JPH10328972A - 数値制御加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】数値制御加工システムにおいて、通常とは異な
る加工が必要になった場合におけるデータの再編集が自
動的に行われるようにする。 【解決手段】ＣＡＭシステム１０とＣＮＣ１４と加工機
１６とを含む数値制御加工システムにおいて、ＣＡＭシ
ステム１０で動作データ部２６とインデックス部２８と
を含むＣＡＭデータ１２を作成する。動作データ部２６
は加工動作データ，計測動作データおよび補足加工動作
データを、インデックス部２８は加工インデックスおよ
び補正加工インデックスを含むものとする。加工インデ
ックスは動作結果別次作業決定情報を含むものとし、加
工動作データに従う被加工物１８の加工の後、計測動作
データに従って計測する。加工不足が生じた場合には、
ＣＮＣ１４に動作結果別次作業決定情報に基づいて加工
インデックスを再編集させることにより、必要な補足加
工が適切な時期に自動的に実行されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御加工等の
数値制御作業の方法および装置に関するものであり、特
に、数値制御作業において通常とは異なる作業が必要に
なった場合における能率向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被加工物を加工する加工機と、その加工
機を数値制御するＣＮＣと、そのＣＮＣによる制御に必
要なデータを供給するＣＡＭシステムとを含む数値制御
加工システムが広く使用されている。ＣＡＭシステムに
おいては、加工機による加工に必要な種々のデータ、例
えば、加工工具の動作を規定する加工動作データ、加工
工具の移動速度，回転数等の動作条件を規定する加工動
作条件データ、エアの噴射等による清掃の動作を規定す
る清掃動作データ，エア噴射ノズルの移動速度等の動作
条件を規定する清掃動作条件データ，計測ヘッドの動作
を規定する計測動作データ、計測ヘッドの移動速度等の
動作条件を規定する計測動作条件データ、被加工物の被
加工物保持装置に対する着脱を規定する被加工物着脱デ
ータ、加工工具の交換に関する工具交換データ等が作成
され、必要に応じてＣＮＣに供給される。なお、加工動
作データは、厳密には、加工工具と被加工物との相対移
動を規定するデータであって、被加工物を保持するワー
クテーブル等の被加工物保持装置の動作データと加工工
具の動作データとの少なくとも一方を含むものである
が、すべての場合に、あたかも被加工物は固定で加工工
具のみが移動するように考えることも可能である。本明
細書においては、簡単化のために後者のように考えて、
加工工具の動作データと称することとする。また、動作
条件データは動作条件のデータを主体とするが、他に加
工工具，計測工具，清掃ノズルの種類等を規定する付随
データをも含む場合が多い。

【０００３】これらＣＡＭシステムから供給された種々
のデータに基づいて、ＣＮＣが加工機を制御することに
より、被加工物の自動加工が行われるのであるが、その
一例としてのマシニングセンタが特開平５−９６４４８
号公報に記載されている。本マシニングセンタは、被加
工物を保持して１８０度ずつ旋回し、被加工物を加工位
置と着脱位置とに移動させる旋回テーブルと、加工位置
にある被加工物の加工を行う加工装置と、着脱位置にあ
る被加工物を計測する計測装置と、着脱位置において加
工済みの被加工物を取り外し、代わりに加工前の被加工
物を取り付ける被加工物交換装置と、加工装置の加工工
具を交換する工具交換装置と、制御装置とを含んでお
り、制御装置は、加工位置にあるｎ番目の被加工物が荒
加工動作データに従って加工装置により荒加工されてい
る間に、着脱位置にある仕上加工済みのｎ−１番目の被
加工物を計測動作データに従って計測装置に計測させ、
加工位置にあるｎ番目の被加工物の荒加工が終了した
後、上記計測結果に応じて加工装置における加工工具の
位置をオフセット手段に補正させた上で、仕上加工動作
データに従って加工装置にｎ番目の被加工物の仕上加工
を行わせる構成とされている。その仕上加工が行われて
いる間に、着脱位置においては被加工物交換装置による
被加工物交換が行われる。さらに、制御装置は、上記ｎ
−１番目の被加工物の計測の結果、その被加工物が加工
不足による不良品となっていることが判明した場合に
は、被加工物交換装置に被加工物交換を行せることなく
旋回テーブルを１８０度旋回させてｎ−１番目の被加工
物を加工位置に戻すとともに、計測結果に応じてオフセ
ット手段に加工工具の位置を補正させた上で、加工装置
にｎ−１番目の被加工物に再仕上加工を行わせる構成と
されている。

【０００４】すなわち、このマシニングセンタにおいて
は、同種の被加工物が複数個続いて加工される場合に、
１個の被加工物の加工終了時にその被加工物の計測が行
われ、その計測結果に基づいて次の被加工物のための加
工工具の位置の補正が行われたり、一旦加工が終了した
被加工物の再仕上加工が行われたりするのであり、これ
によって、不良品の発生が良好に抑制される。しかし、
上記公報には、１台の数値制御加工装置により、１個の
被加工物の複数箇所が数値制御加工される場合に、それ
ら複数箇所のうちの少なくとも１箇所に加工不足が発生
した場合に、その加工不足を補うための補足加工を実行
することについては記載されていない。例えば、金型の
製造工場においては、１個の型の複数箇所が１台の数値
制御加工装置により加工されるのであるが、１個の型の
加工に長時間を要し、加工の途中に、万一いずれかの加
工箇所に修正不能な加工不良が発生した場合には、その
後の加工が無駄になる恐れがある。そのため、１個の型
の加工中に、加工と計測とが繰返し行われ、計測結果に
応じて次の作業を決定することが行われている。加工の
開始に先立って、作業者がＣＡＭシステムから供給され
たデータを編集してＣＮＣに記憶させ、ＣＮＣは、特別
の事情がない限りその編集されたデータに基づいて加工
機を制御し、型の各箇所の加工と計測とが行われるので
あるが、途中で行われた計測の結果、例えば、いずれか
の加工箇所に加工不良が発生していることが判明した場
合には、ＣＮＣはその事実を作業者に報知する。作業者
は、その加工不良が加工過剰であって溶接による肉盛り
等によっても修正不能なものである場合には型の加工を
中止し、修正可能なものである場合にはその修正を直ち
に行うか後に行うかを決定し、加工不良が加工不足に基
づくものであり、補足加工の実行により解消できるもの
である場合には、先に編集してＣＮＣに記憶させたデー
タを再編集し、適当な時期にその補足加工が行われるよ
うにする。

【０００５】しかし、一般に、補足加工が適切に行われ
るようにするために考慮すべき事項が多く、再編集作業
は容易ではなく、多大の時間を要する。例えば、補足加
工が必要であることが判明した場合に、直ちに補足加工
が行われるようにすれば最も単純なのであるが、複数箇
所の加工後に複数箇所の計測が行われることが多く、か
つ、加工箇所の変更に伴って加工工具を変更する必要が
ある場合があるため、補足加工の実行に伴う加工工具の
交換回数増加をできる限り少なく抑えることも考慮しな
ければ、作業能率が低下してしまう。また、補足加工
が、常に、当初から予定されているすべての通常加工の
終了後に行われるようにすれば、編集作業は単純になる
が、同じ箇所の通常加工と補足加工とが長時間を隔てて
行われる場合には、環境，加工機，被加工物等の温度変
化による熱膨張量の変化によって加工精度が低下してし
まう可能性がある。さらに、加工箇所の変更に伴って、
上記加工工具の変更の他、被加工物の固定姿勢の変更も
行う必要がある場合があり、その場合には、補足加工の
実行に伴う加工工具の交換や被加工物の固定姿勢の変更
の回数増加をできる限り少なく抑えることも考慮しなけ
れば、作業能率が低下してしまう。

【０００６】以上、マシニングセンタによる型の自動加
工を例として説明したが、その他の機械加工（切削，研
削），放電加工，ワイヤカット等の除去加工、塗装，溶
射，肉盛り等の付加加工、スピニング加工等の塑性加工
等を行う数値制御加工装置においても同様の問題が生じ
る。また、数値制御加工装置において作業結果の監視の
ために行われる事項は、計測のみではなく、例えば、計
測に先立って実行される清掃の良否検出、加工に伴って
相対移動する複数の部材の相互干渉の発生可能性の検
出、加工工具の欠損検出、被加工物の搬入，取付，搬出
状態の検出等も行われるのであり、これらの実行の結
果、通常とは異なる作業が必要になることがあり、それ
らの作業実行のためにＣＮＣのデータの再編集が必要に
なることもある。さらに、数値制御加工装置のみなら
ず、溶接，接着，組立て等の結合作業を行う数値制御結
合作業装置等を含む数値制御作業装置全般において、Ｃ
ＮＣにおけるデータの再編集が必要になる。

【０００７】なお、ＣＡＭシステム，ＣＮＣおよび作業
機械を含む数値制御作業システムにおいて、ＣＡＭシス
テムから供給されるデータを作業者が編集してＣＮＣに
記憶させるのは、ＣＮＣおよび作業機械が設置されてい
る現場の状況に応じて作業を実行するためであり、現場
の状況がＣＡＭシステムもしくはプログラマにより把握
できるようにすれば、作業機械の制御に必要なデータの
編集がＣＡＭシステムにおいて行われるようにすること
ができる。この場合には、作業機械において通常とは異
なる作業が必要になった場合におけるデータの再編集も
ＣＡＭシステムにおいて行われるようにすることができ
るが、この場合にもデータの再編集は容易ではなく、長
時間を要する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用お
よび効果】本発明は、以上の事情を背景として、数値制
御作業装置において通常とは異なる作業が必要になった
場合におけるデータの再編集が自動的に行われるように
することを課題としてなされたものであり、本発明によ
って、下記各態様の数値制御作業装置の制御方法および
数値制御作業システムが得られる。各態様は請求項と同
様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他
の項の番号を引用する形式で記載する。各項に記載の特
徴の組合わせの可能性の主たるものを明示するためであ
る。 （１） ＣＡＭシステムが出力したデータを基にＣＮＣ
に加工機を制御させることにより被加工物を加工する方
法であって、前記ＣＡＭシステムに、動作データとその
動作データを使用した結果とに基づいて次の作業を決定
する動作結果別次作業決定情報を出力させることを特徴
とする数値制御加工方法（請求項１）。このように、Ｃ
ＡＭシステムに動作結果別次作業決定情報を出力させれ
ば、動作データに従った通常動作の結果、通常とは異な
る特別作業が必要になった場合に、ＣＡＭシステムとＣ
ＮＣとのいずれかに、動作結果別次作業決定情報に基づ
いて、特別作業の実行に必要なデータの再編集を自動で
行わせることができる。したがって、ＣＮＣと加工機と
を含む数値制御加工装置のオペレータが自分でデータの
再編集を行う必要がなくなり、再編集の必要性まで考慮
してオペレータを配置する必要がなくなって、オペレー
タ１人当たりの作業能率が向上する。また、動作結果別
次作業決定情報は、数値制御加工に必要なデータを作成
する者、すなわち数値制御加工全体を熟知した設計者や
プログラマが作成することになるため、作業能率，加工
精度等の種々の観点から最も適切な時期に特別作業が行
われるように作成することが容易である。その結果、特
別作業を含む数値制御作業全体の能率が向上し、あるい
は加工精度が向上する効果が得られる。 （２）前記動作データを使用した結果を検出する結果検
出工程を含む (1)項に記載の数値制御加工方法。 （３）前記結果検出工程が被加工物を計測する計測工程
を含む (2)項に記載の数値制御加工方法。 （４）前記動作結果別次作業決定情報が、前記計測工程
における計測結果が被加工物の加工不足を表すものであ
る場合にその加工不足を補う補足加工を行うべきことを
表す補足加工指令を含む(3) 項に記載の数値制御加工方
法。 （５）前記動作結果別次作業決定情報が、前記計測工程
における計測結果が被加工物の加工不足を表すものであ
る場合に清掃および再計測を行うべきことを表す清掃・
再計測指令を含む(3) または (4)項に記載の数値制御加
工方法。被加工物の表面に切り粉等の異物が付着してお
り、計測時に計測ヘッドの接触子と被加工物との間に挟
まれることにより、計測結果が加工不足の場合と同じに
なる場合がある。したがって、計測結果が加工不足を表
すものである場合に、清掃（計測前に清掃が行われる場
合は再清掃）および再計測を行って、異物の付着によっ
て誤った計測結果が出ているのではないことが確認され
るようにすることが、誤った無用な補足加工の実行を回
避する上で望ましい。 （６）前記動作結果別次作業決定情報が、前記再計測の
結果が被加工物の加工不足を表すものである場合にその
加工不足を補う補足加工を行うべきことを表す補足加工
指令を含む (5)項に記載の数値制御加工方法。(5)項に
おける清掃後の再計測の結果も被加工物の加工不足を表
すものである場合には、実際に加工不足が発生している
と考えてよいため、補足加工が行われるようにするので
ある。なお、本態様においても、補足加工は常に清掃，
再計測の実行後に行われるようにすることは不可欠では
ない。場合によって、 (4)項に記載の態様と使い分ける
ことができるのである。 （７）前記結果検出工程が、被加工物表面の清掃不足を
検出する清掃不足検出工程を含み、前記動作結果別次作
業決定情報が、再清掃を行うべきことを指令する再清掃
指令を含む (2)ないし (6)項のいずれか１つに記載の数
値制御加工方法。前記加工不足を検出する計測工程が清
掃不足検出工程の一例である。撮像装置により被加工物
表面を撮像し、取得された画像の解析により清掃不足を
検出することも可能である。 （８）前記動作データを使用する作業が、加工工具と被
加工物との少なくとも一方を加工機に取り付ける取付作
業であり、前記結果検出工程がその少なくとも一方の取
付不良を検出する取付不良検出工程を含む (2)ないし
(7)項のいずれか１つに記載の数値制御加工方法。取付
不良の検出は、例えば、加工工具や被加工物の複数箇所
の位置を計測し、その計測結果と予定の位置とを比較す
ることによって検出するとができる。 （９）前記ＣＮＣによる制御に必要なデータが、通常加
工のための加工工具の動作データである通常加工動作デ
ータ、計測ヘッドの動作データである計測動作データ、
および通常加工動作データ，計測動作データ等を含む通
常加工に必要な動作データのインデックスである加工イ
ンデックス，前記補足加工のための少なくとも加工工具
の動作データを含む補足加工動作データ、および補足加
工動作データを含む補足加工のための動作データのイン
デックスである補足加工インデックスを含み、前記動作
結果別次作業決定情報が補足加工インデックスを含む
(1)ないし (8)項のいずれか１つに記載の数値制御加工
方法。このように、ＣＮＣによる制御に必要なデータを
動作データと動作データのインデックスとを含むものと
し、動作結果別次作業決定情報を補足加工インデックス
とを含むものとすれば、後に実施形態に関して説明する
ように、データの再編集をインデックスを用いて容易に
行うことが可能となる。 （１０）数値制御作業装置によって実行される複数の作
業を指令する複数の作業指令を含む作業指令情報に、前
記複数の作業指令の１つの実行結果が異常であった場合
に、その異常に対処するための異常対策に関する情報を
予め与えておき、その異常が発生した場合に、異常対策
に関する情報に基づいて前記作業指令情報を自動で再編
集させることにより数値制御作業装置に自動的に異常対
策を実行させることを特徴とする数値制御作業装置の制
御方法（請求項２）。本項における作業には、例えば、
機械加工（切削，研削），放電加工，ワイヤカット等の
除去加工、塗装，溶射、肉盛り等の付加加工、スピニン
グ加工等の塑性加工、溶接，接着，組立て等の結合作業
等が含まれる。前述のように、ＣＮＣによる作業装置の
制御のためのデータの再編集が、ＣＮＣまたはＣＡＭシ
ステムの再編集手段により自動で行われることにより異
常対策が自動的に実行されるようにすることが典型的な
例であるが、再編集がＣＮＣやＣＡＭシステムにおいて
行われることは不可欠ではない。 （１１）数値制御加工装置によって実行される複数の加
工を指令する複数の加工指令を含む加工指令情報に、前
記複数の加工指令の１つの実行結果が異常であった場合
に、その異常に対処するための異常対策に関する情報を
予め与えておき、その異常が発生した場合に、異常対策
に関する情報に基づいて前記加工指令情報を自動で再編
集させることにより数値制御加工装置に自動的に異常対
策を実行させる数値制御加工装置の制御方法。 （１２）前記数値制御加工装置が、被加工物を加工する
加工機と、その加工機を数値制御するＣＮＣと、そのＣ
ＮＣによる制御に必要なデータを供給するＣＡＭシステ
ムとを含む数値制御加工システムであり、前記加工指令
情報を前記ＣＡＭシステムに出力させる(11)項に記載の
数値制御加工装置の制御方法。 （１３）前記複数の加工指令の１つの実行結果が異常で
あった場合に、前記ＣＡＭシステムと前記ＣＮＣとの少
なくとも一方が、ＣＮＣによる加工機の制御に必要なデ
ータを、前記異常対策に関する情報に基づいて再編集手
段により自動で再編集する(12)項に記載の数値制御加工
装置の制御方法。前記 (1)ないし (9)項に関連して説明
した事項は、(11)ないし(13)項についても適用可能であ
る。 （１４）数値制御作業装置によって実行される複数の作
業を指令する複数の作業指令を含む作業指令情報に、前
記複数の作業指令の少なくとも１つの実行結果が不十分
であった場合に、その不十分を補うための補足作業の実
行に必要な情報を予め与えておき、その不十分が発生し
た場合に、その情報に基づいて数値制御作業装置に自動
的に補足作業を実行させる数値制御作業装置の制御方法
（請求項３）。本項における作業には、例えば、付加加
工，塑性加工，結合作業等が含まれる。前述のように、
ＣＮＣによる作業装置の制御のためのデータの再編集
が、ＣＮＣまたはＣＡＭシステムの再編集手段により自
動で行われることにより補足作業が自動的に実行される
ようにすることが典型的な例であるが、作業指令情報の
再編集が行われることは不可欠ではない。 （１５）前記補足作業を、前記作業指令情報に基づく複
数の作業の途中に実行させる(14)項に記載の数値制御作
業装置の制御方法。 （１６）数値制御加工装置によって実行される複数の加
工を指令する複数の加工指令を含む加工指令情報に、前
記複数の加工指令の少なくとも１つの実行結果が不十分
であった場合に、その不十分を補うための補足加工の実
行に必要な情報を予め与えておき、その不十分が発生し
た場合に、その情報に基づいて数値制御加工装置に自動
的に補足加工を実行させる数値制御加工装置の制御方
法。前記 (1)ないし (9)項に関連して説明した事項は、
本項についても適用可能である。 （１７）前記補足加工を、前記加工指令情報に基づく複
数の加工の途中に実行させる(16)項に記載の数値制御作
業装置の制御方法。 （１８）被加工物を加工する加工機と、その加工機を数
値制御するＣＮＣと、そのＣＮＣによる制御に必要なデ
ータを供給するＣＡＭシステムとを含む数値制御加工シ
ステムにおいて、前記ＣＡＭシステムと前記ＣＮＣとの
少なくとも一方に、前記データに含まれる動作データと
その動作データを使用した結果とに基づいて次の作業を
決定する動作結果別次作業決定データを記憶する次作業
決定データメモリを設けたことを特徴とする数値制御加
工システム（請求項４）。 （１９）前記ＣＡＭシステムと前記ＣＮＣとの少なくと
も一方が、通常加工のための加工工具の動作データであ
る通常加工動作データを記憶する通常加工動作データメ
モリ、計測ヘッドの動作データである計測動作データを
記憶する計測動作データメモリ、および通常加工動作デ
ータ，計測動作データ等を含む通常加工に必要な動作デ
ータのインデックスである加工インデックスを記憶する
加工インデックスメモリ、前記補足加工のための少なく
とも加工工具の動作データを含む補足加工動作データを
記憶する補足加工動作データメモリ、および補足加工動
作データを含む補足加工のための加工工具の動作データ
のインデックスである補足加工インデックスを記憶する
補足加工インデックスメモリを含み、前記加工インデッ
クスメモリが前記次作業決定データメモリを含む(18)項
に記載の数値制御加工システム。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
数値制御加工方法および加工システムを図面に基づいて
詳細に説明する。図１は数値制御加工システムを概念的
に示す図であり、符号１０はＣＡＭシステムを示す。Ｃ
ＡＭシステム１０において作成されたＣＡＭデータ１２
はＣＮＣ１４に供給され、格納される。ＣＮＣ１４は加
工機１６（本実施形態ではマシニングセンタとする）を
制御し、被加工物１８（本実施形態ではプレス金型の型
とする）の複数箇所を切削加工させる。加工機１６は、
図示は省略するが加工工具１９を回転させる加工工具駆
動装置、水平面内において互いに直交するＸ軸およびＹ
軸と垂直なＺ軸とに平行な方向に移動させる加工工具移
動装置等の他に、移動可能な計測ヘッドを備え、被加工
物１８の各部の寸法を計測可能である。また、加工機１
６は加工工具１９の欠損を検出する加工工具欠損検出装
置，加工工具１９の過負荷を検出する過負荷検出装置，
アタッチメント等が被加工物１８や加工機１６と干渉し
そうになったことを検出する干渉検出装置，加工工具の
負荷変動等に基づいて被加工物１８がずれたことを検出
する被加工物ずれ検出装置を始めとする種々の検出装置
を備えており、これら検出装置による検出結果は、計測
ヘッドによる計測結果と共に加工監視システム２０に供
給される。加工監視システム２０は、これら検出結果，
計測結果等を表すデータを処理し、加工機による加工が
正常に行われているか否かを監視する。以上は従来公知
のものとほぼ同じであるため詳細な説明は省略し、以
下、特徴的な部分のみを説明する。

【００１０】ＣＡＭシステム１０は、ＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭを備えたコンピュータを主体とし、キーボードを始
めとする入力装置２２およびＣＲＴディスプレイから成
る表示装置２４を備えている。コンピュータのＰＵは、
図示を省略するＣＡＤシステムから供給されるＣＡＤデ
ータや、製造現場から供給される加工機，加工工具等の
データをＲＡＭに格納し、表示装置２４に表示させると
ともに、ＲＯＭに格納されているプログラムに従ってデ
ータ入力の案内を表示装置に表示させる。その案内に従
ってプログラマが入力装置２２からデータを入力すれ
ば、ＰＵはそのデータをＲＯＭに格納されているプログ
ラムに従って処理し、ＣＡＭデータ１２を作成してＲＡ
Ｍに格納する。

【００１１】ＣＡＭデータ１２は動作データ部２６とイ
ンデックス部２８とを含み、動作データ部２６は加工動
作データ，計測動作データおよび補足加工動作データ
を、インデックス部２８は加工インデックスおよび補足
加工インデックスを含む。加工動作データは、通常加工
のための加工工具１９の動作データであり、通常加工動
作の動作条件、すなわち加工工具１９の回転数，移動速
度等のデータである通常加工動作条件データ等と共に通
常加工データを構成する。計測動作データは、計測ヘッ
ドの動作データであり、計測動作の動作条件のデータで
ある計測動作条件データ等と共に計測データを構成す
る。補足加工動作データは、補足加工のための加工工具
１９の動作データであり、補足加工動作の動作条件のデ
ータである補足加工動作条件データ等と共に補足加工デ
ータを構成する。加工インデックスは、通常加工動作デ
ータ，計測動作データ等を含む通常加工のための動作デ
ータのインデックスであり、補足加工インデックスは、
補足加工動作データを含む補足加工のための動作データ
のインデックスである。

【００１２】加工インデックスの一例を図２に示す。加
工インデックスは、被加工物の複数箇所の加工をそれぞ
れ行うための加工工具１９の動作ごとに付されたＡ−
１，Ａ−２・・・や、複数箇所の計測をそれぞれ行うた
めの計測ヘッドの動作ごとに付されたＫ−１，Ｋ−２・
・・等の動作データ名等が順序付けられて格納されたも
のであり、動作データ名の各々に対応して、加工，計測
等各動作の属性を表す属性データ、動作結果別次作業決
定情報のデータ、および動作条件のデータ等が格納され
ている。動作結果別次作業決定情報は、動作データ名で
指定された各動作の実行結果を加工監視システム２０が
判定した結果に基づいて、実行されるべき事項と実行順
序とを決定するための情報である。図２の例において
は、動作結果の判定がＯＫの場合には、予め定められた
順序に従って次の動作の実行が決定され、加工動作Ａ−
１，Ａ−２，Ａ−３等の動作結果がＮＧの場合にはアラ
ーム停止が、計測動作Ｋ−１，Ｋ−２，Ｋ−３等の動作
結果がＮＧの場合にはアラーム停止または補足加工動作
Ｈ−１，Ｈ−２，Ｈ−３等の追加が行われるように動作
結果別次作業決定情報が付与されている。計測動作Ｋ−
１，Ｋ−２，Ｋ−３等の動作結果がＮＧの場合には、加
工箇所の寸法が加工過剰により寸法公差範囲を外れる場
合と、加工不足により寸法公差範囲を外れる場合とがあ
り、前者の場合には、溶接による肉盛り等により修正が
可能である場合には、その修正を直ちに行うか、後に行
うかをオペレータが決定し、修正不能である場合には加
工を中止する必要があるため、アラーム停止が行われる
のである。アラーム停止は、加工機１６のオペレータに
加工動作に異常が発生したことを知らせるアラームを発
するとともに、加工機１６を停止させる動作である。ア
ラームは、警報ランプの点灯，警報ブザーの鳴動等によ
り実行されるが、同時にＣＮＣ１４の表示装置３０に異
常の内容が表示される。後者の場合、すなわち加工不足
により寸法公差範囲を外れる場合には、図２の例では、
各補足加工動作が、ＮＧとなった計測動作の後に加工動
作が存在する場合にはその加工動作の前に追加され、存
在しない場合には加工インデックスの最後に追加される
ようになっている。なお、図２には加工，計測の動作デ
ータ名のみが記載されているが、加工インデックスは、
この他にも加工後にエア噴射等により切削液や切り粉を
吹き飛ばす清掃を始めとする他の動作のデータ名も含
む。

【００１３】補足加工インデックスの一例を図３に示
す。補足加工インデックスは、補足加工動作データ名が
順序付けられて格納されたものである。各補足加工動作
は、被加工物の、通常加工により加工された箇所の計測
結果が、加工不足により寸法公差を外れていることを表
すものであった場合に、その箇所に対して実行されるも
のであり、各補足加工動作データ名に対応して、補足加
工等各動作の属性を表す属性データ、動作結果別次作業
決定情報のデータ、および動作条件のデータ等が格納さ
れている。図３の例では、動作結果別次作業決定情報
が、補足加工の結果判定がＯＫであった場合には補足加
工箇所の計測を行った後に次の動作が行われ、ＮＧであ
った場合にはアラーム停止が行われるようにするものと
なっている。なお、補足加工インデックスも、加工イン
デックスと同様に清掃等他の動作のデータ名をも含むも
のとすることができる。

【００１４】ＣＮＣ１４は、ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を
備えたコンピュータを主体とするものであり、ＣＡＭシ
ステム１０から供給されたＣＡＭデータをＲＡＭに記憶
する。そして、上記加工インデックスに従って加工機１
６を制御し、被加工物１８の複数箇所を切削加工させる
とともに、加工監視システム２０の判定結果を表すデー
タに基づいて加工インデックスの再編集を行う。そのた
めに、ＲＯＭに図５および図６に示すフローチャートで
表されるプログラムが格納されている。以下、フローチ
ャートを参照しつつＣＮＣ１４の作動を説明する。

【００１５】まず、ステップ１（以下、単にＳ１と記載
する。他のステップについても同様）において、加工イ
ンデックスの行番号ｎが１に初期化され、Ｓ２におい
て、行番号ｎの動作データ名で表される動作データが読
み出されて実行される。図２の例ではこの動作データ名
はＡ−１であり、Ａ−１の加工動作が動作条件データに
従って実行される。この加工動作が行われている間、加
工監視システム２０は加工機１６の状態を監視し、加工
工具１９の欠損，過負荷等が発生した場合には異常を表
すＮＧデータを割込信号としてＣＮＣ１４に供給する。
これに応じてＣＮＣ１４は、加工機１６を停止させると
ともにオペレータに異常を報知する。オペレータはこの
報知と表示装置３０の表示とに従って必要な措置を講
じ、ＣＮＣ１４に加工機１６の起動を指令する。この際
のＣＮＣ１４の作動は後に説明する。また、ＣＮＣ１４
はＳ３において加工監視システム２０から加工の判定結
果を読み込むが、加工が正常に終了した場合にはＯＫデ
ータが読み込まれる。

【００１６】ＣＮＣ１４は、上記のようにして加工監視
システム２０から取得したデータに基づいてＳ４を実行
する。Ｓ４の内容は図６に示す通りであり、先ず、Ｓ１
０ないしＳ１６等において上記判定結果に応じた動作結
果別次作業決定情報の内容が、アラーム停止，終了，動
作データ名，追加指示等のいずれであるかが判定され
る。加工が何らかの異常の発生によって停止させられた
場合には、図２から明らかなように、動作結果別次作業
決定情報の内容がアラーム停止とされているため、Ｓ１
０の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ１８においてアラーム
停止が実行される。加工が正常に終了した場合には、動
作結果別次作業決定情報の内容は通常動作データ名であ
り、また、加工インデックスの最終行の実行後には終了
となる。動作結果別次作業決定情報の内容が終了であれ
ばＳ１２の判定結果がＹＥＳとなり、そのままＳ４の実
行が終了する。それに対して動作データ名であれば、Ｓ
１４の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ２４において行番号
ｎが１増加させられ、Ｓ２６において加工インデックス
のｎ行目の動作データが読み込まれ、実行される。

【００１７】計測の結果、加工箇所の寸法が寸法公差内
である場合には、次に実行されるべき事項が予め定めら
れた動作に決定され、加工過剰により寸法公差範囲を外
れている場合にはアラーム停止に決定され、加工不足に
より寸法公差範囲を外れている場合には、補足加工動作
データの追加に決定される。補足加工動作データの追加
に決定された場合には、Ｓ１６の判定結果がＹＥＳとな
り、Ｓ２０において追加データのインデックス情報が読
み込まれ、Ｓ２２において読み込まれたインデックス情
報が、動作結果別次作業決定情報によって指定された追
加先に追加される。図２の例では、動作結果別次作業決
定情報が、次の加工動作の前か、あるいは加工インデッ
クスの最後に補足加工動作を追加すべきことを指示する
データとされている。そして、図２の例では、複数箇所
の加工後に、それら箇所の計測が行われるようになって
おり、計測動作の後に加工動作がないため、図４に例示
するように、補足加工動作名データは加工インデックス
の最後に追加される。図２の例では、計測動作データ名
がＫ−１，Ｋ−２，Ｋ−３である計測動作の判定結果が
加工不足による加工不良を表すものであった場合に、そ
れぞれ補足加工動作名データＨ−１，Ｈ−２，Ｈ−３が
追加されるようになっている。なお、加工インデックス
の最後にはじめて補足加工動作名データが追加される場
合には、１行前の動作データ名に対応する動作結果別次
作業決定情報のうち、加工監視システム２０における判
定結果がＯＫであった場合の、終了を表すデータが補足
加工動作名データに変更される。

【００１８】図３の例では、補足加工動作名データＨ−
１，Ｈ−２，Ｈ−３に対応する動作結果別次作業決定情
報の、ＮＧの際のデータはアラーム停止の実行を指示す
るものであり、ＯＫの際のデータは、それぞれ計測動作
データ名Ｋ−１，Ｋ−２，Ｋ−３で表される計測動作を
実行後、次行の動作を実行すべきことを指示するもので
ある。図６は、判定されるべき動作結果別次作業決定情
報の内容が、アラーム停止，終了，動作データ名，追加
指示のいずれであるとして示されているが、実際には、
さらに多くの種類の判定が行われるようにすることも可
能であり、その場合にはフローチャートがその種類の数
に応じた分岐を有するものとなる。

【００１９】Ｓ２２の実行後、Ｓ２４において行番号の
インクリメントが行われ、Ｓ２６においてｎ行目動作デ
ータ名で表される動作が実行される。そして、Ｓ２６に
おける読み込み時に、次に読み込むべきデータがない場
合には、動作結果別次作業決定情報に基づく決定の結果
を表す決定情報データが、加工を終了すべきことを表す
データとされる。以上のようにしてＳ４が実行された
後、Ｓ５において決定情報データが、アラーム停止，終
了のいずれかであるか否かが判定され、判定結果がＮＯ
であれば再びＳ３およびＳ４が実行されるが、ＹＥＳで
あれば制御が終了させられる。

【００２０】このように、本実施形態においては、加工
箇所の計測の結果、加工不足による加工不良が判明した
場合には、ＣＡＭシステム１０においてプログラマによ
り作成された動作結果別次作業決定情報に基づいて補足
加工動作データ名が決定され、加工インデックスの、動
作結果別次作業決定情報により指定されている追加先に
追加される。加工機１６の動作結果に応じて加工インデ
ックスの再編集が自動で行われるのであり、従来のよう
にＣＮＣ１４および加工機１６のオペレータ自身が再編
集を行う必要がなくなって、オペレータの負担が軽減さ
れる。したがって、オペレータの担当可能な加工機１６
の台数が増加し、あるいは別の作業を行うことが可能と
なって、作業者の作業能率が向上する。また、加工イン
デックスの再編集が短時間で行われるため、加工機１６
の稼働率が向上する。さらに、再編集は、ＣＡＭデータ
全体を熟知しているプログラマにより作成された動作結
果別次作業決定情報に基づいて行われるため、補足加工
動作が種々の観点からして適正な時期に行われることと
なる。

【００２１】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、加工インデックス，加工動作データおよ
び計測動作データが、作業指令情報の一種である通常加
工データを構成しており、補足加工インデックスおよび
補足加工動作データを含む補足加工データと、動作結果
別次作業決定情報とが、異常対策に関する情報の一例を
構成している。補足加工データは、補足作業の実行に必
要な情報でもある。さらに、ＣＮＣ１４のＲＡＭの加工
インデックスを記憶する部分のうち、動作結果別次作業
決定情報を記憶する部分が次作業決定データメモリを構
成している。

【００２２】上記実施形態においては、ＣＡＭシステム
１０において作成（編集）されたＣＡＭデータがそのま
まＣＮＣ１４に格納されるようにされていたが、ＣＮＣ
１４および加工機１６のオペレータが現場の都合を考慮
して、ＣＡＭシステム１０において作成されたＣＡＭデ
ータを編集して加工インデックスを作成し、その加工イ
ンデックスがＣＮＣ１４に格納されるようにすることも
可能である。また、上記実施形態においては、加工イン
デックスの再編集がＣＮＣ１４において行われるように
されていたが、加工監視システム２０のデータがＣＡＭ
システム１０に供給され、加工インデックスの再編集が
ＣＡＭシステム１０において行われた後、ＣＮＣ１４に
供給されるようにすることも可能である。

【００２３】さらに、上記実施形態においては、動作結
果別次作業決定情報が、計測により加工不足とされれば
直ちに補足加工動作データ名が加工インデックスに追加
されるようになっていたが、切り粉等の異物の付着によ
ってあたかも加工不足であるかのような計測結果が得ら
れることがあるため、計測結果が加工不足を表すもので
あった場合には、エアや洗浄液の噴射等による清掃動作
を表す清掃動作データ名と再計測動作を表す再計測動作
データ名とが加工インデックスに追加されるようにする
ことも可能である。そして、再計測動作データ名に対応
する動作結果別次作業決定情報を、再計測の結果がやは
り加工不足を表すものであった場合には次作業が補足加
工動作の追加に決定され、加工不足を表すものではなく
なった場合には加工インデックスの次の行の動作の実行
に決定されるものとすれば、異物付着により誤って無用
な補足加工動作が実行されることを回避することができ
る。

【００２４】加工インデックスに含まれる動作データ名
をさらに多くすることも可能である。例えば、被加工物
や被加工物を保持するパレットの搬入，搬出，着脱，固
定姿勢の変更、あるいは加工工具の交換等、加工機にお
いて自動的に行われる動作であれば、それらの動作デー
タ名を加工インデックスに含ませることができるのであ
る。また、数値制御加工システムのみならず、他の数値
制御作業システムにも同様に本発明を適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である数値制御加工システ
ムを概念的に示す図である。

【図２】上記数値制御加工システムにおいて使用される
加工インデックスの一例を示す図表である。

【図３】上記数値制御加工システムにおいて使用される
補足加工インデックスの一例を示す図表である。

【図４】上記数値制御加工システムにおいて再編集され
た加工インデックスの一例を示す図表である。

【図５】上記数値制御加工システムの一構成要素である
ＣＮＣのＲＯＭに格納されている制御プログラムのう
ち、本発明に関係の深い部分を取り出して示すフローチ
ャートとである。

【図６】図５のフローチャートのＳ４の内容を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１０：ＣＡＭシステム １２：ＣＡＭデータ １
４：ＣＮＣ １６：加工機 １８：被加工物 １
９：加工工具 ２０：加工監視システム ２２：入
力装置 ２４：表示装置 ２６：動作データ部
２８：インデックス部 ３０：表示装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＡＭシステムが出力したデータを基に
   ＣＮＣに加工機を制御させることにより被加工物を加工
   する方法であって、 前記ＣＡＭシステムに、動作データとその動作データを
   使用した結果とに基づいて次の作業を決定する動作結果
   別次作業決定情報を出力させることを特徴とする数値制
   御加工方法。
2. 【請求項２】 数値制御作業装置によって実行される複
   数の作業を指令する複数の作業指令を含む作業指令情報
   に、前記複数の作業指令の１つの実行結果が異常であっ
   た場合に、その異常に対処するための異常対策に関する
   情報を予め与えておき、その異常が発生した場合に、異
   常対策に関する情報に基づいて前記作業指令情報を自動
   で再編集させることにより数値制御作業装置に自動的に
   異常対策を実行させることを特徴とする数値制御作業装
   置の制御方法。
3. 【請求項３】 数値制御作業装置によって実行される複
   数の作業を指令する複数の作業指令を含む作業指令情報
   に、前記複数の作業指令の少なくとも１つの実行結果が
   不十分であった場合に、その不十分を補うための補足作
   業の実行に必要な情報を予め与えておき、その不十分が
   発生した場合に、その情報に基づいて数値制御作業装置
   に自動的に補足作業を実行させることを特徴とする数値
   制御作業装置の制御方法。
4. 【請求項４】 被加工物を加工する加工機と、その加工
   機を数値制御するＣＮＣと、そのＣＮＣによる制御に必
   要なデータを供給するＣＡＭシステムとを含む数値制御
   加工システムにおいて、 前記ＣＡＭシステムと前記ＣＮＣとの少なくとも一方
   に、前記データに含まれる動作データとその動作データ
   を使用した結果とに基づいて次の作業を決定する動作結
   果別次作業決定データを記憶する次作業決定データメモ
   リを設けたことを特徴とする数値制御加工システム。