數(shù)值控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種縮短通過串行通信向用于控制機床或機器人的數(shù)值控制裝置傳輸外部輸入輸出用單元(10單元)的輸入信號時的延遲時間的數(shù)值控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]為了在數(shù)值控制裝置和機床或機器人(以下，稱為“數(shù)值控制機床”)之間進行DI/D0信號(輸入信號/輸出信號)的輸入輸出，采用連接多個10單元的結構。并且，一般數(shù)值控制裝置和10單元每隔某一定周期進行DI/D0數(shù)據(jù)的交換。數(shù)值控制裝置和10單元每隔某一定周期進行DI/D0數(shù)據(jù)的交換，但沒有DI/D0數(shù)據(jù)的交換時，以某周期輸入輸出重復切換(toggle)的信號(空閑信號)。
[0003]另一方面，對于DI/D0的收發(fā)，輸入輸出特定的數(shù)據(jù)模式。這樣，能夠判別空閑信號與表示除此以外的DI/D0的數(shù)據(jù)模式，在數(shù)值控制裝置中判別接收的信號是哪個(參照圖8)。如圖8所示，發(fā)送DI數(shù)據(jù)作為開始代碼、首部、DI數(shù)據(jù)、尾部、CRC、停止代碼的集合體。此外，發(fā)送D0數(shù)據(jù)作為開始代碼、首部、D0數(shù)據(jù)、尾部、CRC、停止代碼的集合體。
[0004]如果縮短將向10單元的輸入信號傳輸給數(shù)值控制裝置時的延遲時間，則例如能夠縮短機內測量功能的循環(huán)時間。
[0005] 在數(shù)值控制機床的進給軸的軸移動部安裝接觸式傳感器，通過控制進給軸使接觸式傳感器接觸測量對象物，利用此時的來自接觸式傳感器的信號，進行在加工前后的工件的外徑等的測量的數(shù)值控制機床的機內測量功能已經實用化。該機內測量功能在移動進給軸而使接觸式傳感器接觸測量對象物(工件)時，數(shù)值控制裝置知道接觸式傳感器的輸出從斷開成為接通的定時，由此進行對象物的測量。
[0006] 此外，在數(shù)值控制裝置和機床之間，為了進行DI/D0信號的輸入輸出，采用連接多個10單元的結構。在如上所述的結構的數(shù)值控制機床中，若向10單元輸入接觸式傳感器輸出，則與向設置在數(shù)值控制裝置上的DI信號的接口輸入的情況相比，能夠實現(xiàn)更自由的結構/布線。
[0007]在日本特開2013 — 196307號公報中公開了上述的技術。在日本特開2013 —196307號公報中公開的技術提供了一種通過10單元進行時間測量，能夠進行更高精度的機內測量的數(shù)值控制系統(tǒng)。
[0008] 此外，作為同樣的技術，在日本特開平05 — 66820號公報中公開了為了防止延遲時間的增加，10單元以DI信號的輸入為觸發(fā)對數(shù)值控制裝置進行事件驅動的通信的方法，在日本特開平06 — 149320號公報中公開了各個10單元在內部具備用于計時時刻的定時器，通過通信協(xié)議采取與這些定時器同步的方法。
[0009] 然而，數(shù)值控制裝置與10單元僅定期地進行DI/D0數(shù)據(jù)的交換，因此在日本特開2013 — 196307號公報的方法中，有時從接觸式傳感器輸出的輸入到數(shù)值控制裝置檢測出在上述10單元有接觸式傳感器輸出的輸入為止的延遲時間增加。在延遲時間增加時，從機內測量動作到向下個動作轉移為止的時間增加，進而循環(huán)時間增加。
[0010]若使用在日本特開平05 — 66820號公報或在日本特開平06 — 149320號公報中公開的技術，則能夠防止延遲時間的增加，但上述的方法需要用于數(shù)據(jù)發(fā)送的調解電路，導致電路規(guī)模增大，從而在嚴格要求低成本化的10單元中是不利的。

【發(fā)明內容】

[〇〇11]因此，鑒于上述現(xiàn)有技術的問題點，本發(fā)明的目的是提供一種通過每隔一定周期的DI/D0數(shù)據(jù)的交換能夠縮短機內測量的循環(huán)時間的數(shù)值控制系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明的數(shù)值控制系統(tǒng)具有數(shù)值控制裝置和與該數(shù)值控制裝置連接的一個或多個10單元，并通過串行通信在所述數(shù)值控制裝置與所述10單元之間進行輸入輸出信號的收發(fā)，所述10單元具備:第1控制部，其以輸入信號為觸發(fā)，將從所述10單元輸出的空閑信號變更為預先設定的特定的波形模式信號，并且，在接收到所述特定的波形模式信號時，向前級發(fā)送特定的波形模式信號，所述數(shù)值控制裝置具有:第2控制部，其在接收到所述特定的波形模式信號時，輸出中斷信號。
[0013]所述10單元的所述第1控制部可以在所述10單元中存在輸入信號時，變更從所述10單元輸出的空閑信號的周期后，作為所述特定的波形模式信號而輸出。
[0014]所述10單元的所述第1控制部可以在所述10單元中有輸入信號時，向從所述10單元輸出的空閑信號插入特定的數(shù)據(jù)模式后，作為所述特定的波形模式信號而輸出。
[0015]所述10單元的所述第1控制部可以在所述10單元中有輸入信號時，變更從所述10單元輸出的空閑信號的相位后，作為所述特定的波形模式信號而輸出。
[0016]所述10單元的第1控制部也可以在后級的10單元收發(fā)輸入信號并將從該10單元輸出的空閑信號變更為特定的波形模式信號后，輸出給前級的10單元時，檢測所述變更后的空閑信號中的特定的波形模式信號，僅在符合條件時，直接向前級輸出檢測后的所述空閑信號。
[0017]本發(fā)明的數(shù)值控制系統(tǒng)具有數(shù)值控制裝置和與該數(shù)值控制裝置連接的一個或多個10單元，并通過串行通信在所述數(shù)值控制裝置與所述10單元之間進行輸入輸出信號的收發(fā)，所述10單元具備:接收部，其判別向所述10單元輸入的輸入信號的種類；以及第3控制部，其對所述輸入信號的每個種類預先設定從所述10單元輸出的空閑信號的特定的波形模式，以所述輸入信號為觸發(fā)，輸出根據(jù)所述輸入信號的種類而預先設定了從所述10單元輸出的空閑信號的特定的波形模式信號，所述數(shù)值控制裝置具備:第4控制部，其在接收到所述特定的波形模式信號時，根據(jù)所述特定的波形模式信號判別所述輸入信號的種類。
[0018]所述10單元的所述第3控制部可以在后級的10單元收發(fā)輸入信號，并將從該10單元輸出的空閑信號變更為特定的波形模式信號后輸出給前級的10單元時，檢測出所述變更后的空閑信號中的特定的波形模式信號，僅在符合條件時，直接向前級輸出檢測后的所述空閑信號。
[0019]通過具備以上的結構，本發(fā)明能夠提供一種通過每隔一定周期的DI/D0數(shù)據(jù)的交換，能夠縮短機內測量的循環(huán)時間的數(shù)值控制系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0020]參照附圖，對以下的實施例進行說明，從而使本發(fā)明的所述以及其他目的和特征更加明確。
[0021]圖1是說明多個10單元以鏈式方式與數(shù)值控制裝置連接的數(shù)值控制系統(tǒng)的圖。
[0022]圖2是說明用于變更空閑信號的周期的實施方式的圖。
[0023]圖3是說明在空閑信號中混入有數(shù)據(jù)模式的實施方式的圖。
[0024]圖4是說明用于變更空閑信號的相位的實施方式的圖。
[0025]圖5是說明根據(jù)輸入信號的種類變更空閑信號的數(shù)據(jù)模式的實施方式的圖。
[0026]圖6是說明以往的數(shù)值控制裝置與多個10單元以雛菊鏈連接的數(shù)值控制系統(tǒng)的圖。
[0027]圖7是說明在數(shù)值控制裝置與多個10單元以雛菊鏈連接的數(shù)值控制系統(tǒng)中，將變更后的空閑信號可靠地傳輸給數(shù)值控制裝置的實施方式的圖。
[0028]圖8是說明現(xiàn)有技術的圖。
【具體實施方式】
[0029]圖1是說明多個10單元以鏈式方式與數(shù)值控制裝置連接的數(shù)值控制系統(tǒng)的圖。數(shù)值控制裝置10是用于控制機床或機器人的裝置。數(shù)值控制裝置10經由信號線20與多個10單元30以鏈式連接。10單元30具備后述的控制部。作為輸入信號向10單元30 — η輸入來自機內測量裝置(例如，接觸式傳感器)的信號。此外，數(shù)值控制裝置10具備后述的控制部。
[0030]10單元30具備:控制部，其以輸入信號為觸發(fā)，將從所述10單元輸出的空閑信號變更為預先設定的特定的波形模式信號，在接收到所述特定的波形模式信號時，向前級發(fā)送特定的波形模式信號。另外，在各請求范圍中，根據(jù)實施方式將所述控制部記載為第1控制部或第3控制部。
[0031]數(shù)值控制裝置10具備在接收到所述特定的波形模式信號時輸出中斷信號的控制部。另外，在各請求范圍中，根據(jù)實施方式將所述控制部記載為第2控制部或第4控制部。
[0032]以下，對各實施方式進行說明。
[0033](實施方式1)
[0034]實施方式1是“將空閑信號變更為特定的信號模式后通知給數(shù)值控制裝置”的方式。
[0035]本發(fā)明的數(shù)值控制系統(tǒng)在10單元檢測出接觸式傳感器輸出的輸入時，將從10單元30輸出的所述空閑信號變更為特定的信號模式。將變化成特定模式的空閑信號向數(shù)值控制裝置10輸入，因此檢測出特定模式的數(shù)值控制裝置10無需等待DI/D0信號的通信而能夠通過10單元30檢測出存在接觸式傳感器輸出的輸入。由此，在不需要用于數(shù)據(jù)發(fā)送的調解的基礎上，不產生延遲時間，能夠向數(shù)值控制裝置10傳達在10單元30存在接觸式傳感器輸出的輸入，從而在機內測量動作完成后可以立即開始下一動作，因此不會增加循環(huán)時間。實施方式2?6表不使上述特定的信號模式變化的例子。
[0036]如【背景技術】所述，數(shù)值控制裝置和10單元在每隔某一定周期進行DI/D0數(shù)據(jù)的交換，但在沒有DI/D0數(shù)據(jù)的交換時，始終以特定周期輸入輸出重復切換的信號(空閑信號)。通過向數(shù)值控制裝置輸入上述的空閑信號，能夠判別為具有圖8所示的數(shù)據(jù)結構的DI/D0信號，在數(shù)值控制裝置中能夠判斷為“沒有進行DI/D0信號的交換”的狀態(tài)。
[0037]通常，在10單元30不變更空閑信號的周期或模式，但在本發(fā)明的實施方式中所使用的10單元30在10單元具備在10單元檢測出來自機內測量裝置即接觸式傳感器的接觸式傳感器輸出的輸入時，能夠在10單元側將空閑信號變更為特定的信號模式的控制部(第1控制部)。所述特定的信號模式經由信號線20輸出到數(shù)值控制裝置10。
[0038]另一方面，數(shù)值控制裝置10具備:控制部(第2控制部)，其僅在以預定比特(bit)數(shù)以上接收到上述特定的信號模式時接通中斷信號。在數(shù)值控制裝置10的控制部(第2控制部)接通中斷信號時，數(shù)值控制裝置10立即結束測量循環(huán)，向下一動作循環(huán)轉移。這樣，可以向數(shù)值控制裝置10通知沒有增加延遲時間而存在接觸式傳感器輸出的輸入。
[0039]通過使用該方法，在現(xiàn)狀在接受DI信號之前通過維持接觸式傳感器接觸測量對象物的狀態(tài)而浪費時間的位置產生中斷，由此不等待DI信號的接收地操作進給軸而能夠向下一步驟前進，不會產生由DI信號接收等待引起的循環(huán)時間的增加。此外，在中斷的時間點無法知道有接觸式傳感器的輸入的時刻，但接收DI后，能夠檢測出接觸式傳感器的輸入時刻，因此在機內測量功能中不會存在問題。
[0040]在實施方式1中，接收接觸式傳感器輸出的輸入而將空閑信號變更為特