JPH0546232A - 交点の表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対話型数値制御装置での形状入力時の交点の
選択において、交点の選択が容易に行えるようにする。 【構成】 ２個の補助図形、すなわち補助直線Ｌ２と補
助円Ｃ１とから、複数の交点Ｐ４，Ｐ５が存在すると
き、補助直線Ｌ２、補助円Ｃ１および交点Ｐ４，Ｐ５が
同時に表示画面に表示されるようなスケーリングを行
う。この交点Ｐ４，Ｐ５は候補点となる。また、スケー
リングに従って、これまでに確定した全ての図形を実線
で再表示し、補助図形は破線で、候補点はカーソル・ブ
ロックで表示する。この後、候補点の選択を行う。した
がって、２個の補助図形とこれらの複数の交点の位置関
係を視覚的に判断できるように表示するので、交点の選
択が容易に行え、プログラム時間が短縮され、正確なプ
ログラムを作成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は対話型数値制御装置での
形状入力時の交点の表示方式に関し、特に補助図形と共
に複数の交点を表示画面に表示する交点の表示方式に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、対話型数値制御装置では、図形入
力は形状要素キーによって入力されている。そして、必
要な形状要素に係る数値も入力され、図形の形状が確定
していく。

【０００３】ところで、図形入力時に座標値の分からな
い交点を求める必要がある。これらの交点は一般に円と
円との交点、円と直線との交点として求める。これらの
図形が接する場合を除いて、これらの交点は２個存在す
る。このとき、プログラマはいずれかの交点を選択する
必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの円と
円、円と直線、あるいはこれらの交点は表示画面に表示
されていなかった。このため、プログラマは概念的に判
断していた。すなわち、プログラマが頭の中で考える
か、あるいは実際に机上で図形を描くかして、いずれか
の交点を選択するかを判断していた。したがって、経験
の少ない、あるいは未経験のプログラマは適切な判断が
困難であった。

【０００５】このため、プログラム作成の際に、思考に
よる交点の選択判断を余儀無くされ、プログラマに負担
がかかるという問題点があった。また、概念的に判断を
するために誤った点を選択する可能性があり、プログラ
ム作成に時間がかかるという問題点があった。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、交点の選択が容易に行える交点の表示方式
を、提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、対話型数値制御装置での形状入力時の交
点の選択のために表示を行う、交点の表示方式におい
て、２個の補助図形の複数の交点が存在するとき、前記
複数の交点が表示画面に表示できるように、スケーリン
グを行い、前記補助図形と共に前記複数の交点を前記表
示画面に表示することを特徴とする交点の表示方式が提
供される。

【０００８】

【作用】２個の補助図形の複数の交点が存在するとき、
この複数の交点を同時に表示画面に表示する。しかし、
補助図形及び交点を単に表示するだけでは、実際の形状
表示画面では交点が表示できなかったり、補助図形が明
確に表示できない場合がある。このような場合には、２
個の補助図形とこれらの複数の交点が同時に表示画面に
表示されるようなスケーリングを行なった後に表示す
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明の交点の表示方式を実施するため
の対話形数値制御装置の構成を示すブロック図である。

【００１０】プロセッサ１１はＲＯＭ１２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。ＲＯＭ１２にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭ
が使用される。ＲＡＭ１３はＳＲＡＭ等が使用され、各
種のデータあるいは入出力信号が格納される。不揮発性
メモリ１４にはバッテリバックアップされたＣＭＯＳが
使用され、電源切断後も保持すべきパラメータ、ピッチ
誤差補正量および工具補正量等が格納されている。

【００１１】グラフィック制御回路１５はディジタル信
号を表示用の信号に変換し、表示装置１６に与える。表
示装置１６にはＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用され
る。表示装置１６は対話形式で加工プログラムを作成し
ていくときに、形状、加工条件等を表示する。

【００１２】キーボード１７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、ＮＣデータをこれ
らのキーを使用して入力する。軸制御回路１８はプロセ
ッサ１１から、軸の移動指令を受けて、軸の指令をサー
ボアンプ１９に出力する。サーボアンプ１９はこの移動
指令を受けて、工作機械２０のサーボモータを駆動す
る。これらの構成要素はバス２１によって互いに結合さ
れている。

【００１３】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）２２はＮＣプログラムの実行時に、バス２１経
由でＴ機能信号（工具選択指令）等を受け取る。そし
て、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、工作機械２０を制御する。
また、工作機械２０から状態信号を受けて、シーケンス
処理を行い、バス２１を経由して、プロセッサ１１に必
要な入力信号を転送する。

【００１４】さらに、バス２１には、システムプログラ
ム等によって機能が変化するソフトウェアキー２３、Ｎ
ＣデータをＦＤ（フロッピーディスク）、プリンタある
いはＰＴＲ（紙テープリーダ）などの外部機器に送るシ
リアルインタフェース２４が接続されている。このソフ
トウェアキー２３は、上記表示装置１６、キーボード１
７とともに、ＣＲＴ／ＭＤＩパネル２５に設けられる。

【００１５】上記バス２１には、ＮＣ用のＣＰＵである
プロセッサ１１とは別に、バス３０を有する対話用のプ
ロセッサ３１が接続される。バス３０にはＲＯＭ３２、
ＲＡＭ３３、および不揮発性メモリ３４が接続されてい
る。

【００１６】上記表示装置１６に表示される対話形デー
タの入力画面は、ＲＯＭ３２に格納されている。この対
話形データの入力画面としては、素材を定義する素材定
義画面、加工形状を定義する形状定義画面等がある。ま
た、対話形データの入力画面では、ＮＣデータの作成時
にバックグラウンドアニメーションとして、工具の全体
の動作軌跡などが表示される。そして、表示装置１６に
はその入力画面により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、表示画面下部に配
置されたソフトウェアキー２３により行う。ソフトウェ
アキー２３の意味は各画面毎に変化する。ＲＡＭ３３に
はＳＲＡＭ等が使用され、キーボード１７から入力され
た図形データ、補助図形データ、２個の補助図形から求
められた交点、その他の対話用の各種データが格納され
る。

【００１７】入力されたデータは対話用のプロセッサ３
１により処理される。プロセッサ３１の処理により、２
個の補助図形とこれらの複数の交点がグラフィック制御
回路１５を介して表示装置１６に表示され、あるいはワ
ーク加工プログラムが作成される。作成されたプログラ
ムデータは、対話形式で使用される表示装置１６に、逐
次にバックグラウンドアニメーション表示される。ま
た、不揮発性メモリ３４にＮＣ文として格納されたワー
ク加工プログラムは、工作機械２０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
ン表示される。

【００１８】図３は素材定義画面の一例を示す図であ
る。素材定義画面６０は、図２の表示装置１６に表示さ
れる画面の一つである。加工形状の形状定義を行う前
に、まず加工すべき素材を定義する。素材のデータとし
ては材質、素材形状等がある。これらのデータは、対話
形式により、プログラマによって図２のキーボード１７
から入力される。また、入力されたデータは必要に応じ
て変更することができる。

【００１９】そして、素材定義画面６０には入力された
素材形状５１が描画される。描画の際、素材形状はどの
ような大きさであっても、表示画面内におさまるよう
に、自動的にスケーリングされる。また、スケーリング
のために変化した拡大縮小率５５は、同時に素材定義画
面６０に表示される。

【００２０】図４は形状定義画面の一例を示す図であ
る。形状定義画面５０は、図２の表示装置１６に表示さ
れる表示画面の一つである。加工形状の形状定義では、
まず図３で定義した素材形状５１が表示される。次に、
形状定義画面５０に形状構成要素５２およびプロンプト
が表示され、形状構成要素を入力するようにプログラマ
に促す。次に、この形状構成要素として、直線定義要素
５２ａがプログラマによってキーボード１７から入力さ
れると、直線要素を確定するためのプロンプトを表示
し、始点と終点を入力するようにプログラマに促す。こ
の直線要素はＺ軸と平行な直線を表す。ここに、プロン
プトは５２ｐのような下線であり、表示画面上で点滅す
る。

【００２１】そして、直線要素の始点Ｐ１と終点Ｐ２が
プログラマによってキーボード１７から入力されると、
直線要素が確定する。ここで初めて、直線要素は直線Ｌ
１として形状定義画面５０に実線で描画される。また、
同時に現在の拡大縮小率５５が形状定義画面５０に表示
される。

【００２２】図１は形状定義画面の一例を示す図であ
る。形状定義画面５０は、図２の表示装置１６に表示さ
れる表示画面の一つである。形状定義画面５０には、ま
ず図３で定義した素材形状５１と図４で定義した直線Ｌ
１が表示される。次に、形状構成要素５２として直線定
義要素５２ａおよびプロンプトを表示し、次の形状構成
要素を入力するようにプログラマに促す。すなわち、直
線要素が既に直線Ｌ１として確定し、これから円定義要
素５２ｂを確定しようとしている状態である。

【００２３】そして、円定義要素５２ｂがプログラマに
よってキーボード１７から入力されると、円要素を確定
するための確定条件５３を表示し、確定条件５３のうち
のいずれかの条件を入力するようにプログラマに促す。
ここで、円要素は円周上の左回りに沿って進む円を表
す。形状定義画面５０には、確定条件５３として終点、
半径および中心が指定されており、他の条件は指定され
ていない状態を示す。

【００２４】このとき終点を求めるために、中心をＰ３
とし、直線Ｌ１の終点Ｐ２を通る補助円Ｃ１と、Ｚ軸と
平行であり、Ｚ軸から８０離れた補助直線Ｌ２とが作成
される。これらの補助図形はともに破線で表示画面に表
示される。また、補助円Ｃ１と補助直線Ｌ２との交点が
２個存在することから、これらの交点Ｐ４，Ｐ５はカー
ソル・ブロックで表示画面に表示される。

【００２５】この補助円Ｃ１、補助直線Ｌ２および交点
Ｐ４，Ｐ５の表示は次のようなプロセスで行われる。ま
ず、補助円Ｃ１、補助直線Ｌ２および交点Ｐ４，Ｐ５が
表示画面内におさまるように、自動的にスケーリングさ
れる。この際、スケーリングの基準点となるのは座標原
点、すなわち加工形状の原点である。次に、表示画面を
クリアした後、これまで表示されていた全ての図形が新
たなスケーリングを基準点として、実線で再描画され
る。そして、補助円Ｃ１と補助直線Ｌ２は破線で描画さ
れ、交点Ｐ４，Ｐ５はカーソル・ブロックで表示され
る。

【００２６】そして、交点選択処理は次のように行われ
る。形状定義画面５０には、終点を確定するための終点
確定条件５４が表示され、選択するカーソルキーを入力
するようにプログラマに促す。なお、プロンプト５４ｐ
はＰＥ（終点）の入力を促すために表示画面上で点滅す
る。プログラマはキーボード１７から上下左右のカーソ
ルキーによって、２個の交点のいずれかを選択する。こ
のカーソルキーによる選択から、終点が確定する。例え
ば、形状定義画面５０では左のカーソルキーを押せば終
点Ｐ４が、右のカーソルキーを押せば終点Ｐ５が確定す
る。ここでは、交点としてＰ５を選択するものとする。

【００２７】交点選択処理後、補助円Ｃ１、補助直線Ｌ
２および交点Ｐ４，Ｐ５を表示するためのスケーリング
は自動的に元のスケーリングに戻される。そして、表示
画面をクリアした後、２個の補助図形とこれらの複数の
交点を表示する前までに表示されていた全ての図形が元
のスケーリングで再描画される。その後、円要素は始点
をＰ２とし、確定した終点までの円弧を形状定義画面５
０に実線で描画される。ここでは、Ｐ２から補助円Ｃ１
の左回りに終点Ｐ５までの円弧ＣＰ１が実線で描画され
る。

【００２８】上記の手順では、補助円Ｃ１の中心Ｐ３と
半径とを求める必要があり、以下にその手順を示す。図
５は形状定義の詳細を示す図である。図１の確定条件５
３に示された各要素の意味は次のようになる。すなわ
ち、「終点ＤＸ＝８０」は終点が補助円Ｃ１の中心から
Ｘ軸のプラス方向に８０離れ、Ｚ軸と平行な線分上にあ
ることを意味する。つまり、終点は補助直線Ｌ２上にあ
ることを意味する。「半径Ｒ＝５０」は直線Ｌ１の終点
Ｐ２を中心とする半径５０の補助円Ｃ２を意味する。
「中心ＣＤＸ＝０」は補助円Ｃ１の中心が点Ｐ３からの
距離が０、すなわち点Ｐ３上にあることを意味する。こ
こで、点Ｐ３は補助円Ｃ２とＺ軸との交点として求めら
れる。

【００２９】次に、補助円Ｃ１と補助直線Ｌ２の交点Ｐ
４，Ｐ５を求めるプロセスは次のように行われる。ま
ず、「半径Ｒ＝５０」により、直線Ｌ１の終点Ｐ２を中
心とする半径５０の補助円Ｃ２を描く。次に、補助円Ｃ
２とＺ軸との交点にはＰ３とＰ６があることから、いず
れかの交点を選択する。この選択の方法は上記のＰ４と
Ｐ５の選択と同様である。ここでは、交点としてＰ３を
選択するものとする。

【００３０】そして、「中心ＣＤＸ＝０」から交点Ｐ３
のＸ軸成分をＸ軸のプラス方向に０だけ移動させる。こ
の交点Ｐ３のＸ軸成分を０だけ移動させた点が補助円Ｃ
１の中心となる。この場合、交点Ｐ３と補助円Ｃ１の中
心は同一である。それから、直線Ｌ１の終点Ｐ２と補助
円Ｃ１の中心Ｐ３との距離を半径とする補助円Ｃ１を描
く。最後に、補助円Ｃ１と補助直線Ｌ２とから、交点Ｐ
４，Ｐ５が求まる。この交点Ｐ４，Ｐ５は候補点とな
り、交点選択処理の対象になる。

【００３１】図５は補助図形と交点を画面表示する処理
のフローチャートである。Ｓの後に続く数値はステップ
番号を示す。 〔Ｓ１〕２個の補助図形の交点を求める。すなわち、円
と直線の交点、円と円の交点を求める。求めた２個の補
助図形の交点は候補点となる。

【００３２】〔Ｓ２〕ステップＳ１で求めた交点が２個
であるか否かをチェックする。もし、交点が２個（ＹＥ
Ｓ）ならばステップＳ３に進み、交点が１個（ＮＯ）な
らば補助図形と交点を画面表示する処理を終了する。す
なわち、２個の補助図形が接する場合は交点が１個であ
るため、補助図形と交点を画面表示する処理を終了す
る。

【００３３】〔Ｓ３〕現在のスケーリングを保存した
後、２個の補助図形と候補点を表示画面内に表示できる
ように、スケーリングを行う。この際、スケーリングの
基準点となるのは座標原点、すなわち加工形状の原点で
ある。

【００３４】〔Ｓ４〕ステップＳ３で行なったスケーリ
ングに従って、表示画面をクリアした後、現在定義され
ている形状までの図形を再表示する。 〔Ｓ５〕ステップＳ３で行なったスケーリングに従っ
て、２個の補助図形と候補点を表示画面に表示する。例
えば、図１に示すように２個の補助図形、すなわち補助
円Ｃ１および補助直線Ｌ２を破線で、候補点Ｐ４，Ｐ５
をカーソル・ブロックで表示する。

【００３５】〔Ｓ６〕プログラマに候補点の選択を要求
する。すなわち、プログラムが図２のキーボード１７上
の左右上下を示すキーのうち、適切なキーを押すことに
よって、選択が確定する。

【００３６】〔Ｓ７〕スケーリングをステップＳ３で保
存したスケーリングに戻す。 〔Ｓ８〕ステップＳ７で設定したスケーリングに従っ
て、表示画面をクリアした後、ステップＳ６で確定した
交点までの図形を再表示する。

【００３７】したがって、２個の補助図形とこれらの複
数の交点が同時に表示画面に表示されるようなスケーリ
ングを行なった後、２個の補助図形とこれらの複数の交
点の位置関係を視覚的に判断できるように表示し、交点
の選択を行うので、交点の選択が容易に行える。

【００３８】以上の説明では、図形データ等の各種デー
タはキーボード１７から入力したが、ソフトウェアキー
２３から入力することもできる。また、交点選択処理の
際、表示画面には２個の補助図形とこれらの複数の交点
を同時に表示したが、複数の交点のみを表示してもよ
い。この場合、補助図形が表示されないので、交点選択
がやや難しくなるが、画面表示を処理するプログラムの
作成が容易になる。

【００３９】さらに、補助図形としては、円と直線ある
いは円と円について交点を求め、表示画面に表示した
が、楕円等の補助図形についても同様に交点を求め、表
示画面に表示することもできる。

【００４０】そのうえ、スケーリングの基準点は座標原
点、すなわち加工形状の原点としたが、任意の点を基準
点にしてもよい。例えば、２個の補助図形の中間点、あ
るいは重心をスケーリングの基準点にすることができ
る。

【００４１】それから、２個の補助図形とこれらの複数
の交点が同時に表示画面に表示されるようなスケーリン
グを行なった後に表示し、交点の選択を行う処理を行う
装置は対話形数値制御装置としたが、自動プログラミン
グ装置でも同様に処理することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、２個の
補助図形によって複数の交点が存在するとき、２個の補
助図形とこれらの複数の交点が同時に表示画面に表示さ
れるようなスケーリングを行なった後に、２個の補助図
形とこれらの複数の交点の位置関係を視覚的に判断でき
るように表示し、交点の選択を行うようにしたので、交
点の選択が容易に行え、プログラム時間が短縮され、正
確なプログラムを作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の交点の表示方式の形状定義画面の一例
を示す図である。

【図２】対話形数値制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】素材定義画面の一例を示す図である。

【図４】形状定義画面の一例を示す図である。

【図５】形状定義の詳細を示す図である。

【図６】補助図形と交点を画面表示する処理のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

Ｌ２ 補助直線 Ｃ１ 補助円 Ｐ４，Ｐ５ 交点（候補点）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対話型数値制御装置での形状入力時の交
   点の選択のために表示を行う、交点の表示方式におい
   て、 ２個の補助図形の複数の交点が存在するとき、前記複数
   の交点が表示画面に表示できるように、スケーリングを
   行い、前記補助図形と共に前記複数の交点を前記表示画
   面に表示することを特徴とする交点の表示方式。
2. 【請求項２】 対話型数値制御装置での形状入力時の交
   点の選択のために表示を行う、交点の表示方式におい
   て、 ２個の補助図形の複数の交点が存在するとき、前記複数
   の交点が表示画面に表示できるように、スケーリングを
   行い、前記複数の交点を前記表示画面に表示することを
   特徴とする交点の表示方式。
3. 【請求項３】 前記補助図形は２個の補助円あるいは１
   個の補助円と１個の補助直線であることを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の交点の表示方式。
4. 【請求項４】 前記スケーリングは前記交点の選択後に
   元のスケーリングにもどすことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の交点の表示方式。
5. 【請求項５】 前記スケーリングは加工形状の原点を基
   準点として行うことを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の交点の表示方式。