JPS6112148A - ネツトワ−クで内部構成した数値制御装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は工作機械、産業用ロボッ１〜、その他産業用
機械、省力化機械等機器の数値制御装置に関し、特に、
機器の機能をモジュール化してこのモジュール同志に情
報交換を行わぜることにＪ：り所定の数値制御作業を行
うもので、単位モジ１−ルを自由に設計可能であると共
に設計されたモジュール構成を後で自由に変更可能のネ
ットワークで内部構成した数値制御装置に関する。

［従来技術の説明及びその問題点］ 従来よりの数値制御装置はシステムバスに位置決めモジ
ュール、ＣＲＴモジュール、記憶モジュール等単位モジ
ュールをそれぞれ接続し、前記システムバスに接続され
る中央処理装置（ＣＰＵ）で各モジュールを総括制御す
る構成であった。

上記構成の数値制御装置では全モジュールはシステムバ
スを経由して信号、データ等の情報の受は渡しを行うた
め、システム構築には非常に高度の技術を必要とし、又
、モジュール変更に際しては相当のハード及びソフトに
関する変更が必要とされ、一度設計されたシステムの変
更はプリント基板の交換とか、インタフェイスが予め変
更を予期して既に標準装備されている場合を除いて困難
であり、実際上はとんど不可能であった。

而して、工場等における最近の７レキジブル生産システ
ム動向から明らかなように、一度設計された設備が固定
的に永続使用される場合は寧ろ少なく、後で設備を変更
し、機器の数値制御に関するモジコール構成を合ばて変
更する要請が高まっている。

従来の数値制御装置はこれらの要語に答えることができ
ず、モジュール構成の変更を容易１・−為し得ないのみ
ならず、モジュール構成に際しては多大の労ツノを要し
ており、これらがため完成装置を高価なものにすると共
に該装置の利用分野を限定してしまっているという問題
点があった。

Ｌ問題点を解決するための技術的手段」この発明は上記
問題点を一挙に解決し、中位モジュールを自由に設計可
能であると共に設η１されたモジュール構成を後で自由
に変更可能の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、複数のターミナ
ル接続部を有し該ターミナル接続部の１つから受けた情
報の送信先を解析し該情報を前記送信先に向けて送信す
るネットワーク中継器を設け、該ネットワーク中継器の
前記複数の接続部に過程適数の数値制御機能モジュール
をそれぞれ接続したことを特徴とするネットワークで内
部構成した数値制御装置て゛ある。

［作用］ この発明は数値制御機能をモジュール化し、各モジュー
ルをネットワーク中継器で情報交換可能に連結している
。

七ジュールの例としては、指令移動量と指令速度情報を
冑てフィードバック方式により位置決め制御づ−るため
の位置決めモジュール、表示指令情報を得て所定の表示
を行うＣＲＴモジュール、入出力機器に所定の指令信号
を与え、或いは入出力機器から所定の入出力信号を得て
ＣＰＬＩに、又は他の機器にその情報を伝える入出カモ
ジュール、複数のモジュールからの入出力情報を得て所
定の演算を行い、この演算結果を任意のモジュールに出
力するＣＰＵモジュール、或いは、適量のデータを一時
又は永続的に記憶し適宜他のモジュールに伝える記憶モ
ジュール等等がある。

各七ジュールを前記ネットワーク中継器で連結すること
を予め予定して構成しておけばネットワーク中継器は原
則どして単に伝送の仲介をするのみで良いので、各モジ
ュールを前記ネットワークの中継器に接続するに際して
は何ら高度の技術を要さずその構築は極めて容易である
。

［実施例の説明］ 第１図にこの発明の詳細な説明づるだめの一実施例をブ
ロック図で示した。

ネットワーク中継器１に、ｃｐｕ’ｔジコール３、プロ
グラミングモジュール５、シリアルパラレルインタフェ
ースモジュール７、位置決め七ジュール９、シーケンス
モジュール１１、人出力Ｌジュール１３、記憶モジュー
ル１５をそれぞれｌノープル１７．１７を介して接続し
ている。

ネットワーク中継器１は複数のターミナル接続部を有し
この接続部にターミナルどしてそれぞれのモジュールを
接続しているが、空きの接続部を適数有していて良い。

ネットワーク中継器１は各接続部に接続されたターミナ
ル（モジュール）から送られてくる情報の送信先を解析
し該ｔｉ’ｉ報を前記送信先に向けて送信する機能を有
し、前記情報は例えば送信先を記憶したパケットの形態
で行い、送信先の解析はこのパケットに記憶された送信
先を読み取ることにより行う。

ＣＰＵモジュール３は例えばパソコン３ａで形成され、
第１図パソコン３ａにはＣＲＴａｂ　、フロッピディス
ク３Ｃが接続されている。

ブ［１グシミングモジ−１−ル５は自動プログラミング
装置で形成され、例えばデータ入力の簡易化のＩＪめに
用いられる。

シリアルパラレルインタフェースモジュール７はデータ
転送インターフェースで、仕様、に対応してプリンタ、
プロッタ、テープリーダ、テープパンチャ等を接続する
。

位置決めモジュール９は位置決め制御プリント板、又は
、Ｄ　Ｄ　Ｃ（Ｄ　１ｒｅｃｔ　　Ｄ　１ｏｉｔａｌ　
　Ｃｏｎｔｒｏｌ）等を接続して機器の位置決め制御を
担当させている。

シーケンスモジュール１１は通信機器を有するシーケン
サで形成され機器の動作シーケンスを処理する。

入出カモジュール１３は押釦スイッチ、リミツトスイッ
チ等のスイッチ群、各秤しンリ、ランプ８￥、、リレ一
群等の入出力処理を行う。

記憶モジュール１５はデータベース等を用いたデータバ
ンクとして形成しその能力は仕様に多じて定めることが
できる。

以上の各機能モジュールはネットワーク中継器１を介し
て相互に通信するのであるが、いずれにもデータ及び信
号の受り渡しを行う為の情報送受信機能を有せしめてい
る。なお、通信の際のブ［］トコルは、例えば日本工業
規格準拠のベーシック手順、又は）（ＤＬＣを使用すれ
、ば良いが、より合理的に通信処理を行う為の特殊な形
態のプロトコルも勿論使用可能である。又、なお、接続
ケーブル１７としてはシリアルケーブル、同軸ケーブル
、ツイストペア線いずれの形式でも良く、又光フアイバ
ケーブルを使用することもできる。

第２図は第１図に示した数値制御装置面をより具体的に
したものである。

本例ではネットワーク中継器１に予め８個の接続口（コ
ネクタ）Ｃを設け、５個のモジュールをコネクタ（−１
のケーブル１７．１７で接続し、３個の接続口を空き状
態とし、この空きの接続口には適宜の機能拡張用モジュ
ールを追加できるようにしている。なお、コネクタの例
としては日本工業規格に規定するＲ８２３２Ｃのごとき
ものが使用できる。

プＬ］グラミングモジュールは自動プログラミング装置
５ａの例を示し、シーケンスモジュールは具体的にシー
ケンサ１１ａを示している。又、位置決めモジュール９
はサーボアンプ１９を介して回転駆動するサーボモータ
Ｍの位置決め制御する例を示し、１ノ−−ボモータＭに
は位置決め信号を得るためのエンコーダＥ及び速度信号
を得るためのウニ１ジ１ネレータＴを設けている。人出
ノコモジュール１３にはリレーＲ１リミットスイッチＬ
Ｓと押釦スイッチＰＳを接続している例で示す。

第３図にネットワーク中継器の内部Ｗ４造のブロック図
を示した。

システムバス２１にＣＰＬＩ２３、割込みコント［１−
ラ２５、時間制御のためのプログラマブルタイマ２７、
制御プログラムを内蔵しているＲＯＭ２９、ＲＡＭ３１
をそれぞれ接続すると共に、各モジュールをターミナル
Ｔ、Ｔとしてシリアル接続する８個のＵ　Ａ　ＲＴ　（
Ｌｌ　ｎ１ｖｅｒｓａｌ　　△５ｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
　　Ｒｅｃｅｉｖｅ　　Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）　３
３．３３を接続している。各ターミナルＴ、Ｔ側にも適
宜１ＡＲＴ３３．３３が設けられ、各ターミナルＴはシ
。リアル通信路（ケーブル１７）及びネッ１−ワーク中
継器１を介して相互に情報交換可能である。

第４図にパケットの形態例を示した。パケット３５はヘ
ッダ３５とトレーラ３９を有し、その間に送信先アドレ
ス、送信元アドレス、コマンドコード、データ長さ、デ
ータデ１ツクフレームを有している。コマンド機能とし
ては、情報フレームを転送することの他情報フレームの
受信準備ができていることの通知、ビジー状態の通知等
等用うることができる。第３図に示した各ターミナルは
このパケットを生成、分解できる機能（以下、該機能を
有しているターミナルをインデリジェントターミナルそ
うでないものをノンインデリジェントターミナルと呼ぶ
）は必ずしも有していなくとも良い。つまり、第５図で
後述するようにネットワーク中継器１内にパケット生成
分解機能を有せしめているので、パケット生成分解機能
を有しないターミナルに対してはネットワーク中継器１
が代行できるからである。

第５図は第３図に示したネットワーク中継器の機能ブロ
ック図である。

受信割り込み処理部４１は各ターミナルからの割り込み
信号を第３図に示した割り込みコントローラで処理する
。送受信バッファメモリ４３は第３図に示したＲＡＭ３
１が担当し、前記割り込み信号が受は付（ブられれば送
信パケット内のデータを一時格納する。データ解析処理
部４５はデータ送信先を解析し、データタイプ（型式）
判定部４７は受信情報がパケットであるか否か、又、受
信情報が、例えば記憶モジュール１５からのデータ転送
を依頼しているか否か等を判定する。データタイプ別機
能テーブル４９は、前記データタイプ判定部での判定結
果を受けて送信制御処理部５１へ適宜の制御（ｉ号を送
る。送信制ｉｌｌ処理部５　’Ｉ　＋ｒｔデータタイプ
判定部４７、又は、データタイプ別（本能テーブル４９
からの指令を受１〕て）スイにＹ−タ処理部５３へ送信
データ出力命令を発りるｂのである。

第６図は第２図〜第４図に示したネッ１〜ワーク中継器
の処理フローチャー１〜である。

ステップ６０１以下に中継器１のラフｌ−ウェアとして
示し、ステップ６０３で某ターミプルからの割り込み処
理が受はイ」けられたと覆る。

ステップ６０５で送信先がインテリジェントターミナル
であるか否かを判定し、送信先がインチｊＪジエントタ
ーミフルであればステップ６０９へ進み、インテリジェ
ントターミナルで（１つれはステップ６０７でデータパ
ケットを生成Ｊるようにしてからステップ６１１へ進む
。インーノリジｒン１−ターミノ−ルであると判定され
てステップ６０９へ移行した場合には受信バケツ１〜が
完全か否かを１′１ｊ定し不完全であればエラーメッヒ
ージを）ス出して再びステップ６０３へ返る。

ステップ６１′ｊは受信情報がオン／７１フラインを通
じＣの転送に関するものであるか、或いは他のターミナ
ルにデータを送信するだ（）のものであるか否かを判定
する。転送依頼である場合にはスｊ゛ツブ６１７へ移り
Ａン／オフラインの登録処理を行う。オン／オフライン
登録処理は単なる送イにと異なり、例えば記憶モジュー
ルからのオンライン転送依頼、又、ＣＰＵモジュールへ
のオフライン演惇仏頼を意味するので、他のターミナル
との関係から優先順位等決定すべくとりあえず登録処理
される。

ステップ６１１で他のターミノ′ルヘ送信することが判
定された場合にはステップ６１３へ移り、現在送信可能
状態にあればステップ６１９へ移り送信出力処理が行わ
れるがターミナルの事情により送信不可能であればステ
ップ６１５でエラーメツ１７−ジが生成されるようにし
ている。

以−１ニ第２図〜第４図で説明した数値制御装置につい
での実際の使用態様を説明する。

今、工作機械の某移動軸（例えば旋削加工機械のＸ又は
Ｙ軸）を位置決め制御リ−る例を」二げ、この際の各タ
ーミナルとの通信例を説明１する。

■　第２図において、先ず希望りる力ＩＩ　Ｉｔプログ
ラムを自動プログラミング装置５ａで作成りる。

■　加ニブログラム作成完了後自動ブ１１グラミング菰
置５ａはパソコン３ａヘプログラムｊ′−タを転送づる
。

■　パソコン３ａは上記プログラムＪ−′−タ４その内
部メモリに格納すると共にＣＲＴ−３ｂに１［］グラム
、或いはそれに関連したメツヒーシ舌を表示することが
できる。

■　さて、工作作業が開始されると、バソニ］ン３ａは
位置決めモジュール９へ位置決め目標値データ（例えば
１００ｍｍの移動指令）を転ｉ２ｉ’Ｊ’る。

■　位置決めモジ」−ル９は転送されたデータに基づき
サーボアンプ１９を介してＶ−ボ七−タＭへ指令電圧を
与え、該サーボモー’Ｌｕよ連動される例えばテーブル
（図示せず）が前記移動指令（ｌｉ′１（１００ｍｍ＞
で定められる目標位置に到達り−るまで回転されること
になる。サーボモータＭは指令電圧に対応して回転され
、これにより前記テーブルの移動速度が定められるので
あるが、この時の速度情報及び位置情報はタコジェネレ
ータＴ、エンコーダＥでそれぞれ検出されており、正確
な位置決めを？ｊうことかできる。なお、位置決めモジ
ノール９は、このように移動指令値、速度指令値、或い
はそのタイミング等の指令を受（プれば、ＣＰ（」モジ
コール或いは他のモジュールからの特別の割り込み信号
があった場合を除いては単独に動作覆ることができる。

■　位置決めモジュール９は位置決め完了俊、位置決め
完了信号を転送データとしてパソコン３ａ及びシーケン
→Ｊ１１ａへ送る。

■　パソコンはその旨をＣＲＴ３ｂに表示し、シーケン
サ１１ａは転送されてきた位置決め完了結果を受けてそ
の後の処理を判断し、例えばリレーＲを駆動させる。

以上■〜■の動作を繰り返りことにより連続した自動運
転が可能となる。

以上の使用例からも理解されるように、モジュ−ル構成
は固定的なものではなく、例えば第１図に示した記憶モ
ジュール１５、或いはシリアルパラレルインタフェース
モジュールを介して他のプリンタ、プロッタ等を活用す
ることもぐきるし、更に、又刑余の位置決めモジュール
９を追加し、他の工作機械を連動させること等も可能で
ある。

し発明の効果］ この発明は複数のターミナル接続部を有し該ターミナル
接続部の１つから受けた情報の送信先を解析し該情報を
前記送信先に向１プて送（ｉ′Ｉするネットワーク中継
器を設け、該ネットワーク中継器の前記複数の接続部に
過程適数のｖ１１ｉｒｊ制御機能モジュールをそれぞれ
接続したことを狛Ｃ１とづるネットワークで内部構成し
た数値制御装置であり、機器の機能をモジュール化して
このモジコール同志に情報交換を行わせることにより所
定の数値制御作業を行うので、単位モジュールを自由に
設計可能であると共に設削されたモジコール同志を後で
自由に変更可能である。

従って、各モジュールを単体で機能チェックをｆ：ｊう
ようにすれば、後は連結づ゛るだけで制御システムを構
築することができ、製作に要する工数及びその費用をい
ずれも大幅に削減することができる。

又、プロトコル処Ｆｌ！機能さえ有していればどのよう
な電子装置をも構成要素となし得るため、拡張性、柔軟
性に富む数値制御ｌｌ装置とすることができ、更に市販
の電子機器を即利用することができるので、非常に安価
な数値制御装置を製作することができる。

【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
４Ｍ成ジブロック、 第２図は第１図の数値制御装置を更に具体的に示Ｊブロ
ック図、 第３図はネットワーク中継器の構成ブロック図、第４図
はパケットの形態説明図、 第５図はネットワーク中継器の機能ブロック図、第６図
はネットワーク中継器の処理フローチャートである。 １・・・ネットワーク中継器 ３・・・Ｃｌ）　ｔＪモジコール ５・・・ブ１コグラミングモジュール ７・・・シリアルパラレルインタフェースモジュール ９・・・位置決めモジュール １１・・・シーケンスモジュール １３・・・入出カモジュール １５・・・記憶モジュール 図面の浄書（内容１７．＋勿更なし） 手続ネ市正硬斗（自発） 昭和５９年　７月ンＯ日 ネットワークで内部構成した数値制御装置３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 住所（居所）　神奈川県伊勢原市石口］２００番地株式
会社　ア　マ　ダ 氏名（名称）　代表者　　天　１）　　勇４、代理人 住　所　　　　〒１０５東京都港区虎ノ門１丁［１２番
３号虎）間第−ビル５階 ５、補正の対象 （１）　　明細書及び図面 ６、補正の内容 （１）　　明ＩＩＩＩ書全文を浄書補正する（内容に変
更なし）（２）　　図面企図（第１図〜第６図）を浄書
補正する（内容に変更なし）７、添付書類の目録 （１）　　浄書明細書く全文）　　　　　　　　　　　
　　　　　１通（２）　　浄書図面　（全図）　　　　
　　　　　　　　　　　１通以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のターミナル接続部を有し該ターミナル接続部の１
   つから受けた情報の送信先を解析し該情報を前記送信先
   に向けて送信するネットワーク中継器を設け、該ネット
   ワーク中継器の前記複数の接続部に適種適数の数値制御
   機能モジュールをそれぞれ接続したことを特徴とするネ
   ットワークで内部構成した数値制御装置。