JPH073943U - Ｎｃ工作機械の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のＮＣ工作機械をそれら相互間の干渉を
回避しつつ適確に制御して、加工効率の向上を図ること
ができるＮＣ工作機械の制御装置を提供すること。 【構成】 ２台のＮＣ工作機械のそれぞれの主軸が所定
の干渉領域内に進入したか否かを干渉領域進入判定手段
２１によって判定し、それらの主軸が所定の距離まで接
近したか否かを接近距離判定手段２２によって判定し、
それら２台のＮＣ工作機械の動作状態を動作状態比較手
段２３によって比較し、それらの手段２１，２２の判定
結果、および手段２３の比較結果に基づいて、回避動作
決定手段２４Ａが２台のＮＣ工作機械の干渉を回避する
ための回避動作の内容を決定し、その決定内容にしたが
って回避動作制御手段２４Ｂが２台のＮＣ工作機械を制
御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＮＣ工作機械の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、１台のＮＣ工作機械を制御して、１つの被加工物にドリル加工やフライ ス加工等の複数種の加工を施こす制御装置にあっては、そのＮＣ工作機械におけ る１つの主軸に対する工具の交換作業時に、被加工物に対する加工が一時的に中 断されることになる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、工具を交換する都度、加工作業を一時的に中断させることは、加工 効率の低下を招くという問題があった。

【０００４】 本考案の目的は、複数のＮＣ工作機械をそれら相互間の干渉を回避しつつ適確 に制御して、加工効率の向上を図ることができるＮＣ工作機械の制御装置を提供 することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のＮＣ工作機械の制御装置の第１形態は、複数のＮＣ工作機械の主軸を それらの工作機械毎の動作領域内において移動制御して、それぞれの主軸に装着 した工具によって１つの被加工物を同時に加工可能なＮＣ工作機械の制御装置に おいて、前記動作領域が互いに隣接する工作機械の主軸の座標位置を比較して、 それらの主軸が共に所定の干渉領域内に進入したか否かを判定する干渉領域進入 判定手段と、前記干渉領域進入判定手段によって前記干渉領域内に進入したと判 定された前記複数の工作機械の動作状態を比較する動作状態比較手段と、前記動 作状態比較手段の比較結果に応じて、該比較対象の複数の工作機械の主軸の内の １つを残して他を前記干渉領域外に回避移動させる干渉回避制御手段とを備えて なることを特徴とする。

【０００６】 本考案のＮＣ工作機械の制御装置の第２形態は、複数のＮＣ工作機械の主軸を それらの工作機械毎の動作領域内において移動制御して、それぞれの主軸に装着 した工具によって１つの被加工物を同時に加工可能なＮＣ工作機械の制御装置に おいて、前記複数の工作機械の主軸の座標位置を比較して、それらの主軸が所定 の接近距離以内にまで接近したか否かを判定する接近距離判定手段と、前記接近 距離判定手段によって前記接近距離以内にまで接近したと判定された前記複数の 工作機械の動作状態を比較する動作状態比較手段と、前記動作状態比較手段の比 較結果に応じて、該比較対象の複数の工作機械の内の１つを残して他を干渉回避 動作させる干渉回避制御手段とを備えてなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案のＮＣ工作機械の制御装置は、複数のＮＣ工作機械の主軸が所定の干渉 領域内に進入したか否かの判定結果と、それらの工作機械の動作状態の比較結果 とに基づいて、または複数のＮＣ工作機械の主軸が所定の接近距離まで接近した か否かの判定結果と、それらの工作機械の動作状態の比較結果とに基づいて、干 渉回避動作の内容を決定し、そして、それらの干渉回避動作の内容にしたがって 工作機械の干渉を回避させることにより、複数の工作機械をそれら相互間の干渉 を回避しつつ適確に制御して加工効率の向上を実現する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１および図２は、制御対象のＮＣ工作機械の正面図および側面図である。本 実施例では、共通の工具交換装置Ｃを備えた２台のマシニングセンタＡおよびＢ （以下「Ａ_M/C 」および「Ｂ_M/C 」という）を制御対象としている。これらのＡ _M/C およびＢ_M/C は、図１中において左右対象に構成されており、それらは、マ シンヘッド１上のスライドベース２Ａ，２Ｂに、図１中左右のＸ₁ ，Ｘ₂ 方向に 摺動可能なサドル３Ａ，３Ｂを備え、それらのサドル３Ａ，３Ｂ上に、図１中紙 面の表裏方向（図２中の矢印Ｚ₁ ，Ｚ₂ 方向）に摺動可能なコラム４Ａ，４Ｂを 備え、さらに、それらのコラム４Ａ，４Ｂに、図１中上下のＹ₁ ，Ｙ₂ 方向に摺 動可能かつ図２中左右方向の軸線Ｏ₁ ，Ｏ₂ を中心として回動可能な主軸５Ａ， ５Ｂを備えた構成となっている。これにより、主軸５Ａ，５Ｂは、それぞれＸ（ Ｘ₁ ，Ｘ₂ ），Ｙ（Ｙ₁ ，Ｙ₂ ）およびＺ（Ｚ₁ ，Ｚ₂ ）方向に独立して移動制 御可能、かつ独立して回転制御可能となっている。工具交換装置Ｃは、Ａ_M/C と Ｂ_M/C の中間に装備されており、図２中左右方向の軸線Ｏ₃ を中心として回転可 能な工具ホルダー６に、ドリル，フライス加工具等の種々の工具が着脱可能に保 持されており、これらの工具がＡ_M/C ，Ｂ_M/C の主軸５Ａ，５Ｂのそれぞれに交 換可能に装着されるようになっている。

【００１０】 図３は、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C の制御装置の概略構成図であり、コンピュータ内蔵の ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＮＣ）を構成している。

【００１１】 この図３中の符号ＡおよびＢのＡ_M/C およびＢ_M/C のそれぞれにおいて、Ｍ₁ ，Ｍ₂ およびＭ₃ は、主軸５Ａおよび５ＢをＸ（Ｘ₁ ，Ｘ₂ ），Ｙ（Ｙ₁ ，Ｙ₂ ），Ｚ（Ｚ₁ ，Ｚ₂ ）方向に移動させるためのサーボモータ、Ｍ₄ は主軸５Ａお よび５Ｂの回転駆動用のモータであり、また、ＰＧ₁ ，ＰＧ₂ ，ＰＧ₃ およびＰ Ｇ₄ は、それらのモータＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｍ₃ およびＭ₄ の回転角度に応じた信号を 出力するパルスジェネレータである。それらのモータＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｍ₃ およびＭ ₄ は、ＣＰＵ１１の制御下において、サーボアンプおよびＩ／Ｏインターフェー スを介してフィードバック制御される。ＮＣプログラムはテープリーダ１２から テープによって読み込まれてＲＡＭ１３に格納され、また制御プログラムはＲＯ Ｍ１４に格納され、Ａ_M/C およびＢ_M/C のそれぞれの可動範囲、主軸頭寸法、最 大送り速度等のデータはＲＡＭ１３またはＲＯＭ１４に格納される。また、コン トロールパネル１５によって、補正データ等の入力やＡ_M/C およびＢ_M/C の送り 速度がオーバライドされる。１６はＭＣＵ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。

【００１２】 テープリーダ１２から入力されたＮＣプログラムは、工具通路を機械座標系で 表示するＣＬデータ（Ｃｕｔｔｅｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｄａｔｅ）としてＲＡ Ｍ１３に格納され、さらに、ＲＯＭ１４に格納された制御プログラムにしたがっ てチェックされた後、Ｎｅｗ ＣＬデータとして格納される。

【００１３】 図４は、Ａ_M/C およびＢ_M/C による加工作業の実施中において、それらの干渉 を回避すべく機能する干渉回避制御部の機能ブロック図である。

【００１４】 この図４において、干渉領域進入判定手段２１は、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C の主軸５Ａ ，５Ｂが所定の干渉領域内に進入したか否かを判定するものである。本例の場合 、主軸５Ａおよび５ＢのＸ₁ ，Ｙ₁ およびＸ₂ ，Ｙ₂ 方向の送り可能な範囲、つ まりＸ，Ｙ平面内における動作領域Ｓ₁ ，Ｓ₂ は、図５に示すように予め規制さ れており、さらに、そのＸ，Ｙ平面内において、それらの動作領域Ｓ₁ ，Ｓ₂ の 重なりの範囲を含みかつそれぞれの主軸５Ａ，５Ｂが干渉し合うおそれのある範 囲が干渉領域Ｓ₃ として予め設定されている。干渉領域進入判定手段２１は、主 軸５Ａ，５Ｂの座標位置に基づいて、それらが干渉領域Ｓ₃ 内に進入したか否か を判定し、後述するように、その干渉領域Ｓ₃ 内に主軸５Ａが進入したときに位 置パラメータＳを「Ｓ＝１１」、主軸５Ｂが進入したとき「Ｓ＝１２」、主軸５ Ａ，５Ｂが共に進入したときに「Ｓ＝１０」と設定する。

【００１５】 接近距離判定手段２２は、主軸５Ａ，５Ｂの座標位置に基づいて、それらの回 転中心Ｏ₁ ，Ｏ₂ が所定の接近距離まで接近したか否かを判定するものである。 本例の場合は、図６に示すように、回転中心Ｏ₁ ，Ｏ₂ 間の距離を距離パラメー タＴの値として設定し、そのパラメータＴが３つの範囲、つまり干渉接近距離Ｌ ₁ 未満の範囲（以下、「干渉接近範囲」という）、干渉接近距離Ｌ₁ 以上かつ接 近距離Ｌ₂ 未満の範囲（以下、「接近範囲」という）または接近距離Ｌ₂ 以上の 範囲（以下、「接近範囲外」という）のいずれであるかを判定する。

【００１６】 動作状態比較手段２３は、Ａ_M/C とＢ_M/C の動作状態を比較するものであり、 本例の場合は、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C のそれぞれの状態パラメータＤ₁ ，Ｄ₂ の値同士 、およびＡ_M/C ，Ｂ_M/C のそれぞれの速度パラメータＶ₁ ，Ｖ₂ の値同士を比較 する。状態パラメータＤ₁ ，Ｄ₂ は、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C が停止状態のときに「０」 、加工を伴なわない送り状態のときに「１」、フライス加工状態のときに「２１ 」、ドリル加工状態のときに「２２」となる。また、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C の主軸５Ａ ，５Ｂの移動速度が速度パラメータＶ₁ ，Ｖ₂ の値となる。

【００１７】 干渉回避制御手段２４は、回避動作決定手段２４Ａおよび回避動作制御手段２ ４Ｂを有する。前者の回避動作決定手段２４Ａは、前記の判定手段２１，２２の 判定結果、および比較手段２３の比較結果に基づいて、後述するようにＡ_M/C お よび／またはＢ_M/C の回避動作の内容を決定する。そして、その決定内容に基づ いて、後者の回避動作制御手段２４ＢがＡ_M/C および／またはＢ_M/C に対する回 避動作指令を出力する。

【００１８】 次に、回避動作決定手段２４Ａの機能の説明と共に、１つのワークをＡ_M/C ， Ｂ_M/C によって同時に加工する場合の動作について説明する。

【００１９】 Ａ_M/C ，Ｂ_M/C のそれぞれは、ＲＡＭ１３（図３参照）に格納された前記のＮ ｅｗ ＣＬデータ、またはコンソールパネル１５（図３参照）からのオーバライ ド指令にしたがって制御され、それぞれの動作領域Ｓ₁ ，Ｓ₂ （図５参照）内に て主軸５Ａ，５Ｂを移動させてワークを加工する。また、それらの主軸５Ａ，５ Ｂに装着される工具は、共通の工具交換装置Ｃ（図１，図２参照）によって交換 される。したがって、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C の一方の加工作業を続行したまま、他方側 の工具を交換して、加工効率を向上させることができる。

【００２０】 回避動作決定手段２４Ａは、動作状態比較手段２３にて比較される状態パラメ ータＤ₁ ，Ｄ₂ の値の組合せに応じて、図７に示すように、Ａ〜Ｈの計８通りの 回避動作を決定する。すなわち、Ａ_M/C が停止（Ｄ₁ ＝０）のときに回避動作Ａ ，Ｂ_M/C が停止（Ｄ₂ ＝０）のときに回避動作Ｂ，Ａ_M/C とＢ_M/C が共に加工を 伴なわない送り状態（Ｄ₁ ＝１，Ｄ₂ ＝１）のときに回避動作Ｃ、Ａ_M/C が送り 状態（Ｄ₁ ＝１）かつＢ_M/C が加工状態（Ｄ₂ ＝２１またはＤ₂ ＝２２）のとき に回避動作Ｄ、Ｂ_M/C が送り状態（Ｄ₁ ＝１）かつＡ_M/C が加工状態（Ｄ₁ ＝２ １またはＤ₁ ＝２２）のときに回避動作Ｅ、Ａ_M/C とＢ_M/C が共にフライス加工 状態（Ｄ₁ ＝２１，Ｄ₂ ＝２１）または共にドリル加工状態（Ｄ₁ ＝２２，Ｄ₂ ＝２２）のときに回避動作Ｆ、Ａ_M/C がフライス加工状態（Ｄ₁ ＝２１）かつＢ _M/C がドリル加工状態（Ｄ₂ ＝２２）のときに回避動作Ｇ、Ａ_M/C がドリル加工 状態（Ｄ₁ ＝２２）かつＢ_M/C がフライス加工状態（Ｄ₂ ＝２１）のときに回避 動作Ｈをそれぞれ決定する。

【００２１】 回避動作Ａ〜Ｈの内容は下表１，表２のとおりである。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】 回避動作制御手段２４Ｂは、このような回避動作Ａ〜Ｈの内容にしたがってＡ _M/C およびＢ_M/C を制御すべく、それらに対して回避動作指令を出力する。

【００２５】 図８から図１４は、回避動作Ａ〜Ｈを決定するための各種パラメータの設定（ 図４中の判定手段２１，２２および比較手段２３の機能に相当）、それらのパラ メータに基づく回避動作Ａ〜Ｈの決定（図４中の回避動作決定手段２４Ａの機能 に相当）、およびその決定内容にしたがうＡ_M/C およびＢ_M/C の制御（図４中の 回避動作制御手段２４Ｂの機能に相当）を説明するための一連のフローチャート である。

【００２６】 図８中のステップＳ１１〜Ｓ２０は、パラメータの設定ステップであり、まず 、Ａ_M/C およびＢ_M/C の主軸５Ａ，５Ｂ（図１，図２参照）の座標位置を読み込 み（ステップＳ１１）、次のステップＳ１２にて、Ａ_M/C の主軸５Ａが干渉領域 Ｓ₃ （図５参照）内に進入したか否かを判定する。その判定結果が「ＹＥＳ」の 場合にはステップＳ１３に進み、また「ＮＯ」の場合にはステップＳ１４に進み 、それらのステップＳ１３，Ｓ１４にて、Ｂ_M/C の主軸５Ｂが干渉領域Ｓ₃ 内に 進入したか否かを判定する。ステップＳ１３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には ステップＳ１５にて位置パラメータＳを「Ｓ＝１１」、「ＮＯ」の場合にはステ ップＳ１６にて「Ｓ＝１０」とし、またステップＳ１４の判定結果が「ＹＥＳ」 の場合にはステップＳ１７にて「Ｓ＝１２」とする。そして、このように位置パ ラメータＳを設定した後、次のステップＳ１８に進む。一方、ステップＳ１４の 判定結果が「ＮＯ」の場合には、ＮＣプログラムにしたがってＡ_M/C ，Ｂ_M/C を 制御する通常の標準制御（以下、単に「標準制御」という）に移行する（ステッ プＳ１９）。

【００２７】 ステップＳ１８では、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C の動作状態に基づいて、状態パラメータ Ｄ₁ ，Ｄ₂ および速度パラメータＶ₁ ，Ｖ₂ を設定する。状態パラメータＤ₁ ， Ｄ₂ の値は、前述したように、「０」，「１」，「２１」または「２２」に設定 され、また速度パラメータＶ₁ ，Ｖ₂ の値は、前述したように主軸５Ａ，５Ｂの 移動速度とされる。

【００２８】 次のステップＳ２０では、主軸５Ａ，５Ｂの座標位置に基づいて、それらの間 の距離を距離パラメータＴ（図６参照）として設定する。

【００２９】 図９中のステップＳ２１〜Ｓ２４は、先の図８中のステップＳ２０に続く回避 動作のＡ（図７および表１参照）のためのステップであり、まず、ステップＳ２ １にて、状態パラメータＤ₁ が「Ｄ₁ ＝０」であるか否かを判定する。そして、 その判定結果が「ＹＥＳ」であることを条件として位置パラメータＳが「Ｓ＝１ ０」であるか否かを判定し（ステップＳ２２）、それが「ＹＥＳ」の場合にはＡ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動させ（Ｓ２３）、「ＮＯ」の場合には標準制 御に移行する（ステップＳ２４）。したがって、この回避動作Ａは、図７に示す ようにＡ_M/C が停止状態（Ｄ₁ ＝０）のときに実行され、主軸５Ａ，５Ｂが共に 干渉領域Ｓ₃ 内に位置する（Ｓ＝１０）場合、つまり主軸５Ａが干渉領域Ｓ₃ 内 に停止していて主軸５Ｂがその干渉領域Ｓ₃ 内に進入した場合には、停止中のＡ _M/C の主軸５Ａを干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動させ（ステップＳ２３）、それ以 外の場合には標準制御に移行する（ステップＳ２４）ことになる。なお、主軸５ Ａを回避移動させる位置は、例えば、その主軸５Ａの動作領域Ｓ₁ （図５参照） 内にて予め設定しておく。

【００３０】 図９中のステップＳ２１，Ｓ２５〜Ｓ２８は、回避動作Ｂ（図７および表１参 照）のためのステップであり、まず、前記のステップＳ２１の判定結果が「ＮＯ 」であることを条件としてステップＳ２５に進み、状態パラメータＤ₂ が「Ｄ₂ ＝０」であるか否かを判定する。そして、その判定結果が「ＹＥＳ」であること を条件として位置パラメータＳが「Ｓ＝１０」であるか否かを判定し（ステップ Ｓ２６）、それが「ＹＥＳ」の場合にはＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動さ せ（ステップＳ２７）、「ＮＯ」の場合には標準制御に移行する（ステップＳ８ ）。したがって、この回避動作Ｂは、図７に示すようにＢ_M/C が停止状態（Ｄ₂ ＝０）のときに実行され、主軸５Ａ，５Ｂが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置する（Ｓ ＝１０）場合、つまり、主軸５Ｂが干渉領域Ｓ₃ 内に停止していて主軸５Ａがそ の干渉領域Ｓ₃ 内に進入した場合には、停止中のＢ_M/C の主軸５Ｂを干渉領域Ｓ ₃ の外に回避移動させ（ステップＳ２７）、それ以外の場合には標準制御に移行 する（ステップＳ２８）ことになる。主軸５Ｂを回避移動させる位置は、例えば 、その主軸５Ｂの動作領域Ｓ₂ （図５参照）内にて予め設定しておく。

【００３１】 図１０中のステップＳ３１〜Ｓ３９は、先の図９中のステップＳ２５に続く回 避動作Ｃ（図７および表１参照）のためのステップであり、まず、ステップＳ３ １およびＳ３２によって、「Ｄ₁ ＝１」かつ「Ｄ₂ ＝１」であることが条件付け され、それらの条件を満たすことによってステップＳ３３に進む。そのステップ Ｓ３３にて、距離パラメータＴが「Ｔ＜Ｌ₁ 」（図６参照）であるか否かを判定 し、それが「ＹＥＳ」であることを条件として位置パラメータＳが「Ｓ＝１０」 であるか否かを判定し（ステップＳ３４）、それが「ＹＥＳ」の場合には、Ａ_{M/ C} またはＢ_M/C の内の後発のものつまり送り状態（Ｄ₁ ＝１，Ｄ₂ ＝１）となっ た時点が遅いもの（以下、単に「後発_M/C 」という）を干渉領域Ｓ₃ の外に回避 移動させ（ステップＳ３５）、「ＮＯ」の場合には後発_M/C を停止させる（ステ ップＳ３６）。一方、ステップＳ３３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、距離パ ラメータＴが「Ｌ₁ ≦Ｔ＜Ｌ₂ 」（図６参照）であるか否かを判定し、それが「 ＹＥＳ」の場合には後発_M/C の移動速度を減速させ（ステップＳ３８）、「ＮＯ 」の場合には標準制御に移行する。なお、後発_M/C の減速の程度は、例えば、予 め所定の大きさに設定しておく。

【００３２】 したがって、この回避動作Ｃは、図７に示すように、Ａ_M/C およびＢ_M/C が共 に送り状態（Ｄ₁ ＝１，Ｄ₂ ＝１）のときに実行され、主軸５Ａ，５Ｂ間の距離 （距離パラメータＴの値）の大きさを３段階的に判定して、それらの主軸５Ａ， ５Ｂが前述した「干渉接近範囲」、「接近範囲」、または「接近範囲外」のいず れに位置するかによって回避動作の内容を変更することになる。すなわち、第１ に、主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」にある場合には、主軸５Ａ，５Ｂが共に 干渉領域Ｓ₃ （図５参照）内に位置するか否かによって動作内容が異なり、それ らが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置するときは、Ａ_M/C およびＢ_M/C の内、先に送り 動作をしたもの（以下、「先発_M/C 」という）を優先すべく後発_M/C を干渉領域 Ｓ₃ の外に回避移動させ（ステップＳ３５）、一方、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないとき、つまり主軸５Ａ，５Ｂの内の一方のみしか干渉領域Ｓ₃ 内 に位置しないときには、先発_M/C を優先すべく後発_M/C を停止させる（ステップ Ｓ３６）。第２に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲」にある場合には、先発_M/C を 優先すべく後発_M/C を減速する（ステップＳ３８）。第３に、主軸５Ａ，５Ｂが 「接近範囲外」にある場合には、標準制御に移行する（ステップＳ３９）。

【００３３】 図１１中のステップＳ４１〜Ｓ４７は、先の図１０中のステップＳ３２から続 く回避動作Ｄ（図７および表１参照）のためのステップであり、まず、図１０中 のステップＳ３１，Ｓ３２によって、「Ｄ₁ ＝１」かつ「Ｄ₂ ≠１」であること が条件付けされ、それらの条件を満たすことを前提としてステップＳ４１に進み 、距離パラメータＴが「Ｔ＜Ｌ₁ 」であるか否かを判定する。その判定結果が「 ＹＥＳ」であることを条件として位置パラメータＳが「Ｓ＝１０」であるか否か を判定し（ステップＳ４２）、それが「ＹＥＳ」の場合にはＡ_M/C を干渉領域Ｓ ₃ の外に回避移動させ（ステップＳ４３）、「ＮＯ」の場合にはＡ_M/C を停止さ せる（ステップＳ４４）。一方、ステップＳ４１の判定結果が「ＮＯ」の場合に は距離パラメータＴが「Ｌ₁ ≦Ｔ＜Ｌ₂ 」であるか否かを判定し（ステップＳ４ ５）、それが「ＹＥＳ」の場合にはＡ_M/C の移動速度を減速し（ステップＳ４６ ）、「ＮＯ」の場合には標準制御に移行する（ステップＳ４７）。Ａ_M/C の減速 の程度は、例えば、予め所定の大きさに設定しておく。

【００３４】 したがって、この回避動作Ｄは、図７に示すように、Ａ_M/C が送り状態（Ｄ₁ ＝１）かつＢ_M/C が加工状態（Ｄ₂ ＝２１，Ｄ₂ ＝２２）のときに実行され、主 軸５Ａ，５Ｂ間の距離（距離パラメータＴの値）の大きさを３段階的に判定して 、それらの主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」、「接近範囲」または「接近範囲 外」のいずれに位置するかによって回避動作の内容を変更することになる。すな わち、第１に、主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」にある場合には、主軸５Ａ， ５Ｂが共に干渉領域Ｓ₃ （図５参照）内に位置するか否かによって動作内容が異 なり、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置するとき（Ｓ＝１０）には、加工状態 にあるＢ_M/C を優先すべく、送り状態にあるＡ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移 動させ（ステップＳ４３）、一方、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないと き、つまり主軸５Ａ，５Ｂの内の一方のみしか干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないとき （Ｓ＝１１，Ｓ＝１２）には、Ｂ_M/C を優先すべくＡ_M/C を停止させる。第２に 主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲」にある場合には、Ｂ_M/C を優先すべくＡ_M/C の移 動速度を減速する（ステップＳ４６）。第３に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲外 」にある場合は、標準制御に移行する（ステップＳ４７）。

【００３５】 図１２中のステップＳ５１〜Ｓ５８は、先の図１０中のステップＳ３１から続 く回避動作Ｅ（図７および表１参照）のためのステップであり、まず、図１０中 のステップＳ３１および図１２中のステップＳ５１によって、「Ｄ₁ ≠１」かつ 「Ｄ₂ ＝１」であることが条件付けされ、それらの条件を満たすことを前提とし てステップＳ５２に進み、距離パラメータＴが「Ｔ＜Ｌ₁ 」であるか否かを判定 する。その判定結果が「ＹＥＳ」であることを条件として位置パラメータＳが「 Ｓ＝１０」であるか否かを判定し（ステップＳ５３）、それが「ＹＥＳ」の場合 にはＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動させ（ステップＳ５４）、「ＮＯ」の 場合にはＢ_M/C を停止させる（ステップＳ５５）。一方、ステップＳ５２の判定 結果が「ＮＯ」の場合には距離パラメータＴが「Ｌ₁ ≦Ｔ＜Ｌ₂ 」であるか否か を判定し（ステップＳ５６）、それが「ＹＥＳ」の場合にはＢ_M/C の移動速度を 減速し（ステップＳ５７）、「ＮＯ」の場合には標準制御に移行する（ステップ Ｓ５８）。Ｂ_M/C の減速の程度は、例えば、予め所定の大きさに設定しておく。

【００３６】 したがって、この回避動作Ｅは、図７に示すように、Ａ_M/C が加工状態（Ｄ₁ ＝２１，Ｄ₁ ＝２２）かつＢ_M/C が送り状態（Ｄ₂ ＝１）のときに実行され、主 軸５Ａ，５Ｂ間の距離（距離パラメータＴの値）の大きさを３段階的に判定して 、それらの主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」、「接近範囲」または「接近範囲 外」のいずれに位置するかによって回避動作の内容を変更することになる。すな わち、第１に、主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」にある場合には、主軸５Ａ， ５Ｂが共に干渉領域Ｓ₃ （図５参照）内に位置するか否かによって動作内容が異 なり、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置するとき（Ｓ＝１０）には、加工状態 にあるＡ_M/C を優先すべく、送り状態にあるＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移 動させ（ステップＳ５４）、一方、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないと き、つまり主軸５Ａ，５Ｂの内の一方のみしか干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないとき （Ｓ＝１１，Ｓ＝１２）には、Ａ_M/C を優先すべくＢ_M/C を停止させる。第２に 主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲」にある場合には、Ａ_M/C を優先すべくＢ_M/C の移 動速度を減速する（ステップＳ５７）。第３に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲外 」にある場合は、標準制御に移行する（ステップＳ５８）。

【００３７】 図１３中のステップＳ６１〜Ｓ７０は、先の図１２のステップＳ５１に続く回 避動作Ｆ（図７および表２参照）のためのステップであり、まず、図１２中のス テップＳ５１および図１３中のステップＳ６１によって、「Ｄ₂ ≠１」かつ「Ｄ ₁ ＝Ｄ₂ 」であることが条件付けされ、それらの条件を満たすことを前提として ステップＳ６２に進み、距離パラメータＴが「Ｔ＜Ｌ₁ 」であるか否かを判定す る。その判定結果が「ＹＥＳ」であることを条件として位置パラメータＳが「Ｓ ＝１２」であるか否かを判定し（ステップＳ６３）、それが「ＹＥＳ」の場合に はＡ_M/C を干渉領域Ｓ₃ （図５参照）の外に回避移動させ（ステップＳ６４）、 「ＮＯ」の場合にはＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動させる（ステップＳ６ ５）。一方、ステップＳ６２の判定結果が「ＮＯ」の場合には、距離パラメータ Ｔが「Ｌ₁ ≦Ｔ＜Ｌ₂ 」であるか否かを判定し（ステップＳ６６）、それが「Ｙ ＥＳ」の場合には速度パラメータＶ₁ ，Ｖ₂ の値を比較し（ステップＳ６７）、 Ｖ＞Ｖ₂ のときはＡ_M/C の移動速度を減速し（ステップＳ６８）、Ｖ≦Ｖ₂ のと きはＢ_M/C の移動速度を減速する（ステップＳ６９）。また、ステップＳ６６の 判定結果が「ＮＯ」の場合には標準制御に移行する（ステップＳ７０）。

【００３８】 したがって、この回避動作Ｆは、図７に示すように、Ａ_M/C およびＢ_M/C が共 に同一の加工状態（Ｄ₁ ＝Ｄ₂ ＝２１，Ｄ₁ ＝Ｄ₂ ＝２２）のときに実行され、 主軸５Ａ，５Ｂ間の距離（距離パラメータＴの値）の大きさを３段階的に判定し て、それらの主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」、「接近範囲」または「接近範 囲外」のいずれに位置するかによって回避動作の内容を変更することになる。す なわち、第１に、主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」にある場合には、主軸５Ａ ，５Ｂが共に干渉領域Ｓ₃ （図５参照）内に位置するか否かによって動作内容が 異なり、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置するとき（Ｓ＝１０）には、Ａ_M/C を優先すべくＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動させ（ステップＳ６４）、一 方、それらが共に干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないとき、つまり主軸５Ａ，５Ｂの内 の一方のみしか干渉領域Ｓ₃ 内に位置しないとき（Ｓ＝１１，Ｓ＝１２）には、 Ａ_M/C を優先すべくＢ_M/C を停止させる（ステップＳ６５）。なお、本実施例で はＡ_M/C を優先させているがＢ_M/C を優先させるようにしてもよい。第２に、主 軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲」にある場合には、Ａ_M/C ，Ｂ_M/C の内の移動速度が 速い方のものの移動速度を減速する（ステップＳ６８，Ｓ６９）。第３に、主軸 ５Ａ，５Ｂが「接近範囲外」にある場合には、標準制御に移行する（ステップＳ ７０）。

【００３９】 図１４中のステップＳ７１〜Ｓ７７は、先の図１３のステップＳ６１に続く回 避動作Ｇ（図７および表２参照）のためのステップであり、まず、図１３中のス テップＳ６１および図１４中のステップＳ７１によって、「Ｄ₁ ≠Ｄ₂ 」かつ「 Ｄ₁ ＝２２」であることが条件付けされ、それらの条件を満たすことを前提とし てステップＳ７２に進み、距離パラメータＴが「Ｔ＜Ｌ₁ 」であるか否かを判定 する。その判定結果が「ＹＥＳ」の場合にはＡ_M/C を干渉領域Ｓ₃ （図５参照） の外に回避移動させ（ステップＳ７４）、「ＮＯ」の場合には、距離パラメータ Ｔが「Ｌ₁ ≦Ｔ＜Ｌ₂ 」であるか否かを判定し（ステップＳ７５）、それが「Ｙ ＥＳ」の場合にはＡ_M/C の移動速度を減速し（ステップＳ７６）、「ＮＯ」の場 合には標準制御に移行する（ステップＳ７７）。

【００４０】 したがって、この回避動作Ｇは、図７に示すように、Ａ_M/C がフライス加工状 態（Ｄ₁ ＝２１）かつＢ_M/C がドリル加工状態（Ｄ₂ ＝２２）のときに実行され 、主軸５Ａ，５Ｂ間の距離（距離パラメータＴの値）の大きさを３段階的に判定 して、それらの主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」、「接近範囲」または「接近 範囲外」のいずれに位置するかによって回避動作の内容を変更することになる。 すなわち、第１に、主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」にある場合には、ドリル 加工状態のＢ_M/C を優先すべく、フライス加工状態のＡ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外 に回避移動させる（ステップＳ７４）。第２に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲」 にある場合には、Ｂ_M/C を優先すべくＡ_M/C の移動速度を減速する（ステップＳ ７６）。第３に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲外」にある場合には、標準制御に 移行する（ステップＳ７７）。

【００４１】 図１４中のステップＳ８１〜Ｓ８５は、先のステップＳ７１に続く回避動作Ｈ （図７および表２参照）のためのステップであり、まず、図１３中のステップＳ ６１および図１４中のステップＳ７１によって、「Ｄ₁ ≠Ｄ₂ 」かつ「Ｄ₁ ≠２ ２」であることが条件付けされ、それらの条件を満たすことを前提としてステッ プＳ８１に進み、距離パラメータＴが「Ｔ＜Ｌ₁ 」であるか否かを判定する。そ の判定結果が「ＹＥＳ」の場合にはＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ （図５参照）の外に回 避移動させ（ステップＳ８２）、「ＮＯ」の場合には、距離パラメータＴが「Ｌ ₁ ≦Ｔ＜Ｌ₂ 」であるか否かを判定し（ステップＳ８３）、それが「ＹＥＳ」の 場合にはＢ_M/C の移動速度を減速し（ステップＳ８４）、「ＮＯ」の場合には標 準制御に移行する（ステップＳ８５）。

【００４２】 したがって、この回避動作Ｈは、図７に示すように、Ａ_M/C がドリル加工状態 （Ｄ₁ ＝２２）かつＢ_M/C がフライス加工状態（Ｄ₂ ＝２１）のときに実行され 、主軸５Ａ，５Ｂ間の距離（距離パラメータＴの値）の大きさを３段階的に判定 して、それらの主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」、「接近範囲」または「接近 範囲外」のいずれに位置するかによって回避動作の内容を変更することになる。 すなわち、第１に、主軸５Ａ，５Ｂが「干渉接近範囲」にある場合には、ドリル 加工状態のＡ_M/C を優先すべく、フライス加工状態のＢ_M/C を干渉領域Ｓ₃ の外 に回避移動させる（ステップＳ８２）。第２に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲」 にある場合には、Ａ_M/C を優先すべくＢ_M/C の移動速度を減速する（ステップＳ ８４）。第３に、主軸５Ａ，５Ｂが「接近範囲外」にある場合には、標準制御に 移行する（ステップＳ８５）。

【００４３】 なお、本実施例では、主軸５Ａ，５Ｂが干渉領域Ｓ₃ 内に進入したか否かを判 定する干渉領域進入決定手段２１（図４参照）の判定結果（以下「第１の判定結 果」という）、接近距離判定手段２２（図４参照）による主軸５Ａ，５Ｂ間の接 近距離の判定結果（以下「第２の判定結果」という）、および動作状態比較手段 ２３（図４参照）によるＡ_M/C ，Ｂ_M/C の動作状態の比較結果（以下、単に「状 態比較結果」という）に基づいて、干渉回避のための干渉回避動作の内容を決定 しているが、第１の判定結果と状態比較結果のみに基づいて干渉回避動作の内容 を決定したり、または第２の判定結果と状態比較結果のみに基づいて干渉回避動 作を決定するようにしてもよい。

【００４４】 前者の場合には、少なくとも、主軸５Ａ，５Ｂが共に干渉領域Ｓ₃ 内に進入し たときに、状態比較結果に応じて、主軸５Ａまたは５Ｂの内のいずれか１つを残 して他を干渉領域Ｓ₃ の外に回避移動することができればよい。一方、後者の場 合には、少なくとも、主軸５Ａ，５Ｂが相対的に干渉接近距離Ｌ₁ まで接近した ときに、状態比較結果に応じて、主軸５Ａまたは５Ｂの内のいずれか１つを残し て他を干渉回避動作できればよく、その干渉回避動作としては、例えば、干渉領 域Ｓ₃ の外の所定位置まで回避移動させたり、移動速度を減速させたり、移動を 停止させたりすることができる。

【００４５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のＮＣ工作機械の制御装置は、複数のＮＣ工作機 械の主軸が所定の干渉領域内に進入したか否かの判定結果と、それらの工作機械 の動作状態の比較結果とに基づいて、または複数のＮＣ工作機械の主軸が所定の 接近距離まで接近したか否かの判定結果と、それらの工作機械の動作状態の比較 結果とに基づいて、干渉回避動作の内容を決定し、そして、それらの干渉回避動 作の内容にしたがって工作機械の干渉を回避させる構成であるから、複数の工作 機械をそれら相互間の干渉を回避しつつ適確に制御して加工効率の向上を図るこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の制御対象となるＮＣ工作機
械の正面図である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】本考案の一実施例の概略構成図である。

【図４】本考案の一実施例の要部を示す機能ブロック図
である。

【図５】図１に示すＮＣ工作機械の動作範囲の説明図で
ある。

【図６】図１に示すＮＣ工作機械の主軸の接近距離の説
明図である。

【図７】図４の干渉回避制御手段によって実行される回
避動作の種類の説明図である。

【図８】図７に示す回避動作のためのパラメータの設定
動作を説明するためのフローチャートである。

【図９】図７に示す回避動作ＡおよびＢを説明するため
のフローチャートである。

【図１０】図７に示す回避動作Ｃを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】図７に示す回避動作Ｄを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１２】図７に示す回避動作Ｅを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１３】図７に示す回避動作Ｆを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１４】図７に示す回避動作ＧおよびＨを説明するた
めのフローチャートである。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ マシニングセンタ（ＮＣ工作機械） Ｃ 工具交換装置 １ マシンヘッド ２Ａ，２Ｂ スライドベース ３Ａ，３Ｂ サドル ４Ａ，４Ｂ コラム ５Ａ，５Ｂ 主軸 ６ 工具ホルダー ２１ 干渉領域進入判定手段 ２２ 接近距離判定手段 ２３ 動作状態比較手段 ２４ 干渉回避制御手段 ２４Ａ 回避動作決定手段 ２４Ｂ 回避動作制御手段 Ｓ₁ ，Ｓ₂ 動作領域 Ｓ₃ 干渉領域

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のＮＣ工作機械の主軸をそれらの工
   作機械毎の動作領域内において移動制御して、それぞれ
   の主軸に装着した工具によって１つの被加工物を同時に
   加工可能なＮＣ工作機械の制御装置において、 前記動作領域が互いに隣接する工作機械の主軸の座標位
   置を比較して、それらの主軸が共に所定の干渉領域内に
   進入したか否かを判定する干渉領域進入判定手段と、 前記干渉領域進入判定手段によって前記干渉領域内に進
   入したと判定された前記複数の工作機械の動作状態を比
   較する動作状態比較手段と、 前記動作状態比較手段の比較結果に応じて、該比較対象
   の複数の工作機械の主軸の内の１つを残して他を前記干
   渉領域外に回避移動させる干渉回避制御手段とを備えて
   なることを特徴とするＮＣ工作機械の制御装置。
2. 【請求項２】 複数のＮＣ工作機械の主軸をそれらの工
   作機械毎の動作領域内において移動制御して、それぞれ
   の主軸に装着した工具によって１つの被加工物を同時に
   加工可能なＮＣ工作機械の制御装置において、 前記複数の工作機械の主軸の座標位置を比較して、それ
   らの主軸が所定の接近距離以内にまで接近したか否かを
   判定する接近距離判定手段と、 前記接近距離判定手段によって前記接近距離以内にまで
   接近したと判定された前記複数の工作機械の動作状態を
   比較する動作状態比較手段と、 前記動作状態比較手段の比較結果に応じて、該比較対象
   の複数の工作機械の内の１つを残して他を干渉回避動作
   させる干渉回避制御手段とを備えてなることを特徴とす
   るＮＣ工作機械の制御装置。
3. 【請求項３】 前記複数の工作機械の相互間に、該複数
   の工作機械の主軸のそれぞれに対して異種の工具を取付
   け変換可能な工具交換装置を備えたことを特徴とする請
   求項１または２に記載のＮＣ工作機械の制御装置。
4. 【請求項４】 前記干渉回避制御手段による干渉回避動
   作は停止動作および／または減速動作であることを特徴
   とする請求項２に記載のＮＣ工作機械の制御装置。