JPH03167606A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は数値制御装置、特に加工の途中で非常停止等
で加工を中断したときの工具退避動作の安全化に関する
ものである。

〔従来の技術］ 第１２図は従来の数値制御装置を示すブロック図である
。図において、（１）は加工プログラム、（２）は加工
プログラム（１）を読込み、解読する加工プログラム処
理部、（３）は加工プログラム処理部（２）で解読され
た加工プログラムデータと機械強電回路部（４）から機
械入出力処理部（５）を介して入力される機械制御信号
により、機械各軸の移動指令、速度指令等の軸指令およ
び機械シーケンス制御指令の８数値制御指令データを作
成する機械制御部である。

（６）は機械制御部（３〉で作成された軸指令データを
補間して移動量をパルス列に変換する補間／バルス分配
器、（７）は補間／バルス分配器（６〉から送られるパ
ルス列により各軸のサーボモータ（８）を駆動するサー
ボ制御部である。

（９）は加工中断時に工具を退避させる位置をあらかじ
めパラメータデータとして設定し記憶させておく退避位
置設定部、（ｌＯ〉は非常停止時等のときに入力される
工具の戻し信号（ｌ１〉により、加工中の工具を退避位
置設定部（９〉に設定された戻し位置に退避させる退避
制御部である。

次に、上記のように構成された数値制御装置の動作を説
明する。運動起動信号が人力されると、機械制御部（３
）は加工プログラム処理部（２）に加工プログラム（１
）の読込み指示を与える。加工プログラム処理部（２〉
は与えられた読込み指示により、加工プログラム（１）
を１ブロック毎に順次読込み解読し、解読した１ブロッ
ク毎の加工プログラムデータを機械制御部（３）に送る
。機械制御部（３）は送られた加工プログラムデータか
ら軸指令データと機械シーケンス制御指令データを作成
し、軸指令データを補間／パルス分配器（６）に送り、
機械シーケンス制御指令データは機械入出力処理部（５
）に送る。補間／バルス分配器（６〉は送られた軸指令
データを補関して各サーボ制御部（７）にパルス列を送
り、各サーボ制御部（７〉は送られたパルス列によりサ
ーボモータ（８）を駆動する。一方、機械入出力部（５
）は送られた機械シーケンス制御指令データを機械強電
回路部（４）に送り機械のシーケンス制御動作を行わせ
る。

これらの処理を繰り返しながら加工プログラム（１）に
基き切削加工等の加工が行なわれる。

この加工を行っている途中で非常停止等により加工を中
断させた場合に、刃物等の工具を加工物から退避させる
ことが加工物と工具を保護し、かつ安全を図るために必
要である。そこで、工具を加工物から退避させるための
戻し信号（１１）が入力されると、退避制御部（１０〉
は加工の中断指令を機械制御部（３）．に送り、同時に
退避位置設定部（９）にあらかじめ設定されている戻し
位置を読出し、加工が中断した位置から戻し位置までの
工具戻し指令を作成して機械ＩＩＪ御部（３〉に送る。

機械制御部（３）は中断指令を受けると、今までの加工
を打切り、工具戻し指令により工具を所定の戻し位置に
退避させる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の数値制御装置には上記のように構成されているの
で、加工中に非常停止等で加工を中断し工具を退避させ
るときに、加工物の形状、中断したときの工具の位置に
かかわらず、工具をあらかじめ設定された固定の戻し位
置に戻すことしかできなかった。このため、工具の加工
経路、加工物の形状等によっては、工具を退避するとき
に工具と加工物が干渉する場合も生じ、工具を安全な戻
し位置に簡単に退避させることができない場合が生じる
という問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、加工中断時における工具退避動作を安全に行
うことができると共に、工具を安全な戻し位置に確実に
退避させることができる数値制御装置を得ることを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る数値制御装置は、加工中断時に工具を退
避させる戻し位置を加工プログラムの中で任意に複数個
指定し、その座標値を座標記憶処理手段で判別しながら
、座標値記憶手段に順次更新記憶させ、加工を中断した
ときに更新した座標値で定まる戻し位置に退避制御手段
で工具の退避ｓａｇを行うことを特徴とする。

［作　用］ この発明においては、加工プログラムで指定される加工
の種類、加工位置に応じた安全な工具戻し位置の座標値
を、加工プログラムに応じて順次更新し、加工が中断し
たときには、中断位置から最新の戻し位置に工具を退避
させる。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
図において、（ｌ〉〜（８〉は第１２図に示した従来例
と同、じものを示す。（ｌ２）は加工プログラム（１）
から指定される工具の戻り位置の座標値を複数個記憶す
る座標値記憶部であり、座標値記憶部（ｌ２）は電源断
のときにもデータを保存することができる不揮発記憶装
置で構成されている。（ｌ３）は加工プログラム処理部
（２）で解読された加工プログラム（１）のデータから
、各指令ブロック毎の戻し位置の座標値を判別して座標
値記憶部（１２〉に座標値を記憶させ、あるいは先に記
憶させた座標値を更新する座標記憶処理部である。

（ｌ４）は退避制御部であり、退避制御部（１４）は非
常停止時等のときに人力される工具の戻し信号＜１１）
により、加工中断位置と座標値記憶部（ｌ２）に記憶さ
れた最新の座標値で定まる戻し位置とを補間して工具の
退避指令を送出する退避制御部である。

次に上記のように構或された数値制御装置の動作を、第
２図に示した加工物（１５）の内径加工を行いなから、
２個所の溝（１６），（１７）を切削加工する場合を例
にとって説明する。

溝（１Ｂ），（１７）を加工するときは矢印Ａ方向に回
転している加工物（１５）に対して工具（ｌ８）を加工
原点（ＲＰ）から矢印Ｂ方向に順次移動して加工を行う
。

第３図はこの加工を行うときの加工プログラム例を示す
。第３図に示すように加工プログラム（１）はその指令
ブロックにおける数値制御装置の機能の準備を指定する
準備機能Ｇ１工具（ｌ８）の各軸の変位量を示すため各
軸のアドレスＸ，ｚと符号及び変位量を指定した数値語
、主軸の回転数を指定する主軸回転数８５工具（ｌ８〉
の送り速度を指定する送り速度Ｆ、主軸の起動、停止等
の補間的な機能を指定する補助機能Ｆ等の組合せにより
１指令ブロックが構成されている。この加工プログラム
（１）には加工中断時に工具を退避させる第１の戻し位
置（１？ｌ）の座標値がＧ　１０１の指令ブロックで指
定され、加工が進むにしたがって更新される第２の戻し
位置（Ｒ２）．（Ｒ４）の座標値がＧ２０１．Ｇ２０２
の指令ブロックで指定されている。また、Ｇ１００の指
令ブロックで第１の戻し位置（Ｒｌ）の座標値取消し指
令、Ｇ２００の指令ブロックで第２の戻し位置（Ｒ２）
．．（Ｒ４）の座標値取消し指令が指定されている。

この加工プログラム（１）においては、第１の戻し位置
（Ｒｌ）として加工物（ｌ５）の内径人口の座標を指定
し、溝（１６）．（１７）を加工するときはそれぞれの
溝（１Ｂ）　．　（１７）の出発点（Ｒ２），（１？４
）を第２の戻し位置としている。そして、溝（｛６）を
加工するときにはＧ　２０１の指令ブロックで点（Ｒ２
）を第２の戻し位置として指定し、工具（１８）が点（
Ｒ３）に移動してｉｌｌ（１６）の加工が終れば、Ｇ２
００の指令ブロックで点（Ｒ２）の座標値指定を取消し
、次の溝（ｌ７）の加工を行うときに６２０２の指令ブ
ロックで新たに点（Ｒ４）を第２の戻し位置として指定
している。

運転起動信号か入力されると、機械制御部（３）は加工
プログラム処理部（２〉に、第３図に示した加工プログ
ラム（１）の読込み指示を与える。加工プログラム処理
部（２）は与えられた読込み指示により、加工プログラ
ム（１）を指令ブロック毎に順次読込んで解読し、解読
したブロック毎の加工プログラムデータを機械制御部（
３）に送る。機械制御部（３）は送られた加工プログラ
ムデータから軸指令データと機械シーケンス制御指令デ
ータを作成し、各データに基き切削加工を行なう。

一方、加工プログラム処理部（２）は加工プログラム（
１）からＧ　１０１，Ｇ　２０１等の指令ブロックで指
定された第１、第２の戻し位置（Ｒｌ）　．　（Ｒ２）
　，　（Ｒ４）の座標値を読込むと、座標値データを座
標記憶処理部（ｌ３）に送る。座標記憶処理部（ｌ３）
は送られた座標値データを判別して座標値記憶部（１２
）に各戻し位置の座標値を記憶させる。

以下、この座標記憶処理部（｛３〉の処理動作を第４図
のブロック図及び第５図のフローチャートを参照して説
明する。

第４図において、（１２ａ）〜（１２ｘ）は座標値記憶
部（ｌ２）の記憶レジスタ、（ｌ９〉は座標記憶処理部
（ｌ３〉に設けられた記憶ポインタである。この記憶レ
ジスタ（１２ａ）〜（１２ｎ）と記憶ポインタ（ｌ９）
は電源がオンしたとき、あるいはプログラムが終了した
ときにクリアされる。

加工ブログ，ラム処理部（２）から０１０１等の指令ブ
ロックで指定された座標値指令データが座標記憶処理部
（ｌ３）に送られると、座標記憶処理部（ｌ３）はその
指令がＧ　ｌ０１．Ｇ　２０１で指定された座標値の読
込みがＧ　２００，Ｇ　１００で指定された座標値のキ
ャンセンルかを判別し（ステップＳ５１）、座標値の読
込みであると記憶ポインタ（ｌ９）を確認し（ステップ
Ｓ５２），現在示されている記憶ポインタ（ｌ９）のア
ドレスで指定される記憶レジスタ（１２ａ）〜（１２ｎ
）に座標値データを記憶させる（ステップＳ５３）。

そして記憶ポインタ（ｌ９〉を１つ進めておく　（ステ
ップＳ５４）。例えば加工プログラム（１）で０　１０
１の指令ブロックで指定された第１の戻し位置（Ｒｌ）
の座標値を読込むと、記憶ポインタ（１９）のアドレス
（ＰＬ）で指定される記憶レジスタ（Ｐａ）に第１の戻
し位置（Ｒｌ）の座標値を記憶し、記憶ポインタ（ｌ９
〉のアドレスを１つ進めてアドレス（Ｐ２）としておく
。

次に、Ｇ２０１の指令ブロックで指定された第２の戻し
位置（Ｒ２〉の座標値データを読込むと、上記処理と同
様に記憶ポインタ（ｌ９）で示されたアドレス（Ｐ２〉
で指定される記憶レジスタ（１２ｂ）に第２の戻し位置
（Ｒ２）の座標値を記憶させ、記憶ポインタ（ｌ９）の
アドレスを（Ｐ２）から（Ｐ３）に進める。さらに加工
が進み、座標記憶処理部（ｌ３）が６２００の指令ブロ
ックで指定された座標値取消し指令を読込むと、現在示
されている記憶ポインタ（１９）のアドレス（Ｐ３〉を
確認した後（ステップＳ５５〉、記憶ポインタ（１９〉
のアドレス（Ｐ３）を１つ戻してアドレス〈Ｐ２）とし
（ステップ８５Ｂ）、このアドレス（Ｐ２〉で指定され
た記憶レジスタ（１２ｂ）に記憶されている第２の戻し
位置（Ｒ２）の座標値を取消す。

以下、Ｇ２０２の指令ブロックで第２の戻し位置（Ｒ４
）が読込まれたとき、あるいはＧ　２００の指令ブロッ
クで座標値取消し指令が読込まれたときにも上記と同様
な処理を繰返すことにより、加工位置に応じた最新の第
２の戻し位置の座標値が記憶レジスタ（１２ｂ）に更新
記憶される。

次に、上記のように加工プログラム（１）で指令された
加工プログラムデータにより第１の戻し位置（Ｒｌ）の
座標値と第２の戻し位置（Ｒ２）　．　（Ｒ４）の座標
値を順次座標値記憶部（Ｉ２）に記憶させながら、加工
物（ｌ５〉の溝加工を行っている途中で、非常停止等に
より加工を中断させた場合の工具（ｌ８）の退避動作を
第６図に示したフローチャートと第７図、第８図の動作
説明図を参照して説明する。

非常停止等により工具（ｌ８）を加工物（１５）から退
避させるための戻し信号（１１）が退避制御部（ｌ４）
に人力されると（ステップＳ６１）、退避制御部（ｌ４
）は加工の中断指令を機械制御部（３）に送り、加工物
（ｌ５）の溝加工を中断させ、同時に、中断指令が座標
記憶処理部（ｌ３）にも送られる。いま加工中断が第７
図に示すように第１の溝（ｌ６）を加工しているときに
生じると、このとき、座標値記憶部（ｌ２）の記憶レジ
スタ（１　２ａ）　．　（１　２ｂ）に第１の戻し位置
（Ｒ１）と第２の戻し位置（Ｒ２）の座標値が記憶され
ている。

そこで、座標記憶処理部（ｌ３）は機械制御部（３）か
らの中断指令を受けると、記憶ボンインタ（１９）の現
在示されているアドレス（Ｐ３）を確認した後、アドレ
ス（Ｐ３）を１つ戻してアドレス（Ｐ２）とし（ステッ
プＳ６２）、このアドレス（Ｐ２〉で指定された記憶レ
ジスタ（１２ｂ）に第２の戻し位置（Ｒ２）の座標値が
記憶されていることを確認してから（ステップＳ６３〉
、第２の戻し位置（Ｒ２）の座標値を読取り退避制御部
（１４）に送る（ステップＳ６４〉。退避制御部（ｌ４
）は加工中断時にサーボ制御部（７）から機械制御部（
３）を介して送られる工具（ｌ８）の現在位置すなわち
中断位置（Ｔｌ）の座標値と第２の戻し位置（Ｒ２）の
座標値とを補間して、工具（１８）を中断位置（Ｔｌ）
から第２の戻し位置（Ｒ２）に退避させる戻し指令を作
成し（ステップＳ８５）、この戻し指令を機械制御部（
３）に送る（ステップ８６６〉。機械制御部（３）はこ
の戻し指令により第７図の矢印Ｃで示す経路で中断位置
（Ｔ１〉から第２の戻し位置（Ｒ２）に工具（１８）を
退避させる。工具（１８）を第２の戻し位置（Ｒ２〉に
移動すると、その移動完了信号が機械制御部（３）から
退避制御部（Ｉ４）を介して座標記憶処理部（１３）に
送られる（ステップＳ６７）。座標記憶処理部（１３）
は移動完了信号を受けると、記憶ポインタ（ｌ９）の現
在示されているアドレス（Ｐ２）を１つ戻してアドレス
（ＰＬ）とし（ステップ８８ｇ）、再びこのアドレス（
Ｐｉ）で北定された記憶レジスタ（１２ａ）に第１の戻
し位置、（Ｒｌ）の座標値が記憶されていることを確認
してから（ステップＳ８２．８８３）、上記第２の戻し
位置（Ｒ２〉に工具（ｌ８）を退避させたと同様に第７
図の矢印Ｄで示す経路で工具を第１の戻し位置（Ｒｌ）
に退避させる。

また、第８図に示すように、加工物（ｌ５〉の第２の溝
（ｌ７〉の加工中に加工を中断したときには、記憶ポイ
ンタ（ｌ９）のアドレス（Ｐ２〉で指定された記憶レジ
スタ（１２ｂ）には第２の戻し位置（Ｒ２）の座標値が
取清されて、新しく更新された第２の戻し位置（Ｒ４）
の座標値が記憶されているから、中断位置（Ｔｌ）と第
２の戻し位置（Ｒ４）及び第１の戻し位置（Ｒ１）の座
標値により、上記処理と同様にして第８図の矢印Ｅ，Ｆ
で示す経路で工具（１８）を退避させる。したがって、
常に最新の安全な戻し位置を通って工具（ｌ８）を退避
させることができる。

なお、上記実施例においては加工物（１５）の各々１段
の溝（１Ｂ）　，　（１７）を加工する場合について説
明したか、第９図に示すように初段の溝（２０）に更に
溝（２ｔ）を加工する場合も上記実施例と同様に中断位
置から安全な戻し位置に工具（１８）を退避させること
ができる。

この第９図の部分断面図に示した加工例においては、加
工プログラム（１〉の０　１０１の指令ブロックで加工
物（１５）の内径人口の位置を第１の戻し位置（Ｒｌ）
と指定し、０　２０１の指令ブロックで溝〈２０〉の出
発点を第２の戻し位置（Ｒ２）と指定し、Ｇ　３０１の
指令ブロックで溝（２ｌ）の出発点を第３の戻し位置（
Ｒ６）と指定している。また、加工が点（Ｒ８）まで進
んだときに０２００の指令ブロックで第２の戻し位置（
１７２−）の座標値取消指令が、Ｇ１００の指令ブロッ
クで第１の戻し位置（Ｒ１）の座標値取消指令が指定さ
れ、溝（２１）の加工が終了した点（Ｒ７）で６３００
の指令ブロックで第３の戻し位置（Ｒ６）の座標値取消
指令が指定されている。

このように加工時における工具（ｌ８）の位置に応して
安全な戻し位置（Ｒｌ）　，　（Ｒ２），　（Ｒ６）を
指定した加工プログラム（１）により溝（２１）の加工
を行っているときに、加工中断理由が生じて工具（１８
）を退避させるときは．、座標記憶処理部（１３）で座
標値記憶部（１２〉に６３０１の指令ブロックで記憶さ
れた第３の戻し位置くＲ６〉の座標値を読出し、退避制
御部（ｌ４）で中断位置（Ｔｌ）と第３の戻し位置（Ｒ
６〉の座標値を補間して、第１０図の説明図の矢印Ｇで
示す経路で工具（１８）を中断位置（Ｔｌ）から第３の
戻し位置（Ｒ６）に退避させる。次に、第３の戻し位置
（Ｒ６）の座．標値と第２の戻し位置（Ｒ２）の座標値
を補間して、矢印Ｈで示す経路で工具（１８）を第２の
戻し位置（Ｒ２）まで退避させ、最後に第２の戻し位置
（Ｒ２）から第１の戻し位置（Ｒｌ）まで矢印Ｄで示す
経路で工具（１８）を退避させる。

また、第１１図の説明図に示すように溝（２１）の加工
か終了して溝（２０）の後段の加工を行っているときに
加工が中断すると、このときは加工が点（Ｒ７）に進ん
たときにＧ３００の指令ブロックで第３の戻し位置（Ｒ
６）の座標値は取渭されているので、ただちに第２の戻
し位置（Ｒ２）の座標値が読出され、この座標値と中断
位置（Ｔ１）の座標値が補間されて、矢印Ｋで示す経路
で工具（ｌ８）を中断位置（Ｔ１）から第２の戻し位置
（Ｒ２）に退避させる。その後、矢印Ｄで示す経路で第
１の戻し位置（Ｒ１）に工具（１８〉を退避させて、退
避動作を終了する。

なお、上記実施例は第３の戻し位置（Ｒ６）の座標値を
記憶させた場合について説明したが、加工経路、加工の
種類に応じて任意の数ｎの安全な戻し位置を加工プログ
ラム（１〉で指定して記憶させることにより、上記実施
例と同様に工具を常に安全な位置に退避させることがで
きる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、加工の種類、加工位置
に応じた安全な工具戻し位置の座標値を加工プログラム
で指定し、加工の進行に応じて順次工具の戻し位置の座
標値を更新記憶させて、加工が中断したときには、中断
位置から最新の戻し位置に工具を退避させ、さらに順次
記憶された戻し位置に工具を退避させるようにしたので
、工具の退避時に加工物との干渉が生じることなく、常
に安全な退避動作を行うことができる。

また、工具を退避させるときに中断位置、各戻し位置の
座標．値を補間して退避指令を出力するから、工具を迅
速に退避させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例による加工状態を示す断面図、第３図は上記
実施例の加工プログラムを示すブロック構成図、第４図
は上記実施例の座標値記憶部と座標記憶処理部の一部を
示すブロック図、第５図は上記実施例における座標値記
憶動作を示すフローチャート、第６図は工具退避動作を
示すフローチャート、第７図、第８図は各々上記実施例
の工具退避経路を示す説明図、第９図は他の加工例を示
す部分断面図、第ｌＯ図、第１１図は各々第１０図に示
した加工例の工具退避経路を示す説明図、第ｌ２図は従
来例を示すブロック図である。 （１）・・・加工プログラム、（２〉・・・加工プログ
ラム処理部、（３）・・・機械制御部、（４）・・・機
械強電回路部、（５）・・・機械人出力処理部、（６）
・・・補間／パルス分配器、（７）・・・サーボ制御部
、（８）・・・サーボモー夕、（１１）・・・戻し信号
、（ｌ２〉・・・座標値記憶部、（ｌ３）・・・座標記
憶処理部、（１４）・・・退避制御部、（ｌ５）・・・
加工物、（ｌ８）・・・工具。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工プログラムを１ブロック毎に順次読込み、解読しな
   がら加工を行う数値制御装置において、加工プログラム
   から指定される戻し位置の座標値を複数個記憶する座標
   値記憶手段と、加工プログラムの指令により指令ブロッ
   ク毎の戻し位置の座標値を順次判別して上記座標値記憶
   手段に座標値を記憶させ、あるいは先に記憶された座標
   値を更新する座標記憶処理手段と、加工中に戻し信号が
   入力されたときに、加工中断位置と上記座標値記憶手段
   に記憶された座標値で定められる戻し位置とを補間して
   工具の退避指令を送出する退避制御手段とを備えたこと
   を特徴とする数値制御装置。