JP5949537B2

JP5949537B2 - 数値制御装置

Info

Publication number: JP5949537B2
Application number: JP2012283787A
Authority: JP
Inventors: 杉原　辰実; 辰実杉原
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: CN103901812B; JP2014127054A; CN103901812A

Description

本発明は、数値制御装置に関する。

従来、工作機械等の数値制御装置はオーバライドスイッチを備える。オーバライドスイッチはオーバライド量を段階的に切り替えるロータリースイッチが一般的である。オーバライド量は例えば工具の送り速度（早送り、切削送り等）、主軸の回転速度等を予め設定した速度から変化させる量である。オーバライドスイッチは、切替時に出力が零になるタイプと、切替時にINHIBIT信号を出力するタイプとがある。INHIBIT信号は信号のチャタリング及び誤検出を避ける為、オーバライドスイッチの切替時に出力する。

前者のスイッチは、切替時の各出力接点間で出力データが零になるので、送り速度等がムラになるという問題があった。特許文献１が開示する送り速度補正制御装置は、各出力接点間でオーバライドを切り替える際に、現在のオーバライドを記憶し、新規のオーバライドが正規に設定されるまでは現在の速度指令のまま継続し、新規のオーバライドに切り替えられた時に初めて新規オーバライドのデータとして出力する。故にオーバライドスイッチの切り替わる状態変化は滑らかになる。

後者のスイッチは、INHIBIT信号がオン中にオーバライドスイッチの信号状態を取得すると、誤認識する可能性がある。故に数値制御装置は、INHIBIT信号がオフしている場合、オーバライドスイッチの状態を判断する。数値制御装置はオーバライドスイッチの状態を内部記憶装置に保持し、INHIBIT信号が入力した場合には、内部記憶装置に保持するオーバライドスイッチの状態を使用する。故にオーバライドスイッチの切り替わる状態変化は滑らかになる。

特開昭６２−７９９４５号公報

上記二つの技術は、オーバライドスイッチが切替の中間位置で停止してしまった場合、常に切替前の状態を使用してしまう可能性があった。また、オーバライドスイッチの状態を監視するタイミングにより、誤った状態を取得する可能性もあった。例えば、オーバライドスイッチの状態が１→（中間位置１）→２→（中間位置２）→３→（中間位置３）→４・・・と切り替える操作が速過ぎて、２のタイミングで状態を取得できずに中間位置２で止まってしまった場合、１の状態と認識してしまい誤動作を起こす可能性があった。

本発明の目的は、オーバライドスイッチの異常時に工作機械の動作状態をより安全な状態に変更できる数値制御装置を提供することである。

本発明の請求項１に係る数値制御装置は、工具とワークとを相対的に移動することで前記ワークに切削加工を施す工作機械の動作を制御し、前記工具の送り速度及び前記工具を装着する主軸の回転速度のうち少なくとも何れかを、予め設定した速度から変化させるオーバライド量を段階的に切り替えるオーバライドスイッチの状態に基づき、前記速度を変化させる数値制御装置において、前記オーバライドスイッチの状態を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記状態に基づき、前記オーバライドスイッチの切替位置を特定可能か否か判断する第一判断手段と、前記第一判断手段が前記切替位置を特定可能と判断した場合、前記切替位置を特定し且つメモリに前記切替位置を記憶する記憶手段と、前記第一判断手段が前記切替位置を特定不能と判断した場合、前記特定不能の状態が所定時間継続したか否か判断する第二判断手段と、前記第二判断手段が前記特定不能の状態が前記所定時間継続したと判断した場合、前記メモリに記憶した前記切替位置を、前記オーバライド量のうち最低値に対応する切替位置に更新する更新手段と、前記メモリに記憶した前記切替位置に対応する前記オーバライド量で、前記速度を変化させる速度変化手段と
を備える。オーバライドスイッチが切替位置と切替位置の間に位置した場合、オーバライドスイッチは切替中であるから切替位置を特定できない状態である。特定不能状態が所定時間継続した場合は異常である。この場合、数値制御装置はメモリに記憶した切替位置を、オーバライド量のうち最低値に対応する切替位置に更新する。故に数値制御装置はオーバライドスイッチの誤検出を回避でき、かつ異常時に工作機械の動作状態をより安全な状態に変更できる。また、数値制御装置は特定不能状態が所定時間継続しなければ、異常と判断せず、スイッチはメモリに先に記憶した切替位置と判断する。故に数値制御装置は送り速度及び主軸の回転速度を滑らかに変更できる。

請求項２に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記メモリに記憶する前記切替位置の前記オーバライド量に基づき、前記所定時間を可変する可変手段を備え、前記可変手段は、前記オーバライド量が高ければ高い程、前記所定時間を短縮することを特徴とする。送り速度又は主軸の回転速度が速ければ速いほど、第二判断手段はより短時間で判断する。故に数値制御装置は、工具の移動動作又は主軸の回転動作の速度に応じて、オーバライドスイッチの異常を検知できる。

請求項３に係る発明の数値制御装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記第二判断手段が前記特定不能の状態が前記所定時間継続したと判断した場合、異常情報を出力する異常情報出力手段を備えたことを特徴とする。故に作業者はオーバライドスイッチの異常を速やかに認識し、工作機械の動作を停止する等の迅速な対応ができる。

数値制御装置１と工作機械２の電気的構成を示すブロック図。切削送りオーバライドスイッチ５４の正面図。切削送りオーバライドスイッチ５４を１００％の切替位置から２００％の切替位置に切り替えた場合のＡ〜Ｅ信号とINHIBIT信号のＯＮ／ＯＦＦを示す波形図。ＲＡＭ１３の概念図。スイッチ監視処理の流れ図。異常検出時間決定処理の流れ図。メイン処理の流れ図。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。数値制御装置１は工作機械２を制御しテーブル（図示略）上面に保持したワーク（図示略）の切削加工を行う。

図１を参照し、工作機械２の構成を簡単に説明する。工作機械２の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。工作機械２は図示しない主軸機構、主軸移動機構、工具交換装置等を備える。主軸機構は主軸モータ３２を備え、工具を装着した主軸を回転する。主軸移動機構は、Ｚ軸モータ３１、Ｘ軸モータ３３、Ｙ軸モータ３４を備え、テーブル上面に支持したワークに対し相対的に主軸をＸＹＺの各軸方向に夫々移動する。

工具交換装置はマガジンモータ３５を備え、複数の工具を保持する工具マガジン（図示略）を駆動し、主軸に装着した工具を他の工具と交換する。工作機械２は操作盤５０を更に備える。操作盤５０は入力キー５１、表示装置５２、早送りオーバライドスイッチ５３、切削送りオーバライドスイッチ５４、主軸オーバライドスイッチ５５等を備える。入力キー５１は各種入力、設定等を行う為の機器である。表示装置５２は各種表示画面、設定画面、異常警告画面等を表示する機器である。早送りオーバライドスイッチ５３は、主軸の位置決め動作についてオーバライドをかける為のスイッチである。比率は０〜２００％である。なお比率以外に、例えばオーバライドの速度を複数設定しておき、それらの中から使用者が切り替えるようにしてもよい。切削送りオーバライドスイッチ５４は、切削送り動作についてオーバライドをかける為のスイッチである。比率は０〜２００％である。主軸オーバライドスイッチ５５は、主軸回転についてオーバライドをかける為のスイッチである。比率は５０〜２００％である。操作盤５０は数値制御装置１の入出力部１６に接続する。

Ｚ軸モータ３１はエンコーダ４１を備える。主軸モータ３２はエンコーダ４２を備える。Ｘ軸モータ３３はエンコーダ４３を備える。Ｙ軸モータ３４はエンコーダ４４を備える。マガジンモータ３５はエンコーダ４５を備える。エンコーダ４１〜４５は数値制御装置１の駆動回路２１〜２５に各々接続する。

図１を参照し、数値制御装置１の電気的構成を説明する。数値制御装置１は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、不揮発性記憶装置１４、入出力部１６、駆動回路２１〜２５等を備える。ＣＰＵ１１は数値制御装置１を統括制御する。ＲＯＭ１２は、後述するスイッチ監視プログラム、メインプログラム等の各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ１３は後述する各種記憶領域を備え（図４参照）、各種処理実行中の各種データを記憶する。不揮発性記憶装置１４は加工プログラム等を記憶する。加工プログラムは各種ＮＣ制御指令を含む複数のブロックで構成し、工作機械２の軸移動、主軸回転、工具交換等を含む各種動作をブロック単位で制御するものである。作業者は入力キー５１を用いて加工プログラムを登録する。

駆動回路２１はＺ軸モータ３１とエンコーダ４１に接続する。駆動回路２２は主軸モータ３２とエンコーダ４２に接続する。駆動回路２３はＸ軸モータ３３とエンコーダ４３に接続する。駆動回路２４はＹ軸モータ３４とエンコーダ４４に接続する。駆動回路２５はマガジンモータ３５とエンコーダ４５に接続する。駆動回路２１〜２５はＣＰＵ１１から指令信号を受け、対応する各モータ３１〜３５に駆動電流（パルス）を夫々出力する。駆動回路２１〜２５はエンコーダ４１〜４５からフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。駆動回路２１〜２５は例えばＦＰＧＡ回路でもよい。入出力部１６は操作盤５０に接続する。

使用者は複数の加工プログラムの中から一つの加工プログラムを入力キー５１で選択可能である。ＣＰＵ１１は選択した加工プログラムを表示装置５２に表示する。ＣＰＵ１１は加工開始指示を契機に、表示装置５２に表示した加工プログラムに基づき、工作機械２の動作を制御する。

図２を参照し、切削送りオーバライドスイッチ５４を説明する。以下、切削送りオーバライドスイッチ５４はスイッチ５４と呼ぶ。スイッチ５４は一般的なロータリースイッチであり、０％、５０％、１００％、１５０％、２００％の５つの切替位置を備える。作業者は、スイッチ５４を用いて、加工プログラムに設定した工具の切削送りの設定速度を、各切替位置に対応するオーバライド量で可変できる。１００％に切り替えた場合、切削送りは設定速度のままである。１００％より大きい数値に切り替えた場合、切削送りは設定速度よりも速くなる。１００％未満の数値に切り替えた場合、切削送りは設定速度よりも遅くなる。２００％は設定速度の倍の速度である。５０％は設定速度の半分の速度である。スイッチ５３，５５もスイッチ５４と同様のスイッチであるので、説明を省略する。なお、オーバライド量の切替範囲と切替段階等は本実施形態に限定しない。

図３を参照し、スイッチ５４が出力する各信号を説明する。スイッチ５４はＡ〜Ｅ信号とINHIBIT信号を夫々出力する。Ａ信号はスイッチ５４を０％に切り替える場合にＯＮする。Ｂ信号はスイッチ５４を５０％に切り替える場合にＯＮする。Ｃ信号はスイッチ５４を１００％に切り替える場合にＯＮする。Ｄ信号はスイッチ５４を１５０％に切り替える場合にＯＮする。Ｅ信号はスイッチ５４を２００％の切替位置に切り替える場合にＯＮする。INHIBIT信号はスイッチ５４の切替時にＯＮする。

図３は、スイッチ５４を１００％から２００％に切り替えた場合の各信号のＯＮ／ＯＦＦを示す。ｔ０では、Ｃ信号がＯＮしそれ以外はＯＦＦしている。数値制御装置１はスイッチ５４の状態は１００％と認識する。ｔ１〜ｔ２で、作業者はスイッチ５４を１００％から中間位置Ａを介して１５０％に切り替える。ｔ１〜ｔ２では、Ｃ信号がＯＦＦする前にＤ信号がＯＮするので、信号が重複している。故に数値制御装置１はスイッチ５４の状態を正確に読みとれない。スイッチ５４はｔ１〜ｔ２の間、INHIBIT信号をＯＮする。数値制御装置１はスイッチ５４の状態は切替中と認識する。INHIBIT信号はｔ２でＯＦＦする。

ｔ３では、Ｄ信号がＯＮしそれ以外はＯＦＦしている。数値制御装置１はスイッチ５４の状態は１５０％と認識する。ｔ４〜ｔ５では、Ｄ信号がＯＦＦする前にＥ信号がＯＮするので、信号が重複している。故に数値制御装置１はスイッチ５４の状態を正確に読みとれない。スイッチ５４はｔ４〜ｔ５の間、INHIBIT信号をＯＮする。数値制御装置１はスイッチ５４の状態は切替中と認識する。INHIBIT信号はｔ５でＯＦＦする。ｔ６では、Ｅ信号がＯＮしそれ以外はＯＦＦしている。数値制御装置１はスイッチ５４の状態は２００％の切替位置と認識する。

このように、数値制御装置１はスイッチ５４が出力する各信号のＯＮ／ＯＦＦに基づき、スイッチ５４の状態（以下、スイッチ状態と呼ぶ）を取得する。スイッチ状態はスイッチ５４の切替位置の情報である。数値制御装置１は取得したスイッチ状態をスイッチ情報としてＲＡＭ１３に記憶する。上述の通り、スイッチ５４が切替中の場合、数値制御装置１はスイッチ５４の切替位置を正確に認識できない。そこで、後述するが、数値制御装置１はスイッチ５４が切替中の場合、ＲＡＭ１３に前回記憶したスイッチ情報を使用する。故に数値制御装置１はスイッチ５４の状態変化を滑らかにできる。

図２を参照し、スイッチ５４の異常について説明する。スイッチ５４は５つの切替位置に段階的に切り替える際に、各切替位置の間にある各中間位置を経由する。例えば、作業者がスイッチ５４を目標とする切替位置の手前で止めてしまった場合、スイッチ５４の構造上、スイッチ５４は中間位置で停止してしまう場合がある（図２の二点鎖線参照）。この場合、INHIBIT信号は連続してＯＮした状態となる。数値制御装置１はスイッチ５４は切替中と認識し続けるので、常に切替前のスイッチ状態を使用することになれば、誤動作を引き起こす可能性がある。故に中間位置に停止したままのスイッチ５４の状態は異常である。そこで、数値制御装置１は、後述するスイッチ監視処理（図５参照）とメイン処理（図６参照）を実行することにより、スイッチ５４に異常が生じた場合は、オーバライド量を最低値に更新し、工作機械２の動作を停止又は遅くできる。故に数値制御装置１は工作機械２の動作状態をより安全な状態に変更できる。

図４を参照し、ＲＡＭ１３の各種記憶領域を説明する。ＲＡＭ１３は、第１領域１３１、第２領域１３２、第３領域１３３、第４領域１３４等を備える。第１領域１３１はスイッチ５３〜５５の今回のスイッチ状態（以下、今回状態と呼ぶ）の情報を記憶する。スイッチ状態とはスイッチ５３〜５５の切替位置の状態である。第２領域１３２はスイッチ５３〜５５の前回のスイッチ状態（以下、前回状態と呼ぶ）の情報を記憶する。第３領域１３３はスイッチ５３〜５５のスイッチ情報を記憶する。第３領域１３３に記憶するスイッチ情報は、スイッチ５３〜５５の最終的に確定したスイッチ状態の情報である。第４領域１３４は時間カウンタのカウンタ値を記憶する。時間カウンタは各スイッチ５３〜５５が夫々出力するINHIBIT信号の連続ＯＮ時間を計測する。ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の各種領域１３１〜１３４を利用することで、後述するスイッチ監視処理とメイン処理の実行を可能とする。

図５を参照し、スイッチ監視処理を説明する。本実施例はスイッチ５４の操作を一例として説明する。ＣＰＵ１１は定期的にＲＯＭ１２からスイッチ監視プログラムを呼び出し、本処理を実行する。ＣＰＵ１１は先ず、スイッチ５４が出力する各信号に基づき、スイッチ５４の今回状態を取得し、ＲＡＭ１３の第１領域１３１に記憶する（Ｓ１）。ＣＰＵ１１はINHIBIT信号がＯＮか否か判断する（Ｓ２）。INHIBIT信号がＯＦＦの場合（Ｓ２：ＮＯ）、スイッチ５４は５つの切替位置のうちの何れかの位置にある。ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第２領域１３２に、第１領域１３１に記憶した今回状態の情報を、前回状態の情報として記憶する（Ｓ３）。ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第４領域１３４（時間カウンタ）の値を０に初期化する（Ｓ４）。ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第３領域１３３に、第１領域１３１に記憶した今回状態の情報を、スイッチ情報として記憶し（Ｓ５）、処理を終了する。一方、INHIBIT信号がＯＮの場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は異常検出時間決定処理を実行する。

図６を参照し、異常検出時間決定処理を説明する。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の第２領域１３２を参照し、前回状態のオーバライド量が２００％、１５０％、１００％、５０％、０％のうち何れであるか判断する（Ｓ１１〜Ｓ１４）。前回状態のオーバライド量が２００％である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は異常検出時間を６００（ｍｓｅｃ）に設定する（Ｓ１５）。前回状態のオーバライド量が１５０％である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は異常検出時間を７００（ｍｓｅｃ）に設定する（Ｓ１６）。前回状態のオーバライド量が１００％である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は異常検出時間を８００（ｍｓｅｃ）に設定する（Ｓ１７）。前回状態のオーバライド量が５０％である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は異常検出時間を９００（ｍｓｅｃ）に設定する（Ｓ１８）。前回状態のオーバライド量が０％である場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は異常検出時間を１０００（ｍｓｅｃ）に設定する（Ｓ１９）。ＣＰＵ１１は時間カウンタ値を加算し（Ｓ２０）、ＲＡＭ１３の第４領域１３４に記憶する。時間カウンタ値に加算する値は、例えばスイッチ監視処理を実行する周期に合わせた時間である。ＣＰＵ１１は本処理を終了し、図５のＳ７の処理に進む。

図５に示すように、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の第４領域１３４に記憶した時間カウンタ値が、Ｓ６の処理で決定した異常検出時間以上か否か判断する（Ｓ７）。作業者がスイッチ５４を正常に切り替えた場合、INHIBIT信号が連続してＯＮする時間は異常検出時間に達しない。よって、時間カウンタ値が異常検出時間未満の場合（Ｓ７：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第１領域１３１を、第２領域１３２に記憶する前回状態で更新する（Ｓ８）。続いて、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第３領域１３３に、第１領域１３１に記憶する情報をスイッチ情報として記憶し（Ｓ５）、処理を終了する。

これに対し、作業者がスイッチ５４を切替位置手前の中間位置で止めてしまった場合（図２の二点鎖線参照）、INHIBIT信号が連続してＯＮする時間は異常検出時間を超える。よって、時間カウンタ値が異常検出時間以上の場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、スイッチ５４は異常であるので、表示装置５２に異常警告表示を行う（Ｓ９）。作業者は表示装置５２に表示した異常警告表示を確認することで、スイッチ５４が中間位置で停止していることを速やかに認識できる。作業者は工作機械２の誤動作を避ける為に、工作機械２の動作を停止する等の迅速な対応ができる。さらにＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第１領域１３１に記憶する情報を、オーバライド量のうち最低値の情報で更新する（Ｓ１０）。本実施形態では最低値は０％である。ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第３領域１３３に、第１領域１３１に記憶する最低値の情報をスイッチ情報として記憶し（Ｓ５）、処理を終了する。

図７を参照し、メイン処理を説明する。ＣＰＵ１１は数値制御装置１が起動すると、ＲＯＭ１２に記憶するメインプログラムを呼び出し、本処理を実行する。

先ず、ＣＰＵ１１は入力キー５１から加工開始操作を受け付ける（Ｓ２１）。加工開始操作は、作業者が入力キー５１を用いて、不揮発性記憶装置１４に記憶する複数の加工プログラムの中から一の加工プログラムを選択し、選択した加工プログラムの加工開始を指示する操作である。ＣＰＵ１１は選択した加工プログラムを読み込み（Ｓ２２）、１ブロック解釈する（Ｓ２３）。

ＣＰＵ１１が解釈した制御指令の動作がオーバライド対象動作か否か判断する（Ｓ２４）。オーバライド対象動作は、本実施形態では、早送り動作、切削送り動作、主軸回転動作である。解釈した制御指令の動作がオーバライド対象動作であった場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３の第３領域１３３に記憶するスイッチ情報のうち、スイッチ５４に対応するスイッチ情報を読み込む（Ｓ２５）。ＣＰＵ１１は読み込んだスイッチ情報に対応するオーバライド量で、Ｓ２３で解釈して設定した切削送りを補正し（Ｓ２６）、動作を実行する（Ｓ２７）。ＣＰＵ１１は切削送りに対応する各モータにパルスを出力する。数値制御装置１はＲＡＭ１３に記憶する速度、移動軸、移動方向、移動量に基づき工具又はテーブルを移動し切削送りを行う。例えば、スイッチ５４が５０％の切替位置であった場合、ＲＡＭ１４に記憶する切削送りは設定速度の５０％、１単位時間当たりの移動距離は５０％となる。

作業者がスイッチ５４でオーバライド量を切り替えた場合、スイッチ５４は中間位置を通過するので、INHIBIT信号は一時的にＯＮするが、INHIBIT信号の連続ＯＮ時間は異常検出時間未満となる。ＣＰＵ１１は上述のスイッチ監視処理にて、ＲＡＭ１３の第３領域に前回状態のスイッチ情報を記憶している（図５のＳ８参照）。ＣＰＵ１１はスイッチ５４が切替中の間は、前回状態のスイッチ情報を使用するので、スイッチ５４の切替時の状態変化を滑らかにできる。

作業者がスイッチ５４を切替位置手前の中間位置で止めてしまった場合、ＣＰＵ１１は上述のスイッチ監視処理にて、ＲＡＭ１３の第３領域に、オーバライド量のうち最低値の情報を記憶する。故にＣＰＵ１１は最低値のオーバライド量で切削送りを補正するので、切削送りは設定速度よりも確実に遅くなる。本実施形態では、オーバライド量の最低値は０％であるので、切削送りは停止する。従って、数値制御装置１は、スイッチ５４の異常時に、工作機械２の動作状態をより安全な状態に変化できる。

ＣＰＵ１１は動作が終了か否か判断する（Ｓ２８）。動作が終了していない場合（Ｓ２８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はＳ２４に戻り、動作が終了するまで上記処理を繰り返す。動作が終了した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、加工プログラムが終了したか否か判断する（Ｓ２９）。加工プログラムが終了していない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はＳ２３に戻り、加工プログラムの次ブロックを解釈し、上記同様の処理を繰り返し実行する。

なお、加工プログラムの解釈した制御指令の動作がオーバライド対象動作でない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はその動作に対応するモータに出力制御を行う（Ｓ２７）。オーバライド対象動作でない動作とは、例えば工具交替動作等である。工作機械２は制御指令に対応する動作を実行する。ＣＰＵ１１は加工プログラムが終了したと判断した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ワークの加工動作が終了したので、本処理を終了する。

以上説明で、図５のＳ１の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の取得手段に相当する。Ｓ２の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の第一判断手段に相当する。Ｓ３とＳ５の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の記憶手段に相当する。Ｓ７の処理を実行するＣＰＵ１１が本発明の第二判断手段に相当する。Ｓ１０の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の更新手段に相当する。Ｓ６の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の可変手段に相当する。Ｓ９の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の異常情報出力手段に相当する。図７のＳ２５〜Ｓ２７の処理を実行するＣＰＵ１１は本発明の速度変化手段に相当する。

以上説明したように、本実施形態の数値制御装置１はスイッチ５４を備える。作業者はスイッチ５４を操作して、切削送りのオーバライド量を段階的に切り替えることで、加工プログラムで予め設定した速度を変化させることができる。ＣＰＵ１１はスイッチ５４の状態を定期的に取得し、スイッチ５４が出力するINHIBIT信号のＯＮ／ＯＦＦに基づき、スイッチ５４の切替位置を特定可能か否か判断する。特定可能と判断した場合、ＣＰＵ１１は切替位置を特定し、特定した切替位置をＲＡＭ１３に記憶する。特定不能と判断した場合、ＣＰＵ１１は特定不能の状態が所定時間継続したか否か判断する。所定時間継続したと判断した場合、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３に記憶した切替位置を、オーバライド量のうち最低値に対応する切替位置に更新する。ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３に記憶した切替位置に対応するオーバライド量で速度を変化させる。故に数値制御装置１は、スイッチ５４の誤検出を回避できると共に、異常時において工作機械２の動作状態をより安全な状態に変更できる。また、特定不能状態が所定時間継続しなければ、異常と判断せず、ＲＡＭ１３に前回記憶した切替位置でスイッチ５４の状態を判断する。故に数値制御装置１は、スイッチ５４の切替時の状態変化を滑らかにできる。

また本実施形態では更に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶する切替位置のオーバライド量が高ければ高い程、スイッチ５４の異常を判定する為の所定時間を短縮する。故に数値制御装置１は切削送りに応じて、スイッチ５４の異常を検知できる。オーバライド量が高い場合、速度が速いので異常の発生を早く検出して、高速で移動を継続することを阻止でき、より安全に制御することができる。

また本実施形態では更に、スイッチ５４の切替位置の特定不能の状態が所定時間継続したと判断した場合、ＣＰＵ１１は表示装置５２にて異常警告表示を行う。作業者は表示装置５２に表示した異常警告表示を確認することで、スイッチ５４が中間位置で停止していることを速やかに認識できる。作業者は工作機械２の誤動作を避ける為に、工作機械２の動作を停止する等の迅速な対応ができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態は、切替時にINHIBIT信号を出力するオーバライドスイッチを用いている為、切替位置を特定可能か否かについては、INHIBIT信号のＯＮを検出して判断する。例えば、本発明は、切替時に出力が零になるオーバライドスイッチを用いることも可能である。この場合、数値制御装置は、切替位置を特定可能か否かについて、オーバライドスイッチからの出力が零であることを検出して判断すればよい。また、この変形例はINHIBIT信号を出力しないので、INHIBIT信号を用いたものよりもコスト削減が期待できる。

また上記実施形態では、スイッチ５４を一例として、スイッチ監視処理とメイン処理を説明したが、それ以外のスイッチ５３，５５についても同様に各処理を行うことによって、早送り動作、主軸回転動作についても、上記と同様の効果を得ることができる。

また上記実施形態において、工作機械２の動作を判断し、動作中はスイッチ５３〜５５の異常を監視し、動作していないときは動作開始時に異常を検知することによって、スイッチ監視処理の処理数を減らすようにしてもよい。この場合、数値制御装置１はＣＰＵ１１の負荷を軽減できる。

また上記実施形態では、スイッチ５４が出力するINHIBIT信号の連続ＯＮ状態が異常検出時間以上継続した場合は、表示装置５２に異常警告表示をしているが、例えば、アラーム又はランプ等で異常を報知するようにしてもよい。さらにＣＰＵ１１は異常情報を他の装置に出力してもよい。

１数値制御装置
２工作機械
１１ＣＰＵ
１３ＲＡＭ
５２表示装置
５３早送りオーバライドスイッチ
５４切削送りオーバライドスイッチ
５５主軸オーバライドスイッチ

Claims

工具とワークとを相対的に移動することで前記ワークに切削加工を施す工作機械の動作を制御し、前記工具の送り速度及び前記工具を装着する主軸の回転速度のうち少なくとも何れかを、予め設定した速度から変化させるオーバライド量を段階的に切り替えるオーバライドスイッチの状態に基づき、前記速度を変化させる数値制御装置において、
前記オーバライドスイッチの状態を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記状態に基づき、前記オーバライドスイッチの切替位置を特定可能か否か判断する第一判断手段と、
前記第一判断手段が前記切替位置を特定可能と判断した場合、前記切替位置を特定し且つメモリに前記切替位置を記憶する記憶手段と、
前記第一判断手段が前記切替位置を特定不能と判断した場合、前記特定不能の状態が所定時間継続したか否か判断する第二判断手段と、
前記第二判断手段が前記特定不能の状態が前記所定時間継続したと判断した場合、前記メモリに記憶した前記切替位置を、前記オーバライド量のうち最低値に対応する切替位置に更新する更新手段と、
前記メモリに記憶した前記切替位置に対応する前記オーバライド量で、前記速度を変化させる速度変化手段と
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
前記メモリに記憶する前記切替位置の前記オーバライド量に基づき、前記所定時間を可変する可変手段を備え、
前記可変手段は、
前記オーバライド量が高ければ高い程、前記所定時間を短縮することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記第二判断手段が前記特定不能の状態が前記所定時間継続したと判断した場合、異常情報を出力する異常情報出力手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の数値制御装置。