JP5415311B2 - 自動運転を再開可能な工作機械の制御方法およびその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行い、この自動運転を途中で中断したとき、中断点から自動運転を再開可能な工作機械の制御方法およびその装置に関する。

特許文献１（特開２０００−３５８１５号公報）には、数値制御工作機械が記載されている。この工作機械は、工具交換などの一連の機械動作を一つの補助指令で実行し、一連の機械動作の途中で障害などが発生して補助指令の実行が中断されたとき、再開処理を行うことができる。

特開２０００−３５８１５号公報

特許文献１に記載の工作機械では、加工プログラム中に記述された補助指令の実行中にその実行が中断された場合、この実行を再開するためには、補助指令の修正が必要か否かをオペレータが判断する。
そして、修正が必要な場合にはオペレータが補助指令を修正するが、この作業を行うには所定レベル以上のスキルが要求されており、オペレータにとって負担になっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ＮＣプログラム指令による自動運転を途中で中断した場合、自動運転の再開時に、中断時の機械状態に復元させる指令をオペレータが手動でいちいち作成したり修正したりしなくても、また工具や工作物の移動時に干渉等が発生せず安全に、中断点から自動運転を再開することができる工作機械の制御方法およびその装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御方法は、ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行い、この自動運転を途中で中断したとき、中断点から自動運転を再開可能な工作機械の制御方法であって、前記ＮＣプログラム指令により前記工作機械の機械状態を変更する動作の内容ごとに複数のメイングループに分類し、前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記複数のメイングループが所定の実行順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、機械状態復元指令を自動的に作成する。自動運転で工作物を加工するとき、前記複数のメイングループは、移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、前記移動軸をクランプ・アンクランプする前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループと、機械状態の復元に必要な指令のうちで他の前記メイングループに含まれない前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを含む第３グループと、工具または前記工作物が取付けられる主軸を回転させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第４グループと、自動運転を再開する直前に行う動作の前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第５グループとのうち、少なくとも１つにより構成される。自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記複数のメイングループが、前記第１グループ，前記第２グループ，前記第３グループ，前記第４グループおよび前記第５グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成する。
工作物を加工しない空運転が前記自動運転である場合、前記複数のメイングループは、移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、前記移動軸をクランプ・アンクランプする前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループとにより構成されるのが好ましい。
この場合、前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記複数のメイングループが、前記第１グループおよび前記第２グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成するのが好ましい。
本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御装置は、ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行い、この自動運転を途中で中断したとき、機械状態復元指令作成装置から出力される機械状態復元指令に基づいて中断点から自動運転を再開可能な工作機械の制御装置であって、前記機械状態復元指令作成装置は、前記工作機械の機械状態を記憶する機械状態記憶部と、前記ＮＣプログラム指令により前記機械状態を変更する動作の内容ごとに分類した複数のメイングループを記憶するメイングループ記憶部と、前記ＮＣ装置から出力される機械状態の中断時の出力を記憶する中断時出力記憶部と、前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記機械状態記憶部から出力される前記機械状態のデータと、前記中断時出力記憶部から出力される前記機械状態の中断時出力とに基づいて、前記メイングループ記憶部から出力される前記複数のメイングループを所定の実行順に並べ、前記機械状態復元指令を自動的に作成して前記ＮＣ装置に出力する機械状態復元指令作成部とを備えている。自動運転で工作物を加工するとき、前記複数のメイングループは、移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、前記移動軸をクランプ・アンクランプする前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループと、機械状態の復元に必要な指令のうちで他の前記メイングループに含まれない前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを含む第３グループと、工具または前記工作物が取付けられる主軸を回転させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第４グループと、自動運転を再開する直前に行う動作の前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第５グループとのうち、少なくとも１つにより構成されている。機械状態復元指令作成部は、前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記メイングループ記憶部から出力された前記複数のメイングループが、前記第１グループ，前記第２グループ，前記第３グループ，前記第４グループおよび前記第５グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成する。
工作物を加工しない空運転が前記自動運転である場合、前記複数のメイングループは、移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、前記移動軸をクランプ・アンクランプする前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループとにより構成されているのが好ましい。
この場合、前記機械状態復元指令作成部は、前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記メイングループ記憶部から出力された前記複数のメイングループが、前記第１グループおよび前記第２グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成するのが好ましい。
なお、前記機械状態復元指令作成装置を、前記ＮＣ装置の外部に別途独立して配置してもよい。

本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御方法およびその装置は、上述のように構成したので、ＮＣプログラム指令による自動運転を途中で中断した場合、自動運転の再開時に、中断時の機械状態に復元させる指令をオペレータが手動でいちいち作成したり修正したりしなくても、また工具や工作物の移動時に干渉等が発生せず安全に、中断点から自動運転を再開することができる。

図１ないし図４は本発明の一実施例を示す図で、図１は、本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御装置のブロック図である。 本実施例にかかる工作機械の制御装置のブロック図である。 本実施例の変形例にかかる工作機械の制御装置のブロック図である。 工作機械の制御方法を示すフローチャートである。

本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御方法は、ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行い、この自動運転を途中で中断したとき、中断点から自動運転を再開可能である。
なお、工作機械の「自動運転」は、工作機械が、ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令によって所定の実行順にシーケンス制御されて、一連の機械動作を行うことである。
自動運転を途中で中断する一つのケースとしては、その日の終業時刻が来たのでその工作物の加工は途中までとし、その工作物に対する残りの加工以降は翌日に行う場合がある。他のケースとしては、一連の機械動作の途中で障害などが発生して、機械動作が停止したことにより、自動運転を中断する場合がある。
前記制御方法は、ＮＣプログラム指令により工作機械の機械状態を変更する動作の内容ごとに複数のメイングループに分類している。そして、自動運転を途中で中断したのち再開するときには、複数のメイングループが所定の実行順に並ぶようにＮＣプログラム指令の実行順を決定して、機械状態復元指令を自動的に作成する。

また、上述の制御方法を実施するための制御装置は、自動運転を途中で中断したとき、機械状態復元指令作成装置の出力に基づいて中断点から自動運転を再開可能である。
機械状態復元指令作成装置は、工作機械の機械状態を記憶する機械状態記憶部と、ＮＣプログラム指令により機械状態を変更する動作の内容ごとに分類した複数のメイングループを記憶するメイングループ記憶部と、ＮＣ装置から出力される機械状態の中断時の出力を記憶する中断時出力記憶部と、機械状態復元指令作成部とを備えている。
機械状態復元指令作成部は、自動運転を途中で中断したのち再開するときには、機械状態記憶部から出力される機械状態と中断時出力記憶部から出力される機械状態中断時出力とに基づいて、メイングループ記憶部から出力される複数のメイングループを所定の実行順に並べ、機械状態復元指令を自動的に作成してＮＣ装置に出力する。
上述の制御方法および制御装置では、ＮＣプログラム指令による自動運転を途中で中断した場合、自動運転の再開時に、中断時の機械状態に復元させる指令をオペレータが手動でいちいち作成したり修正したりしなくても、また工具や工作物の移動時に干渉等が発生せず安全に、中断点から自動運転を再開可能にするという目的が実現される。

本発明にかかる工作機械は、旋盤のほかに、マシニングセンタ，複合加工機，旋削盤などである。

以下、本発明にかかる一実施例を図１ないし図４を参照して説明する。
図１は、本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御装置のブロック図、図２は、本実施例にかかる工作機械の制御装置のブロック図、図３は、本実施例の変形例にかかる工作機械の制御装置のブロック図、図４は、工作機械の制御方法を示すフローチャートである。

図１ないし図４に示すように、本発明の工作機械は、ＮＣ装置１，１ａから出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行う。この自動運転には、工作機械が工作物を加工する運転と、工作機械が工作物を加工しない空運転とがある。
この工作機械は、自動運転を途中で中断したとき、機械状態復元指令作成装置２の出力に基づいて、中断点Ｐから自動運転を再開できる機能を有している。
この機能では、工作機械の機械状態とＮＣ装置１，１ａの内部状態とを、再開時のＮＣプログラム３のブロック（すなわち、中断時のＮＣプログラム３のブロックと同じプログラムブロック）の状態に設定することにより、プログラム実行の中断点Ｐから再実行することを可能にしている。

図２に示す制御装置１０は、機械状態復元指令作成装置２がＮＣ装置１の内部に配置されたシステム構成である。図３に示す制御装置１０ａは、機械状態復元指令作成装置２がＮＣ装置１ａの外部に配置されたシステム構成である。

ＮＣ装置１，１ａの内部状態については、中断時のＮＣプログラム３のブロック（以下、中断ブロックと記載）と同じ状態を、再開時のＮＣプログラム３のブロック（以下、再開ブロックと記載）として自動的に設定することにより復元できる。
ＮＣプログラム３を再開する機能において、ＮＣ装置１，１ａの内部状態を復元する処理手順としては、
（１）再開ブロックの状態を取得し、
（２）再開ブロックの状態に設定し、
（３）自動運転の再開を実行する、
という手順になる。
中断ブロックと同じ状態の再開ブロックを取得するためには、ＮＣ装置１，１ａが、ＮＣプログラム３を先頭から中断ブロックまでスキャンするなどの方法を実行する。このようなＮＣプログラム再開機能の処理手順により、再開時のＮＣ装置１，１ａの内部状態が、中断時のＮＣ装置１，１ａの内部状態と同じ状態に復元する。

他方、工作機械の機械状態を中断時と同じ状態に復元させるには、ＮＣプログラム指令により機械状態を再開状態に変更する必要がある。たとえば、主軸や移動軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸，Ｂ軸，Ｃ軸など送り軸）を再開位置に移動させる必要がある。
工作機械の機械状態を変更する動作を指定するコードには、Ｍコード，ＴコードおよびＳコードがある。Ｍコードは、主軸や移動軸の始動，停止，プログラムストップ，エンドオブプログラムなどを指定するコードである。Ｔコードは、工具の指定または指定された工具に関連する事項を指定するコードである。Ｓコードは、主軸の回転速度などを指定するコードである。

工作機械の機械状態に関するＮＣプログラム指令の実行の順序を、工具，工作物および可動部の状態に依存させなければならない場合がある。この場合には、従来は、オペレータがＮＣプログラム指令およびその実行順を選択する必要があった。
この選択の操作には、ＮＣプログラム指令や機械動作に関する高度な知識が必要なので、この操作を行うオペレータには高度なスキルが要求されていた。
そこで、本実施例の制御方法では、ＮＣプログラム指令により工作機械の機械状態を変更する動作の内容ごとに複数のメイングループに分類している。そして、工作機械の自動運転を途中で中断したのち再開するときには、複数のメイングループが所定の実行順に並ぶようにＮＣプログラム指令の実行順を決定して、機械状態復元指令を自動的に作成している。
その結果、自動運転の再開時に、工作機械の機械状態を、中断時の機械状態（すなわち、再開ブロックの機械状態）と同じ状態に復元することができる。

上述の制御方法を実行するための制御装置１０，１０ａは、ＮＣ装置１，１ａから出力されるＮＣプログラム３の指令により自動運転を行う。この自動運転には、工作物を加工する運転と、工作物を加工しない空運転とがある。
そして、自動運転を途中で中断したとき、機械状態復元指令作成装置２から出力される機械状態復元指令に基づいて、中断点Ｐから自動運転を再開可能にしている。
機械状態復元指令作成装置２は、工作機械の機械状態を記憶する機械状態記憶部４と、ＮＣプログラム３の指令により工作機械の機械状態を変更する動作の内容ごとに分類した複数のメイングループを記憶するメイングループ記憶部５とを備えている。
さらに、この装置２は、ＮＣ装置１，１ａ（より具体的には、ＮＣ装置１，１ａのプログラム解析部７）から出力される機械状態の中断時の出力を記憶する中断時出力記憶部６と、機械状態復元指令作成部９とを備えている。
機械状態記憶部４は、ＮＣ装置１，１ａから出力される工作機械の機械状態を記憶するとともに、機械状態復元指令作成部９に機械状態のデータを出力する。
機械状態復元指令作成部９は、自動運転を途中で中断したのち再開するときには、機械状態記憶部４から出力される機械状態のデータと、中断時出力記憶部６から出力される機械状態の中断時出力とに基づいて、メイングループ記憶部５から出力される複数のメイングループを所定の実行順に並べ、機械状態復元指令８を自動的に作成してＮＣ装置１，１ａ（具体的には、ＮＣ装置１，１ａのプログラム解析部７）に出力する。

したがって、上述の工作機械の制御方法と制御装置１０，１０ａによれば、ＮＣプログラム指令による自動運転を途中で中断した場合、自動運転の再開時に、中断時の機械状態と同じ状態に復元させるための機械状態復元指令８をオペレータが手動でいちいち作成したり修正したりする必要性がなくなる。
また、工具や工作物の移動時に干渉等が発生したり工作物が落下するといった不具合が発生せず安全に、中断点Ｐから自動運転が再開される。

本実施例では、工作機械の機械状態を変更する動作を指定するＮＣプログラム指令を、第１グループから第５グループまでの５つのメイングループに分類している。
各メイングループには、１つまたは複数のサブグループが含まれており、同一のメイングループ内では、サブグループに番号を割り当てている。その結果、複数のＮＣプログラム指令は、このサブグループの番号順に出力される。

第１グループは、移動軸が移動するときに障害となる部材（たとえば、工作物計測用のセンサ）を退避させるＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含んでいる。
障害となる部材は、移動軸の移動時に干渉等を起こす恐れがあり、移動動作の邪魔になる。そのため、これらの部材を退避させるためのＮＣプログラム指令が、第１グループに含まれている。これら障害となる部材は、所定位置に格納されることにより退避する。
第１グループのＭコードにより、前記障害となる部材が退避するので、移動軸の移動時に、工具や工作物が損傷を受けたり工作物が落下するといったトラブルを防止することができる。

第２グループは、移動軸をクランプ・アンクランプするＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含んでいる。
第２グループでは、移動軸ごとに、この移動軸をクランプ・アンクランプするサブグループのＭコードや、移動軸を接続・接続解除する他のサブグループのＭコードが設定される。

第３グループは、工作機械の機械状態の復元に必要な指令のうちで、他のメイングループ（第１グループ，第２グループ，第４グループおよび第５グループ）に含まれないＮＣプログラム指令からなるサブグループを含んでいる。
このサブグループには、たとえば、ねじ切りサイクルを行なうときにチャンファリングをオンするためのＮＣプログラム指令のＭコードがある。

第４グループは、工具または工作物が取付けられる主軸を回転させる指令からなるサブグループを少なくとも１つ含んでいる。このサブグループには、主軸の回転に関する指令のＭコードがあり、このＭコードは、たとえば、主軸を正転・逆転させるためのＮＣプログラム指令に含まれている。

第５グループは、工作機械の内部状態を確認したのち自動運転を再開する直前に行う動作のＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含んでいる。
第５グループのサブグループには、具体的には切削油（クーラント）の供給などに関する指令を行うＭコードが含まれている。たとえば、切削油をオン・オフする指令のＭコードを含むサブグループや、エアーブローをオン・オフする指令のＭコードを含むサブグループがある。

工作機械の制御方法および制御装置１０，１０ａにおいて、自動運転で工作物を加工するとき、複数のメイングループは、サブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、サブグループを少なくとも１つ含む第２グループと、サブグループを含む第３グループと、サブグループを少なくとも１つ含む第４グループと、サブグループを少なくとも１つ含む第５グループとのうち、少なくとも１つにより構成される。

機械状態復元指令作成部９は、自動運転を途中で中断したのち再開するときには、メイングループ記憶部５から出力された複数のメイングループが、第１グループ，第２グループ，第３グループ，第４グループおよび第５グループの順に並ぶように、ＮＣプログラム指令の実行順を決定する。これにより、機械状態復元指令作成部９は、機械状態復元指令８を自動的に作成する。
機械状態復元指令作成部９は、上述の第１グループないし第５グループの各Ｍコードに加えて、工具を選択するためのＴコードと、主軸の回転速度などを選択するためのＳコードと、再開ブロックの位置とを用いている。そして、機械状態復元指令作成部９は、中断ブロックと同じ状態の再開ブロックを復元するための機械状態復元指令８を自動的に作成する。
こうして、機械状態復元指令作成部９は、機械状態復元のために必要で且つ十分なＭコードを、より重要な順番から順次復元して、工具や工作物の移動時に干渉等が発生しない安全な機械状態になるように、機械状態復元指令８を自動的に作成する。

工作機械の制御方法および制御装置１０，１０ａにおいて、工作物を加工しない空運転が自動運転である場合、複数のメイングループは、移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させるＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、移動軸をクランプ・アンクランプするＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループとにより構成される。
この場合、自動運転を途中で中断したのち再開するときには、メイングループ記憶部５から出力された複数のメイングループが、第１グループおよび前記第２グループの順に並ぶように、機械状態復元指令作成部９は、前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、機械状態復元指令を自動的に作成する。

ところで、加工される工作物を数えるためのワークカウント用Ｍコードは、機械状態の復元には必要のないＭコードなので、上述の５つのメイングループには属していない。したがって、機械状態復元時にはワークカウント用Ｍコードなどは無視される。

図３に示す工作機械の制御装置１０ａは、機械状態復元指令作成装置２をＮＣ装置１ａの外部に別途独立して配置している。これにより、ＮＣ装置１ａの設計基準や構成などに拘束されることなく、機械状態復元指令作成装置２の設計やその変更を、独自に且つ自在に行うことができる。

図２，図３にそれぞれ示す制御装置１０，１０ａのＮＣ装置１，１ａは、ＮＣプログラム実行部２０を有している。
ＮＣプログラム実行部２０は、ＮＣプログラムメモリ１１に記憶されたＮＣプログラム３を、プログラム解析部７で解析してＮＣプログラム指令１２を形成する。ＮＣプログラム指令１２は、軸移動処理部２３で処理されたのち、各移動軸の各サーボモータ２１に出力される。これにより、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸，Ｂ軸，Ｃ軸など各移動軸の各サーボモータ２１が駆動される。
また、プログラム解析部７で形成されたＮＣプログラム指令１２は、ＰＬＣ処理部（プログラマブル・ロジック・コントローラ処理部）２４で処理される。その後、ＮＣプログラム指令１２は、入出力部２２を介して自動工具交換装置（ＡＴＣ）２５や工作物計測装置２６などの各種付属装置に出力される。こうすることにより、工作機械は自動運転で工作物を順次加工する。

制御装置１０，１０ａの機械状態復元指令作成装置２において、Ｍコードグループ設定記憶部３０は、メイングループ記憶部５を構成している。
Ｍコードグループ設定記憶部３０には、メイングループの分類と、これら複数のメイングループにそれぞれ含まれるサブグループとを設定するための情報が、記憶されている。Ｍコードグループ設定記憶部３０に記憶された情報は、プログラム解析部７と機械状態復元指令作成部９にそれぞれ出力される。

中断時出力記憶部６は、プログラム解析部７から出力される機械状態の中断時の出力を記憶したのち、機械状態復元指令作成部９に中断時の機械状態を出力する。中断時出力記憶部６は、ＮＣ内部状態記憶部３１と、Ｍコードグループ出力状態記憶部３２と、工具状態記憶部３３と、主軸状態記憶部３４とを有している。

ＮＣ内部状態記憶部３１は、ＮＣ装置１，１ａの内部の指令状態を記憶する。この指令状態は、ＮＣプログラム３の実行が中断したのち再開するときに、ＮＣプログラム３を先頭から中断ブロックまでスキャンすることにより得られる。
たとえば、中断ブロックが中断点Ｐで完了したとき（再開ブロックを実行する直前）のプログラムブロックの位置（たとえば、工具の刃先位置）や、加工モードなどが、この記憶部３１に記憶される。

Ｍコードグループ出力状態記憶部３２には、中断ブロックが中断点Ｐで完了したとき（再開ブロックを実行する直前）の、各サブグループの最終出力Ｍコードが記憶される。
すなわち、ＮＣプログラム３を先頭から中断ブロックまでスキャンしたときに、サブグループにおけるクランプとアンクランプのうちどちらか一方（たとえば、クランプ）が、中断ブロックの終了状態（すなわち、再開ブロックの開始状態）になっているか否かが、記憶部３２に記憶される。
Ｍコードグループ設定記憶部３０に記憶されたサブグループの設定を参照しながら、再開プログラム中のＭコードをスキャンすることにより、最終出力のＭコードが取得される。

工具状態記憶部３３には、中断ブロックの完了時（再開ブロックを実行する直前）に主軸に取付けられていた工具（選択工具）と、この時に待機位置にある工具とが記憶される。再開するＮＣプログラム３中のＴコードの出力および工具交換指令をスキャンすることにより、上述の選択工具の状態と、待機位置にある工具の状態とが取得される。

主軸状態記憶部３４には、中断ブロックの完了時（再開ブロックを実行する直前）の主軸回転速度指令が記憶される。この主軸回転速度指令は、再開するＮＣプログラム３中のＳコードの出力をスキャンすることにより取得される。こうして取得された主軸回転速度指令が、主軸状態記憶部３４に記憶される。
記憶部３１，３２，３３，３４には、プログラム解析部７から各機械状態の情報が入力する。こうして記憶部３０，３１，３２，３３，３４にそれぞれ記憶されている情報は、機械状態復元指令作成部９に出力される。

次に、工作機械の制御方法について説明する。
図１ないし図４に示すように、工作機械は、ＮＣ装置１，１ａからＮＣプログラム３に従って出力されるＮＣプログラム指令１２により、自動運転で工作物を加工する。なお、工作機械は、工作物を加工しない空運転も行うことができる。
この自動運転を途中で中断したときは（ステップ１０１）、機械状態復元指令作成装置２から出力される機械状態復元指令８に基づいて、中断点Ｐから自動運転を再開可能である。
工作機械において、それまで工作物の加工を行なっていた自動運転を中断した後に、再開準備を開始すると（ステップ１０２）、まず初めに、工具交換指令が出力される（ステップ１０３）。
工作機械が旋盤系の場合には、工具交換指令としては、刃物台を割り出して工具を交換するＴ指令が出力される。工作機械がマシニングセンタや複合加工機の場合には、工具交換指令としては、工具を呼び出すＴ指令と、ＡＴＣ２５による工具交換指令Ｍ６が出力される。

次いで、５つのメイングループのうち第１グループのＭコードが、Ｍコードグループ設定記憶部３０から機械状態復元指令作成部９に出力される（ステップ１０４）。
Ｍコードグループ設定記憶部３０は、第１グループに含まれるサブグループに関する全ての部材（たとえば、工作物計測用のセンサなど）が退避状態（または、格納状態）になるように指令するＭコードを出力する。
こうして、ステップ１０４では、移動軸が移動するときに障害となる全ての部材をあらかじめ退避させて、工具や工作物の移動時に干渉が発生しないようにしている。

次に、第２グループのＭコードが、Ｍコードグループ設定記憶部３０から機械状態復元指令作成部９に出力される（ステップ１０５）。
ここでは、第２グループに含まれるサブグループの中で、再開位置に移動しなければならない移動軸に対応するサブグループのみに関して、アンクランプを指令するためのＭコードが出力される。また、パラメータにより移動軸の接続のためのＭコードが設定されている場合には、アンクランプ指令が完了したのちに、移動軸を接続するためのＭコードが出力される。
こうして、再開位置に移動すべき移動軸がアンクランプ状態になるので、移動軸が再会位置に移動可能になる。

次に、各移動軸を再開位置に移動させるための各指令が出力される（ステップ１０６）。このステップ１０６において、移動軸を再開位置に移動させる指令は、下記の第１の方法ないし第３の方法のうちいずれか１つの方法により作成される。

（第１の方法）
各移動軸が移動する再開位置としては、再開ブロックの始点（すなわち、中断時のＮＣプログラム３のブロックの終点）における各移動軸の位置が指定される。移動軸が移動する順序は、パラメータにて選択可能にする。このパラメータの選択はオペレータが手動で行うことができる。移動軸の移動動作を確認しながら安全に移動させるために、移動軸の移動動作はステップ実行ができるようになっている。
オペレータが目視で観察したとき、移動軸が現在位置から再開位置に移動する途中で干渉が発生する恐れがある場合には、下記の方法（Ｂ1）または（Ｂ2）で回避する。
（方法Ｂ1）移動軸が再開位置に移動中に干渉しない位置に、移動軸を手動送りにより目視で移動させる。
（方法Ｂ2）移動軸が移動する前に、再開位置への移動中に移動軸が干渉しないように中間点を設定し、再開位置への移動軸の移動を、現在位置→中間点→再開位置となるようにする。

（第２の方法）
再開する工具への工具交換後から移動パスまでをスキャンして記憶しておき、現在位置から再開開始のプログラムブロックまでのプログラム指令パスにより、再開位置への移動指令を自動的に作成しておく。

（第３の方法）
再開ブロックまで（すなわち、中断点Ｐまで）加工の終わった状態の工作物の３次元モデル（３Ｄモデル）のワークデータを取得し、この３次元モデルのワークデータを使って、現在位置から再開位置までの移動指令を作成しておく。
ステップ１０６では、上述の第１の方法ないし第３の方法のうちいずれか１つの方法により、移動軸の再開位置への移動を指令する。

次に、第２グループの他のＭコードが、Ｍコードグループ設定記憶部３０から機械状態復元指令作成部９に出力される（ステップ１０７）。ここでは、第２グループに含まれるサブグループの中で、再開ブロックでの最終出力がクランプ状態であるサブグループにおいて、クランプを指令するためのＭコードが出力される。
ステップ１０５とステップ１０７により、第２グループにおいて、各移動軸をそれぞれアンクランプまたはクランプの再開状態にすることができる。
その結果、中断時にクランプ状態であった移動軸は、再開位置に移動した後にクランプされ、中断時にアンクランプ状態であった移動軸は、再開位置に移動してもアンクランプ状態のままである。

次に、第３グループのＭコードが、Ｍコードグループ設定記憶部３０から機械状態復元指令作成部９に出力される（ステップ１０８）。ここでは、第３グループに含まれるサブグループにおいて、中断ブロックでの最終出力と同じＭコードが出力される。

次に、第４グループのＭコードが、Ｍコードグループ設定記憶部３０から機械状態復元指令作成部９に出力される。第４グループのＳコードが、主軸状態記憶部３４から機械状態復元指令作成部９に出力される（ステップ１０９）。ここでは、第４グループに含まれるサブグループにおいて、再開ブロックでの最終出力と同じＭコードと、主軸の回転速度を指令するＳコードとが、機械状態復元指令作成部９に出力される。
出力されるＭコードが主軸回転指令の場合には、たとえば、パラメータに設定された主軸ブレーキオフ用のＭコードと、Ｃ軸の連結を解除するためのＭコードとが出力される。このステップ１０９により、主軸の状態を再開可能状態にすることができる。

次に、第５グループのＭコードが、Ｍコードグループ設定記憶部３０から機械状態復元指令作成部９に出力される（ステップ１１０）。ここでは、第５グループに含まれるサブグループにおいて、中断ブロックでの最終出力と同じＭコードが出力される。

ステップ１０３からステップ１１０までの手順を実行することにより、機械状態復元指令作成部９が機械状態復元指令８を自動的に作成して、この指令８がプログラム解析部７に出力される。
このように、機械状態復元指令８の作成が完了し（ステップ１１１）、その他の準備が完了すると、再開準備完了となる（ステップ１１２）。
再開準備が完了すると、ＮＣ装置１，１ａは、ＮＣプログラム３の中断点Ｐから始まる残りのＮＣプログラムに基づくＮＣプログラム指令１２を出力する。こうして出力されたＮＣプログラム指令１２により、工作機械は、中断点Ｐから自動運転を再開して工作物を加工する。

上述のように、機械状態復元指令作成部９は機械状態復元指令８を自動的に作成する。したがって、工作機械の自動運転を途中で中断したのち再開するときには、オペレータは、機械状態復元指令８を手動で作成したり修正したりしなくてもよい。
そして、オペレータは、再開のためのボタンを押すかコマンドを入力すれば、複雑な作業を行わなくても、工作機械は、自動運転を再開し、その後は連続して自動的に加工動作を実行する。したがって、このときのオペレータには、高度なスキルは要求されない。
本発明では、機械状態復元指令８が自動的に作成されるので、ＮＣプログラム指令の実行順の修正をオペレータが間違えるといった不具合は発生しない。したがって、自動運転の再開時に、オペレータの意に反して、工作機械の構成部材が不意に動作するようなことはなく、この構成部材が他の部材と干渉したり破損したりする恐れはない。

以上、本発明の実施例（変形例を含む。以下同じ）を説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

本発明にかかる自動運転を再開可能な工作機械の制御方法およびその装置は、旋盤のほかに、マシニングセンタ，複合加工機，旋削盤などに適用可能である。

１，１ａ ＮＣ装置
２ 機械状態復元指令作成装置
３ ＮＣプログラム
４ 機械状態記憶部
５ メイングループ記憶部
６ 中断時出力記憶部
８ 機械状態復元指令
９ 機械状態復元指令作成部
１０，１０ａ 制御装置
１２ ＮＣプログラム指令
Ｐ 中断点

Claims (7)

1. ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行い、この自動運転を途中で中断したとき、中断点から自動運転を再開可能な工作機械の制御方法であって、
   前記ＮＣプログラム指令により前記工作機械の機械状態を変更する動作の内容ごとに複数のメイングループに分類し、
   前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記複数のメイングループが所定の実行順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、機械状態復元指令を自動的に作成し、
   前記自動運転で工作物を加工するとき、前記複数のメイングループは、
   移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させるＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、
   前記移動軸をクランプ・アンクランプするＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループと、
   機械状態の復元に必要な指令のうちで他の前記メイングループに含まれない前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを含む第３グループと、
   工具または前記工作物が取付けられる主軸を回転させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第４グループと、
   自動運転を再開する直前に行う動作の前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第５グループとのうち、少なくとも１つにより構成され、
   前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記複数のメイングループが、前記第１グループ，前記第２グループ，前記第３グループ，前記第４グループおよび前記第５グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成することを特徴とする、自動運転を再開可能な工作機械の制御方法。
2. 工作物を加工しない空運転が前記自動運転である場合、前記複数のメイングループは、
   前記第１グループと、前記第２グループとにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動運転を再開可能な工作機械の制御方法。
3. 前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記複数のメイングループが、前記第１グループおよび前記第２グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成することを特徴とする請求項２に記載の自動運転を再開可能な工作機械の制御方法。
4. ＮＣ装置から出力されるＮＣプログラム指令により自動運転を行い、この自動運転を途中で中断したとき、機械状態復元指令作成装置から出力される機械状態復元指令に基づいて中断点から自動運転を再開可能な工作機械の制御装置であって、
   前記機械状態復元指令作成装置は、
   前記工作機械の機械状態を記憶する機械状態記憶部と、
   前記ＮＣプログラム指令により前記機械状態を変更する動作の内容ごとに分類した複数のメイングループを記憶するメイングループ記憶部と、
   前記ＮＣ装置から出力される機械状態の中断時の出力を記憶する中断時出力記憶部と、
   前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記機械状態記憶部から出力される前記機械状態のデータと、前記中断時出力記憶部から出力される前記機械状態の中断時の出力とに基づいて、前記メイングループ記憶部から出力される前記複数のメイングループを所定の実行順に並べ、前記機械状態復元指令を自動的に作成して前記ＮＣ装置に出力する機械状態復元指令作成部とを備え、
   前記自動運転で工作物を加工するとき、前記複数のメイングループは、
   移動軸が移動するときに障害となる部材を退避させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第１グループと、
   前記移動軸をクランプ・アンクランプする前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第２グループと、
   機械状態の復元に必要な指令のうちで他の前記メイングループに含まれない前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを含む第３グループと、
   工具または前記工作物が取付けられる主軸を回転させる前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第４グループと、
   自動運転を再開する直前に行う動作の前記ＮＣプログラム指令からなるサブグループを少なくとも１つ含む第５グループとのうち、少なくとも１つにより構成され、
   前記機械状態復元指令作成部は、
   前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記メイングループ記憶部から出力された前記複数のメイングループが、前記第１グループ，前記第２グループ，前記第３グループ，前記第４グループおよび前記第５グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成することを特徴とする、自動運転を再開可能な工作機械の制御装置。
5. 工作物を加工しない空運転が前記自動運転である場合、前記複数のメイングループは、
   前記第１グループと、前記第２グループとにより構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動運転を再開可能な工作機械の制御装置。
6. 前記機械状態復元指令作成部は、
   前記自動運転を途中で中断したのち再開するときには、前記メイングループ記憶部から出力された前記複数のメイングループが、前記第１グループおよび前記第２グループの順に並ぶように前記ＮＣプログラム指令の実行順を決定して、前記機械状態復元指令を自動的に作成することを特徴とする請求項５に記載の自動運転を再開可能な工作機械の制御装置。
7. 前記機械状態復元指令作成装置を、前記ＮＣ装置の外部に別途独立して配置したことを特徴とする、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の自動運転を再開可能な工作機械の制御装置。

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