CN104570929A - 一种机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机床，其包括：移动构造体(3)；数值控制部(22)；外部输入部(39)，包括用于输入为了使移动构造体(3)移动而设定的操作信号且至少移动终点建立了关联的操作信号的专用操作键；显示部(39)，用于显示图像；显示控制部(25)，用于控制显示部(39)中的显示；输入控制部(24)，用于对从外部输入部(39)输入的信号进行处理；及移动路径设定部(32)，用于接收从外部输入部(39)输入的操作信号，并按照预先规定的设定条件，设定用来使与该操作信号对应的移动构造体(3)移动到移动终点的移动路径。显示控制部(25)将由移动路径设定部(32)所设定的移动路径的图像显示在显示部(39)。

Description

一种机床
技术领域
本发明涉及一种包括一个以上的移动构造体、驱动该移动构造体的驱动机构部、及控制驱动机构部的动作的数值控制部的机床，更详细来说，涉及如下一种机床：具备用于输入为了使移动构造体移动而设定的操作信号且至少移动终点建立了关联的操作信号的专用操作键，且构成为按照从该操作键输入的操作信号使所述移动构造体移动。
背景技术
在包括移动构造体、且对该移动构造体进行数值控制的产业机械领域内，该移动构造体在数值控制下被定位在以预先规定的机械原点为基准的位置。另外，在按照NC(Numerical Control，数值控制)程序使所述移动构造体动作时，通常将其动作起始位置设定在所述机械原点。因此，在启动NC程序之前，作为其准备，必须预先使所述移动构造体复归到机械原点。
而且，作为使所述移动构造体复归到机械原点的方法之一，以往已知有日本专利特开2000-137514号公报(专利文献1)所公开的方法。该专利文献1所公开的原点复归方法涉及一种按照NC程序被控制的产业用机器人(Robot)，且构成为：通过子程序(subprogram)控制该机器人向规定的目标位置移动，并且预先准备用来使该机器人从各目标位置向所述机械原点复归的动作程序，当机器人的动作在到达至某个目标位置之前就中途中断时重新启动该机器人，首先，使该机器人移动到中断的目标位置，之后启动使该机器人从该目标位置向机械原点复归的动作程序，从而使该机器人复归到机械原点。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2000-137514号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，当为机床时，应定位例如刀架(tool rest)等移动构造体的位置根据加工对象物而不同，因此极其多样化，如果采用像所述以往那样的利用预先准备的动作程序使所述移动构造体复归到机械原点的方法，那么必须准备无数的动作程序，无法作为实际的应对方法。
因此，在机床领域中，以往，当从设置在操作面板等的原点复归键(key)输入原点复归的指令时，并非利用预先准备的动作程序使所述移动构造体复归到原点，而是例如在两轴控制的情况下，在所述数值控制部的控制下，等速地驱动各轴预先规定的设定条件使移动构造体移动而复归到所述机械原点。
然而，近年来，机床的复合加工化不断发展，在这种机床中，通常会出现如下状态，即，在某个移动构造体的可动区域内存在与其发生干涉的构造体、或者在该可动区域内存在其他移动构造体。在该情况下，如果操作人员不通过目测充分地确认干涉便进行原点复归操作，那么可能会引起移动构造体与其他构造体发生干涉、或者移动构造体彼此发生干涉等重大事故。
另外，在机床领域中，不限于所述机械原点，操作人员也会通过指定任意位置，并适当地输入用来使所述移动构造体移动到该指定位置的指令，而使所述移动构造体移动到该指定位置，但在该情况下，与原点复归操作同样地，也要求更准确地确认安全。
本发明是鉴于以上实际情况而完成的，其目的在于提供一种机床，该机床构成为在使移动构造体移动到规定位置时，能够更准确地确认其安全。
[解决问题的技术手段]
用来解决所述课题的本发明是一种机床，包括：一个以上的移动构造体；驱动机构部，用于驱动该移动构造体；数值控制部，用于控制该驱动机构部的动作；外部输入部，包括用于输入为了使所述移动构造体移动而设定的操作信号且至少移动终点建立了关联的操作信号的专用操作键，且从该操作键对所述数值控制部输入所述操作信号；显示部，用于显示图像；显示控制部，用于控制该显示部中的显示；及输入控制部，用于对从所述外部输入部输入的信号进行处理；且
所述机床还包括移动路径设定部，该移动路径设定部接收从所述外部输入部输入的操作信号，并按照预先规定的设定条件，设定用来使与该操作信号对应的所述移动构造体移动到所述移动终点的移动路径；并且
所述显示控制部构成为，将由所述移动路径设定部所设定的移动路径的图像显示在所述显示部。
根据具备所述构成的本发明的机床，当所述外部输入部的操作键被按下，而从该外部输入部输入所述操作信号时，首先，由所述移动路径设定部按照预先规定的设定条件，设定用来使与该操作信号对应的所述移动构造体移动到所述移动终点的移动路径。然后，由所述显示控制部产生以该方式设定的移动路径的图像，并将所产生的图像显示在所述显示部。
这样一来，根据该机床，操作人员通过确认显示在显示部的表示移动路径的图像便能够识别从所述外部输入部输入操作信号后，操作对象的移动构造体根据该操作如何动作。而且，操作人员可通过目测等方式确认该移动路径的图像、以及操作对象的移动构造体及其他构造体的位置关系，从而确认是否能够使该移动构造体安全地移动。
此外，作为所述设定条件，例如，可例示以下条件。但是，并不限定于此。
1)在使对象的移动构造体移动的移动轴有多个的情况下，使各移动轴以相同速度移动。
2)在使对象的移动构造体移动的移动轴有多个的情况下，对各移动轴设置优先顺序，使它们按顺序移动。例如，在移动轴为X轴、Y轴及Z轴这正交三轴的情况下，使移动轴按X轴、Y轴、Z轴的顺序移动等。
3)在使对象的移动构造体移动的移动轴有多个的情况下，使移动轴以移动距离为最短距离的方式移动。
另外，在本发明的机床中，所述外部输入部还可以包括执行键，该执行键用于输入使与所述操作信号对应的所述移动构造体移动执行的信号，
所述输入控制部也可以构成为，将从所述外部输入部输入的所述操作信号及执行信号发送到所述数值控制部，
所述数值控制部也可以构成为，接收所述操作信号及执行信号，使所述移动构造体沿着与所述操作信号对应的所述移动路径移动。
根据该机床，当外部输入部的执行键被按下，而从该外部输入部输入执行信号时，该执行信号与所述操作信号一起由所述输入控制部发送到数值控制部，在数值控制部的控制下，对应的移动构造体以沿着与所述操作信号对应的所述移动路径移动的方式被驱动。
根据该构成，操作人员通过确认显示在显示部的移动路径图像、以及操作对象的移动构造体及其他构造体的实际的位置关系，从而确认是否能够使该移动构造体安全地移动后，按下执行键，可使该移动构造体实际地移动，因此，能够使该移动构造体更安全地移动。
另外，本发明的机床也可以为，所述移动路径设定部构成为，按照预先规定的多个设定条件，设定多条所述移动构造体到达至所述移动终点的移动路径，
所述显示控制部构成为，将由所述移动路径设定部所设定的多条移动路径的图像显示在所述显示部，
所述外部输入部包括选择键，该选择键用来输入从显示在所述显示部的多条移动路径中选择一条移动路径的选择信号，
进而，所述输入控制部构成为，当从所述外部输入部输入选择信号时，将所选择的移动路径的位置数据及执行信号发送到所述数值控制部，
所述数值控制部构成为，接收所述移动路径的位置数据及执行信号，使所述移动构造体沿着该移动路径移动。
根据该机床，通过所述移动路径设定部，设定多条使所述移动构造体移动的移动路径，且通过所述显示控制部使所设定的多条移动路径的图像显示在所述显示部。然后，当操作人员从选择键输入从多条移动路径中选择一条移动路径的选择信号时，所选择的移动路径的位置数据及执行信号被发送到所述数值控制部，在该数值控制部的控制下，所述移动构造体沿着该移动路径移动。
这样，根据该机床，操作人员能够以从所显示的多条移动路径中选择更安全的移动路径、或者选择移动距离更短的移动路径的方式，使该移动构造体按照视需要而适当选定的移动路径移动。
此外，所述机床作为重视移动时间的实施方式，所述移动路径设定部也可以构成为，至少设定移动时间最短的移动路径。
另外，所述机床中，其移动路径设定部也可以构成为，至少设定将沿单一的移动轴的一条以上的路径连接而成的单轴移动路径，作为所述设定的移动路径；
所述显示控制部也可以构成为，每当显示所述单轴移动路径时，将该单轴移动路径的图像、及与构成该单轴移动路径的所述路径对应的所述移动轴的图像显示在所述显示部。
根据该机床，由于显示单轴移动路径的图像、及各路径的移动轴的图像，所以操作人员通过看一眼显示图像便能够容易地识别操作对象的移动构造体向哪个移动轴方向以怎样的顺序移动。
另外，所述机床也可以还包括模型数据存储部，该模型数据存储部至少存储着所述移动构造体的模型数据，所述显示控制部也可以构成为，基于存储在所述模型数据存储部的模型数据，产生所述移动构造体的图像并显示在所述显示部，并且构成为，产生使所述移动构造体按照由所述移动路径设定部所设定的移动路径移动的图像，并显示在所述显示部。这样一来，操作人员能够通过观察沿着所设定的移动路径移动的所述移动构造体的图像确认该移动构造体的移动状态。
另外，所述机床也可以包括至少存储着所述移动构造体的模型数据、及在所述移动构造体的可动区域内可能与所述移动构造体发生干涉的其他构造体的模型数据的所述模型数据存储部，
所述移动路径设定部也可以构成为进行如下处理，即，读出存储在所述模型数据存储部的模型数据，并产生将所述移动构造体及其他构造体的模型以成为所述移动构造体移动前的位置关系的方式配置在假想空间内而成的假想模型后，在所述假想空间内，使分别对应的所述移动构造体的模型沿着所述设定的移动路径移动，从而验证是否存在与该移动构造体干涉的构造体的处理；及在发生干涉的情况下，设定回避干涉的回避路径，之后以顺着所设定的回避路径的方式变更该移动路径的处理。
根据该机床，当利用所述移动路径设定部设定移动路径，并且使移动构造体沿着所设定的移动路径移动时，执行验证是否存在与该移动构造体干涉的构造体的处理，在发生干涉的情况下，设定回避干涉的回避路径，并以顺着所设定的回避路径的方式变更该移动路径，因此，能够使操作对象的移动构造体在不会发生干涉的移动路径上安全地移动。
另外，所述机床也可以还包括至少存储着所述移动构造体的模型数据、及在所述移动构造体的可动区域内可能与所述移动构造体发生干涉的其他构造体的模型数据的所述模型数据存储部，
所述移动路径设定部也可以构成为，读出存储在所述模型数据存储部的模型数据，并产生将所述移动构造体及其他构造体的模型以成为所述移动构造体移动前的位置关系的方式配置在假想空间内而成的假想模型后，在所述假想空间内，使分别对应的所述移动体的模型沿着所述设定的各移动路径移动，在验证是否存在与该移动体干涉的构造体后，选定不会发生干涉的移动路径，
所述显示控制部也可以构成为，只将被所述移动路径设定部选定为非干涉路径的移动路径的图像显示在所述显示部。
根据该机床，当利用所述移动路径设定部设定移动路径，并且使移动构造体沿着所设定的移动路径移动时，在验证是否存在与该移动构造体干涉的构造体后，选定不会发生干涉的移动路径，且只将所选定的非干涉的移动路径的图像显示在所述显示部，因此，能够使操作对象的移动构造体在不会发生干涉的移动路径上安全地移动。
另外，在以验证有无所述干涉的方式构成的机床中，所述显示控制部也可以构成为，基于存储在所述模型数据存储部的所述移动构造体的模型数据，产生所述移动构造体的图像并显示在所述显示部，并且构成为，产生使所述移动构造体按照由所述移动路径设定部所设定的移动路径移动的图像，并显示在所述显示部。这样一来，操作人员能够通过观察沿着移动路径移动的所述移动构造体的图像，从而确认该移动构造体的移动状态。
另外，所述机床也可以构成为，所述显示部包含触摸屏，所述移动终点是通过从所述触摸屏输入的位置信号而指定。这样一来，操作人员能够任意地且简单地设定操作对象的移动构造体的移动终点。
[发明的效果]
如以上所详细叙述般，根据本发明的机床，操作人员能够通过确认显示在显示部的表示移动路径的图像而容易地识别在从所述外部输入部输入操作信号后，操作对象的移动构造体根据该操作如何动作，另外，能够通过目测等方式确认该移动路径的图像、以及操作对象的移动构造体及其他构造体的实际的位置关系，从而确认是否能够使该移动构造体安全地移动。另外，如果通过按下执行键而使该移动构造体实际地移动，那么能够使该移动构造体更安全地移动。
另外，如果从多条移动路径中选择移动路径，那么能够使该移动构造体按照视需要而适当选定的移动路径移动。
另外，在将移动构造体的移动路径设为所述单轴移动路径的情况下，如果显示该单轴移动路径的图像、及各路径的移动轴的图像，那么操作人员通过看一眼显示图像便能够容易地识别操作对象的移动构造体向哪个移动轴方向以怎样的顺序移动。
另外，在使移动构造体沿着所设定的移动路径移动的情况下，验证是否发生干涉，在发生干涉的情况下，设定回避干涉的回避路径而变更该移动路径，或者选定不会发生干涉的移动路径，并只将该非干涉的移动路径的图像显示在所述显示部，如果如此，那么能够使操作对象的移动构造体在不会发生干涉的移动路径上安全地移动。
另外，如果产生使所述移动构造体沿着所设定的移动路径移动的图像，并显示在所述显示部，那么操作人员能够通过观察沿着移动路径移动的移动构造体的图像，而确认该移动构造体的移动状态。
另外，如果构成为通过从触摸屏输入的位置信号指定所述移动终点，那么操作人员能够任意地且简单地设定操作对象的移动构造体的移动终点。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的机床的概略构成的框图；
图2为本实施方式的触摸屏所显示的显示画面的附图；
图3为本实施方式的触摸屏所显示的显示画面的附图；
图4为本实施方式的触摸屏所显示的显示画面的附图；
图5为本实施方式的触摸屏所显示的显示画面的附图；
图6为本实施方式的触摸屏所显示的显示画面的附图；
图7为本发明的另一实施方式中的干涉回避处理的说明图；
图8为本发明的另一实施方式中的干涉回避处理的说明图。
附图标记说明：1-机床；2-加工机构部；3-移动构造体；4-驱动机构部；20-控制装置；22-数值控制部；24-输入控制部；25-显示控制部；27-图像产生部；28-图像显示部；29-画面显示部；30-模型数据存储部；31-显示数据存储部；32-移动路径设定部；33-路径数据存储部；35-操作面板；39-触摸屏；40-显示区域；41-图像显示区域；42-软键显示区域。
具体实施方式
以下，一面参照附图一面对本发明的具体的实施方式进行说明。
如图1所示，本例的机床1包括加工机构部2、控制装置20及操作面板35。此外，图2～图6是表示下述触摸屏39的显示画面40的图，图中的画括弧的符号表示加工机构部2的构成物。
所述加工机构部2包括刀床(bed)(未图示)、及配设在该刀床(未图示)上的图2～图6所示的第一主轴台10、第二主轴台13、第一刀架16及第二刀架18等。所述第一主轴台10具备第一主轴11及配设在该第一主轴11的轴端的第一夹头(chuck)12，另一方面，所述第二主轴台13具备第二主轴14及配设在该第二主轴14的轴端的第二夹头15，这些第一主轴台10及第二主轴台13是以其第一夹头12与第二夹头15相互对向的方式，沿着正交三轴即X轴、Y轴及Z轴中的Z轴配设在同轴上。另外，这些所述第一主轴11及第二主轴14分别被适当的驱动电动机以绕其轴中心旋转的方式驱动。
所述第一刀架16包括第一转塔(turret)17，并且构成为通过适当的进给机构沿所述X轴及Z轴方向移动，第一转塔17被适当的驱动电动机以沿所述Z轴方向的轴为中心旋转的方式驱动。另外，所述第二刀架18包括第二转塔19，并且构成为通过适当的进给机构沿所述X轴、Y轴及Z轴方向移动，该第二转塔19也是被适当的驱动电动机以沿所述Z轴方向的轴为中心旋转的方式驱动。
此外，在本例中，所述第一刀架16、第一转塔17、第二刀架18及第二转塔19相当于移动构造体3，所述第一主轴台10、第一主轴11、第一夹头12、第二主轴台13、第二主轴14及第二夹头15相当于除所述移动构造体3以外的构造体。另外，分别驱动所述第一主轴11及第二主轴14的各驱动电动机、分别驱动所述第一刀架16及第二刀架18的各进给机构、以及分别驱动所述第一转塔17及第二转塔19的各驱动电动机相当于驱动机构部4。
如图1所示，所述操作面板35包括主轴操作部36、微动(jog)进给操作部37、脉冲(pulse)进给操作部38及触摸屏39等。
所述主轴操作部36是将用来通过手动操作使所述第一主轴11及第二主轴14旋转的信号经由下述输入控制部24输入到同样下述的数值控制部22的输入部，例如，包含在第一主轴11及第二主轴14中选择旋转的对象的选择键、及使选择的旋转对象向正反的规定方向旋转的驱动键等。
所述微动进给操作部37是将用来通过微动进给使所述第一刀架16及第二刀架18移动的信号经由所述输入控制部24输入到所述数值控制部22的输入部，在本例中，包含在所述第一刀架16及第二刀架18中选择移动的对象的选择键、以及用来输入X轴+、X轴-、Y轴+、Y轴-、Z轴+、Z轴-这些微动进给方向的信号及微动进给信号的6个键等。
所述脉冲进给操作部38是将用来通过脉冲进给使所述第一刀架16及第二刀架18移动的信号经由所述输入控制部24输入到所述数值控制部22的输入部，且包含产生脉冲信号的脉冲手柄(pulse handle)、及从进给轴即X轴、Y轴及Z轴中选择一轴的键等。另外，选择移动对象的选择键兼用作所述微动进给操作部37的选择键。
所述触摸屏39作为显示器及外部输入部发挥功能，具有规定的显示区域40，且进行当操作人员触碰该显示区域40内时，将该位置的信号作为输入信号发送到所述输入控制部24的处理。
此外，设置于所述操作面板35的用于手动操作的键、开关及脉冲手柄等的构成在机床领域内已众所周知，在本例中也丝毫不限定于所述的构成。
如图1所示，所述控制装置20包括包含数值控制部22及可编程机床控制器(PMC，programmable machine controller)23的控制部21、输入控制部24、显示控制部25、模型数据存储部30、显示数据存储部31、移动路径设定部32及路径数据存储部33。
所述数值控制部22按照NC程序，控制所述第一主轴11及第二主轴14的旋转，并且数值控制第一刀架16及第二刀架18的移动。另外，所述PMC23按照规定的动作程序，控制所述第一夹头12、第二夹头15、第一转塔17及第二转塔19等的动作。另外，这些数值控制部22及PMC23除了按照所述程序进行控制以外，还经由所述输入控制部24接收从所述操作面板35输入的手动操作信号，并根据接收到的手动操作信号，控制所述第一主轴11及第二主轴14的旋转、第一刀架16及第二刀架18的移动、以及所述第一夹头12、第二夹头15、第一转塔17及第二转塔19的动作等。
所述输入控制部24是对从所述操作面板35输入的信号进行处理的处理部，如上所述，进行将从所述主轴操作部36、微动进给操作部37及脉冲进给操作部38输入的信号发送到所述数值控制部22的处理。
另外，输入控制部24进行如下处理：接收从所述触摸屏39输入的位置信号，且参照从所述显示控制部25获取的数据，视需要将与所输入的位置信号对应的指令信号发送到所述数值控制部22、移动路径设定部32、显示控制部25。
例如，在图2～图6所示的画面中，在所述显示区域40内设定图像显示区域41及软键(soft key)显示区域42，在软键显示区域42中，作为软键，显示“第一刀架”键43、“第二刀架”键44、“原点复归”键45、“X轴原点”键46、“Y轴原点”键47、“Z轴原点”键48、“移动位置指定”键49、“A路径(route)选择”键50、“B路径选择”键51、“C路径选择”键52及“执行”键53。此外，图2～图6所示的画面是用来使第一刀架16及第二刀架18中的任一者择一地复归到原点、或者移动到指定位置的操作画面。
而且，在本例中，当操作人员按下“第一刀架”键43或“第二刀架”键44时，其位置信号被输入到所述输入控制部24，输入控制部24进行如下处理：参照从所述显示控制部25(更具体来说是下述画面显示部29)获取的数据，识别该位置信号为选择第一刀架16或第二刀架18的信号，并将所选择的刀架的信号发送到所述数值控制部22、移动路径设定部32及显示控制部25(更具体来说是画面显示部29)。
同样地，输入控制部24当“原点复归”键45、“X轴原点”键46、“Y轴原点”键47或“Z轴原点”键48被按下时，将与被按下的键对应的“原点复归信号”、“X轴原点复归信号”、“Y轴原点复归信号”或“Z轴原点复归信号”发送到所述数值控制部22、移动路径设定部32及画面显示部29，另外，当“执行”键53被按下时，将“执行指令”发送到数值控制部22及画面显示部29。此外，X轴原点位置、Y轴原点位置及Z轴原点位置的位置数据分别作为参数被存储在所述数值控制部22。
另外，输入控制部24进行如下处理：当所述“A路径选择”键50、“B路径选择”键51或“C路径选择”键52被按下时，将被按下的键识别为“A路径选择信号”、“B路径选择信号”或“C路径选择信号”，并且从所述路径数据存储部33读出对应的路径的位置数据，将该位置数据与“执行信号”发送到所述数值控制部22，并且将所识别的路径选择信号发送到画面显示部29。
进而，输入控制部24进行如下处理：当“移动位置指定”键49被按下时，将被按下的键识别为“移动位置指定信号”，并且进而当从所述触摸屏39的图像显示区域41输入位置信号时，将该位置信号及所述“移动位置指定信号”发送到所述移动路径设定部32，并且将“移动位置指定信号”发送到画面显示部29。
所述模型数据存储部30是存储构成加工机构部2的移动构造体3及在该移动构造体3的可动区域内可能与该移动构造体3发生干涉的其他构造体的三维模型的数据的功能部，在本例中，预先存储着第一主轴台10、第一主轴11、第一夹头12、第二主轴台13、第二主轴14、第二夹头15、第一刀架16、第一转塔17、第二刀架18及第二转塔19的三维模型数据。
所述显示数据存储部31是存储显示在所述触摸屏39的显示区域40内的画面的数据、或用来在画面内显示图表或软键等的数据的功能部，且适当地预先存储着这些数据。此外，作为显示画面的数据，例如，可例示显示构成所述加工机构部2的构造体的模型图像的图像显示画面、显示软键的软键显示画面、显示NC程序的画面、显示所述第一主轴11及第二主轴14的旋转数的画面(主轴旋转数显示画面)、显示所述第一刀架16及第二刀架18的当前位置的画面(移动体当前位置显示画面)等，且包含以往众所周知的各种显示画面。
另外，所述路径数据存储部33是存储由所述移动路径设定部32所设定的移动路径的数据的功能部。
如图1所示，所述显示控制部25包含显示画面切换部26、图像产生部27、图像显示部28及画面显示部29。
所述图像产生部27读出存储在所述模型数据存储部30的三维模型数据，并产生将所述各构造体的三维模型配置在适当的三维空间(即，与利用数值控制部22所设定的三维空间相同的坐标轴的假想三维空间)内而成的三维模型。在本例中，产生如下三维模型图像：将除所述移动构造体3以外的构造体、即所述第一主轴台10、第一主轴11、第一夹头12、第二主轴台13、第二主轴14及第二夹头15的三维模型以成为与实际相同的配置的方式配置在所述三维空间内，并且从所述数值控制部22接收所述第一刀架16及第二刀架18的位置信号，将作为移动构造体3的所述第一刀架16、第一转塔17、第二刀架18及第二转塔19以成为接收到的位置关系的方式配置在所述三维空间内而成。
此外，在作为移动构造体3的所述第一刀架16或第二刀架18通过从所述操作面板35的微动进给操作部37或脉冲进给操作部38输入的手动操作信号(微动进给信号或脉冲进给信号)、或者自动运行，而在所述数值控制部22的控制下移动的情况下，所述图像产生部27以预先规定的时间间隔从所述数值控制部22接收它们的位置信号，并逐次产生以成为接收到的位置关系的方式配置所述第一刀架16、第一转塔17、第二刀架18及第二转塔19而成的三维模型图像。
另外，图像产生部27在由所述移动路径设定部32设定了所述移动路径的情况下，从该移动路径设定部32接收包含所设定的移动路径的位置数据的信息，并产生表示该移动路径的图像。
所述显示画面切换部32是参照存储在所述显示数据存储部38的数据，设定显示在所述触摸屏39的显示区域40内的画面的处理部，例如，除了能够设定图2～图6所示的所述图像显示画面41及软键显示画面42以外，还能够设定将NC程序显示画面、主轴旋转数显示画面、移动体当前位置显示画面等适当择一地、或者将它们有选择性地组合而成的画面。此外，显示画面的切换能够利用显示在所述触摸屏39的软键进行，显示画面切换部26利用软键切换到所选择的显示画面。
所述画面显示部29是针对由所述显示画面切换部26所设定的显示画面内的除所述图像显示画面41以外的区域，在该区域内显示画面的处理部，例如，进行如下处理：在规定的显示区域显示软键，或者从所述数值控制部22接收NC程序的数据，并显示该NC程序等处理；或者，此外，从所述数值控制部22接收所述第一主轴11及第二主轴14的旋转数的数据，并显示该旋转数，另外，从所述数值控制部22接收所述第一刀架16及第二刀架18的当前位置的数据，并显示它们的当前位置等处理。另外，当从所述输入控制部24输入软键被按下的信号(与该软键对应的指令信号)时，进行使对应的软键的显示黑白反转的处理。
另外，所述图像显示部28进行将由所述图像产生部27所产生的三维模型图像、及移动路径的图像显示在所述触摸屏39的图像显示区域41的处理。此外，在图2～图6中，符号60是第一主轴台10的图像、符号61是第一主轴11的图像、符号62是第一夹头12的图像、符号63是第二主轴台13的图像、符号64是第二主轴14的图像、符号65是第二夹头15的图像。另外，符号66是第一刀架16的图像、符号67是第一转塔17的图像、符号68是第二刀架18的图像、符号69是第二转塔19的图像。另外，在图2～图6中，各符号及其引出线不构成图像。
所述移动路径设定部32当从所述输入控制部24接收选择第一刀架16或第二刀架18的信号、以及“原点复归信号”、“X轴原点复归信号”、“Y轴原点复归信号”、“Z轴原点复归信号”、或“移动位置指定信号”及位置信号时，进行与所接收的信号对应的以下的a)原点复归路径设定处理、b)X轴原点复归路径设定处理、c)Y轴原点复归路径设定处理、d)Z轴原点复归路径设定处理、e)指定点移动路径设定处理中的任一处理。
a)原点复归路径设定处理
该处理是在从所述输入控制部24接收到“原点复归信号”的情况下进行的处理，且是按照同样从所述输入控制部24输入的选择所述第一刀架16或第二刀架18的信号，针对所选择的刀架(以下称为“选择刀架”)，设定多条用来使该选择刀架复归到机械原点的路径的处理。
具体来说，移动路径设定部32首先从所述数值控制部22接收预先设定的机械原点的位置数据、及选择刀架的当前位置的位置数据，且按照同样预先设定的设定条件，设定多条使选择刀架从当前位置移动到机械原点的移动路径。此外，作为设定条件，例如，可例示以下条件，但并不限定于此。
1)最短距离路径
2)各轴等速移动
3)轴优先顺序：X轴→Y轴→Z轴
4)轴优先顺序：X轴→Z轴→Y轴
5)轴优先顺序：Y轴→X轴→Z轴
6)轴优先顺序：Y轴→Z轴→X轴
7)轴优先顺序：Z轴→X轴→Y轴
8)轴优先顺序：Z轴→Y轴→X轴
接着，移动路径设定部32针对所设定的各移动路径，验证是否会发生干涉，在发生干涉的情况下，设定回避干涉的路径。具体来说，首先，产生如下三维模型：读出存储在所述模型数据存储部30的各三维模型数据，将除所述移动构造体3以外的构造体、即所述第一主轴台10、第一主轴11、第一夹头12、第二主轴台13、第二主轴14及第二夹头15的三维模型以成为与实际相同的配置的方式配置在三维空间内，并且从所述数值控制部22接收所述第一刀架16及第二刀架18的位置信号，将作为移动构造体3的所述第一刀架16、第一转塔17、第二刀架18及第二转塔19以成为接收到的位置关系的方式配置在所述三维空间内而成。此外，该三维空间与所述图像产生部27中的假想三维空间相同。
接着，使选择刀架及选择刀架所附带的构造体的三维模型按照所设定的各移动路径移动，分别进行是否会发生干涉的模拟(simulation)，只将不会发生干涉的移动路径选定为可移动的路径，并将所选定的移动路径的信息发送到所述图像产生部27，并且存储到所述路径数据存储部33。此外，作为所述移动路径信息，包含各移动路径的路径名称的信息、即在图2所示的例子中“A路径”、“B路径”、“C路径”的区别、以及各移动路径的移动矢量(vector)的起点及终点的位置数据、即在图2所示的例子中A路径的位置P1、P3、P4及P2的位置数据、B路径的位置P1及P2的位置数据、C路径的位置P1、P5、P6及P2的位置数据。
b)X轴原点复归路径设定处理
该处理是在从所述输入控制部24接收到“X轴原点复归信号”的情况下进行的处理，且是设定使选择刀架复归到针对X轴所设定的机械原点的路径的处理。具体来说，从所述数值控制部22接收针对X轴所设定的机械原点的位置数据、及选择刀架的当前位置的位置数据，利用接收到的各位置数据，设定为使选择刀架从当前位置移动到X轴机械原点的移动路径，并将所设定的移动路径信息发送到所述图像产生部27。此外，在图3中，针对X轴所设定的机械原点位置为P2X。
c)Y轴原点复归路径设定处理
该处理是在从所述输入控制部24接收到“Y轴原点复归信号”的情况下进行的处理，且是设定使选择刀架复归到针对Y轴所设定的机械原点的路径的处理。具体来说，从所述数值控制部22接收针对Y轴所设定的机械原点的位置数据、及选择刀架的当前位置的位置数据，利用接收到的各位置数据，设定为使选择刀架从当前位置移动到Y轴机械原点的移动路径，并将所设定的移动路径信息发送到所述图像产生部27。此外，在图4中，针对Y轴所设定的机械原点位置为P2Y。
d)Z轴原点复归路径设定处理
该处理是在从所述输入控制部24接收到“Z轴原点复归信号”的情况下进行的处理，且是设定使选择刀架复归到针对Z轴所设定的机械原点的路径的处理。具体来说，从所述数值控制部22接收针对Z轴所设定的机械原点的位置数据、及选择刀架的当前位置的位置数据，利用接收到的各位置数据，设定为使选择刀架从当前位置移动到Z轴机械原点的移动路径，并将所设定的移动路径信息发送到所述图像产生部27。此外，在图5中，针对Z轴所设定的机械原点位置为P2Z。
e)指定点移动路径设定处理
该处理是在从所述输入控制部24接收到“移动位置指定信号”及所指定的位置信号的情况下进行的处理，将设定的使选择刀架移动到指定位置的多条路径的移动路径信息发送到所述图像产生部27，并且存储到所述路径数据存储部33。此外，设定移动路径时的设定方法与所述“原点复归路径设定处理”相同。另外，在图6中，P2'为指定位置，A路径为P1→P3'→P4'→P2'，B路径为P1→P2'，C路径为P1→P5'→P6'→P2'。
根据具备以上构成的本例的机床1，将由所述显示画面切换部32所设定的画面显示在所述操作面板35的触摸屏39上，对所述显示区域40内的除图像显示区域41以外的部分，利用所述画面显示部29显示适当的画面，对图像显示区域41，利用所述图像显示部28显示由所述图像产生部27所产生的图像。而且，操作人员通过按下显示在软键显示区域42的软键，能够进行以下操作。
a)原点复归操作
原点复归操作是通过图2所表示的操作执行。即，首先，如图2所示，当操作人员为了使第二刀架18作为操作对象移动而按下“第二刀架”键44时，该位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为选择第二刀架18的信号后，将该选择信号发送到所述移动路径设定部32及画面显示部29。然后，画面显示部29接收该选择信号，使显示在软键显示区域42的所述“第二刀架”键44的图像黑白反转。
接着，当操作人员按下“原点复归”键45时，该位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为“原点复归信号”后，将该“原点复归信号”发送到所述移动路径设定部32及画面显示部29。然后，画面显示部29接收该“原点复归信号”，使显示在软键显示区域42的所述“原点复归”键45的图像黑白反转。
另一方面，所述移动路径设定部32在从输入控制部24接收到“原点复归信号”后，执行所述原点复归路径设定处理，设定多条使选择刀架复归到机械原点的路径，并将所设定的移动路径信息发送到图像产生部27。
所述图像产生部27基于从所述移动路径设定部32接收到的各移动路径信息，产生表示各移动路径的图像、以及其路径名称及移动轴的字符信息，并通过所述图像显示部28的处理将所产生的移动路径图像及字符信息与已显示在所述图像显示区域41的模型图像重叠显示。此外，在图2中，显示着A路径、B路径及C路径这三条移动路径，但这是出于说明的方便，为了使路径的差异易于区分，而设为三条路径，并非旨在限定于此，当然可显示利用所述移动路径设定部32所设定的所有移动路径。
接着，例如，如图2所示，当操作人员为了选择C路径而按下“C路径选择”键52时，其位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为“C路径选择信号”后，将该“C路径选择信号”发送到所述画面显示部29，并且从存储在所述路径数据存储部33的路径数据中读出C路径的位置数据，并将该位置数据与“执行信号”发送到所述数值控制部22。然后，画面显示部29接收该C路径选择信号，使显示在软键显示区域42的所述“C路径选择”键52的图像黑白反转。另一方面，数值控制部22当接收位置数据及“执行信号”时，使所选择的刀架(第一刀架16或第二刀架18)移动到所接收到的位置。
b)X轴原点复归操作
X轴原点复归操作是通过图3所表示的操作执行。即，首先，例如当操作人员为了使第二刀架18作为操作对象移动而按下“第二刀架”键44时，与所述同样地，将选择信号经由输入控制部24发送到移动路径设定部32及画面显示部29，画面显示部29接收该选择信号，使显示在软键显示区域42的所述第二刀架键44的图像黑白反转。
接着，当操作人员按下“X轴原点”键46时，该位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为“X轴原点复归信号”后，将该“X轴原点复归信号”发送到所述移动路径设定部32及画面显示部29。然后，画面显示部29接收该“X轴原点复归信号”，使显示在软键显示区域42的所述“X轴原点”键46的图像黑白反转。
另一方面，所述移动路径设定部32在从输入控制部24接收到“X轴原点复归信号”后，从所述数值控制部22接收针对X轴所设定的机械原点的位置数据、及选择刀架的当前位置的位置数据，利用接收到的各位置数据，设定为使选择刀架从当前位置移动到X轴机械原点的移动路径，并将所设定的移动路径信息发送到图像产生部27。
然后，所述图像产生部27基于从所述移动路径设定部32接收到的移动路径信息，产生表示该移动路径的图像、及其移动轴的字符信息，并通过图像显示部28的处理，将所产生的移动路径图像及字符信息与已显示在所述图像显示区域41的模型图像重叠显示。
接着，当操作人员按下“执行”键53时，其位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为“执行信号”后，将该“执行信号”发送到所述数值控制部22及画面显示部29。然后，画面显示部29接收该“执行信号”，使显示在软键显示区域42的所述“执行”键53的图像黑白反转。另一方面，数值控制部22当接收“执行信号”时，使所选择的刀架移动到X轴原点。
c)Y轴原点复归操作
Y轴原点复归操作是通过图4所表示的操作执行。此外，该Y轴原点复归操作与所述X轴原点复归操作大致相同，因此，只对其概要进行说明。在该Y轴原点复归操作中，例如当操作人员按下“第二刀架”键44而选择第二刀架18作为操作对象的刀架，且为了使该第二刀架18复归到Y轴原点而按下“Y轴原点”键47时，该第二刀架18的移动路径图像及移动轴的字符信息显示在触摸屏39的图像显示区域41，接着，当操作人员按下“执行”键53时，第二刀架18在数值控制部22的控制下移动到Y轴原点。
d)Z轴原点复归操作
Z轴原点复归操作是通过图5所表示的操作执行。此外，该Z轴原点复归操作也与所述X轴原点复归操作大致相同，因此，只对其概要进行说明。在该Z轴原点复归操作中，例如当操作人员按下“第二刀架”键44而选择第二刀架18作为操作对象的刀架，且为了使该第二刀架18复归到Z轴原点而按下Z轴原点键48时，该第二刀架18的移动路径图像及移动轴的字符信息显示在触摸屏39的图像显示区域41，接着，当操作人员按下“执行”键53时，第二刀架18在数值控制部22的控制下移动到Z轴原点。
e)指定点移动操作
指定点移动操作是通过图6所表示的操作执行。首先，与所述同样地，例如当操作人员为了使第二刀架18作为操作对象移动而按下“第二刀架”键44时，刀架的选择信号经由输入控制部24被发送到移动路径设定部32及画面显示部29，画面显示部29接收该选择信号，使显示在软键显示区域42的所述第二刀架键44的图像黑白反转。
接着，当操作人员按下“移动位置指定”键49时，该位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为“移动位置指定信号”后，将该“移动位置指定信号”发送到移动路径设定部32及画面显示部29。然后，画面显示部29接收该“移动位置指定信号”，使显示在软键显示区域42的所述“移动位置指定”键49的图像黑白反转。
接着，当操作人员按下所述触摸屏39的图像显示区域41的任意位置时，其位置信号经由输入控制部24被输入到移动路径设定部32。此外，图像产生部27产生至少视点不同(优选为视点正交)的两个三维模型图像，所述画面显示部29构成为，将由图像产生部27所产生的两个三维模型图像同时显示在触摸屏39的图像显示区域41、或者时间上先后显示在所述图像显示区域41。然后，操作人员通过在这两个三维模型图像上按下所需的位置而指定位置。接着，移动路径设定部32基于图像产生部27中的设定数据识别通过所输入的至少两个位置信号而指定的位置与由图像产生部27所设定的三维空间内的哪个位置对应。然后，移动路径设定部32以与所述“原点复归路径设定处理”相同的方式设定多条使选择刀架移动到所识别的指定位置的路径，并将所设定的移动路径信息发送到图像产生部27，并且存储在所述路径数据存储部33。
所述图像产生部27基于从所述移动路径设定部32接收到的各移动路径信息，产生表示各移动路径的图像、及其路径名称与移动轴的字符信息，并通过图像显示部28的处理，将所产生的移动路径图像及字符信息与已显示在所述图像显示区域41的模型图像重叠显示。此外，在图6中，以白色箭头表示的点为指定位置。
接着，例如，如图6所示，当操作人员为了选择B路径而按下“B路径选择”键51时，其位置信号被发送到所述输入控制部24，输入控制部24在识别出该位置信号为“B路径选择信号”后，将该“B路径选择信号”发送到所述画面显示部29，并且从存储在所述路径数据存储部33的路径数据中读出B路径的位置数据，将该位置数据与“执行信号”发送到所述数值控制部22。然后，画面显示部29接收该“B路径选择信号”，使显示在软键显示区域42的所述“B路径选择”键52的图像黑白反转。另一方面，数值控制部22当接收位置数据及“执行信号”时，使所选择的刀架移动到所接收到的位置。
如以上所详细叙述般，根据本例的机床1，当使选择刀架复归到机械原点、或移动到任意的指定点时，其移动路径的图像与各构造体的模型图像重叠显示在触摸屏39的图像显示区域41，因此，操作人员能够通过确认所述移动路径图像而容易地识别通过该操作选择刀架会如何动作。而且，操作人员通过目测等方式确认该移动路径图像、以及选择刀架及其他构造体的位置关系，由此可确认是否能够使该选择刀架安全地移动。
另外，操作人员在以所述方式通过确认所显示的移动路径图像、以及选择刀架及其他构造体的位置关系，而确认是否能够使该选择刀架安全地移动后，通过按下“执行”键或路径选择键，可使该选择刀架实际地移动，因此，能够使选择刀架更安全地移动。
另外，可利用所述移动路径设定部32设定多条使所述选择刀架移动的移动路径，且将所设定的多条移动路径的图像显示在所述图像显示区域41，且能够从多条移动路径中选择一条移动路径，因此，操作人员能够以选择更重视安全的移动路径、或者选择移动距离更短的移动路径的方式，适当选定根据需要的移动路径。
另外，在本例的机床1中，在利用所述移动路径设定部32针对各移动路径验证是否会发生干涉后，只选定不会发生干涉的移动路径，在所述图像显示区域41中，只将所选定的非干涉的移动路径的图像作为可选择的移动路径显示，因此，能够使操作对象的选择刀架在不会发生干涉的安全的移动路径上移动。
另外，在本例的机床1中，能够从触摸屏39的图像显示区域41上指定使选择刀架移动的终点，因此，操作人员能够任意地且简单地设定使选择刀架移动的位置。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明可采用的具体实施方式丝毫不限定于此。
例如，在上例中，将所述移动路径设定部32构成为，在针对各移动路径验证是否会发生干涉后，选定不会发生干涉的移动路径，但并不限定于此，所述移动路径设定部32也可以构成为，在针对各移动路径验证是否会发生干涉后，对会发生干涉的移动路径设定回避干涉的回避路径，以顺着所设定的回避路径的方式变更该移动路径。
例如，图7是平面地表示图2所示的移动路径B路径的图，如该图7所示，当使第二刀架18以P1→P5→P6的顺序移动时，在从P1移动到P5的途中，第二刀架18会对第二主轴台13造成干涉。在该情况下，如图8所示，移动路径设定部32算出用来回避该干涉的移动路径、即例如以P1→P7→P8→P9→P6的顺序移动的路径，并将该B路径的移动路径变更为该可回避的移动路径。
这样一来，能够使操作对象的移动构造体在不会发生干涉的移动路径上安全地移动。此外，当然，只要能够回避干涉则回避路径的算出方法可为任意方法，并不限定于图8所示的例子。
另外，也可以构成为，所述图像产生部27以规定的时间间隔产生操作对象的移动构造体的三维模型图像、及沿着由所述移动路径设定部32所设定的移动路径移动的图像，所述图像显示部28将所产生的图像逐次显示在所述图像显示部41。这样一来，操作人员通过观察沿着移动路径移动的所述移动构造体的图像便能够确认该移动构造体移动的状态。
另外，在上例中，所述移动路径设定部32构成为，在设定原点复归的移动路径时，以与在所述数值控制部22中所设定的设定条件不同的设定条件设定移动路径，但并不限定于此，也可以构成为利用与所述数值控制部22中的设定条件相同的设定条件，设定所述移动路径。
另外，在上例中，将选择操作对象的刀架的选择键设定为软键，且将该选择键与设置在微动进给操作部37的选择键区别设置，但并不限定于此，也可以设为兼用设置在微动进给操作部37的选择键的构成。

Claims (10)

1.一种机床，包括：一个以上的移动构造体；驱动机构部，用于驱动该移动构造体；数值控制部，用于控制该驱动机构部的动作；外部输入部，包括用于输入为了使所述移动构造体移动而设定的操作信号且至少移动终点建立了关联的操作信号的专用操作键，且从该操作键对所述数值控制部输入所述操作信号；显示部，用于显示图像；显示控制部，用于控制该显示部中的显示；及输入控制部，用于对从所述外部输入部输入的信号进行处理；所述机床的特征在于：
所述机床还包括移动路径设定部，该移动路径设定部接收从所述外部输入部输入的操作信号，并按照预先规定的设定条件，设定用来使与该操作信号对应的所述移动构造体移动到所述移动终点的移动路径；并且
所述显示控制部构成为，将由所述移动路径设定部所设定的移动路径的图像显示在所述显示部。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：
所述外部输入部还包括执行键，该执行键用于输入与所述操作信号对应的使所述移动构造体移动执行的信号；
所述输入控制部构成为，将从所述外部输入部输入的所述操作信号及执行信号发送到所述数值控制部；
所述数值控制部构成为，接收所述操作信号及执行信号，使所述移动构造体沿着与所述操作信号对应的所述移动路径移动。
3.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：
所述移动路径设定部构成为，按照预先规定的多个设定条件，设定多条所述移动构造体到达至所述移动终点的移动路径；
所述显示控制部构成为，将由所述移动路径设定部所设定的多条移动路径的图像显示在所述显示部；
所述外部输入部具备选择键，该选择键用来输入从显示在所述显示部的多条移动路径中选择一条移动路径的选择信号；
进而，所述输入控制部构成为，当从所述外部输入部输入选择信号时，将所选择的移动路径的位置数据及执行信号发送到所述数值控制部；
所述数值控制部构成为，接收所述移动路径的位置数据及执行信号，使所述移动构造体沿着该移动路径移动。
4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于：
所述移动路径设定部构成为，至少设定移动时间最短的移动路径。
5.根据权利要求3所述的机床，其特征在于：
所述移动路径设定部构成为，至少设定将沿单一的移动轴的一条以上的路径连接而成的单轴移动路径，作为所述设定的移动路径；
所述显示控制部构成为，每当显示所述单轴移动路径时，将该单轴移动路径的图像、及与构成该单轴移动路径的所述路径对应的所述移动轴的图像显示在所述显示部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机床，其特征在于：
还包括模型数据存储部，该模型数据存储部至少存储着所述移动构造体的模型数据；
所述显示控制部构成为，基于存储在所述模型数据存储部的模型数据，产生所述移动构造体的图像并显示在所述显示部，并且构成为，产生使所述移动构造体按照由所述移动路径设定部所设定的移动路径移动的图像，并显示在所述显示部。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的机床，其特征在于：
还包括至少存储着所述移动构造体的模型数据、及在所述移动构造体的可动区域内可能与所述移动构造体发生干涉的其他构造体的模型数据的所述模型数据存储部；
所述移动路径设定部构成为进行如下处理，读出存储在所述模型数据存储部的模型数据，并产生将所述移动构造体及其他构造体的模型以成为所述移动构造体移动前的位置关系的方式配置在假想空间内而成的假想模型后，在所述假想空间内，使分别对应的所述移动构造体的模型沿着所述设定的移动路径移动，并验证是否存在与该移动构造体干涉的构造体；及在发生干涉的情况下，设定回避干涉的回避路径，之后以顺着所设定的回避路径的方式变更该移动路径。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的机床，其特征在于：
还包括至少存储着所述移动构造体的模型数据、及在所述移动构造体的可动区域内可能与所述移动构造体发生干涉的其他构造体的模型数据的所述模型数据存储部；
所述移动路径设定部构成为，读出存储在所述模型数据存储部的模型数据，并产生将所述移动构造体及其他构造体的模型以成为所述移动构造体移动前的位置关系的方式配置在假想空间内而成的假想模型后，在所述假想空间内，使分别对应的所述移动体的模型沿着所述设定的各移动路径移动，在验证是否存在与该移动体干涉的构造体之后，选定不会发生干涉的移动路径；
所述显示控制部构成为，只将被所述移动路径设定部选定为非干涉路径的移动路径的图像显示在所述显示部。
9.根据权利要求7所述的机床，其特征在于：
所述显示控制部构成为，基于存储在所述模型数据存储部的所述移动构造体的模型数据，产生所述移动构造体的图像并显示在所述显示部，并且构成为，产生使所述移动构造体按照由所述移动路径设定部所设定的移动路径移动的图像，并显示在所述显示部。
10.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：
所述显示部包含触摸屏；
所述移动终点构成为通过从所述触摸屏输入的位置信号指定。
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