JPH1049208A - 工作機械の機械加工オペレーション制御方法及び装置 - Google Patents

工作機械の機械加工オペレーション制御方法及び装置

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JPH1049208A
JPH1049208A JP9239897A JP9239897A JPH1049208A JP H1049208 A JPH1049208 A JP H1049208A JP 9239897 A JP9239897 A JP 9239897A JP 9239897 A JP9239897 A JP 9239897A JP H1049208 A JPH1049208 A JP H1049208A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用が容易であり、経済的な機械加工を行う
ことができるようにする工作機械の機械加工オペレーシ
ョン制御方法及び装置を得る。 【解決手段】 工作機械、特に、ＥＤＭ装置の機械加工
オペレーション全体を制御する方法において、機械加工
オペレーション全体を個別の機械加工オブジェクト例え
ば、ワークピース（「ＷＳＴ」）、ワークステップ
（「ＡＳ」）等に分割し、機械加工オペレーション全体
を行う前、機械加工オペレーション中、機械加工オペレ
ーション全体の終了後の少なくともいずれか一つの時点
で機械加工オブジェクトのそのときの機械加工状態をモ
ニタし、モニタ結果を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械、特に、
ＥＤＭ装置を制御する方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】このような工作機械は、数値制御装置、
例えば、ＮＣ制御装置又はＣＮＣ制御装置を有する。例
えば、数値制御に必要な所要のワークピースの機械加工
のための位置及び／又は経路又は輪郭データのような制
御データを、制御装置に制御入力の形式で供給し、この
制御装置において工作機械のサーボ装置にための制御信
号に変換する。
【０００３】この一つの例としては、ＥＤＭ装置即ち、
放電加工型彫り装置又は放電加工切削装置がある。これ
らのＥＤＭ装置は例えば、導電材料のスタンプ及び／又
は型（ダイス）を製造するのに使用する。極めて高い機
械加工精度が得られるためこのＥＤＭ装置は有利であ
る。これらＥＤＭ装置の経済的な使用は、主に大量生産
のための成形型の製造にある。ＥＤＭ装置の場合、標準
的なオペレーション中、１個又はそれ以上のワークピー
スの機械加工前に、特定のワークピースに適用できる個
別の制御データを入力する必要がある。更に、所要の機
械加工ステップの割当の他に、放電加工中にワイヤ破断
等の起こりうるアクシデントを考慮する必要があり、こ
れは、オペレータが機械加工のシーケンスにおいて手動
で介入しなければならない状況である。この場合、制御
装置がオペレータから続行命令を受けるまで機械加工シ
ーケンスを停止し、また型又はスタンプを切削するとき
に製造される「ドロップアウトピース」を取り外した
り、取り付けたりすることを、又はツール等を交換する
ことをオペレータに促したりする必要がある。プロセス
中断は次の２つに区別することができる。即ち、例え
ば、ツール交換、ドロップアウトピースの固定又は取り
外しのような計画された予期しうる中断と、ワイヤ破
断、短絡等の予期できない中断である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】新たな機械加工シーケ
ンスのために工作機械を準備するとき、いわゆるセット
アップするとき、装置のオペレータは予期しうる中断又
は「ブレーク」に対して機械加工のシーケンスを停止
し、装置がオペレータからの付加的な指示を待つようプ
ログラムする。今日の工作機械例えば、ＥＤＭ装置を使
用した三次元放電加工のようにワークピースの機械加工
の複雑さが増加するにつれ、機械加工オペレーション全
体においてどのプロセスが既に完了したか、及び現在の
機械加工シーケンスがどこのあるかを理解するのが装置
オペレータにとっとますます困難になってきている。
【０００５】従来の上述のタイプの制御方法は完全な
「プログラム」、いわゆる逐次制御プログラムの形式の
制御入力を必要とする。このタイプのプログラムは、す
べての制御データを含み、例えば、どのような切削経路
でまた機械加工しているワークピースのどの位置をどの
ような品質で切削を行うか、どのシーケンスで行うか等
を特定する必要がある。制御データは一連の逐次のコマ
ンド（命令）として特定する。このようにして、特定の
プロセスステップに対応するコマンドは、制御プログラ
ムのコマンドシーケンスにおける新たな機械加工ステッ
プのための新たなコマンドにとって代わるまで有効であ
る。予期できないアクシデントがこの逐次機械加工で起
こる場合、この制御装置は機械加工オペレーション全体
のシーケンスを停止し、オペレータからの入力を待たね
ばならない。例えば、夜間操業している機械はアクシデ
ントの場合、機械加工シーケンスの比較的早い時期に停
止することができる。アクシデントの修正後に、機械加
工の大部分は、次の日に回されるため、このことは不利
である。このタイプの制御装置は好ましくない停止時間
があり、十分な経済性を発揮することができない。
【０００６】本発明の目的は、使用が容易であり、経済
的な機械加工を行うことができるようにする工作機械の
機械加工オペレーション制御方法及び装置を得るにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による工作機械、特に、ＥＤＭ装置の機械加
工オペレーション全体を制御する方法は、前記機械加工
オペレーション全体を個別の機械加工オブジェクト例え
ば、ワークピース、ワークステップ等に分割し、機械加
工オペレーション全体を行う前、機械加工オペレーショ
ン中、機械加工オペレーション全体の終了後の少なくと
もいずれか一つの時点で機械加工オブジェクトのそのと
きの機械加工状態をモニタし、モニタ結果を表示するこ
とよりなることを特徴とする。オペレータが、少なくと
も１個のオブジェクトを実施するすべての又は２、３の
選択したワークステップを工作機械に入力する場合、機
械加工オペレーション全体が開始される。本発明方法及
び装置によれば、ディスプレイ装置によってオペレータ
は容易に各機械加工オブジェクトの機械加工状態を追跡
でき、必要に応じて機械加工のシーケンスに介入するこ
とができる。
【０００８】本発明制御方法は、オペレーション中に機
械加工オブジェクトに影響を与えるイベントを考慮する
ことができる。これらのイベントは、機械加工オペレー
ション全体が完了した後にオペレータに提示することが
でき、従って、オペレータは個々の機械加工オブジェク
トの機械加工状態に基づいて、機械加工オペレーション
全体においてどのイベントが発生しているかを正確に識
別することができるようになる。
【０００９】好適には、オペレータは、任意の方法でま
た任意の時点で即ち、機械加工オペレーション全体を開
始（スタート）する前、機械加工停止中及び／又は機械
加工停止後に機械加工オブジェクトの機械加工状態を変
更することができる。例えば、所定の適切な状態リスト
から変更を選択することができる。このようにして、適
切な状態の予選択は特定の機械加工オブジェクトに対し
て行うことができ、例えば、このような状態を下位の及
び／又は高位の階層の他の機械加工オブジェクトから決
定することができ、また必要に応じてオペレータに表示
することができる。
【００１０】好適には、機械加工オブジェクトの状態リ
ストはいわゆる「オープン」リストとする。このオープ
ンリストによれば、装置オペレータは必要に応じてリス
トに他の起こりうる状態を追加することができ、例外的
な状況のための個々の挙動パターンを限定することがで
きる。このことは、或る作業ステップ等に関してオペレ
ーションに係わるノウハウを考慮することができ、また
制御装置をこれに永久的に適用できるため有利である。
【００１１】オペレータがワークピースの機械加工の個
別のワークステップを容易に見いだすことができるよう
にするため、機械加工オブジェクトを階層的に副分割す
ると有利である。機械加工オブジェクトの階層構造は、
機械加工オブジェクトの状態が互いに影響を及ぼし合う
ようにすると好適である。例えば、特定の機械加工ステ
ップが「ｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ」状態にセットされてい
る場合、制御装置は高位の機械加工オブジェクト例え
ば、高位のワークピースの機械加工グループ等のの状態
を同じ状態にセットする。このようにして、オペレータ
はどのワークピースが付加的な機械加工を必要としてい
るかの情報を直接知ることができる。
【００１２】実際の機械加工オペレーション又は機械加
工オペレーション全体即ち、実行すべきワークステップ
のシーケンスは、以下の基準を考慮することによって決
定する。特定の機械加工計画即ち、ドロップアウトピー
スのためのすべての個別のカットを、機械加工オペレー
ション全体においてできるだけ早い時期にカットすべき
か、またはできるだけ遅い時期にカットすべきかを決定
したり、及び／又は個別の機械加工オブジェクトに対す
る或る優先順位を与える即ち、他のワークステップの前
か後に或るワークステップを実行するようにする。
【００１３】更に、本発明による工作機械、特に、ＥＤ
Ｍ装置の機械加工オペレーション全体を制御する装置
は、個別の機械加工オブジェクト例えば、ワークピー
ス、ワークステップ等の形式で機械加工オペレーション
全体を管理するメモリ管理装置と、各機械加工オブジェ
クトのそのときの機械加工状態をモニタするモニタ装置
と、必要に応じて機械加工オペレーション全体を行う
前、機械加工オペレーション中、機械加工オペレーショ
ン全体の終了後の少なくともいずれか一つの時点で機械
加工オブジェクトのそのときの機械加工状態を表示する
ディスプレイ装置と具えたことを特徴とする。
【００１４】要約すれば、既知の制御方法に比べると、
個別の機械加工ステップが孤立しているようには見え
ず、また機械加工ステップの融通性のないシーケンスに
結合されておらず、むしろ個別の機械加工オブジェクト
としてオブジェクト指向で記述されている。機械加工オ
ペレーション全体のシーケンスは全体的にフレキシブル
であり、面倒な再プログラミングなしに、いつでも容易
に変更することができる。制御装置はすべての機械加工
状態をモニタし、一つの機械加工オブジェクトの状態変
化の他の機械加工オブジェクトの機械加工状態に対する
影響を考慮することができる。
【００１５】或る機械加工計画を単に選択することによ
って、また個別の機械加工オブジェクトの機械加工状態
のディスプレイ装置に最適にディスプレイすることによ
って、装置オペレータは個別の機械加工シーケンスを簡
単にセットアップし、また必要に応じてディスプレイ上
で直接チェック及び変更することができる。
【００１６】同様に、必要に応じて、装置オペレータは
工作機械に「新しい」機械加工オブジェクトを挿入する
ことができ、また既存のオブジェクト構造を補充するこ
とができる。このようにして、新たな機械加工オブジェ
クトを装置制御のオブジェクト構造に包含させ、それ以
後の機械加工に使用することができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、図面につき本発明放電加工
切削装置(erosive cutting machine) の好適な実施の形
態について説明する。しかし、工作機械技術における使
用は極めて広範囲にわたるため、この装置に本発明は限
定されるものではない
【００１８】このタイプの放電切削装置は一般的にＣＮ
Ｃコントローラを有し、このコントローラは、ワークピ
ース加工に必要とされる切削輪郭を決定するワークピー
スとワイヤ電極との相対移動を制御する。この場合、Ｘ
／Ｙドライブを設け、このドライブはＸ／Ｙ主軸の方向
に移動することができ、またワークピーステーブルに連
結する。更に、ドライブはＣＮＣコントローラの制御信
号を受ける。ＣＮＣコントローラは、制御データ例え
ば、ワークピーステーブルにクランプした１個又はそれ
以上のワークピースの位置データ、所要の切削輪郭のプ
ロファイル又は輪郭データ等を含み、またこのデータを
Ｘ／Ｙドライブの操作のための制御信号に変換するコン
トローラプログラムを必要とする。
【００１９】本発明による制御装置のハードウェアの実
施例の一つを図１に示す。制御装置１０は、関連の機械
加工状態を有する個別の機械加工オブジェクトの形態と
してのオブジェクトベースの機械加工全体を永久的に記
憶するメモリ管理装置２０を有する。更に、機械加工し
ているオブジェクトのそのときの機械加工状態をモニタ
するモニタ装置３０と、機械加工しているオブジェクト
の機械加工状態を自動的に決定しかつその機械加工状態
をそれに割り当てる割当ユニット４０とを有する。制御
装置１０は、更に、ディスプレイユニット５０と、グラ
フィカルユーザーインターフェースの関連の入力ユニッ
ト６０とを有する。図示の放電切削装置の場合、制御装
置１０は、誘電体の準備ユニット７０、パルス発生器８
０と、及び機械加工装置９０に接続する。上述の装置２
０，３０，４０，５０，及び６０は、１個以上設けるこ
とができる。
【００２０】ＣＮＣコントローラのファイル管理は、種
々の階層的な梯形管理レベル（本明細書中では「ワーキ
ングレベル」と称する）に分割される。ＣＮＣコントロ
ーラのすべてのワーキングレベルは、放電切削装置にお
ける１個又はそれ以上の機械加工オブジェクトを有す
る。例えば、図１に示すメモリ管理装置２０は、以下の
管理レベル、即ち、機械レベル、ワークテーブルのレベ
ル、パレットのレベル、ワークピースグループのレベ
ル、特別な機械加工を必要とするワークピースのレベル
等がある。このタイプの自由に変更できるオブジェクト
構造は、多数の複雑なステップや、単独の機械加工ステ
ップや、ワークステップに有用である。このようにグル
ープ分けされる機械加工オブジェクトは特定の階層オー
ダーに従って管理することができ、この特定の階層オー
ダーは装置オペレータ自身によって必要に応じてセット
アップすることができる。
【００２１】図２の（ａ）は異なる機械加工オブジェク
トに階層的に分割した全体的な機械加工オペレーション
のセットアップを示す。階層のトップにおける機械加工
オブジェクトは、工作機械「ＷＺＭ」である。この工作
機械「ＷＺＭ」は関連のワークテーブル「ＴＩＳ」と、
下位階層ツール「ＷＺ」を有するツールグループ「ＷＺ
Ｇ」を有する。この構造は、自動化率の高いツール、特
に、自動化したツール及びワークピースの送りを行う放
電切削装置に好適である。ワークテーブルのパレット
「ＰＡＬ」及び基準ポイント「ＢＰＫＴ」を、ワークテ
ーブル「ＴＩＳ」の下位の階層に配置する。この「ＰＡ
Ｌ」の下位の階層には基準ポイント「ＢＰＫＴ」と、２
個のワークピース「ＷＳＴ」を配置する。他の下位階層
ワークピース「ＷＳＴ」を有するワークピースグループ
「ＷＳＧ」を図２の（ａ）の右側のワークピース「ＷＳ
Ｔ」に配置する。このことから、階層は下向きに広がる
ツリー構造を有するばかりでなく、（高位のオブジェク
トを持たない）補助的なスターティング（開始）オブジ
ェクトを有する階層をもセットアップすることができる
こと明らかであろう（ワークピースグループ機械加工オ
ブジェクト「ＷＳＧ」はパレット機械加工オブジェクト
「ＰＡＬ」に関連する）。例えば、ワークピースグルー
プ「ＷＳＧ」は、異なるパレット「ＰＡＬ」のワークピ
ースにより構成することができる。この場合、オペレー
タは、オペレータ自身にとって機械加工オペレーション
に最適なプログラミングであると思われる管理レベルの
特定構造を準備することができる。
【００２２】機械加工グループ「ＧＲＵ」及び２個の下
位階層のワークステップ「ＡＳ」を有する機械オペレー
ション「ＡＲＢ」を、図２（ａ）の左側に示すワークピ
ース「ＷＳＴ」の下位の階層に配置する。第１機械加工
オペレーション「ＡＲＢ」及び３個のワークステップ
「ＡＳ」を有する第２機械加工オペレーション「ＡＲ
Ｂ」を機械加工グループ「ＧＲＵ」の下位の階層に配置
する。
【００２３】例として、図２（ｂ）に、図２の（ａ）に
示す個別の機械加工オブジェクトのための好適な機械加
工状態のリストを示す。機械加工オブジェクトのマシン
ツール「ＷＺＭ」，パレット「ＰＡＬ」，ワークテーブ
ル「ＴＩＳ」は、「ｎｏｔｐｒｅｓｅｎｔ」, 「ａｖａ
ｉｌａｂｌｅ」, 「ｐｒｅｓｅｎｔ」, 「ａｃｔｉｖ
ｅ」の状態をとることができ、機械加工オブジェクトの
ワークピース「ＷＳＴ」，ワークピースグループ「ＧＲ
Ｕ」，及び機械加工オペレーション「ＡＲＢ」は、「ｔ
ｏ ｄｏ」，「ａｂｏｒｔｅｄ」及び「ｅｎｄｅｄ」の
状態をとることができる。機械加工オブジェクトとして
の単独のワークステップ「ＡＳ」は「ｔｏ ｄｏ ｌｏ
ｎｇ」，「ｔｏ ｄｏ ｓｈｏｒｔ」，「ａｂｏｒｔｅ
ｄ ｌｏｎｇ」，「ａｂｏｒｔｅｄ ｓｈｏｒｔ」及び
「ｅｎｄｅｄ」（以下の説明参照）の状態をとることが
できる。機械加工オブジェクトのドロップアウトピース
「ＡＵＳ」（以下の説明参照）は、「ｎｏｎ ｅｘｉｓ
ｔｅｎｔ」，「ｅｘｉｓｔｅｎｔ」，「ｆｉｘｅｄ」，
「ｒｅｍｏｖｅｄ」及び「ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｎｏｔ
ｅｘｉｓｔｅｎｔ」を有する。機械加工オブジェクト
のツールグループ「ＷＺＧ」及びツール「ＷＺ」は、機
械加工状態「ｎｏｔ ｐｒｅｓｅｎｔ」，「ａｖａｉｌ
ａｂｌｅ」，及び「ａｃｔｉｖｅ」を有し、機械加工オ
ブジェクトの基準ポイント「ＢＰＫＴ」は「ｎｏｔ ａ
ｖａｉｌａｂｌｅ」，「ｆｒｅｅ」、及び「ｏｃｃｕｐ
ｉｅｄ」の機械加工状態を有する。
【００２４】放電切削装置をセットアップするとき、オ
ペレータは或る機械加工オブジェクト例えば、ワークピ
ースグループ「ＧＲＵ」を選択する。割当ユニット４０
は、ワークピースグループ「ＧＲＵ」に適当な機械加工
状態を見いだすため、メモリ管理装置２０をサーチし、
ディスプレイ装置５０のウィンドウに検索したものを出
力する。このようにして、適当な状態のリストはオブジ
ェクトに関連して限定され、計画はこの関連の状態に限
定される。次に装置のオペレータは、適当な機械加工状
態のこの限定リストから特定の機械加工状態を選択す
る。このことは予期することができない。例えば、プロ
セスグループの機械加工下位階層の機械加工状態「ｃｏ
ｍｐｌｅｔｅｄ」も、依然として「ｉｎ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ」状態にある。機械加工状態「ｉｎ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ」は割当装置４０によって予め選択することができ、
これをディスプレイ装置５０（例えば、目立つ色等によ
って）に表示する。
【００２５】機械加工グループを機械加工状態「ｉｎ
ｐｒｏｃｅｓｓ」にセットする場合、割当ユニット４０
は、リストの形式における機械加工状態を機械的に感知
することによって各高位の機械加工オブジェクトに割り
当ててディスプレイユニット５０の付加的なウィンドウ
に表示するか、又は特定の機械加工状態とは独立して機
械加工オブジェクトを選択し、必要に応じてこれを表示
する。第１番目のケースの場合、装置オペレータは選択
リストから所要の機械加工状態をグラフィカルユーザー
インターフェースの入力ユニット６０によって選択リス
トから選択する。第２番目のケースの場合、割当装置４
０は、高位のワークピース「ＷＳＴ」に機械加工状態
「ｔｏ ｂｅ ｅｘｅｃｕｔｅｄ」を割り当てる。
【００２６】機械加工オペレーション全体の必要条件及
び複雑さに基づいて、個々の機械加工オブジェクトを
「スキップ」する。このことは、ＥＤＭ装置の異なる管
理レベルにおけるプロセス条件が完全に同一であり、ま
た対応する機械加工オブジェクトの機械加工状態のラン
ダムな割当であっても区別する必要がないときには有用
である。
【００２７】本発明によって提案した階層構造は、ＥＤ
Ｍ装置の迅速で効率的なセットアップを行うのに、また
関連した機械加工状態で制御装置１０に記憶した機械加
工オブジェクトの効率的な管理を行うのに極めて有用で
ある。このようにして、個々の機械加工ステップを決定
する逐次制御プログラムの状態を排除することができ
る。
【００２８】機械加工オペレーション全体は、そのとき
のワークにおける機械加工オブジェクトがあいまいでな
くかつ完全に記述されているときいつでもスタートする
ことができる。この場合、階層のトップレベルにおける
機械加工オブジェクトを完全に記述する必要はない。と
ういよりもむしろ、全体機械加工オペレーションを、完
全な記述後に下位の階層に位置する各機械加工オブジェ
クトをスタートさせることができる。
【００２９】ワイヤの破断が、例えば、特定のステップ
「ＡＳ」における全体機械加工オペレーション中にワイ
ヤの破断が再発する場合、このワークステップ「ＡＳ」
の機械加工状態を「ａｂｏｒｔｅｄ」にセットし、次の
ワークステップ「ＡＳ」等にスキップする。このとき制
御装置１０は、次のワークステップ「ＡＳ」を開始する
か、又はすべての機械加工オブジェクトが「ｅｎｄｅ
ｄ」又は「ａｂｏｒｔｅｄ」の状態にある場合に全体機
械加工オペレーションをストップする。例えば、ワーク
ピース「ＷＳＴ」のすべての機械加工オブジェクトが
「ｅｎｄｅｄ」状態にあるとき、ワークピースの状態も
「ｅｎｄｅｄ」状態にセットする。しかし、一つのワー
クステップ「ＡＳ」が「ａｂｏｒｔｅｄ」状態にあると
き、ワークピース「ＷＳＴ」の状態も同様に「ａｂｏｒ
ｔｅｄ」状態にセットする。この後、オペレータは、ど
のワークピース「ＷＳＴ」が機械加工を完了したか、ど
のワークピース「ＷＳＴ」が付加的な機械加工を必要と
するかを認識する。この点に関して、オペレータはすべ
てのオペレーションの状態を階層的にチェックし、問題
のある機械加工オペレーションを見いだす。これらのオ
ペレーションに対して、オペレータは技術パラメータ等
を逐次的に変化させることができ、また状態を「ａｂｏ
ｒｔｅｄ」から「ｔｏ ｄｏ」又は機械加工が技術的に
不可能であったり、又は単に必要でない場合に、「ｅｎ
ｄｅｄ」に手操作で状態をセットすることができる。制
御装置１０は、すべての高位の機械加工オブジェクトの
状態を「ａｂｏｔｅｄ」から「ｔｏ ｄｏ」状態に変化
させる。オペレータが全体機械加工オペレーションを再
開する場合、制御装置１０は完了していないプロセスを
実施する。
【００３０】オペレータは機械加工の任意の時点で個々
の機械加工オブジェクトの状態を変化することができ、
例えば、機械加工がもはや必要でなくなったとき状態
「ｅｎｄｅｄ」にセットすることができ、又は逆に、機
械加工の繰り返しによって品質を改善する場合に「ｔｏ
ｄｏ」にセットすることができる。これらの変化は、
オペレータによって任意の時点で遡及することができ、
制御装置１０は自動的にすべての高位の機械加工オブジ
ェクトの状態を変化することができる。全体機械加工オ
ペレーションが完了した場合、オペレータは、ディスプ
レイ装置５０によってどのワークステップ「ＡＳ」等が
実行されていないかを容易に見いだすことができる。プ
ログラム全体は、すべてのアクセスに対して書き換える
必要はなく、即ち、オリジナルプログラムを変更した
り、新たなプログラムを用意する必要はない。
【００３１】放電切削装置でスタンプ又は型いわゆるド
ロップアウトピースを製造する場合がよくある。このド
ロップアウトピースは、特定の瞬間にワークピースに取
り付ける必要がある。従って、ワークステップ「ＡＳ」
の機械加工状態は、例えば、スタンプ及び／又は型の輪
郭の切り出しのために、ロングカット（フルカット）及
びショートカット（反復カット）に分割することができ
る。ロングカットにおいては、小さいバーがワークピー
スを切り出すスタンプ又はドロップアウトピースに連結
する程度まで切削する。ロングカットを行った後、ドロ
ップアウトピースを固定する。次に、残存するウェブを
分離するショートカットを行う。次に製造したドロップ
アウトピースを取り外す。
【００３２】一般的に、ドロップアウトピースは機械加
工中にワークピースから取り外し、例えば、仕上げ切削
等をロングカット経路に沿って行い、この場合、アタッ
チメント手段が障害物となる。この場合には、ドロップ
アウトピースは、種々の機械加工状態をとることができ
る機械加工オブジェクトとして処理する（図２（ｂ）参
照）。ドロップアウトピースの機械加工状態が「ｃａｌ
ｃｕｌａｔｅｄ ｎｏｔ ｅｘｉｓｔｅｎｔ」である場
合、ドロップアウトピースを製造することができない状
況の下では制御装置１０は、独立的に切り出すべき輪郭
の入力切削データに基づいて計算する。このことを以下
の実施例に基づいて説明する。
【００３３】ワークピースに対して、ワークステップ
「ＡＳ」を構成する機械加工オペレーション「ＡＲＢ」
が導かれたとき、ドロップアウトピースを切り出す。制
御装置１０は、実行する切削に基づいて、ドロップアウ
トピースを製造していることを自動的に認識し（またユ
ーザーによって手動でプログラムすることもできる）、
ドロップアウトピースの状態を「ｅｘｉｓｔｅｎｔ」に
セットし、ワークステップ「ＡＳ」の状態を「ｔｏ ｄ
ｏ ｌｏｎｇ」にセットする。次に、制御装置１０は、
ロングカットを実施し、ワークステップ「ＡＳ」の状態
を「ｅｎｄｅｄ，ｌｏｎｇ」にセットする。次に、制御
装置１０を停止し、オペレータにドロップアウトピース
を固定することを促す。ドロップアウトピースを固定し
た後、ユーザーは手動でドロップアウトピースの状態を
「ｅｘｉｓｔｅｎｔ」から「ｆｉｘｅｄ」に変化する。
次に、ユーザーは制御装置１０に対して機械加工を続行
するように指示する。制御装置１０はこのワークステッ
プ「ＡＳ」に対して「ｔｏｄｏ ｓｈｏｒｔ」を推奨す
る。オペレータがこのケースを選択し、全体機械加工オ
ペレーションを新たにスタートする場合、制御装置１０
はショートカットを実行し、ワークステップ「ＡＳ」の
状態を「ｅｎｄｅｄ， ｓｈｏｒｔ」にセットする。次
に、制御装置は機械加工を再びストップし、オペレータ
にドロップアウトピースを取り外すことを促す。ドロッ
プアウトピースを取り外した後、オペレータは手動でド
ロップアウトピースの状態を「ｆｉｘｅｄ」から「ｒｅ
ｍｏｖｅｄ」に変化する。この後、追加の類似ワークス
テップ「ＡＳ」を仕上げ切削の形式として続行する。制
御装置１０がドロップアウトピースを製造しない機械加
工の開始時点を決定する場合、制御装置は、支持したド
ロップアウトピースの状態を「ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ
ｎｏｔ ｅｘｉｓｔｅｎｔ」にセットする。オペレータ
がこれを手動で入力することもできる。
【００３４】ドロップアウトピースの固定及び／又は取
り外しを自動的に行う放電加工切削装置のような工作機
械において、上述の手動の動作は少なくとも部分的には
自動的に行うのが好ましい。このように、制御装置１０
はドロップアウトピースの状態の特定の変化の情報をド
ロップアウトピース自動固定及び／又は取り外し装置か
ら知らされる。
【００３５】すべてのオペレータ介在後に、例外的に状
態変化の手動入力により実際の状態に対応させることが
重要となる。例えば、ドロップアウトピースの状態は、
機械加工で製造しているドロップアウトピースがまだ取
り外されていないときには、「ｒｅｍｏｖｅｄ」状態に
セットされない。従って、制御装置１０は所定のルール
があり、オペレータによって生ずる状態変化の有効性を
チェックすることができる。制御装置１０が例えば、許
容できない変化を要求されているときを決定する場合、
このことをオペレータに知らせ、全体機械加工オペレー
ションをストップする。しかし、制御装置１０は、機械
加工オブジェクトのための適当な機械加工状態における
リストをこれらのルールに基づいて変更し、オペレータ
が許容できない状態変化を要求することがないようにす
ることができる。例えば、オペレータは、機械加工オブ
ジェクトの状態の特定のリストからのみ選択できるよう
にする。ただし、このリストは制御装置１０によってす
べてのルールを考慮して準備しておく。
【００３６】次に、幾つかの例に基づいて、機械加工中
にどのような状態の変化が起こりうるか、また満足すべ
き条件は何かを説明する。
【００３７】機械加工オブジェクトのワークピース「Ｗ
ＳＴ」，機械加工グループ「ＧＲＵ」及び機械加工「Ａ
ＲＢ」に対して、オペレータは、状態を「ｔｏ ｄｏ」
から「ｅｎｄｅｄ」に変化させることができる。このよ
うにして、割当ユニット４０は同様に、ドロップアウト
ピースに対して各下位の階層の機械加工オブジェクトの
状態を「ｅｎｄｅｄ」又は「ｒｅｍｏｖｅｄ」に変化す
ることができる（おそらく状態は変化せず、オペレータ
がどのプロセスが完了していないかを知る作業を継続す
る）。すべての補助的機械加工オブジェクトも同様に
「ｅｎｄｅｄ」状態にある場合には、割当ユニット４０
は高位の機械加工オブジェクトの状態も「ｅｎｄｅｄ」
に変化する。このことを機械加工オブジェクトの階層に
おいてトップレベルに達するまで継続して行う。
【００３８】更に、割当ユニット４０は下位及び高位の
機械加工オブジェクトの状態を変化させる。オペレータ
が機械加工グループ「ＧＲＵ」のワークピース「ＷＳ
Ｔ」又はプロセスオペレーション「ＡＲＢ」の状態を
「ｅｎｄｅｄ」から「ｔｏ ｄｏ」に変化させる。
【００３９】オペレータがワークステップ「ＡＳ」の状
態を「ｔｏ ｄｏ， ｌｏｎｇ」から「ｔｏ ｄｏ，
ｓｈｏｒｔ」に変化する場合、関連のドロップアウトピ
ースの状態は、「ｅｘｉｓｔｅｎｔ」又は「ｒｅｍｏｖ
ｅｄ」の状態にあるか、又はワークステップ「ＡＳ」が
フルカットであるか、先行ワークステップ「ＡＳ」の状
態が「ｔｏ ｄｏ， ｌｏｎｇ」又は「ａｂｏｒｔｅ
ｄ， ｌｏｎｇ」の型仕上げカットであるか、又は先行
のワークステップ「ＡＳ」の状態が「ｔｏ ｄｏ， ｓ
ｈｏｒｔ」のスタンプ仕上げカットであるかでなければ
ならない。それ以外はこの状態変化は不可能である。し
かし、状態変化は他の機械加工オブジェクトには影響を
及ぼさない。
【００４０】オペレータがワークステップ「ＡＳ」の状
態を「ｔｏ ｄｏ， ｌｏｎｇ」から「ｅｎｄｅｄ」に
変化させる場合、このワークステップ「ＡＳ」はスタン
プの切り出しには関連せず、ワークステップ「ＡＳ」
は、「ｎｏｔ ｅｘｉｓｔｅｎｔ」又は「ｃａｌｃｕｌ
ａｔｅｄ ｎｏｔ ｅｘｉｓｔｅｎｔ」の状態のドロッ
プアウトピースの型のフルカットであるか、又は先行ワ
ークステップ「ＡＳ」の状態が「ｅｎｄｅｄ」である型
仕上げカット、状態が「ｅｘｉｓｔｅｎｔ」又は「ｆｉ
ｘｅｄ」のドロップアウトピースの仕上げカットでなけ
ればならない。それ以外の状態変化は不可能である。こ
の管理レベルの最後に完了したワークステップに影響す
る場合、この状態変化は高位の機械加工オブジェクトに
影響を与える。
【００４１】全体機械加工オペレーションのシーケンス
は以下の基準、即ち、機械加工オペレーションの状態、
選択したプロセス計画、プログラムした動作、割り当て
た優先順位、及び付加的なパラメータを考慮して得られ
る。このことを図２の（ａ）におけるワークテーブル
「ＴＩＳ」の部分の「機械加工計画：ｅａｒｌｙ」、機
械加工オペレーション「ＡＲＢ」の部分の「優先順位：
１」、及びワークグループ「ＧＲＵ」の部分の「優先順
位：２」で示す。
【００４２】更に、個々の管理レベル例えば、ワークピ
ース「ＷＳＴ」とワークピースグループ「ＷＳＧ」のプ
ロセス計画間の区別を行うことができる。個々の計画
は、機械加工オブジェクトと同様に階層的に配列し、互
いに影響を与えるようにすることができる。ワークピー
スグループ「ＷＳＧ」の計画はワークピース「ＷＳＴ」
よりも高位にセットし、このワークピース「ＷＳＴ」の
機械加工中にワークピース「ＷＳＴ」の計画及び更に、
高位のワークピースグループ「ＷＳＧ」の計画も考慮に
入れる（各ワークピースが単に自身の個別計画に従って
処理されるよう計画がツールグループを含まない場
合）。
【００４３】以下にワークピース「ＷＳＴ」の幾つかの
プロセス計画即ち、機械加工計画「ｅａｒｌｙ」，「ｌ
ａｔｅ」，「ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」，「ｗｏｒｋ ｓｔ
ｅｐ」及び「ｅａｒｌｙ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」又は
「ｌａｔｅ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」を説明するため、放
電加工切削装置の例を使用する。
【００４４】機械加工計画「ｅａｒｌｙ」において、オ
ペレータがすべての行為を行うことができるとき（ドロ
ップアウトピースの取り付け又は取り外し）、全体機械
加工オペレーション中の最も早い時点でのすべての切削
ステップに注意を傾ける。全体機械加工オペレーション
のコースは、以下の順序で現れる。 −先ず、型（ダイス）及びスタンプのすべてのロングカ
ット、 −次に、ドロップアウトピースのアタッチメント、 −次に、すべての個別のカット、 −次に、ドロップアウトピースの取り外し、 −次に、すべての仕上げカット及びドロップアウトピー
スのない他のカットを行う。
【００４５】機械加工計画「ｌａｔｅ」においては、個
々のカットは経時的に配列し、オペレータはすべての手
動オペレーションをできるだけ遅くおこなわなばならな
い。全体プロセスのコースは以下の順序で現れる。 −先ず、ドロップアウトピースなしの型（ダイス）のす
べてのフルカット及び仕上げカット、 −次に、ドロップアウトピースのある型（ダイス）のす
べてのフルカット及び仕上げカット、 −次に、ドロップアウトピースのアタッチメント、 −次に、すべての個別カット、 −次に、すべてのドロップアウトピースの取り外し、 −最後に、すべての仕上げカットを行う。
【００４６】機械加工計画「ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」にお
いては、プロセスシーケンスは個々の機械加工オブジェ
クトに割り当てられた優先順位によって決定され、プロ
セスグループ「ＧＲＵ」が最も高い優先順位で行われ、
また機械加工オペレーション「ＡＲＢ」が最も高い優先
順位で行われるワークピース「ＷＳＴ」を高い優先順位
で行う。ワークピース「ＷＳＴ」の機械加工計画が個別
の機械加工オペレーション「ＡＲＢ」の機械加工計画に
明確にリンクされていない場合、制御装置１０が機械加
工オペレーション「ＡＲＢ」を初期的に好ましい計画例
えば、「ｅａｒｌｙ」計画に割り当てることができる。
２個の機械加工オペレーション「ＡＲＢ」が同一の優先
順位を有する場合、これらの機械加工オペレーションは
同時に行うこともできる。
【００４７】機械加工計画「ｗｏｒｋｓｔｅｐ」におい
ては、いわゆる機械加工シーケンスジェネレータを使用
する。ワークステップ「ＡＳ」の個々のロングカット及
びショートカットの優先順位は自動的に決定するか、又
はオペレータ又は入力によって決定する。次に高い優先
順位のワークステップ「ＡＳ」を実行する。
【００４８】機械加工計画「ｅａｒｌｙ ｗｏｒｋｐｉ
ｅｃｅ」又は「ｌａｔｅ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」におい
ては、ワークピースの機械加工を機械加工計画「ｅａｒ
ｌｙ」又は「ｌａｔｅ」で行う。次に、ワークピースの
下位にはない残りのワークステップを割り当てた優先順
位のシーケンスで順次処理する。例えば、ワークピース
を計画「ｅａｒｌｙ」で機械加工し、異なる優先順位の
追加の２個のワークステップ「ＡＳ」が存在する場合、
先ず高位の優先順位のワークステップ「ＡＳ」を処理す
る。
【００４９】上述のワークピース「ＷＳＴ」の機械加工
計画の他に、ワークピースグループ「ＷＳＧ」に対し
て、「ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」及び「ａｌｌ ｗｏｒｋｐ
ｉｅｃｅｓ」計画がある。
【００５０】機械加工計画「ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ」にお
いては、先ず、最も高い優先順位のあるワークピース
「ＷＳＴ」、特にこのワークピースの機械加工計画のあ
るワークピース「ＷＳＴ」を処理する。このワークピー
ス「ＷＳＴ」の機械加工オペレーション全体を完了した
（及びドロップアウトピースの固定及び取り外しを完了
した）場合に、次のワークピース「ＷＳＴ」を機械加工
する。
【００５１】機械加工計画「ａｌｌ ｗｏｒｋｐｉｅｃ
ｅｓ」においては、先ず最も優先順位の高いワークピー
ス「ＷＳＴ」、特にこのワークピースの機械加工計画の
あるワークピース「ＷＳＴ」を処理する。オペレータが
このワークピース（例えば、ドロップアウトピース）の
機械加工に介入しなければならない時点で機械加工オペ
レーション全体は中断されるが、次のワークピース「Ｗ
ＳＴ」は割り当てられた優先順位に従って処理される。
このことは、オペレータの介入なしに行われるものがな
くなるまでワークピースグループのすべてのワークピー
スに対して継続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】放電加工切削装置の制御装置の構成の説明図で
ある。
【図２】（ａ）は、放電加工切削装置における異なる機
械加工オブジェクトに分割した階層的機械加工オペレー
ションの実施例の説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す
機械加工オブジェクトの機械加工状態の簡単なリストの
例の説明図である。
【符号の説明】
10 制御装置 20 メモリ管理装置 30 モニタ装置 40 割当ユニット 50 ディスプレイユニット 60 入力ユニット 70 準備ユニット 80 パルス発生器 90 機械加工装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レンツォ デ マリア スイス国 6500 ベリンツォナ ヴィア モンテ ガッジョ ２

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工作機械、特に、ＥＤＭ装置の機械加工
    オペレーション全体を制御する方法において、前記機械
    加工オペレーション全体を個別の機械加工オブジェクト
    例えば、ワークピース（「ＷＳＴ」）、ワークステップ
    （「ＡＳ」）等に分割し、機械加工オペレーション全体
    を行う前、機械加工オペレーション中、機械加工オペレ
    ーション全体の終了後の少なくともいずれか一つの時点
    で機械加工オブジェクトのそのときの機械加工状態をモ
    ニタし、モニタ結果を表示することよりなることを特徴
    とする工作機械の機械加工オペレーション制御方法。
  2. 【請求項２】 機械加工オブジェクトの機械加工状態
    を、機械加工前、機械加工中、機械加工後の少なくとも
    いずれか一つの時点で適切な状態リストから手動又は自
    動で選択し、この選択した機械加工状態を機械加工オブ
    ジェクトに割り当てる請求項１記載の工作機械の機械加
    工オペレーション制御方法。
  3. 【請求項３】 前記機械加工オブジェクトを階層的に副
    分割した請求項１又は２記載の工作機械の機械加工オペ
    レーション制御方法。
  4. 【請求項４】 前記機械加工オブジェクトの状態が、階
    層的に下位又は高位のいずれか一方の機械加工オブジェ
    クトの状態によって影響を受けるようにした請求項３記
    載の工作機械の機械加工オペレーション制御方法。
  5. 【請求項５】 機械加工オペレーション全体のシーケン
    スを、以下の基準を考慮して行う、即ち、 −特別な機械加工計画の割り当て、 −個別の機械加工オブジェクトの優先順位の割り当て、 −個別の機械加工オブジェクトの機械加工状態の割当、 −プログラムした機械加工シーケンス、及び／又は −付加的なパラメータ を考慮して行う請求項１乃至４のうちのいずれか一項に
    記載の工作機械の機械加工オペレーション制御方法。
  6. 【請求項６】 機械加工オブジェクトのための適切な機
    械加工状態のリストをオープンリスト即ち、所要に応じ
    て補充できるリストとした請求項１乃至５のうちのいず
    れか一項に記載の工作機械の機械加工オペレーション制
    御方法。
  7. 【請求項７】 特別な機械加工オブジェクトの選択後
    に、請求項５に示した基準を考慮して配列した適切な状
    態リストを少なくとも部分的に表示する請求項５又は６
    記載の工作機械の機械加工オペレーション制御方法。
  8. 【請求項８】 ＥＤＭ装置を制御するため、ＥＤＭ装置
    を以下の機械加工オブジェクト、即ち、 −ＥＤＭ装置（「ＷＺＭ」）例えば、 −ワークテーブル（「ＴＩＳ」）、 −パレット（「ＰＡＬ」）及び／又はワークピースグル
    ープ（「ＷＳＧ」）、 −ワークピース（「ＷＳＴ」）、 −機械加工グループ（「ＧＲＵ」） −機械加工オペレーション（「ＡＲＢ」）、 −機械加工ステップ（「ＡＳ」）、 −ドロップアウトグループ（「ＷＺＧ」）、 −ツール（「ＷＺ」）、及び／又は −基準ポイント（「ＢＰＫＴ」） に階層的に副分割する請求項１乃至７のうちのいずれか
    一項に記載の工作機械の機械加工オペレーション制御方
    法。
  9. 【請求項９】 工作機械、特に、ＥＤＭ装置を制御する
    装置において、 −個別の機械加工オブジェクト例えば、ワークピース、
    ワークステップ等の形式で機械加工オペレーション全体
    を管理するメモリ管理装置（２０）と、 −各機械加工オブジェクトのそのときの機械加工状態を
    モニタするモニタ装置（３０）と、 −必要に応じて機械加工オペレーション全体を行う前、
    機械加工オペレーション中、機械加工オペレーション全
    体の終了後の少なくともいずれか一つの時点で機械加工
    オブジェクトのそのときの機械加工状態を表示するディ
    スプレイ装置（５０）とを具えたことを特徴とする工作
    機械の機械加工オペレーション制御装置。
  10. 【請求項１０】 下位及び高位の少なくともいずれか一
    方の階層の機械加工オブジェクトの状態を考慮して機械
    加工状態を機械加工オブジェクトに自動的に割り当てる
    割当装置（４０）を設けた請求項９記載の工作機械の機
    械加工オペレーション制御装置。
  11. 【請求項１１】 機械加工前、機械加工中、機械加工後
    の少なくともいずれか一つの時点で個別の機械加工オブ
    ジェクトの機械加工状態を入力する入力装置（６０）を
    設けた請求項９又は１１記載の工作機械の機械加工オペ
    レーション制御装置。
  12. 【請求項１２】 入力装置（６０）及びディスプレイ装
    置（５０）を構成するユーザーインターフェースをグラ
    フィカルインターフェースとし、ディスプレイ装置（５
    ０）は機械加工オブジェクトの適切な機械加工状態のリ
    ストを少なくとも部分的に表示するよう設計した請求項
    １１記載の工作機械の機械加工オペレーション制御装
    置。
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