JPS61203251A - 工具干渉チエツク方式 - Google Patents

工具干渉チエツク方式

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JPS61203251A
JPS61203251A JP4335385A JP4335385A JPS61203251A JP S61203251 A JPS61203251 A JP S61203251A JP 4335385 A JP4335385 A JP 4335385A JP 4335385 A JP4335385 A JP 4335385A JP S61203251 A JPS61203251 A JP S61203251A
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JP
Japan
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tool
display
interference
color
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP4335385A
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English (en)
Inventor
Teruyuki Matsumura
松村 輝幸
Takashi Iwagaya
岩ケ谷 孝
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35349Display part, programmed locus and tool path, traject, dynamic locus
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35489Discriminate, different colour, highlight between two states

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

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、複数のツールポストを有する工作機械を数値
制御するときの加ニブログラムをカラーディスプレイな
どの表示装置によりチェックし、そのプログラムミスを
チェックする工具干渉チェック方式に関する。
(従来の技術) 機械加工の自動化のため、工作機械を数値制御すること
が行なわれている。この数値制御工作機械をしてワーク
に設計図面通りの加工を実行させるには、数値制御装置
へ所定のフォーマットを持つ数値制御指令を入力しなけ
ればならない。
この種の数値制御装置のひとつに、2つの刃物台(ツー
ルポスト)を独立に動作させて、2つのツールポストが
同時に旋削加工する多軸旋盤を制御するものがある。た
とえば、第2図に示す4軸旋盤は、2つのツールポスト
TP1、TP2を有し それぞれのツールポストTP1
.TP2を独立にX軸、X軸の2軸方向に移動させ、各
ツールポストTP1、TP2に装着されている工具TL
1、TL2によりワークを加工できる。工具TL1、T
L2は、加ニブログラムに従ってその位置や通路をそれ
ぞれ独立に制御すれば、通常の2軸旋盤に比べてはるか
に短い時間でワークを所定形状に加工できる。
しかし、このような旋盤は、第3図に示すように、2つ
の工具TLI、TL2で同時に1個のワークWKを加工
する関係上、加工中に互いのツールポストTPl、TP
2の一部分が非常に接近することや、また工具TLI、
TL2とチャックCKh6いけ工具TL1.TL2とテ
イルストックTSとが接触する恐れがある。しかも工具
は、それぞれ独立に作成される加ニブログラム内のTコ
ードに応じて選択されてツールポストTPI、TP2に
装着されるので、加ニブログラムのミスや工具形状デー
タなど他のデータ入力の設定ミス、あるいはサーボ系の
異常などにより事故の発生する可能性がある。そのため
に従来から上記ツールポストTP1.TP2の非干渉領
域、つまり干渉してはいけない輪郭を、装着される工具
TL1、TL2毎に形状データとして記憶させ、かつワ
ークWKの切削形状が入力される数値制御装置からの数
値制御指令に従って、工具を付けない状態でツールポス
トを動かして工具干渉チェックを行なっていた。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の工具干渉チェック方式では、各ツールポストの非
干渉領域が接触した場合に、工具の破損を防ぐために警
報を出して機械を停止してしまうので、実際にプログラ
ムのどの部分にエラーがあるのか、またそれをどのよう
に訂正すべきかなどの把握が行なえないという欠点があ
った。
本発明は、カラーディスプレイで加工領域を含む静止画
像と移動軌跡の描画図とを同時に表示して工具干渉チェ
ックを行ない、とりわけ4軸旋盤のように複数のバイト
(工具)でワークを加工していく様子をシミュレートし
て描画表示する場合など、各バイトの移動軌跡や加工領
域をそれぞれ異なる表示色で示して、かつ非干渉領域の
接触部分での表示をみやすくして、プログラムの訂正や
データの入力ミスの訂正を容易に行なえる工具干渉チェ
ック方式を提供することを目的にしている。
(問題点を解決するための手段) 本発明では、ワークに加工を施す工具が装着される複数
のツールポストと、これらツールポストをそれぞれ独立
のプログラムで駆動制御する数値ffJIgIJ装置と
、装着される工具毎に形状データとして前記ツールポス
トの非干渉領域を記憶するとともに前記ワークの切削形
状が入力されるメモリと、このメモリのデータに基すい
て工具移動軌跡をカラー表示する表示装置と、この表示
装置を表示制御するものであって前記ツールポストの各
非干渉領域が接触する部分と非接触部分とで異なる表示
色を用いる表示制御部とを具備してなることを特徴とす
る工具干渉チェック方式である。
(作用) 即ち、本発明では、工具軌跡をカラー表示する表示装置
を表示制御するとき、設定された非干渉領域が接触した
部分の表示色が変化することにより工具のかさなり具合
を表示するものである。
(実施例) 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第1図は、4軸旋盤制御用NC装置のシステムの一例を
示すブロック図、第4図は、CRT画像の一例を示す図
である。
第1図において、10はプロセッサであり、プログラム
を実行して数値制御処理を行なうもの、11はプログラ
マブルコントローラ(以下コントローラと称す)であり
、4軸旋盤のシーケンス制御を行なう強電回路の働きを
プログラムによって実行するもの、12はプログラムメ
モリであり、プロセッサlOの実行すべき各種制御プロ
グラムを格納したもの、13はデータメモリであり、プ
ロセッサ10のプログラム実行に必要な各種データ、パ
ラメータ、すなわちバイトTLI、TL2の移動により
ワークWKから除去される加工領域データ、バイトTL
I、TL2およびワークWKの位置データ、パイ)TL
I、TL2の移動軌跡データなどを格納したもの、14
はワーキングメモリであり、プロセッサ10の演算結果
等を一時格納するもの、15は紙テープパンチャであり
必要によりデータを紙テープに記録(さん孔)するもの
、16は紙テープリーグであり、数値制御指令(NC指
令)をさん孔したNCテープを読取るもの、17はパル
ス分配器であり、プ“ロセッサ10の移動指令に応じて
所定のパルス分配演算を行ない、指令量に等しい数の分
配パルスを出力するも(F)、18xl 、18zl 
、18x2.18z2は夫々刃物台TPI、TP2をX
、Z方向に駆動するサーボ回路で、4軸旋盤19のx、
、z1軸、x2.z2軸を制御するもの、20はパラメ
ータメモリであり、工具移動軌跡の表示色の指定を記憶
するもの、21はMDI/CRT制御部であり、工具干
渉チェックに必要なデータを入力する入カキ−を備える
とともにグラフィックRAMなどのリフレシュメモリに
より加工領域を含む静止画像と移動軌跡とを描画する表
示パターンが後述するR、G、83色のビットパターン
で色指定されビー、トイメージでカラーCRT22を表
示制御するもの、23はアドレス・データバス(以下バ
スと称す)であり、プロセッサ10とこれらを接続し、
データのやりとりを行なうものである。
第4図には、上記カラーCRT22の表示画面のひとつ
で、ワーク形状、ツール形状、チャック形状、テイルス
トック形状などを表示する形状表示部、加工データを表
示するデータ表示部およびメツセージ/モニタ部が表示
されている。
次に、第5図の操作手順を示す流れ図によって、切削さ
れるワーク、および工具軌跡の描画の実行方法について
説明する。
工具および切削形状をCRTスクリーン上に描画するこ
とで、切削形状とともに工具軌跡をCRTスクリーンに
よって監視できる。この描画は、自動運転されるNC装
置にマシーンロックモードで所定の切削描画の条件が設
定されると、実行される。すなわち、手動または自動運
転モードでツールをその工具交換位置を涜めている絶対
座標に従って移動し、切削形状の描画条件を、メツセー
ジ/モニタ部(7)rC)IECKING  OF  
NCDATAJの項目を選択してセットする。その時、
描画パラメータの変更があれば、必要なデータをセット
する。その上で機械をロックしてNC装置を自動運転す
ることによって、描画が行なわれる。
第6図は、2つのツールポストTPI、TP2に設定さ
れる工具の非干渉領域について説明する図で、干渉して
はいけない領域の輪郭は、それぞれのツールポストごと
に工具に依存しない基準点を設定したうえで、装着され
る工具の外形毎に決定され、記憶される。
第7図は、上記CRT表示装置における表示制御の一例
を示す流れ図で、切削描画のためのパラメータのセツテ
ィングは、まず描画倍率を決定し、描画範囲、工具の出
発点となる基準点を設定したあと描画軌跡の表示色を設
定する(ステップ1)。前記記憶装置、ROM12、R
AM13、ワーキングメモリ14のデータを読み出しく
ステップ2)、パラメータメモリ20から指定される表
示色データに従って、2つの非干渉領域が接触する干渉
部分と非接触部分との表示色゛を区別してカラーCRT
で移動軌跡を表示し、干渉部分の名称および工具間の相
対位置を画面のデータ表示部に表示させる(ステップ3
)。このときの工具の重なり具合をスクリーンから判断
して工具形状データあるいはプログラムを必要に応じて
変更する(ステップ4)・ 上記カラーCRTでは、パラメータメモリ20において
、静止画像を第1画面として記憶し、ツールポストTP
1、TP2の移動軌跡を第2、第3画面として記憶して
おくことによって、描画される表示パターンは、たとえ
ば以下のようなR(赤)、G(祿)、B(青)の3色の
ビットパターン(R、G 、 B)によって色指定する
ことができる。
ベース画面背景色=(0,0,0) ワーク表示色=(1,0,0) ツールボス)TP 1の工具軌跡表示色=(0゜1.1
) ツールボス)TP2の工具軌跡表示色=(1゜0.1) パターン内背景色= (1、1、i) 工具TLIの加工領域表示色=(0,1,1)工具TL
2の加工領域表示色= (1、0、l)つまり、ベース
画面背景色は黒、ワーク表示色は赤、ツールボス)TP
Iの工具軌跡表示色は青緑、ツールポストTP2の工具
軌跡表示色は紫、パターン内背景色は白、工具TLI、
TL2の加工領域の表示色はそれぞれ青緑、紫となり、
ツールポストTP1、TP2の各非干渉領域が接触する
部分のビットパターンを、非接触部分のビットパターン
の論理積で指定すれば、第2画面と第3画面を重ね合わ
せて得られる干渉箇所の色は青となる。
このように4軸旋盤の2つのツールポストの干渉チェッ
クを行なうことにより、非干渉領域のかさなり具合がス
クリーンに明確に示されるので、工具のオフセット値の
決定が容易に、かつ定量的に決定できる。すなわち、オ
ペレータが工具毎にオフセット値を決めて加ニブログラ
ムを作成している場合、2つのツールポストの相対位置
をソフト的に決定して、かつ非干渉領域の接触部分の表
示を非接触部分のビットパターンの論理積で指定される
第3の色で行なうようにしたから、表示制御部の回路構
成を複雑なものとすることなく、プログラムの訂正やデ
ータの入力ミスの訂正が容易になる。
また、このような方式で前記4軸旋盤での2つのバイト
の軌跡表示を行なっていれば、事前に加ニブログラムの
ミスをチェックし、さらには加工中にサーボ系の異常な
どがあっても、容易にバイトや刃物台の破損を防ぐこと
もできる。
尚、本発明は上記実施例で説明した4軸旋盤のほか、一
般にNC工作機械の加工テープ作成、編集、修正にあた
っても可動部の干渉チェック方式として有効なものであ
り、本発明はその主旨の範囲内において種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するものでは
ない。
(発明の効果) 以上述べた通り、本発明によれば、カラーディスプレイ
で加工領域を含む静止画像と移動軌跡の描画図とを同時
に表示して工具干渉チェックを行ない、とりわけ4軸旋
盤のように複数のバイト(工具)でワークを加工してい
く様子をシミュレートシて描画表示する場合など、各バ
イトの移動軌跡や加工領域をそれぞれ異なる表示色で示
して、かつ非干渉領域の接触部分での表示をみやすくし
て、プログラムの訂正やデータの入力ミスの訂正を容易
に行なえる工具干渉チェック方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図、
第3図は本発明の対象例となる4軸NC旋盤を示す概略
説明図、第4図は同実施例の画像の一例を示す説明図、
第5図は描画表示の処理手順を示す流れ図、第6図は非
干渉領域の説明図。 第7図は表示制御部による干渉チェック動作を示す流れ
図である。 ツールポスト・・・TP、12・・・プログラムメモリ
、13・・・データメモリ、21・・・表示制御部、2
2・・・表示装置。 特許出願人  ファナック株式会社 代  理  人   弁理士  辻        實
第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 : : 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ワークに加工を施す工具が装着される複数のツー
    ルポストと、これらツールポストをそれぞれ独立のプロ
    グラムで駆動制御する数値制御装置と、装着される工具
    毎に形状データとして前記ツールポストの非干渉領域を
    記憶するとともに前記ワークの切削形状が入力されるメ
    モリと、このメモリのデータに基ずいて工具移動軌跡を
    カラー表示する表示装置と、この表示装置を表示制御す
    るものであって前記ツールポストの各非干渉領域が接触
    する部分と非接触部分とで異なる表示色を用いる表示制
    御部とを具備してなることを特徴とする工具干渉チェッ
    ク方式。
  2. (2)前記表示制御部は、前記ツールポストの各表示色
    をR、G、B3色のビットパターンでそれぞれ指定し、
    これらツールポストの各非干渉領域が接触する部分のビ
    ットパターンを非接触部分の各ビットパターンの論理積
    で指定するように構成した前記特許請求の範囲第1項に
    記載の工具干渉チェック方式。
JP4335385A 1985-03-05 1985-03-05 工具干渉チエツク方式 Pending JPS61203251A (ja)

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JP4335385A JPS61203251A (ja) 1985-03-05 1985-03-05 工具干渉チエツク方式
PCT/JP1986/000111 WO1986005290A1 (en) 1985-03-05 1986-03-05 System for checking tool interference

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JP4335385A JPS61203251A (ja) 1985-03-05 1985-03-05 工具干渉チエツク方式

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JP4335385A Pending JPS61203251A (ja) 1985-03-05 1985-03-05 工具干渉チエツク方式

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WO (1) WO1986005290A1 (ja)

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