JP3443121B2 - 木工機械の数値制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、木工用ボーリングマシンを初めとする各種
工作機械の数値制御装置及び数値制御プログラム作成方
法に関するものである。 背景技術 従来の木工用ボーリングマシンの数値制御装置におい
ては、専門家であるプログラムが専用プログラミング言
語に基づいて直接的に数値制御データをプログラミング
していた。そのため、プログラミングに専門的知識と熟
練と細心の注意とを要し、しかも効率が悪く時間がかか
っていた。 そこで、特開昭57−149109号公報に開示されたよう
に、マイクロコンピュータに接続されたブラウン管ディ
スプレーに、加工データ等を表すプログラム操作表や、
加工ブロックナンバー等を表す加工表示図や、ドリル位
置等を表す選択ドリル表を表示し、これらの図表にキー
ボードから加工データや選択ドリルや寸法値等をインプ
ットして行う木工用ボーリング機の自動操作方法が案出
された。この方法によれば、正確かつ容易に木工用ボー
リング機を運転操作することができる。 ところが、上記ブラウン管ディスプレーに表示される
各図表は、英字・数字が主体であり、プログラミングを
助けるような情報や、プログラミングしたプログラムを
図形的に表すような情報は表示されなかったため、依然
としてプログラミングに熟練を要するとか、プログラム
のチェックに細心の注意とかなりの時間とを要するとい
う問題があった。また、上記ブラウン管ディスプレーに
は、木工用ボーリング機の運転中の情報は表示されなか
ったため、該ディスプレーを見て加工の推捗状況を把握
することはできなかった。 また、近年木材加工の高能率化が追及されるようにな
ってきており、そのために木工用ボーリングマシンにル
ータ工具や鋸など複数種類の工具を装着した複合ボーリ
ング機が開発され加工の高能率化が実現されてきた。し
かしながら、複合ボーリングマシンには一つのヘッドに
複数種類の工具が装着されているため、ヘッドの基準位
置から工具の中心までの距離や工具の刃物位置補正量を
常に計算しながらプログラミングする必要があり、プロ
グラミングに要する時間がますます増大してきた。 本発明の目的は、上記課題を解決し、高度な専門的知
識や熟練を要することなく、対話形で正確かつ容易に数
値制御データをプログラミングしたりそのプログラムを
チェックしたりすることができ、また、工作機械の運転
の進捗状況を把握することもできる工作機械の数値制御
装置を提供することにある。 また、本発明の別の目的は、対話形で入力したプログ
ラムから、加工誤差の無い又は加工効率の良い数値制御
プログラムを得ることができる工作機械の数値制御プロ
グラム作成方法を提供することにある。 発明の開示 この発明は、同一加工ヘッドに複数の工具を装着しこ
れらの工具から使用する複数の工具を設定してそれらの
工具により同時に材料の加工を行う木工機械の制御を、
表示手段との対話形のプログラミングにより行う木工機
械の数値制御装置において、前記表示手段には、少なく
とも加工する材料の加工位置の座標値を入力する入力項
目と、使用する工具を複数指定する入力項目とを表示さ
せ、前記表示に基づいて入力された座標値は、最初に入
力された工具による加工位置の座標値とすることを特徴
とする木工機械の数値制御装置にある。 この発明によれば、複数の工具による同時加工を実現
でき、また、入力された座標値は最初に入力された工具
による加工位置の座標値となるので、座標値の入力を容
易にかつ迅速に行うことができる。 図面の簡単な説明 図１は本発明を木工用複合ボーリングマシンの数値制
御装置として具体化した実施例を実体的に示した概略図
である。 図２は同数値制御装置のブロック図である。 図３は同数値制御装置の操作パネルとカラーCRTの正
面図である。 図４は木工用複合ボーリングマシンの概略図である。 図５は木工用複合ボーリングマシンのヘッドの下面図
である。 図６は本発明を別の木工用複合ボーリングマシンの数
値制御装置として具体化した実施例を実体的に示した概
略図である。 図７カラーCRTの初期画面の説明図である。 図８はプログラム各作成画面の正面図である。 図９はプログラム各作成画面からの遷移を示す説明図
である。 図10はプログラム入力画面の正面図である。 図11はプログラム入力画面のヘッド情報入力時の正面
図である。 図12は加工する材料の平面の定義を示す説明図であ
る。 図13は加工する材料の一平面の原点位置と座標の定義
を示す説明図である。 図14は加工する材料の他の平面の原点位置と座標の定
義を示す説明図である。 図15は絶対座標と増分値の定義を示す説明図である。 図16はヘッド情報入力のためのヘルプ情報のレイアウ
ト図である。 図17は垂直ボーリング加工データ入力のためのヘルプ
情報のレイアウト図である。 図18は同じく垂直ボーリング加工データ入力のための
ヘルプ情報のレイアウト図である。 図19は複数の工具の基準を示す説明図である。 図20は水平ボーリング加工データ入力のためのヘルプ
情報のレイアウト図である。 図21はプログラム入力画面の正面図である。 図22はルータ穴加工データ入力のためのヘルプ情報の
レイアウト図である。 図23はルータ溝加工データ入力のためのヘルプ情報の
レイアウト図である。 図24は鋸溝加工データ入力のためのヘルプ情報のレイ
アウト図である。 図25はプログラム入力画面の正面図である。 図26は鋸切断加工データ入力のためのヘルプ情報のレ
イアウト図である。 図27はヘルプ情報画面の開閉と遷移とを示す説明図で
ある。 図28はプログラムチェック画面の正面図である。 図29は運転リスト作成画面の正面図である。 図30はリストデータ入力画面の正面図である。 図31は運転サーチ画面の正面図である。 図32は鋸溝加工における始点・終点位置の補正方法を
示す説明図である。 図33は鋸切断加工における始点・終点位置の補正方法
を示す説明図である。 図34は運転状態表示画面の正面図である。 図35は工具形状データ画面の正面図である。 図36は機械仕様データ画面の正面図である。 図37は加工定数パラメータ画面の正面図である。 図38はデータ入力画面の正面図である。 図39はデータ出力画面の正面図である。 図40はプログラム入力のフローチャートである。 図41はプログラム入力のフローチャートである。 図42はフローチャートの各ステップにおけるプログラ
ム入力情報及びヘルプ情報をまとめた表の図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を木工用複合ボーリングマシンの数値制
御装置及び数値制御プログラム作成方法に具体化した実
施例について、図１〜図42を参照して説明する。 図１に概略的に示すように、本実施例の数値制御装置
は、マスタ制御ユニット１を中心として構成されてい
る。マスタ制御ユニット１には、操作パネル２と、該操
作パネル２に組み込まれたカラーCRT3と、付加オプショ
ンとしてのテープリーダ４と、同じく付加オプションと
しての手動パルス発生器５と、機械強電盤６と、サーボ
制御ユニット７と、スピンドル駆動ユニット８が接続さ
れている。 図２に示すように、マスタ制御ユニット１は、システ
ムメモリ12及びシリアル入出力インタフェース13を伴っ
たCPU11を中心にして構成されている。CPU11には、主メ
モリ14と、大容量メモリ15及び拡張大容量メモリ16と、
前記操作パネル２との間で作用する入出力プロセッサ17
と、前記カラーCRT3を制御するCRTコントローラ18と、
前記機械強電盤６との間で作用する複数の強電入出力イ
ンタフェース19と、前記サーボ制御ユニット７との間で
作用するサーボインタフェースプロセッサ20と、拡張バ
スインタフェース21と、リモート入出力インタフェース
22とが接続されている。拡張バスインタフェース21に
は、同じく拡張バスインタフェース23を備えた拡張ユニ
ット24を接続でき、リモート入出力インタフェース22に
は、同じくリモート入出力インタフェース25を備えたリ
モート入出力ユニット26を接続できる。 図３に示すように、操作パネル２には、CRT3の左側に
電源スイッチ30が設けられ、CRT3の右側に機能選択キー
31、運転準備完了LED32、リセットキー33、英字・数字
・記号キー34、シフトキー35、データ修正キー36、カー
ソル移動キー37、計算キー38及びインプットキー39が設
けられ、CRT3の下側に左端の前ページキー40、右端の次
ページキー41及び中央の複数のメニューキー42が設けら
れている。 図４は、この数値制御装置により制御される木工用ボ
ーリングマシン50を概略的に示している。51、52は各々
基台53に固定された左右二台の加工テーブルであり、各
加工テーブル51、52には最大４つ（左右で合計８つ）の
加工材料W1〜W4、W5〜W8を載置でき、各材料は吸着装置
（図示略）により吸着固定される。工具作動装置（ヘッ
ド）55はガイドバー54に案内されて左右に移動する。ヘ
ッド55には、複数の工具すなわち複数のキリ、ルータ及
び鋸がセットされる。図５にはこのヘッド55の一例の下
面図を示した。図５に示すようにこのヘッド55には複数
の工具すなわち複数の垂直ボーリング工具55a、複数の
水平ボーリング工具55b、ルータ工具55c及び鋸55dがセ
ットされる。これらの工具はヘッド55によってＸ軸（左
右）方向、Ｙ軸（前後）方向及びＺ軸（上下）方向に変
位駆動されるが、その変位駆動は、図１及び図２に示す
ように前記サーボ制御ユニット７でサーボ制御されるサ
ーボモータ56、57、58により行われる。各サーボモータ
56、57、58は位置検出器59を備え、その位置検出データ
はサーボ制御ユニット７にフィードバックされる。ま
た、工具のスピンドル駆動は、図１に示すようにスピン
ドル駆動ユニット８で制御されるサーボモータ９により
行われる。 また図４に示す木工用複合ボーリングマシン50の別の
種類のものとして、加工テーブル51、52が各々単独で或
は同時にＹ軸（前後）方向に駆動するものがある。この
ボーリングマシンの場合、工具はヘッド55によってＸ軸
（左右）方向、Ｚ軸（上下）方向に変位駆動され、被加
工材料W1〜W4、W5〜W8が加工テーブル51、52によってY1
軸（前後）方向、Y2軸（前後）方向にそれぞれ変位駆動
される。この場合のサーボ制御ユニット７は図６に示す
ように４つのサーボモータ56、57、58A、58Bを備え、Ｘ
軸、Ｚ軸、Y1軸およびY2軸方向の駆動がサーボモータ5
6、57、58A、58Bにより行われる。そしてY1軸、Y2軸サ
ーボモータ58A、58BはＹ軸指令により一軸ごとの単独駆
動、または二軸同時駆動される構成になっている。 次に、本実施例の数値制御装置の内部（ソフトウェ
ア）的な構成とその作用及び効果について、通常の使用
順序に基づいて説明する。この数値制御装置のポイント
は、非常に把握・理解しやすい画面表示に基づいて、そ
の画面表示と対話形で各種設定及び入力を進めていく点
にある。 なお、図２に示すマスタ制御ユニット１は例えば主メ
モリ12等のメモリに各種プログラムが格納されており、
これらのプログラムに基づいてCPU11が動作し、接続さ
れている各周辺機器の動作を制御する。そして本発明に
よる数値制御データのプログラミングは、これを行うた
めのプログラム（特に図示せず）が前記メモリに格納さ
れ、これに基づいてカラーCRT3が組み込まれた操作パネ
ル２との間で行われる。図40及び図41にこのメモリに格
納されたプログラムに基づいて行われる数値制御データ
のプログラミングの際の一連のフローチャート、図42に
このフローチャートの各ステップにおけるプログラム入
力情報及びヘルプ情報をまとめた表を示した。 （１）初期画面 （１−１）操作パネル２の電源スイッチ30を投入する
と、図７に示すように、カラーCRT3は初期画面（タイト
ル画面）を表示する。この初期画面は、任意設定の会社
ロゴ、著作権表示等を表示するとともに、最下欄に次の
ようなメニュー１、２、４、５を表示する。 メニュー1:運転画面 メニュー2:プログラム作成画面 メニュー4:パラメータ画面 メニュー5:データ入出力画面 （１−２）初期画面からの各画面の選択は、各メニュー
１、２、４、５に対応するメニューキー42を押して行
う。電源投入後約２秒たってもメニューキー42が押され
ない場合には、初期画面は自動的に運転画面に遷移する
（遷移しないパラメータの選択も可能である。）。 （２）プログラム作成画面 （２−１）プログラム名作成画面（図40 step1） 前記初期画面でプログラム作成のメニューキー42を押
すと、図８に示すように、カラーCRT3はプログラム名作
成画面を表示する。ここでは、プログラムの入力に先立
ち、新規に作成したいプログラム名の入力や、編集した
いプログラムのサーチを行う。また、プログラムの削
除、コピー及び名称変更も行う。このプログラム名作成
画面における各表示欄は次の通りである。 ［プログラム名・コメント］（最上欄）：現在サーチ
されているプログラム名とコメントを表示する。 ［プログラム一覧］：メモリに登録されているプログ
ラム名とそのコメントの一覧を表示する。登録をした順
に表示し、登録本数が１ページ（30本）を越える場合は
複数のページとなる。ページの切り換えは、次ページキ
ー41及前ページキー40で行う。 ［プログラム登録本数］：メモリに登録されているプ
ログラムの本数を表示する。 ［新規・編集・削除・コピー・名称変更メニュー］：
プログラムの新規作成、編集、削除、コピー、名称変更
を行うためのメニューである。図９に示すように、新規
・編集メニューの操作後は、プログラム入力画面に遷移
する。 ［保存メニュー］：プログラムの新規作成後及び編集
後のデータをメモりに保存するためのメニューである。 ［プログラム入力メニュー］：図９に示すように、プ
ログラム入力画面に遷移するためのメニューである。 ［プログラムチェックメニュー］：図９に示すよう
に、プログラムチェック画面に遷移するためのメニュー
である。 （２−２）プログラム入力画面（図40 step2） 前記プログラム名作成画面で新規、編集又はプログラ
ム入力メニューのメニューキー42を押すと、図10に示す
ように、カラーCRT3は画面左側の設定部にプログラム入
力画面を表示する。このプログラム入力画面における各
表示欄は次の通りである。 ［プログラム名・コメント］：現在入力しているプロ
グラム名とコメントを表示する。新規メニューキーを押
したときは、新規に作成するプログラム名とコメントを
設定部にキーインし（コメントは省略可能）、編集メニ
ューキーを押したときは、前回編集していたプログラム
名が設定部に表示されるので、編集したいプログラム名
を入力する。 ［Noやモード等のプログラムデータ］：入力した順に
加工モード情報を表示する。加工モード情報は、Noを先
頭にモード名、以下、モード別データを表示している
（後で詳述する）。なお、No1のモード名は「Head」で
固定である。 ［ヘルプ表示部45］：データ入力時のヘルプ表示を画
面右側にグラフィックで表示する。ヘルプ表示は加工モ
ード単位に用意してある。つまり、加工モードデータの
入力中は、ヘルプ情報画面を開き入力データの説明図や
関連データなどをグラフィック付で見ることができる。
図27に示すように、ヘルプ情報（同図では後述するCP1
〜CP3）画面の開閉（オープン／クローズ）は、ヘルプ
のメニューキー42により手動で又はカーソル46の移動に
より自動で行う。ヘルプ情報は、加工モード毎に１ペー
ジから数ページ用意されており、カーソル46の位置に該
当するページが自動的に選択されてオープンする。該当
するページがないときは、最初のページをオープンす
る。その後、メニューキー42を押すと順次次ページをオ
ープンする。最後ページで再度メニューキー42を押す
と、ヘルプ情報をクローズ（ブランク表示）する。な
お、カーソル46を他の加工モードに移動したり、プログ
ラムチェック画面に遷移したりすると、ヘルプ情報は自
動的にクローズする。 データ入力方法には次の二通りがあり、どちらかの方
法で入力する。 1.英字・数字・記号キー34、シフトキー35、データ修正
キー36、カーソル移動キー37又は計算キー38を使ってキ
ーインする方法：インプットキー39を押して設定完了す
る。 2.メニューキー42を使って入力する方法：選択したいメ
ニューキー42を押すだけで設定完了する。 a. プログラム入力の基本 図12に示すように、加工する材料W1（W2以下について
も同じ）の各平面（表面の意味）の番号を定義する。ま
た、図13及び図14に示すように、材料W1の原点位置と座
標系とを、前記平面別に定義する。ここでのポイント
は、各平面において、原点位置はコーナ４箇所のうちか
ら任意に選択可能とし、座標系は平面内をプラス（＋）
方向として定義する点にある。また、図15に示すよう
に、座標値の入力には、指定した原点位置を（0,0）と
して絶対座標X1、Y1で入力する絶対値入力と、前に入力
した座標値（X1,Y1）からの増分値U1、V1で入力する増
分値入力との二通りがあり、どちらかの方法で入力す
る。なお、座標値データの範囲チェックは、データ設定
時とプログラムチェック画面選択時の二通りで行い、そ
れぞれ、設定した座標値≦材料寸法かどうか、絶対座標
変換データ≦材料寸法（よって増分値入力データも正確
にチャック可）かどうかをチェックする。 b. Head（ヘッド）情報の入力（図41 step3） 図11に示すように、新規のプログラム入力は、先頭モ
ードであるヘッド情報の入力から開始する。その入力項
目は次の通りである。 ［インチ］：インチ仕様入力か、メトリック仕様入力
かを、メニューキー42から選択する。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。 ［増分］：絶対値入力のときは０を、増分値入力のと
きは１を、メニューキー42から選択する。 ［材料幅・奥行き・厚さ・治具厚さ］：加工する材料
W1〜W8及び治具の各寸法要素を設定する。ところで、こ
の項目にカーソルを移動させたとき、カラーCRT3の右側
のヘルプ表示部45には、図16に示すようなヘルプ情報AP
1が、ヘルプのメニューキー42を押すことにより又は自
動的にオープン表示される（このヘルプ情報は単にレイ
アウトデザインを表したもので、その表示位置は図11の
ように右側である。以下同じ。）。このヘルプ情報AP1
は材料及び治具の実形状を模式的に表現し、各寸法要素
がどこを指すのかを示しているので、直ちに正しく参照
して入力の補助とすることができ、正確かつ容易な入力
に寄与する。 ［NCプロNo］：運転する際の数値制御プログラムNoを
設定する。 c. 垂直ボーリング加工データの入力（図41 step4） 図10のNo2に示すように、垂直ボーリング加工データ
の入力を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：加工する穴のタイプが止マリ穴か、貫通
穴かをメニューキー42から選択する。 ［パターン］:1.指定速度で穴あけ動作させるのか、
2.当初は指定速度で穴あけ動作させ途中から指定速度＊
パラメータ低速速度（％）の速度で穴あけ動作させるの
か、3.終始、指定速度＊パラメータ低速速度（％）の速
度で穴あけ動作させるのかを設定する。ところで、この
項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45に
は、図17に示すようなヘルプ情報BP1がメニューキー42
により又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情
報BP1はキリ（垂直ボーリング工具）の実形状を模式的
に表現し、指定速度を直線で表現し、指定速度＊パラメ
ータ低速速度（％）の速度をジグザグ線で表現している
ので、感覚的に把握しやすく、直ちに正しく参照でき
る。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図17に示すようなヘルプ情報BP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報BP2は平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［Ｘ・Ｙ］：穴あけ座標値Ｘ、Ｙを設定する。 ［深さ］：穴あけ深さを設定する。貫通穴の場合は、
自動決定するので、入力は要しない。 ［速度］：穴あけ時の切削速度番号を設定する。な
お、速度データはパラメータ画面で設定する。この項目
にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図
17に示すようなヘルプ情報BP3がメニューキー42により
又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報BP3
は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：穴あけを行う工具番号（キリ番号）を設
定する。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ
表示部45には、図18に示すようなヘルプ情報BP4がメニ
ューキー42により又は自動的にオープン表示される。こ
のヘルプ情報BP4はキリ番号とその径との一覧表を示し
ているので、直ちに正しく参照できる。なお、１度に複
数個の穴あけを行う（例えば柵板止めピンの挿入穴を多
数あけるとき等に有用である）ときは、工具Noを最大12
個まで設定できる。そして、図19に示すように、最初に
設定した工具No（図では３）が、座標値Ｘ、Ｙとなるよ
うに穴をあける。 d. 水平ボーリング加工データの入力（図41 step5） 図８のNo3に示すように、水平ボーリング加工データ
の入力を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［平面］：加工する穴あけ平面（側面）を１〜４のう
ちから選択する。この項目にカーソルを移動させたと
き、ヘルプ表示部45には、図20に示すようなヘルプ情報
CP1がメニューキー42により又は自動的にオープン表示
される。このヘルプ情報CP1は材料の実形状を模式的に
表現し、各平面番号がどこを指すのかを示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図20に示すようなヘルプ情報CP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報CP2は各平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［原点］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［Ｘ・Ｙ・Ｚ］：穴あけ座標値Ｘ又はＹとＺとを設定
する。 ［速度］：穴あけ時の切削速度番号を設定する。な
お、速度データはパラメータ画面で設定する。この項目
にカーソルを移動させたとき、ヘッド表示部45には、図
20に示すようなヘルプ情報CP3がメニューキー42により
又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報CP3
は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：垂直ボーリングの場合と略同様である。 e. ルータ穴加工データの入力（図41 step6） 図21のNo4に示すように、ルータ穴加工データの入力
を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：ルータ穴の切削を右回り円弧とするか、
左回り円弧とするかをメニューキー42から選択する。 ［パターン］：加工するルータ穴が大穴か***かをメ
ニューキー42から設定する。この項目にカーソルを移動
させたとき、ヘルプ表示部45には、図22に示すようなヘ
ルプ情報DP1がメニューキー42により又は自動的にオー
プン表示される。このヘルプ情報DP1はルータ穴の大小
と加工軌跡とを模式的に表現しているので、感覚的に把
握しやすく、直ちに正しく参照できる。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図22に示すようなヘルプ情報DP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報DP2は各平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［中心Ｘ・中心Ｙ］：ルータ穴の中心座標値Ｘ、Ｙを
設定する。 ［深さ］：ルータ穴の深さを設定する。 ［速度］：ルータ穴加工時の切削速度番号を設定す
る。なお、速度データはパラメータ画面で設定する。こ
の項目にカーソルを移動させたとき、ヘッド表示部45に
は、図20に示すようなヘルプ情報DP3がメニューキー42
により又は自動的にオープン表示させる。このヘルプ情
報DP3は切削速度番号とその速度との一覧表を示してい
るので、直ちに正しく参照できる。 ［半径］：ルータ穴の半径を設定する。 ［工具No］：工具番号（ルータ番号）を設定する。ボ
ーリングと異なり、１個のみを設定する。 f. ルータ溝加工データの入力（図41 step7） 図21のNo5に示すように、ルータ溝加工データの入力
を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：ルータ溝を、直線溝にするか、右回り円
弧溝にするか、左回り円弧溝とするかをメニューキー42
から選択する。この項目にカーソルを移動させたとき、
ヘルプ表示部45には、図23に示すようなヘルプ情報EP1
がメニューキー42により又は自動的にオープン表示され
る。このヘルプ情報EP1はルータ溝の加工軌跡を模式的
に表現しているので、感覚的に把握しやすく、直ちに正
しく参照できる。 ［パターン］：ルータ溝加工が１モードの単動加工
か、２モード以上の連続加工か、連続加工の最終加工か
をメニューキー42から設定する。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図23に示すようなヘルプ情報EP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報EP2は各平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［始Ｘ・始Ｙ・終Ｘ・終Ｙ］：ルータ溝の始点座標値
Ｘ、Ｙと、終点座標値Ｘ、Ｙとを設定する。 ［深さ］：ルータ溝の深さを設定する。 ［速度］：ルータ溝加工時の切削速度番号を設定す
る。なお、速度データはパラメータ画面で設定する。こ
の項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45に
は、図23に示すようなヘルプ情報EP3がメニューキー42
により又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情
報EP3は切削速度番号とその速度との一覧表を示してい
るので、直ちに正しく参照できる。 ［半径］：ルータ溝の半径を設定する。半円以上の円
弧の場合はマイナス値とする。 ［経路］：ルータの中心が指定した経路を通るのか、
ルータが指定した経路の右側を通るのか、ルータが指定
した経路の左側を通るのかを設定する。 ［工具No］：ルータ穴加工と同様である。 g. 鋸溝加工データの入力（図41 step8） 図19のNo6に示すように、鋸溝加工データの入力を行
うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：鋸溝を縦切りとするか、横切りとするか
をメニューキー42から選択する。この項目にカーソルを
移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図24に示すよう
なヘルプ情報FP1が自動的にオープン表示される。この
ヘルプ情報FP1は鋸の実形状と加工方向とを模式的に表
現しているので、感覚的に把握しやすく、直ちに正しく
参照できる。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図24に示すようなヘルプ情報FP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報FP2は平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［始Ｘ・始Ｙ・終Ｘ・終Ｙ］：鋸溝の始点座標値Ｘ、
Ｙと、終点座標値Ｘ、Ｙとを設定する。 ［深さ］：鋸溝の深さを設定する。 ［速度］：鋸溝加工時の切削速度番号を設定する。な
お、速度データはパラメータ画面で設定する。この項目
にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図
24に示すようなヘルプ情報FP3がメニューキー42により
又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報FP3
は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：工具番号（鋸番号）を設定する。ボーリ
ングと異なり、１個のみ設定する。 h. 鋸切断加工データの入力（図41 step9） 図25のNo7に示すように、鋸切断加工データの入力を
行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：鋸切断を縦切断とするか、横切断とする
かをメニューキー42から選択する。この項目にカーソル
を移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図26に示すよ
うなヘルプ情報GP1がメニューキー42により又は自動的
にオープン表示される。このヘルプ情報GP1は鋸の実形
状と加工方向とを模式的に表現しているので、感覚的に
把握しやすく、直ちに正しく参照できる。 ［パターン］：鋸切断加工が１回の加工で行うか、往
復加工で行うかをメニューキー42から設定する。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図26に示すようなヘルプ情報GP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報GP2は平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［Ｘ・Ｙ］：鋸切断の始点座標値Ｘ、Ｙを設定する。 ［速度］：鋸切断加工時の切削速度番号を設定する。
なお、速度データはパラメータ画面で設定する。この項
目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45には、
図26に示すようなヘルプ情報GP3がメニューキー42によ
り又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報GP
3は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：鋸溝加工と同様である。 i. End（エンド）情報の入力（図41 step10） 図25のNo8に示すように、プログラムの最後にEND情報
を入力する。その後、画面切り換え操作により、入力し
たプログラムをメモリに保存する。 （２−３）プログラムチェック画面 前記プログラム名作成画面又はプログラム入力画面で
プログラムチェックのメニューキー42を押すと、図28に
示すように、カラーCRT3はプログラムチェック情報47と
して材料W1の輪郭と入力した加工データとをグラフィッ
ク表示する。このグラフィック表示仕様は次の通りであ
る。 a.垂直ボーリング加工データ 垂直ボーリング穴Ｂは、一定の大きさの塗りつぶされ
た円として表示される。また、この円は、穴Ｂの直系が
小さいものから順に、赤→緑→黄→青→マゼンタ→シア
ン→白という仕様で色が塗り分けられる。そして、画面
右側に表示される直径データを参照して穴Ｂの径を知る
ことができる。なお、本実施例では色によって区別でき
る径は７種類であるが、この数は増減できる。 b.水平ボーリング加工データ 水平ボーリング穴Ｃは、四角形のような図形として表
示される。この図形の横幅は、穴Ｃの深さに比例する。
穴Ｃの直径については、垂直ボーリング穴Ｂと同様に、
塗りつぶされた色で表示される。直径と色との関係も同
様である。 c.ルータによる加工は、ルータ穴Ｄの場合もルータ溝Ｅ
の場合も全て青の実線で表示される。 d.鋸による加工は、鋸溝Ｆの場合には赤の実線、鋸切断
Ｇの場合には赤の破線で表示される。 また、ミスにより材料W1の輪郭外にプログラミングし
た場合、エラーメッセージ48が画面右下に表示される
（加工Noも表示される）。表示座標が材料W1の輪郭外で
あっても、グラフィック領域内の時は、画面に表示する
が、グラフィック領域外の場合は、表示せずエラーメッ
セージのみ表示する。 （３）運転画面 運転サーチのメニューキー42を押すと、図34に示すよ
うに、カラーCRT3は運転サーチ画面を表示するので、こ
の画面から運転リスト作成のメニューキー42を押して、
まず運転リスト作成画面に遷移する。 （３−１）運転リスト作成画面 運転リスト作成のメニューキー42を押すと、図29に示
すように、カラーCRT3は運転リスト作成画面を表示す
る。この運転リスト作成画面は、図29の画面と図30のリ
ストデータ入力画面との２画面で構成されている。ま
ず、図29の画面における各表示欄は次の通りである。 ［リスト名・コメント］：メモリに登録されているリ
スト名とそのコメントの一覧を表示する。登録をした順
に表示し、登録本数が１ページ（30本）を越える場合は
複数のページとなる。ページの切り換えは、次ページキ
ー41及び前ページキー40で行う。 ［リスト登録本数］：メモリに登録されているリスト
の本数を表示する。 次に、図30のリストデータ入力画面における名表示欄
は次の通りである。 ［材料枚数］：加工する材料枚数を設定する。 ［連続加工回数］：連続で加工する場合の回数を設定
する。０設定は１回と同等である。 ［往復加工指定］：加工する際、往復（逆行）加工を
するかしないかを設定する。 ［加工終了位置］：加工の終了位置を設定する。 ［NCプログラムNo］：数値制御プログラムに変換する
ためのプログラムNoを設定する。 ［加工順・プログラム名・加工テーブル・ミラー］：
加工を行う順にプログラム名、加工テーブル番号及びミ
ラー加工（柵の両側板のように左右対象に加工すべき物
を、ミラーに写ったときのように対象に加工することを
いう。）の有無指定を設定する。 実際に運転リストを新規作成するには、図29の画面か
ら新規のメニューキー42を押し、作成するリスト名とコ
メントを設置部にキーイン（コメントは省略可）した
後、インプットキー39を押す。リスト名が重複していな
ければ、図30のリストデータ入力画面に遷移するので、
リストデータの入力を行う。また、運転リストを編集す
るには、図29の画面から編集のメニューキー42を押し、
前回編集していたリスト名が設定部に表示されるので、
編集したいリスト名をカーソル移動キー37により選択す
るか、設定部にキーインするかした後、インプットキー
39を押す。リスト名が登録されていれば、図28のリスト
データ入力画面に遷移するので、リストデータの入力を
行う。 （３−２）運転サーチ画面 運転サーチのメニューキー42を押すと、図31に示すよ
うに、カラーCRT3は運転サーチ画面を表示し、この画面
で自動運転するリスト名をサーチして選択する。この運
転サーチ画面における各表示欄は次の通りである。 ［リスト名］（最上欄）：現在運転サーチされている
リスト名を表示する。 ［リスト名・コメント］（設定部）：運転リスト作成
画面と同様である。 ［リスト登録本数］：メモリに登録されているリスト
の本数を表示する。 実際に運転サーチをするには、サーチしたいリスト名
をカーソル移動キー37により選択するか、設定部にキー
インするかした後、インプットキー39を押す。CPU11は
サーチを開始し、カラーCRT3はサーチ中のメッセージを
表示する。入力したリスト名が見つかるとサーチ完了メ
ッセージが表示され、最上欄のリスト名はサーチしたリ
スト名に変わる。 運転サーチと同時に（又はその後）、CPU11はサーチ
したリスト名に含まれる前記入力済みのプログラムをEI
Aフォーマットの数値制御プログラムに変換し、それを
メモリに保存する。このEIAフォーマット変換時又は変
換前には、次のような処理を加える。 a.鋸加工の場合、オペレータが入力したプログラムの始
点・終点位置をそのまま数値制御プログラムの始点・終
点位置とすると、鋸が一定の大きさを有することに起因
して正しい加工が得られない。そこで、EIAフォーマッ
ト変換時に、始点・終点位置が正しくなるように補正値
を計算し、自動決定を行う。具体的には、図32に示すよ
うに、鋸溝加工の場合、オペレータが入力した始点位置
s0・終点位置e0に対して、それぞれ下記の（１）式で表
される補正値ｘずつ短縮方向に変位した数値制御プログ
ラムの始点位置s1・終点位置e1を自動決定する。この補
正値ｘが無いと、溝が予定より2xだけ長くなる。 ｘ＝2rd−ｄ＊ｄ ・・・（１） ここで、r:鋸半径 d:溝深さ また、図33に示すように、鋸切断加工の場合、オペレ
ータが入力した始点位置s0・終点位置e0に対して、それ
ぞれ下記の（２）式、（３）式で表される補正値xs、xe
ずつ延長方向に変位した数値制御プログラムの始点位置
s1・終点位置e1を自動決定する。この補正値xs、xeが無
いと、切断開始・終了部の面粗度が悪くなり、鋸が破損
するおそれがある。 xs＝ｒ＋ｃ ・・・（２） ここで、c:切断開始クリアランス xe＝ｒ＋ｐ ・・・（３） ここで、p:切断行き過ぎ量 b.前記プログラム入力画面における加工データの入力順
序は必ずしも適当な加工順序とは限らないので、その加
工データを次のようなルールで最適な加工順序に並び換
える。 （ａ）ヘッド情報からエンド情報までの各加工データ
を、加工モード別に並び換える。加工モードの順序は、
鋸切断加工→鋸溝加工→垂直ボーリング加工→水平ボー
リング加工→ルータ溝加工→ルータ穴加工とする。この
加工モードの順序は第１優先とする。この並び換えによ
り、加工時における工具の切替回数を少なくして効率を
上げることができる。 （ｂ）鋸切断加工、鋸溝加工、ルータ溝加工及びルータ
穴加工の各加工モード内においては、加工データは入力
順序のままとする。 （ｃ）垂直ボーリング加工モード内においては、加工デ
ータをＸ軸の値の小さいものから順に並び換える。Ｘ軸
の値の判断はプログラミングで設定した位置ではなく、
実際に図４のヘッド55を移動させる位置による。そのた
めには、下記の（４）式に基づいてヘッドの基準位置Ｈ
（hx、hy）を求め、hxの小さい順に加工データを並び換
える。hxが同一のときはhyの大きい順とする。hx＝hyの
ときはそのままとする。 Ｈ（hx、hy）＝Ｐ（px、py）−Ｌ（lx、ly） ・・・
（４） ここで、H:ヘッドの基準位置 P:垂直ボーリングの設定位置 L:工具取付位置 （ｄ）水平ボーリング加工モード内においては、加工デ
ータを次のように並び換える。 （ｄ−１）まず、加工する材料の平面の順序は次の通り
とする。図12における平面１、２、３、４のうち平面０
における垂直ボーリング加工終了位置からの距離が最も
小さい（近い）平面を選択する（例えば平面２）。距離
が同一の場合は、平面１を優先的に選択する。平面０に
おける垂直ボーリング加工がないときも、平面１を選択
する。 （ｄ−２）続いてその選択した平面から右回りに各平面
の順序を並び換える。たとえば、選択した平面が２の場
合は、平面２→平面３→平面４→平面１とする。 （ｄ−３）平面毎にＸ軸又はＹ軸の順に並び換える。次
の通り、平面毎に並び換える順序が異る。 平面1:X軸ヘッド基準位置hxの小さい順 平面2:Y軸ヘッド基準位置hyの大きい順 平面3:X軸ヘッド基準位置hxの大きい順 平面4:Y軸ヘッド基準位置hyの小さい順 上記（ｃ）（ｄ）の設定により、加工時における工具
の移動量を少なくして効率を上げることができる。 c.また、材料間の加工順序については、最初の加工を例
えば材料W1から材料W4へ順に行った後、次の加工を材料
W4から材料W1へ戻るように行う設定をする。加工方向は
加工開始時の工具の位置によって近い方を選択する。こ
の設定によっても加工時における工具の移動量を減らし
て効率を上げることができる。 （３−３）運転状態画面 運転状態のメニューキー42を押すと、図34に示すよう
に、カラーCRT3は運転状態画面を表示する。この運転表
示画面における各表示欄は次の通りである。 ［現在位置Ｘ・Ｙ・Ｚ・Ｖ］：現在実行中の位置を全
軸、数値で拡大表示する。最小単位は10μｍである。 ［送り速度］：現在移動中のベクトル方向の速度を表
示する。 ［工具No］：現在選択中の工具Noを表する。 ［加工テーブル］：加工テーブル51、52、材料W1〜W8
が置かれている状況、加工テーブルへの材料の吸着状況
及び材料の加工状況を運転状態情報49としてグラフィッ
ク表示する。このグラフィック表示仕様は次の通りであ
る。 吸着OFF時：加工テーブル51、52部を黄色塗りつぶし 吸着ON時 ：加工テーブル51、52部を水色塗りつぶし 加工前材料 ：その材料は白枠のみ 加工中材料 ：その材料は緑塗りつぶし 加工済材料 ：その材料は赤塗りつぶし ［加工回数］：加工回数の累積値（左側の値）と運転
リストで設定した加工回数値（右側の値）とを表示す
る。左右両テーブル51、52にある材料W1〜W8の加工が全
部完了すると累積値が＋１される。 （４）パラメータ画面 （４−１）工具形状データ画面 前記初期画面でパラメータメニューキー42を押すと、
図35に示すように、カラーCRT3はパラメータ画面の一つ
としての工具形状データ画面を表示するので、工具デー
タを入力する。同図は垂直ボーリングにおける工具形状
データであるが、他の加工についても次ページキー41に
より表示される。 （４−２）機械仕様データ画面 次に、機械仕様データのメニューキー42を押すと、図
36に示すように、カラーCRT3は機械仕様データ画面を表
示するので、ページをめくりながら各種機械仕様データ
を入力する。 （４−３）加工定数パラメータ画面 次に、加工定数パラメータのメニューキー42を押す
と、図37に示すように、カラーCRT3は加工定数パラメー
タ画面を表示するので、ページをめくりながら各種加工
定数パラメータを入力する。 （５）データ入出力画面 図２に示すシリアル入出力機器10との間でデータの入
出力を行うための画面である。 （５−１）データ入力画面 前記初期画面でデータ入出力のメニューキー42を押す
と、図38に示すように、カラーCRT3はデータ入出力画面
の一つとしてのデータ入力画面を表示するので、シリア
ル入出力機器10から入力したいデータを選択した後、各
種データを入力する。 （５−２）データ出力画面 次に、データ出力のメニューキー42を押すと、図39に
示すように、カラーCRT3はデータ出力画面を表示するの
で、シリアル入出力機器10へ出力したいデータを選択し
た後、各種データを出力する。 なお、上記実施例では、図４に示す加工テーブル51、
52が同時駆動される場合について説明したが、それぞれ
単独駆動される場合も上述の手順に準じて本発明のプロ
グラミングを実行することが可能である。 また、上記実施例では、ヘッドに複数の工具が装着さ
れた複合ボーリングマシンの場合について説明したが、
ヘッドに１つの工具しか装着されていないボーリングマ
シンの場合においても、従来に比べてより正確かつ容易
に数値制御データのプログラミングを行うことができる
ことは言うまでもない。 さらに、本発明は前記実施例の構成に限定されるもの
ではなく、例えば木工用複合ボーリングマシンの他に
も、各種木工機械あるいは木材に類似した材料を加工す
る各種産業機械の数値制御装置において具体化する等、
発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化するこ
ともできる。 以上詳述したように、本発明は工作用複合ボーリング
マシンのように複数種類の工具を一つのヘッドに装着し
たことにより制御が非常に難しくなった機械の数値制御
装置のプログラミング及び操作を高度な専門的知識や熟
練を要することなく、正確かつ容易に行うことができ
る。 この発明によれば、複数の工具による同時加工を実現
でき、また、座標値の入力を容易にかつ迅速に行うこと
ができる。
工作機械の数値制御装置及び数値制御プログラム作成方
法に関するものである。 背景技術 従来の木工用ボーリングマシンの数値制御装置におい
ては、専門家であるプログラムが専用プログラミング言
語に基づいて直接的に数値制御データをプログラミング
していた。そのため、プログラミングに専門的知識と熟
練と細心の注意とを要し、しかも効率が悪く時間がかか
っていた。 そこで、特開昭57−149109号公報に開示されたよう
に、マイクロコンピュータに接続されたブラウン管ディ
スプレーに、加工データ等を表すプログラム操作表や、
加工ブロックナンバー等を表す加工表示図や、ドリル位
置等を表す選択ドリル表を表示し、これらの図表にキー
ボードから加工データや選択ドリルや寸法値等をインプ
ットして行う木工用ボーリング機の自動操作方法が案出
された。この方法によれば、正確かつ容易に木工用ボー
リング機を運転操作することができる。 ところが、上記ブラウン管ディスプレーに表示される
各図表は、英字・数字が主体であり、プログラミングを
助けるような情報や、プログラミングしたプログラムを
図形的に表すような情報は表示されなかったため、依然
としてプログラミングに熟練を要するとか、プログラム
のチェックに細心の注意とかなりの時間とを要するとい
う問題があった。また、上記ブラウン管ディスプレーに
は、木工用ボーリング機の運転中の情報は表示されなか
ったため、該ディスプレーを見て加工の推捗状況を把握
することはできなかった。 また、近年木材加工の高能率化が追及されるようにな
ってきており、そのために木工用ボーリングマシンにル
ータ工具や鋸など複数種類の工具を装着した複合ボーリ
ング機が開発され加工の高能率化が実現されてきた。し
かしながら、複合ボーリングマシンには一つのヘッドに
複数種類の工具が装着されているため、ヘッドの基準位
置から工具の中心までの距離や工具の刃物位置補正量を
常に計算しながらプログラミングする必要があり、プロ
グラミングに要する時間がますます増大してきた。 本発明の目的は、上記課題を解決し、高度な専門的知
識や熟練を要することなく、対話形で正確かつ容易に数
値制御データをプログラミングしたりそのプログラムを
チェックしたりすることができ、また、工作機械の運転
の進捗状況を把握することもできる工作機械の数値制御
装置を提供することにある。 また、本発明の別の目的は、対話形で入力したプログ
ラムから、加工誤差の無い又は加工効率の良い数値制御
プログラムを得ることができる工作機械の数値制御プロ
グラム作成方法を提供することにある。 発明の開示 この発明は、同一加工ヘッドに複数の工具を装着しこ
れらの工具から使用する複数の工具を設定してそれらの
工具により同時に材料の加工を行う木工機械の制御を、
表示手段との対話形のプログラミングにより行う木工機
械の数値制御装置において、前記表示手段には、少なく
とも加工する材料の加工位置の座標値を入力する入力項
目と、使用する工具を複数指定する入力項目とを表示さ
せ、前記表示に基づいて入力された座標値は、最初に入
力された工具による加工位置の座標値とすることを特徴
とする木工機械の数値制御装置にある。 この発明によれば、複数の工具による同時加工を実現
でき、また、入力された座標値は最初に入力された工具
による加工位置の座標値となるので、座標値の入力を容
易にかつ迅速に行うことができる。 図面の簡単な説明 図１は本発明を木工用複合ボーリングマシンの数値制
御装置として具体化した実施例を実体的に示した概略図
である。 図２は同数値制御装置のブロック図である。 図３は同数値制御装置の操作パネルとカラーCRTの正
面図である。 図４は木工用複合ボーリングマシンの概略図である。 図５は木工用複合ボーリングマシンのヘッドの下面図
である。 図６は本発明を別の木工用複合ボーリングマシンの数
値制御装置として具体化した実施例を実体的に示した概
略図である。 図７カラーCRTの初期画面の説明図である。 図８はプログラム各作成画面の正面図である。 図９はプログラム各作成画面からの遷移を示す説明図
である。 図10はプログラム入力画面の正面図である。 図11はプログラム入力画面のヘッド情報入力時の正面
図である。 図12は加工する材料の平面の定義を示す説明図であ
る。 図13は加工する材料の一平面の原点位置と座標の定義
を示す説明図である。 図14は加工する材料の他の平面の原点位置と座標の定
義を示す説明図である。 図15は絶対座標と増分値の定義を示す説明図である。 図16はヘッド情報入力のためのヘルプ情報のレイアウ
ト図である。 図17は垂直ボーリング加工データ入力のためのヘルプ
情報のレイアウト図である。 図18は同じく垂直ボーリング加工データ入力のための
ヘルプ情報のレイアウト図である。 図19は複数の工具の基準を示す説明図である。 図20は水平ボーリング加工データ入力のためのヘルプ
情報のレイアウト図である。 図21はプログラム入力画面の正面図である。 図22はルータ穴加工データ入力のためのヘルプ情報の
レイアウト図である。 図23はルータ溝加工データ入力のためのヘルプ情報の
レイアウト図である。 図24は鋸溝加工データ入力のためのヘルプ情報のレイ
アウト図である。 図25はプログラム入力画面の正面図である。 図26は鋸切断加工データ入力のためのヘルプ情報のレ
イアウト図である。 図27はヘルプ情報画面の開閉と遷移とを示す説明図で
ある。 図28はプログラムチェック画面の正面図である。 図29は運転リスト作成画面の正面図である。 図30はリストデータ入力画面の正面図である。 図31は運転サーチ画面の正面図である。 図32は鋸溝加工における始点・終点位置の補正方法を
示す説明図である。 図33は鋸切断加工における始点・終点位置の補正方法
を示す説明図である。 図34は運転状態表示画面の正面図である。 図35は工具形状データ画面の正面図である。 図36は機械仕様データ画面の正面図である。 図37は加工定数パラメータ画面の正面図である。 図38はデータ入力画面の正面図である。 図39はデータ出力画面の正面図である。 図40はプログラム入力のフローチャートである。 図41はプログラム入力のフローチャートである。 図42はフローチャートの各ステップにおけるプログラ
ム入力情報及びヘルプ情報をまとめた表の図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を木工用複合ボーリングマシンの数値制
御装置及び数値制御プログラム作成方法に具体化した実
施例について、図１〜図42を参照して説明する。 図１に概略的に示すように、本実施例の数値制御装置
は、マスタ制御ユニット１を中心として構成されてい
る。マスタ制御ユニット１には、操作パネル２と、該操
作パネル２に組み込まれたカラーCRT3と、付加オプショ
ンとしてのテープリーダ４と、同じく付加オプションと
しての手動パルス発生器５と、機械強電盤６と、サーボ
制御ユニット７と、スピンドル駆動ユニット８が接続さ
れている。 図２に示すように、マスタ制御ユニット１は、システ
ムメモリ12及びシリアル入出力インタフェース13を伴っ
たCPU11を中心にして構成されている。CPU11には、主メ
モリ14と、大容量メモリ15及び拡張大容量メモリ16と、
前記操作パネル２との間で作用する入出力プロセッサ17
と、前記カラーCRT3を制御するCRTコントローラ18と、
前記機械強電盤６との間で作用する複数の強電入出力イ
ンタフェース19と、前記サーボ制御ユニット７との間で
作用するサーボインタフェースプロセッサ20と、拡張バ
スインタフェース21と、リモート入出力インタフェース
22とが接続されている。拡張バスインタフェース21に
は、同じく拡張バスインタフェース23を備えた拡張ユニ
ット24を接続でき、リモート入出力インタフェース22に
は、同じくリモート入出力インタフェース25を備えたリ
モート入出力ユニット26を接続できる。 図３に示すように、操作パネル２には、CRT3の左側に
電源スイッチ30が設けられ、CRT3の右側に機能選択キー
31、運転準備完了LED32、リセットキー33、英字・数字
・記号キー34、シフトキー35、データ修正キー36、カー
ソル移動キー37、計算キー38及びインプットキー39が設
けられ、CRT3の下側に左端の前ページキー40、右端の次
ページキー41及び中央の複数のメニューキー42が設けら
れている。 図４は、この数値制御装置により制御される木工用ボ
ーリングマシン50を概略的に示している。51、52は各々
基台53に固定された左右二台の加工テーブルであり、各
加工テーブル51、52には最大４つ（左右で合計８つ）の
加工材料W1〜W4、W5〜W8を載置でき、各材料は吸着装置
（図示略）により吸着固定される。工具作動装置（ヘッ
ド）55はガイドバー54に案内されて左右に移動する。ヘ
ッド55には、複数の工具すなわち複数のキリ、ルータ及
び鋸がセットされる。図５にはこのヘッド55の一例の下
面図を示した。図５に示すようにこのヘッド55には複数
の工具すなわち複数の垂直ボーリング工具55a、複数の
水平ボーリング工具55b、ルータ工具55c及び鋸55dがセ
ットされる。これらの工具はヘッド55によってＸ軸（左
右）方向、Ｙ軸（前後）方向及びＺ軸（上下）方向に変
位駆動されるが、その変位駆動は、図１及び図２に示す
ように前記サーボ制御ユニット７でサーボ制御されるサ
ーボモータ56、57、58により行われる。各サーボモータ
56、57、58は位置検出器59を備え、その位置検出データ
はサーボ制御ユニット７にフィードバックされる。ま
た、工具のスピンドル駆動は、図１に示すようにスピン
ドル駆動ユニット８で制御されるサーボモータ９により
行われる。 また図４に示す木工用複合ボーリングマシン50の別の
種類のものとして、加工テーブル51、52が各々単独で或
は同時にＹ軸（前後）方向に駆動するものがある。この
ボーリングマシンの場合、工具はヘッド55によってＸ軸
（左右）方向、Ｚ軸（上下）方向に変位駆動され、被加
工材料W1〜W4、W5〜W8が加工テーブル51、52によってY1
軸（前後）方向、Y2軸（前後）方向にそれぞれ変位駆動
される。この場合のサーボ制御ユニット７は図６に示す
ように４つのサーボモータ56、57、58A、58Bを備え、Ｘ
軸、Ｚ軸、Y1軸およびY2軸方向の駆動がサーボモータ5
6、57、58A、58Bにより行われる。そしてY1軸、Y2軸サ
ーボモータ58A、58BはＹ軸指令により一軸ごとの単独駆
動、または二軸同時駆動される構成になっている。 次に、本実施例の数値制御装置の内部（ソフトウェ
ア）的な構成とその作用及び効果について、通常の使用
順序に基づいて説明する。この数値制御装置のポイント
は、非常に把握・理解しやすい画面表示に基づいて、そ
の画面表示と対話形で各種設定及び入力を進めていく点
にある。 なお、図２に示すマスタ制御ユニット１は例えば主メ
モリ12等のメモリに各種プログラムが格納されており、
これらのプログラムに基づいてCPU11が動作し、接続さ
れている各周辺機器の動作を制御する。そして本発明に
よる数値制御データのプログラミングは、これを行うた
めのプログラム（特に図示せず）が前記メモリに格納さ
れ、これに基づいてカラーCRT3が組み込まれた操作パネ
ル２との間で行われる。図40及び図41にこのメモリに格
納されたプログラムに基づいて行われる数値制御データ
のプログラミングの際の一連のフローチャート、図42に
このフローチャートの各ステップにおけるプログラム入
力情報及びヘルプ情報をまとめた表を示した。 （１）初期画面 （１−１）操作パネル２の電源スイッチ30を投入する
と、図７に示すように、カラーCRT3は初期画面（タイト
ル画面）を表示する。この初期画面は、任意設定の会社
ロゴ、著作権表示等を表示するとともに、最下欄に次の
ようなメニュー１、２、４、５を表示する。 メニュー1:運転画面 メニュー2:プログラム作成画面 メニュー4:パラメータ画面 メニュー5:データ入出力画面 （１−２）初期画面からの各画面の選択は、各メニュー
１、２、４、５に対応するメニューキー42を押して行
う。電源投入後約２秒たってもメニューキー42が押され
ない場合には、初期画面は自動的に運転画面に遷移する
（遷移しないパラメータの選択も可能である。）。 （２）プログラム作成画面 （２−１）プログラム名作成画面（図40 step1） 前記初期画面でプログラム作成のメニューキー42を押
すと、図８に示すように、カラーCRT3はプログラム名作
成画面を表示する。ここでは、プログラムの入力に先立
ち、新規に作成したいプログラム名の入力や、編集した
いプログラムのサーチを行う。また、プログラムの削
除、コピー及び名称変更も行う。このプログラム名作成
画面における各表示欄は次の通りである。 ［プログラム名・コメント］（最上欄）：現在サーチ
されているプログラム名とコメントを表示する。 ［プログラム一覧］：メモリに登録されているプログ
ラム名とそのコメントの一覧を表示する。登録をした順
に表示し、登録本数が１ページ（30本）を越える場合は
複数のページとなる。ページの切り換えは、次ページキ
ー41及前ページキー40で行う。 ［プログラム登録本数］：メモリに登録されているプ
ログラムの本数を表示する。 ［新規・編集・削除・コピー・名称変更メニュー］：
プログラムの新規作成、編集、削除、コピー、名称変更
を行うためのメニューである。図９に示すように、新規
・編集メニューの操作後は、プログラム入力画面に遷移
する。 ［保存メニュー］：プログラムの新規作成後及び編集
後のデータをメモりに保存するためのメニューである。 ［プログラム入力メニュー］：図９に示すように、プ
ログラム入力画面に遷移するためのメニューである。 ［プログラムチェックメニュー］：図９に示すよう
に、プログラムチェック画面に遷移するためのメニュー
である。 （２−２）プログラム入力画面（図40 step2） 前記プログラム名作成画面で新規、編集又はプログラ
ム入力メニューのメニューキー42を押すと、図10に示す
ように、カラーCRT3は画面左側の設定部にプログラム入
力画面を表示する。このプログラム入力画面における各
表示欄は次の通りである。 ［プログラム名・コメント］：現在入力しているプロ
グラム名とコメントを表示する。新規メニューキーを押
したときは、新規に作成するプログラム名とコメントを
設定部にキーインし（コメントは省略可能）、編集メニ
ューキーを押したときは、前回編集していたプログラム
名が設定部に表示されるので、編集したいプログラム名
を入力する。 ［Noやモード等のプログラムデータ］：入力した順に
加工モード情報を表示する。加工モード情報は、Noを先
頭にモード名、以下、モード別データを表示している
（後で詳述する）。なお、No1のモード名は「Head」で
固定である。 ［ヘルプ表示部45］：データ入力時のヘルプ表示を画
面右側にグラフィックで表示する。ヘルプ表示は加工モ
ード単位に用意してある。つまり、加工モードデータの
入力中は、ヘルプ情報画面を開き入力データの説明図や
関連データなどをグラフィック付で見ることができる。
図27に示すように、ヘルプ情報（同図では後述するCP1
〜CP3）画面の開閉（オープン／クローズ）は、ヘルプ
のメニューキー42により手動で又はカーソル46の移動に
より自動で行う。ヘルプ情報は、加工モード毎に１ペー
ジから数ページ用意されており、カーソル46の位置に該
当するページが自動的に選択されてオープンする。該当
するページがないときは、最初のページをオープンす
る。その後、メニューキー42を押すと順次次ページをオ
ープンする。最後ページで再度メニューキー42を押す
と、ヘルプ情報をクローズ（ブランク表示）する。な
お、カーソル46を他の加工モードに移動したり、プログ
ラムチェック画面に遷移したりすると、ヘルプ情報は自
動的にクローズする。 データ入力方法には次の二通りがあり、どちらかの方
法で入力する。 1.英字・数字・記号キー34、シフトキー35、データ修正
キー36、カーソル移動キー37又は計算キー38を使ってキ
ーインする方法：インプットキー39を押して設定完了す
る。 2.メニューキー42を使って入力する方法：選択したいメ
ニューキー42を押すだけで設定完了する。 a. プログラム入力の基本 図12に示すように、加工する材料W1（W2以下について
も同じ）の各平面（表面の意味）の番号を定義する。ま
た、図13及び図14に示すように、材料W1の原点位置と座
標系とを、前記平面別に定義する。ここでのポイント
は、各平面において、原点位置はコーナ４箇所のうちか
ら任意に選択可能とし、座標系は平面内をプラス（＋）
方向として定義する点にある。また、図15に示すよう
に、座標値の入力には、指定した原点位置を（0,0）と
して絶対座標X1、Y1で入力する絶対値入力と、前に入力
した座標値（X1,Y1）からの増分値U1、V1で入力する増
分値入力との二通りがあり、どちらかの方法で入力す
る。なお、座標値データの範囲チェックは、データ設定
時とプログラムチェック画面選択時の二通りで行い、そ
れぞれ、設定した座標値≦材料寸法かどうか、絶対座標
変換データ≦材料寸法（よって増分値入力データも正確
にチャック可）かどうかをチェックする。 b. Head（ヘッド）情報の入力（図41 step3） 図11に示すように、新規のプログラム入力は、先頭モ
ードであるヘッド情報の入力から開始する。その入力項
目は次の通りである。 ［インチ］：インチ仕様入力か、メトリック仕様入力
かを、メニューキー42から選択する。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。 ［増分］：絶対値入力のときは０を、増分値入力のと
きは１を、メニューキー42から選択する。 ［材料幅・奥行き・厚さ・治具厚さ］：加工する材料
W1〜W8及び治具の各寸法要素を設定する。ところで、こ
の項目にカーソルを移動させたとき、カラーCRT3の右側
のヘルプ表示部45には、図16に示すようなヘルプ情報AP
1が、ヘルプのメニューキー42を押すことにより又は自
動的にオープン表示される（このヘルプ情報は単にレイ
アウトデザインを表したもので、その表示位置は図11の
ように右側である。以下同じ。）。このヘルプ情報AP1
は材料及び治具の実形状を模式的に表現し、各寸法要素
がどこを指すのかを示しているので、直ちに正しく参照
して入力の補助とすることができ、正確かつ容易な入力
に寄与する。 ［NCプロNo］：運転する際の数値制御プログラムNoを
設定する。 c. 垂直ボーリング加工データの入力（図41 step4） 図10のNo2に示すように、垂直ボーリング加工データ
の入力を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：加工する穴のタイプが止マリ穴か、貫通
穴かをメニューキー42から選択する。 ［パターン］:1.指定速度で穴あけ動作させるのか、
2.当初は指定速度で穴あけ動作させ途中から指定速度＊
パラメータ低速速度（％）の速度で穴あけ動作させるの
か、3.終始、指定速度＊パラメータ低速速度（％）の速
度で穴あけ動作させるのかを設定する。ところで、この
項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45に
は、図17に示すようなヘルプ情報BP1がメニューキー42
により又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情
報BP1はキリ（垂直ボーリング工具）の実形状を模式的
に表現し、指定速度を直線で表現し、指定速度＊パラメ
ータ低速速度（％）の速度をジグザグ線で表現している
ので、感覚的に把握しやすく、直ちに正しく参照でき
る。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図17に示すようなヘルプ情報BP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報BP2は平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［Ｘ・Ｙ］：穴あけ座標値Ｘ、Ｙを設定する。 ［深さ］：穴あけ深さを設定する。貫通穴の場合は、
自動決定するので、入力は要しない。 ［速度］：穴あけ時の切削速度番号を設定する。な
お、速度データはパラメータ画面で設定する。この項目
にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図
17に示すようなヘルプ情報BP3がメニューキー42により
又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報BP3
は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：穴あけを行う工具番号（キリ番号）を設
定する。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ
表示部45には、図18に示すようなヘルプ情報BP4がメニ
ューキー42により又は自動的にオープン表示される。こ
のヘルプ情報BP4はキリ番号とその径との一覧表を示し
ているので、直ちに正しく参照できる。なお、１度に複
数個の穴あけを行う（例えば柵板止めピンの挿入穴を多
数あけるとき等に有用である）ときは、工具Noを最大12
個まで設定できる。そして、図19に示すように、最初に
設定した工具No（図では３）が、座標値Ｘ、Ｙとなるよ
うに穴をあける。 d. 水平ボーリング加工データの入力（図41 step5） 図８のNo3に示すように、水平ボーリング加工データ
の入力を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［平面］：加工する穴あけ平面（側面）を１〜４のう
ちから選択する。この項目にカーソルを移動させたと
き、ヘルプ表示部45には、図20に示すようなヘルプ情報
CP1がメニューキー42により又は自動的にオープン表示
される。このヘルプ情報CP1は材料の実形状を模式的に
表現し、各平面番号がどこを指すのかを示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図20に示すようなヘルプ情報CP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報CP2は各平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［原点］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［Ｘ・Ｙ・Ｚ］：穴あけ座標値Ｘ又はＹとＺとを設定
する。 ［速度］：穴あけ時の切削速度番号を設定する。な
お、速度データはパラメータ画面で設定する。この項目
にカーソルを移動させたとき、ヘッド表示部45には、図
20に示すようなヘルプ情報CP3がメニューキー42により
又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報CP3
は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：垂直ボーリングの場合と略同様である。 e. ルータ穴加工データの入力（図41 step6） 図21のNo4に示すように、ルータ穴加工データの入力
を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：ルータ穴の切削を右回り円弧とするか、
左回り円弧とするかをメニューキー42から選択する。 ［パターン］：加工するルータ穴が大穴か***かをメ
ニューキー42から設定する。この項目にカーソルを移動
させたとき、ヘルプ表示部45には、図22に示すようなヘ
ルプ情報DP1がメニューキー42により又は自動的にオー
プン表示される。このヘルプ情報DP1はルータ穴の大小
と加工軌跡とを模式的に表現しているので、感覚的に把
握しやすく、直ちに正しく参照できる。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図22に示すようなヘルプ情報DP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報DP2は各平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［中心Ｘ・中心Ｙ］：ルータ穴の中心座標値Ｘ、Ｙを
設定する。 ［深さ］：ルータ穴の深さを設定する。 ［速度］：ルータ穴加工時の切削速度番号を設定す
る。なお、速度データはパラメータ画面で設定する。こ
の項目にカーソルを移動させたとき、ヘッド表示部45に
は、図20に示すようなヘルプ情報DP3がメニューキー42
により又は自動的にオープン表示させる。このヘルプ情
報DP3は切削速度番号とその速度との一覧表を示してい
るので、直ちに正しく参照できる。 ［半径］：ルータ穴の半径を設定する。 ［工具No］：工具番号（ルータ番号）を設定する。ボ
ーリングと異なり、１個のみを設定する。 f. ルータ溝加工データの入力（図41 step7） 図21のNo5に示すように、ルータ溝加工データの入力
を行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：ルータ溝を、直線溝にするか、右回り円
弧溝にするか、左回り円弧溝とするかをメニューキー42
から選択する。この項目にカーソルを移動させたとき、
ヘルプ表示部45には、図23に示すようなヘルプ情報EP1
がメニューキー42により又は自動的にオープン表示され
る。このヘルプ情報EP1はルータ溝の加工軌跡を模式的
に表現しているので、感覚的に把握しやすく、直ちに正
しく参照できる。 ［パターン］：ルータ溝加工が１モードの単動加工
か、２モード以上の連続加工か、連続加工の最終加工か
をメニューキー42から設定する。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図23に示すようなヘルプ情報EP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報EP2は各平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［始Ｘ・始Ｙ・終Ｘ・終Ｙ］：ルータ溝の始点座標値
Ｘ、Ｙと、終点座標値Ｘ、Ｙとを設定する。 ［深さ］：ルータ溝の深さを設定する。 ［速度］：ルータ溝加工時の切削速度番号を設定す
る。なお、速度データはパラメータ画面で設定する。こ
の項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45に
は、図23に示すようなヘルプ情報EP3がメニューキー42
により又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情
報EP3は切削速度番号とその速度との一覧表を示してい
るので、直ちに正しく参照できる。 ［半径］：ルータ溝の半径を設定する。半円以上の円
弧の場合はマイナス値とする。 ［経路］：ルータの中心が指定した経路を通るのか、
ルータが指定した経路の右側を通るのか、ルータが指定
した経路の左側を通るのかを設定する。 ［工具No］：ルータ穴加工と同様である。 g. 鋸溝加工データの入力（図41 step8） 図19のNo6に示すように、鋸溝加工データの入力を行
うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：鋸溝を縦切りとするか、横切りとするか
をメニューキー42から選択する。この項目にカーソルを
移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図24に示すよう
なヘルプ情報FP1が自動的にオープン表示される。この
ヘルプ情報FP1は鋸の実形状と加工方向とを模式的に表
現しているので、感覚的に把握しやすく、直ちに正しく
参照できる。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図24に示すようなヘルプ情報FP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報FP2は平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［始Ｘ・始Ｙ・終Ｘ・終Ｙ］：鋸溝の始点座標値Ｘ、
Ｙと、終点座標値Ｘ、Ｙとを設定する。 ［深さ］：鋸溝の深さを設定する。 ［速度］：鋸溝加工時の切削速度番号を設定する。な
お、速度データはパラメータ画面で設定する。この項目
にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図
24に示すようなヘルプ情報FP3がメニューキー42により
又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報FP3
は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：工具番号（鋸番号）を設定する。ボーリ
ングと異なり、１個のみ設定する。 h. 鋸切断加工データの入力（図41 step9） 図25のNo7に示すように、鋸切断加工データの入力を
行うとき、その入力項目は次の通りである。 ［タイプ］：鋸切断を縦切断とするか、横切断とする
かをメニューキー42から選択する。この項目にカーソル
を移動させたとき、ヘルプ表示部45には、図26に示すよ
うなヘルプ情報GP1がメニューキー42により又は自動的
にオープン表示される。このヘルプ情報GP1は鋸の実形
状と加工方向とを模式的に表現しているので、感覚的に
把握しやすく、直ちに正しく参照できる。 ［パターン］：鋸切断加工が１回の加工で行うか、往
復加工で行うかをメニューキー42から設定する。 ［原点］：プログラム原点を１〜４のうちから選択す
る。この項目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示
部45には、図26に示すようなヘルプ情報GP2がメニュー
キー42により又は自動的にオープン表示される。このヘ
ルプ情報GP2は平面における原点番号を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［増分］：ヘッド情報の場合と同様である。 ［Ｘ・Ｙ］：鋸切断の始点座標値Ｘ、Ｙを設定する。 ［速度］：鋸切断加工時の切削速度番号を設定する。
なお、速度データはパラメータ画面で設定する。この項
目にカーソルを移動させたとき、ヘルプ表示部45には、
図26に示すようなヘルプ情報GP3がメニューキー42によ
り又は自動的にオープン表示される。このヘルプ情報GP
3は切削速度番号とその速度との一覧表を示しているの
で、直ちに正しく参照できる。 ［工具No］：鋸溝加工と同様である。 i. End（エンド）情報の入力（図41 step10） 図25のNo8に示すように、プログラムの最後にEND情報
を入力する。その後、画面切り換え操作により、入力し
たプログラムをメモリに保存する。 （２−３）プログラムチェック画面 前記プログラム名作成画面又はプログラム入力画面で
プログラムチェックのメニューキー42を押すと、図28に
示すように、カラーCRT3はプログラムチェック情報47と
して材料W1の輪郭と入力した加工データとをグラフィッ
ク表示する。このグラフィック表示仕様は次の通りであ
る。 a.垂直ボーリング加工データ 垂直ボーリング穴Ｂは、一定の大きさの塗りつぶされ
た円として表示される。また、この円は、穴Ｂの直系が
小さいものから順に、赤→緑→黄→青→マゼンタ→シア
ン→白という仕様で色が塗り分けられる。そして、画面
右側に表示される直径データを参照して穴Ｂの径を知る
ことができる。なお、本実施例では色によって区別でき
る径は７種類であるが、この数は増減できる。 b.水平ボーリング加工データ 水平ボーリング穴Ｃは、四角形のような図形として表
示される。この図形の横幅は、穴Ｃの深さに比例する。
穴Ｃの直径については、垂直ボーリング穴Ｂと同様に、
塗りつぶされた色で表示される。直径と色との関係も同
様である。 c.ルータによる加工は、ルータ穴Ｄの場合もルータ溝Ｅ
の場合も全て青の実線で表示される。 d.鋸による加工は、鋸溝Ｆの場合には赤の実線、鋸切断
Ｇの場合には赤の破線で表示される。 また、ミスにより材料W1の輪郭外にプログラミングし
た場合、エラーメッセージ48が画面右下に表示される
（加工Noも表示される）。表示座標が材料W1の輪郭外で
あっても、グラフィック領域内の時は、画面に表示する
が、グラフィック領域外の場合は、表示せずエラーメッ
セージのみ表示する。 （３）運転画面 運転サーチのメニューキー42を押すと、図34に示すよ
うに、カラーCRT3は運転サーチ画面を表示するので、こ
の画面から運転リスト作成のメニューキー42を押して、
まず運転リスト作成画面に遷移する。 （３−１）運転リスト作成画面 運転リスト作成のメニューキー42を押すと、図29に示
すように、カラーCRT3は運転リスト作成画面を表示す
る。この運転リスト作成画面は、図29の画面と図30のリ
ストデータ入力画面との２画面で構成されている。ま
ず、図29の画面における各表示欄は次の通りである。 ［リスト名・コメント］：メモリに登録されているリ
スト名とそのコメントの一覧を表示する。登録をした順
に表示し、登録本数が１ページ（30本）を越える場合は
複数のページとなる。ページの切り換えは、次ページキ
ー41及び前ページキー40で行う。 ［リスト登録本数］：メモリに登録されているリスト
の本数を表示する。 次に、図30のリストデータ入力画面における名表示欄
は次の通りである。 ［材料枚数］：加工する材料枚数を設定する。 ［連続加工回数］：連続で加工する場合の回数を設定
する。０設定は１回と同等である。 ［往復加工指定］：加工する際、往復（逆行）加工を
するかしないかを設定する。 ［加工終了位置］：加工の終了位置を設定する。 ［NCプログラムNo］：数値制御プログラムに変換する
ためのプログラムNoを設定する。 ［加工順・プログラム名・加工テーブル・ミラー］：
加工を行う順にプログラム名、加工テーブル番号及びミ
ラー加工（柵の両側板のように左右対象に加工すべき物
を、ミラーに写ったときのように対象に加工することを
いう。）の有無指定を設定する。 実際に運転リストを新規作成するには、図29の画面か
ら新規のメニューキー42を押し、作成するリスト名とコ
メントを設置部にキーイン（コメントは省略可）した
後、インプットキー39を押す。リスト名が重複していな
ければ、図30のリストデータ入力画面に遷移するので、
リストデータの入力を行う。また、運転リストを編集す
るには、図29の画面から編集のメニューキー42を押し、
前回編集していたリスト名が設定部に表示されるので、
編集したいリスト名をカーソル移動キー37により選択す
るか、設定部にキーインするかした後、インプットキー
39を押す。リスト名が登録されていれば、図28のリスト
データ入力画面に遷移するので、リストデータの入力を
行う。 （３−２）運転サーチ画面 運転サーチのメニューキー42を押すと、図31に示すよ
うに、カラーCRT3は運転サーチ画面を表示し、この画面
で自動運転するリスト名をサーチして選択する。この運
転サーチ画面における各表示欄は次の通りである。 ［リスト名］（最上欄）：現在運転サーチされている
リスト名を表示する。 ［リスト名・コメント］（設定部）：運転リスト作成
画面と同様である。 ［リスト登録本数］：メモリに登録されているリスト
の本数を表示する。 実際に運転サーチをするには、サーチしたいリスト名
をカーソル移動キー37により選択するか、設定部にキー
インするかした後、インプットキー39を押す。CPU11は
サーチを開始し、カラーCRT3はサーチ中のメッセージを
表示する。入力したリスト名が見つかるとサーチ完了メ
ッセージが表示され、最上欄のリスト名はサーチしたリ
スト名に変わる。 運転サーチと同時に（又はその後）、CPU11はサーチ
したリスト名に含まれる前記入力済みのプログラムをEI
Aフォーマットの数値制御プログラムに変換し、それを
メモリに保存する。このEIAフォーマット変換時又は変
換前には、次のような処理を加える。 a.鋸加工の場合、オペレータが入力したプログラムの始
点・終点位置をそのまま数値制御プログラムの始点・終
点位置とすると、鋸が一定の大きさを有することに起因
して正しい加工が得られない。そこで、EIAフォーマッ
ト変換時に、始点・終点位置が正しくなるように補正値
を計算し、自動決定を行う。具体的には、図32に示すよ
うに、鋸溝加工の場合、オペレータが入力した始点位置
s0・終点位置e0に対して、それぞれ下記の（１）式で表
される補正値ｘずつ短縮方向に変位した数値制御プログ
ラムの始点位置s1・終点位置e1を自動決定する。この補
正値ｘが無いと、溝が予定より2xだけ長くなる。 ｘ＝2rd−ｄ＊ｄ ・・・（１） ここで、r:鋸半径 d:溝深さ また、図33に示すように、鋸切断加工の場合、オペレ
ータが入力した始点位置s0・終点位置e0に対して、それ
ぞれ下記の（２）式、（３）式で表される補正値xs、xe
ずつ延長方向に変位した数値制御プログラムの始点位置
s1・終点位置e1を自動決定する。この補正値xs、xeが無
いと、切断開始・終了部の面粗度が悪くなり、鋸が破損
するおそれがある。 xs＝ｒ＋ｃ ・・・（２） ここで、c:切断開始クリアランス xe＝ｒ＋ｐ ・・・（３） ここで、p:切断行き過ぎ量 b.前記プログラム入力画面における加工データの入力順
序は必ずしも適当な加工順序とは限らないので、その加
工データを次のようなルールで最適な加工順序に並び換
える。 （ａ）ヘッド情報からエンド情報までの各加工データ
を、加工モード別に並び換える。加工モードの順序は、
鋸切断加工→鋸溝加工→垂直ボーリング加工→水平ボー
リング加工→ルータ溝加工→ルータ穴加工とする。この
加工モードの順序は第１優先とする。この並び換えによ
り、加工時における工具の切替回数を少なくして効率を
上げることができる。 （ｂ）鋸切断加工、鋸溝加工、ルータ溝加工及びルータ
穴加工の各加工モード内においては、加工データは入力
順序のままとする。 （ｃ）垂直ボーリング加工モード内においては、加工デ
ータをＸ軸の値の小さいものから順に並び換える。Ｘ軸
の値の判断はプログラミングで設定した位置ではなく、
実際に図４のヘッド55を移動させる位置による。そのた
めには、下記の（４）式に基づいてヘッドの基準位置Ｈ
（hx、hy）を求め、hxの小さい順に加工データを並び換
える。hxが同一のときはhyの大きい順とする。hx＝hyの
ときはそのままとする。 Ｈ（hx、hy）＝Ｐ（px、py）−Ｌ（lx、ly） ・・・
（４） ここで、H:ヘッドの基準位置 P:垂直ボーリングの設定位置 L:工具取付位置 （ｄ）水平ボーリング加工モード内においては、加工デ
ータを次のように並び換える。 （ｄ−１）まず、加工する材料の平面の順序は次の通り
とする。図12における平面１、２、３、４のうち平面０
における垂直ボーリング加工終了位置からの距離が最も
小さい（近い）平面を選択する（例えば平面２）。距離
が同一の場合は、平面１を優先的に選択する。平面０に
おける垂直ボーリング加工がないときも、平面１を選択
する。 （ｄ−２）続いてその選択した平面から右回りに各平面
の順序を並び換える。たとえば、選択した平面が２の場
合は、平面２→平面３→平面４→平面１とする。 （ｄ−３）平面毎にＸ軸又はＹ軸の順に並び換える。次
の通り、平面毎に並び換える順序が異る。 平面1:X軸ヘッド基準位置hxの小さい順 平面2:Y軸ヘッド基準位置hyの大きい順 平面3:X軸ヘッド基準位置hxの大きい順 平面4:Y軸ヘッド基準位置hyの小さい順 上記（ｃ）（ｄ）の設定により、加工時における工具
の移動量を少なくして効率を上げることができる。 c.また、材料間の加工順序については、最初の加工を例
えば材料W1から材料W4へ順に行った後、次の加工を材料
W4から材料W1へ戻るように行う設定をする。加工方向は
加工開始時の工具の位置によって近い方を選択する。こ
の設定によっても加工時における工具の移動量を減らし
て効率を上げることができる。 （３−３）運転状態画面 運転状態のメニューキー42を押すと、図34に示すよう
に、カラーCRT3は運転状態画面を表示する。この運転表
示画面における各表示欄は次の通りである。 ［現在位置Ｘ・Ｙ・Ｚ・Ｖ］：現在実行中の位置を全
軸、数値で拡大表示する。最小単位は10μｍである。 ［送り速度］：現在移動中のベクトル方向の速度を表
示する。 ［工具No］：現在選択中の工具Noを表する。 ［加工テーブル］：加工テーブル51、52、材料W1〜W8
が置かれている状況、加工テーブルへの材料の吸着状況
及び材料の加工状況を運転状態情報49としてグラフィッ
ク表示する。このグラフィック表示仕様は次の通りであ
る。 吸着OFF時：加工テーブル51、52部を黄色塗りつぶし 吸着ON時 ：加工テーブル51、52部を水色塗りつぶし 加工前材料 ：その材料は白枠のみ 加工中材料 ：その材料は緑塗りつぶし 加工済材料 ：その材料は赤塗りつぶし ［加工回数］：加工回数の累積値（左側の値）と運転
リストで設定した加工回数値（右側の値）とを表示す
る。左右両テーブル51、52にある材料W1〜W8の加工が全
部完了すると累積値が＋１される。 （４）パラメータ画面 （４−１）工具形状データ画面 前記初期画面でパラメータメニューキー42を押すと、
図35に示すように、カラーCRT3はパラメータ画面の一つ
としての工具形状データ画面を表示するので、工具デー
タを入力する。同図は垂直ボーリングにおける工具形状
データであるが、他の加工についても次ページキー41に
より表示される。 （４−２）機械仕様データ画面 次に、機械仕様データのメニューキー42を押すと、図
36に示すように、カラーCRT3は機械仕様データ画面を表
示するので、ページをめくりながら各種機械仕様データ
を入力する。 （４−３）加工定数パラメータ画面 次に、加工定数パラメータのメニューキー42を押す
と、図37に示すように、カラーCRT3は加工定数パラメー
タ画面を表示するので、ページをめくりながら各種加工
定数パラメータを入力する。 （５）データ入出力画面 図２に示すシリアル入出力機器10との間でデータの入
出力を行うための画面である。 （５−１）データ入力画面 前記初期画面でデータ入出力のメニューキー42を押す
と、図38に示すように、カラーCRT3はデータ入出力画面
の一つとしてのデータ入力画面を表示するので、シリア
ル入出力機器10から入力したいデータを選択した後、各
種データを入力する。 （５−２）データ出力画面 次に、データ出力のメニューキー42を押すと、図39に
示すように、カラーCRT3はデータ出力画面を表示するの
で、シリアル入出力機器10へ出力したいデータを選択し
た後、各種データを出力する。 なお、上記実施例では、図４に示す加工テーブル51、
52が同時駆動される場合について説明したが、それぞれ
単独駆動される場合も上述の手順に準じて本発明のプロ
グラミングを実行することが可能である。 また、上記実施例では、ヘッドに複数の工具が装着さ
れた複合ボーリングマシンの場合について説明したが、
ヘッドに１つの工具しか装着されていないボーリングマ
シンの場合においても、従来に比べてより正確かつ容易
に数値制御データのプログラミングを行うことができる
ことは言うまでもない。 さらに、本発明は前記実施例の構成に限定されるもの
ではなく、例えば木工用複合ボーリングマシンの他に
も、各種木工機械あるいは木材に類似した材料を加工す
る各種産業機械の数値制御装置において具体化する等、
発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化するこ
ともできる。 以上詳述したように、本発明は工作用複合ボーリング
マシンのように複数種類の工具を一つのヘッドに装着し
たことにより制御が非常に難しくなった機械の数値制御
装置のプログラミング及び操作を高度な専門的知識や熟
練を要することなく、正確かつ容易に行うことができ
る。 この発明によれば、複数の工具による同時加工を実現
でき、また、座標値の入力を容易にかつ迅速に行うこと
ができる。
フロントページの続き
(72)発明者 朽木 清
愛知県名古屋市北区東大曾根町上５丁目
1071番 三菱電機メカトロニクスソフト
ウェア株式会社内
(72)発明者 柳原 美帆
愛知県名古屋市北区東大曾根町上５丁目
1071番 三菱電機メカトロニクスソフト
ウェア株式会社内
(72)発明者 小田 昇司
愛知県名古屋市北区東大曾根町上５丁目
1071番 三菱電機メカトロニクスソフト
ウェア株式会社内
(72)発明者 鈴木 通友
静岡県浜松市三島町1418
(56)参考文献 実開 平２−116304（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】同一加工ヘッドに複数の工具を装着しこれ
らの工具から使用する複数の工具を設定してそれらの工
具により同時に材料の加工を行う木工機械の制御を、表
示手段との対話形のプログラミングにより行う木工機械
の数値制御装置において、前記表示手段には、少なくと
も加工する材料の加工位置の座標値を入力する入力項目
と、使用する工具を複数指定する入力項目とを表示さ
せ、前記表示に基づいて入力された座標値は、最初に入
力された工具による加工位置の座標値とすることを特徴
とする木工機械の数値制御装置。
Applications Claiming Priority (3)
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| JP9755493 | 1993-04-23 | ||
| JP5-97554 | 1993-04-23 | ||
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