JP2782298B2 - 数値制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の工具の移動
軌跡を表示画面に表示するグラフィック表示手段、さら
に詳しくはグラフィック画面中で複数の座標系による表
示、他の数値制御装置で加工されているワークの表示、
及びこれらグラフィック画面中に表示されているワーク
を別々に移動できるグラフィック表示手段を備えた数値
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラフィック表示機能を有した数値制御
装置（以後、数値制御装置と約す）には、加工のチェッ
クを行うための表示機能がある。図１３は従来の数値制
御装置における表示画面の表示例である。Ｘ−Ｚ平面上
のワークの側面形状を３０、Ｘ−Ｙ平面上のワークの正
面形状を３１、Ｘ−Ｙ、Ｘ−Ｚなどの表示座標軸を３２
とする。従来の数値制御装置では、ワークの側面形状３
０とワークの正面形状３１とを、このように同一表示画
面２に加工シミュレーションしている。図１４は従来の
数値制御装置の主要ブロック図であって、それは表示画
面２、グラフィック表示手段３、データ入力キー７、デ
ータ変換手段３４、数値制御装置本体３３から構成され
ていた。

【０００３】図１５は従来の数値制御装置における、デ
ータ変換手段３４の動作のフローチャートである。これ
によれば、表示画面２に表示する座標軸３２、Ｘ−Ｙ、
Ｘ−Ｚなどの別を入力キー７によって設定し（Ｓ２０
０）、次に、ワークのデータを入力する（Ｓ２０１）。
ここで、表示される座標軸３２の種別を判定し（Ｓ２０
２）、その座標軸３２に対応させて入力されたデータを
変換する（Ｓ２０２〜Ｓ２０５）。次に、表示画面２で
の座標原点と座標軸から表示位置を求め（Ｓ２０６）、
これらの情報をグラフィック表示手段３に送信する（Ｓ
２０７）。そして、表示画面２に表示する座標軸３２の
すべてについてＳ２０６〜Ｓ２０７の処理が終了した事
を確認して（Ｓ２０８）、一連の動作を終了する。

【０００４】図１６は従来の数値制御装置の表示画面の
別の表示例である。これは、（ａ）の基本となるワーク
１４の一部（点線部分）を、（ｂ）のように拡大して表
わした表示例である。図１７はこのような拡大表示機能
を有した従来の数値制御装置の主要ブロック図であっ
て、それは表示画面２、グラフィック表示手段３、デー
タ入力キー７、データ拡大変換手段４３、数値制御装置
本体４２から構成されている。

【０００５】図１８はデータ拡大変換手段４３の動作の
フローチャートである。データ拡大変換手段４３は、ワ
ーク１４を画面に表示する表示領域（図１６（ａ）の点
線部分）を設定するデータをデータ入力キー７から受け
取り（Ｓ２１０）、この表示領域からワーク１４の拡大
率を求める（Ｓ２１１）。次に、表示領域が表示画面２
に入るように、表示画面２中のワーク１４の表示原点を
ずらす（Ｓ２１２）。そして、表示画面２での表示位置
を求め、これらの情報をグラフィック表示手段３に送信
している。

【０００６】このように、従来の数値制御装置によれ
ば、加工されるワークの全体イメージを把握すること
や、一部分を拡大して表示（加工シミュレーション）し
１つのポイントについて細かく知ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
数値制御装置においては、表示画面２に表示されている
ワーク１４は、画面上で作図されたものではなく、ワー
ク１４を加工する工具の位置をプロットし、このプロッ
トされた点をつないで表示されたものである。そのため
ワークに拡大したい部分がある場合は、まず拡大したい
領域を設定してから表示を行う必要がある。例えば、ワ
ーク１４中に細かく知りたいポイントが複数あり、それ
らが離れた位置にある場合、知りたいポイントを表示画
面２にすべて表示しようとすれば、ワーク１４をあまり
大きく表示画面２に表示することができなくなるので、
そのポンイトの数だけ別々に拡大表示を行わなければな
らなかった。

【０００８】また、ワーク１４中で同じ形状にならなけ
ればならない部分が複数ある場合、その中の一部分が正
しいことが分かっていれば、他の部分はその部分と比較
することにより正しいかどうか知ることができる。しか
し、従来の数値制御装置では、比較したい部分を一緒に
表示画面２中に表示させる場合、比較する部分が画面上
で離れていると、ワーク１４を余り大きく拡大できず、
また比較したい部分を寄せることもできないので、表示
画面２中での比較は曖昧になりやすい。そのため、加工
プログラムのチェックは実際に加工されたワークを比較
して行わなければならず、試し削りをする必要があっ
た。

【０００９】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、数値制御装置の表示画面中にワー
クの複数の部分を表示して、これらの各部分を別々に移
動させるようにして、数値制御装置での表示（加工シミ
ュレーション）よる工具軌跡の比較を容易にする数値制
御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】工具の移動軌跡を表示画
面に表示するグラフィック表示手段を備えた数値制御装
置において、前記表示画面を複数のプレーンから構成
し、前記各プレーンにそれぞれ座標系を設定し、該各座
標系にワークの部分を表示させることにより前記表示画
面上にワークの複数の部分を同時に表示する複数座標系
表示手段と、前記複数座標系表示手段で設定された座標
系について前記表示画面上での表示位置及び表示領域を
設定する座標設定手段と、前記プレーンを別々に移動す
るワーク移動手段とを備えたものである。

【００１１】さらに、上記に加え、ワークに関する表示
データを別の数値制御装置との間で送受するワーク情報
通信手段と、前記ワーク情報通信手段に入力されたデー
タを前記表示画面に表示させるワーク情報表示手段とを
備えたものである。

【００１２】

【作用】本発明における数値制御装置は、表示画面を構
成するプレーンに複数の座標系を位置づけ、その座標系
の中を加工シミュレーションが通った場合は、その加工
シミュレーションの通過部分を、表示画面中の位置づけ
られた領域に描画して、表示画面中に複数のワークの部
分を同時に表示する。このとき、ワーク移動手段によっ
て各座標系は別々に移動させられて、ワークの重ね合わ
も可能になる。

【００１３】

【実施例】実施例１．図１は本発明の一実施例に係る数
値制御装置の主要ブロック図、図２は数値制御装置の外
観図である。この数値制御装置は、数値制御装置本体１
中に、表示画面２、グラフィック表示手段３、複数座標
系表示手段４、ワーク移動手段５、データ入力キー７、
座標系テーブル６、ワーク情報通信手段９、ワーク情報
表示手段１０、異なる数値制御装置との通信ケーブル１
１などを備えたものである。なお、１ａは数値制御装置
本体１が有していると同様の各手段を備えた数値制御装
置本体である。

【００１４】図３、図４は本発明の数値制御装置の表示
画面による表示図であり、図４は図３のワークの複数部
分を、座標系テーブル６に所望のデータを設定すること
により、表示画面中に拡大して同時に表示させたもので
ある。図３、図４中、１４はワークの全体、１４ａはワ
ークの一部分、１５はワークの各部分１４ａに対応する
座標系、１６は座標系番号、１７は座標軸、１８は座標
原点、１９は表示原点、２０は座標系１５の表示領域を
示している。なお、データ入力キー７には通常のキーに
加えて、表示画面２に表示される座標系１５を移動する
ための矢印キー（例えば“→”，“←”，“↓”、
“↑”）や、座標系１５の座標原点１８や表示原点１９
設定用の設定キー（例えば“Ｘ”，“Ｙ”，“Ｚ”）な
どが設けられている。

【００１５】数値制御装置に備えられる座標系テーブル
６は、各座標系１５を表示画面２に表示するためのデー
タを設定するメモリである。座標系テーブル６は表示画
面２を構成するプレーン数だけあり、そのデータは主に
以下のようなものからなる。 （ａ）使用状態 （ｂ）表示プレーン番号（座標系番号１６ともいい１〜
ｎの整数で表示） （ｃ）表示原点１９（Ａｘ，Ａｙ） （ｄ）座標原点１８（Ｂｘ，Ｂｙ） （ｅ）ワーク原点２５（Ｃｘ，Ｃｙ） （ｆ）座標系１５の座標領域（Ｘ，Ｙ） 図５にはこれらのデータと表示画面２との関係を示し
た。図５中、斜線の部分が一つの座標系として表示され
る部分である。

【００１６】数値制御装置の表示画面２はプレーンから
構成される。図６は表示画面を構成するプレーンの説明
図であって、２４が表示画面全体を構成するプレーン、
２１は第１のプレーン、２２は第２のプレーン、２３は
第３のプレーンを表すものとする。このプレーンの数は
表示画面２により異なる。また、プレーンは深さ１のド
ットの集まりで表示画面の大きさを持ち、通常プレーン
ごとに異なる色の設定が可能になっており（例えば、
赤、黄、青など）、表示画面２に表示される色はプレー
ンの重ね合わせによって決まる。図７には図６の３つの
プレーンから、第２のプレーン２２だけを移動させた例
を示した。

【００１７】次に、本実施例の数値制御装置の本発明に
関する制御動作を図８〜図１１のフローチャートにした
がって説明する。

【００１８】図８は複数座標系表示手段４の動作のフロ
ーチャートである。複数座標系表示手段４は、まず新た
に座標を表示するのか否かを判断し（Ｓ１０１）、新た
に座標を表示する場合には以下のような動作を行う。表
示画面２が持つプレーン数よりも、表面画面２に表示さ
れる座標系１５の数が少ないことを確認して（Ｓ１０
２）、ワーク１４の表示を行いたい座標原点１８と座標
系１５の座標領域をデータ入力キー７から受け取り（Ｓ
１０３）、さらに、指定した座標系１５の表示画面２中
の表示原点１９をデータ入力キー７から受け取る（Ｓ１
０４）。次に、指定した座標系１５に表示画面２の空い
ているプレーン番号を割り当てる（Ｓ１０５）。プレー
ン番号は座標系１５の番号であり、座標系１５の表示
（加工シミュレーション）時に必要となる座標原点１
８、表示原点１９等のデータを格納する座標系テーブル
６の識別番号となるもので、座標系番号１６とも呼んで
いる。そして、表示画面２に表示原点１９を原点とする
座標軸１７を表示する（Ｓ１０６）。この場合の表示長
さは縦横ともに座標系１５の座標領域の大きさを示す。
また、表示した座標軸１７の下には座標系番号１６が表
示される。

【００１９】一方、Ｓ１０１で新たに座標を表示しない
場合には、既に設定された座標系１５にワーク１４を表
示するため、表示画面２の表示原点１９に座標原点１８
が表示できるようワーク原点を設定する。図５の２５が
ワーク原点を表している。ワーク原点２５は、ワーク１
４の全体を表示画面２に表示するときの原点となる座標
である。このワーク原点２５をづらすことによって、座
標原点１８を表示原点１９に割り付ける。すなわち、Ｓ
１０１で新たに座標を表示しないと判断した場合には、
Ｓ１０２からＳ１０６によって既に初期設定された座標
系１５に、次のＳ１０７からＳ１１０によってワーク１
４の表示を行うのである。

【００２０】ワーク原点２５を座標系テーブル６の設定
値に一致させ（Ｓ１０７）、表示を行う座標領域をクリ
ッピングして、表示領域以外の部分に描画できないよう
にする（Ｓ１０８）。次に、座標系テーブル６で指定さ
れた番号のプレーンにより表示を行う（Ｓ１０９）。こ
のとき、他のプレーンに影響を与えないたようにするた
め、プレーンマスクをかけておく（当該プレーンのみが
メモリにアクセスできるようにする）。そして、Ｓ１０
７からＳ１０９の動作を、使用されている座標系１５の
すべてについて行った事を確認して（Ｓ１１０）、表示
を終了する。なお、使用状態がクリアになっているプレ
ーンでは描画処理は行われない。

【００２１】図９はワーク移動手段５の動作のフローチ
ャートである。ワーク移動手段５は、表示画面２上を移
動する座標系１５を指定するデータと、移動位置を指定
するデータとをデータ入力キー７から受け取り（Ｓ１２
０）、この値から座標系テーブル６にワーク原点２５と
表示原点１９を設定し直す（Ｓ１２１）。次に、座標系
１５の座標領域をスタックとして確保してあるメモリ
（図示せず）にコピーし（Ｓ１２２）、表示画面２中の
座標系１５が表示されているプレーンをクリアする（Ｓ
１２３）。そして、指定された移動位置に、スタック領
域にセーブされていたデータの指定プレーンの部分だけ
をコピーして（Ｓ１２４）、座標系１５の移動が完了し
たことになる。

【００２２】実施例２．実施例２は、他の数値制御装置
から得られた表示（加工シミュレーション）データを、
実施例１で説明した一つの座標系のデータとして処理し
ようとするものである。

【００２３】図１２は図１の数値制御装置のワーク情報
通信手段及びワーク情報表示手段を利用したワークの表
示例である。図において、２ａは表示を行う数値制御装
置の表示画面、２ｂは加工シュミレーションのためのデ
ータを出力する数値制御装置の表示画面、２８はデータ
出力用数値制御装置の側で加工しているワークを示すも
のとし、１５〜１９は実施例１の中で説明した同符号の
ものと同一又は相当物を示している。次に、図１２のよ
うな表示を行うために機能している、ワーク情報通信手
段９とワーク情報表示手段１０について説明する。

【００２４】図１０はワーク情報通信手段９の動作を示
すフローチャートである。ワーク情報通信手段９は、ま
ず、当該ワーク情報通信手段９が表示用かデータ出力用
かを判断する（Ｓ１３０）。当該ワーク情報通信手段９
が表示用であれば、ワーク２８の表示を行いたい座標原
点１８と座標系１５の座標領域をデータ入力キー７にか
ら受け取り（Ｓ１３１）、さらに、指定した座標系１５
を表示画面２中のどの位置に表示するかの表示原点をデ
ータ入力キー７から受け取る（Ｓ１３２）。次に、指定
した座標系１５に表示画面２の空いているプレーン番号
を割り当てる（Ｓ１３３）。このとき、データを出力す
る数値制御装置を示す記号も割り当て、この番号と記号
を座標系テーブル６に格納する。この番号と記号は、座
標系１５がワークの表示時に必要となる座標原点１８、
表示原点１９等のデータを格納する座標系テーブル６の
識別番号であり、これを座標系番号１６と呼んでいる。
そして、表示画面２に表示原点１９を原点とする座標軸
１７を表示する（Ｓ１３４）。この場合の表示長さは縦
横ともに座標系１５の領域の大きさを示す。表示した座
標軸１７の下には座標系番号１６が表示される。

【００２５】次に、表示用数値制御装置からデータ出力
用数値制御装置に表示用のデータ出力要求を出し、所定
のデータを受け取る（Ｓ１３５〜Ｓ１３６）。そして、
データ出力用数値制御装置から受け取ったデータをワー
ク情報表示手段１０に送る（Ｓ１３７）。そして、すべ
てのデータの送信を完了すると、データ出力用数値制御
装置にデータ出力終了の要求を出す（Ｓ１３９）。

【００２６】一方、ステップ１３０で当該ワーク情報通
信手段９が表示用でない場合、すなわち、当該ワーク情
報通信手段９がデータ出力用数値制御装置の側である場
合は、表示用数値制御装置からのデータ出力要求を待っ
て、要求された処理分のデータを、表示用数値制御装置
へ送信する（Ｓ１４０〜Ｓ１４２）。

【００２７】図１１はワーク情報表示手段の動作を示す
フローチャートである。ワーク情報表示手段１０は、ワ
ーク情報通信手段９から所定のデータを受け取ると（Ｓ
１５０）、座標原点１８及び表示原点１９から画面上で
の表示位置を求め、指定されたプレーンにワークを表示
する（Ｓ１５１）。この表示動作は、実施例１の図８の
Ｓ１０７からＳ１１０の処理と同じである。その後、ワ
ーク情報通信手段９から表示終了信号の受信を確認して
（Ｓ１５２）、プレーンへの表示を終了させる（Ｓ１５
３）。

【００２８】なお、本実施例中にフローチャートで示し
た複数座標系表示手段４、ワーク移動手段５、ワーク情
報通信手段９及びワーク情報表示手段１０の動作は、数
値制御装置本体１にあらかじめプログラムしておくこと
により実行させている。また、既に説明したように複数
の座標系を画面に表示する場合は、座標系の移動の関係
から表示プレーンが限定されるが、複数座標系表示手段
４によらない場合、ワークは複数のプレーンを組み合わ
せて表示される。

【００２９】

【発明の効果】第１の発明によれば、数値制御装置の表
示画面で表示（加工シミュレーション）を行って、実際
の工具の軌跡を複数の異なる座標系で同時に表示した
り、それぞれの表示を別々に移動させることができるよ
うにしたので、従来のようにワークを試し削りすること
なくワーク形状の比較が行え、また、複数の細かい形状
が一度に見られるので、何度も表示させる手間が省ける
等の効果が得られる。

【００３０】第２の発明によれば、別々の数値制御装置
で同じ形状のワークを加工する場合などにおいて、いず
れかの数値制御装置の表示画面において、その形状比較
が行えるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す数値制御装置の主要ブロ
ック図である。

【図２】本発明の実施例を示す数値制御装置の外観図で
ある。

【図３】本発明の数値制御装置の表示画面での表示図で
ある。

【図４】本発明の数値制御装置の表示画面での表示図で
ある。

【図５】座標系テーブルのデータと表示画面の関係図で
ある。

【図６】表示画面を構成するプレーンの説明図である。

【図７】表示画面中のワーク移動の説明図である。

【図８】複数座標系表示手段の動作のフローチャートで
ある。

【図９】ワーク移動手段の動作のフローチャートであ
る。

【図１０】ワーク情報通信手段の動作のフローチャート
である。

【図１１】ワーク情報表示手段の動作のフローチャート
である。

【図１２】数値制御装置間におけるワーク表示の説明図
である。

【図１３】従来の数値制御装置の表示画面の表示図であ
る。

【図１４】従来の数値制御装置の主要ブロック図であ
る。

【図１５】データ変換手段の動作のフローチャートであ
る。

【図１６】従来の数値制御装置の表示画面の表示図であ
る。

【図１７】拡大表示機能を有した数値制御装置の主要ブ
ロック図である。

【図１８】データ拡大変換手段の動作のフローチャート
である。

【符号の説明】

１，１ａ 数値制御装置本体 ２ 表示画面 ３ グラフィック表示手段 ４ 複数座標系表示手段 ５ ワーク移動手段 ６ 座標系テーブル ７ データ入力キー ９ ワーク情報通信手段 １０ ワーク情報表示手段 １４ ワーク １５ 座標系 １６ 座標系番号 １７ 座標軸 １８ 座標原点 １９ 表示原点 ２０ 表示領域 ２５ ワーク原点

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具の移動軌跡を表示画面に表示するグ
   ラフィック表示手段を備えた数値制御装置において、 前記表示画面を複数のプレーンから構成し、前記各プレーンにそれぞれ座標系を設定し、該各座標系
   にワークの部分を表示させることにより前記表示画面上
   にワークの複数の部分を同時に表示する 複数座標系表示
   手段と、前記複数座標系表示手段で設定された座標系について前
   記表示画面上での表示位置及び表示領域を設定する座標
   設定手段と、 前記プレーンを別々に移動するワーク移動手段とを備え
   たことを特徴とする数値制御装置。
2. 【請求項２】 ワークに関する表示データを別の数値制
   御装置との間で送受するワーク情報通信手段と、 前記ワーク情報通信手段に入力されたデータを前記表示
   画面に表示させるワーク情報表示手段とを、さらに備え
   たことを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。