JP2800592B2 - 加工図形データへの工具配置干渉チェック方法 - Google Patents

加工図形データへの工具配置干渉チェック方法

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JP2800592B2 JP4289505A JP28950592A JP2800592B2 JP 2800592 B2 JP2800592 B2 JP 2800592B2 JP 4289505 A JP4289505 A JP 4289505A JP 28950592 A JP28950592 A JP 28950592A JP 2800592 B2 JP2800592 B2 JP 2800592B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パンチプレス機等の
ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに適用される加工図形データへ
の工具配置干渉チェック方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】パン
チプレス機のＮＣプログラムを自動作成する場合にオペ
レータが入力することが必要な処理として、加工図形に
対して工具配置を定める処理がある。その場合に、次の
ように工具配置の干渉チェックが必要になる。
【０００３】図８（Ａ）は、加工図形における外周閉図
形Ｅに対して、オペレータの入力操作によって線分Ｅａ
にパンチ工具ＴをＣＲＴ画面上で配置した状態を示す。
このように閉図形Ｅの入り込み部分に工具配置を行った
場合、工具Ｔが、その工具Ｔを配置した線分Ｅａと隣接
する線分Ｅｂ，Ｅｃに干渉するか否かを確認する必要が
ある。
【０００４】この干渉確認方法として、前記の工具配置
する線分Ｅａと、隣接する線分Ｅｂ，Ｅｃとを×印で示
すようにポインティングディバイス等で指定し、自動プ
ログラミング装置の干渉チェック手段に確認させる方法
がある。しかし、このように隣接する線分Ｅｂ，Ｅｃを
オペレータが指定する方法では、複雑な図形になるとオ
ペレータの操作に手間がかかり、プログラム作成が煩雑
になるという問題点がある。
【０００５】このため、同図（Ｂ）に示すように、工具
配置する線分Ｅａを指定するだけで、自動的に閉図形Ｅ
を一周してたどり、工具配置する線分Ｅａに隣接する線
分Ｅｂ，Ｅｃを見つけ出して干渉チェックする手段も開
発されている。しかし、ＣＡＤ図形においては、各線分
のデータ並びは作画順となっており、また一般に加工図
形は図示のような単純形状であることは少なく、１本の
外周閉図形Ｅの他に、多数の内抜閉図形が含まれてお
り、工具図形線等も含めると、数千本以上の線分データ
が存在することが多い。そのため、隣接線分Ｅｂ，Ｅｃ
を探し出すには非常に多くの演算過程を必要とし、通常
の処理速度の自動プログラミング装置では、１箇所の干
渉チェックに数十秒程度かかることになる。このため、
上記の自動干渉チェック方法は実用化できない。
【０００６】この発明の目的は、干渉チェックすべき線
の入力指定を必要とせずに、工具配置の線を指定するだ
けで工具の干渉チェックが高速に行える加工図形データ
への工具配置干渉チェック方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明方法を実施例に
対応する図１と共に説明する。この干渉チェック方法
は、前処理として、複数の平面加工図形を構成する任意
の順にデータファイルに記憶されている各線分データか
ら、整列された線分データ配列の干渉線検索ファイルを
作成し（Ｓ５）、このファイルを利用して干渉チェック
（Ｓ７）をする方法である。干渉線検索ファイルは、元
の加工図形データを整理して作成されるものであって、
各線分データが閉図形ごとにまとまり、かつその閉図形
における線分の連続する順序に整列されたものとする。
各線分データには線分の干渉線検索ファイルのファイル
内並び順位のポインタを付加する。また、連続線ファイ
ルを元に、新たにＣＡＤデータファイルを作成する。こ
の新ＣＡＤデータファイルは、全ての線分が独立してお
り、個々の線分は干渉線検索ファイルのレコードに一対
一で対応している。干渉線検索ファイルのファイル内並
び順位のポインタは、新ＣＡＤデータファイルのＣＡＤ
線分の属性データ（例えば画層名）に書込まれる。干渉
チェックは、加工図形の任意の線分を指定してその線分
に工具を配置する過程と、この配置した工具が前記の指
定した線分を含む閉図形を構成する線分のうち、その指
定した線分に前方および後方へ設定本数まで続く各線分
に干渉するかのみを、新ＣＡＤデータファイルにおける
ＣＡＤ線分属性データを使い、前記干渉線検索ファイル
のデータによって調べることにより行う。
【０００８】
【作用】この方法によると、線分データが整列され、か
つ線分の並び順位のポインタが付加されたＣＡＤ線分属
性データを使い、干渉線検索ファイルを利用するため、
工具配置する線分に続く設定本数先までの各線分を簡単
な演算で高速に探し出すことができる。そのため、干渉
チェックが高速に行える。干渉線検索ファイルの作成に
処理時間を要するが、ファイル作成は１回行うだけで、
その加工図形の全ての干渉チェックに使用でき、ファイ
ル作成時間を含めても、干渉チェックの総処理時間が短
くなる。また、干渉線検索ファイルを作成している間
は、オペレータが居る必要がなく、これによってもオペ
レータの負担が軽くなる。
【０００９】
【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図７に基づ
いて説明する。図２は、この工具配置干渉チェック方法
を適用する自動プログラミング装置のハードウェアシス
テム例を示す。この例では、中央処理装置（ＣＰＵ）１
に、固定ディスク装置２、フロッピーディスク装置３を
接続すると共に、グラフィックディスプレイ５、マウス
６、およびグラフィックプリンタ７を接続してある。
【００１０】図３は、この実施例の工具配置チェック方
法を含む工具配置方法を図２のシステムで具現する装置
の概念構成図である。元図形ＣＡＤデータファイル８は
処理対象となる加工図形データであり、連続線化処理手
段１１で連続線ファイル９に前処理される。この連続線
ファイル９を元に、干渉線検索ファイル作成手段１３お
よび新ＣＡＤデータ作成手段１２で、干渉線検索ファイ
ル１４および新ＣＡＤデータファイル１０が各々作成さ
れる。
【００１１】干渉線検索ファイル１４は、概略を説明す
ると、各線分データＤを閉図形ａ，ｂ１，ｂ２ごとにま
とめ、その線分データＤを閉図形における線分の連続す
る順序に整列させると共に、各線分データＤに線分の並
び順位のポインタＲＰを付加したものである。新ＣＡＤ
データファイル１０は、全ての線分が独立しており、個
々の線分は干渉線検索ファイル１４のレコードに一対一
で対応している。干渉線検索ファイル１４のファイル内
並び順位のポインタＲＰは、新ＣＡＤデータファイルの
ＣＡＤ線付の属性データ（例えば画層名）に書込まれ
る。
【００１２】マニュアル工具配置手段１５は、加工図形
に工具配置をオペレータの操作により行う手段であり、
対話処理手段（図示せず）を介して、ディスプレイ５と
マウス６の使用により操作される。工具配置する加工図
形データには新ＣＡＤデータファイル１０のデータが利
用される。工具配置結果のデータは、工具配置ファイル
１８に出力される。マニュアル工具配置手段１５による
処理の工具情報には、各種のパンチ工具のデータおよび
その画面表示用データを記憶した工具マスタファイル１
７が使用される。このマニュアル工具配置手段１５によ
る工具配置決定過程で、干渉線検索ファイル１４のデー
タを利用するＮ手先干渉線チェック手段１６による干渉
チェックが行われる。
【００１３】Ｎ手先干渉線チェック手段１６は、加工図
形の任意の線分に配置した工具が、この線分に続く設定
本数Ｎまでの各線分に干渉するか否かを、新ＣＡＤデー
タの線分属性データに付加されたレコードポインタを用
い、干渉線検索ファイル１４のデータによって調べる手
段である。本数Ｎの設定は、オペレータにより任意に設
定可能としてあり、加工図形の複雑度等に応じて設定さ
れる。
【００１４】図１は、この工具配置干渉チェック方法を
含む工具配置方法の流れ図である。まず、ステップＳ１
に示すように、図２のシステムにおけるＣＡＤ機能で通
常に作画処理し、または他のＣＡＤシステムからＣＡＤ
データを取り込んで図３の元図形ＣＡＤデータファイル
８を作成する。このＣＡＤデータを単一連続線データに
変換し（Ｓ２）、連続線ファイル９として出力する（Ｓ
３）。なお、この連続線化の処理機能は、一般のＣＡＤ
システムに備わっているものもあり、連続線化した状態
のデータを図３のシステムに取り込むようにしても良
い。このように連続線化した後、ＣＲＴに描画している
元ＣＡＤ図形データを削除し（Ｓ４）、前記連続線ファ
イル９から、干渉線検索ファイル１４と、レコードポイ
ンタを持った新ＣＡＤデータファイル１０の自動作成を
行うと共に、その新ＣＡＤデータを元に新たにＣＡＤ図
形を描画する（Ｓ５）。
【００１５】この後、オペレータの入力による工具配置
を行い（Ｓ６）、その配置結果に対してＮ手先干渉線の
干渉チェック（Ｓ７）を行う。干渉しないことが確認さ
れると工具配置を決定する。図１では、簡略化して図示
してあるが、工具配置と干渉チェックとは各工具につき
行われる。すなわち、同図のステップＳ６とＳ７とは、
全ての工具配置の完了まで交互に繰り返し行われる。な
お、各工具の一応の配置完了後に、干渉チェックを各工
具につき順次行っても良い。
【００１６】つぎに、具体的図形例と共に、工具配置方
法および工具配置干渉チェック方法を説明する。図６
（Ａ）は、処理対象となる元のパンチ加工用のＣＡＤ図
形の一例を示す。すなわち、通常に作画されたＣＡＤ図
形である。この全体図形は、１本の外周閉図形ａと、複
数本の内抜閉図形ｂ１，ｂ２とからなる。各閉図形ａ，
ｂ１，ｂ２は、いずれも直線または円弧の線分データの
集まりで構成され、その線分データは、作画した順序に
元図形ＣＡＤデータファイル８（図３）に記憶されてい
る。例えば、外周閉図形ａは、図６（Ｂ）において各線
分に付した符号(1) 〜(12)の順序で記憶されている。作
画順序で記憶されているため、一つの閉図形と他の閉図
形との線分データが前後に入り乱れて記憶されている場
合も多い。
【００１７】図１のステップＳ２では、この無秩序の線
分データを、各閉図形ａ，ｂ１，ｂ２ごとに、単一連続
線データに変換する。例えば、外周閉図形ａでは、図６
（Ｃ）の各線分に付した符号(1) 〜(12)の順序で線分デ
ータが並んだ単一連続線データに変換される。この例で
は線分の連続順序は、半時計回りとしてある。
【００１８】図４は、連続線ファイル９のデータ構造例
である。各閉図形ａ，ｂ１，ｂ２毎に複数行の単一連続
線データとして順に記述し、その各行に１本の直線また
は円弧の線分データを記述してある。各単一連続線デー
タ内における各線分データは、線分の連続する順に記述
されている。これら線分データは、ポイントの種類（直
線はＰ、円弧はＣで各々示す）と、外角θ（図６（Ｃ）
参照）と、そのポイントのＸ座標およびＹ座標と、その
他のデータ（例えば円弧の場合の半径のデータ等）とが
記述される。また、各単一連続線データには、外周線で
あるか内抜線であるかの区別データが記述してある。
【００１９】図５は、干渉線検索ファイル１４のデータ
構造例である。干渉線検索ファイル１４では、全ての線
は図６（Ｄ）に示すように直線または円弧の最小単位に
分解され、その各分解要素の線分データが各行の記憶領
域に記述される。分解された線分のデータには、ファイ
ル内並び順位を示すレコードポインタＲＰ、閉図形の開
始と終了の区分、外加工と内加工の区分、直線か円弧か
の線種、始点と終点のＸ，Ｙ座標、円弧の場合の開き角
度（正負で内外円弧の判定も兼ねる）が記述される。元
の閉図形ａ，ｂ１，ｂ２を構成する各線分データは、そ
の連続順に並べられ、かつ一つの閉図形ａ，ｂ１，ｂ２
の線分データ組ごとに、スタートコードおよびエンドコ
ードが記述される。
【００２０】レコードポインタＲＰは、各閉図形ａ，ｂ
１，ｂ２を構成する線分の並び順位で表現される。スタ
ートアドレスは、その線分の前に続く線分のデータを記
述した行の行番号、エンドアドレスは、その線分の後に
続く線分のデータを記述した行の行番号で示される。こ
れらアドレスは、物理的アドレスで表現しても良い。
【００２１】図７はオペレータ入力による工具配置例を
示す。同図（Ａ）は、図６（Ａ）に示す加工図形におけ
る外周閉図形ａの５番目の線分(5) にパンチ工具Ｔ１を
配置した状態を示す。この操作は、新ＣＡＤデータを元
にディスプレイ５の画面上に外周閉図形ａを描画した
後、マニュアル工具配置手段１５で制御される画面上の
案内に従って、オペレータがマウス６の入力操作によっ
て工具配置する線分(5)を指定し、かつ配置する工具の
種類やその線分(5) 上における配置位置を指定すること
により行う。
【００２２】この状態でオペレータ入力により干渉チェ
ックの指令を与えると、図３のＮ手先干渉線チェック手
段１６により、工具配置する線分(5) に対して前方およ
び後方に各々Ｎ本続く線分に対する干渉チェックが行わ
れる。例えば、設定本数Ｎが３であるとすると、図７
（Ａ）に付した符号(4),(3),(2) の線分と、(6),(7),
(8) の線分とに対して工具Ｔ１が干渉するか否かがチェ
ックされる。
【００２３】このＮ手先干渉線チェック手段１６のチェ
ック過程では、新ＣＡＤデータファイル１０における線
分データのレイヤを見てレコードポインタをたどり、干
渉線検索ファイル１４における工具配置指定された線分
が含まれる一つの閉図形分のデータ組（スタートコード
からエンドコードまでの範囲）につき、干渉チェックす
べき線分を探しだす。この線分探索処理は、このように
探索範囲が１つの閉図形分でよく、またレコードポイン
タによって干渉線検索ファイル１４の目的レコードを探
し、それに隣接する前後の干渉線データ（干渉線計算に
使用するデータを含む）を読めるので、簡単な処理で高
速に探索することができる。
【００２４】干渉チェックは、この探索された各線分の
データと工具Ｔ１のデータとを比較して行われる。な
お、同図（Ａ）の場合は、１手先（両隣り）の線分(4),
(6) との干渉チェックを行えば充分であるが、閉図形ａ
の形状によって、何手先まで干渉チェックを行えば良い
かが変わり、またその判断を機械側で行うことは出来な
いので、予め適宜設定したＮ本の線分（Ｎ手先）までの
線分に対して干渉チェックを行うようにしている。この
ように干渉チェックを行い、干渉しないことを確認した
うえで、オペレータの入力操作によって工具配置を決定
する。
【００２５】図７（Ｂ）は、閉図形ａの８番目線分に
対して工具Ｔ２を配置した例を示す。この場合は、２手
先の線分(10)に対する干渉チェックが必要であるが、設
定数Ｎが３であるとすると、線分(7),(6),(5) と、線分
(9) ，(10),(11) に対する干渉チェックが行われること
になる。
【００２６】この工具配置干渉チェック方法によると、
このように線分データが整列され、かつ線分の並び順位
のポインタＲＰが付加された干渉線検索ファイル１４を
利用するため、干渉チェックが高速で行え、容易な入力
操作でミスの少ないＮＣプログラムの作成が行える。干
渉線検索ファイル１４の作成のための処理時間は必要で
あるが、ファイル作成は１回行うだけで良く、また自動
工具配置に必要なデータ整列状態の連続線ファイル９が
利用されるために、干渉線検索ファイル１４の作成時間
は、実用上、問題とならない。
【００２７】干渉線検索ファイル１４のデータ構造は、
干渉するか否かの計算に必要なデータ構造に任意に変更
可能であり、ニブリングピッチ等の加工精度を含めて記
述しても良い。
【００２８】
【発明の効果】この発明の工具配置干渉チェック方法
は、線分データが整列され、かつ線分の並び順位のポイ
ンタが付加された干渉線検索ファイルを利用するため、
工具配置する線分に続く設定本数先までの各線分を簡単
な演算で高速に探し出すことができる。そのため、各工
具の配置時に干渉チェックすべき線の指定入力を行うこ
となく、干渉チェックを行うことが実用的に可能とな
り、オペレータの操作の簡易化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかる工具配置干渉チェ
ック方法を含む工具配置方法を示す流れ図である。
【図２】その自動プログラミングを行うハードウェアシ
ステム例のブロック図である。
【図３】その工具配置方法を実施する装置の概念構成図
である。
【図４】連続線ファイルのデータ構造例の説明図であ
る。
【図５】干渉線検索ファイルのデータ構造例の説明図で
ある。
【図６】この工具配置干渉チェック方法を適用する加工
図形例の説明図である。
【図７】その工具配置例の説明図である。
【図８】従来の工具配置干渉チェック方法を示す説明図
である。
【符号の説明】
８…元図形ＣＡＤデータファイル、９…連続線ファイ
ル、１０…新ＣＡＤデータファイル、１１…連続線化処
理手段、１２…新ＣＡＤデータ作成手段、１３…干渉線
検索ファイル作成手段、１４…干渉線検索ファイル、１
５…マニュアル工具配置手段、１６…Ｎ手先干渉線チェ
ック手段、１８…工具配置ファイル、ａ…外周閉図形、
ｂ１，ｂ２…内抜閉図形、ＲＰ…レコードポインタ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の平面加工図形を構成する任意の順
    にデータファイルに記憶されている各線分データを、閉
    図形ごとにその閉図形における線分の連続する順序に整
    列させた干渉線検索ファイルを作成する過程と、前記加
    工図形の任意の線分を指定してその線分に工具を配置す
    る過程と、この配置した工具が前記の指定した線分を含
    む閉図形を構成する線分のうち、その指定した線分に前
    方および後方へ設定本数まで続く各線分に干渉するかの
    みを、前記干渉線検索ファイルのデータによって調べる
    干渉チェック過程とを含む加工図形データへの工具配置
    干渉チェック方法。
  2. 【請求項２】 複数の平面加工図形を構成する任意の順
    にデータファイルに記憶されている各線分データを、閉
    図形ごとにその閉図形における線分の連続する順序に整
    列させた連続線ファイルを作成する過程と、この連続線
    ファイルを元にして各線分データに線分の並び順位のポ
    インタを付加した干渉線検索ファイルを作成する過程
    と、前記連続線ファイルを元にして前記干渉線検索ファ
    イルのファイル内並び順位を各線分の属性データに書き
    込んだ新ＣＡＤデータファイルを作成し前記平面加工図
    形のデータをこの新ＣＡＤデータに更新する過程と、こ
    の新ＣＡＤデータの任意の線分を指定してその線分に工
    具を配置する過程と、この配置した工具が前記の指定し
    た線分を含む閉図形を構成する線分のうち、その指定し
    た線分に前方および後方へ設定本数まで続く各線分に干
    渉するかのみを、前記干渉線検索ファイルのデータによ
    って調べる干渉チェック過程とを含む加工図形データへ
    の工具配置干渉チェック方法。
JP4289505A 1992-10-02 1992-10-02 加工図形データへの工具配置干渉チェック方法 Expired - Lifetime JP2800592B2 (ja)

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