JPH09216142A - 自動プログラミング装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工条件の定義順序に依存することなくほぼ
最適な加工順序のＮＣデータを容易に生成する自動プロ
グラミング装置およびその方法を提供する。 【解決手段】 穴開けの位置、形状を入力する形状入力
部１と、各穴に対する送り速度等を入力する加工条件入
力部２と、表示画面上で加工を開始したい穴の位置を開
始位置として特定する加工開始位置設定部６と、加工を
行う目標位置を指定し、開始位置と目標位置とを結んだ
線の両側に指定された幅を持つ帯で加工対象範囲を指定
し表示するガイドライン表示部７と、加工対象範囲に含
まれた穴の開始位置から近い順に並べて加工順序を決定
する図形抽出部８と、決定された加工順序を格納する加
工順配列格納部９と、決定された加工順序に従ってＮＣ
データを生成するＮＣデータ生成部３とを有し、加工す
べき穴を定義した順番に依存しない加工に適した順番に
並び替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力された穴の形
状、位置等を含む穴開け加工情報に従って穴開けのＮＣ
データを生成する自動プログラミング装置、及びその方
法、特に、穴開け加工に適したＮＣデータの生成方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動プログラミング装置は、例え
ば図１０のように構成されている。即ち穴開けを行なう
べき位置もしくは穴の大きさや形を表す形状を伴う位置
を入力する形状入力部１と、これらの穴位置もしくは穴
の大きさや形を表す形状を伴う穴位置に対して使用する
工具を入力するとともに送り速度、主軸回転数などを任
意に入力したりあるいは工具を自動決定する加工条件入
力部２と、形状入力部１及び加工条件入力部２から入力
された穴開け加工情報に基づいて穴開け加工を行なうた
めのＮＣデータを生成するＮＣデータ生成部３と、生成
されたＮＣデータを外部に出力するＮＣデータ出力部４
と、図形表示を行う図形表示部５とで構成されている。

【０００３】この構成において、複数個の穴開けを１回
でまとめてプログラミングした場合、穴の位置、形状を
定義した順序がそのまま穴開け加工順序になることにな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、穴開け加工
情報を入力する側の都合からすると、どちらかといえば
幾何学的な規則性を利用して定義し易いものから定義し
たいという要望がある。一方、実際に機械を操作して加
工する立場からいえば、穴位置や形状の正確さに劣らず
重要なことは、工具移動時にワークと絶対に干渉しない
移動経路を作成することであり、仮にそれが達成されて
いたとしても単に加工ができさえすれば良いというので
はなく、加工時間をより短くする移動経路の方を望むの
もまた当然の要求である。

【０００５】しかしながら、上述した自動プログラミン
グ装置では穴の位置形状を定義した順序がそのまま穴開
け加工順序となるため、工具とワークが干渉しない移動
経路を作成しようとしたり、より短い移動経路にしよう
とする場合、穴開け加工情報の入力者は、予め工具の移
動順序を頭の中で想定し、その加工の順序に従って形状
定義を行う必要があった。これは、形状定義の操作が非
常に複雑で面倒になることを意味しており、これを解決
する方法としては以下のようなものが提案されている。

【０００６】即ち、形状定義を任意の順序で行なった後
で加工順を特定の軸方向、例えばＸ軸方向を基準に自動
的に並べ直すというものであり、あるいは全ての移動順
を一つ一つ定義し直すというものである。前者の方法で
はなかなか思い通りの軌跡を得ることができず、また後
者では穴数によっては膨大な操作手数を必要としてい
た。別の観点からは、自動的に最適な経路を計算しよう
という試みもあるが条件が単純なケースに限られたり、
処理時間がかかり過ぎたりする問題があった。

【０００７】本発明は上述のような事情からなされたも
のであり、本発明の目的は、加工条件の定義順序に依存
することなくほぼ最適な加工順序のＮＣデータを容易に
生成する自動プログラミング装置およびその方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る自動プログラミング装置は、加工す
べき穴の位置情報を含む穴開け加工情報に基づき穴開け
加工を行うためのＮＣデータを生成する自動プログラミ
ング装置において、加工を行う穴に関する穴開け加工情
報を入力する加工情報入力手段と、加工を行う開始位置
と目標位置を指定し、開始位置と目標位置とを基準点と
した加工対象範囲を指定する加工範囲指定手段と、加工
対象範囲に含まれた穴の加工順序を決定する加工順序決
定手段と、決定された加工順序を格納する加工順序配列
格納手段とを有し、決定された加工順序に従ってＮＣデ
ータを生成することを特徴とする。

【０００９】また、前記加工範囲指定手段による開始位
置と目標位置との指定を更新することで指定された穴全
てを含む加工順序を決定することを特徴とする。

【００１０】また、加工すべき穴の位置情報を含む穴開
け加工情報に基づき穴開け加工を行うためのＮＣデータ
を生成する自動プログラミング方法において、加工を行
う穴に関する穴開け加工情報を入力する加工情報入力ス
テップと、加工を行う開始位置と目標位置を指定し、開
始位置と目標位置とを基準点とした加工対象範囲を指定
する加工範囲指定ステップと、加工対象範囲に含まれた
穴を抽出する図形抽出ステップと、抽出された穴の加工
順序を決定する加工順序決定ステップとを含むことを特
徴とする。

【００１１】また、抽出された穴位置の中で最後の穴位
置を新たな開始位置とする開始位置更新ステップを含
み、前記加工範囲指定ステップから前記加工順序決定ス
テップまでの処理により新たに決定された加工順序をす
でに決定された加工順序に追加していくことを特徴とす
る。

【００１２】以上の構成を有する本発明においては、穴
加工位置の形状定義時における指定順序に関わりなく、
後からポインティングデバイスによって大まかに点列指
示するだけで所望の加工順序に並べ替えるので、工具と
ワークの干渉回避、あるいは移動距離の短縮、即ち加工
時間の短縮を思い通りに行なうことができるようにな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同
様の要素には、同じ符号を付け説明を省略する。

【００１４】図１は、本発明に係る自動プログラミング
装置の一実施の形態を示したブロック構成図である。本
実施の形態において、加工を行う穴に関する穴開け加工
情報を入力する加工情報入力手段として形状入力部１及
び加工条件入力部２が設けられている。また、加工を行
う開始位置と目標位置を指定し、開始位置と目標位置と
を基準点とした加工対象範囲を指定する加工範囲指定手
段として加工開始位置設定部６、ガイドライン表示部７
及び開始位置更新部１０が設けられている。加工開始位
置設定部６は、表示画面上で加工を開始したい開始位置
を特定する。ガイドライン表示部７は、加工を行う目標
位置を指定し、開始位置と目標位置とを結びその結線の
両側に別途指定された幅を持つ帯（加工対象範囲）を指
定しこれを表示する。開始位置更新部１０については後
述する。また、図形抽出部８は、加工対象範囲に含まれ
た穴の加工順序を決定する加工順序決定手段であり、加
工順配列格納部９は、決定された加工順序を格納する加
工順序配列格納手段である。

【００１５】図２は、自動プログラミング装置の具体的
な全体構成図である。プログラミング装置は、後述する
処理手順を予め格納したＲＯＭ１１と、別の処理手順や
データを一時的に記憶するＲＡＭ１２とこれら処理手順
に従って各種演算処理を行なうＣＰＵ１３と、文字や数
値の入力を行なうキーボード１４と、文字や数値や図形
の表示を行なうＣＲＴ１５と、外部記憶媒体であるフロ
ッピディスクにデータを入出力するフロッピーディスク
駆動装置１６と、ＣＲＴ１５上の任意の位置を特定して
入力するポインティングデバイス１７とで構成される。
図１に示した構成要素のうち加工情報入力手段や加工範
囲指定手段は、キーボード１４やポインティングデバイ
ス１７を用いて入力を行い、各構成要素の機能は、ＣＰ
Ｕ１３とＲＡＭ１２に記憶されたアプリケーションプロ
グラムによって実現される。

【００１６】次に、本実施の形態における動作について
図３に示したフローチャートに基づいて説明する。

【００１７】まず、加工を行うべき穴の位置もしくは穴
の大きさと形を伴う位置形状を全て入力する（ステップ
５１）。次に、使用する工具を入力するとともに送り速
度、主軸回転数などを入力あるいは自動決定する（ステ
ップ５２）。ステップ５３において、入力された穴開け
加工情報に定義された順で加工を行う場合は、そのまま
その穴開け加工情報に基づいてＮＣデータを生成するが
（ステップ５４）、所望の加工順序に並び替えたい場合
は、次に述べる方法で並べ替えを行い、加工順序を決定
する。

【００１８】まず、ＣＲＴ１５には、図４に示したよう
な定義した穴の加工形状が表示されているとする。な
お、図４とこれ以降の説明で用いる図５から図９までの
図は、穴開け加工を行う面を上から見たときの図にＸＹ
座標を付けてＣＲＴ１５に表示させたときの画面の内容
を示している。この表示画面上で加工を開始したい最初
の穴位置を加工開始位置Ｓとしてポインティングデバイ
ス１７により指定する（ステップ５５）。この指定され
た表示内容を図５に示す。次に、ポインティングデバイ
ス１７を加工開始位置Ｓから移動させて指し示した現在
位置Ｃがリアルタイムに表示されるが、更に加工開始位
置Ｓと現在位置Ｃとを結ぶ直線の両側に幅を持った帯が
表示される。帯の幅は、別途指定されており操作者によ
って自由に設定することができる。この状態を図６に示
す。ポインティングデバイス１７を実際の穴開け加工の
際に移動したい方向でなるべく遠くの任意の位置に移動
させて確定すると、その位置が目標位置Ｄとなる。そし
て、加工開始位置Ｓと目標位置Ｄとを基準点として指定
された帯と交差または接する穴を抽出して加工対象と特
定する（ステップ５６）。抽出された穴は、加工開始位
置Ｓから近い順に並べられて加工順配列格納部９に格納
される（ステップ５７）。目標位置Ｄが特定されて抽出
された穴の加工順序の例を図７に示す。このようして、
作成された配列にしたがって穴開け加工のＮＣデータが
作成されることになる（ステップ５４）。

【００１９】ところで、帯の幅や目標位置Ｄの位置によ
り全ての穴が加工対象範囲に含まれない場合がある。具
体例で示すと、図８に示したように、全ての穴Ｐ１〜Ｐ
８のうち穴Ｐ７，Ｐ８が加工対象範囲の指定操作で含ま
れなかった場合、本実施の形態においては、次のように
操作することで全ての穴の加工順序を決定する。この処
理は、図３に示したステップ５８で追加する穴位置があ
るとされたときの処理に相当する。図７に示した加工順
序に更に抽出された穴の加工順序を追加したときの例を
図９に示す。

【００２０】前述した方法で加工順序が特定されたうち
最後に加工を行う穴を位置Ｅを開始位置更新部１０によ
り加工開始位置Ｐとして更新し保持しておく（ステップ
５９）。図８に示した例では穴Ｐ１が加工開始位置Ｐと
なる。この後の加工対象範囲に含まれる穴を加工開始位
置Ｓから近い順に並べる処理は前述したステップ５６の
処理と同じである。そして、この処理で新たに抽出され
新たに決定された配列を加工順配列格納部９に格納され
すでに並べられた配列の後に追加することで加工順序を
更新する。

【００２１】この開始位置を更新して加工順序の配列に
随時格納され処理を繰り返し行い、新たに追加すべき穴
がなくなったとき、あるいは意図的に終了したいときは
その指示により、並び替えの処理を終了する。続いてＮ
Ｃデータ生成部３は、並び替えられた穴の配列と加工条
件からＮＣデータを生成し、ＮＣデータ出力部４は、生
成されたＮＣデータを出力し、図形表示部５により図形
表示を行なう。

【００２２】以上のように、本実施の形態によれば、穴
開け加工情報を入力した後からポインティングデバイス
１７を用いて開始位置と目標位置とを指定するといった
大まかな移動方向を与えるだけで指定された点列を結ぶ
折れ線の近傍にある穴位置を順次自動的に拾い集めてい
くようにしたので、ほぼ最適な加工順序に並び替えるこ
とができる。従って、形状定義において穴位置を定義す
る際、加工時の位置の移動順を予め考慮することなく純
粋に幾何学的な規則性に従ったり、あるいは形状の定義
過程での思考順序に従ったりするというように、要する
に定義し易いものから定義すれば良く、加工順序を意識
することなく穴開け加工情報を入力することができる。

【００２３】なお、上記処理で決定された加工順は、絶
対的なものではなく、修正を加える手段を設けて修正可
能としてもよい。

【００２４】また、本実施の形態において、開始位置や
目標位置は、大まかな工具の移動方向を与えるものであ
るから必ずしも穴の位置に合わせる必要はない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、形状定
義においては穴位置を定義する際に予め加工位置移動の
順番を考慮することなく定義し易いものから定義すれば
良く、形状定義の完了した後から移動順序を大まかに点
列指示するだけで指定された点列を結ぶ折れ線の近傍に
ある穴位置を順次自動的に拾い集めていくようにしたの
で、工具とワークとの干渉回避、あるいは移動距離の短
縮、即ち加工時間の短縮化を図ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動プログラミング装置の一実
施の形態を示したブロック構成図である。

【図２】 本実施の形態における自動プログラミング装
置の具体的な全体構成図である。

【図３】 本実施の形態における動作を示したフローチ
ャートである。

【図４】 本実施の形態において形状定義後の表示画面
を示した図である。

【図５】 本実施の形態における加工開始位置設定部の
動作を説明するために用いる図である。

【図６】 本実施の形態におけるガイドライン表示部の
動作を説明するために用いる図である。

【図７】 本実施の形態における図形抽出部及び加工順
配列格納部の動作を説明するために用いる図である。

【図８】 本実施の形態における開始位置更新部の動作
を説明するために用いる図である。

【図９】 本実施の形態におけるガイドライン表示部の
加工順序の配列に更に追加して格納する場合の動作を説
明するために用いる図である。

【図１０】 従来の自動プログラミング装置のブロック
構成図である。

【符号の説明】

１ 形状入力部 ２ 加工条件入力部 ３ ＮＣデータ生成部 ４ ＮＣデータ出力部 ５ 図形表示部 ６ 加工開始位置設定部 ７ ガイドライン表示部 ８ 図形抽出部 ９ 加工順配列格納部 １０ 開始位置更新部 １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ ＣＰＵ １４ キーボード １５ ＣＲＴ １６ フロッピーディスク駆動装置 １７ ポインティングデバイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工すべき穴の位置情報を含む穴開け加
   工情報に基づき穴開け加工を行うためのＮＣデータを生
   成する自動プログラミング装置において、 加工を行う穴に関する穴開け加工情報を入力する加工情
   報入力手段と、 加工を行う開始位置と目標位置を指定し、開始位置と目
   標位置とを基準点とした加工対象範囲を指定する加工範
   囲指定手段と、 加工対象範囲に含まれた穴の加工順序を決定する加工順
   序決定手段と、 決定された加工順序を格納する加工順序配列格納手段
   と、 を有し、決定された加工順序に従ってＮＣデータを生成
   することを特徴とする自動プログラミング装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動プログラミング装置
   において、 前記加工範囲指定手段による開始位置と目標位置との指
   定を更新することで指定された穴全てを含む加工順序を
   決定することを特徴とする自動プログラミング装置。
3. 【請求項３】 加工すべき穴の位置情報を含む穴開け加
   工情報に基づき穴開け加工を行うためのＮＣデータを生
   成する自動プログラミング方法において、 加工を行う穴に関する穴開け加工情報を入力する加工情
   報入力ステップと、 加工を行う開始位置と目標位置を指定し、開始位置と目
   標位置とを基準点とした加工対象範囲を指定する加工範
   囲指定ステップと、 加工対象範囲に含まれた穴を抽出する図形抽出ステップ
   と、 抽出された穴の加工順序を決定する加工順序決定ステッ
   プと、 を含むことを特徴とする自動プログラミング方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の自動プログラミング方法
   において、 抽出された穴の最後の穴を加工を行う開始位置とする開
   始位置更新ステップを含み、前記加工範囲指定ステップ
   から前記加工順序決定ステップまでの処理により新たに
   決定された加工順序をすでに決定された加工順序に追加
   していくことを特徴とする自動プログラミング方法。