JPH0890386A - Ｎｃ加工装置の協調制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２台のＮＣ加工装置を用いてＮＣ加工を行な
うときに加工処理量を増大させる。 【構成】 レール１ａ,１ｂ上を移動しながら２台のＮ
Ｃ加工装置Ａ,Ｂの各々がワーク２に対し自動的に加工
を施す場合、両方のＮＣ加工装置Ａ,Ｂの機械原点を共
通にし、一方ＮＣ加工装置Ａがその加工先端Ａ１を次の
加工位置に移動させるとき、他方のＮＣ加工装置Ｂとの
間で通信を行ない、相手方の存在する座標値を取得して
相手方のＮＣ加工装置Ｂと干渉するか否かを移動前に判
定する。そして、干渉すると判定したときは自機Ａが相
手機Ｂに衝突しないように干渉回避動作を行なう。これ
により、両機Ａ,Ｂに挾まれた領域でも自由に加工がで
き、両機Ａ,Ｂが共に加工不可能となる領域がなくな
り、加工処理量が増える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２台のＮＣ加工装置が
同一軌道上を移動しながらワークを加工するときの協調
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば図５に示すように、ＮＣガントリ
高速ドリル装置等の２台のＮＣ加工装置Ａ,Ｂを２本の
レール１ａ,１ｂ上に移動自在に設置し、両レール１ａ,
１ｂの間に置かれたワーク２ａ,２ｂを加工する場合、
従来は、例えば、Ａ機がレール１ａ,１ｂの一方の端
Ｌから他方の端Ｍに向かって進みながら加工を行ない、
Ｂ機が他方の端ＭからＡ機とは逆方向にレール１ａ,１
ｂ上を進みながら加工を行なうように制御していた。ま
た、Ａ機がレール１ａ,１ｂの中央付近から一方の端
Ｌに向かって進みながら加工を行ない、Ｂ機が他方の端
ＭからＡ機と同一方向にレール１ａ,１ｂ上を進みなが
ら加工を行なうように制御していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した２台のＮＣ加
工装置の制御では、レール１ａ,１ｂ上で２台のＮＣ加
工装置の先端３,４(台車の先端)が接する位置までワー
クの加工を行なうことができる。しかし、全長が４０ｍ
におよぶレール１ａ,１ｂに設置する大型のＮＣ加工装
置では、レール１ａ,１ｂに乗せる各機の台車も大きく
なり、例えば前記の加工制御方法では、図５に示すよ
うに、台車の先端３,４同志が接触する位置では、両機
Ａ,Ｂの間に幅４.５〜５ｍ位のデッドスペースができて
しまう。従って従来は、このデッドスペース上のワーク
は加工不可能なため、ワーク設置スペースのうち約１割
を占めるデッドスペース分が無駄になり、ＮＣ加工装置
の稼働効率を低下させていた。

【０００４】また、前記の加工制御方法では、Ａ機の
加工量がＢ機より多い場合、Ａ機の移動速度がＢ機より
遅くなり、追突の危険があり、無人自動運転ができなか
った。更に、１台の加工装置が１つのワークしか加工で
きないため、大きなワークの加工においては、他方の加
工装置が休止状態となることもあり、稼働効率が低下
し、また加工時間の短縮が図れなかった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、前述した従来技術に内在する
問題に鑑み、これを解決するべく提案されたものであっ
て、ＮＣ加工装置の稼働効率を高め、またワーク１個あ
たりの加工時間を短縮することのできるＮＣ加工装置の
協調制御方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明は、同一軌道上を移動しな
がら各々がワークに対し自動的に加工を施す２台のＮＣ
加工装置の協調制御方法において、両方のＮＣ加工装置
の機械原点を共通にし、一方のＮＣ加工装置が次の加工
位置に移動するときは、他方のＮＣ加工装置との間で通
信を行ない、相手方の存在する座標値を取得して相手方
のＮＣ加工装置と干渉するか否かを移動前に判定し、干
渉すると判定したときは干渉回避動作を行ない、干渉し
ないと判定したときは次の加工位置に移動することを特
徴とする。

【０００７】

【作用】本発明では、従来はデッドスペースとなってい
た領域に設置したワークを一方のＮＣ加工装置が加工し
ているときに、他方のＮＣ加工装置がその領域に入ろう
とするときは、両者間での通信で両機が干渉する危険が
あることを検出し、その領域に他方の加工装置が入らな
いように、あるいは一方のＮＣ加工装置をその領域から
外に移動させるように、干渉回避動作を行なう。これに
より、従来はデッドスペースとなっていた領域に設置さ
れたワークも加工することが可能となり、ワーク設置ス
ペースを１００％利用することが可能となる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係るＮＣ加工装置の協調制御
方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照し
ながら以下説明する。

【０００９】図１は、本発明の第１実施例に係る協調制
御方法の説明図であって、１つのワーク２を、２台のＮ
Ｃ加工装置Ａ,Ｂで分担して加工する様子を示してい
る。本実施例では、両加工装置Ａ,Ｂの加工分担領域
を、分担境界Ｃで分割し、該境界Ｃの右側をＡ機が加工
し、左側をＢ機が加工するようになっている。すなわ
ち、Ａ機の加工先端Ａ１が分担境界Ｃに達するまで、Ａ
機はレール１ａ,１ｂ上を端部Ｌから端部Ｍ側に進み、
境界Ｃまでのワーク２の分担領域を加工する。勿論、こ
のときはＡ機の台車部分が境界Ｃから左側に突出するた
め、その位置にＢ機があると、衝突してしまう。そこ
で、例えばＡ機による加工が優先する場合には、Ｂ機は
Ａ機と干渉しない位置まで移動して衝突を回避する。

【００１０】このような回避をするには、先ず、Ａ機、
Ｂ機の夫々の機械原点を一致させておく。更に、一方の
ＮＣ加工装置でワークの配置場所を機械座標系で読み取
り、そのワーク配置座標データを通信で他方のＮＣ加工
装置に送り、ワーク配置座標データを共通に持つ。そし
て、両機Ａ,Ｂ間で通信を行ない、互いの存在位置およ
び次加工位置の座標を知らせ、相手方の位置と自機とが
干渉するか否かを判定し、干渉する場合には、後述する
干渉回避動作を行なう。

【００１１】図２は、本発明の第２実施例に係る協調制
御方法の説明図である。図１に示した第１実施例では１
つのワークを分担境界Ｃで２つに分けて両機Ａ,Ｂで分
担して加工したが、第２実施例では、従来のデッドスペ
ースとなるような境界領域に複数のワーク２ａ,２ｂが
配置されている場合、ワーク毎に両機Ａ,Ｂが加工を分
担する。例えば、ワーク２ａはＡ機が加工し、ワーク２
ｂはＢ機が加工する。この場合も、例えばＢ機がワーク
２ｂを加工しようとしてその加工先端Ｂ１を加工位置に
もっていく場合、Ａ機との間で通信を行なってＢ機はＡ
機の存在位置を知ると共にＡ機はＢ機の存在位置を知
り、もしこのときＡ機がワーク２Ａの加工を終了してい
るときは、Ａ機は干渉回避動作を行なう。

【００１２】図１の第１実施例は、ワークが大きい場合
に採用すると有利であり、図２の第２実施例は、小さな
ワークが多数ある場合に採用すると有利である。

【００１３】図３は、干渉回避動作を行なわせるときの
各種設定値の説明図である。Ａ機、Ｂ機共に、レール１
ａ,１ｂの一端Ｌ側と他端Ｍ側に夫々点線で示す様に退
避限界位置Ｎを機械座標で設定する。この機械座標は、
両機Ａ,Ｂ共通の機械原点からの値とする。また、Ａ機,
Ｂ機共にその加工先端Ａ１,Ｂ１と、台車先端との間に
各機特有のデッドスペースＳがある。例えば図１に示す
実施例では、加工ヘッドの位置と分担境界Ｃとの位置か
ら自分の加工範囲の境界を判断するため、このデッドス
ペースＳを考慮して、両機Ａ,Ｂ間の退避距離Ｚを設定
する。

【００１４】図１に示す場合、あるいは図２に示す場
合、前述した様に、一方の加工装置が次の加工位置に移
動しようとしたときは、両機の間で交信して互いの存在
位置を示す自機の存在座標値を連絡する。そして、移動
すると相手機と干渉する危険があるか否かを判定し、干
渉する危険があるときは次の干渉回避動作を行なう。 (ａ)相手機が加工中つまり停止中のときは、自機の移動
は行わずその位置で待機する。 (ｂ)相手機が移動中のときは、自機の移動は行わずその
位置で待機する。 (ｃ)相手機が退避状態のときは相手機を更に退避させ、
自機が次の加工位置に移動する。 (ｄ)相手機が自機の加工終了を待っているときは、自機
は退避する。 (ｅ)相手機が退避限界位置にいるときは、それ以上退避
できないのでアラームを発し、自動運転を停止する。

【００１５】この様な干渉回避動作を行ない、自機が退
避位置に退避中に、自機の加工したい加工位置から相手
機が外れれば、干渉回避動作を終了して次の加工位置に
移動する。加工中に、一方のＮＣ加工装置が終了した場
合、相手機の加工が終了するまで相手機の移動先を監視
しながら、いつでも退避動作がとれるように自動運転モ
ードを継続し、自動運転は両機同時に停止する。なお、
加工を先に終了した加工装置は、退避限界位置まで退避
して自動運転を停止するようにしてもよい。

【００１６】なお、干渉回避動作は、ＮＣ加工装置の動
作を制御するソフトウェアで行なうが、ソフトウェアが
暴走した時の安全のために、ＮＣ加工装置に干渉検出用
の光電スイッチを設け、このスイッチが干渉を検出した
ときは直ちに両機を停止するようにする。

【００１７】ＮＣ加工を行なう場合、第１実施例の分担
境界線で分けた協調制御と、第２実施例のワーク単位の
分担を行なう協調制御ばかりでなく、図５で示した従来
の非協調制御方法も選択枝として残し、この３つの制御
方法の何れかをユーザが選択するようにする。非協調制
御方法は、両ＮＣ加工装置の間にデッドスペースができ
てＮＣ加工装置の稼働効率を低下させるが、その一方
で、協調制御のための演算処理が不要なため、加工速度
が早くなるという利点がある。また、装置のメンテナン
ス等にも必要である。この３つの制御方法のうち、どの
制御方法で加工を行なうかは、図４に示すＮＣ加工装置
の分担設定画面で行なう。

【００１８】図４に示す分担設定画面は、各ＮＣ加工装
置毎に設置されている表示装置に表示される。この分担
設定画面で、ユーザは、制御モードとして、非協調制御
を示す「０」と、図１の第１実施例に示す境界協調制御を
示す「１」と、図２の第２実施例に示すワーク別の協調制
御を示す「２」の３つのモードのいずれかを設定する。こ
の制御モードの設定は、両機とも同一に設定する。図４
に示す例では、制御モード「１」を設定しているが、この
制御モードつまり境界協調制御を設定する場合には、次
に、分担する境界のＸ座標値(レール１ａに沿った座標)
を設定する。

【００１９】一方のＮＣ加工装置の分担設定画面で上記
設定を行った後に、この画面中の「計算」または「通信」の
ファンクションキーを押下すると、この設定内容が他方
のＮＣ加工装置に送信される。そして、上記の「計算」キ
ーを押下したときは、更に、両機における夫々の加工に
要する時間が計算され、画面に表示される。両機におけ
る加工時間に大幅な差があれば、Ｘ座標値の設定値また
は分担するワーク番号を変更して再度「計算」を行ない、
両機の加工終了時間が同じになるようにする。

【００２０】以上の様にすることで、以後はＮＣ加工装
置Ａ,Ｂが夫々自動的に加工を行ない、干渉しそうなと
きは両機Ａ,Ｂ間で通信を行なって干渉回避動作を行な
う。なお、境界協調制御を実行するときは、同一ワーク
を両機で分担して加工することになるため、そのワーク
の加工プログラムは両機で共通に持つ必要がある。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明に係るＮＣ
加工装置の協調制御方法によれば、２つのＮＣ加工装置
間で協調制御を行なって干渉しそうなときは干渉回避動
作を行なうので、従来はデッドスペースとなっていた領
域に配置したワークの加工も可能となり、加工処理量が
増えるという効果がある。また、大きなワークに適用し
た場合は、１ワークあたりの加工時間を半減させる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る協調制御方法の説明
図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る協調制御方法の説明
図である。

【図３】干渉回避動作を行なわせるときの各種設定値説
明図である。

【図４】分担設定画面を示す説明図である。

【図５】従来のＮＣ加工装置の制御方法を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ａ,１ｂ レール ２,２ａ,２ｂ ワーク ３,４ 先端部 Ａ,Ｂ ＮＣ加工装置 Ａ１,Ｂ１ 加工先端 Ｃ 分担境界

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軌道上を移動しながら各々がワーク
   に対し自動的に加工を施す２台のＮＣ加工装置の協調制
   御方法において、 両方のＮＣ加工装置の機械原点を共通にし、 一方のＮＣ加工装置が次の加工位置に移動するときは、
   他方のＮＣ加工装置との間で通信を行ない、相手方の存
   在する座標値を取得して相手方のＮＣ加工装置と干渉す
   るか否かを移動前に判定し、 干渉すると判定したときは干渉回避動作を行ない、干渉
   しないと判定したときは次の加工位置に移動することを
   特徴とするＮＣ加工装置の協調制御方法。