TWI498692B - 數值控制裝置 - Google Patents

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TWI498692B
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Yukihiro Iuchi
Daisuke Fujino
Shunro Ono
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

數值控制裝置
本發明係關於一種數值控制裝置，係對可執行工具交換之工作機械進行數值控制。
現在，存在有一種數值控制裝置，係使用者(user)由加工程式(program)指定工具，而使工作機械可一面按每個加工的種類進行工具的交換一面進行加工。用以交換工具之一連串的動作係包含有：前往可進行工具交換之位置之移動、工具的交換、前往開始加工之位置之移動。為了交換該等工具之一連串的動作所耗費之時間(工具交換時間)係未對工件(work)進行加工之時間，而在頻繁地進行工具交換之加工的情形時，由於工具交換時間係大大地影響加工時間，故期望工具交換時間之縮短。
對此，專利文獻1係揭示有進行加工程式的預先讀取(lookahead)，且在工具交換指令的下一個指令為定位指令時，係藉由使工具交換動作與定位動作同時進行並動作，而有效利用工具交換時間之技術。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開平11-300577號公報
然而，依據上述專利文獻1所記載之技術，由於與工 具交換動作同時進行之定位指令係僅以該定位指令是否為切削指令之判斷而予以決定，故假設在工具交換動作中即便存在有不能使之移動之軸的定位指令時，亦有與工具交換動作同時執行定位動作之情事。因此，係有無法進行工具交換，及工具與工件會干涉等問題產生的情形。
本發明為有鑑於上述課題所研創者，目的在於獲得一種數值控制裝置，係防止工具與工件之干涉並有效利用工具交換時間。
為解決上述課題並達成目的，本發明係包括：程式解析部，係從加工程式中預先讀取並分別輸出指令工具交換動作之第一指令、及接續於該第一指令而僅指令工作機械所具備之軸的定位之第二指令；工具交換指令輸出部，依據前述程式解析部所輸出之第一指令而使前述工作機械進行工具交換動作；以及軸控制部，係於前述程式解析部所輸出之第二指令為對關聯於工具交換動作之第一軸進行定位之指令時，係等待依據前述第一指令之工具交換動作之完成才開始依據該第二指令之前述第一軸之控制，而在前述程式解析部所輸出之第二指令為對未關聯於工具交換動作之第二軸進行定位之指令時，則不等待依據前述第一指令之工具交換之完成，而直接開始依據該第二指令之前述第二軸之控制。
本發明之數值控制裝置，由於係在工具交換指令之後 的僅執行軸的定位之定位指令為對關聯於工具交換動作之軸進行定位之指令時，等待工具交換動作之完成才開始依據定位指令之控制，而在定位指令為對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之指令時，則不等待工具交換之完成而直接開始依據定位指令之控制，故可防止工具與工件之干涉並有效利用工具交換時間。
以下係依據圖式詳細說明本發明之數值控制裝置之實施形態。並且，本發明並非由本實施形態所限定者。
實施形態1
第1圖係顯示本發明實施形態1之數值控制裝置的構成圖。如圖示，數值控制裝置1係具備：程式解析部2、移動指令判定部3、內插部4、工具交換指令輸出部5、以及參數(parameter)記憶部6。
參數記憶部6係預先記憶有數值控制裝置1用以控制工作機械之各種參數。在此，係記憶有機械構造資訊17作為該參數之一種。機械構造資訊17係記述有關聯於工具交換動作之軸及並非關聯於工具交換動作之軸為屬於哪個軸。
第2圖係顯示數值控制裝置1所作為控制對象之工作機械的機械構成例之圖。依據該圖，工作機械100係具備：工具匣(magazine)101、工具102a至102c、工作台(table)103。工作台103係固定工件(未圖示)，並藉由X軸控制及Y軸控制而予以驅動。裝設於工具匣101之工具102b係藉 由Z軸控制而予以驅動，以對固定於工作台103之工件進行加工。在工具102b交換為工具102a或102c時，係在使工具102b移動至Z軸上的工具交換位置之後，使工具匣101旋轉至工具102a或工具102c藉由Z軸控制而可到達驅動之位置。在以此方式構成工作機械100之情形，由於在工作交換動作中Z軸必須靜止於工具交換位置，故無法進行任意的驅動。再者，X軸及Y軸區係在工具交換動作中可任意的驅動。亦即，Z軸係屬於關聯於工具交換動作之軸，而X軸及Y軸係屬於並非關聯於工具交換動作之軸。再者，將工具102a至102c中可由Z軸控制而驅動之工具簡單稱為工具102。
程式解析部2係按每一個區塊讀取加工程式7至工具交換指令12。程式解析部2係在讀取工具交換指令12時，對於工具交換指令12之後的區塊預先讀取至並非定位指令之指令。
並且，就實施形態而言，定位指令係指僅執行定位之指令。如切削指令之伴隨著加工之定位指令係不包含於實施形態中之定位指令。再者，將接續於工具交換指令12之後之連續的一個以上之定位指令稱為交換後定位指令(交換後定位指令11)，而將交換後定位指令11以外之定位指令及其他的伴隨著動作之定位指令簡單稱為移動指令10。再者，交換後定位指令11係有由對複數個軸分別進行定位之指令所構成之情形。將構成交換後定位指令11之每個軸的指令稱為軸成分指令。
程式解析部2係在所讀取之指令之中，將移動指令10及交換後定位指令11輸出至移動指令判定部3，且將工具交換指令12輸出至工具交換指令輸出部5。
移動指令判定部3及內插部4係互相作用，而作為在依據交換後定位指令11是否為關聯於對工具交換動作之軸進行定位之指令之判斷的時序(timing)中，執行依據該交換後定位指令11之軸的控制之軸控制部而發揮功能。
具體而言，移動指令判定部3針對交換後定位指令11係依據儲存於參數記憶部6之機械構造資訊17而按每個軸成分指令判定所指令之軸是否為關聯於工具交換動作，且在前述所指令之軸為關聯於工具交換動作之情形時，等待工具交換指令之完成，而在前述所指令之軸並非關聯於工具交換動作之情形時，則不等待工具交換動作之完成，而將軸成分指令作為移動指令13而輸出至內插部4。移動指令判定部3係藉由確認伺服放大器(servo amplifier)8所輸出之回饋(feedback)位置15而可識別各軸的移動中/非移動中。再者，移動指令判定部3針對移動指令10係將包含於該移動指令10之軸成分指令分別作為移動指令13而輸出至內插部4。
並且，內插部4係在由移動指令判定部3輸入有移動指令13時，依據輸入之移動指令13而求取每個內插週期之移動量14，並將該所求得之每個內插週期的移動量14輸出至工作機械100所具備之伺服放大器8。
工具交換指令輸出部5係在由程式解析部2而輸入有 工具交換指令12時，對工作機械100所具備之工具交換裝置9指令工具的交換。換言之，工具交換指令輸出部5係依據程式解析部2所輸出之工具交換指令12，而使工具機械100執行工具交換動作。工具交換裝置9係在完成工具的交換時，將工具交換完成信號16輸入至移動指令判定部3。
第3圖係用以說明數值控制裝置1的硬體(hardware)構成例之圖。如圖示，數值控制裝置1係具備：演算裝置201、記憶裝置202、輸入裝置203、顯示裝置204及工作機械連接介面(interface)(I/F)205。演算裝置201、記憶裝置202、輸入裝置203、顯示裝置204及工作機械連接I/F205係互相由匯流排而連接。
記憶裝置202係由非揮發性記憶體(memory)、揮發性記憶體、或該等之組合所構成。記憶裝置202係預先記憶有加工程式7及數值控制程式206。再者，記憶裝置202係預先記憶參數，且作為參數記憶部6而發揮功能。
演算裝置201係例如為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)，且藉由執行數值控制程式206而作為程式解析部2、移動指令判定部3、內插部4、工具交換指令輸出部5而發揮功能。
輸入裝置203係用以接收對於數值控制裝置1之操作、及編輯儲存於記憶裝置202之加工程式7的輸入之輸入手段，而例如由鍵盤(keyboard)所構成。顯示裝置204係由液晶顯示器(display)等所構成，且顯示輸出演算裝置 201所產生之相對於使用者之顯示資訊。並且，亦可由觸控面板(touch-sensitive panel)來構成輸入裝置203及顯示裝置204。
工作機械連接I/F205係連接工具機械100及數值連接裝置1之連接介面。具體而言，工作機械連接I/F205係對工作機械100所具備之伺服放大器8傳送移動量14，或接收伺服放大器8所輸出之回饋位置15。再者，工作機械連接I/F205係對工具交換裝置9傳送工具交換指令，或接收工具交換裝置9所輸出之工具交換完成信號16。
並且，雖說明了程式解析部2、移動指令判定部3、內插部4、工具交換指令輸出部5係作為藉軟體而予以實現者，惟該等各功能區塊係亦可作為硬體、或硬體與軟體之組合而予以實現者。該等功能區塊係依據對於裝置整體所施加之設計限制而決定係作為硬體而予以實現，或作為軟體而予以實現。
接著，說明本發明之實施形態1之數值控制裝置1的動作。第4圖係用以說明實施形態1之程式解析部2的動作之流程圖(flowchart)。如圖示，首先，程式解析部2係對加工程式7所記述之指令僅讀取一區塊份(步驟(step)S101)。並且，程式解析部2係判定所讀取之指令是否為工具交換指令12(步驟S102)，而在所讀取之指令並非工具交換指令12時(步驟S102，否(No))，係執行後述之步驟S107之處理。
在所讀取之指令為工具交換指令12時，(步驟S102， 是(Yes))，程式解析部2係將工具交換指令12輸出至工具交換指令輸出部5(步驟S103)。並且，程式解析部2係讀取下一個區塊(步驟S104)，且判定所讀取之指令是否為定位指令(亦即交換後定位指令11)(步驟S105)。在所讀取之指令為交換後定位指令11時(步驟S105，是)，程式解析部2係將該交換後定位指令11輸出至移動指令判定部3(步驟S106)，之後執行步驟S104之處理。
在所讀取之指令並非交換後定位指令11時(步驟S105，否)，該所讀取之指令係屬於移動指令10。此時，程式解析部2係將該移動指令10輸出至移動指令判定部3(步驟S107)，並結束動作。
如此，程式解析部2係在可讀取到工具交換指令12為止將所讀取之指令按每個區塊輸出至因應於指令之功能區塊，而在讀取到工具交換指令12時，則預先讀取該工具交換指令12及交換後定位指令11，且將預先讀取之該等指令連續輸出至移動指令判定部3。
第5-1圖及第5-2圖係用以說明實施形態1的移動指令判定部3的動作之流程圖。移動指令判定部3係依接收到的順序逐次處理從程式解析部2所輸出的移動指令10及交換後定位指令11。首先，移動指令判定部3係判定是否保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S201)。相對於關聯於工具交換動作之軸之軸成分指令係由後述之步驟S215的處理而予以保留。
在保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成 分指令時(步驟S201，是)，移動指令判定部3係參照工具交換完成指令16，而判定工具交換動作是否完成(步驟S202)。在工具交換動作完成時(步驟S202，是)，移動指令判定部3係參照回饋位置15而判定關聯於工具交換動作之軸是否為移動中(步驟S203)。在關聯於工具交換動作之軸並非為移動中時(步驟S203，否)，移動指令判定部3係將所保留之軸成分指令輸出至內插部4(步驟S204)，並解除該軸成分指令的保留(步驟S205)。藉此，內插部4係開始該軸成分指令之每個內插週期的移動量14之輸出。
在未保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S201，否)，於工具交換動作尚未完成時(步驟S202，否)，且關聯於工具交換動作之軸為移動中時(步驟S203，是)，或在步驟S205的處理之後，移動指令判定部3係判定是否保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S206)。對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令係由後述之步驟S219之處理而予以保留。
在保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S206，是)，移動指令判定部3係參照回饋位置15，而判定未關聯於工具交換動作之軸是否為移動中(步驟S207)。在未關聯於工具交換動作之軸並非為移動中時(步驟S207，否)，移動指令判定部3係將所保留之軸成分指令輸出至內插部4(步驟S208)，並解除該軸成分指令之保留(步驟S209)。
在未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S206，否)，於未關聯於工具交換動作之軸為移動中時(步驟S207，是)，或在步驟S209的處理後，移動指令判定部3係判定處理對象之區塊是否為交換後定位指令11(步驟S210)。並且，處理對象係由後述之步驟S220而依後續輸入之區塊依序予以設定。
在處理對象之區塊為交換後定位指令11時(步驟S210，是)移動指令判定部3係判定該處理對象之區塊是否包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S211)。在處理對象之區塊包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S211，是)，移動指令判定部3係參照工具交換完成信號16，而判定工具交換動作是否完成(步驟S212)。在工具交換動作完成時(步驟S212，是)，移動指令判定部3係參照回饋位置15，而判定關聯於工具交換動作之軸是否為移動中(步驟S213)。在關聯於工具交換動作之軸並非為移動中時(步驟S213，否)，移動指令判定部3係將處理對象之區塊所包含之對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令輸出至內插部4(步驟S214)。
在未完成工具交換動作時(步驟S212，否)，或關聯於工具交換動作之軸為移動中時(步驟S213，是)，移動指令判定部3係不輸出處理對象之區塊所包含之對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令而將其予以保留(步驟S215)。
在處理對象區塊未包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S211，否)，於步驟S214之處理或步驟S215之處理之後，移動指令判定部3係判定處理對象之區塊是否包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S216)。在處理對象之區塊包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S216，是)移動指令判定部3係藉由參照回饋位置15而判定未關聯於工具交換動作之軸是否為移動中(步驟S217)。在未關聯於工具交換動作之軸並非為移動中時(步驟S214，否)，移動指令判定部3係將處理對象之區塊所包含之對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令輸出至內插部4(步驟S218)。在未關聯於工具交換動作之軸為移動中時(步驟S217，是)，移動指令判定部3係不輸出處理對象之區塊所包含之對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令而將其予以保留。
在處理對象之區塊為未包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時(步驟S216，否)，在步驟S218之處理或步驟S219之處理之後，移動指令判定部3係將後續之區塊作為下一個處理對象(步驟S220)，而執行步驟S201之處理。
在處理對象之區塊並非交換後定位指令11時(步驟S210，否)，亦即處理對象區塊為移動指令10之情形時，移動指令判定部3係判定是否已輸出全部的交換後定位指令11(步驟S221)。並且，所謂輸出全部的交換後定位指令 11之狀態係將構成交換後定位指令11之軸成分指令全部輸出之狀態。在存在有未輸出之交換後定位指令11之情形(步驟S221，否)，移動指令判定部3係執行步驟S201之處理。在輸出全部的交換後定位指令11時(步驟S221，是)，係參照回饋位置15，而判定至前區塊為止之指令之軸的移動(亦即至前區塊為止的動作)是否完成(步驟S222)。在至前區塊為止之指令之軸的移動未完成時(步驟S222，否)，移動指令判定部3係再度執行步驟S222之處理。在至前區塊為止之指令之軸的移動已完成時(步驟S222，是)，移動指令判定部3係將屬於處理對象之區塊之移動指令10輸出至內插部4，並結束處理。
接著，顯示加工程式7的具體例而具體說明本發明之實施形態1之數值控制裝置1的動作。第6圖係顯示於實施形態1之說明中所使用之加工程式7的具體例之圖。並且，於加工程式7的左側按每條線(line)所記述之N11至N14係顯示所對應之線所記述之指令的區塊編號。
程式解析部2對於第6圖所示之加工程式7係執行以下之處理。首先，程式解析部2係藉由步驟S101之處理而從加工程式7讀取N11區塊。並且，藉由步驟S102之判定處理而判定N11區塊為工具交換指令12(步驟S102，是)，並將N11區塊輸出至工具交換指令輸出部5(步驟S103)。並且，藉由步驟S104之處理，而讀取屬於下一個區塊之N12區塊。並且，藉由步驟S105之判定處理而判定N12區塊為交換後定位指令11(步驟S105，是)，並將N12區塊輸 出至移動指令判定部3(步驟S106)。
程式解析部2係在輸出N12區塊之後，藉由步驟S104之處理而讀取N13區塊。並且，藉由步驟S105之判定處理而判定N13區塊係屬於交換後定位指令11(步驟S105，是)，並將N13區塊輸出至移動指令判定部3(步驟S106)。並且，藉由步驟S104之處理而讀取N14區塊。由於N14區塊係切削指令，亦即屬於移動指令10，故藉由步驟S105之判定處理，而判定N14區外並非交換後定位指令11(步驟S105，否)，並將N14區塊指令輸出至移動指令判定部3(步驟S107)。
如此，程式解析部2係將屬於工具交換指令12之N11區塊輸出至工具交換指令輸出部5，且將屬於交換後定位指令11之N12區塊及N13區塊輸出至移動指令判定部3，並將屬於移動指令10之N14區塊輸出至移動指令判定部3。
移動指令判定部3係對於由程式解析部2所傳送之N12區塊至N14區塊執行下述之處理。首先，藉由步驟S201之判定處理，而判定為未保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S201，否)，且藉由步驟S206之判定處理，而判定為未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S206，否)。並且，藉由步驟S210之處理，而判定為N12區塊屬於交換後定位指令11(步驟S210，是)。並且，由於N12區塊係僅由對屬於關聯於工具交換動作之軸之Z軸進行定位之軸成分指令所構成，故藉由步驟S211之判定處理，而判定為處理對象之區 塊(N12區塊)係包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S211，是)。並且，在工具交換動作尚未完成時，係藉由步驟S212之判定處理，而判定為工具交換動作尚未完成(步驟S212，否)，並保留構成N12區塊之軸成分指令(步驟S215)。並且，藉由步驟S216之判定處理，而判定為處理對象之區塊不包含對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S216，否)，並將後續的N13區塊設定為處理對象區塊，而執行步驟S201之判定處理。
於該時間點中，由於係成為僅保留構成N11區塊之Z軸之軸成分指令之狀態，故移動指令判定部3係藉由步驟S201之判定處理，而判定為保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S201，是)。並且，在工具交換動作仍尚未完成時，係藉由步驟S202之判定處理，而判定為工具交換動作仍尚未完成(步驟S202，否)。並且，藉由步驟S206之判定處理，而判定為未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S206，否)。並且，由於屬於處理對象之區塊之N13區塊係屬於交換後定位指令11，故藉由步驟S210之判定處理而判定為N13區塊係屬於交換後定位指令11(步驟S210，是)。並且，由於N13區塊係由屬於對未關聯於工具交換動作之軸之X軸及Y軸分別進行定位之軸成分指令所構成，故藉由步驟S211之判定處理而判定為處理對象之區塊不包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S211， 否)，且藉由步驟S216之判定處理而判定為處理對象之區塊包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S216，是)。並且，藉由步驟S217之判定處理，而判定為未關聯於工具交換動作之軸並非為移動中(步驟S217，否)，且藉由步驟S218之處理而將構成N13區塊之X軸及Y軸的軸成分指令輸出至內插部4。並且，藉由步驟S220之處理而將N14區塊設定為處理對象之區塊，並執行步驟S201之處理。
於該時間點中，由於構成N11區塊之Z軸之軸成分指令仍然處於被保留之狀態，故移動指令判定部3係藉由步驟S201之處理，而判定為保留有關聯於工具交換動作之軸的軸成分指令(步驟S201，是)。並且，在工具交換動作仍尚未完成時，係藉由步驟S202之判定處理而判定為仍尚未完成工具交換動作(步驟S202，否)。並且，由於未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令，故藉由步驟S206之判定處理，而判定為未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S206，否)。並且，由於N14區塊係屬於移動指令10，故藉由步驟S210之判定處理而判定為N14區塊並非交換後定位指令11(步驟S210，否)。並且，於該時間點中，由於構成N11區塊之Z軸之軸成分指令仍然處於被保留之狀態，故於步驟S221之判定處理中，係判定為存在有未輸出之交換後定位指令11(步驟S211，否)，並執行步驟S201之判定處理。
接著，移動指令判定部3係藉由步驟S201之處理，而 判定為保留有關聯於工具交換動作之軸的軸成分指令(步驟S201，是)。並且，在工具交換動作完成時，藉由步驟S202之判定處理而判定為已完成工具交換動作(步驟S202，是)。並且，藉由步驟S203之判定處理而判定為關聯於工具交換動作之軸並非為移動中(步驟S203，否)，且將所保留之Z軸之軸成分指令輸出至內插部4(步驟S204)，並解除該Z軸之軸成分指令之保留(步驟S205)。並且，由於N14區塊係屬於移動指令10，故藉由步驟S210之判定處理，而判定為屬於處理對象之區塊之N14區塊並非為交換後定位指令11(步驟S210，否)。並且，於步驟S221之判定處理中，係判定為交換後定位指令11已全部輸出(步驟S211，是)。並且，藉由反覆進行步驟S222的判定處理而等待N11區塊至N13區塊之軸的移動完成。並且，在移動完成後，將屬於移動指令10之N14區塊的切削指令輸出至內插部4(步驟S223)並結束動作。
第7-1圖係為顯示實施形態1的數值控制裝置1執行第6圖所示之加工程式7時的各軸的動作之時序圖(timing chart)。再者，第7-2圖係作為實施形態1的比較例，而顯示按每個區塊依序執行加工程式7時的各軸的動作之時序圖。如圖示，依據實施形態1之數值控制裝置1，與工具交換動作同時地開始X軸、Y軸之定位動作(N13)，且在工具交換動作(N11)完成後，開始Z軸之定位動作(N12)。並且，在X軸及Y軸的定位動作(N13)及Z軸的定位動作(N12)完成後開始X軸的切削動作(N14)。據此，在執行工 具交換動作(N11)中係同時執行定位動作(N13)，而可了解到係有效地利用工具交換時間。再者，由於並非與屬於關聯於工具交換動作之軸之Z軸之定位動作(N12)，而是與屬於未關聯於工具交換動作之軸的X軸或Y軸之定位動作(N13)與工具交換動作(N11)同時執行，故可防止工具與工件之干涉。相對於此，依據比較例，由於係依序執行N11區塊至N14區塊，故可了解比與由適用實施形態1之數值控制裝置1執行加工程式7之情形需要更多時間。亦即，藉由將實施形態1適用於數值控制裝置，係可防止工具102與工件之干涉並有效利用工具交換時間，因此與上述比較例相比，係可縮短加工時間。
並且，在上述說明中，就數值控制裝置1所作為控制對象之工作機械100的機械構成例而言，雖顯示第2圖所示之機械構成例而進行了說明，惟數值控制裝置1係只要為可做工具交換的工作機械，則不論何種工作機械皆可作為控制對象。
如此，依據實施形態1，由於係構成為包括：程式解析部2，係從加工程式7中預先讀取並分別輸出工具交換指令12及交換後定位指令11；工具交換指令輸出部5，依據程式解析部2所輸出之工具交換指令12而使工作機械100執行工具交換動作；以及移動指令判定部3及內插部4，係於程式解析部2所輸出之交換後定位指令11為對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，係等待工具交換動作之完成才開始依據該軸成分指令之軸之控 制，而在程式解析部2所輸出之交換後定位指令11為對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，則不等待工具交換動作之完成，而直接開始依據該軸成分指令之軸之控制；故數值控制裝置1係可防止工具102與工件之干涉並有效利用工具交換時間。
再者，由於指令判定部3及內插部4係在程式解析部2所輸出之交換後定位指令11包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令、及對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之情形時，係等待工具交換動作之完成才開始依據該交換後定位指令11所包含之對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之控制，並不等待工具交換動作之完成而直接開始依據前述交換後定位指令11所包含之對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之控制，故數值控制裝置1係即便在交換後定位指令11包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令、及對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之情形時，可按每個軸而調整控制開始之時序，因此可有效利用工具交換時間。
實施形態2
如上述所說明，在執行工具交換動作之前，使工具移動至Z軸上的工具交換位置。實施形態2之數值控制裝置係在工具到達將工具移動至工具交換位置的途中之保障工具與工件不會干涉之預先設定的位置時，開始未關聯於工具交換動作之軸的定位動作。藉此，係可比實施形態1之 數值控制裝置1更進一步的縮短加工時間。
第8圖係顯示本發明的實施形態2之數值控制裝置的構成圖。並且，實施形態2之數值控制裝置1a所具備之構成要素中，對於與實施形態1具有相同功能之構成要素係附加相同名稱及符號，並省略重複之說明。
實施形態2之數值控制裝置1a係具備：程式解析部18、移動指令判定部19、內插部4、工具交換指令輸出部20、以及參數記憶部21。
參數記憶部21係除了機械構造資訊17以外，記憶有干涉迴避區域資訊24。干涉迴避區域資訊24係記述保障工具102與工件不會干涉之關聯於工具交換動作之軸的動作區域(干涉迴避區域)之資訊。
程式解析部18係按每個區塊讀取加工程式7至到達工具交換指令12為止。程式解析部18係在讀取到工具交換位置復原指令22時，將工具交換位置復原指令22輸出至移動指令判定部19。在此，工具交換位置復原指令22係使工具102(換言之為關聯於工具交換動作之軸)移動至工具交換位置之指令。並且，將工具102移動至工具交換位置之動作係稱為交換位置復原動作。
再者，程式解析部18係在讀取工具交換指令12時，係預先讀取工具交換指令12以後的區塊至到達並非定位指令之指令為止。並且，程式解析部18係在所讀取指令之中，將移動指令10及交換後定位指令11輸出至移動判定部19，且將工具交換指令12輸出至工具交換指令輸出部 20。
移動指令判定部19係在輸入有工具交換位置復原指令22時，將用以進行交換位置復原動作之移動指令13輸出至內插部4，並在執行交換位置復原動作中，在關聯於工具交換動作之軸到達因應於干涉迴避區域資訊24而決定之位置時，輸出能夠同時執行之交換後定位指令11。並且，在完成交換位置復原動作時，將工具交換位置復原完成信號23輸出至工具交換指令輸出部20。
再者，移動指令判定部19針對移動指令10係將包含於該移動指令10之軸成分指令分別作為移動指令13而輸出至內插部4。再者，移動指令判定部3針對交換後定位指令11係依據儲存於參數記憶部21之機械構造資訊17，而按每個軸成分指令判定所指令之軸是否關聯於工具交換動作，且在前述所指令之軸關聯於工具交換動作時，係等待工具交換動作之完成，而在前述所指令之軸未關聯於工具交換動作時，係不等待工具交換動作之完成，而將軸成分指令作為移動指令13輸出至內插部4。並且，移動指令判定部3係藉由確認伺服放大器8所輸出之回饋位置15，而可辨識各軸的移動中/非移動中。
工具交換指令輸出部20係在由程式解析部18輸入工具交換指令12時，在交換位置復原動作完成後，對工作機械100所具備之工具交換裝置9指令工具之交換。工具交換指令輸出部20係藉由參照工具交換位置復原完成信號23，而判定交換位置復原動作是否完成。工具交換裝置9 係在工具之交換完成時，將工具交換完成信號16輸入至移動指令判定部19。
第9圖係用以說明實施形態2之程式解析部18的動作之流程圖。如圖示，首先，程式解析部18對於加工程式7所記述之指令僅讀取一區塊份(步驟S301)。並且，程式解析部18係判定所讀取之指令是否為工具交換位置復原指令22(步驟S302)，而在所讀取之指令並非為工具交換位置復原指令22時(步驟S302，否)，執行後述之步驟S310之處理。
在所讀取之指令為工具交換位置復原指令22時(步驟S302，是)，程式解析部18係將工具交換位置復原指令22輸出至移動指令判定部19(步驟S303)。並且，程式解析部18係讀取下一個區塊(步驟S304)，並判定所讀取之指令是否為工具交換指令12(步驟S305)。在所讀取之指令並非工具交換指令12時(步驟S305，否)，程式解析部18係執行步驟S310之處理。
在所讀取之指令為工具交換指令12時(步驟S305，是)，程式解析部18係將工具交換指令12輸出至工具交換指令輸出部20(步驟S306)。並且，程式解析部18係讀取下一個區塊(步驟S307)，並判定所讀取之指令是否為定位指令(亦即交換後定位指令11)(步驟S308)。在所讀取之指令為交換後定位指令11時(步驟S308，是)，程式解析部18係將該交換後定位指令11輸出至移動指令判定部19(步驟S309)，之後，執行步驟S307之處理。
所讀取之指令並非為交換後定位指令11時(步驟S308，否)，該所讀取之指令係屬於移動指令10。程式解析部18係將該移動指令輸出至移動指令判定部19(步驟S310)並結束動作。
第10-1圖、第10-2圖及第10-3圖係為用以說明實施形態2的移動指令判定部19的動作之流程圖。移動指令判定部19係依序處理從程式解析部18所輸出之移動指令10、交換後定位指令11及工具交換位置復原指令22。首先，移動指令判定部19係判定處理對象之區塊是否為工具交換位置復原指令22(步驟S401)。在處理對象之區塊並非為工具交換位置復原指令22時(步驟S401，否)，移動指令判定部19係執行後述之步驟S406之處理。在處理對象之區塊為工具交換位置復原指令22時(步驟S401，是)，移動指令判定部19係將工具交換位置復原指令22輸出至內插部44(步驟S402)。內插部4係為了使工具102的位置移動至工具交換位置為止，而求取每個內插週期的移動量14，並將所求得之每個內插週期的移動量14依序輸出至伺服放大器8。
之後，移動指令判定部19係依據使工具102移動之軸(亦即屬於關聯於工具交換動作之軸之Z軸)的回饋位置15及干涉迴避區域，而判定工具102是否到達干涉迴避區域(步驟S403)。在工具102未到達干涉迴避區域時(步驟S403，否)，移動指令判定部19係再度執行步驟S403之判定處理。
在工具102到達干涉迴避區域時(步驟S403，是)，移動指令判斷部19係判定是否輸入有後續之區塊(步驟S404)。在未輸入有後續之區塊時(步驟S404，否)，移動指令判定部19係結束動作。在輸入有後續之區塊時(步驟S404，是)，移動指令判定部19係將下一個區塊設定為處理對象(步驟S405)。
移動指令判定部19係判定是否保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S406)。在此，移動指令判定部19之步驟S406至步驟S425之處理係與實施形態1的移動令判定部3之步驟S201至步驟S220相同，故省略關於步驟S406至S425之處理。
移動指令判定部19在藉由步驟S425之處理而將後續的區塊設為下一個處理對象之後，移動指令判定部19係判定是否已輸出工具交換位置復原完成信號23(步驟S426)。在尚未輸出工具交換位置復原完成信號23時(步驟S426，否)，移動指令判定部19係判定工具102是否完成移動(復原)至工具交換位置(步驟S427)。在工具102完成復原至工具交換位置時(步驟S427，是)，移動指令判定部19係將工具交換位置復原完成信號23輸出至工具交換指令輸出部20(步驟S428)。
在輸出有工具交換位置復原完成信號23時(步驟S426，是)，在工具102尚未完成復原至工具交換位置時(步驟S427，否)，或在步驟S428之處理之後，移動指令判定部19係執行步驟S406之處理。
在步驟S415的判定處理之判定結果為否，亦即在處理對象之區塊並非為交換後定位指令11時。移動指令判定部19係判定是否已輸出全部的交換後定位指令11(步驟S429)。在存在有未輸出的交換後定位指令11時(步驟S429，否)，移動指令判定部19係執行步驟S426之處理。在已輸出全部的交換後定位指令11時(步驟S429，是)，係參照回饋位置15，而判定至前區塊為止之動作是否完成(步驟S430)。在至前區塊為止之指令之軸的移動未完成時(步驟S430，否)，移動指令判定部19係再度執行步驟S430之處理。在至前區塊為止之指令之軸的移動完成時(步驟S430，是)，移動指令判定部19係將屬於處理對象之區塊之移動指令10輸出至內插部4(步驟S431)，並結束動作。
接著，顯示加工程式7的具體例而具體說明本發明之實施形態2之數值控制裝置1a的動作。第11圖係顯示於實施形態2的說明中所使用之加工程式7的具體例之圖。並且，於加工程式7的左側按每個線而記述之N21至N25係顯示記述於對應之線之指令的區塊編號。
程式解析部18對於第11圖所示之加工程式7係執行下述處理。首先，程式解析部18係藉由步驟S301之處理而從加工程式7中讀取N21區塊。並且，藉由步驟S302之判定處理而判定為所讀取之N21區塊係工具交換位置復原指令22(步驟S302，是)，並藉由步驟S303的處理而將N21區塊輸出至移動指令判定部19。並且，藉由步驟S304之處理而讀取接續於N21區塊之N22區塊。並且，藉由步驟 S305之判定處理而判定為所讀取之N22區塊係工具交換指令12(步驟S305，是)，並藉由步驟S306之處理而將N22區塊輸出至工具交換指令輸出部20。並且，藉由步驟S307之處理，而讀取接續於N22區塊之N23區塊。並且，藉由步驟S308之判定處理，而判定為所讀取之N23區塊係交換後定位指令11(步驟S308，是)，並藉由步驟S309之處理，而將N23區塊輸出至移動指令判定部19。之後，程式解析部18係藉由步驟S307、步驟S308、是、步驟S309之迴圈(loop)處理及步驟S310之處理，而將屬於交換後定位指令11之N24區塊、屬於移動指令10之N25區塊分別輸出至移動指令判定部19。
如此，程式解析部18係將屬於工具交換指令12之N22區塊輸出至工具交換指令輸出部20，且將屬於工具交換位置復原指令22之N21區塊、屬於交換後定位指令11之N23區塊及N24區塊、及屬於移動指令10之N25區塊輸出至移動指令判定部19。
移動指令判定部19對於從程式解析部18所傳送之N21區塊、N23區塊至N25區塊係執行以下之處理。首先，移動指令判定部19係就由步驟S401之判定處理，而判定為屬於最初的處理對象之區塊之N21區塊係工具交換位置復原指令22(步驟S401)，且藉由步驟S402之處理而將工具交換位置復原指令22輸出至內插部44。並且，藉由反覆進行步驟S403之判定處理而等待工具102到達干涉迴避區域，並在到達後，執行步驟S404之判定處理，而判定為存 在有下一個區塊(步驟S404，是)。並且，藉由步驟S405之處理而將屬於下一個區塊之N23區塊設定為處理對象區塊。
接著，移動指令判定部19係藉由步驟S406之判定處理，而判定為未保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S406，否)，並藉由步驟S411之判定處理，而判定為未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S411，否)。並且，藉由步驟S415之處理，而判定為N23區塊為交換後定位指令11(步驟S415，是)。
N23區塊係由對屬於關聯於工具交換動作之軸之Z軸進行定位之軸成分指令、及對屬於未關聯於工具交換動作之軸之Z軸進行定位之軸成分指令所構成。因此，移動指令判定部19係藉由步驟S416之判定處理，而判定為處理對象之區塊(N23區塊)係包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S416，是)。並且，在工具交換動作尚未完成時，係藉由步驟S417之判定處理而判定為工具交換動作尚未完成(步驟S417，否)，並保留包含於N23區塊之Z軸之軸成分指令(步驟S420)。並且，由於N23區塊係具有X軸之軸成分指令，故藉由步驟S421之處理，而判定為處理對象之區塊係包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S421，是)。並且，藉由步驟S422之判定處理，而判定為未關聯於工具交換動作之軸係並非為移動中(步驟S422，否)，並藉由步驟S423 之處理，而將包含於N23區塊之X軸之軸成分指令輸出至內插部4。並且，藉由步驟S425之處理，而將後續之N24區塊設定為處理對象區塊。
接著，移動指令判定部19係藉由步驟S426之判定處理而判定為未輸出工具交換位置復原完成信號23(步驟S426，否)。在於此時間點中尚未完成工具102復原至工具交換位置之情形時，係藉由步驟S427之判定處理，而判定為工具102尚未復原至工具交換位置(步驟S427，否)。
於該時間點中，係僅保留有包含於N23區塊之Z軸之軸成分指令。因此，移動指令判定部19係藉由步驟S406之判定處理，而判定為保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S406，是)。並且，在於該時間點中，尚未完成工具交換動作時，移動指令判定部19係判定為步驟S407的判定處理工具交換動作尚未完成(步驟S407，否)。並且，藉由步驟S411之判定處理，而判定為未保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S411，否)。
接著，移動指令判定部19係藉由步驟S415之判定處理，而判定為屬於處理對象之區塊之N24區塊係交換後定位指令11(步驟S415，是)。在此，N24區塊係構成為僅含有對未關聯於工具交換動作之Y軸進行定位之軸成分指令。因此，移動指令判定部19係於步驟S416之判定處理中判定為否，而於步驟S421之判定處理中判定為是。並且，於該時間點，構成N23區塊之軸成分指令之X軸的移 動尚未完成時，係藉由步驟S422之處理而判定為未關聯於工具交換動作之軸為移動中(步驟S422，是)，並藉由步驟S424之處理，而保留構成N24區塊之對Y軸進行定位之軸成分指令。並且，藉由步驟S425之處理，將後續之N25區塊設定為處理對象之區塊。
接著，移動指令判定部19係藉由步驟S426之判定處理而判定為尚未輸出工具交換位置復原完成信號23(步驟S426，否)。在於該時間點中已完成工具102復原於工具交換位置之情形時，係藉由步驟S427之判定處理而判定為工具102復原至工具交換位置(步驟S427，是)。並且，藉由步驟S428之處理，將工具交換位置復原完成信號23輸出至工具交換指令輸出部20。由於工具交換指令輸出部20係由於程式解析部18之步驟S306的處理而已處於接收工具交換指令12之狀態，故在接收工具交換位置復原完成信號23時，將工具交換指令12輸出至工具交換裝置9。並且，開始工具交換動作。
於該時間點中，係保留有包含於N23區塊之Z軸之軸成分指令、及構成N24區塊之Y軸之軸成分指令。因此，移動指令判定部19係藉由步驟S406之判定處理，而判定為保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S406，是)。並且，在於此時間點未完成工具交換動作時，移動指令判定部19即依據步驟S407之判定處理而判定為工具交換動作尚未完成(步驟S407，否)。並且，藉由步驟S411之判定處理，判定為保留有對未關聯於工具 交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S411，是)。並且，在現在時間點中包含於N23區塊之軸成分指令之X軸的移動尚未完成時，係藉由步驟S412之判定處理，而判定為未關聯於工具交換動作之軸為移動中(步驟S412，是)。
屬於現在的處理對象之區塊之N25區塊係切削指令。因此，移動指令判定部19係藉由步驟S415之判定處理而判定為處理對象之區塊並非為交換後定位指令11(步驟S415，否)。並且，由於存在有保留之軸成分指令，故於步驟S429之判定處理中，係判定為存在有未輸出之交換後定位指令11(步驟S429，否)。
接著，移動指令判定部19係於步驟S426的判定處理中，判定為已輸出工具交換位置復原完成信號23(步驟S426，是)。
於該時間點中，係保留有包含於N23區塊之Z軸之軸成分指令、及構成N24區塊之Y軸之軸成分指令。因此，移動指令判定部19係藉由步驟S406之判定處理，而判定為保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S406，是)。並且，在於此時間點中完成工具交換動作時，移動指令判定部19即依據步驟S407之判定處理而判定為工具交換動作已完成(步驟S407，是)。並且，藉由步驟S408之判定處理而判定為關聯於工具交換動作之軸並非為移動中(步驟S408，否)。並且，藉由步驟S409之處理，而將所保留之包含於N23區塊之Z軸之軸成分指令輸出至內插部4，並藉由步驟S410之處理，而解除包含於N23區 塊之Z軸之軸成分指令之保留。並且，藉由步驟S411之判定處理，而判定為保留有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令(步驟S411，是)。並且，在於現在時間點中由包含於N23區塊之軸成分指令所進行之X軸的移動尚未完成時，藉由步驟S412之判定處理，而判定為未關聯於工具交換動作之軸為移動中(步驟S412，是)。
屬於現在的處理對象之區塊之N25區塊係切削區塊。因此，移動指令判定部係藉由步驟S415之判定處理而判定為處理對象區塊並非為交換後定位指令11(步驟S415，否)。並且，由於存在有保留之軸成分指令，故於步驟S429之判定處理中，係判定為存在有未輸出之交換後定位指令11(步驟S429，否)。
接著，移動指令判定部19係於步驟S426之判定處理中，判定為已輸出工具交換位置復原完成信號23(步驟S426，是)。
於該時間點中，係僅保留有構成N24區塊之Y軸之軸成分信號。因此，移動指令判定部19係藉由步驟S406之判定處理，而判定為未保留有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之指令(步驟S406，否)，且藉由步驟S411之判定處理，而判定為保留有對未關聯於工具交換動作的軸進行定位之指令(步驟411，是)。於該時間點，在由包含於N23區塊之軸成分指令所進行之X軸之移動完成時，係藉由步驟S412的判定處理，而判定為未關聯於工具交換動作之軸並非為移動中(步驟S412，否)。並且，藉由步驟S413 之處理而將構成N24區塊之Y軸之軸成分指令輸出至內插部4，並藉由步驟S414之處理而解除構成N24區塊之Y軸之軸成分指令之保留。
移動指令判定部19係藉由步驟S415之處理，而判定為處理對象之區塊(N25區塊)並非為交換後定位指令11(步驟S415，否)。並且，由於不存在有保留之軸成分指令，故於步驟S429之判定處理中，係判定為全部的交換後定位指令11為已輸出(步驟S429，是)。並且，藉由反覆進行步驟S430之處理而等待N23區塊及N24區塊之動作完成。並且，在N23區塊及N24區塊之動作完成後，藉由步驟S431而將N25區塊之切削指令輸出至內插部4，並結束動作。
第12-1圖係顯示數值控制裝置1執行第11圖所示之加工程式7時的各軸的動作之時序圖。再者，於第12-2圖係顯示按每個區塊依序執行加工程式7時之顯示各軸的動作之時序圖作為實施形態2的比較例。如圖示，依據實施形態2之數值控制裝置1a，於交換位置復原動作(N21)中，在工具102到達預先設定之干涉迴避區域時，係開始X軸的定位動作(N23)。並且，在交換位置復原動作(N21)完成之時間點開始工具交換動作(N22)，且在工具交換動作完成之時間點開始Z軸的定位動作(N23)。在X軸的定位動作(N23)完成之時間點開始Y軸的定位動作(N24)。並且，在X軸及Z軸的定位動作(N23)、及Y軸的定位動作(N24)完成時開始X軸的切削動作(N25)。相對於此，依據比較例， 可了解由於係依序執行N21區塊至N25區塊，故比適用實施形態2之數值控制裝置1a執行加工程式7時需要更多時間。再者，依據適用實施形態2之數值控制裝置1a，由於係將X軸的定位動作(N23)的開始時序提前至工具交換動作(N22)的開始時序之前，故與實施形態1相比係更縮短加工時間。
並且，於實施形態2的說明之中，雖說明了移動指令判定部19在交換位置復原動作中，於工具102到達干涉迴避區域之時間點輸出對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令，惟只要是在從工具102到達干涉迴避區域之時間點至開始工具交換動作為止之間，則可在任何時序輸出軸成分指令，亦可將未關聯於工具交換動作之軸的開始時序提前至工具交換動作的開始時序之前。
如此，依據實施形態2，由於移動指令判定部19及內插部4係構成為執行使關聯於工具交換動作之軸復原至工具交換位置之控制，且在程式解析部18所輸出之交換後定位指令11為對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，係在從關聯於工具交換動作之軸到達朝向工具交換位置移動之途中的預定的位置時至開始工具交換動作為止之間，開始依據包含於交換後定位指令11之軸成分指令之控制，故數值控制裝置1a與實施形態1相比係可將交換後定位指令11之控制的開始時序更加提前，而可更進一步縮短加工時間。
於實施形態1、2的說明中，雖說明了移動指令判定部 3、19係按每個構成交換後定位指令11之軸成分指令而進行保留/保留解除，而按每個軸成分使輸出時序變化，惟亦能以按每個交換後定位指令11而進行保留/保留解除，並按每個交換後定位指令11使輸出時序變換之方式來構成移動指令判定部3、19。亦能以在按每個交換後定位指令11使輸出時序變化時，且在交換後定位指令11至少含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之情形時，係等待工具交換動作之完成才輸出該交換後定位指令11，而在交換後定位指令11係由對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令所構成之情形時，則不等待工具交換動作之完成，而直接輸出該交換後定位指令11之方式來構成移動移動指令判定部3、19。
並且，以按每個軸成分指令使輸出時序變化之方式來構成移動指令判定部3、19時，且在交換後定位指令11包含有對關聯於工具交換動作之軸進行定位時之軸成分指令、及對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，由於係有可僅先行執行對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之情形，故與以按每個交換後定位指令11使輸出時序變化之方式構成移動指令判定部3、19時相比係可更加有效地利用工具交換時間。
再者，在實施形態1、2中，係以按每個軸成分指令使輸出時序變化之方式構成移動指令判定部3、19。並且，係構成為：在輸出二個交換後定位指令11時，移動指令判定部3、19係在二個交換後定位指令11之中先輸出之交換 後定位指令11未包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，且二個交換後定位指令11之中後輸出之交換後定位指令11包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，係不等待工具交換動作完成而直接輸出後輸出之交換後定位指令11所包含之對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令，而在先輸出之交換後定位指令11及後輸出之交換後定位指令11皆包含有對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令時，係在完成依據先輸出之交換後定位指令11所包含之對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令之動作之後，輸出後輸出之交換後定位指令11所包含之對未關聯於工具交換動作之軸進行定位之軸成分指令。藉此，數值控制裝置1、1a係如第7-1圖所示，係提前於先輸出之交換後定位指令11所包含之軸成分指令之控制而執行後輸出之交換後定位指令11所包含之軸成分指令之控制，或如第12-1圖所示，係可接續於不等待工具交換動作之完成而開始之先輸出之交換後定位指令11所包含之軸成分指令之控制，而開始後輸出之交換後定位指令11所包含之軸成分指令之控制，因此，數值控制裝置1、1a係能以盡可能短之加工時間執行二個交換後定位指令11之控制。
並且，在實施形態1、2中，雖將屬於使工具102移動之軸之Z軸作為關聯於工具交換動作之軸，且將使工件，亦即使工作台103移動之軸之X軸、Y軸作為未關聯於工 具交換動作之軸而進行了說明，惟是否為關聯於工具交換動作之軸的分類並不限於此。
(產業上之可利用性)
如上述，本發明之數值控制裝置係適於應用在對可執行工具交換之工作機械進行數值控制之數值控制裝置。
1、1a‧‧‧數值控制裝置
2、18‧‧‧程式解析部
3、19‧‧‧移動指令判定部
4‧‧‧內插部
5、20‧‧‧工具交換指令輸出部
6、21‧‧‧參數記憶部
7‧‧‧加工程式
8‧‧‧伺服放大器
9‧‧‧工具交換裝置
10‧‧‧移動指令
11‧‧‧交換後定位指令
12‧‧‧工具交換指令
13‧‧‧移動指令
14‧‧‧移動量
15‧‧‧回饋位置
16‧‧‧工具交換完成信號
17‧‧‧機械構造資訊
22‧‧‧工具交換位置復原指令
23‧‧‧工具交換位置復原完成信號
24‧‧‧干涉迴避區域資訊
100‧‧‧工作機械
101‧‧‧工具匣
102a至102c‧‧‧工具
103‧‧‧工作台
201‧‧‧演算裝置
202‧‧‧記憶裝置
203‧‧‧輸入裝置
204‧‧‧顯示裝置
205‧‧‧工作機械連接I/F
206‧‧‧數值控制程式
N11至N14、N21至N25‧‧‧區塊
S101至S106、S201至S203、S301至S310、S401至S431‧‧‧步驟
第1圖係為顯示實施形態1之數值控制裝置的構成圖。
第2圖係為顯示數值控制裝置1所作為控制對象之工作機械的機械構成例之圖。
第3圖係為用以說明數值控制裝置1的硬體(hardware)構成例之圖。
第4圖係為用以說明實施形態1之程式解析部的動作之流程圖(flow diagram)。
第5-1圖係為用以說明實施形態1的移動指令判定部的動作之流程圖。
第5-2圖係為用以說明實施形態1的移動指令判定部的動作之流程圖。
第6圖係為顯示加工程式的具體例之圖。
第7-1圖係為顯示實施形態1的數值控制裝置執行加工程式時的各軸的動作之時序圖(timing chart)。
第7-2圖係為顯示按每個區塊(block)依序執行加工程式時的各軸的動作之時序圖。
第8圖係為顯示實施形態2之數值控制裝置的構成圖。
第9圖係為用以說明實施形態2之程式解析部的動作 之流程圖。
第10-1圖係為用以說明實施形態2的移動指令判定部的動作之流程圖。
第10-2圖係為用以說明實施形態2的移動指令判定部的動作之流程圖。
第10-3圖係為用以說明實施形態2的移動指令判定部的動作之流程圖。
第11圖係為顯示加工程式的具體例之圖。
第12-1圖係為顯示實施形態2的數值控制裝置執行加工程式時的各軸的動作之時序圖。
第12-2圖係為顯示按每個區塊依序執行加工程式時的各軸的動作之時序圖。
1‧‧‧數值控制裝置
2‧‧‧程式解析部
3‧‧‧移動指令判定部
4‧‧‧內插部
5‧‧‧工具交換指令輸出部
6‧‧‧參數記憶部
7‧‧‧加工程式
8‧‧‧伺服放大器
9‧‧‧工具交換裝置
10‧‧‧移動指令
11‧‧‧交換後定位指令
12‧‧‧工具交換指令
13‧‧‧移動指令
14‧‧‧移動量
15‧‧‧回饋位置
16‧‧‧工具交換完成信號
17‧‧‧機械構造資訊

Claims (5)

  1. 一種數值控制裝置，係包括：程式解析部，係從加工程式中預先讀取並分別輸出指令工具交換動作之第一指令、及接續於該第一指令而僅指令工作機械所具備之軸的定位之第二指令；工具交換指令輸出部，依據前述程式解析部所輸出之第一指令而使前述工作機械進行工具交換動作；以及軸控制部，係於前述程式解析部所輸出之第二指令為對關聯於工具交換動作之第一軸進行定位之指令時，係等待依據前述第一指令之工具交換動作之完成才開始依據該第二指令之前述第一軸之控制，而在前述程式解析部所輸出之第二指令為對未關聯於工具交換動作之第二軸進行定位之指令時，則不等待依據前述第一指令之工具交換之完成，而直接開始依據該第二指令之前述第二軸之控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之數值控制裝置，其中，前述加工程式係在前述第一指令之前記述有使前述第一軸移動至工具交換位置之第三指令；且前述軸控制部係執行依據前述第三指令之前述第一軸之控制，且在前述程式解析部所輸出之第二指令為對前述第二軸進行定位之指令時，在從前述第一軸到達依據前述第三指令之移動之途中之預定的位置時至依據前述第一指令之工具交換動作開始為止之間，開始依據前述第二指令之前述第二軸之控制。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之數值控制裝置，其中，前述軸控制部係在前述程式解析部所輸出之第二指令包含有對前述第一軸進行定位之指令及對前述第二軸進行定位之指令時，係等待依據前述第一指令之工具交換動作的完成才開始依據該第二指令所包含之對前述第一軸進行定位之指令之前述第一軸之控制，並且不等待依據前述第一指令之工具交換動作之完成而直接開始前述第二指令所包含之對前述第二軸進行定位之指令之前述第二軸之控制。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之數值控制裝置，其中，前述程式解析部係從前述加工程式中預先讀取二個第二指令並分別輸出，前述軸控制部係在前述程式解析部所輸出之二個第二指令中之先輸出的第二指令未包含對前述第二軸進行定位之指令之情形，且前述二個第二指令中之後輸出的第二指令包含有對前述第二軸進行定位之指令時，係不等待依據前述第一指令之工具交換動作之完成而直接開始依據前述後輸出的第二指令所包含之對前述第二軸進行定位之指令之控制；且在前述先輸出之第二指令及前述後輸出之第二指令皆包含有對前述第二軸進行定位之指令時，係在完成依據前述先輸出的第二指令所包含之對前述第二軸進行定位之指令之控制之後，開始依據前述後輸出的第二指令所包含之對前述第二軸進行定位之指令之控制。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之數值控制裝置，其中，前述第一軸係使前述工作機械的工具移動之軸，而前述第二軸係使工件移動之軸。
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