JP4390093B2 - 自動プログラミング・シミュレーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の形状データ，ワークの形状データ，工具の形状データ及びワークの材質に応じて工具毎に設定された切削条件データなどを基にしてＮＣプログラムを自動的に生成した後、生成されたＮＣプログラムを順次解析して工具画像及びワーク画像を表示装置に表示させ、表示画面を通して工具の移動状態及び加工状態を確認することができるように構成された自動プログラミング・シミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＣ工作機械はＮＣプログラムに従ってその作動が制御される。従来、かかるＮＣプログラムはプログラマの手作業によってこれを作成することもできるが、現在では、自動プログラミング装置によって自動的に作成することが可能である。この自動プログラミング装置は、製品の形状データ，ワークの形状データ，工具の形状データ，ワークの材質に応じ工具毎に設定された切削条件データを記憶する記憶部を備え、これらのデータを基に、使用工具の自動展開処理、切削条件の自動決定処理、加工順序の自動決定処理を順次実行してプログラミング基礎データを生成し、生成されたプログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを生成するようになっている。また、前記製品形状データ，ワーク形状データ，工具形状データ及び切削条件データなどの各種データは、これを対話形式により入力することができるようになったものもある。尚、前記プログラミング基礎データは、工程番号と、当該工程における加工部位の寸法データ（位置データを含む）、使用工具データや切削条件データなどが相互に関連付けられて構成されるデータである。
【０００３】
また、作成されたＮＣプログラムがそのツールパスや加工条件について適正なものとなっているかといった点について、当該ＮＣプログラムを用いた加工を行う前に、これを予め確認しておく必要があるが、従来、このような確認を行うための装置として、工具形状及びワーク形状を表示装置に表示し、ＮＣプログラムに従って前記工具及びワークの表示形状を逐次変化させ、表示画面を通して工具の移動状態及び加工状態を確認することができるように構成されたシミュレーション装置が知られている。
【０００４】
このシミュレーション装置は、連続する各加工工程が１以上の実行ブロックから形成されるＮＣプログラムを各ブロック毎に順次解析し、予め入力された工具の形状データ及びワークの形状データに基づいて、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記ブロック毎に順次生成し、生成された画素データを基に、工具形状及びワーク形状を表示装置に表示させる構成となっている。
【０００５】
そして、従来、上述した自動プログラミング装置とシミュレーション装置とが一体的に設けられ、自動プログラミング装置によってＮＣプログラムを自動生成した後、生成されたＮＣプログラムに基づき、シミュレーション装置によって加工シミュレーションを行うことができるようになった自動プログラミング・シミュレーション装置が知られている。この自動プログラミング・シミュレーション装置は、通常、切り換え操作によって自動プログラミング処理とシミュレーション処理とを行うことができるようになっており、自動プログラミング処理では、上記データの対話入力や、上記記憶部に格納されたデータ及び上記プログラミングデータの編集を行うことができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の自動プログラミング・シミュレーション装置にあっては、シミュレーションの実行によってＮＣプログラムの修正を要する部分が判明した場合に、このＮＣプログラムを修正するには、装置を手動操作によって自動プログラミング処理操作に切り換えた後、修正を要するプログラミングデータを検索してこれを編集するといった煩わしい操作を行わなければならず、ＮＣプログラムの修正を迅速に行うことができないという問題があった。
【０００７】
また、ＮＣプログラムを修正した場合には、修正にかかるブロック以降のブロックについて再度シミュレーションを行ってこれをチェックする必要があるが、従来の自動プログラミング・シミュレーション装置では、ＮＣプログラムの先頭ブロックからこれを順次解析してシミュレーションを行うように構成されているため、修正したブロックからシミュレーションを開始することができず、修正後のＮＣプログラムの確認に長時間を要するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、自動生成されるＮＣプログラムを容易に修正することができ、しかも、修正部分からシミュレーションを開始することができるようになった自動プログラミング・シミュレーション装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に記載した発明は、画面表示機能を備えた表示装置と、
データ入力機能を備えた入力装置と、
製品の形状データを記憶する製品形状データ記憶部と、ワークの形状データを記憶するワーク形状データ記憶部と、工具の形状データを記憶する工具ファイルと、前記ワークの材質に応じ前記工具毎に設定された切削条件データを記憶する切削条件ファイルと、前記表示装置及び入力装置を介して、対話形式により、前記製品形状データ，ワーク形状データ，工具データ及び切削条件データの入力を受け付け、受け付けた各データをそれぞれ前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル及び切削条件ファイルに格納し、且つ前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル及び切削条件ファイルに記憶された各データを編集可能にするとともに、前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，切削条件ファイル及び工具ファイルに格納された各データを基に、プログラミング基礎データを生成する対話型入力／編集処理部と、前記対話型入力／編集処理部によって生成されたプログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム変換処理部と、生成されたＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶部とを備えてなる自動プログラミング部と、
前記ＮＣプログラム記憶部に記憶されたＮＣプログラムを読み出して各実行ブロック毎に順次解析し、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記実行ブロック毎に順次生成する画像データ生成処理部、並びに前記画像データ生成処理部によって生成された画素データを基に、前記工具形状及びワーク形状を前記表示装置に表示せしめる描画処理部を備えてなるシミュレーション部とから構成されてなり、
前記表示装置及び入力装置から構成される機能部が、表示装置に表示された画面上で特定した座標位置を入力することができる座標入力機能を備え、
前記画像データ生成処理部が、生成した各工程の最終状態における画素データであって該各工程において新たに生成された画素データと、該各工程を特定する情報とを相互に関連付けた画像データを生成するように構成されるとともに、
前記シミュレーション部が、前記表示装置及び入力装置から、前記表示装置の表示画面上で特定された座標位置の入力を受け付け、受け付けた座標位置及び前記画像データ生成処理部によって生成され、現在表示している画像の基礎となる画像データを基に、受け付けた座標位置に対応する画素の工程特定情報を認識し、認識された工程特定情報を前記対話型入力／編集処理部に送信し、該対話型入力／編集処理部が受信した工程特定情報に対応するデータの編集処理に移行するように処理するデータ編集移行処理部を備えた自動プログラミング・シミュレーション装置であって、
前記シミュレーション部が、前記画像データ生成処理部において生成された、各工程の最終状態における前記画像データを記憶する工程画像データ記憶部を備え、
前記画像データ生成処理部が、生成した前記各工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部に格納するように構成されるとともに、前記表示装置及び入力装置から入力された座標位置を認識し、認識された座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程より１つ前の工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部から読み出し、読み出した画像データを基に、前記描画処理部を介して前記表示装置に前記工具形状及びワーク形状を表示させ、認識された工程以降の前記画像データを順次再生成し、生成した画像データを基に、前記描画処理部を介して前記表示装置に前記工具形状及びワーク形状を表示せしめるように構成されてなることを特徴とする自動プログラミング・シミュレーション装置に係る。
【００１０】
この発明によれば、まず、自動プログラミング部の対話型入力／編集処理部により、製品形状データ，ワーク形状データ，工具形状データ及び切削条件データの入力が受け付けられ、入力された各データがそれぞれ製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル，切削条件ファイルに格納される。そして、当該対話型入力／編集処理部において、前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，切削条件ファイル及び工具ファイルに格納された各データを基に、プログラミング基礎データが生成され、生成されたプログラミング基礎データを基に、ＮＣプログラム変換処理部においてＮＣプログラムが生成される。そして、生成されたＮＣプログラムがＮＣプログラム記憶部に格納される。尚、上記プログラミング基礎データは、工程番号と、当該工程における加工部位の寸法データ（位置データを含む）、使用工具データや切削条件データなどが相互に関連付けられて構成されるデータである。
【００１１】
次に、シミュレーション部の画像データ生成処理部により、前記ＮＣプログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムが各実行ブロック毎に順次解析され、工具形状及びワーク形状に関する画素データが実行ブロック毎に順次生成される。そして、生成された画素データを基に、描画処理部の処理によって工具形状及びワーク形状が表示装置に表示される。
【００１２】
また、画像データ生成処理部では、生成された各工程の最終状態における画素データであって該各工程において新たに生成された画素データと、当該各工程を特定する情報とを相互に関連付けた画像データが生成される。即ち、初工程において生成された画素データは当該初工程を特定する情報（工程特定情報）と関連付けられ、以降、各画素データが、ＮＣプログラムを順次解析することによって生成される画素データによって置き換えられ、各工程の最終状態における画素データの内、当該工程で新たに生成された画素データについては、その工程特定情報が当該工程を特定する情報に更新される。
【００１３】
そして、前記表示装置及び入力装置から、表示装置の表示画面上で特定された、ＮＣプログラムの変更を要する工程に係る加工部位の座標位置が入力され、これがデータ編集移行処理部によって認識されると、データ編集移行処理部は、当該座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程特定情報を前記対話型入力／編集処理部に送信する。そして、対話型入力／編集処理部では、受信した工程に係る工具データや切削条件データなどを編集可能にする。尚、かかるデータの編集処理は、プログラミング基礎データを編集することによって、製品形状データ，ワーク形状データ，使用工具データや切削条件データを変更するような処理とすることができる。そして、変更された各データに基づいて再度ＮＣプログラムが生成される。
【００１４】
このように、この発明によれば、シミュレーションを行うことによって表示された画面上で、ＮＣプログラムの変更を要する加工部位を特定するという簡便な操作により、当該加工部位に係る工程が自動認識され、当該工程に係る工具データや切削条件データなどを編集することができるようになっているので、自動生成されるＮＣプログラムを極めて迅速に修正，変更することが可能である。
【００１５】
また、更に、この発明によれば、表示装置及び入力装置から、表示装置の表示画面上で特定された、例えば、ＮＣプログラムを変更した工程に係る加工部位の座標位置が入力され、これが画像データ生成処理部により認識されると、画像データ生成処理部は、当該座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程より１つ前の工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部から読み出し、読み出した画像データを基に、描画処理部を介して表示装置に工具形状及びワーク形状を表示させるとともに、認識された工程以降の画像データを順次再生成し、生成した画像データを基に、描画処理部を介して表示装置に工具形状及びワーク形状を表示させる。
【００１６】
このように、この発明によると、ＮＣプログラムの中間工程（ブロック）から加工シミュレーションを再開することができ、ＮＣプログラムを修正した場合には、修正にかかるブロックから開始して、これ以降のブロックについて再度シミュレーションを行うことができる。したがって、修正後のＮＣプログラムの確認を短時間のうちに行うことができる。また、再シミュレーションを行うべき工程を表示装置に表示された画面上で特定するといった簡便な操作により再シミュレーションを実行することができるので、迅速な再シミュレーションが可能となる。
【００１７】
尚、本発明において云う上記画素データとは、各画素の位置データ及びその色データなどからなるデータである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動プログラミング・シミュレーション装置の概略構成を示したブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本例の自動プログラミング・シミュレーション装置１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスクなどの記憶装置などから構成される対話型自動プログラミング部１０及び描画シミュレーション部２０と、ＣＲＴなどの表示装置３１及びマウスやキーボードなどの入力装置３２からなり、表示装置３１に表示された画面上で特定した座標位置を入力することができるようになった周辺装置３０などからなる。以下、各部の詳細について説明する。
【００２０】
Ａ．対話型自動プログラミング部
前記対話型自動プログラミング部１０は、対話型入力／編集処理部１１，ＮＣプログラム変換処理部１６などの各処理部と、製品形状データ記憶部１２，切削条件データ記憶部１３，切削条件ファイル１３ａ，工具データ記憶部１４，工具ファイル１４ａ，ワーク形状データ記憶部１５，ＮＣプログラム記憶部１７，加工順序データ記憶部１８などの各記憶部から構成される。
【００２１】
前記対話型入力／編集処理部１１は、前記表示装置３１及び入力装置３２を介して対話形式により製品の寸法データなどを含む製品形状データ、及びワークの寸法データなどを含むワーク形状データの入力を受け付け、受け付けた製品形状データを製品形状データ記憶部１２に、ワーク形状データをワーク形状データ記憶部１５にそれぞれ格納する処理を行う。また、前記工具ファイル１４ａには工具の寸法データなどを含む工具データが、切削条件ファイル１３ａには素材材質に応じて工具毎に設定された切削条件データがそれぞれ予め格納されており、対話型入力／編集処理部１１は、表示装置３１及び入力装置３２を介して対話形式により、工具ファイル１４ａ及び切削条件ファイル１３ａに格納されたデータの編集処理（データの追加，変更，削除）を可能とする。
【００２２】
更に、対話型入力／編集処理部１１は、製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，切削条件ファイル１３ａ及び工具ファイル１４ａに格納された各データを基に、使用工具の自動展開，切削条件の自動決定，加工順序の自動決定を順次実行し、得られた使用工具データ，切削条件データ，加工順序データを、それぞれ工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３，加工順序データ記憶部１８に格納する処理を行う。本例では、製品の形状データからその各加工部位毎にその加工順位が決定され、各加工部位で使用される工具毎に１つの工程を構成するものとして、各工程毎に順次シーケンス番号（工程番号）が設定され、このシーケンス番号と加工部位に関するデータとが関連付けられた前記加工順位データが生成される。尚、製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納された各データを、「プログラミング基礎データ」という。
【００２３】
また、対話型入力／編集処理部１１は、入力装置３２からプログラム変換処理の実行信号の入力を受け付け、受け付けた実行信号を前記ＮＣプログラム変換処理部１６に送信する処理を行う。
【００２４】
前記ＮＣプログラム変換処理部１６は、対話型入力／編集処理部１１から実行信号を受け付けてＮＣプログラムの自動生成処理を行う。即ち、前記製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納された上記プログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを自動生成し、生成したＮＣプログラムをＮＣプログラム記憶部１７に格納する処理を行う。
【００２５】
また、前記対話型入力／編集処理部１１は、上記処理に加えて、後述のデータ編集移行処理部２９から工程を特定するシーケンス番号を受信して、受信したシーケンス番号を基に、製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納されたプログラミング基礎データを検索し、前記表示装置３１及び入力装置３２を介し対話形式によって、前記検索されたプログラミング基礎データの編集を可能にする処理を行う。そして、編集が完了されると、変更されたデータでもって、前記製品形状データ記憶部１２，切削条件データ記憶部１３，工具データ記憶部１４，ワーク形状データ記憶部１５に格納された各データを更新する。そして、このようにしてデータが編集されると、編集されたデータに基づき、ＮＣプログラム変換処理部１６において、再度、上記のようにしてＮＣプログラムが生成される。
【００２６】
Ｂ．描画シミュレーション部
前記描画シミュレーション部２０は、画像データ生成処理部２１，描画処理部２５，データ編集移行処理部２９などの各処理部と、工程画像データ記憶部２７，ブロック画像データ記憶部２８などの各記憶部から構成される。
【００２７】
前記画像データ生成処理部２１は、前記ＮＣプログラム記憶部１７に格納されたＮＣプログラムを読み出し、これを各実行ブロック毎に順次解析する一方、各実行ブロックに関連する工具形状データ及びワーク形状データを前記工具データ記憶部１４及び前記ワーク形状データ記憶部１５から随時読み出し、読み出したデータ及び上記解析結果に基づいて、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記実行ブロック毎に順次生成する。尚、画素データとは、各画素の位置データ及び色データからなるものである。
【００２８】
また、画像データ生成処理部２１は、各ブロックの画素データの内、当該ブロックで新たに生成された画素データと、当該ブロックの属する各工程を特定する情報（シーケンス番号）とを相互に関連付けた画像データを生成し、生成した各画像データを前記工程画像データ記憶部２７に格納する処理を行う。即ち、初工程において生成された画素データは当該初工程を特定するシーケンス番号と関連付けられて工程画像データ記憶部２７に格納され、以降、各画素データが、ＮＣプログラムを順次解析することによって生成される画素データによって順次置き換えられるとともに、各ブロックの最終状態における画素データの内、当該ブロックの属する工程で新たに生成された画素データについては、そのシーケンス番号が当該工程のシーケンス番号に更新され、このようにして生成された各工程の最終状態における画像データが、上記のように、工程画像データ記憶部２７に格納される。
【００２９】
そして、このようにして生成された画素データが前記描画処理部２５に送信され、当該描画処理部２５の処理によって、前記表示装置３１に工具画像及びワーク画像を表示される。尚、このようにして表示装置３１に表示されるシミュレーション画像の一例を図５乃至図７に示す。図５乃至図７において、４１はシミュレーション画像を表示する領域、４２は工具の現在値などを表示する領域、４３はＮＣプログラムを表示する領域、４４はソフトキーを表示する領域であり、これら図５乃至図７は、穴あけ工程に係るシミュレーション画像を示したものであり、図５から図７に進むに従い、穴あけ加工が進行するようになっている。
【００３０】
また、画像データ生成処理部２１は、前記描画処理部２５を介し前記表示装置３１及び入力装置３２からなる座標入力装置によって入力された座標位置を受け付け、受け付けた座標位置に対応した画素に関連するシーケンス番号を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識されたシーケンス番号より１つ前のシーケンス番号に係る工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部２７から読み出し、読み出した画像データを基に、前記描画処理部２５を介して前記表示装置３１に工具画像及びワーク画像を表示させるとともに、認識された工程以降の画素データを順次再生成し、生成した画素データを基に、前記描画処理部２を介して前記表示装置３１に工具画像及びワーク画像を表示させる処理を行う。即ち、画像データ生成処理部２１は、表示装置３１に表示された画像上の特定座標位置（加工位置）を指定する入力を受け付け、受け付けた加工位置の工程を認識し、当該工程以降のシミュレーションを再度実行する処理を行う。
【００３１】
また、画像データ生成処理部２１は、生成した各ブロックにおける最終状態の画像データをブロック毎にブロック画像データ記憶部２８に格納する処理を行う。尚、ブロック画像データ記憶部２８には、最新の数十ブロック分の画素データが格納されるようになっている。そして、画像データ生成処理部２１は、前記描画処理部２５を介し前記表示装置３１及び入力装置３２からブロック戻し命令を受け付け、前記ブロック画像データ記憶部２８から１ブロック前の画素データを読み出し、読み出した画素データを基に、前記描画処理部２５を介して前記表示装置３１に１ブロック前の工具画像及びワーク画像を表示させる。尚、当該ブロック戻し処理は１回に限られず、ブロック戻し命令に応じ、前記ブロック画像データ記憶部２８に格納されたブロック分まで戻し処理が行われる。
【００３２】
前記データ編集移行処理部２９は、前記描画処理部２５を介し前記表示装置３１及び入力装置３２から、表示装置３１に表示された画像上の特定座標位置（加工位置）を指定する入力、及び編集画面への移行指令を受け付け、受け付けた座標位置（加工位置）に対応した画素に関連するシーケンス番号を、現在表示画像の基となる画像データを有する前記画像データ生成処理部２１から入手し、入手したシーケンス番号を前記対話型入力／編集処理部１１に送信する処理を行う。
【００３３】
斯くして、データ編集移行処理部２９から前記対話型入力／編集処理部１１にシーケンス番号が送信されると、上記のように、前記対話型入力／編集処理部１１は、受信したシーケンス番号を基に、前記製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納されたプログラミング基礎データを検索し、表示装置３１及び入力装置３２を介し対話形式によって、前記検索されたプログラミング基礎データの編集を可能にする処理を行う。
【００３４】
即ち、例えば、図８に示すように、表示装置３１の表示画面で“修正個所指定”のソフトキーがＯＮにされた後、マウスカーソルによって具体的な修正個所（穴加工位置）がクリックされ、その位置座標が入力されると、これが描画処理部２５を介してデータ編集移行処理部２９に入力され、当該データ編集移行処理部２９の処理によって、入力座標位置（加工位置）に対応した画素のシーケンス番号が前記画像データ生成処理部２１から入手され、入手されたシーケンス番号が前記対話型入力／編集処理部１１に送信される。そして、対話型入力／編集処理部１１は上記処理を行って図９に示すような編集画面（図示例では穴あけ工程の編集画面）を表示装置３１に表示させる。そして、この表示画面を通して、例えば、穴のピッチ円直径や位置を変更するといった変更を行うことが可能となる。
【００３５】
そして、編集が完了されると、変更されたデータでもって、前記製品形状データ記憶部１２，切削条件データ記憶部１３，工具データ記憶部１４，ワーク形状データ記憶部１５に格納された各データが更新され、ＮＣプログラム変換処理部１６において、編集されたデータに基づき、再度、上記のようにしてＮＣプログラムが生成される。
【００３６】
次に、画像データ生成処理部２１における更に具体的な処理内容について、図２乃至図４に基づいて説明する。
【００３７】
図２に示すように、画像データ生成処理部２１は、まず、前記表示装置３１及び入力装置３２から再シミュレーションの要求があったかどうかを確認し（ステップＳ１）、初めてのシミュレーションである場合にはステップＳ２以降の処理を実行し、再シミュレーションである場合には、図４に示したステップ４以降の処理を実行する。
【００３８】
ステップＳ２以降の処理では、まず、ワーク形状などに関するデータを前記ワーク形状データ記憶部１５から読み込み（ステップＳ２）、ついで、工具形状などに関するデータを工具データ記憶部１４から読み込んだ後（ステップＳ３）、前記ワーク形状データに基づいて、ワーク画像に関する画素データを生成する（ステップＳ４）。このようにして生成された画素データは、前記描画処理部２５に送信され、この描画処理部２５の処理によって前記表示装置３１にワーク画像が表示される。
【００３９】
次に、カウンタｎを１にセットした後（ステップＳ５）、ｎブロック目のＮＣプログラムを読み込んで（ステップＳ６）、これを解析し（ステップＳ７）、解析結果に基づいて工程情報（シーケンス番号など）を認識し（ステップＳ８）、ついで、認識された工程情報から当該ブロックが当該工程の最後のブロックであるか否かを判別する（ステップＳ９）。
【００４０】
そして、ステップＳ９において、最後のブロックでは無いと判別された場合には、次ステップＳ１０において当該ブロックにおいて使用される工具の情報を認識する一方、最後のブロックであると判別された場合には、以降の処理によって得られた画像データを前記工程画像データ記憶部２７に格納した後（ステップＳ１８）、上記ステップＳ１０の処理を実行する。
【００４１】
次に、上記のようにして認識された工具情報及び前記ステップＳ３において読み込まれた工具形状データを基に、工具画像に関する画素データを生成する（ステップＳ１１）。そして、生成された画素データは、前記描画処理部２５に送信され、この描画処理部２５の処理によって前記表示装置３１に工具画像が表示される。
【００４２】
次に、前記ステップＳ７における解析結果から工具の移動先及び移動速度に関する情報を認識するとともに、工具の移動位置を所定のサンプリングタイム毎に生成し、ステップＳ１１において得られた工具画像を、生成した移動位置に順次移動させた画素データを順次生成する一方、工具形状がワーク形状上を移動する場合には、工具形状とワーク形状が重複する部分を削り取る処理を行い、当該処理を行った画素データを生成する（ステップＳ１３）。そして、生成された画素データは、前記描画処理部２５に順次送信され、描画処理部２５の処理によって前記表示装置３１に移動する工具、及び当該工具によって削り取られるワークの画像が表示される。
【００４３】
次に、前記ステップＳ１３の処理において、ワーク形状に係る画素データの内、当該ブロックでそのデータが更新されたものがある場合には、即ち、工具形状がワーク形状上を移動し、工具形状とワーク形状が重複する部分を削り取る処理が行われた画素が有る場合には、その画素データと当該ブロックが属する工程のシーケンス番号とを関連付けた画像データを生成し、生成した画像データを前記ブロック画像データ記憶部２８に格納する処理を行う。
【００４４】
次に、前記表示装置３１及び入力装置３２からブロック戻しの要求があったかどうかを確認し（ステップＳ１６）、要求が無い場合には、ＮＣプログラムのエンドか否かを確認し（ステップＳ１７）、プログラムエンドで無い場合には、カウンタｎを更新した後（ステップＳ２１）、ステップＳ６以降の処理を繰り返し、プログラムエンドである場合には処理を終了する。一方、ステップＳ１６において、ブロック戻しの要求が確認された場合には、カウンタｎを１だけ減算した後（ステップＳ１９）、前記ブロック画像データ記憶部２８から１つ前のブロックの画像データを読み出し、読み出した画像データを前記描画処理部２５に送信し、これを表示装置３１に表示させる（ステップＳ２０）。そして、以後、ステップＳ１６以降の処理を実行する。
【００４５】
また、上記ステップＳ１において、再シミュレーションの要求が確認された場合には、図４に示したステップ４以降の処理が実行される。即ち、前記表示装置３１及び入力装置３２からなる座標入力装置によって入力された座標位置を受け付け、受け付けた座標位置に対応した画素に関連するシーケンス番号（工程情報）を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し（ステップＳ２２）、認識されたシーケンス番号より１つ前のシーケンス番号に係る工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部２７から読み出し（ステップＳ２３）、読み出した画像データを前記描画処理部２５に送信して、表示装置３１にこれを表示させる。ついで、当該シーケンス番号に係る工程の最終ブロック番号ｎ（カウンタ）を更新して（ステップＳ２４）、ステップＳ６以降の処理を繰り返し、再シミュレーションを実行する。
【００４６】
以上詳述したように、本実施形態に係る自動プログラミング・シミュレーション装置１によれば、シミュレーションの結果、ＮＣプログラムの修正すべき部分が判明した場合に、シミュレーションによって表示された画面上で、ＮＣプログラムの変更を要する加工部位を特定するという簡便な操作により、当該加工部位に係る工程が自動認識され、当該工程に係る工具データや切削条件データなどを編集することができるようになっているので、自動生成されるＮＣプログラムを極めて迅速に修正，変更することができる。
【００４７】
また、ＮＣプログラムの中間工程（ブロック）から加工シミュレーションを再開することができるので、上記のようにしてＮＣプログラムを修正した場合、修正にかかるブロックからこれ以降のブロックについて再度シミュレーションを行うことができ、修正後のＮＣプログラムの確認を短時間のうちに行うことができる。また、再シミュレーションを行うべき工程、即ち、プログラムを変更した部分に係る加工部位を、表示装置３１に表示された画面上で特定するといった簡便な操作により再シミュレーションを実行することができるので、迅速な再シミュレーションが可能である。
【００４８】
また、表示装置３１及び入力装置３２から戻し命令を入力することで、表示装置３１に表示される工具及びワークの画像を、現在の表示画像から１ブロック前の画像に戻すことができるので、例えば、シミュレーションの実行中に、チェックを意図していたブロックの加工状態を十分に確認することができなかった場合に、前のブロックに遡ってその加工状態を確認するといったことが可能であり、精度の高いチェックを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る自動プログラミング・シミュレーション装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】 本実施形態に係る画像データ生成処理部における処理手順を示したフローチャートである。
【図３】 本実施形態に係る画像データ生成処理部における処理手順を示したフローチャートである。
【図４】 本実施形態に係る画像データ生成処理部における処理手順を示したフローチャートである。
【図５】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図６】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図７】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図８】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図９】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
１ 自動プログラミング・シミュレーション装置
１０ 対話型自動プログラミング部
１１ 対話型入力／編集処理部
１２ 製品形状データ記憶部
１３ 切削条件データ記憶部
１３ａ 切削条件ファイル
１４ 工具データ記憶部
１４ａ 工具ファイル
１５ ワーク形状データ記憶部
１６ ＮＣプログラム変換処理部
１７ ＮＣプログラム記憶部
１８ 加工順序データ記憶部
２０ 描画シミュレーション部
２１ 画像データ生成処理部
２５ 描画処理部
２７ 工程画像データ記憶部
２８ ブロック画像データ記憶部
２９ データ編集移行処理部
３０ 周辺装置
３１ 表示装置
３２ 入力装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の形状データ，ワークの形状データ，工具の形状データ及びワークの材質に応じて工具毎に設定された切削条件データなどを基にしてＮＣプログラムを自動的に生成した後、生成されたＮＣプログラムを順次解析して工具画像及びワーク画像を表示装置に表示させ、表示画面を通して工具の移動状態及び加工状態を確認することができるように構成された自動プログラミング・シミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＣ工作機械はＮＣプログラムに従ってその作動が制御される。従来、かかるＮＣプログラムはプログラマの手作業によってこれを作成することもできるが、現在では、自動プログラミング装置によって自動的に作成することが可能である。この自動プログラミング装置は、製品の形状データ，ワークの形状データ，工具の形状データ，ワークの材質に応じ工具毎に設定された切削条件データを記憶する記憶部を備え、これらのデータを基に、使用工具の自動展開処理、切削条件の自動決定処理、加工順序の自動決定処理を順次実行してプログラミング基礎データを生成し、生成されたプログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを生成するようになっている。また、前記製品形状データ，ワーク形状データ，工具形状データ及び切削条件データなどの各種データは、これを対話形式により入力することができるようになったものもある。尚、前記プログラミング基礎データは、工程番号と、当該工程における加工部位の寸法データ（位置データを含む）、使用工具データや切削条件データなどが相互に関連付けられて構成されるデータである。
【０００３】
また、作成されたＮＣプログラムがそのツールパスや加工条件について適正なものとなっているかといった点について、当該ＮＣプログラムを用いた加工を行う前に、これを予め確認しておく必要があるが、従来、このような確認を行うための装置として、工具形状及びワーク形状を表示装置に表示し、ＮＣプログラムに従って前記工具及びワークの表示形状を逐次変化させ、表示画面を通して工具の移動状態及び加工状態を確認することができるように構成されたシミュレーション装置が知られている。
【０００４】
このシミュレーション装置は、連続する各加工工程が１以上の実行ブロックから形成されるＮＣプログラムを各ブロック毎に順次解析し、予め入力された工具の形状データ及びワークの形状データに基づいて、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記ブロック毎に順次生成し、生成された画素データを基に、工具形状及びワーク形状を表示装置に表示させる構成となっている。
【０００５】
そして、従来、上述した自動プログラミング装置とシミュレーション装置とが一体的に設けられ、自動プログラミング装置によってＮＣプログラムを自動生成した後、生成されたＮＣプログラムに基づき、シミュレーション装置によって加工シミュレーションを行うことができるようになった自動プログラミング・シミュレーション装置が知られている。この自動プログラミング・シミュレーション装置は、通常、切り換え操作によって自動プログラミング処理とシミュレーション処理とを行うことができるようになっており、自動プログラミング処理では、上記データの対話入力や、上記記憶部に格納されたデータ及び上記プログラミングデータの編集を行うことができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の自動プログラミング・シミュレーション装置にあっては、シミュレーションの実行によってＮＣプログラムの修正を要する部分が判明した場合に、このＮＣプログラムを修正するには、装置を手動操作によって自動プログラミング処理操作に切り換えた後、修正を要するプログラミングデータを検索してこれを編集するといった煩わしい操作を行わなければならず、ＮＣプログラムの修正を迅速に行うことができないという問題があった。
【０００７】
また、ＮＣプログラムを修正した場合には、修正にかかるブロック以降のブロックについて再度シミュレーションを行ってこれをチェックする必要があるが、従来の自動プログラミング・シミュレーション装置では、ＮＣプログラムの先頭ブロックからこれを順次解析してシミュレーションを行うように構成されているため、修正したブロックからシミュレーションを開始することができず、修正後のＮＣプログラムの確認に長時間を要するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、自動生成されるＮＣプログラムを容易に修正することができ、しかも、修正部分からシミュレーションを開始することができるようになった自動プログラミング・シミュレーション装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に記載した発明は、画面表示機能を備えた表示装置と、
データ入力機能を備えた入力装置と、
製品の形状データを記憶する製品形状データ記憶部と、ワークの形状データを記憶するワーク形状データ記憶部と、工具の形状データを記憶する工具ファイルと、前記ワークの材質に応じ前記工具毎に設定された切削条件データを記憶する切削条件ファイルと、前記表示装置及び入力装置を介して、対話形式により、前記製品形状データ，ワーク形状データ，工具データ及び切削条件データの入力を受け付け、受け付けた各データをそれぞれ前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル及び切削条件ファイルに格納し、且つ前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル及び切削条件ファイルに記憶された各データを編集可能にするとともに、前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，切削条件ファイル及び工具ファイルに格納された各データを基に、プログラミング基礎データを生成する対話型入力／編集処理部と、前記対話型入力／編集処理部によって生成されたプログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム変換処理部と、生成されたＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶部とを備えてなる自動プログラミング部と、
前記ＮＣプログラム記憶部に記憶されたＮＣプログラムを読み出して各実行ブロック毎に順次解析し、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記実行ブロック毎に順次生成する画像データ生成処理部、並びに前記画像データ生成処理部によって生成された画素データを基に、前記工具形状及びワーク形状を前記表示装置に表示せしめる描画処理部を備えてなるシミュレーション部とから構成されてなり、
前記表示装置及び入力装置から構成される機能部が、表示装置に表示された画面上で特定した座標位置を入力することができる座標入力機能を備え、
前記画像データ生成処理部が、生成した各工程の最終状態における画素データであって該各工程において新たに生成された画素データと、該各工程を特定する情報とを相互に関連付けた画像データを生成するように構成されるとともに、
前記シミュレーション部が、前記表示装置及び入力装置から、前記表示装置の表示画面上で特定された座標位置の入力を受け付け、受け付けた座標位置及び前記画像データ生成処理部によって生成され、現在表示している画像の基礎となる画像データを基に、受け付けた座標位置に対応する画素の工程特定情報を認識し、認識された工程特定情報を前記対話型入力／編集処理部に送信し、該対話型入力／編集処理部が受信した工程特定情報に対応するデータの編集処理に移行するように処理するデータ編集移行処理部を備えた自動プログラミング・シミュレーション装置であって、
前記シミュレーション部が、前記画像データ生成処理部において生成された、各工程の最終状態における前記画像データを記憶する工程画像データ記憶部を備え、
前記画像データ生成処理部が、生成した前記各工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部に格納するように構成されるとともに、前記表示装置及び入力装置から入力された座標位置を認識し、認識された座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程より１つ前の工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部から読み出し、読み出した画像データを基に、前記描画処理部を介して前記表示装置に前記工具形状及びワーク形状を表示させ、認識された工程以降の前記画像データを順次再生成し、生成した画像データを基に、前記描画処理部を介して前記表示装置に前記工具形状及びワーク形状を表示せしめるように構成されてなることを特徴とする自動プログラミング・シミュレーション装置に係る。
【００１０】
この発明によれば、まず、自動プログラミング部の対話型入力／編集処理部により、製品形状データ，ワーク形状データ，工具形状データ及び切削条件データの入力が受け付けられ、入力された各データがそれぞれ製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル，切削条件ファイルに格納される。そして、当該対話型入力／編集処理部において、前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，切削条件ファイル及び工具ファイルに格納された各データを基に、プログラミング基礎データが生成され、生成されたプログラミング基礎データを基に、ＮＣプログラム変換処理部においてＮＣプログラムが生成される。そして、生成されたＮＣプログラムがＮＣプログラム記憶部に格納される。尚、上記プログラミング基礎データは、工程番号と、当該工程における加工部位の寸法データ（位置データを含む）、使用工具データや切削条件データなどが相互に関連付けられて構成されるデータである。
【００１１】
次に、シミュレーション部の画像データ生成処理部により、前記ＮＣプログラム記憶部に格納されたＮＣプログラムが各実行ブロック毎に順次解析され、工具形状及びワーク形状に関する画素データが実行ブロック毎に順次生成される。そして、生成された画素データを基に、描画処理部の処理によって工具形状及びワーク形状が表示装置に表示される。
【００１２】
また、画像データ生成処理部では、生成された各工程の最終状態における画素データであって該各工程において新たに生成された画素データと、当該各工程を特定する情報とを相互に関連付けた画像データが生成される。即ち、初工程において生成された画素データは当該初工程を特定する情報（工程特定情報）と関連付けられ、以降、各画素データが、ＮＣプログラムを順次解析することによって生成される画素データによって置き換えられ、各工程の最終状態における画素データの内、当該工程で新たに生成された画素データについては、その工程特定情報が当該工程を特定する情報に更新される。
【００１３】
そして、前記表示装置及び入力装置から、表示装置の表示画面上で特定された、ＮＣプログラムの変更を要する工程に係る加工部位の座標位置が入力され、これがデータ編集移行処理部によって認識されると、データ編集移行処理部は、当該座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程特定情報を前記対話型入力／編集処理部に送信する。そして、対話型入力／編集処理部では、受信した工程に係る工具データや切削条件データなどを編集可能にする。尚、かかるデータの編集処理は、プログラミング基礎データを編集することによって、製品形状データ，ワーク形状データ，使用工具データや切削条件データを変更するような処理とすることができる。そして、変更された各データに基づいて再度ＮＣプログラムが生成される。
【００１４】
このように、この発明によれば、シミュレーションを行うことによって表示された画面上で、ＮＣプログラムの変更を要する加工部位を特定するという簡便な操作により、当該加工部位に係る工程が自動認識され、当該工程に係る工具データや切削条件データなどを編集することができるようになっているので、自動生成されるＮＣプログラムを極めて迅速に修正，変更することが可能である。
【００１５】
また、更に、この発明によれば、表示装置及び入力装置から、表示装置の表示画面上で特定された、例えば、ＮＣプログラムを変更した工程に係る加工部位の座標位置が入力され、これが画像データ生成処理部により認識されると、画像データ生成処理部は、当該座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程より１つ前の工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部から読み出し、読み出した画像データを基に、描画処理部を介して表示装置に工具形状及びワーク形状を表示させるとともに、認識された工程以降の画像データを順次再生成し、生成した画像データを基に、描画処理部を介して表示装置に工具形状及びワーク形状を表示させる。
【００１６】
このように、この発明によると、ＮＣプログラムの中間工程（ブロック）から加工シミュレーションを再開することができ、ＮＣプログラムを修正した場合には、修正にかかるブロックから開始して、これ以降のブロックについて再度シミュレーションを行うことができる。したがって、修正後のＮＣプログラムの確認を短時間のうちに行うことができる。また、再シミュレーションを行うべき工程を表示装置に表示された画面上で特定するといった簡便な操作により再シミュレーションを実行することができるので、迅速な再シミュレーションが可能となる。
【００１７】
尚、本発明において云う上記画素データとは、各画素の位置データ及びその色データなどからなるデータである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動プログラミング・シミュレーション装置の概略構成を示したブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本例の自動プログラミング・シミュレーション装置１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスクなどの記憶装置などから構成される対話型自動プログラミング部１０及び描画シミュレーション部２０と、ＣＲＴなどの表示装置３１及びマウスやキーボードなどの入力装置３２からなり、表示装置３１に表示された画面上で特定した座標位置を入力することができるようになった周辺装置３０などからなる。以下、各部の詳細について説明する。
【００２０】
Ａ．対話型自動プログラミング部
前記対話型自動プログラミング部１０は、対話型入力／編集処理部１１，ＮＣプログラム変換処理部１６などの各処理部と、製品形状データ記憶部１２，切削条件データ記憶部１３，切削条件ファイル１３ａ，工具データ記憶部１４，工具ファイル１４ａ，ワーク形状データ記憶部１５，ＮＣプログラム記憶部１７，加工順序データ記憶部１８などの各記憶部から構成される。
【００２１】
前記対話型入力／編集処理部１１は、前記表示装置３１及び入力装置３２を介して対話形式により製品の寸法データなどを含む製品形状データ、及びワークの寸法データなどを含むワーク形状データの入力を受け付け、受け付けた製品形状データを製品形状データ記憶部１２に、ワーク形状データをワーク形状データ記憶部１５にそれぞれ格納する処理を行う。また、前記工具ファイル１４ａには工具の寸法データなどを含む工具データが、切削条件ファイル１３ａには素材材質に応じて工具毎に設定された切削条件データがそれぞれ予め格納されており、対話型入力／編集処理部１１は、表示装置３１及び入力装置３２を介して対話形式により、工具ファイル１４ａ及び切削条件ファイル１３ａに格納されたデータの編集処理（データの追加，変更，削除）を可能とする。
【００２２】
更に、対話型入力／編集処理部１１は、製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，切削条件ファイル１３ａ及び工具ファイル１４ａに格納された各データを基に、使用工具の自動展開，切削条件の自動決定，加工順序の自動決定を順次実行し、得られた使用工具データ，切削条件データ，加工順序データを、それぞれ工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３，加工順序データ記憶部１８に格納する処理を行う。本例では、製品の形状データからその各加工部位毎にその加工順位が決定され、各加工部位で使用される工具毎に１つの工程を構成するものとして、各工程毎に順次シーケンス番号（工程番号）が設定され、このシーケンス番号と加工部位に関するデータとが関連付けられた前記加工順位データが生成される。尚、製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納された各データを、「プログラミング基礎データ」という。
【００２３】
また、対話型入力／編集処理部１１は、入力装置３２からプログラム変換処理の実行信号の入力を受け付け、受け付けた実行信号を前記ＮＣプログラム変換処理部１６に送信する処理を行う。
【００２４】
前記ＮＣプログラム変換処理部１６は、対話型入力／編集処理部１１から実行信号を受け付けてＮＣプログラムの自動生成処理を行う。即ち、前記製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納された上記プログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを自動生成し、生成したＮＣプログラムをＮＣプログラム記憶部１７に格納する処理を行う。
【００２５】
また、前記対話型入力／編集処理部１１は、上記処理に加えて、後述のデータ編集移行処理部２９から工程を特定するシーケンス番号を受信して、受信したシーケンス番号を基に、製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納されたプログラミング基礎データを検索し、前記表示装置３１及び入力装置３２を介し対話形式によって、前記検索されたプログラミング基礎データの編集を可能にする処理を行う。そして、編集が完了されると、変更されたデータでもって、前記製品形状データ記憶部１２，切削条件データ記憶部１３，工具データ記憶部１４，ワーク形状データ記憶部１５に格納された各データを更新する。そして、このようにしてデータが編集されると、編集されたデータに基づき、ＮＣプログラム変換処理部１６において、再度、上記のようにしてＮＣプログラムが生成される。
【００２６】
Ｂ．描画シミュレーション部
前記描画シミュレーション部２０は、画像データ生成処理部２１，描画処理部２５，データ編集移行処理部２９などの各処理部と、工程画像データ記憶部２７，ブロック画像データ記憶部２８などの各記憶部から構成される。
【００２７】
前記画像データ生成処理部２１は、前記ＮＣプログラム記憶部１７に格納されたＮＣプログラムを読み出し、これを各実行ブロック毎に順次解析する一方、各実行ブロックに関連する工具形状データ及びワーク形状データを前記工具データ記憶部１４及び前記ワーク形状データ記憶部１５から随時読み出し、読み出したデータ及び上記解析結果に基づいて、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記実行ブロック毎に順次生成する。尚、画素データとは、各画素の位置データ及び色データからなるものである。
【００２８】
また、画像データ生成処理部２１は、各ブロックの画素データの内、当該ブロックで新たに生成された画素データと、当該ブロックの属する各工程を特定する情報（シーケンス番号）とを相互に関連付けた画像データを生成し、生成した各画像データを前記工程画像データ記憶部２７に格納する処理を行う。即ち、初工程において生成された画素データは当該初工程を特定するシーケンス番号と関連付けられて工程画像データ記憶部２７に格納され、以降、各画素データが、ＮＣプログラムを順次解析することによって生成される画素データによって順次置き換えられるとともに、各ブロックの最終状態における画素データの内、当該ブロックの属する工程で新たに生成された画素データについては、そのシーケンス番号が当該工程のシーケンス番号に更新され、このようにして生成された各工程の最終状態における画像データが、上記のように、工程画像データ記憶部２７に格納される。
【００２９】
そして、このようにして生成された画素データが前記描画処理部２５に送信され、当該描画処理部２５の処理によって、前記表示装置３１に工具画像及びワーク画像を表示される。尚、このようにして表示装置３１に表示されるシミュレーション画像の一例を図５乃至図７に示す。図５乃至図７において、４１はシミュレーション画像を表示する領域、４２は工具の現在値などを表示する領域、４３はＮＣプログラムを表示する領域、４４はソフトキーを表示する領域であり、これら図５乃至図７は、穴あけ工程に係るシミュレーション画像を示したものであり、図５から図７に進むに従い、穴あけ加工が進行するようになっている。
【００３０】
また、画像データ生成処理部２１は、前記描画処理部２５を介し前記表示装置３１及び入力装置３２からなる座標入力装置によって入力された座標位置を受け付け、受け付けた座標位置に対応した画素に関連するシーケンス番号を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識されたシーケンス番号より１つ前のシーケンス番号に係る工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部２７から読み出し、読み出した画像データを基に、前記描画処理部２５を介して前記表示装置３１に工具画像及びワーク画像を表示させるとともに、認識された工程以降の画素データを順次再生成し、生成した画素データを基に、前記描画処理部２を介して前記表示装置３１に工具画像及びワーク画像を表示させる処理を行う。即ち、画像データ生成処理部２１は、表示装置３１に表示された画像上の特定座標位置（加工位置）を指定する入力を受け付け、受け付けた加工位置の工程を認識し、当該工程以降のシミュレーションを再度実行する処理を行う。
【００３１】
また、画像データ生成処理部２１は、生成した各ブロックにおける最終状態の画像データをブロック毎にブロック画像データ記憶部２８に格納する処理を行う。尚、ブロック画像データ記憶部２８には、最新の数十ブロック分の画素データが格納されるようになっている。そして、画像データ生成処理部２１は、前記描画処理部２５を介し前記表示装置３１及び入力装置３２からブロック戻し命令を受け付け、前記ブロック画像データ記憶部２８から１ブロック前の画素データを読み出し、読み出した画素データを基に、前記描画処理部２５を介して前記表示装置３１に１ブロック前の工具画像及びワーク画像を表示させる。尚、当該ブロック戻し処理は１回に限られず、ブロック戻し命令に応じ、前記ブロック画像データ記憶部２８に格納されたブロック分まで戻し処理が行われる。
【００３２】
前記データ編集移行処理部２９は、前記描画処理部２５を介し前記表示装置３１及び入力装置３２から、表示装置３１に表示された画像上の特定座標位置（加工位置）を指定する入力、及び編集画面への移行指令を受け付け、受け付けた座標位置（加工位置）に対応した画素に関連するシーケンス番号を、現在表示画像の基となる画像データを有する前記画像データ生成処理部２１から入手し、入手したシーケンス番号を前記対話型入力／編集処理部１１に送信する処理を行う。
【００３３】
斯くして、データ編集移行処理部２９から前記対話型入力／編集処理部１１にシーケンス番号が送信されると、上記のように、前記対話型入力／編集処理部１１は、受信したシーケンス番号を基に、前記製品形状データ記憶部１２，ワーク形状データ記憶部１５，工具データ記憶部１４，切削条件データ記憶部１３及び加工順序データ記憶部１８に格納されたプログラミング基礎データを検索し、表示装置３１及び入力装置３２を介し対話形式によって、前記検索されたプログラミング基礎データの編集を可能にする処理を行う。
【００３４】
即ち、例えば、図８に示すように、表示装置３１の表示画面で“修正個所指定”のソフトキーがＯＮにされた後、マウスカーソルによって具体的な修正個所（穴加工位置）がクリックされ、その位置座標が入力されると、これが描画処理部２５を介してデータ編集移行処理部２９に入力され、当該データ編集移行処理部２９の処理によって、入力座標位置（加工位置）に対応した画素のシーケンス番号が前記画像データ生成処理部２１から入手され、入手されたシーケンス番号が前記対話型入力／編集処理部１１に送信される。そして、対話型入力／編集処理部１１は上記処理を行って図９に示すような編集画面（図示例では穴あけ工程の編集画面）を表示装置３１に表示させる。そして、この表示画面を通して、例えば、穴のピッチ円直径や位置を変更するといった変更を行うことが可能となる。
【００３５】
そして、編集が完了されると、変更されたデータでもって、前記製品形状データ記憶部１２，切削条件データ記憶部１３，工具データ記憶部１４，ワーク形状データ記憶部１５に格納された各データが更新され、ＮＣプログラム変換処理部１６において、編集されたデータに基づき、再度、上記のようにしてＮＣプログラムが生成される。
【００３６】
次に、画像データ生成処理部２１における更に具体的な処理内容について、図２乃至図４に基づいて説明する。
【００３７】
図２に示すように、画像データ生成処理部２１は、まず、前記表示装置３１及び入力装置３２から再シミュレーションの要求があったかどうかを確認し（ステップＳ１）、初めてのシミュレーションである場合にはステップＳ２以降の処理を実行し、再シミュレーションである場合には、図４に示したステップ４以降の処理を実行する。
【００３８】
ステップＳ２以降の処理では、まず、ワーク形状などに関するデータを前記ワーク形状データ記憶部１５から読み込み（ステップＳ２）、ついで、工具形状などに関するデータを工具データ記憶部１４から読み込んだ後（ステップＳ３）、前記ワーク形状データに基づいて、ワーク画像に関する画素データを生成する（ステップＳ４）。このようにして生成された画素データは、前記描画処理部２５に送信され、この描画処理部２５の処理によって前記表示装置３１にワーク画像が表示される。
【００３９】
次に、カウンタｎを１にセットした後（ステップＳ５）、ｎブロック目のＮＣプログラムを読み込んで（ステップＳ６）、これを解析し（ステップＳ７）、解析結果に基づいて工程情報（シーケンス番号など）を認識し（ステップＳ８）、ついで、認識された工程情報から当該ブロックが当該工程の最後のブロックであるか否かを判別する（ステップＳ９）。
【００４０】
そして、ステップＳ９において、最後のブロックでは無いと判別された場合には、次ステップＳ１０において当該ブロックにおいて使用される工具の情報を認識する一方、最後のブロックであると判別された場合には、以降の処理によって得られた画像データを前記工程画像データ記憶部２７に格納した後（ステップＳ１８）、上記ステップＳ１０の処理を実行する。
【００４１】
次に、上記のようにして認識された工具情報及び前記ステップＳ３において読み込まれた工具形状データを基に、工具画像に関する画素データを生成する（ステップＳ１１）。そして、生成された画素データは、前記描画処理部２５に送信され、この描画処理部２５の処理によって前記表示装置３１に工具画像が表示される。
【００４２】
次に、前記ステップＳ７における解析結果から工具の移動先及び移動速度に関する情報を認識するとともに、工具の移動位置を所定のサンプリングタイム毎に生成し、ステップＳ１１において得られた工具画像を、生成した移動位置に順次移動させた画素データを順次生成する一方、工具形状がワーク形状上を移動する場合には、工具形状とワーク形状が重複する部分を削り取る処理を行い、当該処理を行った画素データを生成する（ステップＳ１３）。そして、生成された画素データは、前記描画処理部２５に順次送信され、描画処理部２５の処理によって前記表示装置３１に移動する工具、及び当該工具によって削り取られるワークの画像が表示される。
【００４３】
次に、前記ステップＳ１３の処理において、ワーク形状に係る画素データの内、当該ブロックでそのデータが更新されたものがある場合には、即ち、工具形状がワーク形状上を移動し、工具形状とワーク形状が重複する部分を削り取る処理が行われた画素が有る場合には、その画素データと当該ブロックが属する工程のシーケンス番号とを関連付けた画像データを生成し、生成した画像データを前記ブロック画像データ記憶部２８に格納する処理を行う。
【００４４】
次に、前記表示装置３１及び入力装置３２からブロック戻しの要求があったかどうかを確認し（ステップＳ１６）、要求が無い場合には、ＮＣプログラムのエンドか否かを確認し（ステップＳ１７）、プログラムエンドで無い場合には、カウンタｎを更新した後（ステップＳ２１）、ステップＳ６以降の処理を繰り返し、プログラムエンドである場合には処理を終了する。一方、ステップＳ１６において、ブロック戻しの要求が確認された場合には、カウンタｎを１だけ減算した後（ステップＳ１９）、前記ブロック画像データ記憶部２８から１つ前のブロックの画像データを読み出し、読み出した画像データを前記描画処理部２５に送信し、これを表示装置３１に表示させる（ステップＳ２０）。そして、以後、ステップＳ１６以降の処理を実行する。
【００４５】
また、上記ステップＳ１において、再シミュレーションの要求が確認された場合には、図４に示したステップ４以降の処理が実行される。即ち、前記表示装置３１及び入力装置３２からなる座標入力装置によって入力された座標位置を受け付け、受け付けた座標位置に対応した画素に関連するシーケンス番号（工程情報）を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し（ステップＳ２２）、認識されたシーケンス番号より１つ前のシーケンス番号に係る工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部２７から読み出し（ステップＳ２３）、読み出した画像データを前記描画処理部２５に送信して、表示装置３１にこれを表示させる。ついで、当該シーケンス番号に係る工程の最終ブロック番号ｎ（カウンタ）を更新して（ステップＳ２４）、ステップＳ６以降の処理を繰り返し、再シミュレーションを実行する。
【００４６】
以上詳述したように、本実施形態に係る自動プログラミング・シミュレーション装置１によれば、シミュレーションの結果、ＮＣプログラムの修正すべき部分が判明した場合に、シミュレーションによって表示された画面上で、ＮＣプログラムの変更を要する加工部位を特定するという簡便な操作により、当該加工部位に係る工程が自動認識され、当該工程に係る工具データや切削条件データなどを編集することができるようになっているので、自動生成されるＮＣプログラムを極めて迅速に修正，変更することができる。
【００４７】
また、ＮＣプログラムの中間工程（ブロック）から加工シミュレーションを再開することができるので、上記のようにしてＮＣプログラムを修正した場合、修正にかかるブロックからこれ以降のブロックについて再度シミュレーションを行うことができ、修正後のＮＣプログラムの確認を短時間のうちに行うことができる。また、再シミュレーションを行うべき工程、即ち、プログラムを変更した部分に係る加工部位を、表示装置３１に表示された画面上で特定するといった簡便な操作により再シミュレーションを実行することができるので、迅速な再シミュレーションが可能である。
【００４８】
また、表示装置３１及び入力装置３２から戻し命令を入力することで、表示装置３１に表示される工具及びワークの画像を、現在の表示画像から１ブロック前の画像に戻すことができるので、例えば、シミュレーションの実行中に、チェックを意図していたブロックの加工状態を十分に確認することができなかった場合に、前のブロックに遡ってその加工状態を確認するといったことが可能であり、精度の高いチェックを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る自動プログラミング・シミュレーション装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】 本実施形態に係る画像データ生成処理部における処理手順を示したフローチャートである。
【図３】 本実施形態に係る画像データ生成処理部における処理手順を示したフローチャートである。
【図４】 本実施形態に係る画像データ生成処理部における処理手順を示したフローチャートである。
【図５】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図６】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図７】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図８】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【図９】 本実施形態に係る表示装置に表示される画像の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
１ 自動プログラミング・シミュレーション装置
１０ 対話型自動プログラミング部
１１ 対話型入力／編集処理部
１２ 製品形状データ記憶部
１３ 切削条件データ記憶部
１３ａ 切削条件ファイル
１４ 工具データ記憶部
１４ａ 工具ファイル
１５ ワーク形状データ記憶部
１６ ＮＣプログラム変換処理部
１７ ＮＣプログラム記憶部
１８ 加工順序データ記憶部
２０ 描画シミュレーション部
２１ 画像データ生成処理部
２５ 描画処理部
２７ 工程画像データ記憶部
２８ ブロック画像データ記憶部
２９ データ編集移行処理部
３０ 周辺装置
３１ 表示装置
３２ 入力装置
Claims (1)
- 画面表示機能を備えた表示装置と、
データ入力機能を備えた入力装置と、
製品の形状データを記憶する製品形状データ記憶部と、ワークの形状データを記憶するワーク形状データ記憶部と、工具の形状データを記憶する工具ファイルと、前記ワークの材質に応じ前記工具毎に設定された切削条件データを記憶する切削条件ファイルと、前記表示装置及び入力装置を介して、対話形式により、前記製品形状データ，ワーク形状データ，工具データ及び切削条件データの入力を受け付け、受け付けた各データをそれぞれ前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル及び切削条件ファイルに格納し、且つ前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，工具ファイル及び切削条件ファイルに記憶された各データを編集可能にするとともに、前記製品形状データ記憶部，ワーク形状データ記憶部，切削条件ファイル及び工具ファイルに格納された各データを基に、プログラミング基礎データを生成する対話型入力／編集処理部と、前記対話型入力／編集処理部によって生成されたプログラミング基礎データを基にＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム変換処理部と、生成されたＮＣプログラムを記憶するＮＣプログラム記憶部とを備えてなる自動プログラミング部と、
前記ＮＣプログラム記憶部に記憶されたＮＣプログラムを読み出して各実行ブロック毎に順次解析し、工具形状及びワーク形状に関する画素データを前記実行ブロック毎に順次生成する画像データ生成処理部、並びに前記画像データ生成処理部によって生成された画素データを基に、前記工具形状及びワーク形状を前記表示装置に表示せしめる描画処理部を備えてなるシミュレーション部とから構成されてなり、
前記表示装置及び入力装置から構成される機能部が、表示装置に表示された画面上で特定した座標位置を入力することができる座標入力機能を備え、
前記画像データ生成処理部が、生成した各工程の最終状態における画素データであって該各工程において新たに生成された画素データと、該各工程を特定する情報とを相互に関連付けた画像データを生成するように構成されるとともに、
前記シミュレーション部が、前記表示装置及び入力装置から、前記表示装置の表示画面上で特定された座標位置の入力を受け付け、受け付けた座標位置及び前記画像データ生成処理部によって生成され、現在表示している画像の基礎となる画像データを基に、受け付けた座標位置に対応する画素の工程特定情報を認識し、認識された工程特定情報を前記対話型入力／編集処理部に送信し、該対話型入力／編集処理部が受信した工程特定情報に対応するデータの編集処理に移行するように処理するデータ編集移行処理部を備えた自動プログラミング・シミュレーション装置であって、
前記シミュレーション部が、前記画像データ生成処理部において生成された、各工程の最終状態における前記画像データを記憶する工程画像データ記憶部を備え、
前記画像データ生成処理部が、生成した前記各工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部に格納するように構成されるとともに、前記表示装置及び入力装置から入力された座標位置を認識し、認識された座標位置に対応した画素に関連する工程特定情報を、現在表示している画像の基礎となる画像データから認識し、認識された工程より１つ前の工程の最終状態における画像データを前記工程画像データ記憶部から読み出し、読み出した画像データを基に、前記描画処理部を介して前記表示装置に前記工具形状及びワーク形状を表示させ、認識された工程以降の前記画像データを順次再生成し、生成した画像データを基に、前記描画処理部を介して前記表示装置に前記工具形状及びワーク形状を表示せしめるように構成されてなることを特徴とする自動プログラミング・シミュレーション装置。
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