JPH03196309A - 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） 本発明は、数値制御装置に係り、特に数値制御装置のソ
フトウェアを改造することな（ユーザの希望する種々の
特殊処理が行なえる装置に関する。

（従来の技術） 数値制御装置は、紙テープ等から指令された指令プログ
ラムに基いて数値制御処理を実行し、該処理結果により
工作機械を駆動してワークに指令通りの加工を施すもの
である。

第１図はかかる従来の数値制御装置のブロック図である
。

テープリーダ１１からブロック毎に読込まれた指令プロ
グラムは、まず、処理装置や制御プログラムメモリ等を
内蔵する制御装置１２に入力される。ついで、制御装置
１２は該指令プログラムに応じた数値制御処理を実行し
、工作機械のサーボモータを駆動してテーブル又は刃物
を移動指令通りに移動せしめ、或いは強電制御装置１３
を介して工作機械１４のクーラントのオン／オフ、スピ
ンドル正転／逆転／停止等の制御を行なう。

尚、１５は原点復帰、ジョグ等を指令するスイッチ、卵
類等を有する操作盤、１６は手動により１ブロツクの指
令データ等を入力するマニュアル・データ・インプット
装置（以後ＭＤＩという）、１７は機械現在位置等を表
示する表示ユニットであり、各装置１１〜１７（工作機
械１４は除く）によりコンピュータ数値制御装置（ＣＮ
Ｃという）が構成されている。

ところで従来の数値制御装置に与えられていた指令には
、移動指令、速度指令、工作機械に所定の機械動作を指
示する補助機能命令、主軸の回転数を指示する主軸機能
命令、工具交換を指示する工具機能命令、その他準備機
能命令などがあって、それらが順次に読み込まれる時に
、このＣＮＣにおける制御装置１２は、それらの指令を
解読して実行していたから、工作機械や処理装置（ＣＰ
Ｕ）等の内部状態、或はそこに外部からオペレータが設
定した状態信号に応じて指令プログラムの順序を変更す
ることはできなかった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが最近のＣＮＣは機能の向上が要求されてきてお
り、工作機械やＮＧの状態に応じてその処理内容を指令
プログラムから指令する機能が必要になってきた。また
一般にＣＮＣのソフトウェアは標準的な工作機械の制御
が行なえるように作られているが、工作機械によって、
或いは同種の工作機械でもユーザによって特殊な工作機
械制御が必要とされる場合がある。

このような場合、従来はその都度ＣＮＣのソフトウェア
を改造し特殊仕様通りの制御が行なえるようにしていた
。即ち、数値制御メーカは特殊な工作機械制御が要求さ
れる毎にその都度ソフトウェアを改造しており、このた
め多大の労力と時間を必要とし、人件費の増大、ひいて
はコストアップの弊害を招来していた。

そこで、従来からパートプログラム中に、定数は異なっ
ているがステートメントそのものは同じという命令群が
存在するとき、その都度プログラムをしなくてもすむよ
うに、そのグループにマクロ定義をほどこして、それに
特定シンボルを与えて格納し、マクロ識別名を含むマク
ロ呼出命令がプログラムされた指令プログラムからそれ
を呼び出して数値制御処理を行なおうという考えはあっ
た。

マクロ定義のひとつに、カスタムマクロ、或はユーザマ
クロといわれるプログラム手法がある。

これは、ユーザや機械メーカが作成した一群の命令で構
成される機能を予めＮＣ装置に登録しておき、あたかも
専用のソフトが組み込まれているかの様に、いつでも簡
単な手順で、マクロを呼び出して使用することができる
機能である。

ある−群の命令で構成されるマクロプログラムは、その
後通常のプログラムに代表命令を書くことにより特殊な
機能を実行できる点では、一種のサブプログラムである
が、通常の指令のみでプログラムが構成されるのではな
く、変数、演算指令、制御指令を使用して構成すること
ができ、更にマクロ呼び出し指令との間で引数（パラメ
ータ）の受は渡しが可能であるため、使用する工作機械
を含む数値制御システムにマツチした仕様や、ユーザ独
自の固定サイクルや自動プログラミングが実現できる。

ここでは、登録される一群の命令をユーザマクロ本体或
は単にマクロといい、代表命令をユーザマクロ命令、或
はマクロ呼出命令という。

ここで変数とは、マクロの中にあって、あるアドレスに
直接に数値を与えるのではなく、マクロを呼び出して実
行する際に定義されている変数に値を与えて使用される
ものであって、これによって、マクロに融通性と汎用性
を付与するものである。

例えば、変数は＃に続く変数番号ｉ　（１，２、・・・
）によって指定し、 ＃ｉ と表現することができる。即ち＃５、＃１０９、＃　１
．００５という様に。

また、変数番号としては、自然数のほか、式を使用する
ことも可能であり、その場合には、＃［＃１００］、＃
　［＃１００１−１］、＃　［＃６／２］という様にな
る。

さらにアドレスに続く数値を変数で置換することもでき
る。即ち〈アドレス〉＃ｉ又は〈アドレス〉−＃ｉとプ
ログラムすれば、変数の値をそのまま、又はその補数を
、そのアドレスの指令値とすることを意味する。

ところがこのように変更可能なマクロ変数に代入できる
数は、従来では指令プログラム中のマクロ呼出命令であ
るコールステートメント中で直接に指定される数値に限
られている。そのためモーダル情報等の処理機能を直接
にプログラムで実行させるとき、こうした工作機械が有
する複数種類の数値制御処理機能に対応した変数を持た
せることができず、数値制御装置の有する多様な機能を
ユーザが更に独自に拡張してマクロ命令を構成するうえ
で、不十分であった。

従って、本発明は工作機械に対する特殊な制御が要求さ
れても、数値制御機能に対応するマクロ命令を呼び出す
マクロ呼出命令をプログラムしておくだけで、ＣＮＣの
ソフトウェアを同等改造せずに対処できる低コストの数
値制御装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この目的は本発明において、マクロ識別名を含むユーザ
マクロ呼出命令がプログラムされた指令プログラムに基
づいて数値制御処理を実行し、該処理結果により工作機
械を駆動してワークに・指令通りの加工を施す数値制御
装置において、モーダル情報に基づく数値制御装置の状
態を代表する状態量を変数値とするシステム変数を記憶
した変数メモリと、工ないし複数のシステム変数を含み
前記マクロ識別名により識別可能な複数の機能命令をマ
クロ命令として予め記憶しているマクロ登録メモリと、
このマクロ登録メモリから前記マクロ命令を呼び出した
とき前記変数メモリからマクロ命令に含まれるシステム
変数を読出しこのシステム変数を用いてモーダル情報を
読み取りその内容に応じて前記マクロ登録メモリから読
出されたマクロ命令に従って所定の数値制御処理を実行
するマクロ処理手段とを有することを特徴とする数値制
御装置により達成される。

（イ乍用） 本発明によれば、マクロ登録メモリ（２４）からユーザ
マクロ呼出命令により所定のユーザマクロを呼出し、マ
クロ処理手段（２７）において該ユーザマクロに応じた
マクロ処理を実行する際に、システム変数に対応する数
値制御装置或は工作機械の状態量を読みとって、システ
ム変数により規定された機能命令に従ってシステム状態
を判別して、その時点で必要とされる特殊の数値制御処
理機能を選択して実行できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第２図は本発明に係るＣＮＣのブロック図である。

図中、２１は指令プログラムが穿孔されている指令テー
プ、２２は１又は複数のユーザマクロが穿孔されている
ユーザマクロ指令テープである。

ここで各ユーザマクロは、第３図の如（少なくとも■マ
クロ識別名（たとえば０９００１）と■後述するシステ
ム変数を用いた命令とから構成され、それらの命令の最
終行には、たとえばＭ９９＊　（＊はエンド・オブ・ブ
ロックを、Ｍ９９はマクロの終りをそれぞれ意味する）
がプログラムされている。

以下に、ユーザマクロの一例を示す。ここで＃３００１
がシステム変数である。

０９００１＊ ＃３００１＝Ｏ＊ ＷＨ工ＬＥ　［＃３００１　ＬＥ＃２０］　Ｄｏ　ＩＥ
ＮＤ　１　＊ Ｍ９９＊ 変数は、その変数番号（３００１或は２０など）により
、ローカル変数、コモン変数、システム変数に分類され
る。

ローカル変数とは、マクロ内でローカルに使用される変
数であって、その変数番号には１〜３３が使用される。

即ちある時点で呼び出したマクロで使用しているローカ
ル変数＃ｉと他の時点で呼び出したマクロで使用してい
る＃ｉとは（ｉが同じ値かどうかを問わず）、別のもの
として扱われる。従って、多重呼び出しのように、マク
ロＡから別のマクロＢを呼ぶような場合、マクロＡで使
用しているローカル変数をマクロＢで誤って使用してそ
の値を破壊してしまうというおそれはない。このローカ
ル変数は、引数の受は渡しに使用される。

コモン変数の変数番号には１００〜１９９．５００〜９
９９が使用される。ローカル変数がマクロ内でローカル
に使用されるのに対して、メインプログラム或はそこか
ら呼ばれたサブプログラム、各マクロを通じて、コモン
変数は共通に使用される。従って、あるマクロＡで使用
している＃ｉと他のマクロで使用する＃ｉとが同じもの
であって、一方のマクロで演算した結果のコモン変数を
、別のマクロで使用することができる。

更にシステム変数は、後述するシステム変数メモリに格
納されるものであって、ローカル変数やコモン変数とは
異なり、工作機械が有する複数種類の数値制御処理機能
に対応する変数番号（システム符号）が割り当てられて
いて、工作機械或はＮＣ装置の内部状態等の状態量に応
じて決定される変数となるものである。

又、上記指令テープ２１から読み込まれる指令プログラ
ムには、通常の指令のほかに、マクロ識別名を含むユー
ザマクロ呼出命令（ユーザマクロコール）がプログラム
され、適宜のプログラムステップにて所定のユーザマク
ロを呼出すことにより、該ユーザマクロに応じた処理の
実行が可能である。このユーザマクロ呼出命令は、少な
くともＧ６５（ユーザマクロ呼出しのＧ機能命令）と、
例えばＰ４Ｏ１０（Ｐは９００１がマクロ識別名である
ことを示すワードアドレス、９００１はマクロ識別名）
とを有している。

２３は紙テープリーグであり、指令テープ２１．２２に
穿孔されている指令を読取る。２４はマる口登録メモリ
であり、ユーザマクロ指令テプる２から読取られた複数
のユーザマクロが該メ１ モるに記憶される。２５は判別回路であり、２６はる常
処理部、２７はユーザマクロ処理部である。るれら処理
部２６．２７はそれぞれ演算部、制御る、メモリ等を内
蔵している。テープリーダ２３るら判別回路２５に読込
まれた情報がユーザマクる本体であれば（ワードアドレ
スＯにより識別する）、これをマクロ登録メモリ２４に
転送記憶せるめ、通常指令であれば次段の通常処理部２
６へる出し、又ユーザマクロ呼出命令であれば該当する
ユーザマクロ処理部２７へ送出する。尚、これら処理部
２６．２７を共通に構成してもよい。また通常の指令と
ユーザマクロ本体とは１つのテープに混在することはな
くそれぞれ別々のテープから入力される。

２８は、工作機械が有する複数種類の数値制御処理機能
のそれぞれに対応するシステム符号が割り当てられると
ともに該システム符号に割り当てられた機能命令により
実行される処理内容を規定するシステム変数を記憶した
変数メモリであり、通常処理部２６及びユーザマクロ処
理部２７の双　２ 方から参照できるようになっている。各システム変数＃
ｉはその変数番号ｉに応じてシステム内での用途が固定
される。

即ち、この変数メモリ２８内のマクロ用ＤＩ領域では、
＃１０００〜＃１０３５がそれぞれ工作機械との間で授
受される１６ビツトの入力信号からなるインタフェース
信号をその変数値として記憶し、マクロ用ＤＯ領域では
、＃１１００〜＃１１３５がそれぞれ工作機械との間で
授受される１６ビツトの出力信号からなるインタフェー
ス信号をその変数値として記憶し、工具オフセット用領
域では、＃２００１〜＃２０９９がそれぞれ９９種類の
工具のオフセット量をその変数値として記憶し、マクロ
アラーム用領域では、＃３０００がマクロ中の誤りを検
出したときＮＣ装置をアラームにする信号をその変数値
として記憶し、クロック領域では、＃３００１、＃３０
０２がそれぞれ基準時刻からの経過時間に関するクロッ
ク信号をその変数値として記憶し、自動運転制御領域で
は、＃３００３がシングルブロック停止の抑制或はその
解除に関する信号をその変数値として記憶し、位置記憶
域では、＃３００４がフィードホールド、フィードレー
トオーバライドの無効或はその解除に関する信号をその
変数値として記憶し、モーダル情報領域では、＃４００
０〜＃４０１２がそれぞれモーダル指令の現在値信号を
その変数値として記憶し、機械座標領域では、＃５００
１〜＃５１０４が各種機械位置をその変数値として記憶
している。

２９は、工作機械、表示ユニット、テープパンチャ等と
の入出力のインタフェースを司るインクフェイス回路で
ある。３０は工作機械、３１はＭＤＩ、３２は表示ユニ
ット、３３は操作盤である。３４はアドレス変換ユニッ
トで、変数番号ｉを変数メモリ２８のアドレスに変換す
る。

さて、予めユーザマクロ指令テープ２２から複数のユー
ザマクロがユーザマクロ登録メモリ２４に記憶されてお
り、この状態で指令テープ２１から指令プログラムが読
み込まれたものとする。読み込まれた指令が通常のＮＣ
指令であれば、該ＮＣ指令は通常処理部２６に入力され
、従来と同様のＮＣ処理が実行される。又、指令がユー
ザマクロ呼出命令であれば、判別回路２５はユーザマク
ロ登録メモリ２４から該当するユーザマクロを呼び出し
、これをユーザマクロ処理部２７に入力し、後述のユー
ザマクロ処理を行う。

なお、指令テープ２１．２２からユーザマクロたけてな
く指令プログラムをもマクロ登録メモリ２４に予め記憶
させておき、該記憶したＮＣ指令を順次に読み出してＮ
Ｃ処理を実行するいわゆるメモリ運転方式とした場合に
は、ＮＧの操作盤３３上のモード選択スイッチをテープ
編集モードにしてプログラムの読み込みを行い、その後
ＮＣ処理に際しては該モード選択スイッチを自動モード
にする。

次に本発明の詳細な説明する。

（Ａ）ユーザマクロの登録 モーダル情報の読取り モーダル情報とは以前に定義したら次に定義するまで変
わらない情報をいい、送り速度指令、い　５ くつかのＧ機能命令、たとえばインクリメンタル／アブ
ソリュート指示用のＧ機能命令等がある。

さて、指令テープがインクリメンタル／アブソリュート
併用プログラミングでプログラムされ、アブソリュート
で指令された第１、第２のブロック間にマクロ呼出命令
のブロックがあり、しかも該マクロ呼出命令で呼出され
るユーザマクロがインクリメンタル指令で作成されてい
るものとする。

この場合、ユーザマクロの始めにおいてはＧ機能命令（
モーダル情報）を用いて以後の移動指令がインクリメン
タルであることが指示される。この結果、以後アブソリ
ュートが指名される迄ＮＣは移動指令をインクリメンタ
ルであるとして処理し、ユーザマクロの終りで、第１ブ
ロツクのアブソリュートを復元しないと、第２ブロツク
の移動指令もインクリメンタルと見做して処理し、誤動
作を生じる。

このため、ユーザマクロの最初にモーダル情報６ を読取って保存しておき、ユーザマクロの終りで該モー
ダル情報を復元する必要がある。

以下はポーリングサイクル（Ｇ８６）においてモーダル
情報（インクリメンタル／アブソリュートのＧ機能命令
）を保存、復元するユーザマクロの一例である。尚、シ
ステム変数＃　４００３に対応するレジスタに変数値と
してアブソリュートを指示する上記６機能（至）令が格
納されているものとする。

０９０８６＊ ＃ｌ・＃　４００３＊・・・　モーダル情報の保存＃　
３００３＝　ＩＩ・・・・・・　シングルブロック停止
抑制Ｇ　ＯＯＧ　９１Ｚ−＃　１８＊　Ｇ　９１はイン
クリメンタル指示のＧ機能命令 Ｇ　０１２−　＃　２６＊ Ｍ０５＊ ＧＯＯＺ　　［＃１８＊　＋＃２６］　　＊Ｍ０３＊ ＃　３００３＝　Ｑ＊・・・　シングルブロック停止抑
制解除Ｇ＃ＩＭ９９＊・・・　モーダル情報の復元（Ｂ
）ユーザマクロ呼出命令 ユーザマクロ呼出命令は、指令テープ２１にプログラム
しておくことによりマクロ登録メモリ２４から所定のユ
ーザマクロを呼出してユーザマクロ処理部２７により数
値制御処理を実行させる命令で、少なくとも Ｇ６５Ｐ（マクロ識別名） が指令される。

さて、指令テープ２１からテープリーダ２３により指令
が読込まれれば、判別回路２５はユーザマクロ呼出命令
か否かの判定を行い、ユーザマクロ呼出命令でなければ
通常処理部２６は該指令に基いた処理を行って工作機械
を制御し、一方ユザマクロ呼出命令であれば、該呼出命
令のワードアドレスＰのあとに指示されているマクロ識
別名を有するユーザマクロに含まれるマクロ命令に従っ
て、マクロ登録メモリ２４から所定のシステム符号に対
応する変数レジスタの内容を呼出してユーザマクロ処理
部２７に引渡し、マクロ処理を実行させ工作機械をユー
ザマクロに応じて制御する。

（発明の効果） 以上、本発明においてはユーザマクロを予め、複数登録
しているマクロ登録メモリからユーザマクロ呼出命令に
より所定のユーザマクロを呼出し、マクロ処理部におい
て該ユーザマクロに応じたマクロ処理を実行する際に、
ＣＮＣのソフトウェアをその都度改善するのではなく、
システム符号に割り当てられた機能命令により実行され
る処理内容が、システム変数を任意に変更して工作機械
が有する複数種類の数値制御処理機能に対応したシステ
ム符号を指定するだけで、必要とされる特殊の数値制御
処理機能を選択して実行できる。

したがってユーザは何等ＣＮＣのソフトウェアを改造す
ることなく、単に該特殊制御のユーザマクロを作成し、
マクロ登録メモリに記憶させ、指令テープなどの適所に
該ユーザマクロ呼出命令をプログラムするだけでよい。

この結果、ソフトウェアの改造に要する労力と時間を省
くことができ低コストで、しかもユーザ　９ の要望に適合したＣＮＣを提供できる。又、ユーザマク
ロを使用することによって、機械、システムにマツチし
た特殊仕様や、ユーザ独自の固定サイクルや自動プログ
ラミングが実現可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の数値制御装置のブロック図、第２図は本
発明に係るＣＮＣのブロック図、第３図は指令プログラ
ムの一例を示す説明図である。 　０ ２１・・・指令テープ、２２・・・ユーザマクロ指令テ
ープ、２３・・・テープリーグ、２４・・・マクロ登録
メモリ、２５・・・判別回路、２６・・・通常処理部、
２７・・・ユーザマクロ処理部、２８・・・変数メモリ
、２９・・・インタフェース回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マクロ識別名を含むユーザマクロ呼出命令がプログラム
   された指令プログラムに基づいて数値制御処理を実行し
   、該処理結果により工作機械を駆動してワークに指令通
   りの加工を施す数値制御装置において、モーダル情報に
   基づく数値制御装置の状態を代表する状態量を変数値と
   するシステム変数を記憶した変数メモリと、１ないし複
   数のシステム変数を含み前記マクロ識別名により識別可
   能な複数の機能命令をマクロ命令として予め記憶してい
   るマクロ登録メモリと、このマクロ登録メモリから前記
   マクロ命令を呼び出したとき前記変数メモリからマクロ
   命令に含まれるシステム変数を読出しこのシステム変数
   を用いてモーダル情報を読み取りその内容に応じて前記
   マクロ登録メモリから読出されたマクロ命令に従って所
   定の数値制御処理を実行するマクロ処理手段とを有する
   ことを特徴とする数値制御装置。