JPH11242511A - 共通経路上の２つの可動体を同時制御する数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】共通の経路上を移動される２の可動体を干渉さ
せずに個別のＮＣプログラムに従って能率良く位置制御
できる数値制御装置を提供する。 【解決手段】数値制御装置７０には、先に移動される優
先制御対象となる第１主軸ヘッド３１ａについて送り原
点Ｐａ０に復帰するまでの１サイクル動作においてこの
送り原点から最も離間した加工位置Ｐａ２に関連する優
先移動許容範囲ＢＣ１を設定し、後から移動される従属
制御対象となる第２主軸ヘッド３１ｂには前記優先移動
許容範囲ＢＣ１にラップしない従属移動許容範囲ＢＣ２
を設定する手段と、第１主軸ヘッド３１ａが前記最も離
間した加工位置Ｐａ２から送り原点Ｐａ０側に復帰する
に連れて、優先及び従属移動許容範囲ＢＣ１，ＢＣ２を
それぞれ縮小後退および拡大前進する手段と、第２主軸
ヘッド３１ｂが従属移動許容範囲ＢＣ２を超えて第１主
軸ヘッド３１ａ側に移動されようとするとき、この移動
を従属移動許容範囲ＢＣ２が拡大されるまで一時停止す
る手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共通の移動経路に
沿って互いに接近離間する方向に移動可能な２つの可動
体を個別の数値制御プログラムに従ってそれぞれ送り制
御する数値制御装置に関する。好適には、本発明は、回
転又は固定の工具を個々に装架した２つの工具台を共通
のワークに対して共通の移動経路上で別々の数値制御プ
ログラムに従って独立して位置制御でき、これによりワ
ークに対して異なる加工個所を同時に又は個別に能率良
く加工できるようにした数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、加工テーブル上の工作物の複数の
加工個所を共通の移動経路に沿って個別に数値制御され
る２つの工具台により加工する場合、２つの工具台が接
近できる位置での同時加工は問題ないが、２つの工具台
がそれ以上接近できない加工個所を加工する場合工具台
同士が物理的に衝突する事態が生じる。この衝突は、工
具台の干渉として一般に呼ばれ、このような干渉は、各
工具台の移動経路を規定する数値制御プログラム（以
下、ＮＣプログラムと云う）を他の工具台の計画される
移動経路を考慮して作成することにより回避される。

【０００３】このようにＮＣプログラムを干渉が生じな
いように作成するＮＣプログラム上での干渉回避策で
は、ＮＣプログラムのステップ数（データブロック数）
が大きい複雑な加工の場合では、ＮＣプログラムの作成
者に大きな負担を強いることになる。このため、上記し
た工具台の干渉を回避する目的で、従来における一対の
工具台付工作機械を制御する数値制御装置（以下、ＮＣ
装置と云う）には、図１２に示す制御機能（従来技術
１）又は図１３に示す制御機能（従来技術２）が付加さ
れる。

【０００４】なお、図１２及び図１３は、横方向に離間
した一対の工具台がそれぞれの送り原点から共通の移動
経路（例えば、ｘ軸）に沿って互いに接近する方向に前
進され、その前進位置で加工を終えた後再びそれぞれの
送り原点へ復帰する移動の経過を縦方向の時間軸に関連
して表現した位置−時間チャートである。図１２に示す
従来技術１によれば、第１工具台ＴＨ１と第２工具台Ｔ
Ｈ２を起動する起動指令が略同時期に相前後して与えら
れて、先に第１工具台ＴＨ１が例えばＸ軸に沿って第２
工具台ＴＨ２側に前進した場合、第２工具台ＴＨ２は起
動指令が既に与えられていても送り原点に待機されたま
まとされる。第２工具台ＴＨ２の第１工具台ＴＨ１側に
向う前進送りは、第１工具台ＴＨ１が加工位置Ｐａ１で
の加工動作を終えて送り原点に復帰する時開始される。

【０００５】図１３に示す従来技術２によれば、両工具
台ＴＨ１，ＴＨ２の移動位置が常時監視される。両工具
台を起動する起動指令が略同時期に相前後して与えら
れ、これにより第１工具台ＴＨ１が先に送り原点を離
れ、この後第２工具台ＴＨ２が送り原点を離れたと仮定
する。この場合、送り距離の短い第１工具台ＴＨ１は先
に加工位置Ｐａ１に到達し、この時点では加工位置Ｐｂ
１が加工位置Ｐａ１よりも第１工具台ＴＨ１の送り原点
側にある送り距離の長い第２工具台ＴＨ２は未だ前進を
継続しており、加工位置Ｐａ１に位置決めされた第１工
具台ＴＨ１に対し所定の距離まで接近すると減速されて
第１工具台ＴＨ１に対し所定の干渉回避限界位置で一時
停止される。そして、第１工具台ＴＨ１が送り原点に向
かって後退し，両工具台が前記所定間隔以上離れる時、
第２工具台ＴＨ２は加工位置Ｐｂ１に向かって移動を再
開する。

【０００６】この第２従来技術によれば、第１工具台Ｔ
Ｈ１が加工位置Ｐａ１で例えばＺ方向に工具を送って加
工動作を実行する間は、加工位置Ｐｂ１にかなり接近し
た位置で待機されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１従来技術
は、両工具台はそれらを起動する指令が略同時に与えら
れる場合でも、後から起動される他方の工具台ＴＨ２は
送り原点に待機されたままとなっているので、加工能率
が低いと云う欠点を有する。これに対して、第２従来技
術は、両工具台をそれぞれの加工点に移動させる割出動
作が一部平行して実行されるので、加工能率の点で第１
従来技術より優れている。

【０００８】しかしながら、図１３において、第１工具
台ＴＨ１が加工位置Ｐａ１での加工動作の後に一時停止
して待機中の第２工具台ＴＨ２側にある２番目の加工位
置Ｐａ２へ位置決めされるようにＮＣプログラムで指定
される場合、両工具台位置を監視する機能が働いて両工
具台はその後移動不可能となる。このような事態を避け
るためには、両工具台の動作を規定するそれぞれのＮＣ
プログラムが互いに他のプログラムを考慮して注意深く
作成されなければならず、プログラム作成が面倒とな
る。

【０００９】従って、本発明の主たる目的は、共通の移
動経路に沿って互いに接近離間する方向に移動可能な２
つの可動体を個々の数値制御プログラムに従ってそれぞ
れ送り制御する数値制御装置において、上述した従来技
術の欠点を解消することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述した
従来技術に係わる課題及び本発明の目的は、下記の手段
により解決され達成される。本発明においては、請求項
１に記載されるように、一方の可動体が他方の可動体側
に最も接近される目標位置に基づいて移動範囲境界を設
定する範囲設定手段を設け、また、一方の可動体が移動
範囲境界内で他方の可動体側に最も接近する目標位置に
到達した後に逆方向である離間方向に移動するときは両
可動体の移動許容範囲をそれぞれ縮小及び拡大するよう
に移動範囲境界を変更する境界変更手段を設け、さら
に、ＮＣプログラムに従う他方の可動体の移動が移動範
囲境界を超えようとするときにはその後に移動範囲境界
が変更されて他方の可動体の移動許容範囲が拡大される
まで他方の可動体を一時停止する手段を設ける。

【００１１】従って、請求項１の発明によれば、一方の
可動体は他方の可動体よりも優先的にそのＮＣプログラ
ムに従って移動制御されるので、一方の可動体の移動制
御が他方の可動体の移動制御に制約されず、そのＮＣプ
ログラムに計画された作業を高能率に遂行できる。ま
た、他方の可動体は、一方の可動体の移動許容範囲が縮
小されるに連れて自己の移動許容範囲が拡大され、一方
の可動体の移動制御の進行に従属して自己の移動制御を
徐々に進行させることができる。

【００１２】特に、一方の可動体の移動許容範囲をその
ＮＣプログラムによって決まる最大の移動許容範囲とし
て最初に設定し、その後は縮小するようにしたので、一
方の可動体が段階的にその移動許容範囲の境界に接近す
る場合でも他方の可動体との干渉が回避され、両可動体
が共にそれ以上相手側に前進できない立ち往生となる事
態が発生しない効果を奏する。

【００１３】また、本発明は、請求項２に記載されるよ
うに、一方の可動体については他方の可動体側に移動す
べき移動範囲を優先移動許容範囲として設定すると共に
他方の可動体については一方の可動体側に移動できる移
動範囲を優先移動許容範囲に接近するがこの移動許容範
囲を超えない従属移動許容範囲として設定する範囲設定
手段を設け、範囲変更手段により、一方の可動体が優先
移動許容範囲内で最も他方の可動体側に接近する位置に
到達した後に逆方向に移動するときは優先及び従属移動
許容範囲を順次縮小及び拡大するようにし、さらに、一
時停止手段により、対応するＮＣプログラムに従う他方
の可動体の移動が従属移動許容範囲を超えようとすると
きにはその後に従属移動許容範囲が拡大されるまで他方
の可動体を一時停止するように構成する。

【００１４】このような構成を採ることにより、請求項
２の発明によれば、上述した請求項１の発明と同様な効
果が得られることに加えて、両可動体にそれぞれの移動
許容範囲を設定することによる特有な効果、つまり、優
先移動許容範囲と従属許容移動範囲との境界幅である干
渉回避ゾーンを任意に設定でき、これにより可動体の送
り制御特性に最適な干渉回避幅を両可動体間に設けるこ
とができる効果が奏せられる。付随的には、優先及び従
属許容移動範囲の各々を相手側に向かう対応する可動体
の暴走防止限界として機能させることも可能となる。

【００１５】請求項３及び４に記載の発明においては、
前記優先移動許容範囲を一方の可動体用のＮＣプログラ
ム中に指定される他方の可動体側に最も接近する目標位
置に基づいて設定するように前記範囲設定手段を構成
し、また、前記従属移動許容範囲を他方の可動体用のＮ
Ｃプログラム中に指定される一方の可動体側に最も接近
する目標位置に基づいてこの目標位置の近辺まで拡大で
きるように前記範囲変更手段を構成する。

【００１６】これにより、請求項３の発明によれば、優
先移動許容範囲の境界座標を一方の可動体用のＮＣプロ
グラムに指定することが不要となり、また請求項４の発
明によれば、従属移動許容範囲を拡大するための境界座
標を他方のＮＣプログラムに指定することが不要とな
り、共にＮＣプログラムの作成を容易にしかつプログラ
ム中に間違ったデータを指定する可能性が小さくなる利
点がある。

【００１７】請求項５に記載の発明においては、目標位
置までの複数の補間点が微小間隔で出力される度に前記
範囲変更手段に前記優先及び従属移動許容範囲の変更処
理を行なわせるようする。従って、請求項５の発明によ
れば、優先及び従属移動許容範囲の変更がタイムリーに
実行され、これにより両可動体の位置制御の進行の間に
無駄な時間が排除されるので、両可動体の総合的位置制
御効率を向上させることができる。

【００１８】請求項６の発明においては、前記一方及び
他方の可動体を回転工具主軸を備える一対の主軸ヘッド
として構成する。斯かる構成を採ることにより、請求項
６の発明によれば、一方の主軸ヘッドの回転工具が工作
物の在る個所の加工を終えるとこの個所に接近する他の
加工個所を他方の主軸ヘッドの別の回転工具により直ち
に加工でき、これにより工作物の加工を高能率に遂行で
きる。

【００１９】上述した各発明において、好適には、先に
駆動される可動体を一方の可動体とし、後で駆動される
可動体を他方の可動体とすることが望ましい。駆動開始
についてのこの時間的前後関係は好ましくは各可動体が
送り原点を出発し再び送り原点に復帰する所謂１サイク
ル動作単位での前後関係を意味するが、複数サイクル単
位の動作を何れの可動体が先に動作するかという観点で
の時間関係としても把握できることは勿論のことであ
る。

【００２０】駆動開始の前後関係とは無関係に、実行す
べき加工個所の多少に基づいて一方の可動体及び他方の
可動体を決定するようにしても差し支えない。

【００２１】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１及び図２は、本発明による数値制御
装置が制御対象とする１対の主軸ヘッド付き工作機械の
一部断面平面図及び正面図を示す。これら図において、
１０は工作機械９のベッドであり、このベッド１０の後
部に箱形コラム１１が立設されている。

【００２２】コラム１１の上下のクロスビーム１１ａの
前面に平行に設けた一対の水平ガイドレール１２に跨っ
てコの字状の第１サドル１３及び第２サドル１４が、そ
れぞれの上下端部で左右方向（Ｘ方向）に移動可能に案
内されている。これにより、第１サドル１３及び第２サ
ドル１４は、共通の移動経路（Ｘ軸ガイドレール１２）
に沿って互いに接近・離間方向に移動可能である。な
お、第１及び第２サドル１３，１４のガイドレールを別
々に設けてもよい。

【００２３】コラム１１の前面側でベッド１０上には、
Ｘ軸サーボモータ１８ａにより回転されるボールねじ１
６がガイドレール１２と並行な軸線回りに回転可能に軸
承され、このボールネジ１６に螺合するナット１７は第
１のサドル１３に取付けられている。一方、コラム１１
の上部クロスビーム１１ａの前面には、Ｕ軸サーボモー
タ１８ｂにより回転されるボールねじ２０がボールねじ
１６と平行な軸線回りに回転可能に軸承され、このボー
ルねじ２０は第２サドル１４に取付けられたナット２２
が螺合している。

【００２４】第１サドル１３と第２サドル１４の左右方
向に対向する内側面には、それぞれ前後一対のガイドレ
ール２３が上下方向（Ｙ方向）に平行に延びるように固
定されている。これらガイドレール２３に第１主軸ベー
ス２４と第２主軸ベース２５がそれぞれ対応する第１サ
ドル１３と第２サドル１４上で上下方向に移動可能に案
内されている。

【００２５】第１サドル１３と第２サドル１４には、ボ
ールねじ２７ａ，２７ｂがガイドレール２３と平行な軸
線回りに回転可能に軸承されている。これらボールねじ
２７ａ，２７ｂは、それらの上端でそれぞれＹ軸サーボ
モータ２８ａ及びＶ軸サーボモータ２８ｂに連結され、
これらモータにより回転される。ボールねじ２７ａ，２
７ｂにはそれぞれ図略のナットが螺合し、これらナット
は第１主軸ベース２４と第２主軸ベース２５にそれぞれ
取付けられている。第１主軸ベース２４と第２主軸ベー
ス２５の左右方向に対向する内側面には、それぞれ上下
に離間した一対のガイドレール３０が平行に前後方向
（Ｚ方向）に延びるように固定されている。

【００２６】それぞれの対のガイドレール３０には、そ
れぞれ第１主軸ヘッド３１ａ及び第２主軸ヘッド３１ｂ
が前後方向（Ｚ方向）に移動可能に案内されている。第
１主軸ベース２４と第２主軸ベース２５には、それぞれ
ボールねじ３３ａ，３３ｂがガイドレール３０と平行な
軸線回りに回転可能に軸承されている。これらボールね
じ３３ａ，３３ｂは、それらの後端にそれぞれ連結され
たＺ軸サーボモータ３８ａ及びＷ軸サーボモータ３８ｂ
により回転され、これによりそれらに螺合するナット３
４ａ，３４ｂを介して第１主軸ヘッド３１ａと第２主軸
ヘッド３１ｂを前後方向に駆動する。

【００２７】第１主軸ヘッド３１ａ及び第２主軸ヘッド
３１ｂは、Ｚ方向に延びる軸線回りに第１主軸３５ａと
第２主軸３５ｂを回転可能に軸承し、内蔵した図略のビ
ルトインモータによって回転駆動できる。第１主軸３５
ａと第２主軸３５ｂの前端には、ドリル，エンドミル，
砥石等の工具Ｔが着脱可能に装着され、第１主軸３５ａ
と第２主軸３５ｂへの工具Ｔの着脱は図略の工具マガジ
ンとの間でそれぞれ自動工具交換される。

【００２８】コラム１１の前方でベッド１０上には固定
又は回転割出タイプのテーブル３７が設置され、このテ
ーブル３７に単一の工作物Ｗが図略のクランプ機構によ
り固定されている。テーブル３７の左右方向（Ｘ方向）
両側には、搬入・搬出装置４０が配置されている。上記
の構成により、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂ
は、サーボモータ１８ａ，１８ｂの駆動により共通のガ
イドレール１２に沿ってＸ方向に移動され、またサーボ
モータ２８ａ，２８ｂの駆動によりＹ方向に移動され
て、各ヘッド３１ａ，３１ｂ上の工具Ｔを工作物Ｗの所
望の加工位置に位置決めでき、その後サーボモータ３８
ａ，３８の駆動によりＺ方向に前進させて、例えばドリ
ル等の工具Ｔによりを加工個所に穴明けする。

【００２９】工具Ｔがエンドミルである場合、工具Ｔと
工作物Ｗとの当接位置で主軸ヘッド３１ａ，３１ｂを互
いに直交するＸ，Ｙ及びＺ方向に同時２軸又は３軸制御
して工作物Ｗにコンタリング加工を施すことができる。
必要であれば、テーブル３７上に複数の工作物を取付け
るようにしてもよい。上記のように構成される工作機械
９の図１における左側には、コンピュータを内蔵する数
値制御装置（以下、ＣＮＣ装置と云う）７０とシーケン
スコントローラ８０が配置されている。この数値制御装
置７０とシーケンスコントローラ８０は、工作機械９と
搬入・搬出装置４０の動作を制御する。

【００３０】図３に示すように、ＣＮＣ装置７０は、Ｃ
ＰＵ７１、メモリ７２と対話式データ入力装置７３によ
って主に構成されている。インターフェイス７４を介し
てＣＰＵ７１に接続されたデータ入力装置７３は、表示
装置７３ａを有し、テンキー７３ｂによりＮＣプログラ
ムや各種パレメータデータを対話形式で入力し、スイッ
チ群７３ｃにより各種命令を入力する。

【００３１】図略のインターフェイスを介してＣＰＵ７
１に接続されたシーケンスコントローラ８０は、ＮＣプ
ログラム中に指定される各種補助機能命令、例えば、主
軸回転指令、クーラントのオン・オフ命令や工具交換指
令を受取り、この命令に応じたシーケンス制御を実行す
る。メモリ７２は、ＣＰＵ７１の処理動作を定義するシ
ステムプログラムを記憶するエリア７２ａと、このシス
テムプログラムに従ってＣＰＵ７１が実行する第１及び
第２主軸ヘッド用のＮＣプログラムを記憶するＮＣプロ
グラムエリア７２ｂと、第１及び第２主軸ヘッドのＸ方
向における移動許容境界となる境界座標ＢＣ１，ＢＣ２
を記憶するエリア７２ｃと、システムプログラムに従う
制御過程における演算処理のためのフラッグエリア７２
ｄ及びワーキングエリア７２ｅを含む。

【００３２】図１０を参照して後に詳しく説明するよう
に、境界座標ＢＣ１は第１主軸ヘッド３１ａが図２にお
いて右側に前進する許容範囲の右端を定義し、境界座標
ＢＣ２は第２主軸ヘッド３１ｂが図２において左側に前
進する許容範囲の左端を定義する。ＣＰＵ７１は、イン
ターフェイス７５を介して、所定の微小時間間隔でＮＣ
プログラムの各データブロックに指定される目標位置ま
での多数の補間点をＸ，Ｙ，Ｚ軸制御用の駆動ユニット
７６ａ〜７８ａ及びＵ，Ｖ，Ｗ軸制御用の駆動ユニット
７６ｂ〜７８ｂへ出力し、逆に各制御軸のサーボモータ
１８ａ，２８ａ，３８ａ，１８ｂ，２８ｂ及び３８ｂに
付属のエンコーダｅから位置帰還信号をインターフェイ
ス７５を経由して入力する。

【００３３】図４はＣＰＵ７１の処理動作の概略を説明
するための機能説明図で、同図において破線矢印は各種
処理への移行順序を示し、実線矢印はデータの流れを示
す。今、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂが同時
にそれぞれのＮＣプログラムに従ってテーブル３７上の
工作物Ｗの主軸ヘッド側に向いた面上の複数の加工個所
を協働して順次加工する場合を想定する。

【００３４】この場合、シーケンサ８０には作業者によ
り両主軸ヘッド３１ａ，３１ｂを起動する指令が個々又
は単一の押しボタンスイッチを操作することにより与え
られ、シーケンサ８０はＣＰＵ７１にＮＣ実行指令を与
えて主軸ヘッド３１ａ用のＮＣプログラム（以下、第１
ＮＣプログラム）及び主軸ヘッド３１ｂ用のＮＣプログ
ラム（以下、第２ＮＣプログラム）を順次実行させる。

【００３５】なお、シーケンサ８０は、両主軸ヘッドを
同時に起動する指令の入力を認識する場合、内蔵のイン
ターロックプログラムの実行により、通常は図２におい
て左側に配置された第１主軸ヘッド３１ａを先に起動さ
せるようにＣＰＵ７１に指令する。ＣＰＵ７１は、先ず
プログラム実行処理１０１を行い、この処理においてメ
モリ７２から第１ＮＣプログラムの最初のデータブロッ
クを読出し、デコードし、デコードした情報を移動情報
１０１ａとしてメモリ７２内ワーキングエリア７２ｅに
記憶する。この処理においては、ＣＰＵ７１は、第１主
軸ヘッドの前述した移動許容範囲の境界座標ＢＣ１を設
定できるようにするため、第１ＮＣプログラム中の最初
の１サイクル加工動作分の複数のデータブロックをサー
チし、これらブロック中で指定されるＸ軸の最大目標位
置を抽出し、同じくワーキングエリア７２ｅに登録す
る。

【００３６】ここで、「１サイクル加工動作」とは、各
主軸ヘッドが送り原点を離れた後、１又はそれ以上の加
工位置で加工動作を遂行した後に、再び送り原点に復帰
するまでの動作ステップである。また、「最大目標位
置」とは、各加工位置への割出しステップを規定する複
数のデータブロックの何れかが各主軸ヘッドを最も相手
側の主軸ヘッド寄りに位置決めする座標位置である。

【００３７】その後、ＣＰＵ７１は、移動／チェック処
理１０２を実行する。この処理は、補間点演算処理と干
渉チェック処理を含む。先ず、ワーキングエリア７２ｅ
内の前記移動情報１０１ａが両主軸ヘッド３１ａ，３１
ｂ間で干渉を生じ得るＸ軸の移動指令を含む場合、メモ
リ７２内の干渉軸テーブル７２ｉを参照して干渉チェッ
ク処理が必要と判断される。この処理により、干渉を生
じると判断されるときは駆動ユニット７６ａ〜７８ａへ
の補間点の出力は行われない。干渉チェック処理が不要
或いはこの処理の結果として干渉が生じないと判断され
るときは、ワーキングエリア７２ｅに記憶される移動情
報１０１ａに基づき１ｍｓ（ミリ秒）後に各制御軸が到
達すべき補間点を各制御軸について演算し、各制御軸の
駆動ユニット７６ａ〜７８ａへ出力する。

【００３８】第１主軸ヘッド３１ａについて、移動／チ
ェック処理１０２を実行した後、第２ＮＣプログラムに
ついてプログラム実行処理１０３を前述した処理１０１
と同様に実行し、移動情報１０３ａとしてワーキングエ
リア７２ｅに記憶し、移動／チェック処理１０４を実行
する。この処理１０４は、前述した処理１０２と同様な
手順でなされ、第２主軸ヘッド３１ｂが第１主軸ヘッド
３１ａと干渉しないことが確認されると、第２主軸ヘッ
ド３１ｂの制御軸Ｕ，Ｖ，Ｗを制御する駆動ユニット７
６ｂ〜７８ｂに補間点が前記微小時間毎に出力される。

【００３９】続いて、移動／チェック処理１０２，１０
４の各々が１ｍｓ毎に１回実行されるように交互に繰り
返し実行され、駆動ユニット７６ａ〜７８ａ及び７６ｂ
〜７８ｂに対し補間点が１ｍｓ毎に出力される。この結
果、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のサーボモータ１８ａ，２８ａ，３８
ａが駆動され、またこれと同時にＵ，Ｖ，Ｗ軸のサーボ
モータ１８ｂ，２８ｂ，３８ｂが駆動され、第１主軸ヘ
ッド３１ａと第２主軸ヘッド３２ａは、互いに他のもの
と干渉しない限りＸ軸上で相手側に接近するように移動
され、共通の単一工作物Ｗを同時加工することができ
る。

【００４０】移動／チェック処理１０２又は１０４にお
いて、１ブロックのＮＣデータが指定する目標位置に各
制御軸Ｘ，Ｙ，Ｚ又はＵ，Ｖ，Ｗが到達したことがそれ
ら制御軸用のエンコーダ出力から確認する時、つまり１
ブロック分の位置決め制御の完了を確認する時、この完
了を確認した移動／チェック処理１０２，１０４と対応
するプログラム実行処理１０１又は１０３を実行し、次
の１ブロックのＮＣデータの読出し、デコード処理等を
前述したように行なう。

【００４１】このようにして、ＣＰＵ７１は、第１主軸
ヘッド３１ａ及び第２主軸ヘッド３１ｂの数値制御処理
を時分割で実行する。なお、図４は、入力装置７３によ
り、対をなす干渉軸Ｘ，Ｕが干渉軸テーブル７２ｉへ設
定登録され、またＮＣプログラムがＮＣプログラムエリ
ア７２ｂに登録されることを示している。図５〜図９
は、ＣＰＵ７１に前述した移動／チェック処理１０２及
び１０４を交互に実行させるためのシステムフローチャ
ートを示す。以下、このフローチャートを参照して第１
主軸ヘッド３１ａのための移動／チェック処理１０２を
中心にしてこのフローチャートに基づく処理過程を詳細
に説明する。

【００４２】先ず、ステップＳ１において、ワーキング
エリア７２ｅに記憶されている１ブロックのＮＣデータ
に基づく制御が完了したか否か判定され、このＮＣデー
タの目標位置に指定された全ての制御軸Ｘ，Ｙ，Ｚが到
達したとき、この処理が終了し、前述した処理１０１〜
１０４への移行を制御する図略のメインルーチンに移行
する。

【００４３】このメインルーチンは、第２主軸ヘッド３
１ｂについて既にＮＣ制御処理が開始されているとき
は、図４の移動／チェック処理１０４を行なうために、
ＣＰＵ７１に図５の処理をステップＳ１から再開させる
ようにする。第２主軸ヘッド３１ｂについて未だＮＣ制
御処理が開始されていないが、シーケンサ８０から第２
主軸ヘッド３１ｂについてのＮＣ制御処理を起動する指
令が与えられている場合では、図４のプログラム実行処
理１０３をＣＰＵ７１が実行するように仕向ける。ま
た、シーケンサ８０から第２主軸ヘッド３１ｂについて
のＮＣ制御処理を起動する指令が与えられていない場合
では、メインルーチンは第１主軸ヘッド３１ａについて
図４のプログラム実行処理１０１をＣＰＵ７１が実行す
るように仕向ける。

【００４４】ここで、説明の便宜上、図４の移動／チェ
ック処理１０２を図５のフローチャートに従ってＣＰＵ
７１が実行を開始した直後であると仮定しよう。この場
合、次にステップＳ２が実行される。各ＮＣプログラ
ム、この場合第１ＮＣプログラムの第１ブロックは、Ｘ
軸移動範囲設定のためのＧコード命令を含む。このた
め、ステップＳ２において移動範囲設定Ｇコードが識別
されると、ステップＳ３において図６のサブルーチンに
基づき移動範囲設定処理が実行される。この処理では、
ワーキングエリア７２ｅから前述した１サイクル動作の
最大目標位置である境界座標ＢＣ１が読込まれて指令許
容範囲として設定される（ステップＳ３１）。

【００４５】この場合、第１主軸ヘッド３１ａが第２主
軸ヘッド３１ｂよりも先に起動されてＮＣ制御されてい
るので、第２主軸ヘッド３１ｂの境界座標ＢＣ２と比較
されて干渉の有無がチェックされるが（ステップＳ３
２）、干渉なしと判定され、前記指令許容範囲、つまり
最大目標位置ＢＣ１がそのまま移動許容範囲として設定
される（ステップＳ３３）。つまり、第１主軸ヘッド３
１ａは、この１サイクル動作においては優先制御対象と
され、その移動許容範囲は優先移動許容範囲として第２
主軸ヘッド３１ｂの移動許容範囲である従属移動許容範
囲に影響されずに設定される。

【００４６】逆に、第２主軸ヘッド３１ｂが既にＮＣ制
御されている状態で第１主軸ヘッド３１ａが図１０のｔ
２時点のように送り原点Ｐａ０から加工位置Ｐａ４に向
かう次ぎの１サイクル動作を実行する場合では、第１主
軸ヘッド３１ａは従属制御対象とされ、そのときの移動
許容範囲は従属許容範囲として設定される。この場合、
もし優先制御対象である第２主軸ヘッド３１ｂの移動許
容範囲ＢＣ２と干渉すると判定されるとき（ステップＳ
３２）、相手の境界座標ＢＣ２に干渉クリアランスＩＣ
を加算した値、つまり相手の移動許容範囲より自分側に
干渉クリアランスＩＣ分引っ込んだ座標値が移動許容範
囲として設定される（ステップＳ３４）。

【００４７】なお、本実施の形態では、ＮＣプログラム
の第１ブロックにＸ軸移動範囲設定のための前記Ｇコー
ドのみを指定し、境界座標ＢＣ１を１サイクル動作を指
令するＮＣデータブロックからサーチしてワーキングエ
リア７２ｅに登録したものを使用するようにしている
が、第１ブロックに前記Ｇコードに付随して境界座標Ｂ
Ｃ１を直接指定するようにしてもよい。

【００４８】変形例として、ＮＣプログラムにはＸ軸移
動範囲設定のための何らの情報も指定せずに、ＣＮＣ装
置７１が第１ブロックの指令を実行する前に自動的にＸ
軸の移動範囲を設定する処理をシステムプログラム中に
組み込んでもよい。また、ステップＳ３３及びステップ
３４で設定する移動許容範囲は、各主軸ヘッド３１ａ，
３１ｂの工具主軸３５ａ，３５ｂの座標位置を指定して
もよいが、本実施の形態では図１０に示すように、２重
丸で示す工具主軸３５ａ，３５ｂの座標位置よりも幾分
相手の主軸ヘッド側にオフセットしてある。このオフセ
ット量は、各主軸ヘッドの相手側へ最も突出る部分の工
具主軸からの距離が設定され、ステップ３３及び３４の
処理ではこのオフセット量が移動許容範囲の算出に加味
される。

【００４９】移動範囲設定処理Ｓ３が完了すると、後述
するステップ１４を経由して前記メインルーチンに復帰
され、第１ＮＣプログラムの第２ブロックのデータにつ
いて図４のプログラム実行処理が行なわれるので、再び
ステップＳ１及びＳ２を経由して次にステップＳ４に至
り、干渉チェックの要否が判断される。本実施の態様に
おいては、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂの干
渉は、両ヘッドがＸ軸上で互いに接近する場合生じるの
で、ＮＣプログラムの第２ブロックに指定された軸指定
データがＸ軸の指定を含む場合、干渉チェック要として
判定される。

【００５０】干渉チェック要と判断された場合、ステッ
プＳ５で範囲外確認チェックが図７のサブルーチンに従
って実行される。このルーチンにより、実行中の１ブロ
ックのＮＣデータで指定されるＸ軸の目標位置及びこの
目標位置への移動経路（補間点）がステップＳ３３又は
Ｓ３４にて設定された移動許容範囲内であるか否か比較
される（ステップＳ５１及びＳ５２）。もし目標位置ま
たは移動経路が移動許容範囲を外れるときは、ステップ
Ｓ５３で異常処理が実行され、図略の異常警報手段によ
り異常アラームが通知され、工作機械が停止される。

【００５１】目標位置及び移動経路が共に移動許容範囲
内であることが確認されるときは、ステップＳ６が実行
され、補間処理の開始を記憶する図略のフラッグがセッ
トされる。ステップＳ７では、相手の移動許容範囲のチ
ェックが図８のサブルーチンに従って実行される。先
ず、自己の移動許容範囲が相手の移動許容範囲に干渉ク
リアランスＩＣを加算したものとしてステップＳ３４で
設定済であるか否か判定され（ステップＳ７１）、もし
設定済でない場合は自己の指令許容範囲と相手の移動許
容範囲に干渉クリアランスＩＣを加算した範囲とがラッ
プするか否か判定され（ステップＳ７２）、第１主軸ヘ
ッド３１ａが優先制御対象であってラップしないと判定
されるときは前述した指令許容範囲が自己の移動許容範
囲として設定される（ステップＳ７３）。

【００５２】逆に、第１主軸ヘッド３１ａを従属制御対
象とする１サイクル動作の場合にラップすると判定され
るときは、相手の移動許容範囲に干渉クリアランスＩＣ
を加算した範囲を自己の移動許容範囲として設定する
（ステップＳ７４）。次に、干渉を回避するために必要
な減速停止距離が速度指令等を計算に入れて算出され
（ステップＳ７５）、この減速停止距離を現在のＸ軸位
置に加算して一時停止位置を求め（ステップＳ７６）、
この一時停止位置がステップＳ７３又はＳ７４で設定さ
れた自己の移動許容範囲を超えるか否かが判定され（ス
テップＳ７７）、超えないときは図略の干渉判定記憶用
のフラッグがリセットされ（ステップＳ７８）、逆に超
えると判定されるときは同フラッグがセットされる（ス
テップＳ７９）。

【００５３】好適には、前記減速停止距離は、通常の送
り制御の終端部で実行されるスローダウン制御よりも略
２倍程度となるように長くされる。この干渉判定記憶用
フラッグを参照して、ステップＳ８では干渉有無のチェ
ックが行なわれ、干渉なしの場合、ステップＳ９におい
て１ｍｓ後のＸ軸の補間点が速度指令を勘案して演算さ
れ、Ｘ軸駆動ユニット７６ａに出力される。この場合、
同一の１ブロック中に他の１又は２軸であるＹ軸とＺ軸
の軸指定およびこれに付随する目標位置が指定されてい
る場合では、Ｙ軸又はＺ軸の１ｍｓ後の補間点も演算さ
れてＹ軸又はＺ軸駆動ユニット７７ａ，７８ａへ出力さ
れる。

【００５４】これにより、Ｘ軸サーボモータ１８ａが単
独で、或いはＹ軸又はＺ軸サーボモータ２８ａ，３８ｂ
と同時に駆動され、第１の主軸ヘッド３１ａが１ｍｓ後
の補間点へＸ軸方向に、或いはＹ軸又はＺ軸方向に移動
される。続くステップＳ１０及びＳ１１は、優先移動許
容範囲を自己の送り原点側に狭め、従属移動許容範囲を
後述するステップＳ１８４において相手の送り原点側へ
拡大できるようにするために実行される。具体的には、
第１主軸ヘッド３１ａが優先制御対象となる１サイクル
動作中において図１０の第２加工位置Ｐａ２から第３加
工位置Ｐａ３へＸ軸に沿って後退する動作を指令するＮ
Ｃデータブロックには所定番号を付随するＧコードの情
報として移動許容範囲変更指令が指定されており、この
変更指令がステップＳ１０で認識されるとき、ステップ
Ｓ１１において移動許容範囲を狭める処理が実行され
る。この処理は、ステップＳ７３又はＳ７４でメモリ７
２の境界座標記憶エリア７２ｃに設定した移動許容範囲
を読出し、この移動許容範囲からステップＳ９で算出し
た補間点までの移動距離を減算し、この減算結果である
商を再び境界座標記憶エリア７２ｃに更新記憶させるこ
とにより行われる。

【００５５】ステップＳ９で求められた補間点に第１主
軸ヘッド３１ａが到達すると、駆動ユニット７６ａ〜７
８ａからの補間完了信号が全てオン状態となる。これに
より、ＣＰＵ７１の処理は、ステップＳ１２からステッ
プＳ１３へ移行し、このステップでは従属制御対象とさ
れる第２主軸ヘッド３１ｂについて図５のフローチャー
トに従って移動／チェック処理を実行し、再びステップ
Ｓ７へ復帰する。その後、ステップＳ７〜Ｓ１２までの
処理が繰り返し実行され、次の１ｍｓ後の補間点に第１
主軸ヘッド３１ａが位置決めされる。

【００５６】このようにしてステップＳ７〜Ｓ１２まで
の一連の移動制御処理を何度も繰り返すことにより、第
１主軸ヘッド３１ａは１ブロックのＮＣデータに指定さ
れた目標位置に到達する。目標位置に到達する時、ステ
ップＳ１２において移動完了が確認され、ＣＰＵ７１は
ステップ１４にて各フラッグをリセットした後、メイン
ルーチンへ復帰する。これにより、次に図４に示すプロ
グラム実行処理１０１に移行し、ＮＣプログラムの次の
１ブロックのデータを読出及び解析して、この解析デー
タを移動情報１０１ａとしてワーキンブエリア７２ｅに
記憶させ、この後再び図５の移動／チェック処理に移行
する。

【００５７】上述した１ｍｓ毎の補間処理の過程でステ
ップＳ１３が実行され、この時第２主軸ヘッド１３ｂ用
の補間処理実行フラッグがセット状態にあると第２主軸
ヘッドヘッド３１ｂのための補間処理が実行される。同
様に、１ブロックの目標位置が到達され、第１主軸ヘッ
ド３１ａを制御しているＣＰＵ７１の処理がステップＳ
１２から最初のステップＳ１に移行する途中において第
２主軸ヘッド１３ｂ用の補間処理実行フラッグがセット
状態にあると第２主軸ヘッドヘッド３１ｂのための補間
処理が実行される。

【００５８】図１０のｔ１時点のように、従属制御対象
とされる第２主軸ヘッド３１ｂが優先制御対象である第
１主軸ヘッド３１ａに接近しすぎると、第２主軸ヘッド
３１ｂのためにＣＰＵ７１が図５のフローチャートに従
って実行している補間処理のステップＳ８おいて干渉有
りと判定され、このときＣＰＵ７１の処理はステップＳ
１５へ進む。

【００５９】このステップＳ１５では、干渉回避のため
の一時停止が完了しているか否か判定され、完了してい
ないときはステップＳ１６で１ｍｓ後の減速補間点が演
算され、この補間点がＵ軸用の駆動ユニット７６ｂに出
力される（ステップＳ１６）。Ｕ軸と他の１もしくは２
軸が同時制御されるＮＣデータブロックの制御下にある
場合では、これら他の制御軸の１ｍｓ後の減速補間点も
演算され、この補間点がこれら制御軸用の駆動ユニット
７７ｂ，７８ｂへも出力される。

【００６０】ステップＳ１６の後、ステップＳ１７を経
由してステップＳ７に戻り、これによりステップＳ１６
が繰り返し実行され、最終的に従属制御対象である第２
主軸ヘッド３１ｂが例えば図１０の第１一時停止位置Ｐ
ｉｍ１で一時停止される。一時停止が完了されるとき、
ステップＳ１５で一時停止の完了が確認され図略一時停
止完了フラッグがセットされる。この場合、ステップＳ
１５に続きステップＳ１８〜ステップＳ２０が順次実行
される。ステップＳ１８では、図９に示す停止解除チェ
ックのためのサブルーチンが実行される。

【００６１】このサブルーチンのステップＳ１８１〜Ｓ
１８４は、図８のサブルーチンにおけるステップＳ７１
〜Ｓ７４にそれぞれ対応し、これにより従属制御対象で
ある第２主軸ヘッド３１ｂの移動許容範囲が優先制御対
象である第１主軸ヘッド３１ａの移動許容範囲に干渉ク
リアランスＩＣを加算した範囲の境界座標に設定される
（ステップＳ１８４）。

【００６２】次に、１ｍｓ後の再移動補間点がＵ軸及び
同時制御の場合は他の軸についても演算され（ステップ
Ｓ１８５）、演算されたＵ軸の補間点が第２主軸ヘッド
３１ｂの移動許容範囲内となるか否か判定される（ステ
ップＳ１８６）。この場合、範囲内であれば再移動フラ
ッグをセットし（ステップＳ１８７）、逆に範囲外とな
れば同フラッグをリセット状態とし（ステップＳ１８
８）、ステップＳ１９に処理を進める。

【００６３】この停止解除チェックサブルーチンでは、
一時停止状態からスローアップ制御を行なう関係でステ
ップＳ１８６でのチェックが一時停止に必要な距離を考
慮せずに行われ、この点が図８の相手範囲チェック用の
サブルーチンと異なる。再移動フラッグの設定状態に応
じて、ステップＳ１９では移動再開可能であるか否か判
定され、移動再開不可であるときはステップＳ１８５で
演算した再移動補間点を駆動ユニット７６ｂ或いはこの
ユニット及び他のユニット７７ｂ，７７ｂへ出力せずに
ステップＳ１７に進み、移動再開可能であるときはステ
ップＳ２０で前記再移動補間点を駆動ユニットへ出力す
る。

【００６４】これにより、１ｍｓ毎にステップＳ１８５
で演算される再移動補間点が移動許容範囲外となる限り
従属制御対象とされる第２主軸ヘッド３１ｂは一時停止
位置に保持されるが、再移動補間点が移動許容範囲内と
なれば１ｍｓ毎に第２主軸ヘッド３１ｂが再移動送りさ
れる。ステップＳ１６，Ｓ１９及びＳ２０に続いて実行
されるステップＳ１７では、優先制御対象である第１主
軸ヘッド３１ａが補間動作を実行中であるときＣＰＵ７
１がこの第１主軸ヘッド３１ａについて図５の制御動作
を実行する。このため、従属制御対象とされる第２主軸
ヘッド３１ｂは、優先制御対象である第１主軸ヘッド３
１ａの移動許容範囲がステップＳ１１で縮小されるま
で、一時停止される。そして、第１主軸ヘッド３１ａの
移動許容範囲の縮小に伴って第２主軸ヘッド３１ｂは、
その移動許容範囲がステップＳ１８４で拡大されると、
この拡大につれて移動を再開する。

【００６５】つまり、各主軸ヘッド３１ａ，３１ｂの各
々は、従属制御対象とされる場合、優先制御対象とされ
る一方の主軸ヘッドについてのステップＳ１１での移動
許容範囲の縮小に連れて、自己の移動許容範囲をステッ
プＳ１８４にて拡大するようになっている。なお、ステ
ップＳ４に続くステップ２１は、干渉しないＹ軸又はＺ
軸を指定する１ブロックのＮＣデータについて実行され
るステップで、このステップは詳細図示省略されている
が、図５中のステップＳ６、Ｓ９、Ｓ１２及びＳ１３に
対応する処理を含む。

【００６６】これにより、Ｙ軸又はＺ軸が指定される１
ブロックのＮＣデータを実行する場合、ステップＳ４か
らステップＳ２１に移行され、前述した補間処理開始フ
ラッグをセットして補間処理の実行中を記憶し、その後
そのデータブロックで指定された１ｍｓ後の補間点を演
算して指定軸の駆動ユニットへ出力し、この補間点演算
及び出力処理をそのデータブロックで指定された各制御
軸の目標位置が到達されるまで１ｍｓ毎に繰り返し実行
する。

【００６７】上記した移動／チェック処理動作は第１主
軸ヘッド３１ａを優先制御対象として制御する１サイク
ル動作を想定して記述したが、第２主軸ヘッド３１ｂを
優先制御対象として制御する１サイクル動作も実質的に
同一である。この場合、第２主軸ヘッド３１ｂ用のＮＣ
プログラムには、第１主軸ヘッド３１ａの制御軸Ｘ，
Ｙ，Ｚにそれぞれ対応する制御軸としてＵ，Ｖ，Ｗの制
御軸が指定される。第２主軸ヘッド３１ｂを優先制御対
象として制御する１サイクル動作では、ステップＳ８に
続いてステップＳ９〜Ｓ１２が実行され、この場合の従
属制御対象である第１主軸ヘッド３１ａが第２主軸ヘッ
ド３１ｂと干渉する場合、この第１主軸ヘッド３１ａに
ついてステップＳ１５〜Ｓ２０が実行される。

【００６８】第２主軸ヘッド３１ｂ用のＮＣプログラム
を作成する場合、制御軸をＵ，Ｖ，Ｗとして指定しても
よいが、プログラム作成者の便宜のためにＸ，Ｙ，Ｚと
してしＮＣプログラムを作成させ、第２主軸ヘッド３１
ｂについて図４のプログラム実行処理１０３を行なう際
にこれら制御軸Ｘ、Ｙ、ＺをＵ，Ｖ，Ｗに自動読み替え
るようにしてもよい。

【００６９】左右方向を第１及び第２主軸ヘッド３１
ａ，３１ｂのＸ軸に沿う送り位置とし、上下方向を時間
経過として両主軸ヘッドのＸ軸移動を表現した説明図１
０を参照して、第１主軸ヘッド３１ａが優先制御対象と
して先に起動され、この直後に第２主軸ヘッド３１ｂが
従属制御対象として起動される場合における両主軸ヘッ
ドの送り制御を以下に補足説明する。なお、同図におい
ては、第１主軸ヘッド３１ａのＹ及びＺ軸に沿う運動及
び第２主軸ヘッド３１ｂのＶ及びＷ軸に沿う運動は省略
されている。

【００７０】第１主軸ヘッド３１ａが最初に駆動される
場合、ＮＣプログラムの第１ブロックに指定される移動
範囲設定Ｇコードに従って、移動許容範囲の境界座標Ｂ
Ｃ１が送り原点ｘ０から第２主軸ヘッド３１ｂ側のｘ１
に移される（ステップＳ３３）。この境界座標の設定
後、Ｘ軸送り用の複数のＮＣデータブロックの実行によ
り、第１主軸ヘッド３１ａがＰａ１，Ｐａ２，Ｐａ３の
各加工位置に順次位置決めされ、これらの位置でＹ方向
に移動された後Ｚ方向に送られて、工作物Ｗに例えば穴
明け加工が施され、再び、送り開始位置Ｐａ０へ復帰さ
れる。第１主軸ヘッド３１ａが最も第２主軸ヘッド３１
ｂ側に接近した加工位置Ｐａ２から送り原点Ｐａ０に復
帰されるに連れて、優先移動許容範囲の境界座標ＢＣ１
が順次縮小後退されるように変更される（ステップＳ１
１）。

【００７１】従属制御対象である第２主軸ヘッド３１ｂ
用のＮＣプログラムは、その後データブロックに従って
同主軸ヘッド３１ｂを第１加工位置Ｐｂ１、第２加工位
置Ｐｂ２に順次位置決めしてこれらの位置で工作物Ｗに
加工を施し、送り開始位置Ｐｂ０に復帰するように作成
される。第２主軸ヘッド３１ｂについては、そのＮＣプ
ログラムの第１ブロックに指定される移動範囲設定Ｇコ
ードに従って、その境界座標ＢＣ２が送り原点のｕ０か
ら第１主軸ヘッド３１ａ側のｕ１に移される（ステップ
Ｓ３４）。この場合、最初に設定される境界座標ＢＣ２
は、境界座標ＢＣ１が既に自身の指令許容範囲内に張り
出して設定されてしまっているので、境界座標ＢＣ１の
位置ｘ１よりも後退したｕ１位置とされる。従って、第
２工具主軸３１ｂは第１加工位置Ｐｂ１まで直ちに移動
できず、Ｐｉｍ１位置で一時停止される（ステップＳ１
５）。

【００７２】第１主軸ヘッド３１ａが第２加工位置Ｐａ
２を離れ第３加工位置Ｐａ３へ移動するに連れてその境
界座標ＢＣ１が順次縮小後退される（ステップＳ１１）
ので、これと同期して境界座標ＢＣ２が順次拡大前進さ
れる（ステップＳ１８４）。これと共に、第２主軸ヘッ
ド３１ｂは第１加工位置Ｐｂ１に向けて移動を再開し
（ステップＳ１９，Ｓ２０）、拡大される境界座標ＢＣ
２に沿って移動される。

【００７３】第１主軸ヘッド３１ａが第３加工位置Ｐａ
３に位置決めされる時、その境界座標Ｂ１もＸ２位置に
設定され、境界座標ＢＣ２がｕ２位置で拡大前進を一時
停止され、第２主軸ヘッド３１ｂはＰｉｍ２位置で再度
一時停止される。そして、第１主軸ヘッド３１ａが送り
原点Ｐａ０へ復帰して１サイクル動作を完了するとき、
境界座標ＢＣ２が第２主軸ヘッド３１ｂの指令許容範囲
の境界座標位置であるｕ３位置まで拡大され、第２主軸
ヘッド３１ｂは第１加工位置Ｐｂ１へ位置決めされて加
工動作を遂行できるようになる。

【００７４】第１主軸ヘッド３１ａが送り開始位置Ｐａ
０へ復帰された後、工具交換動作が実行され、２番目の
１サイクル動作が開始される。２番目の１サイクル動作
のための第１ブロックのＧコードに基づき、境界座標Ｂ
Ｃ１の再設定が行われる。この場合、第１主軸ヘッド３
１ａが従属制御対象とされ、第２主軸ヘッド３１ａが優
先制御対象とされる。２番目の１サイクル動作における
第１加工位置は第１主軸ヘッド３１ａが最も第２主軸ヘ
ッド３１ｂ側に接近する位置Ｐａ４として想定されてい
るが、前述したように第２主軸ヘッド３１ｂの移動許容
範囲の境界座標ＢＣ２がｕ３位置まで拡大されているの
で、ｘ３位置に第１主軸ヘッド３１ａの境界座標ＢＣ１
が設定される（ステップＳ３４）。この境界座標ＢＣ１
は、第２主軸ヘッド３１ｂの境界座標ＢＣ２が縮小後退
されるに連れて徐々に拡大前進され、最終的には加工位
置Ｐａ４への第１主軸ヘッド３１ａの位置決めを許容す
るｘ４位置まで拡大される。

【００７５】上記動作説明から明らかなように、先に送
り原点から相手側に向かって前進する一方の主軸ヘッド
（優先ヘッド）は、後から送り開始位置を離れる他方の
主軸ヘッド（従属ヘッド）よりも優先的に自己の移動許
容範囲の境界座標ＢＣ１を最大の指令許容範囲位置ｘ１
まで張り出すことができ、これにより優先ヘッドが従属
ヘッドに優先して加工動作を進めることができる。これ
に対し、従属ヘッドは優先ヘッドとの干渉が生じると判
定されうときはそのような干渉が回避されるまで待機さ
れ、その後干渉が生じない範囲まで優先ヘッド側に前進
される。

【００７６】そして、優先ヘッドがその境界座標を最大
値まで拡大した後に初期値（ゼロ）まで縮小するまで優
先ヘッドとしての加工の優先権が与えられる。しかしな
がら、優先ヘッドが送り開始位置へ一旦復帰され、従属
ヘッドが送り開始位置を離れている状態で優先ヘッドが
再び送り開始位置を離れるときは、主従関係が逆転さ
れ、先の従属ヘッド及び優先ヘッドがそれぞれ優先及び
従属ヘッドとされる。

【００７７】図１１は、本発明による第２の実施の形態
におけるＣＮＣ装置７０の概略構成を示すブロック図
で、この形態は前述したＣＰＵが第１主軸ヘッド３１ａ
用の制御軸Ｘ，Ｙ，Ｚを制御する第１ＣＰＵ７１ａと第
２主軸ヘッド３１ｂ用の制御軸Ｕ，Ｖ，Ｗを制御する第
２ＣＰＵ７１ｂからなることを特徴とする。入力装置７
３及びそれぞれがＣＰＵ７１ａとＣＰＵ７１ｂに対応す
るメモリ１７２ａ，１７２ｂは、データバスＤＢにより
ＣＰＵ７１ａ，７１ｂに接続される。各メモリメモリ１
７２ａ，１７２ｂには、図５〜図９に示すシステムプロ
グラムが記憶され他、対応する主軸ヘッド用のＮＣプロ
グラムが記憶され、さらに両主軸ヘッドの移動許容範囲
の境界座標ＢＣ１，ＢＣ２が記憶されるようにして各Ｃ
ＰＵ７１ａ，７１ｂが図６のステップＳ３２、図８のス
テップＳ７１及びＳ７２、図９のステップＳ１８１及び
Ｓ１８２において相手の主軸ヘッドの設定移動範囲を参
照できるようにしている。

【００７８】各ＣＰＵ７１ａ，７１ｂのその他動作は前
述した第１の実施の形態における第１主軸ヘッド３１ｂ
を制御する場合のＣＰＵ７１の動作と実質的に同一であ
るので、詳細な記述は省略する。この形態では、各ＣＰ
Ｕ７１ａ，７１ｂが自己のシステムプログラムに従って
個別に動作できるので、図５中の相手処理ステップ（例
えば、Ｓ１３、Ｓ１７等）は不要であり、実行されな
い。

【００７９】上述した実施の態様には、下記の変更が可
能であり、このような変更の下でも本発明は実施可能で
ある。主軸ヘッド３１ａ，３１ｂが移動する共通の制御
軸は、上述した共用のガイドレール１２，１２に代え
て、個別のガイドレールとしてもよい。干渉が生じる主
軸ヘッド３１ａ，３１ｂの移動方向は、工具Ｔを工作物
に向けて前後動する方向でもよい。

【００８０】主軸ヘッド３１ａ，３１ｂにそれぞれ境界
座標ＢＣ１，ＢＣ２を設定しているが、単一の境界座標
とし、この単一の境界座標の両側を主軸ヘッド３１ａ，
３１ｂのそれぞれの移動許容範囲として設定してもよ
い。図５の干渉チェック及び移動範囲の変更は、１つの
補間点を出力する毎に行なってもよいが、所定の数の補
間点を出力する毎に行なうように粗い処理としてもよ
い。

【００８１】数値制御装置７０の制御対象を工作機械の
主軸ヘッドとしたが、上述した実施の形態におけるＸ軸
とＵ軸のように干渉を生じ得る共通の制御軸上を移動す
るその他の可動体としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の態様における数値制御装置
が制御対象とする２つの主軸ヘッドを備えた工作機械の
一部を破断した平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向から観た前記工作機械
の正面図。

【図３】図１の工作機械を制御する前記数値制御装置の
概略構成を示すブロック図。

【図４】図３の数値制御装置が実行する制御処理の概要
を説明するための制御機能ブロック図。

【図５】図４の制御機能ブロック図における移動／チェ
ック機能を前記数値制御装置に実行させるためのシステ
ム制御プログラムのフローチャート。

【図６】図５のフローチャートの移動範囲設定処理ステ
ップにて実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチ
ャート。

【図７】図５のフローチャートの範囲外確認ステップに
て実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチャー
ト。

【図８】図５のフローチャートの相手範囲チェックステ
ップにて実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチ
ャート。

【図９】図５のフローチャートの停止解除チェックステ
ップにて実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチ
ャート。

【図１０】本発明により数値制御装置が２つの主軸ヘッ
ドを制御する場合の移動制御機能を説明する制御位置−
時間チャート。

【図１１】本発明による別の実施の形態における数値制
御装置の概略構成を示すブロック図。

【図１２】従来の数値制御装置が２つの主軸ヘッドを制
御する場合の移動制御機能を説明する制御位置−時間チ
ャート。

【図１３】別の従来の数値制御装置が２つの主軸ヘッド
を制御する場合の移動制御機能を説明する制御位置−時
間チャート。

【符号の説明】

３１ａ，３１ｂ・・・第１及び第２主軸ヘッド １２，１２・・・ガイドレール ７０・・・数値制御装置 ７１・・・ＣＰＵ ７２・・・メモリ ７６ａ〜７８ａ・・・Ｘ，Ｙ，Ｚ軸駆動ユニット ７６ｂ〜７８ｂ・・・Ｕ，Ｖ，Ｗ軸駆動ユニット ＢＣ１，ＢＣ２・・・境界座標 Ｓ３・・・移動範囲設定処理ステップ Ｓ１１・・・移動範囲変更ステップ Ｓ１６・・・減速補間点演算・出力ステップ Ｓ１８・・・停止解除チェックステップ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の経路に沿って移動可能な２つの可
   動体を互いに接近離間する方向に個別のＮＣプログラム
   に従ってそれぞれ移動制御する数値制御装置において、
   一方の可動体が他方の可動体側に最も接近される目標位
   置に基づいて移動範囲境界を設定する範囲設定手段と、
   前記移動範囲境界により区画されるそれぞれの移動許容
   範囲内で前記一方及び他方の可動体をそれぞれが対応す
   る前記数値制御プログラムに従って移動させる移動制御
   手段と、前記一方の可動体が前記移動範囲境界内で前記
   他方の可動体側に最も接近する前記目標位置に到達した
   後に前記他方の可動体側から遠ざかる離間方向に移動す
   るときは前記一方及び他方の可動体の前記移動許容範囲
   をそれぞれ縮小及び拡大するように前記移動範囲境界を
   前記一方の可動体の前記離間方向移動と共に変更する境
   界変更手段と、さらに、前記ＮＣプログラムに従う前記
   他方の可動体の移動が前記移動範囲境界を超えようとす
   るときにはその後に前記移動範囲境界が変更されて前記
   他方の可動体の移動許容範囲が拡大されるまで前記他方
   の可動体を一時停止する一時停止手段とを含むことを特
   徴とする数値制御装置。
2. 【請求項２】 共通の経路に沿って移動可能な２つの可
   動体を互いに接近離間する方向に個別のＮＣプログラム
   に従ってそれぞれ移動制御する数値制御装置において、
   一方の可動体については他方の可動体側に移動すべき移
   動範囲を優先移動許容範囲として設定すると共に前記他
   方の可動体については前記一方の可動体側に移動できる
   移動範囲を前記優先移動許容範囲に接近するがこの移動
   許容範囲を超えない従属移動許容範囲として設定する範
   囲設定手段と、前記優先及び従属移動許容範囲内で前記
   一方及び他方の可動体をそれぞれが対応する前記数値制
   御プログラムに従って移動させる移動制御手段と、前記
   一方の可動体が前記優先移動許容範囲内で最も前記他方
   の可動体側に接近する位置に到達した後に前記他方の可
   動体側から遠ざかる離間方向に移動するときは前記優先
   移動許容範囲を順次縮小すると共に前記従属移動許容範
   囲を順次拡大する範囲変更手段と、さらに、対応する前
   記ＮＣプログラムに従う前記他方の可動体の移動が前記
   従属移動許容範囲を超えようとするときにはその後に前
   記従属移動許容範囲が拡大されるまで前記他方の可動体
   を一時停止する一時停止手段とからなることを特徴とす
   る数値制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の数値制御装置におい
   て、前記範囲設定手段は、前記一方の可動体のための前
   記数値制御プログラム中に指定される前記他方の可動体
   側に最も接近する前記一方の可動体の目標位置に基づい
   て前記優先移動許容範囲を設定し、この優先移動許容範
   囲に基づいて前記他方の可動体の前記従属移動許容範囲
   を設定することを特徴とする数値制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の数値制御装置におい
   て、前記範囲変更手段は、前記優先移動許容範囲を縮小
   することに対応して、前記他方の可動体のための前記数
   値制御プログラム中に指定される前記一方の可動体側に
   最も接近する前記他方の可動体の目標位置に基づいて前
   記従属移動許容範囲内を拡張することを特徴とする数値
   制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２から４の何れかに記載の数値制
   御装置において、前記移動制御手段は前記数値制御プロ
   グラムの各ブロックに指定される前記一方又は他方の可
   動体の目標位置までの補間点を所定の微小間隔で対応す
   る駆動ユニットに出力する補間処理手段を有し、前記範
   囲変更手段は前記補間点が前記駆動ユニットに出力され
   る際に前記優先及び従属移動許容範囲の変更処理が必要
   かどうか判定し必要な場合に前記優先及び従属移動許容
   範囲を変更することを特徴とする数値制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５の何れかに記載の数値制
   御装置において、前記一方及び他方の可動体は工具を回
   転自在に支持し工作物の正面で共通の第１制御軸に沿っ
   て互いに接近離間するように移動可能であると共に前記
   工作物に向かう第２制御軸に沿って前後移動可能な一対
   の主軸ヘッドであり、前記数値制御装置は前記一対の主
   軸ヘッドの各々を前記第１及び第２制御軸に沿って移動
   制御可能であることを特徴とする数値制御装置。