CN108931962A

CN108931962A - 数值控制装置

Info

Publication number: CN108931962A
Application number: CN201810497581.2A
Authority: CN
Inventors: 黑木英树
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2018-12-04
Also published as: DE102018003992A1; JP2018197989A; US10838405B2; US20180341250A1; DE102018003992B4; JP6538754B2

Abstract

本发明提供一种数值控制装置。能够独立地控制多个控制组的数值控制装置可以使机械同时执行多个动作。上述数值控制装置具有：程序解析部，其解析程序而识别针对多个控制组的指令；以及程序执行部，其在每个控制组中独立地执行针对多个控制组的指令。

Description

数值控制装置

技术领域

本发明涉及一种数值控制装置，特别是涉及一种能够独立地控制多个控制组的数值控制装置。

背景技术

现有的数值控制装置在需要同时控制两组以上的机械动作的情况下，根据其用途，通过具有多个加工系统、装载系统的多系统体系进行轴控制。多系统体系是具备多个能够独立地进行轴控制的系统的体系。在多系统体系中，需要在每个系统中制作加工程序(NC程序)。

另外，在多系统体系中，在想要在系统之间使轴的动作协作的情况下，换言之在想要使轴控制连动的情况下，需要使用等待指令，使在各系统之间程序或者程序块的执行时刻一致。

另外，在多系统体系中，在想要从多个系统中使用某一特定轴的情况下，需要使用任意轴切换功能。任意轴切换功能是指在多系统体系中能够从一个系统的程序对属于另一个系统的轴进行控制的特殊功能。例如，在系统1中存在X1、Y1、Z1的轴而在系统2中存在X2、Y2、Z2的轴的情况下，通过使用任意轴切换功能能够由系统1控制X2。

作为相关联的在先技术，有日本特开2009-003972号公报。在日本特开2009-003972号公报中记载了一种具有多个系统的程序编程功能的数值控制装置。该数值控制装置在同一画面上并列地显示各系统的程序，因此能够较容易地识别系统之间的同步关系。

在日本特开2009-003972号公报中，虽然容易地进行现有的多系统体系的处理，但是并不能解决现有的多系统体系所具有的各种问题本身。即，在现有的多系统体系中在每个系统中需要加工程序。因此，轴控制指令分散于多个程序文件，存在难以掌握属于各系统的轴的相对活动、位置关系的问题。另外，程序文件的管理变得繁杂，程序存储器变得紧张也是问题。

另外，在现有的多系统体系中，为了在系统之间使轴动作连动需要使用等待指令。因此，有时指令变得繁杂而引发程序错误或者调试所需的时间增加。另外，因指令增加而使周期延长以及由于等待而使非切削时间延长也会成为问题。

这一点，如果采用单系统体系则能够使编程简化，但是这样无法同时进行不同的机械动作。通过PMC轴控制、外围轴控制，能够使多个轴并行动作，但是PMC轴控制通常无法由终端用户进行变更动作等，存在指令没有灵活性的问题。虽然外围轴控制的指令具有灵活性，但是由于可指令的对象轴受限制，因此存在轴的动作连动性受限制的问题。

发明内容

本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于，提供一种能够独立地控制多个控制组的数值控制装置。本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置使机械能够同时执行多个动作，其特征在于，该数值控制装置具有：程序解析部，其解析程序并识别针对多个控制组的指令；以及程序执行部，其在每个上述控制组中独立地执行针对上述多个控制组的指令。

本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述程序在一个程序块中通过控制组分隔符来区分并记述针对多个控制组的指令。

本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述程序在多个程序块中通过连续分隔符相关联地记述针对多个控制组的指令。

本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述程序执行部同时执行上述针对多个控制组的指令。

本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，在上述程序中，对于针对多个控制组的指令，与等待分隔符相关联地进行记述。

本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述控制组为系统。

本发明的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述控制组为插补组。

根据本发明，能够提供一种能够独立控制多个控制组的数值控制装置。

附图说明

根据参照附图的以下实施例的说明，将使本发明的上述以及其它目的和特征变得更清楚。在这些图中：

图1是表示本发明的实施方式所涉及的数值控制装置的结构的框图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的数值控制装置的结构的框图。

图3是说明第一实施例的机械动作的图。

图4是说明第二实施例的机械动作的图。

图5是说明第三实施例的机械动作的图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。首先，使用图1的框图说明本发明的实施方式所涉及的数值控制装置100的结构。数值控制装置100具有程序解析部110、程序执行部120。

程序解析部110解析所输入的程序。在此所输入的程序包括能够分别独立地进行轴控制的、针对多个控制组的指令。

程序执行部120对多个控制组中的每一个控制组，按照在上述程序中记述的指令，对每个控制组独立地控制轴动作。

在此，说明控制组。控制组是指用于进行独立的轴控制的单位。控制组例如也可以是现有的系统。在该情况下，在本实施例中用于控制多个系统的程序被归纳为一个程序文件来进行记述。或者，控制组也可以是指构成多系统体系的系统中的一个所包含的、多个插补组的每个插补组。插补组是指不受到其它插补组的影响而能够进行补充处理的、程序的执行单位。由于插补组相互独立地执行，因此能够对属于不同插补组的轴并行进行控制并使其进行动作。

图2是表示程序执行部120独立地控制多个插补组的例子的框图。在本例中，插补组1执行XA轴的切削(直线插补)，插补组2执行XB轴和Z轴的2轴的切削(圆弧插补)，在插补组3中执行Y轴的快进。插补组1至3原则上被并行执行。

针对输入到程序解析部110的程序进行说明。本实施方式中的程序对控制组分隔符、连续符、等待分隔符这三种特殊字符进行识别。

在一个程序块中记载多个控制组所涉及的指令时使用控制组分隔符。例如在以下记载的指令(1)中，针对三个控制组的指令被控制组分隔符“@”所分隔并记述于一个程序块中。针对三个控制组的指令即为针对控制组1的指令“G01 XAxx Fxx”、针对控制组2的指令“G02 XByy Zxx Fy”以及针对控制组3的指令“G00 Yzz···”。

G01 XAxx Fxx@G02 XByy Zxx Fyy@G00 Yzz···；··指令(1)

在多个程序块中记载多个控制组所涉及的指令时使用连续符。例如在以下记载的指令(2)中，在多个程序块中记述了以相同的连续符“@1”来结束的、针对三个控制组的指令。针对三个控制组的指令即为针对控制组1的指令“G01 XAxx Fxx”、针对控制组2的指令“G02 XByy Zxx Fy”、针对控制组3的指令“G00 Yzz···”。

G01 XAxx Fxx@1；

G02 XByy Zxx Fyy@1；

G00 Yzz···@1；···指令(2)

程序解析部110在程序中存在控制组分隔符和连续符时，根据上述规则将指令划分为多个控制组。而且，程序执行部120在每个控制组中并行执行该控制组所涉及的指令。此外，在执行由上述控制组分隔符或者连续分隔符相连结的多个控制组所涉及的指令时，程序执行部120同时执行这些指令。即，根据指令(1)或者指令(2)所定义的、针对控制组1的指令“G01 XAxx Fxx”、针对控制组2的指令“G02 XByy Zxx Fy”以及针对控制组3的指令“G00 Yzz···”由程序执行部120同时开始执行。

在同时执行由上述控制组分隔符或者连续分隔符相连结的多个控制组所涉及的指令之后，为了定义是否进行处理结束的等待而使用等待分隔符。例如在以下记载的指令(3)中，在程序块内(在本例中程序块末尾)记述了等待分隔符“￥”。

G01 XAxx Fxx@G02 XByy Zxx Fyy@G00 Yzz···￥；··指令(3)

程序执行部120在记载了等待分隔符的情况下，不等待由上述控制组分隔符或者连续分隔符相连结的多个控制组所涉及的指令的结束，而执行各控制组所涉及的下一指令。即，在指令(3)的情况下，例如如果针对控制组1的指令“G01 XAxx Fxx”首先结束，则不等待针对控制组2的指令“G02 XByy Zxx Fy”、针对控制组3的指令“G00 Yzz···”的结束，而转移到控制组1的下一指令的执行。

另一方面，在未记载等待分隔符的情况下，程序执行部120等待由控制组分隔符或者连续分隔符相连接的多个控制组所涉及的指令的执行结束。即，如果以未记载等待分隔符的指令(1)为例进行说明，例如如果针对控制组1的指令“G01 XAxx Fxx”首先结束而针对控制组2的指令“G02 XByy Zxx Fy”接着结束，则在程序执行部120中，控制组1和2不会转移到下一指令，将等待针对剩余控制组3的指令“G00 Yzz···”的结束。如果所有控制组的执行结束，则程序执行部120分别执行各控制组的下一指令。

此外，上述控制组分隔符“@”、连续分隔符“@1”以及等待分隔符“￥”均为例示，可以采用其它任意的字符。另外，也可以是，在与上述例子相反地记载了等待分隔符的情况下等待各控制组的指令的执行结束，否则不等待。另外，在上述例子中，将连续分隔符、等待分隔符记载于程序块的末尾，但是也可以决定为记载于其它规定位置。另外，在上述例子中，等待分隔符“￥”相对于所有控制组均有效，但是也可以在各控制组中指定。

根据本实施方式，可以将所有属于控制组的轴指令汇总于一个程序。例如，可以将属于多个系统的轴指令汇总并记载于一个系统的程序内。此外，在该情况下，如以往那样，在各系统中制作程序而进行轴指令也没关系。即，可以与现有的方法一并使用。由此，能够实现俯瞰了机械整体(例如整个系统)的易于理解的编程。

另外，根据本实施方式，能够在一个程序块中记载多个指令。

由此，不需要如以往那样使用等待指令在每个系统中进行等待。换言之，以往，等待的单位为系统，但是根据本实施方式，能够以指令单位进行等待。由此，能够精确地控制不同机械动作的同时执行，从而能够缩短周期。

另外，根据本实施方式，在任意的控制组内能够对任意的轴进行指令。由此，不需要现有的任意轴切换功能。

<实施例1>

使用图3说明第一实施例。第一实施例是使用本实施方式所涉及的数值控制装置100使切断加工和车削加工同时开始的示例。于是，车削加工首先结束，之后，完成切断加工。这样，实现通过切断加工将车削加工过的工件切掉的流程。

在现有的多系统体系中为了进行这种加工，需要制作用于如下两个系统的程序Path1、Path2。

Path1

···

Mxx P12；

G01 Z1xx Fxx；

Path2

···

Mxx P12；

G01 X2xx Fxx；

在此，“Mxx P12；”为等待指令。系统Path1和系统Path2进行等待直到各系统到达该等待指令为止，然后，在各系统中独立地执行车削加工(Path1的指令“G01 Z1xx Fxx；”)和切断加工(Path2的指令“G01 X2xx Fxx；”)。在本例中，以系统单位进行等待，因此在首先到达等待指令的系统中当然产生等待时间，在等待时间内成为无法执行其它指令的状态。

另外，在现有的单系统体系中进行这种加工时，制作了如下程序。在该程序中，在车削加工结束之后，开始切断加工。

G01 Z1xx Fxx；

G01 X2xx Fxx；

或者，在单系统中还能够使用如下程序。在该程序中，依赖于慢轴的F指令而执行加工。

G01 Z1xx X2xx Fxx；

另一方面，在实施例1中，使用如下程序。在本实施方式中，通过使用这种指令，能够以指令单位开始多个动作。由此，能够缩短在现有的多系统体系中不得已产生的无用的等待时间。

G01 Z1xx Fxx@G01 X2xx Fxx；

<实施例2>

使用图4说明实施例2。在实施例2中实现均衡切削即基于多个刀具的同时车削加工。

Path1

G68 P12；

G01 Z1xx Fxx；

Path2

G68 P12；

G01 Z2xx Fxx；

在此，“G68 P12；”为等待指令。系统Path1和系统Path2进行等待直到各系统到达该等待指令为止，然后，在各系统中独立地执行车削加工(Path1的指令“G01 Z1xx Fxx；”)和切断加工(Path2的指令“G01 Z2xx Fxx；”)。

另一方面，在实施例2中，使用如下程序。该指令本身也能够在以往的多系统体系中执行。然而，在现有的多系统体系中为了执行该指令而需要两个系统，然而，在本实施方式中能够在一个系统中执行该指令。即，能够在一个系统中使用Z1轴和Z2轴。因此，能够以Z1轴和Z2轴的直线插补来代替均衡切削。

G01 Z1xx Z2xx Fxx；

<实施例3>

使用图5说明实施例3。在实施例3中，在时间上重叠地执行刀具的退刀动作以及加工后的工件的搬运动作。在实施例3中，使用如下程序来实现该动作。

G01 X1xx Fxx；

G00 X1xx Z1xx@G00 Z3xx￥；

···

G00 Z3xx；

在程序的第二行中记载了等待分隔符“￥”。因此，程序执行部120在同时执行两个控制组所涉及的处理“G00 X1xx Z1xx”(退刀动作)和“G00 Z3xx”(工件搬运)之后，不等待相互处理的结束，而转移到各控制组的下一指令的执行。

在程序的第五行中记述的指令“G00 Z3xx”与在第二行中记述的指令“G00 Z3xx”成为对相同轴的指令。这样，在对相同轴的指令之间，程序执行部120如以往那样在等待上一指令的结束之后开始执行下一指令。在本例中，如果首先开始的工件搬运动作完成，则开始下一工件搬运动作。在执行下一指令前，可以基于来自各轴的反馈来判断轴是否处于移动过程中，由此实现上一指令的完成。或者，也可以保存上一指令的执行开始时的轴的位置并根据轴是否处于该位置来进行判断。

这样，本实施方式所涉及的数值控制装置100具有：程序解析部110，其解释程序并区分针对多个控制组的指令；以及程序执行部120，其独立即并行执行多个控制组所涉及的指令。根据该特征，使用一个程序能够实现多个独立的动作。

另外，根据本实施方式，能够以指令单位同时开始多个动作、以及以指令单位等待多个动作的完成(以及不等待)。因此，与现有的多系统体系相比，能够大幅地缩短周期。另外，能够精确地控制多个功能的同时执行，因此还能够实现在现有的多系统体系中无法实现的协作动作。

在此，说明数值控制装置100的硬件结构。具有多系统控制功能的数值控制装置100的结构具备：第1～第n系统轴控制部，其控制通过总线与处理器相连接的ROM、RAM、非易失性RAM等存储器、显示装置、键盘等数据输入单元、对各系统的可动轴进行驱动的电动机。

以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限定于上述实施方式的示例，通过施加适当的变更而能够以其它方式来实施。

Claims

1.一种数值控制装置，其使机械能够同时执行多个动作，其特征在于，该数值控制装置具有：

程序解析部，其解析程序并识别针对多个控制组的指令；以及

程序执行部，其在每个上述控制组中独立地执行针对上述多个控制组的指令。

2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

在上述程序中，在一个程序块中通过控制组分隔符来区分并记述针对多个控制组的指令。

3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

上述程序在多个程序块中通过连续分隔符相关联地记述针对多个控制组的指令。

4.根据权利要求2或3所述的数值控制装置，其特征在于，

上述程序执行部同时执行针对上述多个控制组的指令。

5.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

在上述程序中，对于针对多个控制组的指令，与等待分隔符相关联地进行记述。

6.根据权利要求5所述的数值控制装置，其特征在于，

上述程序执行部根据是否存在上述等待分隔符，控制是否等待针对上述多个控制组的指令的执行完成。

7.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

上述控制组为系统。

8.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

上述控制组为插补组。