JPH04299708A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械に所
定の加工動作を行わせるＮＣプログラムを作成する機能
を備えた数値制御装置に関し、特に、対話形式で工具経
路の各点のデータを入力することにより、利用者が容易
にＮＣプログラムを作成することのできる数値制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】予め作成したＮＣプログラムに基づき工
作機械を駆動制御する数値制御装置が知られている。

【０００３】このような数値制御装置において、ＮＣプ
ログラムの作成は、■利用者が直接数値制御装置の指令
コードを用いて一連の処理手順をプログラムする方法、
■利用者が、指令コードや工具経路を意識することなく
、メニュー画面等を使用し、対話形式で所要の入力をす
ることによりＮＣプログラムを作成する方法等が使用さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいて、■の方法は、ＮＣプログラムを作成するための
指令コード、プログラム規則等を熟知している必要があ
ること、また、作成したＮＣプログラムが正しいものか
否かをチェックするために、描画装置にＮＣプログラム
をかけ、工具経路等を描画するか、作成したＮＣプログ
ラムを、ワークをセットしない状態で、数値制御工作機
械上で動作させ確認する等の手間がかかるという不都合
があった。

【０００５】また、■の方法は、利用者が指令コードや
プログラム規則等に習熟していなくてもＮＣプログラム
の作成が可能である反面、作成されるＮＣプログラムの
最終的な形がどのようなものになるのか、利用者にとっ
て殆ど予測できないことから、利用者の意に沿わないＮ
Ｃプログラムとなった場合、その部分的な修正が困難で
あるという不都合があった。

【０００６】そこで本発明は、前記の不都合に鑑み、対
話形式で工具経路の各点のデータを入力することにより
、工具経路データベースを作成するとともに、当該デー
タベースを使用して、作成した工具経路を即座に入出力
装置に描画して確認することができ、また、当該データ
ベースから、直ちにＮＣプログラムへの変換を行うこと
ができる数値制御装置を提供すること、すなわち、利用
者にとってＮＣプログラムの作成が容易な数値制御装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、予め作成されたＮＣプログラムに基づ
いて、制御対象物を駆動制御する数値制御装置において
、工具経路の各点のデータを入力し、当該入力データに
基づいてワークエリア上に工具経路データベースを作成
し、または、工具経路データベース中の工具経路データ
に従って当該工具経路を描画し、または、工具経路デー
タベース中の工具経路データをＮＣプログラムに変換す
る処理を選択するためのインタフェース画面を表示する
入出力装置と、前記入出力装置から入力される工具経路
の各点を示すデータから、ワークエリア上に工具経路デ
ータベースを作成する編集部と、前記ワークエリア上に
作成された工具経路データベース中の工具経路データに
従って、前記入出力装置に当該工具経路を描画する描画
部と、前記ワークエリア上に作成された工具経路データ
ベース中の工具経路データに基づいて、当該工具経路デ
ータを対応するＮＣプログラムに変換するＮＣ変換部と
、を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に係る数値制御装置では、入出力装置に
表示されるインタフェース画面に従って工具経路の各点
のデータを入力し、編集部によりワークエリア上に当該
工具経路データベースを作成し、この工具経路データベ
ースの工具経路データに基づいて、描画部により入出力
装置に当該工具経路を描画し、ＮＣ変換部により当該工
具経路データからＮＣプログラムに変換することができ
る。

【０００９】

【実施例】本発明に係る数値制御装置について、実施例
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する
。

【００１０】図１は、横型マシニングセンタであるＮＣ
工作機械１０に対して本実施例の数値制御装置１２を適
用した構成を示す。

【００１１】ＮＣ工作機械１０は、基台１１と、基台１
１上をＸ方向に変位可能なテーブル１４と、テーブル１
４上をＺ方向に変位可能なコラム１６と、コラム１６の
前面をＹ方向に変位可能なスピンドルユニット１８とを
備えた３軸工作機械であり、前記スピンドルユニット１
８のスピンドル２０に軸支された工具２１によってワー
クＷの加工を行う。

【００１２】一方、数値制御装置１２は、前記ＮＣ工作
機械１０をＮＣプログラムに従って駆動制御するもので
あり、その要部は図２に示すように構成される。すなわ
ち、数値制御装置１２は、当該装置１２の全体制御を行
うＣＰＵ２４と、システムプログラムや工具経路を示す
データベースを作成するためのコントロールプログラム
を格納するＲＯＭ２６と、作成された工具経路データベ
ースや当該工具経路データベースからＮＣプログラム変
換によって生成されたＮＣプログラム等を格納するＲＡ
Ｍ２８と、機械制御部３０と、入出力インタフェース３
２とを備える。機械制御部３０は、ＣＰＵ２４からの指
示に基づきＮＣ工作機械１０を駆動制御するとともに、
ＮＣ工作機械１０からの駆動状態信号を受信し、状態デ
ータとして前記ＣＰＵ２４に転送する機能を有する。

【００１３】入出力インタフェース３２は、ＣＲＴディ
スプレイ３６、キーボード３８からなる入出力装置３４
の制御を行い、工具経路データベースの作成に際して、
利用者に所要のインタフェース画面を出力し、インタフ
ェース画面に従ってキーボード３８から入力された情報
をＣＰＵ２４、ＲＯＭ２６中のシステムプログラムやコ
ントロールプログラムに渡す機能を有する。

【００１４】図３は、図１の数値制御装置において、本
発明に係る工具経路データベースを作成し、あるいは、
当該工具経路データベースのデータを使用して工具経路
を描画し、また、当該工具経路データベースのデータを
ＮＣプログラムに変換するための機能ブロック図である
。

【００１５】ＲＡＭ２８に用意されたワークエリア４６
は工具経路データベースを作成する領域であり、入出力
装置３４から入力されたデータに従ってこのワークエリ
ア４６に工具経路データを編集し、また、このデータを
使用して入出力装置３４のＣＲＴディスプレイ３６に工
具経路を描画し、または、ＮＣプログラムに変換するも
のである。

【００１６】編集部４０はキーイベントインタプリタ５
０と、編集関数群５２とから構成され、キーイベントイ
ンタプリタ５０は、利用者とのインタフェースとなる部
分であって、入出力装置３４から入力されるキーコード
に基づいて編集関数群５２から対応する関数を選択し、
この関数が実行されることによりワークエリア４６中に
工具経路データが作成される。

【００１７】描画部４２は、インタプリタ４２ａと、描
画関数群４２ｂとから構成され、ワークエリア４６に作
成された工具経路データベース上のデータに従ってイン
タプリタ４２ａにより描画関数群４２ｂの中から対応す
る関数が選択され、次々と実行される。この描画関数群
４２ｂの実行により、工具経路データがＣＲＴディスプ
レイ３６上に描画される。

【００１８】ＮＣ変換部４４は、インタプリタ４４ａと
、ＮＣ変換関数群４４ｂとから構成され、ワークエリア
４６に作成された工具経路データベース上のデータに従
って、インタプリタ４４ａにより、ＮＣ変換関数群４４
ｂの中から対応する関数が選択され、次々と実行される
。このＮＣ変換関数群４４ｂの実行により、工具経路デ
ータがＮＣ変換プログラムに変換される。

【００１９】登録部４８は、インタプリタ４８ａ、４８
ｂと、登録関数群４８ｃ、呼出し関数群４８ｄとから構
成され、ワークエリア４６に作成された工具経路データ
ベース上のデータに従って、インタプリタ４８ａにより
、登録関数群４８ｃの中から対応する登録関数が選択さ
れ、この登録関数群４８ｃの実行により、登録メモリ部
５４にデータが登録される。

【００２０】また、同様にして登録メモリ部５４のデー
タに従って、インタプリタ４８ｂにより、呼出し関数群
４８ｄの中から対応する関数が選択され、この呼出し関
数群４８ｄの実行により、ワークエリア４６上にデータ
を作成する。

【００２１】上記のインタプリタや関数群等の制御プロ
グラムは、数値制御装置１２のＲＯＭ２６中に設定され
たコントロールプログラムにより構成されている。

【００２２】図４は、ワークエリア４６に作成される工
具経路データベース（ブロックデータベース）のデータ
構造を示す図である。

【００２３】工具経路データは、ブロックＢ、タームＴ
、ガイドＧの構造記述で表現され、ブロックＢが示して
いる動作の実行される順番を制御する決定ツリーと、そ
こで使用される全てのタームＴ、ガイドＧのリンクを示
すネットワークで構成される。

【００２４】ブロックＢは、機械の動作を決めるＮＣプ
ログラムの一つの指令に対応して作成され、タームＴは
、ＮＣプログラムのコードに必要となる変数および値を
格納し、ガイドＧは、ＮＣプログラムを描画する際に必
要となる変数を格納する。

【００２５】エントリＥ、ブロックエントリＢＥ、ガイ
ドエントリＧＥ、タームエントリＴＥ、ガイドＧのデー
タＧ１、Ｇ２等、ブロックＢのデータＢ１、Ｂ２等、タ
ームＴのデータＴ１、Ｔ２等をノードと呼び、各ノード
間を結ぶ関係をリンクと呼ぶ。

【００２６】ブロックエントリＢＥの下にある各ノード
Ｂ１、Ｂ２等はブロックノードと呼ばれ、先に述べたよ
うに、機械の動作を決めるＮＣプログラムの一つの指令
コードに対応しており、また、ブロックエントリＢＥ中
には、最初のブロックノードへのポインタと、実行ブロ
ックポインタが格納されている。

【００２７】タームエントリＴＥの下にある各ノードＴ
１、Ｔ２等はタームノードと呼ばれ、各ブロックノード
が必要とする値のデータが格納されている。これは先に
述べたように、ＮＣプログラムのコードに必要となる変
数および値であり、また、タームエントリＴＥ中には、
ブロックノードのリスト、各ブロックノードに属する項
リストが格納される。

【００２８】ガイドエントリＧＥの下にある各ノードＧ
１、Ｇ２等はガイドノードと呼ばれ、各ブロックノード
に対応する関数が実行されるときに、当該関数に渡され
る引数が格納されている。これは先に述べたように、Ｎ
Ｃプログラムを描画する際に必要となる変数である。

【００２９】ブロックノードＢ１、Ｂ２等には、関数呼
出しの際の識別子となるブロック名と、そのブロックの
実行形態を示すタイプが格納され、タームノードＴ１、
Ｔ２等には、利用者による値の入力時にその指針となる
名前、入力された値を格納するバッファ、そのタームを
表示するか否かを示すデータが格納されている。

【００３０】図５は、編集関数群５２、描画関数群４２
ｂ、ＮＣ変換関数群４４ｂ、登録関数群４８ｃ、呼出し
関数群４８ｄ等の各関数群の実行要素の構造を示す図で
ある。名前は前述のブロックノード名に対応するもので
、実行すべき実行要素の検索のキーとなるものである。

【００３１】前実行関数、後実行関数は、主実行関数の
実行の前後に実行すべき関数であり、固定引数リストは
、関数の実行に必要な決まった引数を予め記述したもの
である。上記の各関数群の実行要素は全てこの構造をと
っている。

【００３２】図６は、利用者が対話形式で工具経路を示
すデータを入力し、工具経路データベースを編集し、あ
るいは、工具経路データベースのデータを描画したり、
ＮＣプログラムを変換する指示を入力するため、入出力
装置３４のＣＲＴディスプレイ３６に表示されるインタ
フェース画面の構成を示す図である。

【００３３】表示域５６は、描画オブジェクトにより描
画された工具の経路図等の絵が表示される領域であり、
入力域５８は、ブロックノードにリンクされたタームノ
ードのタイトルが表示され、この領域で入力された値が
、画面上に表示されるとともに、タームノードのバッフ
ァに格納される。

【００３４】ソフトキー６０、キー表示域６２は、当該
キーにより入力されるキーコードに割りつけられた処理
、すなわち、キーの表す意味を表示するものであり、例
えば、ＮＣ変換キーはＮＣプログラムへの変換処理を、
描画キーは描画処理を指定するキーであり、このキーコ
ードがキーイベントインタプリタ５０により判定され、
各インタプリタ４２ａ、４４ａが起動される。

【００３５】また、早送りキーは工具の早送り指示を、
切削送りキーは工具の切削送り指示を表すことになる。

【００３６】本実施例に係る数値制御装置１２は、基本
的には以上のように構成されるものであり、次に、その
動作について説明する。

【００３７】まず、インタプリタ４２ａ、４４ａ、４８
ａ、４８ｂの処理フローを図７により説明する。これら
のインタプリタ４２ａ、４４ａ、４８ａ、４８ｂは、キ
ーイベントインタプリタ５０により起動され、ステップ
Ｓ１においてまず終了判定が行われる。終了条件は、終
了を示すブロックノードＡＢＳＯＲＢに実行ブロックポ
インタがある場合、あるいは、指定されたブロックノー
ドに実行ブロックポインタがある場合である。

【００３８】終了でなければ、次にステップＳ２におい
て、処理を実行ブロックポインタの指すブロックノード
に移し、ステップＳ３において、そのブロックノードの
名前から実行すべき要素を前記の実行要素群から取り出
す。

【００３９】ステップＳ４において、取り出された実行
要素の関数が実行されるが、その前に、前実行関数があ
る場合には、その前実行関数が実行され、次いで主実行
関数、後実行関数がある場合は後実行関数が実行される
。

【００４０】実行要素の実行が終了すると、ステップＳ
５において、実行ブロックポインタが次にブロックノー
ドを指すように、実行ブロックポインタの付け替えが行
われ、先の終了条件に達するまで、この処理が繰り返さ
れる。

【００４１】次に、キーイベントインタプリタ５０の処
理フローを図８により説明する。ステップＳ１１におい
て、キーイベントインタプリタ５０はキー入力待ちの状
態にあり、ステップＳ１２において、キー入力が行われ
ると、編集関数群５２中の入力されたキーコードに対応
する編集実行要素の取り出しが行われる。

【００４２】編集実行要素群は図９に示すように、キー
コードと、当該キーコードに対して入出力装置３４のＣ
ＲＴディスプレイ３６に表示される表示文字列と、実行
要素を規定したデータ構造を持つ、例えば、早送りのキ
ーが入出力装置３４から入力された場合、ＣＲＴディス
プレイ３６には、その位置情報を入力するためのメニュ
ーを構成する文字列が表示され、これに従って入力され
た情報を処理する関数が実行要素として用意されている
。

【００４３】ステップＳ１３においては、ステップＳ１
２により取り出された編集実行要素が実行され、この処
理が、終了を示す実行要素が実行されるまで繰り返され
る。

【００４４】前述の関数群の各実行要素は図１０に示す
ように、ステップＳ２１において、処理ポインタのある
、すなわち、実行ブロックポインタの指すブロックノー
ドにリンクするタームノードのバッファの値を取り出し
、ステップＳ２２において、この値を実行関数の引数と
してセットし、ステップＳ２３において、当該関数の実
行が行われる。

【００４５】工具経路の位置を示す情報を入力し、ワー
クエリア４６中に工具経路データベースを作成する動作
について説明する。

【００４６】先ず、一例として切削送りで工具経路情報
を作成する場合、図６に示すＣＲＴディスプレイ３６に
表示されたインタフェース画面のソフトキー６０、キー
表示域６２から、切削送りキーを選択入力すると、入力
域５８に、切削送りに必要となる項目のタイトルが表示
され、利用者はこれに対応して所要の値をそれぞれ入力
する。

【００４７】このキー入力に対応して、キーイベントイ
ンタプリタ５０は切削送りに対応する編集関数群５２中
の対応する関数を選択し、その実行要素を実行する。こ
れによって、編集部４０は、切削送りに対応する工具経
路データをワークエリア４６に作成し、一連の工具経路
の各点のデータが各ブロックノードとして順次作成され
、工具経路データベースとして編集される。

【００４８】次に、先に作成した工具経路データベース
の特定ブロックノード、例えば、ブロックノードＢ１と
Ｂ２の間に新たなブロックを挿入する場合は、先の場合
と同様に、インタフェース画面のソフトキー６０、キー
表示域６２から、挿入を指示するキーを選択して入力す
ると、入力域５８に、挿入に必要となる項目のタイトル
が表示され、利用者はこれに対応して所要の値をそれぞ
れ入力する。

【００４９】このキー入力に対応して、キーイベントイ
ンタプリタ５０は挿入に対応する編集関数群５２中の対
応する関数を選択し、その実行要素を実行する。これに
よって新たなデータとしてブロックノード、タームノー
ド、ガイドノードが作成されるとともに、ブロックノー
ドＢ１からＢ２へのリンクが解除され、新たに作成した
データへのリンクがとられ、新たに作成したデータから
ブロックノードＢ２へのリンクが作成される。

【００５０】以上で、一連の工具経路を構成する各点の
情報から、この工具経路を表すデータベースがワークエ
リア４６上に作成されたことになる。

【００５１】次に、このようにして作成された工具経路
データベース中の工具経路データから、ＣＲＴディスプ
レイ３６上に工具の経路を描画する動作を説明する。

【００５２】ＣＲＴディスプレイ３６に表示されたイン
タフェース画面のソフトキー６０、キー表示域６２から
、描画キーを選択入力すると、キーイベントインタプリ
タ５０は、描画部４２のインタプリタ４２ａを起動し、
インタプリタ４２ａは、描画関数群４２ｂを実行し、ワ
ークエリア４６の工具経路データを処理する。

【００５３】すなわち、ブロックエントリＢＥ中の実行
ブロックポインタが指示するブロックノードを処理の対
象として、順次描画関数群４２ｂを実行する。

【００５４】描画開始時には、ブロックエントリＢＥの
直下のブロックノードが実行ブロックポインタとなり、
終了を示すブロックノードＡＢＳＯＲＢまで処理を実行
すると一連の工具経路が、ＣＲＴディスプレイ３６に描
画される。

【００５５】ワークエリア４６に作成された工具経路デ
ータベースから、ＮＣプログラムに変換する場合につい
ても、描画処理の場合と全く同様である。

【００５６】すなわち、ＣＲＴディスプレイ３６に表示
されたインタフェース画面のソフトキー６０、キー表示
域６２から、ＮＣ変換キーを選択入力すると、キーイベ
ントインタプリタは５０は、ＮＣ変換部４４のインタプ
リタ４４ａを起動し、インタプリタ４４ａは、描画関数
群４４ｂを実行し、ワークエリア４６の工具経路データ
を処理する。

【００５７】これによって、描画の場合と同様に工具経
路データからＮＣプログラムへの変換が行われる。

【００５８】

【発明の効果】本発明に係る数値制御装置によれば、以
下の効果が得られる。

【００５９】すなわち、対話形式で工具経路の各点のデ
ータを入力することにより、工具経路データベースを作
成するとともに、当該データベースを使用して、作成し
た工具経路を即座に入出力装置に描画して確認すること
ができ、また、当該データベースから、直ちにＮＣプロ
グラムへの変換を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る数値制御装置の一実施例およびそ
れが適用されるＮＣ工作機械の構成図である。

【図２】図１に示す数値制御装置の構成ブロック図であ
る。

【図３】図１に示す数値制御装置の機能ブロック図であ
る。

【図４】工具経路パターンデータのデータ構造を示す図
である。

【図５】図３の各関数群の実行要素の構造を示す図であ
る。

【図６】工具経路を示すデータを入力するための表示画
面の構成を示す図である。

【図７】各インタプリタの処理を示すフローチャートで
ある。

【図８】キーイベントインタプリタの処理を示すフロー
チャートである。

【図９】編集関数群のデータ構造を示す図である。

【図１０】各関数群の実行要素の処理を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０…ＮＣ工作機械 １２…数値制御装置 ２０…スピンドル ２４…ＣＰＵ ２６…ＲＯＭ ２８…ＲＡＭ ３０…機械制御部 ３２…入出力インタフェース ３４…入出力装置 ３６…ＣＲＴディスプレイ ３８…キーボード ４０…編集部 ４２…描画部 ４４…ＮＣ変換部 ４６…ワークエリア ４８…登録部 ５０…キーイベントインタプリタ ５２…編集関数群 ５４…登録メモリ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め作成されたＮＣプログラムに基づいて
   、制御対象物を駆動制御する数値制御装置において、工
   具経路の各点のデータを入力し、当該入力データに基づ
   いてワークエリア上に工具経路データベースを作成し、
   または、工具経路データベース中の工具経路データに従
   って当該工具経路を描画し、または、工具経路データベ
   ース中の工具経路データをＮＣプログラムに変換する処
   理を選択するためのインタフェース画面を表示する入出
   力装置と、前記入出力装置から入力される工具経路の各
   点を示すデータから、ワークエリア上に工具経路データ
   ベースを作成する編集部と、前記ワークエリア上に作成
   された工具経路データベース中の工具経路データに従っ
   て、前記入出力装置に当該工具経路を描画する描画部と
   、前記ワークエリア上に作成された工具経路データベー
   ス中の工具経路データに基づいて、当該工具経路データ
   を対応するＮＣプログラムに変換するＮＣ変換部と、を
   備えることを特徴とする数値制御装置。