JPH0618003B2 - プログラムにおけるデ−タ・ブロックの実行シ−ケンスをプログラム可能に制御する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、数値制御される工作機械の分野に関し、特に
機械に対して検知素子を用いて工作物の特性を検出して
機械加工プログラムにおける操作ステツプの実行を変更
する方法を提供するものである。

最も最近の数値制御の使用においては、完成部品の図面
を用いる部分プログラマが、各加工運動を順次プログラ
ムすることにより一連の操作ステツプを有する工作プロ
グラムを作成するために必要であつた。その後、多数の
プログラムの補助手段が開発された。最も重要なもの
は、主とした幾何学的用語でプログラマがこの各部分を
記述することを可能にする部分プログラミング言語の開
発であり、プログラムされたコンピユータがこのプログ
ラマの記述を、数値制御装置により直接使用することが
できる機械加工プログラムに変換したことである。しか
し、この機械加工プログラムの実行は性格的には依然と
して基本的に順序に基づくものであつた。数値制御装置
の製造業者は順序指定指令の形態の他のプログラム可能
な補助手段を提供してきた。これらの補助手段は、プロ
グラマが基本的な機械加工工程のパラメータを規定する
ことを可能にし、数値制御装置は加工サイクルの実行に
必要な機械の諸動作の順序を生じる。プログラムの操作
ステツプは、再び順序に従つて実施される。プログラム
実行厳密な順序を変更し得るものとしては、１つの数値
制御の選択、即ちブロック削除がある。この場合、プロ
グラマはある操作ステツプをブロック削除コードで先行
させ、機械のオペレータの制御の下で符号化された操作
ステツプを選択的に実行するために、ブロック削除スイ
ッチをＯＮ／ＯＦＦ状態に切換えることができる。しか
し、このような小さな変更を除いては、機械加工のプロ
グラムの全体的な順序の本質は変化していない。

歴史的に見れば、ころ基本的な順次操作から外すための
必要も理由もなかつた。工作物センサーの分野における
更に最近の発達によつて、今や、これまで加工工程にお
いては知ることができなかつた工作物のデータを提供す
ることができる。今日では、工作物センサーは、部品が
存在するかどうか、切削具に対する部品の正確な位置、
ある部品群の内どの形式の部品であるか、寸法的に公差
内にあるか、またその他の工作物の特徴の存在について
判断することができる。その結果、加工工程において収
集可能な別のデータを取入れてこれを使用するようにあ
る工作プログラムの従来の順次操作を変更する必要が生
じた。

例えば、ある部品群において最も複雑な部材の各加工操
作について記述するプログラムを書くことができる。も
しこの部品群の比較的複雑でない部材が機械に装填され
るならば、工作物センサーを用いてこの特定の部品を識
別して全ての不要な操作ステツプを飛越してこの部品を
効率的に加工することができる。即ち、工作プログラム
は論理的ではあるが順序外方式で実施することができる
のである。

別の事例においては、もし工作物がある特定の特徴、例
えば、他の操作ステツプの実行を可能にするために芯部
の穴を含まなければならない場合には、この工作物セン
サーは穴が存在するかどうかを判断し、もし必要であれ
ば、穴を穿孔することによつて工作プログラムにおける
順序外の一連の操作ステツプを実行することが可能であ
る。

別の事例においては、もし工作物センサーが工作物が存
在しないこと、または寸法的に公差から外れていること
を検出するならば、残りの工作プログラムは飛越すこと
ができる。

加工工程中の操作ステツプの実行順序を変更することに
よつて、加工工程の効率を改善することが望ましい多く
の場合がある。本発明の目的は、部分プログラマが、プ
ログラム可能に制御された検知素子を用いて、検知され
た工作物の特徴に従つてある条件にもとずいて工作プロ
グラムにおける操作ステツプを実行することを可能にす
ることにある。

本発明の一実施態様によれば、工作物の特徴の存在を検
知して、工作プログラムにおける操作ステツプの実行順
序を制御する方法が提供される。工作プログラムは、工
作物と、選択的に切削具または工作物検知素子を含む工
具ホルダーとの間の相対的運動を制御する工作機械の数
値制御装置内に記憶される。この方法は、工作プログラ
ムを用いて、第１に工作物の特徴を検出する走査サイク
ルを規定し、第２に工作物の特徴の存在に基づいて次に
操作ステツプを選択するためのテスト・サイクルを規定
し、第３に順序外の操作ステツプの位置を規定する命令
を記憶する第１のステツプを含む。工作プログラムの実
行中、本方法は走査サイクルを実行し、工作物の特徴の
存否をテストし、工作物特性のテストに応答して実行さ
れるべき次の操作ステツプを選択するのである。

第１図は略図により本発明が実施される機械の１つの形
態を示している。モータ１０及び固定路１３に沿つて滑
子１２を移動させ、滑子１２の相対的位置を表示する信
号を生成するための前記モーターに関連する位置トラン
スジューサ１１と滑子１２に対して機械的に結合されて
いる。前記滑子１２と固定路１３は３軸座標系１７の相
互に直交する軸に対して平行に配置される。機械の座標
系は、モーター１０と位置トランスジユーサ１１の前記
滑子１２に対する機械的結合により成就される。

工作物１４はテーブル１８により支持され、このテーブ
ルは更に、座標１７のＸ軸とＹ軸に対して平行な滑子１
２の座標系に取付けられている。工具ホルダー１５は、
座標系１７のＺ軸に対して平行な滑子１２の１つに固定
される。検知素子１６は工具ホルダー１５と関連させら
れている。工作物１４に対する検知素子１６の相対的運
動はモーター１０の駆動によつて行なわれる。工作物１
４は、位置決め基準面１９上に配置された固定用クラン
プ２１によつてテーブル１８の所定位置に保持される。
図示した工作物１４がテーブル１８上に適正に整合され
ることを前提とすれば、位置決め基準面１９は座標系１
７により規定される面に対して平行な面を規定すること
になる。工作物は、前記位置決め基準面１９に対するそ
の位置は工作変数の結果として工作物毎に異なつている
穴２３の如きある特徴を有し得る。更に、機械の座標系
に対する位置決め基準面１９の正確な位置は、固定用ク
ランプ２１の変化または運動の故に工作物毎に変化し得
る。

前記滑子１２の全ての運動は、滑子モーター駆動部およ
び位置トランスジユーサ４２によつて生成され交換され
る信号により第２図に示される制御装置２５によつて制
御される。本文においては、１つの穴２３の如き工作物
の特徴の存在の検出と、次に工作プログラムにおける以
降の操作ステツプの選択の制御とをプログラム可能に行
なう本発明による方法を記述する。

第２図は、本発明が実施されるコンピュータ数値制御装
置２５のアーキテクチヤを示す全体的ブロツク図であ
る。同図に示した特定の構成要素は米国のCincinnati M
ilacron Inc.により製造されたコンピュータ数値制御装
置において使用されたものであるが、本発明は相当の構
成要素を含むどんなコンピュータ数値制御装置において
も構成可能である。このため、構造上の詳細は本発明に
包含される方法についての限定と考えるべきものではな
い。

オペレータと制御装置間の主な通信リンクは、ＣＲＴデ
イスプレイ２０と、キーボード２２と、プログラム入力
装置２４、２６と、制御押ボタン兼表示灯２８を含む制
御盤の諸装置の組合せである。これらの装置は更に制御
モジユール・インターフエース・ラツク５０を介してコ
ンピユータ５１に対して結合されている。これらの装置
とコンピユータ間に交換される全ての情報は入力データ
・バスと出力データ・バス４６上に送られる。これらの
バスは８つの並列の信号回線からなつている。前記制御
装置が機械の状態を監視しかつ機械の操作を指令する機
械と制御装置間の通信は、滑子のサーボ制御装置３０
と、機械のソレノイド・インターフエース３２と、機械
の表示灯インターフエース３４と、機械のリミツト・ス
イツチ・インターフエース３６と、機械の押ボタン・イ
ンターフエース３８と、主軸速度制御４０とを含む機械
のインターフエースの組合せを介して達成される。これ
らのインターフエースは、下記の機械の各要素を制御す
る。即ち、滑子モータ兼位置トランスジユーサ４４と、
工具変更要素兼他の雑機構４４と、機械表示灯５４と、
機械滑子兼他機構超過移動制限スイツチ５６と、オペレ
ータ機能押ボタン５８と、主軸モータ駆動制御装置６０
を制御する。機械のこれらの装置は、それらの各々のイ
ンターフエースを介してコンピユータ／機械インターフ
エース・モジユール・バス５２に対して結合され、これ
らの装置とコンピユータ間の全ての情報交換は入力デー
タ・バス４８および出力データ・バス４６によつて実行
される。

表面の検知情報は、プローブ・インターフエース６２を
介して機械のインターフエース・バス５２に対して接続
されたプローブ６４によつて検出される。本出願人の望
ましい実施態様においては、このプローブ６４は、これ
が偏向状態にある時付勢され、またこれが偏向状態にな
い場合には消勢されるリミツト・スイツチ接点を含む市
販の３次元接点プローブである。このリミツト・スイツ
チの状態は、この情報を機械のインターフエース・バス
５２を介して伝送するプローブ・インターフエース６２
によつて検出される。当技術に習熟する者にとつては明
らかなように、本発明は他の表面検出装置、例えば、キ
ヤパシタンス・センサー、光電センサー、音響センサ
ー、または他の放射線検出装置を用いて実施することが
できる。

表面接触プローブ６４に対する代替例として、本発明は
主軸モータ・トランスジユーサ６８を監視して予め定め
たトルク限度と等しいか、あるいはこれより大きい切削
トルクに応答して検知素子インターフエースの遮断を生
じる接点信号を生じるトルク制御モジユール６６を提供
する。主軸モータ・トランスジユーサは主軸モータの電
流、電圧および角速度を測定する。トルク制御モジユー
ル６６の詳細については、本願の譲受人により所有され
本文中に参考として引用される１９７９年８月１０日出
願の米国特許第０６５，５８３号に記載されている。プ
ログラマが検出可能な切削力限度を規定することを可能
にする他のどんな市販の切削力検知システムでもモジユ
ール６６およびトランスジユーサ６８の代りに使用する
ことができる。

コンピユータ５１は、基本的には、プログラム命令およ
びプログラム・データを記憶するメモリーと、プログラ
ム命令を解釈してプログラム・データを操作する中央処
理装置７０からなる。オペレーテイング・システム・プ
ログラム８１はコンピユータ内部の諸プログラムの実行
シーケンスを制御する。機械の作動サイクルの制御プロ
グラム８０の監視の下に、部分プログラム読出し／表示
制御プログラム７４が工作プログラムの入力および入力
装置２４、２６およびキーボード／押しボタン２２から
の他の入力情報を制御する。入力装置制御プログラム７
６は、テープ リーダその他の入力機構でよい操作入力
装置２４、２６を制御するためのサブルーチンである。
表示書式プログラム７８はＣＲＴデイスプレイ２０と関
連する文字位置その他の表示操作を規定する。数値制御
（Ｎ／Ｃ）ブロツク処理プログラム８２は入力データを
復号し、奇偶性（パリテイー）その他のエラー検査を実
施し、データを数値制御に有用な書式に変換する。Ｎ／
Ｃブロツク・プロセツサ８２内には、どのデータのブロ
ツクが実行中であるかを追跡して使用される次のブロツ
クを見出す次位ブロツク・ポインタ・プログラム８４が
ある。

データ調製プログラム８６はＮ／Ｃブロツク・プロセッ
サ８２により処理されるデータを分類し、かつデータを
その各々の記憶場所に記憶する一般的機能を実施する。
データ調製プログラム８６の制御下では、工具データ・
プログラム８７は使用中の工具に対すると共に、オペレ
ータにより手操作で、あるいは自動工具ゲージにより自
動的に装入することができるこれらの工具の長さまたは
直径に対する座標上の補償値に対する識別ワードを記憶
する。コンピユータ数値制御の場合は、プローブ６４を
工具の１つと見なし、従つて工具データ・プログラム８
７はプローブならびにプローブの長さおよびプローブの
先端の直径データを識別する工具の番号情報を記憶す
る。調製その他種々の機能復号兼記憶プログラム８８は
データのブロツクに応答し、準備機能が必要とするスパ
ン（span）に影響を与える適当な全てのプリスパン（pr
espan）及びポストスパン（postspan）復号する。この
プログラムは、多数の新しい準備機能Ｇコードおよび、
要求される操作サイクルおよび算術演算機能を開始する
ため本発明により規定された操作コードに応答する。更
に、このプログラムはトルク制御回路を付勢して平衡化
すると共に基準トルク限度を規定するために入力データ
に応答する。その時の指令された送り速度および位置ス
トア９４は、その時および以降の送り速度および位置の
データを保持する。一旦位置および送り速度のデータ、
その他の情報が与えられると、スパンデータ計算プログ
ラム９６がその時のスパン長さの絶対値を決定し、軸方
向の変位を決定して所要のスパンを得る。主軸速度兼工
具指令ストア９８は、スパンの実行中プログラマによつ
て要求される主軸速度および工具を規定する。

出力制御プログラム１０２はデータ調製プログラム８６
からデータを受取り、このデータの機械の諸要素に対す
る実行および転送を制御する。スパン実行制御プログラ
ム１０４は、種々のサーボ機構に対する座標軸データを
表わす指令信号の生成および分布を制御する。機構の工
程要求プログラム１０６は、機械のプリスパン及びポス
トスパンの諸機能の実行を制御している。このスパンお
よび工程の完了または打切りプログラム１０８は、機械
による特定の加工スパンの実行に追従し、特定の機械加
工スパンの有効な実行およびまたはその早過ぎる終了を
決定し、これに対する応答を制御する。感知素子の割込
みアーム兼サービス・プログラム１１０は、インターフ
エースの割込み回路またはトルク制御モジユール６６の
付勢を制御する。もし表面検知素子割込みが付勢される
と、このプログラムは動作の終了および適当な条件信号
の設定によつてある表面が検出されたことを表示する。
ブロツク飛越しプログラム１１４は、次位ブロツク・ポ
インタ８４に関連して操作することによつて、その順序
外のデータ・ブロツクの選定におけるＮ／Ｃブロツク・
プロセッサを制御する。

機構制御装置１１６は機構の工程要求プログラム１０６
からの要求に応答して所要の加工工程を実行するのに必
要な機械の諸要素を付勢し、工程要求キユー（待ち行
列）１１８は多数の必要な工程を記憶し、工程開始プロ
グラム１２０はキユーに対してサービスし、それに記憶
された諸工程を開始する。工程実行制御プログラム１２
２は活動状態の工程の実行を監視し、これらの工程はそ
の活動状態を完了した時を判定する。

第３図は全体的な機械加工サイクルのフローチヤートで
あり、第２図のブロツクの諸構成素子が加工工程におけ
る１ブロツクの情報について作動する時のそれら素子の
相互作用を示している。この制御装置が手動に対抗する
如き数値制御の操作モードまたは手動のデータ入力モー
ドにあるものとすれば、オペレータがサイクル開始押し
ボタンを押す時に機械の加工サイクルが開始される。こ
のサイクル開始押しボタンからの入力信号の受取りに応
答して、第２図の機械サイクル制御プログラム８０は、
ある命令ブロツクおよび関連するデータがプログラムの
入力素子２４、２６の１つから転送されることを示す。
工程ステツプ１２４は、この情報ブロツクの入力素子か
らこの制御装置への転送を必要とする。穿孔紙テープ・
リーダおよび可撓性デイスクは一般的に使用されている
形式のプログラム入力素子の典型例である。その時活動
状態の入力素子は、更にプログラムの組から適当な入力
素子の操作プログラムを選択する前記部分プログラム兼
読出し表示制御プログラム７４によつて識別される。部
分プログラムはこの時活動状態の入力素子から前記Ｎ／
Ｃブロツク・プロセツサ・プログラム８２と関連するバ
ツフア記憶域に対して転送される。

第３図の工程ステツプ１２６は、情報ブロツクが処理さ
れることを要求する。次位ブロツク・ポインタ８４は、
この場合には加工プログラムの第１のブロツクとなる入
力されるべき次のデータ・ブロツクを識別する。第２図
のＮ／Ｃプロセッサ・プログラム８２はデータのエラー
検査を実施し、また入力素子から受取つたコードからの
データを２進数に変換する。この機械加工サイクル制御
プログラム８０は、この時、データ準備プログラム８６
が機械の機構データから機械の滑子データを分離し、設
定位置および最終位置を規定する加工プログラム・デー
タから機械の滑子の漸進的な変位量を計算する。機械の
作用サイクル制御プログラム８０は、出力制御プログラ
ム１０２に指令して、主軸速度、工具部番および種々の
機能指令の如き機構操作から座標軸および補間のデータ
を分離する。次に、出力制御プログラム１０２はスパン
長さおよび送り速度のデータを機械のインターフエース
・バス５２を介してサーボ制御装置３０に対して転送す
る。

工程ステツプ１２８は補間操作が必要かどうかについて
判断する。本発明においては、滑子の運動が生じないあ
る情報ブロツクがプログラムできるが、ある論理機能は
実施されねばならない。もし補間操作が必要でなけれ
ば、工程は論理機能が実行されることを必要とするステ
ツプ１３０に進む。再び第２図によれば、論理機能を要
求する情報ブロツクにおいては、復号兼記憶プログラム
８８によつて特殊な準備コードが復号され、ブロツク飛
越しプログラム１００が所要の論理機能の実行に必要な
情報およびデータをアセンブルする。その後、出力制御
装置１０２はブロツク飛越しプログラム１１４をして所
要の論理機能を実行させる。スパン工程完了ブロツク１
０８は、これらの論理機能が何時完了したかを検出し
て、次のデータ・ブロツクを実行する工程に進むか、あ
るいは論理機能により要求される如くこれ以上の処理を
禁止する。

再び第３図によれば、もし補間操作が工程ステツプ１２
８により要求されれば、この工程はステツプ１３２に進
み、このステツプは機械の滑子の運動に先立つて生じな
ければならない機械の諸工程、例えば、主軸および冷却
剤の作用を開始し、トルク制御モジユールを付勢し、必
要なトルク限界を確立するなどの工程の実行を開始す
る。第２図の出力制御プログラム１０２は、工程のキユ
ー１１８をサービスする機構制御装置１１６を付勢する
ことによつて機械のある工程を開始する。この付勢の作
用は、軸方向の補間操作の開始を禁止して、機構制御装
置１１６が第３図のステツプ１３４において規定される
如き所要のプリスパンの機械の諸工程を実行することを
許容することである。

所要の工程が完了した後、工程実行制御プログラム１２
２は、機構制御装置１１６をしてＮ／Ｃスパンサイクル
解除信号の始めを生成させ、この信号は第３図の工程ス
テツプ１３６において規定される如きスパンまたは表面
の割込みの終りに対する軸補間操作をＣＮＣ操作システ
ムに許容することを可能にする。１つの運動軸に沿つて
操作サイクルを実行する時、情報の操作ブロツクは工作
物の表面内のある端点を規定することができる。その結
果、検知素子が工作物を検出すると、活動状態検知素子
インターフエース、即ちトルク制御モジユール６６また
はプローブ・インターフエース６２は検知素子割込みア
ーム兼サービス・プログラム１１０による割込み要求サ
ービスを生成する。このため滑子の運動の即時の禁止を
生じ、操作サイクルの完了と同時にスパン信号の終りが
生成される。工作物が存在しない時は、スパン操作の終
りが正規の状態で達成される。いずれの場合でも、工程
ステツプ１３８は、出力制御プログラム１０２が作動準
備機能により決定され、完了または打切りプログラム１
０８により制御される如き戻りスパン操作の実行を開始
することを要求する。その後、出力制御プログラムは要
求されたどんなポストスパン機能（postspanfunction）
でも実行する。

補間操作後実行される特定の工程は、主軸の停止、冷却
剤の遮断、および工具の変更の如き諸機能を含む。ＣＮ
Ｃ操作システムは第３図の工程ステツプ１４０において
提供される如き諸工程を実行するように進行する機構制
御装置１１６を付勢する。このＣＮＣオペレーテイング
・システムは、機構制御装置１１６がＮ／Ｃスパンサイ
クル解除信号を生成する迄、自動機械加工サイクルを続
行することを禁止させられる。第３図の工程ステツプ１
４２において提供されるように、もし機械加工プログラ
ムが完了していなければ、最終Ｎ／Ｃサイクル解除操作
が別の情報ブロツクの転送および別の機械加工サイクル
の実行を開始することになる。第３図の工程は部分プロ
グラムの終り迄続行する。

本発明は、部分プログラマに表面検知素子を用いて工作
物の特徴の存在を検出する能力を提供するものである。
例えば、１つの工作物がその周囲にカバー板のためのボ
ルト穴が穿孔されねばならない芯部開口を有する。他の
工作物はカバー板を必要とせず、従つて、このボルト穴
を加工すべきではない。本発明によらなければ、部分プ
ログラマは、通常、一方はボルト穴を有し、一方はボル
ト穴を持たない２つのプログラムを用意しなければなら
ない。或いはまた、１つのプログラムを使用することは
できるが、機械のオペレータはボルト穴加工ステツプに
介入して手操作によりこのステツプを飛越さねばならな
い。

本発明によれば、部分プログラムは、ボルト穴の加工の
ための操作ステツプの直前に、芯部の穴の存在を検出す
る走査サイクルを実行するためにプログラマが情報ブロ
ツクを規定する１つのプログラムを用意する。別の情報
ブロツクが走査サイクルの結果をテストし、もし芯部の
穴が存在すれば、ボルト穴を加工する連続的なシーケン
スでプログラムが実行される。芯部の穴が存在しなけれ
ば、プログラムは自動的にボルト穴加工命令の後順序に
従わないある位置へ飛越し、これによりこれらの加工操
作の飛越しが行なわれる。

走査サイクルは特殊な準備機能即ちＧワードにより規定
される第１の命令によつて開始される。２桁のＧワード
はプログラミング基準を含むように任意に選択すること
ができる。走査サイクルは、ある特徴と関連する１つの
工作物の表面を検出する検知素子を用いて実行される。
この検知素子は、表面接触プローブ６４とその関連する
インターフエース６２か、切削工具とトランスジユーサ
６８およびインターフエース６６を含む関連するトルク
測定回路のいずれかでよい。切削工具が用いられる時
は、プログラマは工作物の表面との表面接触に相等する
予め定めたトルク限度を規定する。これら２つの表面検
知素子間の識別のため、別の２桁Ｇワードを使用する。
前述の如く、工具の変更機能はスパン機能の終りであ
る。従つて、ある走査サイクルの規定の直前のテープ・
ブロツクにおいては、部分プログラマは主軸に表面接触
プローブまたは適当な切削工具のいずれかを装填する工
具変更サイクルを規定しなければならない。芯部穴の存
在を検出するためには、部分プログラマは最初に芯部穴
と反対側に機械の主軸を配置することによつて、走査サ
イクルの変位の開始位置を規定しなければならない。こ
の走査サイクルは、検知素子を運動軸Ｚに沿つて開口す
る芯部穴に向つて移動させることによつて実行される。

走査サイクルの達成のためには、プログラマは機械加工
プログラマにおける以降の情報ブロツクを用いて走査命
令を規定する。即ち、 Nnnn Gpp Zzzzzzzz このＮワードは、加工プログラムにおける走査ステツプ
のシーケンス番号を規定する。Ｇ命令は、表面接触プロ
ーブを用いる工作物の特徴の走査サイクルを規定する。
Ｚアドレスは、走査サイクルが生じる運動軸を規定し、
Ｚワードは理論的には芯部の開口内にある工作物の表面
の最終的位置を規定する。この走査サイクルは一時に１
つの運動軸だけに生じるように制限される。しかし、３
つの垂直の直線軸のどれにおいても生じ得、そのため、
Ｚワードをプログラムする代りに、ＸワードまたはＹワ
ードを用いてもよい。更に、他のＭ、ＳおよびＴの各ワ
ードを任意に含めることもできる。この情報ブロツク
は、Ｎ／Ｃブロツク・プロセッサ８２によつて読出され
て復号される。データ準備プログラム８６は準備Ｇ機能
を復号して、第４図に規定された工程に従つて実行され
る走査サイクルを準備する。

第４図の工程ステツプ１４４は出力制御プログラム１０
２の検知素子割込み兼サービス・プログラム１１０によ
つて実行されて、検知素子インターフエース、即ちプロ
ーブ・インターフエース６２の割込みを保護する。工程
ステツプ１４６は実行すべきプリスパンの諸機能を指令
する。工程ステツプ１４８は、スパンデータにより準備
された開始スパン操作を実行し、データ準備プログラム
８６のプログラム９６を計算する。この開始スパン操作
は、第１の指令信号を生成して検知素子を軸に沿つて第
１の予め設定された送り速度で運動させる出力制御セク
シヨン１０２内のスパン実行制御装置１０４によつて制
御される。判断ステツプ１５０は、検知素子インターフ
エース割込み発生を検出する。もしプローブが工作物の
表面と接触するならば、このプローブは割込みを生じ、
この割込みは検知素子割込みアーム兼サービス ルーチ
ン１１０によつて応答される。この割込みは、スパン打
切りルーチン１０８を生じて即時に検知素子の運動を終
了させ、このため第１の終了点を規定して工程ステツプ
１５２において規定される如き条件信号の最初の状態を
表す部分の存在するフラツグをセツトする。もし検知素
子インターフエース割込みが生じなければ、工程ブロツ
ク１５４はスパン操作の終りの検査を行なう。このスパ
ン工程完了ルーチン１０８がプローブがＺワードにより
規定される最終位置に対して運動させられる時、スパン
信号の終りが生成され、これによつて第２の終了点を規
定する。検知素子の運動が停止させられ、工程ステツプ
１５６は条件信号の第２の状態を表す部分が存在するフ
ラツグをリセツトする。

いずれにおいても、いずれの終了点からも、データ準備
機能８６のスパンデータ兼計算ルーチン９６はスパン走
査完了プログラム１０８に応答して再処理スパン走査を
生成し、この径り制御プログラム１０４を会する出力制
御セクシヨン１０２はこの再処理スパン操作を実行させ
る。この再処理径り操作は第２の指令信号を生成して、
検知素子をその始動点に向つてＺ軸に沿つて予め設定さ
れた送り速度で運動させる。プローブがその始動位置に
再び戻ると、工程ステツプ１６０は検知素子インターフ
エース割込み兼工程ステツプ１６２を解除して、機構制
御装置１１６をしてどんなスパン操作後の機能でも実行
させるのである。

もしこのトルク測定回路を使用するならば、Ｇワードは
Gttとしてプログラムされ、Fffffがプログラムされるこ
とになる。この場合、開始スパン操作はＦワードにより
規定された送り速度でプログラムされた軸に沿つて実行
されることになる。もし送り速度がGpp測定サイクルで
プログラムされるならば、この送り速度は次の非測定情
報ブロツクに対して記憶される。

この時点において、走査サイクルがプログラマに工作物
における芯部の開口の存在を記録するデータを提提す
る。もしプローブ（探り針）が工作物に接触すると、部
位存在フラツグがセツトされて芯部開口が存在しないこ
とを表示する。もしプローブがそのプログラムされたス
パン操作の終りに向けて運動させられるならば、部位存
在フラツグはセツトされず、従つて、芯部開口は存在し
ない。部位存在フラツグの状態をテストするため、プロ
グラマは加工プログラムにおける下記の情報ブロツクを
規定しなければならない。即ち、 Nnnn（ＴＳＴ G6 T222 F333） 再び、Ｎワードがシーケンス番号を規定し、推奨された
プログラミング基準に従つて括弧を用いる。テスト機能
を規定するＴＳＴ命令および部位存在フラツグのテスト
を規定するＧ６命令は論理テスト機能を規定する第２の
命令である。ＴおよびＦワードはテストの結果に基いて
探索されるべき部位プログラムにおける場所を規定する
第３の命令である。Ｔアドレスは部位存在フラツグによ
り表わされる条件信号の第１の状態と関連し、Ｔワード
は条件信号の第１の状態に応答して探索される機械加工
プログラムにおける順序外の第１の場所を規定する。Ｆ
アドレスは条件信号の第２の状態と関連し、Ｆワードは
条件信号の第２の状態に応答して探索される加工プログ
ラムにおける第２の場所を規定する。望ましい実施態様
においては、第３の命令は第１と第２の場所における加
工プログラムにおいてプログラムされた別個の情報ブロ
ツクを含む。加工プログラムにおける順序外の第１の場
所において、プログラマは、 Nnnn（ＬＡＢ L222）ラベル・ブロツクを挿入し、Nnnn
（ＬＡＢ L3333）ラベル・ブロツクは第２の場所にプ
ログラムされる。その結果、ＴおよびＦワードは同じＬ
ワードと対応するラベル・アドレスを有することにな
る。

Ｇ６テスト工程を第５図に示す。工程ステツプ１６４は
部位存在フラツグがセツトされるかどうかについて判断
する。芯部開口が存在しないものとすれば、このフラツ
グはセツトされることになる。工程ステツプ１６６はＴ
アドレスの存在を判定し、工程ステツプ１６８はプログ
ラムされたＴワードに対応するＬワードを有するラベル
・ブロツクに対するプログラム探索は、本実施例におい
ては芯部開口が存在しないため、ボルト穴の加工を規定
する順次の加工ステツプを飛越すことが要求され、従つ
て、このボルト穴に対する加工ステツプの直後に、部位
プログラマはシーケンス番号と、ＬワードがＴワードと
同じＬアドレスとを有するラベル・ブロツクを挿入する
ことになる。

プログラム探索は出力制御セクシヨン１０２のブロツク
飛越しプログラム１１４により開始され、前記セクシヨ
ンはＬワードをＮ／Ｃブロツク・プロセッサ８２に対し
て供給してこれをして次のブロツク・ポインタ８４をＬ
ワードがＴワードに等しいラベル・ブロツクにセツトさ
せる。その後、スパン操作完了プログラム１０８はスパ
ン信号の終りを生成して、工作サイクル制御プログラム
８０をして加工プログラムの次のブロツクの転送を開始
させる。次のブロツク・ポインタ８４は所要のＬワード
を有するラベル・ブロツクにセツトされるため、ブロツ
ク・プロセッサ８２はテスト・ブロツクとラベル・ブロ
ツク間にどんな中間のブロツクのブロツク・データも転
送しない。一旦ブロツク・プロセツサが所要のラベル・
ブロツクを検知すれば、これは次のブロツク・ポインタ
をラベル・ブロツクの直後のブロツクにセツトして有効
に探索を終了させ、加工プログラムの実行はこのブロツ
クから再開される。

再び工程ステツプ１６４について、もし部位存在フラツ
グがセツトされなかつたならば、芯部開口が存在するこ
とを表示するものである。工程ステツプ１８０はＦアド
レスの存在を検出し、工程ステツプ１８２はＦワードと
等しいＬワードを有するブロツクに対するプログラム探
索を開始する。この操作は、再び、Ｎ／Ｃブロツク・プ
ロセツサ８２内の次のブロツク・ポインタ・ルーチン８
４の操作を制御する出力制御セクシヨン１０２のブロツ
ク飛越しプログラム１１４により実行される。本実施例
においては、もし芯部開口が存在すれば、ボルト穴を加
工させる情報ブロツクが実行されねばならない。これら
の情報ブロツクはテスト情報ブロツクの直後に生じる確
率が最も高く、従つて、この時点でプログラムがＬアド
レスと、Ｆワードと等しいＬワードとを有するラベル・
ブロツクを挿入することになる。その結果、プログラム
を次の情報ブロツクに対して探索し、ここでＬワードと
Ｆワード間の対応性が検出され、工程ステツプ１８６が
次のブロツク・ポインタ８４をＬブロツクの直後の情報
ブロツクの始めにセツトすることになる。無論、これは
ボルト穴の加工を開始する。

以上、プログラマが検知素子を用いて工作物の特徴の存
在を検出し、またこの情報を用いて部位プログラム内に
おける条件付き飛越しを実施することを可能にする能力
について述べた。本発明は更に別の能力を提供するもの
である。もし部位プログラムが多くの代替的な操作ステ
ツプを含むならば、加工工程の進行のためには、プログ
ラマが無条件にこれらの操作ステツプのあるものを飛越
すことが要求される。例えば、もし機械における工作物
が異なるボルト穴の穿孔を必要とする部品群の内の１つ
であることが判れば、部分プログラムは全てのボルト保
持形態の穿孔を行なう操作ステツプを含む１つのプログ
ラムを作成する。更に、プログラマは一連の操作兼テス
トの部分存在命令を加えて、どの穴形態にするかを決定
し、これにより工作物の加工のための適当な一連の操作
ステツプを規定する。飛越し命令は、穴の形態を規定し
てプログラムにおける適当な地点における加工動作を再
開させる各一連の操作ステツプの終りに付加される。こ
の能力は、加工プログラムにおける以下の飛越し情報ブ
ロツクを規定することによつて提供される。即ち、 Nnnn（ＪＭＰ L1111） このＪＭＰは飛越し命令を規定し、またL1111は飛越し
場所命令を規定する。この情報ブロツクに加えて、プロ
グラマは所要の飛越し場所にラベル・ブロツクを挿入し
なければならない。このラベル・ブロツクは、ＬＡＢ操
作コードと、Ｌアドレスと、飛越しブロツクにおけるＬ
ワードと等しいＬワードを含む。このラベル・ブロツク
は、飛越し目標である情報ブロツクの直前に配されなけ
ればならない。

Ｎ／Ｃブロツク・プロセッサ８２がＪＭＰ命令を読出す
と同時に、データ飛越しプログラム１００におけるブロ
ツク飛越しプログラム１００はある命令ブロツクを調製
し、これが出力制御セクシヨン１０２内のブロツク飛越
しプログラム１１４をして第６図の工程により規定され
る如きプログラム探索を開始させる。工程ステツプ１８
８はプログラムの探索が開始されることを要求する。こ
のためには、ブロツク飛越しプログラム１１４がＮ／Ｃ
ブロツク・プロセッサ８２内の次のブロツク・ポインタ
８４を提供し、Ｌワードが次の活動状態のブロツクとし
てラベル・ブロツクを確立する。その後、プログラム
は、飛越しブロツクにおけるＬワードと同じＬワードを
有するあるラベル・ブロツクに遭遇する迄、ブロツク・
プロセツサ８２に転送される。これと相当する状態が工
程ステツプ１９０により表示される如く見出される時、
次のブロツク・ポインタ８４が工程ステツプ１９２に従
つてラベル・ブロツクの直後のブロツクにセツトされ、
加工プログラムの実行がそのブロツクにより再開するの
である。このため、部分プログラマは、機械のオペレー
タの側に全く干渉することなく部分プログラム内での条
件付き飛越しおよび無条件飛越しの双方を実行する能力
を有し、これにより加工工程を妨げることがない。操作
サイクル、テスト・サイクルおよび飛越しサイクルの説
明においては、多数のプログラミング・コードが任意に
選択された。

当業者にとつて明らかなように、これらの機能の実行の
ため使用された実際のコードはシステム設計者および特
定のコンピユータ数値制御の特性に依存することになろ
う。従つて、本文中の説明において使用された特定のコ
ードは本発明に対する限定と見なすべきものではない。

本発明については図面に関して示された望ましい実施態
様による細部に示し、また望ましい実施態様について詳
細に記述したが、本発明をこのような細部に限定する意
図はない。むしろ、頭書の特許請求の範囲に該当するか
かる全ての変更例および相当例が包括されるべきもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実施される機械の基本的要素を示す
図、第２図は本発明を包含するコンピユータの数値制御
装置を示す全体的ブロツク図、第３図は機械の全体的な
操作サイクルを実行する工程を示すフローチヤート、第
４図は工作物の特徴を検知するための操作サイクルを実
行する工程を示すフローチヤート、第５図は工作物の特
徴をテストするための工程を示すフローチヤート、およ
び第６図はプログラムの飛越しを開始する工程を示すフ
ローチヤートである。 １０……モータ、１１……位置トランスジユーサ、１２
……滑子、１３……固定路、１４……工作物、１５……
工具ホルダー、１６……検知素子、１７……座標軸、１
８……テーブル、１９……基準面、２０……ＣＲＴデイ
スプレイ、２１……固定クランプ、２２……キーボー
ド、２３……穴、２４，２６……プログラム入力素子、
２５……制御装置、２８……制御押ボタン兼表示灯、３
０……滑子サーボ制御装置、３２……機械ソレノイド・
インターフエース、３４……機械表示灯インターフエー
ス、３６……機械リミツト・スイツチ・インターフエー
ス、３８……機械押ボタン・インターフエース、４０…
…主軸速度制御装置、４２…………滑子モータ駆動装置
兼位置トランスジユーサ、４４……工具変更素子兼他の
雑機構、４６……出力データ・バス、４８……入力デー
タ・バス、５１……コンピユータ、５２……機械インタ
ーフエース・モジユール・バス、５４……機械表示灯、
５６……機械滑子過剰移動兼他機構リミツト・スイツ
チ、５８……オペレータ機能押ボタン、６０……主軸モ
ータ駆動制御装置、６２……プローブ・インターフエー
ス、６４……表面接軸プローブ、６６……トルク制御モ
ジユール、６８……主軸モータ・トランスジユーサ、７
０……中央処理装置、７２……メモリー、７４……部分
プログラム読出し／表示制御プログラム、７６……入力
素子制御プログラム、７８……表示書式プログラム、８
０……機械サイクル制御プログラム、８１……オペレー
テイング・システム、８２……Ｎ／Ｃブロツク・プロセ
ツサ、８４……次位ブロツク・ポインタ・プログラム、
８６……データ準備プログラム、８７……工具データ・
プログラム、８８……準備兼雑機能復号兼記憶プログラ
ム、９４……現時兼指令送り速度兼位置記憶装置、９６
……径りデータ計算プログラム、１００……ブロツク飛
越しプログラム、１０２……出力制御プログラム、１０
４……径り実行制御プログラム、１０６……機構工程要
求プログラム、１０８……径り兼工程完了または打切り
プログラム、１１０……検知素子割込みアーム兼サービ
ス・プログラム、１１４……ブロツク飛越しプログラ
ム、１１６……機構制御装置、１１８……工程要求キユ
ー、１２０……工程開始プログラム、１２２……工程実
行制御プログラム、１２４，１２６，１２８，１３０，
１３２，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１
４６，１４８，１５０，１５２，１５４，１５６，１６
０，１６２，１８６，１８８，１９０，１９２……工程
ステツプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デ−ビツド・マイケル・クラバウ アメリカ合衆国オハイオ州45242シンシナ テイ・インデイアン・ウツズ・ドライブ 10647 (72)発明者 ラルフ・チヤ−ルズ・テイラ−・ジユニア − アメリカ合衆国オハイオ州45069ウエス ト・チエスタ−・ハリウツド・コ−ト9041 (56)参考文献 特開 昭48−104253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−46586（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物の特徴の存在の検出に応答して機械
   加工プログラムの動作ステップの順次実行を制御する方
   法であって、前記工作物の特徴の存在および不存在は前
   記機械加工プログラムに含まれる加工物走査サイクル命
   令の実行によって決定される前記方法において、 （ａ）検知素子が前記工作物走査サイクル命令の実行前
   に工具ホルダ内にロードされ、 （ｂ）前記工作物走査サイクル命令の実行中に前記検知
   素子の動作に応答して、前記加工物の特徴の存在又は不
   存在を表している条件信号が記憶され、 （ｃ）前記検知素子に切削工具に交換され、 （ｄ）前記切削工具により実行される前記動作ステップ
   は前記条件信号に応答して選択される ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記検知素子が前記工具物との接触を検出
   し、且つ、前記走査サイクル命令が、 （ａ）前記検知素子をスタート位置から加工物表面内部
   に位置された最終位置に向けて移動する命令信号を発生
   するステップと、 （ｂ）（ｉ）前記検知素子と前記加工物表面との接触お
   よび（ii）前記検知素子の前記最終位置への到着のうち
   の最初の発生に応答して前記検知素子の運動を終了する
   ステップと、 （ｃ）前記検知素子が前記加工物表面に接触したとき
   に、前記条件信号の第１の値を記憶し、 （ｄ）前記検知素子が前記最終位置に到着したときに、
   前記条件信号の第２の値を記憶し、 （ｅ）前記検知素子を運動し終了位置から前記スタート
   位置に移動するための第２の命令信号を発生する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。