JPS58186548A - 自動プログラミング機能を備えた数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作物上の複数の加工箇所と加工形状を定義
する加工情報から数値制御データを創成し、この数値制
御データに従って加工工具を相対移動させることで工作
物上の複数の加工箇所を順次加工するようにした自動プ
ログラミング機能を備えだ数値制御装置に関するもので
、その目的とするところは、次の加工箇所への位置決め
動作時において工作物の段部と干渉する場合には、その
段部を迂回して次の加工箇所へ工具を移動させるような
移動指令データが自動創成されるようにして、工具と工
作物との間の干渉を全く考慮することなしに加工情報を
入力できるようにすることにあるＯ 一般に、マシニングセンタ形の数値制御工作機械によっ
て加工を行う工作物は、工作物表面に凹凸のある複雑な
形状をしたものが多く、工作物上に設定された複数の加
工箇所を順次加工する場合、Ａｉｌの加工箇所から次の
加工箇所へ工具を移動さ呑る途中で工ｎが工作物に干渉
して工具や工作物に損傷を与える危険性がある。

このため、従来の自動プログラミング装置においては、
工具を逃が寸時期と、逃がし量を加工情報とともに入力
することにより、工具と工作物が干渉する部分では工具
を工作物と干渉しない位置まで逃がしてから次の加工箇
所へ移動するような数値制御データが創成されるように
なっていたが、このものでは、どの部分の加工が完了し
た時点で工具を逃がしたらよいかということと、どれだ
け逃がせば工作物と干渉せずに次の加工箇所へ工具を移
動できるかということを加工図面を見ながら判断し、か
かる逃がし動作のだめの情報を入力しなければならず、
加工情報の入力が面倒になるだけでなく、特に逃がし動
作の時期を指令中る情報を誤って入力すると、位置決め
動作時に工作物と工具が干渉を起こす問題があった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、工作物の外形形状を表わす形状データを入力中るこ
とにより、各加工箇所への位置決め動作時において工具
と工作物が干渉することのない工具の逃げ位置をクリア
点としてその位置を演算し、工具を次の加工箇所へ移動
させる場合にはそのクリア点まで工具を逃がした後で次
の加工箇所へ位置決めする移動指令データを自動的に創
成するようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明の他の特徴は、工具を最短距離経路に沿っ
て移動させた場合に工具と工作物が干渉する部分を検出
し、この部分においてのみ工具をクリア点まで逃がして
次の加工箇所に移動させるようにしたことにある。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において１０は、数値制御装置本体を構成する中
央処理装置であり、マイクロプロセッサＭＰＵ、読出専
用メモリＲＯＭ　、バッテリーバックアップにより不揮
発化されたランダムアクセスメモリＲＡ　Ｍ　１、バッ
ファ用ランダムアクセスメモリＲＡＭ２によって構成さ
れている。そして、この中央処理装置１０には、データ
入力手段をなすキーボード１１．表示手段をな十ＣＲＴ
表示装置１２、サーボモータ駆動回路ＤＵＸ、　ＤＵＹ
　、　ＤＵＺに指令パルスを供給するパルス発生回路１
３、シーケンス回路１５が文略のインタフェイスを介し
て接続されている。

一方、２０は上記構成の数値制御装置によって制御すれ
るマシニングセンタ形の工作機械であり、前記サーボモ
ータ駆動回路ＤＵＸ　、　ＤＵＹ、　ＤＵＺのそれぞれ
によって駆動されるサーボモータ２１．２２゜２３０回
転によって、工作物Ｗを支持する工作物テーブル２５と
、主軸２６を軸架する主軸ヘッド２４との間の相対位置
が３次元的に変更される。また、２７は複数種類の工具
を保持する工具マガジンであり、文略のマガジン割出装
置と工具交換装置２８とによって工具マガジン２７内の
工具が選択的に主軸２６［装着されて工作物Ｗの加工が
行なわれる。

前記中央処理装置１０は、読出し専用メモＩＪＲＯＭに
記憶すれたシステムプログラムに基づき、対話形式で加
工に必要なデータを入力して数値制御プロクラムを創成
する対話式自動プログラミングの機能と、この創成され
た数値制御プログラムに基づいて数値制御を行なうだめ
の機能を有している。

すなわち、中央処理装置１０は、まず最初に第２図に概
略的に示されている自動プログラミングのだめの処理を
行なって工作物Ｗの加工を行なうだメツ数値制御プログ
ラムを創成し、これをランダムアクセスメモリＲＡＭＩ
内のＮＯデータエリアに記憶させる。そして、この後、
第７図に示す数値制御実行ルーチンヲ実行して、ランダ
ムアクセスメモＩＪＲＡＭＩ内に記憶された数値制御デ
ータに応じた処理を行なう。

この数値制御実行ルーチンは、ランダムアクセスメモリ
ＲＡＭＩに記憶された数値制御データを１ブロツクずつ
読出し、これに応じて各軸に対するパルス分配を行なう
と同時に、補助機能等の処理を行うもので、従来の数値
制御装置と同様の動作であるので詳細な説明を省略し、
以下に本発明の特徴部分である自動プログラミングの処
理について説明する。

中央処理装置１０が自動プログラミング時において行な
う処理は、第２図に示されているように、素材形状の定
義、機械基準点に対する工作物取付位置の定義、加工の
定義、数値制御データの創成干渉チェックの５つステッ
プに大別でき、これらの処理が順番に実行される。そし
て、干渉チェック時に干渉が確認された場合には、工作
物の干渉部分を迂回して工具を次の加工箇所へ移動させ
るように数値制御プログラムを修正するようになってい
る。次に上記各ステップの具体的な動作について説明す
る。

１）素材形状の定義 このステップは、工作機械２０によって加工すべき工作
物の素材形状を定義するステップであり、このステップ
の詳細な処理が第３図（ａ）に示されている。

マシニングセンタ形の工作機械によって加工する工作物
Ｗは、凹凸が比較的多いが、多くの工作物Ｗは、直方体
と円柱とを組合せたものに、丸穴と角穴が穿設された形
状に近い形をしている。このため、本実施例においては
、直方体と円柱を基本素材形状、直方体、円柱、丸穴お
よび角穴を追加素材形状として、この基本素材形状と追
加素材形状の組合わせによって工作物Ｗの素材形状を定
義するようにしている。

すなわち、中央処理装置１０は第３図（ａｌのステップ
（４０）において第８図（ａ）に示すように、直方体と
円柱をＣＲＴ表示装置１２の表示画面１２ａ上に平面図
と立面図で表示し、作業者に工作物Ｗの全体的な形状が
直方体であるのか、円柱であるのかを、キーボード１１
で入力するように指示する。表示画面上では、直方体の
上部に（Ａ）が表示され、円柱の上部に（Ｂ）　１’表
示されており、工作物Ｗの全体的な形状が直方体である
場合には作業者は°Ａ”のキーを操作し、円柱である場
合には作業者は°Ｂ”ツキ−を操作する。

今、工作物Ｗが直方体であり、作業者２５ｒ”Ａ”のキ
ーを操作したものとすると、中央処理装置１ｏは基本素
材形状が直方体であることを表わすデータをランダムア
クセスメモリＲＡＭＩの所定のエリアに記憶した後、ス
テップ（４１）へ移行して第８図←）に示す画面を消し
、第８図（ｂｌに水中ようにＣＲＴ表示装置１２の画面
の左端に設けられたスケーリングゾーン１２ｂに直方体
の平面図と立面図を上下に表示子るとともに、画面の右
側には、直方体工作物のＸ軸方向（横〕の寸法ａｓＹ軸
方向（縦）の寸法す、ｚ岬方向（高さ）の寸法りの各デ
ータの入力を要求するコメントを表示子る。

これに応じて作業者が寸法データを入力すると、中央処
理装置１ｏはこれを読込んで一時記憶し、この後ステッ
プ（４２）へ移行する。ステップ（４２）へ移行すると
、第８図（ｃ）に示すように、画面のスケーリングゾー
ン１２ｂに入力された寸法値に比例した縦、横および高
さ方向の長さを有する直方体の平面図と立面図を表示す
ると同時に画面の右側に４個の追加素材形状、すなわち
、直方体、円柱、丸穴、角穴を抽象化した平面図と立面
図を表示し、画面の右下には追加素材形状を選択すべき
ことを作業者に指示するコメントを表示する。

もし、工作物Ｗが単純な直方体で追加素材形状がない場
合はここで＠Ｎ″のキーを操作すれば、ステップ（４３
）からステップ（４６）へ移行して素材形状の追加処理
を行なわないが、例えば、第種図（ａ）、　（ｂｌに示
すように工作物Ｗの中央に円柱状の突部が上方に突出し
ている場合には、画面上において円柱の平面図と立面図
の左側に付されている°Ｂ”をキーボード１１によって
入力する。すると、中央処理装置１０は工作物の追加素
材形状が円柱であることを表わすデータを記憶した後、
ステップ（４３）からステップ（４５）へ移行し、第８
図（ｄ）に示すように、円柱状の突起を抽象化したもの
に、基本素材形状の基準位置から円柱突起の中心までの
Ｘ軸およびＹ軸方向の距離をそれぞれｘ、ｙとし、突起
の直径と高さをそれぞれｄ、ｈとすることを表わす寸法
関係図が表示され、これらのデータを人力中べきことを
作業者に報知中る。なお、基本素材形状が直方体の場合
には、平面図において左下の角がＸＹ平面での基準位置
となるが、基本素材形状が円柱の場合には円の中心がＸ
Ｙ平而面の基準位置となる。

これに応答して作業者が上記の寸法を数値キーを用いて
順次入力し、全ての寸法が入力されると、中央処理装置
１０はステップ（４５）から（４２）へ戻り、入力され
た円柱状突起の大きさ及び位置のデータを基にして・基
本素材形状である直方体の上に追加素材形状である円柱
状突起を組合せた平面図と立面図をスケーリングゾーン
１２ｂに表示する。

以下同様の操作の繰返しにより、追加素材形状の積上げ
を継続して行なうことができるが、第１１図（ａ）、　
（１））に示しだ工作物では加工点Ｐ１〜Ｐ４の丸穴は
加工穴で素材形状として定義する必要はないため、この
段階で追加素材形状がないことを表わすＯＮ″′のキー
を押す。これにより、中央処理装置１０はステップ（４
３）から第３１ｆｆｉ（ｂ）のステップ（５ｏ）へ移行
して素材形状定義の処理を完了する。

ｎ）　　工作物取付位置の定義 第３図（ｂ）のステップ（５０）−＼移行すると、中央
処理装置１０は第９図に示すよう（で、工作機械のテー
ブルと基本素材形状とを抽象化してスケーリングゾーン
１２ｂに表示するとともに、工作物の基準位置と工作機
械のＸＹ平而面における基準位置となっているテーブル
中心とのＸ、Ｙ軸方向のずれをそれぞれＸ、ｙとし、テ
ーブル上面から工作物Ｗの底面までの距離を２とするこ
とを表わす寸法関係図をこれと同時にスケーリングゾー
ン１２ｂに表示して作業者にこれらのデータを人力ナベ
きことを指示量る。

そして、この後、中央処理装置１０はステップ（５０〕
から（５１］へ移行し、Ｘ＋　ｙ、ｚのそれぞれに対応
する寸法データが作業者のキー操作によって入力される
と、これらのデータをランダムアクセスメモリＲＡＭＩ
内に記憶した俵、第３図（Ｃ）のステップ（６ｏ）へ移
行する。

１ｉｉ）加工の定義 上述のようにして、工作物Ｗの素材形状と取付位置の定
義が完了すると、中央処理装置１ｏは、第３図（Ｑ）の
ステップ（６０）において、第１０図（ａ）に示すよう
に、工作物Ｗの加工に使用される工具、すなわち、セン
タドリル、ドリル、タップ等の工具を抽象化して表示し
、どの工ゝ具によって加工を行なうかを作業者に選択さ
せる。

例えば、第１１図（ａ）、　（ｂ）に水中工作物におい
て、工作物Ｗの４隅に設けられた加工位置Ｐ１〜Ｐ４に
同径の貫通穴明けるものとすると、ドリルの上に表示さ
れている２″″の番号を入力する。これにより、中央処
理装置１０は加工の種類がドリル加工であることを識別
し、ステップ（６１〕において第１０図（ｂ）に水子よ
うに、ドリル穴を抽象化した図形をＣＲＴ表示装置１２
の表示画面１２ａに表示し、穴の直径ｄと深さｌを表わ
寸データの入力を作業者に指示する。

これに応答して、穴の直径ｄと深さｌの寸法を入力する
と、中央処理装置ｌＯは第１０図（Ｃ）に示すように、
穴を抽象化した図形と、その穴の重心から工作物の基準
位置までのＸ軸、Ｙ軸方向の距離をＸ＋Ｖとし、工具の
工作物上面からの戻し量および空切削送り量をｃ、ａと
する寸法関係図とを画面上に表示し、これらのデータを
入力すべきことを指示する。

これに応答して、作業者が工作物Ｗ上における４隅の穴
の位置を図面を参照して１１１６番に入力した後、戻し
量Ｃと空切削送り量ａのデータを入力すると、中央処理
装置１０は、ステップ（６２）からステップ（６３）へ
移行し、第１０図（ｄ）に示すように入力された穴位置
データに従った穴の図形を素材形状に重ねてスケーリン
グゾーン１２ｂに表示子ると同時に画面の右側に次の加
工があるか否かを作業者に間合わせるコメントを表示子
る。

この場合には、加工箇所はＰ１〜Ｐ４のみであるのでこ
の段階で作業者は追加加工がないことを表わ寸１２゛°
のキーを操作し、これに応答して中央処理装置１０１ｄ
　ステップ（６５）から第３図（ｄ）のステップ（７０
）へ移行して加工定義の処理を完了する。

扮）数値制御データの創成 上記の処理によって加工の定義が完了し・ステップ（７
０）へ移行すると、数値制御データの創成処理を開始す
る。すなわち、まず最初に、ステップ（７０）において
ランダムアクセスメモリＲＡＭ１内の工具ファイルに登
録されている工具の中から加工の種類と加工形状に合っ
た工具を選択し、選択された工具の工具番号を工具ファ
イルを参照して識別する。そして、工具の選択が完了す
ると・ステップ（７ｏ）からステップ（７１）へ移行し
、最初の工程で使用される工具を工具交換位置に割出し
て主軸に取付けるだめの数値制御プログラムを創−五熟
紮 成する。　　　　　される数値制御プログラムの内、ブ
ロックＮ０ＯＬ、　Ｎ０Ｏ２のプログラムが、この処理
によって創成された数値制御プログラムである。

この処理が完了すると、ステップ（７２）において加工
の種類を判別し、ステップ（７３）におイテ、加工の種
類に応じた手順で数値制御プログラムの創成を行なう。

この場合にはドリル加工であるので、工具中心を加工位
置Ｐ〕〜Ｐ４にｌｌｌｔｊ次位置決めし、工具を２軸に
沿って上下動させるプログラムラ創成する。

すなわち、ＸＹ平而面の移動によって工具を加工位置の
上方に早送りで位置決めした後、空切削送り開始位置ま
で工具を早送りで下降させ、この後、工作物上面位置と
穴深さのデータとによって決定される下降端まで工具を
所定の切削速度で下降させ、この後、工作物上面から工
具戻し寸法Ｃだけ工具を上方［移動させるプログラムを
各加工位置ＰＬ−Ｐ４のそれぞれについて順番に創成し
、この創成した数値制御プログラムをランダムアクセス
メモリＲＡＭＩのＮＯデータエリアに順次記憶して行く
。そして、加工位置Ｐ１〜Ｐ４をドリル加工中るだめの
数値制御プログラムの創成が完了干ると、ステップ（７
３）からステップ（７５）へ移行し、追加加工があるか
否かを判別する。

この場合は加工位置Ｐ１〜Ｐ４におけるドリル加工だけ
が加工定義によって定義されているため、ａ加加工はな
いものと判断し、ステップ（７５）がら第３図（ｅ）の
ステップ（８０）へ移行して、数値制御データの創成処
理を完了する。

■〕　干渉チェックおよびプログラム修正ステップ（８
０）以降の処理は創成された数値制御プログラムに従っ
て工具を移動させた場合に位置決め動作中に工具が工作
物に干渉しないか否かを、数値制御プログラムをシミュ
レート干ることで礒認し、干渉する場合には干渉を回遊
中るように数値制御プログラムを修正するための処理で
あり、まず最初にステップ（８０ンにおいて、干でに人
力されている素材形状に従った干渉領域を工作物バリア
として創成するとともに、工具が工作物に干渉する場合
における、工具の逃がし位置となるクリア点ＣＰの座標
を演算し、この後ステップ（８１）以降へ移行して、干
渉チェックを行なう。この干渉チェックの処理は、創成
された数値制御プログラム中の移動指令データに従う工
具の位置変化を演算し、移動指令データが早送り指令で
ある場合には、工具が移動径路に沿って一定量移動する
度に干渉チェックを行なうもので、干渉が検出され、数
値Ｉ」御プログラムを修正する必要がある場合にはステ
ップ（９０）からステップ（９１）へ移行し、干渉部分
を迂回して工具が次の加工箇所へ移動するように数値制
御プログラムを修正するようになっている。

ステップ（８ｏ）で行なう工作物バリア創成の処理とク
リア点の演算処理は第４図に示されている。

素材形状として穴が定義されている場合には、穴も考慮
して干渉領域の設定を行なうが本実施例では簡単のため
、穴は考慮しないものとして説明干る。

すなわち、第４図のステップ（１００）において、最初
の素材形状、すなわち基本素材形状のデータを読出し、
ステップ（１０１）において高さ方向の境界を演算する
。高さ方向の境界は第１３図に示されているように工作
物Ｗの上面から、加工定義において人力された空切削送
りＭａに一定の距１ｇａを加えたクリアランスｉｔｓだ
け上方に設定され、この境界のＺ軸座標値Ｚｎが、工作
物Ｗの高さ方向の寸法、工作物Ｗの取付高さ、空切削送
り量、テーブル上面のＺ軸座標値等から演算される。

そして、この後ステップ（ＩＱ２　）へ移行して素材形
状が円柱か直方体かを判別し、素材形状が円柱である場
合にはステップ（１０３）へ移行して円柱のＸＹ平面内
における中心位置の絶対座標値ＣＸｗ、Ｙｗ）を工作物
の取付位置のデータ等に基づいて演算するとともに、円
柱の半径に前記クリアランス量Ｓを加えて工作物バリア
半径ＲＷを演算子る。

一方、本実施例の場合のように基本素材形状が直方体で
ある場合にはステップ（１０２）からステップ（１０５
）へ移行し、第１５図（ｔ）ｌに水子ように、ＩＨ方体
上面の４隅から、Ｘ、Ｙ方向へそれぞれクリアランス量
Ｓだけずれだ点の座標（Ｘｗｌ、　Ｙｗｌ）　。

（Ｘｗｌ、　Ｙｗ２）　、　　（Ｘｗ２．　Ｙｗｌ）’
、　　（Ｘｗ２．　Ｙｗ２）の絶対座標値を、工作物取
付位置および工作物寸法のデータから演ｎ＋る。

この演算が完了すると中央処理装置１０はステップ（１
０６）で追加素材形状があるか否かを判別し、追加素材
形状がある場合にはステップ（１０６）から（１００）
へ戻り、追加素材形状について上記と同様の手順で干渉
領域の境界を演算する。本実施例では円柱が追加素材形
状として定義されているため、第１３図に示されている
ように、工作物Ｗの上方に突出する円柱部の回わりにも
干渉領域の境界が設定される。

このようにして干渉領域の境界が設定されるとステップ
（１０７）へ移行し、クリア点ＣＰの２軸座標値Ｚｃを
演算する。ナなわち、ステップ（１０７）において、工
作物Ｗの最上面の２軸座標値ｚＯを工作物取付高さのデ
ータ、基本素材形状および追加素材形状の高さのデータ
を累算することによって算出し、ステップ（１０８）に
おいて、この座標値ｚＯに一定のクリアランスｗｅを加
えてクリア点ＣＰの２軸座櫟値ＺＣを演算する〇 このようにして干渉領域の境界が設定され、クリア点Ｃ
Ｐの２軸座標値ＺＣが演算されると前述したようにステ
ップ（８０）〜ステップ（９０）のプログラムにより数
値制御プログラムがシュミレートされ、工具が早送りで
移動する場合は、工具が一定星移動する度にステップ（
８８）において干渉チェックが行なわれる。

この干渉チェックの処理は第５図に示されており、まず
最初にステップ（１１０）において、工作機械の工具マ
ガジンに貯蔵されている複数の工具のそれぞれについて
定義され、各工具の干渉領域を表わす工具バリアデータ
の中から、数値制御データによって選択された工具に対
応するツクリアデータを選択し、この後、ステップ（１
１１）において、使用工具に対応する工具バリアＢｔの
下端面ＳＡが工作物の最上面の上方に設定されたＺ軸方
向の干渉領域の境界りより下方に位置中るか否かを、主
軸ヘッドの位置、工具バリアデータに含まれる工具長の
データ等に基づいて判断し、下端面ＳＡかと０ 境界蹄より下方に位置中る場合にはステップ（１１１）
からステップ（１１２）へ移行ビ、まず最初にステップ
（１１２）ｖｃおいて、工具バリアＢｔの下端面ＳＡの
２軸方向位置から領域判定を行なう。この領域判定によ
り、本実施例では、工具バリアＢｔの下端面ＳＡの位置
が、基本素材形状の位置する範囲にあるのか追加素材形
状の位置する範囲にあるのかが判定される。この判定が
完了すると、工具バリアＢｔの下端面ＳＡの位置中る領
域内の素材形状が直方体であるのか円柱であるのかをス
テップ（：Ｌ１３　）において判断し、それに応じた干
渉チェックを行なう。

領域内の素材形状が円柱である場合には第１４図（ａ）
に示されているようにＸＹ平而面おける円と円の干渉と
して考えることができ、ステップ（１１５）。

（１１６）に示されるように工具中心と素材形状中心と
の間の距離１８が、工作物バリア半径Ｒｗに工具バリア
半径ｒを加えた値よりも小さくなったことで干渉と判断
中る。−万、領域内の素材形状が直方体である場合には
、第１４図（ｂｌに示されているようにＸＹ平而面にお
ける円と長方形の干渉として考えることができ、ステッ
プ（１１７）とステップ（’１１Ｂ　）の処理により、
前記ステップ〔８０）において創成された工作物バリア
で定義される方形の境界内に工具バリアが侵入したか否
かを判別し、これによって干渉チェックを行なう。

数値制御プログラム中の移動指令データに従って工具が
一定量移動される度に上記の干渉チェックが行なわれ、
この段階で工具と工作物との間の干渉が検出されなけれ
ば、第５図のステップ（１１６）もしくは（１１Ｂ　）
から第３図（ｅ）のステップ（９２）へ移行シて数値制
御プログラムのシミュレートヲ続行し、干渉が検出され
た場合には第３図（ｅ）のステップ（９１〕へ移行して
工具と工作物の干渉を回避すべく数値制御データを修正
した後、ステップ（８１）へ戻って数値制御プログラム
のシミュレ・−トを最初から再び行なう。

今、第１１図（ａ）　、　（ｂ）に示干工作物Ｗにおい
て加工箇所Ｐ１〜Ｐ４を順番にドリル加工する場合を考
えると、最初に創成されたプログラムにおいては、各加
工箇所ＰＬ−Ｐ４における加工後の工具上昇端位置は全
て同じで、工作物上面から、加工情報として入力された
工具戻し量Ｃだけ上方の位置となるように創成され、こ
の工具戻し量Ｃは、工作物との干渉がない限り小さい方
が好ましく、通常数ミＩＪメートルに設定される。

したがって、上記のシミュレートにより、工具が加工箇
所Ｐ２からＰ３へ移動される工程、すなわち、第１２　
図（ａ）に示す数値制御プログラムのブロックＮ０ＩＯ
のＧＱＯＸ　４０００００に基づく移動工程では第１５
図←）。

（ｂ）に破線で示されるように、工具が工作物上面の中
央に突出している円柱状突起と干渉することになり、こ
れがステップ（９ｏ）にて検出されるとこれに応答して
第３図（ｅ）のステップ（９１）において数値制御デー
タが修正される。このステップ（９１）の詳細な処理は
第６図に示されており、ステップ（１３０）において、
クリア点ＣＰの２軸座標値Ｚｃと、工作物上面から工具
戻し量Ｃだけ上方の点との間ノ距離ｌａを演算し、ステ
ップ（１３１）において、この距離１ａだけ工具を２軸
θ方向干なゎち上方へ移動させるだめの移動指令を干渉
が検出されたブロックの手前、すなわち、この場合には
ブロックＮ０１０の手前にブロック番号を付して挿入す
る。また、この後、ステップ（１３３）において、ステ
ップ（１３１）で演算された距離だけ工具を下降きせる
だめの移動指令を創成し、ステップ（１０５）において
この移動指令をブロックＮ０１０の径にブロック番号を
付して挿入する。第１２図（ｂ）が、この処理によって
修正された数値制御プログラムである。

なお、ステップ（１３１）における上昇指令の挿入によ
ってブロックＮ０ＩＯにプログラムされていた移動指令
ＧＯＯＸ４０００００はブロックＮ０ＩＩに移行し、こ
れに続くブロックＮＯ１２に下降指令が挿入され、これ
に続くプログラムはブロック番号のみが２だけ増加する
ことになる。

このようにして数値制御プログラムの修正が完了すると
、前述したように第３図（ｅ）のステップ（８１）へ戻
って、数値制御プログラムのシミュレートを最初からや
り直中。この場合には、加工箇所Ｐ２の加工後において
工具をクリア点まで上昇させてから、加工箇所Ｐ３に工
具を移動させるように数値制御データが修正されている
ため、干渉が検出されることはなく、全ての数値制御プ
ログラムのシミュレートが完了すると表示装置１２の表
示画面１２ａＪ１に６カンシヨウ　チェック　オワリ′
”というコメントを表示して、作業者に干渉チェックが
完了したことを報知して待期状態となる。

この後、加工の開始を指令する起動スイッチが操作され
ると、中央処理装置１ｏは第７図のプログラムを実行し
て、創成したプログラムを順次実行し、これによって工
作物の加工を制御するが、干渉チェック時において、工
具が工作物に干渉すると判断された位置決め工程におい
ては、第１５図（ｂ）に示すように工具をクリア点ＣＰ
まで上昇させてから次の加工箇所へ移動させるように数
値制御プログラムが修正されているため、工具が工作物
に干渉中ることはなく、円滑に工作物加工が行なえる。

なお、上記実施例においては、工具と工作物が干渉した
場合には、工具を工具の軸線方向に沿って上側へ移動さ
せて干渉を回避するようにしていたが・第１５図（ａ）
に２点鎖線で水中ように、工具を軸線と直交するＹ軸方
向に移動させることで干渉を回避するようにしてもよい
。

また、上記実施例では、最初は干渉を考慮しないで数値
制御プログラムを創成し、この後、工具が工作物に干渉
する部分についてのみ修正することで工具と工作物が干
渉することのない数値制御プログラムを創成するように
していたが、最初のプログラム創成時に干渉をチェック
しながら、干渉のない工具の移動プログラムを創成する
ようにしてもよく、この場合にも本発明を適用できる。

以上述べたように本発明においては、入力された工作物
の形状データに基づいて、各加工箇所へ工具を移動させ
る場合に、工具と工作物が干渉子ることのない工具の逃
がし位置をクリア点としてその位置を演算し、工具を次
の加工箇所へ移動させる場合には前記クリア点まで工具
を逃がしてから工具を次の加工箇所へ移動させる移動指
令データを自動的に創成するようにしているため、加工
位置の高さ、工作物の形状等から工具の逃がし量を演算
するとともに、工具の逃がし時期を判断し、加工情報の
中にこの逃がし量と逃がし時期を指定する逃がし情報を
組込んで入力中る必要が全くなくなり、加工情報の人力
が容易となるだけでなく、工具を逃がす時期を誤って入
力したことによって工具と工作物が干渉するという危険
性が全くない利点がある。

また、工具を最短距離経路に沿って移動させた場合に工
具と工作物が干渉する部分を検出し、この部分において
のみ工具をクリア点まで逃がして次の加工箇所に移動さ
せるようにしたものでは、工具と工作物が干渉しない部
分ではクリア点への逃がし動作がなくなるため、余分な
逃がし動作がなくなり、干渉がなくかつ加工能率の高い
数値制御データの創成が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかる自動プログラミング機能を備えた
数値制御装置の実施例を示すもので、第１図は数値制御
装置の構成を示すブロック図に工作機械の概略側面図を
併記した図、第２図〜第７図は第１図における中央処理
装置１０の動作を示す、寧５ フローチャート、第８図（ａ）〜第１０図は第１図にお
ける表示装置１２の表示画面を示す図、第１１図（ａ）
。 （ｂ）は工作物の加工形状の一例を示す平面図および＋
２ 立面図、第８図（ａ）、　（ｂ）は第１１図（ａ）、　
（１））に示される加工箇所Ｐ１〜Ｐ４を加工する数値
制御プログラムを示す図、第１３図は工作物バリアと工
具バリアを示す図、第１４図（ａ）、Ｃｂ）は工具バリ
アと工作物ノ＜リアの相対位置関係を示す図、第１５図
（ａ）　＋　（ｂ）は工具の移動経路を併記した工作物
の平面図と立面図である。 １０・・・中央処理装置、１１・・・キーボード、１２
・・・表示装置、１２ａ・・・表示画面、１３・・・パ
ルス発生回路、Ｂｔ・・・工具バリア、Ｂｗ・・・工作
物バリア、ＣＰ・・・クリア点、ＲＡＭＰ　、　ＲＡＭ
２・・・ランダムアクセスメモリ、’ＲＯＭ・拳・読出
専用メモリ、Ｔ・・・工具、Ｗ・・・工作物。 特許出願人 豊田工機株式会社 第３図（ａ） ’ｌＦ＋３図（Ｃ） 第１０図（ａ） 第１０図（Ｃ） ′！ＰＪ１０図（ｂ） 第１０図（ｄ） 拓１１図（ａ） 鳥１１図（ｂ） 第１２図（ｂ） ？１１３図 鳩１４図（ａ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作物上の複数の加工箇所の加工形状と位置を定
   義する加工情報から数値制御データを創成し、この数値
   制御データに従って加工工具の相対移動を制御して前記
   複数の加工箇所を順次加工するようにした数値制御装置
   において、前記加工情報によって定義された複数の加工
   箇所に加工工具を最短距離経路で順次位置決めした場合
   に加エエｎが干渉する可能性のある工作物段部の形状を
   表わす形状データを入力するデータ入力手段と、加工工
   具を前の加工箇所から前記工作物の段部を迂回して次の
   加工箇所へ移動させることの可能なりリア点の位置を前
   記形状データに基づいて演算する演算手段と、加工工具
   を引続く加工箇所へ移動させる場合に加工工具を前記ク
   リア点まで逃がした後で引続く加工箇所へ移動させる移
   動指令データを創成する数値制御データ創成手段とを備
   えたことを特徴とする自動プログラミング機能を備えた
   数値制御装置。
2. （２）前記数値制御データ創成手段は、前記加工情報に
   よって定義された複数の加工箇所に加工工具を最短距離
   経路で順次位置決めした場合に加工工具が工作物と干渉
   する部分を検出する干渉検出手段と、この干渉検出手段
   によって干渉が検出されなかった部分では加工工具を引
   続く加工箇所へ最短距離経路に沿って移動させ、干渉が
   検出された部分では加工工具を前記クリア点まで逃がし
   た後で引続く加工箇所へ移動させる移動指令データを創
   成するデータ創成手段とによって構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の自動プログラミング
   機能を備えた数値制御装置。