JPH08112739A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工物の形状を計算上で簡単に求められない
ために計測によって求めてから、加工面からの距離で加
工を行う場合に、計測によるサイクルタイムの短縮を図
る。 【構成】 スキップ機能検出手段１が加工プログラムか
らスキップ指令のブロックを検出し、移動延長指定検出
手段２がスキップ指令にスキップ移動延長の指定を検出
し、延長距離記憶手段３がスキップ移動延長距離を記憶
する。スキップ信号検出手段４がスキップ信号を検出す
ると、延長移動指令手段５は、スキップ信号が検出され
たときの位置から延長距離記憶手段３に記憶されている
スキップ移動延長距離だけ引き続き延長して移動する指
令を出し、その延長距離だけ行き過ぎたところで移動停
止して、スキップ指令のブロックを終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は数値制御装置に関し、特
に加工物の形状を測定してその加工物から所定の位置ま
での加工を行う数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工物の形状が一定でない加工面に対し
て、その加工面上よりたとえばある部材を一定の深さに
押し込むような加工をしようとする場合、加工位置を測
定し、それぞれの位置に対してそれぞれ加工指令をすれ
ばよい。しかし、この方法では、加工プログラムを作成
する場合に、それぞれの加工物の形状を測定しなければ
ならず、また、加工物の一部を加工したことで他の部分
の加工位置に影響を与えるような加工物の場合、その加
工プログラムを事前に数値データとして作成することは
非常に労力を要する。

【０００３】このため、形状が一定でない加工面上より
ある部材を一定の深さに押し込むような加工をしようと
する場合、従来では、スキップ機能を使用して加工プロ
グラムを作成している。スキップ機能は、加工物または
センサを移動してセンサが加工物に当たるとスキップ信
号を出し、数値制御装置はそのスキップ信号を入力する
と、その位置をマクロ変数に格納し、その位置から減速
して移動を停止させて次のブロックの実行に進めるもの
で、これによって加工物がセンサに当たる位置を測定す
ることができる機能である。

【０００４】つまり、加工物からの位置で加工を指定さ
れるもので、なおかつ、加工物の形状を計算上で簡単に
求めることのできないような場合には、まず、スキップ
機能で加工面の位置を測定してその加工面への位置決め
を行い、そこから所定の位置まで部材を押し込むように
指令するといった手順でプログラムを作成し、加工を行
っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加工物の形状
を測定によって求めた後加工物からの位置で加工を行う
従来の方法では、加工物の形状を求めるスキップ指令
と、求められた加工面からの加工を行う加工ブロック指
令とを個別に指令していたので、スキップ指令後に加工
物形状の測定が終了すると、一旦減速停止する操作が入
り、この減速停止する時間分、サイクルタイムが必ず必
要になる、という問題点があった。

【０００６】また、加工物は連続して加工した場合に比
べて加工途中で停止すると、加工物に加工むらができる
ことがあるので、停止することにより加工物が影響を受
ける可能性がある。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、加工物の形状の測定およびその後の加工のサ
イクルタイムを短縮し、停止することによる加工物への
影響をなくすような数値制御装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、加工物の形状を測定してその加工物から
所定の位置までの加工を行う数値制御装置において、ス
キップ機能のスキップ移動延長の指定を検出する移動延
長指定検出手段と、前記スキップ移動延長の指定ととも
に指定されたスキップ移動延長距離を記憶する延長距離
記憶手段と、前記スキップ機能による加工物の形状の測
定時に入力されるスキップ信号を検出するスキップ信号
検出手段と、前記スキップ信号が検出されたときに前記
延長距離記憶手段に記憶されているスキップ移動延長距
離だけ引き続き延長して移動する指令を出す延長移動指
令手段と、を備えていることを特徴とする数値制御装置
が提供される。

【０００９】

【作用】上述の手段によれば、加工プログラム中にスキ
ップ機能を指令するブロックがあると、スキップ移動延
長の指定をチェックするとともにその延長距離を記憶す
る。一方、スキップ信号が検出されると、その位置から
延長距離だけ移動を延長し、その延長距離だけ行き過ぎ
たところで移動を停止してこのブロックを終了する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の数値制御装置の構成を示す図で
ある。図１によれば、加工物の形状を測定してその加工
物から所定の位置までの加工を行う数値制御装置は、従
来からの加工プログラムからスキップ機能の指令を検出
するスキップ機能検出手段１に加え、このスキップ機能
検出手段１がスキップ機能の指令を検出したときにその
指令にスキップ移動延長の指定がなされているかどうか
を検出する移動延長指定検出手段２と、スキップ移動延
長の指定がなされている場合に同時に指定されているス
キップ移動延長距離を記憶する延長距離記憶手段３と、
スキップ機能による加工物の形状の測定時に入力される
スキップ信号を検出してその位置を記憶するスキップ信
号検出手段４と、スキップ信号が検出されたときの位置
から延長距離記憶手段３に記憶されているスキップ移動
延長距離だけ引き続き延長して移動する指令を出す延長
移動指令手段５とを備えている。

【００１１】加工プログラム中にスキップ機能の指令が
検出されると、そのスキップ機能の指令にスキップ移動
延長の指定があるかどうかを検出し、スキップ移動延長
の指定がある場合にその指定とともに指定されているス
キップ移動延長距離を記憶しておく。一方、スキップ機
能が実行されてスキップ信号が検出されると、その位置
はマクロ変数に記憶されるが、このとき減速停止するこ
となく、その位置から延長距離記憶手段３に記憶された
延長距離だけしかも移動してきた方向に移動を延長し、
スキップ信号が検出された位置から延長距離だけ行き過
ぎたところで、スキップ指令のブロックが終了する。

【００１２】このようなスキップ移動延長機能を有する
スキップ指令は、加工プログラムの中で、たとえば「Ｇ
３１ Ｘｐ Ｙｐ Ｚｐ Ｑ ；」なるフォーマ
ットで使用される。このフォーマットにおいて、スキッ
プ指令のＧコード「Ｇ３１」に続く「Ｘｐ」はＸ軸また
はその平行軸、「Ｙｐ」はＹ軸またはその平行軸、「Ｚ
ｐ」はＺ軸またはその平行軸、そして、「Ｑ」はスキッ
プ移動延長距離を指定している。この「Ｑ」が指定され
たスキップ指令では、スキップ信号が入力されても停止
動作は行わずに、移動動作は継続される。

【００１３】図２はスキップ移動延長機能の説明図であ
る。スキップ指令として、たとえば、「Ｇ３１ Ｘｐ
Ｙｐ Ｑ１０．０；」を指令したとすると、たとえ
ば機械は「Ｘｐ」および「Ｙｐ」によって指定された目
標ポイントに向かって移動する。ここで、ポイントＰの
位置にてスキップ信号が入力されると、その位置から
「Ｑ」で指定したスキップ移動延長距離「１０．０ミリ
メートル」だけ移動が延長される。その移動の方向はポ
イントＰの位置まで移動してきた方向の延長線上にあ
る。

【００１４】図３は本発明の数値制御装置による処理を
示すフローチャートである。このフローチャートにおい
て、まず、実行されるブロックがスキップ指令のブロッ
クであるかどうかが判断される（ステップＳ１）。ここ
で、スキップ指令がなければ、そのまま抜けて終了す
る。スキップ指令があった場合には、スキップ移動延長
の指定「Ｑ」があるかどうかがチェックされる（ステッ
プＳ２）。ここで、スキップ移動延長の指定があれば、
スキップ延長モードをＯＮにし（ステップＳ３）、スキ
ップの延長距離がいくらであるかという設定を予め行っ
ておく（ステップＳ４）。もし、スキップ指令はあるが
スキップ移動延長の指定はない場合には、延長モードは
ＯＦＦにしておく（ステップＳ５）。

【００１５】次に、スキップ指令の移動の計算、つまり
前処理を行う（ステップＳ６）。そして、移動の計算の
後、通常のスキップ機能と同じように、「Ｇ３１ Ｘｐ
Ｙｐ Ｚｐ 」で指定されたポイントへ移動する動
作を開始する（ステップＳ７）。

【００１６】移動の開始の後、スキップ信号が入力され
たかどうかを判断する（ステップＳ８）。スキップ信号
が入力されなければ、移動が終了かどうかを判断して
（ステップＳ９）、移動が終了でなければ、また、スキ
ップ信号の入力の監視が繰り返えされる。もし、スキッ
プ信号が入力されずに移動の終了まで来たら、そのブロ
ックは終了する。

【００１７】ステップＳ８の判断において、スキップ信
号が入力されたときには、まず、スキップ指令による移
動量の残りの分をクリアする（ステップＳ１０）。ここ
で、スキップ延長モードがＯＮであるかどうかが判断さ
れ（ステップＳ１１）、もし、スキップ延長モードがＯ
ＦＦであれば、移動の延長は行わずにそのまま終了す
る。もし、スキップ延長モードがＯＮであった場合に
は、新たな移動量として、スキップ延長の移動量を設定
して（ステップＳ１２）、スキップ延長移動を開始し
（ステップＳ１３）、移動量だけ移動したら終了する。

【００１８】図４はスキップ移動延長機能による加工例
を示す図である。図示の例は、加工面６の高さが一定で
なく、しかもその高さが計算上で簡単に求めることがで
きないため計測によってその位置を求めた後加工が行わ
れるようなワーク７があって、そのワーク７のＹ軸方向
の加工位置は決定されているが、Ｚ軸方向の加工の深さ
は加工面からの距離で与えられるような加工を行う場合
を示している。

【００１９】たとえば、ある部材をワーク７の表面から
あらかじめ与えられた深さだけ押し込むという加工をす
る場合を考える。まず、ある部材をあらかじめ決められ
たＹ軸方向の加工位置Ｙ１まで移動してからスキップ機
能によりＺ軸方向に移動させる。ワーク７の加工面６、
すなわち、Ｚ軸方向の位置Ｚ１まで移動してくると、図
示しないセンサがこれを検出し、数値制御装置にはスキ
ップ信号が入力されて、そのときの機械位置座標がマク
ロ変数に格納される。数値制御装置はそのマクロ変数と
スキップ指令で指定した延長距離とから、部材を引き続
き移動して、ワーク７の表面からあらかじめ与えられた
延長距離だけ押し込む加工をする。

【００２０】図５は本発明の数値制御装置のハードウェ
アの概略構成を示すブロック図である。数値制御装置は
プロセッサ１１を中心に構成されている。このプロセッ
サ１１には、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）１２、ランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３、不揮発性メモリ１
４、軸制御回路１５およびプログラマブル・マシン・コ
ントローラ（ＰＭＣ）１８がバス１９を介して相互に接
続されている。軸制御回路１５はサーボアンプ１６を介
して工作機械３０に接続され、プログラマブル・マシン
・コントローラ１８も工作機械３０に接続されている。
数値制御装置はまた、ＣＲＴ／ＭＤＩ（Cathode Ray Tu
be / Manual Data Input）ユニット２０を備え、このＣ
ＲＴ／ＭＤＩユニット２０はグラフィック制御回路２
１、表示装置２２、キーボード２３およびソフトウェア
キー２４によって構成されている。この中で、グラフィ
ック制御回路２１、キーボード２３およびソフトウェア
キー２４がバス１９に接続されている。

【００２１】プロセッサ１１は読取り専用メモリ１２に
格納されたシステムプログラムに従って数値制御装置全
体を制御する。ランダムアクセスメモリ１３には、移動
量などの一時的な計算データ、表示データ、入出力信号
などが格納される。不揮発性メモリ１４には図示されて
いないバッテリによってバックアップされ、電源切断後
も保持すべきパラメータ、加工プログラム、工具補正デ
ータ、ピッチ誤差補正データなどが記憶される。

【００２２】ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２０は、数値制御
装置の前面あるいは機械操作盤と同じ位置に配置され、
データおよび加工図形の表示、データ入力、数値制御装
置の運転に使用される。グラフィック制御回路２１は数
値データおよび図形データなどのディジタル信号を表示
用のラスタ信号に変換し、表示装置２２に送る。表示装
置２２はこれらの数値および図形を表示する。

【００２３】キーボード２３は数値キー、シンボリック
キー、文字キーおよび機能キーから構成され、加工プロ
グラムの作成、編集および数値制御装置の運転に使用さ
れる。ソフトウェアキー２４は表示装置２２の下部に設
けられ、その機能は表示装置に表示される。表示装置の
画面が変化すれば、表示される機能に対応して、ソフト
ウェアキー２４の機能も変化する。

【００２４】軸制御回路１５はプロセッサ１１からの軸
の移動指令を受けて、軸の移動指令をサーボアンプ１６
に出力する。サーボアンプ１６はこの移動指令を増幅
し、工作機械３０に結合されたサーボモータを駆動し、
工作機械３０の工具とワークの相対運動を制御する。な
お、軸制御回路１５およびサーボアンプ１６はサーボモ
ータの軸数に対応した数だけ設けられる。また、図示の
例ではスピンドルモータ制御回路およびスピンドルモー
タ用アンプなどは省略してある。

【００２５】プログラマブル・マシン・コントローラ１
８はプロセッサ１１からバス１９経由でＭ（補助）機能
信号、Ｓ（スピンドル速度制御）機能信号、Ｔ（工具選
択）機能信号などを受け取る。そして、これらの信号を
シーケンス・プログラムで処理して、出力信号を出力
し、工作機械３０内の空圧機器、油圧機器、電磁アクチ
ュエータなどを制御する。また、工作機械３０内の機械
操作盤のボタン信号、スイッチ信号、リミットスイッチ
の信号、センサからのスキップ信号などを受けて、シー
ケンス処理を行い、バス１９を経由してプロセッサ１１
に必要な入力信号を転送する。

【００２６】また、上記の構成例ではプロセッサ１１は
１個で説明したが、複数のプロセッサを使用してマルチ
プロセッサ構成にすることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工面
からの距離で加工を指定されるもので、しかも加工物の
形状を計算上で簡単に求めることができないため計測に
よってその形状を求めた後加工を行う場合、加工面への
位置決めおよび測定とその後の加工を単一のブロックで
指定し、加工することができるので、プログラムが簡単
になる。

【００２８】また、加工物の形状を求めるスキップ指令
と加工ブロック指令とを個別に指令していた従来方法に
比べて、スキップ信号が入力された時点で減速停止しな
いので、その減速停止の時間分、サイクルタイムを短縮
することができ、停止することによる加工物への影響が
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値制御装置の構成を示す図である。

【図２】スキップ移動延長機能の説明図である。

【図３】本発明の数値制御装置による処理を示すフロー
チャートである。

【図４】スキップ移動延長機能による加工例を示す図で
ある。

【図５】本発明の数値制御装置のハードウェアの概略構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ スキップ機能検出手段 ２ 移動延長指定検出手段 ３ 延長距離記憶手段 ４ スキップ信号検出手段 ５ 延長移動指令手段 ６ 加工面 ７ ワーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工物の形状を測定してその加工物から
   所定の位置までの加工を行う数値制御装置において、 スキップ機能のスキップ移動延長の指定を検出する移動
   延長指定検出手段と、 前記スキップ移動延長の指定とともに指定されたスキッ
   プ移動延長距離を記憶する延長距離記憶手段と、 前記スキップ機能による加工物の形状の測定時に入力さ
   れるスキップ信号を検出するスキップ信号検出手段と、 前記スキップ信号が検出されたときに前記延長距離記憶
   手段に記憶されているスキップ移動延長距離だけ引き続
   き延長して移動する指令を出す延長移動指令手段と、 を備えていることを特徴とする数値制御装置。
2. 【請求項２】 前記移動延長指定検出手段は、スキップ
   移動延長の指定を検出したときスキップ延長モードをＯ
   Ｎに設定することを特徴とする請求項１記載の数値制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記スキップ信号検出手段は、前記スキ
   ップ延長モードがＯＮに設定されているときだけ前記延
   長移動指令手段にスキップ信号の検出を通知することを
   特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
4. 【請求項４】 前記延長移動指令手段によって延長移動
   される方向は、測定のために移動してきた方向と同じ方
   向であることを特徴とする請求項１記載の数値制御装
   置。