JP2018180736A

JP2018180736A - 情報処理装置

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Publication number: JP2018180736A
Application number: JP2017076203A
Authority: JP
Inventors: 真明進藤; Masaaki Shindo
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: DE102018002733A1; CN108693837A; JP6705768B2; CN108693837B; US10656621B2; US20180292807A1

Abstract

【課題】加工プログラムの各ブロックにおけるワークの削り取り量の修正をオペレータが効率良く行うことが可能となる情報処理装置を提供すること。【解決手段】本発明の情報処理装置１は、少なくともワークに係る情報を記憶する設計データ記憶部２１０と、工具とワークとの位置関係を仮想空間上で再現するシミュレーション処理を実行するシミュレーション部１００と、加工プログラム２００に含まれるブロック毎に、該ブロックによるワークの削り取り量を算出する削り取り量算出部１１０と、加工プログラム表示欄において、加工プログラム２００に含まれるブロックを、当該ブロックによるワークの削り取り量に応じた異なる表示態様で表示する表示部１３０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、情報処理装置に関し、特にワークを加工する際の削り取り量を表示する情報処理装置に関する。

工作機械において、実加工せずに加工結果を得る方法として、加工シミュレーションがある。加工シミュレーションは、加工プログラムを実加工と同様に解析し、ワークと工具の位置関係を仮想空間上で再現することで、ワークの加工結果や、工具やワークの干渉状態を再現することを可能としており、これにより加工プログラムの問題点を検出できる。

ここで、加工プログラムにおける切削加工では、工具によるワークの削り取り量が大きければ大きいほど、工具の切削負荷が大きくなると考えられる。工具の切削負荷が大きければ、工具寿命の低下や、ひいては工具折損につながるため、切削負荷の高い切削加工は避けるべきである。

切削加工におけるワークの削り取り量に係る従来技術として、例えば特許文献１には、切削加工装置のＮＣプログラム（加工プログラム）を解析して、該ＮＣプログラムによるワークの総切削量（ワークの削り取り量）の推定値を表示する技術が開示されている。

特開２００１−０５１７０５号公報

しかしながら、特許文献１に開示される従来技術では、オペレータは加工プログラムにより実行される加工におけるワークの総削り取り量は把握できるものの、加工プログラムの各ブロックにおけるワークの削り取り量を把握することができないため、加工プログラムのいずれのブロックを修正する必要があるのかを把握することができないという課題がある。特に、ブロック数が多い加工プログラムについてワークの削り取り量が大きいブロックを修正する作業を行う場合、加工プログラム中にはワークを切削するためのブロック及び該切削に関連するブロックが散在するため、これらブロックの中でもいずれのブロックを修正することで効率よく工具の切削負荷を削減できるのかが一見してわからないという問題がある。

そこで本発明の目的は、加工プログラムの各ブロックにおけるワークの削り取り量の修正をオペレータが効率良く行うことが可能となる情報処理装置を提供することである。

本発明では、加工プログラムのブロックを表示する際に、該ブロックにおけるワークの削り取り量に基づいて配色した表示をすることで、オペレータが修正対象とするブロックを容易に把握できるようにすることで上記課題を解決する。

そして、本発明の一態様は、加工プログラムに基づく工具の動作をシミュレーションする情報処理装置において、少なくともワークに係る情報を記憶する設計データ記憶部２１０と、前記ワークに係る情報と、前記加工プログラムとに基づいて前記工具と前記ワークとの位置関係を仮想空間上で再現するシミュレーション処理を実行するシミュレーション部と、前記シミュレーション処理の結果に基づいて、前記加工プログラムに含まれるブロック毎に、該ブロックによるワークの削り取り量を算出する削り取り量算出部と、加工プログラム表示欄において、前記加工プログラムに含まれるブロックを、当該ブロックによるワークの削り取り量に応じた異なる表示態様で表示する表示部と、を備える情報処理装置である。

本発明により、シミュレーション処理により削り取り量を測定し、測定した削り取り量に基づく表示をすることで、加工プログラムにおける切り込み過ぎを検知し易くなり、オペレータの労力を軽減することができる。

本発明の一実施形態による情報処理装置の要部を示す概略的なハードウェア構成図である。本発明の一実施形態による情報処理装置の概略的な機能ブロック図である。削り取り要因ブロックについて説明する図である。本発明の一実施形態によるワークの削り取り量に基づく加工プログラムの表示例である。本発明のワークの削り取り量に基づく加工プログラム表示の変形例である。

以下に本発明を実現するための情報処理装置の構成例を示す。ただし、本発明の情報処理装置の構成は下記の例に限定されるものではなく、本発明の目的を実現可能なものであれば、どのような構成を採用しても良い。

図１は、本発明の一実施形態による情報処理装置の要部を示すハードウェア構成図である。情報処理装置１は、シミュレーション機能を備えたＰＣや数値制御装置、加工プログラム編集装置などとして構成することができる。

情報処理装置１はＣＰＵ１０を中心に構成されている。ＣＰＵ１０はＲＯＭ１１に格納されたシステム・プログラムに従って情報処理装置１全体を制御する。このＲＯＭ１１にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用される。

ＲＡＭ１２にはＤＲＡＭ等が使用され、一時的な計算データ、表示データ、入出力信号等が格納される。不揮発性メモリ１３には図示されていないバッテリによってバックアップされたＣＭＯＳやＳＲＡＭ、またはＨＤＤなどの記憶装置が使用され、電源切断後も保持すべきパラメータ、加工プログラム等が記憶される。

ユーザインタフェース部１８は、データ及び図形の表示、データ入力、情報処理装置１の運用に使用される。グラフィック制御回路１９は数値データ及び図形データ等のデジタル信号を表示用のラスタ信号に変換し、表示装置２０に送り、表示装置２０はこれらの数値及び図形を表示する。表示装置２０には主に液晶表示装置が使用される。

入力装置２１は数値キー、シンボリックキー、文字キー及び機能キーを備えたキーボードや、マウスなどのポインティングデバイスから構成され、加工プログラムの作成、編集及び情報処理装置１の操作に使用される。
タッチパネル２２は、オペレータによるタッチやドラッグなどの操作を検知する機能を備える。タッチパネル２２は表示装置２０の画面上に重畳して配置され、オペレータが表示装置２０の画面上に表示されたソフトウェアキーやソフトウェアボタン、ソフトウェアスイッチに対して行った操作をタッチパネル２２により検知することができる。タッチパネル２２は、情報処理装置１に必須の構成ではなく、必要に応じて設ければ良い。なお、タッチパネル２２と表示装置２０とを併せて１つの装置として構成しても良い。

図２は、削り取り量に基づく加工プログラム表示機能を実現するためのシステム・プログラムを図１で示した情報処理装置１に実装した場合の、本発明の一実施形態による情報処理装置の概略的な機能ブロック図である。図２に示した各機能ブロックは、図１に示した情報処理装置１が備えるＣＰＵ１０が、システム・プログラムを実行して情報処理装置１の各部の動作を制御することにより実現される。本実施形態の情報処理装置１は、シミュレーション部１００、削り取り量算出部１１０、削り取り要因ブロック特定部１２０、表示部１３０を備え、また、ＣＡＤ／ＣＡＭ（図示せず）などから出力された設計データを記憶するための領域である設計データ記憶部２１０が不揮発性メモリ１３上に設けられている。

シミュレーション部１００は、不揮発性メモリ１３から加工プログラム２００に含まれる指令ブロックを逐次読み出して、読み出した指令ブロックを解析し、ワークと工具の位置関係を仮想空間上で再現するシミュレーション処理を実行する。シミュレーション部１００は、シミュレーションを実行する際に設計データ記憶部２１０に記憶された設計データからワークに係る情報（ワークの形状など）を読み出してシミュレーション処理に利用する。シミュレーション部１００が実行するシミュレーション処理については、従来技術により公知となっているので、本明細書ではその詳細については省略する。

削り取り量算出部１１０は、シミュレーション部１００が実行したシミュレーション処理の結果に基づいて、加工プログラム２００のブロック毎に、当該ブロックで削り取られるワークの削り取り量を算出する。削り取り量算出部１１０は、当該ブロックの実行開始前のワークの形状と、当該ブロックを実行することで工具が移動する経路のワークと干渉する部分とに基づいて、当該ブロックを実行することにより削り取られるワークの削り取り量を算出する。削り取り量算出部１１０は、更に加工プログラム２００の各ブロックが実行されている際の単位時間毎に削り取り量を算出するようにしても良い。

削り取り要因ブロック特定部１２０は、加工プログラムの各ブロックに対して削り取り量が発生する要因となるブロックを特定する。削り取り要因ブロック特定部１２０は、例えば、図３に示すように、加工プログラム２００及びシミュレーション部１００により実行されたシミュレーション処理の結果に基づいて、ワークの削り取りが発生したブロック（図３ではＮ１０１）における工具の移動方向の軸に対して、当該軸とは異なる軸方向に移動する直近のブロック（図３ではＮ１００）を削り取り量が発生する要因となるブロックとして特定しても良い。また、削り取り要因ブロック特定部１２０は、例えばシミュレーション処理の結果に基づいて削り取り量が発生するブロックにおける切り込みの深さ方向（図３ではＸ軸方向）の軸を特定し、当該軸方向に移動する直近のブロック（図３ではＮ１００）を削り取り量が発生する要因となるブロックとしても良い。

表示部１３０は、シミュレーション部１００が実行したシミュレーション処理の結果と、削り取り量算出部１１０が算出したブロック毎のワークの削り取り量とに基づいて、画面上に表示する表示データを作成してユーザインタフェース部１８の表示装置２０に表示する。また、表示部１３０は、ユーザインタフェース部１８におけるオペレータの画面表示切り替え操作や検索操作などに応じて画面上の表示を変更する。

図４は、表示部１３０が作成する表示データに基づいてユーザインタフェース部１８が表示装置２０に加工シミュレーション画面を表示する画面表示例である。図４に例示する加工シミュレーション画面には、シミュレーション部１００が実行したシミュレーション処理の結果を表示するシミュレーション結果表示欄と、加工プログラム２００を表示する加工プログラム表示欄が設けられている。図４に例示する加工シミュレーション画面では、加工プログラム２００の最初のブロックから順に実行した場合の工具の動きと工具経路を逐次表示することができるようになっており、所定時間が経過する毎に１ブロックずつ実行を進めながら表示したり、画面上のソフトウェアボタン（図３では「シングル」ボタン）を選択する度に１ブロックずつ実行を進めながら表示したりすることができる。

シミュレーション結果表示欄には、シミュレーション部１００が仮想空間上に配置したワークと工具、及び該工具の加工プログラムにより指令された工具経路が表示される。

加工プログラム表示欄には、シミュレーション処理の対象となった加工プログラム２００が表示される。加工プログラム表示欄に表示された加工プログラム２００は、現在実行中のブロックが把握できるように表示される（図４では点線枠に囲まれたブロックが現在実行中のブロックを示している）。また、図４では図示していないが、加工プログラム表示欄には、加工プログラム表示欄に表示される加工プログラム２００の各ブロックが、当該ブロックによるワークの削り取り量に応じて表示態様を変更して表示される。例えば、あらかじめいくつかの閾値を定めておき、ワークの削り取り量が０〜閾値Ｓ₁以下である場合には白色、ワークの削り取り量が閾値Ｓ₁より大きく閾値Ｓ₂以下である場合には黄色、ワークの削り取り量が閾値Ｓ₂より大きい場合には赤色でブロックを表示するようにしても良い。また、例えば、各ブロックのワークの削り取り量の統計を取り、全体のワークの削り取り量の合計値（総削り取り量）に対する当該ブロックのワークの削り取り量の割合に応じて表示態様を変更するようにしても良い。

上記表示例によれば、オペレータは加工プログラム表示欄に表示された加工プログラム２００を見るだけで各ブロックにおけるワークの削り取り量の概要や傾向を把握できるため、ワークの削り取り量を改善するべきブロックを加工プログラム２００の中から容易に特定することができる。

本実施形態の情報処理装置の変形例として、加工プログラム表示欄に表示される加工プログラム２００の各ブロックを、当該ブロックによるワークの単位時間当たりの削り取り量の最大値に応じて表示態様を変更して表示するようにしても良い。例えば、あらかじめいくつかの閾値を定めておき、ワークの単位時間当たりの削り取り量の最大値が０〜閾値Ｓｔ₁以下である場合には白色、ワークの単位時間当たりの削り取り量の最大値が閾値Ｓｔ₁より大きく閾値Ｓｔ₂以下である場合には黄色、ワークの単位時間当たりの削り取り量の最大値が閾値Ｓｔ₂より大きい場合には赤色でブロックを表示するようにしても良い。

上記表示例によれば、オペレータは加工プログラム表示欄に表示された加工プログラム２００を見るだけで各ブロックにおけるワークの単位時間当たりの削り取り量の最大値の概要や傾向を把握できるため、ワークの削り取り量を改善するべきブロックを加工プログラム２００の中から容易に特定することができる。

本実施形態の情報処理装置の他の変形例として、図５に例示するように、加工プログラム表示欄に表示される加工プログラム２００の選択されたブロックについて、当該ブロックによるワークの削り取りの要因となる削り取り要因ブロックを識別可能に表示するようにしても良い。削り取り要因ブロックは当該ブロック全体を識別可能に表示しても良いし、当該ブロックの内で削り取りの要因となる軸の移動を指令する部分のみを識別可能に表示しても良い。

上記変形例によれば、オペレータは加工プログラム表示欄に表示された加工プログラム２００の選択ブロックについて、当該選択ブロックの削り取り量を変更するためにいずれのブロックを編集すればよいのかを容易に把握することができる。

本実施形態の情報処理装置の他の変形例として、オペレータが所定の操作（例えば、図４，５の表示例では右に表示されるジャンプボタンを選択する操作）を行うことにより、加工プログラム表示欄に表示される加工プログラム２００の各ブロックの内で最もワークの削り取り量が多いブロックを選択表示することができるようにしても良い。また、オペレータが所定の操作を連続して行う度に、加工プログラム表示欄に表示される加工プログラム２００の各ブロックの内でワークの削り取り量が多いブロックから順に選択表示されるようにしても良い。

上記変形例によれば、オペレータは所定の操作を行うことにより加工プログラム２００に含まれる各ブロックの内でワークの削り取り量が多いブロックを把握して編集することができるようになる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。

１情報処理装置
１０ＣＰＵ
１１ＲＯＭ
１２ＲＡＭ
１３不揮発性メモリ
１８ユーザインタフェース部
１９グラフィック制御回路
２０表示装置
２１入力装置
２２タッチパネル
１００シミュレーション部
１１０削り取り量算出部
１２０削り取り要因ブロック特定部
１３０表示部
２００加工プログラム
２１０設計データ記憶部

Claims

加工プログラムに基づく工具の動作をシミュレーションする情報処理装置において、
少なくともワークに係る情報を記憶する設計データ記憶部２１０と、
前記ワークに係る情報と、前記加工プログラムとに基づいて前記工具と前記ワークとの位置関係を仮想空間上で再現するシミュレーション処理を実行するシミュレーション部と、
前記シミュレーション処理の結果に基づいて、前記加工プログラムに含まれるブロック毎に、該ブロックによるワークの削り取り量を算出する削り取り量算出部と、
加工プログラム表示欄において、前記加工プログラムに含まれるブロックを、当該ブロックによるワークの削り取り量に応じた異なる表示態様で表示する表示部と、
を備える情報処理装置。
前記表示部は、前記加工プログラムに含まれるブロックを、当該ブロックによるワークの単位時間当たりの削り取り量の最大値に応じた異なる表示態様で表示する、
請求項１に記載の情報処理装置。
前記加工プログラムと、前記シミュレーション処理の結果とに基づいて、前記加工プログラムに含まれるブロック毎に、当該ブロックにおけるワークの削り取りの要因となるブロックを前記加工プログラムのブロックの中から特定する削り取り要因ブロック特定部を更に備え、
前記表示部は、前記加工プログラムを表示する際に、該加工プログラムに含まれるブロックによるワークの削り取りの要因となるブロックを、他のブロックと識別可能な表示態様で表示する、
請求項１または２に記載の情報処理装置。
前記表示部は、オペレータの操作に基づいて前記加工プログラムに含まれるブロックの内で最もワークの削り取り量が多いブロックを選択表示する、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の情報処理装置。