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特開2022-157636制御装置、工作装置、制御方法及びコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022157636
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】制御装置、工作装置、制御方法及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G05B 19/4155 20060101AFI20221006BHJP
【ＦＩ】
G05B19/4155 T
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021061972
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】近藤 純平
【テーマコード（参考）】
3C269
【Ｆターム（参考）】
3C269AB01
3C269AB33
3C269BB14
3C269CC09
3C269KK11
3C269MN07
3C269MN16
3C269PP03
(57)【要約】
【課題】搬送装置が工具に接触することを抑制可能な制御装置、工作装置、制御方法及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】制御装置は、工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御装置において、前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算する工具領域演算部と、前記アームの領域を示すアーム領域を演算するアーム領域演算部と、前記工具領域演算部が演算した前記工具領域と前記アーム領域演算部が演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定する干渉判定部と、該干渉判定部にて前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する停止部とを備える。
【選択図】図１９
【解決手段】制御装置は、工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御装置において、前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算する工具領域演算部と、前記アームの領域を示すアーム領域を演算するアーム領域演算部と、前記工具領域演算部が演算した前記工具領域と前記アーム領域演算部が演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定する干渉判定部と、該干渉判定部にて前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する停止部とを備える。
【選択図】図１９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御装置において、
前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算する工具領域演算部と、
前記アームの領域を示すアーム領域を演算するアーム領域演算部と、
前記工具領域演算部が演算した前記工具領域と前記アーム領域演算部が演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定する干渉判定部と、
該干渉判定部にて前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する停止部と
を備える制御装置。
前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算する工具領域演算部と、
前記アームの領域を示すアーム領域を演算するアーム領域演算部と、
前記工具領域演算部が演算した前記工具領域と前記アーム領域演算部が演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定する干渉判定部と、
該干渉判定部にて前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する停止部と
を備える制御装置。
【請求項2】
前記干渉判定部は、
前記アーム領域における工具領域側の端点が前記工具領域の境界に干渉可能な第一干渉可能位置にあるか否か判定する第一判定部と、
前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記アーム領域の境界に干渉可能な第二干渉可能位置にあるか否か判定する第二判定部と
を備え、
前記第一判定部にて前記アーム領域における工具領域側の端点が前記第一干渉可能位置になく、且つ、前記第二判定部にて前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記第二干渉可能位置にないと判定した場合、前記アーム領域は前記工具領域に干渉しないと判定する
請求項１に記載の制御装置。
前記アーム領域における工具領域側の端点が前記工具領域の境界に干渉可能な第一干渉可能位置にあるか否か判定する第一判定部と、
前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記アーム領域の境界に干渉可能な第二干渉可能位置にあるか否か判定する第二判定部と
を備え、
前記第一判定部にて前記アーム領域における工具領域側の端点が前記第一干渉可能位置になく、且つ、前記第二判定部にて前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記第二干渉可能位置にないと判定した場合、前記アーム領域は前記工具領域に干渉しないと判定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記干渉判定部は、
前記第一判定部にて前記アーム領域における工具領域側の端点が前記第一干渉可能位置にあると判定した場合、又は、前記第二判定部にて前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記第二干渉可能位置にあると判定した場合、前記アーム領域及び工具領域が重なるか否か判定する第三判定部と、
前記第三判定部にて、前記アーム領域及び工具領域が重ならないと判定した場合、前記第一干渉可能位置に対応した第一条件又は前記第二干渉可能位置に対応した第二条件に基づいて、前記アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する第四判定部と、
前記第三判定部にて、前記アーム領域及び工具領域が重なると判定した場合、前記第一条件及び前記第二条件とは異なる第三条件に基づいて、前記アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する第五判定部と
を有する
請求項２に記載の制御装置。
前記第一判定部にて前記アーム領域における工具領域側の端点が前記第一干渉可能位置にあると判定した場合、又は、前記第二判定部にて前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記第二干渉可能位置にあると判定した場合、前記アーム領域及び工具領域が重なるか否か判定する第三判定部と、
前記第三判定部にて、前記アーム領域及び工具領域が重ならないと判定した場合、前記第一干渉可能位置に対応した第一条件又は前記第二干渉可能位置に対応した第二条件に基づいて、前記アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する第四判定部と、
前記第三判定部にて、前記アーム領域及び工具領域が重なると判定した場合、前記第一条件及び前記第二条件とは異なる第三条件に基づいて、前記アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する第五判定部と
を有する
請求項２に記載の制御装置。
【請求項4】
前記工具領域が、前記アームの展開時に前記アーム領域が到達不可能な非干渉位置に配置してあるか否か判定する工具領域判定部と、
前記工具領域判定部にて前記工具領域が前記非干渉位置に配置してあると判定した場合、干渉判定の対象から前記工具領域を除外し、前記工具領域判定部にて前記工具領域が前記非干渉位置に配置してないと判定した場合、前記工具領域を干渉判定の対象に決定する第一決定部と
を備える請求項１から３のいずれか一つに記載の制御装置。
前記工具領域判定部にて前記工具領域が前記非干渉位置に配置してあると判定した場合、干渉判定の対象から前記工具領域を除外し、前記工具領域判定部にて前記工具領域が前記非干渉位置に配置してないと判定した場合、前記工具領域を干渉判定の対象に決定する第一決定部と
を備える請求項１から３のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項5】
前記アーム領域の姿勢が、前記アームの展開時に前記アーム領域が前記工具領域に到達不可能な非干渉姿勢であるか否か判定する非干渉判定部と、
該非干渉判定部にて前記アーム領域の姿勢が前記非干渉姿勢であると判定した場合、干渉判定の対象から前記アーム領域を除外し、前記非干渉判定部にて前記アーム領域の姿勢が前記非干渉姿勢でないと判定した場合、前記アーム領域を干渉判定の対象に決定する第二決定部と
を備える請求項１から４のいずれか一つに記載の制御装置。
該非干渉判定部にて前記アーム領域の姿勢が前記非干渉姿勢であると判定した場合、干渉判定の対象から前記アーム領域を除外し、前記非干渉判定部にて前記アーム領域の姿勢が前記非干渉姿勢でないと判定した場合、前記アーム領域を干渉判定の対象に決定する第二決定部と
を備える請求項１から４のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか一つに記載の制御装置を備える工作装置。
【請求項7】
工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御方法において、
前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算し、
前記アームの領域を示すアーム領域を逐次的に演算し、
前記アームが前記工作機械内に進入した場合、演算した前記工具領域と演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定し、
前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する
制御方法。
前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算し、
前記アームの領域を示すアーム領域を逐次的に演算し、
前記アームが前記工作機械内に進入した場合、演算した前記工具領域と演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定し、
前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する
制御方法。
【請求項8】
工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御装置にて実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記制御装置に、
前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算し、
前記アームの領域を示すアーム領域を逐次的に演算し、
前記アームが前記工作機械内に進入した場合、演算した前記工具領域と演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定し、
前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する
処理を実行させるコンピュータプログラム。
前記制御装置に、
前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算し、
前記アームの領域を示すアーム領域を逐次的に演算し、
前記アームが前記工作機械内に進入した場合、演算した前記工具領域と演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定し、
前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する
処理を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、ワークを加工する工作機械及びワークを搬送する搬送装置の駆動を制御する制御装置、工作装置、制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
工作機械及びワークを搬送する搬送装置を有する工作装置がある。工作装置には外部装置が接続可能である。操作者は外部装置を操作し、工作機械及び搬送装置に動作を教示する（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－５３４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
搬送装置はアームを備える。工作機械は複数の工具を収納する工具マガジンを備える。アームを工作機械の内側に入れてアームの動作を工作装置に教示している場合、アームが工具に接触するおそれがある。
【0005】
本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、搬送装置が工具に接触することを抑制可能な制御装置、工作装置、制御方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態に係る制御装置は、工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御装置において、前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算する工具領域演算部と、前記アームの領域を示すアーム領域を演算するアーム領域演算部と、前記工具領域演算部が演算した前記工具領域と前記アーム領域演算部が演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定する干渉判定部と、該干渉判定部にて前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する停止部とを備える。
【0007】
本開示の一実施形態においては、各工具の工具領域を演算し、アームの動作中、アーム領域を逐次演算する。アーム領域と工具領域とが干渉する場合、搬送装置を停止する。
【0008】
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記干渉判定部は、前記アーム領域における工具領域側の端点が前記工具領域の境界に干渉可能な第一干渉可能位置にあるか否か判定する第一判定部と、前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記アーム領域の境界に干渉可能な第二干渉可能位置にあるか否か判定する第二判定部とを備え、前記第一判定部にて前記アーム領域における工具領域側の端点が前記第一干渉可能位置になく、且つ、前記第二判定部にて前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記第二干渉可能位置にないと判定した場合、前記アーム領域は前記工具領域に干渉しないと判定する。
【0009】
本開示の一実施形態においては、アーム領域における工具領域側の端点が第一干渉可能位置になく、且つ、工具領域におけるアーム領域側の端点が第二干渉可能位置にないと判定した場合、アーム領域は工具領域に干渉しないと判定する。
【0010】
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記干渉判定部は、前記第一判定部にて前記アーム領域における工具領域側の端点が前記第一干渉可能位置にあると判定した場合、又は、前記第二判定部にて前記工具領域におけるアーム領域側の端点が前記第二干渉可能位置にあると判定した場合、前記アーム領域及び工具領域が重なるか否か判定する第三判定部と、前記第三判定部にて、前記アーム領域及び工具領域が重ならないと判定した場合、前記第一干渉可能位置に対応した第一条件又は前記第二干渉可能位置に対応した第二条件に基づいて、前記アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する第四判定部と、前記第三判定部にて、前記アーム領域及び工具領域が重なると判定した場合、前記第一条件及び前記第二条件とは異なる第三条件に基づいて、前記アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する第五判定部とを有する。
【0011】
本開示の一実施形態においては、アーム領域における工具領域側の端点が第一干渉可能位置にあると判定するか、又は、工具領域におけるアーム領域側の端点が第二干渉可能位置にあると判定した場合、更に、アーム領域及び工具領域が重なるか否か判定する。アーム領域及び工具領域が重ならない場合、第一条件又は第二条件に基づいて、アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する。アーム領域及び工具領域が重なる場合、第三条件に基づいて、アーム領域及び工具領域が干渉するか否か判定する。
【0012】
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記工具領域が、前記アームの展開時に前記アーム領域が到達不可能な非干渉位置に配置してあるか否か判定する工具領域判定部と、前記工具領域判定部にて前記工具領域が前記非干渉位置に配置してあると判定した場合、干渉判定の対象から前記工具領域を除外し、前記工具領域判定部にて前記工具領域が前記非干渉位置に配置してないと判定した場合、前記工具領域を干渉判定の対象に決定する第一決定部とを備える。
【0013】
本開示の一実施形態においては、工具領域が、アームの展開時にアーム領域が到達不可能な非干渉位置に配置してある場合、干渉判定の対象から工具領域を除外する。非干渉位置に配置してない工具領域のみを干渉判定の対象とする。
【0014】
本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記アーム領域の姿勢が、前記アームの展開時に前記アーム領域が前記工具領域に到達不可能な非干渉姿勢であるか否か判定する非干渉判定部と、該非干渉判定部にて前記アーム領域の姿勢が前記非干渉姿勢であると判定した場合、干渉判定の対象から前記アーム領域を除外し、前記非干渉判定部にて前記アーム領域の姿勢が前記非干渉姿勢でないと判定した場合、前記アーム領域を干渉判定の対象に決定する第二決定部とを備える。
【0015】
本開示の一実施形態においては、アーム領域の姿勢が、アームの展開時にアーム領域が工具領域に到達不可能な非干渉姿勢である場合、干渉判定の対象からアーム領域を除外する。アーム領域の姿勢が非干渉姿勢でない場合にのみ、アーム領域を干渉判定の対象とする。
【0016】
本開示の一実施形態に係る工作装置は、上述の制御装置を備える。
【0017】
本開示の一実施形態においては、各工具の工具領域を演算し、アームの動作中、アーム領域を逐次演算する。アーム領域と工具領域とが干渉する場合、搬送装置を停止する。
【0018】
本開示の一実施形態に係る制御方法は、工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御方法において、前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算し、前記アームの領域を示すアーム領域を逐次的に演算し、前記アームが前記工作機械内に進入した場合、演算した前記工具領域と演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定し、前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する。
【0019】
本開示の一実施形態においては、各工具の工具領域を演算し、アームの動作中、アーム領域を逐次演算する。アーム領域と工具領域とが干渉する場合、搬送装置を停止する。
【0020】
本開示の一実施形態に係るコンピュータプログラムは、工具マガジンを有する工作機械及び該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行い、アームを有する搬送装置の動作を制御する制御装置にて実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記制御装置に、前記工具マガジンに装着した工具の領域を示す工具領域を演算し、前記アームの領域を示すアーム領域を逐次的に演算し、前記アームが前記工作機械内に進入した場合、演算した前記工具領域と演算した前記アーム領域とが干渉するか否か判定し、前記アーム領域が前記工具領域に干渉すると判定した場合、前記搬送装置を停止する処理を実行させる。
【0021】
本開示の一実施形態においては、各工具の工具領域を演算し、アームの動作中、アーム領域を逐次演算する。アーム領域と工具領域とが干渉する場合、搬送装置を停止する。
【発明の効果】
【0022】
本開示の一実施形態に係る制御装置、工作装置、制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、各工具の工具領域を演算し、アームの動作中、アーム領域を逐次演算する。アーム領域と工具領域とが干渉する場合、搬送装置を停止し、搬送装置が工具に接触することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】工作装置を略示する斜視図
【図2】工作装置を略示する正面断面図である。
【図3】搬送装置を略示する部分拡大斜視図
【図4】搬送装置を略示する部分拡大右側面図である。
【図5】工作装置のブロック図である。
【図6】第一アーム、第二アーム、及び第二アーム領域を示す模式的正面図
【図7】第二アーム領域の寸法を示す模式的左側面図である。
【図8】工具領域を説明する説明図である。
【図9】工具マガジンの中心軸を水平にした場合における各工具の位置を略示する正面図である。
【図10】工具マガジンの中心軸を水平にした場合における工具マガジン及び工具領域を略示する正面図
【図11】工具マガジンの中心軸を水平にした場合における位置Ｐ１付近の構成を略示する右側面図である。
【図12】工具マガジン６の中心軸を水平にした場合における位置Ｐ２付近の構成を略示する右側面図である。
【図13】位置Ｐ１の座標変換を説明する右側面図である。
【図14】位置Ｐ２の座標変換を説明する右側面図である。
【図15】先端点Ｑ２の座標変換を説明する右側面図である。
【図16】工具マガジンと工具領域を示す正面図である。
【図17】第一アーム、第二アーム及び第二アーム領域を示す正面図である。
【図18】第一傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における工具領域Ｆ及び第二アーム領域を略示する正面図である。
【図19】第一傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における第二アーム領域と工具領域との干渉状態を略示する正面図である
【図20】第二アーム領域の各頂点を示す立体図である。
【図21】干渉状態Ａに該当するか否かを説明する右側面図である。
【図22】干渉状態Ｂに該当するか否かを説明する右側面図である。
【図23】干渉状態Ｃに該当するか否かを説明する右側面図である。
【図24】干渉状態Ｄに該当するか否かを説明する右側面図である。
【図25】干渉状態Ｅに該当するか否かを説明する右側面図である。
【図26】第一傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における工具領域及び第二アーム領域を略示する正面図である。
【図27】第一傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における第二アーム領域と工具領域との干渉状態を略示する正面図である。
【図28】第二傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における工具領域及び第二アーム領域を略示する正面図である。
【図29】第二傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における第二アーム領域と工具領域との干渉状態を示す図である。
【図30】第二傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における工具領域及び第二アーム領域を略示する正面図である。
【図31】第二傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における第二アーム領域と工具領域との干渉状態を示す図である。
【図32】制御装置による干渉判定処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
【0025】
図１及び図２に示す如く、工作装置は、工作機械１及び搬送装置２０を備える。工作機械１は、基台２と、該基台２に設けた立柱３とを備える。立柱３は主軸ヘッド（図示略）を上下動可能に支持する。主軸ヘッドは、上下方向を回転軸方向とした主軸４を回転可能に支持する。主軸ヘッドの上端に主軸モータ５が設けてある。主軸モータ５の駆動によって主軸４は回転する。
【0026】
立柱３はタレット型の工具マガジン６を支持する。工具マガジン６は主軸ヘッドの前側に配置してある。工具マガジン６の周囲に複数の工具７が保持してある。工具マガジン６にはマガジンモータ１７（図５参照）が設けてある。マガジンモータ１７の駆動によって工具マガジン６は工具７を交換位置に割り出す。主軸ヘッドの上下動によって、主軸４に対する工具７の取付及び取り外しを行う。主軸４の下方に左右方向及び前後方向に移動可能なテーブル１５が配置してある。テーブル１５は治具１５ａを備える。治具１５ａはワーク１６の保持及び保持の解除を行う。
【0027】
工作機械１の前側、後側、右側及び左側をカバー８が覆う。カバー８の前面に扉９が設けてある。扉９の右側に、作業者の操作を受け付ける操作部１１及び画像を表示する表示部１２が設けてある。カバー８の後側に制御装置１０が設けてある。カバー８の右面に側面扉１３が設けてある。
【0028】
図３は、搬送装置２０を略示する部分拡大斜視図、図４は、搬送装置２０を略示する部分拡大右側面図である。側面扉１３の右側に搬送装置２０は配置してある。搬送装置２０は、支持部３０、第一アーム３１、第二アーム３２及びハンド３３を備える。
【0029】
支持部３０の上端部に、第一減速機３１ａが設けてある。第一減速機３１ａは第一モータ３６（図５参照）に連結する。第一減速機３１ａの出力軸は前後方向を回転軸方向とし、後方に突出する。第一アーム３１は第一減速機３１ａの後側に位置する。第一減速機３１ａの出力軸に第一アーム３１の一端部が連結する。第一アーム３１の他端部の後側に、第二減速機３２ａが設けてある。第二減速機３２ａは第二モータ３７（図５参照）に連結する。第二減速機３２ａの出力軸は前後方向を回転軸方向とし、後方に突出する。第二減速機３２ａの出力軸に第二アーム３２の一端部が連結する。第一モータ３６の駆動によって、第一アーム３１は第一減速機３１ａの回転軸回りに回転し、第二モータ３７の駆動によって、第二アーム３２は第二減速機３２ａの回転軸回りに回転する。
【0030】
第二アーム３２の他端部に第三減速機３３ａが設けてある。第三減速機３３ａは第三モータ３８（図５参照）に連結する。第三減速機３３ａの出力軸は前後方向を回転軸方向とし、後方に突出する。第三減速機３３ａの出力軸にハンド３３は連結する。ハンド３３は、正面視Ｌ形の回転板３４と、二つの把持部３５とを備える。回転板３４の各端部に把持部３５が配置してある。把持部３５は、対向する二つの板部を有する。一方の板部は回転板３４に固定してあり、他方の板部は、一方の板部に対して接近及び離隔可能に、回転板３４に設けてある。他方の板部が一方の板部に接近し、ワーク１６を把持する。他方の板部が一方の板部から離隔し、ワーク１６を離す。
【0031】
図４に示すＪ１軸３１ｂは第一減速機３１ａの回転軸であり、Ｊ２軸３２ｂは、第二減速機３２ａの回転軸であり、Ｊ３軸３３ｂは第三減速機３３ａの回転軸である。
【0032】
搬送装置２０は機械前後方向に駆動するサドル４１を有する駆動系４０を備える。駆動系４０は支持部３０を支持する。基台２は、駆動系４０に連結し、駆動系４０を支持する。駆動系４０はリニアガイド及びボールねじを有し、搬送装置２０が前後方向に直動するよう構成してある。またボールねじにカップリングを介して第四モータ４２（図５参照）が設けてある。
【0033】
第一減速機３１ａの上側にエアシリンダ５０が設けてある。エアシリンダ５０は、側面扉１３と搬送装置２０を連結する。この連結により搬送装置２０の前方向への駆動により側面扉１３が開かれ、工作機械内へ第一アーム３１、第二アーム３２、ハンド３３を侵入させることが可能になる。また搬送装置２０の後方向への駆動により側面扉１３が閉じる。
【0034】
図５は、工作装置のブロック図である。制御装置１０は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＡＭ１０ｂ及び記憶部１０ｃ等を備える。記憶部１０ｃは、不揮発性メモリ、ハードディスク等である。不揮発性メモリは、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等である。記憶部は制御プログラムを記憶し、第一アーム３１、第二アーム３２及びハンド３３の寸法を記憶し、また各工具７の寸法、工具マガジン６の周方向における各位置Ｐｎと、各位置Ｐｎに装着した各工具７との関係を示す表を記憶する。ＣＰＵ１０ａは記憶部１０ｃに記憶した制御プログラムをＲＡＭに読み込み、工作装置の動作を制御する。
【0035】
第一モータ３６はエンコーダ３６ａを備える。第二モータ３７はエンコーダ３７ａを備える。第三モータ３８はエンコーダ３８ａを備える。第四モータ４２はエンコーダ４２ａを備える。マガジンモータ１７はエンコーダ１７ａを備える。
【0036】
ＣＰＵ１０ａは、第一モータ３６、第二モータ３７、第三モータ３８、第四モータ４２、マガジンモータ１７に駆動信号を出力する。各エンコーダ３６ａ、３７ａ、３８ａ、４２ａ、１７ａは各モータの位置を制御装置１０に出力する。ＣＰＵ１０ａは、第一モータ３６、第二モータ３７、第三モータ３８、第四モータ４２の位置に基づき第一アーム３１、第二アーム３２、ハンド３３の前後左右上下位置を演算する。またＣＰＵ１０ａはマガジンモータ１７の位置に基づき、各工具７の位置を演算する。
【0037】
制御装置１０には外部装置、例えば教示装置５１を接続可能である。教示装置５１を操作することによって、第一アーム３１、第二アーム３２及びハンド３３の動作を制御装置１０に教示することができる。制御装置１０は教示装置５１からの教示に従って、第一アーム３１、第二アーム３２及びハンド３３を駆動する。制御装置１０は、教示中にアームが工具に干渉するか否か判定し、干渉すると判定した場合、搬送装置２０を停止する。
【0038】
以下、制御装置１０による干渉判定処理について説明する。以下の説明において、Ｘ方向は左右方向を示し、右側を正側とし、左側を負側とする。Ｙ方向は前後方向を示し、後側を正側とし、前側を負側とする。Ｚ方向は上下方向を示し、上側を正側とし、下側を負側とする。
【0039】
第一アーム３１は工具７に接触不可であり、ハンド３３は教示装置５１の操作者が注目する部分であり、干渉が発生し難い。第二アーム３２は工具７に接触可能であり、ハンド３３に比べて、操作者が注目を失念する部分であり、干渉が発生しやすい。故に干渉判定処理においては、第二アーム３２と工具７との干渉の有無について判定する。
【0040】
図６は、第一アーム３１、第二アーム３２、及び第二アーム領域１３２を示す模式的正面図、図７は、第二アーム領域１３２の寸法を示す模式的左側面図である。記憶部１０ｃは、第一アーム３１の長さＤ１、第二アーム３２の長さＤ２、第二アーム３２の上下幅Ｄ３、第二アーム３２の左右幅Ｄ４を予め記憶する。ＣＰＵ１０ａは、Ｄ１～Ｄ４に基づいて、第二アーム３２の領域を示す第二アーム領域１３２の座標を演算する。
【0041】
第二アーム領域１３２は第二アーム３２を囲む直方体の領域である。Ｄ２～Ｄ４は第二アーム領域１３２の直交する三辺の長さを決定し、体積及び形状を決定する。第二アーム領域１３２の座標は、第二アーム領域１３２の体積及び形状、長さＤ１、Ｊ１軸３１ｂ周りの第一アーム３１の位置、支持部３０の前後位置、Ｊ２軸３２ｂ周りの第二アーム領域１３２の位置等によって決定する。
【0042】
図８は、工具領域を説明する説明図である。ＣＰＵ１０ａは、各工具７に対して工具領域Ｆを演算する。工具７は工具ホルダ７ａ及び刃部７ｂを備える。工具ホルダ７ａ及び刃部７ｂは筒形である。図８の左側に示すように、工具ホルダ７ａの直径Ａが刃部７ｂの直径Ｃよりも大きい場合、ＣＰＵ１０ａは左右寸法Ａ、前後寸法Ａ及び上下寸法Ｂを有する直方体の領域、即ち工具領域Ｆの座標を演算する。干渉判定処理においては、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉の有無について判定する。
【0043】
図８の右側に示すように、刃部７ｂの直径Ｃが工具ホルダ７ａの直径Ａよりも大きい場合、ＣＰＵ１０ａは左右寸法Ｃ、前後寸法Ｃ及び上下寸法Ｂを有する直方体の領域、即ち工具領域Ｆを演算する。
【0044】
【0045】
ＣＰＵ１０ａは、工具マガジン６に装着した工具７の座標を演算する。工具マガジン６の周縁部に、工具７を装着する位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐｎが周方向に等間隔で並ぶ。工具マガジン６は、前後方向に延びる中心軸Ｋが前側に向かうに従って下降するように傾斜している。工具マガジン６はＺ軸に対してθｍの角度で傾斜する（図１３参照）。ＣＰＵ１０ａは、まず中心軸Ｋを水平にした状態、即ちθｍを０にした状態での位置Ｐｎを演算する。
【0046】
図９に示すように、工具マガジン６の中心点のＸ、Ｙ、Ｚ座標を原点（０、０、０）とする。位置Ｐ１は工具マガジン６の最下位置であり、主軸の軸線上にある位置である。位置Ｐ１のＸ、Ｙ、Ｚ座標は（０、０、―Ｒ）となる。なおＲは工具マガジン６の半径である。位置Ｐｎ－１とＰｎとの間の角度は３６０°／Ｕである。なおＵは工具マガジン６に装着可能な工具７の最大数である。位置Ｐ１を基準にして正面視反時計回りに、３６０°／Ｕずつ角度をずらした位置が、位置Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｎである。
【0047】
位置ＰｎのＸ座標をＸｎ、Ｚ座標をＺｎとする。
Ｘｎ＝Ｒ・ｓｉｎ（（ｎ－１）・３６０°／Ｕ）
Ｚｎ＝－Ｒ・ｃｏｓ（（ｎ－１）・３６０°／Ｕ）
ＣＰＵ１０ａは、上記の式に基づき位置Ｐ２、Ｐ３、・・・、ＰｎのＸ、Ｚ座標を演算する。尚、中心軸Ｋは水平なので、Ｙ座標は何れの位置Ｐｎも０である。
Ｘｎ＝Ｒ・ｓｉｎ（（ｎ－１）・３６０°／Ｕ）
Ｚｎ＝－Ｒ・ｃｏｓ（（ｎ－１）・３６０°／Ｕ）
ＣＰＵ１０ａは、上記の式に基づき位置Ｐ２、Ｐ３、・・・、ＰｎのＸ、Ｚ座標を演算する。尚、中心軸Ｋは水平なので、Ｙ座標は何れの位置Ｐｎも０である。
【0048】
図１０は、工具マガジン６の中心軸を水平にした場合における工具マガジン６及び工具領域Ｆを略示する正面図、図１１は、工具マガジン６の中心軸を水平にした場合における位置Ｐ１付近の構成を略示する右側面図である。ＣＰＵ１０ａは、各位置Ｐｎに各工具７の工具領域Ｆを追加し、工具領域Ｆの先端点のＸ、Ｙ、Ｚ座標を演算する。工具領域Ｆの先端点は、工具領域Ｆの先端面の中心点である。先端面は工具領域Ｆの中心軸Ｋから遠い方の面である。工具領域Ｆの先端面の反対側の面の中心点の位置は、位置Ｐｎである。図１１に示す如く、工具領域Ｆは、先端が前側に向くように工具マガジン６に対して傾斜する。工具領域ＦとＹ軸に直角な面とがなす角度はθｔである。位置Ｐ１において、工具領域Ｆの先端点Ｑ１のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、Ｑ１（０、－Ｂｓｉｎθｔ、－（Ｒ＋Ｂｃｏｓθｔ））となる。
【0049】
図１２は、工具マガジン６の中心軸を水平にした場合における位置Ｐ２付近の構成を略示する右側面図である。上述の位置Ｐ２のＸ、Ｙ、Ｚ座標を（ｘＰ２、ｙＰ２、ｚＰ２）とした場合、先端点Ｑ２のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（ｘＰ２＋Ｂ・ｃｏｓθｔ・ｓｉｎ（３６０°／Ｕ）、ｙＰ２－Ｂｓｉｎθｔ、ｚＰ２－Ｂ・ｃｏｓθｔ・ｃｏｓ（３６０°／Ｕ）となる。位置Ｐ３、Ｐ４、・・・、Ｐｎ、及び先端点Ｑ３、Ｑ４、・・・、Ｑｎの座標も同様である。
【0050】
次にＣＰＵ１０ａは、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐｎの座標を変換する。具体的には、中心軸Ｋが前側に向かうに従って下降するように、Ｚ軸に対して角度θｍ傾斜した工具マガジン６に対応した位置になるように、座標を変換する。
【0051】
図１３は、位置Ｐ１の座標変換を説明する右側面図である。図１３に示す如く、位置Ｐ１の座標変換後の位置をＰ１′とする。位置Ｐ１と位置Ｐ１′とのＹ方向の差分をΔｙとすると、
Δｙ＝Ｒｓｉｎθｍ
となる。位置Ｐ１と位置Ｐ１′とのＺ方向の差分をΔｚとすると、
Δｚ＝Ｒ（１－ｃｏｓθｍ）
となる。従って位置Ｐ１′のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（０、Ｒｓｉｎθｍ、－Ｒｃｏｓθｍ）となる。また、先端点Ｑ１の座標変換後のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（０、Ｒｓｉｎθｍ、－（Ｒｃｏｓθｍ＋Ｂ））となる。
Δｙ＝Ｒｓｉｎθｍ
となる。位置Ｐ１と位置Ｐ１′とのＺ方向の差分をΔｚとすると、
Δｚ＝Ｒ（１－ｃｏｓθｍ）
となる。従って位置Ｐ１′のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（０、Ｒｓｉｎθｍ、－Ｒｃｏｓθｍ）となる。また、先端点Ｑ１の座標変換後のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（０、Ｒｓｉｎθｍ、－（Ｒｃｏｓθｍ＋Ｂ））となる。
【0052】
図１４は、位置Ｐ２の座標変換を説明する右側面図である。位置Ｐ２の座標変換後の位置をＰ２′とする。位置Ｐ２と位置Ｐ２′とのＹ方向の差分をΔｙとすると、
Δｙ＝Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・ｓｉｎθｍ
となる。位置Ｐ２と位置Ｐ２′とのＺ方向の差分をΔｚとすると、
Δｚ＝Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・（１－ｃｏｓθｍ）
となる。従って位置Ｐ２′のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（Ｒｓｉｎ（３６０°／Ｕ）、Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・ｓｉｎθｍ、－Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・ｃｏｓθｍ）となる。位置Ｐ３、・・・、Ｐｎの座標変換も位置Ｐ２と同様である。
Δｙ＝Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・ｓｉｎθｍ
となる。位置Ｐ２と位置Ｐ２′とのＺ方向の差分をΔｚとすると、
Δｚ＝Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・（１－ｃｏｓθｍ）
となる。従って位置Ｐ２′のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（Ｒｓｉｎ（３６０°／Ｕ）、Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・ｓｉｎθｍ、－Ｒｃｏｓ（３６０°／Ｕ）・ｃｏｓθｍ）となる。位置Ｐ３、・・・、Ｐｎの座標変換も位置Ｐ２と同様である。
【0053】
図１５は、先端点Ｑ２の座標変換を説明する右側面図である。座標変換後の先端点をＱ２′とする。点Ｇは、∠Ｑ２ＫＱ２′の二等分線と線分Ｑ２Ｑ２′との交点である。点Ｈは、Ｋを通るＺ軸に平行な直線と、Ｑ２を通りＹ軸に平行な直線との交点である。∠Ｑ２ＫＱ２′をθａとし、∠Ｑ２ＫＨをθｂとすると、
｜Ｑ２Ｑ２′｜＝２｜ＫＱ２｜ｓｉｎ（θａ／２）となり、
θｂ＝ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜）となる。
Ｑ２の座標は既知なので、｜ＫＱ２｜も既知である。Ｈの座標はＫ及びＱ２の座標から演算できるので、｜ＫＨ｜も演算できる。また
∠Ｑ２′Ｑ２Ｉ＝９０°－θｂ－（（１８０°－θａ）／２）＝（θａ／２）－ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜）
となる。
｜Ｑ２Ｑ２′｜＝２｜ＫＱ２｜ｓｉｎ（θａ／２）となり、
θｂ＝ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜）となる。
Ｑ２の座標は既知なので、｜ＫＱ２｜も既知である。Ｈの座標はＫ及びＱ２の座標から演算できるので、｜ＫＨ｜も演算できる。また
∠Ｑ２′Ｑ２Ｉ＝９０°－θｂ－（（１８０°－θａ）／２）＝（θａ／２）－ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜）
となる。
【0054】
先端点Ｑ２と先端点Ｑ２′とのＹ方向の差分をΔｙとすると、
Δｙ＝｜Ｑ２Ｑ２′｜・ｃｏｓ∠Ｑ２′Ｑ２Ｉ＝２｜ＫＱ２｜・ｓｉｎ（θａ／２）・ｃｏｓ（θａ／２－ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜））
となる。先端点Ｑ２と先端点Ｑ２′とのＺ方向の差分をΔｚとすると、
Δｚ＝｜Ｑ２Ｑ２′｜・ｓｉｎ∠Ｑ２′Ｑ２Ｉ＝２｜ＫＱ２｜・ｓｉｎ（θａ／２）・ｓｉｎ（θａ／２－ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜））
となる。
従って、先端点Ｑ２′のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（ｘＰ２＋Ｂ・ｃｏｓθｔ・ｓｉｎ（３６０°／Ｕ）、ｙＰ２－Ｂｓｉｎθｔ＋Δｙ、ｚＰ２－Ｂ・ｃｏｓθｔ・ｃｏｓ（３６０°／Ｕ）＋Δｚ）となる。
先端点Ｑ３、Ｑ４、・・・、Ｑｎの座標変換後の先端点Ｑ３′、Ｑ４′、・・・、Ｑｎ′の座標についても、先端点Ｑ２と同様に演算する。
Δｙ＝｜Ｑ２Ｑ２′｜・ｃｏｓ∠Ｑ２′Ｑ２Ｉ＝２｜ＫＱ２｜・ｓｉｎ（θａ／２）・ｃｏｓ（θａ／２－ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜））
となる。先端点Ｑ２と先端点Ｑ２′とのＺ方向の差分をΔｚとすると、
Δｚ＝｜Ｑ２Ｑ２′｜・ｓｉｎ∠Ｑ２′Ｑ２Ｉ＝２｜ＫＱ２｜・ｓｉｎ（θａ／２）・ｓｉｎ（θａ／２－ｃｏｓ-1（｜ＫＨ｜／｜ＫＱ２｜））
となる。
従って、先端点Ｑ２′のＸ、Ｙ、Ｚ座標は、（ｘＰ２＋Ｂ・ｃｏｓθｔ・ｓｉｎ（３６０°／Ｕ）、ｙＰ２－Ｂｓｉｎθｔ＋Δｙ、ｚＰ２－Ｂ・ｃｏｓθｔ・ｃｏｓ（３６０°／Ｕ）＋Δｚ）となる。
先端点Ｑ３、Ｑ４、・・・、Ｑｎの座標変換後の先端点Ｑ３′、Ｑ４′、・・・、Ｑｎ′の座標についても、先端点Ｑ２と同様に演算する。
【0055】
図１６は、工具マガジン６と工具領域Ｆを示す正面図である。制御装置１０は、各工具領域Ｆが、第一アーム３１及び第二アーム３２の展開時に、第二アーム３２が到達不可能な非干渉位置に配置してあるか否か判定する。本実施例においては、工作機械１の右側に搬送装置２０が配置してあるので、工具マガジン６の左側に位置する工具領域Ｆは非干渉位置にある（図１６のハッチングで示した工具領域Ｆ参照）。尚、工作機械１の左側に搬送装置２０が配置してある場合には、工具マガジン６の右側に位置する工具領域Ｆが非干渉位置にある。
【0056】
工具領域Ｆは非干渉位置にあるか否かの判定は例えば以下のように行う。工具領域Ｆにおいて、位置Ｐ′ｎと先端点Ｑ′ｎとのＸ座標を比較し、先端点Ｑ′ｎのＸ座標が位置Ｐ′ｎのＸ座標よりも小さい場合、工具領域Ｆは非干渉位置にあると判定する。制御装置１０は非干渉位置にあると判定した工具領域Ｆを干渉判定の対象から除外する。
【0057】
図１７は、第一アーム３１、第二アーム３２及び第二アーム領域１３２を示す正面図である。制御装置１０は、第二アーム領域１３２の姿勢が工具領域Ｆに到達不可能な非干渉姿勢であるか否か判定する。例えば、図１７に示す如く、第二アーム領域１３２の先端が第一アーム３１よりも右側に位置する場合、工作機械１の外側に第二アーム領域１３２は位置するので、第二アーム領域１３２の姿勢は非干渉姿勢である。
【0058】
制御装置１０は、ＸＺ平面において、Ｘ軸のＺ軸側と第二アーム領域１３２の長手方向に延びる下面とがなす角度、即ち、第二アーム領域１３２の前記下面からＸ軸に向けて延長線を引いた場合に、前記延長線と、前記延長線及びＸ軸の交点よりも左側部分とがなす角度θｎが、Ｘ軸のＺ軸側と工具領域Ｆの長手方向に延びる下面とがなす角度、即ち工具領域Ｆの前記下面からＸ軸に向けて延長線を引いた場合に、前記延長線と、前記延長線及びＸ軸の交点よりも左側部分とがなす角度θｓ（図１８参照）よりも小さい第一傾き状態であるか、又は、Ｘ軸のＺ軸側と第二アーム領域１３２の下面とがなす角度θｎが、Ｘ軸のＺ軸側と工具領域Ｆの下面とがなす角度θｓよりも大きい第二傾き状態であるか、判定する。制御装置１０は、第一傾き状態である場合及び第二傾き状態である場合について、夫々干渉判定を実行する。第一傾き状態及び第二傾き状態の詳細は後述する。
【0059】
図１８は、第一傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における工具領域Ｆ及び第二アーム領域１３２を略示する正面図である。図１８に示す如く、ＸＺ平面にて、工具領域Ｆの傾きの大きさは第二アーム領域１３２の傾きの大きさよりも大きい。即ち第一傾き状態にある。図１８に示す如く、工具領域Ｆの長手方向に沿う上面Ｔａの左端をＴ１とし、反時計回りに残り三つの角をＴ２、Ｔ３、Ｔ４とする。角Ｔ３及び角Ｔ４の間の面は右面Ｔｂである。第二アーム領域１３２の長手方向に沿う上面Ａａの左端をＡ１とし、反時計回りに残り三つの角をＡ２、Ａ３、Ａ４とする。角Ａ１及び角Ａ２の間の面は左面Ａｂである。
【0060】
θｃは第二アーム領域１３２の上面Ａａと工具領域Ｆの上面Ｔａとがなす角度である。角度θｃは、上面Ａａから時計回りに形成する角度である。図１８にてθｃは９０°未満である。
【0061】
図１９は、第一傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態を略示する正面図である。図１９に示す如く、θｃが９０°未満である場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態として、五つの干渉状態Ａ～Ｅがある。干渉状態Ａは、角Ａ２が上面Ｔａに接触する状態である。干渉状態Ｂは、角Ｔ４が左面Ａｂに接触する状態である。干渉状態Ｃは、角Ａ１が右面Ｔｂに接触する状態である。干渉状態Ｄは、角Ｔ３が上面Ａａに接触する状態である。干渉状態Ｅは、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが重なる状態である。
【0062】
干渉状態Ａ及び干渉状態Ｃは、第二アーム領域１３２における工具領域Ｆ側の端点Ａ１又はＡ２が第一干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ａ及び干渉状態Ｃであるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第一判定部を構成する。干渉状態Ｂ及び干渉状態Ｄは、工具領域Ｆにおける第二アーム領域１３２側の端点Ｔ３又はＴ４が第二干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ｂ及び干渉状態Ｄであるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第二判定部を構成する。
【0063】
以下、各角のＸ、Ｙ、Ｚ座標を、各角にｘ、ｙ、ｚを付けて表記する。例えば、角Ａ１のＸ、Ｙ、Ｚ座標はそれぞれ、Ａ１ｘ、Ａ２ｙ、Ａ３ｚとなる。
干渉状態Ａとなるためには以下の条件Ａを少なくとも満たす必要がある。
条件Ａ：Ａ２ｘ≦Ｔ４ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ｔ１ｚ、Ｔ４ｚ｝≦Ａ２ｚ
なおｍｉｎ｛Ｔ１ｚ、Ｔ４ｚ｝は、Ｔ１ｚ及びＴ４ｚの小さい方を示す。
干渉状態Ｂとなるためには以下の条件Ｂを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｂ：ｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝≦Ｔ４ｘ≦ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝
である。なおｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝は、Ａ１ｘ及びＡ２ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝は、Ａ１ｘ及びＡ２ｘの大きい方を示す。
干渉状態Ａとなるためには以下の条件Ａを少なくとも満たす必要がある。
条件Ａ：Ａ２ｘ≦Ｔ４ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ｔ１ｚ、Ｔ４ｚ｝≦Ａ２ｚ
なおｍｉｎ｛Ｔ１ｚ、Ｔ４ｚ｝は、Ｔ１ｚ及びＴ４ｚの小さい方を示す。
干渉状態Ｂとなるためには以下の条件Ｂを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｂ：ｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝≦Ｔ４ｘ≦ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝
である。なおｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝は、Ａ１ｘ及びＡ２ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝は、Ａ１ｘ及びＡ２ｘの大きい方を示す。
【0064】
干渉状態Ｃとなるためには以下の条件Ｃを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｃ：ｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝≦Ａ１ｘ≦ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝、且つ、Ｔ３ｚ≦Ａ１ｚ≦Ｔ４ｚ
である。なおｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝は、Ｔ４ｘ及びＴ３ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝はＴ４ｘ及びＴ３ｘの大きい方を示す。
条件Ｃ：ｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝≦Ａ１ｘ≦ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝、且つ、Ｔ３ｚ≦Ａ１ｚ≦Ｔ４ｚ
である。なおｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝は、Ｔ４ｘ及びＴ３ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝はＴ４ｘ及びＴ３ｘの大きい方を示す。
【0065】
干渉状態Ｄとなるためには以下の条件Ｄを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｄ：Ａ１ｘ≦Ｔ３ｘ≦Ａ４ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝≦Ｔ３ｚ≦ｍａｘ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝
である。なおｍｉｎ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝は、Ａ１ｚ及びＡ４ｚの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝はＡ１ｚ及びＡ４ｚの大きい方を示す。
条件Ｄ：Ａ１ｘ≦Ｔ３ｘ≦Ａ４ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝≦Ｔ３ｚ≦ｍａｘ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝
である。なおｍｉｎ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝は、Ａ１ｚ及びＡ４ｚの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ａ１ｚ、Ａ４ｚ｝はＡ１ｚ及びＡ４ｚの大きい方を示す。
【0066】
第一傾き状態にあって、且つ、θｃが９０°未満である場合に、上記条件Ａ～Ｄのいずれにも該当しない場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとは干渉しない。
【0067】
上記条件Ａに該当する場合であって、且つ、Ｔ１ｘ＝Ｔ４ｘである場合、干渉状態Ａとなる可能性があり、干渉状態Ｅとなる可能性はない。条件Ａに該当し、且つ、Ｔ１ｘ≠Ｔ４ｘであり、且つＡ２が線分Ｔ１Ｔ４よりも下側にある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある。
【0068】
上記条件Ｂに該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＝Ａ２ｘである場合、干渉状態Ｂとなる可能性があり、干渉状態Ｅとなる可能性はない。条件Ｂに該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＞Ａ２ｘ、且つ、Ｔ４が線分Ａ１Ａ２よりも下側にある場合、干渉状態Ｅとなる。条件Ｂに該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＜Ａ２ｘ、且つ、Ｔ４が線分Ａ１Ａ２よりも上側にある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある。
【0069】
上記条件Ｃに該当する場合であって、且つ、Ｔ４ｘ＝Ｔ３ｘである場合、干渉状態Ｃとなる可能性があり、干渉状態Ｅとなる可能性はない。条件Ｃに該当する場合であって、且つ、Ｔ４ｘ＞Ｔ３ｘ、且つ、Ａ１が線分Ｔ４Ｔ３よりも上側にある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある。条件Ｃに該当する場合であって、且つ、Ｔ４ｘ＜Ｔ３ｘ、且つ、Ａ１が線分Ｔ４Ｔ３よりも下側にある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある。
【0070】
上記条件Ｄに該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＝Ａ４ｘである場合、干渉状態Ｄとなる可能性があり、干渉状態Ｅとなる可能性はない。条件Ｄに該当し、且つ、Ａ１ｘ≠Ａ４ｘであり、且つＴ３がＡ１Ａ４よりも下側にある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある。
上述の条件Ａ～Ｄの何れかを満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｅに該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
上述の条件Ａ～Ｄの何れかを満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｅに該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
【0071】
図２０は、第二アーム領域１３２の各頂点を示す立体図である。第二アーム領域１３２は直方体状をなし、角Ａ１～Ａ４は頂点Ａ１～Ａ４に夫々対応する。Ｙ方向における頂点Ａ１～Ａ４に対向する位置に、頂点Ａ５～Ａ８が配置してある。上述の干渉状態Ａ～Ｅとなる可能性がある場合、制御装置１０は、以下の条件に基づいて、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉するか否か判定する。
【0072】
図２１は、干渉状態Ａに該当するか否かを説明する右側面図である。干渉状態Ａとなる可能性がある場合、制御装置１０は、上面Ｔａにおいて、頂点Ａ２のＺ座標Ａ２ｚと同じＺ座標を有するＹ座標Ｔａｙを演算する。演算したＴａｙが線分Ａ２Ａ６上に存在するか否か判定する。Ｔａｙが線分Ａ２Ａ６上に存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔａｙが線分Ａ２Ａ６上に存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔａｙが線分Ａ２Ａ６上に存在するか否かは第一条件に対応する。
Ｔａｙが線分Ａ２Ａ６上に存在するか否かは第一条件に対応する。
【0073】
図２２は、干渉状態Ｂに該当するか否かを説明する右側面図である。干渉状態Ｂとなる可能性がある場合、制御装置１０は、工具領域Ｆの角Ｔ４のＺ座標Ｔ４ｚを演算する。ここで、角Ｔ４のＺ座標Ｔ４ｚは、ＸＺ平面上の頂点Ｔ４（図１９の干渉状態Ｂ参照）からＹ方向に延びる角の各点のＺ座標Ｔ４ｚを示す。制御装置１０は、Ｚ座標Ｔ４ｚの各Ｙ座標値Ｔ４ｙを演算し、Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否か判定する。Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
【0074】
図２３は、干渉状態Ｃに該当するか否かを説明する右側面図である。干渉状態Ｃとなる可能性がある場合、制御装置１０は、右面Ｔｂにおいて、頂点Ａ１のＺ座標Ａ１ｚと同じＺ座標を有するＹ座標Ｔｂｙを演算する。演算したＴｂｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否か判定する。Ｔｂｙが線分Ａ１Ａ５上に存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔｂｙが線分Ａ１Ａ５上に存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔｂｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否かは第一条件に対応する。
Ｔｂｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否かは第一条件に対応する。
【0075】
図２４は、干渉状態Ｄに該当するか否かを説明する右側面図である。干渉状態Ｄとなる可能性がある場合、制御装置１０は、工具領域Ｆの角Ｔ３のＺ座標Ｔ３ｚを演算する。ここで、角Ｔ３のＺ座標Ｔ３ｚは、ＸＺ平面上の頂点Ｔ３（図１９の干渉状態Ｄ参照）からＹ方向に延びる角の各点のＺ座標Ｔ３ｚを示す。制御装置１０は、Ｚ座標Ｔ３ｚの各Ｙ座標値Ｔ３ｙを演算し、Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否か判定する。Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否かは、第二条件に対応する。
Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否かは、第二条件に対応する。
【0076】
図２５は、干渉状態Ｅに該当するか否かを説明する右側面図である。干渉状態Ｅとなる可能性がある場合、制御装置１０は、ＸＹ平面上で工具領域Ｆと重なるアーム領域１３２において、最小のＸ座標Ａｘｍｉｎを演算し、工具領域Ｆにおいて、Ａｘｍｉｎでの最大のＹ座標Ｔｙを演算する。制御装置１０はＴｙ＜Ａ２ｙであるか否か判定し、Ｔｙ＜Ａ２ｙでない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔｙ＜Ａ２ｙである場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔｙ＜Ａ２ｙであるか否かは第三条件に対応する。
Ｔｙ＜Ａ２ｙであるか否かは第三条件に対応する。
【0077】
第一条件又は第二条件に基づいて、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第四判定部を構成する。第三条件に基づいて、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第五判定部を構成する。
【0078】
図２６は、第一傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における工具領域Ｆ及び第二アーム領域１３２を略示する正面図である。図２６にてθｃは９０°以上である。
図２７は、第一傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態を略示する正面図である。図２７に示す如く、θｃが９０°以上である場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態として、三つの干渉状態Ｆ～Ｈがある。干渉状態Ｆは、角Ａ１が上面Ｔａに接触する状態である。干渉状態Ｇは、角Ｔ４が上面Ａａに接触する状態である。干渉状態Ｈは、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが重なる状態である。
図２７は、第一傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態を略示する正面図である。図２７に示す如く、θｃが９０°以上である場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態として、三つの干渉状態Ｆ～Ｈがある。干渉状態Ｆは、角Ａ１が上面Ｔａに接触する状態である。干渉状態Ｇは、角Ｔ４が上面Ａａに接触する状態である。干渉状態Ｈは、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが重なる状態である。
【0079】
干渉状態Ｆは、第二アーム領域１３２における工具領域Ｆ側の端点Ａ１が第一干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ｆであるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第一判定部を構成する。干渉状態Ｇは、工具領域Ｆにおける第二アーム領域１３２側の端点Ｔ４が第二干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ｇであるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第二判定部を構成する。
【0080】
干渉状態Ｆとなるためには以下の条件Ｆを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｆ：Ｔ１ｘ≦Ａ１ｘ≦Ｔ４ｘ、且つ、Ｔ４ｚ≦Ａ１ｚ≦Ｔ１ｚ
干渉状態Ｇとなるためには以下の条件Ｇを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｇ：Ａ１ｘ≦Ｔ４ｘ≦Ａ４ｘ、且つ、Ａ１ｚ≦Ｔ４ｚ≦Ａ４ｚ
第一傾き状態にあって、且つ、θｃが９０°以上である場合に、上記条件Ｆ及びＧのいずれにも該当しない場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとは干渉しない。
条件Ｆ：Ｔ１ｘ≦Ａ１ｘ≦Ｔ４ｘ、且つ、Ｔ４ｚ≦Ａ１ｚ≦Ｔ１ｚ
干渉状態Ｇとなるためには以下の条件Ｇを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｇ：Ａ１ｘ≦Ｔ４ｘ≦Ａ４ｘ、且つ、Ａ１ｚ≦Ｔ４ｚ≦Ａ４ｚ
第一傾き状態にあって、且つ、θｃが９０°以上である場合に、上記条件Ｆ及びＧのいずれにも該当しない場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとは干渉しない。
【0081】
上記条件Ｆに該当する場合であって、且つ、Ｔ１ｘ＝Ｔ４ｘである場合、干渉状態Ｆとなる可能性があり、干渉状態Ｈとなる可能性はない。条件Ｆに該当し、且つ、Ｔ１ｘ≠Ｔ４ｘであり、且つＡ１が線分Ｔ１Ｔ４よりも下側にある場合、干渉状態Ｈとなる可能性がある。
【0082】
上記条件Ｇに該当する場合であって、且つ、Ａ１ｚ＝Ａ４ｚである場合、干渉状態Ｇとなる可能性があり、干渉状態Ｈとなる可能性はない。条件Ｇに該当し、且つ、Ａ１ｚ≠Ａ４ｚであり、且つＴ４が線分Ａ１Ａ４よりも下側にある場合、干渉状態Ｈとなる可能性がある。
上述の条件Ｆ又はＧを満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｈに該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
上述の条件Ｆ又はＧを満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｈに該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
【0083】
干渉状態Ｆとなる可能性がある場合、制御装置１０は、上面Ｔａにおいて、頂点Ａ１のＺ座標Ａ１ｚと同じＺ座標を有するＹ座標Ｔａｙを演算する。演算したＴａｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否か判定する。Ｔａｙが線分Ａ１Ａ５上に存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔａｙが線分Ａ１Ａ５上に存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔａｙが線分Ａ１Ａ５上に存在する否かは第一条件に対応する。
Ｔａｙが線分Ａ１Ａ５上に存在する否かは第一条件に対応する。
【0084】
干渉状態Ｇとなる可能性がある場合、制御装置１０は、工具領域Ｆの角Ｔ４のＺ座標Ｔ４ｚを演算する。ここで、角Ｔ４のＺ座標Ｔ４ｚは、ＸＺ平面上の頂点Ｔ４（図２７の干渉状態Ｇ参照）からＹ方向に延びる角の各点のＺ座標Ｔ４ｚを示す。制御装置１０は、Ｚ座標Ｔ４ｚの各Ｙ座標値Ｔ４ｙを演算し、Ａ１ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ５ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否か判定する。Ａ１ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ５ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ａ１ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ５ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ａ１ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ５ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
Ａ１ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ５ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
【0085】
干渉状態Ｈとなる可能性がある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある場合と同様にして、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉するか否か判定する（図２５参照）。
【0086】
図２８は、第二傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における工具領域Ｆ及び第二アーム領域１３２を略示する正面図である。図２８に示す如く、ＸＺ平面にて、工具領域Ｆの傾きの大きさは第二アーム領域１３２の傾きの大きさよりも小さい。即ち第二傾き状態にある。図２８に示す如く、工具領域Ｆの長手方向に沿う上面Ｔａの左端をＴ１とし、反時計回りに残り三つの角をＴ２、Ｔ３、Ｔ４とする。角Ｔ３及び角Ｔ４の間の面は右面Ｔｂである。角Ｔ２及び角Ｔ３の間の面は下面Ｔｃである。第二アーム領域１３２の長手方向に沿う上面Ａａの左端をＡ１とし、反時計回りに残り三つの角をＡ２、Ａ３、Ａ４とする。角Ａ１及び角Ａ２の間の面は左面Ａｂである。角Ａ２及び角Ａ３の間の面は下面Ａｃである。
【0087】
図２９は、第二傾き状態であり且つθｃが９０°未満である場合における第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態を示す図である。図２９に示す如く、θｃが９０°未満である場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態として、五つの干渉状態Ａ′～Ｅ′がある。干渉状態Ａ′は、角Ｔ４が下面Ａｃに接触する状態である。干渉状態Ｂ′は、角Ａ２が右面Ｔｂに接触する状態である。干渉状態Ｃ′は、角Ｔ３が左面Ａｂに接触する状態である。干渉状態Ｄ′は、角Ａ１が下面Ｔｃに接触する状態である。干渉状態Ｅ′は、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが重なる状態である。
【0088】
干渉状態Ａ′及び干渉状態Ｃ′は、工具領域Ｆにおける第二アーム領域１３２側の端点Ｔ３又はＴ４が第二干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ａ′及び干渉状態Ｃ′であるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第二判定部を構成する。干渉状態Ｂ′及び干渉状態Ｄ′は、第二アーム領域１３２における工具領域Ｆ側の端点Ａ１又はＡ２が第一干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ａ及び干渉状態Ｃであるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第一判定部を構成する。
【0089】
干渉状態Ａ′となるためには以下の条件Ａ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ａ：Ａ２ｘ≦Ｔ４ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ａ２ｚ、Ａ３ｚ｝≦Ｔ４ｚ
なおｍｉｎ｛Ａ２ｚ、Ａ３ｚ｝は、Ａ２ｚ及びＡ３ｚの小さい方を示す。
干渉状態Ｂ′となるためには以下の条件Ｂ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ｂ：ｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝≦Ａ２ｘ≦ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝
である。なおｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝は、Ｔ４ｘ及びＴ３ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝は、Ｔ４ｘ及びＴ３ｘの大きい方を示す。
条件Ａ：Ａ２ｘ≦Ｔ４ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ａ２ｚ、Ａ３ｚ｝≦Ｔ４ｚ
なおｍｉｎ｛Ａ２ｚ、Ａ３ｚ｝は、Ａ２ｚ及びＡ３ｚの小さい方を示す。
干渉状態Ｂ′となるためには以下の条件Ｂ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ｂ：ｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝≦Ａ２ｘ≦ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝
である。なおｍｉｎ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝は、Ｔ４ｘ及びＴ３ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ｔ４ｘ、Ｔ３ｘ｝は、Ｔ４ｘ及びＴ３ｘの大きい方を示す。
【0090】
干渉状態Ｃ′となるためには以下の条件Ｃ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ｃ′：ｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝≦Ｔ３ｘ≦ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝、且つ、Ａ２ｚ≦Ｔ３ｚ≦Ａ１ｚ
である。なおｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝は、Ａ１ｘ及びＡ２ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝はＡ１ｘ及びＡ２ｘの大きい方を示す。
条件Ｃ′：ｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝≦Ｔ３ｘ≦ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝、且つ、Ａ２ｚ≦Ｔ３ｚ≦Ａ１ｚ
である。なおｍｉｎ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝は、Ａ１ｘ及びＡ２ｘの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ａ１ｘ、Ａ２ｘ｝はＡ１ｘ及びＡ２ｘの大きい方を示す。
【0091】
干渉状態Ｄ′となるためには以下の条件Ｄ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ｄ′：Ｔ２ｘ≦Ａ１ｘ≦Ｔ３ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝≦Ａ１ｚ≦ｍａｘ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝
である。なおｍｉｎ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝は、Ｔ３ｚ及びＴ２ｚの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝はＴ３ｚ及びＴ２ｚの大きい方を示す。
条件Ｄ′：Ｔ２ｘ≦Ａ１ｘ≦Ｔ３ｘ、且つ、ｍｉｎ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝≦Ａ１ｚ≦ｍａｘ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝
である。なおｍｉｎ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝は、Ｔ３ｚ及びＴ２ｚの小さい方を示す。ｍａｘ｛Ｔ３ｚ、Ｔ２ｚ｝はＴ３ｚ及びＴ２ｚの大きい方を示す。
【0092】
第二傾き状態にあって、且つ、θｃが９０°未満である場合に、上記条件Ａ′～Ｄ′のいずれにも該当しない場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとは干渉しない。
【0093】
上記条件Ａ′に該当する場合であって、且つ、Ａ２ｘ＝Ａ３ｘである場合、干渉状態Ａ′となる可能性があり、干渉状態Ｅ′となる可能性はない。条件Ａ′に該当し、且つ、Ａ２ｘ≠Ａ３ｘであり、且つＴ４が線分Ａ２Ａ３よりも上側にある場合、干渉状態Ｅ′となる可能性がある。
【0094】
上記条件Ｂ′に該当する場合であって、且つ、Ｔ４ｘ＝Ｔ３ｘである場合、干渉状態Ｂ′となる可能性があり、干渉状態Ｅ′となる可能性はない。条件Ｂ′に該当する場合であって、且つ、Ｔ４ｘ＞Ｔ３ｘ、且つ、Ａ２が線分Ｔ４Ｔ３よりも下側にある場合、干渉状態Ｅ′となる。条件Ｂに該当する場合であって、且つ、Ｔ４ｘ＜Ｔ３ｘ、且つ、Ａ２が線分Ｔ４Ｔ３よりも上側にある場合、干渉状態Ｅ′となる可能性がある。
【0095】
上記条件Ｃ′に該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＝Ａ２ｘである場合、干渉状態Ｃ′となる可能性があり、干渉状態Ｅ′となる可能性はない。条件Ｃ′に該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＞Ａ２ｘ、且つ、Ｔ３が線分Ａ１Ａ２よりも下側にある場合、干渉状態Ｅ′となる可能性がある。条件Ｃ′に該当する場合であって、且つ、Ａ１ｘ＜Ａ２ｘ、且つ、Ｔ３が線分Ａ１Ａ２よりも上側にある場合、干渉状態Ｅ′となる可能性がある。
【0096】
上記条件Ｄ′に該当する場合であって、且つ、Ｔ３ｘ＝Ｔ２ｘである場合、干渉状態Ｄ′となる可能性があり、干渉状態Ｅ′となる可能性はない。条件Ｄ′に該当する場合であって、且つ、Ｔ３ｘ≠Ｔ２ｘであり、Ａ１が線分Ｔ３Ｔ２よりも上側にある場合、干渉状態Ｅ′となる可能性がある。
上述の条件Ａ′～Ｄ′の何れかを満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｅ′に該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
上述の条件Ａ′～Ｄ′の何れかを満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｅ′に該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
【0097】
図２０と同様に、第二アーム領域１３２は直方体状をなし、角Ａ１～Ａ４は頂点Ａ１～Ａ４に夫々対応する。Ｙ方向における頂点Ａ１～Ａ４に対向する位置に、頂点Ａ５～Ａ８が配置してある。上述の干渉状態Ａ′～Ｅ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、以下の条件に基づいて、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉するか否か判定する。
【0098】
干渉状態Ａ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、第二アーム領域１３２の角Ｔ４のＺ座標Ｔ４ｚを演算する。ここで、角Ｔ４のＺ座標Ｔ４ｚは、ＸＺ平面上の頂点Ｔ４（図２９の干渉状態Ａ′参照）からＹ方向に延びる角の各点のＺ座標Ｔ４ｚを示す。制御装置１０は、Ｚ座標Ｔ４ｚの各Ｙ座標値Ｔ４ｙを演算し、Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否か判定する。Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
Ａ２ｙ≦Ｔ４ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ４ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
【0099】
干渉状態Ｂ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、右面Ｔｂにおいて、頂点Ａ２のＺ座標Ａ２ｚと同じＺ座標を有するＹ座標Ｔｂｙを演算する。演算したＴｂｙが線分Ａ２Ａ６上に存在するか否か判定する。Ｔｂｙが線分Ａ２Ａ６上に存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔｂｙが線分Ａ２Ａ６上に存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔｂｙが線分Ａ２Ａ６上に存在するか否かは第一条件に対応する。
Ｔｂｙが線分Ａ２Ａ６上に存在するか否かは第一条件に対応する。
【0100】
干渉状態Ｃ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、工具領域Ｆの角Ｔ３のＺ座標Ｔ３ｚを演算する。ここで、角Ｔ３のＺ座標Ｔ３ｚは、ＸＺ平面上の頂点Ｔ３（図２９の干渉状態Ｃ′参照）からＹ方向に延びる角の各点のＺ座標Ｔ３ｚを示す。制御装置１０は、Ｚ座標Ｔ３ｚの各Ｙ座標値Ｔ３ｙを演算し、Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否か判定する。Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
【0101】
干渉状態Ｄ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、下面Ｔｃにおいて、頂点Ａ１のＺ座標Ａ１ｚと同じＺ座標を有するＹ座標Ｔｃｙを演算する。演算したＴｃｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否か判定する。Ｔｃｙが線分Ａ１Ａ５上に存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔｃｙが線分Ａ１Ａ５上に存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔｃｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否かは第一条件に対応する。
Ｔｃｙが線分Ａ１Ａ５上に存在するか否かは第一条件に対応する。
【0102】
干渉状態Ｅ′となる可能性がある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある場合と同様に、制御装置１０はＴｙ＜Ａ２ｙであるか否か判定し、Ｔｙ＜Ａ２ｙでない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔｙ＜Ａ２ｙである場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する（図２５参照）。
【0103】
図３０は、第二傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における工具領域Ｆ及び第二アーム領域１３２を略示する正面図である。図３０にてθｃは９０°以上である。
図３１は、第二傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態を示す図である。図３１に示す如く、θｃが９０°以上である場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態として、三つの干渉状態Ｆ′～Ｈ′がある。干渉状態Ｆ′は、角Ｔ３が下面Ａｃに接触する状態である。干渉状態Ｇ′は、角Ａ２が下面Ｔｃに接触する状態である。干渉状態Ｈ′は、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが重なる状態である。
図３１は、第二傾き状態であり且つθｃが９０°以上である場合における第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態を示す図である。図３１に示す如く、θｃが９０°以上である場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとの干渉状態として、三つの干渉状態Ｆ′～Ｈ′がある。干渉状態Ｆ′は、角Ｔ３が下面Ａｃに接触する状態である。干渉状態Ｇ′は、角Ａ２が下面Ｔｃに接触する状態である。干渉状態Ｈ′は、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが重なる状態である。
【0104】
干渉状態Ｆ′は、工具領域Ｆにおける第二アーム領域１３２側の端点Ｔ３が第二干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ｆ′であるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第二判定部を構成する。干渉状態Ｇ′は、第二アーム領域１３２における工具領域Ｆ側の端点Ａ２が第一干渉可能位置にある状態である。干渉状態Ｇ′であるか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第一判定部を構成する。
【0105】
干渉状態Ｆ′となるためには以下の条件Ｆを少なくとも満たす必要がある。
条件Ｆ′：Ａ２ｘ≦Ｔ３ｘ≦Ａ３ｘ、且つ、Ａ３ｚ≦Ｔ３ｚ≦Ａ２ｚ
干渉状態Ｇ′となるためには以下の条件Ｇ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ｇ′：Ｔ２ｘ≦Ａ２ｘ≦Ｔ３ｘ、且つ、Ｔ２ｚ≦Ａ２ｚ≦Ｔ３ｚ
第二傾き状態にあって、且つ、θｃが９０°以上である場合に、上記条件Ｆ′及びＧ′のいずれにも該当しない場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとは干渉しない。
条件Ｆ′：Ａ２ｘ≦Ｔ３ｘ≦Ａ３ｘ、且つ、Ａ３ｚ≦Ｔ３ｚ≦Ａ２ｚ
干渉状態Ｇ′となるためには以下の条件Ｇ′を少なくとも満たす必要がある。
条件Ｇ′：Ｔ２ｘ≦Ａ２ｘ≦Ｔ３ｘ、且つ、Ｔ２ｚ≦Ａ２ｚ≦Ｔ３ｚ
第二傾き状態にあって、且つ、θｃが９０°以上である場合に、上記条件Ｆ′及びＧ′のいずれにも該当しない場合、第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとは干渉しない。
【0106】
上記条件Ｆ′に該当する場合であって、且つ、Ｔ２ｘ＝Ｔ３ｘである場合、干渉状態Ｆ′となる可能性があり、干渉状態Ｈ′となる可能性はない。条件Ｆ′に該当し、且つ、Ｔ２ｘ≠Ｔ３ｘであり、且つＡ２が線分Ｔ２Ｔ３よりも上側にある場合、干渉状態Ｈ′となる可能性がある。
【0107】
上記条件Ｇ′に該当する場合であって、且つ、Ｔ３ｘ＝Ｔ４ｘである場合、干渉状態Ｇ′となる可能性があり、干渉状態Ｈ′となる可能性はない。条件Ｇ′に該当し、且つ、Ｔ３ｘ≠Ｔ４ｘであり、且つＡ２が線分Ｔ３Ｔ４よりも下側にある場合、干渉状態Ｈとなる可能性がある。
上述の条件Ｆ′又はＧ′を満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｈ′に該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
上述の条件Ｆ′又はＧ′を満たすと判定した場合に、更に干渉状態Ｈ′に該当するか否かを判定するＣＰＵ１０ａは第三判定部を構成する。
【0108】
干渉状態Ｆ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、工具領域Ｆの角Ｔ３のＺ座標Ｔ３ｚを演算する。ここで、角Ｔ３のＺ座標Ｔ３ｚは、ＸＺ平面上の頂点Ｔ３（図３１の干渉状態Ｆ′参照）からＹ方向に延びる角の各点のＺ座標Ｔ３ｚを示す。制御装置１０は、Ｚ座標Ｔ３ｚの各Ｙ座標値Ｔ３ｙを演算し、Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否か判定する。Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
Ａ２ｙ≦Ｔ３ｙ≦Ａ６ｙを満たすＹ座標値Ｔ３ｙが存在するか否かは第二条件に対応する。
【0109】
干渉状態Ｇ′となる可能性がある場合、制御装置１０は、下面Ｔｃにおいて、頂点Ａ２のＺ座標Ａ２ｚと同じＺ座標を有するＹ座標Ｔｃｙを演算する。演算したＴｃｙが線分Ａ２Ａ５上に存在するか否か判定する。Ｔｃｙが線分Ａ２Ａ５上に存在する場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉すると判定し、Ｔｃｙが線分Ａ２Ａ５上に存在しない場合、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉しないと判定する。
Ｔｃｙが線分Ａ２Ａ５上に存在するか否かは第一条件に対応する。
Ｔｃｙが線分Ａ２Ａ５上に存在するか否かは第一条件に対応する。
【0110】
干渉状態Ｈとなる可能性がある場合、干渉状態Ｅとなる可能性がある場合と同様にして、工具領域Ｆと第二アーム領域１３２とが干渉するか否か判定する（図２５参照）。
【0111】
図３２は、制御装置１０による干渉判定処理を説明するフローチャートである。制御装置１０は、工具マガジン６の停止中且つ搬送装置２０の教示中に干渉判定処理を実行する。ＣＰＵ１０ａは、各工具７について、工具領域Ｆの座標を演算する（Ｓ１）。ステップＳ１において、ＣＰＵ１０ａは、エンコーダ１７ａの検出値、即ち工具マガジン６の回転位置、工具７の寸法、工具マガジン６の周方向における各位置Ｐｎ、各位置Ｐｎに装着した各工具７との関係を示す表等に基づいて、工具領域Ｆの座標を演算する。
【0112】
ＣＰＵ１０ａは、上述のように各工具領域Ｆが非干渉位置にあるか否か判定し、非干渉位置にある工具領域Ｆを干渉判定の対象から除外する（Ｓ２、図１６参照）。即ち、非干渉位置にない工具領域Ｆを干渉判定の対象に決定する。ＣＰＵ１０ａは、第二アーム領域１３２を演算し（Ｓ３）、第二アーム領域１３２の姿勢が非干渉姿勢であるか否か判定する（Ｓ４、図１７参照）。第二アーム領域１３２の姿勢が非干渉姿勢である場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａはステップＳ３に処理を戻す。第二アーム領域１３２の姿勢が非干渉姿勢でない場合（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ１０ａは第二アーム領域１３２が各工具領域Ｆに干渉するか否か判定する（Ｓ５）。ステップＳ２の処理を行うＣＰＵ１０ａは、工具領域判定部及び第一決定部を構成する。ステップＳ４の処理を行うＣＰＵ１０ａは、非干渉判定部及び第二決定部を構成する。
【0113】
ステップＳ５において、上述したように、ＣＰＵ１０ａは第一傾き状態である場合又は第二傾き状態である場合について、干渉判定を実行する。またθｃが９０°未満である場合又は９０°以上である場合について、干渉判定を実行する。
【0114】
第二アーム領域１３２が各工具領域Ｆに干渉しない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０ａはステップＳ３に処理を戻す。第二アーム領域１３２が工具領域Ｆに干渉する場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａは搬送装置２０に停止指令を出力し（Ｓ６）、処理を終了する。
【0115】
尚、第二アーム領域１３２の姿勢が非干渉姿勢でない場合（Ｓ４：ＮＯ）、及び第二アーム領域１３２が各工具領域Ｆに干渉しない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ１０ａは、再度第二アーム領域１３２を演算する。即ち、アームの動作中、ＣＰＵ１０ａは第二アーム領域１３２を逐次演算し、干渉判定を実行する。
【0116】
実施の形態に係る工作装置にあっては、各工具７の工具領域Ｆを演算し、アームの動作中、第二アーム領域１３２を逐次演算する。第二アーム領域１３２と工具領域Ｆとが干渉する場合、搬送装置２０を停止し、搬送装置２０が工具７に接触することを抑制することができる。
【0117】
また第二アーム領域１３２における工具領域Ｆ側の端点Ａ１又はＡ２が第一干渉可能位置になく、且つ、工具領域Ｆにおける第二アーム領域１３２側の端点Ｔ３又はＴ４が第二干渉可能位置にないと判定した場合、第二アーム領域１３２は工具領域Ｆに干渉しないと判定する。
【0118】
また第二アーム領域１３２における工具領域Ｆ側の端点Ａ１又はＡ２が第一干渉可能位置にあると判定するか、又は、工具領域Ｆにおける第二アーム領域１３２側の端点Ｔ３又はＴ４が第二干渉可能位置にあると判定した場合、更に、第二アーム領域１３２及び工具領域Ｆが重なるか否か判定する。第二アーム領域１３２及び工具領域Ｆが重ならない場合、第一条件又は第二条件に基づいて、第二アーム領域１３２及び工具領域Ｆが干渉するか否か判定する。第二アーム領域１３２及び工具領域Ｆが重なる場合、第三条件に基づいて、第二アーム領域１３２及び工具領域Ｆが干渉するか否か判定する。
【0119】
工具領域Ｆが、アームの展開時に第二アーム領域１３２が到達不可能な非干渉位置に配置してある場合、干渉判定の対象から工具領域Ｆを除外する。非干渉位置に配置してない工具領域Ｆのみを干渉判定の対象とする（図１６参照）。
【0120】
また第二アーム領域１３２の姿勢が、アームの展開時に第二アーム領域１３２が工具領域Ｆに到達不可能な非干渉姿勢である場合、干渉判定の対象から第二アーム領域１３２を除外する。第二アーム領域１３２の姿勢が非干渉姿勢でない場合にのみ、第二アーム領域１３２を干渉判定の対象とする（図１７参照）。
【0121】
また最初にＸＺ平面、即ち二次元での干渉判定を行い、二次元での干渉判定において、干渉する可能性があると判定された場合にのみ、ＹＺ平面及びＸＹ平面を追加した干渉判定を行う。即ち、二次元での判定において、干渉の可能性がある場合にのみ、三次元での判定を行うので、計算量を削減することができる。計算量の削減によって、移動するアームの位置を逐次計算し、リアルタイムに干渉判定処理を実現することができる。
【0122】
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0123】
１ 工作機械
６ 工具マガジン
７ 工具
１０ 制御装置
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＡＭ
１０ｃ 記憶部
１６ ワーク
２０ 搬送装置
６ 工具マガジン
７ 工具
１０ 制御装置
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＡＭ
１０ｃ 記憶部
１６ ワーク
２０ 搬送装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】