(57)【要約】【課題】手動操作に基づき動作する移動構造体と他の構造体との干渉を事前にチェックし、チェック後の移動経路に沿って移動構造体を移動させることで、手動操作に基く加工を安全に行えるようにしたシミュレーション装置を提供する。【解決手段】シミュレーション装置１は、タッチパネル２０、表示制御部１１、表示画面データ記憶部１２、入力制御部１３、操作情報記憶部１４、モデルデータ記憶部１６、シミュレーション実行部１５及びＮＣプログラム生成部１７を備える。シミュレーション実行部１５は、タッチパネル２０に操作対象の移動構造体３２の画像を表示し、手動操作に従って画像を移動させるとともに、干渉の有無を確認し、干渉する場合には、画像の移動を停止して、タッチパネル２０に干渉の表示を行う。また、ＮＣプログラム生成部１７は、干渉が生じないことが確認された場合には、手動操作情報に基づいてＮＣプログラムを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の移動構造体を含む構造体、該移動構造体を駆動する駆動機構部、該駆動機構部の作動を制御する数値制御装置、並びに表示装置を備えた工作機械に設けられるシミュレーション装置であって、
前記移動構造体に係るモデルデータ、及び前記移動構造体の可動領域内で前記移動構造体と干渉する可能性のある他の構造体に係るモデルデータを少なくとも記憶したモデルデータ記憶部と、
前記移動構造体のモデル及び前記他の構造体のモデルに係る画像を、前記表示装置に表示する表示制御部と、
手動操作部を有し、該手動操作部の操作に応じて、前記表示装置に表示された移動構造体の画像を移動させるための手動操作信号を生成する手動操作信号生成部と、
前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを読み出して、前記他の構造体に係るモデルを定められた位置関係となるように配置し、且つ前記移動構造体に係るモデルを所定の位置関係となるように配置して、各モデルに係る画像を、前記表示制御部を介して前記表示装置に表示させるとともに、前記手動操作信号生成部によって生成された手動操作信号を受信し、受信した手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させた画像を、前記表示制御部を介して前記表示装置に表示させるシミュレーション実行部と、
前記シミュレーション実行部から、前記手動操作信号に係る情報、並びに前記移動構造体の移動経路を受信して、受信した手動操作情報及び移動経路を基に、ＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成部とを備え、
前記シミュレーション実行部は、更に、前記手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させる際に、前記構造体のモデル間に干渉が生じるか否かを確認し、干渉が生じる場合には、前記表示制御部を介して前記表示装置に、干渉が生じたことを表す表示を行うように構成されることを特徴とする、工作機械の手動操作用シミュレーション装置。
【請求項２】
前記シミュレーション実行部は、前記手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させる際に、干渉が生じる場合には、前記移動構造体に係るモデルを初期位置に戻した画像を表示させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の、工作機械の手動操作用シミュレーション装置。
【請求項３】
前記シミュレーション実行部は、前記手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させる際に、干渉が生じる場合には、前記移動構造体に係るモデルを干渉が生じる直前の操作位置に戻した画像を表示させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の、工作機械の手動操作用シミュレーション装置。
【請求項４】
前記シミュレーション実行部は、移動構造体の移動が、ワークを加工する移動である場合には、その切込み量を算出するように構成されるとともに、
前記ＮＣプログラム生成部は、前記シミュレーション実行部よって算出された切り込み量に応じて、生成するＮＣプログラムにおける加工条件を修正するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの、工作機械の手動操作用シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に付設されるシミュレーション装置であって、工作機械を構成する移動構造体のモデルを手動操作によって移動させるようにしたシミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ（数値制御）工作機械の分野では、例えば、ＮＣプログラムを用いて加工を行う場合、当該ＮＣプログラムに誤りがあれば、このＮＣプログラムに従って駆動，制御される刃物台、テーブルや主軸頭といった移動構造体が、他の構造体と干渉する虞れがあるため、加工実績のない初めてのＮＣプログラムを用いて加工する場合には、事前にその動作をチェックするようにしている。
【０００３】
そして、この動作チェック（干渉チェック）を行う技術として、従来より、工作機械のモデルを用い、このモデルをＮＣプログラムに従って移動させることによって、仮想的に、干渉の有無をチェックする、所謂シミュレーション技術が採用されている。
【０００４】
また、ＮＣプログラムを用いた自動運転の他に、手動操作により前記移動構造体を移動させて加工するといったことも常態的に行われている。この手動操作による加工は、オペレータが移動構造体の動作状況を目視により確認しながら行われるため、基本的には、干渉を回避できる状況下にあるが、それでも、熟練されていないオペレータの場合には、操作ミスによって干渉が生じ得る。
【０００５】
そこで、従来、下記特許文献１に開示されるような、干渉防止方法が提案されている。この特許文献１に開示される干渉防止方法は、移動体の現在位置及び手動操作による指令に基づいて、当該移動体の移動方向を認識し、当該移動体の立体モデル表面の現在位置を、移動方向に延長した直線と、干渉体の立体モデル表面との交点を求め、この交点を基に進入禁止領域を設定した後、前記移動体を前記移動方向に移動させ、移動体が進入禁止領域の手前に到達すると、自動的に減速処理を行い、当該移動体の移動を停止させるとともに、アラームを発するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記特許文献１に開示された干渉防止方法には、以下に説明するような問題があった。
【０００８】
即ち、上記特許文献１に開示される干渉防止方法では、オペレータによって手動操作が行われたとき、前記進入禁止領域が設定されるまで、移動体の移動が開始されない、言い換えれば、手動操作から移動体の移動が開始されるまでの間にタイムラグがあるため、オペレータが操作に違和感を覚え、繊細な操作ができないという問題がある。手動操作による実加工の場合、工具とワークとが接触するため、オペレータが安心して加工を行うためには、スムーズな操作性が求められる。
【０００９】
また、除去動作中に干渉が予測され、その操作が停止されると、ワークに加工痕が残ることがあり、例え、当該ワークを再加工したとしても、この加工痕によって、当該ワークが不良品になるといったことも起こり得る。
【００１０】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、手動操作指令に基づいて動作する移動構造体と他の構造体との干渉を事前にチェックし、チェック後の移動経路に沿って当該移動構造体を移動させることで、手動操作指令に基づいた加工を安全に行うことができるようにした、工作機械の手動操作用シミュレーション装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、
１以上の移動構造体を含む構造体、該移動構造体を駆動する駆動機構部、該駆動機構部の作動を制御する数値制御装置、並びに表示装置を備えた工作機械に設けられるシミュレーション装置であって、
前記移動構造体に係るモデルデータ、及び前記移動構造体の可動領域内で前記移動構造体と干渉する可能性のある他の構造体に係るモデルデータを少なくとも記憶したモデルデータ記憶部と、
前記移動構造体のモデル及び前記他の構造体のモデルに係る画像を、前記表示装置に表示する表示制御部と、
手動操作部を有し、該手動操作部の操作に応じて、前記表示装置に表示された移動構造体の画像を移動させるための手動操作信号を生成する手動操作信号生成部と、
前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを読み出して、前記他の構造体に係るモデルを定められた位置関係となるように配置し、且つ前記移動構造体に係るモデルを所定の位置関係となるように配置して、各モデルに係る画像を、前記表示制御部を介して前記表示装置に表示させるとともに、前記手動操作信号生成部によって生成された手動操作信号を受信し、受信した手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させた画像を、前記表示制御部を介して前記表示装置に表示させるシミュレーション実行部と、
前記シミュレーション実行部から、前記手動操作信号に係る情報、並びに前記移動構造体の移動経路を受信して、受信した手動操作情報及び移動経路を基に、ＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成部とを備え、
前記シミュレーション実行部は、更に、前記手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させる際に、前記構造体のモデル間に干渉が生じるか否かを確認し、干渉が生じる場合には、前記表示制御部を介して前記表示装置に、干渉が生じたことを表す表示を行うように構成された、工作機械の手動操作用シミュレーション装置に係る。
【００１２】
この工作機械の手動操作用シミュレーション装置によれば、まず、シミュレーション実行部により、前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータが読み出され、適宜仮想空間内に、前記他の構造体に係るモデルが定められた位置関係、即ち、実際の位置関係となるように配置されるとともに、前記移動構造体に係るモデルが、前記数値制御装置から入手される当該移動構造体の位置情報を基に、前記他の構造体のモデルとの位置関係が実際の位置関係となるように配置される。そして、このように配置された、各モデルに係る画像が、前記表示制御部による制御の下で、前記表示装置に表示される。
【００１３】
ついで、オペレータが前記手動操作部を操作して、前記表示装置に表示された移動構造体の画像を移動させるための手動操作信号が前記手動操作信号生成部によって生成されると、前記シミュレーション実行部は、この手動操作信号を前記手動操作信号生成部から受信し、受信した手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させた画像を、前記表示制御部を介して前記表示装置に表示させるとともに、当該移動構造体に係るモデルと前記他の構造体のモデルとの間に干渉が生じるか否かを確認し、干渉が生じる場合には、前記表示制御部を介して前記表示装置に、干渉が生じたことを表す表示を行う。
【００１４】
斯くして、オペレータは、モデルを用いたシミュレーションにより、実際の手動操作と同じ操作によって、前記移動構造体や他の構造体の画像を見ながら、仮想の加工を実行することができ、当該手動操作による移動経路で移動構造体を移動させたときに、他の構造体との間に干渉が生じるかどうかを確認することができる。また、干渉が生じる場合には、当該干渉が生じたことを表す表示を表示させるようにしているので、オペレータは、干渉の事実を容易に認識することができる。
【００１５】
尚、干渉が生じた場合の表示態様としては、干渉の事実をオペレータに知らせることができれば、どのような態様であっても良く、例えば、文字による警告表示や、干渉が生じた箇所を丸や四角で囲ったり、或いは点滅させるといった強調表示を例示することができる。
【００１６】
そして、前記シミュレーション実行部のシミュレーションによって、干渉が生じないことが確認された場合には、前記ＮＣプログラム生成部により、前記シミュレーション実行部から受信される、例えば、主軸の回転速度、移動構造体の移動速度、工具番号やクーラントのＯＮ，ＯＦＦといった手動操作情報、並びに前記移動構造体の移動経路などのＮＣプログラムを生成するために必要な情報を基に、ＮＣプログラムが生成される。
【００１７】
斯くして、このようにして生成されたＮＣプログラムを用いた実加工を行うことにより、オペレータは自身の手動操作に従った実加工を安全に実行することができる。また、従来のように、干渉が生じることによって実加工が中断されるといったことも起こり得ないので、加工中断による不良品の発生もない。
【００１８】
尚、前記手動操作信号生成部は、前記数値制御装置に接続されていない独立したもの、或いは、前記数値制御装置に接続された、工作機械を実際に手動操作するための、例えば、操作盤に設けられた操作キーや、パルスハンドルなどから構成されていても良いが、この場合に、本発明を実現するためには、手動操作に係るシミュレーション時に、手動操作信号に従った制御を前記数値制御装置が実行しないようにする必要がある。
【００１９】
また、本発明に係る手動操作用シミュレーション装置において、
前記シミュレーション実行部は、前記手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させる際に、干渉が生じる場合には、前記移動構造体に係るモデルを初期位置に戻した画像を表示させるように構成されていても良い。
【００２０】
このようにすれば、オペレータは、前記構造体間に干渉が発生した場合に、特段の操作を行うことなく、前記移動構造体を初期位置に戻した状態から、手動操作を再実行することができるので、効率の良いシミュレーションを行うことができる。
【００２１】
また、本発明に係る手動操作用シミュレーション装置において、
前記シミュレーション実行部は、前記手動操作信号に応じて前記移動構造体に係るモデルを移動させる際に、干渉が生じる場合には、前記移動構造体に係るモデルを干渉が生じる直前の操作位置に戻した画像を表示させるように構成されていても良い。
【００２２】
このようにすれば、オペレータは、手動操作によって干渉が生じる場合には、当該干渉が生じる直前の状態から手動操作を再開することができるので、無駄な操作を繰り返すことなく、より効率の良いシミュレーションを行うことができる。
【００２３】
また、本発明に係る上記工作機械の手動操作用シミュレーション装置において、
前記シミュレーション実行部は、移動構造体の移動が、ワークを加工する移動である場合には、その切込み量を算出するように構成されるとともに、
前記ＮＣプログラム生成部は、前記シミュレーション実行部よって算出された切り込み量に応じて、生成するＮＣプログラムにおける加工条件を修正するように構成されていても良い。
【００２４】
シミュレーションは実加工を伴わないので、オペレータは、実際の加工において、どのような負荷状態になるかを想定し辛く、このため、大きな切り込み量となっているにも拘わらず、手動操作における主軸回転速度や工具の送り速度を適切な速度よりも速い速度に設定したり、逆に、比較的小さな切り込み量となっているにも拘わらず、手動操作における主軸回転速度や工具の送り速度を適切な速度よりも遅い速度に設定したりする。この場合、シミュレーション時の手動操作を基に生成したＮＣプログラムに係る加工条件は、必ずしも、適切なものとはなっていない可能性がある。そこで、シミュレーション時の切り込み量に応じて、ＮＣプログラム生成時の加工条件、即ち、主軸回転や工具の送り速度を、手動操作時のものから適切な値に修正するようにすれば、より適切な加工を実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、オペレータは、モデルを用いたシミュレーションにより、実際の手動操作と同じ操作によって、前記移動構造体や他の構造体の画像を見ながら、仮想の加工を実行することができ、また、当該手動操作による移動経路で移動構造体を移動させたときに、他の構造体との間に干渉が生じるかどうかを確認することができる。また、干渉が生じる場合には、当該干渉が生じたことを表す表示を表示させるようにしているので、オペレータは、干渉の事実を容易に認識することができる。
【００２６】
また、シミュレーションによる干渉確認を行った後に、当該シミュレーションに従ったＮＣプログラムが自動的に生成されるので、かかるＮＣプログラムを用いた加工を行うことにより、オペレータは自身の手動操作に従った加工を安全に実行することができ、また、従来のように、干渉が生じることによって実加工が中断されるといったことも起こり得ないので、加工中断による不良品の発生もない。
【００２７】
また、干渉が生じる場合に、前記移動構造体の画像を初期位置に戻すようにすれば、特段の操作を行うことなく、手動操作を再実行することができるので、効率の良いシミュレーションを行うことができる。
【００２８】
更に、干渉が生じる場合に、前記移動構造体の画像を干渉が生じる直前の操作位置に戻すようにすれば、当該干渉が生じる直前の状態から手動操作を再開することができるので、無駄な操作を繰り返すことなく、より効率の良いシミュレーションを行うことができる。
【００２９】
また、前記シミュレーション実行部により、ワーク加工時の切込み量を算出するとともに、前記ＮＣプログラム生成部により、前記シミュレーション実行部よって算出された切り込み量に応じて、生成するＮＣプログラムにおける加工条件を修正するようにすれば、手動操作に基づいた、より適切な加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の手動操作用シミュレーション装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態に係る表示部に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【図３】本実施形態において、移動構造体が移動する経路の一例を示した説明図である。
【図４】本実施形態において、干渉が生じた際に表示部に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図１は、工作機械の手動操作用シミュレーション装置の概略構成を示したブロック図である。
【００３２】
図１に示すように、本例の手動操作用シミュレーション装置（以下、単に「シミュレーション装置」という）１は、バスによって相互に接続された表示制御部１１、表示画面データ記憶部１２、入力制御部１３、操作情報記憶部１４、シミュレーション実行部１５、モデルデータ記憶部１６、ＮＣプログラム生成部１７、プログラム記憶部１８及び通信インターフェース１９と、表示部２１及び入力部２２からなるタッチパネル２０とを備えている。
【００３３】
尚、このシミュレーション装置１は、前記通信インターフェース１９により、工作機械の数値制御装置３０と接続されており、当該数値制御装置３０は、工作機械の駆動機構部３１を数値制御することによって、移動構造体３２を駆動する。
【００３４】
前記タッチパネル２０は、画面表示する表示部２１、及び当該表示部２１に重ね合されて配設され、オペレータが接触した位置に係る位置信号を入力する入力部２２からなり、外部から前記表示部２１を視認できるようになっている。
【００３５】
前記表示画面データ記憶部１２は、前記タッチパネル２０の表示部２１に表示する表示画面に係るデータを記憶する機能部である。そして、本例では、特に、この表示画面データ記憶部１２に、画像を表示するための表示領域を画定する画面データ、手動操作のためのソフトキーに係る画面データ、ＮＣプログラムを表示するための画面データが格納されている。尚、手動操作用のソフトキーとしては、所謂操作盤に配置される公知のあらゆるものが含まれ、例えば、主軸の正転キー，逆転キーや停止キー、刃物台を移動させるキー（Ｘ軸プラスキー、Ｘ軸マイナスキー等）、刃物台の移動速度（送り速度）を選択、或いは調整するキー、刃物台の選択キー、主軸回転速度を調整するためのキー、クーラントのＯＮ，ＯＦＦキーなどを、一例として挙げることができる。
【００３６】
前記表示制御部１１は、前記タッチパネル２０の表示部２１における表示を制御する機能部であり、前記表示画面データ記憶部１２に格納された画面データに基づいて、前記表示部２１に適宜画面を表示する。そして、本例では、この表示制御部１１は、例えば、前記タッチパネル２０の表示部２１に表示される手動操作シミュレーションキーを、オペレータが押下することによって、前記表示部２１を３つの表示領域に区分けした画面を表示し、そのうちの一の表示領域には、画像を表示するための画面を表示し、他の一の表示領域には、手動操作用のソフトキーを適宜配置した画面、即ち、手動操作画面を表示し、残りの表示領域にＮＣプログラムを表示するための画面を表示する。
【００３７】
図２に、このタッチパネル２０の表示部２１に表示される表示画面の一例を示す。図中、Ｗ１は画像を表示するための表示領域、Ｗ２は手動操作画面を表示する表示領域、Ｗ３はＮＣプログラムを表示する表示領域である。また、手動操作画面は、１）ＪＯＧ送り、及びハンドル送りの際の倍率を選択するキーが表示される操作画面Ｗ２ａ、２）Ｂ軸の正逆回転キー、Ｃ軸の正逆回転キー、ＪＯＧ送り時の速度選択キー、軸移動キー、送り速度調節ボリュームが表示される操作画面Ｗ２ｂ、３）ハンドル送りに係る操作画面Ｗ２ｃからなる。
【００３８】
前記操作情報記憶部１４は、前記タッチパネル２０の表示部２１に表示される手動操作画面上の位置に対応して定義される手動操作情報、即ち、手動操作画面のソフトキー等に対応した手動操作情報を記憶する機能部である。
【００３９】
前記入力制御部１３は、前記タッチパネル２０の入力部２２から入力される信号を処理する処理部であり、本例では特に、手動操作画面に対応した前記入力部２２から入力される位置信号を受信し、受信した位置信号を基に、前記操作情報記憶部１４に格納された手動操作情報を参照して、当該位置信号に対応した手動操作信号を生成し、生成した手動操作信号を前記シミュレーション実行部１５に送信する処理を行う。例えば、手動操作画面上の主軸正転キーが押下されると、前記入力部２２からその位置信号が前記入力制御部１３に入力され、当該入力制御部１３では、前記操作情報記憶部１４に格納された手動操作情報を参照することにより、受信した位置信号に対応した手動操作情報が主軸の正転指令であると確定されて、主軸正転信号が生成され、生成された主軸正転信号が前記シミュレーション実行部１５に送信される。
【００４０】
尚、本例では、前記表示部２１に表示される手動操作画面が操作部として機能し、更に、これに前記表示画面データ記憶部１２、表示制御部１１、操作情報記憶部１４及び入力制御部１３を含めた機能部が、手動操作信号生成部として機能する。また、これらによって生成される手動操作信号は、前記数値制御装置３０には送信されないか、或いは送信されるように構成されていたしても、当該数値制御装置３０において実行されないようになっている。
【００４１】
前記モデルデータ記憶部１６は、工具、主軸、チャック、往復台や刃物台といった前記移動構造体３２、並びにこの移動構造体３２と干渉する可能性のある構造体に係るモデルデータを記憶する機能部であり、これらのモデルデータが適宜入力装置を介して、予め格納されている。尚、このモデルデータは、３次元モデルデータでも、２次元モデルデータでも良いが、干渉関係を確実に確認するには、３次元モデルデータであるのが好ましい。
【００４２】
前記シミュレーション実行部１５は、例えば、前記タッチパネル２０の表示部２１に表示される手動操作シミュレーションキーを、オペレータが押下することによって、処理を開始し、まず、前記モデルデータ記憶部１６に格納された各構造体のモデルデータを基に、適宜仮想空間内に、移動構造体３２以外の構造体に係るモデルを定められた位置関係（実際の位置関係）となるように配置するとともに、前記移動構造体３２に係るモデルを、前記数値制御装置３０から入手される当該移動構造体３２の位置情報を基に、実際の位置関係となるように配置する。そして、このように配置された、各モデルに係る画像を、前記表示制御部１１による制御の下で、前記タッチパネル２０の表示部２１に表示する（図２の表示領域Ｗ１参照）。
【００４３】
そして、前記シミュレーション実行部１５は、前記入力制御部２４から手動操作信号が送信されると、受信した手動操作信号に応じて前記移動構造体３２に係るモデルを移動させた画像を、前記表示制御部１１を介して前記表示部２１に表示させるとともに、前記入力制御部１３から順次送信される手動操作に係る情報を順次内部に保持する。
【００４４】
例えば、図３に示すように、オペレータが前記移動構造体３２の画像を位置Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５に順次移動させる操作を行った場合、シミュレーション実行部１５は、この位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５に係る位置データ（移動経路データ）、及びこれらの位置にそれぞれ移動する際の送り速度などを順次内部に保持する。
【００４５】
また、前記シミュレーション実行部１５は、前記画像を移動させる処理と同時に、当該移動構造体３２に係るモデルとその他の構造体のモデルとの間に干渉が生じるか否かを確認し、干渉が生じる場合には、当該移動構造体３２に係るモデル、即ち画像の移動を停止し、前記表示制御部１１を介して前記表示部２１に、干渉が生じたことを表す表示を行う。
【００４６】
図４に、移動構造体３２たる工具主軸と、他の構造体である主軸台との間に干渉が生じた場合の画像を表示している（表示領域Ｗ１参照）。この例では、干渉箇所にＣ１で表される円の画像を付すことで、干渉が生じたことを強調して表している。尚、干渉が生じたことを表す表示は、このように特定の画像を付したものに限られず、干渉箇所の輝度を変化させて点滅させる強調表示でも良い。
【００４７】
そして、前記シミュレーション実行部１５は、干渉を生じることなく手動操作処理が終了された場合、保持した手動操作に係る情報を前記ＮＣプログラム生成部１７に送信する処理を行う。
【００４８】
前記ＮＣプログラム生成部１７は、前記シミュレーション実行部１５から、前記手動操作に係る情報、例えば、主軸の回転速度、移動構造体３２の移動速度（送り速度）、工具番号やクーラントのＯＮ，ＯＦＦといった手動操作情報、並びに前記移動構造体３２の移動経路などの情報を受信して、これを基に、ＮＣプログラムを自動生成する処理を行い、生成したＮＣプログラムをプログラム記憶部１８に格納するとともに、前記表示制御部１１を介して前記表示部２１の表示領域Ｗ２ｃに表示する処理を行う。
【００４９】
プログラム記憶部１８は、ＮＣプログラムを記憶する機能部であり、格納されたＮＣプログラムが、適宜処理により、前記通信インターフェース１９を介して、前記数値制御装置３０に送信される。
【００５０】
以上の構成を備えた本例のシミュレーション装置１によれば、例えば、前記タッチパネル２０の表示部２１に表示される手動操作シミュレーションキーが、オペレータによって押下されることにより、前記シミュレーション実行部１５によって手動操作に係るシミュレーションが開始される。
【００５１】
そして、シミュレーション実行部１５により、まず、前記モデルデータ記憶部１６に格納されたモデルデータが読み出され、適宜仮想空間内に、前記移動構造体３２以外の構造体に係るモデルが定められた位置関係、即ち、実際の位置関係となるように配置されるとともに、前記移動構造体３２に係るモデルが、前記数値制御装置３０から入手される当該移動構造体の位置情報を基に、実際の位置関係となるように配置される。そして、このように配置された各モデルに係る画像が、前記表示制御部１１による制御の下で、前記タッチパネル２０の表示部２１（表示領域Ｗ１）に表示される。
【００５２】
また、これと同時に、前記表示制御部１１により、表示画面データ記憶部１２に格納された画面データに基づいて、前記タッチパネル２０の表示部２１（表示領域Ｗ２）に手動操作画面が表示される。
【００５３】
そして、前記表示部２１に表示された手動操作画面をオペレータが操作して、当該表示部２１に表示された移動構造体３２の画像を移動させるための手動操作信号が前記入力部から入力され、前記入力制御１３によって手動操作信号が生成されると、前記シミュレーション実行部１５は、受信した手動操作信号に応じて前記移動構造体３２に係るモデルを移動させた画像を、前記表示制御部１１を介して前記表示部２１に表示させるとともに、前記入力制御部１３から順次送信される手動操作に係る情報を順次内部に保持する。
【００５４】
また、前記シミュレーション実行部１５は、前記画像を移動させる処理と同時に、当該移動構造体３２に係るモデルとその他の構造体のモデルとの間に干渉が生じるか否かを確認し、干渉が生じる場合には、当該移動構造体３２に係るモデルの移動を停止し、前記表示制御部１１を介して前記表示部２１に、干渉が生じたことを表す表示を行う。
【００５５】
そして、前記シミュレーション実行部１５は、干渉を生じることなく手動操作処理が終了された場合、保持した手動操作に係る情報を前記ＮＣプログラム生成部１７に送信し、前記ＮＣプログラム生成部１７は、シミュレーション実行部１５から受信した手動操作情報を基に、ＮＣプログラムを自動生成してプログラム記憶部１８に格納するとともに、生成したＮＣプログラムを、前記表示制御部１１を介して前記表示部２１の表示領域Ｗ２ｃに表示する処理を行う。
【００５６】
尚、プログラム記憶部１８に格納されたＮＣプログラムは、適宜処理によって、前記数値制御装置３０に送信される。
【００５７】
斯くして、本例のシミュレーション装置１によれば、オペレータは、モデルを用いたシミュレーションにより、実際の手動操作と同じ操作によって、操作対象の移動構造体３２や他の構造体の画像を見ながら、仮想の加工を実行することができ、また、当該手動操作による移動経路で移動構造体３２を移動させたときに、他の構造体との間に干渉が生じるかどうかを確認することができる。また、干渉が生じる場合には、当該干渉が生じたことを表す表示を表示させるようにしているので、オペレータは、干渉の事実を容易に認識することができる。
【００５８】
そして、前記シミュレーション実行部１５の処理によって、干渉が生じないことが確認された場合には、前記ＮＣプログラム生成部１７によって、当該手動操作に従ったＮＣプログラムが自動的に生成されるので、このＮＣプログラムを用いた実加工を行うことにより、オペレータは自身の手動操作に従った実加工を安全に実行することができる。また、従来のように、干渉が生じることによって実加工が中断されるといったことも起こり得ないので、加工中断による不良品の発生もない。
【００５９】
以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００６０】
例えば、上記シミュレーション装置１において、前記シミュレーション実行部１５は、操作対象の移動構造体３２に係るモデルを移動させる際に、干渉が生じる場合には、当該移動構造体３２に係るモデルを初期位置に戻した画像を表示させるように構成されていてもよい。
【００６１】
例えば、図３に示した例において、操作対象の移動構造体３２の画像を、初期位置Ｐ１から順にＰ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５と移動させた後、二点鎖線で示した矢印方向に移動させる途中の位置Ｐｘで他の構造体と干渉することが確認された場合、シミュレーション実行部１５は、当該移動構造体３２の画像位置を、初期位置Ｐ１に戻した画像を前記表示部２１に表示する。
【００６２】
このようにすれば、オペレータは、前記構造体間に干渉が発生した場合に、特段の操作を行うことなく、当該移動構造体３２を初期位置に戻した状態から、手動操作を再実行することができるので、効率の良いシミュレーションを行うことができる。
【００６３】
また、前記シミュレーション実行部１５は、操作対象の移動構造体３２に係るモデルを移動させる際に、干渉が生じる場合には、当該移動構造体３２のモデルを干渉が生じる直前の操作位置に戻した画像を表示させるようにしてもよい。
【００６４】
例えば、図３に示した例において、操作対象の移動構造体３２の画像を、位置Ｐ５から二点鎖線で示した矢印方向に移動させる途中の位置Ｐｘで他の構造体と干渉することが確認された場合、シミュレーション実行部１５は、当該移動構造体３２の画像位置を、干渉位置Ｐｘの直前の位置である位置Ｐ５に戻した画像を前記表示部２１に表示する。
【００６５】
このようにすることで、オペレータは、当該干渉が生じる直前の状態から手動操作を再開して、当該移動構造体３２の画像を干渉が生じない経路、例えば、図３における位置Ｐ５から位置Ｐ６を経由して位置Ｐ７に至る、破線の矢印で示した経路で移動させることができ、無駄な操作を繰り返すことなく、より効率の良いシミュレーションを行うことができる。
【００６６】
また、前記シミュレーション実行部１５は、前記移動構造体３２の移動が、ワークを加工する移動である場合には、その切込み量を算出するように構成されるとともに、前記ＮＣプログラム生成部１７は、内部に保持した参考加工条件を参照し、前記シミュレーション実行部１５によって算出された切込み量に応じて、生成するＮＣプログラムにおける加工条件を修正するようにすることもできる。
【００６７】
シミュレーションは実加工を伴わないので、オペレータは、実際の加工において、どのような負荷状態になるかを想定し辛く、このため、大きな切り込み量となっているにも拘わらず、手動操作における主軸回転速度や工具の送り速度を適切な速度よりも速い速度に設定したり、逆に、比較的小さな切り込み量となっているにも拘わらず、手動操作における主軸回転速度や工具の送り速度を適切な速度よりも遅い速度に設定したりする。この場合、シミュレーション時の手動操作を基に生成したＮＣプログラムに係る加工条件は、必ずしも、適切なものとはなっていない可能性がある。そこで、シミュレーション時の切り込み量に応じて、ＮＣプログラム生成時の加工条件、即ち、主軸回転や工具の送り速度を、手動操作時のものから適切な値に修正するようにすれば、より適切な加工を実現することができる。
【００６８】
また、上例では、前記移動構造体３２を手動操作するための手動操作信号を、前記タッチパネル２２、表示画面データ記憶部１２、表示制御部１１及び入力制御部１３の協働によって生成する構成としたが、このような構成に限られるものではなく、従来公知の操作盤に設けられる操作スイッチ（押しボタン、スナップスイッチなど）やパルスハンドルなどから前記手動操作信号を生成するようにしても良い。尚、この場合においても、手動操作に係るシミュレーション時には、当該手動操作信号が前記数値制御装置３０に送信されない処理を行う、或いは、当該手動操作信号を前記数値制御装置３０が無視するような処理を行うことによって、前記数値制御装置３０が当該手動操作信号に従った制御を実行しないようにする必要がある。
【符号の説明】
【００６９】
１    手動操作用シミュレーション装置
１１  表示制御部
１２  表示画面データ記憶部
１３  入力制御部
１４  操作情報記憶部
１５  シミュレーション実行部
１６  モデルデータ記憶部
１７  ＮＣプログラム生成部
１８  プログラム記憶部
１９  通信インターフェース
２０  タッチパネル
２１  表示部
２２  入力部
３０  数値制御装置
３１  駆動機構部
３２  移動構造体
【図１】
2015179394.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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