JP2003256009A - Ｎｃプログラムのための最適データ変換方法及び最適データ変換手段を備えた数値制御工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来、ＮＣプログラムを作成する上で補助ツー
ルが整備され、これを使用する方法につき一定の教育が
されているという前提条件で一定レベルのＮＣプログラ
ムが作成され得る。しかしながら、出来たプログラムそ
のものは、非常に画一的にコーディングされるものであ
った為、ワークの加工時間が延びる、加工部品の単価が
上昇する、加工部品の精度を十分に得られない、若しく
は得られるとしてもその為の労力が過大になる、ひいて
は機械寿命を短くさせるなどの懸念があった。 【解決手段】出来上がったＮＣプログラムを、それぞれ
のファクターから評価を行うようにし、その評価結果に
基づき、ＮＣプログラムが最適になるように自動的に再
編集されるようにする。 【効果】エキスパート、初心者の別なく、ワーク加工時
間を最短化、加工部品の精度を向上、機械寿命の延命化
を図ることが出来るように加工を行える数値制御工作機
械が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、数値制御工作機
械およびプログラムに関し、更に詳しくは、工具あるい
は主軸を移動させるべく記憶されるＮＣプログラムが、
目的の加工をよりスムーズに、あるいは精度良く行うべ
く変換を行うようにした数値制御工作機械およびプログ
ラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の技術進歩により、ＮＣプログラム
を予め作成した上で、これを数値制御工作機械にロード
し、ワークあるいは工具に所望の動きをさせるようにし
て加工部品を製造することが現在行われている。数値制
御工作機械の登場当初は、ＮＣプログラムの作成は、完
全に人手に委ねられており、人間がＧコードや機械固有
のＭコード等ＮＣコードを把握した上で、人間の思考力
あるいは、経験などに基づき行われていた。このように
人手による行為の為に、プログラム作成に対しての習熟
度合いや、思考力の違い、注意能力の差、思考性向の相
違などによって、出来上がるプログラムそのものが、作
り手の能力あるいは性格を反映しているものになってい
た。

【０００３】一方、最近では、更なる技術進歩により、
特開平７−１６８６１２号公報に示されるように、ＣＡ
Ｄシステムにより図面を作成し、このＣＡＤシステムに
て直接ＮＣプログラムを自動的に作成することや、ある
いは、ＣＡＤシステムとは別のＮＣプログラム作成支援
システムに、作成されたＣＡＤ図面データを取りこんで
ＮＣプログラムを作成することも行われている。勿論、
単に、図面データを上記両システムに投入するだけでＮ
Ｃプログラムが作成されるわけではなく、素材の種類あ
るいは、送り速度などの諸条件をＮＣプログラム作成時
に、上記システムに対して入力するなどの作業が必要に
なっている。このようになったことによって、ＮＣプロ
グラムの作り手の能力の別なくＮＣプログラムの作成が
可能になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
数値制御工作機械を使用して加工部品を製造し、最終消
費者に対して商品を提供している数値制御工作機械のユ
ーザーは、市場から、多品種少量の生産を次々に切り替
えて実施することを要求されている。この要求を満足す
るという点からは、従来のＮＣプログラムの作成方法あ
るいは、数値制御工作機械では、十分に満足出来るもの
になっていると言えず、未だ、改良の余地があった。

【０００５】つまり、ワークを加工する上では、ワーク
あるいは工具を必ずしもエキスパートのＮＣプログラム
作成者が作ったものほどは最適に数値制御工作機械を動
作させるものになっているとは言えなかった。従来の技
術にあっては、上記のようにＮＣプログラムを作成する
上で補助ツールが整備され、このツールを使用する方法
につき一定の教育がされているという前提条件にて一定
のレベルのＮＣプログラムが作成され得る。しかしなが
ら、出来たプログラムそのものは、非常に画一的にコー
ディングされるものであった為である。この結果とし
て、ワークの加工時間が延びる、加工部品の単価が上昇
する、加工部品の精度を十分に得られない、若しくは得
られるとしてもその為の労力が過大になる、ひいては機
械寿命を短くさせるなどの懸念があった。

【０００６】本発明は、このような問題点を解決する為
に為されたもので、これらの副次的な問題点を解消する
ことは勿論、どのような作業者がＮＣプログラムを作っ
たとしてもエキスパートの作業者が作ったのと同等のＮ
Ｃプログラムが得られるようにしたＮＣプログラムのた
めの最適データ変換方法及び最適データ変換手段を備え
た数値制御工作機械を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＮＣプログ
ラムのための最適データ変換方法は、数値制御工作機械
にロードされて該機械を動作させるＮＣプログラムを作
成する第１のＳｔｅｐと、該プログラムの変換の検討が
必要な箇所及び/又はプログラムにおける指令位置変更
の検討が必要な箇所を指定する第２のＳｔｅｐと、上記
プログラムを所定の記憶素子に読み込む第３のＳｔｅｐ
と、記憶素子に読み込まれた上記プログラムにおいて指
定された箇所の変換可否の検討及び/又はプログラムに
おける指令位置変更可否の検討を行う第４のＳｔｅｐ
と、該検討結果が可となった場合には、上記プログラム
において指定された箇所の変換及び/又はプログラムに
おける指令位置変更を実行し、機械稼動用プログラムフ
ァイルの作成を行う第５のＳｔｅｐとを備えることを特
徴としている。

【０００８】又、本発明に係るＮＣプログラムの為の最
適データ変換方法を、更に具体的にすると、数値制御工
作機械にロードされて該機械を動作させるＮＣプログラ
ムを作成する第１のＳｔｅｐと、所定パラメータに対す
る位置の関係を定めた電子カムデータへの変換を行うべ
きワーク又は工具の所定の作業を上記プログラムの作成
中に予め指定する第２のＳｔｅｐと、該プログラムを所
定の記憶素子に読み込む第３のＳｔｅｐと、記憶素子に
読み込まれたプログラムに対して上記指定作業を検索し
電子カムデータへの変換可否を検討する第４のＳｔｅｐ
と、該検討結果が可となった場合には、該抽出されたワ
ーク又は工具の動作の記述に従い仮想的にワーク又は工
具を動作させてパラメータと位置の関係を定めて電子カ
ムデータに作成する第５のＳｔｅｐと、該Ｓｔｅｐによ
り得られた電子カムデータを記憶するテーブルを作成す
る第６のＳｔｅｐと、上記ＮＣプログラムにおいて、こ
の電子カムデータに変換された箇所を上記テーブルを参
照するコマンドと置換する第７のＳｔｅｐとを備えるこ
とを特徴としている。

【０００９】又、本発明に係るＮＣプログラムのための
最適データ変換方法を、更に具体的にすると、数値制御
工作機械にロードされて該機械を動作させるＮＣプログ
ラムを作成する第１のＳｔｅｐと、上記プログラムにお
ける工具選択指令位置変更の検討が必要な箇所を指定す
る第２のＳｔｅｐと、該プログラムを所定の記憶素子に
読み込む第３のＳｔｅｐと、記憶素子に読み込まれた上
記プログラムにおいて工具選択指令位置を変更すること
により選択された工具での作業時間が短縮されるか否か
につき工具選択指令位置変更可否の検討を行う第４のＳ
ｔｅｐと、該検討結果が可となった場合には、上記プロ
グラムにおける工具選択指令位置変更を実行し、機械稼
動用プログラムファイルの作成を行う第５のＳｔｅｐと
を備えることを特徴としている。

【００１０】一方、本発明に係る数値制御工作機械は、
数値制御工作機械にロードされて該機械を動作させるＮ
Ｃプログラムと、該プログラムの変換の検討が必要な箇
所及び/又はプログラムにおける指令位置変更の検討が
必要な箇所を指定する検討必要位置指定手段と、該指定
手段による指定が含まれた上記ＮＣプログラムを記憶す
るメモリー手段と、該メモリー手段に読み込まれた上記
ＮＣプログラムにおいて指定された箇所を最適化する変
換可否の検討及び/又は指令位置変更可否の判定を行う
可否判定手段と、該検討結果が可となった場合には、上
記プログラムにおいて指定された箇所の変換及び/又は
指令位置変更を実行し、この変換及び／又は変更結果に
基づき機械を稼動させる数値制御部とを備えることを特
徴としている。

【００１１】上述した、数値制御工作機械の構成の一部
を具体化すると、工具又はワークの位置に関する補正値
情報を収集する補正値情報収集手段を備え、補正値情報
収集手段は、上記機械稼動用プログラムファイル作成手
段によるＮＣプログラムの変更前に上記ＮＣプログラム
に対して補正値情報を反映させるようにしたことを特徴
としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による工作機械及びその制御装置の好適な実施形態につ
いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る
数値制御工作機械の構成を示すブロック図である。図１
において、工作機械１は、主軸回転用モータ１１、工具
移動用モータ２１、被加工物移動用モータ３１、背面主
軸移動用モータ４１、背面主軸回転用モータ６１及び各
モータ１１，２１，３１，４１、６１の駆動を制御する
ための制御ユニット部５１を有している。

【００１３】主軸回転用モータ１１は、被加工物が保持
可能に構成された主軸（図示せず）を回転駆動させるた
めのもので、駆動回路１２及び主軸回転制御回路１３等
を介して制御ユニット部５１に接続されている。また、
主軸回転用モータ１１には、主軸回転用モータ１１の回
転を検知するためのパルスエンコーダ１４が設けられて
いる。このパルスエンコーダ１４の出力は制御ユニット
部５１及び速度信号生成回路１５に接続されており、パ
ルスエンコーダ１４から出力される回転検出信号が制御
ユニット部５１及び速度信号生成回路１５に入力され
る。パルスエンコーダ１４は、主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転に同期して回転検出信号を発生し、制御
ユニット部５１及び速度信号生成回路１５に出力する。
速度信号生成回路１５は、パルスエンコーダ１４から出
力される回転検出信号を主軸回転用モータ１１（主軸）
の回転速度をあらわす主軸回転速度信号に変換する。速
度信号生成回路１５の出力は主軸回転制御回路１３に接
続されており、変換された主軸回転速度信号が主軸回転
制御回路１３に入力される。

【００１４】主軸回転制御回路１３は、後述するクロッ
ク信号発生回路にて発生して出力されたクロック信号を
基準にして所望の回転速度となるように被加工物（主
軸）の回転を制御するためのものであり、制御ユニット
部５１から出力される主軸回転速度指令信号と、速度信
号生成回路１５から出力される主軸回転速度信号とを比
較して、その差に応じた制御信号をクロック信号を基準
にして生成する。主軸回転制御回路１３にて生成された
制御信号は、駆動回路１２に出力される。

【００１５】駆動回路１２は、主軸回転制御回路１３か
ら出力された制御信号に基づいて、主軸回転用モータ１
１（主軸）の回転速度が後述する主軸回転速度指令値と
なるように主軸回転用モータ１１への供給電力を制御す
る。これら駆動回路１２、主軸回転制御回路１３、及
び、速度信号生成回路１５は、主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転速度のフィードバック制御系を構成して
いる。

【００１６】工具移動用モータ２１は、被加工物を加工
するための工具（旋削加工用バイト等）を、たとえば主
軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心軸に対して直交
する方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）、又は主軸と平行な方
向（Ｚ軸方向）に移動させるためのもので、駆動回路２
２及び工具送り制御回路２３を介して制御ユニット部５
１に接続されている。また、工具移動用モータ２１に
は、工具移動用モータ２１の回転を検出するパルスエン
コーダ２４が設けられている。このパルスエンコーダ２
４の出力は工具送り制御回路２３に接続されており、パ
ルスエンコーダ２４の回転検出信号が工具送り制御回路
２３に入力される。パルスエンコーダ２４は、工具移動
用モータ２１の所定回転角度毎に回転位置信号を発生し
て、工具送り制御回路２３に出力する。

【００１７】工具送り制御回路２３は、パルスエンコー
ダ２４から出力された回転位置信号に基づいて実際の工
具の移動位置を認識すると共に、認識した実際の工具の
移動位置と後述する制御ユニット部５１から出力される
工具位置指令信号とを比較して、この比較結果に基づい
て工具駆動信号を生成する。工具送り制御回路２３にて
生成された工具駆動信号は、駆動回路２２に出力され
る。駆動回路２２は、工具送り制御回路２３から出力さ
れた工具駆動信号に基づいて工具移動用モータ２１への
供給電力を制御する。これら、駆動回路２２及び工具送
り制御回路２３は、工具の移動位置のフィードバック制
御系を構成している。

【００１８】被加工物移動用モータ３１は、被加工物
を、たとえば主軸回転用モータ１１（主軸）の回転中心
軸に対して平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させるための
もので、駆動回路３２及び被加工物送り制御回路３３を
介して制御ユニット部５１に接続されている。また、被
加工物移動用モータ３１には、被加工物移動用モータ３
１の回転を検出するパルスエンコーダ３４が設けられて
いる。このパルスエンコーダ３４の出力は被加工物送り
制御回路３３に接続されており、パルスエンコーダ３４
の回転検出信号が被加工物送り制御回路３３に入力され
る。パルスエンコーダ３４は、被加工物移動用モータ３
１の所定回転角度毎に回転検出信号を発生して、被加工
物送り制御回路３３に出力する。

【００１９】被加工物送り制御回路３３は、パルスエン
コーダ３４から出力された回転検出信号に基づいて実際
の被加工物の移動位置を認識すると共に、認識した実際
の被加工物の移動位置と制御ユニット部５１から出力さ
れる被加工物位置指令信号とを比較して、この比較結果
に基づいて被加工物駆動信号を生成する。所定回転角度
毎に生成された被加工物駆動信号は、駆動回路３２に出
力される。駆動回路３２は、所定回転角度毎に出力され
た被加工物駆動信号に基づいて被加工物移動用モータ３
１への供給電力を制御する。これら、駆動回路３２及び
所定回転角度毎には、被加工物の移動位置のフィードバ
ック制御系を構成している。

【００２０】背面主軸台移動用モータ４１は、背面主軸
回転用モータ６１を、たとえば主軸回転用モータ１１
（主軸）の回転中心軸に対して平行な方向（Ｚ軸方向）
又は、これと直交する方向（Ｘ軸方向）に移動させるた
めのもので、駆動回路４２及び背面主軸台送り制御回路
４３を介して制御ユニット部５１に接続されている。ま
た、背面主軸台移動用モータ４１には、背面主軸台移動
用モータ４１の回転を検出するパルスエンコーダ４４が
設けられている。このパルスエンコーダ４４の出力は背
面主軸台送り制御回路４３に接続されており、パルスエ
ンコーダ４４の回転検出信号が背面主軸台送り制御回路
４３に入力される。パルスエンコーダ４４は、背面主軸
台移動用モータ４１の所定回転角度毎に回転位置信号を
発生して、背面主軸台送り制御回路４３に出力する。

【００２１】背面主軸台送り制御回路４３は、パルスエ
ンコーダ４４から出力された回転位置信号に基づいて実
際の背面主軸台の移動位置を認識すると共に、認識した
実際の背面主軸台の移動位置と後述する制御ユニット部
５１から出力される背面主軸台位置指令信号とを比較し
て、この比較結果に基づいて背面主軸台駆動信号を生成
する。背面主軸台送り制御回路４３にて生成された背面
主軸台駆動信号は、駆動回路４２に出力される。駆動回
路４２は、背面主軸台送り制御回路４３から出力された
駆動信号に基づいて背面主軸台移動用モータ４１への供
給電力を制御する。これら、駆動回路４２及び穴加工用
工具送り制御回路４３は、背面主軸台の移動位置のフィ
ードバック制御系を構成している。

【００２２】背面主軸回転用モータ６１は、被加工物を
保持可能に構成された背面主軸（図示せず）を回転駆動
させるためのもので、駆動回路６２及び背面主軸回転制
御回路６３等を介して制御ユニット部５１に接続されて
いる。また、背面主軸回転用モータ６１には、背面主軸
回転用モータ６１の回転を検知するためのパルスエンコ
ーダ６４が設けられている。このパルスエンコーダ６４
の出力は制御ユニット部５１及び速度信号生成回路６５
に接続されており、パルスエンコーダ６４から出力され
る回転検出信号が制御ユニット部５１及び速度信号生成
回路６５に入力される。パルスエンコーダ６４は、背面
主軸回転用モータ６１（背面主軸）の回転に同期して回
転検出信号を発生し、制御ユニット部５１及び速度信号
生成回路６５に出力する。速度信号生成回路６５は、パ
ルスエンコーダ６４から出力される回転検出信号を背面
主軸回転用モータ６１（背面主軸）の回転速度をあらわ
す背面主軸回転速度信号に変換する。速度信号生成回路
６５の出力は背面主軸回転制御回路６３に接続されてお
り、変換された背面主軸回転速度信号が背面主軸回転制
御回路６３に入力される。

【００２３】背面主軸回転制御回路６３は、後述するク
ロック信号発生回路にて発生して出力されたクロック信
号を基準にして所望の回転速度となるように被加工物
（背面主軸）の回転を制御するためのものであり、制御
ユニット部５１から出力される背面主軸回転速度指令信
号と、速度信号生成回路６５から出力される背面主軸回
転速度信号とを比較して、その差に応じた制御信号をク
ロック信号を基準にして生成する。背面主軸回転制御回
路６３にて生成された制御信号は、駆動回路６２に出力
される。駆動回路６２は、背面主軸回転制御回路６３か
ら出力された制御信号に基づいて、背面主軸回転用モー
タ６１（背面主軸）の回転速度が後述する背面主軸回転
速度指令値となるように背面主軸回転用モータ６１への
供給電力を制御する。これら駆動回路６２、背面主軸回
転制御回路６３、及び、速度信号生成回路６５は、背面
主軸回転用モータ６１（背面主軸）の回転速度のフィー
ドバック制御系を構成している。

【００２４】制御ユニット部５１は、図１に示されるよ
うに、中央演算ユニット５２、パルス信号発生回路５３
ａ、５３ｂ、クロック信号発生回路５４、分割タイミン
グ信号発生回路５５、ＮＣ部用ＲＡＭ５６、ＲＯＭ５
７、ＰＣ部用ＲＡＭ５８等を有している。

【００２５】中央演算ユニット５２は、制御ユニット部
５１全体の信号処理等をつかさどる演算部である。中央
演算ユニット５２は、周知のマルチプロセッシング（mu
lti-processing）処理、すなわち多重処理を行う。多重
処理は、複数の仕事（プログラム）を記憶しておき、こ
れら複数のプログラムを短い時間で切り換えながら実行
し、見かけ上、複数のプログラムが同時処理されている
ようにするもので、時分割処理するものや、各々の仕事
に優先順位を付しておき優先順位が高い順に処理を切り
換えながらタスク処理するもの等が知られている。

【００２６】パルス信号発生回路５３ａ、５３ｂは、そ
れぞれ、パルスエンコーダ１４、６４に接続されてお
り、パルスエンコーダ１４、６４のそれぞれから出力さ
れた回転検出信号がインターフェース等を介して入力さ
れる。この入力された回転検出信号に基づいて、所定回
転角度毎にパルス信号を発生するように構成されてい
る。また、パルス信号発生回路５３ａ、５３ｂは、中央
演算ユニット５２にも接続されており、所定回転角度毎
に発生するパルス信号を中央演算ユニット５２に出力す
るようにも構成されている。本実施形態において、パル
ス信号発生回路５３ａ、５３ｂは、主軸回転用モータ１
１（主軸）あるいは、背面主軸回転用モータ６１（背面
主軸）が一回転する間に、主軸回転用モータ１１（主
軸）、背面主軸回転用モータ（背面主軸）に同期して等
間隔で４０９６個のパルス信号が出力されるように構成
されている。

【００２７】クロック信号発生回路５４は、中央演算ユ
ニット５２から出力される所定の指令信号を受けて、所
定の周期、たとえば０．２５ミリ秒周期のクロック信号
を生成して出力するように構成されており、クロック信
号発生回路５４にて生成されたクロック信号は分割タイ
ミング信号発生回路５５に出力される。分割タイミング
信号発生回路５５は、クロック信号発生回路５４から出
力されたクロック信号の発生回数をカウントするように
構成されており、カウントの結果たとえば１ミリ秒経過
する毎に分割タイミング信号を生成して中央演算ユニッ
ト５２に出力する。したがって、分割タイミング信号発
生回路５５は、１ミリ秒周期の分割タイミング信号を後
述する割込みタイミング信号として中央演算ユニット５
２に出力することになる。なお、クロック信号及び分割
タイミング信号の周期は上述した数値に限られることな
く、中央演算ユニット５２の処理能力、パルスエンコー
ダ２４，３４，４４の分解能、各モータ１１，２１，３
１，４１の性能等を考慮して適宜設定可能である。

【００２８】ＮＣ部用ＲＡＭ５６は、中央演算ユニット
５２における各種演算の結果を読み出し可能に一時的に
記憶するように構成されている。このＮＣ部用ＲＡＭ５
６は、工作機械１が、ＮＣプログラム（機械稼動用プロ
グラム）に基づいて実際の加工動作を行う時に必要とさ
れる、ＮＣプログラムを含むデータの全てを格納してい
る。その一部に、第１のチャンネル加工手順記憶部５６
ａと、第２のチャンネル加工手順記憶部５６ｂと、第３
のチャンネル加工手順記憶部５６ｃ、電子カムデータテ
ーブル５６ｄとが設けられている。尚、該データテーブ
ルは、所謂電子カム制御を行うために備えられるもので
ある。電子カム制御とは、特開２００１−１７０８４３
に示されるように、基準軸に取りつけられたパルスエン
コーダが出力するパルス信号により時々刻々の回転位置
データと、基準軸の単位回転位置ごとに対応してそれぞ
れ設定された移動軸の指令位置データとから時々刻々の
移動軸の指令データを生成している。この移動指令デー
タと回転位置データとから回転物の回転速度に同期する
移動軸の指令速度データを生成して、生成した移動指令
データと指令速度データに基づいて工具の位置を制御す
ることである。

【００２９】ここで、第１のチャンネル加工手順記憶部
５６ａと、第２のチャンネル加工手順記憶部５６ｂと、
第３のチャンネル加工手順記憶部５６ｃに記憶されたＮ
Ｃプログラムにより、実際に作動させられる部分を図２
に示す。第１のチャンネル加工手順記憶部５６ａに記憶
されたＮＣプログラムにより、主軸回転用モータ１１、
被加工物送り用モータ３１（不図示）、工具送りモータ
２１（不図示）が制御される。これによって、主軸Ｓ１
は、矢印で示すＺ１軸方向に移動制御されると共にＣ１
回転方向に主軸回転が制御される。一方、工具ＴＳ１
は、矢印で示すＸ１軸、Ｙ１軸方向に移動制御される。
チャンネル１では、主軸台の移動制御、回転制御又は、
工具ＴＳ３を支持する刃物台の各矢印方向の移動制御、
工具ＴＳ３の中に回転工具が含まれていて、その制御が
必要であるものの場合は回転等の制御を行う。第２のチ
ャンネル加工手順記憶部５６ｂに記憶されたＮＣプログ
ラムにより、背面主軸回転モータ６１、背面主軸移動用
モータ４１（不図示）、工具ＴＳ２の回転が制御され
る。これによって、背面主軸Ｓ２は、矢印で示すＺ２軸
方向、Ｘ２軸方向に移動制御されると共にＣ２回転方向
に背面主軸回転が制御される。一方工具ＴＳ２そのもの
は、固定刃物台に設置されるものであって、バイトなど
の非可動のものあるいは、ドリルなどの回転可能なもの
を取りつけ可能としているものである。ドリルなどの回
転可能なものを使う場合には、第２のチャンネル加工手
順記憶部５６ｂに記憶されたＮＣプログラムにより、回
転が制御される。第３のチャンネル加工手順記憶部５６
ｃに記憶されたＮＣプログラムにより、工具送りモータ
２１（不図示）が制御される。これによって、工具ＴＳ
３は、矢印で示すＸ３，Ｙ３，Ｚ３軸方向に移動制御さ
れる。チャンネル３では、この工具ＴＳ３を支持する刃
物台の移動制御あるいは、保持される工具の制御が必要
な場合に回転等の制御を行う。尚、この実施の形態で
は、工具ＴＳ３は、チャンネル３に、ＴＳ２はチャンネ
ル２に、ＴＳ１はチャンネル１に割り付けられている
が、ＴＳ１あるいはＴＳ３は、どのチャンネルで制御し
ても良く、必要に応じて適宜工具のチャンネル割り当て
は変更できる。同様に主軸、背面主軸もチャンネル割り
当ては動的に変更できる。

【００３０】ＮＣ部用ＲＡＭ５６の電子カムデータテー
ブル記憶部５６ｄは、図３に示されるように、それぞれ
に識別番号Ｎが付与された複数の電子カムデータテーブ
ルを記憶するものとなっている。識別番号Ｎが付与され
た各々の電子カムデータテーブルは、主軸回転用モータ
１１（主軸）の所定の累積回転数（Ａ）毎に対応して設
定された被加工物２の位置データ（Ｚ）及び工具３の位
置データ（Ｘ）の点群を記憶しておく為のものである。
それぞれのカムデータテーブルには、加工終了を表す終
了コードがそれぞれ記憶されている。なお、所定の累積
回転数（Ａ）は、主軸回転用モータ１１（主軸）の所定
回転角度毎（累積回転角度毎）に対応させておいてもよ
い。この場合、記憶容量が多くなる。ＲＯＭ５７は、各
種処理プログラムを記憶する記憶部であって、たとえば
ねじ切り加工を行う時の、所定時間間隔毎、例えば、１
ミリ秒毎における被加工物２の移動位置及び工具３の移
動位置を確定するための演算プログラムや、穴加工や切
削加工等を行う時の、主軸回転用モータ１１（主軸）の
所定回転角度毎における被加工物、工具、及び穴加工用
工具の移動位置を確定するための演算プログラムを記憶
している。

【００３１】また、中央演算ユニット５２は、ＲＯＭ５
７内に記憶されたプログラムに基づいて、パルス信号発
生回路５３から出力されたパルス信号の発生回数をカウ
ントし、カウント結果に基づいて主軸回転用モータ１１
（主軸）の累積回転数あるいは、累積回転角を算出す
る。

【００３２】ＰＣ部用ＲＡＭ５８は、中央演算ユニット
５２における各種演算の結果を読み出し可能に一時的に
記憶するように構成されている。このＰＣ部用ＲＡＭ５
８は、最適データ変換プログラム記憶部５８ａが、プロ
グラム作成ツールあるいは人手により作成されたＮＣプ
ログラムを変換若しくは変更する時に、参照するデータ
の全てを格納している。その一部に、電子カムデータ記
憶テーブル５８ｂと、機械固有情報記憶部５８ｃと、Ｎ
Ｃプログラム記憶部５８ｄとが設けられている。尚、該
部に記憶されるＮＣプログラムファイルそのものは、プ
ログラム作成ツールあるいは、人手により予め作成され
たものである。（請求項１の第１のＳｔｅｐに相当）こ
のようにして作成されたＮＣプログラムファイルは、プ
ログラム作成ツールに準備される数値制御装置との通信
機能あるいは、フレキシブルディスクなどの媒体を利用
して数値制御装置に備えられるディスク読込装置を利用
して部品の加工に先立ちロードされる。

【００３３】最適データ変換プログラム記憶部５８ａに
は、本発明の最適データ変換プログラムが格納されてい
る。電子カムデータ記憶テーブル５８ｂには、最適デー
タ変換プログラムを実行したことによりＮＣプログラム
が電子カムデータ化された際、作成データを図３に示さ
れる形態で格納している。機械固有情報記憶部５８ｃに
は、工具補正値、ＮＣプログラムに記述されるコマンド
の実行に必要な時間や動作条件など最適データ変換プロ
グラムが実行の時に参照するデータを格納している。Ｎ
Ｃプログラム記憶部５８ｄには、最適データ変換プログ
ラムの処理対象となるＮＣプログラムを格納している。

【００３４】次に、数値制御工作機械、特に数値制御装
置内部で実行される本発明を含む制御について、説明を
する。本発明を含む制御を大まかに示すメインフローは
図４に示される通りである。まず、始めに、ＳｔｅｐＡ
において、時間計測モジュールを実行する。この時間計
測モジュールでは、ＮＣコードで書かれているＮＣ装置
に記憶されているＮＣプログラムをシミュレートして、
プログラム情報を取得保持する。具体的には、チャンネ
ル１，２，３にて実行されるＮＣプログラムを最初から
最後まで実行し、実行に要した時間を各ブロック毎に推
定演算する。時間計測モジュールが測定するのは、ＮＣ
プログラム上に記述されている待ち合せ処理の間の時
間、工具選択時間である。時間計測モジュールは、ＮＣ
装置が、元々装備しているデータテーブルを利用して計
算を行う。このデータテーブルは、各モータの加速度
や、工具又はワークの位置に関する補正情報などの、そ
れぞれについてのテーブルである。

【００３５】時間計測モジュールは、ＮＣプログラムか
ら、工具の座標値や、工具の送り速度や、主軸の回転速
度、移動方法等を取得する。これらの情報を使用して、
工具の移動距離、各座標での移動速度、を算出し工具の
移動軌跡を求める。前記、工具の移動軌跡から、前記各
モータの加速度を使用して移動時間を求める。ＮＣプロ
グラムに記載されている工具の座標値には、工具又はワ
ークの位置に関する補正情報が含まれていない。そのた
め、工具の移動距離算出時に、プログラム上では記載さ
れていない工具又はワークの位置に関する補正情報を加
えて計算を行う。

【００３６】次に、ＳｔｅｐＡ１において、ＳｔｅｐＡ
にて測定された時間データを、以降のＳｔｅｐでの処理
に備えて読み込みを行う。ＳｔｅｐＢでは、ＮＣプログ
ラム記憶部５８ｄに対して最適データ変換を行いたいＮ
Ｃプログラムを格納するべく、ＮＣプログラムファイル
の読み込みを行う（請求項１の第３のＳｔｅｐに相
当）。ここでの読み込みを行うことにより、実際に加工
を行う為のＮＣプログラムを作成する元になるプログラ
ムを保持する。つまり、オリジナルを保持することによ
り、変更をプログラム上に検討できるようにする。

【００３７】ＳｔｅｐＣでは、ＮＣプログラム上で同期
加工を行うように指定（請求項１の第２のＳｔｅｐに相
当）されている箇所のうち、電子カムデータを呼び出し
て加工を行った方が、精度の向上、効率の向上あるいは
加工が可能になる箇所を抽出するべく、ＮＣプログラム
を検索し、電子カムデータを呼び出す加工が必要である
箇所があれば、その同期加工の電子カムデータ化を行
う。

【００３８】ＳｔｅｐＤでは、更に、同期加工の電子カ
ムデータ化を行う箇所以外の電子カムデータ化すること
が指定（請求項１の第２のＳｔｅｐに相当）されている
箇所の電子カムデータ化を行う。これは、プログラム作
成ツールから或いは、人手で作成したＮＣプログラム内
に、始めから電子カムデータを利用した方が良い加工箇
所としてフラグを付与しておき、これを検索して電子カ
ムデータ化を行うものである。加工例としては、ねじ切
りあるいは、タップ加工などが挙げられる。ＳｔｅｐＥ
では、工具選択指令（請求項１の第２のＳｔｅｐに相
当）位置の最適化を行う。これは、ＮＣプログラムに当
初設定された工具選択指令が行われるブロックを基準に
して考えた時に、工具選択指令位置を変更すれば、結果
的に加工時間が短縮できるかを検討し、短縮できるので
あれば、その指令位置を加工時間の短縮に繋がる位置に
変更する。

【００３９】ＳｔｅｐＦでは、工具選択（請求項１の第
２のＳｔｅｐに相当）動作の最適化を行う。ここでは、
他のチャンネルとの関係で見て、自チャンネルの工具の
選択に時間的な余裕がある時には、工具をゆっくり選択
（移動）させるように工具の移動を電子カムデータを利
用して制御する。このようにすることにより、送り用の
ボールネジ、あるいは、刃物台を支持するベアリングな
どに入力されるショック等の負荷を低減させるように
し、工作機械の寿命、加工部品の精度などにとって悪影
響が出ないようにする。

【００４０】ＳｔｅｐＧでは、機械稼動用のプログラム
ファイルを作成を行うと共に、ＮＣプログラム記憶部５
８ｄ、電子カムデータ記憶部５８ｃに記憶されているデ
ータのそれぞれを、第１，２，３チャンネル加工手順記
憶部５６ａ、５６ｂ、５６ｃに振り分けて記憶させる一
方、電子カムデータテーブルに転送する。尚、これらの
一連の処理は、数値制御部５１の操作パネル（不図示）
に設けられるトランスフォーマボタン５９によって起動
する。更に、上記ＳｔｅｐＣからＧのそれぞれの処理に
ついて詳述する。これらＳｔｅｐＣからＧの処理中に本
発明の主要となる部分の構成が具現化されている。

【００４１】１．１．ＳｔｅｐＣの処理の説明 図５（Ａ）は，同期加工の電子データ化の処理を簡略的
に示すメインフローである。ここの処理は、大まかに
は、作成されたＮＣプログラム内に、電子カムデータを
利用した同期加工を行う方が好ましいブロックを検出
し、そのブロックを電子カムデータを利用するプログラ
ムにプログラム化するものである。このようにすること
によって、ＮＣプログラムでは、チャンネル間の同期が
十分に取れなく、カッターマークが生じるなどの不具合
が生じる加工、あるいはＮＣプログラムでは実現不可能
な加工があることに対して、これらの問題を解消できる
利点がある。本図フローチャートの説明を行う。

【００４２】Ｓｔｅｐ１では、プログラムの開始に先立
ち、処理に用いる変数である行番号Ｂ並びに、チャンネ
ルＣＨを、それぞれ、Ｂ＝０、ＣＨ＝１にリセットす
る。次に、Ｓｔｅｐ２では、同期加工における電子カム
データへの変換可能箇所を検索する処理を行う。この処
理の結果Ｓｔｅｐ３において変換可能箇所の存在有無を
判定する。判定がＹ、つまり、変換可能箇所が存在する
場合には、Ｓｔｅｐ４において、該箇所の変換開始行番
号Ａ、変換終了行番号Ｂを取得する。Ｓｔｅｐ５では、
更に、取得された行番号Ａ，行番号Ｂの間に記述された
ＮＣプログラムを元にして制御軸が動作する軌跡の電子
カムデータ化を行う。このデータ化が済んだならば、処
理がまだ済んでいない行番号Ｂよりも後の行のＮＣプロ
グラムを対象に、上述と同様の処理を繰り返す。一方、
変換可能箇所が存在しないとしてＳｔｅｐ３の判定がＮ
となった時には、全ての処理が完了したので、処理を終
了し図４に示されるメインフローに処理を戻す。これら
の処理については、後ほど詳述する。

【００４３】全体として、このように加工方法を変換す
ることにより、図５（Ｂ）に示される加工において、加
工時間の短縮を図りつつも、カッターマークが残ること
なく製品を加工することが出来る効果が得られる。つま
り、段付き棒７１の形成と同時に溝７５を形成したい場
合に、加工時間の短縮要求を満足するためには、複数の
刃物に順序を付けて加工を行う同期加工を行えば良い。
例えば、この場合には、工具７４が段付き部７２の位置
に来た時に、溝７５を加工する工具７３が加工を始める
同期加工が行われるようにＮＣプログラムが作成されれ
ば目的の形状が得られる。

【００４４】しかしながら、ＮＣプログラムでは、通常
このような作業を行わせる場合には、待ち合せ処理とい
うものを利用することになり、工具７４が実線で図示さ
れる位置に停止した状態が瞬間的にではあるが維持され
る為、図５（Ｃ）のＡ部拡大図に示されるように段付き
部７２に沿った位置に凹みが形成されることになる。こ
の凹み分を許容する図面公差のものを加工している場合
には、これで問題ないが、許容しない場合には、この加
工方法を用いることは出来ない。また、同期させる加工
位置を変えた場合、二点鎖線で示される工具７４'の位
置などでは、対向刃物で加工する場合には、工具７３か
らの反力が工具７４'の切込み量を増やす為、其の部分
にすじ状の凹みが出来てしまうため、これが許容されな
い場合には、同期させる加工位置を変更するということ
も出来ない。

【００４５】このような場合に、同期加工の電子データ
化の処理を行うことにより、実線で図示の工具７４は、
段付き部７２における小径の部分からわずかに離れた位
置から大径の側に向けて退避移動する期間に、言い換え
ると、その小径から大径の部分の間の位置に一瞬たりと
も留まることなく移動している最中に、そのタイミング
に同期させて工具７３を突き出させて溝を加工すること
が出来る為、拡大図に示される凹みが形成されることな
く、両者の加工が行える。このように工具７４が退避す
る位置に対して工具７３の切りこみを同期させるのは、
上述のように工具７３の切込みによって工具７４の切込
み量が変化することを避けるようにするためである。

【００４６】１．２．同期加工の電子カムデータに変換
する箇所の検索の説明 ここで、図５のＳｔｅｐ２に示される同期加工における
電子カムデータへの変換可能箇所を検索する処理に関し
て、図６を用いて更に詳細に説明する。まず、メインと
なる処理の流れから説明する。検索処理の開始後に、Ｓ
ｔｅｐ1において現在記憶されている行番号Ｂ、カレン
トチャンネルＣＨを読み込み、検索対象箇所を指定す
る。Ｓｔｅｐ２では、カレントチャンネルＣＨにおい
て、行番号Ｂ＋１行以降での最初のタイミング指令行Ｔ
を検索し記憶する処理を行う（タイミング指令行Ｔは、
ＮＣプログラムの作成段階で、プログラマーが同期加工
を行いたい位置に対して、他のチャンネルの同期させた
い箇所に同一のタイミングコードを記述することで、動
機加工を行うようにさせるためのコマンドを含む行であ
る。コマンドの具体的な記述としては、例えば「ｔｉｍ
ｉｎｇ＝１」などのように記述し、同一タイミング番号
のもの同士を同期させる。請求項１の第２のＳｔｅｐ相
当）。Ｓｔｅｐ３では、Ｓｔｅｐ２においてタイミング
指令行Ｔの取得に成功したか否かの判定を行う。成功し
た場合には、そのままＳｔｅｐ４に行き、タイミング指
令行Ｔを挟む前後の待ち合せ行Ａ、Ｂを検索し記憶す
る。そこで更に、Ｓｔｅｐ５において、行番号Ａ，Ｂ間
は同期加工中であるか否かについての判定を行う。この
判定を行うことによりプログラマーが誤ってタイミング
指令行Ｔを記述した場合であっても、誤って行Ａ，Ｂ間
が電子カムデータ化されることが防がれる。Ｓｔｅｐ５
での判定がＮになった場合、つまり、同期加工中ではな
い場合又はプログラマーにより誤ってタイミング指令行
Ｔが記述されていた場合には、行番号Ｂ＋１以降のブロ
ックに対して、Ｓｔｅｐ２以降の処理を行うべく、Ｓｔ
ｅｐ２に処理を戻している。判定が同期加工中を示すＹ
であった場合には、更に、Ｓｔｅｐ６にて記憶された行
番号Ａ，Ｂの区間に電子カムデータに変換出来ないもの
があるか否かについて判定する（請求項１の第４のＳｔ
ｅｐ相当）。この電子カムデータに変換できないものと
は、具体的には、主軸の回転数変化を行わせる指令、潤
滑液の噴射命令などの補機動作を行わせる所謂Ｍコード
などの指令である。電子カムデータに変換出来ないもの
が無い、つまり判定がＮである場合には、続いて、Ｓｔ
ｅｐ７において、現在カレントチャンネルＣＨを解析中
であるか否かについての判定を行う。ここでの判定がＹ
である場合には、そのままＳｔｅｐ８に進み、カレント
チャンネルＣＨでのタイミング指令行Ｔを挟む待ち合わ
せ処理行Ａ，Ｂに対応した他のチャンネルのタイミング
指令行Ｔを挟む待ち合わせ処理行Ａ，Ｂを全て検索し存
在すれば記憶する。次に、Ｓｔｅｐ９において同じタイ
ミングコードが一つも存在しないか否かについての判定
を行う。Ｎの判定、つまり同じタイミングコードが一つ
以上存在する場合には、カレントチャンネルＣＨ以外の
行Ａ，ＢのブロックにＳｔｅｐ６以降の処理を繰り返
す。この処理の場合、カレントチャンネルＣＨの行Ａ，
Ｂを対象にした処理ではないので、Ｓｔｅｐ７における
判定は、必ずＮになり、Ｓｔｅｐ１０へと処理が進む。
Ｓｔｅｐ１０では、電子カムデータ化すべき加工を行う
箇所が存在したことを意味する存在フラグをＯＮにし、
同時に、Ｓｔｅｐ６をＮの判定でかつＳｔｅｐ７をＹの
判定で抜けた行Ａ，Ｂを記憶する。この後Ｓｔｅｐ１０
で記憶された行Ａ、Ｂが最後のＡ，Ｂであるか否かの判
定を行う。Ｙの判定がされた場合には、Ｓｔｅｐ１２に
進み、存在フラグＯＮ、カレントチャンネルＣＨ、Ｓｔ
ｅｐ１０で記憶された全ての行番号Ａ，Ｂを記憶する。
これらの値は最終的に、同期加工の電子カムデータ化処
理に渡される。

【００４７】一方、Ｓｔｅｐ６において、判定がＹ、つ
まり、記憶した行番号Ａ，Ｂの間の加工が電子カムデー
タに変換できないものであった場合には、Ｓｔｅｐ１３
に進み、現在カレントチャンネルＣＨを解析中であるの
か否かの判定を行う。判定がＹ、つまり、カレントチャ
ンネルＣＨを解析中であった場合には、タイミング指令
行Ｔを含む行Ａ，Ｂ間の加工は電子カムデータに変換で
きないので、改めて電子カムデータに変換出来る加工を
検出するべく処理をＳｔｅｐ２に戻す。判定がＮ、つま
り、カレントチャンネルＣＨを解析中では無い場合、言
い換えると、複数の行Ａ，Ｂの組が検索抽出された場合
（Ｓｔｅｐ９の判定がＮ）には、Ｓｔｅｐ１４に進み、
判定の対象である行Ａ，Ｂの組が最後の組であるか否か
の判定を行う。この判定を行うことによって、検索され
た複数の行Ａ，Ｂの組の全てがＳｔｅｐ６，７，１０，
１１の処理が為されるようにする。そこで判定がＮであ
る場合、再びＳｔｅｐ６に戻り上述した処理を繰り返
す。判定がＹであった場合は、Ｓｔｅｐ１５に進み存在
フラグがＯＮであるか否かの判定を行う。存在フラグが
ＯＮではない場合には再び、Ｓｔｅｐ２からの処理を繰
り返す。又、存在フラグがＯＮである場合には、Ｓｔｅ
ｐ１６に進み、存在フラグＯＮ、カレントチャンネルＣ
Ｈ、Ｓｔｅｐ１０で記憶された全ての行番号Ａ，Ｂを次
の処理に渡すべく記憶する。尚、Ｓｔｅｐ３にて、判定
がＮになった場合には、Ｓｔｅｐ１７に進み、次のチャ
ンネルの存在有無を判定する。判定がＹとなった場合に
は、Ｓｔｅｐ１８に進み次のチャンネルをカレントチャ
ンネルＣＨに設定し、Ｓｔｅｐ２からの処理を実行す
る。一方、判定がＮとなった場合には、次のチャンネル
が存在しないので検索処理を終了する。尚、Ｓｔｅｐ６
において、行Ａ，Ｂ間に電子カムデータに変換できない
ものがあるかないかを判定する前に、行Ａ，Ｂの間にタ
イミングコードが二つ以上存在するか否かの判定を行う
と更に良い。いずれのタイミングコードに対して後に続
く処理を行うかが適切に選択されないため、この段階
で、以降の処理に対する対象から外しておく必要があ
る。又、行Ａ，Ｂの間に３軸に対する移動指令があるか
否かをも判定しておくと良い。この判定を行うことによ
り、該当するケースで適切に以降の処理がされない可能
性を排除できる。

【００４８】繰り返しになるが、上述しているタイミン
グコードとは、タイミング指令行Ｔに単独で記述される
コマンドであり、Ｍコード、Ｇコードなどの他のコマン
ドと併記されない。他のチャンネルの同期させたい箇所
に同一のタイミングコードを記述することで、動機加工
を行うようにさせるためのコマンドである。具体的な記
述としては、例えば「ｔｉｍｉｎｇ＝１」などのように
記述し、同一タイミング番号のもの同士を同期させる。

【００４９】１．３．同期加工の電子データ化処理につ
いての説明 次に、図７に示される同期加工の電子カムデータ化（図
５Ｓｔｅｐ５にて示される）処理を説明する（請求項１
の第５のＳｔｅｐに相当）。ここでは、まず、Ｓｔｅｐ
１において、図５におけるＳｔｅｐ４にて取得されてい
る行Ａ，Ｂに基づき、それらＡ，Ｂの間の行に示される
データ中に、どの制御軸の移動指令がされているかを特
定するべく、いずれの制御軸の移動指令が存在するのか
を調べる。次にＳｔｅｐ２において、移動指令が存在す
るものに対して移動指令前の座標位置を取得し保持す
る。これは、行間の情報だけであると電子カムデータの
作成に必要な情報が不足するので、これを防止する為で
ある。Ｓｔｅｐ３では、行Ａ，Ｂ間のブロックを順に解
析し要素配列を作成する。つまり、ワークあるいは工具
が移動する軌跡と、移動時の速度を求める処理である。
この際同時に、ＮＣプログラム中に含まれる工具移動指
令に対して、工具刃先位置の補正を行って工具座標を補
正した上で、要素配列の作成処理を行う。このように補
正を同時に行うことにより、ＮＣプログラムを読み込ん
だ段階でも補正処理を行うのと異なり変換処理の時間の
短縮を図ることが出来、利便性が向上する。次にＳｔｅ
ｐ４では、加減速最適化処理を行う。ここでは、主軸回
転角と関連させた位置即ち点のデータを最適なワーク、
あるいは工具の加減速が為されるように決定する。次に
Ｓｔｅｐ５では、チャンネル間の同期を取る為に、タイ
ミング調整処理を行う。次にＳｔｅｐ６では、要素配列
を電子カムデータに変換する。ここでは、上述したよう
に電子カムデータのテーブルを作成すると共に、該テー
ブルに識別番号の付与を行う。Ｓｔｅｐ７では、ＮＣプ
ログラムの修正を行う。つまり、行Ａ，Ｂの間に書かれ
るプログラムを削除し、行Ａの次行に電子カムデータを
呼ぶ為のサイクルコマンドを代入する。このサイクルコ
マンドは、電子カムデータテーブル毎に付与される識別
番号を引数として、電子カムデータテーブルのデータを
参照する。

【００５０】２．１．ＳｔｅｐＤの処理の説明 次に、図４ｓｔｅｐＤに示される同期以外の電子データ
に変換する箇所の電子データ化への処理について、説明
する。

【００５１】この処理におけるメインのルーチンは、図
８の通りである。処理が開始すると、まず、Ｓｔｅｐ１
において、検索する対象を規定する行番号Ａ＝０、Ｂ＝
０、チャンネルＣＨ＝１にイニシャライズを行う。次
に、Ｓｔｅｐ２において、同期加工以外の電子カムデー
タに変換する箇所を検索する処理を実行する。この処理
において、電子カムデータに変換すべき箇所が見つけら
れたか否かを判定するべくＳｔｅｐ３を実行する。Ｓｔ
ｅｐ３の判定がＹとなった場合、つまり、変換すべき箇
所が存在した場合には、Ｓｔｅｐ４に進んで変換対象と
してラベリング（後述する）された行Ａ，Ｂを取得す
る。次に、そのままＳｔｅｐ５に進み行Ａ，Ｂの間に記
述される同期加工以外の加工を指令する箇所の電子カム
データ化の処理を行う。処理終了後には、処理が完了し
た行番号Ｂを戻り値としてＳｔｅｐ２以降を繰り返す。
一方、Ｓｔｅｐ３の判定がＮとなった場合、つまり、変
換すべき箇所が存在しない場合には、Ｓｔｅｐ６に進み
チャンネルＣＨをインクリメントし、次のチャンネルが
検索されるように備える。Ｓｔｅｐ７に進んだら、ＣＨ
＝４となったか否かを判定し、Ｙと判定された場合、つ
まり、全てのチャンネルＣＨのＮＣプログラムに対する
処理が完了した場合には、処理を終了し、図４のメイン
ルーチンに処理を戻す。Ｎの判定であった場合には、Ｓ
ｔｅｐ８に進み行番号Ｂ＝０を代入して、改めて次チャ
ンネルＣＨのＮＣプログラムに対しての処理を、Ｓｔｅ
ｐ２以降から繰り返す。

【００５２】２．２．同期以外の電子カムデータに変換
する箇所の検索処理についての説明（図８Ｓｔｅｐ２） 次に、図９に示される、同期以外の電子カムデータに変
換する箇所の検索処理について、詳細に説明する。ま
ず、処理が開始されると、このサブルーチンを含むメイ
ンのルーチンの側で設定されている行番号ＢをＳｔｅｐ
１にて読み込む。続いて、Ｓｔｅｐ２において、行番号
Ｂ＋１行以降での最初の電子カムデータ変換開始行Ａを
取得する。この変換開始行は、プログラムの作成段階に
おいて、予めラベルが付されたものになっている（ラベ
ルは、ＮＣプログラムの作成段階で、プログラマーが電
子カムデータを利用した加工を行いたい位置に対して、
ラベルとしての意味を持つコードを記述することで、Ｎ
Ｃプログラム部分の電子カムデータ化を行うようにさせ
るためのコメント文である。具体的な記述としては、例
えば「ＤＲＩＬＬＩＮＧＳＴＡＲＴ」、「ＤＲＩＬＬＩ
ＮＧ ＥＮＤ」などのように記述して当該箇所を指定す
る。請求項１の第２のＳｔｅｐ相当）。プログラムは、
このラベルを検索することによって、変換開始行Ａを抽
出する。次にＳｔｅｐ3に進み、変換開始行Ａの取得が
成功したか否かを判定する。判定がＮであった、つま
り、変換開始行が存在しない場合には、Ｓｔｅｐ７に進
んで存在しないをメインルーチンへの戻り値として処理
を終了し、メインルーチン側に処理が復帰する。又、判
定がＹであった、つまり、変換開始行が存在した場合に
は、Ｓｔｅｐ４に進んで行番号Ａ＋１以降での最初の電
子データ変換終了行Ｂを取得する。ここでも上述と同様
に、電子データ変換終了行にはラベルが付されており、
プログラムは、このラベルを検索することによって、変
換終了行Ｂを抽出する。

【００５３】更に、Ｓｔｅｐ５に進んで取得した行番号
Ａ，Ｂの区間に電子カムデータに変換できないものがあ
るか否かの判定を行う。ここでの判定がＮ、つまり電子
カムデータに変換不可なものはないの判定であった場合
には、Ｓｔｅｐ６に進んで存在するを戻り値として処理
を終了する（請求項１第４のＳｔｅｐに相当）。一方、
判定がＹ、つまり電子カムデータに変換できないものあ
りの判定であった場合には、Ｓｔｅｐ９に進みログファ
イル出力用にエラーフラグのセットを行う一方、処理が
完了したところまでのＳｔｅｐ４で取得した行番号Ｂを
戻り値としてＳｔｅｐ２以降を繰り返し実行すべく、処
理をＳｔｅｐ２に戻す。

【００５４】上述のようにラベルとは、具体的には、Ｎ
Ｃプログラムを記述するときに、単純に電子カムデータ
に変換することを指定するために、プログラム行に対し
て単独あるいは、何らかの指令に対して併記されるコメ
ント文である。ここでは例えば「ＤＲＩＬＬＩＮＧ Ｓ
ＴＡＲＴ」、「ＤＲＩＬＬＩＮＧ ＥＮＤ」等のように
該当加工動作を記述するプログラムの始めの部分と終わ
りの部分に記述する。この記述そのものは、プログラム
作成ツールが、指定された加工方法に応じて自動的に記
述するものであるのが好ましいが、人手でも入力できる
ようにしておくのがより好ましい。

【００５５】２．３．同期以外の箇所の電子カムデータ
化についての説明 次に、図１０に示される、同期以外の電子カムデータに
変換する箇所の電子カムデータ化処理（請求項１第５の
Ｓｔｅｐ相当）について、詳細に説明する。まず、処理
が開始されると、図９のＳｔｅｐ４までで得られた、変
換開始行Ａ，変換終了行Ｂ及びこれらの行間にて指定さ
れている加工種類をＳｔｅｐ１にて読み込む。次に、Ｓ
ｔｅｐ２にて加工種類がねじ切りであるか否かの判定を
行う。判定がＹ、つまり、ねじ切り加工が指定されてい
る場合には、Ｓｔｅｐ３に進みねじ切り処理を設定しＳ
ｔｅｐ６に進む。一方、判定がＮ、つまり、ねじ切り加
工が指定されていない場合には、Ｓｔｅｐ４に進み、更
にタップ加工であるか否かの判定を行う。判定がＹ、つ
まり、タップ加工が指定されていた場合には、タップ加
工処理をＳｔｅｐ５にて設定しＳｔｅｐ６に進む。ここ
でも判定がＮとなった場合には、Ｓｔｅｐ８に進みその
他の加工処理を設定し、Ｓｔｅｐ6に進む。

【００５６】Ｓｔｅｐ６では、行ＡＢ間のデータを電子
カムデータ化するに先立ち、現在の座標値を割り出す。
ここで現在の座標値を割り出すのは、行ＡＢの間に記述
されるＮＣコードには、現在の座標値に関して記述され
ていないことが多く、行Ａよりも手前の行を検索し座標
値に関する情報を取得する必要があるためである。この
処理が済んだ後にＳｔｅｐ７に進み、得られている情報
に基づいて、それぞれの制御軸の電子カムデータ化を実
行し、行ＡＢの間に記述されるＮＣプログラムを電子カ
ムデータを参照しに行くサイクルコマンドへと書き換え
を行い、このサブルーチンにおける処理を終了する。
尚、ここにおける具体的な電子カムデータ処理は、図７
におけるのと同様であり、これ以上の説明は省略した。

【００５７】３．１．ＳｔｅｐＥの処理についての説明 次に、図４ＳｔｅｐＥに示される工具選択指令位置の最
適化処理について、説明する。この処理におけるメイン
のルーチンは、図１１（Ａ）の通りである。処理が開始
すると、まず、Ｓｔｅｐ１にて、行番号Ａ＝０，Ｂ＝
０，Ｃ＝０、工具選択指令行Ｔ＝０にイニシャライズを
行う。尚、これ以降の処理では、チャンネル１，３を対
象に処理を行うものになっている。このＳｔｅｐＥの技
術の適用を想定している図２のような数値制御工作機械
では、その割付パターンで行くと、チャンネル１，３の
如く、工具同士が対抗するように用いられるチャンネル
同士で意味がより大きいためである。チャンネル２との
関係では、意味が希薄であるため検討対象に含めていな
いが勿論これを含めるように検討しても良い。

【００５８】次に、Ｓｔｅｐ２において、チャンネル
１，３に対して記述されるＮＣプログラム中から処理対
象になる待ち合せ行番号Ａ，Ｂ，Ｃと工具選択（請求項
１第２のＳｔｅｐ相当）指令行Ｔを取得する。このＳｔ
ｅｐ３において、Ｓｔｅｐ２の取得処理が成功したか否
かの判定を行う。判定がＮ、つまり、取得が失敗した場
合には、以降の処理を行う必要のある箇所が無かったと
して図４に示されるメインフローに処理が復帰する。一
方、判定がＹ、つまり、取得が成功した場合には、Ｓｔ
ｅｐ４に進み、取得した行Ａ，Ｂ，Ｃと工具選択指令行
Ｔを記憶する。その後、Ｓｔｅｐ５に進み、工具選択指
令位置を最適化する処理を行う。尚、ここでは、ＮＣプ
ログラムの作成時に何らかの検討を最適データ変換プロ
グラムにて行うように指定しているものになっていない
ため、請求項１第２のＳｔｅｐ相当になるのは、一見該
当しないように理解されるが、変換プログラム側が指定
されたコマンドを検出するようにしており、ＮＣプログ
ラムの作成段階で指定するか、変換プログラム側での指
定をするかの違いがあるのみである。プログラムで何ら
かの操作を加えたい要求に従い、プログラム側から特定
されるという意味では同一の意味づけが為されている。
このような処理を行うことにより、要は、この処理の対
象となったＮＣプログラムで指定される加工の加工時間
の短縮効果を得ることが出来る。

【００５９】説明しやすくするために具体的な例を示
す。まず、チャンネル１、チャンネル３の動作を記述す
るＮＣコードが図１１（Ｂ）のように、、、の行
で待ち合せの処理を行っているとする。（上述した待ち
合わせ行番号Ａはに、Ｂはに、Ｃはにそれぞれ対
応するものである。）

【００６０】この例では、チャンネル１のの間で
は、加工に要すると推定される時間は１０秒必要と仮定
する。又、チャンネル１のの間の加工に要すると推
定される時間は８秒と仮定する。同様に、チャンネル３
のの間では１５秒、の間では５秒必要であると
仮定する。

【００６１】今、チャンネル１のの間にＴ１で示さ
れる工具選択指令行があるとする。又、工具選択に要す
る時間は２秒であると仮定する。ここで、待ち合せ処理
間に発生する無駄時間を考えると、の間では、チャ
ンネル１がチャンネル３の加工が終了するまで５秒待つ
必要があることが図１１（Ｃ）の表から理解される。又
の間では、チャンネル３がチャンネル１の加工が終
了するまで３秒待つ必要があることが図１１（Ｃ）の表
から理解される。つまり、からまでの加工が終了す
るまでの間に無駄時間が８秒あることが分かる。

【００６２】ここで先のＴ１が工具選択に２秒しか時間
が必要でないことに着目すると、Ｔ１の指令をの間
で実行することに問題が生じなければ、無駄時間を２秒
減らせることに注目する。この点を踏まえて、加工完了
までに必要な時間がどれくらい変化するかを検討してみ
ると、２３秒必要であったのが、２１秒になっており２
秒の無駄時間の削減を達成できることが図１１（Ｃ）の
表のＴ１移動のケースから理解される。

【００６３】同様のことを今度は、チャンネル３にのみ
工具選択指令行Ｔ３があったとして検討してみる。（チ
ャンネル１には工具選択指令行がないという仮定。）こ
の工具選択に必要とする時間は１秒と仮定し、Ｔ３指令
をの間に移動したとして検討する。この場合は、図
１１（Ｃ）の表のＴ３移動のケースに示されるように、
加工完了までに要する時間は、２４秒になり、当初２３
秒であったのが１秒延びる結果になった。

【００６４】更に、今度は、チャンネル１，３のそれぞ
れに工具選択指令行Ｔ１，Ｔ３のそれぞれがあった場合
に、両者を移動するケースを検討する。この場合は、図
１１（Ｃ）の表に示されるように、加工完了までに要す
る時間は、２２秒になり、１秒の短縮が図られることに
なる。上述のように、工具選択指令を動かした場合に、
無駄時間が減る場合、増える場合があることが図１１
（Ｃ）の表から理解される。それぞれの場合毎に時間短
縮効果を評価し、その結果に従い、加工時間を最短に出
来るように工具選択指令行を移動させるというのが、こ
の処理の目的である。

【００６５】３．２．チャンネル１，３に対して処理対
象の待ち合せ行番号Ａ，Ｂ，Ｃと工具選択指令行Ｔの取
得処理の説明 次に、図１２に示される、チャンネル１，３に対して処
理対象の待ち合せ行番号Ａ，Ｂ，Ｃと工具選択指令行Ｔ
の取得処理（図１１のＳｔｅｐ２）について、詳細に説
明する。

【００６６】処理が開始されると、まず、Ｓｔｅｐ１に
おいて、行番号Ａ，Ｂ，Ｃ及び工具選択指令行Ｔの読み
込みを行う。次に、Ｓｔｅｐ２に進み、チャンネル1に
対し、行Ｂ以降を検索し、最初に見つかった待ち合せ処
理を行う行番号Ａ，Ｂ，Ｃを取得し、チャンネル３のそ
れに対応したＡ，Ｂ，Ｃも取得する。ただし、ここでの
処理は、このＳｔｅｐ２を一回目に通過する時にはＡ，
Ｂ，Ｃの全てが取得されることになるが、後述するよう
に、２回目以降は、Ａ＝Ｂ、Ｂ＝Ｃが代入されることに
なるので、Ｃのみが新規に取得されることになる。

【００６７】次にＳｔｅｐ３に進むと、待ち合せ行番号
Ａ，Ｂ，Ｃを取得が成功したか否かの判定を行う。判定
がＮ、つまり、取得できなかった場合には、これ以降の
処理は必要が無いので、そのままリターンされて、図４
のメインフローに処理が復帰する。一方、判定がＹであ
った場合には、Ｓｔｅｐ４に進み、待ち合せコードが有
効なコードであるか否かを判定する。判定がＹである、
つまり、工具選択指令行を動かしても良いと判定された
場合には、そのままＳｔｅｐ５に進む。ここで、有効な
コードとは、他チャンネルとの連携を持たない待ち合わ
せを意味する。Ｓｔｅｐ４は、工具選択指令行を移動さ
せるにあたり、待ち合せ処理が、他のチャンネルとの連
携を持つ待ち合せであるかを判定し、連携がある場合に
工具選択指令行が移動されないようにするための判定で
ある。ここで言う連携があるとは、例えば、チャンネル
１がチャンネル３側の工具を使用したい場合に、両チャ
ンネルが一時加工を停止している状態を作り、其の後に
ＮＣコードで指定されている動作を他チャンネルの工具
にさせる時などである。

【００６８】Ｓｔｅｐ５に進むと、次の工具選択指令行
Ｔに対して処理を行うため、チャンネル１，３において
行Ｂ、Ｃ間に存在している一番行番号の小さい工具選択
指令行Ｔを取得する。Ｓｔｅｐ６に進むと、チャンネル
１，３のどちらでも工具選択指令行Ｔが取得できなかっ
たか否かを判定する。判定がＮ、つまり、工具選択指令
行Ｔが取得できた場合には、そのまま、Ｓｔｅｐ７に進
み、更に、Ｓｔｅｐ７にて、チャンネル１，３のどちら
においても行Ｔは単独指令であるか否かを判定する。
尚、単独指令とは、工具選択指令以外に、主軸回転数変
更指令などの補機指令を含まない、純然な工具選択指令
のみからなる指令の意味である。このように、単独指令
であるか否かを判定するのは、工具選択指令のみであれ
ば、それぞれの工具選択指令に対応した時間が、時間計
測モジュールから与えられるが、その他の指令を含む行
になっている場合には、その時間が不明であり、上述し
た無駄時間の計算が適切に行われない為である。

【００６９】Ｓｔｅｐ７にて判定がＹ、つまり、工具選
択指令が単独指令であった場合には、Ｓｔｅｐ８に進み
チャンネル１，３のどちらにおいても行Ｂと工具選択指
令行Ｔとの間に軸移動指令が存在するか否かの判定を行
う。この判定を行うことによって、軸移動指令の意味が
変化してしまうことを防止している。工具選択指令行Ｔ
の前にある軸移動指令は、この工具選択指令によって選
択された工具に対しての軸移動指令ではなく、軸移動指
令が為された時点で選択されていた工具に対してのもの
である。よって、軸移動指令をまたがって工具選択指令
位置を変更してしまうと本来のＮＣプログラムの意味が
変わってしまうことになる。この点を考慮する為にこの
判定は為されているのである．

【００７０】このＳｔｅｐ８での判定がＮ、つまり、軸
移動指令が存在しない場合であれば、本ルーチンでの処
理を終了して、図１１で示されるメインルーチンに処理
が復帰する。尚、Ｓｔｅｐ４での判定がＮ、Ｓｔｅｐ６
での判定がＹ、Ｓｔｅｐ7での判定がＮ、Ｓｔｅｐ８で
の判定がＹのいずれかである場合には、Ｓｔｅｐ９にて
行番号Ｂを行番号Ａに、行番号Ｃを行番号Ｂに置換して
Ｓｔｅｐ２以降の処理を繰り返す。

【００７１】３．３．工具選択指令位置を最適化する処
理についての説明 次に、図１３に示される、チャンネル１，３に対して工
具選択指令位置の最適化に伴い実行する評価処理につい
て、詳細に説明する。まず、図１２の処理によって得ら
れた行番号Ａ，Ｂ，Ｃ及び工具選択指令行ＴをＳｔｅｐ
１において読み込む。次に、Ｓｔｅｐ２において次のよ
うに定義される記号の各々の時間情報を時間計測モジュ
ールから取得する。

【００７２】 チャンネル１ 行Ａから行Ｂ間までの実行に要する時間：ＴｉｍｅＡＢ１ 行Ｂから行Ｃ間までの実行に擁する時間：ＴｉｍｅＢＣ１ 工具選択時間 ：ＴｉｍｅＴ１ チャンネル３ 行Ａから行Ｂ間までの実行に要する時間：ＴｉｍｅＡＢ３ 行Ｂから行Ｃ間までの実行に擁する時間：ＴｉｍｅＢＣ３ 工具選択時間 ：ＴｉｍｅＴ３ ＊ 工具選択指令行が存在しない場合にはＴｉｍｅＴ
１、ＴｉｍｅＴ３は０になる。

【００７３】次にＳｔｅｐ３に進み、下記の数式に基づ
きＯｐｔｉ１（定義：チャンネル１側の工具選択指令の
みを移動させた場合の最適度）を計算する。 Opti1=(|TimeAB1-TimeAB3|-|(TimeAB1+TimeT1)-TimeAB3
|)+(|TimeBC1-TimeBC3|-|(TimeBC1-TimeT1)-TimeBC3|) 次にＳｔｅｐ４に進み、下記の数式に基づきＯｐｔｉ３
（定義：チャンネル３側の工具選択指令のみを移動させ
た場合の最適度）を計算する。 Opti3=(|TimeAB1-TimeAB3|-|TimeAB1-(TimeAB3+TimeT3
|)+(|TimeBC1-TimeBC3|-|TimeBC1-(TimeBC3-TimeT3|) 次にＳｔｅｐ５に進み、下記の数式に基づきＯｐｔｉ１
３（定義：チャンネル１と３の工具選択指令を移動させ
た場合の最適度）を計算する。 Opti13=(|TimeAB1-TimeAB3|-|(TimeAB1+TimeT1)-(TimeA
B3+TimeT3|)+(|TimeBC1-TimeBC3|-|(TimeBC1-TimeT1)-
(TimeBC3-TimeT3)|)

【００７４】次に、Ｓｔｅｐ６に進み、最適度Ｏｐｔｉ
１と最適度Ｏｐｔｉ３の比較を行う。判定がＹ、つま
り、最適度Ｏｐｔｉ１が最適度Ｏｐｔｉ３よりも大きい
場合には、Ｓｔｅｐ７に進み、更に、最適度Ｏｐｔｉ１
と最適度Ｏｐｔｉ１３との比較を行う。ここでも判定が
Ｙ、つまり、最適度Ｏｐｔｉ１が最適度Ｏｐｔｉ１３よ
りも大きい場合には、そのままＳｔｅｐ８に進み最適度
Ｏｐｔｉ１が正か否かの判定を行う（請求項１第４のＳ
ｔｅｐに相当）。ここでの判定がＹであった場合には、
チャンネル１の工具選択指令行Ｔを行Ｂの直前行に移動
する。このように直前行に移動することにより、上述し
た移動指令の前側に工具選択指令が移動して軸移動指令
の意味合いが変化することを、工具選択指令が移動した
後にあっても防止している。又Ｓｔｅｐ７において、判
定がＮ、つまり、最適度Ｏｐｔｉ１３が最適度Ｏｐｔｉ
１よりも大きい場合には、そのままＳｔｅｐ１１に進
む。Ｓｔｅｐ１１にて最適度Ｏｐｔｉ１３の正負の判定
を行い、判定がＮ、つまり、負であった場合には上述と
同様の理由により、工具選択指令行の移動は行わず、処
理を図１１のメインフローに復帰させる。又、判定が
Ｙ、つまり正であった場合には、Ｓｔｅｐ１２に進みチ
ャンネル１と３の工具選択指令行Ｔを行Ｂの直前行に移
動する。（請求項１第５のＳｔｅｐに相当） 尚、Ｓｔ
ｅｐ８において最適度Ｏｐｔｉ１が負となる場合には無
駄時間が延びる場合になるので、工具選択指令行の移動
は行わず、処理を図Ｎｏ．１１のメインフローに復帰さ
せる。

【００７５】次に、Ｓｔｅｐ６において判定がＮ、つま
り、最適度Ｏｐｔｉ３が最適度Ｏｐｔｉ１よりも大きい
場合を説明する。この場合には、Ｓｔｅｐ１０に進み最
適度Ｏｐｔｉ３を更に最適度Ｏｐｔｉ１３と比較し、こ
こでの判定がＮ、つまり最適度Ｏｐｔｉ１３が最大であ
る場合には、Ｓｔｅｐ７での判定がＮとなった時と同様
に、Ｓｔｅｐ１１以降の処理を行う。更に、Ｓｔｅｐ１
０における判定がＹ、つまり、最適度Ｏｐｔｉ３が最大
である場合には、更に、Ｓｔｅｐ１３にて最適度Ｏｐｔ
ｉ３の正負の判定を行い、判定がＮ、つまり、負であっ
た場合には上述と同様の理由により、工具選択指令行の
移動は行わず、処理を図Ｎｏ．１１のメインフローに復
帰させる。又、判定がＹ、つまり正であった場合には、
Ｓｔｅｐ１４に進みチャンネル３の工具選択指令行Ｔを
行Ｂの直前行に移動する。

【００７６】４．１．ＳｔｅｐＦの処理についての説明 次に、図４のｓｔｅｐＦに示される工具選択動作の電子
データ化への処理について、説明する。この処理におけ
るメインのルーチンは、図１４の通りである。処理が開
始すると、まず、Ｓｔｅｐ１にて、行番号Ｂ＝０、ＣＨ
＝１にするイニシャライズを行う。

【００７７】次に、Ｓｔｅｐ２に進み、電子カムデータ
に変換する工具選択指令行Ｔ（請求項１第２のＳｔｅｐ
相当）とそれを挟む待ち合せ行Ａ，Ｂを取得する。その
まま、Ｓｔｅｐ３に進み、工具選択指令行Ｔとこれを挟
む待ち合せ行Ａ，Ｂが存在したか否かにつき判定する。
判定がＹ、つまり、存在した場合には、続いてＳｔｅｐ
４にて行番号Ａ，Ｂ，Ｔを読込、Ｓｔｅｐ５において、
工具選択動作の電子カムデータ化処理を実行し、取得さ
れた行Ｂ以降の行に対して同様の操作を行うべくＳｔｅ
ｐ２以降を繰り返す。又、Ｓｔｅｐ３での判定がＮ、つ
まり、存在しなかった場合には、Ｓｔｅｐ６に進み処理
対象を次チャンネルに設定すべく、チャンネルＣＨを更
新する。Ｓｔｅｐ３において、存在しなかったというこ
とは、もともと、そのチャンネルに設定されたＮＣプロ
グラムには、電子カムデータへの変換に値する工具選択
指令行Ｔが存在しなかった、あるいは、存在したが、行
Ｂ以降の残り行にはなかったということであるため、処
理対象を次のチャンネルに設定するのである。

【００７８】更に、Ｓｔｅｐ７に進んで、ＣＨ＝４にな
ったか否かについて判定する。ＣＨ＝４ではない場合に
は、Ｓｔｅｐ８に進み、行Ａ，Ｂ、工具選択指令行Ｔを
イニシャライズし、Ｓｔｅｐ２以降を繰り返す。又、Ｃ
Ｈ＝４であった場合には、全部のチャンネルのＮＣプロ
グラムの検索が終了したので、図１のメインフローに処
理が復帰する。

【００７９】４．２．電子カムデータに変換する工具選
択指令行Ｔとそれを挟む待ち合せ行Ａ，Ｂの取得処理に
ついての説明 次に、図１５に示される、電子データに変換する工具選
択指令行Ｔとそれを挟む待ち合せ行Ａ，Ｂを取得する処
理を説明する。

【００８０】まず、処理が開始されると、Ｓｔｅｐ１に
て、行番号Ｂの読み込みが行われる。次に、Ｓｔｅｐ２
にて、行番号Ｂ＋１以降で最初の工具選択単独指令行Ｔ
を取得する。次に、Ｓｔｅｐ３に進み、工具選択指令行
Ｔの取得を成功したか否かの判定を行う。判定がＮ、つ
まり、工具選択指令行Ｔを取得できなかった場合には、
そのまま図１４に示されるフローチャートに処理が移行
する。又、Ｓｔｅｐ３にて判定がＹ、つまり、工具選択
指令行Ｔの取得に成功した場合には、Ｓｔｅｐ４に進み
工具選択指令行Ｔを挟む前後の待ち合せ行Ａ，Ｂの取得
を行う。Ｓｔｅｐ５に進むと、待ち合せコードは有効な
コードであるか否かの判定を行う。Ｓｔｅｐ５での判定
がＮ、つまり、待ち合せコードが有効でない場合にはＳ
ｔｅｐ２からの処理を改めて繰り返す。つまり、Ｘ１−
Ｘ３同期など、チャンネル間での連携を持つように待ち
あわせコードを設定している場合に、目的の処理を行う
ことで、その連携関係が損なわれてしまう処理が対象か
ら除外されるようにしているものである。判定がＹ、つ
まり、待ち合せコードが有効な場合には、次に、Ｓｔｅ
ｐ６に進み、待ち合わせをしている他のチャンネルと比
較し、待ち合せ間が一番長い時間になっているか否かを
判定し、判定がＹ、つまり、一番長い時間になっている
場合には、Ｓｔｅｐ２からの処理を繰り返すべく処理を
Ｓｔｅｐ２に戻す。一方、判定がＮ、つまり、一番長い
時間になっていない場合には、Ｓｔｅｐ７に進み、工具
選択指令行Ｔ、待ち合せ開始行Ａ，終了行Ｂの三者を記
憶保持する。このように、一番長い時間になっているか
否かを判定することによって、その工具選択指令行Ｔに
よる工具選択に対して実際に余裕時間として存在する時
間が他チャンネル工具選択に比較し、余裕があるかない
かを判定している（請求項１第４のＳｔｅｐ相当）。

【００８１】次に、Ｓｔｅｐ８に進み、現在チャンネル
３を処理中であるか否かを判定する。判定がＹ、つま
り、チャンネル３を処理中である時には、更に、Ｓｔｅ
ｐ９に進み、チャンネル１と待ち合せをしている場合で
あってチャンネル１側の工具選択が電子カムデータ化さ
れているか否かを判定する。ここでの判定がＹ、つま
り、チャンネル1側の工具選択が電子カムデータ化され
ている場合には、Ｓｔｅｐ１０に進み、Ｓｔｅｐ７にて
記憶保持した工具選択指令行Ｔ、待ち合せ開始行Ａ，終
了行Ｂの三者の記憶保持をキャンセルし、「存在しな
い」の側で処理を終了し、図１４に示されるメインフロ
ーへ処理を復帰させる。つまり、チャンネル１とチャン
ネル３で同時に工具選択動作をさせることは希であり、
又、両者を電子カムデータすることは非常に処理が複雑
になり好ましくない。このため、既に、一方が電子カム
データされている場合には、処理の異常の発生を招かな
いためにも他方の電子カムデータ化は行わないようにし
ている。一方、Ｓｔｅｐ９における判定がＮ、つまり、
チャンネル１側の工具選択が電子カムデータ化されてい
ない場合には、上述した不具合は生じないのでＳｔｅｐ
７にて取得したＡ，Ｂ，Ｔを保持し図に示される「存在
する」の側で処理を終了し図１４に示されるメインフロ
ーに処理を復帰させる。当然ながら、Ｓｔｅｐ８にて判
定がＮ、つまり、チャンネル３の処理中ではない場合で
あれば、少なくともチャンネル１側で行Ａ，Ｂ，Ｔが取
得されているので、「存在する」の側で処理を終了し図
１４に示されるメインフローに処理を復帰させる。

【００８２】４．３．工具選択動作の電子カムデータ化
処理の説明 次に、図１６に示される、工具選択動作の電子カムデー
タ化の処理（請求項１第５のＳｔｅｐ相当）を説明す
る。まず、処理が開始されると、Ｓｔｅｐ１にて工具選
択指令行Ｔ、待ち合せ開始行Ａ，終了行Ｂの読み込みを
行う。続いて、Ｓｔｅｐ２に進み，他のチャンネルの一
番長い待ち合せ間の時間との差ΔＴを演算する。Ｓｔｅ
ｐ３に進んで、待ち合せ行Ａ，Ｂ間に含まれる工具選択
単独指令行とその選択時間を全て読み込まれているＮＣ
プログラムファイル及び時間計測モジュールから読み込
む。次に、Ｓｔｅｐ４に進んでΔＴを選択時間の長さの
比で分配する。次に、Ｓｔｅｐ５に進み、工具選択動作
を分配された時間分ゆっくりと動作するような電子カム
データに変換する。次に、Ｓｔｅｐ６に進み、処理が完
了した行番号Ｂを記憶保持し、もとのフローに処理が復
帰する。

【００８３】このようにすることで、先に演算した工具
選択指令毎に得られる余裕時間を、工具選択時間の比率
に応じて工具選択時間として割り当てる。通常ＮＣコー
ド等によって指定される工具選択では、この時間が与え
られたところで、工具選択は素早く移動される結果、時
間を余らせるように実行されるが、本実施例では余裕時
間を含み、割り当てられた時間全部を利用して工具選択
が行われる為、工具選択そのものはＮＣコードを利用し
て行われるものと比較してゆっくりと為されることにな
る。その結果として、刃物台送り軸、あるいは、それを
含む各回転部を支持する軸受け（ボールベアリングな
ど）に対してショック荷重などの入力が防止される。こ
の結果、軸、ボールベアリングなどの寿命を延長させる
ことが可能となり、加工部品の精度も上がる。

【００８４】一方、更に、具体的には、上記Ｓｔｅｐ５
において、工具の選択動作を、加工終了に伴う退避は早
くし、工具の選択位置までへの移動などはゆっくりする
ように、動作毎で工具選択動作の速度を変更すると更に
良い。これは、待避動作のみを従来と同様にしておくこ
とにより、工具が主軸などと干渉する危険をＮＣコード
等によって指令される工具選択動作と同じ程度までに軽
減するためである。以上の実施例の中では、数値制御工
作機械における数値制御部に記憶されるプログラムファ
イルを一旦編集して、その後、ＮＣ部用ＲＡＭに記憶さ
せるようにしたが、ＮＣ部用ＲＡＭからＣＰＵがＮＣプ
ログラムを読み出す段階において、読み出しと同時に上
述した処理を実行してもよい。この場合は、ＮＣプログ
ラムを適宜先読みして解釈を行い上述の処理を行った上
で数値制御工作機械を動作させると良い。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、ワークあるいは工具を
エキスパートのＮＣプログラム作成者が作ったものと同
等若しくは、それ以上のものが容易に得られ、ワーク、
工具などを最適に動作させることが出来る。又、更に、
具体的には、実用的な効果として、ワークの加工時間の
短縮、加工部品の単価の低減、加工部品の精度向上、若
しくは、機械寿命の延長など優れた効果が得られるもの
である。

【００８６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る数値制御工作機械の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る数値制御工作機械のチ
ャンネル構成を示す図である。

【図３】制御ユニット部のＲＡＭに含まれる電子カムデ
ータテーブルの構成を説明する為の図である。

【図４】本発明が含まれる制御プログラムのメインのフ
ローチャートである。

【図５】（Ａ）は、図４における同期加工の電子データ
化の処理のメインとなるフローチャートである。（Ｂ）
は、本発明の実施形態に係る工作機械における、被加工
物の加工動作の一例を説明する為の図である。（Ｃ）
は、（Ｂ）におけるＡ部の拡大図である。

【図６】図５における、同期加工の電子カムデータに変
換する箇所を検索する処理を説明するフローチャートで
ある。

【図７】図５における行Ａ、Ｂ間を電子カムデータ化す
る処理を説明するフローチャートである。

【図８】図４における同期加工による電子カムデータに
変換する箇所以外の電子カムデータ化処理を説明するメ
インのフローチャートである。

【図９】図８における、同期加工以外の電子カムデータ
に変換する箇所を検索する処理を説明するフローチャー
トである。

【図１０】図８における、同期加工以外の箇所の電子カ
ムデータ化の処理を説明するフローチャートである。

【図１１】（Ａ）は、図４における、工具選択指令位置
の最適化処理を説明するメインのフローチャートであ
る。（Ｂ）は、この処理を適用して意味のある具体例を
示す図である。（Ｃ）は、（Ｂ）の例の結果を示す表で
ある。

【図１２】図１１における、チャンネル１，３に対して
処理対象の待ち合せ行番号Ａ，Ｂ，Ｃと工具選択指令行
Ｔを取得する処理を説明するフローチャートである。

【図１３】図１１における、工具選択指令位置を最適化
する処理を説明するフローチャートである。

【図１４】図４における、工具選択動作の電子カムデー
タ化の処理を説明するフローチャートである。

【図１５】図１４における、電子カムデータに変換する
工具選択指令行Ｔとそれを挟む待ち合せ処理行Ａ，Ｂを
取得する処理を説明するフローチャートである。

【図１６】図１４における、工具選択動作の電子カムデ
ータ化の処理を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１…数値制御工作機械、５１…制御ユニット部、５２…
中央演算ユニット、５６…ＮＣ部用ＲＡＭ、５６ａ…第
１のチャンネル加工手順記憶部、５６ｂ…第２のチャン
ネル加工手順記憶部、５６ｃ…第３のチャンネル加工手
順記憶部、５６ｄ…電子カムデータテーブル、５７…Ｒ
ＯＭ、５８…ＰＣ部用ＲＡＭ ５８ａ…最適データ変換
プログラム記憶部 ５８ｂ…電子カムデータテーブル ５
８ｃ…機械固有情報記憶部 ５８ｄ…ＮＣプログラム記
憶部 ５９…トランスフォーマボタン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢崎 訓之 静岡県静岡市中吉田20番10号 スター精密 株式会社内 Ｆターム(参考） 5H269 AB01 BB01 BB05 BB11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】数値制御工作機械にロードされて該機械を
   動作させるＮＣプログラムを作成する第１のＳｔｅｐ
   と、該プログラムの変換の検討が必要な箇所及び/又は
   プログラムにおける指令位置変更の検討が必要な箇所を
   指定する第２のＳｔｅｐと、上記プログラムを所定の記
   憶素子に読み込む第３のＳｔｅｐと、記憶素子に読み込
   まれた上記プログラムにおいて指定された箇所の変換可
   否の検討及び/又はプログラムにおける指令位置変更可
   否の検討を行う第４のＳｔｅｐと、該検討結果が可とな
   った場合には、上記プログラムにおいて指定された箇所
   の変換及び/又はプログラムにおける指令位置変更を実
   行し、機械稼動用プログラムファイルの作成を行う第５
   のＳｔｅｐとを備えることを特徴とするＮＣプログラム
   のための最適データ変更方法。
2. 【請求項２】数値制御工作機械にロードされて該機械を
   動作させるＮＣプログラムを作成する第１のＳｔｅｐ
   と、所定パラメータに対する位置の関係を定めた電子カ
   ムデータへの変換を行うべきワーク又は工具の所定の作
   業を上記プログラムの作成中に予め指定する第２のＳｔ
   ｅｐと、該プログラムを所定の記憶素子に読み込む第３
   のＳｔｅｐと、記憶素子に読み込まれたプログラムに対
   して上記指定作業を検索し電子カムデータへの変換可否
   を検討する第４のＳｔｅｐと、該検討結果が可となった
   場合には、該抽出されたワーク又は工具の動作の記述に
   従い仮想的にワーク又は工具を動作させてパラメータと
   位置の関係を定めて電子カムデータに作成する第５のＳ
   ｔｅｐと、該Ｓｔｅｐにより得られた電子カムデータを
   記憶するテーブルを作成する第６のＳｔｅｐと、上記Ｎ
   Ｃプログラムにおいて、この電子カムデータに変換され
   た箇所を上記テーブルを参照するコマンドと置換する第
   ７のＳｔｅｐとを備えることを特徴とするＮＣプログラ
   ムのための最適データ変換方法。
3. 【請求項３】数値制御工作機械にロードされて該機械を
   動作させるＮＣプログラムを作成する第１のＳｔｅｐ
   と、上記プログラムにおける工具選択指令位置変更の検
   討が必要な箇所を指定する第２のＳｔｅｐと、該プログ
   ラムを所定の記憶素子に読み込む第３のＳｔｅｐと、記
   憶素子に読み込まれた上記プログラムにおいて工具選択
   指令位置を変更することにより選択された工具での作業
   時間が短縮されるか否かにつき工具選択指令位置変更可
   否の検討を行う第４のＳｔｅｐと、該検討結果が可とな
   った場合には、上記プログラムにおける工具選択指令位
   置変更を実行し、機械稼動用プログラムファイルの作成
   を行う第５のＳｔｅｐとを備えることを特徴とするＮＣ
   プログラムのための最適データ変換方法。
4. 【請求項４】数値制御工作機械にロードされて該機械を
   動作させるＮＣプログラムと、該プログラムの変換の検
   討が必要な箇所及び/又はプログラムにおける指令位置
   変更の検討が必要な箇所を指定する検討必要位置指定手
   段と、該指定手段による指定が含まれた上記ＮＣプログ
   ラムを記憶するメモリー手段と、該メモリー手段に読み
   込まれた上記ＮＣプログラムにおいて指定された箇所を
   最適化する変換可否の検討及び/又は指令位置変更可否
   の判定を行う可否判定手段と、該判定結果が可となった
   場合には、上記プログラムにおいて指定された箇所の変
   換及び/又は指令位置変更を実行し、この変換及び／又
   は変更結果に基づき機械を稼動させる数値制御部とを備
   えることを特徴とする数値制御工作機械。
5. 【請求項５】工具又はワークの位置に関する補正値情報
   を収集する補正値情報収集手段を備え、補正値情報収集
   手段は、上記機械稼動用プログラムファイル作成手段に
   よりＮＣプログラムの一部分が電子カムデータに変換さ
   れる際に、その変換の結果に対して補正値情報を反映さ
   せるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の数値
   制御工作機械。