JPH01137308A - 自動プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、加工経路を表した形状とそれに対応する加
工物形状から投影手段を用いて３次元加工データを作成
する自動プログラミング装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置を第９図に基づいて説明する。同図
において、（１）は３次元被加工物に描かれた加工形状
を正面から見た図面、（２）はその図面（１）にある加
工形状に沿フてレーザー加工を行うために作成された３
次元加工ＮＣデータ、（３）は図面（１）の加工形状か
ら３次元加工ＮＣデータ（２）を作成する自動プログラ
ミング装置で、この自動プログラミング装置（３）は図
面（１）の加工形状から加工径路のＸＹ２次元平面デー
タを作成す゛るＸＹ平面データ作成手段（４）、このＸ
Ｙ平面データ作成手段（４）によって作成されたＸＹ平
面データを被加工物の加工面及びこの加工面の加工形状
に合った３次元加工データを作成する３次元データ変換
手段（５）及びこの３次元データ多変換手段（５）によ
って作成することのできない加工物形状を部分的に作成
された３次元被加工物データへと修正して加工径路を完
成するデータ修正手段を備えている。また上記３次元デ
ータ変換手段（５）は、３次元加工物の外周をトリミン
グしてレーザー加工すべくＸＹ平面データを変換するト
リミング変換手段（５Ａ）及び３次元加工物の加工面が
側面あるいは斜面であるときにＸＹ平面データから斜面
に変換する斜面変換手段（５Ｂ）を備えている。然して
、レーザー加工機によって３次元加工物にレーザー加工
を施すには、上記自動プログラミング装置（３）によっ
て３次元加工ＮＣデータ（２）を作成する。それにはま
ず加工形状を表す図面（１）から作業者が必要な情報を
読み取り、自動プログラミング装置（３）のＸＹ平面デ
ータ作成手段（４）によって、加工形状の２次元ＸＹ平
面データを作成し、次いで作業者が加工物の加工面から
どの３次元データ変換手段（５）をとるかを選択し、先
に作成した２次元ＸＹ平面データに選択した変換手段を
施して、３次元加工物にあった目的の加工形状３次元加
工ＮＣデータ（２）を作成する。

しかし、加工物の形状によっては、３次元データ変換手
段（５）のみでは加工形状の３次元加工ＮＣデータ（２
）が十分に完成しないことがあり、ときには変換手段（
５）が機能しないことすらある。このような場合にはデ
ータ修正手段（６）を用いて作業者が手作業にてデータ
を修正し、目的の３次元加工データ（２）を得るように
していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の自動プログラミング装置は、以上のように構成さ
れているので、トリミング変換や斜面変換では対応でき
ない３次元被加工物に対しては、その３次元加工ＮＣデ
ータ（２）　を作成するのに、トリミング、斜面変換で
近似させあるいはＣＲＴ上にデータを表示して直接数値
を修正したデータ修正手段（６）を用いざるを得ず、数
多くの修正を必要とし時間及び手間がかかり、精度上の
問題もあった。また、変換手段（５）　に合わせてＸＹ
平面データを作成する必要から、それ相応の経験を要求
され、変換をする前の平面データを作成するのが困難で
あった。しかも３次元被加工物の加工部分に応じてデー
タ交換手段（５）を介してその都度ＮＣデータ（２）を
作成するとなると、１つの被加工物に対して数多くのデ
ータを作成することになり、メンテナンス、保管に労力
、場所が要求され、また、その変換手段（５）が限られ
ているので自ずから加工対象となる被加工物形状の範囲
も狭くなる。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、３次元被加工物を別の個所からそれぞれの投影図を得
てそれぞれの２次元データを作成し、次いでこれらの２
次元データを合成して３次元加工物データを得ることに
よってデータ修正を簡素化し、迅速に３次元ＮＣデータ
（２）　を作成する自動プログラミング装置を得ること
を目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この発明に係る自動プログラミング装置は、被加工物の
加工経路を示す加工形状及び被加工物の加工面に直交す
る平面に投影された被加工物の形状をそれぞれ同一の２
次元座標系のデータとじて作成する２次元座標データ作
成手段と、このデータ作成手段によって得られた上記加
工形状のデータを上記加工面に平行する平面を表す２次
元座標系のデータに変換し、変換座標データと上記他の
座標データとを合成して３次元ＮＣデータを作成する曲
面投影手段とを備えている。

〔作用〕

この発明によれば、曲面投影手段によって加工形状及び
投影された被加工物形状の各座標データを合成し、その
点が３次元被加工物のいずれに属するかを解析してより
精度の高い３次元ＮＣデータを作成する。

〔実施例〕

以下第１図ないし第８図に示す実施例に基づいて従来と
同−又は相当部分には同一符号を付して本発明を説明す
る。

第１図は本実施例装置を示す構成図で、同図中、（７）
は図面（１）　に対応する加工物で、加工物（７）の形
状をＸＹ平面データにするために用いられる。（８）は
本実施例装置（３）の要部を構成する曲面投影手段であ
る。この曲面投影手段（８）は加工物（７）のある一定
の投影面の表す形状をＸＹ平面データ作成手段（４）　
によって作成した加工物形状データと、図面（１）の加
工形状をＸＹ平面データ作成手段（４）によって作成し
た加工形状データとを合成して３次元加工ＮＣデータを
作成する。

この曲面投影手段（８）の構成及び作用を第２図ないし
第８図を参照しつつ更に詳述する。第２図（ａ）は加工
物（７）の形状を表す斜視図、同図（ｂ）は加工形状を
表す図で上述した図面（１）に相当する。そして３次元
加工物形状をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸でその形状を表現
し、加工形状をＸ軸、Ｚ軸で表現する。つまり加工形状
は加工物（７）の正面図に相当することになり、加工物
（７）の曲面に同図（ｂ）の加工形状を表すと第３図に
示した３次元加工物（７）になる。然して曲面投影手段
（８）はＸＹ平面データ作成手段（４）によって図面（
１）から作成された加工形状のＸＹ平面データ及び同様
に作成された加工物形状のＸＹデータとから３次元ＮＣ
データを作成する。その際、第２図、第３図から明らか
なように実際の加工形状はｘＺ平面にあるにも拘らず、
ＸＹ平面データ作成手段（４）によって作成されたもの
は当然ＸＹ平面データとして作成されている。そこで曲
面投影手段（８）はＸＹ平面をＸＺ平面に変換する座標
軸変換手段を備えており、これによって加工形状を第３
図に示したようにＸＹ平面データからＸＺ平面データを
作成する。従って加工物ＸＹデータは、いわば加工物の
平面図を表し、加工形状ＸＺデータはその正面図を表し
ている。従って曲面投影手段（８）はこれら両データを
合成して３次元座標を作成する合成機能を備えている。

両データから合成されたデータは、加工物に表された加
工形状を加工物の曲面に沿った３次元加工データとなる
。

この投影による合成機能は第４図に示したように５つの
機能からなる。つまり、加工物形状データセット手段、
加工形状分割手段、加工物形状分割手段、合成手段及び
回転軸付加手段である。これら各手段は下記表に示した
機能をそれぞれ有している。

この合成経路を第５図ないし第８図に基づいて更に詳述
すると、まず、上記座標軸変換によって求めた加工物形
状と加工形状を第５図に示したようにグラフィック表示
する。表示された各形状は加工形状を例えば第６図ない
し第８図に示したように順次分割し、３次元加工データ
を作成する。

例えば、まずｘ＝４０の加工物形状での分割点（１）を
使って加工形状を分割しようとするとき、加工物形状と
加工形状が共に円弧であるので、加工形状を直線近似す
ることにより分割点■〜■を求める。

上記のように求めた加工形状での分割点を■〜■を加工
物形状に反映させて加工物形状での分割点を第７図のよ
うに求める加工物形状の分割をする。

次いで加工形状分割点での座標値の小さいものから順次
加工物形状に当てはめていき、それぞれの分割点座標を
求める。引き続き加工物形状にレーザー光が垂直に照射
するようにレーザー加工機の回転ヘッドの移動指令値を
回転軸付加機能によって求める。従って第８図のように
、加工形状Ａの加工をする場合には、回転軸の指令は７
５度となり、Ｃの加工をする場合にはヘッドを後戻りさ
せ−（７５−５４）ニー２１度の指令となる。

以上のようにして３次元加工における補間指令コードと
各軸の指令値を記述して３次元加工ＮＣデータを作成す
る。

尚、上記実施例では？−ザー加工用３次元ＮＣデータの
作成について説明したが、レーザによる加工以外であっ
てもよく、例えば、同様な３次元加工を必要とする機械
、ウォータジェット加工機等についても同様に本発明を
適用することができる。

〔発明の効果〕

以上この発明によれば、自動プログラミング装置を加工
形状とそれに対応する加工物形状の２つの２次元ＮＣデ
ータから投影手法を用いて３次元加工ＮＣデータを合成
作成できるように構成したので、加工の対象となる加工
物の形状範囲が広がり、また、データ修正が少なくて済
み、時間、手間がかからない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る自動プログラミング
装置を用いた３次元加工データの作成手順図、第２図（
ａ）　　（ｂ）はこの実施例における加工物形状と加工
形状を示す図、第３図は３次元加工データの作成手順を
示す図、第４図は曲面投影手段の中の投影による合成機
能手段を示す構成図、第５図は座標軸変換後の加工物形
状と加工形状データのグラフィック表示を示す図、第６
図は第５図を加工形状分割機能により分割した状態を示
す図、第７図は加工物形状分割機能により分割した状態
を示す図、第８図は回転軸の付加を説明するための図、
第９図は従来の自動プログラミング装置を示す第１図相
当図である。 図において、 （１）は図面（加工形状）、 （２）は３次元ＮＣデータ、 （３）は自動プログラミング装置、 （４）はＸＹ平面データ作成手段、 （８）は曲面投影手段である。 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　３次元被加工物に対して３次元加工するための数値制
   御用３次元データを作成する自動プログラミング装置に
   おいて、被加工物における加工経路を示す加工形状、及
   びこの被加工物の加工面に直交する平面に投影された被
   加工物の形状をそれぞれ同一の２次元座標系のデータと
   して作成する２次元座標データ作成手段と、該２次元座
   標データ作成手段から得られた上記加工形状を表す座標
   データを上記加工面に平行な本来の２次元座標系のデー
   タに変換し、変換座標データと上記他のデータを合成し
   て３次元数値制御データを作成する曲面投影手段とを備
   えたことを特徴とする自動プログラミング装置。