JPH07104690B2 - 複数の刃物台の同期制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、独立して複数の刃物台の加工プログラムを
同期運転する数値制御装置における複数の刃物台の同期
制御方法に関する。

（従来の技術） 第５図は数値制御装置の構成を示すブロック図である。
図において、（１）はNC言語により加工プログラムが穿
孔されたテープ、（２）は読取り回路、（３）はバッフ
アメモリ、（４）は命令解読処理回路、（５）は前計算
回路、（６）は制御回路、（７）は軸移動量出力回路、
（８）はパルス分配回路、（９）はサーボユニット、
（10）はモータで、（11）は制御対象である工作機械で
ある。

その動作を簡単に説明する。

テープ（１）の加工プログラムは読取り回路（２）で読
み取られ、バッフアメモリ（３）に一旦蓄えられ、命令
解読処理回路（４）でその加工プログラムの命令が解読
され、次の前計算回路（５）で数値制御計算による前処
理がなされ、その結果が次の制御回路（６）に送られて
オンライン制御が行われる。すなわち、加工プログラム
の１ブロックずつ工作機械（11）の軸移動量を軸移動量
出力回路（７）に与え、パルス分配器（８）からパルス
を出力させ、サーボユニット（９）を作動させて、モー
タ（10）を駆動して軸を移動させる。また、テープ
（１）及び読取り回路（２）を介さずに、バッフアメモ
リ（３）に加工プログラムを直接登録して動作させるこ
ともできる。

第６図は制御回路（６）の内、同期制御に関連する部分
を抽出したブロック図である。図において（61a）は第
１の刃物台のコントローラ、（62a）は第２の刃物台の
コントローラで、（63a）は同期コントローラである。
この同期コントローラ（63a）の端子T1には第１の刃物
台コントローラ（61a）を介して第１の刃物台の同期信
号「！」が入力され、端子T2には第２の刃物台コントロ
ーラ（62a）を介して第２の刃物台の同期信号「！」が
入力される。端子T3及びT4は「０」のとき実行、「１」
のとき待機とする制御信号が第１の刃物台コントローラ
（61）及び第２の刃物台コントローラ（62）へ出力され
る。

次にその動作を説明する。

今、第１の刃物台のコントローラ（61a）から端子T1に
同期信号「！」が入力され、端子T2には入力されておら
ず端子T4からの制御信号が「０」で第２の刃物台が制御
を実行中であれば、端子T3から制御信号「１」が第１の
刃物台コントローラ（61a）に送出され、第１の刃物台
は待ちの状態になる。また、端子T4からの制御信号が
「１」で第２の刃物台が待ちの状態であればその制御信
号を「０」にして第２の刃物台の制御を実行する。上記
の動作は入力端子T2においても同様である。

このようにして、ブロック単位で２つの刃物台の内一方
を待機させて同期をとっていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来の数値制御装置においては、ブロック
単位で同期をとっており、１ブロックが終了するまで待
機しなければならず、相手の刃物台の移動している間に
待機中の刃物台の実行ができなかった。このため、必然
的にサイクルタイムが長くなるという問題点があった。

また、同期指令が複数の刃物台に複数個指令されると、
加工プログラム上のどことどこで同期するのか分かりず
らいという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、サイクルタイムを短くし、且つ同期ブロックが分
かり易くした複数の刃物台の同期制御方法を得ることを
目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明に係る複数の刃物台の同期制御方法は、複数の
刃物台を制御するそれぞれ独立した加工プログラムによ
り、複数の刃物台を独立に又は同時運転させる、複数の
刃物台の同期制御方法において、刃物台を制御する加工
プログラムを読み込む段階と、その読み込まれた加工プ
ログラムに同期信号が含まれているか否かを判定する段
階と、その読み込まれた加工プログラムに同期信号が含
まれている場合には、同期信号が含まれているブロック
の実行を待機させる段階と、同期させる相手の刃物台及
び同期させるブロックを示す同期番号に従い、同期させ
る相手の刃物台を制御する加工プログラムの指定された
ブロックと一致した場合に待機を解除させて刃物台を実
行させる段階と、更に、１ブロックの途中で待ち合わせ
をする位置コントロールデータが指定されている場合に
は、刃物台の位置情報と位置コントロールデータとを比
較し、一致した場合に待機を解除させて刃物台を実行さ
せる段階とを有する。

（作用） この発明においては、加工プログラム中の同期指令及び
同期する相手の刃物台番号と同期指令番号を読み込んで
刃物台の同期をとると共に、同期後の加工プログラムの
実行開始位置を読み込んで、該当する位置にきたらその
同期を解除して刃物台の加工プログラムを実行させる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例の複数の刃物台の同期制御
方法を実施するための制御回路を示すブロック図であ
り、数値制御装置全体の構成は第５図の制御回路（６）
をこの制御回路（60）で置換えたものとなる。図におい
て、（1A），（1C），（1E）は第１の刃物台の加工プロ
グラム情報で、（1A）は同期信号「！」、（1C）は同期
番号を、（1E）は位置コントロールデータをそれぞれ示
す。（1B），（1D），（1F）は第２の刃物台の加工プロ
グラム情報で、（1B）は同期信号「！」、（1D）は同期
番号を、（1F）は位置コントロールデータをそれぞれ示
す。

これらの加工プログラム情報はスタートの同期が必要な
個所に同期コード（1A）（1B）、その同期の相手が判別
できる同期番号（1C）（1D）、更に同期後の位置コント
ロールデータ（1E）（1F）を一体としてプログラムして
おく。

例えば、「! 2L10 G115 X,Z」というようにプログラム
する。ここで、「!2」は同期系統指令で、「L10」は同
期番号で、同期する相手が第２系統（第２の刃物台）の
ブロック10であることを意味する。「G115」は、自分の
座標を見てそれが所定座標になったとき同期相手の系統
をスタートさせる方法を意味している。「X,Z」は１ブ
ロックの途中で待ち合わせする際の位置コントロールデ
ータである。

制御回路（60）は第５図の制御回路（６）に対応するも
のであり、その内部には第１の刃物台コントローラ（6
1）及び第２の刃物台コントローラ（62）を有し、これ
らのコントローラ（61），（62）の同期をとるための同
期コントローラ（63）、更に、同期コントローラ（63）
による同期を解除されて各コントローラ（61）（62）の
動作開始を指示する開始コントローラ（64）を有してい
る。

なお、第１図ではコントローラは２個しか図示されてい
ないが、以下に述べる動作説明では同様なコントローラ
が５個あり、＄１〜＄５の５系統（５台の刃物台）のシ
ステムになっているものとして説明する。

上記のように構成された数値制御装置の動作をフローチ
ャートに基づいて説明する。第２は数値制御装置全体の
フローチャート、第３図は同期正制御に関するフローチ
ャートで、第４図は同期後の実行開始に関するフローチ
ャートである。

第２図のフローチャートに示すように、まず加工プログ
ラムの１ブロックが終了したどうかが判断され（S2
1）、終了していないと前計算回路（５）からのデータ
を入力する（S22）。次に、後述する同期制御に関する
演算制御が行われ、同期フラグがセット又はリセットさ
れ（S23）、そして同期フラグが全てリセットされた系
統について補間演算が行われて軸の移動量が計算されて
いく（S24）。

次に、上記のステップ（S23）の同期制御について更に
詳細に説明する。

最初に基本となる自分の系統としてＡ＝１を設定し（S3
1）、このＡに指定された系統（ここでは系統＄１）に
同期信号が含まれているどうかを判断する（S32）。含
まれていると判断された場合にはこの系統と同期する相
手を次に捜す。このために、その相手の系統としてＢ＝
１を設定する（同期する相手が自分であるということは
有り得ないが便宜上このように進める。）。この系統Ｂ
に同期指令があるかどうかを判断し（S34）、含まれて
いると判断された場合には同期番号が同一かどうかを判
断する（S35）。同じであれば、開始点コントローラ（6
4）による演算制御に移る（S36）。

この開始点コントローラ（64）による演算制御において
は、第４図に示すように、まず実行開始を制御するかど
うかを判断する（S37）。ここでは例えば「G115」とい
うコードが含まれているかどうかを判断する。このコー
ドが含まれていると、次に自分の系統の刃物台の位置を
読み込んで確認する（S39）。そして、その位置情報と
加工プログラムの位置コントロールデータ（X,Z）とを
比較して一致したならば、実行フラグをセットする（S4
0）。なお、ステップ（S37）で「G115」コードが含まれ
ていない場合には実行フラグをセットし（S40）、また
ステップ（S39）で位置情報と加工プログラムの座標
（X,Z）とが一致しなかったならば、実行フラグをセッ
トせずに終了する。次に再び第３図のフローチャートに
戻る。

次に、実行フラグがセットされているかどうかを判断し
（S41）、実行フラグがセットされていない場合には同
期フラグをセットし（S42）、実行フラグがセットされ
ている場合には同期フラグをリセットする（S43）。

ここでＢ＝１の演算動作が終了し、次にＢ＝Ｂ＋１とし
て相手の系統番号を「１」増加して同様にステップ（S3
4）からステップ（S43）を繰り返す。同様に繰り返して
系統番号Ｂ＝系統数（刃物台数）まで繰り返し（S4
4）、それが終了すると、Ａ＝Ａ＋１として基本となる
系統番号を「１」増加してＡ＝１のときと同様な演算動
作を繰り返し、Ａ＝系統数まで繰り返す（S46）。

以上のようにして各系統（＄１〜）について他の系統と
の同期の関係を見ながら該当する位置に来たとき同期フ
ラグをリセットする。そして、次の工程で同期フラグが
リセットされている系統について軸の移動量が計算さ
れ、その系統の制御が行われることは上述したとおりで
ある。

例えば系統＄１と系統＄２とが同期し、系統＄１が所定
の座標XO,YOにきたとき系統＄２をスタートさせるよう
な場合には、該当するブロックにくると、同期コントロ
ーラ（63）の端子T4から制御信号「１」が送り出されて
系統＄２が当初待機状態になり、その後系統＄１の刃物
台の位置が進んで上記の座標にくると、開始コントロー
ラ（64）から開始信号（実行フラグのセット）が同期コ
ントローラ（63）へ送られて同期が解除され端子T4から
制御信号「０」が送り出されて、系統＄２の制御動作が
開始することになる。

なお、上記の実施例の同期方法は、自分の系統の座標を
見てそれが所定の座標になっていた場合に、相手の系統
をスタートさせるようにしたものであるが、例えば、相
手の座標を確認して自分が系統をスタートさせるように
してもよい。この場合には、上記のコード「G115」を他
のＧコードに変更し、第４図のステップ（S38）で相手
の座標を読で確認し、第３図のステップ（S42）（S43）
では自分（Ａ）の同期フラグをセット・リセットする。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、加工プラグラム中の同
期指令及び同期する相手の刃物台番号を読み込んで刃物
台の同期をとると共に、同期後の加工プログラムの実行
開始位置を読み込んで、該当する位置にきたらその同期
を解除して刃物台の加工プログラムを実行させるように
したので、自分の系統の位置を監視しながら他の系統を
実行を開始させたり、複数の刃物台を自分の刃物台との
相対関係を制御できる。

更に、一方の刃物台が移動中に他方の刃物台の制御を開
始させることができるので、安全な刃物台の位置関係を
確保するための同期時間に無駄がなく、サイクルタイム
が短縮できる。また、同期指令番号が指定できるから、
同期指令が複数指令されても同期ブロックが分かり易
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す複数の刃物台の同期
制御方法を実施するための制御回路のブロック図、第２
図は数値制御装置全体の動作を示すフローチャート、第
３図は同期制御に関する動作を示すフローチャート、第
４図は同期後の実行開始に関する動作を示すフローチャ
ートである。 第５図は数値制御装置の構成を示すブロック図、第６図
は制御回路の構成を示すブロック図である。 図において、（60）は制御回路、（61）は第１の刃物台
コントローラ、（62）は第２の刃物台コントローラ、
（63）は同期コントローラ、（64）は開始コントローラ
である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の刃物台を制御するそれぞれ独立した
   加工プログラムにより、前記複数の刃物台を独立に又は
   同時運転させる、複数の刃物台の同期制御方法におい
   て、 刃物台を制御する加工プログラムを読み込む段階と、 前記読み込まれた加工プログラムに同期信号が含まれて
   いるか否かを判定する段階と、 前記読み込まれた加工プログラムに同期信号が含まれて
   いる場合には、同期信号が含まれているブロックの実行
   を待機させる段階と、 同期させる相手の刃物台及び同期させるブロックを示す
   同期番号に従い、同期させる相手の刃物台を制御する加
   工プログラムの指定されたブロックと一致した場合に待
   機を解除させて刃物台を実行させる段階と、 更に、１ブロックの途中で待ち合わせをする位置コント
   ロールデータが指定されている場合には、刃物台の位置
   情報と前記位置コントロールデータとを比較し、一致し
   た場合に待機を解除させて刃物台を実行させる段階と を有することを特徴とする複数の刃物台の同期制御方
   法。