JPH10105220A - 数値制御加工における加工シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 数値制御加工における加工シミュレーション
実行中に任意の表示箇所まで逆戻りして表示する機能を
簡単に実現する方法を提供する。 【解決手段】 加工プログラム実行部２は加工プログラ
ム記憶部１にある加工プログラムから軸指令値ＣＯＮ１
を作成し、シミュレーション実行部３に送ると共に軸指
令値記憶部６に記憶する。入力部５から入力データＫＥ
Ｙ（後退）を得ると、後退制御部７は加工プログラム２
に制御命令Ｃ１（停止）を送り、後退実行部８に後退制
御命令Ｃ２（開始）を送る。加工プログラム実行部２は
停止し、後退実行部８は軸指令値記憶部６から軸指令値
ＣＯＮ１’を読み出し、シミュレーション実行部３に軸
指令値ＣＯＮ２を送る。後退が終了すると後退実行部８
から後退終了命令Ｃ３が送られ、後退制御部７は加工プ
ログラム実行部２に制御命令Ｃ１（開始）を送る。加工
プログラム実行部２は軸指令値ＣＯＮ１の作成を再開す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御装置また
は数値制御情報作成装置を用いた数値制御加工における
加工シミュレーション方法に関し、特に任意のタイミン
グにて逆戻りができる加工シミュレーション方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】表示装置へ図形を表示することにより工
具がワークを加工して行く様子を動画で表示する加工シ
ミュレーション方法が、従来より実用化されている。こ
の加工シミュレーション方法によれば、実際に加工を行
う前に加工プログラムの作成、入力ミスや加工手順の良
否を手早くしかも容易に確認することができ、加工不良
の発生や機械の衝突などを未然に防げると同時に、空運
転を行う必要がなくなることにより機械の稼働率も向上
できるという利点が得られる。

【０００３】図８は、従来の加工シミュレーション方法
を実現する数値制御装置または数値制御情報作成装置で
の処理を示すブロック図である。加工プログラム記憶部
１には加工プログラムＰＲＧが記憶されている。加工プ
ログラム実行部２は、加工プログラムＰＲＧのブロック
データを順次読みとり、内容の解釈及び実行（補間処
理）を行ない、ワークに対する工具の相対位置を示す軸
指令値ＣＯＮ１を制御単位時間ごとに算出する。シミュ
レーション実行部３は、軸指令値ＣＯＮ１とワーク形
状、工具形状等のデータとからワーク図形の消込、工具
軌跡の描画、工具図形の移動などの情報を含んだ表示デ
ータＧＲＰを作成する。表示データＧＲＰの内容は表示
装置４に表示される。以上の処理を繰り返すことによっ
て、工具がワークを加工していく様子を動画で表示す
る。この加工シミュレーションの操作は入力部５から送
られる入力データＫＥＹによって行なわれる。入力部５
は、起動や一時停止等の操作キーが押されると押された
キーに対応する入力データＫＥＹを加工プログラム実行
部２に送る。例えば、起動キーが押された場合には入力
データＫＥＹとして開始命令を送り、一時停止キーが押
された場合には停止命令を送る。加工プログラム実行部
２は、開始命令や停止命令により、軸指令値ＣＯＮ１の
生成の開始や停止を行なう。その結果、加工シミュレー
ションの表示の開始と一時停止を任意に行なわせること
ができる。上記の加工シミュレーション方法によって、
作業者は加工プログラムを画面上で確認することができ
る。

【０００４】しかし、動画での確認中に再度同じ箇所を
確認したいときには、加工シミュレーションを加工プロ
グラムの先頭から改めて実行し直さなければならず、作
業者の確認作業中に無駄な時間が発生するという問題が
ある。この問題を解決するために、シミュレーション実
行中に任意の表示箇所まで逆戻りして表示するための方
法が考えられている。以下では、加工プログラムを解釈
及び実行しながら、その結果に応じてワークに対する工
具の相対運動を表示する加工シミュレーションを通常の
加工シミュレーション、既に通常の加工シミュレーショ
ンによって表示されたワークに対する工具の相対運動を
再度表示する加工シミュレーションを逆戻りの加工シミ
ュレーションと記す。

【０００５】従来の加工シミュレーション方法において
は、逆戻りの加工シミュレーションを実現するために、
加工プログラムの各ブロックの始点と終点を互いに入れ
換え、所定の補助機能の座標コード変換を行なうことで
補間演算を行なうのが一般的である。この方法は、通常
の加工シミュレーションの実行中に図８の加工プログラ
ム実行部２において、入力部５から送られる入力データ
ＫＥＹとして後退命令が得られた場合に行なわれる。な
お、後退命令は逆戻りの加工シミュレーションの実行開
始を指示する入力データＫＥＹである。まず、現在位置
を始点とし、加工プログラムの１ブロックの始点を終点
とする。ここで、例えば加工軌跡が円弧である場合、そ
のまま逆戻りして回転方向が逆になることを防ぐため
に、そのブロックの移動指令コードが右回り円弧の場合
は左回り円弧に、左回り円弧の場合は右回り円弧に変換
する座標コード変換を行なう。その後は、通常の加工シ
ミュレーションと同様に入れ換えられた始点、終点や指
令コードから補間処理を行ない、軸指令値ＣＯＮ１を算
出する。これを１ブロックずつ戻りながら繰り返してい
くことによって、逆戻りの加工シミュレーションを実現
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の数値制
御加工における加工シミュレーション方法において、逆
戻りの加工シミュレーションを実現する際には以下の
（１）〜（３）のような問題がある。 （１）座標コード変換、補間演算において、直線、円弧
などの単純な図形の加工命令以外では始点と終点を入れ
換えて補間点を求めることが非常に困難である。 （２）現時点での加工プログラムの移動指令値が絶対値
指令であるか、相対値指令であるか、また工具補正番号
はいくつかなどの情報については、加工プログラムを逆
からたどって解析し、反映させなければならないため、
単純に加工プログラムの始点と終点から補間点を求める
ことができない。 （３）逆戻りの加工シミュレーションを終了して通常の
加工シミュレーションを再開する場合において、工具補
正番号などの逆戻りの加工シミュレーション実行中に内
容が変化した情報を通常の加工シミュレーションでの正
しいものに戻さなければ、その後に行なう加工シミュレ
ーションでの表示に支障をきたす可能性がある。これら
の問題により、逆戻りの加工シミュレーションを実現す
るためには通常の加工シミュレーションを行なっている
手段をも大幅に変更する必要がある。本発明は上述のよ
うな事情からなされたものであり、本発明の目的は複雑
な加工プログラムにおいても逆戻りの加工シミュレーシ
ョンを簡単に実現するための数値制御加工における加工
シミュレーション方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は数値制御加工に
おける加工シミュレーション方法に関するものであり、
本発明の上記目的は数値制御情報を解釈及び実行して軸
指令値を生成すると共に前記生成された軸指令値を記憶
させておき、後退開始命令が入力されるまでは前記生成
した軸指令値に基づいてワークに対する工具の相対運動
を表示装置に表示させ、前記後退開始命令が入力される
と前記数値制御情報の解釈及び実行を停止し、前記生成
した軸指令値に基づく代わりに前記記憶させた軸指令値
を順次読み出してワークに対する工具の相対運動を前記
表示装置に表示させ、最後に記憶させた前記軸指令値ま
で読み出し終えた時点から前記数値制御情報の解釈及び
実行ならびに軸指令値の生成及び記憶を再開することに
よって達成される。さらに本発明の上記目的は、前記表
示のための軸指令値の順次読み出しの際に、前記軸指令
値の記憶順序を正方向とすると、最後に記憶させた前記
軸指令値から負方向に順次読み出し、最初に記憶させた
前記軸指令値まで読み出し終えた場合または後退停止命
令が入力された場合には、その時点での軸指令値から最
後に記憶させた前記軸指令値まで正方向に順次読み出す
ことによって達成される。

【０００８】本発明の加工シミュレーション方法では、
通常の加工シミュレーション実行中に軸指令値を順次記
憶しておき、後退命令が入力されると現在実行している
加工シミュレーションを一時停止し、記憶されている軸
指令値を読み出し、この読み出された軸指令値に基づい
て動画作成を行なうため、加工シミュレーション実行中
に逆戻りの加工シミュレーションを表示することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の加工シミュレー
ション方法を実現する数値制御装置または数値制御情報
作成装置での処理の一例を示すブロック図である。な
お、加工プログラム記憶部１、加工プログラム実行部
２、シミュレーション実行部３、表示装置４、入力部５
については、従来の加工シミュレーション方法でのもの
と処理内容が同じであるため詳細な説明を省略する。以
下、この図１に基づき本発明の実施の形態について詳細
に説明する。加工シミュレーションを実行開始すると、
まず通常の加工シミュレーションが行なわれる。図２
は、本発明の加工シミュレーション方法の処理手順を示
すフローチャートである。加工プログラム実行部２は、
起動キーが押されて入力部５から入力データＫＥＹ（開
始）が送られた場合に加工シミュレーションを開始し、
一時停止キーが押されて入力部５から入力データＫＥＹ
（停止）が送られた場合に加工シミュレーションを停止
するキー入力処理を行なう（ステップＳ１）。なお、入
力データＫＥＹ（開始）は入力データＫＥＹの内容が開
始命令であることを示すものであり、入力データＫＥＹ
（停止）は入力データＫＥＹの内容が停止命令であるこ
とを示すものである。加工シミュレーションが停止中で
なければ（ステップＳ４）、加工プログラム実行部２
は、加工プログラム記憶部１に記憶されている加工プロ
グラムＰＲＧを１ブロックづつ読みとって解釈し、軸指
令値ＣＯＮ１を算出する（ステップＳ５）。算出された
軸指令値ＣＯＮ１は、シミュレーション実行部３に送ら
れると共に軸指令値記憶部６に記憶される（ステップＳ
６）。シミュレーション実行部３は、送られた軸指令値
ＣＯＮ１から表示データＧＲＰを作成し、表示装置４に
表示する（ステップＳ７）。そしてこれらの処理が加工
プログラムの終了まで繰り返される（ステップＳ８）。
図４は、このときに行なわれる通常の加工シミュレーシ
ョンでの表示例である。Ｐ１からＰ７まで工具を移動さ
せると共にＰ１からＰ７までの各点における軸指令値を
順に軸指令値記憶部６に記憶していく。

【００１０】通常の加工シミュレーション実行中に後退
キーが押されて入力部５から入力データＫＥＹ（後退開
始）が送られると（ステップＳ２）、逆戻りの加工シミ
ュレーションが開始される（ステップＳ３）。なお、入
力データＫＥＹ（後退開始）は入力データＫＥＹの内容
が後退開始命令であることを示すものである。図３は、
ステップＳ３で行なわれる逆戻りの加工シミュレーショ
ンの処理手順を詳細に説明するフローチャートである。
後退制御部７は、入力部５から入力データＫＥＹ（後退
開始）を受け取ると、加工プログラム実行部２に制御命
令Ｃ１（停止）を送って通常の加工シミュレーションを
停止させ（ステップＳ１０）、後退実行部８に後退制御
命令Ｃ２（開始）を送る。なお、制御命令Ｃ１（停止）
は制御命令Ｃ１の内容が停止命令であることを示すもの
であり、後退制御命令Ｃ２（開始）は後退制御命令Ｃ２
の内容が開始命令であることを示すものである。制御命
令Ｃ１は入力部５からの入力データＫＥＹと同じもので
あり、加工プログラム実行部２は、制御命令Ｃ１（停
止）を受け取ると、入力部５から入力データＫＥＹ（停
止）を受け取ったときと同様に通常の加工シミュレーシ
ョンを停止し、その結果、表示装置４の表示も停止する
（ステップＳ４）。後退実行部８は、後退制御部７から
後退制御命令Ｃ２（開始）を受け取ると、軸指令値記憶
部６に記憶されている軸指令値ＣＯＮ１’を読み出して
シミュレーション実行部３に軸指令値ＣＯＮ２を送る。
シミュレーション実行部３は、加工プログラム実行部２
から軸指令値ＣＯＮ１が送られた場合と同様に、後退実
行部８から軸指令値ＣＯＮ２を受け取って表示データＧ
ＲＰを作成し、表示装置４に表示する。このように、既
に実行され軸指令値記憶部６に記憶されている軸指令値
ＣＯＮ１’に基づいて逆戻りの加工シミュレーションが
実行される。

【００１１】このとき、軸指令値記憶部６での軸指令値
ＣＯＮ１の記憶順序を正方向とすると、後退実行部８
は、軸指令値記憶部６に記憶されている軸指令値ＣＯＮ
１’を最後に記憶されたものから負方向に順次読み出し
（ステップＳ１１）、シミュレーション実行部３に軸指
令値ＣＯＮ２を送る。加工シミュレーション実行部３
は、軸指令値ＣＯＮ２からワークに対する工具の相対運
動が加工プログラムにおける実行順序と逆である表示デ
ータＧＲＰを作成し、逆戻りの加工シミュレーションを
表示装置４に表示する（ステップＳ１２）。この処理
は、軸指令値記憶部６に記憶されている軸指令値ＣＯＮ
１’の先頭まで読み出し終えた場合や、後退停止キーが
押されて、入力部５から入力データＫＥＹ（後退停止）
が送られ、後退制御命令Ｃ２（停止）が後退制御部７か
ら後退実行部８に送られた場合など、後退を停止するた
めの条件が発生するまで繰り返される（ステップＳ１
３）。なお、入力データＫＥＹ（後退停止）は入力デー
タＫＥＹの内容が後退停止命令であることを示すもので
あり、後退制御命令Ｃ２（停止）は後退制御命令Ｃ２の
内容が停止命令であることを示すものである。図５はこ
のときに行なわれる逆戻りの加工シミュレーションでの
表示例である。Ｐ７の位置で行なわれた「後退」のキー
入力により、軸指令値記憶部６から軸指令値ＣＯＮ１’
がＰ６、Ｐ５、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ２と負方向に順次読み出
され、Ｐ６、Ｐ５、Ｐ４、Ｐ３、Ｐ２と工具を後退させ
る表示が行なわれる。

【００１２】後退を停止すると、続いて後退実行部８
は、軸指令値記憶部６に記憶されている軸指令値ＣＯＮ
１’を後退時に最後に読み出されたものから正方向に順
次読み出し（ステップＳ１４）、シミュレーション実行
部３に軸指令値ＣＯＮ２を送る。シミュレーション実行
部３は、軸指令値ＣＯＮ２からワークに対する工具の相
対運動が加工プログラムにおける実行順序と同じである
表示データＧＲＰを作成し、後退時に最後に読み出され
た軸指令値から通常の加工シミュレーションが再開した
かのように見えるシミュレーションを表示装置４に表示
する（ステップＳ１５）。この処理は、通常の加工シミ
ュレーション実行時に最後に記憶された軸指令値を軸指
令値記憶部６から読み出すまで繰り返される（ステップ
Ｓ１６）。図６はこのときに行なわれる加工シミュレー
ションでの表示例である。Ｐ２の位置で行なわれた「後
退停止」のキー入力により、軸指令値記憶部６から軸指
令値ＣＯＮ１’がＰ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７と正方
向に順次読み出され、工具を移動させる表示が行なわれ
る。表示自体は図４で示した例と違いがないが、表示デ
ータＧＲＰ作成の基となる軸指令値が加工プログラムか
ら加工プログラム実行部２により算出されたＣＯＮ１で
はなく、軸指令値記憶部６から読み出され、後退実行部
８から送られたＣＯＮ２となっている点が異なる。

【００１３】後退実行部８は、上述のシミュレーション
において、通常の加工シミュレーション実行時に軸指令
値記憶部６に最後に記憶された軸指令値まで読み出す
と、シミュレーション実行部３に軸指令値ＣＯＮ２を送
ることを止め、後退制御部７に後退終了命令Ｃ３を送
る。後退制御部７は、後退実行部８から後退終了命令Ｃ
３を受け取ると加工プログラム実行部２に制御命令Ｃ１
（開始）を送り、通常の加工シミュレーションの停止を
解除する（ステップＳ１７）。なお、制御命令Ｃ１（開
始）は制御命令Ｃ１の内容が開始命令であることを示す
ものである。加工プログラム実行部２は、入力部５から
入力データＫＥＹ（開始）を受け取ったときと同様に加
工プログラムＰＲＧから軸指令値ＣＯＮ１を作成するこ
とを開始する。このようにして、先の通常の加工シミュ
レーション実行時に最後に記憶された軸指令値から通常
の加工シミュレーションが再開される。このとき、シミ
ュレーション実行部３での表示データＧＲＰ作成が後退
実行部８から送られる軸指令値ＣＯＮ２によるものから
加工プログラム実行部２から送られる軸指令値ＣＯＮ１
によるものへと切り替わるが、送られてくる軸指令値は
どちらも逆戻りの加工シミュレーションを実行しなかっ
た場合と同じ値であり、これらの値が切り替わりの前後
で連続しているため、表示装置４にはあたかも連続した
加工シミュレーションが行なわれているかのように表示
される。図７はこのときに行なわれる加工シミュレーシ
ョンでの表示例である。Ｐ７の位置までは軸指令値記憶
部６から読み出された軸指令値により、Ｐ８の位置以降
は加工プログラムから算出された軸指令値により描画表
示が行なわれ、さらにＰ８以降では同時に軸指令値の記
憶も行なわれる。軸指令値はＰ７の位置で切り替わり、
表示装置４には工具がＰ２以降連続して移動しているよ
うに表示される。なおこの切り替わりを含んだ表示を通
常の加工シミュレーションによるものとして見れば、Ｐ
７の位置で一時停止していた加工シミュレーションをた
だ再開したときの処理に相当する。

【００１４】また、上述の例では、図３のフローチャー
トのステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３
においてワークに対する工具の相対運動が加工プログラ
ムにおける実行順序と逆である加工シミュレーションを
実行しているが、これらのステップを省略した逆戻りの
加工シミュレーションとすることも可能である。この場
合、ステップＳ１４での軸指令値の正方向読み出しは軸
指令値記憶部６に最初に記憶されたものから順次行なう
ようにすればよい。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明の加工シミュレーシ
ョン方法によれば、加工プログラムを解釈及び実行して
通常の加工シミュレーションを実行すると共に軸指令値
を順次記憶しておき、この記憶されている軸指令値を使
って、加工シミュレーションを再表示することにより、
どのように複雑な加工プログラムにおいても逆戻りの加
工シミュレーションを実行することができる。また、従
来から使用している加工シミュレーション方法に対して
逆戻りの加工シミュレーション機能を新たに追加する場
合には、逆戻りの加工シミュレーション実行時に従来の
加工シミュレーション方法で用いている一時停止機能を
生かして通常の加工シミュレーションを一時停止してお
き、逆戻りの加工シミュレーションが終った時点で通常
の加工シミュレーションを再開すればよいため、通常の
加工シミュレーションを行なっている処理にほとんど影
響を与えることがなく、従来のシステムにごくわずかに
手を加えるだけで済む。そのため、逆戻りの加工シミュ
レーション機能を容易かつ安価に実現することができ、
同時に数値制御加工の安全性を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工シミュレーション方法を実現する
数値制御装置または数値制御情報作成装置の構成の一例
を示すブロック図である。

【図２】本発明の加工シミュレーション方法における処
理手順の一例を示すフローチャートである。

【図３】本発明の加工シミュレーション方法の一部にお
ける処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の方法による加工シミュレーション実行
時の表示例である。

【図５】本発明の方法による加工シミュレーション実行
時の表示例である。

【図６】本発明の方法による加工シミュレーション実行
時の表示例である。

【図７】本発明の方法による加工シミュレーション実行
時の表示例である。

【図８】従来の加工シミュレーション方法を実現する数
値制御装置または数値制御情報作成装置の構成の一例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

ＰＲＧ 加工プログラム ＣＯＮ１ 軸指令値 ＣＯＮ１’ 軸指令値 ＣＯＮ２ 軸指令値 ＧＲＰ 表示データ ＫＥＹ 入力データ Ｃ１ 制御命令 Ｃ２ 後退制御命令 Ｃ３ 後退終了命令 １ 加工プログラム記憶部 ２ 加工プログラム実行部 ３ シミュレーション実行部 ４ 表示装置 ５ 入力部 ６ 軸指令値記憶部 ７ 後退制御部 ８ 後退実行部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】数値制御加工における加工シミュレーショ
   ン方法において、数値制御情報を解釈及び実行して軸指
   令値を生成すると共に前記生成された軸指令値を記憶さ
   せておき、後退開始命令が入力されるまでは前記生成し
   た軸指令値に基づいてワークに対する工具の相対運動を
   表示装置に表示させ、前記後退開始命令が入力されると
   前記数値制御情報の解釈及び実行を停止し、前記生成し
   た軸指令値に基づく代わりに前記記憶させた軸指令値を
   順次読み出してワークに対する工具の相対運動を前記表
   示装置に表示させ、最後に記憶させた前記軸指令値まで
   読み出し終えた時点から前記数値制御情報の解釈及び実
   行ならびに軸指令値の生成及び記憶を再開することを特
   徴とする数値制御加工における加工シミュレーション方
   法。
2. 【請求項２】前記表示のための軸指令値の順次読み出し
   の際に、前記軸指令値の記憶順序を正方向とすると、最
   後に記憶させた前記軸指令値から負方向に順次読み出
   し、最初に記憶させた前記軸指令値まで読み出し終えた
   場合または後退停止命令が入力された場合には、その時
   点での軸指令値から最後に記憶させた前記軸指令値まで
   正方向に順次読み出すようになっている請求項１に記載
   の数値制御加工における加工シミュレーション方法。