JP4385979B2 - 数値制御装置、数値制御方法、制御プログラム、ワイヤ放電加工機、及びワイヤ放電加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、旋盤、マシニングセンタ等の工作機械を制御するための数値制御装置、数値制御方法、制御プログラム、ワイヤ放電加工機、及びワイヤ放電加工方法に関する。

例えば旋盤、マシニングセンタ等の工作機械を制御するための数値制御（Numerical Control）装置は、加工プログラムに従って工作機械の動作を制御し、工作物に対して加工を行う。加工プログラムは、準備機能（Ｇ機能、Ｇコード）、補助機能（Ｍ機能、Ｍコード）、主軸機能（Ｓコード）、送り機能（Ｆコード）、工具機能（Ｔ機能）等により、座標系の設定、工具又は工作物の移動指令、主軸の回転等を制御し、工作物に対して加工を行うためのプログラムであり、コンピュータで実行することにより、工作機械の動作を制御する。

加工プログラムには複数の命令が含まれている。例えば工作機械における工具を交換する工具交換命令、ワークを交換するワーク交換命令、外部に信号を送出する外部信号送出命令、ワイヤを結線するワイヤ結線命令等である。これらの命令が正常に実行されず異常終了した場合、異常終了したことによる影響を最小限に抑制すべく、それぞれの命令に応じた様々な処理が実行される。

例えばワイヤ放電加工機において、加工中にワイヤ電極が断線してしまった場合等には、ワークに形成された挿通穴にワイヤ電極を通す自動結線処理を行う。しかし、自動結線処理を行う場合、ワークの周辺にはワイヤ電極をガイドするものがないことから、ワイヤ電極に曲がり癖があるときには、ワイヤ電極の先端がワークの上面に当接し、ワイヤ電極を挿通穴に通すことができないおそれがあった。

ワイヤ電極を挿通穴に確実に通すために、通常は、自動結線処理を行う前に、張力を与えたワイヤ電極の所定の２点間に通電して加熱することによって２点間の曲がり癖を矯正して真っ直ぐな状態とするアニール処理が行われている。アニール処理では、ワイヤ電極を加熱した温度が低すぎると充分に曲がり癖を矯正することができず、一方、加熱した温度が高すぎると加熱部分が脆くなって、ワイヤ電極が通過する経路の中途で破断するおそれが残されていた。

そこで特許文献１では、加熱されたワイヤ電極の温度を精度良く推定し、推定温度が所定の目標温度に到達するまで、又は推定温度が目標温度に一定時間維持されるように通電状態を制御することにより、ワイヤ電極の所定の２点間の曲がり癖を矯正して真っ直ぐな状態とした後、自動結線処理を行っていた。

また、特許文献２では、ワイヤ電極が通過する経路の中途で破断する等により結線が失敗した場合であっても、加工を中断せず継続すべく、次の命令を順次執行することができるワイヤカット放電加工方法が開示されている。
特開２００３−０９４２５３号公報 特開昭５６−０９５５４０号公報

上述した特許文献１及び２に開示した従来のワイヤ放電加工方法では、加工プログラムに沿って自動結線処理を行う中途で結線処理を失敗した場合であっても、そのまま後続の命令を実行することになる。しかし、結線処理を失敗し、断線しているワークは廃棄処分となるワークであるのに、後続の命令に基づく加工を該ワークに対して施すことになる。したがって、廃棄すべきワークに対して無駄な加工を施すことにより、加工時間が無駄となり、製造効率の向上を図ることができないという問題点があった。

また、加工プログラムに沿って自動結線処理を行う中途で結線処理を失敗した場合に、後続の命令を実行することなく、加工プログラムを停止する方法では、結線処理の失敗箇所と何等関係のないワークに対する命令も実行することができないことから、該当する命令を再実行する必要が生じ、やはり製造効率の向上を図ることができないという問題点があった。

このように、加工プログラムに沿って命令を実行する中途で命令が異常終了した場合に、後続の命令を実行することなく、加工プログラムを停止する方法では、異常終了したことによる影響が及ばないワークに対する命令も実行することができなくなり、該当する命令を再実行する必要が生じ、やはり製造効率の向上を図ることができないという問題点があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、加工プログラムに沿って命令を実行する中途で異常終了した場合であっても、異常終了による影響を受ける後続の命令は実行せず、影響を受けない後続の命令から実行することにより、製造効率の向上を図ることができる数値制御装置、数値制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。

また本発明は、加工プログラムに沿って自動結線処理を行う中途で結線処理を失敗した場合であっても、結線処理失敗の影響を受ける後続の命令は実行せず、影響を受けない後続の命令から実行することにより、製造効率の向上を図ることができるワイヤ放電加工機、及びワイヤ放電加工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第１発明に係る数値制御装置は、同一の機能を実行する命令を複数含む加工プログラムに従って工具を動作させ加工対象物に対して加工を施す工作機械の数値制御装置において、同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定する設定手段と、該設定手段で実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する記憶手段と、加工中に異常を検出したか否かを判断する判断手段と、該判断手段で異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、前記記憶手段に記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止する禁止手段と、前記禁止手段で禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出する位置算出手段と、前記位置算出手段で算出した位置へ工具を移動する移動手段と、該移動手段で工具を移動した位置から、前記検出手段で検出した命令以降の命令を実行する命令実行手段とを備えることを特徴とする。

また、第２発明に係る数値制御装置は、第１発明において、同一の機能を実行する前記複数の命令は階層構造を有しており、前記実行レベル値は、階層に応じて設定してあることを特徴とする。

また、第３発明に係る数値制御方法は、同一の機能を実行する命令を複数含む加工プログラムに従って工具を動作させ加工対象物に対して加工を施す工作機械の数値制御方法において、同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定し、実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶し、加工中に異常を検出したか否かを判断し、異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出し、検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止し、禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出し、算出した位置へ工具を移動し、工具を移動した位置から、検出した命令以降の命令を実行することを特徴とする。

また、第４発明に係る数値制御方法は、第３発明において、同一の機能を実行する前記複数の命令は階層構造を有し、前記実行レベル値は、階層に応じて設定することを特徴とする。

また、第５発明に係る制御プログラムは、同一の機能を実行する命令を複数含む加工プログラムに従って工具を動作させ加工対象物に対して加工を施す工作機械の数値制御装置で実行することが可能な制御プログラムにおいて、前記数値制御装置を、同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定する設定手段、該設定手段で実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する記憶手段、加工中に異常を検出したか否かを判断する判断手段、該判断手段で異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出する検出手段、前記検出手段で検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止する禁止手段、前記禁止手段で禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出する位置算出手段、前記位置算出手段で算出した位置へ工具を移動する移動手段、及び該移動手段で工具を移動した位置から、前記検出手段で検出した命令以降の命令を実行する命令実行手段として機能させることを特徴とする。

また、第６発明に係る制御プログラムは、第５発明において、同一の機能を実行する前記複数の命令は階層構造を有しており、前記実行レベル値は、階層に応じて設定してあることを特徴とする。

また、第７発明に係るワイヤ放電加工機は、結線又は計測を行う命令を複数含む加工プログラムに従ってワイヤガイド部又は加工槽を動作させ加工対象物に対して寸法を計測しワイヤの結線を施すワイヤ放電加工機において、結線又は計測を行う命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定する設定手段と、該設定手段で実行レベル値を設定された結線又は計測を行う命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する記憶手段と、加工中に異常を検出したか否かを判断する判断手段と、該判断手段で異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定してある結線又は計測を行う命令を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された結線又は計測を行う命令までの一又は複数の命令の実行を禁止する禁止手段と、前記禁止手段で禁止された一又は複数の命令を実行した場合のワイヤガイド部又は加工槽の移動終点の位置を算出する位置算出手段と、前記位置算出手段で算出した位置へワイヤガイド部又は加工槽を移動する移動手段と、該移動手段でワイヤガイド部又は加工槽を移動した位置から、前記検出手段で検出した結線又は計測を行う命令以降の命令を実行する命令実行手段とを備えることを特徴とする。

また、第８発明に係るワイヤ放電加工方法は、結線又は計測を行う命令を複数含む加工プログラムに従ってワイヤガイド部又は加工槽を動作させ加工対象物に対して寸法を計測しワイヤの結線を施すワイヤ放電加工方法において、結線又は計測を行う命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定し、実行レベル値を設定された結線又は計測を行う命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶し、加工中に異常を検出したか否かを判断し、異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定してある結線又は計測を行う命令を検出し、検出された結線又は計測を行う命令までの一又は複数の命令の実行を禁止し、禁止された一又は複数の命令を実行した場合のワイヤガイド部又は加工槽の移動終点の位置を算出し、算出した位置へワイヤガイド部又は加工槽を移動し、ワイヤガイド部又は加工槽を移動した位置から、検出した結線又は計測を行う命令以降の命令を実行することを特徴とする。

第１発明、第３発明及び第５発明では、同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定し、実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する。そして、加工中に異常を検出したか否かを判断し、異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出する。検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止し、禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出し、算出した位置へ工具を移動し、工具を移動した位置から、検出した命令以降の命令を実行する。これにより、実行レベル値の設定によって、同一のレベル値の同一の機能を実現する次の命令までの無駄な工程となる複数の他の命令の実行を禁止し、次に実行される命令の実行を開始する工具の始点位置へと工具を移動させてから次の命令を実行する。したがって、実行しても無駄になる工程をスキップすることができ、命令が異常終了した影響が及ばない次に実行される命令を確実に実行することができることから、製造効率の向上を図ることが可能となる。

第２発明、第４発明及び第６発明では、同一の機能を実行する複数の命令は階層構造を有しており、実行レベル値は、階層に応じて設定してある。これにより、複数の命令を実行する途上で異常終了した場合、後続の命令の実行に対して影響が及ばない範囲を階層単位で設定しておくことにより、命令が異常終了した場合に影響が及ぶ後続の命令を確実にスキップすることができ、次に実行される命令を確実に実行することができることから、製造効率の向上を図ることが可能となる。

第７発明、及び第８発明では、結線又は計測を行う命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定し、実行レベル値を設定された結線又は計測を行う命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する。そして、加工中に異常を検出したか否かを判断し、異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベルと同一の実行レベル値が設定された結線又は計測を行う命令を検出する。検出された結線又は計測を行う命令までの一又は複数の命令の実行を禁止し、禁止された一又は複数の命令を実行した場合のワイヤガイド部又は加工槽の移動終点の位置を算出し、算出した位置へワイヤガイド部又は加工槽を移動し、ワイヤガイド部又は加工槽を移動した位置から、検出した結線又は計測を行う命令以降の命令を実行する。これにより、実行レベル値の設定によって、同一のレベル値の次に結線又は計測を行う命令までの無駄な工程となる複数の命令の実行を禁止し、次に実行される結線又は計測を行う命令の実行を開始する工具の始点位置へと工具を移動させてから次の結線又は計測を行う命令を実行する。したがって、実行しても無駄になる工程をスキップすることができ、命令が異常終了した影響が及ばない次に実行される結線又は計測を行う命令を確実に実行することができることから、製造効率の向上を図ることが可能となる。

本発明によれば、命令の実行が異常終了したことにより無駄な工程となる以後の複数の命令の実行を禁止し、次に実行される同一の機能を実行する命令の実行を開始する工具の始点位置へと工具を移動させてから次に実行される命令を実行する。したがって、実行しても無駄になる工程をスキップすることができ、異常終了した影響が及ばない次に実行される命令を確実に実行することができることから、製造効率の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態では、工作機械としてワイヤ放電加工機１を用い、同一の機能を実行する同種命令が、結線を行う命令である場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の構成を示す外観斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の構成を模式的に示すブロック図である。

図１及び図２で、ワイヤ放電加工機１は、ワイヤ供給ボビン１０から供給されるワイヤ電極１２の通る経路に沿って、テンションローラ２０、第１送りローラ３０、第１ピンチローラ３２、第１電極４０、第２電極４１、第３電極４２、第２送りローラ５０、第２ピンチローラ５２、ワイヤ排除装置６０、上部加工電極６１、上部ワイヤガイド部６２、下部ワイヤガイド部６３、下部加工電極６４、ガイドローラ６５、第３送りローラ７０、第３ピンチローラ７２、ワイヤ回収部８０等を備えている。

テンションローラ２０は、ワイヤ電極１２が送出されることに伴って回転し、テンションローラ２０の回転方向に対して、所定範囲の抵抗力（例えば１００ｇ以上３，０００ｇ以下）を発生するブレーキモータ２４を備えている。ブレーキモータ２４が発生する抵抗力によって、テンションローラ２０は、ワイヤ電極１２の送出される速度を減速し、又はワイヤ電極１２が送出されないように固定する。また、ブレーキモータ２４は、ブレーキモータ２４の回転に伴ってパルスを発生する第１エンコーダ２６、第１エンコーダ２６が発生したパルスをカウントする第１パルスカウンタ２８等を備えている。

第１送りローラ３０は、第１送りモータ３４からの駆動力で回転し、第１ピンチローラ３２との間に挟まれたワイヤ電極１２を下方向に向けて送出する。また、第１ピンチローラ３２は、第１ソレノイドバルブ３６を備えており、第１ソレノイドバルブ３６が作動することにより、第１ピンチローラ３２をワイヤ電極１２に接触していない位置と、第１送りローラ３０との間にワイヤ電極１２を挟んだ位置とに変位する。なお、第１送りモータ３４は、第１送りモータ３４の回転に伴ってパルスを発生するエンコーダ、エンコーダが発生したパルスをカウントするパルスカウンタ等も備えている（図示せず）。

第１電極４０及び第２電極４１（アニール電極）は、ワイヤ電極１２における第１電極４０と第２電極４１との間に位置する距離Ｌ１の区間（以後、通電区間）に電流を流して加熱するために利用される。第１電極４０は、第１定電流源４３の正極側に接続され、第２電極４１は、第１スイッチング素子４４を介して第１定電流源４３の負極側に接続されている。このような回路構成において、第１スイッチング素子４４をオン状態（第２電極４１から第１定電流源４３の負極側に至る経路が通電）とした場合、通電区間に所定の電流（例えば５Ａ）が流れて通電区間が加熱される。なお、ワイヤ電極１２に流れる電流値は、作業者によりあらかじめ設定することができる。

第２電極４１と第３電極４２は、ワイヤ電極１２における第２電極４１及び第３電極４２間に位置する距離Ｌ２の区間に電流を流して溶断するために利用される。第２電極４１は、第２定電流源４５の正極側に接続され、第３電極４２は、第２スイッチング素子４６を介して第２定電流源４５の負極側に接続されている。このような回路構成において、第２スイッチング素子４６をオン状態（第３電極４２から第２定電流源４５の負極側に至る経路が通電）とした場合、ワイヤ電極１２における第２電極４１及び第３電極４２間に位置する距離Ｌ２の区間に所定の電流（例えば１〜２０Ａ）が流れる。ここで流される電流の値は、ワイヤ電極１２を溶断させるのに充分な電流値として、あらかじめ設定されている電流値である。なお、第３電極４２から第２スイッチング素子４６に至る経路は、所定の接地場所に接地されている。

第２送りローラ５０は、テンションローラ２０によりワイヤ電極１２が固定されている状態で、第２送りモータ５４が発生する駆動力で回転（検出限界以下の極小な角度だけ回転）してワイヤ電極１２を引っ張る。これにより、ワイヤ電極１２におけるテンションローラ２０から第２送りローラ５０に至る区間に張力を与える。このとき、第２送りモータ５４は、テンションローラ２０により固定されているワイヤ電極１２を引き延ばしてしまうことのない程度の弱い駆動力（例えばワイヤ電極１２の径が０．２５ｍｍである場合５００ｇ）を発生するように制御される。また、第２送りモータ５４には、第２送りモータ５４が回転することに伴ってパルスを発生する第２エンコーダ５８、第２エンコーダ５８が発生したパルスをカウントする第２パルスカウンタ５９等を備えている。また、第２ピンチローラ５２は、第２ソレノイドバルブ５６を備えており、第２ソレノイドバルブ５６が作動することにより、第２ピンチローラ５２を、ワイヤ電極１２に接触していない位置と、第２送りローラ５０との間にワイヤ電極１２を挟んだ位置とに変位することができる。

ワイヤ排除装置６０は、第２電極４１及び第３電極４２間で溶断されて、ワイヤ電極１２が通る第３電極４２以降の経路に残されたワイヤ電極１２を排除する装置であり、グリップ部６０ａ、エアシリンダ部６０ｂ及び回収容器６０ｃを備えている。ワイヤ排除装置６０は、まず、グリップ部６０ａを開く。次に、エアシリンダ部６０ｂの動作によってグリップ部６０ａが初期位置からワイヤ電極１２周辺まで移動する。そして、グリップ部６０ａを閉じる。これにより、グリップ部６０ａがワイヤ電極１２を把持した状態となる。続いて、エアシリンダ部６０ｂの動作によってグリップ部６０ａが初期位置に戻る。そして、グリップ部６０ａが開閉動作を行う。これにより、ワイヤ電極１２は回収容器６０ｃに落下して回収される。

第３送りローラ７０は、第３送りモータ７４の駆動力で回転する。これにより、第３送りローラ７０と第３ピンチローラ７２との間に挟まれたワイヤ電極１２をワイヤ回収部８０に向けて送出することができる。また、第３送りモータ７４は、第３送りモータ７４の回転に伴ってパルスを発生するエンコーダ、エンコーダが発生したパルスをカウントするパルスカウンタ等も備えている（図示せず）。

ワイヤ放電加工機１は、ワイヤ放電加工機１全体の動作を制御する数値制御装置を備えている。図３は、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機１の数値制御装置９０の構成を示すブロック図である。数値制御装置９０は、少なくともＣＰＵ（中央制御装置）９１を中心として、ＣＰＵ９１に内部バス９８を介して接続したＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、表示装置９４、入力装置９５、ワイヤ放電加工機の稼動部分を駆動する駆動装置等の外部装置と通信可能に接続してある外部インタフェース９６、補助記憶装置９７等で構成されている。

ＣＰＵ９１は、内部バス９８を介して数値制御装置９０の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ９２に記憶されている処理プログラム、例えば上述したワイヤ放電加工機１を動作させる加工プログラムを実行する。

ＲＯＭ９２は、不揮発性の記憶媒体であり、上述したワイヤ放電加工機１を動作させる加工プログラム及び数値制御装置９０の動作を制御する制御プログラムを記憶している。ＲＡＭ９３は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体であり、加工プログラム及び制御プログラムの実行時に発生する一時的なデータ、例えば実行レベル値を設定された命令を実行する都度、実行レベル値を記憶する。加工プログラム及び制御プログラムは、通信手段（図示せず）を介して外部のコンピュータから、又はＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記憶媒体９から補助記憶装置９７を介して取得することが可能である。

表示装置９４は、ユーザへ画像を表示出力する液晶表示装置（ＬＣＤ）、表示ディスプレイ（ＣＲＴ）等の表示装置であり、動作中の加工プログラムの内容、実行しているプロセスの内容、命令実行時に異常が発生したか否か等を表示する。

入力装置９５は、加工プログラム及び制御プログラムの実行に必要な条件等の情報を、キーボード等によりテキストデータを打鍵する、又はタッチパネル等により選択することにより入力する。例えば同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための情報である実行レベル値を入力する。外部インタフェース９６は、ワイヤ放電加工機１の各種の稼動部分を駆動する駆動源等へ、実行する加工プログラム及び制御プログラムに沿った指示信号を送出する。駆動源は、例えば上部ワイヤガイド部６２及び下部ワイヤガイド部６３を一体として、又は加工槽６６を互いに直交するｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させる軸駆動部１０１、ワイヤ電極１２を巻き上げ又は送り出す第１乃至第３送りモータ等のワイヤ駆動部１０２、ワイヤ電極１２の動作を停止させるブレーキモータ２４、ワイヤ電極１２を加熱、溶断等する放電回路１０３等であり、結線中に断線したか否かを検出する断線センサ１０４等の駆動源も含まれる。

補助記憶装置９７は、ＣＤ、ＤＶＤ等の可搬型記憶媒体９を用い、ＲＡＭ９３へ、ＣＰＵ９１が処理する加工プログラム、制御プログラム、データ等をダウンロードする。また、ＣＰＵ９１が処理したデータをバックアップすべく書き込むことも可能である。

図４は、ワイヤ放電加工機１で用いるワークの一例を示す平面図であり、図５は、該ワークに対して結線又は計測を行う加工プログラムの例示図である。図４では、加工対象物であるワーク２ａ、２ｂに対して、加工する前から開口してある基準穴３、４を設けてあり、基準穴３、４の位置を計測して、加工する前から開口してあるか結線穴１３、１４、１５、１６にて結線した後、加工形状５乃至８へと加工していく。

図５の例では、説明を簡単にするために複数のワイヤ結線命令Ｍ２２について、相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値（Ｌ）を設定してある。例えば行番号Ｎ０２、Ｎ２３の実行レベル値Ｌは‘１’であるのに対し、行番号Ｎ０７、Ｎ１５、Ｎ２８、Ｎ３６の実行レベル値Ｌが‘２’であることがわかる。なお、実行レベル値（Ｌ）の設定は、加工プログラム作成時に、設定手段として機能する入力装置９５を介して設定される。

図５の加工プログラムにおいて、ワーク２ａに対する命令群として、Ｎ０１は基準穴３への工具の移動命令、Ｎ０２は基準穴３へワイヤ電極１２を通す結線命令を、それぞれ示している。以下、Ｎ０３はワイヤ電極を走行させる命令を、Ｎ０４は基準穴３の中心座標値を計測する命令を、Ｎ０５はワイヤ電極１２を切断する命令を、Ｎ０６は加工形状５への工具の移動命令を、Ｎ０７は加工形状５へワイヤ電極１２を通す結線命令を、Ｎ０８は加工時に必要な機能、例えば加工液の供給、ワイヤ電極の走行、加工電源の起動命令を、Ｎ０９乃至Ｎ１２は加工形状５を加工する命令を、Ｎ１３はワイヤ電極１２を切断する命令を、それぞれ示している。

また、Ｎ０９乃至Ｎ１２は加工形状５を加工する命令を、Ｎ１３はワイヤ電極１２を切断する命令を、Ｎ１４は加工形状７への工具の移動命令を、Ｎ１５は加工形状７へワイヤ電極１２を通す結線命令を、Ｎ１６は加工時に必要な機能、例えば加工液の供給、ワイヤ電極の走行、加工電源の起動命令を、Ｎ１７乃至Ｎ２０は加工形状７を加工する命令を、Ｎ２１はワイヤ電極１２を切断する命令を、それぞれ示しており、Ｎ２２乃至Ｎ４２は、ワーク２ｂに対する同様の命令群である。Ｎ４３は、加工プログラムの終了命令である。

図６乃至図９は、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機１の動作を制御する数値制御装置９０のＣＰＵ９１の処理手順を示すフローチャートである。数値制御装置９０のＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３に記憶してある実行レベル値Ｌを例えば‘０’に初期化し（ステップＳ６０１）、加工プログラムを構成する命令を１ブロックずつ順次ＲＡＭ９３に読込む（ステップＳ６０２）。ＣＰＵ９１は、読込んだ命令が加工プログラムの終了命令であるか否かを判断し（ステップＳ６０３）、ＣＰＵ９１が、終了命令であると判断した場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、処理を終了する。

ＣＰＵ９１が、終了命令ではないと判断した場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）、図７の処理へと移行する。数値制御装置９０のＣＰＵ９１は、読込んだ命令が結線命令であるか否かを判断し（ステップＳ７０１）、ＣＰＵ９１が、結線命令であると判断した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、読込んだ結線命令に指定してある実行レベル値ＬをＲＡＭ９３に記憶し（ステップＳ７０２）、結線命令を実行する（ステップＳ７０３）。ＣＰＵ９１は、結線命令が正常終了したか否かを判断し（ステップＳ７０４）、ＣＰＵ９１が、結線命令が正常終了したと判断した場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１はステップＳ６０２へ戻り、次の１ブロックの命令をＲＡＭ９３に読込んで、上述した処理を繰り返す。なお、ステップＳ７０３は命令実行手段として機能し、ステップＳ７０４は判断手段として機能する。

なお、結線命令が正常終了したか、異常終了したかの判断は、結線命令の実行が開始された後、所定の時間が経過した場合に、第１送りローラ３０の速度が第３送りローラ７０の速度に応じて変化するか否かで判断する。ワイヤ電極１２が第３送りローラ７０まで到達した場合、第１送りローラ３０の速度と第３送りローラ７０の速度とが同じになることから、第１送りローラ３０の速度と第３送りローラ７０の速度とが同じになった場合に正常終了したものと判断することができる。

結線命令が正常終了したか、異常終了したかの判断方法は、特に上述した方法に限定されるものではなく、例えば第３送りローラ７０の近傍に、ワイヤ電極１２の通過を検出するセンサを備えておき、通過を検出した場合に正常終了したものと判断する方法であっても良い。

ＣＰＵ９１が、結線命令でないと判断した場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）、図８の処理へと移行し、ＣＰＵ９１は、計測命令であるか否かを判断する（ステップＳ８０１）。ＣＰＵ９１が、計測命令であると判断した場合（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、計測命令を実行し（ステップＳ８０２）、計測命令が正常終了したか否かを判断する（ステップＳ８０３）。ＣＰＵ９１が、計測命令が正常終了したと判断した場合（ステップＳ８０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１はステップＳ６０２へ戻り、次の１ブロックの命令をＲＡＭ９３に読込んで、上述した処理を繰り返す。なお、ステップＳ８０３は判断手段として機能する。

なお、計測命令が正常終了したか、異常終了したかの判断は、計測命令の実行が開始された後、所定の時間が経過した場合に、計測結果を取得することができるか否かで判断する。

ＣＰＵ９１が、計測命令ではないと判断した場合（ステップＳ８０１：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、結線命令及び計測命令以外の命令を実行し（ステップＳ８０４）、各命令の実行中にワイヤ電極１２が断線したか否かを判断する（ステップＳ８０５）。ＣＰＵ９１が、ワイヤ電極１２が断線していないと判断した場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）、ＣＰＵ９１はステップＳ６０２へ戻り、次の１ブロックの命令をＲＡＭ９３に読込んで、上述した処理を繰り返す。なお、ステップＳ８０５は判断手段として機能する。

なお、ワイヤ電極１２が断線したか否かの判断は、結線命令が正常終了したか、異常終了したかを判断する場合と同様に、第１送りローラ３０の速度と第３送りローラ７０の速度とが同じになったか否かで判断しても良いし、第３送りローラ７０の近傍に備えたワイヤ電極１２の通過を検出するセンサにより判断しても良い。

ＣＰＵ９１が、ワイヤが断線していると判断した場合（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）、計測命令が異常終了したと判断した場合（ステップＳ８０３：ＮＯ）、及び結線命令が異常終了したと判断した場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は図９の処理へと移行し、ＲＡＭ９３に記憶してある移動量Ｐを‘０（ゼロ）’に設定する（ステップＳ９０１）。

ＣＰＵ９１は、加工プログラムを構成する命令を１ブロックずつ順次ＲＡＭ９３に読込む（ステップＳ９０２）。ＣＰＵ９１は、読込んだ命令が加工プログラムの終了命令であるか否かを判断し（ステップＳ９０３）、ＣＰＵ９１が、終了命令であると判断した場合（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）、処理を終了する。

ＣＰＵ９１が、終了命令ではないと判断した場合（ステップＳ９０３：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、読込んだ命令が移動命令であるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。ＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３に記憶してある移動量Ｐに移動命令を実行した場合の移動量を累計し（ステップＳ９０５）、次の１ブロックの命令をＲＡＭ９３に読込み（ステップＳ９０６）、読込んだ命令が結線命令であるか否かを判断する（ステップＳ９０７）。

ＣＰＵ９１が、結線命令でないと判断した場合（ステップＳ９０７：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、ステップＳ９０２へ戻り、次の１ブロックの命令をＲＡＭ９３に読込んで上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ９１が、結線命令であると判断した場合（ステップＳ９０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、結線命令に指定してある実行レベル値Ｌ’と、ＲＡＭ９３に記憶してある実行レベル値Ｌとが一致するか否かを判断する（ステップＳ９０８）。なお、ステップＳ９０８は検出手段として機能する。

ＣＰＵ９１が、結線命令に指定してある実行レベル値Ｌ’と、ＲＡＭ９３に記憶してある実行レベル値Ｌとが相違すると判断した場合（ステップＳ９０８：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、ステップＳ９０２へ戻り、次の１ブロックの命令をＲＡＭ９３に読込んで上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ９１が、結線命令に指定してある実行レベル値Ｌ’と、ＲＡＭ９３に記憶してある実行レベル値Ｌとが一致すると判断した場合（ステップＳ９０８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ワイヤの切断命令を実行し（ステップＳ９０９）、ＲＡＭ９３に累計されている移動量Ｐだけ移動してから（ステップＳ９１０）、図７のステップＳ７０２へ戻り、上述した処理を繰り返す。なお、上述したステップＳ９０１乃至ステップＳ９０７は禁止手段及び位置算出手段として機能する。

このような数値制御装置９０の制御により、例えば図５の加工プログラムで、Ｎ０３の計測処理が異常終了した場合、ＲＡＭ９３に記憶されている実行レベル値は‘１’であることから、次に実行される実行レベル値が‘１’である結線命令Ｎ２３までの命令Ｎ０４からＮ２２までをスキップし、これらの命令を実行した場合の移動量Ｐだけ移動してから、結線命令Ｎ２３を実行する。

なお、例えば結線命令に実行レベル値を指定するのではなく、結線命令のＭコードそのものに実行レベル値を含むようにＭコードを変更するものであっても良い。例えばＭ２２の代わりに、実行レベル値が‘１’である場合にはＭ２２１、実行レベル値が‘２’である場合にはＭ２２２、・・・というようにＭコードを設定することにより、命令の内容を解析することなく実行レベル値を取得することができ、ＣＰＵの演算処理負荷を軽減することが可能となる。

また、ワークごとの結線処理の初期位置を絶対座標値としてＲＡＭ９３に記憶しておくことにより、図９のような移動量Ｐの累計処理が不要となり、移動命令により直接次の結線命令の開始位置へ移動することが可能となる。

また、加工プログラムを階層構造とし、階層単位で結線命令に実行レベル値を設定しておくことにより、複数の命令を実行する途上で異常終了した場合、後続の命令の実行に対して影響が及ばない範囲を明確にすることができ、命令が異常終了に失敗した場合に影響が及ぶ後続の命令を確実にスキップすることができる。図１０は、加工プログラムが階層構造である場合の結線命令の実行レベル値の例示図である。

図１０に示すように、メインプログラムの結線命令Ｍ２２の実行レベル値をＬ１、２階層目のサブプログラムの結線命令Ｍ２２の実行レベル値をＬ２、３階層目のサブプログラムの結線命令Ｍ２２の実行レベル値をＬ３とした場合、実行レベル値をＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３とすることにより、実行レベル値がＲＡＭ９３に記憶されているＬ以下の複数の命令のみを容易にスキップすることができ、製造効率の向上を図ることが可能となる。

この場合、図９のステップＳ９０８において、ＣＰＵ９１は、結線命令に指定してある実行レベル値Ｌ’が、ＲＡＭ９３に記憶してある実行レベル値Ｌ以下であるか否かを判断し、ＣＰＵ９１が、実行レベル値Ｌ’が実行レベル値Ｌより大きいと判断した場合にはステップＳ９０２へ戻り、実行レベル値Ｌ’が実行レベル値Ｌ以下であると判断した場合にはワイヤの切断命令を実行する。もちろん、実行レベル値をＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３とすることに限定されるものではなく、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３であっても良い。

以上のように本実施の形態によれば、所定の命令の実行が異常終了したことにより無駄な工程となる以後の複数の命令の実行を禁止し、次に実行される結線命令の実行を開始する工具の始点位置へと工具を移動させてから次の結線命令を実行する。したがって、実行しても無駄になる工程をスキップすることができ、異常終了した影響が及ばない次に実行される結線命令を確実に実行することができることから、製造効率の向上を図ることが可能となる。

また、本発明は上述した実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば同一の機能を実行する命令は、結線命令だけでなく、計測命令、工具を交換する工具交換命令、ワークを交換するワーク交換命令、外部に信号を送出する外部信号送出命令等であっても良い。

本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の構成を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の数値制御装置の構成を示すブロック図である。 ワイヤ放電加工機で用いるワークの一例を示す平面図である。 ワークに対して結線又は計測を行う加工プログラムの例示図である。 本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の動作を制御する数値制御装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の動作を制御する数値制御装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の動作を制御する数値制御装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の動作を制御する数値制御装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 加工プログラムが階層構造である場合の結線命令の実行レベル値の例示図である。

符号の説明

１ ワイヤ放電加工機
９ 可搬型記憶媒体
９０ 数値制御装置
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
９４ 表示装置
９５ 入力装置
９６ 外部インタフェース
９７ 補助記憶装置

Claims (8)

1. 同一の機能を実行する命令を複数含む加工プログラムに従って工具を動作させ加工対象物に対して加工を施す工作機械の数値制御装置において、
   同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定する設定手段と、
   該設定手段で実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する記憶手段と、
   加工中に異常を検出したか否かを判断する判断手段と、
   該判断手段で異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、前記記憶手段に記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止する禁止手段と、
   前記禁止手段で禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出する位置算出手段と、
   前記位置算出手段で算出した位置へ工具を移動する移動手段と、
   該移動手段で工具を移動した位置から、前記検出手段で検出した命令以降の命令を実行する命令実行手段と
   を備えることを特徴とする数値制御装置。
2. 同一の機能を実行する前記複数の命令は階層構造を有しており、
   前記実行レベル値は、階層に応じて設定してあることを特徴とする請求項１記載の数値制御装置。
3. 同一の機能を実行する命令を複数含む加工プログラムに従って工具を動作させ加工対象物に対して加工を施す工作機械の数値制御方法において、
   同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定し、
   実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶し、
   加工中に異常を検出したか否かを判断し、
   異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出し、
   検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止し、
   禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出し、
   算出した位置へ工具を移動し、
   工具を移動した位置から、検出した命令以降の命令を実行することを特徴とする数値制御方法。
4. 同一の機能を実行する前記複数の命令は階層構造を有し、
   前記実行レベル値は、階層に応じて設定することを特徴とする請求項３記載の数値制御方法。
5. 同一の機能を実行する命令を複数含む加工プログラムに従って工具を動作させ加工対象物に対して加工を施す工作機械の数値制御装置で実行することが可能な制御プログラムにおいて、
   前記数値制御装置を、
   同一の機能を実行する命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定する設定手段、
   該設定手段で実行レベル値を設定された命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する記憶手段、
   加工中に異常を検出したか否かを判断する判断手段、
   該判断手段で異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定された同一の機能を実行する命令を検出する検出手段、
   前記検出手段で検出された命令までの一又は複数の命令の実行を禁止する禁止手段、
   前記禁止手段で禁止された一又は複数の命令を実行した場合の工具の移動終点の位置を算出する位置算出手段、
   前記位置算出手段で算出した位置へ工具を移動する移動手段、及び
   該移動手段で工具を移動した位置から、前記検出手段で検出した命令以降の命令を実行する命令実行手段
   として機能させることを特徴とする制御プログラム。
6. 同一の機能を実行する前記複数の命令は階層構造を有しており、
   前記実行レベル値は、階層に応じて設定してあることを特徴とする請求項５記載の制御プログラム。
7. 結線又は計測を行う命令を複数含む加工プログラムに従ってワイヤガイド部又は加工槽を動作させ加工対象物に対して寸法を計測しワイヤの結線を施すワイヤ放電加工機において、
   結線又は計測を行う命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定する設定手段と、
   該設定手段で実行レベル値を設定された結線又は計測を行う命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶する記憶手段と、
   加工中に異常を検出したか否かを判断する判断手段と、
   該判断手段で異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定してある結線又は計測を行う命令を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された結線又は計測を行う命令までの一又は複数の命令の実行を禁止する禁止手段と、
   前記禁止手段で禁止された一又は複数の命令を実行した場合のワイヤガイド部又は加工槽の移動終点の位置を算出する位置算出手段と、
   前記位置算出手段で算出した位置へワイヤガイド部又は加工槽を移動する移動手段と、
   該移動手段でワイヤガイド部又は加工槽を移動した位置から、前記検出手段で検出した結線又は計測を行う命令以降の命令を実行する命令実行手段と
   を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
8. 結線又は計測を行う命令を複数含む加工プログラムに従ってワイヤガイド部又は加工槽を動作させ加工対象物に対して寸法を計測しワイヤの結線を施すワイヤ放電加工方法において、
   結線又は計測を行う命令に対して相互に関連する命令であるか否かを識別するための実行レベル値を設定し、
   実行レベル値を設定された結線又は計測を行う命令を実行する都度、該実行レベル値を記憶し、
   加工中に異常を検出したか否かを判断し、
   異常を検出したと判断した場合、異常を検出した命令以降で、記憶してある実行レベル値と同一の実行レベル値が設定してある結線又は計測を行う命令を検出し、
   検出された結線又は計測を行う命令までの一又は複数の命令の実行を禁止し、
   禁止された一又は複数の命令を実行した場合のワイヤガイド部又は加工槽の移動終点の位置を算出し、
   算出した位置へワイヤガイド部又は加工槽を移動し、
   ワイヤガイド部又は加工槽を移動した位置から、検出した結線又は計測を行う命令以降の命令を実行することを特徴とするワイヤ放電加工方法。

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