JPH06131024A - 形状入力方式 - Google Patents

形状入力方式

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JPH06131024A
JPH06131024A JP27688392A JP27688392A JPH06131024A JP H06131024 A JPH06131024 A JP H06131024A JP 27688392 A JP27688392 A JP 27688392A JP 27688392 A JP27688392 A JP 27688392A JP H06131024 A JPH06131024 A JP H06131024A
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JP27688392A
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Inventor
Teruyuki Matsumura
輝幸 松村
Hideaki Maeda
英朗 前田
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 数値制御装置等の制御装置における形状入力
方式に関し、初心者や不慣れなオペレータであっても容
易に加工形状を入力し、入力途中の形状が確認できるよ
うにする。 【構成】 データ入力手段1は、ポインティング・デバ
イス1aからの指令データを受けて解析し、座標データ
2aとして記憶手段2に格納する。形状判別手段3は、
記憶手段2に格納された座標データ2aと、前回格納さ
れた少なくとも一つの座標データとを比較して指令され
た形状を判別し、形状データ2bとして記憶手段2に格
納する。表示制御手段4は、記憶手段2に格納された形
状データ2bをグラフィック図形等に変換して表示装置
22に表示する。形状編集手段5は、記憶手段2に格納
された形状データ2bをポインティング・デバイス1a
又はキーボード23からの指令データにより編集する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は数値制御装置等の制御装
置の形状入力方式に関し、特に加工形状を定義するため
の入力を行う形状入力方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の制御装置の一つとして、例えば対
話形数値制御装置では、キーボードに設けられた「シン
ボリックキー」と呼ばれる形状要素キーを選択して形状
構成要素を入力するとともに、対応する形状構成要素の
座標値を入力して、加工形状を入力する形状入力方式が
広く使用されている。この形状要素キーには、水平、垂
直又は斜めの直線や円弧及び記号等が定義されている。
【0003】このため、加工する形状に沿って形状要素
キーを選択し、同時に座標値を入力することによって、
加工形状を定義することができた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、製図図面に描
かれた加工形状を見て形状要素キーを選択するのは、特
に初心者や不慣れなオペレータにとって容易ではなかっ
た。しかも、形状要素キーの選択の他に、座標値も入力
しなければならなかった。このため、入力ミスが多く、
相当の労力と時間を要するという問題点があった。
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、初心者や不慣れなオペレータであっても容易
に加工形状を入力し、入力途中の形状が確認できる形状
入力方式を、提供することを目的とする。
【0006】
【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、加工形状を定義するための入力を行う形
状入力方式において、ポインティング・デバイスからの
指令データを受けて解析し、座標データとして記憶手段
に格納するデータ入力手段と、前記記憶手段に格納され
た座標データと、前回格納された少なくとも一つの座標
データとを比較して指令された形状を判別し、形状デー
タとして前記記憶手段に格納する形状判別手段と、前記
記憶手段に格納された形状データを前記ポインティング
・デバイス又はキーボードからの指令データにより編集
する形状編集手段と、前記記憶手段に格納された形状デ
ータをグラフィック図形等に変換して表示装置に表示す
る表示制御手段と、を有することを特徴とする形状入力
方式が提供される。
【0007】
【作用】データ入力手段はポインティング・デバイスか
らの指令データを受けて解析し、座標データとして記憶
手段に格納する。この座標データと、前回格納された少
なくとも一つの座標データとを比較して、形状判別手段
は指令された形状を判別し、形状データとして記憶手段
に格納する。
【0008】また、形状編集手段は記憶手段に格納され
た形状データをポインティング・デバイス又はキーボー
ドからの指令データにより編集する。そして、表示制御
手段は記憶手段に格納された形状データをグラフィック
図形等に変換して表示装置に表示する。
【0009】
【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2は、本発明を実施する対話形数値制御装置
の全体構成を示すブロック図である。
【0010】プロセッサ11はROM12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全体を制御す
る。ROM12にはEPROMあるいはEEPROMが
使用される。RAM13にはSRAM等が使用され、各
種のデータあるいは入出力信号が格納される。不揮発性
メモリ14には図示されていないバッテリによってバッ
クアップされたCMOSが使用され、電源切断後も保持
すべき座標データ、形状データ、加工プログラム、マク
ロ、パラメータ、ピッチ誤差補正量及び工具補正量等が
格納される。
【0011】グラフィック制御回路21はディジタル信
号を表示用の信号に変換し、表示装置22に与える。表
示装置22にはCRTあるいは液晶表示装置が使用され
る。表示装置22は対話形式で加工プログラムを作成し
ていくときに、形状、加工条件等を表示する。グラフィ
ック制御回路21に送られるディジタル信号は、不揮発
性メモリ14に格納されている加工プログラムについ
て、プロセッサ11がROM12に格納された画面表示
処理プログラムを実行することによって送られる信号で
ある。キーボード23はカーソルキー、形状要素キー及
び数値キー等からなり、必要な図形データ及び加工デー
タ等をこれらのキーを使用して入力する。ソフトウェア
キー24はシステムプログラム等によって機能が変化す
るキーである。タッチパネル25は表示装置22の画面
表面に装着する透明又は半透明の装置であって、マトリ
クス状にタッチ式スイッチを内臓し、このタッチ式スイ
ッチをオペレータが押すと対応するデータを出力する。
これらのグラフィック制御回路21、表示装置22、キ
ーボード23、ソフトウェアキー24及びタッチパネル
25の各要素はCRT/MDIパネル20に備えられ
る。
【0012】ここで、表示装置22に表示される対話形
データの入力画面は、ROM12に格納されている。こ
の対話形データの入力画面において、加工プログラム作
成時にバックグラウンドアニメーションとして、工具の
全体の動作軌跡などが表示される。また、表示装置22
にはその入力画面により設定可能な作業又はデータが、
メニュー形式で表示される。メニューのうちどの項目を
選択するかは、メニューに対応して、画面下部に配置さ
れたソフトウェアキー24により行う。ソフトウェアキ
ー24の意味は各画面毎に変化する。なお、対話用の各
種データはRAM13又は不揮発性メモリ14に格納さ
れる。
【0013】軸制御回路15はプロセッサ11から軸の
移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ16に出力
する。サーボアンプ16はこの軸の指令を受けて、工作
機械30内に設けられたサーボモータを駆動する。
【0014】PMC(プログラマブル・マシン・コント
ローラ)18は加工プログラムの実行時に、T機能信号
(工具選択指令)等を受け取る。そして、この信号をシ
ーケンス・プログラムで処理するとともに動作指令を信
号で出力し、工作機械30を動作を制御する。また、工
作機械30から状態信号を受けて、シーケンス処理を行
い、プロセッサ11に必要な入力信号を転送する。
【0015】なお、上記各構成要素はサーボアンプ16
及び表示装置22を除いて、いずれもバス19に互いに
結合されている。上記構成において、入力されたデータ
はプロセッサ11により処理され、加工プログラムが作
成される。作成されたプログラムデータは、対話形式で
使用される表示装置22に、逐次にバックグラウンドア
ニメーション表示される。また、不揮発性メモリ14に
加工プログラムとして格納された加工プログラムは、工
作機械30の加工シミュレーションの際にも実行され、
フォアグラウンドアニメーション表示される。
【0016】図1は本発明の原理説明図であるととも
に、実施例を示す図である。本発明の形状入力方式は、
データ入力手段1、形状判別手段3、表示制御手段4及
び形状編集手段5から構成されている。なお、データ入
力手段1、形状判別手段3及び形状編集手段5は、図2
のROM12に格納されたシステムプログラムに従って
プロセッサ11が実行することによって実現される機能
である。また、表示制御手段4は、図2のグラフィック
制御回路21に相当する。
【0017】データ入力手段1は、ポインティング・デ
バイス1aからの指令データを受けて解析し、座標デー
タ2aとして記憶手段2に格納する。ここで、ポインテ
ィング・デバイス1aは図2のタッチパネル25に相当
し、記憶手段2はRAM13又は不揮発性メモリ14に
相当する。
【0018】形状判別手段3は、記憶手段2に格納され
た座標データ2aと、前回格納された少なくとも一つの
座標データとを比較して指令された形状を判別し、形状
データ2bとして記憶手段2に格納する。
【0019】表示制御手段4は、記憶手段2に格納され
た形状データ2bをグラフィック図形等に変換して表示
装置22に表示する。形状編集手段5は、記憶手段2に
格納された形状データ2bをポインティング・デバイス
1a又はキーボード23からの指令データにより編集す
る。
【0020】次に、本発明の形状入力方式の動作につい
て、図3乃至図10を用いて説明する。まず、「始点」
の入力手順について説明する。図3は始点入力時の表示
画面の一例を示す図であり、図4は始点入力後の表示画
面の一例を示す図である。図において、表示画面22a
は図2に示す表示装置22に表示される画面であって、
オペレータが所定の操作を行なって表示した画面であ
る。なお、図示していないが、図2に示す表示装置22
すなわち表示画面22aの画面表面には、透明又は半透
明のタッチパネル25が装着されており、このタッチパ
ネル25からオペレータは指令データを入力するものと
する。この指令データとしては、後述する識別子及び座
標値が相当する。
【0021】図3において、この表示画面22aには、
ほぼ画面中央から画面左部にかけて水平方向にX軸、垂
直方向にZ軸の座標軸が実線で描かれており、ワーク形
状100が破線で描かれている。このワーク形状100
は、予めワーク形状入力を行うための他の画面等を表示
させて入力された形状である。また、オペレータに始点
の入力を促すために、画面左上部には「始点を指示して
下さい。」というメッセージが表示されている。
【0022】このような画面構成において、オペレータ
は製図図面に従って始点を指令する。例えば、製図図面
上の加工形状の始点がX軸とZ軸との原点である場合、
オペレータがX軸とZ軸との原点の位置P1をタッチパ
ネル25で押すと、図4のようになる。
【0023】図4には、上記入力された位置P1に始点
として確定したことを示す四角の黒いブロックが原点に
表示され、その座標値がデータウィンドウ101に表示
される。なお、図4では入力された位置P1のX軸とZ
軸の座標値はいずれも「0.0」であるが、オペレータ
は原点近傍の位置を指令することもあり、この場合は異
なる位置に四角の黒いブロックが表示され、異なった数
値が表示されることになる。
【0024】次に、形状構成要素の一つとして、「直
線」の入力手順について説明する。図5は直線入力時の
表示画面の一例を示す図であり、図6は直線入力後の表
示画面の一例を示す図である。なお、図3及び図4と同
一の要素には同一番号を付し、説明を省略する。
【0025】図5において、表示画面22aには画面右
上部に指令選択ウィンドウ102が表示されている。こ
の指令選択ウィンドウ102には、終点指令102a、
中間点指令102b及び中心指令102cがいずれも長
方形で描かれている。終点指令102aは次に入力する
指令データが終点であることを指令する。通常は、中間
点指令102b及び中心指令102cを指令しない限
り、この終点指令102aが選択され、同時に反転表示
される。また、中間点指令102bは次に入力する指令
データが円弧の中間点であることを指令する。そして、
中心指令102cは次に入力する指令データが円弧の中
心点であることを指令する。
【0026】また、オペレータに終点の入力を促すため
に、表示画面22aの画面左上部には「終点を指示して
下さい。」というメッセージが表示されている。ここ
で、製図図面上の加工形状の始点からZ軸方向に直線が
描かれて場合、オペレータは必要に応じて終点指令10
2aをタッチパネル25で指令した後、Z軸上の位置P
2を押すと、図6のようになる。
【0027】図6には、上記入力された位置P2に終点
として確定したことを示す四角の黒いブロックが表示さ
れ、その座標値がデータウィンドウ101に表示され
る。また、位置P1を始点とし、位置P2を終点とする
直線L1も表示画面22aに表示される。そして、デー
タウィンドウ101には、上方向の直線要素とともに、
終点として入力された位置P2の座標値が表示される。
なお、この位置P2の座標値も図4の説明と同様に、オ
ペレータの指令した位置によって異なる数値が表示され
る。
【0028】次に、形状構成要素の一つとして、「円
弧」の入力手順について説明する。図7は円弧入力時の
表示画面の一例を示す図であり、図8は円弧入力後の表
示画面の一例を示す図である。なお、図3〜図6と同一
の要素には同一番号を付し、説明を省略する。
【0029】図7には、図5と同様に画面右上部に指令
選択ウィンドウ102が表示されている。円弧を指令す
る場合には、中間点指令102b又は中心指令102c
を指令する必要がある。ここでは、図5で入力した位置
P2の後に、円弧を中心指令102cで指令する場合に
ついて説明する。
【0030】まず、オペレータは指令選択ウィンドウ1
02内の中心指令102cをタッチパネル25で押す。
すると、中心指令102cの部分が反転表示されるとと
もに、表示画面22aの画面左上部には、オペレータに
中心点の入力を促すため、「中心を指示して下さい。」
というメッセージが表示される。
【0031】そして、オペレータが位置P3をタッチパ
ネル25で押すと、図5と同様に、表示画面22aの画
面左上部には「終点を指示して下さい。」というメッセ
ージが表示される。このとき、中心指令102cの反転
表示は解除され、終点指令102aの部分が反転表示さ
れる。さらに、オペレータが位置P4をタッチパネル2
5で押すと、図8のようになる。
【0032】図8には、上記入力された位置P3に中心
点として確定したことを示す×印が、位置4には終点と
して確定したことを示す四角の黒いブロックがそれぞれ
表示され、それらの座標値がデータウィンドウ101に
表示される。また、位置P2を始点とし、位置P4を終
点とし、位置P3を中心とする円弧C1も表示画面22
aに表示される。そして、データウィンドウ101に
は、左廻りの円弧要素とともに、終点、中心及び半径の
値が表示される。なお、この座標値も図4及び図6の説
明と同様に、オペレータの指令した位置によって異なる
数値が表示される。
【0033】こうして、製図図面上の加工形状が全て入
力されると、図9に示すように、表示画面22aには始
点P1、終点P2,P4,P5,P7、中心点P3、及
び黒い三角形で示される中間点P6が表示され、直線L
1,L2及び円弧C1,C2が実線で描画される。ま
た、表示画面22aのデータウィンドウ101には、最
後に指令された円弧C2に係るデータが表示される。
【0034】したがって、表示画面22a上で終点又は
中心等を指令するごとに、対応する形状を表示装置22
へ表示するように構成したので、入力途中の形状を容易
に確認することができる。
【0035】次に、入力した加工形状を編集する手順に
ついて説明する。図10は、形状構成要素の編集時の表
示画面の一例を示す図である。なお、図9と同一の要素
には同一番号を付し、説明を省略する。
【0036】まず、オペレータが所定の操作を行うと、
形状構成要素の編集を行うための画面が表示画面22a
に表示される。この際、オペレータに修正する点の入力
を促すため、表示画面22aの画面左上部には「修正す
る点を指示して下さい。」というメッセージが表示され
る。
【0037】ここで、オペレータは修正したい点又はそ
の近傍をタッチパネル25で押す。すると、表示画面2
2aの画面右下部にはデータウィンドウ101が表示さ
れ、タッチパネル25で指令された位置に最も近い形状
構成要素に対応するデータが表示される。なお、タッチ
パネル25で指令された位置又はその近傍に、対応する
形状構成要素が存在しない場合にはエラーメッセージが
表示される(図示せず)。
【0038】そして、データウィンドウ101におい
て、修正したいデータをタッチパネル25で押すと、修
正可能な状態にあることを示すために反転表示される。
このとき、オペレータはキーボード23の数字キーを用
いて、製図図面上の加工形状に示された正しい数値を入
力する。この正しい数値は形状データ2bとして記憶手
段2に格納される。
【0039】なお、図5に示す終点の指定と同様に、デ
ータウィンドウ101の外のXZ平面上に新たな終点の
位置をタッチパネル25で押すことによって、位置の修
正を行うこともできる。この新たな終点の位置は形状デ
ータ2bとして記憶手段2に格納される。
【0040】したがって、オペレータは加工形状を入力
する際には形状を特定するための最小限の入力を行い、
形状編集で入力した形状の正しい数値を入力するように
構成したので、入力ミスを防止でき、形状入力時間を短
縮することができる。
【0041】次に、本発明の処理手順について説明す
る。図11は、形状構成要素入力の処理手順を示すフロ
ーチャートである。このフローチャートは、ステップS
11,S14は図1に示すデータ入力手段1が実行し、
形状判別手段3がステップS15を実行する。図におい
て、Sの後に続く数字はステップ番号を示す。 〔S11〕始点の指定を行う。具体的には、図3で説明
したような手順で、タッチパネル25で押すことによっ
て始点を入力する。なお、入力された始点は、始点を示
す識別子とその座標値とを図1に示す記憶手段2に、座
標データ2aとして格納する。 〔S12〕円弧を入力するか否かをオペレータが判別す
る。もし、円弧を入力する(YES)ならばステップS
13に進み、円弧を入力しない(NO)ならばステップ
S14に進む。 〔S13〕中間点又は中心点の指定を行う。具体的に
は、図5で説明したように、指令選択ウィンドウ102
内に表示される中間点指令102b又は中心指令102
cをタッチパネル25で指令し、対応する点の位置をタ
ッチパネル25で押す。なお、中間点指令102b又は
中心指令102cは対応する識別子とその座標値ととも
に記憶手段2に、座標データ2aとして格納する。 〔S14〕始点の指定と同様に、終点の指定を行う。な
お、入力された終点は、始点を示す識別子とその座標値
とを記憶手段2に、座標データ2aとして格納する。 〔S15〕入力された形状構成要素を判別する。すなわ
ち、ステップS13で記憶手段2に格納された座標デー
タ2aに、中間点又は中心点を示す識別子がなければ直
線と判別し、ステップS14で記憶手段2に格納された
座標データ2aの終点座標値とともに、形状データ2b
として記憶手段2に格納する。また、ステップS13で
記憶手段2に格納された座標データ2aに、中間点又は
中心点を示す識別子があれば円弧と判別し、ステップS
13及びステップS14で記憶手段2に格納された座標
データ2aの終点座標値とともに、形状データ2bとし
て記憶手段2に格納する。なお、これらの形状データ2
bは表示制御手段4によってグラフィック図形等に変換
し、表示装置22に表示される。 〔S16〕形状入力を終了するか否かをオペレータが判
別する。もし、形状入力を終了する(YES)ならば本
処理手順を終了し、形状入力を続行する(NO)ならば
ステップS12に戻る。
【0042】したがって、座標データ2aは、入力され
た点の種別を示す識別子と、その点の座標値とから構成
したので、形状判別手段3で入力した形状構成要素が容
易に判別することができる。
【0043】図12は、形状構成要素編集の処理手順を
示すフローチャートである。このフローチャートはステ
ップS22,S25を除いて、図1に示す形状編集手段
5の処理手順を示す。図において、Sの後に続く数字は
ステップ番号を示す。 〔S21〕修正点の指定を行う。具体的には、図10で
説明したような手順で、タッチパネル25で押すことに
よって修正点を入力する。なお、入力された修正点は、
図1に示す記憶手段2に格納された形状データ2bから
検索する。もし、検索できなかった場合にはエラーメッ
セージを表示して本処理手順を終了する。 〔S22〕位置の変更を行うか否かをオペレータが判別
する。もし、位置の変更を行う(YES)ならばステッ
プS23に進み、座標値の入力を行う(NO)ならばス
テップS24に進む。 〔S23〕図11のステップS14の終点の指定と同様
に、新たな終点の位置を入力することによって、位置の
修正を行う。この新たな終点の位置は形状データ2bと
して記憶手段2に格納される。 〔S24〕具体的には、図10で説明したような手順
で、データウィンドウ101に表示されたデータのう
ち、修正するデータをタッチパネル25で押して選択
し、キーボード23から数値を入力する。入力された新
たな数値は形状データ2bとして記憶手段2に格納され
る。 〔S25〕形状構成要素の編集を終了するか否かをオペ
レータが判別する。もし、形状構成要素の編集を終了す
る(YES)ならば本処理手順を終了し、形状構成要素
の編集を続行する(NO)ならばステップS21に戻
る。
【0044】したがって、形状データ2bは、形状構成
要素の種別と、形状を形成するために必要な少なくとも
一つの座標値とから構成したので、形状構成要素の一つ
の座標値等でも容易に修正することができる。
【0045】以上の説明では、本発明を対話形数値制御
装置に適用したが、他の数値制御装置又は自動プログラ
ミング装置等の形状入力を行う制御装置にも同様に適用
することができる。
【0046】また、ポインティング・デバイス1aとし
て図2のタッチパネル25から指令データを入力するよ
うに構成したが、表示画面22a上に表示される「アイ
コン」と呼ばれる指令キーによって、マウスやデジタイ
ザ等の他のポインティング・デバイスから指令データを
入力するように構成してもよい。
【0047】さらに、形状構成要素の入力にはポインテ
ィング・デバイス1aとして図2のタッチパネル25を
用いて行なったが、キーボード23と併せて形状構成要
素の入力を行なってもよい。例えば、終点の指令におい
て、キーボード23のシフトキーを押しながらタッチパ
ネル25を押すと、X軸又はZ軸のうち小さな値の軸の
数値が前回入力された終点と同じ数値に固定され、大き
な値の軸の数値のみが新たに入力されるようにデータ入
力手段1を構成すれば、X軸又はZ軸に対して平行な直
線等の終点が容易に入力できる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、データ
入力手段がポインティング・デバイスからの指令データ
を座標データとして記憶手段に格納し、形状判別手段が
指令された形状を判別して形状データとして記憶手段に
格納し、形状編集手段がポインティング・デバイス等か
らの指令データにより形状データを編集し、表示制御手
段がグラフィック図形等に変換して表示装置に表示する
ように構成したので、形状構成要素の入力と、対応する
座標値の入力とを区別して入力できるため、入力ミスを
防止でき、形状入力時間を短縮することができる。
【0049】また、表示画面上で終点又は中心等を指令
するごとに、対応する形状を表示装置へ表示するように
構成したので、入力途中の形状を容易に確認することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】対話形数値制御装置の全体構成を示すブロック
図である。
【図3】始点入力時の表示画面の一例を示す図である。
【図4】始点入力後の表示画面の一例を示す図である。
【図5】直線入力時の表示画面の一例を示す図である。
【図6】直線入力後の表示画面の一例を示す図である。
【図7】円弧入力時の表示画面の一例を示す図である。
【図8】円弧入力後の表示画面の一例を示す図である。
【図9】最終の加工形状を表示した表示画面の一例を示
す図である。
【図10】形状構成要素の編集時の表示画面の一例を示
す図である。
【図11】形状構成要素入力の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図12】形状構成要素編集の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 データ入力手段 1a ポインティング・デバイス 2 記憶手段 2a 座標データ 2b 形状データ 3 形状判別手段 4 表示制御手段 5 形状編集手段 22 表示装置 23 キーボード

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工形状を定義するための入力を行う形
    状入力方式において、 ポインティング・デバイスからの指令データを受けて解
    析し、座標データとして記憶手段に格納するデータ入力
    手段と、 前記記憶手段に格納された座標データと、前回格納され
    た少なくとも一つの座標データとを比較して指令された
    形状を判別し、形状データとして前記記憶手段に格納す
    る形状判別手段と、 前記記憶手段に格納された形状データを前記ポインティ
    ング・デバイス又はキーボードからの指令データにより
    編集する形状編集手段と、 前記記憶手段に格納された形状データをグラフィック図
    形等に変換して表示装置に表示する表示制御手段と、 を有することを特徴とする形状入力方式。
  2. 【請求項2】 前記ポインティング・デバイスは、タッ
    チパネルで構成したことを特徴とする請求項1記載の形
    状入力方式。
  3. 【請求項3】 前記座標データは、入力された座標値
    と、前記形状判別手段で形状を判別するための位置の種
    別とから構成したことを特徴とする請求項1記載の形状
    入力方式。
  4. 【請求項4】 前記形状データは、形状構成要素の種別
    と、形状を形成するために必要な少なくとも一つの座標
    値とから構成したことを特徴とする請求項1記載の形状
    入力方式。
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