JPH01205301A - 複数系統制御の干渉チェック方法 - Google Patents

複数系統制御の干渉チェック方法

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JPH01205301A
JPH01205301A JP63028801A JP2880188A JPH01205301A JP H01205301 A JPH01205301 A JP H01205301A JP 63028801 A JP63028801 A JP 63028801A JP 2880188 A JP2880188 A JP 2880188A JP H01205301 A JPH01205301 A JP H01205301A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えば工作機械のように複数系統の制御を行
う装置の干渉チェック方法、特に各系統毎にその他の系
統に対する相互位置は動図的に、最も危険な位置は設定
された時間内における最大危険度に相当する位置に保持
して、各系統別か又は複数系統を関連させて表示する複
数系統制御の干渉チェック方法に関するものである。
［従来の技術］ 第５図及び第６図は従来の２つの加工系統を持つ多軸旋
盤の干渉シミュレーション表示図であり、第５図はシミ
ュレーションの結果干渉が発生しない場合の表示図、第
６図はシミュレーションの結果干渉が発生し得る場合の
表示図である。図において（ｌａ）　、　（ｌｂ）は第
１系統、第２系統のワーク、（２ａ）　、　（２ｂ）は
第１系統、第２系統のツール（切削工具）　、（３ａ）
、（３ｂ）は第１系統、第２系統のチャックである。
第５図及び第６図について説明する。同図は従来の制御
動作のシミュレーション表示図で、シミュレーションの
ある時点における２系統のワーク、ツール、チャックの
位置関係を示している。そして制御動作のシミュレーシ
ョンの進行につれてこれらの図形を動的（アニメーショ
ン的）に移動させ時々刻々と変化する位置関係をシミュ
レートできるようになっている。このシミュレーション
の過程で表示図が例えば第６図のようになった場合には
、図中（Ａ）の斜線部において第１系統のワーク（１ａ
）と第２系統のワーク（１ｂ）とが干渉するのを操作員
は知ることができる。従ってこの加工プロセスは修正が
必要であり操作員はこの表示図の情報に基づき、プログ
ラム等に修正を行い、シミュレーションによって干渉が
発生しないことを確認した上で実加工を行う。このよう
にして実加工中の干渉を回避することができる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のシミュレーション表示図では、シミ
ュレーションが実加工の完全な再現を前提としているが
、実際のコンピュータ数値制御旋盤においてはこれら複
数の系統を非同期に制御するのが一般的であり、この非
同期制御系の誤差と実加工時における加工速度の自動制
御（加工負荷により送り速度を自動制御すること）等の
ため、シミュレーションと実加工の間に誤差があり完全
な加工のシミュレーションは実現できなかった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、上記のシミュレーションの誤差に対して、安全に
干渉の検出が行える干渉チェック方法を得ることを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係わる干渉チェック方法は、複数系統の非同
期制御の状態をシミュレートして、各系統毎にその他の
系統に対する相互位置及びこの相互位置に非同期系の誤
差を加算した危険度を算出し、前記危険度に基づき設定
された一定時間内における最大危険度及び前記最大危険
度に対応する最も危険な位置を検出し、前記相互位置は
動図的に、前記最も危険な位置は設定された時間内にお
ける最大危険度に相当する位置に保持して、各系統別か
又は複数系統を関連させて表示する方法により複数系統
の干渉チェックを行うものである。
［作用コ この発明においては、複数系統の非同期な制御状態をシ
ミュレートして、各系統毎にその他の系統に対する相互
位置及びこの相互位置に非同期系の誤差を加算した危険
度を算出し、前記危険度に基づき設定された一定時間内
における最大危険度及び前記最大危険度に対応する最も
危険な位置を検出し、前記相互位置はシミュレーション
の進行に応じて動図的に移動させ、前記最も危険な位置
は設定された時間内における最大危険度に相当する位置
に保持して、各系統別か又は複数系統を例えば多次元図
のように関連させて表示するので、前記最も危険な位置
と現在のシミュレーション位置とを対比させて干渉のチ
ェックができる。
また前記設定時間を適宜選定することにより制御動作の
どの段階での最も危険な状態であるかを短時間で判断で
きる。
また複数制御系の多次元図形表示やカラー図形表示等の
図形表示により容易に干渉チェックを行うことができる
。
［実施例コ 第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示す干渉シミ
ュレーション表示図であり、第１図はシミュレーション
の結果干渉が発生しない場合の表示図、第２図はシミュ
レーションの結果干渉が起こり得る場合の表示図である
。図において（ｌａ）　。
（１ｂ）は第１系統、第２系統のワーク、（２ａ）　、
　（２ｂ）は第１系統、第２系統のツール（切削工具）
、（３ａ）　、　（３ｂ）は第１系統、第２系統のチャ
ック、（ｌｏａ）　、　（ｌｏｂ）はシミュレーション
時点からある一定時間内における第１系統、第２系統の
ワークの最も危険な位置である。
第３図はこの発明の設定時間内の最大危険度及び最も危
険な位置データを検出するフローチャートである。
第４図はこの発明の危険度の時間経過による変化例を示
す状態変化図である。
第１、〜第４図の図面とフローチャートとを説明をする
。第１図においては、２つの系統を持つ多軸旋盤の２つ
のワークの干渉状態をシミュレートして、その結果をグ
ラフィク表示器上に図形表示した場合の表示図である。
本例における危険度としてはそれぞれのワークが近付く
方向、即ち左側の第１系統のワーク（１ａ）は右方に行
くほど危険度が高くなり、右側の第２系統のワーク（１
ｂ）は左方に行くほど危険度が高くなる。従って第１及
び第２系統のワーク（１ａ）及び（１ｂ）の相互位置の
情報がそのまま危険度として利用できる。第１図におい
てはシミュレーション時点での前記２つのワーク（１ａ
）と（１ｂ）の位置間の距離、及び設定された一定時間
内におけるこの２つのワークの最も危険な位置（ｌｏｇ
）と（１０ｂ）の間の距離に余裕があり干渉が発生しな
いことを示している。
第２図においては、シミュレーション時点での第１及び
第２系統のワーク（１ａ）及び（ｌｂ）には干渉はない
が、設定された一定時間内に第１及び第２系統のワーク
の最も危険な位置（ｌｏａ）及び（１０ｂ）が、図のＡ
で示される部分で干渉している。これは第１及び第２系
統のそれぞれの制御系において、ある一定の誤差が生じ
る場合に干渉が起こり得るので干渉の危険性があると判
断される。この危険度と危険位置の算出は制御プログラ
ムをシミューレートする各過程で行われる。即ち各系統
毎にその他の系統に対する相互位置を逐次シミュレート
すると、この相互位置に非同期制御系の誤差を加算して
各過程での危険度及び危険位置を順次算出する。この各
過程で算出された危険度及び危険位置のデータの中から
、設定された一定時間内における最も危険な位置のデー
タを次のようにして検出する。
第３図のフローチャートはこの設定された一定時間内に
おける最大危険度及び最も危険な位置データを検出する
方法の実施例を示している。
第３図のフローチャートのステップ２１において前回の
危険度と今回の危険度を比較し、危険度が減少している
かを判別する。もし減少していなければスッテブ２５に
ジャンプし、ステップ２５において減少フラグをオフに
する。もし危険度が前回よりも減少していればステップ
２２に移る。ステップ２２では減少フラグがオンかオフ
かを判別する。もし減少フラグがオフならば、危険度が
非減少から減少に移行したパターンであると判断し、ス
テップ２３にジャンプする。ステップ２３では前回の位
置情報を示す前回値にピークマークを付加し、ステップ
２４に移行する。ステップ２４では減少フラグをオンと
してステップ２６に移る。ステップ２２において、減少
フラグがオンとなっていれば危険度は連続的に減少中で
あると判断し、直接ステップ２６に移る。ステップ２６
では今回の危険度、設定された一定時間前の危険度、前
記一定時間前から今回までの間のピークマークの付加さ
れた危険度の内、最大危険度のデータとこの最大危険度
に対応する最も危険な位置データを出力する。
第４図は前記危険度の時間経過による変化例を示す状態
変化図であり、図の破線で示される（１００）はシミュ
レーションによる相互位置を危険度に換算して表示した
ものである。また実線で示される（２００）は設定され
た一定時間内の最大危険度である。実線で示される最大
危険度（２００）は上昇する場合は、破線で示される危
険度（１００）の上昇に対応してその値が直ちに上昇す
るが、危険度（１００）が最初のピーク値に到達後下降
を開始しても、直ちに下降はせず一定時間はそのピーク
値を保持する状態が示されている。この最大危険度に対
応して算出された最も危険な位置データをそれぞれの系
統に適用すると、第１、第２図の（１０ａ）及び（１０
ｂ）のように表示器上に図形表示することができる。こ
の図形表示の特徴は制御プログラムのシミュレーション
の進行につれて、複数系統間の相互位置を示す図形、例
えば第１図、第２図のワーク位置を示す（ｌａ）　、　
（ｌｂ）は動図的に移動する。
しかし前記設定された一定時間内の最も危険な位置を示
す図形、例えば同図（１０ａ）　、　（１０ｂ）は上記
説明のように、危険な方向への最大危険位置の変化は時
間遅れなく直ちに表示されるが、安全な方向への変化は
一定時間の遅れを伴って、即ち一定時間はその位置が保
持されるように表示される。
従ってこの現在のシミュレーションによる相互位置と、
設定された一定時間内における最も危険な位置とを対比
してチェックができる。また前記設定される一定時間は
任意に変更して設定することができるので、最も危険な
状態を保持する時間間隔を適宜変更してチェックを行う
ことができる。
第４図の一定時間内の最大危険度（２００）が同一の値
を保持している一定期間は、第１図、第２図の最も危険
なワーク位置（１０ａ）　、　（１０ｂ）が固定して表
示されている期間に相当する。
なお上記第１、第２図においては最も危険な位置の表示
方法として、ワークの一部の形状を表示する方法につい
ての例を示したが、例えばカラー表示器においては色を
変えてワーク全体を表示するなどの他の表示方法も可能
である。またその干渉部分を把握しやすくするため、干
渉部分を別の色で表示するなども視覚による識別上有効
である。
また表示器に例えば図形上のオーバーラツプを検出する
方法等により、干渉状態の発生をハードウェアーが自動
的に検出する手段を設けて、シミュレーション中に干渉
状態が検出された場合には警報を発生し操作員に知らせ
る方法も可能である。
また干渉が検出された場合にはこの干渉を回避するため
プログラムの修正が必要となる。従って干渉の自動検出
後にプログラムの修正を要求したり、さらにプログラム
の一部の修正を自動的に行う、高度で効果的なシステム
を構成することも可能である。
また上記の例では２系統を制御する旋盤の場合につき説
明したが、さらに３系統以上を制御する場合も、各系統
毎にその他の系統に対する相互位置及びこの相互位置に
非同期系の誤差を加算した危険度、並びにこの危険度に
基づき設定された一定時間内における最大危険度及びこ
の最大危険度に対応する最も危険な位置を、それぞれ個
別にまたは相関的に算出することにより、同様に各系統
間の相互位置と最も危険な位置とを各系統別又は複数系
統を関連させて表示することができる。さらに２次元図
形表示、多次元図形表示、カラー表示等のほか、音響出
力やプログラムの変更制御を行う多系統制御の干渉チェ
ック方法が可能である。
［発明の効果コ この発明においては以上説明したとおり、複数系統の非
同期な制御状態をシミュレートして、各系統毎にその他
の系統に対する相互位置及びこの相互位置に非同期系の
誤差を加算した危険度を算出し、この危険度に基づき設
定された一定時間内における最大危険度及びこの最大危
険度に対応する最も危険な位置を検出し、前記相互位置
はシミュレーションの進行に応じて動図的に移動させ、
前記最も危険な位置は設定された時間内において最大危
険度に相当する位置に、保持して菌内表示するので、現
在のシミュレーションにおける系統間の相互位置と一定
時間内における最も危険な位置の２つの図形位置を対比
させることにより干渉のチェックがしやすいという効果
を有する。
また上記２つの図形位置の表示は各系統別にも又複数系
統を例えば多次元的に関連させて表示できるので、各系
統間に関連した制御動作のチェックが容易となる効果を
有する。
また前記最も危険な位置は、設定された時間内において
、複数系統の非同期制御に起因する誤差を考慮して算出
された最悪状態のシミュレーション位置なので、この位
置を用いることにより安全に干渉のチェックが行える効
果を有する。
また前記最も危険な位置を検出するために設定される一
定時間は変更することができるので、この設定時間を適
宜設定することにより、制御動作のどの段階での最も危
険な状態であるかを短時間で判断できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示す干渉シミ
ュレーション表示図、第３図はこの発明の設定時間内の
最大危険度及び最も危険な位置データを検出するフロー
チャート、第４図はこの発明の危険度の時間経過による
変化例を示す状態変化図、第５図及び第６図は従来の２
つの加工系統を持つ多軸旋盤の干渉シミュレーション表
示図である。 図において（ｌａ）　、（ｌｂ）は第１系統、第２系統
のワーク、（２ａ）　、　（２ｂ）は第１系統、第２系
統のツール（切削工具）　、（３ａ）、（３ｂ）は第１
系統、第２系統のチャック、（１０ａ）　、　（１０ｂ
）はシミュレーション時点からある一定時間内における
第１系統、第２系統のワークの最も危険な位置である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数系統の非同期制御を統轄的に行う制御状態を動図的
    にシミュレートして、それぞれの系統間の干渉の危険性
    をチェックする方法において、各系統毎にその他の系統
    に対する相互位置及び前記相互位置に非同期制御系の誤
    差を加算した危険度を算出し、 前記危険度に基づき設定された時間内における最大危険
    度及び前記最大危険度に対応する最も危険な位置を検出
    し、 前記算出された相互位置は動図的に、前記最も危険な位
    置は設定された時間内における最大危険度に相当する位
    置に保持して、各系統別か又は複数系統を関連させて表
    示する干渉チェック方法。
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