JPH06320386A - 対話型自動プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工プログラムを対話型式で作成する際に、
修正作業の入力ミスを防止するとともに、各加工に使用
する工具の展開パターンの拡張を図る。 【構成】 対話型自動プログラミング装置は、主制御部
１０に連結されるメインメモリ１５０中に画面表示処理
部１５２、コンパイラー部１５４、自動プログラム処理
部１６２、工具自動展開部１５８等を備える。ＣＲＴデ
ィスプレイ１１０と入力キースイッチ１２０を用いてユ
ーザは対話形式で加工プログラムを作成する。既存のプ
ログラムを修正する際には、対応する加工部分の図形を
表示させて、データを修正する。データを修正入力する
と、データに対応して図形も変化するので、入力ミスを
防止できる。工具の種類、使用順序も標準のものに加え
て、ユーザが任意のパターンを予め設定しておき、プロ
グラム中に導入することができるので、生産効率も向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の制御に使用
する対話型自動プログラミング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動プログラミング装置は、工作機械の
加工プログラムを作成する際に、オペレータが表示装置
の指示に従い必要な指令を入力することで加工プログラ
ムを自動的に作成することができるもので、例えば実開
平２−１１６３４号公報に本出願人による装置が開示さ
れている。この種の対話型自動プログラミング装置にあ
って、新規に加工プログラムを作成する際に、例えば経
験の少ないオペレータは「ヘルプ画面」を表示装置に呼
び出して加工データを入力することができる。また、加
工に使用する工具の種類や使用順序（展開パターン）は
自動プログラミング中に予め用意されているものを自動
的に決定するか、プログラミングの最中に全てをオペレ
ータが設定するかの何れかの手法がとられていた。工具
の種類や使用順序を自動的に決定するものは、本出願に
よる特公平３−１３０２３号公報や特公平３−２１２９
９号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の対話型プログラ
ミングにおいて、ヘルプ画面を使用した入力方法ではプ
ログラムの新規作成時に使用する事を想定しているが、
既存のプログラムを編集する際にもヘルプ画面を使う事
は考慮されていなかった。したがって、作成済みのプロ
グラムで、その数値を変更しようとした場合にはヘルプ
画面を使用せず、オペレータが直接該当の数値を探して
手入力を行うのが通常であった。したがって変更すべき
設定個所を誤ったり、設定内容の確認を行うのが困難で
あるという不具合があった。また、自動プログラミング
が生成する工具の自動決定は一定の方法に基づいて行わ
れるためユーザ全てに満足のいく決定が出来るとはいえ
ず、かといって毎回プログラム作成の都度手入力で工具
を指定するのは作業効率が悪い問題があった。本発明
は、以上の不具合を解消する対話型自動プログラミング
装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
主制御部と、画面表示装置を有する加工プログラム入力
部と、画面表示処理部と、入力される加工プログラムを
記憶する加工プログラムメモリと、加工プログラムの内
容を解析する加工プログラム解析部と、加工プログラム
解析部から供給されるデータにより工作機械の各制御軸
を制御するマシンコントロール部と、加工に使用する工
具の切削条件を記憶するメモリと、各パラメータのメモ
リと、工作機械に装備される工具に関する情報のメモリ
を備える。

【０００５】本発明の第２の発明は、主制御部と、画面
表示装置を有する加工プログラム入力部と、画面表示処
理部と、工具自動展開部と、工具展開パターンを記憶す
るメモリと、入力される加工プログラムを記憶する加工
プログラムメモリと、加工プログラムの内容を解析する
加工プログラム解析部と、加工プログラム解析部から供
給されるデータにより工作機械の各制御軸を制御するマ
シンコントロール部と、加工に使用する工具の切削条件
を記憶するメモリと、各パラメータのメモリと、工作機
械に装備される工具に関する情報のメモリを備える。

【０００６】

【作用】第１の発明は、画面表示部は、加工プログラム
の修正作業時に、指令に応じて表示画面に加工部の図形
と加工データとを表示するとともに、加工データが修正
されたときに、対応する加工部の図形を修正する機能を
備えるので、ユーザは加工プログラム中の修正するデー
タの内容を図形の変化により確認しつつ作業を行えるの
で、修正ミスは防止される。また、第２の発明は、工具
展開パターンは、標準的な工具展開パターンと、ユーザ
が任意に設定する工具展開パターンとを記憶し、工具自
動展開部は、加工プログラムの作成時に、ユーザが選択
する工具展開パターンを加工プログラムに導入する機能
を備えるので、ユーザは加工ユニットに使用する工具の
展開パターンを自由に選択することができる。

【０００７】

【実施例】図１は工作機械の制御装置の全体構成を示す
ブロック図、図２は自動加工プログラミング装置のブロ
ック図である。主制御部１０はバスライン２０を介して
機械入出力インターフェース３０やサーボコントロール
部４０等に接続される。機械入出力インターフェース３
０は、機械強電盤３４に連結され、サーボコントロール
部４０はサーボモータ４２を介して制御軸の各モータ４
６に連結される。入出力のコントローラ１００は、入力
スイッチ（例えばキーボード）１２０とＣＲＴ表示装置
１１０を制御するとともに、メインメモリ１５０に接続
される。

【０００８】メインメモリ１５０内には画面表示処理部
１５２、コンパイラー部１５４、ＥＩＡ／ＩＳＯ制御部
１５６が用意されている。画面表示処理部１５２は、メ
モリ２００に用意されている自動プログラム２１０、工
具展開パターン２１２、切削条件テーブル２１４、ＥＩ
Ａ／ＩＳＯプログラム２１６に連結される。画面表示処
理部１５２は、工具自動展開部１５８を介して工具展開
パターンメモリ２１２に連結される。コンパイラー部１
５４は、切削条件自動決定部１６０を介して切削条件テ
ーブル２１４に連結されるとともに、自動プログラム処
理部１６２を介してＥＩＡ／ＩＳＯプログラム２１６に
連結される。

【０００９】図２に示す加工自動プログラミング装置の
制御ブロック図において、加工プログラム入力部３００
は加工プログラム格納メモリ３１０に連結され、オペレ
ータにより入力されるプログラムを格納する。加工プロ
グラム格納メモリ３１０はＥＩＡ／ＩＳＯプログラム生
成部３４０に入力情報を送る。ＥＩＡ／ＩＳＯプログラ
ム生成部３４０は、切削条件メモリ３５０、パラメータ
メモリ３５２、工具情報メモリ３５４から必要なデータ
を受けとり、ＥＩＡ／ＩＳＯプログラムをコンパイルし
て加工プログラム格納メモリ３１０へフィードバックす
る。加工プログラム格納メモリ３１０から出力されるＥ
ＩＡ／ＩＳＯプログラムは、加工プログラム解析部３２
０で機械の制御情報に解析され、マシンコントロール部
４０へ送られる。マシンコントロール部４０の出力は駆
動アンプ４２を介して各制御軸のサーボモータ４６を駆
動する。

【００１０】図３は対話型自動プログラミング装置のプ
ログラム画面を示す説明図である。初期画面５００に
は、対話加工プログラム画面５１０、ツールデータ画面
５２０、工具展開パターン画面５３０、切削条件画面５
４０、レイアウト画面５５０等の選択画面の種類がその
説明とともに表示される。入力装置のカーソルキーで選
択すべき画面上にカーソルを移動し、設定キーを押すこ
とにより、その画面が表示される。

【００１１】図４は対話型加工プログラム画面の一例を
示す。加工プログラムは基本的には次の４つのユニット
により構成される。 １）共通ユニット ‥‥‥‥ プログラム先頭に必ず設
定するユニット。素材、イニシャル点、多数個取りなど
プログラム全体に共通するデータを設定する。 ２）基本座標ユニット ‥‥ 機械座標系におけるワー
ク原点の座標値（基本座標）を設定する。 ３）加工ユニット ‥‥‥‥ 加工法や加工形状に関す
るデータを設定する。加工ユニットは、さらに次の２つ
のシーケンスで必要なデータを設定する。 ａ）工具シーケンス 工具名や工具の動作内容に関するデータを設定する。 ｂ）形状シーケンス 加工寸法に関するデータを設定する。また、加工ユニッ
トには次の３種類がある。 ａ）点加工ユニット ｂ）線加工ユニット ｃ）面加工ユニット ４）エンドユニット ‥‥‥ プログラムの最後に設定
するユニット。

【００１２】また、必要に応じて次のユニットを設定す
る。 ５）補助座標ユニット ‥‥ 補助座標系（ＯＦＦＳＥ
Ｔ）を設定する。 ６）特殊ユニット ‥‥‥‥ 加工以外の動作をさせる
ときに設定する。 ７）単動ユニット ‥‥‥‥ ＧコードやＭコードなど
を使ったＥＩＡ／ＩＳＯプログラム相当のプログラムを
作成するときに設定する。これにより、細やかな動作や
加工以外の動作をさせることができる。

【００１３】図５は対話加工プログラム画面とその加工
プログラムの編集操作の一例を示す説明図である。画面
５１０上に共通ユニットとして、ワークの材質（ＭＡ
Ｔ）は鋼材（ＦＣ）、イニシャル点Ｚ（Ｚ軸方向のクリ
アランス）１０mmを入力した状態を示している。基本座
標（ＦＲＭ）は、機械座標系におけるワーク原点の座標
値であって、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の値をそれぞれ入力する。

【００１４】加工ユニットとして、ドリル加工ユニット
を選択し、マルチウィンドウ表示を指示すると、画面右
側のウィンドウ５１４ａにドリル加工ユニットである旨
が文章表示される。ウィンドウ５１４ｂにはドリル加工
すべき穴径寸法、穴深さ寸法、面取り寸法のそれぞれの
入力項目が表示され、ウィンドウ５１４ｃに現在入力す
る項目（穴深さ）が表示される。したがって、オペレー
タは要求されるデータを順次入力することにより、マシ
ンと対話しつつ、容易に加工プログラムを作成すること
ができる。

【００１５】ウィンドウ５１２にはドリル加工のモデル
図面Ｆｉｇが表示されている。そして、現在入力中の項
目（穴深さ）Ｈの位置が画面上で反転される。オペレー
タは現在入力中のデータがドリル穴の深さ寸法であるこ
とを図面上で確認することができるので、入力ミスは確
実に防止できる。一度作成した加工プログラムを修正す
る際には、現在の加工プログラムを呼び出して修正を加
える。

【００１６】例えば、図４に示すドリル加工のプログラ
ムにあって、穴深さ寸法Ｈを１５mmから２０mmに変更し
ようとして、オペレータがテンキーを使用して“２０”
を入力すると、図面上の寸法が変更されるとともに、ド
リル加工を示す図面Ｆｉｇの形状も変わる。すなわち、
穴の深さが長くなる。図面形状によっては、この形状の
変更により図面上のスペースからスケールアウトする場
合が発生する。これに対処するために、図面５１２内に
尺度を表示するウィンドウ５１６を設け、図面Ｆｉｇの
表示尺度を選択するようにしてある。本発明によれば、
加工プログラムを修正する際に、修正される寸法の持つ
意味を図形上で確認することができるので、入力ミスを
確実に防止することができる。

【００１７】次に本発明の対話型プログラミング装置に
おいて、加工に使用する工具を自動決定する機能に加え
て使用工具の展開パターンをあらかじめユーザが任意に
設定できる画面を別途用意し、加工ユニットにあったパ
ターンをプログラミング中に選択する例を説明する。使
用工具の選択パターンを設定するのに必要なツールデー
タは、ツールデータ画面５２０を呼び出して入力する。
切削条件画面５４０により入力されるデータリストは、
例えば図６に示すものとなる。

【００１８】図７は自動プログラミングで使用する工具
展開パターンの表示内容を示す。図８から図１０は本発
明の対話型プログラミング装置において、加工に使用す
る工具の展開パターンをユーザが選択する機能を説明す
る。図８は、ドリル加工ユニットのプログラミング中に
おいて、工具展開の選択を実行する際の画面５３０Ａを
示す。画面５３０Ａ内には、ドリル加工のモデル画像を
表示するウィンドウ５３２と、各データを入力、表示す
るウィンドウ５３４ａ、５３４ｂ、５３４ｃが設けられ
る。

【００１９】ウィンドウ５３４ｂにはドリル加工の展開
パターンの種類が表示される。図示の例では、展開パタ
ーンとして、 （１）工具展開自動決定 （２）展開パターン ＤＲ（ＤＲ＿Ａ） （３）展開パターン ＤＲ（ＵＴ＿Ｔ） の３つの展開パターンが示されている。工具展開パター
ンの自動決定（１）は、対話型自動プログラミング装置
内に予め用意されている標準型の展開パターンを示す。

【００２０】図９の画面５３０Ｂは、展開パターンの自
動決定が選択された結果を示す。ウィンドウ５３４ａに
は自動決定が選択されたことが表示され、ウィンドウ５
３４ｂには工具とその呼び径が使用順に従って表示され
る。この場合、まず呼び径が１０mmのスポット工具がセ
ンター加工に使用され、つぎに呼び径が５mmのドリルが
穴径５mmの穴明け用に使用されることを示している。第
２及び第３の展開パターンは、ユーザが工具展開パター
ンを設定する場合を示す。

【００２１】図１０に示す展開パターンの画面５３０Ｂ
は第１の展開パターンＤＲ（ＤＲ＿Ａ）が選択された場
合を示している。ウィンドウ５３４ａには展開パターン
名として、ＤＲ＿Ａが表示され、ウィンドウ５３４ｂに
は使用される工具名とその呼び径が使用順序に従って展
開される。このパターンでは呼び径が５mmのスポットド
リルと、呼び径が５mmのドリルが使用されることを示し
ている。必要に応じて呼び径の後にユーザがサフィック
スを付して工具を識別することができる。本実施例で
は、スポットドリルにサフィックスＡが使用されてい
る。

【００２２】図１１は工具の種類と使用する順序に関す
る展開パターンを選択する処理のフローチャートであ
る。ステップＳＴ１０でスタートした処理は、ステップ
ＳＴ２０で自動決定が選択されたか否かがチェックされ
る。自動決定が選択されると、ステップＳＴ３０へ進
み、加工ユニットに対応して予め設定されている工具と
その使用順序を決定して出力し、ステップＳＴ５０で処
理を終了する。自動決定が選択されなければ、ステップ
ＳＴ４０へ進み、加工ユニットに合う展開パターン名を
工具展開パターンデータメモリから検索する。ステップ
ＳＴ４２で展開パターン名の有無をチェックし、該当す
る展開パターン名がなければステップＳＴ４４でエラー
を出力する。展開パターン名が存在すれば、ステップＳ
Ｔ４６で該当するパターン内で設定されている工具を出
力し、ステップＳＴ５０で処理を終了する。

【００２３】図１２は、対話加工プログラムのレイアウ
ト画面５５０を示す。この画面では、作成したプログラ
ムで使用する工具と切削条件を入力する。また、対話型
式で作成されたプログラムをＥＩＡ／ＩＳＯプログラム
に変換する処理も実行される。図１３はサンプルワーク
７００の３面図を示す。このサンプルワーク７００を加
工するためのフリーフォーマットプログラムは、図１４
と図１５に示されるものとなる。このプログラムは、ウ
インドウ対話入力を行うにつれて逐次生成されるニュー
モニックであり、これをコンバート処理することでＥＩ
Ａ／ＩＳＯプログラムに変換されることになる。尚、ウ
インドウ使用せず直接このニューモニックを作成しても
よく、それをフリーフォーマット入力と称する。

【００２４】

【発明の効果】本発明の自動プログラミング装置は以上
のように、対話形式で加工プログラムを作成する際に加
工ユニットの図形が表示され、入力中の加工データのも
つ意味を図形上で確認しつつプログラミングを進めるこ
とができる。したがって、データ入力のミスを防止する
ことができる。そして、作成済みのプログラムを修正す
る際に修正されるデータに応じて図形が変更されるの
で、修正するデータの内容を確認しつつ修正を行うこと
ができる。したがって、加工プログラムの修正作業の入
力ミスを防止することができる。さらに、本発明の自動
プログラミング装置にあっては、加工の種類（加工ユニ
ット）に対応する工具の種類と使用順序を示す工具展開
パターンを、それぞれの加工ユニットに対して標準形式
として用意してある。この標準の工具展開パターンに加
えてユーザ自体で工具展開パターンを任意に作成してメ
モリ中に予め用意しておくことができる。加工プログラ
ミング中に、工具展開パターンを標準形式のものとユー
ザ作成のものとを任意に選択することができる。したが
って、種々の加工ユニットに対応して使用する工具をユ
ーザの都合に合わせて用意することができ、生産性を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工作機械の制御装置の全体構成を示す
ブロック図。

【図２】本発明の対話型自動加工プログラミング装置の
ブロック図。

【図３】本発明の対話型自動プログラミング装置のプロ
グラム画面を示す説明図。

【図４】本発明の対話型加工プログラム画面の一例を示
す説明図。

【図５】本発明の対話加工プログラム画面とその加工プ
ログラムの編集操作の一例を示す説明図。

【図６】本発明の対話加工プログラム画面の切削条件画
面の表示内容の一例を示す説明図。

【図７】本発明の対話加工プログラム画面の工具展開パ
ターン画面の表示内容の一例を示す説明図。

【図８】ドリル加工ユニットのプログラミング中におけ
る、本発明の対話加工プログラム工具展開パターン画面
の表示内容の一例を示す説明図。

【図９】図８の展開パターンの自動決定が選択された結
果を示す、本発明の対話加工プログラム工具展開パター
ン画面の表示内容の一例を示す説明図。

【図１０】図８のドリル加工ユニットのプログラミング
において第１の展開パターンＤＲが選択された例を示す
説明図。

【図１１】本発明の対話加工プログラムの工具の種類と
使用する順序に関する展開パターンを選択する処理のフ
ローチャート。

【図１２】本発明の対話加工プログラムのレイアウト画
面を示す説明図。

【図１３】本発明の対話加工プログラムにより加工され
るサンプルワークの形状図。

【図１４】図１３のサンプルワークに実施される対話形
式に作成された本発明のサンプルプログラム。

【図１５】図１３のサンプルワークに実施される対話形
式に作成された本発明のサンプルプログラム。

【符号の説明】

１０ 主制御部 ２０ バス ３０ 機械入出力インターフェース ４０ サーボコントロール部 １１０ 表示装置 １２０ キーボード １５０ メインメモリ １５２ 画面表示処理部 １５４ コンパイラー部 １５６ ＥＩＡ／ＩＳＯ制御部 １５８ 工具自動展開部 １６０ 切削条件自動決定部 １６２ 自動プログラム処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械を制御する加工プログラムを対
   話形式で作成する自動加工プログラミング装置におい
   て、主制御部と、画面表示装置を有する加工プログラム
   入力部と、画面表示処理部と、入力される加工プログラ
   ムを記憶する加工プログラムメモリと、加工プログラム
   の内容を解析する加工プログラム解析部と、加工プログ
   ラム解析部から供給されるデータにより工作機械の各制
   御軸を制御するマシンコントロール部と、加工に使用す
   る工具の切削条件を記憶するメモリと、各パラメータの
   メモリと、工作機械に装備される工具に関する情報のメ
   モリとを備え、画面表示部は、加工プログラムの修正作
   業時に、指令に応じて表示画面に加工部の図形と加工デ
   ータとを表示するとともに、加工データが修正されたと
   きに、対応する加工部の図形を修正する機能を備える自
   動加工プログラミング装置。
2. 【請求項２】 工作機械を制御する加工プログラムを対
   話形式で作成する自動加工プログラミング装置におい
   て、主制御部と、画面表示装置を有する加工プログラム
   入力部と、画面表示処理部と、工具自動展開部と、工具
   展開パターンを記憶するメモリと、入力される加工プロ
   グラムを記憶する加工プログラムメモリと、加工プログ
   ラムの内容を解析する加工プログラム解析部と、加工プ
   ログラム解析部から供給されるデータにより工作機械の
   各制御軸を制御するマシンコントロール部と、加工に使
   用する工具の切削条件を記憶するメモリと、各パラメー
   タのメモリと、工作機械に装備される工具に関する情報
   のメモリとを備え、工具展開パターンは、標準的な工具
   展開パターンと、ユーザが任意に設定する工具展開パタ
   ーンとを記憶し、工具自動展開部は、加工プログラムの
   作成時に、ユーザが選択する工具展開パターンを加工プ
   ログラムに導入する機能を備える自動加工プログラミン
   グ装置。