JP2006297565A - 工作機械の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工機本体のメインコントローラのハード構成及びソフトウェアの作成を容易に行うことができ、各周辺装置に不具合が発生した場合に責任の所在の要因の分析と対策の時間を短縮できる工作機械の制御装置を提供する。
【解決手段】加工機本体と複数の装置を備えた工作機械において、前記各装置に対しそれらの動作をそれぞれ独立して制御する子機コントローラ１３〜１９を設け、各コントローラ１３〜１９を集中して管理するメインコントローラ１１を設ける。該メインコントローラ１１には子機コントローラに対し装置の動作開始と動作停止を制御する機能を付与し、各子機コントローラ１３〜１９から異常信号が該メインコントローラ１１に入力された場合に、異常信号の内容に応じて記憶媒体に記憶された複数種のインターロック信号のいずれか一つの信号を選択して各子機コントローラ１３〜１９に出力するインターロック信号種別判断用ソフトウェアを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、加工機本体と、例えばワーク搬入出装置、クランプ装置、工具交換装置あるいはクーラント装置等の複数の周辺装置を備えた工作機械の制御装置に関する。

一般に、工作機械は、ワークを加工するための加工機本体と、ワークを加工位置に搬入出するためのワーク搬入出装置と、ワークを加工位置にクランプするためのクランプ装置とを備えている。又、工作機械は、加工機本体の主軸装置に装着された工具をストックすると共に、工具交換のための割り出しを行うマガジン装置、主軸装置の工具を交換するための工具交換装置、ワークの加工中にクーラントを供給するためのクーラント供給装置、加工機本体の摺動部に潤滑油を供給するための潤滑装置及び切粉の排出を行うためのチップコンベヤ装置を備えている。各装置ごとに様々の仕様があり、工作機械全体としては、それらの装置を組み合わせた仕様となる。

上述した各装置は、仕様に従い選択し購入されるか、設計製作され、それらの各装置の制御も含めて、工作機械全体の制御を加工機本体のコントローラで行っている。特許文献１には、工作機械の異なる複数の動作形態を想定して、動作形態の違う複数のシーケンス回路を予め記憶媒体に格納しておき、数値制御部の共通化を図り、工作機械の動作形態に応じて、所定の動作形態を容易に選択設定することができる工作機械の制御盤が開示されている。
特開２００２−２６３２０４号公報

ところが、上述したように各装置の制御も含めて、工作機械全体の制御を加工機本体を制御するメインコントローラ（制御盤）で行っている場合には、各装置のインターフェースがハードウェア及びソフトウェア両面で様々な仕様があり、工作機械の各種の仕様に応じて加工機本体のメインコントローラのハード構成及びソフトウェアを変更する必要があり、それらの作成に無駄な時間を費やすという問題があった。

又、従来の工作機械の制御装置は、各装置に関係する不具合が発生した場合には、機械的不具合については容易に責任の所在を明確にできるが、メインコントローラ側に格納されたソフトウェア上の不具合の場合には、責任の所在の要因の分析と対策をするまでに時間を要するという問題があった。

さらに、従来の工作機械の制御装置は、各装置の制御も含めて、工作機械全体の制御を加工機本体のメインコントローラで行っているので、各装置の制御動作のソフトウェアのパターンの変更の都度、加工機本体のメインコントローラのソフトウェアを変更する必要がある。このため、各装置のソフトウェアのパターンの変更作業のコストが高くなるという問題があった。

この発明の主たる目的は、工作機械の各種の仕様に応じて、加工機本体のメインコントローラのハード構成及びソフトウェアの作成を容易に行うことができるとともに、周辺装置に不具合が発生した場合に責任の所在の要因の分析と対策の時間を短縮することができ、さらに周辺装置の制御動作のソフトウェアのパターンが変更されても、メインコントローラ側のソフトウェアを変更する必要がなく、周辺装置のソフトウェアのパターンの変更作業のコストを低減することができる工作機械の制御装置を提供することにある。

この発明の別の目的は、上記目的に加えて、周辺装置の制御動作のソフトウェアのパターンが変更されても、メインコントローラ側のソフトウェアインターフェースを変更する必要がなく、各周辺装置のソフトウェアのパターンの変更作業のコストをさらに低減することができる工作機械の制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、加工機本体と少なくとも一つの周辺装置を備えた工作機械において、前記周辺装置に対しその動作を独立して制御する子機コントローラを設けるとともに、前記加工機本体の動作を制御し、かつ前記子機コントローラを管理するメインコントローラを設け、該メインコントローラには前記子機コントローラに対し周辺装置の動作開始と動作停止を制御する機能を付与するとともに、前記子機コントローラから異常信号が該メインコントローラに入力された場合に、前記異常信号の種別に応じて記憶媒体に予め設定記憶された複数種のインターロック信号のうち異常信号に対応したインターロック信号を選択して前記子機コントローラに出力するインターロック信号種別判断手段を設けたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記メインコントローラ側に設けられ、かつ子機コントローラと交信するソフトウェアインターフェースは、周辺装置機器の動作を制御する子機コントローラのソフトウェアのパターンが変更されても変更不要に共通化されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記周辺装置は、ワークの搬入出装置、ワークのクランプ装置、工具交換装置、工具のマガジン装置、クーラント装置、潤滑装置及びチップコンベア装置の群の中から少なくとも一つ選択されたものであることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記インターロック信号種別判断手段は、データ記憶部に設けられ、かつ「その場停止」、「動作遣りきり停止」及び「戻し停止」の各信号を格納するインターロック信号格納部と、プログラム記憶部に設けられ、かつ種別判断用ソフトウェアを格納する種別判断用ソフトウェア格納部と、中央演算処理装置に設けられ、かつ前記種別判断用ソフトウェアに基づいて、前記異常信号の内容に応じて前記インターロック信号のいずれか一つの信号を選択して前記子機コントローラに出力する種別判断回路とにより構成されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記メインコントローラから子機コントローラに出力される基本制御信号は、「操作電源入」、「運転準備入」、「運転モード」、「運転入」であり、前記子機コントローラからメインコントローラに出力される基本制御応答信号は、「操作電源入完了」、「運転準備入完了」、「運転モード確認」、「運転入確認」であり、子機コントローラからメインコントローラへのインターロック信号に対する応答信号は、「その場停止完了」、「動作遣りきり停止完了」、「戻し停止完了」であることを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか一項において、前記メインコントローラから子機コントローラに出力される基本制御信号及びインターロック信号と、前記子機コントローラからメインコントローラに出力される基本制御応答信号及びインターロック応答信号は、メインコントローラのソフトウェアインターフェースの特定の複数のアドレスに割り付け固定され、複数の周辺装置間のインターフェースの互換可能に共通化され、前記メインコントローラから子機コントローラに出力される動作制御信号と、前記子機コントローラからメインコントローラに出力される動作端信号及び異常信号は、メインコントローラのソフトウェアインターフェースの複数のアドレスにコード化されて割り付け固定され、複数の周辺装置間のインターフェースの互換可能に共通化されていることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、周辺装置の動作の制御は、子機コントローラのソフトウェアで行い、メインコントローラは加工機本体の制御、周辺装置の動作開始及び動作停止の制御及び周辺装置へのインターロック信号を制御すれば良いので、メインコントローラのハードウェア及びソフトウェアの構成が簡素化され、その作成を容易に行いコストを低減することができる。

又、請求項１記載の発明はコントローラがメインコントローラと子機コントローラに分離されているので、工作機械の周辺装置に不具合が発生しても子機コントローラにその要因があると認定すればよく、不具合の要因の分析と対策を行うまでの時間を短縮することができ、異常時の復旧作業のコストを低減することができる。

さらに、請求項１に記載の発明は、周辺装置の動作を制御するソフトウェアのパターンが変更された場合に、メインコントローラのソフトウェアを変更しなくてもよいので、周辺装置の動作を制御するソフトウェアのパターンの変更作業のコストを低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加えて、周辺装置の動作を制御するソフトウェアのパターンが変更された場合に、メインコントローラのソフトウェアインターフェースを変更しなくてもよいので、周辺装置の動作を制御するソフトウェアのパターンの変更作業のコストをさらに低減することができる。

以下、本発明を具体化した工作機械の制御装置の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図２に示すように、工作機械の主軸装置を備えた加工機本体を制御するメインコントローラ１１には、インターフェースコネクタ１２Ａを介して、ワーク搬入出装置の子機コントローラ１３が接続されている。又、前記メインコントローラ１１には、インターフェースコネクタ１２Ｂを介して、ワークをクランプするクランプ装置の子機コントローラ１４が接続されている。以下、同様にして、前記メインコントローラ１１には、インターフェースコネクタ１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇを介して、工具交換装置の子機コントローラ１５、工具をストックするとともに工具を交換位置に割り付けるマガジン装置の子機コントローラ１６、クーラントを加工中のワークに供給するクーラント装置の子機コントローラ１７、潤滑油を加工機本体の各摺動部に供給する潤滑装置の子機コントローラ１８、ワークの加工中に生成される切屑を排出するチップコンベア装置の子機コントローラ１９が接続されている。

上述した各子機コントローラ１３〜１９は、それぞれ専用のソフトウェアにより各装置の動作をそれぞれ独立して制御することができるように構成されている。
次に、図１に基づいて、前記メインコントローラ１１の概略構成を説明する。

このメインコントローラ１１には、各種の演算処理を行うための中央演算処理装置２１（ＣＰＵ：セントラル・プロセッシング・ユニット）が備えられ、この中央演算処理装置２１には、例えばリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）等の加工機本体の主軸装置の各種の動作を制御する加工動作制御用ソフトウェア等を記憶するためのプログラム記憶部２２が接続されている。又、前記中央演算処理装置２１には、各種のデータを記憶するための例えば読み出し書き込み可能なランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）等の記録媒体としてのデータ記憶部２３が接続されている。

前記中央演算処理装置２１には、インターフェース２４が接続され、このインターフェース２４には、複数の第１〜第９接続端子２５Ａ〜２５Ｉが接続され、第１〜第７接続端子２５Ａ〜２５Ｇには前記各インターフェースコネクタ１２Ａ〜１２Ｇの一端にそれぞれ設けられた接続端子（図示略）が接続されるようになっている。なお、第８及び第９接続端子２５Ｈ，２５Ｉは、別の子機コントローラ（図示略）を接続するための予備の接続端子である。

次に、前述した複数の子機コントローラ１３〜１９のうちクランプ装置の子機コントローラ１４の概略構成について説明する。
この子機コントローラ１４には、各種の演算処理を行うための中央演算処理装置３１（ＣＰＵ：セントラル・プロセッシング・ユニット）が備えられ、この中央演算処理装置３１には、例えばリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）等のクランプ装置の動作を制御するソフトウェアを記憶するためのプログラム記憶部３２が接続されている。又、前記中央演算処理装置３１には、各種のデータを記憶するための読み出し書き込み可能な例えばランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）等のデータ記憶部３３が接続されている。

前記中央演算処理装置３１及びデータ記憶部３３には、インターフェース３４が接続され、このインターフェース３４には接続端子３５が接続され、前記インターフェースコネクタ１２Ｂの他端の接続端子（図示略）が接続されている。

前記中央演算処理装置３１には、インターフェース３６及び駆動回路３７を介して、工作機械のテーブル上にワークをクランプするためのクランプ機構（図示略）のクランプ用シリンダを作動するクランプ電磁弁３８が接続されている。又、前記駆動回路３７にはクランプ機構のクランプ用シリンダをアンクランプ状態に切り換えるためのアンクランプ電磁弁３９が接続されている。さらに、前記駆動回路３７には、ワークをテーブル上の所定位置に着座させるための着座用シリンダの着座空気電磁弁４０が接続されている。又、前記中央演算処理装置３１には、インターフェース４１を介して、クランプ端検知器４２、アンクランプ端検知器４３及び着座圧完了検知器４４が接続され、それぞれの信号が中央演算処理装置３１に入力されるようになっている。そして、中央演算処理装置３１から動作端信号コードとして、「クランプ完了」、「アンクランプ完了」、「ワーク着座完了」をインターフェース３４を介して前記メインコントローラ１１に入力するようにしている。

次に、前記メインコントローラ１１と、子機コントローラ１４に付与された各種の機能について順次説明する。
前記メインコントローラ１１の前記データ記憶部２３には、例えば、図５に示す「操作電源入」、「運転準備入」、「運転モード」、「運転入」等の基本制御信号を格納するための基本制御信号格納部５１が設けられている。同じく前記データ記憶部２３には、例えば、図６に示す「クランプ指示」及び「アンクランプ指示」等のメインコントローラ１１から子機コントローラ１４へ出力される各種の動作制御信号コードを格納するための動作制御信号格納部としての動作制御信号コード格納部５２が設けられている。又、データ記憶部２３には、例えば図５に示す「停止（その場停止）」、「停止（動作やりきり停止）」及び「戻し停止」等のインターロック信号格納部としてのインターロック信号格納部５３が設けられている。同じくデータ記憶部２３には、例えば、図６に示す「異常なし」、「クランプ電磁弁異常」、「クランプ端検知異常」、「アンクランプ電磁弁異常」、「アンクランプ端検知異常」及び「着座検知異常」等の各種の異常信号コードを格納するための異常信号コード格納部５４が設けられている。

前記プログラム記憶部２２には、後述するインターロック信号の種別を判断するためのソフトウェアを格納するインターロック信号種別判断用ソフトウェア格納部５５が設けられている。前記中央演算処理装置２１には、前記種別判断用ソフトウェア格納部５５に格納されている種別判断用ソフトウェアに基づいてインターロック信号の種別を判断するための種別判断回路５６が設けられている。

一方、前記子機コントローラ１４のデータ記憶部３３には、例えば、図５に示すように、「操作電源入完了」、「運転準備完了」、「運転モード確認」及び「運転入確認」等の基本制御応答信号を格納するための基本制御応答信号格納部６１が設けられている。又、データ記憶部２３には、例えば、図６に示す「クランプ完了」、「アンクランプ完了」、「ワーク着座完了」等の同じく子機コントローラ１４からメインコントローラ１１へ出力される各種の動作端信号コードを格納するための動作端信号格納部としての動作端信号コード格納部６２が設けられている。さらに、前記データ記憶部３３には、メインコントローラ１１からのインターロック信号によって動作されたクランブ装置側の動作結果、例えば「停止完了１」、「停止完了２」、「戻し完了」等の各種のインターロック応答信号として格納するためのインターロック応答信号格納部としてのインターロック応答信号格納部６３が設けられている。さらに、データ記憶部３３には、例えば、図６に示す「クランプ電磁弁異常」、「クランプ端検知異常」、「アンクランプ電磁弁異常」、「アンクランプ端検知異常」及び「着座検知異常」等の各種の異常信号コードを格納するための異常信号コード格納部６４が設けられている。

前記プログラム記憶部３２には、クランプ装置の各種の動作を制御するクランプ用ソフトウェア（例えばパターン１〜３のいずれか一つのパターン）を格納するためのクランプ用ソフトウェア格納部６５が設けられている。このクランプ用ソフトウェア格納部６５に基づいて、前記中央演算処理装置３１がワークのクランプ動作を行うための各種の動作制御信号を出力するようになっている。

次に、図７に基づいて、前記メインコントローラ１１に設けられたインターフェース２４のソフトウェアインターフェースについて説明する。
このソフトウェアインターフェースには、ワーク搬入出装置のための入力用アドレスとして、「Ｂｉ００〜Ｂｉ１９」、出力用アドレスとして、「Ｂｏ００〜Ｂｏ１９」が設定されている。又、クランプ装置の入力用アドレスとして、「Ｂｉ２０〜Ｂｉ３９」、出力用アドレスとして、「Ｂｏ２０〜Ｂｏ３９」が設定されている。以下、同様にして、工具交換装置、マガジン装置、クーラント装置、潤滑装置及びチップコンベヤ装置のための入力用及び出力用アドレスとして、「Ｂｉ４０〜Ｂｉ５９」、「Ｂｏ４０〜Ｂｏ５９」、「Ｂｉ６０〜Ｂｉ７９」、「Ｂｏ６０〜Ｂｏ７９」、「Ｂｉ８０〜Ｂｉ９９」、「Ｂｏ８０〜Ｂｏ９９」、「Ｂｉ１００〜Ｂｉ１１９」、「Ｂｏ１００〜Ｂｏ１１９」、「Ｂｉ１２０〜Ｂｉ１３９」、「Ｂｏ１２０〜Ｂｏ１３９」が設定されている。

この実施形態においては、前述したように例えばワーク搬入出装置において、入出力用アドレス数が図３に示すように、「Ｂｉ００〜Ｂｉ１９」、「Ｂｏ００〜Ｂｏ１９」で、例えば入力２０点、出力２０点となるように多数に設定されている。そして、出力用アドレス「Ｂｏ００〜Ｂｏ０６」においては、基本制御信号及びインターロック信号のそれぞれがコード化されるこなく特定のアドレスに割り付けられ、その内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化され、固定化されている。又、入力用アドレス「Ｂｉ００〜Ｂｉ０６」においては、基本制御応答信号及びインターロック応答信号のそれぞれがコード化されるこなく特定のアドレスに割り付けられ、その内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化され、固定化されている。

一方、出力用アドレス「Ｂｏ１０〜Ｂｏ１３」においては、動作制御信号が４ビットでコード化され、計１６種類の信号が割り付け可能になっていて、それらの内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化されている。又、入力用アドレス「Ｂｉ１０〜Ｂｉ１７」においては、動作端信号及び異常信号のそれぞれが各４ビットでコード化され、それぞれ計１６種類の信号が割り付け可能になっていて、それらの内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化されている。

又、この実施形態においては、前述したように例えばクランプ装置において、入出力用アドレス数が図５に示すように、「Ｂｉ２０〜Ｂｉ３９」、「Ｂｏ２０〜Ｂｏ３９」で、例えば入力２０点、出力２０点となるように多数に設定されている。そして、出力用アドレス「Ｂｏ２０〜Ｂｏ２６」においては、基本制御信号及びインターロック信号のそれぞれがコード化されるこなく特定のアドレスに割り付けられ、その内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化され、固定化されている。又、入力用アドレス「Ｂｉ２０〜Ｂｉ２６」においては、基本制御応答信号及びインターロック応答信号のそれぞれがコード化されるこなく特定のアドレスに割り付けられ、その内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化され、固定化されている。

一方、出力用アドレス「Ｂｏ３０〜Ｂｏ３３」においては、動作制御信号が４ビットでコード化され、計１６種類の信号が割り付け可能になっていて、それらの内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化されている。又、入力用アドレス「Ｂｉ３０〜Ｂｉ３７」においては、動作端信号及び異常信号のそれぞれが各４ビットでコード化され、それぞれ計１６種類の信号が割り付け可能になっていて、それらの内容も複数の装置間のインターフェースの互換可能に共通化されている。

以上の説明から明らかなように図３に示すワーク搬入出装置に関係する各種の信号と、図５に示すクランプ装置に関係する各種の信号は、各装置間のインターフェースの互換可能に共通化されて固定化されるとともに、コード化されて共通化されている。

次に、メインコントローラ１１側の前述した種別判断用ソフトウェア格納部５５と種別判断回路５６の機能について説明する。
前記データ記憶部２３の異常信号コード格納部５４に格納された各種の異常信号コードに予め種別判断のレベルを設定する。このレベルとして、例えばレベル１（非常停止、動力源を遮断：インターロック信号の「その場停止」と同じ）、レベル２（動作中断、動力源は遮断せず、異常発生時は動作中の装置を遣りきり停止：インターロック信号の「動作遣りきり停止」と同じ）、レベル３（動作戻し、動力源は遮断せず、異常発生時は動作中の装置を原位置まで戻して停止：インターロック信号の「戻し停止」と同じ）を設定する。そして、考えられる全ての異常信号コードにそれぞれ上述の３通りのレベル１，２，３のうちのいずれか一つのインターロック信号を割り付け設定してデータ記憶部２３に記憶する。クランプ装置の子機コントローラ１４からメインコントローラ１１に入力された異常信号と同じ異常信号に設定されたレベルを選定して、この選定されたレベルのインターロック信号をコントローラ１４に出力して、クランプ装置の動作をインターロック制御するようにしている。

図１のメインコントローラ１１のデータ記憶部２３には、図示しないが子機コントローラ１３，１５〜１９の制御に必要な基本制御信号格納部５１、動作制御信号コード格納部５２、インターロック信号格納部５３及び異常信号コード格納部５４と同様の各種の格納部が設けられている。又、プログラム記憶部２２には図示しないが子機コントローラ１３，１５〜１９の制御に必要な前記インターロック信号種別判断用ソフトウェア格納部５５と同様の格納部が設けられている。さらに、中央演算処理装置２１には、同じく子機コントローラ１３，１５〜１９の制御に必要な前記インターロック信号種別判断回路５６と同様の種別判断回路が設けられている。

一方、前記子機コントローラ１３，１５〜１９にも図示しないが子機コントローラ１４と同様に各装置に必要な基本制御応答信号格納部６１、動作端信号コード格納部６２、インターロック応答信号格納部６３及び異常信号コード格納部６４が設けられている。さらに、前記子機コントローラ１３，１５〜１９には、図示しないがワーク搬入出用ソフトウェア格納部、工具交換用ソフトウェア格納部、マガジン用ソフトウェア格納部、クーラント用ソフトウェア格納部、潤滑用ソフトウェア格納部、チップコンベア用ソフトウェア格納部が設けられている。

次に、前記のように構成した工作機械の制御装置の動作を説明する。
最初に、図１のメインコントローラ１１から図２に示すインターフェースコネクタ１２Ａ〜１２Ｇを通して各装置の子機コントローラ１３〜１９にそれぞれ基本制御信号が出力される。例えば、図３及び図５に示すように四つのアドレス「Ｂｏ００〜Ｂｏ０３」「Ｂｏ２０〜Ｂｏ２３」を通して「操作電源入」、「運転準備入」、「運転モード」、「運転入」の各信号が順次出力され、各装置が「運転入」状態となる。この動作において、各装置の子機コントローラ１３〜１９から四つのアドレス「Ｂｉ００〜Ｂｉ０３」「Ｂｉ２０〜Ｂｏ２３」を通して「操作電源入完了」、「運転準備入完了」、「運転モード確認」、「運転入確認」の基本制御応答信号がメインコントローラ１１に出力され、各装置が「運転入」状態となったことがメインコントローラ１１において確認される。この行程で、もし基本制御応答信号がメインコントローラ１１に出力されない場合には、その異常がメインコントローラ１１の図示しないディスプレイに報知される。

次に、図１のメインコントローラ１１から図２に示すインターフェースコネクタ１２Ａを通してワーク搬入出装置の子機コントローラ１３に動作制御信号（ワークの搬入指示）が出力されて、該コントローラ１３のプログラム記憶部に格納されたワーク搬入出用ソフトウェアによりワーク搬入出装置が動作され、図８に示すようにワークが工作機械の加工テーブル（図示略）に搬入される。

そして、前記子機コントローラ１３からワーク搬入完了信号がメインコントローラ１１に出力され、加工テーブルへのワークの搬入動作が完了する。次に、メインコントローラ１１からインターフェースコネクタ１２Ｂを通してクランプ装置の子機コントローラ１４へクランプ指示信号が出力され、コントローラ１４に格納されたクランプ用ソフトウェアによりワークのクランプ動作が行われ、ワーク着座空気が吐出され、ワーク着座動作が行われる。その後、子機コントローラ１４からワークのクランプ完了信号と、ワーク着座完了信号とがメインコントローラ１１に出力されると、メインコントローラ１１のプログラム記憶部２２に格納された加工動作制御用ソフトウェアにより加工機本体にワークの加工動作信号が出力され、ワークが主軸装置に装着された工具により加工される。

一方、前記子機コントローラ１４への基本制御信号の出力と同期或いはその前後において、前記コントローラ１５、１６、１７、１８、１９へ動作制御信号のうち工具交換指示、工具割付指示、クーラント供給指示、潤滑油供給指示、コンベア起動指示が出力されて、工具交換装置、マガジン装置、クーラント装置、潤滑装置及びチップコンべア装置の動作がそれぞれ所定のソフトウェアに基づいて制御される。

図８において、ワークの加工が終了すると、メインコントローラ１１からワークのアンクランプ指示信号がコントローラ１４に出力され、クランプ装置によるワークのアンクランプ動作が行われ、アンクランプ完了信号がコントローラ１４からメインコントローラ１１に出力される。次に、メインコントローラ１１からワーク搬出指示が子機コントローラ１３に出力され、子機コントローラ１３の搬入出用ソフトウェアにより加工されたワークがワーク搬入出装置により加工位置から搬出される。

上記実施形態の工作機械の制御装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、各装置の動作の制御は、子機コントローラ１３〜１９のソフトウェアでそれぞれ行い、メインコントローラ１１は加工機本体の制御、各装置の動作開始及び動作停止の制御及び各子機コントローラ１３〜１９へのインターロック信号を制御すれば良いので、メインコントローラ１１のソフトウェアの構成が簡素化され、その作成を容易に行いコストを低減することができる。

（２）上記実施形態では、工作機械の各装置にソフトウェア上の不具合が発生しても複数の子機コントローラ１３〜１９のいずれか一つの子機コントローラのソフトウェアにその要因があると認定すればよいので、不具合の要因の分析と対策を行うまでの時間を短縮することができ、異常時の復旧作業のコストを低減することができる。

（３）上記実施形態では、装置の動作を制御するソフトウェアのパターンが変更された場合に、メインコントローラ１１のソフトウェアを変更しなくてもよいので、装置の動作を制御するソフトウェアのパターンの変更作業のコストを低減することができる。

（４）上記実施形態では、図３〜図７に示すように、メインコントローラ１１に設けられた子機コントローラ１３〜１９用のソフトウェアインターフェースの入出力用アドレスに基本制御信号、インターロック信号、基本制御応答信号及びインターロック応答信号を、共通化して割り付け固定した。又、動作制御信号、動作端信号及び異常信号を各４ビットでコード化して共通化した。このため、各装置の動作を制御するソフトウェアのパターンが異なるパターンに変更された場合に、メインコントローラ１１のインターフェース２４のソフトウェアインターフェースを変更しなくてもよいので、ソフトウェアの変更作業に無駄な時間を費やすことがなく、各装置の動作を制御するソフトウェアのパターンの変更を容易に行うことができ、コストをさらに低減することができる。

（５）上記実施形態では、前記各装置の入力用アドレス及び出力用アドレスには、前述したように、それぞれ各種の信号が共通化されて割り付け固定されている。従って、メインコントローラ１１側に設けられた図示しないキーボードやマウス等の切換手段を操作してパラメータを切り換えることにより、例えば、前記工具交換装置及びマガジン装置が省略された工作機械において、例えばクーラント装置のアドレスを、図７において「Ｂｉ８０〜Ｂｉ９９」、「Ｂｏ８０〜Ｂｏ９９」から「Ｂｉ４０〜Ｂｉ５９」、「Ｂｏ４０〜Ｂｏ５９」に繰り上げるように変更設定することが可能となる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○前記子機コントローラ１３〜１９のうち少なくともいずれか一つの子機コントローラを必要とする工作機械に具体化してもよい。

○前記第１〜第９接続端子２５Ａ〜２５Ｉを一つの接続端子にしてもよい。又、メインコントローラ１１と子機コントローラをネットワークで接続するようにしてもよい。

この発明の工作機械の制御装置のブロック回路図。 工作機械本体のメインコントローラと各装置の子機コントローラとの関係を示すブロック回路図。 メインコントローラとワーク搬入出装置の子機コントローラに関するアドレスと該アドレスに割り付けられる各種の制御信号との関係を示す説明図。 図３の動作制御信号コード、動作端信号コード及び異常信号コードの具体例を示す説明図。 メインコントローラとワーククランプ装置の子機コントローラに関するアドレスと該アドレスに割り付けられる各種の制御信号との関係を示す説明図。 図５の動作制御信号コード、動作端信号コード及び異常信号コードの具体例を示す説明図。 メインコントローラ側に設定されたソフトウェアインターフーェスの入出力用アドレスの説明図。 工作機械の動作を説明するためのタイミングチャート。

符号の説明

１１…メインコントローラ、１３〜１９…子機コントローラ、２１，３１…中央演算処理装置、２２，３２…プログラム記憶部、２３，３３…データ記憶部、２４…インターフェース、５３…インターロック信号格納部、５５…インターロック信号種別判断用ソフトウェア格納部、５６…インターロック信号種別判断回路。

Claims (6)

1. 加工機本体と少なくとも一つの周辺装置を備えた工作機械において、前記周辺装置に対しその動作を独立して制御する子機コントローラを設けるとともに、前記加工機本体の動作を制御し、かつ前記子機コントローラを管理するメインコントローラを設け、該メインコントローラには前記子機コントローラに対し周辺装置の動作開始と動作停止を制御する機能を付与するとともに、前記子機コントローラから異常信号が該メインコントローラに入力された場合に、前記異常信号の種別に応じて記憶媒体に予め設定記憶された複数種のインターロック信号のうち異常信号に対応したインターロック信号を選択して前記子機コントローラに出力するインターロック信号種別判断手段を設けたことを特徴とする工作機械の制御装置。
2. 請求項１において、前記メインコントローラ側に設けられ、かつ子機コントローラと交信するソフトウェアインターフェースは、周辺装置の動作を制御する子機コントローラのソフトウェアのパターンが変更されても変更不要に共通化されていることを特徴とする工作機械の制御装置。
3. 請求項１又は２において、前記周辺装置は、ワークの搬入出装置、ワークのクランプ装置、工具交換装置、工具のマガジン装置、クーラント装置、潤滑装置及びチップコンベア装置の群の中から少なくとも一つ選択されたものであることを特徴とする工作機械の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、前記インターロック信号種別判断手段は、データ記憶部に設けられ、かつ「その場停止」、「動作遣りきり停止」及び「戻し停止」の各信号を格納するインターロック信号格納部と、プログラム記憶部に設けられ、かつ種別判断用ソフトウェアを格納する種別判断用ソフトウェア格納部と、中央演算処理装置に設けられ、かつ前記種別判断用ソフトウェアに基づいて、前記異常信号の内容に応じて前記インターロック信号のいずれか一つの信号を選択して前記子機コントローラに出力する種別判断回路とにより構成されていることを特徴とする工作機械の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、前記メインコントローラから子機コントローラに出力される基本制御信号は、「操作電源入」、「運転準備入」、「運転モード」、「運転入」であり、前記子機コントローラからメインコントローラに出力される基本制御応答信号は、「操作電源入完了」、「運転準備入完了」、「運転モード確認」、「運転入確認」であり、子機コントローラからメインコントローラへのインターロック信号に対する応答信号は、「その場停止完了」、「動作遣りきり停止完了」、「戻し停止完了」であることを特徴とする工作機械の制御装置。
6. 請求項２〜５のいずれか一項において、前記メインコントローラから子機コントローラに出力される基本制御信号及びインターロック信号と、前記子機コントローラからメインコントローラに出力される基本制御応答信号及びインターロック応答信号は、メインコントローラのソフトウェアインターフェースの特定の複数のアドレスに割り付け固定され、複数の周辺装置間のインターフェースの互換可能に共通化され、前記メインコントローラから子機コントローラに出力される動作制御信号と、前記子機コントローラからメインコントローラに出力される動作端信号及び異常信号は、メインコントローラのソフトウェアインターフェースの複数のアドレスにコード化されて割り付け固定され、複数の周辺装置間のインターフェースの互換可能に共通化されていることを特徴とする工作機械の制御装置。

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