CN111694316A - 加工模拟装置以及记录加工模拟程序的记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加工模拟装置以及记录加工模拟程序的记录介质，其能够视觉地输出加工结果的整体差分。加工模拟装置(1)虚拟地执行CNC程序并模拟加工结果，具备：3D模型生成部(12)，其虚拟地执行多个CNC程序，并根据所得到的加工结果生成各自的3D模型；基准位置确定部(14)，其确定所生成的多个3D模型中共通的预定的坐标作为基准位置；重叠模型生成部(15)，其生成在基准位置重叠多个3D模型而得的重叠模型；差分模型生成部(16)，其生成获取了所生成的重叠模型中的3D图形的差分的差分模型；以及显示控制部(21)，其控制所生成的重叠模型以及差分模型的至少一方的显示。

Description

加工模拟装置以及记录加工模拟程序的记录介质
技术领域
本发明涉及加工模拟装置以及记录加工模拟程序的记录介质。
背景技术
以往，已知在包括工业用机器人和机床的工业机械中，为了实施加工处理使用CNC(computerized numerical control，计算机数控)程序。在工业机械中，显示多个CNC程序，由此能够确认CNC程序的不同点。
但是，CNC程序由数值或字符串构成，对于在实际实施了加工处理时会出现什么样的差异，不能够视觉地获知加工结果。另外，CNC程序中记述有非常多的设定，因此即使变更了一部分也会不自觉地实施加工处理。所以提出一种通过模拟加工处理而能够视觉地知道加工结果的数值控制模拟装置(例如，参照专利文献1以及2)。
专利文献1：日本特开2001-125613号公报
专利文献2：日本特开2016-18539号公报
发明内容
于是，在专利文献1以及2中，使通过2个CNC程序进行模拟后得到的结果重叠。这样，在专利文献1以及2中，能够视觉地知道加工结果的差异。但是，在专利文献1以及2中，以特定的加工场位置为基准进行重叠，而不限制特定加工位置的不同。与此相对，如果能够视觉上知道加工结果的整体差分则是优选的。
(1)本公开的一个方式为虚拟地执行CNC程序并模拟加工结果的加工模拟装置，具备：3D模型生成部，其虚拟地执行多个CNC程序，并根据所得到的加工结果生成各自的3D模型；基准位置确定部，其确定所生成的多个3D模型中共通的预定的坐标作为基准位置；重叠模型生成部，其生成在上述基准位置重叠多个3D模型而得的重叠模型；差分模型生成部，其生成获取了所生成的上述重叠模型中包含的上述3D模型的差分的差分模型；以及显示控制部，其控制所生成的上述重叠模型以及上述差分模型的至少一方的显示。
(2)本公开的其他方式为记录了使计算机作为虚拟地执行CNC程序并模拟加工结果的加工模拟装置发挥功能的加工模拟程序的非临时性计算机可读取的记录介质，该程序使计算机作为以下部件发挥功能：3D模型生成部，其虚拟地执行多个CNC程序，并根据所得到的加工结果生成各自的3D模型；基准位置确定部，其确定所生成的多个3D模型中共通的预定的坐标作为基准位置；重叠模型生成部，其生成在上述基准位置重叠多个3D模型而得的重叠模型；差分模型生成部，其生成获取了所生成的上述重叠模型中包含的3D模型的差分的差分模型；以及显示控制部，其控制所生成的上述重叠模型以及上述差分模型的至少一方的显示。
根据一方式能够提供能够视觉地输出加工结果的整体的差分的加工模拟装置以及记录了加工模拟程序的记录介质。
附图说明
图1是表示一个实施方式的加工模拟装置的整体结构的框图。
图2是表示通过一个实施方式的加工模拟装置进行模拟而得的加工结果的概念图。
图3是表示通过一个实施方式的加工模拟装置进行模拟而得的其他加工结果的概念图。
图4是表示在一个实施方式的加工模拟装置中与差分模型对应的加工程序的显示结果的概念图。
图5是表示一个实施方式的加工模拟装置的处理流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照图1到图5说明本公开一个实施方式的加工模拟装置1以及记录了加工模拟程序的记录介质。
首先，说明本实施方式的加工模拟装置1以及通过加工模拟程序模拟加工结果的CNC程序。
CNC程序是例如定义了工业用机器人和加工装置等工业机械的动作的程序。CNC程序具有系统地表示工业机械的动作的多个加工程序。依次执行多个加工程序，由此工业机械执行加工处理。当加工程序中有不同时，通过加工处理得到的加工结果一般不同。本实施方式的加工模拟装置1是虚拟地执行CNC程序并且模拟加工结果的装置。另外，本实施方式的加工模拟程序是使计算机作为加工模拟装置1进行动作的程序。
加工模拟装置1例如作为工业机械的一部分被设置。如图1所示，加工模拟装置1具备CNC程序存储部11、3D模型生成部12、3D模型存储部13、基准位置确定部14、重叠模型生成部15、差分模型生成部16、坐标确定部17、偏移检测部18、大小计算部19、加工程序确定部20、显示控制部21以及显示部22。
CNC程序存储部11例如是硬盘等二次存储介质。CNC程序存储部11存储多个CNC程序。CNC程序存储部11例如存储类似的CNC程序和版本不同的多个CNC程序。
3D模型生成部12例如通过CPU的动作来实现。3D模型生成部12虚拟地执行多个CNC程序，根据所得到的加工结果分别生成3D模型。3D模型生成部12例如在通过多个CNC程序的执行使工业机械动作时，生成所得到的加工物的3D模型。另外，3D模型生成部12例如对CNC程序的每个版本来生成3D模型。
3D模型存储部13例如是硬盘等二次存储介质。3D模型存储部13存储通过3D模型生成部12生成的3D模型。
基准位置确定部14例如通过CPU的动作来实现。基准位置确定部14将与所生成的多个3D模型共通的预定坐标确定为基准位置。基准位置确定部14例如将与多个3D模型共通的顶点的坐标确定为基准位置。具体地说，基准位置确定部14在多个3D模型中将相同图形的顶点且相同坐标的顶点确定为基准位置。另外，本实施方式的“顶点”是表现3D模型中包括的图形的多边形的坐标。
重叠模型生成部15例如通过CPU的动作来实现。重叠模型生成部15生成在基准位置重叠了多个3D模型的重叠模型。重叠模型生成部15例如如图2所示，生成类似的CNC程序的重叠模型。另外，重叠模型生成部15例如如图3所示，生成不同版本的CNC程序的重叠模型。
差分模型生成部16例如通过CPU的动作来实现。差分模型生成部16生成取得了所生成的重叠模型中的3D图形的差分(difference)的差分模型。差分模型生成部16使用布尔运算(Boolean Operations)或射线跟踪法(Ray tracing method)等来生成差分模型。差分模型生成部16例如生成只表示图2和图3所示那样的差分的差分模型。
坐标确定部17例如通过CPU的动作来实现。坐标确定部17确定在重叠的3D模型的每一个中有对应关系的顶点的顶点坐标。坐标确定部17例如确定图2和图3的图形A1、图形B1以及图形C1的顶点坐标。另外，坐标确定部17例如确定图2和图3的图形A2、图形B2以及图形C2的顶点坐标。在本实施方式中，坐标确定部17对图形A1以及图形A2确定相同的顶点坐标。另外，坐标确定部17对图形C1以及图形C2确定相同的顶点坐标。另一方面，坐标确定部17对图形B1以及图形B2确定不同的顶点坐标。
偏移检测部18例如通过CPU的动作来实现。偏移检测部18检测在所确定的顶点的顶点坐标的3D模型间的偏移。偏移检测部18例如检测出在3D模型间所对应的图形的顶点坐标有无差异。
大小计算部19例如通过CPU的动作来实现。大小计算部19计算检测出的偏移的大小。大小计算部19例如计算所对应的顶点坐标间的距离，由此计算偏移的大小。
加工程序确定部20例如通过CPU的动作来实现。如图4所示，加工程序确定部20确定每个CNC程序中包括的多个加工程序中与所生成的差分模型对应的加工程序。加工程序确定部20例如确定使用鼠标等输入部(未图示)选择出的与差分模型对应的至少2个加工程序。
显示控制部21例如通过CPU的动作来实现。显示控制部21控制所生成的重叠模型以及差分模型中至少一方的显示。另外，显示控制部21控制计算出的偏移的大小的显示。另外，显示控制部21控制所确定的加工程序的显示。
显示部22例如是监视器等显示装置。显示部22显示3D模型、重叠模型、差分模型以及偏移的大小。
接着，参照图5的流程图说明本实施方式的加工模拟装置1的动作。
首先，3D模型生成部12读出存储在CNC程序存储部11中的CNC程序。3D模型生成部12虚拟地执行所读出的CNC程序，生成3D模型(步骤S1)。接着，判断是否生成了全部的成为比较对象的3D模型(步骤S2)。在生成了全部的3D模型时(是)，处理进入步骤S3。另一方面，在还残留有应该制作的3D模型时(否)，处理返回步骤S1。
在步骤S3中，基准位置确定部14将与多个3D模型共通的预定的坐标确定为基准位置。接着，重叠模型生成部15生成将3D模型之间的基准位置重叠的重叠模型(步骤S4)。接着，差分模型生成部16生成取3D图形的差分的差分模型(步骤S5)。接着，坐标确定部17确定位于对应关系的顶点的坐标(步骤S6)。接着，偏移检测部18检测所确定的坐标的偏移(步骤S7)。然后，大小计算部19计算出偏移的大小(步骤S8)。
接着，在步骤S9中，判断是否选择了差分模型。在选择了差分模型时(是)，处理进入步骤S10。另一方面，当没有选择差分模型时(否)，结束本流程的处理。
在步骤S10中，加工程序确定部20确定与选择出的差分模型对应的加工程序。接着，显示控制部21使显示部22显示所确定的加工程序(步骤S11)。这样，结束本流程的处理。
根据以上实施方式的加工模拟装置1以及加工模拟程序，实现以下效果。
(1)虚拟地执行CNC程序并模拟加工结果的加工模拟装置1，具备：3D模型生成部12，其虚拟地执行多个CNC程序，根据所得到的加工结果生成各自的3D模型；基准位置确定部14，其将与所生成的多个3D模型共通的预定的坐标确定为基准位置；重叠模型生成部15，其生成在基准位置重叠了多个3D模型的重叠模型；差分模型生成部16，其生成取所生成的上述重叠模型中的3D图形的差分的差分模型；以及显示控制部21，其控制所生成的重叠模型以及上述差分模型的至少一方的显示。这样，能够视觉地输出至少2个CNC程序的加工结果的整体差分。因此，根据CNC程序的不同能够直觉地知道被反映给加工结果的影响。
(2)基准位置确定部14将多个3D模型共通的3D图形的多个坐标确定为基准位置。这样，能够以图形为单位确定3D模型的基准位置，所以能够集合图形并生成差分模型。因此，能够输出容易视觉地了解的差分模型。
(3)加工模拟装置1还具备确定在每个CNC程序中包括的多个加工程序中与所生成的差分模型对应的加工程序的加工程序确定部20，显示控制部21控制所确定的加工程序的显示。这样，能够容易地确认与差分模型对应的加工程序。
(4)另外，3D模型生成部12对CNC程序的每个版本生成3D模型，重叠模型生成部15将对每个版本生成的3D模型重叠。这样，能够按照版本的不同来容易地认识加工结果的不同点。
(5)加工模拟装置1还具备：坐标确定部17，其确定在重叠的3D模型的每一个中位于对应关系的顶点的顶点坐标；偏移检测部18，其检测在所确定的顶点的顶点坐标在3D模型间的偏移；以及大小计算部19，其计算检测出的偏移的大小，显示控制部21控制计算出的偏移的大小的显示。这样，能够容易感觉地掌握实际加工的结果、产生什么程度的偏移。
以上，说明了本公开的加工模拟装置以及记录了加工模拟程序的记录介质的一个优选实施方式，但是本公开不限于上述实施方式，能够适当变更。
例如，在上述实施方式中，CNC程序不限于工业机械中记录的程序。CNC程序可以经由网络来取得。
另外，在上述实施方式中，重叠的3D模型不限于2个。例如，重叠模型生成部15也可以重叠3个以上的3D模型。
另外，在上述实施方式中，说明了工业机械中包括加工模拟装置1，但是不限于此。例如，可以与工业机械分开设置加工模拟装置1。
符号说明
1：加工模拟装置、12：3D模型生成部、14：基准位置确定部、15：重叠模型生成部、16：差分模型生成部、17：坐标确定部、18：偏移检测部、19：大小计算部、20：加工程序确定部、21：显示控制部。

Claims (6)

1.一种加工模拟装置，其虚拟地执行CNC程序并模拟加工结果，其特征在于，
该加工模拟装置具备：
3D模型生成部，其虚拟地执行多个CNC程序，并根据所得到的加工结果生成各自的3D模型；
基准位置确定部，其确定所生成的多个3D模型中共通的预定的坐标作为基准位置；
重叠模型生成部，其生成在上述基准位置重叠多个3D模型而得的重叠模型；
差分模型生成部，其生成获取了所生成的上述重叠模型中包含的上述3D模型的差分的差分模型；以及
显示控制部，其控制所生成的上述重叠模型以及上述差分模型的至少一方的显示。
2.根据权利要求1所述的加工模拟装置，其特征在于，
上述基准位置确定部确定多个3D模型中共通的多个坐标作为上述基准位置。
3.根据权利要求1或2所述的加工模拟装置，其特征在于，
该加工模拟装置还具备：加工程序确定部，其根据每个CNC程序所包含的多个加工程序，确定与所生成的上述差分模型对应的加工程序，
上述显示控制部控制所确定的加工程序的显示。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的加工模拟装置，其特征在于，
上述3D模型生成部对CNC程序的每个版本生成3D模型，
上述重叠模型生成部将对每个版本生成的3D模型进行重叠。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的加工模拟装置，其特征在于，
该加工模拟装置还具备：
坐标确定部，其在重叠的3D模型的每一个确定有对应关系的顶点的顶点坐标；
偏移检测部，其检测出所确定的顶点的顶点坐标在3D模型间的偏移；以及
大小计算部，其计算检测出的偏移的大小，
上述显示控制部控制计算出的偏移的大小的显示。
6.一种非临时性计算机可读取的记录介质，其记录了使计算机作为虚拟地执行CNC程序并模拟加工结果的加工模拟装置发挥功能的加工模拟程序，其特征在于，
该加工模拟程序使计算机作为以下部件发挥功能：
3D模型生成部，其虚拟地执行多个CNC程序，并根据所得到的加工结果生成各自的3D模型；
基准位置确定部，其确定所生成的多个3D模型中共通的预定的坐标作为基准位置；
重叠模型生成部，其生成在上述基准位置重叠多个3D模型而得的重叠模型；
差分模型生成部，其生成获取了所生成的上述重叠模型中包含的3D模型的差分的差分模型；以及
显示控制部，其控制所生成的上述重叠模型以及上述差分模型的至少一方的显示。
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