JP6457418B2 - 加工プログラム作成装置 - Google Patents
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Description
本発明は加工プログラム作成装置に関し、特に加工サイクル指令を含む加工プログラムから移動指令を算出する時間を削減し、かつシミュレーション描画を行うことを可能とする技術に関する。
ワークを加工するための加工プログラムにおいて用いられる指令として、複数のブロックからなる一連の移動指令を１つの指令で行うようにした加工サイクル指令がある。加工サイクル指令は、加工前ワーク形状、加工条件、仕上げ形状を定義した指令で構成される。
工作機械を制御する数値制御装置は、加工プログラムに加工サイクル指令が記述されている場合、加工サイクル指令において定義された加工条件及び仕上げ形状から、複数の移動指令を生成し、この移動指令に基づいて可動軸を制御して工具を移動させる。
また、特許文献１には、数値制御装置のシミュレーション部が、生成した複数の移動指令から算出した工具経路と、加工サイクル指令で定義されている加工前ワーク形状とを、それぞれ描画する構成が記載されている。
従来の数値制御装置は、加工サイクル指令を含む加工プログラムを用いてワークを加工する度に、加工サイクル指令に基づいて移動指令を算出していた。そのため、加工に時間がかかっていた（図８参照）。
一方、特許文献１に記載されているような従来の加工シミュレーションにおいては、加工サイクル指令において定義される加工前ワーク形状及び仕上げ形状、並びに、加工サイクル指令において定義される加工条件及び仕上げ形状から算出する移動指令に基づいて、描画が行われる（図８参照）。
よって、仮に、加工時間の削減のため、加工サイクル指令を含む加工プログラムから予め移動指令を算出しておくような前処理を実施すると、この前処理の際に加工前ワーク形状や仕上げ形状の情報が失われてしまうために、加工シミュレーションが実施できなくなってしまうという問題があった。換言すれば、加工プログラムの実行時間を削減することと、加工シミュレーションを実施することとを両立することは困難であった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、加工サイクル指令を含む加工プログラムから移動指令を算出する時間を削減し、かつシミュレーション描画を行うことが可能な加工プログラム作成装置を提供することを目的とする。
本発明の一実施の形態にかかる加工プログラム作成装置は、加工サイクル指令を含む加工プログラムに基づいて、工具経路を示す移動指令を算出する加工プログラム作成装置であって、前記加工サイクル指令で指定された加工条件及び仕上げ形状に基づいて、加工領域を算出する加工領域算出手段と、前記加工サイクル指令で指定された前記加工条件と、前記加工領域算出手段が算出した前記加工領域とに基づいて、前記移動指令を算出する移動指令算出手段と、前記加工サイクル指令で指定された加工前ワーク形状及び前記仕上げ形状と、前記加工領域算出手段が算出した前記加工領域と、前記移動指令算出手段が算出した前記移動指令とに基づいて、加工サイクル指令なし加工プログラムを作成する加工プログラム作成手段とを有することを特徴とする。
本発明の他の実施の形態にかかる加工プログラム作成装置は、前記加工プログラム作成手段が作成した前記加工サイクル指令なし加工プログラムに基づいて、前記加工前ワーク形状、前記仕上げ形状、前記加工領域及び前記工具経路のうち少なくとも１つを描画する加工プログラム描画手段をさらに有することを特徴とする。
本発明の他の実施の形態にかかる加工プログラム作成装置は、前記加工プログラム作成手段は、前記加工サイクル指令なし加工プログラムを所定の記憶領域に記憶させることを特徴とする。
本発明により、加工サイクル指令を含む加工プログラムから移動指令を算出する時間を削減し、かつシミュレーション描画を行うことが可能な加工プログラム作成装置を提供することができる。
本発明の実施の形態にかかる加工プログラム作成装置１００は、加工サイクル指令を含む加工プログラムから、移動指令、加工前ワーク形状指令、仕上げ形状指令、及び加工領域指令を含む、加工サイクル指令なし加工プログラムを生成するものである。
ここで、加工サイクル指令とは、複数のブロックからなる一連の移動指令を１つの指令によって表現した指令である。加工サイクル指令は、加工前ワーク形状、加工条件、及び仕上げ形状をそれぞれ定義した指令を含む。加工前ワーク形状指令は、素材の寸法や位置を定義する指令である（図３）。加工条件指令は、切削方向、切削送り速度、切込量などを定義する指令である。仕上げ形状指令は、加工後のワークの最終形状（仕上げ形状）を定義する指令である。
図１のブロック図を用いて、加工プログラム作成装置１００の構成について説明する。
加工プログラム作成装置１００は、加工領域算出手段１０１、移動指令算出手段１０３、加工プログラム作成手段１０５、加工プログラム描画手段１０７を含む。ここで、加工ブログラム作成装置１００は、中央処理装置、記憶装置、入力装置や表示装置等の入出力装置等を備えた情報処理装置であり、中央処理装置が記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより上記各手段を論理的に実現する。典型的には、加工プログラム作成装置１００は数値制御装置である。
加工プログラム作成装置１００は、加工領域算出手段１０１、移動指令算出手段１０３、加工プログラム作成手段１０５、加工プログラム描画手段１０７を含む。ここで、加工ブログラム作成装置１００は、中央処理装置、記憶装置、入力装置や表示装置等の入出力装置等を備えた情報処理装置であり、中央処理装置が記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより上記各手段を論理的に実現する。典型的には、加工プログラム作成装置１００は数値制御装置である。
加工領域算出手段１０１は、加工サイクル指令に含まれている加工条件指令及び仕上げ形状指令に基づいて、加工領域を算出し、加工領域指令を生成する処理を行う。加工領域指令とは、加工するために工具が移動する領域を定義する指令である（図４、図５）。
移動指令算出手段１０３は、加工サイクル指令に含まれている加工条件指令及び加工領域算出手段１０１が算出した加工領域指令に基づいて、移動指令を生成する処理を行う。移動指令とは、工作機械に工具の移動経路（工具経路）を指示するための指令であり、例えば工具経路をＩＳＯコードプログラムの形で表現したものである。
加工プログラム作成手段１０５は、加工サイクル指令に含まれている加工前ワーク形状指令及び仕上げ形状指令、加工領域算出手段１０１が生成した加工領域指令、及び移動指令算出手段１０３が生成した移動指令に基づいて、加工サイクル指令なし加工プログラムを作成する。
加工プログラム描画手段１０７は、加工プログラム作成手段１０５が作成した加工サイクル指令なし加工プログラムに基づいて、加工前ワーク形状、仕上げ形状、加工領域、工具経路のうち少なくとも１つ以上をシミュレーションし、当該シミュレーション結果を表示装置上に描画する処理を行う。
次に、図２のフローチャート及び図６を用いて、加工プログラム作成装置１００の動作について説明する。
Ｓ１：加工領域算出手段１０１は、加工サイクル指令を含む加工プログラムを解読し、加工条件指令及び仕上げ形状指令を抽出する。また、加工条件指令及び仕上げ形状指令に基づいて、加工領域を算出し、加工領域指令を生成する。なお、加工プログラムは、典型的には、入力装置から入力されるか、記憶装置に予め記憶されているものとする。
Ｓ１：加工領域算出手段１０１は、加工サイクル指令を含む加工プログラムを解読し、加工条件指令及び仕上げ形状指令を抽出する。また、加工条件指令及び仕上げ形状指令に基づいて、加工領域を算出し、加工領域指令を生成する。なお、加工プログラムは、典型的には、入力装置から入力されるか、記憶装置に予め記憶されているものとする。
Ｓ２：移動指令算出手段１０３は、加工サイクル指令を含む加工プログラムを解読し、加工条件指令を抽出する。また、加工領域算出手段１０１が算出した加工領域指令及び加工条件指令に基づいて工具経路を計算し、移動指令を作成する。
Ｓ３：加工プログラム作成手段１０５が、加工サイクル指令なし加工プログラムを作成する。図６に、加工サイクル指令なし加工プログラムの一例を示す。加工サイクル指令なし加工プログラムは、加工シミュレーション情報と、全移動指令と、の２つの情報を含む。
このうち加工シミュレーション情報は、後述のステップＳ４において加工プログラム描画手段１０７によって用いられる情報である。加工シミュレーション情報は、加工サイクル指令を含む加工プログラムから抽出又は算出された、描画専用指令開始、加工前ワーク形状指令、仕上げ形状指令、加工領域指令、描画専用指令終了などの指令を含む。
全移動指令は、工具経路を定義するための情報である。全移動指令は、加工サイクル指令を含む加工プログラムにもともと含まれていた移動指令のほか、加工サイクル指令から変換された一連の移動指令を含む。
加工プログラム作成手段１０５は、作成した加工サイクル指令なし加工プログラムを、記憶装置内に記憶するか、任意の記憶媒体又は出力装置等に出力する。以降、工作機械を制御するときや、加工シミュレーションを行うときは、加工サイクル指令を含む加工プログラムではなく、予め作成されたこの加工サイクル指令なし加工プログラムを使用する。このように、予め加工サイクル指令を複数の移動指令に展開しておくことにより、従来、加工プログラムを実行する度に行っていた、加工サイクル指令を複数の移動指令に変換する処理を省略できるため、加工プログラムの実行時間を削減することができる。
Ｓ４：加工プログラム描画手段１０７は、加工プログラム作成手段１０５が作成した加工サイクル指令なし加工プログラムに含まれている加工シミュレーション情報に基づいて、表示装置上に、加工前ワーク形状、仕上げ形状、加工領域を描画する。また、加工プログラム描画手段１０７は、全移動指令のうち、加工サイクル指令から変換された一連の移動指令が示す工具経路を表示装置上に描画する。なお、加工プログラム描画手段１０７は、加工前ワーク形状、仕上げ形状、加工領域、及び工具経路のうち少なくとも１つ以上を描画すれば良い。図７に、加工プログラム描画手段１０７による描画結果の一例を示す。この描画により、オペレータは、加工サイクル指令を含む加工プログラムによる加工内容、すなわち加工前ワーク形状、加工領域、仕上げ形状、及び工具経路を、視覚的に容易に理解することができる。
本実施の形態によれば、加工領域算出手段１０１、移動指令算出手段１０３、及び加工プログラム作成手段１０５が、加工サイクル指令を含む加工プログラムに基づいて予め加工サイクル指令なし加工プログラムを作成しておく。加工サイクル指令なし加工プログラムは、予め加工サイクル指令を展開した複数の移動指令を含むので、従来、加工プログラムを実行する度に必要であった、加工サイクル指令の変換処理を省略し、処理時間を削減することが可能である。
また、本実施の形態によれば、加工サイクル指令なし加工プログラムは、加工サイクル指令に含まれていた加工前ワーク形状、仕上げ形状に関する情報と、加工領域算出手段１０１が算出した加工領域に関する情報とを含むので、従来、加工サイクル指令を複数の移動指令に変換する際に失われていたこれらの情報を用いて、加工プログラム描画手段１０７が加工シミュレーションを実行することができる。これにより、オペレータは、加工サイクル指令を含む加工プログラムによる加工内容を視覚的に容易に把握することが可能である。
また、本発明は上述の種々の実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で、構成要素の置換、省略、付加、順序の入れ替え等の変更を施すことが可能である。例えば、ステップＳ４にかかるシミュレーション描画は、必要に応じ省略することも可能である。
また、上述の実施の形態における各手段は、所定の処理をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することを想定しているが、ハードウェアにより上記各手段を実現することも勿論可能である。また、上記コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
１００ 加工プログラム作成装置
１０１ 加工領域算出手段
１０３ 移動指令算出手段
１０５ 加工プログラム作成手段
１０７ 加工プログラム描画手段
１０１ 加工領域算出手段
１０３ 移動指令算出手段
１０５ 加工プログラム作成手段
１０７ 加工プログラム描画手段
Claims (1)
- 加工サイクル指令を含む加工プログラムに基づいて、工具経路を示す移動指令を算出する加工プログラム作成装置であって、
前記加工サイクル指令で指定された加工条件及び仕上げ形状に基づいて、加工領域を算出する加工領域算出手段と、
前記加工サイクル指令で指定された加工条件と、前記加工領域算出手段が算出した前記加工領域とに基づいて、複数の前記移動指令を算出する移動指令算出手段と、
前記加工サイクル指令で指定された加工前ワーク形状及び前記仕上げ形状と、前記加工領域算出手段が算出した前記加工領域と、前記移動指令算出手段が算出した複数の前記移動指令とを含む、加工サイクル指令なし加工プログラムを所定の記憶領域に格納する加工プログラム作成手段と、
前記加工プログラム作成手段が格納した前記加工サイクル指令なし加工プログラムに基づいて、前記加工前ワーク形状、前記仕上げ形状、前記加工領域及び前記工具経路のうち少なくとも１つを描画する加工プログラム描画手段を有する
加工プログラム作成装置。
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