JP2005085095A - 数値制御装置，数値制御装置のパラメータ設定方法及び数値制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 加工プログラム中におけるパラメータ値の変更をより簡単な記述で行なうことができる数値制御装置を提供する。
【解決手段】 加工プログラム４内において、インポジション幅が、Ｘ〜Ｚ，［４］〜［８］の各移動軸について夫々登録されているインポジションテーブルを複数記述し、加工プログラム４中にインポジションテーブルの内何れか１つを指定するためのコマンド「Ｍ２７０」〜「Ｍ２７２」を記述することで、各移動軸夫々のインポジション幅を一括設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加工プログラムに基づいて工作機械等を制御し、被加工物の加工を行わせるための数値制御装置、また、その数値制御装置におけるパラメータ設定方法、及び数値制御装置において実行される加工プログラムをデコード処理する数値制御プログラムに関する。

工作機械等を制御する数値制御装置では、工具によってワークを加工するプロセスがプログラムで指定されており、この加工プログラムに従って工作機械等を制御して加工を行う。その際、数値制御装置は、加工プログラムの１ブロックを読みとり、このブロックの指令が位置決めや切削等の移動指令であれば、その指令に従って各軸のサーボモータを駆動し、位置決めあるいは切削等の加工を行なわせる。

そして、工具などが前記ブロックで指定された位置に達したか否かを、工具位置が各移動軸について設定されている所定値内に達したか、即ちインポジション幅内にあるか否かで判断して、インポジション幅内にあると判断すると次のブロックの処理、即ち次の命令の実行を開始するようになっている。つまり、インポジション幅とは、ある移動命令に基づいて移動される対象たる工具等が指定位置に到達する以前に次の命令実行を開始させるための、前記指定位置に対する相対寸法値である。

この場合、インポジション幅を小さくすれば工具等は指定位置により近く位置するので加工精度が向上するが、その一方で位置決めに時間を要することになり、加工時間が長くなる欠点がある。また、インポジション幅を大きくすれば加工時間は短くなるが、位置決めの精度が粗くなり加工精度は低下することになる。従って、加工処理の効率を向上させるには、加工に精度を要求される部分と比較的制度が要求されない部分とを切り分け、夫々に応じてインポジション幅を設定し分けることが必要となる。

加工プログラム中におけるインポジション幅の設定を行う方式は、例えば、特許文献１のように、各ブロック毎にインポジション幅を設定するものが一般的である。
特許第３０４５６０３号

しかしながら、斯様な設定方式において、加工処理効率を向上させるためにインポジション幅を頻繁に設定し分けるには、その設定変更に伴って加工プログラム中の対応するブロックにおいてインポジション幅を一々書き直す必要があった。従って、プログラムの記述が煩雑となり、作成者の負担が重くなるという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、加工プログラム中におけるパラメータ値の変更をより簡単な記述で行なうことができる数値制御装置，数値制御装置のパラメータ設定方法及び数値制御プログラムを提供することにある。

本発明の数値制御装置は、加工プログラム内において、ある移動命令に基づいて移動される対象が指定位置に到達する以前に次の命令実行を開始させるため、前記指定位置に対する相対寸法値として設定されるパラメータ値が、複数の移動軸について夫々登録されているパラメータテーブルが複数記述され、
前記加工プログラム中に前記パラメータテーブルの内何れか１つを指定するためのコマンドを記述することで、前記複数の移動軸夫々のパラメータ値を一括設定することが可能に構成されることを特徴とする。

斯様に構成すれば、加工プログラム中でパラメータテーブルの内何れか１つを指定するコマンドを記述するだけで、相対寸法値の設定を簡単に変更することが可能となり、加工処理効率を向上させることができる。

本発明よれば、従来とは異なり、相対寸法値の設定変更に伴ってプログラム中で一々書き直しを行う必要がなくなるので、プログラムの記述が簡単になり、作成者の負担を大きく軽減することができる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図３は、工作機械を数値制御する数値制御装置２０の電気的構成を示す機能ブロック図である。数値制御装置は、制御全体を司るマスタＣＰＵ１（コンピュータ），ワーク加工や工具交換を司るスレーブＣＰＵ２を中心にとして構成されている。
マスタＣＰＵ１には、制御装置自体を動作させるプログラムや定数等を格納するマスタ部ＲＯＭ３と、ワーク加工用のプログラム（加工プログラム)４を格納したり、制御実行中の変数やフラグ等を一時記憶するマスタ部ＲＡＭ５とが接続されている。スレーブＣＰＵ２には、ワーク加工のためのモータ駆動プログラムや定数等を格納するスレーブ部ＲＯＭ６と、ワーク加工制御実行中の変数，フラグ等を一時記憶するスレーブ部ＲＡＭ７とが接続されている。

マスタＣＰＵ１とスレーブＣＰＵ２との間には、マスタＣＰＵ１からスレーブＣＰＵ２への指令或はその逆方向の情報等が格納されるＣ（Common)ＲＡＭ８が接続されている。ＣＲＡＭ８は、マスタＣＰＵ１及びスレーブＣＰＵ２の双方から情報が書き込まれ或は参照される。
また、マスタＣＰＵ１には、加工プログラム等を作成・入力するキーや、一連の加工処理を開始させるための起動スイッチや、加工プログラムの各ステップの処理を確認などのため個別に実施可能とする手動用スイッチ等のスイッチ部９と、キーボード１０と、加工プラグラム等を表示して参照するためのＣＲＴ(Cathode Ray Tube)１１とが接続されている。

スレーブＣＰＵ２は、Ｘ軸搬送機構をなすＸ軸モータ１２，同じくＹ軸搬送機構をなすＹ軸モータ１３，ワークテーブルを旋回させるテーブル旋回モータ１４に接続されており、これらに制御信号を送出してワークの被加工面等を変更する。更に、スレーブＣＰＵ２は、上下動（Ｚ軸）モータ１５及び主軸モータ１６に接続されており、それらに制御信号を送出し、被加工面，被加工位置を決定されたワークに対して所定の工具による加工を実行する。また、スレーブＣＰＵ２は、加工工程中に必要に応じてマガジンモータ１７並びに工具交換モータ１８に制御信号を送出し、工具交換を実行する。

これら、スレーブＣＰＵ２の実行するワーク加工制御，工具交換制御は、マスタＣＰＵ１からの指示に基づいて実行される。マスタＣＰＵ１は、マスタ部ＲＯＭ３に記憶されているＮＣプログラム（数値制御プログラム）１９を実行することで、キーボード１０から入力されてマスタ部ＲＡＭ５に格納された加工プログラム４を１動作ずつ読み込んでデコードする。その結果がワーク加工に関する情報であれば、当該情報をＣＲＡＭ８に書き込む。スレーブＣＰＵ２は、この書き込まれた情報を読み出して上述のワーク加工制御を実行する。

次に、本実施例の作用について図１及び図２をも参照して説明する。図１は、加工プログラム４の一記述例を示すものである。加工プログラム４中には、図１（ｂ）に示すように、各軸についてのインポジション幅（パラメータ値）が記述されたインポジションテーブル（パラメータテーブル）が用意されている。即ち、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸と、「４」〜「８」のその他のワークテーブル等の回転用モータなどについて、μｍ単位で夫々のインポジション幅が設定される。尚、Ｘ〜Ｚ，「４」〜「８」の各軸は、移動軸に対応する。

そして、このインポジションテーブルを加工プログラム４中で使用する場合のコマンドは、例えばＭコード「Ｍ２７０」のように設定しておく。この場合のインポジション幅（１）は、Ｘ〜Ｚ＝２０，［４］〜［８］＝４０，に設定される。また、加工プログラム４中では前述したようにインポジション幅の設定を変更する必要が生じるため、設定が異なるテーブルも別途用意しておき、それらもＭコード「Ｍ２７１」，「Ｍ２７２」で指定可能となっている。例えば「Ｍ２７１」を指定すると、この場合のインポジション幅（２）は、Ｘ〜Ｚ，［４］＝３０，［５］〜［８］＝５０，に設定される。尚、図１（ｂ）では、インポジション幅（１）〜（３）を丸数字で示している。

図１（ａ）に示すように、加工プログラム４中においてＭコード「Ｍ２７０」が記述されると、それ以降のブロックで記述される各種の移動指令についてのインポジション幅は、「Ｍ２７０」で指定されたインポジションテーブルに基づいて設定される。そして、同プログラム中で別のＭコード「Ｍ２７１」が記述されると、それ以降のブロックで記述される各種の移動指令についてのインポジション幅は、「Ｍ２７１」で指定されたインポジションテーブルに基づいて設定されるように切り替わる。

図２は、マスタＣＰＵ１がＮＣプログラム１９を実行した場合に行われる加工プログラム４のデコード処理内容を示すフローチャートであり、本発明の要旨に係る部分を示す。マスタＣＰＵ１は、加工プログラム４より１ブロック読み出してデコードし（ステップＳ１）、読み出したコマンドがインポジション切換え指令、即ち、例えば「Ｍ２７０」，「Ｍ２７１」，「Ｍ２７２」の何れであるか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、これらの何れでもなければ（「ＮＯ」）ステップＳ３に移行する。

ステップＳ２において、コマンドがインポジション切換え指令である場合（「ＹＥＳ」）、マスタＣＰＵ１は、当該指令が「Ｍ２７１」，「Ｍ２７２」の何れであるか否かをステップＳ８，Ｓ９で判断する。そして、ステップＳ８，Ｓ９で何れも「ＮＯ」と判断した場合、当該指令は「Ｍ２７０」であるから、「Ｍ２７０」が示すテーブルよりインポジション幅（１）を取得する（ステップＳ１２）。尚、「Ｍ２７０」は少なくとも加工プログラム４の冒頭に記述されており、当該インポジション幅は初期値として設定されるものである。

一方、ステップＳ３において、マスタＣＰＵ１は、ステップＳ１で取得したブロックのコマンドが軸移動指令であるか否かを判断する。そして、軸移動指令であれば（「ＹＥＳ」）、その軸移動指令に対して現在選択（取得）されているテーブルのインポジション幅を軸移動指令に組み込むようにセットし（ステップＳ６）、対応する軸のモータに指令を出力する（ステップＳ７）。それから、ステップＳ１に戻る。

また、ステップＳ３において、コマンドが軸移動指令でなければ（「ＮＯ」）、マスタＣＰＵ１は、更に、加工プログラム４の終了を示すコマンド（例えば、「Ｍ３０」）であるか否かを判断する（ステップＳ４）。前記コマンドであれば（「ＹＥＳ」）処理を終了し、前記コマンドでなければ（「ＮＯ」）当該コマンドをその種類に応じて実行してから（ステップＳ５）ステップＳ１に戻る。

以上のようにして加工プログラム４を順次実行して行き、図１（ａ）に示すように、途中で「Ｍ２７１」が記述されていると、マスタＣＰＵ１は、ステップＳ８で「ＹＥＳ」と判断し、「Ｍ２７１」に対応するインポジション幅（２）をテーブルより取得する（ステップＳ１０）。従って、この場合、ステップＳ６ではインポジション幅（２）がセットされるようになる。また、加工プログラム４中で「Ｍ２７２」が記述されていると、マスタＣＰＵ１は、ステップＳ９で「ＹＥＳ」と判断し、「Ｍ２７２」に対応するインポジション幅（３）をテーブルより取得する（ステップＳ１１）。従って、この場合、ステップＳ６ではインポジション幅（３）がセットされるようになる。

以上のように本実施例によれば、加工プログラム４内において、インポジション幅が、Ｘ〜Ｚ，［４］〜［８］の各移動軸について夫々登録されているインポジションテーブルを複数記述し、加工プログラム４中にインポジションテーブルの内何れか１つを指定するためのコマンド「Ｍ２７０」〜「Ｍ２７２」を記述することで、各移動軸夫々のインポジション幅を一括設定するようにした。即ち、マスタＣＰＵ１がＮＣプログラム１９を実行して加工プログラム４の読出し及びデコードを行うことで、上記の加工プログラム４の記述形態とその処理とを可能とした。

従って、加工プログラム４中でインポジションテーブルの内何れか１つを指定するコマンドを記述するだけで、インポジション幅の設定を簡単に変更することが可能となり、加工処理効率を向上させることができる。そして、従来とは異なり、インポジション幅の設定変更に伴って加工プログラム４中で一々書き直しを行う必要がなくなるので、加工プログラム４の記述が簡単になり、作成者の負担を大きく軽減することができる。

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
マスタＣＰＵ１とスレーブＣＰＵ２との機能を１つのＣＰＵで実現しても良い。
パラメータテーブルは２つでも、４つ以上あっても良い。

本発明の一実施例であり、（ａ）は、加工プログラム全体の一記述例、（ｂ）はインポジションテーブルの記述例を示す図 数値制御装置のマスタＣＰＵによって実行される、本発明の要旨に係る加工プログラム４のデコード処理内容を示すフローチャート 工作機械を数値制御する数値制御装置の電気的構成を示す機能ブロック図

符号の説明

図面中、１はマスタＣＰＵ（コンピュータ）、４は加工プログラム、１９はＮＣプログラム（数値制御プログラム）を示す。

Claims (3)

1. 加工プログラム内において、ある移動命令に基づいて移動される対象が指定位置に到達する以前に次の命令実行を開始させるため、前記指定位置に対する相対寸法値として設定されるパラメータ値が、複数の移動軸について夫々登録されているパラメータテーブルが複数記述され、
   前記加工プログラム中に前記パラメータテーブルの内何れか１つを指定するためのコマンドを記述することで、前記複数の移動軸夫々のパラメータ値を一括設定することが可能に構成されることを特徴とする数値制御装置。
2. 加工プログラム内において、ある移動命令に基づいて移動される対象が指定位置に到達する以前に次の命令実行を開始させるため、前記指定位置に対する相対寸法値として設定されるパラメータ値が、複数の移動軸について夫々登録されているパラメータテーブルを複数記述し、
   前記加工プログラム中に前記パラメータテーブルの内何れか１つを指定するためのコマンドを記述することで、前記複数の移動軸夫々のパラメータ値を一括設定することを特徴とする数値制御装置のパラメータ設定方法。
3. 数値制御装置において数値制御を司るコンピュータによって実行されるもので、加工プログラムのデコードを行なうための数値制御プログラムであって、
   加工プログラム内において、ある移動命令に基づいて移動される対象が指定位置に到達する以前に次の命令実行を開始させるため、前記指定位置に対する相対寸法値として設定されるパラメータ値が、複数の移動軸について夫々登録されているパラメータテーブルが複数記述されており、
   前記加工プログラム中に前記パラメータテーブルの内何れか１つを指定するためのコマンドが記述されていると、当該コマンドに対応したパラメータテーブルに基づいて前記複数の移動軸夫々のパラメータ値を一括設定するようにデコード処理を行なうことを特徴とする数値制御プログラム。
   
   

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