專利名稱：加工仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括控制機(jī)床的加工動作的數(shù)控設(shè)備，以及用于在實(shí) 際的加工搡作之前執(zhí)行仿真的加工仿真設(shè)備的加工仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)控設(shè)備能依照使用加工仿真設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)部門的操作者輸入 的數(shù)控信息控制機(jī)床。加工仿真設(shè)備具有加工仿真功能(包括干擾檢 查功能)，用于確認(rèn)機(jī)床的動作是依照數(shù)控信息中包含的加工命令而實(shí) 現(xiàn)的。該加工仿真設(shè)備是，例如，由可以依照軟件程序?qū)崿F(xiàn)高級性能 的個人電腦構(gòu)成。
另一方面，加工現(xiàn)場的數(shù)控設(shè)備使操作者可以使用加工仿真功能。 例如，由數(shù)控設(shè)備提供的加工仿真功能包括預(yù)先確認(rèn)將用于加工操作 的機(jī)床的動作(包括干擾檢查功能)。此外，由數(shù)控設(shè)備提供的加工仿 真功能可包括，在機(jī)床的門關(guān)閉之后如果操作者不能查看機(jī)床內(nèi)的操 作，則以圖像顯示實(shí)際加工操作的進(jìn)程。
在使用加工仿真設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)部門的操作者已經(jīng)確定數(shù)控信息 之后，加工現(xiàn)場的操作者可依照加工處理環(huán)境修正該數(shù)控信息。結(jié)果，
依照經(jīng)修正的數(shù)控信息的工具和材料的設(shè)置位置可能不同于工藝設(shè)計(jì) 部門的操作者確定的位置。
例如，加工現(xiàn)場環(huán)境可能使得工藝設(shè)計(jì)部門的操作者無法準(zhǔn)備指 定的工具，或者使之不可能在指定位置安裝工具。相應(yīng)地，在執(zhí)行實(shí) 際的加工工作之前，加工現(xiàn)場的操作者使用數(shù)控設(shè)備的加工仿真功能，
其能依照根據(jù)加工現(xiàn)場的加工處理環(huán)境修正的數(shù)控信息確認(rèn)將執(zhí)行的 機(jī)床的動作。
圖6圖示了可用于工藝設(shè)計(jì)部門的傳統(tǒng)加工仿真設(shè)備100。圖7圖
示了加工現(xiàn)場處提供的可控制機(jī)床的傳統(tǒng)數(shù)控設(shè)備。
數(shù)控信息輸入單元1使操作者通過鍵盤19輸入數(shù)控信息(如，加 工仿真數(shù)據(jù)和干擾;險查數(shù)據(jù))。數(shù)控信息存儲器2存儲輸入的數(shù)控信息。 機(jī)械結(jié)構(gòu)存儲器3存儲各種形狀模型包括刀架，主軸和機(jī)床工作臺， 其用于加工仿真或者干擾檢查。
材料形狀設(shè)置/顯示單元4使操作者通過鍵盤19輸入在加工仿真中 使用的材料形狀模型。材料形狀存儲器5存儲輸入的材料形狀模型。 材料形狀設(shè)置/顯示單元4促使顯示設(shè)備18顯示操作屏幕，其引導(dǎo)操作 者輸入材料形狀模型并且使使用者確認(rèn)輸入的材料形狀模型。圖8圖 示了由顯示設(shè)備18依照由材料形狀設(shè)置/顯示單元4執(zhí)行的處理而顯示 的示例性操作屏幕。
材料設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元6使操作者能夠通過^t盤19輸入材料 設(shè)置位置。材料設(shè)置位置表示輸入的材料形狀模型置于加工仿真出的 機(jī)床上的位置。材料設(shè)置位置存儲器7存儲輸入的材料設(shè)置位置。材 料設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元6促使顯示設(shè)備18顯示操作屏幕，其引導(dǎo)操作者輸入材料設(shè)置位置并且使使用者能夠確認(rèn)輸入的材料設(shè)置位置。
圖9圖示了由顯示設(shè)備18依照材料設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元6執(zhí)行的處
理而顯示的示例性操作屏幕。
如果車床利用附著在主軸的夾盤夾緊并保持材料，主軸右邊緣表 面上的基準(zhǔn)點(diǎn)和材料模型的基準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對距離定義材料設(shè)置位 置。如果加工中心利用工作臺上的夾具固定并保持材料，預(yù)定的工作 臺的基準(zhǔn)點(diǎn)和材料模型的基準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對距離定義材料設(shè)置位置。
工具形狀設(shè)置/顯示單元8使操作者能夠通過^t盤19輸入加工仿真 中用到工具形狀才莫型。形狀存儲器9存儲輸入的工具形狀^^莫型。工具 形狀設(shè)置/顯示單元8促使顯示設(shè)備18顯示操作屏幕，其引導(dǎo)操作者輸 入工具形狀模型并且使使用者能夠確認(rèn)輸入的工具形狀模型。圖10圖 示了由顯示設(shè)備18依照工具形狀設(shè)置/顯示單元8執(zhí)行的處理而顯示的 示例性操作屏幕。
此外，工具設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元IO使操作者能夠通過鍵盤19 輸入工具設(shè)置位置。工具設(shè)置位置表示輸入的工具形狀模型置于加工 仿真出的機(jī)床上的地方。工具設(shè)置位置存儲器11存儲輸入的工具設(shè)置 位置。工具設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元IO促使顯示設(shè)備18顯示操作屏幕， 其引導(dǎo)操作者輸入工具設(shè)置位置并且使使用者能夠確認(rèn)輸入的工具設(shè) 置位置。圖11圖示了由顯示設(shè)備18依照工具設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元 10執(zhí)行的處理而顯示的示例性操作屏幕。
如果車床允許多個工具附著在刀架上，工具設(shè)置位置可表示刀架 上各工具的位置或者表示設(shè)計(jì)安裝的尺寸，如刀架的基準(zhǔn)點(diǎn)和工具形 狀模型的刃口點(diǎn)之間的相對距離。如果加工中心具有工具可附著其上
的主軸，工具設(shè)置位置可表示主軸的邊緣表面上的基準(zhǔn)點(diǎn)和工具形狀 模型的刃口點(diǎn)之間的相對距離。
相似的，夾具形狀設(shè)置/顯示單元12使操作者通過4建盤19輸入加 工仿真中用到的夾具形狀模型。夾具形狀存儲器13存儲輸入的夾具形 狀模型。夾具形狀設(shè)置/顯示單元12促使顯示設(shè)備18顯示操作屏幕， 其《I導(dǎo)操作者輸入夾具形狀模型并且使使用者能夠確認(rèn)輸入的加工形 狀模型。圖12圖示了由顯示設(shè)備18依照夾具形狀設(shè)置/顯示單元12 執(zhí)行的處理而顯示的示例性纟乘作屏幕。
如果此系統(tǒng)應(yīng)用到能夠通過附著到主軸的夾盤夾緊并保持材料的 車床，可精確地確定夾盤(例如，夾具)的設(shè)置位置。在這種情況下， 系統(tǒng)可能不包括構(gòu)造成執(zhí)行對于夾具的設(shè)置/顯示處理的單元以及可存 儲設(shè)置數(shù)據(jù)的存儲器。
如上所述，加工仿真數(shù)據(jù)和干擾檢查數(shù)據(jù)(如，材料形狀模型， 工具形狀模型，設(shè)置位置，以及夾具形狀模型)存儲在各自的存儲器 中。
動作仿真單元14讀取來自數(shù)控信息存儲器2的數(shù)控信息并且執(zhí)行 動作仿真。動作仿真包括讀取與包含在數(shù)控信息中的加工操作相關(guān)的 命令并且產(chǎn)生與刀架，主軸，或者工作臺的軸移動信號對應(yīng)的偽操作 信號。
繪圖仿真單元15從材料形狀存儲器5讀取材料形狀模型，并且依 照從材料設(shè)置位置存儲器7讀取的材料設(shè)置位置在繪圖仿真出的機(jī)床 期望位置上定位取回的材料形狀模型。接著，繪圖仿真單元15從工具 形狀存儲器9讀取工具形狀模型，并且依照從工具設(shè)置位置存儲器11
讀取得工具設(shè)置位置，并在繪圖仿真出的車床的期望位置上定位取回 的工具形狀才莫型。
此外，繪圖仿真單元15從夾具存儲器13讀取夾具形狀模型，并
且在繪圖仿真出的機(jī)床的預(yù)定位置上定位讀出的夾具形狀模型。此外，
繪圖仿真單元15依照從動作仿真單元14接收的偽操作信號，執(zhí)行保 持工具形狀模型和材料形狀模型的刀架、主軸和工作臺的偽順序動作。 顯示設(shè)備18依照繪圖顯示單元17的處理在其屏幕上顯示此繪圖仿真 的狀態(tài)。
千擾檢查單元16執(zhí)行干擾檢查，其用于確定刀架、主軸或者工作 臺的移動運(yùn)動是否干擾材料、工具或者夾具。接著，如果干擾檢查單 元16確定了任何可能的干擾，顯示設(shè)備18呈現(xiàn)圖像顯示(如，警告 信息)，將干擾指示給操作者。
圖7圖示了數(shù)控設(shè)備200的示例性構(gòu)造。數(shù)控信息輸入單元51使 操作者能夠通過鍵盤72輸入數(shù)控信息。數(shù)控信息存儲器52存儲輸入 的數(shù)控信息。
數(shù)控設(shè)備200包括類似于上述加工仿真設(shè)備100的單元的多個單 元。更特別地，機(jī)械結(jié)構(gòu)存儲器57功能地類似于機(jī)械結(jié)構(gòu)存儲器3。 材料形狀設(shè)置/顯示單元58功能地類似于材料形狀設(shè)置/顯示單元4。材 料形狀存儲器59功能地類似于材料形狀存儲器5。材料設(shè)置位置設(shè)置/ 顯示單元60功能地類似于材料設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元6。材料設(shè)置位 置存儲器61功能地類似于材料設(shè)置位置存儲器7。工具形狀設(shè)置/顯示 單元62功能地類似于工具形狀設(shè)置/顯示單元8。工具形狀存儲器63 功能地類似于工具形狀存儲器9。工具設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元64功能
地類似于工具設(shè)置位置設(shè)置/顯示單元10。工具設(shè)置位置存儲器65功
能地類似于工具設(shè)置位置存儲器11。夾具形狀設(shè)置/顯示單元66功能 地類似于夾具形狀設(shè)置/顯示單元12。夾具形狀存儲器67功能地類似 于夾具形狀存儲器13。
在描述的范例中，為了簡化描述，系統(tǒng)對于設(shè)置/顯示/存儲所述材 料/工具形狀;f莫型、材料/工具設(shè)置位置以及夾具形狀^^莫型采用類似的排 列。在這方面，依照本發(fā)明的加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備以及加工仿真 設(shè)備不局限于相似的現(xiàn)有的單元。
如上所述，加工仿真數(shù)據(jù)和干擾檢查數(shù)據(jù)(如，材料形狀模型， 工具形狀模型，設(shè)置位置，以及夾具形狀模型)存儲在各自的存儲器。
數(shù)控信息解譯單元13從數(shù)控信息存儲器52讀取數(shù)控信息并且解 譯取回的信息。數(shù)控信息解譯單元53傳輸包含在解i奪的數(shù)控信息中的 軸運(yùn)動命令到軸運(yùn)動命令執(zhí)行單元54。此外，數(shù)控信息解譯單元53傳 輸其他命令(如，主軸旋轉(zhuǎn)命令以及切削液排放命令)到相關(guān)的執(zhí)行 單元(未圖示)。
軸運(yùn)動命令執(zhí)行單元54依照軸運(yùn)動命令產(chǎn)生軸移動信號。在實(shí)際 的工作控制中，軸運(yùn)動命令執(zhí)行單元54傳輸產(chǎn)生的軸移動信號到伺服 控制單元55。伺服控制單元55依照軸移動信號控制伺服電動機(jī)56。 伺服電動機(jī)56對機(jī)床的刀架、主軸或者工作臺執(zhí)行軸移動操作。
如果數(shù)控設(shè)備200與實(shí)際的工作控制同時執(zhí)行加工仿真或者干擾 檢查，軸運(yùn)動命令執(zhí)行單元54傳輸軸移動信號到繪圖仿真單元68。繪 圖仿真單元68執(zhí)行類似于上述加工仿真設(shè)備100的繪圖仿真單元15 的處理。干擾檢查單元69、繪圖顯示單元70以及顯示設(shè)備71功能地
類似于加工仿真設(shè)備100的干擾檢查單元16、繪圖顯示單元17以及顯 示設(shè)備18。
干擾;險查單元69如果^r測到任何干擾，將傳輸停止信號到伺服控 制單元55。伺服控制單元55停止刀架、主軸或者工作臺的軸運(yùn)動。
如果數(shù)控設(shè)備200只是執(zhí)行加工仿真或者干擾檢查而不執(zhí)行實(shí)際 的工作控制，軸運(yùn)動命令執(zhí)行單元54僅傳輸軸移動信號至繪圖仿真單 元68(如，不傳輸軸移動信號到伺服控制單元55)。因此，伺服電動 機(jī)56對于實(shí)際工作不執(zhí)行軸移動操作。
如上所述，依照傳統(tǒng)系統(tǒng)，工藝設(shè)計(jì)部門中提供的加工仿真設(shè)備 100在實(shí)際的加工操作之前執(zhí)行包括干擾檢查的加工仿真。另 一方面， 加工現(xiàn)場提供的數(shù)控設(shè)備200根據(jù)數(shù)控信息執(zhí)行包括干擾檢查的加工 仿真，反映實(shí)際加工條件以及由加工現(xiàn)場的操作者所做的修正。
換句話說，工藝設(shè)計(jì)部門和加工現(xiàn)場根據(jù)不同條件獨(dú)立地執(zhí)行加 工仿真。因此，工藝設(shè)計(jì)部門中提供的加工仿真設(shè)備和加工現(xiàn)場提供 的數(shù)控設(shè)備不能相互地重新調(diào)整加工仿真條件中的差異。
如果加工現(xiàn)場提供的數(shù)控設(shè)備反復(fù)地執(zhí)行反映加工現(xiàn)場特征的加 工仿真(如，依照加工條件的修正)，工藝設(shè)計(jì)部門中提供的加工仿真 設(shè)備的仿真內(nèi)容逐漸從加工現(xiàn)場提供的數(shù)控設(shè)備的仿真內(nèi)容分離。上 述傳統(tǒng)系統(tǒng)不能重新調(diào)整分離的仿真內(nèi)容和仿真條件。
依照日本專利公開申請?zhí)?-42446中公開的系統(tǒng)描述，執(zhí)行干擾檢 查的設(shè)備可以與數(shù)控設(shè)備協(xié)作。更特別地，數(shù)控設(shè)備實(shí)際上移動活動 構(gòu)件并且檢測活動構(gòu)件干擾工件的位置。數(shù)控設(shè)備將獲得的位置的信 息傳遞到具有干擾檢查功能的CAD/CAM設(shè)備。
然而，在上述傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，數(shù)控設(shè)備只是執(zhí)行加工處理控制并
且與具有仿真功能的CAD/CAM設(shè)備簡單地結(jié)合。換句話說，上述傳 統(tǒng)系統(tǒng)不能在實(shí)際加工4喿作之前執(zhí)行仿真的加工仿真設(shè)備和執(zhí)行反映 加工現(xiàn)場信息的仿真的數(shù)控設(shè)備之間進(jìn)行調(diào)整。
如上所述，加工仿真設(shè)備和數(shù)控設(shè)備中的每個都執(zhí)行加工仿真或 者干擾一企查。在這種情況下，從前面的描述明顯可見，加工仿真設(shè)備 的操作者以及數(shù)控設(shè)備的操作者被要求獨(dú)立地設(shè)置材料形狀模型、材 料設(shè)置位置、工具形狀模型以及工具設(shè)置位置。
因此，出現(xiàn)下面的問題1:即使在為加工仿真設(shè)備設(shè)置好材料形 狀模型、材料設(shè)置位置、工具形狀模型以及工具設(shè)置位置之后，為數(shù) 控設(shè)備設(shè)置類似的數(shù)據(jù)也是必須的。
2:要求加工現(xiàn)場的操作者輸入數(shù)控設(shè)備必需的所有的數(shù)據(jù)，因此 增加了數(shù)據(jù)登錄或者設(shè)置錯誤的可能性。
3:要求加工仿真設(shè)備一方的操作者制作紙張文件或者其它介質(zhì)以 描述或表示預(yù)備計(jì)劃信息，包括由加工仿真設(shè)備設(shè)置的設(shè)置數(shù)據(jù)內(nèi)容， 如材料形狀模型，并且將其傳遞至數(shù)控設(shè)備一方的操作者。
4:由數(shù)控設(shè)備一方依照加工處理環(huán)境修正的任何數(shù)據(jù)不能容易地 傳送至加工仿真設(shè)備一方。此修正數(shù)據(jù)只能用紙張文件或者其它介質(zhì) 才能傳送。
5:加工仿真設(shè)備一方實(shí)際上無法收集加工操作中用到的數(shù)據(jù)并且 不能建立包括此修正數(shù)據(jù)的可重復(fù)使用的數(shù)據(jù)庫。結(jié)果，無法改善加 工仿真設(shè)備的環(huán)境從而適應(yīng)加工現(xiàn)場的環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種加工仿真系統(tǒng)，包括能夠用 工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真的數(shù)控設(shè)備，以及能夠用 該工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真的加工仿真設(shè)備。加工 仿真設(shè)備可通過通信單元或者存儲介質(zhì)與數(shù)控設(shè)備通信，從而相互傳 送和接收數(shù)據(jù)。加工仿真設(shè)備包括構(gòu)造以輸出可用于數(shù)控設(shè)備的工具 形狀模型和材料形狀模型的形狀模型輸出單元，以及構(gòu)造以輸出機(jī)床 上工具設(shè)置位置和材料設(shè)置位置的設(shè)置位置輸出單元。數(shù)控設(shè)備包括 構(gòu)造以讀取從形狀模型輸出單元輸出的形狀模型的形狀模型讀取單 元，以及構(gòu)造以讀取從設(shè)置位置輸出單元輸出的設(shè)置位置的設(shè)置位置 讀取單元。
此外，數(shù)控設(shè)備可包括形狀模型輸出單元，其構(gòu)造以輸出可用于 加工仿真設(shè)備的工具形狀模型和材料形狀模型，以及設(shè)置位置輸出單
元，其構(gòu)造以輸出機(jī)床上的工具設(shè)置位置和材料設(shè)置位置。加工仿真 設(shè)備包括形狀模型讀取單元，其構(gòu)造以讀取從形狀模型輸出單元輸出 的形狀模型，以及設(shè)置位置讀取單元，其構(gòu)造以從設(shè)置位置輸入單元 輸出的設(shè)置位置。
此外，加工仿真設(shè)備可進(jìn)一步包括關(guān)聯(lián)單元，其構(gòu)造以關(guān)聯(lián)加工 仿真設(shè)備中存儲的數(shù)控信息、由形狀模型讀取單元取回的形狀模型以 及由設(shè)置位置讀取單元取回的設(shè)置位置，并且存儲關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)從而再利 用。
此外，加工仿真系統(tǒng)包括加工仿真設(shè)備和數(shù)控設(shè)備，各具有使用 工具形狀模型和材料形狀模型的加工仿真功能，其能通過通信單元或 者存儲介質(zhì)彼此通信從而互相傳送和接收數(shù)據(jù)。加工仿真設(shè)備包括一 個單元，其構(gòu)造以輸出預(yù)備計(jì)劃信息，包括在加工仿真操作或干擾檢 查搡作中用到的工具或材料形狀模型和機(jī)床上的設(shè)置位置。數(shù)控設(shè)備 包括構(gòu)造以讀取和顯示預(yù)備計(jì)劃信息的單元。
依照本發(fā)明，加工仿真設(shè)備和數(shù)控設(shè)備能通過通信單元或存儲介 質(zhì)互相傳送和接收工具/材料形狀模型和機(jī)床上的工具/材料設(shè)置位置。 此外，加工仿真設(shè)備能使數(shù)控信息和由數(shù)控設(shè)備修正的工具/材料形狀 模型和工具/材料設(shè)置位置相關(guān)聯(lián)，并且存儲關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)從而再利用。
此外，數(shù)控設(shè)備一邊能顯示預(yù)備計(jì)劃信息，包括在加工仿真設(shè)備 中用到的工具或材料形狀模型以及機(jī)床上的設(shè)置位置。
照這樣，本發(fā)明使加工現(xiàn)場的數(shù)控設(shè)備能夠使用由工藝設(shè)計(jì)部門 的加工仿真設(shè)備設(shè)置的形狀模型信息和設(shè)置位置數(shù)據(jù)。因此，工藝設(shè)
計(jì)部門的操作者不必制作描述或表示預(yù)備計(jì)劃信息的紙張文件或其它介質(zhì)。
利用本發(fā)明，加工現(xiàn)場的操作者不必對數(shù)控設(shè)備設(shè)置所有的數(shù)據(jù)。 因?yàn)閷τ跀?shù)控設(shè)備的設(shè)置工作實(shí)質(zhì)上局限于設(shè)置反映加工處理環(huán)境的 少量的修正數(shù)據(jù)，設(shè)置工作被減少和簡化，其從而減少了設(shè)置錯誤的 數(shù)量和頻率。
此外，由數(shù)控設(shè)備一邊產(chǎn)生的反映加工處理環(huán)境的修正數(shù)據(jù)可以 容易地反饋到加工仿真設(shè)備一邊。因此，工藝設(shè)計(jì)部門能存儲反饋數(shù) 據(jù)，作為加工仿真設(shè)備可用的數(shù)據(jù)庫。結(jié)果，加工仿真設(shè)備的環(huán)境可 -故改善>^人而適應(yīng)加工現(xiàn)場的環(huán)境。因此，本發(fā)明能夠簡化依照加工現(xiàn) 場處理環(huán)境調(diào)整加工仿真設(shè)備的環(huán)境的工作。


附圖，其合并進(jìn)并且構(gòu)成說明書的一部分，描述發(fā)明的實(shí)施例，
并且與描述一起，用于解釋發(fā)明的原理，其中
圖1為依照本發(fā)明的實(shí)施例的加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備的方塊圖2為依照本發(fā)明的實(shí)施例的加工仿真系統(tǒng)的加工仿真設(shè)備的方 塊圖3為依照本發(fā)明的實(shí)施例的加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備的方塊圖4為依照本發(fā)明的實(shí)施例的加工仿真系統(tǒng)的加工仿真設(shè)備的方 塊圖5為預(yù)備計(jì)劃信息顯示屏幕的示意圖； 圖6為傳統(tǒng)加工仿真設(shè)備的方塊圖； 圖7為傳統(tǒng)數(shù)控設(shè)備的方塊圖8為依照本發(fā)明的實(shí)施例的材料形狀設(shè)置/顯示屏幕的示意圖； 圖9為依照本發(fā)明的實(shí)施例的材料設(shè)置位置設(shè)置/顯示屏幕的示意
圖10為依照本發(fā)明的實(shí)施例的工具形狀設(shè)置/顯示屏幕的示意圖11為依照本發(fā)明的實(shí)施例的工具設(shè)置位置設(shè)置/顯示屏幕的示 意圖；以及
圖12為依照本發(fā)明的實(shí)施例的夾具形狀設(shè)置/顯示屏幕的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2是本發(fā)明示例性實(shí)施例的方塊圖。在圖1和2中，類似
于圖6和7中描述的功能零件由同樣的參考數(shù)字表示。
在加工仿真設(shè)備101中，材料形狀輸出單元20產(chǎn)生材料形狀模型 并且輸出產(chǎn)生的模型到網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30,其能通過網(wǎng)絡(luò)將接 收的模型傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備201。此外，材料形狀輸出單元20能通過外 部存儲器讀取/寫入單元31輸出產(chǎn)生的材料形狀模型到外部存儲器32。
相似地，材料設(shè)置位置輸出單元22產(chǎn)生材料設(shè)置位置并且將產(chǎn)生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接 收的信息傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備201。此外，材料設(shè)置位置輸出單元22能通 過該外部存儲器讀取/寫入單元31將產(chǎn)生的材料設(shè)置位置輸出到外部 存儲器32。
相似地，工具形狀輸出單元24產(chǎn)生工具形狀模型并且將產(chǎn)生的模 型輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接收的模型 傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備201。此外，工具形狀輸出單元24能通過該外部存儲 器讀取/寫入單元31將產(chǎn)生的工具形狀模型輸出到外部存儲器32。
相似地，工具設(shè)置位置輸出單元26產(chǎn)生工具設(shè)置位置并且將產(chǎn)生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接 收的信息傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備201。此外，工具設(shè)置位置輸出單元26能通 過該外部存儲器讀取/寫入單元31將產(chǎn)生的工具設(shè)置位置輸出到外部 存儲器32。
相似地，夾具形狀輸出單元28產(chǎn)生夾具形狀才莫型并且將產(chǎn)生的模 型輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接收的模型
傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備201。此外，夾具形狀輸出單元28能通過該外部存儲 器讀取/寫入單元31將產(chǎn)生的夾具形狀模型輸出到外部存儲器32。
在數(shù)控設(shè)備201中，材料形狀讀取單元74通過結(jié)合至網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) 傳輸/接收控制單元83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù) 的外部存儲器讀取/寫入單元84讀取材料形狀模型。材料形狀存儲器 59存儲取回的材料形狀模型。
相似地，材料設(shè)置位置讀取單元76通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制控制 單元83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器 讀取/寫入單元84讀取材料設(shè)置位置。材料設(shè)置位置存儲器61存儲取 回的材料設(shè)置位置。
相似地，工具形狀讀耳又單元78通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸A接收控制控制單元 83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元84讀取工具形狀模型。工具形狀存儲器63存儲取回的工具 形狀模型。
相似地，工具"i殳置位置讀f^單元80通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制控制 單元83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器 讀取/寫入單元84讀取工具設(shè)置位置。工具設(shè)置位置存儲器65存儲取 回的工具設(shè)置位置。
相似地，夾具形狀讀取單元82通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸At妄收控制控制單元 83或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元84讀取夾具形狀模型。夾具形狀存儲器67存儲取回的夾具 形狀模型。
在數(shù)控設(shè)備201中，材料形狀輸出單元73產(chǎn)生材料形狀模型并且
將產(chǎn)生的模型輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元83,其能通過網(wǎng)絡(luò)將接 收的模型傳輸?shù)郊庸し抡嬖O(shè)備101。此外，材料形狀輸出單元73能通 過外部存儲器讀取/寫入單元84將產(chǎn)生的材料形狀^^莫型輸出到外部存 儲器32。
相似地，材料設(shè)置位置輸出單元75產(chǎn)生材料設(shè)置位置并且將產(chǎn)生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元83，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接 收的信息傳輸?shù)郊庸し抡嬖O(shè)備101。此外，材料設(shè)置位置輸出單元75 能通過該外部存儲器讀取/寫入單元84將產(chǎn)生的材料設(shè)置位置輸出到 外部存儲器32。
相似地，工具形狀輸出單元77產(chǎn)生工具形狀^^莫型并且將產(chǎn)生的模 型輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元83，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接收的模型 傳輸?shù)郊庸し抡鎖殳備101。此外，工具形狀輸出單元77能通過該外部 存儲器讀取/寫入單元84將產(chǎn)生的工具形狀模型輸出到外部存儲器32。
相似地，工具設(shè)置位置輸出單元79產(chǎn)生工具設(shè)置位置并且將產(chǎn)生 的位置信息輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元83,其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接 收的信息傳輸?shù)郊庸し抡嬖O(shè)備101。此外，工具設(shè)置位置輸出單元79 能通過該外部存儲器讀取/寫入單元84將產(chǎn)生的工具設(shè)置位置輸出到 外部存儲器32。
相似地，夾具形狀輸出單元81產(chǎn)生夾具形狀模型并且將產(chǎn)生的模 型輸出到該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元83，其能通過該網(wǎng)絡(luò)將接收的模型 傳輸?shù)郊庸し抡嬖O(shè)備101。此外，夾具形狀輸出單元81能通過該外部 存儲器讀取/寫入單元84將產(chǎn)生的夾具形狀才莫型輸出到外部存儲器32。
在加工仿真設(shè)備101中，材料形狀讀取單元21通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/
接收控制單元30或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外 部存儲器讀取/寫入單元31讀取材料形狀模型。材料形狀存儲器5存儲 取回的材料形狀模型。
相似地，材料設(shè)置位置讀取單元23通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元 30或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元31讀取材料設(shè)置位置。材料設(shè)置位置存儲器7存儲取回的材 料設(shè)置位置。
相似地，工具形狀讀取單元25通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30 或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/寫 入單元31讀取工具形狀模型。工具形狀存儲器9存儲取回的工具形狀 模型。
相似地，工具設(shè)置位置讀取單元27通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元 30或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/ 寫入單元31讀取工具設(shè)置位置。工具設(shè)置位置存儲器11存儲取回的 工具設(shè)置位置。
相似地，夾具形狀讀取單元29通過該網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元30 或者通過能讀取存儲在外部存儲器32中的數(shù)據(jù)的外部存儲器讀取/寫 入單元31讀取夾具形狀模型。夾具形狀存儲器13存儲取回的夾具形 狀模型。
利用依照本發(fā)明的加工仿真系統(tǒng)的上述功能單元，所述加工仿真 設(shè)備和數(shù)控設(shè)備能通過通信單元或者存儲介質(zhì)互相傳輸和接收工具/材 料形狀模型和機(jī)床上的工具/材料設(shè)置位置。 此外，在加工仿真設(shè)備101中，仿真數(shù)據(jù)庫收集/利用單元33使數(shù)
控信息存儲器2中存儲的數(shù)控信息與存儲器中存儲的數(shù)控設(shè)備201中 用到的加工仿真數(shù)據(jù)或干擾檢查數(shù)據(jù)(如，材料/工具形狀模型、工具/ 材料設(shè)置位置以及夾具形狀模型)相關(guān)聯(lián)。仿真數(shù)據(jù)庫收集/利用單元 33促使仿真數(shù)據(jù)庫存儲器34存儲關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)從而其可被再利用。
作為關(guān)聯(lián)的并可再利用數(shù)據(jù)的示例性存儲器，仿真數(shù)據(jù)庫收集/利 用單元33能存儲"力。工仿真環(huán)境設(shè)置"，其包括數(shù)控信息存儲器2中存 儲的數(shù)控信息的名稱、材料形狀存儲器5中存儲的材料形狀模型(如， 依照數(shù)控信息將被處理的材料)的名稱、材料設(shè)置位置存儲器7中存 儲的材料設(shè)置位置的名稱，工具形狀存儲器9中存儲的工具形狀模型 (如，依照數(shù)控信息將用于加工處理的工具)的名稱、工具形狀設(shè)置 位置存儲器11中存儲的工具設(shè)置位置的名稱以及夾具存儲器13中存 儲的夾具形狀模型(如，依照數(shù)控信息將用于加工處理的夾具)的名 稱。
因此，加工仿真設(shè)備101通過參考加工仿真環(huán)境設(shè)置，能夠?qū)?shù) 控信息和材料形狀模型、材料設(shè)置位置、工具形狀模型、工具設(shè)置位 置以及夾具形狀一起重新利用。
當(dāng)數(shù)控設(shè)備201的操作者修正仿真數(shù)據(jù)庫存儲器34中存儲的數(shù)控 信息，修正的數(shù)控信息存儲在數(shù)控設(shè)備201的數(shù)控信息存儲器52中。 雖然在圖1和2中沒有圖示，但數(shù)控設(shè)備201能通過外部存儲器32或 者網(wǎng)絡(luò)將修正的數(shù)控信息傳輸?shù)郊庸し抡嬖O(shè)備101的數(shù)控信息存儲器 2。因此，修正的數(shù)控信息能存儲在仿真數(shù)據(jù)庫存儲器34中。
接下來，通過參考圖3和4，將描述用于輸出和顯示預(yù)備計(jì)劃信息
的示例性處理。加工仿真設(shè)備102包括預(yù)備計(jì)劃信息輸出單元35,其 構(gòu)造以產(chǎn)生預(yù)備計(jì)劃信息，包括為加工仿真或者干擾檢查所設(shè)置的材 料形狀模型、材料設(shè)置位置、工具形狀模型、工具設(shè)置位置以及夾具 形狀模型。
預(yù)備計(jì)劃信息輸出單元35將預(yù)備計(jì)劃信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)傳輸/接收 控制單元30，其能通過網(wǎng)絡(luò)將預(yù)備計(jì)劃信息傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備202。此 外，預(yù)備計(jì)劃信息輸出單元35能通過外部存儲器讀取/寫入單元將預(yù)備 計(jì)劃信息輸出到外部存儲器32。數(shù)控設(shè)備202包括預(yù)備計(jì)劃信息顯示 單元85,其促使顯示設(shè)備71顯示接收的預(yù)備計(jì)劃信息。
圖5圖示了示例性顯示屏幕，該顯示設(shè)備71能依照預(yù)備計(jì)劃信息 顯示單元85的處理而顯示。
利用上述功能單元，依照本實(shí)施例的加工仿真系統(tǒng)使數(shù)控設(shè)備能 夠利用由加工仿真設(shè)備設(shè)置的預(yù)備計(jì)劃信息(如，關(guān)于工具、材料或 夾具的lt據(jù))。
依照本實(shí)施例的加工仿真系統(tǒng)具有下面的作用
1:數(shù)控設(shè)備能利用由加工仿真設(shè)備設(shè)置的仿真數(shù)據(jù)(如，材料形 狀模型、材料設(shè)置位置、工具形狀模型以及工具設(shè)置位置)。因此，對 于數(shù)控設(shè)備的設(shè)置工作實(shí)質(zhì)上局限于反映加工處理環(huán)境的修正數(shù)據(jù)。
2:由于設(shè)置程序被簡化，設(shè)置錯誤的可能性和數(shù)量能被減少。
3:工藝設(shè)計(jì)部門的操作者不必制作用于描述或表示由加工仿真設(shè) 備一 邊設(shè)置的預(yù)備計(jì)劃信息的紙張文件或其它介質(zhì)，也不必將設(shè)置數(shù) 據(jù)傳送到數(shù)控設(shè)備一邊的操作者。
4:由數(shù)控設(shè)備一邊依照加工處理環(huán)境而修正的數(shù)據(jù)能被容易地反 饋到加工仿真設(shè)備一邊。因?yàn)椴皇褂眉垙埼募蚱渌橘|(zhì)，反饋操作 能被可靠地執(zhí)行。
5:加工仿真設(shè)備一邊能夠容易地收集實(shí)際用于加工操作的加工數(shù) 據(jù)以及能夠建立包括該收集的數(shù)據(jù)的可再利用數(shù)據(jù)庫。結(jié)果，加工仿 真設(shè)備的環(huán)境能被改善從而適應(yīng)于加工現(xiàn)場內(nèi)的環(huán)境。
權(quán)利要求
1、一種加工仿真系統(tǒng)，包括數(shù)控設(shè)備，能夠利用工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真；以及加工仿真設(shè)備，能夠利用所述工具形狀模型和材料形狀模型執(zhí)行加工仿真，并且能夠通過通信單元或存儲介質(zhì)與所述數(shù)控設(shè)備通信從而互相傳送和接收數(shù)據(jù)，其中，所述加工仿真設(shè)備包括形狀模型輸出單元，其構(gòu)造以輸出可在所述數(shù)控設(shè)備中使用的工具形狀模型和材料形狀模型；以及設(shè)置位置輸出單元，其構(gòu)造以輸出在機(jī)床上的工具設(shè)置位置和材料設(shè)置位置，其中，所述數(shù)控設(shè)備包括形狀模型讀取單元，其構(gòu)造以讀取從形狀模型輸出單元輸出的形狀模型；以及設(shè)置位置讀取單元，其構(gòu)造以讀取從設(shè)置位置輸出單元輸出的設(shè)置位置。
2、 如權(quán)利要求1所述的加工仿真系統(tǒng)，其中所述數(shù)控設(shè)備包括 形狀模型輸出單元，其構(gòu)造以輸出可在加工仿真設(shè)備中使用的工具形狀模型和材料形狀模型；以及設(shè)置位置輸出單元，其構(gòu)造以輸出在機(jī)床上的工具設(shè)置位置和材 料設(shè)置位置，其中，所述加工仿真設(shè)備包括形狀模型讀取單元，其構(gòu)造以讀取從形狀模型輸出單元輸出的形 狀模型；以及 設(shè)置位置讀取單元，其構(gòu)造以讀取從設(shè)置位置輸出單元輸出的設(shè) 置位置。
3、 如權(quán)利要求2所述的加工仿真系統(tǒng)，其中所述加工仿真設(shè)備進(jìn) 一步包括關(guān)聯(lián)單元，其構(gòu)造以使加工仿真設(shè)備中存儲的數(shù)控信息、由 所述形狀模型讀取單元讀取的形狀模型以及由所述設(shè)置位置讀取單元 讀取的設(shè)置位置相關(guān)聯(lián)，并且以使關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)能被再利用的方式存儲關(guān) 聯(lián)數(shù)據(jù)。
4、 一種加工仿真系統(tǒng)，包括加工仿真設(shè)備和數(shù)控設(shè)備，所述加工 仿真設(shè)備和數(shù)控設(shè)備各具有使用工具形狀模型和材料形狀模型的加工 仿真功能，并且能夠通過通信單元或存儲介質(zhì)彼此通信從而互相傳送 和接收數(shù)據(jù)，其中所述加工仿真設(shè)備包括一個單元，其構(gòu)造以輸出包括在加工 仿真操作或干擾檢查搡作中使用的工具或材料形狀模型以及機(jī)床上的 設(shè)置位置的預(yù)備計(jì)劃信息；以及其中所述數(shù)控設(shè)備包括一個單元，其構(gòu)造以讀取和顯示所述預(yù)備 計(jì)劃信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加工仿真設(shè)備。數(shù)控設(shè)備能夠執(zhí)行反映加工現(xiàn)場信息的加工仿真或干擾檢查。然而，加工仿真設(shè)備不能利用加工仿真或干擾檢查中的加工現(xiàn)場信息。因此，加工仿真設(shè)備的仿真條件不同于數(shù)控設(shè)備的仿真條件。為了解決這個問題，依照本發(fā)明的加工仿真設(shè)備和數(shù)控設(shè)備能夠通過通信單元或者存儲介質(zhì)彼此通信從而相互傳送和接收數(shù)據(jù)。加工仿真設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元或者外部存儲器讀取/寫入單元。相似地，數(shù)控設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)傳輸/接收控制單元或者外部存儲器讀取/寫入單元。
文檔編號G05B19/18GK101174143SQ200710164350
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者國光克則, 深谷安司 申請人:大隈株式會社