特開 2023-151280 制御装置、工作機械、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】P2023151280

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】制御装置、工作機械、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 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

G05B19/4155 X

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060813

(22)【出願日】2022-03-31

(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】甲斐 優

【テーマコード（参考）】

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C269AB01

3C269BB03

3C269BB05

3C269CC02

3C269CC15

3C269EF25

3C269EF39

3C269MN08

3C269MN16

3C269QB17

(57)【要約】

【課題】ワークの加工に要する時間を短縮しつつ、加工精度の低下を抑制できる制御装置等を提供する。
【解決手段】制御装置は、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する。保持部は移動のために予め制動解除が必要である。制御装置は軸方向にてワークから離れる主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、第一指令の後に読み出される第二指令が保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する移動判定部と、移動判定部にて、第二指令が保持部の移動を示す指令であると判定した場合、第一指令における主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する開始位置判定部と、開始位置判定部にて、移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する第一実行部とを備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置において、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する移動判定部と、
該移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する開始位置判定部と、
該開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する第一実行部と
を備える制御装置。

【請求項2】

前記開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第一書き込み部を備え、
前記第一実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第一書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置でないと判定した場合、前記主軸の移動終了位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する終了位置判定部と、
該終了位置判定部にて、前記移動終了位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行時に、前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動解除を実行する第二実行部と
を備える請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記終了位置判定部にて、前記移動終了位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第二書き込み部を備え、
前記第二実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第二書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する
請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置において、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
前記ワークから第一距離離れた第一位置と、前記ワークに接触する第二位置との間を前記主軸が繰り返し移動する第一繰り返し指令を読み出したか否か判定する第一繰り返し判定部と、
該第一繰り返し判定部にて前記第一繰り返し指令を読み出したと判定した場合、
軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出したか否か判定する軸方向移動判定部と、
該軸方向移動判定部にて前記第一指令を読み出したと判定した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する保持部移動判定部と、
該保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令の実行時に前記保持部の制動解除を実行する第三実行部と
を備える
制御装置。

【請求項6】

前記保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第三書き込み部を備え、
前記第三実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第三書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する
請求項５に記載の制御装置。

【請求項7】

複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置において、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
前記ワークから第一距離離れた第一位置と、前記ワークに接触する第二位置との間を前記主軸が繰り返し移動する繰り返し動作を実行する為の指令であって、前記繰り返し動作の終了位置が前記第一位置とは異なる前記ワークから第二距離離れた第三位置である第二繰り返し指令を読み出したか否か判定する第二繰り返し判定部と、
該第二繰り返し判定部にて前記第二繰り返し指令を読み出したと判定した場合、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出したか否か判定する軸方向移動判定部と、
該軸方向移動判定部にて前記第一指令を読み出したと判定した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する保持部移動判定部と、
該保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令の実行時に、前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動解除を実行する第四実行部を備える
制御装置。

【請求項8】

前記保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第四書き込み部を備え、
前記第四実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第四書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する
請求項７に記載の制御装置。

【請求項9】

工具を装着する移動可能な主軸と、ワークを保持する移動可能な保持部と、複数の指令を順に読み出して、前記主軸及び保持部の移動を制御する制御装置とを備える工作機械において、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
前記制御装置は、
軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する移動判定部と、
該移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する開始位置判定部と、
該開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する第一実行部と
を備える工作機械。

【請求項10】

複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御方法において、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定し、
前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定し、
前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する
制御方法。

【請求項11】

複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御方法において、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令の後に、前記保持部の移動を示す第二指令を実行する場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置の場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行し、
前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置でない場合、前記第一指令の実行後に前記保持部の制動解除を実行する
制御方法。

【請求項12】

複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置で実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、
制御装置に、
軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定し、
前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定し、
前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行時に前記保持部の制動解除を実行する
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、工具を装着する主軸及びワークを保持する保持部を制御する制御装置、工作機械、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】

工作機械は、加工プログラムを読み出してワークの加工を実行する。加工プログラムは、例えば工具を装着する主軸の移動を示す先行指令と、該先行指令の後に読み出され、ワークを保持する保持部の移動を示す基準指令とを含む。工作機械の制御装置は、先行指令の実行時に保持部の制動を解除する。基準指令の実行前に保持部の制動を解除するので、ワークの加工に要する時間を短縮できる（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２０１８－１７３９１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

先行指令が示す主軸の移動は、ワーク加工時、例えば穴空け加工時の主軸の移動も含む。ワーク加工時に保持部の制動を解除した場合、ワークが不必要に移動し、加工精度が低下するおそれがある。

【0005】

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ワークの加工に要する時間を短縮しつつ、加工精度の低下を抑制できる制御装置、工作機械、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、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置において、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する移動判定部と、該移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する開始位置判定部と、該開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する第一実行部とを備える。

【0007】

本開示にあっては、主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置である場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する。第一指令の実行中にワークが移動しても、ワークの移動はワークの加工に影響しない。

【0008】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第一書き込み部を備え、前記第一実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第一書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する。

【0009】

本開示にあっては、第一指令に紐づけて制動解除指令を記憶部に書き込み、第一指令の保持部の制動解除との並行的な実行を実現する。

【0010】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置でないと判定した場合、前記主軸の移動終了位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する終了位置判定部と、該終了位置判定部にて、前記移動終了位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行時に、前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動解除を実行する第二実行部とを備える。

【0011】

本開示にあっては、主軸の移動開始位置はワークから第一距離以上離れない場合であって、主軸の移動終了位置はワークから第一距離以上離れる場合、第一指令の実行時に、主軸がワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に保持部の制動解除を実行する。保持部の制動解除時に工具はワークに非干渉な位置にある。

【0012】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記終了位置判定部にて、前記移動終了位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第二書き込み部を備え、前記第二実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第二書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する。

【0013】

本開示にあっては、第一指令に紐づけて、主軸がワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に保持部の制動を解除する指令を記憶部に書き込み、工具とワークの非干渉を実現する。

【0014】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置において、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、前記ワークから第一距離離れた第一位置と、前記ワークに接触する第二位置との間を前記主軸が繰り返し移動する第一繰り返し指令を読み出したか否か判定する第一繰り返し判定部と、該第一繰り返し判定部にて前記第一繰り返し指令を読み出したと判定した場合、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出したか否か判定する軸方向移動判定部と、該軸方向移動判定部にて前記第一指令を読み出したと判定した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する保持部移動判定部と、該保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令の実行時に前記保持部の制動解除を実行する第三実行部とを備える。

【0015】

本開示にあっては、第一繰り返し指令の後に第一指令が実行され、第一指令の後に保持部の移動が実行される場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する。

【0016】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第三書き込み部を備え、前記第三実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第三書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する。

【0017】

本開示にあっては、第一繰り返し指令の後に実行される第一指令に紐づけて制動解除指令を記憶部に書き込み、第一指令と保持部の制動解除との並行的な実行を実現する。

【0018】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置において、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、前記ワークから第一距離離れた第一位置と、前記ワークに接触する第二位置との間を前記主軸が繰り返し移動する繰り返し動作を実行する為の指令であって、前記繰り返し動作の終了位置が前記第一位置とは異なる前記ワークから第二距離離れた第三位置である第二繰り返し指令を読み出したか否か判定する第二繰り返し判定部と、該第二繰り返し判定部にて前記第二繰り返し指令を読み出したと判定した場合、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出したか否か判定する軸方向移動判定部と、該軸方向移動判定部にて前記第一指令を読み出したと判定した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する保持部移動判定部と、該保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令の実行時に、前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動解除を実行する第四実行部を備える。

【0019】

本開示にあっては、第二繰り返し指令を読み出した場合、第一指令の実行中に、主軸がワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に保持部の制動解除を実行する。

【0020】

本開示の一実施形態に係る制御装置は、前記保持部移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令に紐づけて前記主軸が前記ワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に前記保持部の制動を解除する制動解除指令を記憶部に書き込む第四書き込み部を備え、前記第四実行部は、前記第一指令の実行時に、前記第四書き込み部にて書き込まれた前記制動解除指令を実行する。

【0021】

本開示にあっては、第二繰り返し指令の読み出し時に、第一指令に紐づけて、主軸がワークから第一距離以上離れた位置に到達した際に制動を解除する指令を記憶部に書き込み、工具とワークの非干渉を実現する。

【0022】

本開示の一実施形態に係る工作機械は、工具を装着する移動可能な主軸と、ワークを保持する移動可能な保持部と、複数の指令を順に読み出して、前記主軸及び保持部の移動を制御する制御装置とを備える工作機械において、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、前記制御装置は、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定する移動判定部と、該移動判定部にて、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定する開始位置判定部と、該開始位置判定部にて、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する第一実行部とを備える。

【0023】

本開示にあっては、主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置である場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する。第一指令の実行中にワークが移動しても、ワークの移動はワークの加工に影響しない。

【0024】

本開示の一実施形態に係る制御方法は、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御方法において、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定し、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定し、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する。

【0025】

本開示にあっては、主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置である場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する。第一指令の実行中にワークが移動しても、ワークの移動はワークの加工に影響しない。

【0026】

本開示の一実施形態に係る制御方法は、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御方法において、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令の後に、前記保持部の移動を示す第二指令を実行する場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置の場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行し、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置でない場合、前記第一指令の実行後に前記保持部の制動解除を実行する。

【0027】

本開示にあっては、主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置である場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する。第一指令の実行中にワークが移動しても、ワークの移動はワークの加工に影響しない。

【0028】

本開示の一実施形態に係るコンピュータプログラムは、複数の指令を順に読み出して、工具を装着する移動可能な主軸及びワークを保持する移動可能な保持部の移動を制御する制御装置で実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記保持部は移動のために予め制動解除が必要であり、制御装置に、軸方向にて前記ワークから離れる前記主軸の移動を示す指令である第一指令を読み出した場合、前記第一指令の後に読み出される第二指令が前記保持部の移動を示す指令であるか否かを判定し、前記第二指令が前記保持部の移動を示す指令であると判定した場合、前記第一指令における前記主軸の移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であるか否かを判定し、前記移動開始位置が前記ワークから第一距離以上離れた位置であると判定した場合、前記第一指令の実行中に前記保持部の制動解除を実行する処理を実行させる。

【0029】

本開示にあっては、主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置である場合、第一指令の実行中に保持部の制動解除を実行する。第一指令の実行中にワークが移動しても、ワークの移動はワークの加工に影響しない。

【発明の効果】

【0030】

本開示の一実施形態に係る制御装置、工作機械、制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、主軸の移動開始位置がワークから第一距離以上離れた位置である場合、第一指令の実行時に保持部の制動解除を実行する。第一指令の実行中にワークが移動しても、ワークの移動はワークの加工に影響せず、加工時間を短縮しつつ、加工精度の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施の形態１に係る工作機械の斜視図である。

【図2】工具交換装置及び軌道を覆うカバー等を省略した工作機械の斜視図である。

【図3】ワーク保持装置の正面側斜視図である。

【図4】制御装置の構成を略示するブロック図である。

【図5】不揮発性メモリに記憶した加工プログラムの一例を示す概念図である。

【図6】図５の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。

【図7】ＲＡＭに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。

【図8】制御装置による加工処理を説明するフローチャートである。

【図9】不揮発性メモリに記憶した加工プログラムの他例を示す概念図である。

【図10】図９の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。

【図11】ＲＡＭに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。

【図12】実施の形態２に係る不揮発性メモリに記憶した加工プログラムの一例を示す概念図である。

【図13】図１２の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。

【図14】ＲＡＭに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。

【図15】制御装置による加工処理を説明するフローチャートである。

【図16】実施の形態３に係る不揮発性メモリに記憶した加工プログラムの一例を示す概念図である。

【図17】図１６の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。

【図18】ＲＡＭに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。

【図19】制御装置による加工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】

【0032】

（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。作業者は前方で工作機械を操作し、ワークＷ（図６参照）の着脱を行う。図１は工作機械の斜視図であり、図２は工具交換装置及び軌道を覆うカバー等を省略した工作機械の斜視図である。

【0033】

工作機械１００は、基台２０、Ｙ軸方向移動装置２２、Ｘ軸方向移動装置２６、立柱２８、Ｚ軸方向移動装置３０、主軸ヘッド３２、工具交換装置１０等を備える。Ｘ軸方向は左右方向に対応し、Ｙ軸方向は前後方向に対応し、Ｚ軸方向は上下方向に対応する。基台２０は床面上に固定してある。基台２０は、Ｙ軸方向移動装置２２、Ｘ軸方向移動装置２６を介して立柱２８を前後方向及び左右方向に移動可能に支持する。基台２０はワーク保持装置１２０を支持する。ワーク保持装置１２０は保持部に対応する。立柱２８にＺ軸方向移動装置３０が設けてある。Ｚ軸方向移動装置３０は主軸ヘッド３２を上下方向に移動する。工具交換装置１０は、主軸ヘッド３２に装着する工具を交換する。

【0034】

Ｙ軸方向移動装置２２は、互いに平行な二つの軌道２２ａ、複数の移動体２２ｂ、Ｙ軸方向移動台２２ｃ及びＹ軸モータ２２ｄ（図４参照）を備える。軌道２２ａは基台２０の上面にて前後方向に延びる。移動体２２ｂは二つの軌道２２ａ夫々に前後方向に移動可能に嵌合する。Ｙ軸方向移動台２２ｃは二つの軌道２２ａに跨がって移動体２２ｂ上に固定してある。Ｙ軸モータ２２ｄの駆動によって、Ｙ軸方向移動台２２ｃは前後方向に移動する。

【0035】

Ｘ軸方向移動装置２６は、互いに平行な二つの軌道２６ａ、複数の移動体２６ｂ、立柱台２６ｃ及びＸ軸モータ２６ｄ（図４参照）を備える。軌道２６ａはＹ軸方向移動台２２ｃの上面に左右方向に延びる。移動体２６ｂは二つの軌道２６ａ夫々に左右方向に移動可能に嵌合する。立柱台２６ｃは二つの軌道２６ａに跨がって移動体２６ｂ上に固定してある。立柱２８は立柱台２６ｃ上に固定してある。Ｘ軸モータ２６ｄの駆動によって、立柱台２６ｃは左右方向に移動する。立柱２８は、Ｙ軸方向移動装置２２及びＸ軸方向移動装置２６によって前後方向及び左右方向に移動する。

【0036】

Ｚ軸方向移動装置３０は、互いに平行な二つの軌道３０ａ、複数の移動体３０ｂ、主軸ヘッド台３０ｃ及びＺ軸モータ３０ｄ（図４参照）を備える。軌道３０ａは、立柱２８の前面に上下方向に延びる。複数の移動体３０ｂは二つの軌道３０ａ夫々に上下方向に移動可能に嵌合する。主軸ヘッド台３０ｃは二つの軌道３０ａに跨がって移動体３０ｂの前面に固定してある。Ｚ軸モータ３０ｄの駆動によって、主軸ヘッド台３０ｃは上下方向に移動する。

【0037】

主軸ヘッド３２は主軸ヘッド台３０ｃに固定してある。主軸ヘッド３２は、前側内部に上下方向に延びる主軸３４を回転可能に保持する。主軸３４は中空の筒形状をなす。Ｘ軸モータ２６ｄ、Ｙ軸モータ２２ｄ及びＺ軸モータ３０ｄを駆動制御することで、主軸ヘッド３２は前後、左右及び上下に移動する。

【0038】

工具交換装置１０は、長円形の軌道（図示略）、該軌道を移動する複数の移動台（図示略）を備える。軌道は主軸ヘッド３２及び立柱２８を囲み、前側下方から後側上方へ延び、水平面から所定角度傾斜する。複数の移動台はリンクによってチェーン状に結合されている。図１に示すように、ギア５１及び駆動モータ５２が軌道の内側に配置してある。ギア５１は駆動モータ５２に連結し、駆動モータ５２の駆動によって回転する。複数の移動台はギア５１に噛合し、駆動モータ５２の駆動によって軌道上を回転する。各移動台は把持アーム５３を支持する。

【0039】

空の把持アーム５３を工具交換装置１０の軌道の前端部に配置し、工具１１を装着した主軸３４が上昇することによって、把持アーム５３は工具１１を主軸３４から取り外して把持する。工具１１を把持する把持アーム５３を工具交換装置１０の軌道の前端部に配置し、工具１１を把持していない主軸３４が下降することによって、主軸３４は工具１１を装着する。

【0040】

図３は、ワーク保持装置１２０の正面側斜視図である。ワーク保持装置１２０は、支持台１２１を備える。支持台１２１の左右部夫々に、左右方向を軸方向とした軸部１２２が設けてある。以下軸部１２２の中心軸をＡ軸とも称する。左側の軸部１２２は支持部１２４によって、Ａ軸回りに回転可能に支持してある。支持部１２４は基台２０に連結する。支持台１２１の上面に、Ｃ軸回りに回転可能な回転台１２７が設けてある。Ｃ軸は支持台１２１の上面に直交する。

【0041】

右側の軸部１２２は支持部１２３によって、Ａ軸回りに回転可能に支持してある。支持部１２３にはＡ軸モータ１２５が設けてある。支持部１２３内にギヤ、カム、カムフォロワ等の伝動部材（図示略）が収容してある。Ａ軸モータ１２５の回転は伝動部材を介して軸部１２２に伝達し、支持台１２１はＡ軸回りに回転する。支持台１２１の上部に回転台１２７が設けてあり、支持台１２１の下部にＣ軸駆動部１２６が設けてある。Ｃ軸駆動部１２６はＣ軸モータ７９（図４参照）を有し、Ｃ軸モータ７９の回転によって回転台１２７はＣ軸回りに回転する。ワーク保持装置１２０はＡ軸モータ１２５の制動又は制動解除を行うＡ軸ブレーキＢ１（図４参照）と、Ｃ軸モータ７９の制動又は制動解除を行うＣ軸ブレーキＢ２（図４参照）とを備える。

【0042】

工作機械は制御装置８０を備える。図４は、制御装置８０の構成を略示するブロック図である。制御装置８０はバスを介して相互に接続されたＣＰＵ８０ａ、情報を一時的に記憶するＲＡＭ８０ｂ、加工プログラムを格納している書換可能な不揮発性メモリ８０ｃ、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）８０ｄ等を備える。ＣＰＵ８０ａは制御部の一例であり、ＣＰＵ８０ａに代えてＭＰＵ又はロジック回路（例えばＦＰＧＡ）等を使用してもよい。不揮発性メモリ８０ｃは例えばＥＥＰＲＯＭ又はＥＰＲＯＭである。不揮発性メモリ８０ｃは加工プログラムを記憶する。不揮発性メモリ８０ｃに代えて、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の書き換え可能な記録媒体を使用してもよい。ＲＡＭ８０ｂ及び不揮発性メモリ８０ｃは記憶部に対応する。

【0043】

ＣＰＵ８０ａは不揮発性メモリ８０ｃから加工プログラムをＲＡＭ８０ｂに読み出し、工作機械の制御を行う。光ディスク等の記録媒体８１に加工プログラムを記録し、記録媒体８１から不揮発性メモリ８０ｃにダウンロードしてもよい。サーバに加工プログラムを記録し、ネットワークを介してサーバと制御装置８０とを接続し、サーバから不揮発性メモリ８０ｃに加工プログラムをダウンロードしてもよい。

【0044】

ＣＰＵ８０ａは、Ｘ軸モータ２６ｄ、Ｙ軸モータ２２ｄ、Ｚ軸モータ３０ｄ、Ａ軸モータ１２５、Ｃ軸モータ７９に駆動信号を出力する。Ｘ軸モータ２６ｄ、Ｙ軸モータ２２ｄ、Ｚ軸モータ３０ｄ、Ａ軸モータ１２５、Ｃ軸モータ７９は、夫々エンコーダ（図示略）を備えており、エンコーダの検出値をフィードバック信号として、目標位置まで回転する。ＣＰＵ８０ａは、Ａ軸ブレーキＢ１及びＣ軸ブレーキＢ２に制動信号又は制動解除信号を出力する。

【0045】

図５は、不揮発性メモリ８０ｃに記憶した加工プログラムの一例を示す概念図である。図６は、図５の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。加工プログラムは複数のブロックを備え、ブロックはブロック番号と指令とを有する。図５において、「番号」はブロック番号を示し、「指令」は指令の内容を示す。ＣＰＵ８０ａは番号順に指令を実行する。図６において、Ｅ（ｎ－２）～Ｅ（ｎ＋１）は図５の第ｎ－２～ｎ＋１ブロックの動作を示す。

【0046】

第ｎ－２ブロックの「Ｇ９０」はブロック内の座標軸を絶対座標で与える指令であり、「Ｇ１」は主軸の直線移動を示す指令である。即ち「Ｇ９０Ｇ１Ｚ５０」は、Ｚ座標５０への主軸３４の直線移動を示す指令である（図６のＥ（ｎ－２）参照）。第ｎ－１ブロックの「Ｇ０」は最大速度での位置決めを示す指令である。即ち「Ｇ０Ｚ１１０」はＺ座標１１０への主軸３４の最大速度での移動を示す（図６のＥ（ｎ－１）参照）。第ｎブロックの「Ｇ０Ｚ１３０」、第ｎ＋１ブロックの「Ｇ０Ｚ１５０」も同様である（図６のＥ（ｎ）、Ｅ（ｎ－１）参照）。「Ｇ０Ｚ１００」、「Ｇ０Ｚ１３０」、「Ｇ０Ｚ１５０」はいずれも主軸３４の軸方向の移動を示す指令、即ち軸方向移動指令である。

【0047】

第ｎ＋２ブロックの「Ｇ０Ａ＿」は最大速度でのＡ軸回りの位置決めを行う指令を示す。Ａの後に例えば目標角度又は位置が記述される。即ち「Ｇ０Ａ＿」は目標角度又は位置への最大速度でのＡ軸回りの回転を行う指令を示し、付加軸移動指令を示す。尚、付加軸移動指令はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の移動以外の移動を行う指令を示し、例えばＢ又はＣ軸回りの回転を行う指令を含む。

【0048】

図６において、ＩはＺ軸方向における工具１１の初期位置を示す。本実施例において初期位置Ｉは１５０よりも大きい。ＰはＺ座標を示し、ワークＷの上端座標から少なくとも第一距離上側に離れた座標を示す。即ちＰは、ワークから少なくとも第一距離離れた位置を示す閾値である。本実施例ではＰ＝１００であり、ワークＷはＺ座標５０～９５の間に配置してある。ワークＷの上面と閾値Ｐとの差分は、第一距離以上の距離である。本実施例において、第一距離は５以下である。 図７は、ＲＡＭ８０ｂに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。ＣＰＵ８０ａは、必要に応じて、加工プログラムの各ブロックに紐づけて制動を解除する指令を書き込む。例えば、図７に示すように、第ｎ＋１ブロックに紐づけて、Ａ軸の制動を解除する指令として「Ａ」を書き込む。

【0049】

図８は、制御装置８０による加工処理を説明するフローチャートである。初期状態において、作業者が閾値Ｐを制御装置８０に予め入力し、ＣＰＵ８０ａは閾値Ｐ（本実施例においては１００）をＲＡＭ８０ｂに書き込んでいる。ＣＰＵ８０ａは不揮発性メモリ８０ｃから第ｋブロックを読み出す（Ｓ１）。尚、ｋの初期値は１である。ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックが軸方向移動指令であるか否か判定する（Ｓ２）。上述の如く、軸方向移動指令は例えば「Ｇ０Ｚ＿」（Ｚの後にＺ座標が記述される）である。第ｋブロックが軸方向移動指令である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋ＋１ブロックを読み出し（Ｓ３）、第ｋ＋１ブロックが付加軸移動指令であるか否か判定する（Ｓ４）。

【0050】

第ｋ＋１ブロックが付加軸移動指令である場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックの軸方向移動指令における移動開始位置、即ちＺ軸方向における開始位置の座標Ｚ１が閾値Ｐ以上であるか判定する（Ｓ５）。座標Ｚ１が閾値Ｐ以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックの軸方向移動指令に第一制動解除指令、例えばＡ軸ブレーキＢ１に対する第一制動解除指令を紐づけ（Ｓ６）、第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む（Ｓ７、図７参照）。第一制動解除指令は、第ｋブロックの軸方向移動指令の実行中に、例えばＡ軸ブレーキＢ１の制動を解除する指令である。ＣＰＵ８０ａはｋを一加算し（Ｓ８）、ステップＳ１に処理を戻す。

【0051】

例えば、第ｎ＋１ブロック、即ち軸方向移動指令を読み出した場合（Ｓ１、Ｓ２、図５参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｎ＋２ブロックが付加軸移動指令であるか否か判定する（Ｓ３、Ｓ４）。第ｎ＋２ブロックがＡ軸回りの回転指令、即ち付加軸移動指令であるので（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｎ＋１ブロックの移動開始位置が閾値Ｐ、即ち１００以上であるか否か判定する（Ｓ５）。第ｎ＋１ブロックの移動開始位置は１３０であり、１００以上であるので（Ｓ５：ＹＥＳ、図５、図６参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｎ＋１ブロックに第一制動解除指令を紐づけ（Ｓ６）、第ｎ＋１ブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む（Ｓ７）。

【0052】

ステップＳ５にて、座標Ｚ１が閾値Ｐ以上でない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックの軸方向移動指令における移動終了位置、即ちＺ軸方向における終了位置の座標Ｚ２が閾値Ｐ以上であるか判定する（Ｓ９）。座標Ｚ２が閾値Ｐ以上である場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックの軸方向移動指令にＡ軸ブレーキＢ１に対する第二制動解除指令を紐づけ（Ｓ１０、図７参照）、第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む（Ｓ７）。第二制動解除指令は、第ｋブロックの軸方向移動指令の実行開始後、主軸３４のＺ座標が閾値Ｐ以上に至った場合に、軸方向への移動中にＡ軸ブレーキＢ１の制動を解除する指令である。ＣＰＵ８０ａはｋを一加算し（Ｓ８）、ステップＳ１に処理を戻す。

【0053】

図９は、加工プログラムの他例を示す概念図、図１０は、図９の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。図９は、図５の第ｎ＋２ブロック、第ｎブロック、第ｎ＋１ブロックを第ｎブロック、第ｎ＋１ブロック、第ｎ＋２ブロックにそれぞれ置き換えたものである。
図１１は、ＲＡＭ８０ｂに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の他例を示す概念図である。ＣＰＵ８０ａは、必要に応じて、加工プログラムの各ブロックに紐づけて制動を解除する指令を書き込む。例えば、図１１に示すように、第ｎ－１ブロックに紐づけて、主軸３４のＺ座標が閾値Ｐ以上に至った場合にＡ軸の制動を解除する指令、即ち第二制動解除指令として「Ａ」を書き込む。

【0054】

例えば、第ｎ－１ブロック、即ち軸方向移動指令を読み出した場合（Ｓ１、Ｓ２、図９参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｎブロックが付加軸移動指令であるか否か判定する（Ｓ３、Ｓ４）。第ｎブロックがＡ軸回りの回転指令、即ち付加軸移動指令であるので（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｎ－１ブロックの移動開始位置が閾値Ｐ、即ち１００以上であるか否か判定する（Ｓ５）。第ｎ－１ブロックの移動開始位置は５０であり、１００以上でないので（Ｓ５：ＮＯ、図９、図１０参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｎ－１ブロックの移動終了位置が１００以上であるか判定する（Ｓ９）。座標Ｚ２は１１０であり、１００以上であるので（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｎ－１ブロックの軸方向移動指令にＡ軸ブレーキＢ１に対する第二制動解除指令を紐づけ（Ｓ１０、図１１参照）、第ｎ－１ブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む（Ｓ７）。Ａ軸ブレーキＢ１は、主軸３４のＺ座標が１００に至った場合、即ち主軸３４のＺ座標が１００以上になった場合、Ａ軸の制動を解除する。Ａ軸の制動解除時に工具１１はワークＷに非干渉な位置にある。

【0055】

ステップＳ２にて、第ｋブロックが軸方向移動指令でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、例えば第ｋブロックが付加軸移動指令である場合、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックが終了指令であるか否か判定する（Ｓ１１）。第ｋブロックが終了指令でない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに記憶し（Ｓ７）、ｋを一加算し（Ｓ８）、ステップＳ１に処理を戻す。

【0056】

ステップＳ１１にて、第ｋブロックが終了指令である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに記憶し（Ｓ１２）、ＲＡＭ８０ｂに記憶した全ブロックを実行し（Ｓ１３）、処理を終了する。

【0057】

実施の形態１に係る工作機械にあっては、主軸３４の移動開始位置がワークＷから少なくとも第一距離離れた位置である場合、軸方向移動指令（第一指令）の実行中にワーク保持装置１２０の制動解除を実行する。軸方向移動指令の実行時にワークＷが移動しても、工具１１とワークＷは干渉せず、加工時間を短縮しつつ、加工精度の低下を抑制することができる。

【0058】

また軸方向移動指令（第一指令）に紐づけて制動解除指令をＲＡＭ８０ｂに書き込み、軸方向移動指令とワーク保持装置１２０の制動解除との並行的な実行を実現する。

【0059】

また主軸３４の移動開始位置はワークＷから少なくとも第一距離離れない場合であって、主軸３４の移動終了位置はワークＷから少なくとも第一距離離れる場合、軸方向移動指令（第一指令）の実行中に、主軸３４がワークＷから第一距離離れた位置に到達した以後、ワーク保持装置１２０の制動解除を実行する。ワーク保持装置１２０の制動解除時に工具１１はワークＷに非干渉な位置にある。

【0060】

また軸方向移動指令に紐づけて、主軸３４がワークから第一距離離れた位置に到達した際に軸方向移動指令の制動を解除する指令をＲＡＭ８０ｂに書き込み、工具１１とワークＷの非干渉を実現する。

【0061】

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。実施の形態２に係る工作機械の構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１２は、加工プログラムの一例を示す概念図、図１３は、図１２の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。

【0062】

図１３において、Ｚ座標Ｒ（本実施例ではＲ＝５０）は、ワークＷの上端座標から少なくとも第一距離上側に離れた座標を示す。ワークＷの上面とＲとの差分は第一距離以上の距離である。ワークＷは、例えばＺ座標０～４５の間に配置してある。本実施例において、第一距離は５以下である。

【0063】

第ｎ－３ブロックの「Ｇ８１」は所定動作を繰り返す指令である。「Ｇ９９」はＧ８１の所定動作のＺ座標復帰位置をＺ座標Ｒにする指令である。所定動作の詳細は後のブロックに記載してあり、所定動作は初期位置まで移動後、第一位置と第二位置との間を移動する穴空け動作である。第ｎ－２ブロックの「Ｇ９０Ｚ１００」は、初期位置Ｉ、即ちＺ座標１００までの直線移動する指令である（図１３のＥ（ｎ－２）参照）。第ｎ－１ブロックの「Ｇ８１Ｒ５０．Ｚ０．Ｆ１０００」は送り速度１０００ｍｍ／ｍｉｎで、初期位置Ｉから第一位置、即ちＺ座標Ｒと第二位置、即ちＺ座標０との間を主軸３４が往復移動して穴空けを実行する指令である（図１３のＥ（ｎ－１）２、Ｅ（ｎ－１）３参照）。図１３のＥ（ｎ－１）１～Ｅ（ｎ－１）３は、第ｎ－１ブロックの指令の実行動作を詳細に示す。第ｎブロックの「Ｘ＿Ｙ＿」はＺ座標ＲにおけるＸ軸方向及びＹ軸方向への直線移動指令である（図１３のＥ（ｎ）参照）。Ｘ、Ｙの後に例えば目標座標又は移動距離が記述される。即ち、ＣＰＵ８０ａは、図１３の動作Ｅ（ｎ－１）３の実行後、動作Ｅ（ｎ）を実行し、その後、動作Ｅ（ｎ－１）３を実行する。

【0064】

第ｎブロックの実行後、「Ｇ８１」を無効にする指令、例えば軸方向移動指令を実行するまで、第ｎ－１ブロックのＥ（ｎ－１）１を除く動作、即ち動作Ｅ（ｎ－１）２、Ｅ（ｎ－１）３と、第ｎブロックの動作Ｅ（ｎ）が繰り返し実行される。第ｎ＋ｓブロックの「Ｇ０Ｚ１００」はＺ座標１００への主軸３４の最大速度での移動指令である（図１３のＥ（ｎ＋ｓ）参照）。第ｎ＋ｓブロックは軸方向移動指令であり、「Ｇ８１」を無効にする指令である。第ｎ＋ｓブロックの実行によって繰り返し指令は終了する。第ｎ－３ブロック、第ｎ－１ブロック及び第ｎブロックは第一繰り返し指令に対応する。以下、Ｇ９９状態での「Ｇ８１」の読み出し後、「Ｇ８１」が無効になるまでの間の状態を第一繰り返し状態と称する。

【0065】

図１４は、ＲＡＭ８０ｂに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。ＣＰＵ８０ａは、必要に応じて、加工プログラムの各ブロックに紐づけて制動を解除する指令を書き込む。例えば、図１４に示すように、第ｎ＋ｓブロックに紐づけて、主軸３４のＺ座標がＲ以上の位置に至った場合にＡ軸の制動を解除する指令として「Ａ」を書き込む。

【0066】

図１５は、制御装置８０による加工処理を説明するフローチャートである。ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックを読み出す（Ｓ２１）。尚、ｋの初期値は１である。ＣＰＵ８０ａは第一繰り返し状態であるか否か判定する（Ｓ２２）。第一繰り返し状態である場合（Ｓ２２：ＹＥＳ、図１２の第ｎ－３～第ｎブロック参照）、ＣＰＵ８０ａは、第ｋブロックが軸方向移動指令であるか否か判定する（Ｓ２３）。第ｋブロックが軸方向移動指令である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ、図１２の第ｎ＋ｓブロック参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｋ＋１ブロックを読み出す（Ｓ２４）。

【0067】

ＣＰＵ８０ａは、第ｋ＋１ブロックが付加軸移動であるか否か判定する（Ｓ２５）。第ｋ＋１ブロックが付加軸移動である場合（Ｓ２５：ＹＥＳ、図１２の第ｎ＋ｓ＋１ブロック参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックの軸方向移動指令に制動解除指令、例えばＡ軸ブレーキＢ１に対する制動解除指令を紐づけ（Ｓ２６、図１４参照）、第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む（Ｓ２７）。ステップＳ２６の制動解除指令は、図１３の動作Ｅ（ｎ＋ｓ）の実行中に、即ち主軸３４がワークＷから離れる方向に移動し、第一位置以上の位置に至った場合に、例えばＡ軸ブレーキＢ１の制動を解除する指令である。ＣＰＵ８０ａはｋを一加算し（Ｓ２８）、ステップＳ２１に処理を戻す。

【0068】

ステップＳ２５において、第ｋ＋１ブロックが付加軸移動でない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａはステップＳ２７処理を進める。

【0069】

ステップＳ２２において、第一繰り返し状態でない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックが終了指令であるか否か判定する（Ｓ２９）。第ｋブロックが終了指令でない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａはステップＳ２７処理を進める。第ｋブロックが終了指令である場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに記憶し（Ｓ３０）、全ブロックを実行し（Ｓ３１）、処理を終了する。

【0070】

実施の形態２に係る工作機械にあっては、第一繰り返し指令の後に軸方向移動指令（第一指令）が実行され、軸方向移動指令の後にワーク保持装置１２０の付加軸移動指令（第二指令）が実行される場合、軸方向移動指令の実行中にワーク保持装置１２０の制動解除を実行する。また第一繰り返し指令の後に実行される軸方向移動指令に紐づけて制動解除指令をＲＡＭ８０ｂに書き込み、軸方向移動指令とワーク保持装置１２０の制動解除との並行的な実行を実現する。

【0071】

（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。実施の形態３に係る工作機械の構成の内、実施の形態１又は２と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１６は、加工プログラムの一例を示す概念図、図１７は、図１６の各ブロックの指令の動作を示す模式図である。

【0072】

第ｎ－２ブロックの「Ｇ８１」は所定の動作を繰り返す指令である。「Ｇ９８」はＧ８１の所定動作のＺ座標復帰位置を初期位置にする指令である。所定動作の詳細は後のブロックに記載してあり、所定動作は初期位置Ｉまで移動後、第一位置と第二位置との間を往復移動し、初期位置Ｉまで戻る穴空け動作である。初期位置Ｉは第三位置に対応する。第ｎ－１ブロックの「Ｇ９０Ｚ１００」は、初期位置Ｉ、即ちＺ座標１００までの直線移動する指令である（図１７のＥ（ｎ－１）参照）。第ｎブロックの「Ｇ８１Ｒ５０．Ｚ０．Ｆ１０００」は送り速度１０００ｍｍ／ｍｉｎで、初期位置Ｉから第一位置、即ちＺ座標Ｒ（本実施例ではＲ＝５０）まで移動し（図１７のＥ（ｎ）１参照）、更に第二位置、即ちＺ座標０まで移動する指令である（図１７のＥ（ｎ）２参照）。第ｎ＋１ブロックの「Ｘ＿Ｙ＿」は、第二位置から第一位置まで移動し（図１７のＥ（ｎ＋１）１参照）、更に第一位置から初期位置Iまで移動し（図１７のＥ（ｎ＋１）２参照）、初期位置IにてＸ軸方向及びＹ軸方向へ直線移動する指令である（図１７のＥ（ｎ＋１）３参照）。図１７のＥ（ｎ）１及びＥ（ｎ）２は第ｎブロック指令の実行動作を詳細に示し、Ｅ（ｎ＋１）１～Ｅ（ｎ＋１）３は第ｎ＋１ブロックの指令の実行動作を詳細に示す。

【0073】

動作Ｅ（ｎ＋１）は、Ｚ軸方向の移動である動作Ｅ（ｎ＋１）１及びＥ（ｎ＋１）２を含む。即ち動作Ｅ（ｎ＋１）の指令である第ｎ＋１ブロックを軸方向移動指令とみなすことができる。

【0074】

第ｎブロック～第ｎ＋２ブロックが繰り返し実行される。第ｎ－２ブロック、第ｎ～第ｎ＋２ブロックは第二繰り返し指令に対応する。以下、「Ｇ９８」状態での「Ｇ８１」の読み出し後の状態を第二繰り返し状態と称する。

【0075】

図１８は、ＲＡＭ８０ｂに書き込んだ加工プログラム及び制動解除指令の一例を示す概念図である。ＣＰＵ８０ａは、必要に応じて、加工プログラムの各ブロックに紐づけて制動を解除する指令を書き込む。例えば、図１８に示すように、第ｎ＋１ブロックに紐づけて、主軸３４のＺ座標がＲ以上に至った場合にＡ軸の制動を解除する指令として「Ａ」を書き込む。

【0076】

図１９は、制御装置８０による加工処理を説明するフローチャートである。ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックを読み出す（Ｓ４１）。尚、ｋの初期値は１である。ＣＰＵ８０ａは第二繰り返し状態であるか否か判定する（Ｓ４２）。第二繰り返し状態である場合（Ｓ４２：ＹＥＳ、図１３の第ｎ－１～第ｎ＋２ブロック参照）、ＣＰＵ８０ａは、第ｋブロックが軸方向移動指令であるか否か判定する（Ｓ４３）。第ｋブロックが軸方向移動指令である場合（Ｓ４３：ＹＥＳ、図１６の第ｎ＋１ブロック参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｋ＋１ブロックを読み出す（Ｓ４４）。

【0077】

ＣＰＵ８０ａは、第ｋ＋１ブロックが付加軸移動であるか否か判定する（Ｓ４５）。第ｋ＋１ブロックが付加軸移動である場合（Ｓ４５：ＹＥＳ、図１６の第ｎ＋２ブロック参照）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックの指令に制動解除指令、例えばＡ軸ブレーキＢ１に対する制動解除指令を紐づけ（Ｓ４６、図１８参照）、第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む（Ｓ４７）。ステップＳ４６の制動解除指令は、例えば第ｎ＋１ブロックの実行開始後、図１７の動作Ｅ（ｎ＋１）２の実行中に、即ち主軸３４がワークＷから離れる方向に移動し、第一位置以上の位置に至った場合に、例えばＡ軸ブレーキＢ１の制動を解除する指令である。ＣＰＵ８０ａはｋを一加算し（Ｓ４８）、ステップＳ４１に処理を戻す。

【0078】

ステップＳ４５において、第ｋ＋１ブロックが付加軸移動でない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａはステップＳ４７処理を進める。

【0079】

ステップＳ４２において、第二繰り返し状態でない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックが終了指令であるか否か判定する（Ｓ４９）。第ｋブロックが終了指令でない場合（Ｓ４９：ＮＯ）、ＣＰＵ８０ａはステップＳ４７処理を進める。第ｋブロックが終了指令である場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０ａは第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込み（Ｓ５０）、全ブロックを実行し（Ｓ５１）、処理を終了する。

【0080】

実施の形態３に係る工作機械にあっては、第二繰り返し指令を読み出した場合、軸方向移動指令（第一指令）の実行中に、主軸３４がワークＷから第一距離離れた位置に到達した以後、ワーク保持装置１２０の制動解除を実行する。また第二繰り返し指令の読み出し時に、軸方向移動指令に紐づけて、主軸３４がワークＷから第一距離離れた位置に到達した際に制動を解除する指令をＲＡＭ８０ｂに書き込み、工具１１とワークＷの非干渉を実現する。

【0081】

実施の形態１～３において、主軸３４の軸方向は上下方向であるが、主軸３４の軸方向は前後方向又は左右方向でもよい。工具交換は主軸３４の軸方向の移動を含むので、軸方向移動指令は工具交換指令を含む。付加軸移動指令はＢ軸又はＣ軸回りの回転指令を含む。実施の形態１～３において、ＣＰＵ８０ａは軸方向移動指令（第一指令）の読み出し後に付加軸移動指令（第二指令）を初めて読み出す場合、第一指令の実行中に付加軸移動指令の制動を解除する指令をＲＡＭ８０ｂに書き込んでもよい。例えば、第一指令を読み出した後、第一指令及び第二指令以外の指令、例えばパラメータの演算指令を読み出し、その後第二指令を読み出す場合、第一指令の実行中に付加軸移動指令の制動を解除する指令をＲＡＭ８０ｂに書き込んでもよい。

【0082】

実施の形態１～３において、終了指令読み出し後、全ブロックを実行しているが、第ｋブロックをＲＡＭ８０ｂに書き込む都度、第ｋブロックを実行してもよい。例えば図８に示すステップＳ７とＳ８との間、及びステップＳ１２の後に第ｋブロックを実行してもよい。例えば図１９に示すステップＳ２６とＳ２７との間、及びステップＳ２９の後に第ｋブロックを実行してもよい。例えば図１９に示すステップＳ４６とＳ４７との間、及びステップＳ４９の後に第ｋブロックを実行してもよい。

【0083】

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】

【0084】

１１ 工具
３４ 主軸
８０ 制御装置
８０ａ ＣＰＵ
８０ｂ ＲＡＭ
１２０ ワーク保持装置
Ｂ１ Ａ軸ブレーキ
Ｂ２ Ｃ軸ブレーキ
Ｗ ワーク

【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】