JP2013114425A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の加工工程の加工部位の再加工を容易におこなうことができるとともに、容易に処理を実装することができる数値制御装置を提供する。
【解決手段】ＮＣプログラム２３ａは、工程が実行順に記述されるとともに、工程はシーケンシャルファンクションチャート３１０のステップに対応し、加工機械５０を各工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせるための工程別加工準備指令が各工程の前段に記述され、ＮＣプログラム実行手段２５ａは、実行開始ステップ設定手段１１６ｂで設定された実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された工程別加工準備指令までスキップし、実行開始工程に対応する工程別加工準備指令を実行することにより、加工機械５０を実行開始工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせた後に、実行開始ステップに対応する実行開始工程からＮＣプログラム２３ａを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は例えば加工機械の制御に用いる数値制御装置に関する。

加工機械の制御装置には、工具軸を数値制御する数値制御部と治具等の補助装置を制御するシーケンス制御部を備えた数値制御装置がある。この数値制御部に用いられるプログラムは、ＮＣ言語により記述されたＮＣプログラムであり、シーケンス制御部に用いられるプログラムは、ラダー回路図や、シーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）等のプログラム言語により記述されたシーケンスプログラムである。これらのＮＣプログラムおよびシーケンスプログラムは、加工機械の運転により、一連の加工動作が工程順におこなわれるようにプログラミングされている。

例えば、工作物の加工をおこなうマシニングセンタの場合、図７に示すように、ＮＣプログラムは、加工開始からいくつかの加工工程を経て加工完了に至るまでの指令が工程順にプログラミングされている。この加工開始には、初期設定、工作物座標系定義等、全ての工程に共通する準備指令が記述されている。加工工程は、工具交換、工作物座標系選択、加工位置決め等の加工準備指令と、加工部位ごとの加工動作指令と、から構成されている。加工工程は、加工をおこなうドリル、タップ等の工具単位で一つの工程をなすように構成されている。また、複数の加工部位を有する加工工程は、加工順に加工部位を変えて加工をおこなうように構成されている。

ところで、このような工作物の加工において、加工完了後の加工精度検査により、特定の加工部位に精度不良が検出されたとき、精度不良の要因を取り除いた後に、この加工部位を再加工したい場合がある。特定の加工部位を再加工するには、ＮＣプログラムにおいて、特定の加工部位の加工を含む加工工程の加工動作指令を実行する必要がある。ただし、加工動作指令の実行に先立って、加工準備指令が実行されている必要があるため、途中工程にある加工工程の場合、加工工程よりも前工程に記述された加工準備指令のブロックを実行開始位置とする必要がある。このため、特定の加工部位の再加工の操作は、ＮＣプログラムを直接見て適切な実行開始位置を判断する必要があり、ＮＣ言語に精通した熟練者でなければ難しかった。

特許文献１には、ＮＣプログラムから工程の区切りを示す工程情報を作成し、この工程情報に基づき、工程をツリー表示することで、再加工する加工工程を選択させ、選択された加工工程に対応するＮＣプログラムを実行する制御装置が開示されている。オペレータは、ツリー表示された工程と工程に付けられたコメントを参照して、再加工する加工工程を選択することができる。そして、制御装置のＮＣプログラム実行処理は、ＮＣプログラムを解析することにより、選択された加工工程の前工程に記述された加工準備指令を判断し、この加工準備指令のブロックを実行開始位置とすることで、途中工程にある加工工程の再加工をおこなっている。

特開２０００−８９８１３号公報

しかしながら、複数の加工部位を有する加工工程において、再加工する加工部位を詳細に指定したい場合、ツリー表示された工程から加工工程を選択するだけでなく、ＮＣプログラムを直接見て、再加工したい加工部位の実行開始位置のブロックを設定する必要があった。また、前述のＮＣプログラムの解析機能を備えたＮＣプログラム実行処理を実装するには、制御装置のシステムプログラムを変更する必要があり、システムプログラム開発を要するため、容易に実装することができないという問題があった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、特定の加工工程の加工部位の再加工を容易におこなうことができるとともに、容易に処理を実装することができる数値制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に係わる発明は、上記の課題を解決するため、ＮＣ文とマクロ文とから構成されるＮＣ言語により記述され加工機械の各動作工程を制御するためのＮＣプログラムと、前記ＮＣプログラムを実行する数値制御部と、表示装置を有し前記ＮＣプログラムの実行を操作する操作盤部と、を備え、前記数値制御部は、前記ＮＣプログラムを記憶するプログラム記憶手段と、前記ＮＣプログラムを実行するＮＣプログラム実行手段と、を備え、前記操作盤部は、前記ＮＣプログラムの工程をシーケンシャルファンクションチャートのステップと対応させた前記シーケンシャルファンクションチャートを前記表示装置に表示するシーケンシャルファンクションチャート表示手段と、前記表示装置に表示された前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップの１つを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記ステップを実行開始ステップとする実行開始ステップ設定手段と、を備え、前記ＮＣプログラムは、前記工程が実行順に記述されるとともに、前記工程は前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップに対応し、前記加工機械を前記各工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせるための工程別加工準備指令が前記各工程の前段に記述され、前記ＮＣプログラム実行手段は、前記実行開始ステップ設定手段で設定された前記実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された前記工程別加工準備指令まで前記ＮＣプログラムをスキップし、前記実行開始工程に対応する前記工程別加工準備指令を実行することにより、前記加工機械を前記実行開始工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせた後に、前記実行開始ステップに対応する実行開始工程から前記ＮＣプログラムを実行することを特徴とする。

請求項２に係わる発明は、請求項１に記載の数値制御装置であって、前記ＮＣプログラムは、前記加工機械を全ての前記動作工程に共通する全工程共通加工準備完了状態に至らせるための全工程共通加工準備指令が１番目の前記工程別加工準備指令より前に記述され、前記ＮＣプログラム実行手段は、前記全工程共通加工準備指令を実行した後に、前記実行開始ステップ設定手段で設定された前記実行開始ステップに対応する前記実行開始工程の前段に記述された前記工程別加工準備指令まで前記ＮＣプログラムをスキップすることを特徴とする。

請求項３に係わる発明は、請求項１または２に記載の数値制御装置であって、前記操作盤部は、前記選択手段で選択された前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップに対応する前記ＮＣプログラムの工程が、前記動作工程のうちの前記加工機械が工作物に加工を施す加工工程を制御するものである場合、前記加工工程の加工動作指令の内容を示すダイアログボックス表示画面を前記表示装置に表示するダイアログボックス表示手段と、前記ダイアログボックス表示画面に前記工作物の図面または画像を表示するとともに、加工部位の加工位置番号を表示する加工部位表示手段と、前記加工工程における前記加工部位の加工開始位置番号を設定する加工部位設定手段と、を備え、前記ＮＣプログラム実行手段は、前記加工部位設定手段に設定された前記加工開始位置番号に対応する前記加工工程の前記加工部位の前記加工動作指令から前記ＮＣプログラムの実行を開始することを特徴とする。

請求項４に係わる発明は、請求項１または２に記載の数値制御装置であって、前記数値制御装置は、前記ＮＣプログラム実行手段が実行中の前記ＮＣプログラムの実行中工程を記憶する実行工程記憶手段を備え、前記選択手段は、前記ＮＣプログラム実行手段が前記ＮＣプログラムの実行を中断したときに前記実行工程記憶手段に記憶されていた前記実行中工程に対応する前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップを選択することを特徴とする。

請求項５に係わる発明は、請求項３に記載の数値制御装置であって、前記数値制御装置は、前記ＮＣプログラム実行手段が実行中の前記ＮＣプログラムの前記実行中工程および前記実行工程中において実行中の前記加工部位の前記加工位置番号を記憶する実行工程記憶手段を備え、前記選択手段は、前記ＮＣプログラム実行手段が前記ＮＣプログラムの実行を中断したときに前記実行工程記憶手段に記憶されていた前記実行中工程に対応する前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップを選択し、前記実行開始ステップ設定手段は、前記選択手段により選択された前記ステップを前記実行開始ステップとし、前記ＮＣプログラム実行手段は、前記実行開始ステップ設定手段で設定された前記実行開始ステップに対応する前記実行開始工程の前段に記述された前記工程別加工準備指令まで前記ＮＣプログラムをスキップし、前記実行工程に対応する前記工程別加工準備指令を実行することにより、前記加工機械を前記実行開始工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせた後に、前記実行開始ステップに対応する前記実行開始工程の前記加工位置番号の前記加工部位の前記加工動作指令から前記ＮＣプログラムを実行することを特徴とする。

上記のように構成した請求項１の発明によれば、数値制御装置の操作盤部の表示装置には、シーケンシャルファンクションチャート表示手段により、ＮＣプログラムの工程がステップとして実行順に配列されて表示されている。オペレータは、選択手段により、このシーケンシャルファンクションチャートのステップの１つを選択し、実行開始ステップ設定手段により、このステップを実行開始ステップとして設定することができる。このとき、シーケンシャルファンクションチャートにおいて、工程順序が視覚的に表示されているので、オペレータは確実に実行開始ステップを設定することができる。そして、ＮＣプログラムにおいて、加工機械の工程が実行順に記述されるとともに、加工機械を各工程が実行される直前の工程別準備完了状態に至らせるための工程別準備指令が各工程の前段に記述されている。そして、ＮＣプログラム実行手段は、実行開始ステップ設定手段で設定された実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された工程別準備指令までＮＣプログラムをスキップし、実行開始工程に対応する工程別準備指令を実行することにより、加工機械を実行開始工程が実行される直前の工程別準備完了状態に至らせた後に、実行開始ステップに対応する実行開始工程からＮＣプログラムを実行することができる。このように、実行開始工程を実行する前に、実行開始工程に対応する工程別準備指令を実行することにより、動作に必要な工作物座標系設定や工具設定等がおこなわれ、工程別準備完了状態に至らせているので、確実に実行開始工程の動作を実行することができる。オペレータは、シーケンシャルファンクションチャート上で実行開始ステップを設定するだけで、確実に実行開始工程を実行することができる。ＮＣプログラムを直接見る必要がないので、ＮＣ言語に精通した熟練者でなくても、特定の工程を選択して実行することができる。このように、特定の工程を実行するための処理をＮＣプログラムにより構成しているので、ＮＣプログラム編集機能を備えた周辺装置により、容易に処理を実装することができる。

請求項２に係わる発明によれば、ＮＣプログラムにおいて、加工機械を全ての動作工程に共通する全工程共通準備完了状態に至らせるための全工程共通準備指令が１番目の工程別準備指令より前に記述されている。そして、ＮＣプログラム実行手段は、全工程共通準備指令を実行した後に、実行開始ステップ設定手段で設定された実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された工程別準備指令までＮＣプログラムをスキップすることができる。このように、実行開始工程の１番目の工程別準備指令を実行する前に、加工機機械を全ての動作工程に共通する全工程共通準備完了状態に至らせるための全工程共通準備指令を実行することにより、工程別準備指令に必要な工作物座標系定義や工具定義等がおこなわれ、全工程共通準備完了状態に至らせているので、確実に１番目の工程別準備指令を実行することができる。オペレータは、シーケンシャルファンクションチャート上で実行開始ステップを設定するだけで、確実に実行開始工程の工程別準備指令を実行することができる。ＮＣプログラムを直接見る必要がないので、ＮＣ言語に精通した熟練者でなくても、特定の工程を選択して、その工程の工程別準備指令を実行することができる。このように、特定の工程の工程別準備指令を実行するための処理をＮＣプログラムにより構成しているので、ＮＣプログラム編集機能を備えた周辺装置により、容易に処理を実装することができる。

請求項３に係わる発明によれば、数値制御装置の操作盤部の表示装置には、シーケンシャルファンクションチャート表示手段により、ＮＣプログラムの工程がステップとして実行順に配列されて表示されている。オペレータは、選択手段により、このシーケンシャルファンクションチャートのステップの１つを選択することができる。このステップに対応するＮＣプログラムの工程が、動作工程のうちの加工機械が工作物に加工を施す加工工程を制御するものである場合、ダイアログボックス表示手段により、加工工程の加工動作指令の内容を示すダイアログボックス表示画面を表示することができる。また、加工部位表示手段により、ダイアログボックス表示画面に工作物の図面または画像を表示するとともに、加工部位の加工位置番号を表示することができる。さらに、加工部位設定手段により、加工工程における加工部位の加工開始位置番号を設定することができる。このとき、ダイアログボックス表示画面には、加工部位の加工位置番号が工作物の図面または画像上に表示されているので、加工開始置番号の設定を確実におこなうことができる。そして、ＮＣプログラム実行手段により、加工部位設定手段に設定された加工開始位置番号に対応する加工工程の加工部位の加工動作指令からＮＣプログラムの実行を開始することができる。オペレータは、シーケンシャルファンクションチャート上のステップを選択し、ステップに対応する加工工程のダイアログボックス表示画面を表示する。そして、画面上に表示された工作物の図面または画像を参照して、加工部位の加工位置番号を設定することにより、確実に加工工程の加工部位の加工動作指令を実行することができる。オペレータがＮＣプログラムを直接見る必要がないため、ＮＣ言語に精通した熟練者でなくても、特定の加工工程の加工部位の加工動作指令の実行が可能である。

請求項４に係わる発明によれば、数値制御装置は、実行工程記憶手段により、ＮＣプログラム実行手段が実行中のＮＣプログラムの実行中工程を記憶することができる。そして、選択手段は、ＮＣプログラム実行手段がＮＣプログラムの実行を中断したときに実行工程記憶手段に記憶されていた実行中工程に対応するシーケンシャルファンクションチャートのステップを選択することができる。このように、ＮＣプログラムの実行を中断しても、実行中工程を記憶しているので、シーケンシャルファンクションチャート上で該当ステップを選択し、実行開始ステップとして設定することで、実行中工程を容易に再実行することができる。オペレータがＮＣプログラムを直接見る必要がないため、ＮＣ言語に精通した熟練者でなくても、実行中工程を容易に再実行することが可能である。

請求項５に係わる発明によれば、数値制御装置は、実行工程記憶手段により、ＮＣプログラム実行手段が実行中のＮＣプログラムの実行中工程および実行工程中において実行中の加工部位の加工位置番号を記憶することができる。そして、選択手段は、ＮＣプログラム実行手段がＮＣプログラムの実行を中断したときに実行工程記憶手段に記憶されていた実行中工程に対応するシーケンシャルファンクションチャートのステップを選択することができる。このように、ＮＣプログラムの実行を中断しても、実行中工程および実行工程中において実行中の加工部位の加工位置番号を記憶しているので、シーケンシャルファンクションチャート上で該当ステップを選択し、実行開始ステップとして設定することができる。ＮＣプログラム実行手段は、実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された工程別準備指令までＮＣプログラムをスキップし、実行工程に対応する工程別準備指令を実行することにより、加工機械を実行開始工程が実行される直前の工程別準備完了状態に至らせた後に、実行開始ステップに対応する実行開始工程の加工位置番号の加工部位の加工動作指令からＮＣプログラムを実行することができる。これにより、実行中工程の加工部位の加工動作指令を容易に再実行することができる。オペレータがＮＣプログラムを直接見る必要がないため、ＮＣ言語に精通した熟練者でなくても、実行中工程の加工部位の加工動作指令を容易に再実行することが可能である。

本発明の実施形態の数値制御装置の構成を示すブロック図。 本発明の実施形態の数値制御装置を用いた加工機械の概略図。 本発明の実施形態の数値制御装置によるシーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）の例。 本発明の実施形態の数値制御装置によるシーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）の例。 本発明の実施形態の数値制御装置によるダイアログボックス表示画面。 本発明の実施形態の数値制御装置によるＮＣプログラムのフローチャート。 従来のＮＣプログラムの構成例。

以下、本発明の実施形態の数値制御装置１を図面に従って説明する。
図１に示すように、数値制御装置１は、シーケンス制御部１０と、数値制御部２０と、操作盤部１００から構成されている。シーケンス制御部１０には、ＣＰＵ１１の内部バス１２を介して、プログラムメモリ１３、ＲＡＭ１４、ＲＯＭ１５、Ｉ／Ｏ制御回路１７、信号入出力インターフェース１８、通信インターフェース１９が接続されている。

数値制御部２０には、ＣＰＵ２１の内部バス２２を介して、プログラムメモリ２３、ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２５、サーボインターフェース２７、信号入出力インターフェース２８、通信インターフェース２９が接続されている。

表示部１１０は、液晶表示板１２１と、その液晶表示板１２１上を被覆した透明の電極板からなるタッチパネル１２２とにより構成されている。

操作盤部１００は、表示装置からなる表示部１１０を備え、ＣＰＵ１１１の内部バス１１２を介して、ＲＡＭ１１４、ＲＯＭ１１５、表示部インターフェース１１８、通信インターフェース１１９が接続されている。

シーケンス制御部１０と操作盤部１００は、それぞれの通信インターフェース１９,１１９を介して接続されている。同様に、数値制御部２０と操作盤部１００は、それぞれの通信インターフェース２９,１１９を介して接続されている。シーケンス制御部１０と数値制御部２０は、それぞれの信号入出力インターフェース１８,２８を介して接続されている。

加工機械５０は、シーケンス制御部１０のＩ／Ｏ制御回路１７を介して、補助装置４１，４２，４３に接続されている。また、数値制御部２０のサーボインターフェース２７を介して、制御軸の各軸用のモータ３１，３２，３３，３４に接続されている。

シーケンス制御部１０のＲＯＭ１５は、システムプログラムに含まれるシーケンスプログラム実行処理部１５ａが格納されている。ＲＡＭ１４は、システムプログラムがシーケンスプログラム１３ａを実行する際に使用されるワークメモリ１４ａが設けられている。プログラムメモリ１３には、加工機械５０の運転動作を制御するためのＳＦＣプログラムや補助装置４１，４２，４３を制御するためのラダー回路図からなるシーケンスプログラム１３ａが格納されている。システムプログラムは、ＣＰＵ１１により実行されてシーケンス制御部１０の全体を制御する。

数値制御部２０のＲＯＭ２５は、システムプログラムに含まれるＮＣプログラム実行手段であるＮＣプログラム実行処理部２５ａが格納されている。ＮＣプログラム実行処理部２５ａは、ＮＣ文とマクロ文とから構成されるＮＣ言語により記述されたＮＣプログラムを実行することができる。ＲＡＭ２４には、システムプログラムがＮＣプログラム２３ａを実行する際に使用されるワークメモリ２４ａが設けられている。プログラム記憶手段であるプログラムメモリ２３には、工作物Ｗの加工をおこなうためのＮＣプログラム２３ａが格納されている。システムプログラムは、ＣＰＵ２１により実行されて数値制御部２０の全体を制御する。

操作盤部１００のＲＯＭ１１５は、システムプログラム１１６に含まれるシーケンシャルファンクションチャート表示手段１１６ａ、実行開始ステップ設定手段１１６ｂ、ダイアログボックス表示手段１１６ｃ、加工部位設定手段１１６ｄ、加工部位表示手段１１６ｅが格納されている。ＲＡＭ１１４は、システムプログラム１１６が、上記の表示手段１１６ａ〜１１６ｅを実行する際に使用されるワークメモリ１１４ａが設けられている。システムプログラムは、ＣＰＵ１１１により実行されて操作盤部１００の全体を制御するとともに、オペレータの操作により、上記の表示手段１１６ａ〜１１６ｅを適宜呼び出す。上記の表示手段１１６ａ〜１１６ｅは、表示部インターフェース１１８を介して、表示部１１０に表示する。

次に、本実施形態の数値制御装置を加工機械に用いた例を示す。
図２に示すように、加工機械１５０は、テーブル１５１と工具Ｔが取り付け可能な主軸装置１５４を有した、いわゆる立形マシニングセンタである。それぞれの軸部には駆動用のモータが取り付けられ、数値制御部２０により制御されている。正面部には、パレット上の工作物Ｗを固定するジグクランプ装置（図示せず）およびクーラント装置（図示せず）を備え、側面部には、工具マガジン１５４およびＡＴＣ１５５を備えている。数値制御装置１のシーケンス制御部１０および数値制御部２０は、制御箱１５６に格納されており、インターフェースを介して加工機械１５０の各軸モータおよび補助装置に接続されている。また、制御箱１５６の前面には表示部１１０を備えている。クーラント装置やＡＴＣ１５５は、補助装置に該当し、ＮＣプログラムからのＭ指令により制御される。

加工機械１５０の制御の全体は、図１のシーケンス制御部１０のプログラムメモリ１３に格納されたシーケンスプログラム１３ａのＳＦＣプログラムによりおこなわれている。このＳＦＣプログラムは、制御手順を示す複数のステップと、これらステップを接続するリンクと、ステップから次のステップへの移行条件を示すトランジションとから基本的に構成される。

工作物Ｗの加工は、数値制御部２０のプログラムメモリ２３に格納されたＮＣプログラム２３ａによりおこなわれる。このＮＣプログラム２３ａは、ＳＦＣプログラムのステップの１つから起動される。補助装置の制御は、シーケンス制御部１０のプログラムメモリ１３に格納されたシーケンスプログラム１３ａのラダー回路図によりおこなわれる。

ＮＣプログラム２３ａは、ＮＣプログラム作成装置により作成されている。ＮＣプログラム作成装置では、通常のＮＣプログラムの編集機能に加え、加工条件のパラメータを設定することで、直接ＮＣプログラムを編集することなく、加工工程のＮＣプログラム２３ａが作成可能である。このように作成されたＮＣプログラム２３ａは、工程ごとに区分され、工程順に記述された構成となっている。

図３のシーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）３００は、加工機械１５０の自動運転サイクルのＳＦＣプログラムをシーケンシャルファンクションチャート形式として表示したものである。

図３に示すように、シーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）３００は、イニシャルステップＳＴ００１から開始され、次のステップＳＴ００２にてジグクランプをおこない、工作物Ｗをクランプする。このクランプ動作はシーケンスプログラム１３ａにより制御される。トランジションＴＲ００２には、ジグクランプ動作完了を移行条件とするプログラムが設けられているので、ジグクランプ動作完了の信号が検出されると、次のステップＳＴ００３に移行する。ステップＳＴ００３により、工作物Ｗを加工するＮＣプログラム２３ａを起動し、工作物Ｗの加工をおこなっている。

ここで、図１に示すように、数値制御部２０は、シーケンス制御部１０からＮＣプログラム２３ａが起動されると、プログラムメモリ２３からＮＣプログラム２３ａを取得し、ＮＣプログラム実行処理部２５ａにより、先頭ブロックから順次実行している。

そして、図３のトランジションＴＲ００３には、工作物Ｗの加工完了を移行条件とするプログラムが設けられているので、加工完了の信号が検出されると、次のステップＳＴ００４に移行する。ステップＳＴ００４では、ジグアンクランプをおこなう。トランジションＴＲ００４には、ジグアンクランプ動作完了を移行条件とするプログラムが設けられているので、ジグアンクランプ動作完了の信号が検出されると、次のステップ３０５のジャンプステップに移行する。そして、ジャンプ先の先頭ステップＳＴ００１に戻り、動作を繰り返すことで、自動運転サイクルが連続しておこなわれている。

表示部１１０に表示されたシーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）３００において、選択手段のタッチパネル１２２からステップをオペレータがタッチすると、そのステップの内容が表示される。ステップの内容表示は、選択されたステップがシーケンス動作のステップの場合と、またはＮＣプログラム動作のステップの場合で異なる。

シーケンス動作のステップであるステップＳＴ００２が選択された場合、シーケンス制御部１０から通信インターフェース１９および１１９を介して、シーケンスプログラム１３ａのラダー回路図を取得する。そして、ラダー回路図から、ステップＳＴ００２に対応する制御回路を検索し、該当した制御回路を表示部１１０に表示する。

また、ＮＣプログラム動作のステップであるステップＳＴ００３が選択された場合、システムプログラム１１６は、シーケンシャルファンクションチャート表示手段１１６ａを呼び出す。シーケンシャルファンクションチャート表示手段１１６ａは、数値制御部２０から通信インターフェース２９および１１９を介して、ステップＳＴ００３のコメントに記載された工作物Ｗの加工に対応したＮＣプログラム２３ａを取得する。シーケンシャルファンクションチャート表示手段１１６ａは、工程別に区切られ、工程順に記述されたＮＣプログラム２３ａの各工程をシーケンシャルファンクションチャートのステップと対応させ、シーケンシャルファンクションチャート形式にして、表示部１１０に表示する。

これにより、図４に示すように、ＮＣプログラム２３ａは、シーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）３１０として表示される。このシーケンシャルファンクションチャートの形式は、シーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）３００の形式に等しい。

次に、本実施形態のＮＣプログラムの概要について説明する。
以下、シーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）３１０に合わせ、各工程をステップと記している。

このＮＣプログラム２３ａのステップＳＴ００１は、加工開始の工程であり、初期設定等をおこなっている。ステップＳＴ００２〜ステップＳＴ００５は、全ての工程に共通する準備指令であり、それぞれ工作物座標系定義、工具長設定、熱変位補正、治具締め確認をおこなっている。

ステップＳＴ００６は、次に続くステップＳＴ００７，ＳＴ００８の加工工程に対応する加工準備指令をおこなう工程であり、加工に使用する工具Ｔ０１に工具交換するとともに、動作時の工作物座標系選択をおこなっている。

ステップＳＴ００７の加工工程は、工作物Ｗの前面Ａ部の取付面１の加工をおこない、ステップＳＴ００８の加工工程は、工作物Ｗの前面Ｂ部の取付面２の加工をおこなっている。

ステップＳＴ００９は、次に続くステップＳＴ０１０の加工工程に対応する加工準備指令をおこなう工程であり、加工に使用する工具Ｔ０２に工具交換するとともに、動作時の工作物座標系選択をおこなっている。

ステップＳＴ０１０の加工工程は、工作物Ｗの前面Ａ部のねじ穴のドリル加工をおこなっている。この加工工程の加工部位は、ねじ穴１およびねじ穴２の２箇所あり、最初にねじ穴１に位置決めして、加工をおこなった後、ねじ穴２に位置決めして、加工をおこなっている。

ステップＳＴ０１１は、次に続くステップＳＴ０１２の加工工程に対応する加工準備指令をおこなう工程であり、加工で使用する工具Ｔ０３に工具交換するとともに、動作時の工作物座標系選択をおこなっている。

ステップＳＴ０１２の加工工程は、工作物Ｗの前面Ａ部のねじ穴のタップ加工をおこなっている。この加工工程の加工部位は、ねじ穴１およびねじ穴２の２箇所あり、最初にねじ穴１に位置決めして、加工をおこなった後、ねじ穴２に位置決めして、加工をおこなっている。

ステップＳＴ０１３は、次に続くステップＳＴ０１４の加工工程に対応する加工準備指令をおこなう工程であり、加工に使用する工具Ｔ０５に工具交換するとともに、動作時の工作物座標系選択をおこなっている。

ステップＳＴ０１４の加工工程は、工作物Ｗの前面Ｃ部のねじ穴のドリル加工をおこなっている。ステップＳＴ０１５は、加工完了の工程であり、加工完了処理をおこなっている。

なお、トランジション４１１〜４１６は、図３のシーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）３００と形式を合わせるために付けられたものであり、プログラム要素ではない。

次に、本実施形態の加工工程のダイアログボックス表示画面について説明する。
表示部１１０に表示されたシーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）３１０において、選択手段のタッチパネル１２２から加工工程に対応するステップをオペレータがタッチすると、システムプログラム１１６は、ダイアログボックス表示手段１１６ｃを呼び出す。

図５に示すように、ダイアログボックス表示手段１１６ｃは、選択されたステップに対応するダイアログボックス表示画面５５０を表示する。加工部位表示手段１１６ｄにより、加工工程の加工部位と加工位置番号５５４，５５５が示された工作物の図面または画像５５３をダイアログボックス表示画面５５０の左側に表示している。また、ＮＣプログラム２３ａから選択されたステップに対応する加工条件のパラメータ５５４を取得し、ダイアログボックス表示画面５５０の右側に表示している。画面下部には、加工部位の加工位置番号を入力する加工開始位置番号５５６を備えている。ダイアログボックス表示画面５５０が閉じられると、選択されたステップを実行開始ステップと加工開始位置番号５５６を設定する。さらに、実行開始ステップ番号および加工開始位置番号５５６は、数値制御部２０へ通知され、ワークメモリに記憶される。また、実行開始ステップ番号が途中ステップの場合、途中ステップフラグをオン状態として、ワークメモリに記憶される。

ダイアログボックス表示画面５５０において、実行開始ステップが設定されると、図４のシーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）３１０上の該当ステップに実行開始ステップを示す矢印マーク３３０が表示される。

次に、本実施形態のＮＣプログラムの詳細をフローチャートを用いて説明する。
図４のステップＳＴ０１２に対応するＮＣプログラム２３ａのフローチャートを図６に示す。ステップＳＴ０１２は、コメントで示されているように、工作物前面Ａ部のねじ穴のタップ加工をおこなう加工工程であり、ねじ穴１およびねじ穴２の２箇所の加工部位の加工をおこなっている。

図６に示すように、ステップＳＴ０１２の加工工程では、実行開始ステップ番号を取得し、実行開始ステップ番号と自ステップ番号（１２）を比較し、実行開始ステップ番号が自ステップ番号以下ならば、処理を継続し、実行開始ステップ番号が自ステップ番号より大きいならば、このステップＳＴ０１２をスキップする（ステップＳ００１）。

次に、途中ステップフラグがオン状態であるか判別し、オン状態でなければ、加工準備指令をスキップする（ステップＳ００２）。

途中ステップフラグがオン状態ならば、この工程の加工準備指令をおこなう（ステップＳ００３）。この加工準備指令は、ＡＴＣによる工具交換、工作物座標系選択等の指令からなる。

加工準備指令を完了した後、途中ステップフラグをオフ状態とする（ステップＳ００４）。

この加工準備指令を完了した状態は、ＮＣプログラム２３ａを先頭から順に、この工程の直前まで実行した状態に等しい。ここで、途中ステップフラグは、実行開始ステップ番号が途中ステップである場合にオン状態に設定されているフラグである。

次に、ねじ穴１を示す加工位置番号１に位置決めをおこなう（ステップＳ００５）。そして、加工開始位置番号を取得し、加工開始位置番号と加工位置番号（１）を比較する（ステップＳ００６）。

加工開始位置番号が加工位置番号以下ならば、加工位置番号１の示すねじ穴１の加工動作指令をおこなう（ステップＳ００７）。この加工動作指令は、加工位置番号１の示すねじ穴１のタップ動作の指令からなる。

加工開始位置番号が加工位置番号より大きいならば、加工位置番号１の示す加工部位の加工をスキップする。加工動作指令の完了後、次の加工開始位置番号（２）を設定する（ステップＳ００８）。

次に、ねじ穴２を示す加工位置番号２に位置決めをおこなう（ステップＳ００９）。そして、加工開始位置番号を取得し、加工開始位置番号と加工位置番号（２）を比較する（ステップＳ０１０）。
加工開始位置番号が加工位置番号以下ならば、加工位置番号２の示すねじ穴２の加工動作指令をおこなう（ステップＳ０１１）。この加工動作指令は、加工位置番号２の示すねじ穴２のタップ動作の指令からなる。

加工開始位置番号が加工位置番号より大きいならば、加工位置番号２の示す加工部位の加工をスキップする。加工動作指令の完了後、次の加工開始位置番号（１）を設定する（ステップＳ０１２）。最後に、次の実行開始ステップ番号（１３）を設定する（ステップＳ０１３）。

なお、上記の実行開始ステップ番号、途中ステップフラグ、加工開始位置番号は、操作盤部１００にて設定されたものが数値制御部２０へ通知され、ワークメモリに記憶されたものを参照している。また、加工準備指令、加工動作指令等は、ＮＣ文により記述され、比較、判別等は、マクロ文により記述されている。

上記のように構成された数値制御装置１によれば、工作物Ｗの加工完了後の加工精度検査により、特定の加工部位に精度不良が検出されたとき、精度不良の要因を取り除いた後に、この加工部位を再加工したい場合、以下の操作により再加工することができる。

図１の操作盤部１００において、図４のシーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）を操作盤部１００の表示部１１０に表示する。

オペレータが、図１のタッチパネル１２２から再加工したい加工工程に対応するステップをタッチすると、選択されたステップの加工内容を示す、図５のダイアログボックス表示画面が表示される。

図５のダイアログボックスの表示画面には、選択されたステップに対応する加工工程の加工条件のパラメータおよび加工工程の加工部位と加工位置番号が示された工作物Ｗの図面または画像が表示されている。

オペレータは、加工工程の加工部位と加工位置番号が示された工作物の図面または画像を参照しながら、再加工したい加工部位の加工位置番号を加工開始位置番号として設定する。そして、ダイアログボックスの表示画面を閉じることにより、選択されたステップを実行開始ステップと加工開始位置番号を設定する。

これらの設定は数値制御部２０へ通知される。操作盤部１００の表示部１１０には、シーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）上の該当ステップに実行開始ステップを示す矢印マークが表示される。

オペレータは、加工機械１５０が運転可能な状態であることを確認し、操作盤部１００からＮＣプログラムの実行を指示すると、ＮＣプログラム２３ａの実行が開始される。

次に、上記のように構成されたＮＣプログラム２３ａの動作について説明する。
ここで、再加工する加工工程を実行開始ステップをＳＴ０１２、加工開始位置番号を２としている。

図６に示すように、ＮＣプログラム２３ａは、先頭ステップＳＴ００１から順に実行される。ステップＳＴ００１にて、初期設定がおこなわれる。ステップＳＴ００２〜ステップＳＴ００５にて、全ての動作工程に共通する加工準備指令がおこなわれる。

ステップＳＴ００６の加工準備工程は、実行開始ステップがＳＴ００６でないのでスキップされる。また、ステップＳＴ００７の加工工程は、実行開始ステップがＳＴ００７でないのでスキップされる。同様にして、ステップＳＴ００８〜ステップＳＴ０１１は、スキップされる。

ステップＳＴ０１２の加工工程は、実行開始ステップがＳＴ０１２であるので処理が継続される。ステップＳＴ０１２は途中ステップなので、途中ステップフラグがオン状態に設定され、加工準備指令が実行される。

次に、工具軸はねじ穴１を示す加工位置番号１に位置決めされる。そして、加工開始位置番号を取得し、加工開始位置番号と加工位置番号（１）を比較すると、加工開始位置番号が加工位置番号より大きいので、加工位置番号１の示す加工部位の加工をスキップされる。

次に、工具軸はねじ穴２を示す加工位置番号２に位置決めされる。そして、加工開始位置番号を取得し、加工開始位置番号と加工位置番号（２）を比較すると、加工開始位置番号が加工位置番号以下なので、加工位置番号２の示す加工部位の加工動作指令が実行される。最後に、次の実行開始ステップ番号（１３）が設定される。

ステップＳＴ０１３の加工準備工程は、実行開始ステップが１３であるのでスキップされず、加工準備指令がおこわれ、次の実行開始ステップ番号（１４）が設定される。

ステップＳＴ０１４の加工工程は、実行開始ステップが１４であるので、加工動作指令がおこなわれ、次の実行開始ステップ番号（１５）が設定される。

ステップＳＴ０１５は、加工完了の工程であり、原位置復帰した後、加工完了の信号を出力し、ＮＣプログラム２３ａの実行が終了する。

このように、再加工をおこなう加工工程において、加工動作指令を実行する前に、加工動作に必要な加工準備指令を実行して、加工準備完了状態に至らせているので、確実に再加工の動作を実行することができる。再加工する加工工程は、ＮＣプログラム２３ａのシーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）上に視覚的に表示された工程と各工程の概要を示すコメントを参照しながら設定できるので、再加工したい加工工程に対応するステップを確実に選択することができる。

また、再加工する加工部位は、ダイアログボックス表示画面に表示された工作物の図面または画像を参照しながら設定できるので、再加工したい加工部位の加工開始位置番号を確実に設定することができる。ＮＣプログラムを直接見る必要がないので、ＮＣ言語に精通した熟練者でなくても、再加工の設定操作をおこなうことができる。さらに、再加工の処理をＮＣプログラムにより構成しているので、制御装置のシステムプログラムの変更を不要とし、ＮＣプログラム編集機能を備えた周辺装置により処理を容易に実装することができる。

なお、本実施形態では、ＮＣプログラム実行手段は、ＮＣプログラムを先頭ブロックから順次実行しているが、実行開始ステップ設定手段で設定された実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された工程別加工準備指令までジャンプすることにより、ＮＣプログラムを工程別加工備指令までスキップしてもよい。

１：数値制御装置、
１０：シーケンス制御部、 １１：ＣＰＵ、 １２：内部バス、
１３：プログラムメモリ、 １３ａ：シーケンスプログラム、
１４：ＲＡＭ、 １４ａ：ワークメモリ、 １５：ＲＯＭ、
１５ａ：シーケンスプログラム実行処理部、
１８：信号入出力インターフェース、 １９：通信インターフェース、
２０：数値制御部、 ２１：ＣＰＵ、 ２２：内部バス、
２３：プログラムメモリ、 ２３ａ：ＮＣプログラム、
２４：ＲＡＭ、 ２４ａ：ワークメモリ、
２５：ＲＯＭ、 ２５ａ：ＮＣプログラム実行処理部、
２７：サーボインターフェース、 ２８：信号入出力インターフェース、
２９：通信インターフェース、
３１：Ｘ軸モータ、 ３２：Ｙ軸モータ、 ３３：Ｚ軸モータ、 ３４：主軸モータ、
４１：補助装置１、 ４２：補助装置２、 ４３：補助装置３、 ５０：加工機械、
１００：操作盤部、 １１０：表示部、 １１１：ＣＰＵ、
１１２：内部バス、 １１４：ＲＡＭ、 １１４ａ：ワークメモリ、
１１５：ＲＯＭ、 １１６：システムプログラム、
１１６ａ：シーケンシャルファンクションチャート表示手段、
１１６ｂ：実行開始ステップ設定手段、
１１６ｃ：ダイアログボックス表示手段１１６ｃ、
１１６ｄ：加工部位設定手段、 １１６ｅ：加工部位表示手段、
１１８：表示部インターフェース、 １１９：通信インターフェース、
１２１：液晶表示板、 １２２：タッチパネル、
１５０：加工機械、 １５１：テーブル、 １５２：パレット、
１５３：主軸装置、 １５４：工具マガジン、 １５５：ＡＴＣ、 １５６：制御箱、
３００：シーケンシャルファンクションチャート（ＳＦＣプログラム）、
３０１〜３０５：ステップ、
３１０：シーケンシャルファンクションチャート（ＮＣプログラム）、
３１１〜３２５：ステップ、
３３０：矢印マーク、
４０１〜４０４：トランジション、
４１１〜４２４：トランジション、
５５０：ダイアログボックス表示画面
５５１：ステップ番号、 ５５２：コメント、 ５５３：図面または画像データ
５５４：パラメータ、 ５５４，５５５：加工位置番号、
５５６加工開始位置番号、
Ｔ：工具、 Ｗ：工作物

Claims (5)

1. ＮＣ文とマクロ文とから構成されるＮＣ言語により記述され加工機械の各動作工程を制御するためのＮＣプログラムと、
   前記ＮＣプログラムを実行する数値制御部と、
   表示装置を有し前記ＮＣプログラムの実行を操作する操作盤部と、
   を備え、
   前記数値制御部は、
   前記ＮＣプログラムを記憶するプログラム記憶手段と、
   前記ＮＣプログラムを実行するＮＣプログラム実行手段と、
   を備え、
   前記操作盤部は、
   前記ＮＣプログラムの工程をシーケンシャルファンクションチャートのステップと対応させた前記シーケンシャルファンクションチャートを前記表示装置に表示するシーケンシャルファンクションチャート表示手段と、
   前記表示装置に表示された前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップの１つを選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された前記ステップを実行開始ステップとする実行開始ステップ設定手段と、
   を備え、
   前記ＮＣプログラムは、前記工程が実行順に記述されるとともに、前記工程は前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップに対応し、前記加工機械を前記各工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせるための工程別加工準備指令が前記各工程の前段に記述され、
   前記ＮＣプログラム実行手段は、前記実行開始ステップ設定手段で設定された前記実行開始ステップに対応する実行開始工程の前段に記述された前記工程別加工準備指令まで前記ＮＣプログラムをスキップし、前記実行開始工程に対応する前記工程別加工準備指令を実行することにより、前記加工機械を前記実行開始工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせた後に、前記実行開始ステップに対応する実行開始工程から前記ＮＣプログラムを実行することを特徴とする数値制御装置。
2. 請求項１に記載の数値制御装置であって、
   前記ＮＣプログラムは、前記加工機械を全ての前記動作工程に共通する全工程共通加工準備完了状態に至らせるための全工程共通加工準備指令が１番目の前記工程別加工準備指令より前に記述され、
   前記ＮＣプログラム実行手段は、前記全工程共通加工準備指令を実行した後に、前記実行開始ステップ設定手段で設定された前記実行開始ステップに対応する前記実行開始工程の前段に記述された前記工程別加工準備指令まで前記ＮＣプログラムをスキップすることを特徴とする数値制御装置。
3. 請求項１または２に記載の数値制御装置であって、
   前記操作盤部は、前記選択手段で選択された前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップに対応する前記ＮＣプログラムの工程が、前記動作工程のうちの前記加工機械が工作物に加工を施す加工工程を制御するものである場合、
   前記加工工程の加工動作指令の内容を示すダイアログボックス表示画面を前記表示装置に表示するダイアログボックス表示手段と、
   前記ダイアログボックス表示画面に前記工作物の図面または画像を表示するとともに、加工部位の加工位置番号を表示する加工部位表示手段と、
   前記加工工程における前記加工部位の加工開始位置番号を設定する加工部位設定手段と、
   を備え、
   前記ＮＣプログラム実行手段は、前記加工部位設定手段に設定された前記加工開始位置番号に対応する前記加工工程の前記加工部位の前記加工動作指令から前記ＮＣプログラムの実行を開始することを特徴とする数値制御装置。
4. 請求項１または２に記載の数値制御装置であって、
   前記数値制御装置は、前記ＮＣプログラム実行手段が実行中の前記ＮＣプログラムの実行中工程を記憶する実行工程記憶手段を備え、
   前記選択手段は、前記ＮＣプログラム実行手段が前記ＮＣプログラムの実行を中断したときに前記実行工程記憶手段に記憶されていた前記実行中工程に対応する前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップを選択することを特徴とする数値制御装置。
5. 請求項３に記載の数値制御装置であって、
   前記数値制御装置は、前記ＮＣプログラム実行手段が実行中の前記ＮＣプログラムの前記実行中工程および前記実行工程中において実行中の前記加工部位の前記加工位置番号を記憶する実行工程記憶手段を備え、
   前記選択手段は、前記ＮＣプログラム実行手段が前記ＮＣプログラムの実行を中断したときに前記実行工程記憶手段に記憶されていた前記実行中工程に対応する前記シーケンシャルファンクションチャートの前記ステップを選択し、
   前記実行開始ステップ設定手段は、前記選択手段により選択された前記ステップを前記実行開始ステップとし、
   前記ＮＣプログラム実行手段は、前記実行開始ステップ設定手段で設定された前記実行開始ステップに対応する前記実行開始工程の前段に記述された前記工程別加工準備指令まで前記ＮＣプログラムをスキップし、前記実行工程に対応する前記工程別加工準備指令を実行することにより、前記加工機械を前記実行開始工程が実行される直前の工程別加工準備完了状態に至らせた後に、前記実行開始ステップに対応する前記実行開始工程の前記加工位置番号の前記加工部位の前記加工動作指令から前記ＮＣプログラムを実行することを特徴とする数値制御装置。

Images