JPH04267403A - 自動加工装置の干渉防止方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被加工物に対する加
工範囲が互いに近接し、もしくは重なる複数台の自動加
工装置の相互の干渉を防止するに際し用いて好適な干渉
防止方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被加工物に対する加工範囲が互いに近接
し、もしくは重なる複数台の自動加工装置を用いる場合
としては、例えば、新型自動車の設計期間を短縮すべく
、その１／１クレイモデルを短時間で制作するため、被
加工物としてのクレイ素材の左右半分づつの部分をそれ
ぞれの加工範囲として、二台のＮＣミリングマシンで一
緒にそのクレイ素材から前記クレイモデルを削り出す場
合があり、かかる場合は、二台のＮＣミリングマシンの
加工範囲がクレイモデルの中央部で互いに隣接し、もし
くは若干重なることになるため、そのクレイモデルの中
央部を削り出す際にＮＣミリングマシンのアーム先端部
や工具の占有する空間が二台の間で互いに重なることに
なる。従って、その重なる占有空間に二台のＮＣミリン
グマシンのアーム先端部や工具が同時に位置しようとす
ると、互いに干渉が生じてそのアーム先端部や工具が破
損するおそれがある。

【０００３】しかして、かかる自動加工装置同士の干渉
を避けるための従来の干渉防止方法としては例えば、互
いに隣接して位置する複数台のスポット溶接ロボットを
同時に作動させる場合に通常用いられる、作動プログラ
ムとしてのＮＣデータの作成段階で干渉を避けるように
する方法が知られており、この方法を上述のクレイモデ
ルの制作に適用した場合には、先ず、二台のＮＣミリン
グマシンのアーム先端部や工具が相互に干渉しないよう
、加工中の各時点でそれらが常に互いに充分離間して位
置するようにそれらのＮＣミリングマシンの加工手順を
設定し、次いでその加工手順に基づいて各ＮＣミリング
マシンのＮＣデータを作成し、さらにその後それらのＮ
ＣデータをＣＡＤ　でのシミュレーション等により詳細
にチェックして、干渉を生ずる場合が発見されたときは
ＮＣデータを修正する、ということになる。

【０００４】また、干渉による自動加工装置の破損を防
止する従来の方法としては例えば、実際の加工中に干渉
が生じそうになった場合、あるいは生じた場合に、それ
を近接センサや接触式センサ等で検知して、加工装置の
作動を瞬時に停止させる方法も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＣデ
ータの作成段階で干渉を避けようとする前者の方法では
、ＮＣデータの完成までに長時間を要してしまい、加え
て、特にＮＣミリングマシンをその修理のために長期間
休止させることが許されないような場合には、ＮＣデー
タ作成者にかかる精神的負担が極めて大きくなるという
問題があった。しかもこの方法では、作成したＮＣデー
タ自体は完全であっても、それを用いての加工中に一台
のＮＣミリングマシンだけが少しでも停止すると二台の
加工手順の相互の関係が変わってそれ以後は干渉防止を
全く保障し得なくなるため、加工中に故障や工具交換等
の不測の理由で一台を停止させる必要がある場合には必
ず二台とも停止させる必要があり、稼働率が低くなるお
それがあるという問題もあった。

【０００６】一方、実際の加工中の干渉をセンサでチェ
ックして自動加工装置の作動を停止させる後者の方法を
上述のクレイモデルの制作に適用した場合には、干渉が
発生したり、発生しそうになったりすると、一台だけの
停止ではもう一台の引き続く作動により損傷が避けられ
ないおそれがあるため、ＮＣミリングマシンを二台とも
停止させる必要があり、しかもその後は、作業手順を熟
知した作業者が一台を待機させて残る一台だけを再起動
し、それを干渉のおそれがなくなるまで稼働させた後も
う一台を再起動する、という手順を踏まないと以後の作
業を継続できないため、自動運転、特に無人運転に適さ
ないという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を有利に解決した干渉防止方法を提供することを目的
とするものであり、この発明の自動加工装置の干渉防止
方法は、被加工物に対する加工範囲が互いに近接し、も
しくは重なる複数台の自動加工装置の相互の干渉を防止
するに際し、前記複数台の自動加工装置が各々、先ず、
前記被加工物に対する当該加工装置の全加工範囲の分割
された一部である基準範囲の加工を始める前に、当該加
工装置の、他の前記加工装置との干渉のおそれがある所
定部位がその基準範囲の加工を行うために占める占有領
域を含む使用領域を宣言し、次いで、当該加工装置が宣
言した使用領域と、それより先に他の前記加工装置が宣
言した使用領域であってそれに対応する基準範囲が加工
済でないものとを比較し、前記比較の結果、当該加工装
置が宣言した使用領域が、前記他の加工装置が宣言した
使用領域と少しでも重なる場合には、前記他の加工装置
がその宣言した使用領域に対応する基準範囲の加工を終
了するまで待機して、その加工が終了したら当該加工装
置が宣言した使用領域に対応する基準範囲の加工を行い
、また前記比較の結果、当該加工装置が宣言した使用領
域が、前記他の加工装置が宣言した使用領域と重ならな
い場合には、待機せずに、当該加工装置が宣言した使用
領域に対応する基準範囲の加工を行う、という工程を、
前記基準範囲を逐次未加工範囲にずらしながら繰り返し
行うことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】かかる方法にあっては、各自動加工装置の作動
プログラムの作成の際に、予め被加工物に対するその自
動加工装置の全加工範囲を複数に分割してそれぞれ基準
範囲とし、各基準範囲につき、当該加工装置の、他の加
工装置との干渉のおそれがある所定部位がその基準範囲
の加工を行う際に占有する領域を調べてその占有領域を
含むように使用領域を設定し、各使用領域をそれが対応
する基準範囲についての加工プログラムの前に挿入して
おけば、実際の加工の際には、複数の自動加工装置がそ
れぞれ自分の各基準範囲の加工開始前に他の自動加工装
置と相互に宣言し合って、自分が宣言した使用領域を他
の自動加工装置が宣言した使用領域であってまだそこの
加工が終わっていないものと比較し、それらが少しでも
重なる場合は先に宣言した方がその宣言した使用領域で
の基準範囲の加工を終了するまでの間だけ、後に宣言し
た方がその宣言した使用領域での基準範囲の加工を待機
し、重ならない場合は自分が宣言した使用領域での基準
範囲の加工を待機せずに行い、その基準範囲を逐次未加
工範囲にずらしていって、最終的に自分の全加工範囲に
ついて加工を行う。

【０００９】従ってこの発明の方法によれば、被加工物
に対する加工範囲が互いに近接し、もしくは重なる複数
台の自動加工装置が、互いに連絡し合いながら並行して
各自の加工範囲の加工を基準範囲毎に実行し、使用領域
同士が重なる場合のみ、後に宣言した方が先に宣言した
方の基準範囲の加工が終わるまでの間だけ自動的に待機
するので、それら複数台の自動加工装置の作動プログラ
ムの作成の際に、その作動プログラムの作成者に多大な
精神的負担を強いることがなく、しかも実際の加工の際
に、自動運転、さらには無人運転でも、干渉を確実に避
けつつ短時間で被加工物の加工範囲の全てについての加
工を終了させることができる。

【００１０】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図２は、この発明の自動加工装置の干渉
防止方法の一実施例を適用したクレイモデル作成装置を
示す斜視図であり、このクレイモデル作成装置は、自動
車の１／１クレイモデルを短時間（目標としては８時間
）で作成するために、自動加工装置としての、二台のＮ
Ｃミリングマシンを具えており、図中１はＮＣミリング
マシンのＡ号機、２はそのＡ号機と同型のＮＣミリング
マシンのＢ号機、３は定盤（二台のＮＣミリングマシン
１，　２で別々のクレイモデルを削り出せるように二枚
具える）、４はその定盤３上で削り出された、自動車の
１／１クレイモデルを示す。

【００１１】ここにおけるＮＣミリングマシン１，　２
は、図３に正面図を示すように、定盤３を挟んで互いに
対向するよう床上に配設されており、各々、ベース１ａ
，　２ａ上を定盤３の長辺に沿う水平方向であるＹ軸方
向（通常クレイモデルの車体前後方向となる、図では紙
面と直交する方向であり、前車軸の位置が原点、車体後
方へ向かう方向が正となる）へ移動する門型のコラム１
ｂ，　２ｂと、それらのコラム１ｂ，　２ｂに支持され
、昇降方向であるＺ軸方向へ移動するスライド１ｃ，　
２ｃと、それらのスライド１ｃ，　２ｃに支持され、定
盤３の長辺と直交する水平方向であるＸ軸方向（それぞ
れ定盤３から離間する方向が正となる）へ移動するアー
ム１ｄ，　２ｄと、それらのアーム１ｄ，　２ｄの先端
部に設けられ、工具としてのボールエンドミル５，　６
を保持して回転駆動するとともに、それらのボールエン
ドミル５，　６の姿勢をＸ軸と直交する軸線を中心に揺
動させ、さらにそれ自身上記アーム１ｄ，　２ｄに対し
Ｘ軸周りに回動する主軸ヘッド１ｅ，　２ｅとを具えて
いる。

【００１２】加えて、ここにおけるＮＣミリングマシン
１，　２は、コラム１ｂ，　２ｂの上端部に設けられ、
外径の異なる複数本のボールエンドミル５，　６を保持
してそれらの一つを主軸ヘッド１ｅ，　２ｅが保持して
いるボールエンドミル５，　６と自動交換する自動工具
交換機構１ｆ，　２ｆと、あらかじめ与えられた作動プ
ログラム（ＮＣデータ）に基づく数値制御により、上記
コラム，　スライドおよびアームを移動させるとともに
上記主軸ヘッドにボールエンドミル５，　６を回転駆動
させ、また加工部位の形状に応じて上記自動工具交換機
構にボールエンドミル５，　６を適宜交換させるＮＣコ
ントローラ１ｇ，　２ｇとを具えている。

【００１３】かかるクレイモデル作成装置に自動車の１
／１クレイモデルを短時間で加工させるためには、被加
工物としてのクレイ素材の左右半分づつの部分をそれぞ
れの加工範囲として、二台のＮＣミリングマシン１，　
２で一緒にそのクレイ素材からクレイモデル４を削り出
させれば良く、そのためには、先ず、ＣＡＤ　（コンピ
ュータ支援設計）で作成した自動車形状データから、各
ＮＣミリングマシン１，　２について、コンピュータを
用いて、図４（ａ）に示す如くその自動車形状の表面の
左右半部（Ａ号機ＮＣミリングマシン１は左半部、Ｂ号
機ＮＣミリングマシン２は右半部）をジグザグになぞる
ようなボールエンドミル５，　６の先端部の移動経路で
あるカッターパスＣＰのＮＣデータを作成し、次いでそ
れらのカッターパスＣＰのＮＣデータに、各ＮＣミリン
グマシン１，　２の作動開始命令や作動終了命令を加え
る他、各部位の実際の加工が可能なように、コンピュー
タグラフィック等で確認しながら、ボールエンドミル５
，　６の姿勢を適宜揺動させるＮＣデータや、平面に近
い加工部位では太い外径、小さい半径の加工部位では細
い外径のものを使用するようボールエンドミル５，　６
を適宜変更させるとともにそれに伴い切削速度を適宜変
更させる命令等を加えて、各ＮＣミリングマシン１，　
２の作動プログラムのＮＣデータを作成する。

【００１４】ところで、上記二台のＮＣミリングマシン
１，　２のＸ軸方向の作動可能範囲は、図３中仮想線で
それらの主軸ヘッド１ｅ，　２ｅおよびそれらが保持す
るボールエンドミル５，　６の前進限位置を示すように
定盤３の中央部の上方で互いに重なっており、クレイモ
デル４の中心線ＣＬ上の部分については、上記作動可能
範囲の重なりを用いて、二台のＮＣミリングマシン１，
　２がそれぞれ左右方向からアームアーム１ｄ，　２ｄ
を延ばして削り出すことになる。 従って、それら二台のＮＣミリングマシン１，　２の加
工範囲は、図４（ａ）に示すように、クレイモデル４の
中心線ＣＬ上で車体前後方向（Ｙ軸方向）へクレイモデ
ル４の全長に亘って隣接することになり、これがためク
レイモデル４の中心線ＣＬ上の部分を削り出す際には、
それらの主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの先端部やボールエン
ドミル５，　６の占有する空間が二台の間で互いに重な
ることになる。それゆえ、二台のＮＣミリングマシン１
，　２が上記作動プログラムに基づいて互いに無関係に
削り出し作業を進め、主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの先端部
やボールエンドミル５，　６が上記の重なる占有空間に
同時に位置しようとすると、互いに干渉が生じて、主軸
ヘッド１ｅ，　２ｅやボールエンドミル５，　６が破損
するおそれがある。

【００１５】このような干渉を防止するため、この実施
例の干渉防止方法では、先ず、各ＮＣミリングマシン１
，　２の上記カッターパスＣＰのＮＣデータを、図５に
示すように、所定本数（例えば１０本程度）の実質的に
一定方向の長い経路が並ぶ所定幅Ｐ（例えば　１００ｍ
ｍ程度）からなる基準範囲単位毎に分割し、次いで、そ
れらの基準範囲の経路に沿ってボールエンドミル５，　
６を移動させて加工する際に、相手方のＮＣミリングマ
シンとの干渉のおそれがある上記主軸ヘッド１ｅ，　２
ｅおよびボールエンドミル５，　６の例えばこの実施例
ではＸ−Ｙ平面上への投影がその平面内で移動して占有
する占有領域を使用領域ＵＡと定義し、その使用領域Ｕ
ＡのＹ軸方向幅ＷおよびＸ軸方向長さＬ（いずれも絶対
値）と、その使用領域ＵＡの位置とを各基準範囲につい
て求める。

【００１６】ここで、上記幅Ｗを求めるに際しては、例
えば図６に示すように、ボールエンドミル５，　６の揺
動中心の点をＰ０　、ボールエンドミル５，　６の先端
の点をＰ１　、主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの先端部の角部
の各代表点をＰ２　〜Ｐ７　とし、上記基準範囲を加工
する際の主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの向きの変化を考慮し
て、例えば図７（ａ）に、矢印で移動方向を、また実線
と仮想線とで基準範囲の一端と他端の加工中の状態を示
すように、主軸ヘッド１ｅ，　２ｅがボールエンドミル
５，　６に対し内側に傾きながら加工する場合には、そ
の基準範囲のカッターパスＣＰの一端の経路の加工時の
主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの代表点Ｐ４　と、他端の経路
の加工時の主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの代表点Ｐ５　との
間の距離、あるいは、図示しないが主軸ヘッド１ｅ，　
２ｅがさらに傾く場合はその両端の経路の加工時のボー
ルエンドミル５，　６の先端点Ｐ１　間の距離にそのボ
ールエンドミル５，　６の外径を加えた長さを幅Ｗとす
る。

【００１７】また図７（ｂ）に同様に示すように、主軸
ヘッド１ｅ，　２ｅが加工すべき面に沿って並行移動し
ながら加工する場合には、その基準範囲のカッターパス
ＣＰの両端の経路の加工時の主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの
両端の代表点Ｐ６　とＰ７　との間の距離を幅Ｗとし、
さらに図７（ｃ）に同様に示すように、主軸ヘッド１ｅ
，　２ｅがボールエンドミル５，　６に対し外側に傾き
ながら加工する場合にも、図７（ｂ）に示す場合と同様
、その基準範囲のカッターパスＣＰの両端の経路の加工
時の主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの両端の代表点Ｐ６　とＰ
７　との間の距離を幅Ｗとする。但し、ボールエンドミ
ル５，６の長さは、太さや再研磨の回数等で異なり、そ
の太さも種々あるので、最も長く最も太いものを用いて
いると仮定して上記幅Ｗを求める。

【００１８】上述のようにして幅Ｗを求めれば、基準範
囲の加工を行う間に、Ｙ軸方向に関しては、その基準範
囲に対応する使用領域ＵＡ内に主軸ヘッド１ｅ，　２ｅ
およびボールエンドミル５，　６が常時収まることにな
る。

【００１９】一方、上記長さＬを求めるに際しては、例
えば図４（ａ）に示すように、Ｘ軸上の０点を通る垂直
面から、Ｘ軸の負方向に最も離れた経路ＣＰの加工時の
、ボールエンドミル５，　６の先端点Ｐ１　の位置にそ
のボールエンドミル５，　６の半径を加えた位置までの
距離、あるいは、図示しないが主軸ヘッド１ｅ，　２ｅ
がさらに立った場合はその主軸ヘッド１ｅ，　２ｅの代
表点Ｐ２　，Ｐ３　までの距離を長さＬとする。但しこ
こでも、ボールエンドミル５，　６は、最も長く最も太
いものを用いていると仮定する。

【００２０】上述のようにして長さＬを求めれば、基準
範囲の加工を行う間に、Ｘ軸の負方向すなわち相手方の
ＮＣミリングマシンとの干渉が生ずる方向に関しては、
その基準範囲に対応する使用領域ＵＡ内に主軸ヘッド１
ｅ，　２ｅおよびボールエンドミル５，　６が常時収ま
ることになる。

【００２１】なお、上記基準範囲を広く取り過ぎると、
後述する干渉チェックの結果干渉が生ずると判断した場
合の待機時間が長くなり過ぎるため、加工効率が低くな
り、またその基準範囲を狭く取り過ぎると、上記データ
を求める必要がある使用領域ＵＡの数が多くなるためそ
の作業が煩雑になるとともに、干渉チェックの回数が多
くなり過ぎるため、そのチェックの時間が嵩んで、これ
も加工効率が低くなる。従って、基準範囲はこれらの兼
ね合いを考慮して上述のように適宜定める。

【００２２】さらにこの実施例では、図８に示すように
、相手方のＮＣミリングマシンがアームをＸ軸の負方向
に最大限延ばしてその主軸ヘッドをモデルの中心線ＣＬ
を越えて最も突き出させ、かつそのボールエンドミルを
Ｘ軸の負方向に水平に延ばした状態で、そのボールエン
ドミルをＹ軸方向へ並行移動させた場合に、その先端の
点Ｐ１　が描く軌跡ＢＬから、その相手方のＮＣミリン
グマシンに近い範囲を干渉域ＣＡ、自分の方に近い側を
非干渉域ＤＡとして定義して、使用領域ＵＡが全く上記
干渉域ＣＡに入らず完全に非干渉域ＤＡ内にある場合に
は干渉を考慮する必要がないため、使用領域ＵＡは存在
しないと設定し、また同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように
、使用領域ＵＡが少しでも干渉域ＣＡに入っている場合
には、その使用領域ＵＡをそのまま用いるものとする。

【００２３】上述の如く各基準範囲について求めた使用
領域ＵＡを示すＮＣデータを、この実施例では、その使
用領域を使用すると宣言する信号を相手方のＮＣミリン
グマシンに対して出力させる命令とともに、先に作成し
た各ＮＣミリングマシン１，　２の作動プログラムのＮ
Ｃデータ中の基準範囲毎に分割したカッターパスＣＰの
ＮＣデータの、それらの使用領域ＵＡにそれぞれ対応す
る基準範囲の部分の直前に挿入し、またそれらの基準範
囲の部分の直後に、基準範囲の加工が終了したことを示
す信号を相手方のＮＣミリングマシンに対して出力させ
る命令を挿入しておく。

【００２４】このようにしてこの実施例の方法による干
渉チェックを行う機能を持たせたＮＣミリングマシン１
，　２の作動プログラムをここでは上記クレイモデル加
工装置のＮＣコントローラ１ｇ，　２ｇに与え、その作
動プログラムに基づき上記クレイモデル加工装置のＮＣ
コントローラ１ｇ，　２ｇは、相互に信号を送受しつつ
Ａ号機およびＢ号機のＮＣミリングマシン１，　２をそ
れぞれ図１にフローチャートで示す如き手順（Ａ号機に
ついて代表で示すがＢ号機も同様）で作動させて、定盤
３上に置かれた、概略自動車の形をなすクレイ素材から
、１／１クレイモデルの削り出しを行う。

【００２５】すなわち、例えばＡ号機ＮＣミリングマシ
ン１は、先ずステップ１１で、自分の全加工範囲の内の
最初の基準範囲につきそれに対応する使用領域ＵＡ−Ａ
を使用すると宣言する信号を相手方であるＢ号機ＮＣミ
リングマシン２に出力し、次いでステップ１２で、Ｂ号
機ＮＣミリングマシン２に自分より先に使用を宣言した
が加工済でない（加工を開始しようとしているか加工中
の）使用領域ＵＡ−Ｂがあるか否かを、Ｂ号機がその宣
言後に対応する基準範囲の加工が終了したことを示す信
号を出力したか否かによってチェックして、加工済でな
い使用領域ＵＡ−Ｂがなければ干渉のおそれがないため
後述のステップ１６へ進むが、加工済でない使用領域Ｕ
Ａ−Ｂがあればステップ１３へ進んで、そこでその使用
領域ＵＡ−Ｂと自分が宣言した使用領域ＵＡ−Ａとが干
渉するか否かを判断する。この判断は例えば、図４（ａ
）に示すように使用領域ＵＡ−Ａと使用領域ＵＡ−Ｂと
がＸ−Ｙ平面上で全く重なっていなければ干渉しないと
し、また図４（ｂ）に示すように使用領域ＵＡ−Ａと使
用領域ＵＡ−ＢとがＸ−Ｙ平面上で少しでも重なってい
れば干渉するとする。なお、先に述べたように、使用領
域ＵＡ−Ａが完全に非干渉域ＤＡ内にあるため存在しな
いと設定されている場合には、干渉しないと判断する。

【００２６】そして、ステップ１３で干渉しないと判断
した場合は、後述のステップ１６へ進むが、ステップ１
３で干渉すると判断した場合は、次のステップ１４で一
定時間、当該使用ＵＡ−Ａに対応する基準範囲について
の加工を待機し、続くステップ１５で、Ｂ号機ＮＣミリ
ングマシン２が先の使用領域ＵＡ−Ｂに対応する基準範
囲の加工が終了した旨の信号を出力したか否かを判断し
て、その信号を出力していなければ再びステップ１４へ
戻って待機し、加工が終了した旨の信号を出力していれ
ば次のステップ１６へ進む。

【００２７】しかしてＡ号機ＮＣミリングマシン１は、
ステップ１６に進む際には、Ｂ号機ＮＣミリングマシン
２との干渉のおそれがないか、その干渉のおそれがある
加工が終了した状態となっているので、このステップ１
６で当該使用領域ＵＡ−Ａに対応する基準範囲の加工を
行い、その後のステップ１７で、当該基準範囲の加工が
終了したか否かをチェックして、終了していなければス
テップ１６へ戻って加工を続け、終了していれば次のス
テップ１８へ進み、ステップ１８で未加工の基準範囲が
残っているか否かをチェックして、残っていれば、ステ
ップ１９で次の基準範囲につき使用領域ＵＡ−Ａを使用
する旨を宣言した後ステップ１２へ戻り先の手順を繰り
返すが、ステップ１８で未加工の基準範囲が残っていな
ければ、自分の全加工範囲の加工が終了したと判断して
プログラムを終了する。

【００２８】図９は上記プログラムに基づくＡ号機およ
びＢ号機のＮＣミリングマシン１，　２の作動状態の一
例を示すタイムチャートであり、ここで、Ａ号機ＮＣミ
リングマシン１は、先ず工程２１で使用領域１ＡをＵＡ
−Ａとして上記ステップ１１の宣言を行い、次いで工程
２２で上記ステップ１２および１３の干渉チェックを行
い、この時点ではＢ号機のＮＣミリングマシン２は宣言
を行っていないので上記ステップ１６の使用領域１Ａに
対応する基準範囲の加工を開始する。一方、Ｂ号機ＮＣ
ミリングマシン２は、先ず工程４１で例えば使用領域１
Ａと干渉する使用領域１ＢをＵＡ−Ｂとして上記ステッ
プ１１の宣言を行い、次いで工程４２で上記ステップ１
２および１３の干渉チェックを行い、この時点ではＡ号
機のＮＣミリングマシン１が先に宣言を行った使用領域
１Ａを用いて加工中であるので、その干渉チェックで使
用領域１Ｂがそれより先に宣言された使用領域１Ａと干
渉すると判断し、工程４３でＡ号機ＮＣミリングマシン
１が使用領域１Ａに対応する基準範囲の加工を終了する
まで自分の加工を待機する。

【００２９】そしてＢ号機ＮＣミリングマシン２は、Ａ
号機ＮＣミリングマシン１が使用領域１Ａに対応する基
準範囲の加工を終了すると工程４４で上記使用領域１Ｂ
に対応する基準範囲の加工を開始する。一方Ａ号機ＮＣ
ミリングマシン１は、次に工程２４で例えば使用領域１
Ｂと干渉しない次の使用領域２ＡをＵＡ−Ａとして宣言
を行い、次いで工程２５で干渉チェックを行い、この時
点ではＢ号機のＮＣミリングマシン２が先に宣言を行っ
た使用領域１Ｂを用いて加工中であるが、その干渉チェ
ックで使用領域２Ａがそれより先に宣言された使用領域
１Ｂと干渉しないと判断して、工程２６で自分の使用領
域２Ａに対応する基準範囲の加工を行い、その加工が終
了すると、次に工程２７で例えば使用領域１Ｂと干渉し
ない次の使用領域３ＡをＵＡ−Ａとして宣言を行い、次
いで工程２８で干渉チェックを行い、この時点でもＢ号
機のＮＣミリングマシン２が先に宣言を行った使用領域
１Ｂを用いて加工中であるが、その干渉チェックで使用
領域３Ａがそれより先に宣言された使用領域１Ｂと干渉
しないと判断し、工程２９で自分の使用領域３Ａに対応
する基準範囲の加工を行う。

【００３０】さらにＢ号機ＮＣミリングマシン２は、使
用領域１ｂに対応する基準範囲の加工を終了すると、次
に工程４５で例えば使用領域３Ａと干渉しない次の使用
領域２ＢをＵＡ−Ｂとして宣言を行い、次いで工程４６
で干渉チェックを行い、この時点ではＡ号機のＮＣミリ
ングマシン１が先に宣言を行った使用領域３Ａを用いて
加工中であるが、その干渉チェックで使用領域２Ｂがそ
れより先に宣言された使用領域３Ａと干渉しないと判断
して、工程４７で自分の使用領域２Ｂに対応する基準範
囲の加工を行う。一方Ａ号機ＮＣミリングマシン１は、
使用領域３Ａに対応する基準範囲の加工を終了すると、
次に工程３０で例えば非干渉域内にある次の使用領域４
ＡをＵＡ−Ａとして宣言を行い、次いで工程２５で干渉
チェックを行い、この時点ではＢ号機のＮＣミリングマ
シン２が先に宣言を行った使用領域２Ｂを用いて加工中
であるが、その干渉チェックで使用領域４Ａが存在しな
いとし、それより先に宣言された使用領域１Ｂと干渉し
ないと判断して、工程３１で自分の使用領域２Ａに対応
する基準範囲の加工を行う。

【００３１】上述の如くして、この実施例の干渉防止方
法を用いたクレイモデル加工装置によれば、クレイ素材
に対する加工範囲が互いに隣接する二台のＮＣミリング
マシン１，　２が、互いに連絡し合いながら並行して各
自の加工範囲の加工を基準範囲毎に実行し、使用領域Ｕ
Ａ−Ａと使用領域ＵＡ−Ｂとが重なる場合のみ、後に宣
言した方が先に宣言した方の基準範囲の加工が終わるま
での間だけ自動的に待機するので、それら二台のＮＣミ
リングマシン１，　２の作動プログラムの作成の際に、
その作動プログラムの作成者に多大な精神的負担を強い
ることがなく、しかも、実際の加工の際に、何れか一台
が故障や工具交換等の不測の理由で停止し、その復旧ま
でもう一台だけ稼働させた後二台で加工させて作動手順
にずれが生じても、その作動手順の組合せ状態に応じて
確実に干渉を防止できるため、自動運転、さらには無人
運転でも干渉を確実に避けつつ短時間で（本出願人の実
験では６時間程度で）、自動車の１／１クレイモデルを
削り出すことができる。

【００３２】なお、上記クレイモデル加工装置は、実際
の加工中に干渉が生じそうになった場合、あるいは生じ
た場合に、それを近接センサや接触式センサ等で検知し
て、加工装置の作動を瞬時に停止させる、従来と同様の
干渉防止装置も具えており、この干渉防止装置は、作業
者が制御盤を操作してマニュアル運転する場合に、二台
のＮＣミリングマシン１，　２の干渉による破損防止す
る役割を果たす。

【００３３】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、自動加
工装置の占有領域をそのまま使用領域とせず、所要に応
じ、慣性によるオーバーシュートや原点復帰時の移動経
路等を含むような一定幅の余裕代を占有領域に加えて使
用領域としても良く、また使用領域を平面的でなく空間
的に定義しても良い。さらに、自動加工装置は上記ＮＣ
ミリングマシンに限られず、共働して加工するものであ
れば、例えばスポット溶接ロボットや組立ロボット等で
も良い。

【００３４】

【発明の効果】かくしてこの発明の自動加工装置の干渉
防止方法によれば、被加工物に対する加工範囲が互いに
近接し、もしくは重なる複数台の自動加工装置が、互い
に連絡し合いながら並行して各自の加工範囲の加工を基
準範囲毎に実行し、使用領域同士が重なる場合のみ、後
に宣言した方が先に宣言した方の基準範囲の加工が終わ
るまでの間だけ自動的に待機するので、それら複数台の
自動加工装置の作動プログラムの作成の際に、その作動
プログラムの作成者に多大な精神的負担を強いることが
なく、しかも実際の加工の際に、自動運転、さらには無
人運転でも、干渉を確実に避けつつ短時間で被加工物の
加工範囲の全てについての加工を終了させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自動加工装置の干渉防止方法の一実
施例を示すフローチャートである。

【図２】上記実施例の方法を適用したクレイモデル作成
装置を示す斜視図である。

【図３】上記クレイモデル作成装置を示す正面図である
。

【図４】（ａ）は上記実施例の干渉防止方法における使
用領域およびその非干渉状態を示す説明図であり、（ｂ
）はその使用領域の干渉状態を示す説明図である。

【図５】上記実施例の干渉防止方法における基準範囲お
よび使用領域を示す説明図である。

【図６】上記使用領域を求める際の主軸ヘッドおよびボ
ールエンドミルの位置の基準となる代表点を示す説明図
である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は上記使用領域の幅を求める方
法を主軸ヘッドの移動状態に応じてそれぞれ示す説明図
である。

【図８】（ａ）〜（ｄ）は上記使用領域が非干渉域およ
び干渉域内にそれぞれある場合を示す説明図である。

【図９】上記実施例に基づく上記クレイモデル作成装置
の二台のＮＣミリングマシンの作動状態の一例を示すタ
イムチャートである。

【符号の説明】

１　　ＮＣミリングマシン １ｅ　　主軸ヘッド １ｇ　　ＮＣコントローラ ２　　ＮＣミリングマシン ２ｅ　　主軸ヘッド ２ｇ　　ＮＣコントローラ ３　　定盤 ４　　１／１クレイモデル ５　　ボールエンドミル ６　　ボールエンドミル ＣＬ　　中心線 ＣＰ　　カッターパス ＵＡ　　使用領域 ＣＡ　　干渉域 ＤＡ　　非干渉域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被加工物に対する加工範囲が互いに近
   接し、もしくは重なる複数台の自動加工装置の相互の干
   渉を防止するに際し、前記複数台の自動加工装置が各々
   、先ず、前記被加工物に対する当該加工装置の全加工範
   囲の分割された一部である基準範囲の加工を始める前に
   、当該加工装置の、他の前記加工装置との干渉のおそれ
   がある所定部位がその基準範囲の加工を行うために占め
   る占有領域を含む使用領域を宣言し、次いで、当該加工
   装置が宣言した使用領域と、それより先に他の前記加工
   装置が宣言した使用領域であってそれに対応する基準範
   囲が加工済でないものとを比較し、前記比較の結果、当
   該加工装置が宣言した使用領域が、前記他の加工装置が
   宣言した使用領域と少しでも重なる場合には、前記他の
   加工装置がその宣言した使用領域に対応する基準範囲の
   加工を終了するまで待機して、その加工が終了したら当
   該加工装置が宣言した使用領域に対応する基準範囲の加
   工を行い、また前記比較の結果、当該加工装置が宣言し
   た使用領域が、前記他の加工装置が宣言した使用領域と
   重ならない場合には、待機せずに、当該加工装置が宣言
   した使用領域に対応する基準範囲の加工を行う、という
   工程を、前記基準範囲を逐次未加工範囲にずらしながら
   繰り返し行うことを特徴とする、自動加工装置の干渉防
   止方法。