JP2624174B2

JP2624174B2 - 数値制御装置の自動運転方式

Info

Publication number: JP2624174B2
Application number: JP12512694A
Authority: JP
Inventors: 忠兼康
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH07334220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械等の
数値制御装置を自動運転する自動運転方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、数値制御工作機械の加工中に工具
を退避させる場合は、操作者は、機械に設けられた工具
退避スイッチを操作して加工を一時休止させると共に、
加工中の指令ブロックの加工開始点まで工具を戻すよう
にしている。そしてその後、操作者は、所定スイッチを
操作し、その加工ブロックに予め定められている１つの
工具退避経路を辿って工具を退避させている。

【０００３】また、加工ブロック上のいくつかの位置に
おいて、異なる工具退避経路が必要となる場合は、次の
ようにして工具を退避させている。即ち、加工を中断し
た位置が予め定めた退避経路以外の経路にあり、この経
路で工具を退避する必要が生じた場合は、現在の加工位
置から加工状況が容易に確認できる工具退避位置まで、
加工工具がワーク固定治具等に衝突しないように、退避
経路を目視判断によって決定しながら手動操作で工具を
移動させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の工具退避方法は、加工ブロックに対する工具退避経
路は１つしか設定されていないため、それ以外の経路で
工具を退避する必要が生じる場合、即ち異なる退避経路
が必要となる場合は、退避経路を目視判断によって決定
しながら手動操作で工具を移動させている。このため、
工具退避移動中に目視判断の誤りが生じると、加工工具
がワーク固定治具等に接触事故を起こす恐れがあった。
また、目視判断を慎重に行うと、工具退避に要する操作
時間が長くなるという欠点があった。

【０００５】したがって本発明は、加工中に繰り返し行
う必要のある工具退避を安全かつ迅速に行うために、加
工軌跡上の任意の一点から工具退避位置までの移動経路
の決定に際し、１つの加工ブロックに対し複数の工具退
避経路を対応づけられるように設定し、工具退避操作を
行ううえで、目視判断を伴った手動移動操作を不要とす
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、工具による加工及び加工中の工具の
退避制御を行う数値制御工作機械等の数値制御装置にお
いて、予め加工を行う工具の加工軌跡の全体を任意の大
きさの複数の加工領域に分割すると共に分割された各加
工領域をその座標値により指定する加工領域指定手段
と、指定された各加工領域の座標値と工具の退避を実行
する各工具退避プログラムの番号とが対に記憶されるテ
ーブル部と、各加工領域の何れかを工具が加工中に工具
退避操作が行われた場合にこの工具の現在位置の座標値
とテーブル部の各加工領域の座標値とを比較し、対応す
る工具退避プログラムの番号を決定する手段と、決定さ
れた番号の工具退避プログラムを実行し工具を現在位置
からこの加工領域に対応して指定されている退避経路を
通って対応の退避位置まで移動させる工具移動手段とを
設けたものである。また、加工領域指定手段は加工軌跡
の全体を任意の大きさの複数の直方体からなる複数の加
工領域に分割すると共に分割された各加工領域を各直方
体の向かい合う２つの頂点の座標値により指定するよう
にしたものである。

【０００７】

【作用】予め加工を行う工具の加工軌跡の全体を任意の
大きさの複数の加工領域に分割し、分割された各加工領
域の座標値と工具の退避を実行する各工具退避プログラ
ムの番号とを対にテーブル部に記憶すると共に、各加工
領域の何れかを工具が加工中に工具退避操作が行われる
と、上記テーブル部からこの工具の現在位置に対応する
加工領域を定めて対応の工具退避プログラムの番号を決
定し、決定された番号の工具退避プログラムを実行して
工具を現在位置から所定の退避位置まで自動的に移動さ
せる。この結果、工具退避を行ううえで目視判断による
工具の移動操作等が回避され、したがって目視判断の誤
りに起因する加工工具の損傷が防止されると共に、工具
退避に要する時間を短縮することができる。また、加工
軌跡の全体を任意の大きさの複数の直方体からなる複数
の加工領域に分割すると共に分割された各加工領域を各
直方体の向かい合う２つの頂点の座標値により指定す
る。この結果、各加工領域を加工中の工具の位置を的確
に検出することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
数値制御工作機械等に設けられる数値制御装置の構成を
示すものである。同図において、１はＣＲＴ１Ａ及びキ
ーボード１Ｂからなる操作部、２は後述の加工プログラ
ムを編集するためのプログラム編集部、３は加工プログ
ラム３１及び工具退避プログラム３２を格納するＮＣ
（数値制御）プログラムメモリ、４はＮＣ自動運転を行
い後述の機械部に移動指令を出力する自動運転部、５は
サーボモータ５１、センサ５２及びアクチュエータ５３
等からなる機械部である。

【０００９】また、６は工具退避プログラム３２を編集
するための工具退避軌跡教示部、７は加工領域テーブル
７１を記憶する運用パラメータメモリ、８は退避操作が
行われた場合に工具退避を行う退避プログラムを決定す
るための加工領域判定部である。なお、９は加工を行う
工具である。

【００１０】次に図２（Ａ）は運用パラメータメモリ７
に設けられた加工領域テーブル７１の状況を示す図であ
る。ここで、数値制御加工機械の工具９で加工される加
工領域をまず図２（Ｂ）に示すような、直方体の組み合
わせにより分割する。そして、１つの加工領域１００に
対し向かい合う２つの頂点Ｐ１１及びＰ１２を定め、各
頂点Ｐ１１，Ｐ１２の各座標位置をそれぞれＸ軸座標、
Ｙ軸座標及びＺ軸座標によって指定する。

【００１１】この場合、加工領域テーブル７１は、図２
（Ａ）に示すように、工具９の加工軌跡全体を領域Ａ
１、領域Ａ２、領域Ａ３というような複数の領域に分割
した組み合わせで構成する。ここで各領域の情報アイテ
ムは、上述の頂点Ｐ１１，Ｐ１２の各座標位置１０１，
１０２と、その領域に定めた工具退避位置までの工具退
避経路を指令する退避プログラム３２の番号１０３とで
構成される。

【００１２】このようにして構成された加工領域テーブ
ル７１及び図３を用い、工具退避動作を説明する。とこ
ろで図３においては、工具９の各加工軌跡Ｂ１，Ｂ２，
Ｂ３，Ｂ４を加工領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に対応づ
けてある。なお、加工領域それぞれの工具退避位置は、
領域Ａ１と領域Ａ２の場合は位置Ｐ１であり、また領域
Ａ３と領域Ａ４の場合は位置Ｐ２である。即ち、領域Ａ
１で加工中の工具９を退避させる場合は、退避経路Ｒ１
を移動して位置Ｐ１へ退避させると共に、領域Ａ２で加
工中の場合は、退避経路Ｒ２を移動して位置Ｐ１へ退避
させる。また、領域Ａ３で加工中の場合は、退避経路Ｒ
３を移動して位置Ｐ２へ退避させると共に、領域Ａ４で
加工中の場合は、退避経路Ｒ４を移動して位置Ｐ２へ退
避させる。

【００１３】ここで、自動運転部４が加工プログラム３
１を実行することにより、工具９が加工軌跡Ｂ２の中の
位置Ｋを加工中であるとする。そしてこのときキーボー
ド１Ｂの所定キー操作により工具退避操作が行なわれる
と、この情報が自動運転部４に伝達され、自動運転部４
は、このとき加工領域判定部８に対し加工中の工具の現
在位置情報ａを与える。この場合、加工領域判定部８は
運用パラメ−タメモリ７内の加工領域テ−ブル７１を検
索し、工具退避プログラム番号を得る。

【００１４】即ち、加工領域判定部８は、加工中の現在
位置情報ａを得ると、この現在位置座標と、図２（Ａ）
に示す加工領域テ−ブル内の各領域の頂点Ｐ１１の座標
位置１０１及び頂点Ｐ１２の座標位置１０２とそれぞれ
と比較する。そして現在位置が２つの頂点Ｐ１１，Ｐ１
２の内部に存在する場合は、その領域を現在の加工領域
と決定する。そしてこの場合、加工領域判定部８は、同
テーブル内から該当の工具退避プログラム番号を得て、
ＮＣプログラムメモリ３に格納されている各工具退避プ
ログラムのうち、上述の番号に対応した工具退避プログ
ラムの指定信号ｂをＮＣプログラムメモリに指示する。
この結果、自動運転部４は指定された工具退避プログラ
ムを実行する。即ちこの場合、自動運転部４は、自動運
転している現在加工実行中の加工プログラム３１から、
加工領域判定部８から指定された工具退避プログラムに
切り替えて実行し、工具退避のための自動運転を行う。
この結果、現在位置Ｋにある加工工具９は工具退避経路
Ｒ２を通って工具退避位置Ｐ１に向かい自動的に移動退
避する。

【００１５】このように、加工中に繰り返し工具を退避
させる必要がある場合に、特に工具退避スイッチの操作
後に操作される目視判断に基づく手動操作を不要とする
ことが可能になる。この結果、工具退避移動中の誤操作
による加工工具の接触事故を起こしにくくなり、従って
接触事故によって工具が破損したりして加工時間が増加
するようなことが防止される。また、未熟な操作者であ
っても、熟練者と同様に、加工中の加工状況確認作業を
迅速かつ安全に行なうことが可能となり、作業者の就業
効率を改善することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め加工を行う工具の加工軌跡の全体を任意の大きさの複
数の加工領域に分割し、分割された各加工領域の座標値
と工具の退避を実行する各工具退避プログラムの番号と
を対にテーブル部に記憶すると共に、各加工領域の何れ
かを工具が加工中に工具退避操作が行われると、上記テ
ーブル部からこの工具の現在位置に対応する加工領域を
定めて対応の工具退避プログラムの番号を決定し、決定
された番号の工具退避プログラムを実行して工具を現在
位置から所定の退避位置まで自動的に移動させるように
したので、工具退避を行ううえで目視判断に基づく工具
の移動操作等が回避され、したがって目視判断の誤りに
起因する加工工具の接触等による損傷が防止されると共
に、工具退避に要する時間を短縮することができる。ま
た、加工軌跡の全体を任意の大きさの複数の直方体から
なる複数の加工領域に分割すると共に分割された各加工
領域を各直方体の向かい合う２つの頂点の座標値により
指定するようにしたので、加工領域を加工中の工具の位
置が的確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した数値制御装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】上記実施例装置により加工される各加工領域
と加工中の工具を退避する退避プログラム番号との関係
を示す加工領域テーブル（図２（Ａ））、及び直方体か
らなる各加工領域を示す図（図２（Ｂ））である。

【図３】上記実施例装置において工具を退避させる場
合の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１…操作部、１Ａ…ＣＲＴ、１Ｂ…キーボード、２…プ
ログラム編集部、３…ＮＣプログラムメモリ、４…自動
運転部、５…機械部、６…退避軌跡教示部、７…運用パ
ラメータメモリ、８…加工領域判定部、９…工具、３１
…加工プログラム、３２…工具退避プログラム、７１…
加工テーブル。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工具による加工及び加工中の工具の退避
制御を行う数値制御工作機械等の数値制御装置におい
て、予め加工を行う工具の加工軌跡の全体を任意の大きさの
複数の加工領域に分割すると共に分割された各加工領域
をその座標値により指定する加工領域指定手段と、指定された各加工領域の座標値と前記工具の退避を実行
する各工具退避プログラムの番号とが対に記憶されるテ
ーブル部と、前記各加工領域の何れかを前記工具が加工中に工具退避
操作が行われた場合にこの工具の現在位置の座標値と前
記テーブル部の各加工領域の座標値とを比較し対応する
工具退避プログラムの番号を決定する手段と、決定された番号の工具退避プログラムを実行し前記工具
を現在位置からこの加工領域に対応して指定されている
退避経路を通って対応の退避位置まで移動させる工具移
動手段とを備えたことを特徴とする数値制御装置の自動
運転方式。
【請求項２】請求項１記載の数値制御装置の自動運転
方式において、前記加工領域指定手段は前記加工軌跡の全体を任意の大
きさの複数の直方体からなる複数の加工領域に分割する
と共に分割された各加工領域を前記各直方体の向かい合
う２つの頂点の座標値により指定するようにしたことを
特徴とする数値制御装置の自動運転方式。