(57)【要約】【課題】  基本的な補助指令を実行するときに、補助指令の処理をシーケンスプログラムで作成する機械メーカの負担の削減するため、シーケンスプログラムの作成なしで、一般的な補助指令命令を実行できる数値制御装置を得る。【解決手段】  数値制御装置付き機械を製造する機械メーカに供給される数値制御装置において、加工プログラムにて指令される補助指令を処理するシーケンス処理部１０３と、補助指令をシーケンス処理部１０３による処理なしで処理する組込み補助指令処理部１１７と、補助指令を、シーケンス処理部１０３及び組込み補助指令処理部１１７の何れで処理するかを設定する補助指令切替設定部１１１と、補助指令が指令されたとき、この補助指令を、補助指令切替設定部１１１の設定に基づいて、シーケンス処理部１０３及び組込み補助指令処理部１１７の何れで処理するかを切り替える補助指令切替処理部１１６とを設けた。【選択図】  図１
2012018511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値制御装置付き機械を製造する機械メーカに供給される数値制御装置において、加工プログラムにて指令される補助指令を処理するシーケンス処理部と、前記補助指令を前記シーケンス処理部による処理なしで処理する組込み補助指令処理部と、前記補助指令が指令されたとき、この補助指令を、前記シーケンス処理部で処理するか前記組込み補助指令処理部で処理するかを任意に切り替える補助指令切替処理手段とを備えてなる数値制御装置。
【請求項２】
前記補助指令切替処理手段は、前記補助指令を前記シーケンス処理部及び組込み補助指令処理部の何れで処理するかをパラメータ設定する補助指令切替部と、前記補助指令が指令されたとき、この補助指令を、前記補助指令切替設定部の設定に基づいて、前記シーケンス処理部で処理するか前記組込み補助指令処理部で処理するかを切り替える補助指令切替処理部とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記補助指令切替処理手段は、前記補助指令を前記シーケンス処理部及び組込み補助指令処理部の何れで処理するかの外部信号を入力する入力部と、前記補助指令が指令されたとき、この補助指令を、前記外部信号に基づいて、前記シーケンス処理部で処理するか前記組込み補助指令処理部で処理するかを切り替える補助指令切替処理部とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記組込み補助指令処理部は、前記補助指令を実行するときに、外部信号により実行の開始タイミングを制御する機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加工プログラムの補助指令の実行処理を行う数値制御（Numerical Control；以下ＮＣという）装置に係り、特にＮＣ装置メーカがＮＣ装置付き機械を製造する機械メーカに供給するＮＣ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ装置は、加工プログラムの軸移動指令をサーボアンプに指令位置を通知してサーボモータを回転させ、また主軸アンプに指令を通知して主軸モータを回転させることにより、ワークと工具を相対的に移動させ、工具とワークを接触させることでワークを加工する。
加工を行うときには、この本来の仕事であるワークを加工することの他に、ワークの着脱、主軸モータの起動・停止、切削油のオン・オフ、ツールチェンジャーの動作等様々な機能を、加工プログラムの実行途中で実行することが必要である。
【０００３】
このような加工プログラムで座標位置を指令しＮＣ制御軸を動作させる以外の補助的な機能を実行するための指令を、補助指令という。加工プログラム中に補助指令があると、シーケンス処理部に補助指令が指令されたことを通知する。シーケンス処理部ではその補助指令に対応する処理を実行し、処理完了を確認できると、シーケンス処理部から補助指令完了信号を加工プログラム解析処理部に通知する。加工プログラム解析処理部は補助指令完了信号を受け取ると、加工プログラムを次ブロックに進める。
加工プログラム中に補助指令があるとＮＣ装置は前記のように動作するが、この補助指令を実行するためのシーケンスプログラムは、ＮＣ装置を機械に組込んで販売する機械メーカや、最終エンドユーザである製造メーカが、機械構成や希望する機械動作に応じて作成する。
【０００４】
ところで、この補助指令はシーケンス処理部で実行させる必要があって、処理時間に影響を与え、ひいては加工時間に影響を与えるため、これを改善する種々の技術の提案がなされている。
例えば、ＮＣ装置付き工作機械を製造する機械メーカが、従来シーケンス処理で行っていた処理を行うマクロモジュール（ユーザ定義プログラム）やマクロプログラムを予めＮＣ装置に登録しておき、加工プログラムより補助指令がなされたとき、このマクロモジュールやマクロプログラムをシーケンス処理の代わりに実行させる技術が提案されている（例えば特許文献参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３５３５４０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが前記特許文献に開示のものは、機械メーカが、従来シーケンス処理で行っていた処理をマクロモジュールやマクロプログラムとして登録しなければならず、加工時間は短縮できるが、機械メーカの負担は減らない。
また、ある補助指令がマクロモジュールやマクロプログラムとして登録されている場合であっても、このマクロモジュールやマクロプログラムを実行することなく、処理によっては従来通りシーケンス処理で実行させたい場合がある。ところが、前記特許文献に開示のものは、ある補助指令がマクロモジュールやマクロプログラムとして登録されている場合、必ずこのマクロモジュールやマクロプログラムを実行するので、融通性に欠けるという問題があった。
【０００７】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、ＮＣ装置付き工作機械を製造する機械メーカがシーケンスプログラムを作成することなく、予め内部に組み込まれた処理で、基本的な補助指令で実現でき、またどちらで補助指令を実行するかを切り替えることができるＮＣ装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は前記目的を達成するために、数値制御装置付き機械を製造する機械メーカに供給される数値制御装置において、加工プログラムにて指令される補助指令を処理するシーケンス処理部と、前記補助指令を前記シーケンス処理部による処理なしで処理する組込み補助指令処理部と、前記補助指令が指令されたとき、この補助指令を、前記シーケンス処理部で処理するか前記組込み補助指令処理部で処理するかを任意に切り替える補助指令切替処理手段とを備えるものである。
【０００９】
またこの発明は、前記組込み補助指令処理部が、前記補助指令を実行するときに、外部信号により実行の開始タイミングを制御する機能を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ＮＣ装置付き工作機械を製造する機械メーカが、基本的な補助指令を処理するためのシーケンスプログラムを作成することなく、予め内部に組み込まれた処理で、基本的な補助指令で実現できる。また補助指令をシーケンス処理部及び組込み補助指令処理部の何れで処理するかを切り替えることができ、ひいては融通性のあるＮＣ装置を得ることができる。
【００１１】
またこの発明によれば、補助指令処理部を使うときでも、外部信号によりインタロックをかけることができ、より汎用的に使用できるＮＣ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施例１に係るＮＣ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例１に係るＮＣ装置の補助指令処理手順を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施例１に係る補助指令を含んだ加工プログラムを示す図である。
【図４】この発明の実施例１に係る補助命令切替設定パラメータ例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施例１．
以下、この発明の実施例１を、図１〜図４を用いて説明する。なおこの実施例１は、ＮＣ装置をマシニングセンタに適用した場合の例である。
図１はこの発明の実施例１に係るＮＣ装置の構成を示すブロックで、１００はＮＣ装置、１３０は工作機械（マシニングセンタ）を示す。加工プログラム１０１は加工プログラム解析処理部１１５で解析され、実行される。シーケンスプログラム１０２はシーケンス処理部１０３に読み出され実行される。パラメータ設定部１１０には、補助指令を、組込み補助指令処理部１１７で内部処理するか、シーケンス処理部１０３で実行するかを切り替える補助指令切替設定部１１１が含まれる。なお、補助指令切替設定部１１１については、図４を用いて後述する。
【００１４】
加工プログラム解析処理部１１５には補助指令切替処理部１１６があり、補助指令が読み込まれ、解析されたときに実行される。補助指令切替設定部１１１がシーケンス処理に設定されておれば、補助指令を、加工プログラム解析処理部１１５からシーケンスインタフェース部１０４を介して、シーケンス処理部１０３へ伝達する。また、補助指令切替設定部１１１が組込み補助指令処理に設定されているときは、補助指令はシーケンスインタフェース部１０４へ出力せず、組込み補助指令処理部１１７へ出力し、組込み補助指令処理部１１７で処理を実行する。
なお、組込み補助指令処理部１１７には、例えば図４に示す補助指令（Ｓ、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ１９）を、シーケンス処理部１０３で処理することなく実行できる機能が、ＮＣ装置メーカにより予め組込まれている。
またこの実施例では、補助指令切替設定部１１１と補助指令切替処理部１１６により、補助指令切替処理手段を構成している。
【００１５】
制御処理部１２１は指令位置、速度を生成する、補間処理機能をを含む処理部であって、ＮＣ軸を制御するＮＣ軸制御処理部１２２、主軸を制御する主軸制御処理部１２３が含まれる。加工プログラム解析処理部１１５から制御処理部１２１へは、加工プログラムによる移動指令が伝達される。補助指令切替設定部１１１がシーケンス処理に設定されているとき、シーケンス処理部１０３から制御処理部１２１へシーケンスインタフェース部１０４を介して、主軸の正転指令、逆転指令等の補助指令を伝達する。また、補助指令切替設定部１１１が組込み補助指令処理に設定されているとき、組込み補助指令処理部１１７から主軸の正転指令、逆転指令等の補助指令を伝達する。制御処理部１２１から加工プログラム解析処理部１１５とシーケンスインタフェース部１０４へは、サーボ軸、主軸の状態が通知される。サーボ・主軸通信インタフェース部１２０は制御処理部１２１からの移動指令を主軸アンプ１３２、サーボアンプ１３４に通知するものである。主軸アンプ１３２は主軸モータ１３１を回転させ、主軸を回す。サーボアンプ１３４はサーボモータ１３３を駆動し、テーブル等を動作させる。
【００１６】
入出力信号インタフェース部１２５、シーケンスインタフェース部１０４を介して、工作機械の油圧センサ１３６などの、センサやスイッチなどの入力信号をシーケンス処理部１０３へ伝達し、またシーケンス処理部１０３から油圧機器１３７などの周辺機器を動作させるための出力信号を伝達する。
また、入出力装置１４０は、表示装置、キーボードなどのマンマシンインタフェース部であり、パラメータ設定部１１０のパラメータ、加工プログラム１０１、シーケンスプログラム１０２の表示、編集を行うものである。
以上のように実施例１に係るＮＣ装置は構成されている。
【００１７】
次に、加工プログラム解析処理部１１５が図３の加工プログラム１０１の補助指令を読み、解析した場合のシーケンス処理部１０３、補助指令切替処理部１１６及び組込み補助指令処理部１１７の動作を、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００１８】
補助指令切替設定部１１１に、例えば図４に示すように、組込み対象Ｍコードの動作を入出力装置１４０を用いて予め登録しておく。この補助指令切替設定部１１１は各補助指令に対して、どのように動作させるか設定するものである。S指令は主軸回転速度を設定する補助指令、M3指令は主軸正転指令、M４指令は主軸反転指令、M５指令は主軸停止指令、M19指令は主軸オリエンテーション指令を示す。図４に示す設定の場合、S指令、M５はシーケンス処理部１０３からのインタロック解除信号などを待つことなく組込み補助指令処理部１１７で処理を行うことを示す。また、Ｍ３、Ｍ４は組込み補助指令処理部１１７で処理を行うが、処理開始はシーケンス処理部１０３からのインタロック解除信号を待つ処理を行うことを示す。また、M19指令は、組込み補助指令処理部１１７で処理を行うことなく、シーケンス処理部１０３で処理を行うことを示す。なお、本実施例では、組込み補助指令処理部１１７で実行可能な補助指令は図４で登録されたものだけであるとする。
【００１９】
加工プログラム１０１の実行を開始し、加工プログラム解析処理部１１５にある組込み補助指令切替処理部１１６は、ブロックN１０を読み込むと、補助指令切替設定部１１１の設定内容を参照し、ステップＳ１０１で組み込み対象の補助指令であるかどうか判断する。ブロックN１０のM８指令は組込み補助指令処理がないと判断し、ステップS１１０に進む。ステップS１１０の「従来のシーケンス処理部による補助指令処理」とは、シーケンスインタフェース部１０４を介して、シーケンス処理部１０３に補助指令信号を通知し、シーケンス処理部１０３でその補助指令に対応する処理を行い、完了したら補助指令完了信号を加工プログラム解析処理部１１５に通知する処理を指す。
【００２０】
なお、補助指令完了信号を加工プログラム解析処理部１１５が確認したあと、ステップS１０６へ進む。この場合は、加工プログラム解析処理部１１５はM８指令を、シーケンスインタフェース部１０４を介して、シーケンス処理部１０３に通知し、シーケンス処理部１０３ではクーラントを入れるための処理を行う。クーラントを入れるためにシーケンスインタフェース部１０４、入出力信号インタフェース部１２５を介し、周辺機器を動作させる。シーケンス処理部１０３で周辺機器の動作の開始を確認できたら、シーケンサインタフェース部１０４を介して、加工プログラム解析処理部１１５へ補助指令完了を通知する。加工プログラム解析処理部１１５は補助指令完了を確認したらステップS１０６で、次のブロックに進む。
【００２１】
次に、ブロックN２０を読み込むとステップＳ１０１では組込み対象補助指令にS指令は含まれるので、ステップS１０２に進む。ステップS１０２では補助指令切替設定部１１１の動作箇所を確認し、S指令が組込み処理であることを判断し、ステップS１０３に進む。S指令は、インタロック設定はないので、ステップS１０５に進み、組込み補助命令実行処理部１１７で、補助命令実行処理を行う。なお、ステップS１０２で、補助指令切替設定部１１１の動作箇所が組込み処理でなく、シーケンス処理の場合、ステップＳ１１０に移行する。組込み補助指令処理部１１７にはS指令の主軸回転速度データを主軸処理部１２３へ通知する機能を予め組み込んである。ここでは、主軸制御部１２３へ主軸回転速度を１０００r/minに設定するよう通知し、S１０６で、次のブロックへ進む。
【００２２】
次に、ブロックN３０を読み込むとM３指令は組込み内部処理があり、補助命令切替設定部１１１では組込み処理になっているので、同様にステップS１０３に進む。M３指令はインタロック待ちありなので、ステップS１０４に進み、インタロック解除を待つ。ここで、Ｍ３指令は、主軸を正転させる補助指令である。
【００２３】
ステップS１０３のインタロック解除待ちブロックでは、M３指令を、シーケンスインタフェース部１０４を介して、シーケンス処理部１０３に通知する。シーケンス処理部１０３では、例えば、主軸の温度を一定に保つための冷却油用の油圧が正常になっている等の周辺条件、機械の状態を確認できてから主軸正転の実行が可能になったと判断する。実行可能になったら、シーケンス処理部１０３はインタロック解除信号を、シーケンスインタフェース部１０４を介して、組込み補助指令処理部１１７に通知する。
【００２４】
ステップS１０４で組込み補助指令処理部１１７がインタロックの解除を認識すると、制御処理部１２１の主軸制御部１２３に対して、主軸正転指令を通知する。主軸制御部１２３はサーボ・主軸通信インタフェース部１２０を介して、主軸アンプ１３２に指令を出力する。主軸アンプ１３２は主軸モータ１３１に電流指令を与え１０００r/minの速度で正転させる。組込み補助指令処理部１１７にはM３指令を受け取ると、主軸制御部１２３から主軸モータ１３１の回転速度を受け取り、主軸のフィードバック速度がS指令で設定した回転速度に到達すると補助指令の完了を認識する機能が予め組み込んである。この実施例では速度が１０００r/minに到達することを確認できたらM３指令が完了したとみなし、ステップS１０６で、次のブロックへ進む。
【００２５】
次に、ブロックN４０、ブロックN５０は補助命令を含まないので、補助指令切替処理部１１７では処理を行わない。即ち、加工プログラム解析処理部１１５が、ブロックN４０、ブロックN５０の指令を、制御処理部１２１に渡す。次に、ブロックN６０を読み込むとM５指令は、S指令と同様、組込み対象補助指令があり、組込み補助指令で、インタロック待ちはないので、ステップS１０５に進む。
【００２６】
組込み補助指令処理部１１７には、M5指令を受け取ると、主軸制御部１２３に対して、主軸停止指令を通知し、主軸制御部１２３は主軸アンプ１３２に対して主軸停止指令を通知し、主軸モータ１３１を停止させ、主軸制御部１２１から通知される主軸状態で主軸の停止を確認できると補助指令完了を認識する機能が予め組み込まれている。ステップS１０５では、組込み補助指令処理部１１７により主軸停止を実行し、ステップS１０６で、次のブロックへ進む。
【００２７】
次の、ブロックN７０を読み込むと、M１９指令があり、補助指令切替処理部１１７で組込み対象補助指令ありと判断し（ステップS１０１）、補助指令切替設定部１１１の設定がシーケンス処理なので、従来の補助指令処理へ進む（ステップS１０２）。シーケンスインタフェース部１０４を介し、シーケンス処理部１０３へM１９指令を通知する。シーケンス処理部１０３は主軸オリエンテーション指令を、シーケンスインタフェース部１０４を介して、主軸制御部１２３に通知し、オリエンテーションを実行する。
【００２８】
なお、この実施例では、動作の補助指令の実現を組込み補助指令処理部１１７で行うか、シーケンス処理部１０３で行うかの切り替えに、パラメータ設定部１１０の補助指令切替設定部１１１を用いたが、この代わりにシーケンスインタフェース部１０４からの外部信号を用いて切り替えることが可能である。この場合、補助指令切替処理手段は、補助指令切替処理部１１６と前記外部信号の入力部とで構成することになる。
またＳ指令、主軸正転、主軸逆転、主軸停止及び主軸オリエンテーションの補助指令の処理する機能を、組込み補助指令処理部１１７に予め組込んである場合について説明したが、その他の補助指令を処理する機能についても、組込み補助指令処理部１１７に予め組込んでおいてもよい。
【００２９】
この実施例によれば、ＮＣ装置付き工作機械を製造する機械メーカが、基本的な補助指令を処理するためのシーケンスプログラムを作成することなく、予めＮＣ装置内部に組み込まれた処理で、基本的な補助指令で実現できる。
また補助指令をシーケンス処理部及び組込み補助指令処理部の何れで処理するかを切り替えることができ、ひいては融通性のあるＮＣ装置を得ることができる。
なおまた、組込み補助指令処理部を使用する場合でも、補助指令の処理開始を、シーケンス処理部などからの外部信号により任意のタイミングに変更することができ、ひいてはより汎用的なＮＣ装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明に係る数値制御装置は、補助指令処理の高速処理をしたい数値制御装置として用いられるのに適している。
【符号の説明】
【００３１】
１００  ＮＣ装置、１０１  加工プログラム、１０２  シーケンスプログラム、１０３  シーケンス処理部、１０４  シーケンスインタフェース部、１１０  パラメータ設定部、１１１  補助指令切替設定部、１１５  加工プログラム解析処理部、１１６  補助指令切替処理部、１１７  組込み補助指令処理部、１２０  サーボ・主軸通信インタフェース部、１２１  制御処理部、１２２  ＮＣ軸制御部、１２３  主軸制御部、１２５  入出力信号インタフェース部、１３０  工作機械、１４０  入出力装置。
【図１】
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【図２】
2012018511.tif 000004
【図３】
2012018511.tif 000005
【図４】
2012018511.tif 000006