JPH02311906A - 加工シミュレーション方式 - 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〕 本発明は数値制御装置（ＣＮ　Ｃ）の加工シミュレーシ
ョン方式に関し、特に早送り時の工具と素材との干渉を
チェック可能な加工シミュレーション方式に関する。

〔従来の技術〕

数値制御装置（ＣＮＣ）には加ニブログラムをチェック
するための加工シミュレーション機能がある。この加工
シミュレーションは、工具、素材及び素材押さえ等の形
状をそれぞれ異なる色彩で表示画面に描画し、加ニブロ
グラムに従って工具形状を画面上でスクロールさせると
共に、これら各描画物体同士の色の重なりを検知するこ
とにより行っている。

例えば、工具形状の色と素材形状の色とが重なった場合
には素材が切削されたとみなして、素材形状側の重なっ
た部分を背景色に変える。また、工具形状の色と素材押
さえの色とが重なった場合には干渉が生じたとみなして
アラーム信号を出力し、画面にメツセージ等を表示して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、工具が早送りで移動しているときに素材と接
触した場合には、実際には正常な切削は行われず、工具
が破損することもある。

しかし、従来の加工シミュレーション機能では切削送り
時、早送り時を問わず常に同一の判定基準で工具と他の
物体との干渉状態をチェックしていたので、このような
場合でも切削状態とみなしてしまい、正確な加工シミュ
レーションができなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、早
送り時の工具と素材との干渉をチェック可能にした加工
シミュレーション方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、加工に関連する
複数の物体の移動状態を表示画面に描画して加工シミュ
レーションを行う数値制御装置（ＣＮＣ）の加工シミュ
レーション方式において、前記表示画面に描画された描
画物体が他の描画物体と重なったときに切削状態とみな
すか、干渉状態とみなすかの判定基準を所定の複数の移
動条件毎に定義して干渉検出用テーブルを作成し、前記
干渉検出用テーブルをメモリに記憶し、指令ｊこ従って
前記描画物体を移動させると共に、前記干渉検出用テー
ブルに基づいて切削状態あるいは干渉状態を検知し、加
工シミュレーションを行うことを特徴とする加工シミュ
レーション方式が提供される。

〔作用〕

画面上の各描画物体について、干渉検出を行う相手を移
動条件毎に分類して干渉検出用テーブルとして記憶し、
この情報に基づいて切削状態あるいは干渉状態を検知し
て加工シミュレーションを行う。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の加工シミュレーション方式を実施する
ための数値制御装置（ＣＮＣ）のハードウェアのブロッ
ク図である。図において、プロセッサ１１はバス２１を
介してＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを読
み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置
（ＣＮＣ）１０の全体の動作を制御する。ＲＡＭ１３に
はＤＲＡＭが使用され、一時的な計算データ、表示デー
タ等が格納される。不揮発性メモリ１４はバッテリバッ
クアップされたＣＭＯ３で構成され、加ニブログラム、
各種のパラメータ及び後述する干渉検出用テーブルが格
納される。

インタフェース１５は外部機器用のインタフェースであ
り、紙テープリーダ、紙テープパンチャー、紙テープリ
ーダ・パンチャー等の外部機器３１が接続される。紙テ
ープリーダからは加ニブログラムが読み込まれ、また、
数値制御装置（ＣＮＣ）１０内で編集された加ニブログ
ラムを紙テープパンチャーに出力することができる。

ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６
は数値制御装置（ＣＮＣ）１０に内蔵され、ラダー形式
で作成されたシーケンスプログラムで機械側を制御する
。すなわち、加ニブログラムで指令されたＭ機能、Ｓ機
能及びＴ機能に従って、シーケンスプログラムを機械側
で必要な信号に変換し、Ｉ１０ユニット１７から機械側
に出力する。この出力信号は機械側のマグネット等を駆
動し、油圧バルブ、空圧バルブ及び電気アクチュエータ
等を作動させる。また、機械側のＩＪ　ミツトスイッチ
及び機械操作盤のスイッチ等の信号を受けて、必要な処
理をして、プロセッサ１１に渡す。

グラフィック制御回路１８は各軸の現在位置、アラーム
、パラメータ、画像データ等のディジタルデータを画像
信号に変換して出力する。この画像信号はＣＲＴ／ＭＤ
Ｉユニット２５の表示装置２６に送られ、表示される。

インタフェース１９はＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５内の
キーボード２７からのデータを受けて、プロセッサ１１
に渡す。

インタフェース２０は手動パルス発生器３２に接続され
、手動パルス発生器３２からのパルスを受ける。手動パ
ルス発生器３２は機械操作盤に実装され、手動で機械稼
働部を精密に移動させるのに使用される。

軸制御回路４１〜４４はプロセッサ１１からの各軸の移
動指令を受けて、これを速度指令信号に変換し、サーボ
アンプ５１〜５４に出力する。サーボアンプ５１〜５４
は速度指令信号を増幅して各軸のサーボモータ６１〜６
４を駆動する。サーボモータ６１〜６４には位置検出用
のバルスコーダが内蔵されており、このバルスコーダか
ら位置信号がパルス列としてフィードバックされる。場
合によっては、位置検出器としてリニアスケールが使用
される。また、このパルス列をＦ／Ｖ　（周波数／速度
）変換することにより、速度フィードバック用の速度信
号を生成することができる。さらに、速度検出用にタコ
ジェネレータが使用される場合もある。図ではこれらの
位置信号のフィードバックライン及び速度信号のフィー
ドバックラインは省略しである。サーボモータ６１．６
２により図示されていない刃物台が、サーボモータ６３
．６４により図示されていない別の刃物台が移動する。

スピンドル制御回路７１、？２はスピンドル回転指令及
びスピンドルのオリエンテーション等の指令を受けて、
スピンドルアンプ８１．８２にスピンドル速度信号を出
力する。スピンドルアンプ８１．８２はこのスピンドル
速度信号を受けて、スピンドルモータ９１．９２を指令
された回転速度で回転させる。スピンドルモータ９１は
図示されていない主軸に、スピンドルモータ９２は図示
されいない別の主軸に歯車あるいはベルト結合されてい
る。

スピンドルモータ９１．９２には歯車あるいはベルトで
ポジションコーダ９１ａ、９２ａが結合されている。ポ
ジションコーダ９１ａ、９２ａは二つの主軸のそれぞれ
に同期して回転し、帰還パルス廃出力し、その帰還パル
スはインタフェース９３を経由して、プロセッサ１１に
よって読み取られる。この帰還パルスは刃物台をスピン
ドルモータ９１あるいは９２に同期して移動させてネジ
切り等の加工を行うために使用される。

ここで、本発明の一実施例の加工シミュレーション方式
では、予め第３図に示す物体番号設定画面により、描画
物体に対して物体番号を設定する。

図において、表示画面１に描画物体の名称２が表示され
、これに対応させて物体番号３を対話形式で設定する。

ここでは、素材押さえを物体番号Ｎ０１１．１次加工側
素材を物体番号Ｎ００２、−　、チャックを物体番号Ｎ
０１６に設定している。

次に、干渉検出用テーブルを作成する。第４図は干渉検
出用テーブルの作成画面である。図において、表示画面
１に干渉検出用テーブル４が表形式で表示される。干渉
検出用テーブル４には、描画物体の物体番号を入力する
欄４ａと、それぞれの描画物体毎に、画面上で重なった
場合に送り速度の早さを問わず必ず干渉状態とみなす、
すなわち常時干渉検出の対象とする描画物体の物体番号
を人力する欄４ｂ、及び早送り時のみに干渉検出の対象
とする描画物体の物体番号を人力する欄４Ｃがある。こ
れらの各欄には対話形式でそれぞれ所定の物体番号が人
力される。

ここでは、物体番号Ｎ０５１の素材押さえに対して、物
体番号Ｎ０６３の工具、物体番号Ｎ０゜４の工具及び物
体番号Ｎ０１５の２次加工側素材が常時干渉検出の対象
として設定されている。

物体番号ＮＯ１２の１次加工側素材に対しては物体番号
Ｎ０１５の２次加工側素材及び物体番号Ｎ０２６のチャ
ックが常時干渉検出の対象として設定されている。また
、物体番号Ｎ００３の工具及び物体番号Ｎ０１４の工具
が早送り時干渉検出の対象として設定されている。

以下同様に、制御する機械に応じて設定され、干渉検出
用テーブル４が作成される。

第１図は加工シミュレーション実行時のフローチャート
である。図においてＳに続く数値はステップ番号を示す
。

〔Ｓ１〕加ニブログラムに従って描画物体を移動させる
。

〔Ｓ２〕描画物体同士が重なったかどうかを判断し、重
なった場合はＳ３へ、重なっていない場合は移動を続行
する。

〔Ｓ３〕干渉検出用テーブルを参照する。

〔Ｓ４〕相手の描画物体が常時干渉検出の対象に設定さ
れている場合は、送り速度の早さを問わず干渉状態とみ
なして８７へいく。また、早送り時干渉検出の対象に設
定されていて、且つ送り速度が早送りの場合は、干渉状
態とみなしてＳ７へいく。これ以外の場合はＳ５へい（
。

〔Ｓ５〕素材側の重なった部分を背景色に変えて切削状
態を描画する。

〔Ｓ６〕加エシミユレーシヨンが終了かどうかを判断し
、終了でない場合はＳｌへ戻って描画物体の移動を続行
する。

〔Ｓ７〕表示画面に干渉発生のアラームを表示する。

〔Ｓ８〕描画物体の移動を停止する。

第５図（ａ）は加工シミュレーション実行中の数値制御
装置（ＣＮＣ）の表示画面である。図において、表示画
面１には例えば青色で素材押さえ１０１、緑色で１次加
工側素材１０２、赤色で工具ＡｌＯ３及び工具Ｂ１０４
、緑色で２次加工側素材１０５、青色でチャック１０６
が描画される。

１次加工側素材１０２はＺ軸方向に、工具ＡｌＯ３、工
具Ｂ１０４．２次加工側素材１０５及びチャック１０６
はＸ軸及びＺ軸方向に、加ニブログラムに従って移動す
る。

第５図（ｂ）はこの加工シミュレーションにおいて、工
具ＡｌＯ３が切削送りでＺ軸方向に移動し、１次加工側
素材１０２と重なった時の表示画面である。この場合は
、干渉検出用テーブルで工具１０３の物体番号Ｎ０１３
に対して１次加工側素材１０２の物体番号ＮＯ１２が干
渉検出の対象に設定されていないので、図に示すように
１次加工側素材１０２の切削状態が描画される。

第５図（ｃ）は工具Δ１０３が早送りで２軸方向に移動
し、１次加工側素材１０２と重なった時の表示画面であ
る。この場合は、干渉検出用テーブルで工具１０３の物
体番号Ｎの、３に対して１次加工側素材１０２の物体番
号Ｎ０５２が早送り時干渉検出の対象に設定されている
ので、図に示すように「干渉発生」のアラーム１０７が
表示される。

なお、本実施例では描画物体が重なった場合に必ず干渉
検出用テーブルを参照したが、これとは別に、重なった
描画物体が素材と工具で、且つ送り速度が切削送りのと
きは、干渉検出用テーブルを参照せずに直接切削状態の
描画を行っても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、画面上の各描画物体に
ついて、干渉検出を行う相手を移動条件毎に分類して干
渉検出用テーブルとして記憶し、この情報に基づいて切
削状態あるいは干渉状態を検知して加工シミュレーショ
ンを行うので、早送り時に工具が素材に接触してしまう
ようなミスをチェックでき、正確な加工シミュレーショ
ンが実行可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における加工シミュレーショ
ン実行時のフローチャート、 第２図は本発明を実施するための数値制御装置のハード
ウェアの構成を示したブロック図、第３図は本発明の一
実施例における物体番号設定画面、 第４図は本発明の一実施例における干渉検出用テーブル
作成画面、 第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例にお
ける加工シミュレーション実行中の表示画面である。 ■　　　　表示画面 ４　　　　干渉検出用テーブル １０　−一　数値制御装置 １１　　−　プロセッサ １０１〜１０６　　　　描画物体 １０７　　　　゛アラーム ＮＯ，１〜Ｎ０１６　　　　物体番号 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工に関連する複数の物体の移動状態を表示画面
   に描画して加工シミュレーションを行う数値制御装置（
   ＣＮＣ）の加工シミュレーション方式において、 前記表示画面に描画された描画物体が他の描画物体と重
   なったときに切削状態とみなすか、干渉状態とみなすか
   の判定基準を所定の複数の移動条件毎に定義して干渉検
   出用テーブルを作成し、前記干渉検出用テーブルをメモ
   リに記憶し、指令に従って前記描画物体を移動させると
   共に、前記干渉検出用テーブルに基づいて切削状態ある
   いは干渉状態を検知し、 加工シミュレーションを行うことを特徴とする加工シミ
   ュレーション方式。
2. （２）前記所定の複数の移動条件は前記描画物体と前記
   他の描画物体との間の相対的な切削送り移動時、前記描
   画物体と前記他の描画物体との間の相対的な早送り移動
   時、送り速度の速さを問わず全ての移動時の少なくとも
   二つを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の加工シミュレーション方式。
3. （３）前記描画物体は素材、素材保持部品、工具及び工
   具保持部品の少なくとも一つを含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の加工シミュレーション方式。
4. （４）前記干渉検出用テーブルに基づいて干渉を検知し
   た場合には前記描画物体の移動を中断し、表示画面にア
   ラームを表示することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の加工シミュレーション方式。