[發明專利]數值控制系統

有效

• 申請號: 201510329368.7
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN105320072B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 吉田幸平;宮崎義人
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 曾賢偉,郝慶芬

技術領域

本發明涉及一種縮短通過串行通信向用于控制機床或機器人的數值控制裝置傳輸外部輸入輸出用單元(IO單元)的輸入信號時的延遲時間的數值控制系統。

背景技術

為了在數值控制裝置和機床或機器人(以下，稱為“數值控制機床”)之間進行DI/DO信號(輸入信號/輸出信號)的輸入輸出，采用連接多個IO單元的結構。并且，一般數值控制裝置和IO單元每隔某一定周期進行DI/DO數據的交換。數值控制裝置和IO單元每隔某一定周期進行DI/DO數據的交換，但沒有DI/DO數據的交換時，以某周期輸入輸出重復切換(toggle)的信號(空閑信號)。

另一方面，對于DI/DO的收發，輸入輸出特定的數據模式。這樣，能夠判別空閑信號與表示除此以外的DI/DO的數據模式，在數值控制裝置中判別接收的信號是哪個(參照圖8)。如圖8所示，發送DI數據作為開始代碼、首部、DI數據、尾部、CRC、停止代碼的集合體。此外，發送DO數據作為開始代碼、首部、DO數據、尾部、CRC、停止代碼的集合體。

如果縮短將向IO單元的輸入信號傳輸給數值控制裝置時的延遲時間，則例如能夠縮短機內測量功能的循環時間。

在數值控制機床的進給軸的軸移動部安裝接觸式傳感器，通過控制進給軸使接觸式傳感器接觸測量對象物，利用此時的來自接觸式傳感器的信號，進行在加工前后的工件的外徑等的測量的數值控制機床的機內測量功能已經實用化。該機內測量功能在移動進給軸而使接觸式傳感器接觸測量對象物(工件)時，數值控制裝置知道接觸式傳感器的輸出從斷開成為接通的定時，由此進行對象物的測量。

此外，在數值控制裝置和機床之間，為了進行DI/DO信號的輸入輸出，采用連接多個IO單元的結構。在如上所述的結構的數值控制機床中，若向IO單元輸入接觸式傳感器輸出，則與向設置在數值控制裝置上的DI信號的接口輸入的情況相比，能夠實現更自由的結構/布線。

在日本特開2013－196307號公報中公開了上述的技術。在日本特開2013－196307號公報中公開的技術提供了一種通過IO單元進行時間測量，能夠進行更高精度的機內測量的數值控制系統。

此外，作為同樣的技術，在日本特開平05－66820號公報中公開了為了防止延遲時間的增加，IO單元以DI信號的輸入為觸發對數值控制裝置進行事件驅動的通信的方法，在日本特開平06－149320號公報中公開了各個IO單元在內部具備用于計時時刻的定時器，通過通信協議采取與這些定時器同步的方法。

然而，數值控制裝置與IO單元僅定期地進行DI/DO數據的交換，因此在日本特開2013－196307號公報的方法中，有時從接觸式傳感器輸出的輸入到數值控制裝置檢測出在上述IO單元有接觸式傳感器輸出的輸入為止的延遲時間增加。在延遲時間增加時，從機內測量動作到向下個動作轉移為止的時間增加，進而循環時間增加。

若使用在日本特開平05－66820號公報或在日本特開平06－149320號公報中公開的技術，則能夠防止延遲時間的增加，但上述的方法需要用于數據發送的調解電路，導致電路規模增大，從而在嚴格要求低成本化的IO單元中是不利的。

發明內容

因此，鑒于上述現有技術的問題點，本發明的目的是提供一種通過每隔一定周期的DI/DO數據的交換能夠縮短機內測量的循環時間的數值控制系統。

本發明的數值控制系統具有數值控制裝置和與該數值控制裝置連接的一個或多個IO單元，并通過串行通信在所述數值控制裝置與所述IO單元之間進行輸入輸出信號的收發，所述IO單元具備：第1控制部，其以輸入信號為觸發，將從所述IO單元輸出的空閑信號變更為預先設定的特定的波形模式信號，并且，在接收到所述特定的波形模式信號時，向前級發送特定的波形模式信號，所述數值控制裝置具有：第2控制部，其在接收到所述特定的波形模式信號時，輸出中斷信號。

所述IO單元的所述第1控制部可以在所述IO單元中存在輸入信號時，變更從所述IO單元輸出的空閑信號的周期后，作為所述特定的波形模式信號而輸出。

所述IO單元的所述第1控制部可以在所述IO單元中有輸入信號時，向從所述IO單元輸出的空閑信號插入特定的數據模式后，作為所述特定的波形模式信號而輸出。

所述IO單元的所述第1控制部可以在所述IO單元中有輸入信號時，變更從所述IO單元輸出的空閑信號的相位后，作為所述特定的波形模式信號而輸出。