WO1992013303A1 - Interactive numerical controller - Google Patents

Description

明 細 書 対話形数値制御装置 技術分野

本発明はア ニメ 描画機能を有する対話形数値制御装置に関 し、 特に加工シ ミ ュ レーシ ョ ンの管理運用の改善に寄与する 対話形数値制御装置に関する。 背景技術

従来、 対話形数値制御装置では加工シ ミ ュ レーシ ョ ンの実 行の際に、 アニメ ーショ ンによってシ ミ ュ レーショ ンの過程 が表示され、 この様な加工シミ ュ レーショ ンを利用する こ と によって対話形式で作成された加工プログラムのプログラム チェ ッ ク力 行われる。 加工シ ミ ュ レーショ ン力く行われたとき の対話形数値制御装置では対話形式で使用される表示画面に- N C文の作成時にはバッ クグラウ ン ドア ニメ ーショ ンが、 ま た N C文の実行時にはフォアグラウ ン ドアニメ ーショ ンが表 示される。

そのよ う なアニメ描画機能を有する対話形数値制御装置に おいては、 ワーク形状、 工具形状、 さ らにはチャ ッ ク形状、 テールス ト 'ノ ク形状等を C R T表示装置の画面に表示する 二 とによって、 それらの位置、 移動、 形状変化等を知る こ とか てきるようになつていた。

しかし、 上記従来の装置では加工シ ミ ュ レー シ ョ ン時に描 画画面から、 ワーク、 工具、 チャ ッ ク、 テールス ト ッ ク等の

位置、 移動、 形状変化等を定性的に確認することはできたが

それらを定量的に確認することはできなかった。 すなわち、

加工シミ ュ レーショ ンの結果、 加工プログラムを修正する必

要があることは確認できたとしても、 具体的にその修正量を

どのく らいにすべきかについては不明であった。 そのためヮ

ーク、 工具、 チャ ック、 テールス ト ック等の描画画面に基づ

いて直接、 加工プログラムを修正することは困難であり、 修

正のためには数値的な N' Cデータを参照しなく てはならない

という問題点があつた。 発明の開示

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 加工

シ ミ ュ レーショ ン時にワーク、 工具等の位置、 移動、 形状変

化等を定量的に知ることを可能にした対話形数値制御装置を

提供することを目的とする。

本発明によれば、 加工シミュレ一ショ ンの際に少なく とも

ワーク形状及び工具形状を画面表示するアニメ描画機能を有

する対話形数値制御装置において、 ワーク形状及び工具形状

が描画されている画面に、 グリ ツ ドを重ね合わせて描画する

グリ ッ ド描画手段を有することを特徴とする対話形数 ί直制御

装置が、 提供される

， 図画の簡単な説明

図 1 は本発明の対話形数値制御装置の一例を示すプロ ッ ク 図 ；

図 2 は本発明の対話形数値制御装置における N Cデータの チェ ッ ク のための加工シ ミ ュ レ一シ ョ ン画面を示す図 ； 図 3 は図 2におけるソフ トキ一 「ダリ ッ ド」 をオンした後 の画面を示す図 ；

図 4 は図 3 におけるソフ トキ一 「 2 0 」 をオンした後の画 面を示す図 ；

図 5 は本発明の対話形数値制御装置によるダリ ッ ド表示の 処理手順を示すフローチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

図 1 は本発明の対話形数値制御装置の一例を示すプロ ック 図である。

プロセ ッ サ 1 1 は R 0 M 1 2 に格納された システムプロ グ ラ ムに従って数値制御装置全体を制御する。 R O M 1 2 には E P R O M或いは E E P R O Mが使用される。 R A M I 3に は S R AM等が使用され、 各種のデータ或いは入出力信号が 格納される。 不揮発性メ モ リ 1 4 にはバッチリ ' ックア ツ プ された C M 0 Sメ モ リ が使用され、 電源切断後も保持すべき パラ メ ータ、 ピッチ誤差補正量及び工具補正量等が格納され ている _t

グラ フ ィ ク制御回路 1 5 は：⁷'ロセ ン' サ 1 1 から入力 した ディ ジタル信号を表示用の信号に変換し、 画面表示装置 1 6 に与える。 画面表示装置 1 6 には C R T或いは液晶表示装置 が使用される。 画面表示装置 1 6 は対話形式で加工プロダラ ムを作成していく ときに、 ワーク、 工具等の形状、 加工条件 及び作成された加工プログラム等を表示する。

キ一ボー ド 1 7 はシンボリ ックキー、 数値キー等からなり 必要な図形データ、 N Cデータをこれらのキーを使用して入 力する。

軸制御回路 1 8 はブロセッサ 1 1 から釉の移動指令を受け て位置制御を行い、 サーボア ンプ 1 9に駆動信号を出力する サーボアンプ 1 9 はこの駆動信号を受けて、 工作機械 2 0 の サーボモータを駆動する。 これらの構成要素はバス 2 1 によ つて互いに結合されている。

P M C (プログラマブル ' マシン ' コ ン ト ローラ） 2 2 は N Cプログラムの実行時に、 バス 2 1経由で T機能信号 （ェ 具選択指令） 等を受け取る。 そし T、 この信号をシーケンス - プログラムで処理して、 動作指令として信号を出力し、 ェ 作機械 2 0を制御する。 また、 P M C 2 2 は工作機械 2 0か ら状態信号わ受けてシーケンス処理を行い、 バス 2 1 を経由 してプロセ ッサ 1 1 に必要な入力信号を転送する。

なお、 バス 2 1 には更に、 システムプログラム等によって その機能が変化するソフ ト ウ ェアキー 2 3、 N Cデータをマ ロ ソ ピディ スク、 プリ ンタ或いは紙テープリ ーダ （ P T R ) などの外部機器に送るシリ アルイ ンタフヱース 2 4 が接続さ ている。 このソフ トゥヱアキ一 2 3 は、 上記画面表示装置 I 6 . キーボー ド 1 7 とともに、 C R Τ / M D I ノ ネル 2 5 nx つれる。 上記バス 2 1 には、 N C用の C P Uであるプロセ ッサ 1 1 とは別に、 バス 3 0 を有する対話用のプロセ ソ サ 3 1 が接続 される。 バス 3 0 には R O M 3 2、 R A M 3 3 、 及び不揮発 性メ モ リ 3 4 が接続されている。

上記画面表示装置 1 6 に表示される、 データを対話形式で 入力するための画面のデータは、 R O M 3 2 に格納されてい る。 この対話形のデータ入力画面において、 N C文の作成時 にノ ' ッ ク グラ ウ ン ドアニメ ーシ ョ ンと して、 ワーク、 工具、 チャ ッ ク、 テールス ト ッ ク等の形状や位置、 ワークの形状変 化、 工具の動作軌跡などが表示される。 また、 画面表示装置 1 6 にはその入力画面上で設定可能な作業またはデータがメ ニュー形式で表示され、 こ のメ ニューの中に本発明に関わる グリ ッ ド表示のメ ニューが舍まれる。 メ ニューのう ちどの項 目を選択するかは、 メ ニューに対応して、 画面下部に配置さ れた複数スィ ツ チからなる ソ フ ト ウ ヱアキ一 2 3 によ り行う _£ ソ フ ト ウヱアキ一 2 3 の各スィ ツチに付与される機能は各画 面毎に変化する。 R A M 3 3 には S R A M等が使用され、 こ こに対話用の各種データが格納される。 本発明に関わるグリ ッ ドの幅や表示濃度のデータはこの R A M 3 3 に格納される c 入力されたデータは対話用のプロセ ッサ 3 1 により処理さ れ、 ワーク加工プログラ が作成される。 作成されたプログ ラ ムデータは、 対話形式の入出力で使用される画面表示装置 I 6 に、 逐次に、 ノ、 ·ッ ク グラ ゥ ン ドアニメ ー シ ョ ンで表示さ れる。 また、 不揮発性メ モ リ 1 4 に N C文と して格納された ワーク加工プロ グラ ム は、 工作機械 2 0 の加工シ ミ ュ レー シ ョ ンの際にも実行され、 フォアグラウ ン ドアニメ ーショ ンで 表示される。

図 2乃至図 4 は、 本発明の対話形数値制御装置による N C データのチヱ ックのための加工シミ ュ レーショ ン画面を示し ダリ ッ ド表示を選択したときの一連の画面変化を示している まず、 図 2 はアニメ描画の開始画面である。

ここでは、 チャ ッ ク 4 1 に把持されたワーク 4 2及び工具 4 3 の外形が画面表示され、 その右隅には N C側情報 4 が 表示される。 画面の下部に表示されるソフ トキ一の機能表示 4 5 のそれぞれは、 上記ソフ ト ウエアキー 2 3 の各スィ ツチ に対応するものである。

この開始画面では描画倍率が 0 . 9 2 2 に設定される。 こ の倍率はワーク 4 2 の大きさに対応する縮尺値と して、 対話 により入力されたデータに基づいてプロセ ッサ 3 1 により決 定される。 こ う した縮尺値を決定するスケーリ ング機能は、 上記 R O M 3 2 にスケーリ ングプログラムと して設定されて いる。

なお、 N Cデータ 4 4 のう ち 0はプログラム番号、 Nはブ ロ ック番号、 X— A X I S、 Z— A X I S は工具位置を決定 する座標データ、 S はスピン ドル速度データ、 Tは工具選択 コー ド、 Mは補助機能コー ドを示す。

チャ ック 4 1 . ワーク 4 2、 工具 4 3 (更にはテ一ルス ト ソク等が表示される こ ともあるが、 本実施例では表示な し） の位 g、 移動、 形状変化等を数値的に知る必要がある ときに は、 この開始画面において機能表示 4 5 内の機能 「グリ ソ ト— _ に対応する ソフ ト ウ エアキー 2 3 のスィ ツチをオ ンする。 この 「グリ ッ ド」 のオ ンにより、 画面表示装置 1 6 の画面 は図 3の画面に移行する。

図 3の画面においてグリ ッ ド幅の設定を行う。 すなわち、 グリ ッ ド 1 目盛りが示すグリ ッ ド単位長 （単位 mm) をソフ ト ゥヱアキ一 2 3 により指定する。 例えば 「 2 0 」 をオンする と、 プロセ ッサ 3 1 は、 上記描画倍率 （ 0 . 9 2 2 に設定） を読み込み、 この描画倍率 0 . 9 2 2 とグリ ッ ド単位長 2 0 mmとから、 画面表示装置 1 6の画面に表示されるべきグリ ッ ド幅を計算し （ 2 0 X 0. 9 2 2 = 1 8 . 4 4 mm) 、 その 計箕結果に基づき画面に、 この場合には 1 8 . 4 4 mm間隔に グリ ッ ドを描画するように、 画面表示装置 1 6 に指令を送る < なお、 グリ ッ ド幅をソフ トゥュアキ一 2 3を使用せず、 キ 一ホー ド 1 7 より直接、 数値として入力するようにしてもよ い。

この指令の結果、 図 4 の画面が画面表示装置 1 6 に表示さ れる。 すなわち、 1 目盛りが 2 O minを表すグリ ッ ド 4 6が素 材原点 4 2 aを基準にして図 2の画面に重ね合わされて図 4 の画面が作成される。 この後、 「チヱ ック開始」 のソフ トキ 一が選択され、 加工プログラムに問題がないか否かのチェ ',' クが開始される。

グリ ッ ド 4 6 の表示により 、 この加工プログラムのチ二 ：. クにおいて、 チャ ッ ク 4 1 、 ワーク 4 2、 工具 4 3 の位置、 移動、 形状変化等を数値的に読み取るこ とが可能となり、 従 つてこの読み取られた数値から直接加工プログラムを修正す ることも可能となる。

図 5 は本発明の対話形数値制御装置によるグリ ッ ド表示の 処理手順を示すフローチャー トである。 図において、 Sに続 く数値はステップ番号を示す。 これらの処理は、 図 1 に示す R 0 M 3 2 に格納された制御プログラムに従いプロセ ッサ 3 1 において実行される。

〔 S 1 〕 まず、 ソフ トキーの 「グリ ッ ド」 がオンになって いるか否かを判別する。 オンになっていないならばプ口グラ ムを終了し、 オンならばステップ S 2へ進む。

〔 S 2 〕 図 3に示された表示画面上で設定された、 グリ ッ ド 1 目盛りが示すダリ ッ ド単位長を読み込む。

〔 S 3 〕 予め決定されているワーク、 工具等の形状の描画 倍率を読み込む。

〔 S 4 〕 ステップ S 2、 S 3で読み込んだ、 グリ ッ ド単位 長及び描画倍率を用いて、 画面表示装置 1 6の画面に表示さ れるべきグリ ッ ド幅を箕出する。

〔 S 5 〕 算出されたグリ ッ ド幅間隔でグリ ッ ドを描画する ように、 画面表示装置 1 6に指令を送る。

この指令の結果、 画面表示装置 1 6 は、 算出されたグリ ソ ド幅を 1 目盛り とするダリ ッ ド 4 6が図 2の画面に重ね合わ された画面を表示する。

なお.、 ダリ ッ ド 1 目盛りが示すべき長さを固定値にしても よ く、 こう した実施例の装置では、 上記ステップ S 2の実行 が不要であることは言うまでもない。

更に、 画面表示装置 1 6に C R Tを用い、 グリ ッ ドの相対 表示濃度を任意に設定するよう にしてもよい。 すなわち、 ヮ ーク、 工具等の形状を表示する表示濃度に対するグリ ッ ドの 相対表示濃度を、 画面が見やすい値に設定し.、 その設定値に 基づいてグリ ッ ドの表示濃度を決定してダリ ッ ドを表示する よう にしてもよい。

以上説明したように本発明では、 アニメ描画機能を有する 対話形数値制御装置が、 少な く ともワーク形状及び工具形状 が描画されている画面にグリ ッ ドを重ね合わせて描画するグ リ ッ ド描画手段を備えるよう に構成した。 このため、 加工シ ミ ュ レ一ショ ン時にワーク、 工具等の位置、 移動、 形状変化 等を定量的に知るこ とができるよう になった。 これにより、 数値的な N Cデータを参照しな く ともワーク、 工具等の描画 画面に基づいて直接、 加工プログラムを修正する こ とが可能 になった。

また、 表示グリ ッ ド幅を、 ワーク形状及び工具形状の描画 倍率ゃグリ ッ ド 1 目盛りが示すグリ ッ ド単位長に応じて決定 するようにしたので、 ワーク、 工具等の位置、 移動、 形状変 化等をより正確な数値で知る こ とができるよう になった。

さ らに、 グリ ッ ドの相対表示濃度を任意に設定するよう に したので、 グリ ッ ドを重ね合わせていても見やすい画面を得 る こ とができるよう になった。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 加工シミュレーショ ンの際に少なく と ワーク形状及 び工具形状を画面表示するアニメ描画機能を有する対話形数 値制御装置において、

ワーク形状及び工具形状が描画されている面面に、 グリ ツ ドを重ね合わせて描画するダリ ッ ド描画手段を有することを 特徴とする対話形数値制御装置。

2. 前記ダリ ッ ド描画手段は、 予め読み込まれているヮー ク形状及び工具形状の描画倍率に応じて前記画面に表示され るべきグリ ッ ド幅を決定することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の対話形数値制御装置。

3. ダリ ッ ド 1 目盛りが示すグリ ッ ド単位長を設定する単 位長設定手段をさらに具備し、 前記グリ ッ ド描画手段は、 前 記ダリ ッ ド単位長と前記描画倍率に応じて前記画面に表示さ れるべきグリ ッ ド幅を決定することを特徴とする請求の範囲 第 2項記載の対話形数値制御装置。

4. 前記グリ ッ ドの相対表示濃度を設定する濃度設定手段 をさらに具備し、 前記ダリ ッ ド描画手段は、 この設定された 相対表示濃度に応じて前記ダリ ッ ドの表示濃&を決定するこ とを特徴とする請求の範囲第 1項記載の対話形数値制御装置。