(57)【要約】【課題】  被工作物の工作領域を工作指令に従って工作するのに生産性を向上させることのできる工作装置を提供しようとする。【解決手段】  従来の被工作物を工作指令に従って工作する工作装置にかわって、第一工作機構と第二工作機構と、を備え、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定し、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成し、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する、ものとした。【選択図】    図１０
2005275594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作装置であって、
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と、
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構と、
を備え、
同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定し、
工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成し、
同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する、
ことを特徴とする工作装置。
【請求項２】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作装置であって、
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と、
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構と、
を備え、
同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域と工作領域から前記第一工作領域及び前記第二工作領域を除いた領域を含む第三工作領域とを工作領域に設定し、
工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成し、
同時に前記第一工作機構が前記第一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作し、
前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作する、
ことを特徴とする工作装置。
【請求項３】
工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の工作装置。
【請求項４】
前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動させる第一移動機構とを有し、
前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動させる第二移動機構とを有し、
前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶ、
ことを特徴とする請求項２に記載の工作装置。
【請求項５】
被工作物が互いに直交するＸ軸とＹ軸とに沿った表面を持った板状部材であって、
前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第一横桁と前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させる第一Ｙ軸移動機構と前記第一横桁をＸ軸方向に移動させる第一Ｘ軸移動機構とを有し、
前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第二横桁と前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させる第二Ｙ軸移動機構と前記第二横桁をＸ軸方向に移動させる第二Ｘ軸移動機構とを持ち、
前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ、
ことを特徴とする請求項２に記載の工作装置。
【請求項６】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを備える工作装置を用いて、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作方法であって、
同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定する工作領域設定工程と、
工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成する工作指令生成工程と、
同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する同時工作工程と、
を備えることを特徴とする工作方法。
【請求項７】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを備える工作装置を用いて、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作方法であって、
同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域と工作領域から前記第一工作領域及び前記第二工作領域を除いた領域を含む第三工作領域とを工作領域に設定する工作領域設定工程と、
工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成する工作指令生成工程と、
同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する同時工作工程と、
前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作する個別工作工程と、
を備えることを特徴とする工作方法。
【請求項８】
前記工作領域設定工程が、工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定する、
ことを特徴とする請求項６または請求項７のうちのひとつに記載の工作方法。
【請求項９】
前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動させる第一移動機構とを有し、
前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動させる第二移動機構とを有し、
前記工作領域設定工程が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の工作方法。
【請求項１０】
被工作物が互いに直交するＸ軸とＹ軸とに沿った表面を持った板状部材であって、
前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第一横桁と前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させる第一Ｙ軸移動機構と前記第一横桁をＸ軸方向に移動させる第一Ｘ軸移動機構とを持ち、
前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第二横桁と前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させる第二Ｙ軸移動機構と前記第二横桁をＸ軸方向に移動させる第二Ｘ軸移動機構とを有し、
前記工作領域設定工程が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と前記第三工作領域とを設定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の工作方法。
【請求項１１】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを有する工作装置に被工作物の工作領域を工作指令に従って工作させるコントローラ用の工作プログラムであって、
コントローラに、
同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定する工作領域設定機能と、
工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成する工作指令生成機能と、
同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作させる同時工作機能と、
を実行させることを特徴とする工作プログラム。
【請求項１２】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを有する工作装置に被工作物の工作領域を工作指令に従って工作させるコントローラ用の工作プログラムであって、
コントローラに、
同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域と工作領域から前記第一工作領域及び前記第二工作領域を除いた領域を含む第三工作領域とを工作領域に設定する工作領域設定機能と、
工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成する工作指令生成機能と、
同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作させる同時工作機能と、
前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作させる個別工作機能と、
を実行させることを特徴とする工作プログラム。
【請求項１３】
前記工作領域設定機能が、工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定する、
ことを特徴とする請求項１１または請求項１２のうちのひとつに記載の工作プログラム。
【請求項１４】
前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動させる第一移動機構とを有し、
前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動させる第二移動機構とを有し、
前記工作領域設定機能が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の工作プログラム。
【請求項１５】
被工作物が互いに直交するＸ軸とＹ軸とに沿った表面を持った板状部材であって、
前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第一横桁と前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させる第一Ｙ軸移動機構と前記第一横桁をＸ軸方向に移動させる第一Ｘ軸移動機構とを有し、
前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第二横桁と前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させる第二Ｙ軸移動機構と前記第二横桁をＸ軸方向に移動させる第二Ｘ軸移動機構とを有し、
前記工作領域設定機能が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の工作プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作装置に係る。特に、複数の工作ヘッドを備えた工作装置に好適なその構造と工作方法と工作プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製造工程や設計工程や試作工程において、各種の工作装置が使用される。
工作装置は、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する装置である。例えば、被工作物が定尺の厚紙（例えば、段ボール紙）や発泡スチロール製板材であって、厚紙や発泡スチロール製板材を所定の形状にカットして、段ボール箱や中子等に組み立てることのできる切り抜きを製造するには、工作ヘッドと工作ヘッドを厚紙の面に沿って移動することをできる移動機構とを備えた工作装置を用いる。工作ヘッドは、厚紙を切断するカッターツールと厚紙に折り目を付ける罫線ツールとを設けられる。
この様な工作装置はサンプルカッターと呼称される。
サンプルカッターは、厚紙を直交するＸ軸とＹ軸とで構成される平面に固定し、工作ヘッドをＸ軸とＹ軸に沿って移動させて、厚紙を工作する。
例えば、移動機構は、Ｘ軸移動機構とＹ軸移動機構とで構成される。Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした横桁をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸移動機構が工作ヘッドを横桁の上でＹ軸方向に移動させる。
【０００３】
工作装置のスループットを向上させるには、移動機構の速度を上げることが考えられるが、今以上に速度を上げることは駆動機構が必要以上に大きくなり得策でない。
一方、工作装置に複数の工作ヘッドを設けて、複数の工作ヘッドを作動させることが考えられる。しかし、複数の工作ヘッドと工作ヘッドを移動させるための移動機構の機械的干渉を防ぐのに、複雑なアルゴリズムを必要とし、実用的な制御方法がなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４２５１１号
【特許文献２】特開２００４−０３０００９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作するのに生産性を向上させることのできる工作装置が求められている。
【０００６】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作するのに生産性を向上させることのできる工作装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作装置を、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構と、を備え、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定し、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成し、同時に前記第一工作機構が前記第一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する、ものとした。
ここで、同時とは前記第一工作指令に従った工作工程と前記第二工作指令に従った工作工程とが少なくとも一部重複するとの意味である。以下、同じである。
【０００８】
上記本発明の構成により、第一工作機構は被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、第二工作機構は被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定し、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成し、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作したときに前記第一工作機構と前記第二工作機構とが機械的に干渉する可能性がないので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作装置を、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構と、を備え、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域と工作領域から前記第一工作領域及び前記第二工作領域を除いた領域を含む第三工作領域とを工作領域に設定し、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成し、同時に前記第一工作機構が前記第一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作し、前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作する、ものとした。
【００１０】
上記本発明の構成により、第一工作機構は被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、第二工作機構は被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを工作領域に設定し、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成し、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作し、前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作し、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構と前記第二工作機構とが機械的に干渉する可能性がないので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
【００１１】
さらに、本発明の実施形態に係る工作装置は、工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定する。
上記本発明の構成により、工作範囲が工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲であり、前記工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定するので、工作範囲に応じて第一工作領域と前記第二工作領域との最適な組み合わせを選定可能である。
【００１２】
さらに、本発明の実施形態に係る工作装置は、前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動できる第一移動機構とを有し、前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動できる第二移動機構とを有し、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶ。
上記本発明の構成により、前記第一工作ヘッドが被工作物を工作でき、前記第一移動機構が該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動でき、前記第二工作ヘッドが被工作物を工作でき、前記第二移動機構が該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動でき、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
【００１３】
さらに、本発明の実施形態に係る工作装置は、被工作物が互いに直交するＸ軸とＹ軸とに沿った表面を持った板状部材であって、前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第一横桁と前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させる第一Ｙ軸移動機構と前記第一横桁をＸ軸方向に移動させる第一Ｘ軸移動機構とを有し、前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第二横桁と前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させる第二Ｙ軸移動機構と前記第二横桁をＸ軸方向に移動させる第二Ｘ軸移動機構とを持ち、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ。
上記本発明の構成により、前記第一工作ヘッドと第二工作ヘッドとが被工作物を工作でき、第一Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした第一横桁をＸ軸方向に移動させ、第一Ｙ軸移動機構が前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させ、第二Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした第二横桁をＸ軸方向に移動させ、第二Ｙ軸移動機構が前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させ、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶので、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを備える工作装置を用いて、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作方法を、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定する工作領域設定工程と、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成する工作指令生成工程と、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する同時工作工程と、を備えるものとした。
【００１５】
上記本発明の構成により、第一工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、第二工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、工作領域設定工程で、前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定し、工作指令生成工程で、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成し、同時工作工程で、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作したときに前記第一工作機構と前記第二工作機構とが機械的に干渉する可能性がないので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
【００１６】
また上記目的を達成するため、本発明に係る被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを備える工作装置を用いて、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作する工作方法を、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域と工作領域から前記第一工作領域及び前記第二工作領域を除いた領域を含む第三工作領域とを工作領域に設定する工作領域設定工程と、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成する工作指令生成工程と、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作する同時工作工程と、前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作する個別工作工程と、
を備えるものとした。
【００１７】
上記本発明の構成により、第一工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、第二工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、工作領域設定工程で、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを工作領域に設定し、工作指令生成工程で、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成し、同時工作工程で、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作し、個別工作工程で、前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作し、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構と前記第二工作機構とが機械的に干渉する可能性がないので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
【００１８】
さらに、本発明の実施形態に係る工作方法は、前記工作領域設定工程が、工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定する。
上記本発明の構成により、工作範囲が工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲であり、この工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定するので、工作範囲に応じて第一工作領域と前記第二工作領域との最適な組み合わせを選定可能である。
【００１９】
さらに、本発明の実施形態に係る工作方法は、前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動できる第一移動機構とを有し、前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動できる第二移動機構とを有し、前記工作領域設定工程が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する。
上記本発明の構成により、前記第一工作ヘッドが被工作物を工作でき、前記第一移動機構が該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動でき、前記第二工作ヘッドが被工作物を工作でき、前記第二移動機構が該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動でき、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
【００２０】
さらに、本発明の実施形態に係る工作方法は、被工作物が互いに直交するＸ軸とＹ軸とに沿った表面を持った板状部材であって、前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第一横桁と前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させる第一Ｙ軸移動機構と前記第一横桁をＸ軸方向に移動させる第一Ｘ軸移動機構とを持ち、前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第二横桁と前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させる第二Ｙ軸移動機構と前記第二横桁をＸ軸方向に移動させる第二Ｘ軸移動機構とを有し、前記工作領域設定工程が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する。
上記本発明の構成により、前記第一工作ヘッドが被工作物を工作でき、第一Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした第一横桁をＸ軸方向に移動させ、第一Ｙ軸移動機構が前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させ、第二Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした第二横桁をＸ軸方向に移動させ、第二Ｙ軸移動機構が前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させ、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶので、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを有する工作装置に被工作物の工作領域を工作指令に従って工作させるコントローラ用の工作プログラムを、コントローラに、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域を工作領域に設定する工作領域設定機能と、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成する工作指令生成機能と、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作させる同時工作機能と、を実行させるものとした。
【００２２】
上記本発明の構成により、第一工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、第二工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、工作領域設定機能が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定し、工作指令生成機能が、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令とを生成し、同時工作機能が、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作したときに、前記第一工作機構と前記第二工作機構とが機械的に干渉する可能性がないので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
【００２３】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第二工作機構とを有する工作装置に被工作物の工作領域を工作指令に従って工作させるコントローラ用の工作プログラムを、コントローラに、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構及び前記第二工作機構が機械的に干渉する可能性がない様になった前記第一工作領域及び前記第二工作領域と工作領域から前記第一工作領域及び前記第二工作領域を除いた領域を含む第三工作領域とを工作領域に設定する工作領域設定機能と、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成する工作指令生成機能と、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作させる同時工作機能と、前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作させる個別工作機能と、を実行させるものとした。
【００２４】
上記本発明の構成により、第一工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、第二工作機構が被工作物の工作領域を工作指令に従って工作でき、工作領域設定機能が、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを工作領域に設定し、工作指令生成機能が、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成し、同時工作機能が、同時に前記第一工作機構が第前記一工作指令に従って被工作物を工作し前記第二工作機構が前記第二工作指令に従って被工作物を工作し、個別工作機能が、前記第一工作機構または前記第二工作機構のうちの一方が前記第三工作指令に従って被工作物を工作し、同時に前記第一工作機構が第一工作領域を工作し前記第二工作機構が第二工作領域を工作したときに前記第一工作機構と前記第二工作機構とが機械的に干渉する可能性がないので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
【００２５】
さらに、本発明の実施形態に係る工作プログラムは、前記工作領域設定機能が、工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定する。
上記本発明の構成により、工作範囲が工作領域の中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲であり、工作領域設定機能がこの工作範囲に応じて前記第一工作領域と前記第二工作領域とを工作領域に設定するので、工作範囲に応じて第一工作領域と前記第二工作領域との最適な組み合わせを選定可能である。
【００２６】
さらに、本発明の実施形態に係る工作プログラムは、前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと該第一工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動できる第一移動機構とを有し、前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと該第二工作ヘッドを被工作物の工作領域に沿って移動できる第二移動機構とを有し、前記工作領域設定機能が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する。
上記本発明の構成により、前記第一工作ヘッドが被工作物を工作でき、前記第一移動機構が該第一工作ヘッドを被工作物の表面に沿って移動でき、前記第二工作ヘッドが被工作物を工作でき、前記第二移動機構が該第二工作ヘッドを被工作物の表面に沿って移動でき、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の表面に沿って並ぶので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
【００２７】
さらに、本発明の実施形態に係る工作プログラムは、被工作物が互いに直交するＸ軸とＹ軸とに沿った表面を持った板状部材であって、前記第一工作機構が被工作物を工作できる第一工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第一横桁と前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させる第一Ｙ軸移動機構と前記第一横桁をＸ軸方向に移動させる第一Ｘ軸移動機構とを有し、前記第二工作機構が被工作物を工作できる第二工作ヘッドと長手方向をＹ軸方向に延ばした第二横桁と前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させる第二Ｙ軸移動機構と前記第二横桁をＸ軸方向に移動させる第二Ｘ軸移動機構とを有し、前記工作領域設定機能が、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ様に、前記第一工作領域と前記第二工作領域と第三工作領域とを設定する。
上記本発明の構成により、前記第一工作ヘッドが被工作物を工作でき、第一Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした第一横桁をＸ軸方向に移動させ、第一Ｙ軸移動機構が前記第一工作ヘッドを該第一横桁の上でＹ軸方向に移動させ、第二Ｘ軸移動機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした第二横桁をＸ軸方向に移動させ、第二Ｙ軸移動機構が前記第二工作ヘッドを該第二横桁の上でＹ軸方向に移動させ、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶので、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように本発明に係る工作装置と工作方法と工作プログラムは、その構成により、以下の効果を有する。
第一工作機構が第一工作領域を工作し第二工作機構が第一工作領域を工作しても互いに機械的に干渉する可能性がない様にして、工作指令から第一工作指令と第二工作指令とを生成し、同時に第一工作機構が第一工作指令に従って第一工作領域を工作し第二工作機構が第二工作指令に従って第二工作領域を工作するので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
第一工作機構が第一工作領域を工作し第二工作機構が第一工作領域を工作しても互いに機械的に干渉する可能性がない様にして、工作指令から第一工作指令と第二工作指令と第三工作指令とを生成し、同時に第一工作機構が第一工作指令に従って第一工作領域を工作し第二工作機構が第二工作指令に従って第二工作領域を工作して、第一工作機構または第二工作機構の一方が第三工作領域を工作するので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを一つの工作ヘッドで工作するのに較べて早くできる。
また、前記工作範囲に応じて工作領域に前記第一工作領域と前記第二工作領域とを設定するので、工作範囲に応じて第一工作領域と前記第二工作領域との最適な組み合わせを選定可能である。
また、第一工作機構が第一工作ヘッドと第一移動機構とで構成され、第二工作機構が第二工作ヘッドと第二移動機構とで構成され、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んで被工作物の工作領域に沿って並ぶので、第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
また、第一移動機構がＸ軸方向に移動する第一横桁とＹ軸方向に移動する第一工作ヘッドとで構成され、第二移動機構がＸ軸方向に移動する第二横桁とＹ軸方向に移動する第二工作ヘッドとで構成され、前記第一工作領域と前記第二工作領域とが前記第三工作領域を間に挟んでＸ軸方向に並ぶので、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とを同時に工作でき、板状部材の第一工作領域と第二工作領域とに挟まれた第三工作領域を第一工作ヘッドまたは第二工作ヘッドの一方で工作でき、工作の生産性が向上する。
従って、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作するのに生産性を向上させることのできる工作装置と工作方法と工作プログラムとを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る工作装置の正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る工作装置の側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る工作装置のＡ−Ａ矢視図である。図４は、本発明の実施形態に係る工作装置のＢ−Ｂ矢視図である。図５は、本発明の実施形態に係る工作装置の機能ブロック図である。
工作装置２０は、被工作物１０の工作領域Ｈを工作指令に従って工作する装置であって、第一工作機構１００と第二工作機構２００とコントローラ４００とで構成される。
【００３１】
以下では、工作装置２０がサンプルカッターである場合を例に説明する。被工作物１０が厚紙である。
サンプルカッターは、段ボール等の厚紙を切断し、所定の箇所に折り目をつけて、段ボール箱等の展開したものを試作する装置である。
例として説明するサンプルカッターは、厚紙を斜めに保持する。厚紙の水平方向に沿った軸をＸ軸と、厚紙の縦方向に沿った軸をＹ軸とする。
【００３２】
第一工作機構１００は、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる機構であって、基礎構造４０と第一工作ヘッド１１０と第一横桁１２０と第一Ｙ軸移動機構１３０と第一Ｘ軸移動機構１４０とで構成される。
【００３３】
基礎構造４０は、第一工作機構１００の基礎構造であって、被工作物保持構造４１とＸ軸上部レール４２ｕとＸ軸下部レール４２ｄと架構４３とで構成される。
さらに、基礎構造４０は、後述する第二工作機構２００の基礎構造を兼ねる。
被工作物保持構造４１は、被工作物１０を保持する構造であって、例えば、板構造である。被工作物保持構造４１の平行する２辺がＸ軸に沿い、直交する他の２辺がＹ軸に沿う。
工作装置２０がサンプルカッターである場合は、被工作物保持構造４１は一方の表面に真空吸着機能を持った板材である。一方の表面を表側と呼称し、他の表面を裏側と呼称する。
【００３４】
Ｘ軸上部レール４２ｕとＸ軸下部レール４２ｄとは、後述する第一横桁１２０と第二横桁２２０の両端の側をＸ軸方向に移動自在に支持するガイドであり、例えばリニアガイドである。
Ｘ軸上部レール４２ｕは、被工作物保持構造４１の上部の裏側にＸ軸に沿って設けられる。
Ｘ軸下部レール４２ｄは、被工作物保持構造４１の下部の裏側にＸ軸に沿って設けられる。
【００３５】
架構４３は、被工作物保持構造４１の裏側を支持するラーメンまたはトラス構造である。架構４３の下部が工作装置２０の設置場所に支持される。
【００３６】
第一工作ヘッド１１０は、被工作物を工作できるものである。
工作装置２０がサンプルカッターである場合は、第一工作ヘッド１１０は、カッターツール１１１と罫線ツール１１２とペンツール１１３とカッターツール上下モータ１１４とカッターツール方向制御モータ１１５と罫線ツール上下モータ１１６と罫線ツール方向制御モータ１１７とヘッドインターフェース１１８とヘッドコントローラ１１９とで構成される。
カッターツール１１１は、長手方向にエアー駆動により前後進するこぎり歯を突き立てて厚紙に切断線を設ける工具である。
罫線ツール１１２は、厚紙に山型の突起部を押し付けて、厚紙の折り目をつける工具である。
ここで、切断線と折り目を工作線Ｇと総称する。
ペンツール１１３は、厚紙に印字するためのペンである。
【００３７】
第一工作ヘッド１１０は、後述する第一Ｙ軸移動機構１３０により第一横桁１２０に沿ってＹ軸方向に駆動される。
カッターツール上下モータ１１４は、カッターツール１１１を上下に移動させるモータである。
カッターツール方向制御モータ１１５は、カッターツール１１１の刃先の向きを制御するモータである。
罫線ツール上下モータ１１６は、罫線ツール１１２を上下に移動させるモータである。
罫線ツール方向制御モータ１１７は、罫線ツール１１２の向きを制御するモータである。
ヘッドインターフェース１１８は、ヘッドコントローラ１１９の信号をカッターツール上下モータ１１４とカッターツール方向制御モータ１１５と罫線ツール上下モータ１１６と罫線ツール方向制御モータ１１７とに送るインターフェースである。
ヘッドコントローラ１１９は、第一コントローラ４１０の指令に従って第一工作ヘッド１１０を制御するコントローラである。
【００３８】
第一横桁１２０は、長手方向をＹ軸方向に延ばして、両端の側を基礎構造４０にＸ軸方向に移動自在に支持される。
第一横桁１２０の上部が、  Ｘ軸上部レール４２ｕにＸ軸方向に案内される。
第一横桁１２０の下部が、Ｘ軸下部レール４２ｄにＸ軸方向に案内される。
【００３９】
第一Ｙ軸移動機構１３０は、第一工作ヘッド１１０を第一横桁１２０の上でＹ軸方向に移動させる機構であり、第一Ｙ軸レール１３１と第一Ｙ軸ベルト１３２と第一Ｙ軸モータ１３３と第一Ｙ軸（＋）リミット１３４と第一Ｙ軸（−）リミット１３５とで構成される。
【００４０】
第一Ｙ軸レール１３１は、第一工作ヘッド１１０をＹ軸方向に移動自在に案内するガイドであって、例えば、長手方向をＹ軸方向に沿って第一横桁１２０に固定される平行な１対のリニアガイドである。
【００４１】
第一Ｙ軸ベルト１３２は、第一工作ヘッド１１０をＹ軸に沿って移動させる機構であり、例えば、１箇所を第一工作ヘッド１１０に固着されたエンドレスのタイミングベルトである。
タイミングベルトは、第一横桁１２０のＹ軸方向に延びて架け渡される。
【００４２】
第一Ｙ軸モータ１３３は、第一Ｙ軸ベルト１３２を駆動するモータである。第一Ｙ軸モータ１３３が正転または逆転すると、第一工作ヘッド１１０がＹ軸に沿って前進また後進する。
【００４３】
第一Ｙ軸（＋）リミット１３４は、第一工作ヘッド１１０のＹ軸に沿った＋側のリミットを検知するセンサである。
【００４４】
第一Ｙ軸（−）リミット１３５とは、第一工作ヘッド１１０のＹ軸に沿った−側のリミットを検知するセンサである。
【００４５】
第一Ｘ軸移動機構１４０は、第一横桁１２０をＸ軸方向に移動させる機構であり、第一Ｘ軸上部モータ１４１ｕと第一Ｘ軸上部ベルト１４２ｕと第一Ｘ軸上部（＋）リミット１４３ｕと第一Ｘ軸下部モータ１４１ｄと第一Ｘ軸下部ベルト１４２ｄと第一Ｘ軸下部（＋）リミット１４３ｄとで構成される。
【００４６】
第一Ｘ軸上部ベルト１４２ｕは、第一横桁１２０をＸ軸に沿って移動させる機構であり、例えば、１箇所を第一横桁１２０の上部に固着されたエンドレスのタイミングベルトである。
タイミングベルトは、被工作物保持板４１の上部の市に左右に掛け渡される。
【００４７】
第一Ｘ軸上部モータ１４１ｕは、第一Ｘ軸上部ベルト１４２ｕを駆動するモータである。第一Ｘ軸上部モータ１４１ｕが正転または逆転すると、第一横桁１２０がＸ軸に沿って右または左に進行する。
【００４８】
第一Ｘ軸（＋）リミット１４３ｕは、第一横桁１２０のＸ軸に沿った＋側のリミットを検知するセンサである。
【００４９】
第一Ｘ軸下部モータ１４１ｄと第一Ｘ軸下部ベルト１４２ｄと第一Ｘ軸下部（＋）リミット１４３ｄの構造は、被工作物保持板４１の下部の位置に設けられている事を除けば、第一Ｘ軸上部モータ１４１ｕと第一Ｘ軸上部ベルト１４２ｕと第一Ｘ軸上部（＋）リミット１４３ｕの構造と同じなので、説明を省略する。
【００５０】
第二工作機構２００は、被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる機構であって、基礎構造４０と第二工作ヘッド２１０と第二横桁２２０と第二Ｙ軸移動機構２３０と第二Ｘ軸移動機構２４０で構成される。
第二工作ヘッド２１０は、カッターツール２１１と罫線ツール２１２とペンツール２１３とカッターツール上下モータ２１４とカッターツール方向制御モータ２１５と罫線ツール上下モータ２１６と罫線ツール方向制御モータ２１７とヘッドインターフェース２１８とヘッドコントローラ２１９とで構成される。
第二横桁２２０は、長手方向をＹ軸方向に延ばして、両端の側を基礎構造４０にＸ軸方向に移動自在に支持される。
第二Ｙ軸移動機構２３０は、第二工作ヘッド２１０を第二横桁２２０の上でＹ軸方向に移動させる機構であり、第二Ｙ軸レール２３１と第二Ｙ軸ベルト２３２と第二Ｙ軸モータ２３３と第二Ｙ軸（＋）リミット２３４と第二Ｙ軸（−）リミット２３５とで構成される。
第二Ｘ軸移動機構２４０は、第二横桁２２０をＸ軸方向に移動させる機構であり、第二Ｘ軸上部モータ２４１ｕと第二Ｘ軸上部ベルト２４２ｕと第二Ｘ軸上部（＋）リミット２４３ｕと第二Ｘ軸下部モータ２４１ｄと第二Ｘ軸下部ベルト２４２ｄと第二Ｘ軸下部（＋）リミット２４３ｄとで構成される。
第二工作ヘッド２１０と第二横桁２２０と第二Ｙ軸移動機構２３０と第二Ｘ軸移動機構２４０の夫々の構造は、左右がかって違いである点を除けば、第一工作ヘッド１１０と第一横桁１２０と第一Ｙ軸移動機構１３０と第一Ｘ軸移動機構１４０の各々の構造と同一であるので、説明を省略する。
【００５１】
コントローラ４００は、ホストコンピュータ３０から工作指令を受取り、第一工作機構１００と第二工作機構２００とを制御するものであり、第一コントローラ４１０と第二コントローラ４２０とコマンド分配ＣＰＵ３００とで構成される。
【００５２】
第一コントローラ４１０は、第一工作機構１００に被工作物１０の工作領域Ｈを工作指令に従って工作させる制御機器であって、本体コントローラＣＰＵ４１１と本体インターフェース４１２とＹドライバ４１３と２つのＸ１ドライバ４１４，４１５とで構成される。
本体コントローラＣＰＵ４１１は、工作指令に従ってヘッドコントローラ１１９と通信し、さらにＹドライバ４１３と２つのＸ１ドライバ４１４，４１５とを制御する信号を本体インターフェース４１２へ送る。
本体インターフェース４１２は、本体コントローラＣＰＵ４１１の信号をＹドライバ４１３と２つのＸ１ドライバ４１４，４１５とへ送る。
Ｙドライバ４１３は、第一Ｙ軸モータを駆動する。
Ｘ１ドライバ４１４は、第一Ｘ軸上部モータを駆動する。Ｘ１ドライバ４１５は、第一Ｘ軸下部モータを駆動する。
【００５３】
第二コントローラ４２０の構造は、第一コントローラ４１０の構造と同じなので、説明を省略する。
【００５４】
コマンド分配ＣＰＵ３００は、ホストコンピュータ３０から送られた工作指令を複数の工作指令（例えば、第一工作指令と第二工作指令と第三工作指令）に分けて第一コントローラ４１０または第二コントローラ４２０に分配する装置である。
【００５５】
以下に、本発明の実施形態に係る工作方法を、図を基に、説明する。
図６は、本発明の実施形態に係る工作方法のフローチャート図である。図７は、本発明の実施形態に係る被工作物の概念図である。図８は、本発明の実施形態に係る工作方法の概念図である。図９は、本発明の実施形態に係る工作方法の作用説明図その１である。図１０は、本発明の実施形態に係る工作方法の作用説明図その２である。
工作方法を、厚紙の被工作物１０から箱を展開した形状を切りだす場合を例に、説明する。
コントローラ４００は、工作プログラムに従って、本発明の実施形態に係る工作方法を実施する。工作方法は、工作領域設定工程Ｓ１０と工作指令生成工程Ｓ２０と同時工作工程Ｓ３０と個別工作工程Ｓ４０とで構成される。
【００５６】
工作領域設定工程Ｓ１０は、工作領域Ｈに第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２と第三工作領域Ｈ３とを設定する工程である。
ここで、第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２とは、同時に第一工作機構１００が第一工作領域Ｈ１を工作し第二工作機構２００が第二工作領域Ｈ２を工作したときに、第一工作機構１００と第二工作機構２００とが機械的に干渉する可能性がない様になっている。
第三工作領域Ｈ３は、工作領域Ｈから第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２とを除いた領域を含んでいる。例えば、第三工作領域Ｈ３は、工作領域Ｈから第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２とを除いた領域である。
【００５７】
第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２と第三工作領域Ｈ３とを設定するのに、２つの形式の手順を説明する。
第１の手順は、手入力により、工作領域Ｈを第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２と第三工作領域Ｈ３とに分離する。
例えば、手入力により工作領域Ｈを分断する領域を第三工作領域Ｈ３として設定し、工作領域Ｈから第三工作領域Ｈ３を除いた一方の領域を第一工作領域Ｈ１とし、他方の領域を第二工作領域Ｈ２とする。
【００５８】
第２の手順は、工作領域Ｈの中の工作指令に従って工作される箇所を包絡する範囲である工作範囲Ｋに応じて工作領域Ｈに第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２と第三工作領域Ｈ３とを設定する。
特に、被工作物が板状部材である場合に、第一工作領域と第二工作領域とが第三工作領域を間に挟んで被工作物の表面に沿って並ぶ様に第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを設定するのが好ましい。
例えば、工作する線である工作線Ｇを包絡する最小の矩形の工作範囲Ｋの重心Ｊを決定し、重心Ｊを挟んで工作領域を分断する所定の領域を第三工作領域Ｈ３として設定し、工作領域Ｈから第三工作領域Ｈ３を除いた一方の領域を第一工作領域Ｈ１とし、他方の領域を第二工作領域Ｈ２とする。
特に、第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２とが第三工作領域Ｈ３を間に挟んでＸ軸方向に並ぶ様に、第一工作領域Ｈ１と第二工作領域Ｈ２と第三工作領域Ｈ３とを設定する。
【００５９】
工作指令生成工程Ｓ２０は、工作指令から第一工作領域のみを工作する指令である第一工作指令と第二工作領域のみを工作する指令である第二工作指令と第三工作領域を工作する指令である第三工作指令とを生成する。
図８は、工作指令から第一工作指令と第二工作指令と第三工作指令とを生成した様子を模式的に示す。
工作指令の工作線内の第一工作領域での工作線のみを工作する指令を第一工作指令とする。
工作指令の工作線内の第二工作領域での工作線のみを工作する指令を第二工作指令とする。
工作指令の工作線内の第三工作領域での工作線のみを工作する指令を第三工作指令とする。
【００６０】
工作指令から第一工作指令と第二工作指令と第三工作指令とを生成する手順を、図を基に、説明する。
図９は、工作指令の一部が一本の工作線を工作する場合に、工作指令から３つの工作指令を生成するのを示す。
例えば、複数の直線で組合わされた工作線Ｇが第一工作領域Ｈ１と第三工作領域Ｈ３と第二工作領域Ｈ２にまたがっている場合、１つの工作線Ｇを第一工作領域に含まれる第一工作線Ｇ１と第三工作領域に含まれる第三工作線Ｇ３と第二工作領域に含まれる第二工作線Ｇ２とに分離し、工作線Ｇを工作するコマンドを第一工作線Ｇ１のみを工作するコマンドと第二工作線Ｇ２のみを工作するコマンドと第三工作線Ｇ３のみを工作するコマンドとを生成する。
【００６１】
例えば、1本の工作線Ｇを工作する工作指令が以下のコマンドで表される。
ＭО（Ｘ１）（Ｙ１）（Ｘ２）（Ｙ２）
ここで、ＭОはコマンド名であり、始点（Ｘ１、Ｙ１）から終点（Ｘ２、Ｙ２）へ直線の工作線を工作する命令である。
（Ｘ１）（Ｙ１）（Ｘ２）（Ｙ２）はサフィックスであり、例えば、（Ｘ１）はＸ１に相当する数値、（Ｙ１）はＹ１に相当する数値、（Ｘ２）はＸ２に相当する数値、（Ｙ２）はＹ２に相当する数値、である。
工作線Ｇが第一工作領域Ｈ１と第三工作領域Ｈ３との境目及び第三工作領域Ｈ３と第二工作領域Ｈ２との境目に交差するか否かをチェックする。
例えは、工作線Ｇが第一工作領域Ｈ１と第三工作領域Ｈ３との境目と交点（Ｘ３，Ｙ３）で交差する。工作線Ｇが、第三工作領域Ｈ３と第二工作領域Ｈ２との境目と交点（Ｘ４、Ｙ４）で交差する場合、以下のコマンドを生成する。
第一工作指令のコマンドを、ＭО（Ｘ１）（Ｙ１）（Ｘ３）（Ｙ３）とする。
第三工作指令のコマンドを、ＭО（Ｘ３）（Ｙ３）（Ｘ４）（Ｙ４）とする。
第二工作指令のコマンドを、ＭО（Ｘ４）（Ｙ４）（Ｘ２）（Ｙ２）とする。
工作指令が複数の直線である工作線と曲線である工作線との組み合わせである場合に、コマンド毎に、上記の手順を繰り返すことで、第一工作指令と第二工作指令と第三工作指令とを生成する。
【００６２】
同時工作工程Ｓ３０は、同時に第一工作機構１００が第一工作指令に従って被工作物１０を工作し第二工作機構２００が第二工作指令に従って被工作物１０を工作する。
図１０の（Ａ）は、同時工作工程により工作された被工作物１０を示す。
コマンド分配ＣＰＵ４３０が、第一工作指令を第一工作機構の第一コントローラ４１０へ送り、第二工作指令を第二工作機構２００の第二コントローラ４２０へ送る。
第一工作機構１００が、第一工作指令に従って第一工作領域Ｈ１に工作し第一工作線Ｇ１を作る。第二工作機構２００が、第二工作指令に従って第二工作領域Ｈ２を工作し第二工作線Ｇ２をつくる。
被工作物が、第一工作線Ｇ１と第二工作線Ｄ２とを工作される。第一工作機構１００と第二工作機構２００とが互いに干渉する恐れがなく、第一工作線Ｇ１と第二工作線Ｄ２とを工作される。
第一工作機構１００が、第一工作指令の作業を完了すると、原点退避し、コマンド分配ＣＰＵに作業完了信号を返す。
第二工作機構１００が、第二工作指令の作業を完了すると、原点退避し、コマンド分配ＣＰＵに作業完了信号を返す。
【００６３】
個別工作工程Ｓ４０は、第一工作機構１００または第二工作機構２００のうちの一方が第三工作指令に従って被工作物を工作する。
図９の（Ｂ）が、同時工作工程Ｓ３０の後で個別工作工程Ｓ４０により工作された被工作物１０を示す。
コマンド分配ＣＰＵが、第一コントローラ４１０と第二コントローラ４２０とから作業完了信号を受けると、第三工作指令を第一コントローラ４１０または第二コントローラ４２０の一方へ送る。
第一コントローラ４１０または第二コントローラ４２０の一方が、第三工作指令に従って、第三工作領域Ｈ３を工作し第三工作線Ｇ３を作る。
図９の（Ｃ）が、被工作物から取りだされた展開した厚板を示す。
従って、第一工作線Ｇ１と第二工作線Ｇ２と第三工作線Ｇ３とが合体した工作線Ｇの工作が完了する。
【００６４】
上述の実施形態に係る工作装置と工作方法と工作プログラムを用いれば、以下の効果を発揮する。
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と第二工作機構とが共通の基礎構造に支持されて移動する様にし、工作領域を第一工作領域と第二工作領域とに分けて、同時に第一工作機構が第一工作領域を工作し第二工作機構が第二工作領域を工作しても第一工作機構と第二工作機構とが干渉する可能性がない様にし、同時に第一工作機構が第一工作領域を工作し第二工作機構が第二工作領域を工作する様にしたので、工作装置のスループットが向上する。
被工作物の工作領域を工作指令に従って工作できる第一工作機構と第二工作機構とが共通の基礎構造に支持されて移動する様にし、工作領域を第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域に分けて、同時に第一工作機構が第一工作領域を工作し第二工作機構が第二工作領域を工作しても第一工作機構と第二工作機構とが干渉する可能性がない様にし、同時に第一工作機構が第一工作領域を工作し第二工作機構が第二工作領域を工作し、その後で第三工作領域を工作する様にしたので、工作装置のスループットが向上する。
また、工作領域を３つの工作領域に分けるのに、工作指令に従って工作される工作領域の中の箇所を包絡する工作範囲に応じて決定するので、より工作装置のスループットが向上する。
また、手入力により工作領域を分断する第三工作領域を決定し、第一工作領域と第二工作領域との面積を大きくすることができ、工作装置のスループットを向上させることができる。
また、工作領域の重心を基に工作領域を分断する第三工作領域を決定して、第一工作領域と第二工作領域との面積を大きくすることができ、工作装置のスループットを向上させることができる。
また、被工作物が板状部材である場合に、第一工作領域と第二工作領域とが第三工作領域を間に挟んで被工作物の表面に沿って並ぶ様にするので、工作装置のスループットを向上させることができる。
また、工作機構がＹ軸方向に長手方向を延ばした横桁をＸ軸方向に移動し、工作ヘッドが横桁に沿ってＸ軸方向に移動する場合に、第一工作領域と第二工作領域とが第三工作領域を間に挟んでＸ軸に沿って並ぶ様にするので、工作装置のスループットを向上させることができる。
【００６５】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
工作領域を第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域との分けて、第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とを加工する例で説明したがこれに限定されず、工作領域を第一工作領域と第二工作領域に分けて、第一工作領域と第二工作領域とを加工してもよい。
また、被工作物を板状部材であるとして説明したがこれに限定されず、例えば、３次元的な立体構造物でもよい。
また、工作領域から３つの工作領域を生成したがこれに限定されず、４つ以上の工作領域を生成してもよい。
また、工作装置が２つの工作ヘッドを持つ例で説明したがこれに限定されず、例えば３つ以上の工作ヘッドを持っていてもよい。
また、第一工作ヘッドと第二工作ヘッドとに同一仕様のカッターツールをセットした場合を前提に説明したがこれに限定されず、異なる仕様のカッターツールを設けててもよい。例えば、第一工作ヘッドに平刃を設け第二工作ヘッドにエンドミルを設けたり、第一工作ヘッドに刃の長さの長い平刃を設けて第二工作ヘッドに刃の長さの短い平刃を設ける。この様にすると、第一工作領域と第二工作領域とでの異なる加工をすることができる。
また、工作領域に１個の被工作物をセットする場合を例に説明したがこれに限定されず、第一工作領域と第二工作領域とに異なる被工作物をセットしてもよい。例えば、第一工作領域に段ボール紙をセットして第二工作領域に中子用の発泡スチロール材をセットする。この様にすると、梱包箱の外側と中子とを同時につくることができる。また、例えば、第一工作領域に厚さの小さい段ボール紙をセットし第二工作領域に厚さの大きい段ボール紙をセットする。
また、１個の被工作物を加工して第一工作領域と第二工作領域と第三工作領域とにまたがる工作線をもったものを製造する場合を例に説明したがこれに限定されず、例えば、１個の被工作物を加工して第一工作領域と第三工作領域にまたがる工作線をもった第一のものと第二工作領域のみにある工作線をもった第二のものとを製造してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る工作装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る工作装置の側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る工作装置のＡーＡ矢視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る工作装置のＢーＢ矢視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る工作装置の機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る工作方法のフローチャート図である。
【図７】本発明の実施形態に係る被工作物の概念図である。
【図８】本発明の実施形態に係る工作方法の概念図である。
【図９】本発明の実施形態に係る工作方法の作用説明図その１である。
【図１０】本発明の実施形態に係る工作方法の作用説明図その２である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｇ    工作線
Ｇ１  第一工作線
Ｇ２  第二工作線
Ｇ３  第三工作線
Ｋ    工作範囲
Ｊ    重心
Ｈ    工作領域
Ｈ１  第一工作領域
Ｈ２  第二工作領域
Ｈ３  第三工作領域
１０    被工作物
２０    工作装置
３０    ホストコンピュータ
４０    基礎構造
４１    被工作物保持板
４２ｕ  Ｘ軸上部レール
４２ｄ  Ｘ軸下部レール
４３    架構
１００    第一工作機構
１１０    第一工作ヘッド
１１１    カッターツール
１１２    罫線ツール
１１３    ペンツール
１１４    カッターツール上下モータ
１１５    カッターツール方向制御モータ
１１６    罫線ツール上下モータ
１１７    罫線ツール方向制御モータ
１１８    ヘッドインターフェース
１１９    ヘッドコントローラ
１２０    第一横桁
１３０    第一Ｙ軸移動機構
１３１    第一Ｙ軸レール
１３２    第一Ｙ軸ベルト
１３３    第一Ｙ軸モータ
１３４    第一Ｙ軸（＋）リミット
１３５    第一Ｙ軸（−）リミット
１４０    第一Ｘ軸移動機構
１４１ｕ  第一Ｘ軸上部モータ
１４２ｕ  第一Ｘ軸上部ベルト
１４３ｕ  第一Ｘ軸上部（＋）リミット
１４１ｄ  第一Ｘ軸下部モータ
１４２ｄ  第一Ｘ軸下部ベルト
１４３ｄ  第一Ｘ軸下部（＋）リミット
２２０    第二横桁
２３０    第二Ｙ軸移動機構
２３１    第二Ｙ軸レール
２３２    第二Ｙ軸ベルト
２３３    第二Ｙ軸モータ
２３４    第二Ｙ軸（＋）リミット
２３５    第二Ｙ軸（−）リミット
２４０    第二Ｘ軸移動機構
２４１ｕ  第二Ｘ軸上部モータ
２４２ｕ  第二Ｘ軸上部ベルト
２４３ｕ  第二Ｘ軸上部（−）リミット
２４１ｄ  第二Ｘ軸下部モータ
２４２ｄ  第二Ｘ軸下部ベルト
２４３ｄ  第二Ｘ軸下部（−）リミット
３００    コマンド分配ＣＰＵ
４１０    第一コントローラ
４１１    本体コントローラＣＰＵ
４１２    本体インターフェース
４１３    Ｙドライバー
４１４    Ｘ１ドライバー
４１５    Ｘ１ドライバー
４２０    第二コントローラ
４２１    本体コントローラＣＰＵ
４２２    本体インターフェース
４２３    Ｙドライバー
４２４    Ｘ１ドライバー
４２５    Ｘ１ドライバー
【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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