JP3875140B2 - 数値制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、数値制御装置は、被対象物（以下ワークともいう）上のある特定位置を検出することができるスキップ機能を備えている。このスキップ機能は、スキップ指令に基づいて加工機械の送り機構を所定の距離だけ移動させ、外部入力であるスキップ信号がオンとなった場合、送り機構の移動を停止させてその停止位置をシステム変数に記憶した後、該スキップ指令に基づく送り機構の残りの移動をキャンセルして次のブロックを実行する機能である。
【０００３】
したがって、ワーク上のある特定位置が不明確な場合には、スキップ機能を利用することによりその特定位置を検出することができる。より詳細には、スキップ指令に基づいて送り機構が移動中に、ワーク上の特定位置に反応してスキップ信号がオンとなることにより、送り機構の移動が停止されてその停止位置が記憶されることにより、特定位置を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような数値制御装置では、ワークの誤差、もしくはワークの取り付け誤差等により、例えばスキップ指令に基づいて送り機構が移動を開始しようとする時点において、既にスキップ信号がオンになっていると、該特定位置を正確に検出することができず、そのためアラームを出力し、数値制御装置を停止して対処しなければならない、という問題がある。
【０００５】
また、例えば特開昭５５−４８５５０号公報、特開昭６３−２８５４１号公報および特開平３−２２８５５１号公報には、ワーク上の特定位置を検出するためのサイクルタイムを短縮する技術について開示されているが、上述のように、スキップ指令による送り機構の移動開始時点で既にスキップ信号がオンになっている場合、ワーク上の特定位置を正確に検出することは困難であり、上記問題を解決するための有効な手段にはならない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、被対象物上のある特定位置を容易に、かつ正確に検出することのできる数値制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に前記スキップ指令を含んだブロックを実行することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。
【０００９】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定するスキップ信号判定手段と、前記スキップ信号判定手段によってスキップ信号がオンであると判定された場合に少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に前記スキップ指令を含んだブロックを実行するスキップ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。
【００１１】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、前記機械を戻し動作させている間に前記スキップ信号がオフとなった後、予め設定した値だけ当該機械の戻し動作を継続することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も予め設定した値だけ継続することができる。
【００１３】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、前記予め設定した値は、前記スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまでの動作量であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も、スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまで継続することができる。
【００１５】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、与えられたパラメータに基づいて前記機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を設定する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、パラメータに基づいて設定することができる。
【００１７】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、加工プログラムによって指定された値に基づいて前記機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を設定する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、加工プログラムによって指定された値に基づいて設定することができる。
【００１９】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、前記機械を戻し動作させる場合には、前記スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に向けて行うことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に機械を戻し動作させることができる。
【００２１】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、前記スキップ指令を含んだブロックを省略することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、スキップ指令を含んだブロックを省略する。
【００２３】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルすることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまでスキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。
【００２５】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定するスキップ信号判定手段と、前記スキップ信号判定手段によってスキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルするスキップ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる数値制御装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
実施の形態１．
この実施の形態１においては、図１に示すように、加工機械に保持された円形のワークＷ上の特定位置たる検出エッジＥの位置を検出する場合を代表例として説明する。この図１において、ワークＷを図中の矢印方向に回転させる軸をＸ軸とする。スキップセンサ１は、ワークＷ上の検出エッジＥを検出するものであり、後述するように、該検出エッジＥを検出するとスキップ信号を発する、すなわちスキップ信号をオンにするものである。なお、この例におけるワークＷは円形で回転軸を使用していることから、本来ワークＷの移動量は「度」を単位として用いて示すべきであるが、便宜上理解し易い長さの単位である「ｍｍ」を用いて示すことにする。
【００２９】
図２は、この発明の実施の形態１である数値制御装置の全体構成を示すブロック図である。この図２において、数値制御装置は、プログラム入力部１０、プログラム解析部２０、補間処理部３０、軸制御部４０、パラメータ設定部５０およびメモリ６０を有して構成されている。
【００３０】
プログラム入力部１０は、図３に示すように、スキップ指令ブロック等の各種指令ブロックが含まれる加工プログラム６１を入力するものである。この加工プログラム６１は、メモリ６０上に格納される。プログラム解析部２０は、メモリ６０上の加工プログラム６１の各種指令ブロックを一つずつ読み取り、送り機構の移動量、移動速度等の各種情報をＧコードによって解析するものである。このプログラム解析部２０で解析された情報は、一旦メモリ６０上の前計算バッファ６２に格納される。
【００３１】
補間処理部３０は、スキップ信号判定部３１、戻し制御部３２およびスキップ制御部３３を有してなるものであり、前計算バッファ６２に格納されている情報をもとに、ある一定周期間隔（例えば１０ｍｓｅｃ）で処理を行い、送り機構の各軸における単位時間当たりの移動量を出力するものである。スキップ信号判定部３１は、外部信号であるスキップ信号がオンしているか否かの判定を行うものである。戻し制御部３２は、送り機構の各軸における戻し移動の制御を行うものである。スキップ制御部３３は、スキップ指令に基づく制御を行うものである。
【００３２】
軸制御部４０は、補間処理部３０より出力された単位時間当たりの移動量に各軸毎に加減速処理等の処理を行うものである。そして、この軸制御部４０において所定の処理が行われたものが数値制御装置の外部にあるサーボ駆動部２に入力され、該サーボ駆動部２によりモータ３が駆動制御される。
【００３３】
パラメータ設定部５０は、補間処理部３０の戻し制御部３２が送り機構の戻し移動の制御を行う際に利用する最大戻し移動量６３、戻し移動量６４および戻し移動速度６５のそれぞれを設定するものである。
【００３４】
メモリ６０は、上述の前計算バッファ６２を有するほか、加工プログラム６１、最大戻し移動量６３、戻し移動量６４、戻し移動速度６５、システム変数６６のそれぞれを格納する部分を有したものである。システム変数６６としては、後述するように、補間処理部３０がスキップ制御部３３を通じてスキップ信号がオンしたことを検出した場合に、送り機構が停止した際の指令軸（この実施の形態１ではＸ軸）の座標値が格納される。
【００３５】
図４および図５は、それぞれ数値制御装置によるスキップ制御の動作を説明するためのもので、図４（ａ）および図５（ａ）は各種指令と送り機構の移動距離との関係を示しており、図４（ｂ）および図５（ｂ）はスキップ信号のオン−オフ状態を示している。
【００３６】
まず、図４を参照しながら、スキップ指令が実行される前にスキップ信号がオンとなっていない場合の動作について説明する。
【００３７】
図３に示した加工プログラム６１において、シーケンス番号Ｎ０１０のブロックでは、早送り指令（Ｇ００）により指令軸を検出エッジＥの付近（Ｘ軸＝１００ｍｍ）まで移動させる（図４（ａ）▲１▼）。
【００３８】
シーケンス番号Ｎ０２０のブロックでは、検出エッジＥを検出するために移動速度６０ｍｍ／ｍｉｎのスキップ指令（Ｇ３１）が実行される。スキップ指令の間、補間処理部３０は、そのスキップ信号判定部３１を通じてスキップセンサ１からのスキップ信号がオンであるか否かの判定を行う。スキップセンサ１からのスキップ信号がオンとなると、補間処理部３０は、その後の移動をキャンセルして送り機構の移動を停止させ（図４（ａ）▲２▼）、停止したときのＸ軸の座標値（図示の例では１３０ｍｍ）をメモリ６０上のシステム変数６６に格納する。
【００３９】
そして、次のブロックであるシーケンス番号Ｎ０３０により、スキップ信号によって停止した送り機構の座標値が格納されているシステム変数６６（例えば♯５０６１）の値をコモン変数（例えば♯１０１）に代入する。この結果、このコモン変数に代入された座標値を検出エッジＥの検出位置として使用することができるようになる。
【００４０】
次に、図５を参照しながら、スキップ指令が実行される際に既にスキップ信号がオンとなっている場合の動作について説明する。
【００４１】
図３に示した加工プログラム６１において、シーケンス番号Ｎ０１０のブロックで、早送り指令（Ｇ００）により指令軸を検出エッジＥの付近（Ｘ軸＝１００ｍｍ）まで移動させる（図５（ａ）▲３▼）のは図４と同様である。
【００４２】
しかしながら、スキップセンサ１からのスキップ信号が既にオンであることから、シーケンス番号Ｎ０２０のブロックにおいては指令軸を移動させることなくシステム変数６６に１００ｍｍのデータを格納する処理だけが行われる（図５（ａ）▲４▼）。実際には、スキップ信号が既にオンであるため、検出エッジＥは１００ｍｍ未満に存在する筈である。
【００４３】
そこで、この実施の形態１では、シーケンス番号Ｎ０２０のスキップ指令ブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンとなっているか否かを判定し、スキップ信号がオンしていると判定された場合、次のような動作を行うようにしている。
【００４４】
すなわち、補間処理部３０は、まず戻し制御部３２を通じてメモリ６０上に格納されている戻し移動速度６５（例えば５０ｍｍ／ｍｉｎ）および最大戻し移動量６３（例えば−１００ｍｍ）を用いて、スキップ指令に基づく移動方向と反対の方向に送り機構の戻し移動を行う（図５（ａ）▲５▼）。そして、この戻し移動中にスキップ信号判定部３１を通じてスキップ信号がオフであると判定されたときには、スキップ信号がオフになったときの座標（Ｘ軸＝７０ｍｍ）にメモリ６０上に格納されている戻し移動量６４（例えば−２０ｍｍ）を加えた座標（Ｘ軸＝５０ｍｍ）を終点座標に修正して戻し移動が行われる（図５（ａ）▲５▼）。
【００４５】
送り機構の戻し移動が完了した後は、上記のスキップ指令（Ｇ３１）が実行される。つまり、補間処理部３０は、スキップ制御部３３を通じて送り機構を上記スキップ指令に基づき移動させ、スキップセンサ１が検出エッジＥを検出したことに基づきスキップ信号が再びオンしたときに、送り機構の移動を停止させて、その後の移動をキャンセルし（図５（ａ）▲６▼）、停止したときのＸ軸の座標値（図示の例では７０ｍｍ）をメモリ６０上のシステム変数６６に格納する。
【００４６】
そして、次のブロックであるシーケンス番号Ｎ０３０により、スキップ信号によって停止した送り機構の座標値が格納されているシステム変数６６（例えば♯５０６１）の値をコモン変数（例えば♯１０１）に代入する。この結果、このコモン変数に代入された座標値を検出エッジＥの検出位置として使用することができるようになる。
【００４７】
なお、上記においては、戻し移動量６４を−２０ｍｍとしたが、この戻し移動量は零に設定してもよい。この場合においても、スキップ指令ブロックの実行時にスキップセンサ１が正常に作動して検出エッジＥを正確に検出できることは言うまでもない。
【００４８】
以下においては、この実施の形態１にかかる数値制御装置を構成するプログラム解析部２０の処理手順を、図６に示したフローチャートを参照して説明する。プログラム解析部２０は、補間処理部３０から運転サーチされている加工プログラム６１中の現指令ブロックに続く次の指令ブロックを解析する要求があったときに以下に記載する処理を開始する。
【００４９】
まず、現指令ブロックに続く次の指令ブロックを読み取る（ステップＳ１０）。この読み取った指令ブロックがスキップ指令ブロックであるか否かを判定し（ステップＳ１５）、スキップ指令ブロックではなかった場合には、そのまま今回の処理を終了する。一方、スキップ指令ブロックであった場合には、補間処理部３０の戻し制御部３２に対する指令ブロックとしてメモリ６０上の前計算バッファ６２に戻し移動ブロック情報を作成する（ステップＳ２０）。この戻し移動ブロック情報において、送り機構の開始位置および終了位置となる始点座標および終点座標のそれぞれは、このスキップ指令ブロック以前までの送り機構の終点座標が設定され、該戻し移動ブロック情報では軸の移動が発生しないようにする（ステップＳ２５）。
【００５０】
次いで、補間処理部３０のスキップ制御部３３に対する指令ブロックとしてスキップ指令ブロック情報を前計算バッファ６２に作成する（ステップＳ３０）。これにより、前計算バッファ６２は、図７に示すような各種ブロック情報が格納されたデータブロック構造体となる。
【００５１】
ここで、上記戻し移動ブロック情報には、戻し移動速度６５および各軸毎へのパルス分配比率が格納されていない。パルス分配比率とは、指令された合成ベクトルを各軸に対してパルス分配する比率のことであり、戻し移動が機械的な干渉がなく行われるために必要になる。このパルス分配比率は、図８に示した例によれば、Ｘ−Ｙ座標において、Ｘ＝６００、Ｙ＝４００で指令されている合成ベクトルをＸ２、Ｙ２の各成分に分配する比率のことであり、０．６：０．４等のように合計して１となるデータで設定されたものである。
【００５２】
パルス分配比率を求めるために、前計算バッファ６２内の上記スキップ指令ブロック情報から各軸毎へのパルス分配比率を取り出して、同じく前計算バッファ６２内の戻し移動ブロック情報にコピーし、スキップ指令ブロックと反対方向に移動するフラグを設定する（ステップＳ３５）。また、戻し移動速度６５を求めるために、図９に示すような、パラメータ設定部５０のパラメータ設定画面にて戻し移動速度６５（図示の例では、♯１０４９ re_speed）を戻し移動ブロック情報に設定し（ステップＳ４０）、処理を終了する。
【００５３】
以下に、この実施の形態１にかかる数値制御装置を構成する補間処理部３０の処理手順を、図１０に示したフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
まず、一定周期間隔（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に処理が繰り返し実行される補間処理部３０では、一指令ブロック毎の情報が格納されている、前計算バッファ６２内のデータブロック構造体のうち、現指令ブロックの情報であるカレントブロック情報が今回の処理周期で初めて参照されるデータであるか否かを判定し（ステップＳ１００）、カレントブロック情報が今回の処理周期で初めて参照されるものであると判定した場合には、カレントブロック情報に戻し移動ブロック情報が格納されているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。図７▲２▼に示すように、カレントブロック情報に戻し移動ブロック情報が格納されている場合には、この時点において、スキップ信号判定部３１を通じてスキップ信号がオンであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、スキップ信号がオンであると判定した場合には、パラメータ設定画面（図８参照）にて設定された最大戻し移動量６３（図示の例では、♯１０５０ re_lenMax）と各軸に対するパルス分配比率に基づき、カレントブロック情報に格納されている戻し移動ブロック情報内の終点座標を修正する（ステップＳ１１５）。例えば、図５（ａ）に示す場合には、最大戻し移動量６３が１００ｍｍと設定されているものと仮定すると、終点座標Ｅpointは、早送り指令ブロック（Ｇ００）の終点座標である１００ｍｍから最大戻し移動量６３（１００ｍｍ）を差し引いた０ｍｍ（＝１００−１００）と設定される。
【００５５】
次いで、カレントブロック情報の終点座標が修正されたことから、次の指令ブロックであるスキップ指令ブロック情報の始点座標がカレントブロック情報の終点座標と異なるため、プログラム解析部２０に対して、従来の数値制御装置の機能として存在する再計算要求を次ブロックであるスキップ指令ブロック情報に対して要求する（ステップＳ１２０）。これにより、プログラム解析部２０にて、スキップ指令ブロック情報内の始点座標および終点座標が再計算される。図５（ａ）の例では、戻し移動により、１００ｍｍ戻されるため、再計算前では、スキップ指令の始点座標Ｓpoint＝１００ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなっていた座標が、再計算後ではスキップ指令の始点座標Ｓpoint＝０ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなる。
【００５６】
一方、ステップＳ１００においてカレントブロック情報が初めて参照される指令ブロックでなかった場合や、ステップＳ１０５におけるカレントブロック情報が戻し移動ブロック情報でなかった場合、もしくはステップＳ１１０のスキップ信号がオフであった場合には、ステップＳ１１５の戻し移動ブロック情報の終点座標の修正およびスキップ指令ブロック情報のプログラム解析部２０への再計算要求処理は行われない。このうち、ステップＳ１１０においてスキップ信号がオフであった場合には、戻し移動ブロック情報の始点座標と終点座標とがプログラム解析部２０で設定された状態のままとなっている。つまり、始点座標と終点座標とが同じ値となっているため戻し移動ブロック情報に基づく送り機構の移動は発生せず、すぐに次の指令ブロックであるスキップ指令ブロック情報に移行する。
【００５７】
次いで、各軸に対する単位時間当たりの移動量を求める補間Ｇコード毎の処理が行われ（ステップＳ１２５）、各指令ブロックの移動が完了したか否かの制御処理が実行される（ステップＳ１３０）。これらの処理については、それぞれ個別のフローチャートを使用してこの後に説明する。各軸に対する単位時間当たりの移動量については、軸制御部４０にて加減速処理等の処理が加えられたのち、サーボ駆動部２によりモータ３が制御される。
【００５８】
以下に、図１０のステップＳ１２５に記述した補間Ｇコードの各種処理のうち、この実施の形態１に関係する戻し移動ブロック情報に関する処理手順を図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
戻し移動ブロック情報に対する補間処理では、まず、オーバーライドを考慮した送り速度を算出する（ステップＳ２００）。例えば、パラメータ設定部５０により戻し移動速度６５（図９の例では、♯１０５１ re_len）が５０ｍｍ／ｍｉｎと設定されたオーバーライド５０％の時の送り速度は、２５ｍｍ／ｍｉｎとなる。
【００６０】
次いで、スキップ信号がオフであるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、スキップ信号がオフであると判定した場合には、パラメータ設定部５０のパラメータ設定画面（図９参照）にて設定された戻し移動量６４（図９では♯１０５１ re_len）と各軸のパルス分配比率とに基づき、戻し移動ブロック情報の終点座標および図８に示す移動量であるＬｍ１を修正する（ステップＳ２１０）。例えば図５（ａ）に示す場合には、戻し移動量６４が２０ｍｍと設定されていると仮定すると、スキップ信号がＸ＝７０ｍｍとなる座標でオフであると判定されたことにより戻し移動ブロック情報の終点座標は、スキップ信号がオフであると判定された座標（Ｘ＝７０ｍｍ）から戻し移動量６４の２０ｍｍを差し引いた５０ｍｍ（＝７０−２０）と設定される。また、残りの移動量であるＬｍ１については、戻し移動量６４と同じ２０ｍｍとなる。
【００６１】
次いで、戻し移動ブロック情報の終点座標が修正されたことから、次の指令ブロックであるスキップ指令ブロック情報の始点座標および終点座標を再び修正するために、プログラム解析部２０に対して再計算を要求する（ステップＳ２１５）。図５（ａ）の例において、スキップ信号がオフであると判定される以前では、スキップ指令の始点座標Ｓpoint＝０ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなっていた座標が、再計算後ではスキップ指令の始点座標Ｓpoint＝５０ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなる。また、ステップＳ２０５において、スキップ信号がオフではない、すなわちスキップ信号がオンであると判定した場合には、これらステップＳ２１０およびステップＳ２１５の処理は実行されない。
【００６２】
そして、各軸毎の単位時間当たりの移動量を求めて軸制御部４０に出力する（ステップＳ２２０）。この処理について図８を用いて説明する。まず、移動速度と補間処理部３０の処理周期とから図８に示された単位時間当たりの移動量であるＦΔＴを求め、全体長であるＬｍ１からＦΔＴを引いてＬｍ２（＝Ｌｍ１−ＦΔＴ）を求める。次いで、カレントブロック情報内のパルス分配比率とＬｍ２とからＸ２およびＹ２を求め、Ｌｍ１とパルス分配比率とからＸ１およびＹ１を求める。そして、Ｘ１およびＹ１からＸ２およびＹ２のそれぞれを差し引くことで今回出力される各軸毎の単位時間当たりの移動量であるＰｘ（＝Ｘ１−Ｘ２）およびＰｙ（＝Ｙ１−Ｙ２）が求められる。ＰｘとＰｙを求めたあと、Ｌｍ２をＬｍ１にコピーしてＬｍ１を更新する。図５（ａ）に示す例では、補間処理部３０が１０ｍｓｅｃ周期で処理されていた場合、単位時間当たりの移動量は、パルス分配比がＸ軸のみであることから１０μｍとなる。
【００６３】
次いで、一指令ブロックの補間が終了したかどうかの判別を行う（ステップＳ２２５）。つまり、図５（ａ）の例において、オーバーライドが変化しなかった場合には、戻し移動量６４として５０ｍｍ存在するため、単位時間当たりの移動量が１０μｍであったことから、補間処理部３０は、５０００回（５０×１０００／１０）の処理が行われて一指令ブロックが完了したとみなされる。
【００６４】
ここで、まだ指令ブロックが完了していないと判定されたなら次の処理周期でステップＳ２００からの処理をもう一度繰り返す一方、一指令ブロック分の補間が完了したと判定した場合には、指令レベルでブロックが完了したことを示すフラグを設定して処理を終了する（ステップＳ２３０）。このブロック完了を示すフラグは、図１０で示したフローチャートのステップＳ１３０のブロック完了制御にて参照される。
【００６５】
次に、図１０のステップＳ１２５に記述した補間Ｇコードの各種処理のうち、スキップ指令ブロック情報に関するものについて、図１２のフローチャートを参照して説明する。スキップ指令ブロック情報に対する補間処理では、指令軸の移動が完了して停止しているかどうか判定し（ステップＳ３００）、指令軸が移動中の場合には、前述の戻し移動ブロック情報の補間処理と同様にオーバーライドを考慮した移動速度を算出する（ステップＳ３０５）。
【００６６】
次いで、スキップ信号がオンであるか否かを判定し（ステップＳ３１０）、スキップ信号がオンであると判定した場合には、各軸毎の単位時間当たりの移動量を零として、指令軸の移動を中断する（ステップＳ３１５）。また、スキップ信号がオフであると判定した場合には、図１１に示したステップＳ２２０の処理と同様に、各軸毎の単位時間当たりの移動量を求めて出力する（ステップＳ３２０）。
【００６７】
また、ステップＳ３００の指令軸の移動中チェックにおいて、指令軸の移動が停止していると判定した場合には、軸の停止位置をシステム変数６６に記憶する（ステップＳ３２５）。図５（ａ）に示した例では、停止位置がＸ＝７０ｍｍであるため、システム変数６６に７０の数値が設定される。
【００６８】
次いで、図７において前計算バッファ６２の▲３▼で示されるカレントブロック情報の次のブロック情報を更新することが必要になる。これは、スキップ信号がオンであることにより本来指令された位置より手前で指令軸の移動が停止したことから、次ブロックの始点座標と終点座標とが異なってくるためである。したがって、現在の終点座標であるＥpointを修正し（ステップＳ３３０）、プログラム解析部２０に対して再計算を要求する（ステップＳ３３５）。次いで、指令レベルで一指令ブロック分の補間が完了したと判定させるブロック完了のフラグを設定して処理を終了する（ステップＳ３４０）。
【００６９】
以下に、図１０のステップＳ１３０に記述されたブロック完了制御の処理手順について図１３のフローチャートを参照して説明する。
【００７０】
まず、ブロック完了制御処理では、図１０のステップＳ１２５に記述された補間Ｇコード処理において、一指令ブロック完了を示すフラグを取得する（ステップＳ４００）。
【００７１】
次いで、一指令ブロックの移動が指令レベルで完了し、かつ指令軸の移動が停止しているか判定し（ステップＳ４０５）、一指令ブロックの移動が完了していると判定した場合には、カレントブロック情報に次ブロック情報をコピーする（ステップＳ４１０）。すなわち、前計算バッファ６２の状態が▲１▼から▲２▼、もしくは▲２▼から▲３▼に移ることを意味する（図７参照）。また、ステップＳ４０５において、一指令ブロックの移動が完了していないと判定した場合には、そのまま処理を終了する。
【００７２】
そして、カレントブロック情報の次のブロックを解析するために、プログラム解析部２０に対して、処理実行要求を発行して（ステップＳ４１５）、処理を終了する。
【００７３】
以上のように、この実施の形態１にかかる数値制御装置によれば、補間処理部３０が、スキップ信号判定部３１を通じてスキップ指令が発せられた時点、すなわち該スキップ指令に基づく送り機構の移動開始時点にスキップ信号の状態を判定し、該スキップ信号がオンであると判定された場合には、戻し制御部３２を通じて送り機構を該スキップ信号がオフであると判定されるまで戻し移動させた後、スキップ制御部３３を通じてスキップ指令を実行してスキップ信号がオンになるときの位置を記憶することにより、スキップ信号入力開始位置を正確に検出することができる。したがって、スキップ指令が発せられた時点においてスキップ信号が既にオンになっていても、ワークＷ上の検出エッジＥの位置を正確に検出することができる。
【００７４】
戻し制御部３２における送り機構の戻し移動量は、該送り機構の戻り移動中にスキップ信号判定部３１を通じてスキップ信号がオフであると判定されたときには、その判定がされるまでの移動量にメモリ６０上の戻し移動量６４が加算されたものとなるので、戻し制御部３２による戻し移動量を十分に小さいものとすることができ、これにより、戻し移動に要する時間が十分に短いものとなる結果、生産効率を向上させることができる。
【００７５】
戻し制御部３２により用いられる最大戻し移動量６３、戻し移動量６４および戻し移動速度６５は、いずれもパラメータ設定部５０により設定されたものであるので、容易に設定変更することができ、対象となるワークＷの形状等に応じて柔軟に対応することができる。
【００７６】
上記実施の形態１では、戻し移動時に使用する戻し移動量６４についてパラメータ設定部５０で設定された数値を使用していたが、サーボ駆動部２と数値制御装置との通信周期毎にサーボ駆動部２から送られてくる次のグリッドまでの移動量に変更することも容易にできる。ここでいうグリッドとは、サーボモータ一回転毎にハードウェア的に発生する信号を、ソフトウェア的にボールネジピッチ間隔等で分割したものである。このように、戻し移動時に使用する戻し移動量を次のグリッドまでの移動量にすることで特別なパラメータを準備する必要がなくなることがわかる。
【００７７】
実施の形態１においては、戻し移動時に使用する戻し移動量６４および戻し移動速度６５についてパラメータで設定された数値を使用していたが、戻し移動時に使用する戻し移動量および戻し移動速度をスキップ指令により設定することも可能である。すなわち、スキップ指令フォーマットとして例えば次のようなもの（具体的な数値は省略してある）が用いられる。
Ｇ３１ Ｘ＿ Ｙ＿ Ｚ＿ Ｆ＿ Ｒ＿ Ｅ＿ ；
この指令フォーマットでのＸ，Ｙ，Ｚ，Ｆは、従来の指令と同様な意味を持ち、Ｘ，Ｙ，Ｚは軸アドレス、Ｆは送り速度を示す。また、アドレスＲにより戻り移動量が設定され、アドレスＥにより戻し移動速度が設定される。具体的な加工プログラム例として示した図１４では、戻し移動量を５０ｍｍとし、戻し移動速度を４０ｍｍ／ｍｉｎとしている。これらの数値は、プログラム解析部２０にて図７で示した前計算バッファ６２の戻し移動ブロック情報を作成する際に、パラメータで設定された値の代わりとして使用される。このように、加工プログラムの指令フォーマットにより戻し移動量および戻し移動速度が変更できるようにしたことにより、ワーク毎の戻し移動量および戻し移動速度の設定変更が容易に行えるようになる。
【００７８】
また、実施の形態１では、スキップ信号がオフした位置に戻し移動量６４を加えた移動量を最終的な戻し移動量６４としていたが、常にパラメータで設定される最大戻し移動量６３の分だけ戻し移動を行うようにしてもよい。
【００７９】
実施の形態２．
実施の形態１では、スキップ指令を実行する直前にスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ指令がオンであると判定した場合には、スキップ信号がオフであると判定されるまで送り機構を戻し移動させた後、スキップ指令を実行していたが、戻し移動中にスキップセンサがオフとなる位置を検出位置としてシステム変数に格納し、次のスキップ指令を実行せずにスキップさせることも可能である。次に、図１１の戻し移動ブロック情報に関する処理手順を変更した図１５のフローチャートを参照して、この場合の処理手順を説明する。
【００８０】
まず、戻し移動ブロック情報に対する補間処理では、オーバーライドを考慮した送り速度を算出する（ステップＳ５００）。次に、スキップ信号がオフしているかどうか判定し（ステップＳ５０５）、スキップ信号がオフしていると判定した場合には、戻し移動ブロック情報の終点座標をスキップ信号がオフとなった座標に変更し残りの移動距離をキャンセルする（ステップＳ５１０）。図５（ａ）に示す例では、スキップ信号がオフとなる位置がＸ＝７０ｍｍであることから、戻し移動ブロックの終点座標は、Ｘ＝７０ｍｍとなる。これにより、戻し移動ブロックの移動は中断される。また、残りの移動距離をキャンセルするため、図８に示す移動量であるＬｍ１を零とする。
【００８１】
次に、スキップ信号がオフとなった位置をシステム変数に記憶する（ステップＳ５１５）。図５（ａ）に示した例では、スキップ信号がオフした位置がＸ＝７０ｍｍであるため、システム変数６６には７０の数値が設定される。
【００８２】
そして、図７に示した戻し移動ブロック情報の次に格納されているスキップ指令ブロック情報をすぐにブロック完了とさせるため、スキップ指令ブロックの始点座標および終点座標を戻し移動ブロックの終点座標と同じ値に設定する（ステップＳ５２０）。これにより、スキップ指令による移動は発生せずに次の指令に移行する。例えば、図５（ａ）に示した例では、スキップ信号がＸ＝７０ｍｍでオフしたことにより戻し移動ブロック情報の終点座標はＸ＝７０ｍｍであり、スキップ指令ブロックの始点座標および終点座標もＸ＝７０ｍｍと設定される。以降のステップＳ５２５、ステップＳ５３０およびステップＳ５３５については、図１１のステップＳ２２０、ステップＳ２２５およびステップＳ２３０と同様な処理が行われる。
【００８３】
このように、実施の形態２によれば、スキップ信号がオフした位置を検出位置とみなし、スキップ指令ブロックを飛ばして実行するようにしたことにより、図１に示したスキップセンサ１が両方向からの移動に対して精度良く検出できる場合には、スキップ信号がオフした位置を検出対象の位置として使用できる。
【００８４】
実施の形態３．
実施の形態１では、スキップ指令を実行する直前にスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ信号がオンであると判定した場合には、スキップ信号がオフとなるまで送り機構を戻し移動させた後、スキップ指令を実行していた。しかしながら、図１で示されるスキップセンサ１が両方向の移動に対して精度良く検出できる場合には、まず、スキップ信号がオンであると判定した時点で、本来のスキップ指令とは反対方向にスキップ指令を実行させる。
【００８５】
次に、スキップ指令ブロック実行中にスキップ信号がオフしたとき、送り機構の移動を停止し残りの指令をキャンセルしたのち、スキップ信号がオフした位置を記憶するようにしてもよい。
【００８６】
すなわち、図６に示したプログラム解析部２０の処理手順においては、ステップＳ２０、ステップＳ２５、ステップＳ３５およびステップＳ４０の処理は行われずにスキップ指令用ブロック情報のみが作成される。これは、従来数値制御装置が有するスキップ機能と同様な処理手順である。
【００８７】
次に、図１０に示した補間処理部３０の処理手順では、スキップ信号がオンであるか否か判定するステップＳ１１０の処理においてスキップ信号がオンであると判定した場合、ステップＳ１１５に示される戻し移動ブロック情報の終点座標を修正するかわりにスキップ指令ブロックの終点座標を修正し、ステップＳ１２０の処理は実行せずにステップＳ１２５の処理に移行するものとする。スキップ指令ブロックの終点座標は、本来の始点座標−（本来の終点座標−本来の始点座標）により求められる。例えば図１６に示した例ではアプローチ移動で送り機構を、Ｘ軸＝１００ｍｍの位置まで早送り（Ｇ００）でエッジ付近に移動させた後（図１６（ａ）▲１▼）、スキップ指令をＸ＝２００ｍｍまで実行しようとするがスキップ信号がオンであるため（図１６（ａ）▲２▼）、スキップ指令の指令方向を反転させる（図１６（ａ）▲３▼）。つまり、プログラム解析部２０により作成されたスキップ指令ブロック情報の始点座標はＸ＝１００ｍｍ、終点座標はＸ＝２００ｍｍとなっていることから、スキップ指令ブロック情報の終点座標は、０ｍｍ＝１００−（２００−１００）となる。
【００８８】
次に、スキップ指令の指令方向が反転された場合、図１２に示したスキップ制御部３３の処理手順は、ステップＳ３１０のスキップ信号がオンであることを検知するのではなく、スキップ信号がオフしていることを検知するように変更する。他の処理については、この実施の形態１の処理を変更することなくそのまま使用することができる。
【００８９】
このように、スキップ指令を実行する直前にスキップ指令がオンしていると判定した場合には、本来のスキップ指令とは反対方向にスキップ指令を実行することで、スキップ信号がオフとなる位置を検出することができる。
【００９０】
以上のように、この実施の形態３にかかる数値制御装置によれば、補間処理部３０が、スキップ信号判定部３１を通じてスキップ指令が発せられた時点、すなわち該スキップ指令に基づく送り機構の移動開始時点にスキップ信号の状態を判定し、該スキップ信号がオンであると判定された場合には、送り機構をスキップ指令に基づく移動方向とは反対方向に移動させ、スキップ信号がオフになるときの位置を記憶するので、スキップ信号入力開始位置を正確に検出することができる。したがって、スキップ指令が発せられた時点においてスキップ信号が既にオンになっていても、ワークＷ上の検出エッジＥの位置を正確に検出することができる。
【００９１】
以上、これまでの説明ではスキップセンサは作動時がオン、非作動時がオフという対応で説明したが、逆の対応であってもよいことはいうまでもない。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができる。
【００９３】
また、つぎの発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができる。
【００９４】
また、つぎの発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も予め設定した値だけ継続することができる。したがって、該戻し動作の終了位置を、スキップ指令を含んだブロックを実行する際の開始位置に容易に適合させることができる結果、生産効率を向上させることができる。
【００９５】
また、つぎの発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も、スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまで継続することができる。したがって、該戻し動作の終了位置を、スキップ指令を含んだブロックを実行する際の開始位置に容易に適合させることができる結果、生産効率を向上させることができる。
【００９６】
また、つぎの発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、パラメータに基づいて設定することができる。したがって、実際の機械や被対象物に応じた動作速度や動作量を適宜設定することができる。
【００９７】
また、つぎの発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、加工プログラムによって指定された値に基づいて設定することができる。したがって、実際の機械や被対象物に応じた動作速度や動作量を適宜設定することができる。
【００９８】
また、つぎの発明によれば、スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に機械を戻し動作させることができる。したがって、機械の戻し動作が他の動作と干渉することがない。
【００９９】
また、つぎの発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、スキップ指令を含んだブロックを省略する。したがって、戻し動作に要する時間を十分に小さいものとすることができるとともに、スキップ信号がオンとなる位置を正確に検出することができる。
【０１００】
また、つぎの発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまでスキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を早期、かつ正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができ、しかも生産効率を向上させることができる。
【０１０１】
また、つぎの発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を早期、かつ正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができ、しかも生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の加工プログラム例を示す説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の動作状態を説明するための説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の動作状態を説明するための説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のプログラム解析部の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のプログラム解析部が出力するデータブロック構造体を示した説明図である。
【図８】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の補間処理を説明するための説明図である。
【図９】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のパラメータ設定部の設定画面例を示した説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の補間処理部およびスキップ信号判定部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１１】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の戻し制御部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１２】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のスキップ処理部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のブロック完了制御における処理手順を示したフローチャートである。
【図１４】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の加工プログラムの変形例を示す説明図である。
【図１５】 本発明の実施の形態２にかかる数値制御装置の戻し制御部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１６】 本発明の実施の形態３にかかる数値制御装置の動作状態を示した説明図である。
【符号の説明】
１ スキップセンサ、２ サーボ駆動部、３ モータ、１０ プログラム入力部、２０ プログラム解析部、３０ 補間処理部、３１ スキップ信号判定部、３２ 戻し制御部、３３ スキップ制御部、４０ 軸制御部、５０ パラメータ設定部、６０ メモリ、６１ 加工プログラム、６２ 前計算バッファ、６３ 最大戻し移動量、６４ 戻し移動量、６５ 戻し移動速度、６６ システム変数、Ｗ ワーク、Ｅ 検出エッジ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、数値制御装置は、被対象物（以下ワークともいう）上のある特定位置を検出することができるスキップ機能を備えている。このスキップ機能は、スキップ指令に基づいて加工機械の送り機構を所定の距離だけ移動させ、外部入力であるスキップ信号がオンとなった場合、送り機構の移動を停止させてその停止位置をシステム変数に記憶した後、該スキップ指令に基づく送り機構の残りの移動をキャンセルして次のブロックを実行する機能である。
【０００３】
したがって、ワーク上のある特定位置が不明確な場合には、スキップ機能を利用することによりその特定位置を検出することができる。より詳細には、スキップ指令に基づいて送り機構が移動中に、ワーク上の特定位置に反応してスキップ信号がオンとなることにより、送り機構の移動が停止されてその停止位置が記憶されることにより、特定位置を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような数値制御装置では、ワークの誤差、もしくはワークの取り付け誤差等により、例えばスキップ指令に基づいて送り機構が移動を開始しようとする時点において、既にスキップ信号がオンになっていると、該特定位置を正確に検出することができず、そのためアラームを出力し、数値制御装置を停止して対処しなければならない、という問題がある。
【０００５】
また、例えば特開昭５５−４８５５０号公報、特開昭６３−２８５４１号公報および特開平３−２２８５５１号公報には、ワーク上の特定位置を検出するためのサイクルタイムを短縮する技術について開示されているが、上述のように、スキップ指令による送り機構の移動開始時点で既にスキップ信号がオンになっている場合、ワーク上の特定位置を正確に検出することは困難であり、上記問題を解決するための有効な手段にはならない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、被対象物上のある特定位置を容易に、かつ正確に検出することのできる数値制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に前記スキップ指令を含んだブロックを実行することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。
【０００９】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定するスキップ信号判定手段と、前記スキップ信号判定手段によってスキップ信号がオンであると判定された場合に少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に前記スキップ指令を含んだブロックを実行するスキップ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。
【００１１】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、前記機械を戻し動作させている間に前記スキップ信号がオフとなった後、予め設定した値だけ当該機械の戻し動作を継続することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も予め設定した値だけ継続することができる。
【００１３】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、前記予め設定した値は、前記スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまでの動作量であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も、スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまで継続することができる。
【００１５】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、与えられたパラメータに基づいて前記機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を設定する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、パラメータに基づいて設定することができる。
【００１７】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、加工プログラムによって指定された値に基づいて前記機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を設定する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、加工プログラムによって指定された値に基づいて設定することができる。
【００１９】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、上記の発明において、前記機械を戻し動作させる場合には、前記スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に向けて行うことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に機械を戻し動作させることができる。
【００２１】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、前記スキップ指令を含んだブロックを省略することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、スキップ指令を含んだブロックを省略する。
【００２３】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルすることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまでスキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。
【００２５】
つぎの発明にかかる数値制御装置は、加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定するスキップ信号判定手段と、前記スキップ信号判定手段によってスキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルするスキップ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる数値制御装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
実施の形態１．
この実施の形態１においては、図１に示すように、加工機械に保持された円形のワークＷ上の特定位置たる検出エッジＥの位置を検出する場合を代表例として説明する。この図１において、ワークＷを図中の矢印方向に回転させる軸をＸ軸とする。スキップセンサ１は、ワークＷ上の検出エッジＥを検出するものであり、後述するように、該検出エッジＥを検出するとスキップ信号を発する、すなわちスキップ信号をオンにするものである。なお、この例におけるワークＷは円形で回転軸を使用していることから、本来ワークＷの移動量は「度」を単位として用いて示すべきであるが、便宜上理解し易い長さの単位である「ｍｍ」を用いて示すことにする。
【００２９】
図２は、この発明の実施の形態１である数値制御装置の全体構成を示すブロック図である。この図２において、数値制御装置は、プログラム入力部１０、プログラム解析部２０、補間処理部３０、軸制御部４０、パラメータ設定部５０およびメモリ６０を有して構成されている。
【００３０】
プログラム入力部１０は、図３に示すように、スキップ指令ブロック等の各種指令ブロックが含まれる加工プログラム６１を入力するものである。この加工プログラム６１は、メモリ６０上に格納される。プログラム解析部２０は、メモリ６０上の加工プログラム６１の各種指令ブロックを一つずつ読み取り、送り機構の移動量、移動速度等の各種情報をＧコードによって解析するものである。このプログラム解析部２０で解析された情報は、一旦メモリ６０上の前計算バッファ６２に格納される。
【００３１】
補間処理部３０は、スキップ信号判定部３１、戻し制御部３２およびスキップ制御部３３を有してなるものであり、前計算バッファ６２に格納されている情報をもとに、ある一定周期間隔（例えば１０ｍｓｅｃ）で処理を行い、送り機構の各軸における単位時間当たりの移動量を出力するものである。スキップ信号判定部３１は、外部信号であるスキップ信号がオンしているか否かの判定を行うものである。戻し制御部３２は、送り機構の各軸における戻し移動の制御を行うものである。スキップ制御部３３は、スキップ指令に基づく制御を行うものである。
【００３２】
軸制御部４０は、補間処理部３０より出力された単位時間当たりの移動量に各軸毎に加減速処理等の処理を行うものである。そして、この軸制御部４０において所定の処理が行われたものが数値制御装置の外部にあるサーボ駆動部２に入力され、該サーボ駆動部２によりモータ３が駆動制御される。
【００３３】
パラメータ設定部５０は、補間処理部３０の戻し制御部３２が送り機構の戻し移動の制御を行う際に利用する最大戻し移動量６３、戻し移動量６４および戻し移動速度６５のそれぞれを設定するものである。
【００３４】
メモリ６０は、上述の前計算バッファ６２を有するほか、加工プログラム６１、最大戻し移動量６３、戻し移動量６４、戻し移動速度６５、システム変数６６のそれぞれを格納する部分を有したものである。システム変数６６としては、後述するように、補間処理部３０がスキップ制御部３３を通じてスキップ信号がオンしたことを検出した場合に、送り機構が停止した際の指令軸（この実施の形態１ではＸ軸）の座標値が格納される。
【００３５】
図４および図５は、それぞれ数値制御装置によるスキップ制御の動作を説明するためのもので、図４（ａ）および図５（ａ）は各種指令と送り機構の移動距離との関係を示しており、図４（ｂ）および図５（ｂ）はスキップ信号のオン−オフ状態を示している。
【００３６】
まず、図４を参照しながら、スキップ指令が実行される前にスキップ信号がオンとなっていない場合の動作について説明する。
【００３７】
図３に示した加工プログラム６１において、シーケンス番号Ｎ０１０のブロックでは、早送り指令（Ｇ００）により指令軸を検出エッジＥの付近（Ｘ軸＝１００ｍｍ）まで移動させる（図４（ａ）▲１▼）。
【００３８】
シーケンス番号Ｎ０２０のブロックでは、検出エッジＥを検出するために移動速度６０ｍｍ／ｍｉｎのスキップ指令（Ｇ３１）が実行される。スキップ指令の間、補間処理部３０は、そのスキップ信号判定部３１を通じてスキップセンサ１からのスキップ信号がオンであるか否かの判定を行う。スキップセンサ１からのスキップ信号がオンとなると、補間処理部３０は、その後の移動をキャンセルして送り機構の移動を停止させ（図４（ａ）▲２▼）、停止したときのＸ軸の座標値（図示の例では１３０ｍｍ）をメモリ６０上のシステム変数６６に格納する。
【００３９】
そして、次のブロックであるシーケンス番号Ｎ０３０により、スキップ信号によって停止した送り機構の座標値が格納されているシステム変数６６（例えば♯５０６１）の値をコモン変数（例えば♯１０１）に代入する。この結果、このコモン変数に代入された座標値を検出エッジＥの検出位置として使用することができるようになる。
【００４０】
次に、図５を参照しながら、スキップ指令が実行される際に既にスキップ信号がオンとなっている場合の動作について説明する。
【００４１】
図３に示した加工プログラム６１において、シーケンス番号Ｎ０１０のブロックで、早送り指令（Ｇ００）により指令軸を検出エッジＥの付近（Ｘ軸＝１００ｍｍ）まで移動させる（図５（ａ）▲３▼）のは図４と同様である。
【００４２】
しかしながら、スキップセンサ１からのスキップ信号が既にオンであることから、シーケンス番号Ｎ０２０のブロックにおいては指令軸を移動させることなくシステム変数６６に１００ｍｍのデータを格納する処理だけが行われる（図５（ａ）▲４▼）。実際には、スキップ信号が既にオンであるため、検出エッジＥは１００ｍｍ未満に存在する筈である。
【００４３】
そこで、この実施の形態１では、シーケンス番号Ｎ０２０のスキップ指令ブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンとなっているか否かを判定し、スキップ信号がオンしていると判定された場合、次のような動作を行うようにしている。
【００４４】
すなわち、補間処理部３０は、まず戻し制御部３２を通じてメモリ６０上に格納されている戻し移動速度６５（例えば５０ｍｍ／ｍｉｎ）および最大戻し移動量６３（例えば−１００ｍｍ）を用いて、スキップ指令に基づく移動方向と反対の方向に送り機構の戻し移動を行う（図５（ａ）▲５▼）。そして、この戻し移動中にスキップ信号判定部３１を通じてスキップ信号がオフであると判定されたときには、スキップ信号がオフになったときの座標（Ｘ軸＝７０ｍｍ）にメモリ６０上に格納されている戻し移動量６４（例えば−２０ｍｍ）を加えた座標（Ｘ軸＝５０ｍｍ）を終点座標に修正して戻し移動が行われる（図５（ａ）▲５▼）。
【００４５】
送り機構の戻し移動が完了した後は、上記のスキップ指令（Ｇ３１）が実行される。つまり、補間処理部３０は、スキップ制御部３３を通じて送り機構を上記スキップ指令に基づき移動させ、スキップセンサ１が検出エッジＥを検出したことに基づきスキップ信号が再びオンしたときに、送り機構の移動を停止させて、その後の移動をキャンセルし（図５（ａ）▲６▼）、停止したときのＸ軸の座標値（図示の例では７０ｍｍ）をメモリ６０上のシステム変数６６に格納する。
【００４６】
そして、次のブロックであるシーケンス番号Ｎ０３０により、スキップ信号によって停止した送り機構の座標値が格納されているシステム変数６６（例えば♯５０６１）の値をコモン変数（例えば♯１０１）に代入する。この結果、このコモン変数に代入された座標値を検出エッジＥの検出位置として使用することができるようになる。
【００４７】
なお、上記においては、戻し移動量６４を−２０ｍｍとしたが、この戻し移動量は零に設定してもよい。この場合においても、スキップ指令ブロックの実行時にスキップセンサ１が正常に作動して検出エッジＥを正確に検出できることは言うまでもない。
【００４８】
以下においては、この実施の形態１にかかる数値制御装置を構成するプログラム解析部２０の処理手順を、図６に示したフローチャートを参照して説明する。プログラム解析部２０は、補間処理部３０から運転サーチされている加工プログラム６１中の現指令ブロックに続く次の指令ブロックを解析する要求があったときに以下に記載する処理を開始する。
【００４９】
まず、現指令ブロックに続く次の指令ブロックを読み取る（ステップＳ１０）。この読み取った指令ブロックがスキップ指令ブロックであるか否かを判定し（ステップＳ１５）、スキップ指令ブロックではなかった場合には、そのまま今回の処理を終了する。一方、スキップ指令ブロックであった場合には、補間処理部３０の戻し制御部３２に対する指令ブロックとしてメモリ６０上の前計算バッファ６２に戻し移動ブロック情報を作成する（ステップＳ２０）。この戻し移動ブロック情報において、送り機構の開始位置および終了位置となる始点座標および終点座標のそれぞれは、このスキップ指令ブロック以前までの送り機構の終点座標が設定され、該戻し移動ブロック情報では軸の移動が発生しないようにする（ステップＳ２５）。
【００５０】
次いで、補間処理部３０のスキップ制御部３３に対する指令ブロックとしてスキップ指令ブロック情報を前計算バッファ６２に作成する（ステップＳ３０）。これにより、前計算バッファ６２は、図７に示すような各種ブロック情報が格納されたデータブロック構造体となる。
【００５１】
ここで、上記戻し移動ブロック情報には、戻し移動速度６５および各軸毎へのパルス分配比率が格納されていない。パルス分配比率とは、指令された合成ベクトルを各軸に対してパルス分配する比率のことであり、戻し移動が機械的な干渉がなく行われるために必要になる。このパルス分配比率は、図８に示した例によれば、Ｘ−Ｙ座標において、Ｘ＝６００、Ｙ＝４００で指令されている合成ベクトルをＸ２、Ｙ２の各成分に分配する比率のことであり、０．６：０．４等のように合計して１となるデータで設定されたものである。
【００５２】
パルス分配比率を求めるために、前計算バッファ６２内の上記スキップ指令ブロック情報から各軸毎へのパルス分配比率を取り出して、同じく前計算バッファ６２内の戻し移動ブロック情報にコピーし、スキップ指令ブロックと反対方向に移動するフラグを設定する（ステップＳ３５）。また、戻し移動速度６５を求めるために、図９に示すような、パラメータ設定部５０のパラメータ設定画面にて戻し移動速度６５（図示の例では、♯１０４９ re_speed）を戻し移動ブロック情報に設定し（ステップＳ４０）、処理を終了する。
【００５３】
以下に、この実施の形態１にかかる数値制御装置を構成する補間処理部３０の処理手順を、図１０に示したフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
まず、一定周期間隔（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に処理が繰り返し実行される補間処理部３０では、一指令ブロック毎の情報が格納されている、前計算バッファ６２内のデータブロック構造体のうち、現指令ブロックの情報であるカレントブロック情報が今回の処理周期で初めて参照されるデータであるか否かを判定し（ステップＳ１００）、カレントブロック情報が今回の処理周期で初めて参照されるものであると判定した場合には、カレントブロック情報に戻し移動ブロック情報が格納されているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。図７▲２▼に示すように、カレントブロック情報に戻し移動ブロック情報が格納されている場合には、この時点において、スキップ信号判定部３１を通じてスキップ信号がオンであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、スキップ信号がオンであると判定した場合には、パラメータ設定画面（図８参照）にて設定された最大戻し移動量６３（図示の例では、♯１０５０ re_lenMax）と各軸に対するパルス分配比率に基づき、カレントブロック情報に格納されている戻し移動ブロック情報内の終点座標を修正する（ステップＳ１１５）。例えば、図５（ａ）に示す場合には、最大戻し移動量６３が１００ｍｍと設定されているものと仮定すると、終点座標Ｅpointは、早送り指令ブロック（Ｇ００）の終点座標である１００ｍｍから最大戻し移動量６３（１００ｍｍ）を差し引いた０ｍｍ（＝１００−１００）と設定される。
【００５５】
次いで、カレントブロック情報の終点座標が修正されたことから、次の指令ブロックであるスキップ指令ブロック情報の始点座標がカレントブロック情報の終点座標と異なるため、プログラム解析部２０に対して、従来の数値制御装置の機能として存在する再計算要求を次ブロックであるスキップ指令ブロック情報に対して要求する（ステップＳ１２０）。これにより、プログラム解析部２０にて、スキップ指令ブロック情報内の始点座標および終点座標が再計算される。図５（ａ）の例では、戻し移動により、１００ｍｍ戻されるため、再計算前では、スキップ指令の始点座標Ｓpoint＝１００ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなっていた座標が、再計算後ではスキップ指令の始点座標Ｓpoint＝０ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなる。
【００５６】
一方、ステップＳ１００においてカレントブロック情報が初めて参照される指令ブロックでなかった場合や、ステップＳ１０５におけるカレントブロック情報が戻し移動ブロック情報でなかった場合、もしくはステップＳ１１０のスキップ信号がオフであった場合には、ステップＳ１１５の戻し移動ブロック情報の終点座標の修正およびスキップ指令ブロック情報のプログラム解析部２０への再計算要求処理は行われない。このうち、ステップＳ１１０においてスキップ信号がオフであった場合には、戻し移動ブロック情報の始点座標と終点座標とがプログラム解析部２０で設定された状態のままとなっている。つまり、始点座標と終点座標とが同じ値となっているため戻し移動ブロック情報に基づく送り機構の移動は発生せず、すぐに次の指令ブロックであるスキップ指令ブロック情報に移行する。
【００５７】
次いで、各軸に対する単位時間当たりの移動量を求める補間Ｇコード毎の処理が行われ（ステップＳ１２５）、各指令ブロックの移動が完了したか否かの制御処理が実行される（ステップＳ１３０）。これらの処理については、それぞれ個別のフローチャートを使用してこの後に説明する。各軸に対する単位時間当たりの移動量については、軸制御部４０にて加減速処理等の処理が加えられたのち、サーボ駆動部２によりモータ３が制御される。
【００５８】
以下に、図１０のステップＳ１２５に記述した補間Ｇコードの各種処理のうち、この実施の形態１に関係する戻し移動ブロック情報に関する処理手順を図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
戻し移動ブロック情報に対する補間処理では、まず、オーバーライドを考慮した送り速度を算出する（ステップＳ２００）。例えば、パラメータ設定部５０により戻し移動速度６５（図９の例では、♯１０５１ re_len）が５０ｍｍ／ｍｉｎと設定されたオーバーライド５０％の時の送り速度は、２５ｍｍ／ｍｉｎとなる。
【００６０】
次いで、スキップ信号がオフであるか否かを判定し（ステップＳ２０５）、スキップ信号がオフであると判定した場合には、パラメータ設定部５０のパラメータ設定画面（図９参照）にて設定された戻し移動量６４（図９では♯１０５１ re_len）と各軸のパルス分配比率とに基づき、戻し移動ブロック情報の終点座標および図８に示す移動量であるＬｍ１を修正する（ステップＳ２１０）。例えば図５（ａ）に示す場合には、戻し移動量６４が２０ｍｍと設定されていると仮定すると、スキップ信号がＸ＝７０ｍｍとなる座標でオフであると判定されたことにより戻し移動ブロック情報の終点座標は、スキップ信号がオフであると判定された座標（Ｘ＝７０ｍｍ）から戻し移動量６４の２０ｍｍを差し引いた５０ｍｍ（＝７０−２０）と設定される。また、残りの移動量であるＬｍ１については、戻し移動量６４と同じ２０ｍｍとなる。
【００６１】
次いで、戻し移動ブロック情報の終点座標が修正されたことから、次の指令ブロックであるスキップ指令ブロック情報の始点座標および終点座標を再び修正するために、プログラム解析部２０に対して再計算を要求する（ステップＳ２１５）。図５（ａ）の例において、スキップ信号がオフであると判定される以前では、スキップ指令の始点座標Ｓpoint＝０ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなっていた座標が、再計算後ではスキップ指令の始点座標Ｓpoint＝５０ｍｍ、終点座標Ｅpoint＝２００ｍｍとなる。また、ステップＳ２０５において、スキップ信号がオフではない、すなわちスキップ信号がオンであると判定した場合には、これらステップＳ２１０およびステップＳ２１５の処理は実行されない。
【００６２】
そして、各軸毎の単位時間当たりの移動量を求めて軸制御部４０に出力する（ステップＳ２２０）。この処理について図８を用いて説明する。まず、移動速度と補間処理部３０の処理周期とから図８に示された単位時間当たりの移動量であるＦΔＴを求め、全体長であるＬｍ１からＦΔＴを引いてＬｍ２（＝Ｌｍ１−ＦΔＴ）を求める。次いで、カレントブロック情報内のパルス分配比率とＬｍ２とからＸ２およびＹ２を求め、Ｌｍ１とパルス分配比率とからＸ１およびＹ１を求める。そして、Ｘ１およびＹ１からＸ２およびＹ２のそれぞれを差し引くことで今回出力される各軸毎の単位時間当たりの移動量であるＰｘ（＝Ｘ１−Ｘ２）およびＰｙ（＝Ｙ１−Ｙ２）が求められる。ＰｘとＰｙを求めたあと、Ｌｍ２をＬｍ１にコピーしてＬｍ１を更新する。図５（ａ）に示す例では、補間処理部３０が１０ｍｓｅｃ周期で処理されていた場合、単位時間当たりの移動量は、パルス分配比がＸ軸のみであることから１０μｍとなる。
【００６３】
次いで、一指令ブロックの補間が終了したかどうかの判別を行う（ステップＳ２２５）。つまり、図５（ａ）の例において、オーバーライドが変化しなかった場合には、戻し移動量６４として５０ｍｍ存在するため、単位時間当たりの移動量が１０μｍであったことから、補間処理部３０は、５０００回（５０×１０００／１０）の処理が行われて一指令ブロックが完了したとみなされる。
【００６４】
ここで、まだ指令ブロックが完了していないと判定されたなら次の処理周期でステップＳ２００からの処理をもう一度繰り返す一方、一指令ブロック分の補間が完了したと判定した場合には、指令レベルでブロックが完了したことを示すフラグを設定して処理を終了する（ステップＳ２３０）。このブロック完了を示すフラグは、図１０で示したフローチャートのステップＳ１３０のブロック完了制御にて参照される。
【００６５】
次に、図１０のステップＳ１２５に記述した補間Ｇコードの各種処理のうち、スキップ指令ブロック情報に関するものについて、図１２のフローチャートを参照して説明する。スキップ指令ブロック情報に対する補間処理では、指令軸の移動が完了して停止しているかどうか判定し（ステップＳ３００）、指令軸が移動中の場合には、前述の戻し移動ブロック情報の補間処理と同様にオーバーライドを考慮した移動速度を算出する（ステップＳ３０５）。
【００６６】
次いで、スキップ信号がオンであるか否かを判定し（ステップＳ３１０）、スキップ信号がオンであると判定した場合には、各軸毎の単位時間当たりの移動量を零として、指令軸の移動を中断する（ステップＳ３１５）。また、スキップ信号がオフであると判定した場合には、図１１に示したステップＳ２２０の処理と同様に、各軸毎の単位時間当たりの移動量を求めて出力する（ステップＳ３２０）。
【００６７】
また、ステップＳ３００の指令軸の移動中チェックにおいて、指令軸の移動が停止していると判定した場合には、軸の停止位置をシステム変数６６に記憶する（ステップＳ３２５）。図５（ａ）に示した例では、停止位置がＸ＝７０ｍｍであるため、システム変数６６に７０の数値が設定される。
【００６８】
次いで、図７において前計算バッファ６２の▲３▼で示されるカレントブロック情報の次のブロック情報を更新することが必要になる。これは、スキップ信号がオンであることにより本来指令された位置より手前で指令軸の移動が停止したことから、次ブロックの始点座標と終点座標とが異なってくるためである。したがって、現在の終点座標であるＥpointを修正し（ステップＳ３３０）、プログラム解析部２０に対して再計算を要求する（ステップＳ３３５）。次いで、指令レベルで一指令ブロック分の補間が完了したと判定させるブロック完了のフラグを設定して処理を終了する（ステップＳ３４０）。
【００６９】
以下に、図１０のステップＳ１３０に記述されたブロック完了制御の処理手順について図１３のフローチャートを参照して説明する。
【００７０】
まず、ブロック完了制御処理では、図１０のステップＳ１２５に記述された補間Ｇコード処理において、一指令ブロック完了を示すフラグを取得する（ステップＳ４００）。
【００７１】
次いで、一指令ブロックの移動が指令レベルで完了し、かつ指令軸の移動が停止しているか判定し（ステップＳ４０５）、一指令ブロックの移動が完了していると判定した場合には、カレントブロック情報に次ブロック情報をコピーする（ステップＳ４１０）。すなわち、前計算バッファ６２の状態が▲１▼から▲２▼、もしくは▲２▼から▲３▼に移ることを意味する（図７参照）。また、ステップＳ４０５において、一指令ブロックの移動が完了していないと判定した場合には、そのまま処理を終了する。
【００７２】
そして、カレントブロック情報の次のブロックを解析するために、プログラム解析部２０に対して、処理実行要求を発行して（ステップＳ４１５）、処理を終了する。
【００７３】
以上のように、この実施の形態１にかかる数値制御装置によれば、補間処理部３０が、スキップ信号判定部３１を通じてスキップ指令が発せられた時点、すなわち該スキップ指令に基づく送り機構の移動開始時点にスキップ信号の状態を判定し、該スキップ信号がオンであると判定された場合には、戻し制御部３２を通じて送り機構を該スキップ信号がオフであると判定されるまで戻し移動させた後、スキップ制御部３３を通じてスキップ指令を実行してスキップ信号がオンになるときの位置を記憶することにより、スキップ信号入力開始位置を正確に検出することができる。したがって、スキップ指令が発せられた時点においてスキップ信号が既にオンになっていても、ワークＷ上の検出エッジＥの位置を正確に検出することができる。
【００７４】
戻し制御部３２における送り機構の戻し移動量は、該送り機構の戻り移動中にスキップ信号判定部３１を通じてスキップ信号がオフであると判定されたときには、その判定がされるまでの移動量にメモリ６０上の戻し移動量６４が加算されたものとなるので、戻し制御部３２による戻し移動量を十分に小さいものとすることができ、これにより、戻し移動に要する時間が十分に短いものとなる結果、生産効率を向上させることができる。
【００７５】
戻し制御部３２により用いられる最大戻し移動量６３、戻し移動量６４および戻し移動速度６５は、いずれもパラメータ設定部５０により設定されたものであるので、容易に設定変更することができ、対象となるワークＷの形状等に応じて柔軟に対応することができる。
【００７６】
上記実施の形態１では、戻し移動時に使用する戻し移動量６４についてパラメータ設定部５０で設定された数値を使用していたが、サーボ駆動部２と数値制御装置との通信周期毎にサーボ駆動部２から送られてくる次のグリッドまでの移動量に変更することも容易にできる。ここでいうグリッドとは、サーボモータ一回転毎にハードウェア的に発生する信号を、ソフトウェア的にボールネジピッチ間隔等で分割したものである。このように、戻し移動時に使用する戻し移動量を次のグリッドまでの移動量にすることで特別なパラメータを準備する必要がなくなることがわかる。
【００７７】
実施の形態１においては、戻し移動時に使用する戻し移動量６４および戻し移動速度６５についてパラメータで設定された数値を使用していたが、戻し移動時に使用する戻し移動量および戻し移動速度をスキップ指令により設定することも可能である。すなわち、スキップ指令フォーマットとして例えば次のようなもの（具体的な数値は省略してある）が用いられる。
Ｇ３１ Ｘ＿ Ｙ＿ Ｚ＿ Ｆ＿ Ｒ＿ Ｅ＿ ；
この指令フォーマットでのＸ，Ｙ，Ｚ，Ｆは、従来の指令と同様な意味を持ち、Ｘ，Ｙ，Ｚは軸アドレス、Ｆは送り速度を示す。また、アドレスＲにより戻り移動量が設定され、アドレスＥにより戻し移動速度が設定される。具体的な加工プログラム例として示した図１４では、戻し移動量を５０ｍｍとし、戻し移動速度を４０ｍｍ／ｍｉｎとしている。これらの数値は、プログラム解析部２０にて図７で示した前計算バッファ６２の戻し移動ブロック情報を作成する際に、パラメータで設定された値の代わりとして使用される。このように、加工プログラムの指令フォーマットにより戻し移動量および戻し移動速度が変更できるようにしたことにより、ワーク毎の戻し移動量および戻し移動速度の設定変更が容易に行えるようになる。
【００７８】
また、実施の形態１では、スキップ信号がオフした位置に戻し移動量６４を加えた移動量を最終的な戻し移動量６４としていたが、常にパラメータで設定される最大戻し移動量６３の分だけ戻し移動を行うようにしてもよい。
【００７９】
実施の形態２．
実施の形態１では、スキップ指令を実行する直前にスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ指令がオンであると判定した場合には、スキップ信号がオフであると判定されるまで送り機構を戻し移動させた後、スキップ指令を実行していたが、戻し移動中にスキップセンサがオフとなる位置を検出位置としてシステム変数に格納し、次のスキップ指令を実行せずにスキップさせることも可能である。次に、図１１の戻し移動ブロック情報に関する処理手順を変更した図１５のフローチャートを参照して、この場合の処理手順を説明する。
【００８０】
まず、戻し移動ブロック情報に対する補間処理では、オーバーライドを考慮した送り速度を算出する（ステップＳ５００）。次に、スキップ信号がオフしているかどうか判定し（ステップＳ５０５）、スキップ信号がオフしていると判定した場合には、戻し移動ブロック情報の終点座標をスキップ信号がオフとなった座標に変更し残りの移動距離をキャンセルする（ステップＳ５１０）。図５（ａ）に示す例では、スキップ信号がオフとなる位置がＸ＝７０ｍｍであることから、戻し移動ブロックの終点座標は、Ｘ＝７０ｍｍとなる。これにより、戻し移動ブロックの移動は中断される。また、残りの移動距離をキャンセルするため、図８に示す移動量であるＬｍ１を零とする。
【００８１】
次に、スキップ信号がオフとなった位置をシステム変数に記憶する（ステップＳ５１５）。図５（ａ）に示した例では、スキップ信号がオフした位置がＸ＝７０ｍｍであるため、システム変数６６には７０の数値が設定される。
【００８２】
そして、図７に示した戻し移動ブロック情報の次に格納されているスキップ指令ブロック情報をすぐにブロック完了とさせるため、スキップ指令ブロックの始点座標および終点座標を戻し移動ブロックの終点座標と同じ値に設定する（ステップＳ５２０）。これにより、スキップ指令による移動は発生せずに次の指令に移行する。例えば、図５（ａ）に示した例では、スキップ信号がＸ＝７０ｍｍでオフしたことにより戻し移動ブロック情報の終点座標はＸ＝７０ｍｍであり、スキップ指令ブロックの始点座標および終点座標もＸ＝７０ｍｍと設定される。以降のステップＳ５２５、ステップＳ５３０およびステップＳ５３５については、図１１のステップＳ２２０、ステップＳ２２５およびステップＳ２３０と同様な処理が行われる。
【００８３】
このように、実施の形態２によれば、スキップ信号がオフした位置を検出位置とみなし、スキップ指令ブロックを飛ばして実行するようにしたことにより、図１に示したスキップセンサ１が両方向からの移動に対して精度良く検出できる場合には、スキップ信号がオフした位置を検出対象の位置として使用できる。
【００８４】
実施の形態３．
実施の形態１では、スキップ指令を実行する直前にスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ信号がオンであると判定した場合には、スキップ信号がオフとなるまで送り機構を戻し移動させた後、スキップ指令を実行していた。しかしながら、図１で示されるスキップセンサ１が両方向の移動に対して精度良く検出できる場合には、まず、スキップ信号がオンであると判定した時点で、本来のスキップ指令とは反対方向にスキップ指令を実行させる。
【００８５】
次に、スキップ指令ブロック実行中にスキップ信号がオフしたとき、送り機構の移動を停止し残りの指令をキャンセルしたのち、スキップ信号がオフした位置を記憶するようにしてもよい。
【００８６】
すなわち、図６に示したプログラム解析部２０の処理手順においては、ステップＳ２０、ステップＳ２５、ステップＳ３５およびステップＳ４０の処理は行われずにスキップ指令用ブロック情報のみが作成される。これは、従来数値制御装置が有するスキップ機能と同様な処理手順である。
【００８７】
次に、図１０に示した補間処理部３０の処理手順では、スキップ信号がオンであるか否か判定するステップＳ１１０の処理においてスキップ信号がオンであると判定した場合、ステップＳ１１５に示される戻し移動ブロック情報の終点座標を修正するかわりにスキップ指令ブロックの終点座標を修正し、ステップＳ１２０の処理は実行せずにステップＳ１２５の処理に移行するものとする。スキップ指令ブロックの終点座標は、本来の始点座標−（本来の終点座標−本来の始点座標）により求められる。例えば図１６に示した例ではアプローチ移動で送り機構を、Ｘ軸＝１００ｍｍの位置まで早送り（Ｇ００）でエッジ付近に移動させた後（図１６（ａ）▲１▼）、スキップ指令をＸ＝２００ｍｍまで実行しようとするがスキップ信号がオンであるため（図１６（ａ）▲２▼）、スキップ指令の指令方向を反転させる（図１６（ａ）▲３▼）。つまり、プログラム解析部２０により作成されたスキップ指令ブロック情報の始点座標はＸ＝１００ｍｍ、終点座標はＸ＝２００ｍｍとなっていることから、スキップ指令ブロック情報の終点座標は、０ｍｍ＝１００−（２００−１００）となる。
【００８８】
次に、スキップ指令の指令方向が反転された場合、図１２に示したスキップ制御部３３の処理手順は、ステップＳ３１０のスキップ信号がオンであることを検知するのではなく、スキップ信号がオフしていることを検知するように変更する。他の処理については、この実施の形態１の処理を変更することなくそのまま使用することができる。
【００８９】
このように、スキップ指令を実行する直前にスキップ指令がオンしていると判定した場合には、本来のスキップ指令とは反対方向にスキップ指令を実行することで、スキップ信号がオフとなる位置を検出することができる。
【００９０】
以上のように、この実施の形態３にかかる数値制御装置によれば、補間処理部３０が、スキップ信号判定部３１を通じてスキップ指令が発せられた時点、すなわち該スキップ指令に基づく送り機構の移動開始時点にスキップ信号の状態を判定し、該スキップ信号がオンであると判定された場合には、送り機構をスキップ指令に基づく移動方向とは反対方向に移動させ、スキップ信号がオフになるときの位置を記憶するので、スキップ信号入力開始位置を正確に検出することができる。したがって、スキップ指令が発せられた時点においてスキップ信号が既にオンになっていても、ワークＷ上の検出エッジＥの位置を正確に検出することができる。
【００９１】
以上、これまでの説明ではスキップセンサは作動時がオン、非作動時がオフという対応で説明したが、逆の対応であってもよいことはいうまでもない。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができる。
【００９３】
また、つぎの発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後にスキップ指令を含んだブロックを実行する。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができる。
【００９４】
また、つぎの発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も予め設定した値だけ継続することができる。したがって、該戻し動作の終了位置を、スキップ指令を含んだブロックを実行する際の開始位置に容易に適合させることができる結果、生産効率を向上させることができる。
【００９５】
また、つぎの発明によれば、機械の戻し動作をスキップ信号がオフとなった後も、スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまで継続することができる。したがって、該戻し動作の終了位置を、スキップ指令を含んだブロックを実行する際の開始位置に容易に適合させることができる結果、生産効率を向上させることができる。
【００９６】
また、つぎの発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、パラメータに基づいて設定することができる。したがって、実際の機械や被対象物に応じた動作速度や動作量を適宜設定することができる。
【００９７】
また、つぎの発明によれば、機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を、加工プログラムによって指定された値に基づいて設定することができる。したがって、実際の機械や被対象物に応じた動作速度や動作量を適宜設定することができる。
【００９８】
また、つぎの発明によれば、スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に機械を戻し動作させることができる。したがって、機械の戻し動作が他の動作と干渉することがない。
【００９９】
また、つぎの発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、スキップ指令を含んだブロックを省略する。したがって、戻し動作に要する時間を十分に小さいものとすることができるとともに、スキップ信号がオンとなる位置を正確に検出することができる。
【０１００】
また、つぎの発明によれば、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまでスキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を早期、かつ正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができ、しかも生産効率を向上させることができる。
【０１０１】
また、つぎの発明によれば、スキップ信号判定手段が、スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、スキップ制御手段が、該スキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルする。したがって、スキップ信号がオンとなる位置を早期、かつ正確に検出することができ、これにより、スキップ指令を含んだブロックを実行する際にスキップ信号が既にオンとなっていても、被対象物上の特定位置を容易、かつ正確に検出することができ、しかも生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の加工プログラム例を示す説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の動作状態を説明するための説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の動作状態を説明するための説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のプログラム解析部の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のプログラム解析部が出力するデータブロック構造体を示した説明図である。
【図８】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の補間処理を説明するための説明図である。
【図９】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のパラメータ設定部の設定画面例を示した説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の補間処理部およびスキップ信号判定部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１１】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の戻し制御部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１２】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のスキップ処理部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置のブロック完了制御における処理手順を示したフローチャートである。
【図１４】 本発明の実施の形態１にかかる数値制御装置の加工プログラムの変形例を示す説明図である。
【図１５】 本発明の実施の形態２にかかる数値制御装置の戻し制御部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１６】 本発明の実施の形態３にかかる数値制御装置の動作状態を示した説明図である。
【符号の説明】
１ スキップセンサ、２ サーボ駆動部、３ モータ、１０ プログラム入力部、２０ プログラム解析部、３０ 補間処理部、３１ スキップ信号判定部、３２ 戻し制御部、３３ スキップ制御部、４０ 軸制御部、５０ パラメータ設定部、６０ メモリ、６１ 加工プログラム、６２ 前計算バッファ、６３ 最大戻し移動量、６４ 戻し移動量、６５ 戻し移動速度、６６ システム変数、Ｗ ワーク、Ｅ 検出エッジ。
Claims (10)
- 加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、
スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合には少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に前記スキップ指令を含んだブロックを実行することを特徴とする数値制御装置。 - 加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、
スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定するスキップ信号判定手段と、
前記スキップ信号判定手段によってスキップ信号がオンであると判定された場合に少なくともこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に前記スキップ指令を含んだブロックを実行するスキップ制御手段と、
を備えたことを特徴とする数値制御装置。 - 前記機械を戻し動作させている間に前記スキップ信号がオフとなった後、予め設定した値だけ当該機械の戻し動作を継続することを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御装置。
- 前記予め設定した値は、前記スキップ信号がオフとなった時点から次のグリッドに到達するまでの動作量であることを特徴とする請求項３に記載の数値制御装置。
- 与えられたパラメータに基づいて前記機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を設定する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の数値制御装置。
- 加工プログラムによって指定された値に基づいて前記機械を戻し動作させる際の動作速度または動作量を設定する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の数値制御装置。
- 前記機械を戻し動作させる場合には、前記スキップ指令を含んだブロックによる機械の動作方向とは逆となる方向に向けて行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の数値制御装置。
- 加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、
スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで機械を戻し動作させた後に当該機械を停止させるとともに、前記スキップ指令を含んだブロックを省略することを特徴とする数値制御装置。 - 加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、
スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定し、該スキップ信号がオンであった場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルすることを特徴とする数値制御装置。 - 加工プログラムをブロック単位で実行し、スキップ指令を含んだブロックに基づいて機械を動作させている間にスキップ信号がオンとなった場合、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルして次のブロックの実行可能状態となる数値制御装置において、
スキップ指令を含んだブロックを実行するに先立ってスキップ信号がオンであるか否かを判定するスキップ信号判定手段と、
前記スキップ信号判定手段によってスキップ信号がオンであると判定された場合にはこのスキップ信号がオフとなるまで前記スキップ指令を逆となる方向に向けて実行した後に前記機械を停止させるとともに、当該ブロックに含まれる残りの指令をキャンセルするスキップ制御手段と、
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
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