JP4945471B2

JP4945471B2 - Numerical control device with relocation prevention function

Info

Publication number: JP4945471B2
Application number: JP2008025886A
Authority: JP
Inventors: 通小林; 博篤安藤; 浩野田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: JP2009187234A

Description

本発明は、数値制御装置に関し、特に移設防止機能を有する数値制御装置に関する。 The present invention relates to a numerical control device, and more particularly to a numerical control device having a relocation prevention function.

工作機械が不正に移設されることを防止するために、機械が正規の設置場所から動かされた場合に、機械に実装された振動検出センサがＩ／Ｏ機器を通して数値制御装置に通知し、機械を使用不能にする技術が知られている（特許文献１参照）。 In order to prevent the machine tool from being transferred illegally, when the machine is moved from a proper installation location, the vibration detection sensor mounted on the machine notifies the numerical control device through the I / O device, and the machine There is known a technique for making the system unusable (see Patent Document 1).

特開２００３−３５５９５号公報JP 2003-35595 A

特許文献１に開示される技術においては、振動検出センサが振動を検知して工作機械が移設されたか否かを判断しているため、本発明の目的で使う場合は、本来は不正ではない工場内での移設でも使用不能にしてしまうという問題がある。また、工作機械を移設しなくても地震などで誤検出したり、あるいは逆に、工作機械が移設されても振動が小さいと検出しないなど、誤作動する問題点もある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, since the vibration detection sensor detects vibration and determines whether or not the machine tool has been relocated, it is not an illegal factory when used for the purpose of the present invention. There is a problem that even the relocation within the company makes it unusable. In addition, there is a problem of malfunction such as erroneous detection due to an earthquake or the like without moving the machine tool, or conversely, even if the machine tool is moved, it is not detected when vibration is small.

また、特許文献１の技術では、振動履歴記憶手段が記憶する振動の履歴は、工作機械のある一時点での振動を記憶するにすぎないか、振動によって生じる電流をコンデンサに蓄積することによる振動の積分情報を得ているにすぎない。このため、機械の移設判断を行うには虚報の可能性が高い。 Further, in the technique of Patent Document 1, the vibration history stored in the vibration history storage means is only stored vibration at a certain point of the machine tool, or vibration caused by accumulating current generated by the vibration in the capacitor. I only get the integration information. For this reason, there is a high possibility of false information in order to determine whether to move the machine.

特許文献１に開示される移設検出判断技術では、振動検出センサと数値制御装置との間で検出信号および指令信号の通信が行われる。このため、第３者が前記通信内容を解析し、前記検出センサを成りすましのセンサに置き換えることが可能である。
そこで本発明は、機械の移設に伴って発生する振動を加速度で検出し、加速度の時間的変化を解析可能な機械の移設防止機能を有する数値制御装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、機械の移設を検出する振動検出センサの成りすましによるセンサの置き換えを不可能とし、機械の移設防止機能を有する数値制御装置を提供することである。 In the relocation detection determination technique disclosed in Patent Document 1, detection signals and command signals are communicated between the vibration detection sensor and the numerical control device. For this reason, a third party can analyze the communication content and replace the detection sensor with a spoofed sensor.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a numerical control device having a machine transfer prevention function capable of detecting vibrations generated by moving a machine by acceleration and analyzing temporal changes in acceleration.
It is another object of the present invention to provide a numerical control device that makes it impossible to replace a sensor by impersonating a vibration detection sensor that detects the relocation of the machine, and has a function of preventing the relocation of the machine.

本願の請求項１に係る発明は、
工作機械や産業用機械を制御する機能を有する数値制御装置であって、
該数値制御装置の振動によって生じる加速度を検出する加速度センサと、
デジタルデータを格納する保持型メモリと、
該加速度センサから出力される加速度信号をデジタルデータに変換し該デジタルデータを該保持型メモリに記憶させる論理回路と、
該加速度センサ、該論理回路、及び該保持型メモリを電源バックアップするバッテリと、
該バッテリをオン・オフするスイッチ手段と、
該保持型メモリに格納されたデジタルデータを読み出して解析し該数値制御装置の移設の有無を判断する移設判断手段と、
該移設判断手段で該数値制御装置の移設ありと判断された場合、該数値制御装置の機能を停止する機能停止手段とを備え、
該数値制御装置の電源オフ時に前記スイッチ手段をオンし、該数値制御装置の振動によって生じる加速度に基づくデジタルデータを該保持型メモリに格納し、
該数値制御装置の起動時に該移設判断手段により該保持型メモリに格納された該デジタルデータを読み出して解析し、該数値制御装置の移設の有無を判断するようにすると共に、前記加速度センサ、前記論理回路、前記保持型メモリ、および前記数値制御装置とのインタフェース回路が、一つのプリント基板に実装されたことを特徴とする移設防止機能を有する数値制御装置である。
The invention according to claim 1 of the present application is
A numerical control device having a function of controlling machine tools and industrial machines,
An acceleration sensor for detecting acceleration caused by vibration of the numerical control device;
Holding memory for storing digital data;
A logic circuit for converting an acceleration signal output from the acceleration sensor into digital data and storing the digital data in the holding memory;
A battery that backs up the acceleration sensor, the logic circuit, and the holding memory;
Switch means for turning on and off the battery;
Relocation determination means for reading out and analyzing the digital data stored in the holding type memory and determining whether or not the numerical control device is relocated;
A function stop unit for stopping the function of the numerical control device when the transfer determination unit determines that the numerical control device is transferred;
Turning on the switch means when the numerical control device is powered off, storing digital data based on acceleration caused by vibration of the numerical control device in the holding memory;
When the numerical control device is started up, the relocation determining means reads out and analyzes the digital data stored in the holding memory to determine whether the numerical control device has been relocated, and the acceleration sensor, A numerical control device having a transfer prevention function , wherein a logic circuit, the holding type memory, and an interface circuit with the numerical control device are mounted on one printed circuit board .

請求項２に係る発明は、
工作機械や産業用機械を制御する機能を有する数値制御装置であって、
該数値制御装置の振動によって生じる加速度を検出する加速度センサと、
デジタルデータを格納する保持型メモリと、
該加速度センサから出力される加速度信号をデジタルデータに変換し該デジタルデータを該保持型メモリに記憶させる論理回路と、
該加速度センサ、該論理回路、及び該保持型メモリを電源バックアップするバッテリと、該バッテリをオン・オフするスイッチ手段と、
該保持型メモリに格納されたデジタルデータを読み出して解析し該数値制御装置の移設の有無を判断する移設判断手段と、
該移設判断手段で該数値制御装置の移設ありと判断された場合、該数値制御装置の機能を停止する機能停止手段とを備え、
該数値制御装置の電源オフ時に前記スイッチ手段をオンし、該数値制御装置の振動によって生じる加速度に基づくデジタルデータを該保持型メモリに格納し、
該数値制御装置の起動時に該移設判断手段により該保持型メモリに格納された該デジタルデータを読み出して解析し、該数値制御装置の移設の有無を判断するようにすると共に、前記加速度センサ、前記論理回路、前記保持型メモリ、および前記数値制御装置とのインタフェース回路が、一つのシステムＬＳＩとして構成されていることを特徴とする移設防止機能を有する数値制御装置である。 The invention according to claim 2
A numerical control device having a function of controlling machine tools and industrial machines,
An acceleration sensor for detecting acceleration caused by vibration of the numerical control device;
Holding memory for storing digital data;
A logic circuit for converting an acceleration signal output from the acceleration sensor into digital data and storing the digital data in the holding memory;
A battery that backs up the accelerometer, the logic circuit, and the retention memory; and a switch that turns the battery on and off;
Relocation determination means for reading out and analyzing the digital data stored in the holding type memory and determining whether or not the numerical control device is relocated;
A function stop unit for stopping the function of the numerical control device when the transfer determination unit determines that the numerical control device is transferred;
Turning on the switch means when the numerical control device is powered off, storing digital data based on acceleration caused by vibration of the numerical control device in the holding memory;
When the numerical control device is started up, the relocation determining means reads out and analyzes the digital data stored in the holding memory to determine whether the numerical control device has been relocated, and the acceleration sensor, logic circuit, said holding memory, and an interface circuit of the numerical controller, a numerical controller having to that transfer set prevention function, characterized in that it is constructed as a single system LSI.

請求項３に係る発明は、前記バッテリが取り外されたか否かを判定するバッテリ取外し判別手段を有し、該バッテリ取外し判別手段により前記バッテリが取り外されたと判定された場合には、当該数値制御装置の機能を停止にすることを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の移設防止機能を有する数値制御装置である。 The invention according to claim 3 includes battery removal determining means for determining whether or not the battery has been removed, and when the battery removal determining means determines that the battery has been removed, the numerical control device The numerical control device having a relocation prevention function according to claim 1, wherein the function is stopped.

請求項４に係る発明は、移設により機能が停止になった前記数値制御装置を再度起動するために、予め決められた条件において該数値制御装置の機能を有効にする手段を備えた請求項１〜３のいずれか一つに記載の移設防止機能を有する数値制御装置である。 The invention according to claim 4 further comprises means for enabling the function of the numerical control device under a predetermined condition in order to restart the numerical control device whose function has been stopped by the relocation. It is a numerical control apparatus which has a transfer prevention function as described in any one of -3.

請求項５に係る発明は、前記数値制御装置の機能を有効にする手段として、特定の作業者のみが知りうる暗証番号を入力した場合に起動を許可する手段、あるいは、特定の作業者にのみ所持が許される起動を許可する媒体により起動を許可する手段、の少なくともいずれか一つの手段を有する請求項４に記載の移設防止機能を有する数値制御装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, as means for enabling the function of the numerical control device, means for permitting activation when a personal identification number known only to a specific worker is input, or only to a specific worker 5. The numerical control device having a transfer preventing function according to claim 4, further comprising at least one means for permitting activation by a medium permitting activation that is permitted to be possessed.

請求項６に係る発明は、前記加速度センサは、並進加速度、角加速度、または角速度の少なくとも一つを検出する加速度センサであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の移設防止機能を有する数値制御装置である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the acceleration sensor is an acceleration sensor that detects at least one of translational acceleration, angular acceleration, and angular velocity. A numerical control device having a relocation prevention function.

本発明により、機械の移設に伴って発生する振動を、加速度あるいは角速度として検出し、加速度あるいは角速度の時間的変化を解析可能な機械の移設防止機能を有する数値制御装置を提供することが可能である。
また、本発明は、機械の移設を検出する振動検出センサの成りすましによるセンサの置き換えを不可能とし、機械の移設防止機能を有する数値制御装置を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a numerical control device having a function of preventing the movement of a machine capable of detecting vibrations generated by the movement of the machine as acceleration or angular velocity and analyzing temporal changes in the acceleration or angular velocity. is there.
Further, the present invention makes it impossible to replace the sensor by impersonating a vibration detection sensor that detects the transfer of the machine, and can provide a numerical control device having a function of preventing the transfer of the machine.

図１は本発明の移設防止機能を有する数値制御装置に用いられるシステムＬＳＩの一例である。システムＬＳＩは、１つのチップに複数の機能を集約したＬＳＩである。そのため、システムＬＳＩにすると、複数のＬＳＩを使うのに比べて配線が簡単となり占有面積も小さくなる。 FIG. 1 shows an example of a system LSI used in a numerical control apparatus having a migration prevention function according to the present invention. The system LSI is an LSI in which a plurality of functions are integrated on one chip. For this reason, the system LSI is simpler in wiring and uses less space than using a plurality of LSIs.

本発明である移設防止機能を有する数値制御装置で用いられるシステムＬＳＩ１は、振動による加速度を検出する加速度センサ４、加速度センサ４の出力信号であるアナログ信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換器５、プロセッサであるＭＰＵ６、ＡＤ変換器５からのデジタルデータを記憶する保持型メモリ７、インタフェース回路８を有する。図示しないが、ＭＰＵ６内部の回路がタイミングを合わせて動作するためのクロック用の発振手段もシステムＬＳＩ１に形成されている。ＭＰＵ６は論理回路の一種であり、ＡＤ変換器５から出力される加速度のデジタルデータを保持型メモリ７に記憶する処理を行う。なお、ＡＤ変換器５の機能をＭＰＵ６に行わせることによりＡＤ変換器５を用いなくてもよい。また、保持型メモリ７をパリティ付としてもよい。例えば、パリティ付メモリでは、８個のビットに対して１ビットの冗長ビット（パリティビットという）を持たせ、メモリへの書き込み時には、８個のビットとパリティビットの合計が常に奇数または偶数になるようにパリティビットの値をセットしておく。そして、メモリからの読み出し時には、このパリティビットも読むことで、それが書き込み時の状態かどうか（奇数か偶数か）をチェックする。書き込み時の状態と同一でなければ、何らかのメモリーエラーが生じたと判断できる。
加速度センサ４は、並進加速度、角加速度、または角速度の少なくとも一つを検出する機能を有している。 A system LSI 1 used in a numerical controller having a relocation prevention function according to the present invention includes an acceleration sensor 4 that detects acceleration due to vibration, an AD converter 5 that converts an analog signal that is an output signal of the acceleration sensor 4 into digital data, An MPU 6 as a processor, a holding memory 7 for storing digital data from the AD converter 5, and an interface circuit 8 are included. Although not shown, an oscillation means for a clock for operating a circuit in the MPU 6 at the same timing is also formed in the system LSI 1. The MPU 6 is a kind of logic circuit, and performs a process of storing digital data of acceleration output from the AD converter 5 in the holding memory 7. The AD converter 5 may not be used by causing the MPU 6 to perform the function of the AD converter 5. Further, the holding memory 7 may be provided with parity. For example, in a memory with parity, 8 redundant bits (referred to as parity bits) are provided for 8 bits, and when writing to the memory, the sum of the 8 bits and the parity bit is always odd or even. In this way, the value of the parity bit is set. At the time of reading from the memory, this parity bit is also read to check whether it is in a writing state (odd or even). If it is not the same as the state at the time of writing, it can be determined that some memory error has occurred.
The acceleration sensor 4 has a function of detecting at least one of translational acceleration, angular acceleration, and angular velocity.

ＭＰＵ６はマイクロプロセッサであり、システムＬＳＩ１に搭載されたＲＯＭ（図示省略）に格納されたソフトウェアにより、加速度を表す前記デジタルデータを保持型メモリ７に記憶する処理を実行する。
ＭＰＵ６は制御と演算の機能を有する。演算機能としては、演算対象のデータを保持や演算結果のデータを保持、演算結果の状態を保持のための各種レジスタを有する。また、
制御機能としては、プログラムの実行位置を示すためのプログラムカウンタ、プログラムの実行に際して一時的にデータを格納するためのスタック領域の位置を示すためのスタックポインタなどがある。制御機能で中心となるのは、命令デコーダとその結果に基づいてＭＰＵ６を構成する各部位への制御信号を出力するＭＰＵ制御回路である。この制御信号は、ＭＰＵ６内部だけではなくバスを介してＭＰＵ６外部ともやりとりできる。
保持型メモリ７に記憶される情報は、例えば、前記デジタルデータをそのまま記憶すること、デジタルデータを基準値と比較し基準値を超えたデータのみ記憶すること、デジタルデータを基準値と比較し基準値を超えた回数を記憶すること、所定時間内の平均データの記憶、などがある。
また、加速度の測定は、数値制御装置１０の電源オフの時点から連続して行っても良いし、バックアップ電源の消耗を防止するため断続的に実行してもよい。なお、断続的に加速度の測定を行う場合、何らかの加速度を検知した時点から連続して測定、ないし、測定頻度を多くしてもよい。 The MPU 6 is a microprocessor, and executes a process of storing the digital data representing the acceleration in the holding memory 7 by software stored in a ROM (not shown) mounted on the system LSI 1.
The MPU 6 has control and calculation functions. The calculation function includes various registers for holding calculation target data, holding calculation result data, and holding the calculation result status. Also,
The control function includes a program counter for indicating the execution position of the program, a stack pointer for indicating the position of the stack area for temporarily storing data when the program is executed, and the like. Central to the control function is an instruction decoder and an MPU control circuit that outputs a control signal to each part constituting the MPU 6 based on the result. This control signal can be exchanged not only inside the MPU 6 but also outside the MPU 6 via a bus.
The information stored in the holding memory 7 includes, for example, storing the digital data as it is, storing only the data that exceeds the reference value by comparing the digital data with the reference value, and comparing the digital data with the reference value For example, storing the number of times exceeding the value, storing average data within a predetermined time, and the like.
Further, the measurement of acceleration may be continuously performed from the time point of turning off the power of the numerical control apparatus 10, or may be intermittently performed in order to prevent the backup power source from being consumed. In addition, when measuring acceleration intermittently, you may measure continuously from the time of detecting a certain acceleration, or you may increase measurement frequency.

そして、数値制御装置１０の起動時に、数値制御装置１０のプロセッサ（ＣＰＵ）１１は、保持型メモリ７に記憶された加速度の情報を読み出し解析し、数値制御装置１０が移設されたか否かを判断することができる。 When the numerical control device 10 is started, the processor (CPU) 11 of the numerical control device 10 reads and analyzes the acceleration information stored in the holding memory 7, and determines whether the numerical control device 10 has been moved. can do.

バッテリ３は、システムＬＳＩ１をバックアップする電源である。バッテリ３の電力は電力供給線９を介してシステムＬＳＩ１の加速度センサ４、ＡＤ変換器５、ＭＰＵ６、保持型メモリ７、インタフェース回路８の各部に供給される。プロセッサ（ＣＰＵ）１１はスイッチ手段２を制御し、バッテリ３からシステムＬＳＩ１への電力の供給を行ったり停止したりする。数値制御装置１０が通常の稼動状態では、スイッチ手段２はオフに制御され、バッテリ３からシステムＬＳＩ１への電力の供給はなされない。 The battery 3 is a power source that backs up the system LSI 1. The power of the battery 3 is supplied to each part of the acceleration sensor 4, AD converter 5, MPU 6, holding memory 7, and interface circuit 8 of the system LSI 1 through the power supply line 9. The processor (CPU) 11 controls the switch means 2 to supply or stop power from the battery 3 to the system LSI 1. When the numerical control device 10 is in a normal operating state, the switch means 2 is controlled to be off, and power is not supplied from the battery 3 to the system LSI 1.

なお、数値制御装置１０のプロセッサ（ＣＰＵ）１１からの指令により保持型メモリ７から加速度のデジタルデータを読み出す時には、システムＬＳＩ１は数値制御装置１０と共通の電源（図示省略）から電力を供給される。 When reading the acceleration digital data from the holding memory 7 in response to a command from the processor (CPU) 11 of the numerical controller 10, the system LSI 1 is supplied with power from a power source (not shown) common to the numerical controller 10. .

また、パリティ付きの保持型メモリ７である場合、バッテリ３を取り外すと電力が供給されなくなり保持型メモリ７に記憶されたデジタルデータのパリティが異常となる。そこで、パリティに異常があるか否かを判断することにより、バッテリ３を取り外したか否かを判断することができる。 In the case of the holding type memory 7 with parity, when the battery 3 is removed, power is not supplied and the parity of the digital data stored in the holding type memory 7 becomes abnormal. Therefore, it can be determined whether or not the battery 3 has been removed by determining whether or not the parity is abnormal.

また、システムＬＳＩ化することにより、加速度センサ４、ＡＤ変換器５、ＭＰＵ６、保持型メモリ７、およびインタフェース回路８の間の信号波形を取り出すことが出来ない。このため、これらの部分の通信を解析することにより加速度センサになりすまし、数値制御装置１０を欺こうとする偽のデバイスを作成することが困難である。また、通信の内容を解析できたとしても、システムＬＳＩ１に組み込まれた加速度センサ４を、加速度センサ４に成りすました偽のデバイスに置き換えることは不可能である。 Further, by forming a system LSI, it is not possible to take out signal waveforms among the acceleration sensor 4, AD converter 5, MPU 6, holding memory 7, and interface circuit 8. For this reason, it is difficult to create a fake device that attempts to deceive the numerical control device 10 by impersonating an acceleration sensor by analyzing the communication of these parts. Even if the contents of communication can be analyzed, it is impossible to replace the acceleration sensor 4 incorporated in the system LSI 1 with a fake device pretending to be the acceleration sensor 4.

図２は、本発明である移設防止機能を有する数値制御装置の第１の実施形態の概略ブロック図である。
数値制御装置１０は工作機械や産業用機械を制御する装置である。システムＬＳＩ１はバス２０を介して数値制御装置１０本体に接続されている。システムＬＳＩ１はバッテリ３により電源がバックアップされている。そして、数値制御装置ＣＰＵ１１からの指令により、電源のスイッチ手段２はオン・オフの制御がなされる。本発明では、数値制御装置１０の電源オフの時、バッテリ３からシステムＬＳＩ１へ電力が供給されるようにスイッチ手段２をオンする。数値制御装置１０の電源オンの時、スイッチ手段２はオフされバッテリ３からシステムＬＳＩ１への電力の供給が遮断される。なお、スイッチ手段２のオン・オフ制御は、ＣＰＵ１１からの制御によらず、数値制御装置１０の電源のオン・オフを直接検知することにより行うようにしてもよい。
バッテリ３は一次電池、二次電池などを使用することができる。二次電池の場合、数値制御装置１０が起動している最中に充電する。また、バッテリ３の充電状態を数値制御装置１０側から監視し、充電不足状態になると警告を発したり、後述する機能停止フラグＦに１をセットし数値制御装置１０の機能停止するようにしたりしてもよい。 FIG. 2 is a schematic block diagram of a first embodiment of a numerical control apparatus having a relocation prevention function according to the present invention.
The numerical control device 10 is a device that controls a machine tool or an industrial machine. The system LSI 1 is connected to the main body of the numerical controller 10 via the bus 20. The system LSI 1 is backed up by a battery 3. The power source switch means 2 is controlled to be turned on / off by a command from the numerical control device CPU11. In the present invention, when the power of the numerical controller 10 is turned off, the switch means 2 is turned on so that power is supplied from the battery 3 to the system LSI 1. When the numerical controller 10 is powered on, the switch means 2 is turned off and the power supply from the battery 3 to the system LSI 1 is cut off. Note that the on / off control of the switch means 2 may be performed by directly detecting the on / off of the power supply of the numerical control device 10 without being controlled by the CPU 11.
As the battery 3, a primary battery, a secondary battery, or the like can be used. In the case of a secondary battery, charging is performed while the numerical controller 10 is activated. In addition, the state of charge of the battery 3 is monitored from the numerical controller 10 side, and a warning is issued when the battery becomes insufficiently charged, or a function stop flag F described later is set to 1 to stop the function of the numerical controller 10. May be.

プロセッサ（ＣＰＵ）１１は数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。プロセッサ（ＣＰＵ）１１はバス２０を介してＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置１０を全体的に制御する。 The processor (CPU) 11 is a processor that controls the numerical controller 10 as a whole. The processor (CPU) 11 reads a system program stored in the ROM 12 via the bus 20 and controls the numerical controller 10 as a whole in accordance with this system program.

ＲＯＭ１２に格納されているシステムプログラムには、加工プログラムの作成及び編集のために必要となる編集モードの処理や自動運転のための再生モードの処理を実施するための各種のものがある。また、このＲＯＭ１２には、数値制御装置１０や数値制御装置１０が制御する工作機械や産業用機械の不具合検出のためのプログラムや、不具合を検出した際にＳＲＡＭ１３への記憶や、ＳＲＡＭ１３からのデータの転送を行う転送プログラムが格納されている。 The system program stored in the ROM 12 includes various programs for executing an edit mode process necessary for creating and editing a machining program and a reproduction mode process for automatic operation. Further, the ROM 12 stores the numerical control device 10, a program for detecting a failure of the machine tool or the industrial machine controlled by the numerical control device 10, storage in the SRAM 13 when a failure is detected, and data from the SRAM 13. A transfer program for performing the transfer is stored.

ＳＲＡＭ１３はデータの書き込みと読み出しが可能なＲＡＭの一種である。ＳＲＡＭ１３は図示しないバッテリでバックアップされており、一時的な計算データや、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１を介してオペレータが入力した各種データがデータ領域に格納されている。 The SRAM 13 is a kind of RAM that can write and read data. The SRAM 13 is backed up by a battery (not shown), and temporary calculation data and various data input by the operator via the LCD / MDI unit 21 are stored in the data area.

また、ＳＲＡＭ１３には、インタフェース１４を介して読み込まれた加工プログラムやＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１を介して入力された加工プログラム等が記憶されるようになっている。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１は液晶表示装置と手動入力装置とから構成されている。 Further, the SRAM 13 stores a machining program read via the interface 14, a machining program input via the LCD / MDI unit 21, and the like. The LCD / MDI unit 21 is composed of a liquid crystal display device and a manual input device.

インタフェース１４は数値制御装置１０に接続可能な外部機器のためのインタフェースであり、入出力手段や外部記憶装置などの外部機器２３が接続されている。入出力手段や外部記憶装置等からは加工プログラム等が読み込まれ、また、数値制御装置１０内で編集された加工プログラムを入出力手段や外部記憶装置に出力することが可能である。 The interface 14 is an interface for an external device that can be connected to the numerical control device 10, and is connected to an external device 23 such as an input / output unit or an external storage device. A machining program or the like is read from the input / output means or the external storage device, and the machining program edited in the numerical controller 10 can be output to the input / output means or the external storage device.

ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１５は、数値制御装置１０内に内蔵されたシーケンスプログラムで加工機械側の補助装置、例えば、工具交換用のアクチュエータを制御する。例えば、加工プログラムで指令されたＭ機能、Ｓ機能、及びＴ機能に従って、これらシーケンスプログラムによって補助装置側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１６から補助装置側に出力される。この出力信号により各種アクチュエータなどの補助装置が作動する。 A PMC (programmable machine controller) 15 controls an auxiliary device on the processing machine side, for example, an actuator for tool change, by a sequence program built in the numerical controller 10. For example, in accordance with the M function, S function, and T function commanded by the machining program, these sequence programs convert the signals into necessary signals on the auxiliary device side and output them from the I / O unit 16 to the auxiliary device side. Auxiliary devices such as various actuators are activated by this output signal.

工作機械の各軸の現在位置、アラーム、パラメータ、及び画像データ等の画像信号は、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１に送られ、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１に備わった液晶表示装置からなるディスプレイに表示される。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１はディスプレイやキーボード等を備えた入力装置である。 Image signals such as the current position of each axis of the machine tool, alarms, parameters, and image data are sent to the LCD / MDI unit 21 and displayed on a display comprising a liquid crystal display device provided in the LCD / MDI unit 21. The LCD / MDI unit 21 is an input device provided with a display, a keyboard, and the like.

インタフェース１８はＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１のキーボードからデータを受けてプロセッサ（ＣＰＵ）１１に渡す。また、数値制御装置１０や数値制御装置１０が制御する機械に異常が発生した場合には、アラームの種類及び後述する付加情報からなるアラーム要因をＬＣＤ／ＭＤＩユニット２１のディスプレイ画面に表示し、数値制御装置１０などの不具合発生を報知する。 The interface 18 receives data from the keyboard of the LCD / MDI unit 21 and passes it to the processor (CPU) 11. When an abnormality occurs in the numerical control device 10 or the machine controlled by the numerical control device 10, an alarm factor including an alarm type and additional information described later is displayed on the display screen of the LCD / MDI unit 21, and numerical values are displayed. The occurrence of a malfunction in the control device 10 or the like is notified.

インタフェース１９は手動パルス発生器２２に接続され、手動パルス発生器２２からのパルスを受ける。手動パルス発生器２２は工作機械本体の操作盤に実装され、手動操作に基づく分配パルスによる各軸制御で工作機械の可動部を精密に位置決めするために使用される。 Interface 19 is connected to manual pulse generator 22 and receives pulses from manual pulse generator 22. The manual pulse generator 22 is mounted on the operation panel of the machine tool main body, and is used to precisely position the movable part of the machine tool by controlling each axis by a distribution pulse based on manual operation.

軸制御回路３０〜５０はプロセッサ（ＣＰＵ）１１からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ３１〜５１に出力する。サーボアンプ３１〜５１はこの指令を受けて、工作機械各軸のサーボモータ３２〜５２を駆動する。この場合、サーボモータ３２〜５２の各々はテーブル移動用の直線移動軸Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の駆動に用いられる。 The axis control circuits 30 to 50 receive the movement command for each axis from the processor (CPU) 11 and output the command for each axis to the servo amplifiers 31 to 51. In response to this command, the servo amplifiers 31 to 51 drive the servo motors 32 to 52 of each axis of the machine tool. In this case, each of the servo motors 32 to 52 is used to drive the linear movement axes X, Y, and Z for table movement.

各軸のサーボモータ３２〜５２には位置・速度検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダからの位置信号がパルス列として軸制御回路３０〜５０にそれぞれフィードバックされる。なお、このパルス列の信号はＦ／Ｖ変換（周波数／電圧変換）することにより、速度信号を生成することができる。図２では、これらの位置・速度のフィードバック信号については記載を省略している。 The servomotors 32 to 52 for each axis incorporate a pulse coder for position / velocity detection, and a position signal from this pulse coder is fed back to the axis control circuits 30 to 50 as a pulse train. A speed signal can be generated by performing F / V conversion (frequency / voltage conversion) on the pulse train signal. In FIG. 2, description of these position / velocity feedback signals is omitted.

スピンドル制御回路６０はプロセッサ（ＣＰＵ）１１からの工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度指令を出力する。スピンドルアンプ６１にスピンドル速度指令を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度指令を受けて、工作機械に主軸モータ６２を指令された切削回転速度で回転させる。主軸モータ６２には、歯車あるいはベルト等でポジションコーダが接続され、該ポジションコーダが主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはバス２０を経由してプロセッサ（ＣＰＵ）１１によって読み取られる。図２では、これらの帰還パルスに関連する構成については記載を省略している。 The spindle control circuit 60 receives a spindle rotation command to the machine tool from the processor (CPU) 11 and outputs a spindle speed command to the spindle amplifier 61. A spindle speed command is output to the spindle amplifier 61. Upon receiving this spindle speed command, the spindle amplifier 61 causes the machine tool to rotate the spindle motor 62 at the commanded cutting rotational speed. A position coder is connected to the spindle motor 62 by a gear or a belt, and the position coder outputs a feedback pulse in synchronization with the rotation of the spindle, and the feedback pulse is sent by the processor (CPU) 11 via the bus 20. Read. In FIG. 2, the description of the configuration related to these feedback pulses is omitted.

また、バス２０には信号伝送路との間で信号の授受を行うＩ／Ｏユニット１７が接続される。Ｉ／Ｏユニット１７の他方側にはネットワークや電話回線が接続される。 The bus 20 is connected to an I / O unit 17 that exchanges signals with a signal transmission path. A network and a telephone line are connected to the other side of the I / O unit 17.

図３は、本発明である機械の移設防止機能を有する数値制御装置の第２の実施形態の概略ブロック図である。本実施形態は、図２で説明した第１の実施形態と相違し、システムＬＳＩ１に替えて、加速度センサ４、ＡＤ変換器５、ＭＰＵ６、保持型メモリ７を個別に数値制御装置１０の基板に配置する形態である。インタフェース回路８は必要に応じて介在させてもよい。なお、これら加速度センサ４、ＡＤ変換器５、ＭＰＵ６、保持型メモリ７を一つのパッケージに封止し（システム・イン・パッケージ）で構成することも可能である。 FIG. 3 is a schematic block diagram of a second embodiment of a numerical control apparatus having a machine transfer prevention function according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment described with reference to FIG. 2, and instead of the system LSI 1, the acceleration sensor 4, the AD converter 5, the MPU 6, and the holding memory 7 are individually provided on the substrate of the numerical controller 10. It is a form to arrange. The interface circuit 8 may be interposed as necessary. The acceleration sensor 4, the AD converter 5, the MPU 6, and the holding memory 7 can be sealed in one package (system-in-package).

図４は、本発明である移設防止機能を有する数値制御装置が実行する移設判断のアルゴリズムを示す第１フローチャートの例である。
以下、各ステップに従って説明する。数値制御装置１０の電源を投入すると、［ステップＳ１］数値制御装置１０の機能を停止する機能停止フラグＦが１であるか否かを判断し、フラグＦが１の場合ステップＳ８へ移行し、フラグＦが１でない場合ステップＳ２へ進む。ここで、機能停止フラグＦについて説明する。機能停止フラグＦが１である場合には数値制御装置１０の機能を停止させ、機能停止フラグＦが０である場合には数値制御装置１０の機能を停止させない。機能停止フラグＦはバッテリバックアップされたＳＲＡＭ１３に保持される。
ここで、数値制御装置１０の機能停止とは、加工プログラムのスタートを許可しないという軽度の機能制限から、プロセッサ（ＣＰＵ）１１の動作自体を停止するような完全にソフトウェア処理を停止する重度の機能制限まで様々な態様がある。 FIG. 4 is an example of a first flowchart showing a relocation determination algorithm executed by the numerical control apparatus having a relocation prevention function according to the present invention.
Hereinafter, it demonstrates according to each step. When the power of the numerical controller 10 is turned on, [Step S1] It is determined whether or not the function stop flag F for stopping the function of the numerical controller 10 is 1. If the flag F is 1, the process proceeds to Step S8. If the flag F is not 1, the process proceeds to step S2. Here, the function stop flag F will be described. When the function stop flag F is 1, the function of the numerical controller 10 is stopped, and when the function stop flag F is 0, the function of the numerical controller 10 is not stopped. The function stop flag F is held in the battery-backed SRAM 13.
Here, the function stop of the numerical control device 10 is a severe function that completely stops the software processing such as stopping the operation of the processor (CPU) 11 due to a mild function restriction that does not allow the start of the machining program. There are various aspects up to the limit.

［ステップＳ２］保持型メモリ７に格納された加速度データを読み出し、ステップＳ３へ進む。［ステップＳ３］読み出した加速度データを解析する。解析は例えば、振動による加速度が所定の基準値を超えた回数を計数する、加速度の平均レベルを演算するなどを行う。［ステップＳ４］ステップＳ３で解析した結果により、数値制御装置１０が移設されたか否かを判断し、移設と判断された場合、ステップＳ７へ移行し、移設と判断されなかった場合、ステップＳ５へ進む。
［ステップＳ５］保持型メモリ７に記憶されている加速度データを消去し、ステップＳ６へ進む。［ステップＳ６］数値制御装置１０の通常の動作を行い終了する。 [Step S2] The acceleration data stored in the holding memory 7 is read, and the process proceeds to Step S3. [Step S3] The read acceleration data is analyzed. The analysis includes, for example, counting the number of times the acceleration due to vibration exceeds a predetermined reference value, calculating the average level of acceleration, and the like. [Step S4] It is determined whether or not the numerical control apparatus 10 has been moved based on the result of the analysis in Step S3. If it is determined that the numerical control device 10 has been moved, the process proceeds to Step S7. move on.
[Step S5] The acceleration data stored in the holding memory 7 is deleted, and the process proceeds to Step S6. [Step S6] A normal operation of the numerical control apparatus 10 is performed and the process ends.

［ステップＳ７］ステップＳ４で数値制御装置１０の移設と判断された場合、数値制御装置１０の機能を停止し、ステップＳ８へ進む。［ステップＳ８］所定時間内に機能を回復する処理が行われるかどうか判断するためのタイマを起動し、［ステップＳ９］該タイマがタイムアップしたか、［ステップＳ１０］パスワードが入力されたかを判断する。 [Step S7] If it is determined in step S4 that the numerical controller 10 has been moved, the function of the numerical controller 10 is stopped, and the process proceeds to step S8. [Step S8] Starts a timer for determining whether or not the process for restoring the function is performed within a predetermined time, and [Step S9] determines whether the timer has expired or [Step S10] determines whether a password has been input. To do.

タイマがタイムアップされるまでにパスワードの入力がなければ、ステップＳ１４へ移行し、また、タイマがタイムアップする前にパスワードが入力されると、［ステップＳ１１］該入力されたパスワードと予め登録され記憶されている正しいパスワードとが一致するか否か判断し、パスワードが一致しない場合にはステップＳ１４に移行し、パスワードが一致する場合はステップＳ１２へ進む。 If the password is not input before the timer expires, the process proceeds to step S14. If the password is input before the timer expires, [step S11] the input password is registered in advance. It is determined whether or not the stored correct password matches. If the password does not match, the process proceeds to step S14. If the password matches, the process proceeds to step S12.

［ステップＳ１２］，［ステップＳ１３］数値制御装置１０の機能停止を解除し、機能停止フラグＦを「０」にセットし、ステップＳ５へ進む。一方、［ステップＳ１４］ステップＳ９でタイムアップと判断された場合とステップＳ１１でパスワードが一致しない場合、機能停止フラグＦを「１」にセットし、［ステップＳ１５］数値制御装置１０に備わった表示手段に数値制御装置１０の機能停止を表示し終了する。
なお、パスワードの入力に換えて、特定の作業者のみが所持を許される機能停止を解除する媒体（例えば、ＩＣカード、あるいは、ＵＳＢデバイス）を数値制御装置１０に接続することによっても、数値制御装置１０の機能の停止を解除するようにできる。 [Step S12], [Step S13] The function stop of the numerical controller 10 is released, the function stop flag F is set to “0”, and the process proceeds to Step S5. On the other hand, [Step S14] When the time-up is determined in Step S9 and the password does not match in Step S11, the function stop flag F is set to “1”, and [Step S15] the display provided in the numerical control device 10 The function stop of the numerical control device 10 is displayed on the means, and the process ends.
It should be noted that, instead of entering a password, numerical control can also be performed by connecting a medium (for example, an IC card or a USB device) that releases a functional suspension that only a specific worker is allowed to have to the numerical controller 10. The suspension of the function of the device 10 can be released.

図５は、本発明である移設防止機能を有する数値制御装置が実行する移設判断のアルゴリズムを示す第２フローチャートの例である。このフローチャートは、図４に示されるフローチャートに保持型メモリ７のパリティに異常があるか否かの判断（ステップＳ４Ｂ）を付加したものであり、その他のステップは図４に示されるフローチャートと同じである。 FIG. 5 is an example of a second flowchart showing an algorithm for relocation determination executed by the numerical control apparatus having a relocation prevention function according to the present invention. This flowchart is obtained by adding a determination (step S4B) as to whether or not the parity of the holding memory 7 is abnormal to the flowchart shown in FIG. 4, and the other steps are the same as the flowchart shown in FIG. is there.

本発明の移設防止機能を有する数値制御装置に用いられるシステムＬＳＩの一例である。It is an example of the system LSI used for the numerical control apparatus which has a transfer prevention function of this invention. 本発明である移設防止機能を有する数値制御装置の第１の実施形態の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of 1st Embodiment of the numerical control apparatus which has a transfer prevention function which is this invention. 本発明である移設防止機能を有する数値制御装置の第２の実施形態の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of 2nd Embodiment of the numerical control apparatus which has a transfer prevention function which is this invention. 本発明である移設防止機能を有する数値制御装置が実行する移設判断のアルゴリズムを示す第１フローチャートの例である。It is an example of the 1st flowchart which shows the algorithm of the relocation judgment which the numerical control apparatus which has a relocation prevention function which is this invention performs. 本発明である移設防止機能を有する数値制御装置が実行する移設判断のアルゴリズムを示す第２フローチャートの例である。It is an example of the 2nd flowchart which shows the algorithm of the movement determination which the numerical control apparatus which has a movement prevention function which is this invention performs.

Explanation of symbols

１システムＬＳＩ
２スイッチ手段
３バッテリ
４加速度センサ
５ＡＤ変換器
６ＭＰＵ
７保持型メモリ
８インタフェース回路
９電力供給線
１０数値制御装置
１１プロセッサ（ＣＰＵ）
１２ＲＯＭ
１３ＳＲＡＭ
１４インタフェース
１５ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）
１６Ｉ／Ｏユニット
１７Ｉ／Ｏユニット
１８インタフェース
１９インタフェース
２０バス
３０軸制御回路
４０軸制御回路
５０軸制御回路
６０スピンドル制御回路 1 System LSI
2 Switch means 3 Battery 4 Acceleration sensor 5 AD converter 6 MPU
7 Retention Memory 8 Interface Circuit 9 Power Supply Line 10 Numerical Control Device 11 Processor (CPU)
12 ROM
13 SRAM
14 Interface 15 PMC (Programmable Machine Controller)
16 I / O unit 17 I / O unit 18 Interface 19 Interface 20 Bus 30 Axis control circuit 40 Axis control circuit 50 Axis control circuit 60 Spindle control circuit

Claims

A numerical control device having a function of controlling machine tools and industrial machines,
An acceleration sensor for detecting acceleration caused by vibration of the numerical control device;
Holding memory for storing digital data;
A logic circuit for converting an acceleration signal output from the acceleration sensor into digital data and storing the digital data in the holding memory;
A battery that backs up the acceleration sensor, the logic circuit, and the holding memory;
Switch means for turning on and off the battery;
Relocation determination means for reading out and analyzing the digital data stored in the holding type memory and determining whether or not the numerical control device is relocated;
A function stop unit for stopping the function of the numerical control device when the transfer determination unit determines that the numerical control device is transferred;
Turning on the switch means when the numerical control device is powered off, storing digital data based on acceleration caused by vibration of the numerical control device in the holding memory;
When the numerical control device is started up, the relocation determining means reads out and analyzes the digital data stored in the holding memory to determine whether the numerical control device has been relocated, and the acceleration sensor, A numerical control device having a transfer prevention function , wherein an interface circuit with a logic circuit, the holding memory, and the numerical control device is mounted on one printed circuit board .

A numerical control device having a function of controlling machine tools and industrial machines,
An acceleration sensor for detecting acceleration caused by vibration of the numerical control device;
Holding memory for storing digital data;
A logic circuit for converting an acceleration signal output from the acceleration sensor into digital data and storing the digital data in the holding memory;
A battery that backs up the accelerometer, the logic circuit, and the retention memory; and a switch that turns the battery on and off;
Relocation determination means for reading out and analyzing the digital data stored in the holding type memory and determining whether or not the numerical control device is relocated;
A function stop unit for stopping the function of the numerical control device when the transfer determination unit determines that the numerical control device is transferred;
Turning on the switch means when the numerical control device is powered off, storing digital data based on acceleration caused by vibration of the numerical control device in the holding memory;
When the numerical control device is started up, the relocation determining means reads out and analyzes the digital data stored in the holding memory to determine whether the numerical control device has been relocated, and the acceleration sensor, logic circuit, said holding memory, and the numerical control apparatus interface circuit and is, numerical controller having to that transfer set prevention function, characterized in that it is constructed as a single system LSI.

Battery removal determining means for determining whether or not the battery has been removed;
3. The relocation prevention function according to claim 1, wherein when the battery removal determining means determines that the battery has been removed, the function of the numerical control device is stopped. A numerical control device.

The apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for enabling the function of the numerical control device under a predetermined condition in order to restart the numerical control device whose function has been stopped by the relocation. A numerical control device having the described relocation prevention function.

As means for enabling the function of the numerical control device,
At least one of means for permitting activation when a personal identification number known only to a specific worker is entered, or means for permitting activation by a medium permitting activation that is permitted only to a specific worker The numerical control device having a transfer prevention function according to claim 4 having one means.

6. The numerical control device having a transfer prevention function according to claim 1, wherein the acceleration sensor is an acceleration sensor that detects at least one of translational acceleration, angular acceleration, and angular velocity. .