WO1984004609A1 - Procede de discrimination de donnees d'angle - Google Patents

Description

. 明 細 書

• 角度デ タ判別方法

技 術 分 野

本発明は N C 加工デ タ作成方法における角度データ 判別方法に係 、 特に部品形状の各プロ ッ ク における向 き を形状シ ン ポ、 リ ッ ク キ ーを用いて入力する こ と に よ ]? 該.部品形状 （ 寸法を含ま ない ） を特定 し、 ついで該部品 形状の所定プ ロ ッ ク における直線要毒の寸法を、 該直線 要素 と基準線と の交差角度を少 く と も 含むデ ー タ に よ 特定 し、 これ ら入力されたデータ を用いて N C 加工デ ータ を作成する N C 加工データ作成方法における角度デ ータ判別方法に関する。

背 景 技 術

グ ラ フ ィ ッ クデ ィ ス プ レ イ 画面を用いて対話形式に よ データ を入力 し、 設計図面か ら簡単る操作で N C テ ー プを作成する旋盤用 自動プ ロ グ ラ ミ ン グ装置が実用化さ れている。 この 自 動： 7° ロ グ ラ ミ ン グ装置に よれば、 設計 図面に記されている加工物 （ 部品 ） の形状に沿つて対応 する操作盤上の形状シ ン ボ リ ッ ク キ ーを押すだけで部品 形状を入力でき る。 又、 力ゝ る 自動プ ロ グ ラ ミ ン グ装置 に よればその時々 の参考と る情報が画面に図形表示さ れ、 しか も 日常語に よ る問いかけがある力ゝ ら、 該問いか けに応 じて寸法や各種デ タ を入力でき る。 更に、 N C テープ作成に必要な全デー タが入力され ば即座に素材 形状や仕上げ形状がデ ィ ス プ レ イ 画面に描かれ、 しか も

OMPI N C指令データの自動計算が開始され、 且つ工具通路が 図形表示されて N C テープが作成される。 か る 自動プ ロ グ ラ ミ ン.グ装置に よ るプロ グ ラ ミ ン グ方法は具体的に 説明する と、 以下のステ ッ プか らなっている。 す ¾わち、 (1)図面形式の選択ス テ ッ プ、

(²)素材形状とその寸法入力ス テ ッ プ、

(3)部品形状とその寸法入力ス テ ッ プ、

(⁴)機械原点と タ レ ツ ト 位置入カ ス テ ツ °、

(5)工程の選択ス テ ッ プ、

(6)工具の選択ス テ ッ プ、

）加工範囲や切削条件の決定ス テ ップ、

(⁸)工具通路の計算ス テ ッ プ、

よ ]3 ¾ 、 順次必要なデータ を入力 して最終的に テ ープが作成される。 尙、 部品形状と寸法入力の第 3 ス テ ッ：° に おい ては、 画面に座標軸と素材形状が描画され、 且つ部品形状の問いかけがあ ]? 、 該問いかけ.に応じて設 計図面をみなが らその形状通 にキーボ ー ド上の形状シ ン ボ リ ッ ク キーを押 して部品形状 （寸法を含ま ない ） を 入力 し、 部品形状入力後画面か ら各部必要な寸法の問い かけがあ ！） 、 該問いかけに応 じて設計図面か らひろった 寸法をキーポ、一 ドか ら入力すれば部品形状と その寸法の 入力が終了する。 たとえば、 部品形状が第 1 図に示す形 状であれば、 部品形状の入力に際 して、 キ ー ボ ー ド 1 04 上に設け られた第 2 図に示す所定の形状シ ン ポ リ ッ ク キ ( 記号 † ， Z， →， , i , > , ―， ， ， で示 された キー ） を各ブ ロ ッ クの向き に応 じて押圧する。 す わち、 第 1 ブロ ッ ク における直線要素 の向 き は水平軸 （ Z軸 ） 右方向であ ]? 、 第 2 ブ ロ ッ ク b₂ にお ける直線要素 L₂ の向き は垂直軸 （ X軸 ） 下方向であ 、 第 3 ブ ロ ッ ク b ₃ 及び第 4 プ ロ ッ ク b₄ における直線要 素 L₃， L₄の向 き は右下方向であ ！） 、 第 5 ブ ロ ッ ク b ₅ に おける直線要素 L₅ の向き は下方向であるか ら、 形状シ ン ポ、 リ ッ ク キ ^"を 、

→， I , , \ , 4 - の順序で押せば部品形状の入力が終了する。 尙、 形状シ ン ボ リ ッ ク キ ーは 自動フ。 ロ グ ラ ミ ン グ の処理ス テ ツ ： 7° に 応 じて 自動的に数値入力用 と ]? 、 又シ フ ト キ ーを押 し た と き にはキー 卜 ッ フ。右下の ア ル フ ァ べッ 卜 の入力が可 能と ¾ る。

ついで、 画面か らの問いかけに応 じて各ブロ ッ ク b i

〜 b₅ における直線要素の寸法を入力する。 するわち、 第 1 ブ ロ ッ クの始点の問いかけに対 しては

D = 7 0

第 1 プロ ッ クの問いかけに対 しては L = 1 0 第 2 プロ ッ ク の寸法の問いかけに対 しては

D = 5 0

第 3 ブ ロ ッ ク の問いかけに対 しては

A = - 5 , D = 4 0 第 4 ブロ ッ クの問いかけに対 しては

一 OMPI A = - 2 0 , D = 3 0

第 5 ブロ ッ クの問いかけに対しては

D = 0

と入力する。 但 し、 D は各プ ロ ッ クの終点における直径 値を、 Aは直線要素が水平軸と なす角度 （ 反時計方向を 正方向 とする ） を、 Lは直線要素の Z 軸方向長をそれぞ れ意味する。 そ して、 以上の操作によ ！） 前述の第 3 ステ ップにおける部品形状とその寸法入力操作が終了する。

さて、 以上か ら N C 加工デー タ作成方法において角度 情報は、 各ブ π ッ ク の直線要素 と 予め定め られた座標系 の水平軸との角度を反時計方向を正と して与えなければ な らない。 た とえば、 第 1 図の第 3 プ ロ ッ ク b₃ におい て直線要素 L₃ の角度は 一 5° あるいは 1 7 5。 と して与え、 第 4 ブ ロ ッ ク b₄ において直線要素 L₄ の角度は - 2 0。 あるいは 1 6 0° と して与えなければ ¾ ら ¾い。 しカゝ し、 こ の よ う に反時計方向を正方向 と して角度を入力 しなけ れぱる ら い と約束する と、 プ ロ グ ラ マは角度入力に際 し設計図面に記されている角度 （ 数値 ） が正であるか、 負であるかを判断 しなければ ¾ らず、 プ ロ ダ ラ ミ ン グが 面倒にな る と共に、 プ ロ グ ラ ム ミ ス発生の原因に ¾つて いる。

以上か ら、 本発明の 巨的は角度入力に際 し、 設計図面 に記されている角度 （ 数値 ） をそのま 入力する こ と力 S でき る N C加工データ作成方法における角度データ判別 方法を提供する こ と である。

O PI 本発明の別の 目 的は操作が簡単で、 且つプ ロ グ ラ ム ミ ス の発生を防止でき る N C 加工デ ^- タ作成方法における 角度デ タ判別方法を提供する こ と である。

本発明の更に別の 目的は、 部品形状を構成する各直線 要素の向き を形状シ ン ポ リ ッ ク キ ーを用いて入力 し、 該 直線要素の向 き と入力された角度の大き さ と か ら該角度 の正負を判別する-角度デー タ判別方法を提供する こ と で あ ₀ - 発 明 の 開 示

本発明は、 部品形状の各ブ ロ ッ クにおける向 き を形状 シ ン ポ リ ッ ク キ ーを用いて入力する こ と に よ 該部品形 状を特定 し、 ついで該部品形状の各ブ ロ ッ ク における寸 法を入力 し、 これ ら入力されたデータ を用いて N C 加工 デ タ を作成する N C 加工データ作成方法に適用 して好 適 ¾角度デー タ判別方法である。 この角度デ ^"タ判別方 法は所定の プ ロ ッ ク における直線要素の寸法を、 該直線 要素 と 水平軸と の交差角度を少な く と も含むデ ー タ に よ

]9特定する ス テ ッ プ、 該角度デ ー タ と 該プ ロ ッ ク におけ る直線要素の向き と を用いて、 該直線要素が交差点に よ ) 2 分された一方の水平軸を所定方向に所定角度回転 し て得 られる直線上にある と認識する ス テ ッ プを有する。 そ して、 この発明に よれば設計図面に記されている角度 ( 数値 ） をそのま ^入力 して も 自 動プ ロ グ ラ ミ ン グ装置 は直線要素を正 し く 認識する こ と ができ る。

図面の簡単る説明

OMPI 第.1 図は N C 加工デ ー タ作成方法における部品形状及 びその寸法値入力法説明図、 第 2 図はキ ー ボ ー ド上の形 状シ ン ポ、 リ ッ ク キ ー説明図、 第 3 図は本発明の実施例ブ ロ ッ ク図、 第 4 図は本発明の処理の流れ図、 第 5 図は本 発明に ける寸法入力時のデ ィ ス プ レ イ 表示画像図、 第 6 図乃至第 9 図はそれぞれ本発明の角度判別法説明 、 第 1 0 図は別の寸法入力法説明図である。

発明を実施するための最良の形態

第 3 図は本発明を適用でき る 自動プ ロ グ ラ ミ ン グ装置 のブ ロ ッ ク図、 第 4 図は処理の流れ図である。 尙、 第 1 図に示す部品形状の N C加工データ を作成する も の と し て説明する。 ·

(a)設計図面の形式、 素材形状とその寸法の入力操作が 終了すればプ ロ セ ッ サ 1 0 1 は R O M 1 0 2 に記憶され て い る制御：° ロ グ ラ ム の制御で、 デ ィ ス プ レ イ 装置 1 03 の表示画面に部品形状の問いかけ文を表示する。

(b) オ ペ レータ は該問いかけに応 じて設計図面をみなが らその形状通 ]9 に時計方向に 1 ブ ロ ックづつ、 キーポー ド 1 0 4上の所定の形状シ ン ポ リ ッ ク キ ー （第 2 図参照） を押す。 そ して、 第 5 ブロ ッ ク b₅ の形状入力後にイ ン プッ 卜 キー N L ( 第 2 図 ） を押せば部品形状データ （→， i , \ , \， ） は R A M I 0 5 の記憶域 1 0 5 a に記

'fc、さォし る 。

( 部品形状の入力が終了すれば、 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は 画面に第 5 図（A)に示すよ う に既に入力 してある設計図面

ΟΜΡΙ の座標軸と、 素材形状 （ 点線 ） と、 形状記号 （ → i \ i ) に よ る部品形状と、 寸法の問いかけ文 、、 D = を 不 る

(d)ォペ レ タが問い掛文に応答 して、 第 1 プ ロ ッ ク の直線要素 の始点における直径値 \、 7 0〃 を入力 し、 しかる後イ ンプッ ト キ一 N L を押圧すれば D = 7 0 は R A M 1 0 5 の記憶域 1 0 5 b に格納されデ ィ ス プ レ イ 画 面上に線 1^ 'が表示される （ 第 5 図（B) ) 。

(_e)第 1 プ ロ ッ ク の始点における直径値の入力が終了す れば画面上に設問文 Ά = C2" が表示され、 第 1 プ ロ ッ ク の直線要素の Z 軸方向長が問いかけ られる。 該問いか けに対 し、 長さ 1 0 を入力後イ ン プ ッ ト キ ー N L を 押圧すれば L = l 0 は R A M 1 0 5 の記憶域 1 0 5 c に 格納される。 又、 デ ィ ス プ レ イ 画面上には線分 1^ ' の終 点か ら一 X軸方向に延びる直線 L₂ ' が表示され、 しか も 第 1 ブ π ッ ク の形状記号→が消え、 第 2 ブ ロ ッ ク の終点 における直径値の問いかけ文 D =口〃 が表示される ( 第 5 図（C) ) 。

(ί) これに よ ]9 、 数値 、、 5 0 " 入力後イ ン ° ッ ト キ 一 Ν L を押圧すれば D = 5 0 は R A M 1 0 5 の記憶域 1 05 d に格納される 。 又、 デ ィ ス プ レ イ 画面上には線分 1^ ' ， ' と線分 L₂ ' の終点か ら右下方向へ延びる直線 L₃ ' が 表示され、 更に第 2 ブ ロ ッ ク の形状記号 が消え、 第 3 プ ロ ッ ク の直線要素が水平軸と ¾す角度の問いかけ文

A =□ "が表示される （ 第 5 図（D) ) 。 尙、 以下のス

O PI Ά WIPO プ（g) 〜（！ 1)は一般的な場合であ ！）、 後述するス テ ッ プ （g' )

〜 （ ） において第 1 図設例の場合を説明する。

(g)角度の問いかけによ 、 設計図面に記載されている 通 に、 角度 （数値 ） を入力後、 イ ンプッ 卜 キ ー N L を 押圧する。 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は角度 6»が入力される と、 R A M 1 0 5 に記憶されている部品形状データ を用いて 現ブ ロ ッ ク の形状が右上 j? 、 右下 、 左上 、 左下 の いずれかであるかを判定する （ 但 し、 — 1 8 0°く 6>く 180° とする ） 。

(h)現プ ロ ッ ク の形状が右上 あるいは左下 ！） である と き には、 ス テ ッ プ（g)において入力された角度 βが

0 < Θ < 9 0° (1) あるいは、

一 1 8 0。 < 0 < — 9 0^ο (2) のいずれか一方の不等式を満足するか判別する。

(i) (1)， (2)式に示す一方の不等式を満足すれば （第 6 図 (A)又は第 6 図（B)参照 ） 、 プ ロ セ ッ サは現ブ ロ ッ ク の直線 要素 L n の始点 P n に よ 2 分された水平軸 H L の右側 部分 H L R を反時計方向に θ ° 回転させた と き H L Rが 該直線要素に重る る と認識する。 換言すれば角度 0は水 平軸 H Lの右側部分 H L R を基準に反時計方向が正とる る よ う に がめたと き の直線要素 L n と水平軸の ¾す角 度である とプ ロ セ ッ サ 1 0 1 は認識する。 尙、 反時計方 向に - Θ。回耘する とい う こ とは、 時計方向に Θ ° 回転さ せる とい う こ と と同 じである。 従って、 第 6 図（Β)の場合 には水平軸 H L を反時計方向に - 150°、 換言すれば時計 方向に 150。 回転すれば直線要素 Lii に重な る 。

(j)ス テ ッ プ（h)において角度 Θ が（1)， （2)式に示す両方の 不等式を満足 し ¾ い場合 （ 第 7 図（A)， (B) ) には、 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は現ブ ロ ッ ク の直線要素の始点に よ 2 分さ れた水平軸 H L の右側部分 H L R を反時計方向 に - <9° 回 転 （ 時計方向に β。 回転 ） させだ-と き 該直線要素に重 る と 認識する 。 換言すれば角度 - 6> は水平軸の右側部分 H L R を基準に反時計方向が正 と る よ う に ¾ がめた直 線要素 と 水平軸の す角度であ る と ： 7° 口 セ ッ サ 1 0 1 は 認識する 。

(k)—方、 ス テ ッ プ（g)の判定処理に よ ！） 現ブ ロ ッ ク の形 状が右下 あ る いは左上 であ る と き には ス テ ッ プ（ に おいて入力された角度 > が

90。 く Θ く 180° (3) あ る いは

一 90。 < > < 0 (4) のいずれか一方の不等式を満足する か判別する。

W (3)式又は（⁴)式の一方を満足すれば （ 第 8 図（A)， （B) ) 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は、 現プ ロ ッ ク の直線要素 L n の始点

Pn に よ ) 2 分さ れた水平軸 H L の右側部分 H L R を反 時計方向に θ。 回転させた と き 該直線要素に重な る と 認 識する 。 換言すれば角度 6> は水平铀 H L の右側部分 HLR を基準に反時計方向が正 と る よ う にな がめた と き の直 線要素 と 水平軸の ¾ す角度であ る と プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は

ΟΜΡΙ

、 WIPO 認識する。

(n)ス テ ッ プ（k)に おい て角度 Θが（3)， （⁴)式を満足 し ¾い 場合には （第 9 図（ ， （B) ) 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は現プ ロ ックの直線要素 Lii の始点 Pn に よ 2 分された水平軸 H.L の右側部分 H L R を反時計方向に - 6> ° ( 時計方向に 0 ° ) 回転させたと き該直線要素に重な る と認識する。 換言すれば、 角度 - Θは水平軸の右側部分 H L Rを基準 に反時計方向が正と ¾ る よ う にるがめた直線要素と水平 軸のなす角度である と プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は認識する。

以上が一般的 場合であ ]9 、 以下具体例の説明に戾る (g' )ス テ ッ プ（f)に お い て、 第 3 ブ ロ ッ ク b₃ の直線要 素 と水平軸と の ¾す角度の問いかけ文が表示される と、 オ ペ レータは設計図面に記載されている通 に角度 ( 数値 ） ^¾ 5 ^; を入力 し、 イ ン プ ッ ト キ ー N L を押圧す る。 角度が入力される と、 プ ロ セ ッサ 1 0 1 は R A M 1 0 5 に記憶されている形状データ を参照 して第 3 プロ ッ ク の直線要素が右上 、 右下 、 左上 、 左下 のい ずれかであるかを判定する。

第 3 ブ ロ ッ ク の形状は右下 であるか ら、 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は入力された角度 （ = 5° ) が（3)， （⁴)式の一方を満 足するか判別する。 Θ ( = 5° ) は（3)， （⁴)式の両方を満足 しない力 ら、 プ ロ セ ッ サ 1 0 1 は右側水平軸 H L R を基 準に反時計方向が正 （時計方向が負 ） となる よ う に ¾が めたと き の直線要素 L₃ と水平軸 H L R の す角度は 一 5°である と認識 して、 11 ]^ 1 0 5 の記憶域 1 0 5 6 に記憶する 。

( ）直線要素 の角度入力に よ 正 しい角度で直線 L₃ ' が画面に表示される と共に直線要素 L₃ の終点にお ける直径値を問いかける設問文 \、D == 〃 が表示される ( 第 5 図（Εί) ) 。

( ）これに よ 、 数値 を入力 し、 イ ン ： ° ッ 卜 キー N L を押せば D = 4 0 力 s R A M 1 0 ——-5 の記憶域 1 05 e に記憶され、 画面には線分 L ， L ， と次の直線 要素 ] と、 直線要素 L₄ と水平軸の ¾す角度を問いか ける問いかけ文が表示される （ 第 5 図（P ) 。 以後、 同様に第 4 、 第 5 プ ロ ッ ク の寸法を入力すれば 部品形状の寸法入力処理が終了する。

尙ヽ 以上においては形状シ ン ボ リ ッ ク キ一を用いて全 部品形状を入力 し、 しかる後 1 ブ ロ ッ クづっ寸法を入力 する場合であるが、 1 ブ ロ ッ ク の部品形状を入力する毎 に寸法を入力する よ う に構成 して も よ い。

又、 各プ ロ ッ ク の寸法入力に際 して、 表示画面に第

1 0 図に示すよ う に直径値 D 、 Z 軸方向長 L、 角度 A を 問いかける問い掛け文を表示 し、 設計図面に記入されて いる直径値、 Z 軸方向長、 角度を順次入力する よ う に構 成 して も よ い。 但 し寸法が記人されているい場合には ¾ に も 入力せずイ ン プ ッ ト キー N L を押圧する。

尙、 第 3 図において 1 0 6 は作成された N C デー タ を 外部記憶媒体 1 0 7 に出力する N C データ 出力装置であ る o

O PI 産業上の利用分野

以上、 本発明に よれば設計図面上に記された角度をそ の符号を考慮する こ とる く そのま 入力でき 、 角度入力 の操作を簡単にでき、 しかも角度の入力 ミ スを く すこ とができ た。 従って、 本発明は、 少な く と も角度を含む データ によ 1) 部品形状を特定する N C テ プ自動作成装 置に適用 して有効である。

i SEA O PI

Claims

請 求 の 範 囲

1. 部品形状の各プ ロ ッ ク における向き を形状シ ン ボ リ ッ ク キーを用いて入力する こ と に よ 該部品形状を特 定 し、 ついで該部品形状の各ブ ロ ッ ク における寸法を入 力 し、 これ ら入力されたデ ^ "タ を用いて N C 加工デー タ を作成する N C 加工データ作成方法における角度デー タ 判別方法において、 所定のプロ ッ ク における直線-要素の 寸法を、 該直線要素 と基準線 と の交差角度を少 く と も 含むデータ に よ ]9 特定する第 1 ス テ ッ プ、 該角度デ タ の大き さ と該ブ ロ ッ ク における直線要素の向 き と を用い て前記直線要素が、 交差点を中心に基準線を所定方向に 所定角度回転 して得 られる直線上に ある と認識する第 2 ス テ ッ プを有する こ と を特徴と する角度デー タ判別方法。

2. 前記基隼線を水平軸とする こ と を特徴とす 請求 の範囲第 1 項記載の角度データ 判別方法。

3. 前記第 2 ス テ ッ プは部品形状の向 き.を判別する ス テ ツプ、 該向 き が右上 ]? 及び左下 の と き、 入力された 角度 >が

0 < 6> < 90。 及び 一 180。 < 6> < -90°

のいずれか一方の不等式を満足するかを判別する ステ ツ プ、 一方の不等式を満足する と き 、 前記角度 6>は水平軸 か ら反時計方向にみた角度である と 認識するス テ ッ プ 、 前記両方の不等式を満足 し ¾ければ、 角度 6> の符号を反 転 した角度 - Θが水平軸か ら反時計方向にみた角度であ る と 認識する ステ ッ プを有する こ と を特徴と する請求の 範囲第 2項記載の角度デー タ判別方法。

前記第 2 ス テ ッ プは、 部品形状の向き を判別する ス テ ッ プ、 該向き が右下 ί? 及び左上 ） のと き、 入力され た角度 6>カ

90。 < 0 < 180。 及び — 90。 < θ < 0

のいずれか一方の不等式を満足するかど う かを判別する ス テ ッ プ、 一方の不等式を満足する と き前記角度 βは水 平軸か ら反時計方向にみた角度である と認識する ス テ ツ プ、 前記両方の不等式を満足 しなければ、 角度 Θ の符号0 を反転 した角度 - 0が水平軸か ら反時計方向にみた角度

- である と認識するス テ ッ プを有する こ と を特徵とする請 求の範囲第 2項又'は第 3 項記載の角度デ一タ判別方法。

5. 前記^ 1 ス テ ッ プは角度デー タ が入力されたかど う かを識別する ステ ツ °を有する こ と を特徴とする請求 の範囲 ^ 2項記載 0角度デ ー タ判別方法。

0

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WIFO -