JPH06202724A

JPH06202724A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPH06202724A
Application number: JP4348184A
Authority: JP
Inventors: Masuo Ogura; 万寿夫小倉; Minoru Jinnai; 稔陣内
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22
Also published as: WO1994015266A1; US5808434A

Abstract

(57)【要約】【目的】数値制御装置に関し、アプリケーションプロ
グラムに応じた指令キーを備えた入力パネルを構成す
る。【構成】アプリケーション実行手段１は、入力手段と
しての機械操作盤４０から出力された指令データを受け
て記憶するとともに、オペレータによって作成されたア
プリケーションプログラムを実行して、工具の移動等の
工作機械の動作を指令するパルス信号を出力する。補間
手段２は、アプリケーション実行手段１から出力された
パルス信号を受けて補間パルスを出力し、軸制御回路１
５に送る。軸制御回路１５は補間手段２から出力された
補間パルスを受けて各軸の速度指令を生成し、サーボア
ンプ１６に送る。サーボアンプ１６は工作機械３０に取
りつけられたサーボモータを駆動し、工作機械３０を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工作機械を制御する数値
制御装置に関し、特に機械操作盤から各種データを入力
して、工作機械の動作を制御する数値制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】数値制御工作機械の技術的な進展は目覚
ましく、複雑な形状のワークを高速で、精度良く加工で
きる。また、現在では複雑な形状のワークは数値制御工
作機械なくしては加工できない。

【０００３】また、加工のための加工プログラムを作成
するために、数値制御装置に対話形プログラム作成機能
を付加した対話形数値制御装置や、複雑な加工プログラ
ムを簡単に作成するための、自動プログラミング装置等
が広く使用されている。

【０００４】勿論、これらの数値制御装置を使用するに
は、機械座標、機械原点、プログラム座標、加工原点等
を正確に定義して、厳密な加工プログラムを作成する必
要がある。そして、多数のワークを加工する場合はこれ
らの対話形数値制御装置、自動プログラミング装置を使
用できるが、試作品あるいは型を作成するための一部の
加工では、ワークの着脱、工具の取り付け及び加工プロ
グラムの作成等の段取りに要する時間が少ない汎用のフ
ライス盤、汎用の旋盤等が使用されている。

【０００５】近年、これらの汎用の工作機械を使用でき
るオペレータは、数が少なくなりつつある。また、直線
加工等は問題ないが、斜め直線加工及び円弧加工等のよ
うに複雑な加工になると、これらの汎用の工作機械では
加工が困難である。

【０００６】ところで、一般の数値制御工作機械には、
上記機械座標及び機械原点等を正確に定義するための入
力パネルとして、入力指令パネルと機械操作パネルとが
ある。入力指令パネルは、ＮＣ指令データの入力及び表
示、工具位置オフセット量の設定及び表示、各種アラー
ム信号の表示等の指令を入力することができる指令キー
を備えたパネルである。また、機械操作パネルは、手動
操作で試切削した結果を数値制御装置内に記憶させてお
き、自動運転する等の指令を入力することができる指令
キーを備えたパネルである。

【０００７】オペレータは、上記入力パネルを使用して
工作機械の動作を自在に制御することができた。例え
ば、オペレータが数値制御装置内に設けられた機能を使
用してアプリケーションプログラムを作成した場合、機
械操作パネルから入力された指令のみを検出して工作機
械の動作を制御することができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記アプリケ
ーションプログラムでは、入力指令パネルから入力され
た指令を検出することができなかった。また、入力指令
パネルにはデータ入力等を行うための全ての指令キーが
設けられているので、操作性が落ちるという問題点があ
った。

【０００９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、アプリケーションプログラムに応じた指令キ
ーを備えた入力パネルを有する数値制御装置を、提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、少なくとも２軸以上の工作機械を制御す
る数値制御装置において、少なくとも二つの指令入力パ
ネルを備え、工作機械の動作を制御するための指令デー
タを入力する入力手段と、前記指令データを受けて記憶
するとともに、作成されたアプリケーションプログラム
を実行して、工具の移動等の前記工作機械の動作を指令
するパルス信号を出力するアプリケーション実行手段
と、前記パルス信号を受けて補間パルスを出力する補間
手段と、を有することを特徴とする数値制御装置が提供
される。

【００１１】

【作用】少なくとも二つの指令入力パネルを備えた入力
手段は、工作機械の動作を制御するための指令データを
入力する。また、アプリケーション実行手段は、指令デ
ータを受けて記憶するとともに、作成されたアプリケー
ションプログラムを実行して、工具の移動等の工作機械
の動作を指令するパルス信号を出力する。補間手段は、
アプリケーション実行手段から出力されたパルス信号を
受けて補間パルスを出力する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明を実施する数値制御装置の全体
構成を示すブロック図である。

【００１３】プロセッサ１１はＲＯＭ１２に格納された
システムプログラムに従って数値制御装置全体を制御す
る。ＲＯＭ１２にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが
使用される。ＲＡＭ１３にはＳＲＡＭ等が使用され、各
種のデータあるいは入出力信号が格納される。不揮発性
メモリ１４には図示されていないバッテリによってバッ
クアップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保持
すべきアプリケーションプログラム、マクロ、パラメー
タ、ピッチ誤差補正量及び工具補正量等が格納される。

【００１４】グラフィック制御回路２１はディジタル信
号を表示用の信号に変換し、表示装置２２に与える。表
示装置２２にはＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用され
る。表示装置２２は対話形式で加工プログラムを作成し
ていくときに、形状、加工条件等を表示する。グラフィ
ック制御回路２１に送られるディジタル信号は、不揮発
性メモリ１４に格納されている加工プログラムについ
て、プロセッサ１１がＲＯＭ１２に格納された画面表示
処理プログラムを実行することによって送られる信号で
ある。キーボード２３はカーソルキー、形状要素キー及
び数値キー等からなり、必要な図形データ及び加工デー
タ等をこれらのキーを使用して入力する。ソフトウェア
キー２４はシステムプログラム等によって機能が変化す
るキーである。これらのグラフィック制御回路２１、表
示装置２２、キーボード２３及びソフトウェアキー２４
の各要素はＣＲＴ／ＭＤＩパネル２０に備えられる。

【００１５】ここで、表示装置２２に表示される対話形
データの入力画面は、ＲＯＭ１２に格納されている。こ
の対話形データの入力画面において、加工プログラム作
成時にバックグラウンドアニメーションとして、工具の
全体の動作軌跡などが表示される。また、表示装置２２
にはその入力画面により設定可能な作業又はデータが、
メニュー形式で表示される。メニューのうちどの項目を
選択するかは、メニューに対応して、画面下部に配置さ
れたソフトウェアキー２４により行う。ソフトウェアキ
ー２４の意味は各画面毎に変化する。なお、対話用の各
種データはＲＡＭ１３又は不揮発性メモリ１４に格納さ
れる。

【００１６】軸制御回路１５はプロセッサ１１から軸の
移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ１６に出力
する。サーボアンプ１６はこの軸の指令を受けて、工作
機械３０内に設けられたサーボモータを駆動する。な
お、工作機械３０はこのサーボモータの他に、移動指令
等の指令入力を行うために操作する機械操作盤４０を備
えており、これは後述する。

【００１７】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１８は加工プログラムの実行時に、Ｔ機能信号
（工具選択指令）等を受け取る。そして、この信号をシ
ーケンス・プログラムで処理するとともに動作指令を信
号で出力し、工作機械３０の動作を制御する。また、工
作機械３０から状態信号を受けて、シーケンス処理を行
い、プロセッサ１１に必要な入力信号を転送する。

【００１８】なお、上記各構成要素はサーボアンプ１６
及び表示装置２２を除いて、いずれもバス１９に互いに
結合されている。上記構成において、入力されたデータ
はプロセッサ１１により処理され、加工プログラムが作
成される。作成されたプログラムデータは、対話形式で
使用される表示装置２２に、逐次にバックグラウンドア
ニメーション表示される。また、不揮発性メモリ１４に
加工プログラムとして格納された加工プログラムは、工
作機械３０の加工シミュレーションの際にも実行され、
フォアグラウンドアニメーション表示される。

【００１９】図３は、工作機械３０に備えられた機械操
作盤４０の一例を示す図である。図に示す機械操作盤４
０には、大きく分けてデータ入力パネル４１、機械操作
パネル４２及び表示装置４３の各装置から構成される。

【００２０】データ入力パネル４１には、「０」から
「９」までの数値がそれぞれ刻印された数値キー、「−
（マイナス）」キー及び「．（小数点）」キーのデータ
入力キーが設けられている。また、補助的なキーとして
上記データ入力キーの下部に、「工具径」と刻印された
工具径指令キー４１ａ、「取消」と刻印された取消指令
キー４１ｂ及び「入力」と刻印された入力指令キー４１
ｃが設けられている。

【００２１】機械操作パネル４２には、手動パルス発生
器４２ｂ、選択スイッチ４２ｆ、ジョグ送り釦４２ａ、
設定スイッチ４２ｅ及び切換スイッチ４２ｄが設けられ
ている。

【００２２】手動パルス発生器４２ｂはハンドル４２ｃ
を左又は右に回転させると、その回転に応じてパルス信
号を発生させる。このパルス信号は回転方向を判別する
ための二相のパルスであって、バス１９を介してプロセ
ッサ１１に送られ、工具を移動させる。選択スイッチ４
２ｆは手動パルス発生器４２ｂにおいて発生させるパル
ス信号が、Ｘ軸方向（Ｘ）、Ｙ軸方向（Ｙ）、Ｚ軸方向
（Ｚ）及び指定形状に対応した方向（Ｇ）のうち、いず
れの方向のパルス信号かを選択するためのスイッチであ
り、切り換えた側に応じた切換信号ＳＳを出力する。

【００２３】ジョグ送り釦４２ａには「＋Ｘ」，「−
Ｘ」，「＋Ｙ」，「−Ｙ」，「＋Ｚ」，「−Ｚ」の各軸
についてプラス及びマイナス方向の送り釦と、「＋Ｇ
Ｊ」，「−ＧＪ」の指定形状に対応してプラス及びマイ
ナス方向の送り釦との、全部で８つの釦が設けられてい
る。

【００２４】設定スイッチ４２ｅは、ジョグ送り釦４２
ａをオペレータが押した際に発生する一定時間内のパル
ス数を設定する。具体的には、設定スイッチ４２ｅは図
示されていない水晶発振器からのパルスを分周したパル
スを入力して、オペレータによって設定された目盛りに
応じた分周比でパルスを出力する。

【００２５】切換スイッチ４２ｄは、工具の現在位置と
指定形状との距離を保持しつつ移動する並行移動
（Ｈ）、又は工具の現在位置から指定形状への法線線分
で示される方向の前後へ移動する垂直移動（Ｖ）を切り
換え、切り換えた側に応じた切換信号ＳＳを出力する。

【００２６】したがって、オペレータは、手動で工具を
移動させる場合には、まず選択スイッチ４２ｆ及び切換
スイッチ４２ｄを所望の移動方向になるように設定した
後、ハンドル４２ｃを回転させることによって行える。
また、ジョグ送りで工具を移動させる場合には、設定ス
イッチ４２ｅで送り速度を設定した後、ジョグ送り釦４
２ａのうち所望の移動方向の釦を押すことによって行え
る。

【００２７】なお、機械操作盤４０に備えられたデータ
入力パネル４１及び機械操作パネル４２に設けられた指
令キーは、後述するアプリケーションプログラムに応じ
て最小限の指令キーに構成できるので、不要な指令キー
を無くすことができる。したがって、生産コストを低く
抑えることができる。また、アプリケーションプログラ
ムに合わせて、指令キーの配置等を含めてデータ入力パ
ネル４１及び機械操作パネル４２を構成するので、操作
性が向上する。

【００２８】図１は本発明の原理説明図であるととも
に、実施例を説明する図である。本発明の数値制御装置
は入力手段としての機械操作盤４０、アプリケーション
実行手段１及び補間手段２の各要素から構成される。な
お、図２及び図３と同一の要素には同一番号を付し、説
明を省略する。また、アプリケーション実行手段１及び
補間手段２は図２のＲＯＭ１２等に格納されたシステム
プログラムをプロセッサ１１が実行することによって実
現される機能である。

【００２９】アプリケーション実行手段１は、入力手段
としての機械操作盤４０から出力された指令データを受
けて記憶するとともに、生成した工具の移動経路等をグ
ラフィック制御回路２１を介して表示装置２２に表示す
る。また、アプリケーション実行手段１は、オペレータ
によって作成され、不揮発性ＲＡＭ１４に格納されたア
プリケーションプログラムを実行して、工具の移動等の
工作機械の動作を指令するパルス信号を出力する。

【００３０】補間手段２は、アプリケーション実行手段
１から出力されたパルス信号を受けて補間パルスを出力
し、軸制御回路１５に送る。軸制御回路１５は実際には
３軸分を有する。軸制御回路１５は補間手段２から出力
された補間パルスを受けて各軸の速度指令を生成し、サ
ーボアンプ１６に送る。サーボアンプ１６は工作機械３
０に取りつけられたサーボモータを駆動し、工作機械３
０を制御する。

【００３１】次に、上記機械操作盤４０において、デー
タ入力パネル４１の各指令キーを操作して工具の移動経
路等を定義する場合と、機械操作パネル４２の各指令キ
ーを操作して工具の移動経路等を定義する場合との操作
手順について説明する。

【００３２】図４はデータ入力の一例を示す図であっ
て、工具の移動経路１０１ａ等を定義する手順を示す図
である。図において直線１００及びワーク２００は、既
に図１に示すデータ入力パネル４１又は機械操作パネル
４２によって入力され、アプリケーション実行手段１に
記憶された図形である。また、工具１０１はその中心が
位置Ｐ１１にあり、工具１０２はその中心が位置Ｐ２１
にあるものとする。

【００３３】まず、データ入力パネル４１を操作して、
工具の移動経路１０１ａ等を定義する手順について説明
する。最初に、図３に示す入力指令キー４１ｃを押して
入力モードに切り換える。その後、数値キー等のデータ
入力キーを使用して、移動する位置Ｐ１２，Ｐ１３の座
標値を順に入力する。入力した後に、入力したデータを
取り消す場合は、取消キー４１ｂを押す。なお、工具径
を入力する場合は、工具径指令キー４１ａを押した後、
数値キー等のデータ入力キーを使用して径のデータを入
力する。

【００３４】次に、機械操作パネル４２を操作して、工
具の移動経路１０１ａ等を定義する手順について説明す
る。最初に、選択スイッチ４２ｆをＸ軸（Ｘ）に設定す
る。そして、ハンドル４２ｃを左側へ回転させると、工
具１０１は位置Ｐ１１から、その回転角に応じてＸ軸に
対して平行に方向１０１ａへ移動する。その後、そのま
まハンドル４２ｃを左側へ回転させ続けると、工具１０
１が直線１００と接する位置Ｐ１２で移動方向を変え、
直線１００に沿って方向１０１ｂへ移動する。そして、
最終的に加工開始点である位置Ｐ１３までハンドル４２
ｃを左側へ回転させ続け、工具１０１を移動させる。

【００３５】こうして、データ入力パネル４１又は機械
操作パネル４２によって入力されたデータに基づいて、
位置１１から位置１２までの工具の移動経路１０１ａ
と、位置１２から位置１３までの工具の移動経路１０１
ｂとが、図１のアプリケーション実行手段１によって求
められる。なお、アプリケーション実行手段１から出力
されるパルス信号を受けた補間手段２が、このパルス信
号に対応する補間パルスを、軸制御回路１５等を介して
工作機械３０へ送り、実際の工具の移動を行うことがで
きる。

【００３６】なお、工具１０２が位置Ｐ２１にある場合
に、位置２１から位置２２までの工具の移動経路１０２
ａと、位置２２から位置２３までの工具の移動経路１０
２ｂとを、図１のアプリケーション実行手段１が求める
場合も、上記と同様な手順でデータを入力することによ
り行える。

【００３７】また、機械操作パネル４２において、ハン
ドル４２ｃの右回転又は左回転の回転方向に伴う工具の
移動方向は、オペレータがパラメータ等に従って入力す
ることによりいずれかの方向に指定することができる。
例えば、工具１０１の移動において、ハンドル４２ｃを
左側に回転させた場合に、方向１０１ａへ移動するか又
は方向１０１ａとは逆の方向に移動するかをパラメータ
等に従って指定することができる。これによって、操作
性が向上する。

【００３８】以上の説明では、フライス盤を想定して説
明したが、旋盤等でも同様に適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、少なく
とも二つの指令入力パネルを備えた入力手段から入力さ
れた指令データをアプリケーション実行手段が受けて記
憶するとともに、作成されたアプリケーションプログラ
ムを実行して、工具の移動等の工作機械の動作を指令す
るパルス信号を出力し、このパルス信号を受けた補間手
段が補間パルスを出力するように構成したので、入力手
段に備えられた指令入力パネルの指令キーをアプリケー
ションプログラムに応じて自在に加減できるので、不要
な指令キーを省略することができる。したがって、生産
コストを低く抑えることができる。

【００４０】また、上記アプリケーションプログラムに
合わせて、指令キーの配置等を含めて指令入力パネルを
構成するので、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】対話形数値制御装置の全体構成を示すブロック
図である。

【図３】機械操作盤の構成を示す図である。

【図４】データ入力の一例を示す図である。

【符号の説明】

１アプリケーション実行手段２補間手段１５軸制御回路１６サーボアンプ１８ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントロー
ラ）２０ＣＲＴ／ＭＤＩパネル２１グラフィック制御回路２２表示装置２３キーボード３０工作機械４０機械操作盤４１データ入力パネル４２機械操作パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２軸以上の工作機械を制御す
る数値制御装置において、少なくとも二つの指令入力パネルを備え、工作機械の動
作を制御するための指令データを入力する入力手段と、前記指令データを受けて記憶するとともに、作成された
アプリケーションプログラムを実行して、工具の移動等
の前記工作機械の動作を指令するパルス信号を出力する
アプリケーション実行手段と、前記パルス信号を受けて補間パルスを出力する補間手段
と、を有することを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】前記入力手段は、数値データ等の入力を
行うデータ入力パネルと、前記工作機械の動作を指令す
る機械操作パネルとから構成したことを特徴とする請求
項１記載の数値制御装置。
【請求項３】前記入力手段は、前記アプリケーション
プログラムを実行するために必要な最小限の指令キーを
設けるように構成したことを特徴とする請求項１記載の
数値制御装置。