JP2003316408A - 工作器械の制御装置 - Google Patents

工作器械の制御装置

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JP2003316408A JP2003074690A JP2003074690A JP2003316408A JP 2003316408 A JP2003316408 A JP 2003316408A JP 2003074690 A JP2003074690 A JP 2003074690A JP 2003074690 A JP2003074690 A JP 2003074690A JP 2003316408 A JP2003316408 A JP 2003316408A
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直臣 大門
Kengo Ohira
研五 大平
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、工作機械の制御装置に関するもの
で、特にデータの種類によってお互い相違した運営体制
(Operating System)を有するCPUを介して各データを
分散処理し、工作機械を高速、高性能に制御する制御装
置に関するものである。 【解決手段】 このために、本発明は、データの処理用
量は大きいが処理速度の速くない運営体制により駆動さ
れ、画面表示データとキー入力データ及びNCデータの処
理を担当する第1CPU1と;データの処理用量は小さい
が処理速度の速い運営体制により駆動され、前記第1CP
U1によって加工されたNCデータの高速処理及び工作機
械の各部分間のI/Oを担当する第2CPU2;及び前記第1
及び第2CPU1、2によって処理される各種情報を貯蔵
し、これを前記第1及び第2CPU1、2が共有すること
ができるように前記第1及び第2CPU1、2に連結され
た情報共有部3とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械を高速、
高性能に制御することのできる制御装置に関するもの
で、特にデータの種類によって互いに相異する運営体制
(Operating System)を有する複数のCPUを介して各デ
ータを分散処理し、工作機械を高速、高性能に制御する
制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、工作機械の制御装置は、機械
を構成する各部分を総合的に制御するもので、通常的に
一つのCPUを利用して工作機械の各部分を制御する方式
を採択している。
【0003】図1は、従来の工作機械の制御装置を示し
た構成図で、切削速度、切削深さ、移送速度などの加工
データを入力するためのキーボードや画面キーから成っ
た入力部100と、前記入力部100を介して入力され
た加工データを処理し、また該当データによって各部分
を制御するための制御信号を発生する制御装置200
と、前記制御装置200の制御信号によって各軸のサー
ボモーター400を駆動させるコントローラーが含まれ
たサーボドライバー300とから成っている。
【0004】従って、前記入力部100を介して加工デ
ータが入力されると、制御装置200は、入力されたデ
ータを処理し、それによる制御信号を発生することにな
るのだが、この制御信号によってサーボドライバー30
0のコントローラーが各軸のサーボモーター400を動
作させ、工作物を切削加工することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の従来の
制御装置は、運営体制(Operating System)としてDOS
とWINDOW CEなどの中、一つを選択的に使用するのだ
が、DOSを運営体制に使用する場合は、データの処理速
度が速くて加工速度を向上させることはできるが、工作
物の加工状態を作業者が認知することができるように示
すディスプレイ機能が著しく低下されるという問題点が
ある。
【0006】反面、WINDOW CEを運営体制に使用する場
合は、工作物の加工状態を作業者が認知できるように示
すディスプレイ機能を高度に具現できるが、データの処
理速度が遅くて加工速度が低下されるという問題点があ
る。
【0007】また、一つのCPUを介して各種データを処
理するためCPUに過負荷が発生し、加工速度に直接的に
影響を与えるデータの処理が遅くなってしまい、全体的
な加工速度を低下させるという問題点がある。
【0008】また、機械とCPU間のI/O処理が遅れ、加工
中の工作機械の状態把握が遅くなり、このため加工デー
タの補正時期が遅くなることによって、機械の加工精度
も共に低下されるという問題点がある。
【0009】そこで、本発明は、前記のような問題点を
解決するために発明されたもので、データの種類によっ
て互いに相異した運営体制(オペレーティングシステ
ム:Operating System)を有するCPUを介して各データ
を分散処理し、加工機械を高速、高性能に制御する工作
機械の制御装置を提供することをその目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記のような目的を達成
するための本発明は、工作機械の制御装置において:デ
ータの処理用量は大きいが処理速度の速くない運営体制
により駆動され、画面表示データとキー入力データ及び
NCデータの処理を担当する第1CPUと;データの処理用
量は小さいが処理速度の速い運営体制により駆動され、
前記第1CPUによって加工されたNCデータの高速処理及
び工作機械の各部分間のI/Oを担当する第2CPU;及び前
記第1及び第2CPUによって処理される各種情報を貯蔵
し、これを前記第1及び第2CPUが共有することができ
るように前記第1及び第2CPUに連結された情報共有部
とを具備することを特徴とする。
【0011】また、前記第1CPUの役割に適した運営体
制として、例えばWINDOW CEが使用されることを特徴と
する。
【0012】また、前記第2CPUの役割に適した運営体
制として、例えばDOSが使用されることを特徴とする。
【0013】また、前記情報共有部は、DPRAMで構成さ
れたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施例
を添付の図面を参照に詳細に説明すると、次の通りであ
る。
【0015】図2は、本発明による工作機械の制御装置
の理想的な処理速度とデータ処理内容との関係を説明す
るための図面で、運営体制によるデータ処理用量と処理
時間との関係を示したグラフである。
【0016】画面表示のためのデータや、工作物の加工
のためにキーボードを介して入力されるデータは、デー
タ用量は大きいが高速処理が必要でない反面、作動中の
機械とCPU間のI/O及び機械の作動に直接的に必要な加工
データは、データ用量は小さいが高速処理が必要であ
る。従って、画面表示やキー入力処理のために使用され
る運営体制は、データ処理用量が大きいが処理時間が遅
く(50msec以上)、I/O及びデータの高速処理のため
に使用される運営体制は、前記の画面表示やキー入力処
理のための運営体制に比べ、データ処理用量は小さいが
処理時間が速い(1〜50msec)ことが好ましい。
【0017】つまり、データ用量が小さく加工速度に直
接的に影響を与えるデータと、工作機械の各部分間のI/
Oなどとを、データ処理用量は小さいが処理時間の速い
運営体制により駆動される一つのCPUで処理し、データ
用量が大きく加工速度に直接的に影響を与えないデータ
を、データ処理用量は大きいが処理時間の遅い運営体制
により駆動されるもう一つのCPUで各々分散して処理す
れば、工作機械を高速、高性能に制御することができる
ことが分かる。
【0018】図3は、前記のような概念を利用した本発
明による工作機械の制御装置を示した構成図で、データ
処理用量は大きいが処理速度の速くないWINDOW CEのよ
うな運営体制により駆動される第1CPU1と、データ処
理用量は小さいが処理速度の速いDOSのような運営体制
により駆動される第2CPU2とが情報共有部3に各々接
続されているのだが、前記情報共有部3は、第1及び第
2CPU1、2が各種情報を貯蔵及び共有することができ
るようにDPRAMで構成される。
【0019】つまり、前記第1CPU1は、データ用量は
大きいがあまり速い処理速度の要求されない画面表示デ
ータと、キー入力データ及びNCデータを処理し、前記第
2CPU2は、データ用量が小さく速い処理速度の要求さ
れる前記第1CPU1により加工されたNCデータ(CAMデー
タ)の高速処理及び工作機械の各部分間のI/Oを遂行す
るように構成される。
【0020】なお、第1CPU1の運営体制(オペレーテ
ィングシステム)として、場合によっては、MS-Windows
(登録商標:例えば、Windows 95、Windows 98、Window
s CE、Windows Me、Windows NT、Windows 2000など)と
いった、GUI(グラフィカル・ユーザ・インターフェ
イス)を採用している運営体制が使用されてもよい。
【0021】また、第2CPU2の運営体制(オペレーテ
ィングシステム)として、場合によっては、MS-DOS(登
録商標)といった、CUI(キャラクタ・ユーザ・イン
ターフェイス)を採用している運営体制が使用されても
よい。
【0022】図4は、本発明による工作機械の制御装置
の実施例を示した図面で、サブボード12、22を各々
具備した第1、2ボード11、21には運営体制の相異
した第1、2CPU1、2が各々装着されるのだが、前記
運営体制は第1、2ボード11、21に装着されたディ
スクオンチップ(DISK ON CHIP)13、23に各々搭載
される。本実施例では、第1ディスクオンチップ13に
WINDOW CEを搭載し、第2ディスクオンチップ23にはD
OSを搭載する。
【0023】一方、情報共有部3であるDPRAMは、第1
ボード11にソケット結合されたサブボード12上に装
着され、また、この情報共有部3は、ケーブル14を介
して第2ボード21と電気的に接続される。並びに、前
記第1ボード11はモニター、キーパッドとハードディ
スク及びネットワークに連結されたパーソナルコンピュ
ーターなどと電気的に接続され、第2ボード21はサー
ボドライバー及び工作機械の各部分と電気的に接続され
る。
【0024】未説明の図面符号14、24は、各CPU
1、2で使用されるデータが貯蔵されるRAMであり、1
5は、停電時に消失されるデータを保存するためのバッ
クアップ用FRAMである。
【0025】次いで、前記のように構成された工作機械
の制御装置の動作方法を詳細に説明する。
【0026】工作機械が未動作時、ハードディスクまた
はネットワークで連結されたパーソナルコンピューター
を介してNCデータが入力されると、第1CPU1はこれを
処理して情報共有部3に貯蔵する。このように、情報共
有部3にデータが貯蔵された状態で、工作機械が作動さ
れると、第2CPU2は情報共有部2に貯蔵されたデータ
をリードして高速に処理し、また、このように処理され
たデータによってサーボモーターを制御するための制御
信号を発生する。従って、サーボドライバーのコントロ
ーラーが第2CPU2の制御信号によって各軸のサーボモ
ーターを動作させ、工作物を切削加工することになる。
【0027】一方、工作機械の各部分に装着された各種
センサー及びリミットスイッチを介して検出された工作
物の加工状態データは、第2CPU2によって情報共有部
3に貯蔵される。このように貯蔵されたデータは、第1
CPU1によってリードされてディスプレイに適した形態
に処理されモニターを介して出力される。
【0028】前記のように、本発明による制御装置の第
1CPU1は、画面表示及びキー入力データとパーソナル
コンピューターから入力されるNCデータなどのように、
速い処理速度が必要とされないデータだけを主に処理
し、前記第2CPU2では、切削に直接的な影響を与える
サーボデータを高速に処理し、工作機械の各部分間のI/
Oを担当する。
【0029】つまり、前記第2CPU2はデータ用量が小
さいながら、サーボデータのように切削と直結されるデ
ータだけを速い速度で処理する。従って、機械の加工速
度を向上させることができると同時に、機械の状態を迅
速に把握することができて加工データの補正時間を最少
化することができ、これによって加工の精度は極大化さ
れる。
【0030】一方、第1CPU1は、画面表示とキー入力
データ及びパーソナルコンピュータから入力されるNCデ
ータなどを十分な時間をもって精密に処理することによ
って、高度な画面を容易に作成することができる。
【0031】
【発明の効果】前記のように、本発明は、データの種類
によってお互い相異した運営体制(Operating System)
を有するCPUを介して各データを分散処理することによ
って、工作機械を高速、高性能に制御することができ
る。
【0032】また、CPUの中いずれか一つは切削と直結
されるデータだけを速い速度で処理するように構成する
ことによって、加工速度を最大に上昇させ、かつ加工精
度を極大化させることができるので、金型などの超精密
加工を遂行することができる。
【0033】また、CPUの中いずれか一つは画面表示と
キー入力データ及びパーソナルコンピューターから入力
されるNCデータなどを十分な時間をもって処理するよう
に構成することによって、高度の画面を容易に具現する
ことができ、複雑な形状の画面構成も容易に具現するこ
とができる。本発明は、図面に図示された実施例を参考
に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技
術分野で通常の知識を有した者ならば、これより多様な
変形及び均等な他実施例が可能であるということが理解
されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常的な工作機械の制御装置を示した構成図で
ある。
【図2】本発明による工作機械の制御装置の理想的な処
理速度とデータ処理内容との関係を説明するための図面
である。
【図3】本発明による工作機械の制御装置を示した構成
図である。
【図4】本発明による工作機械の制御装置の実施例を示
した図面である。
【符号の説明】
1:第1CPU 2:第2CPU 3:情報共有部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大門 直臣 大韓民国,506−251 クァンジュ,クァン サン−ク,ジャンドク−ドン 976−1, ファチョン マシーン ツール カンパニ ー リミテッド内 (72)発明者 大平 研五 大韓民国,506−251 クァンジュ,クァン サン−ク,ジャンドク−ドン 976−1, ファチョン マシーン ツール カンパニ ー リミテッド内 (72)発明者 谷口 詔司 東京都文京区本郷1−5−7−409 株式 会社レムコス内 Fターム(参考) 5H269 AB01 BB05 GG08 KK01 KK03 QB03 QB05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工作機械の制御装置において:データの処
    理用量は大きいが処理速度の速くない運営体制により駆
    動され、画面表示データとキー入力データ及びNCデータ
    の処理を担当する第1CPU1と;データの処理用量は小
    さいが処理速度の速い運営体制により駆動され、前記第
    1CPU1によって加工されたNCデータの高速処理及び工
    作機械の各部分間のI/Oを担当する第2CPU2;及び前記
    第1及び第2CPU1、2によって処理される各種情報を
    貯蔵し、これを前記第1及び第2CPU1、2が共有する
    ことができるように前記第1及び第2CPU1、2に連結
    された情報共有部3とを具備することを特徴とする工作
    機械の制御装置。
  2. 【請求項2】前記第1CPU1の運営体制としてWINDOW CE
    が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の工作機械の制御装置。
  3. 【請求項3】前記第2CPU2の運営体制としてDOSが使用
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    工作機械の制御装置。
  4. 【請求項4】前記情報共有部3は、DPRAMで構成された
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の工作機
    械の制御装置。
JP2003074690A 2002-04-04 2003-03-19 工作器械の制御装置 Pending JP2003316408A (ja)

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