(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工形状と現在加工位置を描画する描画手段と、
全描画範囲内において拡大描画する範囲の大きさを示す表示範囲を設定する表示範囲設定手段と、
前記設定した表示範囲に基づいて全描画範囲を複数の描画領域に分割する描画領域決定手段と、
描画領域に現在加工位置が存在するかを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記判定手段が判定する描画領域を変更する描画領域変更手段とを有し、前記複数の描画領域から前記描画手段が描画する描画領域を選択する描画領域選択手段とを備え、
前記描画領域選択手段は現在加工位置が存在する描画領域を選択し、
前記描画手段は当該選択された描画領域の加工形状と現在加工位置を、前記設定された表示範囲を表示画面全体に表示する倍率で描画することを特徴とする加工形状描画装置。
【請求項２】
前記複数の描画領域は、表示範囲設定手段で設定した表示範囲と同形状および同寸法であることを特徴とする請求項１に記載の加工形状描画装置。
【請求項３】
前記表示範囲設定手段は、矩形形状の表示範囲を設定し、
前記描画領域決定手段は、当該矩形形状を一単位として全描画範囲を格子状に分割して複数の描画領域を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加工形状描画装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のいずれか一つに記載の加工形状描画装置を備え、
当該加工形状描画装置は、前記現在位置ワイヤのワイヤ位置を現在加工位置とし、ワイヤ位置と加工形状を表示することを特徴とするワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工形状の描画に関し、特に放電加工機において加工形状を表示するための描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機において、加工プログラムの内容確認や現在の加工位置を確認するために、表示画面上に加工形状を描画する場合がある。
加工形状の表示において、表示画面上に加工形状全体を表示するほか、加工する形状、寸法によっては現在の加工位置の詳細な形状を確認する場合があるため、加工経路の一部を拡大して表示することがある。
【０００３】
このように、表示画面上に加工経路の一部を表示する場合には、加工が進むに従って現在の加工位置が拡大表示している画面上の加工経路からはずれることがある。このような場合には、改めて拡大表示する領域を設定して再度表示をし直す必要がある。このような拡大表示領域の再設定および再表示の操作は、操作者に加工操作以外の負担を負わせることになり、作業効率の低下をまねくことにもなる。
【０００４】
一方、拡大表示の操作を不要とする対策として、表示画面上に表示する領域を大きく設定しておくことが考えられる。このように表示する領域の面積を大きくすれば、再度拡大して表示する回数を減らすことはできるが、その分表示画面上での表示の分解能は低下することになるため、現在の加工位置や加工形状は小さく表示されることになり、詳細を確認することは困難となる。
【０００５】
表示画面に描画する表示範囲を更新する方法として、例えば、ＮＣプログラムに含まれるワーク交換コードやパレット交換コードを一部分として認識し、各部分で最適なスケール値を算出し、算出したスケール値に従って移動軌跡を表示するものや、工具経路の描画を開始する前に、予め拡大表示すべき部分加工領域を複数設定しておき、工具移動経路の描画開始後、工具の移動位置に応じ、工具位置が属する部分加工領域を自動的に切り替えて拡大表示させ、拡大表示画面に工具の移動経路を描画させることで、予め設定された複数の部分加工領域を手動による切り替えなしで自動的に描画させるものが提案されている（特許文献１，特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−２６２４３６号公報
【特許文献２】特開平０９−１２０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の構成では、例えば、ワーク交換コードやパレット交換コードなどに応じて算出したスケール値に従って移動軌跡を表示する方法では、ＮＣプログラムに設定されるコードが変更する度にスケール値を算出して表示倍率を変更することになるため、加工位置の変化量が少なく表示倍率の変更を要さない場合であっても、スケール値の算出と、スケール値に応じた表示倍率で表示を変更するため、演算処理が増加するという問題があるほか、表示倍率の変更が頻繁に行われることにより現在加工位置の確認がしにくくなるという問題がある。
【０００８】
また、拡大表示すべき部分加工領域を予め複数設定しておき、工具の移動位置に応じ、工具位置が属する部分加工領域を自動的に切り替えて拡大表示する方法では、拡大表示すべき部分加工領域を予め設定しておかなければならず、設定作業が増すという問題がある。特に、工具の移動位置が複雑に変化する場合や、移動経路が長い場合には、この設定作業量は増大なものとなり、作業効率の低下を招くことになる。  
また、表示倍率はプログラムや設定事項として予め定められるため、操作者ごとや加工ごとに設定することは困難であるという問題もある。
【０００９】
そこで、本発明は、ワイヤ放電加工機の加工形状の描画において、演算の処理量や、設定の作業量を低減することを目的とする。  
また、過度な表示倍率の変更を避け、現在加工位置の表示画面による確認を容易なものとすることを目的とする。
また、操作者ごとや加工ごとの表示倍率の設定を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、表示画面上で表示する表示範囲（表示の大きさ）のみを予め設定し、全描画領域内においてどの部分を表示するかを現在加工位置に応じて定める。これによって、加工中では表示範囲の設定処理が不要となるため、加工形状の表示のための演算量を減らし、設定の作業量が低減する。また、表示画面上で表示される表示範囲は過度に変化しないため、表示倍率の過度な変化による認識性の低下を防ぐことができる。  
また、表示範囲は操作者によって任意に設定することができるため、操作者ごとに所望の表示倍率に容易に設定することができる。
【００１１】
本発明は、描画を行う全描画領域を予め複数の描画領域に分割しておき、現在加工位置に応じて分割した描画領域を選択して表示する。 
操作者は単に表示画面上で表示する表示範囲を定めれば、表示範囲が自動的に移動し現在加工位置が常に表示範囲内に表示される。
【００１２】
本発明の加工形状描画装置は、加工形状と現在加工位置を描画する描画手段と、全描画範囲内において拡大描画する範囲の大きさを示す表示範囲を設定する表示範囲設定手段と、前記設定した表示範囲に基づいて全描画範囲を複数の描画領域に分割する描画領域決定手段と、前記複数の描画領域から前記描画手段が描画する描画領域を選択する描画領域選択手段とを備えた構成とし、描画領域選択手段は現在加工位置が存在する描画領域を選択し、描画手段は選択された描画領域の加工形状と現在加工位置を、前記設定された表示範囲を表示画面全体に表示する倍率で描画する。  
また、描画領域選択手段は、描画領域に現在加工位置が存在するかを判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づいて判定手段が判定する描画領域を変更する描画領域変更手段を備える。
【００１３】
また、本発明の加工形状描画装置において、複数の描画領域は、表示範囲設定手段で設定した表示範囲と同形状および同寸法とすることができる。  
また、表示範囲設定手段は矩形形状の表示範囲を設定し、描画領域決定手段はこの矩形形状を一単位として全描画範囲を格子状に分割して複数の描画領域を決定することができる。
【００１４】
また、本発明のワイヤ放電加工機は、本発明の加工形状描画装置を備え、加工形状描画装置は、現在位置ワイヤのワイヤ位置を現在加工位置として、ワイヤ位置と加工形状を表示する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ワイヤ放電加工機の加工形状の描画において、予め表示範囲の大きさを設定することにより、表示倍率の算出および算出した表示倍率により描画領域の設定などに要する演算を不要とすることができ演算の処理量や、設定の作業量を低減することができる。  
また、予め設定された表示範囲の大きさを用いて描画領域を定めるため、表示倍率は一定となり、過度な表示倍率の変更を避けることができ、表示画面上において現在加工位置の確認を容易に行うことができる。  
また、表示範囲は操作者が任意に設定することができるため、操作者ごとや加工ごとに表示倍率を容易に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。  
以下、図１を用いて本発明の概略構成を説明し、図２〜図８を用いて本発明の一実施形態について説明する。  
図１は本発明の加工形状描画装置の概略構成を説明するための構成図である。図１において、加工形状描画装置１は、加工形状を描画して表示する表示部３と、表示内容に関わる情報を表示部３に表示するための表示制御を行う表示制御部２と、表示範囲の設定等を行う設定部４とを備える。
【００１７】
加工形状描画装置１をワイヤ放電加工機に適用する場合には、表示制御部２は、ワイヤ放電加工機の駆動部５から放電加工機が加工する現在位置の位置情報を取得し、また、ワイヤ放電加工機の制御部から加工形状の形状情報を取得する。表示制御部２は、取得した現在加工位置及び加工形状を表示部３に表示する。このとき、表示制御部２は、現在加工位置が設定部４で設定した表示範囲に表示されるように表示画面上で描画領域を定め、この描画領域内に加工形状及び現在加工位置を表示する。
【００１８】
なお、ここでは、ワイヤ放電加工機の加工形状及び現在加工位置を表示する例について説明するが、その他の加工装置や駆動装置など数値制御装置により駆動制御される種々の装置にも適用することができる。
【００１９】
この実施形態は、描画を行う全描画領域を予め複数の描画領域に分割しておき、現在加工位置に応じて分割した描画領域を選択して表示する形態である。図２はこの実施形態を説明するための構成図であり、図３はこの実施形態で表示する描画領域を説明するための図である。また、図４〜図８はこの実施形態での表示例及び表示動作を説明するための図である。
【００２０】
図２は、この実施形態による加工形状描画装置が備える表示制御部２の構成例である。表示制御部２は、加工形状と現在加工位置を描画して表示部３に表示させる描画手段２１と、全描画範囲内において表示範囲を設定する表示範囲設定手段２２と、表示範囲設定手段２２で設定した表示範囲に基づいて全描画範囲を複数の描画領域に分割する描画領域決定手段２３と、描画領域決定手段２３で定めた描画領域を記録する描画領域記録手段２４と、複数の描画領域から描画手段２１が描画する描画領域を選択する描画領域選択手段２５とを備える。
【００２１】
図３は、全描画領域１１と描画領域１３及び表示範囲１２との関係を説明するための図である。  
図３（ａ）において、全描画領域１１は表示部３の表示画面上で表示される加工形状の全範囲であり、この全描画領域１１中から予め設定された表示範囲を表示画面上に表示する。表示範囲は、全描画範囲においてどの範囲を表示するかを定めるものであり、形状と大きさで定められる。ここでは、表示範囲の形状は矩形形状としている。また、表示範囲の大きさは、表示倍率を定めることになる。
【００２２】
本発明の加工形状描画装置は、表示範囲設定手段２２によって、外部の設定入力部から入力された設定内容に基づいて表示範囲を設定する。図３（ａ）中の斜線部分は表示範囲１２を表している。表示部の表示画面上には、全描画領域１１においてこの表示範囲で定められる大きさの範囲が表示される。  
したがって、表示範囲設定手段２２において、表示範囲１２を大きく設定すれば、表示画面の全画面に表示される範囲は大きくなるが表示倍率は小さくなる。一方、表示範囲１２を小さく設定すれば、表示画面の全画面に表示される範囲は小さくなり、表示倍率は大きくなる。
【００２３】
表示範囲設定手段２２で設定される表示範囲１２は、全描画領域１１に対する大きさ及び表示形状を定めるものであり、表示画面上に表示される描画領域は現在加工位置に応じて移動する。  
この実施形態では、はじめに設定された表示範囲１２に基づいて全描画領域１１を複数の描画領域１３に分割する。図３（ｂ）は、分割した複数の描画領域１３を示している。この実施形態では、描画領域決定手段２３で決定されて描画領域記録手段２４に記録されている複数の描画領域１３の中から、描画領域選択手段２５によって現在加工位置が存在する描画領域１３を選択し、描画手段２１によって選択した描画領域１３内に現在加工位置を組み込んだ描画像を生成し、表示部３に表示する。
【００２４】
描画領域決定手段２３は、表示範囲設定手段２２で設定された表示範囲１２の全描画領域１１に対する位置と、表示範囲１２の形状及び大きさに基づいて、全描画領域１１を分割して複数の描画領域１３を形成する。なお、図３（ｂ）では、全ての描画領域１３は同じ大きさで示しているが、表示範囲設定手段２２がはじめに設定する表示範囲１２の全描画領域１１に対する位置によっては、全描画領域１１の縁部分の描画領域１３は必ずしも同じ大きさとならない。この場合には、縁部分の描画領域１３は設定された表示範囲１２よりも小さな領域となる。
【００２５】
描画領域選択手段２５は、描画領域に現在加工位置が存在するかを判定する判定手段２５ａと、判定手段２５ａの判定結果に基づいて判定手段２５ａが判定する描画領域を変更する描画領域変更手段２５ｂを備える。  
判定手段２５ａは、現在加工位置をＮＣ装置等から取得すると共に、現在使用している描画領域を描画領域変更手段２５ｂから取得し、現在加工位置が描画領域にあるか否かを判定する。描画領域変更手段２５ｂは、判定手段２５ａにより判定結果を受け、現在加工位置が描画領域内である場合には現在表示に用いている描画領域を継続して使用し、現在加工位置が描画領域内にない場合には、描画領域記録手段２４から別の描画領域を選択して判定手段２５ａに送り、選択した描画領域内に現在加工位置が含まれるかを再度判定する。描画領域変更手段２５ｂは、上記処理を繰り返すことによって現在加工位置が存在する描画領域を選択し、選択した描画領域の情報を描画手段２１に送り、現在加工位置と共に表示部３の表示画面に表示する。
【００２６】
以下、図７のフローチャートに従って本発明の実施形態の処理動作について説明する。
はじめに、表示画面上に加工形状を描画する。この加工形状の描画は、加工形状が含まれる全描画領域１１を表示画面に表示することで行うことができる。図４（ａ）は加工形状が表示された表示画面を表している。ここでは、ワイヤ放電加工機による加工経路によって加工形状を表している。表示画面には加工形状の全体が表示されるため、表示倍率は小さく設定される。なお、スケール値で設定する場合には、スケール値は大きくなる。
また、図４（ａ）において、描画範囲は、表示画面に表示し得る最大表示範囲内であれば任意に設定することができる（ステップＳ１）。
【００２７】
ユーザ設定により外部の設定入力部から表示範囲を設定する。設定入力部は任意の入力手段を用いることができる。図４（ｂ）は表示範囲の設定状態を示しており、設定された表示範囲は図中の破線で示されている。図４（ｃ）では、設定された表示範囲を描画領域として表示画面全体に表示範囲を表示している。表示画面全体に表示範囲を表示することにより、現在加工位置（図では■で表示している）を含む加工形状が拡大表示されることになる。
【００２８】
なお、表示範囲の設定動作は、オペレータによって手動で行う態様とするほか、現在加工位置に基づいて自動で行う態様としてもよい。現在加工位置に基づいて設定する場合には、例えば現在加工位置から上下左右に所定長さ（例えば１０mm）分を設定する。なお、表示範囲を定める所定長さは任意に指定することができ、各寸法は同一に限らずそれぞれ異なる値とすることができる（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、全描画領域を分割して描画領域を決定する。図５は描画領域の一例を示している。分割された格子状の描画領域は、例えば（０，０），（０，−１），（−１，−１），…のような番号によって各描画領域を特定することができる。
【００３０】
図５（ａ）は加工開始点を基準位置として描画領域に番号を付した例であり、図５（ｂ）は全描画領域中の任意の位置を基準位置として描画領域に番号を付した例である。  
分割する描画領域は、前記行程で設定した表示範囲の大きさと同じにするほか、表示範囲よりも広い範囲とし、隣接する描画領域間に重なる部分を形成するように設定してもよい（ステップＳ３）。  
加工が進むと現在加工位置も順に移動するため、現在加工位置が現在表示している描画領域からはずれる場合がある。そこで、現在加工位置を監視し（ステップＳ４）、現在加工位置が次の描画領域に移動したか否かを判定する。
【００３１】
図６は現在加工位置の移動に伴う描画領域の変更を説明するための図である。図６（ａ）は、現在加工位置がＸ＝−１２．５mm，Ｙ＝−１０mmの例を示している。なお、描画領域を形成する各格子の一辺の長さは１０mmとしている。このとき、現在加工位置が存在する描画領域は（−１，−１）で表される。加工経路に沿って現在加工位置が進むと、図６（ｂ）に示すように（−１，−１）の描画領域内において現在加工位置が変化する。さらに、加工が進むと、現在加工位置は（−１，−１）の描画領域からＹ方向に進み、隣接する（−１，０）の描画領域に移動する（ステップＳ５）。現在加工位置が新しい描画領域内に移動した場合には（ステップＳ５）、ステップＳ６〜ステップＳ９によっていずれの描画領域に変更するかを定め、ステップＳ１０によって表示を行う描画領域を変更する。
図６（ｃ）は、変更した描画領域（−１，０）に現在加工位置を表示した例を示している。
【００３２】
ステップＳ６〜ステップＳ９による描画領域の判定では、現在加工位置がＸ方向の“−”側に移動したか、“＋”側に移動したか、あるいはいずれにも移動していないかを判定し、“−”側に移動した場合には格子番号のＸをＸ＝Ｘ−１とし、“＋”側に移動した場合には格子番号のＸをＸ＝Ｘ＋１とし、いずれにも移動していない場合には格子番号のＸをＸ＝Ｘのままとする。
【００３３】
次に、各場合において、現在加工位置がＹ方向の“−”側に移動したか、“＋”側に移動したか、あるいはいずれにも移動していないかを判定し、“−”側に移動した場合には格子番号のＹをＹ＝Ｙ−１とし、“＋”側に移動した場合には格子番号のＹをＹ＝Ｙ＋１とし、いずれにも移動していない場合には格子番号のＹをＹ＝Ｙのままとする。  
図８は各場合における移動方向の関係を示しており、図７のフローチャート中の丸数字１〜８と図８中の丸数字１〜８は対応している。これによって、変更する描画領域を定めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の加工形状の描画技術は、ワイヤ放電加工機における加工形状の表示に限らず、その他の加工装置など数値制御装置で駆動される装置において、加工形状と現在加工位置との表示に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の加工形状描画装置の概略構成を説明するための構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を説明するための構成図である。
【図３】同実施形態で表示する描画領域を説明するための図である。
【図４】同実施形態の表示例を説明するための図である。
【図５】同実施形態の描画領域を説明するための図である。
【図６】同実施形態の現在加工位置の移動に伴う描画領域の変更を説明するための図である。
【図７】同実施形態の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】同実施形態の移動方向と描画領域の関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  加工形状描画装置
２  表示制御部
３  表示部
４  設定部
５  駆動部
６  制御部
１１  全描画領域
１２  表示範囲
１３  描画領域
２１  描画手段
２２  表示範囲設定手段
２３  描画領域決定手段
２４  描画領域記録手段
２５  描画領域選択手段
２５ａ  判定手段
２５ｂ  描画領域変更手段
【図１】
0003981670.tif 000002
【図２】
0003981670.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003981670.tif 000008
【図８】
0003981670.tif 000009