JP2007272545A

JP2007272545A - 数値制御装置及び数値制御装置による異常処理方法

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Publication number: JP2007272545A
Application number: JP2006097107A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kawai; 貴博川合
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】工作機械の異常の程度に関係なく、その異常の原因を効率よく解析できる数値制御装置及び数値制御装置による異常処理方法を提供する。
【解決手段】ワーク加工において、主軸を次に停止させる停止点の座標値が順次算出されてＲＡＭ上に記憶される。異常解析処理では、前回のワーク加工で算出された前回座標値がＲＡＭ上に記憶されているか判断され（Ｓ３１）、今回のワーク加工で算出された今回座標値とＲＡＭ上に記憶された前回座標値との同一性が判断される（Ｓ３２）。ここで今回座標値が前回座標値と異なる場合（Ｓ３２：ＮＯ）は何らかの不具合を生じていると推測できるので、操作履歴等ともに不具合解析用情報が作成されて（Ｓ３４）ＲＡＭ上に記憶される（Ｓ３５）。さらにその不具合が生じたことが操作パネルのＣＲＴに表示されるので（Ｓ３６）ユーザはその不具合に速やかに対処できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、数値制御装置及び数値制御装置による異常処理方法に関し、詳細には、工作機械の異常を解析できる数値制御装置及び数値制御装置による異常処理方法に関する。

従来、工作機械の主軸を移動させてワーク加工を行う数値制御装置において、例えば、主軸がテーブル上のワークに衝突した場合等には、主軸の移動が停止され、アラーム音やアラームランプによって異常が報知されるとともに、異常の種類やスタックの内容をアラーム情報として表示装置に表示させるものが知られている。このような異常状態に対処するには、数値制御装置に異常が発生した時の状況を適格に把握し、その発生原因を調査することが必要である。

このような異常を解析するために必要な情報を得るには、例えば、異常発生の報知が発生された場合、異常が発生した数値制御装置まで行き、表示装置の表示画面上に表示される異常の種類やスタックの内容等のアラーム情報を確認する。また、表示装置に表示されない各種パラメータや操作履歴については、数値制御装置内の記憶装置に記憶されたパラメータや操作履歴をメモリカードや光ディスク等の移動可能な記録媒体にコピーする。解析装置は、該記憶媒体に記憶されたデータを読み出して解析を行い、これによって異常の発生原因を調査している。

しかし、異常発生時において、異常の発生原因を解析するために必要なデータを得るために、異常が発生した数値制御装置まで行き、数値制御装置からデータを記憶媒体にコピーし、該記憶媒体を解析装置まで搬送するといった各種の操作を人手により行わなければならないという問題がある。そこで、例えば、異常発生時において、異常状態の解析に要する解析データを信号伝送系を介して転送できる数値制御装置及び数値制御装置の異常処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この数値制御装置では、異常発生時に解析データを信号伝送系に接続された転送先に転送することによって、転送先において人手による操作を要することなく解析データを容易に入手することができ、さらに、転送先において該解析データを用いて異常解析を行ったり異常対処を迅速に行うことができる。
特開平１１−２２４１１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の数値制御装置及び数値制御装置の異常処理方法では、例えば、主軸がテーブル上のワークに衝突した場合等の大きな異常があった場合にだけ、その異常を解析できるのであって、異常報知されない異常、つまり、実際の動作では気付くことのできない小さな異常を生じた場合は、その異常を解析することができないという問題点があった。この小さな異常の一例として、例えば、今回のワークの加工経路と前回のワークの加工経路とが互いに異なる不具合等が挙げられる。この場合、動作する工作機械の外観からその不具合に気付くことは非常に困難である。また、異常報知されないうちはユーザは認識できないため、所望の加工が施されず、製品不良の発生を起こすことがあった。さらに、上記のような不具合は、作業者による操作が原因で発生することがあるが、その不具合が発生した時がわからないため、操作履歴と比較しても工作機械の異常を十分に解析することができないという問題点があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、工作機械の異常の程度に関係なく、その異常の原因を効率よく解析できる数値制御装置及び数値制御装置による異常処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の数値制御装置は、制御コマンドを備える複数の指令ブロックの配列からなるプログラムを備え、前記指令ブロック毎に前記制御コマンドを読み込むコマンド読込手段と、当該コマンド読込手段によって読み込まれた前記制御コマンドの指示内容を判断するコマンド判断手段とを備え、工作機械の主軸の移動を制御してワーク加工を行う数値制御装置であって、当該コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づいて制御した制御結果を記憶する制御結果記憶手段と、当該制御結果記憶手段に記憶された前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記コマンド判断手段によって判断された判断結果とが同一か否かを判断する判断手段と、当該判断手段が、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断した場合に異常を報知する異常報知手段と
を備えている。

また、請求項２に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断結果は、前記制御コマンドの指示内容に基づいて算出され、前記主軸を次に移動させる停止点の予測座標値であって、前記制御結果は、ワーク加工中に前記主軸の移動経路における各停止点の停止座標値であって、前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記予測座標値と、前回のワーク加工中における前記予測座標値に相当する前記停止座標値とが同一か否かを判断することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断結果は、ワーク加工中における前記主軸の停止点の座標値であって、前記制御結果は、ワーク加工中に前記主軸が移動した経路における各停止点の停止座標値であって、前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記主軸の停止点の現在の座標値と、前回のワーク加工中における前記現在の座標値に相当する停止点の停止座標値とが同一か否かを判断することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断結果は、ワーク加工中における前記主軸の所定周期毎の座標値であって、前記制御結果は、ワーク加工中に前記主軸が移動した経路における所定周期毎の周期座標値であって、前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記所定周期毎の現在の座標値と、前回のワーク加工中における前記現在の座標値に相当する前記周期座標値とが同一か否かを判断することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断結果及び前記制御結果は、当該コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づき、前記指令ブロック毎に前記工作機械が実行した実行時間であって、前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記実行時間と、前回のワーク加工における前記実行時間とが同一か否かを判断することを特徴とする。

また、請求項６に係る発明の数値制御装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の構成に加え、前記工作機械の動作を操作する操作手段と、当該操作手段の操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段と、前記判断手段が、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断した場合に、前記操作履歴記憶手段に記憶された前記操作履歴と、前記判断結果及び前記制御結果において互いに同一でないと判断された部分とを有する不具合解析用情報を作成する不具合解析用情報作成手段と、当該不具合解析情報作成手段によって作成された前記不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶手段と、当該不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を表示させる表示手段と、当該表示手段に前記不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を表示させる表示制御手段とを備えている。

また、請求項７に係る発明の数値制御装置は、請求項６に記載の発明の構成に加え、他の数値制御装置と電気的に接続する接続手段と、当該接続手段を介して、前記不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を前記他の数値制御装置に送信する送信手段と、前記接続手段を介して、前記他の数値制御装置から送信された前記不具合解析用情報を受信する受信手段とを備え、前記表示制御手段は、前記受信手段によって前記他の数値制御装置の前記不具合解析用情報が受信された場合は、前記表示手段に、前記受信手段によって受信された前記不具合解析用情報を表示させることを特徴とする。

また、請求項８に係る発明の数値制御装置は、請求項７に記載の発明の構成に加え、前記不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を、前記他の数値制御装置に送信するタイミングを指示する送信タイミング指示手段を備えている。

また、請求項９に係る発明の数値制御装置による異常処理方法は、制御コマンドを備える複数の指令ブロックの配列からなるプログラムを備え、前記指令ブロック毎に前記制御コマンドを読み込むコマンド読込手段と、当該コマンド読込手段によって読み込まれた前記制御コマンドに指示されている内容を判断するコマンド判断手段とを備え、工作機械の主軸を移動させてワーク加工を行う数値制御装置の異常処理方法であって、前記コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づいて制御した制御結果を記憶する制御結果記憶工程と、当該制御結果記憶工程にて、記憶された前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記コマンド判断手段によって判断された判断結果とが同一か否かを判断する判断工程と、当該判断工程にて、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断された場合に異常を報知する異常報知工程とを備えている。

また、請求項１０に係る発明の数値制御装置による異常処理方法は、請求項９に記載の発明の構成に加え、前記工作機械を操作する操作手段の操作履歴を記憶する操作履歴記憶工程と、前記判断工程にて、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断された場合に、前記操作履歴記憶手段に記憶された前記操作履歴と、前記判断結果及び前記制御結果における互いに同一でないと判断された部分とを有する不具合解析用情報を作成する不具合解析用情報作成工程と、当該不具合解析用情報作成工程にて作成された前記不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶工程と、当該不具合解析用情報記憶工程にて記憶された前記不具合解析用情報を表示手段に表示させる表示工程とを備えている。

請求項１に係る発明の数値制御装置では、コマンド読込手段によって、指令ブロック毎に制御コマンドが読み込まれ、そのコマンド読込手段によって読み込まれた制御コマンドの指示内容がコマンド判断手段によって判断される。そして、そのコマンド判断手段によって判断された指示内容に基づいて制御した制御結果が制御結果記憶手段に記憶される。さらに、制御結果記憶手段に記憶された前回のワーク加工の際の制御結果と、今回のワーク加工の際のコマンド判断手段によって判断された判断結果とが同一か否かが判断される。ここで、前回のワーク加工の際の制御結果と、今回のワーク加工の際の判断結果とが同一でないと判断された場合、工作機械に何らかの不具合を生じている可能性が高い。そこで、異常報知手段によってユーザに異常が報知されるので、そのユーザは工作機械の不具合に迅速に対処できる。また、判断手段が、前回の制御結果と今回の判断結果との同一性を確認することによって、工作機械の動作上では確認できない不具合までをも迅速に検知できるので、所望の加工が施されないことによる部品不良の発生を防ぐことができる。これにより、多大な損害の発生を効果的かつ未然に防止することができる。

また、請求項２に係る発明の数値制御装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、今回のワーク加工の際の予測座標値と、前回のワーク加工の際の、予測座標値に相当する停止座標値との同一性を判断できる。そして、工作機械の動作上では確認できない主軸の移動経路のズレを検知することができるので、所望の加工が施されないことによる部品不良の発生を防ぐことができる。これにより、事故を効果的かつ未然に防止することができる。また、主軸が予測座標値に移動する前に異常報知手段によってユーザに異常を速やかに報知できるので、より迅速に対応することができる。

また、請求項３に係る発明の数値制御装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、今回のワーク加工中における主軸の停止点の現在の座標値と、前回のワーク加工中における現在の座標値に相当する停止点の停止座標値との同一性を判断できる。これにより、工作機械の動作上では確認できない主軸の移動経路のズレを検知することができる。また、主軸の現在の停止点の座標値を見るので、不具合が確実に発生していることをユーザに知らせることができる。

また、請求項４に係る発明の数値制御装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、今回のワーク加工中における所定周期毎の主軸の現在座標値と、前回のワーク加工中における主軸の現在座標値に相当する周期座標値との同一性を判断することができる。そして、制御結果記憶手段に記憶させる周期を調整することで、１つのワーク加工の際に制御結果記憶手段に記憶させる周期座標値数を調整できる。例えば、１つのワーク加工における周期座標値数を増やす（周期を短くする）ことで、今回のワーク加工中における所定周期毎の主軸の現在座標値と、前回のワーク加工中における主軸の現在座標値に相当する周期座標値との同一性を判断する回数を増やすことができる。これにより、より詳細に不具合を検知して、その旨を異常報知手段によって報知できる。

また、請求項５に係る発明の数値制御装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、制御結果記憶手段には、指令ブロック毎に工作機械が実行した実行時間が記憶され、判断手段は、今回のワーク加工中における指令ブロック毎の実行時間と、前回のワーク加工における指令ブロック毎の実行時間との同一性を判断することができる。例えば、今回のワーク加工中における指令ブロック毎の実行時間と、前回のワーク加工中における指令ブロック毎の実行時間とが異なる場合は、工作機械の動作に不具合が生じている可能性があるので、その旨を異常報知手段によって報知することができる。

また、請求項６に係る発明の数値制御装置では、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の効果に加え、操作履歴記憶手段に操作手段による工作機械の操作履歴を記憶させることができる。そして、判断手段によって、前回のワーク加工の際の制御結果と、今回のワーク加工の際の判断結果とが同一でないと判断された場合は、不具合解析用情報作成手段によって、操作履歴記憶手段に記憶された操作履歴と、判断結果及び制御結果において互いに同一でないと判断された部分とを有する不具合解析用情報を作成することができる。さらに、その不具合解析用情報は、不具合解析用情報記憶手段に記憶することができ、表示制御手段によってその不具合解析用情報を表示手段に表示できる。これにより、ユーザは表示手段に表示された不具合解析用情報を参照することによって、工作機械の異常原因をより詳細に解析することができる。

また、請求項７に係る発明の数値制御装置では、請求項６に記載の発明の効果に加え、一の数値制御装置を、接続手段によって他の数値制御装置と電気的に接続することができる。そして、送信手段は、その接続手段を介すことによって、不具合解析用情報記憶手段に記憶された不具合解析用情報を他の数値制御装置に送信できる。一方、接続手段を介して送信された不具合解析用情報は受信手段によって受信できる。そして、その受信手段によって受信された不具合解析用情報を、表示制御手段によって表示手段に表示させることができる。これにより、一の数値制御装置においても、他の数値制御装置の異常を確認することができ、その不具合を解析することができる。

また、請求項８に係る発明の数値制御装置では、請求項７に記載の発明の効果に加え、不具合解析用情報記憶手段に記憶された不具合解析用情報を他の数値制御装置に送信するタイミングを、送信タイミング指示手段によって決めることができる。これにより、ユーザが不具合解析用情報を必要とする時に他の数値制御装置に送信することができる。

また、請求項９に係る発明の数値制御装置による異常処理方法では、制御結果記憶工程にて、コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づいて制御した制御結果が記憶され、判断工程にて、記憶された前回のワーク加工の際の制御結果と、今回のワーク加工の際のコマンド判断手段によって判断された判断結果とが同一か否かが判断される。そして、前回のワーク加工の際の制御結果と、今回のワーク加工の際の判断結果とが同一でないと判断された場合、工作機械又は数値制御装置に何らかの不具合を生じている可能性が高い。そこで、異常報知工程にて異常が報知される。これにより、ユーザは工作機械又は数値制御装置の不具合に迅速に対処することができる。また、判断工程にて、前回の制御結果と今回の判断結果との同一性が確認されるので、工作機械の動作上では確認できない不具合までも迅速に把握できる。よって、所望の加工が施されないことによる部品不良の発生を防ぐことができるので、事故を効果的かつ未然に防止できる。

また、請求項１０に係る発明の数値制御装置による異常処理方法では、請求項９に記載の発明の効果に加え、操作履歴記憶工程にて、操作手段の操作履歴を記憶することができる。そして、判断工程にて、前回のワーク加工の際の制御結果と、今回のワーク加工の際の判断結果とが同一でないと判断された場合、不具合解析用情報作成工程にて、操作履歴記憶手段に記憶された操作履歴と、判断結果及び制御結果における互いに同一でないと判断された部分とを有する不具合解析用情報が作成される。さらに、不具合解析用情報記憶工程にて、その作成された不具合解析用情報が記憶され、表示工程にて、その記憶された不具合解析用情報が表示手段に表示される。これにより、ユーザは表示手段に表示された不具合解析用情報を参照することによって、工作機械の異常原因をより詳細に解析することができる。

以下、本発明の第１の実施形態である数値制御装置５０及び数値制御装置５０による異常処理方法について図面を参照して説明する。図１は、マシニングセンタ１の正面図であり、図２は、機械本体３の斜視図であり、図３は、数値制御装置５０の電気的構成を示すブロック図であり、図４は、ＲＯＭ５２の記憶エリアを示す概念図であり、図５は、ＲＡＭ５３の記憶エリアを示す概念図であり、図６は、ＣＲＴ８２に表示された加工プログラムを示した図であり、図７は、操作履歴保存処理を示すフローチャートであり、図８は、ＣＰＵ５１によるメインの制御動作を示すフローチャートであり、図９は、異常解析処理を示すフローチャートであり、図１０は、操作履歴記憶エリア５３２の概念図であり、図１１は、座標値算出結果記憶エリア５３３の概念図であり、図１２は、不具合解析用情報記憶エリア５３４の概念図であり、図１３は、ＣＲＴ８２に異常が表示された状態を示す図である。

なお、本発明にかかる数値制御装置は、工作機械であるマシニングセンタ１（図１参照）に設けられるものであって、制御コマンドを有する指示ブロックの配列からなる加工プログラムを実行することで、マシニングセンタ１によるワーク加工動作を制御するものである。そして、第１の実施形態である数値制御装置５０では、ワーク加工において次に停止させる停止点の座標値（予測座標値）を算出してＲＡＭ５３に記憶するとともに、前回の予測座標値と今回の予測座標値とを比較することによって、加工経路の異常を判断して報知する点に特徴を備えるものである。

はじめに、マシニングセンタ１の概略構成について説明する。図１に示すマシニングセンタ１は、図示外のワークと工具とを相対移動させることによって、ワークに所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施すことができる工作機械である。このマシニングセンタ１は、基台となる鉄製のベース２と、該ベース２の上部に設けられ、ワークの切削加工を行う機械本体３（図２参照）と、前記ベース２の上部に固定され、機械本体３及びベース２の上部を覆う箱状のスプラッシュカバー４とを主体に構成されている。

まず、ベース２について説明する。図１，図２に示すように、ベース２はＹ軸方向に長い略直方体状に形成され、鋳型内に鋳鉄等の金属材料を流し込むことによって成型されている。さらにその芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化のため、所謂肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。そして、ベース２の下部の四隅には高さ調節が可能な脚部２ａが各々設けられ、これら４本の脚部２ａが工場等の床面に設置されることにより、マシニングセンタ１が所定場所に設置される。

次に、スプラッシュカバー４について説明する。図１に示すように、スプラッシュカバー４は略直方体状のボックス型に形成され、その内側には機械本体３（図２参照）の加工領域が設けられている。そして、スプラッシュカバー４の前面には開口部（図示外）が設けられ、該開口部には一対のスライド式の開閉扉５，６が設けられている。この開閉扉５，６の略中央には、矩形状のガラス窓部５ａ，６ａが各々設けられ、開閉扉５の右端部には取っ手部５ｂが設けられ、開閉扉６の左端部には取っ手部６ｂが設けられている。よって、これら取っ手部５ｂ，６ｂを互いに離れる方向に開くことにより開口部が開口され、ユーザ（作業者）はベース２の上部に配置されたテーブル１０（図２参照）に対してワークの着脱を行うことができる。

また、正面開口部の右側には、マシニングセンタ１を操作する正面視長方形状の操作パネル８０が設けられている。この操作パネル８０には、テンキー、各種操作キーを備えたキーボード８１が設けられ、その上部には設定画面又は実行動作を表示するためのＣＲＴ（ディスプレイ）８２が設けられている。よって、ユーザは、この操作パネルのＣＲＴ８２を確認しながらキーボード８１を操作することによって、ワーク加工を実行するための加工プログラム等を設定することができる。さらに、このＣＲＴ８２の下段には、数値制御装置５０の制御動作によって主軸９（図２参照）の移動経路の異常が表示され、ユーザに知らせるようになっている（図１３参照）。また、キーボード８１の下側には、後述する不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させる情報表示キー８５が設けられている。なお、図１に示す操作パネル８０は「操作手段」に相当し、ＣＲＴ８２が「表示手段」に相当する。

次に、機械本体３について説明する。図２に示すように、機械本体３は、ベース２の上部後方に配置されたコラム座部２３の上面に固定され、垂直上方に延設された直方体状のコラム１６と、該コラム１６の前面に沿って昇降可能に設けられた主軸ヘッド７と、該主軸ヘッド７の下部から鉛直下方に延設された主軸９と、主軸ヘッド７の右側に設けられ、主軸９の先端に工具（図示外）を取り付けて交換する工具交換装置（ＡＴＣ）２０と、ベース２の上部に設けられ、ワークを着脱可能に固定するテーブル１０とを主体に構成されている。そして、コラム１６の背面側には、箱状の制御ボックス１９が設けられ、該制御ボックス１９の内側には、マシニングセンタ１の動作を制御する数値制御装置５０が設けられている。なお、数値制御装置５０の電気的構成については後述する。

次に、主軸ヘッド７の昇降機構について説明する。図２，図３に示すように、主軸ヘッド７は、コラム１６の前面側の上下方向に延設されたガイドレール（図示外）に対してリニアガイド（図示外）を介して昇降自在に支持されている。さらに、昇降自在に支持された主軸ヘッド７は、コラム１６の前面側の上下方向に延設された送りネジ（図示外）に対してナット（図示外）で連結されている。そして、その送りネジがＺ軸モータ７３（図３参照）の駆動によって正逆方向に回転することで、主軸ヘッド７を上下方向に昇降移動させることができる。また、Ｚ軸モータ７３には、該Ｚ軸モータ７３を駆動させるＺ軸駆動回路６３が接続され、該Ｚ軸駆動回路６３は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５に接続されている。よって、後述する数値制御装置５０のＣＰＵ５１の制御信号に基づいて、Ｚ軸駆動回路６３がＺ軸モータ７３を駆動させることによって、主軸ヘッド７が昇降移動するようになっている。

なお、主軸ヘッド７下部のコラム１６側には、コラム１６の前面側に設けられた主軸ヘッド７の昇降機構を覆い隠すための正面視縦長長方形状のＺ軸カバー１８が連結されている。これにより、Ｚ軸カバー１８は、コラム１６の前面を覆い隠しながら主軸ヘッド７と一体的に昇降することができる。

次に、主軸９について説明する。図２に示す主軸９は、上下方向に長い円筒状に形成され、その内側にはスピンドル（図示外）が回転自在に設けられている。このスピンドルは、主軸ヘッド７の上部に設けられた主軸モータ８の駆動によって回転駆動される。また、スピンドルには、該スピンドルの軸線に沿って形成され、先端に向かって拡径するホルダ取付穴（図示外）が設けられている。そして、このホルダ取付穴に、工具を支持する工具ホルダ（図示外）が嵌められて固定され、スピンドルの回転に伴って工具が回転するようになっている。

一方、主軸９の近傍には、テーブル１０上のワークの切削箇所に向かってクーラント液を噴射する一対の噴射ノズル１１が設けられている。この噴射ノズル１１は、主軸ヘッド７近傍に設けられたポンプ（図示外）にホースを介して接続され、該ポンプは、ベース２の後端部に設けられたクーラント液供給口１７にホースを介して接続されている。これにより、ポンプが運転すると、クーラント液供給口１７から供給されるクーラント液がホースを介すことによって一対の噴射ノズル１１からテーブル１０上のワークの切削箇所に向かって噴射され、該切削箇所に堆積する切粉を洗い流すことができる。

次に、テーブル１０について説明する。図２に示すように、テーブル１０は、ベース２の上部に設けられ、主軸９の先端の下方に配置されている。そして、このテーブル１０は、サーボモータからなるＸ軸モータ７１（図３参照）及びＹ軸モータ７２（図３参照）により、Ｘ軸方向（機械本体３の左右方向）及びＹ軸方向（機械本体３の奥行き方向）に移動制御される。この移動機構は以下の構成からなる。まず、テーブル１０の下側には直方体状の支持台１２が設けられている。さらに、その支持台１２の上面にはＸ軸方向に沿って延設された一対のＸ軸送りガイド（図示外）が設けられ、該一対のＸ軸送りガイド上にテーブル１０が移動可能に支持されている。そして、支持台１２は、ベース２の上部に設けられ、該ベース２の長手方向に沿って延設された一対のＹ軸送りガイド上に移動可能に支持されている。このような機構によって、テーブル１０は、ベース２上に設けられたＸ軸モータ７１が駆動すると、Ｘ軸送りガイドに沿ってＸ軸方向に移動し、同じくベース２上に設けられたＹ軸モータ７２が駆動すると、Ｙ軸送りガイドに沿ってＹ軸方向に移動できる。

そして、Ｘ軸モータ７１には、該Ｘ軸モータ７１を駆動させるＸ軸駆動回路６１（図３参照）が接続され、該Ｘ軸駆動回路６１は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５（図３参照）に接続されている。一方、Ｙ軸モータ７２には、該Ｙ軸モータ７２を駆動させるＹ軸駆動回路６２が接続され、該Ｙ軸駆動回路６２は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５に接続されている。よって、後述する数値制御装置５０のＣＰＵ５１（図３参照）の制御信号にしたがって、Ｘ軸駆動回路６１及びＹ軸駆動回路６２がＸ軸モータ７１及びＹ軸モータ７２を各々駆動させることによって、テーブル１０を所望の場所に移動させることができる。

ところで、図２に示すように、Ｘ軸送りガイドには、テレスコピック式に収縮するテレスコピックカバー１３，１４がテーブル１０を中央に挟んで左右両側に各々設けられている。一方、Ｙ軸送りガイドには、テレスコピックカバー１５とＹ軸後ろカバー（図示外）とが、支持台１２を中央に挟んで前後に各々設けられている。これら複数のカバーによって、テーブル１０がＸ軸方向及びＹ軸方向の何れの方向に移動した場合でも、Ｘ軸送りガイド及びＹ軸送りガイドは、常にテレスコピックカバー１３，１４，１５及びＹ軸後ろカバー（図示外）によって覆われている。つまり、加工領域から飛散する切粉や、クーラント液の飛沫等が各レール上に落下するのを防止できる。

次に、数値制御装置５０の電気的構成について説明する。図３に示すように、数値制御装置５０は、ＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２及びＲＡＭ５３からなるマイクロコンピュータと、入力インタフェイス５４，出力インタフェイス５５を基本に構成されている。そして、入力インタフェイス５４には、操作パネル８０のキーボード８１と、不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させる情報表示キー８５と等が電気的に接続されている。一方、出力インタフェイス５５には、Ｘ軸モータ７１を駆動させるＸ軸駆動回路６１と、Ｙ軸モータ７２を駆動させるＹ軸駆動回路６２と、Ｚ軸モータ７３を駆動させるＺ軸駆動回路６３と、主軸モータ８を駆動させる主軸駆動回路６４と、操作パネル８０のＣＲＴ８２を駆動させるためのＣＲＴ駆動回路６５と、マシニングセンタ１の動作上のエラーをスピーカ７４でアラーム音を出力するためのアラーム駆動回路６６と等が各々電気的に接続されている。

さらに、Ｘ軸モータ７１にはエンコーダ７１ａが接続され、Ｙ軸モータ７２にはエンコーダ７２ａが接続され、Ｚ軸モータ７３にはエンコーダ７３ａが接続され、主軸モータ８にはエンコーダ８ａが接続されている。そして、これら各種エンコーダ７１ａ，７２ａ，７３ａ，８ａは、入力インタフェイス５４に電気的に接続されている。つまり、各種エンコーダ７１ａ，７２ａ，７３ａ，８ａの信号が入力インタフェイス５４に入力されることによって、ＣＰＵ５１によるフィードバック制御が可能となっている。

次に、ＲＯＭ５２の記憶エリアについて説明する。図４に示すように、ＲＯＭ５２には、マシニングセンタ１のメインの制御プログラムを記憶する制御プログラム記憶エリア５２１と、異常を解析する異常解析プログラムを記憶する異常解析プログラム記憶エリア５２２と、操作パネル８０の操作を監視するとともに、その操作履歴を記憶して保存する操作履歴保存プログラムを記憶する操作履歴保存プログラム記憶エリア５２３と、マシニングセンタ１の不具合に関する不具合解析用情報を作成する不具合解析用情報作成プログラムを記憶する不具合解析用情報作成プログラム記憶エリア５２４と等がそれぞれ設けられている。

次に、ＲＡＭ５３の記憶エリアについて説明する。図５に示すように、ＲＡＭ５３には、操作パネル８０で設定された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶エリア５３１と、操作パネル８０の操作履歴を記憶する操作履歴記憶エリア５３２と、ワーク加工中における次に主軸９を停止させるために算出された停止点の座標値（予測座標値）を順次記憶する座標値算出結果記憶エリア５３３と、不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶エリア５３４と等がそれぞれ設けられている。

次に、加工プログラムについて説明する。図６に示すように、数値制御装置５０は、操作パネル８０のＣＲＴ８２に表示された加工プログラムに基づいて、マシニングセンタ１の動作を制御する。これにより、ワークを所望の形状に加工することができる。図６に示す加工プログラムは、ＮＣ言語によってプログラミングされたＮＣプログラムである。このＮＣプログラムは複数のブロックの配列から構成されている。そして、それらブロックの制御コマンドに基づいて、マシニングセンタ１にある特定の動作を行わせることができる。さらに、マシニングセンタ１のＮＣプログラムは、機械の動作モード（各種位置決定、移動等）を決定するＧコードと、動作以外の補助的な機能を指令するＭコードとを主体に構成しされている。

次に、主要なＧコード及びＭコードについて説明する。「Ｇ０」は位置決めを指示する指令コード、「Ｇ１」は指定した位置への切削移動を指示する指令コード、「Ｇ１７」はＸＹ平面を加工面に選択する指令コード、「Ｇ４３」は工具長補正を指示する指令コード、「Ｇ５４」は加工の原点座標の設定を指示する指令コード、「Ｇ６４」は切削モードの設定を指示する指令コード、「Ｇ８０」は固定サイクルキャンセルを指示する指令コード、「Ｇ９０」はプログラム中の座標指令方法を、加工原点からの距離で座標を指定する方法に設定する（アブソリュート指令）指令コード、「Ｇ９１」はプログラム中の座標指令方法を、現在の主軸位置からの距離で座標を指定する方法に設定する（インクレメンタル指令）指令コード、「Ｇ９９」は加工終了時のＺ軸の復帰位置を選択する指令コードである。

一方、「Ｍ３」は主軸９の回転（正転）を指示する指令コード、「Ｍ６」は工具交換を指示する指令コード、「Ｍ８」は噴射ノズル１１からのクーラント液の噴射を指示する指令コード、「Ｍ３０」は加工プログラムの終了を指示する指令コードである。なお、工具長補正とは、主軸９に取り付けられた工具の長さ分垂直方向にオフセットする機能のことをいう。

次に、ＣＰＵ５１によるマシニングセンタ１のエラー発生時の処理方法について説明する。本実施形態のマシニングセンタ１の動作上のエラーについては種々挙げられるが、例えば、主軸９がテーブル１０上のワークに衝突した場合や、操作パネル８０で設定された主軸９のストローク範囲を超えるような命令が出された場合等である。このようなエラーを検知する方法の一例として、例えば、主軸９がテーブル１０上のワークに衝突した場合、Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３の何れかを駆動させても、主軸９がワークに緩衝して移動できない状態が継続する。すると、エンコーダ７１ａ，７２ａ，７３ａによって、その信号がＣＰＵ５１に入力される。ここで、ＣＰＵ５１によって、主軸９の移動にエラーが生じていると判断されるため、アラーム駆動回路６６が制御されてスピーカ７４からアラーム音が出力される。そして、マシニングセンタ１の動作を緊急停止させることもできる。よって、ユーザにエラーが生じたことが報知されるので、ユーザはマシニングセンタ１の異常に対して速やかに対処することができる。

次に、ＣＰＵ５１による操作パネル８０の操作履歴保存処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。数値制御装置５０では、不具合解析用情報を作成するために、電源が投入されてから操作パネル８０の全操作を記憶するために操作履歴保存処理が実行される。まず、操作パネル８０の電源スイッチ（図示外）が投入されると、ＲＯＭ５２の操作履歴保存プログラムが読み込まれ、ＲＡＭ５３の操作履歴記憶エリア５３２に記憶された前回の操作履歴がリセットされ、操作パネル８０の各種キーが押されたか否かが判断される（Ｓ１１）。なお、各種キーとは、加工を開始させるための起動キー、加工動作を停止させるための停止キー等である。そして、操作パネル８０の操作キーが押されるまでは（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１に戻って各種キーが押されたか否かが引き続き監視される。さらに、操作パネル８０の各種キーの何れかが押された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＲＡＭ５３の操作履歴記憶エリア５３２には、そのキーが押されたことが記憶される（Ｓ１２）。例えば、操作パネル８０の起動キーが押され、その後に停止キーが押された場合は、図１０に示すように、ＲＡＭ５３の操作履歴記憶エリア５３２に順次記憶され、操作パネル８０の操作履歴として保存される。そして、この操作履歴が後述する不具合解析用情報を構成する重要な情報として後に使用される。

次に、ＣＰＵ５１によるマシニングセンタ１のメインの制御動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、図６に示す加工プログラムが繰り返し実行される場合について説明する。はじめに、操作パネル８０の起動キーが押されることによって、加工プログラムが起動される（Ｓ２１）。ここでは、ＲＡＭ５３の加工プログラム記憶エリア５３１に記憶された加工プログラムが読み込まれる。なお、この加工プログラムは、ユーザが操作パネル８０のキーボード８１を用いて作成したものであり、加工すべきワークの形状によってそれぞれ作成されるものである。

まず、加工プログラムの１行目が読み込まれる（Ｓ２２）。そして、その１行目の制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ２３）。ここで１行目は「Ｇ５４Ｇ９０Ｇ１７Ｇ９９Ｇ８０Ｇ６４」であって終了コマンドではないので（Ｓ２３：ＮＯ）、続いて、その制御コマンドが移動コマンドであるか否かが判断される（Ｓ２４）。なお、この移動コマンドとは、例えば「Ｇ０」，「Ｇ１」、「Ｍ６」、「Ｇ４３」等をいう。そして、１行目は移動コマンドではないので（Ｓ２４：ＮＯ）、その１行目に記載された指令コードが実行される（Ｓ２５）。そして、１行目が実行されることによって、加工中の原点座標が設定され（＝Ｇ５４）、プログラム中の座標の指令方法が設定され（＝Ｇ９０）、ＸＹ平面が加工面に選択される（＝Ｇ１７）。さらに、加工終了時のＺ軸の復帰位置が選択され（＝Ｇ９９）、固定サイクル加工がキャンセルされ（＝Ｇ８０）、切削モードが設定される（＝Ｇ６４）。

こうして制御コマンドが実行されると（Ｓ２５）、次のブロックに移行され、続いて２行目以降が読み込まれて処理が繰り返される（Ｓ２２）。２行目の「Ｍ６Ｔ１Ｇ４３Ｈ１Ｘ１００．Ｙ１００．Ｚ２２０」は、工具番号１の工具交換指令、工具長補正、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を（１００，１００，２２０）の位置に移動せよとの指令であって、移動コマンドを含むものであるため（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２４：ＹＥＳ）、次に移動させる停止点の予測座標値が算出される（Ｓ２６）。次いで、その算出された停止点の座標値の異常解析処理が実行される（Ｓ２７）。この異常解析処理は、今回のワーク加工において算出された停止点の予測座標値（以下、「今回座標値」という）と、その今回座標値に対応する前回のワーク加工の際の停止点の予測座標値（以下、「前回座標値」という）とを比較して同一性を判断することで異常の有無を判断するものである。なお、この異常解析処理については後述する。そして、この異常解析処理（Ｓ２７）が終了すると、その異常解析処理で算出された今回の座標値に基づいて主軸９の移動がなされ、移動コマンドの指示内容にしたがって実行され（Ｓ２８）、次のブロックに移行され、続いて３行目以降が読み込まれて処理が繰り返される（Ｓ２２）。

次に３行目以降が読込まれる（Ｓ２２）。なお、３行目から４行目までの制御コマンドは、終了コマンドでも移動コマンドでもないので（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２４：ＮＯ）、その指令ブロックに指示された内容にしたがって実行される（Ｓ２５）。なお、３行目の「Ｍ３Ｓ４０００」は、４０００回転／分で主軸９を回転させよとの指令であり、４行目の「Ｍ８」は、噴射ノズル１１からクーラント液を噴射せよとの指令である。さらに、加工プログラムの３行目から４行目までが順次読み込まれて実行されると（Ｓ２５）、次のブロックに移行され、続いて５行目が読み込まれる（Ｓ２２）。そして、５行目の「Ｇ０Ｚ２００」は、予め設定されている早送り速度でＺ２００の位置に移動せよとの指令であって、移動コマンドであるので（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２４：ＹＥＳ）、２行目と同様に、次に移動させる停止点の予測座標値が算出される（Ｓ２６）。次いで、その算出された停止点の座標値の異常解析処理が実行される（Ｓ２７）。そして、この異常解析処理（Ｓ２７）が終了すると、その異常解析処理の中で算出された今回の座標値に基づいて主軸９の移動がなされ、移動コマンドの指示内容にしたがって実行される（Ｓ２８）。

こうして移動コマンドが実行されると（Ｓ２８）、次のブロックに移行され、続いて６行目が読み込まれる（Ｓ２２）。なお、６行目の「Ｇ１Ｚ１８５．Ｆ５００」は、５００ｍｍ／ｍｉｎでＺ１８５の位置に移動せよとの指令であって、移動コマンドであるので（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２４：ＹＥＳ）、ここでも、次に移動させる停止点の座標値（今回座標値）が算出される（Ｓ２６）。次いで、その算出された今回座標値の異常解析処理が実行される（Ｓ２７）。そして、この異常解析処理（Ｓ２７）が終了すると、その異常解析処理の中で算出された今回座標値に基づいて主軸９の移動がなされ、移動コマンドの指示内容にしたがって実行される（Ｓ２８）。

こうして移動コマンドが実行されると（Ｓ２８）、次のブロックに移行され、続いて７行目が読み込まれる（Ｓ２２）。そして、７行目の「Ｇ９１Ｇ２８Ｚ０」は、プログラム中の座標の指令方法を、現在の主軸９の位置からどれだけ移動させたらよいかを指定する方法に設定し（＝Ｇ９１）主軸９をＺ軸の最高点に復帰移動せよ（＝Ｇ２８Ｚ０）との指令であって、移動コマンドであるため（Ｓ２３：ＮＯ、Ｓ２４：ＹＥＳ）、次に移動させる停止点の座標値（今回座標値）が算出される（Ｓ２６）。次いで、その算出された今回座標値の異常解析処理が実行される（Ｓ２７）。そして、この異常解析処理（Ｓ２７）が終了すると、その異常解析処理の中で算出された今回座標値に基づいて主軸９の移動がなされ、移動コマンドの指示内容にしたがって実行される（Ｓ２８）。そして、次のブロックに移行され、続いて８行目が読み込まれる（Ｓ２２）。さらに、その読み込まれた８行目の制御コマンドが終了コマンドか否かが判断され（Ｓ２３）、８行目の「Ｍ３０」は終了コマンドであるので（Ｓ２３：ＹＥＳ）、加工プログラムが終了する。

次に、異常解析処理について説明する。本実施形態での異常解析処理は、１ブロック毎に読み込まれた制御コマンドが移動コマンドである場合にのみ実行される。図９に示すように、まず、ＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３に前回座標値が記憶されているか否かが判断される（Ｓ３１）。ここで、今回のワーク加工が初めての場合は、座標値算出結果記憶エリア５３３には、今回算出された停止点の座標値、所謂「今回座標値」に相当する前回座標値はまだ記憶されていない（Ｓ３２：ＮＯ）。よって、今回算出された座標値が座標値算出結果記憶エリア５３３にそのまま記憶される（Ｓ３３）。そして、今回のワーク加工において座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶された今回座標値は、次のワーク加工がなされる時には、前回座標値として処理されることになる。

例えば、図１１に示すように、加工プログラムの５行目の制御コマンドに基づいて座標値が算出されると、ＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３には、「０００００５Ｚ２００．０００」が記憶される。さらに、６行目の制御コマンドに基づいて座標値が算出されると、ＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３には、「０００００６Ｚ１８５．０００」が記憶される。その後、メインの制御プログラムに戻って、これら各制御コマンドに基づいて算出された各座標値にしたがって、主軸９が移動されるように、Ｘ軸モータ７１，Ｙ軸モータ７２，Ｚ軸モータ７３が駆動制御される（図８に示すＳ２８参照）。

一方、今回のワーク加工が初めてではない場合（今回のワーク加工が２回目以降の場合）、ＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３には、今回座標値に相当する前回座標値が記憶されている（Ｓ３１：ＹＥＳ）。そこで、その今回座標値が前回座標値と同一か否かが判断される（Ｓ３２）。例えば、加工プログラムの６行目が読み込まれている場合に、主軸９の今回座標値が「Ｚ＝１８５．０００」と算出された場合、図１１に示す座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶されている前回座標値は「０００００６Ｚ１８５．０００」である。つまり、今回座標値は前回座標値と同一であるので（Ｓ３２：ＹＥＳ）、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の移動経路と同じであると推測され、正常であると判断される。よって、次回のワーク加工の異常解析処理の判断材料として、今回座標値が座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶される（Ｓ３３）。

また、上記の例とは逆に、加工プログラムの６行目が読み込まれている場合に、主軸９の今回座標値が「Ｚ＝１８４．９９５」と算出された場合、図１１に示す座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶されている前回座標値は「０００００６Ｚ１８５．０００」であるので、今回座標値は前回座標値と異なっている（Ｓ３２：ＮＯ）。この場合、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の移動経路とは異なっていると推測されるので、何らかの異常があると判断される。そこで、この不具合を異常解析の有用な情報として保存するために、不具合解析用情報が作成される（Ｓ３４）。

この不具合解析用情報は、ＲＯＭ５２（図４参照）に記憶された不具合解析用情報作成プログラムが読み込まれて実行されることで作成される。この不具合解析用情報は、例えば、互いに異なると判断された一対の今回座標値及び前回座標値と、それまでの操作パネル８０の操作履歴と、各種パラメータと、異常が判断されたプログラム番号（ここでは、プログラム番号３７）とで構成される。そして、図１２に示すように、ここで作成された不具合解析用情報は、ＲＡＭ５３の不具合解析用情報記憶エリア５３４に記憶されて保存される（Ｓ３５）。

さらに、図１３に示すように、操作パネル８０のＣＲＴ８２の下段には、「前回の経路と異なります」との警告フレーズが表示される（Ｓ３６）。これにより、ユーザは、マシニングセンタ１に何らかの不具合が発生していることに気付くので、大きな不具合に発展する前に迅速に対処することができる。そして、ＣＲＴ８２に警告フレーズが表示されたら処理が終了する。また、ユーザは、操作パネル８０に設けられた情報表示キー８５（図１参照）を操作することによって、ＲＡＭ５３の不具合解析用情報記憶エリア５３４に記憶された不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させることができる。これにより、ユーザは、加工経路中で異常が発生した加工プログラム６行目が読み込まれている前後において、ユーザによって突発的な操作が行われていなかったかを、操作履歴等とつき合わせることによって、その異常が人的なものか機械側のものかを判断することができる。

以上説明したように、第１の実施形態である数値制御装置５０及び数値制御装置５０による異常処理方法では、ワーク加工において次に停止させる停止点の座標値を算出してＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶するとともに、異常解析処理において、今回のワーク加工に算出された今回座標値と、座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶された前回のワーク加工に算出された前回座標値との同一性を判断することによって、主軸９の加工経路の異常を判断することができる。そして、今回座標値が前回座標値と異なる場合は異常であるので、その異常内容がＣＲＴ８２に表示されることによってユーザに報知される。これにより、ユーザは、マシニングセンタ１の不具合に対して速やかに対処することができる。さらに、異常解析処理では、加工経路が異常と判断された場合において、操作履歴や、各種パラメータ、互いに異なると判断された座標値等の情報が不具合解析用情報として作成され、ＲＡＭ５３上に記憶される。これにより、ユーザは、操作パネル８０の情報表示キー８５を操作することによって、ＣＲＴ８２にその不具合解析用情報を確認することができる。そして、その異常を生じた今回座標値と、操作履歴等とをつき合わせることによって、その異常原因の所在が機械側によるものか、又は人的操作上によるものか等の原因解明に有用な情報として提供することができる。

次に、第１の実施形態の数値制御装置５０による異常処理方法の変形例について説明する。図１４は、ＣＰＵ５１によるメインの制御動作の変形例を示すフローチャートであり、図１５は、ＣＰＵ５１による異常解析処理の変形例を示すフローチャートである。この数値制御装置５０による異常処理方法では、マシニングセンタ１において、アラーム音を出力するようなエラーを生じた場合にも、不具合解析用情報を作成できる点に特徴がある。

以下、ＣＰＵ５１によるメインの制御動作の変形例について説明する。図１４に示すように、はじめに、操作パネル８０の起動キーが押されることによって、加工プログラムが起動される（Ｓ４１）。そして、マシニングセンタ１にエラーが生じてアラーム音が発生しているか否かが判断される（Ｓ４２）。ここでは、マシニングセンタ１に上記例に挙げた各種エラーが発生し、アラーム音がスピーカ７４から出力されているか否かが判断される。そして、アラーム音が発生していない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、加工プログラムが１ブロック毎に読み込まれる（Ｓ４３）。そして、そのブロックに記載された制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ４４）。ここで、制御コマンドが終了コマンドの場合は（Ｓ４４：ＹＥＳ）、加工プログラムが終了する。

また、制御コマンドが終了コマンドでない場合は（Ｓ４４：ＮＯ）、その制御コマンドが移動コマンドか否かが判断される（Ｓ４５）。そして、制御コマンドが移動コマンドでない場合（Ｓ４５：ＮＯ）は、主軸回転コマンドやクーラント液噴射コマンドであるため、そのまま制御コマンドの内容に従って処理が実行される（Ｓ４６）。また、制御コマンドが移動コマンドである場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、次に移動させる停止点の座標値が算出される（Ｓ４７）。次いで、その算出された停止点の座標値の異常解析処理が実行される（Ｓ４８）。なお、この異常解析処理については後述する。そして、この異常解析処理（Ｓ４８）が終了すると、その異常解析処理の中で算出された今回座標値に基づいて主軸９の移動がなされ、移動コマンドの指示内容にしたがって実行される（Ｓ４９）。次いで、次のブロックに移行され、Ｓ４２に戻って引き続き処理が繰り返される。

次に、異常解析処理について説明する。図１５に示すように、まず、ＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３に前回座標値が記憶されているか否かが判断される（Ｓ５２）。ここで、今回のワーク加工が初めての場合は、座標値算出結果記憶エリア５３３には、今回算出された停止点の座標値、所謂「今回座標値」に相当する前回座標値はまだ記憶されていない（Ｓ５２：ＮＯ）。よって、今回算出された座標値が座標値算出結果記憶エリア５３３にそのまま記憶される（Ｓ５４）。

一方、今回のワーク加工が初めてではない場合（今回のワーク加工が２回目以降の場合）、ＲＡＭ５３の座標値算出結果記憶エリア５３３には、今回座標値に相当する前回座標値が記憶されている（Ｓ５２：ＹＥＳ）。そこで、その今回座標値が前回座標値と同一か否かが判断される（Ｓ５３）。そして、今回座標値が前回座標値と同一の場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の加工経路と同じであると推測され、正常であると判断される。よって、次回のワーク加工の異常解析処理の判断材料として、今回座標値が座標値算出結果記憶エリア５３３に記憶される（Ｓ５４）。

また、上記の例とは逆に、今回座標値が前回座標値と異なっていると判断された場合（Ｓ５３：ＮＯ）、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の移動経路とは異なっていると推測されるので、何らかの異常があると判断される。そこで、この不具合を異常解析の有用な情報として保存するために、不具合解析用情報が作成される（Ｓ５５）。この不具合解析用情報は、上記説明したように、互いに異なると判断された一対の今回座標値及び前回座標値と、それまでの操作パネル８０の操作履歴と、各種パラメータと、異常が判断されたプログラム番号とで構成される。そして、ここで作成された不具合解析用情報は、ＲＡＭ５３の不具合解析用情報記憶エリア５３４に記憶されて保存される（Ｓ５６）。

次いで、操作パネル８０のＣＲＴ８２の下段には、「前回の経路と異なります」との警告フレーズが表示される（Ｓ５７）。これにより、ユーザは、マシニングセンタ１に何らかの不具合が発生していることに気付くので、大きな不具合に発展する前に迅速に対処することができる。さらに、ユーザは、操作パネル８０に設けられた情報表示キー８５を操作することによって、ＲＡＭ５３の不具合解析用情報記憶エリア５３４に記憶された不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させることができる。そして、ＣＲＴ８２に警告フレーズが表示されたら処理は終了される。

一方、図１４に示すように、マシニングセンタ１にエラーが生じてアラーム音が発生している場合でも（Ｓ４２：ＹＥＳ）、図１５に示す異常解析処理に移行され、不具合解析用情報が作成される（Ｓ５５）。例えば、今回座標値を算出した結果、操作パネル８０で設定された主軸９のストローク範囲を超えるような命令となり、ストロークエラーのアラームとなる場合も不具合解析用情報を作成する（Ｓ５５）。そして、ここで作成された不具合解析用情報は、ＲＡＭ５３の不具合解析用情報記憶エリア５３４に記憶される（Ｓ５６）。さらに、操作パネル８０のＣＲＴ８２の下段には、「エラーが発生しています」との警告フレーズを表示することができる（Ｓ５７）。そして、ＣＲＴ８２に警告フレーズが表示されたら処理は終了される。また、ユーザは、操作パネル８０に設けられた情報表示キー８５を操作することによって、ＲＡＭ５３の不具合解析用情報記憶エリア５３４に記憶された不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させることができる。これにより、エラーが発生した場合でも不具合解析用情報が作成されるので、エラーの発生原因を解析するために活用することができる。

以上説明したように、数値制御装置５０による異常処理方法の変形例では、マシニングセンタ１において、アラーム音を出力させるようなエラーを生じた場合にも、不具合解析用情報を作成できるので、不具合解析用情報を参照することによって、マシニングセンタ１の不具合を異常の程度（レベル）に関係なく包括的に解析することができる。

次に、第２の実施形態である数値制御装置１５０及び数値制御装置１５０による異常処理方法について説明する。図１６は、数値制御装置１５０の電気的構成を示すブロック図であり、図１７は、ＲＡＭ１５３の概念図であり、図１８は、ＣＰＵ１５１によるメインの制御動作を示すフローチャートであり、図１９は、ＣＰＵ１５１による異常解析処理を示すフローチャートであり、図２０は、座標値記憶エリア１５３３の概念図である。

なお、第２の実施形態である数値制御装置１５０は、第１の実施形態と同様に、マシニングセンタ１の動作を制御するものである。そして、所定周期毎に主軸９の位置の座標値をＲＡＭ１５３上に記憶させ、主軸９の現在位置の座標値と、前回のワーク加工の際の現在位置に相当する座標値との同一性を判断することで異常を解析する点に特徴を備えるものである。なお、数値制御装置１５０は、第１の実施形態である数値制御装置５０の構成をベースに備えているので、共通部分は同符号を付して説明する。

まず、数値制御装置１５０の電気的構成について説明する。図１６に示すように、数値制御装置１５０は、第１の実施形態である数値制御装置５０（図３参照）と同様の構造を備え、異なるのは、ＲＯＭ１５２の内容と、ＲＡＭ１５３の内容とＲＯＭ１５２に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１５１である。従って、詳細な説明を省略する。

次に、ＲＡＭ１５３の記憶エリアについて説明する。図１７に示すように、ＲＡＭ１５３には、操作パネル８０で設定された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶エリア１５３１と、操作パネル８０の操作履歴を記憶する操作履歴記憶エリア１５３２と、主軸９の位置の座標値を所定周期（ｔ）毎に記憶する座標値記憶エリア１５３３と、作成された不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶エリア１５３４と等がそれぞれ設けられている。なお、加工プログラム記憶エリア１５３１、操作履歴記憶エリア１５３２、不具合解析用情報記憶エリア１５３４は、第１の実施形態における加工プログラム記憶エリア５３１、操作履歴記憶エリア５３２、不具合解析用情報記憶エリア５３４と同様のものである。また、ＲＯＭ１５２は、第１の実施形態のＲＯＭ５２と同様のものである。

なお、ＣＰＵ１５１による操作履歴保存処理は、第１の実施形態のＣＰＵ５１による操作履歴保存処理と同様に、電源が投入されてから操作パネル８０の全操作を記憶するために操作履歴保存処理が実行される。この操作履歴保存処理では、電源が投入されることによって、ＲＯＭ１５２の操作履歴保存プログラムが読み込まれ、ＲＡＭ１５３の操作履歴記憶エリア１５３２に記憶された前回の操作履歴がリセットされ、操作パネル８０の操作が操作履歴記憶エリア１５３２に随時記憶される。そして、この操作履歴が不具合解析用情報を構成する重要な情報として後に使用される。

次に、ＣＰＵ１５１によるマシニングセンタ１のメインの制御動作について、図１８のフローチャートを参照して説明する。はじめに、操作パネル８０の起動キーが押されることによって、加工プログラムが起動される（Ｓ６１）。ここでは、ＲＡＭ１５３の加工プログラム記憶エリア１５３１に記憶された加工プログラムが読み込まれる。そして、加工プログラムが１ブロック毎に読み込まれる（Ｓ６２）。そして、そのブロックに記載された制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ６３）。ここで、制御コマンドが終了コマンドの場合は（Ｓ６３：ＹＥＳ）、加工プログラムが終了される。

また、制御コマンドが終了コマンドでない場合は（Ｓ６３：ＮＯ）、その制御コマンドが移動コマンドか否かが判断される（Ｓ６４）。そして、制御コマンドが移動コマンドでない場合（Ｓ６４：ＮＯ）は、主軸９の回転コマンドやクーラント液噴射コマンドであるため、そのまま制御コマンドの内容に従って処理が実行される（Ｓ６５）。また、制御コマンドが移動コマンドである場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、その移動コマンドの内容に従って動作が実行される（Ｓ６６）。

次いで、主軸９の移動制御が開始されるとともに、異常解析処理が実行される（Ｓ６７）。そして、この異常解析処理では、主軸９の加工経路上の停止点の予測座標値を取得するのではなく、所定周期（ｔ）毎の主軸９の現在位置の座標値を取得するとともに、ＲＡＭ１５３の座標値記憶エリア１５３３に記憶させる。さらに、主軸９の現在位置の座標値と前回のワーク加工で記憶された前回座標値とを比較することによって異常か否かの解析がおこなわれる。なお、この異常解析処理については後述する。そして、異常解析処理が終了すると、次のブロックに移行され、Ｓ６２に戻って引き続き処理が繰り返される。

次に、異常解析処理について説明する。この異常解析処理は、移動コマンドが実行されるのと同時に実行される。図１９に示すように、まず、タイマｋがリセットされる（Ｓ７１）。次いで、タイマｋの値が所定時間ｔに到達したか否かが判断される（Ｓ７２）。そして、タイマｋの値がまだｔに到達していない場合（Ｓ７２：ＮＯ）、主軸９の現在位置を取得することができないので、移動コマンドの指示内容の実行が終了したか否かが判断される（Ｓ８１）。ここで、移動コマンドの指示内容の実行が終了したと判断された場合（Ｓ８１：ＹＥＳ）、メインの制御プログラムに戻って、次のブロックが読み込まれて（図１８に示すＳ６２）処理が繰り返される。また、移動コマンドの指示内容の実行がまだ終了していない場合は（Ｓ８１：ＮＯ）、Ｓ７２に戻って、再度タイマｋがｔに到達したか否かが判断される。

そして、タイマｋの値がｔに到達したと判断された場合は（Ｓ７２：ＹＥＳ）、そのタイマｋはリセットされ（Ｓ７３）、再び移動時間が計測される。次いで、算出された停止点に向かって移動中である主軸９の現在位置の座標値（以下、「現在座標値」という）が取得される（Ｓ７４）。さらに、ＲＡＭ１５３の座標値記憶エリア１５３３に前回のワーク加工の際における現在座標値に相当する前回座標値が記憶されているか否かが判断される（Ｓ７５）。ここで、今回のワーク加工が初めての場合は、座標値記憶エリア１５３３には、現在座標値に相当する前回座標値はまだ記憶されていない（Ｓ７５：ＮＯ）。よって、現在座標値が座標値記憶エリア１５３３にそのまま記憶される（Ｓ７７）。

一方、今回のワーク加工が初めてではない場合（今回のワーク加工が２回目以降の場合）、ＲＡＭ１５３の座標値記憶エリア１５３３には、現在座標値に相当する前回座標値が記憶されている（Ｓ７５：ＹＥＳ）。そこで、その現在座標値が前回座標値と同一か否かが判断される（Ｓ７６）。そして、現在座標値が前回座標値と同一の場合（Ｓ７６：ＹＥＳ）、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の移動経路と同じであると推測され、正常であると判断される。よって、次回のワーク加工の異常解析処理の判断材料として、現在座標値が座標値記憶エリア１５３３に記憶される（Ｓ７７）。

次に、移動コマンドの指示内容の実行がまだ終了していない場合は（Ｓ８１：ＮＯ）、Ｓ７２に戻って、再度タイマｋがｔに到達したか否かが判断される。よって、図２０に示すように、移動コマンドの実行が終了するまでは、所定周期ｔ毎に主軸９の現在位置が随時取得され、それら現在座標値がＲＡＭ１５３の座標値記憶エリア１５３３に記憶される。例えば、ｔ４秒後のＺ軸の座標値が２１９．８０５、ｔ５秒後のＺ軸の座標値が２１６．０４５、ｔ６秒後のＺ軸の座標値が２１０．２２８であった場合、座標値記憶エリア１５３３には、「ｔ４Ｚ２１９．８０５」、「ｔ５Ｚ２１６．０４５」、「ｔ６Ｚ２１０．２２８」と記憶される。ここで、例えば、主軸９の現在座標値を取得する所定周期ｔを短くすることによって、移動コマンドの実行中に取得できる主軸９の座標値のデータをＲＡＭ１５３上に多く記憶させることができる。つまり、現在座標値を取得する度に異常を解析することができるので、マシニングセンタ１の異常をより迅速かつ慎重に把握することができる。

また、上記の例とは逆に、今回のワーク加工において、移動ブロックの実行が開始されてからｔ５秒後のＺ軸における座標値が２１５．５５であって、座標値記憶エリア１５３３に記憶された前回座標値のｔ５秒後に相当する座標値が２１６．０４５であった場合、現在座標値が前回座標値と異なっていると判断される（Ｓ７６：ＮＯ）。この場合、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の移動経路とは異なっていると推測されるので、何らかの異常があると判断される。そこで、この不具合を異常解析の有用な情報として保存するために、不具合解析用情報が作成される（Ｓ７８）。この不具合解析用情報は、上記説明したように、互いに異なると判断された一対の現在座標値及び前回座標値と、それまでの操作パネル８０の操作履歴と、制御動作を設定する各種パラメータと、異常が判断されたプログラム番号とで構成される。そして、ここで作成された不具合解析用情報は、ＲＡＭ１５３の不具合解析用情報記憶エリア１５３４に記憶されて保存される（Ｓ７９）。

次いで、操作パネル８０のＣＲＴ８２の下段には、例えば、「現在の主軸位置が前回と異なります」との警告フレーズが表示される（Ｓ８０）。これにより、ユーザは、マシニングセンタ１に何らかの不具合が発生していることに気付くので、大きな不具合に発展する前に迅速に対処することができる。そして、ＣＲＴ８２に警告フレーズが表示されたら処理は終了される。さらに、ユーザは、操作パネル８０に設けられた情報表示キー８５を操作することによって、ＲＡＭ１５３の不具合解析用情報記憶エリア１５３４に記憶された不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させることができる。これにより、ユーザは、加工経路中で異常が発生した主軸９が現在座標値を通過した際の前後において、ユーザによって突発的な操作が行われていなかったかを、操作履歴等と比較することによって、その異常原因が機械側によるものか、又は人的な操作によるものかを解析することができる。

以上説明したように、第２の実施形態である数値制御装置１５０及び数値制御装置１５０による異常処理方法では、所定周期ｔ毎に主軸９の位置の座標値をＲＡＭ１５３の座標値記憶エリア１５３３に記憶させ、主軸９の現在位置の座標値と、前回のワーク加工の際の現在位置に相当する座標値との同一性を判断することで異常を解析することができる。これにより、例えば、主軸９の現在座標値を取得する所定周期ｔを短くすることによって、移動コマンドの実行中に取得できる主軸９の座標値のデータをＲＡＭ１５３の座標値記憶エリア１５３３に多く記憶させることができる。よって、マシニングセンタ１の異常をより迅速かつ慎重に把握することができる。

また、第１の実施形態のように、制御コマンドの実行による停止点の座標値、すなわち、制御コマンドによる移動終了後の座標値同士で比較する場合では、移動終了時の座標値は同一であっても、その途中経路で座標値が異なる場合、異常であると判断できない。しかしながら、第２の実施形態では、移動終了時の座標値が同一であって、途中経路で座標値が異なる場合でも異常であると判断できる。

次に、第３の実施形態である数値制御装置３５０及び数値制御装置３５０による異常処理方法について説明する。図２１は、数値制御装置３５０の電気的構成を示すブロック図であり、図２２は、ＲＡＭ３５３の概念図であり、図２３は、ＣＰＵ３５１によるメインの制御動作を示すフローチャートであり、図２４は、ＣＰＵ３５１による異常解析処理を示すフローチャートであり、図２５は、ブロック実行時間記憶エリア３５３３の概念図である。

なお、第３の実施形態である数値制御装置３５０は、第１の実施形態と同様に、マシニングセンタ１の動作を制御するものである。そして、加工プログラムの１ブロック毎の制御コマンドの実行時間を計測するとともにＲＡＭ３５３上に記憶させ、今回のワーク加工の際のブロック実行時間と、前回のワーク加工の際のブロック実行時間との同一性を判断することで異常を解析する点に特徴を備えるものである。なお、数値制御装置３５０は、第１の実施形態である数値制御装置５０の構成をベースに備えているので、共通部分は同符号を付して説明する。

まず、数値制御装置３５０の電気的構成について説明する。図２１に示すように、数値制御装置３５０は、第１の実施形態である数値制御装置５０（図３参照）と同様の構造を備えており、異なるのは、ＲＯＭ３５２の内容と、ＲＡＭ３５３の内容とＲＯＭ３５２に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ３５１である。従って、詳細な説明を省略する。

次に、ＲＡＭ３５３の記憶エリアについて説明する。図２２に示すように、ＲＡＭ３５３には、操作パネル８０で設定された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶エリア３５３１と、操作パネル８０の操作履歴を記憶する操作履歴記憶エリア３５３２と、各指令ブロック毎のブロック実行時間を記憶するブロック実行時間記憶エリア３５３３と、不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶エリア３５３４と等がそれぞれ設けられている。なお、加工プログラム記憶エリア３５３１、操作履歴記憶エリア３５３２、不具合解析用情報記憶エリア３５３４は、第１の実施形態における加工プログラム記憶エリア５３１、操作履歴記憶エリア５３２、不具合解析用情報記憶エリア５３４と同様のものである。

なお、ＣＰＵ３５１による操作履歴保存処理は、第１の実施形態のＣＰＵ５１による操作履歴保存処理と同様に、電源が投入されてから操作パネル８０の全操作を記憶するために操作履歴保存処理が実行される。この操作履歴保存処理では、電源が投入されることによって、ＲＯＭ３５２の操作履歴保存プログラムが読み込まれ、ＲＡＭ３５３の操作履歴記憶エリア３５３２に記憶された前回の操作履歴がリセットされ、操作パネル８０の操作が操作履歴記憶エリア３５３２に随時記憶される。そして、この操作履歴が不具合解析用情報を構成する重要な情報として後に使用される。

次に、ＣＰＵ３５１によるマシニングセンタ１のメインの制御動作について、図２３のフローチャートを参照して説明する。はじめに、操作パネル８０の起動キーが押されることによって、加工プログラムが起動される（Ｓ１１１）。ここでは、ＲＡＭ３５３の加工プログラム記憶エリア３５３１に記憶された加工プログラムが読み込まれる。そして、加工プログラムが１ブロック毎に読み込まれる（Ｓ１１２）。そして、そのブロックに記載された制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ１１３）。ここで、制御コマンドが終了コマンドの場合は（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、加工プログラムが終了される。

また、制御コマンドが終了コマンドでない場合は（Ｓ１１３：ＮＯ）、その読み込まれた制御コマンドの指示内容にしたがって実行される（Ｓ１１４）。そして、その直後に、異常解析処理が実行される（Ｓ１１５）。なお、この異常解析処理については後述する。そして、この異常解析処理（Ｓ１１５）が終了すると、次のブロックに移行され、Ｓ１１２に戻って引き続き処理が繰り返される。

次に、異常解析処理について説明する。図２４に示すように、まず、タイマｓがリセットされ（Ｓ１２１）、指令ブロックの実行時間が計測される。次いで、その制御コマンドの内容に従ってなされる動作が終了したか否かが判断される（Ｓ１２２）。まだ、その制御コマンドに従ってマシニングセンタ１が動作中の場合は（Ｓ１２２：ＮＯ）、Ｓ１２２に戻って処理が繰り返される。そして、マシニングセンタ１の動作が終了し、制御コマンドの内容が実行されたと判断された場合は（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、その時のタイマｓの値がブロック実行時間として取得される（Ｓ１２３）。

さらに、ＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３に前回のワーク加工の際のブロック実行時間が（前回ブロック実行時間）が記憶されているか否かが判断される（Ｓ１２４）。ここで、今回のワーク加工が初めての場合は、ブロック実行時間記憶エリア３５３３には、今回計測されたブロック実行時間（今回ブロック実行時間）に相当する前回ブロック実行時間はまだ記憶されていない（Ｓ１２４：ＮＯ）。よって、今回取得されたブロック実行時間が、ＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３にそのまま記憶される（Ｓ１２６）。そして、各ブロック毎に計測されたブロック実行時間がＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３に順次記憶される。例えば、５行目のブロック実行時間が１２．５０秒、６行目のブロック実行時間が１５．２６秒であった場合、図２５に示すように、ＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３にはそれぞれのブロック実行時間が記憶される。

一方、今回のワーク加工が初めてではない場合（今回のワーク加工が２回目以降の場合）、ＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３には、今回ブロック実行時間に相当する前回ブロック実行時間が記憶されている（Ｓ１２４：ＹＥＳ）。そこで、その今回ブロック実行時間が前回ブロック実行時間と同一か否かが判断される（Ｓ１２５）。そして、今回ブロック実行時間が前回ブロック実行時間と同一の場合（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、前回のワーク加工時と今回のワーク加工時とで同一ブロックの指示内容を実行するのに要した時間が同一であるので、同一の動作がなされたと推測され、正常であると判断される。よって、次回のワーク加工の異常解析処理の判断材料として、今回ブロック実行時間がブロック実行時間記憶エリア３５３３に記憶される（Ｓ１２６）。

また、上記の例とは逆に、例えば、６行目のブロック実行時間が１４．００秒であった場合、図２５に示すように、ＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３に記憶された前回ブロック実行時間は１５．２６秒であるので、今回ブロック実行時間は前回ブロック実行時間と異なっていると判断される（Ｓ１２５：ＮＯ）。つまり、前回のワーク加工時と今回のワーク加工時とで同一ブロックの指示内容を実行するのに要した時間が異なっているので、同一の動作がなされたと推測できず、異常であると判断される。

そこで、この不具合を異常解析の有用な情報として保存するために、不具合解析用情報が作成される（Ｓ１２７）。この不具合解析用情報は、上記説明したように、互いに異なると判断された一対の今回ブロック実行時間及び前回ブロック実行時間と、それまでの操作パネル８０の操作履歴と、各種パラメータと、異常が判断されたプログラム番号とで構成される。そして、ここで作成された不具合解析用情報は、ＲＡＭ３５３の不具合解析用情報記憶エリア３５３４に記憶されて保存される（Ｓ１２８）。

次いで、操作パネル８０のＣＲＴ８２の下段には、「ブロック実行時間が前回と異なります」との警告フレーズが表示される（Ｓ１２９）。これにより、ユーザは、マシニングセンタ１に何らかの不具合が発生していることに気付くので、大きな不具合に発展する前に迅速に対処することができる。さらに、ユーザは、操作パネル８０に設けられた情報表示キー８５を操作することによって、ＲＡＭ３５３の不具合解析用情報記憶エリア３５３４に記憶された不具合解析用情報をＣＲＴ８２に表示させることができる。そして、ＣＲＴ８２に警告フレーズが表示されたら処理は終了される。

以上説明したように、第３の実施形態である数値制御装置３５０及び数値制御装置３５０による異常処理方法では、加工プログラムの１ブロック毎の制御コマンドの実行時間を計測するとともにＲＡＭ３５３のブロック実行時間記憶エリア３５３３に記憶させ、今回のワーク加工の際のブロック実行時間と、前回のワーク加工の際のブロック実行時間との同一性を判断することで異常を解析することができる。これにより、前回のワーク加工時と今回のワーク加工時とで違った動作がなされていると推測できるので、マシニングセンタ１の不具合に迅速に対処することができる。

次に、第４の実施形態であるネットワークを介した数値制御装置及びパーソナルコンピュータによる異常処理方法について説明する。図２６は、ネットワークを介して相互に接続された数値制御装置４５０、数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０の概念図であり、図２７は、数値制御装置４５０の電気的構成を示すブロック図であり、図２８は、ＲＯＭ４５２の概念図であり、図２９は、ＲＡＭ４５３の概念図であり、図３０は、ＣＰＵ４５１による異常解析処理を示すフローチャートであり、図３１は、ＣＰＵ４５１による不具合解析用情報受信処理を示すフローチャートである。なお、数値制御装置４５０、数値制御装置５５０及びそれらの異常処理方法は、第１の実施形態である数値制御装置５０と同様の構成を備えているので、同じ構成部分は同符号を付するとともに上記説明を援用し、異なる部分を中心に説明する。

図２６に示すように、数値制御装置４５０は、マシニングセンタ１の制御動作を行い、他の数値制御装置５５０は、マシニングセンタ１００の制御動作を行うものである。さらに、これら数値制御装置４５０，５５０は、何れもＣＲＴ８２を有する操作パネル８０を備えている。そして、数値制御装置４５０，５５０は、上記第１の実施形態と同様に、不具合解析用情報の作成及び表示を行うことができる。一方、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）９０は、不具合解析用情報を表示させることのできるディスプレイ９１を備えている。

さらに、数値制御装置４５０は、ネットワークや電話回線等の信号伝送路６０を介すことによって、他の数値制御装置５５０と、パーソナルコンピュータ９０とに各々接続されている。そして、数値制御装置４５０を異常状態の解析対象とした場合、他の数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０を、数値制御装置４５０の異常状態を解析するための装置とすることができる。また、他の数値制御装置５５０を異常状態の解析対象とした場合、他の数値制御装置４５０及びパーソナルコンピュータ９０を、他の数値制御装置５５０の異常状態を解析するための装置とすることができる。なお、数値制御装置及びパーソナルコンピュータの数はこれに限定されるものではない。

次に、数値制御装置４５０の電気的構成について説明する。なお、他の数値制御装置５５０は、この数値制御装置４５０と同じ構成を備えるものであるため説明は省略する。さらに、数値制御装置４５０は、第１の実施形態である数値制御装置５０（図３参照）と同様の構造を備えているので、同じ構成部分に関しては同符号を付するとともに説明を省略する。図２７に示すように、数値制御装置４５０は、ＣＰＵ４５１，ＲＯＭ４５２及びＲＡＭ４５３からなるマイクロコンピュータと、入力インタフェイス５４，出力インタフェイス５５を基本に構成されている。そして、他の数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０が、入力インタフェイス５４及び出力インタフェイス５５に各々電気的に接続されている。

次に、ＲＯＭ４５２の記憶エリアについて説明する。図２８に示すように、ＲＯＭ４５２には、マシニングセンタ１のメインの制御プログラムを記憶する制御プログラム記憶エリア４５２１と、異常を解析する異常解析プログラムを記憶する異常解析プログラム記憶エリア４５２２と、操作パネル８０の操作を監視するとともに、その操作履歴を記憶して保存する操作履歴保存プログラムを記憶する操作履歴保存プログラム記憶エリア４５２３と、マシニングセンタ１の不具合に関する不具合解析用情報を作成する不具合解析用情報作成プログラムを記憶する不具合解析用情報作成プログラム記憶エリア４５２４と、不具合解析用情報を受信する不具合解析用情報受信プログラムを記憶する不具合解析用情報受信プログラム記憶エリア４５２５と等がそれぞれ設けられている。

次に、ＲＡＭ４５３の記憶エリアについて説明する。図２９に示すように、ＲＡＭ４５３には、操作パネル８０で設定された加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶エリア４５３１と、操作パネル８０の操作履歴を記憶する操作履歴記憶エリア４５３２と、ワーク加工中における次に主軸９を停止させるために算出された停止点の座標値（予測座標値）を順次記憶する座標値算出結果記憶エリア４５３３と、不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶エリア４５３４と、他の数値制御装置５５０から送信された不具合解析用情報を受信して記憶する受信情報記憶エリア４５３５と等がそれぞれ設けられている。

次に、異常解析処理について図３０を用いて説明する。この異常解析処理は、第１の実施形態におけるＣＰＵ５１による異常解析処理とほぼ同じである。まず、ＲＡＭ４５３の座標値算出結果記憶エリア４５３３に前回座標値が記憶されているか否かが判断される（Ｓ１５１）。ここで、今回のワーク加工が初めての場合は、座標値算出結果記憶エリア４５３３には、今回座標値に相当する前回座標値はまだ記憶されていない（Ｓ１５１：ＮＯ）。よって、今回算出された座標値が座標値算出結果記憶エリア４５３３にそのまま記憶される（Ｓ１５３）。

一方、今回のワーク加工が初めてではない場合（今回のワーク加工が２回目以降の場合）、ＲＡＭ４５３の座標値算出結果記憶エリア４５３３には、今回座標値に相当する前回座標値が記憶されている（Ｓ１５１：ＹＥＳ）。そこで、その今回座標値が前回座標値と同一か否かが判断される（Ｓ１５２）。そして、今回座標値が前回座標値と同一の場合（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の加工経路と同じであると推測され、正常であると判断される。よって、次回のワーク加工の異常解析処理の判断材料として、今回座標値が座標値算出結果記憶エリア４５３３に記憶される（Ｓ１５３）。

また、上記の例とは逆に、今回座標値が前回座標値と異なっていると判断された場合（Ｓ１５２：ＮＯ）、今回のワーク加工における主軸９の移動経路は、前回のワーク加工における主軸９の移動経路とは異なっていると推測されるので、何らかの異常があると判断される。そこで、この不具合を異常解析の有用な情報として保存するために、不具合解析用情報が作成される（Ｓ１５４）。この不具合解析用情報は、上記説明したように、互いに異なると判断された一対の今回座標値及び前回座標値と、それまでの操作パネル８０の操作履歴と、各種パラメータと、異常が判断されたプログラム番号とで構成される。そして、ここで作成された不具合解析用情報は、ＲＡＭ４５３の不具合解析用情報記憶エリア４５３４に記憶されて保存される（Ｓ１５５）。

次に、不具合解析用情報記憶エリア４５３４に記憶された不具合解析用情報が、信号伝送路６０を介して、数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０に送信される（Ｓ１５６）。これにより、数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０において、その送信された不具合解析用情報が受信されることによって、ＣＲＴ８２及びディスプレイ９１に不具合解析用情報をそれぞれ表示させることができる。なお、この不具合解析用情報を受信して表示させる方法については後述する。そして、操作パネル８０のＣＲＴ８２の下段には、「前回の経路と異なります」との警告フレーズが表示され（Ｓ１５７）、処理が終了される。

次に、不具合解析用情報受信処理について説明する。なお、ここでは、他の数値制御装置５５０を異常状態の解析対象とする。図３１に示すように、まず、他の数値制御装置５５０からの不具合解析用情報を受信したか否かが判断される（Ｓ１７１）。なお、この不具合解析用情報は、数値制御装置５５０の異常状態に関するものである。さらに、その受信された不具合解析用情報が、ＲＡＭ４５３の受信情報記憶エリア４５３５に記憶される（Ｓ１７２）。そして、数値制御装置４５０の操作パネル８０の情報表示キー８５が押されたか否かが判断される（Ｓ１７３）。ここでは、ユーザがこの受信した他の数値制御装置５５０の不具合解析用情報を数値制御装置４５０の操作パネル８０上で解析するため、操作パネル８０の情報表示キー８５がユーザによって押下される。

そして、情報表示キー８５が押されたと判断された場合（Ｓ１７３：ＹＥＳ）、ＲＡＭ４５３の受信情報記憶エリア４５３５に記憶された不具合解析用情報がＣＲＴ８２に表示される（Ｓ１７４）。これにより、ユーザは、不具合のあった他の数値制御装置５５０まで行かなくても、数値制御装置４５０の操作パネル８０のＣＲＴ８２上で解析することができる。なお、パーソナルコンピュータ９０においても同様の処理がなされ、ディスプレイ９１上で不具合解析用情報を確認することができる。また、情報表示キー８５が押されていないと判断された場合（Ｓ１７３：ＮＯ）、Ｓ１７１に戻って処理が繰り返される。

以上説明したように、第４の実施形態であるネットワークを介した数値制御装置及びパーソナルコンピュータによる異常処理方法では、数値制御装置４５０の不具合解析用情報をネットワークを介して他の数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０に送信することができる。これにより、ユーザは、異常を生じた数値制御装置４５０まで移動せず、現在操作している他の数値制御装置５５０や、パーソナルコンピュータ９０からでも数値制御装置４５０の異常を解析することができる。

なお、上記説明した第１の実施形態において、図８に示すＳ２２の処理をするＣＰＵ５１が「コマンド読込手段」に相当し、Ｓ２３の処理をするＣＰＵ５１が「コマンド判断手段」に相当し、図９に示すＳ３２の処理をするＣＰＵ５１が「判断手段」に相当し、Ｓ３３の処理をするＣＰＵ５１が「制御結果記憶手段」に相当し、Ｓ３４の処理をするＣＰＵ５１が「不具合解析用情報作成手段」に相当し、Ｓ３５の処理をするＣＰＵ５１が「不具合解析用情報記憶手段」に相当し、Ｓ３６の処理をするＣＰＵ５１が「異常報知手段」に相当する。さらに、図７に示すＳ１１，Ｓ１２の処理を実行するＣＰＵ５１が「操作履歴記憶手段」に相当する。また、図７に示すＳ１１，Ｓ１２の処理が「操作履歴記憶工程」に相当し、図８に示すＳ２６の処理が「制御結果記憶工程」に相当し、図９に示すＳ３２の処理が「判断工程」に相当し、Ｓ３４の処理が「不具合解析用情報作成工程」に相当し、Ｓ３５の処理が「不具合解析用情報記憶工程」に相当し、Ｓ３６の処理が「異常報知工程」に相当する。

さらに、上記説明した第２の実施形態において、図１８に示すＳ６２の処理をするＣＰＵ１５１が「コマンド読込手段」に相当し、Ｓ６３の処理をするＣＰＵ１５１が「コマンド判断手段」に相当し、図１９に示すＳ７６の処理をするＣＰＵ１５１が「判断手段」に相当し、Ｓ７７の処理をするＣＰＵ１５１が「制御結果記憶手段」に相当し、Ｓ７８の処理をするＣＰＵ１５１が「不具合解析用情報作成手段」に相当し、Ｓ７９の処理をするＣＰＵ１５１が「不具合解析用情報記憶手段」に相当し、Ｓ８０の処理をするＣＰＵ１５１が「異常報知手段」に相当する。

さらに、上記説明した第３の実施形態において、図２３に示すＳ１１２の処理をするＣＰＵ３５１が「コマンド読込手段」に相当し、Ｓ１１３の処理をするＣＰＵ３５１が「コマンド判断手段」に相当し、図２４に示すＳ１２５の処理をするＣＰＵ３５１が「判断手段」に相当し、Ｓ１２７の処理をするＣＰＵ３５１が「制御結果記憶手段」に相当し、Ｓ１２７の処理をするＣＰＵ３５１が「不具合解析用情報作成手段」に相当し、Ｓ１２８の処理をするＣＰＵ３５１が「不具合解析用情報記憶手段」に相当し、Ｓ１２９の処理をするＣＰＵ３５１が「異常報知手段」に相当する。

さらに、上記説明した第４の実施形態において、図３０に示すＳ１５２の処理をするＣＰＵ４５１が「判断手段」に相当し、Ｓ１５３の処理をするＣＰＵ４５１が「制御結果記憶手段」に相当し、Ｓ１５４の処理をするＣＰＵ４５１が「不具合解析用情報作成手段」に相当し、Ｓ１５５の処理をするＣＰＵ４５１が「不具合解析用情報記憶手段」に相当し、Ｓ１５６の処理をするＣＰＵ４５１が「送信手段」に相当し、Ｓ１５７の処理をするＣＰＵ４５１が「異常報知手段」に相当する。また、図２６に示す信号伝送路６０が「接続手段」に相当し、図３１に示すＳ１７１の処理をするＣＰＵ４５１が「受信手段」に相当し、Ｓ１７４の処理をするＣＰＵ４５１が「表示制御手段」に相当する。

なお、本発明の数値制御装置は上記各実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、第１，第２の実施形態のＣＰＵ５１，１５１によるメインの制御動作において、読み込まれた制御コマンドが移動コマンドに限って異常解析処理を行うようにしたが、終了コマンド以外の全ての制御コマンド（例えば、クーラント液噴射、主軸９の回転コマンド等）の場合に異常解析処理を行うようにしてもよい。

また、移動コマンド以外の制御コマンドの場合、例えば、主軸の回転コマンドの場合、移動指令がないため、停止点の予測座標値を求めるが、制御コマンドに移動量がないため、現在の座標値をそのまま記憶させるようにしてもよい。

また、第２の実施形態であれば、各制御コマンドが実行される際にも上記説明と同様に、所定周期毎に主軸９の現在位置を取得することが可能であるので異常解析処理を行うことができる。

また、第１の実施形態では、ワーク加工において、主軸９を次に停止させる停止点の座標値（予測座標値）を算出し、その座標値を今回のワーク加工と前回のワーク加工とで比較することで不具合発生の判断をしているが、例えば、現在の主軸９の停止点の座標値を、今回のワーク加工と前回のワーク加工とで比較してもよい。この場合は、現在の主軸９の停止点の座標値をＲＡＭ上に記憶し、第１の実施形態と同様に、前回座標値と今回座標値とで比較することによって不具合を把握することができる。

また、第１の実施形態では、座標値を記憶するようにしているが、制御コマンド自身を記憶させ、制御コマンドが同一か否かを判断するようにしてもよい。

また、第１〜第４の実施形態では、異常解析処理において、ＣＲＴ８２に警告を表示させたら、加工プログラムを終了させているが、再度次ブロックに戻って、処理を続行させてもよい。

また、マシニングセンタ１のエラー報知を、スピーカ７４からアラーム音を鳴らすことによって行っているが、この方法に特に限定されることなく、例えば、操作パネル８０のＣＲＴ８２にアラーム情報を表示させるようにしてもよく、アラーム音と同時に表示させてもよい。

また、第４の実施形態における異常解析処理では、一方の数値制御装置において不具合解析用情報が作成され、不具合解析用情報記憶エリア４５３４に記憶されたら、自動的にその不具合解析用情報を他の数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０に送信させているが、例えば、操作パネル８０に送信キーを設け、該送信キーが押されたら、不具合解析用情報を、他の数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０に送信させてもよい。

本発明の数値制御装置及び数値制御装置による異常処理方法は、主軸を移動させてワークを加工する工作機械に適用可能である。

マシニングセンタ１の正面図である。機械本体３の斜視図である。数値制御装置５０の電気的構成を示すブロック図である。ＲＯＭ５２の記憶エリアを示す概念図である。ＲＡＭ５３の記憶エリアを示す概念図である。ＣＲＴ８２に表示された加工プログラムを示した図である。ＣＰＵ５１による操作履歴保存処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ５１によるメインの制御動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ５１による異常解析処理を示すフローチャートである。操作履歴記憶エリア５３２の概念図である。座標値算出結果記憶エリア５３３の概念図である。不具合解析用情報記憶エリア５３４の概念図である。ＣＲＴ８２に異常が表示された状態を示す図である。ＣＰＵ５１によるメインの制御動作の変形例を示すフローチャートである。ＣＰＵ５１による異常解析処理の変形例を示すフローチャートである。数値制御装置１５０の電気的構成を示すブロック図である。ＲＡＭ１５３の概念図である。ＣＰＵ１５１によるメインの制御動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ１５１による異常解析処理を示すフローチャートである。座標値記憶エリア１５３３の概念図である。数値制御装置３５０の電気的構成を示すブロック図である。ＲＡＭ３５３の概念図である。ＣＰＵ３５１によるメインの制御動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ３５１による異常解析処理を示すフローチャートである。ブロック実行時間記憶エリア３５３３の概念図である。ネットワークを介して相互に接続された数値制御装置４５０、数値制御装置５５０及びパーソナルコンピュータ９０の概念図である。数値制御装置４５０の電気的構成を示すブロック図である。ＲＯＭ４５２の概念図である。ＲＡＭ４５３の概念図である。ＣＰＵ４５１による異常解析処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ４５１による不具合解析用情報受信処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１マシニングセンタ
９主軸
５０数値制御装置
５１，１５１，３５１，４５１ＣＰＵ
５２，１５２，３５３，４５３ＲＯＭ
５３，１５３，３５３，４５３ＲＡＭ
８０操作パネル
８２ＣＲＴ
９０パーソナルコンピュータ

Claims

制御コマンドを備える複数の指令ブロックの配列からなるプログラムを備え、前記指令ブロック毎に前記制御コマンドを読み込むコマンド読込手段と、当該コマンド読込手段によって読み込まれた前記制御コマンドの指示内容を判断するコマンド判断手段とを備え、工作機械の主軸の移動を制御してワーク加工を行う数値制御装置であって、
当該コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づいて制御した制御結果を記憶する制御結果記憶手段と、
当該制御結果記憶手段に記憶された前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記コマンド判断手段によって判断された判断結果とが同一か否かを判断する判断手段と、
当該判断手段が、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断した場合に異常を報知する異常報知手段と
を備えていることを特徴とする数値制御装置。
前記判断結果は、前記制御コマンドの指示内容に基づいて算出され、前記主軸を次に移動させる停止点の予測座標値であって、
前記制御結果は、ワーク加工中に前記主軸の移動経路における各停止点の停止座標値であって、
前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記予測座標値と、前回のワーク加工中における前記予測座標値に相当する前記停止座標値とが同一か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記判断結果は、ワーク加工中における前記主軸の停止点の座標値であって、
前記制御結果は、ワーク加工中に前記主軸が移動した経路における各停止点の停止座標値であって、
前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記主軸の停止点の現在の座標値と、前回のワーク加工中における前記現在の座標値に相当する停止点の停止座標値とが同一か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記判断結果は、ワーク加工中における前記主軸の所定周期毎の座標値であって、
前記制御結果は、ワーク加工中に前記主軸が移動した経路における所定周期毎の周期座標値であって、
前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記所定周期毎の現在の座標値と、前回のワーク加工中における前記現在の座標値に相当する前記周期座標値とが同一か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記判断結果及び前記制御結果は、当該コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づき、前記指令ブロック毎に前記工作機械が実行した実行時間であって、
前記判断手段は、今回のワーク加工中における前記実行時間と、前回のワーク加工における前記実行時間とが同一か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
前記工作機械の動作を操作する操作手段と、
当該操作手段の操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段と、
前記判断手段が、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断した場合に、前記操作履歴記憶手段に記憶された前記操作履歴と、前記判断結果及び前記制御結果において互いに同一でないと判断された部分とを有する不具合解析用情報を作成する不具合解析用情報作成手段と、
当該不具合解析情報作成手段によって作成された前記不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶手段と、
当該不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を表示させる表示手段と、
当該表示手段に前記不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を表示させる表示制御手段と
を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の数値制御装置。
他の数値制御装置と電気的に接続する接続手段と、
当該接続手段を介して、前記不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を前記他の数値制御装置に送信する送信手段と、
前記接続手段を介して、前記他の数値制御装置から送信された前記不具合解析用情報を受信する受信手段と
を備え、
前記表示制御手段は、前記受信手段によって前記他の数値制御装置の前記不具合解析用情報が受信された場合は、前記表示手段に、前記受信手段によって受信された前記不具合解析用情報を表示させることを特徴とする請求項６に記載の数値制御装置。
前記不具合解析用情報記憶手段に記憶された前記不具合解析用情報を、前記他の数値制御装置に送信するタイミングを指示する送信タイミング指示手段を備えていることを特徴とする請求項７に記載の数値制御装置。
制御コマンドを備える複数の指令ブロックの配列からなるプログラムを備え、前記指令ブロック毎に前記制御コマンドを読み込むコマンド読込手段と、当該コマンド読込手段によって読み込まれた前記制御コマンドに指示されている内容を判断するコマンド判断手段とを備え、工作機械の主軸を移動させてワーク加工を行う数値制御装置の異常処理方法であって、
前記コマンド判断手段によって判断された指示内容に基づいて制御した制御結果を記憶する制御結果記憶工程と、
当該制御結果記憶工程にて、記憶された前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記コマンド判断手段によって判断された判断結果とが同一か否かを判断する判断工程と、
当該判断工程にて、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断された場合に異常を報知する異常報知工程と
を備えていることを特徴とする数値制御装置による異常処理方法。
前記工作機械を操作する操作手段の操作履歴を記憶する操作履歴記憶工程と、
前記判断工程にて、前回のワーク加工の際の前記制御結果と、今回のワーク加工の際の前記判断結果とが同一でないと判断された場合に、前記操作履歴記憶手段に記憶された前記操作履歴と、前記判断結果及び前記制御結果における互いに同一でないと判断された部分とを有する不具合解析用情報を作成する不具合解析用情報作成工程と、
当該不具合解析用情報作成工程にて作成された前記不具合解析用情報を記憶する不具合解析用情報記憶工程と、
当該不具合解析用情報記憶工程にて記憶された前記不具合解析用情報を表示手段に表示させる表示工程と
を備えていることを特徴とする請求項９に記載の数値制御装置による異常処理方法。