(57)【要約】　【課題】　スピーディに主軸を移動させることができるＮＣ工作機械の提供。　【解決手段】　移動可能な主軸２４と、　その主軸２４を駆動させる駆動手段と、主軸移動により、主軸１０に装着された工具Ｔと係合離脱可能な把持爪３３と、前記主軸２４の工具交換位置への移動に関して、前記主軸２４が所定の位置に到達したのち、オリエンテーションが完了したかどうかを判断する判断手段と、主軸２４が移動中に、判断手段の判断結果に基づき、オリエンテーションが完了していない場合は、駆動手段に主軸２４の減速または停止指示を出力し、オリエンテーションが完了した場合は、前記移動を継続させる制御手段と、を備える。【選択図】　図３
2004001229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な主軸と、
　その主軸を駆動させる駆動手段と、
　前記主軸移動により、前記主軸に装着された工具と係合離脱可能な把持爪と、
　前記主軸の工具交換位置への移動に関して、前記主軸が所定の位置に到達したのち、オリエンテーションが完了したかどうかを判断する判断手段と、
前記主軸が移動中に、前記判断手段の判断結果に基づき、オリエンテーションが完了していない場合は、前記駆動手段に前記主軸の減速または停止指示を出力し、オリエンテーションが完了した場合は、前記移動を継続させる制御手段と、
　を備えたことを特徴とするＮＣ工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ＮＣ工作機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、工作が終了した主軸の工具を交換する場合、主軸を工具マガジンの存在する場所まで移動させるが、その際、工具マガジンの把持爪で工具を把握して工具を交換できるためには、主軸の回転位相（回転角度位）が、把持爪が工具を正しく把持できる位相になっている必要がある。
【０００３】
　そのため、従来は、工具マガジンの把持爪が正しく工具を把持し交換できるように、主軸を回転させ、その作業が完了してから、主軸を工具マガジンの場所まで移動していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　しかしながら、主軸の回転動作が完了するまで、全く主軸を移動させることができず、指令位置に到達するのに時間を要するという課題があった。
【０００５】
　本発明は以上のような従来のＮＣ工作機械における課題を考慮し、主軸の指令位置到達時間を短縮させることのできるＮＣ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】
　本発明は、移動可能な主軸と、その主軸を駆動させる駆動手段と、前記主軸移動により、前記主軸に装着された工具と係合離脱可能な把持爪と、前記主軸の工具交換位置への移動に関して、前記主軸が所定の位置に到達したのち、オリエンテーションが完了したかどうかを判断する判断手段と、前記主軸が移動中に、前記判断手段の判断結果に基づき、オリエンテーションが完了していない場合は、前記駆動手段に前記主軸の減速または停止指示を出力し、オリエンテーションが完了した場合は、前記移動を継続させる制御手段と、を備えたことを特徴とするＮＣ工作機械である。
【発明の効果】
【０００７】
　以上説明したことから明かなように、本発明によれば、主軸の移動を迅速に行わせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
　図１は、本発明の実施例に係るＮＣ工作機械の基本的構成を示すブロック図である。同図において、ＮＣ工作機械は、主軸の軸移動における位置座標（主軸現在位置）を演算し、位置データを送出する位置演算部１と、主軸の侵入判断を行う位置座標（判断位置）を記憶する位置記憶部２と、主軸現在位置と判断位置との位置座標を比較し、一致したとき到達信号を出力する位置判断部３と、侵入条件を記憶する条件記憶部４と、その侵入条件と、干渉部の干渉状態を検出する条件検知部５からの検知信号とを比較判断し、侵入条件が満たされるときに主軸移動を継続させる信号を出力し、侵入条件が満たされないとき停止信号を出力する条件判断部６と、その条件判断部６から出力される信号に応じて主軸等の移動物１０を継続移動、または即時減速停止させるとともに、移動物１０の減速時もしくは停止後に上記侵入条件が満たされたとき、移動物１０の移動を再開させる軸制御部７、軸制御部７の制御信号にしたがって、移動物１０を駆動する軸駆動部８、および条件検知部５によって検知される対象となる干渉部９とから主として構成されている。なお、上記位置演算部１，位置記憶部２，位置判断部３，条件記憶部４，条件検知部５，条件判断部６は判断手段として、軸制御部７は制御手段として、軸駆動部８は駆動手段として、それぞれ機能する。
【０００９】
　図２は本発明の実施例である、シャッター開閉装置付きＮＣ工作機械の構成を示すブロック図である。また図３は、図２に示すＮＣ工作機械の一部断面を有する正面図である。図３において、ベッド２１上には、サドル２２を介して正面視、前後左右方向に移動可能にコラム２３が載置されている。工具Ｔ１を着脱可能に装着する水平主軸２４は、上記コラム２３前面に設けられた案内に沿って上下（以下Ｙ軸と呼ぶ）方向に一定距離範囲内で昇降可能である。２５はコラム２３の上方に配設されている工具自動交換装置であって、コラム２３に固定され、コラム２３内の図示しない駆動機構により、円盤状の工具マガジン２６が時計方向あるいは反時計方向へ回動するとともに、コラム２３に対して前後に移動するようになっている。なお、上記工具マガジン２６は、円盤外周部に把持爪３３を備えており、その把持爪３３を介して複数の予備工具Ｔを保持し、工具交換位置に回転位置決めされるようになっている。
【００１０】
　また、主軸２４に装着されている工具Ｔ１は、主軸の移動によって直接工具マガジンの把持爪と係合離脱するようになっており、以下のようにして他の工具Ｔと交換される。すなわち、工具マガジン２６の空の把持爪３３を交換位置に位置決めし、次いで主軸２４を上昇させて工具Ｔ１をその把持爪３３に把持させ、主軸工具Ｔ１をアンクランプさせてマガジン２６を前進移動させることにより、主軸２４から工具Ｔ１が抜き取られる。さらに、工具マガジン２６を回転させて次加工に使用する予備工具Ｔを交換位置に位置決めし、マガジン２６を今度は後退させ、主軸２４に挿入された工具Ｔを主軸２４がクランプすることで工具交換動作が完了するようになっている。
【００１１】
　図３における３０は保護カバー、２９は主軸通用路であって、加工中はＡＴＣ装置２５内へ下方から切粉が飛散して工具等に付着することを防ぐため、上記通用路２９の両側であって左右対称位置には、シャッタ開閉装置を設けている。そのシャッタ開閉装置は、主軸通用路を閉塞するよう主軸移動方向と直交する方向に移動自在に支持されているシャッタ３１ａ，３１ｂと、それら各シャッタを開閉させるシリンダ３２ａ，３２ｂとから主として構成され、通常は、主軸通用路２９を閉塞しており、主軸２４が工具交換を行うときのみその主軸通用路２９を開放するようになっている。
【００１２】
　次に、図２に示す構成において、４１はＣＰＵ、４２はバスラインである。上記ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納されている制御プログラムに従って各種制御を行うものであり、加工プログラムメモリ５２に記憶されている加工プログラムデータを１ブロックずつ読み込んで解読するとともに、加工プログラムデータから解読された軸移動指令や主軸オリエンテーション指令については、それぞれＹ軸モータ駆動制御部４５および主軸モータ駆動制御部４７に送り、また工具交換指令やシャッターの開閉指令についてはＰＭＣ４９に送るようになっている。
【００１３】
　上記Ｙ軸モータ駆動制御部４５では、ＣＰＵ４１からの軸移動指令信号とＹ軸モータ軸に装着された回転検出信号からのフィードバック信号とによってＹ軸モータ４６の駆動を制御している。そしてそのＹ軸モータ４６の軸には、主軸２４を上下に駆動するためのボールねじ（図示せず）が接続されており、ＣＰＵ４１からの軸移動指令により、主軸２４はＹ軸方向に任意に位置決めされるようになっている。また、主軸モータ駆動制御部４７では、ＣＰＵ４１からの主軸オリエンテーション指令信号と主軸２４に装着された回転検出信号からのフィードバック信号とによって主軸モータ４８の駆動を制御しており、主軸位相を所定の角度に位置決めする。そして位置決めが完了すると、主軸モータ駆動制御部４７よりバスライン４２を経由してＣＰＵ４１にオリエンテーション完了信号を転送する。　前記ＰＭＣ４９では、ＣＰＵ４１からの工具交換指令信号やシャッター開閉指令信号を受けると、シーケンスプログラムで処理して、動作指令としての信号を出力し、ＮＣ工作機械の工具交換動作やシャッター開閉等の制御を行う。また、ＮＣ工作機械に配設されている各種センサからの状態（動作完了）信号を受けて、シーケンス処理を行い、バスライン４２を経由してＣＰＵ４１に各動作指令に対する完了信号を転送するようになっている。
【００１４】
　パラメータメモリ５３は、位置記憶部５３ａと条件記憶部５３ｂを有し、位置記憶部５３ａには、主軸２４が主軸通用路２９を通過して工具交換位置としての第２原点Ｚ２（図３参照）まで移動する場合に、シャッター開条件を判断するための第１条件判断位置Ｐ１と、主軸２４の工具Ｔ１を工具マガジン２６の把持爪３３に把持させる際に、工具マガジン２６に設けられた位置決めキーと主軸２４の工具のキー溝の位置を合わせるため、主軸オリエンテーション完了条件を判断するための第２条件判断位置Ｐ２とが記憶されている。また、条件記憶部５３ｂには、上記各条件判断位置に対応して、前記各条件、すなわち、シャッター開完了状態を示す条件，オリエンテーション完了状態を示す条件が記憶されている。
【００１５】
　ＣＰＵ４１は、上記パラメータメモリ５３に記憶されている条件判断位置と、位置演算部５５によって演算される移動中の主軸現在位置とを比較して一致したとき、上記した条件判断位置に対応する条件をパラメータメモリ５３より読み出し、前記条件を判断し、条件が満たされていない場合にはＹ軸モータ制御部４５に対して停止信号を送る。
【００１６】
　なお、ＣＲＴ付きキーボード５１は加工プログラム，各パラメータデータ等を加工プログラムメモリ５２，パラメータメモリ５３に手入力により格納する際に使用されるものであり、Ｉ／Ｏ装置５０を介してバスライン４２に接続されている。
【００１７】
　また、予め加工を開始する前に、条件判断位置と判断条件とがＣＲＴ付きキーボード５１を介してパラメータメモリ５３に格納されており、その条件判断位置は、図３に示すように第１条件判断位置Ｐ１と第２条件判断位置Ｐ２とが設定されている。その第１条件判断位置Ｐ１は、通常加工移動範囲Ｓの上限である第１原点Ｚ１と下限であるストローク端Ｅとの間にあって、その第１条件判断位置Ｐ１にてＣＰＵ４１の判断により停止信号が出力され、主軸２４のＹ軸送りが停止したとき、主軸２４がシャッター３１と干渉（衝突）しないような位置に設定される。この第１条件判断位置Ｐ１はシャッター開を判断条件としている。
【００１８】
　また、第２条件判断位置Ｐ２は、第１条件判断位置Ｐ１および第１原点Ｚ１よりさらに上方にあって、その第２条件判断位置Ｐ２にてＣＰＵ４１の判断により停止信号が出力され、主軸２４のＹ軸送りが停止したとき、工具マガジン２６の把持爪３３に干渉（衝突）しない位置に設定されている。この第２条件判断位置Ｐ２は、主軸オリエンテーションの完了を判断条件としている。
【００１９】
　次に、上記の構成を有する本実施例の動作を図４に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図は、工具交換動作における処理手順を示している。
【００２０】
　ＣＰＵ４１は加工プログラムメモリ５２から加工プログラムデータを１ブロックずつ読み込んで解読し、読み込まれたブロック中に工具交換指令を解読した場合、下記の処理手順を実行する。
【００２１】
　まず、主軸２４の現在位置を演算し、主軸２４が第１条件判断位置Ｐ１の上方にあるかどうか判断する（ステップＳ１）。その判断結果がＹｅｓであればステップＳ１１に進み、ＮｏであればステップＳ２に進む。ステップＳ２では、工具交換位置である第２原点Ｚ２への主軸移動指令をＹ軸モ−タ駆動制御部４５に，主軸オリエンテーション指令を主軸モータ駆動制御部４７に、シャッター開指令をＰＭＣ４９にそれぞれ出力する（ステップＳ２）。次いで主軸移動指令を受けたＹ軸モータ駆動制御部４５は、Ｙ軸モータ４６を介して主軸２４を上方へ移動開始させ、主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部４７は、位相を合わせるため主軸２４の回転を開始し、シャッター開指令を受けたＰＭＣ４９は、ソレノイドバルブ等を介しシリンダ３２ａ，３２ｂを駆動させて左右のシャッター３１ａ，３１ｂを開動作させ、それにより、主軸通用路２９を開放させる。
【００２２】
　次に、上方へ移動中の主軸位置が第１条件判断位置Ｐ１に到達したかどうかをＣＰＵ４１が判断し、その判断結果がＮｏであれば到達するまで処理を待機する（ステップＳ３）。そして、その判断結果がＹｅｓになれば、ＣＰＵ４１は、パラメータメモリ５３内の条件記憶部５３ｂの内容を参照することにより、第１条件判断位置Ｐ１に対応している条件、すなわちシャッター３１ａ，３１ｂが開放完了しているかどうかを判断する（ステップＳ４）。その判断結果がＮｏであれば、ＣＰＵ４１は、Ｙ軸モータ駆動制御部４５へ主軸停止信号を与え、主軸２４の移動を減速又は停止させ、シャッター開放信号がＰＭＣ４９よりＣＰＵ４１に入力されるまで処理を待機する（ステップＳ５）。ステップＳ４における判断結果がＹｅｓであれば、主軸２４の移動は続行され、または減速もしくは停止した主軸は元の速度に復帰することになる（ステップＳ６）。
【００２３】
　次に、ＣＰＵ４１は、上方へ移動中である主軸２４の位置が第２条件判断位置Ｐ２に到達したかどうかを判断し、その判断結果がＮｏであれば到達するまで処理を待機する（ステップＳ７）。また、その判断結果がＹｅｓであれば、ＣＰＵ４１は、パラメータメモリ５３内の条件記憶部５３ｂから、第２条件判断位置Ｐ２に対応している条件、すなわち、主軸オリエンテーションが完了しているかどうかを判断する（ステップＳ８）。その判断結果がＮｏであれば、ＣＰＵ４１は、Ｙ軸モータ駆動制御部４５へ軸停止信号を与えて主軸２４の移動を減速又は停止させ、主軸オリエンテーション完了信号が主軸モータ駆動制御部４７からＣＰＵ４１に与えられるまで処理を待機する（ステップＳ９）。ステップＳ８における判断結果がＹｅｓであれば、主軸２４の移動は続行され、又は減速もしくは停止した主軸は元の速度に復帰することになる（ステップＳ１０）。
【００２４】
　ここで、上述のステップＳ１の判断結果がＹｅｓの場合について説明すると、この場合は、従来の主軸移動制御と同様の手順が実行される。つまり、シャッター３１ａ，３１ｂ手前の所定位置である第１原点Ｚ１への主軸移動指令がＹ軸モータ駆動制御部４５に、主軸オリエンテーション指令が主軸モータ駆動制御部４７に、シャッター開指令がＰＭＣ４９にそれぞれ出力される（ステップＳ１１）。次いで、主軸移動指令を受けたＹ軸モータ駆動制御部４５は、Ｙ軸モータ４６を駆動し、主軸２４を上方へ移動開始させる。主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部４７は、位相を合わせるため主軸２４の回転を開始させ、シャッター開指令を受けたＰＭＣ４９は、ソレノイドバルブ等を介してシリンダ３２ａ，３２ｂを駆動し、左右のシャッター３１ａ，３１ｂを開動作させ、主軸通用路２９を開放させる。次いで、上記各指令動作が完了するまで処理を待機する（ステップＳ１２）。さらに、各動作が完了すると、Ｙ軸モータ駆動制御部４５に対し、第２原点Ｚ２への主軸移動指令が出力される（ステップＳ１３）。
【００２５】
　前述したステップＳ１０およびステップＳ１３に引続き、主軸２４位置が第２原点Ｚ２すなわち、工具交換位置に達するまで処理を待機する（ステップＳ１４）。次に、第２原点Ｚ２に到達すると、ＰＭＣ４９へ対し工具交換指令が出力され、ＰＭＣ４９内のシーケンスプログラムに従って前述した工具交換動作が行われ、主軸２４の工具Ｔ１は予備工具Ｔに自動的に交換される（ステップＳ１５）。そして、工具交換が完了するとＹ軸モータ駆動制御部に対し、第１原点Ｚ１へ戻るように主軸移動指令が出力され（ステップＳ１６）、主軸２４がその第１原点Ｚ１に復帰すると同時に、ＰＭＣ４９に対し、シャッター閉指令が出力され、シャッター３１ａ，３１ｂが閉じらて工具交換指令に対する動作が完了する。
【００２６】
　また、以上説明した工具交換動作における主軸２４の移動動作について位置と速度の関係を図５に示す。加工終了時、主軸２４がシャッター３１ａ，３１ｂに対して接近している場合、すなわち上記したステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理に対応する主軸２４の移動動作は、図５の（ｃ）に相当する。また、図５の（ａ）は、加工終了時、主軸２４がシャッター３１ａ，３１ｂに対して十分に離れている場合であって、第１条件判断位置Ｐ１に到達するまでにシャッター３１は開いており、主軸オリエンテーションも完了しているため主軸２４は停止することがない。しかし、十分離れていない場合であっても図５の（ｂ）に示すように、各判断位置Ｐ１、Ｐ２において減速するが停止することはないため、主軸移動を迅速に行うことができ、さらには起動，停止に要するエネルギーの浪費を低減させることができる。
【００２７】
　なお、上記実施例においては、条件判断位置が２つの場合について説明したが、これに限らず、条件判断がそれ以上存在する場合には、条件判断位置を２以上設けることもできる。また、条件判断が１つの場合ももちろん可能である。
【００２８】
　また、条件判断位置は、上記実施例では所定の位置を設定し、その位置で行うよう構成したが、これに限らず、所定の範囲を設定し、その範囲内で判断するように構成してもよい。
【００２９】
　また、本発明の干渉部とは、上記実施例ではシャッターであったが、これに限らず、例えば主軸移動範囲内に侵入してくるような他工程の工具，ロボットの可動部，搬送装置等も含まれる。本実施例では、移動物とは主軸（主軸頭を含む）について説明したが、これに限らずテーブル、刃物台であってもよい。
【００３０】
　また、本発明の減速指示とは、上記実施例で示したように、制御軸に対して停止指示を出力し、駆動力を失わせることにより減速させるものであっても、また、制御軸の回転数を直線的に減少させていくことにより減速させるものであってもよい。
【００３１】
　また、本発明の工作機械は、主軸の移動範囲内に干渉部が存在する任意のＮＣ工作機械に適用することができる。
【００３２】
　次に、本発明の別の実施例の説明を行う。
【００３３】
　この実施例では、前記上記実施例の第１条件判断位置Ｐ１における軸移動中の減速または停止を無くすることによって、エネルギーの浪費を防ぎ、かつ、上記実施例で述べた安全装置を具備することによって、安全かつ迅速に指令位置に到達できる方法を提案するものである。
【００３４】
　図６は、その別の実施例におけるＮＣ装置のブロック図であって、上記実施例で説明したＮＣ装置のブロック図（図２）と異なる点は、パラメータメモリ５３に時間記憶部５３ｃが追加されていることである。前記時間記憶部５３ｃには、ＣＰＵ４１がＰＭＣ４９にシャッター開指令を出力し、シャッター３１ａ、３１ｂが開放され、ＰＭＣ４９を介してシャッター開動作完了信号がＣＰＵ４１に帰還されるまでのシャッター動作時間が記憶されている。ＣＰＵ４１は、位置演算部５５の主軸現在位置データに基づいて、所定の送り速度による第１条件判断位置Ｐ１までの移動時間と、前記シャッター動作時間との差分を待機時間として算出し、Ｙ軸モータ駆動制御部４５への主軸移動指令を待機時間遅らせて出力する。
【００３５】
　次に、この構成を有する実施例の動作を図７に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図は工具交換動作における主軸２４がシャッター３１ａ、３１ｂを通過する迄の処理手順を示すものであって、加工終了時の主軸位置は、第１条件判断位置Ｐ１の下方にあるものと仮定している。従ってシャッター３１ａ、３１ｂ通過後、及び加工終了時の主軸位置が第１条件判断位置Ｐ１上方にある場合は第１実施例と同じ処理手順を実行するので、その説明は省略する。
【００３６】
　まず、ステップＳ２０では、主軸オリエンテーション指令を主軸モータ駆動制御部４７に、シャッター開指令をＰＭＣ４９にそれぞれ出力する。主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部４７は、位相を合わせるため主軸２４の回転を開始し、シャッター開指令を受けたＰＭＣ４９は、左右のシャッター３１ａ，３１ｂを開動作させる。
【００３７】
　次に、ＣＰＵ４１は、位置演算部５５によって算出された主軸現在位置座標と、あらかじめパラメータメモリ５３の位置記憶部５３ａに記憶されている第１条件判断位置座標とに基づいて第１条件判断位置Ｐ１までの移動距離と、さらに前記移動距離から所定速度によって移動に要する移動時間とを算出する。（ステップＳ２１）。そして、あらかじめパラメータメモリ５３内の時間記憶部５３ｃに格納されているシャッター動作時間よりも算出した移動時間の方が長いか、もしくは等しいかどうかを比較判断する（ステップＳ２２）。その判断結果がＹｅｓ（長い、等しい）であればステップＳ２５に進み、ＮｏであればステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、移動時間とシャッター動作時間との差である待機時間を算出する（ステップＳ２３）。次に、ＣＰＵ４１はシャッター開指令出力より待機時間が経過したかどうかを判断し、その判断結果がＮｏであれば、待機時間が経過するまで処理を待機する（ステップＳ２４）。
【００３８】
　前述したステップＳ２２およびステップＳ２４に引き続き、その判断結果がＹｅｓであれば、ＣＰＵ４１は工具交換位置である第２原点Ｚ２への主軸移動指令をＹ軸モータ駆動制御部４５に出力する（ステップＳ２５）。前記Ｙ軸モータ駆動制御部４５は前記移動指令に基づき、主軸のＹ軸移動を開始する。
【００３９】
　次に、上方へ所定速度で移動中の主軸位置が第１条件判断位置Ｐ１に到達したかどうかをＣＰＵ４１が判断し、その判断結果がＮｏであれば到達するまで処理を待機する（ステップＳ２６）。そして、その判断結果がＹｅｓになれば、ＣＰＵ４１はパラメータメモリ５３の条件記憶部５３ｂの内容を参照することにより、第１条件判断位置Ｐ１に対応している条件、すなわちシャッター３１ａ，３１ｂが開放完了しているかどうかを判断する（ステップＳ２７）。その判断結果がＮｏであれば、ＣＰＵ４１はＹ軸モータ駆動制御部４５へ主軸停止信号を与え、主軸２４の移動を減速または停止させ、シャッター開放信号がＰＭＣ４９よりＣＰＵ４１に入力されるまで処理を待機する（ステップＳ２８）。ステップＳ２７における判断結果がＹｅｓであれば、主軸２４の移動はそのまま続行され、または、減速もしくは停止した主軸２４は元の所定速度に復帰して、第２判断位置に向かう（ステップＳ２９）。
【００４０】
　以上説明した工具交換動作における主軸２４の移動動作について、位置と速度の関係を図９に示す。同図は、加工終了時の主軸位置が通常の所定の送り速度で第１条件判断位置Ｐ１に到達する時間よりもシャッター動作時間の方が長い場合であって、図９（ａ）は前記第１実施例による動作を示し、図９（ｂ）は本実施例による動作を示す。本実施例によると、第１条件判断位置Ｐ１に到達するときにはシャッター３１ａ、３１ｂは開放されており、そこで、減速することはないため、加減速に要するエネルギーの浪費を低減することができる効果がある。また、その位置でシャッター３１ａ、３１ｂの開閉が判断できるので安全である。
【００４１】
　次に、本発明の更に別の実施例を説明する。この実施例では、前記２番目の実施例と同様、加工終了位置において、まず、第１条件判断位置Ｐ１までの移動距離と移動時間を算出し、主軸２４が前記第１条件判断位置Ｐ１に到達したとき、シャッター３１ａ、３１ｂが開放されているようなタイミングで移動するものである。２番目の実施例のように待機した後、所定の移動速度で移動するのではなく、本実施例では、第１条件判断位置Ｐ１までの移動速度を調整するものである。
【００４２】
　本実施例では、図６の構成において、ＣＰＵ４１は位置演算部５５からの主軸現在位置と第１条件判断位置Ｐ１とから算出される移動距離と、パラメータメモリ５３の時間記憶部５３ｃに記憶されたシャッター動作時間とによって、第１条件判断位置Ｐ１にて減速、停止を原則としてしなくていいような適当な送り速度を算出し、Ｙ軸モータ駆動部４５へ前記送り速度指令を出力する。前記Ｙ軸モータ駆動制御部４５は前記速度指令に基づいて主軸２４の移動を開始することになる。
【００４３】
　次に、上記構成を有するこの実施例の動作を図８に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図は工具交換動作における主軸２４がシャッター３１ａ、３１ｂを通過する迄の処理手順を示すものであって、加工終了時の主軸位置は、第１条件判断位置Ｐ１の下方にあるものと仮定している。従ってシャッター３１ａ、３１ｂ通過後、及び加工終了時の主軸位置が第１条件判断位置Ｐ１上方にある場合は第１実施例と同じ処理手順を実行するので、その説明は省略する。
【００４４】
　まず、ステップＳ３０では、主軸オリエンテーション指令を主軸モータ駆動制御部４７に、シャッター開指令をＰＭＣ４９にそれぞれ出力する。主軸オリエンテーション指令を受けた主軸モータ駆動制御部４７は、位相を合わせるため主軸２４の回転を開始し、シャッター開指令を受けたＰＭＣ４９は、左右のシャッター３１ａ，３１ｂを開動作させる。
【００４５】
　次に、ＣＰＵ４１は位置演算部５５によって算出された主軸現在位置座標と、あらかじめパラメータメモリ５３の位置記憶部５３ａに記憶されている第１条件判断位置座標とに基づいて第１条件判断位置Ｐ１までの移動距離と、さらに前記移動距離から、あらかじめ決められた所定の移動速度（例えば、本実施例の場合、その所定速度とは最高送り速度としている）で移動に要する移動時間とを算出する。（ステップＳ３１）。そして、あらかじめパラメータメモリ５３内の時間記憶部５３ｃに格納されているシャッター動作時間よりも移動時間の方が長いか、もしくは等しいかどうかを比較判断する（ステップＳ３２）。その判断結果がＹｅｓであればステップＳ３５に進み、ＮｏであればステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、前記移動距離とパラメータメモリ５３の時間記憶部５３ｃに記憶されたシャッター動作時間とによって、適当な送り速度を算出する。スッテプＳ３４では、Ｙ軸モータ駆動部４５へ前記送り速度の速度指令を出力する。
【００４６】
　次に、前記ステップＳ３２およびステップＳ３４に続き、ＣＰＵ４１は工具交換位置である第２原点Ｚ２への主軸移動指令をＹ軸モータ駆動制御部４５に出力する（ステップＳ３５）。前記Ｙ軸モータ駆動制御部４５は前記移動指令および前記速度指令に基づいて主軸２４を前記移動速度で移動させることになる。上方へ移動中の主軸２４の位置が第１条件判断位置Ｐ１に到達したかどうかをＣＰＵ４１が判断し、その判断結果がＮｏであれば到達するまで処理を待機する（ステップＳ３６）。そして、その判断結果がＹｅｓになれば、ＣＰＵ４１はパラメータメモリ５３の条件記憶部５３ｂの内容を参照することにより、第１条件判断位置Ｐ１に対応している条件、すなわちシャッター３１ａ，３１ｂが開放完了しているかどうかを判断する（ステップＳ３７）。その判断結果がＮｏであれば、ＣＰＵ４１はＹ軸モータ駆動制御部４５へ主軸停止信号を与え、主軸２４の移動を減速または停止させ、シャッター開放信号がＰＭＣ４９よりＣＰＵ４１に入力されるまで処理を待機する（ステップＳ３８）。ステップＳ３７における判断結果がＹｅｓであれば、ＣＰＵ４１は前記送り速度を解除するとともに元の所定の送り速度（本実施例では、最高速度）をＹ軸モータ駆動制御部４５に指令し（ステップＳ３９）、主軸２４の移動は続行され、または、減速もしくは停止した主軸２４は、前記元の所定速度（最高速度）に復帰して、第２条件判断位置Ｐ２に向かう（ステップＳ４０）。
【００４７】
　本実施例では、ＣＰＵ４１からＹ軸モータ駆動制御部４５に任意の送り速度値自体の指令を出力したが、所定の送り速度に対するオーバライド（減速比）指令を出力するようにしてもよい。
【００４８】
　以上説明した工具交換動作における主軸２４の移動動作について、位置と速度の関係を図９に示す。同図は、加工終了時の主軸位置が通常所定の送り速度で第１条件判断位置Ｐ１に到達する時間よりもシャッター動作時間の方が長い場合であって、図９（ａ）は前記第１実施例による動作を示し、図９（ｃ）は本実施例による動作を示す。本実施例によると、第１条件判断位置Ｐ１に到達するときにはシャッター３１ａ、３１ｂは開放されており、減速することはないため、減速に要するエネルギーの浪費を低減することができる効果がある。また、その位置でシャッター３１ａ、３１ｂの開閉が判断できるので安全である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例におけるＮＣ工作機械の安全装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例におけるＮＣ工作機械の安全装置の制御ブロック図である。
【図３】図２に示すＮＣ工作機械の一部断面を有する正面図である。
【図４】同実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】同実施例の主軸移動動作について位置と速度の関係を示す説明図である。
【図６】別の実施例におけるＮＣ工作機械の安全装置の制御ブロック図である。
【図７】同実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】さらに別の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】各実施例の動作について、位置と速度の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
　１　位置演算手段
　２　位置記憶手段
　３　位置判断手段
　４　条件記憶手段
　５　条件検知手段
　６　条件判断手段
　７　軸制御手段
　８　制御軸
　９　干渉部
【図１】
2004001229.tif 000003
【図２】
2004001229.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004001229.tif 000006
【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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