WO2004083975A1

WO2004083975A1 - 数値制御システム

Info

Publication number: WO2004083975A1
Application number: PCT/JP2003/003135
Authority: WO
Inventors: Masakazu Sagasaki; Hirohusa Kamiya; Toru Takeyama
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-09-30
Also published as: JPWO2004083975A1; CN1759357A; DE10394189T5; US20060173572A1; JP4311349B2; CN100585525C; US7548795B2

Description

明細書数値制御システム技術分野

本発明は数値制御システムに関するものであり、更に詳しくは加工プログラムの指令（Gコード、 M S T B指令等）を数値制御装置の内部処理（アプリケーシヨンプログラム）に割り付けるデータを生成し、加工プログラム運転時に制御動作で高速運転を行うようにするものである。背景技術

数値制御装置は紙テープ等から指令された加工プログラムに基づいて数値制御処理を実行し、当該処理結果により工作機械を駆動してワークに指令どおりの加工を施すものである。

ところで、一般的に数値制御装置は基本的にはマイクロプロセッサを用いたノイマン型計算機の構成を採っており、このシステムを制御するソフトウエアはリアルタイムオペレーティングシステムを用いた時分割制御方式を採用している。これらのシステムに於いては階層構造に関連付けられたタスクである逐次処理プログラムを、制御単位時間 1 T (例えば 1 0 m s ) の割り込み信号 ( Interrupt,以下 I Tという）により予め決められた順番に時分割で実行するために、実行中のプログラム解析が途中で中断されると演算結果の出力に空白が生じることがある。これは数値制御装置の場合は機械（工具）位置制御情報が無し、つまり N u 1 1データが出力されるという現象となって現れ、この中断自体は殆どの場合に於いて加工面に影響を与えるものではないが、微少時間ながらこれが累積するとサイクルタイムが長くなる一因となる。

そこで、上記課題を解決する手段として、例えば国際公開番号： W0 01/44882 Alの明細書に記載されているような、指定された加工プログラムを加工運転前に予め N C軸に対しては補間データに従った位置決めや補間送り等を施すための制御のデ一夕を、主軸に対しては指令回転数で主軸を回転、停止、オリエント動作等の動作を施すための制御のデータにコンバ一トしておき、加工運転時には当該コンバートデータを使ってサ一ボモー夕または主軸モ一夕を制御するシステムが存在する。

しかしながら、当該システムは加工プログラムを補間データに従った位置決めや補間送り等を施すための制御のデータに置き換えてしまうため、オペレー夕が速度オーバライド等によって送り速度を変更させたい場合や、変数データの内容によって機械動作を変更させたい場合や、加工運転中にワークオフセットデ一夕をオペレー夕が変更させたい場合などに対応できない問題点がある。さらにまた、複数の加工プログラムを一括してコンバートできない問題点や加工運転前には必ずオペレー夕がコンバート操作を行わなければならない問題点があった。

発明の開示

本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、加工プログラムを運転する前に、前記加工プログラムの指令を数値制御装置の内部処理に割り付けるデータを生成するコンパ一ト手段と、加工プログラム運転時に前記コンパ一ト手段にて生成されたデータに基づいて当該内部処理を直接順次実行するコンバートデ—夕実行手段とを有する構成としたものである。また本発明は、前記加工プログラムの指令が Gコード、 M S T B指令である場合、前記コンバート手段を、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理アドレスと引数をセッ卜するものとしたものである。

また本発明は、前記加工プログラムの指令が変数、オフセット指令である場合、前記コンバート手段を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理ァドレスと参照先ァドレスをセッ卜するものとしたものである。

また本発明は、加工プログラムを運転する前に、前記加工プログラムの指令が Gコード、 M S Ϊ Β指令である場合、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理アドレスと引数をセットする加工プログラム ·内部処理コンバート手段と、加工プログラムを運転する前に、前記加工プログラムの指令が変数、オフセット指令である場合、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理ァドレスと参照ァドレスをセットする変数 ·オフセットコンバート手段と、加工プログラム運転時に前記各コンバート手段にて生成されたデータに基づいて当該内部処理を直接順次実行するコンバートデータ実行手段とを有する構成としたものである。

このため、加工プログラムの運転時に解析処理部が走らないため（解析処理部が不要のため）、途中で演算が中断されて演算結果の出力に空白が生じることがなく、かつ、数値制御装置側の C P Uの負担を増やすことなしにサイクルタイムが短縮でき、生産性が向上する。

また、変数データの内容によって機械動作を変更させたい場合や、加工運転中にワークオフセットデータをオペレータが変更させたい場合などでも操作やデータ変更がすぐに有効になる。また、変数、工具オフセットを変更する度に必ずオペレータがコンノ、"一ト操作を行う必要はなくなる。

また本発明は、オペレータが操作した信号を検出し、当該信号の内容に応じて内部処理に条件を通知する I /O信号通知処理手段を有する構成としたものである。

このため、加工運転中においてもオペレータが速度オーバライド等によって送り速度を変更させることができる。即ち、運転条件を簡単に変更することができる。また本発明は、加工プログラム運転時にコンバートデータの存在を判定し、存在する場合はコンバートデータを実行するようコンバートデータ実行手段に通知するコンバートデータ判定手段を有する構成としたものである。

このため、コンバートデータが存在する加工プログラムは必ずコンバータデ —夕が使用されることになる。

また本発明は、加エブログラムに記述されたコンパ一ト有効/無効の命令を判別し、コンパ一ト有効の命令がある加工プログラムのみコンバートするよう前記コンバート手段に通知するコンバート対象プログラム判定手段を有する構成としたものである。

このため、すべての加工プログラムを一括してコンバートする場合に比べコンバートデータを登録するメモリ領域（メモリ使用量）を削減することができる。

また本発明は、表示器に加工プログラム一覧表を表示し、この加工プログラム一覧表からコンバート対象のプログラムを選択するコンバートプログラム選択手段と、このコンバートプログラム選択手段にて選択されたデ一夕を参照し、コンバート有効の命令がある加工プログラムのみコンバートするよう前記コンバート手段に通知するコンバ一ト対象プログラム判定手段とを有する構成としたものである。

このため、すべての加工プログラムを一括してコンバートする場合に比べコンバートデータを登録するメモリ領域（メモリ使用量）を削減することができまた本発明は、コンバート結果を表示器に一覧表として表示するコンパ一ト結果一覧表示手段を有する構成としたものである。

このため、多数の加工プログラムを一括してコンバートした場合でも、加工プログラム毎のコンバート結果をオペレータが簡単に確認することができる。

'また本発明は、コンバートエラーの詳細樯報を表示器に表示するコンバートエラー表示手段を有する構成としたものである。

このため、多数の加工プログラムを一括してコンバートした場合でも、加工プロダラム毎のコンバートェラーをォペレ一夕が簡単に確認することができる o また本発明は、電源投入時に前記コンバート手段を起動する電源投入時加工プログラムコンパ一ト起動手段を有する構成としたものである。

このため、オペレータはコンパ一ト操作をしなくてもすむ。

また本発明は、 P L C信号の入力で前記コンバート手段を起動する加工プログラムコンバート起動手段を有する構成としたものである。

このため、ォペレ一夕はコンバート操作をしなくてもすむ。図面の簡単な説明

第 1図は本発明の実施の形態 1による加工プログラムコンパ一ト機能を有する数値制御装置の要部ブロック図である。

第 2図は本発明の実施の形態 1による加工プログラムコンバート手順を示すフローチャートである。

第 3図は本発明の実施の形態 1によるコンバートされたデータを加工運転時に実行する手順を示すフローチャートである。

第 4図は本発明の実施の形態 1によるコンバートデ一夕の詳細を示す図であ o 、.

第 5図は本発明の実施の形態 1によるコンバート対象の加工プログラム例を示す図である。

第 6図は本発明の実施の形態 1による加工プログラムのコンバートを選択するための加工プログラム一覧表の表示例を示す図である。

第 7図は本発明の実施の形態 1によるコンバート結果一覧表の表示例を示す図である。

第 8図は本発明の実施の形態 1によるコンバートエラ一発生時の詳細内容の表示例を示す図である。

第 9図は本発明の実施の形態 1による加工プログラム制御情報を示す図である。

第 1 0図は本発明の実施の形態 1によるコンパ'一ト結果内部情報を示す図である。

第 1 1図は本発明の実施の形態 1による加工運転時にオペレータが運転条件を変えた場合のコンバートデータ実行手順を示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

実施の形態 1 .

' 以下、第 1図〜第 1 1図に基づいて本発明の実施の形態 1を説明する。

なお、第 1図はこの実施の形態 1による加工プログラムコンパ一ト機能を有する数値制御装置 1 0 1の要部を示すブロック図である。第 2図は加工プログラムをコンバートする手順を示すフローチヤ一ト、第 3図はコンバートされたデータを加工運転時に実行する手順を示すフローチャート、第 4図はメモリ 6 0 1に登録されたコンバートされたデータの詳細を示す図、第 5図はコンパ一ト対象の加工プログラムの記述例を示す図、第 6図はコンバート対象/非対象のプログラムの設定例を示す図、第 7図はコンバート結果の表示例を示す図、第 8図はコンバートエラー発生時の詳細内容の表示例を示す図、第 9図は加工プログラムの制御情報を示す図、第 1 0図はコンバート結果の内部詳細情報を示す図、第 1 1図は加工運転時にオペレータが運転条件を変えた場合のコンパ —トデ一夕実行手順を示すフローチャートである。

第 1図において、 1 0 1は数値制御装置を表しており、解析処理部 1 0 3と、補間処理部 1 0 4と、機械制御信号処理部 1 0 6と、 P L C回路 1 0 5と、 N C軸制御部 1 8 0と、主軸制御部 1 1 0と、デ一夕入出力回路 1 2 0と、メモリ 1 0 7と、パラメ一夕設定部 1 0 8と、画面処理部 1 0 9とを有している。また、数値制御装置 1 0 1は、データ入出力回路 1 2 0を介して、サーボ駆動装置 2 0 1と結合され、 N C軸 2 0 4を駆動せしめる。また、データ入出力回路 1 2 0を介して、主軸駆動装置 3 0 1と結合され、主軸 3 0 4を駆動せしめる。

テープリーダ等から読み込まれた加工プログラム 1 0 2は、メモリ 1 0 7の加工プログラムエリア 6 0 1に格納される。次にメモリ 1 0 7から加工プログラムエリア 6 0 1に格納された加工プログラムを、通常は解析処理部 1 0 3が 1ブロックずつ読み出し、 1ブロックずつ解析する。 1ブロック毎に解析されたコードは、補間処理部 1 0 4に渡され、指令に従い、 1ブロック毎の補間制御、主軸制御、補助機能制御等を行う。

N C軸制御部 1 8 0は、 N C軸 2 0 4に対して、補間デ一夕に従った位置決めや補間送り等を施すための制御を行う。主軸制御部 1 1 0は、指令された主軸に対して、指令回転数で主軸を回転、停止、オリエント動作等の動作を施すための制御を行う。

サ一ボ駆動装置 2 0 1は、サーボモ一夕 2 0 2と結合され、検出器 2 0 5からの位置フィードバックによる位置制御により、ギヤ、ボールネジ等を介して、 N C軸 2 0 4を駆動する。

また、主軸駆動装置 3 0 1は、主軸モータ 3 0 2とギヤ等を介して結合され、主軸 3 0 4を駆動する。主軸 3 0 4には、検出器 3 0 5が取り付けられており、主軸駆動装置 3 0 1は、当該検出器 3 0 5より入力される位置データによって主軸モー夕 3 0 2のオリエント動作を制御する。

以上説明した構成、動作は、一般的な数値制御装置の構成、動作であるが、本発明の実施の形態 1によれば、加工プログラム 1 0 2をコンバートするための次に説明する構成が、一般的な数値制御装置の構成に追加されている。なお、次に説明する各構成の詳細については、第 2図以降の図面を用いて説明する。即ち、解析処理部 1 0 3に、コンバートデータ判定手段 4 0 1が追加されている。

また、補間処理部 1 0 4には、コンバートデータ実行手段 9 0 0、電源投入時加工プログラムコンバート起動手段 9 0 1、 G指令処理群 9 0 2、 M S T B 指令処理群 9 0 3、変数指令処理 9 0 4、及びオフセット指令処理 9 0 5が追加されている。

また、数値制御装置 1 0 1に、加工プログラムコンバート処理部 5 0 1が追加されており、この加工プログラムコンバート処理部 5 0 1は、加工プログラム ·内部処理コンバート手段 5 0 2 s コンバート対象プログラム判定手段 5 0 3、及び変数 'オフセットコンバート手段 5 0 4から構成されている。

また、メモリ 1 0 7には、コンバートデータ登録エリア 6 0 3が追加されている。

また、パラメ一夕設定部 1 0 8には、コンバートプログラム選択手段 7 0 1 が追加されている。

また、画面処理部 1 0 9には、コンバート結果一覧表手段 8 0 1、及びコン ' バートエラー表示手段 8 0 2が追加されている。

更にまた、機械制御信号処理部 1 0 6には、加工プログラムコンバート起動手段 1 0 0 2、 I /O信号通知手段 1 0 0 3、及び M S T B指令実行手段 1 0 0 4が追加されている。

本発明の実施の形態 1は、一般的な数値制御装置の構成に、前記各構成が追加されている。

次に第 2図のフローチャートを使って加工プログラム 1 0 2をコンバートする手順について説明する。

なお、ここで言うコンバートとは、後述の説明より明らかになるが、例えば国際公開番号： W0 01/44882 A1 の明細書に記載されているような、加工プ口グラムを補間処理後の制御データにコンバー卜するものではなく、加工プログラムを解析し、前記加工プログラムの指令が Gコード、 M S T B指令である場合、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理アドレスと引数をセッ卜し、また前記加工プログラムの指令が変数、オフセット指令である場合、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理ァドレスと参照先ァドレスをセットすることを指す。

ステップ 1では、補間処理部 1 0 4の電源投入時加工プログラムコンバート起動手段 9 0 1が、数値制御装置 1 0 1の電源投入中か否かを判断する。なお、電源投入中か否かは以下のようにして検出する。先ず、補間処理部 1 0 4のィ二シャル処理の一部として電源投入時加工プログラムコンパ一ト起動手段 9 0 1を予め登録しておく。このイニシャル処理はオペレーティングシステムからサブルーチンとして起動されるもので、数値制御装置 1 0 1の電源投入時に 1 回のみ起動される。従って、数値制御装置 1 0 1の電源投入時に 1回のみ電源投入時加工プログラムコンバート起動手段 9 0 1が起動される。このため、電源投入時加工プログラムコンバート起動手段 9 0 1が起動されるか否かにより、電源投入中か否かを検出する。

そして電源投入中である場合、電源投入時加ェプログラムコンバート起動手段 9 0 1は加工プログラムコンバート処理部 5 0 1を起動し、ステップ 4に移行する。また、電源投入時加工プログラムコンバート起動手段 9 0 1が起動されない場合は電源投入中ではないので、ステップ 2に移行する。

ステップ 2では、 P L C回路 1 0 5からのコンバート要求信号を加工プログラムコンバート起動手段 1 0 0 2がチェックする。このコンバート要求信号は自動起動、 N Cリセット等のような通常使用されている信号と同じ扱いの 1 / 0信号の一つとして定義され、 P L C回路 1 0 5と機械制御信号処理部 1 0 6 との間でやり取りされるものである。このコンバート要求信号がオンの場合は、加工プログラムコンバート起動手段 1 0 0 2が加工プログラムコンパ'一ト処理部 5 0 1を起動し、ステップ 4に移行する。また、オフの場合、即ち、コンパート要求信号が入力されていない場合はステップ 3に移行する。

ステップ 3では、コンバートプログラム選択手段 7 0 1がオペレータの操作によるコンバート要求をチェックする。具体的には次のようにチェックする。先ず、画面処理部 1 0 9が、数値制御装置 1 0 1の表示器に、メモリ 1 0 7に登録された加工プログラム 6 0 1を、第 6図に示したような形式の加工プログラム一覧を表示する。なお、第 6図において、 0 1 1 0は一番上位の加工プログラム番号を表しており、通常、オペレータが自動起動する加工プログラム、即ち製品を加工するための加工プログラムを示している。 O 9 0 0 0と 0 8 8 0 0は 0 1 1 0から呼び出される加工プログラムで、サブプログラムと呼ばれる。さらに、 0 9 0 0 0から呼び出されるサブプログラム 0 .9 0 1 0、さらには、 0 9 0 1 0から呼び出されるサブプログラム 0 9 0 2 0が順次番号表示されている。また、加工プログラム番号の前（左端）にはチヱックボックスが表示されており、オペレータはコンバートさせたい加工プログラムのチェックボックスを有効にする（第 6図ではコンバート有効は國を示している）。ォペレ —夕がチェックボックスを有効にすると、コンバートプログラム選択手段 7 0 1は、第 9図に示したようなメモリ 1 0 7に登録されている加工プログラム制御情報のコンバート制御情報をオンする（「1」にする）。第 9図の例では加ェプログラム制御情報は加工プログラム番号、プログラム編集可否、コンパ一卜制御情報、加工プログラム領域へのポインタから構成されている。なお、プログラム編集可否は加工プログラム編集が可能かどうかの情報として使われる。例えばプログラム編集可否がオン（ビッ卜情報「1」）の場合、当該加工プログラムは書き込み ·読み出しの両方が可能な（編集可能な）状態になる。プログラム編集可否がオフ（ビット情報「0」）の場合、当該加工プログラムは読み出しのみ可能なリードオンリ状態（編集不可の状態）になる。本実施の形態 1ではこの加工プログラム制御情報にコンバート制御情報（コンバート有効フラグ）を付加し、前述のコンバートプログラム選択手段 7 0 1によって、このコンバート有効フラグがオンされる。即ち、コンバート有効フラグがオン（ビヅト情報「1」）の場合はコンバート対象となり、コンバート有効フラグがォフ（ビット情報「0」）の場合、当該プログラムはコンバート対象とはならない。次にオペレータは第 6図の右下に表示されているコンパ一ト実行メニューポタンを押下する。コンバートプログラム選択手段 7 0 1は、オペレータのコンバート要求を受けて加工プログラムコンバート処理部 5 0 1を起動し、ステヅプ 4に移行する。また、オペレータのコンバート要求がない場合は処理を終了する。

ステップ 4では、電源投入時加工プログラムコンバート起動手段 9 0 1、または加工プログラムコンバート起動手段 1 0 0 2、またはコンバートプログラム選択手段 7 0 1によって起動された加工プログラムコンバート処理部 5 0 1 が、加工プログラムのコンバート処理を開始する。具体的にはコンバート処理はループ処理になっており、先ず、コンバート対象プログラム判定手段 5 0 3 がこのループ処理の終了をチェックする。具体的には、メモリ 1 0 7に登録された加工プログラムを読み出し、次に読み出すべき加工プログラムがなくなつた場合にステップ 9に進む。次に読み出すべき加工プログラムがある場合にはステップ 5に進む。

ステップ 5では、コンバート対象プログラム判定手段 5 0 3が、前述のコンバート制御情報または加工プログラム内容（先頭の 1ブロック）をチヱックする。具体的には前述のコンバート制御情報を読み出し、コンバート有効フラグがオン（ビット情報「1」）しているかどうかをチェックする。また、加工プログラム内容をチェックする場合は、第 5図に示したように先ず加工プログラムの先頭ブロックに「# C O N V E R T #」なる文字列を予め記述しておく。当該文字列は、通常、数値制御装置 1 0 1の編集機能を使って加工プログラムの先頭に挿入する。コンバート対象プログラム判定手段 5 0 3は加工プログラムの先頭ブロックを読み出し、「# C O N V E R T #」なる文字列がないかどうかをチヱックする。コンバート有効フラグがオン、または加工プログラムの先頭ブロックに「#CONVERT#」なる文字列がある場合は、コンバート対象プログラム判定手段 503が加工プログラム ·内部処理コンバート手段 5 02にコンバート要求を通知してステップ 6に進む。コンバート有効フラグがオフ、または加工プログラムの先頭ブロックに「#CONVERT#」なる文字列がない場合は、ステップ 4に進み、処理を繰り返す。

ステップ 6では、加工プログラム '内部処理コンバート手段 502が、コンバート対象プログラム判定手段 503からの通知を受けてコンパ一ト対象と判定された加工プログラムを読み出し、メモリ 107のコンバートデータ登録ェリア 603に加工プログラム番号の情報を書きこむ。

コンバートについては第 4図を用いて説明する。第 4図の左端はコンパ一ト対象の加工プログラムを示している。プログラム番号は「01 10」である。「G0X 10. 0 ；」は位置決め指令で X軸の 10. 0mmへの移動を表している。加工プログラム ·内部処理コンバート手段 502は、当該指令を補間処理部 104内のアプリケーションプログラムである G指令処理群 902の G 0 指令処理へのポインタ（先頭アドレス）を、コンバートデ一夕登録エリア 60 3に書き込む。また、「X I 0. 0」を GO指令処理の引数としてコンバートデ一夕登録エリア 603に書き込む。なお、 GO指令処理へのポインタ（先頭ァドレス）は次のようにして算出する。即ち、オペレーティングシステムには、通常、数値制御装置 101のアプリケーションプログラム（GO指令処理、 M 指令処理、変数指令処理など）のシンボル情報が登録されている。このシンポル情報には、アプリケーションプログラムの飛び先番地、即ちアプリケーションプログラムの先頭ァドレスが登録されている。ォペレ一ティングシステムにはこのシンボル情報を読むための処理が準備されており、加工プログラム ·内部処理コンバート手段 502は、このオペレーティングシステムの処理を呼び出すことによって目的のアプリケーションプログラムの先頭ァドレスを取得できる。このようにして、加工プログラム '内部処理コンバート手段 502は、このオペレ一ティングシステムの処理で取得された GO指令処理の先頭ァドレスを、コンバートデータ登録エリア ·603に書き込むことができる。ここでは GOについて説明したが、他の指令、例えば、 G 1 (切削送り指令）、 G2 · G3 (円弧指令）等も前述と同様にして処理の先頭アドレスを取得でき、引数とともにコンバートデータ登録エリア 603に書き込むことができる。第 4図の例では「G0X20. 0」指令が「G0X 10. 0」指令と同じ GO指令処理の先頭ァドレスと引数「X20. 0」がコンバートデータ登録エリア 603 に書き込まれる。ここで、 GOの場合、送り速度の情報はパラメ一夕（メモリ 107) に登録されているため、加工プログラム '内部処理コンバート手段 5 02は送り速度の情報を引数としてコンバートデータ登録エリア 603には登録しない。また、 G l (G2、 G3等）の場合は、送り速度の情報は加エブ口グラム指令で与えられるため、加工プログラム ·内部処理コンパ一ト手段 50 2は送り速度の情報を引数としてコンバートデータ登録ェリア 603には登録する。

次に、加工プログラム ·内部処理コンバート手段 502は「M3」指令を読み込むと、 MS T B指令処理群 903中の M指令処理の先頭ァドレスと引数「3」がコンバートデータ登録エリア 603に書き込む。なお、第 4図の「M 3」指令は PLC回路 105に通知すべき指令で機械動作に関する指令の 1つである。 M3は、通常、主軸の正転指令を表しており、その他 M指令に (Ϊ主軸の逆転指令、停止指令、切削油オン ·オフ指令などがあり、機械制御に関する信号を取り扱う。以上、 M指令について説明したが、他の STB指令についても同様に、加工プログラム '内部処理コンバート手段 502が、 S指令処理の先頭アドレスと引数、 T指令処理の先頭アドレスと引数、 B指令処理の先頭ァドレスと引数をコンバートデータ登録エリア 603に書き込む。ここで S指令とは主軸モー夕 302に対する回転速度を指令するもので、例えば「S 100 0」は主軸モー夕 3 0 2に対して 1 0 0 0 r p mで回転させるという意味で、カロェプログラム .内部処理コンバート手段 5 0 2は、この指令を S指令処理へのァドレスと引数「1 0 0 0」をコンバートデータ登録エリア 6 0 3に登録する。また、 T指令は工具交換に関する指令で、例えば「T 1 0 0 8」は上 2桁が工具番号を表しており、この場合 1 0番工具を選択するという意味になる。因みに下 2桁「0 8」は工具オフセット番号を示しており、これについては後述する。加工プログラム ·内部処理コンバート手段 5 0 2は、この指令を Τ指令処理へのアドレスと引数「1 0」をコンバートデータ登録エリア 6 0 3に登録する。 Β指令は第 2補助機能命令と呼ばれるもので、 Μ指令と同様に機械制御を行うもので、加工プログラム ·内部処理コンバート手段 5 0 2は、この指令を Β指令処理へのアドレスと引数をコンバートデータ登録エリア 6 0 3に登録する。

次に、「# 5 0 0 = # 1 0 5」指令の場合は変数 ·オフセットコンバート手段 5 0 4が読み込む。 # 5 0 0と # 1 0 5は変数指令を表しており、 # 5 0 0 = # 1 0 5は # 1 0 5の値を # 5 0 0に代入するという意味である。変数の値は、加工プログラム実行中に加工プログラムの中で書き換えられるケースゃォペレ一夕が書き換えるケースが多いため、コンバート時に変数設定画面で設定されている値を、予め、コンバートしてコンバートデータ登録エリア 6 0 3に登録することはできない。

従って、変数のコンバートは、変数の値が実際に設定されている変数テープルのアドレスをコンバートデータ登録エリア 6 0 3に登録する。また、変数は演算、代入命令と一緒に記述される場合が多い。従って、コンバートデータ登録エリア 6 0 3には変数演算を記述するエリアを設け、演算がある場合には演箅子の記号を記述する。例えば、第 4図の例では「# 5 0 0 = # 1 0 5」の指令に対して、先ず変数指令処理 9 0 4の先頭アドレスを 1番目のテーブルに登録する。 2番目のテーブルには # 1 0 5の参照先変数アドレスを登録する。次に # 500のコンバートについて説明する。既に変数指令処理 904の先頭ァドレスが直前で登録されているため、 1番目のテーブルには何も登録しない。次に 2番目のテーブルには演算子を登録する。この場合には代入文を示す「=」が登録される。 3番目のテーブルには # 500の参照先変数ァドレスを登録する。

次に参照先変数アドレスの計算について説明する。数値制御装置 101で扱われる変数はメモリ 107の固定領域に割り付けられている。数値制御装置 1 0 1には基本的には「# 100〜# 199」と「# 500~# 599」の 2種類の変数が存在するが、これらはメモリ 107の固定の領域に割付けられている。例えば「# 100〜 199」のエリアの先頭ァドレス、即ち # 100のァドレスは 0 X a 806 c 000、「# 500〜# 599」のェリアの先頭ァドレス、即ち #500のアドレスは 0xa806 d000のように決められている。従って、変数番号の値から変数参照先アドレスを計算することができる。変数のサイズは通常 4by t eであるため、変数 # 105の場合、

0xa806 c 000 + 4 x 5 = 0xa806 c 014

となり、

変数 # 500の場合、

0xa806d000 + 4 x 0 = 0xa806 d000

となる。

次に、変数'オフセットコンバート手段 504は「T 1008」を読み込む。下 2桁の指令「08」は前述したように工具オフセット番号を表している。ェ具オフセットの値は、変数と同様に、加工プログラム実行中に加工プログラムの中で書き換えられるケースやオペレー夕が書き換えるケースが多いため、コンバート時に変数設定画面で設定されているオフセット値を、予めコンバートしてコンバートデ一夕登録エリア 603に登録することはできない。従って、工具オフセッ卜のコンバートは、工具オフセット値が実際に設定されているェ具オフセットテーブルのアドレスをコンバートデータ登録エリア 603に登録する。すなわち、変数 .オフセットコンバート手段 504は、当該指令を補間処理部 104内のオフセット指令処理 905への先頭ァドレスをコンバートデ一夕登録エリア 603に書き込み、次に、参照先オフセットアドレスをコンパートデータ登録エリア 603に書き込む。

参照先オフセットアドレスは次のようにして算出する。工具オフセットデー夕は基本的には数値制御装置 101のメモリ 107の固定領域に割付けられている。例えば「T 8」の場合は工具オフセットデ一夕の先頭ァドレス（「Τ 1」のアドレス）を 0xa 806 e 000とすると、工具オフセット番号からオフセット参照先アドレスを計算することができる。オフセットのサイズは通常 4 byt eであるため、この場合、

0xa806e000 + 4 x ( 8 - 1 ) 二 0xa806 e01 c となり、これをコンバートデータ登録エリア 603に登録する。

以上の処理を繰り返すことにより、 1本の加工プログラムを数値制御装置 1 01のアプリケーションプログラムにコンバートできる。

ステップ 7では、コンバートが正常に終了した場合は、加工プログラムコンバート処理部 501が、メモリ 107のコンバートデータ登録エリア 603の第 10図に示したコンバート結果内部情報に、加工プログラム番号とコンパ一トエラーフラグに「0」を書いた後、ステップ 4に戻り、処理を繰り返す。また、加工プログラムに記述ミスがあった場合、コンバートできずエラ一になる。この場合、加工プログラムコンバート処理部 501が、メモリ 107のコンパートデータ登録エリア 603のコンバートエラーフラグに「1」を書き込み、さらにコンバートエラー内容をコンバートデータ登録エリア 603に書き込む。具体的には、第 10図に示したように、加工プログラム番号と、コンバートェラーフラグと、エラー番号と、エラ一発生シーケンス番号と、エラー発生プロック番号と、エラー発生プログラム内容とを書き込む。コンバートエラ一フラグは前述のようにビット情報で、「0」のときは正常完了、「 1」のときがェラー発生を表している。コンバートが正常に完了した場合は、加工プログラム番号とコンバートエラ一フラグ（「0」）を書き込む。コンバートエラ一が発生した場合、第 1 0図の例では加工プログラム番号： 8 8 0 0、コンバートェラ一フラグ「 1」、エラー番号「3 2」、シーケンス番号「2 0」、ブロック番号「3」、プログラム内容「M— 1」をコンバート結果内部情報に書き込む。ここでエラ一番号「3 2」は不正ァドレスを意味している。

ステップ 8では、コンバートエラ一表示手段 8 0 2が、コンバート結果内部倩報のコンバートエラ一フラグをチェックして、第 8図に示したような形式で表示器に表示する。第 8図において、左からエラー発生加工プログラム番号、エラー番号、エラー発生シーケンス番号、エラ一発生ブロック番号、エラ一発生プログラム内容を順に表示している。第 8図では 1番目には 0 9 0 0 0のェラーが、 2番目には 0 9 0 2 0のエラーが 3番目には 0 8 8 0 0のエラーが各々表示されている。

ステップ 9では、コンバート結果一覧表手段 8 0 1が、コンバート結果内部情報のコンパ一トエラーフラグをチエツクして、第 7図に示したような形式で表示器に表示する。表示形式は、加工プログラム番号とコンバートデータが正常かエラーかまたはコンバート非対象を表示している。第 7図では、 0 1 1 0 が正常、 0 9 0 0 0がエラ一、 0 9 0 1 0はコンバート非対象、 0 9 0 2 0はエラー、 0 8 8 0 0がエラ一であることを表示している。オペレー夕が表示器に表示された前記 2つ情報（画面）からコンバート結果を確認することができる。

次に第 3図のフローチャートを使ってコンバートされたデータを実行する手順について説明する。

ステップ 2 1では、コンバートデータ判定手段 4 0 1が先ず加工プログラム番号をメモリ 1 0 7から読み出す。ステップ 2 2では、コンバートデータ判定手段 4 0 1が、コンバートデ一夕聱録エリア 6 0 3の加工プログラム番号と前述のメモリ 1 0 7から読み出された加工プログラム番号とを比較する。当該加工プログラム番号がコンバートデ一夕登録エリア 6 0 3に存在しない場合はステップ 3 1に進み、メモリ 1 0 7 に登録された通常の加工プログラム 6 0 1を従来通り実行する。当該加工プログラム番号がコンバートデータ登録エリア 6 0 3に存在する場合は、コンパ一トデ一夕判定手段 4 0 1が、コンバートデータ実行手段 9 0 0に当該加工プログラム番号のコンバートデータ実行を通知し、ステップ 2 3に進む。

ステップ 2 3では、コンバートデータ実行手段 9 0 0が当該加工プログラム番号のコンバートデ一夕の実行終了をチェックする。これは実行処理がループ処理になっているためである。実行終了は当該加工プログラム番号のコンパ一トデ一夕の j u mpテーブルを最後まで実行した^うかで判断する。実行完了していれば処理を終了する。実行完了していなければステップ 2 4に進む。ステップ 2 4では、コンバートデータ登録エリア 6 0 3の j u m pテーブルが、 G指令処理群 9 0 2へのアドレスであればステップ 2 5へ進み、 G指令処理群 9 0 2へのアドレスでなければステップ 2 7に進む。

ステップ 2 5では、コンバートデータ実行手段 9 0 0が、 G指令処理群 9 0 2への引数をスタックに積んで G指令処理群 9 0 2へのァドレスをプログラムカウン夕に設定し、 G指令処理群 9 0 2を呼びだす。

ステップ 2 6では、第 4図の例で説明すると G O指令処理が引数（「X 1 0 . 0」）から終点座標を計算し、位置決めを行う。ここで、送り速度に関する情報は G Oの場合、パラメ一夕（メモリ 1 0 7に登録されている）で設定されているため、 G O指令処理が送り速度データをパラメ一夕から読み出す。具体的には制御軸（X軸）の移動量と前述で読みだした送り速度データを用いて単位時間当たりの移動量、つまり補間移動量を求める。当該補間移動量は速度に対応した値で生成され、さらに前記補間移動量は予めパラメータで設定されているパターンと時定数に基づいて所定の加減速パターンを描くように単位時間当たりの移動量で算出される。また、 G l (G2, G3等）指令の場合は、前述のように送り速度に関する情報はコンバートデータ登録エリア 603の引数として与えられているため、 G 1指令処理は引数の送り速度デ一夕から、単位時間当たりの移動量、つまり補間移動量を求める。当該補間移動量は GOと同様に速度に対応した値で生成され、さらに前記補間移動量は、予めパラメ一夕で設定されているパターンと時定数に基づいて所定の加減速パターンを描くように単位時間当たりの移動量で算出される。当該処理完了後はステップ 23に戻り処理を繰り返す。

ステップ 27では、コンバートデ一夕登録エリア 603の j umpテーブルが、 MS TB指令処理へのアドレスであればステップ 28へ進み、 MSTB指令処理へのアドレスでなければステップ 30に進む。

ステップ 28では、コンバートデータ実行手段 900が、 MS TB指令処理群 903への引数をスタックに積んで MSTB指令処理群 903へのァドレスをプログラムカウン夕に設定し、 MSTB指令処理群 903を呼びだす。ステップ 29では、第 4図の例で説明すると、 M3指令の場合、 MSTB指令処理群 903の M指令処理が、引数「3」（M番号 3) から機械制御信号処理部 106の MSTB指令実行手段 1004を介して PLC回路 105とのィン夕フェースに M番号「3」とストローブ信号をセットする。ストローブ信号は、 M指令、または S指令、または T指令、または B指令を、 PLC回路 10 5に通知するための信号である。次に PLC回路 105が、ストローブ信号を検出して M指令が解析されたことを認識する。そして、イン夕フェースにセヅ卜された M番号から対応した処理、即ち機械シーケンス処理を実行する。例えば、 M3の場合は、主軸正転を表しているので、 PLC回路 105は主軸が回転できる状態であるか（たとえば、チェック.が閉じられているかどうか等）を判断し、主軸が回転できる状態であれば、主軸正転信号と M指令の処理を完了したことを通知するための完了信号をインタフェースにセットする。 M S T B 指令実行手段 1 0 0 4は当該完了信号を検出すると、 M S T B指令処理群 9 0 3の M指令処理に主軸正転指令の情報を通知する。 M指令処理は M S T B指令実行手段 1 0 0 4からの通知を受けると、主軸モ一夕 3 0 2に対する正転信号を主軸制御部 1 1 0、データ入出力回路 1 2 0を介して主軸駆動装置 3 0 1に出力することによって主軸モータ 3 0 2を回転させる。処理を完了するとステップ 2 3に戻り、処理を繰り返す。本説明では M指令について説明したが、他の指令、即ち B指令、 S指令、 T指令も同様に処理される。

ステップ 3 0では、変数指令処理 9 0 4へのアドレスの場合は、コンバートデータ実行手段 9 0 0が、それに続く参照先変数アドレスを変数指令処理 9 0 4への引数としてスタックに積む。またさらに、次の j u mpテーブルを読み出して処理へのァドレスが空になっているときは、さらにそれに続く演算子または参照先変数ァドレスを変数指令処理 9 0 4への引数としてスタックに積む。さらに次の j u mpテーブルを読み出して処理へのァドレスが空になっていないときは、 1つ前の変数指令処理 9 0 4へのアドレスをプログラムカウン夕にセッ卜して変数指令処理 9 0 4を呼び出す。第 4図の例で説明すると「# 5 0 0 = # 1 0 5」は、変数指令処理 9 0 4の中で # 1 0 5への参照先変数ァドレスから実際の変数値を読み出す。次に演算子「二」と「# 5 0 0」から # 5 0 0への代入と判断して、実際に読み出した # 1 0 5の変数値を # 5 0 0への参照先変数アドレスから検索し # 5 0 0に書き込む。

オフセット指令処理 9 0 5へのアドレスの場合は、コンバートデータ実行手段 9 0 0それに続く参照先オフセットアドレスをオフセット指令処理 9 0 5への引数としてスタックに積み、オフセット指令処理 9 0 5を呼び出す。第 4図の例で説明すると「T 1 0 0 8」の場合、オフセヅト番号「0 8」の参照先ォフセットアドレスから実際のオフセット値を読み出して機械座標値をオフセット値分だけ変更する。ステップ 3 0の処理が終了するとステップ 2 3に戻り処理を繰り返す。

最後に第 11図のフローチャートを使って、コンパ一トデ一夕を実行中にォペレ一夕の操作によって運転条件が変化した場合のコンバートデー夕実行手順について説明する。

先ずステップ 41では、 I/O信号通知手段 1003が PLC回路 105からの信号変化を監視する。例えば、オペレー夕が速度オーバライドダイヤルを操作した場合は、？1〇回路105が速度オーバライドダイヤルのダイヤル値を読み込んでオーバライド値として前述のイン夕フェースにセヅ卜する。また、ォペレ一夕が MS TBロックスィツチをオンすると P L C回路 105が当該スイッチの状態を検知して、前述のイン夕フェースに MS TBロック信号をセッ卜する。これらを I/O信号通知手段 1003が信号変化としてとらえる。ステップ 42では、 I/O信号通知手段 1003が G指令処理関連の信号を判断する。 G指令処理関連の信号判定は I/O信号を予め G指令処理関連信号を分類、メモリ l 07に登録しておき、この情報を参照することによって判定する。 G指令処理関連の信号の場合はステップ 43に進み、 G指令処理関連の信号でない場合はステップ 45に進む。

ステップ 43では、 I/O信号通知手段 1003が対象の G指令処理に信号内容を通知する。例えば、第 4図の例で説明すると G0X 10. 0実行中にォペレ一夕が速度オーバライドダイヤルを 100%から 50%に操作した場合、 PLC回路 105からの速度オーバライド値が 100%から 50%へと変化する。 I/O信号通知手段 1003は、現在実行されている処理をコンバートデ —夕実行手段 900に問い合わせる。コンバートデータ実行手段 900は、 I /0信号通知手段 1003に現在実行中の処理を通知する。本ケースでは GO 指令処理であることを通知する。 I/O信号通知手段 1003は、コンバートデータ実行手段 900からの通知を受けて GO指令処理に対して速度オーバラィド値が 100%から 50%へと変化したことを通知する。第 4図の例では点線矢印部分が相当する。

ステップ 44では、 GO指令処理は I/O信号通知手段 1003からの速度オーバライド値変更通知を受け取ると、補間移動量を指令速度（本ケースでは 50%即ち 1/2の速度データ）に対応した値で生成し直し、さらに前記補間移動量は予めパラメ一夕で設定されているパターンと時定数とに基づいて所定の加減速パターンを描くように、単位時間当たりの移動量で算出し直される。ステップ 45では、 I/O信号通知手段 1003が対象の MS TB指令処理に信号内容を通知する。例えば、第 4図の例で説明すると、オペレータが MS TBロックの操作スィツチをオンした場合、 MSTBロック信号が PLC回路 105を介して I/O信号通知手段 1003に通知される。 MS TBロック信号は MS TB指令を実行しないという意味の信号のため、 I/O信号通知手段 1003は M指令処理、 S指令処理、 T指令処理、 B指令処理各々に MSTB ロック信号が入力されたことを通知する。

ステップ 46では、 M指令処理は IZO信号通知手段 1003からの MS T Bロック信号の通知を受け取ると、次の M指令からは信号処理を実行しないように内部状態を変える。第 4図の例で説明すると、主軸正転指令である M3指令で M指令処理が呼び出されても、主軸を回転させるための信号を主軸駆動装置 301に通知しないことになる。実施の形態 2.

前記実施の形態 1においては、全ての処理を数値制御装置で行うものについて説明したが、一部の処理を数値制御装置の外部で処理してもよい。

例えば、加工プログラムコンバート処理部 501を PC (パソコン）に設け、この PCにて、加工プログラム運転前に前記説明したコンパ一ト処理を行い、このコンバートしたデータを、数値制御装置本体のコンバートデータ登録エリァ 603に通信回線を介して格納するようにしてもよい。また、表示処理等の数値制御装置（N C )の一部処理が P Cにて処理される P C— N Cの場合には、この P Cにて、加工プログラム運転前に前記説明したコンバート処理を行い、このコンバートしたデータを、数値制御装置本体のコンバートデ一夕登録エリア 6 0 3に 2ポート R AMを介して格納するようにしてもよい。

また、加工プログラムコンバート処理部 5 0 1及びコンバートデ一夕登録ェリア 6 0 3を P Cに設け、この P Cにて、加工プログラム運転前に、前記説明したコンバート処理を行うとともに、このコンバートしたデータを、 P C側に設けたコンバートデ一夕登録エリア 6 0 3に格納しておき、また N C本体側にバッファメモリを予め用意しておき、加工プログラムの運転時に、 P C側のコンバートデ一夕登録エリア 6 0 3に格納されたコンバートデータを、通信回線または 2ポート R A Mを介して N C本体側に設けたバッファメモリに送り込むことにより、数値制御装置本体の内部処理（アプリケーションプログラム）を実行するように構成してもよい。

更にまた、コンバートプログラム選択手段 7 0 1、コンバート結果一覧表示手段 8 0 1、コンバートエラ一表示手段 8 0 2等も、必要に応じて P C側に設けてもよい。

産業上の利用可能性

以上のように本発明に係る数値制御システムは、加工プログラム運転時に高速運転を行う数値制御システムとして用いられるのに適している。

Claims

請求の範囲

1 . 加工プログラムを運転する前に、前記加工プログラムの指令を数値制御装置の内部処理に割り付けるデータを生成するコンバート手段と、加工プログラム運転時に前記コンバート手段にて生成されたデータに基づいて当該内部処理を直接順次実行するコンバートデータ実行手段とを有することを特徴とする数値制御システム。

2 . 前記加工プログラムの指令が Gコード、 M S T B指令である場合、前記コンバート手段は、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテ一ブルに、数値制御装置の内部処理アドレスと引数をセットするものであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の数値制御システム。

3 . 前記加工プログラムの指令が変数、オフセット指令である場合、前記コンバート手段は、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理ァドレスと参照先ァドレスをセッ卜するものであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の数値制御システム。

4 . 加工プログラムを運転する前に、前記加工プログラムの指令が Gコード、 M S T B指令である場合、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理アドレスと引数をセットする加工プログラム '内部処理コンバート手段と、加工プログラムを運転する前に、前記加工プログラムの指令が変数、オフセット指令である場合、前記加工プログラムの指令を、メモリに設けられたテーブルに、数値制御装置の内部処理アドレスと参照ァドレスをセッ卜する変数 ·オフセットコンバート手段と、加工プログラム運転時に前記各コンバート手段にて生成されたデータに基づいて当該内部処理を直接順次実行するコンバートデ一夕実行手段とを有することを特徴とする数値制御システム。

5 . オペレータが操作した信号を検出し、当該信号の内容に応じて内部処理に条件を通知する I /O信号通知処理手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 4項に記載の数値制御システム。

6 . 加工プログラム運転時にコンバートデータの存在を判定し、存在する場合はコンバ一トデータを実行するようコンバートデ一夕実行手段に通知するコンバートデータ判定手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5項の何れかに記載の数値制御システム。

7 . 加工プログラムに記述されたコンバート有効/無効の命令を判別し、コンノ一ト有効の命令がある加工プログラムのみコンバートするよう前記コンバート手段に通知するコンバート対象プログラム判定手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5項の何れかに記載の数値制御システム。

8 . 表示器に加工プログラム一覧表を表示し、この加工プログラム一覧表からコンパ一ト対象のプログラムを選択するコンバートプログラム選択手段と、このコンバ一トプログラム選択手段にて選択されたデ一夕を参照し、コンバート有効の命令がある加工プログラムのみコンバ一トするよう前記コンバート手段に通知するコンバート対象プログラム判定手段とを有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5項の何れかに記載の数値制御システム。

9 . コンバート結果を表示器に一覧表として表示するコンパ一ト結果一覧表示手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5項の何れかに記載の数値制御システム。

1 0 . コンバートエラーの羊細情報を表示器に表示するコンバートエラ一表示手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5項の何れかに記載の数値制御システム。

1 1 . 電源投入時に前記コンバート手段を起動する電源投入時加工プログラムコンバート起動手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5項の何れかに記載の数値制御システム。

1 2 . P L C信号の入力で前記コンバート手段を起動する加工プログラムコンパート起動手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1項、第 4項及び第 5 項の何れかに記載の数値制御システム。