数値制御装置および加工プログラム生成方法
【課題】軸名称の変更に柔軟に対応できる数値制御装置を得ること。
【解決手段】数値制御装置は、加工設定ユニットによる加工形状の入力のほかに、当該加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定対象の回転軸を指定するテーブル選択ユニットと、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した補助ユニットと、に分けて受け付ける。
【解決手段】数値制御装置は、加工設定ユニットによる加工形状の入力のほかに、当該加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定対象の回転軸を指定するテーブル選択ユニットと、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した補助ユニットと、に分けて受け付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械を動作させる指令値を出力する数値制御装置および前記指令値を生成するための加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御装置は、一般に、ＩＳＯフォーマットに準拠して記述されたＮＣデータ（加工プログラム）に基づいて工作機械に内蔵されるサーボアンプに供給する指令値を生成する。一方、数値制御の対象となる工作機械の回転テーブルには各々の軸名称（Ａ、Ｂ、Ｃ）が存在する。したがって、数値制御装置が回転テーブルを動作させるためには、軸名称をＮＣデータ上で指定しなければならない。例えば特許文献１に開示されている技術によれば、ＮＣデータ上で軸を間接アドレス指定することができるようになっている。
【０００３】
また、近年、加工形状、ツールなどを記述した入力プログラム（以下、対話プログラム）に基づいてＮＣデータを自動生成する対話式の数値制御装置がある。当該対話式の数値制御装置は、ユーザが軸名称に該当する設定項目に値を入力することで、動作させる軸に対するＮＣデータを自動的に生成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ワークを加工する複数の回転テーブルが着脱可能な工作機械を駆動したい場合、回転テーブルの個数や回転テーブルの向きが変化することで、加工対象の軸名称が着脱前後で変化することがある。軸名称が変化した場合、今まで使用していた対話プログラムは、指令すべき軸名称が異なるため使用できなくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軸名称の変更に柔軟に対応できる対話式の数値制御装置および加工プログラム生成方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、対話的に加工形状の入力を受け付けて、受け付けた加工形状を加工するための加工プログラムを生成する数値制御装置であって、前記加工形状の入力のほかに、前記加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定内容の設定対象となる回転軸を指定する軸指定入力と、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した軸設定入力と、に分けて受け付ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザが軸指定入力を変更するだけで軸名称を変えた加工プログラムを生成することができるので、軸名称の変更に柔軟に対応できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−１】図１−１は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−２】図１−２は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−３】図１−３は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−４】図１−４は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−５】図１−５は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−６】図１−６は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−７】図１−７は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の数値制御装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、ファームウェアプログラムによる処理の概要を説明する図である。
【図４】図４は、対話プログラムを構成する機能ユニットを説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の数値制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、対話プログラムの具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる数値制御装置および指令生成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１−１〜図１−７は、本発明の実施形態の数値制御装置が接続される工作機械の構成例を説明する図である。ＪＩＳ規格によれば、Ｘ軸周りの回転軸はＡ軸、Ｙ軸周りの回転軸はＢ軸、Ｚ軸周りの回転軸はＣ軸という軸名称が付くように定められている。但し、同一軸方向に回転軸が２軸以上付く場合は、予め定められている軸名称以外の名称を割り当てることができる。本発明の実施の形態の数値制御装置は、回転テーブル（軸）を所望のように着脱可能な工作機械を接続対象とする。
【００１２】
図１−１は、Ｘ軸（＋方向）に１つだけ回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、当該回転テーブルの軸名称は“Ａ”となる。図１−２はＺ軸方向に１つだけ回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、当該回転テーブルの軸名称は“Ｃ”となる。図１−３はＸ軸（＋方向）とＸ軸（−方向）とに夫々回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、Ｘ軸（＋方向）にかかる回転テーブルの軸名称は“Ａ”、Ｘ軸（−方向）にかかる回転テーブルの軸名称は“Ｃ”としている。図１−４はＺ軸方向に２つの回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、軸名称を夫々“Ａ”、“Ｃ”としている。図１−５はＸ軸（＋方向）とＺ軸方向とに夫々回転テーブルを取り付けた構成であり、図１−６はＸ軸（−方向）とＺ軸方向とに夫々回転テーブルを取り付けた構成である。図１−５および図１−６に示す構成においては、ともに、Ｘ軸方向の回転テーブルの軸名称を“Ａ”、Ｚ軸方向の回転テーブルの軸名称を“Ｃ”としている。図１−７は、回転テーブルが設置されていない工作機械の構成を示している。なお、図１−１〜図１−７における軸名称“Ｂ”が付された回転軸は、工具の向きを変化させるための軸として使用される。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態の数値制御装置の構成を示す図である。図示するように、数値制御装置１は、演算装置１０、揮発性メモリ２０、不揮発性メモリ３０、入力装置４０、表示装置５０および工作機械接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）６０を備えている。
【００１４】
不揮発性メモリ３０は、ファームウェアプログラム３１を記憶する。ファームウェアプログラム３１は、対話的に対話プログラム２１の入力を受け付けるソフトウェア環境の提供、対話プログラム２１からＮＣコードへの変換、およびＮＣコードに基づくサーボアンプへの指令値の生成を実行するコンピュータプログラムである。なお、不揮発性メモリ３０は、例えばＦｌａｓｈＲＡＭ（Ｆｌａｓｈ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などが採用される。
【００１５】
図３は、ファームウェアプログラム３１による処理の概要を説明する図である。図示するように、ファームウェアプログラム３１は、ユーザによって入力された対話プログラム２１を解析し、ＮＣデータ２２を生成するための中間データとしての出力テーブル２３を生成する。１つの出力テーブル２３は、ＮＣデータ２２を構成する１行のＮＣコードに対応する。出力テーブル２３には、指令値と出力フラグ（０：出力しない、１：出力する）との対が軸名称毎に登録される。ファームウェアプログラム３１は、１つの出力テーブル２３に登録されている出力フラグが“１”となっているエントリの組み合わせから、１行のＮＣコードを生成する。図３の例においては、Ａ軸、Ｘ軸、およびＹ軸の出力フラグが“１”となっているため、Ａ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々に指令値を出力するＮＣコードが生成される。
【００１６】
なお、最終的にサーボアンプに出力される指令値は、ＮＣデータ２２により指令される指令値を時間的・空間的に補間して生成される。以降、ＮＣデータ２２に記述される指令値を第１指令値、サーボアンプに出力される指令値を第２指令値と夫々区別して表記する。なお、ＮＣデータ２２は、複数の出力テーブル２３から夫々生成されるＮＣコードを時系列順に配列して記述したものである。
【００１７】
図４は、対話プログラム２１を構成する機能ユニットを説明する図である。図示するように、対話プログラム２１は、テーブル選択ユニット、ワーク座標設定ユニット、加工角度設定ユニット、および加工設定ユニットを備えている。数値制御装置１は、ファームウェアプログラム３１による制御の元で、対話プログラム２１の入力を機能ユニット毎に受け付けて、受け付けた機能ユニットを揮発性メモリ２０に逐次格納して、揮発性メモリ２０内に対話プログラム２１を生成する。
【００１８】
加工設定ユニットは、加工条件（旋削加工かまたはミル加工か）や加工形状を指定するための機能ユニットであり、ワーク座標設定ユニットおよび加工角度設定ユニットは、加工設定ユニットを補助する役割を有する機能ユニット（補助ユニット）である。１つの加工設定ユニットと複数の補助ユニットとの組み合わせから、加工形状の加工を満たす数の出力テーブルが生成される。
【００１９】
ワーク座標設定ユニットでは、ワーク座標系が設定される。ワーク座標系の設定は、例えば原点位置（Ｘ、Ｙ、Ｚの座標値）により設定される。また、座標回転を行う際には、座標回転角度θが設定される。
【００２０】
加工角度設定ユニットでは、加工角度が設定される。加工角度は、回転テーブルの角度を変化させるための機械位置を示すインデックス座標により設定される。
【００２１】
ここで、補助ユニットは、共通の設定項目として、「Ｒ．Ｔ（Ｒｏｔａｒｙ Ｔａｂｌｅ）」を有している。項目Ｒ．Ｔにおいては、回転テーブルに対する設定内容が記述される。例えば、ワーク座標設定ユニットにおける項目Ｒ．Ｔでは、回転テーブルの座標値が設定される。また、加工角度設定ユニットにおける項目Ｒ．Ｔでは、回転テーブルの角度が設定される。項目Ｒ．Ｔによる設定対象となる回転テーブルは、次に説明するテーブル選択ユニットにより指定される。
【００２２】
テーブル選択ユニットは、動作させる回転テーブルを宣言する機能ユニットである。当該ユニットによって宣言された軸は、後続の補助ユニットに含まれている項目Ｒ．Ｔの設定内容の適用対象となる。テーブル選択ユニットによる宣言内容は、後続の別のテーブル選択ユニットが別の回転テーブルを宣言するまで有効となる。
【００２３】
このように、本発明の実施の形態においては、回転テーブルに対する設定内容を、設定対象の回転テーブルを指定するテーブル選択ユニットと、設定内容を回転テーブルを指定することなく記述する補助ユニットと、に分けて入力できるようにすることで、テーブル選択ユニットを変更するだけで軸名称の変更に対応したＮＣデータ２２を生成できるようにしている。
【００２４】
なお、ここでは、テーブル選択ユニットには、座標回転の回転中心軸を指定することができる。回転中心軸にかかる設定内容は、例えば、方向と座標軸とを組み合わせて記述される。例えばＸ軸（＋方向）を回転中心軸に設定する場合には、＋Ｘのように記述される。なお、座標回転角度は、後続のワーク座標設定ユニットに座標回転角度θを記述することによって設定される。回転中心軸の設定は、後続の別のテーブル選択ユニットにより別の回転中心軸が設定されるまで有効となる。
【００２５】
演算装置１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であって、ファームウェアプログラム３１による制御の下で、対話プログラム２１の入力受け付け、ＮＣコードの生成、工作機械に具備されるサーボアンプに供給する第２指令値の生成を実行する。
【００２６】
揮発性メモリ２０は、例えばＲＡＭにより構成される。揮発性メモリ２０は、演算装置１０がファームウェアプログラム３１を実行する際のワークエリアとして使用され、ファームウェアプログラム３１の実行の際に生成される中間データはこの揮発性メモリ２０に一時記憶される。ここでは、中間データとして、機能ブロック毎に入力された対話プログラム２１、ＮＣデータ２２、出力テーブル２３、およびテーブル選択ユニットにより指定されている軸を示す軸指定情報２４が一時的に記憶される。
【００２７】
工作機械接続Ｉ／Ｆ６０は、工作機械に演算装置１０が生成した第２指令値を送信したり、加工器機から送られてくるサンプリングデータの入力を受け付けたりするための接続インタフェースである。
【００２８】
入力装置４０は、数値制御装置１に対する操作や不揮発性メモリ３０に格納されている対話プログラム２１を編集する入力を受け付ける入力手段であって、例えばキーボードにより構成される。表示装置５０は液晶ディスプレイなどにより構成され、演算装置１０が生成した情報を表示出力する。なお、入力装置４０および表示装置５０をタッチパネル装置で構成するようにしてもよい。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態の数値制御装置１の動作を説明するフローチャートである。なお、以下に説明する動作は、演算装置１０がファームウェアプログラム３１を実行することにより実現される。従って、演算装置１０を動作の主体として説明する。
【００３０】
図示するように、まず、演算装置１０は、ファームウェアプログラムによる制御の元、対話プログラム２１の入力を促して、ユーザからの対話プログラム２１の入力を受け付ける（ステップＳ１）。ここでは、機能ブロック毎に入力を受け付けるものとする。入力された機能ブロックは対話プログラム２１として揮発性メモリ２０に一時記憶される。
【００３１】
演算装置１０は、入力された機能ユニットがテーブル選択ユニットであるか否かを判定する（ステップＳ２）。入力された機能ユニットがテーブル選択ユニットである場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、演算装置１０は、テーブル選択ユニットに記述されている軸名称を軸指定情報２４として揮発性メモリ２０に記憶しておく（ステップＳ３）。そして、ステップＳ１の処理を再度実行する。
【００３２】
入力された機能ユニットがテーブル選択ユニットではなかった場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、演算装置１０は、当該入力された機能ユニットに従って出力テーブル２３を作成する（ステップＳ４）。その際に、当該入力された機能ユニットに項目Ｒ．Ｔが含まれている場合には、演算装置１０は、当該項目Ｒ．Ｔの設定対象を軸指定情報２４により指定された回転テーブルに適用する。その後、演算装置１０は、作成した出力テーブル２３に基づいてＮＣコードを生成する（ステップＳ５）。生成されたＮＣコードは揮発性メモリ２０に格納されてＮＣデータ２２を構成する。
【００３３】
そして、演算装置１０は、動作を終了するか否かを判定し（ステップＳ６）、終了しない場合には（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ１に移行してさらに機能ブロックを読み出し、終了する場合には（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、動作を終了する。動作を終了するか否かの判定は、例えば、ユーザからの終了指示入力があるか否かに基づいて行うようにしてもよい。
【００３４】
なお、対話プログラム２１にテーブル選択ユニットが存在しない場合には、演算装置１０は、当該対話プログラム２１が駆動対象とする工作機械には回転テーブルが存在しないとして項目Ｒ．Ｔの設定内容を全て無効とするようにしてもよい。
【００３５】
図６は、対話プログラム２１の具体例を示す図である。本例の対話プログラム２１は、メインプログラム２１ａと当該メインプログラム２１ａから参照される下位のサブプログラム２１ｂ、２１ｃとにより構成されている。具体的には、メインプログラム２１ａに記述されているユニット番号が“２”の機能ユニット（ＵＮｏ．２）からサブプログラム２１ｂが参照され、ＵＮｏ．４の機能ユニットからサブプログラム２１ｃが参照される。なお、サブプログラム２１ｂとサブプログラム２１ｃとは内容が同一となっている。サブプログラム２１ｂ、２１ｃにおいて、ＷＰＣ−１と記述されている機能ユニット（ＵＮｏ．１）は、ワーク座標設定ユニットであり、ＩＮＤＥＸと記述されている機能ユニット（ＵＮｏ．２、ＵＮｏ．４）は、加工角設定ユニットである。
【００３６】
また、ＵＮｏ．１の機能ユニットおよびＵＮｏ．３の機能ユニットはともにテーブル選択ユニット（ＲＯＴ−ＴＡＢＬＥ）であって、ＵＮｏ．１の機能ユニットは軸名称“Ｃ”を、ＵＮｏ．３の機能ユニットは軸名称“Ａ”を、夫々宣言している。
【００３７】
このように、ＵＮｏ．１やＵＮｏ．３のテーブル選択ユニットにおいて宣言内容を変えるだけで対話プログラム２１から生成されるＮＣデータによる動作対象の軸を変更することができるので、回転テーブルの着脱により軸名称が変更されても、ユーザは簡単に当該変更に対応したＮＣデータ２２を作成させることができる。
【００３８】
なお、この例によると、サブプログラム２１ｂに含まれている補助ユニットに記載されている項目Ｒ．ＴはＡ軸を設定対象とし、サブプログラム２１ｂと同じプログラムであるサブプログラム２１ｃに含まれている項目Ｒ．ＴはＣ軸を設定対象として動作するようになっている。即ち、１つの対話プログラム２１で同じサブプログラム２１ｂ、２１ｃに夫々異なる回転テーブルを駆動することができる。また、１つの対話プログラム２１で複数の回転テーブルを制御することが可能である。
【００３９】
なお、以上の説明においては、機能ブロック毎に入力されて対話プログラム２１が生成されるとして説明したが、完成した対話プログラム２１が例えば外部記憶装置などを介して入力されるようにしてもよい。
【００４０】
また、演算装置１０は、完成した対話プログラム２１を不揮発性メモリ３０に保存して、後から編集できるようにしてもよい。
【００４１】
また、演算装置１０は、生成したＮＣデータ２２を不揮発性メモリ３０に保存して、後に当該ＮＣデータ２２を再利用できるようにしてもよい。
【００４２】
また、以上の説明においては、入力された機能ブロックから逐次ＮＣコードを生成するとして説明したが、対話プログラム２１が生成完了した後に一括してＮＣデータ２２を生成するようにしてもよい。
【００４３】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、数値制御装置１は、加工設定ユニットによる加工形状の入力のほかに、当該加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定対象の回転軸を指定するテーブル選択ユニットと、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した補助ユニットと、に分けて受け付ける、ように構成したので、ユーザはテーブル選択ユニットを編集するだけで軸名称の変更を行うことができるので、軸名称の変更に柔軟に対応することができるようになる。
【００４４】
また、当該数値制御装置１は、補助ユニットに記述されている設定内容を、当該補助ユニットより前に入力されたテーブル選択ユニットのうちの最も新しく入力されたテーブル選択ユニットにより指定された回転軸に適用する、ように構成したので、ユーザは、テーブル選択ユニットと補助ユニットとを明示的に対応付ける必要がないので、軸名称の変更に柔軟に対応することができるようになる。また、１つの対話プログラムで複数の回転軸を駆動するＮＣデータを生成することができるようになる。
【００４５】
また、テーブル選択ユニットは、回転中心軸を指定する記述を含み、補助ユニットとしてのワーク座標設定ユニットは、回転中心軸を指定することなく座標回転角を指定する記述を含み、数値制御装置１は、テーブル選択ユニットにより指定された回転中心軸を中心としてワーク座標設定ユニットに記述されている座標回転角で座標回転する、ように構成したので、回転中心軸を簡単に変更できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる数値制御装置および加工プログラム生成方法は、工作機械を制御する数値制御装置および工作機械を制御する加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法に適用して好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 数値制御装置
１０ 演算装置
２０ 揮発性メモリ
２１ 対話プログラム
２１ａ メインプログラム
２１ｂ サブプログラム
２２ ＮＣデータ
２３ 出力テーブル
２４ 軸指定情報
３０ 不揮発性メモリ
３１ ファームウェアプログラム
４０ 入力装置
５０ 表示装置
６０ 工作機械接続インタフェース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械を動作させる指令値を出力する数値制御装置および前記指令値を生成するための加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御装置は、一般に、ＩＳＯフォーマットに準拠して記述されたＮＣデータ（加工プログラム）に基づいて工作機械に内蔵されるサーボアンプに供給する指令値を生成する。一方、数値制御の対象となる工作機械の回転テーブルには各々の軸名称（Ａ、Ｂ、Ｃ）が存在する。したがって、数値制御装置が回転テーブルを動作させるためには、軸名称をＮＣデータ上で指定しなければならない。例えば特許文献１に開示されている技術によれば、ＮＣデータ上で軸を間接アドレス指定することができるようになっている。
【０００３】
また、近年、加工形状、ツールなどを記述した入力プログラム（以下、対話プログラム）に基づいてＮＣデータを自動生成する対話式の数値制御装置がある。当該対話式の数値制御装置は、ユーザが軸名称に該当する設定項目に値を入力することで、動作させる軸に対するＮＣデータを自動的に生成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ワークを加工する複数の回転テーブルが着脱可能な工作機械を駆動したい場合、回転テーブルの個数や回転テーブルの向きが変化することで、加工対象の軸名称が着脱前後で変化することがある。軸名称が変化した場合、今まで使用していた対話プログラムは、指令すべき軸名称が異なるため使用できなくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軸名称の変更に柔軟に対応できる対話式の数値制御装置および加工プログラム生成方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、対話的に加工形状の入力を受け付けて、受け付けた加工形状を加工するための加工プログラムを生成する数値制御装置であって、前記加工形状の入力のほかに、前記加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定内容の設定対象となる回転軸を指定する軸指定入力と、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した軸設定入力と、に分けて受け付ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザが軸指定入力を変更するだけで軸名称を変えた加工プログラムを生成することができるので、軸名称の変更に柔軟に対応できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−１】図１−１は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−２】図１−２は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−３】図１−３は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−４】図１−４は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−５】図１−５は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−６】図１−６は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図１−７】図１−７は、工作機械の構成例を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の数値制御装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、ファームウェアプログラムによる処理の概要を説明する図である。
【図４】図４は、対話プログラムを構成する機能ユニットを説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の数値制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、対話プログラムの具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる数値制御装置および指令生成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１−１〜図１−７は、本発明の実施形態の数値制御装置が接続される工作機械の構成例を説明する図である。ＪＩＳ規格によれば、Ｘ軸周りの回転軸はＡ軸、Ｙ軸周りの回転軸はＢ軸、Ｚ軸周りの回転軸はＣ軸という軸名称が付くように定められている。但し、同一軸方向に回転軸が２軸以上付く場合は、予め定められている軸名称以外の名称を割り当てることができる。本発明の実施の形態の数値制御装置は、回転テーブル（軸）を所望のように着脱可能な工作機械を接続対象とする。
【００１２】
図１−１は、Ｘ軸（＋方向）に１つだけ回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、当該回転テーブルの軸名称は“Ａ”となる。図１−２はＺ軸方向に１つだけ回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、当該回転テーブルの軸名称は“Ｃ”となる。図１−３はＸ軸（＋方向）とＸ軸（−方向）とに夫々回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、Ｘ軸（＋方向）にかかる回転テーブルの軸名称は“Ａ”、Ｘ軸（−方向）にかかる回転テーブルの軸名称は“Ｃ”としている。図１−４はＺ軸方向に２つの回転テーブルを取り付けた工作機械の構成であり、軸名称を夫々“Ａ”、“Ｃ”としている。図１−５はＸ軸（＋方向）とＺ軸方向とに夫々回転テーブルを取り付けた構成であり、図１−６はＸ軸（−方向）とＺ軸方向とに夫々回転テーブルを取り付けた構成である。図１−５および図１−６に示す構成においては、ともに、Ｘ軸方向の回転テーブルの軸名称を“Ａ”、Ｚ軸方向の回転テーブルの軸名称を“Ｃ”としている。図１−７は、回転テーブルが設置されていない工作機械の構成を示している。なお、図１−１〜図１−７における軸名称“Ｂ”が付された回転軸は、工具の向きを変化させるための軸として使用される。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態の数値制御装置の構成を示す図である。図示するように、数値制御装置１は、演算装置１０、揮発性メモリ２０、不揮発性メモリ３０、入力装置４０、表示装置５０および工作機械接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）６０を備えている。
【００１４】
不揮発性メモリ３０は、ファームウェアプログラム３１を記憶する。ファームウェアプログラム３１は、対話的に対話プログラム２１の入力を受け付けるソフトウェア環境の提供、対話プログラム２１からＮＣコードへの変換、およびＮＣコードに基づくサーボアンプへの指令値の生成を実行するコンピュータプログラムである。なお、不揮発性メモリ３０は、例えばＦｌａｓｈＲＡＭ（Ｆｌａｓｈ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などが採用される。
【００１５】
図３は、ファームウェアプログラム３１による処理の概要を説明する図である。図示するように、ファームウェアプログラム３１は、ユーザによって入力された対話プログラム２１を解析し、ＮＣデータ２２を生成するための中間データとしての出力テーブル２３を生成する。１つの出力テーブル２３は、ＮＣデータ２２を構成する１行のＮＣコードに対応する。出力テーブル２３には、指令値と出力フラグ（０：出力しない、１：出力する）との対が軸名称毎に登録される。ファームウェアプログラム３１は、１つの出力テーブル２３に登録されている出力フラグが“１”となっているエントリの組み合わせから、１行のＮＣコードを生成する。図３の例においては、Ａ軸、Ｘ軸、およびＹ軸の出力フラグが“１”となっているため、Ａ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々に指令値を出力するＮＣコードが生成される。
【００１６】
なお、最終的にサーボアンプに出力される指令値は、ＮＣデータ２２により指令される指令値を時間的・空間的に補間して生成される。以降、ＮＣデータ２２に記述される指令値を第１指令値、サーボアンプに出力される指令値を第２指令値と夫々区別して表記する。なお、ＮＣデータ２２は、複数の出力テーブル２３から夫々生成されるＮＣコードを時系列順に配列して記述したものである。
【００１７】
図４は、対話プログラム２１を構成する機能ユニットを説明する図である。図示するように、対話プログラム２１は、テーブル選択ユニット、ワーク座標設定ユニット、加工角度設定ユニット、および加工設定ユニットを備えている。数値制御装置１は、ファームウェアプログラム３１による制御の元で、対話プログラム２１の入力を機能ユニット毎に受け付けて、受け付けた機能ユニットを揮発性メモリ２０に逐次格納して、揮発性メモリ２０内に対話プログラム２１を生成する。
【００１８】
加工設定ユニットは、加工条件（旋削加工かまたはミル加工か）や加工形状を指定するための機能ユニットであり、ワーク座標設定ユニットおよび加工角度設定ユニットは、加工設定ユニットを補助する役割を有する機能ユニット（補助ユニット）である。１つの加工設定ユニットと複数の補助ユニットとの組み合わせから、加工形状の加工を満たす数の出力テーブルが生成される。
【００１９】
ワーク座標設定ユニットでは、ワーク座標系が設定される。ワーク座標系の設定は、例えば原点位置（Ｘ、Ｙ、Ｚの座標値）により設定される。また、座標回転を行う際には、座標回転角度θが設定される。
【００２０】
加工角度設定ユニットでは、加工角度が設定される。加工角度は、回転テーブルの角度を変化させるための機械位置を示すインデックス座標により設定される。
【００２１】
ここで、補助ユニットは、共通の設定項目として、「Ｒ．Ｔ（Ｒｏｔａｒｙ Ｔａｂｌｅ）」を有している。項目Ｒ．Ｔにおいては、回転テーブルに対する設定内容が記述される。例えば、ワーク座標設定ユニットにおける項目Ｒ．Ｔでは、回転テーブルの座標値が設定される。また、加工角度設定ユニットにおける項目Ｒ．Ｔでは、回転テーブルの角度が設定される。項目Ｒ．Ｔによる設定対象となる回転テーブルは、次に説明するテーブル選択ユニットにより指定される。
【００２２】
テーブル選択ユニットは、動作させる回転テーブルを宣言する機能ユニットである。当該ユニットによって宣言された軸は、後続の補助ユニットに含まれている項目Ｒ．Ｔの設定内容の適用対象となる。テーブル選択ユニットによる宣言内容は、後続の別のテーブル選択ユニットが別の回転テーブルを宣言するまで有効となる。
【００２３】
このように、本発明の実施の形態においては、回転テーブルに対する設定内容を、設定対象の回転テーブルを指定するテーブル選択ユニットと、設定内容を回転テーブルを指定することなく記述する補助ユニットと、に分けて入力できるようにすることで、テーブル選択ユニットを変更するだけで軸名称の変更に対応したＮＣデータ２２を生成できるようにしている。
【００２４】
なお、ここでは、テーブル選択ユニットには、座標回転の回転中心軸を指定することができる。回転中心軸にかかる設定内容は、例えば、方向と座標軸とを組み合わせて記述される。例えばＸ軸（＋方向）を回転中心軸に設定する場合には、＋Ｘのように記述される。なお、座標回転角度は、後続のワーク座標設定ユニットに座標回転角度θを記述することによって設定される。回転中心軸の設定は、後続の別のテーブル選択ユニットにより別の回転中心軸が設定されるまで有効となる。
【００２５】
演算装置１０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であって、ファームウェアプログラム３１による制御の下で、対話プログラム２１の入力受け付け、ＮＣコードの生成、工作機械に具備されるサーボアンプに供給する第２指令値の生成を実行する。
【００２６】
揮発性メモリ２０は、例えばＲＡＭにより構成される。揮発性メモリ２０は、演算装置１０がファームウェアプログラム３１を実行する際のワークエリアとして使用され、ファームウェアプログラム３１の実行の際に生成される中間データはこの揮発性メモリ２０に一時記憶される。ここでは、中間データとして、機能ブロック毎に入力された対話プログラム２１、ＮＣデータ２２、出力テーブル２３、およびテーブル選択ユニットにより指定されている軸を示す軸指定情報２４が一時的に記憶される。
【００２７】
工作機械接続Ｉ／Ｆ６０は、工作機械に演算装置１０が生成した第２指令値を送信したり、加工器機から送られてくるサンプリングデータの入力を受け付けたりするための接続インタフェースである。
【００２８】
入力装置４０は、数値制御装置１に対する操作や不揮発性メモリ３０に格納されている対話プログラム２１を編集する入力を受け付ける入力手段であって、例えばキーボードにより構成される。表示装置５０は液晶ディスプレイなどにより構成され、演算装置１０が生成した情報を表示出力する。なお、入力装置４０および表示装置５０をタッチパネル装置で構成するようにしてもよい。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態の数値制御装置１の動作を説明するフローチャートである。なお、以下に説明する動作は、演算装置１０がファームウェアプログラム３１を実行することにより実現される。従って、演算装置１０を動作の主体として説明する。
【００３０】
図示するように、まず、演算装置１０は、ファームウェアプログラムによる制御の元、対話プログラム２１の入力を促して、ユーザからの対話プログラム２１の入力を受け付ける（ステップＳ１）。ここでは、機能ブロック毎に入力を受け付けるものとする。入力された機能ブロックは対話プログラム２１として揮発性メモリ２０に一時記憶される。
【００３１】
演算装置１０は、入力された機能ユニットがテーブル選択ユニットであるか否かを判定する（ステップＳ２）。入力された機能ユニットがテーブル選択ユニットである場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、演算装置１０は、テーブル選択ユニットに記述されている軸名称を軸指定情報２４として揮発性メモリ２０に記憶しておく（ステップＳ３）。そして、ステップＳ１の処理を再度実行する。
【００３２】
入力された機能ユニットがテーブル選択ユニットではなかった場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、演算装置１０は、当該入力された機能ユニットに従って出力テーブル２３を作成する（ステップＳ４）。その際に、当該入力された機能ユニットに項目Ｒ．Ｔが含まれている場合には、演算装置１０は、当該項目Ｒ．Ｔの設定対象を軸指定情報２４により指定された回転テーブルに適用する。その後、演算装置１０は、作成した出力テーブル２３に基づいてＮＣコードを生成する（ステップＳ５）。生成されたＮＣコードは揮発性メモリ２０に格納されてＮＣデータ２２を構成する。
【００３３】
そして、演算装置１０は、動作を終了するか否かを判定し（ステップＳ６）、終了しない場合には（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ１に移行してさらに機能ブロックを読み出し、終了する場合には（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、動作を終了する。動作を終了するか否かの判定は、例えば、ユーザからの終了指示入力があるか否かに基づいて行うようにしてもよい。
【００３４】
なお、対話プログラム２１にテーブル選択ユニットが存在しない場合には、演算装置１０は、当該対話プログラム２１が駆動対象とする工作機械には回転テーブルが存在しないとして項目Ｒ．Ｔの設定内容を全て無効とするようにしてもよい。
【００３５】
図６は、対話プログラム２１の具体例を示す図である。本例の対話プログラム２１は、メインプログラム２１ａと当該メインプログラム２１ａから参照される下位のサブプログラム２１ｂ、２１ｃとにより構成されている。具体的には、メインプログラム２１ａに記述されているユニット番号が“２”の機能ユニット（ＵＮｏ．２）からサブプログラム２１ｂが参照され、ＵＮｏ．４の機能ユニットからサブプログラム２１ｃが参照される。なお、サブプログラム２１ｂとサブプログラム２１ｃとは内容が同一となっている。サブプログラム２１ｂ、２１ｃにおいて、ＷＰＣ−１と記述されている機能ユニット（ＵＮｏ．１）は、ワーク座標設定ユニットであり、ＩＮＤＥＸと記述されている機能ユニット（ＵＮｏ．２、ＵＮｏ．４）は、加工角設定ユニットである。
【００３６】
また、ＵＮｏ．１の機能ユニットおよびＵＮｏ．３の機能ユニットはともにテーブル選択ユニット（ＲＯＴ−ＴＡＢＬＥ）であって、ＵＮｏ．１の機能ユニットは軸名称“Ｃ”を、ＵＮｏ．３の機能ユニットは軸名称“Ａ”を、夫々宣言している。
【００３７】
このように、ＵＮｏ．１やＵＮｏ．３のテーブル選択ユニットにおいて宣言内容を変えるだけで対話プログラム２１から生成されるＮＣデータによる動作対象の軸を変更することができるので、回転テーブルの着脱により軸名称が変更されても、ユーザは簡単に当該変更に対応したＮＣデータ２２を作成させることができる。
【００３８】
なお、この例によると、サブプログラム２１ｂに含まれている補助ユニットに記載されている項目Ｒ．ＴはＡ軸を設定対象とし、サブプログラム２１ｂと同じプログラムであるサブプログラム２１ｃに含まれている項目Ｒ．ＴはＣ軸を設定対象として動作するようになっている。即ち、１つの対話プログラム２１で同じサブプログラム２１ｂ、２１ｃに夫々異なる回転テーブルを駆動することができる。また、１つの対話プログラム２１で複数の回転テーブルを制御することが可能である。
【００３９】
なお、以上の説明においては、機能ブロック毎に入力されて対話プログラム２１が生成されるとして説明したが、完成した対話プログラム２１が例えば外部記憶装置などを介して入力されるようにしてもよい。
【００４０】
また、演算装置１０は、完成した対話プログラム２１を不揮発性メモリ３０に保存して、後から編集できるようにしてもよい。
【００４１】
また、演算装置１０は、生成したＮＣデータ２２を不揮発性メモリ３０に保存して、後に当該ＮＣデータ２２を再利用できるようにしてもよい。
【００４２】
また、以上の説明においては、入力された機能ブロックから逐次ＮＣコードを生成するとして説明したが、対話プログラム２１が生成完了した後に一括してＮＣデータ２２を生成するようにしてもよい。
【００４３】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、数値制御装置１は、加工設定ユニットによる加工形状の入力のほかに、当該加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定対象の回転軸を指定するテーブル選択ユニットと、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した補助ユニットと、に分けて受け付ける、ように構成したので、ユーザはテーブル選択ユニットを編集するだけで軸名称の変更を行うことができるので、軸名称の変更に柔軟に対応することができるようになる。
【００４４】
また、当該数値制御装置１は、補助ユニットに記述されている設定内容を、当該補助ユニットより前に入力されたテーブル選択ユニットのうちの最も新しく入力されたテーブル選択ユニットにより指定された回転軸に適用する、ように構成したので、ユーザは、テーブル選択ユニットと補助ユニットとを明示的に対応付ける必要がないので、軸名称の変更に柔軟に対応することができるようになる。また、１つの対話プログラムで複数の回転軸を駆動するＮＣデータを生成することができるようになる。
【００４５】
また、テーブル選択ユニットは、回転中心軸を指定する記述を含み、補助ユニットとしてのワーク座標設定ユニットは、回転中心軸を指定することなく座標回転角を指定する記述を含み、数値制御装置１は、テーブル選択ユニットにより指定された回転中心軸を中心としてワーク座標設定ユニットに記述されている座標回転角で座標回転する、ように構成したので、回転中心軸を簡単に変更できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる数値制御装置および加工プログラム生成方法は、工作機械を制御する数値制御装置および工作機械を制御する加工プログラムを生成する加工プログラム生成方法に適用して好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 数値制御装置
１０ 演算装置
２０ 揮発性メモリ
２１ 対話プログラム
２１ａ メインプログラム
２１ｂ サブプログラム
２２ ＮＣデータ
２３ 出力テーブル
２４ 軸指定情報
３０ 不揮発性メモリ
３１ ファームウェアプログラム
４０ 入力装置
５０ 表示装置
６０ 工作機械接続インタフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話的に加工形状の入力を受け付けて、受け付けた加工形状を加工するための加工プログラムを生成する数値制御装置であって、
前記加工形状の入力のほかに、前記加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定内容の設定対象となる回転軸を指定する軸指定入力と、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した軸設定入力と、に分けて受け付ける、
ことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記軸設定入力に記述されている設定内容を、当該軸設定入力より前に入力された軸指定入力のうちの最も新しく入力された軸指定入力により指定された回転軸に適用する、
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記軸指定入力は、回転軸の名称または回転軸の方向により回転軸を指定する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記軸指定入力は、座標回転の中心である回転中心軸を指定する記述を含み、
前記軸設定入力は、回転中心軸を指定することなく座標回転角を指定する記述を含み、
前記軸指定入力により指定された回転中心軸を中心として前記軸設定入力に記述されている座標回転角で座標回転する、
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記軸設定入力に記述されている座標回転角だけの座標回転を、当該軸設定入力より前に入力された軸指定入力のうちの最も新しく入力された軸指定入力により指定された回転中心軸を中心として実行する、
ことを特徴とする請求項４に記載の数値制御装置。
【請求項６】
加工形状の入力を受け付けるステップと、
前記加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定対象の回転軸を指定する軸指定入力と、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した軸設定入力と、に分けて受け付けるステップと、
前記軸設定入力に記述されている設定内容を、当該軸設定入力より前に入力された軸指定入力のうちの最も新しく入力された軸指定入力により指定された回転軸に適用して、前記入力された加工形状を加工するための加工プログラムを生成するステップと、
を備えることを特徴とする加工プログラム生成方法。
【請求項１】
対話的に加工形状の入力を受け付けて、受け付けた加工形状を加工するための加工プログラムを生成する数値制御装置であって、
前記加工形状の入力のほかに、前記加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定内容の設定対象となる回転軸を指定する軸指定入力と、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した軸設定入力と、に分けて受け付ける、
ことを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記軸設定入力に記述されている設定内容を、当該軸設定入力より前に入力された軸指定入力のうちの最も新しく入力された軸指定入力により指定された回転軸に適用する、
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記軸指定入力は、回転軸の名称または回転軸の方向により回転軸を指定する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記軸指定入力は、座標回転の中心である回転中心軸を指定する記述を含み、
前記軸設定入力は、回転中心軸を指定することなく座標回転角を指定する記述を含み、
前記軸指定入力により指定された回転中心軸を中心として前記軸設定入力に記述されている座標回転角で座標回転する、
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項５】
前記軸設定入力に記述されている座標回転角だけの座標回転を、当該軸設定入力より前に入力された軸指定入力のうちの最も新しく入力された軸指定入力により指定された回転中心軸を中心として実行する、
ことを特徴とする請求項４に記載の数値制御装置。
【請求項６】
加工形状の入力を受け付けるステップと、
前記加工形状を加工する回転軸に対する設定内容を、前記設定対象の回転軸を指定する軸指定入力と、前記設定内容を前記設定対象の回転軸を指定することなく記述した軸設定入力と、に分けて受け付けるステップと、
前記軸設定入力に記述されている設定内容を、当該軸設定入力より前に入力された軸指定入力のうちの最も新しく入力された軸指定入力により指定された回転軸に適用して、前記入力された加工形状を加工するための加工プログラムを生成するステップと、
を備えることを特徴とする加工プログラム生成方法。
【図１−１】
【図１−２】
【図１−３】
【図１−４】
【図１−５】
【図１−６】
【図１−７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１−２】
【図１−３】
【図１−４】
【図１−５】
【図１−６】
【図１−７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４１３９２（Ｐ２０１３−４１３９２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７４７３（Ｐ２０１１−１７７４７３）
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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