JPH049601Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、数値制御工作機械のプログラムデ
ータを手動入力データ又は手動運転時の動きに対
応する数値データの記憶によつて作成するための
記憶装置を備えた数値制御工作機械に関する。

近年、数値制御の普及はめざましく、マシニン
グセンタをはじめ多くの工作機械に組込まれて利
用されている。数値制御装置は、プログラムデー
タを作成して工作機械を該テープで運転するか、
或るいはこのテープのプログラムデータを数値制
御装置内部のメモリに記憶させてそのメモリのデ
ータ読出しによるメモリ運転をするのが主な働き
である。このような数値制御装置には上記テープ
運転およびメモリ運転に対する補足的な機能とし
て手動データ入力運転ができるようにキーボード
等の手動データ入力手段が操作盤に付設されてい
る。

ところで数値制御装置を備えた工作機械は、プ
ログラムを入力してやらなければ動作せず、従つ
てどのような加工をどのような段取りで行なうか
は全てプログラム作成者の手に委ねられており、
実際に機械加工を行なうオペレータは単に出来上
がつたテープを装置にセツトするだけの作業をす
るにすぎない。このプログラムの作成は高度の知
識を必要とし、実際にプログラムを作成してみて
も、テスト加工を行なつて何度もプログラムの修
正を重ねなければ満足できる加工はできないのが
実情である。このことは少品種多量加工の場合に
は問題とならないが、多品種少量加工の場合には
極めて不都合なことである。

この考案は上述の状況に鑑みてなされたもの
で、最も加工条件について知識が豊富な実際に加
工を行なう作業者の手で図面を見ながらプログラ
ムの作成ができるような手動入力データ記憶装置
を有する数値制御工作機械を提供することを主目
的とするものである。

すなわち、この考案の数値制御工作機械によれ
ば、加工テーブル上に実際にワークを載せて、作
業者が実際に自分の思うように手動でデータを与
えて、或いは手動運動させて加工を行ないなが
ら、その際の必要な数値データを逐次記憶してお
き、加工終了後に一連の加工プログラムが得られ
るようになるものであり、次のワークに対する加
工はこの得られたプログラムによるメモリ運転で
自動加工が果たされるものである。

従つて、この考案に係る工作機械においては、
作業者が材料をセツトして手動部入力モードで１
加工工程ブロツク毎にデータを入力して加工して
ゆく間に、その数値データが全て記憶され、また
は作業者が材料をセツトして工作機械を手動操作
して所定の加工をしてゆく間に、そのときどきで
順次数値制御装置に生じる数値データが全て記憶
され、従つてひとつの製品が出来上つた時に記憶
データを数値制御装置の内部メモリへ転送するこ
とでプログラムのメモリ内への格納が果され、以
後の同一製品の加工はこのプログラムによるメモ
リ運転で果されるものである。

この考案を実施例図面と共に詳述すると以下の
通りである。

図面はこの考案の一実施例を示すもので、１は
工作機械（マニシングセンタ）、２はその数値制
御装置であり、図では説明の便宜上、工作機械１
の外部に数値制御装置２を画いてあるが、これは
通常は工作機械１の本体中に組込まれていること
が多い。３は工作機械１の操作盤であり、数値制
御装置２と結線されていて、入力されているプロ
グラムデータや加工中のデータ等の表示を行なう
ブラウン管表示装置３１と、手動データ入力用キ
ーボード３２および各種設定および切換スイツチ
類などを備えている。

このような手動データ入力機能付の数値制御工
作機械に接続される本考案の特徴となる記憶装置
は図において符号４で示されている。

すなわち記憶装置４は制御部４１と書込み可能
な記憶部４２および付属のモード切換スイツチ４
３、動作表示ランプ４４、アドレス表示器４５、
データ表示器４６、などを備え、操作盤３とはそ
のキーボード３２による手動入力数値データとモ
ード信号およびＸ，Ｙ，Ｚの軸信号を受けると共
に記憶部４２の記憶データを表示器３１および数
値制御装置２内の内部メモリ２１へ送るために結
線され、また数値制御装置２とも実際の加工指令
数値データを受け取るべく結線されている。

記憶装置４のハードウエア構成は記憶部４２と
してのランダムアクセスメモリ（RAM）など書
き込み可能なメモリデバイスを備えたマイクロコ
ンピユータであり、主要な機能は、数値制御装置
２を手動データ入力モードにして機械１の運動を
行なう際に逐次その数値データをとり込んで記憶
することと、工作機械を数値制御によらずに手動
操作する際に数値制御装置２に現われる加工位置
のＸ，Ｙ，Ｚ各軸位置等を示す数値信号をとり込
んで記憶することと、記憶部４２に記憶された上
記いずれかの数値データを数値制御装置の編集モ
ードにて操作盤３を介して数値制御装置２の内部
メモリ２１へ転送することである。

この転送に際して数値制御装置の内部メモリ２
１の内部を表示器３１に表示させてそのプログラ
ムチエツクを行ない、修正が必要な場合には編集
モードにて数値制御装置側で行なう。このように
して修正され内部メモリ２１に転送された手動入
力データプログラムは、もはやメモリ２１内で次
のワークに対する加工データとして充分であり、
数値制御装置をメモリー運動モードで運転するこ
とにより、同一製品の自動加工が果される。

前記各機能につき詳述すれば以下の通りであ
る。

(a) 手動データ入力操作時の数値データ入力の記
憶 手動データ入力操作とはメモリー運転における
１ブロツク分の動きをキーボードからデータ入力
し、機械を運転させるものである。従つてキーボ
ード３２から例えばＧ…，Ｘ…，Ｙ…，Ｆ…，Ｓ
…，Ｍ…，という具合にデータを入力し、スター
トキー（STA）を押すことでこれらの命令を数
値制御装置２を介して実行させるわけであるか
ら、このデータをそのまま１加工ブロツク分のデ
ータとして記憶すればよいことになる。

尚、図例においてキーボード３２のキーＯ，
Ｎ，Ｇ，Ｒ，Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｆ，Ｍ，
Ｓ，Ｔ，Ｌ，Ｐ，Ｑ，Ｄ／Ｈ，Ｂなどはアドレス
キーであり、０，１，２，３，４，５，６，７，
８，９などはデータキーである。従つて上記入力
データはアドレスとその後につづくいくつかのデ
ータキー信号との組合わせの複数個を１ブロツク
分として含むものである。

ところで、手動データ入力モードに対して編集
モードは異なる面があり、その違いは、プログラ
ムを作成するのが編集モードの機能であるため、
当然のことながらプログラムをより短いものにし
て機械に最大限の動きをさせるための種々の約束
事があることである。このため記憶装置４ではこ
の編集モードにおける約束事を最大限に利用して
記憶を行なうようROM（リードオンリーメモリ）
などによる制御シーケンスを組む。

例えば、プログラム番号アドレス０やシーケン
ス番号アドレスＮおよびブロツク終了アドレス
（EOB）などは手動データ入力操作時には本来使
用しないキーである。上記アドレスキー０は、ひ
とつのプログラムに番号をつけるためのもので、
この０ナンバーはサブプログラムの呼び出しのた
めには極めて大切な指令である。しかし手動デー
タ入力モードではサブプログラムというものが存
在しないので、本体的にこの指令は無視するよう
にされる。

反面、記憶部４２にデータを記録するときに
は、まず０ナンバーをつけることによりサブプロ
グラム制御を行なうものにする必要があり、これ
が無い場合には同じ位置決め操作を機械の工具交
換の都度行なうことになる。またシーケンス番号
キーＮはデータにブロツク番号をつけるためのも
ので、手動データ入力モードでは本来意味が無
い。しかし、後でプログラムの実行中にどの工程
を行なつているかを知るには必要なものである。

そこで記憶装置４では制御部４１の機能として
１ブロツク毎に自動的にシーケンス番号を順次ひ
とつずつ増加して記憶するようにする。さらにブ
ロツク終了キー（EOB）は、編集モードにおい
て１ブロツクの編集が終了し、次のブロツクへ移
るときに使用するものであるが、手動データ入力
操作時には全く無視できるから、手動データ入力
モードではスタートキー（STA）を押したとき
制御部４１で記憶部４２へ自動的にアドレス
（EOB）を書込むように構成する。

以上が手動データ入力操作での運動時に本来的
に使用しないアドレスキーに対する対策である
が、このうち０指令については記憶装置４へのデ
ータの記憶に際して原則として使用しなければ記
憶しないようにする必要がある。このは０指令の
利用をいかにするかは、或るブロツクにおいて例
えばデータ入力をPαM98CR（STA）とした場合、
これはサブプログラムのαのプログラム番号を呼
び出していることになるから、この時制御ブロツ
ク４１では自動的にこのαのプログラムを読出
し、しかもこの場合、プログラムαにはすでにプ
ログラムデータが組まれているわけであるから自
動的にそのデータを数値制御装置２の内部メモリ
２１へ転送する機能を有していなければならな
い。但し、最初からこのプログラムαが存在する
はずはないので、プログラム番号サーチを行なつ
てもそのデータが見つからない場合には、データ
が存在しないことを表示器３１に表示させるよう
にしておく。尚、数値制御装置ではこのようなデ
ータの無い命令は無視するので別に対策は不要で
ある。

上述において、手動データ入力操作を行なつい
るときに、間違つたデータを入力し、それを実行
した場合とか、或いは危険防止上やむなくリセツ
トボタン（RE）を押してそのブロツクをキヤン
セルした場合などに、記憶部４２に記憶したデー
タを訂正しなければならない。この場合、加工順
に従つて工程をはじめらかやり直すこともできる
が、停止したところのシーケンス番号の２ないし
３ブロツク前を呼び出し、それから再開するのが
得策である。従つてこのために表示器４５によつ
てシーケンス番号を表示させ、さらにモード切換
スイツチ４３を「READ」ポジシヨンにしてシ
ーケンスの呼出しをできるようにしてある。さら
にこの場合、数ブロツクにつき機械をメモリ運転
させ、問題のブロツクで修正を施すわけである。

つまり、作業者としてはトラブルが生じた場
合、先づそのブロツクのシーケンス番号を表示器
で確認し、その前のブロツクにどのようなデータ
が記憶されていたかを上記「READ」ポジシヨ
ンにてチエツクする。そして本来実行しようとす
るブロツクの前の状態に機械１をセツトし、数ブ
ロツクについてシングルブロツクで実行させ、問
題のブロツクに達した時点でモード切換スイツチ
４３を「WRITE」モードに戻し、手動データ入
力操作を再開すれば良い。

(b) 手動運転時の数値信号の記憶 前記(a)とは異なつて工作機械１を手動運転して
ワークの加工を行なう場合の数値データの記憶で
ある。この場合、機械１の各軸Ｘ，Ｙ，Ｚの位置
データは数値制御装置２から数値データとして生
じているから、この数値信号をとり込み、記憶部
４２へ記憶するものである。この場合、操作盤３
にて機械の運転モードを手動運転に切換え、Ｘ，
Ｙ，Ｚのどれかの軸を選択し、選択した軸の移動
を手動で行なう。この後にインプツトキー（IN）
を押すことにより制御部４１の機能によつてその
時の位置データがとり込まれ記憶部４２へ格納さ
れる。この場合のプログラム作成の条件は、機械
が手動モードであることとインプツトキーが押さ
れたこととの論理積である。

(c) 記憶データの転送 前記(a)又は(b)によつて記憶部４２に格納された
データはワークの加工が一通り済めば独立したプ
ログラムである。同じ加工を必要とする場合、こ
の記憶データは数値制御装置２の内部メモリ２１
へ転送されるが、その方法は二通りある。

まず、ひとつは手動データ入力モードで記憶装
置４をそのモード切換スイツチ４３により
「READ」ポジシヨンにセツトしたのちスタート
キー（STA）を押す。これにより記憶装置４は
記憶部４２内の１ブロツク分のデータを操作盤３
内を介して数値制御装置２の内部メモリ２１へ転
送し、同時に自動スタートをかけてそのブロツク
の実行を行なわせる。そのブロツクの終了時点で
再びスタートキー（STA）を押せば次のブロツ
クのデータの転送と実行とが果され、換言すれば
シングルブロツク操作と同様な機能であつて少数
の同一加工に向いている。

もうひとつは、記憶部４２内のデータの全てを
数値制御装置の内部メモリ２１へ一度転送してか
ら実行させるもので、同一加工を或る程度以上繰
返す際に好適である。この場合、数値制御装置は
操作盤３にて編集モードにされ、また記憶装置４
ではスイツチ４３で「MOVE」ポジシヨンが選
ばれ、スタートキー（STA）を押すことにより
データの転送が果されるが、この転送中は表示器
３１に転送データが逐次表示され、従つてプログ
ラム内容の確認ができるようになされており、こ
の時にプログラム内容の修正、追加、削除も可能
である。内部メモリ２１へデータを転送し終れば
記憶装置４の役目は終りである。数値制御装置で
は操作盤にてモードをメモリ運転にし、スタート
キー（STA）を押すことによりメモリ運転にて
機械が同一加工を実行する。尚、この場合、記憶
部４２に格納されているデータを適宜バツクアツ
プしておいてもよい。また図中モード切換スイツ
チ４３のポジシヨン「HOLD」は、記憶装置４
が一切の機能を停止するポジシヨンで、このポジ
シヨン以外においてのみ各表示器４４，４５，４
６が点灯するようになされている。

以上に述べたようにこの考案によれば、従来テ
ープ運転又はメモリ運転の補佐的な役割しかして
いなかつた手動データ入力機能を、その入力デー
タを記憶することでひとつの独立した有用な機能
に変えるものであり、実際に工作機械を動かしな
がら加工データを記憶してゆくので、ひとつの製
品の納得できる完成と同時にそれに対応したプロ
グラムが出来上がり、作業者が自分で考え、自分
でプログラムを作成するというわけであるから数
値制御マシーンに対する理解を深める助けにもな
り、対話方式と違つて入力されるデータを限定し
ないからいかなる機種の数値制御工作機械に対し
ても組み合わせることができて多彩な動きをさせ
るプログラムの作成が容易であり、データの演算
処理を行なう制御ブロツクをマイクロコンピユー
タとしてそのマイクロプログラムの選択変更によ
り従来知られていなかつたような複雑な動きを作
り出すこともできるなど、多くの産業上の効果を
奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例に係る数値制御工作
機械のシステム構成を示す説明図である。 １……工作機械、１１……加工ヘツド、２……
数値制御装置、２１……内部メモリ、３……操作
盤、３１……ブラウン管表示器、３２……キーボ
ード、４……記憶装置、４１……制御部、４２…
…記憶部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 数値制御装置に手動データ入力操作盤から数値
   データ入力を手動で与えて、該入力データに従つ
   てワークを加工し得る数値制御工作機械におい
   て、 上記数値制御装置及び手動データ入力操作盤に
   各々接続され、上記数値データ入力に従つてワー
   クを加工すると同時に、該入力データを１加工工
   程ブロツク毎に逐次記憶する記憶部と、 上記手動入力データの上記記憶部へのとり込み
   と、この記憶部の記憶データの数値制御装置内メ
   モリーへの転送とを制御する制御部とを備えたこ
   とを特徴とする数値制御工作機械。