JPH02306308A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は自動プログラミング装置に関する。

（従来の技術） 従来の自動プログラミング装置は、入力された図形デー
タに基いてこの図形を加１する単一の機械に対してＮＣ
プログラムを作成するものである。

したがって、従来の自動プログラミング装置では、各機
械毎に各機械で加工されるべき図形データを個別に作成
し、個別にＮＣプログラ口作成手順の情報を付属させる
ことで、各機械のＮＣプログラムを作成させていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年各種の機械をシステム化することが
行われており、各種の複合加工機が発。

表されるにつれ、従来の自動プログラミング装置では十
分な対応ができなくなってきた。

すなわち、複数の加工機を対象とする場合、個々に図形
を作成していたのでは図形作成のための手間が大で、Ｎ
Ｃプログラムムの作成に多くの時間が必要となる。

また、各機械が担当する部分を常時念頭においてオペレ
ートしなければならないので、自動プログラミング装置
のオペレートに多大の労を要する。

例えば、レーザ加工機とパンチプレス機の複合加工機に
おいて、一つの穴をレーザ加工機で加工させるのか、パ
ンチプレスで加工させるのかを指示する場合、パンチプ
レス機で加工するとしても、その金型が準備されている
か否かなど逐−頭を抱える問題が生じ、結局ＮＣプログ
ラム作成に多くの手間と時間を要するのである。

そこで、本発明は、複数加工機で共用される図面を用い
、各機械のＮＣプログラムを容易に作成し得る自動プロ
グラミング装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明の自動プログラミング装置は
、複数の加工機で加工されるべき加工図形を入力する加
工図形入力手段と、該手段より入力された加工図形を解
析し各線分に所定の加工機を割付ける機械割付手段と、
該手段で割付けられた情報に基いて各加工機が所定の線
分を加工するのに必要なＮＣプログラムを自動生成する
ＮＣプログラム作成手段を備えたことを特徴とする（作
用） 本発明の自動プログラミング装置は、適宜準備されたデ
ータベースを用い、入力図形に対して自動的に機械を割
付け、各機械が必要とするＮＣプログラムを自動的に生
成する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を複合加工機に適用した例で説明
する。

第１図は、レーザ加工及びプレス加工を行う複合加工機
の配置説明図である。

図示のように、複合加工機１は、タレットパンチプレス
機にレーザ加工機を複合させた形となっている。

すなわち、タレットパンチプレス機は、図示の如きブリ
ッジ構造のフレーム２内にクランク軸３により昇降動作
されるラム（ストライカ）４を備え、回転駆動されるこ
とによりこのラム４の直下に所定のパンチ５及びダイ６
を位置させる上タレット７及び下タレット８を備え、ク
ランプ装置９により平面座標上で移動されるワークＷの
任意の位置に前記パンチ５及びダイ６で所定のプレス加
工を行うよう構成されている。

又、レーザ加工機は、前記フレーム２の側面側に形成さ
れた基台１０上にレーザ発振器１１を備えて成り、該発
振器１１より発振されたレーザビームＬＢを前記ラム４
に対し一定の水平距離を於いてワークＷ面上に配置した
レーザ加エヘッドト２にペンドミラー１３を介して案内
することにより、ワークＷの任意の位置にレーザ加工を
行うよう構成されている。

一方、前記複合加工機１を制御する制御装置１３は加工
機１の近傍で、操作し易い位置に配置されている。

制御装置１３は、一般的なＮＣ（ＣＮＣ）装置の他に図
形入力装置を備えた自動プログラミング装置を一体的に
組み込んだものであり、その操作面には後述する操作パ
ネル及び表示装置の他、ＩＣカード挿入口ＩＣ［が設け
られている。

図示の複合加工機１においては、制御装置１３内部に組
み込まれたＮＣ装置の作用により、前記タレット７．８
を回転させ、所望の金型５．６をラム４の直下に位置さ
せることができる。又、クランプ装置９のサーボ駆動に
より、ワークＷを任意の位置に移動させることができ、
金型５，６により、又はレーザビームＬＢにより任意の
位置に任意の加工ができるものである。

又、前記ＮＣ装置は図形入力装置付の自動プログラミン
グ装置と接続されており、後述するＩＣカード又は図形
入力装置より入力された図形に基いて自動プログラミン
グ装置で自動的にＮＣプログラムが作成され、これが前
記ＮＣ装置に提供されるものである。

第２図は制御装置１３の構成を示すハードウェアのブロ
ック図である。

図示のように、制御装置１３は、バス１４にＣＰＵ１５
、ＲＯＭ及びＲＡＭから成るメモリ（ＭＥＭ）１６、プ
ログラマブルコントローラ（Ｐ　Ｃ）１７、デジタルイ
ンプットアウトプット（Ｄ　Ｉ　０）１８、パラレルシ
リアルインタフェイス（ＰｓｉＯ）１９、双方向ＲＡＭ
　（ＤＰＲ）２０を接続【７て成るＮＣ装置を有してい
る。

ＤＩ０１８には、シリアル／デジタル変換器（ＳＰＣ）
２１を介してリレーモジュール（ＲＬＹ）２２が接続さ
れている。このリレーモジ、ｉ−ルＲＬＹには、Ｌ　Ｅ
　Ｄ　２３と、前記複合加工機１の各種アクチュエータ
類やリミットスイッチ類（図示せず）が入出力器２４を
介（７て接続されている。

前記ＤＰＲ２０には、複数の位置決め制御器２５Ａ、２
５Ｂ、２５Ｃが接続され、ザーボアンブ２６Ａ、２６Ｂ
、２６Ｃを介してエンコーダＥ及びタコジェネレータＴ
Ｇ付のサーボモータＭ１゜Ｍ２　、Ｍ３を適宜サーボ駆
動するようになっている。モータＭ１．及びＭ２はクラ
ンプ装置１３をサーボ駆動するためのものである。モー
タＭ３はタレット７．８内で金型を回転駆動させるため
のものである。モータＭ４はタレット７．８を回転駆動
するためのものであり、インバータ（Ｉｎｖｅｒｔｏｒ
）２７を介して前記ＲＬＹ２２に接続されている。

一方、前記ＰＳＩ０１９には、コントローラ（ＳＷＣ）
２８を介して、パネルスイッチ（ＳＷＰ）２９が接続さ
れる他、破線で囲って示す自動プログラミング装置３０
が接続されている。

自動プログラミング装置３０は、バス３１にフロッピデ
ィスクコントローラ（ＦＤＤ）３２、／＜ラレルシリア
ルインタフェイス！、ＰＳＩＯ）３３、［［バックアッ
プされたＲＯＭ−ＲＡＭディスク（ＲＲＤ）３４、ＣＰ
Ｕボード（Ｍｏｔｈｅｒ　Ｂｏａｒｄ）３５を接続して
成る。前記ＦＤＣ３２にはプロツピディスクドライバ３
６が接続され、前記ＰＳＩ０３３にはマニュアルデータ
インプット（ＭＤ　Ｉ　）装置３７と、紙テープリーダ
、外部ホストコンピュータ、プリンタ、ＩＣカードイン
クフェイスな□ど付属装置と接続される端子３８Ａ、３
８８，３８０が接続されている。さらに前記ＣＰＵボー
ド３５にはカラーＣＲＴ３９が接続されている。

上記構成において、自動プログラミング装置３０は、Ｎ
Ｃ装置と一体化されて制御装置１３を構成する態様とな
っている。又、ＭＤＩ３７及びＣＲＴはＮＣ装置と自動
プログラミング装置とで切換え利用される態様となって
いる。さらに、ＭＤ１３７とＣＲＴ３９とＲＲＤ３４内
に組み込まれた図形入力に関するプログラムとで図形入
力装置が構成される態様となっている。

第３図は、第２図に示す制御装置１３のデータファイル
構成を示す説明図である。

図示のように、自動プログラミング装置３０は、図形対
話人カモジュール４０と、コード変換モジュール４１と
、ＮＣプログラム作成モジュール４２を備えて成る。又
、各モジュール４０，４１゜４２に適宜使用可能とする
ために、ユーザの特殊加工形状を登録可能のユーザ登録
穴形状マクロファイル４３、製品毎の図形データを登録
した製品データファイル（図形データ）４４、レーザ加
工による板取りの情報を記憶したネスティングファイル
４５、同多数個取りの情報を記憶した多数個取りファイ
ル４６、プレス加工で用いる金型番号及び形状データを
記憶した金型ファイル４７、加工機特有の言語を記憶し
たＧツードブアイル４８、加工機の加Ｉ条件を記憶した
加工条件ファイル４９、加工機の各種パラメータを記憶
したパラメータファイル５０．作業者へのメツセージを
記憶したメツセージファイル５１−１各種図形ガイダン
スを記憶１．た図形ガイダンスファイル５２が準備され
ている。

製品データファイル４４、ネスティングファイル４５、
多数個取りファイル４６、及び加工条件ファイル４９の
内容はＩＣカード５３に対し相互に転記できるようにな
っている。前記変換モジュール４１は準備（Ｇ）コード
及び補助（Ｍ）コードなどＮＣ装置特有の言語で記述さ
れたＮＣテープ５４を読み込み可能の紙テープリーダ（
図示せず）と接続されている。

一方、前記自動プログラミング装置３０と接続されるＮ
Ｃ装置５５に対しては、ＮＣプログラムファイル５６が
準備され、ＮＣ装置５５は、前記ＮＣプログラム作成モ
ジュール４２で作成されたＮＣプログラム、又はＮＣプ
ログラムファイル５６より読み出されたＮＣプログラム
にて所定のプレス加工又はレーザ加工を行うようになっ
ている。

上記ファイル構成により、本例では、加工データは製品
データファイル４４を中心として図形データで管理され
、ＩＣカード５３を介して外部との中介を行いつつ、Ｎ
Ｃプログラム作成モジュール４２にて適宜ＮＣプログラ
ムに変換され、ＮＣ装置５５に提供されることになる。

図形対話人カモジュール４０は図形入力装置の中核を為
す部分である。加ニブログラム作成モジュール４２は自
動プログラミング装置の中核を為す部分である。

第４図に図形対話人カモジュール４０の詳細を示した。

図示のように、図形対話人カモジュール４０は、ＭＤＩ
３７などの操作信号を入力する描画信号入力部４０Ａと
、機械割付部４０Ｂと、レーザ加工条件判別部４０Ｃと
、加工条件付表示データ作成部４０Ｄとで構成されてい
る。機械割付部４０Ｂ、レーザ加工条件判別部４０Ｃ１
加工条件付表示データ作成部４０Ｄは上記の各種ファイ
ルＦ（４Ｂ。

４４．４５，４６，５０，５１．５２）の内容を適宜参
照できるようになっている。加工条件付表示データ作成
部４０ＤはカラーＣＲＴ３９及び製品データファイル４
４と接続されている。

前記描画信号入力部４０Ａは、第５図に例示したＭＤＩ
３７の操作信号を入力し、操作者が指定する単位要素の
図形毎に、これを機械割付部４０Ｂ及びレーザ加工条件
判別部４０Ｃを介して加工条件付表示データ作成部４０
Ｄに提供するものである。

第５図に示すＭＤＩ３７は、本例がパンチプレス機及び
レーザ加工機の複合加工機１であることに鑑みて、操作
容易とするための特殊キ一群３７′Ａと汎用のキ一群３
７Ｂとで構成されている。

特殊キ一群３７Ａは、マクロ定義を呼び出すためのキー
を先頭として、移動（複写）、製品呼出し、ネスティン
グデータの呼出し、加工条件の呼出し、オフセット設定
指令、レーザ加工のアプローチ記号、直線、半径、その
他各種図形の指定。

特殊加工、バーリング加工の指定等のＡ−Ｚのキーと、
入力終了を示すＥＯＢキーとで構成されている。

汎用キ一群３７Ｂは、いわゆるテンキーと編集゛キーと
で構成されている。

したがって、本例のＭＤＩ３７によれば、適宜絵文字の
書かれた特殊キ一群３７Ａと、汎用キ一群３７Ｂとによ
り、複合加工機１で加工されるべき製品図形を順次容易
に入力してゆくことができる。

前記機械割付部４０Ｂは、第６図に示すフローチャート
に基いて、入力図形につき、パンチ加工を行うか又はレ
ーザ加工を行うかを自動判別するものである。

順次示すと、ステップ６０１では、機械に設定されてい
る機械種別パラメータを読み、レーザ専用機であればス
テップ６０２へ移行して、ここでバーリング加工や特殊
金型加工が含まれるか否かを判別し、含まれれば本機で
の加工はできないので、何ら加工を指定しない。又、含
まれなければステップ６０３へ移動してレーザ加工を指
令する。

ここに、本例はパンチプレス機及びレーザ加工機の複合
加工機であるので、ステップ６０１からステップ６０４
へ移行し、変更モードを読み取って、レーザへの全体変
更指令があればステップ６０２へ移行するが、そうでな
ければ（部分変更）。

ステップ６０５へ移行する。

ステップ６０５では図形の中から穴形状を抽出する。

次いで、ステップ６０６では当該穴形状を、＜ンチ加工
できるか否かを判別し、パンチ加工できればステップ６
０７へ、できなければステ・ツブ６０８へ移行する。こ
こでの判別は、穴形状が予め登録された金型寸法に合う
ものであればパンチ加］−可能と判定し、そうでなけれ
ばレーザ加工と判定するものである。

ステップ６０７，６０８は加工範囲、すなわちワークＷ
の穴位置が機械の都合でパンチ加工できる範囲にあるか
否かを判別し、加工範囲にあればパンチ加工可能である
と［２てステ・ツブ６０９へ移行し、そうでなければス
テップ６１０へ移行し１ノーザ加工を設定する。

ステップ６０９では、さらに金型要求をし、ステップ６
１１で前記タレット７．８へ金型セ・ソトできることを
確認して、ステップ６１２でパンチ加工を設定する。

前記ステップ６０８では、ステップ６０２と同様にバー
リング加圧又は特殊金型加工を判別（７、これら特殊加
工であれば何ら加工程を指定せず、これら特殊加工でな
りればステップ６１０でレーザ加工を指定する。

以上の処理でパンチ加工を優先させたのは、パンチ加工
の速度が１ノーザ加工の速度に優れるからである。

ただし、ここでの判定ルールは、バーリング加工をパン
チで行う、小径及びビアッシングはパンチで行う、ある
後置」二の穴はレーザで行う、特殊形状はレーザで行う
、追い抜きやニブリング、組み合せ金型、２．５次元加
工についてもレーザて行うなど、適宜テーブルデータを
書換えｉｉＪ能に構成して任意にユーザ側で指定可能と
１２ておくとよい。

よって、本例の処理では、図形をパンチ加工か、レーザ
加工か、或いは何ら指定なしかの３区分に自動的に分け
ることができる。又、このようにして指定された加工程
を前記ＭＤＩ３７の手動操作で指定変更できる。

第４図において、前記１ノ一ザ加工条件判別部４０Ｃは
、レーザ加工の指定図形につき、レーザ加工速度などの
加工条件を第７図〜第９図により自動判別するものであ
る。

すなわち、第７図のステップ７０１でレーザ加工図形を
入力し、ステップ７０２で直線又は円弧。

を判別し、直線であればステップ７０３へ、円弧であれ
ばステップ７０５へ移行する。

直線の場合、第８図のテーブルデータを参照１７、ステ
ップ７０３で長さに応じて所定の加工条件（Ｈ，Ｍ、Ｌ
、Ｕｌ〜Ｕ７）が設定されることになる。

第９図に示すように、加工条件は、速度Ｆの他、レーザ
出力Ｐル−ザ周波数Ｑ、　１ノーザバルスのデユーティ
Ｒ１工具（ビーム）径りについても判別され、それぞれ
の条件について例えば１ワード（８ビツト）のコードで
表現され、当該線分データに（Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｄ・・
・）の如く付加される。

ステップ７０４では設定した条件を図形データと共に格
納すると共に速度条件に応じて色を分け、色づけされた
表示データをＣＲＴＲ３９へ出力する。

円弧の場合も類似の判定が行われる（ステップ７０５．
７０６）。

色づけ条件は、前記割付機械も考慮して例えば次のよう
に定められる。

けがき加工・・・赤色 パンチ加工・・・むらさき色 レーザ加工（直線Ｈ）・・・黄色 〃　　　（直線Ｍ）・・・青色 〃　　（直線Ｌ）・・・緑色 〃　　（直線Ｕ）・・・水色 〃　　（円弧Ｌ）・・・黄色 以」二、第４図〜第９図に示した図形対話人カモジュー
ル４０の具体的な操作例を第１０図〜第１２図に示した
。

すなわち、第１，０図のフローチャ・−トに示すような
ステップ１００１−〜１０１０の手順で、前記ＭＤＩ３
７を操作すると、ＣＲＴ３９の画面が適宜入力し易い形
に変形され、第１１図に示す画面で直線斐を入力し、次
々と入力を重ねてゆくことにより、第１２図に示すよう
に所望の加工形状を入力することができる。

より詳細には、第１１図に示す画面では右下部に入力内
容に応じた図形ガイダンス５７が熟練者は適宜消去可能
の形で表示され、その上方には始点座標や終点座標など
入力項目５８を適宜表示することができるようになって
いる。

第１３図に示すように、表示図形には、寸法など表示で
きるほか、第６図及び第７図で判別した割付機械及びレ
ーザ加工条件を識別できる色づけが為されるものである
。

すなわち、第１３図では、むらさき色の穴はノくンチ加
工されることが示されており、黄色、緑色、青色はレー
ザ加工されることが示されると共に、色によりレーザ加
工の速度をも知ることができるものである。

かくして作成された図形データは、本例では、複合加工
機１に付属される制御装置１３の図形入力装置（４０）
で作成したが、他の図形入力装置で作成され、ＩＣカー
ド５３を媒体として送られて来たものであっても同様で
ある。

そこで、今、上記の如くして図形データが作成・され、
或いはＩＣカード５３から入力されると、第３図に示す
ＮＣプログラム作成モジュール４２は、第１３図及び第
９図に示す条件付の図形データを入力し、これに金型フ
ァイル４７、加工条件ファイル４９を適合して、第１５
図に示すＧコード及びＭコー　ドによるＮＣプログラム
を作成し、これをＮＣ装置に提供する。

第１５図に示すＮＣプログラムは、第１３図に示す図形
において、金型Ｔ１でパンチ加工し、次いでレーザ加工
によりアプローチ始端にピアス加工を行って後、順次の
形状加工を施すことを示すものである。

簡単に説明すると、Ｇ９２は、ワーク座標の移動を示し
ている。Ｇ９０は直線移動し金型Ｔ１でのパンチ加工を
行うことを示している。次のＭｌｏｏはレーザモードへ
の移行を示している。Ｇ６２はこれから実施されるレー
ザ加工に関し、コーナ部分で速度調整し焼けを防止する
ことを示している。Ｇ３０はＰｌのレジスタへビーム径
Ｒ−０゜１を与えることを示している。次の０９０はピ
アス位置へ移動することを示している。ＧＯＯはＺ軸（
加工ヘッド）を下げることを示している。Ｇ１３２にア
シストガス種の選択を示している。Ｇ３１はピアス加工
を示している。Ｇ３４はならい加工の開始を示している
。

次のＧＯＯは一時的な待期（ダミー）を示している。以
下の６０１は直線移動により外形をレーザ加工すること
を示している。次の０３３はならい加工の終了を示して
いる。Ｇ３１はレーザ出力の停止を示している。Ｇｏｏ
はＺ軸を上昇させることを示している。Ｇ４０はビーム
径補正のキャンセルを示している。Ｍｌはレーザモード
のキヤ。

ンセルを示している。Ｇ５０は原点復帰を示している。

これらＧコード及びＭコードは機械メーカの都合により
任意に定義可能のコードであり、これを覚え切るのは熟
練者とて大変であるが、本例では、これを意識すること
なく第１３図に示す図面のみで管理できるわけであり、
例えばＣＲＴ３９に図形を表示させたり、図形対話人カ
モジュール４０で編集することができ、対図形の管理を
行えるのでその効果は絶大である。

以上により、本例の自動プログラミング装置を用いれば
、適宜入力された図形に基いて加工機を割付け、それぞ
れの加工に供されるＮＣプログラム（本例では共用）が
作成されるので、作業者は図形入力するだけで良く、処
理が迅速、確実である。

また、機械割付けの判定ルールをユーザ側で自由に設計
できるので、ユーザにとって不都合となる割付けが行わ
れることもない。

上記実施例では、加工機の近傍に置かれるＮＣ装置と一
体化された自動プログラミング装置について示したが、
単独配置される自動プログラミング装置であっても同様
である。

また、上記実施例では、図形入力装置と一体化したもの
について示したが、前例のようにＩＣが一ド５３により
入力された図形、その他の部所から入力された図形を処
理するものであってよい。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜の
設計的変更を行うことにより、この他適宜の聾様で実施
し得るものである。

「発明の効果〕 以」二の通り、本発明は、特許請求の範囲に記載の通り
の自動プログラミング装置であるので、複数加工機で共
用される図面を用い、各機械のＮＣプログラムを容易に
自動的に作成できる。　　　□

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示し、第１図は複合加工機の説
明図、第２図はその制御装置のハードウェアブロック図
、第３図はそのソフトウェアブロック図、第４図は図形
対話人カモジュールの詳細を示すブロック図、第５図は
ＭＤＩの構成例を示す説明図、第６図は機械割付処理の
フローチャート、第７図はレーザ加工条件の判別処理の
フローチャート、第８図及び第９図は条件テーブルの説
明図、第１０図は図形入力Ｔ順の一例を示すフローチャ
ート、第１１図及び第１２図は図形入力における画面構
成例の説明図、第１３図は図形表示。 例の説明図、第１４図は金型ファイルの説明図、第１５
図はＮＣプログラムの説明図である。 １・・・複合加工機 １−３・・・制御装置 ３０・・・自動プログラミング装置 ４０Ｂ・・・機械割イ」部 ５５・・・ＮＣＩ置（本体） 代理人　　弁理士　　三　好　　秀　和纂５図 第７図 第８図 第９図 第１１図 第１２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の加工機で加工されるべき加工図形を入力す
   る加工図形入力手段と、該手段より入力された加工図形
   を解析し各線分に所定の加工機を割付ける機械割付手段
   と、該手段で割付けられた情報に基いて各加工機が所定
   の線分を加工するのに必要なＮＣプログラムを自動生成
   するＮＣプログラム作成手段を備えたことを特徴とする
   自動プログラミング装置。
2. （２）請求項１に記載の自動プログラミング装置におい
   て、該自動プログラミング装置はＮＣ装置に一体化され
   ることを特徴とする自動プログラミング装置。
3. （３）請求項２に記載の自動プログラミング装置におい
   て、該自動プログラミング装置には図形入力装置が一体
   化されることを特徴とする自動プログラミング装置。
4. （４）請求項１に記載の自動プロミラミング装置におい
   て、複数加工機は複合加工機を含むことを特徴とする自
   動プログラミング装置。
5. （５）請求項４に最の自動プログラミング装置において
   、前記複合加工機はレーザ加工機とパンチプレス機の複
   合加工機であり、前記機械割付手段はパンチプレス機を
   優先して割付けることを特徴とする自動プログラミング
   装置。