CN105717866B - 数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数值控制装置。根据包含变量的执行用NC程序，对加工工件的机床进行控制的数值控制装置具备NC程序读取单元、NC程序分析单元以及逐次地保存在NC程序读取单元读取的预定单位的程序的执行时刻向变量分配的变量值的变量值表，上述NC程序分析单元具备：变量确认用字符串生成单元，其根据上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序和从上述变量值表取得的变量值，将受上述预定单位的程序内的变量的影响的指令所包含的字符串置换为变量确认用字符串；以及变量确认用NC程序写入单元。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，尤其涉及一种能够在加工后容易地确认加工中在NC程序中所使用的变量值的数值控制装置。
背景技术
在数值控制装置执行的NC程序中，能够直接指令在轴的移动量、IF语句的条件式等中使用的常数。与这样的直接的指令方法不同地，也可以指定变量来代替常数，间接地指令与变量对应的变量值。如果数值控制装置在执行NC程序的过程中读取基于变量的指令，则从数值控制装置内的存储介质(非易失性存储器、HDD等)读取与该变量对应的变量值并使用。在数值控制装置中能够存储多个这样的变量和与之对应的变量值。本发明涉及使用了变量的NC程序。
通常，在执行该NC程序之前，将与在NC程序中使用的变量对应的变量值存储在数值控制装置的存储介质中。例如，操作者操作数值控制装置的显示/输入设备来存储到存储介质中，或者从通过数值控制装置的通信功能连接的外部设备存储到存储介质中。此外，在本申请的说明书中，操作者是指对带数值控制装置的机床进行操作的人，进行NC程序的申城、向数值控制装置输入NC程序的执行所需要的值的作业、向数值控制装置的NC程序执行指示等。
另外，也可以不是在执行NC程序之前将变量值存储在数值控制装置的存储介质中，而是在执行NC程序的过程中存储变量值。例如，可以根据操作者的指示或来自外部的信号等暂停NC程序的执行，在该期间通过上述的方法将变量值存储在存储介质中。并且，在NC程序中准备了对变量设定变量值的指令，因此也可以在执行NC程序时将在该NC程序中使用的变量值存储在数值控制装置的存储介质中。
此外，在日本特开平10-328976号公报中公开了将数值控制装置的NC程序的执行状况存储为运转信息的现有技术。
在数值控制装置中用于加工的NC程序中，如自定义宏变量、工具长度修正量表的设定编号那样，使用了在执行时根据数值控制装置的状态决定变量值的变量。有时在执行了NC程序后这样的变量的变量值被变更。
例如，有时在执行NC程序后为了提高加工质量而变更变量值，并再次执行该NC程序。另外，有时为了在其他NC程序中以其他目的使用在NC程序中使用的变量，而变更变量值。并且，还可以在NC程序中记载在执行中变更变量值的指令，因此即使在一个NC程序内在多个地方使用相同的变量，在每次使用时各个变量值有时也不同。
在这样使用变量的NC程序中，存在以下的问题：如果在执行NC程序后变更变量值，则即使在操作者结束加工后分析NC程序也无法判断出在实际加工中使用的变量值。
在日本特开平10-328976号公报所记载的数值控制装置中公开了将运转信息存储在数值控制装置中的功能，还能够将所使用的变量值存储在运转信息中，但为了确认在加工时所使用的变量值，必须比较运转信息和NC程序，存在难以对NC程序的每个程序块确认操作者所使用的变量值的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种在加工后也能够容易地确认加工中在NC程序中所使用的变量值的数值控制装置。
本发明的数值控制装置根据包含变量的执行用NC程序对加工工件的机床进行控制，其特征在于，该数值控制装置具备：变量确认用NC程序存储区域，其用于存储表示上述执行用NC程序的执行状况的变量确认用NC程序；NC程序读取单元，其以每个预定单位依次读取上述执行用NC程序；NC程序分析单元，其对上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序进行分析；工件加工单元，其根据上述NC程序分析单元进行分析而得的结果对上述机床进行控制；以及变量值表，其逐次地保存在上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序的执行时刻向上述变量分配的变量值，上述NC程序分析单元具备变量置换单元、变量确认用字符串生成单元以及变量确认用NC程序写入单元，上述变量置换单元向上述工件加工单元输出根据从上述变量值表取得的变量值将上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序所包含的变量置换为上述变量值而得的程序，并且向上述变量确认用字符串生成单元输出上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序和从上述变量值表取得的变量值，上述变量确认用字符串生成单元根据从上述变量置换单元输入的由上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序和从上述变量值表取得的变量值，将上述预定单位的程序内的受上述变量的影响的指令所包含的字符串置换为变量确认用字符串，变量确认用NC程序写入单元将上述置换后的上述预定单位的程序存储在上述变量确认用NC程序存储区域中。
可以设为上述变量确认用NC程序能够通过数值控制装置执行，能够进行与执行用NC程序相同的工件加工。
可以设为上述变量确认用字符串包括表示上述变量的字符串以及表示向上述变量分配的变量值的字符串。
本发明通过具备以上的结构，生成嵌入了在加工中所使用的变量值的变量确认用NC程序，因此如果在加工后也使用变量确认用NC程序，则操作者能够简单地确认在加工中所使用了的变量和与之对应的变量值。
例如，在操作者为了提高加工质量或为了调查加工不合格的原因而调查NC程序的情况下，能够简单地确认在加工中所使用了的变量值。另外，在本发明中生成的变量确认用NC程序是能够通过数值控制装置执行的形式，因此操作者还能够通过数值控制装置执行变量确认用NC程序来确认动作。
附图说明
根据参照附图的以下的实施例的说明，使本发明的上述以及其他目的和特征变得更加明确。
图1是现有技术的数值控制装置的主要部分框图。
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是本发明的实施方式的通过数值控制装置执行的处理的流程图。
图4是通过本发明的第一生成方法生成的变量确认用字符串的例子。
图5是通过本发明的第二生成方法生成的变量确认用字符串的例子。
图6是表示本实施方式的变量确认用NC程序的生成例的图。
具体实施方式
以下，与附图一起说明本发明的实施方式。此外，使用相同的符号来说明与现有技术相同或类似的结构。
一般，在NC程序中，能够使用自定义宏变量(Custom macro variables)、工具长度修正量表的设定编号等各种变量，但在本说明书所记载的实施例中，以使用了自定义宏变量的NC程序为例进行说明。
首先，根据图1说明一般的数值控制装置的动作。在现有技术的数值控制装置10中，如果操作者指示了NC程序的执行，则数值控制装置10内的NC程序读取单元30从存储在存储介质20中的执行用NC程序21读取1行(1个程序块)，发送到NC程序分析单元40。
NC程序分析单元40将读取的NC程序的1行变更为不包含变量的形式后发送到工件加工单元50。即，在读取的NC程序的1行中包含变量的情况下，通过变量置换单元41从存储在存储介质20中的变量值表22检索正在使用的变量并置换为变量值后，发送到工件加工单元50。工件加工单元50对NC程序进行分析，计算轴或主轴的移动量或速度，对工件进行加工。
这样，数值控制装置重复地逐行读取NC程序并进行分析、加工，来完成工件的加工。此外，能够通过显示/输入设备60编辑存储在存储介质20中的执行用NC程序21、变量值表22。
在这样的一般的数值控制装置中，将NC程序内的变量置换为保存在数值控制装置内的变量值表22内的变量值后发送到工件加工单元50，但在数值控制装置内不保留发送到工件加工单元50的变量值。不将IF语句这样的条件式发送到工件加工单元50，但在数值控制装置内也不保留此处使用的变量值。因此，如果如下这样变更了数值控制装置内的变量值表22内的变量值，则无法分析在加工时使用的变量值。
(1)在执行NC程序的过程中或执行后，根据操作者对显示/输入设备的操作或来自外部设备的指示，变更了变量值的情况
(2)在执行NC程序的过程中，根据变更正在执行的NC程序内的变量值的指令，变更了变量值的情况
图2是本发明的一实施方式的数值控制装置的功能框图。在本发明中，除了一般的数值控制装置所具备的功能单元以外，还具备变量确认用字符串生成单元42、变量确认用NC程序写入单元43，并且在存储介质20内具备存储变量确认用NC程序23的区域。通过变量确认用字符串生成单元42和变量确认用NC程序写入单元43，以数值控制装置能够执行的形式生成变量确认用NC程序23。与执行用NC程序21同样地，能够通过显示/输入设备60来显示这样生成的变量确认用NC程序23。
图3是表示在NC程序中使用了自定义宏变量的情况下NC程序分析单元40生成变量确认用NC程序23的处理步骤的流程图。以下，按照图3的流程图，说明在数值控制装置10上执行的各处理。
对于图3的流程图中的各处理，通过图2中的NC程序读取单元30执行步骤SA02和步骤SA03，通过图2中的变量置换单元41执行步骤SA04和步骤SA06，通过图2中的变量确认用字符串生成单元42执行步骤SA05和步骤SA07～步骤SA11，通过图2中的变量确认用NC程序写入单元43执行步骤SA01和步骤S12。步骤SA13对应于NC程序分析单元40将不包含变量的NC程序发送到工件加工单元50。
如果从操作者指示了NC程序的执行，则NC程序分析单元40生成变量确认用NC程序23，写入被指示了执行的NC程序名(步骤SA01)。对该变量确认用NC程序23的文件名例如使用向被指示了执行的NC程序名追加了加工开始日期时间而得的字符串。由此，即使操作者指示了多次执行同一NC程序，也生成不同的变量确认用NC程序。
由此，例如如果操作者在2014年12月10日的10点10分30秒和2014年12月20日的15点30分10秒执行了O1234这样的NC程序，则在每次执行时分别生成变量确认用NC程序23，其文件名分别为O1234_20141210_101030和O1234_20141220_153010，文件名被不重复地保存。
接着，NC程序读取单元30判断在被指令为执行的执行用NC程序21中是否存在未分析的程序行(步骤SA02)，在有未分析的程序行的情况下，从执行用NC程序21读取1行(步骤SA03)，向变量置换单元41输出所读取的1行。
变量置换单元41对从NC程序读取单元30输出的程序行进行分析，判定在该程序行中是否包含变量(步骤SA04)。然后，在步骤SA04中判断为包含变量的情况下，参照变量值表22取得与该程序行所包含的变量对应的当前的变量值，生成用所取得的变量值置换分析后的程序行所包含的变量而得的程序行(步骤SA06)，在成为不包含变量的形式后输出到工件加工单元50(步骤SA13)。另外，变量置换单元41向工件加工单元50输出进行置换而生成的程序行，另一方面，向变量确认用字符串生成单元42输出从NC程序读取单元30输出的程序行、包含在该程序行中的变量以及与该变量对应的变量值。
在本发明的数值控制装置中，除了上述的变量置换单元41的处理以外，还执行变量确认用字符串生成单元42根据经由变量置换单元41取得的程序行所包含的变量以及与变量对应的变量值生成1行量的变量确认用字符串的处理(步骤SA05和步骤SA07～步骤SA11)，变量确认用NC程序写入单元43以追加的形式将变量确认用字符串写入到变量确认用NC程序23中(步骤SA12)。以下，以代表性的3种自定义宏变量指令为例子说明变量确认用字符串生成单元42的变量确认用字符串的生成方法，但变量确认用字符串的生成方法并不限定于3种，另外，也可以与自定义宏变量指令的种类对应地在设计范围内进行变更以便生成操作者容易掌握的变量确认用字符串。
在如“变量＝<公式>”那样指令对左边的变量设定右边的<公式>的计算结果的情况下，执行第一生成方法(步骤SA07)。在<公式>中，单独地指令常数、变量、函数中的任意一个，或通过加法(+)、减法(－)、OR等运算符结合他们后进行指令。在该情况下，在左边通过变量和注释形式的<公式>的运算结果来生成变量确认用字符串，在右边通过将<公式>内的变量置换为其变量值而得的字符串和注释形式的变量名来生成变量确认用字符串(步骤SA08)。
图4表示通过第一生成方法根据执行用NC程序生成的变量确认用字符串的例子。在图4中，示出了指令句是“N4#20＝#40+ROUND[#41]”，变量“#40”的变量值是3.0且变量“#41”的变量值是1.8的变换例。在这样的情况下，依照上述变换规则，左边的变量“#20”被置换为字符串“#20(5.0)”，右边的公式“#40+ROUND[#41]”被置换为字符串“3.0(#40)+ROUND[1.8(#41)]”。
作为结果，根据上述指令句生成变量确认用字符串“N4#20(5.0)＝3.0(#40)+ROUND[1.8(#41)]”。此外，ROUND[]函数是返回对参数进行四舍五入而得的结果的函数。
在如条件分支指令“IF[变量GT变量]GOTO8”等那样，在条件式(表示用[]指令的部分)中使用变量的指令的情况下，进行第二生成方法(步骤SA09)。该条件分支指令是这样的指令：在左边的变量比右边的变量大或相等的条件式成立的情况下，跳转到序列号8的程序块，在条件式不成立的情况下，对NC程序的动作不产生影响。对于这样的指令，生成将变量置换为其变量值而得的字符串和注释形式的置换变量名而得的变量确认用字符串(步骤SA10)。
图5表示通过第二生成方法根据执行用NC程序生成的变量确认用字符串的例子。在图5中，示出了指令句是“N5IF[#20GT#30]GOTO8”，变量“#20”的变量值是5.0且变量“#30”的变量值是6.0的变换例。在这样的情况下，依照上述变换规则，条件式的左边的变量“#20”被置换为字符串“5.0(#20)”，右边的变量“#30”被置换为字符串“6.0(#30)”。作为结果，根据上述指令句生成变量确认用字符串“N5IF[5.0(#20)GT 6.0(#30)GOTO8”。
在如“Y#10”那样单纯地使用变量的值的字节(word)指令的情况下，进行第三生成方法。在该情况下，通过将变量置换为其变量值而得的字符串和注释形式的变量名，生成变量确认用字符串(步骤SA11)。例如，在指令句是“Y#10”，变量“#10”的变量值是200.0的情况下，根据上述指令句生成变量确认用字符串“Y200.0(#10)”。
如果通过第一～第三生成方法结束了1行的程序行的分析，则以变量确认用NC程序写入单元43将字符串追加到变量确认用NC程序23中的形式写入由变量确认用字符串生成单元42生成的1行量的变量确认用字符串(步骤SA12)。
然后，再次判定在被指示为执行的执行用NC程序21中是否存在未分析的程序行(步骤SA02)，在有执行用NC程序21的情况下，从执行用NC程序21读取1行(步骤SA03)，重复进行变量确认用字符串的生成(步骤SA05以及步骤SA07～步骤SA11)、向变量确认用NC程序的变量确认用字符串的写入(步骤SA12)、工件的加工(步骤SA13)。在执行用NC程序21中没有未分析的程序行的情况下，结束执行用NC程序21的执行。
此外，在正在执行的执行用NC程序21调用子程序的情况下，操作者预先设定是继续写入到正在写入的变量确认用NC程序23中还是为了子程序用而生成其他的变量确认用NC程序23，各功能单元依照该设定生成变量确认用NC程序23。
图6是表示本实施方式的变量确认用NC程序的生成例的图。如果执行了执行用NC程序21，则通过NC程序分析单元40生成变量确认用NC程序23。在图6下部所示的表中，与NC程序的序列号一起表示出了在执行用NC程序21中使用的变量所对应的变量值如何发生变化。
通过上述第一方法(步骤SA07、步骤SA08)，将正在执行的NC程序的序列号N2、N4、N8的变量写入到变量确认用NC程序23中。同样，通过上述第二方法(步骤SA09、步骤SA10)将序列号N5的变量写入到变量确认用NC程序23中，通过上述第三方法(步骤SA11)将序列号N3和N9的变量写入到变量确认用NC程序23中。
到此为止，以自定义宏变量为例进行了说明，但可以将变量确认用字符串生成单元42安装成根据使用的变量的种类进行不同的动作。
例如，在数值控制装置的工具长度修正功能中，通过在工具长度修正量表中设定在生成NC程序时假定的工具长度的值和在执行NC程序时使用的工具的工具长度的值的偏差，能够不变更NC程序地修正工具长度值的偏差。该工具长度修正功能的指示方法的一例是这样的方法：通过G43代码(正方向)或G44代码(负方向)指令用于修正工具长度的方向，并且通过H代码指令在工具长度修正量表中设定的编号。
在从执行用NC程序21读取的1行的程序行中包含基于这样的方法的指令的情况下，变量确认用字符串生成单元42通过注释形式的G43代码或G44代码、修正工具长度后的轴的移动指令、注释形式的工具长度修正量表的设定编号，生成变量确认用字符串即可。
例如，在指令句是“G43Z100.0H2”，工具长度修正量表的设定编号2的值是0.5的情况下，Z轴的移动指令为Z100.0+0.5＝Z100.5，因此生成“(G43)Z100.5(H2)”这样的变量确认用字符串，由此操作者只要看到变量确认用NC程序的该行，就能够容易地掌握在机床的控制中所使用的变量的变量值。
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，通过进行适当的变更，能够以其他的形式实施。
例如，在上述实施方式中，以1行(1个程序块)单位进行执行用NC程序的读入，但可以与应用本发明的数值控制装置的规则一致地在设计上变更读入单位。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，其根据包含变量的执行用NC程序，对加工工件的机床进行控制，其特征在于，该数值控制装置具备：
变量确认用NC程序存储区域，其用于存储表示上述执行用NC程序的执行状况的变量确认用NC程序；
NC程序读取单元，其以每个预定单位依次读取上述执行用NC程序；
NC程序分析单元，其对上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序进行分析；
工件加工单元，其根据上述NC程序分析单元进行分析而得的结果对上述机床进行控制；以及
变量值表，其逐次地保存在上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序的执行时刻向上述变量分配的变量值；
上述NC程序分析单元具备变量置换单元、变量确认用字符串生成单元以及变量确认用NC程序写入单元；
上述变量置换单元向上述工件加工单元输出根据从上述变量值表取得的变量值将上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序所包含的变量置换为上述变量值而得的程序，并且向上述变量确认用字符串生成单元输出上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序和从上述变量值表取得的变量值；
上述变量确认用字符串生成单元根据从上述变量置换单元输入的由上述NC程序读取单元读取的预定单位的程序和从上述变量值表取得的变量值，将上述预定单位的程序内的受上述变量的影响的指令所包含的字符串置换为变量确认用字符串；
变量确认用NC程序写入单元将上述置换后的上述预定单位的程序存储在上述变量确认用NC程序存储区域中。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
上述变量确认用NC程序能够通过数值控制装置执行，能够进行与执行用NC程序相同的工件加工。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
上述变量确认用字符串包括表示上述变量的字符串以及表示向上述变量分配的变量值的字符串。
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