JPS6270910A - 干渉物特定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は干渉物特定方法に係り、特にインデックステー
ブルを回転させて位置決めすると共に、該インデックス
テーブル上に載置されたワークの面に所定の加工を施す
ＮＣプログラムを、対話的に入力されたデータを用いて
作成する自動プログラミングにおける干渉物特定方法に
関する。

〈従来技術〉 １つの加工終了後に次の加工を行うには、工具を加工終
了点から該次の加工開始点へ位置決めする必要がある。

ところで、一般に、加工終了点である位置決め開始点（
第１のポイント）と次の加工開始点である位置決め終了
点（第２のポイント）が与えられると、自動的に位置決
め通路が決定される。すなわち、位置決めをＺ方向の同
時１軸制御とＸ、Ｙの同時２軸制御の組み合わせで行う
ものとすれば （ａｌ第１のポイントが第２のポイントより高いときに
はまずＸ、Ｙの同時２軸制御で第２のポイントの真上迄
工具を移動させ、しかる後工具を第２のポイント迄Ｚ方
向の同時１軸制御で下降させ、（ｂｌ第１のポイントが
第２のポｆントより低いときには第２のポイントのＺ方
向位置迄同時１軸制御で工具を上昇させ、しかる後工具
をＸ、Ｙの同時２軸制御で第２のポイント迄移動させる
ように位置決め通路が決定されろ。

すなわち、第７図（Ａ）に示すように、位置決め開始点
ＰｓのＺ軸座標値Ｚｓが位置決め終了点ＰｅのＺ　！Ｉ
［Ｉ座標値Ｚｅより小さければ＋Ｚ方向へまず工具を同
時１軸制御で移動させ、Ｚ軸現在位置Ｚａが（Ｚ　ｅ　
＋　ｃ　）となったときＺ軸方向の移動を停止しくＣば
クリアランス量である）、ついでＸ、Ｙの同時２軸制御
で工具を位置決め終了点ＰｅよりＣだけ高い位置Ｐｅ’
に位置決めする。

又、第７図（Ｂ）に示すように、Ｚｓ≧Ｚｅの場合には
、まづ工具をＸＳＹの同時２軸制御で位置決め終了点Ｐ
ｅの真上位置Ｐｅ’に位置決めし、ついで　−Ｚ軸方向
へ工具を同時１軸制御で移動させて　Ｚａ＝（Ｚｓ＋ｃ
）の位置Ｐｅ’に位置決めする。

ところで、上記位置決め通路に沿って工具を移動させる
と工具が１及害物と衝突し、該工具の折損、その他の不
具合をを生じる場合がある。尚、障害物としては、ｔこ
とえば機械固有の部分やワーク（対象物）ｊ′ｉ？機械
に固定する治工具や対象物そのものがある。

第８図はかかる状況を説明する説明図であり、対象物Ｗ
Ｋに工具Ｔ　Ｌ、で穴明は加工を行う場合である。対事
物の第２面ＳＦ２に穴ＨＬＩを開けた後、対象物の第２
面ＳＦ２に穴ＨＬ２を開けるものとすれば、工具ＴＬを
第１穴ＨＬ　１から第２穴ＨＬ２に位置決めしなくては
ならないが、位置決め通路を前記（ｂｌに従って決定し
て該位置決め通路（第８図点線参照）に沿って工具を移
動させると、途中に突起物ＰＲが存在するため、工具Ｔ
Ｌば該突起物ＰＲに衝突（干渉）シてしまう。このため
、位置決め通路は該突起物ＰＲと干渉しないように新た
に決定する必要がある。そして、干渉しない通路は、た
とえば工具ＴＬを＋２軸方向に所定のポイントＰＬ：迄
逃がし、しかる後ポイントＰ６を含むＸ−Ｙ平面に平行
な平面上を該ポイントから第２の穴ＨＬ２の真上ポイン
トＰ、’迄移動させ、最後に−Ｚ軸方向に工具を移動さ
せる通路となる。

尚、ポイントｐ、のＺ軸方向座標値は突起物ＰＲのＺ軸
方向最大高さＺ０□にクリアランス量Ｃを加算したもの
である。

以上から、干渉物の位置、形状、Ｚ方向の最大高さがわ
かっていれば工具が干渉物と干渉するかチェックし、干
渉しない場合には前記（ａｌ、（ｂｌに示す基準にした
がって位置決め通路を自動決定でき、干渉する場合にＣ
よ第８図において説明したように干渉しない位置決め通
路を自動決定できる。従って、自動プログラミングに際
しては予め干渉物の位置、形状、Ｚ方向高さを特定して
おく必要がある。

しかし、インデックステーブルにワークを固定し２、該
インデックステーブルを回転させることによりワーク面
を工具に対向させて加工するマシニングセンタ等におい
てはどのワーク面を加工するかにより各干渉物の機械座
標系を基準にしｔコ位置、形状、Ｚ軸方同高さが変化す
る。第９図はかかるマシニング加工を説明する概略平面
図であり、ＩＮＴは回転可能なインデックステーブル、
ＷＫはインデックステーブル上に固定されたワーク、Ｔ
Ｌは工具である。工具軸は機械座標系のＺ軸（Ｚｌ）に
平行になっており、インデックステーブルＩＮＴの回転
軸は機械座標系のＹ軸（紙面の垂直）に平行になってい
る。尚、工具軸（Ｚ軸）と回転軸（Ｙｏ、軸）に垂直な
軸が機械座標系のＸ軸（Ｘ、）となる。工具ＴＬでワー
クＷＫの各面Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄを加工するにはインデックステーブルＩＮＴ
を回転させて所望の加工面を工具軸（２，、軸）に垂直
にし、しかる後工具をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させて該面
に所望の加工を施す。以後、順次所定の加工面を工具に
対向させて所望の加工を行う。

以上のように、マシニングセンタ等においてはどの加工
面の加工をするかに応じて干渉物Ｉ　ＦＡ。

ＩＦＢ、ＩＦＣ，ＩＦＤの位置が機械座標系に対して変
化する。

〈発明が解決しようとしている問題点〉機械座標系に対
して干渉物の位置が変化しなければ該干渉物を機械座標
系で比較的容易に特定することができるが、前述のよう
にマシニング加工においては加工面に依存する干渉物の
位置が変化するため、しかも加工面のワーク外形や部品
形状は該加工面に設定したワーク座標系を基準にして図
面に描画されているため、干渉物を機械座標系で設定す
ることは困難であった。

以上から本発明の目的は容易に加工面に依存する干渉物
を特定できろ干渉物特定方法を提供することである。

本発明の別の目的は加工面毎に設定されているワーク座
標系で干渉物の形状、位置、高さを特定できる干渉物特
定方法を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明にかかる干渉物特定方法の概略説明図で
ある。

ＩＮＴはインデックステーブル、ＷＫはインデックステ
ーブル上に載置されたワーク、ＪＧはワークＷＫをイン
デックステーブルに固定する治具、ＴＬは工具である。

Ｘ、−Ｙ□−ＺＭは０．、、を原点とする機械座標系、
ｘ、、１−ｙｕ−ｚｕはＯ，、、を原点とするワーク面
ＷＳＡ（斜線部）のワーク座標系である。

機械座標系は固定されているがワーク座標系はワーク面
ごとに設定され、それぞれ異なっている。

〈作用〉 干渉物を分類すると、 （ａｔ　４３！ｋ　Ｍに固有の物体で、機械に固定され
た物、（ｂ１機械に固有な物体で１．インデックステー
ブルに固定される物、 （ｃｌワーク（部品）に固有な物体で機械に固定されて
いる物、 （ｄｉワークに固有な物体で、インデックステーブルに
固定されている物（たとえば治具等）、ｔｅｌワークに
固有な物体で、加工面に依存する物、が存在する。この
うち、（ａｌ及び（ｅ）の干渉物は容易に機械座標系で
一括して特定できるが、（ｂｌ、（ｄ）及びｔｅｌに示
すワーク面やインデックステーブルの回転角に依存する
干渉物は機械座標系では特定が困難である。しかし、と
の（ｂＬ（ｄｌ及びｔｅｌに示す干渉物はワーク面に設
定されたワーク座標系では簡単に特定することができる
。

以上から、本発明においては、工具移動に障害となる干
渉物（第１図の例では治具ＪＧ）の形状を四角柱および
／または円柱で近似すると共に、ワーク面に依存しない
干渉物の位置、形状及び高さを機械座標系Ｘ、−Ｙ□Ｚ
□で入力し、ワーク面ＷＳＡに依存する干渉物ＪＧの位
置、形状及び高さは、該ワーク面におけるワーク座標系
ｘ　　−ｙ　−Ｚｌ、を設定後、該ワーク座標系を基準
にして入力することにより特定する。　。

〈実施例〉 第２図は本発明方法を実現する自動プログラミング装置
のブロック図である。

１１ばプロセッサ、１２はＲＯＭ、１３はＲＡＭ、１４
はキーボードなどのデータ入力装置、１５はグラフィッ
クディスプレイ装置、１６はワーキングメモリ、１７は
ＮＣプログラムデータ出力装置、１８はＮＣテープであ
る。

第３図は本発明にかかる干渉物特定方法の処理の流れ図
である。

ｊｌｌ自動プログラミング装置の電源を投入するとグラ
フィックディスプレイ装置１５のＣＲＴ画面に第４図（
Ａ）に示す初期メニュー画面が描画される。

（２）ワークの加工面に依存しない干渉物を特定したい
場合には、初期メニュー画面が描画されている状態にお
いてＲ２キーを押圧して゛′設定″を選択する。

これによりＣＲＴ画面には第４図（Ｂ）に示す設定項目
を選択するメニュー画面が描画される。

しかる後、キーボード上の８キー、ＮＬキーを押圧すれ
ばＣＲＴに第４図（Ｃ）に示す干渉物を特定するための
画像が描画される。尚、点線で囲まれた部分に（よ第５
図に示す画像が描画される。

さて、本発明においては干渉物をいくつかの四角柱と円
柱とで近似すると共に、各四角柱と円柱の形状、位置並
びにＺ方向高さをそれぞれ入力するととて干渉物を特定
するようにしている。すなわち、第６図を参照すると干
渉物１００を四角柱】０１ａ〜１０１ｃ、１０２ｎ〜１
０２ｃと円柱１．０１　ｄとに分割し、各四角柱並びに
円柱の形状、位置、高さを特定して干渉物を特定する。

尚、四角柱と円柱の形状、位置、高さくよ第５図を参照
すると以下のように特定されろ。ただし、円柱及び四角
柱はＺ軸に対して傾いていないものとする。

四角柱は第５図に示すように、＋Ｚ方向からみた矩形形
状（斜線部）の隣接する２辺の長さＸ、とＹ。と、該２
辺をそれぞれＸ′、Ｙ′軸とするとき、Ｘ、−Ｙ、座標
系（機械座標系）とＸ’−Ｙ’座標系間の各軸距離Ｘ２
、Ｙ２及び回転角度Ａ２と、四角柱のＺ方向最大高さＨ
とで特定されろ。又、円柱は同様に第５図に示すように
、該円柱の断面である円の中心位置（Ｘｌ、、、Ｙｐ）
と円弧半径ｒと円柱のＺ方向最大高さＨとで特定される
。

以上から、第４図（Ｃ）に示す画像を参照して必要な数
値をキーボードから入力すれば入力された数値がＣＲＴ
の所定位置に順次表示され、最終的にワークの加工面に
依存しない干渉物が機械座標系Ｘ。、−Ｙ。−７１で特
定される。尚、１つの近似立体（四角柱、円柱）の特定
作業が終了すると再度第４図ＦＣ１に示す画像が描画さ
れるから以後順次同様な作業を繰り返してワーク面に依
存しない全干渉物を特定する。そして、全干渉物入力後
のＲＯキーを押圧すれば第４図（Ａ）に示す初期メニュ
ー画面が描画されろ。

尚、予めワーク面に依存しない干渉物が特定されていれ
ばステップ（２）の作業は不要である。

（３）以上により、ワーク面に依存しなし）干渉物の特
定作業が終了すれば、次に加工面の定義を行う。

すなわち、ＣＲＴ画面には第４図（Ａ）に示す画像が描
画されているから、まずＲＯキーを押圧して”ＦＡＰＴ
の実行°′を選択する。これにより、ＣＲＴ画面に（よ
図示しないが加工面を定義するための画像が描画される
から、必要なデータを入力して加工面を定義する。

尚、加工面の定義は該加工面に設定したワーク座標系ｘ
、、、−ｙ、−ｚ、、（第１図参照）を基準にした機械
座標系Ｘ、、−Ｙ□−２□の原点０．の三次元座標値ｘ
、、　ｙＭ、　ｚＭと、Ｚｕ軸とＺ。軸の反時計方向を
正とする角度ＡＭで特定される。

１４１加工面の定義が終了すれば該加工面に依存する干
渉物をステップ（２）で説明した方法で特定する。

尚、加工面に依存する干渉物の場合には第５図に示す座
標系はｘｕ−ｙｕとなる。

（５）加工面に依存する干渉物の特定作業が終了してＣ
ＲＴに第４図（Ａ）（こ示す画像が描画されてし）ろ状
態において、ＲＯキーを抑圧し、しかる後加工面定義、
干渉物形状設定をスキップしてＣＲＴ画面１こ加工程選
択メニュー画像を描画させる。

尚、加工皿としては面加工、ポケッ１−加工、輪郭加工
、穴加工があるからメニュ一番号を入力して所定の加工
皿を選択する。

（６）以後選択された加工皿に応した加工に必要なデー
タが対話的に入力されろ。

（７）加工に必要なデータの入力が終了すれば、ステッ
プ（３）て特定された加工面の全加工に必要なデータが
入力されたかどうかをチェックし、入力されていなけれ
ばステ・ツブ（５）以降の作業を繰り返す。

（８）一方、該加工面の全データの入力が終了していれ
ば全加工面のデータ入力が終了しているかどうかをチェ
ツクし、終了していなければステップ（３）で新たな加
工面を特定して同様の作業を繰り返す。

〔９）全加工面のデータ入力が終了していれば、これら
入力されたデータを用いてマシニング加工用のＮＣデー
タの作成処理が行われる。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、工具移動に障害となる干渉物を四
角柱および／または円柱で近似すると共に、ワーク面に
依存しない干渉物の近似立体の位置、形状及び高さを機
械座標系で入力し、ワーク面に依存する干渉物の近似立
体の位置、形状及び高さは、該ワーク面におけるワーク
座標系を設定後、該ワーク座標系で入力するように構成
したから、加工面に依存しない干渉物及び加工面に依存
する干渉物を共に容易に特定することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細説明 第２図は本発明方法を実現する自動プログラミング装置
のブロック図、 第３図は本発明方法の処理の流れ図・ 第４図及び第５図は干渉物特定時に描画される画像の表
示例、 第６図は干渉物特定方法説明図、 第７図乃至第９図は本発明の詳細な説明図である。 ＩＮＴ・・インデックステーブル、 ＷＫ−−ワーク、ＷＳＡ・・加工面、 ＪＧ・・治具、ＴＬ・・工具、 Ｘ□−Ｙ、Ａ−Ｚや・・機械座標系、 Ｘ、　−Ｙｌ、Ｊ−Ｚ、、・・ワーク座標系特許出願人
　　　　　　　　ファナック株式会社代理人　　　　　
　　　　　弁理士　　齋藤千幹第１図 第２図 第５図 第６図 イ６６ 区く　　　　　　　　　　　　　　　０゛廿 派

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インデックステーブルを回転させて位置決めすると共に
   、該インデックステーブル上に載置されたワークの面に
   所定の加工を施すＮＣプログラムを、対話的に入力され
   たデータを用いて作成する自動プログラミングにおける
   干渉物特定方法において、 工具移動に障害となる干渉物を四角柱および／または円
   柱で近似すると共に、 ワーク面に依存しない干渉物の近似立体の位置、形状及
   びＺ方向最大高さを機械座標系で入力し、ワーク面に依
   存する干渉物の近似立体の位置、形状及びＺ方向最大高
   さは、該ワーク面におけるワーク座標系を設定後、該ワ
   ーク座標系で入力することを特徴とする干渉物特定方法
   。