JPH02189602A - 工作機械における制御装置および操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は数値制御工作機械に関する。

〔従来の技術〕

数値制御装置（以下ＮＣ装置と称する）により、その主
駆動部（例えば、旋盤なら主軸スピンドル、刃物台の送
り等）を制御するＮＣ工作機械は従来よりよく知られて
いる。

そして、これらＮＣ工作機械では、近年主軸スピンドル
や刃物台等の主駆動部以外にも、例えば、主軸スピンド
ルへのワークの供給排出を自動化するために、ワークの
ローダ・アンローダ装置が付設されることが多くなって
きており、このローダ・アンローダ装置等のいわゆる付
帯装置のための制御装置も当然に上記ＮＣ工作機械に付
帯して設けられる。

上記付帯装ぼのための制御装置（以下副制御装置と称す
る）としては、従来シーケンサが用いられており、この
シーケンサを用いての工作機械の一般的な動作は次のよ
うになされていた。

すなわち、上記構成による工作機械の概略は第５図のよ
うになっており、ＮＣ装置（１）により制御される主軸
スピンドル、刃物台等の主駆動部（２）と、副制御装置
（３）により制御されるローダ・アンローダ族！（４）
とからなり、例えばローダ・アンローダ装置（４）の動
作が主駆動部（２）のＡ動作、Ｂ動作の後に必要である
場合には、ＮＣプログラム内の上記Ａ動作、Ｂ動作のプ
ログラムブロックの次に副制御装置（３）つまりシーケ
ンサの起動を指令する命令（Ｍコード）を挿入しておき
、該命令が発せられることによって、シーケンサ（３）
がローダ・アンローダ装置（４）の動作として、Ｘ動作
、Ｙ動作を実行させるようになっている（第６図）。

上記のように構成することによって、一連のＮＣプログ
ラム内にメインの動作（例えばワークの加工動作＞Ａ、
Ｂ、Ｃと一緒にローダ・アンローダ装置！（４）の動作
をも組込んだ場合に生じる次のような不都合は避けられ
ている。

すなわち、一連のＮＣプログラム内に上記動作全てを組
込んだ場合には、ＮＣ装置はプログラムの各ステップを
忠実に１ステツプずつ実行していくので、フローチャー
トは第７図示のようになり、動作Ｃは付帯装置のＸ。

Ｙ動作の完了を待って行われることとなり、例えば動作
Ｘ、Ｙが動作Ｃと同時並行して行ってもよい場合には、
加工時間が動作Ｘ、　Ｙにかかる時間だけ重複して余分
にかかることとなり、きわめて不都合である。

したがって、上記第５．６図示のシステムは加工時間の
最短を図るという点では優れているのであるが、未だ次
のような不都合な点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

すなわち、上記副制御装置（３）は上述の通りシーケン
サであったため、−度該装置（３）内にセットした／−
ケンスは変更が困難であり、該装置（３）がマイコンを
具えたプログラマブルコントローラ（以下ＰＣと称する
）であった場合にも、該ＰＣ内にセットしたシーケンス
の変更には、ＲＯＭの消去書込み装置等の特殊な変更装
置が必要で、かつそのような特殊な装置を用いて変更を
行う場合、その都度、該変更装置とＰＣとの間に配線を
施して両者を接続するという頻繁な作業を行わなければ
ならないという不便があった。

一方ＮＣ装置により制御を受ける主駆動部の方はＮＣプ
ログラムを変更するだけで、きわめて容易に変更できる
。

また、ローダ・アンローダ装置等の付帯装置の動作は、
該工作機械で扱うワークの種類が増えたり、加工仕様が
変更になったりするのにつれて、変更していかなければ
ならないが、その要求は多品種少ｌ生産が進向していく
今日においてますます増大してきている。

この発明は上述の要求を満たし、付帯装置の動作につい
ても、ＮＣ装置による主駆動部並びに容易に変更できる
ようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するこの発明に係る制御装置は、 数値制御装置により制御される主駆動部と、上記数値制
御装置とは別の、コンピュータを具えた副制御装置によ
り制御される副駆動部とを有する工作機械において、上
記副制御装置内に高級言語で人力される制御用プログラ
ムの翻訳手段を設けた工作機械における制御装置であり
、この発明に係る操作方法は数値制御装置により制御さ
れる主駆動部と、上記数値制御装置とは別の、コンピュ
ータを具えた副制御装置により制御される副駆動部とを
有する工作機械において、上記副制御装置内のコンピュ
ータへ記憶させる制御用プログラムを、該コンピュータ
内に設けた翻訳手段および数値制御装置の操作盤を介し
て高級言語で入力するようにした操作方法である。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第１図は本発明を適用した２軸旋盤の概略構成図であり
、ＮＣ装置（５）により制御される主軸スピンドル（６
）、タレット刃物台（７）等の主駆動部（８）と、副制
御装置としてのプログラマブルコントローラ（ＰＣ）＜
９）により制御されるワークのローダ・アンローダ装置
（１１）等からなる。

タレット刃物台（７）の円周上には多数の工具（１２）
が割出し可能に搭載されており、タレットを回転するこ
とにより、所定の工具を順に、主軸スピンドル（６）に
把持せしめたワーク（Ｗ）に対向させ、後所定の運動を
工具（１２）に与えて所望の形状にワークを加工するよ
うになっている。

ローダ・アンローダ装置（１１）は、４つのワークチャ
ック（１３）を有し、回転軸〈１４）まわりで旋回自在
なローダアーム（１５）　と、該ローダアーム（１５）
の第１図示位置左右に設けた夫々ワークを供給するワー
ク供給シュータ（１６）とワークを排出するワーク排出
シュータ（１７）とを有し、ローダアーム（１５）の進
退、旋回および各シュータ（１６）　（１７）　　の端
部でのワークの姿勢変更等が上記ＰＣ（９）からの指令
により一定の順序で、制御実行されるよう１こなってい
る。（１ｇ）　（１９）　　は各シュータ（１６）　（
１７）端でのワーク姿勢を変更し、位置決めするワーク
姿勢変更装置である。

すなわち、例えばワーク供給シュータ（１６）上を転が
ってその端部に到達したワーク（Ｗ）を、上記姿勢変更
装置（１８）が作動してワーク姿勢を変更位置決めする
と共に、ローダアーム（１５）が接近してワークチャッ
ク（１３）により該ワーク（Ｗ）を受取り、その後ロー
ダアーム（工５）が旋回して受取ったワークを主軸スピ
ンドル（６）に受渡すといった動作を行い、主軸スピン
ドル（６）はワークを受取ると直ちにＮＣ装置（５）か
らの指令により回転を開始し、タレット刃物台（７）が
同じ＜ＮＣ装置（５）からの指令により切削動作を開始
する。一方、上記切削動作と無関係に、ワーク（Ｗ）を
主軸スピンドル（６）に受渡した後、ローダアーム（１
５）は続けて再び旋回して、次のワーク（Ｗ）を受取る
ため、あるいは加工の済んだワークを排出するための準
備をＰＣ（９）からの指令により行う。

なお、上記旋盤と略同様の旋盤についての詳細な説明は
特開昭５８−２０６３０３号に開示されている。

次にＮＣ装置（５）について説明すると、このＮＣ装置
（５）には同一のハウジング内に操作盤（２１）が一体
に組込んであり、この操作盤（２１）表面には操作手段
としての多数のキー（２２）や各種スイッチ類および表
示手段として、ＣＲＴ＜２３）が設けてあり、上記キー
（２２）によりマニュアル入力された情報は内部のイン
ターフェイス（２４）を介してＮＣ装置（５）内の記憶
手段としてのＲＡＭ（２５）ヘロードされるようになっ
ている。

・（２６）　（２７）　　は夫々ＮＣ装置（５）内のＣ
ＰＵとＲＯＭである。

上記ＲＡＭ（２５）にロードされたプログラムの各命令
は図示しない起動ボタンが押された後、順時実行され主
駆動部（８）を一定順序で動作させる。

次にＰＣ（９）について説明すると、このＰＣ（９）内
にはマイクロコンピュータを構成するＣＰＵ（２ｇ＞と
ＲＡＭ　（２９）　、ＲＯＭ（３１）が具えられており
、さらにこの発明に従って高級言語からマシン語への翻
訳手段としてのインタープリタ〈３２）が具えられてい
る。なお、この発明でいう高級言語とはＮＣ装置への人
力用に通常用いられるＮＣ言語、ＢＡＳＩＣ，アセンブ
リ言語等のマシン語より上位の言語をいう。

そして、またこのＰＣ（９）はインターフェイス（３３
）および（３４）を介して前記操作盤（２１）と接続さ
れており、操作盤（２１）からマニュアル入力された情
報（データ）が、このインターフェース（３３）を介し
てＰＣ（９）内のＲＡＭ（２９）にロードされるように
なっているのである。

すなわち、前記操作盤（２１）のキー（２２）等からの
マニュアル入力は前記の通りインターフェイス（２４）
を介してＮＣ装置（５）へ出力されるが、このインター
フェイス（２４）には切換手段（３５）が接続してあっ
て、この切換手段（３５）を切換えることにより、上記
キー（２２）等からのマニュアル入力をＰＣ（９）へと
出力するようになっている。

また、上記切換手段（３５）を切換えることにより、Ｃ
ＲＴ（２１）上の画面も、ＮＣ装置（５）に接続された
状態と、ＰＣ（９）に接続された状態とに切換えられる
ようになっている。つまり上記ＣＲＴ（２１＞とキー（
２２）とは、ＮＣ装置（５）とＰＣ（９）とで共通の人
力手段とされているのである。さらに、この例では操作
ｕ（２１）と一体あるいは別体に設けたテープリーグ（
３６）と上記インターフェイス（２４）とが接続してあ
り、切換手段（３５）を切換えることによってテープ（
３７）からテープリーグ（３６）を介して読込まれた情
報がＮＣ装置（５）へ出力されるようにもなっている。

そして、上記のように操作盤（２１）から人力されＰＣ
（９）内のＲＡＭ（２９）に格納されたプログラムは、
インタープリタ（３２）により逐次翻訳されてその命令
ごとに前記ローダ・アンローダ装置（１１）等を駆動さ
せるが、次に上記プログラムの具体例を説明する。

第３図に示したものは、ＣＲＴ（２３）の画面上に表示
されたＰＣ（９）用のプログラムの一部であり、この画
面は、前述の通り操作盤（２１）の切換手段（３５）を
切換えることにより、まずＣＲＴ（２３）およびキー（
２２）等をＰＣ（９）へ接続された状態とした後、実際
にオペレータがキー（２２）を打って人力したものであ
る。

このプログラムは、ローダ・アンローダ装！（１１）の
一連の動作を順に記述したものであり、概略は初期条件
としての速度設定と、前記各ワークチャック（１３）の
開閉指示とローダアーム（１５）の前後進を指令してい
るものであるが、この例ではこのメインのプログラム内
にｒＭ９６」という特別な指令コード（３８）を挿入し
て、このコード（３８）の指令があると次のようなロー
カルプログラムが並行して実行されるようになっている
。

すなわち、このローカルプログラムとしてよ例えば第４
図に示したものがあり、このローカルプログラムも、前
述のローダプログラムと同様にして操作盤（２１）のキ
ー（２２）を用いてＰＣ（９）へと人力したものである
。このローカルプログラムは前記ワーク供給シュータ（
１６）端のワーク姿勢変更装置（１８）の動作を命令す
るものである。

なお、上記ローカルプログラムはこの例では３種入力さ
れており、１つ目は上述の通りワーク供給シュータ（１
６）端の姿勢変更装置（１８）の動作指令用であり、２
つ目はワーク排出シュータ（１７）端の姿勢変更装置（
１９）用であり、３つ目はローダ・アンローダ装置（１
１）　　に近接して設けた図示しないワークの表裏反転
装置の動作指令用である。

これら３つのローカルプログラムはＰＣ（９）内のコン
ピュータにより時分割処理（ＴＳＳ）により並行して実
行され、前記ローダ・アンローダ装置（１１）と２つの
姿勢変更装置（１８）　（１９）　　とワーク反転装置
とが並行して動作し、互いの間でのワークの受渡しを迅
速にかつ円滑に実行していくのである。

第２図にＮＣ装置（５）による主駆動部（８）の駆動と
、ＰＣ（９）によるローダ・アンローダ装置（１１）な
ど付帯装置の駆動との全体の流れを示す。

すなわち、ＮＣ装置（５）には前述の通りキー（２２）
人力により、あるいはテープ（３７）人力により所定の
主駆動部（８）用プログラム（４１）がロードされてい
て、起動ボタンオンによりこのプログラム（４１）が直
ちに実行を開始され、主軸スピンドル（６）等が動作し
、ＰＣ（９）内には上記第３図示のプログラム（４２）
と３つのローカルプログラム（４３）（４４）　（４５
）　　が人力ロードされていて、同じく起動ボタンオン
により、まず、メインのローダプログラム（４２）が逐
次実行されていく。

そして、このメインのローダプログラム（４２）が前記
特定の「ＭコードＪ　　（３８）に達すると、当該Ｍコ
ード（３８）によって指定されたローカルプログラム（
４３）が並行して実行を開始され、例えばローダアーム
（１５）の進退、旋回とワーク姿勢変更装置（１８）、
　（１９）の動作とが並行して実行され、それらの間で
のワーク（Ｗ）の受渡しが行われるのである。

なお、上記例では翻訳手段〈３２）としてインタープリ
ンタを用いたが、コンパイラ形式の翻訳手段をＰＣ（９
）内に具えてもよいことはもちろんであり、この翻訳手
段（３２）の内容は、各工作機械で用いる高級言語（例
えばＢＡＳＩＣ類似のものや、アセンブリ言語類似のも
のを含む）に合わせて種々調整されるべきことももちろ
んである。

いずれにしても、上述のように本発明では付帯装置の制
御用プログラムもＮＣ装置付設の操作盤（２１）を用い
てＮＣ用言語と同一あるいはそれと類似の言語を用いて
入力するので、入力操作が容易である上に、プログラム
の変更もきわめて容易に行なえる。

また、ＣＲＴ（２３）の画面もＮＣ装置（５）あるいは
ＰＣ（９）への人力時には、それらへと切換えられて接
続されるので、オペレータがこのＣＲＴ（２３）を目視
しながら人力することにより、誤人力が防止される。

さらに、上記ＰＣ（９）内のプログラムの実行は第２図
示のように時分割処理により適数のローカルプログラム
（４３）　（４４）　（４５）　　を並行して実行しう
るようになしたので、ＰＣ（９）内の１台のマイコンに
よっても複数箇所の装置（１５）　（１８）　（１９）
　を並行して動作させることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、工作機械の付帯装置
の動作の変更がきわめて容易に行えるようになり、ワー
クの加工仕様が変更になった場合等の対応をきわめて迅
速に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例としての２輪旋盤を示す概略
構成図、第２図はプログラムの実行順を示す説明図、第
３．４図は付帯装置の動作を指令するプログラムの一例
を示したＣＲＴ画面の図、第５図は従来例を示す説明図
、第６，７図は従来例での動作順序を示すフローチャー
トである。 （５）　、、、、、、　Ｎ　Ｃ装置 （８）　主駆動部 （９）　副制御装置（プログラマブルコントローラ） （１１）　　ローダ・アンローダ装置（副駆動部） （１８）　（１９）　　　ワーク姿勢変更装置（副駆動
部） （２１）　　操作盤 （２８”）　　ＣＰ　Ｕ （２９）　−−ＲＡ　Ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、数値制御装置により制御される主駆動部と、上記数
   値制御装置とは別の、コンピュータを具えた副制御装置
   により制御される副駆動部とを有する工作機械において
   、上記副制御装置内に高級言語で入力される制御用プロ
   グラムの翻訳手段を設けたことを特徴とする工作機械に
   おける制御装置。 ２、数値制御装置により制御される主駆動部と、上記数
   値制御装置とは別の、コンピュータを具えた副制御装置
   により制御される副駆動部とを有する工作機械において
   、上記副制御装置内のコンピュータへ記憶させる制御用
   プログラムを、該コンピュータ内に設けた翻訳手段およ
   び数値制御装置の操作盤を介して高級言語で入力するこ
   とを特徴とする工作機械における操作方法。