JP3193163B2 - Ｎｃデータの生成方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＮＣデータを生成す
るためのＮＣデータの生成方法とその生成装置に関し、
特に登録された図形の形状要素を利用してＮＣデータを
生成する方法とその生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板金等の板材に例えば穴開けやニ
ブリング加工等により所望の形状を作成する場合、作業
者は製品形状より使用する金型を選択し、打ち抜き手段
や打ち抜き位置を決定した後ＮＣデータを修正するとい
う一連の作業を行っている。

【０００３】また、作業者が作成した図形データを計算
機等を用いて図形形状の認識を行う場合には、計算機等
は図形形状を構成している図形要素、例えば直線、円
弧、円等のそれぞれ独立したデータのすべての処理判断
を行なわなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、作業者が製
品形状より使用する金型の選択等を行ってＮＣデータを
修正するという一連の作業は、多大の時間を必要とす
る。また、前記作業者が熟練者と初心者とでは生成され
るＮＣデータの内容が相違する。即ち、初心者が作成し
たＮＣデータでは、“パンチ数が多い”，“金型を破損
する”，“残材がテーブル上に残る”等の問題が発生す
る。

【０００５】さらに、計算機等で図形形状の認識処理を
行う場合の形状一致判定処理の回数Ｘは、少なくとも
（１）式で表わされ回数Ｘを必要とする。

【０００６】 Ｘ＝ ｎ＋（ｎ−ｍ₁ ）＋（ｎ−ｍ₁ −ｍ₂ ）＋（ｎ−ｍ₁ −ｍ₂ −ｍ₃ ） ＋・・・・・ （１） 但し、ｎ ：製品形状全体に含まれる図形要素数 ｍｉ：切り欠き形状の種類数 このため、多くの判定処理時間を必要とする。

【０００７】そこで、この発明の目的は上記の問題点を
解決するために、登録された図形データと同一形状の切
り欠きを作成する場合には、その切り欠きの図形データ
を利用して製品図形を作成し、工具データの作成を含む
ＮＣデータを自動で生成することにより、作業効率の向
上を図るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のごとき問
題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、自
動プログラミング機能を用いて作成された図形データよ
りＮＣデータを生成するＮＣデータの生成方法におい
て、データベースにあらかじめ図形の一部を構成する切
り欠き部とその作成方法を登録し、そのデータベースか
ら図形の一部を構成する切り欠き部を選択して、前記作
成方法に従って前記切り欠き部を作成して所望の図形を
作成し、その図形から図形データを生成した後、ＮＣデ
ータを生成する機能によりその図形データから切り欠き
部のみを含む図形要素を検索し、その図形要素中に記録
された加工の順番を指定する番号順に加工形状の寸法や
位置を算出し、加工に使用する金型を選択後、金型の加
工軌跡を算出した工具データに変換してＮＣデータを生
成するＮＣデータの生成方法である。

【０００９】請求項２に係る発明は、図形の一部を構成
する切り欠き部を容易に描くための作成手順とその形状
種別及び切り欠き部を含む形状構成要素を予め記録した
データベースと、このデータベースに対してデータの読
込み、書込みを行うデータベースアクセス部と、製品図
形の形状や寸法の情報を入力するための図形オペレーシ
ョン部と、この図形オペレーション部から入力された情
報を基にして図形データを作成し、この作成された図形
データを前記データベースアクセス部を介して前記デー
タベースに保管する図形データ生成部と、上記保管され
た図形データを表示部に表示する表示制御部と、前記デ
ータベースに予め記録された切り欠き部に関する情報を
基にして前記図形データの形状を認識する形状認識部
と、この形状認識部で認識された加工形状に対して加工
を行うための金型を選択する金型選択部と、選択された
金型の加工位置及び加工長さの工具データを生成する工
具データ生成部と、生成された工具データをＮＣデータ
に変換するＮＣデータ生成部とを備えた構成である。

【００１０】

【実施例】以下、この発明に係わる実施例を図１〜図９
に基づき説明する。

【００１１】図１は、この発明を用いたＮＣデータ生成
装置（以下、ＣＡＤ／ＣＡＭと記す）１内の構成を示す
説明図である。ＣＡＤ／ＣＡＭ１は、図形データ３を作
成するための機能をもつ自動プログラミング機能（以
下、ＣＡＤと記す）５とＣＡＤ５により作成された図形
データ３を基にしてＮＣデータ７を生成する機能（以
下、ＣＡＭと記す）９と、図形データ３やＮＣデータ７
を表示する機能を備えたディスプレイ１１が備えられて
いる。ＣＡＤ５およびＣＡＭ９はＣＡＤ／ＣＡＭ１の外
部に設けられ図形の一部を構成する切り欠き部を含む図
形要素（以下、形状構成要素と記す）やその作成方法お
よび前記図形データ３等を記録するデータベース１２と
接続されている。尚、データベース１２はＣＡＤ／ＣＡ
Ｍ１内に設けてもよい。

【００１２】作業者１３は前記ディスプレイ１１の前に
位置し、ＣＡＤ５によりデータベース１２から前記形状
構成要素を選択し、定められた入力方法に従ってその形
状構成要素を作成しながら図形データ３を生成する。Ｃ
ＡＭ９は形状構成要素のデータを利用して図形データ３
の形状認識等を行ってＮＣデータ７を生成する。

【００１３】上記構成において、板金製品を作るための
ＮＣデータ７を生成する処理内容を図２〜図８を用いて
説明する。

【００１４】図２はＮＣデータ７を作成するフローチャ
ートであり、図４はデータベース１２内の情報を示し、
図３，図５〜図８はＣＡＤ５により作成された図形デー
タ３とそれに対応したデータ構造を示す。

【００１５】まず、ＣＡＤ５により作成された図形デー
タ３とそのデータ構造を説明する。図３（ａ）が示すよ
うに、ＣＡＤ５により四角形の形状をした図形データ３
を作成したものとする。四角形を構成する要素の種別
（以下、要素種別と記す）である線には、線を作成した
順序ごとに番号が付与され（１〜４）、また、線の両端
部に位置する点にもその位置の座標がそれぞれ前記デー
タベース１２内に記録される。四角形の形状をした図形
データ３の作成順序は、例えば、まず点（0,0)と点（80
0,0)を作りこれらの各点を通る線１を作成し、以下同様
にして他の線や点を作成する。

【００１６】図３（ｂ）が示すように、前記図形データ
３は要素種別の欄には“線”と、始点Ｘ，Ｙ・終点Ｘ，
Ｙの欄には前記各点の座標値が作成順に記録されてい
る。例えば、図形要素を表す識別番号１においては、以
下のようにデータが記録されている。

【００１７】 要素種別： 線 始点Ｘ ： ０ 始点Ｙ ： ０ 終点Ｘ ： ８００ 終点Ｙ ： ０ ここで、データベース１２内に記録されている情報の内
容を図４を用いて説明する。データベース１２には、作
業者１３が図形データ３においてたびたび使用する切り
欠き部を容易に描くための作成手順とその図形データ
（以下、形状種別と記す）が登録されている。作成手順
は、例えば対話形式により行うことができる。形状種別
として登録されるものには、切り欠きである角ノッチや
Ｖノッチ或いはＣカット（コーナＣ）やＲカット（コー
ナＲ）等がある。さらに、データベース１２には、前記
形状構成要素が記録されている。形状構成要素には、要
素種別，始点Ｘ，Ｙ・終点Ｘ，Ｙ以外に円や円弧を書く
場合の中心点Ｘ，Ｙや切り欠き部の作成順番号や形状種
別および形状箇所が記録され、また、作業者１３が作成
した図形データ３や後述する工具データも記録されてい
る。

【００１８】以下、図５，図６に示す図形データ３を例
にとり、図２のフローチャートを用いてＣＡＭ１による
ＮＣデータ７の自動作成処理を説明する。

【００１９】ステップ５０１では、図形データ３中に記
載されている作成順番号ｉの最大値ｉmax の検索を行
う。作成順番号とは、切り欠き部を含む板金等を打抜き
或いはレーザ加工等を行う場合の加工順序を表す番号を
いう。例えば、図５（ａ）に示す図形データ３において
は、四角形状の上部に１つの角ノッチを設けているた
め、その角ノッチの作業順番号ｉは“１”となる。また
作業順番号の最大値ｉmaxも“１”なる。

【００２０】このときのデータ構造を図５（ｂ）に示
す。図形要素を表す識別番号１，２，４に関してはデー
タの変更はなく、図形要素３に関しては以下の５個の図
形要素に変更される。

【００２１】今までと同一の形状属性を有するが始点
及び終点が変更した図形要素（3-1,3-5)−−−２個 新たに設けた形状の属性を有する図形要素（3-2,3-3,
3-4 ) −−−３個 ここで、新たに設けた形状の属性には、前記作成順番
号，形状種別，形状箇所のデータが記録される。これら
のデータはＣＡＤ５により自動的に作成されるものであ
る。ここで、形状箇所とは作成した図形の形状種別の位
置を示す。例えば、右側面，左側面，底等と記載され
る。

【００２２】また、図６（ａ）に示す図形データ３は、
四角形状の上部に設けた１つの角ノッチ部にさらに角ノ
ッチを設けたものである。図７に示すようにデータ構造
は、図形要素を表す識別番号１，２，４に関しては変更
はないが、図形要素３に関しては以下の５個の図形要素
が変更されている。尚、図形要素の識別番号は図６
（ｂ）を参照する。

【００２３】今までと同一の形状属性を有するが始点
及び終点が変更した図形要素（3-3-1,3-3-5)−−−２個 新たに設けた形状の属性を有する図形要素（3-3-2,3-
3-3,3-3-4)−−−３個 ここで、新たに設けられた角ノッチ部は、最初に設けら
れた角ノッチ部の後に加工されるため、作業順番号は
“２”となり且つ作業順番号の最大値ｉmax も“２”と
なる。

【００２４】再び図２のフローチャトに戻り、ステップ
５０３では、作業順番号の最大値ｉmax の値に応じてＮ
Ｃデータ７の作成をｉmax 回繰り返すための前記処理の
初期設定を行う。ステップ５０５では、１回目のＮＣデ
ータ７の作成処理を行う。即ち、作業順番号１を記載し
た切り欠き部のＮＣデータ７の生成処理を行う。ステッ
プ５０７では、データベース１２内に記録されている図
形要素の識別番号の初期設定を行う。ステップ５０９で
は図形要素の識別番号を１と設定する。ステップ５１１
では図形要素の識別番号１に記録されている情報、即ち
要素種別に記載された内容をデータベース１２から入手
する。ステップ５１３では前記情報が入手されたか否か
を判断し、入手できた場合にはステップ５１５へ進む。
ステップ５１５では入手した図形要素に作業順番号が
“１”であるか否かを判断し、作業順番号が“１”であ
れば、入手した図形要素を形状種別を有する図形要素、
即ち、形状図形要素として採用し、優先的に加工が行な
われる。ステップ５１５において、入手した図形要素の
作成順序が“１”でない場合には、前記ステップ５０９
以降を繰り返す。

【００２５】ステップ５１３において、“１”番目の図
形要素をデータベース１２から入手できない場合には、
即ち、データベース１２に登録されていない図形要素で
ある場合には、ステップ５１９へ進む。ステップ５１９
では、形状構成要素として採用されている図形要素の形
状種別から下記の事項を算出する。

【００２６】図形要素の態様 形状箇所および始点，終点，中心点より、各種寸法 形状位置 即ち、形状識別の回数Ｘは（２）式で表わされる。

【００２７】 Ｘ＝ ｋ₁ ＋ｋ₂ ＋ｋ₃ ＋ｋ₄ ＋・・・・・ （２） 但し、ｋｉ：切り欠き部の種類ｉに対応した種類ｉの個数 従って、前記発明が解決しようとする課題の所で示した
（１）式と比較して、製品図形データの図形要素数に関
わりなく、切り欠き部のみの識別処理を行えばよいた
め、形状識別の回数Ｘを減少することができる。

【００２８】ステップ５２１では、前記算出された図形
要素の態様等により、加工に使用する金型を選択し、選
択された金型を図形データ３に割り当てて、加工位置や
加工長さを含むデータ（以下、工具データと記す）を算
出する（ステップ５２３）。ステップ５２１で行う金型
の選択方法は、例えば金型の打抜き回数が少なくなるよ
うに切り欠き部の長さと金型の寸法を考慮して決定され
る。

【００２９】ステップ５２５では前記工具データを変換
してＮＣデータを作成し、作成順番号の最大値ｉmax が
作成順番号と等しくなければステップ５０５以降を繰り
返す。また、前記ステップ５０１で検索した作成順番号
の最大値ｉmax が作成順番号と等しければＮＣデータの
自動作成処理を終了する。

【００３０】上記ＮＣデータの作成処理により、図８に
示すように複数の角ノッチが図形データに設けられてい
る場合に、作業順番号が“１”で示された図形要素、即
ち図８（ａ）の斜線で示した部分が最初に加工され、作
業順番号が“２”で示された図形要素、即ち図８（ｂ）
の斜線で示した部分が次に加工される。このため、製品
の外側から加工をすることができるため、例えば材料の
大きさと製品の大きさが同じ板材を加工するいわゆるス
ケッチ加工において、残材の発生を無くすことが可能と
なる。

【００３１】尚、上記実施例では、角ノッチの底面に別
の角ノッチを設けた例を示したが、これに限るものでは
ない。例えば、角ノッチの側面に角ノッチを設けたり、
角ノッチの底面にＶノッチを設けたり、あるいはコーナ
ＣにＶノッチを設ける等のいろいろな態様が考えられ
る。

【００３２】以下、図９を用いて上記ＮＣデータの作成
方法を用いたＣＡＤ／ＣＡＭ１のブロック図を説明す
る。

【００３３】ＣＡＤ／ＣＡＭ１には、板金等の板材を使
用した製品図形を作成するためのキーボードやマウス等
の入力手段を操作して前記図形を作成するための図形オ
ペレーション部１５と、形状構成要素等を記録するため
のデータベース１２よりデータを呼び込んだり書き込ん
だりする等の指令を集めたデータベースアクセス部１７
が設けられている。

【００３４】図形オペレーション部１５は、入力手段を
操作して図形オペレーション部１５で作成された図形を
データとして変換するための図形データ生成部１９と接
続されている。図形データ生成部１９は生成された図形
データ３を前記データベースアクセス部１７を介してデ
ータベース１２に記録される。

【００３５】データベースアクセス部１７は、形状種別
を含んだ図形データ３や前記工具データを表示するため
の表示制御部２１と接続されている。表示制御部２１は
前記ディスプレイ１１と接続されている。

【００３６】前記図形オペレーション部１５は、データ
の処理や制御を行うコントロール部２３と接続されてい
る。コントロール部２３はデータベース１２から得られ
た図形データ３をデータベースアクセス部１７を介して
入力し、図形の形状認識を行うための形状認識部２５と
接続されている。形状認識部２５は形状を認識された図
形要素を基に金型選択部２７を介して使用する金型を選
択し、且つ加工位置や加工長さを算出するための工具デ
ータ生成部２９と接続されている。工具データ生成部２
９は各種金型の情報を蓄積し必要な金型を選択するため
の前記金型選択部２７と接続されている。

【００３７】前記データベースアクセス部１７は、工具
データを変換しＮＣデータ７を生成するためのＮＣデー
タ生成部３１と接続されている。ＮＣデータ生成部３１
は前記コントロール部２３の指令を受けてＮＣ装置にＮ
Ｃデータ７を送信する。

【００３８】上記構成において、ＮＣデータ７を生成す
るためには、入力手段であるキーボードやマウスを介し
て図形オペレーション部１５にて、製品図形の形状の寸
法や角度等の情報を入力する。この入力された情報を基
にして図形データ生成部１９にて図形データ３を作成
し、前記データアクセス部１７を介してデータベース１
２に保管される。保管された図形データ３は表示制御部
２１を介してディスプレイに表示され、データアクセス
部１７を介して形状認識部２５にて図形データ３の形状
認識を行う。図２に示すフローチャートにおいて、ステ
ップ５０３からステップ５１９までの処理が形状認識部
２５で行う形状認識の処理に相当する。そして、形状を
認識された図形データ３に対して金型選択部２７を介し
て金型を選択し（図２に示すフローチャートではステッ
プ５２１に相当）、その金型を用いて加工位置や加工長
さ等の工具データを工具データ生成部２９で作成して
（図２に示すフローチャートではステップ５２３に相
当）、データベース１２に保管される。保管された工具
データは表示制御部２１を介してディスプレイ１１に表
示され、ＮＣデータ生成部３１を介してＮＣデータ７に
変換される（図２に示すフローチャートではステップ５
２５に相当）。

【００３９】以上より、板材をプレス加工又はレーザ加
工をする場合、図形データ３の形状種別をデータベース
１２に登録し、その形状種別を選択することにより、容
易に図形要素の作成を行うことができ、且つ登録できる
内容に図形要素の位置等の情報も記録できめるため形状
認識を迅速に処理できるため、ＮＣデータの生成を容易
に行うことが可能となる。

【００４０】尚、この発明は、前述の実施例に限定され
るものではなく、前述の実施例以外の態様でもこの発明
を実施しうるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、本発明によれば、自動プログラミング機能に
より切り欠き部を含む図形データを作成する場合、デー
タベースにあらかじめ記録されている切り欠き部の情報
を利用することにより、図形データとＮＣデータの生成
を容易に行うことができる。

【００４２】このため、図形データの作成時間の短縮化
を図ることができると共に図形の形状認識の識別回数が
減少し作業効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を搭載したＣＡＤ／ＣＡＭ１の構成を
示す説明図である。

【図２】ＮＣデータの作成方法を示すフローチャートで
ある。

【図３】切り欠き部を含まない図形データ３とそのデー
タ構造を示す説明図である。

【図４】データベースを示す説明図である。

【図５】１つの切り欠き部を含んだ図形データとそのデ
ータ構造を示す説明図である。

【図６】複数の切り欠き部を含んだ図形データを示す説
明図である。

【図７】複数の切り欠き部を含んだ図形データのデータ
構造を示す説明図である。

【図８】加工順序を示す説明図である。

【図９】ＣＡＤ／ＣＡＭのブロック図である。

【符号の説明】

１ ＣＡＤ／ＣＡＭ（ＮＣデータ生成装置） ３ 図形データ ５ ＣＡＤ（自動プログラミング機能） ７ ＮＣデータ ９ ＣＡＭ（ＮＣデータを生成する機能） １２ データベース １９ 図形データ生成部 ２５ 形状認識部 ２７ 金型選択部 ２９ 工具データ生成部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動プログラミング機能を用いて作成さ
   れた図形データよりＮＣデータを生成するＮＣデータの
   生成方法において、データベースにあらかじめ図形の一
   部を構成する切り欠き部とその作成方法を登録し、その
   データベースから図形の一部を構成する切り欠き部を選
   択して、前記作成方法に従って前記切り欠き部を作成し
   て所望の図形を作成し、その図形から図形データを生成
   した後、ＮＣデータを生成する機能によりその図形デー
   タから切り欠き部のみを含む図形要素を検索し、その図
   形要素中に記録された加工の順番を指定する番号順に加
   工形状の寸法や位置を算出し、加工に使用する金型を選
   択後、金型の加工軌跡を算出した工具データに変換して
   ＮＣデータを生成することを特徴とするＮＣデータの生
   成方法。
2. 【請求項２】 図形の一部を構成する切り欠き部を容易
   に描くための作成手順とその形状種別及び切り欠き部を
   含む形状構成要素を予め記録したデータベース（１２）
   と、このデータベース（１２）に対してデータの読込
   み、書込みを行うデータベースアクセス部（１７）と、
   製品図形の形状や寸法の情報を入力するための図形オペ
   レーション部（１５）と、この図形オペレーション部
   （１５）から入力された情報を基にして図形データ
   （３）を作成し、この作成された図形データ（３）を前
   記データベースアクセス部（１７）を介して前記データ
   ベース（１２）に保管する図形データ生成部（１９）
   と、上記保管された図形データ（３）を表示部に表示す
   る表示制御部（２１）と、前記データベース（１２）に
   予め記録された切り欠き部に関する情報を基にして前記
   図形データ（３）の形状を認識する形状認識部（２５）
   と、この形状認識部（２５）で認識された加工形状に対
   して加工を行うための金型を選択する金型選択部（２
   ７）と、選択された金型の加工位置及び加工長さの工具
   データを生成する工具データ生成部（２９）と、生成さ
   れた工具データをＮＣデータ（７）に変換するＮＣデー
   タ生成部（３１）とを備えたことを特徴とするＮＣデー
   タの生成装置。