JP2606240Y2 - 数値制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、接触検出手段からの接
触信号（以下、スキップ信号という）に基づいて自動計
測を行う数値制御装置に関し、詳細には、上記スキップ
信号が入力された場合に、当該ブロックにスキップ命令
が存在しない場合でも、上記接触検出手段を損傷するこ
とがないようにした数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ工作機械や三次元測定器等に用いら
れる数値制御装置は、被測定物や工具の寸法等を自動的
に計測する自動計測機能を備え、例えばマシニングセン
タにおいては、プログラムの同一ブロックにスキップ機
能用Ｇコード（スキップ命令）に続いて軸移動用命令を
配置することによって、テーブル上に載置固定されたワ
ークに、該テーブルに対して相対移動する主軸に装着さ
れた接触検出手段を、該主軸を所定の送り速度（スキッ
プ信号の出力タイミングにばらつきの生じない範囲の低
速の送り速度）で相対的に移動させて接触させ、これに
より上記スキップ信号を上記制御装置に入力し、該接触
時の制御軸座標に基づいて、必要に応じてワーク寸法や
ワーク座標補正量等の演算処理を行うとともに、その軸
移動指令の実行を中止して次の指令ブロックにスキップ
する。

【０００３】上述のようなスキップ機能を用いると、そ
の軸移動は、上記所定の低速の送り速度となりそれだけ
時間がかかることとなる。そこで従来から、上記軸移動
時間を短縮し効率良く測定作業を行うために、出来る限
り接触検出手段を被測定物の測定点近傍まで早送りでア
プローチ（予備位置決め）した後、スキップ機能を伴う
軸移動指令を行うようプログラムしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
数値制御装置においては、スキップ機能を伴う軸移動の
前のアプローチ点（目標指令位置）を被測定物の測定点
に接近させてプログラムすると、被測定物の取付け誤差
等によりアプローチでの軸移動中に接触検出手段が被測
定物に接触することがあり、この場合でも軸移動を停止
することなく目標指令位置のアプローチ点まで早送りで
位置決めされることから、接触検出手段を破損するとい
う問題があった。

【０００５】また、プログラム作成における上記スキッ
プ機能用Ｇコードや目標指令位置座標等の入力ミスによ
って、上記同様の問題が発生する恐れがある。

【０００６】本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、スキップ機能を伴わない軸移動命令であっ
ても、接触検出手段からのスキップ信号によって軸移動
を停止でき、もって接触検出手段を破損することなく自
動測定作業を行うことができる数値制御装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、スキップ命令
が含まれた軸移動ブロックを実行中に外部の接触検出手
段からスキップ信号が入力されると強制的に軸移動ブロ
ックの処理を中止し、次のブロックの処理に移行するス
キップ機能を有する数値制御装置において、上記スキッ
プ信号が入力されたとき当該実行中のブロックにスキッ
プ命令が存在するか否かを判断するスキップ条件判断手
段と、スキップ命令が存在すると判断されたときスキッ
プ処理を行い、スキップ命令が存在しないと判断された
とき軸移動を停止するための軸停止指令を出力する軸制
御手段と、上記軸移動が停止されたとき警告を行う警告
手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本考案の数値制御装置によれば、接触検出手段
が被測定物との接触を検知し、該接触検出手段から上記
スキップ条件判断手段にスキップ信号が出力されると、
該条件判断手段が当該実行中のブロックにスキップ命令
が存在するか否かを判断し、存在しなければ軸制御手段
により軸移動停止処理が行われ、警告が行われる。な
お、スキップ命令が存在すれば通常のスキップ処理が行
われる。

【０００９】このように、接触検出手段からのスキップ
信号が入力された場合、当該実行中のブロックにスキッ
プ命令が存在しないときは、軸移動を停止させるように
したので、被測定物の取付誤差やプログラム作成におけ
る入力ミス等による接触検出手段の損傷を回避でき、も
って自動測定作業を安全に確実に行うことができる。ま
た、スキップ命令の存在しないブロックでの軸移動停止
処理が行われた場合は警告が行われるので、直ちに被測
定物の取付修正やプログラムの修正作業に移行できる。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図５は本考案の一実施例による数
値制御装置を説明するための図であり、図１は上記制御
装置の基本的構成を示すブロック構成図、図２は上記制
御装置の条件判断部の処理手順を説明するためのフロー
チャート図、図３は上記制御装置のプログラム解析部の
処理手順を説明するためのフローチャート図、図４はス
キップ機能用Ｇコードを付与して作成された測定用プロ
グラム例の説明図、図５は図４のプログラムの動作を説
明するための模式図である。

【００１１】これらの図において、９はコラム三軸移動
型測定器であって、ベッド９１上には、サドル９２，コ
ラム９３を介して、先端に公知のタッチプローブ（接触
検出手段）２が装着された検出器保持軸９４がそれぞれ
直交する３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向に移動可能に支
持されている。そして、上記タッチプローブ２は、上記
各軸に配設されたボールネジ９５，軸駆動用モータ６を
介して後述する数値制御装置１によって移動駆動され、
テーブル９６上に載置固定された被測定物９７に接触す
ることによりスキップ信号Ｓｇ１を発生するよう構成さ
れている。

【００１２】上記数値制御装置１は、プログラム記憶部
３、プログラム解析部４、条件判断部５、軸制御部７、
アラーム表示部８、及び図示しない座標演算部により構
成されており、上記プログラム記憶部３，プログラム解
析部４，及び条件判断部５によって本考案のスキップ条
件判断手段１０が実現され、また上記軸制御部７によっ
て本考案の軸制御手段が実現される。なお、上記スキッ
プ条件判断手段及び軸制御手段は、ソフトウェアによっ
て、あるいはハードウェアによって実現される。

【００１３】上記数値制御装置１は、測定用プログラム
の各ブロックの命令で処理を実行することによって上記
被測定物９７の任意の測定位置に上記タッチプローブ２
を接触させて、該タッチプローブ２からのスキップ信号
Ｓｇ１に基づいて上記座標演算部によって各測定位置の
座標位置を記憶し、必要に応じて上記被測定物９７の寸
法等の演算処理を行い、あるいは上記スキップ信号Ｓｇ
１によって強制的に処理を中止し、次ブロックの処理に
移行するスキップ機能を有するものである。

【００１４】上記プログラム記憶部３は、外部プログラ
ム作成装置等により予め作成された測定用プログラムデ
ータを記憶するもので、例えば、半導体メモリや磁気記
憶媒体等によって構成される。上記測定用プログラムデ
ータは、図４に示すように、複数のブロックにより構成
されており、プログラムの開始，終了ブロック（Ｎ１，
Ｎ９）のＧ９０，Ｍ３０はそれぞれ、アブソリュート座
標指令定義用Ｇコード，プログラム終了用Ｍコードを示
している。

【００１５】また、測定動作を行うブロック（Ｎ５）に
は、上記タッチプローブ２より発生されるスキップ信号
Ｓｇ１によって次ブロック（Ｎ６）の処理に移行するス
キップ命令（スキップ機能用ＧコードＧ３１）が、軸移
動命令（Ｘ１００．０）とともに付加されている。ま
た、上記ブロックＮ５の前後には移動速度を高める早送
り軸移動指令用Ｇコード（Ｇ００）が軸移動命令（Ｘ
０．０）とともに付加されている。

【００１６】なお、上記軸移動命令（Ｘ１００．０）
は、図５に示すＸ＝１００の目標指令位置への、また上
記命令（Ｘ０．０）は同図Ｘ＝０のアプローチ位置へ
の、それぞれの軸移動命令であり、図４の（Ａ）（Ｂ）
の処理はそれぞれ図５のＡ，Ｂの動作に対応している。

【００１７】上記プログラム解析部４は、上述のプログ
ラム記憶部３より入力された上記測定用プログラムデー
タを、いわゆるインタプリタ方式（逐次実行方式）で順
次ブロック単位ごとに解析・実行し、上記各部に指令を
出力するものである。具体的には、プログラムデータ中
の実行ブロックに上記スキップ機能用Ｇコード（Ｇ３
１）を確認すると条件判断部５にスキップ指令Ｓｇ３
を、また、軸移動命令を確認すると軸制御部７へ軸移動
指令Ｓｇ６を各々出力する。そして、後述の条件判断部
５のスキップ実行指令Ｓｇ７，軸停止指令Ｓｇ４を確認
すると実行ブロックの処理を停止するとともに、スキッ
プ実行指令Ｓｇ７の場合には次ブロックの解析・実行す
なわちスキップ処理を行うよう構成されている。

【００１８】上記条件判断部５は、スキップ条件の基本
的な判断を行うものであって、上記プログラム解析部４
からのスキップ指令Ｓｇ３および上記タッチプローブ２
からのスキップ信号Ｓｇ１を判断して、条件が満たされ
ると（スキップ指令時にスキップ信号Ｓｇ１が入力され
ると）上記プログラム解析部４へスキップ実行指令Ｓｇ
７を出力し、条件が満たされないと（スキップ指令時外
にスキップ信号Ｓｇ１が入力されたとき）プログラム解
析部４および軸制御部７へそれぞれ軸停止指令Ｓｇ４を
出力するとともに、アラーム表示部８にアラーム表示指
令Ｓｇ９を出力するよう構成されている。

【００１９】上記軸制御部７は、上記プログラム解析部
４からの軸移動指令Ｓｇ６および上記軸駆動用モータ６
の軸端部の回転検出器からのフィードバック信号Ｓｇ５
に基づいて上記軸駆動用モータ６を回転駆動し、上記タ
ッチプローブ２を上記軸移動指令Ｓｇ６に従って位置決
めするとともに、上記条件判断部５からの軸停止指令Ｓ
ｇ４を判断して上記駆動用モータ６を停止制御するよう
構成されている。

【００２０】上記アラーム表示部８は、上記条件判断部
５からのアラーム表示指令Ｓｇ９を判断して、被測定物
９７のテーブル９６への装着ミスや測定プログラムの作
成ミス等によって、スキップ機能を伴わない軸移動中に
上記タッチプローブ２が被測定物９７に接触したことを
作業者にＣＲＴやブザー等により視覚的に又は聴覚的に
警告するものであり、本考案の警告手段を構成してい
る。

【００２１】次に、本実施例の作用効果を説明する。上
記数値制御装置１に外部よりプログラム実行指令が入力
されると、上記プログラム解析部４に上記プログラム記
憶部３から実行用プログラムデータが入力され、上記解
析部４が順次ブロック単位ごとに解析・実行して、各部
に上記プログラムに応じた指令を出力し処理を行う。

【００２２】まず、図２に基づいて上記条件判断部５の
動作を説明する。上記プログラム解析部４による処理の
間、条件判断部５はタッチプローブ２からのスキップ信
号Ｓｇ１の入力を常時監視している（ステップＳ１）。
そして、上記プログラム解析部４からの軸移動指令Ｓｇ
６によってタッチプローブ２が移動して被測定物９７に
接触し、上記条件判断部５にスキップ信号Ｓｇ１が入力
されると、上記プログラム解析部４における実行ブロッ
ク内のスキップ機能用Ｇコードの有無をスキップ指令Ｓ
ｇ３により判断する（ステップＳ２）。上記スキップ機
能用Ｇコードが指令されていないと判断すると、プログ
ラム解析部４，軸制御部７へそれぞれ軸停止指令Ｓｇ４
を出力し（ステップＳ３）、該軸停止指令Ｓｇ４によ
り、プログラム解析部４は実行ブロック処理を停止し、
軸制御部７は駆動中の制御軸６を停止する。また、上記
条件判断部５よりアラーム表示部８へアラーム表示指令
Ｓｇ９が出力され（ステップＳ４）、アラーム表示部８
はスキップ機能を伴わない軸移動中にタッチプローブ２
が被測定物９７に接触したことを作業者に警告する。

【００２３】上記ステップＳ２において、上記プログラ
ム解析部４からスキップ指令Ｓｇ３が入力されると、上
記プログラム解析部４にスキップ実行指令Ｓｇ７を出力
し（ステップＳ５）、また上記図示しない座標演算部に
よって測定位置の座標位置を算出し、必要に応じて該座
標位置より被加工物９７の寸法等を演算する。上記プロ
グラム解析部４は、上記スキップ実行指令Ｓｇ７が入力
されると通常のスキップ処理、すなわち実行ブロックの
処理を中止し次ブロックの解析・実行を開始する。

【００２４】次に、図３に基づいて上記条件判断部５よ
り各指令を受けたプログラム解析部４のプログラム処理
手順について述べる。上記プログラム解析部４は、プロ
グラム記憶部３に記憶された測定用プログラムデータを
順次ブロック単位で解析・実行するとともに（ステップ
Ｓ１１）、実行ブロックの処理が完了するまで条件判断
部５からのスキップ実行指令Ｓｇ７および軸停止指令Ｓ
ｇ４の判断を繰り返し（ステップＳ１２，Ｓ１３）、ス
キップ実行指令Ｓｇ７が入力されると実行ブロックの処
理を中止して次ブロックの解析・実行を開始し（ステッ
プＳ１１）、軸停止指令Ｓｇ４が入力されると実行ブロ
ックの処理を停止する（ステップＳ１６）。そして、実
行ブロックの処理が完了すると（ステップＳ１４）、プ
ログラム終了でなければ（ステップＳ１５）、次ブロッ
クの処理を開始する（ステップＳ１１）。

【００２５】次に、図４，５に基づいて上記装置の動作
について説明する。上記プログラム解析部４に図４に示
すプログラムが読み込まれ実行されると、まずブロック
Ｎ１において以下ブロックの軸移動命令の値がアブソリ
ュート座標に定義される。そして、測定作業の前のブロ
ックＮ４で図５に示すＸ＝０のアプローチ位置にタッチ
プローブ２が早送りで位置決めされる。次に、ブロック
Ｎ５で図５Ａ方向にＸ＝１００の目標指令位置に向けて
上記タッチプローブ２が作動され、該タッチプローブ２
が図５のスキップ位置に達すると被測定物９７と接触
し、上記スキップ信号Ｓｇ１が条件判断部５に入力され
る（図２ステップＳ１参照）。ここで、上記ブロックＮ
５はスキップ指令用Ｇコード（Ｇ３１）を備えているた
めスキップ機能が作用し（図２ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ
５）、ただちに処理がブロックＮ６に移行して、上記タ
ッチプローブ２が図５Ｂ方向に上記アプローチ位置に早
送りで位置決めされる。

【００２６】また、プログラムの作成ミス等により上記
ブロックＮ５に上記Ｇコード（Ｇ３１）が存在しないと
きには、図２ステップＳ３に示すように、軸停止指令Ｓ
ｇ４により上記タッチプローブ２が停止される。なお、
取付誤差等により、上記ブロックＮ４における移動中に
タッチプローブ２が被測定物９７に接触し、スキップ信
号Ｓｇ１が入力されると、このブロックＮ４にはスキッ
プ命令が存在しないことから、この場合もタッチプロー
ブ２が停止される。

【００２７】このように本実施例では、数値制御装置１
に条件判断部５を設け、タッチプローブ２が被測定物９
７に接触した時にプログラム内にスキップ指令がなけれ
ば、上記条件判断部５により軸停止指令Ｓｇ４を出力
し、処理を停止するようにしたので、上記Ｘ＝０のアプ
ローチ位置を被測定物９７に接近させてプログラムした
時の、上記被測定物９７の取付け位置の誤差による上記
タッチプローブ２の損傷を回避できる。また、プログラ
ムのスキップ命令の誤記等の作成ミス等による上記タッ
チプローブ２の損傷も同様に回避できる。

【００２８】なお、上記実施例では本考案を三次元測定
器に採用した例を説明したが、本考案の数値制御装置は
これに限定されるものではなく、例えば、自動的に工具
の交換が可能な主軸に測定用プローブを装着して行うワ
ーク計測装置や、テーブルマウントセンサによる工具長
測定装置等、スキップ機能を伴う軸移動を用いて測定作
業が行われる装置であれば何れにも適用できる。

【００２９】

【考案の効果】以上のように本考案に係る数値制御装置
では、プログラムにスキップ命令がない時に接触検出手
段からスキップ信号が出力されると、上記装置に設けた
スキップ条件判断手段及び軸制御手段により軸移動を停
止させるとともに警告するようにしたので、プログラム
作成ミスや被測定物の取付け誤差等による上記接触検出
手段の損傷を回避できる効果があり、また警告により直
ちに被測定物の取付修正，プログラムの修正に移行でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による数値制御装置の基本的
構成を示すブロック構成図である。

【図２】上記制御装置の条件判断部の処理手順を説明す
るためのフローチャート図である。

【図３】上記制御装置のプログラム解析部の処理手順を
説明するためのフローチャート図である。

【図４】スキップ機能用Ｇコードを付与して作成された
測定用プログラムの例である。

【図５】上記測定用プログラムの動作を説明するための
模式図である。

【符号の説明】

１ 数値制御装置 ２ タッチプローブ（接触検出手段） ７ 軸制御部（軸制御手段） ８ アラーム表示部（警告手段） １０ スキップ条件判断手段 Ｓｇ１ スキップ信号 Ｓｇ３ スキップ指令（スキップ命令） Ｓｇ４ 軸停止指令

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 17/22 B23Q 15/00 G05B 19/4155

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキップ命令が含まれた軸移動ブロック
   を実行中に外部の接触検出手段からスキップ信号が入力
   されると強制的に軸移動ブロックの処理を中止し、次の
   ブロックの処理に移行するスキップ機能を有する数値制
   御装置において、上記スキップ信号が入力されたとき当
   該実行中のブロックにスキップ命令が存在するか否かを
   判断するスキップ条件判断手段と、スキップ命令が存在
   すると判断されたときスキップ処理を行い、スキップ命
   令が存在しないと判断されたとき軸移動を停止するため
   の軸停止指令を出力する軸制御手段と、上記軸移動が停
   止されたとき警告を行う警告手段とを備えたことを特徴
   とする数値制御装置。