(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工プログラムに基づいて、複数の工具を同時に移動させると共に当該複数の工具の中から１つの工具を順次加工動作させて被加工物を所望の形状に加工するための自動旋盤の制御装置であって、
前記加工プログラムを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記加工プログラムに基づいて、前記工具の移動データを編集する編集手段と、
前記編集手段によって編集された前記移動データに基づいて、前記工具の移動動作を制御する制御手段と、を備え、
前記加工プログラムは、少なくとも第１工具による第１加工工程を指令するためのプログラムと、前記第１加工工程に連続して実施される第２工具による第２加工工程を指令するためのプログラムとを含んでおり、
前記編集手段は、前記第１加工工程に連続して実施される前記第２加工工程に先立って前記被加工物と前記第２工具とを前記第２加工工程における夫々の加工動作開始位置に到達させるときに、少なくとも前記第２工具が、対応する前記加工動作開始位置に前記加工プログラムによって予め指令された加工動作タイミングにて到達すると共に、前記加工プログラムによって予め指令された速度よりも遅くされた所定の速度で到達するように、前記第２工具の移動開始タイミングを求めて、前記第２工具が前記被加工物及び前記第１工具と干渉しないように前記移動開始タイミングと前記所定の速度とを前記移動データとして確定することを特徴とする自動旋盤の制御装置。
【請求項２】
前記編集手段にて確定される前記所定の速度は、前記加工プログラムにより指令される前記第２加工工程における前記加工動作開始位置からの前記第２工具の加工用移動速度であることを特徴とする請求項１に記載の自動旋盤の制御装置。
【請求項３】
前記編集手段は、
前記第２工具を前記移動開始タイミングにて移動開始させてから対応する前記加工動作開始位置に到達させるまでの間に、前記第２工具が前記被加工物及び前記第１工具と干渉するか否かを判断し、
干渉しないと判断した場合には、前記移動開始タイミングと前記所定の速度とを前記移動データとして確定し、
干渉すると判断した場合には、前記第２工具が前記被加工物及び前記第１工具と干渉しないように、前記加工プログラムによって指令された移動開始タイミングに基づいて新たな移動開始タイミングを求めて、当該移動開始タイミングと前記加工プログラムによって予め指令された前記速度とを前記移動データとして確定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動旋盤の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工プログラムに基づいて、複数の工具の中から１つの工具を順次選択して被加工物を所望の形状に加工するための自動旋盤の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３〜図１４を参照して、従来の自動旋盤、たとえばスイス型自動旋盤の構成について説明する。図１３は、一般的な自動旋盤の一部を示す概念図であり、図１４は、図１３に示された自動旋盤の一部を被加工物の回転中心軸方向から見たときの概念図である。
【０００３】
自動旋盤Ｌにおいて、被加工物１００は、回転中心軸Ｊを中心に矢印Ａ方向に回転駆動され、矢印Ｂ方向に移動可能となっている。被加工物１００の外径ｄに対して若干大きい領域を加工領域Ｄと定め、この加工領域Ｄ内で、工具は、所定の加工速度で移動して被加工物１００を加工するように設定されている。複数の工具が、回転中心軸Ｊに対して垂直に配置されており、たとえば工具１０１，１０２は、図１３中に実線で示された退避位置から、加工指令にしたがって、それぞれ矢印Ｅ，Ｆ方向に移動するように設定されている。
【０００４】
工具１０１，１０２は、加工領域Ｄに達するまで（図１３において、実線で示された位置から二点鎖線で示された位置に達するまで）は、被加工物１００の加工に無関係であることから、早送りされる。この早送り速度は、工具１０１，１０２それぞれに対して、予め加工プログラムにて設定されている。加工プログラムには、早送りの開始タイミングも設定されている。また、図１４に示されるように、工具１０３が、工具１０１に近接して配置されており、この工具１０３も、工具１０１，１０２と同様に、退避位置から、加工指令にしたがって移動するように設定されており、加工領域Ｄに達するまでは、早送りされる。
【０００５】
工具１０１は、図１４に示されるように、工具ホルダー１０４によって保持されている。同様に、工具１０２は工具ホルダー１０５によって保持され、工具１０３は工具ホルダー１０６によって保持されている。各工具ホルダー１０４，１０５，１０６は、各工具１０１，１０２，１０３と共に移動する。
【０００６】
次に、図１５に基づいて、従来の自動旋盤の制御装置について説明する。図１５は、従来の自動旋盤の制御装置の構成を示すブロック図である。
【０００７】
自動旋盤Ｌの制御装置１１０は、数値制御部ＮＣを含んでおり、所定の言語で表現される加工プログラムを入力する入力装置１１１、入力装置１１１から加工プログラムを読み込んで数値化する読み込み部１１２、加工プログラムを数値化された状態、及び実行順にタイミングテーブル状に記憶しておくための加工プログラム記憶部１１４を有する。
【０００８】
ここで、加工プログラム記憶部１１４におけるタイミングテーブル状の記憶形態の一例を図１６に基づいて説明する。加工プログラム記憶部１１４においては、工具１０１に関して、時間で示されるタイミングｔ0の時点で退避位置Ｐ0にあり、タイミングｔ1の時点で加工動作開始位置Ｐ1にあり、タイミングＴ1の時点まで加工動作開始位置Ｐ1に維持され、タイミングＴ2の時点で加工領域Ｄ内の位置Ｐ2にあることが記憶されている。
【０００９】
読み込み部１１２には、干渉判定部１１３が接続されており、この干渉判定部１１３は、入力された加工プログラムが適性か否かを判断し、更に、加工プログラムにしたがって加工を進めても自動旋盤の機構の各可動部に干渉が生じないか否を判定する。干渉判定部１１３における判定結果は、入力装置１１１にフィードバックされる。なお、加工プログラム記憶部１１４には、干渉判定部１１３による干渉判定がなされ、干渉が生じないと判断された加工プログラムに関するデータが記憶される。
【００１０】
加工プログラム記憶部１１４からは、記憶されている加工プログラムに記載されていた工具１０１，１０２，１０３の位置データや、被加工物１００の回転データ、移動データなどが、プログラムの進行順にしたがって指令発生部１１５に送出される。
【００１１】
指令発生部１１５は、受け入れた工具１０１，１０２，１０３の位置データや、被加工物１００の回転データ、移動データなどを、対象となるモータの制御信号に変換する。また、指令発生部１１５は、実際の駆動タイミングを指定する基準タイミング発生部１１６からの基準タイミング信号を受け、基準タイミング信号の進行に合わせて制御信号を制御回路１１７に送出する。制御信号は、たとえば、所定のモータの駆動パルス信号などである。
【００１２】
制御回路１１７は、フィードバック信号を主軸回転モータ１１９から受け取ると共に、入力された駆動パルス信号などの制御信号に対するズレを補正するように働き、駆動回路１１８へ駆動信号を出力する。主軸回転モータ１１９は被加工物１００の回転駆動を行う。なお、図示を省略しているが、被加工物１００のＢ方向への移動を行う主軸移動モータ１２０、工具１０１の進退を制御する第１工具移動モータ１２１、工具１０２の進退を制御する第２工具移動モータ１２２、工具１０３の進退を制御する第３工具移動モータ１２３から各種のフィードバック信号を出力させ、制御回路１１７、あるいは、駆動回路１１８などへ入力させることは任意に行うことができる。
【００１３】
駆動回路１１８は、主軸回転モータ１１９、主軸移動モータ１２０、第１工具移動モータ１２１、第２工具移動モータ１２２、第３工具移動モータ１２３への励磁電流を制御するなどして、実際に各モータ１１９，１２０，１２１，１２２，１２３の駆動を行う。
【００１４】
次に、図１７〜図２４に基づいて、上述したような構成の自動旋盤による、加工の工程を説明する。
【００１５】
まず、図１７は、被加工物１００から形成品１０７を工具１０２で切り離している「突っ切り加工工程」を示している。工具１０２は、２点鎖線に示す加工動作開始位置から所定の加工速度で矢印Ｆ11方向に進行する。工具１０１は、退避位置Ｐ0（図１３又は図１４参照）にある。そして、図１８に示されるように、工具１０２が矢印Ｆ12方向に進行し、形成品１０７の切り離しが完成する。ここでも、工具１０１は、移動せず、退避位置Ｐ0にある。
【００１６】
次に、図１９は、次の加工工程を実施するための初期位置出しを行ったところを示している。工具１０２は、矢印Ｆ13方向に進行して、加工領域Ｄの終了端に位置する。次の加工工程に関わる工具１０１は、早送り速度で矢印Ｅ11方向に進行して加工領域Ｄの開始端Ｐ1（図１３又は図１４参照）に位置する。被加工物１００は、矢印Ｂ11方向に進行して加工領域Ｄの開始端に位置する。このような初期位置出しの完了は、最も時間のかかるものに合わせられ、速く到達したものは、到達位置で待機することになる。
【００１７】
次に、図２０は、工具１０１による「荒加工工程」の開始直前状態を示している。工具１０１は、矢印Ｅ12方向に進行して、実際の加工動作の開始直前位置に達する。被加工物１００は、矢印Ｂ12方向に進行して実際の加工動作の開始直前位置に達する。図２１は、工具１０１による「荒加工工程」の終了状態を示している。被加工物１００は、矢印Ｂ13方向に進行して実際の加工動作の終了位置に達する。工具１０１は、矢印Ｅ13方向に加工プログラムにしたがって時間経過と共に進行する。
【００１８】
次に、図２２は、次の工具１０３による「仕上げ加工工程」を実施するための初期位置出しを行ったところを示している。工具１０３は、早送り速度で矢印Ｇ11方向に進行して加工領域Ｄの開始端に達する。被加工物１００は、矢印Ｂ14方向に進行して加工領域Ｄの開始端に位置する。工具１０１は、矢印Ｅ14方向に、加工領域Ｄ内では所定の切削速度で、加工領域Ｄを出たところでは早送り速度で戻る。
【００１９】
次に、図２３は、工具１０３による「仕上げ加工工程」の開始直前状態を示している。工具１０３は、矢印Ｇ12方向に進行して、実際の加工動作の開始直前位置に達する。被加工物１００は、矢印Ｂ15方向に進行して実際の加工動作の開始直前位置に達する。
【００２０】
最後に、図２４は、工具１０３による「仕上げ加工工程」の終了状態を示している。被加工物１００は、矢印Ｂ16方向に進行して実際の加工動作の終了位置に達する。工具１０３は、矢印Ｇ13方向に加工プログラムにしたがって時間経過と共に進行する。工具１０２は、加工領域Ｄの終了端に位置した状態（図１９で示された状態）で、そのまま待機させられている。この後、工具１０３は、工具１０１との干渉を避けるため、最も退いた退避位置へ戻ると共に、図１７で示された、工具１０２による「突っ切り加工工程」に戻ることが可能となる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の一般的な自動旋盤の制御装置では、加工プログラムにしたがって、選択指令された工具を加工動作開始位置に移動させ待機させて、加工の開始タイミングを待って加工動作をさせる。工具の加工動作開始位置への移動は、あらかじめ加工プログラムで指令される早送り速度で行われる。これは、実際の加工に関与しない工具移動の時間を短縮するために行われる。
【００２２】
しかしながら、このような方法では、工具を移動させるボールスクリューなどの工具移動機構の早送り動作で使用する部分と加工動作で使用する部分とに、速度差に伴う摩耗量の違いが生じて、特に、早送り動作部分では、摩耗が激しくなる。このため、工具移動機構の稼働時間が長いほど、加工開始近傍では工具送りにガタつきが生じやすい。早送り速度が大きい程、停止時の残留振動も長く続きやすく、ガタつきがあると振動はいっそう助長され、工具による被加工物の加工精度が低下することになる。
【００２３】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、被加工物の加工時間を増やすことなく、被加工物の加工精度の低下を抑制することが可能な自動旋盤の制御装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動旋盤の制御装置は、加工プログラムに基づいて、複数の工具を同時に移動させると共に当該複数の工具の中から１つの工具を順次加工動作させて被加工物を所望の形状に加工するための自動旋盤の制御装置であって、加工プログラムを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された加工プログラムに基づいて、工具の移動データを編集する編集手段と、編集手段によって編集された移動データに基づいて、工具の移動動作を制御する制御手段と、を備え、加工プログラムは、少なくとも第１工具による第１加工工程を指令するためのプログラムと、第１加工工程に連続して実施される第２工具による第２加工工程を指令するためのプログラムとを含んでおり、編集手段は、第１加工工程に連続して実施される第２加工工程に先立って被加工物と第２工具とを第２加工工程における夫々の加工動作開始位置に到達させるときに、少なくとも第２工具が、対応する加工動作開始位置に加工プログラムによって予め指令された加工動作タイミングにて到達すると共に、加工プログラムによって予め指令された速度よりも遅くされた所定の速度で到達するように、第２工具の移動開始タイミングを求めて、第２工具が被加工物及び第１工具と干渉しないように移動開始タイミングと所定の速度とを移動データとして確定することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る自動旋盤の制御装置では、上述した編集手段により、第１加工工程と第２加工工程との間において、第２工具を加工動作開始位置に移動、到達させる際に、第２工具の移動速度が加工プログラムで予め指令された速度よりも遅くされた所定の速度に変更されることになる。これにより、従来の技術において第２工具の早送りにより生じていた、工具移動機構の早送り動作で使用する部分での摩耗が低減され、また、加工動作開始位置近傍での早送り動作から加工動作に切り換わる際の第２工具の残留振動が低減され、加工動作開始位置近傍での第２工具の動作が安定し、被加工物の加工精度の低下を抑制することができる。なお、編集手段では、少なくとも第２工具が、対応する加工動作開始位置に加工プログラムによって予め指令された加工動作タイミングにて到達すると共に、加工プログラムによって予め指令された速度よりも遅くされた所定の速度で到達するように、第２工具の移動開始タイミングを求めるので、被加工物を所望の形状に加工するのに必要とする加工時間の増加が抑制される。
【００２６】
また、編集手段にて確定される所定の速度は、加工プログラムにより指令される第２加工工程における加工動作開始位置からの第２工具の加工用移動速度であることが好ましい。このように、編集手段にて確定される所定の速度が、加工プログラムにより指令される第２加工工程における加工動作開始位置からの第２工具の加工用移動速度であることにより、第２工具の加工動作開始位置までの移動速度を簡易且つ容易に求めることができる。また、第２工具は加工用移動速度にて加工動作開始位置に進入してそのまま第２加工工程を実施するので、第２工具の動作がより一層安定することになり、加工精度を更に向上することができる。
【００２７】
また、編集手段は、第２工具を移動開始タイミングにて移動開始させてから対応する加工動作開始位置に到達させるまでの間に、第２工具が被加工物及び第１工具と干渉するか否かを判断し、干渉しないと判断した場合には移動開始タイミングと所定の速度とを移動データとして確定し、干渉すると判断した場合には、第２工具が被加工物及び第１工具と干渉しないように、第２工具が加工動作タイミングでは加工動作開始位置に到達しているように第２工具の移動開始タイミングを求めて、移動開始タイミングと加工プログラムによって予め指令された速度とを移動データとして確定することが好ましい。このように、編集手段が、第２工具を移動開始タイミングにて移動開始させてから対応する加工動作開始位置に到達させるまでの間に、第２工具が被加工物及び第１工具と干渉するか否かを判断し、干渉しないと判断した場合には移動開始タイミングと所定の速度とを移動データとして確定することにより、第２工具が被加工物及び第１工具と干渉するのを確実に防ぐことができる。また、干渉の発生を防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による自動旋盤の制御装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態において用いる自動旋盤（たとえば、スイス型自動旋盤）は、図１３及び図１４に示される、一般的な自動旋盤と同様の構成であり、その説明については省略する。ここで、工具１０１と工具１０２との関係において、工具１０２が各請求項における第１工具を構成し、工具１０１が第２工具を構成している。また、工具１０１と工具１０３との関係において、工具１０１が各請求項における第１工具を構成し、工具１０３が第２工具を構成している。
【００３０】
この自動旋盤の制御装置１は、数値制御部ＮＣ1を含んでおり、所定の言語で表現される加工プログラムを入力する入力装置１１、入力装置１１から加工プログラムを読み込んで数値化する読み込み部１２、加工プログラムを数値化された状態、及び実行順にタイミングテーブル状に記憶しておくための記憶手段としての加工プログラム記憶部１４を有する。上述した加工プログラムには、工具１０２による加工工程を指令するためのプログラムと、工具１０２による加工工程に連続して実施される工具１０１による加工工程を指令するためのプログラムと、工具１０１による加工工程に連続して実施される工具１０３による加工工程を指令するためのプログラムと、が含まれている。
【００３１】
加工プログラム記憶部１４におけるタイミングテーブル状の記憶形態は、図１６に示された従来のものと同様である。すなわち、加工プログラム記憶部１４においては、工具１０１に関して、時間で示されるタイミングｔ0の時点で退避位置Ｐ0にあり、タイミングｔ1の時点で加工動作開始位置Ｐ1にあり、タイミングＴ1の時点まで加工動作開始位置Ｐ1に維持され、タイミングＴ2の時点で加工領域Ｄ内の位置Ｐ2にあることが記憶されている。
【００３２】
読み込み部１２には、干渉判定部１３が接続されており、この干渉判定部１３は、入力された加工プログラムが適性か否かを判断し、更に、加工プログラムにしたがって加工を進めても自動旋盤の機構の各可動部に干渉が生じないか否を判定する。干渉判定部１３における判定結果は、入力装置１１にフィードバックされる。なお、加工プログラム記憶部１４には、干渉判定部１３による干渉判定がなされ、干渉が生じないと判断された加工プログラムに関するデータが確定され、記憶される。
【００３３】
加工プログラム記憶部１４からは、記憶されている加工プログラムに記載されていた工具１０１，１０２，１０３の位置データや、被加工物１００の回転データ、移動データなどが、プログラムの進行順にしたがって指令発生部１５に送出される。
【００３４】
また、加工プログラム記憶部１４から、記憶されている加工プログラムに記載されていた工具１０１，１０２，１０３の位置データや、被加工物１００の回転データ、移動データなどの各種データが一旦、編集部２１に送出される。編集部２１では、これらの各種データを移動データ編集部２２によって編集し直し、たとえば図２に示すようなタイミングテーブルに変換し、記憶する。ここで、編集部２１は、各請求項における編集手段を構成している。
【００３５】
移動データ編集部２２においては、たとえば工具１０１に関して、時間で示されるタイミングＴ0の時点で退避位置Ｐ0にあり、タイミングＴ1の時点で加工動作開始位置Ｐ1にあり、タイミングＴ2の時点で加工領域Ｄ内の位置Ｐ2にあることが記憶される。編集部２１は、移動データ編集部２２において記憶されたこれらのデータを、加工に関わるタイミングＴ0，Ｔ1，Ｔ2，…の進行順にしたがって指令発生部１５に送出できるように指令発生部１５に接続されている。
【００３６】
ところで、近接して配置されている工具１０１、工具１０３、工具ホルダー１０４、工具ホルダー１０６は、被加工物１００方向に移動するときに、加工領域Ｄに達するまでに、あるいは、加工領域Ｄ内において干渉する場合がある。すなわち、工具１０１は、退避位置Ｐ0から加工動作開始位置Ｐ1に移動する工程で、あるいは、更に加工動作開始位置Ｐ1から加工領域Ｄ内に進んだ状態で、工具ホルダー１０６に干渉する場合が考えられる。また、工具ホルダー１０４は、退避位置Ｐ0から加工動作開始位置Ｐ1に移動する工程で、あるいは、更に加工動作開始位置Ｐ1から加工領域Ｄ内に進んだ状態で、工具ホルダー１０６に干渉する場合も考えられる。
【００３７】
このため、編集部２１は、干渉チェック部２３を有している。この干渉チェック部２３は、移動データ編集部２２にて編集した図２に示すようなタイミングテーブルにしたがって加工を進めた場合に、自動旋盤の機構の各可動部に干渉が生じるか否かを判定する。干渉チェック部２３における判定結果は、移動データ編集部２２にフィードバックされる。なお、移動データ編集部２２にて記憶されるデータは、干渉チェック部２３による干渉判定がなされ、干渉が生じないと判断されたデータが記憶される。
【００３８】
指令発生部１５は、加工プログラム記憶部１４及び編集部２１から送られてきた、工具１０１，１０２，１０３の位置データや、被加工物１００の回転データ、移動データなどを、対象となるモータの制御信号に変換する。また、指令発生部１５は、実際の駆動タイミングを指定する基準タイミング発生部１１６からの基準タイミング信号を受け、基準タイミング信号の進行に合わせて制御信号を制御回路１１７に送出する。制御信号は、たとえば、所定のモータの駆動パルス信号などである。
【００３９】
制御回路１１７は、フィードバック信号を主軸回転モータ１１９から受け取ると共に、入力された駆動パルス信号などの制御信号に対するズレを補正するように働き、駆動回路１１８へ駆動信号を出力する。主軸回転モータ１１９は被加工物１００の回転駆動を行う。なお、図示を省略しているが、被加工物１００のＢ方向への移動を行う主軸移動モータ１２０、工具１０１の進退を制御する第１工具移動モータ１２１、工具１０２の進退を制御する第２工具移動モータ１２２、工具１０３の進退を制御する第３工具移動モータ１２３から各種のフィードバック信号を出力させ、制御回路１１７、あるいは、駆動回路１１８などへ入力させることは任意に行うことができる。
【００４０】
駆動回路１１８は、主軸回転モータ１１９、主軸移動モータ１２０、第１工具移動モータ１２１、第２工具移動モータ１２２、第３工具移動モータ１２３への励磁電流を制御するなどして、実際に各モータ１１９，１２０，１２１，１２２，１２３の駆動を行う。
【００４１】
次に、移動データ編集部２２にて実行される移動開始タイミングの算出処理動作について、図３に基づいて説明する。
【００４２】
まず、Ｓ１０１にて、新しく選択された工具（たとえば、工具１０１）の現在位置Ｐ0と加工動作開始位置Ｐ1の入力を行う。続くＳ１０３では、工具の加工用移動速度の指定値Ｖの入力を行う。ここで、工具の加工用移動速度の指定値Ｖは、加工プログラムにて指令された加工動作開始位置からの工具の加工用移動速度である。
【００４３】
新しく選択された工具の現在位置Ｐ0、加工動作開始位置Ｐ1、及び、工具の加工用移動速度の指定値Ｖの入力が終わると、Ｓ１０５に進み、下記の（１）式に基づいて、現在位置Ｐ0から加工動作開始位置Ｐ1までの工具の移動所要時間Ｔを求める。
Ｔ＝（Ｐ0−Ｐ1）／Ｖ              ………  （１）
【００４４】
工具の移動所要時間Ｔが求まると、Ｓ１０７に進み、下記の（２）式に基づいて、移動開始タイミングとして、基準タイミング上における工具の移動開始時刻Ｔ0を算出する。
Ｔ0＝Ｔ1−Ｔ                      ………  （２）
ここで、Ｔ1は、基準タイミング上における工具の加工開始時刻、すなわち、加工プログラムにて指令された、工具が加工動作開始位置Ｐ1から加工領域Ｄ内に移動開始する時刻である。このように算出された移動開始時刻Ｔ0は、移動データ編集部２２にてタイミングテーブル（図２参照）に記憶されることになる。
【００４５】
図４は、移動データ編集部２２におけるタイミングテーブルに記憶されたデータの内容と、加工プログラム記憶部１４におけるタイミングテーブルに記憶されたデータの内容とを、タイムチャートにして示した線図である。横軸は、時間軸であり、基準タイミング時刻を示し、縦軸は、工具１０１の位置を示している。また、移動データ編集部２２におけるタイミングテーブルに記憶されたデータの内容は実線で表し、加工プログラム記憶部１４におけるタイミングテーブルに記憶されたデータの内容は破線で表している。
【００４６】
このタイムチャートから明らかなように、実線で示される工具１０１の軌跡は、タイミングＴ0、Ｔ1、Ｔ2に渡って、直線状である。すなわち、タイミングＴ0〜Ｔ1の早送り領域の移動速度とタイミングＴ1〜Ｔ2の加工領域Ｄの移動速度とは同じ値であり、このようになるように、上述した移動開始タイミングの算出処理動作にしたがってタイミングＴ0が決められる。一方、破線で示される工具１０１の軌跡では、タイミングＴ0より遅い時刻となるタイミングｔ0からスタートして、タイミングｔ1で一旦停止、すなわち、早送り速度で移動して停止した後、タイミングＴ1の到来まで待機し、その後は、加工のために実線と同じ軌跡を通る。
【００４７】
次に、図５〜図１２に基づいて、本実施形態の自動旋盤による、加工工程の一例を説明する。
【００４８】
まず、図５は、被加工物１００から形成品１０７を工具１０２で切り離している「突っ切り加工工程」を示している。工具１０２は、２点鎖線に示す加工動作開始位置から所定の加工速度で矢印Ｆ1方向に進行する。工具１０１は、退避位置Ｐ0（図１３又は図１４参照）にある。そして、図６に示されるように、工具１０２が矢印Ｆ2方向に進行し、形成品１０７の切り離しが完成する。工具１０２が矢印Ｆ2方向に進行する間に、工具１０１は、既に退避位置から矢印Ｅ1方向に進行している。移動開始タイミングＴ0は、上述した移動開始タイミングの算出処理動作によって算出される。進行（移動）速度は、工具１０１の加工用移動速度とされている。
【００４９】
次に、図７は、次の加工工程を実施するための初期位置出しを行ったところを示している。次の加工工程に関わる工具１０１は、加工領域Ｄ内における工具１０１の加工用移動速度Ｖ1で矢印Ｅ2方向に進行して、加工領域Ｄの開始端Ｐ1（図１３又は図１４参照）に達する。これと同時に、被加工物１００は矢印Ｂ1方向に進行して加工領域Ｄの開始端に位置する。なお、工具１０２は、矢印Ｆ3方向に進行継続している。
【００５０】
次に、図８は、工具１０１による「荒加工工程」の開始直前状態を示している。工具１０１は、工具１０１の加工用移動速度Ｖ1で矢印Ｅ3方向に進行継続して、実際の加工動作の開始直前位置に達する。これと同時に、被加工物１００は、矢印Ｂ2方向に進行して実際の加工動作の開始直前位置に達する。工具１０２は、加工領域Ｄの開始端に達している。図９は、工具１０１による「荒加工工程」の終了状態を示している。被加工物１００は、矢印Ｂ3方向に進行して実際の加工動作の終了位置に達する。この間、工具１０１は、矢印Ｅ4方向に加工プログラムにしたがって時間経過と共に進行する。工具１０２は、加工領域Ｄの開始端に位置したままである。
【００５１】
次に、図１０は、次の工具１０３による「仕上げ加工工程」を実施するための初期位置出しを行ったところを示している。工具１０３は、加工領域Ｄ内における工具１０３の加工用移動速度Ｖ2で矢印Ｇ1方向に進行して、加工領域Ｄの開始端に達する。これと同時に、被加工物１００は、矢印Ｂ4方向に進行して実際の加工動作の開始直前位置に達する。工具１０１は、工具１０１の加工用移動速度Ｖ1で矢印Ｅ5方向に戻る。
【００５２】
次に、図１１は、工具１０３による「仕上げ加工工程」の開始直前状態を示している。工具１０３は、工具１０３の加工用移動速度Ｖ2で矢印Ｇ2方向に進行継続して、実際の加工動作の開始直前位置に達する。これと同時に、被加工物１００は、矢印Ｂ5方向に進行して実際の加工動作の開始直前位置に達する。
【００５３】
最後に、図１２は、工具１０３による「仕上げ加工工程」の終了状態を示している。被加工物１００は、矢印Ｂ6方向に進行して実際の加工動作の終了位置に達する。この間、工具１０３は、矢印Ｇ3方向に加工プログラムにしたがって時間経過と共に進行する。工具１０２は、加工領域の終了端に位置した状態（図９で示された状態）で、そのまま待機させられている。この後、工具１０３は、工具１０１との干渉を避けるため、最も退いた退避位置へ戻ると共に、図５で示された、工具１０２による「突っ切り加工工程」に戻ることが可能となる。
【００５４】
なお、図５においては、工具１０２が２点鎖線で示す加工開始位置にあるところから説明した。これは、図１４に示されるように、工具１０２が他の工具１０１，１０３から離れている位置にあり、工具１０２が２点鎖線で示す加工開始位置にあっても干渉する恐れがないためである。このような配置がとれない場合には、工具１０２を最も退いた位置からスタートさせなければならない。この場合では、工具１０２の移動開始タイミングは、他の工具１０１，１０３と同様に、移動を開始してから工具１０２の突っ切り加工の完了時刻にあわせて突っ切り加工用の移動速度で移動が完了するように算出される。なお、工具１０２の移動開始タイミングは、図３に示す算出処理動作により求めることができ、工具１０２の移動速度は、加工プログラムで指令されている工具１０２による突っ切り加工用の移動速度となる。
【００５５】
このようにして求められた工具１０２の移動開始タイミングを基にして工具１０２を移動させた際に、他の工具１０１，１０３と干渉する恐れがある場合には、このような移動開始タイミングの補正を行うことができない。したがって、この場合には、加工プログラムで指令されている移動開始タイミングで移動するか、求められた移動開始タイミングと加工プログラムで指令されている移動開始タイミングとの間にあって干渉しない適切なタイミングを再設定することが考えられる。
【００５６】
また、本実施形態では、加工動作開始位置を一律に被加工物１００の外径より大きい加工領域Dの位置としたが、これに限られることなく、各工具１０１，１０２，１０３それぞれに、工具や形成品１０７の大きさに合わせて設定してもよい。
【００５７】
このように、本実施形態においては、編集部２１（移動データ編集部２２）により、連続する二つの加工工程の間において、後に実施される加工工程にて選択される工具１０１，１０３を加工動作開始位置に移動、到達させる際に、この工具１０１，１０３の移動速度が加工プログラムで予め指令された速度よりも遅くされた所定の速度に変更されることになる。これにより、従来の技術において工具１０１，１０３の早送りにより生じていた、工具移動機構の早送り動作で使用する部分での摩耗が低減され、また、加工動作開始位置近傍での早送り動作から加工動作に切り換わる際の工具１０１，１０３の残留振動が低減され、加工動作開始位置近傍での工具１０１，１０３の動作が安定し、被加工物１００の加工精度の低下を抑制することができる。
【００５８】
編集部２１（移動データ編集部２２）では、後に実施される加工工程にて選択される工具１０１，１０３が、対応する加工動作開始位置に加工プログラムによって予め指令された加工動作タイミングにて到達すると共に、加工プログラムによって予め指令された速度よりも遅くされた所定の速度で到達するように、工具１０１，１０３の移動開始タイミングを求めるので、被加工物１００を所望の形状に加工するのに必要とする加工時間の増加が抑制される。
【００５９】
特に、本実施形態においては、連続する二つの加工工程に関して、先の加工工程（たとえば、工具１０２による加工工程）が完了する前に、後の加工工程（たとえば、工具１０１による加工工程）を開始する、すなわち先の加工工程にて選択される工具（たとえば、工具１０２）が加工領域Ｄから後退したときに、後の加工工程にて選択される工具（たとえば、工具１０１）がその退避位置から移動を開始するので、被加工物１００を所望の形状に加工するのに必要とする総加工時間を短縮することができる。
【００６０】
また、編集部２１（移動データ編集部２２）にて確定される所定の速度は、加工プログラムにて指令された加工動作開始位置からの工具１０１，１０３の加工用移動速度であることにより、工具１０１，１０３の加工動作開始位置までの移動速度を簡易且つ容易に求めることができる。また、工具１０１，１０３は加工用移動速度にて加工動作開始位置に進入してそのまま加工工程を実施するので、工具１０１，１０３の動作がより一層安定することになり、加工精度を更に向上することができる。
【００６１】
また、干渉チェック部２３が、移動データ編集部２２にて編集した図２に示すようなタイミングテーブルにしたがって加工を進めた場合に、自動旋盤の機構の各可動部に干渉が生じるか否かを判定し、干渉が生じないと判断されたデータが確定されて移動データ編集部２２にて記憶されので、工具１０１，１０３が被加工物１００及び工具１０２と干渉するのを確実に防ぐことができる。
【００６２】
また、加工前に、工具１０１，１０３を加工用の移動速度で移動させて位置決めするとき、その位置決めタイミングと同時に被加工物１００の位置決めが行われるように被加工物１００の移動速度を補正可能ならば、高速で被加工物１００を移動させて、工具１０１，１０３の到達まで被加工物１００を待機させておくというような不必要な動作が解消され、被加工物１００の移動用駆動源の負荷を削減させることも可能となる。
【００６３】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、上述した「突っ切り加工工程」、「荒加工工程」、「仕上げ加工工程」以外の加工工程を実施する場合においても本発明は適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、被加工物の加工時間を増やすことなく、被加工物の加工精度の低下を抑制することが可能な自動旋盤の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置に含まれる、移動データ編集部でのタイミングテーブルの構成を説明するための図表である。
【図３】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置に含まれる、移動データ編集部ににて実行される移動開始タイミングの算出処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２に示されたタイミングテーブルに記憶されたデータの内容を、タイムチャートにして示した線図である。
【図５】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図１３】一般的な自動旋盤の一部を示す概念図である。
【図１４】一般的な自動旋盤の一部を示す概念図である。
【図１５】従来の自動旋盤の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の自動旋盤の制御装置に含まれる、加工プログラム記憶部でのタイミングテーブルの構成を説明するための図表である。
【図１７】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図１８】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図１９】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図２０】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図２１】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図２２】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図２３】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【図２４】従来の自動旋盤の制御装置による、加工工程の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１，１１０…制御装置、１４，１１４…加工プログラム記憶部、２１…編集部、２２…移動データ編集部、２３…干渉チェック部、１００…被加工物、１０１，１０２，１０３…工具、１０７…形成品、Ｌ…自動旋盤、ＮＣ1，ＮＣ…数値制御部。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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