特許 6351738 工作機械の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351738

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】工作機械の制御装置

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/409 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/409 C

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-551416(P2016-551416)

(86)(22)【出願日】2014年9月30日

(86)【国際出願番号】JP2014076223

(87)【国際公開番号】WO2016051545

(87)【国際公開日】20160407

【審査請求日】2016年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100130133

【弁理士】

【氏名又は名称】曽根 太樹

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(72)【発明者】

【氏名】河合 理恵

(72)【発明者】

【氏名】瓶子 英樹

(72)【発明者】

【氏名】大野 堅一

(72)【発明者】

【氏名】星野 喜弘

【審査官】 牧 初

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１５４５０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−０６６７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１３９６０６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／１８−１９／４１６

Ｇ０５Ｂ １９／４２−１９／４６

Ｂ２３Ｑ １５／００−１５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置において、
加工用ＮＣプログラムをプログラム名又はプログラム番号で識別して記憶する第１のプログラム記憶部と、
作業者が手動で入力した作業用ＮＣプログラムを実行するごとに該作業用ＮＣプログラムを記憶する第２のプログラム記憶部と、
前記第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示する表示部と、を具備し、
前記第２のプログラム記憶部は、作業者が手動で入力し実行した作業用ＮＣプログラムと前記第２のプログラム記憶部に記憶された作業用ＮＣプログラムとを比較し、内容が同じ作業用ＮＣプログラムであるときに一つの作業用ＮＣプログラムとして記憶することを特徴とした工作機械の制御装置。

【請求項2】

ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置において、
加工用ＮＣプログラムをプログラム名又はプログラム番号で識別して記憶する第１のプログラム記憶部と、
作業者が手動で入力した作業用ＮＣプログラムを実行するごとに該作業用ＮＣプログラムを記憶する第２のプログラム記憶部と、
前記第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示する表示部と、を具備し、
前記第２のプログラム記憶部は、各作業用ＮＣプログラムの最終実行日時を記憶し、前記表示部は、前記最終実行日時の順に作業用ＮＣプログラムを表示することを特徴とした工作機械の制御装置。

【請求項3】

ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置において、
加工用ＮＣプログラムをプログラム名又はプログラム番号で識別して記憶する第１のプログラム記憶部と、
作業者が手動で入力した作業用ＮＣプログラムを実行するごとに該作業用ＮＣプログラムを記憶する第２のプログラム記憶部と、
前記第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示する表示部と、を具備し、
前記第２のプログラム記憶部は、各作業用ＮＣプログラムが実行された回数を記憶し、前記表示部は、前記実行された回数の順に作業用ＮＣプログラムを表示することを特徴とした工作機械の制御装置。

【請求項4】

前記表示部は、前記第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示するプログラムリスト表示部と、実行する作業用ＮＣプログラムを表示する実行プログラム表示部とを有し、前記プログラムリスト表示部に表示されたリストから作業用ＮＣプログラムが選択されたときに、該作業用ＮＣプログラムを前記実行プログラム表示部に表示する、請求項１から３のいずれか一項に記載の工作機械の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

工作機械の制御装置には、自動運転モードとＭＤＩ（手動データ入力、Ｍａｎｕａｌ Ｄａｔａ Ｉｎｐｕｔ）モードがある。自動運転モードでは、ＮＣプログラムは、プログラム番号やプログラム名に関連付けられて記憶される。作業者がプログラム番号を指定することにより、対応するＮＣプログラムに基づいて工作機械が自動運転される。ＭＤＩモードでは、ＮＣプログラムは記憶されず、実行するときに、その都度、作業者がＮＣプログラムのプログラム文を一文字一文字入力する。ＭＤＩモードでは、入力したＮＣプログラムは、一度実行したり、他のモードに移動したりすると消去される。本願では、自動運転モードに記憶されているＮＣプログラムを加工用ＮＣプログラム、ＭＤＩモードに入力されるＮＣプログラムを作業用ＮＣプログラム（ＭＤＩプログラム）と呼ぶ。

【0003】

特許文献１には、一つの編集中のＭＤＩプログラムをＮＣプログラムメモリにバックアッププログラムとして所定のプログラム番号を付加して記憶させることができ、ＮＣプログラムメモリからＭＤＩプログラムメモリに複写することで、一つのＭＤＩプログラムの編集を再開できる数値制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平３−９３９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

作業用ＮＣプログラムを手動で入力し実行した場合、後日、再び同じ作業用ＮＣプログラムを実行する場合がある。過去の加工と同一の加工を行う場合に、今回の加工の段取り作業を過去の加工の段取り作業と同一にすることにより、過去に実行した加工と同様の加工を行うことができる。ところが、従来の技術においては、ＭＤＩモードで入力した作業用ＮＣプログラムは、過去に実行した時点で工作機械の制御装置から消去されており、作業者は再び、作業用ＮＣプログラムを入力する必要がある。作業者が作業用ＮＣプログラムの記録を何らかの手段で残していない場合は、一から作業用ＮＣプログラムを考えて作り直す必要がある。

【0006】

しかしながら、このような作業用ＮＣプログラムを作るには、熟練が必要であり、時間がかかるという問題がある。また、再び作業用ＮＣプログラムを作成したときに、人為的なミスが生じる場合がある。このように、過去に実行した加工と同じ加工を再現するためには、熟練と高度な注意力が要求される。さらに、段取りを行う度に、作業用ＮＣプログラムを一文字ずつキーボードから入力するのは手間がかかる。この結果、作業者の負担が増えて、ワークの加工の生産性が低下していてしまう。

【0007】

特許文献１の数値制御装置は、一つの編集中のＭＤＩプログラムを記憶しているが、複数のＭＤＩプログラムは記憶していない。そのため、編集中の一つのＭＤＩプログラム以外の過去に使用したＭＤＩプログラムと同じ内容の作業をしたいときには、再度、ＭＤＩプログラムを作成する必要がある。

【0008】

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、過去に実行された作業用ＮＣプログラムの再利用を容易にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様では、ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置において、加工用ＮＣプログラムをプログラム名又はプログラム番号で識別して記憶する第１のプログラム記憶部と、作業者が手動で入力した作業用ＮＣプログラムを実行するごとに該作業用ＮＣプログラムを記憶する第２のプログラム記憶部と、第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示する表示部と、を具備し、第２のプログラム記憶部は、作業者が手動で入力し実行した作業用ＮＣプログラムと第２のプログラム記憶部に記憶された作業用ＮＣプログラムとを比較し、内容が同じ作業用ＮＣプログラムであるときに一つの作業用ＮＣプログラムとして記憶する工作機械の制御装置が提供される。

【0010】

これにより、作業者は数回前に入力した過去の作業用ＮＣプログラムを再利用することが容易になる。作業者は、手動で入力した複数の作業用ＮＣプログラムを記憶する必要がなくなる。又は、再度、同じ作業用ＮＣプログラムを作成する必要がなくなる。更に、重複する作業用ＮＣプログラムがその他の作業用ＮＣプログラムに埋もれてしまうことがなくなり、作業者は、必要とする作業用ＮＣプログラムを速やかに見つけることができる。

【0011】

また、本発明によれば、表示部は、第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示するプログラムリスト表示部と、実行する作業用ＮＣプログラムを表示する実行プログラム表示部とを有し、前記プログラムリスト表示部に表示されたリストから作業用ＮＣプログラムが選択されたときに作業用ＮＣプログラムを実行プログラム表示部に表示する工作機械の制御装置が提供される。

【0012】

これにより、作業者は過去の作業用ＮＣプログラムを再利用する際に、再び手動で作業用ＮＣプログラムを入力する必要がなくなる。

【0015】

また、本発明の第２の態様では、ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置において、加工用ＮＣプログラムをプログラム名又はプログラム番号で識別して記憶する第１のプログラム記憶部と、作業者が手動で入力した作業用ＮＣプログラムを実行するごとに該作業用ＮＣプログラムを記憶する第２のプログラム記憶部と、第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示する表示部と、を具備し、第２のプログラム記憶部は、各作業用ＮＣプログラムの最終実行日時を記憶し、表示部は、最終実行日時の順に作業用ＮＣプログラムを表示する工作機械の制御装置が提供される。

【0016】

また、本発明の第３の態様では、ＮＣプログラムを実行して工作機械を駆動する工作機械の制御装置において、加工用ＮＣプログラムをプログラム名又はプログラム番号で識別して記憶する第１のプログラム記憶部と、作業者が手動で入力した作業用ＮＣプログラムを実行するごとに該作業用ＮＣプログラムを記憶する第２のプログラム記憶部と、第２のプログラム記憶部に記憶された複数の作業用ＮＣプログラムを並べて表示する表示部と、を具備し、第２のプログラム記憶部は、各作業用ＮＣプログラムが実行された回数を記憶し、表示部は、実行された回数の順に作業用ＮＣプログラムを表示する工作機械の制御装置が提供される。

【0017】

本発明の第２の態様および第３の態様では、作業者は数回前に入力した過去の作業用ＮＣプログラムを再利用することが容易になる。作業者は、手動で入力した複数の作業用ＮＣプログラムを記憶する必要がなくなる。又は、再度、同じ作業用ＮＣプログラムを作成する必要がなくなる。更に、作業用ＮＣプログラムのうち、最終更新日時が古いもの又は利用回数が少ないものといった利用頻度の低い作業用ＮＣプロプログラムが削除され、利用価値の高い作業用ＮＣプロプログラムが残る。利用頻度の低い不要な作業用ＮＣプログラムが削減されると、作業者は、利用頻度の高い作業用ＮＣプログラムを速やかに見つけることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、複数の作業用ＮＣプログラムを記憶し並べて表示したため、過去と同じ作業用ＮＣプログラムを実行するときは、過去の作業用ＮＣプログラムを見ながら、そのまま同じ入力をすれば良い。これにより、作業用ＮＣプログラムを再び作成する時間が削減されたり、熟練者でなくても作業用ＮＣプログラムを作成することができるようになったりし、生産性が上がった。また、過去の作業用ＮＣプログラムを一文字一文字入力しなくても、プログラムリスト表示部から作業用ＮＣプログラムを選択して、実行プログラム表示部に挿入できる。これにより、ＮＣプログラムの再入力の手間と入力ミスが削減され、更に生産性向上の効果があった。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施の形態における工作機械の制御装置のブロック図である。

【図2】本発明の工作機械の制御装置に用いられる操作盤の概略正面図である。

【図3】加工用ＮＣプログラムを表示する表示部の概略図である。

【図4】作業用ＮＣプログラムを実行したときの表示部の概略図である。

【図5】作業用ＮＣプログラムを選択したときの表示部の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

数値制御式の工作機械では、ワークに対する工具の相対移動等の各種指令が記載されている加工用ＮＣプログラムに基づいて加工が行われる。作業者は、所望するワークの形状に基づいて、ワークの加工を行うための加工用ＮＣプログラムをＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）システムによって生成し、生成した加工用ＮＣプログラムのファイルをＵＳＢメモリ等の記憶媒体やネットワークを通じて、工作機械の制御装置に入力する。更に、作業者は、所望の加工用ＮＣプログラムを特定するため、プログラム番号を指令し、工作機械を自動運転させる。工作機械の制御装置は、指令された加工用ＮＣプログラムを読み取り、加工用ＮＣプログラムに基づいて工作機械を駆動する。

【0021】

作業者は、加工を行う前に、加工用ＮＣプログラムのみではなく、実際に使用する工作機械、工具やワークの状態に合わせて、工作機械を操作して加工の段取り作業を行う必要がある。例えば、ワークを工作機械に載置したり、工作機械の加工室内の洗浄を行う。また、加工用ＮＣプログラムの中で使用されているワーク座標系の位置情報や工具の情報を設定する。この際、作業者は、送り軸の移動、クーラントの吐出動作、切りくず排出の動作、測定用サブプログラムの呼出しと引数の指定などを作業用ＮＣプログラムを用いて工作機械に指令する。作業者は、作業用ＮＣプログラムをいちいちＣＡＭシステムで生成するのではなく、工作機械の状態を確認しながら、ＭＤＩモードで作業用ＮＣプログラムをその都度考えて手動で入力する。このようにして作業者は、加工用ＮＣプログラムと作業用ＮＣプログラムとを使い分けて、所望のワークの加工を行う。

【0022】

以下、本発明による工作機械の制御装置の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図１を参照して、加工用ＮＣプログラム実行の流れを説明する。工作機械１１の制御装置１３は、加工用ＮＣプログラム入力部２１から入力された加工用ＮＣプログラムを第１のプログラム記憶部２３に記憶し、表示部１５に表示する。更に、加工用ＮＣプログラムが実行の指令を受けると、第１のプログラム記憶部２３に記憶した加工用ＮＣプログラムに基づいて加工用ＮＣプログラム実行部２５が工作機械１１に指令を送出し、工作機械１１が駆動される。

【0023】

図２を参照して、制御装置１３の操作盤４１の説明をする。操作盤４１は、表示部１５と、入力装置としてのキーボード４３と各種スイッチ４５を備えている。本実施の形態では表示部１５にタッチパネル式の画面が備わっており、入力装置としても機能する。

【0024】

作業者は、ＵＳＢメモリ等の記憶媒体やネットワークを利用し、加工用ＮＣプログラム入力部２１に加工用ＮＣプログラムがプログラム番号又はプログラム名と関連付けた状態で入力される。入力された加工用ＮＣプログラムは、プログラム番号やプログラム名とともに第１のプログラム記憶部２３に記憶される。作業者は、キーボード４３およびタッチパネル式の画面で、プログラム番号又はプログラム名を選択する。図３は、表示部１５の中の加工用ＮＣプログラム表示部２７に、選択されたプログラム番号又はプログラム名に関連付けされた加工用ＮＣプログラムを表示する。図３では、プログラム番号Ｏ０２５１の加工用ＮＣプログラムが選択され、加工用ＮＣプログラムが画面表示されている。加工用ＮＣプログラムが選択されている状態で、作業者がサイクルスタートボタン４７を押すと、加工用ＮＣプログラム実行部２５は加工用ＮＣプログラムを解釈して工作機械１１に指令を送出する。

【0025】

再び図１を参照して、作業用ＮＣプログラム実行の流れを説明する。工作機械１１の制御装置１３は、作業用ＮＣプログラム入力部３１から入力された作業用ＮＣプログラムを表示部１５に表示する。更に、作業用ＮＣプログラムの実行指令を受けると、作業用ＮＣプログラムが第２のプログラム記憶部３３に記憶され、同時に作業用ＮＣプログラムに基づいて作業用ＮＣプログラム実行部３５が工作機械１１に指令を送出し、工作機械１１が駆動する。第２のプログラム記憶部３３に記憶された、作業用ＮＣプログラムは、プログラムリスト表示部３９に表示される。

【0026】

作業者は、キーボード４３やタッチパネル式の画面といった作業用ＮＣプログラム入力部３１を用いて、一文字ずつ加工用ＮＣプログラムを入力する。図４の表示部１５には、実行プログラム表示部３７とプログラムリスト表示部３９が表示されている。実行プログラム表示部３７は、作業用ＮＣプログラム入力部３１から入力された文字を表示する。実行したい作業用ＮＣプログラムの全文を入力した後に、作業者がサイクルスタートボタン４７を押すと、作業用ＮＣプログラム実行部３５は、作業用ＮＣプログラムを解釈し工作機械１１に指令を送出し、第２のプログラム記憶部３３に入力した作業用ＮＣプログラムを記憶する。第２のプログラム記憶部３３は、作業用ＮＣプログラムとともに作業用ＮＣプログラムの最終実行日時と実行回数を記憶する。作業用ＮＣプログラム実行部３５は、実行した作業用ＮＣプログラムを記憶させる際に、第２のプログラム記憶部３３の中に記憶されている作業用ＮＣプログラムと比較し、同一の作業用ＮＣプログラムと判断される場合は、最終実行日時を更新し、実行回数を増やす。同一の作業用ＮＣプログラムかを判断する際には、作業用ＮＣプログラム中の改行コードは、無視される。

【0027】

第２のプログラム記憶部３３には、最大記憶件数として例えば２０件が設定されており、作業用ＮＣプログラムのうち最終実行日時が新しいものから２０件が記憶されている。２１件目の作業用ＮＣプログラムが実行されたときは、最終実行日時が古い作業用ＮＣプログラムが消去され、新しい作業用ＮＣプログラムが記憶される。プログラムリスト表示部３９は、最終実行日時の順に、第２のプログラム記憶部３３に記憶された作業ＮＣプログラムを表示する。表示部１５の大きさの都合で表示しきれない作業用ＮＣプログラムは、スクロールバーで表示を上下にスクロールさせることで確認することができる。

【0028】

図４では、作業者が「Ｍ６；」と入力した例を挙げている。「Ｍ６；」は、工具交換を表すＮＣプログラムであるため、作業者がサイクルスタートボタン４７を押すと、工作機械１１は工具交換を行う。ここでは既に「Ｍ６；」が第２のプログラム記憶部３３の中に記憶されていたため、プログラムリスト表示部３９の「Ｍ６；」の行は、実行回数が１増加して８となり、最終実行日時が更新され、更に「Ｍ６；」の行がプログラムリストの最上段に移動される。

【0029】

また、第２のプログラム記憶部３３には、実行回数の多いものから順に記憶させることもできる。この場合は、２１件目の作業用ＮＣプログラムが実行されると、実行回数の少ない作業用ＮＣプログラムが消去される。実行回数が同数の場合は、最終実行日時が古いものが消去される。

【0030】

作業用ＮＣプログラムのうち、最終更新日時が古いもの又は利用回数が少ないものは、再利用される可能性が低い。最終更新日時が古いもの又は利用回数が少ないものを消去することは、必要となる作業用ＮＣプログラムが多数の不要な作業用ＮＣプログラムに埋もれてしまうことを防ぐことができる。また、同一のＮＣプログラムを判断して、まとめて記憶することも、不要な作業ＮＣプログラムの削減につながる。不要な作業用ＮＣプログラムが削減されると、作業者は、速やかに必要な作業用ＮＣプログラムを見つけることができる。

【0031】

例外的に、作業用ＮＣプログラムのうち最終更新日時が古いもの又は利用回数が少ないものを作業者が保存しておきたいと判断した場合には、ロックの列５１をタップすることでチェックマークを表示し、ロックをかけることもできる。ロックされた作業用ＮＣプログラムは、最終実行日時が最も古くても、実行回数が最も少なくても消去されない。代わりにロックされていない作業用ＮＣプログラムの中の最も古いもの又は実行回数の少ないものが消去される。利用頻度が低いが、後日、確実に使うことがわかっている作業用ＮＣプログラムを記憶しておくのに有効である。

【0032】

次に、作業用ＮＣプログラムの再利用の方法を説明する。作業者は、ＮＣプログラムの命令語を暗記していなくても、プログラムリスト表示部３９の記憶を見て、工具交換の作業用ＮＣプログラムが「Ｍ６；」であったことを容易に思い出すことができる。「Ｍ６；」であったことを思い出した作業者は、プログラムリスト表示部３９を見ながら、キーボード４３やタッチパネル式の画面といった作業用ＮＣプログラム入力部３１から、再び作業用ＮＣプログラムを入力し、実行することができる。

【0033】

また、作業者は、必要を感じた時点で、プログラムリスト表示部３９のコメント欄にコメントを残すこともできる。「Ｍ６；」のコメント欄に「ＡＴＣ１」と記入し、工具交換の作業用ＮＣプログラムだと識別し易くする。

【0034】

図５を参照して、「Ｇ９１Ｇ２８Ｚ０；Ｇ６５Ｐ９７３８；Ｇ５５Ｇ９０Ｇ００・・・」のようなプログラムリスト表示部３９の欄に入りきらない長い作業用ＮＣプログラムであった場合には、再利用したい作業用ＮＣプログラムの行を選択することにより、プレビュー６１で、プログラムリスト表示部３９の欄からはみ出した部分を見ながら、作業用ＮＣプログラムを入力することができる。図５で、斜線で示した行６７が選択されている。再利用したい作業用ＮＣプログラムの行６７が選択された状態で挿入ボタン６３を押すと、選択された作業用ＮＣプログラムが実行プログラム表示部３７に挿入される。保存ボタン６５を押すと、選択された行の作業用ＮＣプログラムをテキストファイルとして、記憶装置内の別の場所に保存することもできる。また、加工用ＮＣプログラムの編集中に加工用ＮＣプログラム中の所望の箇所を指定し、図示しない加工用ＮＣプログラム挿入ボタンを押すと、作業用ＮＣプログラムリストが表示され、挿入したい作業用ＮＣプログラムを選択することによって、加工用ＮＣプログラム中の指定された箇所に所望の作業用ＮＣプログラムを挿入することができる。

【符号の説明】

【0035】

１１ 工作機械
１３ 制御装置
１５ 表示部
２１ 加工用ＮＣプログラム入力部
２３ 第１のプログラム記憶部
２５ 加工用ＮＣプログラム実行部
２７ 加工用ＮＣプログラム表示部
３１ 作業用ＮＣプログラム入力部
３３ 第２のプログラム記憶部
３５ 作業用ＮＣプログラム実行部
３７ 実行プログラム表示部
３９ プログラムリスト表示部
４１ 操作盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】