WO2023012973A1 - 数値制御装置 - Google Patents

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拓 山本
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine

Definitions

  • the present invention relates to a numerical controller.
  • a processing apparatus that processes a workpiece by relatively moving a processing head such as a laser head that emits a laser beam or a rotary tool head that has a rotary tool with respect to the workpiece is widely used.
  • the operation of such a machining apparatus is generally controlled by a numerical controller based on a machining program including a plurality of movement commands specifying machining points through which the machining head should pass.
  • the machining program may also include conditional instructions specifying machining conditions such as the output of the laser, the number of revolutions of the rotary tool, and the distance between the machining head and the workpiece.
  • a condition command can be written as a statement that refers to information in a reference table or database that stores a plurality of machining conditions (see Patent Document 1, for example). This makes it easy to describe multiple types of processing steps, such as cutting the outer periphery and adding a decorative shape to the inner surface, in one processing program, and to apply appropriate processing conditions for each processing step. Become.
  • a numerical controller is a numerical controller that controls a machining device based on a machining program that includes at least one condition command that specifies machining conditions and a plurality of movement commands that specify machining points.
  • a program storage unit for storing the machining program; a path derivation unit for deriving a plurality of machining paths connecting the machining points from the machining program; and the machining conditions applied to each of the machining paths from the machining program.
  • a condition identification unit that identifies the condition command that designates a path selection unit that provides a user interface that enables selection of the machining path; and the machining conditions applied to the machining path selected by the path selection unit and a condition modifier that provides a user interface capable of modifying the
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a numerical control device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a display screen by a route selection unit of the numerical controller of FIG. 1
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a display screen by a condition correction unit of the numerical controller of FIG. 1
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a numerical control device according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a numerical control device 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the numerical controller 1 controls the machining device (not shown) based on a machining program that includes at least one condition command specifying machining conditions and a plurality of movement commands specifying machining points.
  • Processing devices controlled by the numerical control device 1 include, for example, a laser processing device that moves a laser head that irradiates a laser beam onto a work with respect to the work, a machine tool that moves a rotary tool head having a rotary tool with respect to the work, and the like. is assumed.
  • the numerical control device 1 can be implemented by causing a computer device having a processor, memory, input/output interface, etc., to execute an appropriate control program.
  • the numerical controller 1 may include a display device for providing image information to the user and an input device for allowing the user to input information, or input/output may be performed via an external input device and output device. It should be noted that this embodiment will be described assuming that an external input/output device 2 having a display screen is used.
  • the numerical controller 1 includes a program storage unit 10, a database unit 20, a route derivation unit 30, a condition identification unit 40, a route selection unit 50, and a condition correction unit 60. These components are categorized functions of the numerical controller 1, and may not be clearly distinguished in the physical configuration and program configuration.
  • the program storage unit 10 stores machining programs.
  • the program storage unit 10 can be configured to include a storage area of a memory that configures the numerical controller 1 and program elements that control writing and reading of machining programs.
  • a machining program stored in the program storage unit 10 is composed of a plurality of blocks (lines) that are processed in order. Each block can describe a word consisting of a combination of an address specifying the type of command and data specifying a variable for that command. For illustrative purposes, a sample program is illustrated below.
  • Example program O001 E001 G01G90X100. G01G90Y100. E002 G01G90X200. G01G90Y200. E001 G01G90X100.
  • the database unit 20 stores a plurality of records each specifying processing conditions.
  • the database unit 20 can be configured to include a storage area of a memory that constitutes the numerical controller 1 and program elements that control writing and reading of machining conditions.
  • the data items of the database unit 20 are appropriately set according to the type of processing head.
  • the data items include feed rate, output, pulse bottom voltage, frequency, duty, assist gas pressure, assist gas type, assist gas supply time, work and head and the like.
  • the data such as the type of assist gas can be configured to define the conditions using the numbers of a separately provided reference table.
  • the path derivation unit 30 derives a plurality of machining paths connecting machining points from the machining program, that is, the trajectory of the machining head that moves with respect to the workpiece.
  • one machining path can be a section in which machining is continuously performed.
  • each block may be defined as one machining path, or a section in which continuous machining is performed may be divided into a plurality of sections based on the number of machining points, for example.
  • the condition specifying unit 40 specifies a condition command that specifies machining conditions applied to each machining path from the machining program. That is, for each machining path derived by the path derivation unit 30, the position (block number) of the machining command immediately ahead in the machining program is specified. Therefore, the condition specifying unit 40 can be configured to store a table showing the correspondence between the machining path and the position of the machining command.
  • the path selection unit 50 provides a user interface that allows selection of a machining path.
  • a method of specifying a program line number or a sequence number (generally designated by "N") can be considered. 2
  • an image of the machining path that is, a preview of the machining path is displayed on the screen of the input/output device 2, and preferably the machining path to be displayed can be selected.
  • the path selection unit 50 may directly control the input/output device, provide information on the machining path to an independently controlled input/output terminal, and receive information input by the user from the input/output terminal. may be acquired.
  • the path selection unit 50 may be configured to accept input of, for example, a number assigned to the machining path in order to enable selection of the machining path, but may be configured to be able to directly select the machining path to be displayed. is preferred. Specifically, the path selection unit 50 may be configured to be able to select a machining path on the screen by operating a cursor displayed on the screen displaying the machining path, display the machining path on the touch panel, It may be configured such that a machining path can be selected by touching an area where the machining path is displayed on the touch panel.
  • the condition correction unit 60 provides a user interface capable of correcting the machining conditions applied to the machining path selected by the path selection unit 50.
  • the condition correction unit 60 of this embodiment has an information output unit 61 that outputs information on machining conditions applied to the selected machining path, and a program correction unit 62 that corrects the condition command of the machining program.
  • the information output unit 61 may be configured to output information on the processing conditions by voice or the like, but preferably the route selection unit 50 displays text information on the display screen of the input/output device 2 that displays the processing route. It is preferably configured as follows. More preferably, as shown in FIG. 3, the information output unit 61 pops up the information on the machining conditions while the path selection unit 50 displays the machining path on the input/output device 2, that is, displays the machining path. It is configured to overlay information on the processing conditions on the display screen of the input/output device 2 for display. This allows the user to smoothly modify the machining conditions for the intended machining path.
  • the information output unit 61 As the information relating to the processing conditions output by the information output unit 61, usable processing commands or variables of the processing commands, that is, record numbers or unique keys existing in the database unit 20 can be listed. In addition, it is preferable that the information output unit 61 outputs at least part of the data of the records existing in the database unit 20, particularly main data that greatly affects the processing result. This allows the user to easily select an appropriate condition command.
  • the information output unit 61 may display information to accept modification of the processing command.
  • the information output unit 61 may be configured to display data of condition commands and processing conditions specified thereby in a selectable list format. Also, the information output unit 61 may display the condition command to be displayed in an editable text box.
  • the program correction unit 62 converts the condition command specifying the machining conditions applied to the machining path selected by the path selection unit 50 of the machining program stored in the program storage unit 10 to the condition command input by the user. rewrite. As a result, the machining conditions in all machining paths to which the rewritten condition commands are applied are corrected.
  • the numerical controller 1 selects a machining path whose machining conditions are to be modified on the machining path preview screen, and provides an interface for easily modifying the machining conditions, so that the machining conditions can be easily and appropriately modified. .
  • FIG. 4 shows the configuration of a numerical control device 1A according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the same components as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
  • a numerical controller 1A includes a program storage unit 10, a database unit 20, a route derivation unit 30, a condition identification unit 40, a route selection unit 50, and a condition correction unit 60A.
  • the condition correction unit 60A provides a user interface capable of correcting the machining conditions applied to the machining path selected by the path selection unit 50.
  • the condition correction unit 60A of the present embodiment includes an information output unit 61A that outputs information about the machining conditions applied to the selected machining path, and corrects the data of the record applied to the selected machining path in the database unit 20. and a data correction unit 63 for
  • the information output unit 61A outputs the data of the record defining the machining conditions applied to the machining path selected in the database unit 20, for example, by pop-up display.
  • the information output unit 61A can also be configured to provide a user interface that allows the user to select and modify any of the displayed data.
  • the data correction unit 63 allows the user to newly input data of a record specified by a condition command designating machining conditions applied to the machining path selected by the path selection unit 50 among the records in the database unit 20. replaced with the data As a result, the machining conditions in all machining paths to which the same condition command as the selected machining path is applied are corrected equally.
  • a numerical controller may include both a program correction section and a data correction section.
  • a function may be provided to enable only one of the program correction section and the data correction section. It may be determined whether the modification unit modifies the condition command or the data modification unit modifies the record of the database unit.

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Abstract

簡単に加工条件を修正できる本開示に係る数値制御装置は、加工条件を指定する少なくとも1つの条件指令及び加工点を指定する複数の移動指令を含む加工プログラムに基づいて、加工装置を制御する数値制御装置であって、前記加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記加工プログラムから前記加工点を結ぶ複数の加工経路を導出する経路導出部と、前記加工プログラムからそれぞれの前記加工経路に適用される前記加工条件を指定する前記条件指令を特定する条件特定部と、前記加工経路を選択可能とするユーザインターフェイスを提供する経路選択部と、前記経路選択部において選択された前記加工経路に適用される前記加工条件を修正可能なユーザインターフェイスを提供する条件修正部と、を備える。

Description

数値制御装置
 本発明は、数値制御装置に関する。
 例えばレーザ光を出射するレーザへッド、回転工具を有する回転工具ヘッド等の加工ヘッドをワークに対して相対移動させて、ワークを加工する加工装置が広く利用されている。このような加工装置の動作は、一般的に、数値制御装置によって、加工ヘッドが通過すべき加工点を指定する複数の移動指令を含む加工プログラムに基づいて制御される。加工プログラムには、例えばレーザの出力、回転工具の回転数、加工ヘッドとワークとの距離等の加工条件を指定する条件指令も含まれ得る。
 加工プログラムにおいて、条件指令は、複数の加工条件を記憶する参照テーブル乃至データベースの情報を参照する命令文として記述され得る(例えば特許文献1参照)。これにより、例えば外周の切断と内部表面への装飾形状の付与とのような複数種類の加工工程を1つの加工プログラム中に記述し、加工工程ごとに適切な加工条件を適用することが容易となる。
国際公開WO2019/189212A1号
 条件指令及び移動指令を含む加工プログラムを用いる加工において、一部の加工工程の加工条件を修正したい場合がある。例として、実際に加工されたワークを確認し、加工品質が不十分であると判断された部分を加工した加工工程の加工条件を変更することが考えられ得る。このような場合、従来の数値制御プログラムでは、加工プログラムを解析して加工条件を変更すべき加工工程の移動指令を特定し、その移動指令の前側直近の条件指令を探索して、この条件指令を書き換えるという作業が必要である。このため、簡単に加工条件を修正できる技術が望まれる。
 本開示の一態様に係る数値制御装置は、加工条件を指定する少なくとも1つの条件指令及び加工点を指定する複数の移動指令を含む加工プログラムに基づいて、加工装置を制御する数値制御装置であって、前記加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記加工プログラムから前記加工点を結ぶ複数の加工経路を導出する経路導出部と、前記加工プログラムからそれぞれの前記加工経路に適用される前記加工条件を指定する前記条件指令を特定する条件特定部と、前記加工経路を選択可能とするユーザインターフェイスを提供する経路選択部と、前記経路選択部において選択された前記加工経路に適用される前記加工条件を修正可能なユーザインターフェイスを提供する条件修正部と、を備える。
 本開示によれば、簡単に加工条件を修正できる数値制御装置を提供できる。
本開示の第1実施形態に係る数値制御装置の構成を示すブロック図である。 図1の数値制御装置の経路選択部による表示画面を例示する模式図である。 図1の数値制御装置の条件修正部による表示画面を例示する模式図である。 本開示の第2実施形態に係る数値制御装置の構成を示すブロック図である。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本開示の第1実施形態に係る数値制御装置1の構成を示すブロック図である。
 数値制御装置1は、加工条件を指定する少なくとも1つの条件指令及び加工点を指定する複数の移動指令を含む加工プログラムに基づいて、加工装置(不図示)を制御する。数値制御装置1により制御される加工装置としては、例えばワークにレーザを照射するレーザヘッドをワークに対して移動させるレーザ加工装置、回転工具を有する回転工具ヘッドをワークに対して移動させる工作機械等が想定される。
 数値制御装置1は、例えばプロセッサ、メモリ、入出力インターフェイス等を有するコンピュータ装置に、適切な制御プログラムを実行させることにより実現され得る。数値制御装置1は、ユーザに画像情報を提供する表示装置及びユーザが情報を入力できる入力装置を備えてもよく、外部の入力装置及び出力装置を介して入出力を行ってもよい。なお、本実施形態では、表示画面を有する外部の入出力装置2を用いるものとして説明する。
 数値制御装置1は、プログラム記憶部10と、データベース部20と、経路導出部30と、条件特定部40と、経路選択部50と、条件修正部60と、を備える。これらの構成要素は、数値制御装置1の機能を類別したものであって、物理構成及びプログラム構成において明確に区分できるものでなくてもよい。
 プログラム記憶部10は、加工プログラムを記憶する。プログラム記憶部10は、数値制御装置1を構成するメモリの記憶領域と、加工プログラムの書き込み及び読み出しを制御するプログラム要素と、を含む構成とされ得る。
 プログラム記憶部10に記憶される加工プログラムは、順番に処理される複数のブロック(行)から構成される。各ブロックには、指令の種類を特定するアドレスとその指令についての変量などを特定するデータとを組み合わせてなるワードが記述され得る。説明のために、次に、サンプルプログラムを例示する。
<サンプルプログラム>
O001
E001
G01G90X100.
G01G90Y100.
E002
G01G90X200.
G01G90Y200.
E001
G01G90X100.
 サンプルプログラムにおいて、「O」はプログラム番号を特定するワードであることを示すアドレスであり、「E」は加工条件を指定するワード(条件指令)であることを示すアドレスであり、「G」は移動を指定するワード(移動指令)であることを示すアドレスである。サンプルプログラムにおいて、加工条件は、データベース部20のレコード番号により特定されている。つまり、「E001」は、データベース部20のレコード番号001のデータに従う加工条件を適用すべきことを意味する。
 データベース部20は、加工条件をそれぞれ特定する複数のレコードを記憶する。データベース部20は、数値制御装置1を構成するメモリの記憶領域と、加工条件の書き込み及び読み出しを制御するプログラム要素と、を含む構成とされ得る。
 データベース部20のデータ項目は、加工ヘッドの種類等に応じて適宜設定される。例として、加工ヘッドがレーザヘッドである場合のデータ項目としては、送り速度、出力、パルスボトム電圧、周波数、デューティ、アシストガスの圧力、アシストガスの種類、アシストガスの供給時間、ワークとヘッドとのギャップ量等を挙げることができる。なお、アシストガスの種類等のデータは、別途設けられる参照テーブルの番号を用いて条件を定義するよう構成され得る。
 経路導出部30は、加工プログラムから加工点を結ぶ複数の加工経路、つまりワークに対して移動する加工ヘッドの軌跡を導出する。加工経路は、典型的には、連続して加工が行われる区間を1つの加工経路とすることができる。なお、各ブロックを1つの加工経路としもよく、連続して加工が行われる区間を例えば加工点の数等を基準に複数に区分したものをそれぞれ加工経路としてもよい。
 条件特定部40は、加工プログラムからそれぞれの加工経路に適用される加工条件を指定する条件指令を特定する。つまり、経路導出部30が導出した加工経路ごとに加工プログラムにおける前方直近の加工指令の位置(ブロックの番号)を特定する。このため、条件特定部40は、加工経路と加工指令の位置との対応関係を示すテーブルを記憶するよう構成され得る。
 経路選択部50は、加工経路を選択可能とするユーザインターフェイスを提供する。経路選択部50での加工経路の選択方法について、具体的には、プログラムの行番号やシーケンス番号(一般的に「N」で指令される)を指定するなどの方法が考えられるが、特に図2に例示するように、加工経路の画像、つまり加工経路のプレビューを入出力装置2の画面に表示すると共に表示する加工経路を選択可能とすることが好ましい。図2に示す例では、長方形状の外周を切断するための加工経路と、内部の円形の装飾溝を形成するための加工経路と、内部の星形の装飾溝を形成するための加工経路と、を含む。なお、経路選択部50は、入出力装置を直接制御するものであってもよく、独立して制御される入出力端末に加工経路の情報を提供し、入出力端末からユーザが入力した情報を取得するものであってもよい。
 経路選択部50は、加工経路の選択を可能とするために、例えば加工経路に付される番号の入力を受け付けるよう構成されてもよいが、表示する加工経路を直接選択可能に構成されることが好ましい。具体的には、経路選択部50は、加工経路を表示する画面に表示されるカーソルを操作して、画面上で加工経路を選択可能に構成されてもよく、タッチパネルに加工経路を表示し、タッチパネルの加工経路表示されている領域をタッチすることにより加工経路を選択できるよう構成されてもよい。
 条件修正部60は、経路選択部50において選択された加工経路に適用される加工条件を修正可能なユーザインターフェイスを提供する。本実施形態の条件修正部60は、選択された加工経路に適用される加工条件に関する情報を出力する情報出力部61と、加工プログラムの条件指令を修正するプログラム修正部62と、を有する。
 情報出力部61は、加工条件に関する情報を音声等により出力するよう構成されてもよいが、好ましくは、経路選択部50が加工経路を表示する入出力装置2の表示画面に文字情報を表示するよう構成されることが好ましい。より好ましくは、情報出力部61は、図3に示すように、経路選択部50が入出力装置2に加工経路を表示している状態で、加工条件に関する情報をポップアップ表示、つまり、加工経路を表示する入出力装置2の表示画面上に加工条件に関する情報をオーバーレイ表示するよう構成される。これにより、ユーザが、意図する加工経路の加工条件をスムーズに修正できる。
 情報出力部61が出力する加工条件に関する情報としては、使用可能な加工指令、又は加工指令の変数、つまりデータベース部20に存在するレコードの番号又はユニークキーを列挙することができる。また、情報出力部61は、データベース部20に存在するレコードの少なくとも一部のデータ、特に加工結果に対する影響が大きい主要なデータを出力することが好ましい。これにより、ユーザが容易に適切な条件指令を選択できる。
 情報出力部61は、加工指令の修正を受け付けるよう情報表示してもよい。例として、情報出力部61は、選択可能なリスト形式で条件指令及びそれにより指定される加工条件のデータを表示するよう構成され得る。また、情報出力部61は、表示する条件指令を編集可能なテキストボックスに表示してもよい。
 プログラム修正部62は、プログラム記憶部10に記憶されている加工プログラムの経路選択部50で選択された加工経路に対して適用される加工条件を指定する条件指令を、ユーザが入力した条件指令に書き換える。これにより、書き換えられた条件指令が適用される全ての加工経路における加工条件が修正される。
 以上のように、数値制御装置1は、加工経路のプレビュー画面において加工条件を修正したい加工経路を選択し、容易に加工条件を修正できるインターフェイスを提供するため、簡単且つ適切に加工条件を修正できる。
 図4に、本開示の第2実施形態に係る数値制御装置1Aの構成を示す。なお、本実施形態の説明において、先の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
 本実施形態に係る数値制御装置1Aは、プログラム記憶部10と、データベース部20と、経路導出部30と、条件特定部40と、経路選択部50と、条件修正部60Aと、を備える。
 条件修正部60Aは、経路選択部50において選択された加工経路に適用される加工条件を修正可能なユーザインターフェイスを提供する。本実施形態の条件修正部60Aは、選択された加工経路に適用される加工条件に関する情報を出力する情報出力部61Aと、データベース部20の選択された加工経路に適用されるレコードのデータを修正するデータ修正部63と、を有する。
 情報出力部61Aは、データベース部20の選択された加工経路に適用される加工条件を規定したレコードのデータを、例えばポップアップ表示等の方法により出力する。また、情報出力部61Aは、ユーザが表示したデータのいずれかを選択して修正できるユーザインターフェイスを提供するよう構成され得る。
 データ修正部63は、データベース部20のレコードのうち、経路選択部50で選択された加工経路に対して適用される加工条件を指定する条件指令によって特定されるレコードのデータをユーザが新たに入力したデータに置き換える。これにより、選択された加工経路と同じ条件指令が適用される全ての加工経路における加工条件が等しく修正される。
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、前述した実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述した実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
 本発明に係る数値制御装置は、プログラム修正部とデータ修正部の両方を備えてもよい。この場合、プログラム修正部とデータ修正部の一方だけを有効化する機能を提供してもよく、条件指令とデータベース部のレコードとを同時に編集可能に表示し、ユーザの編集操作に応じて、プログラム修正部により条件指令を修正するか、データ修正部によりデータベース部のレコードを修正するかを決定するようにしてもよい。
 1,1A 数値制御装置
 2 入出力装置
 10 プログラム記憶部
 20 データベース部
 30 経路導出部
 40 条件特定部
 50 経路選択部
 60,60A 条件修正部
 61,61A 情報出力部
 62 プログラム修正部
 63 データ修正部

Claims (6)

  1.  加工条件を指定する少なくとも1つの条件指令及び加工点を指定する複数の移動指令を含む加工プログラムに基づいて、加工装置を制御する数値制御装置であって、
     前記加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、
     前記加工プログラムから前記加工点を結ぶ複数の加工経路を導出する経路導出部と、
     前記加工プログラムからそれぞれの前記加工経路に適用される前記加工条件を指定する前記条件指令を特定する条件特定部と、
     前記加工経路を選択可能とするユーザインターフェイスを提供する経路選択部と、
     前記経路選択部において選択された前記加工経路に適用される前記加工条件を修正可能なユーザインターフェイスを提供する条件修正部と、
    を備える数値制御装置。
  2.  前記条件修正部は、前記加工プログラムの前記条件指令を修正するプログラム修正部を有する、請求項1に記載の数値制御装置。
  3.  前記加工条件をそれぞれ特定する複数のレコードを記憶するデータベース部をさらに備え、
     前記条件指令は前記データベース部の前記レコードを特定し、
     前記条件修正部は、前記データベース部の前記レコードのデータを修正するデータ修正部を有する、請求項1又は2に記載の数値制御装置。
  4.  前記経路選択部は、前記加工経路の画像を表示すると共に、表示する前記加工経路の画像を直接選択可能に構成される、請求項1から3のいずれかに記載の数値制御装置。
  5.  前記条件修正部は、選択された前記加工経路に適用される前記加工条件に関する情報を出力する情報出力部を有する、請求項1から4のいずれかに記載の数値制御装置。
  6.  前記情報出力部は、前記経路選択部が前記加工経路を表示している状態で、前記加工条件に関する情報をポップアップ表示する、請求項5に記載の数値制御装置。
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