JP2001184113A - 工作機械の制御装置とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械内のサーボのない制御対象も、数値
（ＮＣ）装置とプログラマブルコントローラ装置（ＰＣ
装置）とを用いて制御可能とする。 【解決手段】 ＰＣ装置１３にサーボ制御演算部１３５
とロジカルアクチュエータドライブ回路１３６を付加す
る。サーボのない制御対象１２４の第３のエンコーダ１
４４２の検出信号をＮＣ装置１１で入力し、データ共用
部１５を介してサーボ制御演算部１３５に入力してサー
ボ制御演算を行い、アクチュエータドライブ回路１３６
を介してアクチュエータ１４４１を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御装置とプ
ログラマブルコントローラとを備えて工作機械を制御す
る制御装置とその制御方法に関するものであり、特に、
サーボが存在しない場合の制御装置とその制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図３に図解したような、数値制御工作機
械３２を制御するため、数値制御（ＮＣ）装置３１と、
プログラマブルコントローラ（ＰＣ）装置３３とを併用
した工作機械の制御装置（システム）３０が使用されて
いる。ＮＣ装置３１は、サーボモータ５１を駆動して工
作機械を数値制御する。すなわち、工作機械を駆動する
サーボモータ５１の回転位置をエンコーダ５２で検出す
る。エンコーダ５２で検出した位置情報がＮＣ装置３１
に入力され、ＮＣ装置３１内において入力した位置情報
を用いてサーボ制御演算を行い、その制御演算に基づい
てサーボモータ５１を駆動して工作機械を制御する。こ
のような数値制御を連続して実施することにより、工作
機械がワークを目標の形状に加工していく。ＰＣ装置３
３は、通常、工作機械のインターロック、オン／オフ制
御対象などをシーケンス制御（または、シーケンシャル
制御）して、リレーなどを駆動する。

【０００３】このように、工作機械３２の３次元的な加
工を行うＮＣ装置３１と、インターロック、オン／オフ
制御を行うＰＣ装置３３とが機能分担して工作機械の制
御を行っている。すなわち、ＮＣ装置３３は工作機械の
３次元的な加工に適したサーボ制御処理などを行うよう
に構成されており、シーケンス制御は行わない。逆に、
ＰＣ装置３３はシーケンス制御を行うのに適した処理を
行うように構成されており、数値制御は行わない。

【０００４】このような事情から、ＮＣ装置には、サー
ボ制御を行うとき必要な位置または角度を検出するため
サーボモータの回転軸に接続されたエンコーダなどのセ
ンサの検出信号を入力する、インタフェース回路、入力
ハードウエア回路などの回路が設けられており、信号入
力処理プログラムが内蔵されている。エンコーダ５２と
いっても、インクリメンタル型のエンコーダと、アブソ
リュート型のエンコーダとがあり、信号入力処理プログ
ラムはそのようなエンコーダの種別の相違に則した処理
も行う。さらに、ＮＣ装置には、入力した信号を処理し
て工作機械を３次元的に加工するための制御指令を演算
する制御演算プログラム、演算した制御指令に基づいて
サーボモータを駆動する駆動プログラムが内蔵されてお
り、サーボモータを駆動するためのドライバ回路、イン
タフェース回路なども設けられている。

【０００５】ＰＣ装置３３には、シーケンス制御を行う
に必要なスイッチ、リレーなどのオン／オフ状態を入力
するためのディジタル・インタフェース回路、ディジタ
ル入力回路が設けられ、そのようなディジタル信号を入
力して信号処理するためのディジタル信号入力処理プロ
グラムが内蔵されている。プログラマブルコントローラ
は、内蔵された論理演算処理プログラムを動作させてデ
ィジタル信号処理したデータについて論理的な演算を行
って、ドライバ回路、および、そのインタフェース回路
を介して、リレー、アクチュエータなどを駆動してい
る。

【０００６】ＮＣ装置３１とＰＣ装置３３とは、それぞ
れマイクロコンピュータなどのコンピュータを内蔵して
いるから、たとえば、Ｍコードαを用いて相互に情報交
換することができる。さらに、両者にプログラムを準備
し、ハードウエアを整備すれば、ＮＣ装置３１で数値制
御に加えてシーケンス制御することも原理的には可能で
あるし、逆に、ＰＣ装置３３でシーケンス制御に加えて
数値制御を行うことも原理的には可能であるが、実際に
は、それぞれ、専用機として最適かつ十分な処理を効率
よく行うことが可能なように構成されて、製品化されて
きた。そのような機能を分担させて専用機として構成す
ることにより、それぞれが標準化でき、短時間で製造で
き、低価格で製造できるという利点があるからである。
また、種々の用途に応じてプログラムを製作していくと
プログラム製作に時間ががかり、バグなどによる信頼性
の低下の問題が起こる。加えて、インタフェース回路、
ドライバ回路などを用途ごとに構成していくと、ハード
ウエア回路の設計変更、製作時間の長期化などの問題で
ハードウエア装置も高価格になり、信頼性の低下の問題
に遭遇する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工作機
械の全ての制御対象が、上述したような機能分担に適合
させて分離されている訳ではないし、そのような機能分
担に合致しない制御対象も増加している。

【０００８】たとえば、工作機械内の制御対象が、サー
ボモータによる駆動ではなく、たとえば、油圧モータな
どのロジカルアクチュエータなどで駆動される場合であ
る。そのような場合でも、その制御対象の位置、角度な
どは制御対象の動きをエンコーダで直接検出する。エン
コーダの検出信号は上述したように、ＮＣ装置３１で入
力して信号処理することが好ましい。その検出信号に応
じて工作機械を駆動する制御演算もＮＣ装置３１におけ
る既存のプログラムを使用することが好ましい。しかし
ながら、ＮＣ装置３１には、油圧モータなどのロジカル
アクチュエータを駆動するためのドライバ処理プログラ
ムが内蔵されていず、そのようなロジカルアクチュエー
タを駆動するためのドライバ回路、インタフェース回路
が設けられていない。

【０００９】逆に、制御対象はサーボ制御されるが、そ
の制御結果を正確に検出するため、エンコーダではな
く、たとえば、リニアスケールなどで検出する場合があ
る。しかしながら、ＮＣ装置３１には、リニアスケール
などのセンサの検出信号を入力し、処理するプログラム
が内蔵されていないし、リニアスケールの信号を入力す
るためのインタフェース回路と、入力回路が設けられて
いない。

【００１０】そのような問題を克服する方法としては、
サーボ制御もシーケンス制御も可能な第３の制御装置を
導入することは原理的には可能である。しかしながら、
少ない制御対象について、そのような第３の制御装置を
導入することは、価格を高騰させて実用的ではない。

【００１１】また、ＮＣ装置３１をプログラマブルコン
トローラの処理も可能なようにプログラムを追加し、ハ
ードウエア回路を増設するか、逆に、ＰＣ装置３３をＮ
Ｃ制御処理が可能なようにハードウエアを付加し、プロ
グラムを追加することも、原理的には可能であるが、適
切な対策ではない。

【００１２】本発明は、上述した課題を克服し、設備を
増加させずに、数値（ＮＣ）装置と、プログラマブルコ
ントローラ装置（ＰＣ装置）との両者の不足を補う処理
および構成を補完しあった効果的な工作機械の制御装置
を構成することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、工作機
械を論理的に駆動するロジカルアクチュエータと、工作
機械をサーボ駆動するサーボアクチュエータと、前記ロ
ジカルアクチュエータまたは前記サーボアクチュエータ
によって駆動された工作機械の状態を位置、角度などと
して検出する第１の検出手段と、前記ロジカルアクチュ
エータまたは前記サーボアクチュエータによって駆動さ
れた工作機械の状態をロジカル信号として検出するロジ
カル信号検出手段と、数値装置（ＮＣ装置）と、プログ
ラマブルコントローラ装置（ＰＣ装置）とを有する工作
機械の制御装置であって、前記ＮＣ装置は、前記第１の
検出手段の検出信号を入力する第１のデータ入力手段
と、該第１の入力手段で入力した信号を保持する第１の
データ保持手段と、該第１のデータ保持手段に保持され
た前記検出信号を用いて前記工作機械のサーボ制御指令
を生成する第１のサーボ制御処理手段と、該第１のサー
ボ制御処理手段で生成した制御指令に応じて前記サーボ
アクチュエータを駆動する第１のサーボドライブ手段
と、前記第１のデータ保持手段に接続された第１のデー
タ交信手段とを有し、前記ＰＣ装置は、ロジカル信号入
力手段と、前記第１のデータ交信手段と交信して前記第
１のデータ保持手段に保持されている前記検出信号を受
信する第２のデータ交信手段と、該受信したデータおよ
び前記ロジカル信号入力手段で入力したデータを保持す
る第２のデータ保持手段と、該第２のデータ保持手段に
保持されているロジカルデータを用いて論理演算を行う
論理演算制御手段と、該論理演算制御手段で演算した結
果に応じてロジカル出力を行うロジカルドライブ手段
と、前記第２のデータ保持手段に保持されている前記検
出信号を用いて前記工作機械のサーボ制御指令を生成す
る第２のサーボ制御処理手段と、該第２のサーボ制御処
理手段で生成した制御指令に応じて前記ロジカルアチュ
エータを駆動する第２のロジカルドライブ回路とを有す
る、工作機械の制御装置が提供される。

【００１４】前記数値制御装置は第１のコンピュータを
有し、前記プログラマブルコントローラは第２のコンピ
ュータを有し、前記第１の保持手段と、第１のデータ交
信手段と、前記第２のデータ交信手段と、第２のデータ
保持手段とが、前記数値制御装置の第１のコンピュータ
と、前記プログラマブルコントローラの第２のコンピュ
ータの両者から直接アクセス可能な共用メモリで構成さ
れ得る。

【００１５】前記数値制御装置は第１のコンピュータを
有し、前記プログラマブルコントローラは第２のコンピ
ュータを有し、前記第１のデータ交信手段は前記第１の
コンピュータのデータ通信手段で構成され、前記第２の
データ交信手段は前記第２のコンピュータのデータ通信
手段で構成され、第１のデータ通信手段と第２のデータ
通信手段とが、所定の通信規約に従って相互にデータを
交信できる。

【００１６】本発明の第１の観点によれば、工作機械を
論理的に駆動するロジカルアクチュエータと、工作機械
をサーボ駆動するサーボアクチュエータと、前記ロジカ
ルアクチュエータまたは前記サーボアクチュエータによ
って駆動された工作機械の状態を位置、角度などとして
検出する第１の検出手段と、前記ロジカルアクチュエー
タまたは前記サーボアクチュエータによって駆動された
工作機械の状態をロジカル信号として検出するロジカル
信号検出手段とを有する工作機械の制御方法であって、
前記第１の検出手段の検出信号を入力する工程と、該入
力した信号を保持する工程と、該保持された前記検出信
号を用いて前記工作機械のサーボ制御指令を生成する工
程と、該生成した制御指令に応じて前記サーボアクチュ
エータを駆動する工程と、第１のデータ交信工程と、を
有するサーボ制御工程と、ロジカル信号を入力する工程
と、前記第１のデータ交信工程と協動して前記保持され
ている前記検出信号を受信する工程と、該受信したデー
タおよび前記ロジカル信号入力したデータを保持する工
程と、該保持されたロジカルデータを用いて論理演算を
行う論理演算制御工程と、該論理演算した結果に応じて
ロジカル出力を行う工程と、前記保持されている前記検
出信号を用いて前記工作機械のサーボ制御指令を生成す
る工程と、該生成した制御指令に応じて前記ロジカルア
チュエータを駆動する工程と、を有するプログラマブル
コントロール工程とを具備する工作機械の制御方法が提
供される。

【００１７】数値（ＮＣ）装置、プログラマブルコント
ローラ装置（ＰＣ装置）ともに既存の回路、処理機能を
活用しつつ、特に、ＰＣ装置にサーボ制御処理機能を付
加して、かつ、必要とするデータを共用化して、サーボ
の存在しない制御対象も、ＮＣ装置とＰＣ装置とが協動
して制御可能とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１を参照して本発明の工作機械
の制御装置について述べる。図１は本発明の工作機械の
制御装置の１実施の形態の構成図である。図１の工作機
械の制御装置１０は、数値（ＮＣ）装置１１と、ＮＣ工
作機械１２と、プログラマブルコントローラ装置（ＰＣ
装置）１３と、駆動・検出部１４とを有して構成されて
いる。

【００１９】ＮＣ工作機械１２は、本実施の形態におい
ては、４種の制御対象１２１〜１２４を有している。４
種の制御対象１２１〜１２４に対応して、駆動・検出部
１４には、４種の駆動・検出部１４１〜１４４が設けら
れている。

【００２０】第１の制御対象１２１はサーボ制御される
制御対象であり、第１の駆動・検出部１４１内の第１の
サーボモータ１４１１によって駆動され、その結果が第
１のエンコーダ１４１２によって検出される。第１の制
御対象１２１は、通常通り、ＮＣ装置１１で制御される
ものである。

【００２１】第２の制御対象１２２はサーボ制御される
対象であり、第２のサーボモータ１４２１によって駆動
されるが、第２の制御対象１２２の状態が第２のサーボ
モータ１４２１の動作を検出する第２のエンコーダ１４
２２ではなく、第２の制御対象１２２の動作を直接検出
するスケール１４２３によって検出されるものである。
本実施の形態において、スケール１４２３の検出結果が
ＰＣ装置１３で検出され、ＮＣ装置１１において制御演
算が行われ、ＮＣ装置１１から第２のサーボモータ１４
２１を駆動される。

【００２２】第３の制御対象１２３は、インターロック
回路、スイッチ、リレー回路などであり、ロジカルアク
チュエータとしてのリレー１４３１のコイルが駆動さ
れ、リレーの接点１４３２がリレーの動作結果を示すロ
ジカル信号１４３２としてＰＣ装置１３に入力される。
第３の制御対象１２３は、ＰＣ装置１３による通常の制
御対象である。

【００２３】第４の制御対象１２４は、サーボ制御対象
であるが、そのアクチュエータがロジカルアクチュエー
タ１４４１によって駆動され、その結果が第３のエンコ
ーダ１４４２で検出されるものである。本実施の形態に
おいては、第３のエンコーダ１４４２の検出信号はＮＣ
装置１１に入力されて、ロジカルアクチュエータ１４４
１がＰＣ装置１３から駆動される。

【００２４】ＮＣ装置１１は、サーボ入力回路１１１
と、第１のメモリ回路１１２と、第１のサーボ制御演算
部１１３と、第１のサーボドライブ回路１１４と、第１
のデータ交信手段１１５を有する。

【００２５】ＰＣ装置１３は、ロジカル入力回路１３１
と、第２のメモリ回路１３２と、論理演算制御回路１３
３と、ロジカルドライブ回路１３４と、第２のサーボ制
御演算部１３５と、ロジカルアクチュエータドライブ回
路１３６と、第２のデータ交信手段１３７とを有する。

【００２６】第１の制御対象１２１の制御について述べ
る。第１のエンコーダ１４１２が第１のサーボモータ１
４１１の回転位置検出信号をサーボ入力回路１１１に入
力する。サーボ入力回路１１１とそ第１のエンコーダ１
４１２の検出信号を入力して第１のメモリ回路１１２に
出力する。第１のメモリ回路１１２は第１のエンコーダ
１４１２の検出信号を保存（保持または記憶）する。第
１のサーボ制御演算部１１３は、第１のメモリ回路１１
２から第１のエンコーダ１４１２の検出値を読み出し、
検出値が第１の制御対象１２１の装置制御指令になるよ
うにサーボ制御演算を行う。第１のサーボドライブ回路
１１４は第１のサーボ制御演算部１１３の結果に応じて
第１のサーボモータ１４１１を駆動する。以上の処理が
反復される。この動作は通常のサーボ制御動作であり、
既存の方法と同じである。

【００２７】第３の制御対象１２３の制御について述べ
る。ＰＣ装置１３は、ロジカル入力回路１３１を介して
ＮＣ工作機械１２の各部のロジカル信号を入力する。ロ
ジカル入力回路１３１で入力してロジカル信号は第２の
メモリ回路１３２に保持（記憶）される。論理演算制御
回路１３３は、第２のメモリ回路１３２に記憶されてい
るロジカル信号のうち、第３の制御対象１２３の駆動の
ための論理処理に必要な信号を読みだしてインターロッ
ク処理などの論理演算を行う。その論理演算の結果は、
リレー１４３１のコイルを付勢するか消勢するかの論理
的な結果となる。ロジカルドライブ回路１３４は論理演
算制御回路１３３の結果に応じた論理出力でリレー１４
３１のコイルを駆動する。リレー１４３１の動作結果は
リレーの接点１４３２として検出でき、ロジカル入力回
路１３１を介して入力され、第２のメモリ回路１３２に
記憶され、論理演算制御回路１３３において動作確認が
行われる。この動作は通常のＰＣ装置１３の処理であ
る。

【００２８】なお、ＰＣ装置１３は、通常、入力信号の
種別、それらの信号の論理演算処理内容、出力信号など
をテーブル化しておき、論理演算制御回路１３３がテー
ブル化された情報を参照して、上述した論理演算処理を
行う。

【００２９】第４の制御対象１２４の制御について述べ
る。第４の制御対象１２４は、その状態が直接、第３の
エンコーダ１４４２で検出できるが、サーボが存在せ
ず、油圧モータ、その他のロジカルアクチュエータ１４
４１によって駆動される。したがって、既存のＮＣ装置
による通常の方法では第４の制御対象１２４を駆動でき
ない。第３のエンコーダ１４４２の入力処理はＮＣ装置
１１のサーボ入力回路１１１、第１のメモリ回路１１２
を用いることができる。ロジカルアクチュエータ１４４
１の駆動はロジカル信号を、たとえば、サーボ制御に相
当する時間だけ、出力して行うので、ＰＣ装置１３が本
来内蔵している論理信号の時限処理プログラムとロジカ
ル出力回路を使用できる。このような既存のものを活用
しながら、不足しているものを補充した。すなわち、Ｐ
Ｃ装置１３に、第２のサーボ制御演算部１３５とロジカ
ルアクチュエータドライブ回路１３６を付加し、サーボ
入力回路１１１で入力し、第１のメモリ回路１１２に保
持されている第３のエンコーダ１４４２の検出値を、第
１のデータ交信手段１１５と第２のデータ交信手段１３
７を介して第２のメモリ回路１３２に転送し、さらに第
２のサーボ制御演算部１３５に転送させる構成とした。
第１のデータ交信手段１１５と第２のデータ交信手段１
３７としては、後述する共用メモリ、データ通信回路な
どで実現することができる。

【００３０】第３のエンコーダ１４４２が第４の制御対
象１２４の位置などを検出した信号がＮＣ装置１１にお
いて入力され、第１のメモリ回路１１２に保持される。

【００３１】第１のメモリ回路１１２には、予め、ＮＣ
装置１１内のみで使用するデータか、ＰＣ装置１３にお
いても使用するデータかの識別子が、各データごとには
つけられている。上述した第１のエンコーダ１４１２の
検出値はＮＣ装置１１のみで使用するデータであるか
ら、識別子は、たとえば、０である。第３のエンコーダ
１４４２の検出信号はＰＣ装置１３において使用される
から、その識別子は１である。

【００３２】第１のメモリ回路１１２は、識別子＝１の
データを第１のデータ交信手段１１５を介してＰＣ装置
１３側に送出する。ＰＣ装置１３の第２のデータ交信手
段１３７は、第１のデータ交信手段１１５を介して送出
されたデータを受信して第２のメモリ回路１３２に保存
する。第１のデータ交信手段１１５から第２のデータ交
信手段１３７への交信は周期的、たとえば、１００ｍｓ
ごとに行われる。したがって、第２のメモリ回路１３２
には周期的にサーボ入力回路１１１で入力したＰＣ装置
１３で使用するデータが記憶される。

【００３３】第２のサーボ制御演算部１３５は、ＮＣ装
置１１を経由して入力した第３のエンコーダ１４４２の
検出値を第２のメモリ回路１３２から読み出し、第１の
サーボ制御演算部１１３と同様のサーボ制御演算を行
う。ロジカルアクチュエータドライブ回路１３６は、第
２のサーボ制御演算部１３５の演算結果を、ロジカルア
クチュエータ１４４１の動作時間に変換してその時間だ
けロジカルアクチュエータ１４４１を動作させる。な
お、第２のサーボ制御演算部１３５において、第１のサ
ーボ制御演算部１１３と同様に、サーボ制御演算を行
い、さらに、その演算結果を動作時間に変換し、ロジカ
ルアクチュエータドライブ回路１３６は単に、第２のサ
ーボ制御演算部１３５で決定した時間だけロジカルアク
チュエータ１４４１を動作させるように構成することも
できる。

【００３４】上述したように、ＮＣ装置１１およびＰＣ
装置１３の既存の回路およびプログラムを活用し、不足
分（第２のサーボ制御演算部１３５、ロジカルアクチュ
エータドライブ回路１３６、第１のデータ交信手段１１
５と第２のデータ交信手段１３７）を付加することによ
り、第４の制御対象１２４のような制御対象をロジカル
アクチュエータ１４４１を用いて制御することができ
る。

【００３５】この場合、ＮＣ装置１１側は、第１のデー
タ交信手段１１５を付加し、第１のメモリ回路１１２に
上述した第１のデータ交信手段１１５の転送処理回路を
付加するだけでよく、サーボ制御処理プログラム、回路
を付加していないので、ＮＣ装置１１の改造の負担は少
ない。なお、通常、ＮＣ装置１１とＰＣ装置１３とはコ
ンピュータを用いており、コンピュータを用いた場合、
第１のデータ交信手段１１５と第２のデータ交信手段１
３７を実現する方法は、既存の技術を適用して容易に行
うことができる。その例は、図２を参照して後述する。

【００３６】ＰＣ装置１３に、第１のサーボ制御演算部
１１３と同様の処理を行う第２のサーボ制御演算部１３
５を付加することになるが、ＰＣ装置１３は祖１と同様
コンピュータを内蔵しているので、第１のサーボ制御演
算部１１３の処理プログラムと同様のプログラムをＰＣ
装置１３に内蔵させればよい。

【００３７】以上のように、本実施の形態によれば、比
較的簡単な回路構成の付加により、第４の制御対象１２
４を制御することが可能となる。

【００３８】第２の制御対象１２２の制御について述べ
る。第２の制御対象１２２は、第２のサーボモータ１４
２１が駆動されるが、その状態が第２のエンコーダ１４
２２ではなく、スケール１４２３で直接検出される。し
たがって、ＮＣ装置１１のサーボ入力回路１１１ではス
ケール１４２３を読み取ることができない。しかしなが
ら、スケール１４２３はＰＣ装置１３のロジカル入力回
路１３１において読み取ることができる。第２のサーボ
モータ１４２１の駆動はＮＣ装置１１の第１のサーボド
ライブ回路１１４を使用できる。このような既存のもの
を活用しながら、本実施の形態においては、不足してい
るものを補充した。すなわち、ＰＣ装置１３の第２のメ
モリ回路１３２に上述した第１のメモリ回路１１２と同
様、識別子が１のロジカルデータについては、第２のデ
ータ交信手段１３７、第１のデータ交信手段１１５を経
由して第１のメモリ回路１１２に転送可能とした。第１
のデータ交信手段１１５と第２のデータ交信手段１３７
としては、後述する共用メモリ、データ通信回路などで
実現することができる。

【００３９】スケール１４２３の検出信号がロジカル入
力回路１３１で入力されて第２のメモリ回路１３２に保
持される。

【００４０】第２のメモリ回路１３２は、第１のメモリ
回路１１２と同様、予め、ＰＣ装置１３内のみで使用す
るデータか、ＮＣ装置１１においても使用するデータか
の識別子が、各データごとにはつけられている。上述し
たリレーの接点１４３２はＰＣ装置１３内でのみ使用さ
れるから、識別子は０であり、スケール１４２３の検出
値はＮＣ装置１１でも使用するものであるから識別子は
１である。

【００４１】第２のメモリ回路１３２は、識別子＝１の
データを第２のデータ交信手段１３７を介してＮＣ装置
１１側に送出する。ＮＣ装置１１の第１のデータ交信手
段１１５は、第２のデータ交信手段１３７を介して送出
されたデータを受信して第１のメモリ回路１１２に保存
する。第２のデータ交信手段１３７から第１のデータ交
信手段１１５への交信も周期的、たとえば、１００ｍｓ
ごとに行われる。したがって、第１のメモリ回路１１２
には周期的にロジカル入力回路１３１で入力したＮＣ装
置１１で使用するデータが記憶される。

【００４２】第１のサーボ制御演算部１１３は、ＰＣ装
置１３を経由して入力したスケール１４２３の検出値を
第１のメモリ回路１１２から読み出し、サーボ制御演算
を行う。第１のサーボドライブ回路１１４は第１のサー
ボ制御演算部１１３の演算結果に基づいて第２のサーボ
モータ１４２１を動作させる。

【００４３】上述したように、ＮＣ装置１１およびＰＣ
装置１３の既存の回路およびプログラムを活用し、不足
分（第２のデータ交信手段１３７、第１のデータ交信手
段１１５）を付加することにより、第２の制御対象１２
２のような制御対象をサーボ制御することができる。

【００４４】なお、上述したように、通常、ＮＣ装置１
１とＰＣ装置１３とはコンピュータを用いており、コン
ピュータを用いた場合、第１のデータ交信手段１１５と
第２のデータ交信手段１３７を実現する方法は、既存の
技術を適用して容易に行うことができる。その例は、図
２を参照して後述する。

【００４５】以上のように、本実施の形態によれば、比
較的簡単な回路構成の付加により、第２の制御対象１２
２を制御することが可能となる。

【００４６】第２の制御対象１２２のごとき制御対象が
存在しない場合は、上述した処理および構成をとる必要
はない。

【００４７】図２は、第１の制御対象１２１〜第４の制
御対象１２４が全て存在する場合の、ＮＣ装置１１とＰ
Ｃ装置１３との構成を示す図である。ＮＣ装置１１は、
コンピュータを用いて構成されており、ＣＰＵ１０１
と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ディジタル入力
回路１０４と、アナログ入力回路１０５と、アナログ出
力回路１０６とを有する。ＰＣ装置１３も、コンピュー
タを用いて構成されており、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２
０２と、ＲＡＭ２０３と、ディジタル入力回路２０４
と、ディジタル出力回路２０５とを有する。

【００４８】ＮＣ装置１１について述べる。ＲＯＭ１０
２には、上述したＮＣ装置１１における処理を行うプロ
グラムが格納されており、それらのプログラムがＣＰＵ
１０１に装荷されて、各種の処理を行う。ＣＰＵ１０１
は各種のプログラムを実行させて、上述したＮＣ装置１
１の処理を行う。たとえば、ＣＰＵ１０１に装荷された
入力処理プログラムが、サーボ入力回路１１１の一部を
構成するディジタル入力回路１０４に入力された第１の
エンコーダ１４１２を入力し、入力した信号を第１のメ
モリ回路１１２に相当するＲＡＭ１０３に記憶する。制
御対象の状態はアナログ信号の形態で入力されることも
あり、その時は、アナログ入力回路１０５に入力された
アナログ信号がディジタル信号に変換され、ＲＯＭ１０
２からＣＰＵ１０１に装荷された入力処理プログラムが
ディジタル変換された信号を第１のメモリ回路１１２に
相当するＲＡＭ１０３に記憶する。ＲＯＭ１０２からＣ
ＰＵ１０１に装荷されたサーボ制御プログラムが、ＲＯ
Ｍ１０２に格納された各種の制御データを参照してＣＰ
Ｕ１０１において実行されると、第１のサーボ制御演算
部１１３を実行したことになる。ＲＯＭ１０２からＣＰ
Ｕ１０１に装荷された出力プログラムが動作して、第１
のサーボドライブ回路１１４に相当するアナログ出力回
路１０６から、たとえば、第１のサーボモータ１４１１
を駆動する。

【００４９】ＰＣ装置１３について述べる。ＲＯＭ２０
２には、上述したＰＣ装置１３における処理を行うプロ
グラムが格納されており、それらのプログラムがＣＰＵ
２０１に装荷されて、各種の処理を行う。ＣＰＵ２０１
は各種のプログラムを実行させて、上述したＰＣ装置１
３の処理を行う。たとえば、ＣＰＵ２０１に装荷された
入力処理プログラムが、ロジカル入力回路１３１を構成
するディジタル入力回路２０４に入力されたリレーの接
点１４３２を入力し、入力した信号を第２のメモリ回路
１３２に相当するＲＡＭ２０３に記憶する。ＲＯＭ２０
２からＣＰＵ２０１に装荷された論理演算制御プログラ
ムが、ＲＯＭ２０２に格納された各種の論理制御データ
を参照してＣＰＵ２０１において実行されると、論理演
算制御回路１３３を実行したことになる。ＲＯＭ２０２
からＣＰＵ２０１に装荷された出力プログラムが動作し
て、ロジカルドライブ回路１３４に相当するディジタル
出力回路２０５から、たとえば、ロジカルアクチュエー
タ１４４１を駆動する。上述したシーケンス制御のため
の入力信号、論理演算内容、出力部などは、ＲＯＭ２０
２にテーブル化されて記憶されているものとする。ま
た、ＲＯＭ２０２からＣＰＵ２０１に装荷されたサーボ
制御プログラムが、ＲＯＭ２０２に格納された各種のサ
ーボ制御データを参照してＣＰＵ２０１において実行さ
れると、第２のサーボ制御演算部１３５を実行したこと
になる。ＲＯＭ２０２からＣＰＵ２０１に装荷された出
力プログラムが動作して、ロジカルアクチュエータドラ
イブ回路１３６にも相当するディジタル出力回路２０５
から、たとえば、ロジカルアクチュエータ１４４１を駆
動する。

【００５０】図１に図解したデータ共用部１５、第１の
データ交信手段１１５、第２のデータ交信手段１３７を
２種の具体例を示した。第１の方法は、データ共用部１
５、第１のデータ交信手段１１５、第２のデータ交信手
段１３７を１つの共用（シェアード）メモリ３００で実
現した場合である。第２の方法は、第１のデータ交信手
段１１５および第２のデータ交信手段１３７としてデー
タ通信装置３０１、３０２を用いた場合である。いずれ
の場合も、ＮＣ装置１１で採取したデータでＰＣ装置１
３でも使用することを示す識別子をＲＡＭ１０３に記憶
しておき、逆に、ＰＣ装置１３で算出したデータでＮＣ
装置１１でも使用することを示す識別子をＲＡＭ２０３
に記憶しておく。

【００５１】データ共用部１５（第１のデータ交信手段
１１５、第２のデータ交信手段１３７）としてシェアー
ドメモリ３００を用いた場合について述べる。ＲＯＭ２
０２からＣＰＵ２０１に装荷された入力処理プログラム
は、ディジタル入力回路２０４から入力処理をしたと
き、ＲＡＭ２０３の識別子が１である信号についてはＲ
ＡＭ２０３に記憶するとともにシェアードメモリ３００
にも記憶し、ＲＡＭ２０３の識別子が０である信号につ
いてはＲＡＭ２０３のみに記憶する。これにより、たと
えば、スケール１４２３の検出信号はシェアードメモリ
３００に記憶される。したがって、ＣＰＵ１０１はシェ
アードメモリ３００に記憶されているスケール１４２３
の検出信号を直接読み出し、サーボ制御に使用すること
ができる。同様に、ＲＯＭ１０２からＣＰＵ１０１に装
荷された入力処理プログラムは、ディジタル入力回路１
０４およびアナログ入力回路１０５から入力処理をした
とき、ＲＡＭ１０３の識別子が１である信号については
ＲＡＭ１０３に記憶するとともにシェアードメモリ３０
０にも記憶し、ＲＡＭ１０３の識別子が０である信号に
ついてはＲＡＭ１０３のみに記憶する。これにより、Ｃ
ＰＵ２０１はシェアードメモリ３００から直接、必要と
するデータを取り出すことができる。その結果、たとえ
ば、第３のエンコーダ１４４２はシェアードメモリ３０
０に記憶され、ＰＣ装置１３のＣＰＵ２０１はシェアー
ドメモリ３００から第３のエンコーダ１４４２の検出結
果を読み出し、第２のサーボ制御演算部１３５の処理に
相当する処理を行うことができる。

【００５２】このように、シェアードメモリ３００を使
用すると、ＣＰＵ１０１、ＣＰＵ２０１はシェアードメ
モリ３００の記憶されたデータを読みだすだけで、必要
なデータが得られることになる。もちろん、たとえば、
第３のエンコーダ１４４２の入力のために、ＰＣ装置１
３にサーボ入力回路１１１に相当する回路と処理プログ
ラムを設ける必要もない。

【００５３】データ共用部１５（第１のデータ交信手段
１１５、第２のデータ交信手段１３７）としてデータ通
信装置３０１、３０２を用いた場合について述べる。Ｒ
ＯＭ２０２からＣＰＵ２０１に装荷された入力処理プロ
グラムは、ディジタル入力回路２０４から入力処理をし
てＲＡＭ２０３に記憶しておく。さらに、ＲＯＭ２０２
からＣＰＵ２０１に装荷された通信プログラムは、一定
周期、たとえば、１００ｍｓごとに動作して、ＲＡＭ２
０３の識別子が１である信号を読み出し、データ通信装
置３０２からＮＣ装置１１のデータ通信装置３０１に向
けて送信する。ＮＣ装置１１のＲＯＭ１０２からＣＰＵ
１０１に装荷された通信プログラムがデータ通信装置３
０１を駆動して送信されたデータを受信し、ＲＡＭ１０
３に記憶する。これにより、たとえば、スケール１４２
３の検出信号はＲＡＭ１０３に記憶される。したがっ
て、ＣＰＵ１０１はＲＡＭ１０３に記憶されているスケ
ール１４２３の検出信号を読み出しサーボ制御に使用す
ることができる。同様に、ＲＯＭ１０２からＣＰＵ１０
１に装荷された入力処理プログラムは、ディジタル入力
回路１０４およびアナログ入力回路１０５から入力処理
をしたとき、ＲＡＭ１０３に記憶しておく。さらに、Ｒ
ＯＭ２０２からＣＰＵ２０１に装荷された通信プログラ
ムは、一定周期、たとえば、１００ｍｓごとに動作し
て、ＲＡＭ１０３の識別子が１である信号を読み出し、
データ通信装置３０１からＰＣ装置１３のデータ通信装
置３０２に向けて送信する。ＰＣ装置１３のＲＯＭ２０
２からＣＰＵ２０１に装荷された通信プログラムがデー
タ通信装置３０２を駆動して送信されたデータを受信し
ＲＡＭ２０３に記憶する。これにより、たとえば、ＰＣ
装置１３のＣＰＵ２０１はＲＡＭ２０３から第３のエン
コーダ１４４２の検出結果を読み出し、第２のサーボ制
御演算部１３５の処理に相当する処理を行うことができ
る。

【００５４】このように、データ通信装置３０１、３０
２を使用すると、ＣＰＵ１０１、ＣＰＵ２０１とで必要
とするデータを読みだすことができる。もちろん、たと
えば、第３のエンコーダ１４４２の入力のために、ＰＣ
装置１３にサーボ入力回路１１１に相当する回路と処理
プログラムを設ける必要もない。

【００５５】データ共用部１５（第１のデータ交信手段
１１５、第２のデータ交信手段１３７）としては、シェ
アードメモリ３００か、データ通信装置３０１、３０２
かのいずれか、あるいは、両者を設けることができる。

【００５６】このように、ＮＣ装置１１とＰＣ装置１３
とで、入力可能な装置側で入力し、相手側も必要とする
データを提示または送信することにより、必要でデータ
が共用できることになり、ＮＣ装置１１とＰＣ装置１３
の既存の回路、プログラムを活用して、あるいは、付加
回路を追加して、工作機械の種々の制御対象を制御すく
ことができる。上述した実施の形態において、ＮＣ装置
１１内は殆ど回路の変更、追加をしていないので、既存
のＮＣ装置１１の制御動作に影響を与えない。ＰＣ装置
１３に第２のサーボ制御演算部１３５とロジカルアクチ
ュエータドライブ回路１３６を付加したが、本来の論理
制御には変更は加えていないので、その信頼性の低下は
ない。

【００５７】以上、本発明の工作機械の制御装置の例示
的な実施の形態を述べたが、本発明の実施に際しては上
述した実施の形態には限定されない。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、既存の構成に小規模の
回路を付加するのみで、種々の制御対象を簡単かつ信頼
性高く制御できる。本発明は実施が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の工作機械の制御装置の１実施の
形態の構成図である。

【図２】図２は図１に図解した工作機械の制御装置にお
ける数値（ＮＣ）装置とプログラマブルコントローラ装
置（ＰＣ装置）との構成図である。

【図３】図３は従来の工作機械の制御装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１０・・工作機械の制御装置 １１・・数値（ＮＣ）装置 １１１・・サーボ入力回路 １１２・・第１のメモリ回路 １１３・・第１のサーボ制御演算部 １１４・・第１のサーボドライブ回路 １１５・・第１のデータ交信手段 １２・・ＮＣ工作機械 １２１・・第１の制御対象 １２２・・第２の制御対象 １２３・・第３の制御対象 １２４・・第４の制御対象 １３・・プログラマブルコントローラ装置（ＰＣ装置） １３１・・ロジカル入力回路 １３２・・第２のメモリ回路 １３３・・論理演算制御回路 １３４・・ロジカルドライブ回路 １３５・・第２のサーボ制御演算部 １３６・・ロジカルアクチュエータドライブ回路 １３７・・第２のデータ交信手段 １４・・駆動・検出部 １４１・・第１の駆動・検出部 １４１１・・第１のサーボモータ １４１２・・第１のエンコーダ １４２・・第２の駆動・検出部 １４２１・・第２のサーボモータ １４２２・・第２のエンコーダ １４２３・・スケール １４３・・第３の駆動・検出部 １４３１・・リレー １４３２・・リレーの接点 １４４・・第４の駆動・検出部 １４４１・・ロジカルアクチュエータ １４４２・・第３のエンコーダ １５・・データ共用部 ３００・・シェアードメモリ ３０１，３０２・・データ通信装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械を論理的に駆動するロジカルアク
   チュエータと、 工作機械をサーボ駆動するサーボアクチュエータと、 前記ロジカルアクチュエータまたは前記サーボアクチュ
   エータによって駆動された工作機械の状態を位置、角度
   などとして検出する第１の検出手段と、 前記ロジカルアクチュエータまたは前記サーボアクチュ
   エータによって駆動された工作機械の状態をロジカル信
   号として検出するロジカル信号検出手段と、 前記第１の検出手段の検出信号を入力する第１のデータ
   入力手段と、該第１の入力手段で入力した信号を保持す
   る第１のデータ保持手段と、該第１のデータ保持手段に
   保持された前記検出信号を用いて前記工作機械のサーボ
   制御指令を生成する第１のサーボ制御処理手段と、該第
   １のサーボ制御処理手段で生成した制御指令に応じて前
   記サーボアクチュエータを駆動する第１のサーボドライ
   ブ手段と、前記第１のデータ保持手段に接続された第１
   のデータ交信手段とを有する数値制御装置と、 ロジカル信号入力手段と、前記第１のデータ交信手段と
   交信して前記第１のデータ保持手段に保持されている前
   記検出信号を受信する第２のデータ交信手段と、該受信
   したデータおよび前記ロジカル信号入力手段で入力した
   データを保持する第２のデータ保持手段と、該第２のデ
   ータ保持手段に保持されているロジカルデータを用いて
   論理演算を行う論理演算制御手段と、該論理演算制御手
   段で演算した結果に応じてロジカル出力を行うロジカル
   ドライブ手段と、前記第２のデータ保持手段に保持され
   ている前記検出信号を用いて前記工作機械のサーボ制御
   指令を生成する第２のサーボ制御処理手段と、該第２の
   サーボ制御処理手段で生成した制御指令に応じて前記ロ
   ジカルアチュエータを駆動する第２のロジカルドライブ
   回路とを有するプログラマブルコントローラとを具備す
   る工作機械の制御装置。
2. 【請求項２】前記数値制御装置は第１のコンピュータを
   有し、 前記プログラマブルコントローラは第２のコンピュータ
   を有し、 前記第１の保持手段と、第１のデータ交信手段と、前記
   第２のデータ交信手段と、第２のデータ保持手段とが、
   前記数値制御装置の第１のコンピュータと、前記プログ
   ラマブルコントローラの第２のコンピュータの両者から
   直接アクセス可能な共用メモリで構成された、 請求項１記載の工作機械の制御装置。
3. 【請求項３】前記数値制御装置は第１のコンピュータを
   有し、 前記プログラマブルコントローラは第２のコンピュータ
   を有し、 前記第１のデータ交信手段は前記第１のコンピュータの
   データ通信手段で構成され、 前記第２のデータ交信手段は前記第２のコンピュータの
   データ通信手段で構成され、 第１のデータ通信手段と第２のデータ通信手段とが、所
   定の通信規約に従って相互にデータを交信する請求項１
   記載の工作機械の制御装置。
4. 【請求項４】工作機械を論理的に駆動するロジカルアク
   チュエータと、工作機械をサーボ駆動するサーボアクチ
   ュエータと、前記ロジカルアクチュエータまたは前記サ
   ーボアクチュエータによって駆動された工作機械の状態
   を位置、角度などとして検出する第１の検出手段と、前
   記ロジカルアクチュエータまたは前記サーボアクチュエ
   ータによって駆動された工作機械の状態をロジカル信号
   として検出するロジカル信号検出手段とを有する工作機
   械の制御方法であって、 前記第１の検出手段の検出信号を入力する工程と、 該入力した信号を保持する工程と、 該保持された前記検出信号を用いて前記工作機械のサー
   ボ制御指令を生成する工程と、 該生成した制御指令に応じて前記サーボアクチュエータ
   を駆動する工程と、 第１のデータ交信工程と、 を有するサーボ制御工程と、 ロジカル信号を入力する工程と、 前記第１のデータ交信工程と協動して前記保持されてい
   る前記検出信号を受信する工程と、 該受信したデータおよび前記ロジカル信号入力したデー
   タを保持する工程と、 該保持されたロジカルデータを用いて論理演算を行う論
   理演算制御工程と、 該論理演算した結果に応じてロジカル出力を行う工程
   と、 前記保持されている前記検出信号を用いて前記工作機械
   のサーボ制御指令を生成する工程と、 該生成した制御指令に応じて前記ロジカルアチュエータ
   を駆動する工程と、 を有するプログラマブルコントロール工程とを具備する
   工作機械の制御方法。