数值控制装置的制作方法

本发明涉及一种数值控制装置，特别是涉及一种根据数值控制装置的状态，适当地控制对画面显示施加的处理量，由此抑制操作画面的响应性的降低的数值控制装置。

背景技术：

数值控制装置(cnc)在显示定制画面(以下只称为画面)时，进行如下处理：基于预先设计的设计和画面部件来生成画面，并以固定间隔再次绘制整个画面。因此，根据数值控制装置的加工状态，当画面显示以外的处理所需要的cpu(中央处理装置)的处理量增加时，会发生画面的显示周期变长，结果画面操作的响应性变差这样的现象。

对于这点，提出了如下技术：控制画面显示处理使得不超过cpu的处理能力，由此来抑制丢帧、不流畅的动画再生、以及操作性减低这样的现象。

例如，在日本特开2013-218478号公报中，公开了一种在滚动或旋转等绘制活动时，通过适当地对通过再利用绘制数据进行的绘制和通常的绘制进行切换来高速进行绘制的技术。

在日本特开2011-165137号公报中，公开了一种在画面显示按键输入的信息(输入信息)的便携终端中，在输入信息与显示信息之间产生了偏差时通过跳过显示信息的更新来降低cpu的处理负荷，提高操作性的技术。

在日本特开2000-181438号公报中，公开了一种通过从多个动画格式中选择适合于cpu处理能力的动画显示来流畅且良好地再生动画图像的技术。

然而，上述专利文献所记载的技术虽然都是应对由于画面显示处理超过cpu的处理能力的原因而产生的丢帧、不流畅的动画再生、以及操作性减低这样的问题，但并非是根据包含画面显示处理在内的整个数值控制装置的cpu处理量(处理负荷)的变动，动态地使画面显示处理最佳化。

技术实现要素：

本发明是为了解决这样的问题点而作出的，其目的在于，提供一种根据数值控制装置的状态，适当地控制对画面显示施加的处理量，由此能够抑制操作画面的响应性降低的数值控制装置。

本发明的数值控制装置的第一方式具有：在显示部绘制画面的绘制处理部；测量所述画面的显示周期的画面显示周期测量处理部；基于所述显示周期或根据所述显示周期推定的cpu处理量来决定所述画面的绘制品质的绘制品质变更处理部。并且，所述绘制处理部按照所述决定的所述绘制品质来绘制所述画面。

所述绘制品质变更处理部可以构成为，在预定的期间内，基于所述显示周期或根据所述显示周期推定的cpu处理量来多次执行选择所述画面的绘制品质的处理，根据所述绘制品质的所述选择数来决定所述绘制品质。

本发明的数值控制装置的第二方式具有：绘制处理部，其在显示部绘制画面；插补处理部，其进行轴插补处理；轴插补指令块累计处理部，其累计预定时间内的轴插补指令块的执行数；以及绘制品质变更处理部，其基于所述轴插补指令块的执行数或根据所述轴插补指令块的执行数推定的cpu处理量来决定所述画面的绘制品质。并且，所述绘制处理部按照所述决定的所述绘制品质来绘制所述画面。

所述绘制品质变更处理部可以构成为，在预定的期间内，基于所述轴插补指令块的执行数或根据所述轴插补指令块的执行数推定的cpu处理量来多次执行选择所述画面的绘制品质的处理，根据所述绘制品质的所述选择数来决定所述绘制品质。

本发明的数值控制装置的第三方式具有：绘制处理部，其在显示部绘制画面；插补处理部，其进行轴插补处理；轴插补指令块累计处理部，其累计预定时间内的轴插补指令块的执行数；画面显示周期测量处理部，其测量所述画面的显示周期；以及绘制品质变更处理部，其基于所述显示周期以及所述轴插补指令块的执行数中的至少任意一方、或根据所述显示周期以及所述轴插补指令块的执行数中的至少任意一方推定的cpu处理量来决定所述画面的绘制品质。并且，所述绘制处理部根据所述决定的所述绘制品质来绘制所述画面。

所述绘制品质变更处理部可以构成为，在预定的期间内，基于所述显示周期以及所述轴插补指令块的执行数中的至少任意一方、或根据所述显示周期以及所述轴插补指令块的执行数中的至少任意一方推定的cpu处理量来多次执行选择所述画面的绘制品质的处理，根据所述绘制品质的所述选择数来决定所述绘制品质。

通过本发明，能够提供一种数值控制装置，其根据数值控制装置的状态，适当地控制对画面显示施加的处理量，由此能够抑制操作画面的响应性降低。

附图说明

图1表示本发明的实施方式的数值控制装置的结构。

图2是表示图1的数值控制装置中的轴插补指令块累计处理部的动作的流程图。

图3是表示图1的数值控制装置中的画面显示周期测量处理部的动作的流程图。

图4a以及图4b是表示图1的数值控制装置中的绘制品质变更处理部的动作的流程图。

图5a以及图5b是表示图1的数值控制装置中的绘制处理部的动作的流程图。

图6表示图1的数值控制装置的动作。

图7表示图1的数值控制装置中的绘制品质选择基准文件的设定例子。

图8表示绘制品质的设定例子。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地说明适用本发明的具体实施方式。

图1表示本发明的实施方式的数值控制装置10的结构。数值控制装置10包含数值控制部100以及画面显示部200。

数值控制部100基于赋予的nc(numericalcontrol数值控制)指令来进行控制机床(未图示)的处理。数值控制部100包含插补处理部110、通信处理部130、输入输出处理部140、存储器部150、显示部160、输入部170。

插补处理部110通常包含用于进行插补处理的n个处理系统，具有执行插补指令块的生成处理的第1～n系统的插补指令块生成处理部101a～101n、执行轴插补处理的第1～n系统的轴插补处理部102a～102n。

通信处理部130执行与外部通信设备之间的通信处理。输入输出处理部140执行与外部连接设备之间的输入输出处理。存储器部150存储以nc指令为首的各种数据和程序。显示部160在显示装置中显示以后述的画面显示部200提供的操作画面为首的各种数据等。输入部170通常进行如下的处理：通过在显示部160的操作画面上显示的mdi(manualdatainput，手动数据输入)键接受用户的输入。

上述的通信处理部130、输入输出处理部140、存储器部150、显示部160、输入部170均为一般的数值控制装置具备的构成要素。

画面显示部200进行在显示部160中显示操作画面的处理。画面显示部200包括轴插补指令块累计处理部210、画面显示周期测量处理部220、绘制品质变更处理部230、绘制处理部240、绘制品质选择基准文件250、按绘制品质划分的形状数据文件260。

轴插补指令块累计处理部210以及画面显示周期测量处理部220都执行用于取得反映数值控制装置10的当前的负荷状态的值的处理。轴插补指令块累计处理部210累计预定时间中的轴插补指令块的执行次数。画面显示周期测量处理部220测量画面的显示周期。轴插补指令块的执行次数以及画面的显示周期均有助于间接地推测数值控制装置10的处理负荷。

一般，在数值控制装置10中，与画面显示处理相比优先执行第1～n系统的插补指令块生成处理部101a～101n的插补指令块生成处理、第1～n系统的轴插补处理部102a～102n的轴插补处理、通信处理部130进行的与外部通信设备的通信处理、以及输入输出处理部140进行的与外部连接设备的输入输出处理。即，这些处理与画面显示处理相比优先使用cpu的处理能力。因此，例如在基于nc指令进行微小块的加工时等，向第1～n系统的插补指令块生成处理部101a～101n以及第1～n系统的轴插补处理部102a～102n分配的cpu处理量增加，与此对应，能够用于画面显示处理的cpu处理量变少。以往的数值控制装置在能够用于画面显示处理的cpu处理量减少时，通过将画面显示的周期变长来应对。即，为了抑制画面显示处理所需要的每单位时间的cpu处理量，考虑了减少在绘制一次画面时所需要的cpu处理量(即，减少画面的数据量)，或者将进行画面再绘制的间隔变长这两个方法，以往通过将进行画面再绘制的间隔变长来抑制cpu处理量。然而，这会导致画面操作的响应性降低。

对此，本实施方式的数值控制装置10的特征是变更画面的绘制品质，即变更画面的数据量，由此来抑制cpu处理量。画面显示部200中的绘制品质变更处理部230、绘制处理部240、绘制品质选择基准文件250以及按绘制品质划分形状数据文件260实现该处理。

按绘制品质划分形状数据文件260预先存储以多个绘制品质准备的画面部件的绘制数据。另外，绘制品质选择基准文件250预先保存绘制品质的判定条件。在图7中表示绘制品质选择基准文件250的一个例子。

在图7的例子中，基于轴插补指令块执行数和显示周期将cpu处理量分为三个阶段，并定义了与各cpu处理量对应的绘制品质。另外，在图7所示的绘制品质选择基准文件250中，还一并定义了执行次数累计间隔时间和绘制品质累计间隔时间。它们是在轴插补指令块累计处理部210对轴插补指令块执行数进行计数时、绘制品质变更处理部230决定绘制品质时所使用的值。

关于执行次数累计间隔时间和绘制品质累计间隔时间，并非必须在绘制品质选择基准文件250中进行定义，如果能够由轴插补指令块累计处理部210和画面显示周期测量处理部220来参照，则可以存储在任意的存储区域等中。

另外，图8表示按绘制品质划分形状数据文件260存储的画面部件的一个例子。在图8的例子中，对应于三个阶段的cpu处理量，预先准备了高品质、中品质、低品质的三种画面部件。

绘制品质变更处理部230进行根据由轴插补指令块累计处理部210和画面显示周期测量处理部220收集到的值、以及在绘制品质选择基准文件250中定义的判定条件，决定绘制品质的处理。

绘制处理部240基于绘制品质变更处理部230决定的绘制品质，从按绘制品质划分形状数据文件260读出应使用的画面部件。然后，使用读出的画面部件来绘制画面。

接下来，使用图2的流程图来说明画面显示部200中的轴插补指令块累计处理部210的动作。

此外，在本实施方式中，轴插补指令块累计处理部210具有用于存储多个轴插补指令块的执行数的累计值的排列即履历数据、用于对轴插补指令块的执行数进行计数的变量即执行数计数器、用于测量经过时间的计时器。

步骤200：第1～n系统的轴插补处理部102a～102n通常在开始执行轴插补指令块时，调出轴插补指令块累计处理部210。轴插补指令块累计处理部210以该调出为契机执行以下的累计处理。

步骤210：轴插补指令块累计处理部210参照绘制品质选择基准文件250，读出执行次数累计间隔时间。例如，在参照图7的绘制品质选择基准文件250时，取得“1秒”来作为执行次数累计间隔时间。

轴插补指令块累计处理部210在初次执行时，通过计时器开始测量经过时间。即，在开始了计时器时，轴插补指令块累计处理部210判断经过时间是否达到了执行次数累计间隔时间。在没有达到时，移动到步骤240。在达到时，移动到步骤220。

步骤220～步骤230：轴插补指令块累计处理部210在履历数据中保存当前的执行数计数器的值。如果履历数据已满，则在削除最旧的数据(轴插补指令块的执行数的累计值)后，保存当前的执行数计数器的值。另外，将执行数计数器清零(即归0)来准备下次的累计。并且，轴插补指令块累计处理部210将计时器清零。

步骤240：轴插补指令块累计处理部210将执行数计数器的值增加1。

步骤250：轴插补指令块累计处理部210结束该处理。

通过重复执行以上一连串的处理，在履历数据中，过去多次记录每个执行次数累计间隔时间的轴插补指令块的执行数。

其次，使用图3的流程图来说明画面显示周期测量处理部220的动作。

此外，在本实施方式中，画面显示周期测量处理部220具有用于存储多个画面显示周期的排列即履历数据、用于记录显示周期的测量开始时间的变量。

步骤300：绘制处理部240在执行一次画面的绘制时，调出画面显示周期测量处理部220。画面显示周期测量处理部220以该调出为契机开始以下的累计处理。

步骤310：画面显示周期测量处理部220取得当前时刻。

步骤320：画面显示周期测量处理部220判定是否记录了显示周期的测量开始时间。在没有记录时，移动到步骤350。在已记录时，移动到步骤330。

步骤330：画面显示周期测量处理部220在履历数据中保存当前时刻减去测量开始时刻得到的时间即最新的显示周期。如果履历数据已满，则在削除最旧数据(显示周期的测量值)后，保存最新的显示周期。

步骤350：画面显示周期测量处理部220将当前时刻设定为测量开始时刻。

通过重复执行以上一连串的处理，在履历数据中，过去多次记录画面显示周期。

接下来，使用图4a以及图4b的流程图来说明绘制品质变更处理部230决定绘制品质时的动作。

此外，在本实施方式中，绘制品质变更处理部230具有用于记录绘制品质累计时间间隔的测量开始时间的变量、用于记录各绘制品质(在本实施方式中为高品质、中品质、低品质这三种)的选择次数的变量。

步骤400：绘制处理部240在执行一次画面的绘制时，调出绘制品质变更处理部230。绘制品质变更处理部230以该调出为契机开始以下的累计处理。

步骤410：绘制品质变更处理部230取得当前时刻。另外，绘制品质变更处理部230将当前时刻减去绘制品质累计开始时刻得到的时间设为绘制品质累计经过时间。此外，绘制品质累计开始时间的初始值为当前时刻。

步骤420：绘制品质变更处理部230参照绘制品质选择基准文件250，读出绘制品质累计间隔时间。例如，在参照图7的绘制品质选择基准文件250时，取得“20秒”来作为绘制品质累计间隔时间。

步骤430：绘制品质变更处理部230将绘制品质累计经过时间与绘制品质累计间隔时间进行比较。如果绘制品质累计经过时间＞绘制品质累计间隔时间，则移动到步骤480。在其它的情况下移动到步骤440。

步骤440：绘制品质变更处理部230求出在以当前为起点的过去的一定期间中，轴插补指令块的执行数和显示周期平均表示怎样的值。通常，绘制品质变更处理部230计算轴插补指令块累计处理部210记录的轴插补指令块的执行数中的，最新的预定次数(例如，三次)的执行数的平均值。同样地，计算画面显示周期测量处理部220记录的显示周期中的，最新的预定次数(例如，三次)的显示周期的平均值。

接下来，绘制品质变更处理部230通过步骤450～步骤471的处理，判定当前的cpu处理量。具体来说，通过将轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值与在绘制品质选择基准文件250中预先设定的判定条件进行比较，判定cpu处理量。在本实施方式中，在绘制品质选择基准文件250中，预先定义了少量、中量、大量这三个阶段的cpu处理量；与各个cpu处理量对应的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值。

步骤450～步骤451：绘制品质变更处理部230参照绘制品质选择基准文件250，取得与“少量”的cpu处理量对应的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值。在图7的例子中，取得“0个至2个”作为轴插补指令块的执行数，取得“显示周期的平均值≤1.00秒”作为显示周期的平均值。

绘制品质变更处理部230判定在步骤440求出的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值中的至少某一方是否相当于在此取得的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值的范围内。在至少某一方相当于该范围内的情况下，在绘制品质选择基准文件250中，将与“少量”的cpu处理量对应的绘制品质“高品质”的选择次数增大，并移动到步骤499。在其他的情况下，移动到步骤460。

步骤460～步骤461：绘制品质变更处理部230参照绘制品质选择基准文件250，取得与“中量”的cpu处理量对应的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值。在图7的例子中，取得“3个至10个”作为轴插补指令块的执行数，取得“1.00秒＜显示周期的平均值≤2.00秒”作为显示周期的平均值。

绘制品质变更处理部230判定在步骤440求出的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值中的至少某一方是否相当于在此取得的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值的范围内。在至少某一方相当于该范围内的情况下，在绘制品质选择基准文件250中，将与“中量”的cpu处理量对应的绘制品质“中品质”的选择次数增大，并移动到步骤499。在其他情况下，移动到步骤470。

步骤470～步骤471：绘制品质变更处理部230参照绘制品质选择基准文件250，取得与“大量”的cpu处理量对应的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值。在图7的例子中，取得“11个以上”作为轴插补指令块的执行数，取得“显示周期的平均值＞2.00秒”作为显示周期的平均值。

绘制品质变更处理部230判定在步骤440求出的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值中的至少任意一方是否相当于在此取得的轴插补指令块的执行数的平均值以及显示周期的平均值的范围内。在至少任意一方相当于该范围内的情况下，在绘制品质选择基准文件250中增大与“大量”的cpu处理量对应的绘制品质“低品质”的选择次数，并移动到步骤499。在其他的情况下，移动到步骤470。

步骤480：绘制品质变更处理部230将各绘制品质(高品质、中品质、低品质)中的选择次数最多的绘制品质决定为新的绘制品质。即，绘制品质变更处理部230在每次达到绘制画质累计间隔时间时，决定适于该时刻的cpu处理量的绘制品质。通过调整该绘制画质累计间隔时间，能够控制绘制品质的变更频率。例如，如果将绘制画质累计间隔时间在某种程度上设定为长的时间(20秒等)，则能够抑制由于短时间绘制品质频繁地变化导致的不协调感。

步骤490：绘制品质变更处理部230以当前时刻初始化绘制品质累计开始时间。另外，将全部的绘制品质的选择次数清零，即设为0。由此，能够为下一次的累计做准备。

步骤499：绘制品质变更处理部230结束处理。

通过重复执行以上一连串的处理，经过绘制品质累计间隔时间，累计地记录了各绘制品质的选择次数。

此外，在本实施方式中表示了在绘制品质选择基准文件250中定义了三个阶段的绘制品质的例子，但是本发明并不限定于此，也可以定义两个阶段、或四个阶段以上的绘制品质。能够鉴于响应性的降低效果，设置适当数量的阶段。

另外，关于在绘制品质选择基准文件250中设定的判定条件，能够根据数值控制装置10的硬件性能、系统数、总控制轴数、是否进行用于进行高级的加工路径计算的加工控制等，来设定适当的值。优选在绘制品质选择基准文件250中设定的判定条件构成为能够以设定文件等的形式从外部输入到数值控制装置10。例如，如果画面显示数据构成要素之一包含判定条件，则用户能够在生成画面数据时编辑判定条件。另外，优选构成为在数值控制装置10的显示部160中显示判定条件，能够使用输入部170来编辑判定条件。

接下来，使用图5a以及图5b的流程图来说明绘制处理部240的动作。

步骤500：绘制处理部240按照预先决定的一定的时间间隔，以当前的绘制品质执行画面显示。

步骤510：绘制处理部240调出画面显示周期测量处理部220来使其执行处理。

步骤520：绘制处理部240调出绘制品质变更处理部230来使其执行处理。

步骤530：绘制处理部240判定通过绘制品质变更处理部230新决定的绘制品质是否与当前的绘制品质相同。在相同时，移动到步骤570。另一方面，在通过绘制品质变更处理部230决定了新的绘制品质时，移动到步骤540。

步骤540：绘制处理部240通过由绘制品质变更处理部230新决定的绘制品质来替换当前的绘制品质。然后，绘制处理部240通过新的绘制品质绘制画面，因此执行后续的步骤550～步骤561的处理。

步骤550至步骤552：绘制处理部240参照按绘制品质划分形状数据文件260，取得是否执行新的绘制品质中的文字的抗锯齿处理。在是的情况下，执行文字的抗锯齿处理。在否的情况下，不执行文字的抗锯齿处理。

步骤560：绘制处理部240参照按绘制品质划分形状数据文件260，取得与新的绘制品质对应的画面部件，使用该画面部件进行绘制。例如，在图8的例子中，存储了与各绘制品质对应的填充等级的方式、图形绘制的方式的画面部件(按钮或灯等)。在该例子中，当绘制品质为高品质时选择装饰和等级多的画面部件。随着绘制品质变低选择装饰和等级简化或省略的画面部件。随着装饰和等级简化或省略，画面部件的绘制处理所需要的cpu处理量减少。

步骤570：绘制处理部240通过当前的绘制品质即与以前相同的绘制品质来再绘制画面。

步骤580～步骤590：绘制处理部240结束画面的全部构成要素的显示，并结束处理。

通过以上一连串的处理，绘制处理部240能够通过由绘制品质变更处理部230决定的绘制品质来绘制画面。

最后，使用图6的流程图来重新说明整个数值控制装置10的动作。

步骤1010～步骤1011：插补处理部110执行轴插补处理。具体来说，首先，第1～n系统的插补指令块生成处理部101a～101n执行插补指令块生成处理。接着，第1～n系统的轴插补处理部102a～102n执行轴插补处理，并输出轴分配数据。

步骤1020：在每次开始进行通过插补处理部110中的第1～n系统的插补指令块生成处理部101a～101n生成的插补指令块的轴插补时，调出轴插补指令块累计处理部210。轴插补指令块累计处理部210在每个一定时间累计轴插补指令块的执行数。

步骤1050：绘制处理部240以当前的绘制品质绘制画面，并显示在显示部160上。此时，使用在按绘制品质划分形状数据文件260中定义的画面部件等。

步骤1030：在每次绘制处理部240再次绘制画面时，调出画面显示周期测量处理部220。画面显示周期测量处理部220测量画面的显示周期。

步骤1040：在每次绘制处理部240再次绘制画面时，调出绘制品质变更处理部230。绘制品质变更处理部230根据轴插补指令块累计处理部210累计出的轴插补指令块的执行数、画面显示周期测量处理部220测量出的画面的显示周期、在绘制品质选择基准文件250中定义的判定条件来决定适当的绘制品质。绘制品质变更处理部230向绘制处理部240通知该决定的绘制品质。在此，如果绘制品质相比以前发生了变更，则此之后绘制处理部240根据新的绘制品质来绘制画面。

通过本实施方式，绘制品质变更处理部230基于轴插补指令块累计处理部210累计出的轴插补指令块的执行数、画面显示周期测量处理部220测量出的画面的显示周期、在绘制品质选择基准文件250中定义的判定条件来决定与该时刻的cpu处理量相对应的适当的绘制品质。如此。按照cpu处理量根据数值控制装置10的加工状态等进行变动，来提升或降低绘制品质，由此能够进行调整以便抑制画面显示所需要的每单位时间的cpu处理量，并且使画面的显示周期不会变长。由此，能够降低画面操作时的响应性的降低。

此外，本发明并不限于上述的各种实施方式，在不脱离宗旨的范围内，能够实施构成要素的替换、省略、附加、顺序替换等变更。例如，在上述的实施方式中，基于轴插补指令块累计处理部210累计出的轴插补指令块的执行数、画面显示周期测量处理部220测量出的画面的显示周期中的任意一方来判定cpu处理量。然而，例如也可以根据轴插补指令块的执行数和画面的显示周期这两方是否满足判定条件，来判定cpu处理量。或者，也可以基于确认了与cpu处理量之间的相关性的任意数据，例如能够从通信处理部130或输入输出处理部140取得的数据、或该数据与轴插补指令块的执行数或画面的显示周期的组合，来判定cpu处理量。

另外，在上述的实施方式中，表示了绘制品质变更处理部230经过一定期间累计绘制品质的选择结果的结构，但是本发明并不限于包含该结构。即，在本发明的范围内也包含如下结构：不累计绘制品质的选择结果，而是在每次绘制品质变更处理部230执行处理时决定新的绘制品质。