JPS63136203A - Ｄｎｃ制御方式 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は大容量データを必要とするＤＮＣ機（Ｄｉｒｃ
ｃｔ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の
制御方式に係り、特に工具破損時の再加工において、途
中加工を可能とすることを特徴とするＤＮＣ制御方式に
関する。

（従来の技術） 従来のＮＣ機においては、加工の途中で工具が破損した
ために再加工を行なう場合でも、各加工データによる加
工タクト（時間または／および作業ｆｆ１）が短いため
に、先頭から再加工を行っても、生産効率の低下にはつ
ながらない程度であり、途中再加工の必要性はあまり大
きくなかった。

最近になって、ＣＡＤ／ＣＡＭ化が進み、特に３次元加
工ＮＣデータ等の大容量ＮＣデータによるＮＣ加工時に
は、加工タクトが極めて長くなる。

この場合、再加工の必要性が無ければ従来どおりのＤＮ
Ｃ制御でも加工は可能である。

しかし、工具破損時などには再加工をせざるを得ないの
で、この場合に途中加工を行なわないで、最初から加工
をやりなおすとすると、加工時間や作業量が膨大となっ
てしまい、また無駄加工が発生する。

このような場合の対策として、特開昭６１−２５２１４
号公報では、使用工具の残り寿命をモニタし、残寿命が
これから行なう加工時間に足りないときは表示、警報す
ることが提案されている。

（発明か解決しようとする問題点） 上記した従来技術では、工具破損時の途中加工による再
加工について考慮されていないために、この場合の加工
作業能率の低下が著しく、実用化が困難であるという問
題があった。

また、前記公開公報に記載されているような残寿命管理
を行なう場合には、工具の寿命に十分な余裕を見込まな
ければならないために不経済であるばかりでなく、予測
できない事故等による工具破損に対しては対処すること
ができないという問題があった。

本発明は上記問題を解決する為に、ＮＣ機より工具異常
を報告してもらい、そのタイミングにおける加工用の再
送データをサーチし、これに基づいて途中再加工を行な
うことを可能とし、全体の生産効率をあげることを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 」二記の目的は、ＤＮＣ制御のための情報を、メインお
よびスレーブデータＮｏ、を含む加工指令マスターファ
イル、前記各メインデータ魔およびスレーブデータＮｏ
．に対応するデータの情報を示すＮＣデータＮｏ、ファ
イル、ならびにそれぞれのＮＣデータＮｏ．に対応する
具体的数値データを含むＮＣデータファイルに分割構成
して記憶し、メインデータＮｏ、およびスレーブデータ
Ｎｏ、に対応するＮＣデータを順次に読出して編集する
と共に、編集された情報に基づいて、マシニングセンタ
を駆動してパンフレット上のワークの加工を実行し、一
方、加工に使用されている情報がメインデータおよびス
レーブデータのいずれであるかを示すフラグを備えると
共に、前記加工に使用されている情報のメインデータＮ
ｏ、、スレーブデータＮｏ、および当該スレーブデータ
Ｎｏ．に対応する情報の先頭位置などを記憶することに
よって達成される。

（作用） 前述のように、加工に使用されている情報がメインデー
タおよびスレーブデータのいずれであるかを示すフラグ
を備えると共に、前記加工に使用されている情報のメイ
ンデータＮｏ、、スレーブデータＮｏ、および当該スレ
ーブデータＮｏ、に対応する情報の先頭位置などを記憶
することにより、加工途中において工具破損が検出され
たときは、その検出信号に応答して前記フラグをスレー
ブ側に切替えると共に、加工に使用されているスレーブ
データＮｏ、に対応する情報をその先頭位置ヘリセット
（イニシャライズ）することにより、スレーブデータＮ
ｏ、の初めから途中再加工を自動的に実行することがで
きる。

（実施例） 本発明の１実施例を、以下に図面を参照して説明する。

本実施例の概略構成は、第１図に示すように、（三次元
）ＣＡＤシステム１５、マイクロコンピュータ２０、Ｎ
Ｃ装置１３、Ｍ／Ｃ（マシニングセンタ）１２、および
ＡＰＣ（オートパレット・チェンジャ）１４から成る。

マイクロコンピュータ２０とＭ／Ｃ１２とはプロセス入
出力装置によって、マイクロコンピュータ２０とＮＣ装
置１３とはシリアルインターフェース（Ｒ３４２２）に
よって、またＣＡＤシステム１５とマイクロコンピュー
タ２０とはパラレルインターフェース（モデム）によっ
て、それぞれ接続されているが、これらの接続手段は、
図示を省略されている。

また、マイクロコンピュータ２０は、加工指令情報やＮ
Ｃデータ情報を格納する為に補助記憶装置を接続されて
いるが、これらも図示を省略されている。

メイン・スレーブ方式によるＤＮＣ制御を行なう為の基
本ファイル作成用として、本実施例において、マイクロ
コンピュータ２０がＣＡＤシステム１５より受信する加
工情報（データ）は、下記の３種に大別される（第２図
参照）。

（１）スケジュールＮｏ、十加工指令情報（２）加工順
データＮｏ、十加エコントロール情報（３）具体加工デ
ータシリアルＮｏ、十具体加工データ前記（１）のデー
タは加工される部品（ワーク）の情報で、スケジュール
ＮＯ，（部品Ｎｏ、）、加工順データＮｏ、、および具
体加工データシリアルＮｏ、を含む情報である。

一方、（′２Ｊおよび（３）のデータは部品の加工を行
なう為の情報で、さらに各データＮＯ，と加工コントロ
ール情報または具体加工データシリアルＮｏ、とに大別
される。

ＣＡＤシステム１５からの前記加工情報を、マイクロコ
ンピュータ２０の加工情報読込部１にて読み込み、加工
指令情報作成部２およびＮＣデータ情報作成部３におい
て、第３図の処理フロー（ブロックＡ−Ｇ）に従い、第
４図に示すような（ａ）加工指令マスターファイル、 （ｂ）ＮＣデータＮｏ、ファイル、および（ｃ）ＮＣデ
ータファイル を作成する。なお、この場合、スレーブデータは１つの
部品ＮＯ１に対して複数個ある為に、第３図の処理フロ
ーでは、ブロックＥ、Ｆをスレーブデータ数だけくり返
す事になる。第５図および第６図に上記の３フアイル（
ａ）〜（Ｃ）間の関係を示す。

第６図において、ａｌは加工指令マスターファイル内の
メインまたはスレーブデータＮｏ、であり、ｂｌは前記
データＮｏ、に対応するＮＣデータＮｏ、ファイル内の
１ケースの内容に該当し、またＣ１は当該ＮＣデータＮ
ｏ、の具体的内容を示すＮＣデータファイルである。

二こで、ＮＣデータＮｏ、はファイル内ユニークでなけ
ればならない。この為に、例えば、ＮＣデータＮｏ、を
［スケジュールＮＯ１＋（加工順データＮｏ、または具
体加工データシリアルＮｏ、）］とするのが望ましい。

このようにして作成された情報は、それぞれマイクロコ
ンピュータ２０内の加工指令マスター情報ファイル部４
およびＮＣＣデータ情報ファイ郡部５格納される。

このとき、加工指令情報は第５，６図のように、加工指
令データのメインおよびスレーブデータが分かる構成と
し、また加工指令マスターデータ内のメインおよびスレ
ーブデータＮｏ．はＮＣデータＮｏ。

ファイルのキーデータとなっており、登録時にはＮＣデ
ータＮｏ、の空きエリアに登録される。

また、実際の加工を行なう為に、マイクロコンピュータ
２０がＭ／Ｃ１２より受信する情報は、・つぎの２種類
である。

（１）加工バレットＮｏ。

（′２Ｊ工具破損報告データ 加工バレットＮｏ、はＡＰＣ１４上の部品のうちの加工
対象となる部品のパレットＮｏ、であり、工具破損報告
データは加工機の工具破損時に発生される信号である。

第１図の装置によって加工を開始する場合、オペレータ
は制御コンソール（図示せず）から、第７図に示すよう
なスケジュール情報をスケジュール情報作成部７に入力
する。

前記スケジュール情報は、ＡＰＣ１４のそれぞれのパレ
ットにどのワークか装填されているかを示すもので、パ
レットＮｏ、と部品（ワーク）ＮＯｌとの対照テーブル
である。前記スケジュール情報はスケジュール情報部８
に格納される。

Ｍ／Ｃ１２のスタートボタンが押されると、その時に加
工位置にあるパレットＮｏ、が、Ｍ／Ｃ１２からＭ／Ｃ
制御部１０を介して、スケジュール進行管理部９へ送信
される。これと同時に、ＮＣ装置１３からＮＣ装置制御
部１１ヘデ一タ要求信号が送信される。

これに応じて、スケジュール進行管理部９はスケジュー
ル情報部８を参照し、加工されようとしているワークの
部品Ｎｏ、を認識する。ここでは、説明の便宜上、Ｎ０
１１のパレットが加工位置にあり、そこにはＮｏ、１０
００の部品が装填されており、そのための具体的なデー
タは第８図に示すようなものであると仮定する。

第８図は、ワーク（ドーナツ状の円板）１００に文字Ａ
、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄを加工する例であり、この場合の
メインＮＣデータおよびスレーブＮＣデータはそれぞれ
図示のとおりである。

この例では、まずメインデータＮｏ、１００ＯＮ９００
０からの文字ｒＡＪ開始点情報によって、工具とワーク
１００との相対位置を決定し、つぎにスレーブデータＮ
ｏ、ｌ００ＯＮ　１１００読み出して、同図に示すよう
に文字ｒＡＪの加工を実行する。

スレーブデータのエンドコードＭ９９が読み出されたな
らば、文字ｒＡＪの加工が終了したことを認識し、引続
きメインＮＣデータから回転角情報αおよび文字ｒＢＪ
開始点情報を読み出し、文字ｒＢＪの加工のために必要
なワーク１００の回転および工具の位置ぎめを行なう。

つづいてスレーブデータＮｏ、１Ｏ０ＯＮ　１２００読
み出して、同図に示すように文字ｒＢＪの加工を実行す
る。

以後同様にして、文字ｒＤＪまでの加工を行ない、同文
字に関するスレーブデータエンドコードＭ９９が読み出
されたならば、すべての加工動作を終了する。

前述のような加工動作のために必要なメインＮＣデータ
およびスレーブＮＣデータは、第１図の送信管理情報部
１６において順次編集され、加工の進行に伴なってＮＣ
装置制御部１１へ転送される。以下に、この手順を説明
する。

前述のように、スケジュール進行管理部９はスケジュー
ル情報部８を参照してＮＣ装置ｍ１ｒ御部１１を起動す
る。前記ＮＣ装置制御部１１は、第１０図に示すように
、ＮＣデータ送信部１１ＴとＮＣデータ編集部１１Ｅと
から構成される。

ＮＣ装置１３からのデータ要求信号に応答して、ＮＣデ
ータ送信部１１Ｔは、第１０図の第１〜第３のＮＣデー
タ編集バッファ１６Ｄのいずれかにデータが格納されて
いるか否かを判定し、データが有る場合は、ＮＣデータ
送信バッファを介してデータをＮＣ装置１３へ送信し、
無い場合は、ＮＣデータ編集部１１Ｅに起動をかける。

ＮＣデータ編集部１１Ｅは、第９図に示した手順に基づ
いてＮＣデータの編集を行ない、ＮＣデータ編集バッフ
ァ１６ＤにＮＣデータを格納する。

すなわち、ＮＣデータ編集部１１Ｅが起動されると、第
９図のフローチャートにしたがって、まずブロック１１
の判定を行なう。この判定は最明は成立するので、ブロ
ック１２において最初のメインデータ（第８図の例では
、Ｎｏ、　１０００　Ｎ　９０００および文字ｒＡＪ開
始点情報）を第１０図のＡレジスタ１６Ａにセットし、
つぎのブロック１３でＮＣデータ編集を実行する。

次のブロック１４では、ＮＣデータ編集バッファに空き
が有るかどうかを判定し、空きが無いときは編集処理を
終了し、一方、空きが存るときは、ブロック１５で編集
対象がメインデータかスレーブデータかの判定を行なう
。

前記判定結果がメインデータであるときは、ブロック１
６でスレーブコール（ｃａｌ　１）があるかどうかを判
定し、この判定が成立しなければブロック１９のエンド
判定を行ない、前述のブロック１３〜１６．１９の処理
をくり返す。

一方、前記ブロック１Ｇの判定が成立するときは、ブロ
ック１７で第１０図のフラグ１６Ｃをメインからスレー
ブへ切替える。そして、ブロック１８でスレーブデータ
Ｎｏ、を第１０図のＡレジスタ１６Ａにセットする。

第８図の具体例でいえば、スレーブコール０３７Ｐ　１
１００が読み込まれたとき（ブロック１６）、スレーブ
データＮｏ、　１０００　Ｎ　１１００を第１０図のＡ
レジスタ１６Ａにセットする。その後、編集処理はブロ
ック１３へ戻り、ブロック１６まで、およびブロック１
９の手順をくり返す。

これにより、先の例では文字ｒＡＪを加工するのに必要
な数値データが、第１０図のＮＣデータ編集バッファ１
６Ｄに順次格納される。

ブロック１９で、スレーブデータの終了（エンドコード
、第８図の具体例ではＭ９９）が検出されると、ブロッ
ク２０でフラグ１６Ｃをスレーブからメインへ切替える
。

第８図の具体例でいえば、ワーク１００を回転するため
の回転角情報αおよび文字ｒＢＪ開姶点情報に対応する
メインデータが、第１０図のＡレジスタ１６Ａのメイン
データＮｏ、記憶部に格納される。

つづいて、ブロック１６の判定結果にしたがい、ブロッ
ク１７でフラグがメインからスレーブへ切替えられ、こ
のスレーブデータＮｏ、が第１０図のＡレジスタ１６Ａ
に格納されると共に、前述と同様の手順で、文字ｒＢＪ
を加工するためのスレーブデータが、ＮＣデータ編集バ
ッファ１６Ｄに格納される。

このようにして、文字ｒＤＪまでの加工データが編集さ
れると、メインデータの終りとなり、ブロック１９での
エンド判定がメインデータについて成立するので、第９
図の処理が終了する。

このようにして、Ｍ／Ｃ１２による第１のワークの加工
が完了すると、ＮＣ装置１３より加工終了リセット信号
がＮＣ装置制御部１１へ送信され、ＮＣ装置制御部１１
はアイドル状態となる。同時に、Ｍ／Ｃ１２より次の加
工バレットＮｏ、が送信され、前述と同様にして、順次
にくり返しワークの加工が行なわれる。

以上の説明から分るように、ＮＣデータ編集部１１Ｅは
、第９図の手順にしたがってメインおよびスレーブＮＣ
データの編集を順次に行ない、これをＮＣデータ編集バ
ッファ１６Ｄに格納する。

またＮＣデータ送信部は、前記ＮＣデータ編集バッファ
のデータを読み出し、ＮＣデータ送信バッファ１１Ｂを
介してＮＣ装置１３へ送信し、Ｍ／Ｃ１２を制御して所
望の加工を実行させる。

それ故に、本発明によるＮＣ加工の実行中は、第１０図
のＡレジスタ１６Ａの指定個所には、現在加工動作中の
メインデータＮｏ、およびスレーブデータＮｏ、が格納
され、一方、Ｂレジスタ１６Ｂの指定個所には、図示し
たようにデータ編集がどこまで行なわれたかを示す情報
（メインＮＣデータユニットＮｏ、、メインＮＣデータ
先頭セクタアドレス、メインＮＣデータ次編集アドレス
、およびスレーブデータ用情報など）が記憶される。

またフラグ１６Ｃには、現在の加工がメインＮＣデータ
およびスレーブＮＣデータのいずれに基づいているかの
識別フラグが格納されている。

加工中に工具破損が発生した場合は、Ｍ／Ｃ１２からの
検出信号によってＭ／Ｃ制御部１０に起動がかかり、つ
づいて再送データ処理部６に起動がかかる。

再送データ処理部６は第１１図のフローチャートに示す
様に、第１０図のＮＣデータ編集バッファ１６Ｄおよび
ＮＣデータ送信バッファＩＩＢ内のデータをクリアしく
ブロック２１）、次にＢレジスタ１６Ｂ内のスレーブデ
ータ用情報を初期値、すなわち先頭位置にリセット（ブ
ロック２２）する。

また、この実施例では、再加工をスレーブデータの先頭
から行なうこととしている為、メイン／スレーブフラグ
をスレーブに切替える（ブロック２３）。

そして、前記再送データ処理部６はＭ／Ｃ制御部１０に
再送準備完了を報告する（ブロック２４）。

Ｍ、／Ｃ制御部１０は、前記再送準備完了報告を受取る
と、Ｍ／Ｃ１２に対して再送ＯＫ倍信号送信する。

これに応答して再びＮＣ装置１３よりデータ要求がある
と、前述と同様にして、ＮＣ装置制御部１１のＮＣデー
タ送信部１１ＴよりＮＣデータ編集部１１Ｅに起動がか
かり、ＮＣデータ編集が再開される。

すなわち、ＮＣデータ編集部１１Ｅは、第１０図のＡレ
ジスタ１６Ａ内のスレーブデータＮｏ、　（すなわち、
工具破損時に編集中であったスレーブデータＮ００）を
参照し、当該スレーブデータＮｏ、の先頭から（Ｂレジ
スタ１６Ｂ中のスレーブデータ用情報が初期値にリセッ
トされている為）再び編集を行ない、これをＮＣデータ
編集バッファ１６Ｄに格納する。

ＮＣデータ送信部１１Ｔは、前述の通常加工の場合と同
様に、前記ＮＣデータ編集バッファ１６Ｄのデータを読
み出し、ＮＣデータ送信バッファ１１Ｂを介してＮＣ装
置１３へ送信し、Ｍ／Ｃ１２を制御して所望の再加工を
スレーブデータの先頭から実行させる。

このようにして、加工途中において工具破損が起ったと
きは、スレーブデータＮｏ、の先頭からｍ−例えば、第
８図の例において、文字ｒＢＪの加工中に工具が破損し
たときは当該文字ｒＢＪの最初から再加工が行なわれる
。

（発明の効果） 本発明によれば、大容量ＮＣデータを必要とするＮ　Ｃ
機の加工においても、工具破損時には、その途中から再
加工を行なうことができるので、データの先頭から再加
工する場合に比較して、ムダ加工を排除することができ
るので生産効率の向上をはかることができる。

また、加工用データをメインデータとスレーブデータと
に分け、加工に使用する情報を順次に編集してＮＣ装置
へ送信すると共に、現在加工に使用されているメインデ
ータＮｏ、およびスレーブデータＮｏ、、ならびにスレ
ーブデータ用情報を記憶するようにしたので、工具破損
時には、前記スレーブデータ用情報を先頭位置にリセッ
トするだけで、所望の途中再加工を自動的に実行するこ
とができる。

それ故に、本発明によれば、特別のハードを付加する必
要がなく、ソフトの変更、追加のみで簡単に途中再加工
を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の全体構成を示す機能ブロッ
ク図、第２図は外部（ＣＡＤシステム）から入力される
情報のフォーマットを示す図、第３図は前記入力情報か
ら本発明に必要な種々のデータファイルを作成する手順
を示すフローチャート、第４図は前記入力情報とデータ
ファイルとの関係を示す図、第５図および第６図は前記
各データファイル間の相互関係を示す図、第７図はパレ
ットＮｏ、とそこに装填された部品Ｎｏ、の対応関係を
示すスケジュール情報テーブルの一例を示す図、第８図
はメインＮＣデータおよびスレーブＮＣデータの具体例
およびワークの平面図、第９図はＮＣ装置制御部におけ
るデータ編集の手順を示すフローチャート、第１０図は
前記データ編集時におけるデータ相互の関係を説明する
ための図、第１１図は加工の途中で工具が破損した場合
の途中加工のためのデータ再送手順を説明するフローチ
ャートである。 １・・・加工情報読込部、２・・・加工指令情報作成部
、３・・・ＮＣデータ情報作成部、４・・・加工指令マ
スター情報ファイル部、５・・・ＮＣデータ情報ファイ
ル部、６・・・再送データ処理部、７・・・スケジュー
ル情報作成部、８・・・スケジュール情報部、９・・・
スケジュール進行管理部、１０・・・Ｍ／Ｃ制御部、１
１・・・ＮＣ装置制御部、１２・・・Ｍ／ＣＣマシニン
グセンサ）、１３・・・ＮＣ装置、１４・・・ＡＰＣ（
オートパレットチェンジャ）、１１Ｂ・・・ＮＣデータ
送信バッファ、１１Ｅ・・・ＮＣデータ編集部、１１Ｔ
・・・ＮＣデータ送信部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＤＮＣ制御のための情報を、メインおよびスレー
   ブデータＮｏ．を含む加工指令マスターファイル、前記
   各メインデータＮｏ．およびスレーブデータＮｏ．に対
   応するデータの情報を示すＮＣデータＮｏ．ファイル、
   ならびにそれぞれのＮＣデータＮｏ．に対応する具体的
   数値データを含むＮＣデータファイルに分割構成して記
   憶し、 メインデータＮｏ．およびスレーブデータＮｏ．に対応
   するＮＣデータを順次に読出して編集すると共に、編集
   された情報に基づいて、マシニングセンタを駆動してパ
   レット上のワークの加工を実行し、一方、加工に使用さ
   れている情報がメインデータおよびスレーブデータのい
   ずれであるかを示すフラグを備えると共に、 前記加工に使用されている情報のメインデータＮｏ．、
   スレーブデータＮｏ．および当該スレーブデータＮｏ．
   に対応する情報の先頭位置などを記憶することを特徴と
   するＤＮＣ制御方式。
2. （２）編集された情報は、バッファに一時記憶され、Ｎ
   Ｃ装置制御部によって順次に読み出され、ＮＣ装置を介
   してマシニングセンタの制御に利用されることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項記載のＤＮＣ制御方式。
3. （３）ＤＮＣ制御のための情報を、メインおよびスレー
   ブデータＮｏ．を含む加工指令マスターファイル、前記
   各メインデータＮｏ．およびスレーブデータＮｏ．に対
   応するデータの情報を示すＮＣデータＮｏ．ファイル、
   ならびにそれぞれのＮＣデータＮｏ．に対応する具体的
   数値データを含むＮＣデータファイルに分割構成して記
   憶し、 メインデータＮｏ．およびスレーブデータＮｏ．に対応
   するＮＣデータを順次に読出して編集すると共に、編集
   された情報に基づいてマシニングセンタを駆動してパレ
   ット上のワークの加工を実行し、一方、加工に使用され
   ている情報がメインデータおよびスレーブデータのいず
   れであるかを示すフラグを備えると共に、 前記加工に使用されている情報のメインデータＮｏ．、
   スレーブデータＮｏ．および当該スレーブデータＮｏ．
   に対応する情報の先頭位置などを記憶し、加工中に工具
   破損が検知されたときは、マシニングセンタの駆動を停
   止すると共に、 前記フラグをスレーブデータ側に切換え、加工に使用さ
   れている情報をその先頭位置へリセットした後、加工を
   再開することを特徴とするＤＮＣ制御方式。