JPH0350659B2 - - Google Patents

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JPH0350659B2
JPH0350659B2 JP61042296A JP4229686A JPH0350659B2 JP H0350659 B2 JPH0350659 B2 JP H0350659B2 JP 61042296 A JP61042296 A JP 61042296A JP 4229686 A JP4229686 A JP 4229686A JP H0350659 B2 JPH0350659 B2 JP H0350659B2
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program
tool
machining
interference
machining program
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Hideaki Kawamura
Atsushi Shima
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数のツールポストなど可動部の間
に干渉が発生した場合に加工プログラムを自動的
に変更してツールポスト間の干渉を回避する工具
衝突自動防止方法に関する。
（従来の技術） 機械加工の自動化のため、工作機械を数値制御
することが行なわれている。この数値制御工作機
械によつてワークに設計図面通りの加工を施すた
めには、数値制御装置へ所定のフオーマツトの数
値制御指令、即ち加工プログラムを入力しなけれ
ばならない。
この種の数値制御装置の加工プログラムによ
り、２つのツールポスト、即ち刃物台を独立に動
作させて、２つの刃物台が同時に旋削加工する多
軸旋盤を制御することが可能である。例えば、第
２図に示す４軸旋盤は、２つの刃物台TP１，TP
２を有し、夫々の刃物台TP１，TP２を独立にＸ
軸、Ｚ軸の２軸方向に移動してワークWKを加工
できる。これら刃物台TP１，TP２を、刃物台ご
との独立したプログラムからなる加工プログラム
に従つてその位置や通路をそれぞれ独立に制御す
れば、通常の２軸旋盤に比べてはるかに短い時間
でワークWKを所定形状に加工できる。
しかし、このような４軸旋盤は、２つの刃物台
TP１，TP２で同時に１個のワークWKを加工す
る関係上刃物台TP１，TP２同士の干渉によつて
事故の発生する可能性があり、それぞれの加工プ
ログラムが刃物台TP１，TP２相互の衝突を防止
しうるものでなくてはならない。このような干渉
をチエツクするには、第３図に示すように、チエ
ツクすべき加工プログラムによる実加工のシミユ
レーシヨンをアニメ描画画面で行ない、２つの刃
物台の移動軌跡において交差が生ずる場合に刃物
台間に衝突、即ち干渉が発生するものとして、そ
の様子を目で確かめる工具干渉チエツクが用いら
れる。加工プログラムは、例えば第３図ａに示す
ように刃物台１用プログラムと刃物台２用プログ
ラムとからなる。第３図ａにおいて、Ｎ１００，
Ｎ１０１，Ｎ１０２，Ｎ１０３，…は、刃物台１
の移動を数値制御するためのデータ、即ち数値制
御指令のフオーマツトブロツクを示している。同
様に、Ｎ２００，Ｎ２０１，Ｎ２０２，Ｎ２０
３，…は、刃物台２の移動を数値制御するための
数値制御指令のフオーマツトのブロツクを示して
いる。第３図ｂは、これらの刃物台用プログラム
を実行して実加工のシユミレーシヨンを表示装置
のアニメ描画画面で行ない、その結果の刃物台１
および２の移動軌跡を示したものである。第３図
ｂにおいて、刃物台１の軌跡は、刃物台１のブロ
ツクＮ１０２と刃物台２のブロツクＮ２０２のと
ころで、刃物台２の軌跡に交差し、このときに刃
物台１と刃物台２とは、第４図に示すように実際
には衝突することが画面上で予め確かめられる。
（発明が解決しようとする問題点） このように、加工プログラムによる実加工のシ
ミユレーシヨンを描画画面で行ない、刃物台同士
の干渉を予めチエツクする工具干渉チエツクは従
来知られていたが、この工具干渉チエツクで干渉
が発生した場合に加工プログラムを変更、修正す
る作業は、オペレータが手作業で行なつていた。
このために、オペレータは、加工プログラムのど
の部分をどのように訂正すべきかを、その都度思
案するか或いは常に把握していなければならず、
加工プログラムの作成に労力および時間を必要と
していた。
本発明は、従来のアニメ描画による工具干渉チ
エツクを利用して、アニメ描画による加工シミユ
レーシヨン中に万一刃物台同士の干渉が発生した
場合に加工プログラムを自動的に変更して干渉を
予め回避させる工具衝突自動防止方法を提供する
ことを目的としている。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、夫々独立のプログラムで駆動制御さ
れ複数の可動部の移動軌跡を実加工に先立つてシ
ミユレーシヨンして表示するステツプと、干渉が
発生したときに先に移動させる可動部と停止させ
る可動部とを設定するステツプと、前記各プログ
ラムに持ち合せコードを挿入しながら可動部間で
の干渉を回避したプログラムに修正するステツプ
とを具備したことを特徴とする工具衝突自動防止
方法によつて、従来の技術の問題点を解決してい
る。
（作用） 本発明方法は、アニメ描画による加工シミユレ
ーシヨン中に刃物台同士に干渉が発生した場合
に、干渉を回避するように加工プログラムを自動
的に変更することにより、オペレータの加工プロ
グラムの変更に要する労力および時間を軽減し、
かつ加工プログラムの実行による工具の破損を防
止するものである。
（実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は、４軸旋盤制御用NC装置のシステム
の一例を示すブロツク図である。
第１図において、１０はプロセツサであり、プ
ログラムを実行して数値制御処理を行なうもの、
１１はプログラマブルコントロールであり、４軸
旋盤のシーケンス制御を行なう強電回路の働きを
プログラムによつて実行するもの、１２はプログ
ラムメモリであり、プロセツサ１０の実行すべき
各種制御プログラムを格納したものであつて、本
発明の加工プログラムを自動的に変更するための
衝突自動防止プログラムはこのメモリ１２に格納
されている。１３はデータメモリであり、数値制
御指令のデータフオーマツトから構成される加工
プログラム等、プロセツサ１０のプログラム実行
に必要なデータを格納したもの、１４はワーキン
グメモリであり、プロセツサ１０の演算結果等を
一時的に格納するもの、１５は紙テープパンチヤ
であり、必要によりデータを紙テープに記憶（さ
ん孔）するもの、１６は紙テープリーダであり、
数値制御指令（NC指令）をさん孔したNCテー
プを読取るもの、１７はパルス分配器であり、プ
ロセツサ１０の移動指令に応じて所定のパルス分
配演算を行ない、指令量に等しい数の分配パルス
を出力するもの、１８x1，１８z1，１８x2，１８
z2は夫々刃物台TP１，TP２をＸ軸、Ｚ軸方向に
駆動するサーボ回路であり、４軸旋盤１９のX1，
Z1軸、X2，Z2軸を制御するもの、２０はパラメ
ータメモリであり、衝突自動防止プログラムを実
行する際に必要とされるシステムパラメータを記
憶するもの、２１は表示装置制御部であり、シス
テムパラメータ等を設定するための入力キーを具
備しているもの、２２は表示装置であり、刃物台
の移動軌跡を第３図ｂに示すようなアニメ描画で
表示するためのもの、２３はアドレス・データバ
ス（以下バスと称す）であり、プロセツサと上述
したメモリ１２，１３，１４，２０、入出力装置
との間でデータの受け渡しを行なうものである。
次に、第４図乃至第６図により、プログラムメ
モリ１２に格納されている衝突自動防止プログラ
ムの作用について説明する。
この衝突自動防止プログラムは、加工プログラ
ムによる実加工のシミユレーシヨン中に、第４図
に示されているように例えば刃物台１のブロツク
Ｎ１０２と刃物台２のブロツクＮ２０２のところ
で刃物台１と刃物台２との干渉が発生する場合に
優先度の高い方の刃物台を先に移動させ、優先度
の低い方の刃物台の移動を一時停止させるための
待ち合せＭコードを加工プログラムの所定位置に
自動的に挿入するためのものであり、衝突自動防
止プログラムの実行を開始するには、第５図に示
すようなシステムパラメータが予め設定されてい
る必要がある。
システムパラメータには、刃物台の優先度パラ
メータ、刃物台の移動を停止させかつ停止期間を
定める待ち合せＭコードパラメータ、および干渉
が発生しなくなるまで加工プログラムを繰り返し
実行するか否かを定める繰り返し実行パラメータ
がある。刃物台の優先度パラメータは初期値が
“０”であり、これが“０”のときには、加工プ
ログラムの実行中刃物台同士の干渉が発生した時
点でオペレータが“１”あるいは“２”に設定で
きる。優先度パラメータが“１”のときには、刃
物台１の優先度が高く、“２”のときには刃物台
２の優先度が高い。Ｍコードパラメータは停止期
間の初期値が“200”であり、必要に応じて停止
期間は“100”乃至“999”の範囲で設定できる。
また、繰り返し実行パラメータは初期値が“０”
であり、これが“０”のときには、加工プログラ
ムの所定位置に待ち合せＭコードを自動的に挿入
した後、加工プログラムをリワインドして加工プ
ログラムの先頭から再度実行させ、“１”のとき
には、加工プログラムの所定位置に待ち合せＭコ
ードを自動的に挿入した後、加工プログラムをリ
ワインドして実行を終了させる。
これらシステムパラメータが正しく設定されて
いると、衝突自動防止プログラムは第６図に示す
フローチヤートに従つて動作する。
ステツプで、チエツクしたい加工プログラム
をデータメモリ１３に作成する。これは例えば、
紙テープリーダ１６から加工プログラムを入力す
ることによつてなされる。加工プログラムをデー
タメモリ１３に作成した後、４軸旋盤１９をメモ
リモード、即ち、第１図においてプログラムコン
トローラ１１とパルス分配器１７とをバス２３か
ら切り離し、データメモリ１３と表示装置制御部
２１との間だけでデータの受け渡しが行なわれる
モードに切換える（ステツプ）。次いでアニメ
描画画面を表示装置２２に表示させ、加工プログ
ラムの実行をその先頭アドレスから開始させて、
実加工のシミユレーシヨンを始める（ステツプ
）。次いで加工プログラムをブロツク毎に順次
実行させる（ステツプ）。加工プログラムの実
行中、刃物台同士の干渉が発生したか否かをチエ
ツクする（ステツプ）。干渉が発生していない
場合、ステツプに戻り、引き続き加工プログラ
ムが実行され、干渉が発生した場合には、ステツ
プに進み、優先度パラメータが“０”か否かを
判定する。“０”でないならば、優先度パラメー
タは“１”又は“２”であるので、この値に応じ
て後に詳述するように加工プログラムの所定の位
置に待ち合せＭコードを挿入する（ステツプ）。
ステツプで優先度パラメータが“０”のときに
は、画面に優先刃物台の問いかけを表示する（ス
テツプ）。オペレータは刃物台の優先度パラメ
ータ“１”又は“２”をキー入力する（ステツプ
）。キー入力完了後、ステツプに進む。ステ
ツプで待ち合せＭコードを挿入して、加工プロ
グラムをリワインドし、その先頭アドレスに戻す
（ステツプ）。この時点で切り返し実行パラメー
タが“０”か“１”かを判定する（ステツプ）。
“０”のときには、加工プログラムの実行を終了
し（ステツプ）、“１”のときにはステツプに
戻し、加工プログラムを再度実行する。
ステツプの内容について、第７図ａ〜ｄによ
り詳述する。
いま第４図に示される干渉が発生した場合に、
刃物台１の方が刃物台２よりも優先度が高いとき
（即ち、優先度パラメータが“１”のとき）には、
衝突自動防止プログラムは第７図ａに示すよう
に、刃物台１用プログラムのブロツクＮ１０２の
後と、刃物台２用プログラムのブロツクＮ２０２
の前とに夫々、待ち合せＭコードＭ２０１を自動
的に挿入する。このように修正、変更された加工
プログラムを再度実行させると、刃物台１がブロ
ツクＮ１０２の数値制御指令の下で移動中、刃物
台２は待ち合せＭコードＭ２０１で指定された期
間、移動が停止されるので刃物台同士の衝突を避
けることができる。なお、刃物台１用プログラム
のブロツクＮ１０２の後に待ち合せＭコードＭ２
０１を挿入するのは、刃物台１用プログラムのブ
ロツクＮ１０３と刃物台２用プログラムのブロツ
クＮ２０２との時間的同期を保証するためであ
る。
これと反対に、刃物台２の方が刃物台１よりも
優先度が高いとき（即ち、優先度パラメータが
“２”のとき）には、第７図ｂに示すように、刃
物台１用プログラムのブロツクＮ１０２の前と、
刃物台２用プログラムのブロツクＮ２０２の後に
待ち合せＭコードＭ２０１が自動的に挿入され
る。
第７図ａに示すように優先度パラメータが
“１”のときに待ち合せＭコードＭ２０１を挿入
し、加工プログラムを先頭アドレスから再度実行
した結果、刃物第１用プログラムのブロツクＮ１
０３と刃物台２用プログラムのブロツクＮ２０２
との実行中に干渉が発生した場合には、第７図ｃ
に示すように、ブロツクＮ１０３の後とブロツク
Ｎ２０２の前とに、待ち合せＭコードＭ２０１と
は期間の異なる待ち合せＭコードたとえばＭ２０
２を挿入し、Ｍ２０１を削除する。これによつ
て、刃物台１がブロツクＮ１０２およびＮ１０３
を実行している間、異なる待ち合せＭコードＭ２
０２で指定される期間だけ移動が停止され、刃物
台同士の衝突を回避することができる。
また、優先度パラメータが“１”のときに待ち
合せＭコードＭ２０１を挿入して加工プログラム
を先頭アドレスから再度実行した結果、第８図に
示すようにブロツクＮ２０１の実行後に待ち合せ
で停止している刃物台２とブロツクＮ１０２の実
行によつて移動される刃物台１とに干渉が発生し
た場合には、第７図ｄに示すように挿入された待
ち合せＭコードＭ２０１を削除して、Ｍ２０１と
期間の異なる待ち合せＭコードたとえばＭ２０２
をブロツクＮ１０２の後とブロツクＮ２０１の前
とに挿入する。これによつて、刃物台１がブロツ
クＮ１０１とブロツクＮ１０２とに従つて移動す
る間、刃物台２はその初期位置に停止しているた
めに干渉を回避できる。
このように衝突自動防止プログラムは、アニメ
描画画面の工具干渉チエツクを利用して加工プロ
グラムの所定の位置に待ち合せＭコードを自動的
に挿入することによつて、実加工で干渉の発生す
る恐れのない加工プログラムを自動的に作成する
ことが可能となる。
尚、本発明は上記実施例で説明した４軸旋盤の
ほか、一般のNC工作機械においても、その可動
部間の衝突を防止するようになつている加工プロ
グラムを作成するうえで有効なものであり、本発
明はその主旨の範囲内において種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
（発明の効果） 以上述べたとおり、本発明によれば複数の刃物
台等の可動部の移動を表示装置のアニメ描画画面
に表示して、実加工のシミユレーシヨンを行な
い、刃物台同士の干渉をチエツクし、画面上で干
渉が発生した場合には加工プログラムを自動的に
変更して実加工を行なう以前に干渉を回避させる
ようにしているので、加工プログラムを作り直す
作業が極めて容易になり、さらには工具等の損傷
を確実に防止することの可能な工具衝突自動防止
方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明方法を実施するシステムの一
例を示すブロツク図、第２図は、４軸旋盤を示す
概略説明図、第３図ａは、４軸旋盤用加工プログ
ラムの一例を示す図、第３図ｂは、２つの刃物台
の移動軌跡のアニメ描画画面を示す図、第４図
は、実加工における刃物台同士の干渉例を示す説
明図、第５図は、衝突自動防止プログラムに必要
なシステムパラメータの一例を示す図、第６図
は、衝突自動防止プログラムによる動作の流れを
示す図、第７図ａ，ｂ，ｃ，ｄは、加工プログラ
ムの待ち合せＭコードによる変更例を示す図、第
８図は、実加工における刃物台同士の干渉例を示
す説明図である。 TP１，TP２……ツールポスト、１２……プロ
グラムメモリ、１３……データメモリ、２１……
表示装置制御部、２２……表示装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 夫々独立のプログラムで駆動制御され複数の
    可動部の移動軌跡を実加工に先立つてシミユレー
    シヨンして表示するステツプと、干渉が発生した
    ときに先に移動させる可動部と停止させる可動部
    とを設定するステツプと、前記各プログラムに待
    ち合せコードを挿入しながら可動部間での干渉を
    回避したプログラムに修正するステツプとを具備
    したことを特徴とする工具衝突自動防止方法。
JP61042296A 1986-02-27 1986-02-27 工具衝突自動防止方法 Granted JPS62199338A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61042296A JPS62199338A (ja) 1986-02-27 1986-02-27 工具衝突自動防止方法
KR1019870700981A KR930001910B1 (ko) 1986-02-27 1987-02-27 공구 충돌 방지방법
EP87901659A EP0269738B1 (en) 1986-02-27 1987-02-27 Method and apparatus for preventing collison of tools
PCT/JP1987/000127 WO1987005246A1 (en) 1986-02-27 1987-02-27 Method and apparatus for preventing collison of tools
DE87901659T DE3786753T2 (de) 1986-02-27 1987-02-27 Verfahren und vorrichtung zum vorbeugen eines zusammenstosses von werkzeugen.
US07/634,801 US5079713A (en) 1986-02-27 1991-01-10 Method and apparatus for preventing tool collison

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61042296A JPS62199338A (ja) 1986-02-27 1986-02-27 工具衝突自動防止方法

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