JP2016218604A - 制御装置、工作機械、制御プログラム、及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの負担を抑えつつ加工効率の低下を避けることが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（７）は、主軸（２、３）に保持されて回転するワーク（Ｗ１、Ｗ２）を切削する切削工具（Ｔ１〜Ｔ３）を保持する主刃物台（４、５）および副刃物台（６）を、主刃物台の工程および副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御装置であって、主刃物台を制御する主制御部（３１、３２）と、副刃物台を制御する副制御部（３３）と、を備え、主制御部は、主刃物台の工程を順番に実行させ、副刃物台の工程を開始させるコマンドを副制御部へ発行し、副制御部は、副刃物台が待機状態である場合にコマンドに応じて副刃物台の工程を実行させ、副刃物台の工程が終了した際に副刃物台を待機状態にする。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置、工作機械、制御プログラム、及び制御方法に関する。

工作機械の１つである旋盤は、加工対象であるワークを主軸に保持し、ワークを回転させながら、刃物台に保持されるバイト等の切削工具により切削加工等を行う。１つの刃物台に保持可能な切削工具の数には限度があり、例えば、１つの主軸に対して複数の刃物台が設けられる工作機械もある（例えば、下記の特許文献１参照）。特許文献１に記載された対向２軸旋盤は、複数の主軸、複数の上位刃物台、及び下位刃物台を備える。上位刃物台は、例えば主軸ごとに設けられ、下位刃物台は、例えば複数の主軸に共通で設けられる。下位刃物台は、例えば、上位刃物台が加工後のワークに更なる加工を施したり、上位刃物台と並行して加工を施したりする。

工作機械は、通常、数値制御（ＮＣ）によりワークを加工する（例えば、下記の特許文献２参照）。数値制御に用いられる加工データは、例えば、ユーザが工程の内容およびタイミングを指定したＮＣデータなどである。各工程は、その内容に応じて刃物台に割り付けられ、工作機械は、加工データに指定されたタイミングで各工程を行う。各工程を開始するタイミングは、刃物台の干渉などを避けるために、前の工程の終了時からマージンをとって定められる。例えば、１つのワークに対する刃物台の工程が終了後、このワークに対する他の刃物台の工程が開始されるまでの間、これらの刃物台はともに待機状態（待ち合わせ状態）となる。

特許第５３７５５００号公報 特開平４−６９１３１号公報

上述のような工作機械は、一連の工程において待機状態の総回数、総時間が増えると、加工効率が低下してしまう。待機状態の総回数は、工程の順番（加工データ）の良し悪し等に依存し、加工効率の低下を抑えるために、ユーザが試行錯誤などにより加工データの最適化を図ること等が行われており、ユーザの負担が増加する。このように、現状では、ユーザの負担を抑えつつ加工効率の低下を避けることが難しい。

本発明は、上述の事情に鑑みなされたものであり、加工効率の低下を避けつつユーザの負担を抑えることが可能な制御装置、工作機械、制御プログラム、及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明の制御装置は、主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、主刃物台の工程および副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御装置であって、主刃物台を制御する主制御部と、副刃物台を制御する副制御部と、を備え、主制御部は、主刃物台の工程を順番に実行させ、副刃物台の工程を開始させるコマンドを副制御部へ発行し、副制御部は、副刃物台が待機状態である場合にコマンドに応じて副刃物台の工程を実行させ、副刃物台の工程が終了した際に副刃物台を待機状態にする。

また、副制御部は、コマンドに応じて副刃物台に工程を実行させる場合、工程を実行させる旨の通知を主制御部に送るものでもよい。また、主制御部は、通知に応じて主刃物台を次の工程に進ませるものでもよい。また、副制御部は、コマンドに応じた副刃物台の工程が終了した際に、工程が終了した旨の通知を主制御部に送るものでもよい。また、主軸が複数備えられ、主刃物台および主制御部は、主軸と１対１の対応で設けられ、副刃物台および副制御部は、２以上の主軸に共通で設けられるものでもよい。また、副制御部は、第１の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程中に、第２の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程のコマンドの実行を保留するものでもよい。また、副制御部は、第１の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程が終了した後に、第２の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程のコマンドを実行するものでもよい。また、主刃物台の工程と副刃物台の工程とを並行して行わせる際に、主刃物台の工程の開始タイミングと副刃物台の工程の開始タイミングとを調整するものでもよい。

本発明の工作機械は、ワークを保持して回転する主軸と、ワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台と、主刃物台の工程および副刃物台の工程を定めた制御プログラムに従って、主刃物台および副刃物台を制御する上記の制御装置と、を備える。

本発明の制御プログラムは、主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、主刃物台の工程および副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御プログラムであって、コンピュータに、主刃物台の制御を実行させる主制御プログラムと、副刃物台の制御を実行させる副制御プログラムと、を含み、主制御プログラムは、主刃物台の工程を順番に実行させ、副刃物台の工程を開始させるコマンドを副制御プログラムに発行し、副制御プログラムは、副刃物台が待機状態である場合にコマンドに応じて副刃物台の工程を実行させ、副刃物台の工程が終了した際に副刃物台を待機状態にする。

本発明の制御方法は、主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、主刃物台の工程および副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御方法であって、主刃物台を主制御部により制御することと、副刃物台を副制御部により制御することと、を含み、主制御部は、主刃物台の工程を順番に実行させ、副刃物台の工程を開始させるコマンドを副制御部へ発行し、副制御プログラムは、副刃物台が待機状態である場合にコマンドに応じて副刃物台の工程を実行させ、副刃物台の工程が終了した際に副刃物台を待機状態にする。

本発明よれば、副刃物台が待機状態にある場合にコマンドに応じて副刃物台に工程を開始させるので、待機状態を減らすことができ、加工効率の低下を避けることができる。また、副刃物台がコマンドにより工程を開始するので、副刃物台に工程を開始させるタイミングを予め定める必要が減り、このタイミングをユーザが定める負担を抑えることができる。

また、副制御部は、コマンドに応じて副刃物台に工程を実行させる場合、工程を実行させる旨の通知を主制御部に送るものでは、主制御部は、副刃物台の工程が実行されるか否かを把持することができるので、例えばロバストな制御を行うことができる。また、主制御部は、通知に応じて主刃物台を次の工程に進ませるものでは、例えば主刃物台の次の工程を速やかに開始させることができ待機時間を減らすことができるので、加工効率の低下を避けることができる。また、副制御部は、コマンドに応じた副刃物台の工程が終了した際に、工程が終了した旨の通知を主制御部に送るものでは、主制御部は、副刃物台の工程が終了したか否かを把持することができるので、例えばロバストな制御を行うことができる。また、主軸が複数備えられ、主刃物台および主制御部は、主軸と１対１の対応で設けられ、副刃物台および副制御部は、２以上の主軸に共通で設けられるものでは、主軸ごとに副刃物台が設けられる場合と比較して、副刃物台の数を減らすことができる。また、副刃物台は、各主軸に保持されるワークに対して、主制御部が発行するコマンドに応じて工程を開始するので、加工データが複雑になることを避けることができ、例えば、加工データを作成する際のユーザの負担を減らすことができる。また、副制御部は、第１の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程中に、第２の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程のコマンドの実行を保留するものでは、副刃物台による第１の主軸側での行程中に第２の主軸側での工程の開始が保留されるので、例えばロバストな制御を行うことができる。また、副制御部は、第１の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程が終了した後に、第２の主軸に保持されたワークに対する副刃物台の工程のコマンドを実行するものでは、主制御部が発行したコマンドに応じて第２の主軸に保持されたワークに対する工程が実行されるので、副刃物台の工程を開始するタイミングを予め定める必要が低く、例えば、加工データを作成する際のユーザの負担を減らすことができる。また、主刃物台の工程と副刃物台の工程とを並行して行わせる際に、主刃物台の工程の開始タイミングと副刃物台の工程の開始タイミングとを調整するものでは、例えば主刃物台の工程と副刃物台の工程とで開始タイミングを高精度に設定することができる。

本実施形態に係る工作機械の一例を示す図である。 加工データの一例を示す概念図である。 本実施形態に係る制御方法の例を示すフローチャートである。 加工データの他の例を示す概念図である。 本実施形態に係る制御方法の他の例を示すフローチャートである。 加工データの他の例を示す概念図である。 本実施形態に係る制御方法の他の例を示すフローチャートである。 変形例に係る工作機械を概略して示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面において、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現する。

図１は、本実施形態に係る工作機械１Ａの一例を示す図である。この工作機械１Ａは、対向２軸旋盤である。工作機械１Ａは、複数の主軸（第１の主軸２、第２の主軸３）と、複数の主刃物台（第１主刃物台４、第２主刃物台５）と、副刃物台６と、制御装置７とを備える。第１主刃物台４、第２主刃物台５は、それぞれ、複数の主軸と１対１の対応で設けられ、第１主刃物台４は第１の主軸２と対応し、第２主刃物台５は、第２の主軸３と対応する。副刃物台６は、２以上の主軸（第１の主軸２、第２の主軸３）に共通で設けられる。

第１主刃物台４と副刃物台６とは、分担してワークＷ１に切削加工を施すことができる。例えば、工作機械１Ａは、第１刃物台４と副刃物台６とで並行して切削加工を施すことにより、効率よく切削加工を施すことができる。また、工作機械１Ａは、ワークＷ１に多段削り行う際に、例えば、第１主刃物台４が先行して外周部を削りながら、副刃物台６は、第１主刃物台４が削った後をさらに削るといった切削加工も可能である。また、工作機械１Ａは、第１主刃物台４がワークＷ１を荒削りし、副刃物台６が仕上げを行うといった切削加工も可能である。同様に、第２主刃物台５と副刃物台６とは、分担して、ワークＷ２に切削加工を施すことができる。

第１の主軸２は、ワークＷ１を保持して回転可能である。ワークＷ１は、例えば、円筒面を有する形状（例、円柱形、円筒形）のものであるが、その形状に限定はない。第１主刃物台４は、ワークＷ１を切削する切削工具Ｔ１を保持する。第２の主軸３は、ワークＷ２を保持して回転可能である。ワークＷ２は、例えばワークＷ１と同様の形状であるが、ワークＷ１と異なる形状のものでもよい。第２主刃物台５は、ワークＷ２を切削する切削工具Ｔ２を保持する。副刃物台６は、ワークＷ１またはワークＷ２を切削する切削工具Ｔ３を保持する。

以下の各図において、ＸＹＺ座標系を適宜用いて、図中の方向を説明する。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の各方向において、矢印の向く側を＋側（例、＋Ｘ側）、その反対側を−側（例、−Ｘ側）で表す。このＸＹＺ座標系において、Ｚ方向は、第１の主軸２、第２の主軸の回転軸に平行な方向であり、例えば水平方向である。また、Ｘ方向は、ワークＷ１、ワークＷ２に対する切削量を規定する方向である。また、Ｙ方向は、Ｘ方向およびＺ方向のそれぞれに直交する方向である。ＸＹ平面は、例えば、水平面に対して傾斜した面である。図１において、工作機械１Ａの＋Ｙ側が正面であり、−Ｙ側が背面である。また、工作機械１Ａの±Ｚ側は側面であり、Ｚ方向は工作機械１Ａの左右方向である。

第１の主軸２は、主軸台１０に回転可能な状態で支持される。主軸台１０は、例えばベース（図示せず）上に設けられる。主軸台１０は、ベースに固定されるが、Ｚ方向、Ｘ方向、Ｙ方向等に移動可能に形成され、モータ等の駆動によって移動するものでもよい。第１の主軸２の＋Ｚ側の端部には、チャック駆動部１１が設けられる。チャック駆動部１１は、複数の把持爪１２を第１の主軸２の径方向に移動させ、把持爪１２によりワークＷ１を把持させる。把持爪１２の個数、形状に限定はなく、把持爪１２は、ワークＷ１を保持可能な任意の構成のものでよい。第１の主軸２には、ローダ装置（図示せず）からワークＷ１が搬入され、把持爪１２がワークＷ１を把持することにより、ワークＷ１が保持される。

第１の主軸２の−Ｚ側の端部は主軸台１０から−Ｚ方向に突出しており、この端部にプーリ１３が取り付けられる。プーリ１３とモータ（図示せず）の回転軸との間にはベルト１４が掛け渡される。このモータは、例えば上記のベースに設けられ、トルク制御機構を備える。このモータの回転によりベルト１４が周回し、ベルト１４の周回によりプーリ１３が回転する。第１の主軸２は、プーリ１３の回転に伴って、Ｚ方向に平行な回転軸周りに回転する。なお、第１の主軸２を回転させる機構は、上述の機構に限定されず、例えばモータの駆動を歯車列等で第１の主軸２に伝達するものでもよい。

第２の主軸３は、ＸＹ平面に関して第１の主軸２と対称的に設けられる。第２の主軸３を支持する機構、第２の主軸３を回転させる機構については、第１の主軸２と同様であり、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１では第１の主軸２と第２の主軸３とに個別にワークＷ１、ワークＷ２が片持ち状に保持されるが、第１の主軸２と第２の主軸３とで１つのワークを両持ち状に保持させることもできる。

第１主刃物台４は、例えばタレットであり、第１の主軸２に対して＋Ｘ側に配置される。第１主刃物台４は、少なくともＸ方向に移動可能に設けられ、ここではＸ方向及びＺ方向のそれぞれに移動可能である。なお、工作機械１Ａは、第１の主軸２がＺ方向に移動可能でもよく、この場合、第１刃物台４は、Ｚ方向に移動してもよいし、Ｚ方向に移動しなくてもよい。以下、第１主刃物台４の移動機構の一例について説明する。工作機械１Ａには、Ｚ方向に延びるＺガイド２０が設けられる。Ｚガイド２０には、Ｚガイド２０に沿ってＺ方向に移動可能なＺスライド２１が設けられる。Ｚスライド２１は、Ｚ駆動部２２によりＺ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、Ｚ駆動部２２は、例えば、電気モータや油圧等が用いられる。Ｚスライドには、Ｘ方向に延びるＸガイド２３と、Ｘガイド２３に沿って移動可能なＸスライド２４とが設けられる。Ｘスライド２４は、Ｘ駆動部２５の駆動によりＸ方向に移動し、所定位置で保持される。Ｘ駆動部２５は、例えば、電気モータや油圧等が用いられる。Ｘスライド２４には、刃物台駆動部２６が設けられる。刃物台駆動部２６には、モータ等の回転駆動装置（図示せず）が用いられる。刃物台駆動部２６には、第１主刃物台４が取り付けられる。第１主刃物台４は、回転駆動装置の駆動によりＺ方向と平行の回転軸周りに回転可能である。

第１主刃物台４の周面には、切削工具Ｔ１（ツール）を保持する複数のステーションが設けられる。切削工具Ｔ１は、複数のステーションの全部または一部に、ステーションごとに保持される。第１主刃物台４を回転させることにより、所望の切削工具Ｔ１が選択される。第１主刃物台４のステーションに保持される切削工具Ｔ１は、各ステーションに対して交換可能である。切削工具Ｔ１としては、ワークＷ１に対して切削加工を施すバイト等の他、ドリルやエンドミル等の回転工具が用いられてもよい。第１主刃物台４には、複数のステーションの１つとして工具ユニット２７が装着される。工具ユニット２７には、ホルダ（図示せず）を介して切削工具Ｔ１が取り付けられている。また、第１主刃物台４は、タレットに限定されず、くし歯状の刃物台でもよい。くし歯状の刃物台は、複数のくし歯部分のそれぞれに切削工具Ｔ１が保持され、くし歯が並ぶ方向に移動することにより複数の切削工具Ｔ１のうちいずれか１つを選択する。

第２主刃物台５は、ＸＹ平面に関して第１主刃物台４と対称的に設けられる。第２主刃物台５を支持する機構、第２主刃物台５を駆動する機構については、第１主刃物台４と同様であり、同じ符号を付してその説明を省略する。第２主刃物台５に保持される切削工具Ｔ２は、第１主刃物台４に保持される切削工具Ｔ１と同じものでもよいし、切削工具Ｔ１と異なるものでもよい。

副刃物台６は、例えば、第１の主軸２に対して第１主刃物台４と反対側（−Ｘ側）に配置される。副刃物台６を支持する機構、副刃物台６を駆動する機構に関して、第１主刃物台４と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。副刃物台６は、第１の主軸２に保持されるワークＷ１に切削加工を施すことが可能な位置Ｐ１と、第２の主軸３に保持されるワークＷ２に切削加工を施すことが可能な位置Ｐ２との間を移動可能である。ここでは、第１の主軸２と第２の主軸３とがＺ方向に離れて配置されており、副刃物台６はＺ方向に移動可能である。工作機械１Ａには、第１の主軸２と第２の主軸３とを結ぶ方向と平行にＺガイド２８が設けられ、副刃物台６は、Ｚガイド２８に沿って移動する。Ｚガイド２８は、第１主刃物台４の移動に用いられるＺガイド２０と比較してＺ方向に長く、Ｚガイド２０よりも＋Ｚ側まで延びている。

副刃物台６に保持される切削工具Ｔ３は、例えば、第１主刃物台４に保持される切削工具Ｔ１と異なり、副刃物台６は、ワークＷ１に対して第１主刃物台４と異なる切削加工を施すことが可能である。副刃物台６に保持可能な切削工具Ｔ３の数（ステーションの数）は、例えば、第１主刃物台４に保持可能な切削工具Ｔ３の数（ステーションの数）よりも少ない。例えば、第１主刃物台４のステーションの数、第２主刃物台５のステーションの数は、いずれも１５であり、副刃物台６のステーションの数は１２である。副刃物台６は、例えば、第１主刃物台４に保持しきれない切削工具を保持し、ワークＷ１に対する加工を第１主刃物台４と分担して行ってもよい。なお、副刃物台６は、ワークＷ１等が長尺の場合に対応してローラサポート機能やテイルストック機能を有してもよい。また、副刃物台６は、Ｙ方向の軸周りに回転可能として、切削工具Ｔ３をＸ方向に対して傾けて切削加工を行うものでもよい。また、副刃物台６に保持可能な切削工具Ｔ３の数は、主刃物台（例、第１主刃物台４、第２主刃物台５）と同じでもよいし、主刃物台よりも多くてもよい。

次に、本実施形態に係る制御装置７について説明する。制御装置７は、主刃物台（第１主刃物台４または第２主刃物台５）の工程および副刃物台６の工程を定めた加工データに従って制御を行う。制御装置７は、第１主刃物台４を制御する第１主制御部３１と、第２主刃物台５を制御する第２主制御部３２と、副刃物台６を制御する副制御部３３と、を備える。第１主制御部３１、第２主制御部３２は、それぞれ、副制御部３３と通信可能に接続される。制御装置７は、第１の主軸２を制御部（図示せず）、第２の主軸３を制御する制御部（図示せず）、ローダ装置（図示せず）の制御部の少なくとも１つを備えていてもよい。

ここで、加工データの一例について説明する。加工データは、例えば、数値制御に用いられるＮＣデータなどである。図２は、加工データＤ１の一例を示す概念図である。加工データは、例えば、工程を定めたプログラムなどであり、フローに沿って順に加工を実行させるが、ここでは加工データを概念的にテーブルデータで表す。この加工データＤ１は、第１主刃物台４と副刃物台６とで行う各工程の内容および順番を定めたデータである。加工データＤ１に含まれる項目は、例えば、「工程番号」、「使用する刃物台」、「使用する切削工具」、「切削位置」、「切削量」などである。

「工程番号」は、先に行われる工程から後で行われる工程の順に各工程に割り付けられた番号である。例えば、「工程１」の後に「工程２」が行われ、「工程２」の次に「工程３」が行われる。「使用する刃物台」は、各工程で切削加工を行う刃物台であり、例えば、刃物台ごとに割り付けられるＩＤなどで表される。「使用する切削工具」は、各工程で切削加工に用いられる切削工具であり、例えば、切削工具が保持されるステーションごとに割り付けられるＩＤなどで表される。「切削位置」は、各工程で切削加工を行う位置であり、例えば、切削工具のＺ方向の座標に相当する数値などで表される。「切削量」は、各工程における切削量であり、例えば、切削加工を開始する際の切削工具のＸ方向の座標に相当する数値、及び切削加工を終了する際の切削工具のＸ方向の座標に相当する数値などで表される。

第１主制御部３１は、例えば、図２の加工データＤ１に従って、第１主刃物台４を制御する。第１主制御部３１は、第１主刃物台４の工程を、加工データＤ１に定められた順番で実行させる。例えば、第１主制御部３１は、次の工程をいずれの刃物台により実行するかを、加工データＤ１に基づいて判定する。例えば、加工データＤ１において「工程１」は、「使用する刃物台」が「第１刃物台」であり、この場合、第１主制御部３１は、次の工程を第１主刃物台４により実行すると判定する。例えば、「工程１」の「使用する切削工具」は「切削工具１ａ」であり、第１主制御部３１は、第１主刃物台４の刃物台駆動部２６を制御し、「切削工具１ａ」に相当する切削工具Ｔ１を選択する。また、「工程１」の「切削位置」は「Ｚ１ａ」であり、第１主制御部３１は、第１主刃物台４のＺ駆動部２２を制御し、選択した切削工具Ｔ１を「Ｚ１ａ」に相当する位置に配置する。また、「工程１」の「切削量」は「Ｘ１ａ」であり、第１主制御部３１は、ワークＷ１を保持した第１の主軸２が回転している状態で、第１主刃物台４のＸ駆動部２５を制御し、第１主刃物台４を「Ｘ１ａ」に応じた量だけＸ方向に移動させる。

第１主制御部３１は、工程が終了するたびに、次の工程をいずれの刃物台により行うかを、加工データＤ１に基づいて判定する。例えば、加工データＤ１において「工程１」に続く「工程２」は、「使用する刃物台」が「副刃物台」であり、この場合、第１主制御部３１は、次の工程を副刃物台６により実行すると判定する。第１主制御部３１は、次の工程を副刃物台６により実行すると判定した場合、副刃物台６の工程を開始させるコマンドを副制御部３３へ発行する。このコマンドは、次の工程の「工程番号」を指定したものであり、加えて「使用する切削工具」、「切削位置」、「切削量」の少なくとも１つを指定したものでもよい。

副制御部３３は、副刃物台６が待機状態である場合に、コマンドに応じて副刃物台６の工程を実行させる。待機状態は、工程を実行していない状態であり、例えば、コマンドを受け付ける状態、アイドル状態などである。例えば、副制御部３３は、第１主制御部３１からコマンドを受けた場合、副刃物台６が待機状態であるか否かを判定する。副制御部３３は、副刃物台６が待機状態であると判定した場合、コマンドに指定された副刃物台６の工程を実行させる。例えば、「工程２」の「使用する切削工具」は「切削工具３ａ」であり、副制御部３３は、副刃物台６の刃物台駆動部２６を制御し、「切削工具３ａ」に相当する切削工具Ｔ３を選択する。また、「工程２」の「切削位置」は「Ｚ３ａ」であり、副制御部３３は、副刃物台６のＺ駆動部２２を制御し、選択した切削工具Ｔ３を「Ｚ３ａ」に相当する位置に配置する。また、「工程２」の「切削量」は「Ｘ３ａ」であり、副制御部３３は、ワークＷ１を保持した第１の主軸２が回転している状態で、副刃物台６のＸ駆動部２５を制御し、副刃物台６を「Ｘ３ａ」に応じた量だけＸ方向に移動させる。このようにして、副制御部３３は、副刃物台６の「工程２」を実行させる。副刃物台６は、「工程２」に関する「使用する切削工具」、「切削位置」、「切削量」の情報の少なくとも一つを加工データＤ１から取得してもよいし、第１主制御部３１が発行するコマンドに各項目の値が指定される形態においては、各項目の情報を加工データＤ１から取得しなくてもよい。副制御部３３は、副刃物台６の工程が終了した際に、この工程が終了した旨の通知を第１主制御部３１に送る。また、副制御部３３は、副刃物台６の工程が終了した際に、副刃物台６を待機状態にする。なお、主制御部（例、第１主制御部３１、第２主制御部３２）及び副制御部３３の少なくとも１つは、加工工程に加えて、準備工程や計測工程などを実行させてもよい。

次に、上述のような工作機械１Ａの構成に基づき、本実施形態に係る制御方法について説明する。図３は、本実施形態に係る制御方法の例を示すフローチャートである。ここでは、図２に示した加工データＤ１に従って、第１主刃物台４と副刃物台６とが切削加工を施す場合について説明する。

副刃物台６は、一連の工程が開始される時点で、待機状態である（ステップＳ１）。第１主制御部３１（図中「第１主刃物台制御部」で表す）は、ステップＳ２において、加工データに従って第１主刃物台４の「工程１」を実行させる。第１主刃物台４は、ステップＳ３において、「工程１」を終了する。第１主制御部３１は、加工データに定められた順に第１主刃物台４の工程を実行させ、副刃物台６の工程の順が来た場合に、ステップＳ４において、「工程２」を開始させるコマンドを副制御部３３（図中「副刃物台制御部」と表す）へ発行する。副制御部３３は、ステップＳ５において、「工程２」を開始させるコマンドを受信する。副制御部３３は、コマンドを受信した場合に、コマンドに指定された工程を開始するか否かを判定する。副制御部３３は、コマンドを受信した際に副刃物台６が待機状態にある場合に、コマンドに指定された工程を開始すると判定する。ここでは、副刃物台６がステップＳ１から待機状態にあるので、副制御部３３は、工程を開始すると判定し、ステップＳ６において、コマンドに指定された工程を実行する旨の通知として、コマンドを受信した旨の通知を第１主制御部３１に送る。コマンドを受信した際に副刃物台６が待機状態でない場合については、後に図７などを参照しつつ説明する。

第１主制御部３１は、ステップＳ７において、副制御部３３がコマンドを受信した旨の通知を、受信する。副制御部３３は、ステップＳ８において、コマンドに応じて副刃物台６の「工程２」を開始させる。副刃物台６は、ステップＳ９において、「工程２」を終了する。副制御部３３は、ステップＳ１０において、「工程２」が終了した旨の通知を第１主制御部３１に送る。副制御部３３は、ステップＳ１１において、副刃物台６を待機状態にする。第１主制御部３１は、ステップＳ１２において、副刃物台６の「工程２」が終了した旨の通知を受信する。また、第１主制御部３１は、加工データＤ１に基づいて、次の「工程３」をいずれの刃物台により実行するかを判定する。ここでは、加工データＤ１における「工程３」の「使用する刃物台」が「第１主刃物台」であり、第１主制御部３１は、「工程３」を第１主刃物台４により実行すると判定する。第１主制御部３１は、ステップＳ１３において、第１主刃物台４の「工程３」を開始させる。第１主刃物台４は、ステップＳ１４において、「工程３」を終了する。

次に、本実施形態に係る加工データの他の例、及び制御方法の他の例について説明する。図４は、加工データの他の例を示す概念図である。図４の加工データＤ２は、「工程１」〜「工程３」については図２の加工データＤ１と同じである。加工データＤ２の「工程４」は、第１主刃物台４と副刃物台６とで並行して切削加工を行う工程である。「工程４」には、第１主刃物台４に関する「使用する切削工具」、「切削位置」、及び「切削量」と、副刃物台６に関する「使用する切削工具」、「切削位置」、及び「切削量」とが定められている。第１主制御部３１は、第１主刃物台４に関する「使用する切削工具」、「切削位置」、及び「切削量」に従って、「工程４」のうち第１主刃物台４の工程を実行させる。また、第１主制御部３１は、「工程４」のうち副刃物台６の工程を開始させるコマンドを副制御部３３に送る。副制御部３３は、副制御部３３が待機状態である場合に、コマンドに応じて副刃物台６の工程を開始させる。

図５は、加工データＤ２に応じた制御方法の例を示すフローチャートである。図５において、「工程１」〜「工程３」に対応するステップＳ１〜ステップＳ１４は、図３と同じであるので、その説明を省略する。第１主制御部３１は、ステップＳ１４に続くステップＳ２１において、副刃物台６の「工程４」を開始させるコマンドを副制御部３３へ発行する。ステップＳ２２において、副制御部３３は、「工程４」を開始させるコマンドを受信する。副制御部３３は、「工程４」を開始するか否かを判定する。副制御部３３は、副刃物台６が待機状態にある場合に「工程４」を開始すると判定し、コマンドを実行する。また、副制御部３３は、副刃物台６が待機状態にない場合に、「工程４」を開始しないと判定し、コマンドの実行を保留する。

副制御部３３は、「工程４」を開始すると判定した場合、ステップＳ２３において、コマンドを受信した旨の通知を第１主制御部３１に送る。第１主制御部３１は、ステップＳ２４において、副制御部３３がコマンドを受信した旨の通知を受信する。第１主制御部３１は、この通知に応じて第１主刃物台４を前回の「工程３」の次の「工程４」に進ませる。第１主制御部３１は、ステップＳ２５において第１主刃物台４の「工程４」を開始させる。第１主刃物台４は、ステップＳ２６において、「工程４」を終了する。また、副制御部３３は、ステップＳ２３において通知を送った後、ステップＳ２７において副刃物台６の「工程４」を開始させる。副刃物台６は、ステップＳ２８において、「工程４」を終了する。副制御部３３は、ステップＳ２９において、副刃物台６の「工程４」が終了した旨の通知を第１主制御部３１に送る。第１主制御部３１は、ステップＳ３０において、副刃物台６の「工程４」が終了した旨の通知を受信する。

次に、本実施形態に係る加工データの他の例、及び制御方法の他の例について説明する。ここでは、第１主刃物台４、第２主刃物台５、及び副刃物台６により切削加工を行う場合について説明する。図６は、加工データの他の例を示す概念図である。図６（Ａ）の加工データＤ３は、第１主刃物台４の工程および副刃物台６の工程を定めたものであり、図２と同様であるが、図６（Ｂ）の加工データＤ４の工程と区別するために、工程番号に添え字「Ａ」を付した。図６（Ｂ）の加工データＤ４は、第２主刃物台５の工程および副刃物台６の工程を定めたものであり、各項目については加工データＤ３と同様である。図６（Ｂ）では、加工データＤ３の工程と区別するために、工程番号に添え字「Ｂ」を付した。第２主制御部３２は、第１主制御部３１と同様に、加工データＤ４に従って第２主刃物台５を制御する。第２主制御部３２は、第２主刃物台５の工程を加工データＤ４に定められた順番で実行させる。また、第２主制御部３２は、副刃物台６の工程を開始させるコマンドを副制御部３３へ発行する。

図７は、加工データＤ３および加工データＤ４に応じた制御方法の例を示すフローチャートである。図７において、ステップＳ３１〜ステップＳ３８は、図３のステップＳ１〜ステップＳ８と同じであるので、その説明を省略する。第２主制御部３２（図中「第２刃物台制御部」で表す）は、次の工程を実行する刃物台を、加工データＤ４に基づいて判定する。例えば、加工データＤ４において、「工程１Ｂ」の「使用する刃物台」は「第２主刃物台」であり、第２主制御部３２は、次の工程を第２主刃物台５により実行すると判定する。第２主制御部３２は、ステップＳ４０において、第２主刃物台５の「工程１Ｂ」を開始させ、第２主刃物台５は、ステップＳ４１において「工程１Ｂ」を終了する。第２主制御部３２は、工程が終了するたびに次の工程を実行する刃物台を、加工データＤ４に基づいて判定する。例えば、加工データＤ４において、「工程１Ｂ」に続く「工程２Ｂ」の「使用する刃物台」は「副刃物台」であり、第２主制御部３２は、次の工程を副刃物台６により実行すると判定する。第２主制御部３２は、ステップＳ４２において、副刃物台６の「工程２Ｂ」を開始させるコマンドを副制御部３３へ発行する。ステップＳ４３において、副制御部３３は、「工程２Ｂ」を開始させるコマンドを受信する。副制御部３３は、「工程２Ｂ」を開始するか否かを判定する。副制御部３３は、副刃物台６が待機状態にある場合に「工程２Ｂ」を開始すると判定し、副刃物台６が待機状態にない場合に、「工程２Ｂ」を開始しないと判定する。ここでは、副刃物台６が「工程２Ａ」を実行中であり待機状態でないので、副制御部３３は、「工程２Ｂ」を開始しないと判定し、ステップＳ４４において、「工程２Ｂ」を開始させるコマンドの実行を保留する。

ステップＳ４５において、副刃物台６は「工程２Ａ」を終了する。副制御部３３は、ステップＳ４６において、「工程２Ａ」が終了した旨の通知を第１主制御部３１に送る。第１主制御部３１は、ステップＳ４７において。副刃物台６の「工程２Ａ」が終了した旨の通知を受信する。第１主制御部３１は、ステップＳ４８において、「工程２Ａ」に続く第１主刃物台４の「工程３Ａ」を開始させる。第１主刃物台４は、ステップＳ４９において、「工程３Ｂ」を終了する。

また、副制御部３３は、ステップＳ４６に続くステップＳ５０において、ステップＳ４４で保留したコマンドを受信した旨の通知を、第２主制御部３２に送る。副制御部３３は、「工程２Ｂ」を実行する旨の通知として、コマンドを受信した旨の通知を第２主制御部３２に送る。第２主制御部３２は、ステップＳ５１において、コマンドを副制御部３３が受信した旨の通知を受信する。副制御部３３は、ステップＳ５２において、副刃物台６の「工程２Ｂ」を開始させる。副刃物台２Ｂは、ステップＳ５３において、「工程２Ｂ」を終了する。副制御部３３は、ステップＳ５４において、「工程２Ｂ」が終了した旨の通知を第１主制御部３１に送る。副制御部３３は、ステップＳ５５において、副刃物台６を待機状態にする。第２主制御部３２は、ステップＳ５６において、副刃物台６の「工程２Ｂ」が終了した旨の通知を受信する。第２主制御部３２は、次の工程をいずれの刃物台により実行するかを判定する。例えば、「工程２Ｂ」の次の「工程３Ｂ」における「使用する刃物台」は、「第２刃物台」であり、第２主制御部３２は、ステップＳ５７において、第２主刃物台５の「工程３Ｂ」を開始させる。第２主刃物台５は、ステップＳ５８において、「工程３Ｂ」を終了する。

上述の実施形態において、制御装置７は、例えばコンピュータシステムを含む。制御装置７は、記憶部（図示せず）に記憶されている制御プログラムを読み出し、この制御プログラムに従って各種の処理を実行する。この制御プログラムは、主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、主刃物台の工程および副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御プログラムであって、コンピュータに、主刃物台の制御を実行させる主制御プログラムと、副刃物台の制御を実行させる副制御プログラムと、を含み、主制御プログラムは、主刃物台の工程を加工データに定められた順番で実行させ、副刃物台の工程を開始させるコマンドを副制御プログラムに発行し、副制御プログラムは、副刃物台が待機状態である場合にコマンドに応じて副刃物台の工程を実行させ、副刃物台の工程が終了した際に副刃物台を待機状態にする。例えば、主制御プログラムは、第１主制御部３１および第２主制御部３２のそれぞれに用いられ、副制御プログラムは、副制御部３３に用いられる。この制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。

次に、変形例について説明する。図８（Ａ）は、第１変形例に係る工作機械１Ｂを概略して示す図である。この工作機械１Ｂは、平行２軸旋盤である。工作機械１Ｂにおいて、第１の主軸２および第２の主軸３は、それぞれＺ方向に延びており、Ｘ方向に互いに離れて配置される。第１主刃物台４は、例えば、第１の主軸２に対して−Ｘ側に配置される。第２主刃物台５は、例えば、第２の主軸３に対して＋Ｘ側に配置される。副刃物台６は、第１の主軸２に保持されるワークと第２の主軸３に保持されるワークとにそれぞれアクセス可能な位置に配置される。副刃物台６は、例えば、Ｘ方向において、第１の主軸２と第２の主軸３との間に配置される。このように、本実施形態は、対向２軸旋盤の他に平行２軸旋盤などにも適用できる。また、本実施形態においては、主刃物台（第１主刃物台４、第２主刃物台５）の数２つであり、副刃物台６の数が１つであるが、主刃物台の数が３以上でもよく、副刃物台は、３以上の主刃物台に対応して設けられてもよい。

図８（Ｂ）は、第２変形例に係る工作機械１Ｃを概略して示す図である。この工作機械１Ｃは、１軸旋盤である。工作機械１Ｃにおいて、主軸３５は、Ｚ方向に延びている。主刃物台３６は、例えば、主軸３５に対して−Ｘ側に配置される。副刃物台６は、例えば、主軸３５に対して＋Ｘ側に配置される。このように、本実施形態は、２軸旋盤の他に１軸旋盤などにも適用できる。

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・工作機械、２・・・主軸（第１の主軸）、３・・・主軸（第２の主軸）、４・・・主刃物台（第１主刃物台）、５・・・主刃物台（第２主刃物台）、６・・・副刃物台、７・・・制御装置、３１・・・主制御部（第１主制御部）、３２・・・主制御部（第２主制御部）、３３・・・副制御部、Ｄ１〜Ｄ４・・・加工データ、Ｔ１〜Ｔ３・・・切削工具、Ｗ１、Ｗ２・・・ワーク

Claims (11)

1. 主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、前記主刃物台の工程および前記副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御装置であって、
   前記主刃物台を制御する主制御部と、
   前記副刃物台を制御する副制御部と、を備え、
   前記主制御部は、前記主刃物台の工程を順番に実行させ、前記副刃物台の工程を開始させるコマンドを前記副制御部へ発行し、
   前記副制御部は、前記副刃物台が待機状態である場合に前記コマンドに応じて前記副刃物台の工程を実行させ、前記副刃物台の工程が終了した際に前記副刃物台を待機状態にする、制御装置。
2. 前記副制御部は、前記コマンドに応じて前記副刃物台に工程を実行させる場合、工程を実行させる旨の通知を前記主制御部に送る、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記主制御部は、前記通知に応じて前記主刃物台を次の工程に進ませる、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記副制御部は、前記コマンドに応じた前記副刃物台の工程が終了した際に、工程が終了した旨の通知を前記主制御部に送る、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記主軸が複数備えられ、
   前記主刃物台および前記主制御部は、前記主軸と１対１の対応で設けられ、
   前記副刃物台および前記副制御部は、２以上の前記主軸に共通で設けられる、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記副制御部は、第１の前記主軸に保持されたワークに対する前記副刃物台の工程中に、第２の前記主軸に保持されたワークに対する前記副刃物台の工程の前記コマンドの実行を保留する、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記副制御部は、前記第１の主軸に保持されたワークに対する前記副刃物台の工程が終了した後に、前記第２の主軸に保持されたワークに対する前記副刃物台の工程の前記コマンドを実行する、請求項６に記載の制御装置。
8. 前記主刃物台の工程と前記副刃物台の工程とを並行して行わせる際に、前記主刃物台の工程の開始タイミングと前記副刃物台の工程の開始タイミングとを調整する、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. ワークを保持して回転する主軸と、
   前記ワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台と、
   請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の制御装置と、を備える工作機械。
10. 主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、前記主刃物台の工程および前記副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御プログラムであって、
    コンピュータに、前記主刃物台の制御を実行させる主制御プログラムと、前記副刃物台の制御を実行させる副制御プログラムと、を含み、
    前記主制御プログラムは、前記主刃物台の工程を順番に実行させ、前記副刃物台の工程を開始させるコマンドを前記副制御プログラムに発行し、
    前記副制御プログラムは、前記副刃物台が待機状態である場合に前記コマンドに応じて前記副刃物台の工程を実行させ、前記副刃物台の工程が終了した際に前記副刃物台を待機状態にする、制御プログラム。
11. 主軸に保持されて回転するワークを切削する切削工具を保持する主刃物台および副刃物台を、前記主刃物台の工程および前記副刃物台の工程を定めた加工データに従って制御する制御方法であって、
    前記主刃物台を主制御部により制御することと、
    前記副刃物台を副制御部により制御することと、を含み、
    前記主制御部は、前記主刃物台の工程を順番に実行させ、前記副刃物台の工程を開始させるコマンドを前記副制御部へ発行し、
    前記副制御プログラムは、前記副刃物台が待機状態である場合に前記コマンドに応じて前記副刃物台の工程を実行させ、前記副刃物台の工程が終了した際に前記副刃物台を待機状態にする、制御方法。

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