【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力されるＮＣデータの種類やバッファの状況に応じてタスクの優先順位を動的に変更し、高速高精度加工を実現する数値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は従来の数値制御装置を示すブロック図であり、図において、１はＮＣデータ、２はＮＣデータ１に基づいて各種処理を実行するＮＣ装置、３はＮＣ装置１から出力された指令値に応じてモータを制御するサーボ、４はＮＣ装置１から出力された各種データを表示する表示装置である。また、ＮＣ装置２において、５はＮＣデータ１を解析するＮＣデータ解析手段、６はＮＣデータ解析手段５によって解析されたデータを保持するバッファ、７はバッファ６に保持されたデータに応じてサーボ３に出力する指令値を生成する加減速補間手段、８は加減速補間手段７によって生成された指令値を表示装置４で表示するための処理を行う表示処理手段である。
【０００３】
次に動作について説明する。
ＮＣデータ解析手段５は、ＮＣデータ１を解析し、バッファ６に出力する。解析されたデータは、加減速補間手段７に使用されるまでＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）でバッファ６に保持される。加減速補間手段７は、バッファ６に存在するデータを順に取り出し、加減速や補間を行って指令値を生成し、サーボ３に出力する。表示処理手段８は、指令値を表示装置４で表示するための処理を行う。
【０００４】
ＮＣデータ解析手段５でのＮＣデータ処理、加減速補間手段７での加減速補間処理、表示処理手段８での表示処理は、一般にはそれぞれタスクとして実行され、それらのタスクはＲＴＯＳ（リアルタイムオペレーティングシステム）を用いて制御されている。タスクにはそれぞれ優先順位が与えられ、ＲＴＯＳは優先順位を使ってタスクの実行を制御する。
図１７は従来の数値制御装置の各タスクの実行を示すタイミングチャートであり、図において、加減速補間処理は周期的なタスクであり、一定時間Ｔ毎に実行される。加減速補間処理は、サーボ３に出力する指令値を生成するので、処理が終わるまで時間が割り当てられる。他のタスクは非周期的なタスクであり、加減速補間処理タスクが次に起動されるまでの間に実行される。一定時間Ｔから加減速補間処理に割り当てられた時間を減じた余った時間を他のタスクに割り当てられる。加減速補間処理タスク以外のタスクに割り当てられる時間の比率は、予め決められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の数値制御装置は以上のように構成されているので、各タスク処理に要する時間は、常に一定ではない。例えば、ＮＣデータ解析手段５では、常に決まった処理が行われるわけではない。工作機械やサーボ３の許容値（許容速度や許容加速度など）を超えないようにするためのクランプ速度の算出や、クランプ速度を算出するための軌跡形状の認識処理などは、行われる場合と行う必要がない場合とがある。よって、タスク処理に要する時間は非常にばらつきがある。
特に、金型加工を行うＮＣデータは、ＣＡＤで作成された３次元形状をＣＡＭが許容誤差に従って微小直線に近似して生成しているが、許容誤差が大きいと加工面が多面体になってしまうため、許容誤差を小さくしてより高精度な加工面を得ようとするので、近似される微小直線がより短くなるためにＮＣデータ数が膨大になる。そのため，ＮＣデータ解析手段５は、非常に多くのＮＣデータを処理しなければならず、ＮＣデータ解析手段５からバッファ６へのデータ供給が、加減速補間手段７で使用されるデータ需要に間に合わない状況が発生する。このような状況が発生した個所では、加減速補間手段７が使用できるデータが不足しているために加工速度が低下してしまう課題があった。
【０００６】
データ不足を回避するために、オーバーライドをかける方式が、特開平５−３１３７２６号公報にて提案されているが、これらは加減速補間手段７が使用するデータ需要を押さえるために加工速度を低下させる方式である。
このような加工速度の低下が加工面のところどころ散発的に発生すれば、その個所が結果的にカッターマークという形で加工面に残ってしまい、一様な加工面を得ることができず、高品位な金型加工を実現することができない。さらには、加工速度が低下することで金型加工全体の加工時間の長くなってしまって、効率が悪くなってしまう課題があった。
なお、タスクに割り当てられる時間の比率を変化させることのできる制御ソフトウェア実行システムの制御方法は、特開平８−２３５００４号公報により公知であるが、この提案においては、具体的なタスク割り当て時間の制御方式については検討されていない。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、タスクの優先順位を、データ処理の状況に応じて動的に制御することによって、データ処理を滞りなく行える数値制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る数値制御装置は、バッファ内のデータ数の過剰または不足を判断するバッファ状況監視手段と、データ数不足と判断した場合にはＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合にはＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げるタスク優先順位制御手段とを備えたものである。
【０００９】
この発明に係る数値制御装置は、複数のバッファ内のデータ数の過剰または不足を判断するバッファ状況監視手段と、データ数不足と判断した場合には該当するバッファにデータを出力している処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合には該当するバッファにデータを出力している処理タスクの優先順位を下げるタスク優先順位制御手段とを備えたものである。
【００１０】
この発明に係る数値制御装置は、バッファ状況監視部において、バッファに存在するデータ数が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するものである。
【００１１】
この発明に係る数値制御装置は、バッファ状況監視部において、今後バッファに存在するであろうデータ数を予測して、バッファに存在するであろうと予測されたデータ数が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するものである。
【００１２】
この発明に係る数値制御装置は、バッファ状況監視部において、バッファに存在する軌跡データの距離が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するものである。
【００１３】
この発明に係る数値制御装置は、バッファ状況監視部において、バッファに存在するであろうと予測された軌跡データの距離が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するものである。
【００１４】
この発明に係る数値制御装置は、ＮＣデータ解析部によって解析された加工モードを保持する加工モード保持手段を備え、バッファ状況監視部において、その保持された加工モードに応じて上限の閾値および下限の閾値を変更するものである。
【００１５】
この発明に係る数値制御装置は、ＮＣデータ解析部によって解析された加工モードを保持する加工モード保持手段を備え、タスク優先順位制御手段において、その保持された加工モードに応じてタスクの優先順位を制御するものである。
【００１６】
この発明に係る数値制御装置は、当該数値制御装置内で実行される全てのタスク処理が完了した際に、次にタスク処理が起動されるまでの間に１回または複数回の加減速補間タスクを実行するだけの時間が存在する場合には、加減速補間処理タスクを投機実行しておいて、生成したサーボへの指令値を指令値バッファに保持させ、次のタスク処理時にその指令値バッファ内の指令値を順次使用する加減速補間手段を備えたものである。
【００１７】
この発明に係る数値制御装置は、実行される各タスクに対して、それぞれ設定された制限時間を保持する制限時間保持手段を備え、タスクは必要度の高い処理から順に行い、タスクの処理時間がその保持された制限時間を超えた時点でそのタスク処理を終了するものである。
【００１８】
この発明に係る数値制御装置は、制限時間保持手段に保持される制限時間を、バッファ状況監視手段の判断に応じて変更するものである。
【００１９】
この発明に係る数値制御装置は、制限時間保持手段に保持される制限時間を、加工モード保持手段に保持される加工モードに応じて変更するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による数値制御装置を示すブロック図であり、図において、１はＮＣデータ、２はＮＣデータ１に基づいて各種処理を実行するＮＣ装置（数値制御装置）、３はＮＣ装置２から出力された指令値に応じてモータを制御するサーボ、４はＮＣ装置２から出力された各種データを表示する表示装置である。また、ＮＣ装置２において、５はＮＣデータ１を解析するＮＣデータ解析手段、６はＮＣデータ解析手段５によって解析されたデータを保持するバッファ、７はバッファ６に保持されたデータに応じてサーボ３に出力する指令値を生成する加減速補間手段、８は加減速補間手段７によって生成された指令値を表示装置４で表示するための処理を行う表示処理手段である。
さらに、９はバッファ６に保持されたデータの状況を監視して、そのバッファ６内のデータ数の過剰または不足を判断するバッファ状況監視手段、１０はバッファ状況監視手段９がデータ数不足と判断した場合にはＮＣデータ解析手段５で実行されるＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合にはそのＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げるタスク優先順位制御手段である。
【００２１】
次に動作について説明する。
ＮＣデータ解析手段５は、ＮＣデータ１を解析し、バッファ６に出力する。解析されたデータは、加減速補間手段７に使用されるまでＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）でバッファ６に保持される。加減速補間手段７は、バッファ６に存在するデータを順に取り出し、加減速や補間を行って指令値を生成し、サーボ３に出力する。表示処理手段８は、指令値を表示装置４で表示するための処理を行う。
バッファ状況監視手段９は、バッファ６に存在するデータ数Ｄを監視している。また、バッファ状況監視手段９は、バッファ６に存在するデータ数Ｄの下限となる閾値Ｔl と上限となる閾値Ｔu を保持していて、バッファ６に存在するデータ数Ｄが下限の閾値Ｔl を下回る場合に（Ｄ＜Ｔl ）、バッファ内データ数不足と判断し、また、上限の閾値Ｔu を上回る場合に（Ｄ＞Ｔu ）、バッファ内データ数過剰と判断する。
【００２２】
図２はこの発明の実施の形態１による数値制御装置の各タスクの実行を示すタイミングチャートであり、図において、加減速補間処理タスクは周期的なタスクであり、一定時間Ｔ毎に実行される。加減速補間処理タスクは、サーボ３に出力する指令値を生成するので、処理が終わるまで時間が割り当てられる。他の表示処理タスクおよびＮＣデータ解析処理タスクは、非周期的なタスクであり、加減速補間処理タスクが次に起動されるまでの間に実行される。一定時間Ｔから加減速補間処理タスクに割り当てられた時間を減じた余った時間が他のタスクに割り当てられる。
そして、タスク優先順位制御手段１０は、バッファ状況監視手段９がバッファ内データ数不足と判断すれば、バッファ６にデータを出力しているＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げることで、ＮＣデータ解析手段５がより多くのデータをバッファ６に出力するように促す。また、バッファ状況監視手段９がバッファ内データ数過剰と判断すれば、バッファ６にデータを出力しているＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げることで、他のタスクに割り当てる時間を十分に確保できるようにする。
【００２３】
図３はこの発明の実施の形態１による数値制御装置のバッファ状況監視手段およびタスク優先順位制御手段の動作を示すフローチャートであり、図において、まず、バッファ状況監視手段９は、バッファ６内部のデータ数Ｄを読み込み（ＳＴ１）、バッファ６に存在するデータ数Ｄと下限の閾値Ｔl とを比較する（ＳＴ２）。この時、バッファ６内部のデータ数Ｄが下限の閾値Ｔl を下回る場合にデータ不足と判断し、タスク優先順位制御手段１０によって、ＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げる（ＳＴ３）。一方、バッファ６内部のデータ数Ｄが下限の閾値Ｔl を上回っている場合は、バッファ６に存在するデータ数Ｄと上限の閾値Ｔu とを比較する（ＳＴ４）。この時、バッファ６内部のデータ数Ｄが上限の閾値Ｔu を上回る場合にデータ過剰と判断し、タスク優先順位制御手段１０によって、ＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げる（ＳＴ５）。
【００２４】
タスク優先順位制御手段１０において、具体的にどの程度の優先順位を上下させるかについては、例えば、バッファ内データ数不足時の優先度ＰH 、バッファ内データ数適正時の優先度ＰN 、バッファ内データ数過剰時の優先度ＰL 、をそれぞれ保持しておいてそれらを使用する。また、さらに詳細に行おうとすれば、バッファ内データ数平均値ＤAVE を保持しておき、実際のバッファ内データ数Ｄとの差分ＤS を、
ＤS ＝Ｄ−ＤAVE
によって求め、優先順位Ｐをその差分ＤS の関数として、
Ｐ ＝ＤS ×α＋ＰN
但し、α＜０、Ｐは最高優先順位Ｐmax と最低優先順位Ｐmin の範囲をとるから求める。
また、優先順位Ｐは、差分ＤS との関係を下記に示すようにデータテーブルとして保持しておいて、そのデータテーブルを参照するなどの方法が適用できる。
【表１】
【００２５】
バッファ内データ不足の場合には、結果的に他のタスクへの割り当て時間が減ることになる。例えば、図２では、表示処理タスクへの割り当て時間が減るので、表示処理が十分に行えずに表示の更新が止まってしまうことも考えられる。しかしながら、実際の金型加工においては、バッファ内データ不足状態が常に発生しているわけではなく、ところどころ散発的にバッファ内データ不足状態が発生するので、表示の更新が止まるのはほんの一瞬であり、実用上は問題なく、むしろ、ほんの一瞬だけ表示の更新が停止する代わりに、加工速度が低下することのない一様で綺麗な金型加工面が実現でき、全体の加工時間も長くならない効率的な金型加工が実現できるので、その効果は大きい。
【００２６】
なお、上記実施の形態１では、バッファ内データ状況の判断として、その時点でバッファ６内に存在しているデータ数Ｄを判断の対象としたが、バッファ状況監視手段９がデータ数のトレンド（時系列変化）を監視して、今後バッファ６に存在するであろうデータ数を予測し、その予測値と予め設定された上限および下限の閾値とを判断するようにすれば、バッファ内データ状況の不足を予測して、前もって多くのデータをバッファ６に出力するように促しておくことができるので、データ処理をより良く滞りなく行える。
予測の方法として最も簡単な方法は、次式に示すように、前回データ数Ｄn-1 と今回データ数Ｄn からデータ数変化の傾きを算出し、次回データ数Ｄn+1 を予測する。
Ｄn+1 ＝Ｄn ＋（Ｄn −Ｄn-1 ）
または、ニューラルネットワークを利用した予測方法など、種々の予測方法が適用できる。
【００２７】
また、上記実施の形態１では、バッファ内データ状況の判断として、バッファ６内に存在しているデータ数Ｄを判断の対象としたが、バッファ状況監視手段９がバッファ６内に存在する軌跡データの距離Ｄd を監視して、その軌跡データの距離Ｄd と予め設定された上限および下限の閾値とを判断するようにしても良い。
これは、加減速補間手段７が使用するデータ需要はデータが持つ軌跡距離に依存するので、たとえバッファ内データ数Ｄが少なくても１データの持つ距離が長ければ、加減速補間手段７が使用するデータ需要に耐えられるので、多くのデータをバッファ６に出力するように促す必要はなく、データ処理を滞りなく行い、他の処理タスクへの影響を少なくする意味でさらに良い。
【００２８】
さらに、上記実施の形態１では、バッファ内データ状況の判断として、その時点でバッファ６内に存在しているデータ数Ｄを判断の対象としたが、バッファ状況監視手段９が軌跡データの距離のトレンド（時系列変化）を監視して、今後バッファ６に存在するであろう軌跡データの距離を予測し、その予測値と予め設定された上限および下限の閾値とを判断するようにしても良く、この場合は、軌跡データの距離に応じて、バッファ６へのデータ出力の制御を前もって行えるので、データ処理をより良く滞りなく行えると共に、多くのデータをバッファ６に出力する必要はなく、他の処理タスクへの影響を少なくする意味でさらに良い。
【００２９】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、タスク優先順位制御手段１０により、バッファ状況監視手段９がバッファ内データ数不足と判断すれば、ＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げ、ＮＣデータ解析処理がより多くのデータをバッファ６に出力するように促し、バッファ状況監視手段９がバッファ内データ数過剰と判断すれば、ＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げ、他のタスクに割り当てる時間を十分に確保できるようにしたので、タスクの優先順位を、データ処理の状況に応じて動的に制御することによって、データ処理を滞りなく行える効果が得られる。
また、バッファ状況監視手段９がデータ数のトレンドを監視して、今後バッファ６に存在するであろうデータ数を予測し、その予測値と予め設定された上限および下限の閾値との比較に応じて、バッファ内データ数不足またはバッファ内データ数過剰を判断するようにしたので、バッファ内データ状況の不足を予測して、前もって多くのデータをバッファ６に出力するように促しておくことができるので、データ処理をより良く滞りなく行える効果が得られる。
さらに、バッファ状況監視手段９がバッファ６内に存在する軌跡データの距離Ｄd を監視して、その軌跡データの距離Ｄd と予め設定された上限および下限の閾値との比較に応じて、バッファ内データ数不足またはバッファ内データ数過剰を判断するようにしたので、多くのデータをバッファ６に出力するように促す必要はなく、データ処理を滞りなく行い、他の処理タスクへの影響を少なくする意味でさらに効果が得られる。
さらに、バッファ状況監視手段９が軌跡データの距離のトレンドを監視して、今後バッファ６に存在するであろう軌跡データの距離を予測し、その予測値と予め設定された上限および下限の閾値との比較に応じて、バッファ内データ数不足またはバッファ内データ数過剰を判断するようにしたので、軌跡データの距離に応じて、バッファ６へのデータ出力の制御を前もって行えるので、データ処理をより良く滞りなく行えると共に、多くのデータをバッファ６に出力する必要はなく、他の処理タスクへの影響を少なくする意味でさらに効果が得られる。
【００３０】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による数値制御装置を示すブロック図であり、図において、１１はＮＣデータ１の加工モードを解析する加工モード解析手段、１２は加工モード解析手段１１によって解析された加工モードのデータを保持する第１バッファ（バッファ）、１３はＮＣデータ解析手段５によって解析されたデータを保持する第２バッファ（バッファ）、１４，１５は第１および第２バッファ１２，１３に保持されたデータの状況を監視して、それら第１および第２バッファ１２，１３内のそれぞれのデータ数の過剰または不足を判断する第１および第２バッファ状況監視手段（バッファ状況監視手段）、１６は第１バッファ状況監視手段１４がデータ数不足と判断した場合には加工モード解析手段１１で実行される加工モード解析処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合にはその加工モード解析処理タスクの優先順位を下げる第１タスク優先順位制御手段（タスク優先順位制御手段）、１７は第２バッファ状況監視手段１５がデータ数不足と判断した場合にはＮＣデータ解析手段５で実行されるＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合にはそのＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げる第２タスク優先順位制御手段（タスク優先順位制御手段）である。
その他の構成は、図１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
【００３１】
次に動作について説明する。
ＮＣ装置２内の処理においては、バッファが複数個存在することがしばしばある。そこで、図４に示すように、第１および第２バッファ１２，１３に対応した第１および第２バッファ状況監視手段１４，１５の判断に応じて、第１および第２タスク優先順位制御手段１６，１７が、そのバッファにデータを出力している処理タスクの優先順位を制御する。この場合は、加工モード解析手段１１による加工モード解析処理タスクとＮＣデータ解析手段５によるＮＣデータ解析処理タスクの優先順位の制御に関連はなく、独立したタスクの優先順位の制御が行われる。
【００３２】
図５はこの発明の実施の形態２による他の数値制御装置を示すブロック図であり、図において、１８は図４における第１および第２タスク優先順位制御手段１６，１７の機能を統合したタスク優先順位制御手段である。
具体的なタスク優先順位制御方法として、第１および第２バッファ状況監視手段１４，１５の内容に応じて、加工モード解析手段１１の加工モード解析処理タスクの優先順位とＮＣデータ解析手段５のＮＣデータ解析処理タスクの優先順位と表示処理手段８の表示処理タスクの優先順位を、関数としてあるいはデータテーブルに基づいて変更する。
近年の金型加工では、微小直線ＮＣデータから大局的に形状認識を行うことが重要となってきていて、そのためには形状認識処理が使用するデータ数を十分に取る必要があり（これを一般に先読みと呼んでいる）、データが滞りなく供給されるために各タスクの優先順位を制御することは効果がある。
【００３３】
なお、上記実施の形態２では、第１および第２バッファ１２，１３に対応して第１および第２バッファ状況監視手段１４，１５を設けたが、それら第１および第２バッファ状況監視手段１４，１５の機能を統合した１つのバッファ状況監視手段を設けても良い。
さらに、上記実施の形態２では、解析手段、バッファ、バッファ状況監視手段、およびタスク優先順位制御手段を２段構成としたが、３断構成以上の任意の段数の構成であっても良い。
【００３４】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、第１および第２バッファ１２，１３に対応した第１および第２バッファ状況監視手段１４，１５の判断に応じて、第１および第２タスク優先順位制御手段１６，１７が、そのバッファにデータを出力している処理タスクの優先順位を制御するようにしたので、バッファが複数段ある場合であっても、各タスクの優先順位を、各データ処理の状況に応じて動的に制御することによって、データ処理を滞りなく行える効果が得られる。
【００３５】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による数値制御装置を示すブロック図であり、図において、１９はＮＣデータ解析手段５によって解析された加工モードを保持する加工モード保持手段、２０は加工モード保持手段１９に保持された加工モードに応じて上限の閾値および下限の閾値を変更するバッファ状況監視手段である。その他の構成は図１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
【００３６】
次に動作について説明する。
加工モード保持手段１９は、ＮＣデータ解析手段５によって解析された加工モードを保持する。そして、バッファ状況監視手段２０は、その加工モード保持手段１９によって保持された加工モードに応じて、下限の閾値Ｔl および上限の閾値Ｔu を異なる値に設定する。
図７はこの発明の実施の形態３による数値制御装置の加工モード保持手段およびバッファ状況監視手段の動作を示すフローチャートであり、図において、まず、加工モード保持手段１９は、ＮＣデータ解析手段５によって解析される加工モードを読み込む（ＳＴ１１）。そして、バッファ状況監視手段２０は、加工モード保持手段１９から加工モードを読み出し、その読み出した加工モードに応じてバッファ状況監視手段２０に設定されている下限の閾値Ｔl および上限の閾値Ｔu を変更する（ＳＴ１２）。
【００３７】
加工モードとしては、位置決めＧ０と直線補間Ｇ１とがあり、位置決めＧ０は位置決め点において一旦停止する動作であり、一方、直線補間Ｇ１は連続した動作であり、金型加工を行うＮＣデータは主に微小直線の直線補間Ｇ１指令から構成されている。すなわち、直線補間Ｇ１の場合には、下限の閾値Ｔl と上限の閾値Ｔu の両方に大きな値を使用して、バッファ６内のデータ数を常に十分確保して、加工速度の低下を起こり難くする。また、特別に用意されている高精度加工モードＧ６１．１などに対しては、とりわけ下限閾値Ｔl と上限閾値Ｔu の両方に大きな値を使用して、バッファ６内のデータ数を常に十分確保して、加工速度の低下を起こり難くする。
具体的にどの程度の閾値にするかについては、例えば、加工モードに対応した下限閾値Ｔl と上限閾値Ｔu をデータテーブルとして保持しておいて、それを使用するなどの方法が適用できる。
これによって、バッファ６内のデータ数を常に十分確保することをより確実なものとすることが可能となり、加工速度の低下をより起こり難くすることができる。
【００３８】
図８はこの発明の実施の形態３による他の数値制御装置を示すブロック図であり、図において、２１は加工モード保持手段１９に保持された加工モードに応じてタスクの優先順位を制御するタスク優先順位制御手段である。
その他の構成は図１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
図６では、バッファ状況監視手段２０が加工モード保持手段１９によって保持された加工モードに応じて、下限の閾値Ｔl および上限の閾値Ｔu を異なる値に設定したが、図８に示したように、タスク優先順位制御手段２１が加工モード保持手段１９によって保持された加工モードに応じて、ＮＣデータ解析手段５のタスクの優先順位を制御するようにしても良い。
具体的にどのように制御するかについては、例えば、バッファ状況に対応するタスク優先順位の関数やデータテーブルを、加工モード毎に保持しておくなどが適用できる。
【００３９】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、バッファ状況監視手段２０が加工モード保持手段１９によって保持された加工モードに応じて、下限の閾値Ｔl および上限の閾値Ｔu を異なる値に設定したり、タスク優先順位制御手段２１が加工モード保持手段１９によって保持された加工モードに応じて、ＮＣデータ解析手段５のタスクの優先順位を制御するようにしたので、バッファ６内のデータ数を常に十分確保することをより確実なものとすることが可能となり、加工速度の低下をより起こり難くすることができる効果が得られる。
【００４０】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４による数値制御装置を示すブロック図であり、図において、２２はバッファ６に保持されたデータに応じてサーボ３に出力する指令値を生成する加減速補間タスクを実行すると共に、ＮＣ装置２内で実行される全てのタスク処理が完了した際に、次にタスク処理が起動されるまでの間に１回または複数回の加減速補間タスクを実行するだけの時間が存在する場合には、加減速補間処理タスクを投機実行しておいて、生成したサーボ３への指令値を指令値バッファ２３に保持させ、次のタスク処理時にその指令値バッファ内の指令値を順次使用する加減速補間手段である。
その他の構成は図１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
【００４１】
次に動作について説明する。
図１０はこの発明の実施の形態４による数値制御装置の各タスクの実行を示すタイミングチャートであり、図において、ＮＣ装置２内で実行される全てのタスク処理が完了した際に、次にタスク処理が起動されるまでの間に、もう一度加減速補間手段２２のタスクを実行するだけの時間が存在する場合には、その時間を使って加減速補間処理タスクを実行してしまい（投機実行）、生成したサーボ３への指令値を指令値バッファ２３に保持しておく。そうすれば、次の加減速補間タスク処理時には、加減速補間処理は行わずに指令値バッファ２３に保持されたサーボ３への指令値をそのまま出力することができるので、加減速補間手段２２における処理にほとんど時間がかからない。
したがって、もし、加減速補間手段２２が使用するデータの供給が間に合わなかった場合でも、投機実行したサーボ３への指令値が指令値バッファ２３内にあれば、指令値バッファ２３内のサーボ３への指令値をそのまま出力できるので、加工速度の低下は起こらない。
【００４２】
図１１はこの発明の実施の形態４による数値制御装置のタスク優先順位制御手段および加減速補間手段の動作を示すフローチャートであり、図において、まず、タスク優先順位制御手段１０は、指令値バッファ２３に指令値が存在するかを確認する（ＳＴ２１）。指令値が存在する場合は、指令値を作成した時と条件が異なっているかを確認する（ＳＴ２２）。ここでの条件とは、加減速オーバーライドの値や、停止信号の入力などである。条件変更が無い場合は、加減速補間手段２２が指令値バッファ２３内の指令値をサーボ３に出力する（ＳＴ２３）。一方、指令値バッファ２３に指令値が無かったり、条件が変更されている場合は、加減速補間手段２２は、加減速補間処理タスクを行い、指令値を生成する（ＳＴ２４）。そして、加減速補間手段２２は、指令値を生成した後、もう一度加減速補間処理タスクが実行可能かを判断する（ＳＴ２５）。実行可能の場合は、生成した指令値を指令値バッファ２３に出力する（ＳＴ２６）。実行できない場合は、指令値をサーボ３に出力する（ＳＴ２７）。
【００４３】
加減速オーバーライドの値が前回と異なる値に変更されていたり、あるいは、停止信号が入ったりしていれば、指令値バッファ２３に保持されたサーボ３への指令値を破棄して加減速補間処理タスクを行えば良いが、これによってＮＣ装置２全体としてのパフォーマンスが落ちることは決してない。なぜなら、バッファ６に保持されたサーボ３への指令値はＣＰＵの余り時間に実行されたものだからである。また、金型加工においては、加工中に加減速オーバーライドを動的に変更することはほとんどないので、ほとんどの場合、投機実行は生かされる。
このように、ＣＰＵの余り時間を無駄なく使用することで、加工速度の低下を起こり難くすることができる。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、ＮＣ装置２内で実行される全てのタスク処理が完了した際に、次にタスク処理が起動されるまでの間に、もう一度加減速補間手段２２のタスクを実行するだけの時間が存在する場合には、その時間を使って加減速補間処理タスクを実行してしまい、生成したサーボ３への指令値を指令値バッファ２３に保持しておき、次の加減速補間タスク処理時には、加減速補間処理は行わずに指令値バッファ２３に保持されたサーボ３への指令値をそのまま出力するようにしたので、この場合、加減速補間手段２２における処理にほとんど時間がかからず、したがって、加減速補間手段２２が使用するデータの供給が間に合わなかった場合でも、投機実行したサーボ３への指令値が指令値バッファ２３内にあれば、指令値バッファ２３内のサーボ３への指令値をそのまま出力できるので、ＣＰＵの余り時間を無駄なく使用することで、加工速度の低下を起こり難くすることができる効果が得られる。
【００４５】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５による数値制御装置を示すブロック図であり、図において、２４は表示処理手段８によって実行される表示処理タスクに対して設定された制限時間を保持する表示処理制限時間保持手段（制限時間保持手段）であり、表示処理手段８の表示処理タスクは必要度の高い処理から順に行い、表示処理タスクの処理時間が表示処理制限時間保持手段２４に保持された制限時間を超えた時点でそのタスク処理を終了するものである。
その他の構成は図１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
【００４６】
次に動作について説明する。
表示処理手段８の表示処理タスクは必要度の高い処理から順に行う。表示処理タスクの処理時間が制限時間を超えた時点でタスク処理を終了する。例えば、表示処理には、機械現在値の表示、現在処理されているＮＣデータの表示、工具軌跡のグラッフィック表示などがあるが、機械現在値や現在処理されているＮＣデータは頻繁に更新して表示する必要がある。実際の工作機械においては、切削潤滑液などによって加工そのものを直接見ることができないので、ＮＣデータが滞りなく処理されているかどうかは、表示装置４の画面を見て判断されてしまう。従って、表示装置４の画面を頻繁に更新しなければ、実際にはＮＣデータが滞りなく処理されていて加工速度の低下が起こっていなくとも、ＮＣデータ処理が遅いといった誤解を招いてしまう。
そこで、表示処理タスクの処理の中でも、機械現在値の表示や現在処理されているＮＣデータの表示は特に更新する必要度が高いので、これらから順に処理を行う。一方、工具軌跡のグラッフィック表示は、機械現在値の表示や現在処理されているＮＣデータの表示さえ更新されていれば問題はなく、表示処理タスクの処理時間が制限時間を超えた場合には、処理を省略してしまっても大きな問題とはならない。このようにすれば、ＮＣデータ処理が遅いといった誤解を招くことのない効率的な処理を行うことができる。
【００４７】
図１３はこの発明の実施の形態５による他の数値制御装置を示すブロック図であり、図において、２５はバッファ状況監視手段９の判断に応じて制限時間が変更される表示処理制限時間保持手段（制限時間保持手段）である。
その他の構成は図１２と同一であるのでその重複する説明を省略する。
表示処理手段８の表示処理タスクの制限時間は、バッファ６の状況に応じて異なる値を用いることができる。図１３では、制限時間を表示処理手段８に適用したものであり、バッファ状況監視手段９がバッファ６内のデータが不足していると判断した場合は、表示処理制限時間を小さくすることで、ＮＣデータ解析処理タスクへの割り当て時間を確保することができる。
【００４８】
図１４はこの発明の実施の形態５による他の数値制御装置を示すブロック図であり、図において、２６は加工モード保持手段１９に保持される加工モードに応じて制限時間が変更される加減速補間処理制限時間保持手段（制限時間保持手段）である。
その他の構成は図１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
制限時間の値は、加工モードに応じて異なる値を用いることができる。図１４は、制限時間を加減速補間処理に適用したものであり、加減速補間処理の補間処理には、収束演算が含まれている場合がある。例えば、スプライン曲線の補間を行う処理は、繰り返し演算を行うことで精度よい補間を実現している。これは、特開平７−６４６２０号公報によって公知となっている。また、ＮＣ装置２内で曲面補間を行う場合には、加工面から工具オフセットを行った工具中心点の算出にも繰り返し演算が含まれる。加減速補間処理タスクの処理時間が制限時間を超えた時点で補間の繰り返し演算を終了する。
この場合、繰り返し演算を途中で終了するので十分な補間精度が得られないが、どの程度の補間精度が要求されているかは、加工モードや加工パラメータに依存する。例えば、特別に用意されている高精度加工モードＧ６１．１などに対しては、とりわけ補間精度が要求される。従って、高精度加工モードＧ６１．１に対しては加減速補間処理の制限時間の値に大きな値を使用することで、精度の良い補間を実現できる。逆に精度より速度を重視した加工を行う場合には、加減速補間処理の制限時間の値に小さな値を使用することで、処理の高速化を優先し、加工速度の低下の起こらない高速な加工が実現できる。
【００４９】
なお、上記実施の形態５の図１２，図１３では、表示処理手段８の表示処理タスクについて、制限時間を設けたが、ＮＣ装置２内の他の構成について制限時間を設けても良く、また、図１４では、加減速補間手段７の加減速補間処理タスクについて、制限時間を設けたが、ＮＣ装置２内の他の構成について制限時間を設けても良く、同様な効果が得られる。
【００５０】
図１５はこの発明の実施の形態５による他の数値制御装置を示すブロック図であり、図に示すように、上記実施の形態１から５に示した構成は、ＲＴＯＳが複数のＣＰＵリソースを同時並列的に扱う分散ＯＳの場合にも使用できる。複数のＣＰＵリソースを同時並列的に扱う方式は、分散ＯＳに隠蔽されているので、この発明による割り当て時間制御が分散ＯＳ上でそのまま適用できる。
【００５１】
以上のように、この発明の実施の形態５によれば、表示処理手段８の表示処理タスクを必要度の高い処理から順に行い、表示処理タスクの処理時間が表示処理制限時間保持手段２４に保持された制限時間を超えた時点でそのタスク処理を終了するようにしたので、ＮＣデータ処理が遅いといった誤解を招くことなく、効率的な処理を行うことができる効果が得られる。
また、表示処理制限時間保持手段２５は、バッファ状況監視手段９の判断に応じて制限時間が変更されるようにしたので、バッファ状況監視手段９がバッファ６内のデータが不足していると判断した場合は、表示処理制限時間を小さくすることで、ＮＣデータ解析処理タスクへの割り当て時間を確保することができる効果が得られる。
さらに、加減速補間処理制限時間保持手段２６は、加工モード保持手段１９に保持される加工モードに応じて制限時間が変更されるようにしたので、高精度加工モードＧ６１．１に対しては加減速補間処理の制限時間の値に大きな値を使用することで、精度の良い補間を実現できる。逆に精度より速度を重視した加工を行う場合には、加減速補間処理の制限時間の値に小さな値を使用することで、処理の高速化を優先し、加工速度の低下の起こらない高速な加工が実現できる効果が得られる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、バッファ内のデータ数の過剰または不足を判断するバッファ状況監視手段と、データ数不足と判断した場合にはＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合にはＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を下げるタスク優先順位制御手段とを備えるように構成したので、ＮＣデータ解析処理タスクの優先順位を、バッファ内のデータ数の状況に応じて動的に制御することによって、データ処理を滞りなく行える効果が得られる。
【００５３】
この発明によれば、複数のバッファ内のデータ数の過剰または不足を判断するバッファ状況監視手段と、データ数不足と判断した場合には該当するバッファにデータを出力している処理タスクの優先順位を上げ、データ過剰と判断した場合には該当するバッファにデータを出力している処理タスクの優先順位を下げるタスク優先順位制御手段とを備えるように構成したので、バッファが複数段ある場合であっても、各タスクの優先順位を、各データ処理の状況に応じて動的に制御することによって、データ処理を滞りなく行える効果が得られる。
【００５４】
この発明によれば、バッファ状況監視部において、バッファに存在するデータ数が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するように構成したので、データ不足またはデータ過剰を精度良く判断することができる効果が得られる。
【００５５】
この発明によれば、バッファ状況監視部において、今後バッファに存在するであろうデータ数を予測して、バッファに存在するであろうと予測されたデータ数が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するように構成したので、バッファ内データ状況の不足または過剰を予測して、前もってデータのバッファへの出力を制御することができるので、データ処理をより良く滞りなく行える効果が得られる。
【００５６】
この発明によれば、バッファ状況監視部において、バッファに存在する軌跡データの距離が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するように構成したので、多くのデータをバッファに出力するように促す必要はなく、データ処理を滞りなく行い、他の処理タスクへの影響を少なくする意味でさらに効果が得られる。
【００５７】
この発明によれば、バッファ状況監視部において、バッファに存在するであろうと予測された軌跡データの距離が下限となる閾値を下回る場合にデータ不足と判断し、上限となる閾値を上回る場合にデータ過剰と判断するように構成したので、軌跡データの距離に応じて、バッファへのデータ出力の制御を前もって行えるので、データ処理をより良く滞りなく行えると共に、多くのデータをバッファに出力する必要はなく、他の処理タスクへの影響を少なくする意味でさらに効果が得られる。
【００５８】
この発明によれば、ＮＣデータ解析部によって解析された加工モードを保持する加工モード保持手段を備え、バッファ状況監視部において、その保持された加工モードに応じて上限の閾値および下限の閾値を変更するように構成したので、バッファ内のデータ数を常に十分確保することをより確実なものとすることが可能となり、加工速度の低下をより起こり難くすることができる効果が得られる。
【００５９】
この発明によれば、ＮＣデータ解析部によって解析された加工モードを保持する加工モード保持手段を備え、タスク優先順位制御手段において、その保持された加工モードに応じてタスクの優先順位を制御するように構成したので、バッファ内のデータ数を常に十分確保することをより確実なものとすることが可能となり、加工速度の低下をより起こり難くすることができる効果が得られる。
【００６０】
この発明によれば、当該数値制御装置内で実行される全てのタスク処理が完了した際に、次にタスク処理が起動されるまでの間に１回または複数回の加減速補間タスクを実行するだけの時間が存在する場合には、加減速補間処理タスクを投機実行しておいて、生成したサーボへの指令値を指令値バッファに保持させ、次のタスク処理時にその指令値バッファ内の指令値を順次使用する加減速補間手段を備えるように構成したので、加減速補間手段が使用するデータの供給が間に合わなかった場合でも、投機実行したサーボへの指令値が指令値バッファ内にあれば、指令値バッファ内のサーボへの指令値をそのまま出力できるので、ＣＰＵの余り時間を無駄なく使用することで、加工速度の低下を起こり難くすることができる効果が得られる。
【００６１】
この発明によれば、実行される各タスクに対して、それぞれ設定された制限時間を保持する制限時間保持手段を備え、タスクは必要度の高い処理から順に行い、タスクの処理時間がその保持された制限時間を超えた時点でそのタスク処理を終了するように構成したので、不要にタスクの処理時間が長くなることが無く、効率的な処理を行うことができる効果が得られる。
【００６２】
この発明によれば、制限時間保持手段に保持される制限時間を、バッファ状況監視手段の判断に応じて変更するように構成したので、バッファ内のデータの過剰または不足に応じてタスクの処理時間を調整することができ、効率的な処理を行うことができる効果が得られる。
【００６３】
この発明によれば、制限時間保持手段に保持される制限時間を、加工モード保持手段に保持される加工モードに応じて変更するように構成したので、例えば、高精度加工モードに対しては加減速補間処理の制限時間の値に大きな値を使用することで、精度の良い補間を実現できる。逆に精度より速度を重視した加工を行う場合には、加減速補間処理の制限時間の値に小さな値を使用することで、処理の高速化を優先し、加工速度の低下の起こらない高速な加工が実現できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による数値制御装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による数値制御装置の各タスクの実行を示すタイミングチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による数値制御装置のバッファ状況監視手段およびタスク優先順位制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２による数値制御装置を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による他の数値制御装置を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による数値制御装置を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による数値制御装置の加工モード保持手段よびバッファ状況監視手段の動作を示すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態３による他の数値制御装置を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態４による数値制御装置を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による数値制御装置の各タスクの実行を示すタイミングチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態４による数値制御装置のタスク優先順位制御手段および加減速補間手段の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 この発明の実施の形態５による数値制御装置を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５による他の数値制御装置を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態５による他の数値制御装置を示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態５による他の数値制御装置を示すブロック図である。
【図１６】 従来の数値制御装置を示すブロック図である。
【図１７】 従来の数値制御装置の各タスクの実行を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ ＮＣデータ、２ ＮＣ装置（数値制御装置）、３ サーボ、４ 表示装置、５ ＮＣデータ解析手段、６ バッファ、７，２２ 加減速補間手段、８ 表示処理手段、９，２０ バッファ状況監視手段、１０，１８，２１ タスク優先順位制御手段、１１ 加工モード解析手段、１２ 第１バッファ（バッファ）、１３ 第２バッファ（バッファ）、１４ 第１バッファ状況監視手段（バッファ状況監視手段）、１５ 第２バッファ状況監視手段（バッファ状況監視手段）、１６ 第１タスク優先順位制御手段（タスク優先順位制御手段）、１７ 第２タスク優先順位制御手段（タスク優先順位制御手段）、１９ 加工モード保持手段、２３ 指令値バッファ、２４，２５ 表示処理制限時間保持手段（制限時間保持手段）、２６ 加減速補間処理制限時間保持手段（制限時間保持手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a numerical control apparatus that dynamically changes the priority order of tasks in accordance with the type of NC data to be input and the buffer status and realizes high-speed and high-precision machining.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a block diagram showing a conventional numerical control device, in which 1 is NC data, 2 is an NC device that executes various processes based on NC data 1, and 3 is a command value output from the NC device 1. A servo 4 for controlling the motor in response to the reference numeral 4 is a display device for displaying various data output from the NC device 1. Further, in the NC device 2, 5 is an NC data analyzing means for analyzing the NC data 1, 6 is a buffer for holding data analyzed by the NC data analyzing means 5, and 7 is a servo according to the data held in the buffer 6. Acceleration / deceleration interpolation means for generating a command value to be output to 3, and 8 is a display processing means for performing processing for displaying the command value generated by the acceleration / deceleration interpolation means 7 on the display device 4.
[0003]
Next, the operation will be described.
The NC data analyzing means 5 analyzes the NC data 1 and outputs it to the buffer 6. The analyzed data is held in the buffer 6 by FIFO (first in first out) until it is used in the acceleration / deceleration interpolation means 7. The acceleration / deceleration interpolation unit 7 sequentially extracts data existing in the buffer 6, performs acceleration / deceleration and interpolation, generates a command value, and outputs the command value to the servo 3. The display processing means 8 performs a process for displaying the command value on the display device 4.
[0004]
NC data processing in the NC data analyzing means 5, acceleration / deceleration interpolation processing in the acceleration / deceleration interpolation means 7, and display processing in the display processing means 8 are generally executed as tasks, and these tasks are RTOS (real-time operating system). ). Each task is given a priority, and the RTOS uses the priority to control task execution.
FIG. 17 is a timing chart showing the execution of each task of the conventional numerical control apparatus. In the figure, the acceleration / deceleration interpolation process is a periodic task, and is executed at regular time intervals T. Since the acceleration / deceleration interpolation process generates a command value to be output to the servo 3, time is allocated until the process is completed. The other tasks are non-periodic tasks and are executed until the acceleration / deceleration interpolation processing task is next started. The remaining time obtained by subtracting the time allocated to the acceleration / deceleration interpolation processing from the fixed time T can be allocated to another task. The ratio of time allocated to tasks other than the acceleration / deceleration interpolation processing task is determined in advance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional numerical control apparatus is configured as described above, the time required for each task processing is not always constant. For example, the NC data analysis means 5 does not always perform a fixed process. Clamp speed calculation to avoid exceeding the allowable values (allowable speed, allowable acceleration, etc.) of the machine tool and servo 3, and the recognition process of the trajectory shape for calculating the clamp speed are performed when and when they are performed. Sometimes it is not necessary. Therefore, the time required for task processing varies greatly.
In particular, NC data for mold processing is generated by approximating a three-dimensional shape created by CAD to a minute straight line according to an allowable error. If the allowable error is large, the processed surface becomes a polyhedron. For this reason, an attempt is made to obtain a highly accurate machining surface by reducing the allowable error, and therefore the number of NC data becomes enormous because the approximate minute straight line becomes shorter. Therefore, the NC data analyzing means 5 has to process a large amount of NC data, and the data supply from the NC data analyzing means 5 to the buffer 6 is in time for the data demand used by the acceleration / deceleration interpolation means 7. No situation occurs. In a place where such a situation has occurred, there is a problem that the machining speed decreases because there is insufficient data that can be used by the acceleration / deceleration interpolation means 7.
[0006]
In order to avoid data shortage, a method of overriding is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-313726, but these reduce the machining speed in order to suppress the data demand used by the acceleration / deceleration interpolation means 7. It is a method.
If such a decrease in the processing speed occurs sporadically in the processing surface, the portion remains on the processing surface in the form of a cutter mark, and a uniform processing surface cannot be obtained. It is impossible to achieve high-quality die machining. Furthermore, there is a problem that the processing time of the entire die processing becomes longer due to the lowering of the processing speed, and the efficiency becomes worse.
Note that a control method of a control software execution system that can change the ratio of time allocated to a task is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-235004. In this proposal, specific control of task allocation time is performed. The method has not been studied.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a numerical control device that can perform data processing without delay by dynamically controlling task priorities according to data processing conditions. The purpose is to obtain.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The numerical control device according to the present invention includes a buffer status monitoring unit for determining whether the number of data in the buffer is excessive or insufficient, and when determining that the number of data is insufficient, raises the priority of the NC data analysis processing task, When the determination is made, task priority control means for lowering the priority of the NC data analysis processing task is provided.
[0009]
The numerical control device according to the present invention includes a buffer status monitoring unit that determines whether the number of data in a plurality of buffers is excessive or insufficient, and a processing task that outputs data to a corresponding buffer when it is determined that the number of data is insufficient And a task priority control means for lowering the priority of the processing task outputting data to the corresponding buffer when it is determined that data is excessive.
[0010]
In the numerical control device according to the present invention, the buffer status monitoring unit determines that data is insufficient when the number of data existing in the buffer is below a lower threshold, and determines that data is excessive when the upper limit is exceeded. It is.
[0011]
In the numerical controller according to the present invention, the buffer status monitoring unit predicts the number of data that will be present in the buffer in the future, and the number of data predicted to be present in the buffer is below a lower threshold value. It is determined that the data is insufficient, and if the data exceeds the upper limit threshold, it is determined that the data is excessive.
[0012]
In the numerical controller according to the present invention, the buffer status monitoring unit determines that the data is insufficient when the distance of the trajectory data existing in the buffer is below a lower threshold, and determines that the data is excessive when the distance exceeds the upper threshold. To do.
[0013]
In the numerical controller according to the present invention, the buffer status monitoring unit determines that data is insufficient when the distance of the trajectory data predicted to be present in the buffer is below a lower threshold, and exceeds the upper threshold. In this case, it is determined that the data is excessive.
[0014]
The numerical control device according to the present invention includes a machining mode holding unit that holds the machining mode analyzed by the NC data analysis unit, and the buffer status monitoring unit sets an upper limit threshold value and a lower limit value according to the held machining mode. The threshold value is changed.
[0015]
The numerical control device according to the present invention includes a machining mode holding unit that holds the machining mode analyzed by the NC data analysis unit, and the task priority control unit sets a task priority according to the held machining mode. It is something to control.
[0016]
In the numerical control device according to the present invention, when all the task processes executed in the numerical control device are completed, one or a plurality of acceleration / deceleration interpolation tasks are performed until the next task processing is started. If there is enough time to execute the acceleration / deceleration interpolation processing task, speculatively execute the acceleration / deceleration interpolation processing task, hold the generated servo command value in the command value buffer, and store the command value buffer in the next task processing. Acceleration / deceleration interpolation means for sequentially using the command values therein.
[0017]
The numerical control device according to the present invention comprises time limit holding means for holding a set time limit for each task to be executed, the tasks are performed in order from the most necessary processing, and the task processing time is The task processing is terminated when the retained time limit is exceeded.
[0018]
The numerical control device according to the present invention changes the time limit held in the time limit holding means according to the judgment of the buffer status monitoring means.
[0019]
The numerical control device according to the present invention changes the time limit held by the time limit holding means in accordance with the machining mode held by the machining mode holding means.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is NC data, 2 is an NC apparatus (numerical control apparatus) that executes various processes based on NC data 1, Reference numeral 3 denotes a servo that controls the motor in accordance with a command value output from the NC device 2, and reference numeral 4 denotes a display device that displays various data output from the NC device 2. Further, in the NC device 2, 5 is an NC data analyzing means for analyzing the NC data 1, 6 is a buffer for holding data analyzed by the NC data analyzing means 5, and 7 is a servo according to the data held in the buffer 6. Acceleration / deceleration interpolation means for generating a command value to be output to 3, and 8 is a display processing means for performing processing for displaying the command value generated by the acceleration / deceleration interpolation means 7 on the display device 4.
Further, 9 is a buffer status monitoring means for monitoring the status of data held in the buffer 6 to determine whether the number of data in the buffer 6 is excessive or insufficient, and 10 is a buffer status monitoring means for determining that the number of data is insufficient. In this case, it is a task priority control means for raising the priority of the NC data analysis processing task executed by the NC data analysis means 5 and lowering the priority of the NC data analysis processing task when it is determined that data is excessive. .
[0021]
Next, the operation will be described.
The NC data analyzing means 5 analyzes the NC data 1 and outputs it to the buffer 6. The analyzed data is held in the buffer 6 by FIFO (first in first out) until it is used in the acceleration / deceleration interpolation means 7. The acceleration / deceleration interpolation unit 7 sequentially extracts data existing in the buffer 6, performs acceleration / deceleration and interpolation, generates a command value, and outputs the command value to the servo 3. The display processing means 8 performs a process for displaying the command value on the display device 4.
The buffer status monitoring unit 9 monitors the number of data D existing in the buffer 6. Further, the buffer status monitoring means 9 has a threshold value T which is the lower limit of the number of data D existing in the buffer 6.lAnd the upper threshold Tu, And the number of data D existing in the buffer 6 is the lower threshold Tl(D <Tl), It is determined that the number of data in the buffer is insufficient, and the upper threshold Tu(D> Tu), It is determined that the number of data in the buffer is excessive.
[0022]
FIG. 2 is a timing chart showing the execution of each task of the numerical controller according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the acceleration / deceleration interpolation processing task is a periodic task, and is executed at regular time intervals T. . Since the acceleration / deceleration interpolation processing task generates a command value to be output to the servo 3, time is allocated until the processing is completed. Other display processing tasks and NC data analysis processing tasks are non-periodic tasks, and are executed until the acceleration / deceleration interpolation processing task is started next. The remaining time obtained by subtracting the time allocated to the acceleration / deceleration interpolation processing task from the fixed time T is allocated to another task.
If the buffer status monitoring means 9 determines that the number of data in the buffer is insufficient, the task priority order control means 10 sets the priority order of the NC data analysis processing task of the NC data analysis means 5 outputting the data to the buffer 6. By raising the value, the NC data analyzing means 5 prompts to output more data to the buffer 6. Further, if the buffer status monitoring means 9 determines that the number of data in the buffer is excessive, the priority of the NC data analysis processing task of the NC data analysis means 5 outputting the data to the buffer 6 is lowered, so that other tasks are assigned. Make sure you have enough time to allocate.
[0023]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the buffer status monitoring means and the task priority control means of the numerical controller according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, first, the buffer status monitoring means 9 is the data in the buffer 6. The number D is read (ST1), the number D of data existing in the buffer 6 and the lower limit threshold TlAre compared (ST2). At this time, the number of data D in the buffer 6 is the lower limit threshold T.lIf it is less than, it is determined that the data is insufficient, and the task priority control means 10 raises the priority of the NC data analysis processing task of the NC data analysis means 5 (ST3). On the other hand, the number D of data in the buffer 6 is the lower limit threshold T.lExceeds the threshold value T, the number of data D existing in the buffer 6 and the upper limit threshold TuAre compared (ST4). At this time, the number D of data in the buffer 6 is the upper limit threshold T.uIs exceeded, the task priority control means 10 lowers the priority of the NC data analysis processing task of the NC data analysis means 5 (ST5).
[0024]
For example, the priority P when the number of data in the buffer is insufficient is determined as to what specific priority is to be raised or lowered in the task priority control means 10.HPriority P when the number of data in the buffer is appropriateNPriority P when the number of data in the buffer is excessiveL, Keep them each and use them. In addition, if it is going to be performed in more detail, the average number of data D in the buffer DAVEAnd the difference D from the actual number D of data in the bufferSThe
DS= DDAVE
And the priority P is determined by the difference DSAs a function of
P = DS× α + PN
Where α <0, P is the highest priority PmaxAnd lowest priority PminBecause it takes the range of.
Also, the priority P is the difference DSIt is possible to apply a method in which the relationship between and is held as a data table as shown below and the data table is referred to.
[Table 1]
[0025]
When the data in the buffer is insufficient, the time allocated to other tasks is consequently reduced. For example, in FIG. 2, since the time allocated to the display processing task is reduced, it is possible that the display update is stopped without sufficiently performing the display processing. However, in actual mold processing, the data shortage state in the buffer does not always occur, and the data shortage state in the buffer occurs sporadically in some places, so the updating of the display stops only for a moment. In practice, there is no problem. Instead, the display update is stopped for a moment, and a uniform and clean mold surface without reducing the processing speed can be realized, and the overall processing time does not increase. Since effective die machining can be realized, the effect is great.
[0026]
In the first embodiment, as the determination of the data state in the buffer, the number of data D existing in the buffer 6 at that time is set as the target of determination. If the number of data that will exist in the buffer 6 in the future is predicted and the predicted value and the preset upper and lower thresholds are judged, the data status in the buffer Insufficiency can be predicted and a large amount of data can be urged to be output to the buffer 6 in advance, so that data processing can be performed better and without delay.
The simplest method for prediction is the number of previous data D as shown in the following equation.n-1And the number of data this time DnThe slope of the change in the number of data is calculated fromn + 1Predict.
Dn + 1= Dn+ (Dn-Dn-1)
Alternatively, various prediction methods such as a prediction method using a neural network can be applied.
[0027]
In the first embodiment, the number of data D existing in the buffer 6 is determined as the determination of the data condition in the buffer. However, the locus data that the buffer condition monitoring means 9 exists in the buffer 6 is used. Distance Dd, And the distance D of the trajectory datadAnd the upper and lower thresholds set in advance may be determined.
This is because the demand for data used by the acceleration / deceleration interpolation means 7 depends on the trajectory distance of the data. Even if the number of data D in the buffer is small, the acceleration / deceleration interpolation means 7 uses it if the distance of one data is long. Therefore, it is not necessary to prompt the user to output a large amount of data to the buffer 6, and it is even better in terms of performing data processing without delay and reducing the influence on other processing tasks.
[0028]
Furthermore, in the first embodiment, as the determination of the data status in the buffer, the number D of data existing in the buffer 6 at that time is set as the determination target. However, the buffer status monitoring means 9 determines the distance of the trajectory data. The trend (time series change) may be monitored to predict the distance of the trajectory data that will be present in the buffer 6 in the future, and the predicted value and the preset upper and lower thresholds may be determined. In this case, since the data output to the buffer 6 can be controlled in advance according to the distance of the trajectory data, the data processing can be performed without any delay, and it is not necessary to output a large amount of data to the buffer 6. It is even better in the sense of reducing the impact on the processing task.
[0029]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, when the task priority control unit 10 determines that the buffer status monitoring unit 9 is short of the number of data in the buffer, the NC data analysis process of the NC data analysis unit 5 is performed. If the priority of the task is raised and the NC data analysis process prompts to output more data to the buffer 6 and the buffer status monitoring means 9 determines that the number of data in the buffer is excessive, the NC data of the NC data analysis means 5 Since the priority of analysis processing tasks has been lowered to allow sufficient time to be allocated to other tasks, data processing is delayed by dynamically controlling the priority of tasks according to the data processing status. The effect that can be done without being obtained.
Further, the buffer status monitoring means 9 monitors the trend of the number of data, predicts the number of data that will be present in the buffer 6 in the future, and compares the predicted value with the preset upper and lower thresholds. Thus, since it is determined whether the number of data in the buffer is insufficient or the number of data in the buffer is excessive, it is possible to predict the shortage of the data state in the buffer and prompt the user to output a large amount of data to the buffer 6 in advance. Therefore, the effect that data processing can be performed without any delay is obtained.
Further, the distance D of the trajectory data existing in the buffer 6 by the buffer status monitoring means 9d, And the distance D of the trajectory datadIn response to the comparison between the upper limit and the lower limit threshold set in advance, it is determined whether the number of data in the buffer is insufficient or the number of data in the buffer is excessive. In addition, further effects can be obtained in the sense that data processing is performed without delay and the influence on other processing tasks is reduced.
Further, the buffer status monitoring means 9 monitors the trend of the distance of the trajectory data, predicts the distance of the trajectory data that will be present in the buffer 6 in the future, and the predicted value and preset upper and lower thresholds, In accordance with the comparison, it is determined whether the number of data in the buffer is insufficient or the number of data in the buffer is excessive. Therefore, the data output to the buffer 6 can be controlled in advance according to the distance of the trajectory data. It is possible to perform well without delay, and it is not necessary to output a large amount of data to the buffer 6, and further effects can be obtained in the sense of reducing the influence on other processing tasks.
[0030]
Embodiment 2. FIG.
4 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 11 is a machining mode analyzing means for analyzing the machining mode of NC data 1, and 12 is analyzed by the machining mode analyzing means 11. The first buffer (buffer) for holding the data of the machining mode, 13 is the second buffer (buffer) for holding the data analyzed by the NC data analysis means 5, and 14 and 15 are the first and second buffers 12, 13 The first and second buffer status monitoring means (buffer status monitoring means) for monitoring the status of data held in the first and second buffers 12 and 13 to determine whether the number of data in each of the first and second buffers 12 and 13 is excessive or insufficient. , 16 is a machining mode solution executed by the machining mode analyzing unit 11 when the first buffer status monitoring unit 14 determines that the number of data is insufficient. First task priority control means (task priority control means) for lowering the priority of the processing mode analysis processing task when the priority of the processing task is increased and it is determined that data is excessive, 17 is a second buffer status monitoring means If 15 determines that the number of data is insufficient, the priority of the NC data analysis processing task executed by the NC data analysis means 5 is increased, and if it is determined that data is excessive, the priority of the NC data analysis processing task is decreased. Second task priority control means (task priority control means).
Other configurations are the same as those in FIG.
[0031]
Next, the operation will be described.
In the processing in the NC device 2, there are often a plurality of buffers. Therefore, as shown in FIG. 4, the first and second task priority control means 16 according to the judgment of the first and second buffer status monitoring means 14 and 15 corresponding to the first and second buffers 12 and 13. , 17 control the priority of the processing task outputting data to the buffer. In this case, there is no relation to the control of the priority of the processing mode analysis processing task by the processing mode analysis means 11 and the priority of the NC data analysis processing task by the NC data analysis means 5, and the control of the priority of independent tasks is performed.
[0032]
FIG. 5 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 18 denotes a task in which the functions of the first and second task priority control means 16 and 17 in FIG. 4 are integrated. It is a priority order control means.
As a specific task priority order control method, according to the contents of the first and second buffer status monitoring means 14, 15, the priority of the machining mode analysis processing task of the machining mode analysis means 11 and the NC of the NC data analysis means 5 The priority order of the data analysis processing task and the priority order of the display processing task of the display processing means 8 are changed as a function or based on the data table.
In recent mold processing, it has become important to perform shape recognition globally from minute straight NC data, and for that purpose, it is necessary to take a sufficient number of data used by shape recognition processing ( It is effective to control the priority of each task so that data can be supplied without delay.
[0033]
In the second embodiment, the first and second buffer status monitoring means 14 and 15 are provided corresponding to the first and second buffers 12 and 13, but the first and second buffer status monitoring means 14 are provided. , 15 may be integrated into one buffer status monitoring means.
Furthermore, in the second embodiment, the analysis unit, the buffer, the buffer status monitoring unit, and the task priority order control unit have a two-stage configuration, but may have a configuration with an arbitrary number of stages of three or more.
[0034]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the first and second buffer status monitoring means 14 and 15 corresponding to the first and second buffers 12 and 13 are determined according to the determinations of the first and second buffers. Since the two-task priority control means 16, 17 controls the priority of the processing task outputting data to the buffer, the priority of each task can be set even when there are a plurality of buffers. By dynamically controlling according to the status of each data processing, it is possible to obtain an effect that data processing can be performed without delay.
[0035]
Embodiment 3 FIG.
6 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 19 is a machining mode holding means for holding the machining mode analyzed by the NC data analyzing means 5, and 20 is a machining mode holding. The buffer status monitoring means changes the upper and lower thresholds in accordance with the processing mode held in the means 19. Since other configurations are the same as those in FIG.
[0036]
Next, the operation will be described.
The machining mode holding unit 19 holds the machining mode analyzed by the NC data analyzing unit 5. The buffer status monitoring unit 20 then sets a lower limit threshold T according to the machining mode held by the machining mode holding unit 19.lAnd upper threshold TuSet to a different value.
FIG. 7 is a flowchart showing the operations of the machining mode holding means and the buffer status monitoring means of the numerical controller according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, first, the machining mode holding means 19 is operated by the NC data analyzing means 5. The machining mode to be analyzed is read (ST11). Then, the buffer status monitoring unit 20 reads the machining mode from the machining mode holding unit 19, and the lower limit threshold T set in the buffer status monitoring unit 20 according to the read machining mode.lAnd upper threshold TuIs changed (ST12).
[0037]
The machining modes include positioning G0 and linear interpolation G1, and positioning G0 is an operation of temporarily stopping at the positioning point, while linear interpolation G1 is a continuous operation, and NC data for performing die machining is mainly used. It consists of minute linear interpolation G1 command. That is, in the case of linear interpolation G1, the lower limit threshold TlAnd upper threshold TuBy using a large value for both of these, a sufficient number of data in the buffer 6 is always secured to make it difficult for the processing speed to decrease. For the specially prepared high-precision machining mode G61.1 and the like, in particular, the lower threshold TlAnd upper threshold TuBy using a large value for both of these, a sufficient number of data in the buffer 6 is always secured to make it difficult for the processing speed to decrease.
For example, the lower limit threshold T corresponding to the machining mode is set as the specific threshold value.lAnd upper threshold TuCan be used as a data table and used.
As a result, it is possible to ensure a sufficient number of data in the buffer 6 at all times, and it is possible to make the processing speed less likely to decrease.
[0038]
FIG. 8 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 8, reference numeral 21 denotes a task for controlling the priority of tasks in accordance with the machining mode held in the machining mode holding means 19. It is a priority order control means.
Since other configurations are the same as those in FIG.
In FIG. 6, the buffer status monitoring unit 20 corresponds to the machining mode held by the machining mode holding unit 19, and the lower threshold TlAnd upper threshold TuHowever, as shown in FIG. 8, the task priority order control means 21 controls the task priority order of the NC data analysis means 5 in accordance with the machining mode held by the machining mode holding means 19. You may make it do.
For example, it is possible to apply, for example, a task priority function or data table corresponding to the buffer status for each processing mode.
[0039]
As described above, according to the third embodiment of the present invention, the lower limit threshold T is determined according to the machining mode held by the machining mode holding unit 19 by the buffer status monitoring unit 20.lAnd upper threshold TuIs set to a different value, or the task priority control means 21 controls the task priority of the NC data analysis means 5 in accordance with the machining mode held by the machining mode holding means 19, so that the buffer 6 It is possible to make sure that the number of pieces of data is always sufficiently large, and an effect that makes it difficult to reduce the machining speed can be obtained.
[0040]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a numerical controller according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 9, reference numeral 22 denotes an acceleration / deceleration interpolation task for generating a command value to be output to the servo 3 in accordance with data held in the buffer 6. When all task processes executed in the NC device 2 are completed, one or more acceleration / deceleration interpolation tasks are executed until the next task process is started. If time exists, the acceleration / deceleration interpolation processing task is speculatively executed, the generated command value for the servo 3 is held in the command value buffer 23, and the command in the command value buffer is stored during the next task processing. Acceleration / deceleration interpolation means for sequentially using values.
Since other configurations are the same as those in FIG.
[0041]
Next, the operation will be described.
FIG. 10 is a timing chart showing the execution of each task of the numerical controller according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 10, when all the task processes executed in the NC apparatus 2 are completed, If there is enough time to execute the task of the acceleration / deceleration interpolation means 22 again until the processing is started, the acceleration / deceleration interpolation processing task is executed using that time (speculative execution). The generated command value for the servo 3 is held in the command value buffer 23. Then, at the time of the next acceleration / deceleration interpolation task process, the command value to the servo 3 held in the command value buffer 23 can be output as it is without performing the acceleration / deceleration interpolation process. Processing takes little time.
Therefore, even if the supply of data used by the acceleration / deceleration interpolation means 22 is not in time, if the command value to the servo 3 that has been speculatively executed is in the command value buffer 23, the servo 3 in the command value buffer 23 is transferred. Because the command value can be output as it is, the machining speed does not decrease.
[0042]
FIG. 11 is a flowchart showing the operations of the task priority order control means and the acceleration / deceleration interpolation means of the numerical controller according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the task priority order control means 10 first has a command value buffer 23. It is confirmed whether or not a command value exists in (ST21). If the command value exists, it is confirmed whether the condition is different from that when the command value is created (ST22). The conditions here are acceleration / deceleration override values, stop signal input, and the like. If there is no change in conditions, the acceleration / deceleration interpolation means 22 outputs the command value in the command value buffer 23 to the servo 3 (ST23). On the other hand, if there is no command value in the command value buffer 23 or the condition has been changed, the acceleration / deceleration interpolation means 22 performs an acceleration / deceleration interpolation processing task and generates a command value (ST24). Then, after generating the command value, the acceleration / deceleration interpolation means 22 determines once again whether the acceleration / deceleration interpolation processing task can be executed (ST25). If it can be executed, the generated command value is output to the command value buffer 23 (ST26). If it cannot be executed, the command value is output to the servo 3 (ST27).
[0043]
If the acceleration / deceleration override value has been changed to a value different from the previous value or if a stop signal has been input, the command value to the servo 3 held in the command value buffer 23 is discarded and acceleration / deceleration interpolation processing is performed. The task may be performed, but this will never degrade the performance of the NC device 2 as a whole. This is because the command value to the servo 3 held in the buffer 6 is executed during the extra time of the CPU. In mold machining, since the acceleration / deceleration override is hardly changed dynamically during machining, in most cases, speculative execution is utilized.
In this way, by using the remaining CPU time without waste, it is possible to make it difficult for the processing speed to decrease.
[0044]
As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, when all the task processes executed in the NC device 2 are completed, the acceleration / deceleration is performed again until the next task process is started. If there is time to execute the task of the interpolation means 22, the acceleration / deceleration interpolation processing task is executed using that time, and the generated command value for the servo 3 is held in the command value buffer 23. In the next acceleration / deceleration interpolation task processing, the acceleration / deceleration interpolation processing is not performed, and the command value to the servo 3 held in the command value buffer 23 is output as it is. Therefore, even when the data used by the acceleration / deceleration interpolation means 22 is not in time, the command value to the servo 3 that has been speculatively executed is stored in the command value buffer 23. If, because the command value for the servo 3 in the command value buffer 23 can directly output the use without waste the remaining time of the CPU, the effect which can be difficult to occur the reduction of processing speed.
[0045]
Embodiment 5. FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 12, reference numeral 24 denotes a display process for holding a time limit set for a display processing task executed by the display processing means 8. It is a time limit holding means (time limit holding means), and the display processing tasks of the display processing means 8 are performed in descending order of necessity, and the processing time of the display processing task is held in the display processing time limit holding means 24. The task processing ends when the time is exceeded.
Since other configurations are the same as those in FIG.
[0046]
Next, the operation will be described.
The display processing task of the display processing means 8 is performed in order from the processing with the highest necessity. When the processing time of the display processing task exceeds the time limit, the task processing is terminated. For example, the display processing includes display of the machine current value, display of the NC data currently processed, and graphic display of the tool path. The machine current value and the NC data currently processed are frequently updated. Need to be displayed. In an actual machine tool, since the machining itself cannot be directly seen with a cutting lubricant or the like, it is determined whether the NC data is processed without delay by looking at the screen of the display device 4. Therefore, unless the screen of the display device 4 is frequently updated, even if the NC data is actually processed without delay and the processing speed does not decrease, there is a misunderstanding that the NC data processing is slow.
Therefore, among the processing of the display processing task, the display of the machine current value and the display of the NC data currently being processed are particularly required to be updated, and the processing is performed in order from these. On the other hand, the graphic display of the tool path is not a problem as long as the current machine value display and the NC data currently being processed are updated. If the processing time of the display processing task exceeds the time limit, Even if the process is omitted, there is no big problem. In this way, efficient processing can be performed without causing misunderstanding that the NC data processing is slow.
[0047]
FIG. 13 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, reference numeral 25 denotes a display processing time limit holding means in which the time limit is changed according to the judgment of the buffer status monitoring means 9. (Time limit holding means).
Other configurations are the same as those in FIG.
The time limit of the display processing task of the display processing means 8 can use a different value depending on the situation of the buffer 6. In FIG. 13, the time limit is applied to the display processing unit 8, and when the buffer status monitoring unit 9 determines that the data in the buffer 6 is insufficient, the display processing time limit is reduced. The time allocated to the NC data analysis processing task can be secured.
[0048]
FIG. 14 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 14, reference numeral 26 denotes an acceleration / deceleration in which the time limit is changed according to the machining mode held in the machining mode holding means 19. Interpolation processing time limit holding means (time limit holding means).
Since other configurations are the same as those in FIG.
As the value of the time limit, a different value can be used depending on the processing mode. FIG. 14 shows the case where the time limit is applied to the acceleration / deceleration interpolation process, and the interpolation process of the acceleration / deceleration interpolation process may include a convergence calculation. For example, the process of interpolating a spline curve realizes accurate interpolation by repeatedly performing calculations. This is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-64620. In addition, when performing curved surface interpolation in the NC device 2, calculation of the tool center point obtained by performing tool offset from the machining surface also includes repetitive calculation. When the processing time of the acceleration / deceleration interpolation processing task exceeds the time limit, the interpolation repetition calculation is terminated.
In this case, since the repetitive calculation is terminated in the middle, sufficient interpolation accuracy cannot be obtained. However, how much interpolation accuracy is required depends on the machining mode and machining parameters. For example, interpolating accuracy is particularly required for the specially prepared high-precision machining mode G61.1. Therefore, for the high-precision machining mode G61.1, accurate interpolation can be realized by using a large value for the time limit value of acceleration / deceleration interpolation processing. On the other hand, when machining is performed with more emphasis on speed than accuracy, by using a small value for the time limit for acceleration / deceleration interpolation processing, priority is given to speeding up the processing, and high-speed processing that does not cause a reduction in machining speed occurs. Processing can be realized.
[0049]
12 and 13 of the fifth embodiment, a time limit is provided for the display processing task of the display processing means 8, but a time limit may be provided for other configurations in the NC apparatus 2, and In FIG. 14, the time limit is provided for the acceleration / deceleration interpolation processing task of the acceleration / deceleration interpolation means 7, but the time limit may be provided for other configurations in the NC device 2, and the same effect is obtained.
[0050]
FIG. 15 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the configuration shown in the first to fifth embodiments is such that the RTOS simultaneously uses a plurality of CPU resources. It can also be used in the case of a distributed OS handled in parallel. Since the method of handling a plurality of CPU resources simultaneously and in parallel is hidden in the distributed OS, the allocation time control according to the present invention can be applied as it is on the distributed OS.
[0051]
As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, the display processing task of the display processing unit 8 is performed in order from the processing with the highest necessity, and the processing time of the display processing task is held in the display processing time limit holding unit 24. Since the task processing is terminated when the set time limit is exceeded, an effect that the efficient processing can be performed without causing misunderstanding that the NC data processing is slow is obtained.
In addition, the display processing time limit holding unit 25 is configured to change the time limit according to the determination of the buffer status monitoring unit 9, so that the buffer status monitoring unit 9 determines that the data in the buffer 6 is insufficient. In such a case, by reducing the display processing time limit, it is possible to obtain the effect of ensuring the time allocated to the NC data analysis processing task.
Further, the acceleration / deceleration interpolation processing time limit holding means 26 is configured to change the time limit according to the machining mode held in the machining mode holding means 19, so that the acceleration / deceleration interpolation process time limit holding means 26 is not added to the high precision machining mode G61.1. By using a large value for the time limit value of the deceleration interpolation process, it is possible to realize accurate interpolation. On the other hand, when machining is performed with more emphasis on speed than accuracy, by using a small value for the time limit for acceleration / deceleration interpolation processing, priority is given to speeding up the processing, and high-speed processing that does not cause a reduction in machining speed occurs. The effect that processing is realizable is acquired.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the buffer status monitoring means for determining whether the number of data in the buffer is excessive or insufficient, and if it is determined that the number of data is insufficient, the priority of the NC data analysis processing task is raised, Since it is configured to include task priority control means for lowering the priority of the NC data analysis processing task when it is determined that it is excessive, the priority of the NC data analysis processing task is determined according to the status of the number of data in the buffer. By dynamically controlling the data, it is possible to obtain an effect that data processing can be performed without delay.
[0053]
According to the present invention, the buffer status monitoring means for determining whether the number of data in the plurality of buffers is excessive or insufficient, and the priority of the processing task that outputs data to the corresponding buffer when it is determined that the number of data is insufficient If there is more than one buffer, the task priority control means for lowering the priority of the processing task that outputs data to the corresponding buffer is provided. However, by dynamically controlling the priority order of each task according to the status of each data processing, an effect of performing data processing without delay can be obtained.
[0054]
According to the present invention, the buffer status monitoring unit is configured to determine that data is insufficient when the number of data existing in the buffer is lower than a lower threshold, and to determine that data is excessive when the upper limit is exceeded. Therefore, it is possible to accurately determine whether the data is insufficient or excessive.
[0055]
According to the present invention, the buffer status monitoring unit predicts the number of data that will be present in the buffer in the future, and when the number of data predicted to be present in the buffer falls below a lower threshold, the data shortage Since it is configured to determine that the data is excessive when it exceeds the upper limit threshold, it is possible to predict the shortage or excess of the data status in the buffer and control the output of data to the buffer in advance. The effect that data processing can be performed without any delay is obtained.
[0056]
According to the present invention, the buffer status monitoring unit determines that the data is insufficient when the distance of the trajectory data existing in the buffer is below the lower threshold, and determines that the data is excessive when the distance exceeds the upper threshold. Since it is configured, there is no need to prompt a large amount of data to be output to the buffer, and further effects can be obtained in the sense that data processing is performed without delay and influence on other processing tasks is reduced.
[0057]
According to the present invention, the buffer status monitoring unit determines that the data is insufficient when the distance of the trajectory data predicted to be present in the buffer is below the lower threshold, and the data when the distance exceeds the upper threshold. Since it is configured to judge that it is excessive, it is possible to control the data output to the buffer in advance according to the distance of the trajectory data, so that it is possible to perform data processing better without delay and to output a lot of data to the buffer In addition, further effects can be obtained in the sense of reducing the influence on other processing tasks.
[0058]
According to this invention, the processing mode holding means for holding the machining mode analyzed by the NC data analysis unit is provided, and the upper limit threshold and the lower limit threshold are changed in the buffer status monitoring unit according to the held machining mode. Since it is configured as described above, it is possible to make sure that the number of data in the buffer is always sufficiently large, and it is possible to obtain an effect of making it difficult to reduce the processing speed.
[0059]
According to this invention, the machining mode holding means for holding the machining mode analyzed by the NC data analysis unit is provided, and the task priority control means controls the task priority according to the held machining mode. Thus, it is possible to ensure a sufficient number of data in the buffer at all times, and an effect of making it possible to prevent the processing speed from being lowered more easily is obtained.
[0060]
According to the present invention, when all task processes executed in the numerical controller are completed, one or more acceleration / deceleration interpolation tasks are executed until the next task process is started. If there is enough time, the acceleration / deceleration interpolation processing task is speculatively executed, the generated servo command value is held in the command value buffer, and the command in the command value buffer is stored during the next task processing. Since it is configured to include acceleration / deceleration interpolation means that sequentially uses values, even if the data used by the acceleration / deceleration interpolation means is not in time, if the command value to the servo that has been speculatively executed is in the command value buffer Since the command value to the servo in the command value buffer can be output as it is, an effect of making it difficult for the processing speed to decrease can be obtained by using the remaining CPU time without waste.
[0061]
According to the present invention, each task to be executed is provided with time limit holding means for holding a set time limit, and the tasks are performed in order from the most necessary processing, and the task processing time is held. Since the task processing is terminated when the time limit is exceeded, the task processing time is not unnecessarily prolonged, and an effect of performing efficient processing is obtained.
[0062]
According to the present invention, the time limit held in the time limit holding means is configured to be changed according to the judgment of the buffer status monitoring means, so that the task processing time depends on the excess or shortage of data in the buffer. Can be adjusted, and an effect of performing efficient processing is obtained.
[0063]
According to the present invention, the time limit held by the time limit holding unit is changed according to the machining mode held by the machining mode holding unit. By using a large value for the time limit value of the deceleration interpolation process, it is possible to realize accurate interpolation. On the other hand, when machining is performed with more emphasis on speed than accuracy, by using a small value for the time limit for acceleration / deceleration interpolation processing, priority is given to speeding up the processing, and high-speed processing that does not cause a reduction in machining speed occurs. The effect that processing is realizable is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing execution of each task of the numerical controller according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing operations of buffer status monitoring means and task priority control means of the numerical controller according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the machining mode holding means and the buffer status monitoring means of the numerical controller according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 8 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 10 is a timing chart showing execution of each task of the numerical controller according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing operations of task priority order control means and acceleration / deceleration interpolation means of a numerical control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 12 is a block diagram showing a numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing another numerical control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a conventional numerical control device.
FIG. 17 is a timing chart showing the execution of each task of the conventional numerical control apparatus.
[Explanation of symbols]
1 NC data, 2 NC device (numerical control device), 3 servo, 4 display device, 5 NC data analysis means, 6 buffer, 7, 22 acceleration / deceleration interpolation means, 8 display processing means, 9, 20 buffer status monitoring means, 10, 18, 21 Task priority order control means, 11 machining mode analysis means, 12 first buffer (buffer), 13 second buffer (buffer), 14 first buffer status monitoring means (buffer status monitoring means), 15 second Buffer status monitoring means (buffer status monitoring means), 16 first task priority order control means (task priority order control means), 17 second task priority order control means (task priority order control means), 19 machining mode holding means, 23 Command value buffer, 24, 25 Display processing time limit holding means (time limit holding means), 26 Acceleration / deceleration interpolation processing limit During the holding means (limit time retaining means).
