JP6110232B2

JP6110232B2 - Ｎｃ工作機械の制御方法、制御プログラム及び制御装置

Info

Publication number: JP6110232B2
Application number: JP2013136484A
Authority: JP
Inventors: 耕樹笠原
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: JP2015011530A

Description

この発明は、ＮＣ工作機械の制御方法、制御プログラム及び制御装置に関する。

従来より、ＮＣ工作機械に、三次元測定機で使用される測定用のプローブと同等のＮＣ工作機械用プローブを取り付けて機上測定を行う技術は広く知られている（例えば、下記特許文献１参照）。現状では、ＮＣ工作機械用プローブを提供するいくつかのメーカは、ＮＣ工作機械用プローブと共にこのプローブを使って取得した測定データに基づいて幾何計算等の演算処理を行うデータ処理ソフトウェアも提供し、これらを組み合わせて使用することで、ＮＣ工作機械における機上計測機能を実現するシステムを提供している。

一方、ＣＮＣ三次元測定機を提供するいくつかのメーカは、三次元測定機用のデータ処理プログラムを使い、ＣＮＣ三次元測定機における一連の測定動作を実現するいわゆるパートプログラム等の測定プログラムを生成した上で、この測定プログラムを各ＮＣ工作機械のＮＣコントローラ用のＮＣプログラムに変換して、この変換されたプログラムを使って、ＮＣ工作機械上で測定を実行できるシステムを提供している。

しかしながら、上述した従来の方法は、パートプログラムのような一連の測定プログラムをバッチ処理等によりＮＣプログラムに変換して測定を行うようにしているため、ＮＣ工作機械側でＮＣプログラムの実行中にリアルタイムに測定動作を行うことができず、例えばＮＣ工作機械による加工と測定を一連の流れの中でスムーズに行うことが困難であった。

特開平５−２５３８００号公報

この発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、ＮＣ工作機械によるＮＣプログラムの実行中に機上測定を一連の動作で行うことができるＮＣ工作機械の制御方法、制御プログラム及び制御装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係るＮＣ工作機械の制御方法は、ＮＣ工作機械を制御するＮＣコントローラでＮＣプログラムの実行中に発行される前記ＮＣ工作機械による計測指示を端末装置が受信して、前記計測指示に基づいて前記端末装置で実行されるパートプログラムによって前記ＮＣコントローラを制御して前記ＮＣ工作機械の測定動作を制御するＮＣ工作機械の制御方法であって、前記ＮＣコントローラでは、前記端末装置に実行させるパートプログラムの番号を指定するパートプログラム指定処理が実行され、前記端末装置では、記憶されたプログラムパーツリストから前記指定されたパートプログラムを選択するプログラム選択処理と、前記選択されたパートプログラムを前記ＮＣ工作機械に実行させるプログラム実行処理とを備えたことを特徴とする。

本発明の実施形態に係るＮＣ工作機械の制御プログラムは、ＮＣ工作機械を制御するＮＣコントローラでＮＣプログラムの実行中に発行される前記ＮＣ工作機械による計測指示を端末装置が受信して、前記計測指示に基づいて前記端末装置側で実行されるパートプログラムによって前記ＮＣコントローラを制御して前記ＮＣ工作機械の測定動作を制御させるためのＮＣ工作機械の制御プログラムであって、前記ＮＣコントローラに、前記端末装置に実行させるパートプログラムの番号を指定するパートプログラム指定処理を実行させ、前記端末装置に、記憶されたプログラムパーツリストから前記指定されたパートプログラムを選択させるプログラム選択処理と、前記選択されたパートプログラムを前記ＮＣ工作機械に実行させるプログラム実行処理とを実行させることを特徴とする。

本発明の実施形態に係るＮＣ工作機械の制御装置は、ＮＣ工作機械を制御するＮＣコントローラでＮＣプログラムの実行中に発行される前記ＮＣ工作機械による計測指示を端末装置が受信して、前記計測指示に基づいて前記端末装置で実行されるパートプログラムによって前記ＮＣコントローラを制御して前記ＮＣ工作機械の測定動作を制御するＮＣ工作機械の制御装置であって、前記端末装置に実行させるパートプログラムの番号を前記ＮＣコントローラに指定させるパートプログラム指定手段と、記憶されたプログラムパーツリストから前記指定されたパートプログラムを前記端末装置に選択させるプログラム選択手段と、前記選択されたパートプログラムを前記端末装置により前記ＮＣ工作機械に実行させるプログラム実行手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ＮＣ工作機械によるＮＣプログラムの実行中に機上測定を一連の動作で行うことができるＮＣ工作機械の制御方法、制御プログラム及び制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る加工システムの概要を示す図である。本発明の実施形態に係る加工システムの動作概要を説明するための図である。本発明の実施形態に係るＮＣプログラムのフラグ及び動作変数の記憶領域の一例を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係るＮＣ工作機械の制御方法、制御プログラム及び制御装置を詳細に説明する。

［加工システムの概要］
まず、本発明の実施形態に係るＮＣ工作機械の制御方法、制御プログラム及び制御装置を用いた加工システムの概要について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る加工システムの概要を示す図である。

図１に示すように、加工システムは、ＮＣ工作機械１００と、このＮＣ工作機械１００を制御するＮＣコントローラ２００と、ユーザに対しインタフェースを提供し、ＮＣコントローラ２００との各種データの送受信を行う端末装置３００とを備えて構成されている。

なお、この加工システムにおいては、ＮＣ工作機械１００の機上計測機能によってワークの三次元測定を行うことができるため、ＮＣ工作機械１００には、測定用のプローブが設けられている。

ＮＣコントローラ２００には、ＮＣ工作機械１００により実行されるＮＣプログラムが格納されている。ＮＣプログラムは、メインプログラムである加工マクロプログラムと、サブプログラムである計測マクロプログラムとを含む。

端末装置３００は、例えばＮＣ工作機械１００の操作コマンドを入力できるものであり、ＮＣ工作機械１００を制御するための制御命令を発行したり、ＮＣ工作機械１００からの計測結果データを取得して画面上に表示したりする各種データ処理を行うデータ処理部３２０を有する。

また、端末装置３００は、ＮＣ工作機械１００の操作等に用いるデータ処理部３２０とＮＣ工作機械１００を制御するためのＮＣコントローラ２００とを連携させるためのＮＣドライバ３１０を有する。端末装置３００がこのＮＣドライバ３１０を有することで、ＮＣ工作機械１００による機上計測を端末装置３００を介して容易に行うことが可能となる。

なお、端末装置３００は、ＮＣコントローラ２００と物理的に離れた場所に設置しておいて、所定のケーブル等を介して通信（例えば、ＲＳ−２３２Ｃ、ＴＣＰ／ＩＰ等）する構成としても良い。また、ＮＣコントローラ２００にフロントエンド用の一般的な計算機と同様に構成された部分がある場合、この部分にデータ処理部３２０であるデータ処理プログラムとＮＣドライバ３１０を組み込んで、ＡＰＩ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して内部的に通信するようにしても良い。

端末装置３００には、ＮＣコントローラ２００で実行された加工マクロプログラムからの計測指示命令に基づき呼び出された計測マクロプログラムを介して、計測指示命令に含まれるパートプログラム番号により指定される各種のパートプログラムが、プログラムパーツリストに関連付けられて格納されている。

［加工システムの動作概要］
本実施形態に係る加工システムは、例えば次のように動作する。すなわち、まず、ＮＣ工作機械１００のＮＣコントローラ２００において、ＮＣプログラムの加工マクロプログラムが実行される。端末装置３００は、この加工マクロプログラムの実行中に発行されるＮＣ工作機械１００による計測指示命令を受信する。

ＮＣコントローラ２００では、計測マクロプログラムが加工マクロプログラムに呼び出されて実行され、端末装置３００では、計測指示命令に基づいてプログラムパーツリストから指定されたパートプログラムを読み出して実行し、計測マクロプログラムに計測処理を行わせるようにＮＣコントローラ２００を制御してＮＣ工作機械１００の測定動作を制御する。

そして、指定されたパートプログラムによる測定が終了したら、端末装置３００のパートプログラム側からＮＣコントローラ２００側に計測終了が通知され、ＮＣコントローラ２００側では計測マクロプログラムが終了して加工マクロプログラムが再開される。具体的には、次のようになる。

図２は、本発明の実施形態に係る加工システムの動作概要を説明するための図である。まず、ＮＣコントローラ２００側では、加工マクロプログラムが実行されてＮＣ工作機械１００による加工処理が行われる（ステップＳ１００）。そして、加工マクロプログラム内の記述により計測前処理が行われる（ステップＳ１０２）。計測前処理は、例えばプローブを装着したりワークを洗浄したりする工程も含まれる。

次に、フラグ記憶領域である変数“＃９０３”に書き込まれた値が“１０００”〜“１９９９”である場合に、加工マクロプログラムにより計測指示命令が発行され、パートプログラム指定処理が行われる（ステップＳ１０４）。パートプログラム指定処理は、上記変数に書き込まれた値“１０００”〜“１９９９”の下３桁の数字のパートプログラム番号で実行するパートプログラムを指定するものである。

なお、ＮＣコントローラ２００側では、パートプログラム指定処理の後、加工マクロプログラムが計測マクロプログラムを呼び出し（ステップＳ１０６）、加工マクロプログラムは計測マクロプログラムからの計測終了待ち状態となり、計測マクロプログラムの初期処理が行われる（ステップＳ１０８）。

一方、端末装置３００側では、ＮＣドライバ３１０によりパートプログラム指定処理で指定されたパートプログラム番号を受信する（ステップＳ２００）。そして、ＮＣコントローラ２００側で初期処理の後に、フラグ記憶領域である変数“＃９０３”の値に“０”が書き込まれたときに計測が開始され（ステップＳ１１０）、端末装置３００側で開始指示である変数及び書き込まれた値の情報（＃９０３＝０）が受信される（ステップＳ２０２）。

開始指示を受信したら、ＮＣドライバ３１０は、データ処理部３２０と連携して、プログラムパーツリストを参照して、パートプログラム番号により指定されたパートプログラムをプログラムパーツリストから選択するパートプログラム選択処理を行う（ステップＳ２０４）。

パートプログラム選択処理は、例えば次のように行われる。まず、ＮＣドライバ３１０からデータ処理部３２０にプログラムパーツリストの読み出し要求が出力され、読み出し要求を受信したデータ処理部３２０からプログラムパーツリストがＮＣドライバ３１０に送信される。

ＮＣドライバ３１０はプログラムパーツリストを受信して、指定されたパートプログラム番号のパートプログラムを選択し、選択したパートプログラムをデータ処理部３２０に送信する。そして、選択されたパートプログラムの実行要求がデータ処理部３２０に出力され、データ処理部３２０はパートプログラム実行要求を受信する。

こうして、パートプログラム選択処理により選択されたパートプログラムがパートプログラム実行要求に従ってデータ処理部３２０で実行される（ステップＳ２０６）。ＮＣドライバ３１０は、データ処理部３２０でパートプログラムが実行されると、実行されたパートプログラムに従ってＮＣ工作機械１００を動作させるための処理を行い（ステップＳ２０８）、ＮＣコントローラ２００側の計測マクロプログラムによる計測処理メインループを行わせる（ステップＳ１１２）。

なお、このステップＳ２０８の処理は、実行されているパートプログラムから計測マクロプログラムを逐次呼び出すことにより実行される。これが計測処理メインループ（ステップＳ１１２）に相当する。その際、端末装置３００で実行されるパートプログラムが対象とする測定機と、ＮＣ工作機械１００を駆動する計測マクロプログラムとの間の整合を図る必要がある。

図３は、本発明の実施形態に係るＮＣプログラムのフラグ及び動作変数の記憶領域の一例を示す図である。例えば、フラグ記憶領域及び動作変数記憶領域は、図３（Ａ）に示すように、各メーカが用意するＮＣプログラムの仕様によって異なる。例えば、Ａ社の場合、フラグ記憶領域は“ＶＣ１８０”、移動座標値の動作変数記憶領域は、“ＶＣ１８１”〜“ＶＣ１８３”で指定される。

これに対し、Ｂ社の場合、フラグ記憶領域は“Ｒ８０”、移動座標値の動作変数記憶領域は、“Ｒ８１”〜“Ｒ８３”で指定される。また、Ｃ社の場合、フラグ記憶領域は“＃９０３”、移動座標値の動作変数記憶領域は、“＃９００”〜“＃９０２”で指定される。従って、ＮＣドライバ３１０は、データ処理部３２０から受けた各種命令から生成したフラグ及び動作変数を、各メーカのＮＣプログラムの仕様に合わせた適切なフラグ記憶領域、動作変数記憶領域に記憶させる。

なお、図３（Ｂ）は、フラグの値と、動作の種類との対応例を示す表である。例えば、フラグの値が１の場合、動作の種類としてプローブの位置決めを選択し、フラグの値が２の場合、動作の種類としてワークの測定を選択する。

そして、データ処理部３２０にて実行されたパートプログラムが終了すると、ＮＣドライバ３１０にパートプログラム終了指示が出力され（ステップＳ２１０）、ＮＣドライバ３１０はパートプログラム終了指示を受信する（ステップＳ２１２）。

ＮＣドライバ３１０は、フラグ記憶領域である変数“＃９０３”の値に“７”を書き込んで計測終了指示をＮＣコントローラ２００に送信し（ステップＳ２１４）、ＮＣコントローラ２００側で計測終了指示である変数及び書き込まれた値の情報（＃９０３＝７）が受信され（ステップＳ１１４）、計測マクロプログラムによる計測処理メインループが終了する。

その後、計測マクロプログラムでは、フラグ記憶領域である変数“＃９０３”の値に“０”が書き込まれて、ＮＣコントローラ２００側では計測マクロプログラムを終了させて計測の終了処理を行い（ステップＳ１１８）、加工マクロプログラムに戻って加工処理を再開させる（ステップＳ１２０）。このように、本実施形態に係る加工システムによれば、ＮＣ工作機械１００によるＮＣプログラムの実行中に機上測定を一連の動作で行うことが可能となる。

１００ＮＣ工作機械
２００ＮＣコントローラ
３００端末装置
３１０ＮＣドライバ
３２０データ処理部

Claims

ＮＣ工作機械を制御するＮＣコントローラでＮＣプログラムの実行中に発行される前記ＮＣ工作機械による計測指示を端末装置が受信して、前記計測指示に基づいて前記端末装置側で実行されるパートプログラムによって前記ＮＣコントローラを制御して前記ＮＣ工作機械の測定動作を制御するＮＣ工作機械の制御方法であって、
前記ＮＣコントローラでは、前記端末装置に実行させるパートプログラムの番号を指定するパートプログラム指定処理が実行され、
前記端末装置では、記憶されたプログラムパーツリストから前記指定されたパートプログラムを選択するプログラム選択処理と、
前記選択されたパートプログラムを前記ＮＣ工作機械に実行させるプログラム実行処理とを備えた
ことを特徴とするＮＣ工作機械の制御方法。
前記実行されたパートプログラムが終了した場合に、前記ＮＣ工作機械に前記ＮＣプログラムの実行を再開させるＮＣプログラム再開処理を更に備えた
ことを特徴とする請求項１記載のＮＣ工作機械の制御方法。
前記ＮＣプログラムは、加工マクロプログラムと計測マクロプログラムとを含み、
前記計測マクロプログラムは、前記加工マクロプログラムの実行中に発行される前記パートプログラムから逐次呼び出される
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＮＣ工作機械の制御方法。
ＮＣ工作機械を制御するＮＣコントローラでＮＣプログラムの実行中に発行される前記ＮＣ工作機械による計測指示を端末装置が受信して、前記計測指示に基づいて前記端末装置側で実行されるパートプログラムによって前記ＮＣコントローラを制御して前記ＮＣ工作機械の測定動作を制御させるためのＮＣ工作機械の制御プログラムであって、
前記ＮＣコントローラに、
前記端末装置に実行させるパートプログラムの番号を指定するパートプログラム指定処理を実行させ、
前記端末装置に、
記憶されたプログラムパーツリストから前記指定されたパートプログラムを選択させるプログラム選択処理と、
前記選択されたパートプログラムを前記ＮＣ工作機械に実行させるプログラム実行処理とを実行させる
ことを特徴とするＮＣ工作機械の制御プログラム。
ＮＣ工作機械を制御するＮＣコントローラでＮＣプログラムの実行中に発行される前記ＮＣ工作機械による計測指示を端末装置が受信して、前記計測指示に基づいて前記端末装置側で実行されるパートプログラムによって前記ＮＣコントローラを制御して前記ＮＣ工作機械の測定動作を制御するＮＣ工作機械の制御装置であって、
前記端末装置に実行させるパートプログラムの番号を前記ＮＣコントローラに指定させるパートプログラム指定手段と、
記憶されたプログラムパーツリストから前記指定されたパートプログラムを前記端末装置に選択させるプログラム選択手段と、
前記選択されたパートプログラムを前記端末装置により前記ＮＣ工作機械に実行させるプログラム実行手段とを備えた
ことを特徴とするＮＣ工作機械の制御装置。