JP7004868B1

JP7004868B1 - 数値制御装置および数値制御方法

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Publication number: JP7004868B1
Application number: JP2021506774A
Authority: JP
Inventors: 健輔馬場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-02-07
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Abstract

数値制御装置（１）は、ワークの切削加工を行う工作機械（２）と、ワークのバリ取りのための工具が取り付けられたロボット（３）とを制御する。数値制御装置（１）は、ワークのうち切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を、切削加工の制御のために実行される加工プログラム（２１）の解析結果を基に算出する境界点算出部（３４）と、複数の境界点を辿る経路上において工具を移動させるためのロボットプログラム（２２）を生成するロボットプログラム生成部（３２）とを備える。

Description

本開示は、ワークを加工する工作機械とワークのバリ取りを行うロボットとを制御する数値制御装置および数値制御方法に関する。

工作機械による切削加工が施されたワークについて、ロボットに取り付けられた工具によるバリ取りが実施されることがある。ロボットの駆動によるバリ取りでは、当該工具を移動させるためのロボットの位置制御が必要となる。なお、以下の説明では、工作機械に取り付けられる工具であって切削加工のための工具を加工工具、ロボットに取り付けられる工具であってバリ取りのための工具をロボット工具と称することがある。

特許文献１には、ワークの設計データであるＣＡＤ（Computer Aided Design）データからワークの理想形状データを取得し、理想形状データによって示される理想形状に沿ってロボット工具を移動させる方法が開示されている。

特開２０１２－２０３４８号公報

加工プログラムであるＮＣ（Numerical Control）プログラムの実行によって工作機械を制御する数値制御装置は、切削加工の時間短縮などのために、ＣＡＤデータを基に生成された指令点を辿る経路とは若干異なる経路に沿って加工工具が移動するように工作機械の位置制御を行う場合がある。上記特許文献１に開示される従来の技術によると、工作機械による切削加工後のワークの形状が考慮されずにロボットの位置制御が行われることから、切削加工が施されたワークに対する高精度なバリ取りを行うことが困難であるという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、切削加工が施されたワークに対する高精度なバリ取りを可能とする数値制御装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる数値制御装置は、ワークの切削加工を行う工作機械と、ワークのバリ取りのための工具が取り付けられたロボットとを制御する。本開示にかかる数値制御装置は、ワークのうち切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を、切削加工の制御のために実行される加工プログラムの解析結果を基に算出する境界点算出部と、複数の境界点を辿る経路上において工具を移動させるためのロボットプログラムを生成するロボットプログラム生成部とを備える。境界点算出部は、複数の境界点の各々に切削の順序を表す時系列データを付与し、ロボットプログラム生成部は、複数の境界点の各々に付与された時系列データによって示される順序で複数の境界点の各々を辿る経路を設定する。

本開示にかかる数値制御装置は、切削加工が施されたワークに対する高精度なバリ取りが可能となるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる数値制御装置を含む制御システムを示す図実施の形態１にかかる数値制御装置の概略構成を示す図実施の形態１にかかる数値制御装置の構成と工作機械の構成とを示すブロック図実施の形態１にかかる数値制御装置が有するシミュレーション部の処理について説明するための図実施の形態１にかかる数値制御装置が有する境界点算出部の処理について説明するための図実施の形態１にかかる数値制御装置が有する境界点算出部とロボットプログラム生成部との各々による処理について説明するための図実施の形態１にかかる数値制御装置が有する補間点算出部による処理手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる数値制御装置が有する境界点算出部による処理手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる数値制御装置が有するロボットプログラム生成部による処理手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる数値制御装置に記憶される加工プログラムおよびロボットプログラムの例を示す図実施の形態１にかかる数値制御装置が加工プログラムまたはロボットプログラムを自動起動した際における数値制御装置の動作手順を示すフローチャート実施の形態１にかかる数値制御装置において生成されたロボットプログラムの実行によるバリ取りの例を説明するための図実施の形態２にかかる数値制御装置に記憶される加工プログラムおよびロボットプログラムの例を示す図実施の形態２にかかる数値制御装置による境界点の算出結果を表示する画面の例を示す図実施の形態２にかかる数値制御装置において加工プログラムとロボットプログラムとを実行した場合における工作機械およびロボットの動作について説明するための図実施の形態２にかかる数値制御装置が有する加工プログラム解析部による処理手順を示すフローチャート実施の形態２にかかる数値制御装置が有する補間点算出部による処理手順を示すフローチャート実施の形態２にかかる数値制御装置が有する境界点算出部による処理手順を示すフローチャート実施の形態２にかかる数値制御装置が有するロボットプログラム生成部による処理手順を示すフローチャート実施の形態２にかかる数値制御装置が加工プログラムまたはロボットプログラムを自動起動した際における数値制御装置の動作手順を示すフローチャート

以下に、実施の形態にかかる数値制御装置および数値制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる数値制御装置を含む制御システムを示す図である。制御システムは、実施の形態１にかかる数値制御装置１と、ワークの切削加工を行う工作機械２と、追加工であるバリ取りを行うロボット３と、ロボット３を駆動するロボットコントローラ４と、数値制御装置１への操作とロボット３への操作とを受け付ける入力操作部５とを有する。ロボット３は、切削加工が施されたワークのバリ取りを行う。数値制御装置１は、ＮＣプログラムの実行によって工作機械２とロボット３とを制御する。

ＮＣ工作機械である工作機械２は、数値制御装置１に接続されている。ロボット３は、ロボットコントローラ４を介して数値制御装置１に接続されている。数値制御装置１と、工作機械２およびロボットコントローラ４の各々とは、通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。通信ネットワークは、例えばＬＡＮ（Local Area Network）である。数値制御装置１は、ロボットコントローラ４を介してロボット３を制御する。以下の説明では、数値制御装置１によるロボット３の制御において、ロボットコントローラ４が介されていることを省略する場合がある。

入力操作部５は、入出力ユニット６、操作盤７、手動ハンドル８および非常停止ボタン９を有する。操作盤７は、ユーザからの操作を受け付けて、操作に対応する信号を入出力ユニット６に送る。非常停止ボタン９は、ユーザによって押下されると、ロボットコントローラ４を停止させるための信号をロボットコントローラ４に送るとともに、工作機械２を停止させるための信号を入出力ユニット６に送る。入出力ユニット６は、操作盤７から送られてくる信号および非常停止ボタン９から送られてくる信号を、数値制御装置１に送る。非常停止ボタン９および入出力ユニット６は、操作盤７に配置されてもよい。ロボットコントローラ４は、非常停止ボタン９からの信号を受けると、ロボット３を非常停止させる。数値制御装置１は、工作機械２を停止させるための信号を入出力ユニット６から受けると、工作機械２を非常停止させる。

次に、数値制御装置１の構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかる数値制御装置の概略構成を示す図である。数値制御装置１は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータシステムである。コンピュータシステムには、実施の形態１にて説明する制御を統括するための制御プログラムがインストールされる。図２には、数値制御装置１が有する機能構成と、数値制御装置１の機能を実現するためのハードウェア構成とを示している。

数値制御装置１は、各種処理を実行する処理部であるプロセッサ１０と、内蔵メモリであるメモリ１１と、情報を記憶する記憶装置１２と、数値制御装置１の外部の装置に接続されるインタフェース１３とを有する。

プロセッサ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ１０は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）であっても良い。メモリ１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）である。記憶装置１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）である。制御プログラムは、記憶装置１２に格納される。プロセッサ１０は、記憶装置１２に格納されている制御プログラムをメモリ１１に読み出して実行する。インタフェース１３は、工作機械２、ロボットコントローラ４および入力操作部５に接続される。

数値制御装置１は、ＮＣプログラムを解析するプログラム解析部１４と、工作機械２を制御する加工制御部１５と、ロボット３を制御するロボット制御部１６とを備える。加工制御部１５は、ＮＣプログラムである加工プログラムの実行によって工作機械２を制御する。ロボット制御部１６は、ＮＣプログラムであるロボットプログラムの実行によってロボット３を制御する。数値制御装置１は、ロボットプログラムを生成するための処理を実行するロボットプログラム生成処理部１７と、入力操作部５からの入力と入力操作部５への出力のための処理を担う入出力処理部１８とを有する。

プログラム解析部１４、加工制御部１５、ロボット制御部１６、ロボットプログラム生成処理部１７および入出力処理部１８の各機能は、プロセッサ１０とソフトウェアの組み合わせによって実現される。当該各機能は、プロセッサ１０およびファームウェアの組み合わせによって実現されても良く、プロセッサ１０、ソフトウェアおよびファームウェアの組み合わせによって実現されても良い。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、記憶装置１２に格納される。各機能の詳細については後述する。

図３は、実施の形態１にかかる数値制御装置の構成と工作機械の構成とを示すブロック図である。図３には、ロボット３、ロボットコントローラ４および入力操作部５も示している。

工作機械２は、加工工具とワークとを駆動する駆動部４０を有する。駆動部４０は、ワークを回転駆動しながら加工工具を直進駆動する。加工工具は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の３つの方向における直進駆動が可能とされている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに垂直な３つの軸とする。なお、工作機械２は、上記３つの方向において加工工具の直進駆動が可能であるものに限定されない。加工工具の直進駆動が可能な方向は、工作機械２の構成によって適宜設定可能である。

駆動部４０は、サーボモータ４４と、サーボモータ４４が発生させた駆動力を受けて回転する駆動軸と、駆動軸の回転駆動を直進駆動へ変換する機構とを有する。以下の説明では、加工工具を直進駆動させるための当該駆動軸を、直進軸と称することがある。図３では、直進軸と当該機構との図示を省略する。

駆動部４０は、Ｘ軸方向において加工工具を直進駆動するための直進軸と、Ｙ軸方向において加工工具を直進駆動するための直進軸と、Ｚ軸方向において加工工具を直進駆動するための直進軸とを有する。駆動部４０は、サーボモータ４４の回転角度および速度を検出する検出器４８を有する。駆動部４０のドライブコントローラ４１は、数値制御装置１からの移動指令を受信する。ドライブコントローラ４１は、数値制御装置１からの移動指令に基づいてサーボモータ４４を制御するサーボ制御部４２を有する。サーボ制御部４２は、検出器４８による検出結果に基づいてサーボモータ４４のフィードバック制御を行う。

駆動部４０は、Ｘ軸方向の直進駆動のためのサーボ制御部４２、サーボモータ４４および検出器４８と、Ｙ軸方向の直進駆動のためのサーボ制御部４２、サーボモータ４４および検出器４８と、Ｚ軸方向の直進駆動のためのサーボ制御部４２、サーボモータ４４および検出器４８との組み合わせを有する。工作機械２は、２つ以上のワークを同時に加工するための２つ以上の刃物台を有しても良い。この場合、駆動部４０は、刃物台ごとについての上記組み合わせを有する。

駆動部４０は、ワークを回転させる主軸である回転軸と、回転軸へ駆動力を与える主軸モータ４５を有する。工作機械２は、回転軸を中心とする回転駆動によって、加工工具に対するワークの姿勢を変化させる。図３では、回転軸の図示を省略する。駆動部４０は、主軸モータ４５の回転角度および速度を検出する検出器４９を有する。駆動部４０は、１または複数の回転軸を有する。工作機械２は、ワークに対して加工工具を回転させることによって、加工工具に対するワークの姿勢を変化させても良い。このため、駆動部４０が有する回転軸は、ワークを回転させる回転軸に限られず、加工工具を回転させる回転軸であっても良い。

ドライブコントローラ４１は、数値制御装置１からの移動指令に基づいて主軸モータ４５を制御する主軸制御部４３を有する。主軸制御部４３は、検出器４９による検出結果に基づいて主軸モータ４５のフィードバック制御を行う。工作機械２が２つ以上の刃物台を有する場合、駆動部４０は、刃物台ごとについての、主軸制御部４３、主軸モータ４５および検出器４９の組み合わせを有する。

ロボットコントローラ４は、数値制御装置１からのロボット指令を受信する。ロボットコントローラ４は、ロボット指令を基に、ロボット３を構成する複数の関節の各々を駆動するための指令を算出する。ロボットコントローラ４は、算出された指令をロボット３へ送信することにより、ロボット３を駆動する。

入力操作部５は、数値制御装置１から入力される画像データに応じた画面を表示する表示部４６と、数値制御装置１への操作を受け付ける入力部４７とを有する。表示部４６と入力部４７との各機能は、タッチパネルを有する入力装置によって実現される。入力部４７を構成するボタンは、表示部４６に表示される。なお、図１に示す操作盤７、手動ハンドル８および非常停止ボタン９は、入力部４７に含まれるものであっても良い。入出力ユニット６は、入力装置に備えられるものであっても良い。

数値制御装置１は、記憶部２０を有する。記憶部２０の機能は、記憶装置１２を用いて実現される。記憶部２０は、加工プログラム２１と、ロボットプログラム２２とを記憶する。加工プログラム２１は、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）装置によって作成されたＮＣプログラムである。ロボットプログラム２２は、ロボットプログラム生成処理部１７によって生成されたＮＣプログラムである。記憶部２０は、工作機械データ２３と、ワークデータ２４と、加工工具データ２５と、ロボット工具データ２６とを記憶する。

工作機械データ２３は、主に、工作機械２の構造を示す構造データであって、工作機械２の諸元を示すデータを含む。数値制御装置１は、工作機械データ２３を用いることによって、加工工具の位置の識別などを行う。ワークデータ２４は、ワークのサイズおよびワークの設置位置を示すデータを含む。加工工具データ２５は、工作機械２による切削加工に使用される加工工具の形状についてのデータである。加工工具データ２５は、加工工具の径および加工工具の長さといったデータを含む。ロボット工具データ２６は、ロボット３によるバリ取りに使用されるロボット工具の形状についてのデータである。ロボット工具データ２６は、ロボット工具の半径およびロボット工具の長さといったデータを含む。

プログラム解析部１４は、記憶部２０から加工プログラム２１を読み出す。プログラム解析部１４は、加工プログラム２１に記述されている処理の内容を基に、指令位置と指令速度とを解析する。プログラム解析部１４は、加工プログラム２１に記述されている処理の内容を基に、ワークの指令角度を解析する。プログラム解析部１４は、指令位置、指令速度および指令角度の解析結果を加工制御部１５へ出力する。

加工制御部１５は、補間処理部２７と、加減速処理部２８と、軸指令出力部２９とを有する。補間処理部２７は、プログラム解析部１４における指令位置と指令速度との解析結果を基に、加工工具を直進駆動する３つの方向の各々について、制御周期ごとの移動量を求める。補間処理部２７は、補間処理によって、制御周期ごとの加工工具の位置を表す補間点を生成する。また、補間処理部２７は、プログラム解析部１４における指令角度の解析結果を基に、制御周期ごとのワークの回転角度を求める。補間処理部２７は、補間処理によって、制御周期ごとのワークの回転角度を表す補間点を生成する。補間処理部２７は、生成された補間点である補間結果を出力する。

加減速処理部２８は、補間結果の加減速処理を実行する。軸指令出力部２９は、加減速処理後の補間結果を基に、各軸方向における加工工具の直進駆動についての移動指令を生成する。軸指令出力部２９は、加減速処理後の補間結果を基に、ワークの回転駆動についての移動指令を生成する。移動指令は、制御周期ごとの補間点群である。軸指令出力部２９は、生成された移動指令をサーボ制御部４２と主軸制御部４３との各々へ出力する。

プログラム解析部１４は、記憶部２０からロボットプログラム２２を読み出す。プログラム解析部１４は、ロボットプログラム２２に記述されている処理の内容を基に、ロボット工具の指令位置と指令速度とを解析する。プログラム解析部１４は、指令位置と指令速度との解析結果をロボット制御部１６へ出力する。ロボット制御部１６は、解析結果を基に、単位時間ごとの補間点群を生成する。ロボット制御部１６は、生成された補間点群をロボットコントローラ４が解釈可能な形式の指令であるロボット指令へ変換する。ロボット制御部１６は、ロボット指令をロボットコントローラ４へ出力する。

入出力処理部１８は、画像データを生成する画像処理部３５と、入力操作部５からの入力に対する処理を実行する入力制御部３６とを有する。画像処理部３５は、生成された画像データを表示部４６へ出力する。表示部４６に表示されたボタンが押下された場合に、入力部４７は、入力制御部３６へ操作の内容を通知する。

表示部４６には、ロボットプログラムの生成開始を指示するための開始ボタンが表示される。当該開始ボタンが押下されることによって、入力部４７は、ロボットプログラムの生成開始が指示されたことを入力制御部３６へ通知する。入力制御部３６は、当該通知に従って、ロボットプログラム生成処理部１７を起動させる。

ロボットプログラム生成処理部１７は、加工プログラム解析部３０と、シミュレーション部３１と、ロボットプログラム生成部３２とを有する。ロボットプログラム生成処理部１７の起動によって、加工プログラム解析部３０は、記憶部２０から加工プログラム２１を読み出す。加工プログラム解析部３０は、加工プログラム２１の解析により、加工プログラム２１のブロックごとにおける加工工具の指令位置および指令速度を解析する。解析は、例えば文字列解析である。また、加工プログラム解析部３０は、加工プログラム２１のブロックごとにおけるワークの指令角度を解析する。加工プログラム解析部３０は、指令位置、指令速度および指令角度の解析結果をシミュレーション部３１へ出力する。

シミュレーション部３１は、補間点算出部３３と境界点算出部３４とを有する。補間点算出部３３は、加工プログラム解析部３０における解析結果を基に、直進駆動および回転駆動について、単位時間ごとにおける補間点を算出する。単位時間は、補間点算出部３３における補間周期を表す。補間点算出部３３によって算出される補間点は、実際の切削加工時における補間点と同一である。補間点算出部３３は、算出された補間点のデータを境界点算出部３４へ出力する。

境界点算出部３４は、ワークのうち切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を加工プログラム２１の解析結果を基に算出する。具体的には、境界点算出部３４は、加工プログラム２１の解析結果を基に算出された複数の補間点と加工工具データ２５とに基づいて複数の境界点を算出する。

図４は、実施の形態１にかかる数値制御装置が有するシミュレーション部の処理について説明するための図である。補間点算出部３３は、記憶部２０に記憶されている工作機械データ２３、ワークデータ２４および加工工具データ２５を読み出す。補間点算出部３３は、単位時間ごとにおける補間点の算出結果と、工作機械データ２３および加工工具データ２５とを基に、単位時間ごとの加工工具位置を算出する。加工工具データ２５は、加工工具５１についての工具径Ｒおよび工具長さＬのデータを含む。

図５は、実施の形態１にかかる数値制御装置が有する境界点算出部の処理について説明するための図である。図５には、切削加工によって、加工工具５１の先端５３がワーク５０の上面５２よりも下方へ進行している様子を示している。境界点Ｐは、ワーク５０の上面５２のうち切削によって除去される領域ＡＲと除去されずに残存する領域との境界を表す。

ある加工工具位置に加工工具５１がとどまって切削加工が行われた状態を想定した場合において、当該加工工具位置に加工工具５１の中心を一致させた場合における加工工具５１の外縁上の位置が境界点Ｐとなる。境界点算出部３４は、加工プログラム２１に従って単位時間ごとに加工工具５１を移動させるシミュレーションを実施し、加工工具位置とワークデータ２４とを基に、境界点Ｐの位置を表す座標を算出する。

境界点算出部３４は、加工工具５１による切削加工が進められることによって領域ＡＲの境界ではなくなった境界点Ｐ’を随時削除する。境界点算出部３４は、このようにして、領域ＡＲについての切削加工が終了したときにおける複数の境界点Ｐを求める。

境界点算出部３４は、領域ＡＲにおける各境界点Ｐについての座標に、切削の順序を表す時系列データを付与する。境界点算出部３４は、加工プログラム２１によって指示される加工工具５１の移動経路を参照して、領域ＡＲの切削加工を開始してから各加工工具位置に加工工具５１が到達するまでの時間を算出する。境界点算出部３４は、かかる時間の算出結果に基づいて、各境界点Ｐについての時系列データを生成する。時系列データは、算出された時間を表すデータである。時系列データは、切削の順序を表す数値であっても良い。境界点算出部３４は、算出された時間を基に、順序を表す数値を求めることができる。境界点算出部３４は、各境界点Ｐの座標と、座標に付与された時系列データとをロボットプログラム生成部３２へ出力する。

ロボットプログラム生成部３２には、領域ＡＲについての複数の境界点Ｐについての座標と、座標に付与された時系列データとが入力される。ロボットプログラム生成部３２は、時系列データによって示される順序で複数の境界点Ｐの各々を辿る経路を設定する。ロボットプログラム生成部３２は、当該経路上においてロボット工具を移動させるためのロボットプログラム２２を生成する。

図６は、実施の形態１にかかる数値制御装置が有する境界点算出部とロボットプログラム生成部との各々による処理について説明するための図である。図６に示す４つの境界点Ｐｔ０は、領域ＡＲのうち最初の加工工具位置での切削によって形成された境界上の点である。各境界点Ｐｔ０の座標には、加工開始時である時間ｔ０を表す時系列データが付与されている。図６に示す２つの境界点Ｐｔ１は、領域ＡＲのうち２番目の加工工具位置での切削によって形成された境界上の点である。各境界点Ｐｔ１の座標には、加工開始時から当該加工工具位置に加工工具５１が到達するまでの時間ｔ１を表す時系列データが付与されている。境界点Ｐｔ２，Ｐｔ３，Ｐｔ４，Ｐｔ５，Ｐｔ６，Ｐｔ７についても、境界点Ｐｔ０および境界点Ｐｔ１と同様とする。

ロボットプログラム生成部３２は、記憶部２０に記憶されているロボット工具データ２６を読み出す。ロボット工具データ２６は、ロボット工具についての工具径および工具長さのデータを含む。ロボットプログラム生成部３２は、各境界点Ｐｔ０－Ｐｔ７の座標と時系列データとに基づいて、切削加工と同じ時系列で各境界点Ｐｔ０－Ｐｔ７を辿る経路上においてロボット工具を移動させるためのロボットプログラム２２を生成する。ロボットプログラム生成部３２は、読み出されたロボット工具データ２６に基づいて、ロボット工具の形状が加味されたロボットプログラム２２を生成する。

同じ時系列データが付与されている境界点同士については、ロボットプログラム生成部３２は、当該時系列データの次の時系列データが付与されている境界点から最も離れている境界点から順に各境界点を辿るように経路を設定する。例を挙げると、４つの境界点Ｐｔ０の各々には、同じ時間ｔ０を表す時系列データが付与されている。ロボットプログラム生成部３２は、４つの境界点Ｐｔ０のうち、時間ｔ１を表す時系列データが付与されている境界点Ｐｔ１から最も離れている１つの境界点Ｐｔ０を起点に設定する。ロボットプログラム生成部３２は、起点とされた境界点Ｐｔ０から境界点Ｐｔ１へ向かう経路を設定する。

このようにして、ロボットプログラム生成部３２は、図６に示す各経路Ｑｔ１，Ｑｔ２，Ｑｔ３，Ｑｔ４，Ｑｔ５を順次辿る経路を設定する。ロボットプログラム生成部３２は、設定された経路に沿ってロボット工具を移動させる移動指令であるロボット指令を生成する。ロボットプログラム生成部３２は、生成されたロボット指令を含むロボットプログラム２２を生成する。記憶部２０は、ロボットプログラム生成部３２によって生成されたロボットプログラム２２を記憶する。

次に、ロボットプログラム生成処理部１７の各機能部における処理の手順について説明する。図７は、実施の形態１にかかる数値制御装置が有する補間点算出部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１において、補間点算出部３３は、指令位置および指令速度の解析結果を加工プログラム解析部３０から取得する。ステップＳ２において、補間点算出部３３は、直進駆動および回転駆動についての各補間点を算出する。補間点算出部３３は、算出された各補間点を示す座標を境界点算出部３４へ出力する。これにより、補間点算出部３３は、図７に示す手順による処理を終了する。

図８は、実施の形態１にかかる数値制御装置が有する境界点算出部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、境界点算出部３４は、各補間点の座標を補間点算出部３３から取得する。ステップＳ１２において、境界点算出部３４は、工作機械データ２３および加工工具データ２５を記憶部２０から読み出す。

ステップＳ１３において、境界点算出部３４は、各補間点の座標と工作機械データ２３と加工工具データ２５とを基に、単位時間ごとにおける加工工具位置を算出する。ステップＳ１４において、境界点算出部３４は、ワークデータ２４を記憶部２０から読み出す。ステップＳ１５において、境界点算出部３４は、算出された加工工具位置とワークデータ２４とを基に、ワーク５０のうち切削によって除去される領域を算出する。

ステップＳ１６において、境界点算出部３４は、ワーク５０の切削があるか否かを判定する。ワーク５０の切削がある場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、ステップＳ１７において、境界点算出部３４は、算出された加工工具位置についての境界点の座標を算出する。境界点算出部３４は、単位時間ごとの各加工工具位置について、ステップＳ１６による判定を実行するとともに境界点の座標を算出する。ステップＳ１８において、境界点算出部３４は、算出された境界点の座標に時系列データを紐付けする。ワーク５０の切削がない場合（ステップＳ１６，Ｎｏ）、またはステップＳ１８の実行により、境界点算出部３４は、図８に示す手順による処理を終了する。

図９は、実施の形態１にかかる数値制御装置が有するロボットプログラム生成部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、ロボットプログラム生成部３２は、切削により除去される領域における複数の境界点について、境界点の座標と、当該座標に紐付けられている時系列データとを取得する。ステップＳ２２において、ロボットプログラム生成部３２は、ロボット工具データ２６を記憶部２０から読み出す。

ステップＳ２３において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ２１にて読み出された境界点の座標を時系列にソートする。ステップＳ２４において、ロボットプログラム生成部３２は、各境界点の時系列に従って、各境界点を通る経路に沿ってロボット工具を移動させるためのロボット指令を生成する。当該経路では、境界点同士が直線によって繋がれる。ステップＳ２５において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ２４にて生成されたロボット指令をロボットプログラム２２に追加する。これにより、ロボットプログラム生成部３２は、図９に示す手順による処理を終了する。

図１０は、実施の形態１にかかる数値制御装置に記憶される加工プログラムおよびロボットプログラムの例を示す図である。図１０に示す例において、加工プログラム２１の先頭には、シーケンス番号「N1」のブロックが記述されている。加工プログラム２１には、ワーク５０と工作機械２との位置決め、主軸に対する回転指令、切削加工のための指令である切削指令などが記述されている。図１０に示す加工プログラム２１には、任意の形状のワーク５０への切削加工について、Ｇ１指令、すなわち２点を直線で移動する直線補間のための指令が記述されている。

ロボットプログラム２２の先頭には、シーケンス番号「N1001」のブロックが記述されている。ロボットプログラム２２には、ワーク５０とロボット３との位置決め、バリ取り加工のための指令である追加工指令などが記述されている。数値制御装置１は、上記の加工プログラム２１の実行によって加工されたワーク５０に対するバリ取りを行うためのロボットプログラム２２を生成する。

図１１は、実施の形態１にかかる数値制御装置が加工プログラムまたはロボットプログラムを自動起動した際における数値制御装置の動作手順を示すフローチャートである。ステップＳ３１において、プログラム解析部１４は、現在の解析対象であるプログラムが加工プログラム２１であるか否かを判断する。プログラム解析部１４は、解析対象におけるブロックの内容に基づいて、解析対象が加工プログラム２１とロボットプログラム２２とのいずれであるかを判断する。プログラム解析部１４は、それぞれの指令の終点位置または指令速度を解析する。

解析対象が加工プログラム２１である場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、プログラム解析部１４は、ステップＳ３２において加工プログラム２１を解析する。プログラム解析部１４は、解析結果を補間処理部２７へ出力する。ステップＳ３４において、補間処理部２７は、補間点を生成するための補間処理を実行する。ステップＳ３５において、加減速処理部２８は、加減速処理を実行する。軸指令出力部２９は、加減速処理後の補間結果を基に、加工工具の直進駆動についての移動指令とワーク５０の回転駆動についての移動指令とを生成する。ステップＳ３６において、軸指令出力部２９は、ドライブコントローラ４１へ生成された移動指令を出力する。

一方、解析対象が加工プログラム２１ではない場合（ステップＳ３１，Ｎｏ）、すなわち加工対象がロボットプログラム２２である場合、プログラム解析部１４は、ステップＳ３３においてロボットプログラム２２を解析する。プログラム解析部１４は、解析結果をロボット制御部１６へ出力する。ロボット制御部１６は、解析結果を基に、ロボットコントローラ４が解釈可能な形式のロボット指令を生成する。ステップＳ３７において、ロボット制御部１６は、ロボットコントローラ４へ生成されたロボット指令を出力する。ステップＳ３６またはステップＳ３７の実行により、数値制御装置１は、図１１に示す手順による動作を終了する。

図１２は、実施の形態１にかかる数値制御装置において生成されたロボットプログラムの実行によるバリ取りの例を説明するための図である。数値制御装置１は、切削加工に要する時間の短縮などを目的として、ＣＡＤデータを基に生成された指令点を辿る経路とは若干異なる経路に沿って加工工具が移動するように工作機械の位置制御を行う場合がある。このため、加工工具は、ＣＡＤデータを基に生成された各指令点を通る経路とは若干異なる経路を移動する場合がある。

例えば、図１２に示すように、各指令点ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４を通る経路ＣＲに対し、指令点ＣＰ１，ＣＰ４間にて曲線を描く経路ＴＲを加工工具が移動したとする。この場合、ＣＡＤデータに示される理想形状に沿ってロボット工具を移動させても、指令点ＣＰ２，ＣＰ３にはロボット工具が到達せず、指令点ＣＰ２，ＣＰ３の付近におけるバリ取りが行われないことになる。

実施の形態１によると、数値制御装置１は、切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を算出し、複数の境界点を辿る経路上においてロボット工具を移動させるためのロボットプログラム２２を生成する。数値制御装置１は、切削加工が施されたワーク５０の形状に沿ってロボット工具を移動させることが可能なロボットプログラム２２を生成することができる。数値制御装置１は、かかるロボットプログラム２２の実行により、切削加工が施されたワーク５０の形状に合わせて高精度なバリ取りを行うことが可能となる。数値制御装置１は、切削加工後のワーク５０の形状を測定するためのカメラ等を用いなくても、切削加工が施されたワーク５０の形状に合わせた高精度なバリ取りを行うことができる。以上により、数値制御装置１は、切削加工が施されたワーク５０に対する高精度なバリ取りが可能となるという効果を奏する。

実施の形態２．
実施の形態２では、工作機械２による切削加工とロボット３によるバリ取りである追加工とを同時に実施するための数値制御装置１の動作について説明する。実施の形態２にかかる数値制御装置１は、実施の形態１にかかる数値制御装置１と同様の構成を有する。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。

実際の加工において、制御システムは、ワーク５０における任意の箇所までの切削加工が完了した後に、ロボット３による追加工を開始することで、切削加工と追加工とを並行して実施する。制御システムは、切削加工と追加工とを並行して実施することによって、タクトタイムの短縮が可能となる。これにより、制御システムは、加工時間の短縮が可能となる。

図１３は、実施の形態２にかかる数値制御装置に記憶される加工プログラムおよびロボットプログラムの例を示す図である。実施の形態２において、ロボットプログラム生成部３２は、生成されるロボットプログラム２２に、追加工待機指令を追加する。数値制御装置１は、追加工待機指令の追加によって、切削加工と追加工とを並行して実施可能とし、加工時間短縮の効果を得ることが可能となる。

加工プログラム２１には、ロボット３による加工範囲を指定するための指令が含まれる。図１３において、「LABEL_A」、「LABEL_B」、「LABEL_C」の各ラベルは、それぞれ、ロボット３による追加工が行われる領域を指定するための指令である。「LABEL_A」は、領域Ａを指定するためのラベルである。「LABEL_B」は、領域Ｂを指定するためのラベルである。「LABEL_C」は、領域Ｃを指定するためのラベルである。制御システムのユーザは、ＣＡＭ装置によって作成された加工プログラム２１に、加工範囲を指定するための任意の指令を追加することができる。加工プログラム２１には、領域ごとに、加工範囲の開始を指定するための指令と、加工範囲の終了を指定するための指令とが追加される。

実施の形態２におけるロボットプログラム生成処理部１７の構成は、実施の形態１におけるロボットプログラム生成処理部１７の構成と同様である。実施の形態２では、ロボットプログラム生成部３２は、加工プログラム解析部３０による指令位置および指令速度の解析結果に上記ラベルを付与する。また、ロボットプログラム生成部３２は、シミュレーション部３１によって算出された各境界点に上記ラベルを付与する。数値制御装置１は、加工プログラム２１に含まれる加工範囲指定のための指令に対応した追加工待機指令をロボットプログラム２２に追加する。追加工待機指令は、追加工を待機させるための待機指令である。ロボットプログラム生成部３２は、加工範囲指定のための指令が実行されることによって、追加工待機指令をロボットプログラム２２に追加する。

図１３に示すロボットプログラム２２には、領域Ａのバリ取り加工のための追加工指令の前に、領域Ａについての追加工待機指令が追加されている。領域Ｂのバリ取り加工のための追加工指令の前には、領域Ｂについての追加工待機指令が追加されている。領域Ｃのバリ取り加工のための追加工指令の前には、領域Ｃについての追加工待機指令が追加されている。

図３に示す画像処理部３５は、シミュレーション部３１による各境界点の算出結果を表示するための画像データを生成する。表示部４６は、画像データに従って、各境界点の算出結果を表示する。図１４は、実施の形態２にかかる数値制御装置による境界点の算出結果を表示する画面の例を示す図である。

図１４では、加工プログラム２１に２つのラベル「LABEL_A」，「LABEL_B」が含まれる場合の例を示す。図１４において、「ラベルＡの切削範囲」は、「LABEL_A」によって指定される領域Ａを表す。「ラベルＡの座標データ」は、領域Ａの各境界点の座標を表す。「ラベルＢの切削範囲」は、「LABEL_B」によって指定される領域Ｂを表す。「ラベルＢの座標データ」は、領域Ｂの各境界点の座標を表す。表示部４６は、各境界点の算出結果をラベルごとに区別して表示する。

図１５は、実施の形態２にかかる数値制御装置において加工プログラムとロボットプログラムとを実行した場合における工作機械およびロボットの動作について説明するための図である。実施の形態２では、数値制御装置１は、複数の系統を有する。複数の系統の各々は、ＮＣプログラムを実行するための処理系統である。数値制御装置１は、加工プログラム２１とロボットプログラム２２とを互いに異なる系統において実行する。以下の説明において、加工プログラム２１を実行する系統を第１の系統、ロボットプログラム２２を実行する系統を第２の系統と称することがある。なお、図１５において、領域ＡＲ１は領域Ａ、領域ＡＲ２は領域Ｂを表す。

工作機械２が加工工具５１による領域ＡＲ１の切削加工を行っている間は、ロボット３は、ロボットプログラム２２に含まれる追加工待機指令に従って、領域ＡＲ１におけるバリ取りのための追加工を待機する。ロボット３は、加工プログラム２１のうち領域ＡＲ１について加工範囲の終了を指定するための指令が実行されるまで、追加工を待機する。

領域ＡＲ１についての切削加工が完了し、領域ＡＲ１について加工範囲の終了を指定するための指令が実行されると、ロボット３は、ロボット工具６０による領域ＡＲ１のバリ取りを開始する。領域ＡＲ１のバリ取りと並行して、工作機械２は、領域ＡＲ２の切削加工を行う。このように、数値制御装置１は、領域ＡＲ１の切削加工が完了するまで領域ＡＲ１のバリ取りを待機させる。また、数値制御装置１は、領域ＡＲ１の切削加工が完了した後は、領域ＡＲ１のバリ取りと領域ＡＲ２の切削加工とを並行して実施する。

次に、ロボットプログラム生成処理部１７の各機能部における処理の手順について説明する。図１６は、実施の形態２にかかる数値制御装置が有する加工プログラム解析部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ４１において、加工プログラム解析部３０は、加工プログラム２１のうち読み出されたブロックが、ロボット３による加工範囲の開始を指定するための指令か否かを判断する。

読み出されたブロックが加工範囲の開始を指定するための指令である場合（ステップＳ４１，Ｙｅｓ）、加工プログラム解析部３０は、ステップＳ４２において、プログラム生成のモードを、ラベル付けを有効とするモードへ切り換える。ラベル付けを有効とするモードにおいて、加工プログラム解析部３０は、指令位置および指令速度の解析結果に上記ラベルを付与する。

一方、読み出されたブロックが加工範囲の開始を指定するための指令ではない場合（ステップＳ４１，Ｎｏ）、加工プログラム解析部３０は、ステップＳ４３において、加工プログラム２１のうち読み出されたブロックが、ロボット３による加工範囲の終了を指定するための指令か否かを判断する。

読み出されたブロックが加工範囲の終了を指定するための指令である場合（ステップＳ４３，Ｙｅｓ）、加工プログラム解析部３０は、ステップＳ４４において、プログラム生成のモードを、ラベル付けを無効とするモードへ切り換える。ラベル付けを無効とするモードにおいて、加工プログラム解析部３０は、指令位置および指令速度の解析結果への上記ラベルの付与を行わない。

一方、読み出されたブロックが加工範囲の終了を指定するための指令ではない場合（ステップＳ４３，Ｎｏ）、加工プログラム解析部３０は、ステップＳ４５において、現在のプログラム生成のモードが、ラベル付けを有効とするモードか否かを判断する。現在のプログラム生成のモードが、ラベル付けを有効とするモードである場合（ステップＳ４５，Ｙｅｓ）、ステップＳ４６において、加工プログラム解析部３０は、ラベル付きの解析結果をシミュレーション部３１へ出力する。現在のプログラム生成のモードが、ラベル付けを無効とするモードである場合（ステップＳ４５，Ｎｏ）、ステップＳ４７において、加工プログラム解析部３０は、ラベル無しの解析結果をシミュレーション部３１へ出力する。ステップＳ４２、ステップＳ４４、ステップＳ４６またはステップＳ４７の実行により、加工プログラム解析部３０は、図１６に示す手順による動作を終了する。

図１７は、実施の形態２にかかる数値制御装置が有する補間点算出部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ５１において、補間点算出部３３は、指令位置および指令速度の解析結果を加工プログラム解析部３０から取得する。ステップＳ５２において、補間点算出部３３は、直進駆動および回転駆動についての各補間点を算出する。

ステップＳ５３において、補間点算出部３３は、ステップＳ５１において取得された解析結果が、ラベル付きの解析結果か否かを判断する。取得された解析結果がラベル付きの解析結果である場合（ステップＳ５３，Ｙｅｓ）、ステップＳ５４において、補間点算出部３３は、算出された補間点の座標にラベルを紐付けする。補間点算出部３３は、ラベルが紐付けされた補間点の座標を境界点算出部３４へ出力する。

一方、取得された解析結果がラベル付きの解析結果ではない場合（ステップＳ５３，Ｎｏ）、補間点算出部３３は、ステップＳ５４をスキップする。補間点算出部３３は、ラベルが紐付けられていない補間点の座標を境界点算出部３４へ出力する。ステップＳ５４の実行により、またはステップＳ５４のスキップにより、補間点算出部３３は、図１７に示す手順による処理を終了する。

図１８は、実施の形態２にかかる数値制御装置が有する境界点算出部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ６１において、境界点算出部３４は、各補間点の座標を補間点算出部３３から取得する。ステップＳ６２において、境界点算出部３４は、工作機械データ２３および加工工具データ２５を記憶部２０から読み出す。

ステップＳ６３において、境界点算出部３４は、各補間点の座標と工作機械データ２３と加工工具データ２５とを基に、単位時間ごとにおける加工工具位置を算出する。ステップＳ６４において、境界点算出部３４は、ワークデータ２４を記憶部２０から読み出す。ステップＳ６５において、境界点算出部３４は、算出された加工工具位置とワークデータ２４とを基に、ワーク５０のうち切削によって除去される領域を算出する。

ステップＳ６６において、境界点算出部３４は、ワーク５０の切削があるか否かを判定する。ワーク５０の切削がある場合（ステップＳ６６，Ｙｅｓ）、ステップＳ６７において、境界点算出部３４は、算出された加工工具位置についての境界点の座標を算出する。境界点算出部３４は、単位時間ごとの各加工工具位置について、ステップＳ６６による判定を実行するとともに境界点の座標を算出する。ステップＳ６８において、境界点算出部３４は、算出された境界点の座標に時系列データを紐付けする。

ステップＳ６９において、境界点算出部３４は、算出された境界点が、ラベル付きの補間点についての境界点か否かを判断する。算出された境界点が、ラベル付きの補間点についての境界点である場合（ステップＳ６９，Ｙｅｓ）、ステップＳ７０において、境界点算出部３４は、算出された境界点の座標にラベルを紐付けする。境界点算出部３４は、ラベルと時系列データとが紐付けされた境界点の座標をロボットプログラム生成部３２へ出力する。

一方、算出された境界点が、ラベル付きの補間点についての境界点ではない場合（ステップＳ６９，Ｎｏ）、境界点算出部３４は、ステップＳ７０をスキップする。境界点算出部３４は、時系列データとラベルとのうち時系列データのみが紐付けられた境界点の座標をロボットプログラム生成部３２へ出力する。ステップＳ７０の実行により、またはステップＳ７０のスキップにより、境界点算出部３４は、図１８に示す手順による処理を終了する。または、ワーク５０の切削がない場合（ステップＳ６６，Ｎｏ）、境界点算出部３４は、図１８に示す手順による処理を終了する。

図１９は、実施の形態２にかかる数値制御装置が有するロボットプログラム生成部による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ８１において、ロボットプログラム生成部３２は、切削により除去される領域における複数の境界点について、境界点の座標と、当該座標に紐付けられている時系列データとを取得する。

ステップＳ８２において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ８１において取得された境界点が、ラベル付きの境界点か否かを判断する。境界点がラベル付きの境界点ではない場合（ステップＳ８２，Ｎｏ）、ロボットプログラム生成部３２は、手順をステップＳ８６へ進める。

一方、境界点がラベル付きの境界点である場合（ステップＳ８２，Ｙｅｓ）、ステップＳ８３において、ロボットプログラム生成部３２は、前回の境界点がラベル無しの境界点か否かを判断する。前回の境界点とは、ステップＳ８１において取得された境界点の１つ前にロボットプログラム生成部３２において取得された境界点とする。前回の境界点がラベル無しの境界点である場合（ステップＳ８３，Ｙｅｓ）、ロボットプログラム生成部３２は、手順をステップＳ８５へ進める。

一方、前回の境界点がラベル無しの境界点ではなかった場合（ステップＳ８３，Ｎｏ）、ステップＳ８４において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ８１において取得された境界点のラベルが、前回の境界点のラベルとは異なるか否かを判断する。ステップＳ８１において取得された境界点のラベルが、前回の境界点のラベルと同じである場合（ステップＳ８４，Ｎｏ）、ロボットプログラム生成部３２は、手順をステップＳ８６へ進める。一方、ステップＳ８１において取得された境界点のラベルが、前回の境界点のラベルと異なる場合（ステップＳ８４，Ｙｅｓ）、ロボットプログラム生成部３２は、手順をステップＳ８５へ進める。

ステップＳ８５において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ８１において取得された境界点のラベルに対応する追加工待機指令をロボットプログラム２２に追加する。ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ８５の実行により、手順をステップＳ８６へ進める。

ステップＳ８６において、ロボットプログラム生成部３２は、ロボット工具データ２６を記憶部２０から読み出す。ステップＳ８７において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ８１にて読み出された境界点の座標を時系列にソートする。ステップＳ８８において、ロボットプログラム生成部３２は、各境界点の時系列に従って、各境界点を通る経路に沿ってロボット工具を移動させるためのロボット指令を生成する。当該経路では、境界点同士が直線によって繋がれる。ステップＳ８９において、ロボットプログラム生成部３２は、ステップＳ８８にて生成されたロボット指令をロボットプログラム２２に追加する。これにより、ロボットプログラム生成部３２は、図１９に示す手順による処理を終了する。

数値制御装置１は、第１の系統では加工プログラム２１を実行し、第２の系統ではロボットプログラム２２を実行する。これにより、制御システムは、工作機械２による切削加工とロボット３による追加工とを同時に行う。

図２０は、実施の形態２にかかる数値制御装置が加工プログラムまたはロボットプログラムを自動起動した際における数値制御装置の動作手順を示すフローチャートである。ステップＳ９１において、プログラム解析部１４は、現在の解析対象であるプログラムが加工プログラム２１であるか否かを判断する。

解析対象が加工プログラム２１である場合（ステップＳ９１，Ｙｅｓ）、プログラム解析部１４は、ステップＳ９２において加工プログラム２１を解析する。ステップＳ９４において、プログラム解析部１４は、実行されるブロックが、ロボット３による加工範囲の終了を指定するための指令のブロックか否かを判断する。

実行されるブロックが、加工範囲の終了を指定するための指令のブロックである場合（ステップＳ９４，Ｙｅｓ）、ステップＳ９５において、プログラム解析部１４は、終了した加工範囲に対応するラベルをメモする。ここでは、プログラム解析部１４は、当該加工範囲の切削加工が終了したことを示すラベルを残す。ロボット３は、追加工を行う際に、追加工の対象である加工範囲において追加工の前提である切削加工が終了しているか否かを、かかるラベルに基づいて判断する。一方、実行されるブロックが、加工範囲の終了を指定するための指令のブロックではない場合（ステップＳ９４，Ｎｏ）、プログラム解析部１４は、ステップＳ９５をスキップする。プログラム解析部１４は、解析結果を補間処理部２７へ出力する。ステップＳ９５の実行またはステップＳ９５のスキップにより、数値制御装置１は、手順をステップＳ９６へ進める。

ステップＳ９６において、補間処理部２７は、補間点を生成するための補間処理を実行する。ステップＳ９７において、加減速処理部２８は、加減速処理を実行する。軸指令出力部２９は、加減速処理後の補間結果を基に、加工工具の直進駆動についての移動指令とワーク５０の回転駆動についての移動指令とを生成する。ステップＳ９８において、軸指令出力部２９は、ドライブコントローラ４１へ生成された移動指令を出力する。

一方、解析対象が加工プログラム２１ではない場合（ステップＳ９１，Ｎｏ）、すなわち加工対象がロボットプログラム２２である場合、プログラム解析部１４は、ステップＳ９３においてロボットプログラム２２を解析する。ステップＳ９９において、プログラム解析部１４は、実行されるブロックが、追加工待機指令のブロックか否かを判断する。実行されるブロックが、追加工待機指令のブロックではない場合（ステップＳ９９，Ｎｏ）、数値制御装置１は、ステップＳ１００をスキップして、手順をステップＳ１０１へ進める。

一方、実行されるブロックが、追加工待機指令のブロックである場合（ステップＳ９９，Ｙｅｓ）、ステップＳ１００において、プログラム解析部１４は、加工範囲の終了を指定するための指令のブロックが実行済みか否かを判断する。加工範囲の終了を指定するための指令のブロックが実行済みである場合（ステップＳ１００，Ｙｅｓ）、数値制御装置１は、手順をステップＳ１０１へ進める。一方、加工範囲の終了を指定するための指令のブロックが実行済みではない場合（ステップＳ１００，Ｎｏ）、数値制御装置１は、加工範囲の終了を指定するための指令が実行されるまでステップＳ１００における判断を繰り返す。プログラム解析部１４は、解析結果をロボット制御部１６へ出力する。

ロボット制御部１６は、解析結果を基に、ロボットコントローラ４が解釈可能な形式のロボット指令を生成する。ステップＳ１０１において、ロボット制御部１６は、ロボットコントローラ４へ生成されたロボット指令を出力する。ステップＳ９８またはステップＳ１０１の実行により、数値制御装置１は、図２０に示す手順による動作を終了する。プログラム解析部１４は、上記のステップＳ９５において残されたラベルに示される加工範囲までの切削加工が完了したか否かを、ステップＳ９９，Ｓ１００において判断する。数値制御装置１は、当該加工範囲までの切削加工が完了している場合に、当該加工範囲までの追加工を開始する。

実施の形態２によると、数値制御装置１は、切削加工が施される領域の切削が完了するまで、ロボット３による当該領域のバリ取りを待機させる。また、数値制御装置１は、ロボット３による当該領域のバリ取りと、当該領域の次に切削加工が施される領域における工作機械２による切削とを並行して行わせることができる。制御システムは、ワーク５０全体の切削加工が終了するよりも前において、切削が終了した領域からバリ取りを開始できることから、加工時間を短縮することができる。

以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。各実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。

１数値制御装置、２工作機械、３ロボット、４ロボットコントローラ、５入力操作部、６入出力ユニット、７操作盤、８手動ハンドル、９非常停止ボタン、１０プロセッサ、１１メモリ、１２記憶装置、１３インタフェース、１４プログラム解析部、１５加工制御部、１６ロボット制御部、１７ロボットプログラム生成処理部、１８入出力処理部、２０記憶部、２１加工プログラム、２２ロボットプログラム、２３工作機械データ、２４ワークデータ、２５加工工具データ、２６ロボット工具データ、２７補間処理部、２８加減速処理部、２９軸指令出力部、３０加工プログラム解析部、３１シミュレーション部、３２ロボットプログラム生成部、３３補間点算出部、３４境界点算出部、３５画像処理部、３６入力制御部、４０駆動部、４１ドライブコントローラ、４２サーボ制御部、４３主軸制御部、４４サーボモータ、４５主軸モータ、４６表示部、４７入力部、４８，４９検出器、５０ワーク、５１加工工具、５２上面、５３先端、６０ロボット工具。

Claims

ワークの切削加工を行う工作機械と、前記ワークのバリ取りのための工具が取り付けられたロボットとを制御する数値制御装置であって、
前記ワークのうち前記切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を、前記切削加工の制御のために実行される加工プログラムの解析結果を基に算出する境界点算出部と、
複数の前記境界点を辿る経路上において前記工具を移動させるためのロボットプログラムを生成するロボットプログラム生成部と、を備え、
前記境界点算出部は、複数の前記境界点の各々に切削の順序を表す時系列データを付与し、
前記ロボットプログラム生成部は、複数の前記境界点の各々に付与された前記時系列データによって示される順序で複数の前記境界点の各々を辿る前記経路を設定することを特徴とする数値制御装置。
ワークの切削加工を行う工作機械と、前記ワークのバリ取りのための工具が取り付けられたロボットとを制御する数値制御装置であって、
前記ワークのうち前記切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を、前記切削加工の制御のために実行される加工プログラムの解析結果を基に算出する境界点算出部と、
複数の前記境界点を辿る経路上において前記工具を移動させるためのロボットプログラムを生成するロボットプログラム生成部と、を備え、
前記加工プログラムには、前記バリ取りが行われる前記領域を指定するためのラベルを含む指令が追加可能であって、
前記境界点算出部は、前記指令が実行されることによって、前記バリ取りが行われる前記領域の前記境界点に前記ラベルを紐付けし、
前記ロボットプログラム生成部は、前記境界点に紐付けられた前記ラベルに基づいて、前記バリ取りを待機させるための待機指令を前記ロボットプログラムへ追加することを特徴とする数値制御装置。
前記境界点算出部は、前記ラベルが紐付けられた前記境界点の座標を前記ロボットプログラム生成部に出力することを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。
前記バリ取りが行われる前記領域が２つ以上ある場合、前記バリ取りが行われる前記領域ごとに異なる前記ラベルが付与されることを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御装置。
ワークの切削加工を行う工作機械と、前記ワークのバリ取りのための工具が取り付けられたロボットとを制御する数値制御装置であって、
前記ワークのうち前記切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を、前記切削加工の制御のために実行される加工プログラムの解析結果を基に算出する境界点算出部と、
複数の前記境界点の各々の座標を取得し、かつ、複数の前記境界点を辿る経路上において前記工具を移動させるためのロボットプログラムを生成するロボットプログラム生成部と、を備え、
前記加工プログラムには、前記バリ取りが行われる前記領域を指定するためのラベルを含む指令が追加可能であって、前記バリ取りが行われる前記領域が２つ以上ある場合、前記バリ取りが行われる前記領域ごとに異なる前記ラベルが付与され、
前記境界点算出部は、前記指令が実行されることによって、前記バリ取りが行われる前記領域の前記境界点に前記ラベルを紐付けし、
前記ロボットプログラム生成部は、前記ラベルに基づいて、前記バリ取りを待機させるための待機指令を前記ロボットプログラムへ追加し、
座標が取得された前記境界点に前記ラベルが紐付けられており、かつ前記ラベルが紐付けられている前記境界点の１つ前に座標が取得された前記境界点に前記ラベルが紐付けられていない場合、または、座標が取得された前記境界点に紐付けられている前記ラベルが、前記ラベルが紐付けられている前記境界点の１つ前に座標が取得された前記境界点に紐付けられている前記ラベルとは異なる場合、前記ロボットプログラム生成部は、前記ロボットプログラムへ前記待機指令を追加し、
座標が取得された前記境界点に前記ラベルが紐付けられていない場合、または、座標が取得された前記境界点に紐付けられている前記ラベルが、前記ラベルが紐付けられている前記境界点の１つ前に座標が取得された前記境界点に紐付けられている前記ラベルと同じである場合、前記ロボットプログラム生成部は、前記ロボットプログラムへ前記待機指令を追加しないことを特徴とする数値制御装置。
前記切削加工のための工具である加工工具の形状についてのデータである加工工具データを保持する記憶部と、
前記加工プログラムの解析結果に基づいて単位時間ごとの前記加工工具の位置を表す補間点を算出する補間点算出部とを備え、
前記境界点算出部は、前記加工工具データと複数の前記補間点とに基づいて複数の前記境界点を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の数値制御装置。
ワークの切削加工を行う工作機械と、前記ワークのバリ取りのための工具が取り付けられたロボットとを数値制御装置によって制御する数値制御方法であって、
前記ワークのうち前記切削加工によって除去される領域の境界を示す複数の境界点を、前記切削加工の制御のために実行される加工プログラムの解析結果を基に算出する工程と、
複数の前記境界点の各々に切削の順序を表す時系列データを付与する工程と、
複数の前記境界点の各々に付与された前記時系列データによって示される順序で前記複数の境界点の各々を辿る経路を設定し、前記経路上において前記工具を移動させるためのロボットプログラムを生成する工程と、を含むことを特徴とする数値制御方法。