WO1990015373A1

WO1990015373A1 - Nc data edition

Info

Publication number: WO1990015373A1
Application number: PCT/JP1990/000745
Authority: WO
Inventors: Masaki Seki; Takashi Takegahara; Takeshi Arakaki
Original assignee: Fanuc Ltd
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1990-12-13
Also published as: US5297023A; EP0433460A1

Description

明細書

N C データ編集方法

技術分野

本発明は、 N Cデータ編集方法に関し、特に、制御対象物の移動経路の修正等を行うための N C データの編集を迅速かつ正確に行える方法に関する。

背景技術

数値制御においては、予め作成した N C データを数値制御装置により実行して工具等の制御対象物の目標移動経路に対応する制御出力を発生させ、この制御出力に応動するサーボ系により駆動機構を制御して制御対象物を目標経路に沿って移動させている。このため、作成済みの N C データに従って生成される移動経路を修正する必要が生じた場合には、 N Cデータ中の座標値データの関連するものを修正すべく、 N Cデータの編集を行わねばならない。従来の N Cデータの編集においては、所望の移動経路を特定する一群の点の夫々を表す座標値デ- タを、元の移動経路を特定する一群の点の夫々を表す座標値データと元の経路から所望の経路への所要シフト量とに基づいて手計算で夫々求め、次いで、元の座標値デ- 夕に代えて新たに算出した座標値データを設定している _c しかしながら、新たな座標値データを求めるための手計算は複雑で、膨大な時間と労力を要し、しかも、誤りが生じ易く、編集した N C データの信頼性が低い。

また、ワークの軸線に関して互いに対称に配した 2 つのロボットを用いて 2 つの工具をワーク軸線に関して互いに対称な移動経路に沿つて移動させ、所要の加工作業を行う場合、一方のロボットについて作成した N Cデータにミラ —変換処理を施して他方のロボットについての N Cデータを作成すべく、作成済みの N Cデータを編集することが知られている。この場合、従来は、作成済みの N C デ― タを構成する座標値データとミラー平面を特定するデータとに基づいてミラー変換後の座標値データを手計算で夫々求め、斯く算出した座標値データを用いて N C データを編集している。このため、上記移動経路修正のための N Cデータ編集の場合と同様の不具合が生しる。

発明の開示

本発明の目的は、制御対象物の移動経路の修正等を行うための N Cデータの編集を迅速かつ正確に行える N C データ編集方法を提供することにある。

^:上述の目的を達成するため、本発明の N Cデータ編集方法は、作成済みの N C データ中に変換指令を追加してプログラムする工程（ _a ) と、 N Cデータ中に変換解除指令を追加してプログラムする工程（ b ) と、 N Cデ— 夕から変換指令を読取ったときに変換行列を自動的に算出し定義する工程（ c ) と、変換行列の定義後でかつ変換解除指令の読取り前において、 N Cデータから移動指令を読取る度に、変換行列を用いて移動指令に関連する点を変換して変換後の点を自動的に求める工程（ d ) と. 変換後の点を用いて N C データを自動的に書換える工程 ( e ) とを備える。

好ましくは、変換指令は、位置変換指令コ一ドと任意に設定可能な一群の基準点を夫々表す座標値データと一群の基準点に夫々対応する一群の対応点を夫々表す座標値データとからなると共に一群の基準点を成す基準点の数を N C データの次元に一致するように選択した位置変換指令、或は、ミラ一変換指令コードとミラー平面に直交して延び中点にミラー平面が配される直線を指定する 2 つの点の夫々を表す座標値データとからなると共に各座標値データの次元を N C データの次元に一致させたミラー変換指令である。そして、 N Cデータからの位置変換指令コ一ド又はミラ一変換指令コードの読取り時、座標値デ - 夕に基づいて自動的に算出した位置変換行列又はミラー変換行列を用いて移動指令に関連する点に対応する位置変換後又はミラー変換後の点を自動的に求める。また、好ましくは、 N C データ中に複数の変換指令をプログラムし、変換指令の読取りに応じて最新の変換行列が算出される度に、それまでに順次算出された変換行列の積に最新の変換行列を乗じて最新の合成変換行列を自動的に求め、最新の合成変換行列をそれまでの合成変換行列に代えて移動指令に関連する点の変換に用いる変換行列として定義する。そして、変換解除指令が読取られる度に、最後に定義した合成変換行列に代えて、最後に定義した変換行列の一回前に定義された合成変換行列を移動指令に関連する点の変換に用いる変換行列として定義する。また、好ましくは、 N C データはメインブログラムと一群のサブプログラムとよりなり、メィンプログラム中にプログラムした変換指令はメインプログラム及び一群のサブプログラムについて有効にされ、サブプログラム中にプログラムした変換指令は当該サブプログラ厶について有効にされる。好ましくは、工程（ e ) において書換えた N Cデ-タに従って制御対象物の移動経路をグラフィック表示し、又、書換えた N C データのオペレ―タによる修正を許容する。

上述のように、本発明によれば、作成済みの N Cデー夕から変換解除指令を読取るまでは、 N C データから移動指令を読取る度に、 N C データからの変換指令の読取り時に自動的に算出，定義した変換行列を用いて移動指令に関連する点を変換して変換後の点を自動的に求め、斯く求めた変換後の点を用いて N Cデータを自動的に書換えるようにしたので、 N Cデータ中に変換指令と変換解除指令とを追加してプログラムするだけで、 N Cデー夕の編集を自動的に行える。このため、 N C データの編集の.ための複雑な手計算が不要となり、編集作業の所要時間を大幅に短縮でき、しかも、編集した N Cデータの信頼性が向上する。

好ましくは、変換指令に含まれた位置変換指令コード又はミラー変換指令コードの読取り時に変換指令に含まれた座標値データに基づいて自動的に算出した位置変換行列又はミラー変換行列を用いて、移動指令に関連する点に対応する位置変換後又はミラ一変換後の点を自動的に求めるようにしたので、指令コード及び座標値データを N C データ中に追加してプロ .グラムするだけで、位置変換及びミラー変換を自動的に行える。また、好ましくは、変換指令の読取りに応じて最新の変換行列が算出される度に、それまでに順次算出された変換行列の積に最新の変換行列を乗じて最新の合成変換行列を求め、この変換行列を移動指令に関連する点の変換に用いる変換行列として定義すると共に、変換解除指令が読取られる度に、最後に定義した合成変換行列の一回前に定義された合成変換行列を移動指令に関連する点の変換に用いる変換行列として定義するようにしたので、 N Cデータ中の適所に複数の変換指令及び変換解除指令を追加してプログラムするだけで、移動指令に関連する点の夫々について一つの変換を施せると共に所要の 2 つ以上の変換を施すこともできる。また、好ましくは、 N C データのメインプログラム中にプログラムした変換指令をメインプログラム及び一群のサブプログラムについて有効としたので、夫々のサブプログラムに夫々定義した工具軌跡をこれら工具軌跡相互間の位置関係を保持したまま修正できる。更に、サブプログラム中にプログラムした変換指令を当該サブプログラムについて有効としたので、夫々のサブプログラムで定義されかつ夫々に関連する部品加工形状を表す工具軌跡を互いに別個独立に修正できる。従つて、例えば、ワークからより多くの部品を製造可能なように夫々の工具軌跡を修正できる。好ましくは、書換え済みの N Cデ - タに従って制御対象物の移動経路をグラフィック表示すると共に書換え済みの N Cデータのォペレ一夕による修正を許容するようにしたので、ォペレータはグラフィック表示された移動経路が所望のものでない場合に所望の移動経路を得るべく睿換え済みの N C デ— 夕を修正できる。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の一実施例の N Cデータ編集方法を実施するための自動プログラミング装置の要部を示す概略ブロック図、

第 2 図は第 1 図のプログラミング装置により実行される N C データ編集処理を示すフローチヤ一ト、

第 3 図は第 2 図のデータ変換処理を詳細に示すフローチャート、

第 4 図は第 1 図のデータ修正処理を実行して得た編集対象としての元の N Cデータを例示する図、

第 5 図は第 2 図のデータ編集処理中に得た位置変換行列の作用を示す模式図、

第 6 図はデータ編集処理中に得たミラー変換行列の作用を示す模式図、

第 7 図はデータ編集処理中に得た合成変換行列の作用を示す模式図、

第 8 図はデータ編集処理途中での変換済みデータの内容を例示する図、

第 9 図は元の N Cデータの変形例を示す図、

第 1 0 図は第 9 図の元データに対応する編集後の N C データを示す図、

第 1 1 図は元データの別の変形例を示す図、

第 1 2 図は第 1 1 図の元データに対応する編集後の N Cデータを示す図、

第 1 3 図は元データの更に別の変形例を示す図、第 1 4 図は第 1 3 図の元データに対応する編集後の N Cデータを示す図、

第 1 5 図は第 1 3 図及び第 1 4 図の N C データに従つて生成される工具軌跡を示す図、

第 1 6 図は元データの更に別の変形例を示す図、第 1 7 図は第 1 6 図の元データに対応する編集後の N Cデータを示す図、および

第 1 8 図は第 1 6図及び第 1 7 図の N C データに従つて生成される工具軌跡を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

第 1 図を参照すると、自動プログラミング装置は、制御プログラムを実行するためのプロセッサ（ C P U ) 1 と、制御プログラムを格納したリードオンリメモリ（ R 0 M ) 2 と、システムプログラム， C P U 1 による演算結果等を記億するためのランダムアクセスメモリ（ R A M) 3 と、 N C データを記憶するためのメモリ 4 とを備え、更に、キーボード 5 , ディスクコントローラ 6 及びグラフィックディスプレイ装置（ C R T ) 7 を備えている。ディスクコントローラ 6 は、 N Cデータの作成，修正用及び N Cデ— 夕編集用の各種システムプログラムを格納した第 1 フロッピーディスク F L 1 と、作成済みの N Cデ一夕を格納した第 2 フロッピーディスク F L 2 とを装塡自在にされている。要素〜 7 はバス 8 を介して C P U 1 に接铳されている。

以下、第 2 図及び第 3 図を参照して、自動プログラミング装置による N Cデータ編集処理を説明する。

自動プログラミング装置の電源を投入後、ディスクコントローラ 6 に第 1 フロッピーディスク F L 1 を装塡すると、 C P U 1 が R 0 M 2 に格納した制御プログラムを実行して C R T 7 の表示画面にシステムプログラム選択画面を表示させる。

選択画面を参照して、オペレータが N C データ編集用システムプログラムと編集すべき N Cデ一夕を特定するプログラム番号とをキーボード 5 を介して自動プログラミング装置に入力すると、 C P U 1 は、第 1 フロッピーディスク F L 1 から R A M 3 に N C データ編集用システムプログラムを転送すると共にプログラム番号で特定される元データを N Cデータ記億メモリ 4 から R A M 3 に転送する（第 2 図のステップ S 1 0 1 ) 。元データがメモリ 4 に格納されていない場合、オペレータは元データを格納した第 2 フロッビーディスク F L 2 をディスクコントローラ 6 に装塡し、 C P U 1 はディスク F L 2 から W

R A M 3 に元データを転送する。ステップ S 1 0 1 に続くステップ S 1 0 2 において、 C P U 1 は、元データの修正の要否を問うメッセ— ジを C R T画面上に表示させ、次いで、待機状態に入る。

5 オペレータが、例えば元データのデータ内容を訂正し或は第 4 図を参照して後で詳述する各種変換指令と変換解除指令とを元データに追加してプログラムするために、元データを修正すべきと判断してキ— ボード 5 の修正実行キーを操作すると、 C P U 1 はフラグ F をデータ変換

10 処理未了を表す値「 0 」にリセットした後（ステップ S 1 0 3 ) 、データ修正処理を実行する（ステップ S 1 0 4 ) 。このデータ修正処理は自動プログラミング装置のエディ夕機能により従来公知のように行われ、修正後の元データは R A M 3 に格納される。データ修正処理を終

15 了すると、ステップ S 1 0 2 に戻り、 C P U 1 は再び待機状態に入る。従って、必要ならば元データを繰り返し修正できる。

元データの修正が不要であるか或は元データの修正が完了したと判断して、オペレータがキーボード 5 の修正

20 不実行キー（エスケープキー）を操作すると、 C P U 1 はフラグ Fがデ一タ変換処理完了を表す値「 1 J にセッ卜されているか否かを判別する（ステップ S 1 0 5 ) 。ステップ S 1 0 3 でフラグ F力 S 「 0 」にリセットされているので、ステップ S 1 0 5 での判別結果が否定となり、

25 ステップ S 1 0 6 のデータ変換処理に入る。ここで、修正済みの元データが第 4 図に示すデータ内容を含むものとする。修正済みの元データは、修正前の元データに含まれていた各種データプロックと、例えば上記データ修正により元データに追加してプログラムされた各種データブ口ックとからなる。

詳しくは、第 4 図に示す修正済みの元データにおいて、数値コ ― ド「 0 1 2 3 4 5 」は元データを特定するプログラム番号を表し、このプログラ厶番号を含むデータブロックは修正前の元データに最初から含まれる。コード「 G 0, 1 」は、 X Y Z 3 次元座標系上の 2点間の直線補間を定義する従来公知の直線補間コ - ドを表し、制御軸を夫々表すキャラクタ X， Y , Z と各キャラクタに続く数値データとからなるブロック（以下、移動指令ブロックと云う）に対してモーダルに適用される。移動指令ブロックは修正前の元データに含まれる。コ — ド「 G 9 8 」は、本実旌例の方法に特有の各種変換処理を指定すべく例えばデータ修正処理中に元データに追加されるもので、修飾コード「 P O 」〜「 P 4」が付される。即ち、コード「 G 9 8 P 0 1 」はミラー変換コードで、これに続くディメンジョンワードは、キャラクタ X， γ， ζ, I ， J， K と各キャラクタに続く数値データ（第 4 図中、記号 x d , y d, z d, i d, j d , k dで夫々示す〉とからなる。このミラ一変換コードは、任意の 2点（例えば、点（ X d, y d, z d ) と点（ i d, j d , k d ) ) とを結ぶ直線の中点においてこの直線と直交して配されるミラー平面によるミラー変換を定義する。また、コード「 G 9 8 P 1 」〜「 G 9 8 P 3 J は位置変換指令コードで、これに続くディメンジョンヮードにより最初に指定される任意の点を次に指定される任意点に（以下、夫々基準点及び対応点と云う）、例えば、基準点（ X a , y a , z a ) を対応点（ i a， j a , k a ) に移動させる位置変換を定義する。基準点は例えば修正前の元デ— 夕により生成される工具軌跡の一部区問を特定する点であっても良く、この場合、対応点は移動先の点を表す。更に、コード「 G 9 9 」は本実施例の方法に特有の変換解除指令コードで、コード「 G 9 8 J で指定された変換処理の解除を定義する。

第 3 図に詳細に示すデータ変換処理（第 2 図のステツプ S 1 0 6 に対応）において、 C P U 1 は、例えば R A M 3 の所定記億領域に設けたメモリ Mに単位行列 Eをセットすると共に指標 i を値「 0 」にリセットする（ステップ S 2 0 1 ) 。次に、元データの最初のブロック「 0

1 2 3 4 5 ; 」を R A M 3 から読出し（ステップ S 2 0

2 ) 、このデータブロックが、元データの終了を表すコードを含むブロック，コード「 G 9 8」を含む変換指令ブロック，ディメンジョンヮ一ド「 X— Y— Z―」を含む移動指令プロック又はコード「 G 9 9 」を含む変換指令キヤンセルプロックであるか否かを順次判別する（ステツプ S 2 0 3 〜 S 2 0 6 ) _o ここでは、これらステツプでの判別結果がいずれも否定であるので、 C P U 1 は. ステップ S 2 0 2 で読出したデータブロックをデ一夕変換処理後のデータとして R A M 3 の変換済みデータ記憶領域に書込み（ステップ S 2 0 7 ) 、ステップ S 2 0 2 にる。

ステップ S 2 0 2 で次のデータブロック「 G 9 8 P 1 X x a Y y a Z z a l i a J j a K k a ; 」が読出され、ステップ S 2 0 3 で当該データブロックが元データの終了を表すか否かが判別される。判別結果が否定であるので、このデータブロックが変換指令ブロックであるか否かがステップ S 2 0 4 において更に判別される。デーブロックがコード「 G 9 8 」を含むので、ここでの判別結果は肯定になる。従って、デ—夕ブロックが修飾コード「 P 0 」又は「 P 3 」を含むか否かが順次判別される (ステップ S 2 0 8 , S 2 0 9 ) 。ここでは、両判別結果がいずれ 'も否定になる。この場合、ステップ S 2 1 0 に移行して、データプロックに記述されたコ一ド「 G 9 8 P 1 J , 基準点を表す座標値「 X a, y a , z a」及び対応点を表す座標値「 i a， j a , k a 」を C P U 1 に内蔵のレジスタに夫々一時記億する。次いで、ステツプ S 2 0 2 に戻る。

C P U 1 は、ステップ S 2 0 2 で読出した第 3番目のデータブロック「 G 9 8 P 2 X b Y y b Z z b I i b J j b K k b ; 」が、元データの終了を表すコードを含まないとステップ S 2 0 3 で判別し、ステップ S 2 0 4 で当該データブロックがコード「 G 9 8」を含むと判別し、更に、ステップ S 2 0 8， S 2 0 9 においてこのデ一夕ブロックがコード「 P 0 」，「 P 3 」のいずれをも含まないと判別する。従って、第 2 番目のデータブロックの場合と同様、 C P U 1 は第 3 番目のデータブロックに記述されたコード「 G 9 8 P 2 」，基準点を表す座標値「 x b， y b , z b」及び対応点を表す座標値「 i b， j b, k b」をレジスタに夫々記億させた後、ステップ S 2 0 2 に戻る。

ステップ S 2 0 2で次に読出される第 4 番目のデータブロック「 G 9 8 P 3 X X c Y y c Z z c I i c J ,j c K K c ；」に関するステップ S 2 0 3 及び S 2 0 4 での判別結果は夫々否定及び肯定となり、又、同ブロックに関するステップ S 2 0 8 及び S 2 0 9 での判別結果は夫々否定及び肯定となり、ステップ S 2 1 1 に移行する。ステップ S 2 1 1 において、 C P U 1 は、 3 つの基準点を夫々表す座標値「 x a , y a， z a 」，「 x t>， y b, z b」及び「 x c , y c , z c」ならびに 3 つの対応点を夫々表す座標値「 i a， j a , k a 」，「 i b, j b, 1^ ゎ」及び「 1 (：， j c , k c」を読出し、これら座標値に基づいて位置変換行列 M a を算出する。位置変換行列 M a は、 3 つの基準点の各々をこれに関連する対応点に一対一に対応づけるための、一般には並進移動と回転移動との組合せ（第 5 図〉からなり、 3 つの基準点及び 3 つの対応点から一義的に定義される。しかも、この位置変換行列 M a を用いることにより、 X Y Z 3 次元座標系上の任意の点に対して、上記 3 つの基準点と 3 つの対応点との間に成立する位置関係と同一の位置関係にある点を求めることができる。即ち、任意の座標値（x， y, z) に位置変換行列 M a を乗じて得た座標値（χ' , y'， z ) との間の位置関係は、基準点と対応点間に成立する位置関係に等しい。

ステップ S 2 1 2 において、 C P U 1 は、ステップ S 2 1 1 で算出した位置変換行列 M a を指標 i に対応するメモリ M i (ここではメモリ MO) に記憶させる。次に、ステップ S 2 0 1 でメモリ Mに格納した行列にメモリ M i に格納した行列を乗じて得た行列（ここでは単位行列 E と位置変換行列 M a との積に等しい行列 M a ) 、すなわち合成変換行列をメモリ Mに記憶させる（ステップ S 2 1 3 ) 。そして、指標 i を「 1 」だけインクリメントした後、ステップ S 2 0 2 に戻る。

ステップ S 2 0 2で次に読出される第 5 番目のデータブロック「 G 9 8 P 0 X d Y y d Z z d I i d J J_d K JL L；」に関するステップ S 2 0 3 での判別結果は否定となり、又、同ブロックに関するステップ S 2 0 4及び S 2 0 8 での夫々の判別結果は肯定となり、従って、ステップ S 2 1 5 に移行する。ステップ S 2 1 5 において、 C P U 1 は、第 5番目のデータブロックに含まれる数値データに基づいてミラー変換行列 M b を算出する。詳しくは、 C P U 1 は、 N Cデータ中に追加してプログラムした第 5 番目のデータプロックに含まれる 2 つの座標値（ x d, y d, z d ) , ( i d, j d， k d ) で夫々表される 2 つの点を結ぶ直線を決定し、次いで、この直線の中点において該直線と直交するミラー平面 Πを決定する。さらに、ミラー平面 Π によって一義的に決定されるミラー変換行列 M b を決定する。第 6 図に示すように、行列 M b を用いて点（χΓ . yl' . ζΓ ) ，（χ2' , ' , ζ2' ) 及び（χ3' , 3' , ζ3' ) にミラー変換を施すと、上記 3 つの点はミラー平面 Π に関してこれらの点と対称な点（XI", yl", ζΓ) , ( x2", y2", ζ2") および (x3". y3", ζ3") に夫々変換される。

ステップ S 2 1 5 に続くステップ S 2 1 6 において、ミラー変換行列 M b は C P U 1 の制御下で指標 i ( = 1 ) に対応するメモリ M i ( M l) に格納される。次に、 C P U 1 は、メモリ Mに記憶した行列（合成変換行列）にメモリ M i に格納した行列を乗じ、この結果得た行列をそれまで記億されていた行列に代えてメモリ Mに格納する。ここでは、位置変換とミラー変換とを同時に定義する位置変換行列 M a とミラー変換行列 M b との積 M a - M b に等しい合成変換行列がメモリ Mに格納される。次いで、 C P U 1 により指標 i がインクリメントされた後、ステップ S 2 0 2 に移行する。

ステップ S 2 0 2で次に読出される第 6 番目のデータブロック「 G 0 1 X X 1 Y y 1 Z z 1 ；」に関するステップ S 2 0 3， S 2 0 4 での判別結果は双方共に否定となり、又、ステップ S 2 0 5 で同ブロックが移動指令ブックであると判別され、ステップ S 2 1 7 に移行する。ステップ S 2 1 7 において、 C P U 1 は、このデータブロックに含まれる移動指令データ「xl, yl. zl」により表される点についての変換処理を実行する。即ち、 C P U 1 は、移動指令データ「xl, yl, zl」にメモリ Mに変換処理時点で記憶されている合成変換行列を乗じて変換後の点を表す座標値「χΓ. yl", zl"」を求める。ここでは、移動指令データに乗じられる合成変換行列は位置変換行列 M a とミラー変換行列 M b との積 M a · M b に等しく、従って、移動指令点についての位置変換とミラ -変換とが同時に実行される。例えば、第 7 図に示す点 (xl, yl, zl) が行列 M a を用いた位置変換処理によつて点（ xl' . yl' . ζΓ ) に先ず変換され、更に、行列 M b を用いたミラー変換処理によってミラー平面 Πに関して点（χΓ , yl* . ζΓ ) と対称な点（χΓ, yl", zl") に変換される。但し、実際には、移動指令データ「xl, yl. zl」と行列 M a と M b との積に等しい行列 M a ' M b とに基づいて、座標値「 xl", yl", ζΓ」が C P U 1 により直ちに算出される。そして、ステップ S 2 1 7 に続くステ "ノブ S 2 0 7 において、 C P U 1 は、変換後の点の座標値「xl"， yl", zl"」を変換処理実行後のデータとして R A M 3 に書込む。

次いで、 C P U 1 は元データの次のデータブロックを読込む（ステップ S 2 0 2 ) 。ここでは移動指令ブロックが読込まれるので、ステップ S 2 0 2 に続いて一連のステップ S 2 0 3 〜 S 2 0 5 , S 2 1 7及び S 2 0 7 力 S 順次実行される。この結果、移動指令データ「x2, y2. z2」で表される点に対応する変換後の点を表すデータ「x2", y2", z2"」が R A M 3 に窨込まれる。次の移動指令ブロックの場合も同様で、移動指令データ「x3, y3, z3J に対応する変換後のデータ「x3", y3", z3"」が R A M 3 に書込まれる。第 8図は、この時点までに R A M 3 の変換済みデータ記憶領域に格納されたデータ内谷を不す o

その後、 C P U 1 は、ステップ S 2 0 2 で読込んだ次のデータブロックの種別を判別する。ここでは、データブロック「 G 9 9 ；」が読込まれるので、ステップ S 2 0 3 〜 S 2 0 5 での判別結果がいずれも否定となり、ステツプ S 2 0 6 で同ブロックが変換指令キャンセルブロックであると判別される。この場合、ステップ S 2 1 8 に移行する。ステップ S 2 1 8 において、 C P U 1 は、当該移行時点においてメモリ Mに格納されている変換行列に、指標 i に対応するメモリ M i-1にこの時点で格納されている変換行列の逆行列を乗じ、この結果得た変換行列をそれまで記億されていた変換行列に代えてメモリ Mに格納する。ここでは、メモリ M, メモリ M i-1 ( = Ml) に変換行列 M a · M b及び M bが夫々格納されており、ステップ S 2 1 8 において変換行列 M a ( = M a • M b · M b -¹) が算出，記億される。即ち、ミラー変換のための定義が解除される。この様に、変換解除指令ブロックが元データから読取られる度に、最後に定義された変換指令が解除される。そして、解除された変換指令に関連する変換行列のメモリ M i-1における記憶を実質的にクリアすべく、 C P U 1 は、ステップ S 2 1 9 で、指標 i を「 1 J だけディクリメントし、すなわち、メモリ M i-1を次に定義される変換行列を記憶自在にした後、ステップ S 2 0 2 に移行する。

ステップ S 2 0 2で R A M 3 から次のデータブロック「 G 9 9 ; 」を読込むと、 C P U 1 は、ステップ S 2 0 3 〜 S 2 0 6 を実行して当該データプロックが変換指令キャンセルブロックであると判別し、従って、メモリ M に格納されている変換行列に、指標 i に対応するメモリ M i-1に格納されている変換行列の逆行列を乗じ、この結果得た変換行列をメモリ Mに格納する（ステップ S 2 1 8 ) 。ここではメモリ M，メモリ M i-1 ( = M 0) に変換行列 M a が夫々格納されており、単位行列 E ( = M a • M a —¹) が算出され、メモリ Mに記億される。即ち、位置変換のための定義が解除される。また、指標 i がディクリメン卜されて位置変換行列のメモリ M0における記憶がクリアされ（ステップ S 2 1 9 ) 、ステップ S 2 0 2 に移行する。

その後、 C P U 1 は、ステップ S 2 0 2 において R A M 3 から元データの次のブロックを読出す度に、上記一連のステップの対応するものを実行する。繰り返して述ベると、データブロックが元データの終了を示していなければ（ S 2 0 3 ) 、同ブロックが位置変換指令ブロック，ミラー変換指令ブロック，移動指令ブロック又は変換指令キヤンセルプロックのいずれであるかを判別する (ステップ S 2 0 4〜 S 2 0 6 , S 2 0 8 , S 2 0 9 ) ₀ データブロックが上記 4 種類のいずれでもない場合、同ブロックを変換済みデータとして R A M 3 に書込む（ス 'テツプ S 2 0 7 ) 。位置変換指令プロックの場合、同ブロックから読取った基準点及び対応点を表す 1 組の座標値デ— 夕とこれと同様に読取った 2組の座標値データとに基づいて位置変換行列 M a を算出する（ステップ S 2 1 1 ) 。ミラー変換指令ブロックの場合は、同ブロックから読取った 2 点を表す座標値データに基づいてミラー変換行列 M b を算出する（ステップ S 2 1 5 ) 。そして、ステップ S 2 1 2又は S 2 1 5 で変換行列を算出する度に、算出した変換行列を変換行列格納用メモリの最新の領域 M iに記憶させ（ステップ S 2 1 3， S 2 1 6 ) 、又、当該変換行列をそれまでに夫々算出された変換行列の積（初めは単位行列 E ) に等しくかつメモリ Mに格納されている行列に乗じ、この結果得た行列、すなわち、任意の数のかつ任意の種類の変換行列を合成したものに等価な行列をメモリ Mに格納する（ステップ S 2 1 3 ) _c 移動指令プロックの場合には、同ブロックから読取った移動指令点を表す座標値データにメモリ Mに格納した変換行列を乗じ、この結果得た変換後のデータを書込む ( S 2 1 7 , S 2 0 7 ) 。変換指令キャンセルブロックの場合は、最新の変換行列の逆行列をメモリ M内の行列に乗じて得た行列をメモリ Mに格納し（ S 2 1 8 ) 、これにより、最新の変換行列に関連する変換処理のみを解除する。

その後、ステップ S 2 0 2 で R A M 3 から読出したデ一タブ口ック中に元データの終了を表すプログラムェンドコード（例えば、コ — ド「 M 0 2 」）が含まれていると、 C P U 1 は、元デ一夕の全ブロックについてのデータ変換処理（第 3 図）を完了したと判別し、フラグ Fをデータ変換処理完了を表す値「 1 」にセットし（ステツプ S 2 2 0 ) 、 N Cデータ編集処理（第 2 図）のステツプ S 1 0 7 に移行する。

ステップ S 1 0 7 において、 R A M 3 の変換済みデータ記億領域に格納した変換後のデータに基づいて C R T 画面上に工具軌跡が C P U 1 の制御下で描画され、その後、 C P U 1 は待機状態に入る（ステップ S 1 0 8 ) 。オペレータは、描画された工具執跡が所望のものであるか否かを検討し、所望の工具軌跡でなければ、所望のェ具軌跡を生成するために N Cデータを更に修正すべく、キーボード 5 のリトライキーを操作する。この牛—操作に応じて、 C P U 1 は元データの修正の要否を問うメッセージを C R T画面上に表示させた後、待機状態に入る (ステップ S 1 0 2 ) 。

ここでは、所望の工具執跡を生成可能なように元データを修正すべく、オペレータにより修正実行キーが操作され、 C P U 1 は、これに応じてフラグ F をデータ変換処理未了を表す値「 0」にリセットし（ステップ S 1 0 3 ) 、次いで、上述のデータ修正処理に入る（ステップ S 1 0 4 ) 。データ修正処理中、オペレータは元データ修正のため所要のキーボード操作を行い、 C P U 1 は牛 —ボード操作に応じて元データを修正しこれを R A M 3 に格納する。データ修正処理の終了後、 C P U 1 は再び待機状態に入る（ステップ S 1 0 2 ) 。

オペレータは、必要に応じてステップ S 1 0 2 のデータ修正処理を繰り返し行わせた後、キ—ボード 5 のエスケープキーを操作する。このキー操作に応じて、 C P U 1 はフラグ Fがデータ変換処理完了を表す値「 1 」であるか否かを判別する（ステップ S 1 0 5 ) 。ステップ S 1 0 3 でフラグ Fが値「 0 」にリセットされているので、ステップ S 1 0 6 に移行して、修正した元データについて上述のデータ変換処理が C P U 1 により実行される。そして、データ変換処理を施した元データに基づいてこれに対応する工具軌跡が C R T画面上に描画される（ステツプ S 1 0 7 ) 。所望の工具軌跡が依然として得られなければ、上述のデータ修正処理を再度実行する。

その後、所望の工具執跡が得られたと判別すると、ォペレ— タはキーボード 5 の編集終了キーを操作する。 C P U 1 はこのキ一操作に応じて、 R A M 3 の変換済みデ -夕記憶領域に書き込まれ所望の工具軌跡を生成可能な N Cデータを、編集済みデータとして、 R A M 3 から N Cデータ記億メモリ 4 に転送，格納し、或は、 R A M 3 からディスクコントローラ 6 を介して第 2 フロッピ一デイスク F L 2 に転送，格納する（ステップ S 1 1 0 ) 。次いで、 C P U 1 はステップ S 1 1 1 においてフラグ F を値「 0 」にリセットして N Cデータ編集処理を終了す O

ステップ S 1 0 6 でのデータ変換処理直後に C R T画面上に描画された工具軌跡が所望のものでないと判断して、オペレータがリトライキーを操作したにもかかわらず、元データの修正の要否を問うメッセージの表示に応じてオペレータが元データの修正が不要であると判断して修正不実行キー（ヱスケープキー）を操作すると、 C P U 1 はフラグ Fの値が「 1 」であるか否かを判別する (ステップ S 1 0 5 ) 。データ変換処理直後はフラグ F は値「 1 」にセットされているので、 C P U 1 は、変換処理後のデータの修正の要否を問ぅメッセージを C R T 画面上に表示させ、次いで待機状態に入る（ステップ S 1 0 9 ) 。ォペレ—夕がデータを修正すべきであると判断して修正実行キーを操作すると、 C P U 1 は、このキ一操作に応じてデータ修正処理に入る（ステップ S 1 0 4 ) 。一方、オペレータがデータ修正不要と判断してェスケープキーを操作すると、 C P U 1 の制御下で工具執跡が再度描画される（ステップ S 1 0 7 ) 。その後、所望の工具軌跡が得られたと判断してオペレータが編集終了キーを操作すると、編集済みデータを N Cデータ記億メモリ 4又は第 2 フロッピ一ディスク F L 2 に格納して N Cデータ編集処理を終了する（ステップ S 1 1 0 , S 1 1 1 ) o

本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能でめ o

例えば、上記実施例では、位置変換指令ブロック及びミラー変換指令プロックの双方を元データ中に追加してプログラムした場合について説明したが、これに代えて、元データ中に位置変換指令ブロックのみを、或は、ミラ一変換指令ブロックのみを追加しても良い。

第 9 図に示すように、位置変換指令ブロックのみを追加した場合は、上記実施例についての説明から明らかなように、 3 つの基準点（xa. ya, za) ，（ xb, yb, zb) , ( xc, yc, zc) と 3 つの対応点（ ia, ja, ka) , ( ib, jb, kb) ，（ic. jc, kc) とから算出した位置変換行列 M a を用いて、移動指令点（xl, yl, zl) ，（x2, y2, z2) , (x3, y3, z3) の夫々に位置変換処理が施される。第 9 図の元データに対応する編集後の N C データの内容を第 1 0 図に示す。第 1 0 図中、座標値（ χΓ , yl' , ζΓ ) , ( χ2' , yl' , ζ2' ) ，（χ3· , y3，， ζ3' ) は位置変換後の移動指令点を夫々表す。

第 1 1 図に示すように、ミラ—変換指令ブロックのみを追加した場合は、同ブロック中に記述した 2 つ座標値 (xd, yd, zd) ，（ id. jd, kd) から算出したミラ —変換行列 M b を用いて移動指令点（ χΓ , yl' , zl' ) , (χ2' , y2' , ζ2· ) , ( χ3' , y3" . ζ3' ) の夫々にミラー変換処理が施される。第 1 1 図の元データに対応する編集後の N Cデータの内容を第 1 2 図に示す。第 1 2 図中、座標値 ( xl", yl", zl" ) , (x2", y2", ζ2") ， ( χ3". y3". ζ3") はミラー変換後の移動指令点を夫々表す。

又、本発明は、メインプログラムと一群のサブプログラムとからなる N Cデータにも適用可能である。

この種の N C データのメインプログラムは、例えば第 1 3 図に示すように、プログラム番号を特定するためのデ一夕ブロック「 0 0 0 1 ; 」と、サブプログラムを呼び出すためのコード「Μ 9 8」と呼び出すべきサブプログラムを指定するためのサブプログラム番号「 Ρ 0 0 2」〜「 Ρ 0 0 4 」とを含むデータブロックと、メインプログラムのプログラムェンドを表すコード「 Μ 3 0」を含むデータブロックとを含んでいる。そして、上記実施例の場合と同様、本発明に特有の変換指令ブ π ック例えば位置変換指令ブロック「 G 9 8 P 1 〜；」，「 G 9 8 P 2〜；」，「 G 9 8 P 3 〜；」（ここで、記号「〜」は座標値データ等を表す）及び変換指令キャンセルブロック「 G 9 9 ；」がメインプログラム中に追加してプログラムされる。また、サブプログラムの各々は、サブプログラム番号を特定するためのデータプロック「 0 0 0 2 ；」，「 0 0 0 3 ; 」又は「 0 0 0 4 ; 」と、所要数の移動指令ブロック「〜；」と、サブプログラムの終了を表すコ — ド「M 9 9」を含むデータブロックとを含んでいる。

第 1 3 図の N Cデータに関するデータ変換処理において、 3 つの位置変換指令ブロックの記述内容に基づいて上記実施例の場合と同様に算出した位置変換行列 M a 1 を用いて、夫々のサブプログラムに含まれる全ての移動指令ブロックについて位置変換処理が順次施される。第 1 4 図は第 1 3 図の元データに対応する編集後の N Cデ一夕を示す。又、第 1 5 図の左半部に、元の N Cデータのサブプログラムの移動指令プロックの内容に従って生成される工具軌跡を示し、第 1 5 図の右半部に、編集後の N Cデータに対応する同様の工具軌跡を示す。結局、元の N Cデータのサブプログラムによって定義されたェ具軌跡例えば部品形状は、上記位置変換処理により、これら工具軌跡相互間の位置関係を保ったまま、所要の位置領域に夫々平行移動される。この様に、第 1 3 図の N Cデータに本発明を適用すると、単にメインプログラム中に位置変換ブロックを定義することにより、メインプログラムで指定したサブプログラムの全てに同様の位置変換処理を施すことができる。

メインプログラム中に位置変換のみを定義した第 1 3 図の例を更に変形して、メインプログラム中にミラ —変換のみを或は位置変換及びミラ -変換の双方を定義可能である。この場合の自動プログラミング装置の作動は上記実施例および第 1 3 図についての説明から明かなので, その説明を省略する。第 1 6 図は、メインプログラムと一群のサブプログラムとからなる N Cデータの別の例を示す。第 1 6 図において、メインプログラムは、位置変換指令ブロック及び変換指令キヤンセルプロックを含まない点を除いては第 1 3 図のメインプログラムと同様に作成されている。サブプログラムの各々は、第 1 3 図のサブプログラムと同様、サブプログラム番号を特定するためのデータプロックと、移動指令ブロックと、サブプログラムの終了を表すデータブロックとを含んでいる。そして、各サブプログラムには、本発明に特有の位置変換指令ブロック「 G 9 8 P 1 〜；」，「 G 9 8 P 2〜；」，「 G 9 8 P 3〜；」（ここで、記号「〜」は座標値データ等を表す）及び変換指令キャンセルブ b ック「 G 9 9 ; 」が追加してプログラムされている。

第 1 6 図の N Cデータに関するデータ変換処理において、サブプログラム番号「 0 0 0 2 」で特定されるサブプログラムが呼び出されると、同サブプログラムに含まれる 3 つの位置変換指令プロックの記述内容に基づいて位置変換行列 M a 2が算出され、次いで、このサブプログラムに含まれる全ての移動指令プロックについて行列 M a 2 を用いて位置変換処理が順次施される。又、次のサブプログラムの呼び出し時、位置変換行列 M a 3 が同様に算出され、行列 M a 3 を用いて同サブプログラム中の全ての移動指令プロックについての位置変換処理が行われる。更に、最後のサブプログラムの呼び出し時には同様に算出された位置変換行列 M a 4 を用いて同様の位置変換処理が行われる。第 1 7 図は第 1 6 図の元データに対応する編集後の N C データを示す。又、第 1 8 図の左半部に、元の N Cデータのサブプログラムの移動指令ブロックの内容に従って生成される工具軌跡を示し、第 1 8 図の右半部に、編集後の N Cデータに対応する同様の工具軌跡を示す。第 1 8 図から明らかなように、第 1 6 図の各々のサブプログラムの位置変換指令プロックは、工具軌跡を平行移動させるための行列 M a 2又は M a 4 を定義する座標値データ或は工具軌跡を平行移動及び回転移動させるための行列 M a 3 を定義する座標値データを含む。

結局、元の N Cデータの夫々のサブプログラムによつて定義された工具軌跡例えば部品形状は、上記位置変換処理により、互いに別個独立に所要の回転位置にかつ所要の位置領域に夫々移動される。この様に、第 1 6 図の N Cデータに本発明を適用すると、夫々のサブプログラム中に位置変換ブロックを定義することにより、元の N C データの夫々のサブプログラムの移動指令ブロックに定義した座標値データを利用して、素材の使用効率が高い部品配置を実現可能な新たな N Cデータを生成できる _t なお、第 1 6 図の例を更に変形して、メインプログラム中にミラー変換のみを或は位置変換及びミラー変換の双方を定義可能である。

更に、上記実施例及び各種変形例では 3 次元 N Cデー L O 夕について説明したが、本発明は 2次元 N C データに対しても適用可能である。この場合、各々、基準点及び対応点を表す座標値データを含む 2 つの位置変換指令プロックを N Cデータ中にプログラムすれば足りる。すなわち、 3 組の基準点及び対応点に基づいて位置変換行列を算出する上記実施例とは異なり、 2 次元 N Cデータの場合は、 2組の基準点及び対応点に基づいて位置変換行列を算出できる。又、ミラー変換指令ブロック中の 2 つの点の各々を表す座標値データを 3 次元データで構成した上記実施例とは異なり、各座標値データを 2 次元データで構成すれば足りる。

上記実施例及び各種変形例では、修飾コード「 P 1 」〜「 P 3 」を付した位置変換指令コード「 G 9 8」を各々の位置変換指令ブロックに含めた力 N Cデータ中の所要の位置変換指令プロックのみにコード「 G 9 8」を含めると共に、コード「 G 9 8」が、コード「 G 0 1 」と同様に、モーダルで作用するように規定しても良い。

Claims

請求の範囲

1. 作成済みの N Cデータ中に変換指令を追加してプログラムする工程（ a ) と、前記 N Cデータ中に変換解除指令を追加してプログラムする工程（ b ) と、前記 N C データから前記変換指令を読取ったときに変換行列を自動的に算出し定義する工程（ c ) と、前記変換行列の定義後でかつ前記変換解除指令の読取り前において、前記 N Cデータから移動指令を読取る度に、前記変換行列を用いて前記移動指令に関連する点を変換して変換後の点を自動的に求める工程（ d ) と、前記変換後の点を用いて前記 N Cデータを自動的に書換える工程（ e ) とを備える N Cデータ編集方法。

2. 前記変換指令は、位置変換指令コードと、任意に設定可能な一群の基準点を夫々表す座標値データと、前記一群の基準点に夫々対応する一群の対応点を夫々表す座標値データとからなる位置変換指令を含み、前記 —群の基準点を成す基準点の数を前記 N Cデータの次元に一致するように選択した請求の範囲第 1 項記載の N C データ編集方法。

3. 前記変換指令は、ミラー変換指令コードと、ミラー平面に直交して延び中点に前記ミラー平面が配される直線を指定する 2 つの点の夫々を表す座標値データとからなるミラー変換指令を含み、各前記座標データの次元を前記 N Cデータの次元に一致させた請求の範囲第 1 項記載の N Cデータ編集方法。

4 . 前記変換指令は、位置変換指令コ - ド，任意に設定可能な一群の基準点を夫々表す座標値データ及び一群の基準点に夫々対応する一群の対応点を夫々表す座標値データからなると共に前記一群の基準点を成す基準点の数を前記 N Cデータの次.元に一致するように選択した位置変換指令と、ミラー変換指令コード及びミラ一平面に直交して延び中点に前記ミラ—平面が配される直線を指定する 2 つの点の夫々を表す座標値データからなると共に各前記座標値データの次元を前記 N C データの次元に一致させたミラー変換指令とを含む I青求の範囲第 1 項記載の N Cデータ編集方法。

5 . 前記 N Cデータからの前記位置変換指令コードの読取り時、前記基準点及び対応点を表す座標値デ- タに基づいて自動的に算出した位置変換行列を用いて、移動指令に関連する点に対応する位置変換後の点を自動的に求める請求の範囲第 2項記載の N C データ編集方法 0

6 . 前記 N Cデータからの前記ミラー変換指令コードの読取り時、前記 2 つの点を表す座標値データに基づいて自動的に算出したミラー変換行列を用いて、移動指令に関連する点に対応するミラー変換後の点を自動的に求める請求の範囲第 3 項記載の N Cデータ編集方法 _c

7 . 前記 N Cデータからの前記位置変換指令コード又は前記ミラ -変換指令コ - ドの読取り時、前記基準点及び対応点を表す座標値データならびに前記 2 つの点を表す座標値データの対応するものに基づいて自動的に算出した位置変換行列又はミラー変換行列を用いて、移動指令に関連する点に対応する位置変換後又はミラ一変換後の点を自動的に求める請求の範囲 4項記載の N C データ編集方法。

. 前記 N Cデータ中に複数の変換指令をプログラムし、前記複数の変換指令のいずれか一つの読取りに応じて最新の変換行列が算出される度に、それまでに順次算出された変換行列の積に最新の変換行列を乗じて最新の合成変換行列を自動的に求め、前記最新の合成変換行列をそれまでの合成変換行列に代えて移動指令に関連する点の変換に用いる変換行列として定義する請求の範囲第 1 項記載の N Cデータ編集方法。

. 前記変換解除指令が読取られる度に、最後に定義した合成変換行列に代えて、前記最後に定義した合成変換行列の一回前に定義された合成変換行列を前記移動指令に関連する点の変換に用いる変換行列として定義する請求の範囲第 8項記載の N Cデータ編集方法。

0 . 前記 N C データはメインプログラムと一群のサブプログラムとよりなり、前記メインプログラム中にプログラムした変換指令を前記メィンブログラム及び前記一群のサブプログラムについて有効にする請求の範囲第 1 項記載の N Cデータ編集方法。

1 . 前記 N C データはメインプログラムと一群のサブプログラムとよりなり、各前記サブプログラム中にプログラムした変換指令を当該サブプログラムについて有効にする請求の範囲第 1 項記載の N C データ編集方法 0 "

2 . 前記工程（ e ) において書換えた N Cデータに従つて制御対象物の移動経路をグラフィック表示し、前記書換えた N Cデータのオペレータによる修正を許容する請求の範囲第 1 項記載の N Cデータ編集方法。