Three-dimensional shape alteration system
专利汇可以提供Three-dimensional shape alteration system专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To easily and instinctively alter the three-dimensional shape of a work, which is used for the machining simulation of a CNC, as to the three- dimensional shape alteration system which alters the three-dimensional shape. CONSTITUTION:A video display device 22 is, for example, a goggle type head- mounted display to be put on the head and its image is displayed as a three- dimensional color graphic image. A manipulator 21, on the other hand, is, for example, a globe type and pressure sensors and magnetic sensors for detecting the motion of the hands and fingers are incorporated in the manipulator 21. The sensor signals are inputted to a numerical controller 10 through an I/O circuit 12 and a processor 11 reads the sensor signals and alters the three- dimensional shape of the work 30 according to a VR(virtual Reality) system program.，下面是Three-dimensional shape alteration system专利的具体信息内容。
前記三次元形状変更手段により変更される前記三次元形状は、前記表示手段によってリアルタイムに表示されることを特徴とする請求項１記載の三次元形状変更方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣＮＣ（数値制御装置）
での加工シミュレーションに用いるワークの三次元形状を変更する三次元形状変更方式に関し、特にワークの三次元形状をＶＲシステム（仮想現実システム）を用いて変更する三次元形状変更方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＮＣでは、画面上での加工シミュレーションによって、加工状態の把握や工具との干渉チェック等を行なっている。 その際に画面に表示されるワークの三次元形状は予めメモリ内に構築されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この三次元形状を画面上で変更する場合は、キーボードを用いて変更する部分の一点毎に長さ、角度、半径等を入力する。 このため、
例えば複雑な曲面等を有するワークの形状を変更する場合、その作業は煩雑となり、三次元形状の変更に手間を要していた。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、三次元形状の変更を簡単にかつ直観的に行うことができる三次元形状変更方式を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解決するために、ＣＮＣ（数値制御装置）での加工シミュレーションに用いるワークの三次元形状を変更する三次元形状変更方式において、予め生成されている前記ワークの三次元形状を表示する表示手段と、前記表示手段によって表示された前記ワークの三次元形状を変更する変更指令信号をオペレータの動作に応じて生成する変更指令生成手段と、前記変更指令信号に応じて前記ワークの三次元形状をリアルタイムに変更する三次元形状変更手段と、を有することを特徴とする三次元形状変更方式が、提供される。
【０００６】
【作用】表示手段は、予め生成されているワークの三次元形状を表示する。 変更指令生成手段は、表示手段によって表示されたワークの三次元形状を変更する変更指令信号を生成する。 この変更指令信号は、例えばオペレータの手や指の動作に応じて生成される。 三次元形状変更手段は、変更指令信号に応じてワークの三次元形状をリアルタイムに変更する。 このため、従来キーボードを用いて一点ずつ行なっていた三次元形状の変更を簡単にかつ直観的に行うことができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本発明の三次元形状変更方式の全体構成を示す図である。 図において、本発明の三次元形状変更方式は、マニュピレータ２１、映像表示装置２２及び数値制御装置１０から構成される。
【０００８】数値制御装置１０はプロセッサ１１を中心に構成される。 プロセッサ１１はＲＯＭ１５に格納されたシステムプログラムに従って数値制御装置１０全体を制御する。 ＲＯＭ１５にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲ
ＯＭが使用される。 ＲＡＭ１６はＤＲＡＭ等が使用され、各種のデータあるいは入出力信号等が格納される。
不揮発性メモリ１７にはバッテリバックアップされたＣ
ＭＯＳが使用され、電源切断後も保持すべきパラメータ等やワークの三次元形状が格納される。
【０００９】グラフィック制御回路１３はディジタル信号を表示用の信号に変換し、後述する映像表示装置２２
に与える。 操作盤１４はキーボード等から構成され、各種のデータの入力あるいは工作機械１９の操作に使用される。
【００１０】Ｉ／Ｏ回路１２は、後述するマニュピレータ２１からの信号を受け、プロセッサ１１はその信号を読み取って、ワークの三次元形状変更を行う。 その詳細は後述する。
【００１１】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１８はバス１１０経由で出力信号を受けて、出力信号をシーケンス・プログラムで処理し、工作機械１
９を制御する。 また、工作機械１９側からの入力信号を受けて、シーケンス・プログラムで処理を行い、バス１
１０を経由して、プロセッサ１１に入力信号を転送する。 これらの構成要素はバス１１０によって互いに結合されている。 なお、図では軸制御回路、サーボアンプ、
サーボモータ、スピンドルアンプ及びスピンドルモータ等の構成要素は省略してある。
【００１２】上記の映像表示装置２２は、例えば頭からかぶるゴーグル型のヘッド・マウンテッド・ディスプレイであり、その映像は三次元カラーグラフィック画像として画面２２１に表示される。 一方、マニュピレータ２
１は、例えばグローブ状のものであり、そのマニュピレータ２１には手や指の動きを検出するための圧力センサや磁気センサが内蔵される。 そのセンサ信号は、上述したように、Ｉ／Ｏ回路１２を経由して数値制御装置１０
に入力され、プロセッサ１１は、そのセンサ信号を読み取ってワークの三次元形状変更を行う。
【００１３】ここで、映像表示装置２２の画面２２１にワーク３０が表示され、オペレータ２０がそのワーク３
０の一部分３１を削り取る場合を想定する。 オペレータ２０は、仮想世界として表示された画面２２１のワーク３０に対して、そのワーク３０の一部分３１を実際に削り取り動作を行う。 そのときのオペレータ２０の指の動きはマニュピレータ２１に内蔵されているセンサによって検出される。 プロセッサ１１は、ＲＡＭ１６にローディングされているＶＲ（Virtual Reality ，仮想現実感）システムプログラムに従って、マニュピレータ２１
からの検出信号を処理し、ワーク３０の形状変更を行う。 その際の形状変更は、リアルタイム（実時間）に映像表示装置２１の画面２２１に表示され、最終的に画面２２２に示すような一部分３１が削り取られたワーク３
００が表示される。 このワーク３００の形状がワーク３
０の新たな三次元形状としてＲＡＭ１６に格納される。
加工シミュレーションは、このワーク３００に対して行われる。
【００１４】図２は本発明の三次元形状変更方式を実行するためのフローチャートを示す図である。 図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。 〔Ｓ１〕ワーク３０の三次元形状を画面２２１に表示する。 〔Ｓ２〕マニュピレータ２２からの検出信号に応じてワーク３０の三次元形状を変更する。 このときの形状変更は、リアルタイムに画面２２１に表示され、あたかも現実にワーク３０に対して手で接触しながら形状を変更しているような状況で行われる。 三次元形状の変更内容は、例えば削り取り、付加、拡大、縮小、穴開け等である。 〔Ｓ３〕画面２２２に最終的な三次元形状を有するワーク３００を表示し、その三次元形状を新たな三次元形状として決定し、ＲＡＭ１６に格納する。
【００１５】このように、オペレータ２０の手や指の動きに応じてワーク３０の三次元形状をリアルタイムで変更する。 このため、従来キーボードを用いて一点ずつ行なっていた三次元形状の変更を簡単にかつ直観的に行うことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、オペレータの手や指の動きに応じてワークの三次元形状をリアルタイムで変更するように構成した。 このため、従来キーボードを用いて一点ずつ行なっていた三次元形状の変更を簡単にかつ直観的に行うことができる。
【図１】本発明の三次元形状変更方式の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の三次元形状変更方式を実行するためのフローチャートを示す図である。
１０ 数値制御装置 １１ プロセッサ １２ Ｉ／Ｏ回路 １３ グラフィック制御回路 １５ ＲＯＭ １６ ＲＡＭ ２０ オペレータ ２１ マニュピレータ ２２ 映像表示装置 ３０，３００ ワーク ２２１，２２２ 画面
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