CN105527923B - 数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的数值控制装置具备：运转停止模块确定部，其根据加工程序的每个模块的加工时间，预测被预测为在指定时刻正在执行的上述加工程序的指定时刻时执行模块，从上述指定时刻时执行模块开始按照模块执行顺序的倒序检索并确定能够安全停止加工运转的停止模块；程序运转控制部，其进行控制使得在上述运转停止模块确定部所确定的上述停止模块停止上述加工运转。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，特别涉及在指定时刻中断加工的数值控制装置。
背景技术
以前，作为到指定时刻为止使机床停止的装置，提出了日本特开2009-181174号公报所公开的数值控制装置。日本特开2009-181174号公报所公开的数值控制装置为了到发生地震的预测时刻为止使机床安全地停止，而预测发生地震的预测时刻的执行模块，在从正在执行的模块到该预测模块的期间，将主轴停止的模块、通过快进移动工具、工件的模块确定为运转停止模块，在该运转停止模块中使机床停止。
图7是确定在日本特开2009-181174号公报所公开的数值控制装置上执行的运转停止模块的处理的概要流程图。
[步骤SD01]将开始时的正在运转的模块编号代入到运转停止判定模块编号B。
[步骤SD02]判定运转停止判定模块编号B的模块是否是快进模块、还是主轴停止模块。在对应于快进模块或主轴停止模块的情况下，前进到步骤SD06，在不是的情况下，前进到步骤SD03。
[步骤SD03]判定运转停止判定模块编号B的模块是否是被预测为在停止指定时刻以后执行的模块。在是被预测为在停止指定时刻以后执行的模块的情况下，前进到步骤SD05，在不是的情况下，前进到步骤SD04。
[步骤SD04]增加运转停止判定模块编号B，返回到步骤SD02。
[步骤SD05]将开始时的模块设定为运转停止模块，结束本处理。
[步骤SD06]将当前的运转停止判定模块编号B设定为运转停止模块，结束本处理。
但是，日本特开2009-181174号公报所公开的数值控制装置以在最短时间内停止为目的，因此从正在执行的模块开始检索最近的能够安全停止的模块，存在由于该原因而无法到非常接近指定时刻为止进行加工的问题。另外，日本特开2009-181174号公报所记载的数值控制装置由于没有考虑到加减速时间、程序的执行顺序，因此存在确定停止模块时的精度低，无法预测长时间以后要执行的模块的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于：提供一种数值控制装置，其在指定了应该停止加工运转的时刻的情况下，到非常接近指定的时刻也能够继续加工运转。
本发明的数值控制装置在根据加工程序控制机械而进行的加工运转中指定了应该停止上述加工运转的指定时刻的情况下，在到达该指定时刻之前安全地停止上述加工运转，该数值控制装置具备：停止时刻输入部，其接受上述指定时刻；加工时间预测部，其考虑到上述加工程序的模块执行顺序、上述机械的驱动部的加减速时间地预测上述加工程序的加工时间；运转停止模块确定部，其根据由上述加工时间预测部预测出的上述加工程序的每个模块的加工时间，预测被预测为在上述指定时刻正在执行的上述加工程序的指定时刻时执行模块，从上述指定时刻时执行模块开始按照上述模块执行顺序的倒序检索并确定能够安全停止上述加工运转的停止模块；程序运转控制部，其进行控制使得在上述运转停止模块确定部所确定的上述停止模块停止上述加工运转。
上述加工时间预测部也可以分析上述加工程序的模块的执行顺序，生成按照所分析的上述模块的执行顺序存储上述模块的模块编号所得的模块表，对每个上述模块预测加工时间并与上述执行模块表的上述模块编号关联地记录。
上述数值控制装置也可以将用于上述加工程序的指令分类为基于安全度的多个等级，上述运转停止模块确定部将在确定上述停止模块时执行被分类为安全度高的等级的指令的模块优先确定为上述停止模块。
上述运转停止模块确定部也可以具备：操作者能够从上述指定时刻时执行模块开始按照执行顺序的倒序目视地检索并指定能够安全地停止上述加工运转的上述停止模块的用户界面。
本发明通过具备以上的结构，能够为了停业时刻、休息日、计划停电等，而能够使长程序的加工在最接近指定的时刻、并且在能够安全地停止的模块自动地停止加工。
附图说明
根据参照附图的以下的实施例的说明能够明了本发明的上述以及其他目的和特征。
图1是说明本发明的几个实施方式的确定运转停止模块的处理的概要的图。
图2是本发明的实施方式的数值控制装置的主要部分框图。
图3是说明本发明的实施方式的执行模块表的图。
图4是本发明的实施方式的加工时间预测部所执行的处理的流程图。
图5是本发明的实施方式的加工时间预测处理的流程图。
图6是本发明的实施方式的运转停止模块确定处理的流程图。
图7是现有技术的确定运转停止模块的处理的概要流程图。
具体实施方式
首先，说明本发明的几个实施方式的确定运转停止模块的处理的概要。
在该处理中，在确定停止模块的情况下，首先预测在当前正在执行的模块之后执行的各模块的执行顺序、考虑了各模块的加减速时间的执行时间。例如，在假设在图1所示的加工程序中当前正在执行N100的情况下，按照N110、N140、N200(由于在N140中记载了GOTO指令)、N210的顺序执行N100以后的模块，考虑到加减速时间的各个模块的执行时间是N100为2s，N110为3s，N140为2s，N200为1s。
接着，根据预测出的各模块的执行顺序和执行时间预测预定在指定的时刻执行的模块，根据预定在指定时刻执行的模块回溯程序，确定符合预先设定的停止条件的停止模块。在图1所示的例子中，例如在935s后指定了指定时刻的情况下，预测为在指定时刻正在执行N9250模块，从N9250开始倒序地回溯程序，确定N9220模块作为符合停止条件的模块。
然后，在基于加工程序的运转到达停止模块时，停止加工程序的运转。
说明实现这样的方法的数值控制装置的技术结构。图2是本发明的一个实施方式的数值控制装置的主要部分框图。本实施方式的数值控制装置100由停止时刻输入部110、加工时间预测部120、运转停止模块确定部130、程序运转控制部140、加工再开始信息存储部170、程序停止控制部150、外围设备停止指示部160构成。
停止时刻输入部110接受中止加工的指定时刻相关的信息，向加工时间预测部120输出该指定时刻。停止时刻输入部110既可以从数值控制装置100所具备的键盘、MDI单元等输入设备通过操作者的操作来接受指定时刻相关的信息的输入，也可以经由LAN、无线LAN、因特网、便携通信网等通信线路而从其他装置接受指定时刻相关的信息。作为经由通信线路接受信息的例子，例如可以主动地取得或被动地接收紧急地震快报等警报，分析警报的内容而决定指定时刻，除此以外也可以取得或接收关于成为难以继续加工运转的原因的信息，适当地决定指定时刻。
加工时间预测部120解读当前正在执行的加工程序而确定执行顺序，并且对每个模块预测加工时间，生成执行模块表。如图3所示，执行模块表是关联地存储模块编号、预测该模块编号的模块的执行时间所得的结果的表。执行模块表根据解读加工程序的结果，从当前正在执行的模块开始按照执行顺序排序地存储有此后的模块的模块编号。在图3所示的加工程序A的例子中，在模块编号102中记载有WHILE语句，重复2次地执行模块编号102～103，因此在执行模块表中，按照图右所示的顺序排序地存储模块编号。
对于加工时间预测部120所执行的加工时间的预测处理，作为考虑到数值控制装置的处理能力、加减速时间、程序的执行顺序等的模块的执行时间的预测方法，例如采用日本特开2014-038483号公报等所记载的方法。此外，在预测加工时间时，只要是高精度的加工时间的预测方法，则可以采用任意的方法。
本实施方式的特征之一的运转停止模块确定部130在从当前时刻到通过停止时刻输入部110取得的指定时刻的期间，执行用于确定能够安全地停止加工运转的模块的运转停止模块确定处理。
在确定运转停止模块时，首先预测可能在指定时刻正在执行的模块。对于指定时刻的模块，根据加工时间预测部120生成的执行模块表，针对当前时刻，从当前正在执行的模块开始按照执行顺序加上各模块的执行时间，将超过指定时刻的模块的模块编号预测为指定时刻的模块。
接着，从被预测为在指定时刻正在执行的模块开始回溯执行顺序，确定能够安全地停止的模块。将在后面说明运转停止模块确定处理的详细流程。
在确定能够安全地停止的模块时，也可以将执行预先由操作者指定的特定的指令的模块看作为能够安全地停止的模块。另外，作为更高级的方法，也可以将在加工程序中使用的指令预先分为与如下所示那样的安全度对应的多个等级，使用该等级确定能够安全地停止的模块。
等级1：有可能对工件造成损伤，但机械不破损的指令(切削指令)
等级2：即使中断加工也不对工件造成损伤的指令(例如快进指令、主轴停止的指令)
等级3：在加工工序上恰到好处的指令(例如M/S/T/B代码等辅助代码的指令)
等级4：预先设想了停止的指令(例如预先由操作者指定的指令)
在这样设置了等级的情况下，既可以将执行属于指定的一个等级的指令的模块作为能够安全地停止的模块而成为检索对象，也可以将执行属于指定的等级以上的等级的指令的模块作为能够安全地停止的模块而成为检索对象。另外，也可以最初将执行属于高的等级的指令的模块作为能够安全地停止的模块而进行检索，在不存在的情况下，检索执行属于低一个等级的指令的模块。
程序运转控制部140根据加工程序控制主轴电动机部200、伺服电动机部300等成为控制对象的机械所具备的各驱动部，并且在通过运转停止模块确定部130确定的能够安全地停止的模块中向程序停止控制部150指示停止加工运转的指令，将从停止了加工运转的状态再开始时的再开始模块编号存储在加工再开始信息存储部170中。
此外，在通过程序运转控制部140在停止模块停止运转时，通过执行以下任意一个或多个指令来进行即可。
A1：单模块停止
A2：程序停止M00的执行
A3：可选停止M01的执行和可选停止信号的输出
另外，在通过程序运转控制部140在停止模块停止运转时，作为在停止模块的前后切断机床的电源的准备，可以进行以下任意一个或多个处理。
B1：信号的输出
B2：辅助代码、宏、子程序等预先准备的程序的执行
B3：工件的加工再开始所需要的加工再开始信息的保存
程序停止控制部150接受来自程序运转控制部140的指令，进行主轴电动机部200、伺服电动机部300等成为控制对象机械所具备的各驱动部的停止控制，另外向外围设备停止指示部160发出指示使得停止外围设备部400。
另外，外围设备停止指示部160接受来自程序停止控制部150的指令，安全地停止外围设备部400。
加工再开始信息存储部170在通过运转停止模块确定部130确定的能够安全地停止的模块停止后，用模块编号存储在再开始加工时从哪个模块再开始。该模块编号既可以是在停止的模块编号的下一个应该执行的模块编号，也可以构成为分析加工程序，从停止了的模块开始回溯，记录难以对加工面造成伤痕的能够更适当地再开始加工的模块编号。
接着，针对具备这样的各结构的数值控制装置100的各处理、动作使用图4～图6的流程图来说明。
图4是表示加工时间预测部120执行的处理的流程的流程图。
[步骤SA01]将在本处理开始时在加工程序中当前正在执行的模块编号带入到模块编号B(变量)。
[步骤SA02]从加工程序取出由模块编号B指定的模块。
[步骤SA03]将模块编号B记录到执行模块表的末尾。
[步骤SA04]对在步骤SA02中取出的模块执行加工时间预测处理，与模块编号B关联地记录到执行模块表中。将在后面说明加工时间预测处理的流程。
[步骤SA05]判定是否存在模块编号B的下一个模块。对于下一个模块，在模块编号B是分支、重复等指令的情况下，考虑执行顺序地判定下一个模块的存在。在存在下一个模块的情况下，前进到步骤SA06，在不存在的情况下结束本处理。
[步骤SA06]将下一个执行的模块编号代入到模块编号B，返回到步骤SA02。
图5是在图4的步骤SA04中调用的加工时间预测处理的流程图。
[步骤SB01]分析在步骤SA02中取出的模块编号B的模块，生成将通过该模块控制的工具路径分割为段而得的段数据。
[步骤SB02]将在步骤SB01中分割后的段数据的最初的段编号(1)代入到段编号S(变量)。
[步骤SB03]向加工时间T(变量)代入0。
[步骤SB04]计算由段编号S指定的段的加工时间(工具移动时间)，与加工时间T相加。
[步骤SB05]判定是否有下一个段(没有计算出加工时间的段)。在有下一个段的情况下，前进到步骤SB06，在没有的情况下，前进到步骤SB07。
[步骤SB06]将段编号S增加到下一个段编号，返回到步骤SB04。
[步骤SB07]将在步骤SB03～步骤SB06中求出的加工时间T作为模块编号B的模块的加工时间。
图6是运转停止模块确定部130所执行的运转停止模块确定处理的流程图。
[步骤SC01]在指定为指定时刻的时刻，将运转中的模块编号代入到在运转停止判定模块编号B。
[步骤SC02]判定运转停止判定模块编号B的模块是否是能够安全停止的模块。在是能够安全地停止的模块的情况下，前进到步骤SC06，在不是的情况下前进到步骤SC03。
[步骤SC03]判定运转停止判定模块编号B的模块是否是在开始本处理时正在运转的模块。在是在本处理开始时正在运转的模块的情况下，前进到步骤SC05，在不是的情况下，前进到步骤SC04。
[步骤SC04]在模块表上将运转停止判定模块编号B减少为上一个模块，返回到步骤SC02。
[步骤SC05]将开始时的模块(在开始时的模块的执行结束之前就预测成为指定时刻的情况)、或在被指定为指定时刻的时刻正在执行的模块设定为运转停止模块，结束本处理。
[步骤SC06]将运转停止判定模块编号B设定为运转停止模块，结束本处理。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式的例子，通过施加适当的变更，能够以其他的形式实施。例如在上述实施方式中，表示了自动地判断能够安全地停止的模块的例子，但也可以采取由操作者手动地选择能够安全地停止的模块的方式。在这样的情况下，使得能够通过以下的步骤到指定时刻为止由操作者手动选择能够安全地停止的模块即可。
<1>操作者向数值控制装置输入希望停止的时刻。
<2>数值控制装置100在画面中显示正在运转的加工程序中的预定在指定的时刻执行的模块前后的模块。
<3>操作者按照执行顺序的倒序滚动加工程序，目视地检索能够安全地停止的模块。
<4>操作者指定停止模块，存储在数值控制装置100内。
另外，在使得能够由操作者手动选择的情况下，也可以对每个等级分颜色地显示执行与安全度对应地被分等级的指令的各模块。由此，操作者能够一目了然地掌握哪个模块是能够更安全地停止的模块，因此能够更容易地指定停止模块。

Claims (4)

1.一种数值控制装置，其在根据加工程序控制机械而进行的加工运转中,指定了应该停止上述加工运转的指定时刻的情况下，在到达该指定时刻之前安全地停止上述加工运转，该数值控制装置的特征在于，具备：
停止时刻输入部，其接受上述指定时刻；
加工时间预测部，其考虑到上述加工程序的模块执行顺序、上述机械的驱动部的加减速时间地预测上述加工程序的加工时间；
运转停止模块确定部，其根据由上述加工时间预测部预测出的上述加工程序的每个模块的加工时间，预测被预测为在上述指定时刻正在执行的上述加工程序的指定时刻时执行模块，从上述指定时刻时执行模块开始按照上述模块执行顺序的倒序检索并确定能够安全停止上述加工运转的停止模块；
程序运转控制部，其进行控制使得在上述运转停止模块确定部所确定的上述停止模块停止上述加工运转。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
上述加工时间预测部分析上述加工程序的模块的执行顺序，生成按照所分析的上述模块的执行顺序存储上述模块的模块编号的模块表，对每个上述模块预测加工时间并与上述执行模块表的上述模块编号关联地记录。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
将用于上述加工程序的指令分类为基于安全度的多个等级，
上述运转停止模块确定部将在确定上述停止模块时执行被分类为安全度高的等级的指令的模块优先确定为上述停止模块。
4.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
上述运转停止模块确定部提供：操作者能够从上述指定时刻时执行模块开始按照执行顺序的倒序目视地检索并指定能够安全地停止上述加工运转的上述停止模块的用户界面。
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