JPH0728516A - 対話形数値制御装置におけるアニメ描画方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基本工具データをファイル登録していない工
具を用いた加工プログラムを作成した場合であっても、
工具形状を適確にアニメ描画してシミュレーション表示
を行えるようにすること。 【構成】 バイト，ドリル等を初めとする工具形式毎の
描画パターンのみを予めＣＭＯＳメモリ１４の工具ファ
イルに記憶させておき、加工プログラムの入力時に工具
形式を特定するデータを入力する。工具ファイルを参照
して工具形式に対応する描画パターンを特定し、この描
画パターンと加工プログラムとして入力された加工デー
タとに基いて工具形状表示のためのデータを自動的に作
成する。切レ刃幅，呼ビ径等の基本工具データに対応す
る情報を加工データから抽出することで基本工具データ
のファイル登録を不要とし、基本工具データのファイル
登録の有無に関わりなく、工具形状を適確にアニメ描画
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対話形数値制御装置に
おけるアニメ描画方式の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラフィックディスプレイ上に工具形状
をアニメ描画して加工の様子をシミュレーション表示す
るようにした対話形数値制御装置は既に公知である。従
来の対話形数値制御装置では、基本工具データ、例え
ば、バイトにおける切レ刃幅，切込ミ角，工具長や、ド
リルにおける呼ビ径，刃先角，工具長等を工具ファイル
に登録すると共に、描画用形状データ、つまり、チップ
形状やシャンク形状に基いて工具形状データを自動決定
し、各工具の工具形状データを工具ファイルに登録する
ことにより、シミュレーションにおける工具形状の描画
に必要とされる全てのデータを工具ファイルで一括管理
していた。

【０００３】図３および図４は各々工具形状データの一
例を示す図であり、図３ではバイトの工具形状データ
を、また、図４ではドリルの工具形状データを概念的に
示している。つまり、バイトの場合にあっては図３
（Ａ）における切レ刃幅WN，切込ミ角AA，工具長TLの基
本工具データをファイル登録することにより、図３
（Ｂ）におけるチップ形状データ１〜４が特定され、こ
れに対応するシャンク形状データ５〜１０が自動決定さ
れて、これらのデータ１〜１０が工具形状の描画に必要
とされる工具形状データとして工具ファイルに登録され
る。また、ドリルの場合にあっては図４（Ｂ）における
呼ビ径DD，刃先角AC，工具長TLの基本工具データをファ
イル登録することにより、図４（Ｂ）におけるチップ形
状データ１〜３が特定され、これに対応するシャンク形
状データ４〜８が自動決定されて、これらのデータ１〜
８が工具形状の描画に必要とされる工具形状データとし
て工具ファイルに登録されるようになっている。

【０００４】従って、基本工具データをファイル登録し
ない限りこれに対応する工具形状データも工具ファイル
には登録されず、基本工具データをファイル登録してい
ない工具を用いるような加工プログラムを作成するとシ
ミュレーション表示が不能となる問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を解消し、基本工具データをファイル登
録していない工具を用いるような加工プログラムを作成
した場合であっても、工具形状を適確にアニメ描画して
加工の様子をシミュレーション表示することのできる対
話形数値制御装置におけるアニメ描画方式を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアニメ描画方式
は、予め工具形式毎の描画パターンを対話形数値制御装
置の工具ファイルに記憶させておき、加工プログラムの
入力時に工具形式を特定するデータを入力することによ
り、該工具形式に対応して前記工具ファイルに記憶され
た描画パターンと加工プログラムとして入力された加工
データとに基いて工具の形状表示のためのデータを自動
的に作成することにより前記目的を達成した。

【０００７】

【作用】工具形式毎の描画パターンを予め対話形数値制
御装置の工具ファイルに記憶させておく。加工プログラ
ムの入力時に工具形式を特定するデータを入力すると、
対話形数値制御装置は、前記工具ファイルから工具形式
に対応する描画パターンを読み込み、該描画パターンと
加工プログラムとして入力された加工データとに基いて
工具の形状表示のためのデータを自動的に作成する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の方式を実施する一実施例の対話形
数値制御装置（以下、単にＮＣ装置という）１００のハ
ードウェアを示すブロック図である。プロセッサ１１は
ＮＣ装置１００を全体的に制御するプロセッサであり、
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、ＮＣ装置１００を全体的に制御する。ＲＡＭ１３に
は一時的な計算データや表示データおよびＣＲＴ／ＭＤ
Ｉユニット７０を介してオペレータが入力した各種デー
タ等が格納される。ＣＭＯＳメモリ１４は図示しないバ
ッテリでバックアップされ、ＮＣ装置１００の電源がオ
フにされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとし
て構成され、インターフェイス１５を介して読込まれた
加工プログラムやＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を介して
入力された加工プログラム等が記憶されるようになって
いる。更に、ＣＭＯＳメモリ１４には、工具形状データ
を特定するための工具ファイルが設けられており、この
工具ファイルには、工具形状データのうち、バイトやド
リル等を初めとする各種の工具形式に対応して工具の描
画形状を特定するに必要とされる描画パターンのみ、例
えば、図３（Ｂ）および図４（Ｂ）に示されるようなバ
イトやドリルのシャンク形状のみが予め登録されてお
り、従来のような基本工具データ、即ち、切レ刃幅や切
込ミ角，呼ビ径，刃先角，工具長等のように工具の固体
差に応じた固有のデータは登録されない。工具ファイル
の内容はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の操作によりその
グラフィックディスプレイ上に任意に呼び出して表示さ
せることができる。

【０００９】ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成お
よび編集のために必要とされる編集モードの処理や自動
運転のための再生モードの処理を実施するための各種の
システムプログラムが予め書き込まれている。

【００１０】加工プログラムの作成および編集等に関わ
る編集モードの処理は、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
グラフィックディスプレイに表示される各種のデータ入
力画面を参照しながら、オペレータがガイダンスメッセ
ージ等に応えてＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０に実装され
たソフトキーやキーボードからの入力操作を行うことに
より実施される。ソフトキー操作により溝切や穴明等の
加工メニューを選択してＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０の
グラフィックディスプレイに加工プログラム作成用のデ
ータ入力画面を表示させると、例えば、溝切の加工メニ
ューを選択した場合では溝幅（突切リバイトでは切レ刃
幅に対応する）や溝深さ、また、穴明の加工メニューを
選択した場合では穴径（ドリルの呼ビ径に相当する）や
穴の有効深さ等が設定入力可能な状態となる。オペレー
タは加工プログラム作成用のデータ入力画面を参照して
入力操作を行うことにより、加工に使用する工具形式、
例えば、バイトやドリル等を指定し、更に、前述の溝幅
や溝深さ、穴径や穴の有効深さ等を設定入力する。そし
て、加工位置等を初め、選択した加工メニューに関する
全ての設定入力操作を完了した後、入力終了のソフトキ
ーを操作すると、対話形式で入力された加工を実行する
ための加工プログラムが自動的に生成され、工具形式を
指定する指令ブロックや基本工具データに関連する加工
データ（溝幅や穴径等）と共にＣＭＯＳメモリ１４に格
納される。

【００１１】インターフェイス１５はＮＣ装置１００に
接続可能な外部機器のためのインターフェイスであり、
紙テープリーダや紙テープパンチャーおよび外部記憶装
置等の外部機器７２が接続される。紙テープリーダや外
部記憶装置からは加工プログラム等が読み込まれ、ま
た、ＮＣ装置１００内で編集された加工プログラムを紙
テープパンチャーや外部記憶装置に出力することができ
る。

【００１２】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は、ＮＣ装置１００に内臓されたシーケン
スプログラムでＮＣ旋盤等を初めとする工作機械側の補
助装置、例えば、工具交換用のロボットハンド等といっ
たアクチュエータを制御する。即ち、加工プログラムで
指令されたＭ機能，Ｓ機能およびＴ機能に従って、これ
らシーケンスプログラムで補助装置側で必要な信号に変
換し、Ｉ／Ｏユニット１７から補助装置側に出力する。
この出力信号により各種アクチュエータ等の補助装置が
作動する。また、工作機械機本体や補助装置側のリミッ
トスイッチおよび工作機械本体に配備された操作盤の各
種スイッチ等の信号を受け、必要な処理をして、プロセ
ッサ１１に渡す。

【００１３】工作機械各軸の現在位置，アラーム，パラ
メータ，画像データ等の画像信号はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット７０に送られ、そのグラフィックディスプレイに表
示される。ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０はグラフィック
ディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装
置であり、インータフェイス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット７０のキーボードからのデータを受けてプロセッサ
１１に渡す。インターフェイス１９は手動パルス発生器
７１に接続され、手動パルス発生器７１からのパルスを
受ける。手動パルス発生器７１は工作機械本体の操作盤
に実装され、手動操作に基く分配パルスによる各軸制御
で工作機械の可動部を精密に位置決めするために使用さ
れる。

【００１４】軸制御回路３０〜３２はプロセッサ１１か
らの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアン
プ４０〜４２に出力する。サーボアンプ４０〜４２はこ
の指令を受けて、工作機械各軸のサーボモータ５０〜５
２を駆動する。各軸のサーボモータ５０〜５２には位置
検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコ
ーダからの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、速度信号を生成するこ
とができる。図１ではこれらの位置信号のフィードバッ
クおよび速度フィードバックの説明は省略している。

【００１５】スピンドル制御回路６０は工作機械への主
軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル
速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピ
ンドル速度信号を受けて、工作機械の主軸モータ６２を
指令された回転速度で回転させる。主軸モータ６２には
歯車あるいはベルト等でポジションコーダ６３が結合さ
れ、該ポジションコーダ６３が主軸の回転に同期して帰
還パルスを出力し、その帰還パルスはインターフェイス
２０を経由してプロセッサ１１によって読み取られる。

【００１６】図２は、加工プログラムをシミュレーショ
ンするための表示画面をソフトキーにより選択したとき
ＲＯＭ１２のシステムプログラムに従ってプロセッサ１
１が実行するシミュレーション処理の概略を示すフロー
チャートである。

【００１７】シミュレーション処理を開始したプロセッ
サ１１は、まず、ＣＭＯＳメモリ１４に格納された加工
プログラムから１ブロックを読み込み（ステップＳ
１）、このブロックがプログラムエンドを示すブロック
であるか否かを判別する（ステップＳ２）。プログラム
エンドを示すブロックでなければ、プロセッサ１１は、
更に、このブロックがバイトやドリル等の工具形式を指
定する指令ブロックであるか否かを判別し（ステップＳ
３）、工具形式を指定する指令ブロックであれば、指定
された工具形式に基いてＣＭＯＳメモリ１４の工具ファ
イルを検索して、工具形状のアニメ描画のための描画パ
ターンを特定する（ステップＳ４）。

【００１８】プロセッサ１１はステップＳ１に移行して
ＣＭＯＳメモリ１４の加工プログラムから次の１ブロッ
クを読み込んだ後、ステップＳ２の判別処理を前記と同
様にして実行することとなるが、工具形式を指定する指
令ブロックには基本工具データに関連する加工データ、
即ち、溝切加工における溝幅や穴明加工における穴径等
がプログラムされているのでステップＳ３の判別結果は
偽となる。

【００１９】そこで、プロセッサ１１は、前述のステッ
プＳ４の処理で工具ファイルを参照して特定された描画
パターンと、今回のステップＳ１の処理で読み込まれた
溝幅や穴径等の加工データとに基いて、アニメ描画のた
めの工具形状データを従来と同様の処理方式により自動
作成し（ステップＳ５）、この工具形状データに基い
て、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のグラフィックディス
プレイ上に、現時点で選択されている工具の形状をアニ
メ描画し、加工プログラムに従って工具の移動状態とワ
ークの切削状態の変化を従来と同様にしてシミュレーシ
ョン表示する（ステップＳ６）。

【００２０】以下、プロセッサ１１は、ＣＭＯＳメモリ
１４に格納された一連の加工プログラムが完了してステ
ップＳ２の判別処理でプログラムエンドが検出されるま
での間、加工プログラムを１ブロックずつ読み込んで前
記と同様の処理を繰り返し実行し、アニメ描画によるシ
ミュレーション表示を行う。

【００２１】

【発明の効果】本発明のアニメ描画方式は、工具形式毎
の描画パターンのみを予め対話形数値制御装置の工具フ
ァイルに記憶させておく一方、加工プログラムの入力時
に工具形式を特定するデータを入力することにより描画
パターンを特定し、該描画パターンと加工プログラムと
して入力された加工データとに基いて工具の形状表示の
ためのデータを自動的に作成するようにしたので、切レ
刃幅，切込ミ角，呼ビ径，刃先角，工具長等の基本工具
データをファイル登録する必要がなく、基本工具データ
をファイル登録していない工具を用いるような加工プロ
グラムを作成した場合であっても、工具形状を適確にア
ニメ描画して加工の様子をシミュレーション表示させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方式を実施する一実施例の対話形数値
制御装置のハードウェアを示すブロック図である。

【図２】同実施例の対話形数値制御装置によるシミュレ
ーション処理の概略を示すフローチャートである。

【図３】工具形状データの一例を概念的に示す図である
（バイトの場合）。

【図４】工具形状データの一例を概念的に示す図である
（ドリルの場合）。

【符号の説明】

１１ プロセッサ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ ＣＭＯＳメモリ １８ インターフェイス ２１ バス ７０ ＣＲＴ／ＭＤＩユニット １００ 対話形数値制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アニメ描画により工具形状を描画して加
   工の様子をシミュレーション表示する対話形数値制御装
   置において、予め工具形式毎の描画パターンを対話形数
   値制御装置の工具ファイルに記憶させておき、加工プロ
   グラムの入力時に工具形式を特定するデータを入力する
   ことにより、該工具形式に対応して前記工具ファイルに
   記憶された描画パターンと加工プログラムとして入力さ
   れた加工データとに基いて工具の形状表示のためのデー
   タを自動的に作成するようにしたことを特徴とする対話
   形数値制御装置におけるアニメ描画方式。