JPS6327902A

JPS6327902A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPS6327902A
Application number: JP61172616A
Authority: JP
Inventors: Tadamasa Yamada; 山田　忠正; Shizuo Susaka; 須坂　静生
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1986-07-22
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1988-02-05
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPH0685126B2

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】〔産業上の利用分野コこの発明は、プレス金型、プラスチック金型等を切削加
工する金属加工分野に適用して好適な数値制御装置に係
り、特に、対話人力形式で輪郭削りの輪郭曲線データを
作成する数値制御＠置において、データ作成の簡単化を
図った数値制御装置に関する。

［従来の技術］この種の数値制御装置にあっては、直線と円弧の組み合
わせで構成される輪郭曲線に沿って、エンドミル等の工
具を移動させ、輪郭削りを数多く施す必要がある。

従来、対話人力形式で輪郭削りの輪郭曲線データを作成
する装置として、例えば、特公昭６〇−１２７９５０号
公報に記載されたものが知られている。

この装置は、第５図に示すごとく、ＡＴＣ付き工作機賊
１の数値制御部２に、表示装置３が接続されると共にキ
ーボード装置４が接続された構成であり、キーボード装
置４から入力されたデータが数値制御部２内の記憶装置
５に記憶されると共に、記憶装置５から供給されるデー
タに基づいて輪郭曲線が表示装Ｗ３に表示されるように
なっている。また、表示装置３には、数値制御部２に各
種データを入力するためのソフトキー装置６が取り付け
られている。

そして、第６図に示すごとく、ソフトキー装置６には、
表示装置３の画面下部に表示されたシンボルに対応する
信号発生機能があり、オペレータがシンボルに対応した
ソフトキーを押すと、このソフトキーの信号が数値制御
部２へ伝送されるようになっている。

このような従来の数値制御装置において、例えば、第７
図に示す輪郭曲線７を作成する場合について説明する。

輪郭曲線７は、点Ａを始点とし、点Ａから点Ｂまでは直
線して、点Ｂから点Ｃまでは時計方向に回る円弧Ｃで形
成されているらのとする。すなわち、直線りおよび円弧
Ｃが輪郭曲線７を構成する輪郭要素となっている。輪郭
曲線７は次の手順で作成、される。

（１）右上を指すシンボルＳ７（第６図）を、ソフトキ
ーを押して選択する。

（２）キーボード装置４から点Ａの座標値（ｘａ、ｙａ
）、および点Ｂの座標値（ｘｂ、ｙｂ）を入力する。

（３）数値制御部２は、点Ａと点Ｂとを結ぶ直線りを作
成し、これを表示装置３に表示する。

（４）時計方向に回る円弧を示すノンポルＳｌを、ソフ
トキーを押して選択する。

（５）キーボード装置４から点Ｃの座標値（ｘｃ’、ｙ
ｃ）、および円弧Ｃの半径Ｒの値を入力する。

この時点では、２点Ｂ、Ｃと半径Ｒだけが既知なので、
第８図に示す円ｃ１．ｃ２の内、時計方向に回る円弧は
■と■の２個あり、１個に決定できない。

そこで、オペレータは、第７図に示された輪郭曲線７を
得るべく、第８図の軌跡群を想定し、もう１つの条件を
入力しなければならない。すなわち、上記円弧■と■を
区別するために、円弧の扉角が１８０°より大きいか小
さいかの判定条件を、キーボード装置４またはソフトキ
ー装置６から人力する必要がある。

（６）円弧ＣのΩ角が１８０°より小さいという条件を
入力する。

（７）第７図の円弧Ｃが作成され、表示される。

上記の例では、輪郭曲線７の点Ｂのように、線の種類が
直線から円弧へ、または円弧から直線へ変わる変換点が
既知である場合を示した。このような簡単な輪郭曲線７
でも、オペレータは、上記（５）項のように高度な判断
を行う必要がある。

次に、第９尺に示す更に！！雑な輪郭曲線８を例にとっ
て説明する。図において、Ｌ２は点りを通りｙ軸に平行
な直線、Ｃ３は点りを中心とする半径Ｒ３の円弧、Ｌ３
は円弧ｃ５にその左端の点Ｈで接する煩きθの直線、Ｃ
４は円弧ｃ３と直線Ｌ３の双方に接する半径Ｒ４の円弧
、Ｃ５は点Ｊを中心とする半径Ｒ５の円弧、Ｌ４は点Ｉ
を通りＸＮＩに平行な直線であり、これろか、輪郭曲線
８を構成する輪郭要素となってシ・・る。なお、円弧ｃ
４のように、中心位置ろく不明で、２つの綜分に接する
円弧を挿入円弧と呼、ぶ。また、以下の説明においては
、−円と、その一部をなす円弧とを同一の符号で示すこ
ととする。

ここで、点Ｄ１直線Ｌ２と円弧ｃ３との交点Ｅ１円弧ｃ
５と直線Ｌ４との接点■、および円弧ｃ５の中心Ｊの座
標値は既知である。一方、２つの円弧ｃ３　、Ｃ４の接
点Ｆ１円弧ｃ４と直線Ｌ３との接点Ｇ、および直線Ｌ３
と円弧ｃ５との接点Ｈは図から知ることのできない未知
の点である。しかしながら、第９図から得られる拘束条
件に基づいて、数値制御部２で代数演算を行うことによ
り、これらの点Ｆ　、Ｇ　、Ｈの座標値を求めることか
できる。

上記代数演算を実行すると、例えば、円弧ｃ３と直線Ｌ
３とに接する半径Ｒ４の円は、第１０図に示すように、
直線Ｌ３と円弧ｃ３との２交点の内、下の方の交へ付近
に４個でき、また、図示せぬ上の方の交点付近に４個で
きる。第１０図には下の方の４１ｍ１の円ｃ４　、Ｃ４
ｂ、Ｃ４Ｃ，Ｃ４ｄのみを示した。

さて、第９図において、工具９を輪郭曲線８に沿って、
点Ｄ→Ｅ−＋Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ｉの順に動かすことを考える
。オペレータは第５図のキーボード装置４およびソフト
キー装置６を用いて、次の手順で輪郭曲線８を作成する
。

（１）真下方向を示すシンボルＳ５（第６図）を、ソフ
トキーを押して選択する。

（２）点りの座標値（Ｄｘ、Ｄｙ）、点Ｅの座標値（Ｅ
　Ｘ。

Ｅｙ）を入力する。

（３）点りと点Ｅとを結ぶ直線Ｌ２が作成され、表示装
置３に表示される。

（４）反時計方向のシンボルＳ２に対応するソフトキー
を押して、このシンボルＳ２を選択する。

（５）円ｃ３に対応するデータ、つまり、半径Ｒ３、中
心座標（ＤＬＤｙ）をキーボード装置４から入力する。

（６）反時計方向のシンボルＳ２を選択する。

（７）円ｃ４に対応するデータ、半径Ｒ４を入力する。

このとき、表示装置３には「この円は一つ前の図形に接
しますか」という質問が表示されるので、肯定応答をす
る。なお、一つ前の図形とは円ｃ３を意味する。、また
、点Ｆの座標！！（Ｆｘ、Ｆｙ）は、この時点で未知で
ある。

（７ａ）上記（７）の条件を補足するために、選択され
るべき円弧ＰＣは、円ｃ３から０４に渡るときに左折し
、かつＩ８０゛より小さい円弧であることを人力する（
第１０図参照）。

（８）右上を指すノンポルｓ７を選択する。

（９）直線Ｌ３の煩きθを入力する。このとき、表示装
置３に「この直線は一つ前の図形に接しまずか」という
質問が表示されるので、肯定応答をする。ここで、一つ
館の図形とは円ｃ４を意味する。

また、この時点では、点Ｇの座標値（Ｇ　ｘ、　Ｇ　ｙ
）は未知である。

（１０）時計方向を示すノンポルＳｌを選択する。

（ＩＩ）第２図の円ｃ５に対応するデータ、すなイっち
、半径Ｒ５、中心座標値（Ｊｘ、Ｊｙ）および終点座標
値（ｒｘ、Ｉｙ）を入力する。また、一つ前の図形Ｌ３
に接するという条件を、肯定応答により入力する。

（Ｉｌａ）上記（１１）の条件を補充するために、円弧
ＨＩは、直線Ｌ３から円ｃ５に渡るときに右折し、かつ
１８０°より小さい円弧であることを入力する。

上記（７ａ）および（ｌｌａ）で追加した条件を間違え
ることなく発見することは、オペレータにとって困難な
ことである。しから、（７ａ）で追加した条件が正しい
か否かは、その入力時点では決定できず、（１１）項に
至って初めて判明する。従って、オペレータはすてに人
力した項目まで後戻りしたり、やり直したりする必要性
に、しばしば迫られる。

［発明が解決しようとする問題点］上述したように、従来の数値制御装置においては、一義
的に輪郭要素が決まらない場合、複数の輪郭要素の中か
ら、所望の輪郭要素を選択、決定することが極めて困難
であった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、所
望の輪郭要素を直ちに決定できる数値制御装置を提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段Ｊ上記問題点を解決するためにこの発明は、データ入力手
段から人力されたデータに基づいて輪郭要素を形成し、
該輪郭要素を順次連結して輪郭曲線を作成し、この輪郭
曲線に沿って輪郭削り等の加工作業の指令を行うとと乙
に、前記輪郭曲線をグラフィック表示装置に表示できる
ようにした数値制御装置において、前記グラフィック表
示装置の表示画面上の位置を指定する位置入力手段と、
前記データ入力手段から入力されたデータを満足するす
べての輪郭要素を前記グラフインク表示装置に表示する
とともに、前記グラフィック表示装置に表示された輪郭
要素の中から、前記位置入力手段によって指定された輪
郭要素を選択し、選択された輪郭要素により前記輪郭曲
線を作成する制御手段とを具備することを特徴とする。

［作用　］上記構成によれば、既知の条件から代数演算によって得
られたすべての輪郭要素が表示装置の表示される。これ
らの輪郭要素の中から、ライトベンやマウス等の位置入
力手段により、所望の輪郭要素を指定して、直ちに選択
する。ことができる。

［実施例コ以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の一実施例による数値制御装置の構
成を示す概略図である。この装置が、第５図に示す従来
装置と異なるのは、次の点である。

■数値制御部２にライトペン装置１１（位置入力手段）
を付加し、表示装置３上の位置を指定できるようにした
。

■数値制御部２は、表示した複数の図形の内、ライトベ
ン装置１１によって指定された図形を認識し、輪郭曲線
、を形成する図形として記憶する一方、それ以外の図形
を記憶装置５および表示装置３から消去する。

ここで、表示装置３の表示画面３ａは、第３図に示すよ
うに、横方向（Ｘ方向）に１２ｘ個、縦方向（ｙ方向）
に１２ｙ個の画素を有している。また、記憶装置５内に
は、上記各画素１．２．３・・・・・・ｎ、ｎ＋１・・
・・・・（ｌｘ−Ｑｙに対応するアドレスからなる表示
面記憶エリア５ａ（第４図）が設けられ、その各アドレ
スｌ−ａに・ｒｙに記憶された表示データが変換されて
表示画面３ａに表示されるようになっている。

次に、第９図に示す輪郭曲線８を作成する場合を例にと
って、この実施例の動作を説明する。

Ｅｙ）を入力し、点りに対応する表示面記憶エリア５ａ
のアドレスＩｄ、および点Ｅに対応する表示面記憶エリ
ア５ａのアドレスｒｅを決定する。次いで、アトＬ／ス
Ｉ　ｄ、　Ｉ　ｄ＋１２ｘ、　Ｉ　ｄ＋　２　（ｌｘ＝
・−Ｉ　ｅｌ、：、図形の存在を示す表示データが書き
込まれる。この表示データが変換されて表示画面３ａに
表示されることにより、直線Ｌ２が表示画面３ａに描か
れる。

（５）円ｃ３に対応するデータ、つまり、半径Ｒ３、中
心座標（Ｄｘ、Ｄｙ）をキーボード装置４から入力する
。

（６）反時計方向のシンボルＳ２を選択する。

（７）円ｃ４に対応するデータ、半径Ｒ４を入力する。

このとき、表示装置３には「この円は一つ前の図形に接
しますか」という質問が表示されるので、肯定応答をす
る。なお、一つ萌の図形とは円ｃ３を意味する。また、
点Ｆの座標値（Ｆ　ｘ、　Ｆ　ｙ）は、この時点で未知
である。

（８）右上を指すシンボルＳ７を選択する。

（９）直線Ｌ３の傾きθを入力する。このとき、表示装
置３に「この直線は一つ前の図形に接しますか」という
質問が表示されるので、肯定応答をする。ここで、一つ
前の図形とは円ｃ４を意味する。

（１０）時計方向を示すシンボルＳｌを選択する。

（１１）第２図の円ｃ５に対応するデータ、すなわち、
半径Ｒ５、中心座標値（ＪＸ、Ｊｙ）および終点座標値
（Ｉｘ、ｒｙ）を入力する。また、一つ前の図形Ｌ３に
接するという条件を、肯定応答により入力子る。

なお、上記（１）〜（１１）は輪郭曲線８を作成する場
合と同一である。

（１２）上記（１１）までの操作を行うと、第２図の図
形の内、直線Ｌ２、円ｃ３、円ｃ５、直線Ｌ３およ゛び
Ｌ　、３　ａが表示される。

ここで、上記円ｃ３、円ｃ５、直線Ｌ３も、２点り’、
Ｅを結ぶ直線Ｌ２と同様にして表示される。

すなわち、これらの図形軌跡に対応した表示面記憶エリ
ア５ａ上のアドレスが決定され、該アドレスに図形の存
在を示す表示データが書き込まれ、この表示データが変
換、表示されて、上記図形が表示画面３ａ上に描かれる
。なお、この時点では、他の図形、つまり、円ｃ４　、
ｃ４　ｂ、ｃ４　ｃ、ｃ４　ｄ、ｃ４　ｅ。

ｃ４　ｆ、ｃ４　ｇ、ｃ４　ｈは表示されない。

（！３）オペレータはライトベン装置１１を用いて、直
線Ｌ３を選択する。すなわち、オペレータがライトペン
装置１１の受光部を、表示画面３ａ上の直線Ｌ３上の一
点に押し当てると、表示画面３ａの一画素が決定され、
この画素に対応する表示面記憶エリア５ａのアドレスＩ
Ｑが決まる。数値制御部２は、このアドレス■りが、表
示された図形のどの図形上の点かを比較演算する。これ
により、アドレスＩＬが直線Ｌ３の一部であることが判
定される。こうして、数値制御部２は、直線Ｌ３が輪郭
曲線８を構成する直線であることを認識し、他の直線Ｌ
３ａを、記憶装置５および表示装置３から消去する。

この段階で、数値制御部２は表示装置３へ、円ｃ４　、
ｃ４　ｂ、ｃ４　ｃ、ｃ４　ｄ、ｃ４　ｅ、ｃ４　ｆ、
ｃ４　ｇ、ｃ４　ｈを新たに追加表示する。

（Ｉ４）オペレータはライトペン装置１１を用いて、円
ｃ４の小さい方の円弧ＰＣを選択する。この選択ら上記
（Ｉ３）項で述べた直線Ｌ３の選択と同様に行なわれる
。すなわち、円弧ＦＧ上の一点に対応する表示面記憶エ
リア５ａのアドレスＩｎが決定され、このアドレスＩｎ
を含む円弧Ｆ’Ｇが比較演算の結果判定される。これに
より、円ｃ４　ｂ、ｃ４　ｃ。

ｃ４　ｄ、ｃ４　ｅ、ｃ４　ｆ、ｃ４　ｇ、ｃ４　ｈが
消去され、小さい方の円弧ＦＣ１直線Ｌ２、円弧ｃ３、
直線Ｌ３、円弧ｃ５が表示装置３の表示画面上に残る。

以上の操作により、第９図に示した輪郭曲線８が完成す
る。

なお、上記実施例においては、位置入力手段としてライ
トペン装Ｗ、ｌｌを使用したが、これに眼定されること
はない。例えば、キーボード装置、マウス等を用いて表
示装置の画面上に表示されたカーソルを動かし、このカ
ーソルを所望の図形の上に移動させて選択することら可
能である。

［発明の効果］以上説明し−たように、この発明は、データ入力手段か
ら人力されたデータに基づいて輪郭要素を形成し、該輪
郭要素を頓次連結して輪郭曲線を作成し、この輪郭曲線
に沿って輪郭削り等の加工作業の指令を行うとと乙に、
面記輸郭曲線をグラフィック表示装置に表示できるよう
にした数値制御装置において、前記グラフィック表示装
置の表示画面上の位置を指定する位置入力手段と、前記
データ入力手段から入力されたデータを満足するすべて
の輪郭要素を前記グラフィック表示装置に表示するとと
もに、前記グラフィック表示装置に表示された輪郭要素
の中から、前記位置入力手段によって指定された輪郭要
素を選択し、選択された輪郭要素により前記輪郭曲線を
作成する制御手段とを具備するので、２個以上の輪郭要
素（解図形）がある場合でも、オペレータは表示装置上
の所望の輪郭要素を視覚的に確認して選択できる。この
結果、作業の中断や、試行錯誤的操作を行うことなく、
しかもオペレータの幾何学的知識を要求することなく、
輪郭曲線を迅速に、かつ確実に作成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による数値制御装置の概要
を示す概略図、第２図は同数値制御装置による輪郭曲線
の作成方法を説明するための図、第３図は表示装置３の
表示画面３ａの構成を示す概念図、第４図は記憶装置５
内に設けられた表示面記憶エリア５ａの構成を示す概念
図、第５図は従来の数値制御装置の概要を示す概略図、
第６図は同装置のソフトキー装置の一例を示す図、第７
図は輪郭曲線７を示す図、第８図は輪郭曲線７において
とりうる２つの輪郭要素ｃｌ、ｃ２を示す図、第９図は
他の輪郭曲線８の構成を示す図、第１Ｏ図は輪郭曲線８
においてとりうる４つの輪郭要素を示す図である。２・・・数値制御部、３・・　表示装置、４　・・・キ
ーボード装置、５　・記憶装置、６・・・ソフトキー装
置（上記４．６はデータ入力手段）、７，８・　輪郭曲
線、９・・・工具、１１・−・ライトペン装置（位置入
力手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

データ入力手段から入力されたデータに基づいて輪郭要
素を形成し、該輪郭要素を順次連結して輪郭曲線を作成
し、この輪郭曲線に沿って輪郭削り等の加工作業の指令
を行うとともに、前記輪郭曲線をグラフィック表示装置
に表示できるようにした数値制御装置において、前記グ
ラフィック表示装置の表示画面上の位置を指定する位置
入力手段と、前記データ入力手段から入力されたデータ
を満足するすべての輪郭要素を前記グラフィック表示装
置に表示するとともに、前記グラフィック表示装置に表
示された輪郭要素の中から、前記位置入力手段によつて
指定された輪郭要素を選択し、選択された輪郭要素によ
り前記輪郭曲線を作成する制御手段とを具備することを
特徴とする数値制御装置。