JP2000284817A - 共通経路上の２つの可動体を同時制御する数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通の経路上を移動される２つの可動体を干
渉させず、かつ相手の加工に影響を及ぼさないように減
速停止させる。 【解決手段】 数値制御装置は、ＮＣプログラム及びメ
モリから基準補正係数Ａ、工具補正係数Ｂ、精度補正係
数Ｃを取出し（ステップ６１〜６４）、工具補正係数Ｋ
を演算する（ステップ６５）。そして、メモリに記憶さ
れている最小及び最大補正係数との大小を判断し（ステ
ップ６６，６８）、最終的な補正係数Ｋを設定し（ステ
ップ６７，６９）、干渉時の減速度を算出する（ステッ
プ７０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共通の移動経路に
沿って互いに接近離間する方向に移動可能な２つの可動
体を個別の数値制御プログラムに従ってそれぞれ送り制
御する数値制御装置に関する。好適には、本発明は、回
転又は固定の工具を個々に装架した２つの工具台を共通
のワークに対して共通の移動経路上で別々の数値制御プ
ログラムに従って独立して位置制御でき、これによりワ
ークに対して異なる加工個所を同時に又は個別に能率良
く加工できるようにした数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、加工テーブル上の工作物の複数の
加工個所を共通の移動経路に沿って個別に数値制御され
る２つの工具台により加工する場合、２つの工具台が接
近できる位置での同時加工は問題ないが、２つの工具台
がそれ以上接近できない加工個所を加工する場合工具台
同士が物理的に衝突する事態が生じる。この衝突は、工
具台の干渉として一般に呼ばれ、このような干渉は、各
工具台の移動経路を規定する数値制御プログラム（以
下、ＮＣプログラムと云う）を他の工具台の計画される
移動経路を考慮して作成することにより回避される。

【０００３】このようにＮＣプログラムを干渉が生じな
いように作成するＮＣプログラム上での干渉回避策で
は、ＮＣプログラムのステップ数（データブロック数）
が大きい複雑な加工の場合では、ＮＣプログラムの作成
者に大きな負担を強いることになる。このため、上記し
た工具台の干渉を回避する目的で、従来における一対の
工具台付工作機械を制御する数値制御装置（以下、ＮＣ
装置と云う）には、図１５に示す制御機能（従来技術
１）又は図１６に示す制御機能（従来技術２）が付加さ
れる。

【０００４】なお、図１５及び図１６は、横方向に離間
した一対の工具台がそれぞれの送り原点から共通の移動
経路（例えば、Ｘ軸）に沿って互いに接近する方向に前
進され、その前進位置で加工を終えた後再びそれぞれの
送り原点へ復帰する移動の経過を縦方向の時間軸に関連
して表現した位置−時間チャートである。図１５に示す
従来技術１によれば、第１工具台ＴＨ１と第２工具台Ｔ
Ｈ２を起動する起動指令が略同時期に相前後して与えら
れて、先に第１工具台ＴＨ１が例えばＸ軸に沿って第２
工具台ＴＨ２側に前進した場合、第２工具台ＴＨ２は起
動指令が既に与えられていても送り原点に待機されたま
まとされる。第２工具台ＴＨ２の第１工具台ＴＨ１側に
向う前進送りは、第１工具台ＴＨ１が加工位置Ｐａ１で
の加工動作を終えて送り原点に復帰する時開始される。

【０００５】図１６に示す従来技術２によれば、両工具
台ＴＨ１，ＴＨ２の移動位置が常時監視される。両工具
台を起動する起動指令が略同時期に相前後して与えら
れ、これにより第１工具台ＴＨ１が先に送り原点を離
れ、この後第２工具台ＴＨ２が送り原点を離れたと仮定
する。この場合、送り距離の短い第１工具台ＴＨ１は先
に加工位置Ｐａ１に到達し、この時点では加工位置Ｐｂ
１が加工位置Ｐａ１よりも第１工具台ＴＨ１の送り原点
側にある送り距離の長い第２工具台ＴＨ２は未だ前進を
継続しており、加工位置Ｐａ１に位置決めされた第１工
具台ＴＨ１に対し所定の距離まで接近すると減速されて
第１工具台ＴＨ１に対し所定の干渉回避限界位置で一時
停止される。そして、第１工具台ＴＨ１が送り原点に向
かって後退し，両工具台が前記所定間隔以上離れる時、
第２工具台ＴＨ２は加工位置Ｐｂ１に向かって移動を再
開する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１従来技術
は、両工具台はそれらを起動する指令が略同時に与えら
れる場合でも、後から起動される他方の工具台ＴＨ２は
送り原点に待機されたままとなっているので、加工能率
が低いと云う欠点を有する。これに対して、第２従来技
術は、両工具台をそれぞれの加工点に移動させる割出動
作が一部平行して実行されるので、加工能率の点で第１
従来技術より優れている。

【０００７】しかしながら、図１６において、第１工具
台ＴＨ１が加工位置Ｐａ１での加工動作の後に一時停止
して待機中の第２工具台ＴＨ２側にある２番目の加工位
置Ｐａ２へ位置決めされるようにＮＣプログラムで指定
される場合、両工具台位置を監視する機能が働いて両工
具台はその後移動不可能となる。このような事態を避け
るためには、両工具台の動作を規定するそれぞれのＮＣ
プログラムが互いに他のプログラムを考慮して注意深く
作成されなければならず、プログラム作成が面倒とな
る。

【０００８】また、図１６において、送り距離の長い第
２工具台ＴＨ２は、加工位置Ｐａ１に位置決めされた第
１工具台ＴＨ１に対し所定の距離まで接近すると減速さ
れて第１工具台ＴＨ１に対し所定の干渉回避限界位置で
一時停止されるようになっているが、第２工具台ＴＨ２
は第１工具台ＴＨ１にかなり接近した位置で停止される
ため、減速時の衝撃により第１工具台ＴＨ１の加工精度
が悪化したり、小径の工具で加工している場合には工具
の破損が発生する場合がある。

【０００９】従って、本発明の主たる目的は、共通の移
動経路に沿って互いに接近離間する方向に移動可能な２
つの可動体を個々の数値制御プログラムに従ってそれぞ
れ送り制御する数値制御装置において、上述した従来技
術の欠点を解消することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述した
従来技術に係わる課題及び本発明の目的は、下記の手段
により解決され達成される。本発明においては、請求項
１に記載されるように、一方の可動体の加工状況に応じ
て他方の可動体の減速度を変化させて他方の可動体を一
方の可動体と干渉しない位置に減速停止させるか、また
は前記一方の可動体の加工状況に応じて前記他方の可動
体の早送り速度を変化させる減速停止手段を設ける。

【００１１】従って、請求項１の発明によれば、他方の
可動体は一方の可動体の加工状況に応じて減速停止時の
減速度が変化されるか、または減速度は同一でも位置決
め時の早送り速度が一方の可動体の加工状況に応じて変
化されるので、一方の可動体がどのような状況の加工を
行っている場合でも、他方の可動体の停止による衝撃が
一方の可動体に及ぼす影響が少なくなるので、加工精度
の悪化や工具破損を招く可能性が低くなる。

【００１２】また、本発明は、請求項２に記載されるよ
うに、一方の可動体が他方の可動体側に最も接近される
目標位置に基づいて移動範囲境界を設定する範囲設定手
段と、移動範囲境界により区画されるそれぞれの移動許
容範囲内で一方及び他方の可動体をそれぞれが対応する
数値制御プログラムに従って移動させる移動制御手段と
を設け、さらに、ＮＣプログラムに従う他方の可動体の
移動が移動範囲境界を超えようとするときには一方の可
動体の加工状況に応じて他方の可動体の減速度を変化さ
せて他方の可動体を一方の可動体と干渉しない位置に減
速停止させるか、または前記一方の可動体の加工状況に
応じて前記他方の可動体の早送り速度を変化させるよう
に構成する。

【００１３】これにより、請求項２の発明によれば、Ｎ
Ｃプログラムの作成時に両可動体の干渉を考慮する必要
がないので、ＮＣプログラムの作成が容易になると共
に、ＮＣプログラムから移動範囲境界が設定されるの
で、両可動体の加工動作を規定するＮＣプログラムがど
のようなものでも、容易に両可動体の干渉を防止するこ
とができる。

【００１４】そしてまた、本発明は、請求項３に記載さ
れるように、一方の可動体が他方の可動体側に最も接近
される目標位置に基づいて移動範囲境界を設定する範囲
設定手段を設け、また、一方の可動体が移動範囲境界内
で他方の可動体側に最も接近する目標位置に到達した後
に逆方向である離間方向に移動するときは両可動体の移
動許容範囲をそれぞれ縮小及び拡大するように移動範囲
境界を変更する境界変更手段を設け、さらに、ＮＣプロ
グラムに従う他方の可動体の移動が移動範囲境界を超え
ようとするときには一方の可動体の加工状況に応じて他
方の可動体の減速度を変化させて他方の可動体を一方の
可動体と干渉しない位置に減速停止させるか、または前
記一方の可動体の加工状況に応じて前記他方の可動体の
早送り速度を変化させると共に通常の減速度にて減速停
止させ、その後に移動範囲境界が変更されて他方の可動
体の移動許容範囲が拡大されるまで他方の可動体を一時
停止するように構成する。

【００１５】このような構成を採ることにより、請求項
３の発明によれば、一方の可動体は他方の可動体よりも
優先的にそのＮＣプログラムに従って移動制御されるの
で、一方の可動体の移動制御が他方の可動体の移動制御
に制約されず、そのＮＣプログラムに計画された作業を
高能率に遂行できる。また、他方の可動体は、一方の可
動体の移動許容範囲が縮小されるに連れて自己の移動許
容範囲が拡大され、一方の可動体の移動制御の進行に従
属して自己の移動制御を徐々に進行させることができ
る。

【００１６】特に、一方の可動体の移動許容範囲をその
ＮＣプログラムによって決まる最大の移動許容範囲とし
て最初に設定し、その後は縮小するようにしたので、一
方の可動体が段階的にその移動許容範囲の境界に接近す
る場合でも他方の可動体との干渉が回避され、両可動体
が共にそれ以上相手側に前進できない立ち往生となる事
態が発生しない効果を奏する。

【００１７】そしてまた、本発明は、請求項４に記載さ
れるように、一方の可動体の加工状況は、工具種類、工
具径及び要求加工精度の少なくとも１つを含む情報から
判断される。これにより、請求項４の発明によれば、少
ない情報で容易に一方の可動体の加工状況を把握し、一
方の可動体の現在の加工状況に最適な早送り速度に変化
させることができ、また一方の可動体の現在の加工状況
に最適な減速度にて他方の可動体を減速停止させること
ができる。

【００１８】上述した各発明において、好適には、先に
駆動される可動体を一方の可動体とし、後で駆動される
可動体を他方の可動体とすることが望ましい。駆動開始
についてのこの時間的前後関係は好ましくは各可動体が
送り原点を出発し再び送り原点に復帰する所謂１サイク
ル動作単位での前後関係を意味するが、複数サイクル単
位の動作を何れの可動体が先に動作するかという観点で
の時間関係としても把握できることは勿論のことであ
る。駆動開始の前後関係とは無関係に、実行すべき加工
個所の多少に基づいて一方の可動体及び他方の可動体を
決定するようにしても差し支えない。

【００１９】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１及び図２は、本発明による数値制御
装置が制御対象とする１対の主軸ヘッド付き工作機械の
一部断面平面図及び正面図を示す。これら図において、
１０は工作機械９のベッドであり、このベッド１０の後
部に箱形コラム１１が立設されている。

【００２０】コラム１１の上下のクロスビーム１１ａの
前面に平行に設けた一対の水平ガイドレール１２に跨っ
てコの字状の第１サドル１３及び第２サドル１４が、そ
れぞれの上下端部で左右方向（Ｘ方向）に移動可能に案
内されている。これにより、第１サドル１３及び第２サ
ドル１４は、共通の移動経路（Ｘ軸ガイドレール１２）
に沿って互いに接近・離間方向に移動可能である。な
お、第１及び第２サドル１３，１４のガイドレールを別
々に設けてもよい。

【００２１】コラム１１の前面側でベッド１０上には、
Ｘ軸サーボモータ１８ａにより回転されるボールねじ１
６がガイドレール１２と並行な軸線回りに回転可能に軸
承され、このボールネジ１６に螺合するナット１７は第
１のサドル１３に取付けられている。一方、コラム１１
の上部クロスビーム１１ａの前面には、Ｕ軸サーボモー
タ１８ｂにより回転されるボールねじ２０がボールねじ
１６と平行な軸線回りに回転可能に軸承され、このボー
ルねじ２０は第２サドル１４に取付けられたナット２２
が螺合している。

【００２２】第１サドル１３と第２サドル１４の左右方
向に対向する内側面には、それぞれ前後一対のガイドレ
ール２３が上下方向（Ｙ方向）に平行に延びるように固
定されている。これらガイドレール２３に第１主軸ベー
ス２４と第２主軸ベース２５がそれぞれ対応する第１サ
ドル１３と第２サドル１４上で上下方向に移動可能に案
内されている。

【００２３】第１サドル１３と第２サドル１４には、ボ
ールねじ２７ａ，２７ｂがガイドレール２３と平行な軸
線回りに回転可能に軸承されている。これらボールねじ
２７ａ，２７ｂは、それらの上端でそれぞれＹ軸サーボ
モータ２８ａ及びＶ軸サーボモータ２８ｂに連結され、
これらモータにより回転される。ボールねじ２７ａ，２
７ｂにはそれぞれ図略のナットが螺合し、これらナット
は第１主軸ベース２４と第２主軸ベース２５にそれぞれ
取付けられている。第１主軸ベース２４と第２主軸ベー
ス２５の左右方向に対向する内側面には、それぞれ上下
に離間した一対のガイドレール３０が平行に前後方向
（Ｚ方向）に延びるように固定されている。

【００２４】それぞれの対のガイドレール３０には、そ
れぞれ第１主軸ヘッド３１ａ及び第２主軸ヘッド３１ｂ
が前後方向（Ｚ方向）に移動可能に案内されている。第
１主軸ベース２４と第２主軸ベース２５には、それぞれ
ボールねじ３３ａ，３３ｂがガイドレール３０と平行な
軸線回りに回転可能に軸承されている。これらボールね
じ３３ａ，３３ｂは、それらの後端にそれぞれ連結され
たＺ軸サーボモータ３８ａ及びＷ軸サーボモータ３８ｂ
により回転され、これによりそれらに螺合するナット３
４ａ，３４ｂを介して第１主軸ヘッド３１ａと第２主軸
ヘッド３１ｂを前後方向に駆動する。

【００２５】第１主軸ヘッド３１ａ及び第２主軸ヘッド
３１ｂは、Ｚ方向に延びる軸線回りに第１主軸３５ａと
第２主軸３５ｂを回転可能に軸承し、内蔵した図略のビ
ルトインモータによって回転駆動できる。第１主軸３５
ａと第２主軸３５ｂの前端には、ドリル，エンドミル，
砥石等の工具Ｔが着脱可能に装着され、第１主軸３５ａ
と第２主軸３５ｂへの工具Ｔの着脱は図略の工具マガジ
ンとの間でそれぞれ自動工具交換される。

【００２６】コラム１１の前方でベッド１０上には固定
又は回転割出タイプのテーブル３７が設置され、このテ
ーブル３７に単一の工作物Ｗが図略のクランプ機構によ
り固定されている。テーブル３７の左右方向（Ｘ方向）
両側には、搬入・搬出装置４０が配置されている。上記
の構成により、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂ
は、サーボモータ１８ａ，１８ｂの駆動により共通のガ
イドレール１２に沿ってＸ方向に移動され、またサーボ
モータ２８ａ，２８ｂの駆動によりＹ方向に移動され
て、各ヘッド３１ａ，３１ｂ上の工具Ｔを工作物Ｗの所
望の加工位置に位置決めでき、その後サーボモータ３８
ａ，３８の駆動によりＺ方向に前進させて、例えばドリ
ル等の工具Ｔにより加工個所に穴明けをする。

【００２７】工具Ｔがエンドミルである場合、工具Ｔと
工作物Ｗとの当接位置で主軸ヘッド３１ａ，３１ｂを互
いに直交するＸ，Ｙ及びＺ方向に同時２軸又は３軸制御
して工作物Ｗにコンタリング加工を施すことができる。
必要であれば、テーブル３７上に複数の工作物を取付け
るようにしてもよい。上記のように構成される工作機械
９の図１における左側には、コンピュータを内蔵する数
値制御装置（以下、ＣＮＣ装置と云う）７０とシーケン
スコントローラ８０が配置されている。この数値制御装
置７０とシーケンスコントローラ８０は、工作機械９と
搬入・搬出装置４０の動作を制御する。

【００２８】図３に示すように、ＣＮＣ装置７０は、Ｃ
ＰＵ７１、メモリ７２と対話式データ入力装置７３によ
って主に構成されている。インターフェイス７４を介し
てＣＰＵ７１に接続されたデータ入力装置７３は、表示
装置７３ａを有し、テンキー７３ｂによりＮＣプログラ
ムや各種パラメータデータを対話形式で入力し、スイッ
チ群７３ｃにより各種命令を入力する。

【００２９】図略のインターフェイスを介してＣＰＵ７
１に接続されたシーケンスコントローラ８０は、ＮＣプ
ログラム中に指定される各種補助機能命令、例えば、主
軸回転指令、クーラントのオン・オフ命令や工具交換指
令を受取り、この命令に応じたシーケンス制御を実行す
る。メモリ７２は、ＣＰＵ７１の処理動作を定義するシ
ステムプログラムを記憶するエリア７２ａと、このシス
テムプログラムに従ってＣＰＵ７１が実行する第１及び
第２主軸ヘッド用のＮＣプログラムを記憶するＮＣプロ
グラムエリア７２ｂと、第１及び第２主軸ヘッドのＸ方
向における移動許容境界となる境界座標ＢＣ１，ＢＣ２
を記憶するエリア７２ｃと、システムプログラムに従う
制御過程における演算処理のためのフラッグエリア７２
ｄと、ワーキングエリア７２ｅ及び、工具や加工精度な
どの情報に応じた補正係数からなる変速情報を記憶する
エリア７２ｆとを含む。

【００３０】図１１を参照して後に詳しく説明するよう
に、境界座標ＢＣ１は第１主軸ヘッド３１ａが図２にお
いて右側に前進する許容範囲の右端を定義し、境界座標
ＢＣ２は第２主軸ヘッド３１ｂが図２において左側に前
進する許容範囲の左端を定義する。ＣＰＵ７１は、イン
ターフェイス７５を介して、所定の微小時間間隔でＮＣ
プログラムの各データブロックに指定される目標位置ま
での多数の補間点をＸ，Ｙ，Ｚ軸制御用の駆動ユニット
７６ａ〜７８ａ及びＵ，Ｖ，Ｗ軸制御用の駆動ユニット
７６ｂ〜７８ｂへ出力し、逆に各制御軸のサーボモータ
１８ａ，２８ａ，３８ａ，１８ｂ，２８ｂ及び３８ｂに
付属のエンコーダｅから位置帰還信号をインターフェイ
ス７５を経由して入力する。

【００３１】図４はＣＰＵ７１の処理動作の概略を説明
するための機能説明図で、同図において破線矢印は各種
処理への移行順序を示し、実線矢印はデータの流れを示
す。今、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂが同時
にそれぞれのＮＣプログラムに従ってテーブル３７上の
工作物Ｗの主軸ヘッド側に向いた面上の複数の加工個所
を協働して順次加工する場合を想定する。

【００３２】この場合、シーケンサ８０には作業者によ
り両主軸ヘッド３１ａ，３１ｂを起動する指令が個々又
は単一の押しボタンスイッチを操作することにより与え
られ、シーケンサ８０はＣＰＵ７１にＮＣ実行指令を与
えて主軸ヘッド３１ａ用のＮＣプログラム（以下、第１
ＮＣプログラム）及び主軸ヘッド３１ｂ用のＮＣプログ
ラム（以下、第２ＮＣプログラム）を順次実行させる。

【００３３】なお、シーケンサ８０は、両主軸ヘッドを
同時に起動する指令の入力を認識する場合、内蔵のイン
ターロックプログラムの実行により、通常は図２におい
て左側に配置された第１主軸ヘッド３１ａを先に起動さ
せるようにＣＰＵ７１に指令する。ＣＰＵ７１は、先ず
プログラム実行処理１０１を行い、この処理においてメ
モリ７２から第１ＮＣプログラムの最初のデータブロッ
クを読出し、デコードし、デコードした情報を移動情報
１０１ａとしてメモリ７２内ワーキングエリア７２ｅに
記憶する。この処理においては、ＣＰＵ７１は、第１主
軸ヘッドの前述した移動許容範囲の境界座標ＢＣ１を設
定できるようにするため、第１ＮＣプログラム中の最初
の１サイクル加工動作分の複数のデータブロックをサー
チし、これらブロック中で指定されるＸ軸の最大目標位
置を抽出し、同じくワーキングエリア７２ｅに登録す
る。

【００３４】ここで、「１サイクル加工動作」とは、各
主軸ヘッドが送り原点を離れた後、１又はそれ以上の加
工位置で加工動作を遂行した後に、再び送り原点に復帰
するまでの動作ステップである。また、「最大目標位
置」とは、各加工位置への割出しステップを規定する複
数のデータブロックの何れかが各主軸ヘッドを最も相手
側の主軸ヘッド寄りに位置決めする座標位置である。

【００３５】その後、ＣＰＵ７１は、移動／チェック処
理１０２を実行する。この処理は、補間点演算処理と干
渉チェック処理及び変速処理を含む。先ず、ワーキング
エリア７２ｅ内の前記移動情報１０１ａが両主軸ヘッド
３１ａ，３１ｂ間で干渉を生じ得るＸ軸の移動指令を含
む場合、メモリ７２内の干渉軸テーブル７２ｉを参照し
て干渉チェック処理が必要と判断される。この処理によ
り、干渉を生じると判断されるときは駆動ユニット７６
ａ〜７８ａへの補間点の出力は行われず、メモリ７２内
のエリア７２ｆに記憶された変速情報である補正係数に
基づいて変速処理がなされ、移動許容範囲の境界を超え
ない位置で減速停止される。ＮＣプログラムと加工パラ
メータから干渉チェック処理が不要或いはこの処理の結
果として干渉が生じないと判断されるときは、ワーキン
グエリア７２ｅに記憶される移動情報１０１ａに基づき
１ｍｓ（ミリ秒）後に各制御軸が到達すべき補間点を各
制御軸について演算し、各制御軸の駆動ユニット７６ａ
〜７８ａへ出力する。

【００３６】第１主軸ヘッド３１ａについて、移動／チ
ェック処理１０２を実行した後、第２ＮＣプログラムに
ついてプログラム実行処理１０３を前述した処理１０１
と同様に実行し、移動情報１０３ａとしてワーキングエ
リア７２ｅに記憶し、移動／チェック処理１０４を実行
する。この処理１０４は、前述した処理１０２と同様な
手順でなされ、第２主軸ヘッド３１ｂが第１主軸ヘッド
３１ａと干渉しないことが確認されると、第２主軸ヘッ
ド３１ｂの制御軸Ｕ，Ｖ，Ｗを制御する駆動ユニット７
６ｂ〜７８ｂに補間点が前記微小時間毎に出力される。

【００３７】続いて、移動／チェック処理１０２，１０
４の各々が１ｍｓ毎に１回実行されるように交互に繰り
返し実行され、駆動ユニット７６ａ〜７８ａ及び７６ｂ
〜７８ｂに対し補間点が１ｍｓ毎に出力される。この結
果、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のサーボモータ１８ａ，２８ａ，３８
ａが駆動され、またこれと同時にＵ，Ｖ，Ｗ軸のサーボ
モータ１８ｂ，２８ｂ，３８ｂが駆動され、第１主軸ヘ
ッド３１ａと第２主軸ヘッド３２ａは、互いに他のもの
と干渉しない限りＸ軸上で相手側に接近するように移動
され、共通の単一工作物Ｗを同時加工することができ
る。

【００３８】移動／チェック処理１０２又は１０４にお
いて、１ブロックのＮＣデータが指定する目標位置に各
制御軸Ｘ，Ｙ，Ｚ又はＵ，Ｖ，Ｗが到達したことがそれ
ら制御軸用のエンコーダ出力から確認する時、つまり１
ブロック分の位置決め制御の完了を確認する時、この完
了を確認した移動／チェック処理１０２，１０４と対応
するプログラム実行処理１０１又は１０３を実行し、次
の１ブロックのＮＣデータの読出し、デコード処理等を
前述したように行なう。

【００３９】このようにして、ＣＰＵ７１は、第１主軸
ヘッド３１ａ及び第２主軸ヘッド３１ｂの数値制御処理
を時分割で実行する。なお、図４の移動／チェック処理
による通常の干渉チェックとは別に、図４に示すよう
に、移動位置監視処理が実行されており、第１主軸ヘッ
ド３１ａ及び第２主軸ヘッド３１ｂの現在位置、移動方
向、移動速度を監視し、両主軸ヘッド間の距離が停止に
必要な距離よりも短くなった場合に、通常の干渉チェッ
クの実行に関わらず減速停止を実行するようになってい
る。また、図４は、入力装置７３により、対をなす干渉
軸Ｘ，Ｕが干渉軸テーブル７２ｉに、ＮＣプログラムが
ＮＣプログラムエリア７２ｂに、変速情報がエリア７２
ｆにそれぞれ設定登録されることを示している。

【００４０】図５〜図１０は、ＣＰＵ７１に前述した移
動／チェック処理１０２及び１０４を交互に実行させる
ためのシステムフローチャートを示す。以下、このフロ
ーチャートを参照して第１主軸ヘッド３１ａのための移
動／チェック処理１０２を中心にしてこのフローチャー
トに基づく処理過程を詳細に説明する。先ず、図５に示
すステップＳ１において、ワーキングエリア７２ｅに記
憶されている１ブロックのＮＣデータに基づく制御が完
了したか否か判定され、このＮＣデータの目標位置に指
定された全ての制御軸Ｘ，Ｙ，Ｚが到達したとき、この
処理が終了し、前述した処理１０１〜１０４への移行を
制御する図略のメインルーチンに移行する。

【００４１】このメインルーチンは、第２主軸ヘッド３
１ｂについて既にＮＣ制御処理が開始されているとき
は、図４の移動／チェック処理１０４を行なうために、
ＣＰＵ７１に図５の処理をステップＳ１から再開させる
ようにする。第２主軸ヘッド３１ｂについて未だＮＣ制
御処理が開始されていないが、シーケンサ８０から第２
主軸ヘッド３１ｂについてのＮＣ制御処理を起動する指
令が与えられている場合では、図４のプログラム実行処
理１０３をＣＰＵ７１が実行するように仕向ける。ま
た、シーケンサ８０から第２主軸ヘッド３１ｂについて
のＮＣ制御処理を起動する指令が与えられていない場合
では、メインルーチンは第１主軸ヘッド３１ａについて
図４のプログラム実行処理１０１をＣＰＵ７１が実行す
るように仕向ける。

【００４２】ここで、説明の便宜上、図４の移動／チェ
ック処理１０２を図５のフローチャートに従ってＣＰＵ
７１が実行を開始した直後であると仮定しよう。この場
合、次にステップＳ２が実行される。各ＮＣプログラ
ム、この場合第１ＮＣプログラムの第１ブロックは、Ｘ
軸移動範囲設定のためのＧコード命令を含む。このた
め、ステップＳ２において移動範囲設定Ｇコードが識別
されると、ステップＳ３において図６のサブルーチンに
基づき移動範囲設定処理が実行される。この処理では、
ワーキングエリア７２ｅから前述した１サイクル動作の
最大目標位置である境界座標ＢＣ１が読込まれて指令許
容範囲として設定される（ステップＳ３１）。

【００４３】この場合、第１主軸ヘッド３１ａが第２主
軸ヘッド３１ｂよりも先に起動されてＮＣ制御されてい
るので、第２主軸ヘッド３１ｂの境界座標ＢＣ２と比較
されて干渉の有無がチェックされるが（ステップＳ３
２）、干渉なしと判定され、前記指令許容範囲、つまり
最大目標位置ＢＣ１がそのまま移動許容範囲として設定
される（ステップＳ３３）。つまり、第１主軸ヘッド３
１ａは、この１サイクル動作においては優先制御対象と
され、その移動許容範囲は優先移動許容範囲として第２
主軸ヘッド３１ｂの移動許容範囲である従属移動許容範
囲に影響されずに設定される。

【００４４】逆に、第２主軸ヘッド３１ｂが既にＮＣ制
御されている状態で第１主軸ヘッド３１ａが図１１のｔ
２時点のように送り原点Ｐａ０から加工位置Ｐａ４に向
かう次ぎの１サイクル動作を実行する場合では、第１主
軸ヘッド３１ａは従属制御対象とされ、そのときの移動
許容範囲は従属許容範囲として設定される。この場合、
もし優先制御対象である第２主軸ヘッド３１ｂの移動許
容範囲ＢＣ２と干渉すると判定されるとき（ステップＳ
３２）、相手の境界座標ＢＣ２に干渉クリアランスＩＣ
を加算した値、つまり相手の移動許容範囲より自分側に
干渉クリアランスＩＣ分引っ込んだ座標値が移動許容範
囲として設定される（ステップＳ３４）。

【００４５】なお、本実施の形態では、ＮＣプログラム
の第１ブロックにＸ軸移動範囲設定のための前記Ｇコー
ドのみを指定し、境界座標ＢＣ１を１サイクル動作を指
令するＮＣデータブロックからサーチしてワーキングエ
リア７２ｅに登録したものを使用するようにしている
が、第１ブロックに前記Ｇコードに付随して境界座標Ｂ
Ｃ１を直接指定するようにしてもよい。

【００４６】変形例として、ＮＣプログラムにはＸ軸移
動範囲設定のための何らの情報も指定せずに、ＣＮＣ装
置７１が第１ブロックの指令を実行する前に自動的にＸ
軸の移動範囲を設定する処理をシステムプログラム中に
組み込んでもよい。また、ステップＳ３３及びステップ
３４で設定する移動許容範囲は、各主軸ヘッド３１ａ，
３１ｂの工具主軸３５ａ，３５ｂの座標位置を指定して
もよいが、本実施の形態では図１１に示すように、２重
丸で示す工具主軸３５ａ，３５ｂの座標位置よりも幾分
相手の主軸ヘッド側にオフセットしてある。このオフセ
ット量は、各主軸ヘッドの相手側へ最も突出る部分の工
具主軸からの距離が設定され、ステップ３３及び３４の
処理ではこのオフセット量が移動許容範囲の算出に加味
される。

【００４７】移動範囲設定処理Ｓ３が完了すると、後述
するステップ１５を経由して前記メインルーチンに復帰
され、第１ＮＣプログラムの第２ブロックのデータにつ
いて図４のプログラム実行処理が行なわれるので、再び
ステップＳ１及びＳ２を経由して次にステップＳ４に至
り、干渉チェックの要否が判断される。本実施の態様に
おいては、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂの干
渉は、両ヘッドがＸ軸上で互いに接近する場合生じるの
で、ＮＣプログラムの第２ブロックに指定された軸指定
データがＸ軸の指定を含む場合、干渉チェック要として
判定される。

【００４８】干渉チェック要と判断された場合、ステッ
プＳ５で範囲外確認チェックが図７のサブルーチンに従
って実行される。このルーチンにより、実行中の１ブロ
ックのＮＣデータで指定されるＸ軸の目標位置及びこの
目標位置への移動経路（補間点）がステップＳ３１にて
設定された指令許容範囲内であるか否か比較される（ス
テップＳ５１及びＳ５２）。もし目標位置または移動経
路が指令許容範囲を外れるときは、ステップＳ５３で異
常処理が実行され、図略の異常警報手段により異常アラ
ームが通知され、工作機械が停止される。

【００４９】目標位置及び移動経路が共に指令許容範囲
内であることが確認されるときは、後述するステップＳ
９において第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，３１ｂが干
渉されると判断される時の減速停止する主軸ヘッドの減
速度（単位時間当たりの速度の減少割合いであり、加速
度と同義である）を決定する処理が図８のサブルーチン
に従って実行される。この処理では先ず、図１３に示す
ような形式でメモリ７２内のエリア７２ｆに記憶されて
いる基準補正係数Ａを取出す（ステップＳ６１）。ステ
ップＳ６２では工具番号を示すＮＣプログラム中のＴ指
令を読取り、このＴ指令に記述された工具番号に対応す
る工具情報を工具情報テーブル７２１から取出す。次
に、加工補正テーブル７２３からステップＳ６１で取出
した工具情報に対応する工具補正係数Ｂを取出す（ステ
ップＳ６３）。次に、加工サイクル毎にその加工の精度
のランクを現わす精度番号をＮＣプログラム中から読取
り、この精度番号に対応する精度補正係数Ｃを、精度補
正テーブル７２２から取出す（ステップＳ６４）。そし
て、これらの補正係数Ａ，Ｂ，Ｃを乗じることで最終的
な補正係数Ｋが算出される（ステップＳ６５）。

【００５０】ステップＳ６６では、この補正係数Ｋが、
リミット情報テーブル７２４に記憶されている最大補正
係数Ｋｍａｘよりも大きい値であるか否か判定され、も
し補正係数Ｋが最大補正係数Ｋｍａｘよりも大きいと判
定される場合は、補正係数Ｋを最大補正係数Ｋｍａｘに
設定し（ステップＳ６７）、補正係数Ｋが最大補正係数
Ｋｍａｘよりも大きくない判定される場合は、続いて補
正係数Ｋが最小補正係数Ｋｍｉｎよりも小さいか否か判
定され（ステップＳ６８）、もし補正係数Ｋが最小補正
係数Ｋｍｉｎよりも小さいと判定される場合は、補正係
数Ｋを最小補正係数Ｋｍｉｎに設定し（ステップＳ６
９）、補正係数Ｋが最小補正係数Ｋｍｉｎよりも小さく
ないと判定される場合は、前述のステップＳ６５にて算
出された値がそのまま補正係数Ｋとなる（ステップＳ７
０）。

【００５１】そして、第１及び第２主軸ヘッド３１ａ，
３１ｂが干渉されると判断される時の減速停止する主軸
ヘッドの減速度が、干渉時とは無関係の通常の減速停止
時の減速度に補正係数Ｋを乗じた値として設定される
（ステップ７１）。ステップＳ６の処理が完了すると、
ステップＳ７が実行され、補間処理の開始を記憶する図
略のフラッグがセットされる。ステップＳ８では、相手
の移動許容範囲のチェックが図９のサブルーチンに従っ
て実行される。

【００５２】先ず、自己の移動許容範囲が相手の移動許
容範囲に干渉クリアランスＩＣを加算したものとしてス
テップＳ３４で設定済であるか否か判定され（ステップ
Ｓ８１）、もし設定済でない場合は自己の指令許容範囲
と相手の移動許容範囲に干渉クリアランスＩＣを加算し
た範囲とがラップするか否か判定され（ステップＳ８
２）、第１主軸ヘッド３１ａが優先制御対象であってラ
ップしないと判定されるときは前述した指令許容範囲が
自己の移動許容範囲として設定され（ステップＳ８
３）、減速停止時の減速度が非干渉時である通常の減速
度に設定される（ステップＳ８５）。

【００５３】逆に、第１主軸ヘッド３１ａを従属制御対
象とする１サイクル動作の場合にラップすると判定され
るときは、相手の移動許容範囲に干渉クリアランスＩＣ
を加算した範囲を自己の移動許容範囲として設定し（ス
テップＳ８４）、実行中の１ブロックのＮＣデータで指
定されるＸ軸の目標位置が移動許容範囲を超えるか否か
が判定され（ステップＳ９１）、越えるときは減速停止
時の減速度が前述のステップＳ７１で算出された減速度
に設定し（ステップＳ９２）、越えないと判定されると
きは、通常の減速度に設定される（ステップＳ９３）。

【００５４】次に、減速停止に必要な減速停止距離がこ
の設定された減速度に応じて算出され（ステップＳ８
６）、この減速停止距離を現在のＸ軸位置に加算して一
時停止位置を求め（ステップＳ８７）、この一時停止位
置がステップＳ８３又はＳ８４で設定された自己の移動
許容範囲を超えるか否かが判定され（ステップＳ８
８）、超えないときは図略の干渉判定記憶用のフラッグ
がリセットされ（ステップＳ８９）、逆に超えると判定
されるときは同フラッグがセットされる（ステップＳ９
０）。そして、ステップ８９，９０で設定された干渉判
定記憶用フラッグを参照して、ステップＳ９では干渉有
無のチェックが行なわれ、干渉なしの場合、ステップＳ
１０において１ｍｓ後のＸ軸の補間点が速度指令を勘案
して演算され、Ｘ軸駆動ユニット７６ａに出力される。
この場合、同一の１ブロック中に他の１又は２軸である
Ｙ軸とＺ軸の軸指定およびこれに付随する目標位置が指
定されている場合では、Ｙ軸又はＺ軸の１ｍｓ後の補間
点も演算されてＹ軸又はＺ軸駆動ユニット７７ａ，７８
ａへ出力される。

【００５５】これにより、Ｘ軸サーボモータ１８ａが単
独で、或いはＹ軸又はＺ軸サーボモータ２８ａ，３８ｂ
と同時に駆動され、第１の主軸ヘッド３１ａが１ｍｓ後
の補間点へＸ軸方向に、或いはＹ軸又はＺ軸方向に移動
される。続くステップＳ１１及びＳ１２は、優先移動許
容範囲を自己の送り原点側に狭め、従属移動許容範囲を
後述するステップＳ１９４において相手の送り原点側へ
拡大できるようにするために実行される。具体的には、
第１主軸ヘッド３１ａが優先制御対象となる１サイクル
動作中において図１１の第２加工位置Ｐａ２から第３加
工位置Ｐａ３へＸ軸に沿って後退する動作を指令するＮ
Ｃデータブロックには所定番号を付随するＧコードの情
報として移動許容範囲変更指令が指定されており、この
変更指令がステップＳ１１で認識されるとき、ステップ
Ｓ１２において移動許容範囲を狭める処理が実行され
る。この処理は、ステップＳ８３又はＳ８４でメモリ７
２の境界座標記憶エリア７２ｃに設定した移動許容範囲
を読出し、この移動許容範囲からステップＳ１０で算出
した補間点までの移動距離を減算し、この減算結果を再
び境界座標記憶エリア７２ｃに更新記憶させることによ
り行われる。

【００５６】ステップＳ１０で求められた補間点に第１
主軸ヘッド３１ａが到達すると、駆動ユニット７６ａ〜
７８ａからの補間完了信号が全てオン状態となる。これ
により、ＣＰＵ７１の処理は、ステップＳ１３からステ
ップＳ１４へ移行し、このステップでは従属制御対象と
される第２主軸ヘッド３１ｂについて図５のフローチャ
ートに従って移動／チェック処理を実行し、再びステッ
プＳ８へ復帰する。その後、ステップＳ８〜Ｓ１３まで
の処理が繰り返し実行され、次の１ｍｓ後の補間点に第
１主軸ヘッド３１ａが位置決めされる。

【００５７】このようにしてステップＳ８〜Ｓ１３まで
の一連の移動制御処理を何度も繰り返すことにより、第
１主軸ヘッド３１ａは１ブロックのＮＣデータに指定さ
れた目標位置に到達する。目標位置に到達する時、ステ
ップＳ１３において移動完了が確認され、ＣＰＵ７１は
ステップ１５にて各フラッグをリセットした後、メイン
ルーチンへ復帰する。これにより、図４に示すプログラ
ム実行処理１０１に移行し、ＮＣプログラムの次の１ブ
ロックのデータを読出及び解析して、この解析データを
移動情報１０１ａとしてワーキングエリア７２ｅに記憶
させ、この後再び図５の移動／チェック処理に移行す
る。

【００５８】上述した１ｍｓ毎の補間処理の過程でステ
ップＳ１４が実行され、この時第２主軸ヘッド１３ｂ用
の補間処理実行フラッグがセット状態にあると第２主軸
ヘッド３１ｂのための補間処理が実行される。同様に、
１ブロックの目標位置が到達され、第１主軸ヘッド３１
ａを制御しているＣＰＵ７１の処理がステップＳ１３か
ら最初のステップＳ１に移行する途中において第２主軸
ヘッド１３ｂ用の補間処理実行フラッグがセット状態に
あると第２主軸ヘッド３１ｂのための補間処理が実行さ
れる。

【００５９】図１１のｔ１時点のように、従属制御対象
とされる第２主軸ヘッド３１ｂが優先制御対象である第
１主軸ヘッド３１ａに接近しすぎると、第２主軸ヘッド
３１ｂのためにＣＰＵ７１が図５のフローチャートに従
って実行している補間処理のステップＳ９おいて干渉有
りと判定され、このときＣＰＵ７１の処理はステップＳ
１６へ進む。

【００６０】このステップＳ１６では、干渉回避のため
の一時停止が完了しているか否か判定され、完了してい
ないときは前述のステップＳ７１で算出された減速度に
基づいて１ｍｓ後の減速補間点が演算され、この補間点
がＵ軸用の駆動ユニット７６ｂに出力される（ステップ
Ｓ１７）。Ｕ軸と他の１もしくは２軸が同時制御される
ＮＣデータブロックの制御下にある場合では、これら他
の制御軸の１ｍｓ後の減速補間点も演算され、この補間
点がこれら制御軸用の駆動ユニット７７ｂ，７８ｂへも
出力される。

【００６１】ステップＳ１７の後、ステップＳ１８を経
由してステップＳ８に戻り、これによりステップＳ１７
が繰り返し実行され、最終的に従属制御対象である第２
主軸ヘッド３１ｂが例えば図１１の第１一時停止位置Ｐ
ｉｍ１で一時停止される。一時停止が完了されるとき、
ステップＳ１６で一時停止の完了が確認され図略一時停
止完了フラッグがセットされる。この場合、ステップＳ
１６に続きステップＳ１９〜ステップＳ２１が順次実行
される。ステップＳ１９では、図１０に示す停止解除チ
ェックのためのサブルーチンが実行される。

【００６２】このサブルーチンのステップＳ１９１〜Ｓ
１９４及びステップＳ２００〜２０２は、図９のサブル
ーチンにおけるステップＳ８１〜Ｓ８４及びステップＳ
９１〜９３にそれぞれ対応し、これにより従属制御対象
である第２主軸ヘッド３１ｂの移動許容範囲が優先制御
対象である第１主軸ヘッド３１ａの移動許容範囲に干渉
クリアランスＩＣを加算した範囲の境界座標に設定され
（ステップＳ１９４）、優先制御対象か否かや、目標位
置が移動許容範囲を超えているか否かにより、減速停止
時の減速度が設定される（ステップＳ１９５，２０１，
２０２）。

【００６３】次に、１ｍｓ後の再移動補間点がＵ軸及び
同時制御の場合は他の軸についても演算され（ステップ
Ｓ１９６）、演算されたＵ軸の補間点が第２主軸ヘッド
３１ｂの移動許容範囲内となるか否か判定される（ステ
ップＳ１９７）。この場合、範囲内であれば再移動フラ
ッグをセットし（ステップＳ１９８）、逆に範囲外とな
れば同フラッグをリセット状態とし（ステップＳ１９
９）、ステップＳ２０に処理を進める。

【００６４】この停止解除チェックサブルーチンでは、
一時停止状態からスローアップ制御を行なう関係でステ
ップＳ１９７でのチェックが一時停止に必要な距離を考
慮せずに行われ、この点が図９の相手範囲チェック用の
サブルーチンと異なる。再移動フラッグの設定状態に応
じて、ステップＳ２０では移動再開可能であるか否か判
定され、移動再開不可であるときはステップＳ１９６で
演算した再移動補間点を駆動ユニット７６ｂ或いはこの
ユニット及び他のユニット７７ｂ，７７ｂへ出力せずに
ステップＳ１８に進み、移動再開可能であるときはステ
ップＳ２１で前記再移動補間点を駆動ユニットへ出力す
る。

【００６５】これにより、１ｍｓ毎にステップＳ１９６
で演算される再移動補間点が移動許容範囲外となる限り
従属制御対象とされる第２主軸ヘッド３１ｂは一時停止
位置に保持されるが、再移動補間点が移動許容範囲内と
なれば１ｍｓ毎に第２主軸ヘッド３１ｂが再移動送りさ
れる。ステップＳ１７，Ｓ２０及びＳ２１に続いて実行
されるステップＳ１８では、優先制御対象である第１主
軸ヘッド３１ａが補間動作を実行中であるときＣＰＵ７
１がこの第１主軸ヘッド３１ａについて図５の制御動作
を実行する。このため、従属制御対象とされる第２主軸
ヘッド３１ｂは、優先制御対象である第１主軸ヘッド３
１ａの移動許容範囲がステップＳ１２で縮小されるま
で、一時停止される。そして、第１主軸ヘッド３１ａの
移動許容範囲の縮小に伴って第２主軸ヘッド３１ｂは、
その移動許容範囲がステップＳ１９４で拡大されると、
この拡大につれて移動を再開する。

【００６６】つまり、各主軸ヘッド３１ａ，３１ｂの各
々は、従属制御対象とされる場合、優先制御対象とされ
る一方の主軸ヘッドについてのステップＳ１２での移動
許容範囲の縮小に連れて、自己の移動許容範囲をステッ
プＳ１９４にて拡大するようになっている。なお、ステ
ップＳ４に続くステップ２２は、干渉しないＹ軸又はＺ
軸を指定する１ブロックのＮＣデータについて実行され
るステップで、このステップは詳細図示省略されている
が、図５中のステップＳ７、Ｓ１０、Ｓ１３及びＳ１４
に対応する処理を含む。

【００６７】これにより、Ｙ軸又はＺ軸が指定される１
ブロックのＮＣデータを実行する場合、ステップＳ４か
らステップＳ２２に移行され、前述した補間処理開始フ
ラッグをセットして補間処理の実行中を記憶し、その後
そのデータブロックで指定された１ｍｓ後の補間点を演
算して指定軸の駆動ユニットへ出力し、この補間点演算
及び出力処理をそのデータブロックで指定された各制御
軸の目標位置が到達されるまで１ｍｓ毎に繰り返し実行
する。

【００６８】上記した移動／チェック処理動作は第１主
軸ヘッド３１ａを優先制御対象として制御する１サイク
ル動作を想定して記述したが、第２主軸ヘッド３１ｂを
優先制御対象として制御する１サイクル動作も実質的に
同一である。この場合、第２主軸ヘッド３１ｂ用のＮＣ
プログラムには、第１主軸ヘッド３１ａの制御軸Ｘ，
Ｙ，Ｚにそれぞれ対応する制御軸としてＵ，Ｖ，Ｗの制
御軸が指定される。第２主軸ヘッド３１ｂを優先制御対
象として制御する１サイクル動作では、ステップＳ９に
続いてステップＳ１０〜Ｓ１３が実行され、この場合の
従属制御対象である第１主軸ヘッド３１ａが第２主軸ヘ
ッド３１ｂと干渉する場合、この第１主軸ヘッド３１ａ
についてステップＳ１６〜Ｓ２１が実行される。

【００６９】第２主軸ヘッド３１ｂ用のＮＣプログラム
を作成する場合、制御軸をＵ，Ｖ，Ｗとして指定しても
よいが、プログラム作成者の便宜のためにＸ，Ｙ，Ｚと
してしＮＣプログラムを作成させ、第２主軸ヘッド３１
ｂについて図４のプログラム実行処理１０３を行なう際
にこれら制御軸Ｘ、Ｙ、ＺをＵ，Ｖ，Ｗに自動的に読み
替えるようにしてもよい。

【００７０】左右方向を第１及び第２主軸ヘッド３１
ａ，３１ｂのＸ軸に沿う送り位置とし、上下方向を時間
経過として両主軸ヘッドのＸ軸移動を表現した説明図１
１を参照して、第１主軸ヘッド３１ａが優先制御対象と
して先に起動され、この直後に第２主軸ヘッド３１ｂが
従属制御対象として起動される場合における両主軸ヘッ
ドの送り制御を以下に補足説明する。なお、同図におい
ては、第１主軸ヘッド３１ａのＹ及びＺ軸に沿う運動及
び第２主軸ヘッド３１ｂのＶ及びＷ軸に沿う運動は省略
されている。

【００７１】第１主軸ヘッド３１ａが最初に駆動される
場合、ＮＣプログラムの第１ブロックに指定される移動
範囲設定Ｇコードに従って、移動許容範囲の境界座標Ｂ
Ｃ１が送り原点ｘ０から第２主軸ヘッド３１ｂ側のｘ１
に移される（ステップＳ３３）。この境界座標の設定
後、Ｘ軸送り用の複数のＮＣデータブロックの実行によ
り、第１主軸ヘッド３１ａがＰａ１，Ｐａ２，Ｐａ３の
各加工位置に順次位置決めされ、これらの位置でＹ方向
に移動された後Ｚ方向に送られて、工作物Ｗに例えば穴
明け加工が施され、再び、送り開始位置Ｐａ０へ復帰さ
れる。第１主軸ヘッド３１ａが最も第２主軸ヘッド３１
ｂ側に接近した加工位置Ｐａ２から送り原点Ｐａ０に復
帰されるに連れて、優先移動許容範囲の境界座標ＢＣ１
が順次縮小後退されるように変更される（ステップＳ１
２）。

【００７２】従属制御対象である第２主軸ヘッド３１ｂ
用のＮＣプログラムは、その後データブロックに従って
同主軸ヘッド３１ｂを第１加工位置Ｐｂ１、第２加工位
置Ｐｂ２に順次位置決めしてこれらの位置で工作物Ｗに
加工を施し、送り開始位置Ｐｂ０に復帰するように作成
される。第２主軸ヘッド３１ｂについては、そのＮＣプ
ログラムの第１ブロックに指定される移動範囲設定Ｇコ
ードに従って、その境界座標ＢＣ２が送り原点のｕ０か
ら第１主軸ヘッド３１ａ側のｕ１に移される（ステップ
Ｓ３４）。この場合、最初に設定される境界座標ＢＣ２
は、境界座標ＢＣ１が既に自身の指令許容範囲内に張り
出して設定されてしまっているので、境界座標ＢＣ１の
位置ｘ１よりも後退したｕ１位置とされる。従って、第
２工具主軸３１ｂは第１加工位置Ｐｂ１まで直ちに移動
できず、その手前で減速停止され、Ｐｉｍ１位置で一時
停止される（ステップＳ１６）。

【００７３】そして、この減速停止処理は、例えば第１
主軸ヘッド３１ａのＮＣプログラムが図１２に示すよう
なブロックを含んでおり、メモリ７２内のエリア７２ｆ
に図１３に示す各テーブルが記憶されているとすると以
下のように実行される。ステップＳ６に示すように、先
ず、リミット情報テーブル７２４から基準補正係数Ａ＝
０．７が取出される（ステップＳ６１）。次に、図１２
に示すＮＣプログラムに記述されているＴ０３を読取
り、工具情報テーブル７２１からこの０３番に対応する
工具情報を取出す（ステップＳ６２）。この場合は０３
番の工具はタップであり、その直径は８（ｍｍ）となっ
ている。

【００７４】次に、加工補正テーブル７２３から、直径
８（ｍｍ）のタップのに対応する補正係数Ｂ＝０．５が
取出される（ステップＳ６３）。次に、図１２に示すＮ
Ｃプログラムに記述されている精度番号＝４に対応する
補正係数Ｃ＝０．８が精度補正テーブル７２２から取出
される（ステップＳ６４）。そして、補正係数Ｋが Ｋ＝Ａ×Ｂ×Ｃ ＝０．７×０．５×０．８ ＝０．２８ により算出される。

【００７５】この補正係数Ｋ＝０．２８がリミット情報
テーブル７２４に記憶されている最小補正係数の０．３
よりも小さいので（ステップＳ６８）、補正係数はこの
最小補正係数の０．３に設定される。そして、第２工具
主軸３１ｂは通常の減速時の減速度にこの補正係数０．
３を乗じた減速度で減速停止される。このように、工具
径の細いタップ加工においてある程度の精度が要求され
る場合は、干渉防止時には最小の減速度で減速停止され
るようになっている。

【００７６】そして、第１主軸ヘッド３１ａが第２加工
位置Ｐａ２を離れ第３加工位置Ｐａ３へ移動するに連れ
てその境界座標ＢＣ１が順次縮小後退される（ステップ
Ｓ１２）ので、これと同期して境界座標ＢＣ２が順次拡
大前進される（ステップＳ１９４）。これと共に、第２
主軸ヘッド３１ｂは第１加工位置Ｐｂ１に向けて移動を
再開し（ステップＳ２０，Ｓ２１）、拡大される境界座
標ＢＣ２に沿って移動される。

【００７７】第１主軸ヘッド３１ａが第３加工位置Ｐａ
３に位置決めされる時、その境界座標ＢＣ１もＸ２位置
に設定され、境界座標ＢＣ２がｕ２位置で拡大前進を一
時停止され、第２主軸ヘッド３１ｂは前述と同じ減速度
で減速停止され、Ｐｉｍ２位置で再度一時停止される。
そして、第１主軸ヘッド３１ａが送り原点Ｐａ０へ復帰
して１サイクル動作を完了するとき、境界座標ＢＣ２が
第２主軸ヘッド３１ｂの指令許容範囲の境界座標位置で
あるｕ３位置まで拡大され、第２主軸ヘッド３１ｂは第
１加工位置Ｐｂ１へ位置決めされて加工動作を遂行でき
るようになる。

【００７８】第１主軸ヘッド３１ａが送り開始位置Ｐａ
０へ復帰された後、工具交換動作が実行され、２番目の
１サイクル動作が開始される。２番目の１サイクル動作
のための第１ブロックのＧコードに基づき、境界座標Ｂ
Ｃ１の再設定が行われる。この場合、第１主軸ヘッド３
１ａが従属制御対象とされ、第２主軸ヘッド３１ａが優
先制御対象とされる。２番目の１サイクル動作における
第１加工位置は第１主軸ヘッド３１ａが最も第２主軸ヘ
ッド３１ｂ側に接近する位置Ｐａ４として想定されてい
るが、前述したように第２主軸ヘッド３１ｂの移動許容
範囲の境界座標ＢＣ２がｕ３位置まで拡大されているの
で、ｘ３位置に第１主軸ヘッド３１ａの境界座標ＢＣ１
が設定され（ステップＳ３４）、第２主軸ヘッド３１ｂ
の加工状況に応じた減速度で減速停止され、Ｐｉｍ１位
置で一時停止される。この境界座標ＢＣ１は、の境界座
標ＢＣ２が縮小後退されるに連れて徐々に拡大前進さ
れ、最終的には加工位置Ｐａ４への第１主軸ヘッド３１
ａの位置決めを許容するｘ４位置まで拡大される。

【００７９】上記動作説明から明らかなように、先に送
り原点から相手側に向かって前進する一方の主軸ヘッド
（優先ヘッド）は、後から送り開始位置を離れる他方の
主軸ヘッド（従属ヘッド）よりも優先的に自己の移動許
容範囲の境界座標ＢＣ１を最大の指令許容範囲位置ｘ１
まで張り出すことができ、これにより優先ヘッドが従属
ヘッドに優先して加工動作を進めることができる。これ
に対し、従属ヘッドは優先ヘッドとの干渉が生じると判
定されるときは、優先ヘッドの加工条件に応じた減速度
で減速停止されて干渉が回避されるまで待機され、その
後干渉が生じない範囲まで優先ヘッド側に前進される。

【００８０】そして、優先ヘッドがその境界座標を最大
値まで拡大した後に初期値（ゼロ）まで縮小するまで優
先ヘッドとしての加工の優先権が与えられる。しかしな
がら、優先ヘッドが送り開始位置へ一旦復帰され、従属
ヘッドが送り開始位置を離れている状態で優先ヘッドが
再び送り開始位置を離れるときは、主従関係が逆転さ
れ、先の従属ヘッド及び優先ヘッドがそれぞれ優先及び
従属ヘッドとされる。

【００８１】図１４は、本発明による第２の実施の形態
におけるＣＮＣ装置７０の概略構成を示すブロック図
で、この形態は前述したＣＰＵが第１主軸ヘッド３１ａ
用の制御軸Ｘ，Ｙ，Ｚを制御する第１ＣＰＵ７１ａと第
２主軸ヘッド３１ｂ用の制御軸Ｕ，Ｖ，Ｗを制御する第
２ＣＰＵ７１ｂからなることを特徴とする。入力装置７
３及びそれぞれがＣＰＵ７１ａとＣＰＵ７１ｂに対応す
るメモリ１７２ａ，１７２ｂは、データバスＤＢにより
ＣＰＵ７１ａ，７１ｂに接続される。各メモリ１７２
ａ，１７２ｂには、図５〜図１０に示すシステムプログ
ラムが記憶され他、対応する主軸ヘッド用のＮＣプログ
ラムが記憶され、さらに両主軸ヘッドの移動許容範囲の
境界座標ＢＣ１，ＢＣ２が記憶されるようにして各ＣＰ
Ｕ７１ａ，７１ｂが図６のステップＳ３２、図９のステ
ップＳ８１及びＳ８２、図１１のステップＳ１９１及び
Ｓ１９２において相手の主軸ヘッドの設定移動範囲を参
照できるようにしている。

【００８２】各ＣＰＵ７１ａ，７１ｂのその他動作は前
述した第１の実施の形態における第１主軸ヘッド３１ａ
を制御する場合のＣＰＵ７１の動作と実質的に同一であ
るので、詳細な記述は省略する。この形態では、各ＣＰ
Ｕ７１ａ，７１ｂが自己のシステムプログラムに従って
個別に動作できるので、図５中の相手処理ステップ（例
えば、Ｓ１４、Ｓ１８等）は不要であり、実行されな
い。

【００８３】上述した実施の態様には、下記の変更が可
能であり、このような変更の下でも本発明は実施可能で
ある。主軸ヘッド３１ａ，３１ｂが移動する共通の制御
軸は、上述した共用のガイドレール１２，１２に代え
て、個別のガイドレールとしてもよい。干渉が生じる主
軸ヘッド３１ａ，３１ｂの移動方向は、工具Ｔを工作物
に向けて前後動する方向でもよい。

【００８４】主軸ヘッド３１ａ，３１ｂにそれぞれ境界
座標ＢＣ１，ＢＣ２を設定しているが、単一の境界座標
とし、この単一の境界座標の両側を主軸ヘッド３１ａ，
３１ｂのそれぞれの移動許容範囲として設定してもよ
い。図５の干渉チェック及び移動範囲の変更は、１つの
補間点を出力する毎に行なってもよいが、所定の数の補
間点を出力する毎に行なうように粗い処理としてもよ
い。

【００８５】数値制御装置７０の制御対象を工作機械の
主軸ヘッドとしたが、上述した実施の形態におけるＸ軸
とＵ軸のように干渉を生じ得る共通の制御軸上を移動す
るその他の可動体としてもよい。減速度の補正係数の算
出に、工具の長さ、工具の回転速度、送り速度を加える
ようにしてもよい。第１主軸ヘッド３１ａの加工状況に
応じて第２主軸ヘッド３１ｂの減速度を変化させて第２
主軸ヘッド３１ｂが第１主軸ヘッド３１ａと干渉しない
位置に減速停止させるようにしたが、第１主軸ヘッド３
１ａの加工状況に応じて第２主軸ヘッド３１ｂの位置決
め時の早送り速度を変化させ、干渉防止のための減速時
には、通常の減速度にて減速停止させるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の態様における数値制御装置
が制御対象とする２つの主軸ヘッドを備えた工作機械の
一部を破断した平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向から観た前記工作機械
の正面図。

【図３】図１の工作機械を制御する前記数値制御装置の
概略構成を示すブロック図。

【図４】図３の数値制御装置が実行する制御処理の概要
を説明するための制御機能ブロック図。

【図５】図４の制御機能ブロック図における移動／チェ
ック機能を前記数値制御装置に実行させるためのシステ
ム制御プログラムのフローチャート。

【図６】図５のフローチャートの移動範囲設定処理ステ
ップにて実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチ
ャート。

【図７】図５のフローチャートの範囲外確認ステップに
て実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチャー
ト。

【図８】図５のフローチャートの減速度決定ステップに
て実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチャー
ト。

【図９】図５のフローチャートの相手範囲チェックステ
ップにて実行されるサブルーチンの詳細を示すフローチ
ャート。

【図１０】図５のフローチャートの停止解除チェックス
テップにて実行されるサブルーチンの詳細を示すフロー
チャート。

【図１１】本発明により数値制御装置が２つの主軸ヘッ
ドを制御する場合の移動制御機能を説明する制御位置−
時間チャート。

【図１２】本発明の数値制御装置のメモリ内に記憶され
ているＮＣプログラムの一部を表す図。

【図１３】本発明の数値制御装置のメモリ内に記憶され
ている変速情報を表す図。

【図１４】本発明による別の実施の形態における数値制
御装置の概略構成を示すブロック図。

【図１５】従来の数値制御装置が２つの主軸ヘッドを制
御する場合の移動制御機能を説明する制御位置−時間チ
ャート。

【図１６】別の従来の数値制御装置が２つの主軸ヘッド
を制御する場合の移動制御機能を説明する制御位置−時
間チャート。

【符号の説明】

３１ａ，３１ｂ・・・第１及び第２主軸ヘッド １２，１２・・・ガイドレール ７０・・・数値制御装置 ７１・・・ＣＰＵ ７２・・・メモリ ７６ａ〜７８ａ・・・Ｘ，Ｙ，Ｚ軸駆動ユニット ７６ｂ〜７８ｂ・・・Ｕ，Ｖ，Ｗ軸駆動ユニット ＢＣ１，ＢＣ２・・・境界座標 Ｓ３・・・移動範囲設定処理ステップ Ｓ６・・・減速度決定ステップ Ｓ１２・・・移動範囲変更ステップ Ｓ１７・・・減速補間点演算・出力ステップ Ｓ１９・・・停止解除チェックステップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の経路に沿って移動可能な２つの可
   動体を互いに接近離間する方向に個別のＮＣプログラム
   に従ってそれぞれ移動制御する数値制御装置において、
   前記一方の可動体の加工状況に応じて前記他方の可動体
   の減速度を変化させて前記他方の可動体を一方の可動体
   と干渉しない位置に減速停止させるか、または前記一方
   の可動体の加工状況に応じて前記他方の可動体の早送り
   速度を変化させる減速停止手段とを含むことを特徴とす
   る数値制御装置。
2. 【請求項２】 共通の経路に沿って移動可能な２つの可
   動体を互いに接近離間する方向に個別のＮＣプログラム
   に従ってそれぞれ移動制御する数値制御装置において、
   一方の可動体が他方の可動体側に最も接近される目標位
   置に基づいて移動範囲境界を設定する範囲設定手段と、
   前記移動範囲境界により区画されるそれぞれの移動許容
   範囲内で前記一方及び他方の可動体をそれぞれが対応す
   る前記数値制御プログラムに従って移動させる移動制御
   手段と、前記ＮＣプログラムに従う前記他方の可動体の
   移動が前記移動範囲境界を超えようとするときには前記
   一方の可動体の加工状況に応じて前記他方の可動体の減
   速度を変化させて前記他方の可動体を一方の可動体と干
   渉しない位置に減速停止させるか、または前記一方の可
   動体の加工状況に応じて前記他方の可動体の早送り速度
   を変化させる減速停止手段とを含むことを特徴とする数
   値制御装置。
3. 【請求項３】 共通の経路に沿って移動可能な２つの可
   動体を互いに接近離間する方向に個別のＮＣプログラム
   に従ってそれぞれ移動制御する数値制御装置において、
   一方の可動体が他方の可動体側に最も接近される目標位
   置に基づいて移動範囲境界を設定する範囲設定手段と、
   前記移動範囲境界により区画されるそれぞれの移動許容
   範囲内で前記一方及び他方の可動体をそれぞれが対応す
   る前記数値制御プログラムに従って移動させる移動制御
   手段と、前記一方の可動体が前記移動範囲境界内で前記
   他方の可動体側に最も接近する前記目標位置に到達した
   後に前記他方の可動体側から遠ざかる離間方向に移動す
   るときは前記一方及び他方の可動体の前記移動許容範囲
   をそれぞれ縮小及び拡大するように前記移動範囲境界を
   前記一方の可動体の前記離間方向移動と共に変更する境
   界変更手段と、さらに、前記ＮＣプログラムに従う前記
   他方の可動体の移動が前記移動範囲境界を超えようとす
   るときには前記一方の可動体の加工状況に応じて前記他
   方の可動体の減速度を変化させて前記他方の可動体を一
   方の可動体と干渉しない位置に減速停止させるか、また
   は前記一方の可動体の加工状況に応じて前記他方の可動
   体の早送り速度を変化させると共に通常の減速度にて減
   速停止させ、その後に前記移動範囲境界が変更されて前
   記他方の可動体の移動許容範囲が拡大されるまで前記他
   方の可動体を一時停止する減速停止手段とを含むことを
   特徴とする数値制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３に記載の数値制御装置に
   おいて、前記一方の可動体の加工状況は、工具種類、工
   具径及び要求加工精度の少なくとも１つを含む情報から
   判断されることを特徴とする数値制御装置。