[其他]数控系统图形显示的产生方法

说明书

本发明与1982年9月7日申请的美国专利申请号№415，041“计算机数控系统的定制窗口”有关。这份专利申请已经转让给本发明的受让人，并且打算在此作为一个参考。

本发明一般地说与机床的计算机数控系统有关，明确地说，是关于机床操作和加工过程的信息图形显示。

根据数字计算机存储的程序来控制机床的数控系统是众所周知的，这种系统对一个或多个例如由穿孔纸带装入存储器内的部件加工程序作出响应，控制加工的操作。部件加工程序则根据需要，通过一系列加工步骤指挥这部机床。例如，机床中若包括有切屑刀具，则工作件和切屑刀具之间的相对运动，根据支配切屑刀具运动的部件加工程序，通常是沿着三个互相垂直的轴方向的。此外，计算机数控（CNC）系统还具有其它的控制功能，例如更换刀具、控制主轴转速、冷却剂流动的控制、棘爪的选择，以及图形和信息的产生。这些功能的数目和类型，根据被控机床的类型，可以大不相同。在过去，控制是由专门提供的硬件电路完成，这些电路对敏感到的机床状态、作出反应，然后在部件加工程序中的命令做出响应以进行操作。

然而在最近，同机床控制系统有关的逻辑是利用一套存储的程序（即软件）实现，由计算机系统来提供总的控制。软件按特殊应用编制，并且根据需要可以立即修改来满足特殊的要求。在数控系统中加入可编程序控制，会有许多优点，第一和最重要的优点是，只要对控制重新编程，就能使它适合特定的机床。此外，由于采用正常的指令系统形式和使用正常的编辑类型，对用户来说编制程序是比较容易的。

控制机床操作的计算机数字控制，或简称为CNC，包括两套分开的软件，一套称为“数控逻辑”，又称NC软件，它在内容上是比较固定的，另一套称为“机床控制逻辑”，又称MCL程序，它是比较灵活的，并可以改制以对特定的机床定制。在工业上，定制通常由原设备制造商（简称为OEM）来完成。NC软件能控制部件的加工轴的运动、CRT的显示以及其它的辅助功能，而MCL程序主要（如果不是唯一的话）控制机床的操作。在上面提到的专利申请，即“计算机数控系统的定制窗口”中，进一步公开了一个软件接口，即定制窗口，它包括一组程序，输入/输出数组以及联系NC软件、MCL程序和机床的状态标志。定制窗口的利用，可使OEM或顾客在改编CNC使其适合特定机床时，具有高度的灵活性。本发明的一个方面就是定制窗口的利用。

编好程序并开始运转后，计算机数控就自动完成它们的功能，实质上不需要操作者的参与。然而，对于操作者（或其它人）来说，有时需要能够迅速地看看操作结果、加工的数据、机床的状态等等。简言之，在计算机数控系统和对控制过程有兴趣的人之间需要有及时的通信。一个典型的数控系统是通过阴极射线管（CRT）屏幕上的显示来提供大量的这种通信。但这种显示信息大部分是文字信息形式，必须读了全盘以后才能完全理解。因此，需要有图形支持，使操作者CRT能很快且容易地知道加工的情况，例如主轴的转速、累加刀具的使用情况等等。

因此，本发明的一个目的是对机床的数控系统提出一种改进。

本发明的一个更明确的目的是对计算机数控系统的图形显示装置在显示信息的方法上提出一种改进，使机床操作者、维护人员和其它支持人员能及时地和迅速地看到机床的运行情况和性能。

简言之，只要在计算机数控系统中提供一种新的子程序包，上述和其它的目的都能达到，这种子程序包包括在机床控制逻辑（MCL）程序中，特别做成可读写的以便改变计算机数控系统使适合于特定机床。当机床操作者要求显示机床状态信息的一个显示负面时，该子程序即被执行。子程序包括一个例行程序，它从数控（NC）软件的显示控制文件中启动一个预定的图形显示。随后跟有第二例行程序，它在该图形显示运行时，以动态更新被显示的图形时而被周期地执行。在执行两个例行程序中每一程序期间，可调用6个“绘图”程序中一个或几个程序，以便产生出所需的图形显示。这些步骤包括：把一个图形光标移动到CRT屏幕上给定的位置、画出一条直线、画出一个矩形、画一段园弧、画一个园、填满一块预定的面积，以及清除整个显示屏幕。