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    公开号:WO1986004161A1
    申请号:PCT/JP1985/000714
    申请日:1985-12-26
    公开日:1986-07-17
    发明作者:Shinichi Isobe；Kazuhiko Miura；Minoru Kataoka
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 ディ スプレイ付数値制御装置の干渉チェック回路 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 N C 加工プ α グ ラ ム を実行 した際に工具 が例えばチ ャ ッ ク に衝突 した こ と を検出 する干渉チ ェ ッ ク 回路に関す る も のであ る。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] N C 加エブ π グ ラ ム の作成 ミ ス等に よ D 当該 N C カロ エ ブ ロ グ ラ ム を実行 した際、 工具が、 ワ ー ク を把持す る チャ ッ ク に接触する こ と があ ] 、 こ れを一般に工具 の干渉が生 じた と呼称 してい る。 .
    [0005] 従来、 こ の よ う 工具の干渉は、 デ ィ ス プ レ イ 付数 値制御装置では、 工具の形状 と チ ャ ッ ク の形状 と を C RT 画面に一緒に表示 し、 NC 加工 プ ロ グ ラ ム で指定さ れた工具移動指令に応 じて工具 と チ ヤ ッ ク の相対表示 位置関係を変更 してい き 、 工具形状 と チ ャ ッ ク形状 と が重 ったか否かをオ ペ レー タ が 目 視でチ ェ ッ クする こ と に よ 検出 していた。 しか しなが ら、 こ の よ う な 方法ではオペ レー タ が常に側で監視 してい ¾ければ ¾ ら るいばか ]) か、 見誤る虡 も あ ] 、 ま た加工 と 平行 し て干渉チェ ッ ク を行るつてい る場合干渉が生 じた と き 速やかに機械の動作を停止させる こ と は困難で工具や チ ヤ ッ ク の破損等を招来する危険性 も あった。 発 明 の 開 示 本発明は この よ う 従来の問題点を解決 した も ので その 目 的は、 工具の干渉チェ ッ ク を ー ド ウ ェアに よ i 自動的に行るわせる よ う にする こ と にある。 本発明は上記問題点を解決するために、 工具形状を
    [0006] CRT画面にカ ラ 一表示するための情報を記憶する第 1 のカ ラ 一用 グラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群と、 工具 と の干渉を チェ ッ ク したい部材の形状を前記 CR T画面に力 ラ ー表
    [0007] 2
    [0008] 示するための情報を記憶する第 2 のカ ラ ー用グラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群 と を備え、 両カ ラ ー用 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群の内容を同期 して読出すこ と に よ ] 前記 C RT画面 に前記工具 と前記部材の形状を一緒に表示 し、 且つ N C 加エブ α ダ ラ ム中の工具移動指令に ]^ じて前記工具 と前記部材の相対表示位置が変化する よ う に したディ ス ブ レ イ付数値制御装置において、 前記工具の表示色 を記憶する第 1 のレ ジス タ と 、 前記部材の表示色を記 憶する第 2 の レ ジ,ス タ と、 前記第 1 の カ ラ 一用グ ラ フ イ ツ ク メ モ リ 群か ら読出 された第 1 の ビデオ信号が示 す各画素の色と前記第 1 の レ ジス タ に記憶された色と の 一致を検出する第 1 の色一致検出回路 と、 前記第 2 のカ ラ ー用グラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群か ら読出 された第 2 の ビ デオ信号が示す各画素の色 と前記第 2 の レ ジス タ に記憶された色と の一致を検出する第 2 の色一致検出 回路と、 同一画素において前記第 1 及び第 2 の色一致 検出回路の双方で共に一致が検出 された と き 干渉有 ] 3 を示す信号を 出 力する 回路 と を設ける。
    [0009] CRT画面上で工具の形状 と 前記部材の形状 と が重 つて表示される よ う にな る と 、 同一画素において第 1 及び第 2 の色一致検出 回路の双方で共に一致が検出 さ れる こ と に 、 干渉有 を示す信号が出 力される。
    [0010] 図面の簡単な説明
    [0011] 第 1 図は本発明の干渉チ ェ ッ ク 回路を有する ディ ス プ レ イ 付数値制御装置の要部ブ α ッ ク 図、 第 2 図は C R 画 面 の表示例を示す線図であ る。
    [0012] 発明を実施する為の最良の形態
    [0013] 第 1 図は本発明の干渉チ ェ ッ ク 回路を有する デ イ ス ブ レ イ 付数値制御装置の要部ブ α ッ ク 図であ る。
    [0014] 同図 におい て、 1 は プ ロ セ ッ サ で、 周辺回路 と はデ
    [0015] — タ ノく ス , 了 ド レ ス ノ ス , コ ン ト Q — ノレ ノ ス を含むノく ス 2 を介 して相互に接続されてい る。 プ ロ セ ッ サ 1 の コ ン ト ロ ー ル プ ロ グ ラ ム は ROM 3 に記憶さ れる。 4 は 演算結果等を一時的に記憶する RAM 、 5 は形成記憶用 メ モ リ で、 こ の メ モ リ 5 に工具 ， ワ ー ク ， チ ェ ッ ク の 形状デー タ 及び色指定デー タ が記憶される。 外部メ モ リ 6 は磁気パ ル プ メ モ リ やバ ッ ク ア ッ プ電源付 C MO S メ モ リ 等で構成され、 N C 加工 プ ロ グ ラ ム を記憶する 。 7 は キ ー ボ ー ドでア ル フ ァ べ ッ ト キ 一 や数字キ ー等を 有 し各種のデー タ や指令を当該数値制御装置に入力す る為に使用する。 8 はテー プ リ ー ダで、 指令テー プの 形式で提供された N C 加工プ ロ グ ラ ム は こ こ か ら読取 られる。 9 〜11は X軸 ， Y軸 ， Z 軸位置制御回路で、 N C 加エ ブ 。 グ ラ ム を ブ 。 セ ッ サ 1 が解読 して得た運 転情報が与え られ、 指定された速度で指定された位置 ま で； X軸 ， Y 軸 ， Z 軸モー タ 12 〜 ： を駆動する。
    [0016] グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 15 R， 15 G , 15 B は、 C RT画面 17に 工具形状を 力 ラ 一表示する ための情報を記憶する為の メ モ リ で C RT画面の各 ド ッ 卜 に対応する記憶領域を有 し、 メ モ リ 15 R は赤画 面用 ， メ モ リ 15 G は緑画 面用 ， メ モ リ 15 B は青画面用であ る。 ま た、 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ 'リ 16 R， 16 G , 16 B は、 CRT 画面 17に ワ ー ク 形状 と チヤ ッ ク 形状を表示す るための情報を記憶する為の メ モ リ で C RT画面の各 ド ッ ト に対応する記憶領域を有 し、 メ モ リ 16 R は赤画 面用 ， メ モ リ 16 G は緑画 面用 ， メ モ リ 16 B は青画 面用 で あ る 。 こ れ ら全ての グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ は表示の際には同時に読出 される。
    [0017] 上記グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ に対する プ ロ セ ッ サ 1 のァ ク セ スは次の よ う に して行 われ る。 先ず、 ア ク セ ス 前に どの グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ をア ク セ スす るかを指定 する デー タ を ラ ッ チ回路 18に書込む。 ラ ッ チ回路 18は こ の実施例では 6 ビ ッ ト の ラ ッ チであ ！） 、 ラ ッ チ素子 18 a は メ モ リ 15 I に、 ラ ッ チ素子 18 b は メ モ リ 15 Gに、 ラ ツ チ 素子： LS e は メ モ リ I5 B に、 ラ ツ チ素子 18 dはメ モ リ 16R に、 ラ ッ チ素子 18 e は メ モ リ 16G に、 ラ ッ チ素 子 18f は メ モ リ 16B にそれぞれ対応する。 ラ ッ チ素子 に " 1 " が書込ま れる と 、 ラ ッ チ回路 18に接続された対 応する ア ン ド回路 19a 〜 19f が開かれる。 ア ン ド—回路 19a 〜 19f の他方の入力 にはァ ド レ ス デ コ ー ダ 20の 出 力が加え られている 。 こ のア ド レ ス デ コ ー ダ 2 は、 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群に割当て られたァ ド レ ス空間がァ ク セ ス された と き その出 力を " 1 " と する も のであ る。 ア ン ド回路 19a 〜 19f の 出 力 Si 〜 Ss は各グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ のチ ッ プセ レ ク ト 信号 と ¾ る。 従って、 了 ク セ ス したいグ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ に対応す る ラ ツ チ素子 にのみ " 1 " を書込む こ と に よ り 、 プ ロ セ ッ サ 1 は任意 の単独或は複数の グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ に対 し書込み、 読出 しが可能 と ¾ る。 各グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 内のア ド レ ス指定は、 切換回路 21を介 して了 ド レ ス デ コ ー ダ 22 の 出 力に よ って行な われる 。
    [0018] ま た、 表示の為の グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ のサ イ ク リ ツ ク 読出 し走査は、 切換回路 21を CRT コ ン ト ロ ー ラ 23 側 に切換え、 CRT コ ン ト ロ ー ラ 23の ス キ ャ ン 用 ァ ド レ ス を全ての グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ に力 Πえ る こ と に よ ] 行 ¾ われる。 こ の と き 、 ラ ッ チ素子 18a 〜 18f の全てに " 1 "が書込ま れる。 な お、 CRT コ ン ト ロ ー ラ 23カ らデ イ ス プ レ イ 部 24に水平 ， 垂直同期信号が送出 され、 ま た各部に ド ッ ト ク ロ ッ ク が送出 され る。 各グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ の 出 力 （ 例えば 8 ビ ッ 卜 並列 出 力 ） は対応する パ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25 a 〜 25f で シ リ ア ルデー タ に変換され、 オ ア 回路 26a 〜 26c に おいて、 同一色の グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ の 出 力毎にその 論理和がと られ、 最終的 る ビ デオ信号 と してデ ィ ス プ レ イ 部 24に力 Πえ られる。
    [0019] 以上が従来の ディ ス プ レ ィ 付数値制御装置の構成で あ 、 先ずその動作を説明する。
    [0020] キ一 ポ'一 ド 7 を操作 して工具径路描画モ 一 ドにする と 、 プ π セ ッ サ 1 は形状記憶用 メ モ リ 5 か ら工具形状， ワ ー ク形状 ， チ ャ ッ ク 形状に関す る デー タ を読取 、 その色指定デー タ に従って特定の グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ に工具形状. ， ワ ー ク形状 ， チ ャ ッ ク 形状を書込む。 例 えば、 工具が赤 ， ワ ー ク が緑 ， チ ャ ッ ク が青で表示す る場合、 工具形状は グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 15R にのみ書 込ま れ、 ワ ー ク 形状は グラ フ ィ ッ ク メ モ リ 16G にのみ 書込ま れ、 チャ ッ ク形状はグ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 16B に のみ書込ま れ る。 お、 各形状は輪郭内を " 1 " , 輪郭 外を " 0 " と して書込ま れる。 こ の書込み終了後切換回 路 21を CR コ ン ト ロ ー ラ 23側に切換え る と、 全ての グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ が同期 してア ク セ ス さ れ、 パ ラ レ ル シ リ ァ ノレ変換器 25a 〜 25f と オア回路 26a 〜 26c で作 成さ れた ビデオ信号がデ ィ ス プ レ イ 部 24にサ イ ク リ ッ ク に印加され、 CRT画面 17には例えば第 2 図 （a ) に示 6/04161 ' (7) PCt/JP85/00714 す よ う な図形が表示さ れる 。 同図において、 C T はェ 具形状、 wは ワ ー ク形状、 C Kはチ ャ ッ ク 形状で、 そ れぞれ赤 ， 緑 ， 青で表示される。
    [0021] 次に プ ロ セ ッ サ 1 は、 外部メ モ リ 6 に記憶さ れた N C 加エブ α グ ラ ム を実行 し、 工具の移動指令に応 じて グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 15R に書込んだ情報を シ フ ト する。 こ れに よ 、 CRT画面の表示状態は第 2 図 （b) ， （c) に示す よ う に順次変更さ れる。 そ して、 NC 加工 プ ロ グ ラ ム の設定 ミ ス等に よ 、 工具がチ ャ ッ ク に接触す る よ う 移動指令が発せ られてい る場合、 CRT画面 17 上では第 2 図 （d) に示す よ う に工具形状 C T と チ ヤ ッ ク 形状 C K と ；^重 ¾ ]9 、 こ C ^重 つた部分は マ ゼ ン タ 色で表示され る こ と に な る。 従来は これを オ ペ レー タ の 目 視に よ って確認 していた も の であ る が、 重 力 S 少 ない と見誤る可能性があった。 ま た、 キ 一 ポ'一 ド 7 か ら工具描画 と平行 して実際の加工を行る わせてい る 場合、 接触時に直ち に機械の動作を停止する こ と も 困 難であった。
    [0022] こ の為に本実施例では、 第 1 図 に示す よ う に、 工具 の色を記憶する レ ジ ス タ 27 と 、 チ ャ ッ ク の色を記憶す る レ ジ ス タ 28 と 、 工具用 の グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群 （ 15 R , 15G , 15B ：) か ら読出 さ れた第 1 の ビデオ信号が示 す各画素の色 と レ ジ ス タ 27に記憶さ れた色 と の一致を 検出する第 1 の色一致検出 回路 29 と、 チ ャ ッ ク 用の グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群 （ 16 R , 16 G , 16 Β ) か ら読出 さ れた 第 2 の ビ デ オ信号が示す各画素の色 と レ ジ ス タ に記 憶さ れた色 と の一致を検出 する第 2 の色一致検出回路 30 と 、 同一画素にお い て前記第 1 及び第 2 の色一致検 出 回路 29 , 30の双方で共に一致が検出 さ れた と き 干渉 有 を示す信号を 出 力する干渉検出 回路 31 と を設けて あ る。 上記 レ ジ ス タ 27 , 28はバ ス 2 に接続され、 プ ロ セ ッ サ 1 よ 書込み可熊で あ る。 第 1 の色一致検出 回 路 29は、 本実施例では排他的論理和回路 29 a 〜 29 c と ノ ア 回路 29d と か ら成 ？ 、 排他的論理和回路 29a には パ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25 a の出 力 と レ ジ ス タ 27の第 1 ビ ッ ト 出力が印加さ れ、 排他的論理和回路 29 b には パ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25b の 出 力 と レ ジ ス タ 27の第 2 ビッ ト 出 力が印加 され、排他的論理和回路 29c にはパラ レ ル シ リ ア ル変換器 25 c の出 力 と レ ジ ス タ 27の第 3 ビ ッ ト 出 力が印加さ れ、 排他的論理和回路 29a 〜 29c の 出 力がノ ア 回路 29 d に入力 される。 ま た、 第 2 の色一 致検出 回路 30a は排他的論理和回路 30a 〜 30c と ノ ァ 回路 30d で構成され、 排他的論理和回路 30a にはパ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25 d の 出 力 と レ ジ ス タ 28の第 1 ビ ッ 卜 出 力が印加 され、 排他的論理和回路 30b にはパ ラ ' レ ル シ リ ア ル変換器 25e の出 力 と レ ジ ス タ 28 の第 2 ビ ッ ト 出 力が印加さ れ、 排他的論理和回路 30c にはパ ラ レ ノレ シ リ ア ル変換器 25 f の 出 力 と レ ジ ス タ 28の第 3 ビ ッ ト 出 力が印加さ れ、 排他的論理和回路 30a 〜 30c の 出 力がノ ア回路 30d に入力 さ れる。 干渉検出 回路 31 は、 第 1 及び第 2 の色一致検出 回路 29 , 30の 出 力を入力 と する ア ン ド回路 31a と 、 ク 。 ッ ク 端子に ド ッ ト ク ロ ッ ク が入力され、 セ ッ ト 端子に ア ン ド回路 31a の出 力が 入力 さ れる フ リ ッ プフ 口 ッ プ 31b 力 ら構成される。 干 渉が発生 した と き フ リ ッ プ フ α ッ ブ 3 lb の 出 力が《 1 " と ¾ 、 これに よ ] 、 図示 し いア ラ ー ム 回路が作動 した D、 機械が駆動さ れてい る場合はそれが停止さ れ た する動作が行る われる。
    [0023] 次に本実施例の干渉チ ヤ ッ ク 回路.の動作を説明す る。 上記の如 く 工具を赤で表示 し、 チ ャ ッ ク を青で表示 する場合、 レ ジ ス タ 27には第 1 図 に示す よ う に赤を示 す 100 を記憶 し、 ' レ ジ ス タ 28には青を示す 001 を記憶 す o
    [0024] CRT コ ン ト ロ ー ラ 23 の ス キ ャ ン 用 ァ ド レ ス に よ ァ ク セ ス さ れた ダ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 15R の画素対応の領 域だけに工具形状の輪郭内を示す《 1 " が記憶されてい る場合、 パ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25a の 出 力は " 1 " , パ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25 b ， 25 c の出 力は 《 0 " に る ので排他的論理和回路 29a 〜 29 c の出 力はすべて " 0 " に る ！） 、 ノ ア 回路 29d の 出 力が《 1 " にな って レ ジ ス タ 27に設定さ れた色の画素が読出 されてい る こ ヒ 検出 される。 同様に、 パ ラ レ ル シ リ ア ル変換器 25a ， 25b の出 力カ " 0 " で、 パ ラ レル シ リ ア ル変換器 25 c の 出 力が " 1 " に な る と 、 つま ] チャ ッ ク形状の輪郭内力 ァ ク セ スされる と、 排他的論理和回路 30a 〜 30c の出 力はすベて w 0 " に ！） 、 ノ ア回路 30d の出 力力 11 " と る る。 第 2 図 （a) 〜 （c) に示す よ う に、 工具形状 C T と チ ヤ ッ ク形状 C K が重な ら い場合、 ノ ア 回路 29d， 30d の 出 力は共に " 1 " に らず、 フ リ ッ ブ フ 口 ッ ブ 31 b は セ ッ ト さ れないが、 第 2 図 （d) に示 した よ う に両 者が重な る と 、 ノ ア回路 29 d , 30d の 出 力は共に tl 1 " に ¾ D、 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 31b は セ ッ ト さ れ、 干渉検 出信号が発生される こ と に な る。
    [0025] ¾ ぉ、 以上の実施例'は、 工具 と チ，ャ ッ ク と の干渉を 'チ ェ ッ ク したが、 チ ャ ッ ク 以外の干渉チ ェ ッ ク に も 適 用可能で あ る。 ま た、 工具形状の記憶する グ ラ フ イ ツ ク メ モ リ 15R の記憶内容を書換え る こ と に よ CRT画 面上で工具形状を移動させたが、 こ れ以外の方法例え ば各グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ を 1 '画面分 よ 大き い容量を 有する メ モ リ で構成 し、 工具用のグ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群 （ 15 R， 15 G， 15 B ) の ス キ ャ ン 開始位置を シ フ 卜 する こ と で同様の結果を得 る こ と も 可能であ る。 更に、 ェ 具形状の描画 と数値制御運転 と を平行 して行 う 場合、 工具形状或はチ ャ ッ ク 形状を実際の形状 よ 少 し大 き 目 に設定するか、 或は実際の加工 よ 少 し先行 して描 画させる等に よ 、 工具が実際にチ ャ ッ ク に衝突する 前に干渉をチ ェ ッ ク する 構成 と して も 良い。
    [0026] 以上説明 した よ う に、 本発明に よ れば、 C U T画面上 で工具の形状 と 、 これ と の干渉をチ ェ ッ ク したい部材 の形状 と が重なって表示さ れる よ う に ¾ る と、 自 動的 - に干渉検出信号は発せ られる こ と に な る ので、 従来の 如 く 目 視に よ る確認 よ ]9 も 確実で且つ早期に干渉をチ エ ッ ク する こ と が可能 と な る 。 ま た、 干渉チ ェ ッ ク を ー ド ウ ェ ア で行る わせてい る の で、 例えばグ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ の内容を ソ フ ト で読取る こ と で干渉をチ ェ ッ ク する 方法に比べプ ロ セ ッ サ の負荷を軽減する こ と がで き る効果 も あ る。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    工具形状を CR 画面 に力 ラ 一表示する ための情報を 記憶する 第 1 の カ ラ 一用 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群 と、 ェ 具 と の干渉をチ ェ ッ ク したい部材の形状を前記 C UT画 面に 力 ラ 一表示するための情報を記憶する第 2 の 力 ラ —用 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群 と を備え、 両カ ラ 一用 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群の内容を 同期 して読出す こ と に よ ] 前記 CRT画面に前記工具 と 前記部材の形状を一緒に表 示 し、 且つ N C 加工 プ π グ ラ ム 中の工具移動指令に応 じて前記工具 と 前記部材の相対表示位置が変化する よ う に したデ ィ ス プ レ イ 付数値制御装置におい て、 前記 工具の表示色を記憶す る第 1 の レ ジ ス タ と 、 前記部材 の表示色を記憶する 第 2 の レ ジ ス タ と 、 前記第 1 の 力 ラ 一用 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群力 ら読出さ れた第 1 の ビ デォ信号が示す各画素の色 と前記第 1 の レ ジ ス タ に記 ' 憶さ れた色 と の一致を検出する第 1 の色一致検出 回路 と 、 前記第 2 の カ ラ ー用 グ ラ フ ィ ッ ク メ モ リ 群力 ら読 出 された第 2 の ビデオ信号が示す各画素の色 と前記第 2 の レ ジス タ に記憶された色 と の一致を検出する第 2 の色一致検出回路 と 、 同一画素において前記第 1 及び 第 2 の色一致検出 回路の双方で共に一致が検出 された と き 干渉有 ]9 を示す信号を 出 力する 回路 と を具備 した こ と を特徵 とす る デ ィ ス プ レ ィ 付数値制御装置の干渉 チ ェ ッ ク 回路。 ―
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS61157908A|1986-07-17|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-07-17| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1986-07-17| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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