JPS6318408A - 金型加工デ−タチエツク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作物に対する工具の移動量を数値情報とし
て制御するＮＣ加工機の金型加工に係り、特に当該金型
の製作に必要なデータが適正であるか否かを評価する金
型加工データチェック装置に関する。

（従来の技術） 従来、正確な金型を製作するためには、（１）石膏や樹
脂などの安い材料で実際にテスト加工して、削り込みや
削り残しを目で見て検出する方法、（２）工具の軌跡に
関するデータを穿孔したＮＣテープを作動させてプロッ
タなどで作図し。

工具の軌跡が工作物に対して適正かどうかをやはり目で
検出する方法などが用いられていた。

しかし、これらの方法には次のような問題点があった。

すなわち、第１に、前者の方法のようにテスト加工する
場合にはテスト加工に多大な時間がかかる。第２に、工
具軌跡の適否を目視検出する場合には熟練を要する上に
、見落としなど正確さに欠ける。第３に、後者の方法の
場合、プロッタによる作図に制限があり、所定の領域の
検出しかできない。

（発明が解決しようとする問題点） このため１例えば特開昭Ｇｏ−２３８２５９号や特開昭
Ｇｏ−２４２９３８号に見られるように、仕上げるべき
ワークの基準形状データと仕上げ加工したワークの形状
を実測し、基準データと実測データの偏差をもとめてこ
れを表示装置に色彩表示又は等高線表示することで前述
の問題点を回避したものがある。しかし、これらの方法
は、いずれも仕上げ加工した加工物の実測データを用い
ており、加工結果が適正でない場合にはそのワークが無
駄になってしまっていた。

従って５本文明は、金型の作製に必要な適正なデータを
実際にワークを加工する前にチェックすることができ、
しかもデータの信頼性が高い金型加工データチェック装
置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用）この目的を達
成するための本発明によれば、切削すべき加工形状の面
を表現する加工形状面データ（１）と、前記加工形状面
データ上に一定の密度で分布する切削状態をチェックす
るためのパウダ（魚群）を形成するパウダデータ形成手
段（２）と、前記加工形状を形成するに必要なカッター
の通過軌跡（カッターパス）をデータとするカッターパ
スデータ（３）と、前記カッターのパスが前記パウダ面
と干渉するか否かを前記カッターパスデータ及び前記パ
ウダデータ（２）のデータに基づいて判断する干渉チェ
ック手段（４）と、この干渉チェック手段（４）の出力
に基づき前記カッターパスと前記パウダとの干渉状態を
面データ上に表示する表示手段（５）とを備えるように
する。

このような構成によれば、ワークの削り込み又は削り残
しを実際の加工前のデータの段階で、例えばＣＲＴディ
スプレイなどに直接表示することができる。

（発明の実施例） 以下、添付図面に従って本発明の詳細な説明する。なお
、各図において同一の符号は同様の対象を示すものとす
る。

第１図は本発明の実施例に係る金型加工データ形成制御
装置の系統図（ブロック図）を示す０図において、（１
）は加工形状面データ、（２）はパウダデータ形成手段
、（３）はカッタパスデータ。

（４）は干渉チェック手段、（５）はＣＲＴディスプレ
イなどの表示手段、（６）は制御指令手段、（７）はキ
ーボードなどの入力装置、（８）はライトペンなどの入
力装置である。以下、これらを説明する。

加工形状面データ（１）は、キーボード（７）などの入
力指令手段により加工形状面データ等の読出しを指令し
、制御指令手段（８）を作動させ、外部記ｔα装置（外
部メモリ）に格納しである加工形状面データ等を読出す
ものである。この加工形状面データは、適当なデータに
変換してＣＲＴディスプレイななどの表示手段（５）に
表示させる。この加工形状面データは例えば第２図の符
号（１０）で示すようである。このような加工形状面デ
ータ（１０）に対してパウダで構成するパウダデータ形
成手段（２）によって形成する。加工形状面上に一定の
密度でパウダという仮想点群を設定するデータである。

加工形状面に形成したパウダを第３図に示す、このよう
なパウダ（１５）の形成は、キーボード（７）などによ
り制御指令手段（６）を介して、パウダデータ形成手段
（２）にパウダ形成指令（キーインしたパウダ面の密度
を入力し、これに基づきパウダデータ形成手段（２）が
加工形状面データ（１）から加工形状面データを取込み
、この加工形状面データに基づきキーボード（７）の指
令に従って所望のパウダ面を形成するに必要なデータを
演算処理することにより実行する。このため、パウダデ
−夕は例えば後述するような特定のデータフォーマット
を有する。

カンタ−パスデータ（３）は、加工形状面（１０）を形
成するに必要なカッターの通過状態をデータである。す
なわち、加工形状面データ及びパウダデータがそれぞれ
形成されたことを制御指令手段（６）が確認した後、こ
れらの加工形状面データ及びパウダデータを読込み、予
め記憶させてあったカッターの外形形状に対応するデー
タと組合わせて処理する。この処理は、概念的には加工
形状面に沿ってカッターを移動させるようにする。この
場合、加工形状面上のパウダ（１５）とカッターパスが
干渉しないと干渉チェック手段（４）により削り残しと
判定し、又干渉すると干渉チェック手段（４）により削
り込みと判定することができる。なお、第４図（ａ）に
示すように、ワーク（１７）の表面に形成したパウダ面
（１８）に対して、実際の工具寸法（２０）よりも大き
な工具寸法（２１）をデータとして帛備して加工形状面
に沿って工具（２１）を移動させることにより、工具（
２１）とパウダ（１８）との干渉が無くなった場合に削
り残しと判定することができる。同様にして、この削り
残し判定処理に続いて、第４図（ｂ）に示すように、ワ
ーク（１７）の表面に形成したパウダ（１８）に対して
、実際の工具寸法（２０）よりも小さな工具寸法（２２
）をデータとして準備して加工形状面に沿って工具（２
２）を移動させることにより、工具（２２）とパウダ（
１８）との干渉が生じた場合に削り込みの判定を実行す
ることができる。従って、干渉チェック手段（４）は、
カッターパスデータの処理に基づさパウダデータに干渉
の有無を付加える処理を実行する機能を有する。干渉チ
ェックの結果は、例えば第５図に示すように、干渉の有
無に基づき削り残し部分（３１）及び削り込み部分（３
２）のパウダを残して表示手段（５）に表示するように
し、しかも双方で色彩を異なるようにする（例えば、削
り残しを青、削り込みを赤）。

制御指令手段（６）は、以上の説明からも明らかである
が、所定の制御処理手順を記憶したメモリ（ＲＯＭ）を
有し、またこの制御処理手順に所定の指令を与えるため
の入力インタフェイスも備えている。すなわち、中央演
算処理装置（ｃｐＵ）等の機能を有する。

表示手段（５）、キーボード（７）、及びライトペン（
８）はこれらの処理に必要な一般的なものであり特に説
明を要しない、若干の説明を付加えれば１表示手段（５
）は例えばＣＲＴを備えており、このディスプレイが可
能なように加工形状面データやパウダデータに基づきビ
デオ信号を形成し、且つこのビデオ信号の処理するため
の回路を含んでいる。ライトペン（８）は加工形状面（
ｌＯ）の特定の部分を面状（エリア）　（１１）又は線
状（スリット）　（１２）　（第２図乃至第４図）に取
出してチェックを行うためのものであり、従って制御指
令手段（６）は加工形状面データ（１）の一部のみを出
力し、これを表示手段（５）に表示するようにすること
ができる０面状部分（１１）によれば表面加工形状の干
渉チェックが可能であり、線状部分（１２）によれば断
面加工形状の干渉チェックが可能である６次に、第６図
のフローチャートを参照しつつ木実施例の動作を説明す
る。なお、以下の説明中１００番台から４００番台の数
字は第６図のフローチャートの各ブロック番号に対応す
る。また、番号の後の符号ＹはＮは、当該番号の判断ブ
ロックの判断結果がそれぞれ肯定的である場合、又は否
定的である場合を示している。

動作のメインルーチン（１００）は、順次実行される４
つのサブルーチン（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、
　（Ｄ）から成る。サブルーチン（Ａ）は干渉チェック
の範囲を指定するためのものであり、サブルーチン（Ｂ
）はパウダを発生させるためのものであり、サブルーチ
ン（Ｃ）は干渉チェックを実行するためのものであり、
サブルーチン（Ｄ）は干渉チェックの結果を表示するた
めのものである。以下、各サブルーチン毎に説明する。

　　゛ （１）サブルーチンＡ 加工形状の外形面（１０）　（第２図）に対して、干渉
チェックを実行する領域を指定する過程である。このサ
ブルーチンがスタートすると（ｔｏｌ）、先ず加工形状
面データ（１）により例えば外部記憶装５！１（メモリ
）などに記録した加工形状面データが読込まれ（＋０２
）　、このデータは表示手段（５）に転送されて加工形
状面（１０）がディスプレイ画面上に表示される（１０
３）。次に、表示された加工形状面（１０）のうち干渉
チェックを実行する望城を指定する。このとき、制御指
令手段（６）に記憶させた手順によりチェック領域が面
状（エリアタイプ）か線状（スリットタイプ）かをディ
スプレイ画面で質問する（１０４）　、この質問に従い
エリアタイプかどうかの返答をキーボード（７）により
入力しく１０４Ｙ又は１０４Ｎ）　、この後ライトペン
（８）で当該領域を指定する（１０５，１０６）　、こ
の指定に従って、加工形状面データ（１）は当該領域に
対応する各ファイルの加工形状面データ　（範囲情報又
は領域情報）を抽出してパウダ表示手段（５）に転送す
る。

制御指令手段（６）はこのような領域指定操作が全て完
了したかどうかの質問を常にディスプレイ画面（５）に
表示し、キーボード（７）からの回答が否定的である場
合には（１０８Ｎ）、領域指定のステップ（１０４）に
もどり回様のステップを継続する。全範囲の指定を終了
した場合には（１０８Ｙ）、このサブルーチン（Ａ）は
終了する（１０９）　。

（２）サブルーチンＢ 指定領域にパウダを付加してパウダを形成する過程であ
る。ここでは、サブルーチンの開始（２０１）に伴い、
パウダデータ形成手段（２）が加工形状面データ（１）
の指定領域のデータを読込む（２０２）　、この間、デ
ィスプレイ画面（５）の指示に従って、キーボード（７
）から第１にパウダを構成するパウダの面密度（パウダ
間隔）を指定しく２０３）　、次に加工形状面上のパウ
ダ（１５）を入力する（２０４）　、このような入力指
示に従ってパウダデータ形成手段（２）はパウダデータ
を形成しく２０５）　、　このデータをメモリ（外部記
憶装ｒ１１）にＪＪＡする（２Ｈ）と共に加工形状面を
表示したディスプレイ画面（５）にこのパウダを表示す
る。必要なパウダが発生したかどうかは、常に制御指令
手段（８）のプログラムに従ってチェックされ、否定的
である場合には（２０７Ｎ）にはこのサブルーチン（Ｂ
）を再度繰返し、・肯定的である場合には（２０７Ｙ）
このサブルーチン（Ｂ）を終了する（２０８）　。

（３）サブルーチンＣ パウダデータとカッターパスデータによりパウダとカッ
ターパスとの干渉をチェックする過程である。サブルー
チン（Ｃ）が開始すると（３（１１）　、制御指令手段
（６）のプログラムが与えるタイミングによりカッター
パスデータ形成手段（３）がメモリからカッターパスデ
ータを読込む（３０２）　。

これに続いて、加工形状面データ（１）をメモリに記憶
させたチェック領域の加工形状面データ及びパウダデー
タ形成手段（２）により形成されたその領域のパウダデ
ータを順次読込む（３０３，３０４）　。

なお、このとき読込むパウダデータのデータフォーづッ
トは第７図１こ示すようである。すなわち、パウダデー
タ全体はスタートビット（８０）で開始しエンドピッ）
（８１）で終了し、それぞれ４つのデータエレメント（
８２〜８５）から成る複数のデータ列を備えている。デ
ータエレメント（８２）はパウダのアドレスであり、デ
ータエレメント（８３）はパウダの位置を設定するため
の座標データであり、データエレメント（８４）、（８
５）はそれぞれ干渉チェックの結果パウダの有無を示す
削り残し→ラグ用ビット及び削り込みフラグ用ビットで
ある。

パウダデータの読込み（３０Ｂ）に引続き、パウダデー
タ内のフラグ（８４）、（８５）をクリアして初期状ｙ
Ｅに設定する（３０４）　。

ここで、干渉チェック手段（０は、パウダデータ形成手
段（２）の出力データであるパウダデータ（第７図）の
座標データ（８３）に対して各アドレス毎にカッターパ
スデータによる座標比較演算を実行し、干渉の有無をチ
ェックする（３０７）　、例えば、この比較演算は、パ
ウダの座標とカッターパスの工具寸法（２１）の先端部
の座標データとを引算し、その符号が正の場合は正常で
負の場合は削り残しと判断し、また内側パウダの座標と
カー７ターパスの工具寸法（２１）の先端部の座標デー
タとを引算し、その符号が正の場合は正常で負の場合は
削り込みと判断する。以下の過程は干渉チェックの結果
処理である。

干渉チェック手段（４）は、自分で実行した演算の結果
を順次チェックしく３０７，３０９，３１１．３１２）
　、所定の信号処理を行う。パウダがカッターパスの工
具寸法（２１）の先端部の座標データと干渉した場合に
は（３０？Ｙ）、そのパウダデータの削り残しフラグを
「ｌ」にする（３０８）。干渉しない場合には（３０７
Ｎ）、削り歿しフラグはクリアのままである。

パウダとの干渉を同様に処理し、パウダがカッターパス
の工具寸法（２２）の先端部の座標データと干渉した場
合には（３０！３Ｙ）、そのパウダデータの削り込みフ
ラグを「１」にする（３１０）　、干渉しない場合には
削り残しフラグはクリアのままである（３０９Ｎ）、全
パウダのチェック及び全カッターパスのチェックが終了
したかを判断しく３１１．３１２）、終了していない場
合には（３１１Ｎ、３１２Ｎ）次のパウダデータ及びカ
ッターパスデータの処理に移行する。

このような処理の後、干渉チェック手段（４）は、カッ
ターパスデータとの干渉のあったパウダデータをそのフ
ラグビットから判断してメモリに格納する（３１３，３
１４）　、この後、全範囲のチェックが終了したかどう
かを判断しく３１５）　、このサブルーチンを終了する
（３１８）。

（４）サブルーチンＤ 干渉結果を表示する過程である。このサブルーチンがス
タートすると（４０１）　、表示手段（５）は干渉結果
を順次表示するため結果の種類を判断する（４０２）　
、最初に削り残しデータを処理することとすると、メモ
リから削り残しフラグ０”のデータを取出しく４０３）
　、これをディスプレイ画面に表示する（４０４）　、
次に、削り込みデータの処理のため、メモリから削り込
みフラグＯ”のデータを取出しく４０５）　、　　これ
をディスプレイ画面に表示する（４０Ｂ）　、チェック
の完了を判断して（４０７）　、　　このサブルーチン
（Ｄ）を終了すると共に全過程が終了する。なお、この
削り残し及び削り込みのパウダ表示は前述のように互い
に異なる色彩で実行することができる。また、ディスプ
レイ画面への表示は、ステップ（４０２）を活用して画
面（５）とキーボード（７）との対話形式にして行うこ
ともできる。

（発明の効果） 本発明によれば、以上のように加工形状面データに加え
てパウダデータ及びカッターパスデータを構成しこれら
のパウダデータ及びカッターパスデータの干渉の有無を
演算によって知ることにより、実際の加工をすることな
く加工以前に工具の軌跡データを確実にチェックするこ
とができ、またチェックの結果を自動的にディスプレイ
画面に表示するため熟練者でなくとも短時間で確実に加
工チェックをすることができる信頼性の高い金型加工デ
ータ形成制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る金型加工データ形成制御
装置の系統図、第２図は本発明の実施例に係る金型の例
示説明図、第３図は本発明の実施例に係るパウダデータ
によるパウダの説明図（ａ）であり、図（ｂ）はその部
分説明図、第４図は本発明の実施例に係るカッターパス
データによるパウダデータとの干渉を示す説明図、第５
図は本発明の実施例に係るパウダデータとカッターパス
データとの干渉の結果を表示する説明図（ａ）であり、
同図（ｂ）は削り残し状態、同図（ｃ）は削り込み状態
の説明図、第６図は本発明の実施例に係る金型加工デー
タ形成制御装置の動作説明のためのフローチャート、第
７図は本発明の実施例に係る金型加工データ形成制御装
置の取扱うパウダデータのデータフォーマットの説明図
である。 図面において、（りは加工形状面データ、（２）はパウ
ダデータ、（３）はカッターパスデータ、（４）は干渉
チェック手段、（５）は表示手段、（１５）。 （１６）はパウダ、　（２５）はカッターパスである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切削すべき加工形状の面を表現する加工形状面デ
   ータと、前記加工形状面データ上に一定の密度で分布す
   る切削状態をチェックするためのパウダ（点群）を形成
   するパウダデータ形成手段と、前記加工形状を形成する
   に必要なカッターの通過状態をデータとするカッターパ
   スデータと、前記カッターパスが前記パウダ面と干渉す
   るか否かを前記カッターパスデータ及び前記パウダデー
   タのデータに基づいて判断する干渉チェック手段と、こ
   の干渉チェック手段の出力に基づき前記カッターパスと
   前記パウダ面との干渉状態を前記加工形状面データ上に
   表示する表示手段とを備えて成る金型加工データチェッ
   ク装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   干渉チェック手段は、前記面データ上に形成した前記パ
   ウダに対してカッターパスが通過する際に削り残しに対
   しては、カッター径を大きくし、又削り込みに対しては
   、カッター径を小さくして、干渉チェックを行う様にし
   、干渉状態に応じてパウダデータの干渉フラグを反転し
   、前記干渉フラグに対応して異なった色表示をするよう
   にしたことを特徴とする金型加工データチェック装置。