WO2023105567A1 - 波形表示装置 - Google Patents

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WO2023105567A1
WO2023105567A1 PCT/JP2021/044703 JP2021044703W WO2023105567A1 WO 2023105567 A1 WO2023105567 A1 WO 2023105567A1 JP 2021044703 W JP2021044703 W JP 2021044703W WO 2023105567 A1 WO2023105567 A1 WO 2023105567A1
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WO
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trajectory
position information
unit
axis
command
Prior art date
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PCT/JP2021/044703
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English (en)
French (fr)
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悠生 西木
淳一 手塚
聡史 猪飼
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ファナック株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—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
    • G05B19/406—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 monitoring or safety
    • G05B19/4069—Simulating machining process on screen
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—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
    • G05B19/406—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 monitoring or safety
    • G05B19/4068—Verifying part programme on screen, by drawing or other means

Definitions

  • the present invention relates to a waveform display device.
  • the coordinate values of the tool center point and the trajectory error are calculated based on the actual position information of each axis of the machine tool. can be difficult to identify. Therefore, in calculating and displaying the trajectory error of the tool center point, there is a demand for a waveform display device that can determine the effect of improving the machined surface when adjusting any axis before actually performing servo adjustment.
  • a waveform display device includes a position information acquisition unit that acquires position information including actual position information and command position information for each axis of a machine tool, and calculates a simulation trajectory of the tool center point of the machine tool.
  • a position information selection unit that selects the actual position information and/or the command position information of each axis acquired by the position information acquisition unit; the selected actual position information and the command position information; and a simulation trajectory calculation unit for calculating the simulation trajectory of the tool center point based on machine information about the machine tool; and a tool center point command based on the command position information and the machine information for each axis.
  • a commanded trajectory calculating unit for calculating a trajectory
  • a trajectory error calculating unit for calculating a trajectory error between the simulation trajectory and the commanded trajectory
  • a display unit ;
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a waveform display device according to an embodiment
  • FIG. 4 is a flow chart showing processing of the waveform display device according to the present embodiment. It is a figure which shows an example of the workpiece
  • FIG. 5 is a diagram showing selection items for selecting actual position information and command position information of each axis that can be selected by the user
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 5 is a diagram showing selection items for selecting actual position information and command position information of each axis that can be selected by the user
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 5 is a diagram showing setting items for arbitrarily setting a ratio of selecting actual position information and command position information for each axis
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 5 is a diagram showing setting items for arbitrarily setting a ratio of selecting actual position information and command position information for each axis
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 4 is a diagram showing selection items for selecting each axis
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 4 is a diagram showing selection items for selecting each axis
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 4 is a diagram showing selection items for selecting each axis
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory
  • FIG. 4 is a diagram
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory;
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen including a simulation trajectory and a command trajectory; It is a figure which shows the example of the setting screen for setting the machine information which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the example of the setting screen for setting the machine information which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the example of the setting screen for setting the machine information which concerns on this embodiment. It is a figure which shows the example of the setting screen for setting the machine information which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overview of a waveform display device 1 according to this embodiment.
  • the waveform display device 1 may be, for example, a numerical controller connected to the machine tool 2 as shown in FIG. 1, or a computer device having a servo guide and connected to the numerical controller. good too.
  • the machine tool 2 is, for example, a device for processing a workpiece, and is directly or indirectly connected to the waveform display device 1.
  • the machine tool 2 has a general configuration for cutting tools, spindles, feed shafts, and the like.
  • the waveform display device 1 includes a control unit 11, a storage unit 12, an operation unit 13, and a display unit 14.
  • the control unit 11 is a portion that controls the entire waveform display device 1, and may be a CPU, for example.
  • the control unit 11 implements various functions by appropriately reading various programs from the storage unit 12 and executing them.
  • the storage unit 12 is composed of a ROM, a RAM, a flash memory, a hard disk (HDD), or the like, and stores various programs, data, and the like.
  • the operation unit 13 is composed of buttons, keys, switches, etc., and receives various input operations from the operator.
  • the display unit 14 is configured by a liquid crystal display or the like, and displays various information. Note that the operation unit 13 and the display unit 14 may be a teaching operation panel having an integrated touch panel or the like. Moreover, the teaching operation panel may be configured by a tablet terminal.
  • control unit 11 includes a position information acquisition unit 111, a position information selection unit 112, a machine information setting unit 113, a simulation trajectory calculation unit 114, a command trajectory calculation unit 115, a trajectory error calculation unit 116, a trajectory and a highlighting section 117 .
  • the position information acquisition unit 111 acquires position information including actual position information and command position information of each axis of the machine tool 2 from the machine tool 2 .
  • the position information selection unit 112 selects the actual position information and/or command position information of each axis acquired by the position information acquisition unit 111 in order to calculate the simulation trajectory of the tool center point of the machine tool 2 .
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display selection items for selecting the actual position information and command position information of each axis selectable by the user. Further, the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display setting items for arbitrarily setting the ratio of selecting the actual position information and the command position information of each axis.
  • the machine information setting unit 113 sets machine information regarding the machine tool 2 . Specifically, the machine information setting unit 113 sets machine information such as the positions of the two rotation axes of the machine tool 2, the configuration of the axes, the length of the joints, the length of the tool, the offset, and the like.
  • the machine information setting unit 113 may cause the display unit 14 to display a setting screen for setting, as machine information, the type of machine such as the position at which each axis of the machine tool 2 rotates.
  • the simulation trajectory calculation unit 114 calculates a simulation trajectory of the tool center point based on the selected actual position information, command position information, and machine information regarding the machine tool 2 .
  • the commanded trajectory calculator 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the commanded position information and machine information for each axis of the machine tool 2 .
  • a trajectory error calculator 116 compares the simulated trajectory and the commanded trajectory, and calculates a trajectory error between the simulated trajectory and the commanded trajectory.
  • the trajectory highlighting unit 117 causes the display unit 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory, and highlights the trajectory error in the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory.
  • the simulation trajectory indicates at least the trajectory of the tool center point calculated using the actual position information of each axis of the machine tool 2 . That is, the simulation trajectory may be calculated using only the actual position information, or may be calculated using the actual position information and the command position information. Also, the commanded trajectory indicates the trajectory of the tool center point calculated using only the commanded position information of each axis of the machine tool 2 .
  • any mode of highlighting can be used.
  • the mode of highlighting may be expressing the trajectory error with a point or a solid line, changing the thickness of the line representing the trajectory error, changing the attribute of the line representing the trajectory error, and the like.
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display a selection item for selecting one axis for displaying a location where the trajectory error is reduced from among the axes. Based on , trajectory error reduction locations may be highlighted, including simulated trajectories and commanded trajectories for one selected axis.
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display selection items for which different colors can be set for each axis.
  • a color corresponding to each axis may be assigned, and a plurality of trajectory error reduction locations may be superimposed and displayed on one display screen of the display unit 14 .
  • FIG. 2 is a flow chart showing the processing of the waveform display device 1 according to this embodiment.
  • the position information acquisition unit 111 acquires position information including actual position information and command position information for each axis of the machine tool 2 from the machine tool 2 .
  • step 2 the position information selection unit 112 selects the actual position information and/or command position information for each axis acquired by the position information acquisition unit 111 in order to calculate the simulation locus of the tool center point of the machine tool 2. do.
  • step 3 the machine information setting section 113 sets machine information regarding the machine tool 2 .
  • step 4 the simulation trajectory calculation unit 114 calculates a simulation trajectory of the tool center point based on the selected actual position information, command position information, and machine information regarding the machine tool 2 .
  • step 5 the commanded trajectory calculator 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the commanded position information and machine information for each axis of the machine tool 2 .
  • step 6 the trajectory error calculator 116 calculates a trajectory error between the simulated trajectory and the commanded trajectory.
  • step 7 the trajectory highlighting section 117 causes the display section 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory, and highlights the trajectory error in the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the workpiece 21 machined by the machine tool 2.
  • the workpiece 21 is an impeller used for a pump or the like.
  • the simulation trajectory and command trajectory of the tool center point of the machine tool 2 according to this embodiment are trajectories when the tip portion 22 of the workpiece 21 shown in FIG.
  • the impeller is shown as an example of the workpiece 21 in FIG. 3, the impeller is only an example. 21 can be displayed.
  • FIGS. 4A and 5A are diagrams showing selection items 31 for selecting actual position information and command position information for each axis selectable by the user, and FIGS. 4B and 5B include simulation trajectories and command trajectories.
  • 4 is a diagram showing a trajectory display screen 41.
  • the selection item 31 is displayed on the display unit 14 by the position information selection unit 112.
  • the selection item 31 can select actual position information or command position information of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis (main axis), and B-axis (main axis).
  • the display screen 41 is displayed on the display unit 14 by the trajectory highlight display unit 117 .
  • the simulation trajectory calculation unit 114 calculates the real position information for all the selected axes. And based on the set machine information about the machine tool 2, a simulation trajectory of the tool center point is calculated. Also, the commanded trajectory calculation unit 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the commanded position information and machine information of all the axes.
  • the trajectory error calculation unit 116 compares the simulation trajectory and the command trajectory, and calculates the trajectory error between the simulation trajectory and the command trajectory. Then, the trajectory highlighting unit 117 highlights the trajectory error in the trajectories including the simulation trajectory and the command trajectory, as shown in FIG. 4B.
  • the trajectories, including the simulated trajectory and the commanded trajectory are shown as solid lines.
  • the trajectory error is indicated by the shades of the color scale. The color scale becomes lighter as the locus error becomes smaller, and becomes darker as the locus error becomes larger.
  • the simulation trajectory calculation unit 114 calculates a simulated trajectory of the tool center point based on the selected actual position information, command position information, and machine information.
  • the commanded trajectory calculation unit 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the commanded position information and machine information of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis (main axis), and B-axis (main axis). .
  • a trajectory error calculator 116 compares the simulated trajectory and the commanded trajectory, and calculates a trajectory error between the simulated trajectory and the commanded trajectory.
  • the trajectory highlighting unit 117 highlights the trajectory error as shown in FIG. 5B.
  • X-axis command position information is selected instead of X-axis actual position information. That is, in the trajectory error shown in FIG. 5B, the X-axis actual position information in the trajectory error shown in FIG. 4B is replaced with the X-axis command position information.
  • the trajectory error displayed on the partial screen A1 is large, whereas in the example shown in FIG. 5B, the trajectory error displayed on the partial screen A1 is eliminated. Also, in the example shown in FIG. 4B, it is shown that the locus error is large at other locations, but in the example shown in FIG. 5B, it can be seen that there are no locus errors at other locations. By confirming the display of such trajectory errors, the user can understand that the machined surface of the work is improved by adjusting the X-axis.
  • FIGS. 6A and 7A are diagrams showing the setting item 32 for arbitrarily setting the ratio of selecting the actual position information and the command position information for each axis
  • FIGS. is a diagram showing a display screen 42 of.
  • the setting item 32 is displayed on the display unit 14 by the position information selection unit 112.
  • the setting item 32 can arbitrarily set the ratio of selecting the actual position information and the command position information of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis (main axis), and B-axis (main axis) with the slider.
  • the display screen 42 is displayed on the display unit 14 by the trajectory highlight display unit 117 .
  • the simulation trajectory calculation unit 114 A simulation trajectory of the tool center point is calculated based on the actual position information and the set machine information regarding the machine tool 2 .
  • the commanded trajectory calculation unit 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the commanded position information and machine information of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis (main axis), and B-axis (main axis). .
  • the trajectory error calculation unit 116 compares the simulation trajectory and the command trajectory, and calculates the trajectory error between the simulation trajectory and the command trajectory. Then, as shown in FIG. 6B, the trajectory highlighting unit 117 causes the display unit 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the commanded trajectory, and highlights the trajectory error.
  • the simulation trajectory calculation unit 114 calculates the simulation trajectory of the tool center point based on the selected actual position information, command position information, and machine information.
  • the actual position information and command position information for each axis used for calculating the coordinate values of the tool center point are calculated as follows.
  • Xf Actual position (X axis)
  • Xc Command position (X axis)
  • p usage ratio (0 ⁇ p ⁇ 1)
  • the actual position information and command position information of the X-axis used for coordinate calculation of the tool center point are calculated as follows.
  • X p*Xf+(1-p)*Xc
  • Other axis real position information and command position information are similarly calculated, and the tool center point coordinate values are calculated using the actual position information and command position information of each axis.
  • the simulation trajectory calculation unit 114 and command trajectory calculation unit 115 use these coordinate values of the tool center point to calculate the simulation trajectory and the command trajectory of the tool center point.
  • the commanded trajectory calculation unit 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the commanded position information and machine information of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis (main axis), and B-axis (main axis). .
  • a trajectory error calculator 116 compares the simulated trajectory and the commanded trajectory, and calculates a trajectory error between the simulated trajectory and the commanded trajectory. Then, as shown in FIG. 7B, the trajectory highlighting unit 117 causes the display unit 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the commanded trajectory, and highlights the trajectory error. In the example shown in FIG.
  • a value obtained by bringing the actual position information of the X-axis closer to the command position by about 50% is selected. That is, in the trajectory error shown in FIG. 7B, the X-axis real position information in the trajectory error shown in FIG. 6B is replaced with about 50% of the X-axis real position information and about 50% of the X-axis command position information. .
  • the trajectory error displayed on the partial screen A2 is large, whereas in the example shown in FIG. 7B, the trajectory error displayed on the partial screen A2 is small. .
  • the user can confirm the improvement effect of the machining surface of the workpiece at any degree of axis adjustment.
  • FIGS. 8A and 9A are diagrams showing selection items 33 for selecting each axis
  • FIGS. 8B and 9B are diagrams showing a trajectory display screen 43 including simulation trajectories and command trajectories.
  • the selection items 33 are displayed on the display unit 14 by the position information selection unit 112 .
  • the selection item 33 selects one of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis (main axis), and B-axis (main axis) to display the location where the trajectory error is reduced (that is, the machined surface improvement location). It is selectable.
  • the display screen 43 is displayed on the display unit 14 by the trajectory highlight display unit 117 .
  • the simulation trajectory calculation unit 114 calculates the actual position information of the selected X-axis and the set machine tool. 2, a simulation trajectory of the tool center point is calculated.
  • the commanded trajectory calculation unit 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the X-axis commanded position information and machine information.
  • a trajectory error calculator 116 compares the simulated trajectory and the commanded trajectory, and calculates a trajectory error between the simulated trajectory and the commanded trajectory.
  • the trajectory highlighting unit 117 causes the display unit 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory, and highlights the selected X-axis trajectory error reduction portion. That is, the locus error reduction locations shown in FIG. 8B indicate locations where the machined surface is improved when the X-axis actual position information is replaced with the X-axis command position information.
  • the simulation trajectory calculation unit 114 calculates the actual position information of the selected Y-axis and the set Y-axis. A simulation trajectory of the tool center point is calculated based on the obtained machine information about the machine tool 2 .
  • the commanded trajectory calculation unit 115 calculates the commanded trajectory of the tool center point based on the Y-axis commanded position information and machine information.
  • a trajectory error calculator 116 compares the simulated trajectory and the commanded trajectory, and calculates a trajectory error between the simulated trajectory and the commanded trajectory.
  • the trajectory highlighting unit 117 causes the display unit 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory, and highlights the selected Y-axis trajectory error reduction portion. That is, the locus error reduction locations shown in FIG. 9B indicate locations where the machined surface is improved when the Y-axis actual position information is replaced with the Y-axis command position information.
  • the waveform display device 1 associates and displays only portions exhibiting an improvement effect with respect to the selected axis. Therefore, the user can easily confirm the improvement effect on the machined surface of the selected axis.
  • FIG. 10 is a diagram showing a trajectory display screen 45 including simulation trajectories and command trajectories.
  • the display screen 44A shows locations where the machined surface is improved when the X-axis actual position information is replaced with the X-axis command position information, that is, locations where the locus error is reduced.
  • the display screen 44B shows locations where the machined surface is improved when the Y-axis actual position information is replaced with the Y-axis command position information, that is, locations where the locus error is reduced.
  • the display screen 44C shows the locations where the machined surface is improved when the Z-axis actual position information is replaced with the Z-axis command position information, that is, the locations where the locus error is reduced.
  • the trajectory highlighting section 117 displays the portions where the machined surface is improved when the actual position information of the A-axis, B-axis, . That is, a display screen (not shown) is created to show the locations where the trajectory error is reduced.
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display selection items for which different colors can be set for each axis. Upon receiving an input operation to the selection item by the operation unit 13, the position information selection unit 112 sets a different color for each axis corresponding to the selection item.
  • the trajectory highlighting unit 117 causes the display unit 14 to display the trajectory including the simulation trajectory and the commanded trajectory. Further, the trajectory highlighting display unit 117 assigns a color corresponding to each selected axis to a trajectory error reduction location indicating a location where the machining surface of each axis is improved, and displays a plurality of trajectory error reduction locations. It is superimposed and displayed on one display screen 45 of the display unit 14 . That is, the trajectory highlight display unit 117 integrates the display screens 44A, 44B, 44C, . . . into one display screen 45 and displays them. Therefore, by visually recognizing the display screen 45, the user can comprehensively check the improvement portions of the machined surface for each of all the axes without checking each axis.
  • FIGS. 11A, 11B, and 11C are diagrams showing examples of setting screens 51 for setting machine information according to the present embodiment.
  • a setting screen 51 is a setting screen in the servo guide, and is displayed on the display section 14 by the machine information setting section 113 .
  • a partial screen B2 displays the tool rotation type (the tool rotation type of the machine tool 2) as the machine information. Display an image showing that the tool has two axes).
  • the machine information setting unit 113 when the machine information setting unit 113 receives an operation to select the item B1 "rotary table type" by the operation unit 13, the machine information setting unit 113 displays the rotary table type (machine tool type) as the machine information on the partial screen B2. 2 table with two axes).
  • the machine information setting unit 113 displays a partial screen B2 as the machine information (mixed type of the machine tool 2). 3, an image showing the setting of the tool and table (each having one axis) is displayed.
  • the waveform display device 1 can uniquely determine the tool center point of the machine tool according to the set machine information by setting the position at which each axis of the machine tool rotates as machine information.
  • the waveform display device 1 includes a position information acquisition unit 111 that acquires position information including actual position information and command position information for each axis of the machine tool 2 , and a simulation of the tool center point of the machine tool 2 .
  • a position information selection unit 112 that selects the actual position information and/or command position information of each axis acquired by the position information acquisition unit 111, the selected actual position information and command position information, and
  • a simulation trajectory calculation unit 114 that calculates a simulation trajectory of the tool center point based on machine information about the machine tool 2, and a command trajectory that calculates the command trajectory of the tool center point based on the command position information and machine information of each axis.
  • a calculation unit 115, a trajectory error calculation unit 116 that calculates the trajectory error between the simulation trajectory and the command trajectory, and a trajectory highlighting unit 117 that highlights the trajectory error in the trajectory including the simulation trajectory and the command trajectory.
  • the waveform display device 1 can replace the actual position of any axis with the command position, and calculate and display the trajectory error of the tool center point. Therefore, the waveform display device 1 can determine the effect of improving the machined surface when adjusting an arbitrary axis before actually adjusting the servomotor (for example, gain adjustment, reversal error adjustment, etc.). Time to adjust the motor can be shortened.
  • the waveform display device 1 further includes a machine information setting unit 113 that sets machine information regarding the machine tool 2 .
  • a machine information setting unit 113 that sets machine information regarding the machine tool 2 .
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display selection items for selecting the actual position information and command position information of each axis selectable by the user. Thereby, the user using the waveform display device 1 can select the actual position information and the command position information of each axis in order to calculate the trajectory error.
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display setting items for arbitrarily setting the ratio of selecting the actual position information and the command position information of each axis.
  • the user using the waveform display device 1 can set the actual position information and the command position information of each axis to an arbitrary position in order to calculate the trajectory error.
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display a selection item for selecting one axis for displaying a location where the trajectory error is reduced from among the axes, and the trajectory highlighting unit 117 displays the trajectory error , highlight trajectory errors in trajectories including simulated trajectories and commanded trajectories for one selected axis.
  • the waveform display device 1 associates and displays only the portions exhibiting the improvement effect with respect to the selected axis. Therefore, the user can easily confirm the improvement effect on the machined surface of the selected axis.
  • the position information selection unit 112 causes the display unit 14 to display selection items for which different colors can be set for each axis. Corresponding colors are assigned, and a plurality of trajectory errors are superimposed and displayed on one display screen of the display unit 14 .
  • the waveform display device 1 integrally displays a plurality of trajectory errors on one display screen. Therefore, by viewing one display screen in which a plurality of trajectory errors are integrated, the user can comprehensively check the improvement points of the machined surface for each of all the axes without checking each axis. can be done.
  • the machine information setting unit 113 causes the display unit 14 to display a setting screen for setting the positions at which each axis of the machine tool 2 rotates as machine information. Therefore, by setting the position at which each axis of the machine tool rotates as machine information, the waveform display device 1 can uniquely determine the tool center point of the machine tool according to the set machine information.
  • the waveform display device 1 can be realized by hardware, software, or a combination thereof. Also, the control method performed by the waveform display device 1 can be implemented by hardware, software, or a combination thereof.
  • “implemented by software” means implemented by a computer reading and executing a program.
  • Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/ W, semiconductor memory (eg, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)).

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

任意の軸を調整したときの加工面の改善効果を判別できる波形表示装置を提供する。波形表示装置は、工作機械の各軸の実位置情報及び指令位置情報を含む位置情報を取得する位置情報取得部と、前記工作機械の工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するために、前記位置情報取得部によって取得された前記各軸の前記実位置情報及び／又は前記指令位置情報を選択する位置情報選択部と、選択された前記実位置情報及び前記指令位置情報、並びに前記工作機械に関する機械情報に基づいて、前記工具先端点の前記シミュレーション軌跡を算出するシミュレーション軌跡算出部と、前記各軸の前記指令位置情報及び前記機械情報に基づいて、前記工具先端点の指令軌跡を算出する指令軌跡算出部と、前記シミュレーション軌跡と前記指令軌跡との軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部と、前記シミュレーション軌跡及び前記指令軌跡を含む軌跡において前記軌跡誤差を強調表示する軌跡強調表示部と、を備える。

Description

波形表示装置
　本発明は、波形表示装置に関する。
　従来、工作機械によって加工を行う際に、加工面への影響を評価するために、工作機械の工具先端点の軌跡を描画する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－１９２０１７号公報
　工具先端点の座標値及び軌跡誤差は、工作機械の各軸の実位置情報に基づいて算出されるが、軌跡誤差の表示のみでは、どの軸を調整することによって加工面が大きく改善されるかを特定することが困難な場合がある。そこで、工具先端点の軌跡誤差の算出及び表示において、実際にサーボ調整を行う前に、任意の軸を調整したときの加工面の改善効果を判別できる波形表示装置が求められている。
　本開示の一態様に係る波形表示装置は、工作機械の各軸の実位置情報及び指令位置情報を含む位置情報を取得する位置情報取得部と、前記工作機械の工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するために、前記位置情報取得部によって取得された前記各軸の前記実位置情報及び／又は前記指令位置情報を選択する位置情報選択部と、選択された前記実位置情報及び前記指令位置情報、並びに前記工作機械に関する機械情報に基づいて、前記工具先端点の前記シミュレーション軌跡を算出するシミュレーション軌跡算出部と、前記各軸の前記指令位置情報及び前記機械情報に基づいて、前記工具先端点の指令軌跡を算出する指令軌跡算出部と、前記シミュレーション軌跡と前記指令軌跡との軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部と、前記シミュレーション軌跡及び前記指令軌跡を含む軌跡において前記軌跡誤差を強調表示する軌跡強調表示部と、を備える。
　本発明によれば、任意の軸を調整したときの加工面の改善効果を判別できる。
本実施形態に係る波形表示装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る波形表示装置の処理を示すフローチャートである。 工作機械によって加工されるワークの一例を示す図である。 ユーザが選択可能な各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択するための選択項目を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 ユーザが選択可能な各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択するための選択項目を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択する割合を任意に設定する設定項目を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択する割合を任意に設定する設定項目を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 各軸を選択するための選択項目を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 各軸を選択するための選択項目を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面を示す図である。 本実施形態に係る機械情報を設定するための設定画面の例を示す図である。 本実施形態に係る機械情報を設定するための設定画面の例を示す図である。 本実施形態に係る機械情報を設定するための設定画面の例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る波形表示装置１の概要を示す図である。波形表示装置１は、例えば、図１に示すように、工作機械２と接続された数値制御装置であってもよく、又はサーボガイドを有し、数値制御装置と接続されたコンピュータ装置であってもよい。
　工作機械２は、例えば、ワークに対して加工を行うための装置であり、波形表示装置１と直接的又は間接的に接続される。工作機械２は、工具、主軸、送り軸等の切削加工を行うための一般的な構成を有する。
　波形表示装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４と、を備える。制御部１１は、波形表示装置１の全体を制御する部分であり、例えば、ＣＰＵであってもよい。制御部１１は、各種プログラムを、記憶部１２から適宜読み出して実行することにより各種機能を実現する。記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ又はハードディスク（ＨＤＤ）等で構成され、各種プログラム及びデータ等を記憶する。
　操作部１３は、ボタン、キー、スイッチ等で構成され、作業者からの各種入力操作を受け付ける。表示部１４は、液晶ディスプレイ等で構成され、各種の情報を表示する。なお、操作部１３及び表示部１４は、一体化されたタッチパネル等を有する教示操作盤であってもよい。また、教示操作盤は、タブレット端末によって構成されてもよい。
　また、制御部１１は、位置情報取得部１１１と、位置情報選択部１１２と、機械情報設定部１１３と、シミュレーション軌跡算出部１１４と、指令軌跡算出部１１５と、軌跡誤差算出部１１６と、軌跡強調表示部１１７と、を備える。
　位置情報取得部１１１は、工作機械２から工作機械２の各軸の実位置情報及び指令位置情報を含む位置情報を取得する。
　位置情報選択部１１２は、工作機械２の工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するために、位置情報取得部１１１によって取得された各軸の実位置情報及び／又は指令位置情報を選択する。
　また、位置情報選択部１１２は、ユーザが選択可能な各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択するための選択項目を表示部１４に表示させる。また、位置情報選択部１１２は、各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択する割合を任意に設定する設定項目を表示部１４に表示させる。
　機械情報設定部１１３は、工作機械２に関する機械情報を設定する。具体的には、機械情報設定部１１３は、工作機械２の回転２軸が付いている位置、軸の構成、関節の長さ、工具の長さ、オフセット等のような機械情報を設定する。また、機械情報設定部１１３は、工作機械２の各軸が回転する位置等の機械の種類等を、機械情報として設定するための設定画面を表示部１４に表示させてもよい。
　シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択された実位置情報及び指令位置情報、並びに工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。
　指令軌跡算出部１１５は、工作機械２の各軸の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。
　軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。
　軌跡強調表示部１１７は、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させ、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡において軌跡誤差を強調表示する。
　本明細書において、シミュレーション軌跡とは、少なくとも、工作機械２の各軸の実位置情報を用いて算出された工具先端点の軌跡を示す。すなわち、シミュレーション軌跡は、実位置情報のみを用いて算出されてもよく、実位置情報及び指令位置情報を用いて算出されてもよい。また、指令軌跡とは、工作機械２の各軸の指令位置情報のみを用いて算出された工具先端点の軌跡を示す。
　また、強調表示の態様は、任意の態様を用いることができる。例えば、強調表示の態様は、軌跡誤差を点又は実線で表す、軌跡誤差を表す線の太さを変える、軌跡誤差を表す線の属性を変える等であってもよい。
　更に、位置情報選択部１１２は、各軸のうち、軌跡誤差が低減した箇所を表示する１つの軸を選択するための選択項目を表示部１４に表示させ、軌跡強調表示部１１７は、軌跡誤差に基づいて、選択された１つの軸のシミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡誤差の低減箇所を強調表示してもよい。
　更に、位置情報選択部１１２は、各軸に異なる色を設定可能な選択項目を表示部１４に表示させ、軌跡強調表示部１１７は、各軸の軌跡誤差の低減箇所に対して、選択された各軸に対応する色を割り当て、複数の軌跡誤差の低減箇所を表示部１４の１つの表示画面に重畳して表示させてもよい。
　図２は、本実施形態に係る波形表示装置１の処理を示すフローチャートである。
　ステップ１において、位置情報取得部１１１は、工作機械２から工作機械２の各軸の実位置情報及び指令位置情報を含む位置情報を取得する。
　ステップ２において、位置情報選択部１１２は、工作機械２の工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するために、位置情報取得部１１１によって取得された各軸の実位置情報及び／又は指令位置情報を選択する。
　ステップ３において、機械情報設定部１１３は、工作機械２に関する機械情報を設定する。
　ステップ４において、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択された実位置情報及び指令位置情報、並びに工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。
　ステップ５において、指令軌跡算出部１１５は、工作機械２の各軸の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。
　ステップ６において、軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。
　ステップ７において、軌跡強調表示部１１７は、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させ、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡において軌跡誤差を強調表示する。
　図３は、工作機械２によって加工されるワーク２１の一例を示す図である。図３に示すように、ワーク２１は、ポンプ等に使用されるインペラである。本実施形態に係る工作機械２の工具先端点のシミュレーション軌跡及び指令軌跡は、図３に示すワーク２１の先端部２２を工作機械２の工具先端点によって加工する際の軌跡である。なお、図３ではワーク２１の例としてインペラを示したが、インペラは一例であり、波形表示装置１は、工作機械２の工具先端点のシミュレーション軌跡及び指令軌跡であれば、他の種類のワーク２１を加工する際の軌跡を表示することができる。
　図４Ａ及び図５Ａは、ユーザが選択可能な各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択するための選択項目３１を示す図であり、図４Ｂ及び図５Ｂは、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面４１を示す図である。
　上述したように、選択項目３１は、位置情報選択部１１２によって表示部１４に表示される。選択項目３１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸（主軸）、及びＢ軸（主軸）の実位置情報又は指令位置情報を選択可能である。また、表示画面４１は、軌跡強調表示部１１７によって表示部１４に表示される。
　図４Ａに示すように、操作部１３による入力操作を受け付け、選択項目３１において全ての軸の実位置情報が選択されると、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択された全ての軸の実位置情報及び設定された工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。また、指令軌跡算出部１１５は、全ての軸の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。
　軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。そして、軌跡強調表示部１１７は、図４Ｂに示すように、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡において軌跡誤差を強調表示する。図４Ｂに示す例では、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡は、実線で示される。一方、軌跡誤差は、カラースケールの濃淡で示される。なお、カラースケールは、軌跡誤差が小さくなるほど色が薄くなり、軌跡誤差が大きくなるほど色が濃くなる。
　次に、図５Ａに示すように、操作部１３による入力操作を受け付け、選択項目３１においてＸ軸の指令位置情報が選択され、他の軸の実位置情報が選択されると、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択された実位置情報及び指令位置情報、並びに機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。
　また、指令軌跡算出部１１５は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸（主軸）、及びＢ軸（主軸）の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。
　そして、軌跡強調表示部１１７は、図５Ｂに示すように、軌跡誤差を強調表示する。図５Ｂに示す例では、Ｘ軸の実位置情報に代えてＸ軸の指令位置情報が選択されている。すなわち、図５Ｂに示す軌跡誤差は、図４Ｂに示す軌跡誤差におけるＸ軸の実位置情報を、Ｘ軸の指令位置情報に置き換えている。
　これにより、図４Ｂに示す例では、部分画面Ａ１に表示される軌跡誤差が大きいことに対して、図５Ｂに示す例では、部分画面Ａ１に表示される軌跡誤差がなくなっていることがわかる。また、図４Ｂに示す例では、他の箇所にも軌跡誤差が大きいことが示されているが、図５Ｂに示す例では、他の箇所も軌跡誤差がなくなっていることがわかる。このような軌跡誤差の表示を確認することによって、ユーザは、Ｘ軸を調整することによって、ワークの加工面が改善されることを理解することができる。
　図６Ａ及び図７Ａは、各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択する割合を任意に設定する設定項目３２を示す図であり、図６Ｂ及び図７Ｂは、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面４２を示す図である。
　上述したように、設定項目３２は、位置情報選択部１１２によって表示部１４に表示される。設定項目３２は、スライダによって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸（主軸）、及びＢ軸（主軸）の実位置情報及び指令位置情報を選択する割合を任意に設定可能である。また、表示画面４２は、軌跡強調表示部１１７によって表示部１４に表示される。
　図６Ａに示すように、操作部１３によるスライダの入力操作を受け付け、設定項目３２において全ての軸の実位置情報を選択する割合が１００％である場合、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択された実位置情報及び設定された工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。また、指令軌跡算出部１１５は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸（主軸）、及びＢ軸（主軸）の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。
　軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。そして、軌跡強調表示部１１７は、図６Ｂに示すように、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させ、軌跡誤差を強調表示する。
　次に、図７Ａに示すように、操作部１３によるスライダの入力操作を受け付け、設定項目３２においてＸ軸の指令位置情報の選択の割合が５０％程度であり、他の軸の実位置情報の選択の割合が１００％である場合、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択された実位置情報及び指令位置情報、並びに機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。
　ここで、工具先端点の座標値計算に使用される各軸の実位置情報及び指令位置情報は、以下のように計算される。
　Ｘｆ：実位置（Ｘ軸）
　Ｘｃ：指令位置（Ｘ軸）
　ｐ：使用割合（０≦ｐ≦１）
　そして、工具先端点の座標計算に使用されるＸ軸の実位置情報及び指令位置情報は、以下のように計算される。
　Ｘ＝ｐ・Ｘｆ＋（１－ｐ）・Ｘｃ
　他の軸実位置情報及び指令位置情報も同様に計算され、各軸の実位置情報及び指令位置情報を用いて工具先端点の座標値が算出される。シミュレーション軌跡算出部１１４及び指令軌跡算出部１１５は、これらの工具先端点の座標値を用いて、工具先端点のシミュレーション軌跡及び指令軌跡を算出する。
　また、指令軌跡算出部１１５は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸（主軸）、及びＢ軸（主軸）の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。そして、軌跡強調表示部１１７は、図７Ｂに示すように、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させ、軌跡誤差を強調表示する。図７Ｂに示す例では、Ｘ軸の実位置情報を５０％程度指令位置に近づけた値が選択されている。すなわち、図７Ｂに示す軌跡誤差は、図６Ｂに示す軌跡誤差におけるＸ軸の実位置情報を、Ｘ軸の実位置情報の５０％程度及びＸ軸の指令位置情報の５０％程度に置き換えている。
　これにより、図６Ｂに示す例では、部分画面Ａ２に表示される軌跡誤差が大きいことに対して、図７Ｂに示す例では、部分画面Ａ２に表示される軌跡誤差が小さくなっていることがわかる。このような軌跡誤差の表示を確認することによって、ユーザは、任意の軸調整の度合いにおけるワークの加工面の改善効果を確認することができる。
　図８Ａ及び図９Ａは、各軸を選択するための選択項目３３を示す図であり、図８Ｂ及び図９Ｂは、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面４３を示す図である。図８Ａに示すように、選択項目３３は、位置情報選択部１１２によって表示部１４に表示される。選択項目３３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸（主軸）、及びＢ軸（主軸）のうち、軌跡誤差が低減した箇所（すなわち、加工面改善箇所）を表示する１つの軸を選択可能である。また、表示画面４３は、軌跡強調表示部１１７によって表示部１４に表示される。
　図８Ａに示すように、操作部１３による入力操作を受け付け、選択項目３３においてＸ軸が選択されると、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択されたＸ軸の実位置情報及び設定された工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。
　また、指令軌跡算出部１１５は、Ｘ軸の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。
　そして、軌跡強調表示部１１７は、図８Ｂに示すように、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させ、選択されたＸ軸の軌跡誤差の低減箇所を強調表示する。すなわち、図８Ｂに示す軌跡誤差の低減箇所は、Ｘ軸の実位置情報をＸ軸の指令位置情報に置き換えたときの加工面が改善される箇所を示す。
　同様に、図９Ａに示すように、操作部１３による入力操作を受け付け、選択項目３３においてＹ軸が選択されると、シミュレーション軌跡算出部１１４は、選択されたＹ軸の実位置情報及び設定された工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出する。
　また、指令軌跡算出部１１５は、Ｙ軸の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する。軌跡誤差算出部１１６は、シミュレーション軌跡と指令軌跡とを比較し、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する。
　そして、軌跡強調表示部１１７は、図９Ｂに示すように、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させ、選択されたＹ軸の軌跡誤差の低減箇所を強調表示する。すなわち、図９Ｂに示す軌跡誤差の低減箇所は、Ｙ軸の実位置情報をＹ軸の指令位置情報に置き換えたときの加工面が改善される箇所を示す。このように波形表示装置１は、選択した軸に対して改善効果を示す箇所のみを対応付けて表示する。よって、ユーザは、選択した軸の加工面に対する改善効果を確認しやすい。
　図１０は、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡の表示画面４５を示す図である。図１０において、表示画面４４Ａは、Ｘ軸の実位置情報をＸ軸の指令位置情報に置き換えたときの加工面が改善される箇所、すなわち軌跡誤差の低減箇所を示す。また、表示画面４４Ｂは、Ｙ軸の実位置情報をＹ軸の指令位置情報に置き換えたときの加工面が改善される箇所、すなわち軌跡誤差の低減箇所を示す。また、表示画面４４Ｃは、Ｚ軸の実位置情報をＺ軸の指令位置情報に置き換えたときの加工面が改善される箇所、すなわち軌跡誤差の低減箇所を示す。
　同様に、軌跡強調表示部１１７は、Ａ軸、Ｂ軸、・・・の実位置情報を、Ａ軸、Ｂ軸、・・・の指令位置情報に置き換えたときの加工面が改善される箇所、すなわち軌跡誤差の低減箇所を示す表示画面（図示せず）を作成する。
　更に、位置情報選択部１１２は、各軸に異なる色を設定可能な選択項目を表示部１４に表示させる。操作部１３による選択項目への入力操作を受け付けると、位置情報選択部１１２は、選択項目に対応する各軸に異なる色を設定する。
　そして、軌跡強調表示部１１７は、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡を表示部１４に表示させる。更に、軌跡強調表示部１１７は、各軸の加工面が改善される箇所を示す軌跡誤差の低減箇所に対して、選択された各軸に対応する色を割り当て、複数の軌跡誤差の低減箇所を表示部１４の１つの表示画面４５に重畳して表示させる。すなわち、軌跡強調表示部１１７は、表示画面４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ・・・を１つの表示画面４５に統合して表示させる。よって、ユーザは、表示画面４５を視認することによって、１軸ずつ確認することなく、全ての軸の各々について、加工面の改善箇所を統合的に確認することができる。
　図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、本実施形態に係る機械情報を設定するための設定画面５１の例を示す図である。設定画面５１は、サーボガイドにおける設定画面であり、機械情報設定部１１３によって表示部１４に表示される。
　図１１Ａに示すように、機械情報設定部１１３は、操作部１３によって項目Ｂ１の「工具回転形」を選択する操作を受け付けると、部分画面Ｂ２において、機械情報として工具回転形（工作機械２の工具が２つの軸を有する）を設定することを示す画像を表示する。
　また、図１１Ｂに示すように、機械情報設定部１１３は、操作部１３によって項目Ｂ１の「テーブル回転形」を選択する操作を受け付けると、部分画面Ｂ２において、機械情報としてテーブル回転形（工作機械２のテーブルが２つの軸を有する）を設定することを示す画像を表示する。
　また、図１１Ｃに示すように、機械情報設定部１１３は、操作部１３によって項目Ｂ１の「混合形」を選択する操作を受け付けると、部分画面Ｂ２において、機械情報として混合形（工作機械２の工具とテーブルとがそれぞれ１つの軸を有する）を設定することを示す画像を表示する。
　このように波形表示装置１は、工作機械の各軸が回転する位置を、機械情報として設定することによって、設定された機械情報に応じた工作機械の工具先端点を一意に定めることができる。
　本実施形態によれば、波形表示装置１は、工作機械２の各軸の実位置情報及び指令位置情報を含む位置情報を取得する位置情報取得部１１１と、工作機械２の工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するために、位置情報取得部１１１によって取得された各軸の実位置情報及び／又は指令位置情報を選択する位置情報選択部１１２と、選択された実位置情報及び指令位置情報、並びに工作機械２に関する機械情報に基づいて、工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するシミュレーション軌跡算出部１１４と、各軸の指令位置情報及び機械情報に基づいて、工具先端点の指令軌跡を算出する指令軌跡算出部１１５と、シミュレーション軌跡と指令軌跡との軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部１１６と、シミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡において軌跡誤差を強調表示する軌跡強調表示部１１７と、を備える。
　このような構成によって、波形表示装置１は、任意の軸の実位置を指令位置に置換し、工具先端点の軌跡誤差を算出及び表示することができる。よって、波形表示装置１は、実際にサーボモータの調整（例えば、ゲインの調整、反転誤差の調整等）を行う前に、任意の軸を調整したときの加工面の改善効果を判別でき、サーボモータを調整する時間を短縮することができる。
　また、波形表示装置１は、工作機械２に関する機械情報を設定する機械情報設定部１１３を更に備える。これにより、波形表示装置１は、機械情報設定部１１３によって機械情報を設定することによって、設定された機械情報に応じた工作機械の工具先端点を一意に定めることができる。
　また、位置情報選択部１１２は、ユーザが選択可能な各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択するための選択項目を表示部１４に表示させる。これにより、波形表示装置１を使用するユーザは、軌跡誤差を算出するために、各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択することができる。
　また、位置情報選択部１１２は、各軸の実位置情報及び指令位置情報を選択する割合を任意に設定する設定項目を表示部１４に表示させる。これにより、波形表示装置１を使用するユーザは、軌跡誤差を算出するために、各軸の実位置情報及び指令位置情報を任意の位置に設定することができる。
　また、位置情報選択部１１２は、各軸のうち、軌跡誤差が低減した箇所を表示する１つの軸を選択するための選択項目を表示部１４に表示させ、軌跡強調表示部１１７は、軌跡誤差に基づいて、選択された１つの軸のシミュレーション軌跡及び指令軌跡を含む軌跡において軌跡誤差を強調表示する。これにより、波形表示装置１は、選択した軸に対して改善効果を示す箇所のみを対応付けて表示する。よって、ユーザは、選択した軸の加工面に対する改善効果を確認しやすい。
　また、位置情報選択部１１２は、各軸に異なる色を設定可能な選択項目を表示部１４に表示させ、軌跡強調表示部１１７は、各軸の軌跡誤差に対して、選択された各軸に対応する色を割り当て、複数の軌跡誤差を表示部１４の１つの表示画面に重畳して表示させる。これにより、波形表示装置１は、複数の軌跡誤差を１つの表示画面に統合的に表示させる。よって、ユーザは、複数の軌跡誤差が統合された１つの表示画面を視認することによって、１軸ずつ確認することなく、全ての軸の各々について、加工面の改善箇所を統合的に確認することができる。
　また、機械情報設定部１１３は、工作機械２の各軸が回転する位置を、機械情報として設定するための設定画面を表示部１４に表示させる。よって、波形表示装置１は、工作機械の各軸が回転する位置を、機械情報として設定することによって、設定された機械情報に応じた工作機械の工具先端点を一意に定めることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の波形表示装置１は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の波形表示装置１により行なわれる制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
　プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｅｍｏｒｙ））を含む。
　また、上述した各実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記各実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
　１　波形表示装置
　１１　制御部
　１２　記憶部
　１３　操作部
　１４　表示部
　１１１　位置情報取得部
　１１２　位置情報選択部
　１１３　機械情報設定部
　１１４　シミュレーション軌跡算出部
　１１５　指令軌跡算出部
　１１６　軌跡誤差算出部
　１１７　軌跡強調表示部

Claims (7)

  1. 　工作機械の各軸の実位置情報及び指令位置情報を含む位置情報を取得する位置情報取得部と、
    　前記工作機械の工具先端点のシミュレーション軌跡を算出するために、前記位置情報取得部によって取得された前記各軸の前記実位置情報及び／又は前記指令位置情報を選択する位置情報選択部と、
    　選択された前記実位置情報及び前記指令位置情報、並びに前記工作機械に関する機械情報に基づいて、前記工具先端点の前記シミュレーション軌跡を算出するシミュレーション軌跡算出部と、
    　前記各軸の前記指令位置情報及び前記機械情報に基づいて、前記工具先端点の指令軌跡を算出する指令軌跡算出部と、
    　前記シミュレーション軌跡と前記指令軌跡との軌跡誤差を算出する軌跡誤差算出部と、
    　前記シミュレーション軌跡及び前記指令軌跡を含む軌跡において前記軌跡誤差を強調表示する軌跡強調表示部と、
    を備える波形表示装置。
  2. 　前記工作機械に関する前記機械情報を設定する機械情報設定部を更に備える請求項１に記載の波形表示装置。
  3. 　前記位置情報選択部は、ユーザが選択可能な前記各軸の前記実位置情報及び前記指令位置情報を選択するための選択項目を表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の波形表示装置。
  4. 　前記位置情報選択部は、前記各軸の前記実位置情報及び前記指令位置情報を選択する割合を任意に設定する設定項目を表示部に表示させる、請求項１又は２に記載の波形表示装置。
  5. 　前記位置情報選択部は、前記各軸のうち、前記軌跡誤差が低減した箇所を表示する１つの軸を選択するための選択項目を表示部に表示させ、
    　前記軌跡強調表示部は、前記軌跡誤差に基づいて、選択された前記１つの軸の前記シミュレーション軌跡及び前記指令軌跡を含む前記軌跡において前記軌跡誤差の低減箇所を強調表示する、請求項１又は２に記載の波形表示装置。
  6. 　前記位置情報選択部は、前記各軸に異なる色を設定可能な選択項目を表示部に表示させ、
    　前記軌跡強調表示部は、前記各軸の軌跡誤差の低減箇所に対して、選択された前記各軸に対応する色を割り当て、複数の軌跡誤差の低減箇所を前記表示部の１つの表示画面に重畳して表示させる、請求項１又は２に記載の波形表示装置。
  7. 　前記機械情報設定部は、前記工作機械の前記各軸が回転する位置を、前記機械情報として設定するための設定画面を表示部に表示させる、請求項２に記載の波形表示装置。
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