數(shù)控裝置制造方法
【專利摘要】為了防止刀具與工件的干涉、且有效地利用刀具更換時間，數(shù)控裝置(1)具備：程序解析部(2)，其從加工程序(7)先讀取刀具更換指令(12)和更換后定位指令(11)并將它們分別輸出；刀具更換指令輸出部(5)，其基于刀具更換指令(12)使工作機械執(zhí)行刀具更換動作；以及移動指令判定部(3)和插補部(4)，在更換后定位指令(11)是對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令的情況下，它們等待刀具更換動作的完畢才開始基于該軸成分指令的對軸的控制，在更換后定位指令(11)是對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令的情況下，它們不等待刀具更換動作的完畢便開始基于該軸成分指令的對軸的控制。
【專利說明】數(shù)控裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及對能夠執(zhí)行刀具更換的工作機械進行控制的數(shù)控裝置。

【背景技術】
[0002] 當前，存在通過用戶根據(jù)加工程序指定刀具，能夠使工作機械一邊針對每一加工 種類進行刀具的更換一邊加工的數(shù)控裝置。用于更換刀具的一系列動作，包括向能夠更換 刀具的位置的移動、刀具的更換、向開始加工的位置的移動。這些用于更換刀具的一系列 動作所消耗的時間（刀具更換時間）是不對工件進行加工的時間，在頻繁地進行刀具更換 這樣的加工的情況下，刀具更換時間對加工時間造成較大影響，因此，希望縮短刀具更換時 間。
[0003] 對此，專利文獻1公開有如下技術：先進行加工程序的讀取，在刀具更換指令的接 下來的指令為定位指令的情況下，同時進行刀具更換動作與定位動作，從而有效地利用刀 具更換時間。
[0004] 專利文獻1 :日本特開平11-300577號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 然而，根據(jù)上述專利文獻1所記載的技術，僅通過判斷該定位指令是否為切削指 令來確定與刀具更換動作同時進行的定位指令，因此，即使存在不可以在刀具更換動作中 移動的軸的定位指令的情況下，也與刀具更換動作同時地執(zhí)行定位動作。因此，有時產(chǎn)生無 法更換刀具、刀具與工件干涉等問題。
[0006] 本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于獲得一種防止刀具與工件的干 涉，且有效地利用刀具更換時間的數(shù)控裝置。
[0007] 為了解決上述課題、并達成目的，本發(fā)明的特征在于，具備：程序解析部，其從加工 程序先讀取第1指令和第2指令并將它們分別輸出，其中，所述第1指令對刀具更換動作 進行指示，所述第2指令接著所述第1指令之后而僅對工作機械所具備的軸的定位進行指 示；刀具更換指令輸出部，其基于所述程序解析部輸出的第1指令，使所述工作機械執(zhí)行刀 具更換動作；以及軸控制部，在所述程序解析部輸出的第2指令是對與刀具更換動作有關 的第1軸進行定位的指令的情況下，其等待基于所述第1指令的刀具更換動作的完畢，才開 始基于該第2指令的對所述第1軸的控制，在所述程序解析部輸出的第2指令是對與刀具 更換動作無關的第2軸進行定位的指令的情況下，其不等待基于所述第1指令的刀具更換 的完畢便開始基于該第2指令的對所述第2軸的控制。
[0008] 發(fā)明效果
[0009] 本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置，在刀具更換指令之后的、僅執(zhí)行軸的定位的定位指令 是對與刀具更換動作有關的軸進行定位的指令的情況下，等待刀具更換動作的完畢才開 始基于定位指令的控制，在定位指令是對與刀具更換動作無關的軸進行定位的指令的情況 下，不等待刀具更換的完畢便開始基于定位指令的控制，因此，能夠防止刀具與工件的干 涉，并能夠有效地利用刀具更換時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是表示實施方式1所涉及的數(shù)控裝置的構成的圖。
[0011] 圖2是表示作為數(shù)控裝置1的控制對象的工作機械的機械構成例的圖。
[0012] 圖3是說明數(shù)控裝置1的硬件構成例的圖。
[0013] 圖4是說明實施方式1的程序解析部的動作的流程圖。
[0014] 圖5-1是說明實施方式1的移動指令判定部的動作的流程圖。
[0015] 圖5-2是說明實施方式1的移動指令判定部的動作的流程圖。
[0016] 圖6是表示加工程序的具體例的圖。
[0017] 圖7-1是表示實施方式1的數(shù)控裝置執(zhí)行加工程序的情況下的各軸的動作的時序 圖。
[0018] 圖7-2是表示逐個程序塊地按順序執(zhí)行加工程序的情況下的各軸的動作的時序 圖。
[0019] 圖8是表示實施方式2所涉及的數(shù)控裝置的構成的圖。
[0020] 圖9是說明實施方式2的程序解析部的動作的流程圖。
[0021] 圖10-1是說明實施方式2的移動指令判定部的動作的流程圖。
[0022] 圖10-2是說明實施方式2的移動指令判定部的動作的流程圖。
[0023] 圖10-3是說明實施方式2的移動指令判定部的動作的流程圖。
[0024] 圖11是表示加工程序的具體例的圖。
[0025] 圖12-1是表示實施方式2的數(shù)控裝置執(zhí)行加工程序的情況下的各軸的動作的時 序圖。
[0026] 圖12-2是表示逐個程序塊地按順序執(zhí)行加工程序的情況下的各軸的動作的時序 圖。

【具體實施方式】
[0027] 以下，基于附圖對本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置的實施方式進行詳細說明。此外，本發(fā) 明并不限定于該實施方式。
[0028] 實施方式1.
[0029] 圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的數(shù)控裝置的構成的圖。如圖所示，數(shù)控 裝置1具備程序解析部2、移動指令判定部3、插補部4、刀具更換指令輸出部5、以及參數(shù)存 儲部6。
[0030] 參數(shù)存儲部6預先存儲數(shù)控裝置1控制工作機械用的各種參數(shù)。此處，作為上述 參數(shù)之一，對機械構造信息17進行存儲。機械構造信息17是指描述與刀具更換動作有關 的軸以及與刀具更換動作無關的軸是哪個軸的信息。
[0031] 圖2是表示作為數(shù)控裝置1的控制對象的工作機械的機械構成例的圖。根據(jù)該例， 工作機械1〇〇具備刀具庫101、刀具l〇2a?102c、工作臺103。工作臺103固定有工件（未 圖示），通過X軸控制以及Y軸控制而被驅(qū)動。裝配于刀具庫101的刀具102b通過Z軸控 制而被驅(qū)動，對固定于工作臺103的工件進行加工。當將刀具102b更換為刀具102a或刀 具102c時，在使刀具102b移動到Z軸上的刀具更換位置以后，使刀具庫101旋轉(zhuǎn)直至刀具 102a或刀具102c到達能夠通過Z軸控制而被驅(qū)動的位置為止。在工作機械100以該方式 構成的情況下，在刀具更換動作中需要使Z軸在刀具更換位置靜止，因此，無法進行任意的 驅(qū)動。另外，在刀具更換動作中能夠?qū)軸及Y軸進行任意的驅(qū)動。即，Z軸是與刀具更換 動作有關的軸，X軸及Y軸是與刀具更換動作無關的軸。另外，將刀具l〇2a?102c中的能 夠基于Z軸控制而被驅(qū)動的刀具簡稱為刀具102。
[0032] 程序解析部2逐個程序塊地讀取加工程序7直至讀取到刀具更換指令12為止。如 果程序解析部2讀取到刀具更換指令12,則先讀取刀具更換指令12以后的程序塊直至讀取 到不是定位指令的指令為止。
[0033] 此外，在實施方式中，定位指令是指僅執(zhí)行定位的指令。像切削指令這樣伴隨有加 工的定位指令，不包含在本實施方式的定位指令中。另外，將刀具更換指令12之后連續(xù)的1 條以上的定位指令分別稱為更換后定位指令（更換后定位指令11)，將更換后定位指令11 以外的定位指令、伴隨有其它動作的定位指令簡稱為移動指令10。另外，更換后定位指令 11有時由分別對多個軸進行定位的指令構成。將構成更換后定位指令11的針對每個軸的 指令稱為軸成分指令。
[0034] 程序解析部2將讀取的指令中的移動指令10以及更換后定位指令11向移動指令 判定部3輸出，將刀具更換指令12向刀具更換指令輸出部5輸出。
[0035] 移動指令判定部3以及插補部4協(xié)作，作為軸控制部起作用，該軸控制部在基于更 換后定位指令11是否為對與刀具更換動作有關的軸進行定位的指令的判斷的定時，執(zhí)行 基于該更換后定位指令11的對軸的控制。
[0036] 具體而言，對于更換后定位指令11，移動指令判定部3基于存儲于參數(shù)存儲部6中 的機械構造信息17,針對每條軸成分指令，判定更換后定位指令11所指示的軸是否與刀具 更換動作有關，在所述指示的軸與刀具更換動作有關的情況下，等待刀具更換動作的完畢， 在所述指示的軸與刀具更換動作無關的情況下，不等待刀具更換動作完畢，將軸成分指令 作為移動指令13向插補部4輸出。移動指令判定部3通過對伺服放大器8輸出的反饋位 置15進行確認，能夠識別各軸處于移動中/非移動中。另外，對于移動指令10,移動指令判 定部3將該移動指令10所包含的軸成分指令分別作為移動指令13向插補部4輸出。
[0037] 并且，如果從移動指令判定部3輸入移動指令13,則插補部4基于輸入的移動指 令13求出每個插補周期的移動量14,并將該求出的每個插補周期的移動量14向工作機械 100所具備的伺服放大器8輸出。
[0038] 如果從程序解析部2輸入刀具更換指令12,則刀具更換指令輸出部5向工作機械 1〇〇所具備的刀具更換裝置9發(fā)出更換刀具的指令。換言之，刀具更換指令輸出部5基于程 序解析部2輸出的刀具更換指令12使工作機械100執(zhí)行刀具更換動作。如果刀具的更換 完畢，則刀具更換裝置9將刀具更換完畢信號16向移動指令判定部3輸入。
[0039] 圖3是說明數(shù)控裝置1的硬件構成例的圖。如圖所示，數(shù)控裝置1具備運算裝置 201、存儲裝置202、輸入裝置203、顯示裝置204以及工作機械連接接口（I/F)205。利用總 線將運算裝置201、存儲裝置202、輸入裝置203、顯示裝置204以及工作機械連接I/F205相 互連接。
[0040] 存儲裝置202由非易失性存儲器、易失性存儲器、或者它們的組合構成。存儲裝置 202預先存儲加工程序7以及數(shù)控程序206。另外，存儲裝置202預先存儲參數(shù)，并作為參 數(shù)存儲部6起作用。
[0041] 運算裝置201例如為CPU (Central Processing Unit)，通過執(zhí)行數(shù)控程序206,而 作為程序解析部2、移動指令判定部3、插補部4、刀具更換指令輸出部5起作用。
[0042] 輸入裝置203是接受對數(shù)控裝置1的操作、對存儲于存儲裝置202的加工程序7 進行編輯的輸入的輸入單元，例如由鍵盤構成。顯示裝置204由液晶顯示器等構成，對運算 裝置201生成的面向用戶的顯示信息進行顯示輸出。此外，可以由觸摸面板裝置構成輸入 裝置203及顯示裝置204。
[0043] 工作機械連接I/F205是將工作機械100與數(shù)控裝置1連接的連接接口。具體而 言，工作機械連接I/F205向工作機械100所具備的伺服放大器8發(fā)送移動量14,或者接受 伺服放大器8輸出的反饋位置15。另外，工作機械連接I/F205向刀具更換裝置9發(fā)送刀具 更換指令，或者接受刀具更換裝置9輸出的刀具更換完畢信號16。
[0044] 此外，雖然說明了程序解析部2、移動指令判定部3、插補部4、刀具更換指令輸出 部5由軟件實現(xiàn)的方式，但這些功能模塊中的每一個都能夠作為硬件、或者硬件與軟件的 組合實現(xiàn)。這些功能模塊作為硬件實現(xiàn)、還是作為軟件實現(xiàn)，基于針對裝置整體要求的設計 制約來確定。
[0045] 接著，說明本發(fā)明的實施方式1的數(shù)控裝置1的動作。圖4是說明實施方式1所 涉及的程序解析部2的動作的流程圖。如圖所示，首先，程序解析部2讀取加工程序7中記 述的1個程序塊的指令（步驟S101)。并且，程序解析部2判定讀取的指令是否為刀具更換 指令12 (步驟S102)，在讀取的指令不是刀具更換指令12的情況下（步驟S102中為否）， 執(zhí)行后述的步驟S107的處理。
[0046] 在讀取的指令是刀具更換指令12的情況下（步驟S102中為是），程序解析部2將 刀具更換指令12向刀具更換指令輸出部5輸出（步驟S103)。并且，程序解析部2讀取下 一個程序塊（步驟S104)，判定讀取的指令是否為定位指令（S卩，更換后定位指令11)(步驟 S105)。在讀取的指令是更換后定位指令11的情況下（步驟S105中為是），程序解析部2 將該更換后定位指令11向移動指令判定部3輸出（步驟S106)，然后，執(zhí)行步驟S104的處 理。
[0047] 在讀取的指令不是更換后定位指令11的情況下（步驟S105中為否），該讀取的指 令是移動指令10。在該情況下，程序解析部2將該移動指令10向移動指令判定部3輸出 (步驟S107)，使動作結束。
[0048] 這樣，程序解析部2將讀取的指令逐個程序塊地向與指令對應的功能模塊輸入直 至讀取到刀具更換指令12為止，當讀取到刀具更換指令12時，先讀取該刀具更換指令12 和更換后定位指令11，將先讀取的這些指令連續(xù)地向移動指令判定部3輸出。
[0049] 圖5-1以及圖5-2是說明實施方式1的移動指令判定部3的動作的流程圖。移動 指令判定部3對從程序解析部2輸出的移動指令10以及更換后定位指令11按照接收的順 序依次處理。移動指令判定部3首先判定對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分 指令是否中止（步驟S201)。針對與刀具更換動作有關的軸的軸成分指令通過后述的步驟 S215的處理而中止。
[0050] 在對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令已中止的情況下（步驟 S201中為是），移動指令判定部3參照刀具更換完畢信號16判定刀具更換動作是否完畢 (步驟S202)。在刀具更換動作完畢的情況下（步驟S202中為是），移動指令判定部3參照 反饋位置15判定與刀具更換動作有關的軸是否處于移動中（步驟S203)。在與刀具更換動 作有關的軸未處于移動中的情況下（步驟S203中為否），移動指令判定部3將中止的軸成 分指令向插補部4輸出（步驟S204)，解除該軸成分指令的中止（步驟S205)。由此，插補 部4開始輸出該軸成分指令所涉及的每個插補周期的移動量14。
[0051] 在對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令未中止的情況下（步驟 S201中為否）、刀具更換動作未完畢的情況下（步驟S202中為否）、與刀具更換動作有關的 軸處于移動中的情況下（步驟S203中為是）、或者步驟S205的處理以后，移動指令判定部 3判定對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令是否中止（步驟S206)。對與刀 具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令通過后述的步驟S219的處理而中止。
[0052] 在對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令中止的情況下（步驟S206 中為是），移動指令判定部3參照反饋位置15判定與刀具更換動作無關的軸是否處于移動 中（步驟S207)。在與刀具更換動作無關的軸未處于移動中的情況下（步驟S207中為否）， 移動指令判定部3將中止的軸成分指令向插補部4輸出（步驟S208)，解除該軸成分指令的 中止（步驟S209)。
[0053] 在對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令未中止的情況下（步驟 S206中為否）、與刀具更換動作無關的軸處于移動中（步驟S207中為是）、或者步驟S209 的處理以后，移動指令判定部3判定處理對象的程序塊是否為更換后定位指令11 (步驟 S210)。此外，通過后述的步驟S220將處理對象按順序設定為后續(xù)輸入的程序塊。
[0054] 在處理對象的程序塊是更換后定位指令11的情況下（步驟S210中為是），移動 指令判定部3判定該處理對象的程序塊是否包含對與刀具更換動作有關的軸進行定位的 軸成分指令（步驟S211)。在處理對象的程序塊包含對與刀具更換動作有關的軸進行定位 的軸成分指令的情況下（步驟S211中為是），移動指令判定部3參照刀具更換完畢信號16 判定刀具更換動作是否完畢（步驟S212)。在刀具更換動作完畢的情況下（步驟S212中 為是），移動指令判定部3參照反饋位置15判定與刀具更換動作有關的軸是否處于移動中 (步驟S213)。在與刀具更換動作有關的軸未處于移動中的情況下（步驟S213中為否），移 動指令判定部3將處理對象的程序塊所包含的對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸 成分指令向插補部4輸出（步驟S214)。
[0055] 在刀具更換動作未完畢的情況下（步驟S212中為否）、或者與刀具更換動作有關 的軸處于移動中的情況下（步驟S213中為是），移動指令判定部3不將處理對象的程序塊 所包含的對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令輸出而是中止（步驟S215)。
[0056] 在處理對象的程序塊不包含對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令 的情況下（步驟S211中為否），或者，在步驟S214的處理或步驟S215的處理之后，移動指 令判定部3判定處理對象的程序塊是否包含對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成 分指令（步驟S216)。在處理對象的程序塊包含對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸 成分指令的情況下（步驟S216中為是），移動指令判定部3通過參照反饋位置15判定與刀 具更換動作無關的軸是否處于移動中（步驟S217)。在與刀具更換動作無關的軸未處于移 動中的情況下（步驟S217中為否），移動指令判定部3將處理對象的程序塊包含的對與刀 具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令向插補部4輸出（步驟S218)。在與刀具更換 動作無關的軸處于移動中的情況下（步驟S217中為是），移動指令判定部3不將對與刀具 更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令輸出而是中止（步驟S219)。
[0057] 在處理對象的程序塊不包含對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令 的情況下（步驟S216中為否），或者，在步驟S218的處理或步驟S219的處理之后，移動指 令判定部3將后續(xù)的程序塊作為下一個處理對象（步驟S220)，執(zhí)行步驟S201的處理。
[0058] 在處理對象的程序塊不是更換后定位指令11的情況下（步驟S210中為否），即， 在處理對象的程序塊是移動指令10的情況下，移動指令判定部3判定是否已將更換后定位 指令11全部輸出（步驟S221)。此外，已將更換后定位指令11全部輸出的狀態(tài)是指將構 成更換后定位指令11的軸成分指令全部輸出的狀態(tài)。在存在未輸出的更換后定位指令11 的情況下（步驟S221中為否），移動指令判定部3執(zhí)行步驟S201的處理。在已將更換后 定位指令11全部輸出的情況下（步驟S221中為是），參照反饋位置15,判定截至上一個程 序塊為止的指令所涉及的軸的移動（即，截至上一個程序塊為止的動作）是否完畢（步驟 S222)。在截至上一個程序塊為止的指令所涉及的軸的移動未完畢的情況下（步驟S222中 為否），移動指令判定部3再次執(zhí)行步驟S222的處理。在截至上一個程序塊為止的指令所 涉及的軸的移動完畢的情況下（步驟S222中為是），移動指令判定部3將作為處理對象的 程序塊的移動指令10向插補部4輸出（步驟S223)，使動作結束。
[0059] 接著，示出加工程序7的具體例并具體說明本發(fā)明的實施方式1的數(shù)控裝置1的 動作。圖6是表示在對實施方式1的說明中使用的加工程序7的具體例的圖。此外，在加 工程序7的左側(cè)針對每一行所標記的Nil?N14,表示對應的行中記述的指令的程序塊編 號。
[0060] 程序解析部2針對圖6所示的加工程序7執(zhí)行以下處理。首先，程序解析部2通 過步驟S101的處理從加工程序7讀取Nil程序塊。并且，通過步驟S102的判定處理判定 為Nil程序塊是刀具更換指令12 (步驟S102中為是），將Nil程序塊向刀具更換指令輸出 部5輸出（步驟S103)。并且，通過步驟S104的處理，讀取作為下一個程序塊的N12程序 塊。并且，通過步驟S105的判定處理判定為N12程序塊是更換后定位指令11 (步驟S105 中為是），將N12程序塊向移動指令判定部3輸出（步驟S106)。
[0061] 程序解析部2在輸出N12程序塊以后，通過步驟S104的處理讀取N13程序塊。并 且，通過步驟S105的判定處理判定為N13程序塊是更換后定位指令（步驟S105中為是）， 將N13程序塊向移動指令判定部3輸出（步驟S106)。并且，通過步驟S104的處理讀取N14 程序塊。由于N14程序塊是切削指令、亦即移動指令10,因此，通過步驟S105的判定處理判 定為N14程序塊不是更換后定位指令11 (步驟S105中為否），將N14程序塊向移動指令判 定部3輸出（步驟S107)。
[0062] 這樣，程序解析部2將作為刀具更換指令12的Nil程序塊向刀具更換指令輸出部 5輸出，將作為更換后定位指令11的N12程序塊以及N13程序塊向移動指令判定部3輸出， 將作為移動指令10的N14程序塊向移動指令判定部3輸出。
[0063] 移動指令判定部3針對從程序解析部2傳送來的N12程序塊?N14程序塊執(zhí)行以 下處理。首先，通過步驟S201的判定處理判定為對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸 成分指令未中止（步驟S201中為否），通過步驟S206的判定處理判定為對與刀具更換動作 無關的軸進行定位的軸成分指令未中止（步驟S206中為否）。并且，通過步驟S210的處理 判定為N12程序塊是更換后定位指令11 (步驟S210中為是）。并且，由于N12程序塊僅由 對作為與刀具更換動作有關的軸的Z軸進行定位的軸成分指令構成，因此，通過步驟S211 的判定處理判定為，處理對象的程序塊（N12程序塊）包含對與刀具更換動作有關的軸進行 定位的軸成分指令（步驟S211中為是）。并且，如果刀具更換動作未完畢，則通過步驟S212 的判定處理判定為刀具更換動作未完畢（步驟S212中為否），將構成N12程序塊的軸成分 指令中止（步驟S215)。并且，通過步驟S216的判定處理判定為，處理對象的程序塊部不包 含對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令（步驟S216中為否），將后續(xù)的N13 程序塊設定為處理對象的程序塊，執(zhí)行步驟S201的判定處理。
[0064] 在該時刻，由于只有構成Nil程序塊的、涉及Z軸的軸成分指令處于中止的狀態(tài)， 因此，移動指令判定部3通過步驟S201的判定處理判定為，對與刀具更換動作有關的軸進 行定位的軸成分指令中止（步驟S201中為是）。并且，如果刀具更換動作仍未完畢，則通過 步驟S202的判定處理判定為刀具更換動作仍未完畢（步驟S202中為否）。并且，通過步 驟S206的判定處理判定為，對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令未中止（步 驟S206中為否）。并且，由于作為處理對象的程序塊的N13程序塊是更換后定位指令11， 因此，通過步驟S210的判定處理判定為N13程序塊是更換后定位指令11 (步驟S210中為 是）。并且，由于N13程序塊由對作為與刀具更換動作無關的軸的X軸以及Y軸分別進行定 位的軸成分指令構成，因此，通過步驟S211的判定處理判定為，處理對象的程序塊不包含 對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令（步驟S211中為否），通過步驟S216的 判定處理判定為，處理對象的程序塊包含對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指 令（步驟S216中為是）。并且，通過步驟S217的判定處理判定為與刀具更換動作無關的軸 未處于移動中（步驟S217中為否），通過步驟S218的處理將構成N13程序塊的X軸以及Y 軸的軸成分指令向插補部4輸出。并且，通過步驟S220的處理，將N14程序塊設定為處理 對象的程序塊，執(zhí)行步驟S201的處理。
[0065] 在該時刻，由于構成Nil程序塊的涉及Z軸的軸成分指令依然處于中止的狀態(tài)，因 此，移動指令判定部3通過步驟S201的處理判定為，與刀具更換動作有關的軸的軸成分指 令中止（步驟S201中為是）。并且，如果刀具更換動作仍未完畢，則通過步驟S202的判定 處理判定為刀具更換動作仍未完畢（步驟S202中為否）。并且，由于對與刀具更換動作無 關的軸進行定位的軸成分指令未中止，因此，通過步驟S206的判定處理判定為，對與刀具 更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令未中止（步驟S206中為否）。并且，由于N14程 序塊是移動指令10,因此，通過步驟S210的判定處理判定為N14程序塊不是更換后定位指 令11 (步驟S210中為否）。并且，在該時刻，由于構成Nil程序塊的涉及Z軸的軸成分指令 依然處于中止的狀態(tài)，因此，在步驟S221的判定處理中判定為存在未輸出的更換后定位指 令11 (步驟S211中為否），執(zhí)行步驟S201的判定處理。
[0066] 接著，移動指令判定部3通過步驟S201的處理判定為與刀具更換動作有關的軸的 軸成分指令已中止（步驟S201中為是）。并且，如果刀具更換動作完畢，則通過步驟S202 的判定處理判定為刀具更換動作完畢（步驟S202中為是）。并且，通過步驟S203的判定 處理判定為與刀具更換動作有關的軸未處于移動中（步驟S203中為否），將中止的涉及Z 軸的軸成分指令向插補部4輸出（步驟S204)，并且，將該涉及Z軸的軸成分指令的中止解 除（步驟S205)。并且，由于N14程序塊是移動指令10,因此，通過步驟S210的判定處理 判定為作為處理對象的程序塊的N14程序塊不是更換后定位指令11 (步驟S210中為否）。 并且，在步驟S221的判定處理中判定為更換后定位指令11全部輸出完畢（步驟S211中為 是）。并且，通過反復執(zhí)行步驟S222的判定處理，等待Nil程序塊?N13程序塊所涉及的軸 的移動完畢。并且，在移動完畢以后，將作為移動指令10的N14程序塊的切削指令向插補 部4輸出（步驟S223)，使動作結束。
[0067] 圖7-1是表示數(shù)控裝置1執(zhí)行圖6所示的加工程序7的情況下的各軸的動作的時 序圖。另外，作為實施方式1的比較例，圖7-2是表示逐個程序塊地按順序執(zhí)行加工程序7 的情況下的各軸的動作的時序圖。如圖所示，根據(jù)實施方式1所涉及的數(shù)控裝置1，在刀具 更換動作（Nil)的同時開始X軸、Y軸的定位動作（N13)，在刀具更換動作（Nil)完畢以后 開始Z軸的定位動作（N12)。并且，在X軸以及Y軸的定位動作（N13)和Z軸的定位動作 (N12)完畢以后開始X軸的切削動作（N14)。據(jù)此可知，在執(zhí)行刀具更換動作（Nil)的過程 中并行執(zhí)行定位動作（N13)，刀具更換時間得以有效地利用。另外，與刀具更換動作（Nil) 并行執(zhí)行的不是涉及作為與刀具更換動作有關的軸的Z軸的定位動作（N12)，而是作為與 刀具更換動作無關的軸的X軸或Y軸所涉及的定位動作（N13)，因此，能夠防止刀具與工件 的干涉。與此相對，根據(jù)比較例可知，由于按順序執(zhí)行Nil程序塊?N14程序塊，因此，與采 用實施方式1的數(shù)控裝置1執(zhí)行加工程序7的情況相比，需要更多的時間。即，通過將實施 方式1用于數(shù)控裝置，能夠防止刀具102與工件的干涉，且能夠有效地利用刀具更換時間， 因此，與上述比較例相比，能夠縮短加工時間。
[0068] 此外，在以上說明中，作為數(shù)控裝置1的控制對象的工作機械100的機械構成例， 對示出圖2所示的機械構成例進行了說明，但只要是能夠更換刀具的工作機械，無論是何 種工作機械，都能夠作為數(shù)控裝置1的控制對象。
[0069] 這樣，根據(jù)實施方式1，由于構成為具備：程序解析部2,其從加工程序7先讀取刀 具更換指令12和更換后定位指令11并將它們分別輸出；刀具更換指令輸出部5,其基于程 序解析部2輸出的刀具更換指令12,使工作機械100執(zhí)行刀具更換動作；以及移動指令判 定部3和插補部4,在程序解析部2輸出的更換后定位指令11是對與刀具更換動作有關的 軸進行定位的軸成分指令的情況下，它們等待刀具更換動作的完畢才開始基于該軸成分指 令的對軸的控制，在程序解析部2輸出的更換后定位指令11是對與刀具更換動作無關的軸 進行定位的軸成分指令的情況下，它們不等待刀具更換動作的完畢便開始基于該軸成分指 令的對軸的控制，因此，數(shù)控裝置1能夠防止刀具102與工件的干渉，并能夠有效地利用刀 具更換時間。
[0070] 另外，指令判定部3以及插補部4構成為，在程序解析部2輸出的更換后定位指令 11包含對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令、和對與刀具更換動作無關的軸 進行定位的軸成分指令的情況下，它們等待刀具更換動作的完畢，才開始基于所述更換后 定位指令11所包含的對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令的控制，并且，不 等待刀具更換動作的完畢便開始基于所述更換后定位指令11所包含的對與刀具更換動作 無關的軸進行定位的軸成分指令的控制，因此，即使在更換后定位指令11包含對與刀具更 換動作有關的軸進行定位的軸成分指令、和對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分 指令的情況下，數(shù)控裝置1也能夠針對每個軸調(diào)整開始控制的定時，從而能夠有效地利用 刀具更換時間。
[0071] 實施方式2.
[0072] 如上說明，在執(zhí)行刀具更換動作之前，使刀具向Z軸上的刀具更換位置移動。當?shù)?具到達向刀具更換位置移動的中途的、確保刀具與工件不干涉的預先設定的位置時，實施 方式2的數(shù)控裝置開始對與刀具更換動作無關的軸的定位動作。由此，與實施方式1的數(shù) 控裝置1相比，能夠進一步縮短加工時間。
[0073] 圖8是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的數(shù)控裝置的構成的圖。此外，對實施方 式2的數(shù)控裝置la所具備的構成要素中的、與實施方式1相比具有相同功能的構成要素標 注相同的名稱以及標號，并省略重復的說明。
[0074] 實施方式2的數(shù)控裝置la具備程序解析部18、移動指令判定部19、插補部4、刀具 更換指令輸出部20、以及參數(shù)存儲部21。
[0075] 除了機械構造信息17以外，參數(shù)存儲部21還存儲避免干涉區(qū)域信息24。避免干 涉區(qū)域信息24是指，描述確保刀具102與工件不干涉的、與刀具更換動作有關的軸的動作 區(qū)域（避免干涉區(qū)域）的信息。
[0076] 程序解析部18逐個程序塊地讀取加工程序7直至讀取到刀具更換指令12為止。 如果程序解析部18讀取到刀具更換位置復位指令22,則將刀具更換位置復位指令22向移 動指令判定部19輸出。此處，刀具更換位置復位指令22是使刀具102 (換言之，是與刀具 更換動作有關的軸）向刀具更換位置移動的指令。此外，將使刀具102向刀具更換位置移 動的動作稱為更換位置復位動作。
[0077] 另外，如果程序解析部18讀取到刀具更換指令12,則先讀取刀具更換指令12以后 的程序塊直至讀取到不是定位指令的指令為止。并且，程序解析部18將讀取的指令中的、 移動指令10以及更換后定位指令11向移動指令判定部19輸出，將刀具更換指令12向刀 具更換指令輸出部20輸出。
[0078] 如果移動指令判定部19被輸入刀具更換位置復位指令22,則將用于更換位置復 位動作的移動指令13向插補部4輸出，并且，在執(zhí)行更換位置復位動作的過程中，當與刀具 更換動作有關的軸到達根據(jù)避免干涉區(qū)域信息24確定的位置時，輸出能夠并行執(zhí)行的更 換后定位指令11。并且，如果更換位置復位動作完畢，則將刀具更換位置復位完畢信號23 向刀具更換指令輸出部20輸出。
[0079] 另外，針對移動指令10,移動指令判定部19將該移動指令10所包含的軸成分指令 分別作為移動指令13向插補部4輸出。另外，對于更換后定位指令11，移動指令判定部3 基于存儲于參數(shù)存儲部21中的機械構造信息17,針對每個軸成分指令，判定更換后定位指 令Π 所指示的軸是否與刀具更換動作有關，在所述指示的軸與刀具更換動作有關的情況 下，等待刀具更換動作的完畢，在所述指示的軸與刀具更換動作無關的情況下，不等待刀具 更換動作的完畢，便將軸成分指令作為移動指令13向插補部4輸出。此外，移動指令判定 部3通過確認伺服放大器8輸出的反饋位置15,能夠識別各軸處于移動中/非移動中。
[0080] 如果從程序解析部18輸入刀具更換指令12,則在更換位置復位動作完畢以后，刀 具更換指令輸出部20向工作機械100所具備的刀具更換裝置9發(fā)出更換刀具的指令。刀 具更換指令輸出部20通過參照刀具更換位置復位完畢信號23,判定更換位置復位動作是 否完畢。如果刀具的更換完畢，則刀具更換裝置9將刀具更換完畢信號16向移動指令判定 部19輸入。
[0081] 圖9是說明實施方式2所涉及的程序解析部18的動作的流程圖。如圖所示，首先， 程序解析部18讀取加工程序7中記述的1個程序塊的指令（步驟S301)。并且，程序解析 部18判定讀取的指令是否為刀具更換位置復位指令22 (步驟S302)，在讀取的指令不是刀 具更換位置復位指令22的情況下（步驟S302中為否），執(zhí)行后述的步驟S310的處理。
[0082] 在讀取的指令是刀具更換位置復位指令22的情況下（步驟S302中為是），程序解 析部18將刀具更換位置復位指令22向移動指令判定部19輸出（步驟S303)。并且，程序 解析部18讀取下一個程序塊（步驟S304)，判定讀取的指令是否為刀具更換指令12 (步驟 S305)。在讀取的指令不是刀具更換指令12的情況下（步驟S305中為否），程序解析部18 執(zhí)行步驟S310的處理。
[0083] 在讀取的指令是刀具更換指令12的情況下（步驟S305中為是），程序解析部18 將刀具更換指令12向刀具更換指令輸出部20輸出（步驟S306)。并且，程序解析部18讀 取下一個程序塊（步驟S307)，判定讀取的指令是否為定位指令（即，更換后定位指令11) (步驟S308)。在讀取的指令是更換后定位指令11的情況下（步驟S308中為是），程序解 析部18將該更換后定位指令11向移動指令判定部19輸出（步驟S309)，然后，執(zhí)行步驟 S307的處理。
[0084] 在讀取的指令不是更換后定位指令11的情況下（步驟S308中為否），該讀取的 指令是移動指令10。程序解析部18將該移動指令10向移動指令判定部19輸出（步驟 S310)，使動作結束。
[0085] 圖10-1、圖10-2以及圖10-3是說明實施方式2的移動指令判定部19的動作的流 程圖。移動指令判定部19按順序處理從程序解析部18輸出的移動指令10、更換后定位指 令11以及刀具更換位置復位指令22。移動指令判定部19首先判定處理對象的程序塊是 否為刀具更換位置復位指令22 (步驟S401)。在處理對象的程序塊不是刀具更換位置復位 指令22的情況下（步驟S401中為否），移動指令判定部19執(zhí)行后述的步驟S406的處理。 在處理對象的程序塊是刀具更換位置復位指令22的情況下（步驟S401中為是），移動指令 判定部19將刀具更換位置復位指令22向插補部4輸出（步驟S402)。為了使刀具102的 位置移動到刀具更換位置，插補部4求出每個插補周期的移動量14,將求出的每個插補周 期的移動量14向伺服放大器8依次輸出。
[0086] 然后，移動指令判定部19基于使刀具102移動的軸（即，成為與刀具更換動作有 關的軸的Z軸）的反饋位置15和避免干涉區(qū)域，判定刀具102是否到達避免干涉區(qū)域（步 驟S403)。在刀具102未到達避免干涉區(qū)域的情況下（步驟S403中為否），移動指令判定 部19再次執(zhí)行步驟S403的判定處理。
[0087] 在刀具102到達避免干涉區(qū)域的情況下（步驟S403中為是），移動指令判定部19 判定是否被輸入了后續(xù)的程序塊（步驟S404)。在未輸入后續(xù)的程序塊的情況下（步驟 S404中為否），移動指令判定部19使動作結束。在輸入了后續(xù)的程序塊的情況下（步驟 S404中為是），移動指令判定部19將下一個程序塊設定為處理對象（步驟S405)。
[0088] 并且，移動指令判定部19判定對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指 令是否中止（步驟S406)。此處，由于移動指令判定部19進行的步驟S406?步驟S425的 處理與實施方式1中的移動指令判定部3進行的步驟S201?220相同，因此，省略對步驟 S406?步驟S425的處理的說明。
[0089] 在移動指令判定部19通過步驟S425的處理將后續(xù)的程序塊設為下一個處理對 象以后，移動指令判定部19判定刀具更換位置復位完畢信號23是否已經(jīng)完成輸出（步驟 S426)。在未輸出刀具更換位置復位完畢信號23的情況下（步驟S426中為否），移動指令 判定部19判定刀具102向刀具更換位置的移動（復位）是否完畢（步驟S427)。在刀具 102向刀具更換位置的復位完畢的情況下（步驟S427中為是），移動指令判定部19將刀具 更換位置復位完畢信號23向刀具更換指令輸出部20輸出（步驟S428)。
[0090] 在將刀具更換位置復位完畢信號23輸出的情況下（步驟S426中為是）、刀具102 向刀具更換位置的復位未完畢的情況下（步驟S427中為否）、或者步驟S428的處理以后， 移動指令判定部19執(zhí)行步驟S406的處理。
[0091] 在步驟S415的判定處理的判定結果為否、亦即處理對象的程序塊不是更換后定 位指令11的情況下，移動指令判定部19判定更換后定位指令11是否全部輸出（步驟 S429)。在存在未輸出的更換后定位指令11的情況下（步驟S429中為否），移動指令判定 部19執(zhí)行步驟S426的處理。在更換后定位指令11全部輸出的情況下（步驟S429中為 是），參照反饋位置15判定截至上一個程序塊為止的動作是否完畢（步驟S430)。在截至 上一個程序塊為止的指令所涉及的軸的移動未完畢的情況下（步驟S430中為否），移動指 令判定部19再次執(zhí)行步驟S430的處理。在截至上一個程序塊為止的指令所涉及的軸的移 動完畢的情況下（步驟S430中為是），移動指令判定部19將作為處理對象的程序塊的移動 指令10向插補部4輸出（步驟S431)，使動作結束。
[0092] 接著，示出加工程序7的具體例并具體說明本發(fā)明的實施方式2的數(shù)控裝置la的 動作。圖11是表示在實施方式2的說明中使用的加工程序7的具體例的圖。此外，在加工 程序7的左側(cè)針對每一行記述的N21?N25,表示在對應的行中記述的指令的程序塊編號。
[0093] 程序解析部18針對圖11所示的加工程序7執(zhí)行以下處理。首先，程序解析部18 通過步驟S301的處理從加工程序7讀取N21程序塊。并且，通過步驟S302的判定處理判 定為讀取的N21程序塊是刀具更換位置復位指令22 (步驟S302中為是），通過步驟S303的 處理將N21程序塊向移動指令判定部19輸出。并且，通過步驟S304的處理讀取接著N21 程序塊之后的N22程序塊。并且，通過步驟S305的判定處理判定為讀取的N22程序塊是刀 具更換指令12 (步驟S305中為是），通過步驟S306的處理將N22程序塊向刀具更換指令 輸出部20輸出。并且，通過步驟S307的處理讀取接著N22程序塊之后的N23程序塊。并 且，通過步驟S308的判定處理判定為讀取的N23程序塊是更換后定位指令11 (步驟S308 中為是），通過步驟S309的處理將N23程序塊向移動指令判定部19輸出。此后，程序解析 部18通過步驟S307、步驟S308、是、步驟S309的循環(huán)處理和步驟S310的處理，將作為更換 后定位指令11的N24程序塊、和作為移動指令10的N25程序塊分別向移動指令判定部19 輸出。
[0094] 這樣，程序解析部18將作為刀具更換指令12的N22程序塊向刀具更換指令輸出 部20輸出，將作為刀具更換位置復位指令22的N21程序塊、作為更換后定位指令11的N23 程序塊以及N24程序塊、和作為移動指令10的N25程序塊向移動指令判定部19輸出。
[0095] 移動指令判定部19針對從程序解析部18傳送來的N21程序塊、N23程序塊?N25 程序塊執(zhí)行以下處理。首先，移動指令判定部19通過步驟S401的判定處理判定為作為最 初的處理對象的程序塊的N21程序塊是刀具更換位置復位指令22 (步驟S401)，通過步驟 S402的處理將刀具更換位置復位指令22向插補部4輸出。并且，通過反復執(zhí)行步驟S403 的判定處理，等待刀具102到達避免干涉區(qū)域，在到達之后，執(zhí)行步驟S404的判定處理，判 定為存在下一個程序塊（步驟S404中為是）。并且，通過步驟S405的處理將作為下一個程 序塊的N23程序塊設定為處理對象的程序塊。
[0096] 接著，移動指令判定部19通過步驟S406的判定處理判定為對與刀具更換動作有 關的軸進行定位的軸成分指令未中止（步驟S406中為否），通過步驟S411的判定處理判定 為對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令未中止（步驟S411中為否）。并且， 通過步驟S415的處理判定為N23程序塊是更換后定位指令11 (步驟S415中為是）。
[0097] N23程序塊由對作為與刀具更換動作有關的軸的Z軸進行定位的軸成分指令、和 對作為與刀具更換動作無關的軸的Z軸進行定位的軸成分指令構成。因此，移動指令判定 部19通過步驟S416的判定處理判定為，處理對象的程序塊（N23程序塊）包含對與刀具更 換動作有關的軸進行定位的軸成分指令（步驟S416中為是）。并且，如果刀具更換動作未 完畢，則通過步驟S417的判定處理判定為刀具更換動作未完畢（步驟S417中為否），將N23 程序塊中包含的涉及Z軸的軸成分指令中止（步驟S420)。并且，由于N23程序塊具有涉 及X軸的軸成分指令，因此，通過步驟S421的判定處理判定為處理對象的程序塊包含對與 刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令（步驟S421中為是）。并且，通過步驟S422 的判定處理判定為與刀具更換動作無關的軸未處于移動中（步驟S422中為否），通過步驟 S423的處理將N23程序塊中包含的涉及X軸的軸成分指令向插補部4輸出。并且，通過步 驟S425的處理將后續(xù)的N24程序塊設定為處理對象的程序塊。
[0098] 接著，移動指令判定部19通過步驟S426的判定處理判定為未輸出刀具更換位置 復位完畢信號23 (步驟S426中為否）。在刀具102向刀具更換位置的復位在該時刻未完畢 的情況下，通過步驟S427的判定處理判定為刀具102未復位到刀具更換位置（步驟S427 中為否）。
[0099] 在該時刻，僅N23程序塊中包含的涉及Z軸的軸成分指令已經(jīng)中止。因此，移動指 令判定部19通過步驟S406的判定處理判定為對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成 分指令中止（步驟S406中為是）。并且，如果刀具更換動作在該時刻未完畢，則移動指令判 定部19通過步驟S407的判定處理判定為刀具更換動作未完畢（步驟S407中為否）。并且， 通過步驟S411的判定處理判定為對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令未中 止（步驟S411中為否）。
[0100] 接著，移動指令判定部19通過步驟S415的判定處理判定為，作為處理對象的程序 塊的N24程序塊是更換后定位指令11 (步驟S415中為是）。此處，N24程序塊構成為僅包 含對與刀具更換動作無關的Y軸進行定位的軸成分指令。因此，移動指令判定部19在步驟 S416的判定處理中判定為否，在步驟S421的判定處理中判定為是。并且，在該時刻，如果基 于構成N23程序塊的軸成分指令的X軸的移動未完畢，通過步驟S422的處理判定為與刀具 更換動作無關的軸處于移動中（步驟S422中為是），通過步驟S424的處理將構成N24程序 塊的對Y軸進行定位的軸成分指令中止。并且，通過步驟S425的處理將后續(xù)的N25程序塊 設定為處理對象的程序塊。
[0101] 接著，移動指令判定部19通過步驟S426的判定處理判定為未輸出刀具更換位置 復位完畢信號23 (步驟S426中為否）。在刀具102向刀具更換位置的復位在該時刻完畢的 情況下，通過步驟S427的判定處理判定為刀具102復位到刀具更換位置（步驟S427中為 是）。并且，通過步驟S428的處理將刀具更換位置復位完畢信號23向刀具更換指令輸出部 20輸出。由于刀具更換指令輸出部20處于通過程序解析部18進行的步驟S306的處理已 經(jīng)接收到刀具更換指令12的狀態(tài)，因此，如果接收到刀具更換位置復位完畢信號23,則將 刀具更換指令12向刀具更換裝置9輸出。并且，開始刀具更換動作。
[0102] 在該時刻，N23程序塊中包含的涉及Z軸的軸成分指令、和構成N24程序塊的涉及 Y軸的軸成分指令已經(jīng)中止。因此，移動指令判定部19通過步驟S406的判定處理判定為對 與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令中止（步驟S406中為是）。并且，如果刀 具更換動作在該時刻未完畢，則移動指令判定部19通過步驟S407的判定處理判定為刀具 更換動作未完畢（步驟S407中為否）。并且，通過步驟S411的判定處理判定為對與刀具更 換動作無關的軸進行定位的軸成分指令中止（步驟S411中為是）。并且，如果基于N23程 序塊中包含的軸成分指令的X軸的移動在當前未完畢，則通過步驟S412的判定處理判定為 與刀具更換動作無關的軸處于移動中（步驟S412中為是）。
[0103] 當前的作為處理對象的程序塊的N25程序塊是切削指令。因此，移動指令判定部 19通過步驟S415的判定處理判定為處理對象的程序塊不是更換后定位指令11 (步驟S415 中為否）。并且，由于存在中止的軸成分指令，因此在步驟S429的判定處理中判定為存在未 輸出的更換后定位指令11 (步驟S429中為否）。
[0104] 接著，移動指令判定部19在步驟S426的判定處理中判定為刀具更換位置復位完 畢信號23已經(jīng)完成輸出（步驟S426中為是）。
[0105] 在該時刻，N23程序塊中包含的涉及Z軸的軸成分指令、以及構成N24程序塊的涉 及Y軸的軸成分指令已經(jīng)中止。因此，移動指令判定部19通過步驟S406的判定處理判定為 對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令中止（步驟S406中為是）。并且，如果 刀具更換動作在該時刻完畢，則移動指令判定部19通過步驟S407的判定處理判定為刀具 更換動作完畢（步驟S407中為是）。并且，通過步驟S408的判定處理判定為與刀具更換動 作有關的軸未處于移動中（步驟S408中為否）。并且，通過步驟S409的處理將中止的N23 程序塊中包含的涉及Z軸的軸成分指令向插補部4輸出，并且，通過步驟S410的處理將N23 程序塊中包含的涉及Z軸的軸成分指令的中止解除。并且，通過步驟S411的判定處理判定 為對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令中止（步驟S411中為是）。并且，如 果基于N23程序塊中包含的軸成分指令的X軸的移動在當前未完畢，則通過步驟S412的判 定處理判定為與刀具更換動作無關的軸處于移動中（步驟S412中為是）。
[0106] 當前的作為處理對象的程序塊的N25程序塊是切削指令。因此，移動指令判定部 19通過步驟S415的判定處理判定為處理對象的程序塊不是更換后定位指令11 (步驟S415 中為否）。并且，由于存在中止的軸成分指令，因此，在步驟S429的判定處理中判定為存在 未輸出的更換后定位指令11 (步驟S429中為否）。
[0107] 接著，移動指令判定部19在步驟S426的判定處理中判定為刀具更換位置復位完 畢信號23輸出完畢（步驟S426中為是）。
[0108] 在該時刻，僅構成N24程序塊的涉及Y軸的軸成分指令中止。因此，移動指令判定 部19通過步驟S406的判定處理判定為對與刀具更換動作有關的軸的定位指令未中止（步 驟S406中為否），通過步驟S411的判定處理判定為對與刀具更換動作無關的軸的定位指令 中止（步驟S411中為是）。如果基于N23程序塊中包含的軸成分指令的X軸的移動在該時 刻完畢，則通過步驟S412的判定處理判定為與刀具更換動作無關的軸未處于移動中（步驟 S412中為否）。并且，通過步驟S413的處理將構成N24程序塊的涉及Y軸的軸成分指令向 插補部4輸出，并且，通過步驟S414的處理將構成N24程序塊的涉及Y軸的軸成分指令的 中止解除。
[0109] 移動指令判定部19通過步驟S415的判定處理判定為處理對象的程序塊（N25程 序塊）不是更換后定位指令11 (步驟S415中為否）。并且，由于不存在中止的軸成分指令， 因此，在步驟S429的判定處理中判定為更換后定位指令11全部已經(jīng)完成輸出（步驟S429 中為是）。并且，通過反復執(zhí)行步驟S430的判定處理，等待N23程序塊以及N24程序塊所涉 及的動作完畢。并且，在N23程序塊以及N24程序塊所涉及的動作完畢以后，通過步驟S431 將N25程序塊的切削指令向插補部4輸出，使動作結束。
[0110] 圖12-1是表示數(shù)控裝置la執(zhí)行圖11所示的加工程序7的情況下的各軸的動作 的時序圖。另外，作為實施方式2的比較，圖12-2中示出表示逐個程序塊地按順序執(zhí)行加 工程序7的情況下的各軸的動作的時序圖。如圖所示，根據(jù)實施方式2所涉及的數(shù)控裝置 la，如果在更換位置復位動作（N21)中刀具102到達預先設定的避免干涉區(qū)域，則開始X軸 的定位動作（N23)。并且，在更換位置復位動作（N21)完畢的時刻開始刀具更換動作（N22)， 在刀具更換動作（N22)完畢的時刻開始Z軸的定位動作（N23)。在X軸的定位動作（N23) 完畢的時刻開始Y軸的定位動作（N24)。并且，如果X軸以及Z軸的定位動作（N23)和Y軸 的定位動作（N24)完畢，則開始X軸的切削動作（N25)。與此相對，根據(jù)比較例可知，由于 按順序執(zhí)行N21程序塊?N25程序塊，因此，與采用實施方式2的數(shù)控裝置la執(zhí)行加工程 序7的情況相比，需要更多的時間。另外，根據(jù)采用實施方式2的數(shù)控裝置la，由于X軸的 定位動作（N23)的開始定時比刀具更換動作（N22)的開始定時更提前，因此，與實施方式1 相比，能夠進一步縮短加工時間。
[0111] 此外，在實施方式2的說明中，在刀具102在更換位置復位動作中到達避免干涉區(qū) 域的時刻，移動指令判定部19將對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令輸出， 但是，只要是在從刀具102到達避免干涉區(qū)域的時刻到開始刀具更換動作之間，在任何定 時輸出軸成分指令，都能夠使與刀具更換動作無關的軸的開始定時比刀具更換動作的開始 定時提前。
[0112] 這樣，根據(jù)實施方式2,移動指令判定部19以及插補部4構成為，執(zhí)行使與刀具更 換動作有關的軸復位到刀具更換位置的控制，在程序解析部18輸出的更換后定位指令11 是對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令的情況下，在從與刀具更換動作有關 的軸到達向刀具更換位置移動的中途的規(guī)定位置時到開始刀具更換動作之間，開始基于更 換后定位指令11中包含的軸成分指令的控制，因此，與實施方式1相比，數(shù)控裝置la能夠 進一步提前更換后定位指令11所涉及的控制的開始定時，能夠進一步縮短加工時間。
[0113] 在實施方式1、2的說明中，移動指令判定部3、19針對構成更換后定位指令11的 每條軸成分指令進行中止/解除中止的處理，從而針對每條軸成分指令使輸出定時發(fā)生變 化，但是，移動指令判定部3、19也可以構成為，針對每條更換后定位指令11進行中止/解 除中止的處理，從而針對每條更換后定位指令11使輸出定時發(fā)生變化。在針對每條更換后 定位指令11使輸出定時發(fā)生變化的情況下，移動指令判定部3、19可以構成為，如果更換后 定位指令11至少包含對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指令，則等待刀具更 換動作的完畢才將該更換后定位指令11輸出，如果更換后定位指令11僅由對與刀具更換 動作無關的軸進行定位的軸成分指令構成，則不等待刀具更換動作的完畢便將該更換后定 位指令11輸出。
[0114] 此外，在使移動指令判定部3、19構成為針對每條軸成分指令使輸出定時發(fā)生變 化的情況下，當更換后定位指令11包含對與刀具更換動作有關的軸進行定位的軸成分指 令和對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令時，有時能夠僅先執(zhí)行對與刀具更 換動作無關的軸進行定位的軸成分指令，因此，與使移動指令判定部3、19構成為針對每條 更換后定位指令11使輸出定時發(fā)生變化的情況相比，能夠更有效地使用刀具更換時間。
[0115] 另外，在實施方式1、2中，使移動指令判定部3、19構成為針對每條軸成分指令使 輸出定時發(fā)生變化。并且，當輸出2條更換后定位指令11時，移動指令判定部3、19構成為， 在2條更換后定位指令11中的在先的更換后定位指令11不包含對與刀具更換動作無關的 軸進行定位的軸成分指令、且2條更換后定位指令11中的在后的更換后定位指令11包含 對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令的情況下，不等待刀具更換動作完畢便 將在后的更換后定位指令11所包含的對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令 輸出，在在先的更換后定位指令11和在后的更換后定位指令11均包含對與刀具更換動作 無關的軸進行定位的軸成分指令的情況下，在基于在先的更換后定位指令11所包含的對 與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令的動作完畢以后，將在后的更換后定位指 令11所包含的對與刀具更換動作無關的軸進行定位的軸成分指令輸出。由此，如圖7-1所 示，與在先的更換后定位指令11所包含的軸成分指令所涉及的控制相比，數(shù)控裝置1、la能 夠先執(zhí)行在后的更換后定位指令11所包含的軸成分指令所涉及的控制，或者如圖12-1所 示，在不等待刀具更換動作的完畢便開始的、接著在先的更換后定位指令11所包含的軸成 分指令所涉及的控制之后而開始在后的更換后定位指令11所包含的軸成分指令所涉及的 控制，因此，數(shù)控裝置1、la能夠在盡量短的加工時間內(nèi)執(zhí)行2條更換后定位指令11所涉及 的控制。
[0116] 此外，在實施方式1、2的說明中，將成為使刀具102移動的軸的Z軸作為與刀具更 換動作有關的軸，將成為使工件、即工作臺103移動的軸的Z軸、Y軸作為與刀具更換動作 無關的軸，但是否為與刀具更換動作有關的軸的分類不限定于此。
[0117] 工業(yè)實用性
[0118] 如上所述，本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置，優(yōu)選應用于對能夠執(zhí)行刀具更換的工作機 械進行數(shù)值控制的數(shù)控裝置。
[0119] 標號的說明
[0120] 1、la數(shù)控裝置
[0121] 2、18程序解析部
[0122] 3、19移動指令判定部
[0123] 4插補部
[0124] 5、20刀具更換指令輸出部
[0125] 6、21參數(shù)存儲部
[0126] 7加工程序
[0127] 8伺服放大器
[0128] 9刀具更換裝置
[0129] 10移動指令
[0130] 11更換后定位指令
[0131] 12刀具更換指令
[0132] 13移動指令
[0133] 14移動量
[0134] 15反饋位置
[0135] 16刀具更換完畢信號
[0136] 17機械構造信息
[0137] 22刀具更換位置復位指令
[0138] 23刀具更換位置復位完畢信號
[0139] 24避免干涉區(qū)域信息
[0140] 100工作機械
[0141] 101刀具庫
[0142] 102a ?c 刀具
[0143] 103工作臺
[0144] 201運算裝置
[0145] 202存儲裝置
[0146] 203輸入裝置
[0147] 204顯示裝置
[0148] 205工作機械連接I/F
[0149] 206數(shù)控程序
【權利要求】
1. 一種數(shù)控裝置，其特征在于，具備： 程序解析部，其從加工程序先讀取第1指令和第2指令并將它們分別輸出，其中，所述 第1指令對刀具更換動作進行指示，所述第2指令接著所述第1指令之后而僅對工作機械 所具備的軸的定位進行指示； 刀具更換指令輸出部，其基于所述程序解析部輸出的第1指令，使所述工作機械執(zhí)行 刀具更換動作；以及 軸控制部，在所述程序解析部輸出的第2指令是對與刀具更換動作有關的第1軸進行 定位的指令的情況下，其等待基于所述第1指令的刀具更換動作的完畢才開始基于該第2 指令的對所述第1軸的控制，在所述程序解析部輸出的第2指令是對與刀具更換動作無關 的第2軸進行定位的指令的情況下，其不等待基于所述第1指令的刀具更換的完畢便開始 基于該第2指令的對所述第2軸的控制。
2. 根據(jù)權利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述加工程序，在所述第1指令之前記述有使所述第1軸向刀具更換位置移動的第3 指令， 所述軸控制部執(zhí)行基于所述第3指令的對所述第1軸的控制，在所述程序解析部輸出 的第2指令是對所述第2軸進行定位的指令的情況下，在從所述第1軸到達基于所述第3 指令的移動中途的規(guī)定位置時到開始基于所述第1指令的刀具更換動作的期間，所述軸控 制部開始基于所述第2指令的對所述第2軸的控制。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述軸控制部，在所述程序解析部輸出的第2指令包含對所述第1軸進行定位的指令 和對所述第2軸進行定位的指令的情況下，等待基于所述第1指令的刀具更換動作的完畢， 才基于該第2指令所包含的對所述第1軸進行定位的指令而開始對所述第1軸的控制，并 且，不等待基于所述第1指令的刀具更換動作的完畢，便基于所述第2指令所包含的對所述 第2軸進行定位的指令而開始對所述第2軸的控制。
4. 根據(jù)權利要求3所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述程序解析部從所述加工程序先讀取2條第2指令并將它們分別輸出， 所述軸控制部， 在所述程序解析部輸出的2條第2指令中的在先的第2指令不包含對所述第2軸進行 定位的指令、且所述2條第2指令中的在后的第2指令包含對所述第2軸進行定位的指令 的情況下，不等待基于所述第1指令的刀具更換動作的完畢，便開始基于所述在后的第2指 令所包含的對所述第2軸進行定位的指令的控制， 在所述在先的第2指令以及所述在后的第2指令均包含對所述第2軸進行定位的指令 的情況下，在基于所述在先的第2指令所包含的對所述第2軸進行定位的指令的控制完畢 以后，開始基于所述在后的第2指令所包含的對所述第2軸進行定位的指令的控制。
5. 根據(jù)權利要求4所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述第1軸是使所述工作機械的刀具移動的軸，所述第2軸是使工件移動的軸。
【文檔編號】G05B19/4155GK104115079SQ201280069048
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年2月6日 優(yōu)先權日:2012年2月6日
【發(fā)明者】井內(nèi)幸弘, 藤野大助, 小野俊郎 申請人:三菱電機株式會社