JPH02228709A - 数値制御装置の位置表示システム - 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〕 本発明は複合機械を制御する数値制御装置の位置表示シ
ステムに係り、特に多軸多系統制御における各軸の位置
を表示する数値制御装置の位置表示システムに関する。

〔従来の技術〕

自動車産業分野に代表される多量生産ライン向けの加工
機械及び組立・検査機械等の制御装置として、複数個の
数値制御装置（ＮＣ装置）をライン上に組み込んだ複合
機械（トランスファーマシン）を制御する数値制御装置
（ＮＣ装置）が使用されるようになってきた。

このようなＮＣ装置には、シーケンス制御機能と軸制御
機能とが必要である。このうち軸制御機能は多軸多系統
の制御が多く軸間での同期待合せ機能が必須の技術であ
る。従来はこの軸間の同期待合せをＮＣ装置間で補助信
号を送受信しながら行っていた。例えば、ＮＣ装置間で
Ｍコードの送受信を行うとか、各ＮＣ装置内のプログラ
マブルコントローラ（ｐｃ）に設けられているディスク
リートなりＩ／Ｄｏを用いて送受信を行っていた。

また、各ＮＣ装置には各軸の位置データを表示するため
の位置表示装置が専用の通信ラインを介して１対ｌで結
合されており、各軸の位置データが表示されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のようなトランスファマシンに代表される複合機械
では、複数のＮＣ装置を組合わせて１つの機械や加工ラ
インの制御を行っている。従って、このような複合機械
を制御する場合には、各軸の位置データを同時に表示す
る必要はなく、所望の軸の位置データだけを表示できれ
ばよい。従って、従来のようにＮＣ装置毎に位置表示装
置を設けることはコストの面で問題である。だからとい
って、位置データの表示が必要なＮＣ装置にだけ位置表
示装置を設け、その他のものには設けないという方法が
考えられるが、この方法は複合機械の汎用性という点で
問題である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、多
軸多系統で制御される複合機械等の位置データのうち必
要な軸の位置データのみを表示することのできる数値制
御装置の位置表示システムを提供することを目的とする
。

〔作用〕

複数個の軸制御手段を共通に制御する統括制御手段は各
軸の位置情報データを通信回線を介して受信する。位置
表示装置は所望の軸の位置情報データを統括制御手段か
ら受信し、表示する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、複数個の軸制御
手段の組み合わによって複合機械を制御する数値制御装
置の位置表示システムにおいて、前記軸制御手段の複数
個を共通に制御する統括制御手段と、前記軸制御手段の
現在位置を表示する位置表示装置とを有し、前記統括制
御手段は前記軸制御手段と上下通信可能なように通信回
線で接続され、前記通信回線を介して前記軸制御手段の
位置情報データを受信し、前記位置表示装置は前記統括
制御手段から前記位置情報データを受信し、それを表示
することを特徴とする数値制御装置の位置表示システム
が、提供される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。本
実施例では一軸制御ＮＣ装置を対象に説明する。第１図
は本発明の一実施例の全体構成を示す図である。

統括制御手段１は通信プロトコル制御手段１１、系統量
制御手段１２、テープ記憶手段１３及びＰＣ制御手段１
４から構成される。統括制御手段１は各軸制御手段２ａ
及び２ｂの起動、停止、マシンロック、状態監視を行い
、トランスファマシン全体のシーケンス制御を実行して
いる。

通信プロトコル制御手段１１は外部に設けられたＬＡＮ
３との間のプロトコルを制御する。系統量制御手段１２
はＣＲＴ／ＭＤＩ　４、手動パルス発生器５及び外部イ
ンターフェース（Ｒ３−２３２０）６の各系統間の制御
を行い、またシリアルボート管理も行う。テープ記憶手
段１３は系統量制御手段１２からのデータを一時的に記
憶する。

ＰＣ制御手段１４はＤＩ／ＤＯ７を介してトランスファ
ーライン上の各種機械との間で外部信号のやりとりを行
う。ＰＣ制御手段１４には軸制御手段２ａ及び２ｂが通
信回線Ｌ１、Ｒ２及びＲ３を介してシリアル・リンク・
制御回路（ＳＬＣ）２１ａ及び２１ｂで接続されている
。ＰＣ制御手段１４には各軸制御手段２ａ及び２ｂの位
置データを表示するための位置表示装置３０が接続され
る。図では軸制御手段は２つだけ示したが、トランスフ
ァーラインの状態によってはこれ以上の連結でもよいこ
とはいうまでもない。

軸制御手段２ａと軸制御手段２ｂとはともに同じ構成で
あるので、ここでは軸制御手段２ａについて説明する。

軸制御手段２ａは５ＬＣ２１ａと軸制御回路２２ａとか
らなる。軸制御回路２２ａにはサーボアンプ８ａを介し
てサーボモータ９ａが接続される。サーボモータ９ａは
サーボアンプ８ａによって駆動される。

第２図は第１図のＰＣ制御Ｂ手段１４と軸制御手段２ａ
及び２ｂと位置表示装置３０との間の接続関係を示す図
である。ＰＣ制御手段１４はホストＣＰＵ１５、ホスト
５ＬＣ１６及びＲＡＭ１７を有する（本実施例に係る部
分のみを示し、他の構成については省略しである）。ホ
ストＣＰＵ１５は１６ビツト構成である。ホスト５ＬＣ
１６及びＲＡＭ１７は８ビツト構成である。従って、両
者間にはビット変換器１８が設けられている。ホス）Ｃ
ＰｔＪｌ　５はホスト５ＬＣ１６及びＲＡＭ１７を制御
する。ＲＡＭ１７には入出力信号、各種のデータが記憶
される。

ホスト５ＬＣ１６は軸制御手段２ａ内のローカルＳＬＣ
，２１ａと通信回線（Ｒ３−４２２）Ｌｌを介して接続
される。また、ローカル５ＬＣ２１ａとローカル５ＬＣ
２ｌ　ｂの間も同様に通信回線（Ｒ３−４２２）Ｒ２を
介して接続される。この通信回線に光ケーブルを用いて
光通信を行ってもよい。

ローカル５ＬＣ２１ａ内にはデータ通信用の入力メモリ
２８ａと出力メモリ２９ａを有する。軸制御回路２２ａ
はローカルＣＰＵ２３ａ、プログラムメモリ２４ａ１設
定データ２５ａ１偏差レジスタ２６ａ及びＤ／Ａ変換器
２７ａから構成される。軸制御回路２２ｂの構成も軸制
御回路２２ａと同じなので、その説明は省略する。

各軸間の通信はこの入力メモリ２８ａと出力メモリ２９
ａに情報をリード・ライトすることにより行われる。即
ち、軸制御手段２ａ内のローカルＣＰＵ２３　ａが自己
の担当している軸が他の軸の待合せをしてもよいことを
表す信号ｒＯＫ信号ｊを出力メモリ２９ａにライトする
。他の軸制御手段２ｂは軸制御手段２ａが軸の待合せを
してもよいとの信号をホスト５ＬＣ１６から受ける。逆
に、軸制御手段２ａが軸制御手段２ｂのｒＯＫ信号」を
受ける時は、ローカルＣＰＵ２３ａが入力メモリ２８ａ
をリードして、その信号がホスト５ＬＣ１６により出力
された軸制御手段２ｂのｒＯＫ信号ｊであるか否かを判
断することにより行われる。

また、各軸の位置情報データの通信も同様に行われる。

即ち、軸制御手段２ａ内のローカルＣＰＵ２３ａが自己
の担当している軸の位置情報データを出力メモリ２９ａ
に書き込む。ホスト５ＬＣ１６は出力メモリ２９ａから
位置情報データを読み出し、ＲＡＭ１７へ書き込む。こ
の・ようにして軸、制御手段２ａ又は２ｂの軸の位置情
報データがＰＣ制御手段１４へ取り込まれる。

Ｄ／Ａ変換器２７ａの出力はサーボアンプ８ａに取り込
まれる。サーボモータ９ａのエンコーダの出力がフィー
ドバックパルスとして偏差レジスタ２６ａに取り込まれ
る。

以上のように、統括制御手段１と軸制御手段２ａ及び２
ｂとの間のリンクはシリアルデータラインで行う。この
通信ラインを介して統括制御手段ｌが各軸の位置情報デ
ータを必要に応じて取り込む。

位置表示装置３０は軸制御手段２ａ及び２ｂの現在位置
を表示するものであり、インターフエース１９及び３２
を介してシリアルデータラインでＰＣ制御手段１４に接
続される。インターフェース３２からのシリアルデータ
はシリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器３３を介してマ
イクロプロセッサ（ＭＰＵ）３１に取り込まれる。マイ
クロプロセッサ３Ｉはプログラムを格納したＲＯＭとパ
ラメータや各種のデータ（各軸の位置情報データ）を格
納したＲＡＭとを内蔵しており、表示器３５に軸制御手
段２ａ及び２ｂの現在の位置情報データを表示する。表
示器３５は表示部３６−及び３７からなる。表示部３６
はＬＥＤ８個で構成され、位置情報データの８桁を表示
できるようになっている。表示部３７はＬＥＤ１個で構
成され、現在表示中の軸番号を表示するようになってい
る。

切り換えスイッチ３４は外部から操作され、表示器３５
に表示する軸の選択を行うものである。

次に、シリアルデータの１ブロツクの内容を第３図に示
す。シリアルデータの１ブロツクはＮ個のデータフレー
ム（データａ、ｂ−ｗｎ）と、２個のヘッダーフレーム
（ヘッダーＡ、Ｂ）と、ブロック・チエツク・キャラク
タ・フレームＢＣＣとからなる（Ｎ＋３）個のフレーム
で構成される。

ｌフレームは１０ビツト構成であり、各フレームの前後
にはスタートビットとストップビットが設けられ、各フ
レーム間にはダミービットが設けられている。

ヘッダーＡにはアドレスに対応するシリアル番号及びリ
ード・ライトを指令する指令コードが、ヘッダーＢには
データのバイト数が格納されている。データａ、ｂｘｎ
には各軸の制御データが格納されている。ＢＣＣにはブ
ロック内に生ずる誤りを検出するための冗長な文字列が
格納されている。

位置表示装置３０は１軸分の表示機能しかないため、シ
リアルデータ転送ラインを介して送信される位置データ
は１軸分のデータだけである。オペレータが位置表示装
置３０の切り換えスイッチ３４で表示軸の変更操作を行
うと位置表示装置３０はブランク表示となる。要求され
た表示軸の番号は統括制御手段１のＰＣ！ＩＪ御手段１
４に送られる。ＰＣ制御手段１４は対応する軸制御手段
に位置データを送信するようにコマンドをあたえる。

以後、通信回線を介してオペレータの要求した軸の位置
データが送信される。このとき、周期的に送信されてく
る全体位置データに同期して位置表示装置３０の表示が
再開されるように動作する。

各軸の位置情報データをシリアルデータとしてそのまま
通信すると、他の情報の送受信の妨げとなることがある
。そこで、本実施例では位置情報データの圧縮を行い、
通信する位置情報データの短縮化を図る。即ち、指定さ
れた軸のインクリメンタル量（移動量）をシリアルデー
タラインを介して送る。この場合、軸の停止状態では変
化がないのでＮＵＬＬコードを送り、軸移動中の位置デ
ータに関しては軸の送り速度を段階的に分類して、所定
の桁の位置データのみを送信し、その他の位置データは
送らないものとする。

この位置データの送信方法については第４図を用いて説
明する。第４図は軸移動中の位置データの送信する桁と
送り速度との関係を示す図である。

図中、横軸の表示桁４０は表示部３６の８桁に相当する
。縦軸は送り速度Ｆ（ｍｍ／ｍ１ｎｌを表す、即ち、送
り速度Ｆが０．０Ｏ１＝０．０２ｍｍ　／　ｍ　ｉ　ｎ
の範囲では表示桁４ａ及び４ｂの２個のデータを送信し
、０．０１〜０．２ｍｍ／ｍｉｎの範囲では表示桁４ｂ
及び４Ｃの２個のデータを送信する。以下同様に各送り
速度Ｆの範囲に応じて送信する２桁の組合せを異ならせ
る。これによって位置データを送信する際に２桁に相当
するデータを送信するだけでよくなり、８桁相当のデー
タを送信する場合よりデータを短縮できる。

また、送り速度Ｆの範囲４１及び４２にそれぞれ重なる
部分を設けている。これは、送り速度Ｆの範囲を重なら
ないようにすると、その境界近傍の送り速度で送信する
桁が頻繁に変更するのを防止するために設けである。即
ち、送り速度Ｆが範囲４工の桁を送信中に範囲４２と重
なる部分の速度になっても現在送信中の範囲４１の桁を
維持して送信し、範囲４１を外れた時に範囲４２の桁を
送信するように動作する。このような重なり部分をヒス
テリシス領域という。

このように位置表示装置３０には２桁の位置データだけ
が送信され、それ以外の桁は送信されない。そこで、位
置表示装置３０は送られてこない桁の表示に関しては、
その桁をダイナミック状態で表示する。即ち、その桁に
見合ったスピードで表示部３６の表示を０から９まで繰
り返し表示する。この場合のプロトコルは、Ｄｎコード
（ｎはその桁のスピード段階を表す）を位置表示装置３
０に送信することによって行われる。

以上のように、位置データの一部のデータ（人間の目で
判断しにくい部分のデータ）の送信を割合することによ
り位置データのバンド幅を制限し、データ伝送の効率を
上げることができる。また、第１図のような既存のデー
タ転送ラインを使用して他の情報の送受信を妨げること
なく所望の軸の位置表示を行うことができる。

このＳＬＣはＩＭＢＰＳ以上の転送能力を持つので、そ
の情報交換速度は非常に高速になる。また、位置情報デ
ータは圧縮されているので、他の軸の制御状態等の通信
に影響を与えることはない。

本実施例では数値制御装置として一軸制御ＮＣ装置を例
に説明したが、これ以外のＦＡ装置、例えばトランスフ
ァーライン用のＮＣ装置やロボット制御装置等に適用し
ても本発明の効果を奏することは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、多軸多系統で制御
される複合機械等の位置データのうち必要な軸の位置デ
ータを１つの位置表示装置で切り換えて表示することが
できるので、各軸制御手段毎に位置表示装置を設けなく
てもよくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第２図
は第１図のＰＣ制御手段と軸制御手段と位置表示装置と
の間の接続関係を示す図、第３図はシリアルデータの１
ブロツクの内容を示す図、 第４図は軸移動中の位置データの送信する桁と送り速度
との関係を示す図である。 −統括制御手段 軸制御手段 ＰＣ制御手段 ホストＣＰＵ ホスト５ＬＣ Ｌ３−−・−・・−−−−−ｍ−通信回線す−・・−・
・・・・・・・−・軸制御回路・位置表示装置 １−−−・−ｍ−・ ２・−・・−・−一−−−・ １４・−・−一−−−−−・・− １５・−−一−・・−・・・・・ １６−・−・・・− Ｌｌ、　Ｌ２． ２２ａ、２２ ３０・−−−−−−・−・・ 特許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部毅巖 第１図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の軸制御手段の組み合わによって複合機械
   を制御する数値制御装置の位置表示システムにおいて、 前記軸制御手段の複数個を共通に制御する統括制御手段
   と、前記軸制御手段の現在位置を表示する位置表示装置
   とを有し、 前記統括制御手段は前記軸制御手段と上下通信可能なよ
   うに通信回線で接続され、前記通信回線を介して前記軸
   制御手段の位置情報データを受信し、 前記位置表示装置は前記統括制御手段から前記位置情報
   データを受信し、表示することを特徴とする数値制御装
   置の位置表示システム。
2. （２）前記位置情報データの送信をインクリメンタル量
   で行い、前記軸制御装置の軸が停止状態のときは前記イ
   ンクリメンタル量の代りにＮＵＬＬコードを送信し、前
   記軸制御装置の軸が送り速度移動中のときは所定の桁の
   位置情報データのみを送信することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の数値制御装置の位置表示システム
   。
3. （３）前記インクリメンタル量の位置情報データを圧縮
   して送信することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の数値制御装置の位置表示システム。
4. （４）前記位置表示装置は前記軸制御手段の位置情報デ
   ータを切換え表示することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の数値制御装置の位置表示システム。
5. （５）周期的に絶対位置データを送信して位置データの
   周期性を維持することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の数値制御装置の位置表示システム。