JP2777711B2 - プログラム先解析方法 - Google Patents

プログラム先解析方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 交点演算方式の工具径補正を実行する時に、ワークに
工具の切り込み過ぎ(一般に加工プログラムを作成する
者は、加工に使用される工具の大きさを考慮することな
く選択された平面内におけるワークから削り出されるべ
き最終形状をプログラムし、NC装置はプログラムされた
形状から使用する工具の径を考慮した工具径補正を行っ
て工具経路を求めその工具経路に従って工具が移動され
る。ところが、工具径補正中に、選択された平面に垂直
な軸方向への移動指令や、移動指令とは、無縁なMコー
ドがある場合、NC装置が工具径補正により求めた工具経
路が適切でない場合が生じ削るべきでない部分が削られ
てしまう「工具の切り込み過ぎ」と呼ばれる現象が生じ
る。このことから、従来は、加工プログラムにおいて、
選択された平面に垂直な軸方向への移動指令等が含まれ
ないように配慮したり、そのような指令を挿入する位置
に相当の神経を使う必要があった。)が生じない様に工
具径路を算出する方法に係わり、特に自在なプログラミ
ングに寄与するものである。 (従来技術) 従来から交点演算方式の工具径補正においては第4図
に示すようにプログラム通路41から工具オフセット通路
42を求めるために、指令ブロックと指令ブロックの間の
コーナーオフセットベクトル43を求める事が必要にな
り、プログラムの先解析を行なっている。先解析を行う
に当っては工具のワークへの切り込み過ぎを防ぐ為に3
ブロックの先解析を行いこれによりコーナーオフセット
ベクトル間の干渉チェックを行なっている。第5図はコ
ーナオフセットベクトルAとBによって作られるNブロ
ックの移動方向がプログラム本来の移動方向と逆なので
コーナオフセットベクトルAとBが干渉していると見な
される例を示す。また第6図に示すような指令ブロック
と指令ブロックの間に選択された平面上の移動指令がな
いブロックがある場合には先解析用第1バッファと第3
バッファの内容により次に移動すべき場所を算出してい
る。第7図に従来の工具径補正中のブロックデータの流
れを示す。同図によるとNC装置は第1,第2,第3の3つの
先解析用バッファを有しており、選択された平面上の軸
移動指令の有り無しに係わらず、指令ブロックは3つの
先解析用バッファを通過することになり、この3つのバ
ッファに格納されたブロックデータから、3ブロック間
それぞれのコーナオフセットベクトルが計算される。 (従来技術の問題点) 従来の方法によると、選択された平面(空間上の点を
定義するには3次元座標、すなわち互いに直行する直線
座標軸のX軸座標、Y軸座標、Z軸座標の3座標軸上の
位置(X,Y,Z)により一意に定義される。そして、この
3つの直行座標軸を組み合わせた平面は3種類あり、組
み合わせる座標系の名前から各々X−Y平面、Z−X平
面、Y−Z平面と名付けられる。 一般的に数値制御装置付きの工作機構においては、た
とえば円弧補間を行うのにどの平面上で円弧を描くのか
を前もって定義する必要があり、その定義する事を「平
面を選択する」といい、その結果「選択された平面」が
決まる。以下では、一例として選択された平面がX−Y
平面である場合を取り上げている。よって、例えばZ軸
指令だけのブロックは「選択された平面上の軸移動指令
を含まない指令」とみなせる。)上の軸移動指令を含む
ブロックと次の選択された平面上の軸移動指令を含むブ
ロックとの間に軸移動指令を含まないブロックが1つだ
け存在する場合には先解析バッファが3個あるのでコー
ナオフセットベクトルを算出できワークへの切り込み過
ぎを防ぐ事が出来る。しかしなが第8図に示すように選
択された平面上の軸移動指令を含まないブロックが2個
以上連続して存在する場合(第8の例ではではNO110とN
O111のブロック)には正常なコーナオフセットベクトル
を算出できずワークへの切り込み過ぎを起こす可能性が
生じる。すなわち、選択された平面内の軸移動指令ブロ
ックN0100とNO120が連続しているとは見倣なされない
為、ブロックN0100とNO120で算出されるべきコーナオフ
セットベクトルが算出されずブロックN0100の最終点ま
で工具が移動し、斜線で示した部分の切り込み過ぎを生
じ、ブロックNO120は工具半径分オフセットされていな
い位置から始まる結果となる。また第9図に示すように
選択された平面上の軸移動指令を含むブロックと含まな
いブロックが交互にあらわれる場合図のブロックN0100
からブロックN0140までにおいては、先解析用バッファ
は3つしかないため、選択された平面上の軸移動指令が
あるブロックは先解析用バッファ内には最大2つしか存
在することができず、ブロックNO100とブロックNO120と
の間のコーナーオフセットベクトル並びにブロックNO12
0とブロックNO140との間のコーナーオフセットベクトル
は算出できるが、コーナオフセットベクトル間の干渉チ
ェックには2箇所のコーナーオフセットベクトルが必要
なため、ブロックNO100とブロックNO120並びにブロック
NO140の3つブロックの関係で生じる干渉チェックを行
うことができない、等の問題があった。なお干渉とは二
つのコーナーオフセットベクトルが互いに交差すること
をいい、干渉が生じると例えば第9図の場合斜線で示し
た部分が削り取られる結果となる。 (発明の目的) 本発明は上述の事情からなされたものであり、本発明
の目的は工具径補正中、指令プログラム途中に選択され
た平面上の軸移動指令を含まないブロックが2個以上連
続して指令される場合や、選択された平面上の軸移動指
令を含むブロックと含まないブロックが交互に指令され
る場合においても正常にコーナオフセットベクトルを算
出しワークへの切り込み過ぎを防ぐ事にある。 (発明の概要) NCシステムにおいて工具径補正の為にパートプログラ
ムを解析するに際し、本発明のプログラム先解析方法は
選択された平面上の軸移動指令を含むブロックを保持す
る第1先解析バッファ群と、前記第1先解析ブロック群
に保持した選択された平面上の軸移動を含むブロックの
間にある選択された平面上の軸移動指令を含まないブロ
ックを保持する第2先解析ブロック群とを設け、 前記第1先解析バッファ群に保持された選択された平面
上の軸移動指令を含むブロックからコーナオフセットベ
クトルを算出しワークへの切り込み過ぎを防ぐ事を特徴
とする。 (発明の実施例) 以下第1図、第2図、第3図を使用して本発明の1実
施例について説明する。第1図は先解析用バッファ構成
とブロックの流れを示す図である。同図において工具径
補正を行うために指令ブロックを保持するバッファが2
系統設けられている。すなわち選択された平面上の軸移
動指令を含んだブロックを保持するための先解析バッフ
ァA1,A2,A3と平面上の軸移動指令を含まないブロックを
保持する先解析バッファB1,B2である。さらにB1,B2はそ
れぞれ平面上の軸移動指令を含まないブロックを複数保
持できる様にB1=(B11,B12,…B1n),B2=(B21,B22…B
2n)であらわされるn個のバッファから構成されてい
る。nは平面上の軸移動指令を含んだブロックと次の軸
移動指令を含んだブロックとの間に存在する平面上の軸
移動指令を含まないブロックの予想される最大数とす
る。選択された平面上の軸移動指令を含むブロックのみ
を順次取り出して保持する場合コーナオフセットベクト
ルを求めるには2個のバッファがあればよくコーナオフ
セットベクトルの干渉チェックを行うには3個のバッフ
ァがあれば良い。従って選択された平面上の軸移動指令
を含んだブロックを保持する為の先解析バッファは3個
あれば十分である。選択された平面上の軸移動指令を含
むブロックを保持するバッファと軸移動指令を含まない
ブロックを保持するバッファとを分けた理由は、コーナ
オフセットベクトルを計算するためには選択された平面
上の軸移動指令を含まない指令ブロックは必要がない
事、また従来技術の拡張で先解析バッファを3個以上に
した場合は常にバッファの数だけの先解析を行う事が必
要になり、解析時間とデータエリア内の転送時間が問題
となるからである。 以下第1図に示す工具径補正を含んだパートプログラ
ムである指令プログラムPを処理する手順を説明する。 まず指令プログラムPをパートプログラム記憶域11
(他にプログラム入力媒体なら、テープリーダなどでも
かまわない)から1ブロックずつ読み出してそのブロッ
ク内に選択された平面上の軸移動指令があるかどうかを
調べあれば先解析バッファA1へ入れ、工具径補正を行な
う為の解析処理を行ない、なければ先解析バッファB1
入れ工具径補正以外の解析処理を行なう。1ブロックの
データがA1へ入ったならバッファA1からバッファA2にデ
ータを移し、ブロックデータがB1へ入ったならばB1の中
のバッファの間で、例えばバッファB1nからバッファB
1n+1へデータを移す。このようにしてA系統のバッファ
へ入ったブロックデータはAn→An+1のように先のバッ
ファへデータを移し、B系統のバッファへ入ったブロッ
クのデータはB1n→B1n+1のように同レベルのバッファ内
でデータを移す。またA系統のバッファ間でデータを転
送する時にはB系統のバッファ間B1,B2でもB11→B21,B
12→B22,・・B1n→B2nのようにデータを転送する。この
ように各先解析バッファへブロックデータを蓄え、A系
統のバッファ内のデータにより、コーナオフセットベク
トルの算出ならびにコーナオフセットベクトル間の干渉
チェックを行いワークへの切り込み過ぎを監視しながら
ログラムを実行してゆく。なおプログラムの実行バッフ
ァ12ではA,B両系統のバッファに入ったブロックは、プ
ログラムで指令された順序で実行されるようにコントロ
ールされている。第2図に第1図に示す指令プログラム
Pを本発明のプログラム先解析法を使用して実行する場
合のプログラム通路と工具オフセット通路を示し、第3
図に従来の解析法で指令プログラムPを実行する場合の
プログラム通路と工具オフセット通路を示す。第2図,
第3図において、ブロックNO0100,NO0140,NO0180は選択
された平面内の軸移動指令であり、ブロックN0110,NO01
20,NO0130並びにブロックN0150,NO0160,NO0170選択され
た平面内の軸移動指令を含まないブロックである。従来
の解析法による第3図では、ブロックNO0100と、ブロッ
クNO0140との間に選択された平面内の軸移動指令を含ま
ないブロックN0110,NO0120,NO0130が、またブロックNO0
140とブロックNO0180との間に選択された平面内の軸移
動指令を含まないブロックN0150,NO0160,NO0170がある
ためにブロックNO0100とブロックNO0140で並びにブロッ
クNO0140とブロックNO180で作られるべきコーナーオフ
セットベクトルが算出されない為ブロックNO0100の終点
とブロックNO0140の終点で「工具の切り込み過ぎ」を生
じていることを示している。本発明の解析法による第2
図ではブロックNO0100とブロックNO0140との間並びにブ
ロックNO0140とブロックNO0180との間にコーナーオフセ
ットベクトルが算出されるため「工具の切り込み過ぎ」
は生じない。 (発明の効果) 以上で述べたように本発明のプログラム先解析法によ
るとパートプログラムにおいて選択された平面上の軸移
動指令を含むブロックと次の軸移動指令を含むブロック
の間にある選択された平面上の軸移動指令を含まないブ
ロックの数が変化してもコーナオフセットベクトルの算
出並びにコーナオフセットベクトルの干渉チェックを正
常に行う事が出来るので工具の切り込み過ぎを生じない
目的とする加工を正しく行う事が可能になる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明での先解析用バッファ構成と指令プログ
ラムを先解析する時の指令ブロックの流れを示す図であ
る。 第2図は本発明の方法により第1図に示す指令プログラ
ムを処理する状態を示す。 第3図は従来の方法で第1図に示す指令プログラムを処
理する状態を示す。 第4図は交点演算方式の工具径補正におけるプログラム
通路と工具オフセット通路の関係を示す。 第5図はコーナオフセットベクトルの干渉チェックの状
態を示す。 第6図は工具補正中選択された平面上の軸移動指令を含
む指令プログラムの間に選択された平面上の軸移動指令
を含まないブロックが1ブロックある場合の従来の方法
による処理例を示す。 第7図は従来の方法による先解析バッファ構成と先解析
する時の指令ブロックの流れを示す。 第8図は工具径補正中に選択された平面上の軸移動指令
を含まないブロックが2ブロック連続した場合の従来の
方法による処理例を示す。 第9図は工具径補正中に選択された平面上の軸移動指令
があるブロックとないブロックが交互に指令された場合
の従来の方法による処理例を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−214539(JP,A) 特開 昭61−168457(JP,A) 特開 昭60−209808(JP,A) 特開 昭61−114312(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.NCシステムにおいて工具径補正の為にパートプラグ
    ラムを解析するに際し、選択された平面上の軸移動指令
    を含むブロックを保持する第1先解析バッファ群と、前
    記第1先解析バッファ群に保持した選択された平面上の
    軸移動指令を含むブロックの間にある選択された平面上
    の軸移動指令を含まないブロックを保持する第2先解析
    バッファ群とを設け、 前記第1先解析バッファ群に保持された選択された平面
    上の軸移動指令を含むブロックからコーナオフセットベ
    クトルを算出し、ワークへの切り込み過ぎを防ぐ事を特
    徴とするプログラム先解析方法。 2.第1先解析バッファ群が3個のバッファから成る事
    を特徴とする特許請求範囲第1項記載のプログラム先解
    析方法。
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