WO1988008559A1 - Dispositif de commande numerique - Google Patents

Description

明 細 書

数値制御装置 一 技 術 分 野

本発明 は、 N C 工作機械の可動部を制御す る数値制御 装置 に関す る 。

背 景 技 術

通常の ソ フ 'ト ワ イ ア ド N C (数値制御装置） と 呼ばれ る工作機械シ ス テ ム で は、 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ を備え た 制御部が、 工具の交換や主軸の回転数制御や ワ ー ク の交 換制御を含め た加工の ための補助的な制御機能 （ P M C 機能） を有す る 。

しか し、 工作機械側が例 ば主軸正回転の機能 と 、 切 削液の供給を制御す る機能な ど、. 複数の補助機能を備え てい て も 、 制御部か ら読み込 ま れ る N C プ ロ グ ラ ム は、 同時 に複数の補助機能を指定す る コ ー ド を出力す る こ と がで き ない。 N C プ ロ グ ラ ム は、 工作機械の種々 の |¾作 を特定の フ ォ ーマ ツ 卜 で表現 し て お り 、 そ の プ ロ グ ラ ム データ が制御部で順次 に解読さ れ、 かつ同時実行可能な 1 つ一のデータ ブ ロ ッ ク か ら は、 補助機能を指定す る Μ機 能コ ー ド が 1 つ し か設定で き ないか ら で あ る 。

そ こ で、 例え ば、 主軸正回転を さ せ なが ら切削液の供 給を制御 し ょ う と す る と き 、 主軸正回転の機能 コ ー ド で あ る 『 Μ 0 3 』 と 、 切削液の供給を制御す る機能コ ー.ド で あ る 『 Μ 0 8 』 と を別 々 の ブ ロ ッ ク に プ ロ グ ラ ム し、 Μ 0 3 を指定す る こ と で主軸を制御 し、 次の ブ ロ ッ ク を 実行する 際にその主軸状態を維持しつつ切削液の供給を 制御す る よ う に し てい た。

と こ ろ が、 一般に シーケ ン ス プロ グ ラ ム で補助機能の 動作を制御する と き に は、 各補助機能につい ての シーケ ン ス完了信号が N C 側に通知さ れて初めて次の ブロ ッ ク が実行されてい る。 その ため、 2 つの ブロ ッ ク に分ける こ と に よ り 同時に実行し たい補助機能を指定す る従来の 方法で は、 制御部 と 工作機械と—の間で、 実際に指令され た動作に入っ ている か否かを確認す る ための完了信号の や り と り が増加す る。 こ の こ と は、 N C プロ グラ ム に よ り 制御さ れる工作機械での ワーク加工時間を短縮 し ょ う と する と き 、 '障害と なっ て く る。 そ；こ で、 複数の補助機 能を同時に実行さ せ る新 しい M機能コー ド を設定し、 そ れを N C指令プロ グ ラ ムブロ ッ ク か ら読み込むよ う にす る こ と も衧な わ れて い る 。

しか し新 しい コー ド を設定す る ため に ほ、 その分だ け シーケ ン ス制御のための シーケ ン スプ ロ グ ラ ムを作 ら な ければな ら ず、 シーケ ン ス プロ グ ラ ムが大き く な る。 し か も そ れに よ つ て実行される補助機能の数に ほ変化がな いの で、 実霣的 に記憶領域が無駄に なる と い う 問題点が め っ 。

発 明 の 開 示 - 本発明は、 こ う し た問題点を解決すべ く な さ も の で、 N C ブ ロ ^ ラ ム の同一ブロ ッ ク か ら複数個の同一種 類の機能コ ー ド を設定 し、 工作機械側で こ れ ら同一 の機能命令を同時に実行可能 に す る数値制御装置を提供 す る こ と を 目 的 と し てレヽ る 。 一

本発明 に よ れば .、. ス ト ア ド プ ロ グ ラ ム方式 に よ り N C 工作機械を シー ケ ン ス制御す る数値制御装置 に おい て、 読み込 ま れた プ ロ グ ラ ム か ら前記工作機械に特定動作を 指令す る複数の補助機能 コ ー ド を同時に記憶す る記憶手 段 と 、 こ の記憶手段に記憶さ れた各補助機能コ ー ド の番 号を識別 し て機能命令を実行す る実行手段 と 、 前記工作 機械 に お け る前記各補助機能 コ ー ド に対応す る シー ケ ン ス動作の完了 に よ り 前記記憶手段の補助機能コ ー ド を垒 て更新す る更新手段 と を具備 し、 N C プ ロ グ ラ ム に設定 さ れ た複数個の同一種類の機能コ ー ド か ら、 工作機械へ の特定動作を同時に指令す る複数の シー ケ ン ス ブロ グ.ラ ム を動作さ せ、 シー ケ ン ス動作が完了 し た と き補助機能 コ ー ド を記憶 し て い る ¾憶手段を更新で き る数値制御装 置が提供で き る 。

図面の簡単な説明

第 1 図は、 本発明の数値制御装置 （ N C ) を ブ ロ グ ラ マ ブル マ シー ン コ ン ト ロ ー ラ （ P M C ) と 共 に 用 い た場 合の一実施例ブロ ッ ク 図、 第 2 図は、 N C 装置側で読み 込 ま れ る 1 ブロ ッ ク の プ ロ グ ラ ム の一例を示す図、 第 3 図 （ a ) , ( b ) は 、 N C 側 で の M コ.一 ド の読み込み 信号の処理の一例 を示す 図、 第 4 図 （ a ) , ( b ) , ■ ( c ) は、 P M C 装置 2 側 に お け る機能命令 と メ モ リ の 対応関係を示す図、 第 5 図 は、 補助機能の処理手順を示 すフ ロ ーチ ャ ー ト 、 第 6 図は、 補助機能完了用の機能命 令 と メ モ リ の対応関係を示す図、 第 7 図ほ、 P M C のメ モ リ の構成の一例を示す説明図であ る。

発明を実施す る ための最良の形態

以下、 図面を用いて本発明の一実施例について詳細に 説明す る。

第 1'図は、 本発明の数値制御装置 （ N C ) を ブログラ マ ブルマシー ン コ ン ト ローラ （ P M C ) と共に用いた場 合の一実施例プロ ッ ク 図であ る。

図中、 .1 ほ N C 装置、 2 は N C装置か ら 設さ れてい る 別置型の プ ロ グ ラ マ ブルマ シ ー ン コ ン ト ロ ー ラ （以 下、 · P M C と称す。 ） 、 3 ほ工作機械であ る。

数値制御装置 1 に おいて、 1 0 1 a ほ加工指令が穿孔 さ れた紙テープ、 1 0 1 a ' は こ れ ら紙テープ等を読取 る紙テープ リ ーダ、 1 0 1 b ほ後述す る C P U の処理結 果ゃ機械の状態や加工テープに穿孔された加工指令を記 憶する ラ ン ダム ア ク セ ス メ モ リ ( R A M ) で あ り 、 後述 す る デ ィ ス プ レイ の表示領域も有する も のであ る。 1 0 1 c は数値制御装置 1 を制御す る基本制御プ ロ グ ラ ム が 記憶さ れた リ ー ド オ ン リ ーメ モ リ （ k 0 M ) 、 1 0 1 d ほ加工指令プロ グ ラ ム ま た は基本制御プロ グ ラ ム の各命 令に応 じ た ^理を行 う 処理装置 （ C P U ) 、 1 0 1 e ほ シーケ ン ス コ ン 卜 ロ ー ラ 2 と N C 1 間で制御信号の授受 を行う 入出力回路 （ D I ノ D O 回路） であ る 。 1 0 1 f はサーボ駆動回路で あ り 、 工作機械 3 のテーブル駆動等 の サ ー ボ モ ー タ を駆動す る も の で あ る 。 こ こ に は 、 X 軸、 Y 軸方向移動量 X 0 , Y 0 及び送 り 速度 F が入力さ れて公知のパ ルス分配潢算を実行 し、 分配パ ルス X p , Y p を出力す る パ ルス分配演算回路を含む。 1 0 1 f ' はス ピ ン ド ル制御回路で あ り 、 工作機械 3 のス ピ ン ド ル モータ を駆動す る も の、 1 0 1 g は ア ド レ ス Zデータ 用 の バス線で あ る 。

1 0 1 h は マ ニ ュ ア ルデ タ イ ン ブ ッ ト 装置 （ M D I ) で、 N C 1 の操作パ ネ ル に取付け ら れ例え ば加工指 令データ の追加、 変更等に おい て 1 ブ ロ ッ ク の加工指令 デー タ を入力 す る た め に 使用 さ れ る 。 1 0 1 i は ュニ バーサルデ ィ ス ブ レ イ 装置で、 工具等の現在位置等を表 示す る 。 尚、 デ ィ ス プ レ イ 装置 と M D. I を一体 に構成 し. て も 良い 。 1 0 1 j は サ ブ メ モ リ で あ り 、 バ ブ ル メ モ リ 、 C 一 M 0 S メ モ リ で構成 さ れ、 旋削加工制御、 穴あ け加工制御等機械特有の制御プ ロ グ ラ ム を格納す る も の で あ る 。 尚 、 上述の バス 線 1 0 1 g は こ れ ら を接続す る 。

—一方、 P M C 装置 2 で は、 2 0 2 a は ラ ン ダム ァ ク セ ス メ モ リ （ R A M ) であ り 、 シーケ ン ス プロ グ ラ ム を格 納す る も の で あ る 。 シー ケ ン ス プ ロ グ ラ ム は強電回路の 機能を命令 コ ー ド に よ り 論理的 に プ ロ グ ラ ム し た も の で あ る 。 2 0 2 b はデータ メ モ リ で、 強電回路の各 リ レー を 1 ビ ッ 卜 に対応さ せそ のオ ンノオ フ状態を " 1 " 又は " 0 " で表現 し て 記憶す る 。 た と え ば操作盤か ら 自 動 モー ド が指令さ れれば強電回路で ほ リ レー a ( A U T ) がオ ン す る が、 P M C装置 2 で はデータ メ モ リ 2 0 2 b の 1 0 番地の第 0 ビ ッ ト 目 に " 1 " が記憶さ れる。 2 0 2 c は工作機械 3 と の間でデータ の入出力を司る データ 入出力部、 2 0 2 d ほ シーケ ン ス コ ン ト ロ ー ラ本体 2 を 制御す る制御プロ グ ラ ム を記憶す る R O M、 2 0 2 e は 制御プロ グラ ム及びシーケ ンス プログラ ム に応じ て所定 の シーケ ン ス処理を行 う 処理装置 （ C P U ) 、 2 0 2 f は入出力回路で N C装置 1 と の間で制御信号の授受を行 う も の、 2 0 2 g は ァ ド レ ス Zデータ 甩の ノ ス線で あ る 。

次 に 、 本発明の数値制御装置の動作 に つ い て説明す る。 一例 と し て、 第 2 図に示 し た よ う に、 M 3 , M 10 , M 50の三種類の補助機能を実行す る も の と して、 M 3 を 1 番 目 の M指令、 M 10を 2 番目 の M指令、 M 50を 3 番 目 の M指令と す る ブロ ^ ラ ム が設定される も の と す—る。 -

N C 1 側に おいて は、 第 3 図 （ a ) に示 し た よ う に、 1 番目 〜 3 番 目 の M ユー ド レ ジスタ を設けて、 M 3 , M 10， M 50に対応す る コー ド を出力する と共に、 1 番目 〜 3 番 目 の M コ ー ド読み込み レ ジス タ を設け、 各 M コ ー ド の読み込み信号と して M F 1 , F 2 , M F 3 を設定す る 。

P M C 装置 2 側に おいて は、 第 4 図 （ a ) 〜 （ c ) に 示す よ う に 、 複数個、 こ の例で は 3 個の補助機能番号 ( M番号） を識別す る た め の演算命令 （機能命令）.を設 け、 そ の演算結果はデータ メ モ リ 2 0 2 b に セ ッ ト さ れ る 。 第 4 図 （ a ) で は、 制御信号 M F 1 に対応す る 1 番 目 の M コ ー ド レ ジス タ （ M 3 ) を識別 し、 メ モ リ 2 0 2 b の該当 ア ド レ スの ビ ッ ト を " 1 " と す る 。 同様 に第 4 図 （ b ) で は制御信号 M F 2 に対応す る 2 番 目 の M コ ー ド レ ジ ス タ （ M 10 ) を識別 し 、 第 4 図 （ c ) で は制御 信号 M F 3 に 対応す る 3 番 目 の M コ ー ド レ ジ ス タ （ M 50 ) を識別 し、 そ れぞれメ モ リ 2 0 2 b の該当 ビ ッ 卜 を " 1 " に す る 。

次 に 、 シーケ ン ス プ ロ グ ラ ム に よ り 上記演算結果 に対 す る各補助機能に関す る処理動作を行い、 こ れ ら各 ^理 動作が完了すれば、 メ モ リ 2 0 2 b の演算結果を リ セ ヅ 卜 す る 。 第 5 図 は、 補助機能 M 3 の処理手順 を示す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ り 、 補助機能 M 10 , M 50に つ い て も同 様の フ ロ ー チ ャ ー ト に よ る処理を実行す る。

シーケ ン ス プ ロ グ ラ ム の最後 に 、 第 6 図 に示 し た よ う な補助機能完了用の機能命令を用意 し て お き 、 指令さ れ た機能命令に対す る すべて の該当 ビ ッ ト が " 0 " の と き に、 N C 1 側に完了信号を送出す る 。

第 7 図は、 P M C のメ モ リ の構成の一例を示す も の で. あ る 。 補助機能の M指令は、 各ア ド レ ス、 ビ ッ ト と 対応 さ せ た テーブル と し て形成 し て お く こ と も で き る 。

以上、 本発明の一実施例を説明 し た が、 本発明 は こ れ に 限定さ れ る も の で な く 、 本発明の要旨の範囲内で種々 の変形が可能で あ っ て、 こ れ ら を本発明の範囲か ら排除 す る も の で はない。

産業上の利用可能性

本発明 の数値制御装置 は、 N C プ ロ グ ラ ム の同一 ブ π V ク に複数個の同一種類の機能コ ー ド を設定し た場合 で も 、 工作機械側 で同時に 実行可能 と し て い る の で、 シー ケ ン ス プ ロ グ ラ ム を増加さ せ る 必要がな く 、 ま たメ モ リ の有効利用が図れる。

Claims

請 求 の 範 囲

( 1 ) ス ト ア ド プ ロ グ ラ ム方式 に よ り N C 工作機械を シー ケ ン ス制御す る数値制御装置は、 次を含む ：

読み込 ま れた プ ロ グ ラ ム か ら前記工作機械 に特定動作 を指令す る複数の補助機能コ ー ド を同時に記憶す る記憶 手段 ；

こ の記憶手段 に記憶さ れた各補助機能コ ー ド の番号を 識別 し て機能命令を実行す る実行手段 ；

前記工作機械 に お け る前記各補助機能コ ー ド に対応す る シー ケ ン ス動作の完了 に よ り 前記記憶手段の補助機能 コ ー ド を全て更新す る更新手段。

( 2 ) 前記記憶手段を数値制御装置本体側に設け、 こ こ か ら複数の補助機能コ ー ド を プ ロ グ ラ マ ブルマ シー ン コ ン ト ロー ラ側に同時に読み込む補助機能読み込み レ ジ ス タ を設け た こ と を特徴 と す る請求の範囲第 （ 1 ) 項記 載の数値制御装置。

( 3一） 前記実行手段は、 各補助機能コ ー ド を解読 し て 設定さ れ る制御条件に よ り 機能命令を演算処理す る こ と を特徴 と す る 請求 の範囲第 （ 1 ) 項記載の数値制御装

( 4 ) 前記記憶手段で記憶す る複数の補助機能 コ ー ド は、 同一の プ ロ グ ラ ム ブロ ッ ク 内 に含 ま れ、 前記工作機 械での シーケ ン ス動作の完了信号が確認さ れて か ら 、 次 の プ ロ グ ラ ム ブ ロ ッ ク の実行 に移 る こ と を特徴 と す る請 求の範囲第 （ 1 ) 項記載の数値制御装置。 '