KR830002787B1 - Industrial Robot System - Google Patents
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Description
제 1도는 본 발명의 1실시예로서 공작기계와 조합시킨 공업용 로보트시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of an industrial robot system in combination with a machine tool as one embodiment of the present invention.
제 2도는 제 1도에 도시한 공업용 로보트시스템의 블럭회로도.2 is a block circuit diagram of the industrial robot system shown in FIG.
본 발명은 공작기계등과 조합되어 사용되는 공업용 로보트 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial robot system used in combination with a machine tool and the like.
공작기계와 조합하여 공업용 로보트 시스템을 사용하는 것은 로보트가 공작기계의 작동상태에 따라 조작되지 않을 경우 공작기계와 로보트 사이의 비조화등의 위험한 상태를 종종 유발하게 되며, 따라서 공업용로보트 시스템의 신뢰도를 감소시키게 된다. 종래의 공업용 로보트 시스템에서는 이와같은 위험이 일어나지 않게 하기 위하여 공작기계에 나타나는 「웨이트(WAIT)」신호, 「인히비트(INHIBIT)」신호 및 「비상정지(EMERGENCY STOP)」신호와 같은 신호에 의하여 로보트의 작동을 제어한다.The use of an industrial robot system in combination with a machine tool often leads to dangerous conditions such as disharmony between the machine tool and the robot when the robot is not operated according to the operating state of the machine tool, thus reducing the reliability of the industrial robot system. Reduced. In order to prevent such a risk from the conventional industrial robot system, the robot is driven by signals such as the "WAIT" signal, the "INHIBIT" signal, and the "EMERGENCY STOP" signal that appear on the machine tool. To control its operation.
그러나 이들 3종의 신호, 즉, 「웨이트」, 「인히비트」및 「비상정지」신호는 공작기곌르 조작하는 모든 종류의 상태를 취급하는데는 불충분하다.However, these three kinds of signals, i.e., "weight", "inhibit" and "emergency stop" signals, are insufficient to handle all kinds of states operated by the machine tool.
왜냐하면 보다 많은 종류의 상태가 당면되기 때문이다. 로보트를 제어하는 가장 적합한 방법은 공업용로보트 시스템의 기능인 공작기계의 조작중 야기되는 여러 종류의 비정상상태에 따라 선택되어야 한다.For more kinds of states are at hand. The most suitable method of controlling the robot should be selected according to the various kinds of abnormalities caused during the operation of the machine tool, which are functions of the industrial robot system.
따라서, 이들 3종류의 신호만으로는 로보트를 제어하기 위한 가장 적당한 방법을 얻기가 곤란하다.Therefore, it is difficult to obtain the most suitable method for controlling the robot with only these three types of signals.
본 발명은 상기한 결점을 해결할 필요성 때문에 창안된 것이다. 상기한 종래의 공업용 로보트 시스템은, 예를들면 가와사끼 중공업주식회사에서 출판한 공업용 로보트 시스템의 조작에 대한 안내서(UNIMATE)에 기술된 것이다.The present invention has been made because of the need to solve the above drawbacks. The conventional industrial robot system described above is described in, for example, a guide to the operation of the industrial robot system published by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (UNIMATE).
본 발명의 목적은 공작기계에 발생되는 신호의 종류를 증가시킴으롤써 로보트의 조작이 공작기계의 어떠한 비정상적인 작동에 대하여도 적합하게 적용될 수 있도록 하여 공업용 로보트 시스템의 신뢰도를 높이는 것이다.It is an object of the present invention to increase the type of signals generated in a machine tool so that the operation of the robot can be suitably applied to any abnormal operation of the machine tool, thereby increasing the reliability of the industrial robot system.
본 발명의 또다른 목적은, 로보트의 조작의 공작기계의 어떠한 비정상적 작동에 보다 적합하게 적용될수 있도록 버튼등의 누르는 수단에 의해 작동될 수 있는 재-출발조작을 제공하여 공업용 로보트 시스템의 신뢰도를 높이며, 특히 호울드(HOLD)신호를 포함시킴으로써, 공작기계에 나타날 신호의 종류수를 증가시키는 것이다.It is another object of the present invention to provide a re-start operation that can be operated by pressing means such as a button so that the robot can be more suitably adapted to any abnormal operation of the machine tool of the operation of the robot, thereby increasing the reliability of the industrial robot system. In particular, by including the HOLD signal, the number of types of signals to be displayed in the machine tool is increased.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제 1도에 도시한 로보트 구성장치는, 3개의 축, 즉 수직운동용의 Z-축, 회전운동용의 Q-축, 로보트 장치의 아암(12)과 핸드(11)의 수평운동용의 R-축에 의하여 제어되는 형태의 것이다.The robot construction device shown in FIG. 1 includes three axes, i.e., Z-axis for vertical movement, Q-axis for rotational movement, and R for horizontal movement of the
수직운동은 Z-축 모우터(15)에 의하여 회전하는 기어축(14)의 회전수단으로 이루어진다. 기어축의 회전은 기어축(14)과 결합된 케이싱(13)의 수직운동으로 전환된다.The vertical motion consists of the rotation means of the gear shaft 14 rotating by the Z-axis motor 15. The rotation of the gear shaft is converted to the vertical movement of the casing 13 coupled with the gear shaft 14.
핸드(11)를 갖는 아암(12)은 케이싱(13)에 결합된다. 회전운동은 -축 모우터(17)에 의하여 회전되는 기어휘일(18)의 회전수단으로 이루어진다.
기어휘일(18)의 회전에 따라 케이싱(13)이 회전되며, 이에 의해 아암(12)과 핸드(11)도 역시 회전한다.As the gear wheel 18 rotates, the casing 13 is rotated, whereby the
수평운동은 R-축 모우터 )16_의 회전에 의해 케이싱(13)에 대하여 아암(12)을 가공하는 수단에 의해 행해진다.The horizontal movement is performed by means for machining the
이들 3개의 모우터, 즉 Z-, θ- 및 R-축모우터는 제어장치(2)내의 서어보 증폭기로부터 공급되는 입력신호에 의하여 구동된다.These three motors, i.e., Z-, θ- and R-axis motors, are driven by an input signal supplied from a servo amplifier in the
파지작용과 회전작용은 제어장치(2)내에 있는 보조기능 제어기(38)로 부터 보내지는 신호에 의하여 제어된다.The gripping action and the rotating action are controlled by signals sent from the
이와같이, 로보트 구성장치(1)의 전체작용은 제어장치(2)에 의하여 제어된다. 한편 제어장치(2)의 제어하에 로보트장치(1)는 공작물(42)의 올리기와 내리기, 공구(41)등의 교환등과 같이 공작기계(4)에 대한 예정된 조작을 수행한다.In this way, the overall operation of the robot component 1 is controlled by the
로보트장치(1)의 핸드(11)에는 핸드(11)의 파손을 검지하는 핸드검지기(111)가 마련되어 있다.The hand 11 of the robot apparatus 1 is provided with a hand detector 111 for detecting damage to the hand 11.
공작기계(4)는 공구(41), 공작물(42), 주스핀들(43), 주스핀들 모우터(44), 전원(45), 도어(46), 도어검지기(461), 회전검지기(441) 및 전원검지기(451)로 구성되어 있다.The
제 2도에 도시된 바와같이, 공작기계(4)는 로보트장치(1)에 의하여 조작되고, 로보트장치(1)는 제어장치(2)에 의하여 제어되며, 장치(2)는 공작기계(4)와 로보트장치(1) 및 조작패널(3)로부터 신호를 받는다.As shown in FIG. 2, the
공작기계(4)와 로보트장치(1)는 다음 네종류의 신호, 즉 웨이트신호(A), 「인히비트」신호(B), 「호울드」신호(C) 및 「비상정지」신호(D)를 발생한다.The
Ⅰ.「웨이트」신호 (A)I. "Weight" signal (A)
「웨이트」신호는 예컨대, 도어(46)가 닫혀있을때 도어검지기(461)에 의하여 발생되는 신호이다.The "weight" signal is, for example, a signal generated by the
본 실시예에서 웨이트신호는 도어(46)가 닫혀있을때만 발생되고 도어(46)가 열려있을 때는 발생되지 않는다.In this embodiment, the weight signal is generated only when the
또한 척이나 지그의 공작물 파지상태에 따라 발생되는 것등도 이 웨이트신호로서 사용할 수 있다.In addition, the weight signal generated by the workpiece holding state of the chuck or jig can be used as this weight signal.
Ⅱ.「인히비트」신호(B)II. Inhibit signal (B)
인히비트 신호는 예컨대 주스핀들 모우터(44)가 회전될 때 회전검지기(441)에 의하여 발생되는 신호이다.The inhibit signal is, for example, a signal generated by the
이 실시예에서, 「인히비트」신호는 주시픈들 모우터(44)가 회전할때에만 발생되고, 주스핀들 모우터ㅌ(44)가 정지되었을 때는 발생되지 않는다.In this embodiment, the " inhibit " signal is generated only when the
Ⅲ.「호울드」신호(C)III. 'Hold' signal (C)
호울드신호는 예컨대 전원(45)이 오프(OFF)상태에 있을때 전원검지기(451)에 의하여 발생되는 신호이다.The hold signal is, for example, a signal generated by the
본 실시예에서 「호울드」신호는 전원(45)이 「오프」상태에 있을 때에만 발생되고, 전원(45)이 온(ON) 상태에 있을때는 발생되지 않는다.In the present embodiment, the "Hold" signal is generated only when the
Ⅳ. 비상정지신호(D)Ⅳ. Emergency stop signal (D)
비상정지 신호는 예컨대 핸드가 파손될때 핸드검지기(111)에 의하여 발생되는 신호이다.The emergency stop signal is a signal generated by the hand detector 111 when the hand is broken, for example.
본 실시예에서 비상정지 신호는 핸드(11)가 파손되었을 때에만 발생되고, 핸드(11)가 정상상태에 있을때에는 발생되지 않는다.In this embodiment, the emergency stop signal is generated only when the hand 11 is broken, but not when the hand 11 is in the normal state.
제 2도에 도시한 제어장치(2)에 있어서는 (211), (212), (213), …(21N)의 여러 기억 블럭으로 분할되는 기억장치(21)가 마련되고, 이들 기억블럭 각각에 대하여는 순서대로된 한개의 번호가 어드레스로서 주어진다.In the
공업용 로보트 시스템을 조작하는 준비상의 일단계인 티이칭 모우드에서는 지령 데이터를 기억장치(21)에 기억하기 위하여 티이칭 절차를 조작패널(3)을 통하여 수행한다.In the teaching mode, which is a preparatory step of operating the industrial robot system, a teaching procedure is performed through the operation panel 3 to store the instruction data in the
로보트장치(1)의 실제 조작상의 일단계인 재생모우드에서는 로보트장치(1)가 판독된 지령데이터에 따라 작동되도록 상기 기록된 지령데이터가 순서대로 판독된다.In the playback mode, which is an actual operational stage of the robot apparatus 1, the recorded command data is read in order so that the robot apparatus 1 is operated in accordance with the read command data.
기억장치(21)의 각 기억블럭은 다수의 기억영역으로 더욱 분할되며, 각 기억영역은 전송속도(F), Z-축지령치(Z), θ-축 지령치(θ), R-축 지령치(R)및 S-코우드지령 S-01, S-02, …S-99와 같은 일종의 지령데이터를 기억하게 된다. 예컨대 S-01은 웨이트 신호의 체크를 지정받고, S-02부터 S-99까지는 보조기능 지시를 지정받는다.Each memory block of the
어드레스 카운터(24)의 내용은 AND게이트(25)로 부터의 입력에 따라 계산된다.The contents of the address counter 24 are calculated according to the input from the AND gate 25.
기억장치(21)의 기억블럭의 한 어드레스는 어드레스 카운터(24)의 출력에 의하여 표시된다.One address of the storage block of the
표시된 기억블럭에 기억된 데이터가 판독되면 다음에 AND 게이트(22)와 OR게이트(23)를 통하여 제어데이터레지스터(32)로 전송된다. 기억블럭의 판독데이터에 따라 로보트의 조작이 완료되면, 엔드(END)신호가 AND게이트(25)에 공급되고, 다음 AND게이트(25)는 어드레스 카운터(24)에 입력을 공급하여 어드레스 카운터(24)를 하나만 카운트업하고, 이에따라 로보트의 다음 조작을 실시하는 다음차례의 표시된 기억블럭의 판독을 하게된다.When data stored in the displayed storage block is read out, it is then transferred to the control data register 32 through the
로보트장치(1)의 조작은 제어 데이터레지스터(32)에 기록된 기억블럭의 지령데이터에 따라 차례로 제어된다.The operation of the robot apparatus 1 is controlled in order according to the command data of the storage block recorded in the control data register 32.
제어데이터레지스터(32)의 출력으로서의 지령치는 비교측정기(34)에서 현재위치 레지스터(33)의 출력으로서의 현재위치치와 비교된다.The command value as the output of the control data register 32 is compared with the current position value as the output of the current position register 33 by the
이들 두값 사이에 차이가 있게되면 비교측정기(34)는 로보트장치(1)를 작동시키도록 3개의 축(15), (16), (17)에 대해 모우터를 구동시키는 서어보증폭기(35)에 입력을 공급한다.If there is a difference between these two values, the
로보트장치(1)의 구동은 이와같은 구동이 현재위치 레지스터(33)에 보내어져서 기억되어 연속 펄스로서 각각 나타내어지는 상태로 검지기 (151), (161), (171)에 의하여 검지된다.The driving of the robot apparatus 1 is detected by the
로보트장치(1)의 조작상의 한단계는 제어데이터 레지스터(32)의 내용과 현재위치 레지스터(33)의 내용이 동일한 경우에 완료되는 것이다.One operational step of the robot apparatus 1 is completed when the contents of the control data register 32 and the contents of the current position register 33 are the same.
공작기계(4)와 로보트장치(1)로부터 전송된 상기한 4종류의 신호에 응답하는 제어장치(2)의 조작을 지금부터 설명하기로 한다.The operation of the
Ⅰ. 웨이트신호(A)에 대하여,I. With respect to the weight signal A,
웨이트신호 체크지령 S-01이 기억블럭으로부터 지령데이터로서 판독되었을때, 만일 웨이트신호가 공작기계(4)에 의하여 발생되면 로보트장치(1)는 계속 대기상태에 있고, 만일 웨이트 신호가 공작기계(4)로부터 소멸되면 로보트장치(1)의 작동은 재개되도록 조작 프로그램은 표시된다. 이들 과정은 제어데이터 레지스터(32), 인버어터(30)및 OR게이트(29)를 통하여 수행된다.When the weight signal check command S-01 has been read from the memory block as command data, if the weight signal is generated by the
만일 웨이트신호의 체크 S-01이 제어데이터 레지스터(32)로부터 인버어터(31)에 공급되고 웨이트신호(A)가 인버어터(30)에 공급되면, 두개의 인버어터(30)과 (31)은 신호"0"을 OR게이트(29)에 보내게된다.If the check signal S-01 of the weight signal is supplied from the control data register 32 to the inverter 31 and the weight signal A is supplied to the
따라서, OR게이트는 어드레스 카운터(24)가 되도록하는 출력을 발생하지 않는다.Therefore, the OR gate does not generate an output that causes the address counter 24.
다음에 웨이트 신호(A)가 소멸되게 되면 인버어터(30)로 부터 OR게이트에 보내진 신호는 "1"로 변환되고, 따라서 어드레스카운터(24)가 갱신되도록 허용된다.The next time the weight signal A is extinguished, the signal sent from the
상기한 과정은 로보트장치(1)의 조작이 공작기계(4)의 도어(46)의 개방(OPEN)상태가 확인된후 진행되도록 한다.The above process allows the operation of the robot apparatus 1 to proceed after the opening (OPEN) state of the
Ⅱ. 「인히비트」신호 (B)에 대하여,II. Regarding the "inhibit" signal (B),
「인히비트」신호가 공작기계(4)에 나타났을때, 비록 웨이트 신호의 체크 S-01이 판독되지 않더라도 로보트 장치(1)는 대기상태로 된다.When the "inhibit" signal appears on the
다음에 「인히비트」신호(B)가 소멸되면 로보트장치(1)의 조작은 시동버튼을 눌러주는 등의 조작을 필요로 하지 않고 자동적으로 다시 시작된다.Next, when the "inhibit" signal B is extinguished, the operation of the robot apparatus 1 is automatically restarted without requiring an operation such as pressing a start button.
이들 과정은 인버어터(28)와 AND게이트(26)를 통하여 수행된다. 「인히비트」신호가 발생되면, 인버어터(28)로부터 AND게이트(26)에 보내진 신호는"0"이고, 어드레스카운터(24)는 갱신되지 않도록 된다.These processes are performed through
다음에 「인히비트」신호가 소멸되면, 인버어터(28)로부터 게이트(26)에 보내지는 신호는 "1"로 변환되고, 이렇게 하여 어드레스 카운터(24)는 갱신될 수 있게 된다.Next, when the "inhibit" signal is extinguished, the signal sent from the
상기한 과정은, 핸드(11)가 스핀들(43)이 회전하는 동안 공작물(42)를 파지하지 못하게 하며, 스핀들(43)이 회전하지 않는 동안 핸드(11)가 공작물(42)을 파지할 수 있도록 한다.The above process prevents the hand 11 from gripping the workpiece 42 while the
Ⅲ. 호울드 신호(C)에 대하여,III. With respect to the holder signal C,
공작기계(4)에 호울드신호(C)가 발생되면 이 신호는 플립 플롭(27)의 제 1입력으로 보내지고, 다음 플립플롭(27)의 출력신호 "0"이 발생되며, 따라서 AND게이트(25)의 출력이 "0"이 된다. 이에 따라 어드레스카운터(24)는 갱신되지 않게되며, 따라서 로보트장치(1)의 작동은 정지된다. 이경우, 로보트장치(1)의 작동은, 플립플롭(27)이 계속해서 출력신호 "0"을 발생하기 때문에 비록「호울드」신호가 소멸되는 경우라도 다시 재개될 수 없다.When the holder signal C is generated in the
다음에 조작패널(3)의 개시버튼(301)을 누르면 기동신호(SS)가 발생되도록 유도되어, 플립플롭(27)의 제입력으로 공급되며, 따라서 플립플롭(27)은 출력신호 "1"을 보내도록 리세트된다. 이와같이, AND게이트(26)는 출력신호 "1"을 발생하도록 되고 다음차례로 AND게이트(25)도 역시 출력신호 "1"을 발생하게 된다.Next, when the
따라서 어드레스카운터(24)는 갱신을 재개하게 되고, 이에따라 로보트장치(1)의 작동이 재개된다.Therefore, the address counter 24 resumes updating, and the operation of the robot apparatus 1 is resumed accordingly.
상기한 과정은 전원(45)의 차단에 응답하여 로보트장치(1)의 작동을 정지시킬 수 있게 하며, 이에따라 전원(45)이 "온"상태로 복귀된 후 이와같은 전원(45) 자체의 복귀가 로보트장치(1)의 작동을 개시할 수는 없다.The above process makes it possible to stop the operation of the robot apparatus 1 in response to the interruption of the
그러나, 로보트장치(1)의 작동은 조작패널(3)내의 개시버튼(301)이 전체시스템의 점검을 완료한 조작자에 의하여 눈러진 후에만 시동되어질 수 있다.However, the operation of the robot apparatus 1 can be started only after the
Ⅳ. 비상정지신호 (D)에 대하여,Ⅳ. Regarding the emergency stop signal (D),
「비상정지」신호 (D)가 로보트장치(1)에 발생되었을 때, 스위치(36)는 서어보 증폭기(35)에 공급되는 전원공급(37)을 차단하고, 따라서 로보트장치(1)의 작동이 정지된다.When the "emergency stop" signal D is generated to the robot apparatus 1, the
이 경우, 로보트장치(1)의 작동은, 비록 「비상정지」신호(D)가 소멸되어도 재개될 수 없다.In this case, the operation of the robot apparatus 1 cannot be resumed even if the "emergency stop" signal D disappears.
왜냐하면 스위치(36)에는 「비상정지」신호(D)의 비존재에 응답하는 자동차폐수단이 마련되어 있지 않기 때문이다.This is because the
다음, 로보트장치(1)의 작동은 로보트장치(1)가 그의 원상태로 완전히 복귀하고 전체 시스템의 체크가 완료된 후에만 재개될 수 있다.Next, the operation of the robot apparatus 1 can be resumed only after the robot apparatus 1 completely returns to its original state and the check of the entire system is completed.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114035508A (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 珠海格力智能装备有限公司 | Control method and control system for preventing collision of machine tool system panel |
-
1979
- 1979-01-31 KR KR1019790000266A patent/KR830002787B1/en active
Cited By (2)
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CN114035508A (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 珠海格力智能装备有限公司 | Control method and control system for preventing collision of machine tool system panel |
CN114035508B (en) * | 2021-11-08 | 2023-10-20 | 珠海格力智能装备有限公司 | Control method and control system for collision avoidance of machine tool system panel |
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