JPS62281013A - Ｎｃ用自動プログラミングにおける素材の切削部表示方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （発明の技術分野） 本発明は、ＮＧ（数値制御）装置の画像表示装置上に加
工素材形状とその素材の切削部とを表示する方式に関し
、特に、」−記表示の視方向を容易に変換でき、また特
定の高さにおける加工の様子をシミュレートできるよう
にしたＮＣ用自動プログラミングにおける素材の表示方
式に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 最近のＮＣ（数値制御）装置の普及は目覚ましいものが
あるが、ユーザー側からみた取扱いの容易さなどに改善
の余地がまだ残されている。

例えば、ＮＧ装置の画像表示装置」二において素材の切
削の様子をシミュレートする場合、切削される様子を細
かく表示させるには処理時間が長くかかり、実時間で行
なうことが不可使になってしまう。そして、特に、」二
記切削される様子をさらに詳細に表示させるために、当
該表示を回転させてそのグラフィック視方向を変換しよ
うとすると、再度シミュレートを最初からやり直さねば
ならず、無駄な処理時間を費やしている。

いま、画像表示装置上に加工素材を三角法で展開し、平
面図、正面図、側面図等を表示しておき、この素材の中
に工具が切削した部分を塗りつぶして表示させる（以下
、゛塗りつぶし表示”という）ようにする場合について
考えてみる。この素材形状及び工具の通過領域の共通部
分が切削部となるが、この切削部分は複雑な形状におけ
る交点や境界点を計算することにより決定される。そし
て、これらの計算が平面図。

正面図、側面図などについて全て必要であるため、この
計算処理時間は非常に長くなってしまい、加工シミュレ
ートをする場合、実時間では不可能であった。

また、上述のような加工シミュレートにおける表示は、
素材を所定の一方向から表示するだけであり、その切削
部の様子が十分に観察できないことがある。そこで、」
−記切削部の様子を更に細かく観察するために、当該表
示のグラフィック視方向を変換しようとすると、まず、
当該素材及び工具の通過領域を回転させた後、その素材
形状及び工具の通過領域の共通部分である切削部を再度
求め直すというように、上述のような加工シミュレート
を最初からやり直さなければならず、無駄な処理が生じ
てしまいその処理時間は多大なものになってしまうとい
う問題点があった。また、素材の特定の高さにおける加
工後の様子だけをシミュレートすることもできなかった
。

（発明の目的） 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、平面図、正面図、側面図などについての
切削部分の計算処理時間を短かくして、画像表示装置上
で素材が切削される様子をグラフィック表示して実時間
でシミュレートできると共に、一度シミュレートすれば
、再度シミュレートし直すことなく−ｈ記表示を回転し
てグラフィック視方向を変換でき、また、素材の特定の
高さにおける加工後の様子だけをシミュレートすること
もできるＮＣ用自動プログラミングにおける素材の切削
部表示方式を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、素材の切削部を２面図またはそれ以上の複数
面図に展開して１画像表示装置上に表示するＮＣ用自動
プログラミングにおける素材の切削部表示方式に関し、
素材形状座標情報及び工具通過領域座標情報に基づき、
切削部の形状に応じて各要素毎に当該切削部の座標情報
を生成し、上記切削部の第１面図の座標情報を生成する
と共に、上記切削部の各要素毎に当該第１面図の座標情
報をそれぞれ記憶しておき、上記記憶された各要素のう
ち、ｌ要素又はそれ以上の要素を回転させた後、当該回
転された要素の第１面図の座標情報から、第２面図また
はそれ以上の複数面図の座標情報を生成して表示するよ
うにしたものである。

（発明の実施例） 第１図は本発明方式を実現する装置の一実施例を示すブ
ロック構成図であり、コマンド解釈部ｌは世界座標系に
よる図形データについてのディスプレイコマンドを解釈
し、それぞれのコマンド信号を出力する。まず、コマン
ド解釈部１から出力された素材表示コマンドを入力した
素材表示部２は、例えばＣＲＴ等の画像表示装置１８に
素材を塗りつぶして表示するように信号変換処理を行な
い、この塗りつぶし情報ＢＬＫを表示用Ｖ−ＲＡＭ　１
１に出力する。また、コマンド解釈部ｌから出力された
素材形状コマンドを入力した素材形状登録部３は、切削
部分を決定するために素材形状を登録しておく、そして
、コマンド解釈部ｌから出力されたパラメータコマンド
を入力したパラメータ解釈部４は、切削部分を表示する
ためのディスプレイコマンドのパラメータを解釈し、そ
れぞれのパラメータに対応する工具通過領域情報ＰＩを
工具通過領域情報生成部５に、パラメータ種類Ｐ２を第
２面図生成部１３に、そして第１面図及び第２面図の色
及び模様等に関する描画情報Ｐ３を描画情報記憶部１４
に出力する。

そこで、このパラメータ解釈部４から出力されたパラメ
ータに対応した工具通過領域情報Ｐ１を入力した工具通
過領域情報生成部５は、工具通過領域のボクシング領域
の座標情報を生成する。ここにおいて、ボクシング領域
とは、１！鼾弄座標系でのオブジェクトを境界づける直
方体で、各辺がいずれかの座標軸と１１行な領域を意味
するものである。

そして、上記素材形状登録部３において登録された素材
形状のボクシング領域情報と、工具通過領域情報生成部
５において生成された工具通過領域のボクシング領域の
座標情報とが切削部分情報算出部６に入力されると、こ
の切削部分情報算出部６は、累月形状のポクシジグ領域
及び工具通過領域のボクシング領域の共通部分、すなわ
ち切削部分のボクシング領域の座標情報を算出し、上記
切削部分を工具の回転の中心軸と直交する平面に投影し
た切削部分の断面（以下、°“切削断面°゛という）を
算出して、−に記切削断面が共通な要素毎に、上記切削
部分のボクシング領域を分割する。切削部分要素記憶部
７は、」二足切削部分情報算出部６で分割された切削断
面の各要素毎の座標情報を記憶し、この各切削断面の座
標情報ＳＥＩが第１面図生成部８に出力されると、第１
面図生成部８は、上記切削部分の境界点の計算やＶ−Ｒ
Ａに情報の演算により、当該切削部分を工具の回転の中
心軸と平行な平面に投影した図（以下、°“第１面図生
成という）を作成して、この第１面図の座標情報ＦＰを
作業用Ｖ−ＲＡＭ　９及び記憶用Ｖ−ＲＡに１６に出力
する。そこで、この座標情報ＦＰは上記各要素毎に独立
した座標情報として記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに記憶され
、一方、作業用Ｖ−ＲＡＭ　９に出力された第１面図の
座標情報は、　Ｖ−ＲＡに情報転送部１０により座標情
報ＲＡ旧として表示用Ｖ−ＲＡＭ　１１に転送されると
共に、行列情報生成部１２に出力される。行列情報生成
部１２は作業用Ｖ−ＲＡＭ　９において生成された第１
面図の全ての行または全ての列の論理和を演算し、第２
面図の行または列の情報を生威し、この行列情報ＧＹを
第２面図生成部１３に出力する。

一方、切削部の表示に回転等の操作を加えてグラフィッ
ク視方向を変換する画像データ制御部１５から変換情報
ＧＣがＬ記記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに出力されると、画
像データ転送制御部１７は上記記憶用Ｖ−ＲＡＭ　ｌｆ
ｌに記憶された上記第１面図の座標情報のうち必要な切
削部分の情報を、上記作業用Ｖ−ＲＡＭ　９に転送する
と共に、上記描画情報記憶部１４に記憶されている描画
情報Ｐ３のうち、必要な描画情報ＣＣを上記作業用Ｖ−
ＲＡＭ　９及び第２面図生成部１３に転送する。

また、」−記パラメータ解釈部４から出力されたパラメ
ータ種類Ｐ２と、上記行列情報ＧＹ、座標情報ＳＥ２及
び描画情報ＣＣを入力した第２面図生成部１３は、生成
された行または列の情報と分割された切削部分の座標情
報とから第２面図の座標情報ＲＡＭ２を求め、この座標
情報ＲＡＭ２を表示用Ｖ−ＲＡＭ　ＩＩニ伝送する。

以上のように、第１面図座標情報ＲＡＭ　！　、第２面
図座標情報ＲＡＭ２及び塗りつぶし情報ＢＬＫは共に表
示用Ｖ−ＲＡＮ　１１に入力され、表示情報に変換され
てから画像表示袋２１１８に入力されて画像表示される
。

このような構成において１本発明の動作を第２図のフロ
ーチャートを参照して説明する。

このフローチャートは切削部分の表示のコマンドに関し
て示したもので、まず工具通過領域情報生成部５におい
て、工具通過領域のボクシング領域の座標情報を算出す
る（ステップＳｌ）。次に、切削部分情報算出部６にお
いて、切削部分のボクシング領域の座標情報を算出し、
更にこのボクシング領域を細部に分割する（ステップＳ
２）。ここでは、工具の回転の中心軸と直交するｆ面に
投影した゛切削断面”を算出して、−に記切削断面が共
通な要素４りに、−１−記切削部分のボクシング領域を
分割する。そして次に、切削部分要素記憶部７において
、上記ステップＳ２において分割された切削部分のボク
シング領域の各要素Ｄ１＋Ｄ２＋・・・、ＤＨの座標情
報を記憶しくステップＳ３）、これら各要素ＤＩ、口？
、・・・。

ＤＨの座標情報を以下のようにしてｌ要素ずつ表示用信
号に変換して行く（ステップＳ４，８５〜５ＩＯ）。す
なわち、第１面図生成部８において、切削部分の境界点
の計算やＶ−ＲＡＭ情報の演算により、作業用Ｖ−ＲＡ
Ｍ９ニ各要素Ｄｊ（ｊ＝１．２・・・、Ｍ）の第１面図
を生成すると共に、記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに各要素Ｄ
ｊ（ｊ＝ｉ、２・・・、Ｍ）毎に独立した画像情報とし
て記憶する（ステップＳ８）。次に、作業用Ｖ−ＲＡＮ
　９カ１”＋表示用Ｖ−ＲＡＭ　ＩＩニＶ−ＲＡＭ情報
転送部１０を介して各要素ＤＪの第１面図を送ることに
より、表示するための第１面図が生成される（ステップ
Ｓ？）。そして、行列情報生成部１２において、各要素
ＤＪの第１面図の全ての行又は全ての列の論理和を演算
し、各要素ＤＪの第２面図の行または列の情報を生成す
る（ステップ５８）０次に、第２面図生成部１３におい
て１行又は列の情報及び各要素ＤＩの座標情報から第２
面図の座標情報を求め、表示用Ｖ−ＲＡＭ　１１に生成
する（ステップＳθ）。

このようにして、第１面図及び第２面図の座標情報ＲＡ
ＭＩ、ＲＡＭ２が表示用Ｖ−ＲＡＭ　ＩＩニ生成された
ので、これら情報と素材表示部２から出力される塗りつ
ぶし情報ＢＬＫとを合成することにより、画像表示装置
ｆｉｌｅに切削状態が実時間でシミュレーション表示さ
れるのである。

第３図〜第２１図は、素材及び工具通過領域の関係につ
いて、第２図のフローチャートにしたがって切削部分が
表示される様子を示している。第３図は素材ＭＡＴ及び
工具通過領域ＡＲＥＡＩの関係を示しており、第４図は
ステップＳｌにおいて算出された工具通過領域のボクシ
ング領域ＡＲＥＡ２を示している。そして、ステップＳ
２において切削部分のボクシング領域ＡＲＥＡ３をＤｌ
、ｌ１１２゜Ｄ３の３つの要素に分割した様子を、第５
図に示す、第６図に示すように、ステップＳ３において
、上記３つの要素ＤＩ、Ｄ２　、Ｉ１３がそれぞれ独立
しｌ　ま た１つの要素としてその座標情報が記憶され、　・各要
素について表示されていく。ここで、上記ステップＳ４
において、ｊ＝１　とすると、ｊ＝１≦３（−Ｍ）であ
るから、ステップＳ５においてステップＳ６に分岐する
。

第７図は要素Ｄ１について示すもので、ステップＳＯに
おける作業用Ｖ−ＲＡＮ　９及び記憶用Ｖ−ＲＡＭ１Ｂ
に生成及び記憶された要素ＤＩにおける第１面図を示し
、第８図はステップＳ７において転送されて表示用Ｖ−
ＲＡＭ　１１に生成された第１面図を示す。なお、第８
図で示される第２面図は、素材形状の情報だけを表示し
ている。そこで、要素ＤＩの第２面図としての行情報は
第９図に示すようなものとなり、第１０図はステップＳ
９で得られる表示用Ｖ−ＲＡＭ　１１に生成された第１
面図及び第２面図を示している。

ここで、ステップＳＩＯにおいて、ｊ＝２とするとｊ−
２≦３（＝Ｎ）であるから、ステップＳ５においてステ
ップＳ８に分岐する。

同様にして、要素Ｄ２について行なうと、作業用Ｖ−Ｒ
ＡＭ　９及び記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに生成された第１
面図は第１１図に示すものとなり、表示用Ｖ−ＲＡＭ　
１１に生成された要素ＤＩ及びＤ２における第１面図及
び第２面図は第１４図に示すものとなる。ここで、第１
２図は上記第８図に相当するもノテあり、作業用Ｖ−Ｒ
ＡＭ　９及び記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに生成された要素
Ｄ２についての第１面図を表示用Ｖ−ＲＡＭ　１１に転
送した図である。また、第１３図は上記第９図に相当す
るものであり、要素Ｄ２についての第２面図としての行
情報を示す。ステップ８１Ｇにおいて、ｊ＝３とすると
ｊ＝３≦３（＝Ｍ）であるから、ステップＳ５において
テップＳ８に分岐する。同様に、要素Ｄ３についても第
１５図〜第１８図に示すような情報生成が行なわれるこ
とにより、最終的に第１８図に示すように、第１面図座
標情報ＲＡＭ　１　、第２面図座標情報ＲＡＭ２及び塗
りつぶし情報ＢＬＫがそれぞれ表示用Ｖ−ＲＡＮ　１１
に生成されるのである。なお、ステップＳＩＯにおいて
、ｊ−４とするとｊ−４）　３（＝Ｍ）であるから、ス
テップＳ５において終了に分岐する。

ところで、このようにして第１面図の座標情報が算出さ
れ、また、この第１面図の座標情報に基づいて第２面図
の座標情報が表示用Ｖ−ＲＡＭ１１に生成されて、画像
表示装置１８に一視力向からの表示が行なわれると共に
、これら各要素の座標情報は記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに
記憶されているので、当該表示を視た作業者が、さらに
その詳細を確認するために当該表示のグラフィック視方
向を変換したい場合は、以下のようにすれば、再度に述
のような加工シミュレートをやり直さなくとも、−１−
記ステップ８６〜Ｓ８に従って容易にその視力向を変換
できるようになる。

すなわち、−４−足温５図に示すように切削部分のボク
シング領域ＡＲＥＡ３はＤＩ　＋０７　＋０３の３つの
要素に分割され、第１９図に示すように、上記３つの要
素ＤＩ　、Ｉ］２　、Ｄ３がそれぞれ１つの要素として
記憶用Ｖ−ＲＡ１４１６に記憶されている。そこで、例
えばこのうち要素Ｄ２を回転させ、そのグラフィック視
方向を変換して表示したい場合は、作業者が例えば操作
盤（図示せず）等を操作して画像データ制御部１５から
変換情報ＧＣを上記記憶用Ｖ−ＲＡＭ　１Ｂに出力させ
ると、画像データ転送制御部１７は」１記記憶川Ｖ−Ｒ
ＡＭ　１Ｂに記憶された上記第１面図の座標情報のうち
必要な切削部分の情報を」−記作業用Ｖ−ＲＡＭ　９に
転送し、第２０図に示すように、」１記要素Ｄ２の第１
面図を回転させて生Ｉ視すると共に、当該回転された第
１面図の行情報を行列情報生成部１３に転送して、第２
０図に示すように第２面図の行情報ＧＹを構築し、第２
面図生成部１３に転送する。そこで、第２面図生成部１
３において、」二足行情報ｃｖ、Ｂ素Ｄ２の高さ情報及
び上記描画情報記憶部１４に記憶されている描画情報Ｃ
Ｃ等により、第２０図に示すように当該回転された要素
Ｄ２の第２面図を生成する。そして、表示用Ｖ−ＲＡＭ
　１１において、当該回転された要素Ｄ２の第１面図及
び第２面図に、」二足素材形状と切削部分を重ねて生成
し、第２１図に示すように、所望するグラフィック視方
向を変換した表示がなされるようになる。

なお、ここでは要素Ｄ２を回転させてそのグラフィック
視方向を一度変換する例を示したが、同様の操作を繰返
すことにより、さらにその視力向を変換することもでき
る。また、他の要素ＤＩ、Ｄ３はもちろん、これら要素
を複数組合せた表示についても適用できることは明らか
である。さらに、ここでは第１面図及び第２面図の２面
図の表示について説明したが、同様にして３面図以上の
複数面図についても適用できることは明らかである。

（発明の効果） 以上のように本発明方式によれば、第２面図またはそれ
以上の複数面図を生成するのに、切削部分の境界点等の
複雑な計算をする必要がなく、Ｖ−ＲＡＭの単純な演算
だけで済むため、ソフトウェアの容量は小さくてよく、
且つ処理時間を短縮でき、また加工シミュレートを実時
間で行なうことも可能となる。さらに、素材を一度加工
シミュレートしたら、その座標情報が記憶されているの
で、当該素材については、簡単な操作で他方向から視た
加工後の様子を容易に表示でき、再度加工シミュレート
し直す無駄時間がなく、また、特定の高さのみの加工後
の様子をも表示することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式を実現する装置の一実施例を示すブ
ロック構成図、第２図は本発明の詳細な説明するための
フローチャート、第３図〜第２１図はそれぞれこのフロ
ーチャートに従って表示される素材及び工具通過領域の
関係を示す図である。 １・・・コマンド解釈部、２・・・素材表示部、３・・
・素材形状登録部、４・・・パラメータ解釈部、５・・
・工具通過匍城情報生成部、６・・・切削部分情報算出
部、７・・・切削部分要素記憶部、８・・・第１図面生
成部、９・・・作業用Ｖ−ＲＡＭ　、　１０・・・Ｖ−
ＲＡＭ情報転送部、１１・・・表示用Ｖ−ＲＡＭ　、　
１２・・・行列情報生成部、１３・・・第２面図生成部
、１４・・・描画情報記憶部、　１５・・・画像データ
制御部、１６・・・記憶用Ｖ−ＲＡＭ　、　１７・・・
画像データ転送制御部、１８・・・画像表示装・敵。 出願人代理人　　安　形　雄　三 （イ乍】（用Ｖ−ＲＭ　） 単　７図 （表示用Ｖ−ＲＡ阿） 第　６　図 ＯＦＦ　　　　　ＯＮ　　ＯＦＦ　　ＯＮ　　　　０Ｆ
Ｆ（Ｄｒの第２面図のＡテ情程） 羊θ　図 （表示用Ｖ−ＲＡ前） ａｆＯ図 （イ乍」【月弓”Ｉ−ＲＡＦＩ　　） 第ｆ／図 （表１Ｔ、用Ｖ−ＲＡＭ） 第　グ２　　回 ＯＦＦ　　　　　ＯＮ　　　α：Ｆ　　ＯＮ　　　　０
ＦＦ（０２の第２面図のＡテ惰穆、） 第／３　面 （表ホ用ｖ−Ｒｐｒｔ”ｔ　） 第１４　　図 （＆：１用Ｖ−ＲＡＦ１） 菜１５　図 （ｉｃｉＭ　Ｖ−ＲＡｆ”Ｉ　） 石／６　図 ＯＦＦ　　　ＯＮ　　　Ｏｆ’Ｆ　　ＯＲ０ＦＦ（島の
第２面図へ行情報） 第ｔ７図 （衰余用Ｖ−４？ＡＭ’） 第／８　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 素材の切削部を２面図またはそれ以上の複数図面に展開
   して、画像表示装置上に表示するＮＣ用自動プログラミ
   ングにおける素材の切削部表示方式において、素材形状
   座標情報及び工具通過領域座標情報に基づき、切削部の
   形状に応じて各要素毎に当該切削部の座標情報を生成し
   、前記切削部の第１図面の座標情報を生成すると共に、
   前記切削部の各要素毎に当該第１面図の座標情報をそれ
   ぞれ記憶しておき、前記記憶された各要素のうち、１要
   素又はそれ以上の要素を回転させた後、当該回転された
   要素の第１面図の座標情報から、第２面図またはそれ以
   上の複数面図の座標情報を生成して表示するようにした
   ことを特徴とするＮＣ用自動プログラミングにおける素
   材の切削部表示方式。