JPH08328630A - 加工軌跡表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】容易に加工動作の良否を確認でき、全加工軌跡
を最適に描画するまでに要する時間を短縮する。 【構成】加工軌跡データ作成部１は加工プログラムを１
ブロック読み込み加工軌跡データを作成する。記憶部５
は加工軌跡データを記憶する。描画条件算出部２は加工
軌跡データの座標値と予め設定された加工軌跡の最大値
および最小値とを比較しこの最大値または最小値よりこ
の座標値が大または小であればこの最大値または最小値
をこの座標値に更新し、この最大値と最小値との差を求
め描画範囲とし、この描画範囲と表示サイズから描画倍
率を求める。描画範囲と描画倍率が再設定された場合、
表示データ作成部３はこれまでに描画したすべての加工
軌跡データを記憶部５から読出し、表示データを作成し
直す。表示部４は前記表示データを受けて加工軌跡を描
画する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加工軌跡表示方式に関
し、特に数値制御装置に用いられる加工軌跡表示方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加工軌跡表示方式を用い
た数値制御装置により制御する工作機械では、この工作
機械に取り付けた被加工物を実際に加工する前にこの被
加工物を加工する手順を記述した加工プログラムを読み
込んで実行させ、工具が被加工物に加工を施す移動経路
である加工軌跡を工具を移動させずにＣＲＴやＬＣＤ等
の表示装置上に描画させることにより、設計通りの加工
動作が実現できるか否かを目視により確認している。こ
の加工軌跡を表示装置上に描画させる場合、描画させる
加工軌跡の占める領域を示す描画範囲やこの描画範囲を
表示装置上に描画させる倍率を意味する描画倍率を求め
る時間および加工プログラム全体で示される全加工軌跡
を描画するまでに要する時間を短縮することが生産性向
上の観点から重要な課題となっている。

【０００３】このため、工作機械の動作範囲を示すスト
ロークリミットである機械加工範囲値をパラメータとし
て予め記憶しこの機械加工範囲値と描画する表示装置の
画面サイズから縮小率を算出しこれらの値を描画範囲と
描画倍率とにする方式（数値制御装置：特開昭６２−２
７８６１１）や、加工プログラム全体を予め読込みこの
加工プログラムで示される工具の移動経路である加工軌
跡の全範囲を求めこれと表示装置の画面サイズとにより
描画範囲と描画倍率とを算出する方式（ＮＣ装置の加工
形状軌跡表示方法：特開平３−２７３３０５）や、加工
プログラム内に描画範囲や描画倍率等の描画条件に関す
る指令を記述する方式（描画条件設定方法：特開平３−
２６３１０６）等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の加工軌
跡表示方式のうち、数値制御装置（特開昭６２−２７８
６１１）は、工作機械の動作範囲を示すストロークリミ
ットである機械加工範囲値から描画範囲と描画倍率とを
もとめているため、使用する加工プログラム全体で示さ
れる加工軌跡の全範囲を描画するのに必らずしも最適な
描画倍率にならない。特に機械加工範囲値で示される領
域の一部でしか動作させない加工プログラムの場合は加
工軌跡の描画が小さすぎて加工動作の良否を確認しにく
いという問題がある。また、ＮＣ装置の加工形状軌跡表
示方法（特開平３−２７３３０５）は、一旦加工プログ
ラム全体を読込んだ後にこの加工プログラムを解析して
最適な描画範囲と描画倍率とをもとめるため、特にプロ
グラムサイズの大きい加工プログラムの場合は実際に描
画を開始するまでに非常に時間がかかった。さらに、加
工プログラムの特定部分の加工動作を確認する場合にお
いても同様に、加工プログラム全体を読込み前記描画範
囲と描画倍率とをもとめ加工軌跡全体を描画させた後に
加工プログラムの特定部分を指定し描画範囲と描画倍率
とを変更した上で、再度描画を行う必要があるため操作
が複雑になるとともに作業効率が低下するという問題が
ある。また、描画条件設定方法（特開平３−２６３１０
６）は、加工プログラム内に描画条件を記述するため、
加工プログラムを作成する段階で予め加工プログラムを
解析し描画条件を求る必要があり加工軌跡が実際に描画
されるまでにかなりの時間を要した。

【０００５】本発明の目的はこのような従来の欠点を除
去するため、容易に加工動作の良否を確認でき、全加工
軌跡を最適に描画するまでに要する時間を短縮できる加
工軌跡表示方式を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の加工軌跡表示方
式は、加工プログラムの予め定めた量のステップに応答
して工具が被加工物に加工を施すための加工軌跡を示す
データを作成する加工軌跡データ作成部と；前記加工軌
跡データを記憶する記憶部と；前記加工軌跡データによ
り示される座標値と予め設定した前記加工軌跡の座標値
の最大値および最小値とを比較し、この加工軌跡データ
により示される座標値の方が前記最大値より大きい場合
または前記最小値より小さい場合または前記最大値より
大きくかつ前記最小値より小さい場合は前記最大値また
は最小値または前記最大値および最小値に前記加工軌跡
データにより示される座標値を再設定し前記加工軌跡を
描画するための描画条件である描画範囲と描画倍率とを
前記最大値と最小値および表示画面のサイズとから算出
して再設定し、前記加工軌跡データにより示される座標
値の方が前記最大値より小さいかまたは等しくかつ前記
最小値より大きいかまたは等しい場合には前記最大値と
前記最小値と前記描画条件である描画範囲と描画倍率と
を再設定せず予め設定したものを使用するようにした描
画条件算出部と；前記描画条件算出部で前記最大値およ
び最小値のいずれも再設定しなかった場合は前記加工軌
跡データと前記描画条件とから前記加工軌跡を描画する
ための表示データを求めこのデータを出力し、前記描画
条件算出部で前記最大値および最小値のうち少なくとも
一方を再設定した場合はこれまでに前記記憶部に記憶し
たすべての加工軌跡データをこの記憶部から読出しこれ
ら読出した加工軌跡データと前記算出した描画条件とか
ら表示データを再度作成し直しこれら表示データを出力
するとともに前記加工軌跡データ作成部で今回作成され
た前記加工軌跡データと前記描画条件とから前記加工軌
跡を描画するための表示データを求めこのデータを出力
する表示データ作成部と；前記表示データ作成部から出
力された前記表示データを受け前記加工軌跡を描画する
表示部と；を備えて構成されている。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明の加工軌跡表示方式の一実
施例を示すブロック図である。

【０００９】図１を参照すると、加工プログラムから加
工軌跡データ作成部１にこのプログラムの構成要素であ
るブロックが入力されこのブロックから工具が被加工物
に加工を施す移動経路である加工軌跡を示す加工軌跡デ
ータが作成される。前記加工軌跡データは記憶部５に格
納される。次に、描画条件算出部２においては、前記加
工軌跡データにより示される座標値と予め設定された前
記加工軌跡の座標値の最大値および最小値とが比較さ
れ、この加工軌跡データにより示される座標値の方が前
記最大値より大きい場合または前記最小値より小さい場
合または前記最大値より大きくかつ前記最小値より小さ
い場合はこの最大値または最小値または最大値かつ最小
値に前記加工軌跡データに前記座標値が再設定され前記
加工軌跡を描画するための描画条件である描画範囲と描
画倍率とを前記最大値と最小値および表示画面のサイズ
とから算出されて再設定され、前記加工軌跡データによ
り示される座標値の方が前記最大値より小さいか等しく
かつ前記最小値より大きいか等しい場合には前記最大値
と前記最小値と前記描画条件である描画範囲と描画倍率
とが再設定されず予め設定したものが使用される。次
に、表示データ作成部３においては、前記描画条件算出
部２で前記最大値および最小値のいずれも再設定しなか
った場合は前記加工軌跡データと前記描画条件とから前
記加工軌跡を描画するための表示データが求められこの
データが出力され、前記描画条件算出部２で前記最大値
および最小値のうち少なくとも一方が再設定された場合
はこれまでに前記記憶部５に記憶したすべての加工軌跡
データがこの記憶部５から読出されこれら読出された加
工軌跡データと前記算出された描画条件とから表示デー
タが再度作成し直されこれら表示データが出力されると
ともに前記加工軌跡データ作成部１で今回作成された前
記加工軌跡データと前記描画条件とから前記加工軌跡を
描画するための表示データが求められこのデータが出力
される。前記表示データ作成部３から出力された前記表
示データは表示部４に受信され前記加工軌跡が描画され
る。

【００１０】次に、本発明の加工軌跡表示方式の動作を
図２、図３、図４および図５を参照してより詳細に説明
する。

【００１１】図２は、本発明の動作の一例を示す流れ図
である。

【００１２】図３は、加工プログラムの構造を示す図で
加工プログラムはブロックと呼ばれる数値制御装置の最
小実行単位で構成されている。

【００１３】図４は、ブロックと加工軌跡データと表示
データとの関係の一例を示す図である。ここでは、ブロ
ックの具体例がＮＣ言語で書かれ、このブロックが加工
軌跡データと表示データとに順に変換される様子と変換
された後の各データの内容を示している。このブロック
は、工作機械をＸ軸の＋方向に３００ｍｍ、Ｙ軸の＋方
向に４００ｍｍ直線動作させることを示している。加工
軌跡データは、始点を工作機械の原点とし終点をＸ＝３
００ｍｍ、Ｙ＝４００ｍｍとすることを示している。ま
た、表示データは、表示装置上のディスプレイ座標で示
され工作機械の原点（０、０）を（３２０、２００）に
し、倍率を１／１０にして終点を（３５０、２４０）と
することを示している。

【００１４】図２を参照すると、工作機械の座標系を示
すＸ軸とＹ軸上での加工軌跡の座標値の最大値Ｘｍａ
ｘ、Ｙｍａｘと最小値Ｘｍｉｎ、Ｙｍｉｎをそれぞれ″
０″に設定する（Ｓ１）。加工軌跡データ作成部１は加
工プログラムから１ブロック読み込み（Ｓ２）、読込ん
だブロックがプログラムエンドか否かを調べる（Ｓ
３）。この結果がプログラムエンドを示す場合は制御を
終了する。ステップ３（Ｓ３）の結果がプログラムエン
ドを示さない場合はステップ２（Ｓ２）で読込んだブロ
ックから工具が被加工物に加工を施す移動経路である加
工軌跡データを作成する（Ｓ４）。描画条件算出部２は
前記作成された加工軌跡データの終点の座標値Ｘ、Ｙと
前記Ｘ軸とＹ軸上での加工軌跡の最大値Ｘｍａｘ、Ｙｍ
ａｘとをＸ軸とＹ軸毎に比較し前記座標値のＸまたはＹ
のいずれかあるいはＸとＹのいずれもが前記最大値より
大きければこの大きい座標値を前記最大値に設定し、ま
た、前記加工軌跡データの終点の座標値Ｘ、Ｙと前記Ｘ
軸とＹ軸上での加工軌跡の最小値Ｘｍｉｎ、Ｙｍｉｎと
をＸ軸とＹ軸毎に比較し座標値のＸまたはＹのいずれか
あるいはＸとＹのいずれもが前記最小値より小さければ
この小さい座標値を前記最小値に設定する（Ｓ５）。こ
の更新状態を調べ（Ｓ６）、この結果が更新を示す場合
は前記Ｘ軸とＹ軸上での加工軌跡の前記更新された最大
値と最小値の差を求めこれを描画範囲とし、この描画範
囲が表示装置上で予め定められた大きさになるように倍
率を決めこれを描画倍率とする（Ｓ７）。表示データ作
成部３はこれまでに描画した加工軌跡に対応する加工軌
跡データを記憶部５から読出し（Ｓ８）、この読出した
加工軌跡データから前記ステップ７（Ｓ７）で求めた描
画範囲と描画倍率とを使用して表示データを作成し直し
これを表示部４へ出力する（Ｓ９）。表示部４は前記表
示データ作成部３から出力された表示データを受けて加
工軌跡を描画する（Ｓ１０）。これまでに描画した加工
軌跡に対応する加工軌跡データが記憶部５からすべて読
出されたかどうかを調べ（Ｓ１１）、この結果が読出し
未終了を示す場合は前記記憶部５から前記加工軌跡デー
タを読出すステップ８（Ｓ８）へ続き制御を続行する。
ステップ１１（Ｓ１１）で調べた結果が読出し終了を示
す場合は前記ステップ２（Ｓ２）で今回読込んだ前記ブ
ロックに対応する前記加工軌跡データから前記描画範囲
と描画倍率とを使用して表示データを作成し表示部４へ
出力する（Ｓ１２）。表示部４は前記表示データ作成部
３から出力された表示データを受け加工軌跡を描画する
（Ｓ１３）。記憶部５は前記ステップ２（Ｓ２）で今回
読込んだ前記ブロックに対応する前記加工軌跡データを
これまでに描画した加工軌跡を再描画する前記ステップ
８からステップ１０のステップで使用するために記憶し
（Ｓ１４）、加工プログラムを１ブロック読み込むステ
ップ２（Ｓ２）へ続き制御を続行する。前記ステップ６
（Ｓ６）の結果が未更新を示す場合は前記ステップ２
（Ｓ２）で今回読み込んだブロックに対応する前記加工
軌跡データから表示データを作成するステップ１２（Ｓ
１２）へ続き制御を続行する。

【００１５】以上説明した本発明の加工軌跡表示方式の
動作により描画される内容の経過を示す例を図５に示
す。図５は、加工プログラムのａからｉのブロックによ
り（１）の加工軌跡が描画され、その後続けてｊからｑ
のブロックの加工軌跡を描画することにより（２）の加
工軌跡が得られ、ｊのブロックによる加工軌跡の描画を
行なう時点で描画範囲と描画倍率との変更がありａから
ｉのブロックによる加工軌跡を再描画しこの変更された
描画範囲と描画倍率とによりｊからｑまでのブロックに
よる加工軌跡を続けて描画した様子を示している。

【００１６】この加工軌跡の再描画に要する時間は、本
発明の加工軌跡表示方式の場合は、加工軌跡データから
表示データを作成しこれを描画するため１ブロックにつ
き約０．３ｍｓｅｃ（ＣＰＵにはＮＥＣのμＵＰＤ７０
１１６−８を使用して測定）であり短かいが、従来の加
工軌跡表示方式の場合は、加工プログラム内のブロック
を解析し加工軌跡データを作成する手順が入るため表示
時間は１ブロックにつき約３０ｍｓｅｃかかる。従っ
て、本発明の加工軌跡表示方式による再描画は、従来の
加工軌跡表示方式の約６０倍高速であり、再描画するブ
ロックの数が数百程度と多くなる加工プログラムの場合
でも一瞬で再描画が可能となる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による加工
軌跡表示方式によれば、加工プログラムの構成要素であ
るブロックを１ブロック毎読込みこれを逐次解析し最適
な描画範囲と描画倍率とを求めこれにより加工軌跡を描
画することにより、加工軌跡の描画の大きさが常に最適
に表示されるため、容易に加工動作の良否を確認でき、
また、描画済みの加工軌跡データを記憶することによ
り、高速に描画済みの加工軌跡を再描画できるため、全
体の加工軌跡を最適に描画するまでに要する時間を短縮
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工軌跡表示方式の一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の動作の一例を示す流れ図である。

【図３】加工プログラムの構造を示す図である。

【図４】ブロックと加工軌跡データと表示データとの関
係の一例を示す図である。

【図５】描画内容の経過の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 加工軌跡データ作成部 ２ 描画条件算出部 ３ 表示データ作成部 ４ 表示部 ５ 記憶部

フロントページの続き (72)発明者 田村 幸男 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工プログラムの予め定めた量のステッ
   プに応答して工具が被加工物に加工を施すための加工軌
   跡を示すデータを作成する加工軌跡データ作成部と；前
   記加工軌跡データを記憶する記憶部と；前記加工軌跡デ
   ータにより示される座標値と予め設定した前記加工軌跡
   の座標値の最大値および最小値とを比較し、この加工軌
   跡データにより示される座標値の方が前記最大値より大
   きい場合または前記最小値より小さい場合または前記最
   大値より大きくかつ前記最小値より小さい場合は前記最
   大値または最小値または前記最大値および最小値に前記
   加工軌跡データにより示される座標値を再設定し前記加
   工軌跡を描画するための描画条件である描画範囲と描画
   倍率とを前記最大値と最小値および表示画面のサイズと
   から算出して再設定し、前記加工軌跡データにより示さ
   れる座標値の方が前記最大値より小さいかまたは等しく
   かつ前記最小値より大きいかまたは等しい場合には前記
   最大値と前記最小値と前記描画条件である描画範囲と描
   画倍率とを再設定せず予め設定したものを使用するよう
   にした描画条件算出部と；前記描画条件算出部で前記最
   大値および最小値のいずれも再設定しなかった場合は前
   記加工軌跡データと前記描画条件とから前記加工軌跡を
   描画するための表示データを求めこのデータを出力し、
   前記描画条件算出部で前記最大値および最小値のうち少
   なくとも一方を再設定した場合はこれまでに前記記憶部
   に記憶したすべての加工軌跡データをこの記憶部から読
   出しこれら読出した加工軌跡データと前記算出した描画
   条件とから表示データを再度作成し直しこれら表示デー
   タを出力するとともに前記加工軌跡データ作成部で今回
   作成された前記加工軌跡データと前記描画条件とから前
   記加工軌跡を描画するための表示データを求めこのデー
   タを出力する表示データ作成部と；前記表示データ作成
   部から出力された前記表示データを受け前記加工軌跡を
   描画する表示部と；を備えたことを特徴とする加工軌跡
   表示方式。