JP7464703B2

JP7464703B2 - 制御装置、及び制御方法

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Publication number: JP7464703B2
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Description

本発明は、制御装置、及び制御方法に関する。

工場では、加工動作している工作機械に対して、ボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、又は切粉の除去を行うために、実行している加工プログラムを途中で停止させる必要がある。
加工プログラムを途中で停止させるための手段として、「プログラムストップ（Ｍ００）」又は「オプショナルストップ（Ｍ０１）」の休止命令を加工プログラムに挿入する方法が知られている。
この点、自動運転の休止が必要になった場合に、加工プログラムの未加工ブロックの中から安全と思われる指令ブロックが実行された場合や、工作機械の動作状態が非切削状態等の状態となった場合に、休止指令を加工プログラムに挿入することなく、自動運転を休止させる技術が知られている。例えば、特許文献１参照。

特開２０１５－７９３８４号公報

工具とワークが接触している際に停止させると、工具及び／又はワークの損傷に繋がる。しかしながら、上述のボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、及び切粉の除去等を行うために、休止命令を記載する加工プログラムの箇所は、単純に切削と位置決めの狭間で停止してよいわけではない。例えば、ボーリング工具の径調整では、工具とワークとが十分離れている必要がある。また、工具へのペースト塗布では、工具とワークとがある程度離れている必要があるが、ボーリング工具の径調整を行う場合ほど離れている必要はない。また、切粉の除去では、少なくとも工具とワークとが非接触であればよい。
しかしながら、工具とワークとの位置関係を判断して、工作機械を停止させる用途に応じて加工プログラムのどこに休止命令を記載するかを判断することは、作業者に負担がかかる。

そこで、用途に応じて工作機械を停止させるために、加工プログラムにおいて工具とワークとの位置関係を容易に把握することが望まれている。

（１）本開示の制御装置の一態様は、加工プログラムに基づいて工作機械を制御する制御装置であって、前記加工プログラムに含まれるブロックのうち、前記工作機械を停止させる用途に応じて、前記工作機械における工具とワークとが所定の状態となる前記加工プログラムのブロックを停止位置候補として抽出する抽出部を備える。

（２）本開示の制御方法の一態様は、加工プログラムに基づいて工作機械を制御する制御装置の制御方法であって、前記加工プログラムに含まれるブロックのうち、前記工作機械を停止させる用途に応じて、前記工作機械における工具とワークとが所定の状態となる前記加工プログラムのブロックを停止位置候補として抽出する抽出ステップを備える。

一態様によれば、用途に応じて工作機械を停止させるために、加工プログラムにおいて工具とワークとの位置関係を容易に把握することができる。

第１実施形態に係る制御システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。加工プログラムの一例を示す図である。図２の加工プログラムの外形加工におけるＸＹ平面上の工具の軌道の一例を示す図である。図２の加工プログラムの外形加工におけるＸＺ平面上の工具の軌道の一例を示す図である。図２の加工プログラムの穴あけ加工におけるＸＹ平面上の工具の軌道の一例を示す図である。図２の加工プログラムの穴あけ加工におけるＸＺ平面上の工具先端の軌道の一例を示す図である。距離テーブルの一例を示す図である。離れ度合いの一例を示す図である。工具へのペースト塗布が選択された場合の加工プログラムの強調表示の一例を示す図である。離れ度合いに応じた加工プログラムの強調表示の一例を示す図である。制御装置の表示処理について説明するフローチャートである。第２実施形態に係る制御システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。制御装置の動作制御処理について説明するフローチャートである。

以下、第１実施形態について図面を用いて説明する。ここでは、外形加工と穴あけ加工を含む加工プログラムを例示する。なお、本発明は、これら外形加工と穴あけ加工とに限定されず、上記以外の加工を含む加工プログラムについても適用可能である。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る制御システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。図１に示すように、制御システム１は、工作機械１０、及び制御装置２０を有する。

工作機械１０、及び制御装置２０は、図示しない接続インタフェースを介して互いに直接接続されてもよい。なお、工作機械１０、及び制御装置２０は、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して相互に接続されていてもよい。この場合、工作機械１０、及び制御装置２０は、かかる接続によって相互に通信を行うための図示しない通信部を備えてもよい。
なお、制御装置２０は、工作機械１０に含まれてもよい。

工作機械１０は、当業者にとって公知の工作機械であり、制御装置２０からの動作指令に基づいて動作する。

＜制御装置２０＞
制御装置２０は、当業者にとって公知の数値制御装置である。制御装置２０は、制御装置２０に含まれるタッチパネル等の入力装置（図示しない）を介して受け付けた作業者からの指示、又は実行している加工プログラムに基づいて動作指令を生成し、生成した動作指令を工作機械１０に送信する。これにより、制御装置２０は、工作機械１０の動作を制御する。

図１に示すように、制御装置２０は、制御部２１０、表示部２２０、及び記憶部２３０を有する。また、制御部２１０は、プログラム編集部２１１、算出部２１２、抽出部２１３、及び表示制御部２１４を有する。また、記憶部２３０は、加工プログラム２３１及び距離テーブルＤＴを記憶する。ここで、加工プログラム２３１としては、後述するように、図２に記載の加工プログラムを例示して説明する。

表示部２２０は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）等の表示装置であり、後述するプログラム編集部２１１により編集される加工プログラム２３１や、制御装置２０により実行される加工プログラム２３１を表示する。

記憶部２３０は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）等であり、各種の制御用プログラムとともに、加工プログラム２３１及び距離テーブルＤＴを記憶してもよい。
加工プログラム２３１は、例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置等の外部装置（図示しない）から取得されたものでもよく、制御装置２０において作業者により作成されたものでもよい。
図２は、加工プログラム２３１の一例を示す図である。
図２の加工プログラム２３１は、最初のシーケンス番号（１）から（１１）のブロックで外形加工を行う。なお、工作機械１０に含まれる主軸（図示しない）には、トリミング工具（例えば、工具番号Ｔ０１）が取り付けられている。
図３Ａは、図２の加工プログラム２３１の外形加工におけるＸＹ平面上の工具の軌道の一例を示す図である。図３Ｂは、図２の加工プログラム２３１の外形加工におけるＸＺ平面上の工具の軌道の一例を示す図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂの括弧書きの数字は、加工プログラム２３１におけるシーケンス番号を示し、工具の移動の順番を示す。また、加工対象のワークＷは、例えば、縦１２０ｍｍ、横８０ｍｍ、高さ２５ｍｍの大きさを有する。

加工プログラム２３１は、外形加工の後、シーケンス番号（１２）及び（１３）でトリミング工具からドリル工具（例えば、工具番号Ｔ０２）に交換し、シーケンス番号（１４）から（２０）で穴あけ加工を行う。
図４Ａは、図２の加工プログラム２３１の穴あけ加工におけるＸＹ平面上の工具の軌道の一例を示す図である。図４Ｂは、図２の加工プログラム２３１の穴あけ加工におけるＸＺ平面上の工具先端の軌道の一例を示す図である。なお、図４Ａ及び図４Ｂの括弧書きの数字は、加工プログラム２３１におけるシーケンス番号を示し、工具の移動の順番を示す。

距離テーブルＤＴは、図２の加工プログラム２３１に基づいて後述する算出部２１２により算出された、例えば、Ｇ００の所定のコードを含むシーケンス番号のブロックにおける工具とワークＷとの距離等を記憶する。なお、距離テーブルＤＴについては後述する。

＜制御部２１０＞
制御部２１０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵは制御装置２０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、前記システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従って制御装置２０全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部２１０が、プログラム編集部２１１、算出部２１２、抽出部２１３、及び表示制御部２１４の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。また、ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、制御装置２０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。

プログラム編集部２１１は、例えば、制御装置２０に含まれるキーボードやタッチパネル等の入力装置（図示しない）を介して受け付けた作業者の入力操作に基づいて、表示部２２０に表示された加工プログラム２３１を編集する。
具体的には、プログラム編集部２１１は、例えば、作業者の入力操作に基づいて、ボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、又は切粉の除去の用途に応じて加工プログラム２３１に「Ｍ００」又は「Ｍ０１」の休止命令を挿入する。

算出部２１２は、加工プログラム２３１に含まれるＧ００の所定のコードブロック毎に工具とワークＷとの距離を算出し、算出した距離と予め設定された閾値との比較に基づいて工具とワークとの離れ度合いを決定する。
例えば、図２の加工プログラム２３１において、シーケンス番号（１）から（３）のブロックは、Ｇ００の早送りの所定のコードを含む。そして、シーケンス番号（３）のブロックのＧ００による早送りの終了時点の座標が、外形加工を開始するシーケンス番号（４）のブロックのＧ０１による切削加工の開始座標となる。すなわち、シーケンス番号（４）からシーケンス番号（８）までのブロックでは外形加工により工具とワークＷとが接触する。
そこで、算出部２１２は、例えば、シーケンス番号（３）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）（＝（６０，３０，５））をワークＷの位置の近似値として、シーケンス番号（３）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１）から（３）のブロックそれぞれにおける終了時点の座標との距離を、工具とワークＷとの距離として算出する。
具体的には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、例えば、シーケンス番号（１）のブロックにおける終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，７００）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（３）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（６０－０）^２＋（３０－０）^２＋（５－７００）^２）＝６９８．２（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（２）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，５）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（３）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（２）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（６０－０）^２＋（３０－０）^２＋（５－５）^２）＝６７．１（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、算出部２１２は、シーケンス番号（３）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（３）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（６０－６０）^２＋（３０－３０）^２＋（５－５）^２）＝０（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。

次に、図２の加工プログラム２３１において、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）（＝（５０，４０，－２７））が、シーケンス番号（９）のブロックのＧ００の早送りの移動開始の座標となる。そこで、算出部２１２は、例えば、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標をワークＷの位置の近似値として、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（８）から（１１）のブロックそれぞれにおける終了時点の座標との距離を、工具とワークＷとの距離として算出する。
すなわち、算出部２１２は、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（５０－５０）^２＋（４０－４０）^２＋（－２７－（－２７））^２）＝０（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（９）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（５０，４０，５）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（９）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（５０－５０）^２＋（４０－４０）^２＋（－２７－５）^２）＝３２（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（１０）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，５）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１０）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（５０－０）^２＋（４０－０）^２＋（－２７－５）^２）＝７１．６（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（１１）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，７０）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１１）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（５０－０）^２＋（４０－０）^２＋（－２７－７０）^２）＝１１６．２（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。

また、図２の加工プログラム２３１において、シーケンス番号（１６）のブロックのＧ００による早送りの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）（＝（１２０，８０，５）が、シーケンス番号（１７）のブロックのＧ０１による穴あけ加工の開始座標となる。そこで、算出部２１２は、例えば、シーケンス番号（１６）のブロックの終了時点の座標をワークＷの位置の近似値として、シーケンス番号（１６）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１４）から（１６）のブロックそれぞれにおける終了時点の座標との距離を、工具とワークＷとの距離として算出する。
すなわち、シーケンス番号（１４）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，７００）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（１６）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１４）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（１２０－０）^２＋（８０－０）^２＋（５－７００）^２）＝７０９．８（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（１５）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（１２０，８０，７００）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（１６）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１５）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（１２０－１２０）^２＋（８０－８０）^２＋（５－７００）^２）＝６９５（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、算出部２１２は、シーケンス番号（１６）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１６）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（１２０－１２０）^２＋（８０－８０）^２＋（５－５）^２）＝０（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。

また、図２の加工プログラム２３１において、シーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）（＝（１２０，８０，５））がシーケンス番号（１９）のブロックのＧ００の早送りの移動開始の座標となる。そこで、算出部２１２は、例えば、シーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標をワークＷの位置の近似値として、シーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１８）から（２０）のブロックそれぞれにおける終了時点の座標との距離を、工具とワークＷとの距離として算出する。
すなわち、算出部２１２は、シーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（１２０－１２０）^２＋（８０－８０）^２＋（５－５）^２）＝０（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（１９）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（１２０，８０，７０）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（１９）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（１２０－１２０）^２＋（８０－８０）^２＋（５－７０）^２）＝６５（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。また、シーケンス番号（２０）のブロックの終了時点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）が（０，０，７０）であることから、算出部２１２は、シーケンス番号（１８）のブロックの終了時点の座標に対するシーケンス番号（２０）のブロックの終了時点の座標との距離、ｓｑｒｔ（（１２０－０）^２＋（８０－０）^２＋（５－７０）^２）＝１５８．２（ｍｍ）を、工具とワークＷとの距離Ｄとして算出する。

算出部２１２は、算出した工具とワークＷとの距離Ｄ等を記憶部２３０の距離テーブルＤＴに記憶する。
図５は、距離テーブルＤＴの一例を示す図である。
図５に示すように、距離テーブルＤＴは、シーケンス番号のブロック毎に終了時点の座標「ｘ」、座標「ｙ」、座標「ｚ」、工具とワークＷとの距離の２乗の値「Ｄ^２」、工具とワークＷとの距離「Ｄ」、及び「離れ度合い」を含む。なお、図５では、工具がワークＷに接触する期間があるシーケンス番号のブロックを網掛けで示し、当該シーケンス番号のブロックの終了時点において工具とワークＷとが接触している場合、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」、「Ｄ^２」、及び「Ｄ」を空欄にしている。
また、シーケンス番号（１２）及び（１３）のブロックは、工具交換を行うブロックであり、所定のコードのＧ００と異なるコードのため、シーケンス番号（１２）及び（１３）の「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」、「Ｄ^２」、及び「Ｄ」を空欄にしている。

距離テーブルＤＴ内の座標「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」それぞれには、各シーケンス番号のブロックの終了時点におけるｘ座標、ｙ座標、ｚ座標の値が格納される。
距離テーブルＤＴ内の「Ｄ^２」には、各シーケンス番号のブロックにおいて算出部２１２により算出された工具とワークＷとの距離Ｄの２乗の値が格納される。
距離テーブルＤＴ内の「Ｄ」には、各シーケンス番号のブロックにおいて算出部２１２により算出された工具とワークＷとの距離Ｄが格納される。

距離テーブルＤＴ内の「離れ度合い」は、算出された工具とワークＷとの距離Ｄと予め設定された閾値との比較に基づいて、「接触」、「近」、「中」、又は「遠」が格納される。
図６は、離れ度合いの一例を示す図である。
図６に示すように、算出部２１２は、算出した工具とワークＷとの距離Ｄが閾値Ｔｈ１（例えば、０ｍｍ）未満の場合、工具とワークＷとが接触していることから「離れ度合い」として「接触」に決定し距離テーブルＤＴに格納する。なお、上述したように、算出部２１２は、ブロックの終了時点において、工具とワークＷとが接触している場合、工具とワークＷとの距離Ｄを算出しない。この場合、算出部２１２は、ブロックの終了時点において工具とワークＷの接触を検知したら、「接触」と決定してもよい。

また、算出部２１２は、算出した工具とワークＷとの距離Ｄが閾値Ｔｈ１以上、閾値Ｔｈ２（例えば、５０ｍｍ）未満の場合、工具とワークＷとの距離が近いことから「離れ度合い」として「近」に決定し距離テーブルＤＴに格納してもよい。また、算出部２１２は、算出した工具とワークＷとの距離Ｄが閾値Ｔｈ２以上、閾値Ｔｈ３（例えば、１００ｍｍ）未満の場合、工具とワークＷとの距離が中距離であることから「離れ度合い」として「中」に決定し距離テーブルＤＴに格納してもよい。また、算出部２１２は、算出した工具とワークＷとの距離Ｄが閾値Ｔｈ３以上の場合、工具とワークＷとの距離が遠く離れていることから「離れ度合い」として「遠」に決定し距離テーブルＤＴに格納してもよい。
なお、閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３は、工作機械１０の構成、又はワークＷの形状及び大きさに応じて適宜決定されてもよい。

また、シーケンス番号（１２）及び（１３）の工具交換のブロックでは、工具交換は、例えば、工作機械１０に含まれる工具マガジン（図示しない）等を用いて、ワークＷから十分離れた所定の位置で行われ、座標は変化しない。このため、算出部２１２は、シーケンス番号（１２）及び（１３）のブロックの「離れ度合い」として「遠」に決定し距離テーブルＤＴに格納してもよい。

抽出部２１３は、加工プログラム２３１に含まれるブロックのうち、ボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、又は切粉の除去等の工作機械１０を停止させる用途に応じて、工作機械１０における工具とワークＷとが所定の状態となる加工プログラム２３１のブロックを停止位置候補として抽出する。
具体的には、抽出部２１３は、例えば、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者によりボーリング工具の径調整が選択された場合、所定の状態として少なくともボーリング工具の径調整が行える程度、工具とワークＷとの距離Ｄが離れている離れ度合いが「遠」のシーケンス番号のブロックを停止位置候補として抽出する。
また、抽出部２１３は、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者により工具へのペースト塗布が選択された場合、所定の状態として少なくとも工具へのペースト塗布が行える程度、工具とワークＷとの距離Ｄが離れている離れ度合いが「中」又は「遠」のシーケンス番号のブロックを停止位置候補として抽出してもよい。また、抽出部２１３は、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者により切粉の除去が選択された場合、所定の状態として少なくとも切粉の除去が行える程度、工具とワークＷとの距離Ｄが離れている離れ度合いが「近」、「中」、又は「遠」のシーケンス番号のブロックを停止位置候補として抽出してもよい。

表示制御部２１４は、停止位置候補として抽出された加工プログラム２３１のブロックの各々を、用途又は離れ度合いに応じて表示部２２０に強調表示する。
具体的には、表示制御部２１４は、作業者により選択されたボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、又は切粉の除去等の用途に応じた、例えば、枠線の色、種類、太さ、背景の色等により区別する表示形態で、加工プログラム２３１を表示部２２０に強調表示する。
図７は、工具へのペースト塗布が選択された場合の加工プログラム２３１の強調表示の一例を示す図である。図７に示すように、表示制御部２１４は、工具へのペースト塗布が選択された場合、離れ度合いが「中」及び「遠」のブロックを、例えば、背景の色を緑色（図７では網掛け）で強調表示する。
あるいは、表示制御部２１４は、例えば、図８に示すように、例えば、枠線の色、種類、太さ、背景の色等により離れ度合いを区別する表示形態で、加工プログラム２３１を表示部２２０に強調表示してもよい。例えば、図８では、離れ度合いが「近」のブロックは、背景の色を赤色（図８では右下がりの斜線の網掛け）で強調表示されている。また、離れ度合いが「中」のブロックは、背景の色を緑色（図８では右上がりの斜線の網掛け）で強調表示されている。また、離れ度合いが「遠」のブロックは、背景の色を青色（図８ではドットの網掛け）で強調表示されている。
そうすることで、制御装置２０は、加工プログラム２３１において工具とワークＷとの位置関係を容易に把握することができ、作業者に負担をかけることなく用途に応じた休止命令の挿入を容易に行うことができる。

＜制御装置２０の表示処理＞
次に、図９を参照しながら、制御装置２０の表示処理の流れを説明する。
図９は、制御装置２０の表示処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、加工プログラム２３１がプログラムをプログラム編集部２１１により編集される度に実行される。

ステップＳ１１において、算出部２１２は、プログラム編集部２１１により編集される加工プログラム２３１に含まれるＧ００の所定のコード毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出する。

ステップＳ１２において、算出部２１２は、ステップＳ１１で算出した工具とワークＷとの距離Ｄと閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３との比較に基づいて、離れ度合いを決定する。

ステップＳ１３において、抽出部２１３は、ステップＳ１２で決定された離れ度合いに基づいて、作業者により選択された用途又は離れ度合いに応じた加工プログラム２３１のブロックを停止位置候補として抽出する。

ステップＳ１４において、表示制御部２１４は、停止位置候補として抽出された加工プログラム２３１のブロックの各々を表示部２２０に強調表示する。

以上のように、第１実施形態に係る制御装置２０は、編集する加工プログラム２３１に含まれるＧ００の所定のコード毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出し、算出した距離Ｄに応じて離れ度合いを決定する。制御装置２０は、離れ度合いに基づいて、作業者により選択された用途又は離れ度合いに応じた加工プログラム２３１のブロックを停止位置候補として抽出し、停止位置候補として抽出したブロックの各々を表示部２２０に強調表示する。
これにより、制御装置２０は、加工プログラム２３１において工具とワークＷとの位置関係を容易に把握することができ、作業者に負担をかけることなく用途に応じた休止命令の挿入を容易に行うことができる。
また、制御装置２０は、停止位置候補として抽出したブロックの各々を強調表示することにより、誤った位置で休止命令を挿入し停止させてしまうことを防ぐことができる。
以上、第１実施形態について説明した。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、制御装置２０Ａは、第１実施形態の機能に加えて、加工プログラムを複数のブロックを先読みする機能をさらに備える。
こうすることで、第２実施形態に係る制御装置２０Ａは、加工プログラムが実行されている場合でも、加工プログラムにおいて工具とワークとの位置関係を容易に把握することができ、適切な位置で停止させることができる。
以下に、第２実施形態について説明する。

図１０は、第２実施形態に係る制御システムの機能的構成例を示す機能ブロック図である。なお、図１の制御システム１の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１０に示すように、第２実施形態に係る制御システム１は、工作機械１０、及び制御装置２０Ａを有する。

＜制御装置２０Ａ＞
第２実施形態に係る制御装置２０Ａは、第１実施形態における制御装置２０と同等の構成を有する。
すなわち、図９に示すように、制御装置２０Ａは、制御部２１０ａ、表示部２２０、及び記憶部２３０を有する。また、制御部２１０ａは、プログラム編集部２１１、算出部２１２ａ、抽出部２１３ａ、表示制御部２１４、プログラム先読部２１５、及び動作制御部２１６を有する。また、記憶部２３０は、加工プログラム２３１及び距離テーブルＤＴを記憶する。

工作機械１０は、第１実施形態における工作機械１０と同等の機能を有する。
また、表示部２２０及び記憶部２３０は、第１実施形態における表示部２２０及び記憶部２３０と同等の機能を有する。
また、プログラム編集部２１１、及び表示制御部２１４は、第１実施形態におけるプログラム編集部２１１、及び表示制御部２１４と同等の機能を有する。

プログラム先読部２１５は、例えば、加工プログラム２３１が実行された場合、加工プログラム２３１の複数のブロックを先読みする。プログラム先読部２１５は、先読みした複数のブロックを算出部２１２ａに出力する。

算出部２１２ａは、第１実施形態の算出部２１２と同様に、先読みされた複数のブロックに含まれるＧ００の所定のコード毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出する。算出部２１２ａは、算出した工具とワークＷとの距離Ｄと閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３との比較に基づいて、離れ度合いを決定する。そして、算出部２１２ａは、算出したブロック毎にｘ座標、ｙ座標、ｚ座標、工具とワークＷとの距離の２乗の値Ｄ^２、工具とワークＷとの距離Ｄ、及び離れ度合いを、記憶部２３０の距離テーブルＤＴに記憶する。

抽出部２１３ａは、例えば、距離テーブルＤＴに基づいて、先読みされたブロックのうち、ボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、又は切粉の除去等の用途に応じたブロックで、且つ現在実行しているブロックに最も近いブロックを停止位置候補として抽出する。
具体的には、抽出部２１３ａは、例えば、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者によりボーリング工具の径調整が選択された場合、所定の状態として離れ度合いが「遠」のブロックで、且つ現在実行しているブロックに最も近いブロックを停止位置候補として抽出する。
また、抽出部２１３は、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者により工具へのペースト塗布が選択された場合、所定の状態として離れ度合いが「中」又は「遠」のブロックで、且つ現在実行しているブロックに最も近いブロックを停止位置候補として抽出してもよい。また、抽出部２１３は、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者により切粉の除去が選択された場合、所定の状態として離れ度合いが「近」、「中」、又は「遠」のブロックで、且つ現在実行しているブロックに最も近いブロックを停止位置候補として抽出してもよい。
なお、抽出部２１３ａは、距離テーブルＤＴに基づいて、離れ度合いに応じて現在実行しているブロックに最も近いブロックを停止位置候補として抽出してもよい。すなわち、抽出部２１３ａは、制御装置２０の入力装置（図示しない）を介して作業者により「近」、「中」、又は「遠」の離れ度合いが選択された場合、現在実行しているブロックに最も近い選択された離れ度合いのブロックを停止位置候補として抽出してもよい。

動作制御部２１６は、工作機械１０の動作状態を監視し制御する。
具体的には、動作制御部２１６は、抽出部２１３ａにより抽出された停車位置候補にブレイクポイントとして休止命令を自動的に付加する。
そうすることで、制御装置２０Ａは、加工プログラム２３１が実行されている場合でも、加工プログラム２３１において工具とワークＷとの位置関係が適切な位置で停止させることができる。

＜制御装置２０Ａの動作制御処理＞
次に、図１１を参照しながら、制御装置２０Ａの動作制御処理の流れを説明する。
図１１は、制御装置２０Ａの動作制御処理について説明するフローチャートである。

ステップＳ２１において、プログラム先読部２１５は、実行している加工プログラム２３１の複数のブロックを先読みする。

ステップＳ２２において、算出部２１２ａは、ステップＳ２１で先読みされた複数のブロックに含まれるＧ００の所定のコード毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出する。

ステップＳ２３において、算出部２１２ａは、第１実施形態におけるステップ１２と同様の処理を行い、ステップＳ２２で算出した工具とワークＷとの距離Ｄと閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３との比較に基づいて、離れ度合いを決定する。

ステップＳ２４において、抽出部２１３ａは、ステップＳ２３で決定された離れ度合いに基づいて、先読みされた複数のブロックのうち、作業者により選択された用途又は離れ度合いに応じたブロックで、且つ現在実行しているブロックに最も近いブロックを停止位置候補として抽出する。

ステップＳ２５において、動作制御部２１６は、ステップＳ２４で抽出された停車位置候補にブレイクポイントとして休止命令を自動的に付加する。

以上のように、第２実施形態に係る制御装置２０Ａは、現在実行している加工プログラムから先読みした複数のブロックに含まれるＧ００の所定のコード毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出し、算出した工具とワークＷと距離Ｄに応じて離れ度合いを決定する。制御装置２０Ａは、離れ度合いに基づいて、作業者により選択された用途又は離れ度合いに応じたブロックで、且つ現在実行しているブロックから最も近いブロックを停止位置候補として抽出し、抽出したブロックにブレイクポイントとして休止命令を自動的に付加する。
これにより、制御装置２０Ａは、加工プログラム２３１が実行されている場合でも、工具とワークＷとの位置関係を容易に把握することができ、用途に応じて工具とワークとの位置関係が適切なブロックで停止させることができる。
また、制御装置２０Ａは、抽出した停止位置候補にブレイクポイントとして休止命令を自動的に付加することで、誤った位置で休止命令を挿入し停止させてしまうことを防ぐことができ、作業者の負担を減らすことができる。
以上、第２実施形態について説明した。

以上、第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、制御装置２０、２０Ａは、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等を含む。

＜変形例＞
上述の第１実施形態及び第２実施形態では、所定のコードとしてＧ００としたが、これに限定されない。例えば、所定のコードとしてＧ２８やＭ０６等でもよい。
具体的には、Ｇ２８は、リファレンス点（機械原点）復帰のＧコードである。すなわち、Ｇ２８を含むブロックの終了時点では、工具は確実にワークＷから遠く離れた位置にあるため、ボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、及び切粉の除去を行うことができる。
また、Ｍ０６は、工具交換のＭコードである。上述したように、工具交換は、例えば、工作機械１０に含まれる工具マガジン（図示しない）等を用いて、ワークＷから離れた所定の位置で行われるため、ボーリング工具の径調整、工具へのペースト塗布、及び切粉の除去を行うことができる。
また、切粉の除去の場合、工具とワークＷとが非接触であればよく、離れ度合いの考慮が不要であることから、制御装置２０、２０Ａは、各ブロックにＧコードのうちグループ０１のＧ０１又はＧ０２等のコードを含むか否か、又はＭ０５のコードを含むか否か等で、工具とワークＷとが離れているか否かを判定してもよい。すなわち、グループ０１のＧ０１やＧ０２等を含むブロックでは、工具とワークＷとは接触しており、制御装置２０、２０Ａは、Ｇ００のブロックが検知されるまで切粉の除去を行えないと判断してもよい。また、主軸停止のＭ０５のコードを含むブロックでは、少なくとも工具とワークＷとが離れていることから、制御装置２０、２０Ａは、切粉の除去を行えると判断してもよい。

なお、第１実施形態及び第２実施形態における、制御装置２０、２０Ａに含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Ｔａｎｇｉｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

以上を換言すると、本開示の制御装置、及び制御方法は、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。

（１）本開示の制御装置２０の一態様は、加工プログラム２３１に基づいて工作機械１０を制御する制御装置であって、加工プログラム２３１に含まれるブロックのうち、工作機械１０を停止させる用途に応じて、工作機械１０における工具とワークＷとが所定の状態となる加工プログラム２３１のブロックを停止位置候補として抽出する抽出部２１３を備える。
この制御装置２０によれば、加工プログラム２３１において工具とワークＷとの位置関係を容易に把握することができる。

（２）（１）に記載の制御装置２０において、所定のコードを含むブロック毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出し、算出した距離Ｄと予め設定された閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３との比較に基づいて工具とワークＷとの離れ度合いを決定する算出部２１２をさらに備え、抽出部２１３は、用途又は離れ度合いに応じて停止位置候補を抽出してもよい。
そうすることで、制御装置２０は、加工プログラム２３１において工具とワークＷとの位置関係を精度良く把握することができる。

（３）（２）に記載の制御装置２０において、停止位置候補として抽出された加工プログラム２３１のブロックの各々を、用途又は離れ度合いに応じて表示部２２０に強調表示する表示制御部２１４をさらに備えてもよい。
そうすることで、制御装置２０は、作業者に負担をかけることなく用途に応じた休止命令の挿入を容易に行うことができる。

（４）（２）又は（３）に記載の制御装置２０Ａにおいて、加工プログラム２３１が実行されている場合、加工プログラム２３１の複数のブロックを先読みするプログラム先読部２１５と、抽出部２１３ａにより停止位置候補として抽出された加工プログラムのブロックに休止命令を付加する動作制御部２１６と、をさらに備え、抽出部２１３ａは、プログラム先読部２１５により先読みされた複数のブロックのうち、用途又は離れ度合いに応じたブロックで、且つ実行しているブロックから最も近いブロックを停止位置候補として抽出してもよい。
そうすることで、制御装置２０Ａは、加工プログラム２３１が実行されている場合でも、加工プログラム２３１において工具とワークＷとの位置関係が適切な位置で停止させることができる。

（５）本開示の制御方法の一態様は、加工プログラム２３１に基づいて工作機械１０を制御する制御装置２０の制御方法であって、加工プログラム２３１に含まれるブロックのうち、工作機械１０を停止させる用途に応じて、工作機械１０における工具とワークＷとが所定の状態となる加工プログラム２３１のブロックを停止位置候補として抽出する抽出ステップを備える。
この制御方法によれば、（１）と同様の効果を奏することができる。

（６）（５）に記載の制御方法において、所定のコードを含むブロック毎に工具とワークＷとの距離Ｄを算出し、算出した距離Ｄと予め設定された閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３との比較に基づいて工具とワークＷとの離れ度合いを決定する算出ステップをさらに備え、抽出ステップは、用途又は前記離れ度合いに応じて停止位置候補を抽出してもよい。
そうすることで、制御方法は、（２）と同様の効果を奏することができる。

（７）（６）に記載の制御方法において、停止位置候補として抽出された加工プログラム２３１のブロックの各々を、用途又は離れ度合いに応じて表示部２２０に強調表示する表示制御ステップをさらに備えてもよい。
そうすることで、制御方法は、（３）と同様の効果を奏することができる。

（８）（６）又は（７）に記載の制御方法において、加工プログラム２３１が実行されている場合、加工プログラム２３１の複数のブロックを先読みするプログラム先読ステップと、抽出ステップにより停止位置候補として抽出された加工プログラム２３１のブロックに休止命令を付加する動作制御ステップと、をさらに備え、抽出ステップは、先読みされた複数のブロックのうち、用途又は離れ度合いに応じたブロックで、且つ実行しているブロックから最も近いブロックを停止位置候補として抽出してもよい。
そうすることで、制御方法は、（４）と同様の効果を奏することができる。

１制御システム
１０工作機械１０
２０、２０Ａ制御装置
２１０、２１０ａ制御部
２１１プログラム編集部
２１２、２１２ａ算出部
２１３、２１３ａ抽出部
２１４表示制御部
２１５プログラム先読部
２１６動作制御部
２２０表示部
２３０記憶部

Claims

加工プログラムに基づいて工作機械を制御する制御装置であって、
前記加工プログラムに含まれるブロックのうち、前記工作機械を停止させる用途に応じて、前記工作機械における工具とワークとが所定の状態となる前記加工プログラムのブロックを停止位置候補として抽出する抽出部と、
所定のコードを含むブロック毎に前記工具と前記ワークとの距離を算出し、算出した前記距離と予め設定された閾値との比較に基づいて前記工具と前記ワークとの離れ度合いを決定する算出部と、を備え、
前記工作機械を停止させる用途は、要求される前記工具と前記ワークとの離れ度合いがそれぞれ異なる複数の用途を含み、
前記抽出部は、前記用途と前記離れ度合いとに応じて前記停止位置候補を抽出する
制御装置。
前記停止位置候補として抽出された前記加工プログラムのブロックの各々を、前記用途又は前記離れ度合いに応じて表示部に強調表示する表示制御部をさらに備える、請求項１に記載の制御装置。
前記加工プログラムが実行されている場合、前記加工プログラムの複数のブロックを先読みするプログラム先読部と、
前記抽出部により前記停止位置候補として抽出された前記加工プログラムのブロックに休止命令を付加する動作制御部と、をさらに備え、
前記抽出部は、前記プログラム先読部により先読みされた前記複数のブロックのうち、前記用途又は前記離れ度合いに応じたブロックで、且つ実行しているブロックから最も近いブロックを前記停止位置候補として抽出する、請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
加工プログラムに基づいて工作機械を制御する制御装置の制御方法であって、
前記加工プログラムに含まれるブロックのうち、前記工作機械を停止させる用途に応じて、前記工作機械における工具とワークとが所定の状態となる前記加工プログラムのブロックを停止位置候補として抽出する抽出ステップと、
所定のコードを含むブロック毎に前記工具と前記ワークとの距離を算出し、算出した前記距離と予め設定された閾値との比較に基づいて前記工具と前記ワークとの離れ度合いを決定する算出ステップと、を備え、
前記工作機械を停止させる用途は、要求される前記工具と前記ワークとの離れ度合いがそれぞれ異なる複数の用途を含み、
前記抽出ステップは、前記用途と前記離れ度合いとに応じて前記停止位置候補を抽出する
制御方法。
前記停止位置候補として抽出された前記加工プログラムのブロックの各々を、前記用途又は前記離れ度合いに応じて表示部に強調表示する表示制御ステップをさらに備える、請求項４に記載の制御方法。
前記加工プログラムが実行されている場合、前記加工プログラムの複数のブロックを先読みするプログラム先読ステップと、
前記抽出ステップにより前記停止位置候補として抽出された前記加工プログラムのブロックに休止命令を付加する動作制御ステップと、をさらに備え、
前記抽出ステップは、先読みされた前記複数のブロックのうち、前記用途又は前記離れ度合いに応じたブロックで、且つ実行しているブロックから最も近いブロックを前記停止位置候補として抽出する、請求項４又は請求項５に記載の制御方法。