WO1991010179A1 - Systeme d'affichage pour commande numerique de machine-outil - Google Patents

Description

明 細 書 数値制御装置の表示方式 技 術 分 野

本発明は数値制御装置等の加工プログラムに含まれる素材 形状及び工具形状等の物体を表示する数値制御装置の表示方 式に係り、 特に加工シミ ュ レー シ ョ ン時にサ一ボ軸によって 移動する物体を表示する数値制御装置の表示方式に関する。 背 景 技 術

工作機械を制御する数値制御装置の中には、 それに接続さ れる C R T画面上で、 加工プログラムに含まれる素材形状や 工具形状等に基づいて工作機械の加工シ ミ ュ レーシ ョ ンをァ ニノ描画するものがある。 数値制御装置が行う従来の加工シ ミ ュ レ一ショ ンでは、 表示画面上で工具のみが移動して素材 を削るという表示しかできなかった。

以下、 図面を用いて従来の加工シ ミ ュ レ一 シ ヨ ンについて 説明する。 第 4図及び第 5図は従来の数値制御装置の表示画 面を示す図である。

表示画面 1 には素材形状 2及び工具形状 3が表示されてい る。 素材形状 2 はその一端をチャ ッ クに固定され、 C軸方向 に回転する。 工具形状 3はサーボ軸によって X軸及び Z軸方 向に移動する。 従って、 工具形状 3が加工プログラムに応じ て X軸及び Z軸方向を移動し、 素材形状 2を加工する様子が 表示画面 1上に加工シミ ュ レ一シヨ ンとして表示される。 即 ち、 工具形状 3は第 4図の位置から X軸及び Z軸方向に移動 し、 第 5図の位置まで移動する。 一方、 素材形状 2は C軸方 向に回転し、 工具形状 3によつて削り取られる様子が表示さ れるだけであり、 表示画面 1上での相対的位置関係に変化は ない。

しかし、 実際の工作機械の中には、 複合旋盤や多系統の旋 盤等のように工具と素材がそれぞれ別々の動きをするものが ある。 例えば、 工具が X軸方向に移動し、 素材が Z軸方向に 移動するものである。 このような工作機械を制御する数値制 御装置の加工プログラ厶を基に加工シミ ュ レ一ショ ンを行う 場合、 従来は第 4図及び第 5図に示すように、 素材を Z軸方 向に移動させる代わりに、 工具を Z軸方向に移動させていた _c 従って、 従来の数値制御装置では、 実際の加工とは異なった 動きの加工シ ミ ユ レーシ ョ ンしかできなかった。 発 明 の 開 示

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 実際 の工作機械の動きに対応して工具形状及び素材形状が移動す るような加工シ ミ ュ レーシ ョ ンを行える数値制御装置の表示 方式を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、

素材形状及び工具形状等の物体を数値制御装置等の制御情 報に基づいて表示画面上にアニメ描画して、 加工シ ミ ュ レ一 ショ ンを行う数値制御装置の表示方式において、 前記物体と. 前記物体を移動させるサ一ボ軸とを組み合わせることによつ て、 前記表示画面上を移動する物体を任意に指定できるよう にしたことを特徴とする数値制御装置の表示方式が提供され る 0

実際の工作機械の中には、 工具のみがサーボ軸によつて移 動するものや工具及び素材がサーボ軸によつて移動するもの がある。 従って、 数値制御装置の表示画面上に表示される素 材形状及び工具形状等と、 それらを移動させるサ一ボ軸とを 数値制御装置内でソ フ ト ウュ ァ的に組み合わせることによつ て、 表示画面上を移動する物体を任意に指定でき、 実際のェ 作機械の動きと一致した加工シ ミ ュ レーシ ョ ンを行う ことが できる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図及び第 2図は本発明の一実施例である数値制御装置 の表示方式による表示画面を示す図、

第 3図は本発明の一実施例である数値制御装置の概略構成 を示す図、

第 4図及び第 5図は従来の数値制御装置の表示画面を示す 図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第 3図は本発明の一実施例である数値制御装置の概略構成 を示す図である。 プロセッサ 1 1 は R O M 1 2に格納された システムプログラムに従って数値制御装置全体の動作を制御 する。 R〇 M 1 2には E P R〇 M又は E E P R 0 Mなどが使 用される。 R AM 1 3には S RAMが使用される。 RAM I 3には入出力信号や画像処理用の各種の画像データが格納さ れる。 不揮発性メ モ リ- 1 4にはバッテ リバッ クアップされた CMO Sが使用され、 電源切断後も保持すべきパラメ ータ、 ピッチ誤差補正量及び工具補正量などが格納される。

P M C (プログラマブル ♦ マシン · コ ン ト ローラ） 1 5は M機能、 S機能、 T機能等の指令をバス 2 5経由で受ける。 PMC 1 5はシーケンス ♦ プログラム 1 5 aでこの指令を解 読し、 工作機械制御用の出力信号を入出力回路 2 2を介して 工作機械に出力する。 また、 PMC 1 5は機械側から リ ミ ッ トスイ ツチ信号又は機械操作盤のスィ ッチ信号等の入力信号 を受け、 これをシーケンス · プログラム 1 5 aで処理する。 処理された結果はバス 2 5を経由して RAM I 3に転送され、 プロセッサ 1 1にて読み取られる。

グラフィ ッ ク制御回路 （C RTC) 1 6はデジタル信号を 表示用の信号に変換し、 表示器 1 6 aに与える。 表示器 1 6 aは C RT又は液晶表示装置が使用され、 素材形状、 加工形 状、 加工定義画面、 各軸の位置表示、 入出力信号の状態、 パ ラメ 一タ等が表示される。 キーボード 1 7は各種のデータの 入力又は工作機械の操作に使用される。

軸制御回路 1 8はプロセッサ 1 1から位置指令を受けて、 サーボモータ 2 0を制御するための速度指令信号をサ一ボア ンプ 1 9に出力する。 サ一ボアンプ 1 9はこの速度指令信号 を増幅し、 サーボモータ 2 0を駆動する。 サ一ボモータ 2 0 には位置帰還信号を出力するパルスコーダ 2 1が結合されて いる。 パルスコーダ 2 1 は位置帰還パルスを軸制御回路 1 8 にフ ィ ー ドノ ッ クする。 ノ、。ルスコ ーダ 2 1 の他に リ ニアスケ ール等の位置検出器を使用する場合もある。 これらの要素は 軸数分だけ必要であるが、 各要素の構成は同じであるので、 ここでは 1軸分のみ示してある。

入出力回路 2 2 は機械側との入出力信号の授受を行う。 す なわち機械側のリ ミ ッ トス ィ ッチ信号、 機械操作盤のス ィ ッ チ信号を受け、 これを P M C 1 5が読み取る。 また、 P M C 1 5からの機械側の空圧ァクチユエィ タ等を制御する出力信 号を受けて、 機械側に出力する。

手動パルス発生器 2 3は回転角度に応じて、 各軸を精密に 移動させるパルス列を出力し、 機械位置を精密に位置決めす るために使用される。 手動パルス発生器 2 3は通常機械操作 盤に実装される。

これらの構成要素はバス 2 5によって互いに結合されてい o

なお、 第 3図ではス ピン ドルア ンプ及びス ピ ン ドルモータ 等の構成要素は省略してある。 また、 プロセッサを複数個に して、 マルチプロセッサシステムとすることもできる。

第 1図及び第 2図は本発明の一実施例である数値制御装置 の表示方式による表示画面を示す図である。

表示画面 1 には素材形状 2及び工具形状 3が表示されてい る。 素材形状 2はその一端をチャ ッ クに固定され、 C軸方向 に回転し、 さらに Z軸方向にも移動する。 工具形状 3はサー ボ軸によって X軸方向のみに移動する。 従って、 加工プログ ラムに応じて工具形状 3は X軸方向に、 素材形状 2は Z軸方 向に移動し、 素材形状 2の加工される様子が表示画面 1上に 加工シ ミ ュ レーシ ョ ンとして表示される。 即ち、 実際の工作 機械の動きに応じて、 第 1図及び第 2図の表示画面 1上を、 工具形状 3は上下方向に移動し、 素材形状 2は左右方向に移 動する。

従って、 第 1図の表示画面 1から第 2図の表示画面 1 に変 わるためには、 工具形状 3が X軸方向を上に移動し、 素材形 状 2が Z軸方向を左に移動し、 再び工具形状が 3が X軸方向 を下に移動するという動作を行う。

本実施例によれば工具形状 3によつて素材形状 2が加工さ れる様子が実際の工作機械と同じように示されるので、 実際 の工作機械の動きに近い加工シミ ュ レ一ショ ンを行うことが できる。

尚、 素材形状 2の C軸方向の回転を表示画面 1上で認識す るのは困難である。 そこで、 各サーボ軸 （X軸、 Z軸、 C 軸） の表示画面 1上における闋係を第 1図及び第 2図のよう に矢印で表示してもよい。 これによつて、 各サーボ軸と移動 物体との関係を画面上で容易に認識できるようになる。

素材形状及び工具形状とサーボ軸との関係を以下の軸割り 付け表に示す。 この表は数値制御装置内の R A M 1 3に格納 される。 軸 割 り 付 け 表 サ一ボ軸 工具移動旋盤 A 素材移動旋盤 B

1 ( X ) 工具 工具

2 ( Z ) 工具 素材

3 ( C ) 素材 素材 上の表では、 X軸に関しては工具移動旋盤 Aも素材移動旋盤 Bも共に工具が移動し、 C軸に関しては工具移動旋盤 Aも素 材移動旋盤 Bも共に素材が移動するようになっている。 とこ ろが、 Z軸に関しては工具移動旋盤 Aでは工具が移動し、 素 材移動旋盤 Bでは素材が移動するようになつている。 従って. 実際の工作機械の動きに応じてサ一ボ軸の割り付けを行えば よい。

この軸割り付け表から明らかなように、 第 4図及び第 5図 のように工具のみがサーボ軸よつて移動するタィプの旋盤に は、 工具移動旋盤 Aをパラメ ータにて選択し、 第 1図及び第 2図のように工具及び素材がサーボ軸によつて移動するタィ プの旋盤には、 素材移動旋盤 Bをパラメ ータにて選択する。 この軸割り付け表は一例であって、 工作機械のサーボ軸の数 に応じてその組み合わせを数種類用意し、 工作機械の動きに 応じてパラメ ータ設定できるようにすればよい。

以上説明したように本発明によれば、 実際の工作機械の動 きに对応して工具形状及び素材形状が移動するような加工シ ミ ユ レーショ ンを行うことができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 素材形状及び工具形状等の物体を数値制御装置等の制 御情報に基づいて表示画面上にアニメ描画して、 加工シミ ュ レーショ ンを行う数値制御装置の表示方式において、

前記物体と、 前記物体を移動させるサーボ軸とを組み合わ せることによって、 前記表示画面上を移動する物体を任意に 指定できるようにしたことを特徵とする数値制御装置の表示 方

2 . 前記物体を移動させるサ―ボ軸の軸方向を表示画面上 に矢印で表示することを特徵とする特許請求の範囲第 1項記 載の数値制御装置の表示方式。