CN101025622A - 数值控制器 - Google Patents

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细川匡彦
井出聪一郎
宫崎健至
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Abstract

一种能够自动确定执行/不执行特定辅助功能的数值控制器。预先注册只有当由宏程序调用时才执行的特定辅助功能。每次从程序中读取宏程序调用指令时，将具有初始值“0”的调用计数器加“1”，每次从程序中读取宏程序返回指令时，将调用计算器减“1”。当从程序中指令注册的特定辅助功能中的一个时，如果调用计数器的值具有正值就执行该特定辅助功能，如果调用计数器的值为“0”就禁止执行该特定辅助功能。在考虑了正确的操作次序的情况下在宏程序中指令特定辅助功能，因此能够正确地执行该特定辅助功能。不考虑正确的次序的特定辅助功能的指令可能会在执行时导致机器的故障，因此被禁止。

Description

数值控制器
技术领域
本发明涉及一种数值控制器，用于控制各种工业机器，诸如机床、放电机和注模机，尤其涉及一种具有根据程序执行的辅助功能的数值控制器。
背景技术
用于控制各种工业机器(诸如机床、放电机和注模机)的数值控制器具有用于确定机器和控制系统的模式的准备功能(G功能)，用于控制机器或控制系统的组件的操作的辅助功能(M功能)，用于指定关于指定的工具的工具和详项的工具功能(T功能)，用于指定工具的进给速度的进给功能(F功能)，和用于指定主轴的旋转速度的主轴功能(S功能)等。在这些功能中，辅助功能可以包括终端用户在机器操作中没有使用的特定功能。机床制造者准备的用于机器维护的辅助功能就是终端用户在机器操作中没有使用的特定辅助功能的示例。
为机床制造者提供了用于执行专属于特定种类和配置的机器的控制的特定辅助功能。特别地，上述用于机器维护的辅助功能受机器内在配置的影响并需要以正确正确的机器操作的预定顺序执行。因此，机床制造者在考虑了预定次序的情况下准备宏程序。机床制造者准备的宏程序包括例如注册在存储器中的子程序的一组指令，使得数值控制器执行期望的功能，并且在由宏程序调用指令调用时执行。因此，宏程序由在机床制造者在考虑了预定次序的情况下准备，并且在宏程序的执行中指令执行特定辅助功能(用于机器维护的功能)。
然而，在机器的终端用户准备的用户程序中可能在没有考虑正确的操作次序的情况下指令指令特定辅助功能正确。因此，当没有以正确的操作次序指令指令执行特定辅助功能时存在机器故障的问题。
一种已知的方法通过提供外部开关并准备使得指令的辅助功能在外部开关为ON状态时有效，而在外部开关为OFF状态时无效的宏程序或梯形图程序而不执行由程序指令的辅助功能。例如，根据JP3396302B中描述的发明，提供了辅助功能锁开关，当在NC程序的检查中打开辅助功能锁开关时，忽略由NC程序执行辅助功能的指令。
此外，JP8-63218A中提供了检查调用指令的方法。根据该方法，搜索程序中的调用代码。如果在程序中发现调用代码，就在存储器中搜索调用代码调用的程序。如果存储器中不存在调用的程序，将错误代码用于调用的程序，或者在代码使用中发现错误，显示具有相应的警报内容的警报和其中发生警报的程序。
进一步地，已知一种发明，其中为主程序和子程序分别设置不允许读/写的数据区域，并且禁止不允许读/写的数据区域中的读/写指令(JP11-305807A)。
如果由于终端用户没有使用这种辅助功能而禁止要求在考虑预定的次序而指令的特定辅助功能，提供这种辅助功能就是无用的，然而如果不考虑预定次序就执行这种辅助功能则会发生问题，可能发生机器的误操作。提供外部开关以及根据外部开关的ON/OFF状态使得辅助功能有效/无效的宏程序或梯形图程序需要相当的成本和劳动来设置外部开关和准备程序。
发明内容
本发明提供一种数值控制器，能够自动确定是否要执行指令的特定辅助功能。
本发明的数值控制器具有根据程序执行的辅助功能。该数值控制器包括：存储装置，存储特定辅助功能的注册；辨别装置，用于在程序中指令注册的特定辅助功能中的一个时辨别所执行的程序的类型；和执行装置，用于根据所述辨别装置辨别的程序的类型选择性地执行/不执行所指令的特定辅助功能。
由所述辨别装置辨别的程序的类型可以是宏程序或宏程序调用的程序，所述执行装置可以只在所执行的程序被辨别为宏程序或宏程序中调用的程序时执行所指令的特定辅助功能。
所述辨别装置可以在每次从程序中读取宏程序调用指令时增加计数器值，在每次从程序中读取宏程序返回指令时减少计数器值。在这种情况下，在程序中指令注册的特定辅助功能中的一个时，所述辨别装置基于计数器值辨别所执行的程序的类型。
当在宏程序中指令特定辅助功能时，认为以正确的机器操作次序指令特定辅助功能，因此机器执行特定辅助功能不会发生故障。然而，当不在宏程序的执行中指令特定辅助功能时，就不执行指令的辅助功能。在程序的执行中自动确定执行/不执行指令的辅助功能，从而以低成本可靠地防止了机器故障的可能性。
附图说明
图1是描述根据本发明实施例的数值控制器的框图；和
图2是描述控制执行/不执行特定辅助功能的处理的算法的流程图。
具体实施方式
参考图1详细描述根据本发明实施例的数值控制器10。CPU11是总体控制数值控制器10的处理器。CPU11通过总线19读取存储在ROM12中的系统程序，并根据该系统程序控制整个数值控制器。RAM13临时存储计算数据和显示数据以及操作者通过显示/MDI(手动数据输入)单元20输入的各种数据。CMOS存储器14包括由电池(图未示)支持的非易失性存储器，因此即使在数值控制器10的电源关闭时也能保持其中存储的内容。CMOS存储器14存储通过接口15读取的加工程序以及通过显示/MDI单元20输入的加工程序。
接口15使得外部设备能够连接到数值控制器10。PC(可编程控制器)16根据数值控制器10的内置序列程序通过I/O单元17向机床的辅助设备输出信号，从而控制辅助设备。还将来自机床的主体上的操作面板的各种开关等的信号提供给PC，PC对信号执行必要的处理并将经过处理的信号发送到CPU11。
显示/MDI单元20是具有诸如CRT或液晶显示器的显示器以及键盘等的手动数据输入设备。接口18将通过显示/MDI单元20的键盘输入的指令和数据发送到CPU11。
轴控制电路30-32从CPU11接收各个轴的移动指令并将指令输出至各个伺服放大器40-42。当接收到指令，伺服放大器40-42就驱动和各个轴相关联的伺服电动机50-52。每个伺服电动机50-52具有内置的位置和速度检测器，将来自位置和速度检测器的位置和速度反馈信号反馈到轴控制电路30-32以执行位置/速度反馈控制。在图1中省略了与位置/速度反馈控制相关的元件。
向主轴控制电路60提供主轴旋转指令，主轴控制电路60向主轴放大器61输出主轴速度信号。当接收到主轴速度信号，主轴放大器61使得主轴电动机62以指令的速度旋转主轴。位置编码器63与主轴的旋转同步的将反馈脉冲反馈给主轴控制电路60，以执行速度控制。
上述硬件结构和现有数值控制器的基本相同，本发明的数值控制器具有和硬件结构结合的软件方法，用于在程序的执行中确定是否执行指令的特定辅助功能。
根据该实施例，在多个辅助功能中预先设置特定辅助功能(只有在机床制造者准备的宏程序中指令这些特定辅助功能时才会执行)，特定辅助功能的注册存储在CMOS存储器14中。当数值控制器执行加工程序时执行图2所示的算法。
首先，CPU11读取和分析加工程序的一个块(步骤S1)，确定读取块中的指令是否是程序的结束指令(步骤S2)，当确定指令不是结束指令时确定指令是否是调用宏程序的调用指令(步骤S3)。如果不是，确定读取的指令是否是宏程序的返回指令(步骤S4)。如果读取的指令不是返回指令，确定指令是否是执行预先注册的特定辅助功能中的一个的指令(步骤S5)。当确定读取的指令不是这种指令时，执行指令(步骤S6)，然后处理返回到步骤S1读取和分析下一个块。
当在步骤S3确定读取的指令是宏程序的调用指令时，将对宏程序调用次数计数的调用计数器增加“1”(步骤S7)然后执行宏程序的调用指令(步骤S8)。然后处理返回到步骤S1。由初始设置将调用计数器的值设为“0”。
另一方面，当读取的指令是宏程序的返回指令时，处理从步骤S4前进到S9，将调用计数器减“1”，以及从宏程序返回至主程序的处理(步骤S10)，然后处理返回步骤S1。
接下来，每次读取到宏程序的调用指令时，将调用计数器加“1”，每次读取到宏程序的返回指令时，将调用计算器减“1”。因此，当从调用的宏程序中调用另一宏程序时，继续将调用计数器的值加“1”，每次读取宏程序的返回指令时，将调用计数器减“1”，从而只有当调用计数器不具有正值而只是“0”时，没有执行宏程序。
当在步骤S5确定读取的指令是执行特定辅助功能中的一个的指令时，确定调用计数器的值是否为正(步骤S11)。如果调用计数器具有正值，判断在宏程序的执行中读取了执行特定辅助功能中的一个的指令，从而以正确的操作次序调用了特定辅助功能，因此允许执行调用的辅助功能(步骤S13)。
另一方面，当调用计数器值不是正值而是“0”时，判断辅助功能是从用户程序读取的而不是从宏程序读取的，从而可能没有不考虑正确的操作次序而指令辅助功能，因此禁止执行指令的辅助功能(步骤S10)。在这种情况下，可以发布警报，从而在显示/MDI单元20的显示屏幕上指示指令的辅助功能没有执行。
然后，处理返回步骤S1并执行S1及后续步骤的处理，当读取程序的结束指令时，程序的处理终止。
如上所述，当在宏程序的执行中指令注册的特定辅助功能中的一个时，执行指令的特定辅助功能，但是当不在宏程序的执行中指令注册的特定辅助功能中的一个时，不执行指令的特定辅助功能。在机床制造者准备的宏程序中，以正确的机器操作次序指令特定辅助功能，因此当在宏程序中指令特定辅助功能时确保机器不会由于执行指令的特定辅助功能而发生故障。另一方面，如果不是在宏程序的执行中指令特定辅助功能，可能不是以正确的机器操作次序指令特定的辅助功能而会导致机器的故障，因此禁止执行指令的辅助功能从而防止机器的故障。

Claims (3)

1.一种具有根据程序执行的辅助功能的数值控制器，包括：
存储装置，存储特定辅助功能的注册；
辨别装置，用于在程序中指令注册的特定辅助功能中的一个时辨别所执行的程序的类型；和
执行装置，用于根据所述辨别装置辨别的程序的类型选择性地执行/不执行所指令的特定辅助功能。
2.根据权利要求1所述的数值控制器，其中由所述辨别装置辨别的程序的类型是宏程序或宏程序调用的程序，所述执行装置只在所执行的程序被辨别为宏程序或宏程序中调用的程序时执行所指令的特定辅助功能。
3.根据权利要求2所述的数值控制器，其中所述辨别装置在每次从程序中读取宏程序调用指令时增加计数器值，在每次从程序中读取宏程序返回指令时减少计数器值，并且在程序中指令注册的特定辅助功能中的一个时，基于计数器值辨别所执行的程序的类型。
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