JP4904731B2 - Interference check device for machine tools - Google Patents

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本発明は、数値制御装置(NC装置)等を備えてワーク(被加工物)または加工工具の少なくとも一方を移動させてワークを加工する工作機械において、ワーク(被加工物)または加工工具を移動させる際の衝突(以下、干渉と記載する)を防止する、工作機械の干渉チェック装置に関する。   The present invention moves a workpiece (workpiece) or a machining tool in a machine tool that includes a numerical control device (NC device) or the like and moves the workpiece (workpiece) or a machining tool to move the workpiece. The present invention relates to an interference check device for a machine tool that prevents a collision (hereinafter, referred to as interference) during the operation.

従来より、数値制御装置等を備えた工作機械を用いて加工を行う場合、ワークまたは加工工具の少なくとも一方を移動させて加工を行う。前記工作機械を用いた加工方法には、予めプログラムされた加工軌跡(加工パス)に従ってワークまたは加工工具を移動させて加工を行う自動運転モードと、作業者が手動でワークまたは加工工具を移動させて加工を行う手動運転モードとがある。
どちらの運転モードも、限られた空間内でワークまたは加工工具を複雑に移動させるため、干渉が発生し易い。また移動可能な空間内には、ワークまたは加工工具の他にも、工作機械を構成している種々の部品が配置されている場合があることと、ワークまたは加工工具の形状も複雑な形状であるため、更に干渉が発生し易く、従来から種々の干渉チェック装置等が提案されている。
Conventionally, when machining is performed using a machine tool provided with a numerical control device or the like, machining is performed by moving at least one of a workpiece and a machining tool. The machining method using the machine tool includes an automatic operation mode in which a workpiece or a machining tool is moved according to a preprogrammed machining locus (machining path), and an operator manually moves the workpiece or the machining tool. There is a manual operation mode for processing.
In either operation mode, the workpiece or the processing tool is moved in a complicated manner in a limited space, and thus interference easily occurs. In addition to the workpiece or machining tool, various parts that make up the machine tool may be placed in the movable space, and the shape of the workpiece or machining tool may be complex. Therefore, interference is more likely to occur, and various interference check devices have been proposed.

例えば特許文献1に記載した従来技術では、ワークと加工工具における動作部位や動作部位と干渉し得る部位の構成要素数の少ない概略形状データ(特許文献1における図3参照)と、構成要素数の多い詳細形状データ(特許文献1における図4参照)とを形状データ登録部に登録しておく。そして直行座標系のX座標、Y座標、Z座標におけるXY平面、YZ平面、ZX平面の3つの平面の全てにおいて、ワークの概略形状データと加工工具の概略形状データが重なった場合に干渉の可能性があると判定し、干渉の可能性が判定された場合は、更にワークの詳細形状データと加工工具の詳細形状データを用いて3つの平面の全てで重なるか否かを判定する、数値制御工作機械における干渉チェック装置が提案されている。なお、加工に先立って実施(シミュレーション評価等)することも、加工中に実施することも可能である旨が記載されている。   For example, in the prior art described in Patent Document 1, the approximate shape data (see FIG. 3 in Patent Document 1) with a small number of constituent elements of a part that can interfere with an operation part or an operation part in a workpiece and a processing tool, and the number of constituent elements A large amount of detailed shape data (see FIG. 4 in Patent Document 1) is registered in the shape data registration unit. Interference is possible when the rough shape data of the workpiece and the rough shape data of the machining tool overlap on all three planes of the X, Y, and Z coordinates in the orthogonal coordinate system: the XY plane, the YZ plane, and the ZX plane. If the possibility of interference is determined, numerical control is performed to determine whether or not all three planes overlap using the detailed shape data of the workpiece and the detailed shape data of the machining tool. An interference check device for machine tools has been proposed. In addition, it is described that it is possible to carry out (simulation evaluation or the like) prior to machining, or during machining.

また特許文献2に記載した従来技術では、3次元CAD/CAMシステムを使用して、3次元CADデータに基づいて補助線や補助形状を用いながら、被加工物とNC加工機を含む加工機系全体のシミュレーションを行っている。これにより、自動運転モードにおける加工パスを設計の段階で行うことが可能な3次元CAD/CAM装置が提案されている。
また特許文献3に記載した従来技術では、工具に関する全輪郭と製品全体の輪郭とに基づいて、自動運転モードまたは手動運転モードの違いにかかわらず、工具と製品との高速移動時の衝突を防止し、切削移動時の干渉を防止し、更に干渉後の誤操作を防止する手段を備えた工作機械の干渉監視システムが提案されている。
特開平5−127730号公報 特開2001−154715号公報 特開2005−092654号公報
Further, in the prior art described in Patent Document 2, using a three-dimensional CAD / CAM system, a processing machine system including a workpiece and an NC processing machine while using auxiliary lines and auxiliary shapes based on three-dimensional CAD data. The entire simulation is performed. Thus, a three-dimensional CAD / CAM device has been proposed that can perform a machining pass in the automatic operation mode at the design stage.
Moreover, in the prior art described in Patent Document 3, the collision between the tool and the product during high-speed movement is prevented regardless of the difference between the automatic operation mode or the manual operation mode based on the entire contour of the tool and the contour of the entire product. However, an interference monitoring system for machine tools has been proposed that includes means for preventing interference during cutting movement and further preventing erroneous operation after interference.
JP-A-5-127730 JP 2001-154715 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-092654

特許文献1に記載した従来技術では、予め干渉を想定した部位同士(ワークと加工工具の部位)の概略形状データ及び詳細形状データを用いて干渉をチェックするため、ワーク及び加工工具を除いた工作機械の部品と、ワークまたは加工工具との干渉のような、想定外の干渉が発生する可能性がある。また、詳細形状データを用いた場合は干渉を判定する処理負荷が増加するため、工作機械の運転中で高速移動中の動作に対して判定処理が追いつかない可能性がある。
また特許文献2に記載した従来技術では、3次元CAD/CAM装置を用いたシミュレーションであるため、自動運転モードにおける加工パスの干渉を防止することは可能であるが、手動運転モードにおける作業者の誤操作等による干渉を防止することはできない。
また特許文献3に記載した従来技術では、特許文献1と同様に、輪郭を用意した工具とワークとの干渉を防止することしかできない。また輪郭線による2次元形状を用いた判定であるため、複雑な立体形状をしている工具とワークでは誤判定の可能性が考えられる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、自動運転モードと手動運転モードのどちらであっても干渉の判定が可能であり、事前に行う(机上の)シミュレーション及び実際の工作機械のリアルタイムな動作中のいずれにおいても干渉の判定が可能であり、またワークと加工工具との干渉及び工作機械を構成する他の部品との干渉をも適切に判定することが可能な、工作機械の干渉チェック装置を提供することを課題とする。
In the prior art described in Patent Document 1, since the interference is checked by using the rough shape data and the detailed shape data of parts (parts of the work and the machining tool) presumed to interfere with each other, the work excluding the work and the machining tool is used. Unexpected interference can occur, such as interference between machine parts and workpieces or processing tools. In addition, when the detailed shape data is used, the processing load for determining interference increases, so that there is a possibility that the determination processing cannot catch up with the operation during high-speed movement during operation of the machine tool.
Moreover, in the prior art described in Patent Document 2, since it is a simulation using a three-dimensional CAD / CAM device, it is possible to prevent machining path interference in the automatic operation mode. Interference due to erroneous operations cannot be prevented.
Moreover, in the prior art described in Patent Document 3, as in Patent Document 1, it is only possible to prevent interference between a tool having a contour and a workpiece. Further, since the determination is made using a two-dimensional shape based on a contour line, there is a possibility of erroneous determination with a tool and a workpiece having a complicated three-dimensional shape.
The present invention was devised in view of these points, and it is possible to determine the interference in either the automatic operation mode or the manual operation mode. Interference can be determined during any real-time operation of the machine tool, and interference between the workpiece and the processing tool and other parts constituting the machine tool can be appropriately determined. It is an object to provide an interference check device for a machine tool.

上記課題を解決するための手段として、本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの工作機械の干渉チェック装置である。
請求項1に記載の工作機械の干渉チェック装置は、制御手段と、入力手段と、記憶手段と、表示手段とを備え、工作機械と一体または別体にて構成された、工作機械の干渉チェック装置である。
前記記憶手段には、前記工作機械を構成する部品に関する3次元形状データが記憶されている。
前記制御手段は、前記3次元形状データに基づいて、前記工作機械の3次元形状モデルを前記表示手段に表示するとともに前記工作機械の動作に合わせて前記3次元形状モデルを動作させることが可能であり、前記工作機械の可動部における移動速度及び移動方向に関する情報、または前記可動部の位置に関する情報の、少なくとも一方の情報を取り込み、前記3次元形状モデルにおける前記可動部に対応する部品を、前記工作機械の前記可動部の動きに合わせて動作させる際、前記3次元形状モデルにおける各可動部を包含する干渉判定領域とともに動作させる。
そして前記制御手段は、前記3次元形状モデルにおいて、前記干渉判定領域が、当該干渉判定領域が包含している可動部を除いた前記3次元形状モデル中の部品に接触した場合、または異なる干渉判定領域同士が接触した場合に、前記可動部が干渉すると判定する。
なお、前記可動部は、ワーク及び当該ワークの移動に関連して移動する部材を含むワーク関連部と、前記ワークを加工する加工工具及び当該加工工具の移動に関連して移動する部材を含む加工工具関連部である。
そして前記制御手段は、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度または間隔の少なくとも一方に応じて、各可動部を包含する前記干渉判定領域の形状またはサイズの少なくとも一方を変更し、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度以上の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔以上の場合、前記干渉判定領域を比較的単純な形状であり且つ比較的サイズが大きい簡略領域に設定し、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度未満の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔未満の場合、前記相対速度が小さくなるにつれて、または前記間隔が短くなるにつれて、干渉判定領域を詳細な形状に且つ小さなサイズの詳細領域に変更する。
As means for solving the above problems, a first invention of the present invention is an interference check device for a machine tool as set forth in claim 1.
The machine tool interference check device according to claim 1 comprises a control means, an input means, a storage means, and a display means, and is configured to be integrated with or separate from the machine tool. Device.
The storage means stores three-dimensional shape data relating to the parts constituting the machine tool.
The control means can display the three-dimensional shape model of the machine tool on the display means based on the three-dimensional shape data and operate the three-dimensional shape model in accordance with the operation of the machine tool. Yes, it takes in at least one of the information on the moving speed and moving direction in the movable part of the machine tool, or the information on the position of the movable part, and the part corresponding to the movable part in the three-dimensional shape model is When operating according to the movement of the movable part of the machine tool, it is operated together with an interference determination area including each movable part in the three-dimensional shape model.
In the three-dimensional shape model, the control unit may be configured such that the interference determination area contacts a part in the three-dimensional shape model excluding a movable part included in the interference determination area, or a different interference determination. When the regions contact each other, it is determined that the movable part interferes.
The movable portion includes a workpiece-related portion including a workpiece and a member that moves in relation to the movement of the workpiece, a processing tool that processes the workpiece, and a member that moves in association with the movement of the processing tool. It is a tool related part.
And the control means changes at least one of the shape or size of the interference determination area including each movable part according to at least one of the relative speed or the interval between the work-related part and the processing tool-related part , When the relative speed between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined speed or more, or when the interval between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined interval or more, the interference determination area is relatively simple. A simple region having a relatively large size and a relative speed between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion being less than a predetermined speed, or between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion. When the interval is less than the predetermined interval, the interference determination area is made into a detailed shape with a small size as the relative speed decreases or the interval decreases. To change to pass.

また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの工作機械の干渉チェック装置である。
請求項2に記載の工作機械の干渉チェック装置は、請求項1に記載の工作機械の干渉チェック装置であって、前記制御手段は、前記工作機械の可動部の移動を停止可能な停止手段を備えており、前記可動部が干渉すると判定した場合、前記停止手段を用いて当該可動部を停止させるとともに、前記3次元形状モデルにおいて干渉する部分を識別可能に表示する。
A second aspect of the present invention is a machine tool interference check device according to a second aspect of the present invention.
The interference check device for a machine tool according to claim 2 is the interference check device for a machine tool according to claim 1, wherein the control means includes stop means capable of stopping the movement of the movable part of the machine tool. If it is determined that the movable part interferes, the movable part is stopped using the stopping means, and the interfering part in the three-dimensional shape model is displayed in an identifiable manner.

また、本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりの工作機械の干渉チェック装置である。
請求項3に記載の工作機械の干渉チェック装置は、制御手段と、入力手段と、記憶手段と、表示手段とを備えた、工作機械の干渉チェック装置である。
前記記憶手段には、前記工作機械を構成する部品に関する3次元形状データと、前記工作機械にて使用する加工軌跡を含む加工プログラムが記憶されている。
前記制御手段は、前記3次元形状データに基づいて、前記工作機械の3次元形状モデルを前記表示手段に表示するとともに前記加工プログラムに基づいて前記3次元形状モデルにおける可動部を動作させることが可能であり、前記加工プログラムに基づいた前記可動部の移動速度及び移動方向に関する情報、または前記可動部の位置に関する情報の、少なくとも一方の情報を取り込み、前記3次元形状モデルにおける前記可動部を動作させる際、前記3次元形状モデルにおける各可動部を包含する干渉判定領域とともに動作させる。
そして前記制御手段は、前記3次元形状モデルにおいて、前記干渉判定領域が、当該干渉判定領域が包含している可動部を除いた前記3次元形状モデル中の部品に接触した場合、または異なる干渉判定領域同士が接触した場合に、前記可動部が干渉すると判定する。
なお、前記可動部は、ワーク及び当該ワークの移動に関連して移動する部材を含むワーク関連部と、前記ワークを加工する加工工具及び当該加工工具の移動に関連して移動する部材を含む加工工具関連部である。
そして前記制御手段は、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度または間隔の少なくとも一方に応じて、各可動部を包含する前記干渉判定領域の形状またはサイズの少なくとも一方を変更し、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度以上の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔以上の場合、前記干渉判定領域を比較的単純な形状であり且つ比較的サイズが大きい簡略領域に設定し、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度未満の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔未満の場合、前記相対速度が小さくなるにつれて、または前記間隔が短くなるにつれて、干渉判定領域を詳細な形状に且つ小さなサイズの詳細領域に変更する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the machine tool interference check device according to the third aspect.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a machine tool interference check device comprising a control means, an input means, a storage means, and a display means.
The storage means stores a three-dimensional shape data related to parts constituting the machine tool and a machining program including a machining locus used in the machine tool.
The control means can display the three-dimensional shape model of the machine tool on the display means based on the three-dimensional shape data, and can operate the movable part in the three-dimensional shape model based on the machining program. And at least one of information on the moving speed and moving direction of the movable part based on the machining program or information on the position of the movable part is taken in and the movable part in the three-dimensional shape model is operated. At this time, the three-dimensional shape model is operated together with an interference determination region including each movable part.
In the three-dimensional shape model, the control unit may be configured such that the interference determination area contacts a part in the three-dimensional shape model excluding a movable part included in the interference determination area, or a different interference determination. When the regions contact each other, it is determined that the movable part interferes.
The movable portion includes a workpiece-related portion including a workpiece and a member that moves in relation to the movement of the workpiece, a processing tool that processes the workpiece, and a member that moves in association with the movement of the processing tool. It is a tool related part.
And the control means changes at least one of the shape or size of the interference determination area including each movable part according to at least one of the relative speed or the interval between the work-related part and the processing tool-related part , When the relative speed between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined speed or more, or when the interval between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined interval or more, the interference determination area is relatively simple. A simple region having a relatively large size and a relative speed between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion being less than a predetermined speed, or between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion. When the interval is less than the predetermined interval, the interference determination area is made into a detailed shape with a small size as the relative speed decreases or the interval decreases. To change to pass.

また、本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりの工作機械の干渉チェック装置である。
請求項4に記載の工作機械の干渉チェック装置は、請求項3に記載の工作機械の干渉チェック装置であって、前記制御手段は、前記3次元形状モデルにおける可動部の移動を停止可能な停止手段を備えており、前記可動部が干渉すると判定した場合、前記停止手段を用いて当該可動部を停止させるとともに、前記3次元形状モデルにおいて干渉する部分を識別可能に表示する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the machine tool interference check apparatus according to the fourth aspect.
The interference check device for a machine tool according to claim 4 is the interference check device for a machine tool according to claim 3, wherein the control means is a stop capable of stopping the movement of the movable part in the three-dimensional shape model. When the movable part is determined to interfere with the movable part, the movable part is stopped using the stopping means, and the interfering part in the three-dimensional shape model is displayed in an identifiable manner.

また、本実施の形態に記載の工作機械の干渉チェック装置では、前記可動部は、ワーク及び当該ワークの移動に関連して移動する部材を含むワーク関連部と、前記ワークを加工する加工工具及び当該加工工具の移動に関連して移動する部材を含む加工工具関連部である。
そして前記制御手段は、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度または間隔の少なくとも一方に応じて、各可動部を包含する前記干渉判定領域の形状またはサイズの少なくとも一方を変更する。
In the interference check device for a machine tool described in the present embodiment, the movable portion includes a workpiece-related portion including a workpiece and a member that moves in association with the movement of the workpiece, a processing tool that processes the workpiece, and It is a processing tool related part containing the member which moves in relation to the movement of the said processing tool.
And the said control means changes at least one of the shape or size of the said interference determination area | region containing each movable part according to at least one of the relative speed or space | interval of the said workpiece | work related part and the said processing tool related part.

また、本実施の形態に記載の工作機械の干渉チェック装置では、前記制御手段は、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度以上の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔以上の場合、前記干渉判定領域を比較的単純な形状であり且つ比較的サイズが大きい簡略領域に設定し、前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度未満の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔未満の場合、前記相対速度が小さくなるにつれて、または前記間隔が短くなるにつれて、干渉判定領域を詳細な形状に且つ小さなサイズの詳細領域に変更する。 Further, in the machine tool interference check device according to the present embodiment, the control means is configured such that the relative speed between the work related part and the processing tool related part is equal to or higher than a predetermined speed, or the work related part and the When the interval with the processing tool related portion is equal to or greater than a predetermined interval, the interference determination region is set to a simple region having a relatively simple shape and a relatively large size, and the workpiece related portion and the processing tool related portion When the relative speed is less than a predetermined speed, or when the interval between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is less than a predetermined interval, the interference determination area is set as the relative speed decreases or the interval decreases. Change to detailed shape and small size detail area.

また、本発明の第5発明は、請求項5に記載されたとおりの工作機械の干渉チェック装置である。
請求項5に記載の工作機械の干渉チェック装置は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の工作機械の干渉チェック装置であって、前記干渉判定領域は、最も単純な形状であり且つ最もサイズが大きい簡略領域から、最も詳細な形状であり且つ最もサイズが小さい詳細領域まで、複数の干渉判定領域が段階的に設定されており、前記制御手段は、干渉判定処理に要した時間に応じて干渉判定領域を選定する。
A fifth aspect of the present invention is a machine tool interference check device according to the fifth aspect of the present invention.
The interference check device for a machine tool according to claim 5 is the interference check device for a machine tool according to any one of claims 1 to 4 , wherein the interference determination region has the simplest shape and A plurality of interference determination areas are set in stages from a simple area having the largest size to a detailed area having the most detailed shape and the smallest size, and the control means performs the time required for the interference determination processing. The interference determination area is selected accordingly.

請求項1に記載の工作機械の干渉チェック装置を用いれば、例えば迅速な干渉判定を行う必要がある、ワークまたは加工工具の高速移動中(例えばワークと加工工具との間隔が比較的大きい場合は移動速度が大きい)には、干渉判定領域の形状を単純な形状とすることで干渉判定の処理負荷を低減して迅速な干渉判定を行うことができる。
また、例えば干渉判定処理を行う時間に比較的余裕がある、ワークまたは加工工具の移動速度が小さい場合(例えばワークと加工工具との間隔が比較的小さい場合は移動速度が小さい)には、余裕のある時間内で干渉判定処理が間に合う程度に干渉判定領域の形状を詳細にすることで、あるいは干渉判定領域のサイズを小さく局所的にすることで、より正確な干渉判定を行うことができる。
これにより、実際の工作機械のリアルタイムな動作中において干渉判定が可能となる。また、ワークと加工工具との干渉だけでなく、工作機械を構成している他の部品とワーク(または加工工具)との干渉をも適切に判定することができる。
If the interference check device for a machine tool according to claim 1 is used, it is necessary to make a quick interference determination, for example, while the workpiece or the processing tool is moving at high speed (for example, when the interval between the workpiece and the processing tool is relatively large) When the movement speed is high), the interference determination processing load can be reduced by making the shape of the interference determination region a simple shape, so that quick interference determination can be performed.
In addition, for example, when there is a relatively long time for performing the interference determination process, or when the movement speed of the workpiece or the machining tool is low (for example, the movement speed is low when the distance between the workpiece and the machining tool is relatively small), there is a margin. More accurate interference determination can be performed by making the shape of the interference determination area detailed so that the interference determination process can be made within a certain period of time, or by reducing the size of the interference determination area locally.
As a result, it is possible to determine interference during real-time operation of an actual machine tool. Further, not only the interference between the workpiece and the machining tool but also the interference between the workpiece (or the machining tool) and other parts constituting the machine tool can be appropriately determined.

また、請求項2に記載の工作機械の干渉チェック装置によれば、干渉が発生すると判定した場合に工作機械の可動部を停止させるので、干渉を適切に防止することができる。また、作業者は3次元形状モデルにおいて、干渉している部分を瞬時に発見することができるため便利である。   According to the machine tool interference check device of the second aspect, since the movable part of the machine tool is stopped when it is determined that the interference occurs, the interference can be appropriately prevented. In addition, it is convenient because the operator can instantly find the interfering part in the three-dimensional shape model.

また、請求項3に記載の工作機械の干渉チェック装置では、請求項1に対して工作機械を接続することなく、干渉チェック装置のみで工作機械の動作をシミュレーションすることができ、ワークと加工工具との干渉だけでなく、工作機械を構成している他の部品とワーク(または加工工具)との干渉をも適切に判定することができる。   Further, in the machine tool interference check device according to claim 3, the operation of the machine tool can be simulated only by the interference check device without connecting the machine tool to claim 1. In addition to the interference with the workpiece, it is also possible to appropriately determine the interference between the workpiece (or the processing tool) and other parts constituting the machine tool.

また、請求項4に記載の工作機械の干渉チェック装置によれば、干渉が発生すると判定した場合に3次元形状モデルの可動部を停止させるので、干渉を適切に防止することができる。また、作業者は3次元形状モデルにおいて、干渉している部分を瞬時に発見することができるため便利である。   Further, according to the interference check device for a machine tool according to the fourth aspect, the movable part of the three-dimensional shape model is stopped when it is determined that the interference occurs, so that the interference can be appropriately prevented. In addition, it is convenient because the operator can instantly find the interfering part in the three-dimensional shape model.

また、請求項1または2に記載の工作機械の干渉チェック装置によれば、例えば実際に干渉する可能性がある、ワークを固定する治具やテーブル、加工工具を固定するホルダやモータ等も含めて適切に干渉を判定することができる。   Further, according to the interference check device for a machine tool according to claim 1 or 2, including a jig or table for fixing a workpiece, a holder or a motor for fixing a processing tool, which may actually interfere with each other. Thus, it is possible to appropriately determine interference.

また、請求項1または2に記載の工作機械の干渉チェック装置によれば、ワークと加工工具との相対速度が大きい場合(または間隔が大きい場合)、干渉判定領域の形状を単純に、且つサイズを大きくする。
これにより、判定処理の時間に比較的余裕がない場合は、迅速且つマージンが大きな干渉判定処理を行うことができる。
また、ワークと加工工具との相対速度が小さくなるにつれて(または間隔が小さくなるにつれて)、干渉領域の形状を詳細にするとともに、サイズも小さくしていく。
これにより、判定処理の時間に比較的余裕がある場合は、余裕のある時間内で可能な限り正確な干渉判定処理を行うことができる。
According to the interference check device for a machine tool according to claim 1 or 2, when the relative speed between the workpiece and the machining tool is large (or when the interval is large), the shape of the interference determination area is simply and sized. Increase
As a result, when there is relatively no allowance for the determination processing time, it is possible to perform interference determination processing with a quick and large margin.
In addition, as the relative speed between the workpiece and the processing tool decreases (or as the interval decreases), the shape of the interference region is made detailed and the size is also reduced.
Thereby, when there is a comparatively sufficient time for the determination process, it is possible to perform the interference determination process as accurate as possible within the sufficient time.

また、請求項5に記載の工作機械の干渉チェック装置によれば、最も単純な形状であり且つ最もサイズが大きい簡略領域から、最も詳細な形状であり且つ最もサイズが小さい詳細領域まで、複数の干渉判定領域を段階的に設定し、干渉判定処理の要した時間に応じて、適切な干渉判定領域を選定する。例えば処理時間が比較的長い場合はリアルタイム処理が困難であると判断して1段階簡略側の干渉判定領域を選定し、処理時間が比較的短く余裕がある場合は1段階詳細側の干渉判定領域を選定する。これにより、干渉チェック装置の処理能力や、干渉判定処理を行う部分の形状の複雑さの変化等に応じて、自動的に適切な干渉判定領域を選定することができ、便利である。 According to the interference check device for a machine tool according to claim 5 , a plurality of areas from a simple area having the simplest shape and the largest size to a detailed area having the most detailed shape and the smallest size. The interference determination area is set in stages, and an appropriate interference determination area is selected according to the time required for the interference determination process. For example, when the processing time is relatively long, it is determined that real-time processing is difficult, and the one-step simplified side interference determination region is selected. Is selected. This is convenient because an appropriate interference determination area can be automatically selected according to the processing capability of the interference check device, a change in the complexity of the shape of the portion where the interference determination process is performed, and the like.

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図1は、本発明の工作機械の干渉チェック装置(以下、「干渉チェック装置1」と記載する)の構成の例を示し、図2は工作機械100及び干渉チェック装置1の外観の例を示している。
●[干渉チェック装置1の構成(図1)と外観(図2)]
図1(A)〜(C)に示すように、干渉チェック装置1は、制御手段10と入力手段20と表示手段30と記憶手段40とで構成されている。なお記憶手段40は制御手段10からアクセス可能であれば、干渉チェック装置1とは異なる端末装置等に備えられていてもよい。
なお、図1(A)は干渉チェック装置1を工作機械100とは別体で構成した例を示し、図1(B)は干渉チェック装置1を工作機械100と一体で構成した例を示している。干渉チェック装置1の構成、及び干渉チェック装置1と工作機械100との接続は、どちらも同じであるので、以下では図1(A)に示した、干渉チェック装置1と工作機械100とを別体で構成した例を第1の実施の形態として説明する。
また、図1(C)の例は干渉チェック装置1のみで構成したシミュレーション用の形態を示しており、第2の実施の形態として説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the configuration of an interference check device for a machine tool (hereinafter referred to as “interference check device 1”) of the present invention, and FIG. 2 shows an example of the external appearance of the machine tool 100 and the interference check device 1. ing.
● [Configuration of interference check device 1 (Fig. 1) and appearance (Fig. 2)]
As shown in FIGS. 1A to 1C, the interference check apparatus 1 includes a control unit 10, an input unit 20, a display unit 30, and a storage unit 40. The storage unit 40 may be provided in a terminal device or the like different from the interference check device 1 as long as it can be accessed from the control unit 10.
1A shows an example in which the interference check device 1 is configured separately from the machine tool 100, and FIG. 1B shows an example in which the interference check device 1 is integrated with the machine tool 100. Yes. Since the configuration of the interference check device 1 and the connection between the interference check device 1 and the machine tool 100 are the same, the interference check device 1 and the machine tool 100 shown in FIG. An example configured with a body will be described as a first embodiment.
In addition, the example of FIG. 1C shows a simulation form constituted only by the interference check apparatus 1 and will be described as a second embodiment.

●●[第1の実施の形態]
工作機械100は、NC装置(数値制御装置)からの制御信号に基づいて可動部120(ワークWや加工工具TL等)を動作させ、ワークWを加工する。
制御手段10は、工作機械100に設けられた検出手段130からの検出信号に基づいて可動部120の移動速度及び移動方向に関する情報や位置(座標)に関する情報等を取り込むことが可能である。なお、制御手段10は、検出手段130からの検出信号の代わりにNC装置110から可動部120への制御信号を取り込んで可動部120の移動速度及び移動方向に関する情報や位置に関する情報を取り込むことも可能である(図1(A)及び(B)の点線で示す経路にて取り込みが可能である)。また制御手段10は、可動部120の動作を停止可能な停止手段を備えており、干渉すると判定した場合に、可動部120に対して停止信号を出力する。
●● [First embodiment]
The machine tool 100 processes the workpiece W by operating the movable unit 120 (such as the workpiece W or the processing tool TL) based on a control signal from the NC device (numerical control device).
Based on the detection signal from the detection means 130 provided in the machine tool 100, the control means 10 can capture information on the moving speed and moving direction of the movable portion 120, information on the position (coordinates), and the like. Note that the control means 10 may take in the control signal from the NC device 110 to the movable part 120 instead of the detection signal from the detection means 130 and take in the information on the moving speed and direction of the movable part 120 and the information on the position. It is possible (incorporation is possible through the route indicated by the dotted line in FIGS. 1A and 1B). Further, the control unit 10 includes a stop unit that can stop the operation of the movable unit 120, and outputs a stop signal to the movable unit 120 when it is determined that interference occurs.

次に図2を用いて、図1(A)に示した干渉チェック装置1と工作機械100とを別体で構成した場合の外観の例について説明する。
例えば図2の例に示した工作機械100は、ワークW(被加工部材)を加工工具TLにて切削加工する工作機械100を示している。この例では加工工具TLの先端部がワークWを切削加工する。
ワークWは治具Jに固定されており、治具JはテーブルTBに固定されている。そしてテーブルTBと治具JとワークWとは一体となってX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の各方向に移動可能である。従ってワークWのみが加工工具TLや工作機械100の種々の部品等に干渉する可能性があるだけでなく、ワークWと一体となって移動する治具JやテーブルTBも、加工工具TLや工作機械100の種々の部品等に干渉する可能性がある。以下、ワークW及びワークWを載置(固定)して移動する部材(ワークWの移動に関連して干渉を考慮すべき部材であり、この場合、治具JとテーブルTBが相当する)を含めて「ワーク関連部WK」と記載する。
Next, an example of an external appearance when the interference check device 1 and the machine tool 100 shown in FIG. 1A are configured separately will be described with reference to FIG.
For example, the machine tool 100 shown in the example of FIG. 2 shows the machine tool 100 that cuts a workpiece W (workpiece member) with the machining tool TL. In this example, the tip of the machining tool TL cuts the workpiece W.
The workpiece W is fixed to the jig J, and the jig J is fixed to the table TB. The table TB, the jig J, and the workpiece W are integrally movable in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction. Accordingly, not only the workpiece W may interfere with the machining tool TL and various parts of the machine tool 100, but also the jig J and the table TB that move together with the workpiece W are processed with the machining tool TL and the machine tool. There is a possibility of interference with various parts of the machine 100. Hereinafter, the workpiece W and a member that moves by placing (fixing) the workpiece W (a member that should be considered for interference in relation to the movement of the workpiece W, in this case, the jig J and the table TB correspond). Including “work-related part WK”.

また、加工工具TLはホルダCHに固定されており、ホルダCHはモータMの回転軸に固定されている。そしてモータMとホルダCHと加工工具TLとは一体となってX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の各方向に移動可能である。従って加工工具TLのみがワークWや工作機械100の種々の部品等に干渉する可能性があるだけでなく、加工工具TLと一体となって移動するホルダCHやモータMも、ワークWや工作機械100の種々の部品等に干渉する可能性がある。以下、加工工具TL及び加工工具TLを載置(固定)して移動する部材(加工工具TLの移動に関連して干渉を考慮すべき部材であり、この場合、ホルダCHとモータMが相当する)を含めて「加工工具関連部TK」と記載する。また、「ワーク関連部WK」と「加工工具関連部TK」とをまとめて「可動部」と記載する。
操作盤110Aには各種の操作手段(スイッチ、表示装置等)が設けられており、作業者は操作盤から入力することで、工作機械100の運転モードを、自動運転モードまたは手動運転モードに設定し、各種の動作を指示することができる。
Further, the processing tool TL is fixed to the holder CH, and the holder CH is fixed to the rotating shaft of the motor M. The motor M, the holder CH, and the processing tool TL are integrally movable in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction. Therefore, not only the machining tool TL may interfere with the workpiece W, various parts of the machine tool 100, etc., but also the holder CH and the motor M that move together with the machining tool TL are not limited to the workpiece W or the machine tool. There is a possibility of interfering with 100 various parts. Hereinafter, the processing tool TL and a member that moves by placing (fixing) the processing tool TL (a member that should be considered in relation to the movement of the processing tool TL, and in this case, the holder CH and the motor M correspond to each other. ) And “processing tool related part TK”. Further, the “work related part WK” and the “machining tool related part TK” are collectively referred to as “movable part”.
Various operation means (switches, display devices, etc.) are provided on the operation panel 110A, and the operator inputs the operation panel to set the operation mode of the machine tool 100 to the automatic operation mode or the manual operation mode. In addition, various operations can be instructed.

干渉チェック装置1は、工作機械100とケーブルCを介して接続されており、工作機械100からの入力信号(ワーク関連部WK及び加工工具関連部TKの移動速度や移動方向に関する情報(信号)、または位置に関する情報(信号))を取り込み、工作機械100への制御信号(ワーク関連部及び加工工具関連部の移動を停止する停止信号)を出力する。
干渉チェック装置1の記憶手段40には、工作機械100を構成する部品に関する3次元形状データ(3次元CADデータ等)が記憶されており、制御手段10は、当該3次元形状データに基づいて、工作機械100の3次元形状モデル100Mを表示手段30に表示可能である。
また制御手段10は、工作機械100の可動部における移動速度及び移動方向に関する情報、または可動部の位置に関する情報を、ケーブルCを介して取り込む。そして表示している3次元形状モデル100Mにおける可動部に対応する部品(この場合、ワーク関連部WK及び加工工具関連部TK)を、実際の工作機械100の可動部の動きに合わせて動作させるが可能である。(実際の工作機械100の動きと合致するように、3次元形状モデル100Mをリアルタイムに動作させることが可能である。)
The interference check device 1 is connected to the machine tool 100 via a cable C, and receives input signals from the machine tool 100 (information (signals) regarding the moving speed and moving direction of the workpiece related part WK and the processing tool related part TK, Alternatively, the position information (signal)) is taken in and a control signal (a stop signal for stopping the movement of the workpiece-related portion and the machining tool-related portion) is output to the machine tool 100.
The storage unit 40 of the interference check apparatus 1 stores three-dimensional shape data (three-dimensional CAD data and the like) related to the parts constituting the machine tool 100, and the control unit 10 is based on the three-dimensional shape data. The three-dimensional shape model 100M of the machine tool 100 can be displayed on the display means 30.
Further, the control means 10 takes in information on the moving speed and moving direction of the movable part of the machine tool 100 or information on the position of the movable part via the cable C. Then, the parts (in this case, the workpiece related part WK and the processing tool related part TK) corresponding to the movable part in the displayed three-dimensional shape model 100M are operated in accordance with the movement of the movable part of the actual machine tool 100. Is possible. (The three-dimensional shape model 100M can be operated in real time so as to match the actual movement of the machine tool 100.)

本実施の形態にて説明する干渉チェック装置1は、上記のリアルタイム動作において、動作中の3次元形状モデル100Mにおける可動部(この場合、ワーク関連部WK及び加工工具関連部TK)が、移動中に干渉(可動部同士の干渉、または可動部と非可動部(工作機械における可動部以外の部品)との干渉)するか否かについてリアルタイムに判定する。このため、自動運転モード、手動運転モードにかかわらず、干渉判定が可能である。   In the interference check device 1 described in the present embodiment, in the real-time operation described above, the movable parts (in this case, the work-related part WK and the processing tool-related part TK) in the moving three-dimensional shape model 100M are moving. It is determined in real time whether or not there is interference (interference between movable parts or interference between a movable part and a non-movable part (parts other than the movable part in the machine tool)). For this reason, interference determination is possible regardless of the automatic operation mode or the manual operation mode.

●[干渉判定領域の設定(図3、図4)]
本発明の干渉チェック装置1における特徴は、リアルタイムな干渉判定を実現するための干渉判定領域AWn、ATnの設定にある。干渉判定領域は各可動部を包含するように設定されており、制御手段10は、可動部と、当該可動部を包含している干渉判定領域とを一体として3次元形状モデル100M中で動作させる。そして制御手段10は、3次元形状モデル100M中において、干渉判定領域が互いに接触した場合、または干渉判定領域が工作機械における可動部以外の部品と接触した場合に、可動部が干渉すると判定する。
また制御手段10は、干渉すると判定した場合、ケーブルCを介して停止信号を出力して工作機械100の可動部を停止させることが可能である。この場合、制御手段10が停止手段に相当するが、制御手段10からの干渉判定結果が入力されると可動部に停止信号を出力する停止手段を制御手段10と別体で設けてもよい。
● [Setting of interference judgment area (Figs. 3 and 4)]
The feature of the interference check device 1 of the present invention is the setting of interference determination areas AWn and ATn for realizing real-time interference determination. The interference determination area is set so as to include each movable part, and the control unit 10 causes the movable part and the interference determination area including the movable part to operate in the three-dimensional shape model 100M as a unit. . Then, the control means 10 determines that the movable part interferes when the interference determination areas are in contact with each other in the three-dimensional shape model 100M or when the interference determination area is in contact with a part other than the movable part in the machine tool.
Further, when it is determined that interference occurs, the control unit 10 can output a stop signal via the cable C to stop the movable part of the machine tool 100. In this case, the control unit 10 corresponds to a stop unit, but a stop unit that outputs a stop signal to the movable part when an interference determination result from the control unit 10 is input may be provided separately from the control unit 10.

図3(A)〜(C)に、ワーク関連部WKに対する干渉判定領域AWnと加工工具関連部TKに対する干渉判定領域ATnの例を示す。この例ではワーク関連部WKと加工工具関連部TKとの状態に応じて、干渉判定領域AWn、ATnの形状及びサイズを変更しているが、形状またはサイズの少なくとも一方を変更するようにしてもよい。
例えば、ワーク関連部WKと加工工具関連部TKとの相対速度の大きさに応じて、干渉判定領域AWn、ATnの形状及びサイズを変更する例を以下にて説明する。
図3(A)は、ワーク関連部WKと加工工具関連部TKとの間隔が充分広く、ワーク関連部WKと加工工具関連部TKとの相対速度V1が所定速度(例えば、予め設定した閾値)以上の場合を示している(相対速度V1≧所定速度)。また図3(B)は、図3(A)の状態から加工工具関連部TKがワーク関連部WKに近づく方向に移動し、相対速度V2が所定速度未満の場合の例を示している(相対速度V1≧所定速度>相対速度V2)。
また図3(C)は、図3(B)の状態から更に加工工具関連部TKがワーク関連部WKに近づく方向に移動し、相対速度V3が相対速度V2未満の場合の例を示している(相対速度V1≧所定速度>相対速度V2>相対速度V3)。
FIGS. 3A to 3C show examples of the interference determination area AWn for the workpiece related part WK and the interference determination area ATn for the machining tool related part TK. In this example, the shapes and sizes of the interference determination areas AWn and ATn are changed according to the state of the workpiece-related portion WK and the processing tool-related portion TK. However, at least one of the shape and size may be changed. Good.
For example, an example in which the shapes and sizes of the interference determination areas AWn and ATn are changed according to the relative speed between the workpiece related part WK and the processing tool related part TK will be described below.
In FIG. 3A, the interval between the workpiece-related portion WK and the machining tool-related portion TK is sufficiently wide, and the relative speed V1 between the workpiece-related portion WK and the machining tool-related portion TK is a predetermined speed (for example, a preset threshold value). The above cases are shown (relative speed V1 ≧ predetermined speed). FIG. 3B shows an example in which the machining tool related part TK moves from the state of FIG. 3A in a direction approaching the work related part WK, and the relative speed V2 is less than a predetermined speed (relative). Speed V1 ≧ predetermined speed> relative speed V2).
FIG. 3C shows an example in which the machining tool related part TK further moves in the direction approaching the work related part WK from the state of FIG. 3B and the relative speed V3 is less than the relative speed V2. (Relative speed V1 ≧ predetermined speed> relative speed V2> relative speed V3).

(1)相対速度が所定速度以上の場合(図3(A))
ワーク関連部WKと加工工具関連部TKとの相対速度が所定速度以上(例えば図3(A)のグラフに示す相対速度V1)の場合、干渉すると判定した場合に即座に可動部の停止を指示しても停止するまでの空走距離のマージンが必要である。従って、そのマージンを考慮して干渉判定領域のサイズを比較的大きくしている。例えば、ワーク関連部WKの干渉判定領域AW1におけるX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の各距離Law1x、Law1y、Law1zは、図3(A)〜(C)に示す干渉判定領域AWnの中では最も長く、加工工具関連部TKの干渉判定領域AT1における距離Lat1z、径φat1は、図3(A)〜(C)に示す干渉判定領域ATnの中では最も長い。
(1) When the relative speed is equal to or higher than the predetermined speed (FIG. 3A)
If the relative speed between the workpiece related part WK and the machining tool related part TK is equal to or higher than a predetermined speed (for example, the relative speed V1 shown in the graph of FIG. Even so, there must be a margin for the free running distance to stop. Therefore, the size of the interference determination area is relatively large in consideration of the margin. For example, the distances Law1x, Law1y, and Law1z in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction in the interference determination area AW1 of the workpiece-related portion WK are within the interference determination area AWn shown in FIGS. The distance Lat1z and the diameter φat1 in the interference determination area AT1 of the machining tool related part TK are the longest in the interference determination area ATn shown in FIGS.

また、相対速度が大きいため、干渉の判定処理を短時間で行わなければ、工作機械100の可動部の移動と合致したリアルタイムな判定処理を行うことができない。そこで、干渉の判定処理の処理負荷を低減するために、干渉判定領域の形状を比較的単純な形状にする。例えば図3(A)の例では、ワーク関連部WKに対応する干渉判定領域AW1は、1つの直方体の形状に単純化してあり、加工工具関連部TKに対応する干渉判定領域AT1は、1つの円柱の形状に単純化している。このため、干渉判定領域AW1、AT1を用いた干渉判定処理の処理負荷を低減することが可能である。
もちろん干渉判定領域AW1はワーク関連部WKを包含しており、干渉判定領域AT1は加工工具関連部TKを包含しており、各可動部が干渉判定領域から突出しないようにしている。
In addition, since the relative speed is large, real-time determination processing that matches the movement of the movable part of the machine tool 100 cannot be performed unless the interference determination processing is performed in a short time. Therefore, in order to reduce the processing load of the interference determination process, the shape of the interference determination region is made relatively simple. For example, in the example of FIG. 3A, the interference determination area AW1 corresponding to the workpiece related part WK is simplified to one rectangular parallelepiped shape, and the interference determination area AT1 corresponding to the machining tool related part TK is one Simplified in the shape of a cylinder. For this reason, it is possible to reduce the processing load of the interference determination process using the interference determination areas AW1 and AT1.
Of course, the interference determination area AW1 includes the workpiece-related part WK, and the interference determination area AT1 includes the machining tool-related part TK so that each movable part does not protrude from the interference determination area.

(2)相対速度が所定速度未満の場合(図3(B)及び(C))
ワーク関連部WKと加工工具関連部TKとの相対速度が所定速度未満(例えば図3(B)に示す相対速度V2、図3(C)に示す相対速度V3)の場合、可動部の停止の指示に対する空走距離のマージンは相対速度が小さくなるにつれて小さくなる。
従って、図3(B)に示す干渉判定領域AW2、AT2を、図3(A)における干渉判定領域AW1、AT1よりも小さなサイズにしても、干渉すると判定して可動部の停止を指示しても停止までの空走距離が小さいため、充分停止が可能である。干渉判定領域のサイズを小さくすることで、より正確な干渉判定処理を行うことができる。なお、干渉判定領域は対象となる可動部を包含しており、各可動部は自身が包含されている干渉判定領域から突出しないようにしている。
なお、図3(C)に示す干渉判定領域AW3、AT3を、図3(B)における干渉判定領域AW2、AT2よりも小さなサイズにしても、干渉すると判定して可動部の停止を指示しても停止までの空走距離が更に小さいため、より小さなサイズに変更しても充分停止が可能である。
(2) When the relative speed is less than the predetermined speed (FIGS. 3B and 3C)
When the relative speed between the workpiece-related portion WK and the processing tool-related portion TK is less than a predetermined speed (for example, the relative speed V2 shown in FIG. 3B and the relative speed V3 shown in FIG. 3C), the movable portion is stopped. The margin of the free running distance for the instruction decreases as the relative speed decreases.
Therefore, even if the interference determination areas AW2 and AT2 shown in FIG. 3B are made smaller than the interference determination areas AW1 and AT1 in FIG. However, since the free running distance to the stop is small, it can be stopped sufficiently. By reducing the size of the interference determination area, more accurate interference determination processing can be performed. Note that the interference determination area includes a movable part as a target, and each movable part is configured not to protrude from the interference determination area in which it is included.
Note that even if the interference determination areas AW3 and AT3 shown in FIG. 3C are smaller than the interference determination areas AW2 and AT2 in FIG. However, since the free running distance until the stop is smaller, it can be stopped sufficiently even if it is changed to a smaller size.

図3(B)の例に示す状態では、図3(A)の例に示す状態よりも相対速度が小さいため、図3(A)の場合よりも干渉の判定処理に要する時間に余裕が生じる(例えば図3(A)の状態では10ms毎に判定処理を行い、図3(B)の状態では20ms毎に判定処理を行う)。そこで、この余裕時間の許容する範囲内で、干渉判定領域の形状をより詳細な形状(包含する可動部の形状により近い形状)に変更する。これにより、より正確に干渉判定を行うことが可能となる。
図3(B)に示す例では、干渉判定領域AT2の形状を、1個の円柱の形状(図3(A)参照)から、2個の円柱の組み合わせにしてより詳細な形状(包含する可動部の形状により近い形状)に変更している。
In the state shown in the example of FIG. 3B, the relative speed is lower than in the state shown in the example of FIG. 3A, so that there is a margin in the time required for the interference determination process than in the case of FIG. (For example, determination processing is performed every 10 ms in the state of FIG. 3A, and determination processing is performed every 20 ms in the state of FIG. 3B). Therefore, the shape of the interference determination region is changed to a more detailed shape (a shape closer to the shape of the movable part to be included) within the range allowed by this margin time. This makes it possible to perform interference determination more accurately.
In the example shown in FIG. 3B, the shape of the interference determination area AT2 is changed from a single cylindrical shape (see FIG. 3A) to a combination of two cylindrical shapes (including movable). To a shape closer to the shape of the part).

図3(C)の例に示す状態では、図3(B)の例に示す状態よりも相対速度が更に小さいため、図3(B)の場合よりも更に干渉の判定処理に要する時間に余裕が生じる(例えば図3(B)の状態では20ms毎に判定処理を行い、図3(C)の状態では30ms毎に判定処理を行う)。そこで、この余裕時間の許容する範囲内で、干渉判定領域の形状を更に詳細(複雑)な形状(包含する可動部の形状により近い形状)に変更する。これにより、更に正確に干渉判定を行うことが可能となる。
図3(C)に示す例では、干渉判定領域AT3の形状を、2個の円柱の形状(図3(B)参照)から、3個の円柱の組み合わせにして更に詳細(複雑)な形状(包含する可動部の形状により近い形状)に変更している。また干渉判定領域AW3の形状を、1個の直方体の形状(図3(B)参照)から、2個の直方体とワークの外形よりも一回り大きい形状の領域の組み合わせにしてより詳細な形状(包含する可動部の形状により近い形状)に変更している。
In the state shown in the example of FIG. 3C, the relative speed is further smaller than in the state shown in the example of FIG. 3B, so that the time required for the interference determination process is more than that in the case of FIG. (For example, determination processing is performed every 20 ms in the state of FIG. 3B, and determination processing is performed every 30 ms in the state of FIG. 3C). Therefore, the shape of the interference determination region is changed to a more detailed (complex) shape (a shape closer to the shape of the movable part to be included) within the allowable range of the allowance time. This makes it possible to perform interference determination more accurately.
In the example shown in FIG. 3C, the shape of the interference determination area AT3 is changed from the shape of two cylinders (see FIG. 3B) to a combination of three cylinders to provide a more detailed (complex) shape ( The shape is closer to the shape of the movable part to be included). Further, the shape of the interference determination area AW3 is changed from a single rectangular parallelepiped shape (see FIG. 3B) to a combination of two rectangular parallelepipeds and a region having a shape that is slightly larger than the outer shape of the workpiece (see FIG. 3B). The shape is closer to the shape of the movable part to be included).

次に図4(A)を用いて、加工工具関連部TKに対する干渉判定領域ATnの形状及びサイズと、相対速度の関係について説明する。
例えば記憶手段40には、加工工具関連部TKに対して、相対速度が第1所定速度以上の場合に設定する領域レベル1(最も単純な形状であり且つ最もサイズが大きい簡略領域)の干渉判定領域AT1の形状及びサイズを予め記憶させておき、相対速度が第1所定速度未満〜第2所定速度までの場合に設定する中間レベルの干渉判定領域AT2の形状及びサイズを予め記憶させておき、相対速度が第2所定速度未満の場合に設定する領域レベルS(最も詳細(複雑)な形状であり且つ最もサイズが小さい詳細領域)の干渉判定領域AT3の形状及びサイズを予め記憶させておく。この例では、相対速度に応じて3段階の干渉判定領域(AT1、AT2、AT3)を切り替えるように設定したが、更に複数の段階の干渉判定領域を設定することも可能である。
また、例えば図4(A)において、少なくとも第1所定速度以上の場合の干渉判定領域AT1と第2所定速度未満の場合の干渉判定領域AT3とを記憶手段40に記憶しておき、第2所定速度以上〜第1所定速度未満の中間レベルでは、相対速度に応じて徐々に形状またはサイズの少なくとも一方を変更するようにしてもよいし、相対速度に応じて段階的に形状またはサイズの少なくとも一方を変更するようにしてもよい。
Next, the relationship between the shape and size of the interference determination area ATn with respect to the machining tool related part TK and the relative speed will be described with reference to FIG.
For example, in the storage unit 40, the interference determination of the region level 1 (the simple region having the simplest shape and the largest size) set when the relative speed is equal to or higher than the first predetermined speed with respect to the machining tool related part TK. The shape and size of the area AT1 are stored in advance, and the shape and size of the intermediate level interference determination area AT2 set when the relative speed is less than the first predetermined speed to the second predetermined speed are stored in advance. The shape and size of the interference determination area AT3 of the area level S (the detailed area with the most detailed (complex) shape and the smallest size) set when the relative speed is less than the second predetermined speed are stored in advance. In this example, the three-stage interference determination area (AT1, AT2, AT3) is set to be switched according to the relative speed. However, it is also possible to set a plurality of stages of interference determination areas.
Further, for example, in FIG. 4A, at least the interference determination area AT1 when the speed is equal to or higher than the first predetermined speed and the interference determination area AT3 when the speed is lower than the second predetermined speed are stored in the storage means 40, and the second predetermined speed is stored. At an intermediate level that is greater than or equal to the speed and less than the first predetermined speed, at least one of the shape and the size may be gradually changed according to the relative speed, or at least one of the shape and the size may be gradually changed according to the relative speed. May be changed.

次に図4(B)のグラフを用いて、加工工具関連部TKとワーク関連部WKとの「位置」すなわち「残り移動距離」によって、干渉判定領域の形状とサイズを変更する例について説明する。図4(B)のグラフは、加工工具関連部TKとワーク関連部WKとの時間(横軸)に対応する相対速度(縦軸)の例を示しており、時間T0〜T1の区間は相対速度を0(ゼロ)から徐々に大きくした加速区間の例を示しており、時間T1〜T2の区間は相対速度が一定な等速区間の例を示しており、時間T2〜T3の区間は相対速度を徐々に小さくして0(ゼロ)に収束した減速区間の例を示している。
制御手段10は、加工軌跡を含む加工プログラムに基づいて、加工工具関連部TKまたはワーク関連部WKとの少なくとも一方を移動させるため、例えば時間T1〜T2の等速区間を移動中であっても、時間T2〜T3の減速区間を認識(予測)することができる。
なお、図4(B)のグラフにおける減速区間部分(図4(B)中の斜線部分)の面積は「減速に要する距離」すなわち加工工具関連部TKとワーク関連部WKとの干渉が予測されてから減速停止するまでに要する距離であり、この「減速に要する距離」に応じて干渉判定領域ATn、AWnの形状またはサイズの少なくとも一方を変更するようにしてもよい。例えば「減速に要する距離」が第1所定距離よりも大きい場合は図4(A)に示す「領域レベル1」に対応する干渉判定領域を用い、「減速に要する距離」が第2所定距離(<第1所定距離)よりも小さい場合は図4(A)に示す「領域レベルS」に対応する干渉判定領域を用い、第2所定距離から第1所定距離の間では図4(A)に示す「中間レベル」に対応する干渉判定領域を用いるようにしてもよい。
Next, an example in which the shape and size of the interference determination region is changed according to the “position”, that is, “remaining movement distance” between the processing tool related part TK and the work related part WK will be described using the graph of FIG. . The graph of FIG. 4B shows an example of the relative speed (vertical axis) corresponding to the time (horizontal axis) between the machining tool related part TK and the work related part WK, and the interval of time T0 to T1 is relative. An example of an acceleration section in which the speed is gradually increased from 0 (zero) is shown, a section of time T1 to T2 is an example of a constant speed section where the relative speed is constant, and a section of time T2 to T3 is relative. An example of a deceleration zone in which the speed is gradually reduced and converged to 0 (zero) is shown.
Since the control means 10 moves at least one of the machining tool related part TK or the work related part WK based on a machining program including a machining locus, for example, even during movement in a constant velocity section from time T1 to T2. , The deceleration section of time T2 to T3 can be recognized (predicted).
Note that the area of the deceleration section in the graph of FIG. 4B (the shaded area in FIG. 4B) is “distance required for deceleration”, that is, interference between the machining tool related part TK and the work related part WK is predicted. The distance required until the vehicle decelerates to a stop, and at least one of the shapes or sizes of the interference determination areas ATn and AWn may be changed according to the “distance required for deceleration”. For example, when the “distance required for deceleration” is larger than the first predetermined distance, the interference determination area corresponding to “area level 1” shown in FIG. 4A is used, and the “distance required for deceleration” is the second predetermined distance ( When the distance is smaller than the first predetermined distance, the interference determination area corresponding to the “area level S” shown in FIG. 4A is used, and the area between the second predetermined distance and the first predetermined distance is shown in FIG. You may make it use the interference determination area | region corresponding to the "intermediate level" shown.

●[干渉判定処理の処理手順(図5、図6)]
[処理手順の例(1)(図5)]
次に図5を用いて、制御手段10による干渉判定処理の処理手順の例(1)を説明する。例えば本処理は所定時間間隔(例えば相対速度が第1所定速度以上の場合は10ms間隔、第2所定速度以下の場合は30ms間隔、第1所定速度〜第2所定速度の間の場合は20ms間隔等)で起動される。
本処理が開始されると、制御手段10は、ステップS10にて、ケーブルCを介して工作機械100から、加工工具関連部TKにおける移動速度及び移動方向に関する情報、または位置に関する情報を取り込み、ステップS20に進む。
ステップS20では、ケーブルCを介して工作機械100から、ワーク関連部WKにおける移動速度及び移動方向に関する情報、または位置に関する情報を取り込み、ステップS30に進む。
[Interference determination processing procedure (FIGS. 5 and 6)]
[Example of processing procedure (1) (FIG. 5)]
Next, an example (1) of the processing procedure of the interference determination processing by the control means 10 will be described with reference to FIG. For example, this processing is performed at a predetermined time interval (for example, 10 ms interval when the relative speed is equal to or higher than the first predetermined speed, 30 ms interval when the relative speed is equal to or lower than the second predetermined speed, and 20 ms interval between the first predetermined speed and the second predetermined speed Etc.).
When this process is started, the control means 10 takes in information relating to the moving speed and moving direction or information relating to the position in the processing tool related part TK from the machine tool 100 via the cable C in step S10. Proceed to S20.
In step S20, information related to the moving speed and moving direction or information related to the position in the workpiece related unit WK is acquired from the machine tool 100 via the cable C, and the process proceeds to step S30.

ステップS30では、取り込んだ移動速度及び移動方向に関する情報に基づいて加工工具関連部TKとワーク関連部WKとの相対速度を算出し、相対速度に応じた干渉判定領域ATn(加工工具関連部TK用)及び干渉判定領域AWn(ワーク関連部WK用)を設定し、3次元形状モデル100Mにおける加工工具関連部TKを干渉判定領域ATnで包含し、同様にワーク関連部WKを干渉判定領域AWnで包含し、ステップS40に進む。
なお、取り込んだ位置に関する情報に基づいて可動部の間隔等を算出し、間隔に応じた干渉判定領域を設定するようにしてもよい。
ステップS40では、取り込んだ移動速度及び移動方向に関する情報、または位置に関する情報に基づいて、表示手段30に表示している3次元形状モデル100Mにおいて、干渉判定領域ATnとともに加工工具関連部TKを移動させ、干渉判定領域AWnとともにワーク関連部WKを移動させ、ステップS50に進む。
In step S30, a relative speed between the machining tool related part TK and the work related part WK is calculated based on the acquired information on the moving speed and moving direction, and an interference determination area ATn (for the machining tool related part TK) corresponding to the relative speed is calculated. ) And the interference determination area AWn (for the workpiece related part WK), the machining tool related part TK in the three-dimensional shape model 100M is included in the interference determination area ATn, and similarly the work related part WK is included in the interference determination area AWn. Then, the process proceeds to step S40.
Note that the distance between the movable parts may be calculated based on the information regarding the captured position, and an interference determination area corresponding to the distance may be set.
In step S40, the processing tool related part TK is moved together with the interference determination area ATn in the three-dimensional shape model 100M displayed on the display means 30 based on the acquired information on the moving speed and direction, or information on the position. Then, the work related part WK is moved together with the interference determination area AWn, and the process proceeds to step S50.

ステップS50では、3次元形状モデル100Mにおいて、移動させた干渉判定領域ATnと干渉判定領域AWnが干渉するか否か、及び干渉判定領域ATnが干渉判定領域AWnを除く部品(3次元形状モデル中の部品)に干渉するか否か、同様に干渉判定領域AWnが干渉判定領域ATnを除く部品(3次元形状モデル中の部品)に干渉するか否かを判定する。干渉する(Yes)場合はステップS60に進み、干渉しない(No)場合はステップS70に進む。
ステップS60に進んだ場合、警報を出力(3次元形状モデル100Mにおいて干渉すると判定した干渉判定領域(または干渉判定領域における干渉部分)を点滅させたり、周囲の色彩と異なる色彩に変更したりして識別可能に表示する。なお警報の方法には、音声の出力等、種々の方法がある。また制御手段10は、警報の出力とともにケーブルCを介して工作機械100の可動部(加工工具関連部及びワーク関連部)の動作を停止させる停止信号を出力する。
ステップS70に進んだ場合、警報の出力を解除し、可動部の動作を停止させる停止信号の出力を解除する。
In step S50, in the three-dimensional shape model 100M, whether or not the moved interference determination area ATn and the interference determination area AWn interfere with each other, and the interference determination area ATn excludes the interference determination area AWn (parts in the three-dimensional shape model It is determined whether or not the interference determination area AWn interferes with the parts (parts in the three-dimensional shape model) excluding the interference determination area ATn. If there is interference (Yes), the process proceeds to step S60. If there is no interference (No), the process proceeds to step S70.
When the process proceeds to step S60, an alarm is output (the interference determination area determined to interfere with the three-dimensional shape model 100M (or the interference portion in the interference determination area) blinks or is changed to a color different from the surrounding colors). In addition, there are various alarm methods such as voice output, etc. The control means 10 is also connected to the movable part (machining tool related part) of the machine tool 100 via the cable C together with the alarm output. And a stop signal for stopping the operation of the work related part).
When it progresses to step S70, the output of a warning is cancelled | released and the output of the stop signal which stops operation | movement of a movable part is cancelled | released.

[処理手順の例(2)(図6)]
以上に説明した図5の処理手順の例(1)では、ステップS30にて予め設定した干渉判定領域を設定するため、この設定が適切でない場合、リアルタイムに干渉判定処理を行うことができない場合も考えられる。
そこで、図6に示す処理手順の例(2)では、本処理に要した時間を監視し、リアルタイムに干渉判定処理を行うことができるように、且つ処理時間に余裕があれば更に詳細な干渉判定領域を設定できるようにしている。
以下、図6に示した処理手順の例(2)のフローチャートについて、図5に示した処理手順の例(1)との相違点について説明する。
[Example of processing procedure (2) (FIG. 6)]
In the example (1) of the processing procedure in FIG. 5 described above, the interference determination area set in advance in step S30 is set. If this setting is not appropriate, the interference determination process may not be performed in real time. Conceivable.
Therefore, in the example (2) of the processing procedure shown in FIG. 6, the time required for this processing is monitored, and interference determination processing can be performed in real time. The judgment area can be set.
Hereinafter, with respect to the flowchart of the processing procedure example (2) illustrated in FIG. 6, differences from the processing procedure example (1) illustrated in FIG. 5 will be described.

例えば本処理は所定時間間隔(例えば相対速度が第1所定速度以上の場合は10ms間隔、第2所定速度以下の場合は30ms間隔、第1所定速度〜第2所定速度の間の場合は20ms間隔等)で起動される。例えば10ms間隔で起動されている場合に本処理が6ms以下で終了した場合、処理時間に余裕があると判定して(次回の)干渉判定領域を1段階詳細(複雑)なものに変更する。また例えば10ms間隔で起動されている場合に本処理が8ms以上の処理時間を要した場合、処理時間に余裕がないと判定して(次回の)干渉判定領域を1段階単純なものに変更する。従って、本実施の形態では、記憶手段40に、詳細(複雑)な形状かつサイズが小さな干渉判定領域ATn及び干渉判定領域AWn(詳細領域)から、単純な形状かつサイズが大きい干渉判定領域ATm及び干渉判定領域AWm(簡略領域)まで、複数の段階の干渉判定領域が記憶されている。   For example, this processing is performed at a predetermined time interval (for example, 10 ms interval when the relative speed is equal to or higher than the first predetermined speed, 30 ms interval when the relative speed is equal to or lower than the second predetermined speed, and 20 ms interval between the first predetermined speed and the second predetermined speed). Etc.). For example, when this processing is finished in 6 ms or less when it is activated at intervals of 10 ms, it is determined that the processing time is sufficient, and the (next) interference determination area is changed to a one-step detailed (complex) one. Also, for example, when the processing takes 8 ms or more when the processing is started at intervals of 10 ms, it is determined that there is no room for the processing time, and the (next) interference determination area is changed to a one-step simple one. . Therefore, in the present embodiment, the storage unit 40 stores the interference determination area ATm having a simple shape and a large size from the interference determination area ATn and the interference determination area AWn (detail area) having a detailed (complex) shape and a small size. A plurality of stages of interference determination areas are stored up to the interference determination area AWm (simple area).

ステップS10及びステップS20は、図5の場合と同様であるので説明を省略する。
ステップS31では、ステップS30と同様に、相対速度に応じた干渉判定領域ATn(加工工具関連部TK用)及び干渉判定領域AWn(ワーク関連部WK用)を設定するが、この時点では仮に設定し、ステップS32に進む。なお、前回の処理で、ステップS33またはステップS35にて干渉判定領域を変更している場合、変更した干渉判定領域を仮に設定する。
ステップS32では、前回の処理時間が第1所定時間以上(10ms間隔で起動している場合、例えば8ms以上)であるか否かを判定する(処理時間に余裕がないか、を判定する)。前回の処理時間は、ステップS80(後述)にて記憶されている。第1所定時間以上である(Yes)場合、ステップS33に進み、第1所定時間未満である(No)場合、ステップS34に進む。
Steps S10 and S20 are the same as those in FIG.
In step S31, as in step S30, the interference determination area ATn (for the machining tool related part TK) and the interference determination area AWn (for the work related part WK) according to the relative speed are set. The process proceeds to step S32. If the interference determination area is changed in step S33 or step S35 in the previous process, the changed interference determination area is temporarily set.
In step S32, it is determined whether or not the previous processing time is equal to or longer than a first predetermined time (for example, 8 ms or longer when activated at an interval of 10 ms) (determining whether there is a margin in processing time). The previous processing time is stored in step S80 (described later). When it is longer than the first predetermined time (Yes), the process proceeds to step S33, and when it is less than the first predetermined time (No), the process proceeds to step S34.

ステップS33に進んだ場合、ステップS31にて仮に設定した干渉判定領域を、1段階単純な形状の側(簡略領域の側)の干渉判定領域に変更してステップS40に進む。
ステップS34に進んだ場合、前回の処理時間が第2所定時間以下(10ms間隔で起動している場合、例えば6ms以下)であるか否かを判定する(処理時間に余裕があるか、を判定する)。前回の処理時間は、ステップS80(後述)にて記憶されている。第2所定時間以下である(Yes)場合、ステップS35に進み、第2所定時間より大きい(No)場合、ステップS40に進む。
ステップS35に進んだ場合、ステップS31にて仮に設定した干渉判定領域を、1段階詳細(複雑)な形状の側(詳細領域の側)の干渉判定領域に変更してステップS40に進む。
When the process proceeds to step S33, the interference determination area temporarily set in step S31 is changed to the one-step simple shape side (simplified area side) interference determination area, and the process proceeds to step S40.
When the process proceeds to step S34, it is determined whether or not the previous processing time is equal to or shorter than a second predetermined time (for example, 6 ms or less when activated at an interval of 10 ms) (determining whether the processing time has a margin). To do). The previous processing time is stored in step S80 (described later). If it is less than or equal to the second predetermined time (Yes), the process proceeds to step S35, and if it is greater than the second predetermined time (No), the process proceeds to step S40.
When the process proceeds to step S35, the interference determination area temporarily set in step S31 is changed to the interference determination area on the one-step detailed (complex) shape side (detailed area side), and the process proceeds to step S40.

ステップS40〜ステップS70の処理は、図5に示したフローチャートにおける処理と同様であるので説明を省略する。
ステップS80では、今回の処理に要した時間を「処理時間」に記録する。この「処理時間」は、ステップ80の時点の時刻と、ステップS10の時点の時刻(ステップS10にて、時刻を記録しておく)との差から求めることができる。なお、「処理時間」には、処理に要した時間とともに、起動間隔(この場合、10ms、20ms、30ms等)も記録しておくとよい。この起動間隔に応じて、ステップS32における第1所定時間、ステップS34における第2所定時間を切り替える。なお、第1所定時間を起動間隔の80%相当、第2所定時間を起動間隔の60%相当等にしてもよい。
The processing in steps S40 to S70 is the same as the processing in the flowchart shown in FIG.
In step S80, the time required for the current processing is recorded in “processing time”. This “processing time” can be obtained from the difference between the time at the time of step 80 and the time at the time of step S10 (the time is recorded in step S10). In the “processing time”, it is preferable to record the activation interval (in this case, 10 ms, 20 ms, 30 ms, etc.) together with the time required for the processing. In accordance with this activation interval, the first predetermined time in step S32 and the second predetermined time in step S34 are switched. The first predetermined time may be equivalent to 80% of the activation interval, the second predetermined time may be equivalent to 60% of the activation interval, and the like.

●●[第2の実施の形態]
工作機械100を用いずに干渉チェック装置1のみを用いてシミュレーションを行う第2の実施の形態(構成は図1(C)参照)では、記憶手段40には、工作機械100を構成する部品に関する3次元形状データ(3次元CADデータ等)に加えて、加工軌跡を含む加工プログラム(ワーク関連部WK及び加工工具関連部TKの動作を指示するプログラム)が記憶されている。
以下、第1の実施の形態との相違点について説明する。
●● [Second embodiment]
In the second embodiment in which the simulation is performed using only the interference check device 1 without using the machine tool 100 (see FIG. 1C for the configuration), the storage means 40 relates to the components that make up the machine tool 100. In addition to the three-dimensional shape data (three-dimensional CAD data or the like), a machining program including a machining locus (a program for instructing operations of the workpiece-related portion WK and the machining tool-related portion TK) is stored.
Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

フローチャートの形式は、図5及び図6と同様であり、ステップS10では、制御手段10は、加工軌跡を含む加工プログラムに基づいて、加工工具関連部TKにおける移動速度及び移動方向に関する情報、または位置に関する情報を取り込み、ステップS20に進む。
またステップS20では、加工軌跡を含む加工プログラムに基づいて、ワーク関連部WKにおける移動速度及び移動方向に関する情報、または位置に関する情報を取り込み、ステップS30に進む。
またステップS60では、実際の工作機械100の可動部を停止させる信号の出力が省略されており、ステップS70では、実際の工作機械100の可動部を停止させる信号の解除が省略されている。その他の処理は同様であるので、説明を省略する。
The format of the flowchart is the same as that in FIGS. 5 and 6. In step S10, the control unit 10 determines information or position on the moving speed and moving direction in the processing tool related unit TK based on the processing program including the processing locus. The information regarding is acquired, and the process proceeds to step S20.
In step S20, based on the machining program including the machining trajectory, the information related to the movement speed and the movement direction or the information related to the position in the workpiece related unit WK is captured, and the process proceeds to step S30.
In step S60, the output of the signal for stopping the movable part of the actual machine tool 100 is omitted, and in step S70, the release of the signal for stopping the movable part of the actual machine tool 100 is omitted. Since other processes are the same, description thereof is omitted.

以上、第1及び第2の実施の形態に説明したように、本発明の工作機械の干渉チェック装置1は、干渉判定領域を適切に選定することでリアルタイム処理が可能であり、自動運転モードと手動運転モードのどちらであっても干渉の判定が可能である。また、事前に行う(机上の)シミュレーション(第2の実施の形態)及び実際の工作機械のリアルタイムな動作中(第1の実施の形態)のいずれにおいても干渉の判定が可能である。更に、正確な3次元形状モデルを用いて干渉判定するため、ワークと加工工具との干渉及び工作機械を構成する他の部品との干渉をも適切に判定することが可能である。
なお、干渉判定領域は、相対速度または間隔等に対応させて予め記憶手段に記憶しておき、制御手段10にて自動的に選定してもよいし、作業者が予め相対速度または間隔等に応じて選択できるようにしてもよい。また、第1の実施の形態では、移動速度及び移動方向に関する情報、または位置に関する情報を、ケーブルCを介して取り込む際の通信によるタイムラグ、及び停止信号をケーブルCを介して出力する際のタイムラグ等を考慮して干渉判定領域の形状またはサイズの少なくとも一方を設定することが、より好ましい。
As described above, as described in the first and second embodiments, the machine tool interference check device 1 according to the present invention can perform real-time processing by appropriately selecting an interference determination region, Interference can be determined in either manual operation mode. In addition, it is possible to determine interference in both a simulation (on the desk) performed in advance (second embodiment) and a real-time operation of the actual machine tool (first embodiment). Furthermore, since interference is determined using an accurate three-dimensional shape model, it is possible to appropriately determine interference between the workpiece and the machining tool and interference with other parts constituting the machine tool.
The interference determination area may be stored in advance in the storage unit in correspondence with the relative speed or interval, and may be automatically selected by the control unit 10, or the operator may set the relative speed or interval in advance. You may make it selectable according to it. Further, in the first embodiment, a time lag due to communication when information relating to the moving speed and moving direction, or information relating to a position is acquired via the cable C, and a time lag when outputting a stop signal via the cable C. It is more preferable to set at least one of the shape or size of the interference determination region in consideration of the above.

本発明の工作機械における干渉チェック装置1は、本実施の形態で説明した外観、構成、処理、表示例等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば処理手順は図5及び図6に示すフローチャートに限定されるものではなく、構成の例は図1及び図2の例に限定されるものではない。
干渉判定領域AWn、ATnの形状及びサイズは、本実施の形態にて説明したものに限定されず、種々の形状及びサイズを用いることができる。
本実施の形態にて説明した数値は、この数値に限定されるものではない。
また、以上(≧)、以下(≦)、より大きい(>)、未満(<)等の記載は、等号を含んでも含まなくてもよい。
The interference check device 1 in the machine tool of the present invention is not limited to the appearance, configuration, processing, display example, and the like described in the present embodiment, and various changes, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. Is possible. For example, the processing procedure is not limited to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6, and the configuration example is not limited to the examples in FIGS. 1 and 2.
The shapes and sizes of the interference determination areas AWn and ATn are not limited to those described in this embodiment, and various shapes and sizes can be used.
The numerical values described in the present embodiment are not limited to these numerical values.
In addition, descriptions such as (≧), (≦), greater (>), and less (<) may or may not include an equal sign.

本発明の工作機械の干渉チェック装置1の一実施の形態の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of one Embodiment of the interference check apparatus 1 of the machine tool of this invention. 図1(A)の例に示した工作機械100と干渉チェック装置1との外観の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the external appearance of the machine tool 100 shown in the example of FIG. 1 (A), and the interference check apparatus 1. FIG. 干渉判定領域AWn、ATnを説明する図である。It is a figure explaining interference determination area | region AWn and ATn. 干渉判定領域ATnを、詳細領域(詳細(複雑)形状でサイズが小さい領域レベルS)から簡略領域(単純形状でサイズが大きい領域レベル1)まで複数の段階のものを切り替える例を説明する図である。It is a figure explaining the example which switches the thing of a several step from the detailed area | region (area level S with a detailed (complex) shape and a small size) to a simple area (area level 1 with a simple shape and a large size) as the interference determination area ATn. is there. 処理手順(1)の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a process sequence (1). 処理手順(2)の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a process sequence (2).

1 干渉チェック装置
10 制御手段
20 入力手段
30 表示手段
40 記憶手段
100 工作機械
110 NC装置(数値制御装置)
120 可動部
130 検出手段
C ケーブル
W ワーク
J 治具
TB テーブル
WK ワーク関連部
TL 加工工具
CH ホルダ
M モータ
TK 加工工具関連部
AWn 干渉判定領域(ワーク関連部WK用)
ATn 干渉判定領域(加工工具関連部TK用)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Interference check apparatus 10 Control means 20 Input means 30 Display means 40 Storage means 100 Machine tool 110 NC apparatus (numerical control apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Movable part 130 Detection means C Cable W Work J Jig TB Table WK Work related part TL Machining tool CH Holder M Motor TK Machining tool related part AWn Interference judgment area (for work related part WK)
ATn interference judgment area (for machining tool related part TK)

Claims (5)

制御手段と、入力手段と、記憶手段と、表示手段とを備え、工作機械と一体または別体にて構成された、工作機械の干渉チェック装置であって、
前記記憶手段には、前記工作機械を構成する部品に関する3次元形状データが記憶されており、
前記制御手段は、
前記3次元形状データに基づいて、前記工作機械の3次元形状モデルを前記表示手段に表示するとともに前記工作機械の動作に合わせて前記3次元形状モデルを動作させることが可能であり、
前記工作機械の可動部における移動速度及び移動方向に関する情報、または前記可動部の位置に関する情報の、少なくとも一方の情報を取り込み、前記3次元形状モデルにおける前記可動部に対応する部品を、前記工作機械の前記可動部の動きに合わせて動作させる際、前記3次元形状モデルにおける各可動部を包含する干渉判定領域とともに動作させ、
前記3次元形状モデルにおいて、前記干渉判定領域が、当該干渉判定領域が包含している可動部を除いた前記3次元形状モデル中の部品に接触した場合、または異なる干渉判定領域同士が接触した場合に、前記可動部が干渉すると判定し、
前記可動部は、
ワーク及び当該ワークの移動に関連して移動する部材を含むワーク関連部と、前記ワークを加工する加工工具及び当該加工工具の移動に関連して移動する部材を含む加工工具関連部であり、
前記制御手段は、
前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度または間隔の少なくとも一方に応じて、各可動部を包含する前記干渉判定領域の形状またはサイズの少なくとも一方を変更し、
前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度以上の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔以上の場合、前記干渉判定領域を比較的単純な形状であり且つ比較的サイズが大きい簡略領域に設定し、
前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度未満の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔未満の場合、前記相対速度が小さくなるにつれて、または前記間隔が短くなるにつれて、干渉判定領域を詳細な形状に且つ小さなサイズの詳細領域に変更する、
ことを特徴とする工作機械の干渉チェック装置。
An interference check device for a machine tool, comprising a control means, an input means, a storage means, and a display means, and is configured integrally or separately from the machine tool,
The storage means stores three-dimensional shape data relating to parts constituting the machine tool,
The control means includes
Based on the three-dimensional shape data, it is possible to display the three-dimensional shape model of the machine tool on the display means and operate the three-dimensional shape model according to the operation of the machine tool,
At least one of information relating to the moving speed and moving direction in the movable part of the machine tool or information relating to the position of the movable part is taken in, and a part corresponding to the movable part in the three-dimensional shape model is taken as the machine tool. When operating in accordance with the movement of the movable part of the three-dimensional shape model, it is operated together with an interference determination region including each movable part in the three-dimensional shape model,
In the three-dimensional shape model, when the interference determination area is in contact with a part in the three-dimensional shape model excluding the movable part included in the interference determination area, or when different interference determination areas are in contact with each other. And determining that the movable part interferes,
The movable part is
A workpiece-related portion including a workpiece and a member that moves in relation to the movement of the workpiece, and a processing tool-related portion that includes a processing tool that processes the workpiece and a member that moves in association with the movement of the processing tool.
The control means includes
According to at least one of the relative speed or interval between the workpiece-related portion and the processing tool-related portion, change at least one of the shape or size of the interference determination region including each movable portion ,
When the relative speed between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined speed or more, or when the interval between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined interval or more, the interference determination area is relatively simple. Set to a simple area with a relatively large size,
When the relative speed between the work-related part and the processing tool-related part is less than a predetermined speed, or when the interval between the work-related part and the processing tool-related part is less than a predetermined distance, as the relative speed decreases, Alternatively, as the interval becomes shorter, the interference determination area is changed to a detailed shape with a small shape and a small size.
Machine tool interference check device characterized by the above.
請求項1に記載の工作機械の干渉チェック装置であって、
前記制御手段は、
前記工作機械の可動部の移動を停止可能な停止手段を備えており、
前記可動部が干渉すると判定した場合、前記停止手段を用いて当該可動部を停止させるとともに、前記3次元形状モデルにおいて干渉する部分を識別可能に表示する、
ことを特徴とする工作機械の干渉チェック装置。
The machine tool interference check device according to claim 1,
The control means includes
Comprising stop means capable of stopping the movement of the movable part of the machine tool,
When it is determined that the movable part interferes, the movable part is stopped using the stopping unit, and the interference part in the three-dimensional shape model is displayed in an identifiable manner.
Machine tool interference check device characterized by the above.
制御手段と、入力手段と、記憶手段と、表示手段とを備えた、工作機械の干渉チェック装置であって、
前記記憶手段には、前記工作機械を構成する部品に関する3次元形状データと、前記工作機械にて使用する加工軌跡を含む加工プログラムが記憶されており、
前記制御手段は、
前記3次元形状データに基づいて、前記工作機械の3次元形状モデルを前記表示手段に表示するとともに前記加工プログラムに基づいて前記3次元形状モデルにおける可動部を動作させることが可能であり、
前記加工プログラムに基づいた前記可動部の移動速度及び移動方向に関する情報、または前記可動部の位置に関する情報の、少なくとも一方の情報を取り込み、前記3次元形状モデルにおける前記可動部を動作させる際、前記3次元形状モデルにおける各可動部を包含する干渉判定領域とともに動作させ、
前記3次元形状モデルにおいて、前記干渉判定領域が、当該干渉判定領域が包含している可動部を除いた前記3次元形状モデル中の部品に接触した場合、または異なる干渉判定領域同士が接触した場合に、前記可動部が干渉すると判定し、
前記可動部は、
ワーク及び当該ワークの移動に関連して移動する部材を含むワーク関連部と、前記ワークを加工する加工工具及び当該加工工具の移動に関連して移動する部材を含む加工工具関連部であり、
前記制御手段は、
前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度または間隔の少なくとも一方に応じて、各可動部を包含する前記干渉判定領域の形状またはサイズの少なくとも一方を変更し、
前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度以上の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔以上の場合、前記干渉判定領域を比較的単純な形状であり且つ比較的サイズが大きい簡略領域に設定し、
前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との相対速度が所定速度未満の場合、または前記ワーク関連部と前記加工工具関連部との間隔が所定間隔未満の場合、前記相対速度が小さくなるにつれて、または前記間隔が短くなるにつれて、干渉判定領域を詳細な形状に且つ小さなサイズの詳細領域に変更する、
ことを特徴とする工作機械の干渉チェック装置。
An interference check device for a machine tool comprising a control means, an input means, a storage means, and a display means,
The storage means stores a three-dimensional shape data related to parts constituting the machine tool and a machining program including a machining locus used in the machine tool,
The control means includes
Based on the three-dimensional shape data, it is possible to display the three-dimensional shape model of the machine tool on the display means and operate the movable part in the three-dimensional shape model based on the machining program,
When taking in at least one of information on the moving speed and moving direction of the movable part based on the processing program, or information on the position of the movable part, and operating the movable part in the three-dimensional shape model, Operate together with the interference judgment area including each movable part in the three-dimensional shape model,
In the three-dimensional shape model, when the interference determination area is in contact with a part in the three-dimensional shape model excluding the movable part included in the interference determination area, or when different interference determination areas are in contact with each other. And determining that the movable part interferes,
The movable part is
A workpiece-related portion including a workpiece and a member that moves in relation to the movement of the workpiece, and a processing tool-related portion that includes a processing tool that processes the workpiece and a member that moves in association with the movement of the processing tool.
The control means includes
According to at least one of the relative speed or interval between the workpiece-related portion and the processing tool-related portion, change at least one of the shape or size of the interference determination region including each movable portion ,
When the relative speed between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined speed or more, or when the interval between the workpiece-related portion and the machining tool-related portion is a predetermined interval or more, the interference determination area is relatively simple. Set to a simple area with a relatively large size,
When the relative speed between the work-related part and the processing tool-related part is less than a predetermined speed, or when the interval between the work-related part and the processing tool-related part is less than a predetermined distance, as the relative speed decreases, Alternatively, as the interval becomes shorter, the interference determination area is changed to a detailed shape with a small shape and a small size.
Machine tool interference check device characterized by the above.
請求項3に記載の工作機械の干渉チェック装置であって、
前記制御手段は、
前記3次元形状モデルにおける可動部の移動を停止可能な停止手段を備えており、
前記可動部が干渉すると判定した場合、前記停止手段を用いて当該可動部を停止させるとともに、前記3次元形状モデルにおいて干渉する部分を識別可能に表示する、
ことを特徴とする工作機械の干渉チェック装置。
An interference check device for a machine tool according to claim 3,
The control means includes
A stopping means capable of stopping the movement of the movable part in the three-dimensional shape model;
When it is determined that the movable part interferes, the movable part is stopped using the stopping unit, and the interference part in the three-dimensional shape model is displayed in an identifiable manner.
Machine tool interference check device characterized by the above.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の工作機械の干渉チェック装置であって、
前記干渉判定領域は、最も単純な形状であり且つ最もサイズが大きい簡略領域から、最も詳細な形状であり且つ最もサイズが小さい詳細領域まで、複数の干渉判定領域が段階的に設定されており、
前記制御手段は、干渉判定処理に要した時間に応じて干渉判定領域を選定する、
ことを特徴とする工作機械の干渉チェック装置。
An interference check device for a machine tool according to any one of claims 1 to 4 ,
The interference determination area has a plurality of interference determination areas stepwise from a simple area having the simplest shape and the largest size to a detailed area having the most detailed shape and the smallest size,
The control means selects an interference determination area according to the time required for the interference determination process.
Machine tool interference check device characterized by the above.
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