WO1997014083A1 - Unites d'e/s et tableau de commande pour controleurs numeriques - Google Patents

Description

明 細 書

数値制御装置用 I / 0ュニ ッ ト及び分線盤

技 術 分 野

本発明は、 数値制御装置とその数値制御装置によ り制 御される機械側との間での信号の授受を行う、 数値制御 装置用 I Z Oュニ ッ ト及び分線盤の改良に関する。

背 景 技 術

数値制御装置によ って工作機械を駆動するには、 数値 制御装置と機械側との間で信号の授受を行う必要がある < この信号の授受は、 数値制御装置と機械側の入出力端の 間に接続したケーブル等の配線を介して行っ ている。 一 般に、 数値制御装置と機械側との間の接続関係は、 機械 側のシステムにおいて機械のタイ プや規模等の種々 の条 件によ って異なる。 そのため、 通常は、 分線盤及び I 0ユニ ッ ト を使用するこ と によ り、 機械側のシステムに 応じ たケーブル等の配線作業を容易に している。 この場 合、 この分線盤は数値制御装置で制御される機械に適合 できるよ う に機械ごと作成され、 一方、 I Z Oユニ ッ ト は共通のものが使用 される。

図 3 は従来の数値制御装置と機械側と の接铳を説明す るためのブロ ッ ク図である。 図 3 において、 数値制御装 置 2 1 と機械側 2 2 との間は、 I Z Oユニ ッ ト 2 4 と分 線盤 2 3が配置され、 これらの間はケーブル 3 1 , 3 2， 3 3， 3 4 によ って接铳されている。 分線盤 2 3 は、 機 械側 2 2 のシステムに対応 して設定される。 従来の数値制御装置と機械側の間の I 0の接続にお いては、 作業性や生産性に問題がある。

従来の数値制御装置と機械側の間で I 0接続を行う 場合には、 例えば図 3で示したよ う に、 分線盤 2 3は機 械側 2 2のシステムに応じて個別に設定される。 また、 I ZOユニ ッ ト 24よ り機械側において、 I ZOュニ ッ ト 24 と機械側 2 2は、 分線盤 2 3との間で最低 2本の ケーブル （配線 3 2および配線 3 3， 3 4 ) を必要する。 したがって、 分線盤 2 3は機械側のシステムに応じて設 定する必要があり、 また分線盤 2 3に接铳するためにケ 一ブルの本数も増加するこ と となって、 その作業性や生 産性を向上させるこ とが困難である。

また、 図 4 に示すよ う に、 数値制御装置 2 1 と機械側 2 2 との間の信号量が増加する場合には、 分線盤を 2つ ( 2 3 a, 2 3 b ) に增やすと と もに、 この分線盤 2 3 a， 2 3 b に対応して I ZOユニ ッ ト 24 a, 24 bを 增設する必要がある。 これら分線盤および I Z 0ュニ ッ ト は、 機械側 2 2の構成に応じて個別に作成する必要が あ り、 また、 これらを接続するケーブルの本数も増加す る こ と になる。

数値制御装置の 1 ノ〇ュニ ッ ト を機械側に合わせて作 成するこ と によ って、 分線盤自体を省き、 分線盤に基づ く ケーブル本数の増加を解決する こ と も考え られる力 こ の場合には、 異なる工作機械毎に I 〇ュニ ッ ト を作 成する必要がある。 しか しながら、 一般に、 1 0ュニ ッ トは、 数値制御装置本体との間で信号の授受を行うた めの通信回路や、 機械側との間で信号を授受を行う ため の送受信回路を必要とするため、 これらの回路を異なる 工作機械毎に作成するこ と は、 作成の作業上およびコス ト上で大きな負担と なる。

発 明 の 開 示

本発明の目 的は、 I 0ュニ ッ ト と分線盤との間の配 線を不要と して、 I Z Oユニ ッ ト と分線盤と を一体と し, 実装空間や布線数が削減された、 数値制御装置用の I 0ュニ ッ ト及び分線盤を提供する こ とを 目的とする。

上記目的を達成するため、 本発明によ る数値制御装置 用の 1 ノ 0ユニ ッ ト及び分線盤にあっては、 分線盤は数 値制御装置によ り制御される機械側のシステムに合わせ て作成された K線を有する と と もに、 送受信手段を含む 1 0ュニ ッ トを複数台取 り 付け取り外 しのできる コネ ク タを備えたものであり、 また、 I Z Oユニ ッ トは上記 分線盤のコネ ク タに取り 付けられるよ う構成 している。 そ して、 分線盤上のコネク タのう ちの 1 つまたはそれ以 上にそれぞれ I Z Oユニ ッ ト を取り 付ける と、 取り 付け られた各 I 0ユニ ッ ト と上記 K線とが接铳されて、 数 値制御装置と機械側との入出力接続が行なわれる。

以上のよ う に本発明によれば、 I ノ 0ユニ ッ ト と 分線 盤との間の配線は不要とな り、 I 0ユニ ッ ト と分線盤 とが一体になるため、 実装空間、 布線数が削減されてコ ス ト、 作業性が改善される。 図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1 は本発明によ る数値制御装置用 I ZOュニ ッ トの 1 実施形態の概略を説明するための斜視図であり、

図 2は図 1 に示した数値制御装置用 I Z 0ュニ ッ ト を 詳細に説明するためのブロ ッ ク図であり、

図 3は従来の数値制御装置用 I ZOュニ ッ トの一例を 説明するためのブロ ッ ク図であり、 そ して、

図 4は従来の数値制御装置と機械側と の接铳を説明す るためのブロ ッ ク図である。

発 明 を 実施す る た め の最 良 の 形態 まず、 本発明の実施の 1 態様を図 1 を用いて説明する _c 図 1 において、 本発明の数値制御装置用 I /0ュニ ッ ト 4および分線盤 3は、 数値制御装置 1 の本体と、 操作 盤や強電盤等の機械側 2 との間の接続を行う ための装置 である。

数値制御装置用 I / 0ユニ ッ ト 4は、 ケーブル 1 3を 介 して数値制御装置 1 と接続される 1ノ0ュニ ッ ト 4 a と、 增減可能な 1 ノ 0ユニ ッ ト 4 b, 4 c， 4 d, によ っ て構成される。 一方、 分線盤 3には機械側 2に対 応 した配線 （図示していない） が形成される と と も に、 I Z 0ユニ ッ ト 4を設置し、 前記配線と接続可能と して いる。 該配線の一端は Iノ 0ユニ ッ ト 4 との接铳を行う ためのコネク タ 1 0 ( 1 0 a, 1 0 b， 1 0 c, 1 0 d 1 0 e ) に接铳され、 I ZOュニ ッ ト 4 と コネク タ 1 0 a , 1 0 b, 1 0 c, 1 0 d, l O e と の接続は、 例え ば I ZOュニ ッ ト 4の接点端子を コネク タ 1 0の溝内に 差 し込むこ と によ っ て行う こ とができる。 配線の他端は ケーブル用コネク タ 1 1 A , 1 1 B , · · · ， 1 1 Pに 接铳され、 ケーブル 1 6, 1 7を介して機械側 2のコネ ク タ 1 2 A， 1 2 B, · · ·， 1 2 Pに接続される。 な お、 ケーブル 1 6は、 停止信号や表示信号等の信号を機 械側 2から分線盤 3側に送信する信号線と、 位置データ 等の信号を分線盤 3側から機械側 2に送受信する信号線 と を含むものであり、 ケーブル 1 7は、 停止信号や表示 信号等の信号を機械側 2から分線盤 3側に送信する信号 線のみを含むものである。

図 1 において、 少なく と も一つの数値制御装置用 I / 0ュニ ッ ト 4 aを分線盤 3側のコネク タ 1 0 aに取付け る こ と によ っ て、 数値制御装置 1 と分線盤 3 との接続を 行う。 これによ つて、 数値制御装置 1 と I Z 0ユニ ッ ト 4 aと はケーブル 1 3を介して相互の通信が行われ、 I Z 0ュニ ッ ト 4 aと 分線盤 3の入出端の間では分線盤 3 の配線によ っ て信号やデータの送受信が行われ、 さ らに. 分線盤 3の入出端と機械側 2の間ではケーブル 1 6, 1 7 によ って信号やデータの送受信が行われる。

分線盤 3は複数個のコネク タ 1 0 a, 1 0 b, 1 0 c, 1 0 d. · · · を備えるこ とができ、 各コネ ク タに I ノ 0ユニ ッ ト 4 a， 4 b, 4 c, 4 d , · · · を取り 付け る こ とができ る。 各 I Ζ 0ユニ ッ ト 4が取り 扱う こ とが でき る送受信量はあらかじめ設定 しておき、 数値制御装 置 1 や機械側 2が要する送受信量に応じ て、 1 0ュニ ッ ト を単位と して増減を行う。 また、 各 1 0ユニ ッ ト 4 の間の送受信はケーブルまたはコネク タを介して行う こ とができる力 分線盤 3側に設けた配線によ り 行う こ と もできる。

したがって、 必要とする送受信量が一つの I / Oュニ ッ トの送受信量内である場合には、 ケーブル 1 3が接続 された I Z Oュニ ッ ト 4 a をコネ ク タ 1 O a に取付ける こ と によ って、 数値制御装置 1 と分線盤との接統を行う こ とができる。 また、 必要とする送受信量が增加した場 合には、 I 0ユニ ッ ト 4 a に加え、 增加した送受信量 に応じた個数の I Z Oユニ ッ ト 4 b , 4 c, 4 d , · · ' をコネク タ 1 0 b , 1 0 c , 1 0 d， · · · に取付け る。

さ ら に、 本発明の実施の形態の詳細および動作につい て、 図 2 に示す本発明の実施の形態を示すブロ ッ ク図を 用いて説明する。 なお、 図 2 中で図 1 と重複する部分に ついては説明を省略する。

図 2 において、 分線盤 3 には機械側 2 に応じた配線 1 5 が形成され、 該配線 1 5 の一方の入出端はコネク タ 1 1 A, 1 1 B, 1 1 C, 1 1 D, · ' · 1 1 Ρ に接続さ れている。 ま た、 配線 1 5 の他方の入出端は 1 〇ュニ ッ ト 4 用のコネク タ 1 0 a, 1 0 b , 1 0 c , 1 0 e に 接続されている。 この配線 1 5 は異なる機械側 2毎に形 成されるものである。 なお、 図 2 では、 コネ ク タ 1 0 a に接铳される配線についてのみ概略的に示している。

分線盤 3のコネク タ 1 0 a， 1 0 b， 1 0 c , 1 0 d には I 0ユニ ッ ト 4 a， 4 b , 4 c , 4 dが取り 付け られる。 1 0ュニ ッ ト 4 &は、 通信回路 5 と入出信号 制御回路 6 (なお、 図中では制御回路 6で示している。 ） と送受信回路 7 a を備え、 その他の I / Oユニ ッ ト 4 b， 4 c , 4 d は送受信回路 7 b， 7 c, 7 dのみを備えて いる。 I Z 0ユニ ッ ト 4 aの通信回路 5 は、 分線盤 3 と 数値制御装置 1 との通信をケーブル 1 3、 およびコ ネク 夕 8 を介して行い、 入出信号制御回路 6 は I / Oュニ ッ ト 4 aが備える送受信回路 7 a を直接制御した り、 コネ ク タ 9 a, 9 b, 9 c, 9 dおよび配線 1 4 等を介 して 各 1 0ユニ ッ ト 4 b, 4 c, 4 dが備える送受信回路 7 a, 7 b , 7 c， 7 d を制御して、 各送受信回路の送 受信動作の調整を行う。 これら各送受信回路 7 a， 7 b , 7 c， 7 d は、 配線 1 5およびケーブル 1 6 , 1 7 を介 して機械側 2 との間で制御信号やデータ信号の送受信を 行う。

したがって、 I Z Oュニ ッ ト 4 aのみが通信回路 5 と 入出信号制御回路 6 を備え、 その他の追加の I Z Oュニ ッ ト 4 b , 4 c， 4 d は送受信回路 7 b , 7 c， 7 dの みを備えてた構成である。

こ こで、 1 ノ 0ユニ ッ ト 4 の各送受信回路 7 a, 7 b , 7 c, 7 d の送受信の能力を、 例えば入力側の接続可能 点数を 1 6点と し、 出力側の接続可能点数を 8点とする と、 図 2中の実線で示した 4つの 1 0ユニ ッ ト 4 a , 4 b, 4 c, 4 dでは、 入力側の接続可能点数は 6 4点 ( 1 6点 X 4ユニ ッ ト） とな り、 出力側の接铳可能点数 は 3 2点 （ 8点 X 4ユニ ッ ト） と なる。

このと き、 数値制御装置による工作機械が、 入力側に ついて 6 0点を必要と して、 出力側について 3 0点を必 要とする場合には、 この 1 0ユニ ッ ト 4 a, 4 b, 4 c , 4 dを含む分線盤 3の構成によ って、 送受信用の接 铳を行っ て数値制御を行う こ とができる。

数値制御装置による工作機械が、 よ り 多く の入出力の 点数を必要とする場合には、 図 2中の破線で示すよ う に 分線盤 3に I /Oユニ ッ ト 4 eを追加して取り 付け、 入 出力制御回路 6から配線 1 4およびコネク タ 9 eを介し て制御信号およびデータ信号を受けるこ と によ って、 入 出力制御回路 6が対応している最大点数まで使用可能な 入出力点数を增加させるこ とができる。 この入出力点数 の増加は、 共通の構成の I /Oユニ ッ ト を単位と して行 う こ とができる。

なお、 ケーブル 1 6は機械側 2 と分線盤 3側間の送受 信信号を伝送を行い、 ケーブル 1 7は機械側 2から分線 盤 3側のみの伝送を行う場合を示 し、 それぞれ機械側 2 においてコネ ク タ 1 2 A, 1 2 B , 1 2 C, 1 2 D , 1 2 Pに接続している。 このと き、 数値制御装置によ るェ 作機械が、 入力側について 6 0点を必要と して、 出力側 について 3 0点を必要とする場合には、 例えば、 コ ネ ク 夕 1 2 A , 1 2 B , 1 2 C については入力側で 1 6 点， 出力側で 8点のコネク タを用い、 コネク タ 1 2 Dについ ては入力側で 8点， 出力側で 6点のコネ クタ を用い、 コ ネ クタ 1 2 P については入力側で 4点のコネ ク タを用い る組み合わせとするこ とができる。

したがって、 本発明の数値制御装置用 I 0ユニ ッ ト および分線盤を用いて、 数値制御による機械工作を行う 場合には、 機械側のシステムに合わせて分線盤の配線の みの設計， 作成を行い、 入出力に関しては単に I Oュ ニ ッ ト の個数を定めるだけで対応するこ とができる。 こ れによ って、 I Z Oユニ ッ ト と分線盤の配線との布線を 不要とするこ とができ、 配線の作業を省略して作業性、 生産性が向上して、 製造コス ト を抑える こ とができ る。

また、 本発明の数値制御装置用 I Z Oユニ ッ トおよび 分線盤によれば、 I / Oユニ ッ ト と分線盤を一体とする こ とができるため、 実装のための空間や布線数を削減す る こ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 盤上に配線が形成され、 さ ら に、 盤上に送受信手段 を含む 1ノ0ュニ ッ ト を複数台取り 付け取 り外しので きる コネク タを備えた、 数値制御装置用の分線盤。

2. 数値制御装置用の分線盤のコネク タ に取 り 付けられ るよ う構成された、 送受信手段を含む I /0ユニ ッ ト。

3. 上記 I Z Oユニ ッ トは、 通信回路と入出信号制御回 路と送受信回路と を備え、

上記通信回路は、 分線盤と数値制御装置との通信を ケーブルおよびコネク タを介して行う ものであり、 上記入出信号制御回路は、 自己の I Z 0ユニ ッ トが 備える送受信回路を直接制御したり、 また、 分線盤の 他の I ZOュニ ッ ト用コネク タ に取り 付けられた他の 1 または 2以上の I /Oュニ ッ ト における送受信回路 をこれら コネク タ及び配線を介 して制御するものであ り、

上記送受信回路は、 分線盤に形成した配線および接 铳ケーブルを介して機械側との間で制御信号やデータ 信号の送受信を行う ものである、

請求の範囲第 2項記載の I ZOユニ ッ ト。

4. 上記 I Z 0ユニ ッ トは、 分線盤に形成した配線およ び接铳ケーブルを介して機械側との間で制御信号ゃデ —夕信号の送受信を行う送受信回路のみ備えた、 請求 の範囲第 2項記載の 1 0ュニ ッ ト。

5. 数値制御装置によ り制御される機械側のシ ステム に 合わせて作成された配線を有すると と もに、 送受信手 段を含む I /Oュニ ッ ト を複数台取り 付け取り外 しの でき るコネク タを備えた分線盤と、

上記分線盤のコネク タ に取り 付けられるよ う構成さ れた、 上記送受信手段を

含む I ZOュニ ッ ト と、

の組み合わせからなり、

分線盤上のコネク タのう ちの 1つまたはそれ以上に それぞれ上記 I ZOユニ ッ ト を取り付けると、 取り付 けられた各 1 0ュニ ッ ト と上記記線とが接铳される よ う に してある、

数値制御装置と機械側との入出力接铳を行う、 数値制 御装置用 I Oュニ ッ ト及び分線盤。

6. 上記 Iノ0ユニ ッ トの少なく と も一つは、 数値制御 装置と接铳する通信手段を備えたこ と を特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の数値制御装置用 I Oュニ ッ ト及び分線盤。

7. 上記 1 0ユニ ッ ト間は送受信手段を介して接铳さ れる、 請求の範囲第 1項記載の数値制御装置用 I /O ュニ ッ ト及び分線盤。

8. 上記 I ZOユニ ッ トのう ちの少な く と も一つは、 送 受信手段の制御を行う制御手段を備えたこ と を特徴と する、 請求の範囲第 1項記載の数値制御装置用 1 〇 ュニ ッ ト及び分線盤。

9. 複数個のデータ 入力端子と複数個のデータ出力端子 と を有する 1 または複数個の 1 0ュニ ッ 卜 と、 上記複数個の I ZOュニ ッ ト をそれぞれ取付け取り 外し可能な複数個の I Z Oユニ ッ ト用コネク タ、 複数 個のケーブル用コネク タ、 及びこれら 1 0ユニ ッ ト 用コネク タ とケーブル用コネク タ と を結ぶ配線を備え た分線盤と

の組み合わせからなり、

数値制御装置によ り制御される工作機械の必要入出 力点数と上記 I 0ュニ ッ トの送受信能力に応じて、 必要数の I Z 0ュニ "ノ ト を上記分線盤の I 0ュニ ッ ト用コネク タ に係合し得るよ う に した、

数値制御装置と機械側との入出力接铳を行う、 数値 制御装置用 I Z 0ュニ ッ ト及び分線盤。

0. 分線盤の I Z Oユニ ッ ト用コネク タ に取り 付けら れる I Z Oユニ ッ トのう ちの一つは、 数値制御装置と の通信を行う通信回路と、 残り の I Z Oユニ ッ ト にお ける送受信回路を制御する入出力制御回路と、 送受信 回路と を備え、 それ以外の I / Oユニ ッ ト は送受信回 路のみ備えた、 請求の範囲第 9項記載の、 数値制御装 置用 I Z Oユニ ッ ト。