WO1984003244A1 - Method of determining three-dimensional tool path - Google Patents

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WO1984003244A1
WO1984003244A1 PCT/JP1984/000045 JP8400045W WO8403244A1 WO 1984003244 A1 WO1984003244 A1 WO 1984003244A1 JP 8400045 W JP8400045 W JP 8400045W WO 8403244 A1 WO8403244 A1 WO 8403244A1
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Hajimu Kishi
Masaki Seki
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Fanuc Ltd
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/4093—Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937—Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
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    • G05B2219/50116—Select approach path out of plurality
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional tool path) method, and is particularly suitable for a machine tool having three or more axes such as a milling machine: an NC data creating device or a numerical control device for controlling the machine tool.
  • a tool In a machine tool such as a milling machine, a tool is approached from a predetermined position (for example, a reference point) to a work, and after the approach is completed, the tool is Executes the numerical control machining of [9], and releases the tool to the specified position (for example, the reference point) after machining.
  • NC data for approach and escape are always required before and after NC data for moving the tool in contact with the workpiece.
  • an object of the present invention is to provide a three-dimensional tool path creation method capable of easily creating NC data for an approach path or an escape tool path in a short time.
  • Another object of the present invention is to identify a predetermined tool path pattern among several tool path patterns and to input data necessary for determining an unknown part of the tool path pattern.
  • An object of the present invention is to provide a three-dimensional tool path creation method that can automatically create NC data for an approach path or an escape path by simply pressing.
  • Another object of the present invention is to provide a three-dimensional tool path creation method that does not require manual operation of the end point of each block constituting the tool path.
  • Still another object of the present invention is to identify a predetermined tool path pattern among several tool path patterns and to determine data necessary for determining an unknown part of the tool path pattern.
  • An object of the present invention is to provide a three-dimensional tool path creation method that can determine an actual tool path only by manual operation, and can move a tool along the tool path.
  • an approach path or an escape tool path pattern is designated, and an unknown part of the tool path pattern is specified.
  • OMPI The three-dimensional tool path that manually determines the minute (parameter) and the path's end point data, and automatically determines the tool path using the manual data and the tool path pattern. This is the decision method. According to this invention, a three-dimensional approach passage or a relief tool passage can be created easily and in a short time.
  • Fig. 1, Fig. 2, and Fig. 3 are explanatory diagrams of the approach and escape tool passage patterns
  • Fig. 4 is an embodiment diagram in which the present invention is applied to an NC data generating device.
  • the lock diagram and Fig. 5 are the process flow charts.
  • FIG. 1 to 3 show the approach path and the escape tool path.
  • FIG. 1 In a machine tool having three or more control axes, such as a milling machine, the tool path pattern for approaching the tool to the work is shown in Figs. 1 (A) and 2 (A). ) And three 'j's shown in Fig. 3 (A).
  • the tool path pattern in Fig. 1) is (a) the tool 11 is moved in the Z-axis direction to the point at the j-speed, and (b) the X- and Y-axes are simultaneously driven. ) P 2 Tenmadeoku]?
  • the tool path pattern in Fig. (A) is as follows: (a) Current position P s] 9 Tool 11 is moved at a feed rate F t to a point directly above the target position by simultaneous two-axis control of X and Y. the moved, it is moved until the two points P at a rate F 2 feed in (b) then Z-axis direction, (c) Finally eyes oMPi Target position (end point) Apuro moves up at a low speed of F 3 Pe - Chipa data is one down.
  • the escape tool path pattern that allows the tool to escape from the work may be the three patterns shown in Fig. 1 (B) and Fig. 2) and Fig. 3 (B).
  • the relief patterns shown in Fig. 1 (B), Fig. 2 (B), and Fig. 3 (B) correspond to Fig. 1 (A), Fig. 2 (A), and Fig. 3 (A ),
  • the escape pattern is obtained by reversing the direction of movement of the algorithm. That is, the tool path pattern shown in Fig. 1 (B) is based on the following: (a) Tool 11 is controlled from the current position Ps by simultaneous two-axis control of X and Y!
  • FIG. 4 is a block diagram of an embodiment in which the three-dimensional passage creation method of the present invention is applied to an NC data creation device
  • FIG. 5 is a flowchart of the NC data creation process.
  • Data output device 102 (keyboard, display, etc.), which is a radiator, is one of the above patterns (A) to (E). Data identifying a predetermined pattern; When data for identifying parameters contained in the turn is manually input, the processing device
  • 103 stores the data first in the storage area 105a of the working memory 105.
  • Store. ⁇ The data for identifying the above patterns and parameters are shown in Figs. 1 (A) and 1 (B) in the case of the approach and escape.
  • (xe, ye, ze) is the coordinate value of the target position (path end point), and the numerical value following j, alphabet, and T indicates the type of path pattern.
  • the aisle pattern is W T3 "
  • the current position coordinate value zs of the ⁇ axis stored in the current position storage unit ⁇ 06 and the working memory 1 0 4 The magnitude of the target position coordinate value ze.
  • the approach pattern (A) is read out from the pattern memory 101, and the working memory 105 is read. It is stored in the pattern storage area 105c, and the parameters Z i,
  • zone ⁇ 0 Turn-down Note Li 1 0 1 Do we then read out the patterns (B) of the relief word rk grayed Note Li 1 0 5 Pa Turn-down storage 1 0 5 c, and the parameters X and Y of the pattern! , X 2, Y 2, Z t according to equation (4)]) (J)
  • NC data specifying the escape pattern shown in Fig. 1 (B) has been created.
  • the contents of the current position storage unit 106 are updated, and the process ends.
  • NC data for approach paths is created in the above-described manner, NC data for machining paths is created, and NC data for escape paths is created at last.
  • the processing unit 103 processes the current position coordinate value zs of the Z axis stored in the current position storage unit 106 with the working value.
  • the magnitude of the target position coordinate value ze of the Z axis stored in the memory 105 is compared, and if ZS > ze, it is determined that the approach path is to be created, and zs and ze are used. If so, it is determined that an escape passage is created.
  • the processing device 103 is turned on in the process shown in FIG. 2 (A).
  • OMPI Z i Z 2 is calculated by the following equation] 9, and is stored in the data storage area 105b of the working memory 105.
  • Z! zs + d!
  • processor 1 0 3 in the case of data input-output device 1 0 2 or et Denis data shown in the third patterns is human power to determine the magnitude of zs and Z e, Z s> ze If it is, it is determined that NC data for the approach passage is created, and if zs and ze, it is determined that NC data for the escape passage is created.
  • the processor 103 reads out the pattern memory (E) from the pattern memory 101! ; Tei-King memory
  • FIG. 3 (B) How, third if Pas Turn-down CH) zs ⁇ a Z e Te cases that have been instructed odor, FIG. 3 (B) are shown P t point, P 2 points,
  • the processing device 103 reads out the escape pattern (E) from the pattern memory 101 and stores the notation of the parking memory 105. It is stored in the area 105c.
  • Pa ra one another Turn-down (E): X t, YI , NC data for Z 1, Z 2, X 2 , Y 2 (10) for passage escaping by replacing a numerical value of Formula
  • the approach or escape is not indicated, and the approach or escape is determined based on the magnitude of the Z-axis coordinate value of the current position and the Z-axis coordinate value of the target position. He has determined that he is, but may decide to use the manual approach or escape.
  • the present invention is also applicable to an NC device. For example, C shown in (F) to (G). The data is manually input as NC data for approach or escape, NC data indicated by (I) to ⁇ is generated inside the NC device, and numerical control is performed using the NC data. You can do it.
  • the approach and the escape tool path pattern are stored in memory in advance, and the predetermined tool path is stored.
  • the data for specifying the parameters of the tool path pattern is manually input, and the tool path is determined using the human input data and the tool path pattern.
  • the present invention is suitably applied to an NC data creation device and an NC device.

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Description

明 細 書
三次元工具通路決定方法
技 術 分 野
本発明は三次元工具通路）え ¾方法に係 、 特に フ ラ イ ス盤 ど 3 軸以上有する工作機械の： N C デー タ作成装置 或いは該工作機械を制御する数値制御装置に適用 して好 適る三次元工具通路^: ¾方法に関する。
背 景 技 術
フ ラ イ ス盤な どの工作機械においては、 工具を所定位 置 （ た とえば リ フ ァ レ ン ス点 ） か らワ ー ク に向けてアブ ロ ー チ し、 アプロ ーチ完了後該工具に よ 指令通 ]9 の数 値制御加工を実行 し、 又加工後工具を所定位置 （ たとえ ばリ フ ァ レ ン ス点 ） に逃がす。 こ のため、 工具を ワ ー ク に接触させて移動させるための N C デー タ の前後には必 らずアプ ロ ーチ と逃げのための N Cデー タが必要にな る。 と ころで、 工具をアプ ロ ーチさせる工具通路或いは逃が す工具通路はいろいろ あ ]) 、 アプロ ー チ、 或いは逃げの 際工具が機械に当接 した ] 或いはワ ー ク に当接 し： ¾ い よ— う に最適のァプロ —チ通路或いは逃げ通路が決定される。' そ して、 これ らアプロ ー チ通路或いは逃げの通路は複数 のブ ロ ッ ク で構成される。
こ のため、 ァプロ ーチ通路用の N C デー タ或いは逃げ の通路用の N C デー タ の作成に際 しては従来、 （1)まずェ 具が機械やワ ー ク に当接 しな い よ う に複数ブ ロ ッ ク よ な る工具通路を定め、 （2)ついで各ブ ロ ッ ク の終点及び該
ΟΜΡΪ 終点への送 ]? 速度を定め、 （3)これら終点及び送 ]? 速度を それぞれ人力する と い う ステップをと つてお ]9、 ァプロ — チ通路用 N C デー タ及び逃げの通路用 N C デー タの作 成が面倒に る と共に、 作成に相当の時間を要していた。
以上か ら本発明の 目的は簡単に、 且つ短時間でァプロ ー チ通路或いは逃げの工具通路用 N C デー タ を作成でき る三次元工具通路作成方法を提供する こ と である。
本発明の他の 目 的はい く つかの工具通路パタ — ン の う ち所定の工具通路パタ ー ンを特定する と共に、 該工具通 路パタ ー ン の未知な部分を決定するに必要 データ を人 力するだけで、 アプロ ー チ通路或いは逃げ通路用の N C デー タ を 自動的に作成でき る三次元工具通路作成方法を 提供する こ とである。
本発明の別の 目 的は、 工具通路を構成する各ブロ ッ ク の終点を 人力する必要が い三次元工具通路作成方法を 提供する こ とである。
本発明の更に別の 目的は、 い く つかの工具通路パタ ー ンの う ち所定の工具通路パタ ー ンを特定する と共に、 該 工具通路パタ ー ン の未知な部分を決定する に必要 デー タ を人力するだけで、 実際の工具通路を決定でき、 該ェ 具通路に沿って工具を移動させる こ とができ る三次元ェ 具通路作成方法を提供する こ とである。
発 明 の 開 示
本発明は、 アプロ ー チ通路或いは逃げの工具通路パタ ー ン を指定する と共に、 該工具通路パ タ ー ン の未知 部
OMPI 分 （ パラ メ ー タ ） を特定するデー タ と通路'終点デー タ と を人力 し、 これ ら 人力デー タ と工具通路パタ ー ン と を用 いて工具通路を 自動的に決定する三次元工具通路決定方 法である。 こ の発明に よれば、 三次元のアプロ ー チ通路 或いは逃げの工具通路を簡単に、 且つ短時間で作成でき る。
図面の簡単な説明
第 1 図、 第 2 図及び第 3 図はア プ ロ ー チ及び逃げのェ 具通路パタ ー ン説明図、 第 4 図は本発明を N C デー タ作 成装置に適用 した場合の実施例プ ロ ッ ク 図、 第 5 図は処 理の流れ図である。
発明を実施するための最良の形態
第 1 図乃至第 3 図はァプロ - チ通路及び逃げの工具通 路ノ \。タ ー ン説明図であ る。 フ ライ ス盤な ど 3 軸以上の制 御軸を有する工作機械においては、 工具を ワ ー ク へァプ ロ ーチさせる工具通路パタ ー ンは第 1 図（A)、 第 2 図（A)、 第 3 図（A)に示す 3 通' j が考え られる。 第 1 図 )の工具通 路パタ ー ンは、 （a)工具 1 1 を 点迄 Z 軸方向に送 j 速 度 で移動させ、 （b)ついで X , Y の同時 2 軸に よ ！） P 2 点迄送 ]? 速度 F 2 で移動させ、 （c)最後に 目標位置 （ 終点） P e 迄低速め F 3 で移動させる アプロ ー チノ\°タ ー ン であ ]9 、 第 2 図（A)の工具通路パタ ー ンは、 （a)現在位置 P s よ ]9 工具 1 1 を X , Yの同時 2 軸制御に よ 目標位置の真 上である 点迄送 速度 F t で移動させ、 （b)ついで Z 軸方向に送 速度 F 2 で P 2 点迄移動させ、 （c)最後に 目 oMPi 標位置 （ 終点 ） Pe 迄低速の F 3 で移動させるァプロ — チパ タ 一 ンである。 又、 第 3 図（A)の工具通路パ タ ー ンは、 (a)工具 1 1 を X , の同時 2 軸制御に よ j9 P i 点迄送 j9 速度 で移動させ、 （b)つ い で P 2 迄 Z軸方向に送 ]?速 度 F 2 で移動させ、 （c) しかる後 P 3 点迄 Z 軸方向に送！） 速度 F 3 で移動させ、 （ 最後に Χ , Υの同時 2 軸制御に よ ！） 目標位置 〔 終点 ） Pe 迄送 ]?速度 F 4 で移動させる アプロ ー チパタ ー ンである。 即ち、 Z 軸の動き に着目す れば第 1 図（A)は Z 軸方向への動き を最初に行 ぅ ァプロ ーチパタ ー ン 、 第 2 図（A)は Z軸方向への勣き を最後に行 う アプロ ー チパタ ー ン 、 第 3 図（A)は Z 軸方向への動き を途中で行 う アプロ ー チノ \°タ ー ン である と分類でき る。
—方、 工具をワ ー クか ら逃がす逃げの工具通路パタ ー ン は同様に第 1 図（B)、 第 2 図 )、 第 3 図（B)に示す 3 通 ]? が考え られる。 これ ら、 第 1 図（B)、 第 2 図（B)、 第 3 図 (B) に示す逃げパタ ーンはそれぞれ第 1 図（A)、 第 2 図（A)、 第 3 図（A)のァプロ 一チ ノ \°タ ー ンに対応 してお 、 ァプロ 一 チ ノ \°タ 一ンの移動方向を逆向き に した も のが逃げパ タ 一 ン と るつている。 即ち、 第 1 図（B)の工具通路パタ ー ンは、 (a)工具 1 1 を現在位置 Ps か ら X , Yの同時 2 軸制御に よ ！） P t 点迄低速度 F t で移動させ、 （b)ついで工具 1 1 を X ， Yの同時 2軸制御に よ 目標位置の真下である P2 点迄速度 F 2 で移動させ、 （c)最後に Z軸方向に速度 F 3 で目標位置 G1避点 ） Pe へ移動させる逃げパ タ ー ンであ ]9、 第 2 図（B).の工具通路パタ ー ンは、 （a)工具 1 1 を現在
OMP1 位置 Ps か ら Z 軸方向に低速度 F t で P i 点迄移動させ (b)ついで工具 1 1 を Z 軸方向に速度 F 2 で P 2 点迄移動 させ、 （c)最後に、 目標位置 P e へ X , Yの同時 2 軸制御 に よ ！）工具 1 1 を移動させる逃げパ タ ー ン である。 又、 第 3 図（B)は、 （a)工具 〗 1 を X , Υの同時 2 軸制御に よ ]} Ρ ！ 点迄低速度 で移動させ、 （b)つい で、 Z 軸方向に 速度 F 2 で P 2 点迄移動させ、 （c) しかる後、 Z 軸方向に 速度 F 3 で P 3 点迄移動させ、 （d)最後に X , Y の同時 2 軸制御に よ ！） 目標位置 P e 迄速度 F 4 で移動させる逃げ ノヽ。 タ ー ン である。 そ して、 Z 軸の動き に着目 すれば第 1 図（B)は Z 軸の！ [Jき を最後に行な う逃げパ タ ー ン 、 第 2 図 (B)は Z 軸の移き を最初に行 う逃げパ タ ー ン 、 第 3 図（C) は Z 軸の動き を途中で行 う逃げパ タ ー ン である と分類 乙 る C)
尙、 注目すべき は現在位置 P s が 目標位置 P e よ ]? 上 方にあればァプロ —チ、 下方にあれば逃げ と る る点であ る 0
第 4 図は本発明の三次元通路作成方法を N C デ ー タ作 成装置に適用 した場合の実施例ブ ロ ッ ク 図、 第 5 図は N C デ — 夕作成処理の流れ図である。
パ タ ー ン メ モ リ 1 0 1 には各種アプロ ー チ及び逃げの 工具通路パ タ — ン がパ ラ メ 一 夕 で表現さ れて記憶されて いる。 するわち、 第 1 図（A)に示すアプロ ー チ パ タ ー ンは
Z Zt F Fi ； 、
Figure imgf000007_0001
_ OMPI X X, Υ Υ. F F; (A) と して表現されてパ タ ー ン メ モ リ 1 0 1 に記憶され、 第
1 図（B)に示す逃げのパ タ ー ンは
X i Y Yi F Fj ；
X x2 Y Υ2 F F2 ； i" (Β)
Z Ζχ F F3 ； .
と し表現され、 第 2 図' (A) 示すア プ ロ ー チ パ タ ー ンは、 (C)
Figure imgf000008_0001
と して表現され、 第 2 図（B)に示す逃げパ タ ー ンは、
Z Zx F Fi ；
Z Z2 F F2 ； CD)
X Xi Υχ F F3 ；
Figure imgf000008_0002
と して表現され、 更に第 3 図（A) , (B)のア プ ロ ー チ パ タ ー ン及び逃げのパ タ ー ン はそれぞれ
Figure imgf000008_0003
と して表現され、 それぞれノ \° タ ー ン メ モ リ 1 0 1 に記憶 されている。 尙、 ァ ゾレ フ ア ベ ッ 卜 、 x X " , ¾ Γ " , ¾ Z " は各軸方向の位置を指示するア ド レ ス語、 ア ル フ ァ べッ
ト F 〃は送 ]9 速度を指示するァ ド レ ス語、 又数字のサ
/ ΟΜΡΙ 、 フ ィ ッ ク スを有する ア ル フ ァ べ ッ 卜 はノヽ。 ラ メ 一 タ で あ る ， デ ー タ 人出力装置 1 0 2 ( キ ー ボ ー ド、 ディ ス プ レ イ な ど ） カゝ ら上記バ タ 一ン （A)〜（E)の う ち所定のパタ 一ン を 特定するデ ー タ と 、 該ノ、。 タ ー ン 中に含ま れるパラ メ ー タ を特定するためのデー タ とが人力される と、 処理装置
1 0 3 は R 0 M 1 G 4 に記憶されている制御プ ロ グ ラ ム の制御に従って該デ ー タ をま ずワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 の記憶域 1 0 5 a に格納する。 尙、 上記パタ ー ン及びパ ラ メ —タ を特定するためのデー タは第 1 図（A) ， （B)に示す ア プ ロ ー チ及び逃げの場合には ··
X xe Y ye Z z e Tl Dx dj Fi F2 f 2 F3 f 3 ； … (F)
と して、 又第 2 図（A) , (B)に示すア プ ロ ー チ及び逃げの場 合には、
X xe T ye Z ze T2 Di dt Ft f i F2 f 2
F3 f3 ； … (G)
と して、 更に第 3 図（A)， （B)に示すア プ ロ ー チ及び逃げの 場合には
X xe Y ye Z ze T3 Dx dt D2 d2 Fx
F2 f 2 F3 f 3 F4 f 4 ； …
と してそれぞれ指令される。 但 し、 （ xe, ye , ze ) は 目標位置 （ 通路終点 ） の座標値であ j 、 ア ル フ ァ ベ ッ ト 、、 T に続 く 数値は通路パ タ ー ン の タ イ プを示 し、 、、 T 1" に よ 第 1 図（A)， （B)に示す工具通路パタ ー ン ；^、 、、 T2 " に よ ]? 第 2 図（A)， （B)に示す工具通路パ タ ー ン が、 W T3 "
OMP1 に よ ]) 第 3 図（A) , (B)に示す工具通路パ タ ー ン がそれぞれ 指示される。 又、 D t 〃 ， D 2 〃に続 く 数値 d t ， d 2 はそれぞれ第 1 図乃至第 3 図中における 同符号が指 示する距離を示し、 ¾ F t " , ¾ F 2 " , ¾ F 3
¾ F 4 "に続 く 数値 f t , f 2 ， f 3 ， f 4 はそれぞれ 第 1 図乃至第 4 図における符号 F t 〜 F 4 が付されたブ ロ ッ ク の送 ]?速度を示す。 - ついで、 処理装.置 1 0 3 は工具通路パ タ ー ン を特定す るア ル フ ァ ベ ッ ト T f/に続 く 数値を判別し、 第 1 パ タ 一ン （ = で 1 ) 、 第 2 パ タ ー ン （ = T 2 ) 、 第 3 ノ\° タ ー ン （ = 3 ) に応じて以下の処理を行 ¾ う 。
す ¾わち、 第 1 パタ ー ン が指示されていれば、 現在位 置記憶部 〗 0 6 に記憶されている Ζ軸の現在位置座標値 zs と ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 4 に記憶されている Ζ 軸の 蒈標位置座標値 ze . の大小を比較し、 zs > ze であれば ァ プ ロ ー チ通路を作成する も のであ る と判定 し、
zs く ze であれば逃げ通路を作成する も のである と判定 する。 尙、 現在位置記憶部 1 0 6 には予めデ ー タ 人出力 装置 1 0 2 か ら リ フ ァ レ ン ス点の座標値 〔 xr ， yr , zr ) が人力されて記憶されている。 そ して、 この リ フ ア レ ン ス点が第 1 図（A)、 第 2 図（A)、 第 3 図（A)に示す Ps 点に一致する も の とすれば、 xs = xr ， ys = yr ，
z s = z r と な る■。
そ して、 Z s 〉 Ze ( アプ ロ ーチ ） であれば、 第 1 図（A) に示す P i 点、 P 2 点の座標を演算する。 尙、 第 1 図（A) の 点、 P 2 点の座標値は以下の通 である。
P 1 点の座標値 ： xs , ys , ze
P 2 点の座標値 ： （xe — x) , (ye - ty) ze
伹 し、
(xe -x s ) Z V (xe -xs )2 + (y e -y s ) 2 (1) j = di · (ye一 ys) / γ 〔xe一 xs ム + (ye— ys) (2) で あ る 。
しか る後、 第 1 図（A)に示すア プ ロ ー チノ \° タ ー ン のパ ラ メ ー タ z i , X！ ， X 2 ， y X , γ 2 ( パ タ ー ン （A)参照） を次式に よ ]9 求めワ ー キ ン グ メ モ リ のデ ー タ記憶域
1 0 5 b に記憶する。
Figure imgf000011_0001
ついで、 パタ ー ン メ モ リ 1 0 1 か らア プ ロ ー チパ タ ー ン （A)を読み出 して ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 のノ\。 タ ー ン記 憶域 1 0 5 c に記憶 し、 該パ タ ー ン （A)のパ ラ メ ー タ Z i，
X 1 ， X 2 , Y 1 , Y 2 を（3)式の数値で置き 換えてア ブ 口 一 チ通路用の N C デ ー タ 、
Z ze F f 1 ；
X (xe - ） Y (ye - ） F f 2 (I)
X xe Y ye F f 3 ；
Figure imgf000011_0002
一 ΟΜΡΙ 、ノ IPO 、 を作成し、 R A M I 0 7 に格納する。 以上に よ ]9 、 第 1 図（A)のァプロ 一チパタ ー ン を—特定する N Cデータが作成 されたこ と にな る。 そ して、 最後に、 目標位置 （ ：^ , ye z e ) で現在位置記憶部 1 0 S の内容を更新すれば 処理が終了する。
一方、 第 1 パタ — ン が指示されてい る場合におい て、 z s 、 z e ( 逃げ ） であれば、 第 1 図（B)に示す P t 点、
P 2 点の座標値を求める。 尙、 点、 P 2 点の座標値 は以下の in く 表現される。
P 1 点の座標値 ： (xs + x) , (ys + j) ， zs
P 2 点の座標値 ： , ye , z s
但し、 , は（1) ， （2)式に よ 求め られる。
しかる後、 逃げパタ ーン（B)のパラ メ ータ X t ,- X 2 ，
Y ！ s Y 2 ， Z ！ を次式に よ ！） 求め、 ワ ー キ ン グ メ モ リ
1 G 5 のデー タ記憶域 1 0 5 b に記憶する。
Figure imgf000012_0001
ついで、 ゾヽ0タ ー ン メ モ リ 1 0 1 か ら逃げのパタ ー ン（B) を読み出 してワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 のパ タ ー ン記憶域 1 0 5 c に記憶し、 該パ タ ー ン のパ ラ メ ー タ X , Y ！ , X 2 , Y 2 ， Z t を（4)式に よ ]) 演算された数値で置き換 えて N Cデー タ (J)
Figure imgf000013_0001
を作成 し、 R A M I 0 7 に格納する。 以上の処理に よ ]) 第 1 図（B)に示す逃げパタ ー ン を特定する N C デー タが作 成された こ と にな る。 そ して、 最後に、 現在位置記憶部 1 0 6 の内容を更新 して処理が終了する。 尙、 一般には 前述の方法でァプロ — チ通路用 N C デー タが作成され、 ついで加工通路用の N C デー タが作成され、 最後に逃げ 通路用 N C デー タが作成される。
以上はデー タ 人出力装置 1 0 2 か ら第 1 パタ ー ン（F)に 示すデー タが人力された場合であるが、 第 2 ノ、。タ ー ン （G) に示すデー タが入力される と、 処理装置 1 0 3 は現在位 置記憶部 1 0 6 に記億されている Z 軸の現在位置座標値 z s と ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 に記憶されている Z軸の 目標位置座標値 z e の大小を比較し、 Z S > z e であれ ばァプロ — チ通路を作成する も の である と判定 し、 z s く z e であれば逃げ通路を作成する も のである と判 定する。
そ して、 z e > z e であれば、 第 2 図（A)の P ！ 点、
P 2 点の座標値を演算する。 尙、 第 2 図（A)の P t 点、 P 2 点の座標値は以下の通 J であ る。
P 1 点の座標値 ： xe , ye , z s
Ρ 2 点の座標値 ： , ye , (ze+d
しかる後、 処理装置 1 0 3 は第 2 図（A)に示すァプロ ー
O PI チノ \°タ ー ン のハ。 ラ メ 一 タ X i ， Y ！ ， Z ！ Z 2 次式 に よ 求め、 ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 のデ タ記憶域
1 0 5 b に記憶する。
Figure imgf000014_0001
ついで、 処理装置 1 0 3 はノ、0 タ ー ン メ モ リ 1 0 1 か ら アプロ ーチハ0タ ー ン （c)を読み出 してワ ー キ ン グ メ モ リ
1 0 5 の ノ タ ー ン記憶域 1 0 5 c に記憶し、 該ァプロ — チ ノ タ ー ン (C) の ノ ラ メ 一 夕 X i ， Y！ ， Z ！ ， Z 2 を（5) 式の数値で置き換えてァプロ —チ通路用の N C データ、 ·
Figure imgf000014_0002
を作成 して、 fl A M 1 0 7 に格納し、 以後前述と同様の 処理を行 ってァプロ ー チ通路用の N C デ ー タ作成処理 を終了する。
—方、 第 2 パ タ ー ン (G)のデー タが人力されている場合 におい て、 z s く z e であれば、 第 2 図（B)に示す 点、
P 2 点の座標値を求める。 尙、 P i 点、 P 2 点の座標値 は以下の如 く 表現される。
P I 点の座標値 ： X S ， s , z s + d i )
P 2 点の座標値 ： X S ， y s , z e
しかる後、 逃げパ タ ン のノ ラ メ ー タ X Y ！
OMPI Z i Z 2 を次式に よ ]9求め、 ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 のデ タ記憶域 1 0 5 b に記憶する。 Z ！ = z s + d ！ |
Z z e
(6)
X ！ = xe
Y 1 = ye J つい で、 処理装置 1 0 3 はゾ\。 タ ー ン メ モ リ 1 0 1 カ ら 逃げノ、。 タ ー ン（D)を読み出 して ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 の ノ、0 タ ー ン記憶域 1 0 5 c に記憶 し、 該パ タ ー ン のパ ラ メ — タ X , , Y ！ ， Z ！ ， Z 2 を（6)式で置き換えて N C デ 一タ 、
(L)
Figure imgf000015_0001
を作成 して、 R A M I 0 7 に格納 し、 以後前述と 同様の 処理を行るつて逃げ通路用の N C デ ー タ作成処理を終了
1 ^ o
—方、 デー タ 入出力装置 1 0 2 か ら第 3 パタ ー ン に 示すデニ タが人力されている場合には処理装置 1 0 3 は z s と Z e の大小を判別 し、 Z s > z e であればア プ ロ ー チ 通路用の N Cデー タ を作成する も のである と、 又 zs く ze であれば逃げ通路用の N C デー タ を作成する も ので ある と判定する。
そ して、 ZS 〉 ze であれば第 3 図（A)に示す P t 点、
P a 点、 P 3 点の座標値を演算する。 尙、 P i 点、 _ P 2 f OMPI 、
WIPO 点、 P 3 点の座標値は以下の通 である。
P 1 点の座標値 ： xe-^x , ye- y ， z s
P 2 点の座標値 ： xe- x ， ye- v ， ze + d
P a 点の座標値 ： xe- x ， ye -Lj ， z e
但し、
d. ^xe— xs ) Z V xe _xsリ +(ye— ys ) 2 (7)
J y = ά (ye -y s ) / γ ^xe-xs +(ye-ys )2 (8) である。 しかる後、 処理装置 1 0 3 は第 3 図（A)に示すァ プ ロ ー チハ0タ ー ン のハ。ラ メ 一 夕 , X 2 , Y！ ， Y 2 , Z i , Z 2 を次式
Figure imgf000016_0001
に よ 求め、 ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 のデ ー タ記憶域
1 0 5 b に記憶する。
ついで、 処理装置 1 0 3 はパ タ ー ン メ モ リ 1 0 1 力 ら ァ プ ロ 一 チ ノ \°タ 一 ン （E)を読み出！；て ゥ 一 キ ン グ メ モ リ
1 0 5 のパ タ ー ン記憶域 1 0 5 c に記憶して、 該パ タ ー ン （E)のハ0ラ メ 一 夕 X ^ ， Y ！ ， Z ！ ， Z 2 ， 2 ， Y 2 を（9)式の数値で置き換えてァ プ ロ — チ通路用の N C デ ー タ
O PI
Figure imgf000017_0001
を作成 し、 R A M I 0 7 に格納する。 以後、 前述と 同様 な処理を行な ってァ プ ロ ー チ通路用の N C デ ー タ作成処 理を終了する。 ·
—方、 第 3 パ タ ー ン CH)が指示されて い る場合におい て z s < Z e であれば、 第 3 図（B)に示す P t 点、 P 2 点、
P 3 点の座標値を求める。 尙、 P i 点、 P 2 点 P 点 の座標値は以下の如 く 表現される。
P 1 点の座標値 ： xs+^x ， ys+ y ， zs
P 2 , の座標値 ： , ys + Y , ζ s + d J
Ρ a 点の座標値 ： xs+^x ， y s+ y , ze
但 し、 ， y は（7)， （8)式に よ ]? 求め られる。
しかる後、 逃げノ、0タ ー ン （E)のパラ メ ー タ X X
Y i . Y s . Z i . Z z を次式
Figure imgf000017_0002
に よ ]? 求め、 ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 のデ ー タ記憶域
1 0 5 b に格納する。
Ο ΡΙ ついで、 - 処理装置 1 0 3 はパタ ーン メ モ リ 1 0 1 か ら 逃げパ タ ― ン （E)を読み出 して ヮ ー キ ン グ メ モ リ 1 0 5 の ノ タ ー ン記憶域 1 0 5 c に記憶 してヽ 該ノ、。タ ー ン（E)のパ ラ メ 一 タ ： X t , Y I ， Z 1 ， Z 2 ， X 2 ， Y 2 を （10 )式 の数値で置き換えて逃げ通路用の N C デ ー タ
Figure imgf000018_0001
を作成 し、 R A M I 0 7 に格納する 。 以後、 前述と 同様 の処理を行なって逃げ通路用の N Cデータ作成処理を終 了する。
尙、 以上の説明ではアプロ ーチ と逃げの区別を示すデ 一 夕 を 力せず、 現在位置の Z軸座標値と 目標位置の Z 軸座標値との大小に基いてァプロ ーチか逃げかを判別 し たが、 アプロ ーチ と逃げの別を 人力する よ う に して も よ い。 又、 以上は N C デー タ作成装置に適用 した場合であ. るが、 本発明は N C装置に も 適用でき る。 た とえば、 （F) 〜（G)に示すハ。タ 一 ン デ一タ をァプロ — チ或いは逃げの N Cデータ と して人力 し、 N C装置内部で（I)〜^で示す N Cデータ を生成し、 該 N Cデータ を用いて数値制御する よ う にも でき る。
産業上の利用分野
以上、 本発明に よれば、 ァプロ —チ と逃げの工具通路 パタ ー ンを予めメ モ リ に記憶させておき、 所定の工具通
OMPI 路パタ ー ン を指定する と共に、 該工具通路パタ ー ン のパ ラ メ —タ を特定するためのデー タ を人力 し、 これ ら 人力 デー タ と工具通路パタ ー ン と を用いて工具通路を決定す る よ う に したか らアプ ロ ー チ或いは逃げの工具通路用 N C デー タ の作成が短時間で、 且つ簡単に行なえる よ う に る った。 従って、 本発明は N C デー タ作成装置及び N C 装置に適用 して好適である。
OMPI

Claims

請 求 の 範 囲
1. 制御軸を 3 軸以上有する工作機械の工具をワ ー ク へ 向けてァプロ ー チするァプロ ー チ通路と加工完了後ェ 具をワ ー クか ら逃がす逃げ通路の う ち少な く と も 1 つ の通路を決定する三次元工具通路決定方法において、 未定部分を含む複数の工具通路パ タ ー ン の う ち所定の 工具通路パタ ー ン を指定する と共に、 該工具通路パ タ ー ン の未定部分を特定するためのデ ー タ を 人力する ス テツプ、 該未定部分を前記デー タ と指定された工具通 路パタ ー ン に対応する演算式と を用いて演算する ス テ ップを有する こ と を特徴とする三次元工具通路決定方
2. 前記未定部分は三次元工具通路を構成する複数のブ 口 ッ クの終点座標値である こ と を特徵とする請求の範 囲第 1 項記載の三次元工具通路決定方法。
3. 前記アプロ ー チ通路の工具通路パタ ー ンは、 工具を 現在位置か ら Z 軸方向 目標位置迄下降させるブロ ッ ク と、ついで工具を X ， Yの同時 2 軸制御で目標点へ向け て移動させるブロ ッ ク と、 目標点近傍か ら低速で工具 を 目標点へ位置決めするブロ ッ ク とを有する第 1 のパ タ ー ン と、 工具を現在位置か ら 目標点の真上迄 X , Y の同時 2 軸制御で移動させるブ ロ ッ ク と、 工具を 目標 点近傍迄下降させるブ ロ ッ ク と、 目標点近傍か ら低速 で工具を 目標点迄下降させるプロ ッ ク と を有する第 2 のパタ ー ン を少な く と も含むこ と を特徵とする請求の
f OMPI 範囲第 2 項記載の三次元工具通路決定方法。
4. 前記逃げ通路の工具通路パ タ ー ンは、 工具を現在位 置か ら 目標位置の真下へ向けて低速で所定距離移動さ せるブ ロ ッ ク と、 目標位置の真下へ工具を移動させる ブ ロ ッ ク と、 目標位置へ工具を上昇させるブ ロ ッ ク と を有する第 1 のパ タ ー ン と 、 工具を現在位置の真上へ 向けて低速で所定距離上昇させるブ ロ ッ ク と、 工具を z 軸方向 目標位置迄上昇させるブ ロ ッ ク と、 工具を 目 標位置へ X ， Y の同時 2 軸制御で移動させるブ ロ ッ ク と を有する第 2 のパタ ー ン を少 く と も含むこ と を特 徵とする請求の範囲第 2 項記載の三次元工具通路決定 方法。
5. 前記未定部を特定するためのデー タは 目 標位置の座 標値と前記距離を含むこ と を特徴とする請求の範囲第 3 項記載の三次元工具通路決定方法。
6. 前記未定部分を特定するためのデータは 目標位置の 座標値と前記距離を含むこ と を特徵とする請求の範囲 第 4 項記載の三次工具通路決定方法。
7. 前記工具通路パ タ ー ン はアプロ ー チ通路と逃'げ通路 に共用でき るパタ ー ンである こ と を特徵とする請求の 範囲第 1 項記載の三次元工具通路決定方法。
8. 工具の現在位置を監視するステ ップ、 前記デー タ に 含ま れる 目標位置と現在位置を比較する ステ ップ、 現 在位置が目標位置 よ 上方に存在する場合には指定さ れた工具通路パタ ー ン及びデー タ を用いてアプロ ー チ
O PI
ル WIPO き ν¾"Π0 通路を決定する ステ ッ プ、 現在位置が目標位置よ ！） 下 方に存在する場合には指定された工具通路パタ ー ン 及 びデ ー タ を用いて逃げの工具通路を決定する ステ ップ を有する請求の範囲第 7 項記載の三次元工具通路決定 方法。
9. 複数のブ 口 ッ ク の終点座標値を用いて N C デー タ を 作成する ス テ ツプを有する こ と を特徵とする請求の範 囲第 2 項記載の三次元工具通路決定方法。
10. 複数のブ 口 ッ ク の終点座標値を用 て N C デ ー タを 作成する ステ ツプを有する こ と を特徴とする請求の範 囲第 8 項記載の三次元工具通路決定方法。
R一 EA OMPI
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