示的关联处理流程的流程图各步骤进行说明。
●[步骤SA01],把由用户所赋予的波形1的关联处理开始点的时间t10代入到变量t1(以下t1)中,并且把由用户所赋予的波形2的关联处理开始点的时间t20代入到变量t2(以下t2)中。
●[步骤SA02]判断t1的值是否为波形1的关联处理结束点的时间t1e以下,并且判断t2的值是否为波形2的关联处理结束点的时间t2e以下。当所述条件成立时,把处理移至步骤SA03,不成立时结束关联处理。
●[步骤SA03]执行后述的处理A。
●[步骤SA04]把t1、t2值的组合作为表示波形1与波形2的对应关系的时间组合进行记录,并把处理移至步骤SA02。
以下对于表示图3所示的处理A流程的流程图各步骤进行说明。
●[步骤SB01]判断时间t1的波形1坐标值W1(t1)与时间t2的波形2坐标值W2(t2)在包含了某种程度的误差基础上是否相等。坐标值W1(t1)与坐标值W2(t2)在包含了某种程度的误差基础上相等时,把处理移至步骤SB02,否则把处理移至步骤SB03。
●[步骤SB02]把t1、t2的值分别加1(以毫秒为单位)结束处理A。
●[步骤SB03]判断时间t1的波形1坐标值W1(t1)是否为时间t1-1的波形1坐标值W1(t1-1)以下(在时间t1前后,波形1为相同或正在减少),并且判断时间t2的波形2坐标值W2(t2)是否为时间t2-1的波形2坐标值W2(t2-1)以下(在时间t2前后波形2为相同或正在减少)。当所述条件成立时,把处理移至步骤SB04,不成立时,把处理移至步骤SB07。
●[步骤SB04]判断时间t1的波形1坐标值W1(t1)是否比时间t2的波形2坐标值W2(t2)大。当坐标值W1(t1)比坐标值W2(t2)大时,把处理移至步骤SB05,否则把处理移至步骤SB06。
●[步骤SB05]把t1的值加1(以毫秒为单位)结束处理A。
●[步骤SB06]把t2的值加1(以毫秒为单位)结束处理A。
●[步骤SB07]判断时间t1的波形1坐标值W1(t1)是否为时间t1-1的波形1坐标值W1(t1-1)以上(在时间t1前后,波形1为相同或正在增加),并且判断时间t2的波形2坐标值W2(t2)是否为时间t2-1的波形2坐标值W2(t2-1)以上(在时间t2前后,波形2为相同或正在增加)。当所述条件成立时,把处理移至步骤SB08,不成立时,把处理移至步骤SB11。
●[步骤SB08]判断时间t1的波形1坐标值W1(t1)是否比时间t2的波形2坐标值W2(t2)小。当坐标值W1(t1)比坐标值W2(t2)小时,把处理移至步骤SB09,否则把处理移至步骤SB10。
●[步骤SB09]把t1的值加1(以毫秒为单位)结束处理A。
●[步骤SB10]把t2的值加1(以毫秒为单位)结束处理A。
●[步骤SB11]把t1、t2的值分别加1(以毫秒为单位)结束处理A(该步骤的处理为例外处理)。
图4示出了通过Perl安装上述流程图的算法的程序例。
根据以上处理,可以求出波形1上的各点与波形2上的各点的对应关系t1i,t2i
另外,针对波形1的各点W1(t),当考虑满足数学式t1i≦t≦t1i+1的i时,对应t1i的波形2的时间是t2i,因此针对波形1的各点,能够使用以下的数学式(1)来计算波形1与波形2的相对应的点之间的差分W1diff(t)。
W1diff(t)=t1i-t2i其中,i满足t1i≤t≤t1i+1…(1)
然后,根据上述数学式(1),能够通过以下的数学式(2)来计算波形1的t1a~t1b相对于波形2的周期时间的增加量。
周期时间的增加量=W1diff(t1b)-W1diff(t1a)…(2)
<波形的重合显示方法>
根据由上述方法求出的多个波形彼此的对应关系,进行这些多个波形重合后的曲线图显示。以下表示进行波形1与波形2这两个波形的同一工序重合后的曲线图显示例。
当把T1设为“波形1的基准位置”时,通过以下数学式(3)求出与之对应的“波形2的基准位置”T2。
T2=T1-W1diff(T1)…数学式(3)
然后,进行波形1、波形2的曲线图显示以使作为波形1的基准位置的时间T1与作为波形2的基准位置的时间T2重合。更具体的是,相对于波形1把波形2向前偏移Δ=T1-T2。若通过数学式表示,相对于W1(t)作为W2(t-Δ)来显示曲线图。
图5是进行了波形1、波形2的曲线图显示以使作为波形1的基准位置的时间T1与作为波形2的基准位置的时间T2重合的例子。
针对作为“波形1的基准位置”的T1的选择方法,可以考虑例如让用户进行选择的方法。另外,作为其他方法,如图6所示,还可以是把画面的特定位置的时间作为T1,如果用户移动(滚动)时间轴,则T1也随之移动的方法。当选用这样的方法时,同一工序的波形在显示画面上必定重合地显示,因此成为更加适合波形、周期时间的比较的结构。
另外,如果在画面上显示“波形1的基准位置”T1的时间,则用户始终能够掌握作为当前基准的位置,因此是合适的。进一步,如果使用鼠标等使T1能够移动,则为更加合适的结构。
此外,在基于3个以上波形上的点之间的对应关系进行显示时,根据与作为基准的波形的对应关系分别显示波形即可。
<周期时间的图示>
通过与波形1的曲线图W1(t)同时显示W1diff(t),能够实现可以在视觉上、定量地掌握周期时间的增减位置。例如,在如图7所示的曲线图中,通过从曲线图读取点A~点E的“周期时间的增加时间(W1diff(t))”,计算以下位置(AB,BC,CD,AE)的周期时间差。
●AB部分的周期时间差约为50毫秒(点B(约50ms)-点A(约0ms))
●BC部分的周期时间差约为40毫秒(点C(约90ms)-点B(约50ms))
●CD部分的周期时间差约为100毫秒(点D(约190ms)-点C(约90ms))
●整体(AE部分)的周期时间差约为260毫秒(点E(约260ms)-点A(约0ms))
这样,能够定量地掌握任意位置的周期时间差。
另外,W1diff(t)多数是单调递增或单调递减的,因此如果想显示曲线图的细节则需要更广地取得纵轴,但是当无法取得该空间时,如图8所示,如果设为表示把W1diff(t)微分而得的值,能够更加节省空间地实现能够掌握周期时间的增减位置的显示。
图9是实现了上述的各功能的本发明的一实施方式所涉及的波形显示装置的功能框图。
波形显示装置1具备作为功能单元的对应关系数据生成部10、显示部11、操作部12以及周期时间增减计算部13。
对应关系数据生成部10进行基于根据多个波形数据20求出上述所述对应关系的方法的处理,由此来求出多个波形上的各点之间的对应关系,生成表示该求出的对应关系的对应关系数据并存储到设置在未图示的存储器上的对应关系存储部21。
显示部11根据对应关系存储部21中所存储的多个波形之间的对应关系生成波形的显示用数据,并显示到未图示的液晶显示装置等显示器中。另外,操作部12通过接收来自未图示的键盘、鼠标等输入设备的输入,接收作为上述所述“波形1的基准位置”的T1的输入、画面的滚动指令等,并向显示部11指令基于这些输入的显示变更。显示部11根据来自操作部12的指令,进行上述的显示变更。
周期时间增减计算部13如果受理由用户所发出的周期时间的增加时间的显示指令等,则根据对应关系存储部21中所存储的多个波形之间的对应关系来计算各波形上的点之间的分别有对应关系的部分的周期时间的增减值,并向显示部11输出该计算出的周期时间的增减值。显示部11根据从周期时间增减计算部13取得到的周期时间的增减值,针对显示用数据追加周期时间的增加时间、增加时间的微分值,并在显示器中进行显示。
波形显示装置1能够装配在控制加工机的控制装置、模拟装置,个人计算机等,一般有可能为了比较显示波形而使用的所有装置中。
以上,对于本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限定于上述实施方式的例子,能够通过施加合理的变更而以多种方式来进行实施。

Claims (2)

1.一种波形显示装置,其可比较地显示第1波形数据和第2波形数据,其中,第1波形数据和第2波形数据是值相对于时间轴进行变化的数据,其特征在于,该波形显示装置具备:
对应关系数据生成部,其根据所述第1波形数据上的第1点,求出与该第1点处于对应关系的所述第2波形数据上的第2点,生成表示该第1点与该第2点之间的对应关系的对应关系数据;
显示部,其根据所述对应关系数据生成部所生成的对应关系数据,以如下方式显示所述第1波形数据和所述第2波形数据:使所述第1波形数据上的预定点即基准点和与所述基准点处于对应关系的所述第2波形数据上的点,在时间轴上重叠;以及
周期时间增减计算部,其根据所述对应关系数据生成部所生成的对应关系数据,计算相对于加工到所述第1波形数据的各个点为止花费的时间即周期时间的、加工到与该点处于对应关系的所述第2波形数据上的点为止花费的时间即周期时间的增减值,
所述显示部将所述第1波形数据与所述第2波形数据关联起来进行所述周期时间增减计算部计算出的周期时间的增减值有关的显示;其中,所述显示部根据从所述周期时间增减计算部取得的周期时间的增减值,针对显示用数据追加周期时间的增加时间或增加时间的微分值。
2.根据权利要求1所述的波形显示装置,其特征在于,
根据用户操作来指定所述基准点。
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