JP6636882B2

JP6636882B2 - 数値制御装置

Info

Publication number: JP6636882B2
Application number: JP2016171931A
Authority: JP
Inventors: 有途橋本
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2020-01-29
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: CN107797521A; DE102017008141A1; US10409262B2; CN107797521B; JP2018037016A; US20180067472A1

Description

本発明は数値制御装置に関し、特にホストコンピュータとの通信制御技術に関する。

数値制御装置は、内蔵する記憶媒体（典型的には不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ等）に格納されているＮＣデータを用いて運転を行う。また、数値制御装置の中には、ネットワーク回線を介してホストコンピュータからＮＣデータを逐次取得し、取得したＮＣデータを用いて運転を行う機能を有するものもある。後者のような運転形態はＤＮＣ運転と呼ばれている。

一般に、ネットワーク回線を用いたＤＮＣ運転では、ＯＳＩ参照モデルのトランスポート層でＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）が使用される。ＴＣＰでは、送信側と受信側との間で受信ウィンドウサイズが取り決められる。受信ウィンドウサイズとは、送信側が、受信側からの確認応答（ＡＣＫ）を受信しなくても連続して送信することが許されるデータ量である。受信側は、受信ウィンドウサイズを決定し、送信側へ送信するＡＣＫに受信ウィンドウサイズを示す情報を含める。送信側は、ＡＣＫに含まれている受信ウィンドウサイズにしたがって、連続送信可能なデータ量を決定する。

ＤＮＣ運転時の数値制御装置は、ホストコンピュータとの通信を開始する際、受信ウィンドウサイズをホストコンピュータに通知する。ホストコンピュータは、数値制御装置から受信した受信ウィンドウサイズにしたがって、ＮＣデータを数値制御装置に送信する。数値制御装置は、受信したＮＣデータをバッファに蓄える。数値制御装置は、運転により、蓄えられたＮＣデータを消費する。数値制御装置は、消費したＮＣデータのサイズが受信ウィンドウサイズと等しくなった時点で、ホストコンピュータに対して送信するＡＣＫに受信ウィンドウサイズを示す情報を含めることにより、続きのＮＣデータの送信を要求する。ホストコンピュータは、数値制御装置からのＡＣＫを受信すると、ＡＣＫに含まれた受信ウィンドウサイズにしたがってＮＣデータを数値制御装置に送信する。これを繰返すことによって、ホストコンピュータから数値制御装置に断続的にＮＣデータが送信される。こうしてＤＮＣ運転が実現される。

特許文献１には、ＤＮＣ運転を行うためのシステムの一例が開示されている。この例では、ホストコンピュータがＮＣデータとスケジュールデータを作成して、工作機械に一体的に備えられた制御コンピュータへ送信し、制御コンピュータがスケジュールデータに従ってＮＣデータを数値制御装置へ送信する。

特開２００３−１９５９３０号公報

数値制御装置では、例えば送り速度が遅い場合やオーバライドが低い場合などに、運転に要する時間が長くなり、ＮＣデータの消費速度が遅くなることがある。このような場合、数値制御装置は、消費されたＮＣデータのサイズが受信ウィンドウサイズと等しくなるまでの間、ホストコンピュータに対して受信ウィンドウサイズを通知できない。結果として、ホストコンピュータからＮＣデータが送信されない時間（無通信時間）が長くなることがある。

ホストコンピュータは、単位時間あたりの通信データ量を監視し、所定期間における単位時間あたりの通信データ量が規定値より少ない場合に通信を切断する場合がある。通信が切断されると、数値制御装置のバッファに蓄えられたＮＣデータが枯渇し、運転が途中で停止してしまう。運転が途中で停止してしまうと、例えば加工ワークにカッタマークが付いたり、振動が発生したりといった問題が発生する。

本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、ホストコンピュータとの通信切断による運転停止を抑制することが可能な数値制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態にかかる数値制御装置は、ホストコンピュータに対し受信可能データサイズの指定を含むＮＣデータ取得要求を送信する通信部と、前記ＮＣデータ取得要求に応じて前記ホストコンピュータから送信されたＮＣデータを使用して運転を行う数値制御部と、を有する数値制御装置において、前記通信部は、一定時間毎に、前記数値制御部による前記ＮＣデータの使用量に応じた前記受信可能データサイズの指定を含む前記ＮＣデータ取得要求を送信することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる数値制御装置では、前記通信部は、前記受信可能データサイズを受信ウィンドウサイズとして指定したＡＣＫパケットを、前記ＮＣデータ取得要求として前記ホストコンピュータに送信することを特徴とする。

他の実施の形態にかかる数値制御装置では、前記一定時間は、前記数値制御装置と前記ホストコンピュータとの通信が切断される制限時間未満であることを特徴とする。

本発明によれば、ホストコンピュータとの通信切断による運転停止を抑制することが可能な数値制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態にかかる数値制御装置１０の構成を示す図である。本発明の実施の形態にかかる数値制御装置１０の動作を示す図である。ＮＣデータ記憶部２２の態様を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１のブロック図を用いて、本発明の実施の形態にかかる数値制御装置１０の構成について説明する。数値制御装置１０は、数値制御部２０と通信部３０とを備えている。また、数値制御装置１０は、ホストコンピュータ４０と通信可能に接続される。

数値制御部２０は、ＤＮＣ運転呼び出し部２１、ＮＣデータ記憶部２２、ＮＣデータ運転部２３を備える。ＤＮＣ運転呼び出し部２１は、ＤＮＣ運転を開始するための処理を行う。ＮＣデータ記憶部２２は、ホストコンピュータ４０から受信したＮＣデータを格納する記憶領域（バッファ）を備える。ＮＣデータ運転部２３は、ＮＣデータ記憶部２２に格納されたＮＣデータにしたがって運転処理を行う。

通信部３０は、ＮＣデータ取得要求送信部３１、受信可能サイズ確認部３２、ＮＣデータ受信部３３を備える。ＮＣデータ受信部３３は、ホストコンピュータ４０からＮＣデータを受信する処理を行う。受信可能サイズ確認部３２は、ホストコンピュータ４０から受信可能なデータのサイズを確認すなわち特定する処理を行う。ＮＣデータ取得要求送信部３１は、ＤＮＣ運転呼び出し部２１及び受信可能サイズ確認部３２からの要求に応じ、ホストコンピュータに対し受信ウィンドウサイズを通知する処理を行う。

数値制御装置１０は、典型的には、中央情報処理装置（ＣＰＵ）が記憶装置に格納されたプログラムに従って所定の処理を実行し、必要に応じ各種ハードウェアの制御等を行うことにより、上述の種々の処理部を論理的に実現する。

次に、図２のフローチャート及び図３の模式図を用いつつ、数値制御装置１０の動作について説明する。
Ｓ１：
ＮＣデータ取得要求送信部３１は、ホストコンピュータ４０にＮＣデータ取得要求を行う処理が初回であるか否かを判定する。初回である場合はステップＳ２、その他の場合はステップＳ５に遷移する。

Ｓ２：
ＤＮＣ運転呼び出し部２１は、通信部３０のＮＣデータ取得要求送信部３１にＮＣデータ取得処理の実行を要求する。
ＮＣデータ取得要求送信部３１は、ホストコンピュータ４０に接続し、ＮＣデータ取得要求を行う。ＮＣデータ取得要求送信部３１は、典型的には受信ウィンドウサイズを含むパケットをホストコンピュータに送信することによりＮＣデータ取得要求を行う。ＮＣデータ取得要求送信部３１は、受信ウィンドウサイズとして、数値制御装置１０内のバッファサイズ以下の任意のサイズを指定できるが、好ましくは、数値制御装置１０が受信及び格納可能な最大のサイズを指定する。

Ｓ３：
ホストコンピュータ４０は、通知された受信ウィンドウサイズにしたがってＮＣデータ受信部３３にＮＣデータを送信する。ＮＣデータ受信部３３は、ホストコンピュータ４０から送信されるＮＣデータを受信し、ＮＣデータ記憶部２２に格納する。

ここで、数値制御装置１０は、ＮＣデータ記憶部２２の書き込み位置を保持するものとする（図３）。書き込み位置とは、ＮＣデータ記憶部２２に格納されたＮＣデータの終端の位置を示すアドレスである。ＮＣデータ受信部３３は、ＮＣデータ記憶部２２にＮＣデータを格納すると書き込み位置を更新する。

Ｓ４：
ＮＣデータ受信部３３は、ホストコンピュータ４０から全てのＮＣデータを受信したか否かを判定する。全てのＮＣデータの受信が完了したならば、処理を終了する。その他の場合は、ステップＳ１に遷移する。

Ｓ５：
ＮＣデータ運転部２３は、ＮＣデータ記憶部２２に格納されたＮＣデータを順次読み出して運転を行う。

ここで、数値制御装置１０は、ＮＣデータ記憶部２２の読み出し位置を保持するものとする（図３）。読み出し位置とは、ＮＣデータ記憶部２２から読み出され消費されたＮＣデータの終端の位置を示すアドレスである。ＮＣデータ運転部２３は、ＮＣデータを読み出すと読み出し位置を更新する。

受信可能サイズ確認部３２は、定期的すなわち一定時間毎に（例えば１秒間隔等で）ＮＣデータ記憶部２２の読み出し位置を取得する。そして受信可能サイズ確認部３２は、ＮＣデータ受信部３３が前回に受信及び格納したＮＣデータのサイズ（前回格納直後の書き込み位置と読み出し位置との差分に相当する）と、現在の書き込み位置と読み出し位置との差分と、を比較する。これにより、ＮＣデータ運転部２３によるＮＣデータの使用量、換言すれば消費量を特定できる。受信可能サイズ確認部３２は、特定されたＮＣデータの消費量を受信可能サイズとしてＮＣデータ取得要求送信部３１にＮＣデータの取得処理の実行を要求する。
ここで、上記一定時間は、数値制御装置１０とホストコンピュータ４０との通信が切断される制限時間未満の範囲であれば任意に決定し得る。

ＮＣデータ取得要求送信部３１は、受信可能サイズ確認部３２から要求された受信可能サイズを受信ウィンドウサイズとして指定し、ホストコンピュータ４０に対してＡＣＫパケットを送信する。これに応じ、ホストコンピュータ４０は、ＮＣデータ運転部２３が消費したＮＣデータに相当する量のＮＣデータをＮＣデータ受信部３３に対し送信する。

このように、本実施の形態にかかる数値制御装置１０は、一定時間毎にＮＣデータの消費量を確認し、消費量に相当するサイズのＮＣデータをホストコンピュータ４０から逐次取得する。これにより、数値制御装置１０の運転処理に時間がかかるような場合であっても、一定時間を超えてホストコンピュータ４０からＮＣデータが送信されないことがない。したがって、数値制御装置１０とホストコンピュータ４０との通信が切断されることによる数値制御装置１０運転停止を防ぐことができる。この際、ホストコンピュータ４０側には一切変更を加える必要が無い。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

例えば、上述の実施の形態では、一定時間毎にＮＣデータの消費量を確認し、消費量に相当するサイズのＮＣデータをホストコンピュータ４０から逐次取得する構成のみを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明を従来の構成と組み合わせて用いることも可能である。すなわち、数値制御装置１０は、通常は従来通り、消費したＮＣデータのサイズが任意の受信ウィンドウサイズと等しくなった時点で、ホストコンピュータ４０に対し上記任意の受信ウィンドウサイズを再度指定したＮＣデータの取得要求を送信する。すなわち、数値制御装置１０は受信したＮＣデータを消費し尽くす毎に新たなＮＣデータの取得要求を行う。但し、ＮＣデータの取得要求の送信間隔が一定時間を超えた場合には、受信可能サイズ確認部３２がその時点におけるＮＣデータの消費量を確認し、ＮＣデータ取得要求送信部３１がホストコンピュータ４０に対し上記消費量に相当する受信ウィンドウサイズとして指定したＮＣデータの送信を要求する。この構成では、上記一定時間は、数値制御装置１０とホストコンピュータ４０との通信が切断される制限時間未満の範囲で、可能な限り長時間に設定することが好ましい。このような構成によれば、上述の実施の形態に比べ、数値制御装置１０とホストコンピュータ４０との通信量や通信処理にかかる負荷を抑制できるという効果がある。

また、上述の実施の形態では、数値制御装置１０がホストコンピュータ４０に対しＮＣデータの取得量を指定するための手段として受信ウィンドウサイズを用いたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。取得すべきＮＣデータのサイズを指定できるのであれば、他のいかなる通知手段を用いても構わない。

１０数値制御装置
２０数値制御部
２１ＤＮＣ運転呼び出し部
２２ＮＣデータ記憶部
２３ＮＣデータ運転部
３０通信部
３１ＮＣデータ取得要求送信部
３２受信可能サイズ確認部
３３ＮＣデータ受信部
４０ホストコンピュータ

Claims

ホストコンピュータに対し受信可能データサイズの指定を含むＮＣデータ取得要求を送信する通信部と、
前記ＮＣデータ取得要求に応じて前記ホストコンピュータから送信されたＮＣデータを使用して運転を行う数値制御部と、を有する数値制御装置において、
前記通信部は、一定時間毎に、前記数値制御部による前記ＮＣデータの使用量に応じた前記受信可能データサイズの指定を含む前記ＮＣデータ取得要求を送信する
数値制御装置。
前記通信部は、前記受信可能データサイズを受信ウィンドウサイズとして指定したＡＣＫパケットを、前記ＮＣデータ取得要求として前記ホストコンピュータに送信する
請求項１記載の数値制御装置。
前記一定時間は、前記数値制御装置と前記ホストコンピュータとの通信が切断される制限時間未満である
請求項１記載の数値制御装置。