JP7842229B2 - 処理装置、プログラム及び処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、処理装置、プログラム及び処理方法に関する。

工作機械などを用いてワークの傾斜面に穴又はポケットなどの形状を加工する場合に、ＸＹ平面と同様のプログラムで加工したい場合がある。

このような加工をするための技術として、数値制御装置に傾斜面を定義する技術（傾斜面割出し指令（Ｇ６８．２））と、傾斜面に対して工具を垂直にする技術（工具軸方向制御（Ｇ５３．１））がある。

工具の方向を変えることが可能な回転軸が２軸存在する工作機械の場合、傾斜面に対して工具が垂直になる回転軸２軸の角度の組は２組存在する。従来の数値制御装置は、当該２組から、回転軸の移動量が小さい方を選択する。

国際公開第２０１１／１１７９１５号

しかしながら、数値制御装置が選択した角度の組では、工具などとワーク又は治具などとの干渉が発生する場合がある。

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、傾斜面を基準にして工具の方向を変える際に工具などが干渉を起こすことを防ぐことができる処理装置、プログラム及び処理方法を提供することである。

実施形態の処理装置は、算出部及び決定部を備える。算出部は、工具の向きを変えることが可能な複数の回転軸の、前記工具が平面に対して所定の角度となるような角度の組み合わせを１つ以上算出する。決定部は、前記複数の回転軸を前記算出部によって算出されたいずれかの前記組み合わせにするために前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを、少なくとも１つの前記回転軸をどちらの方向に回転するかを示す指示に従い、且つ前記回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定する。

本発明は、傾斜面を基準にして工具の方向を変える際に工具などが干渉を起こすことを防ぐことができる。

実施形態に係る数値制御システム及び当該数値制御システムに含まれる構成要素の要部構成の一例を示すブロック図。 図１中のプロセッサーによる処理の一例を示すフローチャート。 図１中のプロセッサーによる処理の一例を示すフローチャート。 第２垂直命令の参照先のテーブルの一例を示す図。 ワークの傾斜面に対して工具が垂直になるようにした場合の工具及び主軸の状態の第１の例を示す図。 ワークの傾斜面に対して工具が垂直になるようにした場合の工具及び主軸の状態の第２の例を示す図。 工具及び治具などの状態の一例を示す図。

以下、実施形態に係る数値制御システムについて図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、各部の縮尺を適宜変更している場合がある。また、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、構成を省略して示している場合がある。また、各図面及び本明細書中において、同一の符号は同様の要素を示す。
図１は、実施形態に係る数値制御システム１及び数値制御システム１に含まれる構成要素の要部構成の一例を示すブロック図である。数値制御システム１は、一例として、数値制御装置１００及び産業機械２００を含む。なお、数値制御システム１は、制御システムの一例である。

数値制御装置１００は、産業機械２００などに対して数値制御を行う装置である。また、数値制御装置１００は、傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の回転方法の候補の中から移動量が少ない候補を決定する機能を備える。数値制御装置１００は、サーバー装置、ＰＣ、タブレット端末又はスマートホンなどであっても良い。数値制御装置１００は、一例として、プロセッサー１１０、ＲＯＭ（read-only memory）１２０、ＲＡＭ（random-access memory）１３０、補助記憶装置１４０、入力デバイス１５０、表示デバイス１６０及び制御インターフェース１７０を含む。そして、バス１８０などが、これら各部を接続する。
なお、数値制御装置１００は、処理装置の一例である。また、傾斜面に対して工具を垂直にする場合の当該垂直は、所定の角度の一例である。

プロセッサー１１０は、数値制御装置１００の動作に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピューターの中枢部分であり、各種演算及び処理などを行う。プロセッサー１１０は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、ＳｏＣ（system on a chip）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＧＰＵ（graphics processing unit）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＰＬＤ（programmable logic device）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などである。あるいは、プロセッサー１１０は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。また、プロセッサー１１０は、これらにハードウェアアクセラレーターなどを組み合わせたものであっても良い。プロセッサー１１０は、ＲＯＭ１２０又は補助記憶装置１４０などに記憶されたファームウェア、システムソフトウェア及びアプリケーションソフトウェア、ＮＣ（numerical control）プログラムなどのプログラムに基づいて、数値制御装置１００の各種の機能を実現するべく各部を制御する。また、プロセッサー１１０は、当該プログラムに基づいて後述する処理を実行する。なお、当該プログラムの一部又は全部は、プロセッサー１１０の回路内に組み込まれていても良い。ＮＣプログラムは、産業機械２００を数値制御するためのプログラムである。

また、プロセッサー１１０は、上記のプログラムを実行することで、プログラム解析部１１１、方向位置選択部１１２、位置選択部１１３及び移動制御部１１４として機能する。

プログラム解析部１１１は、ＮＣプログラムの解析を行う。

方向位置選択部１１２は、後述の方向指示を用いて、傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の回転方法を決定する。

位置選択部１１３は、後述の方向指示を用いずに、傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の回転方法を決定する。

移動制御部１１４は、産業機械２００の工具２２０の移動を制御する。移動制御部１１４は、産業機械２００の各回転軸を制御する。

ＲＯＭ１２０及びＲＡＭ１３０は、プロセッサー１１０を中枢としたコンピューターの主記憶装置である。
ＲＯＭ１２０は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ１２０は、上記のプログラムのうち、例えばファームウェアなどを記憶する。また、ＲＯＭ１２０は、プロセッサー１１０が各種の処理を行う上で使用するデータなども記憶する。
ＲＡＭ１３０は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ１３０は、プロセッサー１１０が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶するワークエリアなどとして利用される。ＲＡＭ１３０は、典型的には揮発性メモリである。

補助記憶装置１４０は、プロセッサー１１０を中枢としたコンピューターの補助記憶装置である。補助記憶装置１４０は、例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）、ＨＤＤ（hard disk drive）又はフラッシュメモリなどである。補助記憶装置１４０は、上記のプログラムのうち、例えば、システムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア及びＮＣプログラムなどを記憶する。また、補助記憶装置１４０は、プロセッサー１１０が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサー１１０での処理によって生成されたデータ及び各種の設定値などを記憶する。

なお、補助記憶装置１４０は、傾斜面情報テーブル１４１を記憶する。傾斜面情報テーブル１４１については後述する。
補助記憶装置１４０は、記憶部の一例である。

入力デバイス１５０は、数値制御装置１００の操作者による操作を受け付ける。入力デバイス１５０は、例えば、キーボード、キーパッド、タッチパッド、マウス又はコントローラーなどである。また、入力デバイス１５０は、音声入力用のデバイスであっても良い。

表示デバイス１６０は、数値制御装置１００の操作者などに各種情報を通知するための画面を表示する。表示デバイス１６０は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（electro-luminescence）ディスプレイなどのディスプレイである。また、入力デバイス１５０及び表示デバイス１６０としては、タッチパネルを用いることもできる。すなわち、タッチパネルが備える表示パネルを表示デバイス１６０として、タッチパネルが備える、タッチ入力によるポインティングデバイスを入力デバイス１５０として用いることができる。

制御インターフェース１７０は、数値制御装置１００が産業機械２００などと通信するためのインターフェースである。数値制御装置１００は、ＮＣプログラムに基づき、制御インターフェース１７０を介して産業機械２００などを制御する。

バス１８０は、コントロールバス、アドレスバス及びデータバスなどを含み、数値制御装置１００の各部で授受される信号を伝送する。

産業機械２００は、数値制御などによって動作する機械である。産業機械２００は、例えば、工作機械、マニピュレーター、ロボットアーム又はロボットなどである。産業機械２００は、一例として、入力デバイス２１０、工具２２０及び主軸２３０を含む。

入力デバイス２１０は、産業機械２００の操作者による操作を受け付ける。入力デバイス２１０は、例えば、操作盤、キーボード、キーパッド、タッチパッド、タッチパネル、マウス又はコントローラーなどである。また、入力デバイス２１０は、音声入力用のデバイスであっても良い。

工具２２０及び主軸２３０について、図５を用いて説明する。
図５は、ワーク３００の傾斜面３０１に対して工具２２０が垂直になるようにした場合の工具２２０及び主軸２３０の状態の第１の例を示す図である。

工具２２０は、ドリルなどの、ワーク３００に対する加工などを行うための工具である。

主軸２３０は、工具２２０を取り付け可能である。主軸２３０は、例えば、工具２２０を工具２２０の中心軸を中心に回転させることができる。

また、主軸２３０は、回転軸２３１及び回転軸２３２を備える。回転軸２３１は、Ｂ軸方向に回転可能である。主軸２３０は、回転軸２３１によって工具２２０をＢ軸方向に回転させることで、工具２２０の向きを変えることが可能である。回転軸２３２は、Ｃ軸方向に回転可能である。主軸２３０は、回転軸２３２によって工具２２０をＣ軸方向に回転させることで工具２２０の向きを変えることが可能である。回転軸２３１及び回転軸２３２は、典型的には正負どちらの方向にも回転可能である。回転軸２３１及び回転軸２３２は、回転可能な範囲が制限されていても良いし、制限されていなくても良い。なお、主軸２３０は、３つ以上の回転軸を備えていても良い。

以下、実施形態に係る数値制御システム１の動作を図２及び図３などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図２及び図３は、数値制御装置１００のプロセッサー１１０による処理の一例を示すフローチャートである。プロセッサー１１０は、例えば、ＲＯＭ１２０又は補助記憶装置１４０などに記憶されたプログラムに基づいて図２及び図３の処理を実行する。

プロセッサー１１０は、ＮＣプログラムを実行する場合に図２及び図３の処理を開始する。
図２のステップＳＴ１１において数値制御装置１００のプロセッサー１１０は、実行する対象のＮＣプログラム（以下「対象プログラム」という。）を、補助記憶装置１４０などから取得する。

図２の説明では、以下の２つのＮＣプログラム「Ｏ０００１」及び「Ｏ０００２」を例に説明を行う。すなわち、プロセッサー１１０が、対象プログラムとして「Ｏ０００１」又は「Ｏ０００２」を取得した場合を例に説明を行う。なお、ＮＣプログラムに用いるプログラミング言語は、限定しない。また、ＮＣプログラムは、１行に複数の命令を含んでも良い。また、ＮＣプログラムは、１つの命令が複数行にわたっていても良い。

O0001
N1 G54
N2 G90 G00 X0 Y200.0 Z0 B0 C0
N3 G68.2 P1 X-50.0 Y0 Z-80.0 I0 J30.0 K0
N4 G53.1 P1
N5 G43 H1 X0 Y0 Z0

O0002
N1 G54
N2 G90 G00 X0 Y200.0 Z0 B0 C0
N3 G68.5 P1
N4 G43 H1 X0 Y0 Z0

ＮＣプログラム「Ｏ０００１」及び「Ｏ０００２」の先頭のＮ及び当該Ｎに続く数字は、何行目であるかを示す。Ｎ３であれば３行目である。ＮＣプログラム「Ｏ０００１」及び「Ｏ０００２」は、それぞれ１つの垂直命令を含む。垂直命令は、傾斜面に対して工具２２０を垂直にし、当該傾斜面を基準とした座標系を設定する命令である。また、当該傾斜面は、当該垂直命令などによって定義される傾斜面である。なお、垂直命令には、第１垂直命令及び第２垂直命令の２種類がある。ＮＣプログラム「Ｏ０００１」は、１つの第１垂直命令を含む。ＮＣプログラム「Ｏ０００２」は、１つの第２垂直命令を含む。

ＮＣプログラム「Ｏ０００１」及び「Ｏ０００２」の１行目は、初期状態の座標系、すなわちＸ１Ｙ１Ｚ１座標系を決定する命令である。

ＮＣプログラム「Ｏ０００１」及び「Ｏ０００２」の２行目は、産業機械２００の工具２２０を移動させる命令である。

ＮＣプログラム「Ｏ０００１」の３行目は、ワーク３００の傾斜面３０１の位置及び角度を定義する命令である。

ＮＣプログラム「Ｏ０００１」の４行目は、第１垂直命令である。ＮＣプログラム「Ｏ０００１」では、４行目の第１垂直命令は、３行目で定義される傾斜面３０１に対して工具２２０を垂直にする。また、第１垂直命令は、回転軸をどちらの方向に回転させるかを示す指示（以下「方向指示」という。）を含んでも良い。ＮＣプログラム「Ｏ０００１」の４行目の第１垂直命令では、「Ｐ１」の部分が、方向指示である。方向指示「Ｐ１」は、回転軸２３１を正方向（Ｂ軸を正方向）に回転させることを示す。方向指示は、「Ｐ１」以外にも、「Ｐ－１」、「Ｐ２」及び「Ｐ－２」などとすることも可能である。方向指示「Ｐ－１」は、回転軸２３１を負方向に回転させることを示す。方向指示「Ｐ２」は、回転軸２３２を正方向（Ｃ軸を正方向）に回転させることを示す。方向指示「Ｐ－２」は、回転軸２３２を負方向に回転させることを示す。なお、第１垂直命令は、複数の方向指示を含んでも良い。この場合の方向指示の数は、２つ以上回転軸の数以下である。例えば、方向指示「Ｐ１Ｐ２」は、方向指示「Ｐ１」及び方向指示「Ｐ２」を含む。すなわち、方向指示「Ｐ１Ｐ２」は、回転軸２３１を正方向に回転させ、回転軸２３２を正方向に回転させることを示す。

ＮＣプログラム「Ｏ０００２」の３行目は、第２垂直命令である。第２垂直命令は、ＮＣプログラム「Ｏ０００２」の外部を参照することで、ワーク３００の傾斜面３０１の位置及び角度、並びに方向指示を取得する。当該外部は、例えば、ＮＣプログラム「Ｏ０００２」を含むファイルとは異なるファイルである。あるいは、当該外部は、ＮＣプログラム「Ｏ０００２」を含むファイルのＮＣプログラム「Ｏ０００２」以外の部分であっても良い。ＮＣプログラム「Ｏ０００２」の３行目の第２垂直命令中の「Ｐ１」は、参照先を示す情報である。

図４は、第２垂直命令の参照先のテーブルＴ１の一例を示す図である。テーブルＴ１は、傾斜面情報テーブル１４１の一例である。テーブルＴ１は、垂直情報を記憶する。垂直情報は、例えば、傾斜面３０１の位置及び角度、並びに方向指示などを含む。また、垂直情報は、角度組み合わせの候補及び決定済みの回転方法を含んでも良い。テーブルＴ１は、例えば、１行で１つの垂直情報を記憶する。テーブルＴ１は、一例として、番号、解斜面原点、傾斜面向き、工具垂直動作、回転軸の指定及び指定回転軸の回転方向、候補１、候補２及び決定済みの回転方法を含む。

テーブルＴ１の番号は、傾斜面３０１の位置及び角度、並びに方向指示の組ごとにユニークに付与される識別情報である。傾斜面原点は、傾斜面３０１の位置を示す。傾斜面向きは、傾斜面３０１の角度を示す。工具垂直動作は、傾斜面に対して工具２２０を垂直にするか否かを示す。回転軸の指定及び指定回転軸の回転方向は、方向指示を示す。回転軸の指定は、どの回転軸を、方向指示の対象とするかを示す。指定回転軸の回転方向は、方向指示の対象とするまた、テーブルＴ１の各行は、複数の方向指示を含んでも良い。この場合の方向指示の数は、２つ以上回転軸の数以下である。テーブルＴ１が２つの方向指示を含む場合、テーブルＴ１は、例えば、回転軸の指定１及び指定回転軸の回転方向１並びに回転軸の指定２及び指定回転軸の回転方向２を含む。回転軸の指定１及び指定回転軸の回転方向１が１つの方向指示、回転軸の指定２及び指定回転軸の回転方向２が１つの方向指示であり、合わせて２つの方向指示である。

候補１及び候補２のそれぞれは、後述の角度組み合わせの候補を示す。なお、垂直情報に含まれる候補の数は、２に限らない。
決定済みの回転方法は、後述の処理によって決定される回転方法を示す。

なお、テーブルＴ１は、例えば、ＮＣプログラムの実行前に作成しておく。また、第２垂直命令の参照先は、テーブル以外であっても良い。この場合、参照先は、テーブル以外の形式でワーク３００の傾斜面３０１の位置及び角度、並びに方向指示を記憶する。

第２垂直命令中の「Ｐｎ」は、例えば、テーブルＴ１のどの位置を参照するかを示す。なお、ｎは、例えば、１以上の整数である。第２垂直命令中の「Ｐｎ」は、例えば、テーブルＴ１のｎ行目を参照することを示す。例えば、ｎ＝１である場合、すなわち、第２垂直命令中の「Ｐ１」は、テーブルＴ１の１行目を参照することを示す。

ステップＳＴ１２においてプロセッサー１１０は、対象プログラムから、次に実行する命令を取得する。ステップＳＴ１２において最後に取得された命令を以下「取得命令」という。

ステップＳＴ１３においてプロセッサー１１０は、取得命令が第１垂直命令であるか否かを判定する。プロセッサー１１０は、取得命令が第１垂直命令であるならば、ステップＳＴ１３においてＹｅｓと判定してステップＳＴ１４へと進む。

ステップＳＴ１４においてプロセッサー１１０は、取得命令を実行するための回転方法が決定済みであるか否かを判定する。プロセッサー１１０は、回転方法が決定済みであるならば、ステップＳＴ１４においてＮｏと判定してステップＳＴ１５へと進む。回転方法の詳細については後述する。

ステップＳＴ１５においてプロセッサー１１０は、第１垂直命令によって定義される傾斜面に基づき角度組み合わせを算出する。なお、「角度組み合わせ」は、「傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の角度の組み合わせ」を示すものとする。ＮＣプログラム「Ｏ０００１」であれば、３行目で定義されている。ここで算出される角度組み合わせは、産業機械２００の制御において用いられる角度組み合わせの候補である。工具２２０の向きを変えることが可能な回転軸が２つである場合、通常、候補は２組である。ただし、各回転軸の回転可能な範囲によっては、候補が２組より少ない場合も考えらえる。また、プロセッサー１１０は、回転軸が３つ以上である場合などにおいて、算出する組み合わせを、所定の条件を満たしたものだけとなるように制限しても良い。

プロセッサー１１０は、ステップＳＴ１５の処理を行うことで、工具の向きを変えることが可能な複数の回転軸の、工具が平面に対して所定の角度となるような角度の組み合わせを１つ以上算出する算出部の一例として機能する。

図５及び図６に、２つの角度組み合わせ候補の例を示す。
図６は、ワーク３００の傾斜面３０１に対して工具２２０が垂直になるようにした場合の工具２２０及び主軸２３０の状態の第２の例を示す図である。

図５及び図６に示す傾斜面３０１は、Ｘ１軸に対して３０度傾いている。また、傾斜面３０１は、Ｙ１軸と平行である。なお、Ｘ１Ｙ１Ｚ１座標系は、傾斜面に対して工具２２０を垂直にする前の初期状態の座標系である。また、Ｘ２Ｙ２Ｚ２座標系は、傾斜面３０１に対して工具２２０を垂直にした後の座標である。すなわち、Ｘ２Ｙ２Ｚ２座標系では、傾斜面３０１は、Ｘ２Ｙ２平面と平行である。好ましくは、傾斜面３０１は、Ｘ２Ｙ２平面と一致する。

図５に示す第１の例では、回転軸２３１の角度は３０度、回転軸２３２の角度は０度である。図６に示す第２の例では、回転軸２３１の角度は－３０度、回転軸２３２の角度は１８０度である。

ステップＳＴ１６においてプロセッサー１１０は、表示デバイス１６０などに、ステップＳＴ１５で算出された各角度組み合わせを示す画像を表示する。例えば、プロセッサー１１０は、図５及び図６と同様の内容を示す画像を表示する。あるいは、プロセッサー１１０は、文字などによってステップＳＴ１５で算出された各角度組み合わせを示す画像を表示する。

プロセッサー１１０は、表示デバイス１６０と協働して、ステップＳＴ１６の処理を行うことで、組み合わせを示す画像を表示する表示部の一例として機能する。

ステップＳＴ１７においてプロセッサー１１０は、取得命令が方向指示を含むか否かを判定する。プロセッサー１１０は、取得命令が方向指示を含むならば、ステップＳＴ１７においてＹｅｓと判定してステップＳＴ１８へと進む。

ステップＳＴ１８においてプロセッサー１１０は、取得命令中の方向指示に従い、傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の回転方法を決定する。回転方法は、回転方向及び回転角度を含む。プロセッサー１１０は、移動量が最も少なくなるような回転方法を決定する。
ただし、プロセッサー１１０は、回転方法を既に決定済みである場合には、回転方法を決定することに代えて、決定済みの回転方法を取得しても良い。

一例として、以下の場合について考える。
回転軸２３１の角度：０度
回転軸２３２の角度：０度
取得命令に含まれる方向指示：回転軸２３１を正方向に回転させる（Ｐ１）。
傾斜面３０１：Ｘ１軸に対して３０度傾いており、Ｙ１軸と平行（図５及び図６に示す傾斜面３０１と同一）。

この状態から第１の例の状態にするには、回転軸２３１を正方向に３０度回転させれば良い。回転軸２３２の回転は不要である。また、この状態から第２の例の状態にするには、回転軸２３１を正方向に３３０度回転させ、回転軸２３２を正方向又は負方向に１８０度回転させれば良い。

回転軸２３１を正方向に３０度回転させる方が移動量が少ない。したがって、移動量が最も少なくなる回転方法は、以下のようになる。
回転軸２３１：正方向に３０度回転させる。
回転軸２３２：回転方向はどちらでも良く、０度回転させる（回転させない）。

なお、移動量は、例えば以下の（ｉ）又は（ｉｉ）により求める。
（ｉ）各回転軸の回転角度を足し合わせた角度。
（ｉｉ）各回転軸の回転角度のうち最も大きい角度。

また、別の一例として、以下の場合について考える。
回転軸２３１の角度：０度
回転軸２３２の角度：０度
取得命令に含まれる方向指示：回転軸２３１を負方向に回転させる（Ｐ－１）。
傾斜面３０１：Ｘ１軸と平行、Ｙ１軸に対して２０度傾いている。

この場合の角度組み合わせは、組み合わせＡ１（回転軸２３１の角度が２０度、回転軸２３２の角度が９０度）及び組み合わせＡ２（回転軸２３１の角度が－２０度、回転軸の角度が－９０度）の２つである。

組み合わせＡ１の状態にするには、回転軸２３１を負方向に３４０度回転させ、回転軸２３２を正方向に９０度回転させれば良い。なお、回転軸２３２を負方向に２７０度回転させた場合も組み合わせＡ１の状態となるが、正方向に９０度回転させる場合よりも移動量が多くなるため不適である。組み合わせＡ２の状態にするには、回転軸２３１を負方向に２０度回転させ、回転軸２３２を負方向に９０度回転させれば良い。

回転軸２３１を負方向に２０度回転させ、回転軸２３２を負方向に９０度回転させる方が移動量が少ない。したがって、移動量が最も少なくなる回転方法は、以下のようになる。
回転軸２３１：負方向に２０度回転させる。
回転軸２３２：負方向に９０度回転させる。

一方、プロセッサー１１０は、取得命令が方向指示を含まないならば、ステップＳＴ１７においてＮｏと判定してステップＳＴ１９へと進む。

プロセッサー１１０は、決定した回転方法を、対象プログラム及び取得命令と関連付けて記憶する。ここで記憶される回転方法は、決定済みの回転方法である。

例えば、方向位置選択部１１２がステップＳＴ１８の処理を実行する。

プロセッサー１１０は、ステップＳＴ１８の処理を行うことで、複数の回転軸を算出部によって算出されたいずれかの組み合わせにするために複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを、少なくとも１つの回転軸をどちらの方向に回転するかを示す指示に従い、且つ回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定する決定部の一例として機能する。

ステップＳＴ１９においてプロセッサー１１０は、傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の回転方法を決定する。プロセッサー１１０は、移動量が最も少なくなるような回転方法を決定する。ステップＳＴ１９で決定する回転方法は、ステップＳＴ１８とは異なり、いずれの回転軸もどちらの方向に回転させても良い。
例えば、位置選択部１１３がステップＳＴ１９の処理を実行する。

プロセッサー１１０は、回転方法が決定済みであるならば、ステップＳＴ１４においてＹｅｓと判定してステップＳＴ２０へと進む。

ステップＳＴ２０においてプロセッサー１１０は、決定済みの回転方法を取得する。当該回転方法は、前回以前の対象プログラムの実行におけるステップＳＴ１８の処理において記憶された回転方法である。

プロセッサー１１０は、取得命令が第１垂直命令でないならば、ステップＳＴ１３においてＮｏと判定して図３のステップＳＴ２１へと進む。

ステップＳＴ２１においてプロセッサー１１０は、取得命令が第２垂直命令であるか否かを判定する。プロセッサー１１０は、取得命令が第２垂直命令であるならば、ステップＳＴ２１においてＹｅｓと判定してステップＳＴ２２へと進む。

ステップＳＴ２２においてプロセッサー１１０は、取得命令で指定される垂直情報を取得する。すなわち、プロセッサー１１０は、第２垂直命令に含まれる参照先を示す情報に基づき、当該参照先から垂直情報を取得する。

垂直情報中の傾斜面向きは、平面の角度の一例である。
プロセッサー１１０は、ステップＳＴ２２の処理を行うことで、所定の角度及び指示をテーブルから取得する取得部の一例として機能する。

ステップＳＴ２３においてプロセッサー１１０は、取得命令を実行するための回転方法が決定済みであるか否かを判定する。プロセッサー１１０は、例えば、ステップＳＴ２２で取得された垂直情報に、決定済みの回転方法が含まれる場合、回転方法が決定済みであると判定する。プロセッサー１１０は、回転方法が決定済みでないならば、ステップＳＴ２３においてＮｏと判定してステップＳＴ２４へと進む。

ステップＳＴ２４においてプロセッサー１１０は、ステップＳＴ２２で取得された垂直情報中の解斜面原点及び傾斜面向きに従い、角度組み合わせの候補を算出する。また、プロセッサー１１０は、第２垂直命令に含まれる参照先に、算出した各角度組み合わせを書き込む。プロセッサー１１０は、例えば、テーブルＴ１のうち、参照先の行の候補１及び候補２に算出した角度組み合わせを書き込む。

プロセッサー１１０は、ステップＳＴ２４の処理を行うことで、工具の向きを変えることが可能な複数の回転軸の、工具が平面に対して所定の角度となるような角度の組み合わせを１つ以上算出する算出部の一例として機能する。

ステップＳＴ２５においてプロセッサー１１０は、表示デバイス１６０などに、ステップＳＴ２４で算出された各角度組み合わせを示す画像を表示する。例えば、プロセッサー１１０は、図５及び図６と同様の内容を示す画像を表示する。あるいは、プロセッサー１１０は、文字などによってステップＳＴ２４で算出された各角度組み合わせを示す画像を表示する。

プロセッサー１１０は、表示デバイス１６０と協働して、ステップＳＴ２５の処理を行うことで、組み合わせを示す画像を表示する表示部の一例として機能する。

ステップＳＴ２６においてプロセッサー１１０は、ステップＳＴ２２で取得された垂直情報中の方向指示に従い、傾斜面に対して工具を垂直にするための各回転軸の回転方法を決定する。プロセッサー１１０は、例えば、ステップＳＴ１８と同様にして回転方法を決定する。

また、プロセッサー１１０は、決定した回転方法を、第２垂直命令に含まれる参照先に書き込む。テーブルＴ１のうち、番号が２番の行は、決定した回転方法が書き込み済みの行である。

プロセッサー１１０は、ステップＳＴ２６の処理を行うことで、複数の回転軸を算出部によって算出されたいずれかの組み合わせにするために複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを、少なくとも１つの回転軸をどちらの方向に回転するかを示す指示に従い、且つ回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定する決定部の一例として機能する。

プロセッサー１１０は、回転方法が決定済みであるならば、ステップＳＴ２３においてＹｅｓと判定してステップＳＴ２７へと進む。

ステップＳＴ２７においてプロセッサー１１０は、ステップＳＴ２２で取得された垂直情報から、決定済みの回転方法を取得する。

プロセッサー１１０は、図２のステップＳＴ１８、ステップＳＴ１９、ステップＳＴ２０、図３のステップＳＴ２６又はステップＳＴ２７の処理の後、ステップＳＴ２８へと進む。

ステップＳＴ２８においてプロセッサー１１０は、取得命令である垂直命令を実行する。なお、プロセッサー１１０は、図２のステップＳＴ１８、ステップＳＴ１９又は図３のステップＳＴ２６からステップＳＴ２８へ進んでいる場合、図２のステップＳＴ１８、ステップＳＴ１９又は図３のステップＳＴ２６で決定された回転方法で各回転軸を回転させることで垂直命令を実行する。また、プロセッサー１１０は、図２のステップＳＴ２０又は図３のステップＳＴ２７からステップＳＴ２８へ進んでいる場合、図２のステップＳＴ２０又は図３のステップＳＴ２７で取得された回転方法で各回転軸を回転させることで垂直命令を実行する。

プロセッサー１１０は、取得命令が第２垂直命令でないならば、ステップＳＴ２１においてＮｏと判定してステップＳＴ２９へと進む。
ステップＳＴ２９においてプロセッサー１１０は、取得命令を実行する。

ステップＳＴ３０においてプロセッサー１１０は、対象プログラムの実行を終了するか否かを判定する。プロセッサー１１０は、例えば、取得命令の次に実行する命令が無い場合に対象プログラムの実行を終了すると判定する。あるいは、プロセッサー１１０は、取得命令の次に実行する命令がプログラムを終了することを示す命令である場合に対象プログラムの実行を終了すると判定する。プロセッサー１１０は、対象プログラムの実行を終了しないならば、ステップＳＴ３０においてＮｏと判定して図２のステップＳＴ１２へと戻る。対して、プロセッサー１１０は、対象プログラムの実行を終了するならば、ステップＳＴ３０においてＹｅｓと判定して図２及び図３に示す処理を終了する。

実施形態の数値制御システム１によれば、数値制御装置１００は、垂直命令において、回転軸を、方向指示で指示されている方向に回転させることで、傾斜面に対して工具を垂直にする。
ＮＣプログラムの作成者などは、ＮＣプログラム又はテーブルＴ１などに方向指示を含めることにより、傾斜面に対して工具を垂直にする際の回転軸の回転方向を数値制御装置１００に指示することができる。これにより、ＮＣプログラムの作成者などは、工具２２０などがワーク又は治具などと干渉を起こすことを防ぐことができる。

図７は、工具２２０及び治具４００などの状態の一例を示す図である。図７に示すような状態では、回転軸２３１を正方向（Ｂ１方向）に回転させた場合、工具２２０は治具４００と干渉しない。しかしながら、回転軸２３１を負方向（Ｂ２方向）に回転させた場合、工具２２０は治具４００と干渉する。したがって、ＮＣプログラムの作成者などは、ＮＣプログラム又はテーブルＴ１などに、方向指示として、回転軸２３１を正方向に回転させる指示を含める。これにより、実施形態の数値制御装置１００は、工具２２０が治具４００と干渉せずに垂直命令を実行可能である。

また、実施形態の数値制御システム１によれば、数値制御装置１００は、算出した角度組み合わせを表示デバイス１６０に表示させる。これにより、作業者などは、どのような角度組み合わせがあるかを確認可能である。

また、実施形態の数値制御システム１によれば、数値制御装置１００は、方向指示をテーブルＴ１などから取得することが可能である。したがって、実施形態の数値制御装置１００は、ＮＣプログラムの外部から回転軸をどちらの方向に回転させるか指示することが可能となる。

また、実施形態の数値制御システム１によれば、数値制御装置１００は、傾斜面３０１の位置及び角度をテーブルＴ１などから取得する。したがって、実施形態の数値制御装置１００は、ＮＣプログラムの外部で傾斜面３０１の位置及び角度を定義することができる。

また、実施形態の数値制御システム１によれば、数値制御装置１００は、決定した回転方法を補助記憶装置１４０などに記憶する。これにより、実施形態の数値制御装置１００は、同一のＮＣプログラムの２回目以降の実行時、回転方法の決定が不要であり、決定済みの回転方法を取得して用いることができる。

上記の実施形態は、以下のような変形も可能である。
上記の実施形態では、数値制御装置１００は、工具２２０を傾斜面３０１に対して垂直にする。しかしながら、数値制御装置１００は、垂直に代えて他の角度を用いても良い。当該他の角度は、所定の角度の一例である。

移動量に代えて移動時間を用いても良い。移動時間は、例えば以下の（ｉｉｉ）又は（ｉｖ）により求める。
（ｉｉｉ）各回転軸の（（回転角度）÷（回転速度））を足し合わせた時間。
（ｉｖ）各回転軸の（（回転角度）÷（回転速度））のうち最も長い時間。

プロセッサー１１０は、上記実施形態においてプログラムによって実現する処理の一部又は全部を、回路のハードウェア構成によって実現するものであっても良い。

実施形態の処理を実現するプログラムは、例えば装置内の非一時的な記録媒体に記憶された状態で譲渡される。しかしながら、当該装置は、当該プログラムが記憶されない状態で譲渡されても良い。そして、当該プログラムが別途に譲渡され、当該装置へと書き込まれても良い。このときのプログラムの譲渡は、例えば、リムーバブルで非一時的な記憶媒体に記録して、あるいはインターネット又はＬＡＮ（local area network）などのネットワークを介したダウンロードによって実現できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、例として示したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施可能である。

１ 数値制御システム
１００ 数値制御装置
１１０ プロセッサー
１１１ プログラム解析部
１１２ 方向位置選択部
１１３ 位置選択部
１１４ 移動制御部
１２０ ＲＯＭ
１３０ ＲＡＭ
１４０ 補助記憶装置
１４１ 傾斜面情報テーブル
１５０，２１０ 入力デバイス
１６０ 表示デバイス
１７０ 制御インターフェース
１８０ バス
２００ 産業機械
２２０ 工具
２３０ 主軸
２３１，２３２ 回転軸

Claims (5)

1. 工具の向きを変えることが可能な複数の回転軸の、前記工具が平面に対して所定の角度となるような角度の組み合わせを１つ以上算出する算出部と、
   前記複数の回転軸を前記算出部によって算出されたいずれかの前記組み合わせにするために前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを、少なくとも１つの前記回転軸をどちらの方向に回転するかを示す指示、及び前記平面の角度をテーブルから取得する取得部と、
   前記指示に従い、且つ前記回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定する決定部と、を備え、
   前記算出部は、前記テーブルから取得された前記平面の角度を用いて前記組み合わせを算出し、
   前記決定部は、前記テーブルから取得された前記指示を用いて、前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを決定する、
   処理装置。
2. 前記組み合わせを示す画像を表示する表示部をさらに備える、請求項１に記載の処理装置。
3. 前記決定部によって決定された前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを示す情報を記憶する記憶部をさらに備える、請求項１に記載の処理装置。
4. 処理装置が備えるプロセッサーを、
   工具の向きを変えることが可能な複数の回転軸の、前記工具が平面に対して所定の角度となるような角度の組み合わせを１つ以上算出する算出部と、
   前記複数の回転軸を前記算出部によって算出されたいずれかの前記組み合わせにするために前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを、少なくとも１つの前記回転軸をどちらの方向に回転するかを示す指示、及び前記平面の角度をテーブルから取得する取得部と、
   前記指示に従い、且つ前記回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定する決定部と、して機能させるコンピュータープログラムであって、
   前記算出部は、前記テーブルから取得された前記平面の角度を用いて前記組み合わせを算出し、
   前記決定部は、前記テーブルから取得された前記指示を用いて、前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを決定する、
   コンピュータープログラム。
5. 処理装置が備えるプロセッサーが、
   工具の向きを変えることが可能な複数の回転軸の、前記工具が平面に対して所定の角度となるような角度の組み合わせを１つ以上算出し、
   前記複数の回転軸を算出されたいずれかの前記組み合わせにするために前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを、少なくとも１つの前記回転軸をどちらの方向に回転するかを示す指示、及び前記平面の角度をテーブルから取得し、
   前記指示に従い、且つ前記回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定する、処理方法であって、
   前記角度の組み合わせを１つ以上算出することは、前記テーブルから取得された前記平面の角度を用いて前記組み合わせを算出することを含み、
   前記回転軸の回転の移動量又は移動時間が最小となるように決定することは、前記テーブルから取得された前記指示を用いて、前記複数の回転軸のそれぞれをどちらの方向に何度回転させるかを決定することを含む、
   処理方法。