CN104756025A - 工件安装信息报告装置 - Google Patents

Abstract

本发明的工件安装信息报告装置(10)具备范围设定部(13)、位置姿势设定部(14)、路径设定部(12)、范围算出部(15)、目标位置姿势运算部(16)和报告部(6)。范围设定部(13)设定机床的规定的进给轴方向上的可动范围。位置姿势设定部(14)设定工件的安装位置或姿势。路径设定部(12)基于此工件的安装位置或姿势设定工具路径。范围算出部(15)算出假设工具沿工具路径相对于工件进行了相对移动时的、机床的规定的进给轴方向上的动作范围。目标位置姿势运算部(16)求出被算出的动作范围处在可动范围内的工件的目标安装位置或姿势。报告部(6)报告目标安装位置或姿势。

Description

工件安装信息报告装置

技术领域

本发明涉及一种对处理机床的超行程的工件的安装信息进行报告的工件安装信息报告装置。

背景技术

当基于加工程序由NC装置对机床进行控制，对固定在工作台上的工件实施加工时，有时发生指示给机床的直线进给轴或旋转进给轴的指令位置脱离进给轴的实际的可动范围的情况(称为超行程)。为了处理这样的超行程，在现有技术中已知以下装置(例如参照专利文献1)，该装置当在工具前端点的轨迹控制的实施中输出在直线进给轴发生超行程的工作台旋转指令时，从工作台旋转开始时到工作台旋转结束时将工具前端点与工作台旋转轴中心之间的距离维持为一定，并且，使工具退避，由此避免超行程。

然而，如上述专利文献1记载的装置的那样，当使工具退避来避免超行程时，基于加工程序的工件整个区域的顺利的加工变得困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/111088号公报

发明内容

根据本发明的一形态的工件安装信息报告装置，具备范围设定部、位置姿势设定部、路径设定部、范围算出部、目标位置姿势运算部和报告部；范围设定部设定机床的规定的进给轴方向上的可动范围；位置姿势设定部设定被安装于机床的工件安装面的工件的安装位置或姿势；路径设定部基于由位置姿势设定部设定的工件的安装位置或姿势设定工具路径；范围算出部算出当假设工具沿由路径设定部设定的工具路径相对于工件进行了相对移动时的、机床的在规定的进给轴方向上的动作范围；目标位置姿势运算部求出由范围算出部算出的动作范围处在由可动范围设定部设定的可动范围内的工件的目标安装位置或姿势；报告部报告由目标位置姿势运算部求出的目标安装位置或姿势。

附图说明

图1是表示应用了本发明的实施方式的工件安装信息报告装置的机床的一例的图。

图2是表示应用了本发明的实施方式的工件安装信息报告装置的机床的另一例的图。

图3A是说明由A轴方向的超行程产生的问题点的图。

图3B是说明由A轴方向的超行程产生的问题点的图。

图4是表示机床的A轴方向的可动范围与通过加工程序指令的A轴方向的动作范围的关系的图。

图5是表示相对于工件安装面使工件向A轴方向相对旋转规定角度α的量进行安装的例的图。

图6是表示本发明的实施方式的工件安装信息放置装置的概略结构的框图。

图7是说明对工件安装姿势进行定义的参数的图。

图8是表示被显示于图6的显示部的显示图像的一例的图。

图9是表示由图6的控制部实施的处理的一例的流程图。

图10A是表示图8的变型例的图。

图10B是表示图8的变型例的图。

图10C是表示图8的变型例的图。

图11是表示图9的变型例的图。

图12是表示图6的变型例的图。

图13是表示用于显示超行程发生位置的显示图像的一例的图。

图14是表示图6的变型例的图。

具体实施方式

下面，参照图1～图14对本发明的工件安装信息报告装置的实施方式进行说明。图1是表示应用了本发明的实施方式的工件安装信息报告装置的机床MC的一例的图。

图1所示的机床100是工具T沿水平方向的轴线L0延伸的5轴卧式加工中心。在图1中，将与轴线L0平行的水平方向定义为Z轴方向(前后方向)，将与Z轴方向垂直的水平方向定义为X轴方向(左右方向)，将铅直方向定义为Y轴方向(上下方向)。

如图1所示的那样，机床100具有被固定在地面上的床身101、可在水平方向(Z轴方向)上移动地设置于床身101的上面的立柱102、在立柱102的前方可在水平方向(X轴方向)上移动地设置于床身101的上面的工作台103和可在上下方向(Y轴方向)上移动地设置于立柱102的前面的主轴台104。在工作台103的上面安装角板105，在作为角板105的后面的工件安装面W0上固定工件W。

在主轴台104上，可向以Z轴为中心的旋转进给轴(C轴)方向旋转地安装回转台106。回转台106具有在左右方向上隔开配置的一对臂部，主轴头107可向与C轴垂直的旋转进给轴(A轴)方向旋转地支承在左右一对臂部之间。主轴头107可旋转地支承主轴108，在主轴108的前端部装配工具T。工具T例如是前端部呈半球状的球头立铣刀。

工作台103、主轴台104及立柱102分别由直线进给机构向X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动。各直线进给机构例如由滚珠丝杠和对滚珠丝杠进行旋转驱动的伺服马达(X轴用伺服马达、Y轴用伺服马达、Z轴用伺服马达)等构成。主轴头107及回转台106分别通过伺服马达(A轴用伺服马达、C轴用伺服马达)的驱动在A轴方向及C轴方向旋转。由此，工具T可相对于工件W相对移动，将工具T作为所期望的加工姿势对工件W进行加工。

X轴用伺服马达、Y轴用伺服马达、Z轴用伺服马达、A轴用伺服马达及C轴用伺服马达的驱动和主轴驱动用的主轴马达的驱动分别由NC装置(数控单元)2控制。即，NC装置2按照从CAM装置(计算机辅助制造)1输出的加工程序，向这些伺服马达及主轴马达输出控制信号，对机床100的动作进行控制。

图2是表示应用了本发明的实施方式的工件安装信息报告装置的另一机床MC的一例的图。图2所示的机床200是工具T沿铅直方向的轴线L0延伸的5轴立形加工中心。在图2中，将与轴线L0平行的铅直方向定义为Z轴方向(上下方向)，将与Z轴方向垂直的水平方向定义为X轴方向(左右方向)，将与X轴方向垂直的水平方向定义为Y轴方向(前后方向)。

如图2所示的那样，机床200具备床身201、立设在床身201上的立柱202、可沿设置在立柱202上的导轨203在X轴方向上移动的主轴台204、可沿设置在主轴台204上的导轨205在Z轴方向上移动的主轴头206和可旋转地支承在主轴头206上并且装配工具T的主轴207。在床身201上可沿导轨208在Y轴方向上移动地设置滑座209。在滑座209上固定了具有在X轴方向上分开的一对侧壁的耳轴210，在一对侧壁之间可向以X轴为中心的旋转进给轴(A轴)方向旋转地安装工作台回转台211。在工作台回转台211上可向以Z轴为中心的旋转进给轴(C轴)方向旋转地安装工作台212，在工作台212上的工件安装面W0上固定工件W。

主轴台204、滑座209及主轴头206分别由具有滚珠丝杠和对滚珠丝杠进行旋转驱动的伺服马达的直线进给机构在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上移动。工作台回转台211及工作台212分别通过伺服马达的驱动向A轴方向及C轴方向旋转。这些伺服马达的驱动及主轴驱动用的主轴马达的驱动根据从CAM装置1输出的加工程序，通过NC装置2进行控制。

以上的机床MC在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向及A轴方向的各进给轴方向上分别具有机械固有的可动范围。当根据加工程序的机床MC的移动指令值超过此可动范围时(将此称为超行程)，产生以下的那样的问题。另外，因为C轴可进行360°旋转，所以，不产生超行程。图3A、图3B是说明由A轴方向的超行程产生的问题点的图。

图3A的实线表示相对于工具T使工件W(工件安装面W0)向用箭头A1表示的A轴方向最大地进行了相对旋转的状态。此时，与工具T的轴线L0垂直的基准线L1和工件安装面W0构成的角度θa是θ1(例如30°)，假设角度θa可向A1方向的相反侧(箭头A2方向)变更到θ2(例如-120°)。在此情况下，机床的A轴方向的可动范围是θ1～θ2。

在这里，假设指令了由基准线L1和工件安装面W0构成的角度θa成为θa1(例如45°)的那样的加工，即由图3A的虚线表示的工具T的加工姿势。此时，因为θa1超过机床的A轴方向的可动范围θ1～θ2(进行超行程)，所以，不能使工件安装面W0向箭头A1方向相对旋转来将与基准线L1构成的角度θa设为θa1。因此，NC装置2输出例如图3B所示的那样使工件安装面W0向以轴线L0为中心的C轴方向相对旋转180°的量并且基准线L1和工件安装面W0构成的角度θa成为-θa1的那样的加工指令。

在此情况下，在保持工具T与工件表面Wa接触的状态下，工件W向C轴方向及A轴方向相对旋转，所以，存在工具T陷入到工件表面Wa的危险。其结果，在工件表面Wa产生加工痕，形成良好的加工面变得困难。这样的A轴方向的超行程有时通过如以下所示的那样变更工件W的安装姿势来消除。

图4是表示机床MC的A轴方向的可动范围与通过加工程序指令的A轴方向的动作范围的关系的图。图中附图标记L1(θ2≤θa≤θ1)是机床MC的可动范围，附图标记L2(θmin≤θa≤θmax)是通过加工程序指令的动作范围。如图4所示的那样，附图标记L2是θ1<θa≤θmax的范围，超过L1，在此范围产生超行程。当从此状态相对于工件安装面W0使工件W向A轴方向(图3A的箭头A1方向)相对旋转规定角度Δθ1(＝θmax-θ1)的量时，动作范围L2成为L21，当相对旋转规定角度Δθ2(＝θmin-θ2)的量时，动作范围L2成为L22。因此，通过在Δθ1～Δθ2的范围使工件W向A轴方向相对旋转，可使根据加工程序的动作范围L2向可动范围L1内转移。

工件W的A轴方向的安装姿势可使用夹具进行变更。图5是表示相对于工件安装面W0使工件W向A轴方向(图3的箭头A1方向)相对旋转规定角度α的量进行安装的例的图，在工件安装面W0与工件W之间夹装具有规定角度α的倾斜面的夹具4。角度α例如与图4的Δθ1相当。由此，根据加工程序的动作范围L2向图4的L21转移，可消除A轴方向的超行程。

在这样地使用夹具4消除A轴方向的超行程的情况下，最好向使用者报告如何变更工件W的安装姿势，即报告工件W的安装信息。因此，在本实施方式中，为了向使用者报告用于消除超行程的工件W的安装姿势(称为目标安装姿势)，如以下的那样构成工件安装信息报告装置。

图6是表示本实施方式的工件安装信息报告装置10的概略结构的框图，表示由CAM装置1构成工件安装信息报告装置10的例。图6所示的那样工件安装信息报告装置10以控制部11为中心，具有输入部5和显示部6。从输入部5，输入工件W的形状数据、表示机床MC的各进给轴的结构的轴结构数据、各进给轴的可动范围数据等在控制部11的处理所需要的各种信息。

控制部11由具有CPU、ROM、RAM及其它的周边电路等的运算处理装置构成，功能性地具有路径设定部12、可动范围设定部13、姿势设定部14、范围算出部15、目标姿势运算部16和显示控制部17。

路径设定部12基于经输入部5输入的工件W的形状数据(例如CAD数据)，生成用于对工件W进行加工的工具路径。工具路径通过依次连接工件表面的加工点来获得。工具路径数据包含由工具前端部的位置向量(x，y，z)和工具T的姿势向量(i，j，k)表示的各加工点的位置数据。当路径设定部12变更工件W相对于工件安装面W0的安装姿势(斜度)时，与此对应，变更工具T的姿势向量，生成新的工具路径。另外，在这里将变更工件安装姿势之前的工具路径称为基准工具路径。

可动范围设定部13设定机床MC的A轴方向的可动范围(图4的L1)。

姿势设定部14设定以工件安装面W0为基准的工件W的安装姿势。在本实施方式中，如图7所示的那样以工件安装面W0为基准定义正交3轴(L、M、N)，并且，将以各轴L、M、N为中心的旋转方向分别定义为α(倾滚角)、β(俯仰角)、γ(偏转角)，由这些α、β、γ表示工件安装姿势。工件W的倾滚角α可在从最小值α1(例如-180°)到最大值α2(例如180°)的范围变更，俯仰角β可在从最小值β1(例如-90°)到最大值β2(例如90°)的范围变更，偏转角γ可在从最小值γ1(例如-180°)到最大值γ2(例如180°)的范围变更。

在这里，将倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ分别是0°的工件安装姿势称为基准姿势。基准工具路径与相对于基准姿势的工件W设定的工具路径相当。姿势设定部14不仅设定工件W的安装姿势，而且还设定工件安装面W0上的工件W的安装位置。例如，在工件安装面W0上设定工件原点坐标，该工件原点坐标成为作为基准姿势的工件W的安装位置的基准。

范围算出部15算出假设使沿由路径设定部12设定的工具路径使工具T进行了相对移动时的、机床MC的A轴方向的动作范围(图4的L2)。当变更工件安装姿势时，动作范围L2也变化。即，如图4所示的那样，动作范围L2转移。此动作范围L2与实际的机床MC的可动范围L1无关地算出。

目标姿势运算部16求出由范围算出部15算出的动作范围L2处在由可动范围设定部15设定的可动范围L1内的那样的工件W的目标安装姿势。具体地说，通过由姿势设定部14使倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ分别从最小值α1、β1、γ1到最大值α2、β2、γ2以规定的角度节距Δα、Δβ、Δγ变化，据此，变更工件安装姿势，由范围算出部15分别算出与这些各工件安装姿势对应的动作范围L2。然后，目标姿势运算部16判定这些动作范围L2分别是否处在可动范围L1内，将处在可动范围内的倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ变换成机床MC的A轴及C轴。由此，求出用于使动作范围L2处在可动范围L1内的A轴的范围，即工件W的目标安装姿势。

显示控制部17将由目标姿势运算部16求出的工件W的目标安装姿势显示于显示部6。图8是表示被显示于显示部6的显示画面61的一例的图。显示画面61具有用数值显示工件W的目标安装姿势的显示部62和用图显示工件W的目标安装姿势的显示部63。在图8中，显示于显示部62的A轴的角度范围成为-80°～-15°。在显示部63，表示基准姿势的工件W的工件图像631被用实线显示，表示最接近基准姿势的目标安装姿势(在此例中是-15°)的工件W的工件图像632用虚线显示。另外，为了明确地区别工件图像631和工件图像632，也可由不同的颜色显示实线和虚线。

由此，使用者可容易地把握用于避免超行程的A轴方向的工件W的安装姿势。在此情况下，由于最接近基准姿势的工件W的安装姿势被用虚线显示，所以，可使经夹具4的工件安装面上的工件W的斜度为最小。

更具体地说明由控制部11实施的处理。图9是表示由控制部11实施的处理的一例的流程图。此流程图所示的处理在例如通过输入部5的操作发出工件W的目标安装姿势的运算开始的指令时开始。

在步骤S1，读入由路径设定部12设定的工具路径数据，并且，读入预先经输入部5设定的机床MC的轴结构数据、可动范围数据等。在步骤S2，将最小值α1、β1、γ1分别代入到俯仰角α、倾滚角β、偏转角γ作为初期值。在步骤S3，使用α、β、γ根据下式(I)将工具路径数据中的姿势向量(i，j，k)变换成姿势向量(i′，j′，k′)。即，伴随工件W的安装姿势的变更，对工具T的姿势向量进行变换，生成新的工具路径数据。

[数1]

$\left[\begin{array}{c}{i}^{,}\\ j^{,}\\ k^{,}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\&gamma;}& 0& \sin \mathrm{\&gamma;}\\ 0& 1& 0\\ -\sin \mathrm{\&gamma;}& 0& \cos \mathrm{\&gamma;}\end{array}\right]\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\&beta;}& -\sin \mathrm{\&beta;}\\ 0& \sin \mathrm{\&beta;}& \cos \mathrm{\&beta;}\end{array}\right]\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\&alpha;}& -\sin \mathrm{\&alpha;}& 0\\ \sin \mathrm{\&alpha;}& \cos \mathrm{\&alpha;}& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i\\ j\\ k\end{array}\right]...\left[I\right]$

在步骤S4中，对变换了的工具路径数据继续读下去1行。在工具路径数据的各行，写入各加工点的位置数据(x，y，z，i′，j′，k′)，通过对工具路径数据继续读下去1行，将下一加工点的位置数据读入。在步骤S5，将读入的工具路径数据的姿势向量(i′，j′，k′)变换成机床MC的A轴及C轴的旋转轴指令θa、θc。

在步骤S6，算出A轴的动作范围L2(图4的最小值θmin和最大值θmax)。在步骤S7，判定工具路径数据是否被继续读到了最后。当步骤S7被肯定时，向步骤S8前进，当被否定时，返回到步骤S4，重复同样的处理。

当步骤S6的处理最初被实施时，由紧靠其之前的步骤S5求出的A轴的值θa分别成为最小值θmin及最大值θmax。其后，每次在步骤S4对工具路径数据继续读下去，都在步骤S5算出A轴的角度θa，在步骤S6判定此θa和已经设定的最小值θmin及最大值max的大小。而且，在步骤S6，当θa比θmin小时，将θa作为最小值θmin，对最小值θmin进行更新，当θa比θmax大时，将θa作为最大值θmax，对最大值θmax进行更新。通过遍及工具路径数据的全体地重复此处理，最终算出A轴的动作范围L2。

在步骤S8，判定由步骤S7算出的A轴的动作范围L2是否处在机床MC的A轴的可动范围L1内，即是否发生超行程。当步骤S8被肯定时，向步骤S9前进，当被否定时，越过步骤S9，向步骤S10前进。在步骤S9，算出与算出了动作范围L2的工件姿势对应的A轴的角度θa，即与倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ对应的A轴的角度θa，将此θa作为目标安装姿势存储在存储器中。另外，虽然此时与α、β、γ对应的C轴的角度θc也同时被算出，但因为关于C轴不产生超行程，所以，不需要存储θc。

在步骤S10，判定倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ分别是否是最大值α2、β2、γ2。当步骤S10被否定时，向步骤S11前进，将预先决定的角度节距Δα、Δβ、Δγ与倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ的任意一个相加，变更工件安装姿势。接下来，返回到步骤S3，重复同样的处理。每次步骤S11的处理被重复，工件安装姿势被逐渐地变更。在步骤S11，例如首先将角度节距Δα与倾滚角α相加，如果倾滚角α成为最大值α2，则接下来将角度节距Δβ与俯仰角β相加，将倾滚角α返回到最小值α1，返回到将角度节距Δα与倾滚角α相加的处理。然后，如果俯仰角β成为最大值β2，则接下来将角度节距Δγ与偏转角γ相加，将俯仰角β返回成最小值β1，将倾滚角α返回成最小值α1，返回到将角度节距Δα与倾滚角α相加的处理。通过对此进行重复，逐渐地变更工件安装姿势，直到倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ分别成为最大值α2、β2、γ2。通过步骤S3～步骤S11的处理被重复进行，在步骤S9，存储了表示目标安装姿势的多个A轴的角度θa。

当步骤S10被肯定时，向步骤S12前进，在显示部6显示工件W的目标安装姿势。即，如在图8的显示部62显示的那样，由步骤S9存储的多个A轴的角度θa被以角度范围表示。并且，如在图8的显示部63显示的那样，表示工件W的基准姿势的工件图像631用实线显示，并且，表示姿势变化最小的那样的目标安装姿势的工件图像632用虚线显示。另外，在表示目标安装姿势的A轴的角度θa不存在的情况下，将表达没有可除去超行程的工件安装姿势的这一意思的消息等显示于显示部6。由此结束在控制部11的处理。

根据本实施方式，可取得以下的那样的作用效果。

(1)本实施方式的工件安装信息报告装置10(控制部11)具备可动范围设定部13、姿势设定部14、路径设定部12、范围算出部15、目标姿势运算部16和显示控制部17。该可动范围设定部13设定机床MC的A轴方向的可动范围L1。该姿势设定部14设定被安装在机床MC的工件安装面W0上的工件W的安装位置(工件原点坐标位置)及姿势。该路径设定部12基于被设定的工件安装姿势设定工具路径。该范围算出部15算出假设工具T沿设定的工具路径相对于工件W进行了相对移动时的、机床MC的A轴方向的动作范围L2。该目标姿势运算部16求出被算出的动作范围L2处在可动范围L1内的工件W的目标安装姿势。该显示控制部17将求出的目标安装姿势显示于显示部6。由此，使用者可对避免超行程的工件安装姿势进行把握，避免工件加工时的超行程的工件整个区域的顺利的加工成为可能。

(2)由于将工件W的目标安装姿势显示于显示部6，所以，使用者可容易地把握应该如何变更工件安装姿势。

(3)姿势设定部14通过以规定的角度节距Δα、Δβ、Δγ变更倾滚角α、俯仰角β，偏转角γ，设定工件W的多个安装姿势(步骤S11)，路径设定部12分别设定与此设定的多个安装姿势对应的工具路径(步骤S3)，范围算出部15分别算出与此被设定的各自的工具路径对应的A轴方向的动作范围L2(步骤S6)，目标姿势运算部16通过判定此被算出的各自的动作范围L2是否处在由可动范围设定部13设定的可动范围L1内，求出工件W的目标安装姿势(步骤S8、步骤S9)。由此可获得多个目标安装姿势，可将与目标安装姿势对应的A轴的角度θa具有范围地显示于显示部6。因此，使用者只要在显示的范围内决定工件安装姿势即可，由于工件安装姿势的选择的宽度扩展，所以，使用方便性良好。

(4)由于本实施方式的工件安装信息报告装置10由生成工具路径(基准工具路径)的CAM装置1构成，所以，可在生成工具路径后立即求出避免超行程的工件W的目标安装姿势。

(变型例)

在上述实施方式中，虽然显示与工件W的目标安装姿势对应的A轴的角度范围，但考虑通过A轴及C轴的旋转2轴的角度调整来避免超行程的情况，也可将C轴的角度范围一并进行显示。在此情况下，可以例如假设A轴被设定成显示于显示部62(图8)的角度范围内的某一值，关于C轴进行与上述同样的处理，运算C轴的角度范围，显示于显示部6。图10A～图10C是表示此情况下的显示画面61的一例的图。

图10A是将A轴设定成-15°的例，在图中的显示部64以刻度显示A轴及C轴的角度范围。在这里，避免超行程的A轴的角度范围是-80°～-15°，将A轴设定成-15°时的C轴的角度范围成为-120°～120°。在显示部64设置使用者可操作的设定条641、642，可通过设定条641、642的操作变更A轴及C轴的设定角度。

在显示部65显示工件W的从基准姿势的姿势变化最小的那样的A轴及C轴的角度(A轴-15°、C轴0°)，在显示部63分别用实线及虚线显示与此A轴及C轴的角度对应的工件图像631、632。设定条641、642的指示值也与显示于显示部65的A轴及C轴的角度配合地变化。

图10B表示从图10A的状态对设定条641进行操作，将A轴的设定角度θa变更成-65°的例。此时，显示于显示部64的C轴的角度范围被变更成-80°～80°，从其中选择使工件W的姿势变化最小的C轴的角度(0°)，与A轴的设定角度(-65°)一起显示于显示部65。与此相应，显示于显示部63的工件图像632的姿势也变化。

图10C显示从图10B的状态操作设定条642，将C轴的设定角度θc变更成30°的例。此时，显示于显示部65的C轴的角度θc变化，并且，伴随C轴的角度变更，显示部63的工件图像632的显示也变化。

在上述实施方式中，使作为使工件安装姿势变化的参数的俯仰角α、倾滚角β、偏转角γ分别从最小值α1、β1、γ1变化到最大值α2、β2、γ2，求出与工件W的目标安装姿势对应的A轴的角度范围，但在控制部11的处理不限于此。例如，也可使得如果求出与工件W的目标安装姿势对应的A轴的角度θa，则结束处理，对其角度θa进行显示。图11是表示由此情况下的控制部11实施的处理的一例的流程图。另外，对进行与图9同一处理的部分标注同一的附图标记。

如图11所示的那样，在由步骤S1读入数据后，在步骤S21将初期值代入到倾滚角α、俯仰角β、偏转角γ。初期值例如是0。另外，也可将α、β、γ的最小值α1、β1、γ1或最大值α2、β2、γ2作为初期值。其后，与图9同样地进行步骤S3～步骤S8的处理，当在步骤S8判定动作范围L2处在可动范围L1内时，向步骤S22前进，算出与α、β、γ对应的A轴的角度θa，将其作为目标安装姿势输出到显示部6，结束处理。另一方面，当步骤S8被否定时，在步骤S10判定α、β、γ是否是最大值α2、β2、γ2，当被肯定时，向步骤S23前进，当被否定时，向步骤S11前进。在步骤S23，判定α、β、γ是否是最小值α1、β1、γ1，当被否定时，向步骤S11前进，当被肯定时，结束处理。在此情况下，例如将表达没有可消除超行程的工件安装姿势的意思的消息等显示于显示部6，结束处理。

通过这样在与工件W的目标安装姿势对应的A轴的角度θa被求出了的阶段，结束在控制部的处理，可缩短计算时间，可立即将目标安装姿势向使用者报告。

也可假设工件被安装成基准姿势，对超行程的发生位置进行检测。图12是表示此情况下的工件安装信息报告装置10的概略结构的框图，如图12所示的那样，控制部11作为功能的结构除了图6所示的部分外，还具有超行程检测部18。超行程检测部18将工具路径数据(i，j，k)变换成机床MC的A轴及C轴的旋转轴指令θa、θc，算出旋转轴指令θa超出A轴的可动范围L1的加工点的位置。这样算出的加工点的位置是超行程的发生位置，也可将此超行程发生位置显示于显示部6。

图13是表示对超行程发生位置进行显示的显示画面的一例的图。在显示部66显示对工件W的加工面进行表示的工件图像661和显示沿加工面的工具路径的工具路径图像662。在工具路径图像662上显示对超行程发生位置显示的标识663(在图中是白圆)。由此，使用者可对超行程发生的位置进行识别。另外，由超行程检测部18进行的处理在开始图9的处理之前进行，可以在超行程被检测了时进行图9的处理。

在上述实施方式中，虽然由CAM装置1构成工件安装信息报告装置1，但也可由CAM装置1以外的构件构成工件安装信息报告装置1。图14表示由NC装置2构成工件安装信息报告装置1的例。图14的路径设定部12从CAM装置1读入被包含在加工程序中的工具路径(基准工具路径)，伴随工件安装姿势的变更，将此基准工具路径变换成与该安装姿势对应的工具路径。

另外，在上述实施方式中，虽然将工件安装信息报告装置应用于旋转进给轴是A轴及C轴的5轴加工中心，但也可应用于旋转进给轴包含B轴的其它的机床MC。例如，在旋转进给轴是A轴和B轴的情况下，可以求出同时避免A轴和B轴的超行程的工件W的目标安装姿势，显示于显示部6。也可求出不仅避免旋转进给轴的超行程而且避免直线进给轴的超行程的那样的工件W的目标安装位置，显示于显示部6，在范围设定部13，设定X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴、C轴的哪一个进给轴的可动范围L1都可以。另外，在没有旋转进给轴的机床MC(例如3轴加工中心)也可同样地应用本发明。

在相对于直线进给轴应用本发明的情况下，对安装在机床MC的工件安装面W0上的工件的安装位置进行设定，并且，基于此安装位置由路径设定部12设定工具路径，算出假设工具T沿此工具路径相对于工件W进行了相对移动时的、直线进给轴方向上的机床MC的动作范围L2。可以进一步求出被算出的动作范围L2处在可动范围L1内的工件的目标安装位置，将此目标安装位置显示于显示部6。在此情况下，可以由位置姿势设定部(例如姿势设定部14)设定工件W的安装位置，由目标位置姿势运算部(例如目标姿势运算部16)求出工件W的目标安装位置，在显示部6显示工件W的目标安装位置。也可不是将工件W的目标安装位置或姿势显示于显示部6，而是采用其它的方法将它们向使用者报告，报告部的结构不限于上述的结构。

以上的说明不过是一例，只要不有损于本发明的特征，则本发明不被上述的实施方式及变型例限定。在上述实施方式及变型例的结构部分中，包含一边维持发明的同一性一边可进行置换而且置换自明的部分。即，在本发明的技术的思想的范围内考虑的其它的方式也包含在本发明的范围内。另外，也可任意地组合上述实施方式和变型例的1个或多个。

根据本发明，由于求出规定的进给轴方向上的机床的动作范围处在可动范围内的那样的工件的目标安装位置或姿势并向使用者报告，所以，使用者可容易地对避免超行程的工件安装位置或工件安装姿势进行把握，基于加工程序的工件整个区域的顺利的加工成为可能。

符号说明：

1  CAM装置

2  NC装置

5  输入部

6  显示部

10  工件安装信息报告装置

11  控制部

12  路径设定部

13  可动范围设定部

14  姿势设定部

15  范围算出部

16  目标姿势运算部

17  显示控制部

MC   机床。

Claims (5)

1.一种工件安装信息报告装置，其特征在于，具备范围设定部、位置姿势设定部、路径设定部、范围算出部、目标位置姿势运算部和报告部；

上述范围设定部设定机床的规定的进给轴方向上的可动范围；

上述位置姿势设定部设定被安装于上述机床的工件安装面的工件的安装位置或姿势；

上述路径设定部基于由上述位置姿势设定部设定的工件的安装位置或姿势设定工具路径；

上述范围算出部算出当假设工具沿由上述路径设定部设定的工具路径相对于工件进行了相对移动时的、上述机床的在上述规定的进给轴方向上的动作范围；

上述目标位置姿势运算部求出由上述范围算出部算出的动作范围处在由上述可动范围设定部设定的可动范围内的工件的目标安装位置或姿势；

上述报告部报告由上述目标位置姿势运算部求出的上述目标安装位置或姿势。

2.根据权利要求1所述的工件安装信息报告装置，其特征在于，

上述报告部具有显示上述目标安装装置或姿势的显示部。

3.根据权利要求1或2所述的工件安装信息报告装置，其特征在于，

上述位置姿势设定部设定工件的多个安装位置或姿势；

上述路径设定部分别设定与由上述位置姿势设定部设定的多个安装位置或姿势对应的工具路径；

上述范围算出部分别算出与由上述路径设定部设定的各自的工具路径对应的上述规定的进给轴方向上的动作范围；

上述目标位置姿势运算部通过判定由上述范围算出部算出的各自的动作范围是否处在由上述可动范围设定部设定的可动范围内，求出上述目标安装位置或姿势。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工件安装信息报告装置，其特征在于，

上述路径设定部生成当假设工件被安装于成为基准的安装位置及姿势时的基准工具路径，基于该基准工具路径设定上述工具路径。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的工件安装信息报告装置，其特征在于，

上述路径设定部读入当假设工件被安装于成为基准的安装位置及姿势时的基准工具路径，基于该基准工具路径设定上述工具路径。