JP2006343841A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の表示器を有する数値制御装置において、数値制御工作機械を製造するメーカにおける表示器に設けるスイッチ、ランプ等の設置の自由度を増大させる。
【解決手段】 数値制御装置本体10には複数の表示器20,30が接続されている。表示器毎に入出力回路21,31が設けられている。表示器を切替えるスイッチSW1,SW2、切替えを不可とする保護スイッチPS1,PS2、表示器が選択されたことを示す選択ランプSL1,SL2、切替えが不可を示す保護ランプPL1,PL2は入出力回路21,31に接続されている。該入出回路は、数値制御装置本体のPLC12に接続されている。各スイッチからの信号はPLC12に入力され、PLC12を介して数値制御部11に知らせられ、表示器の切替えがなされ、ランプの表示もPLC12の指令で制御される。表示器の外部に設けた入出力回路とＰＬＣによりスイッチとランプが制御動作されるから、機械メーカはスイッチ類、ランプ類を選択配置が容易となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の表示器を備えた数値制御装置に関する。

大型の工作機械では、機械の全面と背面にそれぞれ表示器を備えたものがある。又、工作機械に設けられた表示器とは別に、工作機械が設置された場所から離れた管理室等にその工作機械の表示器を設置し、該表示器により、工作機械の制御状態等を監視、管理する場合がある。
図２は、この複数の表示器（図２では２台の表示器）を備えた数値制御装置の概要図である。図２において、符号１０は数値制御装置本体であり、数値制御部１１で構成されている。又、符号２０，３０は、該数値制御装置に設けられた２台の表示器を示すもので、数値制御部１１と接続されている。

表示器２０，３０はほぼ同一構成で構成され、表示部Ｄ１，Ｄ２と表示器を選択する切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２、当該表示器が選択されていることを表示する選択ランプＬ１，Ｌ２を有する。表示部Ｄ１，Ｄ２にはＭＤＩ等の操作部を有すると共に、入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）が設けられており、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２からの信号は、入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）のＤＩ（入力回路）に入力されるように接続され、選択ランプＬ１，Ｌ２は入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）のＤＯ（出力回路）に接続されている。また、表示部Ｄ１，Ｄ２は数値制御部１１と接続され、該数値制御部１１が出力する画像を表示するようになっている。

又、数値制御部１１は、表示部のＤＩ（入力回路）に入力される信号を監視しており、例えば表示器２０の切替えスイッチＳＷ１が操作された場合には、表示部Ｄ１のＤＯ（出力回路）から信号を出力して選択ランプＬ１を点灯させ、数値制御部１１から出力される画像を表示器２０の表示部Ｄ１の画面に表示させる。同様に、表示器３０の切替えスイッチＳＷ２が操作された場合には、表示部Ｄ２のＤＯから信号を出力して選択ランプＬ２を点灯させ、数値制御部１１から出力される画像を表示器３０の表示部Ｄ２の画面に表示させるように構成されている。

なお、表示器を複数有し、切替えスイッチにより表示器を切替える方式は、図２に示したような、表示器の表示部に設けたＤＩ／ＤＯを利用するものしかなく、表示器の表示部に設けたＤＩ／ＤＯを利用しないようなものが記載された先行技術文献は発見できなかった。

表示器を切替えるための切替えスイッチを接続するため、専用のＤＩ（入力回路）等を設けた表示部は、数値制御装置を製造するＮＣメーカが提供するものである。数値制御装置を使用して、数値制御工作機械を製造する工作機械メーカは、数値制御装置の表示器に設けられている専用のＤＩ（入力回路）等を利用するしかなく、数値制御工作機械を設計、製造する上での自由度に制限を受けている。
例えば、切替えスイッチの種類、個数は、表示部に設けられたＤＩ（入力回路）の種類や個数によって制限され、又、切替えスイッチを設ける場所も、表示部が配置された位置近傍となり制限される。さらに、ＤＯ（出力回路）をも含めて、機能の拡張や変更についても工作機械メーカは容易に対応できないという問題があった。
そこで、本発明は、上述したような問題点を改善し、工作機械メーカによる数値制御工作機械の設計、製造の自由度を増大させることができる数値制御装置を提供することを目的とするものである。

本願請求項１に係る発明は、複数台の表示器が接続された数値制御装置において、外部のＩ／Ｏ機器からの入出力信号を制御するプログラマブルコントローラ（以下ＰＬＣという）と数値制御部間にインタフェースが設けられており、前記インタフェースを介して、前記プログラマブルコントローラから表示器の切替え指示を前記数値制御部に通知し、記数値制御部は選択された表示器に切替え有効にするものとした。

請求項２に係る発明は、前記インタフェースに前記数値制御部より、数値制御部が現在選択中である表示器を前記プログラマブルコントローラに示す信号を付加し、数値制御部が現在選択し有効としている表示器に付随するＭＤＩ、ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポート等の機能を使用中である場合には、プログラマブルコントローラからの切替え指示による切替えを行わないものとした。

スイッチやランプは表示器の外部に設けた入出力回路を介してＰＬＣに接続され、ＰＬＣを介して数値制御部と通信されるものであるから、スイッチやランプの種類や数、配置位置を自由に選択設定でき、数値制御工作機械メーカの設計、製造を容易にし、その自由度を増大させるものである。

図１は、本発明の一実施形態の複数の表示器を備えた数値制御装置の概要図である。
符号１０は、数値制御装置本体を示し、数値制御部１１とＰＬＣ１２で構成されている。
各表示器２０，３０は、ほぼ同一の構成とされ、数値制御部１１からの画像情報を表示し、操作部を有する表示部Ｄ１，Ｄ２、自己の表示器を選択するモメンタリスイッチで構成された切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２、表示器の切替えを不可とするためのオルタネイトスイッチで構成された保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２、自己の表示器が選択されているか否かを点灯又は消灯の状態で表示する選択ランプＳＬ１，ＳＬ２、表示器の切替えが可能か不可かを点灯又は消灯で表示する保護ランプＰＬ１，ＰＬ２等を有している。
又、表示部Ｄ１，Ｄ２には、図示していないが、従来と同様にキーボード等のＭＤＩ、ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポート等が設けられている。

各表示器２０，３０に対応して、入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１が設けられ、該、各入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１には、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２、保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２、選択ランプＳＬ１，ＳＬ２、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２が接続されると共に、数値制御装置本体１０に設けられたＰＬＣ１２に接続されており、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２、保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２からの信号を入力し、該信号をＰＬＣ１２に出力する。又、ＰＬＣ１２から出力さる信号により入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１を介して選択ランプＳＬ１，ＳＬ２、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２の点灯、消灯が行われる。

又、ＰＬＣ１２と数値制御部１１とのインタフェースには、ＰＬＣ１２側から、数値制御部１１に対してどの表示器を選択すべきかを通知するインタフェースと、数値制御部１１からＰＬＣ１２に対して、現在どの表示器を有効としているかを通知する等のインタフェースが設けられている。

この数値制御装置を使用する場合において、オペレータが表示器２０で作業を行うとき、切替えスイッチＳＷ１をＯＮとし、選択ランプＳＬ１が点灯していることを確認して作業を行う。又、表示器２０で作業を行うとき、切替えスイッチＳＷ２をＯＮとし、選択ランプＳＬ２が点灯していることを確認して作業を行う。さらに、オペレータは一連の操作を行う間、別の表示器側に操作が切り替わることを禁止したい場合には、保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２をＯＮとして、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替えを禁止状態とする。又、このとき、後述するように、保護ランプＰＬ１及びＰＬ２が点灯し、切替禁止状態を表示する。又、この保護ランプＰＬ１及びＰＬ２が点灯している間の切替禁止状態では、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２による表示器の切替操作は無視される。

切替えスイッチＳＷ１又は切替えスイッチＳＷ２をＯＮとした信号は入出力回路２１，３１を介してＰＬＣ１２に入力され、ＰＬＣ１２内の各表示器に対応して設けられ、表示器が選択していることを示す特定アドレスのレジスタをセットする。そして、この特定アドレスのレジスタの状態が数値制御部１１に送られ、数値制御部１１で選択された表示器を有効とし、表示器の切替えをＰＬＣ１２に通知し、これによりＰＬＣ１２は、レジスタの状態が入出力回路２１，３１に送られ、選択ランプＳＬ１，ＳＬ２の点灯、消灯の制御がなされる。レジスタがセットされた状態では選択ランプＳＬ１，ＳＬ２が点灯し、リセット状態では消灯状態に制御される。さらに保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２をＯＮとしたときも、この信号は入出力回路２１，３１を介してＰＬＣ１２に送られ、ＰＬＣ１２内の特定アドレスのレジスタをセットする。そして、この特定アドレスのレジスタの状態が入出力回路２１，３１に送られ、レジスタの状態に応じて保護ランプＰＬ１及びＰＬ２の点灯、消灯の制御がなされ、レジスタがセットされた状態では、保護ランプＰＬ１、ＰＬ２は点灯し切替禁止状態を示し、リセット状態では消灯状態となり、切替可能であることを表示する。又、切替禁止状態にレジスタがセットされているとき、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２を操作しても該切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２からの信号は無視され、表示器の選択状態を示すレジスタの状態は変更されることはない。

また、前述したように、ＰＬＣ１２は表示器の選択状態を示すレジスタの状態より、現在どの表示器を有効にするかをインタフェースを介して数値制御部１１に送信し、数値制御部１１は、選択された表示器に画像情報を出力しその表示器の表示部Ｄ１，Ｄ２に画像を表示し、ＭＤＩ等による表示器の操作を有効にする。

さらに、本実施形態では、切替可能状態でも、表示部Ｄ１，Ｄ２で、ＭＤＩ，ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポートが使用されているときは、数値制御部１１はＰＬＣ１２から、表示器の切替信号が入力されても無視し、有効とする表示器の変更は行わせない。
以上が、本実施形態の操作及び動作の概要である。

図３は、本実施形態においてＰＬＣ１２のプロセッサが実施する処理のフローチャートである。
まず、電源投入時に初期状態設定がなされ、表示器を選択するレジスタdispに表示器２０を選択する「１」がセットされる（ステップ１０１）。次にこのレジスタdispの設定値に変更があったか判断し（ステップ１０２）、最初は、レジスタdispが「１」にセットされたことから、レジスタdispのセット値に変更があったとして、ステップ１０９に進み、数値制御部１１に表示器切替えを通知する信号を送出する処理がなされる。この信号が数値制御部１１で受信されると、後述する図４に示す処理を数値制御部１１は実施し、表示器の切替処理をした後、表示器が切替わり有効にされたことをＰＬＣ１２に通知する。ＰＬＣ１２は、この通知を受けると（ステップ１０３）、入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１を介して、選択された表示器側（表示器２０）の選択ランプＳＬ１を点灯させ、選択されていない他の表示器側の選択ランプＳＬ２を消灯させる（ステップ１１０）。

そして、終了指令が数値制御部１１から通知されたか判断し（ステップ１０４）、終了指令が入力されていれば、この処理は終了し、終了指令が入力されてなければ、入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１、３１から保護スイッチＰＳ１又は保護スイッチＰＳ２がＯＮとされている信号が入力されていないか判断する（ステップ１０５）。保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２がＯＮとされてなければ、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２を消灯させる信号を入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１、３１に出力し、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２を消灯させる（ステップ１０６）。そして、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２が操作され信号が入力されたか判断し（ステップ１０７，１０８）、入力されてなければ、ステップ１０２に戻る。

以下、ステップ１０２〜１０８の処理を繰り返し、最初は、初期設定でレジスタdispが「１」にセットされているから、表示器２０が選択され、有効とされ、数値制御部１１からの画像情報は表示器２０の表示部Ｄ１に送信され、その画面に表示され、且つ、該表示部Ｄ１に設けられたＭＤＩ，ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポートが有効にされる。

そこで、表示器を切替えるとしてオペレータが表示器３０の切替えスイッチＳＷ２を操作すると、この切替えスイッチＳＷ２をＯＮとして信号は入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）３１を介してＰＬＣ１２に入力され、ステップ１０８で検出され、レジスタdispを「２」にセットし（ステップ１１３）、表示器３０が選択されたことを記憶し、ステップ１０２に戻る。
ステップ１０２では、レジスタdispのセット値が「２」に変更されたことを検出して、数値制御部１１に表示器切替えを通知する信号を送出する処理がなされ（ステップ１０９）、数値制御部１１から表示器が切り替わったことがに通知すると（ステップ１０３）、ＰＬＣ１２は、表示器３０の選択ランプＳＬ２を点灯させ、表示器２０の選択ランプＳＬ１を消灯させる（ステップ１１０）。以下、前述した（ステップ）１０４〜１０８の処理が繰り返し実行されることになる。

そこで、オペレータが保護スイッチＰＳ２（又はＰＳ１）を操作し、ＯＮとすると、ＰＬＣ１２のプロセッサは入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）３１（又は２１）を介して検出し（ステップ１０５）、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２を入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１を介して点灯させる（ステップ１１１）。そして、ステップ１０４に戻り、ステップ１０４以下の処理を行うが、保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２は、オルタネイトスイッチであるから、切替えられない限りＯＮ状態であるので、ステップ１０４，１０５，１０６の処理を繰り返し実行することになり、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２が操作されても、ステップ１０７，１０８が実行されないから、これらの操作は無視される。

そして、ＯＮとされた保護スイッチＰＳ２（又はＰＳ１）がＯＦＦに戻されると、ステップ１０５で、保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２がＯＦＦであることが検出され、ステップ１０６に進み、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２を消灯させ、切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２が操作されＯＮとなったと判断し（ステップ１０７，１０８）、ステップ１０２に戻る。

そこで、切替えスイッチＳＷ１が操作されＯＮとされると（ステップ１０７）、レジスタdispを「１」にセットし（ステップ１１２）、表示器２０が選択されたことを記憶し、ステップ１０２に戻り、前述した処理を行う。

図４は、数値制御部１１のプロセッサが実施する表示器切替処理のフローチャートである。
電源投入時の初期状態設定でまず、表示部Ｄ１を選択し表示器２０を有効とし、表示部Ｄ１に画像情報を出力し、その画面に画像情報を表示し、かつ、該表示部Ｄ１に設けられたＭＤＩ，ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポートを有効とする（ステップ２０１）。そして、ＭＤＩ等から終了指令が入力されたか判断し（ステップ２０２）、入力されれば、この処理を終了し、入力されてなければ、ＰＬＣ１２から表示器切替えの通知が送られてきたか判断し、送られて来なければ、ステップ２０２に戻り、ステップ２０２，２０３の処理を繰り返し実行する。

図３のステップ１０９で、ＰＬＣ１２が表示器切替えの通知を数値制御部１１に送信すると、数値制御部１１のプロセッサは、この通知を受けて、ステップ２０３からステップ２０４に移行し、現在選択中で有効な表示器（表示器２０）において、ＭＤＩ，ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポートが使用中か否か判断し、使用中であれば、ステップ２０２に戻り、ステップ２０２，２０３，２０４の処理を繰り返す。その結果、ＰＬＣ１２には、表示器が切替わったことを知らせる通知が出力されないから、図３における（ステップ１１０の処理は実行させず、選択ランプＳＬ１，ＳＬ２の状態は変化しない。

そして、ＭＤＩ，ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポートが使用中ではないことがステップ２０４で検出されると、通知された表示器を選択し画像情報を表示する表示部を切替え（ステップ２０５）選択した表示器を有効とする。そして、表示器（表示部）が切替わったことをＰＬＣに通知し（ステップ２０６）、ステップ２０２に戻る。以下、前述したステップ２０２以下の処理を実行する。

以上のようにして、選択スイッチＳＷ１，ＳＷ２がＯＮとされると、そのＯＮ信号は入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１を介してＰＬＣ１２に通知され、該ＰＬＣ１２を介して数値制御部１１に通知され、選択された表示器が有効とされ、有効とされた表示器の選択ランプＳＬ１，ＳＬ２は点灯し、選択され有効であることを表示する。又、保護スイッチＰＳ１，ＰＳ２のいずれかがＯＮとされると、切替えスイッチを操作しても無効となり、且つ、保護ランプＰＬ１，ＰＬ２が点灯し、切替不可であることを知らせる。

これらの切替えスイッチ、保護スイッチからの信号処理、又、選択ランプ、保護ランプの点灯、消灯の制御は、全て、入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）２１，３１及びＰＬＣ１２を介して処理され、数値制御部１１にも知らされるものであるから、数値制御装置を使用して工作機械を設計、製造する機械メーカは、一般的な入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）を用い、選択スイッチや保護スイッチ等のスイッチ類、さらにはランプ類も、その種類や数に規制を受けず所望のものを使用でき、且つ、スイッチ類の配置位置も入出力回路（ＤＩ／ＤＯ）の配置位置に合わせて、所望の位置に配置することができ、工作機械メーカが数値制御装置つき工作機械を設計、構成する上での自由度が増し、工作機械の設計、製造を容易とするものである。

本発明の一実施形態の複数の表示器を有する数値制御装置の概要図である。 従来の複数の表示器を有する数値制御装置の概要図である。 本発明の一実施形態におけるプログラマブルコントローラのプロセッサが行う表示器切替処理のフローチャートである。 同実施形態に数値制御部のプロセッサが行う表示器切替処理のフローチャートである。

符号の説明

１０ 数値制御装置本体
１１ 数値制御部
１２ プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）
２０、３０ 表示器

Claims (2)

1. 複数台の表示器が接続された数値制御装置において、
   外部のＩ／Ｏ機器からの入出力信号を制御するプログラマブルコントローラと数値制御部間にインタフェースが設けられており、
   前記インタフェースを介して前記プログラマブルコントローラから表示器の切替え指示を前記数値制御部に通知し、前記数値制御部が表示器を切替えることを特徴とする数値制御装置。
2. 前記インタフェースに前記数値制御部より、数値制御部が現在選択中である表示器を前記プログラマブルコントローラに示す信号を付加し、数値制御部が現在選択し有効としている表示器に付随するＭＤＩ、ＰＣＭＣＩＡポート、通信ポート等の機能を使用中である場合には、プログラマブルコントローラからの切替え指示による切替えを行わないことを
   特徴とした請求項１に記載の数値制御装置。
   

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