WO1987005246A1 - Method and apparatus for preventing collison of tools - Google Patents

Method and apparatus for preventing collison of tools Download PDF

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WO1987005246A1
WO1987005246A1 PCT/JP1987/000127 JP8700127W WO8705246A1 WO 1987005246 A1 WO1987005246 A1 WO 1987005246A1 JP 8700127 W JP8700127 W JP 8700127W WO 8705246 A1 WO8705246 A1 WO 8705246A1
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interference
collision
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PCT/JP1987/000127
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Hideaki Kawamura
Atsushi Shima
Teruyuki Matsumura
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Fanuc Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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    • G05B19/40937—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention avoids interference between toolbots by automatically changing the processing program when interference occurs between movable parts such as multiple toolposts.
  • the two tool posts that is, the turrets are operated independently, and the two turrets are simultaneously turned.
  • a multi-spindle lathe For example, the four-axis lathe shown in Fig. 2 has two tool sets TP1 and TP2, and each of the tool rests TP1 and TP2 is independent: two axes X and Z axes. You can move in the direction to machine the work WK.
  • the positions and passages of these turrets TPl and TP2 are independent of each other, according to a program that is an independent program for each turret. With this control, the work WK can be machined into a predetermined shape in a much shorter time than a normal two-axis lathe.
  • the machining program must prevent the turrets TP 1 and TP 2 from colliding with each other. In order to check for such interference, as shown in FIG. 3, the actual simulation with the machining program to be checked must be performed. Is not performed on the animation drawing screen. If there is an intersection in the transfer test of the two blades, it is assumed that collision occurs between the tool rests and immediate interference occurs. A tool interference check is used to visually check the state of the tool.
  • the machining program consists of a program for tool post 1 and a program for tool post 2 as shown in Fig.
  • N 100, N 101, N 102, N 103,... are data for numerically controlling the movement of the turret 1, that is, the format of the numerical control command. -Indicates a block of mats.
  • N 200, N 201, N 202, N 203,... Indicate the format of the numerical control command format for numerically controlling the movement of the blade 2.
  • FIG. 3 (b) is, this is found in the A two main drawing screen by running the tool rest for the profile g display the actual machining of the city Mi Interview, single-3 emission line stomach of, its This shows the moving trajectories of the tool rests 1 and 2 as a result of the above.
  • the track of the tool post 1 is the block N 102 of the tool set 1 and the block N 202 of the tool post 2, and the track of the tool post 2 is shown. ! At this time, it is possible that the tool combination 1 and the tool rest 2 actually collide as shown in Fig. 4. It can be confirmed in advance on the surface.
  • a simulation tool 3 for actual machining using a force B program is performed on the drawing screen to check the interference between the turrets in advance.
  • the interference check has been known in the past, but when an interference occurs in this tool interference check, the work to change or correct the machining program is performed by an operation. Was done by hand. To this end, the operator has to ponder or always know exactly what part of the machining program should be corrected on a case-by-case basis. If it had to, it would have required labor and time to create a machining program.
  • An object of the present invention is to provide a tool collision prevention method and a device for automatically changing a machining program when collisions occur and avoiding interference in advance.
  • the movements of a plurality of movable parts are simulated and displayed prior to actual machining.
  • Wataru Sen processing pro gram to cormorants'll avoid the By automatically changing the machining program, the labor and time required to change the operator's machining program are reduced, and the machining program is executed. It prevents tool breakage.
  • Fig. 1 is a block diagram showing an example of a system for implementing the method of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic explanatory diagram showing a 4 ⁇ lathe
  • Fig. 3 (a) is a 4 ⁇ lathe
  • Fig. 3 (b) shows an example of a lathe machining program
  • Fig. 3 (b) shows an animation drawing screen of the transfer of two turrets.
  • Fig. 4 shows an actual machining program.
  • Fig. 5 is an explanatory diagram showing an example of interference between the turrets
  • Fig. 5 is a diagram showing an example of the system required for the automatic collision prevention program
  • Fig. 1 is a block diagram showing an example of a system for implementing the method of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic explanatory diagram showing a 4 ⁇ lathe
  • Fig. 3 (a) is a 4 ⁇ lathe
  • Fig. 3 (b) shows an example of a lathe machining
  • FIG. 6 is Figure 7 (a), (b), (c), and (d) show the flow of the operation by the automatic collision prevention program.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modification example by the alignment M code, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of interference between tool sets in actual machining.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system of an NC device for controlling a four-axis lathe.
  • 10 is a processor, which is a program. Is a programmable controller that executes numerical control processing by executing a program, and controls the sequence of a 4-axis lathe. Although the operation of the high-power circuit is executed by a program, 12 is a program memory, and various types of execution of the processor 10 are required. The control program is stored in this program. * The automatic collision prevention program for automatically changing the processing program of the invention is the same as this program. It is stored in memory 12.
  • ⁇ 13 is a data memory, which can be a processor, such as a computer program composed of a numerical format and the current data format.
  • 14 is a working memory, which stores data necessary to execute the program of the program, and temporarily stores the operation results of the processor 10 and the like.
  • 15 is a paper tape puncher for recording (perforating) data on the paper tape as necessary
  • 16 is a paper tape puncher.
  • This is a pre-reader that reads an NC tape that has a numerical control command (NC command) perforated.
  • 17 is a pulse distributor and a processor 10. In response to the movement command of the above, the S operation for the predetermined pulse is not performed, and the S pulses are output in a number equal to the command amount.
  • a display device control unit 21 stores input keys for setting system parameters and the like.
  • a display device 22 is provided for displaying the moving trajectory of the tool post in an animation drawing as shown in FIG. 3 (b).
  • Reference numeral 23 denotes an address and a data bus (hereinafter, referred to as a bus), which includes a processor and the above-mentioned memories 12, 13, 14, 20, and input / output. It is intended to transfer data to and from the device.
  • This automatic collision prevention program is similar to the one shown in Fig. 4 during the simulation of actual machining by the machining program. If the interference between the tool post 1 and the tool post 2 occurs at the block N 102 of the tool post 1 and the block N 202 of the tool post 2, the priority is set. Move the higher turret first and suspend the move of the lower priority turret.Make the waiting M code at the predetermined position in the machining program. This is intended for automatic insertion. To start the execution of the automatic collision prevention program, a system parameter such as that shown in Fig. 5 must be used. Data must be set in advance.
  • the system parameter includes a priority parameter of the tool post, a waiting M code parameter for stopping the movement of the tool set and defining a stop period, There is a repeat execution parameter that indicates whether to repeat and execute the machining program until interference does not occur.
  • the priority parameter of the tool post has an initial value of “0”, and when this is “0,,” The operator can be set to "1” or "2" at the point when the turrets interfere with each other during the execution of the machining program. When the priority is "1”, the priority of the tool combination 1 is high, and when the value is "2", the priority of the tool post 2 is high.
  • the initial value of the stop period of the M code parameter is "200", and the stop period is in the range of "100" to "999” as necessary.
  • the initial value of the repetition execution parameter is "0", and when this parameter is "0", the M code waits at a predetermined position in the machining program. After automatically inserting the machining program, rewind the machining program Q program and execute it again from the beginning of the machining program. After automatically inserting the waiting M code at the specified position in the program, the machining program is rewinded and the execution is completed.
  • step 2 create the machining program to be checked in data memory 13. This is done, for example, by inputting a processing program from a paper tape reader 16. After the machining program is created in the data memory 13, the 4 lathe 19 is moved to the memory mode, that is, in FIG. It is difficult to disconnect the controller 11 and the pulse separation device 17 from the bus 23, and only between the data memory 13 and the display device control section 21. Delivery of data is performed Switch to the mode (Step 2). Next, the animation drawing screen is displayed on the display device 22, and the execution of the machining program is started from the first address, and the actual machining simulation is performed. Start yawning (step 3). Next, the machining program D is sequentially executed in the block (Step 2).
  • step 2 check whether or not interference has occurred between the tool sets (step 2). If there is no interference, return to step ⁇ , execute the continuous machining program, and if there is interference, go to step 6. It is determined whether or not the priority parameter is S "0". If it is not "0", the priority is "1" or "2", so the processing will be described in detail later according to this value. Wait for the program at a predetermined position and insert the M code (Step 2). In this case, an inquiry about the priority of the tool is displayed on the screen (Step 2), and the operator uses the priority parameter "1" or "2," of the tool post. One input (Step 2). After the input is completed, proceed to step 7.
  • Step ® Insert the waiting M code at the step, rewind the machining program, and display it at the first address (step 2). .
  • Step ® it is determined whether the repetition execution parameter is "0" or "1” (Step ®).
  • the execution of the processing program is terminated (Step ®).
  • the processing program is advanced to Step 3 and the processing program is executed. Run the ram again.
  • FIG. 7 (a) to (d) show the contents of the step. This will be described in more detail.
  • the automatic collision prevention program is placed after the block N102 of the program for blade set 1, as shown in Fig. 7 (a).
  • the waiting M code M201 is automatically inserted in front of the block N202 of the program for the tool rest 2 respectively.
  • the modified processing program is executed again, the tool post 1 is moving under the numerical control of block N102.
  • the turret 2 is stopped from moving during the period specified by the waiting M code M201, so that the turret 2 can avoid collision. Note that inserting the waiting M code M201 after the tool block N102 for the toolgroup 1 tool is for the toolgroup 1 tooling program. This is to ensure time synchronization between the block N103 of the program and the block N202 of the program for the tool post 2.
  • a waiting M code M201 is inserted, and the machining pro- cess is inserted.
  • block N 103 of the program for tool post 1 and block N of the program for tool post 2 If interference occurs during execution with block 202, as shown in FIG. 7 (c), after block N103 and before block D202.
  • a waiting M code having a different period from the waiting M code M 201 is inserted, for example, M 202 is inserted, and M 201 is deleted.
  • turret 1 is executing blocks N102 and N103! During this period, the movement is stopped for the period specified by the different waiting M code M202, and collision between the turrets can be avoided.
  • the priority parameter is "1"
  • enter the wait code 2 M201 to add the program to the top address, the restoring, etc.
  • the execution of the turret 2 and the block N102 which is stopped by waiting it, is performed.
  • the waiting M code M 201 inserted as shown in Fig. 7 (d) is inserted.
  • the waiting period M n with a different period from that of ⁇ 201 is executed.
  • ⁇ 202 is inserted after the block N 102 and the block N 210. Insert before and after.
  • the tool post 2 is stopped at its initial position while the tool post 1 moves in accordance with the block ⁇ 101 and the block N 102. To avoid interference.
  • the invention also applies to a machining program that prevents collision between movable parts in general NC machine tools.
  • the present invention is effective in creating a ram, and the present invention can be variously modified within the scope of the gist, and these are defined as * It does not exclude them.
  • the movements of the movable parts such as the plurality of turrets are displayed on the animation drawing screen of the display device, and the actual machining simulation is performed.

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Description

明 細 書
工 具 衝 突 防 止 方 法 お よ び 装 置
技 術 分 野
*発明 は 、 複数の ツ ールポ ス ト な ど可動部の間 に干渉 が発生 し た 場合 に 加 工 プ ロ グ ラ ム を 自 動的 に 変更 し て ツ ー ル ボ ス ト 間 の干渉 を 回避す る工具衝突防止方法お よ び装置 に関す る 。
背 景 技 術 ·
機械加工の 自 動化 のため、 工作機械を 数値制 ¾す る こ と が行 な わ れ て い る 。 こ の 数値 制網 工作機械 に よ っ て ワ ー ク に設計 図面通 り の加工 を施すため に は 、 数値制御 装置へ所定の フ ォ ー マ ッ ト の数値制御指今、 即 ち 加工 プ ロ グ ラ ム を 入 力 し な ければな ら ない。
こ の種の数値制御装置の加工 プロ グ ラ ム に よ り 、 2 つ の ツ ー ル ポ ス ト 、 即 ち 刃物台 を独立に動作 さ せ て 、 2 つ の刃物 台が同時 に旋 削加工す る 多軸旋盤 を制街す る こ と が可能 で あ る 。 例 え ば、 第 2 図 に示す 4 軸旋盤 は 、 2 つ の刃物 合 T P 1 , T P 2 を有 し 、 夫 々 の 刃物台 T P 1 ， T P 2 を独立 に： X轴 、 Z 軸の 2 軸方向 に 移動 し て ワ ー ク W K を 加工で き る 。 こ れ ら刃物台 T P l ， T P 2 を 、 刃 物台 ご と の独立 し た プ ロ グ ラ ム か ら な る 加エ ブ ロ グ ラ ム に 従 つ て そ の位置や通路を それぞれ独立.に制御 すれば 、 通常の 2 軸旋盤 に比べてはる かに短い時間 で ワ ー ク W K を所定形状 に 加工で き る 。
し か し 、 こ の よ う な 4 軸旋盤 は 、 2 つ の刃物台 T P 一 2 一
1 ， T P 2 で 同時 に 1 個の ワ ー ク W K を 加工す る 関係上 刃物台 T P 1 ， T P 2 同士の干渉に よ っ て事故 の発生 す る 可能性が あ り 、 そ れぞれの加工プ ロ グ ラ ム が刃物台 T P 1 , T P 2 相互の衝突を防止 し う る も の で な く て は な ら な い 。 こ の よ う な干渉をチ ェ ッ ク する に は 、 第 3 図 に 示す よ う に 、 チ ェ ッ ク すべき 加工プ ロ グ ラ ム に よ る 実加 ェの シ ミ ユ レ 一 シ ョ ン を アニ メ 描画画面 で行 な い 、 2 つ の刃物 合の移勖軌驗 に おいて交差が生ず る 場合 に刃物 台 間 に衝突、 即 ち 干渉が発生す る も の と し て 、 そ の様子 を 目 で確かめ る 工具干渉チ ェ ッ ク が用い ら れ る 。 加工 プ ロ グ ラ ム は 、 例 え ば第 3 図 （ a ) に示す よ う に 刃物台 1 用 プ ロ グ ラ ム と 刃物台 2 用 プロ グ ラ ム と か ら な る 。 第 3 図 ( a ) に おい て、 N 100 , N 101 , N 102 ， N 103 ， ··· は 、 刃物台 1 の移動 を 数値制御する ため の デ ー タ 、 即 ち 数値制御指令 の フ ォ ー マ ツ ト の ブ ロ ッ ク を 示 し てい る 。 同様 に 、 N 200 , N 201 , N 202 , N 203 ， … は 、 刃物 合 2 の移動 を 数値制御す る ための数値制御指令 の フ ォ ー マ ツ ト の プ ロ ッ ク を 示 し てい る 。 第 3 図 （ b ) は 、 こ れ ら の 刃物台用 プ ロ グ ラ ム を実行 し て実加工の シ ミ ュ レ 一 シ 3 ン を表示装置の ア ニ メ 描画画面で行 な い 、 そ の結果 の刃物 台 1 お よ び 2 の移動軌 ¾を示 し た も の で あ る 。 第 3 図 （ b ) に おい て 、 刃物台 1 の軌¾は 、 刃物合 1 の ブ ロ ッ ク N 102 と 刃物 台 2 の ブ ロ ッ ク N 202 の と こ ろ で 、 刃物台 2 の軌！ ¾ に交差 し 、 こ の と き に刃物合 1 と 刃物 台 2 と は 、 第 4 図 に示す よ う に実際に は衝突す る こ と が画 面上 で予め確かめ ら れ る 。
こ の よ う に 、 力 B ェ プ ロ グ ラ ム に よ る 実加工 の シ ミ ュ レ ー シ 3 ン を 描画画面 で行ない、 刃物台同士の 干渉 を 予 め チ ヱ ッ ク す る 工 具 干 渉 チ ェ ッ ク は 従来知 ら れ て い た が、 こ の工具干渉チ エ ッ ク で干渉が発生 し た場合 に 加工 プ ロ グ ラ ム を 変更 、 修正する 作業は、 オ ペ レ ー タ が手作 業で行 な っ て い た。 こ のため に 、 オペ レ ー タ は 、 加工 プ ロ グ ラ ム の ど の部分 を ど の よ う に訂正すべ き か を 、 そ の 都度思案す る か或い は常に正確に把握 し て い な ければ な ら ず、 加工 プ ロ グ ラ ム の作成に労力お よ び時間 を 必要 と し て い た。
発 明 の 開 示
*発明 は 、 従来の ア ニ メ 描画に よ る 工具干渉 チ ェ ッ ク を禾 用 し て 、 ア ニ メ 描画 に よ る 加工 シ ミ ユ レ ー シ 3 ン 中 に万一刃物台同士の 干渉が発生 した場合 に 加工 プ ロ グ ラ ム を 自 動的 に 変更 し て干渉を予め回避 さ せ る 工具衝突防 止方法 お よ び装置 を 提供する こ と を 目 的 と し て い る 。
太発明 は 、 夫 々 独 立 の プ ロ グ ラ ム で駆動制御 され る 複 数 の 可 動部 の 移動軚 ¾ を 実 加工 に 先 立 っ て シ ミ ユ レ一 シ ヨ ン し て表示す る ス テ ッ プ と 、 干渉が発生 し た と き に 先 に移動 さ せ る 可動部 と停止 させる 可動部 と を 設定す る ス テ ッ プ と 、 前記各 ブ ロ グラ ム に待ち合せ コ ー ド を挿入 し なが ら 可動部間 で の干渉を 回避 し た プ ロ グ ラ ム に修正 す る ス テ ッ プ と を 具備 し た こ と を特徴 と す る 工具衝突防 止方法 お よ び装置 に よ っ て、 従来の技街 の問題点 を解決 1 7
4
し てい る 。
*発明 方法 に よ れ ば 、 ア ニ メ 描画 に よ る加工シ ミ ュ レ ー シ 3 ン 中 に刃物合同士に干渉が発生 した場合に 、 千 渉を 回避する よ う に 加工プロ グ ラ ム を 自 動的に変更す る こ と に よ り 、 オペ レ ー タ の加工プロ グ ラ ム の変更に要す る労力お よび時間を 軽減 し、 かつ加工プ ロ グ ラ ム の実行 に よ る 工具の破損 を 防止する も のであ る
図面の簡単な説明
第 1 図は、 末発明方法を実施する シ ス テ ム の一例を示 すブ ロ ッ ク 図、 第 2 図は、 4轴旋盤を示す概略説明図、 第 3 図 （ a ) は、 4 轴旋盤用加工プ ロ グ ラ ム の一例 を 示 す図、 第 3 図 （ b ) は、 2 つの刃物台の移勖钛 ¾の ァ ニ メ 描画画面を示す図、 第 4 図は、 実加工 に おけ る 刃物台 同士の干渉例 を示す説明図、 第 5 図は、 衝突 自 動防止 プ ロ グ ラ ム に必要な シ ス テ ムノ、' ラ メ ー タ の一例 を 示す図、 第 6 図は、 衝突 自 動防止プロ グ ラ ム に よ る動作の流れ を 示す'図 、 第 7 図 （ a ) , ( b ) , ( c ) ， ( d ) は、 加 ェプ ロ グ ラ ム の待 ち 合せ M コ 一 ド に よ る 変更例を示す 図、 第 8 図は、 実加工における刃物合同士 の干渉例を示 す説钥 図であ る 。
癸明 を実施するための最良の形態 以下、 本発明 を実施例によ り 詳細に説明す る 。
第 1 図は、 4 軸旋盤制御用 N C装置の シ ス テ ム の一例 を示す ブ ロ ッ ク 図で あ る 。
第 1 図におい て、 1 0 はプロ セ ッ サで あ り 、 プ ロ グ ラ ム を 実行 し て 数値制御処理を行 な う も の 、 1 1 は プ ロ グ ラ マ ブ ル コ ン ト ロ ー ラ で あ り 、 4軸旋盤 の シ ー ケ ン ス 制 御 を行 な う 強電回路 の働 き を プ ロ グ ラ ム に よ っ て実行 す る も の 、 1 2 は プ ロ グ ラ ム メ モ リ であ り 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 の 実行 す べ き 各 種制御 プ ロ グ ラ ム を 格納 し た も の で あ っ て 、 *発明 の加 工 プ ロ グ ラ ム を 自動的 に 変更す る た め の衝突 自 動防止 プ ロ グ ラ ム は こ の メ モ リ 1 2 に格納 さ れて い る 。 · 1 3 は デ ー タ メ モ リ であ り 、 数値制铟指今 の デ一 タ フ ォ 一 マ ツ ト か ら構成 される 加エ ブ ロ グ ラ ム 等 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 の プ ロ グ ラ ム実行に必要 なデー タ を 格納 し た も の 、 1 4 は ワ ー キ ン グ メ モ リ でぁ リ 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 の 演 算結果等 を 一 時 的 に 格納 す る も の 、 1 5 は紙 テ ー プ パ ン チ ヤ で あ り 、 必要に よ り デー タ を紙テ ー プ に 記録 （ さ ん 孔） す る も の 、 1 6 は 紙 テ ー プ リ ー ダ で あ り 、 数値制御指令 （ N C指令） を さ ん孔 し た N C テ ー プ を 読取 る も の 、 1 7 は パル ス分配器であ り 、 プ ロ セ ッ サ 1 0 の 移動指 令 に 応 じ て 所定 の パ ル ス 分 S演算 を行 な い 、 指令量 に 等 し い 数の分 Sパル ス を 出 力す る も の 、 1 8 1 ， 1 8 z 1 ， 1 8 2 ， 1 8 Z 2 は夫 々 刃物合 T 1> 1 ， 1： 1» 2 を 軸 、 Z 軸方向 に駆動す る サ ー ボ 回路 で あ り 、 4 軸旋盤 1 9 の , Z 1 ¾ , X 2 ， Z 2 铀 を 制 御す る も の 、 2 0 は バ ラ メ ー タ メ モ リ で ぁ リ 、 衝突 自 動 防 Itプ ロ グ ラ ム を実行する際に必要 と さ れ る シ ス テ ム バ ラ メ ー タ を 記憶 す る も の 、 2 1 は 表示装置制御部で あ り 、 シ ス テ ム パ ラ メ 一 タ 等を設定する た め の入 力 キー を 具備 し て い る も の 、 2 2 は表示装置であ り 、 刃物台の移 動軌踌 を第 3 図 （ b ) に示す よ う な ァ ニ メ 描画 で表示 す る た め の も の 、 2 3 は ア ド レ ス ， デー タ バ ス （以下バ ス と 称す） で あ り 、 プ ロ セ ッ サ と 上述 し た メ モ リ 1 2 , 1 3 ， 1 4 , 2 0 、 入 出 力装置 と の間でデ ー タ の 受け渡 し を行 な う も の で あ る 。
次 に 、 第 4 図乃至第 6 図に ょ リ 、 プ ロ グ ラ ム メ モ リ 1 2 に格納 され て い る 衝突 自動防止プ ロ グ ラ ム の 作用 に つ い て説明 す る 。
こ の 衝突 自 動防止 プ ロ グ ラ ム は、 加工 プ ロ グ ラ ム に よ る 実加工の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン中 に、 第 4 図 に示 され て い る よ う に例 え ば刃物 台 1 の ブ ロ ッ ク N 1 0 2 と 刃物台 2 の ブ ロ ッ ク N 2 0 2 の と こ ろ で刃物台 1 と 刃物 台 2 と の 干渉が発生す る 場合 に優先度の高い方の 刃物台 を 先 に 移 動 さ せ 、 優先度の低 い方の刃物合の移動 を 一時停止 さ せ る ため の待 ち 合せ M コ 一 ド を加工プ ロ グ ラ ム の所定位 に 自 動的 に挿入す る た めの も の であ り 、 衝突 自 動防止 ブ ロ グ ラ ム の実行 を 開始す る に は、 第 5 図 に示す よ ラ な シ ス テ ム パ ラ メ 一 タ が予め設定 されて い る 必要が あ る 。
シ ス テ ム パ ラ メ ー タ に は 、 刃物 台 の 優先度 パ ラ メ 一 タ 、 刃物合の移動 を 停止させかつ停止期間 を定 め る 待 ち 合せ M コ ー ド パ ラ メ ー タ 、 お よび干渉が発生 し な く な る ま で加工 プ ロ グ ラ ム を繰 り 返 し実行する か否か を疋め る 繰 り 返 し 実行 パ ラ メ ー タ が あ る 。 刃物 台の優先度バ ラ メ ー タ は初期値が " 0 " であ り 、 こ れが " 0 ，， の と き に は 、 加工 プ ロ グ ラ ム の実行中刃物台同士 の干渉 が発生 し た 時 点 で オ ペ レ ー タ が " 1 " あ る い は " 2 " に 設定 で き る 。 優先度ノ、· ラ メ 一 タ が " 1 " の と き に は 、 刃物合 1 の 優先度が高 く 、 " 2 " の と き に は刃物台 2 の優先度が高 い 。 M コ ー ド パ ラ メ 一 タ は 停 止 期 間 の初期値が " 2 0 0 " で あ り 、 必 要 に 応 じ て 停止 期 間 は " 1 0 0 " 乃至 " 9 9 9 " の 範囲 で設定でき る 。 また、 繰 り 返 し実行パ ラ メ 一 タ は初期値が " 0 " であ り 、 これ が " 0 " の と き に は 、 加工 プ ロ グ ラ ム の所定位置に待 ち 合せ M コ ー ド を 自 動的 に挿入 し た後 、 加工プ Q グ ラ ム を リ ワ イ ン ド し て 加工 プ ロ グ ラ ム の先頭か ら再度実行 させ 、 " 1 " の と き に は 、 加工 プ ロ グ ラ ム の所定位置に待 ち 合せ M コ ー ド を 自 動的 に挿入 し た後 、 加工プ ロ グ ラ ム を リ ワ イ ン ド し て 実行 を 終 了 さ せ る 。
こ れ ら シ ス テ ム パ ラ メ ー タ が 正 し 〈 設定 さ れ て い る と 、 衝 突 自 動 防 止 プ ロ グ ラ ム は 第 6 図 に 示 す フ ロ ー チ ヤ 一 ト に 従 っ て動作す る 。
ス テ ッ プ① で 、 チ ェ ッ ク し た い加工 プ ロ グ ラ ム を デ ー タ メ モ リ 1 3 に作成 す る 。 こ れは例えば 、 紙テ ー プ リ 一 ダ 1 6 力、 ら 加工 プ ロ グ ラ ム を入力する こ と に よ っ て な さ れ る 。 加 工 プ ロ グ ラ ム を デ ー タ メ モ リ 1 3 に 作成 し た 後、 4 轴旋盤 1 9 を メ モ リ モ ー ド、 即 ち 、 第 1 図 に おい て プ ロ グ ラ ム コ ン ト ロ ー ラ 1 1 と パル ス 分 S器 1 7 と を バ ス 2 3 か ら 切 リ 難 し 、 デ一 タ メ モ リ 1 3 と 表示装置制 御 部 2 1 と の 間 だ け で デ ー タ の 受 け 渡 し が行 な われ る モ ー ド に切換 え る （ ス テ ッ プ②） 。 次い でア ニ メ 描画画 面 を表示装置 2 2 に 表示 させ、 加工プ ロ グ ラ ム の実行 を そ の先頭ァ ド レ ス か ら 開始さ せ て 、 実加 工 の シ ミ ユ レ 一 シ ヨ ン を 始め る （ ス テ ッ プ③） 。 次いで加工 プ D グ ラ ム を ブ ロ ッ ク 每 に順次実行 させ る （ス テ ッ プ④） 。 加工 プ ロ グ ラ ム の実行中 、 刃物合同士の干渉が発生 し たか否か を チ I ッ ク す る （ ス テ ッ プ⑤） 。 干渉が発生 し て い な い 場合、 ス テ ッ プ④ に 戻 り 、 引 き統き 加工 プ ロ グ ラ ム が実 行 され 、 干渉が発生 し た場合に は、 ス テ ッ プ⑥ に進み 、 優先度パ ラ メ 一 タ カ S " 0 " か否かを判定 す る 。 " 0 " で な い な ら ば、 優先度ノ、' ラ メ 一 タ は " 1 ，， 又は " 2 " で あ る の で 、 こ の値 に応 じ て後に詳述する よ う に 加 工 プ ロ グ ラ ム の 所定 の 位 置 に 待 ち 合 せ M コ ー ド を 挿入 す る （ ス テ ツ プ⑦） 。 ス テ ッ プ⑥ で優先度パ ラ メ 一 タ カ " 0 " の と き に は 、 画面 に優先刃物合の問いかけ を 表示 す る （ ス テ ツ プ ⑧ ） 。 オ ペ レ ー タ は 刃 物 台 の 優先度バ ラ メ ー タ " 1 " 又は " 2 ，， を ギ 一入力す る （ ス テ ッ プ⑨） 。 キ 一 入力完 了後、 ス テ ッ プ⑦ に進む。 ス テ ッ プ⑦ で待 ち 合せ M コ 一 ド、 を挿入 し て 、 加工プ ロ グ ラ ム を リ ワ イ ン ド し 、 そ の先頭ア ド レ ス に 戾す （ ス テ ッ プ⑩） 。 こ の 時点で繰 り 返 し 実行 パ ラ メ ー タ が " 0 " か " 1 " か を 判定す る ( ス テ ッ プ ® ) 。 " 0 " の と き には、 加 工 プ ロ グ ラ ム の 実行を 終了 し （ ス テ ッ プ ® ) 、 " 1 " の と き に は ス テ ツ プ③ に 昃 し 、 加工 プ ロ グ ラ ム を再度実行す る 。
ス テ ッ プ⑦ の内容 に つ い て 、 第 7 図 （ a ) 〜 （ d ) に よ り 詳述す る 。
い ま 第 4 図 に示 さ れ る 干渉が発生 し た場合 に 、 刃物 台 1 の方が刃物 台 2 よ り も優先度が高い と き （即 ち 、 優先 度パ ラ メ ー タ が " 1 " の と き） には 、 衝突 自 動防止 プ ロ グ ラ ム は 第 7 図 （ a ) に示す よ う に 、 刃物合 1 用 ブ ロ グ ラ ム の ブ ロ ッ ク N 1 0 2 の後 と 、 刃物台 2 用 プ ロ グ ラ ム の ブ ロ ッ ク N 2 0 2 の前 と に夫 々 、 待 ち 合せ M コ 一 ド M 2 0 1 を 自 動的 に挿 入する 。 こ の よ う に 修正、. 変更 さ れ た 加 工 プ ロ グ ラ ム を 再 度実行 さ せ る と 、 刃物 台 1 が ブ ロ ッ ク N 1 0 2 の 数値制御指会の下で移動中 、 刃物台 2 は待 ち 合せ M コ 一 ド M 2 0 1 で指定 された期間 、 移動 が 停 止 さ れ る の で 刃物 台 同 士 の 衝 突 を 避 け る こ と がで き る 。 な お、 刃物台 1 用 プ tr グ ラ ムの プ ロ ッ ク N 1 0 2 の 後 に待 ち 合せ Mコ ー ド M 2 0 1 を挿入す る の は 、 刃物 合 1 用 プ ロ グ ラ ム の ブ ロ ッ ク N 1 0 3 と 刃物台 2 用 プ ロ グ ラ ム の ブ ロ ッ ク N 2 0 2 と の時間的同期 を保証 す る た め で あ る 。
こ れ と 反対 に 、 刃物合 2 の方が刃物台 1 ょ リ も 優先度 が高い と き （即 ち 、 優先度パ ラ メ ー タ が " 2 " の と き ） に は 、 第 7 図 （ b ) に 示す よ う に 、 刃物 台 1 用 ブ ロ グ ラ ム の ブ ロ ッ ク N 1. 0 2 の前 と 、 刃物台 2 用 プ ロ グ ラ ム の プ ロ ッ ク N 2 0 2 の 後 に待ち合せ Mコ ー ド M 2 0 1 が 自 動的 に 挿入 さ れ る 。
第 7 図 （ a ) に示す よ う に優先度パ ラ メ 一 タ が " 1 " の と き に待 ち 合せ M コ ー ド M 2 0 1 を挿入 し 、 加工 プ ロ グ ラ ム を 先頭 ァ ド レ ス か ら再度実行 した結果、 刃物台 1 用 プ ロ グ ラ ム の ブ ロ ッ ク N 1 0 3 と 刃物 台 2 用 プ ロ グ ラ ム の ブ π ッ ク N 2 0 2 と の実行中 に干渉が発生 し た場合 に は 、 第 7 図 ( c ) に 示すよ う に、 ブ ロ ッ ク N 1 0 3 の 後 と ブ D ッ ク N 2 0 2 の前 と に、 待ち合せ M コ ー ド M 2 0 1 と は期間 の異 な る 待ち合せ Mコ 一 ド た と え ば M 2 0 2 を挿入 し 、 M 2 0 1 を 削除する。 こ れ に よ つ て 、 刃物 台 1 が ブ ロ ッ ク N 1 0 2 およ び N 1 0 3 を実行 し て い ！） 間、 異 な る 待 ち合せ Mコ 一 ド M 2 0 2 で指定 さ れ る 期間 だけ移動が停止 され 、 刃物台同士の衝突 を 回避す る こ と がで き る 。
ま た 、 優先度パ ラ メ ー タ が " 1 " の と き に待 ち 合せ Μ コ ― ド M 2 0 1 を 揷入 し て加エ ブロ グ ラ ム を 先頭ア ド、 レ ス カ、 ら 再度実行 し た結果、 第 8 図に示す ょ ラ に ブ ロ ッ ク N 2 0 1 の実行後 に 待 ち合せで停 it し て い る 刃物台 2 と ブ 口 ッ ク N 1 0 2 の 実行に よ つ て移動 さ れ る 刃物 台 1 と に干渉が発生 し フ 合 に は、 第 7 図 （ d ) に 示 す よ う に 挿入 さ れた待 ち 合せ M コ ー ド M 2 0 1 を 削除 し て 、 Μ 2 0 1 と 期間の 異 な る 待 ち合せ M n — ドた と え ば Μ 2 0 2 を プ ロ ッ ク N 1 0 2 の後 と ブ α ッ ク N 2 0 1 の 前 と に 挿 入す る 。 こ れ に よ つ て 、 刃物台 1 が プ ロ ッ ク Ν 1 0 1 と ブ ロ ッ ク N 1 0 2 と に従 っ て移動する 間 、 刃物 台 2 は そ の初期位置 に 停止 し て い るため に干渉を 回避で さ る 。
こ の ょ ラ に 衝突 自 動防 Itプ ロ グ ラ ムは 、 ァ 二 メ 描動 , 面の ェ具干渉 ナ ェ ッ ク を利用 し て加工プ ロ グ ラ ム の所定 の 位 置 に 待 ち 合 せ M コ 一 ド を 自 動 的 に 挿入す る こ と に よ っ て 、 実加 工 で干渉の発生す る恐れの な い加 工 プ ロ グ ラ ム を 自 動的 に作成 す る こ と が可能 と な る 。
尚 、 *発明 は上記実施例で説明 し た 4 軸旋盤 の ほか 、 一般の N C 工作機械 に おいて も 、 そ の可動部間 の衝突を 防止す る よ ラ に な つ て い る加工 プロ グ ラ ム を 作成す る ラ え で有効 な も の で あ リ 、 本宪明 はそ の主 旨 の範 囲内 に お い て種 々 の変形が可能であ り 、 これ ら を *発 ¾ の範囲 か ら排除す る も の では な い。
産 業上の利用可能性
以上述べた と お リ 、 本発明 に よれば複数の刃物台等 の 可動部 の移動 を 表示装置のア ニ メ 描画画面 に 表示 し て 、 実加工 の シ ミ ユ レ ー シ 3 ン を行 ない 、 刃物台同士の干渉 を チ ッ ク し 、 画面 上 で干渉が発生 し た場合 に は加工 プ ロ グ ラ ム を 自 動的 に 変更 し て実加工を行 な う 以前 に干渉 を 回避 さ せ る よ う に し てい る の で、 加工 プ ロ グ ラ ム を 作 り 直す作業が極め て 容易に な り 、 さ ら に は工具等の損傷 を 確実 に 防止 す る こ と の可能 な工具衝突防止方法お よ び 装置 を 提供で き る 。

Claims

- 1 2 - 求 の 範 囲
1 . 夫 々 独立の プ ロ グ ラ ム で駆動制樺 され る 複数の可 動部 を 有す る 工作機械 を数値制御する 際 の工具衝突防止 方法は 、 以下 の ス テ ッ プを含む ：
前 記 各 可動 部 の 移 勖 軚 ¾ を 実加 工 に 先立 っ て シ ミ ュ レ 一 シ ョ ン し て表示す る ス テ ッ プ ；
可動部間 で干渉が発生 した と き に先に 移動 さ せ る 可動 部 と 停止 さ せ る 可動部 と を設定する ステ ッ プ ；
前記各 プ ロ グ ラ ム に待 ち合せコ 一 ド' を 挿入 し なが ら 可 動部間 での干渉 を 回避 したプ ロ グ ラ ム に 修正す る ス テ プ。
2 . 前記待 ち 合せ コ ー ド に ょ リ 、 前記可動部 の一時停 止時間 を指定す る こ と を特徴 と する 請求 の範囲 第 1 項 に 記載の 工具衝突防止方法。
3 . 前記可動部 を ¾動制御す る プ ロ グ ラ ム に 対 し て 、 可動 部相 互 間 の 干渉が 除 去 さ れ る ま で所定の 待 ち合せ コ ー ド を挿入 し 、 あ る い は削除 し て修正 し続け る よ う に し た こ と を特徴 と す る 請求の範囲第 1 項 に記載 の工具衝 突防止方法。
4 . 夫 々 独立の プ ロ グ ラ ム で ¾動制铒 さ れ る 複数 の ェ 具の衝突を 自 動的 に 防止する 工具衝突防止装置 は、 以下 を 含む ： 前記工具 を 有 し 数値制御 され る工作機械 ；
該工作機械 の可動部の移動執 ¾を表示 す る シ ミ ュ レ 一 タ ；
該可動部間 に干渉が発生 し た と き に先 に移動 さ せ る 可 動部 と 停止 さ せ る 可動部 と を設定する 設定手段 ；
前記 ブ ロ グ ラ ム に 待 ち合せ コ ー ド を挿入 し 、 あ る い は 削除す る プ ロ グ ラ ム 修正手段。
5 . 前記 シ ミ ュ レ ー タ は、 可動部 に設 け た 工 具先端 の 移動軌驂 を描画表示す る 表示手段を具備す る こ と を特徵 と す る 請求の 範囲第 4 項に記載の工具衝突防止装置。
6 . 前記設定手段 に よ る可動部間 での優先度 は 、 干渉 が発生す る 都度 に選択す る よ う に し た こ と を 特徵 と す る 請求の範囲第 4 項、 あ る いは第 5 項に記載の工 具衝突防 止装置 。
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