自動編程功能的形狀輸入系統的製作方法

2023-12-07 01:04:06

專利名稱:自動編程功能的形狀輸入系統的製作方法
本申請是我們在1985年3月11日提交的申請號為NO.710，713，名稱為「自動編程功能中的形狀輸入系統」的在先申請的一份後續申請。現在我們將前面的那份在先申請予以放棄。
本發明論及一種自動編程功能的形狀輸入系統，特別是用於為操作人員作圖形識別處理。
一般來講，當需要把如數控(Nc)工具機加工數據這樣的一個工件製作圖轉換成為數字數據，或者需要處理那些包括有要更改或要修改部分的圖時，通常都是使用一個自動繪圖系統，這就是說，在這樣的系統中，將那些圖形構成程序存貯到一個計算機之中，然後由操作人員一邊觀察圖形一邊用計算機以人-機對話處理的方式描繪這些圖形。
在常規的自動繪圖系統中，其形狀輸入方法是由若干步驟完成的。先把一個形狀的模式劃分為若干形狀元素，然後再把輸入名稱和那些與依次確定其形狀的各個名稱相一致的數字值一起加到其各個形狀元素上去。然而，在上述的常規方法中，就像操作人員要識別工件的圖形的次序一樣，首先要識別加工物體原始圖形的形狀，然後再把如像縱向線、端面線及錐形角度這樣一些基本圖形的主要尺寸讀出來，在這種情況下，才最後識別諸如C面及R面倒稜圖形細節的輔助圖形上的形狀和尺寸，把那些原始圖形稱作為「基本圖形」。
由上可知，其常規的自動繪圖系統的形狀輸入方法與操作人員通常的圖形識別次序是相當不同的;因此，不能順利地完成其常規的形狀輸入操作，需要花很多的時間和勞動。
本發明的目的是消除現有技術中所存在著的不足或問題，並且提供一種改進的自動編程功能的形狀輸入系統，它所輸入的形狀(例如)是一些工具機的工件加工數據。該系統可以根據操作員所習慣的識別順序進行形狀輸入。
按照本發明，為了達到這個及其他的目的，在此提供出一個自動編程功能的形狀輸入系統，它可輸入例如工具機的工件加工數據這樣的形狀數據，其中，首先指定出該工件基本圖形的形狀;然後指定出其基本圖形的尺寸;最後指定出該工件輔助圖形的形狀和尺寸。
結合以下若干附圖一起閱讀如下的詳細說明，人們將會更加清楚地理解本發明的性質、原理及其應用。
圖1為根據本發明的系統所使用的裝置的簡略示意圖;
圖2至圖7表示根據本發明的系統，在圖1中所示的裝置的圖形顯示器上所顯示的圖形的變化;
圖8A和圖8B是表示圖1中的裝置的詳細結構的方框圖;
圖9是說明基本圖形元素產生器2的工作流程圖;
圖10是說明由該基本圖形元素產生器2產生的基本圖形元素代碼的一個例子的圖;
圖11是說明基本圖形元素識別控制器3的工作流程圖;
圖12是說明圖形顯示控制器4的工作流程圖，以及圖13是說明輔助圖形識別控制器9的工作流程圖。
圖1是根據本發明所使用的系統的裝置示意圖;在圖1中所給出的基本圖形元素產生器2產生如縱向線、端面線、錐形角度等等這樣一些基本圖形的元素，並且選擇用操縱杆1所產生的基本圖形元素的種類或型式。將從基本圖形元素產生器2中傳送過來的有關基本圖形元素的信號，輸入給圖形顯示控制器4，用以在圖形顯示器5，例如由陰極射線管(CRT)組成的顯示器上顯示這些信號。也將這些信號輸入給一個基本圖形元素識別控制器3，用以形成若干基本的元素行，而後再把它們存貯到一個圖形元素存貯器6之中去。
該基本圖形元素識別控制器3為了進一步確認基本圖形，識別那些必要部分的尺寸值，並且將這些數字值傳送給圖形顯示控制器4;由此將這些尺寸線顯示在圖形顯示器5上。把通過操作人員從鍵盤7輸入的那些尺寸值，經過一個數字值輸入控制器8，向基本圖形元素識別控制器3輸入，在這個基本圖形元素識別控制器3上，檢查這些尺寸值，並且傳輸這些尺寸值，而且存入其圖形元素存貯器6。
輔助圖形識別控制器9讀出在該圖形元素存貯器6所存貯的基本圖形元素行，從而識別那些用來指定其輔助圖形的必要部分，並且把這些部分傳送給圖形顯示控制器4，由此在圖形顯示器5上顯示這些指定的必要部分。當根據如此所得到的顯示，從鍵盤7中把其輔助圖形的形狀及尺寸作輸入的時候，將有關這個顯示的信息輸入給該輔助圖形識別控制器9，而後再作檢查。此後，再通過一個圖形構件行控制器10控制所檢查過的信息，然後再在圖形元素存貯器6中所存貯的基本圖形元素行與行之間把它們插入到那些必要部分之中去。
在使用由圖1所示構成的裝置的情況下，當開始輸入其工件的形狀時，為了藉助於來自圖形顯示控制器4的指令，易於描述或繪製圖形起見，在圖形顯示器5上顯示如圖2所示的基準線X和Y，以及柵格線GR。通過操作人員參照所顯示的基準線X和Y，以及柵格線GR控制操作杆1，從基本圖形元素產生器2中產生出基本圖形元素;並且把向基本圖形元素識別控制器3輸入的基本圖形元素通過圖形顯示控制器4顯示在該圖形顯示器5上。然後，操作人員以圖3中箭頭所示的筆劃形式，依次輸入一系列的基本圖形元素，同時監測在圖形顯示器5上顯示的圖形，並且進一步證實該操縱杆1的控制方向。當需要修改或校正所顯示的圖形或形狀時，則通過按照與圖3箭頭所示的一個相反方向上再顯示出的形狀，把它擦除掉。抹除掉之後，再按照箭頭所指示的方向，輸入基本圖形元素。將這些基本圖形元素，向基本圖形元素識別控制器3輸入;然後在該基本圖形元素識別控制器3中形成基本圖形元素，並且把如此形成的元素行再存入圖形元素存貯器6。
下一步，該基本圖形元素識別控制器3識別那些為了確定其基本圖形的尺寸數字值的必要部分;而後再把這些識別出的數字值，傳送給圖形顯示控制器4;通過該圖形顯示控制器4，把那些尺寸線顯示在圖形顯出器5上，例如圖4中所表示的那樣。此時，該圖形顯示控制器4閃顯示一些描繪尺寸大小部分的尺寸值，也就是圖4中所示的那些尺寸線L1～L8的值;根據其數字次序，使得操作人員輸入尺寸線L1～L8的數字值。當操作人員把這些尺寸值從鍵盤7中作輸入的時候，根據這些部分的閃現，將尺寸值通過數字值輸入控制器8，向基本圖形元素識別控制器3輸入;並且在其中進行檢查。如果檢查的結果是「OK」(正確)，則將該數字值，同基本圖形元素行一起存入圖形元素存貯器6;但是如若檢查的結果是「NO」(不正確)，則再催促該操作人員輸入正確的尺寸值。在數字值輸入操作的情況下，當發現出是一種不清楚的尺寸值時，該操作人員可以在鍵盤7上輸入疑問符號「？」，意思是說，「不清楚的」;並且在這種情況下，該操作人員要再輸入有關角度方面上的信息，以便通過基本圖形元素識別控制器3來確定基本圖形，因為僅有其直線上的尺寸大小不可能確定該基本圖形。例如，若是在圖4的線L2上輸入了疑問符號「？」的話，那麼就要再輸入如圖5所示的角度「A9」;當操作人員從鍵盤7輸入該角度「A9」時，與就把關於這個角度「A9」的數字值經過數字值輸入控制器8輸入給基本圖形元素識別控制器3，並且在其中進行檢查;經檢查之後，如上所述，再將這個信息存入圖形元素存貯器6。如前所述，當確定了形狀和尺寸之後，再通過基本圖形元素識別控制器3，把基本圖形元素行的形狀和尺寸，從圖形元素存貯器6中讀出;並且再傳送給圖形顯示控制器4;經過該圖形顯示控制器4，再把正確的圖形顯示在圖形顯示器5上。
當在圖形顯示器5上完成了基本圖形的顯示之後，再藉助於輔助圖形識別控制器9讀出存入圖形元素存貯器6的基本圖形元素行，因此也就確認了或者說識別了各個基本圖形元素的交叉部分，也就是說，所要求的如表示C面倒稜及R面倒稜這樣的輔助圖形的指定部分。然後，再把這些部分傳送給圖形顯示控制器4，並且再將例如在圖6中用字母C1～C6表示的那些部分顯示在圖形顯示器5上。根據所顯示的圖形，把有關輔助圖形的形狀和大小方面的信息，從鍵盤7中，向輔助圖形識別控制器9輸入，並在其中進行檢查。如果檢查的結果是「NO」(不正確)，那麼操作人員就要再輸入尺寸大小適宜的數字值信息;另外，如果檢查的結果是「OK」(正確)的話，那麼就通過圖形元素行控制器10控制關於輔助圖形方面上的數據，並且把它們插入到予先存貯在圖形元素存貯器6中的基本圖形元素行之間的適當的部分中去。
當按照上述的方法，一旦完成了輔助圖形的形狀和大小之後，再通過輔助圖形識別控制器9，從圖形元素存貯器6中，把該輔助圖形讀出來;而後再把它傳送到圖形顯示控制器4上去;通過圖形顯示控制器4，把最後確認了的圖形形狀顯示在圖形顯示器5上，如圖7所示，如此完成結其形狀的輸入程序。
現在，我們參照圖8A及圖8B至圖13，再來詳細地說明本發明。
基本圖形元素產生器2、基本圖形元素識別控制器3、圖形顯示控制器4、數字值輸入控制器8、輔助圖形識別控制器9，以及圖形元素行控制器10，都分別是用具有本地存貯器的微型計算機構成的;並且把圖形元素存貯器6構成為基本圖形元素識別控制器3、輔助圖形識別控制器9及圖形元素行控制器10的共用存貯器。通過數據總線和地址總線把上述的這些部件彼此連接起來。在整個裝置中，將其控制過程變換成為由過程0至9組成的十個過程。圖8A及圖8B說明的是在過程0至9的時間間隔上，各個部件中的過程的一個例子;並且在圖8A及圖8B中的那些基準數字的最後未尾上的數字，指示其過程的數號。也就是說，例如，X-Y尺寸線顯示過程42意味著是過程「2」。通過圖8A及圖8B中的參考數字6A至6D表示用作為共用存貯器的圖形元素存貯器6的內部轉換。
在圖9的流程圖中，說明了基本圖形元素產生器2的工作情況;用基本圖形元素產生器2讀出來自操縱杆1的代碼信號，而後如果在恆定的時間中，讀出的都是相同的代碼的話，則將該代碼信號作為基本圖形元素代碼傳送到基本圖形元素識別控制器3和圖形顯示控制器4上去。圖10示出了基本圖形元素代碼的一個例子，它由基本圖形產生器2產生，以形成圖3所示的形狀。基本圖形元素代碼的種類及其由此所產生的數號，示於表1。
基本圖形元素識別控制器3具有過程控制31至36，其工作情況示於圖11的流程圖。在步驟S14，根據與從鍵盤7中輸入的代碼相對應著的過程計數器，來切換過程31至36。在過程31，接收從基本圖形元素產生器2中產生的基本圖形元素代碼;並且在其內形成與表1結構相同的數據表;而後再把基本圖形元素代碼存入圖形元素存貯器6。其結果，該圖形元素存貯器6就成為表2中所示的情況了。
由於該過程具有與表1結構上相同的內部數據表，所以就有可能在相反方向上的基本圖形元素代碼，對於輸入來說同上次是完全一樣的時候，來校正其功能。
過程32輸出行號，XY的鑑別以及對帶有X-Y尺寸顯示指令的圖形顯示控制器4的尺寸數(L1至L8);因此，過程32表示表2中圖形元素尺寸X及Y的列「無」，並且順序地顯示來自上一個圖形元素，比如說，行號7的Y-尺寸的，導向行號2的X-尺寸的各個尺寸線。
過程33指的就是表2，並且對圖形顯示控制器4輸出其尺寸數L1，以及尺寸值引導閃現指令。接著，過程接收來自數字值輸入控制器8的數字數據，並且如果這些數據的符號關係及尺寸關係都是正確的話，就把它們存入圖形元素存貯器6。此後，就在尺寸數L2至L8上按順序地重複它，其尺寸關係，指的是，比如說L2＜L3＜L4＜L5＜L6＜L8。當從鍵盤7中輸入「？」的時候，就把代表著「不清楚」的代碼，存入相對應著的列中。最後，形成表3。
過程34指示在表3中圖形元素尺寸X及Y的列「不清楚」;並且如果列L2是「不清楚」的話，則對圖形顯示控制器4輸出其行號，XY鑑別及帶有角度尺寸線顯示指令的尺寸數。
過程35也指的是表3，並且對圖形顯示控制器4輸出帶有角度尺寸值引導閃現指令的角度數A9;而後，再接收來自數字值輸入控制器8的數字數據。該過程35根據角度值計算XY尺寸值，並且如果其符號關係和尺寸關係都是正確的話，就把它們存入圖形元素存貯器6。最後，形成表4。
過程36從圖形元素存貯器6中的表4，讀出其圖形元素的形狀，以及圖形元素的尺寸X和尺寸Y;並且對圖形顯示控制器4輸出其精確的基本圖形的指令。
該圖形顯示控制器4具有40至49的十個過程。自己執行的基準線X、Y及柵格線CR的顯示過程40;基本圖形元素的顯示過程41，根據來自基本圖形元素產生器2的指令執行;過程42至46，分別根據來自基本圖形元素識別控制器3的指令執行;而過程47至49，則分別根據來自輔助圖形識別控制器9的指令執行。圖12的流程圖說明該圖形顯示控制器4的工作情況;將該圖形顯示控制器4中常數表的一個例子示於表5;其控制數據表的一個例子，示於表6。
過程40在其予定位置上顯示基準線X和Y以及柵格線GR。通過將基準線X和Y以及柵格線GR劃分成各個線顯示指令並存貯起來，就有可能實現這個操作。
過程41接收來自基本圖形元素產生器2的基本圖形元素代碼，並且把該基本圖形元素代碼轉換成各自線顯示指令，而且將它們輸出來，再形成具有表6的內在結構的數據表。表6是根據在圖形顯示控制器4中包含有的表5而得出的。
過程42根據從基本圖形元素識別控制器3中所接收到的XY尺寸顯示指令，根據其行號及xy鑑別和尺寸數(L1至L8)，從表6中的基本圖形元素終端點x和y中，計算其尺寸線的位置及其長度等等。然後，過程42再順序地顯示尺寸線L1至L8。
過程43根據從基本圖形元素識別控制器3中接收到的尺寸數，以及尺寸值導引閃現指令，順序地閃現L1至L8這些尺寸數。
過程44根據從基本圖形元素識別控制器3中接收到的角度大小顯示指令，根據其行號、XY鑑別及尺寸數A9，從表6中的基本圖形元素終端點x和y裡，計算其尺寸線的位置及其長度等等;而後再顯示該尺寸線A9。
過程45根據從基本圖形元素識別控制器3中接收到的角度大小值引導閃現指令，以及其尺寸數A9，閃現該角度大小值的指示。過程46根據從基本圖形元素識別控制器3中接收到的精確的基本圖形指令，輸出一個線顯示指令。
過程47根據從基本圖形元素識別控制器3中接收到的基本圖形拐角顯示指令，根據其圖形元素尺寸x及y，以及輔助圖形數C1至C6，在該基本圖形拐角上，顯示其基本圖形的拐角C1至C6。過程48根據從基本圖形元素識別控制器3中接收到的基本圖形拐角引導閃現指令，以及根據其由C1至C6的輔助圖形數，閃現其基本圖形拐角的指示C1至C8。過程49根據在基本圖形元素代碼與基本圖形元素尺寸x及y之前和之後，從基本圖形元素識別控制器3中接收到的輔助圖形顯示指令、輔助圖形形狀代碼以及輔助圖形尺寸R，形成並且輸出線顯示指令。
圖形元素存貯器6具有行號數，並且對於每一個行號，都具有其圖形元素形狀、圖形元素尺寸x與y，以及輔助圖形尺寸R的數據列。該圖形元素存貯器6具有作為起始值的，表示「無」的代碼。表示2，3，4及7示出了對於各個過程，在該圖形元素存貯器6中的內容。
該數字值輸入控制器8接收來自鍵盤7的數字代碼、符號代碼，以及十進位小數點代碼，並且形成數字數據。然後，該數字值輸入控制器8，再把這些數字數據輸入給基本圖形元素識別控制器3和輔助圖形識別控制器9。過程83、85及88，在結構上是完全相同的。
該輔助圖形識別控制器9具有過程97至99，並且根據來自鍵盤7的過程切換代碼，切換這些過程。該輔助圖形識別控制器9的工作情況示於圖13的流程圖。
過程97指示出表4中圖形元素形狀的例(例如列1至16)的基本圖形元素代碼;並且將對應於該基本圖形元素代碼和該輔助圖形數C1至C6的上一列(例如行號7的列)的圖形元素尺寸x和y，輸入給圖形顯示控制器4;同時也輸入基本圖形拐角顯示指令。
過程98也表示表4，並且把輔助圖形數C1輸入給圖形顯示控制器4;同時也輸入基本圖形拐角引導閃現指令。緊接著，過程98接收來自鍵盤7的輔助圖形形狀代碼，或者輔助圖形的缺(absence)代碼;如果所接收的代碼是輔助圖形形狀代碼的話，那麼就向前走入下一步;如果所接收的代碼是輔助圖形的缺代碼的話，那麼就再退回到上一步上去;而後再對該輔助圖形數給出一個「C2」。該過程98，當輸入了輔助圖形代碼的時候，就從數字值輸入控制器8那裡，接收數字數據;並且檢查那些接收到的數字值小於鄰近的基本圖形的長度;而且如果這種檢查是正確的話，就把輔助圖形形狀代碼、數字代碼;以及行號輸入給圖形元素行控制器10。此後，再重複這個過程，一直到數目C6為止。
過程99表示表7中圖形元素形狀的列中的輔助圖形形狀代碼例如「C」和「R」;並且把其相關的列，以及其前面的與後面的那些列的圖形元素形狀，和其圖形元素的尺寸X、Y與R，輸入給圖形顯示控制器4，同時也輸入輔助圖形顯示指令。
圖形元素行控制器10消除圖形元素存貯器6的數據;因此，當該圖形元素控制器10從輔助圖形識別控制器9中接收到輔助圖形代碼及其數字數據的時候，行號的下一行就處於「無」的狀態了。此後，圖形元素行控制器10存貯圖形元素形狀的列中以及輔助圖形代碼與輔助圖形尺寸R(作成「無」)的列中的數字數據。最後，形成表7。
根據本發明的系統，由於該形狀輸入的次序是與操作人員習慣的圖形識別次序相一致的，因此，大大簡化了其形狀的輸入操作，而且輸入該形狀所需要的時間也可以大大縮短了。
在這裡，應該說明的一點是，本發明的許多變換，以及改型，對那些本專業領域內的普通技術人員來講，都將會是很顯然的;因此，在此所附上的權利要求
書的保護範圍中，其意圖是包括這樣的一些顯而易見的變換及改型的。
權利要求
1.一種自動編程功能的形狀(例如工具機的工作加工數據)輸入系統，其特徵為包括如下步驟指定一個工件基本圖形的形狀；指定上述基本圖形的尺寸；以及指定上述工件輔助圖形的形狀及尺寸。
2.根據權利要求
1中的系統，其中上述基本圖形形狀的指定，是通過如下步驟實現的，即產生有關基本圖形元素的信息、輸入該信息、並且作為一個圖形，顯示所述輸入了的信息，以及識別並控制上述輸入了的信息，而且作為表示圖形元素行的那些信息，存貯上述識別過的信息;其中上述基本圖形尺寸的指定，是通過如下步驟實現的，即輸入有關其基本圖形予定部分的信息，對上述輸入了的信息進行數字控制，識別並控制上述數字控制了的信息，並且作為表示圖形元素行的那些信息，存貯上述識別過的信息;其中輔助圖形的指定，是通過如下步驟實現的，即輸入關於該輔助圖形的予定部分的信息，對上述輸入了的信息進行識別並控制上述有關其輔助圖形的數字控制了的信息，以及存貯上述識別過的信息，致使將其插入上述有關基本圖形的形狀與尺寸的圖形元素行之中，然後作為一個完整的圖形顯示出來。
3.根據權利要求
2中的系統，其中上述識別並控制與基本圖形和輔助圖形的尺寸有關的數字控制了的信息的這些步驟，包括檢查輸入了的數字值的步驟。
4.根據權利要求
3中的系統，其中上述的尺寸表示圖形部分的長度以及這些圖形中的角度。
專利摘要
一個將如工具機加工工件的製作圖這樣的一些圖形，作為一個自動編程功能的加工數據，進行輸入的系統，為了與操作人員習慣的圖形識別次序相一致，該系統是由這些步驟組成的，即首先指定該工件基本圖形的形狀，然後指定其基本圖形的尺寸，最後指定該工件輔助圖形的形狀與尺寸。
文檔編號G06F3/00GK85106002SQ85106002
公開日1987年2月25日 申請日期1985年8月9日
發明者領木正人 申請人:株式會社大隈鐵2所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan