JP2002182718A - 工作機械の数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工プログラムのブロック毎の進行を適切且
つ迅速に行うことができ、生産効率を向上することが可
能な工作機械の数値制御装置を提供すること。 【解決手段】 ＰＬＣ９１は、主制御部８１からの指令
に回転工具の回転動作指令が含まれていると、シーケン
スプログラム９４ｂを実行して、回転動作指令にて指定
された回転工具の回転速度に対応してカウント時間を設
定すると共に、回転工具の回転開始信号を回転工具回転
駆動モータ用インバータ回路６２に出力する。そして、
ＰＬＣ９１は、プログラマブルタイマ９６において、設
定したカウント時間までの計時を開始させ、当該計時の
終了にあわせて、ブロック終了信号（ＭＦＩＮ）を主制
御部８１に出力する。主制御部８１は、ＰＬＣ９１から
ブロック終了信号（ＭＦＩＮ）が出力されると、加工プ
ログラム８５ａから次の１ブロックを読み込み、当該１
ブロックで定められた動作指令を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工プログラムを
１ブロックずつ読み込み、当該１ブロックで定められた
動作指令を実行する工作機械の数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の工作機械の数値制御装置とし
て、たとえば特開平４−５１３０１号公報に開示された
ようなものが知られている。特開平４−５１３０１号公
報に開示された工作機械の数値制御装置は、加工プログ
ラムの１ブロックを読み込み、読み込まれた加工プログ
ラムの内容がＭコード（回転動作指令）であると判断し
た場合には、シーケンスプログラム側にＭコードの内容
をそのまま出力する。そして、シーケンスプログラム側
からＦＩＮが返却されるのを待って、次のブロックの読
み込みを実行する。

【０００３】ところで、加工プログラムの所定の１ブロ
ックに回転工具の回転動作指令が定められており、回転
工具の回転速度を所定の指定回転速度に変更する場合
や、加工を開始するために回転工具を所望の指定回転速
度にて回転させ始める場合等において、回転工具の回転
速度が指定回転速度に達するまでには時間がかかること
から、回転工具の回転速度が指定回転速度に達するまで
の時間だけ、前記加工プログラムにおける次の１ブロッ
クの読み込み、実行への進行を待つ必要がある。このた
め、従来の数値制御装置においては、作業者が加工プロ
グラムにおいて回転工具の回転速度が指定回転速度に達
するまでの時間を設定したり、回転工具の回転速度が指
定回転速度に達するまでの時間として指定回転速度に拘
わらず一定の固定時間（停止状態から最高回転速度に達
するまでの時間）が設定されたタイマ（プログラマブル
タイマを含む）を用いて計時するようにしていた。ま
た、指定回転速度に対応して異なる時間が設定された複
数のタイマを備え、指定回転速度に対応する時間が設定
されたタイマ（プログラマブルタイマを含む）を選択し
て、回転工具の回転速度が指定回転速度に達するまでの
時間を計時するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業者
が加工プログラムにおいて回転工具の回転速度が指定回
転速度に達するまでの時間を設定していたのでは、作業
者による入力ミス等を招き易い。また、指定回転速度に
拘わらず一定の固定値が設定されたタイマを用いた場
合、加工プログラムの所定の１ブロックにおいて指定回
転速度が比較的低い値に指定されていると、回転工具の
回転速度が指定回転速度に達した後もタイマによる計時
が継続することになる。このため、回転工具の回転速度
が指定回転速度に達してからタイマの計時が終了して次
のブロックの読み込みを始めるまでの時間が無駄な時間
となり、加工時間が長くなって生産効率が低下すること
になる。

【０００５】また、指定回転速度に対応して異なる時間
が設定された複数のタイマ、特にプログラマブルタイマ
を備え、指定回転速度に対応する時間が設定されたプロ
グラマブルタイマを選択する場合においても、他の制御
に使用されるプログラマブルタイマの数（容量）との関
係から設定できるプログラマブルタイマの数（容量）に
限りが有ることから、所望の指定回転速度に対して最適
の時間を設定することは極めて困難である。このため、
回転工具の回転速度が指定回転速度に達してからタイマ
の計時が終了して次のブロックの読み込みを始めるまで
の時間を短縮するのには限界があり、生産効率を向上す
ることはできなかった。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、加工プログラムのブロック毎の進行を適切且つ迅速
に行うことができ、生産効率を向上することが可能な工
作機械の数値制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る工作機械の
数値制御装置は、加工プログラムを１ブロックずつ読み
込み、当該１ブロックで定められた動作指令を実行する
工作機械の数値制御装置であって、加工プログラムを１
ブロック毎に読み込み、当該１ブロックで定められた動
作指令を実行するための進行タイミングを制御する加工
プログラム進行制御手段と、１つのタイマと、加工プロ
グラムの所定の１ブロックに回転工具の回転動作指令が
定められている際に、回転動作指令に対応して回転工具
の回転開始信号を出力すると共に、回転動作指令にて指
定された回転速度に対応してカウント時間を設定し、タ
イマにおいてカウント時間までの計時を開始させ、当該
計時の終了にあわせて、加工プログラムにおける次の１
ブロックの読み込み、実行への進行を指示するためのブ
ロック終了信号を加工プログラム進行制御手段に出力す
るシーケンス制御手段と、を備えていることを特徴とし
ている。

【０００８】本発明に係る工作機械の数値制御装置で
は、シーケンス制御手段が、加工プログラムの所定の１
ブロックに回転工具の回転動作指令が定められている際
に、回転動作指令に対応して回転工具の回転開始信号を
出力すると共に、回転動作指令にて指定された回転速度
に対応してカウント時間を設定する。そして、シーケン
ス制御手段は、１つのタイマにおいてカウント時間まで
の計時を開始させ、当該計時の終了にあわせて、ブロッ
ク終了信号を加工プログラム進行制御手段に出力する。
加工プログラム進行制御手段は、シーケンス制御手段か
らのブロック終了信号の出力を受けて、加工プログラム
から次の１ブロックを読み込み、当該１ブロックで定め
られた動作指令を実行するように、加工プログラムの進
行タイミングを制御する。このように、シーケンス制御
手段において回転動作指令にて指定された回転速度に対
応してカウント時間が設定されるので、作業者によるカ
ウント時間の入力ミス等を招くことはない。また、回転
工具の回転速度が回転動作指令にて指定された回転速度
に達すると速やかに、加工プログラム進行制御手段にお
いて加工プログラムの次のブロックの読み込みを始める
よう進行タイミングを制御することができる。この結
果、加工プログラムのブロック毎の進行を適切且つ迅速
に行うことができ、生産効率を向上することができる。

【０００９】また、本発明に係る工作機械の数値制御装
置では、回転動作指令にて指定された回転速度に対応し
て設定されたカウント時間を計時するタイマが１つしか
ないので、他の制御（機能）に使用されるタイマ（プロ
グラマブルタイマ）の数を制限することなく、また、コ
スト上昇を伴うことなく、カウント時間の計時を行うこ
とができる。

【００１０】更に、本発明に係る工作機械の数値制御装
置では、上述したように、シーケンス制御手段において
回転動作指令にて指定された回転速度に対応してカウン
ト時間が設定される。このため、回転工具を回転駆動す
る駆動機構の回転速度を検出するセンサを設けて、この
センサにより回転速度が回転動作指令にて指定された回
転速度に達するのを検知する構成を採用する必要がな
く、より一層コスト上昇を抑制することができる。

【００１１】また、回転工具を回転駆動する駆動手段と
してインダクションモータが用いられており、シーケン
ス制御手段にて設定されるカウント時間は、インダクシ
ョンモータが回転動作指令にて指定された回転速度に達
するまでの時間に設定されていることが好ましい。この
ように構成した場合、回転工具を回転駆動する駆動手段
としてインダクションモータを用いた場合でも、回転動
作指令にて指定された回転速度に達するまでの時間を適
切に設定することができる。また、インダクションモー
タは、加工プログラムで直接ＯＮ−ＯＦＦ駆動制御が可
能であり、回転速度をフィードバック制御するためのプ
ログラムが不要である。このため、インダクションモー
タを用いることにより、システムプログラムの作成を容
易に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による工作機械の数値制御装置の好適な実施形態につい
て詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要
素には同一の符号を付しており、重複する説明は省略す
る。本実施形態では、本発明を、主軸摺動型の工作機
械、いわゆるスイス型工作機械に適用した例を示す。

【００１３】図１は、本発明の実施形態に係る工作機械
の数値制御装置の構成を示すブロック図である。図１に
おいて、工作機械は、被加工物移動サーボモータ１１、
回転工具移動サーボモータ３１、主軸回転駆動モータ５
１、回転工具回転駆動モータ６１、を有し、また、数値
制御装置として、主制御部８１及びプログラマブル・ロ
ジック・コントローラ９１（以下、ＰＬＣと称す）を備
えている。

【００１４】被加工物移動サーボモータ１１は、被加工
物を主軸の軸心方向（Ｚ軸方向）に移動させるためのも
ので、サーボアンプ１２及び被加工物移動サーボモータ
用位置制御回路１３を介して主制御部８１に接続されて
いる。また、被加工物移動サーボモータ１１には、被加
工物移動サーボモータ１１の回転を検出するパルスジェ
ネレータ１４が設けられている。このパルスジェネレー
タ１４の出力はサーボアンプ１２及び被加工物移動サー
ボモータ用位置制御回路１３に接続されており、パルス
ジェネレータ１４のパルス信号がサーボアンプ１２及び
被加工物移動サーボモータ用位置制御回路１３に入力さ
れる。パルスジェネレータ１４は、被加工物移動サーボ
モータ１１の所定回転角度毎にパルス信号を発生して、
サーボアンプ１２及び被加工物移動サーボモータ用位置
制御回路１３に出力する。

【００１５】被加工物移動サーボモータ用位置制御回路
１３は、ＭＰＵ１５を有し、パルスジェネレータ１４か
ら出力されたパルス信号に基づいて実際の被加工物の移
動位置を認識すると共に、認識した実際の被加工物の移
動位置と後述する主制御部８１から出力される被加工物
位置指令信号とを比較して、この比較結果に基づいて被
加工物駆動信号を生成する。被加工物移動サーボモータ
用位置制御回路１３にて生成された被加工物駆動信号
は、サーボアンプ１２に出力される。また、サーボアン
プ１２には、図示しない速度変換器を介して、パルスジ
ェネレータ１４から出力されるパルス信号を被加工物移
動サーボモータ１１の回転速度をあらわす信号に変換し
た回転速度信号が入力される。サーボアンプ１２は、上
述した被加工物駆動信号と回転速度信号とに基づいて被
加工物移動サーボモータ１１への供給電力を制御する。
被加工物移動サーボモータ用位置制御回路１３及びサー
ボアンプ１２は被加工物の位置フィードバック制御系を
構成しており、また、サーボアンプ１２は被加工物の速
度フィードバック制御系を構成している。

【００１６】回転工具移動サーボモータ３１は、ドリル
等の回転工具を主軸の軸心に直交する方向（Ｘ軸方向）
に移動させるためのもので、サーボアンプ３２及び回転
工具移動サーボモータ用位置制御回路３３を介して主制
御部８１に接続されている。また、回転工具移動サーボ
モータ３１には、回転工具移動サーボモータ３１の回転
を検出するパルスジェネレータ３４が設けられている。
このパルスジェネレータ３４の出力はサーボアンプ３２
及び回転工具移動サーボモータ用位置制御回路３３に接
続されており、パルスジェネレータ３４のパルス信号が
サーボアンプ３２及び回転工具移動サーボモータ用位置
制御回路３３に入力される。パルスジェネレータ３４
は、回転工具移動サーボモータ３１の所定回転角度毎に
パルス信号を発生して、サーボアンプ３２及び回転工具
移動サーボモータ用位置制御回路３３に出力する。

【００１７】回転工具移動サーボモータ用位置制御回路
３３は、ＭＰＵ３５を有し、パルスジェネレータ３４か
ら出力されたパルス信号に基づいて実際の回転工具の移
動位置を認識すると共に、認識した実際の回転工具の移
動位置と後述する主制御部８１から出力される回転工具
位置指令信号とを比較して、この比較結果に基づいて回
転工具駆動信号を生成する。回転工具移動サーボモータ
用位置制御回路３３にて生成された回転工具駆動信号
は、サーボアンプ３２に出力される。また、サーボアン
プ３２には、図示しない速度変換器を介して、パルスジ
ェネレータ３４から出力されるパルス信号を回転工具移
動サーボモータ３１の回転速度をあらわす信号に変換し
た回転速度信号が入力される。サーボアンプ３２は、上
述した回転工具駆動信号と回転速度信号とに基づいて回
転工具移動サーボモータ３１への供給電力を制御する。
回転工具移動サーボモータ用位置制御回路３３及びサー
ボアンプ３２は回転工具の移動位置の位置フィードバッ
ク制御系を構成しており、また、サーボアンプ３２は回
転工具の移動速度の速度フィードバック制御系を構成し
ている。

【００１８】主軸回転駆動モータ５１は、被加工物が保
持可能に構成された主軸（図示せず）を回転駆動させる
ためのもので、主軸回転駆動モータ用インバータ回路５
２を介してＰＬＣ９１に接続されている。主軸回転駆動
モータ用インバータ回路５２は、後述するＰＬＣ９１か
ら出力される主軸回転速度指令信号と、主軸回転駆動モ
ータ５１の回転速度をあらわす主軸回転速度信号とを比
較して、その差に応じて主軸回転駆動モータ５１（主
軸）の回転速度が主軸回転速度指令値となるように主軸
回転駆動モータ５１への供給電力を制御する。

【００１９】回転工具回転駆動モータ６１は、回転工具
を回転駆動させるためのもので、回転工具回転駆動モー
タ用インバータ回路６２を介してＰＬＣ９１に接続され
ている。回転工具回転駆動モータ６１には、インダクシ
ョンモータ（誘導モータ）が用いられている。インダク
ションモータは、直流電圧から変換された所定の交流電
圧を入力電源とするモータであり、入力周波数に対応し
た回転速度での回転が可能となる。回転工具回転制御手
段としての回転工具回転駆動モータ用インバータ回路６
２は、後述するＰＬＣ９１から出力される回転工具回転
速度指令信号と、回転工具回転駆動モータ６１の回転速
度をあらわす回転工具回転速度信号とを比較して、その
差に応じて回転工具回転駆動モータ６１（回転工具）の
回転速度が回転工具回転速度指令値となるように回転工
具回転駆動モータ６１への供給電力を制御する。回転工
具回転駆動モータ用インバータ回路６２は、回転工具回
転駆動モータ６１（回転工具）の回転速度のフィードバ
ック制御系を構成している。

【００２０】図２は、工作機械における、被加工物Ｗの
加工（穴開け加工）動作の一例を説明するための図であ
る。棒状の被加工物Ｗは、図２に示されるように、主軸
回転駆動モータ５１により主軸回転駆動モータ５１（主
軸）の回転中心軸ｌ回り（図２中矢印ａ１方向）に回転
すると共に、被加工物移動サーボモータ１１により主軸
回転駆動モータ５１の回転中心軸ｌと平行な方向（図２
中矢印ａ２方向）に移動することになる。回転工具２
は、回転工具回転駆動モータ６１により主軸回転駆動モ
ータ５１（主軸）の回転中心軸ｌに直交する所定の軸回
り（図２中矢印ｂ１方向）に回転すると共に、回転工具
移動サーボモータ３１により主軸回転駆動モータ５１の
回転中心軸ｌと直交する方向（図２中矢印ｂ２方向）に
移動することになり、被加工物Ｗ（側面部）を所望の形
状に穴開け加工する。なお、図２においては、矢印ａ２
方向が上述したＺ軸方向と一致し、矢印ｂ２方向が上述
したＸ軸方向と一致する。

【００２１】図１に戻ると、主制御部８１は、中央演算
ユニット（以下、ＣＰＵと称す）８２、ＲＯＭ８３、Ｒ
ＡＭ８４、不揮発性ＲＡＭ８５等を有している。ＣＰＵ
８２は、主制御部８１全体の信号処理等をつかさどる処
理部であり、バス８６を介して多数の入出力装置、メモ
リ、などが接続されている。ここで、主制御部８１（Ｃ
ＰＵ８２）は、各請求項における加工プログラム進行制
御手段を構成するものである。被加工物移動サーボモー
タ用位置制御回路１３、回転工具移動サーボモータ用位
置制御回路３３、及び、ＰＬＣ９１は、夫々が図示しな
いＩ／Ｏポートを介してバス８６に接続されている。

【００２２】ＲＯＭ８３は、主制御部８１を制御するた
めのシステムプログラム８３ａ等を記憶する記憶部であ
る。また、ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８２における各種演算
の結果を読み出し可能に一時的に記憶するように構成さ
れている。不揮発性ＲＡＭ８５は、キーボード等の入力
装置Ｉを介して入力される加工プログラム８５ａをオブ
ジェクトコード化した状態で、実行順にタイミングテー
ブル状に記憶するように構成されている。また、不揮発
性ＲＡＭ８５は、主軸（被加工物Ｗ）の移動量、各種工
具の移動量等の各種パラメータ入力値８５ｂを記憶する
ようにも構成されている。

【００２３】主制御部８１は、不揮発性ＲＡＭ８５に記
憶されている加工プログラム８５ａを１ブロック毎に読
み込み、当該１ブロックで定められた動作指令を実行す
る。また、主制御部８１は、不揮発性ＲＡＭ８５に記憶
されている加工プログラム８５ａから次の１ブロック毎
の読み込んで実行するための進行タイミングを制御して
おり、読み込んだ１ブロックにて定められた動作指令が
実行されたことを認識して、次の１ブロックを読み込
む。

【００２４】主制御部８１は、不揮発性ＲＡＭ８５に記
憶されている加工プログラム８５ａに従って、移動指令
として被加工物Ｗの移動位置をあらわす被加工物位置指
令信号等を被加工物移動サーボモータ用位置制御回路１
３に出力する。同様に、主制御部８１は、移動指令とし
て回転工具２の移動位置をあらわす回転工具位置指令信
号等を第１の回転工具移動サーボモータ用位置制御回路
３３に出力する。

【００２５】ＰＬＣ９１は、ＭＰＵ９２、ＲＡＭ９３、
不揮発性ＲＡＭ９４、１つのプログラマブルタイマ９６
等を有している。ＭＰＵ９２は、ＰＬＣ９１を統括する
処理部である。プログラマブルタイマ９６は、後述する
ようにして設定されたカウント時間（Ｔ）を計時するた
めのタイマである。ここで、ＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）
は、各請求項におけるシーケンス制御手段を構成するも
のである。

【００２６】ＰＬＣ９１は、主制御部８１からの指令に
従って、回転指令として主軸（被加工物Ｗ）の回転速度
をあらわす主軸回転速度指令信号を主軸回転駆動モータ
用インバータ回路５２に出力する。同様に、ＰＬＣ９１
は、回転指令として第１の回転工具２の回転速度をあら
わす回転工具回転速度指令信号を回転工具回転駆動モー
タ用インバータ回路６２に出力する。

【００２７】ＲＡＭ９３は、ＭＰＵ９２おける各種演算
の結果を読み出し可能に一時的に記憶するように構成さ
れている。不揮発性ＲＡＭ９４は、ＰＬＣ９１を制御す
るためのシステムプログラム９４ａを記憶すると共に、
図３に示されるシーケンスプログラム９４ｂを記憶して
いる。図３は、不揮発性ＲＡＭ９４にて記憶されたシー
ケンスプログラム９４ｂをラダー図表示したものであ
る。不揮発性ＲＡＭ９４にて記憶されたシーケンスプロ
グラム９４ｂは、図３に示されるように、不揮発性ＲＡ
Ｍ８５に記憶されている加工プログラム８５ａの所定の
１ブロックに回転工具２の回転動作指令が定められてい
る際に、この回転動作指令に対応して回転工具２の回転
開始信号（ＭＯＴＯＲ）を出力する（１０９）と共に、
回転動作指令にて指定された回転速度に対応してカウン
ト時間（Ｔ）を設定し（１０１〜１０７）、プログラマ
ブルタイマ９６においてカウント時間（Ｔ）までの計時
を開始させ（１１１）、当該計時の終了にあわせて、加
工プログラム８５ａにおける次の１ブロックの読み込
み、実行への進行を指示するためのブロック終了信号
（ＭＦＩＮ）を主制御部８１（ＣＰＵ８２）に出力する
（１１３）ように構成されている。

【００２８】本実施形態において、回転工具２（回転工
具回転駆動モータ６１）の回転開始から所望の回転速度
に達するまでの時間特性は、図４に示されるように、回
転工具２の回転速度が「５００」に到達するまでの時間
は「１００」であり、回転工具２の回転速度が「１００
０」に到達するまでの時間は「２００」である。このた
め、図３に示されたシーケンスプログラム９４ｂは、回
転動作指令「Ｍ３６」における回転速度指令値「Ｓ」の
値が「５００」以下の場合には（１０１）、カウント時
間「Ｔ」として「１００」を設定する（１０３）ように
構成されている。また、図３に示されたシーケンスプロ
グラム９４ｂは、回転動作指令「Ｍ３６」における回転
速度指令値「Ｓ」の値が「５０１」以上「１０００」以
下の場合には（１０５）、カウント時間「Ｔ」として
「２００」を設定する（１０７）ように構成されてい
る。なお、「Ｍ３８」は、回転工具回転駆動モータ６１
の回転を停止するための回転動作指令（コード）であ
る。

【００２９】ＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）は、主制御部８
１からの指令に回転工具２の回転動作指令が含まれてい
る際に、図３に示されたシーケンスプログラム９４ｂを
実行して、回転動作指令にて指定された回転工具２の回
転速度に対応してカウント時間（Ｔ）を設定する。そし
て、ＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）は、回転工具２の回転開
始信号（ＭＯＴＯＲ）を回転工具回転駆動モータ用イン
バータ回路６２に出力する。また、ＰＬＣ９１（ＭＰＵ
９２）は、プログラマブルタイマ９６において、設定し
たカウント時間（Ｔ）までの計時を開始させ、当該計時
の終了にあわせて、ブロック終了信号（ＭＦＩＮ）を主
制御部８１（ＣＰＵ８２）に出力する。主制御部８１
（ＣＰＵ８２）は、ＰＬＣ９１からブロック終了信号
（ＭＦＩＮ）が出力されると、不揮発性ＲＡＭ８５に記
憶されている加工プログラム８５ａから次の１ブロック
を読み込み、当該１ブロックで定められた動作指令を実
行するように、加工プログラムの進行タイミングを制御
する。

【００３０】次に、図５に示された加工プログラムを用
いた場合における、回転工具２による被加工物Ｗの加工
動作の一例を説明する。

【００３１】ブロックＮＯ．１において、「Ｍ１０」は
被加工物Ｗの保持動作指令であり、この動作指令が送ら
れることによりコレットチャック（図示せず）が被加工
物Ｗを保持（把持）する。被加工物Ｗの保持を終える
と、ブロックＮＯ．２において、主軸回転駆動モータ５
１（被加工物Ｗ）の回転方向での原点位置を割出す。
「Ｍ５０」は、主軸回転駆動モータ５１（被加工物Ｗ）
の原点割出し動作指令である。主軸回転駆動モータ５１
（被加工物Ｗ）の原点割出しを終えると、ブロックＮ
Ｏ．３において、回転工具２として７番の工具を選択す
る。「Ｔ７００」は、回転工具２の選択動作指令であ
る。

【００３２】続くブロックＮＯ．４において、「Ｇ０
Ｘ１０．０ Ｚ１０．０」は、早送り動作指令であり、
回転工具２の選択を終えると、被加工物Ｗに対し回転工
具２のＸ方向でのポジションが「１０．０」であると共
にＺ方向でのポジションが「１０．０」である位置ま
で、被加工物移動サーボモータ１１（被加工物Ｗ）と回
転工具移動サーボモータ３１（回転工具２）とを早送り
する。

【００３３】被加工物Ｗに対し回転工具２のＸ方向での
ポジションが「１０．０」であると共にＺ方向でのポジ
ションが「１０．０」である位置に、被加工物移動サー
ボモータ１１（被加工物Ｗ）と回転工具移動サーボモー
タ３１（回転工具２）とが達すると、ブロックＮＯ．５
において、回転工具回転駆動モータ６１（回転工具２）
を回転速度「５００」で回転させる。「Ｍ３６ Ｓ５０
０」は、回転工具２を回転速度「５００」で回転させる
ための回転動作指令である。

【００３４】ここで、回転動作指令「Ｍ３６ Ｓ５０
０」に基づくＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）の動作について
説明する。主制御部８１から回転動作指令「Ｍ３６ Ｓ
５００」がＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）が送られると、Ｐ
ＬＣ９１（ＭＰＵ９２）は、図３に示されたシーケンス
プログラム９４ｂを実行して、回転動作指令「Ｍ３６Ｓ
５００」にて指定された回転工具２の回転速度「５０
０」に対応してカウント時間（Ｔ）を「１００」に設定
する。また、ＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）は、回転工具２
の回転開始信号（ＭＯＴＯＲ）を回転工具回転駆動モー
タ用インバータ回路６２に出力する。これにより、回転
工具回転駆動モータ６１（回転工具２）が回転を始め
る。そして、ＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）は、プログラマ
ブルタイマ９６において、設定したカウント時間（Ｔ）
の「１００」までの計時を開始させ、プログラマブルタ
イマ９６にてカウント時間（Ｔ）の「１００」までの計
時が終了するとこの計時の終了にあわせて、ブロック終
了信号（ＭＦＩＮ）を主制御部８１（ＣＰＵ８２）に出
力する。

【００３５】主制御部８１（ＣＰＵ８２）は、ＰＬＣ９
１からブロック終了信号（ＭＦＩＮ）が出力されると、
不揮発性ＲＡＭ８５に記憶されている加工プログラム８
５ａから次の１ブロックであるブロックＮＯ．６を読み
込み、ブロックＮＯ．６で定められた動作指令（切削動
作指令）を実行するように、加工プログラムの進行タイ
ミングを制御する。このブロックＮＯ．６において、
「Ｇ０ Ｘ５．０ Ｆ０．０４」は切削動作指令であ
り、被加工物Ｗに対し回転工具２のＸ方向でのポジショ
ンが「１０．０」である位置から「５．０」である位置
まで１回転あたり０．０４ｍｍの送り速度で回転工具移
動サーボモータ３１を移動動作させる。これにより、被
加工物Ｗに対して回転工具２により穴開け加工が行われ
ることになる。

【００３６】続くブロックＮＯ．７において、「Ｇ１
Ｘ１０．０ Ｆ０．０８」は早戻し動作指令であり、被
加工物Ｗに対し回転工具２のＸ方向でのポジションが
「５．０」である位置から「１０．０」である位置まで
１回転あたり０．０８ｍｍの早送り速度で回転工具移動
サーボモータ３１を移動動作させる。その後、一連のブ
ロックにて指定された動作指令に基づいて被加工物Ｗの
加工等を行い、ブロックＮＯ．２５にて加工プログラム
を終了させる。「Ｍ９９」は、加工プログラム終了指令
である。

【００３７】このように、本実施形態における工作機械
の数値制御装置においては、ＰＬＣ９１（ＭＰＵ９２）
において、回転動作指令にて指定された回転工具２の回
転速度に対応してカウント時間（Ｔ）が設定されるの
で、作業者によるカウント時間（Ｔ）の入力ミス等を招
くことはない。また、回転工具２の回転速度が回転動作
指令にて指定された回転速度に達すると速やかに、主制
御部８１（ＣＰＵ８２）において、不揮発性ＲＡＭ８５
に記憶された加工プログラム８５ａの次のブロックの読
み込みを始めるよう進行タイミングを制御することがで
きる。この結果、加工プログラム８５ａのブロック毎の
進行を適切且つ迅速に行うことができ、生産効率を向上
することができる。

【００３８】また、本実施形態における工作機械の数値
制御装置においては、回転動作指令にて指定された回転
工具２の回転速度に対応して設定されたカウント時間
（Ｔ）を計時するタイマが１つしかないので、他の制御
（機能）に使用されるタイマ（プログラマブルタイマ）
の数を制限することなく、また、コスト上昇を伴うこと
なく、カウント時間（Ｔ）の計時を行うことができる。

【００３９】更に、本実施形態における工作機械の数値
制御装置においては、上述したように、ＰＬＣ９１（Ｍ
ＰＵ９２）において回転動作指令にて指定された回転工
具２の回転速度に対応してカウント時間（Ｔ）が設定さ
れる。このため、回転工具回転駆動モータ６１の回転速
度を検出するセンサを設けて、このセンサにより回転速
度が回転動作指令にて指定された回転速度に達するのを
検知する構成を採用する必要がなく、より一層コスト上
昇を抑制することができる。

【００４０】また、回転工具回転駆動モータ６１として
インダクションモータが用いられており、ＰＬＣ９１
（ＭＰＵ９２）にて設定されるカウント時間（Ｔ）は、
インダクションモータが回転動作指令にて指定された回
転速度に達するまでの時間に設定されているので、回転
工具２を回転駆動する駆動手段としてインダクションモ
ータを用いた場合でも、回転動作指令にて指定された回
転速度に達するまでの時間を適切に設定することができ
る。また、インダクションモータは、加工プログラムで
直接ＯＮ−ＯＦＦ駆動制御が可能であり、回転速度をフ
ィードバック制御するためのプログラムが不要である。
このため、インダクションモータを用いることにより、
システムプログラムの作成を容易に行うことができる。

【００４１】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではなく、上述した数値等も適宜変更して設定する
ことができ、また、１つのプログラマブルタイマ９６を
用いる代わりに１つのハードウェアタイマを用いるよう
に構成してもよい。

【００４２】また、本実施形態においては、回転動作指
令にて指定された回転工具２の回転速度の値に応じて、
カウント時間（Ｔ）の値を「１００」あるいは「２０
０」というように２段階で設定するように構成している
が、これに限られることなく、３段階以上で設定するよ
うに構成してもよい。また、回転動作指令にて指定され
た回転工具２の回転速度の値とカウント時間（Ｔ）の値
との関係を、予め所定の特性（たとえば、２次曲線等）
として記憶させておき、当該特性に基づいてカウント値
（Ｔ）を求めるようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、加工プログラムのブロック毎の進行を適切且つ
迅速に行うことができ、生産効率を向上することが可能
な工作機械の数値制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る工作機械の数値制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る工作機械における、被
加工物の加工動作の一例を説明するための図である。

【図３】本発明の実施形態に係る工作機械の数値制御装
置における、シーケンスプログラムを説明するためのラ
ダー図である。

【図４】回転工具（回転工具回転駆動モータ）の回転速
度の変化を示す線図である。

【図５】加工プログラムの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２…回転工具、６１…回転工具回転駆動モータ、８１…
主制御部、８２…ＣＰＵ、８５…不揮発性ＲＡＭ、８５
ａ…加工プログラム、９１…プログラマブル・ロジック
・コントローラ、９２…ＭＰＵ、９４…不揮発性ＲＡ
Ｍ、９４ｂ…シーケンスプログラム、９６…プログラマ
ブルタイマ、Ｗ…被加工物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工プログラムを１ブロックずつ読み込
   み、当該１ブロックで定められた動作指令を実行する工
   作機械の数値制御装置であって、 前記加工プログラムを前記１ブロック毎に読み込み、当
   該１ブロックで定められた動作指令を実行するための進
   行タイミングを制御する加工プログラム進行制御手段
   と、 １つのタイマと、 前記加工プログラムの所定の１ブロックに回転工具の回
   転動作指令が定められている際に、前記回転動作指令に
   対応して前記回転工具の回転開始信号を出力すると共
   に、前記回転動作指令にて指定された回転速度に対応し
   てカウント時間を設定し、前記タイマにおいて前記カウ
   ント時間までの計時を開始させ、当該計時の終了にあわ
   せて、前記加工プログラムにおける次の１ブロックの読
   み込み、実行への進行を指示するためのブロック終了信
   号を前記加工プログラム進行制御手段に出力するシーケ
   ンス制御手段と、を備えていることを特徴とする工作機
   械の数値制御装置。
2. 【請求項２】 前記回転工具を回転駆動する駆動手段と
   してインダクションモータが用いられており、 前記シーケンス制御手段にて設定される前記カウント時
   間は、インダクションモータが前記回転動作指令にて指
   定された前記回転速度に達するまでの時間に設定されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の工作機械の数値
   制御装置。