JPS62199338A - 工具衝突自動防止方法 - Google Patents

工具衝突自動防止方法

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JPS62199338A
JPS62199338A JP61042296A JP4229686A JPS62199338A JP S62199338 A JPS62199338 A JP S62199338A JP 61042296 A JP61042296 A JP 61042296A JP 4229686 A JP4229686 A JP 4229686A JP S62199338 A JPS62199338 A JP S62199338A
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数のツールポストなど可動部の間に干渉が
発生した場合に加ニブログラムを自動的に変更してツー
ルポスト間の干渉を回避する工具衝突自動防止方法に関
する。
（従来の技術） 機械加工の自動化のため、工作機械を数値制御すること
が行なわれている。この数値制御工作機械によってワー
クに設計図面通りの加工を施すためには、数値制御装置
へ所定のフォーマットの数値制御指令、即ち加ニブログ
ラムを入力しなければならない。
この種の数値制御装置の加ニブログラムにより、２つの
ツールポスト、即ち刃物台を独立に動作させて、２つの
刃物台が同時に旋削加工する多軸旋盤を制御することが
可能である０例えば、第２図に示す４軸旋盤は、２つの
刃物台ＴＰＩ、ＴＰ２を有し、夫々の刃物台ＴＰＩ、Ｔ
Ｐ２を独立にＸ軸、Ｚ軸の２軸方向に移動してワークＷ
Ｋを加工できる。これら刃物台ＴＰＩ、ＴＰ２を、刃物
台ごとの独立したプログラムからなる加ニブログラムに
従ってその位置や通路をそれぞれ独立に制御すれば、通
常の２軸旋盤に比べてはるかに短い時間でワークＷＫを
所定形状に加工できるやしかし、このような４軸旋盤は
、２つの刃物台ＴＰＩ、ＴＰ２で同時に１個のワークＷ
Ｋを加工する関係上刃物台Ｔｒｉ、ＴＰ２同士の干渉に
よって事故の発生する可能性があり、それぞれの加ニブ
ログラムが刃物台ＴＰ１．ＴＰ２相互の衝突を防としう
るちのでなくてはならない、このような干渉をチェック
するには、第３図に示すように、チェックすべき加ニブ
ログラムによる実加工のシミュレーションをアニメ描画
画面で行ない、２つの刃物台の移動軌跡において交差が
生ずる場合に刃物台間に衝突、即ち干渉が発生するもの
として、その様子を目で確かめる工具干渉チェックが用
いられる。加ニブログラムは、例えば第３図（ａ）に示
すように刃物台１用プログラムと刃物台２用プログラム
とからなる。第３図（ａ）において、Ｎ１００　、　Ｎ
ｌ０Ｉ　　、　Ｎ１０２　、　Ｎ１０３　　、・・・は
、刃物台ｌの移動を数値制御するためのデータ、即ち数
値制御指令のフォーマットのブロックを示している。同
様に、Ｎ２０Ｇ　、　Ｎ２０１　、　Ｎ２Ｏ２、Ｎ２Ｏ
３、・・・は、刃物台２の移動を数値制御するための数
値制御指令のフォーマットＪ？ブロックを示している。
第３図（ｂ）は、これらの刃物台用プログラムを実行し
て実加工のシミュレーションを表示装置のアニメ描画画
面で行ない、その結果の刃物台１および２の移動軌跡を
示したものである。第３図（ｂ）において、刃物台ｌの
軌跡は、刃物台１のブロックＮ　１０２と刃物台２のブ
ロックＮ２Ｏ２のところで、刃物台２の軌跡に交差し、
このときに刃物台ｌと刃物台２とは、第４図に示すよう
に実際には衝突することが画面上で予め確かめられる。
（発明が解決しようとする問題点） このように、加ニブログラムによる実加工のシミュレー
ションを描画画面で行ない、刃物台同士の干渉を予めチ
ェックする工具干渉チェックは従来知られていたが、こ
の工具干渉チェックで干渉が発生した場合に加ニブログ
ラムを変更、修正する作業は、オペレータが手作業で行
なっていた。
このために、オペレータは、加ニブログラムのどの部分
をどのように訂正すべきかを、その都度思案するか或い
は常に把握していなければならず、加ニブログラムの作
成に労力および時間を必要としていた。
本発明は、従来のアニメ描画による工具干渉チェックを
利用して、アニメ描画による加工シミュレーション中に
万一刃物台同士の干渉が発生した場合に加ニブログラム
を自動的に変更して干渉を予め回避させる工具衝突自動
防止方法を提供することを目的としている。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、夫々独立のプログラムで駆動制御され複数の
可動部の移動軌跡を実加工に先立ってシミュレーション
して表示するステップと、干渉が発生したときに先に移
動させる可動部と停止させる可動部とを設定するステッ
プと、前記各プログラムに待ち合せコードを挿入しなが
ら可動部間での干渉を回避したプログラムに修正するス
テップとを具備したことを特徴とする工具衝突自動防止
方法によって、従来の技術の問題点を解決している。
（作用） 本発明方法は、アニメ描画による加工シミュレーション
中に刃物台同士に干渉が発生した場合に、干渉を回避す
るように加ニブログラムを自動的に変更することにより
、オペレータの加ニブログラムの変更に要する労力およ
び時間を軽減し、かつ加ニブログラムの実行による工具
の破損を防止するものである。
（実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は、４軸旋盤制御用ＮＣ装置のシステムの一例を
示すブロック図である。
第１図において、１０はプロセッサであり、プログラム
を実行して数値制御処理を行なうもの、１１はプログラ
マブルコントローラであり、４軸旋盤のシーケンス制御
を行なう強電回路の働きをプログラムによって実行する
もの、１２はプログラムメモリであり、プロセッサ１０
の実行すべき各種制御プログラムを格納したものであっ
て、本発明の加ニブログラムを自動的に変更するための
衝突自動防止プログラムはこのメモリ１２に格納されて
いる。１３はデータメモリであり、数値制御指令のデー
タフォーマットから構成される装置プログラム等、プロ
セッサ１０のプログラム実行に必要なデータを格納した
もの、１４はワーキングメモリであり、プロセッサ１０
の演算結果等を一時的に格納するもの、１５は紙テープ
パンチャであり、必要によりデータを紙テープに記録（
さん孔）するもの、１６は紙テープリーグであり、数値
制御指令（ＮＣ指令）をさん孔したＮＣテープを読取る
もの、１７はパルス分配器であり、プロセッサ１０の移
動指令に応じて所定のパルス分配演算を行ない、指令量
に等しい数の分配パルスを出力するもの、１８ｘ１　．
１８ｚ１　．１８ｘ２．１８ｚ２は夫々刃物台ＴＰＩ、
ＴＰ２をＸ軸、Ｚ軸方向に駆動するサーボ回路であり、
４軸旋盤ｉ　９（７）Ｘｉ　、Ｚｌ軸、ｘ２．ｚ２軸を
制御するもの、２０はパラメータメモリであり、衝突自
動防止プログラムを実行する際に必要とされるシステム
パラメータを記憶するもの、２１は表示装置制御部であ
り、システムパラメータ等を設定するための人カキ−を
具備しているもの、２２は表示装置であり、刃物台の移
動軌跡を第３図（ｂ）に示すようなアニメ描画で表示す
るためのもの、２３はアドレス・データバス（以下バス
と称す）であり、プロセッサと上述したメモリ１２，１
３．１４，２０、入出力装置との間でデータの受は渡し
を行なうものである。
次に、第４図乃至第６図により、プログラムメモリ１２
に格納されている衝突自動防止プログラムの作用につい
て説明する。
この衝突自動防止プログラムは、加ニブログラムによる
実加工のシミュレーション中に、第４図に示されている
ように例えば刃物台１のブロックＮ１０２と刃物台２の
ブロックＮ２Ｏ２のところで刃物台ｌと刃物台２どの干
渉が発生する場合に優先度の高い方の刃物台を先に移動
させ、優先度の低い方の刃物台の移動を一時停止させる
ための待ち合せＭコードを加ニブログラムの所定位置に
自動的に挿入するためのものであり、衝突自動防止プロ
グラムの実行を開始するには、第５図に示すようなシス
テムパラメータが予め設定されている必要がある。
システムパラメータには、刃物台の優先度ハラメータ、
刃物台の移動を停止させかつ停止期間を定める待ち合せ
Ｍコードパラメータ、および干渉が発生しなくなるまで
加ニブログラムを繰り返し実行するか否かを定める繰り
返し実行パラメータがある。刃物台の優先度パラメータ
は初期値が“Ｏパであり、これが０”のときには、加ニ
ブログラムの実行中刃物台同士の干渉が発生した時点で
オペレータが“ｔ”あるいは２゛′に設定できる。優先
度パラメータが“ｌ”のときには、刃物台１の優先度が
高く、°“２ｎのときには刃物台２の優先度が高い０Ｍ
コードパラメータは停止期間の初期値が“２００”であ
り、必要に応じて停止期間は“ｔ　ｏ　ｏ　”乃至”　
９９９″の範囲で設定できる。また、繰り返し実行パラ
メータは初期値が°°Ｏパであり、これが“０”のとき
には、加ニブログラムの所定位置に待ち合せＭコードを
自動的に挿入した後、加ニブログラムをリワインドして
加ニブログラムの先頭から再度実行させ。
“ｌ”のときには、加ニブログラムの所定位置に待ち合
せＭコードを自動的に挿入した後、加ニブログラムをリ
ワインドして実行を終了させる。
これらシステムパラメータが正しく設定されていると、
衝突自動防止プログラムは第６図に示すフローチャート
に従って動作する。
ステップ■で、チェックしたい加ニブログラムをデータ
メモリ１３に作成する。これは例えば、紙テープリーダ
１６から加ニブログラムを入力することによってなされ
る。加ニブログラムをデータメモリ１３に作成した後、
４軸旋盤１９をメモリモード、即ち、第１図においてプ
ログラムコントローラ１１とパルス分配器１７とをバス
２３から切り離し、データメモリ１３と表示装置制御部
２１との間だけでデータの受は渡しが行なわれるモード
に切換える（ステップ■）０次いでアニメ描画画面を表
示装置２，２に表示させ、加ニブログラムの実行をその
先頭アドレスから開始させて、実加工のシミュレーショ
ンを始める（ステップ■）０次いで加ニブログラムをブ
ロック毎に順次実行させる（ステップ■）、加ニブログ
ラムの実行中、刃物台同士の干渉が発生したか否かをチ
ェックする（ステップ■）、干渉が発生していない場合
、ステップ■に戻り、引き続き加ニブログラムが実行さ
れ、干渉が発生した場合には、ステップ■に進み、優先
度パラメータが“Ｏｏ”か否かを判定する。ＩＩ　ＯＩ
ｔでないならば、優先度パラメータは“１パ又は２”で
あるので、この値に応じて後に詳述するように加ニブロ
グラムの所定の位置に待ち合せＭコードを挿入する（ス
テップ■）、ステップ■で優先度パラメータが“０”の
ときには、画面に優先刃物台の問いかけを表示する（ス
テップ■）。オペレータは刃物台の優先度パラメータ“
ｌ”又は“２”をキー人力する（ステップ■）。キー人
力完了後、ステップ■に進む。ステー、プ■で待ち合せ
Ｍコードを挿入して、加ニブログラムをリワインドし、
その先頭アドレスに戻す（ステップ［株］）、この時点
で綴り返し実行パラメータが“Ｏ”か“１”かを判定す
る（ステップ＠）、”Ｏ”のときには、加ニブログラム
の実行を終了しくステップ０）、“ｌ”のときにはステ
ップ■に戻し、加ニブログラムを再度実行する。
ステップ■の内容について、第７図（ａ）〜（ｄ）によ
り詳述する。
いま第４図に示される干渉が発生した場合に、刃物台１
の方が刃物台２よりも優先度が高いとき（即ち、優先度
パラメータが“ｌ”のとき）には、衝突自動防止プログ
ラムは第７図（ａ）に示すように、刃物台１用プログラ
ムのブロックＮ１０２の後と、刃物台２用プログラムの
ブロックＮ２Ｏ２の前とに夫々、待ち合せＭコードＭ２
Ｏ１を自動的に挿入する。このように修正、変更された
加ニブログラムを再度実行させると、刃物台１がブロッ
クＮ１０２の数値制御指令の下で移動中、刃物台２は待
ち合せＭコードＭ２Ｏ１で指定された期間、移動が停止
されるので刃物台同士の衝突を避けることができる。な
お、刃物台１用プログラムのブロックＮ１０２の後に待
ち合せＭコードＭ２Ｏ１を挿入するのは、刃物台ｌ用プ
ログラムのブロックＮ１０３と刃物台２用プログラムの
ブロックＮ２Ｏ２どの時間的同期を保証するためである
。
これと反対に、刃物台２の方が刃物台ｌよりも優先度が
高いとき（即ち、優先度パラメータが“２゛′のとき）
には、第７図（ｂ）に示すように、刃物台ｌ用プログラ
ムのブロックＮ１０２の前と、刃物台２用プログラムの
ブロックＮ２Ｏ２の後に待ち合せＭコードＭ２Ｏ１が自
動的に挿入される。
第７図（ａ）に示すように優先度パラメータが“ｌｏ”
のときに待ち合せＭコードＭ２Ｏ１を挿入し、加ニブロ
グラムを先頭アドレスから再度実行した結果、刃物台１
用プログラムのブロックＮＩＯ３と刃物台２用プログラ
ムのブロックＮ２Ｏ２との実行中に干渉が発生した場合
には、第７図（Ｃ）に示すように、ブロックＮ１０３の
後とブロックＮ２Ｏ２の前とに、待ち合せＭコードＭ２
Ｏ１とは期間の異なる待ち合せＭコードたとえばＭ２Ｏ
２を挿入し、Ｍ２Ｏ１を削除する。これによって、刃物
台ｌがブロックＮ１０２およびＮ１０３を実行している
間、異なる待ち合せＭコードＭ２Ｏ２で指定される期間
だけ移動が停止され、刃物台同士の衝突を回避すること
ができる。
また、優先度パラメータが“１”のときに待ち合せＭコ
ードＭ２Ｏ１を挿入して加ニブログラムを先頭アドレス
から再度実行した結果、第８図に示すようにブロックＮ
２０１の実行後に待ち合せで停止している刃物台２とブ
ロックＮｌ　０２の実行によって移動される刃物台ｌと
に干渉が発生した場合には、第７図（ｄ）に示すように
挿入された待ち合せＭコードＭ２Ｏ１を削除して、Ｍ２
Ｏ１と期間の異なる待ち合せＭコードたとえばＭ２Ｏ２
をブロックＮ１０２の後とブロックＮ２０１の前とに挿
入する。これによって、刃物台ｌがブロックＮＩＯｌと
ブロックＮ１０２とに従って移動する間、刃物台２はそ
の初期位置に停止しているために干渉を回避できる。
このように衝突自動防止プログラムは、アニメ描画画面
の工具干渉チェックを利用して加ニブログラムの所定の
位置に待ち合せＭコードを自動的に挿入することによっ
て、実加工で干渉の発生する恐れのない加ニブログラム
を自動的に作成することが可能となる。
尚、本発明は上記実施例で説明した４軸旋盤のほか、一
般のＮＣ工作機械においても、その可動部間の衝突を防
止するようになっている加ニブログラムを作成するうえ
で有効なものであり、本発明はその主旨の範囲内におい
て種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から
排除するものではない。
（発明の効果） 以上述べたとおり、本発明によれば複数の刃物台等の可
動部の移動を表示装置のアニメ描画画面に表示して、実
加工のシミュレーションを行ない、刃物台同士の干渉を
チェックし、画面上で干渉が発生した場合には加ニブロ
グラムを自動的に変更して実加工を行なう以前に干渉を
回避させるようにしているので、加ニブログラムを作り
直す作業が極めて容易になり、さらには工具等の損傷を
確実に防止することの可能な工具衝突自動防止方法を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は１本発明方法を実施するシステムの一例を示す
ブロック図、第２図は、４軸旋盤を示す概略説明図、第
３図（ａ）は、４軸旋盤用加ニブログラムの一例を示す
図、第３図（ｂ）は、２つの刃物台の移動軌跡のアニメ
描画画面を示す図、第４図は、実加工における刃物台同
士の干渉例を示す説明図、第５図は、衝突自動防止プロ
グラムに必要なシステムパラメータの一例を示す図、第
６図は、衝突自動防止プログラムによる動作の流れを示
す図、第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）。 （ｄ）は、加ニブログラムの待ち合せＭコードによる変
更例を示す図、第８図は、実加工における刃物台同士の
干渉例を示す説明図である。 Ｔ　Ｐ　１　、Ｔ　Ｐ　２・・・ツールポスト、１２・
・・プログラムメモリ、１３・・・データメモリ、２１
・・・表示装置制御部、２２・・・表示装置。 特許出願人　　ファナック株式会社 代　理　人　　弁理士　辻　　　實 第１図 刃物台ｌ用アログラム　　　　　　　　　刃＠′８２用
アログラＡ第３図（ｂ） 第４図 第５図 第７図（α） 刃物台１用プログラム　　　　　　　刃物台２用アログ
２ムＮ１０ＩＸ−Ｚ−；　　　　　　　　　　　Ｎ２０
／Ｘ−＝Ｚ−；Ｎ１０２Ｘ−４−；　　　　　　　　　
　　　　　　Ｎ２１）／　　；Ｍｅａｌ　；　　　　　
　　　　　　　Ｎ２１）２Ｘ−：ｌ−；〜／θ３Ｘ−１
−；　　　　　　　　　　　Ｎ２０３Ｘ−Ｚ−；第７図
（ｂ） 刃物台ｌ用プログラム　　　　　　　刃物台２用アログ
弘Ｎ１０ＩＸ−Ｚ−；　　　　　　　　　　　Ｎ２０／
Ｘ−Ｚ−；Ｍ２０／　　；　　　　　　　　　　　　　
Ｎ２０２Ｘ−Ｚ−；Ｎノ０２Ｘ−２−；　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ハ
ブ２θｌ　　；Ｎｔｏ３Ｘ−Ｚ−；　　　　　　　　　
　　Ｎ２０３Ｘ−Ｚ−；第７図（Ｃ） 刃り勿白ｌ用グログ２ム　　　　　　　　刃＠台２用ブ
ログクムｔｖｔｚｏ２　；−を申入　　　　　　　　　
　Ｎ２０３Ｘ−−−Ｚ−−−；Ｎ／θ４Ｘ−Ｚ＝−；　
　　　　　　　　Ｎ２０４Ｘ−’ｌ−；第７図（ｄ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 夫々独立のプログラムで駆動制御され複数の可動部の移
    動軌跡を実加工に先立ってシミュレーションして表示す
    るステップと、干渉が発生したときに先に移動させる可
    動部と停止させる可動部とを設定するステップと、前記
    各プログラムに待ち合せコードを挿入しながら可動部間
    での干渉を回避したプログラムに修正するステップとを
    具備したことを特徴とする工具衝突自動防止方法。
JP61042296A 1986-02-27 1986-02-27 工具衝突自動防止方法 Granted JPS62199338A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61042296A JPS62199338A (ja) 1986-02-27 1986-02-27 工具衝突自動防止方法
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