特許 7522215 プログラム作成装置、および工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】プログラム作成装置、および工作機械

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4093 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

G05B19/4093 P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022555396

(86)(22)【出願日】2021-09-29

(86)【国際出願番号】 JP2021035830

(87)【国際公開番号】W WO2022075142

(87)【国際公開日】2022-04-14

【審査請求日】2023-05-12

(31)【優先権主張番号】P 2020168586

(32)【優先日】2020-10-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 俊大

【審査官】樋口 幸太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０９７８８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－３０１２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３６５２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／４０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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であって、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座標変換情報を含む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。

【請求項2】

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であって、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、
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、
プログラム作成装置。

【請求項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。

【請求項4】

請求項１～３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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プログラム作成装置、および工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平３－２６９６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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であって、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座標変換情報を含む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。
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であって、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、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。

【発明の効果】

【0007】

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。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】基準座標系と回転座標系との関係を説明する図である。

【図4】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。

【図5】座標変換プログラムの一例を示す図である。

【図6】加工プログラムの一例を示す図である。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】工具の位置決めについて説明する図である。

【図11】工具の位置決めについて説明する図である。

【図12】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。

【図13】座標変換プログラムの別の例を示す図である。

【図14】加工プログラムの他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［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。

【0010】

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 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

ここで、図２の説明に戻る。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

ここで、図２の説明に戻る。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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Ｒ_ｘ（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。

【0062】

【数1】

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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）。

【0067】

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）。

【0068】

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）。

【0069】

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）。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

［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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

［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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

また、工具番号１３３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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【符号の説明】

【0115】

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

【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】