数控装置、数控程序的运行方法及其程序

摘要

本发明提供了在拥有预先解析处理的前提下，能够在循环过程中任意追加、且能灵活应对的NC装置。NC装置1，预先检索设定在NC程序中标识符，当发现该标识符时，将由该标识符指定的程序部分从解码转换部13解析处理的对象中排除，并进行NC程序的解码变换；将包含被排除的程序部分，已解码转换的NC程序保存到内存16中，从内存16读取NC程序，并从该NC程序中检索标识符；当发现标识符时，对由该标识符指定的程序部分进行解码转换，并根据从内存16读取的已经解码转换了的NC程序或者已解码转换了的上述程序部分，向各可动部件输出运行指令。

说明书

技术领域

本发明涉及的是关于数控车床等数控工作机械在加工产品时，所使用的控制数控工作机械各可动部件的动作的数控装置、数控程序的运行方法及其程序。

背景技术

数控车床等加工机械，对加工产品所使用的数控(以下简称为NC)程序的内容进行解码·转换，准备脉冲分配运行形式的数据。并根据转变为该运行形式的数据，控制加工机械的主轴及刀具台等可动部件的运转。在此，将NC程序的内容转变为可运行形式数据，是指将NC程序所包含的数据转化为在加工机械NC装置的内部能容易进行运行处理的2进制等的机械数据。然后，作为这种NC程序的运行方法有逐次解码·转换处理方式和预先解码·转换处理方式。

逐次解码·转换处理方式是指从数据库或软盘、移动式内存、内存等记录媒体上按一个个区域分别读取NC程序，一边对读取的区域进行解码·变换，一边运行装置的方式。

图8所示的流程图是逐次解码·转换处理方式。

在开始加工的同时(步骤SI10)，从保存由NC程序的记录媒体上读取一个区域的NC程序(步骤S111)，并对该区域进行解码·变换(步骤S112)。而且，根据解码·转换的结果，输出使各可动部件运行的运转指令(步骤S113)。

如果读取的区域不是NC程序的程序最终指令的话，则返回步骤S111读取下一个区域。

如果读取的区域是NC程序的程序最终指令的话(步骤S114)，判断是否运行下一个循环过程(步骤S115)。如果是运行下一个循环过程的话，则返回步骤S111读取NC程序的前端区域。如果不运行下一个循环过程的话，则结束加工(步骤S116)。

另外，预先解码·转换处理方式是，预先总括整个NC程序并解码·转换，同时根据解码·转换结束了的NC程序使机械运行。

图9所示的流程图是预先解码·转换处理方式。

图9(a)所示的是NC程序的预先解码·转换处理的顺序，(b)所示的是根据预先解码·转换处理了的NC程序进行加工的顺序。

在开始预先解码·转换处理的同时(步骤S210)，从记录媒体读取NC程序的一个区域(步骤S211)，就该区域进行解码·转换(步骤S212)。解码·转换的结果保存在内存等记录媒体上(步骤S213)。这种操作将持续至NC程序的最后一个区域(步骤S214)，在最后一个区域的解码·转换结束时，终了整个预先解码·转换处理过程。

接着，在开始加工的同时(步骤S220)，按一个个区域分别读取保存在内存等记录媒体中的已解码·转换结束的NC程序。根据该区域输出运行指令，同时，开始加工母材(步骤S222)。

如果读取的区域不是NC程序的程序最终指令的话(步骤S223)，则返回步骤S221读取下一区域。

如果读取的区域是NC程序的程序最终指令的话(步骤S223)，判断是否运行下一个循环过程(步骤S224)。如果运行下一个循环过程的话则返回步骤S221读取NC程序的前端区域。如果不运行下一个循环过程的话，则结束加工(步骤S225)。

但是，因为如图8所示的逐次解码·转换处理方式是以一个个读取NC程序的区域进行解码·转换并予以运行的，如果一个区域中包含有复杂的加工的话(插值)，则解码·转换将花费时间，导致机械有时会在运行途中停止。因此，产生了无效时间，使加工效率低下，还会造成切削刀痕等问题。

对此，如图9所示的预先解码·转换处理方式是读取了解码·转换结束的NC程序并予以运行的，所以不会像逐次解码·转换方式那样，产生无效时间。而预先解码·转换处理方式还适用于反复对同一母体进行同一种加工的场合。

但是，预先解码·转换处理方式仅仅是反复进行同一循环过程(NC程序的开始端部至结尾部的运行为一个循环过程)，在一个循环过程开始运行后，其间就无法再进行NC程序的解码·转换。因此，存在有无法灵活应对的问题：即修改NC程序的一部分、或增新的运转的话，就必须再次通过预先解码·转换处理方式对修改了的NC程序进行解码·转换。

由此，例如产品的生产总数是500个，设定按每批100个进行了解码·转换，那么在中途要将每批的数量改变为50个、30个等任意数字的话是十分困难的。

本发明鉴于上述问题，提供了在拥有不发生无效时间这一优点的预先解码·转换处理方式的前提下，能够在循环过程中任意追加、变更规定的运转，且能进行灵活应对的NC装置、NC程序的运行方法及其程序。

本发明的技术方案

为达成上述目的，本发明的一种数控装置，其是在读取用于加工产品的数控程序后，根据该数控程序控制加工机械的各可动部件运转的数控装置，其还含有：保存上述数控程序的第一记录手段；包含从第一记录手段读取上述数控程序、并在加工产品前对加工该产品的数控程序进行解码·转换的解码·转换部，以及，从上述数控程序中检索预先设置在数控程序中所规定的标识符、并在发现该标识符时将由该标识符指定的程序部分从通过上述解码·转换部进行解码·转换处理的对象予以排除的检索部的预先解码·转换处理手段；保存包含从上述解码·转换处理的对象中排除的上述程序部分在内的用上述预先解码·转换处理手段解码·转换了的数控程序的第二记录手段；包含在加工产品时从由上述第二记录手段读取的数控程序中检索上述标识符的检索部，和用该检索部发现标识符时对由其指定的程序部分进行解码·转换的解码·转换部，以及根据解码·转换了的数控程序向各可动部件输出运行指令的运行指令输出部的数控程序运行手段。

上述构成的数控装置中，由预先解码·转换处理部进行数控程序的预先解码·转换，此时，检索部在从由第一记录手段读取的数控程序中检索预先设定的标识符，当发现该标识符时，由该标识符指定的部分将不进行预先解码·转换。对于由标识符指定的部分，在运行加工用数控程序时，进行逐次解码·转换。进行该逐次解码·转换处理的部分能够容易地变更或追加设定值。

由此，本发明能够得到结合预先解码·转换处理和逐次解码·转换处理双方优点的数控装置。

权利要求2所记载的发明构成包含有：在所说的标识符指定的程序部分设有要求对数控程序进行再解码·转换的第二标识符的场合下，进行该第二标识符检索的第二检索部；和当该第二检索部发现所说的第二标识符时，对上述第一记录手段所保存的数控程序进行再解码·转换要求的再解码·转换要求部。

这种构成，即使是通过追加或变更设定值来改变数控程序的路径，也能够对上述数控程序进行再解码·转换，使以后的数控程序能够继续正常运行。

如权利要求3所记载的，在通过所说的再解码·转换要求部提出对数控程序进行再解码·转换要求时，将所说的第一记录手段所保存的数控程序送至预先解码·转换处理手段，并进行预先解码·转换。

根据权利要求4所记载的发明，所说的预先解码·转换处理手段，在数控程序的运行中，根据所说的再解码·转换要求进行预先解码·转换处理；在数控程序运行后将所说的预先解码·转换处理过的数控程序存储在所说的第二记录手段。

另外，如权利要求5所记载的发明，所说的再解码·转换要求部，在所说的数控程序运行结束后，要求对上述数控程序进行再解码·转换。

本发明的目的能够通过权利要求6至9所记载的方法来达成。

也就是说，权利要求6所记载的发明是，控制工作机械的各可动部件动作，并进行产品加工等的运行方法，其包含有：从保存有数控程序的第一记录手段中读取数控程序的步骤；从所读取的数控程序中检索预先设置在数控程序中的标识符的步骤；当发现上述标识符时，将用该标识符指定的程序部分从由上述解码·转换部进行解码·转换处理的对象中排除的步骤；除了被从解码·转换处理的对象排除的上述程序部分外，对数控程序进行解码·转换的步骤；包含上述从解码·转换处理的对象排除的上述程序部分，将已经解码·转换了的数控程序保存在第二记录手段的步骤；从上述第二记录手段读取上述数控程序，并从该数控程序中检索上述标识符的步骤；当发现上述标识符时，对由该标识符指定的程序部分进行解码·转换的步骤；根据从上述第二记录手段读取的、已经解码·转换了的数控程序或者已经解码·转换了的上述程序部分，向各可动部件输出运转指令的步骤。

另外，如权利要求7所记载的发明，在由所说的标识符指定的程序部分，设有要求对所说的数控程序进行再解码·转换的第二标识符的情况下，还有以下步骤：检索该第二标识符的步骤；通过检索发现上述第二标识符时，要求对保存在所说的第一记录手段的数控程序进行再解码·转换的步骤。如权利要求8所记载的发明，在所说的数控程序的运行过程中，根据再解码·转换的要求进行预先解码·转换处理，并在数控程序运行结束后将预先解码·转换处理过的数控程序保存在所说的第二记录手段。

进而，权利要求9所记载的发明是在数控程序运行结束后，要求对所说的数控程序进行再解码·转换。

权利要求6至9中的任一项所记载的数控程序运行方法都通过将权利要求10所记载的程序导入数控装置，来运行各个步骤。

附图的简要说明

图1所示的是本发明实施形态1的相关NC装置的程序方块图。

图2所示的是图1中的NC装置所运行的NC程序的一部分。

图3所示的是与本发明运行方法的实施形态相关的，就预先解码·转换处理进行说明的流程图。

图4所示的是与本发明运行方法的实施形态相关对加工处理进行说明的流程图。

图5所示的是根据本发明NC装置或者运行方法，加工产品的实例1的示意图。

图6所示的是根据本发明NC装置或者运行方法，加工产品的实例2的示意图。

图7所示的是根据本发明NC装置或者运行方法，加工产品的实例3的示意图。

图8所示的是现有技术中的逐次解码·转换处理顺序的流程图。

图9所示的是说明现有技术中的预先解码·转换处理顺序的流程图。

本发明的最佳实施形态

以下，参照附图详细说明本发明的最佳实施形态。[NC装置的实施形态]

首先，参照图1和图2说明本发明NC装置的实施形态。

图1所示的是本发明实施形态1的NC装置程序方块图，图2所示的是图1中的NC装置所运行的NC程序的一部分。

NC装置1包含有：保存通过NC程序输入部2等所输出的各种NC程序的第一内存3、进行预先解码·转换处理的预先解码·转换处理部10、保存解码·转换结束后的NC程序的第二内存16、和从第二内存16读出NC程序并根据NC程序使刀具台或主轴等实际运转的NC程序运行部20。

预先解码·转换处理部10包含有：从第一内存3按一个个区域分别读取规定的NC程序的NC程序读取部11、在已读取的区域中检索是否含有用于进行逐次解码·转换处理的标识符的逐次解码·转换处理检索部12、将各个区域所包含的数据转换为运行方式数据的转换部13、将该已转换成可运行方式数据的NC程序保存在第二内存16的内存存储部14。

NC程序运行部20包含有：从第二内存16按一个个区域分别读取NC程序的NC程序读取部21、在已读取的区域中检索是否含有用于进行逐次解码·转换处理的标识符[*]的逐次解码·转换处理检索部22、在含有标识符[*]的情况下进行加工程序部分P2的解码·转换的解码·转换部23、根据用该解码·转换部23所解码·转换了的NC程序或者第二内存16所保存的解码·转换完成了的NC程序向电动机等驱动部输出运行指令的运行指令输出部24、判断是否有必要进行再解码·转换要求后对第二内存16输出再解码·转换要求的再解码·转换要求部25。

图2所示的NC程序的一个区域中，含有进行实际运转的加工程序部分P1、和包含能够任意变更的变数部分在内的宏观程序部分P2。

加工程序部分P1，是在由预先解码·转换处理部10进行预先解码·转换处理的对象部分，在一个循环中不进行追加和变更，将同一作业按每个循环反复进行的部分。

宏观程序部分P2，是在通过加工程序部分P1中的[*G65P2000]被呼出的部分，成为逐次解码·转换处理的对象的部分。在该宏观程序部分P2的最初和最后，设有预先决定的开始代码[02000]和结束代码[M99]，使得宏观程序部分P2能够从其他程序中(包含加工程序部分P1)识别出。

而且，上述[G65P2000]虽然是呼出宏观程序部分P2的一般指令，但是通过在其先头设置标识符[*]，对于呼出的宏观程序部分P2就能够定义为进行逐次解码·转换处理。

当然，如果能够从其他程序中识别出进行逐次解码·转换处理的程序部分，那么不仅仅限于上述标识符[*]，既可以使用其他标识符，也可以使用用于控制刀具台或主轴等可动部的M代码或G代码、T代码等。

由此，预先解码·转换处理部10的逐次解码·转换处理检索部12在已读取的NC程序的一个区域中进行检索，判断是否含有标识符[*]。当含有该标识符时，对由[*G65P2000]指定的程序部分P2以外的部分用解码·转换部13进行解码·转换，而指定的部分将不进行解码·转换。

在用解码·转换部13进行解码·转换后的加工程序部分P1和未进行解码·转换的宏观程序部分P2，通过内存存储部14被保存在第二内存16中。

NC程序读取部21按一个个区域分别将保存在第二内存16中的NC程序读入NC程序运行部20，逐次解码·转换处理检索部22判断从第二内存16读取的一个区域中是否含有标识符[*]。当含有标识符[*]时，将用[*G65P2000]指定的宏观程序部分P2送至解码·转换部23，并由解码·转换部23进行解码·转换。

而且，如图2所示的宏观程序部分P2中，在[#2101＝#2101+0.01]输入改变加工程序部分P1的部分的路径的补正值。该补正值的输入时点是通过前段的[IF]文的条件来设定的。在如图2所示的情况下，当由[#1＝#1+1]核算的产品生产数量为100个时，进行变数[#1201]的变更。像这样的补正情况，有必要对补正后的内容进行加工程序部分P1的再解码·转换。因此，在如图2所示的区域中，将用于再解码·转换要求的标识符[M62]设定在宏观程序部分P2。

可以将有关一循环过程中的标识符[M62]的有无信息和变数[#2101]的变更内容，从解码·转换部23送至第一内存3，同时，在一个循环过程结束时、或者结束即刻，将用于再解码·转换要求从再解码·转换要求部25送至预先解码·转换处理部10。

NC程序的再解码·转换是通过将保存在第一内存3内的NC程序再读入预先解码·转换部10来进行的。

接着，参照图3和图4，对本发明NC程序的运行方法进行说明。

而且，在以下的说明中也适当地参照了图1所示的NC装置和图2所示的NC程序的部分。

首先，从第一内存3中选择用来加工的NC程序，然后开始就该程序进行预先解码·转换处理(步骤S10)。由此，从第一内存3中将NC程序的一个区域读入NC装置1中(步骤S11)。

NC装置1的预先解码·转换部10，在该一个区域中检索是否含有预先设定的标识符[*](步骤S12)。如果检索结果是没有标识符[*]的话，那么就该区域进行解码·转换(步骤S14)，并将解码·转换后的NC程序保存在第二内存16中(步骤S15)。

如果检索结果是含有标识符[*]的话，那么在宏观程序内的各个区域[#1＝#1+1]…[M99]的前端设置标识符[*]，并转换为用于进行逐次解码·转换处理的指令(步骤S13)。

然后，不进行用[G65P2000]指定的宏观程序部分P2的各个区域的解码·转换，而是直接保存在第二内存16(步骤S15)。

以上的处理一直执行到保存在第二内存16的NC程序的最后一个区域(步骤S16)。

于是，结束预先解码·转换处理(步骤S17)。

如图4所示，按下开始按纽开始加工产品(步骤S20)，NC程序运行部20从第二内存16中读取NC程序的一个区域(步骤S21)。NC程序运行部20检索该区域中有无标识符[*](步骤S22)，当检索结果是没有标识符[*]时，根据预先解码·转换后的NC程序输出运行指令(步骤S24)；如果含有标识符[*]的话，就该区域进行解码·转换(步骤S23)，并根据解码·转换的结果输出运行指令(步骤S24)。

然后，判断该区域是否是NC程序的最后一个区域(步骤S25)，如果不是最后一个区域的话，则返回步骤S21并读取下一个区域；如果是最后一个区域的话，判断该循环过程中有无再解码·转换要求([M62])(步骤S26)。如果判断有再解码·转换要求时，从第一内存3再次读取NC程序，并进行再解码·转换(步骤S27)，再将变更的内容从预先解码·转换部23送至第一内存3。如果是最后一个区域的话，判断是否需要进行反复加工(步骤S28)，如果不进行的话则结束运转(步骤S29)。

而且，在NC程序的运行中能够将再解码·转换要求送至预先解码·转换部10，通过后台进行再解码·转换。

使用图2的程序对步骤S27的再解码·转换要求进行较为具体说明。当宏观程序部分P2的IF文成为设定条件时，也就是说，当产品的生产个数到达100个时，变数#2101转换为2101+0.01，并将计数器重新设置为#1＝0，用标识符[M62]指令再解码·转换要求。而且，在此变数#2101是考虑到制作100个产品时工具消耗后的工具刀尖位置。[加工例的说明  加工例1]

接着，参照图5至图7，对使用了上述NC装置1和NC程序的运行方法的具体加工例进行说明。

如图5所示的加工例中，使母材W从主轴S突出以规定长度，其前端端部用工具T加工，并按预先设定的个数生产同一产品Wa。本例是按设定产品Wa的总数为500个来进行说明的。另外，在生产过程中设定产品回收箱A在回收了100个产品后，下一个回收箱B只回收50个产品。

如图5(b)所示，本加工例在加工产品Wa的NC程序上，预先设标识符[G510]、[G511]。标识符[G510]是表示逐次解码·转换处理的开始，[G511]是表示逐次解码·转换处理的结束。而且，标识符[G510]、[G511]所指定的部分，是进行逐次解码·转换的部分P2(宏观程序部分)。作为变数的上述100个和50个等的数字，设置在该宏观程序部分P2的内部。

预先解码·转换处理部10对除标识符[G510]、[G511]所指定的宏观程序部分P2以外的部分进行预先解码·转换，并将其结果保存在第二内存16内。而且，即使对于产品Wa的生产个数500个，因为进行了预先解码·转换，所以NC程序反复500次(500个循环过程)，从而可生产出500个产品Wa。

对于由标识符[G510]、[G511]指定的宏观程序部分P2，排除在预先解码·转换部10的解码·转换对象，并在标识符[G510]和[G511]之间的各个区域[#100＝#100+1]…[M62]的前端设标识符[*]，保存在第二内存16内。

在宏观程序部分P2，含有计算产品Wa的生产个数的指令、和该计算数字达到最初设定数100(个)时输出的使Z2轴移动70mm并交换产品回收箱A的移动指令。进而，在生产了100个后，重新设定下个设定值50(个)。

宏观程序部分P2的变数设定是自由的。例如，能够设定在生产了100个时输出最初的移动指令，在生产了150个时输出其次的移动指令。

另外，关于宏观程序部分P2，在必要时，还能够设置适当的再解码·转换要求标识符([M62])，并在循环过程结束后对预先解码·转换处理部10进行再解码·转换要求。[加工例2]

图6所示的加工例是在NC程序的一个循环过程中，一次加工多个(本例中是3个)产品Wb1、Wb2、Wb3的场合。

本加工例每加工产品Wb1、Wb2、Wb3中的任一个时，就对母材W的残余量进行确认，判断能否加工下一个产品。在按Wb1、Wb2、Wb3的顺序制作产品时，在制作了产品Wb1后求出母材W的残余量，判断其长度能否加工下一个产品Wb2。如果判断出长度足够的话，则开始加工产品Wb2，如果判断出长度不够的话，将不生产产品Wb2。产品Wb3在开始加工时也同样如此。

本加工例如图6(b)所示，通过M98P1000移动至辅程序的指定场所，在该辅程序中实施母材W的加工指令和残余量的确认。由此，该辅程序包含反复进行同一动作的预先解码·转换处理部、和通过标识符[*]与预先解码·转换处理部予以区分的逐时处理解码·转换部。

逐次解码·转换部设定按每个循环过程变化的母材W残余量为变数。而且，在程序中进行以下的设置：将从NC程序求得的产品Wb1、Wb2、Wb3的长度、与母材W的残余量进行比较，当母材W的残余量短于产品Wb1、Wb2、Wb3的长度时，判断不加工下一个产品(例如产品Wb2)，而进行交换母材W。[加工例3]

如图7所示的加工例是当工具的使用次数(产品Wa的生产个数)达到一定次数时，判断工具的寿命并交换预先准备的工具以继续加工的例。

本加工例中，作为工具T1100的预备工具准备有工具T1100’和工具T1100”，作为工具T2100的预备工具准备有工具T2100’和工具T2100”。

用于判断工具寿命的宏观程序如图7(b)所示，用工具T1100和T2100的情况时共通的。另外，本加工例是以标识符[*]来区分进行预先解码·转换的部分和进行逐次解码·转换处理的部分。

工具T1100和T2100在进行逐次解码·转换处理的部分，分别计算各自的生产个数，当达到工具T1100需要进行交换的个数时，由宏观程序输出工具T1100的交换指令。同样，当到达工具T2100该交换的个数时，由宏观程序输出工具T2100的交换指令。

这样，本发明对反复进行同一动作(加工或处理)的部分进行预先解码·转换，并通过预先解码·转换处理继续运行已解码·转换了的NC程序，对设定值的追加或变更的部分通过进行逐次解码·转换处理，就能够对产品的个数或母材的交换、工具的检查或交换等各种操作进行灵活的应对。

以上就本发明的较好实施形态进行了说明，但是并不限定本发明的其他实施形态。只要在本发明的技术范围内，均可进行各种形式的变更。

另外，运行本发明的加工方法的各个步骤的程序，能够通过CD、FD、ROM等记录媒体、以及通信线路读入NC装置。

由于本发明的上述构成，能够将不浪费时间的预先运行方法、和能自由变更设定值的逐次解码·转换处理方法组合起来，对反复进行同一处理的部分通过预先解码·转换法在事前予以解码·转换，对有设定变更的部分进行逐次解码·转换处理。因此，能够得到对各种设定值的设置或变更灵活应对，结合了预先解码·转换处理和逐次解码·转换处理的优点的、拥有较高加工效率的NC装置。

工业上的利用可能性

本发明适用于通过运行规定程序进行产品加工的数控工作机械，不仅仅限于车床和钻床，也适用于铣床和自动换刀数控机床、各种加工机械、各种组装机械等。