知能型オープンNCのための工作機械機構モデルとその表現

NCシステムのオープン化は、加工システム構築の自由度を増すために、徐々に進められている。このオープン化の流れにおいて、加工システムの高機能化、知能化は、重要な課題である。加工システムの高度な自動化、知能化を達成するには、加工システムが加工システム自身を認識できなければならない。すなわち、オープンNCシステムでは、NCシステムに別の工作機械がつながれていても、すぐにその工作機械の構造と動作をNCシステムに与える方法を提案する必要がある。そこで、本研究では、リンク構造間の相対運動とリンク構造の幾何情報を保持した工作機械機構モデルをISO 10303で規格化されているEXPRESS言語を用いてS-U表記法に基づきモデル化する。次に実際の工作機械に対し、その機構を表現するパラメータを求め、NCシステムと工作機械との通信方法を確立し、有効性を確かめるとともに、NC機能の高度化の一例として、加工シミュレーションシステムをパソコン上で実装する。以上を目的として、昨年度の研究成果を踏まえ、以下の結論を得た。1) 知能型オープンNCの加工検証機能と作業領域検証機能の実現アルゴリズムの導出加工検証機能と作業領域検証機能のアルゴリズムを、工作機械の機構モデルを参照する形でアルゴリズムを実現した。2) 知能型オープンNCのパーソナルコンピュータによる実現・評価3)で提案したアルゴリズムを用い、パーソナルコンピュータ上でC++言語を用いて実装する。さらに、前年度構築した通信システムを用い、5軸フライス工作機械のデータを与え、実際に製品形状・ワーク形状・加工情報をシステムに入力し、次の点について検討を行ない、本研究の有効性についての検討を行なう。

NCシステムのオープン化は、加工システム構築の自由度を増すために、徐々に進められている。このオープン化の流れにおいて、加工システムの高機能化、知能化は、重要な課題である。加工システムの高度な自動化、知能化を達成するには、加工システムが加工システム自身を認識できなければならない。すなわち、オープンNCシステムでは、NCシステムに別の工作機械がつながれていても、すぐにその工作機械の構造と動作をNCシステムに与える方法を提案する必要がある。そこで、本研究では、リンク構造間の相対運動とリンク構造の幾何情報を保持した工作機械機構モデルをISO 10303で規格化されているEXPRESS言語を用いてS-U表記法に基づきモデル化する。次に実際の工作機械に対し、その機構を表現するパラメータを求め、NCシステムと工作機械との通信方法を確立し、有効性を確かめるとともに、NC機能の高度化の一例として、加工シミュレーションシステムをパソコン上で実装する。以上を目的として、昨年度の研究成果を踏まえ、以下の結論を得た。1) 知能型オープンNCの加工検証機能と作業領域検証機能の実現アルゴリズムの導出加工検証機能と作業領域検証機能のアルゴリズムを、工作機械の機構モデルを参照する形でアルゴリズムを実現した。2) 知能型オープンNCのパーソナルコンピュータによる実現・評価3)で提案したアルゴリズムを用い、パーソナルコンピュータ上でC++言語を用いて実装する。さらに、前年度構築した通信システムを用い、5軸フライス工作機械のデータを与え、実際に製品形状・ワーク形状・加工情報をシステムに入力し、次の点について検討を行ない、本研究の有効性についての検討を行なう。