JP2002132316A - 数値制御装置およびそのソフトウエア組み込みシステム - Google Patents

数値制御装置およびそのソフトウエア組み込みシステム

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JP2002132316A
JP2002132316A JP2000327123A JP2000327123A JP2002132316A JP 2002132316 A JP2002132316 A JP 2002132316A JP 2000327123 A JP2000327123 A JP 2000327123A JP 2000327123 A JP2000327123 A JP 2000327123A JP 2002132316 A JP2002132316 A JP 2002132316A
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alarm
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JP2000327123A
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Fumihiko Takemoto
文彦 武本
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NCプログラム解析手段の処理変更に要する
時間を削減する。 【解決手段】 各読み込み手段2、4〜8と座標系変換
処理手段10とアラーム発生手段9と、位置指令作成手
段11とは、それぞれ所定のインタフェースを介してN
Cプログラム解析手段3と接続されており、NCプログ
ラム解析手段3は後付け可能となっている。各読み込み
手段2、4〜8、座標系変換処理手段10とアラーム発
生手段9、位置指令作成手段11と、NCプログラム解
析手段3との入出力のインタフェースは所定のインタフ
ェースに取り決められており、かつ、NCプログラム解
析手段3が後付け可能であるので、機械メーカは、その
所定のインタフェースに基づいてNCプログラム解析手
段3の処理を自由に変更し、変更したNCプログラム解
析手段3を後付けすることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の動作を
制御する数値制御装置に関し、特に、NCプログラムに
基づいて工作機械の動作を制御する数値制御装置および
そのソフトウエア組み込みシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の数値制御装置の構成を示
すブロック図である。数値制御装置213は、工作機械
14の動作指令が記述されたNCプログラムに基づいて
工作機械14の動作を制御するものである。図4に示す
ように、工作機械14にはサーボモータ20が取り付け
られており、サーボモータ20の駆動により送りテーブ
ル21等が移動することによって送りテーブル21上の
材料が所望の形状に加工される。なお、実際の工作機械
14は、各軸毎にサーボモータ20を有しているが、図
4では説明を簡単にするために1軸分のサーボモータ2
0のみを記している。
【0003】NCプログラムは、NCプログラム格納領
域1に格納されている。プログラムの開始指令が入力さ
れると、第1の読み込み手段であるプログラム読み込み
手段2は、NCプログラム格納領域1からNCプログラ
ムを読み込み、そのNCプログラムをNCプログラム解
析手段103に出力する。NCプログラム解析手段10
3は、そのNCプログラムを1行ずつ解析して、その解
析結果に基づいて指令データを作成して位置指令作成手
段11に出力する。位置指令作成手段11は、入力した
指令データに基づいて各軸毎の位置指令を作成してサー
ボ制御部12に出力する。サーボ制御部12は、入力さ
れた位置指令に基づいてサーボモータ20を駆動制御す
る。
【0004】以上述べたように、図4に示すような従来
の数値制御装置213では、NCプログラムに基づいて
工作機械14の動作を制御するが、このような数値制御
装置213は、NCプログラムのプログラミングを簡単
にするためのプログラム支援機能や、工作機械14の運
転をサポートする運転支援機能を標準で備えている。こ
のようなプログラム支援機能や運転支援機能には、加工
に用いる工具の半径である工具径補正量によって加工経
路を補正するための工具径補正機能や、工作機械14上
の座標系を変換する機能や、現在位置情報や位置偏差量
等のサーボ系データを読み込む機能や、NCプログラム
による自動運転中に一旦自動運転を停止して手動介入す
る機能や、NCプログラムによる自動運転を別のNCプ
ログラムによる自動運転に切り換えたりする機能や、運
転に異常が発生した場合にアラームを発生させるアラー
ム機能などがある。
【0005】数値制御装置213は、上述のようなプロ
グラム支援機能や運転支援機能を実現するために、第2
の読み込み手段である工具補正量読み込み手段4と、第
3の読み込み手段である座標系シフト量読み込み手段5
と、第4の読み込み手段である手動操作介入量読み込み
手段6と、第5の読み込み手段である自動運転介入量読
み込み手段7と、第6の読み込み手段であるサーボ系デ
ータ読み込み手段8と、アラーム発生手段9と、座標系
変換処理部10とを備えている。
【0006】工具径補正量読み込み手段4は、工具補正
量が予め格納されている工具補正量格納領域15から、
工具補正量を読み込んでNCプログラム解析手段103
に出力する。すると、NCプログラム解析手段103
は、NCプログラムに指定されている加工経路にその工
具補正量を加味した新たな加工経路を生成し、新たな加
工経路に基づいて指令データを作成する。
【0007】座標系シフト量読み込み手段5は、NCプ
ログラムに座標系のシフトが指令されていた場合に、座
標系シフト量が予め格納されている座標系シフト量格納
領域16から座標系シフト量を読み込んでNCプログラ
ム解析手段103に出力する。
【0008】手動操作介入量読み込み手段6は、プログ
ラムによる自動運転中に介在した手動介入によって発生
した手動操作による移動量すなわち手動操作介入量を手
動操作介入量格納領域17から読み込んで、NCプログ
ラム解析手段103に出力する。
【0009】自動運転介入量読み込み手段7は、プログ
ラムによる自動運転中に介在した別のプログラム等によ
る自動運転によって生じた移動量すなわち自動運転介入
量を読み込んで、NCプログラム解析手段103に出力
する。
【0010】サーボ系データ読み込み手段8は、サーボ
制御部12から現在位置情報や位置偏差量を読み込んで
NCプログラム解析手段103に出力する。アラーム発
生手段9は、数値制御装置213内に何らかの異常が発
生した場合に、アラームを発生させる。座標系変換処理
部10は、NCプログラムに座標系の変換が指令されて
いた場合に、その指令にしたがって、座標系の回転、座
標系の拡大・縮小、座標の線対称変換などを行なう。
【0011】以上述べたように、NCプログラム解析手
段103は、プログラム支援機能や運転支援機能を実現
するために、NCプログラムや工具径補正量等の各種デ
ータを読み込むための各種読み込み手段や、座標変換を
行なうための座標系変換手段10や、位置指令を作成す
るための位置指令作成手段11や、アラームを発生させ
るためのアラーム発生手段11とのインタフェースを有
している。
【0012】ところで、このような従来の数値制御装置
213は、工作機械14を製造する機械メーカのOEM
(original equipment manuf
acturing)先であるNCメーカによって製造さ
れるのが一般的である。このような場合、数値制御装置
213に組み込まれているNCプログラム解析手段10
3もNCメーカによって製造されている。NCメーカ
は、一般的なプログラムコードの解析処理に加え、機械
メーカが独自に取り決めた仕様に基づく機械メーカ独自
のプログラムコードの解析処理も組み込んだNCプログ
ラム解析手段103を製造して、機械メーカに供給して
いる。
【0013】したがって、機能アップ等のためにNCプ
ログラム解析手段103の処理変更の必要性が生じた場
合、機械メーカは、その都度NCメーカにNCプログラ
ム解析手段103の処理変更の依頼を行なわなければな
らず、NCプログラム解析手段103の変更に時間がか
かってしまうという問題があった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の数値制御装置では、機能アップ等のためにNCプロ
グラム解析手段の処理変更の必要性が生じた場合、機械
メーカは、その都度NCメーカに処理変更の依頼を行な
わなければならず、NCプログラム解析手段の処理変更
に時間がかかってしまうという問題がある。
【0015】本発明は、NCプログラム解析手段の処理
変更に要する時間を削減することができる数値制御装置
を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、NCプログラムを読み込んで出力する第
1の読み込み手段と、工具径補正量を読み込んで出力す
る第2の読み込み手段と、座標系シフト量を読み込んで
出力する第3の読み込み手段と、手動操作介入量を読み
込んで出力する第4の読み込み手段と、自動運転介入量
を読み込んで出力する第5の読み込み手段と、サーボ系
データを読み込んで出力する第6の読み込み手段と、ア
ラームを発生するアラーム発生手段と、座標変換処理を
行なう座標系変換処理手段と、前記第1の読み込み手段
によって入力されたNCプログラムを解析してサーボ制
御を行なうための指令データを作成するとともに、必要
に応じて、前記各読み込み手段から前記各データを入力
したり、前記座標系変換処理手段に座標変換を行なわせ
たり、解析したNCプログラムの構文に誤りがある場合
には前記アラーム発生手段にアラームを発生させたりす
るNCプログラム解析手段と、前記指令データに基づい
て位置指令を作成する位置指令作成手段とを備える数値
制御装置において、前記各読み込み手段と前記座標系変
換処理手段と前記アラーム発生手段と前記位置指令作成
手段とは、それぞれ所定のインタフェースを介して前記
NCプログラム解析手段と接続されており、前記NCプ
ログラム解析手段は後付け可能であることを特徴とす
る。
【0017】本発明の数値制御装置では、各読み込み手
段、座標系変換処理手段、アラーム発生手段、位置指令
作成手段とNCプログラム解析手段との入出力のインタ
フェースが所定のインタフェースに取り決められてお
り、かつ、NCプログラム解析手段が後付け可能である
ので、機械メーカでもその所定のインタフェースに基づ
いてNCプログラム解析手段の処理を自由に変更して、
変更したNCプログラム解析手段を後付けすることがで
きるようになる。そのため、本発明の数値制御装置で
は、NCプログラム解析手段の処理変更に要する時間を
削減することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態の数値制
御装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、
全図において、同一の符号がつけられている構成要素
は、すべて同一のものを示す。
【0019】(第1の実施形態)まず、本発明の第1の
実施形態の数値制御装置について説明する。図1は、本
実施形態の数値制御装置13の構成を示すブロック図で
ある。図1に示すように、本実施形態の数値制御装置1
3では、各読み込み手段2、4〜8と座標系変換処理手
段10とアラーム発生手段9と、位置指令作成手段11
とは、それぞれ所定のインタフェースを介してNCプロ
グラム解析手段3と接続されており、NCプログラム解
析手段3は後付け可能となっている。
【0020】本実施形態の数値制御装置13では、各読
み込み手段2、4〜8、座標系変換処理手段10、アラ
ーム発生手段9、位置指令作成手段11と、とNCプロ
グラム解析手段3との入出力のインタフェースが所定の
インタフェースに取り決められており、かつ、NCプロ
グラム解析手段3が後付け可能であるので、機械メーカ
が、その所定のインタフェースに基づいてNCプログラ
ム解析手段3の処理を自由に変更し、変更したNCプロ
グラム解析手段3を後付けすることができるようにな
る。そのため、本実施形態の数値制御装置13では、N
Cプログラム解析手段3の処理変更に要する時間を削減
することができる。
【0021】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態の数値制御装置について説明する。図2は、本
実施形態の数値制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【0022】本実施形態の数値制御装置113は、NC
メーカが製造した第1のNCプログラム解析手段である
NCプログラム解析手段51とともに、機械メーカが独
自に製造した第2のNCプログラム解析手段であるNC
プログラム解析手段52を備える。
【0023】NCプログラム解析手段52は、NCプロ
グラム解析手段51とは独立して動作する手段であり、
機械メーカが独自に取り決めた仕様に基づくプログラム
コードの解析処理を行なう。
【0024】なお、このようなNCプログラム解析手段
52は、数値制御装置113に組み込まれて動作するソ
フトウエアであってもよい。図3は、そのNCプログラ
ム解析手段52であるソフトウエアを開発して数値制御
装置113に組み込むためのソフトウエア組み込みシス
テムの開発の流れを示す流れ図である。
【0025】このソフトウエア組み込みシステムは、C
言語等のプログラム言語によってNCプログラム解析手
段52の処理が記述されたソースプログラム30を実行
モジュール32に変換する際に、各読み込み手段2、4
〜8と座標系変換処理手段10とアラーム発生手段9と
のモジュールを実行モジュール32に提供するライブラ
リ31と、その実行モジュール32を数値制御装置11
3に組み込むソフトウエア組み込み手段33とを備え
る。
【0026】機械メーカは、NCプログラム解析手段5
2の処理が記述されたソースプログラム30を作成して
コンパイルし、上述のライブラリ31とリンクさせるこ
とによってNCプログラム解析手段52の実行モジュー
ル32を生成する。そして、実行モジュール32は、上
述のソフトウエア組み込み手段33によって、NCメー
カによって製造された標準のNCプログラム解析手段5
1のソフトウエアを格納する不揮発性メモリの領域とは
別の不揮発性メモリの領域に格納される。数値制御装置
113に備えられているCPUは、この不揮発性メモリ
から実行モジュール32の命令を読み出してNCプログ
ラム解析手段52の処理を実行する。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の数値制御装
置では、各読み込み手段、座標系変換処理手段、アラー
ム発生手段、位置生成指令手段とNCプログラム解析手
段との入出力のインタフェースが所定のインタフェース
に取り決められ、かつ、NCプログラム解析手段が後付
け可能であるので、機械メーカでもその所定のインタフ
ェースに基づいてNCプログラム解析手段の動作を自由
に変更して、変更したNCプログラム解析手段を後付け
することができるようになる。そのため、本発明の数値
制御装置では、NCプログラム解析手段の処理変更に要
する時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の数値制御装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施形態の数値制御装置の構成
を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態のソフトウエア組み込みシス
テムの開発の流れを示す流れ図である。
【図4】従来の数値制御装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】 1 NCプログラム格納領域 2 プログラム読み込み手段 3、51、52、103 NCプログラム解析手段 4 工具補正量読み込み手段 5 座標系シフト量読み込み手段 6 手動操作介入量読み込み手段 7 自動運転介入量読み込み手段 8 サーボ系データ読み込み手段 9 アラーム発生手段 10 座標系変換処理手段 11 位置指令作成手段 12 サーボ制御部 13、113、213 数値制御装置 14 工作機械 15 工具径補正量読み込み手段 16 座標系シフト量格納領域 17 手動操作介入量格納領域 18 自動運転介入量格納領域 20 サーボモータ 21 送りテーブル 30 ソースプログラム 31 ライブラリ 32 実行モジュール 33 ソフトウエア組み込み手段 34 不揮発性メモリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 NCプログラムを読み込んで出力する第
    1の読み込み手段と、 工具径補正量を読み込んで出力する第2の読み込み手段
    と、 座標系シフト量を読み込んで出力する第3の読み込み手
    段と、 手動操作介入量を読み込んで出力する第4の読み込み手
    段と、 自動運転介入量を読み込んで出力する第5の読み込み手
    段と、 サーボ系データを読み込んで出力する第6の読み込み手
    段と、 アラームを発生するアラーム発生手段と、 座標変換処理を行なう座標系変換処理手段と、 前記第1の読み込み手段によって入力されたNCプログ
    ラムを解析してサーボ制御を行なうための指令データを
    作成するとともに、必要に応じて、前記各読み込み手段
    から前記各データを入力したり、前記座標系変換処理手
    段に座標変換を行なわせたり、解析したNCプログラム
    の構文に誤りがある場合には前記アラーム発生手段にア
    ラームを発生させたりするNCプログラム解析手段と、 前記指令データに基づいて位置指令を作成する位置指令
    作成手段とを備える数値制御装置において、 前記各読み込み手段と前記座標系変換処理手段と前記ア
    ラーム発生手段と前記位置指令作成手段とは、それぞれ
    所定のインタフェースを介して前記NCプログラム解析
    手段と接続されており、前記NCプログラム解析手段は
    後付け可能であることを特徴とする数値制御装置。
  2. 【請求項2】 NCプログラムを読み込んで出力する第
    1の読み込み手段と、 工具径補正量を読み込んで出力する第2の読み込み手段
    と、 座標系シフト量を読み込んで出力する第3の読み込み手
    段と、 手動操作介入量を読み込んで出力する第4の読み込み手
    段と、 自動運転介入量を読み込んで出力する第5の読み込み手
    段と、 サーボ系データを読み込んで出力する第6の読み込み手
    段と、 入力されたアラーム情報に基づいてアラームを発生させ
    るアラーム発生手段と、 座標変換処理を行なう座標系変換処理手段と、 前記第1の読み込み手段によって入力されたNCプログ
    ラムを解析してサーボ制御を行なうための指令データを
    作成するとともに、必要に応じて、前記各読み込み手段
    から前記各データを入力したり、前記座標系変換処理手
    段に座標変換を行なわせたり、解析したNCプログラム
    の構文に誤りがある場合には前記アラーム発生手段にア
    ラームを発生させたりする第1のNCプログラム解析手
    段と、 前記指令データに基づいて位置指令を作成する位置指令
    作成手段とを備える数値制御装置において、 前記各読み込み手段と前記座標系変換処理手段と前記ア
    ラーム発生手段と前記位置指令作成手段とそれぞれ所定
    のインタフェースを介して接続され、前記第1の読み込
    み手段によって入力されたNCプログラムを解析してサ
    ーボ制御を行なうための指令データを作成するととも
    に、必要に応じて、前記各読み込み手段から前記各所定
    のインタフェースを介して前記各データを入力したり、
    前記座標系変換処理手段に座標変換を行なわせたり、解
    析したNCプログラムの構文に誤りがある場合には前記
    アラーム発生手段にアラームを発生させたりする、前記
    第1のNCプログラム解析手段とは独立して動作する後
    付け可能な第2のNCプログラム解析手段をさらに備え
    ることを特徴とする数値制御装置。
  3. 【請求項3】 前記第2のNCプログラム解析手段は、
    装置に組み込まれて動作するソフトウエアである請求項
    2記載の数値制御装置。
  4. 【請求項4】 前記第2のNCプログラム解析手段の処
    理が記述されたソースプログラムを実行モジュールに変
    換する際に、前記各読み込み手段と前記座標系変換処理
    手段と前記アラーム発生手段と前記位置指令作成手段と
    の処理を行なうモジュールを前記実行モジュールに提供
    するライブラリと、 前記実行モジュールを請求項2記載の数値制御装置に組
    み込むソフトウエア組み込み手段とを備える、数値制御
    装置のソフトウエア組み込みシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113515090A (zh) * 2020-04-10 2021-10-19 深圳市市政设计研究院有限公司 一种基于bim+cam技术的钢结构制造系统及方法
US11454952B2 (en) 2019-09-12 2022-09-27 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control apparatus
KR102567193B1 (ko) * 2023-01-31 2023-08-16 창원대학교 산학협력단 Cnc 공작 기계의 치수 보정을 위한 자동 오프셋 방법

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