JP5507587B2 - 補助指令の実行機能を有する数値制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、補助指令の実行機能を有する数値制御装置に関する。

加工プログラムは、軸を動作させる軸移動指令と、軸移動指令以外の補助指令とで構成されている。数値制御装置は、加工プログラムから補助指令を読み込んだとき、補助指令に応じた指令を送信する。そして、指令に応じた完了信号を受信することで、次の指令を実行する。このため、完了信号を受信するまで、次の指令の実行を待つ必要があり、加工プログラムの実行時間が長くなるという問題があった。
これに対して、完了信号の受信を必要としない補助指令を予め登録しておき、実行中の指令が完了信号の受信を必要としない補助指令である場合、完了信号の受信を待たずに、順次、次の指令を実行する技術が知られている。

＜特許文献１＞
特許文献１には、図３に示されるように、加工プログラムを読取り、判別回路によりプログラム中のＭ機能を判別してＭ機能信号を外部装置へ出力し、この外部装置からＭ機能完了信号を受けて次のステップに進む工作機械の数値制御装置において、Ｍ機能完了信号を必要としないＭ機能番号を記憶しておく不揮発性メモリを具備し、Ｍ機能完了信号を必要としないＭ機能の番号を、上記メモリに記憶されたＭ機能番号で比較判別し、Ｍ機能完了信号なしで次プログラムへ進むようにしたことを特徴とする外部装置を制御する数値制御装置のＭ機能出力装置の技術が開示されている。

加工プログラム記憶部２２は、加工に必要となる加工プログラムを多数格納する。読出し部２３は、加工プログラム記憶部２２に格納されている加工プログラムを読出す。判別部２４は、読出し部２３によって読出された加工プログラム中の補助指令を判別する。補助指令送信部２５は、判別部２４によって加工プログラム中に補助指令が確認された場合、補助指令に応じた補助機能の実行を要求する信号の送信を行う。完了信号受信部２６は、補助機能の実行が完了したことを示す完了信号の受信を行う。

作業者によって，加工プログラムは加工プログラム記憶部２２に予め格納されている。読出し部２３は、加工プログラム記憶部２２から加工プログラムを読み出し、順次、プログラム指令を実行していく。判別部２４は、読出し部２３が読み出したプログラム指令が補助指令であるか否かを判別する。補助指令送信部２５は、読出し部２３が読み出したプログラム指令が、判別部２４によって補助指令であると判断された場合、対応する補助機能の実行を要求する信号を送信する。完了信号受信部２６が、完了信号を受信するまで次の指令を実行しない。

補助指令の実行処理は、図４のフローチャートのようになる。加工プログラム中のプログラム指令を読込み、読込んだプログラム指令が補助指令である場合、補助指令に応じた補助機能の実行を要求する信号を送信し、補助機能の完了信号を受信した場合、次の指令を実行し、完了信号を受信しなかった場合、完了信号を受信するまで次の指令は実行しない。

＜特許文献２＞
加工プログラムを解析し、プログラム中の所定の指令についてラダー処理部に実行させる加工プログラム解析処理部と、前記加工プログラム解析処理部からの指令に対応するラダーシーケンスを実行するラダー処理部と、前記加工プログラム解析処理部による前記加工プログラムの解析結果と前記ラダー処理部のラダーシーケンスの実行結果に基づいて、当該装置に接続される制御対象に対して所定の制御を行う機械制御処理部と、を備える数値制御装置が特許文献２に開示されている。

前記ラダー処理部は、前記加工プログラム解析処理部からの加工を行うための補助的な処理を指令するＭコードを受信すると、すぐに受信したＭコードの処理が擬似的に終了したことを示す暫定処理終了信号を送信する暫定処理終了信号出力機能と、受信した前記Ｍコードの処理が実際に終了したことを示す本処理終了信号を送信する本処理終了信号出力機能と、を備える。

前記加工プログラム解析処理部は、前記暫定処理終了信号を受信すると、前記加工プログラム中の前記Ｍコードに対する本処理終了信号の受信処理を行うＭコード処理完了待ち指令を読込むまで、次のブロックに処理を進め、前記Ｍコード処理完了待ち指令を読込むまでに前記本処理終了信号を受信しない場合に、前記本処理終了信号を受信するまで次のブロックの処理を実行させない機能を有する。

＜特許文献３＞
工作機械の工具を軸移動する指令としての移動指令と、軸移動を補助する指令としての補助指令と、を含む指令が記述された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部と、前記補助指令と、前記指令に関する情報を前記補助指令に応じた前記工作機械からの動作完了信号を待機する条件として定めた完了待ち条件と、が対応付けられている補助指令完了待ちテーブルを記憶する補助指令完了待ちテーブル記憶部と、前記加工プログラムの実行要求を受け付けることで、前記加工プログラム記憶部に記憶されている前記加工プログラムに記載されている順番に前記指令を実行する加工プログラム実行部と、前記動作完了信号を受信する完了信号受信部と、実行される前記加工プログラムから前記指令を検出し、前記指令として前記補助指令が検出された場合、検出された補助指令の次の指令による実行結果が、補助指令完了待ちテーブルにおける前記検出された補助指令に応じた前記完了待ち条件に合致するか否かを判断する完了待ち判断部と、前記実行結果が、前記完了待ち条件において前記実行要求を行った補助指令に応じた前記完了待ち条件に合致しない場合に、前記加工プログラムにおいて順次、次の指令の実行要求を行い、前記実行結果が前記完了待ち条件において前記実行要求を行った補助指令に応じた前記完了待ち条件に合致する場合は、前記加工プログラムにおいて順次、次の指令の実行要求を行わずに前記動作完了信号の受信を待機する指令実行部と、を備えた数値制御装置が開示されている。

図５に示されるように、加工プログラム記憶部２２は、加工に必要となる加工プログラムを多数格納する。補助指令記憶部２７は、完了信号の受信を待機しない補助指令と完了信号の監視を終了する条件とを記憶する。読出し部２３は、加工プログラム記憶部２２に格納されている加工プログラムを読出す。判別部２４は、読出し部２３によって読出された加工プログラム中の補助指令を判別する。補助指令送信部２５は、判別部２４によって加工プログラム中に補助指令が確認された場合、補助指令に応じた補助機能の実行を要求する信号の送信を行う。完了信号受信部２６は、補助機能の実行が完了したことを示す完了信号の受信を行う。

作業者によって，加工プログラムは加工プログラム記憶部２２に予め格納されている。また、補助指令記憶部２７には、あらかじめ作業者によって、完了信号の受信を必要としない補助指令を記憶しておく。読出し部２３は、加工プログラム記憶部２２から加工プログラムを読み出し、順次、プログラム指令を実行していく。判別部２４は、読出し部２３が読み出したプログラム指令が補助指令記憶部２７に記憶されている完了信号の受信を必要としない補助指令であるか否かを判別する。

補助指令送信部２５は、読出し部２３が読み出したプログラム指令が、判別部２４によって補助指令であると判断された場合、対応する補助機能の実行を要求する信号を送信する。完了信号受信部２６は、読出し部２３が読み出したプログラム指令が、判別部２４によって完了信号の受信を必要としない補助指令である判断された場合、完了信号の受信を待たずに次の指令を実行する。

補助指令の実行処理は、図６のフローチャートのようになる。加工プログラム中のプログラム指令を読込み、読込んだプログラム指令が補助指令である場合、補助指令に応じた補助機能の実行を要求する信号を送信し、完了信号を受信した場合、次の指令を実行し、完了信号を受信しなかった場合、読込んだ補助指令が完了信号を必要としない補助指令か否かを判断し、読込んだ補助指令が完了信号を必要としない補助指令の場合、完了信号の受信を待たず、次の指令を実行する。このように完了信号の受信を待たずに、順次、次の指令を実行することで、プログラムの実行時間の短縮を図っている。

特開昭６２−１８９５０６号公報 特許第４５５８６７５号公報 特開２０１１‐３９７０１号公報

背景技術で説明した特許文献１〜特許文献３に開示される技術では、予め登録された完了信号の受信を必要としない補助指令が正常終了したか否かを確認できない。このため、加工に影響を与えるような補助機能が正常終了しなかった場合、例えば、加工液の供給をオンする補助機能においては、加工液の供給がなされないまま加工が継続されることになる。この結果、加工終了後に製品の不良が発見されることになり、最初から加工をやり直さなければならず、加工の効率が低下するという問題がある。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、加工プログラムの補助指令において、補助指令の実行開始後に完了信号の監視を開始し、順次、次の指令を実行しながら完了信号の監視を継続し、予め決められた条件が成立するまでに完了信号を受信した場合、完了信号の監視を終了する数値制御装置を提供することを課題とする。

本発明は、加工プログラムの補助指令において、補助指令の実行後に完了信号の監視を開始し、順次、次の指令を実行しながら完了信号の監視を継続し、予め決められた条件が成立するまでに完了信号を受信した場合、完了信号の監視を終了する数値制御装置である。
そして、本願の請求項１に係る発明は、加工プログラムからプログラム指令を読み込んだとき、該プログラム指令が補助指令であるか否かを判別し、該プログラム指令が補助指令である場合、該補助指令に対応する補助機能の実行を要求する信号を送信し、該補助指令の完了を示す信号を受信することで次の指令を実行する数値制御装置において、補助指令に対する完了信号の受信を待機しない補助指令と該補助指令に対する完了信号の監視を終了する条件とを記憶しておく記憶部を備え、前記完了信号の受信を待機しない補助指令を実行開始後、該補助指令に対する完了信号の監視を開始し、順次、次の指令を実行しながら前記完了信号の監視を継続し、前記記憶部に記憶された前記完了信号の監視を終了する条件が成立するまでに前記完了信号を受信した場合、前記完了信号の監視を終了し、前記完了信号を受信しなかった場合、前記加工プログラムの実行を停止することを特徴とする数値制御装置である。
請求項２に係る発明は、前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後からの実行ブロック数により決定することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置である。
請求項３に係る発明は、前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後からの経過時間であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置である。
請求項４に係る発明は、前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後からの移動距離であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置である。
請求項５に係る発明は、前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後の加工位置であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置である。
請求項６に係る発明は、前記補助指令に対する完了信号を受信しなかった場合、アラーム報知を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の数値制御装置である。

本発明により、完了信号を待つことなく次の指令を実行でき、かつ、完了信号の受信を行うことができるので、補助機能が正常終了したか否かを判断できるようになり、補助機能が正常に終了しなかった場合に、加工を停止する等の対応を行うことで、効率よく加工を行うことができる補助指令の実行機能を有する数値制御装置を提供できる。

本発明の数値制御装置を説明するブロック図である。 本発明における補助指令の実行処理を説明するフローチャートである。 特許文献１に開示された数値制御装置を説明する図である。 特許文献１に開示される技術における補助指令の実行処理を説明するフローチャートである。 特許文献３に開示された数値制御装置を説明する図である。 特許文献３に開示される技術における補助指令の実行処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の数値制御装置を説明するブロック図である。
数値制御装置１１は外部装置１９を制御する装置である。加工プログラム記憶部１２は、加工に必要となる加工プログラムを多数格納する。補助指令記憶部１７は、補助指令の実行終了を通知する完了信号の受信を待機しない補助指令と、補助指令の実行通知終了を通知する完了信号を待機する補助指令に対する完了信号の監視を終了する条件とを記憶する。読出し部１３は、加工プログラム記憶部１２に格納されている加工プログラムを読出す。判別部１４は、読出し部１３によって読出された加工プログラム中の補助指令を判別する。補助指令送信部１５は、判別部１４によって加工プログラム中に補助指令が確認された場合、補助指令に応じた補助機能の実行を要求する信号の送信を、プログラマブル・ロジック・コントローラや工作機械などの外部装置に対して行う。完了信号受信部１６は、補助機能の実行が完了したことを示す完了信号の受信を行う。完了信号監視部１８は、補助指令記憶部１７に記憶された完了信号の監視を終了する条件が成立するまで完了信号の監視を行う。

作業者によって、加工プログラムは加工プログラム記憶部１２に予め格納されている。加工プログラムは、通常、軸を動作させる軸移動指令のブロックと、軸移動指令以外の補助指令のブロックとで構成されている。補助指令記憶部１７には、あらかじめ作業者によって、完了信号の受信を待たずに次の指令を実行する補助指令（換言すれば、「完了信号を待機しない補助指令」）と完了信号の監視を終了する条件とを記憶しておく。
ここで、完了信号の監視を終了する条件とは、補助指令記憶部１７に記憶された補助指令の実行開始後からの実行ブロック数、補助指令記憶部１７に記憶された補助指令の実行開始後からの経過時間、補助指令記憶部１７に記憶された補助指令の実行開始後からの移動距離、補助指令記憶部１７に記憶された補助指令の実行後の加工位置により決定する。実行ブロック数をカウントするカウンタを設けること、経過時間を計時するタイマーを設けること、工動軸の位置を検出する位置検出器から得られる位置情報を元に移動距離情報を取得することができる。

読出し部１３は、加工プログラム記憶部１２から加工プログラムを読み出し、順次、プログラム指令を実行していく。判別部１４は、読出し部１３が読み出したプログラム指令が補助指令記憶部１７に記憶されている完了信号の受信を待たずに次の指令を実行する補助指令であるか否かを判別する。補助指令送信部１５は、読出し部１３が読み出したプログラム指令が、判別部１４によって完了信号の受信を待たずに次の指令を実行する補助指令であると判断された場合、補助指令に対応する補助機能の実行を要求する信号を送信する。完了信号監視部１８は、読出し部１３が読み出したプログラム指令が、判別部１４によって完了信号の受信を待たずに次の指令を実行する補助指令だと判断された場合、完了信号の監視を開始する。

完了信号受信部１６は、読出し部１３が読み出したプログラム指令が、判別部１４によって完了信号の受信を待機しない補助指令である判断された場合、完了信号の受信を待たずに次の指令を実行する。順次、次の指令を実行しながら完了信号の監視を継続し、補助指令記憶部１７に記憶された条件が成立するまでに完了信号を受信した場合、完了信号の監視を終了する。

このようにして、補助指令を実行することで、完了信号を待つことなく次の指令を実行でき、かつ、完了信号の受信を行うことができるので、補助機能が正常終了したか否かを判断できるようになり、補助機能が正常に終了しなかった場合に、加工を停止する、または、アラーム報知等の対応を行うことで、効率よく加工を行うことができる。また、本構成は数値制御装置１１から独立した外部装置１９または数値制御装置１１上に搭載する内部装置のどちらでも同様の効果が得られる。

図２は本発明における補助指令の実行処理を説明する図である。以下、各ステップに従って説明する。なお、図２に示されるフローチャートは本発明に係る補助指令の処理に関するものであて、例えば、読み込んだプログラム指令が軸移動指令であった場合には、例えば、補助指令の実行完了信号を受けた後、あるいは、補助指令記憶部１７に記憶された補助指令の場合は、補助指令の実行完了信号を受けるのを待たずに実行される。
●［ステップＳＡ１００］加工プログラム中のプログラム指令を読み込む。
●［ステップＳＡ１０１］読込んだプログラム指令が補助指令であるか否か判断し、補助指令である場合にはステップＳＡ１０２へ移行し、補助指令ではない場合にはステップＳＡ１０８へ移行する。
●［ステップＳＡ１０２］補助指令に応じた信号を送信する。
●［ステップＳＡ１０３］完了信号の監視を開始する。
●［ステップＳＡ１０４］完了信号を受信したか否かを判断し、完了信号を受信した場合にはステップＳＡ１０８へ移行し、完了信号を受信しなかった場合にはステップＳＡ１０５へ移行する。
●［ステップＳＡ１０５］補助指令は完了信号を待機しない指令か否か判断し、受信を待機しない補助指令の場合にはステップＳＡ１０６へ移行し、受信を待機する補助指令の場合にはステップＳＡ１０４へ戻る。
●［ステップＳＡ１０６］補助指令の完了信号の監視終了の条件成立か否かを判断し、条件成立の場合にはステップＳＡ１０７へ移行し、条件成立ではない場合にはステップＳＡ１０９へ移行する。
●［ステップＳＡ１０７］加工プログラムの停止、アラーム報知などのエラー処理を実行し、処理を終了する。
●［ステップＳＡ１０８］完了信号の監視を継続中であるか否か判断し、完了信号の監視を継続中である場合にはステップＳＡ１０６へ移行し、完了信号の監視継続中でない場合にはステップＳＡ１０９へ移行する。完了信号の監視継続中であるか否かは、例えば、補助指令の実行開始後からの実行ブロック数をカウントするカウンタ、補助指令の実行開始後からの経過時間を計測するタイマー、補助指令の実行開始後からの移動距離情報を元に判断することができる。
●［ステップＳＡ１０９］加工プログラムの終了であるか否か判断し、加工プログラムの終了である場合には処理を終了し、終了でない場合にはステップＳＡ１００へ戻り、処理を継続する。
なお、本処理は完了信号の監視を別処理とするマルチタスクでも実現可能である。

１１ 数値制御装置
１２ 加工プログラム記憶部
１３ 読出し部
１４ 判別部
１５ 補助指令送信部
１６ 完了信号受信部
１７ 補助指令記憶部
１８ 完了信号監視部
１９ 外部装置
Ｓ１１ 要求信号
Ｓ１２ 完了信号

２１ 数値制御装置
２２ 加工プログラム記憶部
２３ 読出し部
２４ 判別部
２５ 補助指令送信部
２６ 完了信号受信部
２７ 補助指令記憶部
Ｓ２１ 要求信号
Ｓ２２ 完了信号

Claims (6)

1. 加工プログラムからプログラム指令を読み込んだとき、該プログラム指令が補助指令であるか否かを判別し、該プログラム指令が補助指令である場合、該補助指令に対応する補助機能の実行を要求する信号を送信し、該補助指令の完了を示す信号を受信することで次の指令を実行する数値制御装置において、
   補助指令に対する完了信号の受信を待機しない補助指令と該補助指令に対する完了信号の監視を終了する条件とを記憶しておく記憶部を備え、
   前記完了信号の受信を待機しない補助指令を実行開始後、該補助指令に対する完了信号の監視を開始し、順次、次の指令を実行しながら前記完了信号の監視を継続し、前記記憶部に記憶された前記完了信号の監視を終了する条件が成立するまでに前記完了信号を受信した場合、前記完了信号の監視を終了し、前記補助指令に対する完了信号を受信しなかった場合、前記加工プログラムの実行を停止することを特徴とする数値制御装置。
2. 前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後からの実行ブロック数により決定することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
3. 前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後からの経過時間であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
4. 前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後からの移動距離であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
5. 前記記憶部に記憶された完了信号の監視を終了する条件は、前記記憶部に記憶された補助指令の実行開始後の加工位置であることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
6. 前記補助指令に対する完了信号を受信しなかった場合、アラーム報知を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の数値制御装置。

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