JP2005339018A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 数値制御装置の電源投入から機械が起動するまでの待ち時間の短縮を図る。
【解決手段】 数値制御装置に電源が投入されたとき、各付加的機能のプログラムを不揮発性メモリから揮発性メモリに転送するか否かを選択する。この選択は、表示器の画面で、各付加的機能のプログラム転送するか否かを設定することにより選択するか（Ｓ３，Ｓ４）、機械操作盤等から入力される外部入力信号によって選択する（Ｓ６）。選択された付加的機能のシステムプログラムのみを不揮発性メモリから揮発性メモリに転送する（Ｓ９，Ｓ１０）。数値制御装置に電源投入時に、そのとき使用する付加的機能のシステムプログラムのみが転送されるので、不揮発性メモリから揮発性メモリに転送するデータが少なくなり、転送時間が短くなる。その結果、電源投入から機械が起動するまでの待ち時間が短くなる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、数値制御装置に関し、特に数値制御装置の立ち上がりを早くした数値制御装置に関する。

数値制御装置の高性能化・高機能化に伴って、多数の機能が実現できるようになっている。そのため、数値制御装置に電源を投入し立ち上げる際、この各機能の初期化、設定、実行に必要となる処理が増加し、機械が起動するまでの待ち時間が長くなり、作業効率を悪くしている。

情報処理装置において、起動時間を短縮する方法として、情報処理装置の起動時に、使用者が使用する用途と機能を設定し、この設定された用途と機能に基づいて、各種機能の中から必要なものを選択し、実行するようにしたものが公知である（特許文献１参照）。

特開平１１−３１２９号公報

数値制御装置においては、メモリへのアクセスを高速化するために、プログラムを不揮発性メモリから揮発性メモリに転送し、該揮発性メモリに格納されたプログラムに対してアクセスするようにしている。一方、数値制御装置の高性能化・高機能化に伴って、これら各種機能を実現するために多くのシステムプログラムを必要とする。そのため、数値制御装置が実現できる各種機能のプログラムを不揮発性メモリから揮発性メモリに転送しなければならず、多くの時間を要している。

数値制御装置において、電源投入後、機械が起動するまでに要する時間の内占める割合が高いのは、前述した各種機能のシステムプログラムを不揮発性メモリから揮発性メモリに転送するのに要する時間である。データ転送は、データ量に応じて必要な時間が増加するため、数値制御装置の多機能化に伴って多くなっている各種付加的機能のシステムプログラムを転送するのに時間を要することになり、起動までの待ち時間が長くなるという問題がある。この問題は、上述した特許文献１に記載された技術を利用しても、不揮発性メモリから揮発性メモリにプログラムを転送するようにすれば、この転送時間に時間を要し、待ち時間を短縮することはできない。
そこで、本発明は、数値制御装置において、電源投入から機械が起動するまでの待ち時間の短縮を図ることを目的とするものである。

不揮発性メモリに格納された複数のシステムプログラムを揮発性メモリへ転送し、該転送されたシステムプログラムを実行する数値制御装置において、請求項１に係わる発明は、前記不揮発性メモリに格納された複数の付加的機能のシステムプログラムの各々について揮発性メモリへの転送／非転送を設定する設定手段と、前記設定手段において転送が設定された前記付加的機能のシステムプログラムを前記不揮発性メモリから前記揮発性メモリに転送する転送手段とを有することを特徴とするもので、必要なシステムプログラムのみ転送するようにすることができるものである。又、請求項２に係わる発明における前記設定手段は、数値制御装置内の記憶装置に格納された設定値を変更することにより転送／非転送を設定するようにしたものであり、請求項３に係わる発明は、前記設定手段を、外部からの入力信号により転送／非転送を設定するものとした。
さらに、請求項４に係わる発明は、前記複数の付加的機能のシステムプログラムを対話機能、通信機能又は機械調整機能のものとした。

必要なシステムプログラムのみ不揮発性メモリから揮発性メモリに転送され、そのとき不必要なシステムプログラムは転送されないから、転送データが少なくなり、転送時間が短縮されて、数値制御装置への電源投入から機械の起動までの待ち時間が短縮される。

本発明の一実施形態について図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施形態における数値制御装置の要部ブロック図である。ＣＰＵ１１は数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１には、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、バッテリでバックアップされたＣＭＯＳメモリ等の不揮発性メモリ１４，インターフェイス１５、１６，軸制御回路１７，スピンドル制御回路１８，ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１９、通信インタフェース２０がバス２４で接続されている。

ＲＯＭ１２には、後述する数値制御装置１０への電源投入時に、不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３への各種システムプログラムの転送処理を行うソフトウェアが格納されている。ＲＡＭ１３には、不揮発性メモリ１４から転送されて来た各種システムプログラムを記憶し、又、表示器／手動入力ユニット３０を介してオペレータが入力した各種データ、さらには、加工プログラム等が格納される。

不揮発性メモリ１４には、基本的なシステムプログラムや各種付加的機能を実行させるための付加的システムプログラムが格納されている。この格納されている付加的機能のシステムプログラムは、パラメータ設定により、使用可能なものが選択されている。数値制御装置１０のユーザがオプションとして希望した機能に対して必要なシステムプログラムに対して、予め数値制御装置１０のメーカがパラメータ設定して使用できるようにしている。

インターフェイス１５は、数値制御装置１０と外部機器との接続を可能とするものであり、加工プログラムや各種データを入力するものである。
インターフェイス１６はＣＲＴや液晶等で構成される表示器とキーボード等で構成される手動入力手段とからなる表示器／手動入力ユニット３０が接続されている。

軸制御回路１７はＣＰＵ１１からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令を各サーボアンプ２１に出力する。各サーボアンプ２１はこの指令を受けて、機械（制御対象物）の各軸のサーボモータ３１を駆動する。各軸のサーボモータ３１は図示していない位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図１では、位置・速度のフィードバックについては省略している。

また、スピンドル制御回路１８は主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ２２にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ２２はスピンドル速度信号を受けて、スピンドルモータ３２を指令された回転速度で回転させる。又、図示していないポジションコーダでスピンドルモータ３２の回転に同期して帰還パルスをスピンドル制御回路１８にフィードバックし、速度制御を行うようにしている。
ＰＭＣ１９は、Ｉ／Ｏユニット２３を介して機械操作盤３３に接続されると共に、制御対象物の工作機械等の補助装置や機械の各種スイッチ、アクチュエータに接続され、シーケンスプログラムで補助装置等を制御し、機械操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。
通信インタフェース２０には、他のコンピュータ、数値制御装置又は、通信ネットワーク等が接続されている。

なお、上述した数値制御装置１０の構成は、従来の数値制御装置の構成と同一であり差異はない。本発明は、このような数値制御装置において、不揮発性メモリ１４に格納されている付加的機能のシステムプログラムを電源投入時に選択的に揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送するようにした点にある。

図２は、このシステムプログラムの転送の説明図である。この図２に示す例では、不揮発性メモリ１４には、この数値制御装置が実行可能な機能Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを実行するシステムプログラムが格納されており、この中からＣＰＵ１１は、作業員が設定した事項に基づいて必要なもののみを揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送するようにしているもので、図２に示した例では、機能Ｂに関するシステムプログラムが転送されていないことを示している。

付加的機能としては、例えば、対話型プログラミング機能、通信機能、機械調整機能等各種機能がある。対話型プログラミング機能は、加工プログラムを作成する際に、視覚的に分かり易く表現するユーザインタフェース機能であり、ユーザが加工経路をプログラミングするときに非常に有効な機能である。
また、通信機能は、数値制御装置と他のコンピュータを接続し、相互通信を行う機能で、加工プログラムの転送や機械運転状態の監視などの各種使用用途に用いられる。
機械調整機能は、数値制御装置で制御される機械を調整するとき用いられる機能である。その他各種機能があるが、これらの機能を常に使用するものとは限らない。例えば、機械の調整や保守作業を行うときには、対話型プログラミング機能は必要がない。又、加工運転時や加工プログラム作成時には、機械調整機能は必要がない。さらに、機械による単独加工のときなど、通信を行う予定がない場合には、通信機能は必要がない。
そこで、本発明は、この付加的機能を実行する付加的システムプログラムの不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３への転送を選択的できるようにして、必要なもののみを転送させることによって、数値制御装置の立ち上げ時の待ち時間を短縮させるようにしたものである。

図３は、数値制御装置１０に電源を投入したとき、ＣＰＵ１１が実行する付加的システムプログラムの転送処理のフローチャートである。
数値制御装置１０に電源が投入されると、ＣＰＵ１１は、図３に示す処理を開始し、まず、パラメータ設定されている当該数値制御装置１０が実行できる付加的機能を読み取る（ステップＳ１）。すなわち、数値制御装置１０には、許容されれば実行可能な全ての付加的機能のシステムプログラムが不揮発性メモリ１４に格納されており、数値制御装置のメーカは、ユーザが希望した付加的機能に対してのみ使用可能状態にするために、使用を許容する機能をパラメータ設定してユーザに出荷している。そこで、このパラメータ設定を読み出して、使用可能な付加的機能を読み取るものである。

次に、表示器／手動入力ユニット３０の表示画面に付加的機能プログラム転送選択画面を表示するか否かのメッセージを表示する（ステップＳ２）。作業員が「ＹＥＳ」と入力すれば、付加的機能プログラム転送選択画面を表示器／手動入力ユニット３０の表示画面に表示する（ステップＳ３）。この付加的プログラム転送選択画面には、表示されたステップＳ１で読み込んだ、使用可能な付加的機能の名称が一覧表で表示され、この表示された付加的機能に対して、作業員は表示器／手動入力ユニット３０のキーボード等を使用して転送／非転送を設定し、この設定値が不揮発性メモリに記憶させる（ステップＳ４）。

又、ステップＳ２で表示された付加的機能プログラム転送選択画面を表示するか否かのメッセージに対して、作業員が「ＮＯ」と入力したときには、ステップＳ３，Ｓ４の処理を行わず、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、外部入力信号により、付加的機能のシステムプログラムの転送／非転送を選択するかのメッセージを表示する。通常、ステップＳ２で「ＮＯ」とし、付加的機能プログラム転送選択画面により、転送、非転送を設定しない場合には、外部入力信号による選択を行うものであるから、作業員は「ＹＥＳ」を入力する。又、付加的プログラム転送選択画面により設定した設定値により転送、非転送を選択した場合には、「ＮＯ」が入力されることになる。そして、「ＹＥＳ」が入力された場合には、外部入力信号による転送／非転送の判定モードに設定される（ステップＳ６）。この外部入力信号による転送／非転送を行う場合には、機械操作盤に設けられたスイッチにより、各付加的機能に対してシステムプログラムの転送／非転送をセットしておく。もしくは、表示器／手動入力ユニット３０上の予め決められた付加的機能に対応するキーの中から、システムプログラムを転送することを希望する付加的機能のキーを、数値制御装置１０の電源投入時、所定時間押し続けるようにすることによって、外部入力信号を入力するようにしている。なお、この外部入力信号によるプログラムの転送／非転送が選択された場合には、付加的機能プログラム転送選択画面による設定は無視され、外部入力信号による選択が優先される。

一方、ステップＳ５で「ＮＯ」が入力され、付加的機能のシステムプログラムの転送／非転送を選択画面により設定した設定値で行うことが選択された場合には、付加的機能プログラム転送選択画面による設定値による判定モードにされる（ステップＳ７）。

そして、指標ｉを「１」にセットし（ステップＳ８）、ｉ番目の付加的機能のシステムプログラムを転送するか否かを、外部入力信号による選択モードが選択されていれば、この外部入力信号により、又は、付加的機能プログラム転送選択画面で設定され、記憶している設定値に基づいて判断するモードであれば、記憶されている設定値に基づいて判断する。転送するように外部入力信号あるとき、又は、転送するよう設定値が設定されていればこの付加的機能のシステムプログラムを不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送し（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に移行する。ｉ番目の付加的機能に対して転送するよう、外部信号が入力されていないとき、又は、付加的機能プログラム転送選択画面で転送するように設定されていないときには、ステップＳ１０の処理を行わず、この付加的機能のシステムプログラムを転送することなくステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１で指標ｉを「１」インクリメントし、該指標ｉがステップＳ１で読み出した使用可能な付加的機能の数を超えているか判断し（ステップＳ１２）、超えてなければ、ステップＳ９に戻り、前述したステップＳ９以下の処理を行い、順次付加的機能のシステムプログラムを外部入力信号による選択か、画面に設定した設定値に基づいて不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送するか否か判断し、転送すると選択されているものだけを転送し、指標ｉが全付加的機能数を超えた場合、この転送処理を終了する。

なお、上述した実施形態では、付加的機能のシステムプログラムを選択的に不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送する処理を述べたが、数値制御装置１０の基本的システムプログラムは、この付加的機能に対するシステムプログラムの選択転送の前、若しくは後に、自動的に不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送されるものであり、この点は、図３の処理では省略している。

数値制御装置１０を使用する際に、そのとき使用する付加的機能のシステムプログラムのみ、不揮発性メモリ１４から揮発性メモリのＲＡＭ１３に転送するものであるから、無駄な付加的機能のシステムプログラムの転送を行わず、付加的機能のシステムプログラムの転送時間が短くなり、その分、数値制御装置の電源投入から機械の起動までの時間を短縮することができ、待ち時間を短くすることができるものである。

本発明の一実施形態の数値制御装置の要部ブロック図である。 本発明の付加的機能のシステムプログラム転送の説明図である。 本発明の一実施形態における付加的機能のシステムプログラム転送処理のフローチャートである。

符号の説明

１０ 数値制御装置
３１ 各軸サーボモータ
３２ スピンドルモータ

Claims (4)

1. 不揮発性メモリに格納された複数のシステムプログラムを揮発性メモリへ転送し、該転送されたシステムプログラムを実行する数値制御装置において、
   前記不揮発性メモリに格納された複数の付加的機能のシステムプログラムの各々について揮発性メモリへの転送／非転送を設定する設定手段と、
   前記設定手段において転送が設定された前記付加的機能のシステムプログラムを前記不揮発性メモリから前記揮発性メモリに転送する転送手段と、
   を有することを特徴とする数値制御装置。
2. 前記設定手段は、数値制御装置内の記憶装置に格納された設定値を変更することにより転送／非転送を設定することを特徴とする前記請求項１記載の数値制御装置。
3. 前記設定手段は、外部からの入力信号により転送／非転送を設定することを特徴とする前記請求項１に記載の数値制御装置。
4. 前記複数の付加的機能のシステムプログラムは対話機能、通信機能又は機械調整機能であることを特徴とする前記請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の数値制御装置。
   

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