JP5349712B1 - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

１以上の単位加工プログラムを有する加工プログラムを解析して単位加工プログラムの実行によって得られる工程形状図形（１４１ａ、１４４ａ）を表示する数値制御装置であって、加工プログラム中の単位加工プログラムを解析し、単位加工プログラムの工程形状図形（１４１ａ、１４４ａ）を得るための工具情報を含むパラメータを有する工程形状情報を取得する加工プログラム解析部と、工程形状情報中の工具情報に対応する工程形状データを取得し、工程形状情報中のパラメータに基づいて工程形状データを変更した工程形状図形を作成する工程形状図形作成部と、加工プログラムと工程形状図形（１４１ａ、１４４ａ）とを表示部に表示する表示処理部と、を備え、表示処理部は、表示部に表示された加工プログラムの単位加工プログラムの表示位置に合わせて工程形状図形（１４１ａ、１４４ａ）を表示する。

Description

この発明は、数値制御装置に関するものである。

一般に、数値制御装置は、予め作成しておいた加工プログラムを用い、この加工プログラムから出力される制御指令にしたがって工作機械を制御し加工物を加工する。通常、数値制御装置では加工プログラム作成者と機械のオペレータとが異なる場合が多い。機械のオペレータは加工プログラムを見ただけでは必ずしも加工プログラム作成者の意図を理解しきれない。そのため、加工内容の把握ができずに作業効率が低下する可能性や、意図した加工プログラムと別の加工プログラムを選択し、誤った加工を行ってしまう可能性がある。そこで、加工プログラムを選択する際に、画像データや加工プログラムの付加情報を表示することでプログラム内容の確認を容易にして必要なＮＣ（Numerical Control）加工プログラムの迅速な選択を可能にしている（たとえば、特許文献１，２参照）。

特許文献１の数値制御装置では、画像入力装置により予め取り込んでおいた工作物や治具の形状や位置などの画像データをＮＣ工作機械内のプログラム名ごとに登録されたコメント文と同一のメモリ領域に格納する。そして、ＮＣ加工プログラムを選択する際に、そのプログラム名およびコメント文と共に画像データを一覧表として即時表示させている。

特許文献２の数値制御装置では、表示器に加工プログラムを表示する加工プログラム表示領域と、ウィンドウ領域とを設ける。そして、加工プログラムを選択することにより、ウィンドウ領域に選択した加工プログラムに対応する加工シミュレーションや加工形状の加工プログラム情報を表示させるようにしている。

特開平４-２５１３０５号公報 特開平５-２０４４３８号公報

しかしながら、特許文献１による技術では、加工プログラム毎に予め画像データを取り込んでおく必要があり、画像データの作成および登録に手間がかかるという問題点や、加工プログラム内容を変更した場合に、改めて画像データを取り込む必要があるという問題点があった。

また、特許文献２による技術では、ウィンドウ領域に加工プログラムに対応する加工シミュレーションや加工形状の加工プログラム情報を表示させるのに時間がかかるという問題点や、表示器に複数の加工プログラムに対応した複数の加工シミュレーションを表示することができず容易に比較することができないという問題点があった。

この発明は上記に鑑みてなされたもので、加工プログラム毎の画像データの作成および登録の手間を省き、加工プログラムに対応する加工シミュレーションや加工形状などの加工プログラム情報を表示させる時間を短縮することができ、しかも表示器に複数の加工形状図形を表示することができる数値制御装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる数値制御装置は、１以上の単位加工プログラムを有する加工プログラムを解析して前記単位加工プログラムの実行によって得られる工程形状図形を表示する数値制御装置であって、前記加工プログラム中の前記単位加工プログラムを解析し、前記単位加工プログラムの前記工程形状図形を得るための工具情報を含むパラメータを有する工程形状情報を取得する加工プログラム解析手段と、前記工程形状情報中の前記工具情報に対応する工程形状データを取得し、前記工程形状情報中の前記パラメータに基づいて前記工程形状データを変更した工程形状図形を作成する工程形状図形作成手段と、前記加工プログラムと前記工程形状図形とを表示手段に表示する表示処理手段と、を備え、前記表示処理手段は、前記表示手段に表示された前記加工プログラムの前記単位加工プログラムの表示位置に合わせて前記工程形状図形を表示することを特徴とする。

この発明によれば、加工プログラムに工具情報を含む工程形状情報を記述し、工具情報に対応する工程形状データを取得し、工程形状情報中のパラメータに基づいて工程形状データを変更した工程形状図形を作成して、加工プログラムに対応させて表示手段に表示するようにしたので、加工プログラムの工程形状情報を含む単位加工プログラムを実行することで得られる工程形状図形を、加工指令に基づいてシミュレーションすることなく表示手段に加工プログラムに対応付けて表示することができ、加工プログラムの加工内容を容易に把握することができるという効果を有する。

図１は、実施の形態１による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図２は、実施の形態１による加工プログラムの一例を示す図である。 図３は、工程形状データの一例を示す図である。 図４は、実施の形態１による工程形状図形の表示処理手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１で処理された工程形状データの一例を示す図である。 図６は、工程形状データの描画視点を変更する処理の一例を模式的に示す図である。 図７は、加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。 図８は、実施の形態２による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図９は、実施の形態２による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。 図１０は、実施の形態３による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図１１は、実施の形態３による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。 図１２は、実施の形態４による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図１３は、実施の形態４による加工プログラムの一例を示す図である。 図１４は、実施の形態４による加工形状図形の表示処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１５は、実施の形態４による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。 図１６は、実施の形態５による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。 図１７は、実施の形態６による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図１８は、実施の形態６による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。 図１９は、実施の形態７による加工プログラムに加工形状データを表示させた状態の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる数値制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。数値制御装置１０Ａは、加工プログラム記憶部１１と、加工プログラム解析部１２と、工程形状データ記憶部１３と、工程形状図形作成部１４と、工程形状図形記憶部１５と、表示部１６と、加工プログラム表示処理部１７と、形状図形表示処理部１８と、工程形状指令更新処理部１９と、を有する。

加工プログラム記憶部１１は、加工プログラムを記憶する。図２は、実施の形態１による加工プログラムの一例を示す図である。加工プログラム１００は、１以上の単位加工プログラム１０１からなる。単位加工プログラム１０１は、たとえば使用する工具ごとに設けられる。単位加工プログラム１０１は、通常の加工指令１１０に加えて、その加工指令１１０を実行することによって形成される形状（以下、工程形状という）を、図形表示するための情報である工程形状指令１２０を含む。工程形状指令１２０は、数値制御装置１０Ａの制御対象である工具や加工対象を載置するステージの移動軸や回転軸に基づいて定められる座標系での加工される位置（たとえば加工開始位置）を示す加工位置１２１、加工指令１１０の実行によって形成される加工対象の最終形状を示す工程情報１２２、加工指令１１０で使用される工具を示す工具情報１２３、加工対象の加工された領域の寸法を示す寸法情報１２４、加工領域の色を示す色情報１２５を含む。工程形状指令１２０は、実際の加工を行う加工指令１１０に基づいて加工位置１２１、工程情報１２２、工具情報１２３、寸法情報１２４などを記述する。なお、加工プログラム１００は、メモリカードなどの携帯情報記憶媒体もしくはネットワークを介して図示しない加工プログラム読込手段によって読み込まれたもの、または図示しない編集手段によって作成されたものなどが、加工プログラム記憶部１１に記憶される。

加工プログラム解析部１２は、加工プログラム記憶部１１から取得した加工プログラム１００を解析し、加工プログラム１００内に記述された工程形状指令１２０がある場合には、工程形状指令１２０を解析した工程形状情報１３１を工程形状図形作成部１４に出力する。これは、単位加工プログラム１０１単位で行われる。工程形状情報１３１は、図２の工程形状指令１２０に含まれる内容と同じである。

工程形状データ記憶部１３は、工程形状情報１３１の工程情報１２２に対応した工程形状データ１４０を記憶する。図３は、工程形状データの一例を示す図である。工程形状データ１４０は、たとえば単位加工プログラム１０１の実行で加工される加工形状を画像で表示したものであり、工程形状指令１２０中の工程情報１２２と一対一で対応している。図３の例では、工程情報「ＷＫ１０１」は、旋削形状データ１４１に対応しており、工程情報「ＷＫ１０２」は、溝形状データ１４２に対応しており、工程情報「ＷＫ１０３」は、ねじ形状データ１４３に対応しており、工程情報「ＷＫ２０１」は、穴あけ形状データ１４４に対応しており、工程情報「ＷＫ２０２」は、タップ形状データ１４５に対応している。なお、これは一例であり、工程情報１２２に対応して、複数の工程形状データ１４０が存在する。

工程形状図形作成部１４は、工程形状情報１３１の工程情報１２２に対応した工程形状データ１４０を工程形状データ記憶部１３から取得し、工程形状情報１３１にしたがい工程形状図形を作成する。たとえば、工程形状データ記憶部１３から工程情報１２２に対応する工程形状データ１４０を取得し、この工程形状データ１４０に対して、工程形状情報１３１で規定されている加工位置１２１、工具情報１２３、寸法情報１２４、色情報１２５などを用いて修正し、工程形状図形を作成する。

表示部１６は、液晶表示装置などによって構成され、数値制御装置１０Ａの制御に関係するプログラムや工程形状図形などの情報を表示する。加工プログラム表示処理部１７は、加工プログラム記憶部１１から取得した加工プログラム１００を表示部１６に表示する。

形状図形表示処理部１８は、工程形状図形作成部１４で作成された工程形状図形を、加工プログラム表示処理部１７により表示された加工プログラム内の工程形状指令１２０の表示位置に合わせて表示部１６に表示する。このとき、形状図形表示処理部１８は、たとえば表示部１６に表示されている加工プログラム１００の表示文字の大きさに対応して、表示する工程形状図形を縮小または拡大して表示する。また、形状図形表示処理部１８は、工程形状図形記憶部１５に記憶された工程形状図形も同様にして表示部１６に表示することができる。

なお、工程形状図形作成部１４は、工程形状指令１２０の代わりに、数値制御装置１０Ａに予め登録されている所定の加工パターンで動作させるプログラムである固定サイクル指令であっても、工程形状データ記憶部１３に固定サイクル指令に対応した工程形状データ１４０を記憶しておくことで、工程形状データ記憶部１３から工程形状データ１４０を取得することができ工程形状図形を作成することができる。

工程形状指令更新処理部１９は、加工プログラム記憶部１１から取得した単位加工プログラム１０１中の加工指令１１０にしたがって、工程形状指令１２０を更新する機能を有する。すなわち、単位加工プログラム１０１内に記述された加工指令１１０を解析し、工程形状情報１３１中の加工位置１２１、工程情報１２２、工具情報１２３、寸法情報１２４を更新する。これは、たとえばユーザが単位加工プログラム１０１中の加工指令１１０のみを変更した場合に、単位加工プログラム１０１中の工程形状指令１２０と加工指令１１０とが異なることになる。その結果、加工指令１１０を実行して加工される加工対象の加工形状と、工程形状指令１２０を用いて作成される工程形状図形と、が異なることになってしまう。このような事態を防ぐために、工程形状指令更新処理部１９は、単位加工プログラム１０１中の工程形状指令１２０の内容が、加工指令１１０の内容と一致するように更新する。このような更新処理は、たとえば工程形状図形の作成処理前に実行するのが望ましい。

つぎに、このような構成の数値制御装置１０Ａにおける工程形状図形の表示処理について説明する。図４は、実施の形態１による工程形状図形の表示処理手順の一例を示すフローチャートであり、図５は、実施の形態１で処理された工程形状データの一例を示す図であり、図６は、工程形状データの描画視点を変更する処理の一例を模式的に示す図であり、図７は、加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。

まず、加工プログラム解析部１２は、加工プログラム１００を加工プログラム記憶部１１から読出し、加工プログラム１００の単位加工プログラム１０１内に記述された工程形状指令１２０を解析し、工程形状情報１３１を生成する。ついで、工程形状図形作成部１４は、工程形状情報１３１を加工プログラム解析部１２から取得する（ステップＳ１１）。

その後、工程形状図形作成部１４は、取得した工程形状情報１３１に工程情報１２２が含まれているかを判定する（ステップＳ１２）。工程形状情報１３１に工程情報１２２が含まれていない場合（ステップＳ１２でＮｏの場合）には、工程形状図形を作成せずに、工程形状図形の表示処理を終了する。これは、工程情報１２２がなければ工程形状図形が作成できないからである。

一方、工程形状情報１３１に工程情報１２２が含まれている場合（ステップＳ１２でＹｅｓの場合）には、工程形状図形作成部１４は、工程形状データ記憶部１３から工程情報１２２に対応した工程形状データ１４０を取得する（ステップＳ１３）。たとえば、図２の例では、工程形状情報１３１中の工程情報１２２は、「ＷＫ１０１」であり、これに対応する工程形状データは、図３から旋削形状データ１４１となる。その結果、工程形状図形作成部１４は、工程形状データ記憶部１３から工程形状データとして旋削形状データ１４１を取得する。図５（ａ）は、取得した旋削形状データ１４１を示している。

ついで、工程形状図形作成部１４は、工程形状情報１３１に寸法情報１２４が含まれているかを判定する（ステップＳ１４）。工程形状情報１３１に寸法情報１２４が含まれている場合（ステップＳ１４でＹｅｓの場合）には、工程形状図形作成部１４は、工程形状データの加工部分に対して寸法データを付加する（ステップＳ１５）。図５（ｂ）は、図５（ａ）で取得した旋削形状データ１４１に寸法データ（寸法情報）を付加したものである。

その後、またはステップＳ１４で工程形状情報１３１に寸法情報１２４が含まれていない場合（ステップＳ１４でＮｏの場合）には、工程形状図形作成部１４は、工程形状情報１３１に工具情報１２３が含まれているかを判定する（ステップＳ１６）。工程形状情報１３１に工具情報１２３が含まれている場合（ステップＳ１６でＹｅｓの場合）には、ステップＳ１３で取得した工程形状データを工具情報１２３に対応して描画視点を変更する（ステップＳ１７）。たとえば、工程形状データが旋削形状データ１４１である場合には、図３に描かれている図でどのような加工かを理解することができる。一方、工程形状データが穴あけ形状データ１４４である場合には、図６（ａ）の穴あけ形状データ１４４の図ではどのような加工かがわかりにくい。そこで、図６（ｂ）に示されるように、穴あけ形状データ１４４の描画視点を変えて、円柱状の加工対象の一方の底面に円柱状の穴があけられていることがわかるような角度に変更する処理が行われる。この描画視点の変更処理は、工具情報１２３に応じて回転する角度を予め決めておくことができる。

その後、またはステップＳ１６で工程形状情報１３１に工具情報１２３が含まれない場合（ステップＳ１６でＮｏの場合）には、工程形状図形作成部１４は、工程形状情報１３１に色情報１２５が含まれているかを判定する（ステップＳ１８）。工程形状情報１３１に色情報１２５が含まれている場合（ステップＳ１８でＹｅｓの場合）には、工程形状データの加工部分の表示色データを色情報に基づいて変更する（ステップＳ１９）。以上のようにして、工程形状データから工程形状図形が作成される。

その後、またはステップＳ１８で色情報１２５が含まれていない場合（ステップＳ１８でＮｏの場合）には、加工プログラム表示処理部１７によって対応する加工プログラム１００を表示部１６に表示させる（ステップＳ２０）。その後、形状図形表示処理部１８は、上記の工程で取得した工程形状データまたは変更した工程形状データを、工程形状図形としてステップＳ２０で表示された加工プログラムの工程形状指令１２０の表示行の高さに合わせて表示部１６に表示する（ステップＳ２１）。

図７に示されるように、たとえば行７０１には、ＭＲＡＫ１０から始まる単位加工プログラムについての工程形状指令が表示されている。この工程形状指令の右側には、「ＷＫ１０１」という工程情報に対応し、寸法情報などが付加された旋削形状データ１４１を、行７０１の高さに応じて寸法を変化させた（縮小または拡大した）表示寸法変更工程形状図形１４１ａが表示される。

また、図７の行７０２には、ＭＡＲＫ２０から始まる単位加工プログラムについての工程形状指令が表示されている。この工程形状指令の右側には、「ＷＫ２０１」という工程情報に対応し、寸法情報などが付加され、描画視点が図６に示されるように変更された穴あけ形状データ１４４を、行７０２の高さに応じて寸法を変化させた（縮小または拡大した）表示寸法変更工程形状図形１４４ａが表示される。以上により、工程形状図形の表示処理が終了する。

なお、上記した例では３次元の工程形状データとしたが、２次元の工程形状データでもよい。また、工程形状図形作成部１４によって作成された工程形状図形を、工程形状図形記憶部１５に工程形状指令１２０に対応付けて記憶してもよい。これによって、編集画面を表示する度に工程形状図形作成部１４によって工程形状図形を作成することなく、工程形状図形記憶部１５に記憶された工程形状図形を表示部１６に表示することができる。

この実施の形態１では、工程形状指令１２０中の工程情報１２２に対応した工程形状データ１４０を予め用意しておき、この工程形状データ１４０をさらに工程形状指令１２０中の情報で変更し、加工プログラム１００を表示する際に、工程形状指令１２０の表示行の大きさに合わせて、変更した工程形状図形を表示させるようにした。その結果、加工プログラム１００（単位加工プログラム１０１）毎に予め画像データを取り込んでおく必要がなく、画像データの作成や登録に手間がかからず、加工プログラム内容を変更した場合でも改めて画像データを取り込む必要がないという効果を有する。また、加工プログラム１００に対応する加工シミュレーションを行わないので、加工形状やその加工プログラム情報を表示させるのにかかる時間を従来に比して短縮することができる。これによって、実加工に先立って数値制御装置に組み込まれた複数の加工プログラムの中から実加工に必要な加工プログラムを選択して加工内容を確認することができる。

実施の形態２．
図８は、実施の形態２による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。この数値制御装置１０Ｂは、実施の形態１の数値制御装置１０Ａにおいて、ユーザから加工プログラムの表示や実行などの指示を数値制御装置１０Ｂに対して行う操作部２０をさらに備える構成となっている。

加工プログラム表示処理部１７は、表示部１６に加工プログラムが表示されている場合に、操作部２０から入力される加工プログラム中の現在のカーソルの位置を取得し、その結果（カーソルの位置情報と対応する工程形状指令）を形状図形表示処理部１８に渡す機能をさらに有する。このとき、たとえば、カーソルの位置が工程形状指令の位置にあるときに、形状図形表示処理部１８にカーソルの位置情報と対応する工程形状指令を通知するようにしてもよい。

形状図形表示処理部１８は、加工プログラム表示処理部１７から取得したカーソル位置が、加工プログラムの工程形状指令の表示行にある場合に、工程形状図形作成部１４によって工程形状指令に基づいて作成された工程形状図形を拡大した拡大工程形状図形を表示部１６に表示する機能をさらに有する。

図９は、実施の形態２による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。この編集画面９００では、操作部２０によってカーソル９０２が行９０１に存在している。この行９０１は、単位加工プログラムの工程形状指令の位置であるので、加工プログラム表示処理部１７は、現在のカーソル９０２の位置と、カーソル９０２の位置にある工程形状指令と、を通知する。

形状図形表示処理部１８は、カーソル９０２のある工程形状指令に対応する工程形状図形を拡大した拡大工程形状図形１４１ｂを生成して、カーソル９０２の位置にある工程形状指令のたとえば右側に表示する。このとき、行９０１の高さに応じて表示されている表示寸法変更工程形状図形１４１ａを表示してもよいし、表示しなくてもよいし、また拡大工程形状図形１４１ｂを表示している間薄く表示させたり、点滅表示させたりしてもよい。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。また、動作についても実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

実施の形態２では、加工プログラム中の工程形状指令の行に、操作部２０で操作されたカーソルが位置する場合に、その工程形状指令に対応する工程形状図形を拡大表示させるようにした。これによって、加工プログラムで加工される形状を実施の形態１の場合に比して容易に確認することができるという効果を有する。

実施の形態３．
図１０は、実施の形態３による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。この数値制御装置１０Ｃは、実施の形態１の数値制御装置１０Ａにおいて、現在の工程の工程形状指令で作成した工程形状図形と、前工程の工程形状指令で作成した工程形状図形とを用いて、２つ（複数）の工程の工程形状図形を結合し、２つ（複数）の工程を実行することによって得られる工程形状図形を作成する工程形状図形結合処理部２１をさらに備える。

具体的には、工程形状図形結合処理部２１は、現在の工程（単位加工プログラム）の工程形状指令に基づいて工程形状図形作成部１４で作成された現工程の工程形状図形を、前工程（単位加工プログラム）の工程形状指令に基づいて作成され、工程形状図形記憶部１５に記憶されている前工程の工程形状図形と結合し、結合工程形状図形を作成する。このとき、前工程の工程形状指令中の加工位置と現工程の工程形状指令の加工位置にしたがって、２つの工程形状図形の重ね合わせを行う。

また、工程形状図形作成部１４は、工程形状図形を工程形状図形記憶部１５に記憶する際に、工程形状図形を工程形状指令に対応付けて記憶する。さらに、形状図形表示処理部１８は、工程形状図形結合処理部２１で作成された結合工程形状図形を表示部１６に表示する。

図１１は、実施の形態３による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。この編集画面１１００では、前工程である単位加工プログラム１１０１の工程形状指令で形成された表示寸法変更工程形状図形１４１ａが、前工程の工程形状指令の行の右側に表示されている。そして、現工程である単位加工プログラム１１０２の工程形状指令の右側には、前工程の工程形状指令で形成された表示寸法変更工程形状図形１４１ａと、現工程の工程形状指令で形成される工程形状図形と、を結合した結合工程形状図形１１１０が表示されている。このように、実施の形態３では、前工程で行われた加工処理結果に、現工程で行われる加工処理結果を重畳させて表示させるようにしている。

なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。また、動作についても実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。さらに、ここでは、実施の形態１の数値制御装置１０Ａに工程形状図形結合処理部２１を備える場合を説明したが、実施の形態２の数値制御装置１０Ｂに工程形状図形結合処理部２１を備えるようにしてもよい。

また、上記した説明では、前工程と現工程の２つの工程形状図形を結合する場合を示した。しかし、３つ以上の複数の工程の工程形状図形を工程形状指令１２０に対応付けて工程形状図形記憶部１５に記憶しておくことで、工程形状図形結合処理部２１によって複数の工程形状図形を結合された結合工程形状図形を表示部１６に表示することもできる。

実施の形態３によれば、複数の工程の工程形状図形を結合することによって、加工プログラムで行われる複数の処理の結果を累積して表示させることができるという効果を有する。

実施の形態４．
図１２は、実施の形態４による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。この数値制御装置１０Ｄは、加工プログラム記憶部１１と、加工プログラム解析部１２と、表示部１６と、加工プログラム表示処理部１７と、形状図形表示処理部１８と、工程形状指令更新処理部１９と、加工形状図形作成部２２と、加工形状図形記憶部２３と、を備える。

加工形状図形作成部２２は、加工プログラム解析部１２から出力される加工情報１３２にしたがってシミュレーションを行い、加工形状図形を作成する。ここで、加工情報１３２とは、加工指令のことであり、加工形状図形とは、加工プログラムの加工指令にしたがって加工対象を処理した結果得られる加工対象の図形情報である。また、加工形状図形作成部２２は、工程形状情報１３１に形状記憶情報が含まれている場合には、この工程形状指令に対応する加工指令までシミュレーションした結果の加工形状図形を加工形状図形記憶部２３に記憶する。このとき、形状記憶情報が含まれている工程形状指令に対応付けて加工形状図形を記憶する。

図１３は、実施の形態４による加工プログラムの一例を示す図である。この実施の形態４では、加工プログラム１００中の単位加工プログラム１０１の工程形状指令１２０は、加工プログラム１００をシミュレーションした際に、その加工指令１１０までを実行した結果である形状を記憶するか否かを規定する形状記憶情報１２６を含むものとなっている。この形状記憶情報１２６に、たとえば「ＭＥＭ」と記述されている場合には、ＭＡＲＫ１０で示される単位加工プログラム１０１までを実行した結果得られる加工形状図形を加工形状図形記憶部２３に記憶する。また、形状記憶情報１２６に何も記述されていない場合（形状記憶情報１２６がない場合）には、ＭＡＲＫ１０で示される単位加工プログラム１０１までを実行した結果得られる加工形状図形は加工形状図形記憶部２３に記憶されない。

加工形状図形記憶部２３は、工程形状情報１３１に形状記憶情報１２６が含まれている場合に、加工プログラム１００のその工程形状指令１２０に対応する単位加工プログラム１０１までをシミュレーション処理して得られる加工形状図形を記憶する。加工形状図形は、形状記憶情報１２６が含まれている工程形状指令１２０に対応付けて記憶される。

また、この実施の形態４では、加工プログラム解析部１２は、単位加工プログラム１０１内に記述された加工指令１１０を解析した加工情報１３２を加工形状図形作成部２２に出力し、工程形状情報１３１を加工形状図形記憶部２３に出力する機能を有する。

形状図形表示処理部１８は、加工形状図形記憶部２３に記憶された加工形状図形を、加工プログラム表示処理部１７によって表示部１６に表示された加工プログラム内の対応する工程形状指令１２０の表示位置に合わせて、また表示文字の大きさに対応して縮小または拡大した表示寸法変更加工形状図形を表示部１６に表示する。なお、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。

つぎに、このような構成の数値制御装置１０Ｄにおける加工形状図形の表示処理について説明する。図１４は、実施の形態４による加工形状図形の表示処理の手順の一例を示すフローチャートである。

まず、加工プログラム解析部１２は、加工プログラム１００を加工プログラム記憶部１１から読出し、加工プログラム１００中の単位加工プログラム１０１内に記述された加工指令１１０を解析し、加工情報を生成する。ついで、加工形状図形作成部２２は、加工情報を加工プログラム解析部１２から取得し、シミュレーションを実行する（ステップＳ３１）。

ついで、加工プログラム解析部１２は、読み込んだ単位加工プログラム１０１内に記述された工程形状指令１２０を解析し、工程形状指令１２０中に形状記憶情報１２６があるかを判定する（ステップＳ３２）。形状記憶情報１２６がない場合（ステップＳ３２でＮｏの場合）には、加工プログラム１００内につぎの単位加工プログラム１０１があるかを判定する（ステップＳ３３）。つぎの単位加工プログラム１０１がある場合（ステップＳ３３でＹｅｓの場合）には、つぎの単位加工プログラムを読み込み、前の工程のシミュレーション結果に引き続いてシミュレーションを実行する（ステップＳ３４）。その後、ステップＳ３１へと戻る。

ステップＳ３２で、形状記憶情報１２６がある場合（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）には、加工形状図形作成部２２は、それまでに実行したシミュレーション結果を加工形状図形として工程形状指令１２０に対応付けて加工形状図形記憶部２３に記憶する（ステップＳ３５）。その後、ステップＳ３３へと処理が移る。

ステップＳ３３でつぎの単位加工プログラム１０１がない場合（ステップＳ３３でＮｏの場合）には、加工プログラム表示処理部１７は、表示部１６に加工プログラム１００を表示する（ステップＳ３６）。また、形状図形表示処理部１８は、形状記憶情報１２６がある工程形状指令１２０の表示行に隣接して、対応する加工プログラム１００のシミュレーション結果である加工形状図形を表示する（ステップＳ３７）。このとき、加工形状図形作成部２２で作成された加工プログラム１００全てのシミュレーション結果である加工形状図形は、最後の単位加工プログラム１０１の工程形状指令１２０の表示行に隣接して表示される。また、加工形状図形記憶部２３に記憶された加工形状図形は、対応付けられた工程形状指令１２０の表示行に隣接して表示される。また、これらの加工形状図形は、工程形状指令１２０の表示行の高さに合わせて寸法が変更された表示寸法変更加工形状図形として、表示部１６に表示される。以上によって、加工形状図形の表示処理が終了する。

図１５は、実施の形態４による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。この編集画面１５００では、単位加工プログラム１５０１の工程形状指令には、形状記憶情報１２６が含まれておらず、単位加工プログラム１５０２の工程形状指令には、形状記憶情報１２６が含まれている。そのため、単位加工プログラム１５０１まで行われた加工情報に基づいたシミュレーション結果は単位加工プログラム１５０１の工程形状指令の右側には表示されない。一方、単位加工プログラム１５０２まで行われた加工情報に基づいたシミュレーション結果である加工形状図形１５１０は、単位加工プログラム１５０２の工程形状指令の右側に表示されることになる。このとき、加工形状図形１５１０は、単位加工プログラム１５０２の工程形状指令の表示行の大きさに合わせてサイズ変更される。

従来では、加工プログラム１００に基づいてシミュレーションを行うと、加工プログラム１００中の全ての単位加工プログラム１０１をシミュレーションした結果である加工形状図形が得られるだけであった。しかし、この実施の形態４によれば、単位加工プログラム１０１中の工程形状指令１２０に形状記憶情報１２６を付加することで、形状記憶情報１２６が付加されている位置までのシミュレーション結果である加工形状図形を記憶し、単位加工プログラム１０１の対応する工程形状指令１２０の表示行に表示することができる。その結果、１つの加工プログラム１００中での途中の加工対象の加工形状図形を把握することができるという効果を有する。

実施の形態５．
実施の形態５の数値制御装置は、実施の形態４の数値制御装置１０Ｄにおいて、加工プログラム表示処理部１７が、加工プログラム記憶部１１に記憶されている加工プログラムの加工プログラム番号とコメントを取得し、リスト形式で表示部１６に表示させる機能をさらに有する。

また、加工形状図形作成部２２は、加工プログラム解析部１２から取得した加工指令の解析結果である加工情報１３２にしたがって加工形状図形を作成する。この加工形状図形の作成は、加工プログラムの加工プログラム番号ごとに実行される。

さらに、形状図形表示処理部１８は、加工形状図形作成部２２で作成された加工形状図形を、表示部１６に表示された加工プログラムのプログラム番号の表示位置に合わせて、また表示文字の大きさに対応して縮小または拡大した表示寸法変更加工形状図形を表示部１６に表示する機能を有する。なお、その他の構成は実施の形態４と同様である。

図１６は、実施の形態５による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。この図に示されるように、加工プログラム一覧表画面１６００には、加工プログラム表示処理部１７によって抽出された加工プログラム番号とコメントがリスト形式で表示部１６に表示される。また、形状図形表示処理部１８によって各加工プログラム番号に対応する加工形状図形１６１０が、表示部１６の加工プログラム番号の対応する行の右側に表示されている。

なお、加工形状図形作成部２２によって作成された加工形状図形１６１０を加工形状図形記憶部２３に加工プログラムに対応付けて記憶してもよい。これによって、加工プログラム一覧表画面１６００を表示するたびに加工形状図形作成部２２によって加工形状図形１６１０を作成することなく、加工形状図形記憶部２３に記憶された加工形状図形１６１０を形状図形表示処理部１８が読み出して表示部１６に表示することができる。

この実施の形態５によれば、加工プログラム番号に応じた加工プログラムを実行した際の加工対象の加工形状を、一覧形式で表示させることができるので、ユーザによる加工プログラムの識別を容易にすることができる。その結果、加工プログラムを運転する場合、または加工プログラムを編集する場合の加工プログラムを選択する作業効率を向上することができる。

実施の形態６．
図１７は、実施の形態６による数値制御装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。この数値制御装置１０Ｅは、実施の形態４の数値制御装置１０Ｄにおいて、ユーザから加工プログラムの表示や実行などを数値制御装置１０Ｅに対して行う操作部２０をさらに備える構成となっている。

また、加工プログラム表示処理部１７は、表示部１６に加工プログラムがリスト表示されている場合に、操作部２０から入力されたリスト中の現在のカーソルの位置を取得し、その結果を形状図形表示処理部１８に渡す。

形状図形表示処理部１８は、加工プログラム表示処理部１７から取得したカーソル位置が、加工プログラム表示処理部１７によって表示した加工プログラムリストの位置にある場合に、その加工プログラム番号に対応する工程形状図形を拡大した拡大工程形状図形を、カーソル位置のある加工プログラム番号の表示行に対応した表示部１６上の位置に表示する。

図１８は、実施の形態６による加工プログラムに工程形状データを表示させた状態の一例を示す図である。ここでは、操作部２０によってカーソル１８０２が行１８０１に存在している。この行１８０１は、加工プログラム番号「３０００」の位置であるので、加工プログラム表示処理部１７は、現在のカーソル１８０２の位置と、カーソル１８０２の位置にある加工プログラム番号「３０００」と、を通知する。形状図形表示処理部１８は、カーソル１８０２のある加工プログラム番号に対応する加工形状図形１８１０を拡大した拡大加工形状図形１８１０ｂを、カーソル１８０２の位置にある加工プログラム番号の右側に表示する。なお、実施の形態４と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。

実施の形態６によれば、加工プログラムのリスト中のある行に、操作部２０で操作されたカーソルが位置する場合に、その加工プログラム番号に対応する加工形状図形を拡大表示させるようにした。これによって、加工プログラムで加工される形状を容易に確認することができるという効果を有する。

実施の形態７．
実施の形態７の数値制御装置は、実施の形態５の数値制御装置１０Ｅにおいて、形状図形表示処理部１８が、加工プログラム内に記述された複数の工程形状指令１２０に対応して、加工形状図形作成部２２が作成した複数の加工形状図形の寸法を変更した表示寸法変更加工形状図形を表示する機能を有する。このとき複数の表示寸法変更加工形状図形を時系列で順に対応する加工プログラム番号の領域に表示させる。ここで表示される加工形状図形は、形状記憶情報がある工程形状指令に対応する加工形状情報であり、これらを順に表示させればよい。なお、その他の構成は実施の形態５と同様である。

あるいは、実施の形態７の数値制御装置は、実施の形態３の数値制御装置１０Ｃを基に作製することもできる。つまり、実施の形態７の数値制御装置は、実施の形態３の数値制御装置１０Ｃにおいて、加工プログラム表示処理部１７が、加工プログラム記憶部１１に記憶されている加工プログラムの加工プログラム番号とコメントを取得し、リスト形式で表示部１６に表示させる機能をさらに有する。また、工程形状図形結合処理部２１は、工程形状図形作成部１４で形成された複数の工程での工程形状図形を取得し、結合した結合工程形状図形を作成し、工程形状図形記憶部１５に記憶する。そして、形状図形表示処理部１８は、加工プログラム表示処理部１７により表示部１６に表示された加工プログラムのプログラム番号の表示位置に合わせて、また表示文字の大きさに対応して、工程形状図形記憶部１５に記憶された複数の結合工程形状図形の寸法を変更した表示寸法変更結合工程形状図形を時系列で順に表示部１６に複数表示する機能を有する。なお、その他の構成は、実施の形態３と同様である。

あるいは、実施の形態７の数値制御装置は、実施の形態１の数値制御装置１０Ａを基に作製することもできる。つまり、実施の形態７の数値制御装置は、実施の形態１の数値制御装置１０Ａにおいて、加工プログラム表示処理部１７が、加工プログラム記憶部１１に記憶されている加工プログラムの加工プログラム番号とコメントを取得し、リスト形式で表示部１６に表示させる機能をさらに有する。また、形状図形表示処理部１８が、加工プログラム内に記述された複数の工程形状指令１２０に対応して工程形状図形作成部１４で作成された複数の工程での工程形状図形を取得し、その寸法を変更した表示寸法変更工程形状図形を複数表示する機能を有する。このとき、形状図形表示処理部１８は、加工プログラム表示処理部１７により表示部１６に表示された加工プログラムのプログラム番号の表示位置に合わせて、また表示文字の大きさに対応して、表示寸法変更工程形状図形を時系列で順に表示部１６に複数表示する。また、工程形状図形として、形状図形作成部１４で作成され、工程形状図形記憶部１５に記憶されたものを用いてもよい。なお、その他の構成は実施の形態１と同様である。

図１９は、実施の形態７による加工プログラムに加工形状データを表示させた状態の一例を示す図である。この図に示されるように、加工プログラム一覧表画面１９００は、加工プログラム表示処理部１７によって表示部１６に加工プログラム番号とコメントがリスト形式で表示される。また、形状図形表示処理部１８によって各加工プログラム番号に対応する加工形状図形が、表示部１６の加工プログラム番号の対応する行の右側に時系列で表示されている。実施の形態３の数値制御装置１０Ｃを基に作製される数値制御装置の場合には、形状図形表示処理部１８によって、各加工プログラム番号に対応する工程形状図形記憶部１５に記憶されている結合工程形状図形が、表示部１６の加工プログラム番号の対応する行の右側に時系列で表示される。

この実施の形態７によれば、加工プログラムのリスト中のある行の加工プログラム番号に対応する加工プログラムを実行した場合に、どのような形状で加工されるかを時系列で表示させるようにしたので、ユーザは、加工対象の加工プログラムによる処理形状の変化を視覚的に理解することができるという効果を有する。

以上のように、この発明にかかる数値制御装置は、実加工に先立ってＮＣ工作機械に組み込まれた複数のＮＣ加工プログラムの中から実加工に必要なＮＣ加工プログラムを選択してＮＣ加工内容を確認するに有用である。

１０Ａ〜１０Ｅ 数値制御装置、１１ 加工プログラム記憶部、１２ 加工プログラム解析部、１３ 工程形状データ記憶部、１４ 工程形状図形作成部、１５ 工程形状図形記憶部、１６ 表示部、１７ 加工プログラム表示処理部、１８ 形状図形表示処理部、１９ 工程形状指令更新処理部、２０ 操作部、２１ 工程形状図形結合処理部、２２ 加工形状図形作成部、２３ 加工形状図形記憶部、１００ 加工プログラム、１０１ 単位加工プログラム、１１０ 加工指令、１２０ 工程形状指令、１２１ 加工位置、１２２ 工程情報、１２３ 工具情報、１２４ 寸法情報、１２５ 色情報、１２６ 形状記憶情報、１４０ 工程形状データ、１４１ 旋削形状データ、１４２ 溝形状データ、１４３ ねじ形状データ、１４４ 穴あけ形状データ、１４５ タップ形状データ。

Claims (17)

1. １以上の単位加工プログラムを有する加工プログラムを解析して前記単位加工プログラムの実行によって得られる工程形状図形を表示する数値制御装置であって、
   前記加工プログラム中の前記単位加工プログラムを解析し、前記単位加工プログラムの前記工程形状図形を得るための工具情報を含むパラメータを有する工程形状情報を取得する加工プログラム解析手段と、
   前記工程形状情報中の前記工具情報に対応する工程形状データを取得し、前記工程形状情報中の前記パラメータに基づいて前記工程形状データを変更した工程形状図形を作成する工程形状図形作成手段と、
   前記加工プログラムと前記工程形状図形とを表示手段に表示する表示処理手段と、
   を備え、
   前記表示処理手段は、前記表示手段に表示された前記加工プログラムの前記単位加工プログラムの表示位置に合わせて前記工程形状図形を表示することを特徴とする数値制御装置。
2. 前記工具情報に対応した前記工程形状データを記憶する工程形状データ記憶手段をさらに備え、
   前記工程形状図形作成手段は、前記工程形状情報中の前記工具情報に基づいて前記工程形状データを前記工程形状データ記憶手段から取得することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
3. 前記単位加工プログラムは、前記パラメータを含む工程形状指令と、加工指令と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
4. 前記工程形状作成手段によって作成された前記工程形状図形を前記工程形状指令に対応づけて記憶する工程形状図形記憶手段をさらに備え、
   前記表示処理手段は、２回目以降に前記単位加工プログラムを読み込むときには、前記工程形状図形記憶手段から前記工程形状指令に対応する前記工程形状図形を取得して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
5. 前記パラメータは、前記加工指令の実行によって得られる形状の寸法情報を有し、
   前記工程形状図形作成手段は、前記工程形状データに前記寸法情報を付加して前記工程形状図形を作成することを特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
6. 前記工程形状図形作成手段は、前記工具情報に基づいて前記工程形状データの描画視点を変更することを特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
7. 前記パラメータは、色情報を有し、
   前記工程形状図形作成手段は、前記工程形状データに前記色情報に基づいて加工部分の表示色を変更した前記工程形状図形を作成することを特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
8. 前記表示処理手段は、前記表示手段中の前記単位加工プログラムの前記工程形状指令の表示行に合わせて、前記工程形状図形の寸法を変更して表示することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
9. 前記加工プログラムは、所定の加工パターンで動作させるプログラムである固定サイクル指令であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
10. 前記表示処理手段は、前記表示手段中のカーソルが存在する位置の前記工程形状指令に対応する前記工程形状図形を拡大して表示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
11. 前記工程形状図形作成手段で現在の前記単位加工プログラムに基づいて作成された現工程形状図形を、前記現工程形状図形に対応する前記単位加工プログラムよりも前の前記単位加工プログラムに対応する前工程形状図形に位置合わせして結合した結合工程形状図形を作成する工程形状図形結合処理手段をさらに備え、
    前記表示処理手段は、前記現在の単位加工プログラムの前記工程形状指令の位置に合わせて前記結合工程形状図形を表示することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
12. 前記工程形状結合処理手段によって作成された前記結合工程形状図形を前記工程形状指令に対応付けて記憶する工程形状図形記憶手段をさらに備え、
    前記表示処理手段は、前記加工プログラムから前記加工プログラム番号とコメントを取得し、前記表示手段にリスト形式で表示するとともに、前記加工プログラム番号に対応する前記加工プログラムに対応付けて記憶された複数の前記結合工程形状図形を前記工程形状図形記憶手段から取得して、前記加工プログラム番号の表示位置に合わせて前記表示手段に表示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の数値制御装置。
13. 前記加工指令の内容に基づいて、前記工程形状指令中の前記パラメータを更新する工程形状指令更新処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
14. １以上の単位加工プログラムを有する加工プログラムを解析して前記単位加工プログラムの実行によって得られる加工形状図形を表示する数値制御装置であって、
    前記加工プログラム中の前記単位加工プログラムを解析し、前記単位加工プログラムまでをシミュレーションした結果の前記加工形状図形の記憶の有無を示す形状記憶情報を含む工程形状情報を取得する加工プログラム解析手段と、
    前記単位加工プログラム中の加工指令に基づいてシミュレーションを行い、前記加工形状図形を作成する加工形状図形作成手段と、
    前記加工形状図形を記憶する前記形状記憶情報を有する前記工程形状情報に対応付けて前記加工形状図形を記憶する加工形状図形記憶手段と、
    前記加工プログラムと前記加工形状図形とを表示手段に表示する表示処理手段と、
    を備え、
    前記表示処理手段は、前記表示手段に表示された前記加工プログラム中の前記形状記憶情報を有する前記単位加工プログラムの表示位置に合わせて、前記加工形状図形を表示することを特徴とする数値制御装置。
15. 前記加工形状図形作成手段は、前記加工プログラムの加工プログラム番号ごとに前記加工形状図形を作成する機能をさらに有し、
    前記表示処理手段は、前記加工プログラムから前記加工プログラム番号とコメントを取得し、前記表示手段にリスト形式で表示するとともに、前記加工プログラム番号の表示位置に合わせて対応する前記加工形状図形を前記表示手段に表示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の数値制御装置。
16. 前記表示処理手段は、前記表示手段中のカーソルが存在する前記加工プログラム番号に対応する前記加工形状図形を拡大して表示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の数値制御装置。
17. 前記表示処理手段は、前記加工プログラムから前記加工プログラム番号とコメントを取得し、前記表示手段にリスト形式で表示するとともに、前記加工プログラム番号に対応する前記加工プログラムに対応付けて記憶された複数の前記加工形状図形を前記加工形状図形記憶手段から取得して、前記加工プログラム番号の表示位置に合わせて前記表示手段に表示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の数値制御装置。

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