(57)【要約】【課題】工具の調整を行うためのプログラムの停止及び再開を簡易化する機械の制御装置を提供する。【解決手段】機械の制御装置は、調整が必要な工具の調整を行うためにプログラムの停止及び再開の機能を備える機械の制御装置であって、プログラムの運転開始時に、プログラムの運転条件を解析し、交換される工具が未調整である場合に通知を行う運転条件解析部と、工具の交換時のプログラムの運転条件を記憶する運転条件記憶部と、工具の交換後のプログラムの所定ブロックの運転及び停止後、再び所定ブロックの運転を行うように、機械及び／又は制御装置の内部状態を復元可能か確認する状態復元確認部と、機械及び／又は制御装置の内部状態を復元可能と確認された場合、運転条件記憶部に記憶された工具の交換時のプログラムの運転条件に基づいて、機械及び／又は制御装置の内部状態を工具の交換時の状態に復元する状態復元実行部とを備える。【選択図】図１
2020135045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整が必要な工具の調整を行うためにプログラムの停止及び再開の機能を備える機械の制御装置であって、
前記プログラムの運転開始時に、前記プログラムの運転条件を解析し、交換される前記工具が未調整である場合に通知を行う運転条件解析部と、
前記工具の交換時の前記プログラムの運転条件を記憶する運転条件記憶部と、
前記工具の交換後の前記プログラムの所定ブロックの運転及び停止後、再び前記所定ブロックの運転を行うように、前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を復元可能か確認する状態復元確認部と、
前記状態復元確認部によって前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を復元可能と確認された場合、前記運転条件記憶部に記憶された前記工具の交換時の前記プログラムの運転条件に基づいて、前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を前記工具の交換時の状態に復元する状態復元実行部と、
を備える、機械の制御装置。
【請求項２】
前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態は、復元可能な状態と復元不可能な状態とを含み、
前記状態復元確認部は、前記復元不可能な状態が前記工具の交換時の前記プログラムの運転条件と一致する場合に、前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を復元可能と確認し、
前記状態復元実行部は、前記復元可能な状態が前記工具の交換時の前記プログラムの運転条件と一致するように、前記復元可能な状態を復元する、
請求項１に記載の機械の制御装置。
【請求項３】
前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態における前記復元不可能な状態、及び前記プログラムの運転条件は、プログラム、及び各軸の座標値であり、
前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態における前記復元可能な状態、及び前記プログラムの運転条件は、主軸の回転数、主軸の指令状態、モーダル情報、選択中のプログラムの特定情報、及びプログラムのポインタのうちの少なくとも１つである、
請求項２に記載の機械の制御装置。
【請求項４】
前記運転条件解析部は、前記工具の調整状態を管理し、管理している前記工具の調整状態に基づいて、交換される前記工具が未調整であるか解析する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械の制御装置。
【請求項５】
前記運転条件解析部は、
前記工具の新規登録時、又は前記工具が所定時間以上使用されたときに、前記工具の調整状態を未調整に設定し、
前記工具の調整が完了したときに、前記工具の調整状態を調整済みに設定する、
請求項４に記載の機械の制御装置。
【請求項６】
前記プログラムは、前記工具の交換後の前記所定ブロックの末尾に、前記プログラムの運転の途中で一時停止するための指令を含む、
請求項１〜４の何れか１項に記載の機械の制御装置。
【請求項７】
前記工具は、ボーリング加工のための工具であり、
前記工具の調整は、前記ボーリング加工の径方向の加工寸法の調整を行うための工具の調整である、
請求項１〜５の何れか１項に記載の機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械又は産業用ロボット等の機械を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械又は産業用ロボット等の機械の制御装置は、調整が必要な工具の調整を行うためにプログラムの停止及び再開の機能を備えることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−６０７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような工具の調整では、所望の加工寸法が実現されるかオペレータが確認しながら、工具の調整及びプログラムの試運転（停止及び再開）を手動で繰り返していた。
【０００５】
そこで、機械の制御装置において、工具の調整を行うためのプログラムの停止及び再開を簡易化することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る機械の制御装置は、調整が必要な工具の調整を行うためにプログラムの停止及び再開の機能を備える機械の制御装置であって、前記プログラムの運転開始時に、前記プログラムの運転条件を解析し、交換される前記工具が未調整である場合に通知を行う運転条件解析部と、前記工具の交換時の前記プログラムの運転条件を記憶する運転条件記憶部と、前記工具の交換後の前記プログラムの所定ブロックの運転及び停止後、再び前記所定ブロックの運転を行うように、前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を復元可能か確認する状態復元確認部と、前記状態復元確認部によって前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を復元可能と確認された場合、前記運転条件記憶部に記憶された前記工具の交換時の前記プログラムの運転条件に基づいて、前記機械及び前記制御装置の少なくとも一方の内部状態を前記工具の交換時の状態に復元する状態復元実行部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
一態様によれば、機械の制御装置において、工具の調整を行うためのプログラムの停止及び再開を簡易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る工作機械の数値制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す数値制御装置が運転するプログラムの一例を示す図である。
【図３】図１に示す数値制御装置における運転条件解析部の工具リストの一例を示す図である。
【図４】図１に示す数値制御装置における運転条件記憶部に記憶される工具の交換時のプログラムの運転条件の一例を示す図である。
【図５】図１に示す数値制御装置における状態復元確認部による工作機械及び数値制御装置の内部状態の復元可否の確認を説明するための図である。
【図６】図１に示す数値制御装置における状態復元実行部による工作機械及び数値制御装置の内部状態の復元を説明するための図である。
【図７】ボーリング加工における工具の調整方法の概要を説明するための図である。
【図８】ボーリング加工における工具の調整を行うためのプログラムの停止及び再開の機能の概要を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１０】
（概要）
図７は、ボーリング加工における工具の調整方法の概要を説明するための図である。ボーリング加工では、切り込み開始時の切削抵抗が大きいため、工具の径よりも大きく加工されてしまうことがある。そのため、工具の径を所望の加工寸法よりも小さめにして試し加工を行う。
【００１１】
例えば、図７に示すように、
（Ａ）工具Ｔの刃Ｔ１の長さを調整し、
（Ｂ）プログラムを運転してワークＷを加工し、
（Ｃ）プログラムの運転後にワークＷのボーリング加工部の径方向の加工寸法を測定する。
所望の加工寸法が得られなかったら、所望の加工寸法が得られるまで上述の（Ａ）〜（Ｃ）を繰り返す。
このように、オペレータの手動により、工具の調整、すなわちボーリング加工の径方向の加工寸法の調整が行われる。
【００１２】
図８は、ボーリング加工における工具の調整を行うためのプログラムの停止及び再開の機能の概要を説明するための図である。図８に示すプログラムの主な指令は以下の通りである。
Ｔ４４２４：工具指令
Ｍ０６：工具交換指令
Ｓ４９Ｍ３Ｍ８：プログラムの運転条件を指定するためのコード
Ｍ１：一時停止指令
【００１３】
このプログラムが運転されると、
（Ａ）工具交換指令「Ｍ０６」により工具「Ｔ４４２４」に交換される。
（Ｂ）その後、プログラムの所定ブロックを運転してワークＷを加工する。
（Ｃ）一時停止指令「Ｍ１」においてプログラムが一時停止する。例えば、事前にオペレータがプログラムの停止操作（例えば、プログラム停止ボタンの押下）を行う等によって、一時停止指令「Ｍ１」でプログラムが停止する状態にして（Ｂ）のプログラムの運転が実行されればよい。このとき、オペレータは上述のように（Ｃ）ワークＷのボーリング加工部の径方向の加工寸法を測定する。
（Ａ）所望の加工寸法が得られなかったら、オペレータは、上述のように（Ａ）工具Ｔの刃Ｔ１の長さを調整する。その後、オペレータは手動で工具交換指令「Ｍ６」の直下にカーソル位置を移動し、プログラムの再開操作を行う。
【００１４】
このような工具の調整を行うためのプログラムの停止及び再開の機能では、以下の問題がある。
（１）プログラムの停止後、再び所定ブロックの運転を繰り返す位置までオペレータのカーソル操作が必要である。
（２）工作機械及び数値制御装置の内部状態を元に戻すためのコードの挿入が必要である。
（３）オペレータが未調整工具の交換に気付かない場合、工具交換後一度も調整を行っていない状態で連続加工が行われる危険がある。
（４）上述の（３）の危険を防ぐために、所定ブロックの末尾にＭ１に代えて、強制停止指令「Ｍ０」を設定すると、工具交換後のプログラムの本運転前にＭ０を消し忘れる危険がある。
【００１５】
以下、上述の（１）〜（４）の問題を解決可能な工作機械の数値制御装置の一例を示す。
【００１６】
（本実施形態）
図１は、本実施形態に係る工作機械の数値制御装置の構成を示す図である。図１に示す数値制御装置１０は、例えば上述したボーリング加工を行う工作機械を制御する装置である。数値制御装置１０は、調整が必要な工具の調整を行うためにプログラムの停止及び再開の機能を備える。数値制御装置１０は、運転条件解析部１２と、警告表示部１４と、運転実行部１６と、運転停止部１８と、運転条件記憶部２０と、状態復元確認部２２と、状態復元実行部２４とを備える。
【００１７】
数値制御装置１０（警告表示部１４及び運転条件記憶部２０を除く）は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field‐Programmable Gate Array）等の演算プロセッサで構成される。数値制御装置１０の各種機能は、例えば記憶部に格納された所定のソフトウェア（プログラム、アプリケーション）を実行することで実現される。数値制御装置１０の各種機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよい。
【００１８】
警告表示部１４は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイスである。運転条件記憶部２０は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なメモリ、又は例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の書き換え可能なディスクである。
【００１９】
運転条件解析部１２は、プログラムの運転開始時に、プログラムの運転条件（運転情報）を解析し、交換される工具が未調整であるか解析する。図２は、プログラムの一例を示す図であり、図３は、工具リストの一例を示す図である。例えば、運転条件解析部１２は、図３に示す工具リストを予め格納する。工具リストは、工具ごとに、調整が済か否かの情報を含む。例えば、運転条件解析部１２は、図２に示すように、プログラムにおける工具交換指令「Ｍ０６」の前の工具指令「Ｔ４４２４」によって、交換対象の工具を認識する。運転条件解析部１２は、工具リストを参照し、交換対象の工具が未調整であるか解析する。
【００２０】
なお、プログラムにおいて、複数の種類の工具を用いる場合、工具交換指令「Ｍ０６」の直前のＴ指令をリストアップし、全ての種類の工具について上述解析を行ってもよい。
【００２１】
運転条件解析部１２は、工具リストを以下のように管理してもよい。例えば、運転条件解析部１２は、以下の場合に工具の調整状態を未調整に設定する（例えば、「調整済み」を消す）。
・オペレータが未調整であると設定したとき（工具の新規登録時）
・新しい工具データとして入力したとき（工具の新規登録時）
・摩耗データをクリアしたとき（工具の新規登録時）
・所定時間以上その工具で加工を行ったとき（工具が所定時間以上使用されたとき）
また、例えば、運転条件解析部１２は、以下の場合に工具の調整状態を調整済みに設定する（例えば、「調整済み」が入力される）。
・オペレータが調整完了操作を行ったとき（工具の調整が完了したとき）
【００２２】
運転条件解析部１２が、工具は調整済みであると解析した場合、後述する運転実行部１６によってプログラムの運転が実行される。
一方、運転条件解析部１２が、工具は未調整であると解析した場合、警告表示部１４を介してオペレータに通知する。
【００２３】
警告表示部１４は、運転条件解析部１２によって工具が未調整であると解析された場合に、警告を表示することによりオペレータに通知を行う。
これにより、オペレータは、交換された工具が未調整であることを認識することができ、例えば、事前にオペレータがプログラムの停止操作（例えば、プログラム停止ボタンの押下）を行う等によって、一時停止指令「Ｍ１」でプログラムが停止する状態にして上述した（Ｂ）プログラムの運転を実行することができる。これにより、オペレータは、上述した（Ｃ）一時停止指令「Ｍ１」においてプログラムを一時停止し、上述のように（Ｃ）ワークＷのボーリング加工部の径方向の加工寸法を測定することができる（上述の問題（３）（４）の解消）。
【００２４】
運転実行部１６は、プログラムの運転を行うことにより、工具の交換を行い、ボーリング加工を行う。
【００２５】
運転停止部１８は、プログラムの運転を停止する。例えば、図２に示すように、プログラムにおける一時停止指令「Ｍ１」、及びオペレータの停止操作に基づいて、運転を停止する。
【００２６】
運転条件記憶部２０は、工具の交換時のプログラムの運転条件を記憶する。図４は、運転条件記憶部に記憶される工具の交換時のプログラムの運転条件の一例を示す図である。図４に示すように、プログラムの運転条件としては、以下の運転条件が挙げられる。
・主軸の回転数、主軸の指令状態
・モーダル情報（例えば、Ｇコードモーダル、Ｍコードモーダル、Ｓコードモーダル、マクロ変数、送り速度）
・各軸の座標値
・選択中のプログラムの特定情報（例えば、プログラムパスとプログラム名称）
・プログラムのポインタ
・プログラムの最終更新日時
【００２７】
状態復元確認部２２は、工具の交換後のプログラムの所定ブロックの運転及び停止後、再びこの所定ブロックの運転を行うように、工作機械及び数値制御装置の内部状態を復元可能か確認する。
【００２８】
工作機械及び数値制御装置の内部状態は、復元可能な状態と復元不可能な状態とを含む。復元不可能な状態は、プログラム及び各軸の座標値である。復元可能な状態は、主軸の回転数、主軸の指令状態、モーダル情報、選択中のプログラムの特定情報、及びプログラムのポインタのうち少なくとも１つである。
【００２９】
図５は、状態復元確認部による工作機械及び数値制御装置の内部状態の復元可否の確認を説明するための図である。状態復元確認部２２は、復元不可能な状態が工具の交換時のプログラムの運転条件と一致する場合に、工作機械及び数値制御装置の内部状態を復元可能と確認する。
【００３０】
なお、再開後のプログラムの運転時の最初の動作において、インクリメンタル指令の軸がない場合、座標値が一定範囲内にあれば復元実行可能としてもよい。また、プログラムの最終更新日時が一致すれば、プログラム自体も一致する。
【００３１】
状態復元実行部２４は、状態復元確認部２２によって工作機械及び数値制御装置の内部状態を復元可能と確認された場合、運転条件記憶部２０に記憶された工具の交換時のプログラムの運転条件に基づいて、工作機械及び数値制御装置の内部状態を工具の交換時の状態に復元する。
【００３２】
図６は、状態復元実行部による工作機械及び数値制御装置の内部状態の復元を説明するための図である。状態復元実行部２４は、工作機械及び数値制御装置の内部状態における復元可能な状態が工具の交換時のプログラムの運転条件と一致するように、工作機械及び数値制御装置の内部状態における復元可能な状態を復元する。これにより、工作機械及び数値制御装置の内部状態が工具の交換時の状態に自動的に復元される。これにより、例えばプログラムポインタ（カーソル位置）が復元されるので、オペレータは手動で工具交換指令「Ｍ６」の直下にカーソル位置を移動する必要がない（上述の問題（１）の解消）。また、これにより、所望の加工寸法が得られなかったら、オペレータはプログラムの再開操作を行うだけで、工具の交換後の動作と同様の動作、すなわち工具の交換後の加工と同様の加工を再び行うことができる（上述の問題（２）の解消）。
【００３３】
なお、状態復元確認部２２が工作機械及び数値制御装置の内部状態を復元できないと確認する、すなわち復元不可能な状態が工具の交換時のプログラムの運転条件と一致しない場合、工具の交換後の動作と同様の動作、すなわち工具の交換後の加工と同様の加工を再び行うことができないので、例えば数値制御装置１０は警告を表示することによって通知してもよい。
【００３４】
例えば各軸の座標値が一致しない場合、例えば数値制御装置１０はその旨オペレータに通知してもよい。これにより、オペレータは各軸のポジションを手動で更新することができ、工作機械及び数値制御装置の内部状態が復元される。
【００３５】
同様に、例えばプログラムが一致しない場合、例えば数値制御装置１０はその旨オペレータに通知してもよい。この場合、プログラムを変更した意図を数値制御装置が判断できないためオペレータに通知を行う。工作機械及び数値制御装置の内部状態（モーダル情報）であれば、プログラムの運転に応じて変わる情報なので、プログラム再開時に元の状態に復元して問題ないと判断できるが、プログラムは運転では変わらないので特別なことが発生しているため、オペレータの判断を仰ぐ。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の数値制御装置１０によれば、運転条件（情報）解析部が、プログラムの運転開始時に、プログラムの運転条件（情報）を解析し、交換される工具が未調整である場合に通知を行う。これにより、工具の調整を行うためのプログラムの停止を簡易かつ確実に行うことができる。
【００３７】
また、本実施形態の数値制御装置１０によれば、運転条件記憶部が、工具の交換時のプログラムの運転条件を記憶し、状態復元確認部が、工具の交換後のプログラムの所定ブロックの運転及び停止後、再び前記所定ブロックの運転を行うように、機械及び制御装置の少なくとも一方の内部状態を復元可能か確認し、復元可能と確認された場合、状態復元実行部が、運転条件記憶部に記憶された工具の交換時のプログラムの運転条件に基づいて、機械及び制御装置の少なくとも一方の内部状態を工具の交換時の状態に復元する。これにより、工具の調整を行うためのプログラムの再開を簡易かつ確実に行うことができる。
【００３８】
ところで、本願出願人は、プログラムの停止及び再開に関する出願を行っている（例えば、特許第４３７４０４５号公報）が、本願発明のプログラムの停止及び再開と、特許第４３７４０４５号公報に記載の発明のプログラムの停止及び再開とは、以下の点で異なる。
【００３９】
（目的）
特許第４３７４０４５号公報に記載の発明は、加工の途中で中断した際に、中断した加工を再開して加工を完了させることを目的とする（すなわち、一度再開したら同じポイントから再度再開は行わない。）。
これに対して、本願発明は、調整が必要な工具において、意図する調整が行われるための調整の繰り返しを容易にすることを目的とする（すなわち、意図する調整が行われるまで何度も同じ状態への復元を繰り返す。）。
【００４０】
（再開ポイント）
特許第４３７４０４５号公報に記載の発明は、非切削指令（プログラム指令）により決まる。複数ある再開ポイントから適切な再開ポイントをオペレータが選択する。
これに対して、本願発明は、未調整の工具への工具交換→プログラム指令ではなく、未調整の工具が主軸に取り付けられた際に再開ポイントが決まる。再開ポイントも一意に決まる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、ボーリング加工を行う工作機械の数値制御装置を例示したが、本開示はこれに限定されず、調整が必要な種々の工具を用いる工作機械又は産業用ロボット等の種々の機械の制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  工作機械の数値制御装置（機械の制御装置）
１２  運転条件解析部
１４  警告表示部
１６  運転実行部
１８  運転停止部
２０  運転条件記憶部
２２  状態復元確認部
２４  状態復元実行部
【図１】
2020135045.tif 000003
【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】
2020135045.tif 000009
【図８】
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