数控装置的制作方法

本发明涉及通过多个控制单元对多个系统进行控制的数控(numericalcontrol；以下还称为nc)装置。

背景技术：

在多主轴机或者多工位机等多轴工作机械中，工件移动至多个工位，在各工位针对所述工件进行加工。在如上所述的工作机械中，通常使用多个控制单元进行多系统的控制。

在专利文献1中示出了下述内容，即，将2个控制单元通过通信通路进行连接，通过2个控制单元a、b对多个系统进行控制。在专利文献1中，在各控制单元a、b中，基于各系统的轴是否设定为虚拟轴等进行轴更换。虚拟轴是通过其他控制单元进行驱动的系统的轴。控制单元a在通过加工程序指令出的轴α为虚拟轴的情况下，从控制单元b取得轴α的控制权，将位置指令输出至控制单元b。控制单元b按照从控制单元a接收到的位置指令对轴α进行驱动。如上所述，例如进行将轴α的控制权从控制单元b转移至控制单元a的轴更换。

专利文献1：日本专利第4840506号公报

技术实现要素：

在专利文献1中，用于轴更换控制的设定项目多，设定作业复杂。特别地，在大于或等于3台控制单元的情况下，设定项目变得更复杂。另外，专利文献1将预先设定的轴在2个控制单元之间进行轴更换，难以进行向轴更换的对象轴的变更、系统的增设、控制单元的增设等的应对。另外，难以在机械运转中动态地进行轴更换。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够简单地实现向机械结构的变更或者控制结构的变更的自由度高的轴更换控制的数控装置。

为了解决上述的课题，并达到目的，本发明的数控装置具有第1控制单元、第2控制单元和共享区域。所述第1控制单元基于第1加工程序对第1系统轴进行驱动。所述第2控制单元其基于第2加工程序对第2系统轴进行驱动。所述共享区域能够由所述第1控制单元及所述第2控制单元进行访问。所述第1控制单元具有第1轴更换处理部，该第1轴更换处理部在执行所述第1加工程序所包含的、指定出所述第2系统轴的轴更换指令时，将针对所述第2系统轴的第1控制权请求写入至所述共享区域。所述第2控制单元具有第2轴更换处理部，该第2轴更换处理部在所述第1控制权请求写入至所述共享区域的情况下，与所述第2系统轴的驱动状态相应地对是否许可所述第1控制权请求进行判定，将表示所述判定结果的第1响应写入至所述共享区域。所述第1轴更换处理部基于写入至所述共享区域的所述第1响应，对所述第2系统轴的控制权取得进行判定。

发明的效果

本发明所涉及的数控装置具有下述效果，即，能够简单地实现向机械结构的变更或者控制结构的变更的自由度高的轴更换控制。

附图说明

图1是表示通过实施方式1的数控装置进行驱动的加工机械的概念图。

图2是表示实施方式1的数控装置的内部结构例的框图。

图3是表示实施方式1的数控装置的轴定义的图。

图4是表示实施方式1的各控制单元的共享区域的存储区域的图。

图5是表示实施方式1的各控制单元的共享区域的存储内容的一个例子的图。

图6是表示应用于实施方式1的加工程序的一个例子的图。

图7是表示在实施方式1中执行加工程序时的控制单元的动作例的流程图。

图8是表示在实施方式1中取得了来自其他控制单元的控制权请求时的控制单元的动作例的流程图。

图9是表示图6的加工程序的程序块n10被执行时的各控制单元的共享区域的状态的图。

图10是表示图6的加工程序的程序块n20被执行时的各控制单元的共享区域的状态的图。

图11是表示图6的加工程序的程序块n30被执行时的各控制单元的共享区域的状态的图。

图12是用于对实施方式1的轴更换时的控制权的转移定时进行说明的概念图。

图13是表示应用于实施方式2的加工程序的一个例子的图。

图14是表示实施方式2的m代码表的存储内容的一个例子的图。

图15是表示通过实施方式3的数控装置进行驱动的加工机械的概念图。

图16是表示实施方式3及实施方式4的数控装置的轴定义的图。

图17是表示应用于实施方式3的加工程序的一个例子的图。

图18是表示实施方式3的加工单元的更换的动作例的流程图。

图19是表示实施方式4的数控装置的内部结构例的框图。

图20是表示通过实施方式4的数控装置进行驱动的加工机械的概念图。

图21是表示应用于实施方式4的加工程序的一个例子的图。

图22是表示实施方式5的数控装置的结构例的框图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的数控装置详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示作为实施方式1所涉及的数控装置的控制对象的加工机械600的图。该加工机械600是带有机器手的多轴自动车床。加工机械600具有沿箭头a方向回转的主轴鼓轮601。6个主轴c1～c6配置于主轴鼓轮601。在各主轴c1～c6安装有未图示的工件支撑部。这些工件支撑部抓持加工对象的工件而使其旋转。在图1中，示出在第1加工位置即工位s1配置有主轴c1、在第2加工位置即工位s2配置有主轴c2、在第3加工位置即工位s3配置有主轴c3、在第4加工位置即工位s4配置有主轴c4、在第5加工位置即工位s5配置有主轴c5、在第6加工位置即工位s6配置有主轴c6的状态。

在工位s1配置有作为对第1刀具进行驱动的nc轴的x1轴。在工位s2配置有作为对第2刀具进行驱动的nc轴的x2轴及z2轴。在工位s3配置有作为对第3刀具进行驱动的nc轴的x3轴及z3轴。在工位s4配置有作为对第4刀具进行驱动的nc轴的x4轴及z4轴。在工位s5配置有作为对第5刀具进行驱动的nc轴的x5轴及z5轴。在工位s6配置有作为对第6刀具进行驱动的nc轴的x6轴及z6轴。加工机械600具有机器手(未图示)，能够通过所述机器手进行工件的搬入、搬出和放置于各工位s1～s6的工件的反转。

例如，在加工的第1循环中，在工位s1进行使用了主轴c1及x1轴的加工，在工位s2进行使用了主轴c2、x2轴及z2轴的加工，在工位s3进行使用了主轴c3、x3轴及z3轴的加工，在工位s4进行使用了主轴c4、x4轴及z4轴的加工，在工位s5进行使用了主轴c5、x5轴及z5轴的加工，在工位s6进行使用了主轴c6、x6及z6轴的加工。

在第2循环中，在工位s1进行使用了主轴c2及x1轴的加工，在工位s2进行使用了主轴c3、x2轴及z2轴的加工，在工位s3进行使用了主轴c4、x3轴及z3轴的加工，在工位s4进行使用了主轴c5、x4轴及z4轴的加工，在工位s5进行使用了主轴c6、x5轴及z5轴的加工，在工位s6进行使用了主轴c1、x6及z6轴的加工。此后，针对每1个循环使主轴鼓轮601回转，配置于各工位的主轴依次变化。如上所述，针对工件的加工通过6个循环而结束。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的数控装置1000的结构例的框图。该数控装置1000对图1所示的加工机械600进行驱动控制。数控装置1000具有显示部500、输入操作部510和多个控制单元#1、#2及#3。此外，例如，控制单元#1与权利要求书的第1控制单元相对应，控制单元#2与权利要求书的第2控制单元相对应。在图2中示出了加工机械600的结构要素即驱动部180、280、380。在该实施方式中，数控装置1000具有3个控制单元#1、#2及#3。数控装置1000如果具有大于或等于2个控制单元，则可以具有任意个数的控制单元。控制单元#1与驱动部180连接。控制单元#2与驱动部280连接。控制单元#3与驱动部380连接。驱动部180对主轴c1、x1轴、主轴c2、x2轴及z2轴进行驱动。驱动部280对主轴c3、x3轴、z3轴、主轴c4、x4轴及z4轴进行驱动。驱动部380对主轴c5、x5轴、z5轴、主轴c6、x6轴及z6轴进行驱动。

图3是表示数控装置1000的各控制单元的轴定义的图。在该轴定义中定义出的轴成为各控制单元的实轴。数控装置1000如果从机械整体观察，则具有包含从第1系统至第6系统为止的6个系统。如果针对每个控制单元进行观察，则控制单元#1、#2、#3各自具有包含第1及第2系统的2个系统。系统基本上是表示进行多个加工工序中的1个加工工序的1个或者多个轴及对这些1个或者多个轴进行驱动的驱动系统。1个系统也可以说与进行1个加工工序的1个加工单元相对应。另外，基本上，通过数控装置并列地执行的加工程序数和系统数一致。根据图3的轴定义，控制单元#1的第1系统的第1轴设定为x1轴，控制单元#1的第1系统的第2轴设定为未定义，控制单元#1的第1系统的第3轴设定为c1轴。控制单元#1的第2系统的第1轴设定为x2轴，控制单元#1的第2系统的第2轴设定为z2轴，控制单元#1的第2系统的第3轴设定为c2轴。

控制单元#2的第1系统的第1轴设定为x3轴，控制单元#2的第1系统的第2轴设定为z3轴，控制单元#2的第1系统的第3轴设定为c3轴。控制单元#2的第2系统的第1轴设定为x4轴，控制单元#2的第2系统的第2轴设定为z4轴，控制单元#2的第2系统的第3轴设定为c4轴。控制单元#3的第1系统的第1轴设定为x5轴，控制单元#3的第1系统的第2轴设定为z5轴，控制单元#3的第1系统的第3轴设定为c5轴。控制单元#3的第2系统的第1轴设定为x6轴，控制单元#3的第2系统的第2轴设定为z6轴，控制单元#3的第2系统的第3轴设定为c6轴。

返回至图2，显示部500及输入操作部510通过第1通信通路520而与控制单元#1、#2及#3进行网络连接。各控制单元#1、#2及#3通过第2通信通路530进行总线连接。在控制单元#1、#2及#3之间，经由第1通信通路520或者第2通信通路530而进行用于轴更换的各种控制数据的数据转发。此外，轴更换是指取得其他控制单元管理下的驱动部的控制权。显示部500具有例如液晶面板等显示装置，将经由第1通信通路520接收到的画面显示数据123、223、323以操作者能够视觉识别的方式进行显示。输入操作部510由例如键盘、硬件开关或者触摸面板等输入装置构成。

控制单元#1、#2及#3具有相同的内部结构。控制单元#1、#2及#3具有单独的cpu(centralprocessingunit)，各自独立地动作。各控制单元#1、#2及#3是通过具有cpu、rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)及i/o(input/output)接口的计算机实现的。以控制单元#1为例，对控制单元#1、#2及#3的内部结构例进行说明。控制单元#1具有存储部120、输入控制部130、数据设定部131、画面处理部132、可编程控制器(jisb3502：2011，programmablelogiccontrollers(plc))135、机械控制信号处理部136、解析处理部140、插补处理部150、加减速处理部151、轴数据输入输出部152、轴更换处理部160和数据转发部165。

存储部120由rom、ram或者这两者构成。存储部120对参数121、加工程序122、画面显示数据123进行储存。存储部120具有工作区域124以及在控制单元#1、#2及#3之间的控制数据的转发中使用的共享区域125。参数121及加工程序122通过由操作者对输入操作部510进行操作，从而经由第1通信通路520、输入控制部130而输入至数据设定部131。数据设定部131将输入的参数121及加工程序122进行格式变换而储存于存储部120。在存储部120中储存的画面显示数据123由画面处理部132读入而发送至显示部500。

共享区域125对用于在控制单元#1、#2及#3之间进行转发的控制数据进行储存。在共享区域125中储存的控制数据包含用于轴更换的控制权请求信号、响应信号。作为所述控制数据也可以包含用于进行各轴的控制的位置指令、位置反馈信号。数据转发部165将在共享区域125中储存的控制数据以某个周期循环地转发至其他控制单元#2、#3。数据转发部165将从其他控制单元#2、#3循环地转发的控制数据储存于共享区域125。因此，各控制单元#1、#2及#3的共享区域125、225、325基本上成为储存有相同的控制数据的状态。关于共享区域125的详细内容、所述控制数据的详细内容及数据转发在后面记述。

plc135按照定序程序而执行加工机械600的周边设备的定序控制。周边设备是指除了加工机械600的主轴c1～c6、nc轴x1～x6、z2～z6以外的设备，例如包含各种传感器、各种开关、所述机器手等。如果用于启动数控装置1000的自动启动按钮(未图示)接通，则通过远程io单元(未图示)将自动启动信号输入至plc135。plc135对是否可以使所连接的控制单元开始动作进行判断，在可以开始动作的情况下，将所述自动启动信号传递至机械控制信号处理部136。接收到所述自动启动信号的机械控制信号处理部136经由存储部120的例如工作区域124而向解析处理部140指示加工程序122的执行开始。被指示了加工程序122的执行开始的解析处理部140开始从存储部120读入加工程序122。

机械控制信号处理部136具有机械动作完成判定部137和辅助指令轴更换解析部138。机械动作完成判定部137基于来自plc135的信号而对周边设备的动作是否完成进行判定。例如，机械动作完成判定部137基于来自plc135的信号而将表示所述机器手的机械动作状态的信息储存于工作区域124。所述机械动作状态例如包含有表示工件反转动作是否正在执行或者是否完成的信息。插补处理部150参照在工作区域124中储存的表示机械动作状态的信息，对工件反转动作是否结束进行判断。插补处理部150在工件反转执行中使插补处理停止。

辅助指令轴更换解析部138在加工程序122中包含有辅助指令即m代码的情况下进行动作。辅助指令轴更换解析部138从plc135取得与m代码相对应的指令内容，对取得的指令内容进行解析。辅助指令轴更换解析部138的详细内容通过实施方式2进行说明。

解析处理部140与来自所述机械控制信号处理部136的启动指示相应地，从存储部120读出加工程序122，对加工程序122的各程序块(各行)进行解析处理，将作为解析结果的各轴的位置指令传送至插补处理部150。或者，解析处理部140将加工程序122的各程序块的解析结果写入至共享区域125。在各轴的位置指令中，除了x轴或者z轴的位置指令以外，还包含主轴即c轴的旋转指令。在本说明书中，位置指令有时还包含主轴的旋转指令。解析处理部140具有轴更换解析部141。轴更换解析部141在加工程序122中包含轴更换指令的情况下，对加工程序122中的包含轴更换指令即g140的程序块进行解析，将解析结果传送至轴更换处理部160。作为轴更换指令，也可以采用除了g140以外的任意的nc代码。

轴更换处理部160进行控制单元之间的轴更换控制。轴更换处理部160在通过加工程序122中的g140指定出的轴为本控制单元#1的实轴的情况下，使用共享区域125对是本控制单元持有该实轴的控制权、还是其他控制单元持有进行确认，在能够取得控制权的情况下，将能够取得控制权的情况通知给轴更换解析部141。轴更换解析部141如果接收到所述通知，则对包含g140的程序块的下一个程序块进行解析，将解析出的位置指令传送至插补处理部150。

另外，轴更换处理部160在通过加工程序122中的g140指定出的轴不是本控制单元#1的实轴而是其他控制单元#2、#3的实轴的情况下，针对其他控制单元，经由共享区域125而请求通过g140指定出的轴的控制权。在能够经由共享区域125而取得控制权的情况下，轴更换处理部160对包含g140的程序块的下一个程序块及其以后进行解析，将解析出的位置指令经由共享区域125而转发至其他控制单元#2、#3。

另外，轴更换处理部160经由共享区域125对从其他控制单元#2、#3向本控制单元#1的控制权请求进行检查，与本控制单元#1的状态相应地将针对所述控制权请求的响应信号写入至共享区域125。针对来自其他控制单元的控制权请求的响应不是具有控制权的控制单元，而是连接有实轴的控制单元。例如，在控制单元#2持有c1轴的控制权时，在从控制单元#3取得了c1轴的控制权请求的情况下，不是控制单元#2，而是c1轴为实轴的控制单元#1针对所述c1轴的控制权请求做出响应。

插补处理部150从轴数据输入输出部152取得驱动部180内的传感器183、186、193、196及199的反馈信号fb(以下，还称为fb信号)。插补处理部150从解析处理部140经由工作区域124而接收解析结果即x轴或者z轴的位置指令，基于接收到的位置指令和从轴数据输入输出部152取得的fb信号而进行插补处理，将插补处理的结果即移动量指令向加减速处理部151传送。另外，插补处理部150从解析处理部140经由工作区域124而接收主轴电动机的转速指令，将所述转速指令传送至加减速处理部151。另外，插补处理部150将从轴数据输入输出部152取得的反馈信号fb写入至共享区域125。

插补处理部150具有轴停止判定部155。轴停止判定部155基于所述fb信号，对与本控制单元#1连接的nc轴(x1轴、x2轴、z2轴)及主轴(c1轴、c2轴)是否已轴停止或正在驱动进行判定，将表示该判定结果的轴停止信号写入至工作区域124。轴更换处理部160参照在工作区域124中储存的轴停止信号，对与本控制单元#1连接的轴是否正在驱动进行判定。

加减速处理部151针对从插补处理部150供给的x轴、z轴的移动量指令而进行加减速处理。加减速处理部151将加减速处理后的x轴、z轴的移动量指令输出至轴数据输入输出部152。另外，加减速处理部151在主轴旋转指令的情况下，不实施加减速处理而是将转速指令输出至轴数据输入输出部152。

轴数据输入输出部152将从加减速处理部151供给的x轴、z轴的移动量指令及c轴的转速指令输出至驱动部180。另外，轴数据输入输出部152将从驱动部180输入的x轴、z轴及c轴的fb信号传送至插补处理部150。

驱动部180具有2个系统的驱动系统。第1系统的驱动系统180a具有x1轴伺服控制部181、x1轴伺服电动机182、x1轴传感器183、c1轴伺服控制部184、c1轴伺服电动机185和c1轴传感器186。x1轴伺服控制部181按照从轴数据输入输出部152输入的x1轴的移动量指令和从x1轴传感器183输入的位置数据，对x1轴伺服电动机182进行位置反馈控制。另外，x1轴伺服控制部181将从x1轴传感器183输入的位置数据作为fb信号而输出至轴数据输入输出部152。c1轴伺服控制部184按照从轴数据输入输出部152输入的c1轴的转速指令和从c1轴传感器186输入的速度数据或者位置数据，对c1轴伺服电动机185进行速度反馈控制或者位置反馈控制。另外，c1轴伺服控制部184将从c1轴传感器186输入的速度数据或者位置数据作为fb信号而输出至轴数据输入输出部152。

第2系统的驱动系统180b具有x2轴伺服控制部191、x2轴伺服电动机192、x2轴传感器193、z2轴伺服控制部194、z2轴伺服电动机195、z2轴传感器196、c2轴伺服控制部197、c2轴伺服电动机198和c2轴传感器199。x2轴伺服控制部191按照从轴数据输入输出部152输入的x2轴的移动量指令和从x2轴传感器193输入的位置数据，对x2轴伺服电动机192进行位置反馈控制。另外，x2轴伺服控制部191将从x2轴传感器193输入的位置数据作为fb信号而输出至轴数据输入输出部152。z2轴伺服控制部194按照从轴数据输入输出部152输入的z2轴的移动量指令和从z2轴传感器196输入的位置数据，对z2轴伺服电动机195进行位置反馈控制。另外，z2轴伺服控制部194将从z2轴传感器196输入的位置数据作为fb信号而输出至轴数据输入输出部152。c2轴伺服控制部197按照从轴数据输入输出部152输入的c2轴的转速指令和从c2轴传感器199输入的速度数据或者位置数据，对c2轴伺服电动机198进行速度反馈控制或者位置反馈控制。另外，c2轴伺服控制部197将从c2轴传感器199输入的速度数据或者位置数据作为fb信号而输出至轴数据输入输出部152。此外，例如，x1轴及c1轴与权利要求书的第1系统轴相对应。

控制单元#2具有存储部220、输入控制部230、数据设定部231、画面处理部232、plc235、包含机械动作完成判定部237及辅助指令轴更换解析部238在内的机械控制信号处理部236、包含轴更换解析部241的解析处理部240、包含轴停止判定部255的插补处理部250、加减速处理部251、轴数据输入输出部252、轴更换处理部260和数据转发部265。存储部220对参数221、加工程序222、画面显示数据223进行储存。存储部220具有工作区域224以及在控制单元#1、#2及#3之间的控制数据的转发中使用的共享区域225。

驱动部280具有第1系统的驱动系统280a及第2系统的驱动系统280b。第1系统的驱动系统280a具有x3轴伺服控制部281、x3轴伺服电动机282、x3轴传感器283、z3轴伺服控制部284、z3轴伺服电动机285、z3轴传感器286、c3轴伺服控制部287、c3轴伺服电动机288和c3轴传感器289。第2系统的驱动系统280b具有x4轴伺服控制部291、x4轴伺服电动机292、x4轴传感器293、z4轴伺服控制部294、z4轴伺服电动机295、z4轴传感器296、c4轴伺服控制部297、c4轴伺服电动机298和c4轴传感器299。此外，例如x3轴、z3轴及c3轴与权利要求书的第2系统轴相对应。

控制单元#3具有存储部320、输入控制部330、数据设定部331、画面处理部332、plc335、包含机械动作完成判定部337及辅助指令轴更换解析部338在内的机械控制信号处理部336、包含轴更换解析部341的解析处理部340、包含轴停止判定部355的插补处理部350、加减速处理部351、轴数据输入输出部352、轴更换处理部360和数据转发部365。存储部320对参数321、加工程序322、画面显示数据323进行储存。存储部320具有工作区域324以及在控制单元#1、#2及#3之间的控制数据的转发中使用的共享区域325。

驱动部380具有第1系统的驱动系统380a及第2系统的驱动系统380b。第1系统的驱动系统380a具有x5轴伺服控制部381、x5轴伺服电动机382、x5轴传感器383、z5轴伺服控制部384、z5轴伺服电动机385、z5轴传感器386、c5轴伺服控制部387、c5轴伺服电动机388和c5轴传感器389。第2系统的驱动系统380b具有x6轴伺服控制部391、x6轴伺服电动机392、x6轴传感器393、z6轴伺服控制部394、z6轴伺服电动机395、z6轴传感器396、c6轴伺服控制部397、c6轴伺服电动机398和c6轴传感器399。

图4是表示控制单元#1的共享区域125、控制单元#2的共享区域225及控制单元#3的共享区域325的存储区域的图。控制单元#1的共享区域125具有区域a#1、区域a#2、区域a#3。在区域a#1中对由控制单元#1写入的控制数据进行储存。在区域a#2中对经由数据转发部165从控制单元#2的区域b#2转发出的控制数据进行储存。在区域a#3中对经由数据转发部165从控制单元#3的区域c#3转发出的控制数据进行储存。例如，共享区域125与权利要求书的第1共享区域相对应。区域a#1与权利要求书的第1区域相对应，区域a#2与权利要求书的第2区域相对应。

控制单元#2的共享区域225具有区域b#1、区域b#2、区域b#3。在区域b#1中对经由数据转发部265从控制单元#1的区域a#1转发出的控制数据进行储存。在区域b#2中对由控制单元#2写入的控制数据进行储存。在区域b#3中对经由数据转发部265从控制单元#3的区域c#3转发出的控制数据进行储存。例如，共享区域225与权利要求书的第2共享区域相对应。区域b#2与权利要求书的第3区域相对应，区域b#1与权利要求书的第4区域相对应。

控制单元#3的共享区域325具有区域c#1、区域c#2、区域c#3。在区域c#1中对经由数据转发部365从控制单元#1的区域a#1转发出的控制数据进行储存。在区域c#2中对经由数据转发部365从控制单元#2的区域b#2转发出的控制数据进行储存。在区域c#3中对由控制单元#3写入的控制数据进行储存。

在控制单元#1、控制单元#2和控制单元#3之间转发的控制数据如前述所示，包含轴更换时的控制权请求和针对控制权请求的响应信号。在实施方式1中，所述控制数据包含针对其他控制单元的实轴的位置指令和与本控制单元的实轴有关的fb信号。

图5是表示在图4所示的共享区域125、共享区域225及共享区域325的各区域a#1～a#3、b#1～b#3、c#1～c#3中储存的控制数据的详细内容的图。区域a#1～a#3、区域b#1～b#3、区域c#1～c#3分别能够对与多个系统的多个轴相关的控制数据进行储存。在图5中，为了对图1所示的加工机械600进行控制，各区域a#1～a#3、b#1～b#3及c#1～c#3分别能够对第1系统所包含的第1轴(x轴)、第2轴(z轴)及第3轴(c轴)的控制数据、第2系统所包含的第1轴(x轴)、第2轴(z轴)及第3轴(c轴)的控制数据、……、第6系统所包含的第1轴(x轴)、第2轴(z轴)及第3轴(c轴)的控制数据进行储存。

在各区域a#1～a#3、b#1～b#3、c#1～c#3中形成的各轴的条目如前述所示，包含响应信号字段ans、位置指令字段pi、fb信号字段fb和含有轴更换时的控制权请求的命令字段cmd。

例如，在控制单元#1的共享区域125的区域a#1的位置指令字段pi中，通过由控制单元#1执行的加工程序122进行指定的位置指令由控制单元#1写入。在控制单元#1的共享区域125的区域a#1的fb信号字段fb中，与控制单元#1连接的第1系统的第1轴(x1轴)、第2轴及第3轴(c1轴)的fb信号、第2系统的第1轴(x2轴)、第2轴(z2轴)及第3轴(c2轴)的fb信号由控制单元#1写入。

在控制单元#1的共享区域125的区域a#1的命令字段cmd中，用于对请求了控制权的控制单元#1～#3进行识别的数据被写入。具体地说，在与请求了控制权的轴相对应的条目的命令字段cmd中，用于对请求了控制权的控制单元#1～#3进行识别的数据被写入。例如，在控制单元#1请求第6系统的第3轴(c6轴)的控制权的情况下，在c6轴的命令字段cmd中，例如写入控制单元编号“#1”。在各轴的命令字段cmd中，只要是能够对哪个控制单元请求了控制权进行识别的信息，则并不限定于控制单元编号，也可以写入其他任意的信息。

在控制单元#1的共享区域125的区域a#1的响应信号字段ans中，与来自其他控制单元#2或者#3的控制权请求对应的控制单元#1的回答即响应信号被写入。在所述响应信号字段ans中，许可控制权请求的许可信号ok或者不许可控制权请求的不许可信号ng由控制单元#1写入。

在控制单元#2的共享区域225的区域b#2的位置指令字段pi中，通过由控制单元#2执行的加工程序222进行指定的位置指令由控制单元#2写入。在控制单元#2的共享区域225的区域b#2的fb信号字段fb中，与控制单元#2连接的第3系统的第1轴(x3轴)、第2轴(z3轴)及第3轴(c3轴)的fb信号、第4系统的第1轴(x4轴)、第2轴(z4轴)及第3轴(c4轴)的fb信号由控制单元#2写入。

在控制单元#2的共享区域225的区域b#2的命令字段cmd中，用于对请求了控制权的控制单元#1～#3进行识别的数据被写入。例如，在控制单元#2请求第1系统第3轴(c1轴)的控制权的情况下，在c1轴的命令字段cmd中，例如写入控制单元编号“#2”。

在控制单元#2的共享区域225的区域b#2的响应信号字段ans中，与来自其他控制单元#1或者#3的控制权请求对应的控制单元#2的回答即响应信号被写入。

在控制单元#3的共享区域325的区域c#3的位置指令字段pi中，通过由控制单元#3执行的加工程序322进行指定的位置指令由控制单元#3写入。在控制单元#3的共享区域325的区域c#3的fb信号字段fb中，与控制单元#3连接的第5系统的第1轴(x5轴)、第2轴(z5轴)及第3轴(c5轴)的fb信号、第6系统的第1轴(x6轴)、第2轴(z6轴)及第3轴(c6轴)的fb信号由控制单元#3写入。

在控制单元#3的共享区域325的区域c#3的命令字段cmd中，用于对请求了控制权的控制单元#1～#3进行识别的数据被写入。例如，在控制单元#3请求第1系统的第3轴(c1轴)的控制权的情况下，在c1轴的命令字段cmd中，例如写入控制单元编号“#3”。

在控制单元#3的共享区域325的区域c#3的响应信号字段ans中，与来自其他控制单元#1或者#2的控制权请求对应的控制单元#3的回答即响应信号被写入。

如前述所示，在控制单元#1的区域a#2中对从控制单元#2的区域b#2转发出的控制数据进行储存。在控制单元#1的区域a#3中对从控制单元#3的区域c#3转发出的控制数据进行储存。在控制单元#2的区域b#1中对从控制单元#1的区域a#1转发出的控制数据进行储存。在控制单元#2的区域b#3中对从控制单元#3的区域c#3转发出的控制数据进行储存。在控制单元#3的区域c#1中对从控制单元#1的区域a#1转发出的控制数据进行储存。在控制单元#3的区域c#2中对从控制单元#2的区域b#2转发出的控制数据进行储存。

图6是表示对加工机械600进行控制的加工程序的一个例子的图。加工程序#p1、#p2与加工程序122相对应，由控制单元#1并行地执行。加工程序#p3、#p4与加工程序222相对应，由控制单元#2并行地执行。加工程序#p5、#p6与加工程序322相对应，由控制单元#3并行地执行。例如，加工程序#p1与权利要求书的第1加工程序相对应，例如，加工程序#p3与权利要求书的第2加工程序相对应。

在加工程序#p1～#p6的程序块n10、n20及n30中记述有轴更换指令。具体地说，在加工程序#p1的程序块n10中记述有“g140x＝x1c＝c1”，在加工程序#p2的程序块n10中记述有“g140x＝x2z＝z2c＝c2”，在加工程序#p3的程序块n10中记述有“g140x＝x3z＝z3c＝c3”，加工程序#p4的程序块n10中记述有“g140x＝x4z＝z4c＝c4”，在加工程序#p5的程序块n10中记述有“g140x＝x5z＝z5c＝c5”，在加工程序#p6的程序块n10中记述有“g140x＝x6z＝z6c＝c6”。在该程序块n10的阶段中不进行轴更换。

在加工程序#p1的程序块n20中记述有“g140x＝x1c＝c2”，在加工程序#p2的程序块n20中记述有“g140x＝x2z＝z2c＝c3”，在加工程序#p3的程序块n20中记述有“g140x＝x3z＝z3c＝c4”，在加工程序#p4的程序块n20中记述有“g140x＝x4z＝z4c＝c5”，在加工程序#p5的程序块n20中记述有“g140x＝x5z＝z5c＝c6”，在加工程序#p6的程序块n20中记述有“g140x＝x6z＝z6c＝c1”。在该程序块n20的阶段中，进行控制单元#1、#2及#3之间的轴更换。

在加工程序#p1的程序块n30中记述有“g140x＝x1c＝c3”，在加工程序#p2的程序块n30中记述有“g140x＝x2z＝z2c＝c4”，在加工程序#p3的程序块n30中记述有“g140x＝x3z＝z3c＝c5”，在加工程序#p4的程序块n30中记述有“g140x＝x4z＝z4c＝c6”，在加工程序#p5的程序块n30中记述有“g140x＝x5z＝z5c＝c1”，在加工程序#p6的程序块n30中记述有“g140x＝x6z＝z6c＝c2”。在该程序块n30的阶段中，进行控制单元#1、#2及#3之间的轴更换。

图7及图8是表示通过控制单元#1、#2及#3执行的轴更换的控制顺序的一个例子的图。图7示出了在执行加工程序时通过控制单元#1、#2及#3执行的处理顺序。图8示出了接收到来自其他控制单元控制权请求时的处理顺序。下面，以控制单元#1的动作为例对图7及图8的处理顺序进行说明。

对图7的处理顺序进行说明。解析处理部140在加工程序122的各程序块的解析时，对在解析对象的程序块中是否记述有作为轴更换指令的g140进行判定(s100)。解析处理部140在解析对象的当前程序块中不包含g140的情况下(s100：no)，对该当前程序块进行解析，将解析结果经由工作区域124传送至插补处理部150(s110)。该解析结果如前述所示，经由加减速处理部151、轴数据输入输出部152而输出至驱动部180，通过驱动部180执行与所述当前程序块的指令相对应的驱动控制。

在解析对象的程序块中包含轴更换指令(g140)的情况下(s100：yes)，轴更换解析部141对轴更换指令进行解析，基于图3所示的轴定义，对通过g140指定出的轴是实轴还是与其他控制单元连接的轴进行判定(s120)。在图1所示的加工机械600的情况下，轴更换的对象仅为c轴，因此主要关于c轴进行说明。轴更换解析部141对通过g140指定出的c轴是否是实轴(c1轴或者c2轴)进行判定。在通过g140指定出的轴为实轴的情况下(s120：yes)，轴更换解析部141基于与本控制单元#1连接的驱动部180的轴停止状态及机器手的运转状态等，对是否可以取得包含通过g140指定出的轴在内的系统的控制权进行判定(s130)。

驱动部180所包含的各轴的停止状态通过轴停止判定部155进行判定。如前述所示，来自驱动部180所包含的各轴(x1轴、c1轴、x2轴、z2轴及c2轴)的传感器183、186、193、196及199的fb信号经由轴数据输入输出部152而输入至插补处理部150。轴停止判定部155基于来自这些传感器的fb信号，对驱动部180所包含的各轴是否停止进行判定。轴停止判定部155经由工作区域124将各轴的停止状态通知给轴更换解析部141。

另外，包含机器手的运转状态在内的周边设备的运转状态通过机械动作完成判定部137进行判定。机械动作完成判定部137将表示机器手所涉及的工件反转(m1000)的执行或者结束的机械动作状态经由工作区域124而通知给轴更换解析部141。

轴更换解析部141如果通过来自轴停止判定部155的通知而确认到包含由g140指定出的轴在内的系统的轴停止、且基于来自机械动作完成判定部137的通知而确认到机器手的停止，则判定为可以取得包含由g140指定出的轴在内的系统的控制权。轴更换处理部160如果判定为能够取得控制权(s130：yes)，则在共享区域125的区域a#1中设置针对通过g140指定出的轴的控制权取得声明(s140)。例如，控制权取得声明是通过针对命令字段cmd的控制单元编号“#1”的设置及针对响应信号字段ans的“ok”的设置而实现的。例如，在控制单元#1对实轴即c1轴的控制权取得进行声明的情况下，在区域a#1的c1轴的命令字段cmd中设置控制单元编号“#1”，在区域a#1的c1轴的响应信号字段ans中设置“ok”。接下来，轴更换解析部141对加工程序122的下一个程序块及其以后进行解析，将解析结果输出至插补处理部150。该解析结果经由加减速处理部151、轴数据输入输出部152而输出至驱动部180，通过驱动部180执行与所述下一个程序块及其以后的指令相对应的驱动控制。

在轴更换指令(g140)指定出其他控制单元#2或者#3的实轴的情况下(s120：no)，轴更换解析部141将程序块的解析结果传送至轴更换处理部160。轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1中设置针对由g140指定出的轴的控制权请求(s160)。具体地说，轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1中的、通过所述轴更换指令指定出的轴的条目的命令字段cmd中设置控制单元编号“#1”。例如，在控制单元#1请求第3系统的第3轴(c3轴)的控制权的情况下，在区域a#1的c3轴的命令字段cmd中设置控制单元编号“#1”。数据转发部165将在共享区域125的区域a#1中储存的控制数据经由第2通信通路530而转发至其他控制单元#2及#3。

数据转发部165将从控制单元#2接收到的控制数据储存于共享区域125的区域a#2，将从控制单元#3接收到的控制数据储存于共享区域125的区域a#3。轴更换处理部160对共享区域125的区域a#2及a#3进行搜索，对与所述控制权请求对应的来自其他控制单元#2或者#3的响应信号ans进行接收。轴更换处理部160基于接收到的响应信号ans的内容，对是否能够取得控制权进行判定(s170)。在响应信号ans表示不许可ng的情况下，轴更换解析部141直至接收到表示许可ok的响应信号ans为止而等待。轴更换处理部160在接收到表示许可ok的响应信号ans而能够取得控制权的情况下(s170：yes)，将能够取得控制权的情况通知给轴更换解析部141。轴更换解析部141对加工程序122的下一个程序块及其以后进行解析，将作为解析结果的位置指令设置于共享区域125的区域a#1中的、通过所述轴更换指令指定出的轴的条目的位置指令字段pi(s180)。数据转发部165将在共享区域125的区域a#1中储存的控制数据经由第2通信通路530而转发至控制单元#2的共享区域225及控制单元#3的共享区域325。其他控制单元#2或者#3按照从控制单元#1接收到的位置指令pi，执行插补处理、加减速处理、轴数据输出处理。由此，控制单元#1基于指令出的位置指令pi，对与控制单元#2或者#3连接的轴进行驱动控制。

对图8的处理顺序进行说明。如前述所示，与来自其他控制单元的控制权请求对应的响应，不是由具有控制权的控制单元，而是由进行了控制权请求的轴为实轴的控制单元执行。因此，执行图8的处理的主体是将进行了控制权请求的轴设为实轴的控制单元。下面，作为控制单元#1的动作而对图8进行说明。轴更换处理部160循环地对共享区域125的区域a#2及a#3进行搜索。轴更换处理部160基于该搜索对是否从其他控制单元#2或者#3接收到针对c1轴或者c2轴的控制权请求进行检查(s200)。在接收到来自其他控制单元#2或者#3的控制权请求的情况下(s210：yes)，轴更换处理部160基于与本控制单元#1连接的驱动部180的轴停止状态及机器手的运转状态等，对是否可以传递进行了控制权请求的轴的控制权进行判定(s220)。

如前述所示，驱动部180所包含的各轴的停止状态是通过轴停止判定部155进行判定的。另外，机器手的运转状态是通过机械动作完成判定部137进行判定的。轴更换处理部160直至确认到包含进行了控制权请求的轴在内的系统的轴停止、且确认到机器手的停止为止，不将控制权传递至其他控制单元。

轴更换处理部160如果基于来自轴停止判定部155及机械动作完成判定部137的通知而判定为不能够传递进行了控制权请求的轴的控制权(s220：no)，则在共享区域125的区域a#1中的、进行了控制权请求的轴的响应信号字段ans中写入不许可信号ng(s240)。

另外，轴更换处理部160如果判定为能够实现进行了控制权请求的轴的传递(s220：yes)，则在共享区域125的区域a#1中的、进行了控制权请求的轴的响应信号字段ans中写入许可信号ok(s230)。轴更换处理部160将许可了控制权请求的情况通知给轴更换解析部141。此后，从发送出控制权请求的控制单元发送来与进行了控制权请求的轴有关的位置指令pi，因此轴更换解析部141经由共享区域125而取得该位置指令，将所取得的位置指令传送至插补处理部。由此，其他控制单元#2或者#3基于指令出的位置指令pi，对将控制权转移至其他控制单元#2或者#3的轴，即与控制单元#1连接的轴进行驱动控制(s250)。另外，插补处理部150在共享区域125的区域a#1中的进行了控制权请求的轴，即将控制权转移至其他控制单元#2或者#3的轴的fb信号字段中依次设置fb信号(s260)。

此外，在上述说明中，设为在共享区域125、225、325的位置指令字段中写入通过解析处理部140、240、340解析出的位置指令，但也可以设为写入插补处理部150、250、350中的插补处理结果。另外，如上所述，也可以是本控制单元仅在取得了控制权的期间中将针对其他控制单元的位置指令pi写入至共享区域，或者也可以是本控制单元将解析出的程序所包含的位置指令全部写入至共享区域。另外，fb信号也可以仅在本控制单元的实轴基于来自其他控制单元的位置指令被驱动时写入至共享区域，或者也可以将fb信号始终写入至共享区域。

接下来，按照图9～图11对图6所示的加工程序由控制单元#1、#2及#3执行时的轴更换的动作进行说明。在图1所示的加工机械600中，如前述所示，不进行nc轴(x轴、z轴)的轴更换，而仅进行主轴(c轴)的轴更换。因此，主要对c轴的轴更换动作进行说明。图9是表示程序块n10被执行时的共享区域125、225及325的状态的图。图10是表示程序块n20被执行时的共享区域125、225及325的状态的图。图11是表示程序块n30被执行时的共享区域125、225及325的状态的图。仅对与c轴相关的条目的状态进行提取而示出。

在加工程序#p1的程序块n10中指定了c1轴。轴更换解析部141基于图3所示的轴定义，判断为通过加工程序#p1的程序块n10所包含的轴更换指令g140指定出的轴即c1轴为本控制单元#1的实轴。另外，该轴更换指令g140为最初的轴更换指令，因此轴更换解析部141判断为本控制单元#1可以立即地取得该c1轴的控制权。轴更换解析部141将该判断传送至轴更换处理部160。轴更换处理部160在共享区域125设置c1轴的控制权取得声明。具体地说，轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1的c1轴的命令字段cmd中写入本控制单元编号“#1”，在区域a#1的c1轴的响应信号字段ans中写入许可ok(参照图9)。此后，控制单元#1执行加工程序#p1的程序块n10的下一个程序块。

关于加工程序#p2的程序块n10也执行相同的处理。其结果，轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1的c2轴的命令字段cmd中写入本控制单元编号“#1”，在区域a#1的c2轴的响应信号字段ans中写入许可ok(参照图9)。此后，控制单元#1执行加工程序#p2的程序块n10的下一个程序块。

控制单元#2及#3执行相同的处理。其结果，如图9所示，在共享区域225的区域b#2的c3轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#2”，在区域b#2的c3轴的响应信号字段ans中写入许可ok。另外，在共享区域225的区域b#2的c4轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#2”，在区域b#2的c4轴的响应信号字段ans中写入许可ok。另外，在共享区域325的区域c#3的c5轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#3”，在区域c#3的c5轴的响应信号字段ans中写入许可ok。另外，在共享区域325的区域c#3的c6轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#3”，在区域c#3的c6轴的响应信号字段ans中写入许可ok。

在加工程序#p1的程序块n20中指定了c2轴。轴更换解析部141基于图3所示的轴定义，判断为通过加工程序#p1的程序块n10所包含的轴更换指令g140指定出的轴即c2轴为本控制单元#1的实轴。轴更换解析部141如果基于来自轴停止判定部155及机械动作完成判定部137的通知而判定为能够取得进行了控制权请求的c2轴的控制权，则在共享区域125的区域a#1的c2轴的命令字段cmd中写入本控制单元编号“#1”，在区域a#1的c2轴的响应信号字段ans中写入许可ok(参照图10)。解析处理部140将程序块n20的下一个程序块的解析结果传送至插补处理部150，由此执行下一个程序块。

在加工程序#p2的程序块n20中指定了c3轴。轴更换解析部141基于图3所示的轴定义，判断为通过加工程序#p2的程序块n20所包含的轴更换指令g140指定出的轴即c3轴为其他控制单元#2的实轴。轴更换解析部141将该判断传送至轴更换处理部160。轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1的c3轴的命令字段cmd中写入本控制单元编号“#1”(参照图10)。该写入内容从控制单元#1的共享区域125转发至控制单元#2的共享区域225及控制单元#3的共享区域325。图10的箭头k1示出了从控制单元#1向控制单元#2的数据转发。此外，在图10及图11中，为了方便起见省略了表示向不有助于轴更换的控制单元的数据转发的箭头的图示。

控制单元#2的轴更换处理部260通过图8所示的处理，执行控制权的传递判定、及许可信号ok或者不许可信号ng的写入。轴更换处理部260在共享区域225的区域b#2的c3轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#1”，在区域b#2的c3轴的响应信号字段ans中写入许可信号ok或者不许可信号ng。图10的箭头k2表示该写入处理。该写入内容从控制单元#2的共享区域225转发至控制单元#1的共享区域125及控制单元#3的共享区域325。图10的箭头k3示出了从控制单元#2的区域b#2向控制单元#1的区域a#2的数据转发。

控制单元#1的轴更换处理部160基于共享区域125的区域a#2的存储内容对c3轴的控制权请求是否被许可进行判定。轴更换处理部160在能够取得控制权的情况下，将能够取得控制权的情况传送至解析处理部140。解析处理部140对加工程序#p2的程序块n20的下一个程序块进行解析，将解析结果即位置指令写入至共享区域125的区域a#1的c3轴的位置指令字段pi。

加工程序#p3的程序块n20由控制单元#2执行，由此如图10所示，在共享区域225的区域b#2的c4轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#2”，在区域b#2的c4轴的响应信号字段ans中写入许可信号ok。加工程序#p4的程序块n20由控制单元#2执行，由此进行通过箭头k4、k5及k6所示这样的轴更换处理。

加工程序#p5的程序块n20由控制单元#3执行，由此如图10所示，在共享区域325的区域c#3的c6轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#3”，在区域c#3的c6轴的响应信号字段ans中写入许可ok。加工程序#p6的程序块n20由控制单元#3执行，由此进行通过箭头k7、k8及k9所示这样的轴更换处理。

在加工程序#p1的程序块n30中指定了c3轴。轴更换解析部141基于图3所示的轴定义而判断为c3轴是其他控制单元#2的实轴。轴更换解析部141将该判断传送至轴更换处理部160。轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1的c3轴的命令字段cmd中写入本控制单元编号“#1”(参照图11)。该写入内容从控制单元#1的共享区域125转发至控制单元#2的共享区域225及控制单元#3的共享区域325。图11的箭头k11示出了从控制单元#1向控制单元#2的数据转发。控制单元#2的轴更换处理部260通过图8所示的处理而执行控制权的传递判定。轴更换处理部260在共享区域225的区域b#2的c3轴的命令字段cmd中写入控制单元编号“#1”，在区域b#2的c3轴的响应信号字段ans中写入许可信号ok或者不许可信号ng。图11的箭头k12表示该写入处理。该写入内容从控制单元#2的共享区域225转发至控制单元#1的共享区域125及控制单元#3的共享区域325。图11的箭头k13示出了从控制单元#2的区域b#2向控制单元#1的区域a#2的数据转发。控制单元#1的轴更换处理部160基于共享区域125的区域a#2的存储内容，对c3轴的控制权请求是否被许可进行判定。轴更换处理部160在能够取得控制权的情况下，将能够取得控制权的情况传送至解析处理部140。解析处理部140对加工程序#p1的程序块n30的下一个程序块进行解析，将解析结果即位置指令写入至共享区域125的区域a#1的c3轴的位置指令字段pi。

同样地，加工程序#p2的程序块n30由控制单元#1执行，由此进行箭头k14、k15及k16所示这样的轴更换处理。加工程序#p3的程序块n30由控制单元#2执行，由此进行箭头k17、k18及k19所示这样的轴更换处理。加工程序#p4的程序块n30由控制单元#2执行，由此进行箭头k21、k22及k23所示这样的轴更换处理。加工程序#p5的程序块n30由控制单元#3执行，由此进行箭头k24、k25及k26所示这样的轴更换处理。加工程序#p6的程序块n30由控制单元#3执行，由此进行箭头k27、k28及k29所示这样的轴更换处理。

图12是用于对轴更换时的控制权的转移定时进行说明的图。示出了由控制单元#1的第2系统执行的加工程序#p2和由控制单元#2的第1系统执行的加工程序#p3。加工程序#p2在程序块n100中包含对c2轴进行指定的轴更换指令g140，在程序块n110中包含对c3轴进行指定的轴更换指令g140，在程序块n120中包含对c2轴进行指定的轴更换指令g140。加工程序#p3在程序块n100中包含对c3轴进行指定的轴更换指令g140，在程序块n110中包含对c2轴进行指定的轴更换指令g140，在程序块n120中包含对c3轴进行指定的轴更换指令g140。

控制单元#1设为执行加工程序#p2的程序块n100，获得x2轴、z2轴及c2轴的控制权。控制单元#1执行加工程序#p2的程序块n100的下一个程序块及其以后，执行使用了x2轴、z2轴及c2轴的加工。同样地，控制单元#2设为执行加工程序#p3的程序块n100，获得x3轴、z3轴及c3轴的控制权。控制单元#2执行加工程序#p3的程序块n100的下一个程序块及其以后，执行使用了x3轴、z3轴及c3轴的加工。

设为在时刻t1，使用x2轴、z2轴及c2轴的控制单元#1中的加工结束。设为在该时刻t1，使用x3轴、z3轴及c3轴的控制单元#2中的加工没有结束。控制单元#1执行加工程序#p2的程序块n110，向其他控制单元请求c3轴的控制权。控制单元#2接收来自控制单元#1的c3轴的控制权请求，但直至使用了x3轴、z3轴及c3轴的加工结束的时刻t2为止，将不许可信号ng回送至控制单元#1。控制单元#1在从时刻t1至时刻t2为止的期间，通过不许可信号ng的接收而成为c3轴的控制权的取得等待状态。

如果在时刻t2，使用x3轴、z3轴及c3轴的控制单元#2中的加工结束，则控制单元#2将c3轴的许可信号ok回送至控制单元#1。控制单元#1通过许可信号ok的接收而取得c3轴的控制权。控制单元#1执行加工程序#p2的程序块n110的下一个程序块及其以后，将c3轴的位置指令pi经由共享区域125而转发至控制单元#2。

如果在时刻t2，使用x3轴、z3轴及c3轴的控制单元#2中的加工结束，则控制单元#2执行加工程序#p3的程序块n110，向其他控制单元请求c2轴的控制权。控制单元#1对来自控制单元#2的c2轴的控制权请求进行检测，将c2轴的许可信号ok回送至控制单元#2。控制单元#2通过许可信号ok的接收而取得c2轴的控制权。控制单元#2执行加工程序#p3的程序块n110的下一个程序块及其以后，将c2轴的位置指令pi经由共享区域225而转发至控制单元#1。

控制单元#1基于加工程序#p2的程序块n110的下一个程序块及其以后的内容而对x2轴及z2轴进行驱动控制，基于从控制单元#2经由共享区域而转发出的位置指令pi对c2轴进行驱动控制。控制单元#2基于加工程序#p3的程序块n110的下一个程序块及其以后的内容而对x3轴及z3轴进行驱动控制，基于从控制单元#1经由共享区域而转发出的位置指令pi对c3轴进行驱动控制。

此外，在图1的数控装置中，在1个控制单元连接有2个系统，但也可以在1个控制单元连接1个系统，也可以在1个控制单元连接大于或等于3个系统。另外，在上述的说明中仅将主轴(c轴)在控制单元间进行了轴更换，但也可以将nc轴设为轴更换的对象。

如上所述在实施方式1中，设为使用各控制单元的共享区域而进行用于轴更换的控制权请求、响应信号的收发，因此能够简单地实现向机械结构的变更(对象轴的变更、系统的增设等)或者控制结构的变更(控制单元的增设等)的自由度高的轴更换控制。另外，在各控制单元#1、#2、#3的共享区域125、225、325中仅增加条目，就能够实现向轴更换的对象轴的变更、系统的增设、控制单元的增设等的应对，能够实现自由度高的轴更换控制。另外，在各共享区域中，设置用于将加工机械所具有的全部系统所包含的轴的信息写入的条目、在对应的轴的条目写入控制权请求及响应信号，不使用复杂的格式的控制权请求信号就能够进行轴更换。另外，针对具有大于或等于3个控制单元的数控装置，也能够通过简单的设定实现轴更换。

实施方式2.

图1所示的加工机械600、图2所示的数控装置1000、图3所示的轴定义和图4及图5所示的共享区域也应用于实施方式2。在实施方式2中，使用一个辅助指令即m代码对控制单元之间的轴更换发出指令。在图2中，解析处理部140在加工程序122中含有m代码的情况下，将加工程序中的m代码传送至辅助指令轴更换解析部138。辅助指令轴更换解析部138将传送出的m代码传送至plc135。在plc135中储存有表示m代码和指令内容的对应关系的m代码表。plc135使用m代码表而取得与m代码相对应的指令内容，将取得的指令内容传送至辅助指令轴更换解析部138。辅助指令轴更换解析部138对指令内容进行解析，将解析结果经由工作区域124而传送至解析处理部140。

图13是表示应用于实施方式2的加工程序的一个例子的图。加工程序#q1、#q2与加工程序122相对应，由控制单元#1并行地执行。加工程序#q3、#q4与加工程序222相对应，由控制单元#2并行地执行。加工程序#q5、#q6与加工程序322相对应，由控制单元#3并行地执行。

在加工程序#q1～#q6的程序块n10、n20及n30中记述有使用了m代码的轴更换指令。例如，在加工程序#q1的程序块n10中记述有“m111”，在加工程序#q2的程序块n10中记述有“m121”，在加工程序#q3的程序块n10中记述有“m211”，在加工程序#q4的程序块n10中记述有“m221”，在加工程序#q5的程序块n10中记述有“m311”，在加工程序#q6的程序块n10中记述有“m321”。

图14是表示在plc135的内置存储器中储存的m代码表的一个例子的图。在图14中，控制单元编号表示执行m代码的控制单元，系统表示执行m代码的控制单元内的系统编号。“$1”表示第1系统，“$2”表示第2系统。m111表示将第1轴设为x1轴，将第3轴设为c1轴的轴结构，且控制单元#1的第1系统$1是控制的主体。m121表示将第1轴设为x2轴，将第2轴设为z2轴，将第3轴设为c2轴的轴结构，且控制单元#1的第2系统$2是控制的主体。m211表示将第1轴设为x3轴，将第2轴设为z3轴，将第3轴设为c3轴的轴结构，且控制单元#2的第1系统$1是控制的主体。m221表示将第1轴设为x4轴，将第2轴设为z4轴，将第3轴设为c4轴的轴结构，且控制单元#2的第2系统$2是控制的主体。m311表示将第1轴设为x5轴，将第2轴设为z5轴，将第3轴设为c5轴的轴结构，且控制单元#3的第1系统$1是控制的主体。m321表示将第1轴设为x6轴，将第2轴设为z6轴，将第3轴设为c6轴的轴结构，且控制单元#3的第2系统$2是控制的主体。

例如，对加工程序#q2的程序块n20被执行时的动作进行说明。控制单元#1的解析处理部140将程序块n20的m代码m122传送至辅助指令轴更换解析部138。辅助指令轴更换解析部138将传送出的m代码m122传送至plc135。plc135基于图14所示的m代码表而取得与m代码m122相对应的指令内容，将所取得的指令内容传送至辅助指令轴更换解析部138。辅助指令轴更换解析部138对指令内容进行解析。通过该解析，对m122为将第1轴设为x2轴，将第2轴设为z2轴，将第3轴设为c3轴的轴结构，且控制的主体为控制单元#1的第2系统$2进行识别。辅助指令轴更换解析部138将解析结果经由工作区域124而传送至轴更换处理部160。

轴更换处理部160与实施方式1同样地动作。具体地说，轴更换处理部160在共享区域125的区域a#1的c3轴的命令字段cmd中写入本控制单元编号“#1”，向控制单元#2请求c3轴的控制权。然后，轴更换处理部160在能够取得控制权的情况下，经由机械控制信号处理部136、plc135向定序程序通知控制权取得完成。另外，轴更换处理部160将能够取得控制权的情况传送至解析处理部140。解析处理部140对加工程序#q2的程序块n20的下一个程序块进行解析，将解析结果即位置指令写入至共享区域125的区域a#1的c3轴的位置指令字段pi。

如上所述，根据实施方式2，设为使用各控制单元的共享区域而进行用于轴更换的控制权请求、响应信号的收发，因此与实施方式1同样地，能够简单地实现自由度高的轴更换控制。另外，设为使用m代码而进行轴更换，因此控制单元和系统的组合的变更变得容易。

实施方式3.

接下来，按照图15～图18对实施方式3进行说明。图15是表示通过实施方式3的数控装置进行控制的加工机械700的图。该加工机械700是多工位机，具有加工单元的自动更换功能。加工机械700具有工件鼓轮710和配置于工件鼓轮710的周围的15个加工单元＄1～＄15。在工件鼓轮710的外周配置有15个工件支撑部701。各工件支撑部701对工件进行支撑。因此，能够在工件鼓轮710配置15个工件。各加工单元＄1～＄15针对由相对的工件支撑部701抓持的工件而执行加工。工件鼓轮710沿b方向旋转。通过工件鼓轮710的旋转将工件移动至下一个加工单元的相对位置。各工件如果被执行了加工单元＄1～＄15中的加工，则加工结束。

加工单元＄1具有x1轴及c1轴。加工单元＄2具有x2轴、z2轴及c2轴。加工单元＄3具有x3轴及c3轴。加工单元＄4具有x4轴、z4轴及c4轴。加工单元＄5具有x5轴、z5轴及c5轴。加工单元＄6具有x6轴及c6轴。加工单元＄7具有x7轴及c7轴。加工单元＄8具有x8轴、y8轴及z8轴。加工单元＄9具有x9轴、y9轴及z9轴。加工单元＄10具有x10轴、z10轴及c10轴。加工单元＄11具有x11轴、z11轴及c11轴。加工单元＄12具有x12轴、y12轴及z12轴。加工单元＄13具有x13轴及c13轴。加工单元＄14具有x14轴及c14轴。加工单元＄15具有x15轴及c15轴。加工单元＄16能够与加工单元＄12进行更换，具有x16轴及z16轴。

图2所示的数控装置1000的结构还应用于实施方式3。但是，图2所示的驱动部180、280及380置换为图15所示的加工机械700的驱动部。图15所示的加工机械700具有15个加工单元(系统)＄1～＄15，通过15个工序对一个工件进行加工。在从工序1(系统＄1)至工序11(系统＄11)为止被执行后，在工序12(系统＄12)中，例如执行钻孔加工，然后执行从工序13(系统＄13)至工序15(系统＄15)为止，加工完成。

为了对工件进行精加工，例如需要追加车削加工。在实施方式3中，利用加工机械具有的加工单元的自动更换功能，追加车削加工。例如，在通过工序12的加工单元＄12进行的钻孔加工结束后，将钻孔加工单元即加工单元＄12更换为车削加工单元＄16，通过更换后的车削加工单元＄16进行车削加工。在车削加工结束后，将车削加工单元＄16更换为加工单元＄12。然后，针对进行了车削加工的工件而执行从工序13(系统＄13)至工序15(系统＄15)为止，加工完成。

图16是表示数控装置1000的3个控制单元#1、#2及#3的轴定义的图。根据图16的轴定义，控制单元#1对执行工序1的加工单元＄1、执行工序2的加工单元＄2、执行工序3的加工单元＄3、执行工序4的加工单元＄4、执行工序5的加工单元＄5和执行追加的车削工序的加工单元＄16进行驱动控制。

根据图16的轴定义，控制单元#2对执行工序6的加工单元＄6、执行工序7的加工单元＄7、执行工序8的加工单元＄8、执行工序9的加工单元＄9、执行工序10的加工单元＄10和执行5轴加工工序的加工单元＄17进行驱动控制。关于加工单元＄17，通过实施方式4进行说明。

根据图16的轴定义，控制单元#3对执行工序11的加工单元＄11、执行工序12的加工单元＄12、执行工序13的加工单元＄13、执行工序14的加工单元＄14和执行工序15的加工单元＄15进行驱动控制。

图17是表示由控制单元#3的第2系统执行的加工程序的一个例子的图。该加工程序包含有从前述的钻孔加工向车削加工的加工单元的更换处理。图18是表示从钻孔加工向车削加工的加工单元的更换处理顺序的流程图。下面，按照图17及图18对动作进行说明。

在图17的加工程序的程序块n50中记述有“g140x＝x12y＝y12z＝z12”。控制单元#3执行n50的下一个程序块及其以后，由此对加工单元＄12的x12轴、y12轴及z12轴进行驱动控制，针对工件执行钻孔加工(图18s300)。如果钻孔加工结束，则控制单元#3对m代码即m100是否记载于加工程序进行判定，该m100对从钻孔加工向车削加工的更换进行指示(s310)。在加工程序中存在m100的情况下，该m代码m100经由plc而通知给定序程序。通过由定序程序进行的处理，加工单元＄12自动更换为车削加工单元即加工单元＄16(s320)。

在图17的加工程序的程序块n60中记述有m100。在n60的下一个程序块中记述有作为轴更换指令的“g140x＝x16z＝z16”。如图16所示，通过g140指定出的x16轴及z16轴是控制单元#1的控制轴。因此，控制单元#3在通过m100进行的加工单元的更换结束后，执行与实施方式1相同的处理，由此将x16轴及z16轴的控制权请求经由共享区域325而发送至控制单元#1。如果经由共享区域325从控制单元#1接收到与x16轴及z16轴的控制权请求对应的许可信号ok，则控制单元#3对记述有“g140x＝x16z＝z16”的程序块的下一个程序块及其以后进行解析，将作为解析结果的位置指令pi经由共享区域325而发送至控制单元#1。控制单元#1基于经由共享区域125接收到的位置指令pi对加工单元＄16的x16轴及z16轴进行驱动控制，执行车削加工。如上所述，进行从控制单元#3向控制单元#1的轴更换(s330)，执行车削加工(s340)。

如果车削加工结束，则控制单元#3对m代码即m101是否记载于加工程序进行判定，该m101对从车削加工向钻孔加工的更换进行指示(s350)。在加工程序中存在m101的情况下，该m代码m101经由plc而通知给定序程序。通过由定序程序进行的处理，加工单元＄16自动更换为原来的加工单元＄12(s360)。

在图17的加工程序的程序块n70中记述有m101。在n70的下一个程序块中记述有作为轴更换指令的“g140x＝x12y＝y12z＝z12”。控制单元#3在通过m101进行的加工单元的更换结束后，对记述有“g140x＝x12y＝y12z＝z12”的程序块的下一个程序块及其以后进行解析，基于解析结果对加工单元＄12的x12轴、y12轴及z12轴进行驱动控制。通过该驱动控制而执行针对下一个工件的钻孔加工(s370)。以上述方式进行加工单元的更换，在一系列的工序中例如追加车削加工。

如上所述，根据实施方式3，设为在加工单元的更换后在控制单元之间进行轴更换，不停止机械就能够继续地进行一系列的加工。

实施方式4.

图19是表示实施方式4的数控装置2000的图。数控装置2000具有控制单元#1、#2及#3。在各控制单元#1、#2及#3中追加有5轴控制运算部170、270及370。5轴控制运算部170基于从解析处理部140取得的加工程序的解析结果，进行与x轴、y轴、z轴、a轴、b轴有关的坐标变换运算，将坐标变换结果经由工作区域124传送至插补处理部150。

图20是表示通过实施方式4的数控装置2000进行控制的加工机械700的图。该加工机械700是与实施方式3相同的多工位机，具有加工单元的自动更换功能。图20所示的加工机械700能够将加工单元＄12更换为加工单元＄17。加工单元＄17具有x17轴、y17轴、z17轴、a17轴、b17轴，进行5轴加工。

之前所示的图16还应用于实施方式4的数控装置2000的轴定义。进行5轴加工的加工单元＄17定义为是控制单元#2的实轴。

图21是表示由控制单元#3的第2系统执行的加工程序的一个例子的图。该加工程序包含从通过加工单元＄12进行的加工向5轴加工单元即加工单元＄17的加工单元的更换处理。在图21的加工程序的程序块n200中记述有“g140x＝x12y＝y12z＝z12”。控制单元#3执行n200的下一个程序块及其以后，由此对加工单元＄12的x12轴、y12轴及z12轴进行驱动控制，针对工件例如执行钻孔加工。

在图21的加工程序的程序块n210中记述有m100。通过该m100，与前述同样地，进行从加工单元＄12向加工单元＄17的自动更换。在n210的下一个程序块中记述有作为轴更换指令的“g140x＝x17y＝y17z＝z17a＝a17b＝b17”。如图16所示，通过g140指定出的x17轴、y17轴、z17轴、a17轴及b17轴由控制单元#2进行驱动。因此，控制单元#3在通过m100进行的加工单元的更换(从加工单元＄12向加工单元＄17的更换)结束后，执行与实施方式1相同的处理，由此将x17轴、y17轴、z17轴、a17轴及b17轴的控制权请求经由共享区域325而发送至控制单元#2。如果经由共享区域325从控制单元#2接收到与x17轴、y17轴、z17轴、a17轴及b17轴的控制权请求对应的许可信号ok，则控制单元#3对记述有“g140x＝x17y＝y17z＝z17a＝a17b＝b17”的程序块的下一个程序块及其以后进行解析，将作为解析结果的位置指令pi经由共享区域325发送至控制单元#2。在控制单元#2中，将经由共享区域225接收到的位置指令pi经由解析处理部240传送至5轴控制运算部270。5轴控制运算部270进行5轴的坐标变换运算，将运算结果经由工作区域224传送至插补处理部250。由此，对加工单元＄17的x17轴、y17轴、z17轴、a17轴及b17轴进行驱动控制，执行5轴加工。

在图21的加工程序的程序块n220中记述有m101。在n220的下一个程序块中记述有作为轴更换指令的“g140x＝x12y＝y12z＝z12”。控制单元#3在通过m101进行的加工单元更换(从加工单元＄17向加工单元＄12的更换)结束后，对记述有“g140x＝x12y＝y12z＝z12”的程序块的下一个程序块及其以后进行解析，基于解析结果对加工单元＄12的x12轴、y12轴及z12轴进行驱动控制。通过该驱动控制执行针对下一个工件的加工。如上所述，进行加工单元的更换，在一系列的工序中例如追加5轴加工。

5轴控制运算部170、270、370中的5轴运算处理需要比其他加工更多的运算时间。另外，某个控制单元与其他控制单元相比，有可能发生处理负荷高这一状况。例如，在控制单元#1及控制单元#2与5个系统连接，控制单元#3与1个系统连接的情况下，控制单元#1及控制单元#2与控制单元#3相比，处理负荷高。考虑如上所述的状况，可以在各控制单元的共享区域中设置能够对各控制单元的负荷状况进行确认的负荷确认字段。

各控制单元#1、#2、#3的5轴控制运算部170、270、370对本控制单元的处理负荷进行确认，在处理负荷低的情况下，通过本控制单元的5轴控制运算部进行5轴坐标变换处理，将坐标变换结果经由工作区域124、224、334传送至插补处理部150、250、350，进行5轴加工动作。

另一方面，在本控制单元的处理负荷高于某个阈值的情况下，各控制单元#1、#2、#3的5轴控制运算部170、270、370参照共享区域的负荷确认字段，对其他控制单元的负荷状况进行判定。各控制单元#1、#2、#3的5轴控制运算部170、270、370通过该判定对与其他单元相比处理负荷低的控制单元进行识别。而且，各控制单元#1、#2、#3的5轴控制运算部170、270、370经由共享区域，针对处理负荷低的控制单元而传送5轴运算数据。经由共享区域而接收到5轴运算数据的控制单元的5轴控制运算部执行5轴坐标变换处理，将坐标变换结果经由共享区域而回送至请求源的控制单元。请求源的控制单元的5轴控制运算部将接收到的坐标变换结果经由工作区域而传送至插补处理部，进行5轴加工动作。

如上所述，在实施方式4中，设为在将加工单元向5轴加工机械更换后在控制单元之间进行轴更换，不停止机械就能够继续地进行包含5轴加工在内的一系列的加工。

实施方式5.

图22是表示实施方式5的数控装置3000的图。在实施方式5的数控装置3000中，在控制单元#1、#2及#3的外部设置有存储装置900。存储装置900与第1通信通路520或者第2通信通路530连接，作为控制单元#1、#2及#3能够访问的共享区域起作用。在实施方式5中，使用存储装置900，在控制单元#1、#2及#3之间进行用于前述的轴更换的控制数据的更换。在存储装置900中储存的控制数据包含用于前述的轴更换的控制权请求信号、响应信号。作为所述控制数据，可以包含用于进行各轴的控制的位置指令、位置反馈信号。控制单元#1、#2及#3内的共享区域125、225及325没有为了更换用于轴更换的控制数据而被使用，而是使用于其他用途。

存储装置900例如具有3个区域900#1、900#2及900#3。第1区域900#1是用于控制单元#1写入各轴的控制权请求信号的区域、且是用于控制单元#2、#3写入其响应信号的区域。第2区域900#2是用于控制单元#2写入各轴的控制权请求信号的区域、且是控制单元#1、#3用于写入其响应信号的区域。第3区域900#3是用于控制单元#3写入各轴的控制权请求信号的区域、且是用于控制单元#1、#2写入其响应信号的区域。控制单元#1、#2、#3定期地对是否在各区域900#1、900#2及900#3中写入有数据进行监视。

设为在第1区域900#1中写入由控制单元#1取得了控制权的轴的位置指令，在第2区域900#2中写入由控制单元#2取得了控制权的轴的位置指令，在第3区域900#3中写入由控制单元#3取得了控制权的轴的位置指令。另外，也可以设为在第1区域900#1中写入控制单元#1的实轴(x1轴、c1轴、x2轴、z2轴、c2轴)的位置反馈信号，在第2区域900#2中写入控制单元#2的实轴(x3轴、z3轴、c3轴、x4轴、z4轴、c4轴)的位置反馈信号，在第3区域900#3中写入控制单元#3的实轴(x5轴、z5轴、c5轴、x6轴、z6轴、c6轴)的位置反馈信号。在作为区域900#1、900#2及900#3的存储方式而采用图5所示的控制数据的格式的情况下，只要使第1区域900#1与区域a#1对应，使第2区域900#2与区域b#2对应，使第3区域900#3与区域c#3对应即可。

例如，在控制单元#1请求控制单元#2的实轴即c3轴的控制权的情况下，将c3轴的控制权请求信号写入至第1区域900#1。控制单元#2如果检测到写入至第1区域900#1的c3轴的控制权请求信号，则与实施方式1同样地，对c3轴的状态进行判定。控制单元#2如果判定为能够实施被进行了控制权请求的c3轴的传递，则在第1区域900#1中写入许可c3轴的传递的信号。控制单元#1通过写入至第1区域900#1的许可信号，掌握c3轴的控制权的取得。

如上所述在实施方式5中，设为使用在各控制单元的外部配置的存储装置900而进行用于轴更换的控制权请求、响应信号的收发，因此与实施方式1同样地，能够简单地实现向机械结构的变更或者控制结构的变更的自由度高的轴更换控制。另外，针对具有大于或等于3个控制单元的数控装置，也能够通过简单的设定而实现轴更换。

此外，关于在实施方式1～实施方式4的共享区域125、225、325中储存的存储数据的格式、或者在实施方式5的存储装置900中储存的存储数据的格式，并不限定于图5所示的格式，也可以采用其他任意的格式。

另外，也可以在前述的实施方式2～实施方式4中应用实施方式5。例如，在应用实施方式3的情况下，控制单元#3将车削加工单元＄16的x16轴及z16轴的控制权请求经由存储装置900而发送至控制单元#1。控制单元#1将与控制权请求对应的响应信号经由存储装置900而发送至控制单元#3。

另外，在实施方式1～实施方式4中，将共享区域125、225、325设置于控制单元#1、#2、#3的内部，但也可以将共享区域125、225、325设置于控制单元的外部。在该情况下，共享区域125、225、325也与实施方式1～实施方式4同样地，基本上进行控制以使得成为储存有相同的控制数据的状态，关于共享区域125，仅能够由控制单元#1进行访问，关于共享区域225，仅能够由控制单元#2进行访问，关于共享区域325，仅能够由控制单元#3进行访问。

另外，在上述实施方式1～5中，例如设为在控制单元#1对与其他控制单元#2或者#3连接的轴进行控制的情况下，将位置指令发送至其他控制单元，但也可以设为将插补处理部150中的插补处理结果发送至其他控制单元。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

120、220、320存储部，125、225、325共享区域，140、240、340解析处理部，141、241、341轴更换解析部，150、250、350插补处理部，160、260、360轴更换处理部，165、265、365数据转发部，170、270、3705轴控制运算部，180、280、380驱动部，600加工机械，700加工机械，1000、2000数控装置。