JP2006058930A

JP2006058930A - Ｎｃプログラムチェック装置およびｎｃプログラムチェック装置の制御方法およびｎｃプログラムのチェックプログラム

Info

Publication number: JP2006058930A
Application number: JP2004237027A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Hayashi; 宏泰林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】使い勝手の良好なＮＣプログラムチェック装置およびＮＣプログラムのチェックプログラムを提供すること目的とする。
【解決手段】ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状ＭＤを表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスＰＴに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状ＴＬを移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置において、上記工具パスＰＴに沿って上記工具形状ＴＬを移動させる際、上記工具形状ＴＬと上記モデル形状ＭＤを相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状ＴＬを固定的に表示するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置、および、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置の制御方法、および、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェックプログラムに関する。

従来、旋盤系のＮＣプログラムの健全性を検査する作業では、例えば、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するようにしたものが実用されていた（商品名「ＶＥＲＩＣＵＴ（ベリカット）」、アメリカシージーテック社；非特許文献１参照）。

また、数値制御装置の制御表示方式としては、例えば、加工プログラムに含まれる素材形状を表示した標準画面の一部分を拡大表示する画面中に、標準画面の全体を表示させるようにしたものも提案されている（特許文献１参照）。
特開平３−９１８１２号公報［online］［平成１６年７月１６日検索］インターネット＜http://www.cgtech.com/jp/company_main.htm＞

しかしながら、このような従来装置では、標準画面の全体を表示させるため、工具に対して素材形状が非常に大きい場合には、工具の加工パスを確認することが困難であるという問題がある。

また、シミュレーションの表示画面にモデル形状の全てが表示されていない場合で、工具パスが表示画面から逸脱する場合、工具形状の表示が表示画面から出てしまって、確認できない状態となり、処理を一旦停止して画面の再表示を行わせる等、面倒な操作が必要となっていた。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、使い勝手の良好なＮＣプログラムチェック装置およびＮＣプログラムチェック装置の制御方法およびＮＣプログラムのチェックプログラムを提供すること目的とする。

本発明は、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置において、上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状を固定的に表示するようにしたものである。

また、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置において、上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定領域内を上記工具形状を移動するときには上記モデル形状を固定した状態にする一方、上記所定領域から上記工具形状が逸脱するときには上記工具形状を固定的に表示するようにしたものである。

また、前記ＮＣプログラムに工具交換情報がある場合、前記シミュレーション処理で工具交換を行うように制御する一方、実作業における工具交換作業のシミュレートは、当該工具交換に応じたＮＣプログラムステップにおいて当該工具交換作業に対応した工具交換情報をあらかじめ挿入し、上記シミュレーション処理では、当該工具交換情報の挿入位置で、当該工具交換情報に対応した工具交換を行うようにしたものである。

また、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置の制御方法において、上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状を固定的に表示するようにしたものである。

また、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置の制御方法において、上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定領域内を上記工具形状を移動するときには上記モデル形状を固定した状態にする一方、上記所定領域から上記工具形状が逸脱するときには上記工具形状を固定的に表示するようにしたものである。

また、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェックプログラムにおいて、上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状を固定的に表示するようにしたものである。

また、ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェックプログラムにおいて、上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定領域内を上記工具形状を移動するときには上記モデル形状を固定した状態にする一方、上記所定領域から上記工具形状が逸脱するときには上記工具形状を固定的に表示するようにしたものである。

したがって、本発明によれば、シミュレーションの表示画面上で常に工具形状が表示されるので、シミュレーション処理を一旦停止して画面を再表示させる等の手間をなくすことができ、また、円滑なシミュレーション処理を行わせることができるという効果を得る。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例にかかるＮＣプログラム検査装置の一例を示している。

同図において、ＣＰＵ（中央処理装置）１は、このＮＣプログラム検査装置の動作制御を行うものであり、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２は、ＣＰＵ２１が起動時に実行するプログラムや必要なデータ等を記憶するためのものであり、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３は、ＣＰＵ１のワークエリア等を構成するためのものである。

キャラクタジェネレータ４は、図形文字の表示データを発生するためのものであり、時計回路５は、現在日時情報を出力するためのものであり、外部メディアドライブ６は、記憶媒体７を装着して、記憶媒体７に対してデータを記録再生するためのものである。

磁気ディスク装置８は、種々のアプリケーションプログラム、ワークデータ、ファイルデータ、工具情報、加工モデル情報などの種々のデータを記憶するためのものであり、ＣＲＴ画面表示装置９は、このＮＣプログラム検査装置を操作するための画面を表示するためのものであり、表示制御部１０は、ＣＲＴ画面表示装置９の表示内容を制御するためのものである。

キーボード装置１１は、このＮＣプログラム検査装置に種々のキー操作を行うためのものであり、画面指示装置１２は、ＣＲＴ画面表示装置９の任意の点を指示する等の操作作業を行うためのものであり、入力制御部１３は、キーボード装置１１および画面指示装置１２の入力情報を取り込む等するためのものである。

これらのＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、キャラクタジェネレータ４、時計回路５、外部メディアドライブ６、磁気ディスク装置８、表示制御部１０、および、入力制御部１３は、バス１４に接続されており、これらの各要素間のデータのやりとりは、主としてこのバス１４を介して行われる。

また、本実施例では、図２（ａ）に示すように、磁気ディスク装置８に、ＮＣプログラムで使用される工具の工具形状を記憶した工具データベース、および、加工モデルを記憶した加工モデルデータベースを備えている。

また、工具データベースに記憶される工具データは、同図（ｂ）に示すように、おのおのの工具を識別するための工具番号、おのおのの工具を識別するための名前、刃先の加工径をあらわすノーズＲ、取り付ける刃先の種類をあらわす刃先番号、その工具を使用する際の工具の送り速度の最大値をあらわす最大送り速度、および、その工具を使用する際の加工速度の最大値をあらわす最大速度からなる。

図３は、ＣＲＴ画面表示装置９に表示されるシミュレーション画面の一例を示している。このシミュレーション画面は、ＮＣプログラムの検査時に実行されるＮＣプログラムシミュレータの表示画面として、表示される。

このシミュレーション画面では、表示窓ＤＷの所定位置に、検査中のＮＣプログラムにおけるそのときの使用工具の工具形状ＴＬが表示されるとともに、加工モデル形状ＭＤが表示され、さらに、検査中のＮＣプログラムにより与えられた工具の加工軌跡をあらわすパスＰＴが表示される。

そして、ＮＣプログラムのシミュレーション処理の進行に伴って、パスＰＴ上を工具形状ＴＬの刃先位置が、指定された速度で移動する際、工具形状ＴＬの表示位置は固定され、加工モデル形状ＭＤが移動する態様（矢印ＲＲ方向）に、工具形状ＴＬと加工モデル形状ＭＤが相対移動される。

したがって、モデル形状ＭＤが非常に大きくて、表示窓ＤＷに収まらない場合でも、常に工具形状ＴＬの表示は表示窓ＤＷの中にあり、そのために、シミュレーション処理を行っているユーザは、常に工具の移動軌跡を確認・追跡することができ、その結果、ＮＣプログラムの検査の作業性が向上する。

また、図４に示すように、表示窓ＤＷの内側に表示領域ＤＲを定義し、表示領域ＤＲの内側に工具形状ＴＬが収まっている場合では、加工モデル形状ＭＤを固定した上で工具形状ＴＬを、その刃先がパスＰＴ上を移動する態様（矢印ＲＡ方向）に、工具形状ＴＬと加工モデル形状ＭＤを相対移動する。

そして、表示領域ＤＲから工具形状ＴＬが逸脱する段階では、工具形状ＴＬを固定した上で、加工モデル形状ＭＤを移動する態様（矢印ＲＢ方向）に、工具形状ＴＬと加工モデル形状ＭＤを相対移動する。

この場合でも、常に工具形状ＴＬの表示は表示窓ＤＷの中にあり、そのために、シミュレーション処理を行っているユーザは、常に工具の移動軌跡を確認・追跡することができ、その結果、ＮＣプログラムの検査の作業性が向上する。

ところで、ＮＣプログラムにおいては、自動工具交換装置を使用可能な場合には、当該自動工具交換装置を使用する旨がプログラム上で表現されるため、ＮＣプログラムシミュレータは、そのＮＣプログラムに従って工具を自動交換して、シミュレーション処理を継続する。

一方、ＮＣプログラムにおいて、自動工具交換装置を使用せずに、実作業上で作業員が手作業で工具を交換する場合がある。この場合、例えば、ＮＣプログラムのコメント行で一端ＮＣプログラムを停止し、作業員が必要な工具交換作業を行う。

本実施例では、このような実作業上の工具交換時においても、ＮＣプログラムのシミュレーションを継続して行えるようにするために、図５に示すように、工具交換割付作業画面を表示して、あらかじめＮＣプログラムのコメント行に対して、工具交換作業を割り付けることができるようにしている。

この工具交換割付作業画面は、シミュレーション対象となるＮＣプログラムを読み込んだ際に、コメントが一括して収集され、その内容が各行のコメント欄に表示される。そして、ユーザは、各行のオフセット欄に、そのコメント行に対応した作業において使用する工具の工具番号を記載し、チェックボックスが「■」になっている項目は、選択が有効な旨をあらわし、チェックボックスが「□」になっている項目は、選択が無効な旨をあらわしている。

例えば、図の第１行では、オフセット欄に「Ｔ０１０２」が記入され、チェックボックスが「■」にセットされているので、対応するコメント「（ＫＩＪＵＮＭＥＮＡＲＡ）」においては、工具番号Ｔ０１０２が使用される。

また、第２行では、オフセット欄に「□−−−−」と表示されているので、工具交換は行わない。すなわち、この場合には、第１行で使用選択された工具番号Ｔ０１０２がそのまま使用される。

以下、同じような内容となる。

なお、この工具交換割付作業画面では、オフセット欄に工具番号を入力する際、工具データベースに登録されている工具番号の一覧表示がされて、ユーザは、その一覧表示から所望する工具番号を選択する。また、このとき選択した工具の形状は、右上の表示窓ＴＷに表示され、ノーズＲと刃先合せ番号が表示窓ＴＷの下に表示される。

また、ボタンＢＢ１は、オフセット欄の内容を全てクリアする操作を指定するものであり、ボタンＢＢ２は、オフセット欄のチェックボックスの全てをチェック（■にする）操作を指定するものであり、ボタンＢＢ３は、オフセット欄のチェックボックスの全てをクリア（□にする）操作を指定するものであり、ボタンＢＢ４は、それまでに行った作業を有効にした状態でこの工具交換割付作業画面を終了する操作を指定するものである。

このようにして、ＮＣプログラムの実運転時に、作業員による工具交換が行われる場合であっても、ＮＣプログラムシミュレータが当該工具交換を自動的に行うことができるので、ＮＣプログラムシミュレータを円滑に稼働させることができ、効率的な試験動作を行うことができることとなる。

図６は、ＮＣプログラム検査装置の処理の一例を示している。

まず、ＮＣプログラム検査が起動されると（処理１０１）、検査対象となるＮＣプログラム、検査対象となるモデル形状、および、工具形状ライブラリをそれぞれ読み込む（処理１０２）。

ここで、ユーザが工具交換割付作業を選択すると（判断１０３の結果がＹＥＳ）、上述した工具交換割付作業画面を表示して、上述したような工具交換割付作業を行わせ、工具交換情報を保存する（処理１０４）。また、判断１０３の結果がＮＯになるときには、処理１０４を行わない。

次いで、ユーザがＮＣプログラムシミュレータの実行を指示するまで待ち（判断１０５のＮＯループ）、ユーザがＮＣプログラムシミュレータの実行を指示して、判断１０５の結果がＹＥＳになると、処理１０２で読み込んだＮＣプログラムのシミュレーション処理を実行する（処理１０６）。

また、このシミュレーション処理の実行中は、上述したような画面を表示して、工具の移動をユーザが視認できるようにしている。また、表示範囲の指定を行うことができて、任意の拡大縮小表示も可能である。また、シミュレーション処理実行中に、加工軌跡がモデル形状と干渉する場所が発見された場合、当該干渉はエラーであると認識するとともに、当該干渉場所のプログラムステップ位置と、干渉態様（干渉位置の座標等）をそれぞれ保存する。

そして、シミュレーション処理を実行終了すると、実行中に１つ以上のエラーがあったかどうかを調べて、ある場合には、その旨を表示するとともに、保存した干渉態様の画面を表示する（処理１０７，１０８）。また、処理１０８のエラー強調表示では、干渉態様の場面で干渉している工具形状とモデル形状をそれぞれ強調表示して、ユーザが容易に確認できるようにしている。

このようにして、本実施例では、ＮＣプログラムのシミュレーション処理を行う際に、ユーザが工具の移動経路を確実に把握できるようにするとともに、あらかじめ工具交換情報を用意させることで、シミュレーション処理が途切れずに、ＮＣプログラムの最後まで実行させることができ、ＮＣプログラムの検査作業の効率を大幅に向上させることができる。

なお、工具には、それぞれ加工幅や、移動範囲のオフセット等が定義されており、それらを加味して、加工軌跡を工具が移動する際に工具の刃先や刃先のホルダ周辺が加工形状と干渉するかどうかを検査することで、より現実に近い検査を行うことができる。

また、上述した実施例では、旋盤系の工作機械に適用するＮＣプログラムについて、本発明を適用した場合について説明したが、それ以外の工作機械に適用するＮＣプログラムについても、同様にして本発明を適用することができる。

本発明の一実施例にかかるＮＣプログラム検査装置の一例を示したブロック図。磁気ディスク装置に記憶した情報の一部について説明するための概略図。ＣＲＴ画面表示装置９に表示されるシミュレーション画面の一例を示した概略図。ＣＲＴ画面表示装置９に表示されるシミュレーション画面の他の例を示した概略図。工具交換割付作業画面の一例を示した概略図。ＮＣプログラム検査装置の処理の一例を示したフローチャート。

符号の説明

１ＣＰＵ（中央処理装置）
２ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）
３ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
８磁気ディスク装置

Claims

ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置において、
上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状を固定的に表示することを特徴とするＮＣプログラムチェック装置。
ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置において、
上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定領域内を上記工具形状を移動するときには上記モデル形状を固定した状態にする一方、上記所定領域から上記工具形状が逸脱するときには上記工具形状を固定的に表示することを特徴とするＮＣプログラムチェック装置。
前記ＮＣプログラムに工具交換情報がある場合、前記シミュレーション処理で工具交換を行うように制御する一方、実作業における工具交換作業のシミュレートは、当該工具交換に応じたＮＣプログラムステップにおいて当該工具交換作業に対応した工具交換情報をあらかじめ挿入し、上記シミュレーション処理では、当該工具交換情報の挿入位置で、当該工具交換情報に対応した工具交換を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のＮＣプログラムチェック装置。
ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置の制御方法において、
上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状を固定的に表示することを特徴とするＮＣプログラムチェック装置の制御方法。
ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェック装置の制御方法において、
上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定領域内を上記工具形状を移動するときには上記モデル形状を固定した状態にする一方、上記所定領域から上記工具形状が逸脱するときには上記工具形状を固定的に表示することを特徴とするＮＣプログラムチェック装置の制御方法。
ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェックプログラムにおいて、
上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定箇所に上記工具形状を固定的に表示することを特徴とするＮＣプログラムチェックプログラム。
ＮＣプログラムが加工対象とするモデル形状を表示するとともに、上記ＮＣプログラムに規定された工具パスに沿って、上記ＮＣプログラムで使用される工具形状を移動させるシミュレーション処理を行って、当該シミュレーション処理の状況を表示するＮＣプログラムチェックプログラムにおいて、
上記工具パスに沿って上記工具形状を移動させる際、上記工具形状と上記モデル形状を相対移動させるとともに、上記シミュレーション処理の表示画面の所定領域内を上記工具形状を移動するときには上記モデル形状を固定した状態にする一方、上記所定領域から上記工具形状が逸脱するときには上記工具形状を固定的に表示することを特徴とするＮＣプログラムチェックプログラム。