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JP7524698B2 - Display control device and display control method - Google Patents

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JP7524698B2
JP7524698B2 JP2020165703A JP2020165703A JP7524698B2 JP 7524698 B2 JP7524698 B2 JP 7524698B2 JP 2020165703 A JP2020165703 A JP 2020165703A JP 2020165703 A JP2020165703 A JP 2020165703A JP 7524698 B2 JP7524698 B2 JP 7524698B2
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広樹 滝本
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Brother Industries Ltd
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Description

本発明は、表示制御装置及び表示制御方法に関する。 The present invention relates to a display control device and a display control method.

被削材を加工する工具の軌跡を表示する機器が公知である。特許文献1に記載の検査システムは、被加工物品を搭載する回転テーブルの回転角度毎に工具の軌跡が重なることを防止する為、回転角度に所定の範囲を設定する。 Devices that display the trajectory of a tool that processes a workpiece are known. The inspection system described in Patent Document 1 sets a predetermined range for the rotation angle to prevent the tool trajectory from overlapping for each rotation angle of the rotary table on which the workpiece is mounted.

特開昭60-31611号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-31611

上記検査システムは、回転テーブルの回転角度が所定の範囲である時の工具の軌跡を表示する為、回転テーブルの回転角度が所定の範囲を超えた時、工具の軌跡を表示できない時がある。 The above inspection system displays the tool trajectory when the rotation angle of the rotary table is within a specified range, so when the rotation angle of the rotary table exceeds the specified range, the tool trajectory may not be displayed.

本発明の目的は、被削材に対して加工を行う工具の軌跡を、工具に対して被削材が相対的に回転しても適切に表示できる表示制御装置及び表示制御方法の提供である。 The object of the present invention is to provide a display control device and a display control method that can properly display the trajectory of a tool that processes a workpiece even if the workpiece rotates relative to the tool.

第一態様に係る表示制御装置は、工作機械が工具により被削材を加工する為に前記被削材に対して前記工具を相対移動する時の軌跡を表示部に表示する表示制御装置において、前記工作機械は、前記被削材に対して前記工具を相対的に移動可能であり、且つ、前記工具に対して前記被削材を、所定の回転軸を中心として相対的に回転可能であり、前記被削材又は前記工具の位置を示した座標データと、前記所定の回転軸の角度を示した角度データとを取得する第一取得部と、前記第一取得部が取得した前記座標データを、前記角度データに基づいて座標変換することにより、前記表示部に前記軌跡を表示する為の描画データを作成する作成部と、前記表示部に表示した前記軌跡を使用者が視る時の視線方向を示す視線データに基づき、前記作成部が作成した前記描画データを投影変換し、前記軌跡として前記表示部に表示する表示制御部と、を備えたことを特徴とする。 The display control device according to the first aspect is a display control device that displays on a display unit a trajectory when a machine tool moves a tool relative to a workpiece to machine the workpiece with the tool, the machine tool is capable of moving the tool relative to the workpiece and rotating the workpiece relative to the tool around a predetermined rotation axis, and is characterized in that it includes a first acquisition unit that acquires coordinate data indicating the position of the workpiece or the tool and angle data indicating the angle of the predetermined rotation axis, a creation unit that creates drawing data for displaying the trajectory on the display unit by performing coordinate conversion on the coordinate data acquired by the first acquisition unit based on the angle data, and a display control unit that performs projection conversion on the drawing data created by the creation unit based on line-of-sight data indicating the line-of-sight direction when a user views the trajectory displayed on the display unit, and displays the trajectory on the display unit.

表示制御装置は、角度データに基づいて座標データを座標変換することにより、描画データを作成する。この場合、工具に対して被削材が回転軸を中心として相対的に回転する場合でも、表示部に表示する工具の軌跡が重ならないようにできる。従って、表示制御装置は、被削材に対して加工を行う工具の軌跡を、工具に対して被削材が回転軸を中心として相対的に回転する場合でも適切に表示できる。 The display control device creates drawing data by converting the coordinate data based on the angle data. In this case, even if the workpiece rotates around the rotation axis relative to the tool, the tool trajectory displayed on the display unit can be prevented from overlapping. Therefore, the display control device can properly display the trajectory of the tool that processes the workpiece, even if the workpiece rotates around the rotation axis relative to the tool.

第一態様において、前記視線データを取得する第二取得部と、前記第一取得部により今回取得した前記角度データである今回角度データと、前記第一取得部により前回取得した前記角度データである前回角度データとが相違する場合、前記第二取得部が取得した前記視線データを、前記今回角度データ及び前記前回角度データの差分に基づいて座標変換する変換部とを備え、前記表示制御部は、前記変換部が変換した前記視線データに基づき、前記作成部が作成した前記描画データを投影変換してもよい。表示制御装置は、回転軸を中心とした角度データを更新した場合、工具の軌跡を視る時の視線方向を更新し、更新後の視線方向に基づいて工具の軌跡を表示部に表示できる。この場合、表示制御装置は、回転軸を中心とした回転に応じ、視線方向を変更しながら軌跡を表示できる。 In the first aspect, the present invention includes a second acquisition unit that acquires the line of sight data, and a conversion unit that, when the current angle data, which is the angle data acquired this time by the first acquisition unit, differs from the previous angle data, which is the angle data acquired last time by the first acquisition unit, converts the line of sight data acquired by the second acquisition unit into coordinates based on the difference between the current angle data and the previous angle data, and the display control unit may project and convert the drawing data created by the creation unit based on the line of sight data converted by the conversion unit. When the display control device updates the angle data centered on the rotation axis, the display control device can update the line of sight direction when viewing the tool trajectory and display the tool trajectory on the display unit based on the updated line of sight direction. In this case, the display control device can display the trajectory while changing the line of sight direction in accordance with the rotation centered on the rotation axis.

第一態様において、前記表示制御部は、前記被削材を示す被削材画像を更に前記表示部に表示し、前記差分に応じ、前記表示部に表示した前記被削材画像を回転してもよい。表示制御装置は、表示部に新たに表示する工具の軌跡の位置を、角度データが変化した時も保持できる。 In the first aspect, the display control unit may further display a workpiece image showing the workpiece on the display unit, and rotate the workpiece image displayed on the display unit according to the difference. The display control device can retain the position of the tool trajectory newly displayed on the display unit even when the angle data changes.

第一態様において、前記表示制御部は、前記被削材を示す被削材画像を更に前記表示部に表示し、前記第一取得部により今回取得した前記角度データである今回角度データと、前記第一取得部により前回取得した前記角度データである前回角度データとの差分に依らず、前記表示部に表示した前記被削材画像の位置を保持してもよい。表示制御装置は、表示部に表示する被削材画像の位置を、角度データが変化した時も保持できる。 In the first aspect, the display control unit may further display a workpiece image showing the workpiece on the display unit, and may hold the position of the workpiece image displayed on the display unit regardless of the difference between current angle data, which is the angle data currently acquired by the first acquisition unit, and previous angle data, which is the angle data previously acquired by the first acquisition unit. The display control device can hold the position of the workpiece image displayed on the display unit even when the angle data changes.

第一態様において、前記視線方向を変更する指示を受け付ける受付部を備え、前記表示制御部は、前記受付部が受け付けた前記指示に応じて変更した前記視線方向を示す前記視線データに基づき、前記作成部が作成した前記描画データを投影変換して前記軌跡として前記表示部に表示してもよい。表示制御装置は、使用者が所望する視線方向から視た軌跡を表示部に表示できる。 In a first aspect, a reception unit that receives an instruction to change the line of sight direction may be provided, and the display control unit may project and convert the drawing data created by the creation unit based on the line of sight data indicating the line of sight direction changed in response to the instruction received by the reception unit, and display the trajectory on the display unit. The display control device can display on the display unit a trajectory viewed from a line of sight direction desired by the user.

第一態様において、前記座標データと前記角度データを含む指令を複数有するプログラムを記憶する記憶部を備え、前記工作機械は、前記記憶部に記憶した前記プログラムに基づき、前記被削材に対して前記工具を相対的に移動し、且つ、前記工具に対して前記被削材を、前記所定の回転軸を中心として相対的に回転し、前記第一取得部は、前記記憶部に記憶した前記プログラムの前記指令に基づき、前記座標データと前記角度データとを取得してもよい。表示制御装置は、工作機械を動作する為のプログラムに基づき、工作機械の工具の軌跡を表示部に表示できる。 In a first aspect, the machine tool includes a memory unit that stores a program having a plurality of commands including the coordinate data and the angle data, and the machine tool moves the tool relative to the workpiece and rotates the workpiece relative to the tool about the predetermined rotation axis based on the program stored in the memory unit, and the first acquisition unit may acquire the coordinate data and the angle data based on the commands of the program stored in the memory unit. The display control device can display the trajectory of the tool of the machine tool on the display unit based on a program for operating the machine tool.

第一態様において、前記指令は、前記工作機械が連続して実行する第一指令及び第二指令を含み、前記作成部は、前記第一指令の前記座標データである第一座標データと、前記第二指令の前記座標データである第二座標データの間の複数の座標データを、前記角度データに基づいて座標変換することにより、前記描画データを作成してもよい。表示制御装置は、第一座標データが示す位置と第二座標データが示す位置との間で移動する工具の軌跡を、複数の座標データに基づいて正確に描画できる。 In a first aspect, the command includes a first command and a second command that are executed successively by the machine tool, and the creation unit may create the drawing data by performing coordinate conversion on a plurality of coordinate data between the first coordinate data, which is the coordinate data of the first command, and the second coordinate data, which is the coordinate data of the second command, based on the angle data. The display control device can accurately draw the trajectory of a tool moving between a position indicated by the first coordinate data and a position indicated by the second coordinate data, based on the plurality of coordinate data.

第一態様において、前記所定の回転軸は、第一回転軸及び第二回転軸を含み、前記工作機械は、前記被削材に対して前記工具を相対的に移動可能であり、且つ、前記工具に対して前記被削材を、前記第一回転軸と前記第二回転軸との夫々を中心として相対的に回転可能であり、前記第一取得部は、前記座標データと、前記第一回転軸の角度を示した前記角度データである第一角度データと、前記第二回転軸の角度を示した前記角度データである第二角度データとを取得し、前記作成部は、前記第一取得部が取得した前記座標データを、前記第一角度データ及び前記第二角度データに基づいて座標変換することにより、前記描画データを作成してもよい。表示制御装置は、工具に対して被削材が第一回転軸と第二回転軸とを中心として相対的に回転する場合でも、被削材に対して加工を行う工具の軌跡を、適切に表示できる。 In a first aspect, the predetermined rotation axis includes a first rotation axis and a second rotation axis, the machine tool is capable of moving the tool relative to the workpiece and rotating the workpiece relative to the tool about each of the first rotation axis and the second rotation axis, the first acquisition unit acquires the coordinate data, first angle data which is the angle data indicating the angle of the first rotation axis, and second angle data which is the angle data indicating the angle of the second rotation axis, and the creation unit may create the drawing data by performing coordinate conversion on the coordinate data acquired by the first acquisition unit based on the first angle data and the second angle data. The display control device can appropriately display the trajectory of the tool that processes the workpiece even when the workpiece rotates relative to the tool about the first rotation axis and the second rotation axis.

本発明の第二態様に係る表示制御方法は、工作機械が工具により被削材を加工する為に前記被削材に対して前記工具を相対移動する時の軌跡を表示部に表示する表示制御方法であって、前記工作機械は、前記被削材に対して前記工具を相対的に移動可能であり、且つ、前記工具に対して前記被削材を、所定の回転軸を中心として相対的に回転可能であり、前記被削材又は前記工具の位置を示した座標データと、前記所定の回転軸の角度を示した角度データとを取得する第一取得工程と、前記第一取得工程が取得した前記座標データを、前記角度データに基づいて座標変換することにより、前記表示部に前記軌跡を表示する為の描画データを作成する作成工程と、前記表示部に表示した前記軌跡を使用者が視る時の視線方向を示す視線データに基づき、前記作成工程が作成した前記描画データを投影変換し、前記軌跡として前記表示部に表示する表示制御工程と、を備えたことを特徴とする。第二態様によれば、第一態様と同様の効果を奏することができる。 The display control method according to the second aspect of the present invention is a display control method for displaying on a display unit a trajectory when a machine tool moves a tool relative to a workpiece to machine the workpiece with the tool, the machine tool being capable of moving the tool relative to the workpiece and rotating the workpiece relative to the tool around a predetermined rotation axis, and is characterized by comprising a first acquisition step of acquiring coordinate data indicating the position of the workpiece or the tool and angle data indicating the angle of the predetermined rotation axis, a creation step of creating drawing data for displaying the trajectory on the display unit by performing coordinate conversion on the coordinate data acquired in the first acquisition step based on the angle data, and a display control step of projecting and converting the drawing data created in the creation step based on line-of-sight data indicating the line-of-sight direction when a user views the trajectory displayed on the display unit, and displaying the trajectory on the display unit. According to the second aspect, it is possible to achieve the same effect as the first aspect.

工作機械1の斜視図。FIG. 被削材支持装置8の斜視図。FIG. 数値制御装置40と工作機械1の電気的構成を示す電気ブロック図。FIG. 2 is an electrical block diagram showing the electrical configuration of the numerical control device 40 and the machine tool 1. 被削材線画70(被削材70A)の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a workpiece line drawing 70 (workpiece 70A). 切削模様81A~85Aを示す図。A diagram showing cutting patterns 81A to 85A. 第一の方法により表示部19に表示した移動軌跡81~85を示す図。FIG. 13 is a diagram showing movement trajectories 81 to 85 displayed on the display unit 19 using a first method. 第二の方法により表示部19に表示した移動軌跡81~85を示す図。FIG. 13 is a diagram showing movement trajectories 81 to 85 displayed on the display unit 19 using a second method. 第一主処理の流れ図。1 is a flow chart of a first main process. 描画処理の流れ図。1 is a flowchart of a drawing process. 第一視線更新処理の流れ図。11 is a flowchart of a first gaze update process. 第二視線更新処理の流れ図。13 is a flowchart of a second gaze update process. 視線ベクトル91、93、及び表示スケール96の説明図。4 is an explanatory diagram of line-of-sight vectors 91 and 93 and a display scale 96. 第二主処理の流れ図。13 is a flow chart of the second main process. 第二実施例における移動軌跡の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a movement trajectory in the second embodiment.

本発明の実施形態を、図面を参照し説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械1の左右方向、前後方向、上下方向は夫々、工作機械1のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向である。右方向、前方向、上方向は夫々、正方向であり、左方向、後方向、下方向は夫々、負方向である。図1に示す工作機械1は、工具により被削材(図示略)の切削加工と旋削加工ができる複合機である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, left/right, front/back, and up/down directions will be used as indicated by arrows in the drawings. The left/right, front/back, and up/down directions of the machine tool 1 are the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the machine tool 1, respectively. The rightward, forward, and upward directions are positive directions, while the leftward, backward, and downward directions are negative directions. The machine tool 1 shown in Figure 1 is a multi-function machine that can perform cutting and turning of a workpiece (not shown) using a tool.

<工作機械1の構造>
図1を参照し、工作機械1の構造を説明する。工作機械1は基台2、Y軸移動機構(図示略)、X軸移動機構(図示略)、Z軸移動機構(図示略)、移動体15、立柱5、主軸ヘッド6、主軸(図示略)、被削材支持装置8、工具交換装置9、制御箱(図示略)、数値制御装置40(図3参照)等を備える。基台2は架台11、主軸基台12、右側基台13、左側基台14等を備える。架台11は前後方向に長い略直方体状の構造体である。主軸基台12は前後方向に長い略直方体状に形成し、架台11上面後方に設ける。右側基台13は架台11上面右前方に設ける。左側基台14は架台11上面左前方に設ける。右側基台13と左側基台14は夫々、上面に被削材支持装置8を支持する。
<Structure of machine tool 1>
The structure of the machine tool 1 will be described with reference to FIG. 1. The machine tool 1 includes a base 2, a Y-axis moving mechanism (not shown), an X-axis moving mechanism (not shown), a Z-axis moving mechanism (not shown), a moving body 15, a pillar 5, a spindle head 6, a spindle (not shown), a workpiece support device 8, a tool changer 9, a control box (not shown), a numerical control device 40 (see FIG. 3), and the like. The base 2 includes a stand 11, a spindle base 12, a right stand 13, a left stand 14, and the like. The stand 11 is a substantially rectangular parallelepiped structure that is elongated in the front-rear direction. The spindle base 12 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is elongated in the front-rear direction, and is provided on the rear of the upper surface of the stand 11. The right stand 13 is provided on the right front of the upper surface of the stand 11. The left stand 14 is provided on the left front of the upper surface of the stand 11. The right stand 13 and the left stand 14 each support the workpiece support device 8 on their upper surfaces.

Y軸移動機構は主軸基台12上面に設け、Y軸モータ62(図3参照)等を備える。Y軸移動機構はY軸モータ62の駆動により、略平板状の移動体15をY軸方向に移動する。X軸移動機構は移動体15上面に設け、X軸モータ61(図3参照)等を備える。X軸移動機構はX軸モータ61の駆動により、立柱5をX軸方向に移動する。立柱5は、Y軸移動機構、移動体15、X軸移動機構により、基台2上をX軸方向とY軸方向に移動可能である。Z軸移動機構は立柱5前面に設け、Z軸モータ63(図3参照)等を備える。Z軸移動機構はZ軸モータ63の駆動により、主軸ヘッド6をZ軸方向に移動する。主軸(図示略)は主軸ヘッド6内部に設け、主軸下部に工具装着穴(図示略)を備える。工具装着穴は工具を装着する。故に、X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構は夫々、主軸に装着した工具を被削材に対して相対的に、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動できる。以下、X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構により被削材に対して工具を、X軸、Y軸、Z軸の各方向に相対移動することを、「被削材に対して工具をX軸、Y軸、Z軸の各方向に移動する」と言い換える。主軸は主軸ヘッド6上部に設けた主軸モータ66(図3参照)で回転する。該時、主軸に設けた工具は、被削体に対して回転する。 The Y-axis movement mechanism is provided on the upper surface of the spindle base 12 and includes a Y-axis motor 62 (see FIG. 3). The Y-axis movement mechanism moves the approximately flat plate-shaped moving body 15 in the Y-axis direction by driving the Y-axis motor 62. The X-axis movement mechanism is provided on the upper surface of the moving body 15 and includes an X-axis motor 61 (see FIG. 3). The X-axis movement mechanism moves the vertical pillar 5 in the X-axis direction by driving the X-axis motor 61. The vertical pillar 5 can be moved in the X-axis and Y-axis directions on the base 2 by the Y-axis movement mechanism, the moving body 15, and the X-axis movement mechanism. The Z-axis movement mechanism is provided on the front surface of the vertical pillar 5 and includes a Z-axis motor 63 (see FIG. 3). The Z-axis movement mechanism moves the spindle head 6 in the Z-axis direction by driving the Z-axis motor 63. The spindle (not shown) is provided inside the spindle head 6 and includes a tool mounting hole (not shown) at the bottom of the spindle. A tool is mounted in the tool mounting hole. Therefore, the X-axis movement mechanism, Y-axis movement mechanism, and Z-axis movement mechanism can respectively move the tool attached to the spindle in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions relative to the workpiece. Hereinafter, the movement of the tool relative to the workpiece in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by the X-axis movement mechanism, Y-axis movement mechanism, and Z-axis movement mechanism will be rephrased as "moving the tool in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions relative to the workpiece." The spindle is rotated by a spindle motor 66 (see Figure 3) provided on the top of the spindle head 6. At that time, the tool provided on the spindle rotates relative to the workpiece.

工具交換装置9は立柱5と主軸ヘッド6周囲を取り巻く略円環状である。工具交換装置9は主軸ヘッド6を昇降する間に、主軸に現在装着する工具を交換する。制御箱は工作機械1を覆うカバー(図示略)の外壁に取り付ける。数値制御装置40(図3参照)は制御箱の内側に格納する。数値制御装置40はNCプログラムに基づき工作機械1の動作を制御する。工作機械1を覆うカバーは外壁面に操作盤10(図3参照)を備える。操作盤10は操作部18と表示部19を備える。操作部18は数値制御装置40の各種設定を行う。表示部19は各種画面、メッセージ、アラーム、被削材に対して工具を移動する時の軌跡等を表示する。 The tool changer 9 is in the shape of a substantially circular ring that surrounds the upright 5 and the spindle head 6. The tool changer 9 changes the tool currently attached to the spindle while the spindle head 6 is raised and lowered. The control box is attached to the outer wall of a cover (not shown) that covers the machine tool 1. The numerical control device 40 (see Figure 3) is stored inside the control box. The numerical control device 40 controls the operation of the machine tool 1 based on an NC program. The cover that covers the machine tool 1 is provided with an operation panel 10 (see Figure 3) on the outer wall surface. The operation panel 10 is provided with an operation unit 18 and a display unit 19. The operation unit 18 performs various settings for the numerical control device 40. The display unit 19 displays various screens, messages, alarms, the trajectory when the tool is moved relative to the workpiece, etc.

被削材支持装置8は右側基台13と左側基台14の上面に固定する。図2に示すように、被削材支持装置8はA軸台20、左側支持台27、駆動機構部28、C軸台29、C軸駆動部30等を備える。A軸台20は台部21、右連結部22、左連結部23を備える。台部21は、A軸台20の傾斜角度が0度で上面が水平面となる平面視略長方形状の板状部である。右連結部22は台部21の右端部から右斜め上方に延び且つ駆動機構部28と回動可能に連結する。左連結部23は台部21の左端部から左斜め上方に延び且つ後述する左側支持台27と回動可能に連結する。左連結部23はその左端面から左方に突出する略円柱状の支軸31を有する。左側支持台27は支軸31を回転可能に支持する。左側支持台27の底部は、左側基台14(図1参照)の上面に固定する。 The workpiece support device 8 is fixed to the upper surfaces of the right base 13 and the left base 14. As shown in FIG. 2, the workpiece support device 8 includes an A-axis table 20, a left support table 27, a drive mechanism 28, a C-axis table 29, a C-axis drive unit 30, and the like. The A-axis table 20 includes a table section 21, a right connecting section 22, and a left connecting section 23. The table section 21 is a plate-shaped section that is approximately rectangular in plan view, with the A-axis table 20 having an inclination angle of 0 degrees and an upper surface that is a horizontal plane. The right connecting section 22 extends diagonally upward to the right from the right end of the table section 21 and is rotatably connected to the drive mechanism section 28. The left connecting section 23 extends diagonally upward to the left from the left end of the table section 21 and is rotatably connected to the left support table 27 described later. The left connecting section 23 has an approximately cylindrical support shaft 31 that protrudes leftward from its left end face. The left support table 27 rotatably supports the support shaft 31. The bottom of the left support stand 27 is fixed to the top surface of the left base stand 14 (see Figure 1).

駆動機構部28はA軸台20右側に位置する。駆動機構部28は内側に、右側支持台(図示略)、A軸モータ65(図3参照)等を格納する。右連結部22はその右端面から右方に突出する略円柱状の支軸(図示略)を有する。右側支持台は右連結部22の支軸を回転可能に支持する。右連結部22の支軸とA軸モータ65の出力軸は、互いに連結する。A軸モータ65の出力軸が回転すると、A軸台20はX軸方向に対して平行な支軸31を中心に、右連結部22と一体して回転する。A軸台20の回転軸はA軸である。駆動機構部28は工具に対して被削材を、A軸を中心として回転できる。A軸台20はA軸回りに任意角度で傾くことで、主軸に装着する工具に対して被削材を任意方向に傾けることができる。右側支持台の底部は、右側基台13(図1参照)の上面に固定する。 The drive mechanism 28 is located on the right side of the A-axis table 20. The drive mechanism 28 houses the right support table (not shown), the A-axis motor 65 (see FIG. 3), etc. inside. The right connecting part 22 has a substantially cylindrical support shaft (not shown) that protrudes to the right from its right end face. The right support table rotatably supports the support shaft of the right connecting part 22. The support shaft of the right connecting part 22 and the output shaft of the A-axis motor 65 are connected to each other. When the output shaft of the A-axis motor 65 rotates, the A-axis table 20 rotates integrally with the right connecting part 22 around the support shaft 31 parallel to the X-axis direction. The rotation axis of the A-axis table 20 is the A-axis. The drive mechanism 28 can rotate the workpiece relative to the tool around the A-axis. The A-axis table 20 can tilt the workpiece in any direction relative to the tool attached to the spindle by tilting it at any angle around the A-axis. The bottom of the right support stand is fixed to the top surface of the right base stand 13 (see Figure 1).

C軸台29は台部21上面略中央に回転可能に設ける。C軸台29は円盤状に形成し、A軸台20上面略中央に設ける。C軸駆動部30は台部21下面に設け且つ台部21の略中央に設けた穴(図示略)を介してC軸台29と連結する。C軸駆動部30は内部に回転軸(図示略)、C軸モータ64(図3参照)等を備える。回転軸はC軸台29に対して直交する方向に延びる。回転軸はC軸台29に固定する。C軸モータ64は回転軸に固定する。故に、C軸モータ64が回転軸を回転すると、C軸台29はZ軸方向に平行な軸を中心に回転可能である。C軸台29の回転軸はC軸である。C軸台29上面の冶具200は、被削材を固定する。C軸駆動部30は工具に対して被削材を、C軸を中心として回転できる。 The C-axis table 29 is rotatably mounted at approximately the center of the upper surface of the base 21. The C-axis table 29 is formed in a disk shape and is mounted at approximately the center of the upper surface of the A-axis table 20. The C-axis drive unit 30 is mounted on the lower surface of the base 21 and is connected to the C-axis table 29 through a hole (not shown) provided at approximately the center of the base 21. The C-axis drive unit 30 is equipped with a rotating shaft (not shown), a C-axis motor 64 (see FIG. 3), etc. inside. The rotating shaft extends in a direction perpendicular to the C-axis table 29. The rotating shaft is fixed to the C-axis table 29. The C-axis motor 64 is fixed to the rotating shaft. Therefore, when the C-axis motor 64 rotates the rotating shaft, the C-axis table 29 can rotate around an axis parallel to the Z-axis direction. The rotating axis of the C-axis table 29 is the C-axis. The jig 200 on the upper surface of the C-axis table 29 fixes the workpiece. The C-axis drive unit 30 can rotate the workpiece relative to the tool around the C-axis.

<電気的構成>
図3を参照して数値制御装置40と工作機械1の電気的構成を説明する。数値制御装置40はCPU41、ROM42、RAM43、フラッシュメモリ44、入出力部45、駆動回路51~56を備える。工作機械1はX軸モータ61、Y軸モータ62、Z軸モータ63、C軸モータ64、A軸モータ65、主軸モータ66、エンコーダ61A~66Aを備える。以下、駆動回路51~56を区別しない時、駆動回路50と総称する。X軸モータ61、Y軸モータ62、Z軸モータ63、C軸モータ64、A軸モータ65、主軸モータ66を区別しない時、モータ60と総称する。エンコーダ61A~66Aを区別しない時、エンコーダ60Aと総称する。
<Electrical configuration>
The electrical configuration of the numerical control device 40 and the machine tool 1 will be described with reference to Fig. 3. The numerical control device 40 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, a flash memory 44, an input/output unit 45, and drive circuits 51-56. The machine tool 1 includes an X-axis motor 61, a Y-axis motor 62, a Z-axis motor 63, a C-axis motor 64, an A-axis motor 65, a spindle motor 66, and encoders 61A-66A. Hereinafter, when the drive circuits 51-56 are not distinguished from each other, they will be collectively referred to as a drive circuit 50. When the X-axis motor 61, the Y-axis motor 62, the Z-axis motor 63, the C-axis motor 64, the A-axis motor 65, and the spindle motor 66 are not distinguished from each other, they will be collectively referred to as a motor 60. When the encoders 61A-66A are not distinguished from each other, they will be collectively referred to as an encoder 60A.

CPU41は工作機械1の動作を制御する。ROM42は後述する第一主処理(図11参照)及び第二主処理(図21参照)を実行する為の制御プログラム等を記憶する。RAM43は各種処理実行中に発生する各種データを記憶する。フラッシュメモリ44はNCプログラム等を記憶する。NCプログラムは、被削材に対する工具のX軸、Y軸、Z軸の各方向の位置を示す座標データ、及び、A軸台20とC軸台29の角度を示す角度データを指定した指令を複数含む。入出力部45は駆動回路50、エンコーダ60A、操作部18、表示部19との間で各種信号の入出力を行う。 The CPU 41 controls the operation of the machine tool 1. The ROM 42 stores control programs and the like for executing the first main process (see FIG. 11) and the second main process (see FIG. 21) described below. The RAM 43 stores various data generated during the execution of various processes. The flash memory 44 stores NC programs and the like. The NC program includes multiple commands that specify coordinate data indicating the position of the tool in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions relative to the workpiece, and angle data indicating the angle between the A-axis table 20 and the C-axis table 29. The input/output unit 45 inputs and outputs various signals between the drive circuit 50, the encoder 60A, the operation unit 18, and the display unit 19.

駆動回路50は、CPU41が出力する制御信号に基づき、モータ60にパルス信号を出力する。エンコーダ60Aは、対応するモータ60の回転位置を検出し、該検出信号を駆動回路50及び入出力部45に出力する。モータ60は何れもサーボモータである。エンコーダ60Aは一般的な絶対値エンコーダであり、回転位置の絶対位置を検出して出力する位置センサである。 The drive circuit 50 outputs a pulse signal to the motor 60 based on the control signal output by the CPU 41. The encoder 60A detects the rotational position of the corresponding motor 60 and outputs the detection signal to the drive circuit 50 and the input/output unit 45. Both motors 60 are servo motors. The encoder 60A is a general absolute value encoder, and is a position sensor that detects and outputs the absolute position of the rotational position.

<工具の移動軌跡の表示方法>
数値制御装置40のCPU41は、工作機械1が工具により被削材を加工する為に工具を移動する時の軌跡(移動軌跡と称す)を、表示部19に表示する。CPU41は、X軸、Y軸、Z軸を基準とした工具の移動と、A軸を中心としたA軸台20の回転と、C軸を中心としたC軸台29の回転と基づき、移動軌跡を算出する。図4~図7を参照し、移動軌跡の表示方法を具体的に説明する。図4の線画模様(被削材線画70と称す)で示される実際の被削材70Aに対し、図5に示す切削模様81A~85Aを切削する時の工具の移動軌跡80(図6、図7参照)を例示する。
<How to display the tool movement trajectory>
The CPU 41 of the numerical control device 40 displays on the display unit 19 a path (referred to as a movement path) along which the machine tool 1 moves the tool to machine the workpiece with the tool. The CPU 41 calculates the movement path based on the movement of the tool based on the X-axis, Y-axis, and Z-axis, the rotation of the A-axis stage 20 about the A-axis, and the rotation of the C-axis stage 29 about the C-axis. A method of displaying the movement path will be specifically described with reference to Figs. 4 to 7. An example of a tool movement path 80 (see Figs. 6 and 7) when cutting cutting patterns 81A to 85A shown in Fig. 5 for an actual workpiece 70A shown by a line drawing pattern (referred to as a workpiece line drawing 70) in Fig. 4 is shown.

図4に示すように、被削材70Aは、直方体の上側の四隅を切り欠いた十面体である。図4に矢印で示す左右、前後、上下は夫々、上面が水平面となる状態のA軸台20に固定した被削材70Aの各方向を示す。被削材70Aは頂点7A~7Lを有する。頂点7A、7B、7C、7Dは、正方形の上面71Aの四つの頂点に対応する。頂点7A、7B、7Eは、三角形の傾斜面72Aの三つの頂点に対応する。頂点7B、7C、7Fは、三角形の傾斜面73Aの三つの頂点に対応する。頂点7C、7D、7Gは、三角形の傾斜面74Aの三つの頂点に対応する。頂点7D、7A、7Hは、三角形の傾斜面75Aの三つの頂点に対応する。傾斜面72A~75Aは夫々、水平面に対して傾斜する。被削材線画70のうち、被削材70Aの上面71A、及び傾斜面72A~75Aに対応する部分を、上面71、及び傾斜面72~75と称す。 As shown in FIG. 4, the workpiece 70A is a decahedron with the upper four corners of a rectangular parallelepiped cut off. The left and right, front and back, and up and down arrows in FIG. 4 indicate the directions of the workpiece 70A fixed to the A-axis table 20 with the top surface being a horizontal plane. The workpiece 70A has vertices 7A to 7L. The vertices 7A, 7B, 7C, and 7D correspond to the four vertices of the square top surface 71A. The vertices 7A, 7B, and 7E correspond to the three vertices of the triangular inclined surface 72A. The vertices 7B, 7C, and 7F correspond to the three vertices of the triangular inclined surface 73A. The vertices 7C, 7D, and 7G correspond to the three vertices of the triangular inclined surface 74A. The vertices 7D, 7A, and 7H correspond to the three vertices of the triangular inclined surface 75A. The inclined surfaces 72A to 75A are each inclined with respect to the horizontal plane. The portions of the workpiece line drawing 70 that correspond to the top surface 71A and inclined surfaces 72A to 75A of the workpiece 70A are referred to as the top surface 71 and inclined surfaces 72 to 75.

図5(1)は、上面71Aを切削する時の切削模様81A(菱形周回模様)を示す。図5(2)は、傾斜面72Aを切削する時の切削模様82A(ハート型模様)を示す。図5(3)は、傾斜面73Aを切削する時の切削模様83A(螺旋模様)を示す。図5(4)は、傾斜面74Aを切削する時の切削模様84A(往復模様)を示す。図5(5)は、傾斜面75Aを切削する時の切削模様85A(螺旋階段模様)を示す。 Figure 5 (1) shows the cutting pattern 81A (diamond-shaped circular pattern) when cutting the top surface 71A. Figure 5 (2) shows the cutting pattern 82A (heart-shaped pattern) when cutting the inclined surface 72A. Figure 5 (3) shows the cutting pattern 83A (spiral pattern) when cutting the inclined surface 73A. Figure 5 (4) shows the cutting pattern 84A (reciprocating pattern) when cutting the inclined surface 74A. Figure 5 (5) shows the cutting pattern 85A (spiral staircase pattern) when cutting the inclined surface 75A.

工作機械1が被削材70Aに対して切削模様81A~85Aを実際に切削する時の動作を説明する。工作機械1は、A軸モータ65を駆動し、被削材70Aの上面71Aが水平となるようA軸台20を回転する。又、工作機械1は、C軸モータ64を駆動し、切削模様81Aの切削を開始できるようC軸台29を回転する。工作機械1は、この状態でX軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構、主軸モータ66を駆動し、切削模様81Aを上面71Aに切削する。次に、工作機械1は、A軸モータ65を駆動し、被削材70Aの傾斜面72Aが水平となるようA軸台20を回転する。又、工作機械1は、C軸モータ64を駆動し、切削模様82Aの切削を開始できるようC軸台29を回転する。工作機械1は、この状態でX軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構、主軸モータ66を駆動し、切削模様82Aを傾斜面72Aに切削する。以下、同様の方法で、工作機械1は、被削材70Aの傾斜面73A、74A、75Aに対し、切削模様83A、84A、85Aを順番に切削する。 The operation of the machine tool 1 when it actually cuts the cutting patterns 81A to 85A into the workpiece 70A will be described. The machine tool 1 drives the A-axis motor 65 to rotate the A-axis table 20 so that the top surface 71A of the workpiece 70A is horizontal. The machine tool 1 also drives the C-axis motor 64 to rotate the C-axis table 29 so that cutting of the cutting pattern 81A can be started. In this state, the machine tool 1 drives the X-axis movement mechanism, the Y-axis movement mechanism, the Z-axis movement mechanism, and the spindle motor 66 to cut the cutting pattern 81A into the top surface 71A. Next, the machine tool 1 drives the A-axis motor 65 to rotate the A-axis table 20 so that the inclined surface 72A of the workpiece 70A is horizontal. The machine tool 1 also drives the C-axis motor 64 to rotate the C-axis table 29 so that cutting of the cutting pattern 82A can be started. In this state, the machine tool 1 drives the X-axis movement mechanism, the Y-axis movement mechanism, the Z-axis movement mechanism, and the spindle motor 66 to cut the cutting pattern 82A into the inclined surface 72A. Thereafter, in a similar manner, the machine tool 1 cuts the cutting patterns 83A, 84A, and 85A in order into the inclined surfaces 73A, 74A, and 75A of the workpiece 70A.

CPU41は次の二つの何れかの方法により、被削材線画70及び移動軌跡80を表示部19に表示できる。第一の方法では、A軸台20及びC軸台29の回転に追従して、表示部19に表示済みの被削材線画70及び移動軌跡80を回転する。該時、表示部19の表示画面に対する工具の仮想的な配置は、A軸台20及びC軸台29が回転しても変化しない。図6は、CPU41が第一の方法により表示部19に表示した表示画面を示す。一方、第二の方法では、A軸台20及びC軸台29の回転に追従して、表示部19の表示画面に対する工具の仮想的な配置を回転する。該時、表示部19に表示済みの被削材線画70及び移動軌跡80は、A軸台20及びC軸台29が回転しても変化しない。図7は、CPU41が第二の方法により表示部19に表示した表示画面を示す。図6、図7の夫々の(1)~(5)は、被削材70Aの上面71A及び傾斜面72A~75Aに切削模様81A~85Aを切削する様子を順番に示す。以下、切削模様81A~85Aを切削する為の工具の移動軌跡80を、夫々、移動軌跡81~85と称す。 The CPU 41 can display the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 on the display unit 19 by one of the following two methods. In the first method, the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 already displayed on the display unit 19 are rotated in accordance with the rotation of the A-axis table 20 and the C-axis table 29. At that time, the virtual arrangement of the tool on the display screen of the display unit 19 does not change even if the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate. FIG. 6 shows the display screen displayed on the display unit 19 by the CPU 41 by the first method. On the other hand, in the second method, the virtual arrangement of the tool on the display screen of the display unit 19 is rotated in accordance with the rotation of the A-axis table 20 and the C-axis table 29. At that time, the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 already displayed on the display unit 19 do not change even if the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate. FIG. 7 shows a display screen displayed on the display unit 19 by the CPU 41 using the second method. (1) to (5) in each of FIG. 6 and FIG. 7 show in sequence how cutting patterns 81A to 85A are cut into the upper surface 71A and inclined surfaces 72A to 75A of the workpiece 70A. Hereinafter, the movement trajectory 80 of the tool for cutting the cutting patterns 81A to 85A will be referred to as movement trajectories 81 to 85, respectively.

図6に示す第一の方法では、例えば工作機械1が切削模様81Aの切削後(図6(1))、次の切削模様82Aの切削前にA軸台20及びC軸台29を回転して被削材70Aを回転した時、図6(2)に示すように、図6(1)で表示済みの被削材線画70及び移動軌跡81は、A軸台20及びC軸台29の回転に追従して回転する。同様に、例えば工作機械1が切削模様82Aの切削後(図6(2))次の切削模様83Aの切削前にA軸台20及びC軸台29を回転して被削材70Aを回転した時、図6(3)に示すように、図6(2)で表示済みの被削材線画70及び移動軌跡81、82は、A軸台20及びC軸台29の回転に追従して回転する。切削模様84A~85Aを切削する時(図6(4)(5)参照)も同様である。尚、表示画面に対する工具の仮想的な配置は、何れも図6の手前側であり、A軸台20及びC軸台29が回転しても変化しない。 In the first method shown in FIG. 6, for example, after the machine tool 1 cuts the cutting pattern 81A (FIG. 6(1)), before cutting the next cutting pattern 82A, the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate to rotate the workpiece 70A, as shown in FIG. 6(2), the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 81 already displayed in FIG. 6(1) rotate following the rotation of the A-axis table 20 and the C-axis table 29. Similarly, for example, after the machine tool 1 cuts the cutting pattern 82A (FIG. 6(2)), before cutting the next cutting pattern 83A, the workpiece line drawing 70 and the movement trajectories 81, 82 already displayed in FIG. 6(2) rotate following the rotation of the A-axis table 20 and the C-axis table 29. The same is true when cutting patterns 84A to 85A (see Figures 6 (4) and (5)). Note that the virtual placement of the tools on the display screen is always on the front side of Figure 6, and does not change even if the A-axis table 20 and C-axis table 29 rotate.

図7に示す第二の方法では、例えば工作機械1が切削模様81Aの切削後(図7(1))、次の切削模様82Aの切削前にA軸台20及びC軸台29を回転して被削材70Aを回転した時、図7(2)に示すように、図7(1)で表示済みの被削材線画70及び移動軌跡81は、図6(2)と異なり回転しない。一方、表示画面に対する工具の仮想的な配置は、A軸台20及びC軸台29の回転に追従し、上面71の垂直上方から傾斜面72の垂直上方まで回転移動する。同様に、例えば工作機械1が切削模様82Aの切削後(図7(2))、次の切削模様83Aの切削前にA軸台20及びC軸台29を回転して被削材70Aを回転した時、図7(3)に示すように、図7(2)で表示済みの被削材線画70及び移動軌跡81、82は、図6(3)と異なり回転せず、固定する。一方、表示画面に対する工具の仮想的な配置は、A軸台20及びC軸台29の回転に追従し、傾斜面72の垂直上方から傾斜面73の垂直上方まで回転移動する。 In the second method shown in Figure 7, for example, after the machine tool 1 cuts cutting pattern 81A (Figure 7 (1)), before cutting the next cutting pattern 82A, when the A-axis table 20 and C-axis table 29 are rotated to rotate the workpiece 70A, as shown in Figure 7 (2), the workpiece line drawing 70 and movement trajectory 81 already displayed in Figure 7 (1) do not rotate, unlike Figure 6 (2). On the other hand, the virtual position of the tool on the display screen follows the rotation of the A-axis table 20 and C-axis table 29, and rotates and moves from vertically above the top surface 71 to vertically above the inclined surface 72. Similarly, for example, after the machine tool 1 cuts the cutting pattern 82A (FIG. 7(2)), before cutting the next cutting pattern 83A, when the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate to rotate the workpiece 70A, as shown in FIG. 7(3), the workpiece line drawing 70 and movement trajectories 81, 82 already displayed in FIG. 7(2) do not rotate but are fixed, unlike FIG. 6(3). Meanwhile, the virtual position of the tool on the display screen follows the rotation of the A-axis table 20 and the C-axis table 29, and rotates and moves from vertically above the inclined surface 72 to vertically above the inclined surface 73.

尚、従来のようにX軸、Y軸、Z軸を基準とした工具の移動のみに基づいて移動軌跡80を算出して表示した場合、移動軌跡81~85は互いに重なるので、使用者は夫々を区別して認識し難い。一方、第一の方法(図6参照)及び第二の方法(図7参照)により移動軌跡80を算出した場合、移動軌跡81~85は互いに重ならない。従って使用者は、移動軌跡81~85を区別して認識可能となる。 When the movement trajectory 80 is calculated and displayed based only on the movement of the tool relative to the X-axis, Y-axis, and Z-axis as in the conventional method, the movement trajectories 81 to 85 overlap with each other, making it difficult for the user to distinguish between them. On the other hand, when the movement trajectory 80 is calculated using the first method (see FIG. 6) and the second method (see FIG. 7), the movement trajectories 81 to 85 do not overlap with each other. Therefore, the user can distinguish between the movement trajectories 81 to 85.

<第一実施例>
図8~図11を参照し、第一実施例に係る第一主処理を説明する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶したプログラムに基づき、第一主処理を所定の周期で繰り返し実行する。フラッシュメモリ44は、後述する視線データ、第一角度データ、第二角度データ、投影面情報、表示スケール情報、及び被削材情報の夫々の初期値を予め記憶する。
<First embodiment>
The first main process according to the first embodiment will be described with reference to Figures 8 to 11. The CPU 41 repeatedly executes the first main process at a predetermined cycle based on a program stored in the flash memory 44. The flash memory 44 stores in advance initial values of line-of-sight data, first angle data, second angle data, projection surface information, display scale information, and workpiece information, which will be described later.

視線データとは、表示部19に表示した移動軌跡80を使用者が視る時の視線方向を示すベクトル(視線ベクトルと称す)のデータである。例えば第一の方法にて、図6(1)に示す上面71の移動軌跡81を視る時の視線データは、図12に示す視線ベクトル91のデータである。視線ベクトル91は、上面71と直交して被削材線画70の中心に向けて延びる。例えば第一の方法にて、図6(3)に示す傾斜面73の移動軌跡83を視る時の視線データは、図12に示す視線ベクトル93のデータである。視線ベクトル93は、傾斜面73と直交して被削材線画70の中心に向けて延びる。図示しないが、第一の方法にて移動軌跡82、84、85を視る時の視線ベクトルのデータも同様である。一方、第二の方法にて、移動軌跡81~85を視る時の視線データは共通し、図12に示す視線ベクトル90のデータである。つまり、第一の方法では、移動軌跡81~85を視る時の視線ベクトルは夫々相違し、第二の方法では、移動軌跡81~85を視る時の視線ベクトルは一致する。尚、フラッシュメモリ44に記憶した視線データの初期値は、第二の方法で表示した移動軌跡80を使用者が視る時の視線ベクトル90のデータである。 The gaze data is data of a vector (called a gaze vector) indicating the gaze direction when the user looks at the movement trajectory 80 displayed on the display unit 19. For example, in the first method, the gaze data when looking at the movement trajectory 81 of the upper surface 71 shown in FIG. 6 (1) is data of the gaze vector 91 shown in FIG. 12. The gaze vector 91 extends perpendicular to the upper surface 71 toward the center of the workpiece line drawing 70. For example, in the first method, the gaze data when looking at the movement trajectory 83 of the inclined surface 73 shown in FIG. 6 (3) is data of the gaze vector 93 shown in FIG. 12. The gaze vector 93 extends perpendicular to the inclined surface 73 toward the center of the workpiece line drawing 70. Although not shown, the gaze vector data when looking at the movement trajectories 82, 84, and 85 in the first method is also the same. On the other hand, in the second method, the gaze data when looking at the movement trajectories 81 to 85 is common, and is data of the gaze vector 90 shown in FIG. 12. In other words, in the first method, the line of sight vectors when viewing the movement trajectories 81 to 85 are different, whereas in the second method, the line of sight vectors when viewing the movement trajectories 81 to 85 are the same. The initial value of the line of sight data stored in the flash memory 44 is the data of the line of sight vector 90 when the user views the movement trajectory 80 displayed in the second method.

第一角度データは、A軸を中心としたA軸台20の角度を示す。第二角度データは、C軸を中心としたC軸台29の角度を示す。投影面情報は、三次元空間内に定義した被削材線画70及び移動軌跡80を二次元平面上に投影して表示部19に表示する時の投影面を示す。表示スケール情報とは、被削材線画70及び移動軌跡80を投影面に投影した場合の位置及び大きさを示す。例えば図12に示す視線ベクトル93が示す視線方向から、点線96A、96B、96C、96Dで囲む範囲で被削材線画70及び移動軌跡80を表示部19に表示する場合、表示スケール情報は、投影面97に形成した矩形状の表示スケール96を示す。被削材情報は、三次元空間内に被削材線画70を定義する為に必要な線画情報である。 The first angle data indicates the angle of the A-axis table 20 centered on the A-axis. The second angle data indicates the angle of the C-axis table 29 centered on the C-axis. The projection plane information indicates the projection plane when the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 defined in a three-dimensional space are projected onto a two-dimensional plane and displayed on the display unit 19. The display scale information indicates the position and size of the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 when projected onto the projection plane. For example, when the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 are displayed on the display unit 19 in the range surrounded by dotted lines 96A, 96B, 96C, and 96D from the line of sight direction indicated by the line of sight vector 93 shown in FIG. 12, the display scale information indicates the rectangular display scale 96 formed on the projection plane 97. The workpiece information is line drawing information necessary to define the workpiece line drawing 70 in a three-dimensional space.

図8に示すように、CPU41は、X軸、Y軸、Z軸の各方向における工具の位置を示す座標データ(x,y,z)、第一角度データ(p)、及び第二角度データ(q)を、エンコーダ60Aが出力する信号に基づいて取得する(S11)。CPU41は、取得した座標データ(x,y,z)、第一角度データ(p)、及び第二角度データ(q)を式(1)に代入することで座標変換処理を行い、表示部19に移動軌跡80を表示する為の座標データ(描画データ(x,y,z)と称す)を作成する(S13)。

Figure 0007524698000001
但し、(x,y,z)はA軸の中心座標データである。(x,y,z)はC軸の中心座標データである。P(-p)はA軸周りにp度回転する逆回転行列であり、式(2)で示せる。
Figure 0007524698000002
X(-p)、Y(-p)、Z(-p)は夫々、A軸がX軸、Y軸、Z軸の各々の周りを回転する時の角度を示し、式(3)(4)(5)で示せる。尚、式(3)~(5)にて-pをθで示す。
Figure 0007524698000003
Figure 0007524698000004
Figure 0007524698000005
Q(-q)はC軸周りにq度回転する逆回転行列であり、P(-p)の場合と同様の式で表せる。 8, the CPU 41 acquires coordinate data ( xm , ym , zm ) indicating the tool position in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, first angle data ( pm ), and second angle data ( qm ) based on the signal output by the encoder 60A (S11). The CPU 41 performs coordinate conversion processing by substituting the acquired coordinate data ( xm , ym , zm ), first angle data ( pm ), and second angle data ( qm ) into equation (1), and creates coordinate data (referred to as drawing data ( xt , yt , zt )) for displaying the movement trajectory 80 on the display unit 19 (S13).
Figure 0007524698000001
Here, ( xp , yp , zp ) is the center coordinate data of the A axis, ( xq , yq , zq ) is the center coordinate data of the C axis, and P( -pm ) is an inverse rotation matrix for rotating pm around the A axis, and can be expressed by equation (2).
Figure 0007524698000002
X(-p m ), Y(-p m ), and Z(-p m ) respectively indicate the angles when the A-axis rotates around the X-axis, Y-axis, and Z-axis, and can be expressed by equations (3), (4), and (5). Note that in equations (3) to (5), -p m is represented by θ.
Figure 0007524698000003
Figure 0007524698000004
Figure 0007524698000005
Q(-q m ) is an inverse rotation matrix for rotating q m degrees around the C axis, and can be expressed by the same formula as in the case of P(-p m ).

CPU41は、作成した描画データ(x,y,z)をフラッシュメモリ44に記憶する(S15)。尚、CPU41は第一主処理を周期的に繰り返し実行する為、フラッシュメモリ44は複数の描画データ(x,y,z)を記憶する。フラッシュメモリ44に記憶した複数の描画データ(x,y,z)が示す位置を結ぶ線分は、表示部19に表示する移動軌跡80に対応する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した複数の描画データ(x,y,z)に基づいて表示部19に移動軌跡80を表示する為、描画処理(図9参照)を実行する(S17)。 The CPU 41 stores the created drawing data ( xt , yt , zt ) in the flash memory 44 (S15). Since the CPU 41 periodically and repeatedly executes the first main process, the flash memory 44 stores a plurality of drawing data ( xt , yt , zt ). A line segment connecting positions indicated by the plurality of drawing data ( xt , yt , zt ) stored in the flash memory 44 corresponds to a movement trajectory 80 to be displayed on the display unit 19. The CPU 41 executes a drawing process (see FIG. 9) to display the movement trajectory 80 on the display unit 19 based on the plurality of drawing data ( xt , yt , zt ) stored in the flash memory 44 (S17).

図9を参照し、描画処理を説明する。CPU41は、表示部19に対する移動軌跡80の表示方法を第一の方法とするか又は第二の方法とするかを指定する操作を、操作部18を介して受け付ける。CPU41は、第一の方法とする指示を受け付けた場合(S21:YES)、第一の方法で移動軌跡80を表示する為に視線データを更新する為、第一視線更新処理(図10参照)を実行する(S23)。第一視線更新処理の終了後、CPU41は処理をS25に進める。CPU41は、第二の方法とする指示を受け付けた場合(S21:NO)、フラッシュメモリ44に記憶した視線データの初期値をそのまま使用すればよい為、処理をS25に進める。 The drawing process will be described with reference to FIG. 9. The CPU 41 accepts an operation via the operation unit 18 to specify whether the display method of the movement trajectory 80 on the display unit 19 is to be the first method or the second method. If the CPU 41 accepts an instruction to use the first method (S21: YES), it executes a first gaze update process (see FIG. 10) to update the gaze data to display the movement trajectory 80 using the first method (S23). After the first gaze update process ends, the CPU 41 advances the process to S25. If the CPU 41 accepts an instruction to use the second method (S21: NO), it advances the process to S25 because the initial value of the gaze data stored in the flash memory 44 can be used as is.

図10を参照し、第一視線更新処理を説明する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した視線データを取得する(S31)。CPU41は、第一角度データ及び第二角度データを、エンコーダ60Aが出力する信号に基づいて取得する(S31)。CPU41は、A軸を示す座標データ、及びC軸を示す座標データを夫々取得する(S31)。 The first gaze update process will be described with reference to FIG. 10. The CPU 41 acquires the gaze data stored in the flash memory 44 (S31). The CPU 41 acquires the first angle data and the second angle data based on the signal output by the encoder 60A (S31). The CPU 41 acquires the coordinate data indicating the A axis and the coordinate data indicating the C axis (S31).

CPU41は、S31の処理によって取得した第一角度データ(p)と、フラッシュメモリ44に記憶した第一角度データ(p)との差分(Δp)を算出する(S33)。CPU41は、S31の処理によって取得した第二角度データ(q)と、フラッシュメモリ44に記憶した第二角度データ(q)との差分(Δq)を算出する(S33)。CPU41は、算出した差分(Δp)が0の場合、第一主処理を前回実行した後、A軸を中心としてA軸台20が回転していないと判定する。CPU41は、算出した差分(Δq)が0の場合、第一主処理を前回実行した後、C軸を中心としてC軸台29が回転していないと判定する。CPU41は、A軸台20及びC軸台29の何れも回転していないと判定した場合(S35:NO)、処理をS39に進める。 The CPU 41 calculates the difference (Δp m ) between the first angle data (p m ) acquired by the processing of S31 and the first angle data (p m ) stored in the flash memory 44 (S33). The CPU 41 calculates the difference (Δq m ) between the second angle data (q m ) acquired by the processing of S31 and the second angle data (q m ) stored in the flash memory 44 (S33). If the calculated difference (Δp m ) is 0, the CPU 41 determines that the A-axis stand 20 has not rotated around the A-axis after the first main processing was last executed. If the calculated difference (Δq m ) is 0, the CPU 41 determines that the C-axis stand 29 has not rotated around the C-axis after the first main processing was last executed. If the CPU 41 determines that neither the A-axis stand 20 nor the C-axis stand 29 has rotated (S35: NO), the CPU 41 advances the processing to S39.

一方、CPU41は、算出した差分(Δp)が0でない場合、第一主処理を前回実行した後、A軸を中心としてA軸台20が回転したと判定する。CPU41は、算出した差分(Δq)が0でない場合、第一主処理を前回実行した後、C軸を中心としてC軸台29が回転したと判定する。CPU41は、A軸台20及びC軸台29の少なくとも一方が回転したと判定した場合(S35:YES)、フラッシュメモリ44に記憶した視線データを更新する為に、処理をS37に進める。 On the other hand, if the calculated difference (Δp m ) is not 0, the CPU 41 determines that the A-axis mount 20 has rotated around the A-axis after the first main process was last executed. If the calculated difference (Δq m ) is not 0, the CPU 41 determines that the C-axis mount 29 has rotated around the C-axis after the first main process was last executed. If the CPU 41 determines that at least one of the A-axis mount 20 and the C-axis mount 29 has rotated (S35: YES), the CPU 41 advances the process to S37 in order to update the line of sight data stored in the flash memory 44.

CPU41は、S31でフラッシュメモリ44から取得した視線データ(x,y,z)、A軸を示す座標データ(x,y,z)、C軸を示す座標データ(x,y,z)、差分(Δp,q)を式(6)に代入することで座標変換処理を行い、視線データ(x,y,z)を更新する(S37)。尚、(x´,y´,z´)は、更新後の視線データを示す。

Figure 0007524698000006
The CPU 41 performs coordinate conversion processing by substituting the gaze data ( xv , yv , zv ), the coordinate data ( xp , yp , zp ) indicating the A axis, the coordinate data ( xq , yq , zq ) indicating the C axis, and the difference ( Δpm , qm ) acquired from the flash memory 44 in S31 into equation (6), and updates the gaze data ( xv , yv , zv ) (S37). Note that (xv ' , yv ', zv ') indicates the updated gaze data.
Figure 0007524698000006

CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した第一角度データ及び第二角度データを、S31でエンコーダ60Aが出力する信号に基づいて取得した第一角度データ及び第二角度データで書き換え更新する(S39)。CPU41は、S37の処理を実行した場合、フラッシュメモリ44に記憶した視線データ(x,y,z)を、S37で算出した視線データ(x´,y´,z´)で書き換えて更新する(S39)。CPU41は、第一視線更新処理を終了し、処理を描画処理(図9参照)に戻す。図9に示すように、CPU41は、第一視線更新処理の終了後、処理をS25に進める。 The CPU 41 rewrites and updates the first angle data and the second angle data stored in the flash memory 44 with the first angle data and the second angle data acquired based on the signal output by the encoder 60A in S31 (S39). When the CPU 41 executes the process of S37, it rewrites and updates the line of sight data ( xv , yv , zv ) stored in the flash memory 44 with the line of sight data ( xv ', yv ', zv ') calculated in S37 (S39). The CPU 41 ends the first line of sight update process and returns the process to the drawing process (see FIG. 9). As shown in FIG. 9, after the first line of sight update process ends, the CPU 41 advances the process to S25.

図9に示すように、S25においてCPU41は、視線方向又は表示スケールを変更する操作を、操作部18を介して検出したか判定する(S25)。CPU41は、操作を検出しない場合(S25:NO)、処理をS29に進める。CPU41は、視線方向を変更する操作を検出した場合(S25:YES)、操作に応じて視線データを更新する為、第二視線更新処理を実行する(S27)。 As shown in FIG. 9, in S25, the CPU 41 determines whether an operation to change the line of sight direction or the display scale has been detected via the operation unit 18 (S25). If the CPU 41 does not detect an operation (S25: NO), the process proceeds to S29. If the CPU 41 detects an operation to change the line of sight direction (S25: YES), the CPU 41 executes a second line of sight update process to update the line of sight data in response to the operation (S27).

図11を参照し、第二視線更新処理を説明する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した視線データ及び表示スケール情報を取得する(S41)。CPU41は更に、S25の処理によって検出した操作に応じた視線ベクトルの移動量(ベクトル移動量と称す)と回転量(ベクトル回転量と称す)を取得する(S41)。CPU41は、視線データが示す視線ベクトルにベクトル移動量を加算し、視線データを更新する(S43)。CPU41は更に、視線データが示す視線ベクトルをベクトル回転量だけ回転し、視線データを更新する(S45)。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した表示スケール情報を、取得した表示スケール情報で書き換えて更新する(S47)。CPU41は、第二視線更新処理を終了し、処理を描画処理(図9参照)に戻す。図9に示すように、CPU41は、第二視線更新処理の終了後、処理をS29に進める。 The second gaze update process will be described with reference to FIG. 11. The CPU 41 acquires the gaze data and display scale information stored in the flash memory 44 (S41). The CPU 41 further acquires the movement amount (referred to as the vector movement amount) and the rotation amount (referred to as the vector rotation amount) of the gaze vector corresponding to the operation detected by the process of S25 (S41). The CPU 41 adds the vector movement amount to the gaze vector indicated by the gaze data, and updates the gaze data (S43). The CPU 41 further rotates the gaze vector indicated by the gaze data by the vector rotation amount, and updates the gaze data (S45). The CPU 41 rewrites and updates the display scale information stored in the flash memory 44 with the acquired display scale information (S47). The CPU 41 ends the second gaze update process, and returns the process to the drawing process (see FIG. 9). As shown in FIG. 9, the CPU 41 advances the process to S29 after the second gaze update process ends.

図9に示すように、CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した被削材情報に基づき、三次元空間内に被削材線画70を定義する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した複数の描画データに基づき、移動軌跡80を三次元空間内に定義する。詳細には、CPU41は、各描画データにより示される位置の間を直線で連結することによって、移動軌跡80を三次元空間内に定義する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した視線データ、及び投影面情報に基づき、三次元空間内に定義した被削材線画70及び移動軌跡80を投影面97(図14参照)に投影し、二次元画像に投影変換する(S29)。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した表示スケール情報に基づき、投影変換した二次元画像を表示スケール96(図14参照)により切り出す。尚、二次元画像への投影変換、及び、表示スケール96による切り出しは、周知の様々な方法を適宜利用できる。CPU41は、切り出した二次元画像を表示部19に表示し、表示内容を更新する(S29、図6、図7参照)。CPU41は、描画処理を終了し、処理を第一主処理(図8参照)に戻す。図8に示すように、CPU41は、描画処理(S17参照)の終了後、第一主処理を終了する。 9, the CPU 41 defines the workpiece line drawing 70 in a three-dimensional space based on the workpiece information stored in the flash memory 44. The CPU 41 defines the movement trajectory 80 in the three-dimensional space based on the multiple drawing data stored in the flash memory 44. In detail, the CPU 41 defines the movement trajectory 80 in the three-dimensional space by connecting the positions indicated by each drawing data with a straight line. The CPU 41 projects the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 defined in the three-dimensional space onto the projection plane 97 (see FIG. 14) based on the line-of-sight data and the projection plane information stored in the flash memory 44, and performs projection conversion to a two-dimensional image (S29). The CPU 41 cuts out the projection-converted two-dimensional image using the display scale 96 (see FIG. 14) based on the display scale information stored in the flash memory 44. Note that the projection conversion to the two-dimensional image and the cutout using the display scale 96 can be performed using various well-known methods as appropriate. The CPU 41 displays the cut-out two-dimensional image on the display unit 19 and updates the display content (S29, see Figures 6 and 7). The CPU 41 ends the drawing process and returns the process to the first main process (see Figure 8). As shown in Figure 8, the CPU 41 ends the first main process after the drawing process (see S17) ends.

<第一実施例の作用、効果>
数値制御装置40は、X軸、Y軸、Z軸の各方向における工具の位置を示す座標データ、第一角度データ、及び第二角度データを式(1)に代入することで座標変換処理を行い、描画データを作成する(S13)。この場合、工具に対して被削材がA軸及びC軸を中心として回転する場合でも、表示部19に表示する移動軌跡81~85が重ならないようにできる。従って数値制御装置40は、工具に対して被削材がA軸及びC軸を中心として回転する場合でも、移動軌跡81~85を適切に表示できる。
<Functions and Effects of the First Embodiment>
The numerical control device 40 performs coordinate conversion processing by substituting the coordinate data indicating the position of the tool in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, the first angle data, and the second angle data into formula (1) to create drawing data (S13). In this case, even if the workpiece rotates around the A-axis and C-axis relative to the tool, the movement trajectories 81 to 85 displayed on the display unit 19 can be prevented from overlapping. Therefore, the numerical control device 40 can appropriately display the movement trajectories 81 to 85 even if the workpiece rotates around the A-axis and C-axis relative to the tool.

数値制御装置40は、工具に対して被削材がA軸及びC軸の少なくとも一方を中心として回転した場合(S35:YES)、視線データ、A軸及びC軸を示す座標データ、第一角度データ及び第二角度データの差分を式(6)に代入することで座標変換処理を行い、視線データを更新する(S37)。数値制御装置40は、更新後の視線データに基づいて移動軌跡80を表示部19に表示できる。この場合、数値制御装置40は、A軸及びC軸を中心として被削材が回転した場合でも、回転に応じて視線方向を変更しながら移動軌跡80を表示部19に表示できる。 When the workpiece rotates around at least one of the A-axis and C-axis relative to the tool (S35: YES), the numerical control device 40 performs a coordinate conversion process by substituting the gaze data, the coordinate data indicating the A-axis and C-axis, and the difference between the first angle data and the second angle data into equation (6) to update the gaze data (S37). The numerical control device 40 can display the movement trajectory 80 on the display unit 19 based on the updated gaze data. In this case, even when the workpiece rotates around the A-axis and C-axis, the numerical control device 40 can display the movement trajectory 80 on the display unit 19 while changing the gaze direction in accordance with the rotation.

数値制御装置40は、表示方法を第一の方法とする指示を受け付けた場合(S21:YES)、第一の方法で被削材線画70及び移動軌跡80を表示部19に表示する。この場合、表示部19の表示画面に表示した表示済みの被削材線画70及び移動軌跡80は、A軸台20及びC軸台29の回転に追従して回転する(図6参照)。数値制御装置40は、表示画面に対する工具の仮想的な配置、及び、表示画面に新たに表示する移動軌跡80の位置を、A軸台20及びC軸台29が回転した時も一定の位置で保持できる。 When the numerical control device 40 receives an instruction to change the display method to the first method (S21: YES), it displays the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 on the display unit 19 using the first method. In this case, the workpiece line drawing 70 and the movement trajectory 80 already displayed on the display screen of the display unit 19 rotate following the rotation of the A-axis table 20 and the C-axis table 29 (see FIG. 6). The numerical control device 40 can maintain the virtual arrangement of the tool relative to the display screen and the position of the movement trajectory 80 to be newly displayed on the display screen at a fixed position even when the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate.

数値制御装置40は、表示方法を第二の方法とする指示を受け付けた場合(S21:NO)、第二の方法で被削材線画70及び移動軌跡80を表示部19に表示する。この場合、表示部19の表示画面に表示した表示済みの被削材線画70及び移動軌跡80は、A軸台20及びC軸台29が回転しても移動しない。数値制御装置40は、表示部19に表示する被削材線画70及び移動軌跡80の位置を、A軸台20及びC軸台29が回転した時も保持できる。 When the numerical control device 40 receives an instruction to change the display method to the second method (S21: NO), it displays the workpiece line drawing 70 and movement trajectory 80 on the display unit 19 using the second method. In this case, the workpiece line drawing 70 and movement trajectory 80 already displayed on the display screen of the display unit 19 do not move even if the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate. The numerical control device 40 can maintain the positions of the workpiece line drawing 70 and movement trajectory 80 displayed on the display unit 19 even when the A-axis table 20 and the C-axis table 29 rotate.

数値制御装置40は、視線方向を変更する操作を検出した場合(S25:YES)、変更後の視線方向を示す視線データに基づいて描画データを投影変換し、軌跡として表示部19に表示する。このため数値制御装置40は、使用者が所望する視線方向から視た移動軌跡80を表示部19に表示できる。 When the numerical control device 40 detects an operation to change the line of sight direction (S25: YES), it performs projection conversion of the drawing data based on the line of sight data indicating the changed line of sight direction, and displays it as a trajectory on the display unit 19. Therefore, the numerical control device 40 can display on the display unit 19 the movement trajectory 80 as seen from the line of sight direction desired by the user.

<第二実施例>
図13、図14を参照し、第二実施例に係る第二主処理を説明する。第一主処理と同一の処理は同一符号を付し、説明を省略する。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶したNCプログラムの複数の指令から順番に一つずつ選択する度に、第二主処理を実行する。
Second Example
The second main processing according to the second embodiment will be described with reference to Figures 13 and 14. The same processes as those in the first main processing are given the same reference numerals and will not be described. The CPU 41 executes the second main processing each time it selects one command from the multiple commands in the NC program stored in the flash memory 44 in order.

CPU41は、NCプログラムから選択した指令(第二指令と称す)で指定した座標データ、第一角度データ、及び第二角度データを取得する(S51)。CPU41は、前回の第二主処理でNCプログラムから選択した指令(第一指令と称す)で指定した座標データ、第一角度データ、及び第二角度データを取得する(S53)。第一指令及び第二指令は、NCプログラムの複数の指令のうち連続する二つの指令である。第一指令は、NCプログラムの複数の指令のうち第二指令の前の指令に対応する。 The CPU 41 acquires the coordinate data, first angle data, and second angle data specified by the command (referred to as the second command) selected from the NC program (S51). The CPU 41 acquires the coordinate data, first angle data, and second angle data specified by the command (referred to as the first command) selected from the NC program in the previous second main process (S53). The first command and second command are two consecutive commands among the multiple commands of the NC program. The first command corresponds to the command before the second command among the multiple commands of the NC program.

CPU41は、第一指令と第二指令の夫々の第一角度データ(p)及び第二角度データ(q)に基づき、夫々の第一角度データの差分(Δp)、及び、夫々の第二角度データの差分(Δq)を算出する。CPU41は、算出した差分(Δp,Δq)に基づき、工作機械1が第一指令の次に第二指令を実行した時にA軸台20及びC軸台29の少なくとも一方が回転したか判定する(S55)。CPU41は、A軸台20及びC軸台29の何れも回転していないと判定した場合(S55:NO)、処理をS13に進める。 The CPU 41 calculates the difference (Δp m ) between the first angle data and the difference (Δq m ) between the second angle data based on the first angle data (p m ) and the second angle data (q m ) of the first command and the second command. The CPU 41 determines whether at least one of the A-axis stand 20 and the C-axis stand 29 has rotated when the machine tool 1 executes the second command following the first command based on the calculated difference (Δp m , Δq m ) (S55). When the CPU 41 determines that neither the A-axis stand 20 nor the C-axis stand 29 has rotated (S55: NO), the process proceeds to S13.

一方、CPU41は、A軸台20及びC軸台29の少なくとも一方が回転したと判定した場合(S55:YES)、第一指令の座標データ(第一座標データと称す)が示す第一位置と、第二指令の座標データ(第二座標データと称す)が示す第二位置との間で移動する工具の移動経路をN分割する(S57)。CPU41は、N分割した夫々の移動経路の両端部の位置を示すN-1個の座標データ(分割座標データと称す)を、フラッシュメモリ44に記憶する。 On the other hand, if the CPU 41 determines that at least one of the A-axis table 20 and the C-axis table 29 has rotated (S55: YES), it divides the movement path of the tool that moves between the first position indicated by the coordinate data of the first command (referred to as the first coordinate data) and the second position indicated by the coordinate data of the second command (referred to as the second coordinate data) into N (S57). The CPU 41 stores in the flash memory 44 N-1 pieces of coordinate data (referred to as divided coordinate data) that indicate the positions of both ends of each of the N divided movement paths.

図14に示す具体例を参照して説明する。第一指令に基づき被削材100が工具40Aに対してX軸方向に移動し(矢印Y11、図14(2)参照)、その後、第二指令に基づき被削材100が工具40Aに対してC軸を中心として回転する(矢印Y12、図14(3)参照)場合を例示する。第一指令による工具40Aの移動後の位置である第一位置P1を示す座標データは、第一座標データに対応する。第二指令による工具40Aの移動後の第二位置P2を示す座標データは、第二座標データに対応する。該時、CPU41は、第一位置P1と第二位置P2との間を移動する工具40Aの移動経路87AをN等分する。CPU41は、N等分した移動経路の位置に対応するN-1個の位置Pn(1)、Pn(2)・・・Pn(N-1)の夫々を示す分割座標データを算出する。CPU41は、N等分した移動経路に沿って工具が移動する場合におけるA軸を中心とした回転角度を示す角度データ(分割第一角度データと称す)を算出する。更にCPU41は、N等分した移動経路に沿って工具が移動する場合におけるC軸を中心とした回転角度を示す角度データ(分割第二角度データと称す)を算出する。CPU41は、算出した分割座標データをフラッシュメモリ44に記憶する。 The following will be described with reference to a specific example shown in FIG. 14. The workpiece 100 moves in the X-axis direction relative to the tool 40A based on a first command (see arrow Y11, FIG. 14 (2)), and then rotates around the C-axis relative to the tool 40A based on a second command (see arrow Y12, FIG. 14 (3)). Coordinate data indicating the first position P1, which is the position after the tool 40A moves based on the first command, corresponds to the first coordinate data. Coordinate data indicating the second position P2 after the tool 40A moves based on the second command corresponds to the second coordinate data. At that time, the CPU 41 divides the movement path 87A of the tool 40A moving between the first position P1 and the second position P2 into N equal parts. The CPU 41 calculates divided coordinate data indicating each of the N-1 positions Pn(1), Pn(2) ... Pn(N-1) corresponding to the positions of the N equally divided movement path. The CPU 41 calculates angle data (referred to as divided first angle data) indicating the rotation angle about the A axis when the tool moves along a movement path divided into N equal parts. The CPU 41 further calculates angle data (referred to as divided second angle data) indicating the rotation angle about the C axis when the tool moves along a movement path divided into N equal parts. The CPU 41 stores the calculated divided coordinate data in the flash memory 44.

図13に示すように、CPU41は、S51の処理によって取得した座標データ(x,y,z)、第一角度データ(p)、及び第二角度データ(q)を式(1)に代入することで座標変換処理を行い、描画データを作成する(S13)。又、CPU41は、S57の処理によってN-1個の分割座標データを算出した場合、N-1個の分割座標データ、第一分割角度データ、及び第二分割角度データの夫々を式(1)に代入することで座標変換処理を行い、描画データを作成する(S13)。CPU41は、作成した描画データをフラッシュメモリ44に記憶する(S15)。CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した複数の描画データに基づいて表示部19に移動軌跡80を表示する為、描画処理(図9参照)を実行する(S17)。 As shown in Fig. 13, the CPU 41 performs a coordinate conversion process by substituting the coordinate data ( xm , ym , zm ), the first angle data ( pm ), and the second angle data ( qm ) acquired by the process of S51 into formula (1) to create drawing data (S13). When the CPU 41 calculates N-1 pieces of divided coordinate data by the process of S57, the CPU 41 performs a coordinate conversion process by substituting each of the N-1 pieces of divided coordinate data, the first divided angle data, and the second divided angle data into formula (1) to create drawing data (S13). The CPU 41 stores the created drawing data in the flash memory 44 (S15). The CPU 41 executes a drawing process (see Fig. 9) to display a movement trajectory 80 on the display unit 19 based on the multiple drawing data stored in the flash memory 44 (S17).

図9に示す描画処理のS29の処理において、CPU41は、フラッシュメモリ44に記憶した複数の描画データに基づき、各描画データにより示される位置の間を直線で連結することによって移動軌跡80を定義する。この時、例えば図14(3)に示すように、第一指令の第一座標データが示す第一位置P1と、第二指令の第二座標データが示す第二位置P2との間の移動軌跡は、複数の分割座標データが示すN-1個の位置Pn(1)、Pn(2)・・・Pn(N-1)の夫々の間を結ぶ直線にて定義する。CPU41は、投影変換及び表示スケール処理の後、移動軌跡80を表示部19に表示する(S29)。 In the processing of S29 of the drawing process shown in FIG. 9, the CPU 41 defines a movement trajectory 80 by connecting the positions indicated by each of the multiple drawing data stored in the flash memory 44 with straight lines. At this time, as shown in FIG. 14 (3), for example, the movement trajectory between the first position P1 indicated by the first coordinate data of the first command and the second position P2 indicated by the second coordinate data of the second command is defined by straight lines connecting each of the N-1 positions Pn(1), Pn(2) ... Pn(N-1) indicated by the multiple divided coordinate data. After the projection transformation and display scale processing, the CPU 41 displays the movement trajectory 80 on the display unit 19 (S29).

<第二実施例の作用、効果>
数値制御装置40は、工作機械1を動作する為のNCプログラムに基づき、工作機械1の工具の移動軌跡80を表示部19に表示できる。この場合、数値制御装置40は、実際に工作機械1動作せずに工具の移動軌跡80を表示部19に表示できる。
<Functions and Effects of the Second Embodiment>
The numerical control device 40 can display the movement trajectory 80 of the tool of the machine tool 1 on the display unit 19 based on the NC program for operating the machine tool 1. In this case, the numerical control device 40 can display the movement trajectory 80 of the tool on the display unit 19 without actually operating the machine tool 1.

複数の分割座標データ、分割第一角度データ、及び分割第二角度データを作成しない場合、図14(4)に示すように、数値制御装置40は、第一位置P1及び第二位置P2を直線で結ぶ移動経路87Bを示す移動軌跡を、表示部19に表示する。しかし、該時の実際の移動経路は、C軸を中心軸とした被削材100の回転に伴う円弧状を有するため好ましくない。これに対し、CPU41は、図14(3)に示すように、複数の分割座標データが示すN-1個の位置Pn(1)、Pn(2)・・・Pn(N-1)の夫々の間を結ぶ直線にて移動軌跡を定義する。これによって数値制御装置40は、第一位置P1及び第二位置P2の間で移動する工具の移動軌跡を正確に描画できる。 When multiple division coordinate data, division first angle data, and division second angle data are not created, the numerical control device 40 displays a movement trajectory indicating a movement path 87B that connects the first position P1 and the second position P2 with a straight line on the display unit 19, as shown in FIG. 14 (4). However, the actual movement path at that time is not preferable because it has an arc shape caused by the rotation of the workpiece 100 about the C axis. In response to this, the CPU 41 defines the movement trajectory as a straight line connecting each of the N-1 positions Pn(1), Pn(2) ... Pn(N-1) indicated by the multiple division coordinate data, as shown in FIG. 14 (3). This allows the numerical control device 40 to accurately draw the movement trajectory of the tool moving between the first position P1 and the second position P2.

<変形例>
本発明は上記実施形態に限らず、種々の変更が可能である。第一主処理(図8参照)及び第二主処理(図11参照)は、工作機械1に接続した外部機器(例えばPC)のCPUにより実行してもよい。工作機械1は、工具を、固定した被削材に対してX軸、Y軸の各方向に移動してもよい。該時、工作機械1は被削材を、X軸、Y軸、Z軸の各方向にて固定してもよい。更に工作機械1は、工具を、固定した被削材に対して、A軸、C軸の各軸を中心軸として回転してもよい。工作機械1が工具に対して被削材を回転する時の中心軸は、A軸及びC軸の一方のみでもよい。工作機械1が工具に対して被削材を回転する時の中心軸は3軸以上であってもよい。数値制御装置40は第一の方法及び第二の方法の何れかの方法のみにより移動軌跡80を表示部19に表示してもよい。
<Modification>
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. The first main process (see FIG. 8) and the second main process (see FIG. 11) may be executed by a CPU of an external device (e.g., a PC) connected to the machine tool 1. The machine tool 1 may move the tool in the X-axis and Y-axis directions relative to the fixed workpiece. At that time, the machine tool 1 may fix the workpiece in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. Furthermore, the machine tool 1 may rotate the tool with the A-axis and C-axis as the central axis relative to the fixed workpiece. The central axis when the machine tool 1 rotates the workpiece relative to the tool may be only one of the A-axis and C-axis. The central axis when the machine tool 1 rotates the workpiece relative to the tool may be three or more axes. The numerical control device 40 may display the movement trajectory 80 on the display unit 19 by only either the first method or the second method.

<その他>
数値制御装置40は、本発明の「表示制御装置」の一例である。A軸及びC軸は、本発明の「回転軸」の一例である。被削材線画70は、本発明の「被削材画像」の一例である。S11、S51の処理を行うCPU41は、本発明の「第一取得部」の一例である。S13の処理を行うCPU41は、本発明の「作成部」の一例である。S29の処理を行うCPU41は、本発明の「表示制御部」の一例である。S31の処理を行うCPU41は、本発明の「第二取得部」の一例である。S37の処理を行うCPU41は、本発明の「変換部」の一例である。S25の処理を行うCPU41は、本発明の「受付部」の一例である。NCプログラムを記憶したフラッシュメモリ44は、本発明の「記憶部」の一例である。S11、S51の処理は、本発明の「第一取得工程」の一例である。S13の処理は、本発明の「作成工程」の一例である。S29の処理は、本発明の「表示制御工程」の一例である。
<Other>
The numerical control device 40 is an example of the "display control device" of the present invention. The A-axis and the C-axis are examples of the "rotation axis" of the present invention. The workpiece line drawing 70 is an example of the "workpiece image" of the present invention. The CPU 41 that performs the processes of S11 and S51 is an example of the "first acquisition unit" of the present invention. The CPU 41 that performs the process of S13 is an example of the "creation unit" of the present invention. The CPU 41 that performs the process of S29 is an example of the "display control unit" of the present invention. The CPU 41 that performs the process of S31 is an example of the "second acquisition unit" of the present invention. The CPU 41 that performs the process of S37 is an example of the "conversion unit" of the present invention. The CPU 41 that performs the process of S25 is an example of the "reception unit" of the present invention. The flash memory 44 that stores the NC program is an example of the "storage unit" of the present invention. The processes of S11 and S51 are an example of the "first acquisition step" of the present invention. The process of S13 is an example of the "creation step" of the present invention. The process of S29 is an example of the "display control step" of the present invention.

1 :工作機械
8 :被削材支持装置
19 :表示部
20 :A軸台
29 :C軸台
40 :数値制御装置
40A :工具
41 :CPU
44 :フラッシュメモリ
70 :被削材線画
70A、100 :被削材
91、93 :視線ベクトル
96 :表示スケール
1: Machine tool 8: Workpiece support device 19: Display section 20: A-spindle stock 29: C-spindle stock 40: Numerical control device 40A: Tool 41: CPU
44: Flash memory 70: Line drawing of workpiece 70A, 100: Workpiece 91, 93: Line of sight vector 96: Display scale

Claims (7)

工作機械が工具により被削材を加工する為に前記被削材に対して前記工具を相対移動する時の軌跡を表示部に表示する表示制御装置において、
前記工作機械は、
前記被削材に対して前記工具を相対的に移動可能であり、且つ、前記工具に対して前記被削材を、所定の回転軸を中心として相対的に回転可能であり、
前記被削材又は前記工具の位置を示した座標データと、前記所定の回転軸の角度を示した角度データとを取得する第一取得部と、
前記第一取得部が取得した前記座標データを、前記角度データに基づいて座標変換することにより、前記表示部に前記軌跡を表示する為の描画データを作成する作成部と、
前記表示部に表示した前記軌跡を使用者が視る時の視線方向を示す視線データに基づき、前記作成部が作成した前記描画データを投影変換し、前記軌跡として前記表示部に表示する表示制御部と、
前記視線データを取得する第二取得部と、
前記第一取得部により今回取得した前記角度データである今回角度データと、前記第一取得部により前回取得した前記角度データである前回角度データとが相違する場合、前記第二取得部が取得した前記視線データを、前記今回角度データ及び前記前回角度データの差分に基づいて座標変換する変換部と、
を備え
前記表示制御部は、
前記変換部が変換した前記視線データに基づき、前記作成部が作成した前記描画データを投影変換することを特徴とする表示制御装置。
A display control device that displays on a display unit a trajectory of a tool moving relative to a workpiece in a machine tool for machining the workpiece,
The machine tool comprises:
The tool is movable relative to the workpiece, and the workpiece is rotatable relative to the tool about a predetermined rotation axis;
A first acquisition unit that acquires coordinate data indicating a position of the workpiece or the tool and angle data indicating an angle of the predetermined rotation axis;
a creating unit that creates drawing data for displaying the trajectory on the display unit by performing coordinate conversion on the coordinate data acquired by the first acquiring unit based on the angle data;
a display control unit that performs projection transformation of the drawing data created by the creation unit based on line-of-sight data indicating a line-of-sight direction when a user views the trajectory displayed on the display unit, and displays the trajectory on the display unit;
A second acquisition unit that acquires the line of sight data;
a conversion unit that converts the line of sight data acquired by the second acquisition unit into coordinates based on a difference between the current angle data, which is the angle data acquired by the first acquisition unit this time, and the previous angle data, which is the angle data acquired previously by the first acquisition unit, when the current angle data is different from the previous angle data;
Equipped with
The display control unit is
A display control device comprising: a display control unit that performs projection conversion on the drawing data created by the creation unit based on the line-of-sight data converted by the conversion unit .
前記表示制御部は、
前記被削材を示す被削材画像を更に前記表示部に表示し、
前記差分に応じ、前記表示部に表示した前記被削材画像を回転する
ことを特徴とする請求項に記載の表示制御装置。
The display control unit is
A workpiece image showing the workpiece is further displayed on the display unit;
The display control device according to claim 1 , further comprising: rotating the image of the workpiece displayed on the display unit in accordance with the difference.
前記視線方向を変更する指示を受け付ける受付部を備え、
前記表示制御部は、
前記受付部が受け付けた前記指示に応じて変更した前記視線方向を示す前記視線データに基づき、前記作成部が作成した前記描画データを投影変換して前記軌跡として前記表示部に表示する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示制御装置。
a reception unit for receiving an instruction to change the line of sight,
The display control unit is
The display control device according to claim 1 or 2, characterized in that the drawing data created by the creation unit is projected and transformed based on the gaze data indicating the gaze direction changed in accordance with the instruction received by the reception unit, and displayed as the trajectory on the display unit.
前記座標データと前記角度データを含む指令を複数有するプログラムを記憶する記憶部を備え、
前記工作機械は、
前記記憶部に記憶した前記プログラムに基づき、前記被削材に対して前記工具を相対的に移動し、且つ、前記工具に対して前記被削材を、前記所定の回転軸を中心として相対的に回転し、
前記第一取得部は、
前記記憶部に記憶した前記プログラムの前記指令に基づき、前記座標データと前記角度データとを取得することを特徴とする請求項1からの何れかに記載の表示制御装置。
a storage unit that stores a program having a plurality of commands including the coordinate data and the angle data;
The machine tool comprises:
Based on the program stored in the storage unit, the tool is moved relative to the workpiece, and the workpiece is rotated relative to the tool about the predetermined rotation axis;
The first acquisition unit,
4. The display control device according to claim 1, wherein the coordinate data and the angle data are acquired based on the command of the program stored in the storage unit.
前記指令は、前記工作機械が連続して実行する第一指令及び第二指令を含み、
前記作成部は、
前記第一指令の前記座標データである第一座標データと、前記第二指令の前記座標データである第二座標データの間の複数の座標データを、前記角度データに基づいて座標変換することにより、前記描画データを作成することを特徴とする請求項に記載の表示制御装置。
the commands include a first command and a second command which are executed successively by the machine tool;
The creation unit is
The display control device according to claim 4, characterized in that the drawing data is created by performing coordinate conversion on a plurality of coordinate data between the first coordinate data, which is the coordinate data of the first command, and the second coordinate data, which is the coordinate data of the second command, based on the angle data.
前記所定の回転軸は、第一回転軸及び第二回転軸を含み、
前記工作機械は、
前記被削材に対して前記工具を相対的に移動可能であり、且つ、前記工具に対して前記被削材を、前記第一回転軸と前記第二回転軸との夫々を中心として相対的に回転可能であり、
前記第一取得部は、
前記座標データと、前記第一回転軸の角度を示した前記角度データである第一角度データと、前記第二回転軸の角度を示した前記角度データである第二角度データとを取得し、
前記作成部は、
前記第一取得部が取得した前記座標データを、前記第一角度データ及び前記第二角度データに基づいて座標変換することにより、前記描画データを作成する
ことを特徴とする請求項1からの何れかに記載の表示制御装置。
the predetermined rotation axis includes a first rotation axis and a second rotation axis,
The machine tool comprises:
The tool is movable relative to the workpiece, and the workpiece is rotatable relative to the tool about each of the first rotation axis and the second rotation axis;
The first acquisition unit,
acquiring the coordinate data, first angle data which is the angle data indicating an angle of the first rotation axis, and second angle data which is the angle data indicating an angle of the second rotation axis;
The creation unit is
A display control device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the drawing data is created by converting the coordinate data acquired by the first acquisition unit into coordinates based on the first angle data and the second angle data.
工作機械が工具により被削材を加工する為に前記被削材に対して前記工具を相対移動する時の軌跡を表示部に表示する表示制御方法であって、
前記工作機械は、
前記被削材に対して前記工具を相対的に移動可能であり、且つ、前記工具に対して前記被削材を、所定の回転軸を中心として相対的に回転可能であり、
前記被削材又は前記工具の位置を示した座標データと、前記所定の回転軸の角度を示した角度データとを取得する第一取得工程と、
前記第一取得工程が取得した前記座標データを、前記角度データに基づいて座標変換することにより、前記表示部に前記軌跡を表示する為の描画データを作成する作成工程と、
前記表示部に表示した前記軌跡を使用者が視る時の視線方向を示す視線データに基づき、前記作成工程が作成した前記描画データを投影変換し、前記軌跡として前記表示部に表示する表示制御工程と、
前記視線データを取得する第二取得工程と、
前記第一取得工程により今回取得した前記角度データである今回角度データと、前記第一取得工程により前回取得した前記角度データである前回角度データとが相違する場合、前記第二取得工程が取得した前記視線データを、前記今回角度データ及び前記前回角度データの差分に基づいて座標変換する変換工程と、
を備え
前記表示制御工程は、
前記変換工程が変換した前記視線データに基づき、前記作成工程が作成した前記描画データを投影変換することを特徴とする表示制御方法。
A display control method for displaying on a display unit a trajectory of a tool relative to a workpiece in order for a machine tool to machine the workpiece, the method comprising:
The machine tool comprises:
The tool is movable relative to the workpiece, and the workpiece is rotatable relative to the tool about a predetermined rotation axis;
a first acquisition step of acquiring coordinate data indicating a position of the workpiece or the tool and angle data indicating an angle of the predetermined rotation axis;
a creating step of creating drawing data for displaying the trajectory on the display unit by performing coordinate conversion on the coordinate data acquired in the first acquiring step based on the angle data;
a display control step of projecting and transforming the drawing data created in the creation step based on line-of-sight data indicating a line-of-sight direction when a user views the trajectory displayed on the display unit, and displaying the trajectory on the display unit;
A second acquisition step of acquiring the line of sight data;
a conversion step of converting the line of sight data acquired in the second acquisition step into coordinates based on a difference between the current angle data, which is the angle data acquired in the first acquisition step, and the previous angle data, which is the angle data acquired last time in the first acquisition step, when the current angle data is different from the previous angle data;
Equipped with
The display control step includes:
A display control method comprising : projecting and transforming the drawing data created in the creation step based on the line-of-sight data converted in the conversion step .
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