JPH1170441A

JPH1170441A - 数値制御装置及び記憶媒体

Info

Publication number: JPH1170441A
Application number: JP23259797A
Authority: JP
Inventors: Takenori Matsumoto; 剛典松本
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ＮＣプログラムの実行の途中で工具呼び出し
方式を変更可能に構成して、ＮＣプログラムの作成自由
度を高くする。【解決手段】本発明の数値制御装置は、工具交換を行
う際に工具番号で工具を呼び出す手段と、ポット番号で
工具を呼び出す手段とを備えて成るものにおいて、工具
番号で工具を呼び出すかそれともポット番号で工具を呼
び出すかの呼び出しの切換をＮＣプログラムによって設
定可能にする工具呼び出し切換手段を備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等を制御
する数値制御装置及び記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械を制御する数値制御装置におい
ては、工作機械の主軸に装着されている工具を交換する
際に、交換したい工具を呼び出す方式として、従来よ
り、工具番号で工具を呼び出す方式と、マガジンのポッ
ト番号で工具を呼び出す方式とがある。これら２つの工
具呼び出し方式のいずれを選択するかは、パラメータに
より設定していた。このパラメータを設定する作業は、
数値制御装置の運転、即ち、ＮＣプログラムを実行する
運転を開始する前において、数値制御装置の操作パネル
に設けられたキーボードを操作することにより行われて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、運
転の開始前のパラメータの設定により、工具呼び出し方
式を選択するように構成していたので、ＮＣプログラム
の実行の途中で工具呼び出し方式を変更したいような場
合があっても、工具呼び出し方式を変更することができ
なかった。このため、ＮＣプログラムを作成する作成者
にとって、ＮＣプログラムの作成の自由度があまり高い
とはいえなかった。そして、ＮＣプログラムの作成者た
ちの間から、作成自由度をもっと高くしてほしいという
要望が寄せられていた。

【０００４】そこで、本発明の目的は、ＮＣプログラム
の実行の途中で工具呼び出し方式を変更することができ
て、ＮＣプログラムの作成自由度を高くし得る数値制御
装置及び記憶媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の数値制御装置
は、工具交換を行う際に工具番号で工具を呼び出す手段
と、ポット番号で工具を呼び出す手段とを備えて成るも
のにおいて、工具番号で工具を呼び出すかそれともポッ
ト番号で工具を呼び出すかの呼び出しの切換をＮＣプロ
グラムによって設定可能にする工具呼び出し切換手段を
備えたところに特徴を有する。

【０００６】上記構成によれば、工具番号で工具を呼び
出すかそれともポット番号で工具を呼び出すかの呼び出
しの切換をＮＣプログラムによって設定可能に構成した
ので、ＮＣプログラムの実行の途中で工具呼び出し方式
を変更することができる。これにより、ＮＣプログラム
の作成自由度が高くなると共に、ＮＣプログラムを作成
し易くなる。

【０００７】また、本発明の記憶媒体は、数値制御装置
を動作させるプログラムを記憶したものにおいて、前記
プログラムが、工具番号で工具を呼び出す手段としての
機能と、ポット番号で工具を呼び出す手段としての機能
と、工具番号で工具を呼び出すかそれともポット番号で
工具を呼び出すかの呼び出しの切換をＮＣプログラムに
よって設定可能にする工具呼び出し切換手段としての機
能とを備えているとこりに特徴を有する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図面を参照しながら説明する。まず、図３は工作機械等
を制御する数値制御装置のブロック図である。この図３
に示すように、数値制御装置１は、運転データメモリ部
２、運転データバッファ部３、運転実行部４、モータ指
令用バッファ部５及びモータ制御部６を備えて構成され
ている。運転実行部４には、キーボードやＭ指令用機器
等の外部入出力機器７と、工具交換用アームのアクチュ
エータやマガジンの駆動シリンダ等のアクチュエータ８
が接続されている。モータ制御部６には、各種の送りモ
ータや主軸モータやマガジンの駆動モータ等のサーボモ
ータ９が接続されている。

【０００９】そして、運転データメモリ部２には、各種
のＮＣプログラムや各種のデータテーブル等が記憶され
ている。運転データバッファ部３は、運転に必要な命令
コード群が記憶されるメモリである。具体的には、運転
実行部４からの指令に従って運転データメモリ部２内の
ＮＣプログラムの一部分（例えば複数指令分）が先き読
みされて運転データバッファ部３に格納されるように構
成されている。運転データバッファ部３内のデータは、
命令コードの実行終了に応じて順次更新（消去）される
ように構成されている。

【００１０】また、運転実行部４は、プロセッサユニッ
ト（ＣＰＵ）と、数値制御装置１の全体を制御する制御
プログラムを記憶するＲＯＭやＲＡＭ等を備えて構成さ
れている。この運転実行部４は、制御プログラムと運転
データバッファ部３の命令コードと外部入出力機器７か
らの指令とに従って動作することにより、モータ指令用
バッファ部５へ指令データを記憶させると共に、モータ
制御部６に指令を与え、また、各種のアクチュエータ８
を駆動制御するように構成されている。上記運転実行部
４が、工具番号で工具を呼び出す手段、ポット番号で工
具を呼び出す手段、及び、工具呼び出し切換手段として
の各機能を有している。

【００１１】上記モータ指令用バッファ部５は、各種の
サーボモータ９を制御するための指令データが格納され
るメモリである。上記指令データとしては、具体的に
は、モータ移動量指令値や移動方向フラグや回転数指令
値や回転方向フラグやインポジション値等のデータがあ
る。そして、モータ制御部６は、プロセッサユニット
（ＣＰＵ）を備え、モータ指令用バッファ部５に記憶さ
れている指令データに従って各種のサーボモータ９を駆
動制御するように構成されている。

【００１２】また、図４は運転データメモリ部２に記憶
されている工具情報データテーブル１０を示す図であ
る。この工具情報データテーブル１０には、工具番号
（「１」〜「９９」）、その工具番号に対応する工具の
工具長データ（単位はｍｍ）、その工具の工具径データ
（単位はｍｍ）、その工具の工具寿命データ（単位は
分）が格納されている。この場合、工具番号が「１」〜
「９９」であるから、工具情報データテーブル１０には
９９個の工具を登録することが可能である。

【００１３】更に、図５は運転データメモリ部２に記憶
されているマガジン情報データテーブル１１を示す図で
ある。このマガジン情報データテーブル１１には、マガ
ジンのポット番号（「主軸」、「１」〜「２０」）、そ
のポット番号のポットにセットされている工具の工具番
号、その工具の工具寿命データ（単位は分）が格納され
ている。尚、上記ポット番号の中の「主軸」は、工作機
械の主軸を示しており、この「主軸」に対応する工具番
号は、主軸に取り付けられている工具の工具番号を示し
ている。また、ポット番号が「１」〜「２０」であるか
ら、マガジンには２０個のポットがあることがわかる。
そして、これら２０個のポットにセットされている工具
の工具番号が上記マガジン情報データテーブル１１から
わかるようになっている。

【００１４】次に、本実施例の工作機械に配設されたマ
ガジン（交換用の複数の工具を保持する装置）につい
て、図６及び図７を参照して簡単に説明する。図６及び
図７に示すように、マガジン１２のマガジンベース１３
は、工作機械の本体に固定されており、ほぼ長円形状の
ガイド壁部１３ａを有している。このガイド壁部１３ａ
の内側には、２個のスプロケット１４、１５が回転可能
に設けられていると共に、これらスプロケット１４、１
５間にチェーン１６が掛けられている。

【００１５】上記チェーン１６の外周部には、例えば２
０個（図６には１８個のみ図示する）のブラケット１７
が取り付け固定されている。そして、これらブラケット
１７に、それぞれポット１８が取り付けられている。こ
れらポット１８には、「１」〜「２０」のポット番号が
付されており、各ポット１８を特定可能になっている。
また、図６及び図７において２点鎖線で示すように、ポ
ット１８は、ブラケット１７に対して下方向へ回動可能
に取り付けられている。更に、各ポット１８には、工具
１９が着脱可能に装着（保持）されている。

【００１６】そして、スプロケット１４、１５の少なく
とも一方が駆動モータにより回転駆動されると、チェー
ン１６が長円軌道を描くように駆動され、各ポット１８
が上記長円軌道に沿って移動されるように構成されてい
る。このとき、各ポット１８はガイド壁部１３ａの内周
面に摺接しながら案内される構成となっている。

【００１７】ここで、ガイド壁部１３ａの下部には、割
り出し口部１３ｂが設けられている。この割り出し口部
１３ｂが設けられた位置、即ち、割り出し位置に、ポッ
ト１８が位置付けられると、そのポット１８は、図中２
点鎖線で示すように、工具１９が下向きになるように回
動可能な構成となっている。このポット１８の回動は、
駆動シリンダ等からなる回動機構により駆動されるよう
に構成されている。そして、ポット１８を下向きに回動
させた状態で、工具交換機構を動作させることによっ
て、ポット１８の工具１９と主軸の工具１９とを交換す
ることが可能な構成となっている。

【００１８】尚、マガジンベース１３の上部には、アク
チュエータケース２０が配設されており、このアクチュ
エータケース２０内に、チェーン１６の駆動モータ、回
動機構や工具交換機構の各駆動シリンダ等が収容されて
いる。

【００１９】また、図８はＮＣプログラムの一例を示す
図である。このような各種のＮＣプログラムがファイル
として前記運転データメモリ部２に格納されている。そ
して、その中の任意の１つのＮＣプログラムを指定する
と共に、この指定したＮＣプログラムの運転を数値制御
装置１で実行することが可能に構成されている。

【００２０】次に、上記した構成の数値制御装置１の動
作について、図１及び図２も参照して説明する。ここ
で、図２のフローチャートは、数値制御装置１の運転実
行部４で実行される制御プログラムの制御内容を概略的
に示している。図１のフローチャートは、上記図２のフ
ローチャートの中で使用されるサブルーチン（具体的に
は、ステップＳ６の「工具呼び出し制御」処理のサブル
ーチン）の制御内容を概略的に示している。

【００２１】上記運転実行部４の制御処理が開始される
と、まず、図２のステップＳ１において、数値制御装置
１の運転のスタート指令がオンされたか否かを判断す
る。ここで、ユーザーにより数値制御装置１の操作パネ
ルのキーボードの中のスタートキーが操作されると、ス
タート指令がオンされ、ステップＳ１にて「ＹＥＳ」へ
進む。そして、運転データバッファ部３内に命令コード
群が格納されているか否か、即ち、運転データバッファ
部３内が空であるか否かを判断する（ステップＳ２）。

【００２２】ここで、運転データバッファ部３内が空で
あれば、ステップＳ２にて「ＹＥＳ」へ進み、運転デー
タメモリ部２内のＮＣプログラムの一部を運転データバ
ッファ部３内にロードする（ステップＳ３）。この場
合、ＮＣプログラムのうちの今回の指令を含む複数指令
分（即ち、複数ブロック分）を読み込んで運転データバ
ッファ部３内に格納するように構成されている。

【００２３】続いて、ステップＳ４へ進み、運転データ
バッファ部３内の命令コードの解析を行う。そして、今
回の指令が「工具呼び出し指令」であるか否かを判断す
る（ステップＳ５）。ここで、「工具呼び出し指令」
は、命令コードで表すと、「Ｔ××」または「Ｔ１×
×」というコードであり、図８中例えば１行目や４行目
等のブロックにある。また、「Ｔ××」は、工具番号に
よる工具呼び出し指令であり、その中の「××」は工具
番号である。「Ｔ１××」は、マガジン１２のポット番
号による工具呼び出し指令であり、その中の「××」は
ポット番号である。つまり、本実施例では、工具番号に
よる工具呼び出しと、ポット番号による工具呼び出しを
ＮＣプログラムによって自由に設定できる、即ち、上記
２つの呼び出し方式の切り換えをＮＣプログラムによっ
て設定できるように構成されている。

【００２４】さて、ステップＳ５において、指令が「工
具呼び出し指令」であったときは、「ＹＥＳ」へ進み、
工具呼び出し制御を実行する（ステップＳ６）。この工
具呼び出し制御のサブルーチンの具体的制御内容につい
ては、図１のフローチャートに従って説明する。

【００２５】上記工具呼び出し制御の処理が開始される
と、まず、工具呼び出し指令が、ポット番号による工具
呼び出し指令であるか否かを判断する（ステップＳ６０
１）。この場合、「工具呼び出し指令」の命令コードが
「Ｔ１××」であるか否かを判断する。ここで、「工具
呼び出し指令」の命令コードが「Ｔ１××」であれば、
ポット番号による工具呼び出し指令であるから、ステッ
プＳ６０１にて「ＹＥＳ」へ進む。

【００２６】そして、指令されたポット番号でポットを
呼び出す処理の実行を開始する（ステップＳ６０２）。
ここでは、マガジン１２の駆動モータを通電駆動してス
プロケット１４、１５及びチェーン１６を回転させるこ
とにより、指令されたポット番号のポット１８を割り出
し位置に移動させて止める。これにより、工具交換可能
な状態となる。

【００２７】尚、実際の工具交換処理は、「Ｍ０６」と
いう命令コードが指令されたときに、実行されるように
構成されている。即ち、命令コード「Ｍ０６」が指令さ
れると、回動機構が動作されることにより、割り出し位
置のポット１８が下向きに回動され、更に、工具交換機
構の工具交換用アームが動作されることにより、ポット
１８の工具１９と主軸の工具１９とが交換される。

【００２８】そして、このとき、図５に示すマガジン情
報データテーブル１１の内容も更新されるように構成さ
れている。具体的には、マガジン情報データテーブル１
１において、交換したポット番号に対応する工具のデー
タと、主軸に対応する工具のデータとが交換されて書き
替えられる。

【００２９】一方、上記ステップＳ６０１において、
「工具呼び出し指令」の命令コードが「Ｔ１××」でな
ければ、工具番号による工具呼び出し指令であるから、
ステップＳ６０１にて「ＮＯ」へ進む。そして、ステッ
プＳ６０３へ進み、指定された工具番号からポット番号
を求める。この場合、マガジン情報データテーブル１１
において指令された工具番号で検索して、該工具番号の
工具が装着されているポット１８のポット番号を求める
ように構成されている。

【００３０】続いて、この求めたポット番号でポット１
８を呼び出す処理の実行を開始する（ステップＳ６０
４）。ここでは、マガジン１２の駆動モータを通電駆動
してスプロケット１４、１５及びチェーン１６を回転さ
せることにより、指令されたポット番号のポット１８を
割り出し位置に移動させて停止させる。これにより、工
具交換可能な状態となる。そして、上記ステップＳ６０
２またはＳ６０４にてポット１８を呼び出す制御を行っ
た後は、リターンして図２のステップＳ１０へ進む。

【００３１】一方、図２の前記ステップＳ５において、
指令が「工具呼び出し指令」でなかったときは、「Ｎ
Ｏ」へ進み、指令が「他のモータ制御指令」であるか否
かを判断する（ステップＳ７）。ここで、指令が「他の
モータ制御指令」であれば、ステップＳ７にて「ＹＥ
Ｓ」へ進み、モータ制御部６へ指令する（ステップＳ
８）。この場合、モータ指令用バッファ部４に指令デー
タを送って設定すると、モータ制御部６が上記指令デー
タに基づいてサーボモータ９の駆動制御を開始する。そ
して、ステップＳ１０へ進む。また、上記ステップＳ７
において、指令が「他のモータ制御指令」でなければ、
「ＮＯ」へ進み、数値制御装置１の内部で上記指令を実
行する（ステップＳ９）。

【００３２】さて、上述した各ステップＳ６、Ｓ８、Ｓ
９において、各動作（処理）の実行が開始された後、ス
テップＳ１０へ進むと、ここでは、各動作が終了したか
否かを判断する。ここで、各動作が終了していなけれ
ば、ステップＳ１０にて「ＮＯ」へ進み、終了するまで
待つ。そして、各動作が終了すれば、ステップＳ１０に
て「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２へ戻って、前述した
制御処理を繰り返し行い、次の指令を実行するように構
成されている。

【００３３】尚、ＮＣプログラムが終了したか否かの判
断は、前記ステップＳ３において、ＮＣプログラムの一
部を運転データバッファ部３内にロードするときに行わ
れるように構成されている。即ち、上記ステップＳ３に
おいて、ＮＣプログラムの一部をロードするときに、Ｎ
Ｃプログラムが終了したことを判断した場合、数値制御
装置１の運転を終了する。ここで、ＮＣプログラムが終
了していないと判断したら、ＮＣプログラムの読み込み
を続け、これ以降の制御処理を繰り返し実行すように構
成されている。

【００３４】このような構成の本実施例によれば、工具
交換を行う際に工具番号で工具１９を呼び出すか、それ
ともポット番号で工具１９を呼び出すかの呼び出しの切
換をＮＣプログラムによって設定可能に構成した。具体
的には、ＮＣプログラムにおいて、「Ｔ××」と記述す
ると、工具番号による工具呼び出し指令となり、「Ｔ１
××」と記述すると、ポット番号による工具呼び出し指
令となるように構成した。これにより、ＮＣプログラム
の運転実行の途中で、工具呼び出し方式を自由に変更す
ることができる。この結果、従来構成とは異なり、ＮＣ
プログラムの作成自由度が高くなると共に、ＮＣプログ
ラムを作成し易くなる。

【００３５】ここで、ＮＣプログラムを作成し易くなる
具体例について説明する。例えばＮＣプログラムの最後
で、主軸を空（工具を取り付けない状態）にする動作を
実行したい場合がある。このような場合、ポット番号に
より工具呼び出しを行う指令方式を選択しておれば、従
来構成においても、マガジン情報データテーブルにおい
て、ある１つのポット番号に対応する工具のデータとし
てダミーのデータを入れておき、即ち、ある１つのポッ
ト番号のポット１８を空にしておき、この空にしておい
たポット番号を指定して工具呼び出しを行えば、主軸を
空にすることができる。

【００３６】ところが、工具番号により工具呼び出しを
行う指令方式を選択していると、従来構成においては、
ＮＣプログラムの実行の途中で、工具呼び出し方式を変
更できないから、上述したようにして、空にしておいた
ポット番号により工具呼び出しを行って主軸を空にする
動作を実行することができない。

【００３７】これに対して、本実施例によれば、ＮＣプ
ログラムの実行の途中で、工具呼び出し方式を変更でき
るから、最初は工具番号により工具呼び出しを行ってい
たとしても、最後に、空にしておいたポット番号により
工具呼び出しを行うことによって主軸を空にする動作を
実行することが可能となるのである。

【００３８】尚、上記実施例では、工具呼び出し切換手
段を実現するためのプログラム、即ち、数値制御装置１
を動作させるプログラムを運転実行部４のＲＯＭに記憶
しておくように構成したが、これに限られるものではな
い。例えば、数値制御装置にハードディスク装置やフロ
ッピーディスクドライブ装置を配設し、ハードディスク
装置に上記プログラムを記憶させておくように構成して
も良い。この場合、上記プログラムをフロッピーディス
クに格納させておき、このフロッピーディスクをフロッ
ピーディスクドライブ装置に装着することで上記プログ
ラムを数値制御装置（のハードディスク装置）にインス
トールするように構成することが好ましい。

【００３９】また、上記プログラムをＣＤ−ＲＯＭに格
納すると共に、数値制御装置にＣＤ−ＲＯＭドライブ装
置を配設し、ＣＤ−ＲＯＭを介して上記プログラムを数
値制御装置にインストールするように構成しても良い。
尚、上記プログラムを格納する記憶媒体としては、上記
フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭに限られるものでは
なく、ＩＣカード等を用いても良い。また、フロッピー
ディスク等の記憶媒体に格納されたプログラムを、パー
ソナルコンピュータ側からケーブルを通して数値制御装
置へ送信することにより、数値制御装置にインストール
するように構成しても良い。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、工具番号で工具を呼び出すかそれともポット番号で
工具を呼び出すかの呼び出しの切換をＮＣプログラムに
よって設定可能に構成したので、ＮＣプログラムの実行
の途中で工具呼び出し方式を変更することができ、ＮＣ
プログラムの作成自由度を高くし得ると共に、ＮＣプロ
グラムを作成し易くなるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、工具呼び出し
制御のフローチャート

【図２】数値制御装置を動作させる制御プログラムのフ
ローチャート

【図３】ブロック図

【図４】工具情報データテーブルを示す図

【図５】マガジン情報データテーブルを示す図

【図６】マガジンの正面図

【図７】マガジンの側面図

【図８】ＮＣプログラムの一例を示す図

【符号の説明】

１は数値制御装置、２は運転データメモリ部、４は運転
実行部（工具呼び出し切換手段）、６はモータ制御部、
９はサーボモータ、１０は工具情報データテーブル、１
１はマガジン情報データテーブル、１２はマガジン、１
８はポット、１９は工具を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具交換を行う際に工具番号で工具を呼
び出す手段と、ポット番号で工具を呼び出す手段とを備
えて成る数値制御装置において、工具番号で工具を呼び出すかそれともポット番号で工具
を呼び出すかの呼び出しの切換をＮＣプログラムによっ
て設定可能にする工具呼び出し切換手段を備えたことを
特徴とする数値制御装置。
【請求項２】数値制御装置を動作させるプログラムを
記憶した記憶媒体において、前記プログラムは、工具番号で工具を呼び出す手段とし
ての機能と、ポット番号で工具を呼び出す手段としての機能と、工具番号で工具を呼び出すかそれともポット番号で工具
を呼び出すかの呼び出しの切換をＮＣプログラムによっ
て設定可能にする工具呼び出し切換手段としての機能と
を有していることを特徴とする記憶媒体。