JPH0722869B2 - Ｎｃデ−タ干渉防止装置 - Google Patents
Ｎｃデ−タ干渉防止装置Info
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- JPH0722869B2 JPH0722869B2 JP59128777A JP12877784A JPH0722869B2 JP H0722869 B2 JPH0722869 B2 JP H0722869B2 JP 59128777 A JP59128777 A JP 59128777A JP 12877784 A JP12877784 A JP 12877784A JP H0722869 B2 JPH0722869 B2 JP H0722869B2
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
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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、NC工作機械等における工具の移動経路が、加
工ワークもしくはワーク取付治具に干渉されることを作
業実施前に予防する干渉防止装置に関し、特に、NCデー
タにより移動経路をチェックして干渉を予防するNCデー
タ干渉防止装置に関する。
工ワークもしくはワーク取付治具に干渉されることを作
業実施前に予防する干渉防止装置に関し、特に、NCデー
タにより移動経路をチェックして干渉を予防するNCデー
タ干渉防止装置に関する。
NC工作機械等において、ワークへの加工作業中、工具が
１つの加工点から次の加工点へ移動する経路は、直線最
短距離を辿ることもあれば、機械の構造に拘束されるこ
ともあるが、いずれにせよ、加工ワークの形状もしくは
ワーク取付治具の存在に経路を干渉される確率、言い換
えれば、ワークの壁面や治具等に工具が衝突する危険性
が常に存在する。従来は、この干渉を予め防ぐために、
工具が何かに接近しそうな場合には、干渉の有無を判定
するよりも、安全を見込んだ迂回経路でプログラミング
する方を便利として、結果的に無駄な非加工時間が長く
なってしまう傾向があった。また、干渉の有無を判定す
るとしても、ワークとの干渉が検討されるだけで、取付
治具との干渉はなおざりにされてきた。また、２点間を
同時２軸移動させる移動指令が早送り指令の場合には、
２点間を結ぶ直線の移動経路を移動しないことが多々あ
り、単に２点間を結ぶ直線の移動経路で干渉チェックを
行っても、干渉チェックとしては不充分であった。
１つの加工点から次の加工点へ移動する経路は、直線最
短距離を辿ることもあれば、機械の構造に拘束されるこ
ともあるが、いずれにせよ、加工ワークの形状もしくは
ワーク取付治具の存在に経路を干渉される確率、言い換
えれば、ワークの壁面や治具等に工具が衝突する危険性
が常に存在する。従来は、この干渉を予め防ぐために、
工具が何かに接近しそうな場合には、干渉の有無を判定
するよりも、安全を見込んだ迂回経路でプログラミング
する方を便利として、結果的に無駄な非加工時間が長く
なってしまう傾向があった。また、干渉の有無を判定す
るとしても、ワークとの干渉が検討されるだけで、取付
治具との干渉はなおざりにされてきた。また、２点間を
同時２軸移動させる移動指令が早送り指令の場合には、
２点間を結ぶ直線の移動経路を移動しないことが多々あ
り、単に２点間を結ぶ直線の移動経路で干渉チェックを
行っても、干渉チェックとしては不充分であった。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、事前にNCデー
タをチェックして工具の真の移動経路に対する干渉の有
無を判別し、しかも、その判別は加工ワークだけでな
く、ワーク取付治具にも有効なもので、更に、干渉が発
見された場合にはこれを避ける工具移動経路を自動的に
決定することのできるNCデータ干渉防止装置を提供し
て、無駄な非加工時間を短縮し、かつ、工具の損傷等を
予防し、作業効率と安全性の向上を企ることである。
タをチェックして工具の真の移動経路に対する干渉の有
無を判別し、しかも、その判別は加工ワークだけでな
く、ワーク取付治具にも有効なもので、更に、干渉が発
見された場合にはこれを避ける工具移動経路を自動的に
決定することのできるNCデータ干渉防止装置を提供し
て、無駄な非加工時間を短縮し、かつ、工具の損傷等を
予防し、作業効率と安全性の向上を企ることである。
本発明は、上記の目的を達成するために、NCデータによ
る工具の移動経路上に任意のチェックポイントを選定
し、その座標値をワーク形状データもしくは治具データ
と数値的に比較することで干渉の有無を判別する手段を
設け、更に、当該NCデータと工具データに基づく別な移
動経路を検索する手段を備えて、干渉が有ると判別され
た場合に、干渉の無い最適の移動経路を提示することを
特徴とする。
る工具の移動経路上に任意のチェックポイントを選定
し、その座標値をワーク形状データもしくは治具データ
と数値的に比較することで干渉の有無を判別する手段を
設け、更に、当該NCデータと工具データに基づく別な移
動経路を検索する手段を備えて、干渉が有ると判別され
た場合に、干渉の無い最適の移動経路を提示することを
特徴とする。
以下、本発明を図面と実施例によって詳細に説明する。
第１図は、本発明を実施したNCデータ干渉防止装置の一
例を示す概略構成図である。図において、NCデータ干渉
防止装置は、第１の記憶手段１と、第２の記憶手段２
と、レジスタ３と、干渉判別手段４と、経路判別手段５
と、中央処理装置６と、入力回路7aおよび出力回路7bと
で概略構成される。第１の記憶手段１は通常RAMであ
る。この第１の記憶手段１はNCデータメモリ11,ワーク
形状データメモリ12,工具データメモリ13および治具デ
ータメモリ14からなり、第２の記憶手段２は干渉判別用
の基準データを格納するデータメモリで、通常RAMもし
くはPROM（プログラマブルROM）が適当である。レジス
タ３は、工具の移動経路上に設定した中間点を、その座
標値によって、登録するためのもので、ワーク用のもの
と治具用のものとをそれぞれ設ける。干渉判別手段４
は、前記レジスタ３からの座標値と前記干渉判別データ
メモリ２からの基準値とを比較して干渉の有無を判別す
るもので、ワーク干渉判別回路41と治具干渉判別回路42
とを備え、それぞれのレジスタ３から座標値を入力され
る。干渉が有ると判別された場合に、経路判別手段であ
る経路判別回路５は、複数の別な移動経路を検索し、干
渉の無い最適の移動経路を判別回路で判別する。かくし
て、上記３つの判別回路のいずれかから、干渉の無い移
動経路のデータが出力されるわけだが、該データは加工
データ出力メモリ51に一時格納される。上記各メモリの
書き込みや読み出し、データの演算および各回路の制御
は、中央処理装置６で制御される。中央処理装置６のデ
ータバス6aには、入力回路7aおよび出力回路7bが接続さ
れ、入力回路7aには、加工データ入力装置71を介して、
NCテープ72やフロッピーディスク73からの入力があり、
また、キーボード74からも操作され、同様に、出力回路
7bは、NCテープ72やフロッピーディスク73へ出力する他
に、プリンタ75およびCRTディスプレイ76へも接続され
る。これらによって、入出力手段を構成している。
例を示す概略構成図である。図において、NCデータ干渉
防止装置は、第１の記憶手段１と、第２の記憶手段２
と、レジスタ３と、干渉判別手段４と、経路判別手段５
と、中央処理装置６と、入力回路7aおよび出力回路7bと
で概略構成される。第１の記憶手段１は通常RAMであ
る。この第１の記憶手段１はNCデータメモリ11,ワーク
形状データメモリ12,工具データメモリ13および治具デ
ータメモリ14からなり、第２の記憶手段２は干渉判別用
の基準データを格納するデータメモリで、通常RAMもし
くはPROM（プログラマブルROM）が適当である。レジス
タ３は、工具の移動経路上に設定した中間点を、その座
標値によって、登録するためのもので、ワーク用のもの
と治具用のものとをそれぞれ設ける。干渉判別手段４
は、前記レジスタ３からの座標値と前記干渉判別データ
メモリ２からの基準値とを比較して干渉の有無を判別す
るもので、ワーク干渉判別回路41と治具干渉判別回路42
とを備え、それぞれのレジスタ３から座標値を入力され
る。干渉が有ると判別された場合に、経路判別手段であ
る経路判別回路５は、複数の別な移動経路を検索し、干
渉の無い最適の移動経路を判別回路で判別する。かくし
て、上記３つの判別回路のいずれかから、干渉の無い移
動経路のデータが出力されるわけだが、該データは加工
データ出力メモリ51に一時格納される。上記各メモリの
書き込みや読み出し、データの演算および各回路の制御
は、中央処理装置６で制御される。中央処理装置６のデ
ータバス6aには、入力回路7aおよび出力回路7bが接続さ
れ、入力回路7aには、加工データ入力装置71を介して、
NCテープ72やフロッピーディスク73からの入力があり、
また、キーボード74からも操作され、同様に、出力回路
7bは、NCテープ72やフロッピーディスク73へ出力する他
に、プリンタ75およびCRTディスプレイ76へも接続され
る。これらによって、入出力手段を構成している。
さて、上記のNCデータ干渉防止装置によるワーク形状に
対する干渉防止の実施例を説明する。該２図（イ）およ
び（ロ）は、本発明を実施するのに好適なワーク孔加工
の一例を示す正面図および断面図である。第２図におい
て、ワークＷは、中空円筒状の内壁底面の張り出し部に
孔加工されることになっていて、孔数は６箇所で、孔の
加工位置P1,P2…P6は、円筒の中心軸位置Ｏから半径R1
の同心円上に等間隔で配置され、工具は内径R2,深さＨ
の円筒内に挿入されて前記張り出し部へ孔径d,深さＬの
孔を穿設することになる。ここで、工具が前記加工位置
P1,P2…P6へ移動するための移動方向をＸ軸およびＹ軸
の２軸方向で操作されるものとし、工具が装着された主
軸の主軸軸線方向に（例えば、円筒の深さ方向に）沿っ
た工具の加工方向をＺ軸とする。一般に、工具の平面位
置移動はＸ軸およびＹ軸それぞれのサーボモータで行わ
れ、それぞれに早送り位置決め移動が指示されたのち、
起動信号で同時に、かつ等速で移動が開始される。従っ
て、移動はまず、ＸおよびＹの両軸に45度の角度をなす
方向へ前記移動量の少ない軸が停止するまで移動し、次
に移動量が残っている方の軸が残量を消化するだけ移動
する。もし、いずれかの軸が移動量ゼロの場合は、移動
量が与えられた方の軸だけが最初から運動するので、Ｘ
軸に沿った移動か、Ｙ軸に沿った移動かになる。これ
が、NCデータにおける工具の移動を拘束する条件で、例
えば、第２図（イ）において、加工位置P1からP2への移
動経路は、P1とP2とを結ぶ直線ではなく、Ｘ軸モータを
（＋）側へ、Ｙ軸モータを（−）側へ同時回転させて得
られる45度方向へまずスタートし、P2とＹ座標値を等し
くする中間点P12でＹ軸分の移動は終るので、以后はＸ
軸モータのみの方向へ転じて、Ｘ軸移動量の残量を消化
し、次の加工位置P2へ達する。このような前提条件で、
本実施例のNCデータを検討すると、移動P1→P2は上記中
間点P12を経由するが、中間点P12が円筒中心寄りの空間
部なので問題はなく、移動P2→P3もＹ軸のみの移動でや
はり問題ない。検討を要するのは、加工位置P3→P4の移
動である。前記条件どおりに操作されると、Ｘ軸（−）
側とＹ軸（−）側との同時駆動で中間点P34を経由する
ことになるが、この中間点P34は、P3とP4とを結ぶ直線
（および円弧）よりも円筒内壁に近く、工具と内壁との
接触すなわち干渉が問題になる。これを自動的かつ論理
的に判定しようとするのが、第１図に示した本発明によ
るNCデータ干渉防止装置で、第３図は、該装置を第２図
の実施例に適用したフローチャートである。以下、発明
によるワーク形状干渉チェックを上記３図により説明す
る。
対する干渉防止の実施例を説明する。該２図（イ）およ
び（ロ）は、本発明を実施するのに好適なワーク孔加工
の一例を示す正面図および断面図である。第２図におい
て、ワークＷは、中空円筒状の内壁底面の張り出し部に
孔加工されることになっていて、孔数は６箇所で、孔の
加工位置P1,P2…P6は、円筒の中心軸位置Ｏから半径R1
の同心円上に等間隔で配置され、工具は内径R2,深さＨ
の円筒内に挿入されて前記張り出し部へ孔径d,深さＬの
孔を穿設することになる。ここで、工具が前記加工位置
P1,P2…P6へ移動するための移動方向をＸ軸およびＹ軸
の２軸方向で操作されるものとし、工具が装着された主
軸の主軸軸線方向に（例えば、円筒の深さ方向に）沿っ
た工具の加工方向をＺ軸とする。一般に、工具の平面位
置移動はＸ軸およびＹ軸それぞれのサーボモータで行わ
れ、それぞれに早送り位置決め移動が指示されたのち、
起動信号で同時に、かつ等速で移動が開始される。従っ
て、移動はまず、ＸおよびＹの両軸に45度の角度をなす
方向へ前記移動量の少ない軸が停止するまで移動し、次
に移動量が残っている方の軸が残量を消化するだけ移動
する。もし、いずれかの軸が移動量ゼロの場合は、移動
量が与えられた方の軸だけが最初から運動するので、Ｘ
軸に沿った移動か、Ｙ軸に沿った移動かになる。これ
が、NCデータにおける工具の移動を拘束する条件で、例
えば、第２図（イ）において、加工位置P1からP2への移
動経路は、P1とP2とを結ぶ直線ではなく、Ｘ軸モータを
（＋）側へ、Ｙ軸モータを（−）側へ同時回転させて得
られる45度方向へまずスタートし、P2とＹ座標値を等し
くする中間点P12でＹ軸分の移動は終るので、以后はＸ
軸モータのみの方向へ転じて、Ｘ軸移動量の残量を消化
し、次の加工位置P2へ達する。このような前提条件で、
本実施例のNCデータを検討すると、移動P1→P2は上記中
間点P12を経由するが、中間点P12が円筒中心寄りの空間
部なので問題はなく、移動P2→P3もＹ軸のみの移動でや
はり問題ない。検討を要するのは、加工位置P3→P4の移
動である。前記条件どおりに操作されると、Ｘ軸（−）
側とＹ軸（−）側との同時駆動で中間点P34を経由する
ことになるが、この中間点P34は、P3とP4とを結ぶ直線
（および円弧）よりも円筒内壁に近く、工具と内壁との
接触すなわち干渉が問題になる。これを自動的かつ論理
的に判定しようとするのが、第１図に示した本発明によ
るNCデータ干渉防止装置で、第３図は、該装置を第２図
の実施例に適用したフローチャートである。以下、発明
によるワーク形状干渉チェックを上記３図により説明す
る。
第３図のフローは、入力手段より、NCデータメモリ11に
加工位置P1,P2…P6の中心の位置データおよび孔径ｄな
どが入力され、ワーク形状データメモリ12には主軸軸線
と直交する２軸、すなわちＸ軸およびＹ軸の中心値、円
筒中心Ｏから各加工位置への距離R1,円筒壁面の内径R2,
ワークの加工面の深さH,加工深さＬなどを入力され、工
具データメモリ13には工具ホルダの種類，径，長さ，補
正値などが入力された状態から開始される。干渉チェッ
クは移動経路のポイントPN+1のすべてについて実施され
るが、まず、その移動が前記１軸であるか、２軸移動で
あるかの判別が行われる。既に説明したとおり、１軸の
みの移動ではワーク形状の干渉は問題ない。２軸で起動
される場合は、中間点の演算が行われることになる。演
算の詳細は後記するが、演算の結果として、円筒中心か
ら中間点への距離が、円筒中心から各加工位置への距離
R1よりも小さければ、経路は内側空間ということで干渉
は無いことになり、更に、円筒中心から中間点への距離
に工具ホルダの半径を加えた数値が、円筒壁面の内径R2
よりも小さければ、経路が加工位置より外周側であった
としても内壁には接触しないので干渉は無いと判定され
る。なお、前記工具ホルダの半径は、第２図（ハ）およ
び（ニ）に示すように、ワークの加工面の深さＨと関連
して、工具データ中のいずれの数値を使用するかが決定
される。さて、上記フローの２段にわたる干渉チェック
で干渉が有ると判定された場合は、別な移動経路を検索
することになる。まず、前記深さＨが所定の制限値より
も小さく許容される場合、簡単に言い換えると浅い場合
は、工具を引き抜いて、ワーク外で通常の中間点P34を
通過する移動経路ロを選択すればよい。深さＨが所定の
制限値を越えている場合は、ロスタイムが大きくなるの
で、別経路を選択することにして、その方法は、２軸を
同時起動せず、Ｘ軸の移動を行ったのちにＹ軸の移動を
行うことによって、別な中間点P34′を経由する別な移
動経路イを選択する。
加工位置P1,P2…P6の中心の位置データおよび孔径ｄな
どが入力され、ワーク形状データメモリ12には主軸軸線
と直交する２軸、すなわちＸ軸およびＹ軸の中心値、円
筒中心Ｏから各加工位置への距離R1,円筒壁面の内径R2,
ワークの加工面の深さH,加工深さＬなどを入力され、工
具データメモリ13には工具ホルダの種類，径，長さ，補
正値などが入力された状態から開始される。干渉チェッ
クは移動経路のポイントPN+1のすべてについて実施され
るが、まず、その移動が前記１軸であるか、２軸移動で
あるかの判別が行われる。既に説明したとおり、１軸の
みの移動ではワーク形状の干渉は問題ない。２軸で起動
される場合は、中間点の演算が行われることになる。演
算の詳細は後記するが、演算の結果として、円筒中心か
ら中間点への距離が、円筒中心から各加工位置への距離
R1よりも小さければ、経路は内側空間ということで干渉
は無いことになり、更に、円筒中心から中間点への距離
に工具ホルダの半径を加えた数値が、円筒壁面の内径R2
よりも小さければ、経路が加工位置より外周側であった
としても内壁には接触しないので干渉は無いと判定され
る。なお、前記工具ホルダの半径は、第２図（ハ）およ
び（ニ）に示すように、ワークの加工面の深さＨと関連
して、工具データ中のいずれの数値を使用するかが決定
される。さて、上記フローの２段にわたる干渉チェック
で干渉が有ると判定された場合は、別な移動経路を検索
することになる。まず、前記深さＨが所定の制限値より
も小さく許容される場合、簡単に言い換えると浅い場合
は、工具を引き抜いて、ワーク外で通常の中間点P34を
通過する移動経路ロを選択すればよい。深さＨが所定の
制限値を越えている場合は、ロスタイムが大きくなるの
で、別経路を選択することにして、その方法は、２軸を
同時起動せず、Ｘ軸の移動を行ったのちにＹ軸の移動を
行うことによって、別な中間点P34′を経由する別な移
動経路イを選択する。
第４図は、上記の判別に使用された演算を詳細に説明す
るための座標図である。干渉を判定するための同心円の
中心であって円筒中心でもある点POの座標を（xO,yO）
とし、レジスタ（ワーク用）３に登録された中間点PAの
座標を（xA,yA）とすると、POからPaまでの距離RAは、 として算出される。そして、この位置POからワーク内壁
までの距離γは、内壁の半径R2をワーク形状データメモ
リ12から読み出して、 γ＝R2−RA と算出される。これらの数値は、干渉判別データメモリ
２に一時格納されたのち、ワーク干渉判別回路41で、工
具データメモリ13からの前記工具ホルダの半径1/2Dと比
較されて、 γ＞1/2D……干渉無し γ≦1/2D……干渉有り のフラッグがたてられる。
るための座標図である。干渉を判定するための同心円の
中心であって円筒中心でもある点POの座標を（xO,yO）
とし、レジスタ（ワーク用）３に登録された中間点PAの
座標を（xA,yA）とすると、POからPaまでの距離RAは、 として算出される。そして、この位置POからワーク内壁
までの距離γは、内壁の半径R2をワーク形状データメモ
リ12から読み出して、 γ＝R2−RA と算出される。これらの数値は、干渉判別データメモリ
２に一時格納されたのち、ワーク干渉判別回路41で、工
具データメモリ13からの前記工具ホルダの半径1/2Dと比
較されて、 γ＞1/2D……干渉無し γ≦1/2D……干渉有り のフラッグがたてられる。
また、経路判別回路５では、移動経路の起点PNの座標
（xN,yN）と終点PN+1の座標（xN+1,yN+1）から移動方向
ＸおよびＹの判定を行い、 Ｘ＝xN+1−xN Ｙ＝yN+1−yN の正負値を判定する。同時に、起点の位置そのものも、
xN＜xO側であるか、xN＞xO側であるかを演算して、干渉
判別データメモリ２に格納されている下表のテーブルを
索引する。
（xN,yN）と終点PN+1の座標（xN+1,yN+1）から移動方向
ＸおよびＹの判定を行い、 Ｘ＝xN+1−xN Ｙ＝yN+1−yN の正負値を判定する。同時に、起点の位置そのものも、
xN＜xO側であるか、xN＞xO側であるかを演算して、干渉
判別データメモリ２に格納されている下表のテーブルを
索引する。
本表のいずれの欄が索引されるかによって、Ｘ軸とＹ軸
を別々に駆動させる際の順番が選択され、干渉を防止す
るための別な移動経路が自動的に選択されるわけであ
る。
を別々に駆動させる際の順番が選択され、干渉を防止す
るための別な移動経路が自動的に選択されるわけであ
る。
次に、取付治具に対する干渉防止の実施例を説明する。
第５図は、取付治具を使用するワーク加工の一例を示す
斜視図である。第５図において、ワークＷは、ボルトな
どで緊締された取付治具Ｆで加工台に固定されて、工具
Ｔにより加工位置P1,P2などに孔加工されるが、工具移
動P1→P2に際して、取付治具Ｆの存在が干渉の対象にな
り、この干渉を予防するために、工具ＴをＺ方向に充分
引き上げるようなプログラミングをすると、無駄な非加
工時間が増すことになる。第６図（イ）および（ロ）
は、本発明を実施するのに好適なワーク孔加工の別な一
例を示す正面図および側面図である。両図において、ワ
ークＷは取付治具Ｆに固定されていて、ワーク表面にNC
データの指定する加工位置P1,P2…P4に孔加工を実施す
る。加工位置間の工具移動はＸ軸およびＹ軸の２軸で行
われ、前実施例と同じく、一般的には２軸同時移動でス
タートし、例えば、加工位置P1とP2との位置関係によっ
て、中間点P12を経由することもあれば、中間点を経由
しない１軸移動の目標点P2′への移動になることもあ
る。
第５図は、取付治具を使用するワーク加工の一例を示す
斜視図である。第５図において、ワークＷは、ボルトな
どで緊締された取付治具Ｆで加工台に固定されて、工具
Ｔにより加工位置P1,P2などに孔加工されるが、工具移
動P1→P2に際して、取付治具Ｆの存在が干渉の対象にな
り、この干渉を予防するために、工具ＴをＺ方向に充分
引き上げるようなプログラミングをすると、無駄な非加
工時間が増すことになる。第６図（イ）および（ロ）
は、本発明を実施するのに好適なワーク孔加工の別な一
例を示す正面図および側面図である。両図において、ワ
ークＷは取付治具Ｆに固定されていて、ワーク表面にNC
データの指定する加工位置P1,P2…P4に孔加工を実施す
る。加工位置間の工具移動はＸ軸およびＹ軸の２軸で行
われ、前実施例と同じく、一般的には２軸同時移動でス
タートし、例えば、加工位置P1とP2との位置関係によっ
て、中間点P12を経由することもあれば、中間点を経由
しない１軸移動の目標点P2′への移動になることもあ
る。
第７図は、本発明を上記のワーク加工に実施した一例を
示すフローチャートである。本図例においても、フロー
の開始はデータメモリへデータが入力された状態からで
あるが、前実施例の各データの他に、第１図の治具デー
タメモリ14に取付治具の形状，寸法，位置などが入力さ
れる。フローの第１段は、やはり、１軸移動か２軸移動
かの判別であるが、取付治具干渉の場合は１軸移動も干
渉の対象になるので、このフロー分岐は中間点るでの干
渉判別を行うか、省略するかの分岐である。すなわち、
１軸移動の場合は移動経路全体を１回で、２軸移動の場
合は移動経路を中間点の前後で２回に分けて、干渉判別
を行う。第７図（ロ）は、その干渉判別のサブ・ルーチ
ンを示すフローチャートである。サブ・フローにおい
て、干渉判別は経路の両側に対して行われ、工具の半径
内に治具が存在するか否かで干渉の有無を判別し、１″
もしくは０″のフラッグをたてる。
示すフローチャートである。本図例においても、フロー
の開始はデータメモリへデータが入力された状態からで
あるが、前実施例の各データの他に、第１図の治具デー
タメモリ14に取付治具の形状，寸法，位置などが入力さ
れる。フローの第１段は、やはり、１軸移動か２軸移動
かの判別であるが、取付治具干渉の場合は１軸移動も干
渉の対象になるので、このフロー分岐は中間点るでの干
渉判別を行うか、省略するかの分岐である。すなわち、
１軸移動の場合は移動経路全体を１回で、２軸移動の場
合は移動経路を中間点の前後で２回に分けて、干渉判別
を行う。第７図（ロ）は、その干渉判別のサブ・ルーチ
ンを示すフローチャートである。サブ・フローにおい
て、干渉判別は経路の両側に対して行われ、工具の半径
内に治具が存在するか否かで干渉の有無を判別し、１″
もしくは０″のフラッグをたてる。
第８図（イ）、（ロ）および（ハ）は、上記干渉判定の
各データ相関関係を示す座標図である。第８図（イ）に
おいて、始点PN,中間点PBおよび終点PN+1の座標図はNC
データメモリ11から読み出され、治具の各コーナF1〜F8
の座標値は治具データメモリ14から読み出される。第８
図（ロ）に示す如く、一般に、ｙ＝ax＋ｂで与えられた
直線に垂直で１点（xO,yO）を通る第２の直線はｙ−yO
＝−1/a（ｘ−xO）であるが、直線ｙ＝ax＋ｂを移動経
路とし、点（xO,yO）を治具コーナとして、前記第８図
（イ）で示した各座標値を算入すれば、第８図（ハ）に
示す如く、移動経路PN→PBと治具の各コーナとの距離γ
1,γ2,γ3,γ４は演算される。これらの数値は第１図の
干渉判別データメモリ２に一時格納されたのち、治具干
渉判別回路42で、工具データメモリ13からの工具半径1/
2Dと比較されて、 γ１〜γｎ＞1/2D……干渉無し γ１〜γｎ≦1/2D……干渉有り のフラッグがたてられる。
各データ相関関係を示す座標図である。第８図（イ）に
おいて、始点PN,中間点PBおよび終点PN+1の座標図はNC
データメモリ11から読み出され、治具の各コーナF1〜F8
の座標値は治具データメモリ14から読み出される。第８
図（ロ）に示す如く、一般に、ｙ＝ax＋ｂで与えられた
直線に垂直で１点（xO,yO）を通る第２の直線はｙ−yO
＝−1/a（ｘ−xO）であるが、直線ｙ＝ax＋ｂを移動経
路とし、点（xO,yO）を治具コーナとして、前記第８図
（イ）で示した各座標値を算入すれば、第８図（ハ）に
示す如く、移動経路PN→PBと治具の各コーナとの距離γ
1,γ2,γ3,γ４は演算される。これらの数値は第１図の
干渉判別データメモリ２に一時格納されたのち、治具干
渉判別回路42で、工具データメモリ13からの工具半径1/
2Dと比較されて、 γ１〜γｎ＞1/2D……干渉無し γ１〜γｎ≦1/2D……干渉有り のフラッグがたてられる。
第７図（イ）のメイン・フローへ戻って、上記の判別結
果が「干渉無し」であれば、工具は始点PNもしくは中間
点PBから移動を開始すればよいが、判別結果が「干渉有
り」の場合は、経路判別回路５へ進み、取付治具の厚さ
はＺ量の制限値に比して僅少なので、Ｚ軸移動の手順に
従って、イニシャル点から工具移動が実施される。
果が「干渉無し」であれば、工具は始点PNもしくは中間
点PBから移動を開始すればよいが、判別結果が「干渉有
り」の場合は、経路判別回路５へ進み、取付治具の厚さ
はＺ量の制限値に比して僅少なので、Ｚ軸移動の手順に
従って、イニシャル点から工具移動が実施される。
上記２つの実施例では、ワーク形状干渉判別で中間点と
壁面の干渉を例示し、取付治具干渉判別で経路直線と点
との干渉を例示したが、もちろん、本発明は上記のそれ
ぞれに限定されるものではなく、要するに、所定の移動
経路と所要の座標位置との距離を算出する手段を備え、
該距離と工具データとを比較することによって、干渉の
有無を判別することを示すものである。そして、干渉が
有ると判別された場合には、経路判別回路で、干渉の無
い工具移動経路が示されるので、その移動経路を選択す
ることによりNC加工を自動的に進行させることが可能に
なる。
壁面の干渉を例示し、取付治具干渉判別で経路直線と点
との干渉を例示したが、もちろん、本発明は上記のそれ
ぞれに限定されるものではなく、要するに、所定の移動
経路と所要の座標位置との距離を算出する手段を備え、
該距離と工具データとを比較することによって、干渉の
有無を判別することを示すものである。そして、干渉が
有ると判別された場合には、経路判別回路で、干渉の無
い工具移動経路が示されるので、その移動経路を選択す
ることによりNC加工を自動的に進行させることが可能に
なる。
以上、説明したとおり、本発明によれば、NCデータに基
づいて工具を移動させる場合に、NCデータによる工具の
同時２軸方向の移動指令が早送り指令であっても、早送
り速度で２軸同時に中間点まで移動し、この中間点を経
て他方の残移動量を有する軸方向にのみ移動する移動経
路にて干渉チェックを行うことにより、移動指令に基づ
いた正確な干渉チェックができ、しかも、その判別はワ
ーク形状に対してだけではなく、取付治具などにも適用
できる汎用性の高いものであって、更に、干渉が有ると
判別された場合には、これを避ける別な移動経路を自動
的に提示できる全自動的なNCデータ干渉防止装置を提供
するもので、工具や治具の損傷を防止し、かつ無駄な非
加工時間を短縮し、作業の安全性と生産性の向上に貴重
な寄与をするものである。
づいて工具を移動させる場合に、NCデータによる工具の
同時２軸方向の移動指令が早送り指令であっても、早送
り速度で２軸同時に中間点まで移動し、この中間点を経
て他方の残移動量を有する軸方向にのみ移動する移動経
路にて干渉チェックを行うことにより、移動指令に基づ
いた正確な干渉チェックができ、しかも、その判別はワ
ーク形状に対してだけではなく、取付治具などにも適用
できる汎用性の高いものであって、更に、干渉が有ると
判別された場合には、これを避ける別な移動経路を自動
的に提示できる全自動的なNCデータ干渉防止装置を提供
するもので、工具や治具の損傷を防止し、かつ無駄な非
加工時間を短縮し、作業の安全性と生産性の向上に貴重
な寄与をするものである。
第１図は本発明のNCデータ干渉防止装置の概略構成図、
第２図はワークの孔加工を説明する図、第３図はワーク
形状干渉防止のフローチャート、第４図はその演算部分
を説明する座標図、第５図は取付治具の斜視図、第６図
は取付治具を使用するワーク孔加工を説明する図、第７
図は取付治具干渉防止のフローチャート、第８図はその
演算部分を説明する座標図である。 １……第１の記憶手段、２……第２の記憶手段、 ３……レジスタ、４……干渉判別手段、 ５……険路判別手段、６……中央処理装置、 7a……入力回路、7b……出力回路、 41……ワーク形状干渉判別回路、 42……取付治具干渉判別回路、Ｗ……ワーク、 Ｔ……工具、Ｆ……取付治具、 PNおよびPN+1……加工点、 PAおよびPB……中間点。
第２図はワークの孔加工を説明する図、第３図はワーク
形状干渉防止のフローチャート、第４図はその演算部分
を説明する座標図、第５図は取付治具の斜視図、第６図
は取付治具を使用するワーク孔加工を説明する図、第７
図は取付治具干渉防止のフローチャート、第８図はその
演算部分を説明する座標図である。 １……第１の記憶手段、２……第２の記憶手段、 ３……レジスタ、４……干渉判別手段、 ５……険路判別手段、６……中央処理装置、 7a……入力回路、7b……出力回路、 41……ワーク形状干渉判別回路、 42……取付治具干渉判別回路、Ｗ……ワーク、 Ｔ……工具、Ｆ……取付治具、 PNおよびPN+1……加工点、 PAおよびPB……中間点。
Claims (1)
- 【請求項１】取付治具に保持されるワークの２個所以上
の加工点へ主軸に装着された工具で加工作業を実施する
NC工作機械のNCデータによる前記工具の移動経路が、前
記ワークの形状もしくは前記取付け治具の存在によって
干渉されることを防止するNCデータ干渉防止装置におい
て、 NCデータ，ワークの形状を示す形状データ，前記工具の
径、長さなどの工具データおよび取付治具の大きさ、高
さを示す治具データを記憶する第１の記憶手段と、 前記ワーク形状データと前記治具データとを少なくとも
含むデータより演算された干渉判別用の基準データと、
干渉したと判断され他の移動経路を検索する際に主軸軸
線方向に移動させる経路を選択するか否かの条件値とな
る主軸軸線方向制限値データ、および、干渉したと判断
され他の移動経路を検索する際に前記主軸軸線と直交す
る２軸方向の軸移動の順番を選択するため、この２軸方
向の移動方向の正負および起点位置の座標値と前記軸移
動の順番との関係を示す軸順データを基準テーブルとし
て記憶している第２の記憶手段と、 前記NCデータの起点である１つの加工点から終点である
次の加工点への移動経路を前記工具が移動するとき、前
記主軸軸線方向と直交する平面内の２軸方向に早送り速
度で２軸同時移動すると判断された場合、早送り速度で
２軸同時に移動開始し、前記２軸のうちどちらか一方の
残移動量が無くなった際、他方の残移動量を有する軸方
向にのみ移動する移動経路となるため、前記工具の移動
経路上のどちらか一方の残移動量が無くなる早送り速度
の２軸同時動作の移動終点である中間点の座標値が登録
される中間点レジスタと、 この中間点レジスタに登録された前記中間点の座標値を
含む前記NCデータの移動経路に工具半径を考慮した工具
移動経路と、前記第２の記憶手段に記憶されている前記
干渉判別用の基準データとを比較して干渉の有無を判別
する干渉判別手段と、 この干渉判別手段により干渉があると判別された場合
に、前記第２の記憶手段に記憶されている主軸軸線方向
制限値データおよび前記軸順データに基づいて一路以上
の別な移動経路を検索すると共に、移動時間が最短とな
る最適移動経路を判別する経路判別手段と、 この経路判別手段で判別された干渉のない最適移動経路
を記憶する第３の記憶手段と、 前記各手段を統轄制御する中央処理装置とから構成され
ることを特徴とするNCデータ干渉防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128777A JPH0722869B2 (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Ｎｃデ−タ干渉防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128777A JPH0722869B2 (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Ｎｃデ−タ干渉防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618256A JPS618256A (ja) | 1986-01-14 |
| JPH0722869B2 true JPH0722869B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=14993206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59128777A Expired - Lifetime JPH0722869B2 (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Ｎｃデ−タ干渉防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722869B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244443A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Yamazaki Mazak Corp | 工具の移動制御方法 |
| JPH0763933B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1995-07-12 | 豊田工機株式会社 | 定寸装置を備えた数値制御研削盤 |
| JPH0794096B2 (ja) * | 1986-09-17 | 1995-10-11 | 三菱重工業株式会社 | 工作機械の加工ミス防止システム |
| JPS63118808A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Niigata Eng Co Ltd | 数値制御装置 |
| JP2006175539A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Walter Maschinenbau Gmbh | 研削機械に対する機械制御デバイス並びに研削機械上の研削工具および／または工作物の行程経路を定める方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321056A (en) * | 1976-08-10 | 1978-02-27 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Method of controlling position controller |
| JPS58186548A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-31 | Toyoda Mach Works Ltd | 自動プログラミング機能を備えた数値制御装置 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128777A patent/JPH0722869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS618256A (ja) | 1986-01-14 |
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