JPH059850U - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】利用者が簡単に素材形状と製品形状を指定、入
力することによって加工データを作成し、これを確認
し、実行することができる数値制御装置を提供する。 【構成】入力部２６より素材の形状データおよび製品の
形状データを入力し、これらのデータを変数テーブル３
２ａとして記憶部３４に記憶させる。シミュレーション
加工解析部３８は、前記変数テーブル３２ａと、記憶部
３４に予め記憶されている加工プログラム３２ｂとに基
づき所望の加工データを作成する。この加工データは、
描画プロセッサ４０によって処理され、素材の形状およ
び前記製品を得るための加工経路が夫々表示部２８上に
表示される。次いで、警報出力部３０からのデータエラ
ー等の警告がない場合、実加工解析部３６は、同様にし
て加工データを作成し、このデータに従ってＮＣ工作機
械１２を駆動制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械に対して所定の加工動作を行わせるための加工データを作 成する数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械を使用し、種々の加工を行うことが広く行われている。例えば、一般 的な石材加工においては、倣い加工と称する加工方法が採用されている。この倣 い加工は、次のように行われる。

【０００３】 すなわち、先ず、ベークライト等の硬質で厚い板を用いて、加工の倣い型を製 作する。次いで、この倣い型を工作機械にセットし、倣い型を基準として倣い動 作による素材の実加工を行う。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この場合、当然のことながら、工作物の製品形状が変更になった場合には、新 たな倣い型を作成する必要があり、また、倣い型が円弧と直線等の組み合わせで 構成される場合には、倣い型の製作者が接点等の座標値を算出し、このデータを 工作機械に提供する必要があった。

【０００５】 また、上記のような石材加工等における加工では、倣い型の素材が硬質である ため、倣い型の加工、製作には多大の手間と時間を要し、材料や加工費等のコス トがかかるという不都合があった。

【０００６】 また、製品形状の加工精度は、倣い型の出来、不出来に依存するという問題が あり、さらに、倣い型は、製品の断面形状の情報しか含んでいないため、製品の 全体形状の把握が困難であるという不都合があった。

【０００７】 そこで、本考案は、前記の不都合に鑑みなされたもので、利用者が簡単に工作 物の素材形状と製品形状を入力し、確認することができ、しかも、倣い型や、倣 い型を製作するために必要とした複雑な計算を不要とし、加工データを簡単に作 成し得る数値制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案は、加工すべき素材の形状に関する素材 形状データおよび前記素材を加工して得られる製品の形状に関する製品形状デー タを入力するための形状データ入力手段と、 前記素材形状データに基づき前記素材の形状を描画するための描画データを作 成する第１の描画データ作成手段と、 前記素材形状データおよび前記製品形状データに基づき、前記素材から前記製 品を得るための加工データを作成する加工データ作成手段と、 前記加工データに基づく加工経路を描画するための描画データを作成する第２ の描画データ作成手段と、 前記各描画データに基づき前記素材の形状および前記加工経路を表示する表示 手段と、 を備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案に係る数値制御装置では、入力した素材の形状データおよび製品の形状 データに基づき描画データを作成し、この描画データに従って当該素材の形状を 表示する。次いで、これらの表示を確認した後、前記形状データに基づき加工デ ータを作成する。そして、前記加工データから加工経路に関する描画データを作 成し、これを表示する。このようにすることにより、素材、製品の確認、加工デ ータの確認、作成等を簡易に行うことができる。

【００１０】

【実施例】

本考案に係る数値制御装置について、実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが ら以下詳細に説明する。

【００１１】 図１は、本実施例の数値制御装置１０およびこの数値制御装置１０によって駆 動制御される石材加工用のＮＣ工作機械１２の構成ブロック図である。

【００１２】 この場合、ＮＣ工作機械１２は、図２に示すように、テーブル１４上に固定さ れた素材１５を鋸部１６によって加工し、所望の形状の製品を作成するものであ り、前記鋸部１６は、Ｘ軸部材１８ａ、１８ｂ、Ｙ軸部材２０およびＺ軸部材２ ２に沿ってＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能に構成されている。

【００１３】 数値制御装置１０は、本体部２４と、前記本体部２４に接続される入力部２６ 、表示部２８および警報出力部３０とから基本的に構成される。

【００１４】 入力部２６は、素材１５の形状データ、前記素材１５を加工して得られる製品 の形状データ、加工データを作成する際の実行条件等を入力するためのもので、 形状データ入力手段として機能する。

【００１５】 本体部２４は、後述する変数テーブル３２ａ、加工プログラム３２ｂ、輪郭描 画プログラム３２ｃ等を記憶する記憶部３４と、実加工のための加工データを作 成する実加工解析部３６と、シミュレーションのための加工データを作成するシ ミュレーション加工解析部３８と、描画プロセッサ４０とを有する。

【００１６】 記憶部３４に記憶される変数テーブル３２ａは、入力部２６より入力された形 状データによって作成される。加工プログラム３２ｂは、加工データの種類に応 じて予め作成され複数準備されている。この加工プログラム３２ｂおよび前記変 数テーブル３２ａを構成する形状データによって所望の加工データが作成される 。輪郭描画プログラム３２ｃは、表示部２８において素材１５および製品の形状 の輪郭を描画するためのプログラムである。

【００１７】 実加工解析部３６およびシミュレーション加工解析部３８は、素材１５から製 品を得るための加工データを作成するもので、加工データ作成手段として機能す る。描画プロセッサ４０は、素材１５の形状の輪郭を描画するための描画データ を作成するとともに、前記加工データに基づく加工経路を描画するための描画デ ータを作成するもので、第１および第２の描画データ作成手段として機能する。

【００１８】 表示部２８は、入力部２６より入力された形状データに基づき、素材１５の輪 郭を表示し、加工データに基づく鋸部１６による加工経路を表示し、あるいは、 種々のデータを表示する表示手段として機能する。警報出力部３０は、形状デー タの誤入力等をシミュレーション加工解析部３８において発見した際、音、光等 を用いて作業者に知らしめるものであり、機構的には、ブザーやＬＥＤ等以外に 、表示部２８を利用することも可能である。

【００１９】 本実施例に係る数値制御装置１０は、基本的には以上のように構成されるもの であり、次に、その動作について説明する。

【００２０】 図３は、素材１５の形状データおよび製品の形状データを入力するための表示 部２８におけるメニュー画面である。このメニュー画面に従って、先ず、製品形 状に対応した加工方法を選択する。例えば、「１．直線加工」は、直方体状の素 材１５を直線加工して製品を作成する加工方法、「２．内Ｒ加工」は、内Ｒ部分 を有する製品を作成する加工方法、「３．外Ｒ加工」は、外Ｒ部分を有する製品 を作成する加工方法、「４．形状加工」は、内Ｒ部分および外Ｒ部分を有する製 品を作成する加工方法を示す。なお、これらの加工方法は、加工プログラム３２ ｂとして記憶部３４に予め記憶されている。また、前記以外の加工方法について も、例えば、「４．形状加工」を選択した際に、プログラム名等を指定すること で前記加工プログラム３２ｂより任意に選択できるようにすることが可能である 。

【００２１】 前記メニュー画面より「１．直線加工」を選択した場合、表示部２８には、図 ４に示すデータ入力画面が表示される。この場合、「Ｘ辺長さ」、「Ｙ辺長さ」 、「Ｚ辺長さ」は、加工すべき素材１５のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の幅で あり、数値制御装置１０の鋸部１６が移動する幅に対応する。これによって素材 １５の形状データが構成される。「ピッチＰ１乃至Ｐ５」は、Ｙ軸方向の製品１ 枚あたりの幅、「枚数」は、切り出す枚数であり、これらによって製品の形状デ ータが構成される。「送り速度」、「鋸アサリ」、「鋸径補正」、「Ｚ切り込み 量」は、実行条件である。そこで、入力部２６よりこれらの形状データおよび実 行条件を入力し、変数テーブル３２ａとして記憶部３４に記憶させる。

【００２２】 なお、図５、図６は、図３のメニュー画面より「２．内Ｒ加工」、「３．外Ｒ 加工」を選択した場合の入力画面である。図４と異なる点は、Ｘ軸基準位置をＸ 軸方向の開始点として原点からの距離Ｉを入力する点、加工の円半径Ｒ（内Ｒの 半径値あるいは外Ｒの半径値）を入力する点、円弧端高さＺを入力する点である 。また、素材１５を２個セットして加工する場合には、２個目の距離Ｉ２を工具 の干渉がないよう充分な距離をおいて設定し、２個の素材１５のＹ軸方向は一致 させる。この場合、加工中には、送り速度とＺ軸切り込み量のみを変更すること が可能である。

【００２３】 図７は、図３のメニュー画面より「４．形状加工」を選択した場合の入力画面 である。この例では、製品形状を予め断面形状プログラムとして登録しておき、 入力時にこの断面形状プログラムを指定するものである。図８は、図７の入力例 における断面形状プログラムに基づいて、当該断面形状を表示部２８に描画した 場合の画面を示す。

【００２４】 上記のようにしてメニュー画面より選択された加工方法に従い、記憶部３４か ら所望の加工プログラム３２ｂが選択され、この加工プログラム３２ｂと、変数 テーブル３２ａとして記憶された形状データとから、先ず、シミュレーション加 工解析部３８においてＮＣ工作機械１２の動作をシミュレーションするための加 工データが作成される。

【００２５】 図９、図１０は前記のごとくして入力された素材１５の形状データ、製品の形 状データに基づき、シミュレーション加工解析部３８において加工データを作成 する処理フローチャートである。

【００２６】 先ず、初期設定を行い（ステップＳ１）、次いで、入力部２６から入力された 形状データ等のチェックを行う（ステップＳ２）。データに誤りがある場合は、 図１０のステップＳ１９にジャンプし、警報出力部３０等を用いてエラーメッセ ージを出力し、処理を終了する。この場合、作業者は、前記エラーメッセージに 従ってデータを修正し、処理を継続することができる。

【００２７】 誤りがなければ、主軸回転、クーラントオン、Ｚ軸初期位置移動、加工サイク ル始動点のセット等の動作が加工データとして指令され（ステップＳ３）、次い でステップＳ４において、切削の開始、メインループの初期値設定等の動作が指 令される。

【００２８】 ステップＳ５においては、加工ピッチの最後か否かが判定され、最後であれば 、ステップＳ８にジャンプし、最後でなければ、加工ピッチと素材枚数のデータ チェックが行われる（ステップＳ６）。データチェックの結果、誤りがあればス テップＳ５に戻り、次のデータチェックを行い、データチェック結果がＯＫであ れば、加工ピッチと素材枚数のデータの設定が行われ（ステップＳ７）、図１０ のフローに移行する。

【００２９】 次に、ステップＳ８においては、切込み量データのチェックが行われる。デー タチェックの結果、誤りがあればステップＳ１９にジャンプし、エラーメッセー ジを出力し、処理を終了する。

【００３０】 誤りがなければ、シングルカット、すなわち、１回の加工動作で素材１５の所 定部の加工を完了させるか否かが判定され（ステップＳ９）、シングルカットで あれば、開始点の位置設定が行われ（ステップＳ１０）、鋸補正量の２分の１を Ｚ軸位置に設定し（ステップＳ１１）、ステップＳ１２においてＺ軸切込みが指 令されステップＳ１３に戻る。

【００３１】 ステップＳ１３においては、切込み量、Ｘ軸移動位置がセットされ、１ストロ ークの切削が指令される。次に、１ブロックの最後か否かが判定され（ステップ Ｓ１４）、最後でなければステップＳ８に戻り、最後であればＺ軸の逃げが指令 され（ステップＳ１５）、加工の終了か否かが判定される（ステップＳ１６）。

【００３２】 加工の終了であれば、ステップＳ２０にジャンプして終了処理が行われ、終了 でなければ、次ピッチ開始点への移動が指令され（ステップＳ１７）、素材枚数 が判定される（ステップＳ１８）。枚数が０であれば図９のステップＳ５に戻り 、枚数が０でなければステップＳ８に戻る。

【００３３】 以上のようにして、加工データが作成される。

【００３４】 次に、描画プロセッサ４０は、記憶部３４に記憶された輪郭描画プログラム３ ２ｃに基づき、図１１に示すように、表示部２８に素材１５の輪郭形状を表示す る。この場合、前記輪郭形状の視点位置は任意に設定することが可能であり、従 って、任意の方向から見た輪郭形状を表示部２８上に表示させることができる。 そして、描画プロセッサ４０は、表示された素材１５の前記輪郭形状に対して、 図１２に示すように、前記加工データに基づき加工経路を描画して行く。なお、 図１３、図１４は、メニュー画面より「２．内Ｒ加工」、「４．形状加工」を選 択した場合における素材１５の輪郭形状および加工経路を示したものである。こ の場合、表示部２８には加工に要する時間も合わせて表示されるため、実加工時 における所要時間を予め確認することが可能となる。

【００３５】 以上のようにして表示部２８上で加工データの確認を行い、問題がなければ、 実加工解析部３６においてＮＣ工作機械１２を駆動制御するための加工データを 作成する。そして、ＮＣ工作機械１２は、この作成された加工データに従って鋸 部１６を駆動制御し、素材１５を所望の形状に加工する。

【００３６】

【考案の効果】

本考案に係る数値制御装置によれば、以下の効果が得られる。

【００３７】 すなわち、表示手段に表示された指示に従って加工すべき素材の形状に関する 形状データおよび製品の形状データの入力を行うだけで加工データを容易に作成 することができ、且つ、この加工データに基づいて素材の加工を容易に行うこと ができる。この場合、例えば、石材加工等において従来必要であった加工物の倣 い型が不要となり、形状の変更に伴う倣い型の製作や、倣い型を製作する際に必 要であった円弧と直線の接点等の計算が不要となる。また、前記加工データによ る加工経路をシミュレーションによって表示して確認することができるため、確 実な加工データを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る数値制御装置の構成ブロック図で
ある。

【図２】本考案に係る数値制御装置およびこれに接続さ
れるＮＣ工作機械の概略構成図である。

【図３】図１に示す数値制御装置の表示部に表示される
メニュー画面の説明図である。

【図４】図１に示す数値制御装置の表示部に表示される
直線加工における形状データの入力画面の説明図であ
る。

【図５】図１に示す数値制御装置の表示部に表示される
内Ｒ加工における形状データの入力画面の説明図であ
る。

【図６】図１に示す数値制御装置の表示部に表示される
外Ｒ加工における形状データの入力画面の説明図であ
る。

【図７】図１に示す数値制御装置の表示部に表示される
形状加工における形状データの入力画面の説明図であ
る。

【図８】図７の入力例における断面形状を示す画面の説
明図である。

【図９】加工データを作成するための処理フローチャー
トである。

【図１０】加工データを作成するための処理フローチャ
ートである。

【図１１】図１に示す数値制御装置の表示部に表示され
る素材の形状の説明図である。

【図１２】図１に示す数値制御装置の表示部に表示され
る直線加工における加工経路の説明図である。

【図１３】図１に示す数値制御装置の表示部に表示され
る内Ｒ加工における加工経路の説明図である。

【図１４】図１に示す数値制御装置の表示部に表示され
る形状加工における加工経路の説明図である。

【符号の説明】

１０…数値制御装置 １２…ＮＣ工作機械 １５…素材 １６…鋸部 ２４…本体部 ２６…入力部 ２８…表示部 ３０…警報出力部 ３４…記憶部 ３６…実加工解析部 ３８…シミュレーション加工解析部 ４０…描画プロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 功刀 孝 静岡県沼津市大岡2068−３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)考案者 松本 倫雄 静岡県沼津市大岡2068−３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】加工すべき素材の形状に関する素材形状デ
   ータおよび前記素材を加工して得られる製品の形状に関
   する製品形状データを入力するための形状データ入力手
   段と、 前記素材形状データに基づき前記素材の形状を描画する
   ための描画データを作成する第１の描画データ作成手段
   と、 前記素材形状データおよび前記製品形状データに基づ
   き、前記素材から前記製品を得るための加工データを作
   成する加工データ作成手段と、 前記加工データに基づく加工経路を描画するための描画
   データを作成する第２の描画データ作成手段と、 前記各描画データに基づき前記素材の形状および前記加
   工経路を表示する表示手段と、 を備えることを特徴とする数値制御装置。