JPH07107647B2 - 複数系統制御の干渉チェック方法 - Google Patents

複数系統制御の干渉チェック方法

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JPH07107647B2
JPH07107647B2 JP63028801A JP2880188A JPH07107647B2 JP H07107647 B2 JPH07107647 B2 JP H07107647B2 JP 63028801 A JP63028801 A JP 63028801A JP 2880188 A JP2880188 A JP 2880188A JP H07107647 B2 JPH07107647 B2 JP H07107647B2
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    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49143Obstacle, collision avoiding control, move so that no collision occurs

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は例えば工作機械やロボットのように複数系統
の非動期な制御を行う装置の干渉チェック方法に関する
ものである。
[従来の技術] 第5図及び第6図は従来の2つの加工系統を持つ多軸旋
盤の干渉シミュレーション表示図であり、第5図はシミ
ュレーションの結果干渉が発生しない場合の表示図、第
6図はシミュレーションの結果干渉が発生し得る場合の
表示図である。図において(1a),(1b)は第1系統、
第2系統のワーク、(2a),(2b)は第1系統、第2系
統のツール(切削工具)、(3a),(3b)は第1系統、
第2系統のチャックである。
第5図及び第6図について説明する。同図は従来の制御
動作のシミュレーション表示図で、シミュレーションの
ある時点における2系統のワーク、ツール、チャックの
位置関係を示している。そして制御動作のシミュレーシ
ョンの進行につれてこれらの図形を動的(アニメーショ
ン的)に移動させ時々刻々と変化する位置関係をシミュ
レートできるようになっている。このシミュレーション
の過程で表示図が例えば第6図のようになった場合に
は、図中(A)の斜線部において第1系統のワーク(1
a)と第2系統のワーク(1b)とが干渉するのを操作員
は知ることができる。従ってこの加工プロセスは修正が
必要であり操作員はこの表示図の情報に基づき、プログ
ラム等に修正を行い、シミュレーションによって干渉が
発生しないことを確認した上で実加工を行う。このよう
にして実加工中の干渉を回避することができる。
[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来のシミュレーション表示図では、シミ
ュレーションが実加工の完全な再現を前提としている
が、実際のコンピュータ数値制御旋盤などにおいてはこ
れら複数の系統を非同期に制御するのが一般的であり、
実加工時における加工速度の自動制御(加工負荷により
送り速度を自動制御すること)等のため、シミュレーシ
ョンと実加工の間に誤差があり完全な加工のシミュレー
ションは実現できなかった。この発明は、かかる問題点
を解決するためになされたもので、上記のシミュレーシ
ョンの誤差に対して、安全に干渉の検出が行える干渉チ
ェック方法を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係わる干渉チェック方法は、複数系統の非同
期制御の状態をシミュレートして、各系統毎にその他に
対する相互位置及びこの相互位置から得られる他の系統
との間の空間距離の大小に対応して求められる危険度を
算出し、各統計間に許される許容時間差に基づき設定さ
れた時間内における前記危険度のうちの最大危険度に対
応する最も危険な位置を検出し、前記相互位置は動画的
に、前記最も危険な位置は設定された時間内における最
大危険度に相当する位置に保持して、各系統別か又は複
数系統を関連させて表示する方法により複数系統の干渉
チェックを行うものである。
[作用] この発明においては、複数系統の非同期な制御状態をシ
ミュレートして、各系統毎にその他の系統に対する相互
位置及びこの相互位置から得られる他の系統との間の空
間距離の大小に対応して求められる危険度を算出し、各
系統間に許される許容時間誤差に基づき設定された時間
内における前記危険度のうちの最大危険度及び前記最大
危険度に対応する最も危険な位置を検出し、前記相互位
置と共に、前記の設定された時間内における最大危険度
に対応する最も危険な位置を動画的に、各系統別又は複
数系統を例えば多次元図のように関連させて表示するの
で、前記最も危険な位置と現在のシミュレーション位置
とを対比させて干渉のチェックができる。
また前記設定時間を適宜選定することにより制御動作の
どの段階でも最も危険な状態であるかを短時間で判断で
きる。
また複数制御系の多次元図形表示やカラー図形表示等の
図形表示により容易に干渉チェックを行うことができ
る。
[実施例] 第1図及び第2図はこの発明の一実施例を示す干渉シミ
ュレーション表示図であり、第1図はシミュレーション
の結果干渉が発生しない場合の表示図、第2図はシミュ
レーションの結果干渉が起こり得る場合の表示図であ
る。図において(1a),(1b)は第1系統、第2系統の
ワーク、(2a),(2b)は第1系統、第2系統のツール
(切削工具)、(3a),(3b)は第1系統、第2系統の
チャック、(10a),(10b)はシミュレーション時点か
らある一定時間内における第1系統、第2系統のワーク
の最も危険な位置である。
第3図はこの発明の設定時間内の最大危険度及び最も危
険な位置データを検出するフローチャートである。
第4図はこの発明の危険度の時間経過による変化例を示
す状態変化図である。
第1、〜第4図の図面とフローチャートとを説明をす
る。第1図においては、2つの系統を持つ多軸旋盤の2
つのワークの干渉状態をシミュレートして、その結果を
グラフィク表示器上に図形表示した場合の表示図であ
る。本例における危険度としてはそれぞれのワークが近
付く方向、即ち左側の第1系統のワーク(1a)は右方に
行くほど危険度が高くなり、右側の第2系統のワーク
(1b)は左方に行くほど危険度が高くなる。従って第1
及び第2系統のワーク(1a)及び(1b)の相互位置から
得られる2つの系統のワーク間の空間距離の大小に対応
する値として危険度が求められる。第1図においてシミ
ュレーション時点での前記2つのワーク(1a)と(1b)
の位置間の距離、及び設定された一定時間内におけるこ
の2つのワークの最も危険な位置(10a)と(10b)の間
の距離に余裕があり干渉が発生しないことを示してい
る。
第2図においては、シミュレーション時点での第1及び
第2系統のワーク(1a)及び(1b)には干渉はないが、
設定された一定時間内に第1及び第2系統のワークの最
も危険な位置(10a)及び(10b)が、図のAで示される
部分で干渉している。これは第1及び第2系統のそれぞ
れの制御系において、ある一定の誤差が生じる場合に干
渉が起こり得るので干渉の危険性があると判断される。
この危険度と危険位置の算出は制御プログラムをシミュ
レートする各過程で行われる。即ち各系統毎にその他の
系統に対する相互位置を逐次シミュレートすると、この
相互位置から得られる他の系統との間の空間距離の大小
から各過程での危険度及び危険位置を順次算出する。こ
の各過程で算出された危険度及び危険位置のデータの中
から、設定された一定時間内における最も危険な位置の
データを次のようにして検出する。
第3図のフローチャートはこの設定された一定時間内に
おける最大危険度及び最も危険な位置データを検出する
方法の実施例を示している。
第3図のフローチャートのステップ21において前回の危
険度と今回の危険度を比較し、危険度が減少しているか
を判別する。もし減少していなければステップ25にジャ
ンプし、ステップ25において減少フラグをオフにする。
もし危険度が前回よりも減少していればステップ22に移
る。ステップ22では減少フラグがオンかオフかを判別す
る。もし減少フラグがオフならば、危険度が非減少から
減少に移行したパターンであると判断し、ステップ23に
ジャンプする。ステップ23では前回の位置情報を示す前
回値にピークマークを付加し、ステップ24に移行する。
ステップ24では減少フラグをオンとしてステップ26に移
る。ステップ22において、減少フラグがオンとなってい
れば危険度は連続的に減少中であると判断し、直接ステ
ップ26に移る。ステップ26では今回の危険度、設定され
た一定時間前の危険度、前記一定時間前から今回までの
間のピークマークの付加された危険度の内、最大危険度
のデータとこの最大危険度に対応する最も危険な位置デ
ータを出力する。
第4図は前記危険度の時間経過による変化例を示す状態
変化図であり、図の破線で示される(100)はシミュレ
ーションによる相互位置を危険度に換算して表示したも
のである。また実線で示される(200)は設定された一
定時間内の最大危険度である。実線で示される最大危険
度(200)は上昇する場合は、破線で示される危険度(1
00)の上昇に対応してその値が直ちに上昇するが、危険
度(100)が最初のピーク値に到達後下降を開始して
も、直ちに下降はせず一定時間はそのピーク値を保持す
る状態が示されている。この最大危険度に対応して算出
された最も危険な位置データをそれぞれの系統に適用す
ると、第1、第2図の(10a)及び(10b)のように表示
器上に図形表示することができる。この図形表示の特徴
は制御プログラムのシミュレーションの進行につれて、
複数系統間の相互位置を示す図形、例えば第1図、第2
図のワーク位置を示す(1a),(1b)は動画的に移動す
る。しかし前記設定された一定時間内の最も危険な位置
を示す図形、例えば同図(10a),(10b)は上記説明の
ように、危険な方向への最大危険位置の変化は時間遅れ
なく直ちに表示されるが、安全な方向への変化は一定時
間の遅れを伴って、即ち一定時間はその位置が保持され
るように表示される。
従ってこの現在のシミュレーションによる相互位置と、
設定された一定時間内における最も危険な位置とを対比
してチェックができる。また前記設定される一定時間は
任意に変更して設定することができるので、最も危険な
状態を保持する時間間隔を適宜変更してチェックを行う
ことができる。
第4図の一定時間内の最大危険度(200)が同一の値を
保持している一定期間は、第1図、第2図の最も危険な
ワーク位置(10a),(10b)が固定して表示されている
期間に相当する。
なお上記第1、第2図においては最も危険な位置の表示
方法として、ワークの一部の形状を表示する方法につい
ての例を示したが、例えばカラー表示器においては色を
変えてワーク全体を表示するなどの他の表示方法も可能
である。またその干渉部分を把握しやすくするため、干
渉部分を別の色で表示するなども視覚による識別上有効
である。
また表示器に例えば図形上のオーバーラップを検出する
方法等により、干渉状態の発生をハ−ドウェアーが自動
的に検出する手段を設けて、シミュレーション中に干渉
状態が検出された場合には警報を発生し操作員に知らせ
る方法も可能である。
また干渉が検出された場合にはこの干渉を回避するため
プログラムの修正が必要となる。従って干渉の自動検出
後にプログラムの修正を要求したり、さらにプログラム
の一部の修正を自動的に行う、高度で効果的なシステム
を構成することも可能である。
また上記の例では2系統を制御する旋盤の場合につき説
明したが、さらに3系統以上を制御する場合も、各系統
毎にその他の系統に対する相互位置及びこの相互位置か
ら得られる他の系統との間の空間距離の大小に対応して
求められる危険度を算出し、各系統間に許される許容時
間誤差に基づき設定された時間内における前記危険度の
うちの最大危険度に対応する最も危険な位置を、それぞ
れ個別にまたは相関的に算出することにより、同様に各
系統間の相互位置と最も危険な位置とを各系統別又は複
数系統を関連させて表示することができる。さらに2次
元図形表示、多次元図形表示、カラー表示等のほか、音
響出力やプログラムの変更制御を行う多系統制御の干渉
チェック方法が可能である。
[発明の効果] この発明においては以上説明したとおり、複数系統の非
同期な制御状態をシミュレートして、各系統毎にその他
の系統に対する相互位置及びこの相互位置から得られる
他の系統との間の空間距離の大小に対応して求められる
危険度を算出し、各系統間に許される許容時間誤差に基
づき設定された時間内における前記危険度のうちの最大
危険度に対応する最も危険な位置を検出し、前記相互位
置はシミュレーションの進行に応じて動画的に移動させ
るとともに、前記最も危険な位置は設定された時間内に
おいて最大危険度に相当する位置に、保持して図的表示
するので、現在のシミュレーションにおける系統間の相
互位置と一定時間内における最も危険な位置の2つの図
形位置を対比させることにより干渉のチェックがしやす
いという効果を有する。
また上記2つの図形位置の表示は各系統別にも又複数系
統を例えば多次元的に関連させて表示できるので、各系
統間に関連した制御動作のチェックが容易となる効果を
有する。
また前記最も危険な位置は、設定された時間内におい
て、複数系統の非同期制御に起因する誤差を考慮して算
出された最悪状態のシミュレーション位置なので、この
位置を用いることにより安全に干渉のチェックが行える
効果を有する。
また前記最も危険な位置を検出するために設定される一
定時間は変更することができるので、この設定時間を適
宜設定することにより、制御動作のどの段階での最も危
険な状態であるかを短時間で判断できる効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図はこの発明の一実施例を示す干渉シミ
ュレーション表示図、第3図はこの発明の設定時間内の
最大危険度及び最も危険な位置データを検出するフロー
チャート、第4図はこの発明の危険度の時間経過による
変化例を示す状態変化図、第5図及び第6図は従来の2
つの加工系統を持つ多軸旋盤の干渉シミュレーション表
示図である。 図において(1a),(1b)は第1系統、第2系統のワー
ク、(2a),(2b)は第1系統、第2系統のツール(切
削工具)、(3a),(3b)は第1系統、第2系統のチャ
ック、(10a),(10b)はシミュレーション時点からあ
る一定時間内における第1系統、第2系統のワークの最
も危険な位置である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数系統の非同期制御を統轄的に行う制御
    状態を動画的にシミュレートして、それぞれの系統間の
    干渉の危険性をチェックする方法において、 各系統毎にその他の系統に対する相互位置及び該相互位
    置から得られる他の系統との間の空間距離の大小に対応
    して求められる危険度を算出し、 各系統間に許される許容時間誤差に基づき設定された時
    間内における前記危険度のうちの最大危険度及び該最大
    危険度に対応する最も危険な位置を検出し、 前記算出された相互位置とともに、前記の設定された時
    間内における最大危険度に対応する最も危険な位置を動
    画的に各系統別か又は複数系統を関連させて表示する複
    数系統制御の干渉チェック方法。
JP63028801A 1988-02-12 1988-02-12 複数系統制御の干渉チェック方法 Expired - Fee Related JPH07107647B2 (ja)

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