WO2022075142A1 - プログラム作成装置、および工作機械 - Google Patents

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WO2022075142A1
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coordinate
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coordinate system
coordinate conversion
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    • G05B19/02—Program-control systems electric
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    • G05B19/408—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 program data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
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    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/33—Director till display
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/33—Director till display
    • G05B2219/33263—Conversion, transformation of coordinates, cartesian or polar
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • This disclosure relates to a program creation device and a machine tool.
  • a machining program has been created in a numerical control device having a coordinate conversion function.
  • a numerical control device having a coordinate conversion function for example, a machining program for instructing a tool movement path is created using coordinate values in a coordinate system obtained by rotating a reference coordinate system around a predetermined axis by a predetermined angle. ..
  • the coordinate value that commands the movement path is coordinate-converted to the coordinate value in the reference coordinate system, and the movement of the tool is controlled based on the coordinate-converted coordinate value.
  • the program creation device stores the coordinate conversion information for converting the coordinate values in the rotating coordinate system to the coordinate values in the reference coordinate system in the information storage unit and the information storage unit, which stores the coordinate conversion information in association with the identification information assigned to the tool. It includes an execution command generation unit that generates an execution command for coordinate conversion based on the coordinate conversion information generated, and a program creation unit that creates a coordinate conversion program including an execution command generated by the execution command generation unit.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the program creation device.
  • the program creation device 1 is, for example, a device that creates a coordinate conversion program that performs coordinate conversion of coordinate values instructed in a machining program.
  • the program creation device 1 is mounted on, for example, a PC (Personal Computer) or a numerical control device that controls a machine tool.
  • PC Personal Computer
  • FIG. 1 an example in which the program creation device 1 is mounted on a PC will be described.
  • the program creation device 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 2, a bus 3, a ROM (Read Only Memory) 4, a RAM (Random Access Memory) 5, and a non-volatile memory 6.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the CPU 2 is a processor that controls the entire program creation device 1 according to a system program.
  • the CPU 2 reads a system program or the like stored in the ROM 4 via the bus 3.
  • Bus 3 is a communication path that connects each hardware in the program creation device 1 to each other. Each piece of hardware in the program creation device 1 exchanges data via the bus 3.
  • ROM 4 is a storage device that stores a system program or the like for controlling the entire program creation device 1.
  • RAM 5 is a storage device that temporarily stores various data.
  • the RAM 5 temporarily stores data for display, data input from the outside, and the like.
  • the RAM 5 functions as a work area for the CPU 2 to process various data.
  • the non-volatile memory 6 is a storage device that holds data even when the power of the program creation device 1 is turned off and the power is not supplied to the program creation device 1.
  • the non-volatile memory 6 is composed of, for example, an SSD (Solid State Drive).
  • the non-volatile memory 6 stores, for example, various information input from the coordinate conversion program created by the program creation device 1 and the input device 10.
  • the program creation device 1 further includes a first interface 7 and a second interface 8.
  • the first interface 7 is an interface for connecting the bus 3 and the display device 9.
  • the first interface 7 sends, for example, various data processed by the CPU 2 to the display device 9.
  • the display device 9 is a device that receives various data via the first interface 7 and displays various data.
  • the display device 9 displays, for example, a coordinate conversion program stored in the non-volatile memory 6.
  • the display device 9 is a display such as an LCD (Liquid Crystal Display).
  • the second interface 8 is an interface for connecting the bus 3 and the input device 10.
  • the second interface 8 sends, for example, the data input from the input device 10 to the CPU 2 via the bus 3.
  • the input device 10 is a device for inputting various data.
  • the input device 10 receives, for example, the input of the coordinate conversion information of each tool and sends it to the non-volatile memory 6 via the second interface 8.
  • the coordinate conversion information will be described in detail later.
  • the input device 10 is, for example, a keyboard and a mouse.
  • the input device 10 and the display device 9 may be configured as one device such as a touch panel.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the function of the program creation device 1.
  • the program creation device 1 includes, for example, an information storage unit 11, an execution command generation unit 12, a program creation unit 13, and an output unit 14.
  • the information storage unit 11 is realized by storing the data input from the input device 10 or the like or the calculation result of the calculation process by the CPU 2 in the RAM 5 or the non-volatile memory 6. Further, the execution command generation unit 12, the program creation unit 13, and the output unit 14 are realized by, for example, the CPU 2 performing arithmetic processing using the system program stored in the ROM 4 and various data. The CPU 2 uses the RAM 5 as a work area to execute arithmetic processing.
  • the information storage unit 11 stores coordinate conversion information for converting a coordinate value in a rotating coordinate system into a coordinate value in a reference coordinate system.
  • the coordinate system is a general term for the origin, coordinate axes, etc., which are the reference for expressing the position on the machine tool.
  • the coordinate system is, for example, a three-axis Cartesian coordinate system including an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are orthogonal to each other.
  • the machine tool processes the work based on the coordinate values in the reference coordinate system that is the reference for controlling each axis.
  • the reference coordinate system is set so that, for example, the Z axis and the main axis are parallel, and the X axis and the Y axis are parallel to each other in the moving direction of the table.
  • the reference coordinate system is set so that, for example, the Z axis and the spindle are parallel, and the X axis and the Y axis are parallel to the moving direction of the tool post, respectively. Will be done.
  • the rotating coordinate system is a coordinate system set according to the direction of the tool or the cutting direction of the tool, and is a coordinate system in which the reference coordinate system is rotated by a predetermined angle around a predetermined axis.
  • the rotating coordinate system may be a coordinate system that is translated in a predetermined axial direction, if necessary.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the reference coordinate system and the rotating coordinate system.
  • the Z axis of the reference coordinate system Cc is parallel to the longitudinal direction of the main axis S, and the X axis and the Y axis are parallel to the moving direction of the table TB, respectively.
  • the Z axis of the rotating coordinate system Cr is parallel to the longitudinal direction of the tool T.
  • the rotating coordinate system Cr is a coordinate system obtained by rotating the reference coordinate system Cc around the X axis by an angle ⁇ .
  • the origin of the reference coordinate system Cc and the origin of the rotating coordinate system Cr do not necessarily have to match.
  • the origin of the rotating coordinate system Cr may be a point where the origin of the reference coordinate system Cc is translated by ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, respectively.
  • the coordinate conversion information is information for converting the coordinate value in the rotating coordinate system Cr into the coordinate value in the reference coordinate system Cc.
  • the coordinate conversion information is, for example, coordinate difference information indicating a difference between the reference coordinate system Cc and the rotating coordinate system Cr.
  • the coordinate difference information includes information indicating the rotation center of the rotating coordinate system Cr and information indicating the rotation angle. However, the coordinate difference information does not include the translation amounts ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z from the origin of the reference coordinate system Cc to the origin of the rotating coordinate system Cr.
  • the coordinate conversion information is set according to the mounting direction of the tool T with respect to the spindle S.
  • the tool T is attached to the angle head AH for tilting the main axis S about the X axis by an angle ⁇ .
  • the coordinate conversion information includes information indicating the X-axis, which is the rotation center of the rotating coordinate system Cr, and the angle ⁇ .
  • the information storage unit 11 stores the coordinate conversion information in association with the unique identification information assigned to each tool T.
  • the unique identification information assigned to the tool T is, for example, the tool number of each tool T.
  • the information storage unit 11 may store information indicating the tool type in association with the identification information unique to each tool T.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of information stored by the information storage unit 11.
  • the information storage unit 11 stores information indicating the tool type and coordinate conversion information in association with the tool number.
  • the tool number 11 is stored in association with "drill” as the tool type and "X: 45" as the coordinate conversion information.
  • “X: 45” indicates that the rotating coordinate system Cr is rotated by 45 ° around the X axis of the reference coordinate system Cc. In other words, it indicates that the tool T is mounted in a direction rotated by 45 ° around the X axis with respect to the longitudinal direction of the spindle S.
  • the tool number 12 is stored in association with "tap” as the tool type and "X: 45" as the coordinate conversion information.
  • the tool number 13 is stored in association with "end mill” as the tool type and "Null” as the coordinate conversion information. “Null” indicates that there is no difference between the rotating coordinate system Cr and the reference coordinate system Cc, and that the longitudinal direction of the tool T is mounted parallel to the longitudinal direction of the spindle S.
  • the coordinate conversion information is input from the input device 10 by the user and stored in the information storage unit 11, for example.
  • the execution command generation unit 12 generates an execution command "DO NOTHING" that does not convert the coordinate values that command the movement path of the end mill of the tool number 13.
  • the program creation unit 13 creates a coordinate conversion program including an execution command for coordinate conversion generated by the execution command generation unit 12.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a coordinate conversion program created by the program creation unit 13.
  • the coordinate conversion program shown in FIG. 5 is a coordinate conversion program generated when the information shown in FIG. 4 is stored in the information storage unit 11.
  • the SWITCH statement defines an execution command to be executed corresponding to the identification information.
  • an execution command for coordinate conversion that rotates the coordinate value by 45 ° around the X axis is specified.
  • a coordinate conversion execution command for rotating the coordinate value by 45 ° around the X axis is specified.
  • an execution command that does not perform coordinate conversion of coordinate values is specified.
  • the output unit 14 outputs the coordinate conversion program generated by the program creation unit 13.
  • the output unit 14 outputs, for example, a coordinate conversion program to the numerical control device 22 of the machine tool 21 connected to the program creation device 1 via the Internet line 20.
  • the numerical control device 22 is a device that controls each axis of the machine tool 21 according to a machining program to perform machining of a workpiece.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a machining program executed by the numerical control device 22.
  • the command "M6 T11" on the first line is a tool change command to the tool T of the tool number 11.
  • the commands "G90" and "G00 X0.0 Y0.0 Z10.0" on the second line are an absolute command and a positioning command for the tool T, respectively. These commands are commands for positioning the tool T at a position (0.0, 0.0, 10.0) in the reference coordinate system Cc.
  • the commands "G68.1” and "X0.0 Y-20.0 Z-20.0" on the third line are the coordinate conversion command and the origin of the reference coordinate system Cc to the origin of the rotating coordinate system Cr, respectively. Shows the amount of translation of. This translation amount is specified by the coordinate value in the reference coordinate system Cc. Further, when only "G68.1” is instructed, it is considered that there is no translation amount. That is, the origin of the reference coordinate system Cc and the origin of the rotating coordinate system Cr coincide with each other.
  • the coordinate conversion command is a command for converting the coordinate values until the coordinate conversion is canceled into the coordinate values in the reference coordinate system Cc. That is, the coordinate value written between the coordinate conversion command and the coordinate conversion cancel command is the coordinate value in the rotating coordinate system Cr, and is coordinate-converted to the coordinate value in the reference coordinate system Cc by the coordinate conversion execution command. The coordinates.
  • the command "G00 X10.0 Y-20.0 Z5.0" on the fourth line is a positioning command.
  • the coordinate value in this positioning command is the coordinate value in the rotating coordinate system Cr.
  • the command "M3 S1000" on the 5th line is a spindle forward rotation command.
  • the spindle forward rotation command is a command to rotate the spindle S forward at a rotation speed of 1,000 [rpm].
  • the command "G01 Z-20.0 F0.1" on the sixth line is a linear interpolation command.
  • This linear interpolation command is a command to move the tool T to the position of Z: -20.0 at a feed rate of 0.1 [mm / rev].
  • the command "G69" on the 9th line is a coordinate conversion cancellation command. This command cancels the coordinate transformation.
  • the numerical control device 22 acquires these machining command information from the machining program.
  • the numerical control device 22 sets the coordinate values indicating the movement path of the tool T of the tool number 11. Coordinate conversion is performed based on the coordinate conversion program.
  • the numerical control device 22 receives the coordinate values (10.0, -20.0, 5.0) in the positioning command of the tool T of the tool number 11. And the coordinate value (10.0, -20.0, -20.0) in the linear interpolation command is executed.
  • the command "ROTX DEG 45.0” and the parallel movement amount "X0.0 Y” from the origin of the reference coordinate system Cc. -20.0 Coordinates are converted based on "Z-20.0". That is, the numerical control device 22 sets the coordinate values (10.0, -20.0, 5.0) and the coordinate values (10.0, -20.0, -20.0) at 45 ° around the X axis.
  • the numerical control device 22 generates a coordinate conversion matrix for converting the coordinate values in the rotating coordinate system Cr into the coordinate values in the reference coordinate system Cc, for example, based on the execution command included in the coordinate conversion program.
  • the numerical control device 22 processes the coordinate conversion matrix R x ( ⁇ ) shown by the following equation (1). Multiplies the coordinate values specified by the program. As a result, the coordinate values in the rotating coordinate system Cr acquired from the machining program can be converted into the coordinate values in the reference coordinate system Cc.
  • the numerical control device 22 controls each axis based on the coordinate values in the reference coordinate system Cc.
  • the numerical control device 22 controls the movement of the tool T based on the coordinate-converted coordinate values.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a process executed by the program creation device 1 when the coordinate conversion program is created.
  • the execution command generation unit 12 acquires the coordinate conversion information stored in the information storage unit 11 (step SA01).
  • the execution command generation unit 12 generates an execution command for coordinate conversion for each identification information based on the acquired coordinate conversion information (step SA02).
  • the program creation unit 13 creates a coordinate conversion program based on the coordinate conversion execution command for each identification information generated by the execution command generation unit 12 (step SA03).
  • the output unit 14 outputs the coordinate conversion program created by the program creation unit 13. (Step SA04).
  • the program creation device 1 of the first embodiment associates the coordinate conversion information for converting the coordinate values in the rotating coordinate system into the coordinate values in the reference coordinate system with the identification information assigned to the tool.
  • the information storage unit 11 that stores the coordinates
  • the execution command generation unit 12 that generates the execution command of the coordinate conversion based on the coordinate conversion information stored in the information storage unit 11, and the execution command generated by the execution command generation unit 12.
  • a program creation unit 13 for creating a coordinate conversion program including the above is provided.
  • the coordinate conversion information includes the coordinate difference information indicating the difference between the rotating coordinate system and the reference coordinate system, and the execution command generation unit 12 is based on the coordinate difference information. Generate an execution command. Therefore, the information stored in the information storage unit 11 can be simplified.
  • the program creation device 1 includes, for example, an information storage unit 11, an execution command generation unit 12, a program creation unit 13, and an output unit 14.
  • the information storage unit 11 stores the coordinate conversion information for converting the coordinate value in the rotating coordinate system Cr into the coordinate value in the reference coordinate system Cc.
  • the coordinate conversion information includes reference direction information and cutting direction information.
  • the reference direction information is information indicating the reference machining direction determined according to the tool type.
  • the reference machining direction is the ⁇ X direction in the reference coordinate system Cc.
  • the cutting direction information is information indicating the cutting direction of the tool T.
  • the cutting direction of the turning tool is the ⁇ X direction.
  • the reference machining direction and the cutting direction of the tool T coincide with each other.
  • the cutting direction of the turning tool is the -Y direction.
  • the cutting direction of the tool is the direction in which the reference machining direction is rotated by 90 ° around the Z axis.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a reference processing direction and cutting direction.
  • a turning tool Tt is attached to the tool holder TH.
  • the reference processing direction is the ⁇ X direction in the reference coordinate system Cc.
  • the turning tool Tt is attached substantially parallel to the YZ plane in the reference coordinate system Cc, and the turning tool Tt cuts in the ⁇ Y direction when the workpiece is machined. Therefore, the cutting direction of the turning tool Tt is the direction in which the reference machining direction is rotated by 90 ° around the Z axis.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of information stored by the information storage unit 11.
  • the information storage unit 11 stores information indicating the tool type, reference direction information, and cutting direction information in association with the tool number.
  • the tool number 121 stores "turning" as the tool type, "-X” as the reference direction information, and "Null” as the cutting direction information.
  • the cutting direction of the tool T is the same ⁇ X direction as the reference machining direction.
  • the tool number 122 stores "turning" as the tool type, "-X” as the reference direction information, and "-Y” as the cutting direction information.
  • the tool T is attached substantially parallel to the YY plane in the reference coordinate system Cc, and the cut is made in the ⁇ Y direction.
  • the tool number 123 stores "thread cutting” as the tool type, "-X” as the reference direction information, and "Null” as the cutting direction information. In this case, the cutting direction of the thread cutting tool coincides with the reference machining direction.
  • the execution command generation unit 12 (see FIG. 2) generates an execution command for coordinate conversion based on the difference between the direction indicated by the reference direction information stored in the information storage unit 11 and the direction indicated by the cutting direction information.
  • the execution command generation unit 12 stores the reference direction information “ ⁇ X” and the cutting direction information “ ⁇ Y” associated with the tool number 122. Generate a command to execute coordinate transformation based on this.
  • the difference between the cutting direction of the turning tool Tt of the tool number 122 and the reference machining direction is 90 ° around the Z axis.
  • the rotating coordinate system Cr is a coordinate system in which the reference coordinate system Cc is rotated by 90 ° around the Z axis.
  • the execution command generation unit 12 generates a coordinate conversion execution command for converting the coordinate values in the rotating coordinate system Cr rotated 90 ° around the Z axis with respect to the reference coordinate system Cc into the coordinate values in the reference coordinate system Cc. do.
  • the execution command generation unit 12 has the turning tool Tt of the tool number 121 and the thread cutting tool of the tool number 123. Generates an execution command "DO NOTHING" that does not perform coordinate conversion of the coordinate values that command the movement path of.
  • the program creation unit 13 generates a program including an execution command for coordinate conversion generated for each identification information by the execution command generation unit 12.
  • the output unit 14 outputs the coordinate conversion program generated by the program creation unit 13.
  • the output unit 14 outputs the coordinate conversion program to, for example, the numerical control device 22 connected to the program creation device 1 via the Internet line.
  • the coordinate conversion information includes the reference direction information indicating the machining direction which is the reference of the tool T set for each identification information and the cutting direction of the tool T.
  • the execution command generation unit 12 generates an execution command based on the difference between the direction indicated by the reference direction information and the direction indicated by the cut direction information.
  • the program creation device 1 includes, for example, an information storage unit 11, an execution command generation unit 12, a program creation unit 13, and an output unit 14.
  • the information storage unit 11 stores the coordinate conversion information for converting the coordinate value in the rotating coordinate system Cr into the coordinate value in the reference coordinate system Cc.
  • the coordinate conversion information includes coordinate difference information indicating the difference between the reference coordinate system Cc and the rotating coordinate system Cr.
  • the coordinate difference information includes, for example, information indicating the rotation center of the rotating coordinate system Cr and information indicating the rotation angle. Further, the coordinate difference information can be determined by associating the information indicating the rotation center of the rotating coordinate system Cr and the information indicating the rotation angle with the position information indicating the position at the start of cutting of the tool T.
  • the coordinate difference information is Z: 90.
  • the position information is Y> 0.0, for example, as shown in FIG. 10, the turning tool Tt is positioned on the + Y side of the reference coordinate system Cc in the YZ plane at the start of cutting. In this case, the cutting direction of the tool T is the ⁇ Y direction.
  • the position information indicating the position of the turning tool is Y ⁇ 0.0
  • the coordinate difference information is Z: 270.
  • the position information is Y ⁇ 0.0, for example, as shown in FIG. 11, the turning tool Tt is positioned on the ⁇ Y side of the YZ plane of the reference coordinate system Cc at the start of cutting. In this case, the cutting direction of the tool T is the + Y direction.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of information stored by the information storage unit 11.
  • the information storage unit 11 stores information indicating the tool type and coordinate difference information in association with the tool number.
  • the tool number 131 is stored in association with "turning" as the tool type and "Null" as the coordinate difference information. In this case, the coordinate conversion of the coordinate value that commands the movement path of the tool T of the tool number 131 is not performed.
  • the tool number 133 is stored in association with "thread cutting" as the tool type and "Null” as the tool conversion information.
  • the execution command generation unit 12 (see FIG. 2) generates an execution command for coordinate conversion for each identification information based on the coordinate conversion information stored in the information storage unit 11. For example, when the information shown in FIG. 12 is stored in the information storage unit 11, the execution command generation unit 12 does not convert the coordinate values that command the movement path of the turning tool of the tool number 131, and the execution command "DO NOTHING". To generate.
  • execution command generation unit 12 generates an execution command "DO NOTHING" that does not perform coordinate conversion of the coordinate values that command the movement path of thread cutting of the tool number 133.
  • the program creation unit 13 generates a program including an execution command for coordinate conversion generated for each identification information by the execution command generation unit 12.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a coordinate conversion program generated by the program creation unit 13.
  • the coordinate conversion program shown in FIG. 13 is a coordinate conversion program generated when the information shown in FIG. 12 is stored in the information storage unit 11.
  • the SWITCH statement defines an execution command to be executed corresponding to the identification information.
  • the coordinate value is rotated by 90 ° around the Z axis, and the tool is ⁇ Y in the reference coordinate system Cc.
  • the coordinate values be rotated by -270 ° around the Z axis.
  • the output unit 14 outputs the coordinate conversion program generated by the program creation unit 13.
  • the output unit 14 outputs the coordinate conversion program to, for example, the numerical control device 22 connected to the program creation device 1 via the Internet line.
  • the numerical control device 22 sets the coordinate values indicating the movement path of the tool T of the tool number 132. Coordinate conversion is performed based on the coordinate conversion program.
  • the numerical control device 22 performs coordinate conversion of the coordinate values in the positioning command and the linear interpolation command based on the position information indicating the position of the tool T.
  • the numerical control device 22 rotates the coordinate values indicating the movement path of the tool of the tool number 132 by 90 ° around the Z axis, so that these coordinate values are changed from the coordinate values in the rotating coordinate system Cr to the reference coordinate system Cc. Convert coordinates to coordinate values.
  • the coordinate conversion information includes the coordinate difference information indicating the difference between the rotating coordinate system and the reference coordinate system, and the coordinate difference information includes the position of the tool.
  • the program creation device 1 may be mounted on the numerical control device 22 of the machine tool 21.
  • each configuration in the above-mentioned first to third embodiments may be combined as appropriate.
  • Program creation device 2 CPU 3 bus 4 ROM 5 RAM 6 Non-volatile memory 7 1st interface 8 2nd interface 9 Display device 10 Input device 11 Information storage unit 12 Execution command generation unit 13 Program creation unit 14 Output unit 20 Internet line 21 Machine tool 22 Numerical control device AH Angle head Cc Reference Coordinate System Cr Rotation Coordinate System S Spindle Axis TB Table T Tool Tt Turning Tool TH Tool Holder

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Abstract

プログラム作成装置が、回転座標系における座標値を基準座標系における座標値に座標変換するための座標変換情報を工具に割り当てられた識別情報に関連付けて記憶する情報記憶部と、識別情報に関連付けて記憶された座標変換情報に基づいて、座標変換の実行指令を生成する実行指令生成部と、実行指令生成部によって生成された座標変換の実行指令を含む座標変換プログラムを作成するプログラム作成部と、を備える。

Description

プログラム作成装置、および工作機械
　本開示は、プログラム作成装置、および工作機械に関する。
　従来、座標変換機能を有する数値制御装置において加工プログラムを作成することが行われている。座標変換機能を有する数値制御装置では、例えば、基準となる座標系を所定の軸回りに所定角度だけ回転させた座標系における座標値を用いて工具の移動経路を指令する加工プログラムが作成される。この場合、移動経路を指令する座標値は、基準となる座標系における座標値に座標変換され、座標変換された座標値に基づいて工具の移動が制御される。
特開平３－２６９６０４号公報
　しかし、従来の数値制御装置において座標変換を指令する加工プログラムを作成する場合、座標系の回転中心、回転方向、および回転量などの情報を加工プログラムに書き込む必要がある。そのため、加工プログラムが複雑化し、加工プログラムの可読性が低下するおそれがある。また、加工プログラムの可読性が低下すると、ワークの加工ミスにつながるおそれがある。
　本開示は、加工プログラムの可読性を高め、加工ミスを低減することが可能なプログラム作成装置、および工作機械を提供することを目的とする。
　プログラム作成装置が、回転座標系における座標値を基準座標系における座標値に座標変換するための座標変換情報を工具に割り当てられた識別情報に関連付けて記憶する情報記憶部と、情報記憶部に記憶された座標変換情報に基づいて、座標変換の実行指令を生成する実行指令生成部と、実行指令生成部によって生成された実行指令を含む座標変換プログラムを作成するプログラム作成部と、を備える。
　本開示により、加工プログラムの可読性を高め、加工ミスを低減することが可能となる。
プログラム作成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 プログラム作成装置の機能の一例を示すブロック図である。 基準座標系と回転座標系との関係を説明する図である。 第１の実施形態における情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 座標変換プログラムの一例を示す図である。 加工プログラムの一例を示す図である。 ワークの加工時に実行される処理の一例を示すフローチャートである。 基準となる加工方向と切り込み方向とを説明する図である。 第２の実施形態における情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 工具の位置決めについて説明する図である。 工具の位置決めについて説明する図である。 第３の実施形態における情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 座標変換プログラムの別の例を示す図である。 加工プログラムの他の例を示す図である。
［第１の実施形態］
　以下、第１の実施形態について図面を用いて説明する。
　図１は、プログラム作成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。プログラム作成装置１は、例えば、加工プログラムにおいて指令される座標値の座標変換を行う座標変換プログラムを作成する装置である。プログラム作成装置１は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｕｔｅｒ）、工作機械を制御する数値制御装置に実装される。ここでは、プログラム作成装置１がＰＣに実装された例について説明する。
　プログラム作成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２と、バス３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）５と、不揮発性メモリ６とを備えている。
　ＣＰＵ２は、システムプログラムに従ってプログラム作成装置１の全体を制御するプロセッサである。ＣＰＵ２は、バス３を介してＲＯＭ４に格納されたシステムプログラムなどを読み出す。
　バス３は、プログラム作成装置１内の各ハードウェアを互いに接続する通信路である。プログラム作成装置１内の各ハードウェアはバス３を介してデータをやり取りする。
　ＲＯＭ４は、プログラム作成装置１全体を制御するためのシステムプログラムなどを記憶する記憶装置である。
　ＲＡＭ５は、各種データを一時的に格納する記憶装置である。ＲＡＭ５は、表示用のデータ、外部から入力されるデータなどを一時的に記憶する。ＲＡＭ５は、ＣＰＵ２が各種データを処理するための作業領域として機能する。
　不揮発性メモリ６は、プログラム作成装置１の電源が切られ、プログラム作成装置１に電源が供給されていない状態でもデータを保持する記憶装置である。不揮発性メモリ６は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）で構成される。不揮発性メモリ６は、例えば、プログラム作成装置１が作成した座標変換プログラム、入力装置１０から入力された各種情報を記憶する。
　プログラム作成装置１は、さらに、第１のインタフェース７と、第２のインタフェース８とを備えている。
　第１のインタフェース７は、バス３と表示装置９とを接続するインタフェースである。第１のインタフェース７は、例えば、ＣＰＵ２が処理した各種データを表示装置９に送る。
　表示装置９は、第１のインタフェース７を介して各種データを受け、各種データを表示する装置である。表示装置９は、例えば、不揮発性メモリ６に記憶された座標変換プログラムなどを表示する。表示装置９は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイである。
　第２のインタフェース８は、バス３と入力装置１０とを接続するインタフェースである。第２のインタフェース８は、例えば、入力装置１０から入力されたデータをバス３を介してＣＰＵ２に送る。
　入力装置１０は、各種データを入力するための装置である。入力装置１０は、例えば、各工具の座標変換情報の入力を受け、第２のインタフェース８を介して不揮発性メモリ６に送る。座標変換情報については後に詳しく説明する。入力装置１０は、例えば、キーボード、およびマウスである。なお、入力装置１０と表示装置９とは、例えば、タッチパネルのように１つの装置として構成されてもよい。
　次に、プログラム作成装置１の各部の機能について説明する。
　図２は、プログラム作成装置１の機能の一例を示すブロック図である。プログラム作成装置１は、例えば、情報記憶部１１と、実行指令生成部１２と、プログラム作成部１３と、出力部１４とを備えている。
　情報記憶部１１は、入力装置１０などから入力されたデータ、またはＣＰＵ２による演算処理の演算結果がＲＡＭ５、または不揮発性メモリ６に記憶されることにより実現される。また、実行指令生成部１２、プログラム作成部１３、および出力部１４は、例えば、ＣＰＵ２がＲＯＭ４に記憶されているシステムプログラム、および各種データを用いて演算処理することにより実現される。ＣＰＵ２は、作業領域としてＲＡＭ５を用いて演算処理を実行する。
　情報記憶部１１は、回転座標系における座標値を基準座標系における座標値に変換するための座標変換情報を記憶する。
　座標系とは工作機械上における位置を表すための基準となる原点、座標軸などの総称である。座標系は、例えば、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなる３軸直交座標系である。
　ここで、工作機械について説明する。工作機械は、各軸の制御の基準となる基準座標系における座標値に基づいてワークの加工を行う。工作機械がマシニングセンタである場合、基準座標系は、例えば、Ｚ軸と主軸とが平行であり、かつ、Ｘ軸とＹ軸とがそれぞれ、テーブルの移動方向に平行になるように設定される。また、工作機械が旋盤である場合、基準座標系は、例えば、Ｚ軸と主軸とが平行であり、かつ、Ｘ軸とＹ軸とがそれぞれ、刃物台の移動方向に平行になるように設定される。
　回転座標系とは、工具の向き、または工具の切り込み方向に合わせて設定される座標系であり、基準座標系を所定の軸回りに所定の角度回転させた座標系である。回転座標系は、さらに、必要に応じて所定の軸方向に平行移動させた座標系であってもよい。
　図３は、基準座標系と回転座標系との関係を説明する図である。基準座標系ＣｃのＺ軸は主軸Ｓの長手方向に平行であり、Ｘ軸およびＹ軸は、テーブルＴＢの移動方向にそれぞれ平行である。回転座標系ＣｒのＺ軸は、工具Ｔの長手方向に平行である。回転座標系Ｃｒは、基準座標系ＣｃをＸ軸回りに角度θだけ回転させた座標系である。基準座標系Ｃｃの原点と回転座標系Ｃｒの原点は必ずしも一致している必要はない。回転座標系Ｃｒの原点は、基準座標系Ｃｃの原点をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれΔＸ、ΔＹ、ΔＺだけ平行移動した点であってもよい。
　座標変換情報は、回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に変換するための情報である。座標変換情報は、例えば、基準座標系Ｃｃと回転座標系Ｃｒとの差分を示す座標差分情報である。座標差分情報は、回転座標系Ｃｒの回転中心を示す情報、および回転角度を示す情報を含む。ただし、座標差分情報には基準座標系Ｃｃの原点から回転座標系Ｃｒの原点への平行移動量ΔＸ、ΔＹ、ΔＺは含まれない。
　座標変換情報は、主軸Ｓに対する工具Ｔの取り付け方向に応じて設定される。図３に示す例では、工具Ｔは、主軸Ｓに対してＸ軸周りに角度θだけ傾けるためのアングルヘッドＡＨに取り付けられている。この場合、座標変換情報は、回転座標系Ｃｒの回転中心であるＸ軸、および角度θを示す情報を含む。
　また、情報記憶部１１は、座標変換情報を各工具Ｔに割り当てられた固有の識別情報に関連付けて記憶する。工具Ｔに割り当てられた固有の識別情報とは、例えば、各工具Ｔの工具番号である。情報記憶部１１は、各工具Ｔに固有の識別情報に関連付けて工具種類を示す情報を記憶してもよい。
　図４は、情報記憶部１１が記憶する情報の一例を示す図である。情報記憶部１１は、工具番号に関連付けて、工具種類を示す情報および座標変換情報を記憶する。
　具体的に、工具番号１１には、工具種類として「ドリル」、座標変換情報として「Ｘ：４５」が関連付けて記憶されている。「Ｘ：４５」は、回転座標系Ｃｒが基準座標系ＣｃのＸ軸回りに４５°回転したものであることを示す。換言すれば、工具Ｔが主軸Ｓの長手方向に対してＸ軸回りに４５°回転した向きに取り付けられていることを示す。
　工具番号１２には、工具種類として「タップ」、座標変換情報として「Ｘ：４５」が関連付けて記憶されている。
　工具番号１３には、工具種類として「エンドミル」、座標変換情報として「Ｎｕｌｌ」が関連付けて記憶されている。「Ｎｕｌｌ」は、回転座標系Ｃｒと基準座標系Ｃｃとの間に差がなく、工具Ｔの長手方向が主軸Ｓの長手方向と平行に取り付けられていることを示す。
　座標変換情報は、例えば、ユーザにより、入力装置１０から入力されて情報記憶部１１に記憶される。
　ここで、図２の説明に戻る。
　実行指令生成部１２は、情報記憶部１１に記憶された座標変換情報に基づいて、識別情報ごとの座標変換の実行指令を生成する。例えば、情報記憶部１１に図４に示す情報が記憶されている場合、実行指令生成部１２は、工具番号１１のドリルの移動経路を指令する座標値を、Ｘ軸回りに４５°回転させる座標変換の実行指令「ＲＯＴＸ　ＤＥＧ＝４５．０」を生成する。言い換えれば、実行指令生成部１２は、基準座標系Ｃｃに対してＸ軸周りに４５°回転した回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に変換する座標変換の実行指令を生成する。
　また、実行指令生成部１２は、工具番号１２のタップの移動経路を指令する座標値を、Ｘ軸回りに４５°回転させる座標変換の実行指令「ＲＯＴＸ　ＤＥＧ＝４５．０」を生成する。
　一方、工具番号１３には、座標変換情報「Ｎｕｌｌ」が関連付けて記憶されている。そのため、実行指令生成部１２は、工具番号１３のエンドミルの移動経路を指令する座標値を、座標変換しない実行指令「ＤＯ　ＮＯＴＨＩＮＧ」を生成する。
　ここで、図２の説明に戻る。
　プログラム作成部１３は、実行指令生成部１２によって生成された座標変換の実行指令を含む座標変換プログラムを作成する。
　図５は、プログラム作成部１３によって作成される座標変換プログラムの一例を示す図である。図５に示す座標変換プログラムは、図４に示す情報が情報記憶部１１に記憶されている場合に生成される座標変換プログラムである。
　この座標変換プログラムでは、ＳＷＩＴＣＨ文によって、識別情報に対応して実行される実行指令が規定されている。
　具体的に、工具番号１１の工具に対しては、座標値をＸ軸回りに４５°回転させる座標変換の実行指令が規定されている。工具番号１２の工具に対しては、座標値をＸ軸回りに４５°回転させる座標変換の実行指令が規定されている。工具番号１３の工具に対しては、座標値の座標変換を行わない実行指令が規定されている。
　出力部１４は、プログラム作成部１３によって生成された座標変換プログラムを出力する。出力部１４は、例えば、プログラム作成装置１にインターネット回線２０を介して接続された工作機械２１の数値制御装置２２に座標変換プログラムを出力する。
　ここで、数値制御装置２２について説明する。数値制御装置２２は、加工プログラムに従って工作機械２１の各軸を制御し、ワークの切削加工を行う装置である。
　図６は、数値制御装置２２において実行される加工プログラムの一例を示す図である。
　第１行目の指令「Ｍ６　Ｔ１１」は、工具番号１１の工具Ｔへの工具交換指令である。
　第２行目の指令「Ｇ９０」、および「Ｇ００　Ｘ０．０　Ｙ０．０　Ｚ１０．０」はそれぞれ、アブソリュート指令、および工具Ｔの位置決め指令である。これらの指令は、基準座標系Ｃｃにおける位置（０．０，０．０，１０．０）に工具Ｔを位置決めする指令である。
　第３行目の指令「Ｇ６８．１」、および「Ｘ０．０　Ｙ－２０．０　Ｚ－２０．０」はそれぞれ、座標変換指令、および基準座標系Ｃｃの原点から回転座標系Ｃｒの原点への平行移動量を示している。この平行移動量は基準座標系Ｃｃでの座標値で指定される。また、「Ｇ６８．１」のみを指令した場合、平行移動量はないものとみなされる。すなわち、基準座標系Ｃｃの原点と回転座標系Ｃｒの原点は一致する。座標変換指令は、座標変換がキャンセルされるまでの座標値を、基準座標系Ｃｃにおける座標値に座標変換する指令である。つまり、座標変換指令と座標変換のキャンセル指令との間に書かれている座標値は、回転座標系Ｃｒにおける座標値であり、座標変換の実行指令によって基準座標系Ｃｃにおける座標値に座標変換される。
　第４行目の指令「Ｇ００　Ｘ１０．０　Ｙ－２０．０　Ｚ５．０」は、位置決め指令である。この位置決め指令における座標値は、回転座標系Ｃｒにおける座標値である。
　第５行目の指令「Ｍ３　Ｓ１０００」は主軸正転指令である。主軸正転指令は、主軸Ｓを回転数１，０００［ｒｐｍ］で正転させる指令である。
　第６行目の指令「Ｇ０１　Ｚ－２０．０　Ｆ０．１」は、直線補間指令である。この直線補間指令は、Ｚ：－２０．０の位置まで０．１［ｍｍ／ｒｅｖ］の送り速度で工具Ｔを移動させる指令である。
　第９行目の指令「Ｇ６９」は座標変換キャンセル指令である。この指令により座標変換がキャンセルされる。
　数値制御装置２２は、加工プログラムからこれらの加工指令情報を取得する。
　次に、数値制御装置２２がプログラム作成装置１からの座標変換プログラムを読み込み、さらに、加工プログラムが実行されたときの処理について説明する。
　例えば、数値制御装置２２において図５に示す座標変換プログラムが読み込まれ、図６に示す加工プログラムが実行された場合、数値制御装置２２は、工具番号１１の工具Ｔの移動経路を示す座標値を座標変換プログラムに基づいて座標変換する。
　具体的に、数値制御装置２２は、座標変換指令「Ｇ６８．１」が読み込まれると、工具番号１１の工具Ｔの位置決め指令における座標値（１０．０，－２０．０，５．０）、および直線補間指令における座標値（１０．０，－２０．０，－２０.０）を実行指令「ＲＯＴＸ　ＤＥＧ＝４５．０」および基準座標系Ｃｃの原点からの平行移動量「Ｘ０．０　Ｙ－２０．０　Ｚ－２０．０」に基づいて座標変換する。すなわち、数値制御装置２２は、座標値（１０．０，－２０．０，５．０）、および座標値（１０．０，－２０．０，－２０.０）をＸ軸回りに４５°回転させ、かつ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ０．０、－２０．０、－２０．０だけ平行移動させることによって、これらの座標値を回転座標系Ｃｒにおける座標値から基準座標系Ｃｃにおける座標値に座標変換する。
　数値制御装置２２は、例えば、座標変換プログラムに含まれる実行指令に基づいて、回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に座標変換するための座標変換行列を生成する。回転座標系Ｃｒが基準座標系Ｃｃに対してＸ軸回りに角度θだけ回転した座標系である場合、数値制御装置２２は、以下の数１式で示す座標変換行列Ｒｘ（θ）を加工プログラムで規定された座標値に乗算する。これにより、加工プログラムから取得された回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に変換することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　数値制御装置２２は、基準座標系Ｃｃにおける座標値に基づいて各軸の制御を行う。加工プログラムにおいて座標変換指令が規定されている場合、数値制御装置２２は、座標変換された座標値に基づいて工具Ｔの移動を制御する。
　次に、座標変換プログラムが作成される際にプログラム作成装置１において実行される処理について説明する。
　図７は、座標変換プログラムが作成される際にプログラム作成装置１において実行される処理を示すフローチャートである。
　まず、実行指令生成部１２は、情報記憶部１１に記憶された座標変換情報を取得する（ステップＳＡ０１）。
　次に、実行指令生成部１２は、取得した座標変換情報に基づいて識別情報ごとの座標変換の実行指令を生成する（ステップＳＡ０２）。
　次に、プログラム作成部１３は、実行指令生成部１２によって生成された識別情報ごとの座標変換の実行指令に基づいて座標変換プログラムを作成する（ステップＳＡ０３）。
　最後に、出力部１４は、プログラム作成部１３によって作成された座標変換プログラムを出力する。（ステップＳＡ０４）。
　以上説明したように、第１の実施形態のプログラム作成装置１は、回転座標系における座標値を基準座標系における座標値に座標変換するための座標変換情報を工具に割り当てられた識別情報に関連付けて記憶する情報記憶部１１と、情報記憶部１１に記憶された座標変換情報に基づいて、座標変換の実行指令を生成する実行指令生成部１２と、実行指令生成部１２によって生成された実行指令を含む座標変換プログラムを作成するプログラム作成部１３と、を備える。
　したがって、加工プログラムに座標変換のための座標系の回転中心、回転方向、および回転量などの情報を書き込む必要がない。その結果、加工プログラムの可読性を高め、加工ミスを低減することができる。
　また、第１の実施形態のプログラム作成装置１では、座標変換情報は、回転座標系と基準座標系との差分を示す座標差分情報を含み、実行指令生成部１２は、座標差分情報に基づいて実行指令を生成する。そのため、情報記憶部１１に記憶させる情報を簡略化することができる。
［第２の実施形態］
　次に、第２の実施形態について図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成については、説明を省略する。
　プログラム作成装置１は、図２に示すとおり、例えば、情報記憶部１１と、実行指令生成部１２と、プログラム作成部１３と、出力部１４とを備えている。
　情報記憶部１１は、回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に変換するための座標変換情報を記憶する。座標変換情報は、基準方向情報と、切込方向情報とを含む。
　基準方向情報は、工具種類に応じて定められた基準となる加工方向を示す情報である。例えば、工具Ｔがバイトなどの旋削工具である場合、基準となる加工方向は、基準座標系Ｃｃにおける－Ｘ方向である。
　切込方向情報は、工具Ｔの切り込み方向を示す情報である。例えば、旋削工具が基準座標系ＣｃにおけるＸ－Ｚ平面に略平行に取り付けられ、－Ｘ方向に向けて切り込みが行われる場合、旋削工具の切り込み方向は－Ｘ方向である。この場合、基準となる加工方向と工具Ｔの切り込み方向とは一致する。
　一方、旋削工具が基準座標系ＣｃにおけるＹ－Ｚ平面に略平行に取り付けられ、－Ｙ方向に向けて切り込みが行われる場合、旋削工具の切り込み方向は－Ｙ方向である。この場合、工具の切り込み方向は、基準となる加工方向をＺ軸回りに９０°回転させた方向となる。
　図８は、基準となる加工方向と切り込み方向を説明する図である。図８において、工具ホルダＴＨには旋削工具Ｔｔが取り付けられている。この場合、基準となる加工方向は、基準座標系Ｃｃにおける－Ｘ方向である。また、旋削工具Ｔｔは基準座標系ＣｃにおけるＹ－Ｚ平面に対して略平行に取り付けられており、ワークの加工時に旋削工具Ｔｔは－Ｙ方向に向けて切り込む。したがって、旋削工具Ｔｔの切り込み方向は、基準となる加工方向をＺ軸回りに９０°回転させた向きとなる。
　図９は、情報記憶部１１が記憶する情報の一例を示す図である。情報記憶部１１には、工具番号に関連付けて、工具種類を示す情報、基準方向情報、および切込方向情報が記憶されている。
　具体的に、工具番号１２１には、工具種類として「旋削」、基準方向情報として「－Ｘ」、切込方向情報として「Ｎｕｌｌ」が関連付けて記憶されている。この場合、工具Ｔの切込方向は、基準となる加工方向と同じ－Ｘ方向である。
　工具番号１２２には、工具種類として「旋削」、基準方向情報として「－Ｘ」、切込方向情報として「－Ｙ」が関連付けて記憶されている。この場合、工具Ｔは、基準座標系ＣｃにおけるＹ－Ｚ平面に略平行に取り付けられ、かつ、－Ｙ方向に向けて切り込みが行われる。
　工具番号１２３には、工具種類として「ねじ切り」、基準方向情報として「－Ｘ」、切込方向情報として「Ｎｕｌｌ」が関連付けて記憶されている。この場合、ねじ切り工具の切り込み方向は、基準となる加工方向に一致する。
　実行指令生成部１２（図２参照）は、情報記憶部１１に記憶された基準方向情報が示す方向と、切込方向情報が示す方向との差に基づいて座標変換の実行指令を生成する。
　例えば、情報記憶部１１に図９に示す情報が記憶されている場合、実行指令生成部１２は、工具番号１２２に関連付けられた基準方向情報「－Ｘ」および切込方向情報「－Ｙ」に基づいて座標変換の実行指令を生成する。ここで、工具番号１２２の旋削工具Ｔｔの切り込み方向と、基準となる加工方向との差は、Ｚ軸回りにおいて９０°である。この場合、回転座標系Ｃｒは基準座標系ＣｃをＺ軸回りに９０°回転させた座標系である。したがって、実行指令生成部１２は、工具番号１２２の旋削工具Ｔｔの移動経路を指令する座標値を、Ｚ軸回りに９０°回転させる座標変換の実行指令「ＲＯＴＺ　ＤＥＧ＝９０．０」を生成する。言い換えれば、実行指令生成部１２は、基準座標系Ｃｃに対してＺ軸周りに９０°回転した回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に変換する座標変換の実行指令を生成する。
　また、工具番号１２１の旋削工具Ｔｔおよび工具番号１２３のねじ切り工具の切込方向情報は「Ｎｕｌｌ」であるため、実行指令生成部１２は、工具番号１２１の旋削工具Ｔｔおよび工具番号１２３のねじ切り工具の移動経路を指令する座標値を座標変換しない実行指令「ＤＯ　ＮＯＴＨＩＮＧ」を生成する。
　プログラム作成部１３は、実行指令生成部１２によって識別情報ごとに生成された座標変換の実行指令を含むプログラムを生成する。
　出力部１４は、プログラム作成部１３によって生成された座標変換プログラムを出力する。出力部１４は、例えば、プログラム作成装置１にインターネット回線を介して接続された数値制御装置２２に座標変換プログラムを出力する。
　以上説明したように、第２の実施形態のプログラム作成装置１では、座標変換情報は、識別情報ごとに設定される工具Ｔの基準となる加工方向を示す基準方向情報と、工具Ｔの切り込み方向を示す切込方向情報とを含み、実行指令生成部１２は、基準方向情報が示す方向と、切込方向情報が示す方向との差に基づいて実行指令を生成する。
　したがって、加工プログラムに座標変換のための座標系の回転中心、回転方向、および回転量などの情報を書き込む必要がない。その結果、加工プログラムの可読性を高め、加工ミスを低減することができる。
［第３の実施形態］
　次に、第３の実施形態について図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成については、説明を省略する。
　プログラム作成装置１は、図２に示すとおり、例えば、情報記憶部１１と、実行指令生成部１２と、プログラム作成部１３と、出力部１４とを備えている。
　情報記憶部１１は、回転座標系Ｃｒにおける座標値を基準座標系Ｃｃにおける座標値に変換するための座標変換情報を記憶する。座標変換情報は、基準座標系Ｃｃと回転座標系Ｃｒとの差分を示す座標差分情報を含む。
　座標差分情報は、例えば、回転座標系Ｃｒの回転中心を示す情報、および回転角度を示す情報を含む。また、座標差分情報は、回転座標系Ｃｒの回転中心を示す情報、および回転角度を示す情報を工具Ｔの切削開始時の位置を示す位置情報に対応させて定めることができる。
　例えば、旋削工具の位置を示す位置情報がＹ＞０．０である場合、座標差分情報はＺ：９０である。位置情報がＹ＞０．０である場合とは、例えば図１０に示すように、旋削工具Ｔｔが切削開始時に基準座標系ＣｃのＹ－Ｚ平面における＋Ｙ側に位置決めされた場合である。この場合、工具Ｔの切り込み方向は－Ｙ方向となる。
　一方、旋削工具の位置を示す位置情報がＹ＜０．０である場合、座標差分情報はＺ：２７０である。位置情報がＹ＜０．０である場合とは、例えば図１１に示すように、旋削工具Ｔｔが切削開始時に基準座標系ＣｃのＹ－Ｚ平面における－Ｙ側に位置決めされた場合である。この場合、工具Ｔの切り込み方向は＋Ｙ方向となる。
　図１２は、情報記憶部１１が記憶する情報の一例を示す図である。情報記憶部１１には、工具番号に関連付けて、工具種類を示す情報、および座標差分情報が記憶される。
　具体的には、工具番号１３１には、工具種類として「旋削」、座標差分情報として「Ｎｕｌｌ」が関連付けて記憶されている。この場合、工具番号１３１の工具Ｔの移動経路を指令する座標値の座標変換は行われない。
　工具番号１３２には、工具種類として「旋削」、工具差分情報として「ＩＦ　Ｙ＞　０．０」、「ＴＨＥＮ　Ｚ：９０」、「ＥＬＳＥ　Ｚ：２７０」が関連付けて記憶されている。つまり、工具Ｔの位置情報がＹ＞０．０である場合は、基準座標系Ｃｃに対してＺ軸回りに９０°した回転座標系Ｃｒが設定される。また、工具の位置情報がＹ＜０．０である場合は、基準座標系Ｃｃに対してＺ軸回りに２７０°した回転座標系Ｃｒが設定される。
　工具番号１３３には、工具種類として「ねじ切り」、工具変換情報として「Ｎｕｌｌ」が関連付けて記憶されている。
　実行指令生成部１２（図２参照）は、情報記憶部１１に記憶された座標変換情報に基づいて、識別情報ごとの座標変換の実行指令を生成する。例えば、情報記憶部１１に図１２に示す情報が記憶されている場合、実行指令生成部１２は、工具番号１３１の旋削工具の移動経路を指令する座標値を座標変換しない実行指令「ＤＯ　ＮＯＴＨＩＮＧ」を生成する。
　また、実行指令生成部１２は、工具番号１３２の旋削の移動経路を指令する座標値を、工具が位置決めされる位置に応じて、Ｚ軸回りに９０°回転させる実行指令「ＲＯＴＺ　ＤＥＧ＝９０．０」またはＺ軸回りに２７０°回転させる実行指令「ＲＯＴＺ　ＤＥＧ＝２７０．０」を生成する。
　また、実行指令生成部１２は、工具番号１３３のねじ切りの移動経路を指令する座標値を座標変換しない実行指令「ＤＯ　ＮＯＴＨＩＮＧ」を生成する。
　プログラム作成部１３は、実行指令生成部１２によって識別情報ごとに生成された座標変換の実行指令を含むプログラムを生成する。
　図１３は、プログラム作成部１３によって生成される座標変換プログラムの一例を示す図である。図１３に示す座標変換プログラムは、図１２に示す情報が情報記憶部１１に記憶されている場合に生成される座標変換プログラムである。この座標変換プログラムでは、ＳＷＩＴＣＨ文によって、識別情報に対応して実行される実行指令が規定されている。
　具体的に、工具番号１３１の工具の移動経路を指令する座標値に対しては座標変換を行わないことが規定されている。
　また、工具番号１３２の工具に対しては、工具Ｔが基準座標系Ｃｃにおける＋Ｙ側に位置決めされる場合は、座標値をＺ軸回りに９０°回転させ、工具が基準座標系Ｃｃにおける－Ｙ側に位置決めされる場合は、座標値をＺ軸回りに－２７０°回転させることが規定されている。
　また、工具番号１３２の工具の移動経路を指令する座標値に対しては、座標変換を行わないことが規定されている。
　出力部１４は、プログラム作成部１３によって生成された座標変換プログラムを出力する。出力部１４は、例えば、プログラム作成装置１にインターネット回線を介して接続された数値制御装置２２に座標変換プログラムを出力する。
　例えば、数値制御装置２２において図１３に示す座標変換プログラムが読み込まれ、図１４に示す加工プログラムが実行された場合、数値制御装置２２は、工具番号１３２の工具Ｔの移動経路を示す座標値を座標変換プログラムに基づいて座標変換する。
　具体的に、数値制御装置２２は、座標変換指令「Ｇ６８．１」が読み込まれると、工具Ｔの位置を示す位置情報に基づいて、位置決め指令および直線補間指令における座標値の座標変換を行う。ここで、座標変換指令が読み込まれたとき、工具Ｔは＋Ｙ側に位置決めされている。つまり、位置情報は、Ｙ＞０．０である。そのため、数値制御装置２２は、実行指令「ＲＯＴＺ　ＤＥＧ＝９０．０」に基づいて、工具番号１３２の工具の移動経路を示す座標値の座標変換を行う。すなわち、数値制御装置２２は、工具番号１３２の工具の移動経路を示す座標値をＺ軸回りに９０°回転させることによって、これらの座標値を回転座標系Ｃｒにおける座標値から基準座標系Ｃｃにおける座標値に座標変換する。
　以上説明したように、第３の実施形態のプログラム作成装置１では、座標変換情報は、回転座標系と基準座標系との差分を示す座標差分情報を含み、座標差分情報は、工具の位置を示す位置情報ごとに定められている請求項１に記載のプログラム作成装置。
　したがって、加工プログラムに座標変換のための座標系に係る情報を書き込む必要がない。その結果、加工プログラムの可読性を高め、加工ミスを低減することができる。
　なお、上述した第１～３の実施形態では、プログラム作成装置１がＰＣに実装された例について説明したが、プログラム作成装置１は、工作機械２１の数値制御装置２２に実装されてもよい。また、上述した第１～３の実施形態における各構成は、適宜、組み合わせてもよい。
　　１　　　　　　　　プログラム作成装置
　　２　　　　　　　　ＣＰＵ
　　３　　　　　　　　バス
　　４　　　　　　　　ＲＯＭ
　　５　　　　　　　　ＲＡＭ
　　６　　　　　　　　不揮発性メモリ
　　７　　　　　　　　第１のインタフェース
　　８　　　　　　　　第２のインタフェース
　　９　　　　　　　　表示装置
　　１０　　　　　　　入力装置
　　１１　　　　　　　情報記憶部
　　１２　　　　　　　実行指令生成部
　　１３　　　　　　　プログラム作成部
　　１４　　　　　　　出力部
　　２０　　　　　　　インターネット回線
　　２１　　　　　　　工作機械
　　２２　　　　　　　数値制御装置
　　ＡＨ　　　　　　　アングルヘッド
　　Ｃｃ　　　　　　　基準座標系
　　Ｃｒ　　　　　　　回転座標系
　　Ｓ　　　　　　　　主軸
　　ＴＢ　　　　　　　テーブル
　　Ｔ　　　　　　　　工具
　　Ｔｔ　　　　　　　旋削工具
　　ＴＨ　　　　　　　工具ホルダ

Claims (5)

  1. 　回転座標系における座標値を基準座標系における座標値に座標変換するための座標変換情報を工具に割り当てられた識別情報に関連付けて記憶する情報記憶部と、
    　前記識別情報に関連付けて記憶された前記座標変換情報に基づいて、前記座標変換の実行指令を生成する実行指令生成部と、
    　前記実行指令生成部によって生成された前記実行指令を含む座標変換プログラムを作成するプログラム作成部と、
    を備えるプログラム作成装置。
  2. 　前記座標変換情報は、前記回転座標系と前記基準座標系との差分を示す座標差分情報を含む請求項１に記載のプログラム作成装置。
  3. 　前記座標変換情報は、前記識別情報ごとに設定される前記工具の基準となる加工方向を示す基準方向情報と、前記工具の切り込み方向を示す切込方向情報とを含む請求項１に記載のプログラム作成装置。
  4. 　前記座標変換情報は、前記回転座標系と前記基準座標系との差分を示す座標差分情報を含み、前記座標差分情報は、前記工具の位置を示す位置情報ごとに定められている請求項１に記載のプログラム作成装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載されたプログラム作成装置を備える工作機械。
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