(57)【要約】【課題】オペレータがより安心して作業することができる工作機械の制御装置を提供する。【解決手段】工作機械の制御装置１は、移動体の動作指令を基に送り機構部の作動を制御して移動体の移動位置を制御する駆動制御部１３と、移動体及び構造体のモデルデータを記憶するモデルデータ記憶部１５と、移動体の移動位置などを基に、移動体を移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成し、生成したモデルデータに応じた画像データを生成して画面表示装置４７に画面表示させる画面表示処理部２０とを備える。画面表示処理部２０は、移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、移動体の、構造体と干渉する恐れのある部分に設定された表示基準位置と、画面表示装置４７の画面表示領域の中心位置とが一致するように画像データを生成して画面表示させる。【選択図】図１
2008097192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの移動体と、前記移動体を駆動して移動させる送り機構部と、前記移動体の移動可能な領域内に配設された１以上の構造体と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられる制御装置であって、
前記移動体の動作指令を基に前記送り機構部の作動を制御して前記移動体の少なくとも移動位置を制御する制御実行処理部と、
前記移動体及び構造体の２次元モデル又は３次元モデルに関するデータであり、これら移動体及び構造体の形状を定義する形状データを少なくとも含んだモデルデータを記憶するモデルデータ記憶部と、
前記制御実行処理部から前記移動体の移動位置を受信し、受信した移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成するとともに、生成したモデルデータに応じた２次元画像データ又は３次元画像データを生成して前記画面表示手段に画面表示させる画面表示処理部とを備えてなり、
前記画面表示処理部は、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、前記移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置と、前記画面表示手段の画面表示領域の中心位置とが一致するように前記画像データを生成して画面表示させるように構成されてなることを特徴とする工作機械の制御装置。
【請求項２】
複数の移動体と、前記各移動体を駆動して移動させる送り機構部と、前記各移動体の移動可能な領域内にそれぞれ配設された１以上の構造体と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられる制御装置であって、
前記各移動体の動作指令を基に前記送り機構部の作動を制御して前記各移動体の少なくとも移動位置を制御する制御実行処理部と、
前記各移動体及び構造体の２次元モデル又は３次元モデルに関するデータであり、これら各移動体及び構造体の形状を定義する形状データを少なくとも含んだモデルデータを記憶するモデルデータ記憶部と、
前記制御実行処理部から前記各移動体の移動位置を受信し、受信した移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記各移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成するとともに、生成したモデルデータに応じた２次元画像データ又は３次元画像データを生成して前記画面表示手段に画面表示させる画面表示処理部とを備えてなり、
前記画面表示処理部は、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記生成したモデルデータを基に、前記複数の移動体の内、移動している移動体を確認し、移動している移動体を複数確認した場合には、前記確認した各移動体がそれぞれ表示されるように前記画面表示手段の画面表示領域を複数の表示領域に分割し、この分割した各表示領域の中心位置と、前記各移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、これら各移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とがそれぞれ一致するように前記画像データを生成して画面表示させる一方、移動している移動体を１つ確認した場合には、前記画面表示手段の画面表示領域の中心位置と、前記確認した移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、この移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とが一致するように前記画像データを生成して画面表示させるように構成されてなることを特徴とする工作機械の制御装置。
【請求項３】
複数の移動体と、前記各移動体を駆動して移動させる送り機構部と、前記各移動体の移動可能な領域内にそれぞれ配設された１以上の構造体と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられる制御装置であって、
前記各移動体の動作指令を基に前記送り機構部の作動を制御して前記各移動体の少なくとも移動位置を制御する制御実行処理部と、
前記各移動体及び構造体の２次元モデル又は３次元モデルに関するデータであり、これら各移動体及び構造体の形状を定義する形状データを少なくとも含んだモデルデータを記憶するモデルデータ記憶部と、
前記制御実行処理部から前記各移動体の移動位置を受信し、受信した移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記各移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成するとともに、生成したモデルデータに応じた２次元画像データ又は３次元画像データを生成して前記画面表示手段に画面表示させる画面表示処理部とを備えてなり、
前記画面表示処理部は、前記画面表示手段に画面表示される表示画像を、前記画面表示手段に前記複数の移動体をそれぞれ画面表示する第１表示形式、又は、前記画面表示手段に前記移動体の１つを画面表示する第２表示形式のどちらで表示するのかに関する表示形式特定信号、及び前記第２表示形式で表示するときにどの移動体を表示するのかに関する移動体特定信号を、外部から受け付けるように構成され、
更に、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記表示形式特定信号を基にどちらの表示形式で表示させるのかを認識して、認識した表示形式が前記第１表示形式である場合には、前記画面表示手段の画面表示領域を前記各移動体がそれぞれ表示されるように複数の表示領域に分割し、この分割した各表示領域の中心位置と、前記各移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、前記各移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とがそれぞれ一致するように前記画像データを生成して画面表示させる一方、前記認識した表示形式が前記第２表示形式である場合には、前記移動体特定信号を基にどの移動体を表示するのかを更に認識して、前記画面表示手段の画面表示領域の中心位置と、前記認識した移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、前記移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とが一致するように前記画像データを生成して画面表示させるように構成されてなることを特徴とする工作機械の制御装置。
【請求項４】
前記移動体の表示基準位置を設定する表示基準位置設定処理部を更に備え、
前記画面表示処理部は、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記表示基準位置設定処理部により設定された表示基準位置を基に前記画像データを生成して画面表示させるように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかの工作機械の制御装置。
【請求項５】
前記制御実行処理部から前記移動体の移動位置を受信し、受信した移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成して、前記移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認し、干渉すると判断した場合には、前記生成したモデルデータを基に前記移動体の、前記構造体との干渉位置を認識して、認識した干渉位置を前記表示基準位置設定処理部に送信するとともに、アラーム信号を前記制御実行処理部に送信する干渉確認処理部を更に備え、
前記表示基準位置設定処理部は、前記干渉確認処理部から前記干渉位置を受信すると、受信した干渉位置を基に、前記表示基準位置を、前記移動体の、前記構造体との干渉位置に設定するように構成され、
前記制御実行処理部は、前記干渉確認処理部から前記アラーム信号を受信すると、前記移動体の移動を停止させるように構成されてなることを請求項４記載の工作機械の制御装置。
【請求項６】
前記制御実行処理部から前記移動体の少なくとも現在位置を受信し、受信した現在位置を基に、予め設定された時間経過後における前記移動体の移動位置を推定する移動位置推定部を更に備え、
前記画面表示処理部及び干渉確認処理部は、前記移動体を移動させた状態のモデルデータを生成するに当たり、前記移動位置推定部から前記移動体の推定移動位置を受信し、受信した推定移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記移動体を前記推定移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成するように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかの工作機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体と、前記移動体を駆動して移動させる送り機構部と、前記移動体の移動領域内に配設された構造体と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられ、前記移動体の移動に応じた、前記移動体及び構造体の画像データを生成して前記画面表示手段に画面表示させる工作機械の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記工作機械の制御装置として、従来、例えば、特開平５−１９８３７号公報に開示されたものが知られており、この制御装置は、例えば、ワークをそれぞれ保持する第１主軸及び第２主軸と、工具をそれぞれ保持する第１刃物台及び第２刃物台と、第１刃物台及び第２刃物台をそれぞれ所定の送り方向に移動させる送り機構部と、ワーク及び工具の画像データを画面表示するためのディスプレイなどを備えた旋盤に設けられる。
【０００３】
前記制御装置は、例えば、第１刃物台の工具で第１主軸のワークが、第２刃物台の工具で第２主軸のワークが加工される場合、ディスプレイの画面表示領域を２つの表示領域に分割して、一方の表示領域に第１主軸のワーク及び第１刃物台の工具を、他方の表示領域に第２主軸のワーク及び第２刃物台の工具をそれぞれ表示する。
【０００４】
尚、前記制御装置は、各工具をディスプレイに画面表示させるに当たり、加工プログラムから各工具（各刃物台）の動作指令を認識し、認識した動作指令に係る移動位置に工具を移動させた状態の画像データを生成してディスプレイのそれぞれの表示領域に画面表示させる。また、各表示領域の中央部にはワークが固定された状態で常に表示されるようになっており、各工具は、ディスプレイの画面表示領域の都合上、ワーク近傍の一定領域内に位置しているときのみ画面表示されるようになっている。
【０００５】
そして、工作機械のオペレータは、ディスプレイの表示画面を通して各工具の動作を確認することで、工具とワークの位置関係や工具の移動状況、工具によるワークの加工状況を確認し、工具とワークとが相互に干渉するか否かなどを確認することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１９８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の制御装置では、工具がワークから離れているときには、ワークのみがディスプレイに画面表示されて工具がディスプレイに画面表示されないため、オペレータは、工具がどのような状況下にあるのかを認識することができず、不安感を抱くという問題があった。工具とワークが離れていれば、通常、これらが干渉する恐れはないと考えられるものの、どういう状況にあるのかをオペレータが常に確認することができる方が好ましい。また、例えば、工具がワークの端部を加工している場合、加工部分が表示領域の端部に表示されることがあり、当該加工部分を確認し難いという問題もある。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、オペレータがより安心して作業することができる工作機械の制御装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、
１つの移動体と、前記移動体を駆動して移動させる送り機構部と、前記移動体の移動可能な領域内に配設された１以上の構造体と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられる制御装置であって、
前記移動体の動作指令を基に前記送り機構部の作動を制御して前記移動体の少なくとも移動位置を制御する制御実行処理部と、
前記移動体及び構造体の２次元モデル又は３次元モデルに関するデータであり、これら移動体及び構造体の形状を定義する形状データを少なくとも含んだモデルデータを記憶するモデルデータ記憶部と、
前記制御実行処理部から前記移動体の移動位置を受信し、受信した移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成するとともに、生成したモデルデータに応じた２次元画像データ又は３次元画像データを生成して前記画面表示手段に画面表示させる画面表示処理部とを備えてなり、
前記画面表示処理部は、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、前記移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置と、前記画面表示手段の画面表示領域の中心位置とが一致するように前記画像データを生成して画面表示させるように構成されてなることを特徴とする工作機械の制御装置に係る。
【００１０】
この発明によれば、まず、移動体及び構造体の２次元モデル又は３次元モデルに関するデータであって、これら移動体及び構造体の形状を定義する形状データを少なくとも含んだモデルデータが、予め適宜生成された後、モデルデータ記憶部に格納される。
【００１１】
尚、前記移動体及び構造体としては、例えば、工作機械が旋盤である場合には、ベッド、ベッド上に配設された主軸台、主軸台によって回転自在に支持された主軸、主軸に取り付けられ、ワークを保持するチャック、ワーク、ベッド上に移動可能に配設されたサドル、サドル上に配設され、工具を保持する刃物台、工具、ベッド上に移動可能に配設された心押台、心押台に保持された心押軸などが該当し、工作機械がマシニングセンタである場合には、ベッド、ベッド上に配設されたコラム、コラムに移動可能に支持された主軸頭、主軸頭によって回転自在に支持され、工具を保持する主軸、工具、ベッド上に移動可能に配設され、ワークを保持するテーブル、ワークなどが該当する。また、更に、工作機械には、一般的に、切りくずや切削液などの侵入を防止すべく、カバー体が適宜設けられるため、このようなカバー体を含めても良い。
【００１２】
また、工作機械を構成するすべての移動体及び構造体のモデルデータを格納する必要はなく、画面表示手段に画面表示する移動体及び構造体のモデルデータを少なくとも格納すれば良い。具体的には、例えば、旋盤において、工具及びワークを画面表示する場合には、工具及びワークのモデルデータを格納すれば良く、また、刃物台，工具，主軸台，主軸，チャック，ワーク，心押台及び心押軸を画面表示する場合には、刃物台，工具，主軸台，主軸，チャック，ワーク，心押台及び心押軸のモデルデータを格納すれば良い。また、例えば、マシニングセンタにおいて、工具及びワークを画面表示する場合には、上記と同様に、工具及びワークのモデルデータを格納し、主軸頭，主軸，工具，テーブル及びワークを画面表示する場合には、主軸頭，主軸，工具，テーブル及びワークのモデルデータを格納すれば良い。
【００１３】
また、前記モデルデータは、移動体及び構造体の実際の大きさで生成されていても、移動体及び構造体の実際の大きさよりも少し大き目に生成されていても良い。
【００１４】
そして、制御実行処理部により、移動体の自動運転や手動運転に係る動作指令を基に送り機構部の作動が制御されて、少なくとも移動位置が制御されつつ移動体が移動せしめられると、画面表示処理部は、制御実行処理部から受信した移動体の移動位置、及びモデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成し、生成したモデルデータに応じた２次元画像データ又は３次元画像データを画面表示手段に画面表示させる処理を行う。
【００１５】
尚、前記画像データは、移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、移動体の、構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置と、画面表示手段の画面表示領域の中心位置とが一致するように構成され、これにより、移動体の、構造体と干渉する恐れのある部分を常に画面表示手段の表示画面の中央部に表示することができる。
【００１６】
また、前記表示基準位置は、例えば、移動体が工具である場合にはその先端位置、移動体がサドル，刃物台，心押台，心押軸，主軸頭，主軸，テーブル，ワークなどである場合にはこれらの端面や重心位置に設定することなどが考えられるが、これに限られるものではなく、移動体の、構造体と干渉する恐れのある部位の外面やその内部領域など、移動体を効果的に表示することが可能な部分であれば、どこに設定しても良い。
【００１７】
斯くして、本発明に係る工作機械の制御装置によれば、画面表示処理部が、移動体の表示基準位置と画面表示手段の画面表示領域の中心位置とが一致するように構成された画像データを生成して画面表示手段に画面表示させるようにしたので、移動体と構造体との間の距離が離れていても、移動体の、構造体と干渉する恐れのある部分を常に画面表示手段の表示画面の中央部に表示することができ、オペレータは、画面表示手段の表示画面を通して、移動体と構造体の位置関係や移動体の移動状況、工具によるワークの加工状況などを常に把握することができる。これにより、オペレータは、移動体と構造体とが相互に干渉するか否かなどを常時確認することができ、常に安心して作業を行うことができる。
【００１８】
尚、前記制御装置は、前記移動体を複数備えた工作機械に設けられていても良く、この場合、前記画面表示処理部は、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記生成したモデルデータを基に、前記複数の移動体の内、移動している移動体を確認し、移動している移動体を複数確認した場合には、前記確認した各移動体がそれぞれ表示されるように前記画面表示手段の画面表示領域を複数の表示領域に分割し、この分割した各表示領域の中心位置と、前記各移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、これら各移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とがそれぞれ一致するように前記画像データを生成して画面表示させる一方、移動している移動体を１つ確認した場合には、前記画面表示手段の画面表示領域の中心位置と、前記確認した移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、この移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とが一致するように前記画像データを生成して画面表示させるように構成される。
【００１９】
このようにすれば、複数の移動体の移動が確認された場合には、確認された各移動体がそれぞれ表示されるように画面表示手段の画面表示領域が複数の表示領域に分割され、この分割された各表示領域の中心位置と、確認された各移動体の表示基準位置とがそれぞれ一致するように画像データが生成されて画面表示され、１つの移動体の移動が確認された場合には、画面表示手段の画面表示領域の中心位置と、確認された移動体の表示基準位置とが一致するように画像データが生成されて画面表示される。したがって、上記と同様、オペレータは、移動体の位置などを常に把握し、常に安心して作業を行うことができる。
【００２０】
また、前記画面表示処理部は、前記画面表示手段に画面表示される表示画像を、前記画面表示手段に前記複数の移動体をそれぞれ画面表示する第１表示形式、又は、前記画面表示手段に前記移動体の１つを画面表示する第２表示形式のどちらで表示するのかに関する表示形式特定信号、及び前記第２表示形式で表示するときにどの移動体を表示するのかに関する移動体特定信号を、外部から受け付けるように構成され、更に、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記表示形式特定信号を基にどちらの表示形式で表示させるのかを認識して、認識した表示形式が前記第１表示形式である場合には、前記画面表示手段の画面表示領域を前記各移動体がそれぞれ表示されるように複数の表示領域に分割し、この分割した各表示領域の中心位置と、前記各移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、前記各移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とがそれぞれ一致するように前記画像データを生成して画面表示させる一方、前記認識した表示形式が前記第２表示形式である場合には、前記移動体特定信号を基にどの移動体を表示するのかを更に認識して、前記画面表示手段の画面表示領域の中心位置と、前記認識した移動体を画面表示する際の基準となる位置であって、前記移動体の、前記構造体と干渉する恐れのある部分に予め設定された表示基準位置とが一致するように前記画像データを生成して画面表示させるように構成されていても良い。
【００２１】
この場合、第１表示形式の場合には、各移動体がそれぞれ表示されるように画面表示手段の画面表示領域が複数の表示領域に分割され、この分割された各表示領域の中心位置と各移動体の表示基準位置とがそれぞれ一致するように画像データが生成されて画面表示され、第２表示形式の場合には、画面表示手段の画面表示領域の中心位置と、表示すべく選択された１つの移動体の表示基準位置とが一致するように画像データが生成されて画面表示されるので、このようにしても、上記と同様、オペレータは、移動体の位置などを常に把握し、常に安心して作業を行うことができる。
【００２２】
また、前記制御装置は、前記移動体の表示基準位置を設定する表示基準位置設定処理部を更に備え、前記画面表示処理部は、前記画像データを生成して画面表示させるに当たり、前記表示基準位置設定処理部により設定された表示基準位置を基に前記画像データを生成して画面表示させるように構成されていても良い。このようにすれば、例えば、オペレータが表示基準位置設定処理部に外部から入力した信号に基づいて表示基準位置を設定することができるなど、表示基準位置をオペレータが任意に設定したり、適宜設定変更することができ、使い勝手が向上する。
【００２３】
また、前記制御装置は、前記制御実行処理部から前記移動体の移動位置を受信し、受信した移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成して、前記移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認し、干渉すると判断した場合には、前記生成したモデルデータを基に前記移動体の、前記構造体との干渉位置を認識して、認識した干渉位置を前記表示基準位置設定処理部に送信するとともに、アラーム信号を前記制御実行処理部に送信する干渉確認処理部を更に備え、前記表示基準位置設定処理部は、前記干渉確認処理部から前記干渉位置を受信すると、受信した干渉位置を基に、前記表示基準位置を、前記移動体の、前記構造体との干渉位置に設定するように構成され、前記制御実行処理部は、前記干渉確認処理部から前記アラーム信号を受信すると、前記移動体の移動を停止させるように構成されていても良い。
【００２４】
この場合、制御実行処理部により送り機構部の作動が制御されて移動体が移動せしめられると、干渉確認処理部は、制御実行処理部から受信した移動体の移動位置、及びモデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、移動体を前記移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成して移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認する処理を行う。
【００２５】
移動体と構造体とが干渉するか否かについては、例えば、移動体のモデルデータと構造体のモデルデータとの間で接触又は重なり合う部分が存在するか否かを基に判断する。モデルデータ間で接触又は重なり合う部分が生じている場合には、移動体と構造体とが干渉すると判断される。また、移動体及び構造体が工具及びワークであり、これらのモデルデータが重なり合っている場合には、この重なり合いが、工具の刃部とワークとの間に生じたものでなければ、当該工具とワークとが干渉すると判断される。
【００２６】
このような干渉確認の結果、移動体と構造体とが干渉すると判断すると、前記生成したモデルデータを基に移動体の、構造体との干渉位置を認識して、認識した干渉位置を表示基準位置設定処理部に送信するとともに、アラーム信号を制御実行処理部に送信する。この干渉位置を受信した表示基準位置設定処理部は、受信した干渉位置を基に、表示基準位置を、移動体の、構造体との干渉位置に設定し、このアラーム信号を受信した制御実行処理部は、送り機構部の作動を停止して移動体の移動を停止させる。
【００２７】
このように、表示基準位置設定処理部が干渉位置を受信すると、表示基準位置を構造体との干渉位置に設定することで、移動体の干渉部分を画面表示手段の表示画面の中央部に表示することができ、干渉部分をより容易に特定することができるなど、オペレータの作業の効率化を図ることができる。
【００２８】
また、前記制御装置は、前記制御実行処理部から前記移動体の少なくとも現在位置を受信し、受信した現在位置を基に、予め設定された時間経過後における前記移動体の移動位置を推定する移動位置推定部を更に備え、前記画面表示処理部及び干渉確認処理部は、前記移動体を移動させた状態のモデルデータを生成するに当たり、前記移動位置推定部から前記移動体の推定移動位置を受信し、受信した推定移動位置、及び前記モデルデータ記憶部に格納されたモデルデータを基に、前記移動体を前記推定移動位置に移動させた状態のモデルデータを生成するように構成されていても良い。
【００２９】
このようにすれば、移動位置推定部によって推定された、予め設定された時間経過後における移動体の移動位置を基に、画像データを生成して画面表示したり、移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認することができ、制御実行処理部による制御の下、送り機構部が駆動されて移動体が実際に移動する前に、移動体と構造体の位置関係や移動体の移動状況を予め確認したり、干渉の有無を予め確認することができる。これにより、干渉が生じるのを確実に防止することができるなど各種作業を行うのに好都合である。
【００３０】
ここで、前記推定移動位置は、例えば、移動体の現在位置と現在速度とを基に推定したり、移動体の現在位置と、加工プログラムの解析により得られた移動体の動作指令や手動操作に係る移動体の動作指令とを基に推定することができる。
【発明の効果】
【００３１】
このように、本発明に係る工作機械の制御装置によれば、従来のように、ワーク（構造体）を基準とした画像データを生成して画面表示させるのではなく、移動体を基準とした画像データを生成して画面表示させるようにしたので、移動体と構造体との間の距離に関係なく、移動体の、構造体と干渉する恐れのある部分を常に画面表示することができ、オペレータに移動体と構造体の位置関係や移動体の移動状況、工具によるワークの加工状況などを常に把握させて、常に安心して作業させることができる。
【００３２】
また、表示基準位置設定処理部を設けて、表示基準位置をオペレータが任意に設定可能にしたり、干渉確認処理部から干渉位置を受信したときに表示基準位置を構造体との干渉位置に設定するようにすれば、使い勝手を向上させることができる。また、移動位置推定部によって推定された移動体の移動位置を基に移動体の画面表示や干渉確認を行うようにすれば、移動体が実際に移動する前に移動体の画面表示や干渉確認を行うことができ、各種作業を行うのに好都合である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る工作機械の制御装置などの概略構成を示したブロック図である。
【００３４】
図１に示すように、本例の工作機械の制御装置（以下、単に制御装置という）１は、プログラム記憶部１１，プログラム解析部１２，駆動制御部１３，移動位置推定部１４，モデルデータ記憶部１５，干渉データ記憶部１６，干渉確認処理部１７，表示基準位置設定処理部１８，表示基準位置データ記憶部１９及び画面表示処理部２０などから構成され、例えば、図２に示したＮＣ旋盤３０に設けられる。
【００３５】
まず、前記ＮＣ旋盤３０について説明すると、このＮＣ旋盤３０は、図１及び図２に示すように、ベッド３１と、ベッド３１上に配設された主軸台（図示せず）と、主軸台（図示せず）によって水平軸中心に（Ｚ軸回りに）回転自在に支持された主軸３２と、主軸３２に取り付けられたチャック３３と、Ｚ軸方向に移動可能にベッド３１上に配設された第１サドル３４と、Ｚ軸と水平面内で直交するＹ軸方向に移動可能に第１サドル３４上に配設された第２サドル３５と、Ｙ軸及びＺ軸の双方と直交するＸ軸方向に移動可能に第２サドル３５上に配設された上刃物台３６と、Ｚ軸方向に移動可能にベッド３１上に配設された第３サドル３７と、Ｘ軸方向に移動可能に第３サドル３７上に配設された下刃物台３８と、第１サドル３４をＺ軸方向に移動させる第１送り機構部３９と、第２サドル３５をＹ軸方向に移動させる第２送り機構部４０と、上刃物台３６をＸ軸方向に移動させる第３送り機構部４１と、第３サドル３７をＺ軸方向に移動させる第４送り機構部４２と、下刃物台３８をＸ軸方向に移動させる第５送り機構部４３と、主軸３２を軸中心に回転させる主軸モータ４４と、前記制御装置１に接続した操作盤４５と、各送り機構部３９，４０，４１，４２，４３及び主軸モータ４４の作動を制御する前記制御装置１などを備える。
【００３６】
前記チャック３３は、チャック本体３３ａと、ワークＷを把持する複数の把持爪３３ｂとからなる。前記上刃物台３６は、刃物台本体３６ａと、工具Ｔ１を保持する工具主軸３６ｂとを備え、前記下刃物台３８は、刃物台本体３８ａと、工具Ｔ２を保持するタレット３８ｂとを備える。また、工具Ｔ１は、バイトなどの旋削工具であり、工具本体Ｔａと、ワークＷを加工するためのチップ（刃部）Ｔｂとから構成され、下刃物台３８に装着された工具Ｔ２は、ドリルやエンドミルなどの回転工具であり、工具本体Ｔａと、ワークＷを加工するための刃部Ｔｂとから構成される。
【００３７】
前記操作盤４５は、制御装置１に対して各種信号を入力するための操作キーや、制御装置１に対してパルス信号を入力するための手動パルス発生器などの入力装置４６と、制御装置１による制御状態などを画面表示するための画面表示装置４７などからなる。
【００３８】
前記操作キーには、運転モードを自動運転や手動運転に切り換えるための運転モード選択スイッチ、送り軸（Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸）を選択するための送り軸切換スイッチ、送り軸切換スイッチによって選択された送り軸方向に第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７又は下刃物台３８を移動させるための移動ボタン、送りオーバライドを調整するための調整ツマミ、画面表示装置４７に画面表示される表示画像を全体表示，分割表示又は選択表示に切り換えるための表示形式選択ボタン、後述する表示基準位置を設定するための設定ボタンなどが含まれており、これら運転モード選択スイッチ、送り軸切換スイッチ、移動ボタン、調整ツマミ、表示形式選択ボタン，設定ボタンからの信号は制御装置１に送信されるようになっている。
【００３９】
尚、前記全体表示とは、例えば、チャック３３、ワークＷ、各工具Ｔ１，Ｔ２、工具主軸３６ｂの一部、タレット３８ｂの一部などを含む全体画像を１つの画面表示領域Ｈに表示することであり（図７参照）、前記分割表示とは、例えば、画面表示領域を２つの表示領域Ｈ１，Ｈ２に分割してその各表示領域に各工具Ｔ１，Ｔ２などの画像をそれぞれ表示することであり（図８、図１１（ａ）参照）、前記選択表示とは、例えば、任意に選択された方の工具Ｔ１，Ｔ２などの画像を１つの画面表示領域Ｈに表示することである（図９、図１０、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）参照）。
【００４０】
前記手動パルス発生器は、送り軸（Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸）を選択するための送り軸切換スイッチや、１パルス当たりの移動量を切り換えるための倍率切換スイッチ、軸中心に回転せしめられることによりその回転量に応じたパルス信号を生成するパルスハンドルなどを備えており、これら送り軸切換スイッチや、倍率切換スイッチ、パルスハンドルからの操作信号は制御装置１に送信されるようになっている。
【００４１】
次に、前記制御装置１について説明する。上述のように、この制御装置１は、プログラム記憶部１１，プログラム解析部１２，駆動制御部１３，移動位置推定部１４，モデルデータ記憶部１５，干渉データ記憶部１６，干渉確認処理部１７，表示基準位置設定処理部１８，表示基準位置データ記憶部１９及び画面表示処理部２０を備える。尚、前記プログラム記憶部１１，プログラム解析部１２，駆動制御部１３が特許請求の範囲に言う制御実行処理部として機能する。
【００４２】
前記プログラム記憶部１１には、予め作成されたＮＣプログラムが格納される。前記プログラム解析部１２は、プログラム記憶部１１に格納されたＮＣプログラムをブロック毎に順次解析して、上刃物台３６（第１サドル３４，第２サドル３５）の移動位置や送り速度、下刃物台３８（第３サドル３７）の移動位置や送り速度、主軸モータ４４の回転速度などに関する動作指令を抽出し、抽出した動作指令を駆動制御部１３及び移動位置推定部１４に送信する。
【００４３】
前記駆動制御部１３は、運転モード選択スイッチが自動運転であるときには、プログラム解析部１２から受信した動作指令を基に主軸３２の回転や各刃物台３６，３８の移動などを制御する。具体的には、主軸３２の回転については、前記主軸モータ４４からフィードバックされる現在回転速度データ及び動作指令を基に制御信号を生成し、生成した制御信号を主軸モータ４４に送信してこれを制御する。また、上刃物台３６の移動については、各送り機構部３９，４０，４１からフィードバックされる上刃物台３６の現在位置データ及び動作指令を基に制御信号を生成し、生成した制御信号を各送り機構部３９，４０，４１に送信してこれを制御する。また、下刃物台３８の移動については、各送り機構部４２，４３からフィードバックされる下刃物台３８の現在位置データ及び動作指令を基に制御信号を生成し、生成した制御信号を各送り機構部４２，４３に送信してこれを制御する。
【００４４】
また、駆動制御部１３は、運転モード選択スイッチが手動運転であるときには、入力装置４６から受信した操作信号を基に各送り機構部３９，４０，４１，４２，４３についての動作信号を生成してこれらの作動を制御する。例えば、移動ボタンが押されると、送り軸切換スイッチによる送り軸選択状況から、作動させるべき送り機構部３９，４０，４１，４２，４３を認識するとともに、調整ツマミによる調整状況から送りオーバライドの調整値を認識して、認識した送り機構部３９，４０，４１，４２，４３に関する情報及び認識した調整値に応じた移動速度に関する情報を含む動作信号を生成してこの動作信号を基に制御する。また、手動パルス発生器のパルスハンドルが操作されると、送り軸切換スイッチによる送り軸選択状況から、作動させるべき送り機構部３９，４０，４１，４２，４３を認識するとともに、倍率切換スイッチによる倍率選択状況から、１パルス当たりの移動量を認識して、認識した送り機構部３９，４０，４１，４２，４３に関する情報、認識した１パルス当たりの移動量に関する情報、及びパルスハンドルによって生成されたパルス信号を含む動作信号を生成してこれを基に制御する。
【００４５】
尚、駆動制御部１３は、干渉確認処理部１７から送信されたアラーム信号を受信すると、各送り機構部３９，４０，４１，４２，４３及び主軸モータ４４の作動を停止させる。また、上刃物台３６に装着された工具Ｔ１を新たな工具Ｔ１と交換したり、下刃物台３８の加工位置に割り出された工具Ｔ２を変更した場合には、当該工具Ｔ１，Ｔ２に係る情報を干渉確認処理部１７及び画面表示処理部２０に送信する。また、駆動制御部１３は、各送り機構部３９，４０，４１，４２，４３から受信した第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８の現在位置及び現在速度や生成した動作信号を移動位置推定部１４に送信する。
【００４６】
前記移動位置推定部１４は、各刃物台３６，３８の移動位置及び送り速度に関する動作指令をプログラム解析部１２から受信するとともに、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８の現在位置及び現在速度や動作信号を駆動制御部１３から受信し、受信した動作指令又は動作信号及び現在位置や、受信した現在位置及び現在速度を基に、予め設定された時間経過後における第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８の移動位置を推定し、推定した移動位置や前記受信した動作指令、前記受信した動作信号を干渉確認処理部１７及び画面表示処理部２０に送信する。尚、この移動位置推定部１４では、プログラム解析部１２により解析されて駆動制御部１３で実行されるブロックの動作指令よりも１ブロック以上進んだ（先の）ブロックの動作指令が順次処理されるようになっている。
【００４７】
前記モデルデータ記憶部１５には、例えば、予め適宜生成された、少なくとも各工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８に係る３次元モデルデータが格納される。この３次元モデルデータは、各工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８の３次元形状を定義した形状データを少なくとも含んで構成される。
【００４８】
尚、これらの３次元モデルデータは、後述のように、干渉確認時に干渉領域として用いられるもので、実際の大きさで生成されていても、実際の大きさよりも少し大き目に生成されていても良い。
【００４９】
前記干渉データ記憶部１６には、予め設定された、各工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８の相互間における干渉関係を定義した干渉データが格納される。
【００５０】
前記ＮＣ旋盤３０では、主軸３２，チャック３３及びワークＷが一体的となった状態で主軸３２が主軸台（図示せず）に支持され、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１が一体的となった状態で第１サドル３４がベッド３１上に配設され、第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２が一体的となった状態で第３サドル３７がベッド３１上に配設される。したがって、主軸３２，チャック３３及びワークＷ間、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１間、第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２間においては、それぞれ干渉関係は生じず、主軸３２，チャック３３及びワークＷと、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１と、第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２との間においてのみ干渉関係が成立する。
【００５１】
また、各工具Ｔ１，Ｔ２とワークＷとの間における干渉は、各工具Ｔ１，Ｔ２によるワークＷの加工（即ち、干渉ではない）とみなすことができるが、工具Ｔ１のチップＴｂ又は工具Ｔ２の刃部ＴｂとワークＷとの間に生じる干渉でなければ、これを加工とみなすことはできず、干渉である。
【００５２】
そこで、前記干渉データは、具体的には、図３に示すように、各工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８の内、一体的となるもの同士を１つの同じグループにグループ分けするとともに、これらが干渉関係又は切削関係のいずれを構成するのかを示すデータとして設定されている。
【００５３】
そして、この干渉データにより、主軸３２，チャック３３及びワークＷが第１グループに、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１が第２グループに、第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２が第３グループにグループ分けされる。尚、上述のように、各グループの構成物間では干渉を生じず、異なるグループの構成物間でのみ干渉関係が生じ、また、異なるグループに属する構成物同士の干渉であっても、これらの構成物が互いに切削関係を構成し且つ第１グループと第２グループ又は第３グループに属するものである場合には、即ち、当該各干渉構成物が工具Ｔ１のチップＴｂ又は工具Ｔ２の刃部Ｔｂ及びワークＷである場合には、干渉ではない。
【００５４】
前記干渉確認処理部１７は、第１サドル３４，第２サドル３５及び上刃物台３６や、第３サドル３７及び下刃物台３８の推定移動位置を移動位置推定部１４から順次受信し、受信した推定移動位置、並びにモデルデータ記憶部１５及び干渉データ記憶部１６に格納された各データなどを基に、工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８が相互に干渉するか否かを確認する。
【００５５】
具体的には、図４及び図５に示すような一連の処理を順次実行するように構成されており、まず、駆動制御部１３から受信する、各刃物台３６，３８に保持された工具Ｔ１，Ｔ２に関する情報を基に、各刃物台３６，３８に保持された工具Ｔ１，Ｔ２を認識するとともに、モデルデータ記憶部１５に格納された工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８の３次元モデルデータ、並びに干渉データ記憶部１６に格納された干渉データを読み込む（ステップＳ１）。尚、工具Ｔ１，Ｔ２の３次元モデルデータを読み込むに当たっては、前記認識した各工具Ｔ１，Ｔ２の３次元モデルデータを読み込む。
【００５６】
次に、読み込んだ干渉データを参照して、工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８が属するグループをそれぞれ認識するとともに、これらが切削関係及び干渉関係のいずれを構成するのかを認識する（ステップＳ２）。
【００５７】
ついで、移動位置推定部１４から各刃物台３６，３８の推定移動位置、及び移動速度に係る動作指令や動作信号（速度指令信号）を受信し（ステップＳ３）、前記読み込んだ３次元モデルデータ及び前記受信した推定移動位置を基に、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１並びに第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２を前記推定移動位置に移動させた状態の３次元モデルデータを生成する（ステップＳ４）。
【００５８】
この後、前記読み込んだ干渉データ、及び前記生成した３次元モデルデータを基に、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１並びに第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２の移動により、工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８が相互に干渉するか否か、即ち、異なるグループに属する各構成物の３次元モデルデータ間で（第１グループに属する主軸３２，チャック３３及びワークＷの３次元モデルデータと、第２グループに属する第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１の３次元モデルデータと、第３グループに属する第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２の３次元モデルデータとの間で）接触又は重なり合う部分が存在するか否かを確認する（ステップＳ５）。
【００５９】
ステップＳ５で接触又は重なり合うと判断した場合には、その接触又は重なり合いが、互いに切削関係を構成する構成物同士間に生じ且つ第１グループと第２グループ又は第３グループに属するものであるか、即ち、工具Ｔ１のチップＴｂ又は工具Ｔ２の刃部ＴｂとワークＷとの間に生じたものであるのかを確認し（ステップＳ６）、そうであると判断した場合には、前記受信した指令速度が最大切削送り速度以内であるか否かを確認する（ステップＳ７）。
【００６０】
ステップＳ７で指令速度が最大切削送り速度以内であると判断した場合には、前記３次元モデルデータの接触又は重なり合いは、工具Ｔ１，Ｔ２によりワークＷが加工されることによって生じたものであると判断して、その重なり合う領域（干渉（切削）領域）を算出する（ステップＳ８）。
【００６１】
一方、ステップＳ６で接触又は重なり合いが、互いに切削関係を構成する構成物同士間に生じたものでない（工具Ｔ１のチップＴｂ又は工具Ｔ２の刃部ＴｂとワークＷとの間に生じたものでない）と判断した場合には、主軸３２，チャック３３及びワークＷと、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１と、第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２との間で干渉を生じると判断して、また、ステップＳ７で指令速度が最大切削送り速度よりも速いと判断した場合には、工具Ｔ１，Ｔ２によるワークＷの加工とみなすことはできず、干渉であると判断して、アラーム信号を駆動制御部１３及び画面表示処理部２０に送信して（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。
【００６２】
また、このステップＳ９では、各工具Ｔ１，Ｔ２がワークＷ，チャック３３，工具主軸３６ｂ及びタレット３８ｂと干渉するときには、工具Ｔ１の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ２及びタレット３８ｂとの干渉位置や、工具Ｔ２の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ１及び工具主軸３６ｂとの干渉位置を認識して、認識した干渉位置を表示基準位置設定処理部１８に送信する。尚、各工具Ｔ１，Ｔ２がワークＷ，チャック３３，工具主軸３６ｂ及びタレット３８ｂと干渉するときに限定しているのは、本例では、画面表示処理部２０によって、チャック３３、ワークＷ、各工具Ｔ１，Ｔ２、工具主軸３６ｂの一部、タレット３８ｂの一部しか画面表示装置４７に画面表示されないからである。
【００６３】
また、ステップＳ５で接触又は重なり合う部分は存在しない（干渉は生じない）と判断した場合、及びステップＳ８の処理を終えると、ステップＳ１０に進み、前記ステップＳ４で生成した３次元モデルデータで前記ステップＳ１で読み込んだ３次元モデルデータを更新するとともに、工具Ｔ１，Ｔ２とワークＷとの間に切削部分があった場合には、ワークＷの３次元モデルデータについて、ステップＳ８で算出した切削領域をワークＷから削除するように当該３次元モデルデータを更新する。
【００６４】
この後、ステップＳ１１では、処理終了か否かを確認して、処理終了でない場合には、前記ステップＳ３以降の処理を繰り返し、処理終了と判断した場合には、上記一連の処理を終了する。
【００６５】
前記表示基準位置設定処理部１８は、入力装置４６の設定ボタンからの入力信号などに基づき、各工具Ｔ１，Ｔ２を画面表示する際に基準となる位置（表示基準位置）を、工具Ｔ１の、ワークＷ，主軸３２，チャック３３，第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２と干渉する恐れのある部分に設定したり、工具Ｔ２の、ワークＷ，主軸３２，チャック３３，第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１と干渉する恐れのある部分に設定し、設定した各工具Ｔ１，Ｔ２についての表示基準位置に関するデータを前記表示基準位置データ記憶部１９に格納する。尚、本例において、前記表示基準位置は、例えば、工具Ｔ１，Ｔ２の先端位置に設定されているものとする。
【００６６】
また、表示基準位置設定処理部１８は、干渉確認処理部１７から干渉位置を受信すると、受信した干渉位置を基に、前記表示基準位置を、工具Ｔ１の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ２及びタレット３８ｂとの干渉位置や、工具Ｔ２の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ１及び工具主軸３６ｂとの干渉位置に設定して、設定した各工具Ｔ１，Ｔ２についての表示基準位置に関するデータを表示基準位置データ記憶部１９に格納し、入力装置４６からの入力信号に基づいて設定された表示基準位置を更新する。
【００６７】
前記画面表示処理部２０は、第１サドル３４，第２サドル３５及び上刃物台３６や、第３サドル３７及び下刃物台３８の推定移動位置を移動位置推定部１４から順次受信し、受信した推定移動位置、並びにモデルデータ記憶部１５及び表示基準位置データ記憶部１９に格納されたデータなどを基に３次元画像データを生成して、生成した３次元画像データを画面表示装置４７に画面表示させる。
【００６８】
具体的には、画面表示処理部２０は、図６に示すような一連の処理を順次行い、全体表示で表示する場合には、例えば、図７に示すように、チャック３３、ワークＷ、各工具Ｔ１，Ｔ２、工具主軸３６ｂの一部、タレット３８ｂの一部などを含む全体画像に係る画像データを生成して画面表示装置４７の１つの画面表示領域Ｈに表示し、分割表示（第１表示形式）で表示する場合には、例えば、図８や図１１（ａ）に示すように、画面表示装置４７の画面表示領域を２つの表示領域Ｈ１，Ｈ２に分割し、前記表示基準位置Ｐと前記分割した各表示領域Ｈ１，Ｈ２の中心位置とがそれぞれ一致するように画像データを生成して画面表示装置４７の各表示領域Ｈ１，Ｈ２に表示し、選択表示（第２表示形式）で表示する場合には、例えば、図９，図１０，図１１（ｂ）又は図１１（ｃ）に示すように、任意に選択された工具Ｔ１，Ｔ２の前記表示基準位置Ｐと画面表示装置４７の画面表示領域Ｈの中心位置とが一致するように画像データを生成して画面表示装置４７に表示する。尚、図９及び図１１（ｂ）は工具Ｔ１についての選択表示を、図１０及び図１１（ｃ）は工具Ｔ２についての選択表示をそれぞれ示している。
【００６９】
また、画面表示処理部２０は、入力装置４６の表示形式選択ボタンから入力される表示形式特定信号や移動体特定信号を受け付けて、受け付けた表示形式特定信号を基に、前記全体表示，分割表示及び選択表示の内、どの表示形式で表示するのかを認識するとともに、受け付けた移動体特定信号を基に、選択表示で表示する場合に、どちらの工具Ｔ１，Ｔ２を表示するのかを認識する。
【００７０】
図６に示すように、画面表示処理部２０は、まず、表示形式選択ボタンによって入力された表示形式特定信号や移動体特定信号を基にどの表示形式で表示するのか（選択表示が選択されているときには、更にどちらの工具Ｔ１，Ｔ２を表示するのか）を認識した後（ステップＳ２１）、駆動制御部１３から受信する、各刃物台３６，３８に保持された工具Ｔ１，Ｔ２に関する情報を基に、各刃物台３６，３８に保持された工具Ｔ１，Ｔ２を認識するとともに、モデルデータ記憶部１５に格納された工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８などの３次元モデルデータを読み込む（ステップＳ２２）。尚、工具Ｔ１，Ｔ２の３次元モデルデータを読み込むに当たっては、前記認識した各工具Ｔ１，Ｔ２の３次元モデルデータを読み込む。
【００７１】
ついで、移動位置推定部１４から各刃物台３６，３８の推定移動位置を受信し（ステップＳ２３）、前記読み込んだ３次元モデルデータ及び前記受信した推定移動位置を基に、第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６及び工具Ｔ１並びに第３サドル３７，下刃物台３８及び工具Ｔ２を前記推定移動位置に移動させた状態の３次元モデルデータを生成する（ステップＳ２４）。尚、工具Ｔ１，Ｔ２とワークＷとが重なって切削領域がある場合には、この切削領域を算出して、この切削領域がワークＷから削除されるようにワークＷの３次元モデルデータを生成する。
【００７２】
この後、例えば、生成した３次元モデルデータと、前記ステップＳ２２で読み込んだ３次元モデルデータ又は後述のステップＳ２７で更新する３次元モデルデータとを比較することなどにより刃物台３６，３８が移動しているか否かを確認する（ステップＳ２５）。尚、前記認識した表示形式が全体表示及び分割表示であるときには、各刃物台３６，３８の少なくとも一方が移動しているか否かを確認し、前記認識した表示形式が選択表示であるときには、前記認識した、画面表示させる方の工具Ｔ１，Ｔ２を保持する刃物台２６，３８が移動しているか否かを確認する。
【００７３】
そして、ステップＳ２５で移動していないと判断した場合には、ステップＳ２８に進み、ステップＳ２５で移動していると判断した場合には、前記認識した表示形式に対応する画像データを生成して画面表示装置４７に画面表示させる（図７乃至図１１参照）。尚、分割表示又は選択表示の画像データ生成に当たっては、表示基準位置データ記憶部１９に格納されたデータを基に表示基準位置を認識し、認識した表示基準位置に基づいて画像データを生成する。また、表示基準位置は、当初、工具Ｔ１，Ｔ２の先端位置に設定されている（図８乃至図１０参照）が、干渉確認処理部１７によって干渉が確認されると、干渉確認処理部１７から受信した干渉位置を基に、表示基準位置設定処理部１８によって設定された位置となる（図１１参照）。また、図７乃至図１０は、刃物台３６，３８（工具Ｔ１，Ｔ２）が主軸３２（ワークＷ）方向に移動する様子を示したものである。
【００７４】
この後、前記生成した３次元モデルデータを基に３次元モデルデータを更新し（ステップＳ２７）、ステップＳ２８では、処理終了か否かを確認して、処理終了でない場合には、前記ステップＳ２３以降の処理を繰り返し、処理終了と判断した場合には、上記一連の処理を終了する。
【００７５】
また、画面表示処理部２０は、干渉確認処理部１７からアラーム信号を受信すると、例えば、表示画像を点滅させるなどしてアラーム表示をする。
【００７６】
以上のように構成された本例の制御装置１によれば、少なくとも工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８に係る３次元モデルデータがモデルデータ記憶部１５内に予め格納され、各工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８の相互間における干渉関係を定義した干渉データが干渉データ記憶部１６内に予め格納される。
【００７７】
また、表示基準位置設定処理部１８により、入力装置４６からの入力信号を基に、各工具Ｔ１，Ｔ２の表示基準位置に関するデータが表示基準位置データ記憶部１９内に格納される。
【００７８】
各刃物台３６，３８の移動は、ＮＣプログラムや手動操作による動作指令に基づき、各送り機構部３９，４０，４１，４２，４３が駆動制御部１３によって制御されることで制御されるが、このとき、移動位置推定部１４によって第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８の移動位置が推定され、推定された移動位置、指令速度、並びにモデルデータ記憶部１５及び干渉データ記憶部１６に格納された各データなどを基に、干渉確認処理部１７により、各工具Ｔ１，Ｔ２、ワークＷ、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８が相互に干渉するか否かが確認されるとともに、推定された移動位置、並びにモデルデータ記憶部１５及び表示基準位置データ記憶部１９に格納されたデータなどを基に、画面表示処理部２０により、適宜選択された表示形式に応じた画像データが生成されて画面表示装置４７に画面表示される。
【００７９】
尚、画像データの表示に当たり、表示形式が全体表示となっている場合には、チャック３３、ワークＷ、各工具Ｔ１，Ｔ２、工具主軸３６ｂの一部、タレット３８ｂの一部などを含む全体画像に係る画像データが生成されて表示され（図７参照）、表示形式が分割表示となっている場合には、各工具Ｔ１，Ｔ２の先端位置Ｐと、分割された各画面表示領域Ｈ１，Ｈ２の中心位置とがそれぞれ一致するように画像データが生成されて表示され（図８参照）、表示形式が選択表示となっている場合には、任意に選択された工具Ｔ１，Ｔ２の先端位置Ｐと画面表示領域Ｈの中心位置とが一致するように画像データが生成されて表示される（図９及び図１０参照）。
【００８０】
そして、上記干渉確認において干渉すると判断された場合には、アラーム信号が駆動制御部１３及び画面表示処理部２０に送信されて、駆動制御部１３により送り機構部３９，４０，４１，４２，４３が停止され、画面表示処理部２０によりアラーム画像が生成されて画面表示装置４７に画面表示される。
【００８１】
また、工具Ｔ１の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ２及びタレット３８ｂとの干渉位置や、工具Ｔ２の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ１及び工具主軸３６ｂとの干渉位置が認識されて、認識された干渉位置が表示基準位置設定処理部１８に送信され、この表示基準位置設定処理部１８により、受信した干渉位置を基に、前記表示基準位置が工具Ｔ１の干渉位置や工具Ｔ２の干渉位置に設定されて表示基準位置データ記憶部１９に格納される（更新される）。これにより、画面表示装置４７には、干渉位置Ｐと画面表示領域Ｈ，Ｈ１，Ｈ２の中心位置とがそれぞれ一致するように画像データが生成されて表示される（図１１参照）。尚、図１１（ａ）では、工具Ｔ１側がワークＷと干渉している。
【００８２】
このように、本例の制御装置１によれば、表示形式が分割表示又は選択表示である場合に、画面表示処理部２０が工具Ｔ１，Ｔ２の先端位置（表示基準位置）Ｐと、画面表示装置４７の画面表示領域Ｈの中心位置、又は画面表示装置４７の、分割された各画面表示領域Ｈ１，Ｈ２の中心位置とが一致するように構成された画像データを生成して画面表示装置４７に画面表示させるようにしたので、工具Ｔ１，Ｔ２とワークＷとの間の距離が離れていても、常に工具Ｔ１，Ｔ２を画面表示装置４７の表示画面の中央部に表示することができ、オペレータは、画面表示装置４７の表示画面を通して、工具Ｔ１，Ｔ２とワークＷの位置関係や工具Ｔ１，Ｔ２の移動状況、工具Ｔ１，Ｔ２によるワークＷの加工状況などを常に把握することができる。これにより、オペレータは、工具Ｔ１，Ｔ２やワークＷが相互に干渉するか否かなどを常時確認することができ、常に安心して作業を行うことができる。
【００８３】
また、入力装置４６の設定ボタンにより、各工具Ｔ１，Ｔ２の表示基準位置をオペレータが任意に設定することができるので、使い勝手を高めることができる。また、干渉確認処理部１７が干渉を確認したときに認識されて送信される、工具Ｔ１の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ２及びタレット３８ｂとの干渉位置や、工具Ｔ２の、ワークＷ，チャック３３，工具Ｔ１及び工具主軸３６ｂとの干渉位置を表示基準位置設定処理部１８が受信すると、受信した干渉位置を基に、前記表示基準位置を工具Ｔ１の干渉位置や工具Ｔ２の干渉位置に設定するように構成したので、工具Ｔ１，Ｔ２の干渉部分を画面表示装置４７の表示画面の中央部に表示することができ、干渉部分をより容易に特定することができるなど、オペレータの作業の効率化を図ることができる。
【００８４】
また、移動位置推定部１４によって推定された、予め設定された時間経過後における第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８の移動位置などを基に、各工具Ｔ１，Ｔ２、主軸３２、チャック３３、第１サドル３４、第２サドル３５、上刃物台３６、第３サドル３７及び下刃物台３８が相互に干渉するか否かを確認したり、画像データを生成して画面表示するようにしたので、駆動制御部１３による制御の下、送り機構部３９，４０，４１，４２，４３が駆動されて第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８が実際に移動する前に、干渉の有無を予め確認したり、工具Ｔ１，Ｔ２とワークＷの位置関係や工具Ｔ１，Ｔ２の移動状況を予め確認することができる。これにより、干渉が生じるのを確実に防止することができるなど各種作業を行うのに好都合である。
【００８５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００８６】
上例では、工作機械としてＮＣ旋盤３０を一例に挙げて説明したが、本例の制御装置１は、他の構成を備えた旋盤やマシニングセンタなど各種の工作機械に設けることが可能である。例えば、下刃物台３８が省略されたＮＣ旋盤の場合、前記画面表示処理部２０は、前記表示形式特定信号や移動体特定信号を入力装置４６から受け付けることなく、選択表示で工具Ｔ１が選択されたときと同様に、画面表示装置４７の画面表示領域に、チャック３３、ワークＷ、工具Ｔ１、工具主軸３６ｂの一部などを画面表示するように構成すると良い。
【００８７】
また、前記画面表示処理部２０は、前記表示形式特定信号や移動体特定信号を入力装置４６から受け付けることなく、前記ステップＳ２５と同様の処理を行って両方の刃物台３６，３８が移動しているか否かを確認し、両方とも移動している場合には、上述した分割表示のときと同様、画面表示装置４７の画面表示領域を２つの表示領域Ｈ１，Ｈ２に分割して、工具Ｔ１，Ｔ２の表示基準位置Ｐと前記分割した各表示領域Ｈ１，Ｈ２の中心位置とがそれぞれ一致するように画像データを生成して画面表示装置４７の各表示領域Ｈ１，Ｈ２に表示し、一方のみ移動している場合には、上述した選択表示のときと同様に、移動している刃物台３６，３８に保持された工具Ｔ１又は工具Ｔ２の表示基準位置Ｐと画面表示装置４７の画面表示領域Ｈの中心位置とが一致するように画像データを生成して画面表示装置４７に表示するように構成されていても良い。
【００８８】
また、更に、前記画面表示処理部２０は、前記表示形式特定信号や移動体特定信号を入力装置４６から受け付ける場合であっても、分割表示の場合には、前記ステップＳ２５と同様の処理を行い、両方の刃物台３６，３８が移動しているか否かを確認して、両方とも移動しているときには、上記と同様にして画面表示し、一方のみ移動しているときには、移動している刃物台３６，３８に保持された工具Ｔ１又は工具Ｔ２の表示基準位置Ｐと画面表示装置４７の画面表示領域Ｈの中心位置とが一致するように画像データを生成して画面表示装置４７に表示し、選択表示の場合には、前記ステップＳ２５と同様の処理を行い、選択表示に係る工具Ｔ１，Ｔ２を保持する刃物台３６，３８が移動しているか否かを確認して、移動しているときに、工具Ｔ１，Ｔ２の表示基準位置Ｐと画面表示装置４７の画面表示領域Ｈの中心位置とが一致するように画像データを生成して画面表示装置４７に表示するように構成されていても良い。
【００８９】
また、モデルデータ記憶部１５に格納される３次元モデルデータは、どのようにして生成されたものであっても良いが、干渉判定や画像データ生成などを高精度に行うために、簡易的に生成されたものよりも、正確に作成されたものを用いることが好ましい。また、モデルデータ記憶部１５には、３次元モデルに代えて２次元モデルに係るデータを格納しても良い。
【００９０】
また、上例では、干渉確認処理部１７及び画面表示処理部２０が、移動位置推定部１４によって推定された第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８の移動位置を用いて、移動後の３次元モデルデータを生成するように構成したが、これに限られるものではなく、移動位置推定部１４を省略し、駆動制御部１３から第１サドル３４，第２サドル３５，上刃物台３６，第３サドル３７及び下刃物台３８の現在位置などを受信して、これを基に移動後の３次元モデルデータを生成するようにしても良い。
【００９１】
また、上例では、図７乃至図１１に示すように、チャック３３、ワークＷ、各工具Ｔ１，Ｔ２、工具主軸３６ｂの一部、タレット３８ｂの一部などを画面表示するように構成したが、これらは一例を示したものであり、表示態様は何らこれに限定されるものではない。例えば、刃物台３６，３８の全体を表示したり、第１サドル３４や第２サドル３５、第３サドル３７、主軸３２、主軸台（図示せず）なども表示するようにしても良い。
【００９２】
また、図８の分割表示や、図９又は図１０の選択表示において二点鎖線で示すように、工具Ｔ１の表示画像に工具Ｔ２の画像を加えるようにしたり、工具Ｔ２の表示画像に工具Ｔ１の画像を加えるようにしても良い。
【００９３】
また、上例では、前記表示基準位置を工具Ｔ１，Ｔ２の先端位置としたが、これに限られるものではなく、画面表示装置４７に刃物台３６，３８や第１サドル３４、第２サドル３５、第３サドル３７なども表示する場合には、例えば、刃物台３６，３８や第１サドル３４、第２サドル３５、第３サドル３７の端面や重心位置に設定したり、刃物台３６，３８と工具Ｔ１，Ｔ２を含めた構造物の重心位置に設定しても良い。また、オペレータが表示基準位置を設定するのではなく、表示基準位置設定処理部１８が工具Ｔ１，Ｔ２や刃物台３６，３８、第１サドル３４、第２サドル３５、第３サドル３７の形状などに応じて適宜自動的に設定するように構成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の制御装置などの概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態に係る制御装置が設けられるＮＣ旋盤の概略構成を示した正面図である。
【図３】本実施形態に係る干渉データ記憶部に格納される干渉データのデータ構成を示した説明図である。
【図４】本実施形態に係る干渉確認処理部における一連の処理を示したフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る干渉確認処理部における一連の処理を示したフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る画面表示処理部における一連の処理を示したフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る画面表示処理部によって生成され、画面表示装置上に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【図８】本実施形態に係る画面表示処理部によって生成され、画面表示装置上に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【図９】本実施形態に係る画面表示処理部によって生成され、画面表示装置上に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【図１０】本実施形態に係る画面表示処理部によって生成され、画面表示装置上に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【図１１】本実施形態に係る画面表示処理部によって生成され、画面表示装置上に表示される表示画面の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
１    工作機械の制御装置
１１  プログラム記憶部
１２  プログラム解析部
１３  駆動制御部
１４  移動位置推定部
１５  モデルデータ記憶部
１６  干渉データ記憶部
１７  干渉確認処理部
１８  表示基準位置設定処理部
１９  表示基準位置データ記憶部
２０  画面表示処理部
３０  ＮＣ旋盤
３１  ベッド
３２  主軸
３３  チャック
３４  第１サドル
３５  第２サドル
３６  上刃物台
３７  第３サドル
３８  下刃物台
３９  第１送り機構部
４０  第２送り機構部
４１  第３送り機構部
４２  第４送り機構部
４３  第５送り機構部
４５  操作盤
４６  入力装置
４７  画面表示装置
Ｔ１，Ｔ２  工具
Ｗ    ワーク
Ｐ    表示基準位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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