CN104656548A - 具备基于表形式数据的运行的数值控制装置 - Google Patents

具备基于表形式数据的运行的数值控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具备基于表形式数据的运行的数值控制装置。在该数值装置中，指令读出单元依次读出存储在存储单元的成为基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能。选择单元根据由定义单元所定义的定义来选择对指令读出单元所读出的指令进行处理的处理部。定义单元定义由各处理部执行的指令。

Description

具备基于表形式数据的运行的数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制机床的数值控制装置，特别涉及具备以表形式数据同时执行多个指令的功能的数值控制装置。
背景技术
日本特开昭59-177604号公报、日本特开2003-303005号公报公开了一种数值控制装置，其具备以下功能，即将设定了时间、轴位置、或者以主轴位置为基准的轴的位置或者辅助功能的表形式数据(路径表)存储在存储器或者通过网络连接的存储装置中，依次读出表形式数据(路径表)的同时驱动各轴的(路径表运行功能)。这样，刀具能够进行不拘泥于加工程序的自由的动作，能够实现加工时间的缩短和加工的高精度化。
但是，由于在基于表形式数据的运行中逐一地执行在各个表形式数据内依次读出的用于控制轴、或者主轴、或者辅助功能的指令，因此不能同时执行1个表形式数据内的2个以上的指令。先读出的指令在到达表形式数据中所记述的基准值并被执行后，等待执行结束后读出下一个指令。这时，通过执行先读出的指令，在已经经过了表形式数据所记述的执行下一个指令的基准值时，发出警告停止运行。因此，需要预先计算直到先读出的指令的执行结束为止的动作时间，将执行下一个指令的基准值记述到表形式数据中。因此，表形式数据的生成变得比较复杂。另外，关于动作时间不定的指令，由于在最大动作时间上相加富裕时间的基础上将执行下一个指令的基准值记述到表形式数据中，因此成为循环时间延长的原因。
以基于表形式数据进行的主轴S的控制模式的变更为例进行说明。在现有的基于表形式数据的运行中，在指示了主轴的控制模式的变更的情况下，当在前的指令的执行结束后读出主轴的控制模式的变更指令，判定到达表形式数据中所记述的基准值。如果到达表形式数据中所记述的基准值，则开始控制模式的变更，在到结束该控制模式期间，等待下一个指令的读出和执行。因此，需要预先确保控制模式的变更所花费的动作时间，将执行下一个指令的基准值记述到表形式数据中。
在图1所示的主轴S的表形式数据<S1>中，L作为表示用于执行指令的表形式数据中所记述的基准值(实际时间、msec单位)的地址，S2500作为主轴的转速为2500(rpm)的主轴转速指令，G96作为从速度控制模式向轮廓控制模式的控制模式的变更指令，T0101作为调用表编号0101的子表的子表调用指令。
假设控制模式的变更所需要的时间为1000msec时，再加上500msec的富裕时间，从指示了控制模式的变更(G96)的基准值(L6500)起确保1500msec的时间间隔后，进行下一个指令(T0101)。
图2是说明将控制模式从速度控制模式变更为轮廓控制模式所需要的动作时间和富裕时间的关系的图。在L2200执行主轴转速指令(S2500)。进行基准值到达判定，如果达到L6500，则执行控制模式变更指令(G96)，开始控制模式的变更。在控制模式变更中，等待下一个指令的读出。如果达到L7500，则结束控制模式的变更。并且，读出子表调用指令(T0101)。进行基准值到达判定，如果达到L8000，则执行子表调用指令(T0101)。
这里，如图3所示，通过基准值L7000对调用表编号0101的子表的子表调用指令进行指示时，通过结束了控制模式的变更的基准值L7500来读出，但是如图4所示，由于已经经过了用于执行子表调用指令的表形式数据中所记述的基准值，因此需要停止运行。
因此，在控制模式变更中，通过实际测量值或者计算式来求出控制模式的变更所需要的动作时间，进而需要加上用于补充根据执行状况而变动的动作时间的富裕时间，将执行下一个指令的基准值记述到表形式数据中。不限于控制模式的变更，在以表形式数据执行控制轴、或者主轴、或者辅助功能的所需要的动作时间的指令时，存在上述课题。
发明内容
因此，为了解决上述现有技术的课题，本发明的目的为提供一种数值控制装置。该数值控制装置具备多个处理部，用于判定到达表形式数据中所记述的基准值并执行指令，具备同时执行1个表形式数据内的2个以上的指令的单元。
本发明在由表形式数据控制的轴、或者主轴、或者辅助功能中，具备以下单元，即对于在各个表形式数据内一次读出的每一个指令进行到达表形式数据中所记述的基准值的判定以及指令的执行，从而能够同时执行1个表形式数据内的2个以上的指令。
在现有的指令的预知方法中，以计算平滑的移动路径和最佳的加减速作为目的，读出多个指令程序块。对此，本发明的特征为，在基于表形式数据进行的运行中，分别执行读出的指令，得到独立的执行结果。该结果在表形式数据的生成时不需要计算各个指令的动作时间，因此容易生成表形式数据。进而，即使是动作时间不定的指令，也不需要相加最大动作时间以及富裕时间并将下一个指令的基准值记述到表形式数据中。因此，能够实现循环时间的缩短。
具备本发明的基于表形式数据的运行的数值控制装置具有指令读出单元，其以时间、轴位置、或者主轴位置作为基准，将成为基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能对应起来的表形式数据存储在存储器或通过网络连接的存储装置中，依次读出成为上述基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能，该数值控制装置与成为上述基准的时间、轴或者主轴的位置同步地控制上述其他的轴或主轴的位置或者辅助功能，还具备多个处理部，其判定到达上述表形式数据中所记述的基准值，并执行指令；定义单元，其定义由上述多个处理部分别执行的1个以上的指令；选择单元，其根据上述定义单元选择处理上述读出的指令的处理部。
上述多个处理部可以具备：变更单元，其变更用于执行分别读出的指令的表形式数据中记述的基准值。
上述定义单元将多个指令分类为1个或者多个组，通过上述组来定义通过各个处理部执行的指令。
上述定义单元可以具备：变更单元，其变更在基于表形式数据的运行开始时或者运行中通过各个处理部执行的指令的定义。
上述多个处理部可以具备：管理单元，其管理在各个处理部指令的执行状态以及执行结果。
上述选择单元可以根据由上述管理单元管理的指令的执行状态和执行结果来从上述多个处理部选择任意的处理部。
本发明通过具备以上的结构，能够提供一种数值控制装置，其具备多个处理部，其用于判定到达表形式数据中所记述的基准值，并执行指令，还具备同时执行1个表形式数据内的2个以上的指令的单元。
附图说明
根据参照附图的以下实施例的说明来明确本发明的上述以及其他的目的和特征。
图1是说明主轴S的表形式数据<S1>的例子的图。
图2是说明将控制模式从速度控制模式变更为轮廓控制模式所需要的动作时间和富裕时间的关系的图。
图3是说明主轴S的表形式数据<S2>的例子的图。
图4是说明将控制模式从速度控制模式变更为轮廓控制模式所需要的动作时间和富裕时间的关系的图。
图5是说明本发明的一个实施方式的框图。
图6是说明主轴S的表形式数据<S3>的例子的图。
图7是说明由处理部执行的指令的定义的图。
图8是说明在本发明的一个实施方式中将控制模式从速度控制模式变更为轮廓控制模式的控制的图。
图9是说明图8所示的基于表形式数据的运行中的由各个处理部执行的处理的图。
图10是说明本发明的一个实施方式的处理的流程图。
图11是包括在图10的流程图中指令定义的变更以及变更在各个处理部中执行的指令的处理的流程图。
具体实施方式
具备通过表形式数据执行多个指令的功能的数值控制装置，以时间、轴位置、或者主轴位置作为基准，将成为基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能对应起来的表形式数据存储在存储器或通过网络连接的存储装置中，依次读出成为上述基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能，与成为上述基准的时间、轴或者与主轴的位置同步地控制上述其他的轴或主轴的位置或者辅助功能。上述数值控制装置控制机床等。
本发明的一个实施方式的数值控制装置为了实现通过表形式数据同时执行多个指令的功能而具备：多个处理部，其判定到达上述表形式数据中记述的基准值，并执行指令；定义单元，其定义上述多个处理部分别执行的1个以上的指令；选择单元，其根据上述定义单元选择处理上述读出的指令的处理部。
图5是说明本发明的一个实施方式的框图。数值控制装置1具备指令读出单元2、选择单元3、定义单元4。并且，数值控制装置1还具备第一处理部10、第二处理部20、第三处理部30的多个处理部。图5中显示有3个处理部，但也可以具备2个或者4个以上的处理部。
指令读出单元2依次读出存储在存储器或者通过网络连接的未图示的存储单元中的成为基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或者主轴的位置或者辅助功能。选择单元3根据由定义单元4定义的定义从上述多个处理部中选择处理指令读出单元2所读出的指令的处理部。
定义单元4在数值控制装置1所具备的多个处理部中，定义由各个处理部执行的指令。在图5所示的定义单元4中定义作为由第一处理部执行的指令的主轴转速指令(地址S)、作为由第二处理部20执行的指令的控制模式的变更指令(地址G)、作为由第三处理部30执行的指令的子表调用指令(地址T)。另外，这里的定义是一例。
作为在定义单元4定义由各个处理部执行的指令的方法，例如由设备的操作人员设定通过各个处理部执行的指令并存储在存储器中。或者，将由各个处理部执行的指令记述在表形式数据中，在数值控制装置1中执行基于上述表形式数据的运行时，从上述表形式数据读出由各个处理部执行的指令，存储在定义单元4中。
接着，说明各个处理部。
第一处理部10具备：到达判定单元11，其进行向表形式数据中记述的基准值的到达判定；执行单元12，其执行由定义单元4定义的指令；管理单元13，其保持由执行单元12进行的指令的执行状态以及执行结果；基准值设定单元14，其设定用于执行指令的基准值。
第二处理部20具备：到达判定单元21，其进行向表形式数据中所记述的基准值的到达判定；执行单元22，其执行由定义单元4定义的指令；管理单元23，其保持由执行单元22进行的指令的执行状态以及执行结果；基准值设定单元14，其设定用于执行指令的基准值。
第三处理部30具备：到达判定单元31，其进行向表形式数据中所记述的基准值的到达判定；执行单元32，其执行由定义单元4定义的指令；管理单元33，其保持由执行单元32进行的指令的执行状态以及执行结果；基准值设定单元34，其设定用于执行指令的基准值。
当多个处理部为4个以上时，各处理部也具备：到达判定单元，其进行向表形式数据中记述的基准值的到达判定；执行单元，其执行由定义单元4定义的指令；管理单元，其保持由执行单元进行的指令的执行状态以及执行结果；以及基准值设定单元，其设定用于执行指令的基准值。各处理部独立，能够在各处理部独立第进行向表形式数据中所记述的基准值的到达判定以及指令的执行。
数值控制装置1如上所述，定义通过各处理部执行的指令，通过选择根据该定义读出的每个指令所使用的处理部，能够同时执行1个表形式数据内的2个以上的指令，得到独立的执行结果。该结果不需要在表形式数据生成时，计算各个指令的动作时间，因此表形式数据的生成变得容易。进而，即使动作时间是不定的指令，也不需要相加最大动作时间和富裕时间而将下一个指令的基准值记述到表形式数据中，因此能够缩短循环时间。
以图6所示的基于表形式数据进行的主轴S的控制模式变更为例来说明上述数值控制装置1的动作。在图6所示的主轴S的表形式数据<S3>中，L作为表示执行指令的表形式数据中记述的基准值(实际时间、msec单位)的地址，S2500作为主轴的转速为2500(rpm)的主轴转速指令，G96作为从速度控制模式向轮廓控制模式的控制模式的变更指令，T0101作为调用表编号0101的子表的子表调用指令。
如图7所示那样在定义单元4定义通过各处理部执行的指令。在定义单元4进行定义，使得在第一处理部10执行主轴转速指令(地址S)，在第二处理部20执行控制模式的变更指令(地址G)，在第三处理部30执行子表调用指令(地址T).
图8是说明本发明的一个实施方式中将控制模式从速度控制模式变更为轮廓控制模式的控制的图。假设控制模式的变更所需要的时间为1000msec时，从基准值L6500到L7500期间为控制模式变更中，但是通过本发明能够由基准值L7000执行子表调用指令。
图9是说明图8所示的基于表形式数据进行的运行中的各个处理部所执行的处理的图。参照图5、图6和图7进行说明。数值控制装置1依次读出并执行图6所示的主轴S的表形式数据<S3>。
在基准值L2200，由于通过定义单元4定义由第一处理部10执行由指令读出单元2读出的主轴指令S，因此在第一处理部10执行由指令读出单元2读出的主轴指令S。另外，在基准值L2200，指令读出单元2读出控制模式的变更指令(G96)。如果参照定义单元4，则由于定义由第二处理部20执行控制模式的变更指令(G96)，因此选择单元3选择第二处理部20。因此，为了在第一处理部10执行主轴转速指令(S2500)，在第二处理部20执行控制模式的变更指令(G96)，进行基准值到达判定。在基准值L2200，第三处理部30不处理任何指令，因此记载为(空)。
在基准值L6500，指令读出单元2从表形式数据读出子表调用指令(T0101)。选择单元3参照定义单元4，定义由第三处理部30执行子表调用指令(T0101)，因此第三处理部30为了执行子表调用指令(T0101)，进行基准值到达判定。第一处理部10在该时刻结束处理，因此记述为(空)。
在基准值L7000，指令读出单元2读出表形式数据中记述的下一个指令。选择单元3参照定义单元4，定义了上述下一个指令的处理部进行基准值到达判定。
在上述各个处理部10，20，30中，可以变更执行读出的指令的表形式数据中记述的基准值，比表形式数据中记述的基准值更快或更慢地执行指令。通过变更表形式数据中记述的基准值，由各处理部再设定实际执行指令的基准值，由此能够进行与其他的轴、或者主轴、或者辅助功能或者外部控制设备的控制状态联动的适当的运行。
定义单元4能够根据指令的种类或者指令方法将指令分类为1个或者多个组，通过分类后的组来定义由各处理部执行的指令。通过将指令进行分组化，由处理部执行的指令的定义以及表形式数据和处理部的对应关系的管理变得容易。另外，定义单元4可以在表形式数据的运行开始时或者运行过程中变更由各处理部执行的指令的定义。根据运行的表形式数据或者运行过程中的基准值或者外部设备的控制状态来变更由处理部执行的指令的定义，从而能够进行不依存处理部的表形式数据的运行。
各个处理部10，20，30具备管理单元，其管理(也就是存储)各处理部的指令的执行状态以及执行结果。并且，选择单元3提供如下单元，即，使用各个处理部10，20，30的管理单元所管理的指令的执行状态以及执行结果，在选择单元3中，根据从各自的处理部通知的指令的执行状态以及执行结果来选择处理部。当在特定的处理部指令的执行停滞时，由处理部的选择处理来选择最优的处理部，从而能够进行圆滑的运行。
图10是说明本实施方式的处理的流程图。图10所示的处理与权利要求1对应。以下，根据各个步骤进行说明。
[步骤SA01]从定义单元读入由各处理部执行的指令的定义。
[步骤SA02]判断表形式数据是否有指令，如果有(是)转移到步骤SA03，如果没有(否)转移到步骤SA06。
[步骤SA03]从表形式数据读出一个指令。
[步骤SA04]根据定义单元的定义选择执行在步骤SA03读出的一个指令的处理部。
[步骤SA05]在由步骤SA04所选择的各处理部判定基准值的到达，执行指令，返回到步骤SA02。
[步骤SA06]判断各处理部的处理是否结束，结束时(是)转移到步骤SA08，没有结束时(否)转移到步骤SA07。
[步骤SA07]在各处理部判定基准值的到达，执行指令，返回步骤SA06。
[步骤SA08]进行停止基于表形式数据进行的运行的处理。
图11是包括在图10的流程图中指令定义的变更以及变更由各处理部执行的指令的处理的流程图。
[步骤SB01]从定义单元读入由各处理部执行的指令的定义。
[步骤SB02]判断表形式数据是否有指令，如果有(是)转移到步骤SB03，如果没有(否)转移到步骤SB08。
[步骤SB03]从表形式数据读出一个指令。
[步骤SB04]判断是否有变更由定义单元所定义的指令的指令，如果有变更的指令(是)转移到步骤SB05，如果没有变更的指令(否)转移到步骤SB06。
[步骤SB05]定义由各处理部执行的指令。
[步骤SB06]根据定义单元的定义选择执行在步骤SB03读出的一个指令的处理部。
[步骤SB07]在通过步骤SB06所选择的各处理部判定基准值的到达，执行指令，返回到步骤SB02。
[步骤SB08]判断各处理部的处理是否结束，结束时(是)转移到步骤SB10，没有结束时(否)转移到步骤SB09。
[步骤SB09]在各处理部判定基准值的到达，执行指令，返回步骤SB08。
[步骤SA10]进行停止基于表形式数据进行的运行的处理。

Claims (6)

1.一种具备基于表形式数据的运行的数值控制装置，其具备：指令读出单元，其以时间、轴位置、或者主轴位置作为基准，将成为基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能对应起来的表形式数据存储在存储器或通过网络连接的存储装置中，依次读出成为上述基准的时间、轴或者主轴的位置、和与成为上述基准的轴或者主轴不同的其他的轴或主轴的位置或者辅助功能，该数值控制装置与成为上述基准的时间、轴或者与主轴的位置同步地控制上述其他的轴或主轴的位置或者辅助功能，该数值控制装置的特征在于，具备：
多个处理部，其判定到达上述表形式数据中记述的基准值，执行指令；
定义单元，其定义由上述多个处理部分别执行的1个以上的指令；
选择单元，其基于上述定义单元选择处理上述读出的指令的处理部。
2.根据权利要求1所述的具备基于表形式数据的运行的数值控制装置，其特征在于，
上述多个处理部具备：变更单元，其变更用于执行分别读出的指令的表形式数据中记述的基准值。
3.根据权利要求1或2所述的具备基于表形式数据的运行的数值控制装置，其特征在于，
上述定义单元将多个指令分类为1个或者多个组，根据上述组来定义在各个处理部中执行的指令。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的具备基于表形式数据的运行的数值控制装置，其特征在于，
上述定义单元具备：变更单元，其变更在基于表形式数据的运行开始时或者运行过程中通过各个处理部执行的指令的定义。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的具备基于表形式数据的运行的数值控制装置，其特征在于，
上述多个处理部具备：管理单元，其管理各个处理部中的指令的执行状态以及执行结果。
6.根据权利要求5所述的具备基于表形式数据的运行的数值控制装置，其特征在于，
上述选择单元根据由上述管理单元管理的指令的执行状态和执行结果来从上述多个处理部中选择某个处理部。
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