JPS60167003A - 速度に関する安全対策を行つた数値制御装置 - Google Patents

速度に関する安全対策を行つた数値制御装置

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JPS60167003A
JPS60167003A JP2159484A JP2159484A JPS60167003A JP S60167003 A JPS60167003 A JP S60167003A JP 2159484 A JP2159484 A JP 2159484A JP 2159484 A JP2159484 A JP 2159484A JP S60167003 A JPS60167003 A JP S60167003A
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JP
Japan
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speed
control
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signal
section
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JP2159484A
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Masaya Miyata
宮田 昌也
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4062Monitoring servoloop, e.g. overload of servomotor, loss of feedback or reference
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42309Excess in speed

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

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】 この発明は数値制御(以下、NGと略称する)旋盤、マ
シニングセンタ、NCロボット、レーザ加工装置、パン
チプレス等々の機械に用いるNO装置に関し、特に速度
に関する安全対策を行ったものである。
従来より、NG機械の制御軸動作に関し、機器の保護、
及び作業者への安全を目的として主に2つの対策がとら
れている。一つは制御軸への移動指令値を積算し、許容
値を越えれば非常停止を行うソフトウェアの面からの対
策であり、他の一つは機械の許容範囲外への移動を、例
えば、リミットスイッチ等で知り非常停止を行うメカニ
カルな面からの対策である1゜ しかし、上記対策はいずれも機器保護を主な目的として
おり、制御軸の移動範囲に限定されており、速度に関し
ては考慮されていない。従って、産業用ロボットの教示
作業、或いは工作機械に材料を取付け、又は、取外しす
る作業等における実際の作業においては、作業者は、暴
走等速度に関する危険に絶えず晒されていることが確認
されているのである。
この発明は上記点に鑑み、暴走等速度に関する危険性か
ら作業者を守り、又、併せて、機器の保護をも行うこと
のできる速度に関する安全対策を行った数値制御装置を
提供することを目的とする。
上記目的を達成するためのこの発明は、オペレーティン
グシステム下で速度指令情報及び位置指令情報を受けて
駆動される制御軸に速度検出装置を設け、該速度検出装
置から主制御部バスを介して受けた速度検出信号を前記
速度指令情報に関連して設定した設定値と比較し前記制
御軸の速度異常を確認すると共に該速度異常の確認に基
づいて機械を非常停止させる速度異常確認処理部を前記
オペレーティングシステムの管理下に設けたことを特徴
とする速度に関する安全対策を行った数値側(211装
置である。
従って上記速度に関J−る安全対策を行った数値制御装
置は、速度の異常を確認すると共に非常停止を行わ甘る
速度異常確認処理部をオペレーティングシステムの管理
下にもう(プているので、例え分配部等での故障があっ
たとしても異常速度に関し確実な非常停止動作を行わし
めることができるのである。しかも、この発明に係る安
全対策は従来技術における移動範囲に関する非常停止対
策と併せて利用することができるものであるから、より
安全な対策と為し得るものである。
以下、この発明について実施例を掲げ詳細に説明する。
数値制御装置の全体説明を行うための第1図において、
主制御部1はコモンテーブル3の初期化、及び、サーボ
モータMを駆動させる軸制御部5の初期化を行った後、
データ制御部7、自動運転制御部9、運転状態管理部1
1に起動をか(プる。運転中の各制御部の状態は運転コ
ントロールテーブル13で連絡されている。なお、図に
おいて、破線矢視は制御信号の流れを、実線矢視はデー
タの流れを、肉太矢視線は運転制御データの流れを示し
ている。なお、又、オペレーティングシステムO8にお
けるモジュール階層を第2図に示した。
更に、なお前記サーボモータMにはロータリエンコーダ
等位置検出装置Eを設け、軸制御部5にフィードバック
しているが、同図に示したタコジェネレータ等速痘検出
装置Tについては第4図以下で詳説する。
前記データ制御部7はCRTディスプレイ装置15への
表示データの通信制御を行うと共に、Ml)117を介
してNCプログラムの登録、編集、並びに、外部記憶装
置であるバブルカセット19への入力出力制御を行う。
CRTディスプレイ装向15への表示の例として、機器
ステータスの表示、オーバライド表示、ポジション表示
、アラーム表示等がある。NCプログラムの登録、編集
はMDr17より位置情報、速度情報等について1ブロ
ック分づつ送信して行うことができる。
前記自動運転制御部9はメモリ運転モード、MDI運転
モード、或いはテープ運転モード等、モード種別に従っ
て入力部21、演算処理部23、出力処理部25それぞ
れのタイミング制御を行う。
入力部21は運転モードの種別に従ってNGプログラム
ファイル27又はNCプログラム人力バッファ29より
1ブロック分づつのNCプログラムを取込み、形式チェ
ック、及び指令値データのチェック等を行った後より具
体的な形でNGプログラム処理バッファ31にデータを
送る。演算処理部23はNGプログラム演算処理バッフ
7731 hsらデータを受け、座標計算、工具計補正
等の演算を行い、実際の軸制御データを形成し、NCプ
ログラム出力処理バッフ7733に出力データをセット
する。出力処理部25は上記軸制御データをDP−RA
M35を介して軸制御部5に送るのであφ。なお、出力
処理部25においてはドウエル処理、補助機能(M)、
主軸機能(S”)等の処理も併せて行っている。
第3図のフローチャートに示すように、前記運転状態管
理部11はDi (デジタルインプット)/DO(デジ
タルアウトプット)イメージテーブル37に基づ<Di
 /Doの管理、PC(プログラマブルコントローラ)
39のモニタリング、軸制御部5のステータス管理、コ
ントロールパネル41からのスイッチデータの処理、運
転モードの管理、手動操作に関する軸制御処理、並びに
、非常停止、通常停止、リセット状態等状態の管理に加
えてチャートナンバ307に示した速度異常確認処理機
能を持たせている。それぞれの処理はチャートナンバ3
01から308にかけて繰り返し行われる。速度異常確
認処理については第7図において詳説する。
第4図に速度検出部の詳細図を示した。サーボモータM
は軸制御部の終端である分配部43から増幅部45を介
して移動指令信号を受け、その移動場を位置検出装置E
によって検出し分配部43にフィードバックしている。
サーボモータMに設けた速度検出装置Tの検出値を信号
変換部47を介して主制御部1に取込むようにしている
。ここに、信号変換部47は、検出速度信号が電圧値で
ある場合にはアナログデジタル(以下A / Dと略称
する)変換器を含む主制御部バスへの入力装置として構
成されるのであるが、検出″ai庶信号がデジタル値で
得られる場合には該A/D変換器を省略することができ
る。
第5図及び第6図に検出速度信号の取込み方式の実施例
を示した。第5図は検出電圧を入力回路49、及び絶対
値アンプ51を介してA/D変換器53に入れ、デジタ
ル信号をDOモジュール55、及び、Diモジュール7
17を介して主制御部バス59に取込むものである。第
6図のものはDOモジュール及びDiモジュールに代え
パスインタフェイスモジュール61を用いている。なお
、増幅率は、通常回路設置1時にA/Dモジュールとの
関係から設定されφものであるが、ディップスイッチ等
による設定はもちろんのこと、ラフ1〜ウエアによる設
定も可能である。又、絶対値回路49は制御軸の移動方
向と無関係に、絶対速度値を制御すべく挿入したもので
ある。
第7図に検出速度と設定値との比較判定フローチャート
を示した。チャ−トナンバ702において、設定値Sm
axを設定する。チャートナンバ703で検出速度SA
Dを読込み、チャートナンバ704で前記設定値5II
laxと比較する。検出速度SADの方が大きい場合に
は速度が異常であることを判断してチャートナンバ70
5で速度異常を報告するためのフラグをセットする。こ
こに、設定速度S maxとしては、手動モード、原点
復帰モード、自動モード(自動位置決め、及び補間)等
モード種別に応じて、それぞれ対応すべく各軸毎に設定
しておけば良いが、既にプログラムされている速度指令
値と関連して設定(例えば指令速度値より10%増の値
)しておけばその都度の或いはモード毎の設定は必要な
い。速度の検出及びぞの比較は各制御軸毎に単独に行い
、いずれかの制御軸に異常があれば非常停止をかけられ
るようにしている。第7図、チャートナンバ705でセ
ットされたフラグを第3図チャートナンバ308に示し
た運転状態管理部の状態管理モジコールで把握し、フラ
グが立っていれば直ちに機械を非常停止させるのである
なお、直線補間の場合には設定速度を各軸成分勿に指定
するか、或いは各軸からの検出速度を合成して指令値と
比較するようにしても良い。又、円弧補間等曲線“補間
の場合のように某制御軸の速度値が1ブロツ内でも変動
するような場合には、比較値として、例えば、区間内で
の最高値を選ぶようにしても良い。又、なお、上記実施
例では非常停止処理を運転状態管理部で行ったが、独立
プログラムとして例えばタイマ割込み処理を用いて制御
するようにしても良い。
以上、詳細にしたように、この発明はAベレーティング
システム下で速度指令情報及び位置指令情報を受けて駆
動される制御軸に速度検出装置を設け、該速度検出装置
から主制御部バスを介して受けた速度検出信号を前記速
度指令情報に関連して設定した設定値をと比較1ノ前記
制御軸の速度異常を確認すると共に該速度異常の確認に
基づいて機械を非常停止させる速度異常確認処理部を前
記オペレーティングシステムの管理下に設けたことを特
徴とする速度に関する安全対策を行った簡易構成の数値
制御装置であるから、暴走等速度に関する危険性から作
業者を守り、又、併せて、機器の保護をも行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれも実施例を示し、第1図は数値制御装置の
ブロック図、 第2図はオペレーティングシステムのブロック説明図、 第3図は運転状態管理部の処理フローチャート、第4図
は速度検出部のブロック説明図、第5図及び第6図はい
ずれも速度信号の取込み方式の実施例を示す説明ブロッ
ク図、 第7図は速度異常確認処理部の処理フローチャートであ
る。 1・・・ 主制御部 3・・・ コモンテーブル5・・
・ 軸制御部 7・・・ データ制御部9・・・ 自動
運転制御部 11・・・ 運転状態管理部 13・・・ 運転コントロールテーブル21・・・ 入
力部 23・・・ 演算処理部25・・・ 出力処理部 第2図 第8図 第4図 第5図 第6図 第7図 手続補正書く自発) 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第21594月2、
発明の名称 速度に関する安全対策を行った数値制in
装置3、補正をする壱 事件との関係 特許出願人 住所(居所) 神奈川県伊勢原市石田200番地氏名(
名称) 株式会社 ア マ ダ 代表者 天 1) 満 明 4、代理人 住 所 〒105東京都港区虎ノ門1丁目2番3号虎ノ
門第−ビル5階 ′:#奎 6、補正の内容 (1)明細書中、第4頁、−トより8行目に、「運転状
態@連部」 とあるのを、 [運転状態制御部1 と補正りる。 (2)明細書、第6頁、−[より9行目から、10行目
にかけて、 「運転状態管理部」 とあるのを、 1運転状態制御部−1 と補正づる。 (3)明細書、第8頁下より4行目から、同第9真上よ
り4行目にかけて、 [ここに、設定速度Smaxとしては、・・・・・・必
要はない。」 とあるのを、 削除する。 (4)同、第9頁、上より9行目に、 「運転状態管理部」 とあるのを、 「運転状態制御部」 と補正する。 (5)同、第9頁下より5行目に、 1゛1ブ(]ツ内」 とあるのを、 「1ブロツク内」 と補正する。 〈6)同、第9頁、下より2行目に、 「運転状態管理部」 とあるのを、 [運転状態制御部」 と補正づる。 (7)同、第10頁、上より″+2行目に、「詳細にし
たように」 とあるのを、 「詳説したように」 と補正する。 (8)同、第10頁、上より7行目に、「設定値をと」 とあるのを、 「設定値とを1 と補正する。 (9)同、第10頁、下より1行目に、「運転状態管理
部」 とあるのを、 「運転状態制御部」 と補1E−d−る。 (1G)同、u;11頁、上より9行目に、1’11・
・・運転状態管理部」 ′どあるのを、 斐シ l ’+1+1前状態制御 と補正する。 (11)図面、第1図、及び、第2図を別紙の通りに補
正1ろ。 7、添付書類の目録 図面(第1図、第2図) 1通 以 上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. オペレーティングシステム下で速度指令情報及び位置指
    令情報を受けて駆動される制御軸に速度検出装置を設け
    、該速度検出装置から主制御部バスを介して受けた速度
    検出信号を前記速度指令情報に関連して設定した設定値
    と比較し前記制御軸の速度異常を確認すると共に該速度
    異常の確認に基づいて機械を非常停止させる速度異常確
    認処理部を前記オペレーティングシステムの管理下に設
    けたことを特徴とする速度に関する安全対策を行った数
    値制御装置。
JP2159484A 1984-02-10 1984-02-10 速度に関する安全対策を行つた数値制御装置 Pending JPS60167003A (ja)

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JPS60167003A true JPS60167003A (ja) 1985-08-30

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