JPH05241604A - 機械の操作制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】操作盤と機械装置間の操作信号の通信におい
て、操作信号に異常が生じた場合でも、安全且つ高い信
頼性のある処理を可能とする。 【構成】通信異常等により操作信号に異常が発生したと
きに、記憶してある前の操作信号の内容をレベル分け
し、その重大さに応じて機械動作の即時停止、前の操作
信号のキャンセル、または無視等の判別処理（ステップ
Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７）を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、機械の操作制御方法に
関し、特に通信異常により機械が誤動作しないように安
全性を確保した機械の操作制御方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば、ＮＣ工作機械、産業用ロ
ボット、自動倉庫や搬送車などの産業機械、これらを組
み合わせた機械システム等の機械装置の制御は、ケーブ
ルまたは無線で機械本体と接続された操作盤からの操作
情報の伝達によって行われる。かかる機械装置において
は、操作盤からの操作情報の伝達誤りによる誤動作を防
止するため、パリティチェックやチェックサム等のデー
タ誤り検出方式が採用され、機械側でデータに誤りが検
出されたときには当該データは無視している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
機械の操作制御方法では、操作盤から送出される操作情
報データ誤り等の異常を検出し、誤りが検出されたとき
には受信データを無視するように構成している。ところ
で、通常の機械装置では、操作盤からの操作情報は、機
械本体側でメモリに一時記憶され、次に送出される操作
情報と比較され、両情報が一致したときのみ、新しい現
在の操作情報に対応する操作、制御が行われる。ここ
で、ＮＣ工作機械を例に挙げると、工作機械を制御する
際、メモリに記憶されている前の操作情報が、例えば早
送り指示等のように加工動作である場合には、現在送出
されている操作情報が加工動作停止情報で上記操作情報
データに誤りが検出されると、該停止情報データは無視
されることになる。この場合、メモリに記憶されている
前の操作である早送り動作が続行されてしまい、被加工
物の誤り加工や刃物の損傷等、重大な問題が生じてしま
う。このような問題は、工作機械全般、搬送車・自動倉
庫を含めた無人加工システム、産業用ロボット等の産業
機械全般についてもいえることである。 【０００４】そこで、本発明の目的は、データ誤りが生
じた場合に、それまでの操作情報に基づいて最適な処理
動作を行わせることにより、安全且つ高速な処理を可能
とする機械の操作制御方法を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による機械の操作制御方法は、機械の操作を
指示する操作信号を受信する受信ステップと、前記受信
した操作信号の異常を検知する異常検知ステップと、前
記受信操作信号が正常時に、前記受信操作信号を記憶す
る記憶ステップと、前記異常検知ステップで異常を検知
したとき、前記記憶されている操作信号の操作内容に対
応して前記機械動作の停止、前記記憶されている操作信
号のキャンセル及び記憶されている操作信号の保持のい
ずれかを選択する選択ステップと、を備えて構成され
る。 【０００６】 【作用】本発明では、通信異常等により操作信号に異常
が発生したときに、記憶してある前の操作信号の内容を
レベル分けし、その重大さに応じて機械動作の即時停
止、前の操作信号のキャンセル、または無視等の処理を
行うことにより、通信異常に起因する作業者への危険、
機械動作の暴走、機械の破損等を防止している。 【０００７】 【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、ＮＣ工作機械に代表される加工機械装
置を例に挙げ、本発明による機械の操作制御方法の一実
施例の動作処理手順を説明するフローチャートである。
また、図２には、本発明の実施例の構成ブロック図が示
されている。まず、図２を参照すると、操作盤１と被制
御装置である加工機械装置２間はワイヤレスの光通信で
接続されている。操作盤１には、加工機械装置２を操作
するための操作信号を入力する操作部１１と、操作盤１
や加工機械装置２の動作状態等を表示する表示部１２
と、パリティチェックやチェックサム等のデータの誤り
チェックを行うとともに、以下に詳述する処理を行うた
めの信号処理部１３と、操作信号に所定の変調を施して
発光部１５に送出するとともに、受信光を復調する変復
調部１４と、変復調部１４から供給される変調信号を光
信号として発射する発光部１５と、機械加工装置２から
放射される光信号を受光して電気信号に変換して変復調
部１４に送出する受光部１６とを備える。 【０００８】信号処理部１３には、当該操作盤固有に、
または制御対象である機械加工装置２に固有に定められ
たＩＤを示すＩＤ信号を発生するＩＤ発生部１３１と、
後述する一致判別部１３２及びエコー信号発生部１３３
と、操作部１１からの操作指示情報に対応する操作信号
を発生する操作信号発生部１３４と、操作盤１の動作
（例えば、操作スイッチ動作）の異常、故障を検出する
故障検出部１３５とが設けられている。 【０００９】以上のように構成された操作盤１におい
て、所望の機械加工装置２を制御する場合、操作部１１
のキーを操作すると、信号処理部１３の操作信号発生部
１３４から当該制御態様に対応する操作信号が出力され
る。このとき、ＩＤ発生部１３１から出力されるＩＤ信
号が操作信号に加えられて出力される。変復調部１４
は、こうして送出された操作信号とＩＤ信号に対して所
定の変調処理を施して発光部１５に送出する。発光部１
５から放射された光信号は、機械加工装置２側に設置さ
れた受光部２１で受光されて下記制御が行われる。受光
部２１で電気信号に変換された操作信号とＩＤ信号は、
操作盤１の変復調部１４と同様な構成の変復調部２３で
復調され、信号処理部２４に送出される。 【００１０】信号処理部２４には、当該機械加工装置固
有に設定されたＩＤ情報信号を発生するＩＤ発生部２４
１が設けられ、一致判別部２４２において、変復調部２
３から送出された操作盤１からのＩＤ信号とＩＤ発生部
２４１から発生されるＩＤ信号とを比較する。比較の結
果、両信号が一致しているときには、当該機械加工装置
が制御対象であると判断して、一致判別部２４２は、メ
モリ２４５に格納されている前記入力されている操作信
号と現在受信されている操作信号とを比較し、不一致で
あるときには現在受信操作信号をメモリ２４５に格納す
る。また、両信号が一致しているときには、上記信号を
出力し、シーケンス信号発生部２４４は、変復調部２３
からの復調操作信号に所定の処理を施して機械動作のシ
ーケンスを示すシーケンス信号をインタフェース部２５
を介してシーケンス回路部２６に出力して機械本体２７
をシーケンス制御する。 【００１１】また、信号処理部２４には、エコー信号発
生部２４３とメモリ２４５が設けられ、変復調回路部２
３から出力される操作信号がメモリ２４５に格納される
とともに、エコー信号発生部２４３から送出され、変復
調部２３において変調され、発光部２２から操作盤１側
の受光部１６に向けて光信号の形でエコー信号として放
射される。操作盤１の受光部１６で受光され、変復調部
１４で復調された上記エコー信号は信号処理部１３の一
致判別部１３２で一致しているか否かが判別される。一
致していると判別されると、操作盤１の表示部１２にそ
の旨が表示（点灯）される。この表示によって作業者は
機械加工装置２が正常に動作、応答していることを確認
し、次の動作、操作手順に入る。操作盤１のエコー信号
発生部１３３は、加工機械装置２のエコー信号発生部２
４３と同様な機能を有する。つまり、機械本体２７側か
らの信号は発光部２２からの光信号として受光部１６で
受信され、変復調部１４で復調された信号は、変復調回
路部１４で変調され、信号処理部１３で処理後、発光部
１５から、受光部２１に向けて放射される。尚、加工機
械装置２側に設置される受光部２１と発光部２２は、通
常、加工機械装置２の正面に設置されるが、作業者の移
動範囲を拡張するため装置２の側面や背面にも設置する
こともできる。 【００１２】図２における加工機械装置２における信号
処理部２４では、操作情報データに誤り等が存在し、そ
のままの操作が行えない場合に、図１に示すような次の
ような処理を行う。 【００１３】図１において、先ず、光通信のキャリヤ信
号の有無を判断し（ステップＳ１）、キャリヤ信号が無
いと判断されると、通信異常として機械動作を停止せし
める（ステップＳ４）。また、キャリヤ信号が有りと判
断されると、変復調回路部２３からの復調データに誤り
があるか否かを検出して、つまり、信号データが正しい
か否かを検出し（ステップＳ２）、信号データに問題が
なければ、特別な処理を施さずに処理を続行する（本実
施例処理を終了する）。また、信号データに誤りがある
と判断されると、前に記憶されている操作情報が機械本
体の実行動作を行わせるような指令であるか否かを判別
する。例えば、前に記憶され、実行されている動作が自
動送り指令の場合には、直ちに機械動作を停止させない
と、現在の操作情報が、例えば、動作停止信号であると
きのように異なる操作情報を無視して自動送り動作が続
行することになり、ワークの誤り加工や工具破損等が生
じてしまう。そこで、本実施例では、自動送り中か否か
を判断し（ステップＳ３）、前の操作情報がかかる自動
送り停止指令である場合には機械動作を停止せしめる
（ステップＳ４）。 【００１４】また、ステップＳ５において、メモリ２４
５に記憶されている前の操作情報がジョグ送り中のよう
にキャンセルする操作情報か否かを判断し、ジョグ送り
中であると判断されると、キャンセル処理を実行し（ス
テップＳ６）、否と判断されるたときには、前の操作情
報を無視して良い情報か否か、例えば加工軸の選択指令
やランプ表示指令等の加工装備処理等の操作情報か否か
を判断する（ステップＳ７）。ここで、無視しても良い
と判断されると、タイマーが動作し、タイムアップか否
かを判断する（ステップＳ８）。ステップＳ７におい
て、前の操作情報が無視すべきでないと判断されると、
作業者に通信異常を知らせるためのエラー表示を行った
後（ステップＳ９）、ステップＳ４の停止処理に移行す
る。また、ステップＳ８において、所定時間経過してタ
イムアップすると、安全性を向上させるためエラー表示
を行う（ステップＳ１０）。 【００１５】以上のように、本実施例では、現在の情報
がエラーであるとき、前の操作情報が自動送り情報であ
るときには、直ちに動作を停止させ、ジョグ送り情報で
あるときにはキャンセルし、送り軸選択やランプ表示情
報であるときには無視するように処理している。ここ
で、自動送りとは、操作盤１の自動送り起動釦を押す
と、送り動作が開始され、停止釦を押すまで送り動作が
続行される送り動作であり、ジョグ送りとは「＋」釦ま
たは「−」釦を押している間だけ送り動作が行われ、放
すと停止するような動作である。 【００１６】図３には、操作盤１と加工機械装置２の機
械制御盤の具体的構成例が示されている。操作盤１の正
面側部には発光部１５と受光部１６が設置され、正面部
には表示部１２と操作部１１を構成するメインスイッチ
１１１、非常停止釦１１２、送り軸選択スイッチ１１
３、自動送りの起動釦１１４Ａ、停止釦１１４Ｂ、ジョ
グ送り「＋」釦１１４Ｃ、ジョグ送り「−」釦１１４Ｄ
を含む送り釦１１４が設置されている。メインスイッチ
１１１をＯＮした後、送り軸選択スイッチ１１３により
送り軸Ｘ，Ｙ，Ｚのいずれかを選択し、いずれかの送り
釦１１４を押下すると、該操作情報が発光部１５から放
射される。 【００１７】加工機械装置２の受光部２１は、操作盤１
の発光部１５からの光を受光して、受光信号を前述変復
調回路部２３、信号処理回路部２４及びインタフェース
回路部２５から成る通信回路２０Ａに送出し、信号処理
回路部２４における図１に示す如く判定処理を施し、機
械本体２７を制御するための制御信号をシーケンス回路
部２６に送出する。また、前記エコー信号や機械の動作
状態信号は、通信回路部２０Ａを介して発光部２２から
操作部１の受光部１６に向けて放射する。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明による機械
の操作制御方法は、通信異常等により操作信号に異常が
発生したときに、前の操作信号による機械動作に問題が
あるか否かを判断し、問題の重大さに応じて機械動作の
即時停止、前の操作信号のキャンセル、無視等の処理を
行っているので、通信異常に起因する機械動作の暴走に
よる作業者の危険や機械の破損等の問題がなくなり、安
全で信頼性の高い制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による機械の操作制御方法の一実施例を
示す動作処理手順を示すフローチャートである。 【図２】本発明による機械の操作制御方法を実行する操
作盤と機械制御盤の構成例を示すブロック図である。 【図３】本発明による機械の操作制御方法を実行する操
作盤の具体的構成図と機械制御盤との関係を示す図であ
る。 【符号の説明】 １ 操作盤 ２ 被制御装置（加工機械装置） １１ 操作部 １２ 表示部 １３，２４ 信号処理部 １４，２３ 変復調部 １５，２２ 発光部 １６，２１ 受光部 ２５ インタフェース部 ２６ シーケンス回路部 ２７ 機械本体 １３１，２４１ ＩＤ情報発生部 １３２，２４２ 一致判別部 １３３，２４３ エコー信号発生部 １３４ 操作信号発生部 １３５ 故障検出部 ２４４ シーケンス信号発生部 ２４５ メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機械の操作を指示する操作信号を受信する受信ステップ
   と、 前記受信した操作信号の異常を検知する異常検知ステッ
   プと、 前記受信操作信号が正常時に、前記受信操作信号を記憶
   する記憶ステップと、 前記異常検知ステップで異常を検知したとき、前記記憶
   されている操作信号の操作内容に対応して前記機械動作
   の停止、前記記憶されている操作信号のキャンセル及び
   記憶されている操作信号の保持のいずれかを選択する選
   択ステップと、を備えて成ることを特徴とする機械の操
   作制御方法。