JPH11282520A - 加工時間の演算装置，演算方法，記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの加工時間を正確にシュミレートする
こと。 【解決手段】 パソコンは、パラメータの設定後にキー
ボードが所定操作されたことを検出すると、ＮＣプログ
ラムをハードディスクから読出す。そして、ＮＣプログ
ラムのブロック毎の加工時間を演算し（ステップＳ９，
Ｓ１１）、演算結果にインポジションチェック時間ｔ1
を選択的に加算した後（ステップＳ１０）、処理の遅れ
時間ｔ2 を加算する（ステップＳ５）。このため、ブロ
ック間での消費時間が加味された正確な加工時間がシュ
ミレートされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの加工時間
をシュミレートする演算装置，演算方法，記憶媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば工作機械に具備された数値制御装
置には、ＮＣプログラムで設定されたワークと工具との
相対的な移動距離および移動速度に基づいてワークの加
工時間を演算する構成のものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記数
値制御装置の場合、例えば次ブロックを実行するための
段取時間が必要であるため、移動距離および移動速度に
基づいて加工時間を演算しただけでは、加工時間が正確
にシュミレートされるとは言い難い。本発明は上記事情
に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工時間を
正確にシュミレートできる工作機械の演算装置，演算方
法，記憶媒体を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の加工時間
の演算装置は、ワークの加工時間をワークと工具との相
対的な移動距離および移動速度に基づいて演算する第１
の演算手段と、第１の演算手段の演算結果にワークと工
具との相対的な移動距離および移動速度を除いた要素に
基づく時間を加算する第２の演算手段とを備えたところ
に特徴を有している。請求項２記載の加工時間の演算方
法は、ワークの加工時間をワークと工具との相対的な移
動距離および移動速度に基づいて演算し、この演算結果
にワークと工具との相対的な移動距離および移動速度を
除いた要素に基づく時間を加算するところに特徴を有し
ている。請求項３記載の記憶媒体は、ワークの加工時間
をワークと工具との相対的な移動距離および移動速度に
基づいて演算し、この演算結果にワークと工具との相対
的な移動距離および移動速度を除いた要素に基づく時間
を加算する演算プログラムを備えたところに特徴を有し
ている。

【０００５】請求項１〜３記載の手段によれば、ワーク
と工具との相対的な移動距離および移動速度に基づく加
工時間に相対的な移動距離および移動速度を除いた要素
に基づく時間が加算されるので、加工時間が正確にシュ
ミレートされる。

【０００６】請求項４記載の加工時間の演算装置は、第
１の演算手段がワークの加工時間をＮＣプログラムのブ
ロック毎に演算し、第２の演算手段がＮＣプログラムの
ブロック間で消費される時間を第１の演算手段の演算結
果に加算するところに特徴を有する。請求項４記載の手
段によれば、ブロック間での消費時間が加味された正確
な加工時間がシュミレートされる。

【０００７】請求項５記載の加工時間の演算装置は、第
２の演算手段が記憶手段に記憶された時間データを第１
の演算手段の演算結果に加算するところに特徴を有す
る。請求項５記載の手段によれば、ワークと工具との相
対的な移動距離および移動速度に基づく演算時間に記憶
手段の記憶データを加算するだけで対応できるので、演
算処理が簡単化される。

【０００８】請求項６記載の加工時間の演算装置は、第
２の演算手段が第１の演算手段の演算結果にインポジシ
ョンチェック時間を加算するところに特徴を有する。請
求項６記載の手段によれば、インポジションチェック時
間が加味された正確な加工時間がシュミレートされる。

【０００９】請求項７記載の加工時間の演算装置は、第
２の演算手段が第１の演算手段の演算結果にワークと工
具とを相対的に移動停止させるための時間を加算すると
ころに特徴を有する。請求項７記載の手段によれば、ワ
ークを工具に対して相対的に移動停止させるために要す
る時間が加味された正確な加工時間がシュミレートされ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
ないし図９に基づいて説明する。まず、図９において、
スプラッシュカバー１の前面には操作パネル２が装着さ
れており、操作パネル２にはキーボード３および表示装
置（ＣＲＴ）４が装着されている。また、スプラッシュ
カバー１の内部には、図８に示すように、制御装置５が
配設されている。この制御装置５はマイクロコンピュー
タを主体に構成されたものであり、ＣＰＵ５ａ，ＲＯＭ
５ｂ，ＲＡＭ５ｃ，入力インターフェース５ｄ，出力イ
ンターフェース５ｅ等を有している。

【００１１】制御装置５の入力インターフェース５ｄお
よび出力インターフェース５ｅには、図９に示すよう
に、演算装置に相当するパーソナルコンピュータ６（以
下、パソコン６と称する）が接続されている。このパソ
コン６は、第１の演算手段および第２の演算手段に相当
するマイクロコンピュータ６ａ，ハードディスク６ｂ，
キーボード６ｃ，表示装置６ｄ等を有するものであり、
ハードディスク６ｂには複数のＮＣプログラムが書込ま
れ、各ＮＣプログラムにＮＣプログラムを特定するプロ
グラム番号が設定されている。尚、マイクロコンピュー
タ６ａはＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力インターフェ
ース等から構成されたものである。

【００１２】操作パネル２には運転停止キー２ａが装着
されており、制御装置５は、運転停止キー２ａの操作を
検出すると、パソコン６のハードディスク６ｂから所定
のＮＣプログラムを読出してＲＡＭ５ｃに書込む。ま
た、制御装置５のＲＯＭ５ｂには解析プログラムが書込
まれており、制御装置５は、ＲＡＭ５ｃのＮＣプログラ
ムを解析プログラムに基づいて処理することに伴い、Ｎ
Ｃプログラムの指令内容を解釈し、ＮＣプログラムに基
づいて加工動作を実行する。尚、操作パネル２のキーボ
ード３はカーソルキー，数値キー，アルファベットキー
等を有するものであり、ＮＣプログラムは、キーボード
３の操作によって制御装置５に直接入力することも可能
である。

【００１３】スプラッシュカバー１の内部には、図７に
示すように、工作機械に相当するマシニングセンタ７が
収納されている。以下、マシニングセンタ７について詳
述する。べース８にはコラム９が固定されている。この
コラム９の上面には、サーボモータからなるＺモータ１
０が装着されており、Ｚモータ１０の回転軸には送りね
じ１０ａが連結されている。

【００１４】コラム８の前面にはガイドレール１１，１
１が固定されており、両ガイドレール１１には加工ヘッ
ド１２がスライド可能に装着されている。この加工ヘッ
ド１２は送りねじ１０ａに螺合されたものであり、Ｚモ
ータ１０の作動に伴い送りねじ１０ａが回転すると、加
工ヘッド１２が両ガイドレール１１に沿って矢印Ｚ方向
へ移動する。

【００１５】加工ヘッド１２には主軸１３が回転可能に
装着されている。この主軸１３の下端部には、下方へ開
口する凹状の工具押込部（図示せず）が設けられてお
り、工具押込部内には工具１４が着脱可能に押込まれて
いる。そして、加工ヘッド１２には、サーボモータから
なる主軸モータ１５が装着されており、主軸モータ１５
が作動すると、主軸モータ１５の回転力が主軸１３に伝
達され、工具１４が回転する。

【００１６】加工ヘッド１２の下方にはワークテーブル
１６が配設されている。このワークブル１６は、サーボ
モータからなるＸモータ１７およびＹモータ１８（いず
れも図８参照）に連結されたものであり、制御装置５
は、ＮＣプログラムに基づいてＺモータ１０，主軸モー
タ１５，Ｘモータ１７，Ｙモータ１８を駆動制御する。
これにより、ワークテーブル１６を図７の矢印Ｘ方向お
よび矢印Ｙ方向へ搬送し、且つ、主軸１３を図７の矢印
Ｚ方向へ移動させながら、ワークテーブル１６上のワー
ク（図示せず）に加工を施す。

【００１７】マシニングセンタ６は工具交換装置１９を
備えている。この工具交換装置１９は主軸１３の工具１
４を別の工具１４に自動交換するものであり、次のよう
に構成されている。加工ヘッド１２には工具マガジン２
０が固定されている。この工具マガジン２０は、図６に
示すように、内筒２０ａと外筒２０ｂとの間に円環状の
工具通路２０ｃを形成してなるものであり、工具通路２
０ｃ内には円環状のコンベア（図示せず）が収納され、
コンベアには複数の工具ポット２１が回動可能に装着さ
れている。これら各工具ポット２１には凹状の工具押込
部（図示せず）が設けられており、各工具押込部内には
工具１４が着脱可能に押込まれている。

【００１８】工具マガジン２０には工具割出部２０ｄが
設けられており、工具割出部２０ｄの上端部は工具通路
２０ｃ内に通じ、下端部は工具マガジン２０の外部に通
じている。また、工具マガジン２０のコンベアはマガジ
ンモータ２２（図８参照）に連結されている。このマガ
ジンモータ２２はサーボモータからなるものであり、マ
ガジンモータ２２が作動すると、コンベアが工具通路２
０ｃに沿って回転し、複数の工具ポット２１が工具通路
２０ｃ内を搬送される。

【００１９】図８の工具検出板２３はコンベアと一体的
に回転するものであり、工具検出板２３には工具ポット
２１毎に窓部（図示せず）が形成されている。これら各
窓部は複数のスリットからなるものであり、スリットの
個数や周方向に沿う幅寸法等が相違している。また、投
光素子２４ａおよび受光素子２４ｂは工具検出板２３を
挟んで固定配置されたものであり、工具検出板２３には
投光素子２４ａから光が投射され、受光素子２４ｂは工
具検出板２３の窓部を透過した光を検出してオン信号を
出力する。

【００２０】制御装置５のＲＡＭ５ｃには、受光素子２
４ｂからの信号出力形態と工具番号「１」〜「Ｎ」とが
対応付けて書込まれており、制御装置５は、受光素子２
４ｂからの出力信号に基づいて工具割出部２０ｄに搬送
された工具ポット２１の工具番号を特定する。

【００２１】ＮＣプログラムには工具交換指令が設定さ
れており、制御装置５は、工具交換指令を検出すると、
マガジンモータ２２を駆動し、複数の工具ポット２１を
工具通路２０ｃに沿って回転させる。また、ＮＣプログ
ラムには工具割出指令が設定されている。この工具割出
指令は工具番号を特定するものであり、制御装置５は、
工具割出指令を検出すると、マガジンモータ２２を駆動
制御し、工具割出指令で特定された工具番号の工具ポッ
ト２１を工具割出部２０ｄに対向させる。

【００２２】工具マガジン２０にはポット回動機構（図
示せず）が配設されている。このポット回動機構はエア
シリンダ２６（図８参照）を駆動源とするものであり、
制御装置５は、ＮＣプログラムで指定された工具１４を
工具割出部２０ｄに搬送すると、エアシリンダ２６を駆
動してポット回動機構を作動させる。すると、図６に二
点鎖線で示すように、所定の工具ポット２１が回動し、
工具割出指令で特定された工具１４が工具割出部２０ｄ
を通して下方へ突出する。

【００２３】尚、制御装置５のＲＯＭ５ｂには搬送制御
プログラムが書込まれており、工具ポット２１の回動か
ら突出に至る工具１４の割出し動作は、制御装置５が搬
送制御プログラムに基づいて実行するものである。

【００２４】加工ヘッド１２には、図５の（ａ）に示す
ように、円筒状のアーム旋回軸２８が回転可能および上
下動可能に装着されている。このアーム旋回軸２８の下
端部には旋回アーム２９が固定されており、旋回アーム
２９の各端部には、図５の（ｂ）に示すように、一組の
フィンガ３０，３０が回動可能に装着され、各組のフィ
ンガ３０，３０間には圧縮コイルばね３１が介在されて
いる。尚、符号３０ａはフィンガ３０の回動軸を示して
いる。

【００２５】アーム旋回軸２８の内部には、図５の
（ａ）に示すように、中軸３２が収納されている。この
中軸３２の上端部は加工ヘッド１２に回転可能に装着さ
れており、中軸３２の下端部には幅狭な係合部３２ａが
形成されている。また、旋回アーム２９には円筒状のカ
ム軸３３が回転可能に装着されており、加工ヘッド１２
が上昇し、旋回アーム２９およびカム軸３３がアーム旋
回軸２８と一体的に上方の原点へ移動すると、カム軸３
３が中軸３２の係合部３２ａに係合する。

【００２６】カム軸３３の外周部には、図５の（ｂ）に
示すように、カム部３３ａ，３３ａが形成されており、
実線で示すように、各組の一方のフィンガ３０がカム部
３３ａ相互間の隙間に落込んだ状態では、各組のフィン
ガ３０，３０が圧縮コイルばね３１のばね力で矢印Ａ方
向へ回動し、各組のフィンガ３０，３０間が閉塞されて
いる。また、各組の一方のフィンガ３０がカム部３３ａ
に乗上げると、圧縮コイルばね３１のばね力に抗して反
矢印Ａ方向へ回動し、各組のフィンガ３０，３０間が開
放される。

【００２７】アーム旋回軸２８は運動伝達装置（図示せ
ず）を介して工具交換モータ３４（図８参照）に連結さ
れている。この運動伝達装置は、工具交換モータ３４の
回転力をアーム旋回軸２８に伝達するカム機構，工具交
換モータ３４の回転力を中軸３２に伝達するカム機構，
工具交換モータ３４の回転力を上下方向への直線運動力
に変換してアーム旋回軸２８に伝達するクランク機構を
有するものであり、工具交換の初期状態では、アーム旋
回軸２８が上方の原点に移動し、図５の（ａ）に示すよ
うに、カム軸３３が中軸３２の係合部３２ａに係合して
いる。これと共に、各組の一方のフィンガ３０がカム軸
３３のカム部３３ａに乗上げ、各組のフィンガ３０，３
０間が開放されている。

【００２８】制御装置５は、ＮＣプログラムの工具割出
指令で特定された工具１４を割出すと、Ｚモータ１０を
駆動制御し、加工ヘッド１２と一体的に主軸１３を原点
から下降させ、主軸１３の工具１４を１組のフィンガ３
０，３０間に挿入した後、工具交換モータ３４を作動さ
せる。すると、工具交換モータ３４の回転力がカム機構
から中軸３２に伝達され、中軸３２が回転するので、中
軸３２の回転力が係合部３２ａを通してカム軸３３に伝
達され、カム軸３３が図５の（ｂ）の矢印Ｂ方向へ回転
する。

【００２９】カム軸３３が矢印Ｂ方向へ回転すると、各
カム部３３ａが一方のフィンガ３０を通過し、各組の一
方のフィンガ３０がカム部３３ａ相互間の隙間に落込
む。すると、各組の一方のフィンガ３０が圧縮コイルば
ね３１のばね力で矢印Ａ方向へ回動し、各組のフィンガ
３０，３０が閉塞されるので、一組のフィンガ３０，３
０が主軸１３の工具１４を挟み、別の一組のフィンガ３
０，３０が工具割出部２０ｄから突出する別の工具１４
を挟む。

【００３０】一組のフィンガ３０，３０が主軸１３の工
具１４を挟み、別の一組のフィンガ３０，３０が工具マ
ガジン２０の工具１４を挟むと、工具交換モータ３４の
回転力がクランク機構を通してアーム旋回軸２８に伝達
され、アーム旋回軸２８が原点から下降する。すると、
アーム旋回軸２８と一体的に旋回アーム２９が下降し、
カム軸３３が中軸３２の係合部３２ａから離れる。これ
と共に、一組のフィンガ３０，３０が主軸１３の工具１
４を挟んだまま下降し、別の一組のフィンガ３０，３０
が工具割出部２０ｄの工具１４を挟んだまま下降するの
で、主軸１３の工具押込部および工具ポット２１の工具
押込部から工具１４が各々抜取られる。

【００３１】主軸１３および工具ポット２１から工具１
４が各々抜取られると、工具交換モータ３４の回転力が
カム機構を通してアーム旋回軸２８に伝達され、アーム
旋回軸２８と一体的に旋回アーム２９が１８０°回転す
る。すると、主軸１３の工具１４を挟んだ一組のフィン
ガ３０，３０が工具割出部２０ｄの真下へ移動し、工具
割出部２０ｄの工具１４を挟んだ別の一組のフィンガ３
０，３０が主軸１３の真下へ移動する。

【００３２】主軸１３の工具１４および工具マガジン２
０の工具１４が相手側の真下へ移動すると、工具交換モ
ータ３４の回転力がクランク機構からアーム旋回軸２８
に伝達され、アーム旋回軸２８と一体的に旋回アーム２
９が上昇するので、旋回アーム２９のカム軸３３が中軸
３２の係合部３２ａに係合する。これと共に、一組のフ
ィンガ３０，３０が工具割出部２０ｄの工具１４を挟ん
だまま主軸１３の工具押込部に向って上昇し、別の一組
のフィンガ３０，３０が主軸１３の工具１４を挟んだま
ま工具ポット２１の工具押込部に向って上昇するので、
工具割出部２０ｄの工具１４が主軸１３の工具押込部内
に押込まれ、主軸１３の工具１４が工具ポット２１の工
具押込部内に押込まれる。

【００３３】主軸１３の工具１４および工具マガジン２
０の工具１４が相手側の工具押込部内に押込まれると、
工具交換モータ３４の回転力がカム機構から中軸３２に
伝達され、中軸３２が回転する。すると、中軸３２の回
転力が係合部３２ａを通してカム軸３３に伝達され、カ
ム軸３３が回転するので、カム軸３３の各カム部３３ａ
が一方のフィンガ３０に乗上げる。これにより、各組の
一方のフィンガ３０が反矢印Ａ方向へ回動し、各組のフ
ィンガ３０，３０が開放状態に復帰する。

【００３４】パソコン６のハードディスク６ｂには演算
プログラムが書込まれており、パソコン６のマイコン６
ａは、キーボード６ｃが所定操作されたことを検出する
と、図２に示すように、演算プログラムに基づいて表示
装置６ｄにパラメータの設定画面を表示する。この状態
でキーボード６ｃの操作を検出すると、キーボード６ｃ
の操作内容に応じてパラメータ値をパソコン６のＲＡＭ
に書込み、表示装置６ｄに表示する。尚、各パラメータ
の機能は下記の通りである。

【００３５】インポジションチェック時間 ｔ1 ……位置決め指
令やインポジションチェックモード時の切削移動指令の
移動終了時に行われるインポジションチェックに要する
時間。尚、インポジションチェックとはエンコーダから
の出力信号に基づいてＺモータ，Ｘモータ１７，Ｙモー
タ１８をフィードバック制御し、ワークおよび主軸１３
を予め決められたインポジション範囲内に精度良く位置
決めするものである。 処理の遅れ時間ｔ2 ……ＮＣプログラムの各ブロック
の解析や実行（移動時間は除く）に要する時間。 切削送り時定数ｔ3 ……切削移動実行時の加減速に要
する時間。 位置決め時定数ｔ4 ……位置決め移動実行時の加減速
に要する時間。 位置決め速度ｖ2 ……位置決め移動の速度。 プログラム番号 ……加工時間をシュミレートする
ＮＣプログラムを特定する番号。

【００３６】マイコン６ａは、パラメータの設定後にキ
ーボード６ｃが所定操作されたことを検出すると、設定
番号が付与されたＮＣプログラムをハードディスク６ｂ
から読出してＲＡＭに書込む。そして、ＮＣプログラム
を演算プログラムに基づいて解析し、加工時間のシュミ
レーションを実行する。図１は、ハードディスク６ｂの
演算プログラムのうち加工時間のシュミレーションに関
わる部分を示すものである。以下、図３のＮＣプログラ
ムがハードディスク６ｂから読出された場合を例示し、
図１の演算プログラムについて詳述する。

【００３７】マイコン６ａは、図３のブロックＮ０１
「Ｇ９０Ｇ６１」を読込むと、図１のステップＳ１から
Ｓ２へ移行してＮＣプログラムの終了を判断する。ここ
では、「ＮＯ」と判断してステップＳ３へ移行し、ブロ
ックＮ０１「Ｇ９０Ｇ６１」が移動指令であるかを判断
する。このブロックＮ０１「Ｇ９０Ｇ６１」は「アブソ
リュート指令，インポジションチェックモード」を指令
するものであるため、移動指令ではないと判断してステ
ップＳ４へ移行する。

【００３８】マイコン６ａは、ステップＳ４へ移行する
と、モーダル状態を「アブソリュートモード」，「イン
ポジションチェックモード」にセットしてステップＳ５
へ移行し、内部のブロック処理時間レジスタに図２の画
面上で設定した処理の遅れ時間ｔ2 「５ｍｓｅｃ」をセ
ットする。そして、図１のステップＳ６へ移行し、内部
の累積時間レジスタに処理の遅れ時間ｔ2 「５ｍｓｅ
ｃ」をセットした後、ステップＳ１に復帰する。

【００３９】尚、ワークテーブル１６の移動および主軸
１３の移動をＧコードで指令するにはアブソリュートモ
ードおよびインクレメンタルモードの２種類があり、マ
イコン６ａは、アブソリュートモードが設定されている
場合、ワークテーブル１６の移動終了位置および主軸１
３の移動終了位置が座標値で設定されていると解釈す
る。また、インクレメンタルモードが設定されている場
合、ワークテーブル１６の移動量および主軸１３の移動
量が設定されていると解釈する。

【００４０】また、Ｇコードの有効範囲にはモーダルお
よびワンショットの２種類があり、マイコン６ａは、例
えば「Ｇ６１インポジションチェック」を読込むと、同
一ＮＣプログラムの他のＧコードが設定されるまで「Ｇ
６１インポジションチェック」を有効化する（モーダ
ル）。また、「Ｇ０９ワンショットインポジションチェ
ックモード」等を読込んだ場合、次ブロックへ進む際に
「Ｇ０９ワンショットインポジションチェックモード」
を解除する（ワンショット）。

【００４１】マイコン６ａは、ステップＳ１に復帰する
と、図３のブロックＮ０２「Ｇ０Ｘ０Ｙ０」を読込み、
図１のステップＳ２へ移行してＮＣプログラムの終了を
判断する。ここでは、「ＮＯ」と判断してステップＳ３
へ移行し、ブロックＮ０２「Ｇ０Ｘ０Ｙ０」が移動指令
であるかを判断する。このブロックＮ０２「Ｇ０Ｘ０Ｙ
０」は「Ｘ０Ｙ０へ位置決め」を指令するものであるた
め、移動指令であると判断してステップＳ７へ移行す
る。

【００４２】マイコン６ａは、ステップＳ７へ移行する
と、ブロックＮ０２「Ｇ０Ｘ０Ｙ０」に基づいてワーク
テーブル１６の移動量を検出する。そして、ステップＳ
８へ移行し、ブロックＮ０２「Ｇ０Ｘ０Ｙ０」が切削移
動であるかを判断する。このブロックＮ０２「Ｇ０Ｘ０
Ｙ０」は位置決め移動であるため、「ＮＯ」と判断して
ステップＳ９へ移行する。尚、ブロックで工具１４（主
軸１３）のＺ方向への移動が指令されている場合、マイ
コン６ａは、ブロックに基づいて工具１４の移動量を検
出する。

【００４３】マイコン６ａは、ステップＳ９へ移行する
と、ステップＳ７で演算した移動量，図２の画面上で設
定した位置決め速度ｖ2 および位置決め時定数ｔ4 に基
づいて移動時間を演算する。図４はマイコン６ａがステ
ップＳ９で行う移動時間の算出方法を示すものである。
ここで、（１）式のＤはステップＳ７で演算した移動
量，ｖ2 は図２の画面上で設定した位置決め速度，ｔ4
は図２の画面上で設定した位置決め時定数であり、マイ
コン６ａは（１）式に基づいて移動時間ｔａを算出した
後、（２）式に基づいて移動時間ｔｂを算出し、図１の
ステップＳ１０へ移行する。

【００４４】マイコン６ａは、ステップＳ１０へ移行す
ると、図２の画面上で設定したインポジションチェック
時間ｔ1 を移動時間ｔｂに加算した後、図１のステップ
Ｓ５へ移行する。ここで、ステップＳ１０の加算結果に
処理の遅れ時間ｔ2 を加算してステップＳ６へ移行し、
ステップＳ５の加算結果を累積時間レジスタに累積した
後、ステップＳ１に復帰する。

【００４５】マイコン６ａは、ステップＳ１に復帰する
と、図３のブロックＮ０３「Ｇ１Ｘ１００Ｆ５０００」
を読込んだ後、図１のステップＳ２で「ＮＯ」と判断し
てステップＳ３へ移行する。このブロックＮ０３「Ｇ１
Ｘ１００Ｆ５０００」は「Ｘ１００へ５０００ｍｍ／ｍ
ｉｎで切削送り」を指令するものであるため、「ＹＥ
Ｓ」と判断してステップＳ７へ移行する。

【００４６】マイコン６ａは、ステップＳ７へ移行する
と、ブロックＮ０３「Ｇ１Ｘ１００Ｆ５０００」に基づ
いてワークテーブル１６の移動量を検出する。そして、
ステップＳ８へ移行し、ブロックＮ０３「Ｇ１Ｘ１００
Ｆ５０００」が切削移動であると判断し、ステップＳ１
１へ移行する。ここで、ステップＳ７で演算した移動
量，ＮＣプログラムで設定された切削送り速度ｖ2 （＝
５０００ｍｍ／ｍｉｎ），図２の画面上で設定した切削
送り時定数ｔ3 に基づいてワークテーブル１６の移動時
間ｔａおよびｔｂを演算し、図１のステップＳ１２へ移
行する。

【００４７】マイコン６ａは、ステップＳ１２へ移行す
ると、インポジションチェックモードであるかを判断す
る。ここでは、先のブロック「Ｇ９０Ｇ６１」でインポ
ジションチェックモードが設定されているため、「ＹＥ
Ｓ」と判断してステップＳ１０へ移行する。そして、イ
ンポジションチェック時間ｔ1 をステップＳ１１の移動
時間ｔｂに加算した後、ステップＳ５へ移行する。ここ
で、ステップＳ１０の加算結果に処理の遅れ時間ｔ2 を
加算してステップＳ６へ移行し、累積時間レジスタにス
テップＳ５の加算結果を累積した後、ステップＳ１に復
帰する。

【００４８】マイコン６ａは、ステップＳ１に復帰する
と、図３のブロックＮ０４「Ｘ２００」を読込み、図１
のステップＳ２で「ＮＯ」と判断してステップＳ３へ移
行する。ここでは、先のブロックＮ０３「Ｇ１Ｘ１００
Ｆ５０００」のＦコードがモーダルコードであるため、
ブロックＮ０４「Ｘ２００」を「Ｘ２００へ５０００ｍ
ｍ／ｍｉｎで切削送り」と解釈する。そして、ステップ
Ｓ３で「ＹＥＳ」と判断してステップＳ７へ移行し、
「Ｘ２００」に基づいてワークテーブル１６の移動量を
演算した後、ステップＳ８で「Ｘ２００」が切削移動で
あると判断し、ステップＳ１１へ移行する。

【００４９】マイコン６ａは、ステップＳ１１へ移行す
ると、ステップＳ７で演算した移動量，ＮＣプログラム
で設定された切削送り速度ｖ2 （＝５０００ｍｍ／ｍｉ
ｎ），図２の画面上で設定した切削送り時定数ｔ3 に基
づいて移動時間ｔａおよびｔｂを演算し、ステップＳ１
２へ移行する。ここで、「ＹＥＳ」と判断してステップ
Ｓ１０へ移行し、インポジションチェック時間ｔ1 を移
動時間ｔｂに加算した後、ステップＳ５へ移行する。そ
して、ステップＳ１０の加算結果に処理の遅れ時間ｔ2
を加算してステップＳ６へ移行し、ステップＳ５の加算
結果を累積時間レジスタに累積した後、ステップＳ１に
復帰する。

【００５０】マイコン６ａは、ステップＳ１に復帰する
と、図２のブロックＮ０５「Ｍ３０」を読込む。このブ
ロックＮ０５「Ｍ３０」はＮＣプログラムの終了を指令
するものであるため、「ＹＥＳ」と判断して図１のステ
ップＳ１３へ移行する。そして、累積時間レジスタの累
積値をパソコン６の表示装置６ｄおよび操作パネル２の
表示装置４に表示し、処理を終了する。

【００５１】上記実施例によれば、ワークの移動距離お
よび移動速度に基づく加工時間（＝移動時間ｔｂ），工
具１４の移動距離および移動速度に基づく加工時間（＝
移動時間ｔｂ）に移動距離および移動速度を除いた要素
に基づく時間を加算したので、加工時間が正確にシュミ
レートされる。しかも、パソコン６のＲＡＭに記憶され
たパラメータ値をブロック毎の加工時間に加算したの
で、演算処理が簡単化される。

【００５２】また、ＮＣプログラムのブロック毎の加工
時間にブロック間での消費時間を加算したので、移動距
離および移動速度を除いた要素のうち特にブロック間で
の消費時間が加味された正確な加工時間がシュミレート
される。しかも、ブロック毎の加工時間にインポジショ
ンチェック時間ｔ1 を加算したので、ブロック間での消
費時間のうち特にインポジションチェック時間ｔ1 が加
味された正確な加工時間がシュミレートされる。

【００５３】次に本発明の第２実施例を図１０に基づい
て説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材について
は同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材
についてのみ説明を行う。ワークテーブル１６上にはイ
ンデックステーブル３５が設置されており、インデック
ステーブル３５内にはサーボモータからなるθモータ３
６が配設され、θモータ３６の回転軸３６ａにはクラン
プ機構３７が固定されている。

【００５４】クランプ機構３７にはワーク３８がクラン
プされており、制御装置５は、ＮＣプログラムに基づい
てＺモータ１０，主軸モータ１５，Ｘモータ１７，Ｙモ
ータ１８，θモータ３６を駆動制御する。これにより、
ワーク３８を矢印Ｘ方向，矢印Ｙ方向，矢印θ方向（回
転軸３６ａを中心とする回転方向）へ移動させ、且つ、
主軸１３を矢印Ｚ方向へ移動させながらワーク３８に加
工を施す。

【００５５】パソコン６のマイコン６ａは、キーボード
６ｃが所定操作されたことを検出すると、演算プログラ
ムに基づいて表示装置６ｄにインポジションチェック時間 ｔ1
，処理の遅れ時間ｔ2 ，切削送り時定数ｔ3 ，
位置決め時定数ｔ4 ，位置決め速度ｖ2 ，プログラ
ム番号，回転停止時間ｔ5 の設定画面を表示する。こ
の回転停止時間ｔ5 は、θモータ３６にブレーキ力が作
用してから回転軸３６ａがＮＣプログラムで設定された
加工位置に停止するのに要する時間と、クランプ機構３
７がワークをクランプするのに要する時間とを含んだも
のであり、マイコン６ａは、設定画面の表示状態でキー
ボード６ｃの操作を検出すると、キーボード６ｃの操作
内容に応じてパラメータ値をパソコン６のＲＡＭに書込
み、表示装置６ｄに表示する。

【００５６】マイコン６ａは、パラメータの設定後にキ
ーボード６ｃが所定操作されたことを検出すると、設定
番号が付与されたＮＣプログラムをハードディスク６ｂ
から読出し、ＮＣプログラムのブロック毎の加工時間
（＝移動時間ｔａおよびｔｂ）を演算する。そして、移
動時間ｔｂにインポジションチェック時間 ｔ1 および回転停
止時間ｔ5 を選択的に加算した後、処理の遅れ時間ｔ
2 を加算する。

【００５７】上記実施例によれば、ブロック毎の加工時
間に回転停止時間ｔ5 を加算したので、ブロック間での
消費時間のうち特に回転停止時間ｔ5 が加味された正確
な加工時間がシュミレートされる。

【００５８】尚、上記第１および第２実施例において
は、ワークテーブル１６を矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方向
へ移動させる構成としたが、これに限定されるものでは
なく、例えば主軸１３を矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方向へ
移動させる構成としても良い。また、主軸１３を矢印Ｚ
方向へ移動させる構成としたが、これに限定されるもの
ではなく、例えばワークテーブル１６を矢印Ｚ方向へ移
動させても良く、要は、ワークと工具１４とが相対的に
移動すれば良い。

【００５９】また、上記第１および第２実施例において
は、パソコン６から制御装置５にＮＣプログラムを入力
する構成としたが、これに限定されるものではなく、例
えば、外部機器から電話回線等を通して制御装置５にＮ
Ｃプログラムを入力したり、ＣＤ−ＲＯＭ，ＩＣカー
ド，フロッピーディスク等の外部記憶装置から制御装置
５にＮＣプログラムを入力する構成としても良い。ま
た、上記第１および第２実施例においては、パソコン６
の画面上でパラメータ値を設定する構成としたが、これ
に限定されるものではなく、例えばパソコン６のハード
ディスク６ｂにパラメータ値を予め書込んでおく構成と
しても良い。

【００６０】また、上記第１および第２実施例において
は、パソコン６がハードディスク６ｂの演算プログラム
に基づいて加工時間をシュミレートする構成としたが、
これに限定されるものではなく、例えば制御装置５がハ
ードディスク６ｂの演算プログラムに基づいて加工時間
をシュミレートする構成としても良い。または、演算プ
ログラムを制御装置５のＲＯＭ５ｂに書込み、制御装置
５がＲＯＭ５ｂの演算プログラムに基づいて加工時間を
シュミレートする構成としても良い。また、上記第１お
よび第２実施例においては、ＮＣプログラムに基づいて
加工動作を行う数値制御（ＮＣ）装置に本発明を適用し
たが、これに限定されるものではなく、例えば、ＣＡＤ
の設計データに基づいて自動的に加工を行う構成の工作
機械等に適用しても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は次の効果を奏する。請求項１〜３記載の手段によれ
ば、ワークと工具との相対的な移動距離および移動速度
に基づく加工時間に移動距離および移動速度を除いた要
素に基づく時間を加算したので、加工時間が正確にシュ
ミレートされる。請求項４記載の手段によれば、ブロッ
ク毎のワークの加工時間にブロック間での消費時間を加
算したので、ブロック間での消費時間が加味された正確
な加工時間がシュミレートされる。

【００６２】請求項５記載の手段によれば、ワークと工
具との相対的な移動距離および移動速度に基づく演算時
間に記憶手段の時間データを加算したので、演算処理が
簡単化される。請求項６記載の手段によれば、ワークと
工具との相対的な移動距離および移動速度に基づく演算
時間にインポジションチェック時間を加算したので、イ
ンポジションチェック時間が加味された正確な加工時間
がシュミレートされる。請求項７記載の手段によれば、
ワークと工具との相対的な移動距離および移動速度に基
づく演算時間に移動停止時間を加算したので、移動停止
時間が加味された正確な加工時間がシュミレートされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図（加工時間の演算
プログラムを示すフローチャート）

【図２】パラメータの設定画面を示す図

【図３】ＮＣプログラムを示す図

【図４】移動時間の算出方法を示す図

【図５】（ａ）は工具交換装置の要部を示す断面図、
（ｂ）は矢印Ｘ方向視図

【図６】工具マガジンの内部構成を示す図

【図７】マシニングセンタの外観を示す斜視図

【図８】電気的構成の概略を示すブロック図

【図９】スプラッシュカバーを示す正面図

【図１０】本発明の第２実施例を示す図（インデックス
テーブルを示す図）

【符号の説明】

６はパーソナルコンピュータ（演算装置）、６ａはマイ
クロコンピュータ（第１の演算手段，第２の演算手段）
を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの加工時間をワークと工具との相
   対的な移動距離および移動速度に基づいて演算する第１
   の演算手段と、 第１の演算手段の演算結果にワークと工具との相対的な
   移動距離および移動速度を除いた要素に基づく時間を加
   算する第２の演算手段とを備えたことを特徴とする加工
   時間の演算装置。
2. 【請求項２】 ワークの加工時間をワークと工具との相
   対的な移動距離および移動速度に基づいて演算し、 この演算結果にワークと工具との相対的な移動距離およ
   び移動速度を除いた要素に基づく時間を加算することを
   特徴とする加工時間の演算方法。
3. 【請求項３】 ワークの加工時間をワークと工具との相
   対的な移動距離および移動速度に基づいて演算し、この
   演算結果にワークと工具との相対的な移動距離および移
   動速度を除いた要素に基づく時間を加算する演算プログ
   ラムを備えたことを特徴とする記憶媒体。
4. 【請求項４】 第１の演算手段は、ワークの加工時間を
   ＮＣプログラムのブロック毎に演算し、 第２の演算手段は、ＮＣプログラムのブロック間で消費
   される時間を第１の演算手段の演算結果に加算すること
   を特徴とする請求項１記載の加工時間の演算装置。
5. 【請求項５】 第２の演算手段は、記憶手段に記憶され
   た時間データを第１の演算手段の演算結果に加算するこ
   とを特徴とする請求項１記載の加工時間の演算装置。
6. 【請求項６】 第２の演算手段は、第１の演算手段の演
   算結果にインポジションチェック時間を加算することを
   特徴とする請求項１記載の加工時間の演算装置。
7. 【請求項７】 第２の演算手段は、第１の演算手段の演
   算結果にワークと工具とを相対的に移動停止させるため
   の時間を加算することを特徴とする請求項１記載の加工
   時間の演算装置。