JPS6332586B2

JPS6332586B2 -

Info

Publication number: JPS6332586B2
Application number: JP58163378A
Authority: JP
Inventors: Sairon Supuunaa Jerorudo
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1988-06-30
Also published as: US4513380A; IL68871A; JPS5973266A; EP0103198A2; EP0103198A3

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の背景〕この発明は計算機で制御される産業機械、更に
具体的に云えば、その１次動作のどの段階でも機
械を中断し、２次動作を遂行し、１次動作中の中
断した正確な場所に機械を復帰させる方法に関す
る。

産業機械は、フライス盤及び旋盤の様な工作機
械や、溶接機及び材料処理装置の様なロボツト装
置を含んでいるが、典型的には計算機式数値制御
（CNC）装置によつて制御される。こういうCNC
装置は記憶装置を持つていて、これらの記憶装置
は機械が遂行すべき精密な加工作業を限定する一
組の命令を持つ様にプログラムされている。旋盤
の場合、一組の命令が工作物に対する切削工具の
移動を定めて、旋盤が工作物を予定の寸法に加工
することが出来る様にする。溶接ロボツトの場
合、一組の命令が同じ様にロボツト・アームの移
動を定めて、溶接ヘツドを適正な位置に持つて来
ると共に、その後溶接作業を行なう様にする。

加工作業を遂行する時、作業を中断して、制御
される工具又はアームを手動で動かし、その後、
中断した点又は前の点で加工作業を再開すること
が必要な場合が多い。例えば、旋盤の典型的な加
工サイクルは、工作物にねじ山を切ることを含
む。ねじ切り工具の一部分がねじ切りサイクル中
に破損した場合、ねじ山は正しく形成されない。
破損した工具が検出された時、オペレータがサイ
クルを中断し、工具を保持する治具を便利な場所
へ手動で動かし、工具を交換し、加工サイクルを
再開する。破損した工具が早期に発見されず、即
ち、この破損した工具を用いて幾らかのねじ山が
途中まで形成されていた場合、その前の幾つかの
切削サイクルの少なくとも一部分を繰返すことが
必要になることがある。従つて、装置は加工作業
を中断した点に復帰することが出来るだけでな
く、前の動作部分を思い出して繰返すことが出来
なければならない。

ゼネラル・エレクトリツク・カンパニから入手
し得るマーク・センチユリー（Mark Century；
商標）1050型CNCでは、機械のオペレータが工
作物から工具を遠ざけることが出来る様にする工
具検査手順が設けられており、これは加工を中断
した点への自動的な復帰を含む。このCNC装置
は、オペレータがCNCに、中断点より前に行な
われた限られた数の加工工程を繰返すことが出来
る様にする「やり直し（retrace）」機能を持つて
いる。然し、工具検査手順は、加工を停止した時
にしか実施することが出来ず、やり直し機能はプ
ログラムされた線形移動に制限されている。従つ
て、この検査及びやり直しの特徴をねじ切り様式
で利用することは出来ない。更に、工具検査手順
は最初に工具を停止することを必要とするから、
ねじ切り様式でこの手順を行おうとする場合、ね
じ山の「リンギング（ringing）」によつて工作物
に修理不能な損傷が起る。

この発明の目的は、正確な中断点に回復出来る
様にして、加工作業を中断する改良された方法を
提供することである。

この発明の別の目的は、加工作業を最初に停止
せずに実施することの出来る、加工作業を中断す
る改良された方法を提供することである。

〔発明の概要〕

この発明は、工具を停止したことによつて工作
物に悪影響が出ない様に保証しながら、加工作業
を中断する方法を提供する。この発明をねじ切り
サイクルで動作する旋盤に用いた場合、CNC装
置が機械中断指令を処理して、切削工具をねじ山
から自動的に引出しながら、主たる進みを続け、
切込み軸を工作物から外向きに最大速度で駆動す
る。この装置は、切削工具が工作物から離れた時
を自動的に判定して、工具を予定の出発位置へ復
帰させる。この後、オペレータが工具を手動で任
意の便利な場所に移すことが出来、装置はオペレ
ータが行なつた一連の移動を憶えている。中断指
令を解除すると、装置は工具を予定の出発位置へ
復帰させる。この為、加工作業が中断点から再開
される。この代りに、オペレータは、中断指令が
発生した点より前に行なわれた加工作業の繰返し
を指令することが出来る。

〔具体的な説明〕

この発明が更によく理解される様に、次に図面
を参照して説明する。

第１図には、この発明の１面を例示する為、工
作機械、図示の場合は旋盤を著しく簡単にして示
してある。この図では、作業に使われる工作機械
のCNC、駆動電動機及びその他の必要な要素は
示してない。工作機械がベツド１０を持ち、その
上に工作物保持機構又はチヤツク１４を支持する
枠１２が取付けられている。チヤツク１４はジヨ
ー１６を持ち、このジヨーを工作物１８に対して
締付けて、工作物を所定位置に保持することが出
来る。図示の旋盤の場合、このジヨーは、加工の
為に、工作物を回転することが出来る様にする駆
動電動機に対する接続部になる。工作物１８の１
端がジヨー１６の中に保持されているが、他端は
心押し台２０に当てられていて、センター２２に
よつて留められている。心押し台２０も工作機械
のベツド１０に取付けられている。工具保持機構
２４も工作機械のベツド１０に取付けられてい
る。工具保持機構２４が基部２６を持ち、これは
機構２４が工作物１８の長軸と平行に移動するこ
とが出来る様にすると共に、工作物１８に対して
垂直な方向に移動することも出来る様にしてい
る。切削工具２８及び工具の基部３０が工具保持
機構２４に取付けられている。基部３０は、切削
工具２８を工作物１８と接触させる様に、上げ下
げすることが出来る様な形で機構２４に接続され
ている。

工作物１８の一部分がねじ山３４を持つことが
示されている。このねじ山は、工作物１８を回転
する間、部分３２に沿つて繰返しのパスで工具２
８を移動させることによつて、工作物１８に切込
まれている。後で明らかになるが、この発明の１
つの特徴は、工具２８がねじ山を切込んでいる
間、ねじ山を設けた部分３２をきずつけずに、ね
じ切りサイクルを中断することが出来ることであ
る。例えば、工具２８の先端が欠けた場合、工具
２８を交換する為に、ねじ切りを中断することが
必要である。電源スイツチを使うことによつて機
械の動力を遮断した場合、Ｚ軸方向の駆動と工作
物１８の回転の間の同期が失われることにより、
部分３２に「リング」が切込まれ、ねじ山を切つ
た部分に取りかえしのつかない損傷が起ると思わ
れる。

前に述べた様に、この発明は、工作物１８に対
する切削工具２８の位置ぎめが、CNC内で作用
するパート・プログラムによつて限定されている
様な計算機数値制御（CNC）に使うのに特に適
している。周知の様に、パート・プログラムは指
令ブロツク又は作業ステートメントに分れてい
て、パート・プログラム内の各々の情報ブロツク
が、工作物１８に対して機械の切削工具２８の一
方向の移動を定めている。然し、パート・プログ
ラム内の指令ブロツクによつて呼出すことの出来
る「キヤンド・サイクル」によつて定められた円
弧又はねじ切りサイクルの様な移動もある。工作
機械のこの発明に従つて動作させる方法は任意の
種類のCNCに使うことが出来るが、ここで説明
する構成は、特にゼネラル・エレクトリツク・カ
ンパニから入手し得るマークセンチユリー2000型
CNCに使うのに用いることが出来る。マークセ
ンチユリー2000型CNCは、インテル8086及び
8087マイクロプロセツサを用いた、マイクロプロ
セツサをベースとする制御装置である。マークセ
ンチユリー2000型CNCのハードウエアの構成が
第２図に示されている。装置の中央処理装置
（CPU）４６は装置の処理動作を行なうもので、
インテル8086及び8087マイクロプロセツサを含ん
でいる。装置のダイナミツクRAM（即時呼出し
記憶装置）４８が装置の呼出し―書込み記憶装置
を持つていて、システム母線５０を介して装置の
CPU及び装置のその他の機能的な部分に結合さ
れている。母線５０に接続された軸制御器５２
が、工作機械の各々の被動軸に対する幾つかの制
御機能を持つ。軸制御器はそれ自身のマイクロプ
ロセツサ（図に示してない）を持ち、これがフロ
ントエンド・プロセツサとして作用して、工作機
械６０の統制のとれた１群の運動軸をシステム母
線５０にインターフエイス接続する。制御器５２
内にある他のプロセツサが制御される軸に対する
計算を行なう。

入出力（／Ｏ）制御器５４がシステム母線の
／Ｏ動作の統制をとり、こうしてシステム母線
５０を局部／Ｏ母線５６に接続する様に作用す
る。局部／Ｏ母線５６が装置を持久記憶装置５
８に接続する。持久記憶装置５８には、パート・
プログラムと保存しなければならない装置の全て
のデータとが貯蔵されている。局部／Ｏ母線５
６は局部デイジタル／Ｏ装置６２にも接続され
ている。これは機能的に機械制御部６４に関連し
ている。局部デイジタル／Ｏ装置６２が工作機
械６０に対するデイジタル化した作動装置の制御
信号を発生すると共に、工作機械６０からの帰還
ステータスデータを伝える。

NC制御部６６も／Ｏ制御器５４に接続され
ている。NC制御部６６は工作機械のオペレータ
並びにパート・プログラマに対してフロントパネ
ルとして作用する。機械制御部６４は制御パネル
であつて、工作機械のオペレータが手動作業をこ
れによつて行なうことが出来ると共に、パート・
プログラムの実行を制御することが出来る。

第２図に示すCNCは、装置のRAM４８にある
プログラムを実行するCPU４６の制御の下に動
作する。パート・プログラムは紙テープ又はカセ
ツト読取り機の様な外部装置から／Ｏ制御器５
４を介して入力してもよいし、或いはNC制御部
６６のキーボードから入力することが出来る。装
置に入力されたあらゆるパート・プログラムが
／Ｏ制御器５４によつて持久記憶装置５８に貯
蔵される。装置のCPU４６が、／Ｏ制御器５
４及び軸制御器５２を通じて、他のパート・プロ
グラムの実行を指示する。パート・プログラムの
軸指令が、第１図に示した旋盤の様な工作機械６
０に接続されている軸制御器５２を介して実行さ
れる。工作機械６０は軸制御器５２によつて制御
される軸送り駆動部を持つている。軸指令以外の
指令は、局部デイジタル／Ｏ母線５６を介して
工作機械に接続された／Ｏ制御器５４によつて
実行される。機械制御部６４上の押ボタン及び制
御装置を用いて入力された指令は、／Ｏ制御器
５４に送られ、最終的には軸制御器５２又は局部
デイジタル／Ｏ母線５６の何れかを通じて工作
機械６０に伝えられる。

周知の様に、他の大抵の計算機式制御装置と同
じく、CNCはハードワイヤ式装置から実質的に
計算機アーキテクチヤに発展したものであり、こ
の計算機アーキテクチヤは、ソフトウエアを使う
ことによつて、フアームウエア制御装置に設定さ
れる。計算機のプログラム、即ち、ソフトウエア
が、こういう各々の計算機システムを従前のハー
ドワイヤ式装置に相当する装置に構成し直す方法
となる。この明細書で説明する方法は、計算機プ
ログラムの形で構成されており、それが第２図に
示したハードウエア装置を、この発明の方法を実
施する為に、特定の形で強制的に動作させる。

第３図には、第１図の工作物１８のねじ切り部
分３２が拡大図で示されており、ねじ山３４を切
込む時の切削工具２８の通路を示している。ねじ
切りサイクルの初めに、切削工具２８は、工作物
１８の表面から予定のオフセツト距離６８だけ離
れたサイクル出発点６７に位置ぎめされる。オフ
セツト距離６８は工作機械の製造業者によつて定
められており、典型的には工作物の表面より上方
２ミリである。ねじ切りサイクルを設定する時、
プログラマはねじ山の全体の深さ、並びにこのサ
イクルで切込まれる最初のねじ山に対する最初の
切込み深さ６９を定めなければならない。次に
CNCは、ねじ山３４を切込む際の、工具２８の
この後の毎回のパスに対する切込み深さを計算す
る。通常切込み深さは、各々のパスが同じ量の材
料を切取る様に計算される。各々のパスで、切削
面の側面から工具が取去る材料の量が一層大きく
なるから、各々のパスは前のパスよりも深さが若
干小さい。第２図に示したねじ切りサイクルで
は、工具２８が１回目のパスをする時は、オフセ
ツト距離６８に最初の切込み距離６９を加えた値
に等しい距離だけ、工作物１８に向つて移動す
る。その時、工具２８はねじ山の長さだけ、通路
７０に沿つてＺ軸に沿つて送られる。ねじ山の終
りでは、工具２８は直接的にねじ山から引出され
る様に、或いは第３図に示す様に、僅かなテーパ
をつけて引出される様にプログラムすることが出
来る。ねじ山に沿つた引出し距離７２は希望に応
じて選択することが出来る。工具がねじ山から引
出された後、通路７４に沿つてサイクル出発点へ
戻り、その後次のパスで、所要の深さまで再び突
込みが行なわれる。この２番目のパスの深さは、
最初のパスの深さにCNCによつて計算された追
加の深さを加えたものである。これは、最初のパ
スで取去られた量と同じ量の材料を取去るように
決められる。所要の深さまでねじ山を切込むのに
必要なこの後の各々のパスが、工具の通路７６，
７８，８０，８２で示されている。

第４図にはこの発明の工具回収プログラム
（TRP）機能を利用する動作が示されている。第
４図は実質的に第３図と同一であるが、工作物１
８に対する工具２８の１回のパスしか示してない
ことが異なる。前に述べた様に、工具２８が距離
６８に最初の切込み深さ６９を加えた値だけ移動
して、ねじ山を切込む様に、工作物１８の軸に沿
つてパスを行なう。例として、点８４で、工具の
先端が破損したという様な機能障害が検出され、
工具回収機能が実施されたと仮定する。図から判
る様に、工具２８は工作物から高い速度で直ちに
後退させられる。工作物１８のＺ軸に沿つた駆動
は続けられ、この為、この後退方向によつて、工
作物１８にテーパのついたねじ山が形成される。
工具回収機能は、ねじ切りサイクルで使われる横
移動線７４と一致する点８８まで、強制的に後退
させる。工具２８は、点８８から、工具２８がね
じ山３４の終点に対応する点９０に達するまで、
あたかも後退が起らなかつたかの様に、Ｚ軸に沿
つて駆動される。この後、工具２８がねじ切りサ
イクルの出発点６７に戻され、全ての運動が停止
される。この時、工作機械のオペレータは、工作
物１８から、工具の先端を検査するのに適した任
意の希望する場所へ工具を手作業で動かすことが
出来る。制御装置が、工具２８のサイクルの出発
点６７から工具の検査を行なうことが出来る点へ
移動する為に、オペレータが用いた通路を覚えて
いる。

工具の先端が点８４より前の或る時点で破損し
たという可能性があるから、工具２８を前に行な
われたねじ切りサイクルの一部分にわたつて強制
的に送ることが必要になることがある。自動ねじ
切りサイクルでは、CNCは、工具を交換した後、
工具２８をサイクル出発点６７へ自動的に移動
し、その後、TRPが開始されたパスよりも前の
或るパスから、ねじ切りを開始する様にプログラ
ムすることが出来る。オペレータが実際に各々の
パスをプログラムする手動ねじ切り様式では、オ
ペレータはやり直し機能を開始し、オペレータが
決定した一層前の点から、ねじ切り作用を開始す
ることが出来る。

第５図には、工作機械のオペレータが工具２８
を工作物１８から取去り、その後、TRP機能が
開始された点９４より前の点９２から切削作用を
開始し又は再開したい場合のやり直し機能の１例
が示されている。説明の便宜上、図面に示す工具
の通路は、ねじ山を切つた部分３２ではなく、工
作物１８の階段形の部分を切削する場合について
示してある。工具回収機能が開始された時、工具
２８は直ちに工作物１８の表面から、この工作物
の表面からオフセツト距離６８に等しい距離だけ
離れた所にある点９６へ後退する。これはねじ切
りサイクルではないから、工具２８は工作物に対
して垂直に後退することが出来る。次にオペレー
タは、Ｘ軸方向に、工作物１８から通路９８に沿
つて点１００まで工具２８を手動で移すことが出
来る。この後、工具２８を検査する為の一層よい
場所に向つて動かす為、Ｚ軸方向に点１０３まで
通路１０２に沿つて手動の移動を開始することが
出来る。その後、工具を交換する為の適切な場所
に位置ぎめする為に、工具を幾つかの相異なる方
向に動かしてみることが必要になつた場合、線１
０４，１０６，１０８，１１０及び１１２で示す
様な通路をたどつて点１１４に移動することが出
来る。点１１４で工具を交換した後、オペレータ
がTRP機能を解除すると、工具は通路１１６を
たどつて、Ｚ軸方向の移動１０２が終了した最後
の場所（点１０３）までベクトル的に移動する。
次に工具は正確に通路１０２及び通路９８に沿つ
て作業の中断点９６まで戻る。然し、点１１４に
ある間に、オペレータがそれより前の或る切込み
をやり直したい場合、工具は通路１２０，１２
２，１２４に沿つて点１２６まで移動させること
が出来る。通路１２０，１２２及び１２４は、オ
ペレータがやり直しの為に選んだデータ指令ブロ
ツクによつて定められた工作物１８の輪郭をたど
る。その後、点１２６でTRP及びやり直し機能
を解除すると、工具２８は通路１２８，１３０及
び１３２に沿つてサイクルの出発点１３４へ移動
する。通路１２８，１３０及び１３２は通路１１
６，１０２及び９８に対応していて、それらと平
行である。この後、加工を再開すると、工具２８
は点９２まで前進し、オペレータが繰返すことを
指令したデータ・ブロツクを繰返す。

第６図には、好ましい形で、即ちCNCで実行
する様にソフトウエアで構成された、この発明の
工具回収プログラムの機能の高レベルのフローチ
ヤートが示されている。TRPプログラムは、こ
の機能を作動する為に、TRPボタン（図に示し
てない）を押すこと等の様なオペレータの指令に
よつて最初に入る。TRP機能は複数個のサブル
ーチンで構成されていて、これらがTRP切換え
論理装置によつて順次呼出される。装置の初期設
定により、切換え論理装置は強制的にＯサブル
ーチンが最初に呼出されるように設定される。即
ち、装置のソフトウエアが、TRP機能を初期状
態に設定する指令を発生する。TRP機能を形成
する各々のサブルーチンは、それが実行された
後、逐次的にフラグをセツトし、これによつて次
に続くサブルーチンを呼出すことが出来る。タイ
ミング及び同期機能が実際にTRP機能及び切換
え論理装置を呼出し、TRP機能がこの機能を構
成する各々のサブルーチンに対するフラグを感知
する。

TRP機能の要請に応答してとられる処置は、
相異なる状況の下で発生する異なる種類の運動指
令ブロツクによつて異なる。従つて、TRP機能
の内、加工運動の停止、又はねじ切り運動から工
具を引込めること、又は主たるねじ切り軸線に沿
つてプログラムされた進みを続けることに関与す
る部分は、種類の異なるかも知れない新しい運動
ブロツク装置が開始することが出来ない期間の間
に達成されることが重要である。TRP機能順序
の間、「手動軸制御」タスクに関係する他の機能
がオンになつて、それからTRP機能が作動され
ることがあり得る。TRP機能順序全体はいろい
ろな理由で遅延を含んでいるから、TRP機能の
相次ぐ段階は切換え装置から作動しなければなら
ない。常に遅延の間、制御作用は「手動軸制御」
タスクに戻す。「TRP入り」手順が切替え作用を
行ない、これがTRP機能の主たるエントリ・ポ
イントである。「TRP入り」手順は、TRP指令
が機械制御論理によつて、即ち、「TRPオン」又
は「TRPオフ」によつて待ち行列になつている
時、又は終了順序の間「送り保留」がオンであつ
た場合に「送り保留」が解除された時、又は「手
動軸制御」タスクが、手動事象フラグ群中にセツ
トされているTRP再開事象フラグをみつけた時
に、何時でも呼出される。

機械制御論理（MCL）ライブラリーの「TRP
オン」機能は装置のソフトウエア・マネージヤ・
プログラムを呼出し、このプログラムがサーボ駆
動装置の停止並びにサーボ位置をゼロにすること
に関する或る基本的なインターロツクの判定を行
ない、そしてTRP灯をオンに転ずるのに使う為、
MCLに対してブール値を送り返す。条件がTRP
を作動することを許せば、ソフトウエア・マネー
ジヤが「TRPオン」ルーチンを呼出し、（TRP
オンをアドレス）、これがTRPを活動状態にセツ
トすると共に、事象フラグをセツトして、「手動
軸制御」タスクを作動する。「手動軸制御」タス
クが、「TRP入り」手順を呼出し、この手順が、
定められた後退動作がある場合には、工具を工作
物から後退させ、或いは定められた後退動作がな
い場合は、単純に停止させる為の必要な作用を行
なう。ねじ切りの場合、キヤンド・サイクルでは
なくて、後退の方向も距離も定められていない場
合、ねじ切りブロツク又は一連のブロツクの終り
で停止が行なわれる。これは、これらのブロツク
に対する「TRP禁止」がセツトされているから
である。

第６図に戻つて説明すると、前に述べた様に、
最初に装置に電力を初めて印加した時、TRP機
能が初期設定されて、「TRP入り」が起る時に
は、何時でもＯがセツトされ、そして制御切換
え装置が、最初に「TRP開始」手順を遂行する
ことを指示する。「TRP開始」手順は或る局部的
な段取り（house keeping）を行い、その後
「TRP停止」の為に駆動装置に対して／Ｏ要請
を送る。サーボ駆動装置は、適当な時に、「TRP
駆動器」を呼出す。これは４つの動作の内の１つ
をとることが出来る。

(1) 活動状態のブロツク並びにバツフアにあるブ
ロツクの両方に対して、「TRP禁止」がセツト
されていれば、全体的なフラグ「TRP禁止後
に停止」をセツトし、「TRP禁止」がセツトさ
れていないブロツクがみつかつた時、「ブロツ
ク同期」タスクに停止することを要請する。

(2) 活動ブロツクに対して「TRP禁止」がセツ
トされているが、バツフアにあるブロツクに対
してはセツトされていない場合、バツフア準備
ビツトをリセツトしてバツフア・ブロツクを取
消し、別の全体的なフラグをセツトして、現在
のブロツクが済んだ時、TRPを再び作動する
様に「ブロツク同期」に要請する。

(3) 活動状態のブロツクに対して「TRP禁止」
がセツトされていないが、活動状態のブロツク
がねじ切りブロツクである場合、ボードに引出
しデータを書き、残り距離に対して供給された
距離を加算する特別の転送を強制し、引出し軸
に対する進みを最大値に設定し、強制された軸
から他の軸への誤差限界の帰還を阻止する。こ
の後「TRP引出し完了」をセツトする。

(4) 上に述べたどの場合でもない時、「TRP駆動
器」が軸群１に対して送り保留指令を送り
「TRP送り保留完了」をセツトする。

駆動器の動作が完了した時、考えられる各々の
状況に関連する残りの論理動作は、幾らか更にひ
まになつた時に行なうことが出来る。活動状態の
記録からのフラグ及びデータを試験し、それを使
つてTRP開始機能を完了する。遅延が必要な時、
切換え論理装置を呼出し、そして後退動作が完了
した時、ソフトウエア・マネージヤを「TRP後
退完了」と言う入力で呼出し、切換え装置は
TRP機能を再開するように設定する。

TRP機能に対する開始順序又は手順は、
「TRP開始」、「TRP駆動器」、「TRP開始１」、
「TRP開始２」、「TRP開始３」及び「TRP開始
４」を含む。「TRP開始」は最初の段取りをし、
／Ｏ要請をし、そして切換え装置をTRP開始
１に設定する。「TRP駆動器」は軸サーボ駆動器
制御の一部分として作用して、軸を停止し並び
に／又はねじ山から引出すことに関係する、時間
が重要であるTRPの機能を遂行する様に制御す
る。この機能に対する論理は、活動状態のブロツ
クが正しい動作を引受ける様に保証する為に、高
レベルにある。「TRP停止」要請が「TRP駆動
器」から送られた後、「TRP開始１」手順に入
る。「TRP開始１」は、停止した時点でどんな状
況であつたかを決定し、次にとるべき適正な順序
を開始する。「TRP開始２」、「TRP開始３」及
び「TRP開始４」は、「TRP開始１」によつて
同定された順序の残りの部分を実行する。これら
の機能は、TRPの間、他の手動機能を行なうこ
とが出来る様にする為に必要である。「TRP開
始」順序の終りに、装置のソフトウエア・マネー
ジヤを「TRP後退完了」を云う入力で呼出し、
こうして工具を工作物から後退させたことを表示
する。

TRP機能が解除された時、「手動軸制御」タス
クが「TRP入り」を呼出し、これが制御作用を
「TRP回復」手順に切換えて、工具を横移動速度
で後退点まで復帰させる為の一連の移動を構成
し、それを軸に伝達する様にする。これらのブロ
ツクを取出すデータは、微動及び増分運動機能並
びにこの他の手動軸制御タスクによつて累積す
る。工具を後退点に復帰させた後、「TRP回復」
が、「TRP回復完了」と云う入力で装置のソフト
ウエア・マネージヤを呼出す。ソフトウエア・マ
ネージヤが強制的に送り保留状態をとる。工作機
械のオペレータが送り保留を解除すると、ソフト
ウエア・マネージヤが再び呼出され、この時再び
TRP機能が作動されて、「TRP後退回復」手順
に入り、これが工具を１回又は２回の移動で工作
物まで復帰させる。ここで簡単に第５図を参照し
て述べると、「TRP回復完了」手順が工具を点９
６に復帰させることが理解されよう。最終的な
「TRP後退回復完了」手順が、工具を点９４まで
戻し、この時工具は工作物と接触している。合計
の後退距離が特定されたオフセツト距離より大き
い場合、特定された距離までの横方向の移動が行
なわれ、その後現在のプログラムの送り速度で最
終的な移動が行なわれる。工具がプログラムされ
た通路に復帰した時、「TRP後退回復」手順が、
中断した運動を再開するブロツクを構成して待ち
行列にし、「TRP後退回復完了」と云う入力でソ
フトウエア・マネージヤを呼出す。この時、ソフ
トウエア・マネージヤは処理を通常のプログラム
の実行に切換え、この後の動作は現在の制御状態
に関係する。後退距離がゼロであつた場合、回復
順序の最後の移動の部分（オペレータの最初の移
動）は、あたかもそれが後退移動であつたかの様
に取扱われる。

回復の間、即ち工具が機械を中断した点まで復
帰する間に使われる手順は、「TRP回復」、
「TRP回復１」、「TRP回復２」、「TRP回復３」、
「TRPビルド移動」、「TRP後退回復」、「TRP後
退回復１」及び「TRP後退回復２」を含む。こ
の各々の手順を次に簡単に説明する。

「TRP回復」は、工作物から工具を取外す為
の手動の移動があるかどうかを試験する。移動が
検出されれば、「TRP回復」は、復帰順序の第１
のベクトル移動を発生して待ち行列にする。手動
の移動がなければ、「TRP回復完了」のフラグが
セツトされ、切換え装置は次に「TRP後退回復」
順序を次に実行する様に設定される。ベクトル移
動は、ゼロの移動であることがあるが、この手順
によつて処理されて送出される。

「TRP回復１」は２つ以上の軸の移動を試験
する。２つ以上の移動があれば、次の移動が出力
される。１つの移動しか検出されなければ、残り
の移動は、工具を後退点へ復帰させる順序の最後
の移動である。後退移動がなければ、最後の単一
軸の移動が特定されたオフセツト距離に対して検
査される。最後の単一軸の移動が後退オフセツト
距離より大きければ、過剰の距離が横移動として
出力され、残りの部分は後退移動として保管され
る。

「TRP回復２」は後退移動があつたかどうか
を試験する。後退移動が発生しなければ、切換え
装置は次のエントリの時、「TRP回復３」を実施
する様に設定される。後退移動があれば、切換え
装置は「TRP後退回復」順序に設定される。何
れの場合も、「TRP回復完了」の入力を用いて、
ソフトウエア・マネージヤを呼出す。

「TRP回復３」は後退移動がなかつた場合に
だけ利用される。この順序はプログラムされた送
り速度で最後の単一軸の移動（又は最後の移動の
最後の部分）を出力する。次にこの手順が、
「TRP後退回復０（RRO）」を次に実行する様に
切換え装置を設定する。

「TRP移動構成（BUILD MOVE）」は、単一
軸移動データのアレーから、或るデータ・ブロツ
クを構成して待ち行列にする為に、「TRP回復
１」及び「TRP回復３」によつて呼出されるユ
ーテイリテイ・サブルーチンである。

「TRP後退回復」は、後退移動が完了したか
どうかを試験する。後退移動が発生していなけれ
ば、これは「TRP後退回復２」を呼出す。後退
移動があつたとすれば、これまでの復帰移動に対
する最小オフセツト値に対して、後退移動を検査
する。後退移動が最小オフセツト距離より大きけ
れば、過剰の距離が横移動速度で出力され、切換
え装置は次に「TRP後退回復１」を実行する様
に設定される。後退移動が最小オフセツト距離を
越えなければ、「TRP後退回復１」が直接的に呼
出される。

「TRP後退回復１」が工具をプログラムの通
路に回復させる移動を出力し、「TRP後退回復
２」が次に実行される様に切換え装置を設定す
る。

「TRP後退回復２」は、現在位置で後退待ち
行列の一番上にある記録のデータから運動ブロツ
ク（再開ブロツク）を構成する。この手順は次に
実行の為にこのブロツクを待ち行列にし、「TRP
開始」に切換え装置を設定し、「TRP後退回復完
了」という入力でソフトウエア・マネージヤを呼
出す。

ブロツク同期は、軸駆動ボードに送られる制御
データに関係する選ばれた段取り機能を遂行する
プログラム・タスクである。TRP機能は、軸ボ
ードに運動データを送ることを必要とするから、
「ブロツク同期」タスクは、データを適正な形式
に変換すると共に、このデータを貯蔵位置から軸
ボードへ転送する為に作動しなければならない。

前に述べた各々のサブルーチンに関連するフロ
ーチヤートから明らかな様に、一旦工具がTRP
手順が開始された点に復帰すると、TRP機能は
Ｏ位置にリセツトされ、この後の呼出しに応じ
て、この機能が「TRP開始」順序から動作を再
び開始する様にする。

第７図には、「TRP開始」ルーチンに対する拡
大フローチヤートが示されている。この順序の最
初の工程は、「引出し完了及び送り保留オン」の
フラグを適正な状態にリセツトして、後続の工程
が、「引出し及び送り保留」が実際に遂行された
かどうかを判定することが出来る様にすることで
ある。次に「開始」順序が、TRP停止を行なう
様に軸駆動器に対する要請を送る。軸駆動器が
「TRP停止」要請を処理すると、「TRP駆動器」
順序を呼出し、これがTRP機能と共にパツケー
ジされているが、軸駆動器の一部分として作用す
る。「TRP開始」ルーチンの最後の機能は、切換
え装置を「１」すなわち「開始１」ルーチンに
設定することである。

「TRP停止」指令が「開始」ルーチンによつ
て発生された時に、軸駆動器によつて呼出される
「TRP駆動器」と呼ぶ手順は、駆動器の論理レベ
ルで動作し、割込みが禁止されているので、極め
て高速の論理装置で構成されている。正しい
TRP措置がとられることを保証する為に、この
ルーチンは装置内でこのレベルで動作しなければ
ならない。活動ブロツクに対してTRPが禁止さ
れていない限り、TRPを開始する間、同じ記録
が活動状態にとどまつていなければならない。そ
の時、動作はバツフア・ブロツクに関係する。更
に、このルーチンは、通常の軸駆動器のチヤンネ
ルを介して処理する代りに、直接的に軸駆動器に
情報を書込まなければならない。

第８図には「TRP駆動器」タスクのフローチ
ヤートが示されている。「TRP駆動器」が呼出さ
れた時、それが最初に「SET―TRP―EVフラ
グ」をリセツトする。このフラグは、全ての軸に
対して停止指令が送られた後、このルーチン内で
後で使われる。「TRP駆動器」が、工作機械の遂
行中のデータ・ブロツクでTRPが禁止されてい
るかどうかを判定する為の最初の検査をする。活
動ブロツクに対してTRPが禁止されていれば、
このタスクは、機械の次に来るデータ・ブロツ
ク、即ち、バツフアにあるブロツクに対しても
TRPが禁止されているかどうかを判定する。活
動ブロツク及びバツフア・ブロツクの両方が
「TRP禁止」を持つていれば、このルーチンは単
に「TRP禁止後の停止」フラグをセツトし、主
プログラムに復帰する。活動ブロツクが禁止され
ているが、バツフア・ブロツクが禁止されていな
ければ、バツフア・ブロツクを取消し、「TRPウ
エークアツプ」フラグをセツトする。然し、活動
ブロツクが「TRP禁止」を持つていなければ、
この時タスクは、ねじ切りサイクルの遂行中であ
るかどうかを判定しなければならない。ねじ切り
をしていなければ、停止指令が全ての軸に送ら
れ、「送り保留オン」フラグ及び「SET―TRP―
EVフラグ」がセツトされる。現在ねじ切りサイ
クルを遂行していれば、特別の指令が引出し軸に
送られて、このブロツクで処理すべき残り距離に
引出し距離を加算すると共に、強制的に最大送り
速度にする。この後、「引出し完了」フラグ、及
び「TRPウエークアツプ」フラグがセツトされ
る。

第９図は「開始１」タスクの更に完全なフロー
チヤートであり、このサブルーチンでは、TRP
機能が呼出された時に処理していた実際の運動指
令に応じて、４種類の手順をとることがあること
を示している。相異なる７組の条件を考慮しなけ
ればならない。制御装置が或るサイクル中、例え
ばねじ切りサイクル中でなく、引出しが完了せ
ず、引出しが限定されていなければ、TRP開始
４」サブルーチンが直接的に呼出される。制御装
置が或るサイクル中でなく、引出しが完了しない
が、引出しが限定されている場合、工作物から引
出し軸を移動させる為の運動記録が構成される。
TRP切換え装置は４（開始４）に設定され、ブ
ロツク同期タスクが作動される。制御装置が或る
サイクル中でなく、引出しが完了していれば、ソ
フトウエアが保存している位置レジスタを更新し
て、引出し運動を反映しなければならない。その
後、直接的に「TRP開始４」を呼出す。制御装
置が加工形のキヤンド・サイクルの中間にあつ
て、サイクルが完了していない場合、「終りで停
止」フラグ及び「送り打切り（ABORT
FEED）」フラグがブロツク同期タスクのために
セツトされ、位置レジスタが現在位置を反映する
様に調節され、切換え装置は「TRP開始３（
３）」に設定され、ブロツク同期タスクが作動さ
れる。制御装置がマシーニング・センター・サイ
クルにあつたが、このサイクルが完了している場
合、「TRP開始３」が直接的に呼出される。制御
装置が旋盤のキヤンド・サイクルにあつて、引出
しが完了していない場合、第１の軸をサイクルの
初めの位置へ移動させる記録が作らされる。次い
でTRP切換え装置が２に設定され、ブロツク
同期タスクが作動される。最後に、制御装置が旋
盤サイクルにあつて、引出しが完了している場
合、位置レジスタは引出し距離を反映する様に調
節しなければならないし、第１の軸線をサイクル
の初めへ移動させる記録を構成しなければならな
い。切換え装置は位置２に設定され、ブロツク
同期タスクが作動される。

第１０図で、「TRP開始２」サブルーチンは、
第２の軸をサイクルの初めへ移動させる記録を作
り、TRP切換えスイツチを３に設定し、ブロ
ツク同期タスクを作動する。

第１１図は、必要な或る段取り（house
keeping）タスクを遂行すると共に、TRP活動の
間、機械のオペレータによる手動運動を記録する
為に使われた一組の手動移動累算器をクリアする
「TRP開始３」サブルーチンを示している。次に
TRP切換え装置を位置ROに設定し、「TRP後退
完了」フラグをセツトする。第１２図に示す
「TRP開始４」サブルーチンは手動移動累算器を
クリアし、TRP切換え装置をROに設定し、
「TRP後退完了」フラグをセツトする。「開始３」
及び「開始４」サブルーチンの間の主な違いは、
「開始３」が処理ポインタを「キヤンド・サイク
ル」の初めに移動させることを必要とし、予め設
定されたサイクルがTRPによつて中断された時
に呼出されることである。

マークセンチユリー2000型CNCでは、「TRP回
復」順序は、オペレータが２度目にTRPボタン
を押して、TRPを取消したいことを表示する時
に始まる。この動作によつて、この時切換え装置
は位置ROにあつて、「TRP入り」サブルーチン
を再び呼出す。

工具を検査又は工具の交換の為の便利な場所ま
で移動した後、工具を工作物へ復帰させる過程全
体を説明する前に、ここで第５図について述べた
「やり直し（RETRACE）」機能をもう一度考え
る。「やり直し」機能は、パート・プログラムの
多数のブロツクにわたつて機械の軸を戻す為に使
うことが出来る。「やり直し」は工具破損の場合
に役立つ。これは、工具を交換する為の便利な位
置に位置ぎめする為には、工具の何回かの移動が
必要になることがあるからである。「やり直し」
機能が作動された時、これは軸を移動した後の任
意の時に起り得るが、機械はパート・プログラム
の活動ブロツク又は完了したばかりのブロツクの
初めに戻る。機械が予定数のブロツクだけ引続い
て戻る様な自動やり直し様式を用いることが出来
る。或るブロツクの中間で「やり直し」を解除し
た場合、運動が停止し、「やり直し」表示灯が消
える。この後でTRP機能を解除すると、CNCは、
普通の形でやり直すべきパート・プログラムのブ
ロツクを処理し、こうして前に工作機械がたどつ
た筈の通路にわたつてやり直す。

第１３図には「回復」ルーチンに対する拡大フ
ローチヤートが示されている。このルーチンは、
処理しなければならない復帰移動があるかどうか
を判定する。オペレータによつて開始された各々
の移動が「最終復帰移動アレー」中の指数の値を
変える。「回復」ルーチンが最終復帰移動アレー
の指数の値を検査する。指数の値がゼロであれ
ば、全く移動はなかつたのであり、「復帰移動な
し」フラグがセツトされ、切換え装置がPRO（後
退回復Ｏ）に設定され、「回復完了」フラグがセ
ツトされる。指数の値がゼロより大きければ、
「復帰移動なし」フラグはリセツト状態にし、「第
１復帰移動アレー」に累算されている移動データ
からベクトル移動を構成し、切換え装置を位置
R1に設定する。R1サブルーチンを呼出すことが
出来る様に、ブロツク同期タスクを作動する。

第１４図は、工具を通常の加工位置から遠ざけ
た時に何時でも利用される第１回復順序（回復
１）を示す。このルーチンは最初に送り速度を横
移動速度に設定し、工具を最小オフセツト位置へ
急速に復帰させることが出来る様にする。１回よ
り多くの移動が行なわれた場合、即ち、指数の値
が１より大きい場合、「移動構成」ルーチンを呼
出し、指数の値を減数し、ブロツク同期タスクを
作動する。指数の値が１かそれより小さく、例え
ばねじ切りサイクルからの引出しが完了していれ
ば、「移動構成」も呼出し、切換え装置をR2に設
定し、ブロツク同期を作動する。引出しが行なわ
れず、最後の移動が特定された最小オフセツト距
離より小さい場合、「回復２」を直接的に呼出す。
最後の移動が最小オフセツト距離より大きい場
合、最後の移動は、最後の移動から最小オフセツ
ト距離を差し引いた値に等しいとし、「移動構成」
ルーチンを呼出す。その後、最後の移動を最小オ
フセツト距離に等しいとおき、切換え装置をR2
に設定し、ブロツク同期タスクを作動する。

「回復」手順の説明を続ける前に、「移動構成」
ルーチンを示す第１５図について説明する。この
ルーチンは、最終復帰移動アレーの内、指数の値
によつて表わされる位置にあるデータから、単一
軸移動を構成する。次にこのルーチンは送り速度
を回復送り速度に設定して復帰する。

第１６図に示す「回復２」ルーチンは主に判定
ルーチンであつて、TRPを作動した時に引出し
が完了しているかどうかを判定し、完了していれ
ば、切換え装置をRRO位置に設定する。引出し
が完了していなければ、切換え装置はR3位置に
設定される。切換え装置を設定した後、「回復２」
ルーチンは「回復完了」フラグをセツトして出て
行く。「回復完了」フラグをセツトするのは、工
具が工作物と接触する直前に、即ち、最小オフセ
ツト距離の所で、強制的に送り保留状態をとる為
である。オペレータは送り保留状態を解除しなけ
ればならない。これによつて、「回復３」又は
「後退回復（RRO）」位置の何れかから、「TRP
入り」に再びエントリする。

第１７図は回復送り速度をプログラムされた現
在の送り速度に設定する為に最初に使われる「回
復３」ルーチンを示す。この後、このルーチンが
「移動構成」ルーチンを呼出し、これが加工面ま
での残りの単一軸の移動を設定する。次にルーチ
ンが切換え装置をRRO（後退回復）位置に設定
し、ブロツク同期タスクを作動してから出て行
く。

「後退回復（RRO）」ルーチンが第１８図に示
されている。工具を工作物から動かした時に、引
出しが完了していなければ、RROルーチンが直
ちに「後退回復２」ルーチンを呼出す。引出しが
遂行されれば、RROルーチンが後退距離が最小
オフセツト距離より大きいか小さいかを判定す
る。後退距離が最小オフセツト距離より小さい
と、「後退回復１」が直ちに呼出される。後退距
離が最小オフセツト距離より大きいと、最小オフ
セツト距離を越えた過剰の距離から成る移動が構
成され、その移動が横移動速度で後退させられ
る。後退距離はこの後最小オフセツト距離に定
め、切換え装置をRR1位置に設定する。ブロツ
ク同期を作動して、TRPルーチンの次のタスク
を呼出す。

第１９図には、「後退回復１」ルーチンが示さ
れている。このルーチンは後退距離から移動を構
成し、切換え装置をRR2位置に設定し、ブロツ
ク同期タスクを作動する。

第２０図には、RR2位置、即ち、「後退回復
２」ルーチンが示されている。このルーチンは現
在位置から、現在の活動データ・ブロツクの終り
までの距離を計算する。更にこのルーチンは、切
換え装置をＯ位置に設定することにより、
TRP機能をリセツトする。更に「TRP後退回復
完了」フラグをセツトして、TRP完了灯が消え
る様にすると共に、ブロツク同期タスクを作動し
て、制御作用が装置の正常の動作プログラムに復
帰し得る様にする。

マークセンチユリー2000型CNCで利用し得る
形でこの発明の特定の実施例を説明したが、当業
者であれば、この他のCNC装置で使う様にこの
構成を容易に変えることが出来ることは明らかで
ある。マークセンチユリー2000型CNCのインス
トラクシヨン・マニユアル、パート・プログラミ
ング・マニユアル及び保守の手引きには、この発
明をCNC装置に組込む場合が更に詳しく説明さ
れていると共に、装置のハードウエアについても
詳しいことが記載されている。この発明の範囲
は、特許請求の範囲の記載によつて限定されるこ
とを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は旋盤の簡略図、第２図はこの発明を実
施するCNC装置の簡略ブロツク図、第３図はね
じ切りの加工パターンを示す図、第４図はこの発
明を用いた典型的な工具引出し手順を示す図、第
５図は引出し後のやり直しパターンを示す図、第
６図はこの発明の１形式を示すフローチヤート、
第７図乃至第２０図は第６図のフローチヤートの
個々のブロツクを詳しく示すフローチヤートであ
る。（主な符号の説明）１８…工作物；２８…切
削工具；３２…ねじ山を設けた部分；４６…中央
処理装置；４８…RAM；５２…軸制御器；５４
…入出力制御器；５８…持久記憶装置；６０…工
作機械；６２…局部デイジタル／Ｏ装置；６４
…機械制御部；６６…NC制御部。

Claims

【特許請求の範囲】１切削工具と工作物の間の相対運動によつて工
作物を所望の形に加工することが出来る様に、計
算機式数値制御装置が工作物に対して切削工具を
位置ぎめする様にプログラムされていて、該プロ
グラムが加工作業の出発点を限定し、且つ計算機
式数値制御装置が中断指令を受取る入力手段を含
んでいる様な計算機式数値制御装置で、中断指令
に応答して加工作業を中断する方法に於て、 (a)該装置がねじ切り様式で動作しているかどう
かを判定し、(b)ねじ切り動作様式にある場合、第
１の指令を発生して、ねじ切り方向の運動を続け
ながら、切削工具を工作物から引出し、(c)ねじ切
り様式にない場合、全ての加工作業を終了する中
止指令を発生し、(d)工具を工作物から脱出させる
引出し指令を発生する工程を含む方法。２特許請求の範囲１に記載した方法に於て、前
記工程(b)における引出し速度が、前記中断指令に
応答して、切削工具を普通の引出し速度より大き
な速度で引出すように設定される方法。