JPH03206503A - 数値制御装置 - 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、数値制御装置に係り、特に数値制御装置のソ
フトウエアを改造することなくユーザの希望する種々の
特殊処理が行なえる装置に関する。

（従来の技術） 数値制御装置は、紙テープ等から指令された指令プログ
ラムに基いて数値制御処理を実行し、該処理結果により
工作機械を駆動してワークに指令通りの加工を施すもの
である。

第１図はかかる従来の数値制御装置のブロック図である
。

テープリーダｌ１からブロック毎に読込まれた指令プロ
グラムは、まず、処理装置や制御プログラムメモリ等を
内蔵する制御装置１２に入力される。ついで、制御装置
１２は該指令プログラムに応じた数値制御処理を実行し
、工作機械のサーボモータを駆動してテーブル又は刃物
を移動指令通りに移動゛せしめ、或いは強電制御装置１
３を介して工作機械１４のクーラントのオン／オフ、ス
ピンドル正転／逆転／停止等の制御を行なう。

尚、１５は原点復帰、ジョグ等を指令するスイッチ、釦
類等を有する操作盤、ｌ６は手動により１ブロックの指
令データ等を入力するマニュアル・データ・インプット
装置（以後ＭＤＩという）、１７は機械現在位置等を表
示する表示ユニットであり、各装置１１〜１７（工作機
械１４は除く）によりコンピュータ数値制御装置（ＣＮ
Ｃという）が構成されている。

ところで従来の数値制御装置に与えられていた指令には
、移動指令、速度指令、工作機械に所定の機械動作を指
示する補助機能命令、主軸の回転数を指示する主軸機能
命令、工具交換を指示する工具機能命令、その他準備機
能命令などがあって、それらが順次に読み込まれる時に
、このＣＮＣにおける制御装置１２は、それらの指令を
解読して実行していたから、工作機械や処理装置（ＣＰ
Ｕ）等の内部状態、或はそこに外部からオペレータが設
定した状態信号に応じて指令プログラムの順序を変更す
ることはできなかった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが最近のＣＮＣは機能の向上が要求されてきてお
り、工作機械やＮＣの状態に応じてその処理内容を指令
プログラムから指令する機能が必要になってきた。また
一般にＣＮＣのソフトウエアは標準的な工作機械の制御
が行なえるように作られているが、工作機械によって、
或いは同種の工作機械でもユーザによって特殊な工作機
械制御が必要とされる場合がある。

このような場合、従来はその都度ＣＮＣのソフトウェア
を改造し特殊仕様通りの制御が行なえるようにしていた
。即ち、数値制御メーカは特殊な工作機械制御が要求さ
れる毎にその都度ソフトウェアを改造しており、このた
め多大の労力と時間を必要とし、人件費の増大、ひいて
はコストアップの弊害を招来していた。

そこで、従来からパートプログラム中に、定数は異なっ
ているがステートメントそのものは同じという命令群が
存在するとき、その都度プログラムをしなくてもすむよ
うに、そのタルーブにマクロ定義をほどこして、それに
特定シンボルを与えて格納し、マクロ識別名を含むマク
ロ呼出命令がプログラムされた指令プログラムからそれ
を呼び出して数値制御処理を行なおうという考えはあっ
た。

マクロ定義のひとつに、カスタムマクロ、或はユーザマ
クロといわれるプログラム手法がある。

これは、ユーザや機械メーカが作成した一群の命令で構
成される機能を予めＮＣ装置に登録しておき、あたかも
専用のソフトが組み込まれているかの様に、いつでも簡
単な手順で、マクロを呼び出して使用することができる
機能である。

ある一群の命令で構戒されるマクロプログラムは、その
後通常のプログラムに代表命令を書くことにより特殊な
機能を実行できる点では、一種のサブプログラムである
が、通常の指令のみでプログラムが構成されるのではな
く、変数、演算指令、制御指令を使用して構成すること
ができ、更にマクロ呼び出し指令との間で引数（パラメ
ータ）の受け渡しが可能であるため、使用する工作機械
を含む数値制御システムにマッチした仕様や、ユーザ独
自の固定サイクルや自動プログラミングが実現できる。

ここでは、登録される一群の命令をユーザマクロ本体或
は単にマクロといい、代表命令をユーザマクロ命令、或
はマクロ呼出命令という。

ここで変数とは、マクロの中にあって、あるアドレスに
直接に数値を与えるのではなく、マクロを呼び出して実
行する際に定義されている変数に値を与えて使用される
ものであって、これによって、マクロに融通性と汎用性
を付与するものである。

例えば、変数は＃に続く変数番号ｉ（１，２、）によっ
て指定し、 ＃ｉ と表現することができる。即ち＃５、＃１０９、＃１０
０５という様に。

また、変数番号としては、自然数のほか、式を使用する
ことも可能であり、その場合には、＃［＃１００］　．
＃　［＃１００１−１１、＃　［＃６／２］という様に
なる。

さらにアドレスに続く数値を変数で置換することもでき
る。即ちくアドレス〉＃ｉ又はくアドレス＞−＃ｉとプ
ログラムすれば、変数の値をそのまま、又はその補数を
、そのアドレスの指令値とすることを意味する。

ところがこのように変更可能なマクロ変数に代入できる
数は、従来では指令プログラム中のマクロ呼出命令であ
るコールステートメント中で直接に指定される数値に限
られている。そのためシングルブロック停止の抑制制御
等の処理機能を直接にプログラムで実行させるとき、こ
うした工作機械が有する・複数種類の数値制御処理機能
に対応した変数を持たせることができず、数値制御装置
の有する多様な機能をユーザが更に独自に拡張してマク
ロ命令を構成するうえで、不十分であった。

従って、本発明は工作機械に対する特殊な制御が要求さ
れても、数値制御機能に対応するマクロ命令を呼び出す
マクロ呼出命令をプログラムしておくだけで、ＣＮＣの
ソフトウェアを何等改造せずに対処できる低コストの数
値制御装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この目的は本発明において、マクロ識別名を含むユーザ
マクロ呼出命令がプログラムされた指令プログラムに基
づいて数値制御処理を実行し、該処理結果により工作機
械を駆動してワークに指令通りの加工を施す数値制御装
置において、シングルブロック停止を抑制する機能、フ
ィードホールド指令を無効にする機能、或は送り速度指
令にオーバライドをかける機能を示す信号、及びオバラ
イドされた送り速度を含んでいる前記工作機械とのイン
タフェイスと、このインタフェイスを介して前記工作機
械の状態情報を代表する状態量を変数値とするシステム
変数を記憶した変数メモリと、１ないし複数のシステム
変数を含み前記マクロ識別名により識別可能な複数の機
能命令をマクロ命令として予め記憶しているマクロ登録
メモリと、このマクロ登録メモリから前記マクロ命令を
呼び出したとき前記変数メモリからマクロ命令に含まれ
るシステム変数を読出しこのシステム変数を用いて工作
機械の状態情報を読み取りその内容に応じて前記マクロ
登録メモリから読出されたマクロ命令に従って所定の数
値制御処理を実行するマクロ処理手段とを有することを
特徴とする数値制御装置により達成される。

（作用） 本発明によれば、マクロ登録メモリ（２４）からユーザ
マクロ呼出命令により所定のユーザマクロを呼出し、マ
クロ処理手段（２７）において該ユーザマクロに応じた
マクロ処理を実行する際に、システム変数に対応する数
値制御装置或は工作機械の状態量を読みとって、システ
ム変数により規定された機能命令に従ってシステム状態
を判別して、その時点で必要とされる特殊の数値制御処
理機能を選択して実行できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第２図は本発明に係るＣＮＣのブロック図である。

図中、２１は指令プログラムが穿孔されている指令テー
プ、２２は１又は複数のユーザマクロが穿孔されている
ユーザマクロ指令テープである。

ここで各ユーザマクロは、第３図の如く少なくとも■マ
クロ識別名（たとえば０　９００１）と■後述するシス
テム変数を用いた命令とから構成され、それらの命令の
最終行には、たとえばＭ９９＊（＊はエンド・オブ・ブ
ロックを、Ｍ９９はマクロの終りをそれぞれ意味する）
がプログラムされている。

以下に、ユーザマクロの一例を示す。ここで＃３００１
がシステム変数である。

０９００１＊ ＃３００１＝Ｏ＊ ＷＨＩＬＥ　　［＃３００１ＬＥ＃２０］　　ＤｏｔＥ
ＮＤ　　１　　＊ Ｍ９　９　＊ 変数は、その変数番号（３００１或は２０など）により
、ローカル変数、コモン変数、システム変数に分類され
る。

ローカル変数とは、マクロ内でローカルに使用される変
数であって、その変数番号には１〜３３が使用される。

即ちある時点で呼び出したマクロで使用しているローカ
ル変数＃ｉと他の時点で呼び出したマクロで使用してい
る＃ｉとは（ｉが同じ値かどうかを問わず）、別のもの
として扱われる。従って、多重呼び出しのように、マク
ロＡから別のマクロＢを呼ぶような場合、マクロＡで使
用しているローカル変数をマクロＢで誤って使用してそ
の値を破壊してしまうというおそれはない。このローカ
ル変数は、引数の受け渡しに使用される。

コモン変数の変数番号には１００〜１９９、５００〜９
９９が使用される。ローカル変数がマクロ内でローカル
に使用されるのに対して、メインプログラム或はそこか
ら呼ばれたサブプログラム、各マクロを通じて、コモン
変数は共通に使用される。従って、あるマクロＡで使用
している＃ｉと他のマクロで使用する＃ｉとが同じもの
であって、一方のマクロで演算した結果のコモン変数を
、別のマクロで使用することができる。

更にシステム変数は、後述するシステム変数メモリに格
納されるものであって、ローカル変数やコモン変数とは
異なり、工作機械が有する複数種類の数値制御処理機能
に対応する変数番号（システム符号）が割り当てられて
いて、工作機械或はＮＣ装置の内部状態等の状態量に応
じて決定される変数となるものである。

又、上記指令テープ２１から読み込まれる指令プログラ
ムには、通常の指令のほかに、マクロ識別名を含むユー
ザマクロ呼出命令（ユーザマクロコール）がプログラム
され、適宜のプログラムス１１ テップにて所定のユーザマクロを呼出すことにより、該
ユーザマクロに応じた処理の実行が可能である。このユ
ーザマクロ呼出命令は、少なくともＧ６５（ユーザマク
ロ呼出しのＧ機能命令）と、例えばＰ９００１　（Ｐは
９００１がマクロ識別名であることを示すワードアドレ
ス、９００　１はマクロ識別名）とを有している。

２３は紙テープリーグであり、指令テープ２１，２２に
穿孔されている指令を読取る。２４はマクロ登録メモリ
であり、ユーザマクロ指令テーブ２２から読取られた複
数のユーザマクロが該メモリに記憶される。２５は判別
回路であり、２６は通常処理部、２７はユーザマクロ処
理部である。これら処理部２６、２７はそれぞれ演算部
、制御部、メモリ等を内蔵している。テープリーダ２３
から判別回路２５に読込まれた情報がユーザマクロ本体
であれば（ワードアドレスＯにより識別する）、これを
マクロ登録メモリ２４に転送記憶せしめ、通常指令であ
れば次段の通常処理部２６へ送出し、又ユーザマクロ呼
出命令であれば該１２ 当するユーザマクロ処理部２７へ送出する。尚、これら
処理部２６、２７を共通に構成してちまい。また通常の
指令とユーザマクロ本体とは１つのテープに混在するこ
とはなくそれぞれ別々のテープから入力される。

２８は、工作機械が有する複数種類の数値制御処理機能
のそれぞれに対応するシステム符号が割り当てられると
ともに該システム符号に割り当てられた機能命令により
実行される処理内容を規定するシステム変数を記憶した
変数メモリであり、通常処理部２６及びユーザマクロ処
理部２７の双方から参照できるようになっている。各シ
ステム変数＃ｉはその変数番号ｉに応じてシステム内で
の用途が固定される。

即ち、この変数メモリ２８内のマクロ用ＤＩ領域では、
＃１０００〜＃１０３５がそれぞれ工作機械との間で授
受される１６ビットの入力信号からなるインタフェース
信号をその変数値として記憶し、マクロ用Ｄｏ領域では
、＃１１００〜＃１１３５がそれぞれ工作機械との間で
授受される１６ビットの出力信号からなるインタフェー
ス信号をその変数値として記憶し、工具オフセット用領
域では、＃２００１〜＃２０９９がそれぞれ９９種類の
工具のオフセット量をその変数値として記憶し、マクロ
アラーム用領域では、＃３０００がマクロ中の誤りを検
出したときＮＣ装置をアラームにする信号をその変数値
として記憶し、クロック領域では、＃３００１、＃３０
０２がそれぞれ基準時刻からの経過時間に関するクロッ
ク信号をその変数値として記憶し、自動運転制御領域で
は、＃３００３がシングルブロック停止の抑制或はその
解除に関する信号をその変数値として記憶し、位置記憶
域では、＃３００４がフィードホールド、フィードレー
トオーバライドの無効或はその解除に関する信号をその
変数値として記憶し、モーダル情報領域では、＃４００
０〜＃４０１２がそれぞれモーダル指令の現在値信号を
その変数値として記憶し、機械座標領域では、＃５００
１〜＃５　１　０４が各種機械位置をその変数値として
記憶している。

２９は、工作機械、表示ユニット、テープパンチャ等と
の入出力のインタフェースを司るインタフェイス回路で
ある。３０は工作機械、３１はＭＤＩ、３２は表示ユニ
ット、３３は操作盤である。３４はアドレス変換ユニッ
トで、変数番号ｉを変数メモリ２８のアドレスに変換す
る。

さて、予めユーザマクロ指令テープ２２から複数のユー
ザマクロがユーザマクロ登録メモリ２４に記憶されてお
り、この状態で指令テープ２ｌから指令プログラムが読
み込まれたものとする。読み込まれた指令が通常のＮＣ
指令であれば、該ＮＣ指令は通常処理部２６に入力され
、従来と同様のＮＣ処理が実行される。又、指令がユー
ザマクロ呼出命令であれば、判別回路２５はユーザマク
ロ登録メモリ２４から該当するユーザマクロを呼び出し
、これをユーザマクロ処理部２７に入力し、後述のユー
ザマクロ処理を行う。

なお、指令テープ２１、２２からユーザマクロたけてな
く指令プログラムをもマクロ登録メモリ２４に予め記憶
させておき、該記憶したＮＣ指令１　５ を順次に読み出してＮＣ処理を実行するいわゆるメモリ
運転方式とした場合には、ＮＣの操作盤３３上のモード
選択スイッチをテープ編集モードにしてプログラムの読
み込みを行い、その後ＮＣ処理に際しては該モード選択
スイッチを自動モードにする。

次に本発明の作用を説明する。

（Ａ）ユーザマクロの登録 （ａ）シングルブロック停止抑制マクロ指令テープの正
誤テストに際しては通常、１ブロック毎にテープを停止
させ、スタート釦が押される迄次のブロックに移行しな
いようにする、いわゆるシングルブロック制御が行われ
る。しかし、これではテープの正誤テストに時間がかか
ってしまいユーザによって時間短縮のため、所定のブロ
ックたとえばドリルサイクル（穴明けサイクル）におけ
る位置決め後の穴明けブロック、穴明け完了後の工具引
抜きブロック等を大きな１ブロックと見做し、これらの
ブロックにおいてシングルブロック制御を抑制したい場
合がある。

１　６ 今、第４図のような穴明けを行う場合、該穴明け指令ブ
ロックについてシングルブロックを抑制したいものとす
れば、以下のユーザマクロを作成してマクロ登録メモリ
２４に登録すればよい。

尚、システム変数＃　３００３の変数値がｌのときシン
グルブロックが抑制され、Ｏのときシングルブロックの
抑制が解除されるものとする。

０　９０８１＊・・・・・・・・・・・・・・・・・・
　マクロ識別名＃　３００３＝　１＊−・・・・・・・
・・・・・・・　シングルブロック抑制Ｇ　００２　−
　＃　１８傘・・・・・・・・・　穴明けＧロＩＺ−＃
２６傘・・・・・・・・・　穴明けＧＯＯＺ　［＃１８
＊　＋＃２６＊　］　＊・・・　工具引抜き＃　３００
３＝　０＊・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・　抑制解除Ｍ９９＊　　　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　マクロ
終り（ｂ）フィードホールド、フィードレートオーバー
ライドの無効 ユーザによってはネジ切り、タッピングをプログラムす
るときフィードホールドを無効にしたり、オーバライド
を１００％に保持したい場合がある。この場合にはフィ
ードホールド、オーバライド無効のシステム変数を１　
３００４とし、このシステム変数＃３００４が１のとき
無効、Ｏのとき無効解除と決めて、前記（ａ）のシング
ルブロック停止の抑制マクロと同様に、ユーザマクロを
作成し変数メモリ２８内に登録する。尚、以下はユーザ
マクロの一例でタッピングサイクル（Ｇ８４）にフィー
ドホールド、オーバライド無効を適用したものである。

０　９０８４＊・・・・・・・・・　マクロ識別名＃　
３００３＝　１１・・・・・・　シングルブロック停止
抑制Ｇ　００２　−　＃　１８＊ ＃　３ＱＯ４＝　１＊・・・・・・　フィードホールド
等無効Ｇ　０１２　−　＃　２６＊ Ｍ０５＊ Ｍ０４＊ Ｚ　＃　２６＊ ＃　３００４＝　０＊・・・・・・　フィードホールド
等無効解除Ｍ０５＊ Ｍ０３＊ Ｇ　００２　＃　１８＊ ＃　３００３＝　０・・・　シングルブロック停止抑制
解除Ｍ９９＊ ＣＢ）ユーザマクロ呼出命令 ユーザマクロ呼出命令は、指令テープ２１にプログラム
しておくことによりマクロ登録メモリ２４から所定のユ
ーザマクロを呼出してユーザマクロ処理部２７により数
値制御処理を実行させる命令で、少なくとも Ｇ６５Ｐ（マクロ識別名） が指令される。

さて、指令テープ２１からテープリーダ２３により指令
が読込まれれば、判別回路２５はユーザマクロ呼出命令
か否かの判定を行い、ユーザマクロ呼出命令でなければ
通常処理部２６は該指令に基いた処理を行って工作機械
を制御し、一方ユーザマクロ呼出命令であれば、該呼出
命令のワードアドレスＰのあとに指示されているマクロ
識別名を有するユーザマクロに含まれるマクロ命令に従
って、マクロ登録メモリ２４から所定のシステム符号に
対応する変数レジスタの内容を呼出してユ１　９ 一ザマクロ処理部２７に引渡し、マクロ処理を実行させ
工作機械をユーザマクロに応じて制御する。

（発明の効果） 以上、本発明においてはユーザマクロを予め、複数登録
しているマクロ登録メモリからユーザマクロ呼出命令に
より所定のユーザマクロを呼出し、マクロ処理部におい
て該ユーザマクロに応じたマクロ処理を実行する際に、
ＣＮＣのソフトウェアをその都度改善するのではなく、
システム符号に割り当てられた機能命令により実行され
る処理内容が、システム変数を任意に変更して工作機械
が有する複数種類の数値制御処理機能に対応したシステ
ム符号を指定するだけで、必要とされる特殊の数値制御
処理機能を選択して実行できる。したがってユーザは何
等ＣＮＣのソフトウエアを改造することなく、単に該特
殊制御のユーザマクロを作成し、マクロ登録メモリに記
憶させ、指令テープなどの適所に該ユーザマクロ呼出命
令をプログラムするだけでよい。

２　０ この結果、ソフトウェアの改造に要する労力と時間を省
くことができ低コストで、しかもユーザの要望に適合し
たＣＮＣを提供できる。又、ユーザマクロを使用するこ
とによって、機械、システムにマッチした特殊仕様や、
ユーザ独自の固定サイクルや自動プログラミングが実現
可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の数値制御装置のブロック図、第２図は本
発明に係るＣＮＣのブロック図、第３図は指令プログラ
ムの一例を示す説明図、第４図は穴明けサイクルの説明
図である。 ２１・・・指令テープ、２２・・・ユーザマクロ指令テ
ープ、２３・・・テープリーグ、２４・・・マクロ登録
メモリ、２５・・・判別回路、２６・・・通常処理部、
２７・・・ユーザマクロ処理部、２８・・・変数メモリ
、２９・・・インタフェース回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マクロ識別名を含むユーザマクロ呼出命令がプログラム
   された指令プログラムに基づいて数値制御処理を実行し
   、該処理結果により工作機械を駆動してワークに指令通
   りの加工を施す数値制御装置において、シングルブロッ
   ク停止を抑制する機能、フィードホールド指令を無効に
   する機能、或は送り速度指令にオーバライドをかける機
   能を示す信号、及びオーバライドされた送り速度を含ん
   でいる前記工作機械とのインタフェイスと、このインタ
   フェイスを介して前記工作機械の状態情報を代表する状
   態量を変数値とするシステム変数を記憶した変数メモリ
   と、１ないし複数のシステム変数を含み前記マクロ識別
   名により識別可能な複数の機能命令をマクロ命令として
   予め記憶しているマクロ登録メモリと、このマクロ登録
   メモリから前記マクロ命令を呼び出したとき前記変数メ
   モリからマクロ命令に含まれるシステム変数を読出しこ
   のシステム変数を用いて工作機械の状態情報を読み取り
   その内容に応じて前記マクロ登録メモリから読出された
   マクロ命令に従って所定の数値制御処理を実行するマク
   ロ処理手段とを有することを特徴とする数値制御装置。