特許 7537950 プログラム作成装置

(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】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】プログラム作成装置

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4097 20060101AFI20240814BHJP

   G05B 19/4093 20060101ALI20240814BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

G05B19/4097 Z

G05B19/4093 A

B23Q15/00 305C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020146101

(22)【出願日】2020-08-31

(65)【公開番号】P2022041079

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2023-06-15

(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】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】藤本 浩之

(72)【発明者】

【氏名】相澤 誠彰

【審査官】野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－１１５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２６４８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２３７７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ１９／１８－１９／４１６

Ｇ０５Ｂ１９／４２－１９／４６

Ｂ２３Ｑ１５／００－１５／２８

Ｂ２３Ｂ １／００－２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを加工するためのワーク形状データに基づいて前記ワークの把持径及び把持長さを決定する寸法決定部と、
決定された前記ワークの前記把持径及び前記把持長さに基づいて、生爪を加工する生爪加工形状を決定する形状決定部と、
決定された前記生爪加工形状に基づいて、前記生爪を加工する生爪加工プログラムを作成するプログラム作成部と、
を備え、
前記寸法決定部は、前記ワーク形状データに基づいて前記ワークの把持径及び把持長さを決定した後、前記ワークを加工するためのワーク加工プログラムに基づいて、決定した前記ワークの把持径及び把持長さにおいて前記生爪と工作機械の工具との干渉が発生するか否かを判定し、決定した前記ワークの把持径及び把持長さにおいて前記生爪と前記工具との干渉が発生すると判定した場合、前記ワークの把持径及び／又は把持長さにオフセット値を加える、
プログラム作成装置。

【請求項2】

前記ワーク形状データは、ワーク形状モデルを有し、
前記寸法決定部は、前記ワーク形状モデルの寸法に基づいて前記ワークの把持径及び把持長さを決定する、請求項１に記載のプログラム作成装置。

【請求項3】

前記寸法決定部は、前記ワークを加工するための前記ワーク加工プログラム及び前記ワーク形状データに基づいて、前記ワークの把持径及び把持長さを決定する、請求項１又は２に記載のプログラム作成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プログラム作成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＮＣ旋盤等の工作機械によって加工を行う場合、加工するワークを把持するために、ワークの形状に合わせて生爪を加工する必要がある。そのため、生爪を加工するための装置に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、生爪を加工するための加工プログラムを作成する時間を短縮するために、生爪の加工形状及び工具データを対話形式で入力し、入力されたデータに基づいて生爪を加工するための加工プログラムを作成する方法も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－２１０８３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、生爪を加工するための加工プログラムを作成する際に、どのような形状に生爪を加工するのかをオペレータが考える必要があり、オペレータの負担となっていた。そのため、生爪を加工する際のオペレータの負担を低減することができる装置が望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るプログラム作成装置は、ワークを加工するためのワーク形状データに基づいて前記ワークの把持径及び把持長さを決定する寸法決定部と、決定された前記ワークの前記把持径及び前記把持長さに基づいて、生爪を加工する生爪加工形状を決定する形状決定部と、決定された前記生爪加工形状に基づいて、前記生爪を加工する生爪加工プログラムを作成するプログラム作成部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、生爪を加工する際のオペレータの負担を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】プログラム作成装置及び工作機械の構成を示す図である。

【図2A】加工前の生爪を示す図である。

【図2B】生爪の加工例を示す図である。

【図2C】生爪によりワークを把持する例を示す図である。

【図3】ワーク形状モデルの一例を示す図である。

【図4】生爪並びにワークの把持径及び把持長さを示す図である。

【図5】プログラム作成装置及び工作機械の処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図１は、プログラム作成装置１及び工作機械２の構成を示す図である。プログラム作成装置１及び工作機械２は、バス（図示せず）等によって接続されており、工作機械２は、プログラム作成装置１によって作成された加工プログラムに従ってワークを加工する。プログラム作成装置１は、例えば、数値制御装置に含まれてもよい。

【0010】

本実施形態に係るプログラム作成装置１は、工作機械２によって生爪を加工するための加工プログラムを作成することを目的とする。なお、本明細書では、工作機械２の他の構成は、説明の簡素化のため省略するが、工作機械２は、一般的な工作機械の構成を有する。

【0011】

図１に示すように、プログラム作成装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、を備える。制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサであり、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することによって、各種機能を実現する。また、制御部１１は、寸法決定部１１１と、形状決定部１１２と、プログラム作成部１１３と、を備える。

【0012】

記憶部１２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ等で構成され、各種のデータを記憶する。例えば、記憶部１２は、後述する工具データ１２１、ワーク形状データ１２２、ワーク加工プログラム１２３等を記憶する。

【0013】

寸法決定部１１１は、ワークを加工するためのワーク形状データ１２２を記憶部１２から読み出し、ワーク形状データ１２２に基づいてワークの把持径及び把持長さを決定する。

【0014】

形状決定部１１２は、決定されたワークの把持径及び把持長さに基づいて、生爪を加工する生爪加工形状を決定する。

【0015】

プログラム作成部１１３は、形状決定部１１２により決定された生爪加工形状に基づいて、生爪を加工する生爪加工プログラムを作成する。

【0016】

図２Ａから図２Ｃは、工作機械２による生爪２１の加工及び生爪２１によるワークＷの把持を示す図である。生爪２１は、旋盤等でワークＷを加工する場合、ワークＷを把持するために、ワークＷの形状に合わせた形状に工作機械２によって加工される。

【0017】

図２Ａは、加工前の生爪２１を示す図である。図２Ａに示すように、生爪２１は、加工装置（例えば、ＮＣ旋盤）のチャック２２に固定される。生爪２１は、工作機械２の工具２３によって、Ｚ軸方向に加工される。なお、図２Ａから図２Ｃの例は、３つの生爪２１及び円筒形状のワークＷを示すが、生爪の数及び配置は、ワークＷの形状に応じて変更され、図２Ａから図２Ｃの例に限定されるものではない。

【0018】

図２Ｂは、生爪２１の加工例を示す図である。図２Ｃは、生爪２１によりワークＷを把持する例を示す図である。図２Ｂに示すように、生爪２１の加工部分２４は、工作機械２の工具２３によって加工され、ワークＷの把持に適した形状となる。そして、図２Ｃに示すように、加工後の生爪２１は、ワークＷを把持し、把持されたワークＷは、加工装置（例えば、旋盤）によって加工される。

【0019】

図３は、ワーク形状モデルＷ１の一例を示す図である。図３に示すように、ワーク形状データ１２２（図１参照）は、ワークの形状及び寸法を規定するワーク形状モデルＷ１を有している。

【0020】

そして、寸法決定部１１１は、ワーク形状モデルＷ１の寸法に基づいてワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定する。例えば、寸法決定部１１１は、ワーク形状モデルＷ１のＸ軸方向の最大長さをワークＷの把持径Ｄとして決定する。

【0021】

また、寸法決定部１１１は、ワーク形状モデルＷ１のＺ方向の最外周であり、かつワーク形状モデルＷ１のＺ方向における最大長さをワークＷの把持長さＬとして決定する。なお、寸法決定部１１１により決定されるワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬは、上記の条件に限定されず、ワーク形状モデルＷ１の形状及び寸法、生爪の形状及び寸法に応じて、適宜変更されてもよい。

【0022】

図４は、生爪２１並びにワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを示す図である。図４に示すように、形状決定部１１２は、寸法決定部１１１によって決定されたワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬに基づいて、生爪２１を加工する生爪加工形状を決定する。

【0023】

プログラム作成部１１３は、形状決定部１１２により決定された生爪加工形状に基づいて、生爪２１を加工する生爪加工プログラムを作成する。そして、工作機械２は、生爪加工プログラムを用いて生爪２１を加工する。

【0024】

また、工作機械２によりワークＷを加工する際に、ワーク加工プログラム１２３及び工作機械２の工具２３の状態に起因して、生爪２１と工具２３とが干渉してしまう場合がある。このような生爪２１と工具２３との干渉の発生を防ぐために、寸法決定部１１１は、ワークを加工するためのワーク形状データ１２２及びワークを加工するためのワーク加工プログラム１２３に基づいて、ワークの把持径及び把持長さを決定してもよい。

【0025】

具体的には、寸法決定部１１１は、ワーク形状データ１２２に基づいてワークの把持径及び把持長さを決定した後、ワーク加工プログラム１２３に基づいて、決定したワークの把持径及び把持長さにおいて生爪２１と工具２３との干渉が発生するか否かを判定する。

【0026】

そして、寸法決定部１１１は、決定したワークの把持径及び把持長さにおいて生爪２１と工具２３との干渉が発生すると判定した場合、ワークの把持径及び／又は把持長さにオフセット値を加える。これにより、プログラム作成装置１は、生爪２１と工具２３との干渉が発生することを防ぐことができる。

【0027】

図５は、プログラム作成装置１及び工作機械２の処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、寸法決定部１１１は、ワークＷを加工するためのワーク形状データ１２２を記憶部１２から読み出す。また、ワーク加工プログラム１２３を用いる場合、寸法決定部１１１は、ワーク加工プログラム１２３を記憶部１２から読み出す。

【0028】

ステップＳ２において、寸法決定部１１１は、読み出したワーク形状データ１２２に基づいてワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定する。また、ワーク加工プログラム１２３を用いる場合、寸法決定部１１１は、ワーク形状データ１２２及びワーク加工プログラム１２３に基づいて、ワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定する。

【0029】

ステップＳ３において、形状決定部１１２は、決定されたワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬに基づいて、生爪２１を加工する生爪加工形状を決定する。

【0030】

ステップＳ４において、プログラム作成部１１３は、形状決定部１１２により決定された生爪加工形状に基づいて、生爪２１を加工する生爪加工プログラムを作成する。
ステップＳ５において、工作機械２は、作成された生爪加工プログラムを用いて生爪２１を加工する。

【0031】

以上説明したように、本実施形態によれば、プログラム作成装置１は、ワークＷを加工するためのワーク形状データ１２２に基づいてワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定する寸法決定部１１１と、決定されたワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬに基づいて、生爪を加工する生爪加工形状を決定する形状決定部１１２と、決定された生爪加工形状に基づいて、生爪２１を加工する生爪加工プログラムを作成するプログラム作成部と、を備える。これにより、プログラム作成装置１は、生爪を加工する生爪加工プログラムを自動的に作成することができるため、生爪２１を加工する際のオペレータの負担を低減することができる。

【0032】

また、ワーク形状データ１２２は、ワーク形状モデルを有する。寸法決定部１１１は、ワーク形状モデルＷ１の寸法に基づいてワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定する。これにより、プログラム作成装置１は、生爪２１を加工するためのワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを適切な値に決定することができる。

【0033】

また、寸法決定部１１１は、ワークＷを加工するためのワーク加工プログラム１２３及びワーク形状データ１２２に基づいて、ワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定する。これにより、プログラム作成装置１は、ワーク形状データ１２２だけでなく、ワーク加工プログラム１２３に基づいてワークＷの把持径Ｄ及び把持長さＬを決定するため、ワークＷを加工する際に、生爪２１と工具２３との干渉が発生することを防ぐことができる。

【0034】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記のプログラム作成装置１は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記のプログラム作成装置１により行なわれる制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

【0035】

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。

【0036】

また、上述した各実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記各実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

【符号の説明】

【0037】

１ プログラム作成装置
２ 工作機械
１１ 制御部
１２ 記憶部
２１ 生爪
２２ チャック
２３ 工具
２４ 加工部分
１１１ 寸法決定部
１１２ 形状決定部
１１３ プログラム作成部
Ｗ ワーク
Ｗ１ ワーク形状モデル

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】