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    公开号:WO1986005290A1
    申请号:PCT/JP1986/000111
    申请日:1986-03-05
    公开日:1986-09-12
    发明作者:Teruyuki Matsumura；Takashi Iwagaya
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 工具干渉チェ ッ ク方式
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 末発明は、 複数の ツ - ルボ ス ト を有す る工作機械 を 数 値制御する と き の加工プロ グラ ムを カ ラ ー デ ィ ス 少 レ イ な どの表示装置に ょ リ チェ ッ ク し、 その プ ロ グ ラ ム ミ ス を チェ ッ ク す る 工具干渉チェ ッ ク方式に 関す る 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 機械加工の 自動化のため、 工作機械を数値制御する こ と が行 なわれてい る 。 こ の数値制御工作機械を し て ヮ ー ク に設計図面通 り の加工を実行させる に は、 数値制御装 置へ所定の フ ォ ー マ ツ ト を持つ数値制御指今を 入力 し な ければ な ら な い。
    [0007] こ の種の数値制御装置のひ と つに、 2 つの刃物台 （ ッ 一ルポ ス ト ） を独立 に動作させて、 2つ の ツ ー ルポ ス ト が同時 に旋削加工す る 多轴旋盤を制御す る も のがあ る 。 た と え ば、 第 2 図に示す 4轴旋盤は、 2 つの ツ - ルボ ス ト T P 1 、 Τ Ρ 2 を 有 し、 それぞれの ツ ー ルポ ス ト T P 1 、 T P 2 を独立に X铀、 Z轴の 2铀方向 に移動 させ'、 各 ツ ー ルボ ス ト T P 1 、 T P 2 に装着さ れてい る工具 T L l 、 T L 2 に よ り ワ ー ク を加工でき る 。 工具 T L 1 、 T L 2 は、 加工プ ロ グ ラ ムに従っ てその位置や通路を そ れぞれ独立に制御すれば、 通常の 2軸旋憨に比べて は る かに短い時間で ヮ - ク を所定形状に加工で き る 。
    [0008] しか し 、 こ の よ う な旋盤は、 第 3 図に示す よ う に 、 2 つの工具 T L 1 、 T L 2 で同時に 1個の フ ー ク W K を加 ェする 闋係上、 加工中 に互いの ツ ールボ ス ト で P 1 、 T
    [0009] P 2 の一部分が非常 に接近す る こ と や、 また工具 T L
    [0010] 1 、 T L 2 と チ ャ ッ ク C Kあ る いは工具 T L 1 , T L 2
    [0011] と テ ィ ル ス ト ッ ク T S と が接蝕する恐れがあ る 。 し か も
    [0012] 工具は、 それぞれ独立に作成される加工プ 口 グ ラ ム 内 の
    [0013] Tコ ー ド' に応 じ て選択 されて ツ ールボス ト T P 1 、 T P
    [0014] 2 に装着 され る の で 、 加工 ロ グラ ム の ミ スや工具形状 デ ー タ な ど他のデ ー タ 入力の設定 ミ ス 、 あ る い はサ ー ボ 系の異常な ど に よ リ 事故の発生する可能性があ る 。 そ の
    [0015] た め に従来か ら上記 ツ ー ルボス ト T P 1 、 T P 2 の非干 渉領域、 つま リ 干渉 し てはいけない輪郭を 、 装着 され る 工具 T L 1 、 T L 2 毎に形状デー タ と し て記憶 させ、 か っ ヮ — ク W K の切削形状が入力 される数値制御装置か ら の数値制御指令に従 っ て、 工具を付けな い状態で ツ ー ル
    [0016] ボ ス ト を動か し て工具干渉チェ ッ ク を行 な っ ていた。
    [0017] こ う した従来の工具干渉チ ェ ッ ク 方式では、 各 ツ ー ル ボ ス ト の非干渉領域が接触 した場合に 、 工具 の破損を 防 ぐため に警報 を 出 し て機械を停止 して し ま ラ の で、 実際 に プ ロ グ ラ ム の どの部分にエラ ーがあ る のか、 また それ を どの よ う に訂正すべ きかな どの把握が行なえ ない と い
    [0018] V
    [0019] ラ 欠点があ っ た。
    [0020] 発 明 の 開 示
    [0021] 本発明は、 上述の如 き問題点を解決する ため に な され た も の で、 カ ラ ー デ ィ ス プ レ イ で加工領域を合む静止画 像 と 移 動軌 の 描 画 図 と を 同 時 に 表示 し て工具干渉 チ ェ ッ ク を行ない、 と リ わけ 4轴旋盤の よ う に複数のバ ィ ト （工具） で ヮ - ク を加工 し てい く 様子を シ ミ ュ レ 一 ト し て描画表示す る 場合など、 各パ イ ト の移動軌 5»や加 ェ領域 を それぞれ異 な る表示色で示 して 、 かつ非干渉領 域の接蝕部分での表示をみやす く して、 プ グ ラ ム の訂 正やデ ー タ の入力 ミ ス の訂正を容易に行 なえ る 工具干渉 チ ェ ッ ク方式を提供する こ と を 目的に し てい る 。
    [0022] 上述の発 ¾ の 目 的は、 ワ - ク に加工を施す工具が装着 され る 複数の ツ ー ル ボ ス ト と 、 これ ら ツ ー ルボ ス ト を そ れ ぞれ独立 の プ ロ グ ラ ム で駆動制御す る 数値制御装置 と 、 装着 され る工具每に形状デー タ と し て前記 ツ ー 'ルポ ス ト の非干渉領域を 記憶する と と も に前記 ワ ー ク の切 削 形状が入力 され-る メ モ リ と 、 こ の メ モ リ のデ ー タ に基ず い て工具移動軌驂 を カ ラ ー表示する表示装置 と 、 前記 ッ - ルボ ス 卜 の各非干渉領域が接触する部分 と 非接触部分 と で異 な る 表示色 を 色指定 して前記表示装置を 表示制御 する表示制御部 と を具備 してなる こ と を特徴 と する 工具 干渉チ ェ ッ ク 方式 に よ っ て達成される。
    [0023] *発明の工具干渉チ ェ ッ ク 方式では、 複数の工具執 ¾ を カ ラ ー 表示する表示装置を表示制御す る と き 、 各工具 に設定 された非干渉領域が互いに接蝕す る部分で、 そ の 表示色が変化する こ と に よ り 、 工具のか さ な り 具合 を表 示す る も のであ る 。
    [0024] 図面の簡単な説明 第 1 図 は *発明 の - -実施例 を 示す プ ロ ッ ク 図、 第 2
    [0025] 図、 第 3 図は术発明 の対象钧 と なる 4铀 N C 旋盤を示す V 概略説明図、 第 4 図は同実 ¾例の画像の一例 を示す説明 図、 第 5 図は描画表示の処理手順を示す流れ図、 第 6 図 は非干渉領域の説明図 、 第 7 図は表示制御部に よ る干渉 チ ェ ッ ク 動作を示す流れ図であ る。
    [0026] 癸明 を実施するための最良の形態
    [0027] 以下、 太発明の一実施例について図面 を参照 し なが ら 詳細に説明する 。
    [0028] 1 0 第 3 図は、 4 軸旋盤制御用 N C装置の シ ス テ ム の 一 ^
    [0029] を示す ブ ロ ッ ク 図、 第 4 図は、 C R T画像の一例を示す 図であ る 。
    [0030] 第 1 図に おいて、 1 0 ほプ π セ ッ サ で あ リ 、 プ ロ グ ラ ム を実行 し て数値制御処理を行な ラ も の、 1 1 は プ 口 グ
    [0031] 1 5
    [0032] ラ マ ブ ノレ コ ン- ト ロ ー ラ (以下コ ン ト α — ラ と 称す） で あ
    [0033] リ 、 4 轴旋盤の シ ー ケ ン ス制瑯を行な う 強電回路の鑲 き
    [0034] を プ ロ グ ラ ム に よ っ て実行する もの、 1 2 は プ π グ ラ ム メ モ リ であ り 、 プ ロ セ y サ 1 0 の実行すべ き 各種制御プ ロ グ ラ ム を格納 した も の 、 1 3 はデー タ メ モ リ であ り 、
    [0035] 0 プ ロ セ ッ サ 1 0 の プ ロ グ ラ ム実行に必要な各種デー タ 、
    [0036] パ ラ メ ー タ 、 すなわ ちバ ィ ト T L 1 , Τ L 2 の移動に よ リ ワ ー ク W K か ら 除去 される加工領域デ一 タ 、 バ イ ト Τ
    [0037] L 1 ， T L 2 お よび ヮ ー ク W κ の位置デ一 タ 、 バ イ ト Τ
    [0038] L 1 , T L 2 の移動軌 ¾デー タ などを格納 した も の、 1
    [0039] 5.
    [0040] 4 は ワ ー キ ン グ メ モ リ であ り 、 プ α セ ッ サ 1 0 の演箕結 果等を一時格納する も の、 1 5 は紙テー プパ ン チ ヤ で あ リ 、 必要に よ リ デー タ を紙テー プに記録 C さん孔） す る も の、 1 6 は紙テー プ リ ーダであ り 、 数値制御指今 （ Ν c 指今） を さん孔 し た N Cテー プを読取 る も の、 1 7 は パ ル ス 分配器であ り 、 7 CI セ ッ サ 1 0 の移動指今に応 じ て所定のパ ル ス分配演箕を行ない、 指令量に等 し い数の 分配パル ス を 出力する も の、 1 8 X 1 ， 1 8 ζ 1 , 1 8
    [0041] X 2 , 1 8 z 2 は夫 々 刃物台 Τ Ρ 1 , Τ Ρ 2 を X、 ζ 方 向 に駆動する サ ー ボ 回路で、 4轴旋盤 1 9 の ： X 1 , Ζ 1 铀 , 2 , Z 2 铀を 制御する も の、 2 0 はパ ラ メ ー タ メ モ リ で あ ϋ 、 -.工具移動軌锈の表示色の指 ¾を記憶する も の 、 2- 1,は M D I / C R Τ制铟部でぁ リ 、 工具干渉チ ェ ク に必要なデ ー タ を 入力する入力キ ー を備え る と と も に グ ラ フ ィ y ク R A M な どの リ フ レ シ ュ メ モ リ に ょ リ 加工 領域を含む静止画像 と 移動軌 ¾ と を描画す る表示 ノ タ 一 ン が後述する R、 G、 Β 3 色の ビ ッ ト パ タ ー ン で色指定 ざれ ビ ツ 卜 ィ メ 一ジ で カ ラ ー C R Τ 2 2 を表示制御す る も の、 2 3 は ァ ド レ ス · デー タ パ ス （以下 バ ス と 称す） であ り 、 プ 口 セ ッ サ 1 0 と これ らを接統 し 、 デ一タ の ゃ リ と リ を行な う も の であ る。
    [0042] 第 4 図に は、 上記 カ ラ ー C R Τ 2 2 の表示函面のひ と つ で 、 ヮ 一 ク 形状、 ッ ー ル形状、 チ ヤ ッ ク 形状、 テ ィ ル ス ト ッ ク 形状 な どを表示する形状 不 ¾0、 加工デ ー タ を 表示す る タ 表示部および メ ッ セ一シ ノモ ニ タ 部が表 示 されてい る 次に、 第 5 図の操作手順を示す流れ図 に よっ て、 切削 される ワ ー ク 、 お よ び工具軌驂の描画の実行方法につい て説明する 。
    [0043] 工具お よび切削形状を C R でスク リ - ン上に描画す る こ と で、 切削形状 と と も に工具軌 ¾を C R T ス ク リ ー ン に よ っ て監視で き る 。 こ の描画ほ、 自動運転され る N C 装置に マ シ - ン 口 ッ ク モ - ドで所定の切削描画の条件が 設定される と 、 実行 される。 すなわち、 手動ま たは 自 動 運転モ ー ドで ツ ー ル を その工具交換位置 を-;^め ている 絶 対座標 に従っ て移動 し 、 切削形状の描画条件を 、 メ ッ セ - ジ Z モニ タ 部の 『 C H E C K I N G O F N C D A T A J の項 目 を選択 してセ ッ 卜 する。 そ の時、 描画パ ラ メ - タ の変更があ れば、 必要なデー タ を セ ッ ト する 。 そ の上 で機械を ロ ッ ク して N C装置を 自動運転する こ と に よ っ て、 描画が行なわれる。
    [0044] 第 6 図は 、 2.つ の ツ ー ルポス ト T P 1 、 T P 2 に設定 される 工具の非干渉領域について-説明する 図で、 干渉 し てはい け ない領域の輪郭は、 それぞれの ツ ー ルポ ス ト ご と に工具に依存 し な い基準点を設定 した ラ え で、 装着 さ れる工具の外形毎 fに决定され、 記憶され る 。
    [0045] 第 7 図は、 上記 C R T表示装置におけ る表示制御 の一 例を示す流れ図で、 切削描画のためのパ ラ メ ー タ のセ ッ テ ィ ン グは、 ま ず描画倍率を決定 し、 描画範囲 、 工具の 出発点 と な る 基準 点 を設定したあ と描画軚 ¾の表示色 を 設定す る （ ス テ ッ プ 1 ) 。 前記記憶装置、 R O M 1 2 、 R A M I 3 、 ワ ー キ ン グ メ モ リ 1 4 のデ ー タ を読み出 し ( ス テ ッ プ 2 ) 、 ノ ラ メ ー タ メ モ リ 2 0 か ら指 ^ さ れ る 表示色デ ー タ に従 っ て、 2 つの非干渉領域が接蝕する 干 渉部分 と 非接蝕都分 と の表示色を区別 し て カ ラ ー C R T で移動軌 ¾を表示 し 、 干渉部分の名称お よ び工具間 の相 対位置 を 画面 の デ ー タ 表示部 に表示 さ せ る （ ス テ ッ プ 3 ) 。 こ の と き の工具の重な り 具合を ス ク リ ー ンか ら 判 新 し て工具形状デ ー タ あ る いは ブロ グラ ム を必要 に応 じ て変更す る （ ス テ ッ プ 4 ) 。
    [0046] 上記 カ ラ 一 C R T では、 パ ラ メ 一 タ メ モ リ 2 0 に お い て 、 静止画像 を第 1 画面 と し て記億 し、 ツ ー ルボ ス ト T P l 、 T P 2 の移動軌 を第 2 、 第 3 画面 と し て 12億 し て お く こ と に よ っ て 、 描画され る表示パ タ ー ン は、 た と え ば以下 の よ う な R (赤） 、 G (籙） 、 B (青） の 3 色 の ビ ッ ト ノヽ · タ ー ン （ R , G ， ； B ) に よ つ て色指定する こ と が で き る 。
    [0047] ベ - ス画面背景色 = ( 0 , 0 , 0 )
    [0048] ワ ー ク表示色 = ( 1 , 0 ， 0 )
    [0049] ツ ー ル ポ ス ト T P 1 の工具執 ¾表示色 - ( 0 , 1 ， 1 )
    [0050] ツ ー ル ボ ス ト T P 2 の工具軌 ¾表示色 - ( 1 , 0 ， 1 )
    [0051] パ タ ー ン内背景色 = ( 1 ， 1 ， 1 )
    [0052] 工具 T L 1 の加工領域表示色 = ( 0 , 1 ， 1 ) 工具 T L 2 の加工領域表示色 = ( 1 ， 0 , 1 ) つ ま り 、 ベ ー ス画面背景色は黒、 ワ ー ク表示色は赤、 ツ ー ル ボ ス ト T P 1 の工具軌驂表示色は青縁、 ツ ー ルボ ス ト T P 2 の 工具軚铼表示色は紫、 パタ - ン内背景色は 白、 工具 T L 1 、 T L 2 の加工領域の表示色はそれぞれ青綠、 紫 と な リ 、 ツ ー ル ポ ス ト T P 1 、 Τ Ρ 2 の各非干渉領域が接蝕 する 部分の ビ ト パ タ ー ンを、 非接触部分の ビ ッ ト バ タ - ン の論理積で指定すれば、 第 2画面 と 第 3 画面を重ね 合わせて得 られ る干渉箇所の色ほ青 と なる。
    [0053] こ の よ う に 4 軸 旋盤 の 2 つ の ツ ー ル ボ ス ト の干渉 チ ェ ッ ク を行 な う こ と に よ り 、 非干渉領域のか さ な り 具 合が ス ク リ ー ン に明確に示されるの で 、 工具の オ フ セ ッ ト 値の块定が容易に 、 かつ定量的に決定で き る 。 すな わ ち 、 オペ レ ー タ が工具毎にオ フ セ ッ ト 値 を決め て加工 プ ロ グ ラ ム を作成 し て い る場合、 2 つの ツ ー ル ポ ス ト の相 対位置 を ソ フ ト 的に決定 して、 かつ非干渉領域の接触部 分の表示を非接蝕部分の ビ ッ ト パタ - ン の論理積で指定 され る 第 3 の色で行 な う よ ラ に したか ら 、 表示制御部の 回路構成を複雑な も の とする こ と な く 、 プ ロ グ ラ ム の訂 正やデ ー タ の入力 ミ ス の訂正が容易になる 。
    [0054] また、 こ の よ う な方式で前記 4軸旎盤での 2 つのパ イ ト の軌 表示 を行な っ ていれば、 事前に加工プ ロ グ ラ ム の ミ ス を チ ェ ク し 、 さ らには加工中に サ ー ポ系の異常 な どが あ っ て も 、 容易にバイ ト ゃ刃物台の破損 を防 ぐ こ と も で き る 。
    [0055] 尚、 *発萌 は上記実施例で説明 した 4 铀旋慇のほか、 一般に N C 工作機械の加工テ - プ作成、 簾集、 修正に あ た つ て も可動部の干渉チェ ッ ク方式 と し て有効 な も の で あ り 、 本発明 は その主旨の範囲内におい て種 々 の変形が 可能で あ り 、 これ ら を本発明の範囲か ら铼除す る も の で は ない。
    [0056] 産業上の利用可能性
    [0057] 以上述べた通 リ 、 末発明に よれば、 カ ラ ー デ ィ ス プ レ ィ で加工領域 を含む静止画像 と移動軌锞の描画図 と を 同 時に表示 し て工具干渉チ ェ ッ ク を行ない 、 と リ わけ 4 铀 旋盤の よ う に複数の バ イ ト （工具） で ワ ー ク を 加工 し て い く 様子を シ ミ ュ レ ー ト して播画表示する場合 な ど、 各 パ イ ト の移動執 ¾や加工領域を それぞれ異な る 表示色で 示 し て 、 かつ非干渉領域の接触部分での表示を みやす く し て、 プ t3 グ ラ ム の訂正やデー タ の入力 ミ ス の訂正を 容 易に行なえ る 工具干渉チ ェ ッ ク 方式を提供で き る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( -1 ) 複数の ツ ールポ ス ト を有する工作機械を数値制铒 す る加工プ ロ グ ラ ム に よ る加工プロ セ ス を カ ラ - 表示 し て工具間の干渉チ ェ ッ ク する工具干渉チ ェ ッ ク 方式は 、 以下を含む ：
    前記 ツ ー ルポ ス ト を それぞれ独立のプ ロ グ ラ ム で駆動 制御す る数値制御装置 ；
    装着 される 工具毎 に形状デー タ と して前記 ッ ー ルボ ス ト の非干渉領域を記憶する と と も に前記 ヮ 一 ク の切削形 状が入力 され る メ モ リ ；
    前記 メ モ リ 内のデ — タ に基ずいて工具移動軚 を 力 ラ 一表示する表示装置 ； .
    前記 ツ - ルボ ス ト の各非干渉領域が接触する 部分 と 非 接蝕部分 と で異な る 表示色を色指定 して前記表示装置 を 表示制御する 表示制御部。
    ( 2 ) 前記表示制御部は、 前記ツ - ルポ ス ト の 各表示色 を R (赤） 、 G C ) 、 B (青） . 3 色の ビ ッ ト パ タ ー ン で それ ぞれ指定 し 、 こ れ ら ツ ー ルポ ス ト の各穽干渉領域 が接触 す る 部分の ビ ッ ト パ タ ー ン を 、 非接触部分の各 ビ ッ ト パ タ ー ン の論理積で指定する よ う に構成 されて い る請求の範囲第 1 項 に記載の工具干渉チ y ク 方式。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS61203251A|1986-09-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-09-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1986-09-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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