JPS5856114Y2

JPS5856114Y2 - 割出し制御装置

Info

Publication number: JPS5856114Y2
Application number: JP16183381U
Authority: JP
Inventors: 和彦長谷川
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-12-23
Also published as: JPS57108849U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は数値制御工作機械の工具割出し、パレットプー
ルのパレット割出し、自動倉庫の製品割出し等に用いら
れる割出し制御装置に関するものである。

従来、割出し制御装置の制御方法としては一般的に、割
出し機構に符号検出機構と符号を示す符号化機構とをも
たせ、割出し命令の指示する符号が符号検出機構により
検出されるまで、割出し動作を進行し、指示符号が検出
された時点で、割出し動作を完了させる方法が用いられ
ているが、この場合、（１）符号一致方式を使用しているため、最小時間で割
出しが実行できない。

（２）符号で割出すため、検出部が構造的に複雑になる
。

（３）割出し装置の位置を割出すため、割出された物体
が確認されない。

等の欠点があった。

本考案の目的は被割出体の現在割出されている位置を基
準にして、次の割出し位置の方向と距離をシミュレート
によって算出し、この算出結果に基づいて被割出体の割
出しを実行する割出し制御装置を提供することによって
、前記従来の欠点を除去することにある。

以下、本考案の一実施例の構成を図面によって説明する
。

まず、第１図は自動工具交換装置１を持つ公知のマシニ
ングセンタ２の構成ブロック図を示し、この場合、マシ
ニングセンタ２はＮＣコントローラ３の指令に従いＮＣ
制御、主に位置制御される他、このマシニングセンタ２
においては１つのワークに対して各種の加工が行われる
ため多くの工具が必要になるとともに、工具を自動的に
交換する必要があるため自動工具交換装置１と工具格納
装置４が設けられ、かつ、これらを制御するシーケンス
コントローラ５と割出しコントローラ６が必要になると
ともに、この工具割出しはＮＣコントローラ３に入力さ
れる加工情報中に工具交換指令としてプログラムされる
。

第２図は前記マシニングセンタ１に対応した数値制御工
作機械における自動工具交換装置の工具格納割出し制御
の系統図であって、加工工程等によって定められた工具
（図示しない）は予め付された各工具番号（符号）Ｍｌ
、Ｍ２．・・・Ｍｉ、・・・Ｍｎ、例えば工具の管理
がし易いように４桁の数字が使用され、前記加工情報に
おいては、Ｔ００４０とかＴａ２０５とかの工具指示
に従って工具格納装置Ｃの各スロワ）Ｓに該スロットＳ
に予め付された番号１．２．・・・ｉ・・・ｎに対応さ
せた状態で１→Ｍｌ。

２−＋Ｍ２．−ｉ−＋Ｍｉ、−−−ｎ−＞Ｍｎｃ７）よ
うに格納され、工具格納装置Ｃの物理的原位置に対応し
た特定位置に付されたマーカーＺは原位置検出センサー
Ｅによって検出され、該検出信号ｆは工具格納装置Ｃと
対応させたシミュレータＢに送られ、シミュレート用回
転テーブルが工具格納装置Ｃの割出し位置と同期したこ
とを確認させる。

ここで、シミュレート用回転テーブルは、工具格納装置
Ｃに実装されている工具の状態と矛盾しないようにシミ
ュレータＢ内のメモリに入力装置（図示しない）より記
憶された第１表（１）の如きテ゛−夕である。

数値制御装置より目的とする工具番号がシミュレータＢ
の入力すに設定されると工具格納装置Ｃを駆動させる駆
動装置ＡはシミュレータＢからの回転方向指令信号ｃ、
ｄを受けて動力ｇを発生させ工具格納装置Ｃを左右
どちらが一方に回転させ、シミュレータＢからの回転量
指令信号ｅは減算カウンタＦにセットされ、工具格納装
置Ｃの移動量を検出する移動量検出センサーＤがらの出
力信号りは減算信号りとして減算カウンタＦに送られ、
減算カウンタＦのカウントアツプ信号ｉは零検出装置Ｇ
によって検出され、駆動装置Ａは零検出装置Ｇからの出
力信号ｊによって駆動が停止され、工具格納装置Ｃは減
算カウンタＦにセットされた回転量回転した位置で停止
する。

次に第３図は前記シミュレータＢのフローチャートであ
って、図中ＦａｃはシミュレータＢ動作用のフラッグ、
ａはシミュレータＢのシミュレート用回転テーブルと工
具格納装置Ｃとを同期させる制御信号、Ｘは現在工具格
納装置Ｃの割出し位置にあるスロット番号を記憶するレ
ジスターで、その内容はＸで示す。

Ｙはこれから割出されるべきスロット番号を記憶すをレ
ジスターで、その内容はＹで示す。

αは前記レジスターＸ、Ｙの内容の差分を記憶するレジ
スターでα＝Ｘ−Ｙなる論理結果を記憶し、その内容は
αで示す。

βは前記レジスターαと、定数ｎとの差分を記憶するレ
ジスターでβ＝ｎ−αなる論理結果を記憶し、その内容
はβで示す。

引き続いて、本実施例の作用をフローチャートに基づい
て説明する。

工具格納装置Ｃのｎ個の工具格納用スロワ）Ｓには工具
が１→Ｍｌ、２→Ｍ２、・・・ｉ−＋Ｍｉ・・・ｎ−＋
Ｍｎのように格納され、シミュレート用回転テーブルに
も第１表（１）のように工具格納装置Ｃに矛盾しないデ
ーターが記憶され、第１表（１）のシミュレート用テー
ブルの内容は丁度割出し位置にスロット番号１が在るこ
とを示す。

この時点では実際の工具格納装置Ｃとシミュレート用テ
ーブルとは同期していない恐れがあり、先ず、同期を取
るため第２図のシミュレータＢのスタート信号が発生さ
れると、シミュレータＢが動作し、シミュレータＢ動作
用フラッグ下ａＣが１になるのを待つ。

なお、このフラッフ下ａＣは、工具格納装置Ｃが動作す
る必要がある時にのみＦａｃ＝１となる。

工具格納装置Ｃとシミュレート用テーブルとを同期させ
るために第２図において信号ａを与える（ａ＝１）と、
工具路、納装置ＣとシミュレータＢの回転テーブルを同
期化するため動力ｇが工具格納装置Ｃに駆動装置Ａより
伝達され工具格納装置Ｃが回転しはじめる。

シミュレータＢでは、信号ａによりフラッグＦａｃがセ
ットされる（Ｆａｃ＝１）。

この場合シミュレータＢは第３図において１→２→３→
１という動作を実行し、原位置検出センサーＥがマーカ
ーＺを検出するのを待つ。

マーカーＺが原位置検出センサーＥにより検出されると
信号ｆがｆ＝１となり、これにより信号ａが遮断され、
駆動装置Ａの出力ｇが遮断（ａ＝Ｏ）されて工具格納装
置Ｃは、割出し位置にスロット番号１を位置決めして、
第２図に示すように停止する。

一方シミュレータＢは、ｆ＝１を検出して、１→２→３
→１から１→２→３→１７→１８→１と動作を実行し、
シミュレータＢの回転テーブルは第１表（１）のように
なり、現在割出し位置にあるスロット番号を示すレジス
ターＸには値１が記憶され、工具格納装置Ｃとシミュレ
ータＢとが同期する。

シミュレータＢは、この論理処理後、シミュレータＢ動
作用フラッグ下ａＣが（１）になるのを待つ。

このようにして工具格納装置ＣとシミュレータＢとが同
期した状態で、本割出し制御装置の調整は終了する。

次に割出される工具番号をＭｉとすると、この信号Ｍｉ
が割出指令信号として第２図のシミュレータＢの入力す
に設定される。

これによってシミュレータＢ動作フラッグ下ａＣが立つ
（Ｆａｃ＝１）。

然しａ＝Ｏになっているため、シミュレータＢの動作は
１→２→４と流れ、シミュレータＢは回転テーブル割出
しを実行する。

この回転テーブル割出しは工具番号Ｍｉがテーブルの割
出し位置（第１表づではテーブルの最上端）に来るよう
に、回転を実行し、この時のスロット番号ｉをレジスタ
Ｙにセットするもので、つまり、論理でもって、次の工
具が格納されているスロットＳを予測する。

これが完了すると、次の割出しスロットｉを最小時間で
割出すため、現在のスロット番号を基準にしてイどれだけ右に回転するかロどれだけ左に回転するかという論理演算が実行される。

このため、現在のスロット番号Ｘと次のスロット番号Ｙ
とが比較され、常に差分が正の値になるようにする。

即ち、ＩＸ＞Ｙの時には（５）→（６）ＩＩＸ＜Ｙの時には（５）→（ＩＩ）次に回転量が
算出されるが、これはレジスタα。

βで実行され、 ■の時には右にはα＝Ｘ−Ｙ左にはβ＝ｎ−α 回転し、ＩＩの時には左にはα＝ｙ−ｘ右にはβ＝ｎ−α 回転するが、これらはα、βの小さい方が選択されるか
ら、 ■の時でα≦βの時には右回転でαだけ（（６）→（７）→（８）→α０））■
の時でα〉βの時には左回転でβだけ（（６）→（７）→（９）→０５））Ｉ
Ｉの時でα≦βの時には左回転テａタケ（ＩＩ）→（１２）→（１３）→（１
５））ＩＩＩの時でα〉βの時には右回転Ｃｐタケ（１１）→（１２）→（１４）→（１０
））回転することになり、従って最小時間で目的とする
工具番号Ｍｉをもつスロット番号ｉが割出される。

以上のように、回転方向（右ｃ＝１ｄ＝Ｏ１左Ｃ＝Ｏｄ
＝１）回転量Ｆ＝Ｍｉｎα、β（α、β）内生サイ方の
値）が信号線ｃ、ｄ並びにｅを通して駆動装置Ａと
減算カウンタＦにセットされると、シミュレータＢは、
目的とするスロット番号１（＝Ｙ）が割出されたとして
、Ｘ＝Ｙを実行し、フラッグＦａｃを下げる（Ｆａｃ＝
Ｏ）。

これでシミュレータＢは次の新しい割出し命令を待つ。

（（１６）→０８）→（１））一方、シミュレータＢか
らの回転方向とその回転量をテ゛−ターとしてセットさ
れた割出し制御系はスロワ）ＳがセンサーＤを通過する
毎に、信号りを減算カウンタＦに供給し、Ｆ＝Ｆ−１を実行する。

この出力Ｆが零検出装置ＧでＦ＝０かどうか監視されＦ
＝０になると、その状態を示す信号ｊが駆動装置Ａに伝
達され、駆動力ｇが遮断され、これによって工具番号Ｍ
ｉをもつスロットｉが割出されたことになる。

このように、本考案は割出しに符号Ｍｉを使用するもの
ではなく、工具格納装置Ｃの移動量を指定しているため
、割出された工具に符号Ｍｉを付記して、これを検出す
る装置を設けることによって、割出された実際の工具を
容易に確認することができ、また、工具格納装置Ｃの現
在割出されている位置を基準にして、次の割出し位置に
最も近い方向に工具格納装置Ｃを回転させるため最小時
間で割出しを行なうことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案−実施例の数値制御装置のブロック図、
第２図はその系統図、第３図は本実施例におけるシミュ
レータのフローチャートである。Ａ・・・駆動装置、Ｂ・・・シミュレータ、Ｃ・・・工
具格納装置、Ｄ・・・移動量検出センサー、Ｅ・・・原
位置検出センサー、Ｆ・・・減算カウンタ、Ｇ・・・零
検出装置、Ｓ・・・スロット、Ｚ・・・マーカー

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

工具を円周上等間隔位置に配列する工具格納装置Ｃと、
工具格納装置Ｃの円周上特定位置に付した物理的原位置
を示すマーカーＺを検出する原位置検出センサーＥと、
工具格納装置Ｃが工具配列の１ピツチ移動したことを検
出する移動量検出センサーＤと、工具格納装置Ｃに配列
された工具の配列順に工具番号を回転テーブルのメモリ
に記憶するとともに次の割出し位置に対応した信号の入
力すによって回転テーブルの割出し位置に示された現在
の割出し位置を基準にして次の割出し位置までの最短距
離と方向に対応した回転量指令信号ｅと回転方向伝令信
号ｃ、ｄを出力させるシミュレータＢと、工具格納
装置ＣをシミュレータＢからの回転方向指令信号ｃ、
ｄに対応した左右どちらか一方に回転させる駆動装置
Ａと、シミュレータＢからの回転量指令信号ｅに対応し
たカウント数をセットするとともに移動量検出センサー
Ｄからの工具格納装置Ｃの工具配列１ピツチ移動に対応
した減算信号りの度にカウントをダウンさせる減算カウ
ンタＦと、減算カウンタＦがカウントアツプしたときの
カウントアツプ信号ｉによって駆動装置Ａによる工具格
納装置Ｃの回転を停止させる出力信号ｊを発生させる零
検出装置Ｇとのそれぞれを備え、がっ、工具格納装置Ｃ
の割出し位置とシミュレータＢの回転テーブルの割出し
位置とを同期させるため、駆動装置ＡとシミュレータＢ
に信号ａを入力させて工具格納装置Ｃを回転させるとと
もに、原位置検出センサーＥがマーカーＺを検出した位
置で工具格納装置Ｃを停止させた後、シミュレータＢの
回転テーブルの割出し位置を原位置検出センサーＥがマ
ーカーＺを検出した工具格納装置Ｃの割出し位置にする
ように構成したことを特徴とする割出し制御装置。