JPH0555882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、数値制御装置の改良に関し、特に、
微小な移動量が連続した形状をしたワーク等の高
速加工を連続的に行うことのできる高速加工用数
値制御装置に関する。 従来の技術 従来の数値制御装置は、指令情報を１ブロツク
読取る毎にそのブロツクに収容されているデータ
の内容を解読してパルス分配用の実行形式のデー
タを用意し、この実行形式に変換したデータに基
づいて機械可動部の動作等を制御するようにして
いる。ここで、ブロツクに収容されているデータ
を実行形式のデータに変換するとは、ブロツクに
収容されているデータを数値制御装置内部で処理
しやすい形の２進数等の機械語データに変換する
ことである。 ところで、指令情報を１ブロツク読取る毎に上
述した処理を行い、現ブロツクの処理の終了後、
次ブロツクの処理を開始したのでは、実行形式の
データが作成されるまでの間、機械可動部が停止
してしまうことになる。このように、ブロツクと
ブロツクとの間で機械可動部が停止してしまう
と、加工効率が悪くなるばかりかワークにカツタ
マークが付いたり振動が発生する問題がある。 そこで、従来の数値制御装置においては、実行
形式に変換されたデータを記憶する第１，第２の
バツフアを設けておき、一方のバツフアに記憶さ
れているデータに基づいて前ブロツク対応の処理
を行つている間に、現ブロツクに収容されている
データを実行形式のデータに変換し、これを他方
のバツフアに記憶させるという処理を並行して行
い、前ブロツク対応の処理が終了することによ
り、他方のバツフアに記憶されているデータに基
づいて現ブロツク対応の処理を行い、これに並行
して次ブロツクに収容されているデータを実行形
式のデータに変換し、これを一方のバツフアに記
憶させるようにしている。 このように、現ブロツク対応の処理を実行して
いる間に次ブロツクに収容されているデータを実
行形式のデータに返還しておくことにより、上述
した問題はある程度は改善されるが、実行時間が
短いブロツクを複数個連続して実行する場合は、
やはりブロツクとブロツクとの間で機械可動部が
停止してしまう場合があつた。すなわち、ブロツ
クの実行時間が短いと、現ブロツク対応の処理が
終了しても、次ブロツクに収容されているデータ
を実行形式のデータに変換できていない場合があ
り、このような場合はやはりブロツクとブロツク
との間で機械可動部が停止し、ワークにカツタマ
ークが付いたり、振動が発生したりする問題があ
る。 そこで、本願出願人は、実行時間が短いブロツ
クを複数個連続して実行するような高速加工の必
要な部分を予め実行データまたは中間のデータに
変換しておき、実際の加工時はこのデータを呼出
して高速加工を行う数値制御装置をすでに出願し
た（特願昭60−164827号）。しかし、この数値制
御装置ではプログラムの作成が複雑になり、ま
た、指令テープと実行データまたは中間データを
記憶するためのメモリ容量が増大するという欠点
がある。 発明が解決しようとする問題点 本願発明は上記従来技術の欠点を改善し、NC
指令プログラムをメモリ容量が少なくてすむ高速
加工用プログラムに変換し、該高速加工用プログ
ラムによつて高速加工ができる安価な高速加工用
数値制御装置を得ることにある。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、第１図
に示すように、NC指令プログラムより１ブロツ
ク毎指令情報を読取る指令情報読取手段６と、該
指令情報読取手段６で読取つた指令情報内に移動
指令と速度指令以外の指令があるか否か判別する
ブロツク判別手段７と、該ブロツク判別手段７で
移動指令と速度指令以外の指令を検出すると上記
指令情報読取手段６で読取つた１ブロツクのNC
指令プログラムをそのまま記憶手段１に書込む第
１書込み手段８と、上記ブロツク判別手段７で位
置の指令若しくは速度指令を検出すると当該ブロ
ツクを実行データに変換し該実行データと特別な
ブロツクマークを上記記憶手段１に書込む第２書
込み手段９と、上記記憶手段１から指令情報を読
取る読取手段２と、該読取手段２で読取つた情報
が上記特別なブロツクマークであるか否か判別す
る判別手段３と、該判別手段３で上記特別なブロ
ツクマークを検出すると上記記憶手段１に記憶さ
れた当該ブロツクの実行データをそのまま出力す
る出力手段４と、上記判別手段３が上記特別なブ
ロツクマークを検出しなければ当該ブロツクを実
行データに変換し出力する変換出力手段５とを数
値制御装置に備えることによつて上記問題点を解
決した。 実施例 第２図は、本発明の一実施例のブロツク図で、
１１はマイクロプロセツサ（以下CPUという）、
１２は該数値制御装置を制御する制御プログラム
が記憶されたROM、１３はデータの一時記憶や
後述の各種のレジスタを構成するためのRAM、
１４は後述するNC指令プログラムや高速加工用
に変換された高速加工用プログラムを記憶する不
揮発性メモリ、１５は該数値制御装置で制御され
る工作機械等の機械の各軸のモータを制御する軸
制御部、１６はNC指令テープ１７よりNC指令
プログラムを読取るテープリーダ、１８は各種デ
ータや指令等を入力するキーボード等の手操作入
力装置、１９はCRT表示装置等の表示装置であ
る。なお、２０はバスである。 まず、本実施例の動作を概説すると、通常の処
理においては、テープリーダ１６によりNC指令
テープ１７のNC指令プログラムを１ブロツク毎
読出し、演算処理して軸制御部１５を介して機械
を動作せしめる。または、一旦NC指令プログラ
ムを不揮発性メモリ１４に格納し、その後不揮発
性メモリ１４からNC指令プログラムを読出し、
上述した処理を行つてもよい。 次に、本発明の特徴とする高速加工処理につい
ては、NC指令テープのNC指令プログラムを１
ブロツク毎読取り、高速加工用のプログラムに変
換して不揮発性メモリ１４に格納してもよく、ま
た、変換前のNC指令プログラムを一旦不揮発性
メモリ１４に格納し、その後それを読出し、高速
加工用プログラムに変換し、その変換された高速
加工用プログラムをも不揮発性メモリ１４に記憶
させてもよい。そして、加工を開始するときには
上記高速加工用プログラムによつて高速加工がな
される。また、不揮発性メモリ１４に格納された
高速加工用プログラムを紙テープや他の記憶媒体
に記憶させ、本発明の他の高速加工用数値制御装
置に入力して高速加工を行わせてもよい。 そこで、まず、通常のNC指令プログラムを高
速加工用プログラムに変換する動作について、第
３図〜第５図の動作処理フローチヤートを参照し
ながら説明する。 本発明の数値制御装置は、微小な移動量が連続
した複雑な形状のワークの加工時等において、実
行データを用意する前処理が加工速度に間に合わ
ない場合などのときに、前以つて、当該加工の部
分を２進データの実行データ形式にプログラムを
変換させて高速加工用プログラムを作成し、か
つ、この高速加工用プログラムによつて数値制御
装置に接続された機械を制御できるものであつ
て、例えば、下記のような変換前のNC指令プロ
グラムを微小な移動量が連続したような移動指令
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と速度の指令（Ｆ）からなる部分
をバイナリ形式の実行データに変換するものであ
る。

【表】 手操作入力装置１８より高速加工用プログラム
変換指令を入力すると、CPU１１は変換前のNC
指令プログラムのプログラム・メモリ・ポインタ
をRAM１３内に用意されたレジスタｐに記憶さ
せ（ステツプS1）、次に、レジスタｂをクリアし
て「空」の状態にする（ステツプS2）。そして、
１ブロツクの解読（ステツプS3）に進むが、１
ブロツクの解読の動作フローは第４図に示す。そ
こで、１ブロツクの解読結果が入るRAM１３中
に設けられたアドレスレジスタARをクリアする
（ステツプS12）。アドレスレジスタARは第７図
に示すように、NC指令プログラムのＡ，Ｂ，Ｃ
……Ｘ，Ｙ，Ｚ等のアルフアベツトに対応して
各々記憶領域が設けられており、１ブロツクが読
取られ解読されると当該ブロツクのアルフアベツ
トの位置の入力フラグを立て、数値データが当該
数値部に記憶されるものである。ステツプS12で
このアドレスレジスタARをクリアして、次に
NC指令プログラムから１ワード入力を行う（ス
テツプS13）。この１ワード入力処理は第５図に
示されており、まず、レジスタｂは「空」か否か
判断し（ステツプS18）、始めはステツプS2で
「空」に初期設定されているからステツプS19に
進み、NC指令プログラムから１文字入力する
（ステツプS19）。そして、入力された１文字のデ
ータをRAM１３内に設けられたレジスタａに格
納する（ステツプS20）と共に該レジスタａに格
納した字がアルフアベツトか否か判断し（ステツ
プS23）、通常１ブロツクの最初の文字はアルフ
アベツトであるが、１ブロツクの終わりはEOB
（エンドオブブロツク）のコードであるから、こ
の「EOB」のコードであると、この１ワードの
入力処理のサブルーチンは終了し、１ブロツクの
解読のルーチン（第４図）へ復帰する。通常はア
ルフアベツトであるので、このときはステツプ
S24に移行し、数値データの正負を記憶する指標
Ｓ及び数値データを記憶するRAM１３内のレジ
スタｎを「０」として初期設定し、次の１文字を
入力する（ステツプS25）。この入力した文字が
「−」のコードか否か判断し（ステツプS26）、
「−」であれば指標Ｓを「１」とし、次の１文字
を入力する（ステツプS28）。また、ステツプS26
で入力文字が「−」のコードでなければ、すでに
数値データが読込まれているので、ステツプS29
へ移行する。１ブロツクのデータは通常アルフア
ベツト、負の数値データであれば「−」、次に数
値が来るので、アルフアベツトはステツプS20で
レジスタａに格納され、正の数値データであれば
ステツプS25で最初の数値データが読込まれ、ま
た、負の数値データであればステツプS28で最初
の数値データが読込まれているので、ステツプ
S29での入力文字が数字か否かの判断は「YES」
となり、ステツプS30に移行し、レジスタｎの値
を10倍しレジスタｎの値を桁上げを行い（ステツ
プS30）、入力文字を数値化してレジスタｎに加
算する（ステツプS31）。なお、始めは、ステツ
プS24でレジスタｎは「０」に初期化されている
のでレジスタｎには入力文字の数値化データがそ
のまま入力される。そして、再びステツプS28に
移行し、次の１文字入力を行い、その入力文字が
数字であれば（ステツプS29）、レジスタｎの値
を10倍し桁上げし、該レジスタｎに入力文字の数
値化データを加算する。このステツプS28〜S31
の処理を入力文字が数値以外になるまで行う。そ
の結果、レジスタｎにはNCプログラムの１ブロ
ツクにおける数値データが数値化されて記憶され
ることとなる。一方、ステツプS28で読込んだ１
文字が数字でなかつたとき、すなわち、アルフア
ベツトや「EOB」であると（ステツプS29）、こ
の入力文字をレジスタｂに格納し（ステツプ
S32）、指標Ｓが「１」か否か判断し（ステツプ
S33）、「１」であればレジスタｎの値を負にして
レジスタｎに記憶し、「１」でなければそのまま
この１ワード入力処理は終了し、第４図に示す１
ブロツク解読処理のステツプS14へ移行する。ス
テツプS14ではレジスタａに記憶された内容が
「EOB」か否か判断し、「EOB」でなければレジ
スタａの内容がアルフアベツトか否か判断し（ス
テツプS15）、正常であればレジスタａの内容は
アルフアベツトであるが、アルフアベツトでない
場合にはエラー表示を表示装置１９より行う（ス
テツプS17）。アルフアベツトであると、該レジ
スタａのアルフアベツトのアドレスレジスタAR
のアドレス位置に、レジスタｎに記憶された数値
化されたデータを格納し、入力フラグを立てる
（ステツプS16）。すなわち、アルフアベツトが
「Ｘ」であれば、アドレスレジスタARの「Ｘ」
の位置にレジスタｎの値を格納し、該「Ｘ」の位
置の入力フラグを「１」とする。そして、再びス
テツプS13すなわち第５図に示す１ワード入力処
理に移行し、今度はステツプS32でレジスタｂに
文字が入力され、レジスタｂは「空」ではないか
ら、ステツプS18からステツプS21へ移行し、レ
ジスタｂの内容をレジスタａに移行し（ステツプ
S21）、レジスタｂを「空」にする（ステツプ
S22）。そして、ステツプS23以下の前述した処理
を行う。こうして、アルフアベツトと数値データ
が続く限りステツプS13からS16の処理を繰り返
し、NC指令プログラムの１ブロツク内の指令を
アドレスレジスタAR内に格納する。そして、１
ブロツク内の最後の数値データが読まれ、次の
「EOB」が読まれるとレジスタｂには「EOB」が
記憶され（ステツプS28，S29，S32）、最後の１
ブロツク内の指令がアドレスレジスタARに格納
され（ステツプS16）、ステツプS21でレジスタｂ
の記憶する「EOB」がレジスタａに移され（ス
テツプS21）、ステツプS23及びステツプS14でレ
ジスタａの内容が「EOB」であると判断される
と１ブロツクの解読処理は終了する。こうして、
１ブロツクの解読処理が終了すると第３図のメイ
ンルーチンのステツプS4に進み、ステツプS4で
は１ブロツクの指令内容が格納されたアドレスレ
ジスタARの入力フラグを読取り、アドレス位置
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｆ以外の位置で入力フラグが立つて
いるか否か判断し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｆ以外のアドレ
ス位置に入力フラグが立つていれば、プログラ
ム・メモリ・ポインタを先にレジスタｐに記憶し
たプログラム・メモリ・ポインタに引き戻し（ス
テツプS8）、再び同じブロツクの始めの１文字か
ら読出し（ステツプS9）、入力された１文字はそ
のまま不揮発性メモリ１４の変換後の高速加工用
プログラムを記憶する領域に出力し記憶させる
（ステツプS10）。なお、この場合、テープや他の
記憶媒体に出力してもよい。そして、入力文字が
「EOB」か否か判断し（ステツプS11）、「EOB」
が入力されるまでステツプS8〜S11の処理を繰り
返し、１ブロツクのNC指令プログラムを高速加
工用プログラムに移し変える。そして、ステツプ
S11で「EOB」が検出されるとステツプS1に移行
し、次のブロツクの解読へ移行する。すなわち、
前記したNC指令プログラムでＸ，Ｙ，Ｚ，Ｆ以
外のアルフアベツトの指令があるものに対して
は、例えばG28Z0；，M06T01；等は高速加工用
プログラムに変換された後も何ら変換されず、そ
のままの指令すなわちG28Z0；，M06T01；が記
憶されることとなる。一方、ステツプS4におけ
る判断において、アドレスレジスタARのアドレ
ス位置Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｆ以外の位置に入力フラグが
立つていなければ、NC指令プログラムに使用さ
れていないような記号、例えば＠マークを特別ブ
ロツクマークとして出力し、不揮発性メモリ１４
または他の記憶媒体の高速加工用プログラム記憶
領域に記憶させ（ステツプS5）、次に、アドレス
レジスタARの記憶内容に基づいて実行データを
作成し（ステツプS6）、実行データをバイナリ形
式で出力して高速加工用プログラム記憶領域に記
憶させる。そして、ステツプS1に戻り、次のブ
ロツクの処理を始める。その結果、前記したよう
に、NC指令プログラムの１ブロツクの指令が
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｆの少なくとも１つ以上のアルフア
ベツトで構成され、他のアルフアベツトを含まな
い場合には、特別ブロツクマーク＠がつけられバ
イナリ形式の実行データが高速加工用プログラム
に格納されることとなる。 かくして、移動指令（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び速度指
令で他の指令（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｆ以外のアルフアベ
ツトによる指令）を含まないブロツクのNC指令
プログラムは実行データとして高速加工用プログ
ラム中に変換して記憶され、高速加工用プログラ
ムが完成する。 こうして作成され、不揮発性メモリ１４に記憶
された高速加工用プログラムまたは他の同種の高
速加工用数値制御装置で作成された高速加工用プ
ログラムにより、高速加工用数値制御装置を稼動
させ実行する場合の動作を第６図の動作処理フロ
ーに基づいて説明する。まず、手操作入力装置１
８より高速加工処理を入力すると、CPU１１は
高速加工用プログラムより１文字を入力し（ステ
ツプS41）、入力文字が特別ブロツクマーク＠か
否か判断し、特別ブロツクマーク＠でなければ通
常のNC指令プログラムのブロツクであるから、
まず、今読んだ１文字をレジスタｂに格納し（ス
テツプS43）、第４図に示す１ブロツク解読処理
（ステツプS45）に移行する。この１ブロツク解
読処理は高速加工用プログラムへの変換処理で説
明した処理と同じで、アドレスレジスタARをク
リア（ステツプS12）して、１ワード入力処理へ
移行し（ステツプS13）（第５図）、今回はすでに
ステツプS43でレジスタｂに１文字が入力されて
いるからステツプS18，S21，S22と移行しステツ
プS23以下前回と同様の処理を行う。そして、最
終的にはアドレスレジスタARに当該ブロツクの
数値化されたデータを格納し、１ブロツクの解読
が終了する（なお、この１ブロツクの解読処理は
前述した高速加工用プログラムへの変換処理中の
ものと同じであるので詳細は省略した）。そして、
このアドレスレジスタARに記憶されたデータに
基づいてCPU１１は実行データを作成し（ステ
ツプS46）、実行データをバツフアにセツトする
（ステツプS47）。そして、バツフアの内容が実行
されるために読取られて該バツフアが空いている
か否か判断し（ステツプS48）、バツフアが空け
ば再びステツプS41より次のブロツクの処理に移
行する。また、ステツプS42で入力文字が特別ブ
ロツクマーク＠だと判断されると、当該ブロツク
はすでにバイナリデータの実行データがすでに記
憶されているから、この実行データを読み（数値
制御装置Ｓ４９）、バツフアにセツトし（ステツ
プS47）、バツフアが空けば（ステツプS48）再び
ステツプS41で次のブロツクの１文字を読出し、
入力文字が再び特別ブロツクマーク＠であれば前
述同様ステツプS49，S47により即座に実行デー
タがバツフアにセツトされる。そのため、微小な
移動量の加工でその加工が直ちに終了する場合で
もバツフアには実行データが即座にセツトされる
から、実際の加工に実行データが間に合わずバツ
フアにセツトされないことはなく、機械の可動部
分が停止するようなことはなく高速加工が行なわ
れることとなる。 発明の効果 以上述べたように、本願発明は、通常今まで使
用していたNC指令プログラムを本発明の高速加
工用数値制御装置により高速加工用変換するだけ
で、高速加工用プログラムが得られ、それにより
高速加工ができるから、NC指令プログラムのテ
ープ等は今までのものを使え、また、NC指令プ
ログラムの作成も今までどおりでよい。特に、微
小な移動量が連続し、複雑な形状の加工を行う場
合には、プログラムが実行データによつて構成さ
れているから、実際の加工に実行データが間に合
わなくなるという現象は生ぜず、ワークにカツタ
マークが付いたり振動が発生するということはな
く、効率よい加工を行うことができる。さらに、
加工プログラムがNC指令プログラムで記憶され
ているか実行データで記憶されているかをブロツ
クマークにより識別することができるので、実行
データとして記憶する部分は微小な移動量が連続
したような移動指令と速度指令で構成されるブロ
ツクのみでよく、高速加工用プログラムを記憶さ
せるメモリ容量が少なくてすみ安価で経済的であ
り、また、全てのNC指令プログラムを実行デー
タに変換して加工プログラムを組む必要がないの
で、オペレータ側の処理操作も軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一
実施例のブロツク図、第３図は同実施例における
高速加工用プログラム変換の動作フローチヤー
ト、第４図は同実施例における１ブロツク解読の
動作のサブルーチン、第５図は同実施例における
１ワード入力のサブルーチン、第６図は同実施例
の高速加工用プログラム実行の動作フローチヤー
ト、第７図は同実施例におけるアドレスレジスタ
の説明図である。 １１……マイクロプロセツサ（CPU）、１７…
…NC指令テープ、２０……バス、AR……アド
レスレジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ NC指令プログラムより１ブロツク毎指令情
   報を読取る指令情報読取手段と、該指令情報読取
   手段で読取つた指令情報内に移動指令と速度指令
   以外の指令があるか否か判別するブロツク判別手
   段と、該ブロツク判別手段で移動指令と速度指令
   以外の指令を検出すると上記指令情報読取手段で
   読取つた１ブロツクのNC指令プログラムをその
   まま記憶手段に書込む第１書込み手段と、上記ブ
   ロツク判別手段で移動指令若しくは速度指令を検
   出すると当該ブロツクを実行データに変換し該実
   行データと特別なブロツクマークを上記記憶手段
   に書込む第２書込み手段と、上記記憶手段から指
   令情報を読取る読取手段と、該読取手段で読取つ
   た情報が上記特別なブロツクマークであるか否か
   判別する判別手段と、該判別手段で上記特別なブ
   ロツクマークを検出すると上記記憶手段に記憶さ
   れた当該ブロツクの実行データをそのまま出力す
   る出力手段と、上記判別手段が上記特別なブロツ
   クマークを検出しなければ当該ブロツクを実行デ
   ータに変換し出力する変換出力手段とを有するこ
   とを特徴とする高速加工用数値制御装置。