CN105051632A - 数控装置 - Google Patents

Abstract

具有：动作模式存储部(11)，其存储动作模式，该动作模式包含使周边设备的动作执行的指令，在该指令中作为变量而使用了所述周边设备的轴结构、固有的M代码或者所述周边设备的移动量；机械信息存储部(14)，其存储机械信息，该机械信息将针对所述变量的值，与所述周边设备的轴或所述固有的M代码相关联；程序解析部(12)，其在接收到的数控程序中的指令是向所述周边设备的指令的情况下，获取与对所述动作模式进行指示的参数对应的动作模式，与对所述周边设备的移动量进行指示的参数的移动量一起向周边设备动作生成部(15)传送；所述周边设备动作生成部(15)，其向构成获取到的所述动作模式的指令的各变量，代入相对应的所述机械信息或所述移动量，生成周边设备用指令；以及数控部(16)，其根据所述周边设备用指令，生成针对构成所述工作机械或所述周边设备的轴的移动指令。

Description

数控装置

技术领域

本发明涉及一种数控装置。

背景技术

作为在数控(NumericalControl：以下称为NC)装置中使用止振部的情况下的驱动控制方法，提出了下述方法，即，对加工中的工件的长度是否大于或等于规定值进行判断，在大于或等于规定值的情况下，进行止振部的定位，对工件的平坦部进行支撑(例如参照专利文献1)。在向上述NC工作机械所具有的尾座(tailstock)或止振部等周边设备的指令中，使用依据ISO(InternationalOrganizationforStandardization)/EIA(ElectronicIndustriesAlliance)的程序指令。

在依据ISO/EIA程序的面向周边设备的指令中，存在用于使位置移动的指令和用于进行动作的指令。在使位置移动的情况下，针对向周边设备的每个驱动电动机分配的轴的名称，进行移动指令。另外，在使周边设备动作的情况下，进行通过辅助指令(以下称为M代码)实现的指令。

专利文献1：日本特开昭61－4637号公报

发明内容

但是，向周边设备的驱动电动机分配的轴名称通常针对每一个机械结构而不同。例如，在带尾座的机械结构中，向尾座的驱动电动机分配的轴的名称由用户自由地进行设定。另外，在NC程序上进行指示的M代码除了代表性的代码以外，随着各工作机械制造商及各NC制造商的不同而规格不同。因此，即使针对周边设备使其进行相同的动作，也大多不能使用相同的程序指令。

如上所述，为了对周边设备进行控制，必须理解针对每一个机械结构而不同的轴名称及M代码，并在ISO/EIA程序上进行指示，因此程序的沿用是困难的。因此，导致程序生成时间的增长。另外，对于初学者来说，对移动指令和M代码的指令的顺序及定时进行判断并对ISO/EIA进行编程是困难的。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种NC控制装置，即，在对具有周边设备的工作机械进行控制的NC装置中，不依赖于随着周边设备的轴名称或工作机械制造商及NC制造商的不同而不同的M代码，能够容易地对周边设备的指令进行编程。

为了实现上述目的，本发明所涉及的数控装置按照数控程序，对工作机械、和配置于工作机械的周边的周边设备进行控制，本发明所涉及的数控装置的特征在于，具有：动作模式存储单元，其存储动作模式，该动作模式包含使所述周边设备的动作执行的指令，在该指令中作为变量而使用了所述周边设备的轴结构、该数控装置中所固有的M代码或者所述周边设备的移动量；机械信息存储单元，其存储机械信息，该机械信息将针对所述变量的值，与所述周边设备的每一个轴或所述固有的每一个M代码相关联；程序解析单元，其接收所述数控程序，在所述数控程序中的指令是向所述工作机械的指令的情况下，将所述指令向数控单元传送，在所述指令是具有对所述动作模式存储单元中的动作模式进行指示的第1参数及对所述周边设备的移动量进行指示的第2参数的、向所述周边设备的指令的情况下，从所述动作模式存储单元获取与所述第1参数相对应的动作模式，与所述第2参数的移动量一起向周边设备动作生成单元传送；所述周边设备动作生成单元，其向构成获取到的所述动作模式的指令的各变量，代入相对应的所述机械信息或获取到的所述移动量，生成周边设备用指令；以及数控单元，其根据所述数控程序中的指令或所述周边设备用指令，生成针对构成所述工作机械或所述周边设备的轴的移动指令。

发明的效果

根据本发明，由于对周边设备的控制指定“动作”和“移动量”这两者，与存储在动作模式存储单元中的动作模式相应地生成周边设备用指令，因此具有下述效果，即，能够简单地生成程序，且简单地对周边设备进行控制，而无需担心迄今为止由用户自身进行了编程的轴名称、M代码或者指令顺序。

附图说明

图1是示意性地表示具有尾座的NC工作机械的结构的一个例子的斜视图。

图2是示意性地表示具有止振部的NC工作机械的结构的一个例子的斜视图。

图3是表示面向周边设备的指令代码的一个例子的图。

图4是示意性地表示该实施方式所涉及的NC装置的功能结构的框图。

图5是表示动作模式信息的一个例子的图。

图6是表示动作信息的一个例子的图。

图7是表示机械信息的一个例子的图。

图8是表示实施方式所涉及的动作处理步骤的一个例子的流程图。

图9是表示具有尾座的NC装置的情况下的、周边设备用指令的生成处理的步骤的一个例子的流程图。

图10是表示针对具有尾座的NC装置的、周边设备用指令的图。

图11是表示具有止振部的NC装置的情况下的、周边设备用指令的生成处理的步骤的一个例子的流程图。

图12是表示针对具有尾座的NC装置的、周边设备用指令的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明所涉及的数控装置的优选的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于本实施方式。

图1是示意性地表示具有尾座的NC工作机械的结构的一个例子的斜视图，图2是示意性地表示具有止振部的NC工作机械的结构的一个例子的斜视图。此外，在这些图中，将主轴的方向设为X方向，将高度方向设为Z方向，将与X方向和Z方向两者垂直的方向设为Y方向。

如图1所示，具有尾座的NC工作机械具有：主轴1，其固定于规定的高度，对在X方向上延伸的工件2的X负方向侧的端部进行保持；尾座3，其设置于工件2的X正方向侧的端部侧；轴4，其对尾座3进行支撑，能够在X方向上进行驱动；以及刀架5，其安装刀具6，对工件2进行加工。

在具有上述尾座的NC工作机械中，由位于能够在X方向上进行驱动的轴4上的尾座3的前端，对安装于主轴1处的工件2的X正方向侧的端面进行按压，从而使工件2固定。然后，在工件2固定的状态下，使安装在刀架5上的刀具6、由主轴1支撑的工件2、以及尾座3按照程序进行动作，从而进行工件2的加工。

另外，如图2所示，具有止振部的NC工作机械具有：主轴1，其固定于规定的高度，对在X方向上延伸的工件2的X负方向侧的端部进行保持；止振部7，其设置为对工件2的Z负方向侧的侧面的一部分进行指示；轴4，其对止振部7进行支撑，能够在X方向上进行驱动；以及刀架5，其用于安装刀具6，对工件2进行加工。

在具有上述止振部的NC工作机械中，通过由止振部7对安装于主轴1处的工件2的Z负方向侧的侧面的一部分从下侧进行支撑，从而使安装于刀架5的刀具6、由主轴1进行支撑的工件2、以及止振部7按照程序进行动作，从而进行工件2的加工。

上述工作机械由NC装置基于程序进行控制。在该实施方式中，预先决定表示是面向周边设备的指令的指令代码。图3是表示面向周边设备的指令代码的一个例子的图。如图3(a)所示，在该例子中，将“G305”定义为面向周边设备的指令代码，在该指令代码中对表示动作的参数L和表示移动量的参数K进行设定。动作对规定了周边设备的动作的程序进行指定，移动量对周边设备的移动量进行指定。在图3(b)中示出实际的程序例。在该例子中示出下述情况，即，使用由储存在表示动作的参数中的“1”所指定的程序，将储存在表示移动量的参数中的“100”作为移动量，生成周边设备的指令。此外，面向周边设备的指令代码不限于“G305”，关于附带在指令中的地址“L”、“K”，也不限于上述字符。

图4是示意性地表示该实施方式所涉及的NC装置的功能结构的框图。NC装置10具有：动作模式存储部11、程序解析部12、动作信息存储部13、机械信息存储部14、周边设备动作生成部15、NC控制部16以及伺服控制部17。

动作模式存储部11对动作模式信息进行存储，该动作模式信息包含由多个指令对周边设备的动作进行规定而得到的动作模式。动作模式信息是下述信息，即，在包含NC程序100中的面向周边设备的指令代码在内的动作模式中，附加在对该动作模式进行指定时使用的识别编号。图5是表示动作模式信息的一个例子的图。在这里，“动作”与识别符相对应。在动作“1”中储存与尾座的推压动作相关的动作模式，在动作“2”中储存与使用了止振部的支撑动作相关的动作模式。

该动作模式由多个指令构成。对于指令中的与各NC工作机械的机械结构相应地变化的部分，分配有变量。该变量部分例如是由用户设定的M代码，或者是与NC工作机械相应的位置，或者是轴所附带的轴名称。在图5的例子中，在指令中的由大括弧([])括住的部分中记载有变量名称。该动作模式能够由用户自由地进行变更，或者进行追加。

程序解析部12读取NC程序100并进行解析，判断是否是对周边设备进行控制的指令。在不是面向周边设备的指令的情况下，将指令向NC控制部16传送。另外，在是面向周边设备的指令的情况下，从动作模式存储部11获取与面向周边设备的指令中的动作相关的参数对应的动作模式，并且获取与指令中的移动量相关的参数，将它们向周边设备动作生成部15传送。

动作信息存储部13存储在动作模式中的各指令中对周边设备或刀架的动作进行规定的动作信息。图6是表示动作信息的一个例子的图。针对各内容(变量名)，规定出其值。在这里，内容(变量名)与面向周边设备的指令代码中的变量名相对应。在该图中，对在尾座处发生了干涉的情况下的刀架的退避位置、尾座的向工件的推压量及推压速度等进行了规定。虽然未图示，但是在止振部等其他周边设备的情况下，也同样地对周边设备或刀架的动作进行规定。该动作信息例如针对每一个动作模式而设置。

机械信息存储部14对规定了NC工作机械的轴结构和固有的M代码的机械信息进行存储。图7是表示机械信息的一个例子的图。针对各内容(变量名)，规定了其值。在该图中，在最上部的记载(record)中储存周边设备的轴名称，从其下一个记载开始，针对例如由用户固有地设定的M代码，内容和数值(在M后紧接着的值)相关联。此外，关于固有的M代码是怎样的指令未图示，但另外进行了规定。

如果从程序解析部12传送来动作模式和移动量，则周边设备动作生成部15使用移动量、动作信息存储部13中的动作信息和机械信息存储部14中的机械信息，向动作模式中的变量代入值，生成作为对象的NC工作机械用的周边设备用指令。生成的周边设备用指令向NC控制部16传送。

NC控制部16将周边设备用指令和从程序解析部12传送来的指令变换为各轴的移动指令，向伺服控制部17传送。

伺服控制部17根据接收到的移动指令，生成向伺服放大器的指令，使未图示的NC工作机械的电动机进行驱动。

下面，对上述结构的NC装置的动作处理进行说明。图8是表示实施方式所涉及的动作处理步骤的一个例子的流程图。首先，如果向程序解析部12输入NC程序100(步骤S11)，则程序解析部12判断是否是面向周边设备的指令(步骤S12)。

在是面向周边设备的指令的情况(步骤S12为Yes的情况)下，程序解析部12从动作模式存储部11获取由输入的NC程序100中的面向周边设备的指令中的参数“动作(L)”所指定的动作模式(步骤S13)。另外，程序解析部12获取输入的NC程序100中的面向周边设备的指令中的参数“移动量(K)”(步骤S14)。然后，程序解析部12将该获取到的动作模式和移动量向周边设备动作生成部15传送。

然后，周边设备动作生成部15进行生成周边设备用指令的处理(步骤S15)。更详细地说，周边设备动作生成部15将根据获取到的移动量、动作信息存储部13中的动作信息、以及机械信息存储部14中的机械信息而得到的信息代入所获取到的动作模式中的变量，生成周边设备用指令。

然后，或者在步骤S12中不是面向周边设备的指令的情况(步骤S12为No的情况)下，NC控制部16执行输入的指令或周边设备用指令(步骤S16)。具体地说，NC控制部16将接收到的指令或周边设备用指令变换为各轴的移动指令，向伺服控制部17传送。然后，在伺服控制部17中生成向伺服放大器的指令，使电动机进行驱动，并执行控制。此外，在步骤S12中不是面向周边设备的指令的情况下，程序解析部12按照通常方式将指令向NC控制部16传送。通过以上方式，处理结束。

在这里，关于对图1的具有尾座的工作机械进行控制的NC装置的情况、和对图2的具有止振部的工作机械进行控制的NC装置的情况，分别对步骤S15的周边设备用指令的生成处理的具体例进行说明。

图9是表示具有尾座的NC装置的情况下的周边设备用指令的生成处理的步骤的一个例子的流程图。此外，在这里，如图3(b)所示，假设作为程序而输入了“G305L1K100”这样的面向周边设备的指令。另外，假设处于下述状态，即，在图8的步骤S13中获取到图5的动作“1”所示的动作模式，作为移动量而获取到“100”。

在图5的动作模式“1”中，首先进行在尾座移动了的情况下是否与刀架干涉的干涉判定(步骤S31)。在判断为干涉的情况(步骤S31为Yes的情况)下，生成刀架退避指令(步骤S32)。具体地说，刀架退避指令按照下式(1－1)进行表示。

G90G0X[退避位置X]Y[退避位置Y]Z[退避位置Z]…(1－1)

从图6的动作信息存储部13的动作信息获取该(1－1)式中的变量名，即“退避位置X”、“退避位置Y”、“退避位置Z”。根据图6，由于退避位置X为“100.”，退避位置Y为“0.”，退避位置Z为“100.”，因此分别代入，从而(1－1)式改写为(1－2)式。

G90G0X100.Y0.Z100.…(1－2)

然后，或者在步骤S31中判断为未干涉的情况(步骤S31为No的情况)下，生成动作模式“1”中的下一个尾座动作准备指令(步骤S33)。该尾座动作准备指令按照下式(2)进行表示。

M5M9…(2)

该M代码被共通地规定，与用户或制造商无关。即，“M5”是表示主轴停止的命令，“M9”是表示冷却液关闭的命令。由于在该指令中不存在变量，因此(2)式的指令保持不变。

然后，生成动作模式“1”中的下一个尾座移动指令(步骤S34)。根据图5，尾座移动指令按照下式(3－1)进行表示。

G90G0[周边设备轴名称][[移动量]－[推压量]]…(3－1)

从机械信息存储部14的机械信息获取该(3－1)式中的变量名即“周边设备轴名称”，从动作信息存储部13的动作信息获取“推压量”，从面向周边设备的指令中的参数获取“移动量”。根据图7，周边设备轴名称为“W”，根据图6，推压量为“1.”，根据面向周边设备的指令中的参数，移动量为“100”。通过将这些值代入(3－1)式，能够得到下式(3－2)。

G90G0W99.…(3－2)

然后，进行是否是推压量的推压判定(步骤S35)。关于该推压量的判断，是获取动作信息存储部13的动作信息中的推压量而进行的。根据图6，由于推压量为“1.”，因此在该例中，存在推压量。

在存在推压量的情况(步骤S35为Yes的情况)下，生成尾座推压动作指令(步骤S36)。根据图5，尾座推压动作指令按照下式(4－1)进行表示。

G31[周边设备轴名称][推压量]M[推力(高)]M[推力ON]F…(4－1)

从机械信息存储部14的机械信息获取该(4－1)式中的变量名，即“周边设备轴名称”、“推力(高)”和“推力ON”，从动作信息存储部13的动作信息获取“推压量”。根据图7，周边设备轴名称为“W”，推力(高)为“831”，推力ON为“504”。另外，根据图6，推压量为“1.”。通过将这些值代入(4－1)式，能够得到下式(4－2)。

G31W1.M831M504F…(4－2)

然后，或者在步骤S35中不存在推压量的情况(步骤S35为No的情况)下，通过将具有上述(1－2)式、(2)式、(3－2)式及(4－2)式的动作模式作为周边设备用指令，周边设备用指令的生成处理结束。图10是表示针对具有尾座的NC装置的周边设备用指令的图。然后，处理返回至图8。

图11是表示具有止振部的NC装置的情况下的周边设备用指令的生成处理的步骤的一个例子的流程图。此外，在这里，设将下式(5)所示的程序作为面向周边设备的指令而输入。

G305L2K100…(5)

另外，假设处于下述状态，即，在图8的步骤S13中获取到图5的动作“2”所示的动作模式，作为移动量而获取到“100”。

在图5的动作模式“2”中，首先进行在止振部移动的情况下是否与刀架干涉的干涉判定(步骤S51)。在判断为干涉的情况(步骤S51为Yes的情况)下，生成刀架退避指令(步骤S52)。具体地说，刀架退避指令按照下式(6－1)进行表示。

G90G0X[退避位置X]Y[退避位置Y]Z[退避位置Z]…(6－1)

从图6的动作信息存储部13的动作信息获取该(6－1)式中的变量名，即“退避位置X”、“退避位置Y”、“退避位置Z”。根据图6，由于退避位置X为“100.”，退避位置Y为“0.”，退避位置Z为“100.”，因此通过分别代入，(6－1)式改写为(6－2)式。

G90G0X100.Y0.Z100.…(6－2)

然后，或者在步骤S51中判断为未干涉的情况(步骤S51为No的情况)下，生成动作模式“2”中的下一个止振部动作准备指令(步骤S53)。该止振部动作准备指令按照下式(7)进行表示。

M5M9…(7)

该M代码被共通地规定，与用户或制造商无关。即，“M5”是表示主轴停止的命令，“M9”是表示冷却液关闭的命令。由于在该指令中不存在变量，因此(7)式的指令保持不变。

然后，生成动作模式中的下一个止振臂打开指令(步骤S54)。根据图5，止振部打开指令按照下式(8－1)进行表示。

M[止振臂打开指令]…(8－1)

从机械信息存储部14的机械信息获取该(8－1)式中的变量名，即“止振臂打开指令”。根据图7，由于止振臂打开指令为“292”，因此通过将该值代入(8－1)式，能够得到下式(8－2)。

M292…(8－2)

然后，生成动作模式中的下一个止振部移动指令(步骤S55)。根据图5，止振部移动指令按照下式(9－1)进行表示。

G90G0[周边设备轴名称][移动量]…(9－1)

从机械信息存储部14的机械信息获取该(9－1)式中的变量名，即“周边设备轴名称”，从面向周边设备的指令中的参数获取“移动量”。根据图7，周边设备轴名称为“W”，根据面向周边设备的指令中的参数，移动量为“100”。通过将这些值代入(9－1)式，能够得到下式(9－2)。

G90G0W100.…(9－2)

然后，生成动作模式中的下一个止振臂闭合指令(步骤S56)。根据图5，止振臂闭合指令按照下式(10－1)进行表示。

M[止振臂闭合指令]…(10－1)

从机械信息存储部14的机械信息获取该(10－1)式中的变量名，即“止振臂闭合指令”。根据图7，由于止振臂闭合指令为“293”，因此通过将该值代入(10－1)式，能够得到下式(10－2)。

M293…(10－2)

然后，通过将具有上述(6－2)式、(7)式、(8－2)式、(9－2)式及(10－2)式的动作模式作为周边设备用指令，周边设备用指令的生成处理结束。图12是表示针对具有尾座的NC装置的周边设备用指令的图。然后，处理返回至图8。

在该实施方式中，具有：动作模式存储部11，其定义了动作模式，在该动作模式中将与周边设备的动作相关的指令中的、与NC工作机械的结构等相应地变化的部分表示为变量；机械信息存储部14，其存储机械信息，在该机械信息中将针对每个机械结构而定义的轴名称及固有地定义的M代码与变量相关联；以及动作信息存储部13，其将动作模式中的规定的动作与变量相关联，利用对动作模式进行指示的参数和对移动量进行指示的参数，对面向周边设备的指令进行了定义。并且，在程序解析部判断为是面向周边设备的指令的情况下，从动作模式存储部11获取由参数所指示的动作模式，与参数所指示的移动量一起向周边设备动作生成部15传送，周边设备动作生成部15利用获取到的移动量、动作信息存储部13的动作信息、或者从机械信息存储部14的机械信息获取到的值，对动作模式的变量进行置换，生成周边设备用指令，向NC控制部16传送。由此，具有下述效果，即，用户仅对希望使周边设备进行动作的动作模式和移动量进行指定，就能够自动地生成进行周边设备的控制的周边设备用指令，进行周边设备的控制。另外，能够简单地进行编程，并且，能够简单地进行周边设备的控制，而无需担心迄今为止由用户自身进行了编程的轴名称、M代码或者指令顺序。其结果，具有能够削减程序的生成时间的效果。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的数控装置在工作机械的周围具有周边设备的数控装置中是有益的。

标号的说明

1主轴，2工件，3尾座，4轴，5刀架，6刀具，7止振部，10NC装置，11动作模式存储部，12程序解析部，13动作信息存储部，14机械信息存储部，15周边设备动作生成部，16NC控制部，17伺服控制部，100NC程序。

Claims (4)

1.一种数控装置，其按照数控程序，对工作机械、和配置于工作机械的周边的周边设备进行控制，

该数控装置的特征在于，具有：

动作模式存储单元，其存储动作模式，该动作模式包含使所述周边设备的动作执行的指令，在该指令中作为变量而使用了所述周边设备的轴结构、该数控装置中所固有的M代码或者所述周边设备的移动量；

机械信息存储单元，其存储机械信息，该机械信息将针对所述变量的值，与所述周边设备的每一个轴或所述固有的每一个M代码相关联；

程序解析单元，其接收所述数控程序，在所述数控程序中的指令是向所述工作机械的指令的情况下，将所述指令向数控单元传送，在所述指令是具有对所述动作模式存储单元中的动作模式进行指示的第1参数及对所述周边设备的移动量进行指示的第2参数的、向所述周边设备的指令的情况下，从所述动作模式存储单元获取与所述第1参数相对应的动作模式，与所述第2参数的移动量一起向周边设备动作生成单元传送；

所述周边设备动作生成单元，其向构成获取到的所述动作模式的指令的各变量，代入相对应的所述机械信息或获取到的所述移动量，生成周边设备用指令；以及

数控单元，其根据所述数控程序中的指令或所述周边设备用指令，生成针对构成所述工作机械或所述周边设备的轴的移动指令。

2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

还具有动作信息存储单元，该动作信息存储单元存储动作信息，该动作信息对所述周边设备、或存在于与所述周边设备干涉的位置处的、所述工作机械的结构部件的动作进行了规定，

在所述动作模式的所述变量中，还包含针对所述周边设备、或存在于与所述周边设备干涉的位置处的所述工作机械的结构部件的动作，

所述周边设备动作生成单元向构成所述动作模式的指令的各变量代入相对应的所述机械信息、获取到的所述移动量、或者相对应的所述动作信息，生成所述周边设备用指令。

3.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

在所述动作模式中，由该数控装置的用户对使用所述周边设备的任意的动作处理进行定义。

4.根据权利要求2所述的数控装置，其特征在于，

在所述动作模式中包含下述指令，即，在所述周边设备的动作时对构成所述工作机械的刀架和所述周边设备之间的干涉进行判断，在会发生干涉的情况下使所述刀架退避。