JPH04344504A - 数値制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工プログラムの動作
をアニメーションで表示する数値制御装置に関し、特に
、シングルブロック機能を用いて加工プログラムのチェ
ックと加工とを同時に行なう場合に好適なアニメーショ
ン機能を有する数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、シングルブロック機能を用いて
加工プログラムのチェックと加工とを同時に行なう従来
の数値制御装置のブロック図であり、以下、図面に基づ
いて説明する。加工プログラムメモリ１は、図６に示さ
れるような加工プログラムを記憶している。操作パネル
２は、起動ボタン２１及びシングルブロックスイッチ２
２を有し、起動ボタン２１が押されることにより加工プ
ログラム実行処理部３が起動される。加工プログラム実
行処理部３は、加工プログラムメモリ１に記憶されてい
る加工プログラムのブロックデータを順に読取り、内容
を解析して補間処理部４に動作司令を送る。補間処理部
４は、工具の現在位置、動作司令の終点位置、送り速度
などから制御単位時間ごとの移動距離を求め、制御単位
時間ごとに現在位置を移動距離だけ移動した指令位置を
算出し、サーボドライバ５及び工具描画部９にその指令
位置を送るという処理を繰り返す。現在位置が終点位置
に達したら処理を終了し、次の動作司令を待つ。サーボ
ドライバ５は、サーボモータ６を駆動することにより工
具７を司令位置へ滑らかに動かす。その結果、素材８が
所望の形状に加工されていく。工具描画部９は、入力さ
れた指令位置に基づいて表示画面１０に工具図形１０１
及び工具軌跡１０２を描画する。すなわち、表示装置１
０上に表示されている前回の指令位置に基づく工具図形
を消去して新たな指令位置に基づく工具図形１０１を描
画し、また素材図形１０３の工具図形１０１と重なる部
分を消去する。更に、前回の位置から新たな指令位置ま
で工具軌跡１０２を描画する。前回の指令位置から今回
の指令位置が出されるまでの時間は短く、移動距離は少
ないため作業員には工具図形１０１が移動して素材図形
１０３を加工するアニメーションのように見える。

【０００３】シングルブロックスイッチ２２が「切」に
なっていると加工プログラムは終了するまで連続的に実
行されるが、「入」になっている場合は加工プログラム
の１ブロックが終了するといったん停止し、作業員によ
り起動ボタン２１が押されるまで次のブロックを実行し
ない。この機能により、次のブロックの実行可否を作業
員が事前に判断して初品加工を行なうことができる。

【０００４】尚、実行中プログラムのブロック、次のブ
ロックの内容、工具の現在位置、終点位置に対する工具
の残移動量、主軸回転数、工具番号及びクーラント等の
機械動作状態が表示装置１０に表示され、作業員はそれ
らに基づいて次のブロックの実行可否を判断する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに従来の数値制御装置においては、加工を行ないなが
ら加工プログラムが正確に作成されているか確認する場
合に、加工プログラムの１ブロックずつ機械を停止して
確認しながら加工を行なうシングルブロック機能を使い
、加工プログラムの動作をアニメーションで表示して加
工を行なうが、表示装置に表示されるアニメーションが
機械動作と同期しているため、表示上で危険な動作を発
見しても回避できないということがあった。また、次の
ブロックの実行可否を事前に判断して安全に加工を行な
うためには作業員が加工プログラムを読んで動きを理解
せねばならず、衝突などの危険を手早く判断するのはか
なり困難であった。さらに、工具軌跡を加工に先行して
表示することは技術的に容易であるが工具軌跡のみで素
材及び工具の干渉状態を確認するのは難しく、また単に
先行して表示するだけでは次のブロックの動作範囲が特
定できず実行可否が判断できないという問題点があった
。

【０００６】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、加工プログラムのシングル
ブロック停止時に次のブロックの実行可否を作業員が容
易に判断できる数値制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、加工プログラ
ムの動作をアニメーションで表示する数値制御装置に関
するものであり、本発明の上記目的は、素材図形及び工
具図形が表示される表示手段と、加工プログラムを１ブ
ロックずつ実行するシングルブロック機能を有する処理
手段と、実際の工具の動きと同期させて前記工具図形を
移動させると共に前記素材図形を逐次修正する描画手段
とを有する数値制御装置において、前記シングルブロッ
ク停止時に、その時点の素材図形及び工具図形と併せて
次に実行するブロックを完了した時点の前記工具図形及
び前記素材図形を表示する仮想描画手段を備えることに
よって達成される。

【０００８】

【作用】本発明にあっては、素材図形及び工具図形を表
示手段に表示させ、加工プログラムを１ブロックずつ実
行するシングルブロック機能を利用して、実際の工具の
動きと同期させて工具図形を移動させると共に素材図形
を逐次修正するという処理動作の際に、シングルブロッ
ク停止時に、その時点の素材図形及び工具図形と併せて
次に実行するブロックを完了した時点の工具図形及び素
材図形を表示することにより、作業員は実行前に次のブ
ロックが正常に実行可能か否かを判断できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明をする。図１は、本発明の数値制御装置の
一実施例の構成を示す図である。加工プログラム実行処
理部３Ａ及び仮想工具描画部１１以外は従来例と同様な
ので同一符号を付して説明を省略する。加工プログラム
実行処理部３Ａは、加工プログラムのブロックデータを
順に読み取って内容を解析し、仮想工具描画部１１に動
作司令を送り、次に補間処理部４に動作司令を送る。仮
想工具描画部１１は、動作司令を基にして表示装置１０
に仮想工具１０４、仮想軌跡１０５及び加工領域１０６
を描画する。

【００１０】仮想工具１０４は、終点位置における工具
を表し、色、輝度、画素パターン、線種及び線の太さ等
を変えて工具図形１０１と識別できるようにする。加工
軌跡１０５は、工具図形１０１が現在位置から終点位置
まで移動する間の軌跡を表すものであり、現在位置と終
点位置の間に描画され、色、輝度、画素パターン、線種
及び線の太さ等を変えて工具軌跡１０２とは識別できる
ようにする。加工領域１０６は、工具図形１０１が現在
位置から動作司令の終点位置まで移動する間に素材図形
１０３と干渉する領域であり、工具図形１０１を少しず
つ移動させながら描画する方法と、工具図形１０１の形
状、現在位置及び終点位置等から幾何学的に加工領域の
形状を求めて描画する方法などがあり、加工領域１０６
は色、輝度、画素パターン、線種及び線の太さ等を変え
て素材図形１０３と識別できるようにする。

【００１１】図２は、加工プログラム実行処理部３Ａの
詳細な処理を示すフローチャートである。加工プログラ
ム実行処理部３Ａの実行が開始されると、まず図６に示
す加工プログラムメモリ１の読取りブロック番号を表す
変数であるブロックポインタに０を代入する（ステップ
Ｓ１）。次に、加工プログラムメモリ１からブロックポ
インタにより指定されている１ブロックデータを読取り
、その内容を解析して終点位置、送り速度などを算出し
、動作司令を生成する（ステップＳ２）。仮想工具描画
部１１は、加工プログラム実行処理部３Ａからの動作司
令を受取り、仮想工具１０４、仮想軌跡１０５及び加工
領域１０６を描画する（ステップＳ３）。

【００１２】先ず、初回の実行か否かを判断し（ステッ
プＳ４）、初回の実行の場合、すなわち加工プログラム
の起動待ちの状態ならば、ステップＳ５に進み起動ボタ
ン２１が押されるのを待つ。一方、加工プログラムの実
行が既に開始されており、次のブロックの実行に移る場
合ならば、シングルブロックスイッチ２２の状態を調べ
、「入」ならば、ステップＳ５に進み起動ボタン２１が
押されるのを待つ。この処理により前述したシングルブ
ロック機能が実現されている。初回の実行ではなく、か
つ、シングルブロックスイッチ２２の状態が「入」でも
ないならば、ステップＳ６に移行する。

【００１３】そこで、ステップＳ６においては加工プロ
グラムが終了したか否かを判断する。ステップＳ２で解
析したブロックが終了コードであった場合、または読取
るべきブロックが存在しなかった場合には終了と判定す
る。終了と判断すると加工プログラム実行処理部３Ａは
その処理を終了し、終了ではないと判断した場合はステ
ップＳ７に移行する。ステップＳ７においては、補間処
理部４を呼出して工具７を動かすと同時に表示装置１０
へ工具図形１０１を描画する。以上の処理まで終了した
ら、ブロックポインタに１を加算し（ステップＳ８）ス
テップＳ２に戻る。以下、この動作をステップＳ６で加
工プログラムが終了したと判断されるまで繰り返す。

【００１４】図３及び図４は、本発明の数値制御装置に
おける描画方法の具体例を示す図である。図３（Ａ）は
、同図に示すプログラムにおけるシーケンス番号Ｎ０６
の実行前でシングルブロック停止となっている状態を示
す図であり、図２に示すフローチャートにおいてはステ
ップＳ５の段階である。シーケンス番号Ｎ０６の加工完
了時の加工領域及び工具位置は、図２に示すフローチャ
ートにおけるステップＳ３の処理で既に描画されており
、作業員は加工領域１０６、仮想軌跡１０５及び仮想工
具１０４より次のブロックが異常なく実行可能かどうか
判断した上で起動ボタン２１を押し、シーケンス番号Ｎ
０６のブロックを実行する。図３（Ｂ）はシーケンス番
号Ｎ０６のブロック実行中を示す図であり、図２に示す
フローチャートにおいてはステップＳ７の段階である。 実際の工具の動きに同期して工具図形１０１が移動し、
加工領域１０６を消去していく様子が表示装置１０にア
ニメーション表示される。

【００１５】工具図形が終点位置に達し、図２における
ステップＳ７が終了するとステップＳ８を経てステップ
Ｓ２に戻りシーケンス番号Ｎ０７が解析される。ステッ
プＳ３でシーケンス番号Ｎ０７の加工完了時の加工領域
及び工具位置が描画され、更に、ステップＳ４を経て図
４（Ａ）に示すように再びシングルブロック停止となる
。前回と同様に、起動ボタン２１が押されるとシーケン
ス番号Ｎ０７のブロックが実行開始され、図４（Ｂ）が
その実行中の様子を示す図である。

【００１６】尚、シングルブロックスイッチ２２が「切
」の状態の場合は、図２におけるステップＳ５の状態に
はならないので、起動ボタン２１に関わりなく次のブロ
ックが実行される。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明の数値制御装置によ
れば、シングルブロック停止時に次に実行するブロック
の加工予定が表示されるため、作業員が次のブロックが
実行可能かどうか容易に判断できるので加工プログラム
のチェックと加工を同時に安全に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値制御装置の一実施例の構成を示す
図である。

【図２】加工プログラム実行処理部３Ａの詳細を示すフ
ローチャートである。

【図３】本発明の数値制御装置における描画方法の具体
例を示す図である。

【図４】本発明の数値制御装置における描画方法の具体
例を示す図である。

【図５】シングルブロック機能を用いて加工プログラム
のチェックと加工とを同時に行なう従来の数値制御装置
のブロック図である。

【図６】加工プログラムメモリ１に記憶されている加工
プログラムを示す図である。

【符号の説明】

３Ａ　　加工プログラム実行処理部 １１　　仮想工具描画部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　素材図形及び工具図形が表示される表
   示手段と、加工プログラムを１ブロックずつ実行するシ
   ングルブロック機能を有する処理手段と、実際の工具の
   動きと同期させて前記工具図形を移動させると共に前記
   素材図形を逐次修正する描画手段とを有する数値制御装
   置において、前記シングルブロック停止時に、その時点
   の素材図形及び工具図形と併せて次に実行するブロック
   を完了した時点の前記工具図形及び前記素材図形を表示
   する仮想描画手段を備えるようにしたことを特徴とする
   数値制御装置。