显示系统、附加制造装置及进展显示方法转让专利
申请号 : CN201880098661.9
文献号 : CN112839794B
文献日 : 2022-05-06
发明人 : 鹫见信行 , 萱岛骏 , 入口健二 , 鱼住诚二
申请人 : 三菱电机株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.一种显示系统,其对附加制造装置中的加工的进展进行显示,该附加制造装置通过基于设计数据而附加材料的加工,对立体形状的造形物进行制造,该显示系统的特征在于,具有:
取得部,其取得表示正在进行所述加工的加工点的当前位置的位置数据;以及显示部,其通过叠加于基于所述设计数据的所述立体形状而对表示所述加工点的移动的轨迹进行显示,从而对在所述立体形状的加工开始后至表示正在进行由材料的附加的所述加工的当前位置的加工点为止的加工的进展进行显示。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述显示部将表示所述当前位置的标记叠加于所述立体形状而进行显示。
3.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述轨迹是所述加工点在到达所述当前位置以前所移动的轨迹。
4.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述轨迹是所述加工点在所述当前位置以后要移动的预定的轨迹。
5.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述显示部通过透视显示对所述立体形状进行显示。
6.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述轨迹是不附加所述材料而移动的区间被排除在外的轨迹。
7.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述显示部与所述加工中的所述造形物的朝向的变化无关地进行使所述显示中的所述立体形状的朝向固定的第1显示、和伴随所述加工中的所述造形物的朝向的变化而使所述显示中的所述立体形状的朝向变化的第2显示。
8.一种附加制造装置,其通过基于设计数据而附加材料的加工对立体形状的造形物进行制造,
该附加制造装置的特征在于,具有:取得部,其取得表示正在进行所述加工的加工点的当前位置的位置数据;以及显示部,其通过叠加于基于所述设计数据的所述立体形状而对表示所述加工点的移动的轨迹进行显示,从而对在所述立体形状的加工开始后至表示正在进行由材料的附加的所述加工的当前位置的加工点为止的加工的进展进行显示。
9.一种进展显示方法,其对附加制造装置中的加工的进展进行显示,该附加制造装置通过基于设计数据而附加材料的加工,对立体形状的造形物进行制造,该进展显示方法的特征在于,包含下述工序:取得表示正在进行所述加工的加工点的当前位置的位置数据;以及通过叠加于基于所述设计数据的所述立体形状而对表示所述加工点的移动的轨迹进行显示,从而对在所述立体形状的加工开始后至表示正在进行由材料的附加的所述加工的当前位置的加工点为止的加工的进展进行显示。
说明书 :
显示系统、附加制造装置及进展显示方法
技术领域
背景技术
而得到的图像,对加工的情况进行确认。在希望对完成品即立体形状之中的哪个部分的加
工完成,或者立体形状之中的哪个部分未加工这样的加工的进展状况进行确认的情况下,
用户难以根据目视或者拍摄图像而掌握进展状况。
发明内容
显示。但是,在专利文献1的技术所涉及的显示中,存在下述问题,即,无法掌握立体形状之
中的哪个部分的加工完成,或者立体形状之中的哪个部分未加工这样的立体形状的加工的
进展。
的造形物进行制造。本发明所涉及的显示系统具有:取得部,其取得表示正在进行加工的加
工点的当前位置的位置数据;以及显示部,其叠加于基于设计数据的立体形状而对加工点
的轨迹进行显示。
附图说明
具体实施方式
加制造装置中设置的数控装置称为NC(Numerical Control)装置。
Manufacturing)装置2。附加制造装置1是通过材料的附加而制造立体形状的造形物的工作
机械。
式进行造形。在下面的说明中,附加制造装置1是DED方式的附加制造装置,通过附加熔融的
材料而制造造形物。对于用于使材料熔融的热源使用输出激光束或者电子光束这样的光束
的光束源。在热源也可以使用电弧放电。对于材料使用金属材料的线材、或者粉末状的金属
材料。
工。
图1中省略了热源、材料供给部及轴驱动部的图示。热源按照来自NC装置11的输出指令而输
出光束。材料供给部按照来自NC装置11的供给指令而向加工点供给材料。轴驱动部按照来
自NC装置11的轴指令而使加工点移动。
工程序27进行解析;以及指令生成部18,其按照加工路径和加工条件而生成各种指令。程序
解析部17基于加工程序27中记述的内容,对加工路径进行解析。
照由加工程序27指定出的加工条件即材料供给条件的供给指令。NC装置11向轴驱动部输出
轴指令,由此对轴驱动部进行控制。NC装置11将输出指令向光束源输出,由此对光束源进行
控制。NC装置11向材料供给部输出供给指令,由此对材料供给部进行控制。另外,指令生成
部18基于生成的轴指令,将表示加工点的当前位置的位置数据即坐标值向显示系统10输
出。此外,关于显示系统10的结构在后面记述。
生成加工路径;以及程序生成部23,其生成加工程序27。
作为加工对象外的形状部分进行定义。在作为加工对象外的形状部分中,包含有在加工开
始时被附加材料的基体材料和对基体材料进行固定的夹具。另外,在由CAD数据24指定的形
状中包含有已经加工完成的形状部分的情况下,对象定义部21将该形状部分也定义为加工
对象外。对象定义部21将由CAD数据24指定的形状之中的作为加工对象外的形状部分以外
的形状部分定义为作为加工对象的形状部分。对象定义部21将对附加制造的对象形状进行
指定的设计数据即CAD模型25向路径生成部22和附加制造装置1输出。
附加制造装置1和程序生成部23输出。程序生成部23基于从路径生成部22取得的路径数据
26,生成NC程序即加工程序27。程序生成部23将生成的加工程序27向附加制造装置1输出。
的进展有关的信息进行显示。
于来自取得部13的数据,进行用于显示部16中的显示的数据处理。处理部14按照向输入部
15输入的信息,对用于显示的数据进行适当调整。显示部16基于经由处理部14中的处理后
的数据而进行显示。显示部16与基于CAD模型25的立体形状叠加而对加工点的轨迹进行显
示。
的。
Memory)32,其包含数据储存区域;ROM(Read Only Memory)33,其是非易失性存储器;以及
外部存储装置34。另外,显示系统10具有:输入接口35,其用于向显示系统10输入信息;输入
设备36,其接收输入操作;以及显示器37,其在画面中对信息进行显示。图2所示的各部经由
总线38而相互地连接。
Drive)。外部存储装置34对进展显示程序、由取得部13取得的数据和向输入部15输入的信
息进行存储。在ROM 33中存储有用于进行作为显示系统10的计算机或者控制器的基本控制
的程序即BIOS(Basic Input/Output System)或者UEFI(Unified Extensible Firmware
Interface)这样的启动加载器、且对硬件进行控制的软件或者程序。此外,进展显示程序可
以存储于ROM 33。
向输入接口35输入CAD模型25、路径数据26和位置数据。图1所示的取得部13是使用输入接
口35而实现的。
装置。图1所示的显示部16是使用显示器37而实现的。并且,显示系统10可以具有将声音进
行输出的扬声器这样的输出设备。
介质、或者半导体存储器即闪存。进展显示程序可以从其他计算机或者服务器装置经由通
信网络向成为显示系统10的计算机或者控制器进行安装。
Integrated Circuit)、FPGA(Field‑Programmable Gate Array)或它们的组合。NC装置11
的功能可以将一部分通过专用的硬件而实现,将另一部分通过软件或者固件而实现。
情况,也可以分散于多个装置。例如可以是图1所示的显示系统10之中的取得部13、处理部
14和输入部15包含于附加制造装置1,且显示部16包含于经由网络而与附加制造装置1连接
的装置。如上所述,显示系统10可以使用1个装置而实现,也可以使用多个装置而实现。
的附加制造装置1进行的加工开始时的显示例。
透视显示设为是要显示的物体的对面侧透视可见的显示。处理部14实施用于将对象形状透
视显示的数据处理。
40以对象形状的对面侧的基体材料41透视可见的方式进行显示。
示色只要是能够识别出背景的颜色即可,设为任意的颜色。处理部14进行用于通过所设定
的显示色对3D模型40进行显示的数据处理。通过对着色后的3D模型40进行显示,从而显示
系统10能够使3D模型40明显。输入部15可以接收使3D模型40的显示色变更的操作。处理部
14在存在使3D模型40的显示色变更的操作的情况下,进行将3D模型40的显示色变更为所指
定的颜色的处理。显示部16可以将基体材料41的显示中的显示色也设为任意的颜色。此外,
在实施方式1中,颜色设为是包含有彩色和无彩色。
况下,显示系统10也能够使3D模型40明显。
的3D模型40和与第1显示例相同的基体材料41进行显示。
工点的当前位置的标记43叠加于3D模型40进行显示。
处理而生成实际轨迹42的数据。此外,由路径生成部22生成的加工路径是设为使加工点移
动的目标的轨迹。在下面的说明中,有时将设为目标的轨迹称为理想轨迹。路径数据26是表
示理想轨迹的数据。
前位置还是实际轨迹42的前端的位置。此外,标记43只要能够识别当前位置即可,可以是除
了箭头以外的标记。
了俯视观察1个层的加工中的实际轨迹42的状态。在层的加工中,附加制造装置1通过沿椭
圆使加工点移动的同时的材料的附加,对成为椭圆柱形状的曲面的外缘进行加工。接下来,
附加制造装置1在椭圆的内侧,重复进行向与短轴平行的方向使加工点移动的同时的附加
和在不附加材料的状态下向与长轴平行的方向的轴移动。轴移动设为是按照轴指令的移
动。由此,附加制造装置1进行将椭圆的内侧填埋的加工。附加制造装置1如上所述而形成
层。附加制造装置1通过不断使如上所述的层进行堆积而制造造形物。
设为不包含不附加材料而进行轴移动时的轨迹。显示部16对将不附加材料而移动的区间排
除在外的实际轨迹42进行显示。通过将仅移动的轨迹从实际轨迹42排除在外,从而显示系
统10能够对加工点移动后的轨迹容易观察地进行显示。另外,显示系统10能够进行加工的
进展的准确显示。
加工点的当前位置为止的实际轨迹42进行显示。显示部16将实际轨迹42通过与3D模型40不
同的颜色进行显示。实际轨迹42的显示色只要是能够识别出3D模型40的颜色即可,设为任
意的颜色。处理部14进行用于通过所设定的显示色对实际轨迹42进行显示的数据处理。通
过对使显示色与3D模型40不同的实际轨迹42进行显示,从而显示系统10能够使实际轨迹42
明显。输入部15可以接收使实际轨迹42的显示色进行变更的操作。处理部14在存在使实际
轨迹42的显示色进行变更的操作的情况下,进行将实际轨迹42的显示色变更为所指定的颜
色的处理。
能够根据实际轨迹42的有无,容易地掌握对象形状之中的加工完成的部分44和对象形状之
中的未加工的部分45。通过将标记43与实际轨迹42一并显示,从而用户能够容易地掌握加
工的进展状况以及加工点的当前位置。
直观地掌握加工进行的情况。用户能够根据标记43正在移动而容易地掌握加工未停滞而正
在进行。
状中的加工的进展状况。
正在进行加工的层的下一层,通过虚线示出了椭圆的内侧的实际轨迹42的一部分。
透视显示的透视率不同。由此,显示部16能够将对象形状之中的加工完成的部分44和对象
形状之中的加工未完成的部分45容易知晓地显示。
示。在该情况下,显示部16能够将当前正在进行加工的层的实际轨迹42和加工完成的层容
易知晓地显示。
前正在进行加工的层中的实际轨迹42的显示色可以与加工完成的层中的实际轨迹42的显
示色不同。在该情况下,能够对当前正在进行加工的层的实际轨迹42和加工完成的层中的
实际轨迹42进行识别。显示系统10能够使当前正在进行加工的层中的实际轨迹42明显。用
户能够容易地掌握当前正在进行加工的层中的实际轨迹42。
的路径数据26和从指令生成部18输出的位置数据。
实际轨迹42的显示的处理和用于标记43的显示的处理。在步骤S3中,显示部16基于通过步
骤S2处理后的数据,对3D模型40、实际轨迹42和标记43进行显示。由此,显示系统10结束通
过图6所示的顺序进行的动作。
输出用于警报的指令。显示部16基于来自处理部14的指令而进行警报显示。显示系统10可
以从上述的扬声器输出警报音。由此,用户能够通过由显示系统10输出的警报,对进行了异
常的造形进行识别。
置相对应的位置为止的理想轨迹进行显示。显示系统10在不进行警报的输出和理想轨迹的
显示的情况下,可以不进行路径数据26的取得。
能够同时确认多个附加制造装置1中的加工的进展。
摄困难的位置的情况下,用户也能够容易地确认加工的进展状况。另外,在由于光束的照射
或者通过电弧放电产生的发光而加工点附近的视觉识别或者拍摄困难的情况下,用户也能
够容易地确认加工的进展状况。
制造装置1所涉及的立体形状的加工的进展进行显示。
式2中,显示部16与加工中的造形物的朝向的变化无关地进行将立体形状的朝向设为固定
的第1显示、和伴随加工中的立体形状的朝向的变化使造形物的朝向变化的第2显示。在实
施方式2中,对与上述的实施方式1相同的结构要素标注同一标号,主要对与实施方式1不同
的结构进行说明。具有实施方式2所涉及的显示系统10的附加制造系统100的结构与具有实
施方式1所涉及的显示系统10的附加制造系统100的结构相同,在这里,关于通过实施方式2
所涉及的显示系统10实现的进展显示,适当参照图1而进行说明。
成的旋转指令进行驱动。在图1中省略了旋转机构的图示。
型25指定的对象形状是2个圆筒形状。作为对象形状的3D模型50包含一方的圆筒形状即第1
模型51和另一方的圆筒形状即第2模型52。在图7及图8中示出进行了第1模型51即一方的圆
筒体的加工的状态。显示部16叠加于第1模型51而显示出实际轨迹55。显示部16叠加于第1
模型51,显示出表示加工点的当前位置的标记56。
进行旋转。
的造形物的朝向变化,显示中的3D模型50的朝向也不变。另外,显示出的实际轨迹55的朝向
也不变。显示系统10在第1显示例中,能够容易识别加工正在进行的情况。在实际的造形物
的朝向中,即使加工点的位置是视觉识别困难的位置的情况下,也能够在第1显示中容易地
视觉识别。
造形物的朝向变化,则显示中的3D模型50的朝向也同样地变化。另外,显示出的实际轨迹55
的朝向也变化。显示系统10在第2显示中,能够对实际的造形物的姿态下的加工的进展状况
进行显示。
外,显示部16可以能够对画面中的第1显示和第2显示进行切换,也可以在1个画面中同时地
进行第1显示和第2显示。显示部16可以按照向输入部15的操作而进行显示的旋转、显示的
扩大及缩小、显示的移动等。由此,用户能够详细地确认加工进展的状况。
加制造装置1实现的立体形状的加工的进展。
式3中,显示部16伴随加工的进展而删除理想轨迹60或者伴随加工的进展使理想轨迹60的
显示变化,由此对加工的进展进行显示。在实施方式3中,对与上述的实施方式1及2相同的
结构要素标注同一标号,主要关于与实施方式1及2不同的结构进行说明。实施方式3所涉及
的显示系统10具有与实施方式1所涉及的显示系统10相同的结构。
处理部14基于从路径生成部22取得的路径数据26,进行用于显示理想轨迹60的处理。在第1
显示例中,对造形物的整体中的理想轨迹60进行显示。显示部16将理想轨迹60通过与3D模
型40不同的颜色进行显示。理想轨迹60的显示色只要是能够识别出3D模型40的颜色即可,
设为任意的颜色。
迹60进行显示。通过将仅移动的轨迹从理想轨迹60排除在外,从而显示系统10能够将加工
点移动的预定的轨迹容易观察地显示。
理部14对与加工点的当前位置相对应的理想轨迹60上的位置进行判断,进行将直至与当前
位置相对应的位置为止的理想轨迹60删除的处理。另外,显示部16将表示加工点的当前位
置的标记43叠加于3D模型40而进行显示。
能够根据理想轨迹60的有无,容易地掌握对象形状之中的加工完成的部分61和对象形状之
中的未加工的部分62。通过与理想轨迹60一并显示标记43,从而用户能够容易地掌握加工
的进展状况以及加工点的当前位置。
中的加工的进展状况。
直观地掌握加工正在进行的情况。用户能够根据标记43正在移动而容易地掌握加工未停滞
而正在进行的情况。
轨迹60之中的加工没有完成的部分通过实线表示,将理想轨迹60之中的加工完成的部分通
过虚线等除了实线以外的线表示。显示部16可以在理想轨迹60之中的加工没有完成的部分
和理想轨迹60之中的加工完成的部分中使线的宽度不同,或者也可以使显示色不同。这些
情况下,显示系统10也能够容易地掌握对象形状之中的加工完成的部分61和对象形状之中
的未加工的部分62而能够对加工的进展进行显示。
出用于警报的指令。显示部16基于来自处理部14的指令而进行警报显示。显示系统10可以
从上述的扬声器输出警报音。由此,用户能够根据由显示系统10输出的警报,对进行了异常
的造形进行识别。
加工正在进展的状况进行确认。
加制造装置1实现的立体形状的加工的进展地进行显示。
23程序生成部,24CAD数据,25CAD模型,26路径数据,27加工程序,31CPU,32RAM,33ROM,34外
部存储装置,35输入接口,36输入设备,37显示器,38总线,40、50 3D模型,41、53基体材料,
42、55实际轨迹,43、56标记,44、45、61、62部分,51第1模型,52第2模型,54夹具,60理想轨
迹,100附加制造系统。