JP2019125311A

JP2019125311A - 数値制御装置

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Publication number: JP2019125311A
Application number: JP2018007273A
Authority: JP
Inventors: 真一尾関; Shinichi Ozeki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-19
Also published as: DE102019000205A1; CN110058568B; US20190227518A1; CN110058568A; JP6691150B2; US10698382B2

Abstract

【課題】オペレータの操作種別を判別し、操作種別に応じて入力の制限値を変化させる数値制御装置を提供する。【解決手段】オペレータの入力数値が制限値の範囲内であるか否かを判定することが可能な数値制御装置１は、オペレータの各種操作及び入力項目に対する数値の入力を受け付ける入力受付部１０１と、入力数値が制限値の範囲内であるか否かを判定する入力数値制限部１０２と、入力受付部１０１が特定の操作を受け付けた場合に、制限値を変更する制限値変更部１０３と、特定の操作が完了した場合に、制限値を変更前の値に戻す制限値復帰部１０４と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は数値制御装置に関し、特にオペレータの操作種別を判別し、操作種別に応じて入力の制限値を変化させる数値制御装置に関する。

オペレータが数値制御装置に対して数値（例えば工具オフセット量、ワーク原点オフセット量、加工プログラムの数値部分など）を入力する際、入力ミスにより本来の入力値から大きく乖離した値が入力されてしまうと、工具やワークの破損等の重大事故に繋がる可能性がある。

そのため、従来の数値制御装置は、一度に大きく値を変化できないよう、入力値や入力値の変化量に制限を設ける機能が存在する。例えば、変化量制限値が１．０であれば、既存の入力値１０．０を１２．０に変更することは許容されないことになる。このような制限機能を有する数値制御装置には、所定の制限を超えた入力値が入力されると、例えば図１に示すようなワーニングを表示するなどしてオペレータに警告を与えるなどの動作を実施するものもある。

特許文献１にも、入力装置を介して許容回転速度を入力可能な制御装置において、上限値および下限値の範囲内にある回転速度のみを採用する構成が記載されている。

特許第５５３６６０８号公報

しかしながら、オペレータが行う操作の中には、通常の操作に比べて大きく数値を変えなければならないようなものがある。例えば、新規に工具を設置すること、新規にワーク座標系を設定すること、新規に加工プログラムを読み込むことといったセッティング作業においては、初期設定のため、大きな値を入力したり、既存の入力値を大きく変更したりする必要が生ずる場合がある。このような場合に入力値や入力値の変化量の制限値が設定されていると、作業に支障が出たり、作業効率が著しく低下したりするという問題がある。そのため、従来は、セッティング作業を行う際には予め制限値を緩和する設定変更を行うなどの対策が必要であった。

このような従来の作業手法は、毎回の制限値の緩和作業が煩雑であったり、緩和した制限値をもとに戻すことを忘れてしまったりといった問題を有している。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、オペレータの操作種別を判別し、操作種別に応じて入力の制限値を変化させる数値制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、オペレータの入力数値が制限値の範囲内であるか否かを判定することが可能な数値制御装置であって、前記オペレータの各種操作及び入力項目に対する数値の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力数値が前記制限値の範囲内であるか否かを判定する入力数値制限部と、前記入力受付部が特定の操作を受け付けた場合に、前記制限値を変更する制限値変更部と、前記特定の操作が完了した場合に、前記制限値を変更前の値に戻す制限値復帰部と、を有することを特徴とする。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、前記入力受付部は、表示中のウィンドウ名に基づいて、前記特定の操作を受け付けたか否かを判定することを特徴とする。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、前記制限値変更部は、前記入力受付部が工具追加操作を受け付けた場合に、工具オフセット量の前記制限値を変更することを特徴とする。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、前記制限値変更部は、前記入力受付部がワーク座標系設定操作を受け付けた場合に、ワーク原点オフセット量の前記制限値を変更することを特徴とする。
本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、前記制限値変更部は、前記入力受付部が加工プログラムの読み込み操作を受け付けた場合に、前記加工プログラムの数値部分の前記制限値を変更することを特徴とする。

本発明によれば、オペレータの操作種別を判別し、操作種別に応じて入力の制限値を変化させる数値制御装置を提供することが可能である。

従来の数値制御装置における入力制限の一例を示す図である。数値制御装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。数値制御装置１の機能構成を示すブロック図である。数値制御装置１の動作を示すフローチャートである。記憶部１０５の記憶内容の一例を示す図である。

本発明の実施の形態にかかる数値制御装置１の構成について説明する。

図２は、本発明の実施の形態にかかる数値制御装置１の要部の概略的なハードウェア構成図である。

数値制御装置１が備えるＣＰＵ１１は、数値制御装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４に格納されたプログラムをバス２０を介して読み出し、プログラムに従って数値制御装置１全体を制御する。

不揮発性メモリ１４は、例えば図示しないバッテリでバックアップされるなどして、数値制御装置１の電源がオフされても記憶状態が保持されるメモリとして構成される。不揮発性メモリ１４に記憶されているプログラム、データは、利用時には揮発性メモリ１３に展開されても良い。揮発性メモリ１３には、不揮発性メモリ１４から展開されたプログラム、データの他、一時的な計算データや表示データ、入力装置７１を介して入力されたデータ等が格納される。

表示器／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード等を備えたデータ入出力装置である。表示器／ＭＤＩユニット７０のキーボードから入力された指令やデータは、インタフェース１５を介してＣＰＵ１１に渡される。また、ＣＰＵ１１から出力された表示データは、インタフェース１５を介して表示器／ＭＤＩユニット７０のディスプレイに表示される。

図３は、本発明の実施の形態に係る数値制御装置１の概略的な機能構成を示すブロック図である。

数値制御装置１は、入力受付部１０１、入力数値制限部１０２、制限値変更部１０３、制限値復帰部１０４、記憶部１０５を有する。

入力受付部１０１は、オペレータの操作を受け付けて、操作の種類を特定する処理を行う。ここでいう操作には、例えば工具の追加、ワーク座標系の設定、加工プログラムの読み込み、入力ウィンドウを閉じること、加工の開始などが含まれる。また、ユーザがキーボード等により入力した入力数値を受け付ける処理も行う。

入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、予め定められた制限の範囲内か否かを判定する。制限の範囲内であれば、入力数値を他の処理に引き渡す。一方、制限の範囲内でない場合は、入力数値を他の処理に引き渡すことはしない。この場合はワーニングを表示してオペレータに再入力を促すこともできる。

制限値変更部１０３は、入力受付部１０１が特定の種類の操作を検出したときに、入力数値制限部１０２が上記判定をする際に用いる制限値を変更する処理を行う。ここで特定の種類の操作とは、例えば上述のセッティグ作業を行うために必要な特定のウィンドウが開かれたことなどである。

制限値復帰部１０４は、制限値変更部１０３が制限値を変更した後、所定の条件が成就したならば、制限値を変更前の状態に戻す処理を行う。ここで所定の条件とは、例えば入力ウィンドウを閉じる操作を行うこと、加工を開始することなどである。

記憶部１０５は、入力項目名と、通常（すなわち変更がなされない場合）の制限値と、オペレータの操作と、当該操作がなされた場合に適用される変更後の制限値と、を対応付けて記憶している。図５に、記憶部１０５の記憶内容の例を示す。この例では、工具オフセット量の入力値の制限値は、通常はＴｈ１−１に設定されている。ここでＴｈ１−１とは、例えば上限値、下限値、又は変化量の制限値であって良い。しかし、工具追加操作が検出された場合は、工具オフセット量の入力値の制限値は変更されてＴｈ１−２となる。その後、所定の条件で工具オフセット量の入力値の制限値はＴｈ１−１に戻される。

図４のフローチャートを用いて、数値制御装置１の動作について説明する。なお本実施の形態では、典型的なセッティング作業である、工具の追加、ワーク座標系設定及び加工プログラム読み込みの操作を検出したときに、制限値の変更を行う例を示す。

Ｓ１０：オペレータが、数値制御装置１の入力受付部１０１に対し何らかの操作を開始する。入力受付部１０１は、オペレータの操作の種類を判定する。典型的には、操作パネルで開かれている入力ウィンドウの名前を取得することにより、入力受付部１０１はオペレータが行おうとしている操作の種類を特定することができる。例えば、工具追加ウィンドウが開かれていれば、オペレータは新たに工具を追加する操作を行っていると特定できる。ワーク座標系ウィンドウが開かれていれば、ワーク座標系の設定操作を行っていると特定できる。加工プログラム読み込みウィンドウが開かれていれば、オペレータは加工プログラムの読み込み操作を行っているものと特定できる。
工具追加操作が検出された場合はＳ１０１へ、ワーク座標系設定操作が検出された場合はＳ２０１へ、加工プログラム読み込み操作が検出された場合はＳ３０１へ遷移する。

Ｓ１０１：制限値変更部１０３は、記憶部１０５を参照して、工具追加操作の際に制限値を変更すべき入力項目名と、変更後の制限値と、を取得する。図５の記憶部１０５によれば、工具追加操作に紐付けられた、入力項目名＝工具オフセット量、制限値＝Ｔｈ１−２が取得される。
入力受付部１０１は、工具オフセット量の入力を受け付ける。この際、入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、Ｓ１０１で取得された変更後の制限値Ｔｈ１−２の範囲内か否かを判定する。制限値Ｔｈ１−２の範囲内であれば、入力数値を後続の処理に引き渡す。一方、制限値Ｔｈ１−２の範囲内でない場合は、入力数値を後続の処理に引き渡すことはせず、ワーニングを表示してオペレータに再入力を促すなどの処理を行う。

Ｓ１０２：制限値復帰部１０４は、工具追加ウィンドウが閉じられたか、加工が開始されたことを検知したならば、工具追加操作が終了したと判断する。このとき制限値復帰部１０４は、記憶部１０５を参照して、工具追加操作により制限値変更の影響を受ける入力項目名と、当該入力項目の通常の制限値を取得する。図５の記憶部１０５によれば、工具追加操作に紐付けられた、入力項目名＝工具オフセット量、制限値＝Ｔｈ１−１が取得される。

Ｓ１０３：以後、入力受付部１０１が工具オフセット量の入力を受け付ける際は、入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、Ｓ１０２で取得された変更後の制限値Ｔｈ１−１の範囲内か否かを判定する。制限値Ｔｈ１−１の範囲内であれば、入力数値を後続の処理に引き渡す。一方、制限値Ｔｈ１−１の範囲内でない場合は、入力数値を後続の処理に引き渡すことはせず、ワーニングを表示してオペレータに再入力を促すなどの処理を行う。

Ｓ２０１：制限値変更部１０３は、記憶部１０５を参照して、ワーク座標系設定操作の際に制限値を変更すべき入力項目名と、変更後の制限値と、を取得する。図５の記憶部１０５によれば、ワーク座標系設定操作に紐付けられた、入力項目名＝ワーク原点オフセット量、制限値＝Ｔｈ２−２が取得される。
入力受付部１０１は、ワーク原点オフセット量の入力を受け付ける。この際、入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、Ｓ２０１で取得された変更後の制限値Ｔｈ２−２の範囲内か否かを判定する。制限値Ｔｈ２−２の範囲内であれば、入力数値を後続の処理に引き渡す。一方、制限値Ｔｈ２−２の範囲内でない場合は、入力数値を後続の処理に引き渡すことはせず、ワーニングを表示してオペレータに再入力を促すなどの処理を行う。

Ｓ２０２：制限値復帰部１０４は、ワーク座標系設定ウィンドウが閉じられたか、加工が開始されたことを検知したならば、ワーク座標系設定操作が終了したと判断する。このとき制限値復帰部１０４は、記憶部１０５を参照して、ワーク座標系設定操作により制限値変更の影響を受ける入力項目名と、当該入力項目の通常の制限値を取得する。図５の記憶部１０５によれば、ワーク座標系設定操作に紐付けられた、入力項目名＝ワーク原点オフセット量、制限値＝Ｔｈ２−１が取得される。

Ｓ２０３：以後、入力受付部１０１がワーク原点オフセット量の入力を受け付ける際は、入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、Ｓ２０２で取得された変更後の制限値Ｔｈ２−１の範囲内か否かを判定する。制限値Ｔｈ２−１の範囲内であれば、入力数値を後続の処理に引き渡す。一方、制限値Ｔｈ２−１の範囲内でない場合は、入力数値を後続の処理に引き渡すことはせず、ワーニングを表示してオペレータに再入力を促すなどの処理を行う。

Ｓ３０１：制限値変更部１０３は、記憶部１０５を参照して、加工プログラム読み込み操作の際に制限値を変更すべき入力項目名と、変更後の制限値と、を取得する。図５の記憶部１０５によれば、加工プログラム読み込み操作に紐付けられた、入力項目名＝プログラムの数値部分、制限値＝Ｔｈ３−２が取得される。
入力受付部１０１は、プログラムの数値部分の入力を受け付ける。この際、入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、Ｓ３０１で取得された変更後の制限値Ｔｈ３−２の範囲内か否かを判定する。制限値Ｔｈ３−２の範囲内であれば、入力数値を後続の処理に引き渡す。一方、制限値Ｔｈ３−２の範囲内でない場合は、入力数値を後続の処理に引き渡すことはせず、ワーニングを表示してオペレータに再入力を促すなどの処理を行う。

Ｓ３０２：制限値復帰部１０４は、加工プログラム読み込みウィンドウが閉じられたか、加工が開始されたことを検知したならば、加工プログラム読み込み操作が終了したと判断する。このとき制限値復帰部１０４は、記憶部１０５を参照して、加工プログラム読み込み操作により制限値変更の影響を受ける入力項目名と、当該入力項目の通常の制限値を取得する。図５の記憶部１０５によれば、加工プログラム読み込み操作に紐付けられた、入力項目名＝プログラムの数値部分、制限値＝Ｔｈ３−１が取得される。

Ｓ３０３：以後、入力受付部１０１がプログラムの数値部分の入力を受け付ける際は、入力数値制限部１０２は、入力受付部１０１が受け付けた入力数値が、Ｓ３０２で取得された変更後の制限値Ｔｈ３−１の範囲内か否かを判定する。制限値Ｔｈ３−１の範囲内であれば、入力数値を後続の処理に引き渡す。一方、制限値Ｔｈ３−１の範囲内でない場合は、入力数値を後続の処理に引き渡すことはせず、ワーニングを表示してオペレータに再入力を促すなどの処理を行う。

本実施の形態によれば、数値制御装置１は、特定の種類の操作を受け付けた場合、その操作に対応する入力数値の制限値を自動で変更する。また、その操作が完了したことを検知し、制限値を自動的で元に戻す。これにより、制限値の緩和作業を至極容易に実施できる。また、緩和した制限値をもとに戻すことを忘れてしまう事態の発生を抑制することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。例えば、上述の実施の形態では、制限値の変更のトリガとなる操作として、工具の追加、ワーク座標系の設定、加工プログラムの読み込みを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。制限値の変更のトリガとなる操作は、記憶部１０５において操作を定義することによって自在に設定可能である。

また、制限値を元に戻す際のトリガとして、入力ウィンドウを閉じること、加工の開始を例示したが、本発明はこれに限定されない。ユーザが、制限値の変更が必要な操作を完了したことが判定できるような、他の任意のトリガを採用することが可能である。

１数値制御装置
１１ＣＰＵ
１３揮発性メモリ
１４不揮発性メモリ
１５インタフェース
２０バス
７０表示器／ＭＤＩユニット
１０１入力受付部
１０２入力数値制限部
１０３制限値変更部
１０４制限値復帰部
１０５記憶部

Claims

オペレータの入力数値が制限値の範囲内であるか否かを判定することが可能な数値制御装置であって、
前記オペレータの各種操作及び入力項目に対する数値の入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力数値が前記制限値の範囲内であるか否かを判定する入力数値制限部と、
前記入力受付部が特定の操作を受け付けた場合に、前記制限値を変更する制限値変更部と、
前記特定の操作が完了した場合に、前記制限値を変更前の値に戻す制限値復帰部と、を有することを特徴とする
数値制御装置。
前記入力受付部は、表示中のウィンドウ名に基づいて、前記特定の操作を受け付けたか否かを判定することを特徴とする
請求項１記載の数値制御装置。
前記制限値変更部は、前記入力受付部が工具追加操作を受け付けた場合に、工具オフセット量の前記制限値を変更することを特徴とする
請求項１記載の数値制御装置。
前記制限値変更部は、前記入力受付部がワーク座標系設定操作を受け付けた場合に、ワーク原点オフセット量の前記制限値を変更することを特徴とする
請求項１記載の数値制御装置。
前記制限値変更部は、前記入力受付部が加工プログラムの読み込み操作を受け付けた場合に、前記加工プログラムの数値部分の前記制限値を変更することを特徴とする
請求項１記載の数値制御装置。