WO2016056504A1 - 工作機械の制御装置 - Google Patents

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machining
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module
program storage
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尊一 中谷
松本　仁
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シチズンホールディングス株式会社
シチズンマシナリー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a machine tool control device that controls a workpiece machining operation based on a machining program.
  • control systems for controlling a predetermined drive shaft of the machine tool, and control for operating the machine tool by executing a multi-system program consisting of a plurality of machining programs corresponding to each control system independently.
  • Devices are generally known. For this reason, it is conceivable that each control system of the control device is assigned to each module, and the operation of each module is controlled by executing each machining program of each control system corresponding to each module.
  • the workpiece is processed by sequentially transferring the workpiece between the plurality of modules. Products can be manufactured continuously and efficiently.
  • the first module executes the first processing step by the first system processing program in the first module, and the second module.
  • the second machining process can be executed by the second system machining program, and the third machining process can be executed by the third module by the third system machining program to complete the production of the product.
  • the third processing of the first product by the third module is performed.
  • the second processing step of the second product is performed simultaneously by the second module, and the first processing step of the third product is simultaneously performed by the first module, so that products of the same shape can be continuously obtained. Can be efficiently manufactured.
  • control device since the control device is premised on the replacement of the program in the entire multi-system program, a plurality of products having different shapes, for example, a product A, a product B, and a product C, are processed in a plurality of processing steps. For example, when manufacturing by three processing steps, the multi-system program different for each product is required. For example, during the execution of the third processing step of the product A by the third module, the products corresponding to the products B and C The system program cannot be replaced with the multi-system program corresponding to product A.
  • the second processing step of the product B by the second module and the first processing step of the product C by the first module are performed simultaneously.
  • the product A is waited for completion of the manufacture of the product A from the first module to the third module, and then the product B
  • the product B is manufactured from the first module to the third module by switching to the corresponding multi-system program
  • the product C is switched from the first module to the third module by switching to the multi-system program corresponding to the product C. Manufacturing needs to be done.
  • an object of the present invention is to provide a machine tool control device capable of continuously and efficiently producing a plurality of products having different shapes.
  • a machine tool control device includes a work holding means for holding a work and a work holding means for performing a predetermined work on the work held by the work holding means.
  • a machine tool provided with a plurality of modules integrally provided with the means holding unit, provided with a plurality of control systems for controlling a predetermined drive shaft of the machine tool, and corresponding to each control system independently
  • a machine tool control device for controlling the operation of the machine tool so as to perform machining of the workpiece based on a multi-system program composed of the machining program of the above, wherein the drive shaft of each module is provided for each module.
  • a multi-system program storage unit that stores a plurality of different multi-system programs that are assigned to different control systems and process the workpiece into different shapes.
  • a multi-system program dividing unit that divides each multi-system program into machining programs, a divided program storage unit that individually stores the divided machining programs, and a machining program corresponding to each control system.
  • a system-specific program storage unit that stores each system, and a predetermined machining program is selected from the divided program storage unit according to the machining process performed by each module, and the system-specific program storage unit for each predetermined control system
  • the present invention is characterized in that the processing steps are performed separately.
  • each machining program constituting each multi-system program is individually stored in the divided program storage unit from a plurality of multi-system programs, and the machining process performed by each module is performed. Accordingly, for each control system, a predetermined machining program is selected from the machining programs stored in the divided program storage unit and stored in the system-specific program storage unit, so that each module is stored for each system. Drive control is performed based on an arbitrary machining program, and a plurality of products having different shapes can be manufactured continuously and efficiently.
  • the perspective view which shows the whole structure of the machine tool provided with the control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the block diagram which shows the control apparatus of the machine tool which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the block diagram which shows the program management part of a control apparatus.
  • the figure which showed another example of the product of the predetermined shape manufactured with the machine tool of this embodiment The figure which showed an example of the manufacturing process of the product A shown to FIG. 5A.
  • 10 is a flowchart showing module drive control by the control device of Processing Example 1;
  • 10 is a flowchart showing module drive control by the control device of Processing Example 2;
  • 10 is a flowchart showing module drive control by the control device of Processing Example 2;
  • a machine tool (automatic lathe device) 100 including a control device includes a bed 1, and three modules M1, M2, and M3 are provided on the bed 1. It is installed as a processing unit.
  • the axial direction of the main shaft 11 of the modules M1, M2, and M3 is the Z-axis direction
  • the direction orthogonal to the Z-axis direction in the horizontal direction is the Y-axis direction
  • the vertical direction orthogonal to the Z-axis and Y-axis is the X-axis direction.
  • Each of the modules M1, M2, and M3 has the same basic configuration.
  • a headstock 12 that supports the spindle 11 and a tool post 13 that holds a tool 16 that processes a workpiece gripped by the spindle 11 are held. are provided integrally.
  • the spindle 11 is provided with a known built-in motor (not shown) between the spindle head 12 and is driven to rotate about the axis by the built-in motor.
  • the main shaft 11 has a chuck (not shown) at its end, and can detachably hold a workpiece by opening and closing the chuck.
  • a support base 15 is fixed to the base 10 in front of the headstock 12, and a tool post 13 is provided in front of the support base 15 so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the tool post 13 is driven to move in the X-axis direction and the Y-axis direction by an X-axis motor 13a and a Y-axis motor 13b.
  • the support base 15 is formed in a gate shape having an opening 15a so that the headstock 12 can pass through the opening 15a.
  • the headstock 12 can be disposed so as to pass through the opening 15 a of the support base 15 so that the work gripped by the main spindle 11 faces the tool post 13 disposed in front of the support base 15.
  • Each of the modules M1, M2, and M3 grips a workpiece by the spindle 11, and drives the spindle 11 to rotate, moves the spindle stock 12 in the Z-axis direction, and controls the tool post 13 X By controlling the movement in the axial direction and the Y-axis direction, the workpiece can be machined into a predetermined shape while selecting the predetermined tool 16 of the tool post 13 in each of the modules M1, M2, and M3. .
  • Each module M1, M2, M3 functions as a separate lathe. In other words, the machine tool 100 is configured by combining a plurality of lathes as modules.
  • the two modules M1 and M3 are mounted in parallel in the Y-axis direction so that the Z-axis direction is parallel, and the base 10 is fixed on the bed 1 so that it cannot move in the Y-axis direction.
  • the modules M1 and M3 are also referred to as “fixed modules M1 and M3”.
  • Two guide rails 3 extending in the Y-axis direction are laid on the bed 1 in parallel with the Z-axis direction on the opposite side of the bed 1 to both the fixing modules M1 and M3.
  • the base 10 of the module M2 is fixed to a slide body 5 that is slidably mounted on the guide rail 3, and the module M2 is supported on the guide rail 3 so as to reciprocate in the Y-axis direction along the guide rail 3.
  • the module M2 is also referred to as a “moving module M2”).
  • a ball screw 4b is provided between the guide rails 3, and the base 10 of the moving module M2 is screwed into the ball screw 4b.
  • the ball motor 4 b is connected to the drive motor 6 via the belt 7. By rotating the drive motor 6, the ball screw 4 b is rotated via the belt 7, and the moving module M 2 is reciprocated in the Y axis direction along the guide rail 3.
  • the moving module M2 is opposed to each of the fixed modules M1 and M3, and can move to a position where the spindle axes coincide with each other on a straight line. Then, the moving module M2 can be moved to a position opposite to the fixed module M1 or the fixed module M3 so that the spindle axes coincide with each other, and the spindle tables 12 can be moved in the proximity direction. Thereby, the workpiece can be processed while delivering the workpiece between the moving module M2 and the fixed modules M1 and M3.
  • the work holding means for holding the work is composed of the spindle 11 that holds the work, and a predetermined work is performed on the work held by the work holding means.
  • the working means is a tool 16 for machining the workpiece gripped by the spindle
  • the working means holding portion for holding the working means is a lathe module consisting of a tool post 13 for holding the tool 16.
  • the predetermined module may be a machine tool that is a processing module that can perform grinding, milling, gear cutting, and the like.
  • the machine tool 100 includes a control device 20 and is driven and controlled by the control device 20.
  • the control device 20 includes a control unit (CPU) 21, an operation panel 22, a program input unit 23, a program management unit 24, and a system control unit 25.
  • the control device 20 of the present embodiment includes three control systems (first system m1, second system m2, and third system m3).
  • the drive shaft of each module M1, M2, M3 is assigned to a separate control system for each module.
  • the control device 20 controls the driving of the modules M1, M2, and M3 based on the multi-system program stored (stored) in the program management unit 24.
  • the multi-system program is composed of a plurality of machining programs corresponding to each control system (first system m1, second system m2, and third system m3).
  • the multi-system program of the present embodiment has three description areas $ 1, $ 2, and $ 3 in which machining programs for each system can be described. As shown in FIG. 3, three description areas $ 1, $ 2, and $ 3 are arranged in parallel with each other, or each description area $ 1, $ 2, and $ 3 is arranged in series. ing.
  • a machining program corresponding to the first system m1, a machining program corresponding to the second system m2 in the description area $ 2, and a machining program corresponding to the third system m3 in the description area $ 3. be written.
  • a plurality of machining programs described separately can be linked by a predetermined linking means or the like and linked to form a multi-system program. In this case, each machining program of each description area $ 1, $ 2, $ 3 is described in each linked machining program.
  • the control unit 21 controls each control system (first system m1, second system m2, third system m3) corresponding to each processing program by each processing program constituting the multi-system program via the system control unit 25.
  • the drive control is performed independently of each other.
  • each drive shaft of the module M1 is in the first system m1
  • each drive shaft of the module M2 including the drive shaft of the ball screw 4b is in the second system m2
  • each drive shaft of the module M3 is in the third system m3.
  • the control unit 21 performs drive control of the module M1 by the first system m1, performs drive control including movement of the module M2 in the Y-axis direction by the second system m2, and controls the drive of the module M3 by the third system m3.
  • the operation panel 22 includes a display unit 22a that displays an operation state and an operation instruction of the machine tool 100, an operation button 22b for inputting a desired operation to the machine tool 100, a keyboard 22c, and the like. .
  • the program management unit 24 includes a multi-system program storage unit 30, a multi-system program division unit 31, a division program storage unit 32, a machining program selection unit 33, and a system-specific program storage unit 34. .
  • the multi-system program created by operating an external personal computer or the operation panel 22 is stored (stored) in the multi-system program storage section 30 via the program input section 23.
  • a multi-system program for example, each of the first processing step by the module M1, the second processing step by the module M2, and the third processing step by the module M3 is performed so that the manufacture of a product having a predetermined shape from the workpiece is completed. It is conceivable to include a machining program for each control system (the first system m1, the second system m2, and the third system m3) that controls the operations of the modules M1, M2, and M3.
  • the multi-system program division unit 31 is configured to store (store) the multi-system program stored in the multi-system program storage unit 30 in the division program storage unit 32 for each machining program constituting the multi-system program. Has been. For example, each of the description areas $ 1, $ 2, and $ 3 is divided into machining programs, and the divided machining programs are individually stored (stored) in the divided program storage unit 32.
  • the divided program storage unit 32 has a plurality of storage units 1 and storage units 2 to n that can store the respective machining programs constituting the divided multi-system program. A machining program is stored.
  • the multi-system program storage unit 30 sends the input multi-system program to the multi-system program division unit 31. For this reason, different multi-system programs for manufacturing different products from workpieces are sequentially stored (stored) in the multi-system program storage section 30 to form different multi-system programs via the multi-system program dividing section 31.
  • the machining programs are individually stored in the divided program storage unit 32.
  • the multi-system program A for manufacturing the product A in the three processes in the multi-system program storage unit 30
  • the machining program PA1 for the first system m1 described in the description area $ 1 is stored in the storage unit 1
  • the machining program PA2 for the second system m2 described in the description area $ 2 is stored in the storage unit 2.
  • the machining program PA3 for the third system m3 described in $ 3 can be stored in the storage unit 3, respectively.
  • the multi-system program B for manufacturing the product B in the three processes in the multi-system program storage unit 30
  • the first system m1 for the first system m1 described in the description area $ 1 of the multi-system program B is stored.
  • the machining program PB1 is stored in the storage unit 4
  • the machining program PB2 for the second system m2 described in the description area $ 2 is stored in the storage unit 5
  • Each PB3 can be stored in the storage unit 6.
  • the multi-system program C for manufacturing the product C in two processes of the first machining process by the module M1 and the second machining process by the module M2 in the multi-system program storage unit 30.
  • the processing program PC1 for the first system m1 described in the description area $ 1 is stored in the storage unit 7
  • the processing program PC2 for the second system m2 described in the description area $ 2 is stored in the storage unit 8, respectively. can do.
  • the multi-system program storage unit 30 is allowed to input a single system program for manufacturing a predetermined product in one process of a predetermined module, and the product D is processed in one process of the module M1.
  • the multi-system program division unit 31 may store the machining program PD1 described in the single system program D in the storage unit 9. it can.
  • the machining program selection unit 33 selects a storage unit in which a predetermined machining program is stored from each of the storage units 1 to n of the divided program storage unit 32 according to the machining process performed in each module M1, M2, and M3.
  • the machining program stored in the selected arbitrary storage unit is stored (stored) in the system-specific program storage unit 34 for each control system.
  • the system-specific program storage unit 34 includes a system program storage unit corresponding to each control system so that a machining program can be stored for each control system.
  • the system-specific program storage unit 34 of the present embodiment includes three system program storage units (first system program storage unit 34a) according to the three control systems (first system m1, second system m2, and third system m3). , A second system program storage unit 34b and a third system program storage unit 34c).
  • the predetermined machining program selected by the machining program selection unit 33 corresponds to each system program storage unit (first system program storage unit 34a, second system program storage unit 34b, third system program storage unit 34c). Stored in each.
  • a machining program corresponding to the first system m1 selected from the divided program storage unit 32 by the machining program selection unit 33 for example, the machining program PA1 in the storage unit 1 or the storage unit 4 is stored.
  • Machining program PB1, machining program PC1 in the storage unit 7, and machining program PD1 in the storage unit 9 are stored.
  • the machining program corresponding to the second system m2 selected from the divided program storage unit 32 by the machining program selection unit 33 for example, the machining program PA2 in the storage unit 2 or the storage unit 5 is stored.
  • the machining program PB2 and the machining program PC2 in the storage unit 8 are stored.
  • the machining program corresponding to the third system m3 selected from the divided program storage unit 32 by the machining program selection unit 33 for example, the machining program PA3 in the storage unit 3 or the storage unit 6 is stored.
  • the machining program PB3 is stored.
  • the system control unit 25 corresponds to three control systems (first system m1, second system m2, and third system m3), and controls three system controls independently. (First system control unit 25a, second system control unit 25b, third system control unit 25c).
  • the first, second, and third system control units 25a, 25b, and 25c have corresponding system program storage units (first system program storage unit 34a, second system program storage unit 34b, and third system program storage unit). 34c), the drive shafts assigned to the corresponding control systems (the first system m1, the second system m2, and the third system m3) are independent from each other for each control system. Drive control.
  • the first system control unit 25a controls the module M1
  • the second system control unit 25b controls the module M2
  • the third system control unit 25c controls the module M3 independently.
  • a product A having a predetermined shape as shown in FIG. 5A is manufactured from a workpiece by the modules M1, M2, and M3 of the machine tool 100.
  • first processing step (1) first processing on the front side
  • second processing step (2) processing on the back side
  • 6A to 6D schematically represent both processing steps for manufacturing each product and a multi-system or single system program.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of processing steps in each of the modules M1, M2, and M3 when the product A is manufactured in the processing example 1.
  • the product A (1) is the first processing step of FIG. 6A by the module M1
  • the product A (2) is the second processing step of FIG. 6A by the module M2
  • the product A (3) is the module M3 of FIG. The execution of the third machining step is shown.
  • the multi-system program MP1 for manufacturing the product A is created by an external personal computer or the like, and as schematically shown in FIG. 6A, a machining program for executing the first machining process by the module M1 described in the description area $ 1 PA1, a machining program PA2 for executing the second machining process by the module M2 described in the description area $ 2, and a machining program PA3 for executing the third machining process by the module M3 described in the description area $ 3. .
  • the multi-system program MP1 is stored (stored) in the multi-system program storage unit 30 via the program input unit 23 (step S1).
  • the machining program PA1 is stored in the storage unit 1 of the division program storage unit 32 and the processing program PA2 is stored in the storage unit 2 by the multi-system program division unit 31.
  • the machining program PA3 is stored in the storage unit 3 (step S2).
  • the machining program selection unit 33 calls the storage unit 1.
  • the machining program PA1 that is called from the storage unit 3 is stored in the first system program storage unit 34a of the system-specific program storage unit 34
  • the machining program PA2 that is called from the storage unit 2 is stored in the second system program storage unit 34b
  • Each is stored in the third system program storage unit 34c (step S3).
  • the 1st system control part 25a of system control part 25 carries out drive control of the 1st system m1 based on processing program PA1 memorized by the 1st system program storage part 34a, and the 1st processing process by module M1 Are continuously performed on the workpieces sequentially conveyed (step S4).
  • the 2nd system control part 25b of the system control part 25 drives and controls the 2nd system
  • the second processing step by the module M2 is sequentially performed sequentially (step S5).
  • the 3rd system control part 25c of the system control part 25 drives and controls the 3rd system
  • the third machining step by the module M3 is sequentially and continuously performed (step S6).
  • the product A can be manufactured by performing the above-described steps S4 to S6 while sequentially transferring the workpiece for manufacturing the product A by the three modules M1, M2, and M3.
  • steps S4 to S6 for the three modules M1, M2, and M3, the time during which the modules M1, M2, and M3 are in an inactive state is suppressed, and a single product A is sequentially and sequentially It can be manufactured efficiently.
  • the modules M1, M2, and M3 of the machine tool 100 for example, convert products A, B, C, and D having different shapes as shown in FIGS. It is a case where it manufactures from.
  • the product B is manufactured by first processing on the front side (right side in FIG. 6B) (first processing step (1)) and processing on the back side (left side in FIG. 6B) ( It is assumed that the second processing step (2)) and the second front side processing (third processing step (3)) are performed in three steps.
  • the product C is manufactured by processing on the front side (right side of FIG. 6C) (first processing step (1)) and processing on the back side (left side of FIG. 6C) (second processing).
  • the process (2)) is performed in two steps.
  • the processing of the product D is performed in one process of the front side (right side of FIG. 6C) (first processing step (1)).
  • FIG. 7B is a diagram illustrating an example of processing steps in the modules M1, M2, and M3 when different products A, B, C, and D are manufactured in Processing Example 2.
  • product A (1) is the first processing step of FIG. 6A by module M1
  • product A (2) is the second processing step of FIG. 6A by module M2
  • product A (3) is the module M3 of FIG. The 3rd processing process is shown.
  • the product B (1) is the first processing step of FIG. 6B by the module M1
  • the product B (2) is the second processing step of FIG. 6B by the module M2
  • the product B (3) is the diagram by the module M3.
  • 6B shows a third processing step.
  • the product C (1) shows the first processing step of FIG. 6C by the module M1
  • the product C (2) shows the second processing step of FIG. 6C by the module M2.
  • the product D (1) shows the first processing step of FIG. 6D by the module M1.
  • the multi-system program MP2 for producing the product B is created by an external personal computer or the like, and as schematically shown in FIG. 6B, a machining program for executing the first machining process by the module M1 described in the description area $ 1 PB1, and a machining program PB2 that executes the second machining process by the module M2 described in the description area $ 2, and a machining program PB3 that executes the third machining process by the module M3 described in the description area $ 3. .
  • the multi-system program MP3 for manufacturing the product C is created by an external personal computer or the like, and executes the first machining step by the module M1 described in the description area $ 1, as schematically shown in FIG. 6C.
  • the single system program MP4 for manufacturing the product D is created by an external personal computer or the like, and includes a machining program PD1 for executing a machining process by the module M1, as schematically shown in FIG. 6D.
  • multi-system program MP1 for manufacturing the product A is the same as in the processing example 1, and a detailed description thereof is omitted.
  • the multi-system programs MP1, MP2, MP3 and the single system program MP4 are stored (stored) in the multi-system program storage unit 30 via the program input unit 23 (step S11).
  • the multi-system program division unit 31 stores, for example, the machining program PA1 in the division program.
  • the machining program PA2 is stored in the storage unit 2 and the machining program PA3 is stored in the storage unit 3 in the storage unit 1 of the unit 32 (step S12).
  • the multi-system program dividing unit 31 for example, the multi-system program MP2, the machining program PB1 is stored in the storage unit 4 of the divided program storage unit 32, the machining program PB2 is stored in the storage unit 5, and the machining program PB3 is stored in the storage unit 6.
  • the multi-system program dividing unit 31 for example, the multi-system program MP2
  • the machining program PB1 is stored in the storage unit 4 of the divided program storage unit 32
  • the machining program PB2 is stored in the storage unit 5
  • the machining program PB3 is stored in the storage unit 6.
  • Each is stored (step S13).
  • the multi-system program MP3 stores the machining program PC1 in the storage unit 7 of the division program storage unit 32 and the machining program PC2 in the storage unit 8 by the multi-system program division unit 31 (step S14).
  • the multi-system program dividing unit 31 stores the machining program PD1 in the storage unit 9 of the divided program storage unit 32, for example, for the single system program MP4 (step S15).
  • the first machining process for product A, product B, product C, and product D is performed by module M1
  • the second machining process for product A, product B, and product C is performed by module M2.
  • the machining program PA1 first called from the storage unit 1 by the machining program selection unit 33 is used as the first system program storage unit 34a of the system-specific program storage unit 34.
  • the machining program PA2 called from the storage unit 2 is stored in the second system program storage unit 34b, and the machining program PA3 called from the storage unit 3 is stored in the third system program storage unit 34c (step S16).
  • the 1st system control part 25a of system control part 25 carries out drive control of the 1st system m1 based on processing program PA1 stored in the 1st system program storage part 34a, and the 1st processing process by module M1 Is performed on the transferred workpiece.
  • the second system control unit 25b of the system control unit 25 drives and controls the second system m2 based on the machining program PA2 stored in the second system program storage unit 34b, so that the workpiece is transferred from the module M1.
  • the second processing step by the module M2 is performed.
  • the 3rd system control part 25c of the system control part 25 drives and controls the 3rd system
  • the workpieces can be processed while being sequentially transferred by the three modules M1, M2, and M3.
  • the machining program selection unit 33 calls the machining program PB1 from the storage unit 4 of the divided program storage unit 32 and stores it in the first system program storage unit 34a (step) S18).
  • the first system control unit 25a of the system control unit 25 drives and controls the first system m1 based on the machining program PB1 stored in the first system program storage unit 34a (step S19).
  • the first machining process for the product B by the module M1 is performed in parallel.
  • the machining program selection unit 33 calls the machining program PB2 from the storage unit 5 of the divided program storage unit 32 and stores it in the second system program storage unit 34b (step S20). ).
  • the second system control unit 25b of the system control unit 25 drives and controls the second system m2 based on the machining program PB2 stored in the second system program storage unit 34b (Step S21).
  • the second processing step of the product B by the module M2 is performed in parallel.
  • the machining program selection unit 33 calls the machining program PB3 from the storage unit 6 of the divided program storage unit 32 and stores it in the third system program storage unit 34c (step S22). ).
  • the third system control unit 25c of the system control unit 25 drives and controls the third system m3 based on the machining program PB3 stored in the third system program storage unit 34c (step S23), and the module M3 Subsequently to the third processing step of the product A, the third processing step of the product B is performed.
  • the machining program selection unit 33 stores the machining program PC1 in the first system program storage unit 34a (step S24).
  • the first system control unit 25a of the system control unit 25 drives and controls the first system m1 based on the machining program PC1 stored in the first system program storage unit 34a (Step S25).
  • the first processing step for the product C by the module M1 is performed in parallel.
  • the machining program PC2 is stored in the second system program storage unit 34b (step S26).
  • the second system control unit 25b of the system control unit 25 drives and controls the second system m2 based on the machining program PC2 stored in the second system program storage unit 34b (step S27), thereby the module M3.
  • the second processing step of the product C by the module M2 is performed in parallel.
  • the machining program selection unit 33 stores the machining program PD1 in the first system program storage unit 34a (step S28).
  • the first system control unit 25a of the system control unit 25 drives and controls the first system m1 based on the machining program PD1 stored in the first system program storage unit 34a (Step S29). During the execution of the second processing step of the product C and the third processing step of the product B by the module M3, the first processing step of the product D by the module M1 is performed in parallel.
  • the machine tool includes two fixed modules M1 and M3 and one moving module M2.
  • the present invention is not limited to this.
  • one or three or more fixed modules are provided.
  • the present invention can be similarly applied to a configuration including one or two or more.

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Abstract

　異なる形状の複数の製品を、連続的に効率よく製造することができる工作機械の制御装置を提供する。　各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動軸が、モジュール毎に各々別々の制御系統に割り当てられ、ワークを各々異なる形状に加工する各々異なる複数の多系統プログラムを格納する多系統プログラム格納部（３０）と、各多系統プログラムを、各々各加工プログラムに分割する多系統プログラム分割部（３１）と、分割された各加工プログラムを個別に格納する分割プログラム格納部（３２）と、各制御系統各々に対応する加工プログラムを各系統毎に格納する系統別プログラム格納部（３４）と、各モジュールで行う加工工程に応じて、分割プログラム格納部（３２）から所定の加工プログラムを選択し、所定の制御系統毎に系統別プログラム格納部（３４）に各々格納させる加工プログラム選択部（３３）とを備えている。

Description

工作機械の制御装置
　本発明は、加工プログラムに基づいてワーク加工動作を制御する工作機械の制御装置に関する。
　従来より、ワークを把持する主軸及び該主軸に把持されたワークを加工する工具を保持する刃物台とが一体的に設けられた複数のモジュール（加工ユニット）がベッド上に搭載されて、ワークを２つ以上のモジュール間で受け渡しながら加工する工作機械（ワーク加工装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　一方、工作機械の所定の駆動軸を制御する複数の制御系統を備え、前記各制御系統にそれぞれ独立して対応する複数の加工プログラムからなる多系統プログラムの実行によって、前記工作機械を作動させる制御装置が一般的に知られている。このため、前記制御装置の各制御系統を、前記各モジュールに割り当て、各モジュールの動作を、各モジュールに対応した各制御系統の各加工プログラムの実行によって制御することが考えられる。
国際公開第２０１０／００４９６１号
　上記した従来の複数のモジュールを有する工作機械では、例えば、同一形状の製品を複数の加工工程によって製造する場合、ワークを複数のモジュール間で順次受け渡すようにして加工することで、同一形状の製品を連続的に効率よく製造することができる。
　例えば、３つのモジュールを備えた自動旋盤によって、３回の加工工程で所定の形状の製品を製造する場合、第１モジュールで第１系統の加工プログラムによって第１加工工程を実行し、第２モジュールで第２系統の加工プログラムによって第２加工工程を実行し、第３モジュールで第３系統の加工プログラムによって第３加工工程を実行して製品の製造が完了するように設定することができる。
　この場合、１つ目の製品の第１加工工程及び第２加工工程を、第１モジュール及び第２加工モジュールによって連続的に実行した後は、第３モジュールによる１つ目の製品の第３加工工程の実行中に、第２モジュールにより２つ目の製品の第２加工工程を、第１モジュールにより３つ目の製品の第１加工工程を同時に実行することで、同一形状の製品を連続的に効率よく製造することが可能となる。
　しかしながら、前記制御装置では、前記多系統プログラム全体でプログラムの入れ替えを行うことが前提となっているため、各々異なる形状の複数の製品、例えば製品Ａ，製品Ｂ，製品Ｃを複数の加工工程、例えば３回の加工工程によって製造する場合、各製品毎に異なる前記多系統プログラムが必要となり、例えば第３モジュールによる製品Ａの第３加工工程の実行中は、製品Ｂや製品Ｃに対応する多系統プログラムを、製品Ａに対応する多系統プログラムと入れ替えることができない。
　このため、第３モジュールによる製品Ａの第３加工工程の実行中に、第２モジュールによる製品Ｂの第２加工工程や、第１モジュールによる製品Ｃの第１加工工程を同時に実行するようなことができず、異なる製品（例えば製品Ａ，製品Ｂ，製品Ｃ）を順次連続して製造する場合、第１モジュールから第３モジュールに亘る製品Ａの製造の完了を待って、次に製品Ｂに対応する多系統プログラムに入れ替えて第１モジュールから第３モジュールに亘って製品Ｂの製造を行い、その後製品Ｃに対応する多系統プログラムに入れ替えて第１モジュールから第３モジュールに亘って製品Ｃの製造を行う必要がある。
　以上のように、任意のモジュールが稼動停止状態となっている時間が長くなり、異なる形状の複数の製品を連続的に効率よく製造することができないという課題があった。
　そこで、本発明は、異なる形状の複数の製品を、連続的に効率よく製造することができる工作機械の制御装置を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するために本発明に係る工作機械の制御装置は、ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワーク保持手段に保持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段を保持する作業手段保持部とが一体的に設けられたモジュールを複数備えた工作機械に設けられ、前記工作機械の所定の駆動軸を制御する制御系統を複数備え、各制御系統にそれぞれ独立して対応する複数の加工プログラムから構成される多系統プログラムに基づいて前記ワークの加工を行うように前記工作機械の動作を制御する工作機械の制御装置であって、各前記モジュールの駆動軸が、前記モジュール毎に各々別々の制御系統に割り当てられ、前記ワークを各々異なる形状に加工する各々異なる複数の多系統プログラムを格納する多系統プログラム格納部と、前記各多系統プログラムを、各々各加工プログラムに分割する多系統プログラム分割部と、分割された前記各加工プログラムを個別に格納する分割プログラム格納部と、各制御系統各々に対応する加工プログラムを各系統毎に格納する系統別プログラム格納部と、前記各モジュールで行う加工工程に応じて、前記分割プログラム格納部から所定の加工プログラムを選択し、所定の制御系統毎に前記系統別プログラム格納部に各々格納させる加工プログラム選択部とを備え、前記系統別プログラム格納部に、各制御系統毎に必要な加工プログラムを前記分割プログラム格納部から選択して格納することによって、前記各モジュールで所定の加工工程を各別に行わせるように構成されたことを特徴としている。
　本発明に係る工作機械の制御装置によれば、複数の多系統プログラムから、各多系統プログラムを構成している各加工プログラムが個別に分割プログラム格納部に格納され、各モジュールで行う加工工程に応じて、各制御系統毎に、分割プログラム格納部に格納されている加工プログラムのうちから所定の加工プログラムを選択し、系統別プログラム格納部に各々格納することで、各モジュールを各系統毎に任意の加工プログラムに基づいて駆動制御し、異なる形状の複数の製品を、連続的に効率よく製造することができる。
本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた工作機械の全体構成を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係る工作機械の制御装置を示すブロック図。 記載エリア＄１，＄２，＄３毎に記載された加工プログラムによって構成された多系統プログラムの一例の一部分を示した図。 制御装置のプログラム管理部を示すブロック図。 本実施形態の工作機械によって製造される所定の形状の製品の一例を示した図。 本実施形態の工作機械によって製造される所定の形状の製品の他の一例を示した図。 本実施形態の工作機械によって製造される所定の形状の製品の他の一例を示した図。 本実施形態の工作機械によって製造される所定の形状の製品の他の一例を示した図。 図５Ａに示した製品Ａの加工工程の一例を示した図。 図５Ｂに示した製品Ｂの加工工程の一例を示した図。 図５Ｃに示した製品Ｃの加工工程の一例を示した図。 図５Ｄに示した製品Ｄの加工工程の一例を示した図。 加工例１におけるモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の加工工程を示した図。 加工例２におけるモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の加工工程を示した図。 加工例１の制御装置によるモジュールの駆動制御を示したフローチャート。 加工例２の制御装置によるモジュールの駆動制御を示したフローチャート。 加工例２の制御装置によるモジュールの駆動制御を示したフローチャート。
　図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた工作機械（自動旋盤装置）１００は、ベッド１を備え、ベッド１上に３台のモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３を加工ユニットとして搭載している。以下、モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の主軸１１の軸線方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向と水平方向において直交する方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸と直交する上下方向をＸ軸方向とする。
　各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、同一の基本構成を有し、ベース１０上に、主軸１１を支持する主軸台１２、主軸１１に把持されたワークを加工する工具１６が保持された刃物台１３が一体的に設けられている。
　主軸１１は、主軸台１２との間に公知のビルトインモータ（図示せず）が設けられており、該ビルトインモータにより、軸線を中心に回転駆動される。主軸１１は、端部にチャック（図示せず）を有し、該チャックの開閉動作により、ワークを着脱自在に把持することができる。
　各ベース１０上には、Ｚ軸方向に延出するガイドレール１４がＹ軸方向に平行に２本敷設され、ガイドレール１４上に、主軸台１２が載置されている。主軸台１２は、両ガイドレール１４の間に設けられるボールネジ４ａに螺合している。ボールネジ４ａはモータ１７により回転駆動され、主軸台１２は、主軸１１と一体的にガイドレール１４上をＺ軸方向に進退動する。
　ベース１０には、主軸台１２の前方に支持台１５が固定され、この支持台１５の前方に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に刃物台１３が設けられている。刃物台１３は、Ｘ軸用のモータ１３ａ及びＹ軸用のモータ１３ｂによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動駆動される。
　支持台１５は、開口部１５ａを有するゲート状に形成され、開口部１５ａを主軸台１２が通過可能となっている。主軸台１２は、支持台１５の開口部１５ａを通過して、主軸１１で把持したワークを支持台１５の前方に配置した刃物台１３に臨ませて配置可能となっている。
　各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、後述する制御装置２０による駆動制御により、主軸１１によってワークを把持し、主軸１１の回転駆動と、主軸台１２のＺ軸方向への移動、刃物台１３のＸ軸方向及びＹ軸方向への移動を各々制御することにより、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の各々において、刃物台１３の所定の工具１６を選択しながらワークを所定の形状に加工することができる。各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３各々が別々の旋盤として機能する。換言すると工作機械１００は、複数の旋盤がモジュールとして組み合わされて構成されている。
　２つのモジュールＭ１，Ｍ３は、Ｚ軸方向が平行となるようにＹ軸方向に並列に配置されて、ベース１０がベッド１上に固定されることによって、Ｙ軸方向に移動不能に搭載されている（以下、モジュールＭ１，Ｍ３を「固定モジュールＭ１，Ｍ３」ともいう）。ベッド１の両固定モジュールＭ１，Ｍ３の対向側には、Ｙ軸方向に延出するガイドレール３が、Ｚ軸方向に平行に２本、ベッド１上に敷設されている。
　モジュールＭ２のベース１０は、ガイドレール３にスライド自在に装着されたスライド体５に固定され、モジュールＭ２は、ガイドレール３に沿って、Ｙ軸方向に往復移動できるようにガイドレール３上に支持されている（以下、モジュールＭ２を「移動モジュールＭ２」ともいう）。
　両ガイドレール３の間にはボールネジ４ｂが設けられ、移動モジュールＭ２のベース１０は、ボールネジ４ｂに螺合している。ボールネジ４ｂは、ベルト７を介して駆動モータ６が連結されている。駆動モータ６を回転駆動することによって、ベルト７を介してボールネジ４ｂが回転し、移動モジュールＭ２がガイドレール３に沿ってＹ軸方向に往復駆動される。
　上記した工作機械１００では、移動モジュールＭ２は、各固定モジュールＭ１，Ｍ３と対向し、互いに主軸軸線が一直線上に一致する位置に移動することができる。そして、移動モジュールＭ２を、固定モジュールＭ１又は固定モジュールＭ３の対向位置に、互いに主軸軸線が一致するように移動させ、互いの主軸台１２を近接方向に移動させることができる。これにより、移動モジュールＭ２と固定モジュールＭ１、Ｍ３との間でワークを受け渡しながら、ワークの加工を行うことができる。
　なお、本実施形態においては、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３において、ワークを保持するワーク保持手段が、ワークを把持する主軸１１からなり、前記ワーク保持手段に保持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段が、前記主軸に把持されたワークを加工する工具１６からなり、前記作業手段を保持する作業手段保持部が、前記工具１６を保持する刃物台１３からなる旋盤モジュールである例について説明したが、所定のモジュールを、研削、フライス、歯切り等を行うことができる加工モジュールとした工作機械とすることもできる。
　工作機械１００は、制御装置２０を備え、制御装置２０によって駆動制御される。図２に示すように、制御装置２０は、制御部（ＣＰＵ）２１、操作盤２２、プログラム入力部２３、プログラム管理部２４、系統制御部２５を備えている。
　本実施形態の制御装置２０は、３つの制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）を備える。各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動軸は、各モジュール毎に各々別々の制御系統に割り当てられている。制御装置２０によって、プログラム管理部２４に格納（記憶）されている多系統プログラムに基づいて、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動制御が行われる。
　多系統プログラムは、各制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）の各々に対応する複数の加工プログラムから構成されている。本実施形態の前記多系統プログラムは、各系統毎の加工プログラムを記載することができる３つの記載エリア＄１，＄２，＄３を有する。図３に示されるように、３つの記載エリア＄１，＄２，＄３が互いに並列に配置、又は各記載エリア＄１，＄２，＄３が直列に配置された１つのプログラムとして構成されている。記載エリア＄１に、第１系統ｍ１に対応する加工プログラムが、記載エリア＄２に、第２系統ｍ２に対応する加工プログラムが、記載エリア＄３に、第３系統ｍ３に対応する加工プログラムが記載される。なお、別々に記載された複数の加工プログラムを、所定の紐付け手段等によって紐付けして連係させて多系統プログラムを構成することもできる。この場合、連係された各加工プログラム各々に、各記載エリア＄１，＄２，＄３の各加工プログラムが記載される。
　制御部２１は、系統制御部２５を介して前記多系統プログラムを構成する各加工プログラムによって、各々の加工プログラムに対応する各制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）を互いに独立して駆動制御を行う。
　本実施形態においては、モジュールＭ１の各駆動軸が第１系統ｍ１に、ボールネジ４ｂの駆動軸を含むモジュールＭ２の各駆動軸が第２系統ｍ２に、モジュールＭ３の各駆動軸が第３系統ｍ３に割り当てられている。このため制御部２１は、第１系統ｍ１によってモジュールＭ１の駆動制御を行い、第２系統ｍ２によってモジュールＭ２のＹ軸方向の移動を含む駆動制御を行い、第３系統ｍ３によってモジュールＭ３の駆動制御を行い、工作機械１００の全体を制御するとともに、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３によるワーク加工動作全体を制御する。
　操作盤２２は、工作機械１００の動作状態や動作指示等を表示する表示部２２ａと、工作機械１００に対して所望の動作入力等を行うための操作ボタン２２ｂ、キーボード２２ｃなどを有している。
　プログラム管理部２４は、図４に示すように、多系統プログラム格納部３０、多系統プログラム分割部３１、分割プログラム格納部３２、加工プログラム選択部３３、系統別プログラム格納部３４を有している。
　外部のパソコンや操作盤２２の操作等によって作成された多系統プログラムは、プログラム入力部２３を介して多系統プログラム格納部３０に格納（記憶）される。多系統プログラムとして、例えば、モジュールＭ１による第１加工工程と、モジュールＭ２による第２加工工程と、モジュールＭ３による第３加工工程の実行によってワークから所定形状の製品の製造が完了するように、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の動作を制御する各制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）毎の加工プログラムによって構成されるものが考えられる。
　多系統プログラム分割部３１は、多系統プログラム格納部３０に格納された多系統プログラムを、該多系統プログラムを構成する各加工プログラム毎に、分割プログラム格納部３２に格納（記憶）させるように構成されている。例えば、記載エリア＄１，＄２，＄３毎に各加工プログラムに分割し、分割された各加工プログラムを各々個別に分割プログラム格納部３２に格納（記憶）させる。
　分割プログラム格納部３２は、分割等された多系統プログラムを構成する各加工プログラムを各々格納することができる複数の格納部１、格納部２～格納部ｎを有し、各格納部に各々の加工プログラムが格納される。
　多系統プログラム格納部３０は、プログラム入力部２３から異なる多系統プログラムが入力されると、入力された多系統プログラムを多系統プログラム分割部３１に送る。このため、各々異なる製品をワークから製造する異なる多系統プログラムを順次、多系統プログラム格納部３０に格納（記憶）させることによって、多系統プログラム分割部３１を介して各々異なる多系統プログラムを構成する加工プログラムが、各々個別に分割プログラム格納部３２に格納される。
　例えば、製品Ａを前記３工程（第１加工工程、第２加工工程、第３加工工程）で製造する多系統プログラムＡを、多系統プログラム格納部３０に格納することによって、多系統プログラムＡの記載エリア＄１に記載されていた第１系統ｍ１用の加工プログラムＰＡ１を格納部１に、記載エリア＄２に記載されていた第２系統ｍ２用の加工プログラムＰＡ２を格納部２に、記載エリア＄３に記載されていた第３系統ｍ３用の加工プログラムＰＡ３を格納部３に各々格納することができる。
　同様に、製品Ｂを前記３工程で製造する多系統プログラムＢを、多系統プログラム格納部３０に格納することによって、多系統プログラムＢの記載エリア＄１に記載されていた第１系統ｍ１用の加工プログラムＰＢ１を格納部４に、記載エリア＄２に記載されていた第２系統ｍ２用の加工プログラムＰＢ２を格納部５に、記載エリア＄３に記載されていた第３系統ｍ３用の加工プログラムＰＢ３を格納部６に各々格納することができる。
　この他、製品ＣをモジュールＭ１による第１加工工程と、モジュールＭ２による第２加工工程の２工程で製造する多系統プログラムＣを、多系統プログラム格納部３０に格納することによって、多系統プログラムＣの記載エリア＄１に記載されていた第１系統ｍ１用の加工プログラムＰＣ１を格納部７に、記載エリア＄２に記載されていた第２系統ｍ２用の加工プログラムＰＣ２を格納部８に各々格納することができる。
　なお、多系統プログラム格納部３０は、所定の製品を所定の１つのモジュールによる加工工程の１工程で製造する単系統プログラムの入力も許容されており、製品ＤをモジュールＭ１による加工工程の１工程で製造する単系統プログラムＤが、多系統プログラム格納部３０に格納されると、多系統プログラム分割部３１が、単系統プログラムＤに記載されている加工プログラムＰＤ１を格納部９に格納することができる。
　加工プログラム選択部３３は、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３で行う加工工程に応じて、分割プログラム格納部３２の各格納部１～ｎのうちから所定の加工プログラムが格納された格納部を選択し、選択した任意の格納部に格納されている加工プログラムを、系統別プログラム格納部３４に、制御系統毎に格納（記憶）させるように構成されている。
　系統別プログラム格納部３４は、各制御系統毎に、加工プログラムを格納することができるように、各制御系統に対応する系統プログラム格納部を備える。本実施形態の系統別プログラム格納部３４は、３つの制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）に応じて、３つの系統プログラム格納部（第１系統プログラム格納部３４ａ、第２系統プログラム格納部３４ｂ、第３系統プログラム格納部３４ｃ）を備えている。加工プログラム選択部３３で選択された所定の加工プログラムは、各系統に応じて各系統プログラム格納部（第１系統プログラム格納部３４ａ、第２系統プログラム格納部３４ｂ、第３系統プログラム格納部３４ｃ）に各々格納される。
　第１系統プログラム格納部３４ａには、加工プログラム選択部３３によって分割プログラム格納部３２から選択された第１系統ｍ１に対応する加工プログラム、例えば、格納部１内の加工プログラムＰＡ１や格納部４内の加工プログラムＰＢ１、格納部７内の加工プログラムＰＣ１、格納部９内の加工プログラムＰＤ１が格納される。
　第２系統プログラム格納部３４ｂには、加工プログラム選択部３３によって分割プログラム格納部３２から選択された第２系統ｍ２に対応する加工プログラム、例えば、格納部２内の加工プログラムＰＡ２や格納部５内の加工プログラムＰＢ２、格納部８内の加工プログラムＰＣ２が格納される。
　第３系統プログラム格納部３４ｃには、加工プログラム選択部３３によって分割プログラム格納部３２から選択された第３系統ｍ３に対応する加工プログラム、例えば、格納部３内の加工プログラムＰＡ３や格納部６内の加工プログラムＰＢ３が格納される。
　本実施形態の系統制御部２５は、３つの制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）に各々対応して、各制御系統を各々独立して制御する３つの系統制御部（第１系統制御部２５ａ、第２系統制御部２５ｂ、第３系統制御部２５ｃ）を有している。
　第１、第２、第３系統制御部２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、各々に対応する各系統プログラム格納部（第１系統プログラム格納部３４ａ、第２系統プログラム格納部３４ｂ、第３系統プログラム格納部３４ｃ）に各々格納された加工プログラムに基づいて、対応する各制御系統（第１系統ｍ１、第２系統ｍ２、第３系統ｍ３）に割り当てられた駆動軸を、各制御系統毎に互いに独立して駆動制御する。本実施形態においては、第１系統制御部２５ａがモジュールＭ１を、第２系統制御部２５ｂがモジュールＭ２を、第３系統制御部２５ｃが、モジュールＭ３を各々独立して制御する。
　次に、制御装置２０によるモジュールの駆動制御について、以下の２つの加工例１、２を参照して説明する。
（加工例１）
　加工例１では、工作機械１００の各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３によって、例えば、図５Ａに示すような所定の形状の製品Ａをワークから製造する場合であり、この製品Ａの製造を、例えば、図６Ａに示すように、１回目の正面側（図５Ａの右側）の加工（第１加工工程（１））と、背面側（図５Ａの左側）の加工（第２加工工程（２））と、２回目の正面側の加工（第３加工工程（３））の３工程で行うものとする。なお、図６Ａ～図６Ｄは、各製品を製造するための各加工工程と多系統又は単系統プログラムの両方を模式的に表現している。
　図７Ａは、加工例１で、製品Ａを製造するときの、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３での加工工程の一例を示した図である。図７Ａにおいて、製品Ａ（１）はモジュールＭ１による図６Ａの第１加工工程、製品Ａ（２）はモジュールＭ２による図６Ａの第２加工工程、製品Ａ（３）はモジュールＭ３による図６Ａの第３加工工程の実行を示している。
　次に、加工例１におけるモジュールの駆動制御を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
　製品Ａを製造する多系統プログラムＭＰ１は、外部のパソコン等によって作成され、図６Ａに模式的に示されるように、記載エリア＄１に記載されたモジュールＭ１による第１加工工程を実行する加工プログラムＰＡ１と、記載エリア＄２に記載されたモジュールＭ２による第２加工工程を実行する加工プログラムＰＡ２と、記載エリア＄３に記載されたモジュールＭ３による第３加工工程を実行する加工プログラムＰＡ３とからなる。多系統プログラムＭＰ１を、プログラム入力部２３を介して多系統プログラム格納部３０に格納（記憶）する（ステップＳ１）。
　多系統プログラム格納部３０に多系統プログラムＭＰ１が格納されると、多系統プログラム分割部３１によって、例えば、加工プログラムＰＡ１が分割プログラム格納部３２の格納部１に、加工プログラムＰＡ２が格納部２に、加工プログラムＰＡ３が格納部３に各々格納される（ステップＳ２）。
　そして、図７Ａに示したように、第１加工工程をモジュールＭ１、第２加工工程をモジュールＭ２、第３加工工程をモジュールＭ３でそれぞれ行うため、加工プログラム選択部３３によって、格納部１から呼び出した加工プログラムＰＡ１を系統別プログラム格納部３４の第１系統プログラム格納部３４ａに、格納部２から呼び出した加工プログラムＰＡ２を第２系統プログラム格納部３４ｂに、格納部３から呼び出した加工プログラムＰＡ３を第３系統プログラム格納部３４ｃに各々格納する（ステップＳ３）。
　そして、系統制御部２５の第１系統制御部２５ａが、第１系統プログラム格納部３４ａに記憶された加工プログラムＰＡ１に基づいて第１系統ｍ１を駆動制御することで、モジュールＭ１による第１加工工程を順次搬送されるワークに対して連続的に行う（ステップＳ４）。
　そして、系統制御部２５の第２系統制御部２５ｂが、第２系統プログラム格納部３４ｂに記憶された加工プログラムＰＡ２に基づいて第２系統ｍ２を駆動制御することで、モジュールＭ１から受け渡されるワークに対してモジュールＭ２による第２加工工程を順次連続的に行う（ステップＳ５）。
　そして、系統制御部２５の第３系統制御部２５ｃが、第３系統プログラム格納部３４ｃに記憶された加工プログラムＰＡ３に基づいて第３系統ｍ３を駆動制御することで、モジュールＭ２から受け渡されるワークに対してモジュールＭ３による第３加工工程を順次連続的に行う（ステップＳ６）。
　このように、３つのモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３によって、製品Ａを製造するためのワークを順次受け渡しながら上記したステップＳ４～Ｓ６を行うことで、製品Ａを製造することができる。３つのモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３で上記したステップＳ４～Ｓ６を繰り返すことで、モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３が稼動停止状態となっている時間を抑制して、単一の製品Ａを順次連続的に効率よく製造することができる。
（加工例２）
　加工例２では、工作機械１００の各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３によって、例えば、図５Ａ～図５Ｄに示すような各々異なる所定の形状の製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃ、製品Ｄを所定のワークから製造する場合である。
　製品Ｂの製造は、例えば、図６Ｂに示すように、１回目の正面側（図６Ｂの右側）の加工（第１加工工程（１））と、背面側（図６Ｂの左側）の加工（第２加工工程（２））と、２回目の正面側の加工（第３加工工程（３））の３工程で行うものとする。
　製品Ｃの製造は、例えば、図６Ｃに示すように、正面側（図６Ｃの右側）の加工（第１加工工程（１））と、背面側（図６Ｃの左側）の加工（第２加工工程（２））の２工程で行うものとする。
　製品Ｄの加工は、例えば、図６Ｄに示すように、正面側（図６Ｃの右側）の加工（第１加工工程（１））の１工程で行うものとする。
　図７Ｂは、加工例２で、異なる製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃ、製品Ｄを製造するときの、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３での加工工程の一例を示した図である。図７Ｂにおいて、製品Ａ（１）はモジュールＭ１による図６Ａの第１加工工程、製品Ａ（２）はモジュールＭ２による図６Ａの第２加工工程、製品Ａ（３）はモジュールＭ３による図６Ａの第３加工工程を示している。
　また、図７Ｂにおいて、製品Ｂ（１）はモジュールＭ１による図６Ｂの第１加工工程、製品Ｂ（２）はモジュールＭ２による図６Ｂの第２加工工程、製品Ｂ（３）はモジュールＭ３による図６Ｂの第３加工工程を示している。また、図７Ｂにおいて、製品Ｃ（１）はモジュールＭ１による図６Ｃの第１加工工程、製品Ｃ（２）はモジュールＭ２による図６Ｃの第２加工工程を示している。また、図７Ｂにおいて、製品Ｄ（１）はモジュールＭ１による図６Ｄの第１加工工程を示している。
　次に、加工例２におけるモジュールの駆動制御を、図９Ａ，図９Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。
　製品Ｂを製造する多系統プログラムＭＰ２は、外部のパソコン等によって作成され、図６Ｂに模式的に示されるように、記載エリア＄１に記載されたモジュールＭ１による第１加工工程を実行する加工プログラムＰＢ１と、記載エリア＄２に記載されたモジュールＭ２による第２加工工程を実行する加工プログラムＰＢ２と、記載エリア＄３に記載されたモジュールＭ３による第３加工工程を実行する加工プログラムＰＢ３とからなる。
　また、製品Ｃを製造する多系統プログラムＭＰ３は、外部のパソコン等によって作成され、図６Ｃに模式的に示されるように、記載エリア＄１に記載されたモジュールＭ１による第１加工工程を実行する加工プログラムＰＣ１と、記載エリア＄２に記載されたモジュールＭ２による第２加工工程を実行する加工プログラムＰＣ２とからなる。
　また、製品Ｄを製造する単系統プログラムＭＰ４は、外部のパソコン等によって作成され、図６Ｄに模式的に示されるように、モジュールＭ１による加工工程を実行する加工プログラムＰＤ１が記載されてなる。
　なお、製品Ａを製造する多系統プログラムＭＰ１は、加工例１の場合と同様であり、詳細な説明は割愛する。
　前記多系統プログラムＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３、及び単系統プログラムＭＰ４を、プログラム入力部２３を介して多系統プログラム格納部３０に格納（記憶）する（ステップＳ１１）。
　多系統プログラム格納部３０に多系統プログラムＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３、及び単系統プログラムＭＰ４が格納されると、多系統プログラム分割部３１によって、例えば、多系統プログラムＭＰ１は、加工プログラムＰＡ１が分割プログラム格納部３２の格納部１に、加工プログラムＰＡ２が格納部２に、加工プログラムＰＡ３が格納部３に各々格納される（ステップＳ１２）。
　また、多系統プログラム分割部３１によって、例えば、多系統プログラムＭＰ２は、加工プログラムＰＢ１が分割プログラム格納部３２の格納部４に、加工プログラムＰＢ２が格納部５に、加工プログラムＰＢ３が格納部６に各々格納される（ステップＳ１３）。
　また、多系統プログラム分割部３１によって、例えば、多系統プログラムＭＰ３は、加工プログラムＰＣ１が分割プログラム格納部３２の格納部７に、加工プログラムＰＣ２が格納部８に各々格納される（ステップＳ１４）
　更に、多系統プログラム分割部３１によって、例えば、単系統プログラムＭＰ４は、加工プログラムＰＤ１が分割プログラム格納部３２の格納部９に格納される（ステップＳ１５）。
　そして、図７Ｂに示したように、製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃ、製品Ｄの第１加工工程をモジュールＭ１で行い、製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃの第２加工工程をモジュールＭ２で行い、製品Ａ、製品Ｂの第３加工工程をモジュールＭ３で行うため、加工プログラム選択部３３によって、まず格納部１から呼び出した加工プログラムＰＡ１を系統別プログラム格納部３４の第１系統プログラム格納部３４ａに、格納部２から呼び出した加工プログラムＰＡ２を第２系統プログラム格納部３４ｂに、格納部３から呼び出した加工プログラムＰＡ３を第３系統プログラム格納部３４ｃに各々格納する（ステップＳ１６）。
　そして、系統制御部２５の第１系統制御部２５ａが、第１系統プログラム格納部３４ａに格納された加工プログラムＰＡ１に基づいて第１系統ｍ１を駆動制御することで、モジュールＭ１による第１加工工程を搬送されたワークに対して行う。そして、系統制御部２５の第２系統制御部２５ｂが、第２系統プログラム格納部３４ｂに格納された加工プログラムＰＡ２に基づいて第２系統ｍ２を駆動制御することで、モジュールＭ１から受け渡されるワークに対してモジュールＭ２による第２加工工程を行う。そして、系統制御部２５の第３系統制御部２５ｃが、第３系統プログラム格納部３４ｃに格納された加工プログラムＰＡ３に基づいて第３系統ｍ３を駆動制御することで、モジュールＭ２から受け渡されるワークに対してモジュールＭ３による第３加工工程を行う（ステップＳ１７）。
　このように、製品Ａを製造するために、３つのモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３によってワークを順次受け渡しながら加工することができる。
　そして、モジュールＭ１による製品Ａの第１加工工程完了後に、加工プログラム選択部３３によって、分割プログラム格納部３２の格納部４から加工プログラムＰＢ１を呼び出し、第１系統プログラム格納部３４ａに格納する（ステップＳ１８）。
　そして、系統制御部２５の第１系統制御部２５ａが、第１系統プログラム格納部３４ａに格納された加工プログラムＰＢ１に基づいて第１系統ｍ１を駆動制御することで（ステップＳ１９）、モジュールＭ２による製品Ａの第２加工工程の実行中に、並行してモジュールＭ１による製品Ｂの第１加工工程が行われる。
　また、モジュールＭ２による製品Ａの第２加工工程完了後に、加工プログラム選択部３３が分割プログラム格納部３２の格納部５から加工プログラムＰＢ２を呼び出し、第２系統プログラム格納部３４ｂに格納する（ステップＳ２０）。
　そして、系統制御部２５の第２系統制御部２５ｂが、第２系統プログラム格納部３４ｂに格納された加工プログラムＰＢ２に基づいて第２系統ｍ２を駆動制御することで（ステップＳ２１）、モジュールＭ３による製品Ａの第３加工工程の実行中に、並行してモジュールＭ２による製品Ｂの第２加工工程が行われる。
　更に、モジュールＭ３による製品Ａの第３加工工程完了後に、加工プログラム選択部３３が分割プログラム格納部３２の格納部６から加工プログラムＰＢ３を呼び出し、第３系統プログラム格納部３４ｃに格納する（ステップＳ２２）。
　そして、系統制御部２５の第３系統制御部２５ｃが、第３系統プログラム格納部３４ｃに格納された加工プログラムＰＢ３に基づいて第３系統ｍ３を駆動制御することで（ステップＳ２３）、モジュールＭ３によって、製品Ａの第３加工工程に続いて、製品Ｂの第３加工工程が行われる。
　また、モジュールＭ１による製品Ｂの第１加工工程完了後に、加工プログラム選択部３３によって、第１系統プログラム格納部３４ａに加工プログラムＰＣ１を格納する（ステップＳ２４）。
　そして、系統制御部２５の第１系統制御部２５ａが、第１系統プログラム格納部３４ａに格納された加工プログラムＰＣ１に基づいて第１系統ｍ１を駆動制御することで（ステップＳ２５）、モジュールＭ２による製品Ｂの第２加工工程の実行中に、並行してモジュールＭ１による製品Ｃの第１加工工程が行われる。
　また、モジュールＭ２による製品Ｂの第２加工工程完了後に、第２系統プログラム格納部３４ｂに加工プログラムＰＣ２を格納する（ステップＳ２６）。
　そして、系統制御部２５の第２系統制御部２５ｂが、第２系統プログラム格納部３４ｂに格納された加工プログラムＰＣ２に基づいて第２系統ｍ２を駆動制御することで（ステップＳ２７）、モジュールＭ３による製品Ｂの第３加工工程の実行中に、並行してモジュールＭ２による製品Ｃの第２加工工程が行われる。
　また、モジュールＭ１による製品Ｃの第１加工工程完了後に、加工プログラム選択部３３によって、第１系統プログラム格納部３４ａに加工プログラムＰＤ１を格納する（ステップＳ２８）。
　そして、系統制御部２５の第１系統制御部２５ａが、第１系統プログラム格納部３４ａに格納された加工プログラムＰＤ１に基づいて第１系統ｍ１を駆動制御することで（ステップＳ２９）、モジュールＭ２による製品Ｃの第２加工工程及びモジュールＭ３による製品Ｂの第３加工工程の実行中に、並行してモジュールＭ１による製品Ｄの第１加工工程が行われる。
　このように、各々異なる所定の形状の製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃ、製品Ｄをワークから製造する場合に、３つのモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３で上記したステップＳ１７～Ｓ２９を繰り返すことで、モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３が稼動停止状態となっている時間を抑制して、異なる製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃ、製品Ｄを連続的に効率よく製造することができる。
　なお、前記実施形態では、２つの固定モジュールＭ１，Ｍ３及び１つの移動モジュールＭ２を備えた工作機械であったが、これに限らず、例えば固定モジュールが１つあるいは３つ以上備え、移動モジュールが１つあるいは２つ以上備えた構成の場合においても同様に本発明を適用することができる。
関連出願の相互参照
　本願は、２０１４年１０月７日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－２０６６６２号に基づく優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
　１　　　　ベッド
　１１　　　主軸（ワーク保持手段）
　１３　　　刃物台（作業手段保持部）
　１６　　　工具（作業手段）
　２０　　　制御装置
　２１　　　制御部
　２２　　　操作盤
　２３　　　プログラム入力部
　２４　　　プログラム管理部
　２５　　　系統制御部
　３０　　　多系統プログラム格納部
　３１　　　多系統プログラム分割部
　３２　　　分割プログラム格納部
　３３　　　加工プログラム選択部
　３４　　　系統別プログラム格納部
　Ｍ１，Ｍ３　　　モジュール（固定モジュール）
　Ｍ２　　　モジュール（移動モジュール）
　ｍ１　　　第１系統（制御系統）
　ｍ２　　　第２系統（制御系統）
　ｍ３　　　第３系統（制御系統）

Claims (2)

  1. 　ワークを保持するワーク保持手段と、前記ワーク保持手段に保持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段を保持する作業手段保持部とが一体的に設けられたモジュールを複数備えた工作機械に設けられ、
    　前記工作機械の所定の駆動軸を制御する制御系統を複数備え、各制御系統にそれぞれ独立して対応する複数の加工プログラムから構成される多系統プログラムに基づいて前記ワークの加工を行うように前記工作機械の動作を制御する工作機械の制御装置であって、
    　各前記モジュールの駆動軸が、前記モジュール毎に各々別々の制御系統に割り当てられ、前記ワークを各々異なる形状に加工する各々異なる複数の多系統プログラムを格納する多系統プログラム格納部と、
    　前記各多系統プログラムを、各々各加工プログラムに分割する多系統プログラム分割部と、
    　分割された前記各加工プログラムを個別に格納する分割プログラム格納部と、
    　各制御系統各々に対応する加工プログラムを各系統毎に格納する系統別プログラム格納部と、
    　前記各モジュールで行う加工工程に応じて、前記分割プログラム格納部から所定の加工プログラムを選択し、所定の制御系統毎に前記系統別プログラム格納部に各々格納させる加工プログラム選択部とを備え、
    　前記系統別プログラム格納部に、各制御系統毎に必要な加工プログラムを前記分割プログラム格納部から選択して格納することによって、前記各モジュールで所定の加工工程を各別に行わせるように構成されたことを特徴とする工作機械の制御装置。
  2. 　前記モジュールは、少なくとも並設された２つの固定モジュールと、前記固定モジュールの対向側に該固定モジュールの並び方向に移動可能で、かつ前記固定モジュールとの間でワークの受け渡しが可能な少なくとも１つの移動モジュールとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械の制御装置。
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