JPH05146943A - 対話形数値制御装置の加工工程設定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対話形数値制御装置に工具コードを入力する
だけで加工工程の実行順位と各加工工程で使用すべき工
具を簡単に設定することのできる加工工程設定方式を提
供すること。 【構成】 各加工工程のタイプに対応して選択可能な各
２以上の工具コードを記憶したファイルを対話形数値制
御装置１０に予め登録しておく。各加工工程の実行順位
に従ってオペレータがＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキ
ーボードを介して工具コードを入力することにより、対
話形数値制御装置１０の処理で、予め登録されたファイ
ルを参照して各工具コードに対応する加工工程を検出
し、工具コードの入力順位に従って各加工工程で使用す
べき工具と加工工程の実行順位を定義することにより、
オペレータの判断で各工程毎に最適の工具を選択して工
程の実行順位を設定できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対話形数値制御装置の
加工工程設定方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工工程の名称を対話形数値制御装置に
入力することにより一連の加工工程の実行順位を自動設
定するようにした対話形数値制御装置の加工工程設定方
式が既に公知である。

【０００３】図６は従来の対話形数値制御装置によって
加工工程を設定する場合のアルゴリズムの概略を示す図
であり、まず、対話形制御装置はオペレータによって入
力された加工工程の名称を順次読込んで図８に示すよう
にディスプレイに表示し、オペレータがディスプレイの
実行キー等を操作すると、この操作を検出して、以下、
読込まれた第１番目の加工工程から最終加工工程まで、
各工程毎に加工工程の名称に基いて図７に示されるよう
なファイルを参照し、各加工工程の名称に対応して記憶
された第１番目の工具コードに対応する工具を当該加工
工程で使用すべき工具としてファイルから選択すると共
に、各加工工程毎に加工条件や加工領域を自動設定する
ことにより、各加工工程の実行順位と各加工工程で使用
すべき工具とを定義するようにしていた。

【０００４】従って、例えば、図５に破線で示すような
ロッド材に対し、ＮＣ旋盤による外径荒加工，外径仕上
げ加工，外径溝切り加工，外径ねじ切り加工をこの順で
実行する場合には、加工工程の名称を外径荒加工，外径
仕上げ加工，外径溝切り加工，外径ねじ切り加工の順で
対話形数値制御装置に入力することにより所望の実行順
位を定義することができるが、各加工工程で使用する工
具としては、各加工工程の名称に対応してファイルに記
憶された第１番目の工具コードで示される工具が自動的
に選択されるので、外径荒加工で使用されるのは工具コ
ード５００の工具，外径仕上げ加工で使用されるのは工
具コード６００の工具，外径溝切り加工で使用されるの
は工具コード３００の工具，外径ねじ切り加工で使用さ
れるのは工具コード４００の工具となり、このままの状
態では、加工工程の名称に対応してファイルに記憶され
た第２番目以降の工具コードで示される工具を選択する
こと、例えば、外径荒加工で工具コード５０１の工具を
使用するようなことはできない。

【０００５】図６に示されるような処理は、各工程で使
用できる工具のうち最も利用範囲の広い工具を対話形数
値制御装置によって自動的に選択させることでオペレー
タ側の設定操作を簡略化しようとしたものであるが、ワ
ークの材質等に応じ、オペレータの選択で最適の工具を
使用したいという要望もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような問題に対処
するため、従来の対話型数値制御装置では、オペレータ
が所望の実行順位で加工工程の名称を入力して図６に示
されるような対話形数値制御装置の処理により各加工工
程の実行順位を定義すると共に、各加工工程で使用すべ
き工具を対話形数値制御装置の処理で同時に仮定義させ
ることで加工工程の設定作業を一旦終了させた後、再び
オペレータの要望に基いて修正作業を行って各工程毎に
使用工具を再定義しなければならず、加工工程の設定操
作が必要以上に面倒になるといった欠点があった。そこ
で、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、加
工工程の実行順位に従って対話形数値制御装置に工具コ
ードを入力するだけで、各加工工程の実行順位と各加工
工程で使用すべき工具を簡単に定義することのできる加
工工程設定方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による対話形数値
制御装置の加工工程設定方式は、各加工工程の内容に対
応して選択可能な各２以上の工具コードを記憶したファ
イルを対話形数値制御装置に予め登録しておき、加工工
程の実行順位の設定に際し、工具コードを対話形数値制
御装置に順次入力することにより、各加工工程の実行順
位と各加工工程で使用すべき工具とを自動的に定義する
ことにより前記目的を達成した。また、加工工程の実行
順位の設定に際し、工具コードを記憶したファイルの内
容を対話形数値制御装置のディスプレイに表示すること
により、加工工程の実行順位の設定操作を一層確実なも
のとした。

【０００８】

【作用】オペレータが対話形数値制御装置に工具コード
を入力すると、対話形数値制御装置は工具コードの入力
順位を記憶し、予め登録されたファイルを参照して各工
具コードに対応する加工工程を検出し、工具コードの入
力順位に従って各加工工程の実行順位と各加工工程で使
用すべき工具とを自動定義する。また、選択可能な工具
と加工工程との対応関係が分りにくい場合には、工具コ
ードを記憶したファイルの内容を対話形数値制御装置の
ディスプレイに表示させ、加工工程と選択可能な工具と
の関係を確認してから所望する加工工程の実行順位に従
って各加工工程で使用すべき工具の工具コードを入力す
るようにする。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の方式を実施する対話形数値制御装
置（以下、ＣＮＣという）１０のハードウェアを示すブ
ロック図である。プロセッサ１１はＣＮＣ１０全体を制
御するプロセッサであり、バス２１を介して、ＲＯＭ１
２に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシ
ステムプログラムに従って、ＣＮＣ１０を全体的に制御
する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ
およびＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータ
が入力した各種データ等が格納される。ＣＭＯＳメモリ
１４は図示しないバッテリでバックアップされ、ＣＮＣ
１０の電源がオフにされても記憶状態が保持される不揮
発性メモリとして構成されており、該メモリ１４には、
各加工工程の内容に対応して選択可能な各２以上の工具
コードを記憶した図３のようなファイルが予め設定記憶
され、また、様々な加工工程に対応した加工条件や加工
プログラム等が記憶されるようになっている。

【００１０】インターフェイス１５はＣＮＣ１０に接続
可能な外部機器のためのインターフェイスであり、紙テ
ープリーダや紙テープパンチャーおよび紙テープリーダ
・紙テープパンチャー（一体型のもの）等の外部機器７
２が接続される。紙テープリーダからは加工プログラム
が読み込まれ、また、ＣＮＣ１０内で編集された加工プ
ログラムを紙テープパンチャーに出力することができ
る。

【００１１】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は、ＣＮＣ１０に内臓されたシーケンスプ
ログラムで工作機械側の補助装置、例えば、工具交換用
のロボットハンド等といったアクチュエータを制御す
る。即ち、加工プログラムで指令されたＭ機能，Ｓ機能
およびＴ機能に従って、これらシーケンスプログラムで
補助装置側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１７
から補助装置側に出力する。この出力信号により各種ア
クチュエータ等の補助装置が作動する。また、工作機械
機本体や補助装置側のリミットスイッチおよび工作機械
本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受
け、必要な処理をして、プロセッサ１１に渡す。

【００１２】工作機械各軸の現在位置，アラーム，パラ
メータ，画像データ等の画像信号はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット７０に送られ、そのディスプレイに表示される。Ｃ
ＲＴ／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード
等を備えた手動データ入力装置であり、インータフェイ
ス１８はＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボードから
のデータを受けてプロセッサ１１に渡す。インターフェ
イス１９は手動パルス発生器７１に接続され、手動パル
ス発生器７１からのパルスを受ける。手動パルス発生器
７１は工作機械本体の操作盤に実装され、手動操作に基
く分配パルスによる各軸制御で工作機械の可動部を精密
に位置決めするために使用される。

【００１３】軸制御回路３０および３１はプロセッサ１
１からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボ
アンプ４０および４１に出力する。サーボアンプ４０お
よび４１はこの指令を受けて、工作機械各軸のサーボモ
ータＭｘおよびＭｚを駆動する。Ｘ軸のサーボモータＭ
ｘおよびＺ軸のサーボモータＭｚには位置検出用のパル
スコーダが内蔵されており、このパルスコーダからの位
置信号がパルス列としてフィードバックされる。場合に
よっては、位置検出器として、リニアスケールが使用さ
れる。また、このパルス列をＦ／Ｖ（周波数／速度）変
換することにより、速度信号を生成することができる。
図１ではこれらの位置信号のフィードバックおよび速度
フィードバックの説明は省略している。実施例ではＣＮ
Ｃ１０で工作機械としてのＮＣ旋盤を駆動制御する場合
について示しており、サーボモータＭｘの送り軸はワー
ク外周を基準とする工具切込み方向の移動に対応し、ま
た、サーボモータＭｚの送り軸は工具送り方向の移動に
対応する。

【００１４】スピンドル制御回路６０はＮＣ旋盤への主
軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル
速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピ
ンドル速度信号を受けて、ＮＣ旋盤の主軸モータＭｓを
指令された回転速度で回転させる。主軸モータＭｓには
歯車あるいはベルト等でポジションコーダ６３が結合さ
れ、該ポジションコーダ６３が主軸の回転に同期して帰
還パルスを出力し、その帰還パルスはインターフェイス
２０を経由してプロセッサ１１によって読み取られる。

【００１５】ＣＮＣ１０および工作機械としてのＮＣ旋
盤の構成自体は従来のものと同様であるから、細部の説
明は省略する。

【００１６】図２はオペレータが旋盤加工の加工工程を
設定する際にＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０からのキーボ
ード操作等でＲＯＭ１２から読出した加工工程設定のた
めのシステムプログラムに従ってプロセッサ１１が実施
する「加工工程設定処理」の概略を示すフローチャート
であり、以下、このフロチャートを参照して実施例のＣ
ＮＣ１０による加工工程の設定操作を説明する。なお、
ＣＭＯＳメモリ１４には図５に破線で示すようなロッド
材に対して外径荒加工，外径仕上げ加工，外径溝切り加
工，外径ねじ切り加工等の各加工工程を実施するための
加工プログラムが予め設定記憶されているものとする。

【００１７】「加工工程設定処理」を開始したプロセッ
サ１１は、まず、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０に配備さ
れたソフトキーの機能割付けを「加工工程設定処理」に
対応して再定義すると共に、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７
０のディスプレイに加工工程設定のための設定画面を表
示して指標ｉを０に初期化した後（ステップＳ１，ステ
ップＳ２）、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボード
操作等によってオペレータ側から工具コードが入力され
ているか否かを判別する（ステップＳ３）。工具コード
の入力が検出されなければ、更に、加工定義開始の実行
を指示するソフトキー（以下、実行キーという）が操作
されているか否かを判別するが（ステップＳ７）、実行
キーが操作されていなければ、以下、ステップＳ３およ
びステップＳ７の判別処理を繰り返し実行して工具コー
ドの入力を待機することとなる。

【００１８】そこで、オペレータは、この間に、ＣＮＣ
１０やＮＣ旋盤に備え付けのマニュアル等を参照して、
ＮＣ旋盤で実施可能な加工工程の内容、例えば、外径荒
加工，外径仕上げ加工，外径溝切り加工，外径ねじ切り
加工等の各加工タイプと、各加工工程で選択可能な工具
の工具コードとの関係を把握し、実施すべき加工工程の
実行順位に従って、各加工工程で使用すべき工具の工具
コードを順次ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボード
等を介してＣＮＣ１０に入力する。

【００１９】例えば、図５に示す例で外径荒加工，外径
仕上げ加工，外径溝切り加工，外径ねじ切り加工の順で
加工工程を実施する場合において、外径荒加工では工具
コード５００に対応する通常の超硬バイトよりも工具コ
ード５０１に対応するＳＷＣバイトの方が都合がよく、
また、外径仕上げ加工では工具コード６０１のダイヤモ
ンドバイトを特に用いる必要がなく工具コード６００の
通常の高速度鋼バイトで用が足り、更に、外径溝切り加
工においてはその溝幅が狭いため工具コード３００の通
常の外径溝切り用バイトでは使用に耐えず工具コード３
０１の突切りバイトを指定して加工を行いたく、しか
も、外径ねじ切り加工では所望するねじ山の形に応じて
工具コード４０１ではなく工具コード４００のねじ切り
バイトを使いたいといった要望があるとすれば、オペレ
ータはマニュアルを参照して工具コード５０１，工具コ
ード６００，工具コード３０１，工具コード４００をこ
の順でキーボード入力することとなる。

【００２０】ステップＳ３およびステップＳ７の判別処
理を繰り返し実行して工具コードの入力を待機している
プロセッサ１１は、ステップＳ３の判別処理でオペレー
タによる工具コードの入力を検出する度に指標ｉの値を
１インクリメントし（ステップＳ４）、工具コードの入
力順位に従って、工具コードの値ＩＤ（ｉ）と該工具コ
ードに対応する加工タイプの名称とをＣＲＴ／ＭＤＩユ
ニット７０のディスプレイに表示すると共に（図４参
照）、工具コードの入力順位ｉと工具コードの値ＩＤ
（ｉ）とを指標ｉの値に対応させて一時記憶し（ステッ
プＳ５）、指標ｉの現在値をレジスタＮに保存して、現
時点における工具コードの入力回数、即ち、設定すべき
加工工程の数Ｎを記憶する（ステップＳ６）。

【００２１】そして、工具コードの入力操作を終了した
オペレータが加工定義の開始を指示する実行キーを操作
すると、プロセッサ１１はステップＳ７の判別処理でこ
の操作を検出して指標ｉに１を再設定し（ステップＳ
８）、指標ｉの現在値が設定すべき加工工程の数を記憶
したレジスタＮの値に達しているか否かを判別する（ス
テップＳ９）。指標ｉの現在値がレジスタＮの値に達し
ていなければ、プロセッサ１１は、第ｉ番目の加工工程
で使用すべき工具の工具コードとしてステップＳ５の処
理でオペレータが第ｉ番目に入力した工具コードＩＤ
（ｉ）を選択し（ステップＳ１０）、図３のファイルを
参照して当該工具コードＩＤ（ｉ）に対応する加工タイ
プを選び、選択された工具コードと加工タイプから第ｉ
番目の加工工程の加工条件を自動設定すると共に（ステ
ップＳ１１）、ＣＭＯＳメモリ１４に記憶された加工プ
ログラムを参照して第ｉ番目の加工工程の加工領域を自
動設定する（ステップＳ１２）。例えば、前述のよう
に、オペレータが５０１，６００，３０１，４００の順
で工具コードを入力したとすれば、指標ｉの値が１とな
っている現段階では、第ｉ＝１番目の加工工程で使用す
べき工具の工具コードとしてＩＤ（１）＝５０１が選択
され、工具コード５０１に対応する加工タイプ、即ち、
外径荒加工が選ばれる結果、第１番目の加工工程とし
て、工具コード５０１の工具で外径荒加工を行うための
加工条件と加工領域とが自動設定されることとなる。

【００２２】次いで、プロセッサ１１はステップＳ１３
の処理で指標ｉの値を１インクリメントして再びステッ
プＳ９に復帰し、以下、指標ｉの現在値がレジスタＮの
値に達するまでの間ステップＳ９〜ステップＳ１３の処
理を繰り返し実行して、第２番目の加工工程から最終加
工工程となる第Ｎ番目の加工工程の各々に対し、各加工
工程の工具コードＩＤ（ｉ）に対応する加工タイプを選
び、選択された工具コードと加工タイプに基き第２番目
の加工工程から第Ｎ番目の加工工程の各々に対して加工
条件と加工領域とを自動設定する。前述のように、オペ
レータが５０１，６００，３０１，４００の順で工具コ
ードを入力したとすれば、第２番目の加工工程として工
具コード６００の工具で外径仕上げ加工を行うための加
工条件と加工領域が設定され、また、第３番目の加工工
程としては工具コード３０１の工具で外径溝切り加工を
行うための加工条件と加工領域が設定され、更に、第４
番目の最終加工工程として工具コード４００の工具で外
径ねじ切り加工を行うための加工条件と加工領域が設定
されることとなる。

【００２３】そして、ステップＳ９の判別結果が真とな
って第Ｎ番目、即ち、最終加工工程の加工条件と加工領
域の設定完了が確認されると、プロセッサ１１は「加工
工程設定処理」に関する全ての処理を終了する。

【００２４】本実施例の「加工工程設定処理」では、オ
ペレータによる工具コードの入力順位に従って各加工工
程で用いるべき工具の工具コードが決められ、更に、決
められた工具コードとファイルの記憶内容（図３参照）
とに基いて各加工工程の加工タイプが定義され、各加工
工程毎の加工条件や加工領域が自動的に設定されるの
で、オペレータが加工工程の実行順位に従ってＣＮＣ１
０に工具コードを入力するだけで、各加工工程の実行順
位と各加工工程で使用すべき工具を簡単に定義すること
ができる。

【００２５】以上の実施例では、ＣＮＣ１０やＮＣ旋盤
に備え付けられたマニュアル等を参照して加工タイプと
各タイプの加工工程で選択可能な工具コードとの対応関
係を確認するようにした例について説明したが、ＣＲＴ
／ＭＤＩユニット７０のディスプレイに加工工程設定の
ための設定画面を表示する段階で、この設定画面上に図
３に示すようなファイルの内容を直接表示させて加工タ
イプと選択可能な工具との関係をオペレータに知らせる
ようにしてもよい。例えば、図４に示すような例で、デ
ィスプレイの左半分を設定された加工手順を表示するめ
たの領域として利用する一方、ディスプレイの右半分に
加工タイプと選択可能な工具との関係（図３参照）を表
示するようなことが可能である。なお、実施例のＣＮＣ
１０では、「加工工程設定処理」の開始に伴ってＣＲＴ
／ＭＤＩユニット７０のソフトキーの割付けを再定義し
た段階で、前述の実行キーに加え、加工工程の設定を中
断するための打切りキーや、設定した加工工程の部分削
除を行うための工程削除キー、および、設定した２つの
加工工程の間に別の加工工程を割り込ませるための挿入
キー等に関する機能割付けの再定義が行われるが、これ
らのソフトキーの操作に関しては図８に示される従来例
と同様であるから特に説明しない。

【００２６】

【発明の効果】本発明の加工工程設定方式によれば、オ
ペレータが加工工程の実行順位に従って対話形数値制御
装置に工具コードを入力するだけで各加工工程の実行順
位と各加工工程で使用すべき工具を簡単に定義すること
ができるので、加工工程の名称を入力することで加工工
程の実行順位を設定していた従来方式のように、加工工
程の名称に応じて対話形数値制御装置の処理で使用工具
が一義的に特定されることはなく、ワークの材質等を始
めとする各種の条件に応じ、オペレータの判断で各加工
工程毎に最適の工具を選択して工程の実行順位を自由に
設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方式を実施する一実施例の対話形数値
制御装置のハードウェアを示すブロック図である。

【図２】同実施例の対話形数値制御装置による加工工程
設定処理の概略を示すフローチャートである。

【図３】工程内容と工具コードとを対応して記憶した実
施例ファイルの一例を示す概念図である。

【図４】同実施例の対話形数値制御装置のディスプレイ
に表示される設定画面の一例を示す概念図である。

【図５】ＮＣ旋盤による加工工程の一例を示す図であ
る。

【図６】従来型の対話形数値制御装置による工程設定の
アルゴリズムを示す図である。

【図７】従来の工程設定処理で用いられるファイルの一
例を示す概念図である。

【図８】従来型の対話形数値制御装置のディスプレイに
表示される設定画面を例示する概念図である。

【符号の説明】

１０ 対話形数値制御装置（ＣＮＣ） １１ プロセッサ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ ＣＭＯＳメモリ １８ インターフェイス ７０ ディスプレイとキーボードを備えた手動データ入
力装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工工程の内容を示すデータを対話形数
   値制御装置に順次入力することにより一連の加工工程の
   実行順位を自動設定するようにした対話形数値制御装置
   の加工工程設定方式において、各加工工程の内容に対応
   して選択可能な各２以上の工具コードを記憶したファイ
   ルを対話形数値制御装置に予め登録しておき、加工工程
   の実行順位の設定に際し、工具コードを対話形数値制御
   装置に順次入力することにより、各加工工程の実行順位
   と各加工工程で使用すべき工具とを自動的に定義するよ
   うにした対話形数値制御装置の加工工程設定方式。
2. 【請求項２】 加工工程の実行順位の設定に際し、工具
   コードを記憶したファイルの内容を対話形数値制御装置
   のディスプレイに表示するようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の対話形数値制御装置の加工工程設定方
   式。