JP4255090B2 - 工作機械の数値制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械の数値制御装置に関し、特に、工作機械の補助機能に関する制御プログラムデータやパラメータデータ等のデータをユーザサイドにおいて入出力可能にした数値制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の数値制御装置の一例を図３に示す。尚、図３は当該数値制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【０００３】
同図に示すように、この数値制御装置１は、工作機械の送り駆動系等、数値制御の対象となる駆動（機能）部分を制御する数値制御部２と、オペレータの安全或いは機械保護等のための各種インターロックに関する制御や主軸，マガジン，自動工具交換装置（ＡＴＣ），自動パレット交換装置（ＡＰＣ），刃物台の制御等、工作機械の基本的な機能部分の制御、並びに、被加工物（以下、「ワーク」という）や加工工程に応じて工作機械に装備される治具，切削油供給装置，切粉処理装置，ワークの供給排出装置等、工作機械の補助的な機能部分の制御を行うＰＭＣシステム部１０と、加工プログラム等のデータを入出力する入出力手段７と、前記数値制御部２，ＰＭＣシステム部１０及び入出力手段７をそれぞれ相互に接続せしめるバスシステム８とからなる。尚、前記入出力手段７は、ＣＲＴ，ＭＤＩ及び外部入出力機器などからなるものであり、入出力インターフェース９を介して前記バスシステム８に接続している。而して、前記数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に格納されたデータがＣＲＴに表示され、ＭＤＩにより数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に格納されたデータを変更することができ、また、外部入出力機器から数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に所定のデータを一括して入力でき、逆に数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に格納されたデータを外部入出力機器に一括して出力できるようになっている。
【０００４】
また、前記数値制御部２は、加工プログラムを格納する加工プログラムメモリ部６と、マシンセットアップデータ，システムパラメータ等のデータを格納するデータメモリ部５と、加工プログラムに従って処理を実行し、サーボデータ等を算出するＣＰＵ４と、前記加工プログラムメモリ部６及びデータメモリ部５へのデータの入出力、並びに前記ＣＰＵ４における処理をコントロールするＮＣシステムコントロール部３とからなる。そして、前記バスシステム８及び入出力インターフェース９を介して数値制御部２からの制御信号が工作機械１９に出力され、逆に工作機械１９からの信号が同じく前記バスシステム８及び入出力インターフェース９を介して数値制御部２に入力される。
【０００５】
また、前記ＰＭＣシステム部１０は、シーケンスプログラムが格納されたプログラムメモリ部１２と、工具本数，切削油供給時間等のデータが格納されたデータメモリ部１３と、シーケンスプログラムに従って処理を実行するＣＰＵ１４と、前記プログラムメモリ部１２及びデータメモリ部１３へのデータの入出力、並びに前記ＣＰＵ１４における処理をコントロールするシステムコントロール部１１と、これらプログラムメモリ部１２，データメモリ部１３及びＣＰＵ１４をそれぞれ相互に接続せしめるバスシステム１６と、入出力インターフェース１５とからなり、この入出力インターフェース１５を介してＰＭＣシステム部１０からの制御信号が工作機械１９に出力され、逆に工作機械１９からの信号がＰＭＣシステム部１０に入力される。
【０００６】
斯くして、この数値制御装置１によれば、前記数値制御部２とＰＭＣシステム部１０とがバスシステム８を介して相互に信号のやりとりを行いながら、それぞれ処理を実行し、工作機械１９の数値制御対象機能部，基本機能部及び補助機能部の作動がそれぞれ制御される。
【０００７】
この他に、図４に示した数値制御装置も従来存在する。同図に示すように、この数値制御装置２０は、主制御装置２０ａと副制御装置２０ｂとから構成されるもので、上述したＰＭＣシステム部１０を基本機能制御に係る基本機能システム部２１と補助機能に係る補助機能システム部３１とに分割し、且つシステムコントロール部２２，プログラムメモリ部２３，データメモリ部２４，ＣＰＵ２５，バスシステム２７及び入出力インターフェース２６からなる基本機能システム部２１を前記主制御装置２０ａ内に設け、システムコントロール部３２，プログラムメモリ部３３，データメモリ部３４，ＣＰＵ３５，バスシステム３７及び入出力インターフェース３６からなる補助機能システム部３１を前記副制御装置２０ｂ内に設けた点が、上述の数値制御装置１と異なり、他の構成、即ち、数値制御部２，入出力手段７，バスシステム８及び入出力インターフェース９については上述の数値制御装置１と同様である。従って、同じ構成部分については、図４において同じ符号を付している。
【０００８】
尚、前記基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とは、入出力インターフェース２６，３６を介して相互に接続している。また、入出力インターフェース２６を介して基本機能システム部２１からの制御信号が工作機械１９に出力され、同インターフェース２６を介して逆に工作機械１９からの信号が基本機能システム部２１に入力されるようになっている。また、入出力インターフェース３６を介して補助機能システム部３１からの制御信号が工作機械１９に出力され、同インターフェース３６を介して逆に工作機械１９からの信号が補助機能システム部３１に入力されるようになっている。
【０００９】
また、副制御装置２０ｂには前記入出力手段７とは別の入出力手段３８が接続している。この入出力手段３８も前記入出力手段７と同様に、ＣＲＴ，ＭＤＩ及び外部入出力機器などからなり、入出力インターフェース９を介して補助機能システム部３１に格納されたデータがＣＲＴに表示され、ＭＤＩにより補助機能システム部３１に格納されたデータを変更することができ、また、外部入出力機器から補助機能システム部３１に所定のデータを一括して入力でき、逆に補助機能システム部３１に格納されたデータを外部入出力機器に一括して出力できるようになっている。
【００１０】
斯くして、この数値制御装置２０によっても前記数値制御装置１におけると同様に、数値制御部２と基本機能システム部２１とが相互に信号のやりとりを行いながら、また、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とが相互に信号のやりとりを行いながら、それぞれ処理を実行し、工作機械１９の数値制御対象機能部，基本機能部及び補助機能部の作動がそれぞれ制御される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の数値制御装置１において、ワークの供給排出装置を追加，変更した場合等には、前記ＰＭＣシステム部１０のプログラムメモリ部１２に格納したデータ（所謂、シーケンスプログラムやパラメータデータ）及びデータメモリ部１３に格納したデータを修正する必要を生じる。
【００１２】
この場合、上述したインターロックに関係するデータや機械保護に関係するデータ等、工作機械の基本的な機能に関するデータをもユーザが自由に修正することができるとすると、その機能を有効に確保することができなくなるおそれがあるため、従来は、ユーザサイドにおいて当然しなければならない加工プログラム及びデータメモリ部５に格納されたこれに関連する一部のデータの入出力についてのみユーザサイドに解放し、その他のデータの入出力はメーカサイドにおいてのみ可能となるような手段を講じていた。具体的には、入出力要求信号（例えば、パスワード）をユーザサイドとメーカサイドとで区別して設定し、入出力手段７から入力された入出力要求信号を前記ＮＣシステムコントロール部３において確認し、入出力要求信号がユーザサイドのものであれば前記加工プログラムメモリ部６に格納されたデータ及びデータメモリ部５に格納された一部のデータについてのみ入出力可能となるように、一方、入出力要求信号がメーカサイドのものであれば数値制御装置１内の全てのデータを入出力可能となるように、当該ＮＣシステムコントロール部３により制御していた。換言すれば、従来は、数値制御装置１内に格納されたデータの内、ユーザサイドに解放したデータ以外のデータを修正する場合には、メーカサイドにおいて行うようにしていた。尚、上記「入出力」はデータの変更を含む概念であり、以下、「入出力」というときは、データの入出力及びデータの変更の双方を含むものとしてこれを使用している。
【００１３】
ところが、修正が必要となるデータの中には、必ずしもメーカサイドで修正する必要のない、工作機械の補助的な機能に関するものもあり、これらを含めて全てのデータの修正をメーカサイドにおいて行うものとすると、タイムリーな修正を行うことができず、また、そのコストが高いものとなるという問題があった。特に、上述した数値制御装置１におけるように、工作機械の基本機能と補助機能とを１つのシーケンスプログラムにより制御するようにすると、当該シーケンスプログラムを修正するに当たり、膨大な制御図面を修正する必要があり、その修正作業に膨大な時間を要する。また、メーカサイドとユーザサイドとでその修正可能なデータを明確に区分けすることができないため、ユーザサイドに解放可能な前記補助機能に関するデータであってもこれをユーザサイドに解放できないという問題もあった。
【００１４】
一方、図４に示した数値制御装置２０においては、前記補助機能に関する制御を行う補助機能システム部３１を、前記基本機能に関する制御を行う基本機能システム部２１とは別個に設けるとともに、専用の入出力手段３８により前記システム部３１内のデータを修正可能に設けているので、補助機能に関するデータの修正をユーザサイドで行うことができるが、専用の入出力手段３８が必要となることから設備的にコストが高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、低コストで補助機能に関するデータをユーザサイドで編集することができるようにし、また、ユーザサイドが補助機能に関するデータを編集する際に、工作機械の基本機能を損なうことのないようにした数値制御装置の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に係る発明は、工作機械の送り駆動系を少なくとも数値制御する数値制御部と、オペレータの安全或いは機械保護のためのインターロックに関する制御及び主軸の制御を少なくとも行う基本機能制御部と、切削油供給装置を少なくとも制御する補助機能制御部と、データを入出力する入出力部とを備え、前記数値制御部は、前記送り駆動系を数値制御するためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第１データ記憶部を、前記基本機能制御部は、前記インターロックに関する制御及び主軸の制御を行うためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第２データ記憶部を、前記補助機能制御部は、前記切削油供給装置を制御するためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第３データ記憶部をそれぞれ有する数値制御装置において、
前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部がそれぞれ別個に並設され、且つ該数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部並びに前記入出力部がバスシステムを介してそれぞれ相互に接続されてなり、
前記入出力部から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部に対する、前記第１データ記憶部，第２データ記憶部及び第３データ記憶部内に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御する手段であって、前記バスシステムに接続された要求信号確認手段を備え、
前記要求信号確認手段は、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対するデータの入出力が許可されているものである場合には、該基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対してデータを入出力可能とし、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部のみに対するデータの入出力が許可されているものである場合には、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部に対してのみデータを入出力可能とするように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
尚、この発明において、前記数値制御部は、上述した工作機械の送り駆動系等、数値制御の対象となる機能部分を制御するものであり、前記基本機能制御部は、上述したオペレータの安全或いは機械保護等のための各種インターロックに関する部分や主軸の他、マガジン、自動工具交換装置（ＡＴＣ）、自動パレット交換装置（ＡＰＣ）、刃物台等、工作機械の基本的な機能部分を制御するものであり、前記補助機能制御部は、上述した切削油供給装置の他、ワークや加工工程に応じて工作機械に装備される治具、切粉処理装置、ワークの供給排出装置等、工作機械の補助的な機能部分を制御するものである。
【００１８】
この発明によれば、加工プログラム，パラメータデータ及びシーケンスプログラム等の諸データを入出力部から数値制御装置に入出力するに際し、当該データの入出力が前記要求信号確認手段により制御される。即ち、要求信号確認手段は、前記入出力部から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部に対する、前記第１データ記憶部，第２データ記憶部及び第３データ記憶部内に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御するとともに、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対するデータの入出力が許可されているものである場合には、該基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対してデータを入出力可能とし、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部のみに対するデータの入出力が許可されているものである場合には、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部に対してのみデータを入出力可能とする。
【００１９】
従って、例えば、メーカサイドとユーザサイドとで入出力要求信号を異なったものに設定し、メーカサイドの入出力要求信号が入力された場合には数値制御装置内で扱う全てのデータについて入出力可能となるように制御する一方、ユーザサイドの入出力要求信号が入力された場合には、数値制御装置内の特定のデータについて入出力可能となるように制御することができる。これにより、ユーザサイドに基本機能制御部に係わるデータの入出力を認めないで、補助機能制御部に係わるデータのみについて入出力可能となるようにすることができる。
【００２０】
斯くして本発明によれば、工作機械の基本的な機能に係わるデータの入出力についてはユーザサイドに禁止する一方、工作機械の補助的な機能に係わるデータの入出力についてはユーザサイドにおいてこれを独自に行うことができるようにすることができるので、工作機械の基本的な機能を損なうことなく補助機能の追加や修正をユーザサイドで行うことができ、この追加，修正をタイムリーにしかも短期間に、また、低コストで行うことができる。
【００２１】
また、基本機能制御部と補助機能制御部とを別個に設けているので、それぞれに対応した制御図面を明確に区分けすることができ、その管理を容易に行うことができる。また、これらを修正する場合には、基本機能制御部と補助機能制御部とをそれぞれ個別に修正すれば足り、これらを併合して設けていた従来に比べてその修正量が少なく、修正時間も短くて足りるため、修正に要する費用を従来に比べて安価なものとすることができる。
【００２２】
また、別個に設けた基本機能制御部と補助機能制御部とを一つのバスシステムを介して前記要求信号確認手段及び入出力部に接続しているので、基本機能制御部及び補助機能制御部に対するデータの入出力を一つの入出力部により行うことができ、補助機能制御部に対する専用の入出力部は特に必要なく、設備面で低コスト化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について図１に基づき説明する。図１は本実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、この実施形態に係る数値制御装置４０は上述の図３に示した数値制御装置１及び図４に示した数値制御装置２０を改良したものであり、数値制御部４１と、基本機能システム部２１と、補助機能システム部３１と、入出力手段７と、前記数値制御部４１，基本機能システム部２１，補助機能システム部３１及び入出力手段７をそれぞれ相互に接続せしめるバスシステム８と、前記入出力手段７とバスシステム８との間に設けた入出力インターフェース９とからなるものである。
【００２６】
尚、前記入出力手段７，バスシステム８及び入出力インターフェース９は上述の数値制御装置１及び数値制御装置２０におけるものと同じ構成であり、また、基本機能シ ステム部２１及び補助機能システム部３１は上述の数値制御装置２０におけるものと同じ構成であるので、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。また、基本機能システム部２１のプログラムメモリ部２３及びデータメモリ部２４が、特許請求の範囲における基本機能制御部の第２データ記憶部に相当し、補助機能システム部３１のプログラムメモリ部３３及びデータメモリ部３４が、特許請求の範囲における補助機能制御部の第３データ記憶部に相当する。
【００２７】
また、数値制御部４１はＮＣシステムコントロール部４２，ＣＰＵ４，データメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６とからなるが、ＣＰＵ４，データメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６については上述の数値制御装置１及び数値制御装置２０におけるものと同じ構成であり、従ってこれについても同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。尚、数値制御部４１のデータメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６が、特許請求の範囲における数値制御部の第１データ記憶部に相当する。
【００２８】
上述したように、前記数値制御部４１は、従来の数値制御部２におけるＮＣシステムコントロール部３に代えて、これと機能の異なるＮＣシステムコントロール部４２を備えたものであり、このＮＣシステムコントロール部４２は、入出力手段７から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、数値制御部４１，基本機能システム部２１及び補助機能システム部３１に対する、データメモリ部５，２４，３４、加工プログラムメモリ部６及びプログラムメモリ部２３，３３に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御する。具体的には、前記入出力手段７から入力された入出力要求信号が、予め設定されたユーザサイドのものであれば前記加工プログラムメモリ部６並びに補助機能システム部３１のプログラムメモリ部３３及びデータメモリ部３４に対してのみデータ入出力可能となるように、メーカサイドのものであれば数値制御部４１のデータメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６、基本機能システム部２１のプログラムメモリ部２３及びデータメモリ部２４、並びに補助機能システム部３１のプログラムメモリ部３３及びデータメモリ部３４に対してデータ入出力可能となるように当該データの入出力を制御するようになっている。
【００２９】
斯くしてこの数値制御装置４０によれば、加工プログラム，パラメータデータ及びシーケンスプログラム等の諸データを入出力手段７から当該数値制御装置４０に入出力するに際し、当該データの入出力が前記ＮＣシステムコントロール部４２によって制御される。具体的には、前記入出力手段７から入力された入出力要求信号がユーザサイドのものであれば、前記加工プログラムメモリ部６及び補助機能システム部３１に対してデータが入出力可能となるように、入出力要求信号がメーカサイドのものであれば数値制御部４１，基本機能システム部２１及び補助機能システム部３１に対して全てのデータが入出力可能となるように、前記ＮＣシステムコントロール部４２によって当該データの入出力が制御される。
【００３０】
このように、この数値制御装置４０によれば、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とを別個に設け、これらをバスシステム８を介して入出力手段７と接続するとともに、ＮＣシステムコントロール部４２により、入出力要求信号に応じてデータの入出力を制御しているので、基本機能システム部２１に係わるデータを除いた、補助機能システム部３１に係わるデータのみについてその入出力をユーザサイドに解放することができる。これにより、補助機能の追加や修正を、工作機械の基本的な機能を損なうことなくユーザサイドで自由に行うことができ、タイムリーにしかも短期間に、また、低コストで行うことができる。
【００３１】
また、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とを別個に設けていることから、それぞれに対応した制御図面を明確に区分けすることができ、その管理が容易となるとともに、これらを修正する場合には、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とについてそれぞれ個別に修正すれば足り、これらを併合して設けていた従来に比べてその修正量が少なく、修正時間も短くて足りるため、修正に要する費用を従来に比べて安価なものとすることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図２に基づき説明する。図２は本実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３３】
図２に示すように、この実施形態に係る数値制御装置５５は上述の図１に示した数値制御装置４０を改良し、図４に示した数値制御装置２０におけると同様に、補助機能システム部５６を副制御装置２０ｂ内に設けて構成したものである。従って、上述の数値制御装置４０及び数値制御装置２０と同じ構成について同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００３４】
図２に示すように、この数値制御装置５５は、前記バスシステム８に接続した入出力インターフェース４７を主制御装置２０ａ内に設ける一方、バスシステム３７に接続した入出力インターフェース５７を補助機能システム部５６内に設けるとともに、前記入出力インターフェース４７と入出力インターフェース５７とを接続したものとして構成され、前記ＮＣシステムコントロール部４２による制御の下、入出力インターフェース９，バスシステム８，入出力インターフェース４７及び入出力インターフェース５７を介して入出力手段７から補助機能システム部５６にデータが入力され、逆に補助機能システム部５６から入出力手段７にデータが出力されるようになっている。
【００３５】
斯くして、この数値制御装置５５によれば、別々の装置として設けた数値制御部４１及び基本機能システム部２１と補助機能システム部５６とを一つのバスシステム８を介して前記入出力手段７に接続せしめているので、数値制御部４１及び基本機能システム部２１と補助機能システム部５６に対するデータの入出力を一つの入出力手段７により行うことができ、別装置として設けた補助機能システム部５６についても専用的な入出力装置が特に必要なく、設備的に低コストにすることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様がこれに限られるものでないことは言うまでもない。特に、付言するならば、補助機能の機能毎に副制御装置２０ｂを複数台設けたものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 従来の数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】 従来の他の数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２０，４０，５５ 数値制御装置
２，４１ 数値制御部
３，４２ ＮＣシステムコントロール部
４，１４，２５，３５ ＣＰＵ
５，１２，１３，２４，３４ データメモリ部
６ 加工プログラムメモリ部
７，３８ 入出力手段
８，１６，２７，３７ バスシステム
９，１５，２６，３６，４７，５７ 入出力インターフェース
１０ ＰＭＣシステム部
１１，２２，３２ システムコントロール部
１９ 工作機械
２０ａ 主制御装置
２０ｂ 副制御装置
２１ 基本機能システム部
３１，５６ 補助機能システム部
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械の数値制御装置に関し、特に、工作機械の補助機能に関する制御プログラムデータやパラメータデータ等のデータをユーザサイドにおいて入出力可能にした数値制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の数値制御装置の一例を図３に示す。尚、図３は当該数値制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【０００３】
同図に示すように、この数値制御装置１は、工作機械の送り駆動系等、数値制御の対象となる駆動（機能）部分を制御する数値制御部２と、オペレータの安全或いは機械保護等のための各種インターロックに関する制御や主軸，マガジン，自動工具交換装置（ＡＴＣ），自動パレット交換装置（ＡＰＣ），刃物台の制御等、工作機械の基本的な機能部分の制御、並びに、被加工物（以下、「ワーク」という）や加工工程に応じて工作機械に装備される治具，切削油供給装置，切粉処理装置，ワークの供給排出装置等、工作機械の補助的な機能部分の制御を行うＰＭＣシステム部１０と、加工プログラム等のデータを入出力する入出力手段７と、前記数値制御部２，ＰＭＣシステム部１０及び入出力手段７をそれぞれ相互に接続せしめるバスシステム８とからなる。尚、前記入出力手段７は、ＣＲＴ，ＭＤＩ及び外部入出力機器などからなるものであり、入出力インターフェース９を介して前記バスシステム８に接続している。而して、前記数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に格納されたデータがＣＲＴに表示され、ＭＤＩにより数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に格納されたデータを変更することができ、また、外部入出力機器から数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に所定のデータを一括して入力でき、逆に数値制御部２及びＰＭＣシステム部１０に格納されたデータを外部入出力機器に一括して出力できるようになっている。
【０００４】
また、前記数値制御部２は、加工プログラムを格納する加工プログラムメモリ部６と、マシンセットアップデータ，システムパラメータ等のデータを格納するデータメモリ部５と、加工プログラムに従って処理を実行し、サーボデータ等を算出するＣＰＵ４と、前記加工プログラムメモリ部６及びデータメモリ部５へのデータの入出力、並びに前記ＣＰＵ４における処理をコントロールするＮＣシステムコントロール部３とからなる。そして、前記バスシステム８及び入出力インターフェース９を介して数値制御部２からの制御信号が工作機械１９に出力され、逆に工作機械１９からの信号が同じく前記バスシステム８及び入出力インターフェース９を介して数値制御部２に入力される。
【０００５】
また、前記ＰＭＣシステム部１０は、シーケンスプログラムが格納されたプログラムメモリ部１２と、工具本数，切削油供給時間等のデータが格納されたデータメモリ部１３と、シーケンスプログラムに従って処理を実行するＣＰＵ１４と、前記プログラムメモリ部１２及びデータメモリ部１３へのデータの入出力、並びに前記ＣＰＵ１４における処理をコントロールするシステムコントロール部１１と、これらプログラムメモリ部１２，データメモリ部１３及びＣＰＵ１４をそれぞれ相互に接続せしめるバスシステム１６と、入出力インターフェース１５とからなり、この入出力インターフェース１５を介してＰＭＣシステム部１０からの制御信号が工作機械１９に出力され、逆に工作機械１９からの信号がＰＭＣシステム部１０に入力される。
【０００６】
斯くして、この数値制御装置１によれば、前記数値制御部２とＰＭＣシステム部１０とがバスシステム８を介して相互に信号のやりとりを行いながら、それぞれ処理を実行し、工作機械１９の数値制御対象機能部，基本機能部及び補助機能部の作動がそれぞれ制御される。
【０００７】
この他に、図４に示した数値制御装置も従来存在する。同図に示すように、この数値制御装置２０は、主制御装置２０ａと副制御装置２０ｂとから構成されるもので、上述したＰＭＣシステム部１０を基本機能制御に係る基本機能システム部２１と補助機能に係る補助機能システム部３１とに分割し、且つシステムコントロール部２２，プログラムメモリ部２３，データメモリ部２４，ＣＰＵ２５，バスシステム２７及び入出力インターフェース２６からなる基本機能システム部２１を前記主制御装置２０ａ内に設け、システムコントロール部３２，プログラムメモリ部３３，データメモリ部３４，ＣＰＵ３５，バスシステム３７及び入出力インターフェース３６からなる補助機能システム部３１を前記副制御装置２０ｂ内に設けた点が、上述の数値制御装置１と異なり、他の構成、即ち、数値制御部２，入出力手段７，バスシステム８及び入出力インターフェース９については上述の数値制御装置１と同様である。従って、同じ構成部分については、図４において同じ符号を付している。
【０００８】
尚、前記基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とは、入出力インターフェース２６，３６を介して相互に接続している。また、入出力インターフェース２６を介して基本機能システム部２１からの制御信号が工作機械１９に出力され、同インターフェース２６を介して逆に工作機械１９からの信号が基本機能システム部２１に入力されるようになっている。また、入出力インターフェース３６を介して補助機能システム部３１からの制御信号が工作機械１９に出力され、同インターフェース３６を介して逆に工作機械１９からの信号が補助機能システム部３１に入力されるようになっている。
【０００９】
また、副制御装置２０ｂには前記入出力手段７とは別の入出力手段３８が接続している。この入出力手段３８も前記入出力手段７と同様に、ＣＲＴ，ＭＤＩ及び外部入出力機器などからなり、入出力インターフェース９を介して補助機能システム部３１に格納されたデータがＣＲＴに表示され、ＭＤＩにより補助機能システム部３１に格納されたデータを変更することができ、また、外部入出力機器から補助機能システム部３１に所定のデータを一括して入力でき、逆に補助機能システム部３１に格納されたデータを外部入出力機器に一括して出力できるようになっている。
【００１０】
斯くして、この数値制御装置２０によっても前記数値制御装置１におけると同様に、数値制御部２と基本機能システム部２１とが相互に信号のやりとりを行いながら、また、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とが相互に信号のやりとりを行いながら、それぞれ処理を実行し、工作機械１９の数値制御対象機能部，基本機能部及び補助機能部の作動がそれぞれ制御される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の数値制御装置１において、ワークの供給排出装置を追加，変更した場合等には、前記ＰＭＣシステム部１０のプログラムメモリ部１２に格納したデータ（所謂、シーケンスプログラムやパラメータデータ）及びデータメモリ部１３に格納したデータを修正する必要を生じる。
【００１２】
この場合、上述したインターロックに関係するデータや機械保護に関係するデータ等、工作機械の基本的な機能に関するデータをもユーザが自由に修正することができるとすると、その機能を有効に確保することができなくなるおそれがあるため、従来は、ユーザサイドにおいて当然しなければならない加工プログラム及びデータメモリ部５に格納されたこれに関連する一部のデータの入出力についてのみユーザサイドに解放し、その他のデータの入出力はメーカサイドにおいてのみ可能となるような手段を講じていた。具体的には、入出力要求信号（例えば、パスワード）をユーザサイドとメーカサイドとで区別して設定し、入出力手段７から入力された入出力要求信号を前記ＮＣシステムコントロール部３において確認し、入出力要求信号がユーザサイドのものであれば前記加工プログラムメモリ部６に格納されたデータ及びデータメモリ部５に格納された一部のデータについてのみ入出力可能となるように、一方、入出力要求信号がメーカサイドのものであれば数値制御装置１内の全てのデータを入出力可能となるように、当該ＮＣシステムコントロール部３により制御していた。換言すれば、従来は、数値制御装置１内に格納されたデータの内、ユーザサイドに解放したデータ以外のデータを修正する場合には、メーカサイドにおいて行うようにしていた。尚、上記「入出力」はデータの変更を含む概念であり、以下、「入出力」というときは、データの入出力及びデータの変更の双方を含むものとしてこれを使用している。
【００１３】
ところが、修正が必要となるデータの中には、必ずしもメーカサイドで修正する必要のない、工作機械の補助的な機能に関するものもあり、これらを含めて全てのデータの修正をメーカサイドにおいて行うものとすると、タイムリーな修正を行うことができず、また、そのコストが高いものとなるという問題があった。特に、上述した数値制御装置１におけるように、工作機械の基本機能と補助機能とを１つのシーケンスプログラムにより制御するようにすると、当該シーケンスプログラムを修正するに当たり、膨大な制御図面を修正する必要があり、その修正作業に膨大な時間を要する。また、メーカサイドとユーザサイドとでその修正可能なデータを明確に区分けすることができないため、ユーザサイドに解放可能な前記補助機能に関するデータであってもこれをユーザサイドに解放できないという問題もあった。
【００１４】
一方、図４に示した数値制御装置２０においては、前記補助機能に関する制御を行う補助機能システム部３１を、前記基本機能に関する制御を行う基本機能システム部２１とは別個に設けるとともに、専用の入出力手段３８により前記システム部３１内のデータを修正可能に設けているので、補助機能に関するデータの修正をユーザサイドで行うことができるが、専用の入出力手段３８が必要となることから設備的にコストが高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、低コストで補助機能に関するデータをユーザサイドで編集することができるようにし、また、ユーザサイドが補助機能に関するデータを編集する際に、工作機械の基本機能を損なうことのないようにした数値制御装置の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に係る発明は、工作機械の送り駆動系を少なくとも数値制御する数値制御部と、オペレータの安全或いは機械保護のためのインターロックに関する制御及び主軸の制御を少なくとも行う基本機能制御部と、切削油供給装置を少なくとも制御する補助機能制御部と、データを入出力する入出力部とを備え、前記数値制御部は、前記送り駆動系を数値制御するためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第１データ記憶部を、前記基本機能制御部は、前記インターロックに関する制御及び主軸の制御を行うためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第２データ記憶部を、前記補助機能制御部は、前記切削油供給装置を制御するためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第３データ記憶部をそれぞれ有する数値制御装置において、
前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部がそれぞれ別個に並設され、且つ該数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部並びに前記入出力部がバスシステムを介してそれぞれ相互に接続されてなり、
前記入出力部から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部に対する、前記第１データ記憶部，第２データ記憶部及び第３データ記憶部内に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御する手段であって、前記バスシステムに接続された要求信号確認手段を備え、
前記要求信号確認手段は、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対するデータの入出力が許可されているものである場合には、該基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対してデータを入出力可能とし、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部のみに対するデータの入出力が許可されているものである場合には、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部に対してのみデータを入出力可能とするように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
尚、この発明において、前記数値制御部は、上述した工作機械の送り駆動系等、数値制御の対象となる機能部分を制御するものであり、前記基本機能制御部は、上述したオペレータの安全或いは機械保護等のための各種インターロックに関する部分や主軸の他、マガジン、自動工具交換装置（ＡＴＣ）、自動パレット交換装置（ＡＰＣ）、刃物台等、工作機械の基本的な機能部分を制御するものであり、前記補助機能制御部は、上述した切削油供給装置の他、ワークや加工工程に応じて工作機械に装備される治具、切粉処理装置、ワークの供給排出装置等、工作機械の補助的な機能部分を制御するものである。
【００１８】
この発明によれば、加工プログラム，パラメータデータ及びシーケンスプログラム等の諸データを入出力部から数値制御装置に入出力するに際し、当該データの入出力が前記要求信号確認手段により制御される。即ち、要求信号確認手段は、前記入出力部から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部に対する、前記第１データ記憶部，第２データ記憶部及び第３データ記憶部内に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御するとともに、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対するデータの入出力が許可されているものである場合には、該基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対してデータを入出力可能とし、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部のみに対するデータの入出力が許可されているものである場合には、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部に対してのみデータを入出力可能とする。
【００１９】
従って、例えば、メーカサイドとユーザサイドとで入出力要求信号を異なったものに設定し、メーカサイドの入出力要求信号が入力された場合には数値制御装置内で扱う全てのデータについて入出力可能となるように制御する一方、ユーザサイドの入出力要求信号が入力された場合には、数値制御装置内の特定のデータについて入出力可能となるように制御することができる。これにより、ユーザサイドに基本機能制御部に係わるデータの入出力を認めないで、補助機能制御部に係わるデータのみについて入出力可能となるようにすることができる。
【００２０】
斯くして本発明によれば、工作機械の基本的な機能に係わるデータの入出力についてはユーザサイドに禁止する一方、工作機械の補助的な機能に係わるデータの入出力についてはユーザサイドにおいてこれを独自に行うことができるようにすることができるので、工作機械の基本的な機能を損なうことなく補助機能の追加や修正をユーザサイドで行うことができ、この追加，修正をタイムリーにしかも短期間に、また、低コストで行うことができる。
【００２１】
また、基本機能制御部と補助機能制御部とを別個に設けているので、それぞれに対応した制御図面を明確に区分けすることができ、その管理を容易に行うことができる。また、これらを修正する場合には、基本機能制御部と補助機能制御部とをそれぞれ個別に修正すれば足り、これらを併合して設けていた従来に比べてその修正量が少なく、修正時間も短くて足りるため、修正に要する費用を従来に比べて安価なものとすることができる。
【００２２】
また、別個に設けた基本機能制御部と補助機能制御部とを一つのバスシステムを介して前記要求信号確認手段及び入出力部に接続しているので、基本機能制御部及び補助機能制御部に対するデータの入出力を一つの入出力部により行うことができ、補助機能制御部に対する専用の入出力部は特に必要なく、設備面で低コスト化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について図１に基づき説明する。図１は本実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、この実施形態に係る数値制御装置４０は上述の図３に示した数値制御装置１及び図４に示した数値制御装置２０を改良したものであり、数値制御部４１と、基本機能システム部２１と、補助機能システム部３１と、入出力手段７と、前記数値制御部４１，基本機能システム部２１，補助機能システム部３１及び入出力手段７をそれぞれ相互に接続せしめるバスシステム８と、前記入出力手段７とバスシステム８との間に設けた入出力インターフェース９とからなるものである。
【００２６】
尚、前記入出力手段７，バスシステム８及び入出力インターフェース９は上述の数値制御装置１及び数値制御装置２０におけるものと同じ構成であり、また、基本機能シ ステム部２１及び補助機能システム部３１は上述の数値制御装置２０におけるものと同じ構成であるので、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。また、基本機能システム部２１のプログラムメモリ部２３及びデータメモリ部２４が、特許請求の範囲における基本機能制御部の第２データ記憶部に相当し、補助機能システム部３１のプログラムメモリ部３３及びデータメモリ部３４が、特許請求の範囲における補助機能制御部の第３データ記憶部に相当する。
【００２７】
また、数値制御部４１はＮＣシステムコントロール部４２，ＣＰＵ４，データメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６とからなるが、ＣＰＵ４，データメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６については上述の数値制御装置１及び数値制御装置２０におけるものと同じ構成であり、従ってこれについても同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。尚、数値制御部４１のデータメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６が、特許請求の範囲における数値制御部の第１データ記憶部に相当する。
【００２８】
上述したように、前記数値制御部４１は、従来の数値制御部２におけるＮＣシステムコントロール部３に代えて、これと機能の異なるＮＣシステムコントロール部４２を備えたものであり、このＮＣシステムコントロール部４２は、入出力手段７から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、数値制御部４１，基本機能システム部２１及び補助機能システム部３１に対する、データメモリ部５，２４，３４、加工プログラムメモリ部６及びプログラムメモリ部２３，３３に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御する。具体的には、前記入出力手段７から入力された入出力要求信号が、予め設定されたユーザサイドのものであれば前記加工プログラムメモリ部６並びに補助機能システム部３１のプログラムメモリ部３３及びデータメモリ部３４に対してのみデータ入出力可能となるように、メーカサイドのものであれば数値制御部４１のデータメモリ部５及び加工プログラムメモリ部６、基本機能システム部２１のプログラムメモリ部２３及びデータメモリ部２４、並びに補助機能システム部３１のプログラムメモリ部３３及びデータメモリ部３４に対してデータ入出力可能となるように当該データの入出力を制御するようになっている。
【００２９】
斯くしてこの数値制御装置４０によれば、加工プログラム，パラメータデータ及びシーケンスプログラム等の諸データを入出力手段７から当該数値制御装置４０に入出力するに際し、当該データの入出力が前記ＮＣシステムコントロール部４２によって制御される。具体的には、前記入出力手段７から入力された入出力要求信号がユーザサイドのものであれば、前記加工プログラムメモリ部６及び補助機能システム部３１に対してデータが入出力可能となるように、入出力要求信号がメーカサイドのものであれば数値制御部４１，基本機能システム部２１及び補助機能システム部３１に対して全てのデータが入出力可能となるように、前記ＮＣシステムコントロール部４２によって当該データの入出力が制御される。
【００３０】
このように、この数値制御装置４０によれば、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とを別個に設け、これらをバスシステム８を介して入出力手段７と接続するとともに、ＮＣシステムコントロール部４２により、入出力要求信号に応じてデータの入出力を制御しているので、基本機能システム部２１に係わるデータを除いた、補助機能システム部３１に係わるデータのみについてその入出力をユーザサイドに解放することができる。これにより、補助機能の追加や修正を、工作機械の基本的な機能を損なうことなくユーザサイドで自由に行うことができ、タイムリーにしかも短期間に、また、低コストで行うことができる。
【００３１】
また、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とを別個に設けていることから、それぞれに対応した制御図面を明確に区分けすることができ、その管理が容易となるとともに、これらを修正する場合には、基本機能システム部２１と補助機能システム部３１とについてそれぞれ個別に修正すれば足り、これらを併合して設けていた従来に比べてその修正量が少なく、修正時間も短くて足りるため、修正に要する費用を従来に比べて安価なものとすることができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図２に基づき説明する。図２は本実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３３】
図２に示すように、この実施形態に係る数値制御装置５５は上述の図１に示した数値制御装置４０を改良し、図４に示した数値制御装置２０におけると同様に、補助機能システム部５６を副制御装置２０ｂ内に設けて構成したものである。従って、上述の数値制御装置４０及び数値制御装置２０と同じ構成について同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００３４】
図２に示すように、この数値制御装置５５は、前記バスシステム８に接続した入出力インターフェース４７を主制御装置２０ａ内に設ける一方、バスシステム３７に接続した入出力インターフェース５７を補助機能システム部５６内に設けるとともに、前記入出力インターフェース４７と入出力インターフェース５７とを接続したものとして構成され、前記ＮＣシステムコントロール部４２による制御の下、入出力インターフェース９，バスシステム８，入出力インターフェース４７及び入出力インターフェース５７を介して入出力手段７から補助機能システム部５６にデータが入力され、逆に補助機能システム部５６から入出力手段７にデータが出力されるようになっている。
【００３５】
斯くして、この数値制御装置５５によれば、別々の装置として設けた数値制御部４１及び基本機能システム部２１と補助機能システム部５６とを一つのバスシステム８を介して前記入出力手段７に接続せしめているので、数値制御部４１及び基本機能システム部２１と補助機能システム部５６に対するデータの入出力を一つの入出力手段７により行うことができ、別装置として設けた補助機能システム部５６についても専用的な入出力装置が特に必要なく、設備的に低コストにすることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様がこれに限られるものでないことは言うまでもない。特に、付言するならば、補助機能の機能毎に副制御装置２０ｂを複数台設けたものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 従来の数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】 従来の他の数値制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２０，４０，５５ 数値制御装置
２，４１ 数値制御部
３，４２ ＮＣシステムコントロール部
４，１４，２５，３５ ＣＰＵ
５，１２，１３，２４，３４ データメモリ部
６ 加工プログラムメモリ部
７，３８ 入出力手段
８，１６，２７，３７ バスシステム
９，１５，２６，３６，４７，５７ 入出力インターフェース
１０ ＰＭＣシステム部
１１，２２，３２ システムコントロール部
１９ 工作機械
２０ａ 主制御装置
２０ｂ 副制御装置
２１ 基本機能システム部
３１，５６ 補助機能システム部
Claims (1)
- 工作機械の送り駆動系を少なくとも数値制御する数値制御部と、オペレータの安全或いは機械保護のためのインターロックに関する制御及び主軸の制御を少なくとも行う基本機能制御部と、切削油供給装置を少なくとも制御する補助機能制御部と、データを入出力する入出力部とを備え、前記数値制御部は、前記送り駆動系を数値制御するためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第１データ記憶部を、前記基本機能制御部は、前記インターロックに関する制御及び主軸の制御を行うためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第２データ記憶部を、前記補助機能制御部は、前記切削油供給装置を制御するためのデータが格納された、読み書き可能な記憶装置からなる第３データ記憶部をそれぞれ有する数値制御装置において、
前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部がそれぞれ別個に並設され、且つ該数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部並びに前記入出力部がバスシステムを介してそれぞれ相互に接続されてなり、
前記入出力部から入力された入出力要求信号を確認し、確認した入出力要求信号に応じて、前記数値制御部，基本機能制御部及び補助機能制御部に対する、前記第１データ記憶部，第２データ記憶部及び第３データ記憶部内に格納されたデータの入出力をそれぞれ制御する手段であって、前記バスシステムに接続された要求信号確認手段を備え、
前記要求信号確認手段は、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対するデータの入出力が許可されているものである場合には、該基本機能制御部及び補助機能制御部の両方に対してデータを入出力可能とし、前記確認した入出力要求信号が、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部のみに対するデータの入出力が許可されているものである場合には、前記基本機能制御部及び補助機能制御部の内、前記補助機能制御部に対してのみデータを入出力可能とするように構成されてなることを特徴とする工作機械の数値制御装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7728732B2 (en) | 1998-08-14 | 2010-06-01 | 3M Innovative Properties Company | Applications for radio frequency identification systems |
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| JPH11231916A (ja) | 1999-08-27 |
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