JP5192574B2 - 工具先端点の加速度または加加速度の表示部を備えた工具軌跡表示装置 - Google Patents
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Description
3番目の発明によれば、1番目の発明において、前記加速度算出部は、前記工具指令座標値および前記工具実座標値の連続する少なくとも四つのデータを用いて接線方向または法線方向の加加速度を算出する。
4番目の発明によれば、1番目の発明において、前記表示形式選択部は、前記加速度または前記加加速度の向きまたは大きさに応じて、前記工具先端点の指令軌跡、前記工具先端点の実軌跡、前記加速度ベクトル、前記加加速度ベクトル、前記加速度ベクトルの結線、および前記加加速度ベクトルの結線のうち、少なくとも1つの色を変更するか、もしくは該色の濃淡を変化させて前記表示部に表示するようにした。
5番目の発明によれば、1番目の発明において、前記表示形式選択部は、前記工具指令座標値または前記工具実座標値の互いに隣接するデータを結ぶ直線または曲線における所定の複数の点を始点とすると共に、該所定の複数の点のそれぞれにおける接線に対して垂直で所定の点を通る直線と前記法線方向の加速度ベクトルの結線または前記法線方向の加加速度ベクトルの結線との交点を終点とする前記法線方向の加速度ベクトルまたは前記法線方向の加加速度ベクトルを前記表示部に表示する。
6番目の発明によれば、1番目の発明において、前記表示形式選択部は、前記加速度ベクトルまたは前記加加速度ベクトルと前記結線と前記工具先端点の軌跡とが囲む面の色を変更するか、もしくは該色の濃淡を変化させて前記表示部に表示する。
7番目の発明によれば、1番目の発明において、前記表示形式選択部は、前記加速度または前記加加速度の大きさに応じて、前記加速度ベクトル、前記加加速度ベクトル、前記加速度ベクトルの結線、および前記加加速度ベクトルの結線のうち、少なくとも一つを前記加速度ベクトルまたは前記加加速度ベクトルの方向に任意の倍率で拡大または縮小する。
3番目の発明においては、四つのデータを使用して、短い処理時間で加加速度を算出できる。
4番目の発明においては、色を部分的に変更するかまたは濃淡を変化させるのみで、操作者にとって加速度の状態が容易に認識できるようになる。
5番目の発明においては、工具の先端点の軌跡の隣接するデータ間の法線加速度ベクトル、および法線加加速度を補間して表示することで、操作者は法線加速度ベクトルまたは法線加加速度ベクトルを視覚的により容易に認識しやすくなる。
6番目の発明においては、軌跡、ベクトルおよび結線で囲まれる面を色表示するので、操作者が極めて容易に認識できるようになる。
図1は本発明に基づく工具軌跡表示装置が搭載される工作機械の斜視図である。図1に例として示される工作機械1は5軸加工機である。工作機械1は、ワーク(図示しない)が載置されるテーブル2と、テーブル2に対して互いに垂直な三方向(X軸、Y軸、Z軸)に相対的に移動する支柱3とを含んでいる。図示されるように、ヘッド4が支柱3から横方向に延びており、ヘッド4はテーブル2の表面に対して平行なB軸回りに回転する。さらに、B軸およびテーブル2の表面の両方に対して垂直なA軸回りに回転可能な工具5がヘッド4に取付けられている。
Px(t)=x(t)+L×cos(a(t))×sin(b(t))
Py(t)=y(t)+L×sin(a(t))
Pz(t)=z(t)−L×cos(a(t))×cos(b(t))
このようにして、五つの駆動軸の位置情報と機械構成の条件とによって工具5の先端の座標を算出することができる。
2 テーブル
3 支柱
4 ヘッド
5 工具
11〜15 位置検出器
16 数値制御装置
17 指令作成部
20 工具軌跡表示装置
21 位置データ取得部
22 工具座標値算出部
23 加速度算出部
24 表示形式選択部
25 表示部
Claims (7)
- 数値制御装置を用いて複数の駆動軸によって工具および被加工物のうちの少なくとも一方の位置および姿勢を制御する工作機械の前記工具の先端点の軌跡を表示する工作機械の工具軌跡表示装置において、
前記複数の駆動軸に対する所定の制御周期毎の位置指令を作成する指令作成部と、
前記複数の駆動軸のそれぞれに取付けられていて前記複数の駆動軸のそれぞれの位置を前記所定の制御周期毎に検出する位置検出器と、
前記指令作成部により作成された前記所定の制御周期毎の位置指令を指令値時系列データとして取得すると共に、前記位置検出器により前記所定の制御周期毎に検出された位置検出値を検出値時系列データとして取得する位置データ取得部と、
前記指令値時系列データおよび前記工作機械の構成に基づいて前記工具の先端点の工具指令座標値を前記指令値時系列データに対応させて算出すると共に、前記検出値時系列データおよび前記工作機械の構成に基づいて前記工具の先端点の工具実座標値を前記検出値時系列データに対応させて算出する工具座標値算出部と、
前記工具指令座標値における少なくとも三つのデータを用いて前記工具の先端点の加速度または加加速度を算出すると共に、前記工具実座標値における少なくとも三つのデータを用いて前記工具の先端点の加速度または加加速度を算出する加速度算出部と、
前記工具の先端点の軌跡をそれぞれ形成する前記工具指令座標値および前記工具実座標値の前記加速度または前記加加速度の表示形式を選択する表示形式選択部と、を具備し、該表示形式選択部は、前記加速度または前記加加速度の向きと大きさとに応じて前記工具の先端点の軌跡を色分けする色表示と、前記加速度または前記加加速度を加速度ベクトルまたは加加速度ベクトルとして前記工具の先端点の軌跡上に表示するベクトル表示と、隣接する前記加速度ベクトルまたは前記加加速度ベクトルの終点を互いに接続する結線を表示する結線表示とのうちの少なくとも一つを行うようになっており、
さらに、
前記表示形式選択部により選択された表示形式に従って、前記工具の先端点の軌跡と共に、前記加速度または前記加加速度を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする工具軌跡表示装置。 - 前記加速度算出部は、前記工具指令座標値および前記工具実座標値の連続する少なくとも三つのデータを用いて接線方向または法線方向の加速度を算出することを特徴とする請求項1に記載の工具軌跡表示装置。
- 前記加速度算出部は、前記工具指令座標値および前記工具実座標値の連続する少なくとも四つのデータを用いて接線方向または法線方向の加加速度を算出することを特徴とする請求項1に記載の工具軌跡表示装置。
- 前記表示形式選択部は、前記加速度または前記加加速度の向きおよび大きさに応じて、前記工具先端点の軌跡、前記加速度ベクトル、前記加加速度ベクトル、前記加速度ベクトルの結線、および前記加加速度ベクトルの結線うち、少なくとも1つの色を変更するか、もしくは該色の濃淡を変化させて前記表示部に表示するようにした、ことを特徴とする請求項1に記載の工具軌跡表示装置。
- 前記表示形式選択部は、前記工具指令座標値または前記工具実座標値の互いに隣接するデータを結ぶ直線または曲線における所定の複数の点を始点とすると共に、該所定の複数の点のそれぞれにおける接線に対して垂直で所定の点を通る直線と前記法線方向の加速度ベクトルの結線または前記法線方向の加加速度ベクトルの結線との交点を終点とする前記法線方向の加速度ベクトルまたは前記法線方向の加加速度ベクトルを前記表示部に表示する、ことを特徴とする請求項1に記載の工具軌跡表示装置。
- 前記表示形式選択部は、前記加速度ベクトルまたは前記加加速度ベクトルと前記結線と前記工具先端点の軌跡とが囲む面の色を変更するか、もしくは該色の濃淡を変化させて前記表示部に表示する、ことを特徴とする請求項1に記載の工具軌跡表示装置。
- 前記表示形式選択部は、前記加速度または前記加加速度の大きさに応じて、前記加速度ベクトル、前記加加速度ベクトル、前記加速度ベクトルの結線、および前記加加速度ベクトルの結線のうち、少なくとも一つを前記加速度ベクトルまたは前記加加速度ベクトルの方向に任意の倍率で拡大または縮小する、ことを特徴とする請求項1に記載の工具軌跡表示装置。
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