WO2019065138A1 - 工作機械 - Google Patents

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章全 柳川
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シチズン時計株式会社
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    • G05B2219/50088—Rough and finish machining simultaneously

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool.
  • Patent Document 1 There is known a machine tool that has a plurality of processing units configured by a spindle and a tool rest, and can perform operations such as processing on a plurality of workpieces in parallel while transferring workpieces among the plurality of processing components (for example, , Patent Document 1).
  • a machine tool of Patent Document 1 two processing units are mounted on a common bed, and vibration at the time of processing in one processing unit does not affect the processing quality in the other processing unit.
  • the processing in the other processing part is limited.
  • Patent Document 2 discloses a machine tool that drives and controls an axis such as a spindle for holding a tool, a feed axis of a workpiece, and the like based on a command described in a machining program.
  • command which prohibitions the drive of a predetermined axis
  • Patent Document 1 since the entire operation in the other processing unit is stopped during processing in one processing unit, the cycle time may be increased as a result.
  • Patent Document 2 is a technique for limiting the drive of each axis in one processing unit, and does not limit the processing in a plurality of processing units.
  • the present invention suppresses an increase in cycle time while preventing the predetermined work from affecting the other work when performing each work on each work held by a plurality of work holding means in parallel. It is an object of the present invention to provide a machine tool which is excellent in processing accuracy and productivity.
  • a machine tool comprises a plurality of work holding means for holding a work, and a working means holding unit corresponding to each of the work holding means, and the working means holding unit And holding the work means for performing a predetermined work on the work held by the corresponding work holding means, and holding the work such that the work is performed by the work means for each work.
  • It is a machine tool provided with a control part which controls an operation of a means and each above-mentioned operation means holding part, The control unit is characterized by restricting parallel execution of a predetermined work and a work affected by the predetermined work, and performing control to allow parallel execution of work other than the restricted work. .
  • the control unit when performing the respective work on each work held by the plurality of work holding means in parallel, when there is a work affected by the predetermined work on the work, the control unit And limiting parallel execution of the predetermined work and the work affected by the predetermined work, and performing control so as to allow parallel execution of the work other than the restricted work. Therefore, it is possible to provide a machine tool which is excellent in processing accuracy and productivity by suppressing an increase in cycle time while preventing a predetermined operation from affecting other operations.
  • FIG. 9 is a schematic view showing an example in which an instruction code for stopping finish machining in the third control system at the time of vibration machining in the first control system is described in the machining program of FIG. 2;
  • process drawing which shows an example of the manufacturing process for every control system
  • an automatic lathe apparatus which is a machine tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a bed 1, and three modules M 1, M 2 and M 3 are mounted on the bed 1.
  • the axial direction of the main shaft 3 of the modules M1, M2 and M3 is the Z-axis direction
  • the direction orthogonal to the Z-axis direction is the vertical direction orthogonal to the Y-axis direction
  • Z-axis and Y-axis The direction is the X axis direction.
  • Each of the modules M1, M2 and M3 has the same basic configuration, and on the base 2, a headstock 4 for supporting the spindle 3 as a workpiece holding means is provided. On the base 2, a tool rest 7 in which a tool for processing a workpiece W as a work with respect to the workpiece W held by the spindle 3 is held as a working means is integrally provided as a working means holding portion.
  • two guide rails 5 extending in the Z-axis direction are laid in parallel to the Y-axis direction.
  • a headstock 4 is slidably mounted on the guide rail 5 in the Z-axis direction by an appropriate moving mechanism.
  • the two modules M1 and M3 are juxtaposed on the bed 1 such that the Z-axis direction is parallel, and the bases 2 of each are fixed to the bed 1 side.
  • two guide rails 6 extending in the Y-axis direction are laid in parallel on the bed 1 in the Z-axis direction.
  • the guide rail 6 extends in the Y-axis direction from the facing position of one module M1 to the facing position of the other module M3.
  • the base 2 of the module M2 is slidably mounted on the guide rail 6 in the Y-axis direction by a drive mechanism such as a ball screw.
  • the module M2 mounted on the guide rail 6 will be referred to as a "moving module”
  • the modules M1 and M3 fixed immovably on the bed 1 in the Y-axis direction will be referred to as a "fixed module”.
  • the moving module M2 reciprocates along the guide rail 6 between the fixed modules M1 and M3. As a result, the moving module M2 can move to a position where the main axis lines coincide with each other on a straight line, facing the both fixed modules M1 and M3.
  • the machine tool 100 includes a control device 20 and is driven and controlled by the control device 20.
  • the control device 20 controls the drive of each module M1, M2, M3, the moving mechanism of each headstock 4 and the drive unit of the driving mechanism of the moving module M2.
  • the control device 20 controls the respective drive units in a state in which the work W is gripped by the main shaft 3, whereby the main shaft 3 is rotated and the headstock 4 is moved in the Z axis direction.
  • the tool post 7 can move in the X-axis direction and the Y-axis direction. Thereby, the workpiece W can be processed into a predetermined shape while selecting a predetermined tool of the tool rest 7.
  • the moving module M2 is moved to the opposing position of the fixing module M1 or the fixing module M3 so that the main axis lines coincide with each other, and the headstocks 4 of each other are moved in the proximity direction. As a result, workpieces can be exchanged between the moving module M2 and the fixed modules M1 and M3.
  • the machine tool 100 is configured by combining a plurality of modules M1, M2, and M3 functioning as separate lathes.
  • the work W is sequentially transferred among the modules M1, M2 and M3 while the work is simultaneously performed in the modules M1, M2 and M3. Processing of W is performed, and a predetermined product A is processed.
  • the fixed module M1 performs vibration processing for cutting the work W while vibrating a tool or the like.
  • the moving module M2 performs roughing of the workpiece W and drilling for opening the hole in the workpiece W.
  • groove processing for forming a groove on the outer periphery of the work W and finish processing which is one of precision processing are performed.
  • each of the modules M1, M2 and M3 performs turning with the spindle 3 for holding the workpiece W and the tool post 7 to which the tool for machining the workpiece W held by the spindle 3 is attached.
  • An example of a module to be performed is described.
  • the module is not limited to this, and the predetermined module may be a processing module that performs processing such as grinding, milling, gear cutting, etc. A machine tool provided with these may also be used.
  • the predetermined module may be the tool post 7 provided on the bed 1 alone so as to be movable in any direction of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the control device 20 includes a control unit 21 having a CPU, a memory (storage unit), and the like, and a control panel 22.
  • the control unit 21 controls the operation of each unit of the machine tool 100 in a software or hardware manner by a program stored in advance in the storage unit or hardware provided on the control device 20 side.
  • the control unit 21 includes three control systems m1, m2, and m3 that control the three modules M1, M2, and M3, respectively.
  • the drive axes of the modules M1, M2 and M3 are allocated to the control systems m1, m2 and m3 respectively for each module.
  • the control unit 21 drives and controls each of the modules M1, M2, and M3 based on a multi-system processing program stored in a memory or the like.
  • the multi-system program of this embodiment has three description areas $ 1, $ 2, and $ 3 in which processing programs for each control system can be described.
  • three description areas $ 1, $ 2, and $ 3 are arranged in parallel with one another to constitute one work processing program.
  • the processing program corresponding to the first control system m1 is described in the description area $ 1.
  • a processing program corresponding to the second control system m2 is described in the description area $ 2.
  • a processing program corresponding to the third control system m3 is described in the description area $ 3.
  • the control unit 21 sequentially reads out and executes each processing program described in each of the description areas $ 1, $ 2, and $ 3 line by line in order to control each control system (first control system corresponding to each processing program).
  • Drive control is performed on m1, the second control system m2, and the third control system m3) independently of one another.
  • each drive shaft of the fixed module M1 is assigned to the first control system m1.
  • Each drive shaft of the movement module M2 including the drive mechanism is assigned to the second control system m2.
  • Each drive axis of the fixed module M3 is assigned to the third control system m3.
  • control unit 21 performs drive control of the fixed module M1 by the first control system m1.
  • the second control system m2 performs drive control including movement of the movable module M2 in the Y-axis direction.
  • the third control system m3 performs drive control of the fixed module M3.
  • the control unit 21 controls the overall operation of the machine tool 100 and the work delivery and processing operations by the modules M1, M2, and M3.
  • the operation panel 22 includes a display unit 23 for displaying an operation state and an operation instruction of the machine tool 100, and an operation unit 24 including operation buttons, a keyboard, and a touch panel for performing desired operation input and the like to the machine tool 100. And etc.
  • a multi-system program can be created by the operation of an external personal computer, the operation unit 24 or the like.
  • the created multi-line program describes the processing program in the description areas $ 1, $ 2, and $ 3 for each control line.
  • FIG. 2 shows an example of description of the processing program. “Aaaa”, “bb”, “cccc”, etc. shown in FIG. 2 indicate instruction codes for instructing execution of various operations such as movement, rotation, etc. of each drive axis.
  • the front vibration processing PA-1 of the third work W3 in the fixed module M1 (first control system m1) and one in the fixed module M3 (third control system m3) It is designed to execute in parallel with the front finish processing PC-2 of the eye work W1. Further, the front vibration processing PA-1 of the fourth work W4 and the front finish processing PC-2 of the second work W2 are performed in parallel. The same applies to the fifth and subsequent ones.
  • the control unit 21 performs the front vibration processing PA-1 with the fixing module M1
  • the front finishing PC-2 in the fixed module M3 affected by the front vibration processing PA-1 can be controlled not to be performed in parallel with the front vibration processing PA-1.
  • the axis to stop the operation for machining is specified, and the movement stop range of the designated axis is determined.
  • the control unit 21 can limit the execution of a predetermined control system corresponding to the designated axis.
  • the designation of the axis and the setting of the stop range of the motion of the designated axis can be performed, for example, when creating a machining program for each control system by the operation of the operation unit 24 or the like.
  • the vibration processing start instruction code ("aaaa" shown in FIG. 3) is an instruction code that can specify an axis for stopping the operation for processing as a parameter.
  • the operation code for the instruction code (the third “aaaa” shown in FIG. 3) of the start of the front vibration machining PA-1 of the third and subsequent workpieces W is As the axes to be stopped, the X axis ("X3") and the Z axis ("Z3") of the fixed module M3 are designated as parameters. Further, the vibration processing end instruction code (“nnnn” shown in FIG. 3) is taken as the instruction code including the release of the stop of the axis. The last instruction code of the front vibration processing PA-1 is set as an end instruction code ("nnnn").
  • the instruction code capable of designating the axis and the instruction code for canceling the stop of the axis can be described as a processing program for the first control system m1 in the description area $ 1 of FIG.
  • the setting of the stop range of the operation of the designated axis is a declaration start instruction code ("mm mm s1" shown in FIG. 3) which declares to the control unit 21 that the processing is affected by a predetermined operation. And a declaration end instruction code ("mm mm s2" shown in FIG. 3) in advance.
  • the third control system m3 for controlling the fixed module M3 which can not ignore the influence of vibration with respect to the front vibration machining PA-1 in the fixed module M1 as a processing program of the work affected by the predetermined work for the predetermined work
  • Declare start instruction code "mmmm s1" is provided before the start of machining of the front finish machining PC-2 of the machining program.
  • Declare end instruction code "mmmm s2" after machining of front facing PC-2 is finished.
  • the declaration start instruction code “mmmm s1” and the declaration end instruction code “mmmm s2” can be described in the description area $ 3 of FIG. 3 as a processing program for the third control system m3.
  • the declaration start instruction code "mmmm s1" is provided to the machining program of the third control system m3 after the end of machining and the declaration end instruction code "mmmm s2" to the machining program of the third control system m3.
  • the control unit 21 processes the front vibration processing PA-1 by executing the instruction code between the vibration processing start instruction code "aaaa” of the front vibration processing PA-1 and the vibration processing end instruction code "nnnn".
  • the processing of the front-finishing process PC-2 by the execution of the instruction code after the declaration start instruction code "mmmm s1" is stopped.
  • the control unit 21 “ffff” which is a movement instruction code for moving the X axis and Z axis to the initial position after the declaration start instruction code “mmmm s1”.
  • the front finish processing PC-2 is executed by execution of an instruction code such as "gggg" which is a processing instruction code.
  • the reading of the processing program of each control system by the control unit 21 proceeds, and the control unit 21 uses the axis at which the start instruction code "aaaa” stops in the processing program of the first control system m1 as a parameter
  • the axis read by the parameter can be stopped.
  • the declaration start instruction code "mmmm s1” is read in the machining program of the third control system m3
  • the control unit 21 stops the control operation of the axis read by the parameter, and the declaration start instruction code "mmmm s1 Regulate the execution of "ffff" and "gggg" after that.
  • the axis of the third control system m3 is stopped by reading the declaration start instruction code "mmmm s1". For example, processing of grooved PC-1 etc. is continued without being performed.
  • control unit 21 can be configured.
  • start instruction code “aaaa” is read after the declaration start instruction code “mmmm s1" is read from the control unit 21 before the instruction code “mmmm s2" for declaration end is read, the start instruction code “aaaa” or later
  • the instruction code “mmmm s2” of the end of declaration is read in the machining program of the third control system m3 by setting in advance so as to stop the reading of and the control unit 21 ends the front surface finishing PC-2 Is detected, and the instruction code after the start instruction code “aaaa” is read, and front vibration processing PA-1 processing is started.
  • the control unit 21 processes the plurality of workpieces W by sequentially executing the processing program shown in FIG. 3 for each control system.
  • front vibration machining PA-1 of the third workpiece W3 is started in the fixed module M1
  • X3 and Z3 are specified as axes to stop the operation for machining in the start instruction code ("aaaa") Therefore, the operation (precision processing) of the front surface finishing PC-2 of the fixed module M3 is stopped. All operations of fixed module M3 other than this operation (such as grooved PC-1) and all processing of moving module M2 can be ignored because the influence of vibration can be ignored, so parallel execution with front finish PC-2 is permitted. Is executed.
  • an instruction code for designating the processing to be restricted is described in the processing program for controlling each control system. Therefore, while the control unit 21 executes the processing program for each control system, while the special processing such as the vibration processing is performed, the execution of the finishing processing or the like that is easily affected by the vibration is automatically restricted. be able to.
  • the machining program is configured to stop part of the finishing process of the fixed module M3 during the vibration process of the fixed module M1, but the present invention is not limited to this.
  • the vibration cutting of the fixing module M1 may be stopped during the finishing process of the fixing module M3.
  • an axis for stopping the fixed module M1 for example, an X-axis (“X1”) or a Z-axis (“Z1”), is used as a parameter according to a predetermined instruction code of the front finishing PC-2 of the fixed module M3. specify.
  • one of the executions is limited so that the vibration processing and the finish processing are not performed in parallel, but the limited processing is not limited to the vibration processing and the finish processing.
  • the present invention can be applied when there is processing that affects other processing accuracy. By limiting the execution of processing that affects other processing accuracy or limiting the execution of other processing, while preventing the influence on the processing accuracy of each other at the time of processing, the increase in cycle time is suppressed. , Processing accuracy and productivity can be improved.
  • the predetermined machining program is provided with the predetermined instruction code, and the machining to be restricted in the predetermined machining is designated.
  • processing limitations are not limited to this example.
  • a part of the vibration processing of the first control system m1 and the finish processing of the third control system m3 are executed in parallel.
  • the operation unit 24 such as a touch panel is operated to shift the time axis of the finish processing of the fixed module M3 as shown in the lower part of the drawing of FIG. Adjustment can be made so that vibration processing and finishing processing are not performed in parallel.
  • the instruction code and parameters for restricting processing are set in the area for writing $ 1 and $ 2 of the processing program of each control system, or the time axis is shifted, The machining program is changed (updated). Thereby, the restriction of processing performed on the schedule screen is reflected in the processing program.
  • Finishing processing is stopped while vibration processing is being performed due to such processing limitations on the schedule screen, but processing in the second control system m2 (moving module M2) is parallel to vibration processing. Can be implemented.
  • the finishing processing in the third control system m3 fixed module M3 is started. Therefore, it is possible to prevent the influence of vibration on the processing accuracy and perform the finishing processing with high accuracy, and to suppress the increase of the cycle time to the necessary minimum, and improve the processing accuracy and productivity.
  • the user can easily grasp how each processing step is executed in parallel and the like.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be similarly applied to a configuration including two fixed modules and two moving modules, or a configuration including one or three or more fixed modules and three or more moving modules. it can.
  • processing of one type of product is processed continuously, it is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to the case of continuously processing a plurality of different products.
  • parallel execution of the predetermined work and the work affected by the predetermined work is limited, but when the predetermined operation of the machine tool affects the work, Parallel execution of the task and the predetermined operation may be restricted. For example, parallel execution of the acceleration and deceleration movement of the movement module without the work and processing can be limited.

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Abstract

ワーク（Ｗ）に対する所定の作業が他の作業へ影響するのを防止しつつ、サイクルタイムの増加を抑制して、加工精度及び生産性に優れる工作機械（１００）を提供する。　ワーク（Ｗ）を保持する主軸（３）と、主軸（３）に保持されたワーク（Ｗ）を加工する工具を保持する刃物台（７）とで構成されたモジュール（Ｍ１），（Ｍ２），（Ｍ３）、及び制御部（２１）を備えた工作機械（１００）である。制御部（２１）は、ワーク（Ｗ）の所定の加工と当該所定の加工によって影響される加工との並行した実行を制限し、制限した加工以外の加工は、実行を許容するように制御する。

Description

工作機械
　本発明は、工作機械に関する。
　主軸と刃物台とで構成された加工部を複数備え、複数の加工部間でワークを受け渡しながら、複数のワークに対して並行して加工などの作業ができる工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の工作機械は、２つの加工部が共通のベッドに搭載され、一方の加工部での加工時の振動が、他方の加工部での加工品質に影響するのを防止するため、一方の加工部での加工中に他方の加工部での加工に制限を加えている。
　他方、特許文献２には、加工プログラムに記載されている指令に基づいて、工具を保持する主軸、ワークの送り軸等の軸を駆動制御する工作機械が開示されている。特許文献２では、加工プログラムによって所定の軸の駆動を禁止する駆動禁止指令が指示されている場合には、この所定の軸の駆動を行わないように制御している。
特開２００２－２６８７１５号公報 特開２００９－１１０２２３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、一方の加工部での加工中に、他方の加工部での動作全体を停止させるため、結果的にサイクルタイムの増加を招いてしまうおそれがある。また、特許文献２に記載の従来技術は、１つの加工部での各軸の駆動を制限する技術であり、複数の加工部での加工を制限するものではなかった。
　そこで、本発明は、複数のワーク保持手段が保持する各ワークに対する各作業を並行して実行する際に、所定の作業が他の作業へ影響するのを防止しつつ、サイクルタイムの増加を抑制して、加工精度及び生産性に優れる工作機械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は、ワークを保持する複数のワーク保持手段と、前記各ワーク保持手段に各別に対応する作業手段保持部とを備え、前記作業手段保持部が、対応する前記ワーク保持手段に保持された前記ワークに対して所定の作業を行う作業手段を保持し、前記各ワークに対して前記各作業手段によって前記作業が実行されるように前記各ワーク保持手段及び前記各作業手段保持部の動作を制御する制御部を備えた工作機械であって、
　前記制御部は、所定の作業と、当該所定の作業によって影響される作業との並行した実行を制限し、制限した作業以外の作業の並行した実行を許容するように制御することを特徴としている。
　本発明に係る工作機械によれば、複数のワーク保持手段が保持する各ワークに対する各作業を並行して実行する際に、ワークに対する所定の作業によって影響される作業があるときに、制御部が、所定の作業と、当該所定の作業によって影響される作業との並行した実行を制限し、制限した作業以外の作業の並行した実行を許容するように制御する。そのため、所定の作業が他の作業へ影響するのを防止しつつ、サイクルタイムの増加を抑制して、加工精度及び生産性に優れる工作機械を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る工作機械の全体構成を示す平面図。 制御系統ごとの加工プログラムの一例を部分的に示した概略図。 図２の加工プログラムに、第１制御系統での振動加工時に第３制御系統での仕上げ加工を停止する命令コードを記載した一例を示した概略図。 変形例において、スケジュール画面に表示される制御系統ごとの加工工程の一例を示す工程図と、振動加工が仕上げ加工とを並行して実行しないように調整した後の工程図。
　図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る工作機械１００である自動旋盤装置は、ベッド１を備え、ベッド１上に３台のモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３を搭載している。以下、図１に示すように、モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の主軸３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２上に、ワーク保持手段である主軸３を支持する主軸台４が設けられている。ベース２上には、主軸３に把持されたワークＷに対する作業としてワークＷを加工する工具が作業手段として保持された刃物台７も作業手段保持部として一体的に設けられている。
　各ベース２上には、Ｚ軸方向に延出するガイドレール５が、Ｙ軸方向に平行に２本敷設されている。このガイドレール５上に、主軸台４が適宜の移動機構によってＺ軸方向にスライド移動自在に装着されている。
　２つのモジュールＭ１，Ｍ３は、Ｚ軸方向が平行となるようにベッド１上に並設され、各々のベース２がベッド１側に固定されている。
　両モジュールＭ１，Ｍ３の対向側に、Ｙ軸方向に延在するガイドレール６が、Ｚ軸方向に２本並設されてベッド１上に敷設されている。ガイドレール６は、一方のモジュールＭ１の対向位置から、他方のモジュールＭ３の対向位置に亘ってＹ軸方向に延出している。ガイドレール６上に、モジュールＭ２のベース２が、ボールネジ等の駆動機構によってＹ軸方向にスライド移動自在に装着されている。
　以下、ガイドレール６に搭載されたモジュールＭ２を「移動モジュール」と称し、Ｙ軸方向には移動不能にベッド１上に固定されたモジュールＭ１，Ｍ３を「固定モジュール」と称する。
　移動モジュールＭ２は、ガイドレール６に沿って固定モジュールＭ１，Ｍ３間を往復移動する。これにより、移動モジュールＭ２は、両固定モジュール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。
　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。制御装置２０は、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動、各主軸台４の移動機構及び移動モジュールＭ２の駆動機構の駆動部を制御する。
　各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の各々において、主軸３によってワークＷを把持した状態で、制御装置２０が各駆動部を制御することにより、主軸３が回転し、主軸台４がＺ軸方向へ移動し、刃物台７がＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動することができる。これにより、刃物台７の所定の工具を選択しながらワークＷを所定の形状に加工することができる。
　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４を近接方向に移動させる。これにより、移動モジュールＭ２と固定モジュールＭ１，Ｍ３との間でワークの授受を行うことができる。
　本工作機械１００は、別々の旋盤として機能する複数のモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３が組み合わされて構成される。本工作機械１００では、制御装置２０の制御によって、図１に矢印で示すように、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の間でワークＷを順次受け渡しながら、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３で並行にワークＷの加工が行われ、所定の製品Ａが加工される。
　本実施形態では、固定モジュールＭ１で、工具等を振動させながらワークＷを切削加工する振動加工を行う。移動モジュールＭ２で、ワークＷの荒加工と、ワークＷに穴を開口するドリル加工を行う。固定モジュールＭ３で、ワークＷの外周に溝を形成する溝加工と、精密加工の一つである仕上げ加工を行う。
　なお、本実施形態においては、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、ワークＷを保持する主軸３と、主軸３に保持されたワークＷを加工する工具が取付けられた刃物台７を備えた旋削を行うモジュールである例について説明している。しかし、モジュールがこれに限定されるものではなく、所定のモジュールが、研削、フライス、歯切り等の加工を行う加工モジュールであってもよく、これらを備えた工作機械とすることもできる。または所定のモジュールが、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のいずれかの方向に移動可能に単独でベッド１上に設けられた刃物台７であってもよい。
　制御装置２０は、図１に示すように、ＣＰＵやメモリ（記憶部）等を有する制御部２１と、操作盤２２とを備えている。制御部２１は、記憶部に予め記憶されるプログラムや、制御装置２０側に設けられるハードウェア等によって、ソフトウェア的又はハードウェア的に工作機械１００の各部の動作を制御する。
　制御部２１は、３つのモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３をそれぞれ制御する３つの制御系統ｍ１，ｍ２，ｍ３を備える。各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動軸は、モジュールごとに各々別々の制御系統ｍ１，ｍ２，ｍ３に割り当てられている。制御部２１は、メモリ等に記憶されている多系統加工プログラムに基づいて、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３を駆動制御する。
　本実施形態の多系統プログラムは、図２に示すように、制御系統ごと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を有している。図２の例では、３つの記載エリア＄１，＄２，＄３が互いに並列に配置されて、１つのワーク加工用プログラムを構成している。
　記載エリア＄１に、第１制御系統ｍ１に対応する加工プログラムが記載される。記載エリア＄２に、第２制御系統ｍ２に対応する加工プログラムが記載される。記載エリア＄３に、第３制御系統ｍ３に対応する加工プログラムが記載される。
　制御部２１は、各記載エリア＄１，＄２，＄３に記載された各加工プログラムを順次１行ずつ読み出して実行することで、各々の加工プログラムに対応する各制御系統（第１制御系統ｍ１、第２制御系統ｍ２、第３制御系統ｍ３）を互いに独立して駆動制御する。
　本実施形態においては、固定モジュールＭ１の各駆動軸が第１制御系統ｍ１に割り当てられている。駆動機構を含む移動モジュールＭ２の各駆動軸が第２制御系統ｍ２に割り当てられている。固定モジュールＭ３の各駆動軸が第３制御系統ｍ３に割り当てられている。
　このため制御部２１は、第１制御系統ｍ１によって固定モジュールＭ１の駆動制御を行う。第２制御系統ｍ２によって移動モジュールＭ２のＹ軸方向の移動を含む駆動制御を行う。第３制御系統ｍ３によって固定モジュールＭ３の駆動制御を行う。以上のような駆動制御により、制御部２１は工作機械１００の全体動作と、各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３によるワークの受け渡し動作と加工動作とを制御する。
　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２３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やキーボード、タッチパネル等からなる操作部２４と、などを有している。
　外部のパソコンや操作部２４の操作等によって、多系統プログラムを作成することができる。作成された多系統プログラムは、制御系統ごとに、記載エリア＄１，＄２，＄３に加工プログラムが記載される。図２に、加工プログラムの記載例を示す。図２に示す「aaaa」、「bb」、「cccc」等は、各駆動軸の移動、回転等の各種動作の実行を指令する命令コードを示している。
　図２に示す例では、第１制御系統ｍ１に対応する記載エリア＄１には、正面振動加工ＰＡ－１を実行するプログラム（命令コード群）と、移動モジュールＭ２とのワークＷの授受（ローディング）を実行するプログラムが、加工するワークＷ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，・・・）の数に応じて、時系列で繰り返される加工プログラムが記載されている。
　第２制御系統ｍ２に対応する記載エリア＄２には、固定モジュールＭ１とのワークＷの授受を実行するプログラムと、背面加工ＰＢ－１を実行するプログラムと、ドリル加工ＰＢ－２を実行するプログラムと、固定モジュールＭ３とのワークＷの授受を実行するプログラムが、加工するワークＷ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，・・・）の数に応じて、時系列で繰り返される加工プログラムが記載されている。
　第３制御系統ｍ３に対応する記載エリア＄３には、移動モジュールＭ２とのワークＷの授受を実行するプログラムと、ワークＷに溝を加工する溝加工ＰＣ－１を実行するプログラムと、ワークＷの正面を仕上げる正面仕上げ加工ＰＣ－２を実行するプログラムが、加工するワークＷ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，・・・）の数に応じて、時系列で繰り返される加工プログラムが記載されている。
　図２の加工プログラムによれば、固定モジュールＭ１（第１制御系統ｍ１）での３個目のワークＷ３の正面振動加工ＰＡ－１と、固定モジュールＭ３（第３制御系統ｍ３）での１個目のワークＷ１の正面仕上げ加工ＰＣ－２とを並行して実行するようになっている。また、４個目のワークＷ４の正面振動加工ＰＡ－１と、２個目のワークＷ２の正面仕上げ加工ＰＣ－２とを並行して実行するようになっている。５個目以降についても同様である。
　各モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、同一のベッド１上に搭載されているため、ワークＷの加工時の振動等が互いに伝わり易い。そのため、比較的高い加工精度が要求される正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工精度が、正面振動加工ＰＡ－１の比較的大きな振動によって影響を受けるおそれがあり、並行して実行するのは好ましくない。
　正面振動加工ＰＡ－１に伴う振動による正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工精度への影響を防止するため、制御部２１は、固定モジュールＭ１で正面振動加工ＰＡ－１を実行しているときに、正面振動加工ＰＡ－１によって影響される固定モジュールＭ３での正面仕上げ加工ＰＣ－２を、正面振動加工ＰＡ－１と並行して実行しないように制御することができる。
　本実施形態では、各制御系統ｍ１，ｍ２，ｍ３の加工プログラム中の所定の命令において、加工のための動作の停止を行う軸を指定し、指定された軸の動作の停止範囲を定めることで、制御部２１は、指定された軸に対応する所定の制御系統の実行を制限することができる。この軸の指定や指定された軸の動作の停止範囲の設定は、例えば、操作部２４の操作等によって制御系統ごとに加工プログラムを作成するときに行うことができる。具体的には、振動加工の開始命令コード（図３に示す「aaaa」）を、加工のための動作を停止させる軸をパラメータとして指定することが可能な命令コードとする。第１制御系統ｍ１の加工プログラムにおいて、３個目以降のワークＷの正面振動加工ＰＡ－１の開始の命令コード（図３に示す３個目の「aaaa」）に、加工のための動作を停止させる軸として固定モジュールＭ３のＸ軸（「X3」）とＺ軸（「Z3」）をパラメータに指定する。また、振動加工の終了命令コード（図３に示す「nnnn」）を、軸の停止の解除を含む命令コードとする。正面振動加工ＰＡ－１の最後の命令コードを、終了命令コード（「nnnn」）とする。前記軸の指定が可能な命令コードと軸の停止を解除する命令コードを第１制御系統ｍ１用の加工プログラムとして図３の記載エリア＄１に記載することができる。
　一方、指定された軸の動作の停止範囲の設定は、所定の作業によって影響される加工であることを制御部２１に対して宣言する宣言開始命令コード（図３に示す「mmmm s1」）と、宣言終了命令コード（図３に示す「mmmm s2」）を予め定める。所定の作業に対する当該所定の作業によって影響される作業の加工プログラムとして、固定モジュールＭ１での正面振動加工ＰＡ－１に対して振動の影響を無視できない固定モジュールＭ３を制御する第３制御系統ｍ３の加工プログラムの正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工開始前に、宣言開始命令コード「mmmm s1」を設ける。正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工終了後に宣言終了命令コード「mmmm s2」）を設ける。前記宣言開始命令コード「mmmm s1」と宣言終了命令コード「mmmm s2」）を第３制御系統ｍ３用の加工プログラムとして図３の記載エリア＄３に記載することができる。
　図３に示すように、正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工開始前に宣言開始命令コード「mmmm s1」を、加工終了後に宣言終了命令コード「mmmm s2」を第３制御系統ｍ３の加工プログラムに設けることで、制御部２１は、正面振動加工ＰＡ－１の振動加工の開始命令コード「aaaa」から振動加工の終了命令コード「nnnn」の間の命令コードの実行による正面振動加工ＰＡ－１の加工中は、宣言開始命令コード「mmmm s1」以降の命令コードの実行による正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工を停止させる。制御部２１は、終了命令コード「nnnn」の実行によって軸の停止が解除された後に、宣言開始命令コード「mmmm s1」以降のＸ軸、Ｚ軸の初期位置への移動命令コードである「ffff」や加工命令コードである「gggg」等の命令コードの実行による正面仕上げ加工ＰＣ－２を実行する。
　具体的な制御動作は、制御部２１による各制御系統の加工プログラムの読み込みが進行し、制御部２１が、第１制御系統ｍ１の加工プログラムにおいて開始命令コード「aaaa」と停止する軸をパラメータとして読み込むと、パラメータで読み込まれた軸を停止できる状態とする。このときに制御部２１は、第３制御系統ｍ３の加工プログラムにおいて宣言開始命令コード「mmmm s1」が読み込まれると、パラメータで読み込まれた軸の制御動作を停止し、宣言開始命令コード「mmmm s1」以降の「ffff」や「gggg」の実行を規制する。正面振動加工ＰＡ－１が終了し、第１制御系統ｍ１の加工プログラムにおいて終了命令コード「nnnn」が読み込まれると、パラメータで読み込まれた軸の制御動作の停止が解除されることによって、制御部２１は宣言開始命令コード「mmmm s1」以降の「ffff」、「gggg」等の読み込みにより正面仕上げ加工ＰＣ－２を実行する。第３制御系統ｍ３の加工プログラムにおいて宣言終了命令コード「mmmm s2」が読み込まれると、制御部２１は、正面仕上げ加工ＰＣ－２が終了したことを検知する。図３の斜線部分は、開始命令コード「aaaa」と終了命令コード「nnnn」の間は正面振動加工ＰＡ－１が行われるため、その間は固定モジュールＭ３での加工が停止されることを模式的に表している。
　正面振動加工ＰＡ－１の加工中の正面仕上げ加工ＰＣ－２の実行を規制することにより、正面振動加工ＰＡ－１と正面仕上げ加工ＰＣ－２の進行状態にずれが生じ、正面振動加工ＰＡ－１の加工時に正面仕上げ加工ＰＣ－２が開始されずに別の加工が行われる場合は、宣言開始命令コード「mmmm s1」の読み込みが行われないことにより、第３制御系統ｍ３の軸は停止されずに、例えば溝加工ＰＣ－１等の加工が継続される。
　一方、正面仕上げ加工ＰＣ－２の加工中に第１制御系統ｍ１の加工プログラムにおいて開始命令コード「aaaa」と停止される軸のパラメータが読み込まれた場合に、正面振動加工ＰＡ－１を開始しないように制御部２１を構成することができる。制御部２１を、宣言開始命令コード「mmmm s1」を読み込んだ後、宣言終了の命令コード「mmmm s2」を読み込む前に、開始命令コード「aaaa」を読み込む場合は、開始命令コード「aaaa」以降の読み込みを停止するように予め設定しておくことによって、第３制御系統ｍ３の加工プログラムにおいて宣言終了の命令コード「mmmm s2」が読み込まれ、制御部２１が、正面仕上げ加工ＰＣ－２の終了を検知した後、開始命令コード「aaaa」以降の命令コードを読み込み、正面振動加工ＰＡ－１加工が開始される。
　制御部２１は、図３に示される加工プログラムを制御系統ごとに順次実行することで、複数のワークＷの加工を行う。固定モジュールＭ１で３個目のワークＷ３の正面振動加工ＰＡ－１が開始される際、開始の命令コード（「aaaa」）に加工のための動作を停止させる軸としてX3とZ3が指定されているため、固定モジュールＭ３の正面仕上げ加工ＰＣ－２の動作（精密加工）が停止される。この動作以外の固定モジュールＭ３の動作（溝加工ＰＣ－１など）と、移動モジュールＭ２のすべての加工は、振動の影響を無視できるため、実行が許容されて正面仕上げ加工ＰＣ－２と並行して実行される。
　このように、本実施形態では、振動の影響を無視できない加工のみ実行を制限して、振動の影響を無視できる加工は実行を許容することで、複数のモジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３で、実行の制限のかかった加工以外の複数の加工を並行して実行することができる。したがって、振動などによる加工精度への影響を防止しつつ、工作機械１００全体のサイクルタイムの増大を必要最小限に抑制することができ、加工精度及び生産性に優れる工作機械１００を提供することができる。
　また、第１実施形態では、各制御系統を制御する加工プログラムに、制限する加工を指定する命令コードを記載している。そのため、制御部２１が制御系統ごとに加工プログラムを実行することで、振動加工等のような特殊な加工を行っている間は、振動の影響を受け易い仕上げ加工等の実行を自動で制限することができる。
　なお、第１実施形態では、固定モジュールＭ１の振動加工中に固定モジュールＭ３の仕上げ加工の一部を停止するように加工プログラムを構成しているが、これに限定されることはない。例えば、固定モジュールＭ３の仕上げ加工中に、固定モジュールＭ１の振動切削を停止するようにしてもよい。この場合、例えば、固定モジュールＭ３の正面仕上げ加工ＰＣ－２の所定の命令コードに、固定モジュールＭ１の停止させる軸、例えば、Ｘ軸（「X1」）、Ｚ軸（「Z1」）をパラメータとして指定する。
　さらに固定モジュールＭ１の正面振動加工ＰＡ－１の命令コード群の前後に、他の加工精度に影響する動作を制限する命令コードを記載して、仕上げ加工精度に影響する動作のみを停止して、他の動作は仕上げ加工中でも実行を許容するようにしてもよい。これにより、振動加工による仕上げ加工精度への影響を防止しつつ、サイクルタイムの増大を抑制することができ、加工精度及び生産性を向上させることができる。
　また、本実施形態では、振動加工と仕上げ加工が並行して実行されないように一方の実行を制限しているが、制限される加工が振動加工と仕上げ加工に限定されることはない。他の加工精度に影響を与えるような加工がある場合に、本発明を適用することができる。他の加工精度に影響する加工の実行を制限するか、または、他の加工の実行を制限することで、加工時の互いの加工精度への影響を防止しつつ、サイクルタイムの増加を抑制し、加工精度及び生産性を向上させることができる。
　また、第１実施形態では、ユーザが加工プログラムを作成するときに、所定の加工プログラムに所定の命令コードを設け、所定の加工のときに制限する加工を指定している。しかし、加工の制限がこの例に限定されることはない。変形例として、操作盤２２の表示部２３に表示される各制御系統の加工のスケジュール画面上で、制限する加工を指定できる構成とすることができる。
　図４の紙面上部に、スケジュール画面に表示される各制御系統ｍ１，ｍ２，ｍ３（モジュールＭ１，Ｍ２，Ｍ３）の加工工程の一例を示す工程図を示す。なお、図４の工程図は一例であって、スケジュール画面に表示される工程図が図４の工程図に限定されることはない。
　図４の紙面上部の工程図に示すように、第１制御系統ｍ１の振動加工と、第３制御系統ｍ３の仕上げ加工の一部が並行して実行するようになっている。仕上げ加工精度への振動加工の振動による影響を防止するため、タッチパネル等の操作部２４を操作して、図４の紙面下部に示すように、固定モジュールＭ３の仕上げ加工の時間軸をずらして、振動加工と仕上げ加工とが並行して実行されないように調整することができる。このスケジュール画面での工程の調整を受けて、各制御系統の加工プログラムの記載エリア＄１，＄２に、加工を制限する命令コードやパラメータが設定されたり、時間軸がずらされたりして、加工プログラムが変更（更新）される。これにより、スケジュール画面で行った加工の制限が加工プログラムに反映される。
　このようなスケジュール画面での加工の制限によっても、振動加工を実行している間は、仕上げ加工が停止されるが、第２制御系統ｍ２（移動モジュールＭ２）での加工は振動加工と並行して実行することができる。振動加工が終了すると、第３制御系統ｍ３（固定モジュールＭ３）での仕上げ加工が開始される。そのため、振動による加工精度への影響を防止して、仕上げ加工を高精度に行うことができるとともに、サイクルタイムの増大を必要最小限に抑制することができ、加工精度及び生産性を向上させることができる。
　また、スケジュール画面上に加工工程を時系列に表示することで、ユーザは各加工工程がどのように並行して実行されるか等を把握し易くなる。また、ユーザ等が直接に加工プログラムを変更する必要がなく、スケジュール画面上で自在に加工工程を調整することができる。よって、加工の制御をより容易に行うことができるとともに、加工工程の調整の自由度を高めることができる。
　以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれる。
　例えば、上記実施形態では、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１００であったが、これに限定されることはない。例えば、２つの固定モジュール及び２つの移動モジュールを備えた構成、或いは固定モジュールを１つあるいは３つ以上備え、移動モジュールを３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。また、上記実施形態では、１種類の製品の加工を連続的に加工しているが、これに限定されることはない。複数の異なる製品の加工を連続的に加工する場合においても本発明を適用することができる。
　また、上記実施形態では、所定の作業と、当該所定の作業によって影響される作業との並行した実行を制限したが、前記作業に対して工作機械の所定の動作が影響を与える場合は、前記作業と前記所定の動作の並行した実行を制限しても良い。例えば、前記作業と加工を伴わない移動モジュールの加減速移動の並行した実行を制限することができる。
［関連出願への相互参照］
　本出願は、２０１７年９月２８日に日本国特許庁に出願された特願２０１７－１８７９９２に基づいて優先権を主張し、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。
 

Claims (5)

  1. 　ワークを保持する複数のワーク保持手段と、前記各ワーク保持手段に各別に対応する作業手段保持部とを備え、前記作業手段保持部が、対応する前記ワーク保持手段に保持された前記ワークに対して所定の作業を行う作業手段を保持し、前記各ワークに対して前記各作業手段によって前記作業が実行されるように前記各ワーク保持手段及び前記各作業手段保持部の動作を制御する制御部を備えた工作機械であって、
    　前記制御部は、所定の作業と、当該所定の作業によって影響される作業との並行した実行を制限し、制限した作業以外の作業の並行した実行を許容するように制御することを特徴とする工作機械。
  2. 　前記所定の作業が、振動加工であり、前記所定の作業によって影響される作業が、精密加工であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
  3. 　前記制御部は、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、前記制御系統ごとに独立して設定された加工プログラムに基づいて前記制御を行い、前記加工プログラムに備えられた所定の命令コードに従って前記所定の作業又は前記所定の作業によって影響される作業の実行の制限を行うように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
  4. 　制御系統ごとの作業工程が表示される表示部と、前記作業工程の変更を入力する操作部を備え、前記制御部は、前記表示部に前記制御系統ごとの前記作業工程を表示し、前記操作部の操作によって変更された前記作業工程に従って、前記各作業の実行を制御するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
  5. 　前記ワーク保持手段が、主軸であり、前記作業手段が前記ワークを加工する工具であり、前記作業手段保持部が、前記工具を保持する刃物台であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の工作機械。
     
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