自动编程功能的形状输入系统的制作方法

专利名称:自动编程功能的形状输入系统的制作方法
本申请是我们在1985年3月11日提交的申请号为NO.710，713，名称为“自动编程功能中的形状输入系统”的在先申请的一份后续申请。现在我们将前面的那份在先申请予以放弃。
本发明论及一种自动编程功能的形状输入系统，特别是用于为操作人员作图形识别处理。
一般来讲，当需要把如数控(Nc)机床加工数据这样的一个工件制作图转换成为数字数据，或者需要处理那些包括有要更改或要修改部分的图时，通常都是使用一个自动绘图系统，这就是说，在这样的系统中，将那些图形构成程序存贮到一个计算机之中，然后由操作人员一边观察图形一边用计算机以人-机对话处理的方式描绘这些图形。
在常规的自动绘图系统中，其形状输入方法是由若干步骤完成的。先把一个形状的模式划分为若干形状元素，然后再把输入名称和那些与依次确定其形状的各个名称相一致的数字值一起加到其各个形状元素上去。然而，在上述的常规方法中，就像操作人员要识别工件的图形的次序一样，首先要识别加工物体原始图形的形状，然后再把如像纵向线、端面线及锥形角度这样一些基本图形的主要尺寸读出来，在这种情况下，才最后识别诸如C面及R面倒棱图形细节的辅助图形上的形状和尺寸，把那些原始图形称作为“基本图形”。
由上可知，其常规的自动绘图系统的形状输入方法与操作人员通常的图形识别次序是相当不同的;因此，不能顺利地完成其常规的形状输入操作，需要花很多的时间和劳动。
本发明的目的是消除现有技术中所存在着的不足或问题，并且提供一种改进的自动编程功能的形状输入系统，它所输入的形状(例如)是一些机床的工件加工数据。该系统可以根据操作员所习惯的识别顺序进行形状输入。
按照本发明，为了达到这个及其他的目的，在此提供出一个自动编程功能的形状输入系统，它可输入例如机床的工件加工数据这样的形状数据，其中，首先指定出该工件基本图形的形状;然后指定出其基本图形的尺寸;最后指定出该工件辅助图形的形状和尺寸。
结合以下若干附图一起阅读如下的详细说明，人们将会更加清楚地理解本发明的性质、原理及其应用。
图1为根据本发明的系统所使用的装置的简略示意图;
图2至图7表示根据本发明的系统，在图1中所示的装置的图形显示器上所显示的图形的变化;
图8A和图8B是表示图1中的装置的详细结构的方框图;
图9是说明基本图形元素产生器2的工作流程图;
图10是说明由该基本图形元素产生器2产生的基本图形元素代码的一个例子的图;
图11是说明基本图形元素识别控制器3的工作流程图;
图12是说明图形显示控制器4的工作流程图，以及图13是说明辅助图形识别控制器9的工作流程图。
图1是根据本发明所使用的系统的装置示意图;在图1中所给出的基本图形元素产生器2产生如纵向线、端面线、锥形角度等等这样一些基本图形的元素，并且选择用操纵杆1所产生的基本图形元素的种类或型式。将从基本图形元素产生器2中传送过来的有关基本图形元素的信号，输入给图形显示控制器4，用以在图形显示器5，例如由阴极射线管(CRT)组成的显示器上显示这些信号。也将这些信号输入给一个基本图形元素识别控制器3，用以形成若干基本的元素行，而后再把它们存贮到一个图形元素存贮器6之中去。
该基本图形元素识别控制器3为了进一步确认基本图形，识别那些必要部分的尺寸值，并且将这些数字值传送给图形显示控制器4;由此将这些尺寸线显示在图形显示器5上。把通过操作人员从键盘7输入的那些尺寸值，经过一个数字值输入控制器8，向基本图形元素识别控制器3输入，在这个基本图形元素识别控制器3上，检查这些尺寸值，并且传输这些尺寸值，而且存入其图形元素存贮器6。
辅助图形识别控制器9读出在该图形元素存贮器6所存贮的基本图形元素行，从而识别那些用来指定其辅助图形的必要部分，并且把这些部分传送给图形显示控制器4，由此在图形显示器5上显示这些指定的必要部分。当根据如此所得到的显示，从键盘7中把其辅助图形的形状及尺寸作输入的时候，将有关这个显示的信息输入给该辅助图形识别控制器9，而后再作检查。此后，再通过一个图形构件行控制器10控制所检查过的信息，然后再在图形元素存贮器6中所存贮的基本图形元素行与行之间把它们插入到那些必要部分之中去。
在使用由图1所示构成的装置的情况下，当开始输入其工件的形状时，为了借助于来自图形显示控制器4的指令，易于描述或绘制图形起见，在图形显示器5上显示如图2所示的基准线X和Y，以及栅格线GR。通过操作人员参照所显示的基准线X和Y，以及栅格线GR控制操作杆1，从基本图形元素产生器2中产生出基本图形元素;并且把向基本图形元素识别控制器3输入的基本图形元素通过图形显示控制器4显示在该图形显示器5上。然后，操作人员以图3中箭头所示的笔划形式，依次输入一系列的基本图形元素，同时监测在图形显示器5上显示的图形，并且进一步证实该操纵杆1的控制方向。当需要修改或校正所显示的图形或形状时，则通过按照与图3箭头所示的一个相反方向上再显示出的形状，把它擦除掉。抹除掉之后，再按照箭头所指示的方向，输入基本图形元素。将这些基本图形元素，向基本图形元素识别控制器3输入;然后在该基本图形元素识别控制器3中形成基本图形元素，并且把如此形成的元素行再存入图形元素存贮器6。
下一步，该基本图形元素识别控制器3识别那些为了确定其基本图形的尺寸数字值的必要部分;而后再把这些识别出的数字值，传送给图形显示控制器4;通过该图形显示控制器4，把那些尺寸线显示在图形显出器5上，例如图4中所表示的那样。此时，该图形显示控制器4闪显示一些描绘尺寸大小部分的尺寸值，也就是图4中所示的那些尺寸线L1～L8的值;根据其数字次序，使得操作人员输入尺寸线L1～L8的数字值。当操作人员把这些尺寸值从键盘7中作输入的时候，根据这些部分的闪现，将尺寸值通过数字值输入控制器8，向基本图形元素识别控制器3输入;并且在其中进行检查。如果检查的结果是“OK”(正确)，则将该数字值，同基本图形元素行一起存入图形元素存贮器6;但是如若检查的结果是“NO”(不正确)，则再催促该操作人员输入正确的尺寸值。在数字值输入操作的情况下，当发现出是一种不清楚的尺寸值时，该操作人员可以在键盘7上输入疑问符号“？”，意思是说，“不清楚的”;并且在这种情况下，该操作人员要再输入有关角度方面上的信息，以便通过基本图形元素识别控制器3来确定基本图形，因为仅有其直线上的尺寸大小不可能确定该基本图形。例如，若是在图4的线L2上输入了疑问符号“？”的话，那么就要再输入如图5所示的角度“A9”;当操作人员从键盘7输入该角度“A9”时，与就把关于这个角度“A9”的数字值经过数字值输入控制器8输入给基本图形元素识别控制器3，并且在其中进行检查;经检查之后，如上所述，再将这个信息存入图形元素存贮器6。如前所述，当确定了形状和尺寸之后，再通过基本图形元素识别控制器3，把基本图形元素行的形状和尺寸，从图形元素存贮器6中读出;并且再传送给图形显示控制器4;经过该图形显示控制器4，再把正确的图形显示在图形显示器5上。
当在图形显示器5上完成了基本图形的显示之后，再借助于辅助图形识别控制器9读出存入图形元素存贮器6的基本图形元素行，因此也就确认了或者说识别了各个基本图形元素的交叉部分，也就是说，所要求的如表示C面倒棱及R面倒棱这样的辅助图形的指定部分。然后，再把这些部分传送给图形显示控制器4，并且再将例如在图6中用字母C1～C6表示的那些部分显示在图形显示器5上。根据所显示的图形，把有关辅助图形的形状和大小方面的信息，从键盘7中，向辅助图形识别控制器9输入，并在其中进行检查。如果检查的结果是“NO”(不正确)，那么操作人员就要再输入尺寸大小适宜的数字值信息;另外，如果检查的结果是“OK”(正确)的话，那么就通过图形元素行控制器10控制关于辅助图形方面上的数据，并且把它们插入到予先存贮在图形元素存贮器6中的基本图形元素行之间的适当的部分中去。
当按照上述的方法，一旦完成了辅助图形的形状和大小之后，再通过辅助图形识别控制器9，从图形元素存贮器6中，把该辅助图形读出来;而后再把它传送到图形显示控制器4上去;通过图形显示控制器4，把最后确认了的图形形状显示在图形显示器5上，如图7所示，如此完成结其形状的输入程序。
现在，我们参照图8A及图8B至图13，再来详细地说明本发明。
基本图形元素产生器2、基本图形元素识别控制器3、图形显示控制器4、数字值输入控制器8、辅助图形识别控制器9，以及图形元素行控制器10，都分别是用具有本地存贮器的微型计算机构成的;并且把图形元素存贮器6构成为基本图形元素识别控制器3、辅助图形识别控制器9及图形元素行控制器10的共用存贮器。通过数据总线和地址总线把上述的这些部件彼此连接起来。在整个装置中，将其控制过程变换成为由过程0至9组成的十个过程。图8A及图8B说明的是在过程0至9的时间间隔上，各个部件中的过程的一个例子;并且在图8A及图8B中的那些基准数字的最后未尾上的数字，指示其过程的数号。也就是说，例如，X-Y尺寸线显示过程42意味着是过程“2”。通过图8A及图8B中的参考数字6A至6D表示用作为共用存贮器的图形元素存贮器6的内部转换。
在图9的流程图中，说明了基本图形元素产生器2的工作情况;用基本图形元素产生器2读出来自操纵杆1的代码信号，而后如果在恒定的时间中，读出的都是相同的代码的话，则将该代码信号作为基本图形元素代码传送到基本图形元素识别控制器3和图形显示控制器4上去。图10示出了基本图形元素代码的一个例子，它由基本图形产生器2产生，以形成图3所示的形状。基本图形元素代码的种类及其由此所产生的数号，示于表1。
基本图形元素识别控制器3具有过程控制31至36，其工作情况示于图11的流程图。在步骤S14，根据与从键盘7中输入的代码相对应着的过程计数器，来切换过程31至36。在过程31，接收从基本图形元素产生器2中产生的基本图形元素代码;并且在其内形成与表1结构相同的数据表;而后再把基本图形元素代码存入图形元素存贮器6。其结果，该图形元素存贮器6就成为表2中所示的情况了。
由于该过程具有与表1结构上相同的内部数据表，所以就有可能在相反方向上的基本图形元素代码，对于输入来说同上次是完全一样的时候，来校正其功能。
过程32输出行号，XY的鉴别以及对带有X-Y尺寸显示指令的图形显示控制器4的尺寸数(L1至L8);因此，过程32表示表2中图形元素尺寸X及Y的列“无”，并且顺序地显示来自上一个图形元素，比如说，行号7的Y-尺寸的，导向行号2的X-尺寸的各个尺寸线。
过程33指的就是表2，并且对图形显示控制器4输出其尺寸数L1，以及尺寸值引导闪现指令。接着，过程接收来自数字值输入控制器8的数字数据，并且如果这些数据的符号关系及尺寸关系都是正确的话，就把它们存入图形元素存贮器6。此后，就在尺寸数L2至L8上按顺序地重复它，其尺寸关系，指的是，比如说L2＜L3＜L4＜L5＜L6＜L8。当从键盘7中输入“？”的时候，就把代表着“不清楚”的代码，存入相对应着的列中。最后，形成表3。
过程34指示在表3中图形元素尺寸X及Y的列“不清楚”;并且如果列L2是“不清楚”的话，则对图形显示控制器4输出其行号，XY鉴别及带有角度尺寸线显示指令的尺寸数。
过程35也指的是表3，并且对图形显示控制器4输出带有角度尺寸值引导闪现指令的角度数A9;而后，再接收来自数字值输入控制器8的数字数据。该过程35根据角度值计算XY尺寸值，并且如果其符号关系和尺寸关系都是正确的话，就把它们存入图形元素存贮器6。最后，形成表4。
过程36从图形元素存贮器6中的表4，读出其图形元素的形状，以及图形元素的尺寸X和尺寸Y;并且对图形显示控制器4输出其精确的基本图形的指令。
该图形显示控制器4具有40至49的十个过程。自己执行的基准线X、Y及栅格线CR的显示过程40;基本图形元素的显示过程41，根据来自基本图形元素产生器2的指令执行;过程42至46，分别根据来自基本图形元素识别控制器3的指令执行;而过程47至49，则分别根据来自辅助图形识别控制器9的指令执行。图12的流程图说明该图形显示控制器4的工作情况;将该图形显示控制器4中常数表的一个例子示于表5;其控制数据表的一个例子，示于表6。
过程40在其予定位置上显示基准线X和Y以及栅格线GR。通过将基准线X和Y以及栅格线GR划分成各个线显示指令并存贮起来，就有可能实现这个操作。
过程41接收来自基本图形元素产生器2的基本图形元素代码，并且把该基本图形元素代码转换成各自线显示指令，而且将它们输出来，再形成具有表6的内在结构的数据表。表6是根据在图形显示控制器4中包含有的表5而得出的。
过程42根据从基本图形元素识别控制器3中所接收到的XY尺寸显示指令，根据其行号及xy鉴别和尺寸数(L1至L8)，从表6中的基本图形元素终端点x和y中，计算其尺寸线的位置及其长度等等。然后，过程42再顺序地显示尺寸线L1至L8。
过程43根据从基本图形元素识别控制器3中接收到的尺寸数，以及尺寸值导引闪现指令，顺序地闪现L1至L8这些尺寸数。
过程44根据从基本图形元素识别控制器3中接收到的角度大小显示指令，根据其行号、XY鉴别及尺寸数A9，从表6中的基本图形元素终端点x和y里，计算其尺寸线的位置及其长度等等;而后再显示该尺寸线A9。
过程45根据从基本图形元素识别控制器3中接收到的角度大小值引导闪现指令，以及其尺寸数A9，闪现该角度大小值的指示。过程46根据从基本图形元素识别控制器3中接收到的精确的基本图形指令，输出一个线显示指令。
过程47根据从基本图形元素识别控制器3中接收到的基本图形拐角显示指令，根据其图形元素尺寸x及y，以及辅助图形数C1至C6，在该基本图形拐角上，显示其基本图形的拐角C1至C6。过程48根据从基本图形元素识别控制器3中接收到的基本图形拐角引导闪现指令，以及根据其由C1至C6的辅助图形数，闪现其基本图形拐角的指示C1至C8。过程49根据在基本图形元素代码与基本图形元素尺寸x及y之前和之后，从基本图形元素识别控制器3中接收到的辅助图形显示指令、辅助图形形状代码以及辅助图形尺寸R，形成并且输出线显示指令。
图形元素存贮器6具有行号数，并且对于每一个行号，都具有其图形元素形状、图形元素尺寸x与y，以及辅助图形尺寸R的数据列。该图形元素存贮器6具有作为起始值的，表示“无”的代码。表示2，3，4及7示出了对于各个过程，在该图形元素存贮器6中的内容。
该数字值输入控制器8接收来自键盘7的数字代码、符号代码，以及十进制小数点代码，并且形成数字数据。然后，该数字值输入控制器8，再把这些数字数据输入给基本图形元素识别控制器3和辅助图形识别控制器9。过程83、85及88，在结构上是完全相同的。
该辅助图形识别控制器9具有过程97至99，并且根据来自键盘7的过程切换代码，切换这些过程。该辅助图形识别控制器9的工作情况示于图13的流程图。
过程97指示出表4中图形元素形状的例(例如列1至16)的基本图形元素代码;并且将对应于该基本图形元素代码和该辅助图形数C1至C6的上一列(例如行号7的列)的图形元素尺寸x和y，输入给图形显示控制器4;同时也输入基本图形拐角显示指令。
过程98也表示表4，并且把辅助图形数C1输入给图形显示控制器4;同时也输入基本图形拐角引导闪现指令。紧接着，过程98接收来自键盘7的辅助图形形状代码，或者辅助图形的缺(absence)代码;如果所接收的代码是辅助图形形状代码的话，那么就向前走入下一步;如果所接收的代码是辅助图形的缺代码的话，那么就再退回到上一步上去;而后再对该辅助图形数给出一个“C2”。该过程98，当输入了辅助图形代码的时候，就从数字值输入控制器8那里，接收数字数据;并且检查那些接收到的数字值小于邻近的基本图形的长度;而且如果这种检查是正确的话，就把辅助图形形状代码、数字代码;以及行号输入给图形元素行控制器10。此后，再重复这个过程，一直到数目C6为止。
过程99表示表7中图形元素形状的列中的辅助图形形状代码例如“C”和“R”;并且把其相关的列，以及其前面的与后面的那些列的图形元素形状，和其图形元素的尺寸X、Y与R，输入给图形显示控制器4，同时也输入辅助图形显示指令。
图形元素行控制器10消除图形元素存贮器6的数据;因此，当该图形元素控制器10从辅助图形识别控制器9中接收到辅助图形代码及其数字数据的时候，行号的下一行就处于“无”的状态了。此后，图形元素行控制器10存贮图形元素形状的列中以及辅助图形代码与辅助图形尺寸R(作成“无”)的列中的数字数据。最后，形成表7。
根据本发明的系统，由于该形状输入的次序是与操作人员习惯的图形识别次序相一致的，因此，大大简化了其形状的输入操作，而且输入该形状所需要的时间也可以大大缩短了。
在这里，应该说明的一点是，本发明的许多变换，以及改型，对那些本专业领域内的普通技术人员来讲，都将会是很显然的;因此，在此所附上的权利要求
书的保护范围中，其意图是包括这样的一些显而易见的变换及改型的。
权利要求
1.一种自动编程功能的形状(例如机床的工作加工数据)输入系统，其特征为包括如下步骤指定一个工件基本图形的形状；指定上述基本图形的尺寸；以及指定上述工件辅助图形的形状及尺寸。
2.根据权利要求
1中的系统，其中上述基本图形形状的指定，是通过如下步骤实现的，即产生有关基本图形元素的信息、输入该信息、并且作为一个图形，显示所述输入了的信息，以及识别并控制上述输入了的信息，而且作为表示图形元素行的那些信息，存贮上述识别过的信息;其中上述基本图形尺寸的指定，是通过如下步骤实现的，即输入有关其基本图形予定部分的信息，对上述输入了的信息进行数字控制，识别并控制上述数字控制了的信息，并且作为表示图形元素行的那些信息，存贮上述识别过的信息;其中辅助图形的指定，是通过如下步骤实现的，即输入关于该辅助图形的予定部分的信息，对上述输入了的信息进行识别并控制上述有关其辅助图形的数字控制了的信息，以及存贮上述识别过的信息，致使将其插入上述有关基本图形的形状与尺寸的图形元素行之中，然后作为一个完整的图形显示出来。
3.根据权利要求
2中的系统，其中上述识别并控制与基本图形和辅助图形的尺寸有关的数字控制了的信息的这些步骤，包括检查输入了的数字值的步骤。
4.根据权利要求
3中的系统，其中上述的尺寸表示图形部分的长度以及这些图形中的角度。
专利摘要
一个将如机床加工工件的制作图这样的一些图形，作为一个自动编程功能的加工数据，进行输入的系统，为了与操作人员习惯的图形识别次序相一致，该系统是由这些步骤组成的，即首先指定该工件基本图形的形状，然后指定其基本图形的尺寸，最后指定该工件辅助图形的形状与尺寸。
文档编号G06F3/00GK85106002SQ85106002
公开日1987年2月25日 申请日期1985年8月9日
发明者领木正人 申请人:株式会社大隈铁2所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan