テーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置
【課題】動作時間が不定な補助機能を実行することによってサイクルタイムが延びることを防止することが可能なテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置を提供すること。
【解決手段】自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読み（ＳＡ０１）、自己のパステーブルから基準となる値Ｌに近い次の指令基準値のデータを読み出し（ＳＡ０２）、自己のパステーブルに指令基準値があるか否か判断し（ＳＡ０３）、指令基準値がある場合には、基準となる値Ｌが指令基準値に到達したか否か判断し（ＳＡ０４）、到達した場合には、他のパステーブルとの待ち合せ指令があるか否か判断し（ＳＡ０５）、ある場合には基準となる値Ｌのカウントを停止し（ＳＡ０６）、他のパステーブルとの待ち合わせは完了したか否か判断し（ＳＡ０７）、完了した場合には基準となる値Ｌのカウントの停止を解除し（ＳＡ０８）、他のパステーブルとの待ち合わせがない場合とともに指令を実行する（ＳＡ０９）。
【解決手段】自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読み（ＳＡ０１）、自己のパステーブルから基準となる値Ｌに近い次の指令基準値のデータを読み出し（ＳＡ０２）、自己のパステーブルに指令基準値があるか否か判断し（ＳＡ０３）、指令基準値がある場合には、基準となる値Ｌが指令基準値に到達したか否か判断し（ＳＡ０４）、到達した場合には、他のパステーブルとの待ち合せ指令があるか否か判断し（ＳＡ０５）、ある場合には基準となる値Ｌのカウントを停止し（ＳＡ０６）、他のパステーブルとの待ち合わせは完了したか否か判断し（ＳＡ０７）、完了した場合には基準となる値Ｌのカウントの停止を解除し（ＳＡ０８）、他のパステーブルとの待ち合わせがない場合とともに指令を実行する（ＳＡ０９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械を制御する数値制御装置に関する。特に、テーブル形式で記憶されたデータに基づいて各軸を駆動制御する機能を有する数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣプログラムのブロックによる指令ではなく、時間、主軸位置、あるいは送り軸位置を基準にした軸の位置を設定したテーブル形式データ（パステーブル）をメモリに格納しておき、テーブル形式データ（パステーブル）を順次読み出しながら各軸を駆動する機能（パステーブル運転機能）を備えた数値制御装置が公知である（特許文献１，特許文献２）。これにより、加工プログラムのブロックによる指令にとらわれない自由な工具の動作が可能となり、加工時間の短縮や、加工の高精度化を実現できる。
【０００３】
図１０および図１１は特許文献２に開示されるパステーブル運転のブロック図およびパステーブルの例を示す図である。図１０に示されているパステーブル運転を行う数値制御装置は、基準値カウンタ１、Ｘ軸用パステーブルＴｘ、Ｚ軸用パステーブルＴｚ、Ｘ軸パステーブル補間処理部４ｘ、Ｚ軸パステーブル補間処理部４ｚ、送り軸のＸ軸用のモータ５ｘ、Ｚ軸用のモータ５ｚを備えている。図１１（ｂ）のパステーブルはＸ軸用のパステーブルＴｘの例を示すものであり、時間、主軸位置あるいは送り軸位置に対してＸ軸の位置が記憶されている。図１１（ａ）のグラフは、図１１（ｂ）のパステーブルＴｘに基づいて移動したＸ軸の位置を示すグラフである。
【０００４】
また、テーブル形式データによる運転において、複数ある系統毎に独自の基準を具備し、それぞれの系統の基準を用いてそれぞれの系統に属したテーブル形式データを運転する機能、および、複数系統のテーブル形式データの運転を待ち合せる技術が特許文献３に開示されている。
図１２は特許文献３に開示されるパステーブル運転のブロック図であり、図１３は２つの系統でパステーブル運転を待ち合わせる場合のパステーブルの例を示す図である。図１２に示されているパステーブル運転を行う数値制御装置は２つの系統を備えている。系統１、系統２毎にそれぞれ、系統１Ｘ軸パステーブルＴ１ｘ，系統２Ｚ軸パステーブルＴ２ｚ、基準値カウンタ１（３−１），基準値カウンタ２（３−２）、系統１Ｘ軸パステーブル補間処理部（４−１ｘ），系統２Ｚ軸パステーブル補間処理部（４−２ｚ）、系統１Ｘ軸用モータ（５−１ｘ），系統２Ｚ軸用モータ（５−２ｚ）を備えている。図１３（ａ）は系統１のＸ軸パステーブル、図１３（ｂ）は系統２のＺ軸パステーブルである。系統１のＸ軸と系統２のＺ軸とは、基準時間（または位置）において系統待ち合せ指令Ｐ１２により待ち合せが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１７７６０４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３００５号公報
【特許文献３】特開２００６−３０２２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テーブル形式データによる運転（パステーブル運転）では、プログラム経路の各点を通過する時刻をテーブル形式データにより指定することで、全ての軸が基準となる時間に同期して動作する。同様に、主軸に対する指令や補助機能指令を出力する時刻をテーブル形式データにより指定することで、全ての主軸指令や補助機能指令も基準となる時間に同期して出力される。従来のテーブル形式データによる運転では、系統内の全ての軸と主軸と補助機能は同期して動作することを想定されていたため、基準となる時間は系統内で共通であった（図１０参照）。
【０００７】
補助機能により油圧や空圧を用いたアクチュエータなどの外部機器を制御する場合、補助機能を出力してから該外部機器の動作が完了するまでの時間が不定となる場合がある。テーブル形式データによる運転において、動作時間が不定な補助機能を実行すると同時に、主軸または送り軸を駆動させる場合、以下の２つの方法がある。
１）補助機能の最大動作時間に余裕時間を加算した補助機能のテーブル形式データと、主軸または送り軸のテーブル形式データを、メモリから順次読み出しながら、補助機能を実行し、主軸と送り軸を駆動させる（図１４，図１５参照）。
２）補助機能の実行開始から終了までの間、基準のカウントを停止させ、その間は主軸と送り軸も停止させる（図１６，図１７参照）。
【０００８】
上記１）の方法の場合、補助機能の最大動作時間に余裕時間を加算していることにより、補助機能のテーブル形式データは実際の動作時間より長くなるため、サイクルタイムが延びてしまう問題がある。図１４に示されるパステーブル番号１０００のパステーブルにより運転を行う場合、図１５に示されるようにＬ２．０で指令された動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４の最大動作時間と余裕時間を加算した時間がＬ２．０〜Ｌ７．０であるため、たとえ、Ｌ５．０でＭ１２３４が完了した場合であっても、次回の補助機能であるＭ２３４５はＬ８．０まで出力できない。
【０００９】
上記２）の方法の場合、基準のカウントを停止させている間は、送り軸と主軸を駆動できないため、補助機能の実行中に加工や加工準備を行うことができず、サイクルタイムが延びてしまう問題がある。図１６に示されるパステーブル番号２０００のパステーブルによる運転を行う場合、Ｌ２．０で指令された動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４が完了するまで基準となる時間のカウントが停止されるため、送り軸や主軸の動作もその間停止する（図１７参照）。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、動作時間が不定な補助機能を実行することによってサイクルタイムが延びることを防止することが可能なテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願の請求項１に係る発明は、基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置と、該基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を対応させたテーブル形式データを、前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にメモリに格納しておき、前記基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置を基準値カウンタに入力し、該基準値カウンタの値に同期して前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を順次読み出しながら、該別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能を制御するテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置において、前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にそれぞれ基準値カウンタを備え、該各基準値カウンタの値に基づいて前記各テーブル形式データを実行することを特徴とするテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記基準値カウンタを、それぞれ独自にリセットするリセット部と、前記基準カウンタをそれぞれ独自に停止および再開する停止・再開部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項３に係る発明は、前記基準値カウンタを、主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎に任意に選択する基準値カウンタ選択部を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項４に係る発明は、主軸毎のテーブル形式データあるいは送り軸毎のテーブル形式データあるいは補助機能毎のテーブル形式データは、他のテーブル形式データに基づく運転を待ち合わせる待ち合わせコードを含むことを特徴とする請求項１または３のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前記待ち合わせコードは、どのテーブル形式データと待ち合わせるかの情報を含むことを特徴とする請求項４に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項６に係る発明は、前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統間のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項７に係る発明は、前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統内のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、動作時間が不定な補助機能を実行することによってサイクルタイムが延びることを防止することが可能なテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置を提供できる。換言すれば、本発明により、動作時間が不定な補助機能の実行開始で補助機能の基準のカウントを停止させ補助機能の実行終了で補助機能の基準のカウントを再開させる間、主軸と送り軸はそれぞれ独自の基準に基づいてテーブル形式データを実行できるので、従来のテーブル形式データによる運転に比較してサイクルタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図２】３系統システムでのテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図３】１系統システムでの系統内の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図４】図３に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【図５】３系統システムでの系統間の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図６】図５に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【図７】本発明に係る補助機能のテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。
【図８】本発明に係る主軸あるいは送り軸のテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。
【図９】本発明に係るパステーブル運転を行う数値制御装置の要部ブロック図である。
【図１０】特許文献２に開示されるテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図１１】テーブル形式データ（パステーブル）の例を示す図である。
【図１２】特許文献３に開示されるテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図１３】２つの系統でテーブル形式データ（パステーブル）による運転を待ち合わせる場合のテーブル形式データ（パステーブル）の例を示す図である。
【図１４】従来の方法１によりテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図１５】図１４に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【図１６】従来の方法２によりテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図１７】図１６に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本発明は、テーブル形式データ（パステーブル）による運転において、主軸や送り軸や補助機能といったテーブル形式データ（パステーブル）毎に独自の基準を持たせることにより、より柔軟な制御を可能とし、サイクルタイムの短縮を実現するものである。本発明では、動作時間が不定な補助機能が実行中の間、補助機能のテーブル形式データのみ基準のカウントを停止させ、送り軸や主軸のテーブル形式データの基準のカウントは継続して行う手段を持つ。その結果、テーブル形式データ毎に基準がずれることが考えられるが、送り軸毎のテーブル形式データ、主軸毎のテーブル形式データ、補助機能毎のテーブル形式データの運転を待ち合わせる手段を持つため、必要に応じて動作の同期を取ることができる。
【００１７】
図１は本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明する図である。図１に示される本発明の実施形態の数値制御装置は、時間あるいは主軸位置あるいは送り軸位置をそれぞれ独立してカウントする第１基準値カウンタ３ａ、第２基準値カウンタ３ｂ、第３基準値カウンタ３ｃ、Ｘ軸パステーブルＴｘ，主軸パステーブルＴｓ，補助機能パステーブルＴｍ、Ｘ軸パステーブル補間処理部４ｘ，主軸パステーブル補間処理部４ｓ，補助機能パステーブル出力処理部４ｍ、Ｘ軸用モータ５ｘ，主軸用モータ５ｓを備えている。第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、数値制御装置が有する計時機能からの信号、あるいは、各送り軸や主軸に取り付けられた位置検出器からの位置検出信号をカウントする。そして、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、それぞれ、カウントのリセット信号を受けるとカウント値を初期値に戻され、停止信号を受けるとカウント値の更新を停止し、再開信号を受けるとカウント値の更新を再開する。
【００１８】
本発明の実施形態は、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃからの基準値を任意に切り換えて選択するための切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃを備えている。例えば、Ｘ軸用パステーブルＴｘを第１基準値カウンタ３ａ，主軸パステーブルＴｓを第２基準値カウンタ３ｂ，補助機能パステーブルＴｍを第３基準値カウンタ３ｃからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。あるいは、切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃの設定により、全てのパステーブルＴｘ，Ｔｓ，Ｔｍを基準値カウンタ３ａからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。
【００１９】
図２は、３系統システムでのテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。図２に示される本発明の実施形態の数値制御装置は、時間あるいは主軸位置あるいは送り軸位置をそれぞれ独立してカウントする第１基準値カウンタ３ａ、第２基準値カウンタ３ｂ、第３基準値カウンタ３ｃ、系統１のＸ軸パステーブルＴ１ｘ，系統２の主軸パステーブルＴ２ｓ，系統３の補助機能パステーブルＴ３ｍ、系統１のＸ軸パステーブル補間処理部４−１ｘ，系統２の主軸パステーブル補間処理部４−２ｓ，系統３の補助機能パステーブル出力処理部４−３ｍ、系統１のＸ軸用モータ５−１ｘ，主軸用モータ５−２ｓを備えている。第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、数値制御装置が有する計時機能からの信号、あるいは、各送り軸や主軸に取り付けられた位置検出器からの位置検出信号をカウントする。そして、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、それぞれ、カウントのリセット信号を受けるとカウント値を初期値に戻され、停止信号を受けるとカウント値の更新を停止し、再開信号を受けるとカウント値の更新を再開する。
【００２０】
本発明の実施形態は、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃからの基準値を任意に切り換えて選択するための切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃを備えている。例えば、１系統のＸ軸用パステーブルＴ１ｘを第１基準値カウンタ３ａ，系統２の主軸パステーブルＴ２ｓを第２基準値カウンタ３ｂ，系統３の補助機能パステーブルＴ３ｍを第３基準値カウンタ３ｃからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。あるいは、切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃの設定により、全てのパステーブルＴ１ｘ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｍを基準値カウンタ３ａからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。
【００２１】
＜系統内の待ち合せの実施形態＞
図３は、１系統システムでの系統内の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うテーブル形式データ（パステーブル）を説明する図である。ここでは基準値を時間による基準値としている。図３に示されるように、テーブル形式データ毎に独自の基準となる時間を持つ。
補助機能はＬ２．０で動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４を出力した後、基準となる時間のカウントを停止する。Ｘ軸と主軸Ｓの基準となる時間は独自であるため、補助機能の基準となる時間が停止している影響を受けることなく動作可能である。動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４が完了した後は、必要に応じて待ち合せ指令ＷＡＩＴ（Ｘ，Ｓ，Ｍ）を指令することにより、Ｘ軸と主軸Ｓと補助機能との間で動作の同期を取ることができる。待ち合せ完了後は、Ｘ軸と主軸Ｓの基準となる時間はＬ５．０から開始され、それと同時に補助機能の基準となる時間はＬ３．０から開始される。
【００２２】
図４は、図３に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。本発明の、Ｘ軸（送り軸），主軸Ｓ，補助機能のパステーブルを運転した場合、Ｘ軸と主軸ＳはＬ５．０で待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｘ，Ｓ，Ｍ））により補助機能との待ち合せを行い、Ｘ軸，主軸Ｓ，補助機能の間で動作の同期がなされている。（ＷＡＩＴ（Ｘ，Ｓ，Ｍ））では、系統内のＸ軸，主軸Ｓ，補助機能の間で待ち合わせることを指定している。補助機能のパステーブルＴｍの運転に用いられる基準となる時間はＭ１２３４の完了まで停止する。その間も、Ｘ軸のパステーブルＴｘ，主軸ＳのパステーブルＴｓの運転に用いられる基準となる時間はカウントを続けているので、Ｘ軸と主軸Ｓは動作可能である。
【００２３】
＜系統間の待ち合せの実施形態＞
図５は、３系統システムでの系統間の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。系統１〜３のパステーブル運転では、系統１のＸ軸のパステーブルＴ１ｘ，系統２の主軸ＳのパステーブルＴ２ｓのＬ５．０で待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ））が指令され、系統３のパステーブルＴ３ｍのＬ３．０で待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ））が指令される。待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ））は、どの系統のどのテーブル形式データと待ち合わせるかを指定している。ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ）では、系統１のＸ軸のパステーブル、系統２の主軸Ｓのパステーブル、系統３の補助機能のパステーブルの間で待ち合せを行うことを指定している。なお、ここでは、３系統として説明しているが、２系統あるいは４系統、それ以上の系統も同様に、テーブル形式データ毎に独自の基準となる基準値（ここでは、基準となる時間）を備える構成とすることも本発明に含まれる。
【００２４】
図６は、図５に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。図３に示されるように、テーブル形式データ毎に独自の基準となる時間を持つ。系統３の補助機能はＬ２．０で動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４を出力した後、基準となる時間のカウントを停止する。系統１のＸ軸と系統２の主軸Ｓの基準となる時間は独自であるため、補助機能の基準となる時間が停止している影響を受けることなく動作可能である。動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４が完了した後は、必要に応じて待ち合せ指令ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ）を指令することにより、Ｘ軸と主軸Ｓと補助機能との間で動作の同期を取ることができる。待ち合せ完了後は、Ｘ軸と主軸Ｓの基準となる時間はＬ５．０から開始され、それと同時に補助機能の基準となる時間はＬ３．０から開始される。
【００２５】
図７は、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。なお、このフローチャートは自系統内での待ち合せ、および、他系統との待ち合せにおける処理を説明するものである。ここでは、テーブル形式データ（パステーブル）が補助機能のパステーブルによる運転処理のフローチャートである。以下、各ステップにしたがって説明する。
●［ステップＳＡ０１］自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読む。
●［ステップＳＡ０２］自己のパステーブルから基準となる値Ｌに近い次の指令基準値のデータを読み出す。
●［ステップＳＡ０３］自己のパステーブルに指令基準値があるか否か判断し、指令基準値がある場合にはステップＳＡ０４へ移行し、無い場合には処理を終了する。
●［ステップＳＡ０４］基準となる値Ｌが指令基準値に到達したか否か判断し、到達した場合にはステップＳＡ０５へ移行し、到達していない場合にはステップＳＡ０１に戻り処理を継続する。
●［ステップＳＡ０５］他のパステーブルとの待ち合せ指令があるか否か判断し、ある場合にはステップＳＡ０６へ移行し、ない場合にはステップＳＡ０９へ移行する。
●［ステップＳＡ０６］基準となる値Ｌのカウントを停止する。
●［ステップＳＡ０７］他のパステーブルとの待ち合わせは完了したか否か判断し、完了した場合にはステップＳＡ０８へ移行し、完了していない場合には待ち合わせが完了するまで待つ。
●［ステップＳＡ０８］基準となる値Ｌのカウントの停止を解除する。
●［ステップＳＡ０９］（補助機能の）指令を実行し、ステップＳＡ０１へ戻り、処理を継続する。
【００２６】
図８は、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。なお、このフローチャートは自系統内での待ち合せ、および、他系統との待ち合せにおける処理を説明するものである。
●［ステップＳＢ０１］自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読む。
●［ステップＳＢ０２］自己のパステーブルから基準となる値Ｌに近い次の指令基準値のデータを読み出す。
●［ステップＳＢ０３］自己のパステーブルに指令基準値があるか否か判断し、指令基準値がある場合にはステップＳＢ０４へ移行し、無い場合には処理を終了する。
●［ステップＳＢ０４］他のパステーブルとの待ち合せ指令があるか否か判断し、ある場合にはステップＳＢ０５へ移行し、ない場合にはステップＳＢ０８へ移行する。
●［ステップＳＢ０５］基準となる値Ｌのカウントを停止する。
●［ステップＳＢ０６］他のパステーブルとの待ち合わせは完了したか否か判断し、完了した場合にはステップＳＢ０７へ移行し、完了していない場合には待ち合わせが完了するまで待つ。
●［ステップＳＢ０７］基準となる値Ｌのカウントの停止を解除する。
●［ステップＳＢ０８］補間処理して移動指令を出力する。
●［ステップＳＢ０９］自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読む。
●［ステップＳＢ１０］ステップＳＢ０９で読み込んだ基準となる値ＬがステップＳＢ０２で読み込んだ指令基準値に到達したか否か判断し、到達していなければステップＳＢ０８へ戻り処理を継続し、到達していればステップＳＢ０２に戻り処理を継続する。
【００２７】
図９は、本発明に係るパステーブル運転を行う一実施形態の数値制御装置の要部ブロック図である。ＣＰＵ１１は数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス２０を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置１０の全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及び表示器／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種データが格納される。ＳＲＡＭ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶装置が保持される不揮発性メモリとして構成される。ＳＲＡＭ１４中には、インタフェース１５を介して読み込まれた加工プログラムや表示器／ＭＤＩユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記憶される。さらに、前述した各テーブル形式データ（パステーブル）が予め格納されている。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成及び編集処理を実施するための各種システムプログラムが予め書き込まれている。
【００２８】
インタフェース１５は、数値制御装置１０と図示しないアダプタ等の外部機器との接続を可能とするものである。また、数値制御装置１０内で編集した加工プログラムは、外部機器を介して外部記憶装置に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０内に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械のアクチュエータ等の補助装置にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に設けられた操作盤の各種スイッチ等からの信号を受け、必要な信号処理を行った後、ＣＰＵ１１に渡す。
表示器／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース１８は表示器／ＭＤＩユニット７０のキーボードからの指令、データを受け入れてＣＰＵ１１に渡す。インタフェース１９は操作盤７１に接続され、操作盤７１からの各種指令を受け取るようになっている。
【００２９】
各送り軸の軸制御回路３０，３１はＣＰＵ１１からの各送り軸の移動指令を受けて、各送り軸の指令をサーボアンプ４０，４１に出力する。サーボアンプ４０，４１はこの指令を受けて、各送り軸のサーボモータ５０ｘ，５１ｚを駆動する。各送り軸のサーボモータ５０ｘ，５１ｚは図示しない位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置、速度フィードバック信号を軸制御回路３０，３１にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図９では、この位置・速度のフィードバックについて記載していない。
【００３０】
また、スピンドル制御回路６０は主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はスピンドル速度信号を受けて、主軸モータ６２を指令された回転速度で回転させる。ポジションコーダ６３は、主軸モータ６２の回転に同期して帰還パルス（基準パルス）及び１回転信号をスピンドル制御回路６０にフィードバックし、速度制御を行う。
【００３１】
この帰還パルス（基準パルス）及び１回転信号は、スピンドル制御回路６０を介してＣＰＵ１１によって読み取られ、帰還パルス（基準パルス）はＲＡＭ１３に設けられたカウンタ（図１，図２，図１０，図１２の各基準値カウンタに対応するカウンタ）で計数される。なお、主軸の指令パルスを計数してもよい。また、ＲＡＭ１３に設けられたカウンタは、数値制御装置１０が有する計時機能から得られる時間信号のパルス数を計数する、あるいは、送り軸からのフィードバック信号から得られるパルス数を計数し、パステーブル運転する際の基準信号（図７，図８の「基準となる値Ｌ」に対応する）を得る。なお、送り軸の指令パルスを計数してもよい。
【００３２】
なお、上述した数値制御装置１０は、１つの系統として構成してもよいし、複数の系統としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
３ａ 第１基準値カウンタ
３ｂ 第２基準値カウンタ
３ｃ 第３基準値カウンタ
Ｔｘ Ｘ軸パステーブル
Ｔ１ｘ 系統１のＸ軸パステーブル
Ｔｓ 主軸Ｓパステーブル
Ｔ２ｓ 系統２の主軸Ｓパステーブル
Ｔｍ 補助機能パステーブル
Ｔ３ｍ 系統３の補助機能パステーブル
４ｘ Ｘ軸パステーブル補間処理部
４−１ｘ 系統１のＸ軸パステーブル補間処理部
４ｓ 主軸Ｓパステーブル補間処理部
４−２ｓ 系統２の主軸Ｓパステーブル補間処理部
４ｍ 補助機能パステーブル出力処理部
４−３ｍ 系統３の補助機能パステーブル出力処理部
５ｘ Ｘ軸モータ
５−１ｘ 系統１のＸ軸モータ
５ｓ 主軸モータ
５−２ｓ 系統２の主軸モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械を制御する数値制御装置に関する。特に、テーブル形式で記憶されたデータに基づいて各軸を駆動制御する機能を有する数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣプログラムのブロックによる指令ではなく、時間、主軸位置、あるいは送り軸位置を基準にした軸の位置を設定したテーブル形式データ（パステーブル）をメモリに格納しておき、テーブル形式データ（パステーブル）を順次読み出しながら各軸を駆動する機能（パステーブル運転機能）を備えた数値制御装置が公知である（特許文献１，特許文献２）。これにより、加工プログラムのブロックによる指令にとらわれない自由な工具の動作が可能となり、加工時間の短縮や、加工の高精度化を実現できる。
【０００３】
図１０および図１１は特許文献２に開示されるパステーブル運転のブロック図およびパステーブルの例を示す図である。図１０に示されているパステーブル運転を行う数値制御装置は、基準値カウンタ１、Ｘ軸用パステーブルＴｘ、Ｚ軸用パステーブルＴｚ、Ｘ軸パステーブル補間処理部４ｘ、Ｚ軸パステーブル補間処理部４ｚ、送り軸のＸ軸用のモータ５ｘ、Ｚ軸用のモータ５ｚを備えている。図１１（ｂ）のパステーブルはＸ軸用のパステーブルＴｘの例を示すものであり、時間、主軸位置あるいは送り軸位置に対してＸ軸の位置が記憶されている。図１１（ａ）のグラフは、図１１（ｂ）のパステーブルＴｘに基づいて移動したＸ軸の位置を示すグラフである。
【０００４】
また、テーブル形式データによる運転において、複数ある系統毎に独自の基準を具備し、それぞれの系統の基準を用いてそれぞれの系統に属したテーブル形式データを運転する機能、および、複数系統のテーブル形式データの運転を待ち合せる技術が特許文献３に開示されている。
図１２は特許文献３に開示されるパステーブル運転のブロック図であり、図１３は２つの系統でパステーブル運転を待ち合わせる場合のパステーブルの例を示す図である。図１２に示されているパステーブル運転を行う数値制御装置は２つの系統を備えている。系統１、系統２毎にそれぞれ、系統１Ｘ軸パステーブルＴ１ｘ，系統２Ｚ軸パステーブルＴ２ｚ、基準値カウンタ１（３−１），基準値カウンタ２（３−２）、系統１Ｘ軸パステーブル補間処理部（４−１ｘ），系統２Ｚ軸パステーブル補間処理部（４−２ｚ）、系統１Ｘ軸用モータ（５−１ｘ），系統２Ｚ軸用モータ（５−２ｚ）を備えている。図１３（ａ）は系統１のＸ軸パステーブル、図１３（ｂ）は系統２のＺ軸パステーブルである。系統１のＸ軸と系統２のＺ軸とは、基準時間（または位置）において系統待ち合せ指令Ｐ１２により待ち合せが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１７７６０４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０３００５号公報
【特許文献３】特開２００６−３０２２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テーブル形式データによる運転（パステーブル運転）では、プログラム経路の各点を通過する時刻をテーブル形式データにより指定することで、全ての軸が基準となる時間に同期して動作する。同様に、主軸に対する指令や補助機能指令を出力する時刻をテーブル形式データにより指定することで、全ての主軸指令や補助機能指令も基準となる時間に同期して出力される。従来のテーブル形式データによる運転では、系統内の全ての軸と主軸と補助機能は同期して動作することを想定されていたため、基準となる時間は系統内で共通であった（図１０参照）。
【０００７】
補助機能により油圧や空圧を用いたアクチュエータなどの外部機器を制御する場合、補助機能を出力してから該外部機器の動作が完了するまでの時間が不定となる場合がある。テーブル形式データによる運転において、動作時間が不定な補助機能を実行すると同時に、主軸または送り軸を駆動させる場合、以下の２つの方法がある。
１）補助機能の最大動作時間に余裕時間を加算した補助機能のテーブル形式データと、主軸または送り軸のテーブル形式データを、メモリから順次読み出しながら、補助機能を実行し、主軸と送り軸を駆動させる（図１４，図１５参照）。
２）補助機能の実行開始から終了までの間、基準のカウントを停止させ、その間は主軸と送り軸も停止させる（図１６，図１７参照）。
【０００８】
上記１）の方法の場合、補助機能の最大動作時間に余裕時間を加算していることにより、補助機能のテーブル形式データは実際の動作時間より長くなるため、サイクルタイムが延びてしまう問題がある。図１４に示されるパステーブル番号１０００のパステーブルにより運転を行う場合、図１５に示されるようにＬ２．０で指令された動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４の最大動作時間と余裕時間を加算した時間がＬ２．０〜Ｌ７．０であるため、たとえ、Ｌ５．０でＭ１２３４が完了した場合であっても、次回の補助機能であるＭ２３４５はＬ８．０まで出力できない。
【０００９】
上記２）の方法の場合、基準のカウントを停止させている間は、送り軸と主軸を駆動できないため、補助機能の実行中に加工や加工準備を行うことができず、サイクルタイムが延びてしまう問題がある。図１６に示されるパステーブル番号２０００のパステーブルによる運転を行う場合、Ｌ２．０で指令された動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４が完了するまで基準となる時間のカウントが停止されるため、送り軸や主軸の動作もその間停止する（図１７参照）。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、動作時間が不定な補助機能を実行することによってサイクルタイムが延びることを防止することが可能なテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願の請求項１に係る発明は、基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置と、該基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を対応させたテーブル形式データを、前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にメモリに格納しておき、前記基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置を基準値カウンタに入力し、該基準値カウンタの値に同期して前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を順次読み出しながら、該別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能を制御するテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置において、前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にそれぞれ基準値カウンタを備え、該各基準値カウンタの値に基づいて前記各テーブル形式データを実行することを特徴とするテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記基準値カウンタを、それぞれ独自にリセットするリセット部と、前記基準カウンタをそれぞれ独自に停止および再開する停止・再開部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項３に係る発明は、前記基準値カウンタを、主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎に任意に選択する基準値カウンタ選択部を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項４に係る発明は、主軸毎のテーブル形式データあるいは送り軸毎のテーブル形式データあるいは補助機能毎のテーブル形式データは、他のテーブル形式データに基づく運転を待ち合わせる待ち合わせコードを含むことを特徴とする請求項１または３のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前記待ち合わせコードは、どのテーブル形式データと待ち合わせるかの情報を含むことを特徴とする請求項４に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項６に係る発明は、前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統間のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
請求項７に係る発明は、前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統内のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、動作時間が不定な補助機能を実行することによってサイクルタイムが延びることを防止することが可能なテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置を提供できる。換言すれば、本発明により、動作時間が不定な補助機能の実行開始で補助機能の基準のカウントを停止させ補助機能の実行終了で補助機能の基準のカウントを再開させる間、主軸と送り軸はそれぞれ独自の基準に基づいてテーブル形式データを実行できるので、従来のテーブル形式データによる運転に比較してサイクルタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図２】３系統システムでのテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図３】１系統システムでの系統内の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図４】図３に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【図５】３系統システムでの系統間の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図６】図５に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【図７】本発明に係る補助機能のテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。
【図８】本発明に係る主軸あるいは送り軸のテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。
【図９】本発明に係るパステーブル運転を行う数値制御装置の要部ブロック図である。
【図１０】特許文献２に開示されるテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図１１】テーブル形式データ（パステーブル）の例を示す図である。
【図１２】特許文献３に開示されるテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。
【図１３】２つの系統でテーブル形式データ（パステーブル）による運転を待ち合わせる場合のテーブル形式データ（パステーブル）の例を示す図である。
【図１４】従来の方法１によりテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図１５】図１４に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【図１６】従来の方法２によりテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。
【図１７】図１６に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本発明は、テーブル形式データ（パステーブル）による運転において、主軸や送り軸や補助機能といったテーブル形式データ（パステーブル）毎に独自の基準を持たせることにより、より柔軟な制御を可能とし、サイクルタイムの短縮を実現するものである。本発明では、動作時間が不定な補助機能が実行中の間、補助機能のテーブル形式データのみ基準のカウントを停止させ、送り軸や主軸のテーブル形式データの基準のカウントは継続して行う手段を持つ。その結果、テーブル形式データ毎に基準がずれることが考えられるが、送り軸毎のテーブル形式データ、主軸毎のテーブル形式データ、補助機能毎のテーブル形式データの運転を待ち合わせる手段を持つため、必要に応じて動作の同期を取ることができる。
【００１７】
図１は本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明する図である。図１に示される本発明の実施形態の数値制御装置は、時間あるいは主軸位置あるいは送り軸位置をそれぞれ独立してカウントする第１基準値カウンタ３ａ、第２基準値カウンタ３ｂ、第３基準値カウンタ３ｃ、Ｘ軸パステーブルＴｘ，主軸パステーブルＴｓ，補助機能パステーブルＴｍ、Ｘ軸パステーブル補間処理部４ｘ，主軸パステーブル補間処理部４ｓ，補助機能パステーブル出力処理部４ｍ、Ｘ軸用モータ５ｘ，主軸用モータ５ｓを備えている。第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、数値制御装置が有する計時機能からの信号、あるいは、各送り軸や主軸に取り付けられた位置検出器からの位置検出信号をカウントする。そして、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、それぞれ、カウントのリセット信号を受けるとカウント値を初期値に戻され、停止信号を受けるとカウント値の更新を停止し、再開信号を受けるとカウント値の更新を再開する。
【００１８】
本発明の実施形態は、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃからの基準値を任意に切り換えて選択するための切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃを備えている。例えば、Ｘ軸用パステーブルＴｘを第１基準値カウンタ３ａ，主軸パステーブルＴｓを第２基準値カウンタ３ｂ，補助機能パステーブルＴｍを第３基準値カウンタ３ｃからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。あるいは、切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃの設定により、全てのパステーブルＴｘ，Ｔｓ，Ｔｍを基準値カウンタ３ａからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。
【００１９】
図２は、３系統システムでのテーブル形式データ（パステーブル）による運転の概要を説明するブロック図である。図２に示される本発明の実施形態の数値制御装置は、時間あるいは主軸位置あるいは送り軸位置をそれぞれ独立してカウントする第１基準値カウンタ３ａ、第２基準値カウンタ３ｂ、第３基準値カウンタ３ｃ、系統１のＸ軸パステーブルＴ１ｘ，系統２の主軸パステーブルＴ２ｓ，系統３の補助機能パステーブルＴ３ｍ、系統１のＸ軸パステーブル補間処理部４−１ｘ，系統２の主軸パステーブル補間処理部４−２ｓ，系統３の補助機能パステーブル出力処理部４−３ｍ、系統１のＸ軸用モータ５−１ｘ，主軸用モータ５−２ｓを備えている。第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、数値制御装置が有する計時機能からの信号、あるいは、各送り軸や主軸に取り付けられた位置検出器からの位置検出信号をカウントする。そして、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃは、それぞれ、カウントのリセット信号を受けるとカウント値を初期値に戻され、停止信号を受けるとカウント値の更新を停止し、再開信号を受けるとカウント値の更新を再開する。
【００２０】
本発明の実施形態は、第１基準値カウンタ３ａ，第２基準値カウンタ３ｂ，第３基準値カウンタ３ｃからの基準値を任意に切り換えて選択するための切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃを備えている。例えば、１系統のＸ軸用パステーブルＴ１ｘを第１基準値カウンタ３ａ，系統２の主軸パステーブルＴ２ｓを第２基準値カウンタ３ｂ，系統３の補助機能パステーブルＴ３ｍを第３基準値カウンタ３ｃからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。あるいは、切り換えスイッチ６ａ，６ｂ，６ｃの設定により、全てのパステーブルＴ１ｘ，Ｔ２ｓ，Ｔ３ｍを基準値カウンタ３ａからの基準値にしたがってパステーブル運転できる。
【００２１】
＜系統内の待ち合せの実施形態＞
図３は、１系統システムでの系統内の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うテーブル形式データ（パステーブル）を説明する図である。ここでは基準値を時間による基準値としている。図３に示されるように、テーブル形式データ毎に独自の基準となる時間を持つ。
補助機能はＬ２．０で動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４を出力した後、基準となる時間のカウントを停止する。Ｘ軸と主軸Ｓの基準となる時間は独自であるため、補助機能の基準となる時間が停止している影響を受けることなく動作可能である。動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４が完了した後は、必要に応じて待ち合せ指令ＷＡＩＴ（Ｘ，Ｓ，Ｍ）を指令することにより、Ｘ軸と主軸Ｓと補助機能との間で動作の同期を取ることができる。待ち合せ完了後は、Ｘ軸と主軸Ｓの基準となる時間はＬ５．０から開始され、それと同時に補助機能の基準となる時間はＬ３．０から開始される。
【００２２】
図４は、図３に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。本発明の、Ｘ軸（送り軸），主軸Ｓ，補助機能のパステーブルを運転した場合、Ｘ軸と主軸ＳはＬ５．０で待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｘ，Ｓ，Ｍ））により補助機能との待ち合せを行い、Ｘ軸，主軸Ｓ，補助機能の間で動作の同期がなされている。（ＷＡＩＴ（Ｘ，Ｓ，Ｍ））では、系統内のＸ軸，主軸Ｓ，補助機能の間で待ち合わせることを指定している。補助機能のパステーブルＴｍの運転に用いられる基準となる時間はＭ１２３４の完了まで停止する。その間も、Ｘ軸のパステーブルＴｘ，主軸ＳのパステーブルＴｓの運転に用いられる基準となる時間はカウントを続けているので、Ｘ軸と主軸Ｓは動作可能である。
【００２３】
＜系統間の待ち合せの実施形態＞
図５は、３系統システムでの系統間の待ち合わせを含む、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転を行うパステーブルを説明する図である。系統１〜３のパステーブル運転では、系統１のＸ軸のパステーブルＴ１ｘ，系統２の主軸ＳのパステーブルＴ２ｓのＬ５．０で待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ））が指令され、系統３のパステーブルＴ３ｍのＬ３．０で待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ））が指令される。待ち合せ指令（ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ））は、どの系統のどのテーブル形式データと待ち合わせるかを指定している。ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ）では、系統１のＸ軸のパステーブル、系統２の主軸Ｓのパステーブル、系統３の補助機能のパステーブルの間で待ち合せを行うことを指定している。なお、ここでは、３系統として説明しているが、２系統あるいは４系統、それ以上の系統も同様に、テーブル形式データ毎に独自の基準となる基準値（ここでは、基準となる時間）を備える構成とすることも本発明に含まれる。
【００２４】
図６は、図５に示されるテーブル形式データ（パステーブル）を運転した場合の結果を説明する図である。図３に示されるように、テーブル形式データ毎に独自の基準となる時間を持つ。系統３の補助機能はＬ２．０で動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４を出力した後、基準となる時間のカウントを停止する。系統１のＸ軸と系統２の主軸Ｓの基準となる時間は独自であるため、補助機能の基準となる時間が停止している影響を受けることなく動作可能である。動作時間の不定な補助機能Ｍ１２３４が完了した後は、必要に応じて待ち合せ指令ＷＡＩＴ（Ｐ１Ｘ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｍ）を指令することにより、Ｘ軸と主軸Ｓと補助機能との間で動作の同期を取ることができる。待ち合せ完了後は、Ｘ軸と主軸Ｓの基準となる時間はＬ５．０から開始され、それと同時に補助機能の基準となる時間はＬ３．０から開始される。
【００２５】
図７は、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。なお、このフローチャートは自系統内での待ち合せ、および、他系統との待ち合せにおける処理を説明するものである。ここでは、テーブル形式データ（パステーブル）が補助機能のパステーブルによる運転処理のフローチャートである。以下、各ステップにしたがって説明する。
●［ステップＳＡ０１］自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読む。
●［ステップＳＡ０２］自己のパステーブルから基準となる値Ｌに近い次の指令基準値のデータを読み出す。
●［ステップＳＡ０３］自己のパステーブルに指令基準値があるか否か判断し、指令基準値がある場合にはステップＳＡ０４へ移行し、無い場合には処理を終了する。
●［ステップＳＡ０４］基準となる値Ｌが指令基準値に到達したか否か判断し、到達した場合にはステップＳＡ０５へ移行し、到達していない場合にはステップＳＡ０１に戻り処理を継続する。
●［ステップＳＡ０５］他のパステーブルとの待ち合せ指令があるか否か判断し、ある場合にはステップＳＡ０６へ移行し、ない場合にはステップＳＡ０９へ移行する。
●［ステップＳＡ０６］基準となる値Ｌのカウントを停止する。
●［ステップＳＡ０７］他のパステーブルとの待ち合わせは完了したか否か判断し、完了した場合にはステップＳＡ０８へ移行し、完了していない場合には待ち合わせが完了するまで待つ。
●［ステップＳＡ０８］基準となる値Ｌのカウントの停止を解除する。
●［ステップＳＡ０９］（補助機能の）指令を実行し、ステップＳＡ０１へ戻り、処理を継続する。
【００２６】
図８は、本発明に係るテーブル形式データ（パステーブル）による運転処理のフローチャートである。なお、このフローチャートは自系統内での待ち合せ、および、他系統との待ち合せにおける処理を説明するものである。
●［ステップＳＢ０１］自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読む。
●［ステップＳＢ０２］自己のパステーブルから基準となる値Ｌに近い次の指令基準値のデータを読み出す。
●［ステップＳＢ０３］自己のパステーブルに指令基準値があるか否か判断し、指令基準値がある場合にはステップＳＢ０４へ移行し、無い場合には処理を終了する。
●［ステップＳＢ０４］他のパステーブルとの待ち合せ指令があるか否か判断し、ある場合にはステップＳＢ０５へ移行し、ない場合にはステップＳＢ０８へ移行する。
●［ステップＳＢ０５］基準となる値Ｌのカウントを停止する。
●［ステップＳＢ０６］他のパステーブルとの待ち合わせは完了したか否か判断し、完了した場合にはステップＳＢ０７へ移行し、完了していない場合には待ち合わせが完了するまで待つ。
●［ステップＳＢ０７］基準となる値Ｌのカウントの停止を解除する。
●［ステップＳＢ０８］補間処理して移動指令を出力する。
●［ステップＳＢ０９］自己のパステーブルの基準となる値Ｌを読む。
●［ステップＳＢ１０］ステップＳＢ０９で読み込んだ基準となる値ＬがステップＳＢ０２で読み込んだ指令基準値に到達したか否か判断し、到達していなければステップＳＢ０８へ戻り処理を継続し、到達していればステップＳＢ０２に戻り処理を継続する。
【００２７】
図９は、本発明に係るパステーブル運転を行う一実施形態の数値制御装置の要部ブロック図である。ＣＰＵ１１は数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス２０を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置１０の全体を制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及び表示器／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータが入力した各種データが格納される。ＳＲＡＭ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶装置が保持される不揮発性メモリとして構成される。ＳＲＡＭ１４中には、インタフェース１５を介して読み込まれた加工プログラムや表示器／ＭＤＩユニット７０を介して入力された加工プログラム等が記憶される。さらに、前述した各テーブル形式データ（パステーブル）が予め格納されている。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成及び編集処理を実施するための各種システムプログラムが予め書き込まれている。
【００２８】
インタフェース１５は、数値制御装置１０と図示しないアダプタ等の外部機器との接続を可能とするものである。また、数値制御装置１０内で編集した加工プログラムは、外部機器を介して外部記憶装置に記憶させることができる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０内に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械のアクチュエータ等の補助装置にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に設けられた操作盤の各種スイッチ等からの信号を受け、必要な信号処理を行った後、ＣＰＵ１１に渡す。
表示器／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース１８は表示器／ＭＤＩユニット７０のキーボードからの指令、データを受け入れてＣＰＵ１１に渡す。インタフェース１９は操作盤７１に接続され、操作盤７１からの各種指令を受け取るようになっている。
【００２９】
各送り軸の軸制御回路３０，３１はＣＰＵ１１からの各送り軸の移動指令を受けて、各送り軸の指令をサーボアンプ４０，４１に出力する。サーボアンプ４０，４１はこの指令を受けて、各送り軸のサーボモータ５０ｘ，５１ｚを駆動する。各送り軸のサーボモータ５０ｘ，５１ｚは図示しない位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置、速度フィードバック信号を軸制御回路３０，３１にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図９では、この位置・速度のフィードバックについて記載していない。
【００３０】
また、スピンドル制御回路６０は主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はスピンドル速度信号を受けて、主軸モータ６２を指令された回転速度で回転させる。ポジションコーダ６３は、主軸モータ６２の回転に同期して帰還パルス（基準パルス）及び１回転信号をスピンドル制御回路６０にフィードバックし、速度制御を行う。
【００３１】
この帰還パルス（基準パルス）及び１回転信号は、スピンドル制御回路６０を介してＣＰＵ１１によって読み取られ、帰還パルス（基準パルス）はＲＡＭ１３に設けられたカウンタ（図１，図２，図１０，図１２の各基準値カウンタに対応するカウンタ）で計数される。なお、主軸の指令パルスを計数してもよい。また、ＲＡＭ１３に設けられたカウンタは、数値制御装置１０が有する計時機能から得られる時間信号のパルス数を計数する、あるいは、送り軸からのフィードバック信号から得られるパルス数を計数し、パステーブル運転する際の基準信号（図７，図８の「基準となる値Ｌ」に対応する）を得る。なお、送り軸の指令パルスを計数してもよい。
【００３２】
なお、上述した数値制御装置１０は、１つの系統として構成してもよいし、複数の系統としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
３ａ 第１基準値カウンタ
３ｂ 第２基準値カウンタ
３ｃ 第３基準値カウンタ
Ｔｘ Ｘ軸パステーブル
Ｔ１ｘ 系統１のＸ軸パステーブル
Ｔｓ 主軸Ｓパステーブル
Ｔ２ｓ 系統２の主軸Ｓパステーブル
Ｔｍ 補助機能パステーブル
Ｔ３ｍ 系統３の補助機能パステーブル
４ｘ Ｘ軸パステーブル補間処理部
４−１ｘ 系統１のＸ軸パステーブル補間処理部
４ｓ 主軸Ｓパステーブル補間処理部
４−２ｓ 系統２の主軸Ｓパステーブル補間処理部
４ｍ 補助機能パステーブル出力処理部
４−３ｍ 系統３の補助機能パステーブル出力処理部
５ｘ Ｘ軸モータ
５−１ｘ 系統１のＸ軸モータ
５ｓ 主軸モータ
５−２ｓ 系統２の主軸モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置と、該基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を対応させたテーブル形式データを、前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にメモリに格納しておき、前記基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置を基準値カウンタに入力し、該基準値カウンタの値に同期して前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を順次読み出しながら、該別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能を制御するテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置において、
前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にそれぞれ基準値カウンタを備え、
該各基準値カウンタの値に基づいて前記各テーブル形式データを実行することを特徴とするテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項２】
前記基準値カウンタを、それぞれ独自にリセットするリセット部と、
前記基準カウンタをそれぞれ独自に停止および再開する停止・再開部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項３】
前記基準値カウンタを、主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎に任意に選択する基準値カウンタ選択部を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項４】
主軸毎のテーブル形式データあるいは送り軸毎のテーブル形式データあるいは補助機能毎のテーブル形式データは、他のテーブル形式データに基づく運転を待ち合わせる待ち合わせコードを含むことを特徴とする請求項１または３のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項５】
前記待ち合わせコードは、どのテーブル形式データと待ち合わせるかの情報を含むことを特徴とする請求項４に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項６】
前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統間のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項７】
前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統内のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項１】
基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置と、該基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を対応させたテーブル形式データを、前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にメモリに格納しておき、前記基準となる時間、主軸あるいは送り軸の位置を基準値カウンタに入力し、該基準値カウンタの値に同期して前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能の出力を順次読み出しながら、該別の主軸あるいは送り軸の位置あるいは補助機能を制御するテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置において、
前記基準となる主軸あるいは送り軸とは別の主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎にそれぞれ基準値カウンタを備え、
該各基準値カウンタの値に基づいて前記各テーブル形式データを実行することを特徴とするテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項２】
前記基準値カウンタを、それぞれ独自にリセットするリセット部と、
前記基準カウンタをそれぞれ独自に停止および再開する停止・再開部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項３】
前記基準値カウンタを、主軸毎あるいは送り軸毎あるいは補助機能毎に任意に選択する基準値カウンタ選択部を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項４】
主軸毎のテーブル形式データあるいは送り軸毎のテーブル形式データあるいは補助機能毎のテーブル形式データは、他のテーブル形式データに基づく運転を待ち合わせる待ち合わせコードを含むことを特徴とする請求項１または３のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項５】
前記待ち合わせコードは、どのテーブル形式データと待ち合わせるかの情報を含むことを特徴とする請求項４に記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項６】
前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統間のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【請求項７】
前記待ち合わせるテーブル形式データは、系統内のものであることを特徴とする請求項４または５のいずれか１つに記載のテーブル形式データによる運転機能を備えた数値制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２３４４４５（Ｐ２０１２−２３４４４５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３７７０（Ｐ２０１１−１０３７７０）
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]