JP2006297565A - 工作機械の制御装置 - Google Patents
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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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005125507A JP2006297565A (ja) | 2005-04-22 | 2005-04-22 | 工作機械の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005125507A JP2006297565A (ja) | 2005-04-22 | 2005-04-22 | 工作機械の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006297565A true JP2006297565A (ja) | 2006-11-02 |
Family
ID=37466260
Family Applications (1)
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JP2005125507A Pending JP2006297565A (ja) | 2005-04-22 | 2005-04-22 | 工作機械の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006297565A (ja) |
-
2005
- 2005-04-22 JP JP2005125507A patent/JP2006297565A/ja active Pending
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