CN105320074B - 数控装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控装置和控制方法。数控装置的CPU解释数控程序的一个程序块整体。当在解释的程序块中存在保持工件的旋转工作台的固定指令或松开指令时，CPU创建等待完成标志，将固定指令或松开指令的轴的信息即轴信息予以存储，并执行旋转工作台的固定或松开。当在解释的下一个程序块中存在轴移动指令时，若等待完成标志已经创建且该轴移动指令是定位指令，则CPU对定位指令的指令轴与轴信息是否一致进行判断。当指令轴与轴信息不一致时，CPU不等待固定或松开完成就执行轴移动。因此，数控装置能缩短工件的加工周期。

Description

数控装置和控制方法

技术领域

本发明涉及数控装置和控制方法。

背景技术

数控装置控制机床并进行工件的切削加工。机床包括夹具装置。夹具装置的旋转台将工件保持成能旋转。夹具装置包括固定机构。在切削工件时，数控装置通过控制固定机构并将旋转台固定成使工件不动，来以机械方式阻止旋转台的旋转。日本特许公开2012年198734号公报公开了一种数控装置，其在使旋转台旋转时根据数控程序中的松开指令来解除固定机构对旋转台的固定，并在将旋转台松开之后使旋转台旋转。数控装置使旋转台朝目标位置旋转，在固定机构对旋转台的固定完成之后，使工具与工件的相对位置移动来进行工件的切削。

当在数控程序的程序块中存在固定指令或松开指令时，数控装置根据该固定指令或松开指令执行旋转工作台的固定或松开，并在该固定或松开的动作完成之后执行下一个程序块的轴移动指令。与电气方式的制动器相比，固定机构对旋转工作台的机械方式的固定和松开所花的时间较多。由于数控装置在固定机构对旋转工作台的固定或松开完成之后进行下一个程序块的轴移动，因此存在加工周期变长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能缩短加工周期的数控装置和控制方法。

技术方案1的数控装置根据数控程序来控制机床，该机床包括旋转工作台和固定机构，上述旋转工作台保持工件且能旋转，上述固定机构禁止或许可上述旋转工作台的旋转，上述数控程序由包含控制指令的多个程序块构成，上述控制指令具有使上述固定机构工作来禁止或许可上述旋转工作台的旋转的指令，上述数控装置包括解释部和执行部，上述解释部解释上述数控程序的一个程序块整体，上述执行部执行上述解释部解释的控制指令，上述数控装置的特征在于包括：第一判断部，该第一判断部对在上述解释部解释的一个程序块中是否存在使上述固定机构工作的控制指令进行判断；第二判断部，该第二判断部对在上述解释部解释的一个程序块中是否存在指示轴移动的轴移动指令进行判断；工作中存储部，当上述第一判断部判断为在上述一个程序块中存在使上述固定机构工作的控制指令时，该工作中存储部将所述固定机构的工作尚未完成这一信息予以存储；轴存储部，该轴存储部将驱动上述旋转工作台的轴的信息即轴信息予以存储；第三判断部，当上述第二判断部判断为在上述一个程序块中存在上述轴移动指令时，该第三判断部对上述工作中存储部是否存储有上述固定机构的工作尚未完成这一信息进行判断；第四判断部，当上述第三判断部判断为上述工作中存储部存储有上述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第四判断部对通过上述轴移动指令而移动的轴即指令轴与上述轴存储部存储的上述轴信息是否一致进行判断；第一轴移动控制部，当上述第四判断部判断为上述指令轴与上述轴信息不一致时，该第一轴移动控制部不等待上述执行部完成上述固定机构的工作就根据上述轴移动指令执行轴移动；以及第二轴移动控制部，当上述第四判断部判断为上述指令轴与上述轴信息一致时，该第二轴移动控制部在上述执行部完成上述固定机构的工作之后根据上述轴移动指令执行轴移动。当指令轴与轴信息不一致时，数控装置不等待固定机构的工作完成就执行轴移动，因此，能缩短加工周期。当指令轴与轴信息一致时，数控装置在固定机构的工作完成之后执行轴移动，因此，能防止负载作用于固定机构。

技术方案2的数控装置的特征在于包括限制部，该限制部禁止上述第一轴移动控制部的执行，上述限制部进行待机，直至上述执行部完成上述固定机构的工作。数控装置能对不等待固定机构的工作完成就执行轴移动的功能进行限制，因此，能根据数控程序来区别使用功能。

技术方案3或4的数控装置的特征在于包括：第五判断部，当上述第三判断部判断为上述工作中存储部存储有上述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第五判断部对上述轴移动指令是否是指定移动速度进行移动的插补指令进行判断；以及第三轴移动控制部，当上述第五判断部判断为上述轴移动指令是上述插补指令时，该第三轴移动控制部在上述执行部完成上述固定机构的工作之后根据上述轴移动指令执行轴移动。当轴移动指令是插补指令时，机床有可能执行切削加工。由于数控装置在固定机构的工作完成之后执行轴移动，因此能防止工件的加工不良。

技术方案5或6的数控装置的特征在于包括：主轴状态判断部，当上述第五判断部判断为上述轴移动指令是上述插补指令时，该主轴状态判断部对安装有切削上述工件的工具的主轴是否正在旋转进行判断；第六判断部，当上述主轴状态判断部判断为上述主轴处于停止状态时，该第六判断部对上述插补指令的指令轴与上述轴存储部存储的上述轴信息是否一致进行判断；以及第四轴移动控制部，当上述第六判断部判断为上述指令轴与上述轴信息不一致时，该第四轴移动控制部不等待上述执行部完成上述固定机构的工作就根据上述轴移动指令执行轴移动，当上述主轴状态判断部判断为上述主轴正在旋转时，上述第三轴移动控制御部在上述执行部完成上述固定机构的工作之后根据上述轴移动指令执行轴移动。在主轴停止时，即便轴移动指令是插补指令，机床也没有切削工件。当插补指令的指令轴与轴信息不一致时，数控装置不等待固定机构的工作完成就执行轴移动，因此，能缩短加工周期。

技术方案7的数控装置的特征在于包括：第七判断部，该第七判断部对在上述数控程序中的同一个程序块内是否存在使上述固定机构工作的指令以及针对上述固定机构固定的轴的上述轴移动指令进行判断；以及输出部，当上述第七判断部判断为在同一个程序块内存在使上述固定机构工作的指令以及针对上述固定机构固定的轴的上述轴移动指令时，该输出部输出异常信息。当在同一个程序块内存在使固定机构工作的指令以及针对固定机构固定的轴的轴移动指令这两者时，数控装置输出异常信息，因此，操作者能注意到数控程序中存在错误。

技术方案8的控制方法对数控装置进行控制，上述数控装置根据数控程序来控制机床，该机床包括旋转工作台和固定机构，上述旋转工作台保持工件且能旋转，上述固定机构禁止或许可上述旋转工作台的旋转，上述数控程序由包含控制指令的多个程序块构成，上述控制指令具有使上述固定机构工作来禁止或许可上述旋转工作台的旋转的指令，上述控制方法包括解释工序和执行工序，上述解释工序解释上述数控程序的一个程序块整体，上述执行工序执行由上述解释工序解释的控制指令，上述控制方法的特征在于包括：第一判断工序，该第一判断工序对在上述解释工序解释的一个程序块中是否存在使上述固定机构工作的控制指令进行判断；第二判断工序，该第二判断工序对在上述解释工序解释的一个程序块中是否存在指示轴移动的轴移动指令进行判断；工作中存储工序，当上述第一判断工序判断为在上述一个程序块中存在使上述固定机构工作的控制指令时，该工作中存储工序在工作中存储部中存储上述固定机构的工作尚未完成这一信息；轴存储工序，该轴存储工序将驱动上述旋转工作台的轴的信息即轴信息予以存储；第三判断工序，当上述第二判断工序判断为在上述一个程序块中存在上述轴移动指令时，该第三判断工序对在上述工作中存储工序中上述工作中存储部是否存储了上述固定机构的工作尚未完成这一信息进行判断；第四判断工序，当上述第三判断工序判断为在上述工作中存储部存储有上述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第四判断工序对通过上述轴移动指令而移动的轴即指令轴与上述轴存储工序存储的上述轴信息是否一致进行判断；第一轴移动控制工序，当上述第四判断工序判断为上述指令轴与上述轴信息不一致时，该第一轴移动控制工序不等待上述执行工序完成上述固定机构的工作就根据上述轴移动指令执行轴移动；以及第二轴移动控制工序，当上述第四判断工序判断为上述指令轴与上述轴信息一致时，该第二轴移动控制工序在上述执行工序完成上述固定机构的工作之后根据上述轴移动指令执行轴移动。数控装置通过进行上述工序，能获得技术方案1所述的效果。

附图说明

图1是机床1的立体图。

图2是图1所示的I－I线向视方向剖视图。

图3是表示机床1和数控装置50的电气结构的框图。

图4是主要处理的流程图。

图5是固定/松开处理的流程图。

图6是轴移动处理的流程图。

图7是轴移动处理(第一变形例)的流程图。

图8是轴移动处理(第二变形例)的流程图。

图9是复合机床100的立体图。

具体实施方式

下面说明本发明的实施方式。在以下说明中，使用图中箭头所示的上下、左右、前后。机床1的左右、前后、上下分别是X轴方向、Y轴方向、Z轴方向。

本实施方式的数控装置50(参照图3)根据数控程序来控制图1所示的机床1的动作。机床1是包括X轴、Y轴、Z轴和作为附加轴的A轴的四轴控制机床，其通过工件(未图示)和工具6的相对移动来对工件进行切削等加工。A轴是以与X轴平行的轴为旋转中心的控制轴。本实施方式的A轴是后述夹具装置10的旋转工作台4(参照图2)。

下面参照图1简单地说明机床1的结构。机床1包括基台2、立柱5、主轴头7、主轴(未图示)、移动台15、夹具装置10等。图1仅图示了机床1的上部，而省略了基台2的下部。基台2是机床1的基座。立柱5竖立设置于基台2上部的后方。主轴头7设于立柱5前表面，且通过Z轴马达61的驱动而沿Z轴方向移动。主轴设于主轴头7内部，主轴头7下部具有安装孔(未图示)。安装孔是安装对工具6进行把持的保持件16的孔。主轴通过设于主轴头7上部的主轴马达62的驱动而旋转。工具6是例如钻头、丝锥、铣刀等。工具6与主轴一起旋转，并对由夹具装置10保持成能旋转的工件(未图示)进行切削。工具6根据需要通过工具更换装置(未图示)与其它工具进行更换。

移动台15设于基台2上部，且能沿X轴、Y轴方向移动。夹具装置10固定于移动台15上表面。夹具装置10的保持工件的旋转工作台4绕A轴旋转，旋转工作台4利用固定机构固定于停止位置。因此，机床1利用移动台15使工件在XY方向上进给，使夹具装置10的旋转工作台4绕A轴旋转并固定于设定位置，以进行切削等加工。

下面参照图2来说明夹具装置10的结构。夹具装置10包括筒状的覆盖部21。在覆盖部21内部利用螺钉46安装有轴承22。覆盖部21使大齿轮26和旋转体23成为一体，并将大齿轮26和旋转体23支撑成能同轴地旋转。大齿轮26和旋转体23端部夹住轴承22，并利用螺钉45将轴承22固定。在覆盖部21内侧以能旋转的方式支撑有小齿轮25。小齿轮25处于与大齿轮26的转轴正交的位置关系，且与大齿轮26啮合。小齿轮25和大齿轮26构成交错轴锥齿轮机构。

旋转工作台4呈圆盘状，且利用螺钉47安装于旋转体23的轴向一端部。在旋转工作台4外表面(图2的左侧面)使用保持架(未图示)固定工件。凸部28利用螺钉48安装于旋转体23的与上述一端部相反一侧的另一端部。圆盘32以夹在旋转体23与凸部28之间的方式配置。O形环42以夹在圆盘32与旋转体23之间的方式配置。O形环41以夹在圆盘32与凸部28之间的方式配置。

缸29呈环状，且利用螺钉49以夹持垫圈37的状态固定于覆盖部21的与旋转工作台4相反一侧的面。在缸29中央安装有油封44。在缸29内部收纳有环状的活塞30。在活塞30外周部安装有O形环38，在活塞30内周部安装有O形环39。活塞30能沿覆盖部21的轴向滑动。缸29具有通气路35。通气路35使缸29的收纳活塞30的部分与缸29外部连通。后述固定控制装置66(参照图3)根据数控装置50输出的固定信号使泵(未图示)供给的空气经由通气路35注入，并根据松开信号使施加于通气路35的气压释放。

在覆盖部21的与缸29相对的面具有凹部33。在凹部33内侧配置有弹簧34。弹簧34将活塞30朝缸29侧按压。在将活塞30朝缸29侧按压时，旋转工作台4能旋转，因此处于松开状态。在将活塞30朝圆盘32侧按压时，旋转工作台4无法旋转，处于固定状态。活塞30、圆盘32、弹簧34、通气路35构成固定旋转工作台4的固定机构(相当于本发明的机构)。垫圈37和O形环41、42防止切削油等渗入活塞30与圆盘32之间而导致圆盘32与覆盖部21之间摩擦力下降。

下面参照图2来说明旋转工作台4的固定和松开。在处于松开状态的旋转工作台4中，若数控装置50驱动旋转工作台马达65(参照图3)，则小齿轮25旋转。由于小齿轮25与大齿轮26啮合，因此大齿轮26旋转。若大齿轮26旋转，则旋转体23、旋转工作台4、凸部28、圆盘32旋转。因此，旋转工作台4保持的工件绕旋转工作台4的A轴旋转。

若旋转工作台马达65停止驱动，则小齿轮25和大齿轮26停止旋转，旋转体23、旋转工作台4、凸部28、圆盘32也停止旋转。数控装置50将固定信号朝固定控制装置66的控制电路66A(参照图3)输出。控制电路66A根据该固定信号来驱动固定控制装置66。固定控制装置66使泵供给的空气经由通气路35注入。活塞30因所注入空气的压力而朝覆盖部21侧移动。所注入空气的压力超过弹簧34的弹簧力。若活塞30与圆盘32接触，则圆盘32发生弹性变形。活塞30将弹性变形的圆盘32按压至覆盖部21。因此，在圆盘32与覆盖部21之间产生摩擦力。摩擦力限制圆盘32和旋转体23的动作，使旋转工作台4成为固定状态。机床1能进行工件的切削加工。

为了改变工件接触工具6的角度，数控装置50将松开信号朝固定控制装置66的控制电路66A输出。控制电路66A根据松开信号来驱动固定控制装置66，使施加于通气路35的气压释放。活塞30因弹簧34的弹簧力而朝缸29的方向移动，圆盘32因弹簧34的弹力而弹性复原。由于圆盘32从覆盖部21离开，因此摩擦力消失。旋转工作台4成为松开状态，旋转体23变为能旋转。旋转工作台4在旋转了由数控程序设定的目标移动量之后停止。数控装置50将固定信号朝固定控制装置66的控制电路66A输出。控制电路66A根据固定信号来驱动固定控制装置66。固定控制装置66使旋转工作台4再次成为固定状态。因此，机床1能从别的角度对工件进行切削加工。

下面参照图3来说明数控装置50和机床1的电气结构。数控装置50包括CPU51、ROM52、RAM53、存储装置54、输入输出部55、驱动电路61A～65A、控制电路66A等。CPU51综合控制数控装置50。ROM52存储包含主要程序等的各种程序。主要程序执行后述的主要处理(参照图4)。主要处理是对数控程序的一个程序块整体进行解释来执行各种控制指令的处理。

RAM53临时存储各种处理执行过程中的各种数据。存储装置54是非易失性的，其存储数控程序等。数控程序由包含各种控制指令的多个程序块构成。数控装置50以程序块为单位对包含机床1的轴移动，旋转工作台4的旋转、固定和松开，工具更换等在内的各种动作进行控制。CPU51将操作者利用操作部71输入并设定的数控程序存储于存储装置54。

驱动电路61A与Z轴马达61及编码器61B连接。驱动电路62A与主轴马达62及编码器62B连接。驱动电路63A与X轴马达63及编码器63B连接。驱动电路64A与Y轴马达64及编码器64B连接。驱动电路65A与旋转工作台马达65及编码器65B连接。控制电路66A与固定控制装置66连接。驱动电路61A～65A从CPU51接收指令，朝对应的各马达61～65输出驱动电流。驱动电路61A～65A从编码器61B～65B接收反馈信号，进行位置和速度的反馈控制。控制电路66A从CPU51接收固定信号或松开信号，对固定控制装置66进行控制。

输入输出部55分别与操作部71、显示部72及固定检测器73连接。操作部71和显示部72设于例如覆盖机床1的保护罩(未图示)的侧面。操作部71是包括例如发出机床1的启动和停止等指令的多个指令键、指示加工开始的加工开始键、数控程序的输入键和编辑键等的设备。操作部71也可采用设于显示部72的触摸面板方式。显示部72是显示各种画面的设备。固定检测器73对夹具装置10中的旋转工作台4的固定状态或松开状态进行检测，并将固定确认信号或松开确认信号发送至数控装置50。

下面说明缩短时间功能的设定和解除。本实施方式能对机床1的工件加工的动作设定缩短时间功能。所谓缩短时间功能，是指通过不等待旋转工作台4的固定或松开完成就执行下面的轴移动来缩短加工周期的功能。操作者能利用操作部71来设定或解除该功能。在收到缩短时间功能的设定时，CPU51将存储于存储装置54的功能参数更新为1。在收到缩短时间功能的解除时，CPU51将存储于存储装置54的功能参数更新为0(零)。数控装置50通过解除缩短时间功能，能对在旋转工作台4的固定或松开完成之前执行接着的轴移动进行限制。

下面参照图4～图6来说明由CPU51进行的主要处理。主要处理是根据操作者选择的数控程序使机床1动作的处理。

－数控程序的说明－

在本实施方式中，以执行以下五个模式的数控程序的情况为例进行说明。数控程序按程序块来指示多个控制指令。下述五个模式是为了使说明便于理解而作了简化的两个程序块的例子，当然还能执行其它的数控程序。

·数控程序(1)：在A轴松开指令后针对与A轴不同的轴进行的定位指令

M442

G00X_Y_；

·数控程序(2)：在A轴松开指令后针对A轴进行的定位指令

M442

G00A_；

·数控程序(3)：在A轴松开指令后针对与A轴不同的轴进行的插补指令

M442

G01X_Y_F_；

·数控程序(4)：在A轴固定指令后针对与A轴不同的轴进行的定位指令

M443

G00X_Y_；

·数控程序(5)：在A轴固定指令后针对与A轴不同的轴进行的插补指令

M443

G01X_Y_F_；

M442是A轴的松开指令，M443是A轴的固定指令。G00是定位指令。所谓插补指令，是指以设定的移动速度(F_)使轴运动的指令，例如直线插补指令(G01)、圆弧插补指令(G02)、螺旋插补指令等。所谓螺旋插补指令，是指以指令的进给速度朝指示的位置螺旋状(在圆弧插补的基础上增加了深度方向的动作的运动)移动的指令。当使用螺旋插补指令时，指定平面轴(两根轴)和直线轴(一根轴)。直线轴也可设为包含转轴的两根轴。上述数控程序(3)和(5)的第二行是直线插补指令，但也可以是圆弧插补指令或螺旋插补指令等。在数控程序(1)、(3)、(4)、(5)中，第二行的定位指令和插补指令所指定的轴不限定于上述的例子。数控程序(2)的第二行不局限于A轴单独指令，也可以是包含A轴的多轴同时指令。

操作者使用操作部71选择数控程序的编号，并按下加工开始键(未图示)。CPU51在检测出加工开始键的按下时，将存储于ROM52的主要程序读入以执行本处理。

如图4所示，CPU51从存储装置54读入与利用操作部71选择的编号对应的数控程序(S1)。CPU51从读入的数控程序的开头行起对一个程序块进行解释(S2)，识别程序块内所有的控制指令。CPU51对识别的控制指令是否是结束代码进行判断(S3)。当控制指令不是结束代码时(S3：否)，CPU51对解释的程序块是否符合排他条件进行判断(S4)。所谓排他条件，是指在同一个程序块内包含松开指令和针对该松开指令的对象轴的轴移动指令的条件。例如以下这样的程序块符合排他条件。

·M442G00A_；

假如按照该程序块使机床1动作，则CPU51在旋转工作台4的松开完成之前就驱动旋转工作台马达65而欲使旋转工作台4旋转，因此，负载会作用于固定机构。

为了避免该情况，当解释的程序块符合排他条件时(S4：是)，CPU51朝显示部72输出异常信息(S5)，并在将异常通知了操作者之后结束本处理，使机床1停止加工。因此，数控装置50能防止负载作用于固定机构，进而能防止产生加工不良。作为显示于显示部72的异常信息的内容，CPU51例如也可使停止的数控程序的编号、符合排他条件的程序块的编号等显示。操作者通过确认异常信息，能立即注意到数控程序中存在错误。在本实施方式中，除了使显示部72显示异常信息之外，例如还可通过蜂鸣声或语音等来通知异常。在本实施方式中，也可将异常信息与异常产生日期一起存储于存储装置54等。

当解释的程序块不符合排他条件时(S4：否)，CPU51对在解释的程序块内是否存在固定指令或松开指令进行判断(S6)。例如当解释了上述数控程序(1)～(5)的第一行时，由于在解释的程序块内存在固定指令或松开指令(S6：是)，因此CPU51执行固定/松开处理(参照图5)(S10)。当不存在固定指令或松开指令时(S6：否)，CPU51对在解释的程序块内是否存在轴移动指令进行判断(S7)。所谓轴移动指令，是指例如定位指令或插补指令等。当在解释的程序块内存在轴移动指令时(S7：是)，CPU51执行轴移动处理(参照图6)(S9)。当在解释的程序块内不存在固定指令、松开指令、轴移动指令中的任一者时(S7：否)，CPU51执行在解释的程序块内的控制指令(S8)。

下面参照图5来说明固定/松开处理。CPU51对存储于存储装置54的功能参数是否是1进行判断(S13)。

当功能参数是0时(S13：否)，CPU51对固定控制装置66的控制电路66A输出固定信号或松开信号，并执行固定指令或松开指令(S15)。接收到固定信号或松开信号的固定控制装置66朝通气路35注入空气，或使施加于通气路35的气压释放。活塞30朝覆盖部21侧或缸29侧移动，使旋转工作台4固定或松开。

CPU51对旋转工作台4的固定或松开是否已完成进行判断(S16)。固定检测器73检测旋转工作台4的固定或松开状态，并将固定确认信号或松开确认信号发送至CPU51。CPU51在接收到固定确认信号或松开确认信号之前进行待机(S16：否)。当接收到固定确认信号或松开确认信号时(S16：是)，由于旋转工作台4的固定或松开已完成，因此CPU51结束本处理并返回到图4的主要处理。因此，当固定/松开处理结束时，固定或松开处于已经完成的状态。

当功能参数是1时(S13：是)，缩短时间功能处于已设定的状态。因此，CPU51在RAM53中创建等待完成标志(S17)。CPU51将固定指令或松开指令的对象轴信息存储于RAM53。所谓对象轴信息，是指作为固定指令或松开指令的对象的轴的信息，相当于本发明的轴信息。由于M442和M443将A轴作为对象轴，因此CPU51将A轴作为对象轴信息存储于RAM53。CPU51对固定控制装置66的控制电路66A输出固定信号或松开信号，并执行固定指令或松开指令(S19)。CPU51不等待旋转工作台4的固定或松开完成就结束本处理，返回到图4的主要处理。

CPU51对解释的一个程序块内的全部指令是否都已完成进行判断(S11)。当存在尚未完成的指令时(S11：否)，CPU51返回到S3，根据余下的指令反复进行上述处理。当一个程序块内的全部指令都已完成时(S11：是)，CPU51返回到S2，针对下一个程序块反复进行上述处理。例如当解释了上述数控程序(1)～(5)的第二行时，由于在解释的程序块内存在轴移动指令(S7：是)，因此CPU51执行轴移动处理(参照图6)(S9)。

下面参照图6来说明轴移动处理。CPU51对存储于RAM53的等待完成标志是否创建进行判断(S21)。

当等待完成标志没有创建时(S21：否)，缩短时间功能处于未设定的状态，并且，在之前执行的固定/松开处理(参照图5)结束时，旋转工作台4的固定或松开处于已经完成的状态。因此，CPU51执行轴移动指令(S26)，返回到图4的主要处理。

当等待完成标志已经创建时(S21：是)，缩短时间功能处于已设定的状态，并且，在之前执行的固定/松开处理的结束时，有时旋转工作台4的固定或松开尚未完成。假如机床1在旋转工作台4的固定完成之前开始利用工具6进行工件的切削，则旋转工作台4会偏离停止位置，有可能成为加工不良的原因。机床1在旋转工作台4的松开完成之前欲使旋转工作台4旋转时，负载有可能会作用于固定机构。

CPU51对解释的程序块内的轴移动指令是否是插补指令进行判断(S22)。插补指令是以设定的移动速度(F_)使轴运动的指令，其常常在切削工件时使用。上述数控程序(3)的第二行的轴移动指令是松开指令后的直线插补指令。上述数控程序(5)的第二行的轴移动指令是固定指令后的直线插补指令。

当解释的程序块内的轴移动指令是插补指令时(S22：是)，CPU51对之前的指令是否是松开指令进行判断(S25)。当之前的指令是松开指令时(S25：是)，CPU51执行插补指令(S29)，使处理返回主要处理(图4)。例如通过以设定的移动速度使指定的轴呈直线、圆弧或螺旋状地移动，来切削工件。当之前的指令是固定指令时(S25：否)，CPU51对旋转工作台4的固定是否已完成进行判断(S26)。在固定完成之前(S26：否)，CPU51进行待机。当固定已完成时(S26：是)，CPU51解除等待完成标志(S28)，执行插补指令(S29)。因此，数控装置50在可靠地固定旋转工作台4的状态下切削工件，能防止加工不良。

当解释的轴移动指令是定位指令时(S22：否)，CPU51对定位指令的指令轴与在图5所示的固定/松开处理的S18中存储于RAM53的对象轴信息是否一致进行判断(S23)。存储于RAM53的对象轴信息是A轴。在为数控程序(1)和(4)时，第二行的定位指令是针对与A轴不同的X轴、Y轴的定位指令，因此，指令轴是X轴、Y轴(S23：否)。因此，CPU51不等待旋转工作台4的固定或松开完成就立即执行X轴、Y轴的定位指令(S29)。因此，数控装置50能缩短加工周期。CPU51返回到图4的主要处理。

在为数控程序(2)时，第二行的定位指令是针对A轴的定位指令，与作为对象轴信息的A轴一致(S23：是)，因此，CPU51对旋转工作台4的松开是否已完成进行判断(S24)。在松开完成之前(S24：否)，CPU51返回到S24进行待机。当松开已完成时(S24：是)，CPU51解除等待完成标志(S27)，执行A轴的定位指令(S29)。因此，数控装置50能在旋转工作台4的松开可靠地完成之后使旋转工作台4旋转以进行定位，因此，能防止负载作用于固定机构。CPU51返回到图4的主要处理。

回到图4，CPU51在解释的一个程序块内的全部指令都已完成时(S11：是)，返回到S2以解释下一个程序块。当控制指令是结束代码时(S3：是)，CPU51结束本处理。

如以上说明的那样，本实施方式的数控装置50对机床1的动作进行控制。数控装置50的CPU51逐个程序块地解释数控程序中的控制指令。当在解释的程序块中存在保持工件的旋转工作台4的固定指令或松开指令时，CPU51在RAM53中创建等待完成标志，将作为固定指令或松开指令的对象的对象轴信息存储于RAM53。之后，CPU51执行旋转工作台4的固定或松开。当判断为在下一个程序块中存在轴移动指令时，CPU51对等待完成标志是否创建进行判断。当等待完成标志已经创建时，CPU51对轴移动指令的指令轴与存储于RAM53的对象轴信息是否一致进行判断。当轴移动指令的指令轴与对象轴信息不一致时，CPU51不等待旋转工作台4的固定或松开完成就执行轴移动。因此，数控装置50能有效缩短加工周期。当轴移动指令的指令轴与对象轴信息一致时，CPU51在旋转工作台4的固定或松开完成之后执行轴移动。因此，数控装置50能防止负载作用于夹具装置10的固定机构，进而能防止产生工件的加工不良。

在本实施方式中，通过使用存储于存储装置54的功能参数，能对在旋转工作台4的固定或松开完成之前就执行下一个程序块的控制指令的缩短时间功能进行限制。有的数控程序生成为：以旋转工作台4的固定或松开已完成的状态为前提来进行轴移动。数控装置50通过根据数控程序的内容来限制上述功能，能防止负载作用于固定机构，进而能防止产生工件的加工不良。

在本实施方式中，当解释的程序块内的控制指令是轴移动指令且等待完成标志已经创建时，CPU51对轴移动指令是否是插补指令进行判断。当轴移动指令是插补指令时，机床1有可能切削工件。因此，CPU51在固定完成之后执行插补指令。因此，数控装置50在可靠地固定旋转工作台4的状态下切削工件，能防止加工不良。

在本实施方式中，当在数控程序的同一个程序块内存在固定指令或松开指令以及针对该指令的对象轴的轴移动指令时，CPU51会将异常信息输出至显示部72，因此，操作者能立即处理数控程序的异常。

本发明并不局限于上述实施方式，能进行各种变更。以下说明第一变形例、第二变形例。

－第一变形例－

例如在图6所示的轴移动处理中，当解释的程序块内的轴移动指令是插补指令时(S22：是)，CPU51在旋转工作台4的固定完成之后执行轴移动。插补指令常常在切削工件时使用，但是，例如在加工复杂形状的工件时或在使用附加轴进行加工时，为了防止与工件产生干扰，有时会在使工具6从工件退避的动作中使用插补指令。由于在切削动作中不存在使工具6退避的动作，因此，只要不是针对与固定指令的对象轴相同的轴的插补指令，CPU51也可执行插补指令。CPU51例如能根据主轴是否正在旋转来对是否通过插补指令进行切削动作作出判断。CPU51例如能根据编码器62B的反馈信号来对主轴的旋转进行判断。

例如，如图7所示的第一变形例那样，当解释的程序块内的轴移动指令是插补指令且之前的指令是固定指令时(S22：是，S25：否)，CPU51对主轴是否正在旋转进行判断(S30)。当主轴正在旋转时(S30：是)，有可能通过接着执行的插补指令切削工件，因此，CPU51在旋转工作台4的固定完成之前进行待机(S26)，当固定已完成时(S26：是)，解除等待完成标志(S28)，执行插补指令(S29)。

当主轴处于停止状态时(S30：否)，接着的插补指令不切削工件，因此，CPU51对插补指令的指令轴与存储于RAM53的对象轴信息是否一致进行判断(S23)。当指令轴与对象轴信息不一致时(S23：否)，CPU51不等待旋转工作台4的固定或松开完成就执行X轴、Y轴的定位指令(S29)。因此，在上述实施方式的基础上，第一变形例在不切削工件的退避动作时也能不等待旋转工作台4的固定或松开完成就执行。当指令轴与对象轴信息一致时(S23：是)，CPU51对旋转工作台4的固定或松开是否已完成进行判断(S31)。CPU51在插补指令时等待固定完成，在定位指令时等待松开完成(S31：是)，然后执行轴移动即可(S29)。

－第二变形例－

在上述实施方式中，在图6所示的轴移动处理中，当等待完成标志已经创建时(S21：是)，对轴移动指令是否是插补指令进行判断，但是，例如也可不管轴移动指令是否是插补指令，在指令轴与对象轴信息不一致时，一律不等待旋转工作台4的固定或松开完成就执行轴移动指令。例如，如图8所示的第二变形例那样，当等待完成标志已经创建时(S21：是)，CPU51对插补指令的指令轴与存储于RAM53的对象轴信息是否一致进行判断(S23)。当指令轴与对象轴信息不一致时，CPU51不等待旋转工作台4的固定或松开完成就执行轴移动指令(S29)。因此，第二变形例也能缩短加工周期。第二变形例是本发明的最简单的实施方式。

－其它变形例－

在上述实施方式和变形例中，将旋转工作台4设为A轴，但是，例如在以旋转工作台4的旋转中心朝向Y轴的方式设置夹具装置10时，旋转工作台4成为B轴。B轴的固定和松开例如能通过M440和M441进行指定。在将B轴设为附加轴时，只要将上述实施方式的数控程序中的A轴指定置换为B轴即可。

上述实施方式是对将旋转工作台4设为附加轴的四轴控制机床1进行控制，但本发明也可应用于对具有例如五轴以上的控制轴的机床进行控制。在五轴以上的机床中，也可将附加轴指定为两根轴以上。

上述实施方式的数控装置50对立式的机床1进行控制，但本发明也可应用于对卧式的机床进行的数控装置。

上述实施方式使用功能参数来进行缩短时间功能的设定和解除，但功能参数和图5的S13处理也可省略。

在上述实施方式中，在图4的主要处理的S4中，将在同一个程序块内包含松开指令以及针对该松开指令的对象轴的轴移动指令这一条件作为排他条件，但例如也可将在同一个程序块内包含固定指令或松开指令以及针对该固定指令或松开指令的对象轴的轴移动指令这一条件作为排他条件。上述实施方式还可进一步设定在同一个程序块内包含固定指令和插补指令这一条件。因此，上述实施方式能防止在旋转工作台4的固定完成之前执行插补指令。

上述实施方式是对图1所示的机床1进行控制，但本发明例如也可以是对图9所示的复合机床100进行控制的数控装置。复合机床100使安装工具6的主轴(未图示)能沿X轴、Y轴、Z轴方向移动，且进一步包括A轴101和C轴102。C轴102设于A轴101上，且与Z轴方向平行配置。C轴102保持工件且能旋转。例如能通过使主轴和C轴102中的某一方相对于另一方相对旋转，来选择性地对工件实施旋转加工和车削加工。例如在图7所示的轴移动处理(第一变形例)中，当C轴102未旋转时(S30：否)，CPU51能判断出即便是A轴的直线插补指令，也没有进行切削。因此，CPU51可以不等待A轴的固定或松开完成就执行接着的轴移动。

在以上说明中，执行图4的S2处理的CPU51相当于本发明的解释部。执行S6处理的CPU51相当于本发明的第一判断部。执行S7处理的CPU51相当于本发明的第二判断部。图3的RAM53相当于本发明的工作中存储部。执行图4的S8、图5的S19、图6～图8的S29处理的CPU51相当于本发明的执行部。执行S18处理的CPU51相当于本发明的轴存储部。执行图6的S21处理的CPU51相当于本发明的第三判断部。执行S23处理的CPU51相当于本发明的第四判断部。执行S29处理的CPU51相当于本发明的第一轴移动控制部。执行S24、S29处理的CPU51相当于第二轴移动控制部。

执行图5的S13：否、S15、S16处理的CPU51相当于本发明的限制部。执行图6的S22处理的CPU51相当于本发明的第五判断部。执行S26、S29处理的CPU51相当于本发明的第三轴移动控制部。执行图7的S30处理的CPU51相当于本发明的主轴状态判断部。执行S23处理的CPU51相当于本发明的第六判断部。执行S29处理的CPU51相当于本发明的第四轴移动控制部。执行图4的S4处理的CPU51相当于本发明的第七判断部。执行S5处理的CPU51相当于本发明的输出部。

Claims (8)

1.一种数控装置，该数控装置根据数控程序来控制机床，该机床包括旋转工作台和固定机构，所述旋转工作台保持工件且能旋转，所述固定机构禁止或许可所述旋转工作台的旋转，所述数控程序由包含控制指令的多个程序块构成，所述控制指令具有使所述固定机构工作来禁止或许可所述旋转工作台的旋转的指令，所述数控装置包括解释部和执行部，所述解释部解释所述数控程序的一个程序块整体，所述执行部执行所述解释部解释的控制指令，其特征在于，

所述数控装置包括：

第一判断部，该第一判断部对在所述解释部解释的一个程序块中是否存在使所述固定机构工作的控制指令进行判断；

第二判断部，该第二判断部对在所述解释部解释的一个程序块中是否存在指示轴移动的轴移动指令进行判断；

工作中存储部，当所述第一判断部判断为在所述一个程序块中存在使所述固定机构工作的控制指令时，该工作中存储部将所述固定机构的工作尚未完成这一信息予以存储；

轴存储部，该轴存储部将驱动所述旋转工作台的轴的信息即轴信息予以存储；

第三判断部，当所述第二判断部判断为在所述一个程序块中存在所述轴移动指令时，该第三判断部对所述工作中存储部是否存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息进行判断；

第四判断部，当所述第三判断部判断为所述工作中存储部存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第四判断部对通过所述轴移动指令而移动的轴即指令轴与所述轴存储部存储的所述轴信息是否一致进行判断；

第一轴移动控制部，当所述第四判断部判断为所述指令轴与所述轴信息不一致时，该第一轴移动控制部不等待所述执行部完成所述固定机构的工作就根据所述轴移动指令执行轴移动；以及

第二轴移动控制部，当所述第四判断部判断为所述指令轴与所述轴信息一致时，该第二轴移动控制部在所述执行部完成所述固定机构的工作之后根据所述轴移动指令执行轴移动。

2.如权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

所述数控装置包括限制部，该限制部禁止所述第一轴移动控制部的执行，

所述限制部进行待机，直至所述执行部完成所述固定机构的工作。

3.如权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

所述数控装置包括：

第五判断部，当所述第三判断部判断为所述工作中存储部存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第五判断部对所述轴移动指令是否是指定移动速度来进行移动的插补指令进行判断；以及

第三轴移动控制部，当所述第五判断部判断为所述轴移动指令是所述插补指令时，该第三轴移动控制部在所述执行部完成所述固定机构的工作之后根据所述轴移动指令执行轴移动。

4.如权利要求2所述的数控装置，其特征在于，

所述数控装置包括：

第五判断部，当所述第三判断部判断为所述工作中存储部存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第五判断部对所述轴移动指令是否是指定移动速度来进行移动的插补指令进行判断；以及

第三轴移动控制部，当所述第五判断部判断为所述轴移动指令是所述插补指令时，该第三轴移动控制部在所述执行部完成所述固定机构的工作之后根据所述轴移动指令执行轴移动。

5.如权利要求1所述的数控装置，其特征在于，

所述数控装置包括：

第五判断部，当所述第三判断部判断为所述工作中存储部存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第五判断部对所述轴移动指令是否是指定移动速度来进行移动的插补指令进行判断；

主轴状态判断部，当所述第五判断部判断为所述轴移动指令是所述插补指令时，该主轴状态判断部对安装有切削所述工件的工具的主轴是否正在旋转进行判断；

第三轴移动控制部，当所述主轴状态判断部判断为所述主轴正在旋转时，所述第三轴移动控制部在所述执行部完成所述固定机构的工作之后根据所述轴移动指令执行轴移动；

第六判断部，当所述主轴状态判断部判断为所述主轴处于停止状态时，该第六判断部对所述插补指令的指令轴与所述轴存储部存储的所述轴信息是否一致进行判断；以及

第四轴移动控制部，当所述第六判断部判断为所述指令轴与所述轴信息不一致时，该第四轴移动控制部不等待所述执行部完成所述固定机构的工作就根据所述轴移动指令执行轴移动。

6.如权利要求2所述的数控装置，其特征在于，

所述数控装置包括：

第五判断部，当所述第三判断部判断为所述工作中存储部存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第五判断部对所述轴移动指令是否是指定移动速度来进行移动的插补指令进行判断；

主轴状态判断部，当所述第五判断部判断为所述轴移动指令是所述插补指令时，该主轴状态判断部对安装有切削所述工件的工具的主轴是否正在旋转进行判断；

第三轴移动控制部，当所述主轴状态判断部判断为所述主轴正在旋转时，所述第三轴移动控制部在所述执行部完成所述固定机构的工作之后根据所述轴移动指令执行轴移动；

第六判断部，当所述主轴状态判断部判断为所述主轴处于停止状态时，该第六判断部对所述插补指令的指令轴与所述轴存储部存储的所述轴信息是否一致进行判断；以及

第四轴移动控制部，当所述第六判断部判断为所述指令轴与所述轴信息不一致时，该第四轴移动控制部不等待所述执行部完成所述固定机构的工作就根据所述轴移动指令执行轴移动。

7.如权利要求1至6中任一项所述的数控装置，其特征在于，

所述数控装置包括：

第七判断部，该第七判断部对在所述数控程序中的同一个程序块内是否存在使所述固定机构工作的指令以及针对所述固定机构固定的轴的所述轴移动指令进行判断；以及

输出部，当所述第七判断部判断为在同一个程序块内存在使所述固定机构工作的指令以及针对所述固定机构固定的轴的所述轴移动指令时，该输出部输出异常信息。

8.一种控制方法，对数控装置进行控制，所述数控装置根据数控程序来控制机床，该机床包括旋转工作台和固定机构，所述旋转工作台保持工件且能旋转，所述固定机构禁止或许可所述旋转工作台的旋转，所述数控程序由包含控制指令的多个程序块构成，所述控制指令具有使所述固定机构工作来禁止或许可所述旋转工作台的旋转的指令，所述控制方法包括解释工序和执行工序，所述解释工序解释所述数控程序的一个程序块整体，所述执行工序执行由所述解释工序解释的控制指令，其特征在于，

所述控制方法包括：

第一判断工序，该第一判断工序对在所述解释工序解释的一个程序块中是否存在使所述固定机构工作的控制指令进行判断；

第二判断工序，该第二判断工序对在所述解释工序解释的一个程序块中是否存在指示轴移动的轴移动指令进行判断；

工作中存储工序，当所述第一判断工序判断为在所述一个程序块中存在使所述固定机构工作的控制指令时，该工作中存储工序在工作中存储部中存储所述固定机构的工作尚未完成这一信息；

轴存储工序，该轴存储工序将驱动所述旋转工作台的轴的信息即轴信息予以存储；

第三判断工序，当所述第二判断工序判断为在所述一个程序块中存在所述轴移动指令时，该第三判断工序对在所述工作中存储工序中所述工作中存储部是否存储了所述固定机构的工作尚未完成这一信息进行判断；

第四判断工序，当所述第三判断工序判断为所述工作中存储部存储有所述固定机构的工作尚未完成这一信息时，该第四判断工序对通过所述轴移动指令而移动的轴即指令轴与所述轴存储工序存储的所述轴信息是否一致进行判断；

第一轴移动控制工序，当所述第四判断工序判断为所述指令轴与所述轴信息不一致时，该第一轴移动控制工序不等待所述执行工序完成所述固定机构的工作就根据所述轴移动指令执行轴移动；以及

第二轴移动控制工序，当所述第四判断工序判断为所述指令轴与所述轴信息一致时，该第二轴移动控制工序在所述执行工序完成所述固定机构的工作之后根据所述轴移动指令执行轴移动。