JP2006344041A - 工具軌跡描画方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画するときの描画図形の表示を迅速に行う工具軌跡描画方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 描画情報演算部１５は、ＮＣ装置３の補間部７で演算した各送り軸の移動指令値を受けて、工具軌跡を画面上の位置に表示する描画情報を演算し、描画情報を表示部１７に送出する。描画情報演算部１５で演算した描画情報は記憶部１９に記憶される。描画情報の描画形態の変更指示があった場合は、複雑な補間演算を再び行うことなく、描画情報演算部１５は記憶されている当該描画情報を読出して変更演算を行い、その変更した描画情報を表示部１７に送出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、数値制御装置における加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画する工具軌跡描画方法及びその装置に関する。本願においては、マシニングセンタ、旋盤等のＮＣ工作機械の工具がワークに対して相対移動する加工経路を工具軌跡と言い、ワイヤ放電加工機のワイヤ電極の輪郭移動経路も含む。

数値制御加工用の加工プログラムをチェックする方法として、プログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画し、その描画図形を見て加工プログラムに誤りがあるか否かを確認する方法は従来から行われている。この工具軌跡のシミュレーション描画は、工作機械の可動部を移動させることなく、シミュレーションの描画速度で加工プログラムを演算処理して工具軌跡を表示装置の画面上に描画するものである。
数値制御装置において、加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画する方法は、特許文献１に開示されている。その方法は、円弧部分の描画においても描画点がスキップされずに正しく描画するために、予め円弧描画時の最大速度を設定して、円弧部分のシミュレーションの描画速度をその最大速度にクランプしてシミュレーション描画を行うものである。

特開平６−５１８２２号公報

数値制御装置において、加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画するためには、加工プログラム及び他の入力情報を読取り解釈し、位置指令の補間演算、種々の補正演算及び工具軌跡の描画演算を行わなければならない。そのために工具軌跡の描画図形を画面上に全て表示するのに時間がかかっていた。従来のシミュレーション描画の方法は、表示した描画図形の描画形態を少し変更して再表示したい場合であっても、前述の種々の演算処理を再び行うので、変更した描画図形を画面上に全て表示するのにやはり時間がかかっていた。
本発明は、従来技術の問題を解決することを課題としており、本発明の目的は、数値制御装置における加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして演算した描画情報を記憶部に記憶し、描画形態を変更するときは当該描画情報を読出して変更演算し、変更した描画図形を画面上に迅速に表示する工具軌跡描画方法及びその装置を提供することである。

前述の目的を達成するために、本発明によれば、数値制御装置における加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画する工具軌跡描画方法であって、次の各工程を含むもの。（ａ）前記加工プログラム及び他の入力情報を読取り解釈し、プログラムされた位置指令からシミュレーションの描画速度で各送り軸の移動指令値を演算する工程（ｂ）前記各送り軸の移動指令値を受けて、プログラムされた工具軌跡を表示装置の画面上の位置に表示する描画情報を演算し、その描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する工程（ｃ）前記演算した描画情報を加工プログラムに対応させて記憶部に記憶する工程（ｄ）前記記憶した描画情報を再表示する場合は、当該描画情報を読出して画面上に描画図形を表示し、前記記憶した描画情報の描画形態を変更して表示する場合は、当該描画情報を読出して変更演算し、その変更した描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する工程、が提供される。
各送り軸の移動指令値から工具軌跡の描画情報を演算し、表示装置の画面上の特定位置に描画図形を表示する。そして、その演算した描画情報は記憶部に記憶され、次に、その描画情報の描画形態を変更するときは、補間演算等の複雑な演算処理をすることなく、記憶した描画情報を読出して変更演算して、変更した描画図形を表示する。

また、本発明によれば、数値制御装置における加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画する工具軌跡描画装置において、前記加工プログラム及び他の入力情報を読取り解釈し、プログラムされた位置指令からシミュレーションの描画速度で各送り軸の移動指令値を演算する数値制御装置と、前記各送り軸の移動指令値を受けて、プログラムされた工具軌跡を表示装置の画面上の位置に表示する描画情報を演算する描画情報演算部と、前記描画情報演算部で演算した描画情報を受けて、その描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する表示部と、前記描画情報演算部で演算した描画情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶した描画情報の描画形態を変更するときに、その変更指示情報を前記描画情報演算部に入力可能な入力部と、を具備し、前記描画情報演算部は、前記記憶した描画情報の描画形態の変更指示があった場合、前記記憶した描画情報を読出して変更演算し、その変更した描画情報を表示部に送出する工具軌跡描画装置が提供される。
ＮＣ装置の内部又は外部に、各送り軸の移動指令値から工具軌跡の描画情報を演算する描画情報演算部と、演算した描画情報を記憶する記憶部と、再表示の指示情報が入力できる入力部とを設け、描画情報演算部は、記憶した描画情報を読出して再表示したり、記憶した描画情報を変更して表示するときは、記憶した描画情報を読出して変更演算し、変更した描画図形を表示する。

本発明によれば、演算した描画情報を記憶部に記憶し、必要に応じて読出して再表示したり、又は、描画情報の描画形態を変更処理して表示する場合は、その都度補間演算等の複雑な演算処理をすることなく、工具軌跡の描画図形全体の表示が迅速に行える。記憶部には加工プログラムに対応した描画情報が記憶され、入力部から必要な描画情報の指定や描画形態の変更指示情報が入力されるので、簡単な操作で工具軌跡の描画図形を再表示したり、描画図形を変更して表示することができ、工具軌跡のシミュレーション描画が能率良く行える。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。先ず、本発明による工具軌跡描画装置を図１を参照して説明する。工具軌跡描画装置は、ＮＣ装置３の内部に設けられた処理機能であり、工具軌跡をシミュレーション描画するシステムプログラムは、ＮＣ装置３内に予め適宜書き込まれている。工具軌跡描画装置は、描画情報演算部１５、表示部１７、記憶部１９及び入力部２１を具備している。ＮＣ装置３への入力情報１は、加工プログラム及び他の入力情報であり、他の入力情報は、ワークオフセット量、工具径オフセット量、ワイヤ電極径オフセット量等で、一般に機械パラメータとして入力される。読取解釈部５は、入力情報１を読取り解釈し、プログラムされた位置指令を補間部７に送出する。補間部７は、位置指令から設定された単位時間当たりの各送り軸の移動量を演算する。すなわち、補間周期毎の各送り軸の移動指令値を演算し送出する。一般に補間周期は１ないし８msecである。実際の加工のときは、補間部７は、工作機械１１の移動速度が指令された送り速度になるように、補間周期毎の各送り軸の移動パルス数を演算しサーボ部９に送出する。サーボ部９は、各送り軸の移動パルス数を受けて工作機械１１の各送り軸を駆動する。

工具軌跡をシミュレーションして描画するときは、サーボ部９を駆動させずに、補間部７は、予め設定されたシミュレーションの描画速度で前述と同様の補間演算を行う。すなわち、機械の送り速度に関係なく、設定された描画速度で補間周期毎の各送り軸の移動指令値を演算し描画情報演算部１５に送出する。描画情報演算部１５は、各送り軸の移動指令値を受けて、工具軌跡を表示装置の画面上の位置に表示する描画情報を演算し、表示部１７に送出する。描画情報は画面上の適宜の位置に適宜の大きさで描画されるように演算される。表示部１７は描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する。ここまでのＮＣ装置３、描画情報演算部１５及び表示部１７は周知の装置であるので詳細な説明は省略する。

本発明の装置には記憶部１９が設けられており、描画情報演算部１５で演算された描画情報は記憶部１９に記憶される。加工プログラムに対応させて必要に応じて読出せるように記憶されている。一度演算した描画情報に対して、描画形態を変更して表示したい場合は、入力部２１から描画形態を変更するための変更指示情報を描画情報演算部１５に入力し、描画情報演算部１５は、記憶部１９から当該描画情報を読出して、その描画情報を利用して変更演算を行う。ここで言う描画形態の変更とは、一度描画した描画図形を見て、図形を拡大する、図形の位置を回転させる、描画の範囲を変更する、又は描画の線種を変更する等の描画の状態を変更することを言う。本発明の装置では、描画図形の描画形態を変更する場合は、複雑な補間演算を再び行うことなく、記憶されている当該描画情報を読出して変更演算を行い、その変更した描画図形を表示する。そのため処理時間が短く、描画図形が迅速に表示できる。図１に示す描画情報演算部１５は、ＮＣ装置３の外に書いてあるが、機能をわかり易く説明するために記載したものであり、実際にはＮＣ装置３の内部に組込まれた処理機能である。また、記憶部１９もＮＣ装置３の外部に独立して記載してあるが、ＮＣ装置３内に設けられた記憶装置を用いてもよい。

次に、本発明による工具軌跡描画方法を図２を参照して説明する。加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画するシミュレーション描画指令が入力されると、ステップＳ１で、加工プログラム及び他の入力情報が入力、又はメモリから読込まれる。ステップＳ２で、ＮＣ装置３の読取解釈部５は入力された加工プログラム及び他の入力情報を読取り解釈する。ステップＳ３で、補間部７は読取られた位置指令を補間演算し、各送り軸の移動指令値を送出する。ステップＳ４で、描画情報演算部１５は各送り軸の移動指令値を受けて、プログラムされた工具軌跡を表示装置の画面上の位置に表示する描画情報を演算し、表示部１７に送出する。ステップＳ５で、描画情報演算部１５で演算された描画情報は記憶部１９に記憶される。ステップ６で、描画情報演算部１５で演算された描画情報は、描画形態の変更指示がなく予め設定されている標準の描画形態で描画する場合は、そのまま表示部１７に送出される。ステップＳ７で、表示部１７は描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する。ステップＳ６で、描画形態を変更する場合は、入力部２１から変更指示情報を描画情報演算部１５に入力する。ステップＳ６で、描画形態の変更指示があった場合は、描画情報演算部１５は、記憶部１９に記憶されている当該描画情報を読出して、その描画情報に変更演算を行い、変更された描画情報を表示部１７に送出する。表示部１７は変更された描画図形を表示する。

図３を参照して、従来の工具軌跡描画方法を説明する。図３におけるステップＳ１からＳ４及びＳ６、Ｓ７は、図２で説明したステップの説明と同一であるので詳細な説明は省略する。図３には図２に記載のステップＳ５が無く、すなわち、従来の方法は、工具軌跡の描画情報を記憶部に記憶するステップＳ５が無い。ステップＳ６で描画形態の変更指示があった場合、すなわち、入力部２１から描画形態の変更情報が入力された場合、ステップＳ１でＮＣ装置３への入力情報の一つとして描画形態の変更指示情報が入力される。そして、ＮＣ装置３は再びステップＳ２からＳ４の処理を行う。従来の方法は、描画図形の描画形態を変更する毎に複雑な補間演算を行うので、演算処理に時間がかかり工具軌跡の描画図形全体を表示するまでに時間がかかっていた。

本発明による工具軌跡描画装置の実施の形態を示すブロック図である。 本発明による工具軌跡描画方法のステップを示すフローチャートである。 従来の工具軌跡描画方法のステップを示すフローチャートである。

符号の説明

３ ＮＣ装置
１５ 描画情報演算部
１７ 表示部
１９ 記憶部
２１ 入力部

Claims (2)

1. 数値制御装置における加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画する工具軌跡描画方法であって、次の各工程を含むもの。
   （ａ）前記加工プログラム及び他の入力情報を読取り解釈し、プログラムされた位置指令からシミュレーションの描画速度で各送り軸の移動指令値を演算する工程
   （ｂ）前記各送り軸の移動指令値を受けて、プログラムされた工具軌跡を表示装置の画面上の位置に表示する描画情報を演算し、その描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する工程
   （ｃ）前記演算した描画情報を加工プログラムに対応させて記憶部に記憶する工程
   （ｄ）前記記憶した描画情報を再表示する場合は、当該描画情報を読出して画面上に描画図形を表示し、前記記憶した描画情報の描画形態を変更して表示する場合は、当該描画情報を読出して変更演算し、その変更した描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する工程
2. 数値制御装置における加工プログラムでプログラムされた工具軌跡をシミュレーションして描画する工具軌跡描画装置において、
   前記加工プログラム及び他の入力情報を読取り解釈し、プログラムされた位置指令からシミュレーションの描画速度で各送り軸の移動指令値を演算する数値制御装置と、
   前記各送り軸の移動指令値を受けて、プログラムされた工具軌跡を表示装置の画面上の位置に表示する描画情報を演算する描画情報演算部と、
   前記描画情報演算部で演算した描画情報を受けて、その描画情報を連続して画面上に描画図形を表示する表示部と、
   前記描画情報演算部で演算した描画情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶した描画情報の描画形態を変更するときに、その変更指示情報を前記描画情報演算部に入力可能な入力部と、
   を具備し、前記描画情報演算部は、前記記憶した描画情報の描画形態の変更指示があった場合、前記記憶した描画情報を読出して変更演算し、その変更した描画情報を表示部に送出することを特徴とした工具軌跡描画装置。

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