本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制裝置，尤其是涉及一種能夠?qū)σ粋€輔助功能(MSTB代碼：M代碼、S代碼、T代碼、B代碼的總稱)賦予多個執(zhí)行定時的數(shù)值控制裝置。

背景技術：

作為用于機械側(cè)的設備的開啟/關閉、工具選擇、主軸的轉(zhuǎn)速控制等的指令具有輔助功能。在指令了輔助功能時在數(shù)值控制裝置與機械之間依次交換代碼信號、選通信號、完成信號。機械側(cè)在取得代碼信號、選通信號后直到返回完成信號為止進行各種動作，在這些動作中也包含事先進行的動作(準備動作)。然而，在現(xiàn)有的結構中在執(zhí)行輔助功能的程序塊之前無法包含該準備動作在內(nèi)開始機械側(cè)的動作。這意味著產(chǎn)生準備動作的執(zhí)行時間的浪費。

作為上述問題的解決方法，具有預先對準備動作部分先行指令的方法。例如，圖7A表示不先進行準備動作，按順序執(zhí)行各指令的一般程序的例子。在圖7A中“Txx(xx為數(shù)值)”是工具準備指令，另外“M06”是工具更換指令，能夠在根據(jù)工具更換指令實際進行工具更換之前執(zhí)行(預先準備)工具準備指令。

在這里，如圖7B所示，通過在執(zhí)行工具更換指令的工序之前的工序中預先指令工具準備指令“Txx(xx為數(shù)值)”，能夠以某種程度節(jié)省準備動作的執(zhí)行時間的浪費。然而，在這樣的方法中需要在前工序的加工程序內(nèi)加入準備動作的指令，因此會新產(chǎn)生以下的問題：加工程序變得復雜，或者在替換工序時加工程序的修正量增加。

作為包含了這些新問題的解決方法，具有以下的方法：在進行主要的解析/執(zhí)行的控制部(第一加工程序解析部等)以外設置進行僅輔助功能的解析/執(zhí)行的控制部(第二加工程序解析部等)，由此先于加工程序指令進行工具準備等能夠獨立執(zhí)行的輔助功能(例如，參照日本特開2010-33150號公報)。在該 現(xiàn)有技術中，將工具準備等能夠獨立執(zhí)行的輔助功能稱為“獨立輔助功能”，相反，將工具更換這樣的無法獨立執(zhí)行的輔助功能稱為“從屬輔助功能”。

通過導入上述的日本特開2010-33150號公報中記載的方法，如圖8A所示，無需在程序上移動獨立輔助功能的指令的位置，如圖8B的時間圖所示，能夠在工序1中先行解析/執(zhí)行工序2的獨立輔助功能指令。然而，即使使用了日本特開2010-33150號公報所記載的方法，也只能通過進行僅輔助功能的解析/執(zhí)行的控制部來先于程序指令執(zhí)行輔助功能，由于執(zhí)行的定時與控制部無關，因此并非一定能夠在機械側(cè)的恰當?shù)亩〞r執(zhí)行輔助功能。

例如，在雙系統(tǒng)s的機械中當要在第一系統(tǒng)側(cè)進行工具準備時，雖然希望提前開始工具準備，但是在第二系統(tǒng)側(cè)需要考慮加工過程中的振動的影響的情況、或者在使用消耗品時不想產(chǎn)生浪費的情況下等，單純地提前開始執(zhí)行并非是恰當?shù)摹?/p>

另外，無論在現(xiàn)有技術的哪個方法中，需要將成為對象的程序預先分為“Txx(工具準備指令)”等獨立輔助功能和“M06(工具更換指令)”等從屬輔助功能，因此無法應對通過原有的一個輔助功能指令來指令多個動作的情況。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)σ粋€輔助功能賦予多個執(zhí)行定時的數(shù)值控制裝置。

本發(fā)明的數(shù)值控制裝置基于程序來控制設備所具有的輔助功能的執(zhí)行，其具備：指令解析部，其預讀所述程序的程序塊來解析所述程序塊的指令；輔助功能動作信息存儲部，其存儲將指令輔助功能的代碼、該輔助功能的至少一個動作、所述動作的先行時間關聯(lián)起來的輔助功能動作信息；執(zhí)行開始契機通知部，其在所述指令解析部預讀的程序塊中包含指令所述輔助功能的代碼時，基于所述指令解析部預讀的程序塊計算直到執(zhí)行指令所述輔助功能的代碼為止花費的時間，并輸出該計算出的時間和指令所述輔助功能的代碼；以及執(zhí)行契機決定部，其基于從所述執(zhí)行開始契機通知部輸出的指令所述輔助功能的代碼，從所述輔助功能動作信息存儲部取得與指令所述輔助功能的代碼對應的輔助功能動作信息，對于該取得的所述輔助功能動作信息中包含的動作，基于該動作的先行時間、直到執(zhí)行從所述執(zhí)行開始契機通知部輸出的指令所述輔助功能 的代碼為止花費的時間，來計算所述輔助功能動作信息中包含的動作的先行動作開始時間，基于所述先行動作開始時間來執(zhí)行所述輔助功能的動作。然后，數(shù)值控制裝置向所述設備輸出通過所述執(zhí)行契機決定部決定的執(zhí)行所述輔助功能的動作的指令。

通過本發(fā)明，即使對于包含多個動作的輔助功能也能夠不進行變更而在恰當?shù)亩〞r來執(zhí)行。由此，有助于進行與機械結構和程序相應的細微動作的調(diào)整和周期時間的縮短等。

附圖說明

通過參照附圖對以下的實施例進行說明，本發(fā)明的上述以及其它的目的以及特征會變得更清楚。在這些圖中：

圖1是由本發(fā)明的一個實施方式的數(shù)值控制裝置和機械組成的系統(tǒng)的框圖。

圖2說明圖1的數(shù)值控制裝置的直到執(zhí)行輔助功能為止的時間的計算方法。

圖3表示在圖1的數(shù)值控制裝置中的可編程序控制器的輔助功能動作信息存儲部中存儲的輔助功能動作信息的例子。

圖4表示執(zhí)行圖1的數(shù)值控制裝置具備的工具更換輔助功能的程序的例子。

圖5表示通過圖1的數(shù)值控制裝置中的可編程序控制器(執(zhí)行契機決定部)執(zhí)行的順序程序(梯形電路)的例子。

圖6表示在本實施方式的數(shù)值控制裝置上使用了油霧時的各動作的時間圖。

圖7A、圖7B表示現(xiàn)有技術的執(zhí)行工具更換輔助功能的程序的例子。

圖8A、圖8B表示現(xiàn)有技術的執(zhí)行工具更換輔助功能的程序的例子。

具體實施方式

在本發(fā)明中，通過向機械側(cè)通知直到執(zhí)行輔助功能為止的時間，能夠不變更加工程序而在機械側(cè)在恰當?shù)亩〞r執(zhí)行與所述輔助功能對應的動作。由此，提供了一種能夠?qū)σ粋€輔助功能賦予多個執(zhí)行定時的數(shù)值控制裝置。

圖1是由本發(fā)明的一個實施方式的數(shù)值控制裝置和機械組成的系統(tǒng)的框圖。

圖1的系統(tǒng)由數(shù)值控制裝置1和至少一個機械2構成。此外，以下作為用于指令輔助功能的執(zhí)行的代碼，以MSTB代碼為例來說明實施方式，但是本發(fā)明的各功能也能夠用于MSTB代碼以外的指令輔助功能的執(zhí)行的代碼。

數(shù)值控制裝置1具備指令解析部10、插補部11、加減速控制部12、伺服控制部13、執(zhí)行開始契機通知部14、以及可編程序控制器15。

指令解析部10從存儲在存儲器(未圖示)中的程序等預讀并解析CNC指令20，在該指令為通常的控制機械的驅(qū)動部的指令時，基于解析結果生成移動指令的數(shù)據(jù)，并將該生成的移動指令數(shù)據(jù)輸出到插補部11。

插補部11基于指令解析部10輸出的移動指令數(shù)據(jù)所指令的移動指令來生成在插補周期對指令路徑上的點進行插補計算而得到的數(shù)據(jù)。

加減速控制部12基于插補部11輸出的插補數(shù)據(jù)進行加減速處理來計算每個插補周期的各驅(qū)動軸的速度，并向伺服控制部13輸出該計算出的數(shù)據(jù)。

然后，伺服控制部13基于加減速控制部12的輸出來控制機械的各驅(qū)動部。

另一方面，指令解析部10在預讀出的CNC指令20中包含指令輔助功能的執(zhí)行的MSTB代碼指令時，向執(zhí)行開始契機通知部14輸出預讀出的指令，并且對該執(zhí)行開始契機通知部14進行指令，從而對可編程序控制器15進行與指令所述輔助功能的MSTB代碼指令有關的通知。

執(zhí)行開始契機通知部14在從指令解析部10接收到指令從而進行與所述MSTB代碼指令有關的通知時，對指令解析部10預讀出的指令進行解析來計算并累計各指令的執(zhí)行時間，由此計算直到執(zhí)行所述MSTB代碼指令為止的時間。例如，如圖2所示，在預讀出指令i-4到指令i(MSTB代碼指令)的情況下，在當前正在執(zhí)行指令i-4時，執(zhí)行開始契機通知部14通過計算并累計指令i-4～指令i-1的各指令的執(zhí)行時間，計算直到執(zhí)行指令i(MSTB代碼指令)為止的時間(圖中為65秒)。此外，關于各指令的執(zhí)行時間的計算方法，例如，根據(jù)日本特開2007-025945號公報、日本特開2009-098981號公報等為公知的計算方法，因此在本說明書中省略其說明。

然后，執(zhí)行開始契機通知部14向可編程序控制器15通知包含所述MSTB代碼以及直到執(zhí)行該MSTB代碼為止的時間的信號。

可編程序控制器15取得基于各指令的信號等，通過順序程序處理該取得 的信號，作為動作指令輸出信號來進行機械2等成為控制對象的機械的控制，并且從機械2等成為控制對象的機械取得狀態(tài)信號，傳送數(shù)值控制裝置1內(nèi)的處理所需要的輸入信號。

在本發(fā)明中，可編程序控制器15具備執(zhí)行契機決定部16以及輔助功能動作信息存儲部17。這些執(zhí)行契機決定部16以及輔助功能動作信息存儲部17是通過基于順序程序的動作來實現(xiàn)的功能單元。

執(zhí)行契機決定部16基于從執(zhí)行開始契機通知部14取得的包含MSTB代碼指令和直到執(zhí)行該MSTB代碼指令為止的時間的信號、以及在輔助功能動作信息存儲部17中存儲的基于所述MSTB代碼指令的輔助功能的各動作相關的信息，決定基于所述MSTB代碼指令的輔助功能的各動作的執(zhí)行定時，并基于該決定的執(zhí)行定時對機械2輸出用于指令輔助功能的各動作的開始的信號。

圖3表示在本實施方式的輔助功能動作信息存儲部17中存儲的輔助功能動作信息的例子。

對于各輔助功能，輔助功能動作信息包含指令該輔助功能的MSTB代碼、與該輔助功能的動作相關的多個動作信息。在各動作信息中，包含執(zhí)行該動作時的信號地址和與該動作的執(zhí)行相關的先行時間。在圖3的例子中，例如通過塔式(僅通過T代碼進行工具更換)的工具準備指令Txx指令的輔助功能由工具選擇動作(信號地址：TCHG1)和工具更換動作(信號地址：TCHG2)這兩個動作組成，工具選擇動作的先行時間為10秒(提前10秒執(zhí)行)，工具更換動作的先行時間為0秒(無法提前執(zhí)行)。

在這里，當在輔助功能動作信息存儲部17中存儲了圖3所示的輔助功能動作信息時，在基于圖4中舉例表示的加工程序正在執(zhí)行工序1的過程中預讀工序2的T02指令，在從執(zhí)行開始契機通知部14向可編程序控制器15通知了包含T02指令、直到執(zhí)行T02指令為止的時間的信號時，執(zhí)行契機決定部16從執(zhí)行開始契機通知部14讀出通過工具準備指令Txx指令的輔助功能的動作信息，并基于在該讀出的輔助功能動作信息中包含的各動作信息中設定的先行時間，對于各動作計算先行動作開始時間，并決定在計算出的各個先行動作開始時間后執(zhí)行各動作，上述先行動作開始時間是從執(zhí)行開始契機通知部14 通知的直到執(zhí)行工具準備指令Txx為止的時間減去各個先行時間得到的時間。

然后，在通過執(zhí)行契機決定部16決定的各工作的定時，從可編程序控制器15向機械2通知指令各動作的開始的信號。

圖5表示用于實現(xiàn)執(zhí)行契機決定部16的順序程序(梯形電路)的簡化后的例子。

可編程序控制器15在正在執(zhí)行圖5所示的順序程序時，從數(shù)值控制裝置1(CNC)的執(zhí)行開始契機通知部14，作為信號輸入作為代碼信號先行動作的代碼和直到執(zhí)行該代碼為止的時間，在該代碼與先行動作的代碼即“Mxx”一致并且直到執(zhí)行該代碼為止的時間低于該代碼的動作的先行時間時，對機械2側(cè)輸出開始Mxx代碼的動作的信號。通過對MSTB代碼的每個動作生成這樣的順序程序，能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行契機決定部16。

此外，至少在數(shù)值控制裝置1的每個處理周期依次執(zhí)行開始契機通知部14基于指令解析部10的預讀所進行的直到執(zhí)行MSTB代碼為止的時間的計算、以及由執(zhí)行契機決定部16基于該計算出的時間決定輔助功能的各動作的執(zhí)行契機的處理。由此，能夠?qū)崟r調(diào)整針對機械2的信號輸出的定時，應對由于數(shù)值控制裝置1上的執(zhí)行狀況的變化等導致的直到執(zhí)行MSTB代碼為止的時間的變化。

機械2是作為數(shù)值控制裝置1的控制對象的機械，包含機床、在該機床的周圍配置的周圍裝置等。在數(shù)值控制裝置1上經(jīng)由可編程序控制器15連接了多個機械2，在圖1中為了使說明簡單，只記載了一臺機械2。

通過機械2執(zhí)行的輔助功能例如當機械2為機床時為工具選擇或主軸的轉(zhuǎn)速控制等，當機械2為周圍設備即機械罩時輔助功能為機械門的開閉等，另外當機械2為機器人時輔助功能為工件的設置/取出等，如此執(zhí)行的輔助功能對于機械2的每個種類不同。

機械2通過取得從可編程序控制器15輸出的信號來執(zhí)行這些輔助功能。

如此，在本發(fā)明中能夠提前所設定的先行時間來執(zhí)行各輔助功能的多個動作中的可先行執(zhí)行的動作，因此與現(xiàn)有技術同樣地可縮短加工動作等的周期時間，除此以外還能夠通過先行時間的設定在動作指令前后的任意定時執(zhí)行各動作。以下，列舉本實施方式的數(shù)值控制裝置的周期時間的縮短以外的有用的應 用例子。

圖6表示在本實施方式的數(shù)值控制裝置上使用了油霧時的各動作的時間圖。

如圖6所示，在機床的加工控制中，在考慮了在程序中希望比執(zhí)行“M08”指令的定時稍早地開始噴出油霧時(〈1〉)，預讀并解析“M08”指令(〈2〉)，并先行執(zhí)行。此時，在現(xiàn)有技術中沒有特別考慮輔助功能的執(zhí)行定時，因此在解析完成的時間點噴出油霧，有時產(chǎn)生油霧的浪費(〈3〉)。與此相對，在本發(fā)明中，例如如圖3所示通過將油霧噴出動作的先行時間設定為短的時間(圖3中為1秒)，能夠在用戶期望的恰當定時噴出油霧(〈4〉)。

除此以外，當在雙系統(tǒng)的機械中在第一系統(tǒng)側(cè)進行工具準備時，能夠在考慮了第二系統(tǒng)側(cè)的狀況的定時進行執(zhí)行等，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有技術無法做到的在縮短周期時間的同時，進行動作定時的調(diào)整從而不會對加工造成不良影響。

以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式的例子，通過施加適當?shù)淖兏軌蛞愿鞣N其他的方式進行實施。