JP5639519B2

JP5639519B2 - 工作機械用制御装置

Info

Publication number: JP5639519B2
Application number: JP2011075331A
Authority: JP
Inventors: 浩史粕谷
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Machinery Miyano Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Machinery Miyano Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP2012208845A

Description

本発明は、ＮＣ自動旋盤装置などの工作機械に用いられる工作機械用制御装置に関するものである。

従来、工作機械の動作を制御する制御装置として、各パスに対応する動作を試験する際に、制御系統相互でパートプログラムすなわち加工プログラムが並列に実行されないように加工プログラムを直列に実行することによって各制御対象の動作状態を試験することができるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−１４８１０９号公報（特許請求の範囲、図１乃至図３参照。）

しかしながら、工作機械を試験する前に、作業者に加工プログラムの実行順を入力させる作業負担を生じさせてしまうという問題点があった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、工作機械を試験する前に作業者に加工プログラムの実行順を入力させる作業負担を回避して簡便に加工プログラムのデバッグを実現する工作機械用制御装置を提供することである。

まず、本請求項１に係る発明は、工作機械の所定の駆動軸を制御する複数の制御系統を備え、前記各制御系統にそれぞれ独立して対応する複数の加工プログラムからなる多系統プログラムの実行によって前記工作機械を作動させ、前記各加工プログラムが、所定の制御系統の相互間で待ち合わせを行う待ち合わせ指令を備えた工作機械用制御装置において、前記各制御系統の加工プログラムの未実行のプログラムを、前記待ち合わせ指令まで、前記制御系統の系統番号に基づいて予め定められる制御系統の順で再帰的に繰り返して実行し、前記各制御系統の加工プログラムを直列的に順次実行することでワーク加工時の態様とは異なる態様で前記多系統プログラムを実行する連続実行手段を設けていることにより、前述した課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る工作機械用制御装置において、前記連続実行手段は、前記制御系統の系統番号が小さい順に制御系統の順序を設定することにより、前述した課題をさらに解決したものである。

本発明の請求項１に係る工作機械用制御装置は、連続実行手段が、各制御系統の加工プログラムの未実行のプログラムを、待ち合わせ指令まで、制御系統の系統番号に基づいて予め定められる制御系統の順で再帰的に繰り返して実行し、加工プログラムの実行順を作業者が手動で入力することなく、各制御系統の加工プログラムを直列的に順次実行することでワーク加工時の態様とは異なる態様で前記多系統プログラムを実行するため、例えば各制御系統によって同時実行される加工プログラムが、前記連続実行手段によって、自動的に直列的に順次実行され、作業者が加工プログラムの実行順を入力する作業負担を回避して簡単に工作機械の試験、すなわち、加工プログラムのデバッグを実行することができる。

そして、本請求項２に係る工作機械用制御装置は、請求項１に係る工作機械用制御装置が奏する効果に加えて、連続実行手段は、制御系統の系統番号が小さい順に制御系統の順序を設定するため、加工プログラムを順に実行して効率良くデバッグを実行することができる。

本発明の実施例に係る工作機械用制御装置の構成を示したブロック図。ワーク加工時における加工プログラムブロックの実行状態を概念的に示したタイミングチャート。デバッグ時における加工プログラムブロックの実行状態の一例を概念的に示したタイミングチャート。デバッグ時における加工プログラムブロックの実行状態を表示する表示部の一例を示した画像図。

以下、本発明の一実施例に係る工作機械用制御装置を説明する。
なお本発明の「加工プログラムブロック」は、加工プログラムを構成する行単位の指令を動作単位毎に一纏めにした集合を意味する。

図１に示すように、本発明の実施例１に係る工作機械用制御装置１００は、記憶部１１０と、制御部１２０と、ディスプレイ装置等の表示部１３０とを備えている。
工作機械用制御装置１００は、２つの制御系統を備え、制御を行う工作機械Ｍの複数の駆動軸を、いずれかの制御系統に所属させ、各制御系統に割り当てられた所属軸を、制御系統毎に独立して制御する。
本工作機械用制御装置１００は、系統番号１、２を付された状態で互いに区別され、前記記憶部１１０に記憶されている２つの制御系統の各々に対応する加工プログラムＳ１、Ｓ２からなる多系統プログラムに基づいて、前記制御部１２０によって、前記工作機械Ｍの２個の制御対象ＭＡ１、ＭＡ２のそれぞれを互いに独立して制御することにより、前記制御対象ＭＡ１、ＭＡ２を動作させてワークＷを加工する。

制御対象ＭＡ１は、ワークＷを支持する正面主軸ＭＡ１−１と、正面主軸ＭＡ１−１を回転駆動自在に支持する正面主軸台ＭＡ１−２と、加工工具ＭＡ１−３とを備えている。
工作機械用制御装置１００は、加工プログラムＳ１に基づいて制御対象ＭＡ１の動作を制御する。
より具体的には、前記工作機械ＭのＸ１軸及びＺ１軸などの複数の所属軸を制御し、正面主軸ＭＡ１−１、正面主軸台ＭＡ１−２及び加工工具ＭＡ１−３を作動させてワークＷの加工等を行う。

制御対象ＭＡ２は、背面主軸ＭＡ２−１と、背面主軸ＭＡ２−１を回転駆動自在に支持する背面主軸台ＭＡ２−２と、加工工具ＭＡ２−３とを備えている。
工作機械用制御装置１００は、加工プログラムＳ２に基づいて制御対象ＭＡ２の動作を制御する。
より具体的には、前記工作機械ＭのＸ２軸及びＺ２軸などの複数の所属軸を制御し、背面主軸ＭＡ２−１、背面主軸台ＭＡ２−２及び加工工具ＭＡ２−３を作動させてワークＷの加工等を行う。

次に、図１乃至図４を参照しながら、工作機械用制御装置１００による工作機械Ｍの制御方法を詳細に説明する。
図２に示すように、加工プログラムＳ１は、制御対象ＭＡ１を所定動作させる加工プログラムブロックＳ１−１と、加工プログラムブロックＳ１−２とが直列に記載され、加工プログラムＳ２は、制御対象ＭＡ２を所定動作させる加工プログラムブロックＳ２−１と、加工プログラムブロックＳ２−２とが直列に記載されて構成されている。
ただし加工プログラムブロックＳ１−２及び加工プログラムブロックＳ２−２が、加工プログラムブロックＳ１−１及び加工プログラムブロックＳ２−１の終了を待って実行されるように、加工プログラムブロックＳ１−１と、加工プログラムブロックＳ１−２との間に待ち合わせ指令ｄａ１−１が設けられ、加工プログラムブロックＳ２−１と、加工プログラムブロックＳ２−２との間に待ち合わせ指令ｄａ２−１が設けられている。
また加工プログラムブロックＳ１−２以降の図示しない加工プログラムブロックと、加工プログラムブロックＳ２−２以降の図示しない加工プログラムブロックとが、加工プログラムブロックＳ１−２及び加工プログラムブロックＳ２−２の終了を待って実行されるように、加工プログラムブロックＳ１−２と、加工プログラムブロックＳ２−２の後に、待ち合わせ指令ｄａ１−２と待ち合わせ指令ｄａ２−２が設けられている。
図２に示すように、工作機械用制御装置１００は、工作機械Ｍの通常の動作時は、加工プログラムブロックＳ１−１、Ｓ２−１を相互に並行して実行して制御対象ＭＡ１、ＭＡ２を相互に並行して動作させ、待ち合わせ指令ｄａ１−１，ｄａ２−１によって、加工プログラムブロックＳ１−１、Ｓ２−１の実行完了を待って、加工プログラムブロックＳ１−２、Ｓ２−２を相互に並行して実行して制御対象ＭＡ１、ＭＡ２を相互に並行して動作させる。
以降、待ち合わせ指令毎に加工プログラムＳ１、Ｓ２の各加工プログラムブロックを、加工プログラムの完了を待ち合わせながら実行する。
これにより、制御対象ＭＡ１、ＭＡ２のそれぞれを互いに独立して並列に同時作動させて、効率良くワークＷを加工することができる。

一方工作機械用制御装置１００は、制御部１２０に、各制御系統の加工プログラムＳ１，Ｓ２を直列的に順次実行する連続実行手段が備えられ、制御部１２０による連続実行手段の実行によって、工作機械Ｍの制御対象ＭＡ１、ＭＡ２を直列的に順次動作させることができるように構成されている。
前記連続実行手段によって、制御部１２０は、図３に示すように、系統番号の小さい制御系統１で未実行の加工プログラムブロックＳ１−１を待ち合わせ指令ｄａ１−１まで実行し、次に、系統番号の大きい制御系統２で未実行の加工プログラムブロックＳ２−１を待ち合わせ指令ｄａ２−１まで実行する。
その後再帰的に系統番号の小さい制御系統１に戻り、制御系統１の未実行の加工プログラムブロックＳ１−２を待ち合わせ指令ｄａ１−２まで実行し、次に、制御系統２で未実行の加工プログラムブロックＳ２−２を待ち合わせ指令ｄａ２−２まで実行する。
これにより、加工プログラムブロックＳ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２が待ち合わせ指令ｄａ１−１、ｄａ１−２、ｄａ２−１、ｄａ２−２まで順次直列に実行される。
本実施形態において、前記連続実行手段は、制御系統の系統番号が小さい順に実行される制御系統の順序を定めるように設定されている。
なお、前記連続実行手段は、前記制御部１２０が、ソフトウェア又はハードウェアに基づいて上記作動を実行することによって構成される。

上記連続実行手段は、作業者等がスイッチの切り換え等によって任意に実行させることができ、例えば、前記多系統プログラムを試験的に実行する場合に、前記制御部１２０を連続実行手段として機能させて、工作機械Ｍを作動させることにより、制御対象ＭＡ１、ＭＡ２のそれぞれを相互に並行して動作させることなく、自動的に個別に順次実行させることができ、作業者は、デバッグ時に複数の制御対象系統ＭＡ１、ＭＡ２を並行して監視する監視負担を回避し、各制御対象ＭＡ１、ＭＡ２のそれぞれ毎に動作を確認し、各加工プログラムＳ１、Ｓ２を相互に独立して容易にデバッグすることができる。
前記制御部１２０を連続実行手段として機能させて工作機械Ｍを作動させる場合、各加工プログラムブロックの実行順序は、制御系統の実行順序と待ち合わせ指令によって自動的に定まるため、各加工プログラムブロックの実行順序を手動等によって入力する必要はなく、各加工プログラムブロックを容易に直列的に順に実行することができる。

次に、図４を参照しながら、前記連続実行手段による制御処理の際に本工作機械用制御装置１００の表示部１３０に表示される画像を説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、前記連続実行手段による制御処理の際の経過時間に沿って順次表示部１３０に表示される加工プログラムＳ１、Ｓ２を示している。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、実行中のプログラム行ＤＬ１−１−１，ＤＬ２−１−１が、例えば、文字及び背景を相互に白黒に反転させた状態で表示される。
この際、次に実行されるプログラム行ＤＬ１−１−２，ＤＬ１−２−１が、例えば、図中点線で示すように点滅状態で表示される。
すなわち、連続実行手段による制御処理によって、実行中のプログラム行とその次に実行されるプログラム行とが、作業者に相互に区別させるように表示部１３０に表示される。

したがって、加工プログラムＳ１、Ｓ２の実行状況を作業者に目視で容易に確認させることができる。
特に、図４（ｂ）に示されるように、プログラム行ＤＬ２−１−１が実行中の場合、次に実行されるプログラム行ＤＬ１−２−１が、実行中のプログラム行ＤＬ２−１−１の加工プログラムブロックＳ２−１と異なる加工プログラムブロックＳ１−２となるため、上記表示によって、次に実行されるプログラムブロック行ＤＬ１−２−１を容易に判断することができる。

１００・・・工作機械用制御装置
１１０・・・記憶部
１２０・・・制御部
１３０・・・表示部
ＤＬ１−１−１、ＤＬ１−１−２、ＤＬ１−２−１、ＤＬ２−１−１・・・プログラム行
ｄａ１−１、ｄａ１−２、ｄａ２−１、ｄａ２−２・・・待ち合わせ指令
Ｍ・・・工作機械
ＭＡ１、ＭＡ２・・・制御対象系統
ＭＡ１−１・・・正面主軸
ＭＡ１−２・・・正面主軸台
ＭＡ１−３、ＭＡ２−３・・・加工工具
ＭＡ２−１・・・背面主軸
ＭＡ２−２・・・背面主軸台
Ｓ１、Ｓ２・・・加工プログラム
Ｓ１−１、Ｓ１−１、Ｓ２−１、Ｓ２−２・・・加工プログラムブロック
Ｗ・・・ワーク

Claims

工作機械の所定の駆動軸を制御する複数の制御系統を備え、
前記各制御系統にそれぞれ独立して対応する複数の加工プログラムからなる多系統プログラムの実行によって前記工作機械を作動させ、
前記各加工プログラムが、所定の制御系統の相互間で待ち合わせを行う待ち合わせ指令を備えた工作機械用制御装置において、
前記各制御系統の加工プログラムの未実行のプログラムを、前記待ち合わせ指令まで、前記制御系統の系統番号に基づいて予め定められる制御系統の順で再帰的に繰り返して実行し、前記各制御系統の加工プログラムを直列的に順次実行することでワーク加工時の態様とは異なる態様で前記多系統プログラムを実行する連続実行手段を設けた工作機械用制御装置。
前記連続実行手段は、前記制御系統の系統番号が小さい順に制御系統の順序を設定する請求項１の工作機械用制御装置。