JPH0731254U - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スキップ機能を伴わない軸移動であって
も、接触式検出器からの検出信号によって軸移動を停止
でき、もって接触式検出器を破損することなく自動測定
作業を行うことができる数値制御装置を提供する。 【構成】 プログラムの各ブロックの命令で処理を
実行するとともに、外部の接触検出器２から入力される
スキップ信号Ｓｇ１によって強制的に処理を中止し、次
ブロックの処理に移行するスキップ機能を有する数値制
御装置１においてスキップ信号Ｓｇ１が入力されたと
き、当該実行中のブロックにスキップ機能用Ｇコード
（スキップ命令）が存在するか否かを判断するスキップ
条件判断手段１０と、スキップ機能用Ｇコードが存在し
ないとき軸停止処理を行う軸制御部７とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、接触式検出器からの接触信号（以下、スキップ信号という）に基づ いて自動計測を行う数値制御装置に関し、詳細には、上記スキップ信号が入力さ れた場合に、当該ブロックにスキップ命令が存在しない場合でも、上記検出器を 損傷することがないようにした数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＮＣ工作機械や三次元測定器等に用いられる数値制御装置は、被測定物や工具 の寸法等を自動的に計測する自動計測機能を備え、例えばマシニングセンタにお いては、プログラムの同一ブロックにスキップ機能用Ｇコード（スキップ命令） に続いて軸移動用命令を配置することによって、テーブル上に載置固定されたワ ークに、該テーブルに対して相対移動する主軸に装着された接触式検出器を、該 主軸を所定の送り速度（スキップ信号の出力タイミングにばらつきの生じない範 囲の低速の送り速度）で相対的に移動させて接触させ、これにより上記スキップ 信号を上記制御装置に入力し、該接触時の制御軸座標に基づいて、必要に応じて ワーク寸法やワーク座標補正料等の演算処理を行うとともに、その軸移動指令の 実行を中止して次の指令ブロックにスキップする。

【０００３】 上述のようなスキップ機能を用いると、その軸移動は、上記所定の低速の送り 速度となりそれだけ時間がかかることとなる。そこで従来から、上記軸移動時間 を短縮し効率良く測定作業を行うために、出来る限り接触式検出器を被測定物の 測定点近傍まで早送りでアプローチ（予備位置決め）した後、スキップ機能を伴 う軸移動指令を行うようプログラムしていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の数値制御装置においては、スキップ機能を伴う軸移動の 前のアプローチ点（目標指令位置）を被測定物の測定点に接近させてプログラム すると、被測定物の取付け誤差等によりアプローチでの軸移動中に接触式検出器 が被測定物に接触することがあり、この場合でも軸移動を停止することなく目標 指令位置のアプローチ点まで早送りで位置決めされることから、接触式検出器を 破損するという問題があった。

【０００５】 また、プログラム作成における上記スキップ機能用Ｇコードや目標指令位置座 標等の入力ミスによって、上記同様の問題が発生する恐れがある。

【０００６】 本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、スキップ機能を伴わな い軸移動命令であっても、接触式検出器からのスキップ信号によって軸移動を停 止でき、もって接触式検出器を破損することなく自動測定作業を行うことができ る数値制御装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、プログラムの各ブロックの命令で処理を実行するとともに、外部の 接触検出手段から入力されるスキップ信号によって強制的に処理を中止し、次ブ ロックの処理に移行するスキップ機能を有する数値制御装置において、上記スキ ップ信号が入力されたとき当該実行中のブロックにスキップ命令が存在するか否 かを判断するスキップ条件判断手段と、スキップ命令が存在しないと判断された とき軸移動を停止するための軸停止指令を出力する軸制御手段とを備えたことを 特徴としている。

【０００８】

【作用】

本考案の数値制御装置によれば、接触検出手段が接触検出器の被測定物との接 触を検知し、該接触検出手段から上記スキップ条件判断手段にスキップ信号が出 力されると、該条件判断手段が当該実行中のブロックにスキップ命令が存在する か否かを判断し、存在しなければ軸制御手段により軸移動停止処理が行われる。 なお、スキップ命令が存在すれば通常のスキップ処理が行われる。

【０００９】 このように、接触検出手段からのスキップ信号が入力された場合、当該実行中 のブロックにスキップ命令が存在しないときは、軸移動を停止させるようにした ので、被測定物の取付誤差やプログラム作成における入力ミス等による接触検出 手段の損傷を回避でき、もって自動測定作業を安全に確実に行うことができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。 図１ないし図５は本考案の一実施例による数値制御装置を説明するための図で あり、図１は上記制御装置の基本的構成を示すブロック構成図、図２は上記制御 装置の条件判断部の処理手順を説明するためのフローチャート図、図３は上記制 御装置のプログラム解析部の処理手順を説明するためのフローチャート図、図４ はスキップ機能用Ｇコードを付与して作成された測定用プログラム例の説明図、 図５は図４のプログラムの動作を説明するための模式図である。

【００１１】 これらの図において、９はコラム三軸移動型測定器であって、ベッド９１上に は、サドル９２，コラム９３を介して、先端に公知のタッチプローブ（接触式検 出器）２が装着された検出器保持軸９４がそれぞれ直交する３軸（Ｘ軸，Ｙ軸， Ｚ軸）方向に移動可能に支持されている。そして、上記タッチプローブ２は、上 記各軸に配設されたボールネジ９５，軸駆動用モータ６を介して後述する数値制 御装置１によって移動駆動され、テーブル９６上に載置固定された被測定物９７ に接触することによりスキップ信号Ｓｇ１を発生するよう構成されている。

【００１２】 上記数値制御装置１は、プログラム記憶部３、プログラム解析部４、条件判断 部５、軸制御部７、アラーム表示部８、及び図示しない座標演算部により構成さ れており、上記プログラム記憶部３，プログラム解析部４，及び条件判断部５に よって本考案のスキップ条件判断手段１０が実現され、また上記軸制御部７によ って本考案の軸制御手段が実現される。なお、上記スキップ条件判断手段及び軸 制御手段は、ソフトウェアによって、あるいはハードウェアによって実現される 。

【００１３】 上記数値制御装置１は、測定用プログラムの各ブロックの命令で処理を実行す ることによって上記被測定物９７の任意の測定位置に上記タッチプローブ２を接 触させて、該タッチプローブ２からのスキップ信号Ｓｇ１に基づいて上記座標演 算部によって各測定位置の座標位置を記憶し、必要に応じて上記被測定物９７の 寸法等の演算処理を行い、あるいは上記スキップ信号Ｓｇ１によって強制的に処 理を中止し、次ブロックの処理に移行するスキップ機能を有するものである。

【００１４】 上記プログラム記憶部３は、外部プログラム作成装置等により予め作成された 測定用プログラムデータを記憶するもので、例えば、半導体メモリや磁気記憶媒 体等によって構成される。上記測定用プログラムデータは、図４に示すように、 複数のブロックにより構成されており、プログラムの開始，終了ブロック（Ｎ１ ，Ｎ９）のＧ９０，Ｍ３０はそれぞれ、アブソリュート座標指令定義用Ｇコード ，プログラム終了用Ｍコードを示している。

【００１５】 また、測定動作を行うブロック（Ｎ５）には、上記タッチプローブ２より発生 されるスキップ信号Ｓｇ１によって次ブロック（Ｎ６）の処理に移行するスキッ プ命令（スキップ機能用ＧコードＧ３１）が、軸移動命令（Ｘ１００．０）とと もに付加されている。また、上記ブロックＮ５の前後には移動速度を高める早送 り軸移動指令用Ｇコード（Ｇ００）が軸移動命令（Ｘ０．０）とともに付加され ている。

【００１６】 なお、上記軸移動命令（Ｘ１００．０）は、図５に示すＸ＝１００の目標指令 位置への、また上記命令（Ｘ０．０）は同図Ｘ＝０のアプローチ位置への、それ ぞれの軸移動命令であり、図４の（Ａ）（Ｂ）の処理はそれぞれ図５のＡ，Ｂの 動作に対応している。

【００１７】 上記プログラム解析部４は、上述のプログラム記憶部３より入力された上記測 定用プログラムデータを、いわゆるインタプリタ方式（逐次実行方式）で順次ブ ロック単位ごとに解析・実行し、上記各部に指令を出力するものである。具体的 には、プログラムデータ中の実行ブロックに上記スキップ機能用Ｇコード（Ｇ３ １）を確認すると条件判断部５にスキップ指令Ｓｇ３を、また、軸移動命令を確 認すると軸制御部７へ軸移動指令Ｓｇ６を各々出力する。そして、後述の条件判 断部５のスキップ実行指令Ｓｇ７，軸停止指令Ｓｇ４を確認すると実行ブロック の処理を停止するとともに、スキップ実行指令Ｓｇ７の場合には次ブロックの解 析・実行すなわちスキップ処理を行うよう構成されている。

【００１８】 上記条件判断部５は、スキップ条件の基本的な判断を行うものであって、上記 プログラム解析部４からのスキップ指令Ｓｇ３および上記タッチプローブ２から のスキップ信号Ｓｇ１を判断して、条件が満たされると（スキップ指令時にスキ ップ信号Ｓｇ１が入力されると）上記プログラム解析部４へスキップ実行指令Ｓ ｇ７を出力し、条件が満たされないと（スキップ指令時外にスキップ信号Ｓｇ１ が入力されたとき）プログラム解析部４および軸制御部７へそれぞれ軸停止指令 Ｓｇ４を出力するとともに、アラーム表示部８にアラーム表示指令Ｓｇ９を出力 するよう構成されている。

【００１９】 上記軸制御部７は、上記プログラム解析部４からの軸移動指令Ｓｇ６および上 記軸駆動用モータ６の軸端部の回転検出器からのフィードバック信号Ｓｇ５に基 づいて上記軸駆動用モータ６を回転駆動し、上記タッチプローブ２を上記軸移動 指令Ｓｇ６に従って位置決めするとともに、上記条件判断部５からの軸停止指令 Ｓｇ４を判断して上記駆動用モータ６を停止制御するよう構成されている。

【００２０】 上記アラーム表示部８は、上記条件判断部５からのアラーム表示指令Ｓｇ９を 判断して、被測定物９７のテーブル９６への装着ミスや測定プログラムの作成ミ ス等によって、スキップ機能を伴わない軸移動中に上記タッチプローブ２が被測 定物９７に接触したことを作業者にＣＲＴやブザー等により視覚的に又は聴覚的 に警告するものである。

【００２１】 次に、本実施例の作用効果を説明する。 上記数値制御装置１に外部よりプログラム実行指令が入力されると、上記プロ グラム解析部４に上記プログラム記憶部３から実行用プログラムデータが入力さ れ、上記解析部４が順次ブロック単位ごとに解析・実行して、各部に上記プログ ラムに応じた指令を出力し処理を行う。

【００２２】 まず、図２に基づいて上記条件判断部５の動作を説明する。 上記プログラム解析部４による処理の間、条件判断部５はタッチプローブ２か らのスキップ信号Ｓｇ１の入力を常時監視している（ステップＳ１）。そして、 上記プログラム解析部４からの軸移動指令Ｓｇ６によってタッチプローブ２が移 動して被測定物９７に接触し、上記条件判断部５にスキップ信号Ｓｇ１が入力さ れると、上記プログラム解析部４における実行ブロック内のスキップ機能用Ｇコ ードの有無をスキップ指令Ｓｇ３により判断する（ステップＳ２）。上記スキッ プ機能用Ｇコードが指令されていないと判断すると、プログラム解析部４，軸制 御部７へそれぞれ軸停止指令Ｓｇ４を出力し（ステップＳ３）、該軸停止指令Ｓ ｇ４により、プログラム解析部４は実行ブロック処理を停止し、軸制御部７は駆 動中の制御軸６を停止する。また、上記条件判断部５よりアラーム表示部８へア ラーム表示指令Ｓｇ９が出力され（ステップＳ４）、アラーム表示部８はスキッ プ機能を伴わない軸移動中にタッチプローブ２が被測定物９７に接触したことを 作業者に警告する。

【００２３】 上記ステップＳ２において、上記プログラム解析部４からスキップ指令Ｓｇ３ が入力されると、上記プログラム解析部４にスキップ実行指令Ｓｇ７を出力し（ ステップＳ５）、また上記図示しない座標演算部によって測定位置の座標位置を 算出し、必要に応じて該座標位置より被加工物９７の寸法等を演算する。上記プ ログラム解析部４は、上記スキップ実行指令Ｓｇ７が入力されると通常のスキッ プ処理、すなわち実行ブロックの処理を中止し次ブロックの解析・実行を開始す る。

【００２４】 次に、図３に基づいて上記条件判断部５より各指令を受けたプログラム解析部 ４のプログラム処理手順について述べる。 上記プログラム解析部４は、プログラム記憶部３に記憶された測定用プログラ ムデータを順次ブロック単位で解析・実行するとともに（ステップＳ１１）、実 行ブロックの処理が完了するまで条件判断部５からのスキップ実行指令Ｓｇ７お よび軸停止指令Ｓｇ４の判断を繰り返し（ステップＳ１２，Ｓ１３）、スキップ 実行指令Ｓｇ７が入力されると実行ブロックの処理を中止して次ブロックの解析 ・実行を開始し（ステップＳ１１）、軸停止指令Ｓｇ４が入力されると実行ブロ ックの処理を停止する（ステップＳ１６）。そして、実行ブロックの処理が完了 すると（ステップＳ１４）、プログラム終了でなければ（ステップＳ１５）、次 ブロックの処理を開始する（ステップＳ１１）。

【００２５】 次に、図４，５に基づいて上記装置の動作について説明する。 上記プログラム解析部４に図４に示すプログラムが読み込まれ実行されると、 まずブロックＮ１において以下ブロックの軸移動命令の値がアブソリュート座標 に定義される。そして、測定作業の前のブロックＮ４で図５に示すＸ＝０のアプ ローチ位置にタッチプローブ２が早送りで位置決めされる。次に、ブロックＮ５ で図５Ａ方向にＸ＝１００の目標指令位置に向けて上記タッチプローブ２が作動 され、該タッチプローブ２が図５のスキップ位置に達すると被測定物９７と接触 し、上記スキップ信号Ｓｇ１が条件判断部５に入力される（図２ステップＳ１参 照）。ここで、上記ブロックＮ５はスキップ指令用Ｇコード（Ｇ３１）を備えて いるためスキップ機能が作用し（図２ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５）、ただちに処 理がブロックＮ６に移行して、上記タッチプローブ２が図５Ｂ方向に上記アプロ ーチ位置に早送りで位置決めされる。

【００２６】 また、プログラムの作成ミス等により上記ブロックＮ５に上記Ｇコード（Ｇ３ １）が存在しないときには、図２ステップＳ３に示すように、軸停止指令Ｓｇ４ により上記タッチプローブ２が停止される。なお、取付誤差等により、上記ブロ ックＮ４における移動中にタッチプローブ２が被測定物９７に接触し、スキップ 信号Ｓｇ１が入力されると、このブロックＮ４にはスキップ命令が存在しないこ とから、この場合もタッチプローブ２が停止される。

【００２７】 このように本実施例では、数値制御装置１に条件判断部５を設け、接触式検出 器２が被測定物９７に接触した時にプログラム内にスキップ指令がなければ、上 記条件判断部５により軸停止指令Ｓｇ４を出力し、処理を停止するようにしたの で、上記Ｘ＝０のアプローチ位置を被測定物９７に接近させてプログラムした時 の、上記被測定物９７の取付け位置の誤差による上記検出器２の損傷を回避でき る。また、プログラムのスキップ命令の誤記等の作成ミス等による上記接触式検 出器２の損傷も同様に回避できる。

【００２８】 なお、上記実施例では本考案を三次元測定器に採用した例を説明したが、本考 案の数値制御装置はこれに限定されるものではなく、例えば、自動的に工具の交 換が可能な主軸に測定用プローブを装着して行うワーク計測装置や、テーブルマ ウントセンサによる工具長測定装置等、スキップ機能を伴う軸移動を用いて測定 作業が行われる装置であれば何れにも適用できる。

【００２９】

【考案の効果】

以上のように本考案に係る数値制御装置では、プログラムにスキップ命令がな い時に接触式検出器からスキップ信号が出力されると、上記装置に設けたスキッ プ条件判断手段及び軸制御手段により軸移動を停止させるようにしたので、プロ グラム作成ミスや被測定物の取付け誤差等による上記接触式検出器の損傷を回避 できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による数値制御装置の基本的
構成を示すブロック構成図である。

【図２】上記制御装置の条件判断部の処理手順を説明す
るためのフローチャート図である。

【図３】上記制御装置のプログラム解析部の処理手順を
説明するためのフローチャート図である。

【図４】スキップ機能用Ｇコードを付与して作成された
測定用プログラムの例である。

【図５】上記測定用プログラムの動作を説明するための
模式図である。

【符号の説明】

１ 数値制御装置 ２ タッチプローブ（接触検出手段） ７ 軸制御部（軸制御手段） １０ スキップ条件判断手段 Ｓｇ１ スキップ信号 Ｓｇ３ スキップ指令 Ｓｇ４ 軸停止指令

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムの各ブロックの命令で処理を
   実行するとともに、外部の接触検出手段から入力される
   スキップ信号によって強制的に処理を中止し、次ブロッ
   クの処理に移行するスキップ機能を有する数値制御装置
   において、上記スキップ信号が入力されたとき当該実行
   中のブロックにスキップ命令が存在するか否かを判断す
   るスキップ条件判断手段と、スキップ命令が存在しない
   と判断されたとき軸移動を停止するための軸停止指令を
   出力する軸制御手段とを備えたことを特徴とする数値制
   御装置。