JPH08328793A - 機械制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 教示処理を容易に行うことができる機械制御
装置を提供する。 【構成】 動作機器の作業手順教示の際に、動作パター
ン設定手段１によって、どの動作機器を動作させるかを
設定すると共に、次の段階へ進むための動作条件となる
検知手段の選択、設定を行い、この設定をもとに、教示
データ作成手段２が実際の動作に必要な教示データを作
成する機械制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械設備の動作教示お
よびその動作を制御するための機械制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場の機械設備の機械制御装置には、シ
ーケンサやプログラマブルコントローラと称されるコン
ピュータの一種が多く用いられており、その機械制御装
置の動作は、大別して機械設備を構成する各動作機器を
どのような作業手順で動作させるかを教示する処理と、
その教示された内容に従って、各機器を制御して実際に
動作させる処理とに分けることができる。

【０００３】従来、作業手順の教示は、複数の動作機
器、例えばアクチュエータ、やワークの搬送装置などを
動作させるために、作業手順を複数の段階（ステップ）
に分けて、ステップごとに、そのステップで動作するア
クチュエータなどのオン、オフ、他の設備との連携を行
うためのインターロックの設定、また、一定時間経過に
よる停止や動作開始などのタイマー動作の設定などをプ
ログラムすることにより行われ、このプログラムの実行
によって、実際に各アクチュエータなどが作業動作を行
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の機
械制御装置の教示は、単に機器の動作の順序を示せばそ
れで完成するものではなく、各機械の動作の作業順序を
設計する者のほかに、専任のプログラマーが必要であ
り、作業手順の設計者や現場の作業者が作業手順の教示
や変更を容易に行うことができないといった問題があっ
た。

【０００５】そこで、本発明は、教示処理を容易に行う
ことができる機械制御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、複数の動作機器を、教示された複数の段階
からなる作業手順に従って制御するための機械制御装置
であって、前記複数の動作機器が実際に動作したことを
検知する検知手段と、前記作業手順の段階ごとに、前記
複数の動作機器の内、どの動作機器を動作させるかを設
定し、かつ、前記検知手段の内、どの検知手段の信号に
よって前記作業手順の次の段階へ進むかを動作条件とし
て設定する動作パターン設定手段と、前記動作パターン
設定手段の設定に基づき、前記作業手順の各段階の教示
データを作成する教示データ作成手段と、前記検知手段
からの信号が、該教示データ作成手段によって作成され
た教示データの前記動作条件と一致するかどうかを判断
する教示データ比較手段と、該教示データ比較手段の判
断結果が前記動作条件と一致する場合に前記作業手順の
段階を次に段階に進行させる作業手順進行手段と、を具
備することを特徴とする機械制御装置である。

【０００７】また本発明は、前記動作パターン設定手段
には、前記複数の動作機器の内、任意に指定した数の動
作機器を一纏めにするグループ設定手段を有し、前記動
作パターン設定手段によりどの動作機器を動作させるか
を設定する際に、該グループ設定手段が一纏めにした動
作機器を一つの動作機器として設定することを特徴とす
る機械制御装置である。

【０００８】

【作用】上述のように構成された請求項１記載の本発明
は、動作機器の作業手順教示の際には、動作パターン設
定手段によって、どの動作機器を動作させるかを設定す
ると共に、次の段階へ進むための動作条件となる検知手
段の選択、設定を行い、この設定をもとに、教示データ
作成手段が実際の動作に必要な教示データを作成する。

【０００９】一方、動作機器を実際に動作させる際に
は、教示データ作成手段によって作成された教示データ
中の動作条件と、検出手段から入力されて来る各動作機
器の信号が一致するかどうかを教示データ比較手段が比
較し、その結果、一致している場合に作業手順進行手段
が次の段階へ作業手順を進める。

【００１０】また、請求項２記載の本発明は、グループ
設定手段が複数の動作機器の内、いくつかを任意に一纏
めのグループとすることで、このグループを一つの動作
機器としてその動作を設定する。

【００１１】

【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明の一
実施例を説明する。

【００１２】図１は、本発明の機械制御装置を適用した
プログラマブルコントローラ（以下、ＰＣと称する）を
説明するためのブロック図である。

【００１３】このＰＣは、教示内容の設定を行う動作パ
ターン設定手段およびグループ化を行うグループ設定手
段である動作パターン設定部１、入力された教示内容を
データ化する教示データ作成手段およびステップ進行の
管理を行う作業手順進行手段である教示データグループ
ステップ演算部（以下、教示データ演算部と称する）
２、教示データを記憶する教示データ記憶部８、教示デ
ータ記憶部８に対してデータの読み書きを行う教示デー
タ読み出し書き込み部３、作業実行の際に教示内容と設
備機器１０および他の設備１１の実際の動作とを比較す
る教示データ比較手段である教示データ比較部３、この
ＰＣ内部にあるリレーやスイッチ、タイマーなどの制御
を行う内部リレー等制御部５、このＰＣで制御している
設備機器１０や他の設備機器１１からの信号を受けとる
入力制御部６、およびこのＰＣで制御している設備機器
１０や他の設備機器１１からの信号を受けとる出力制御
部７よりなる。

【００１４】上記のように構成された本実施例のＰＣ
は、教示動作時においては、動作パターン設定部１によ
って設定された教示内容が、教示データ演算部２によ
り、各設備機器を動作させるためのデータに変換され
て、教示データ読み出し書き込み部３により教示データ
記憶部８に記憶させる。

【００１５】一方、作業動作時においては、教示データ
演算部２の指示によりその段階での教示データの出力が
行われて、つぎのステップへ進行させるために、教示デ
ータ比較部４が入力制御部６に入っている信号と、教示
データの内容が一致するかどうかを判断し、次のステッ
プに進んでもよければ、教示データ演算部２が作業ステ
ップを進行させて、進行させたステップの教示データを
教示データ読み出し書き込み部３に指示して、教示デー
タ記憶部８から読み出し、教示データ比較部４を介し
て、出力制御部７から動作指示を出力する。

【００１６】以下、このＰＣを構成している各部の機能
動作について詳述する。

【００１７】動作パターン設定部１は、タッチパネルに
よって構成されており、このタッチパネル画面上に表示
されているグラフィック画像のスイッチを適宜入力する
ことで、作業手順の教示設定を行う。表示されている画
面としては、例えば、図２に示すように、グループＮ
ｏ、教示するステップＮｏ、このステップで動作させる
出力の指示（出、戻り）、や動作条件となるリミットス
イッチ（検知手段）からの入力（戻限、出限）などがそ
れぞれグラフィックスイッチとして表示されている。

【００１８】そして、これらのスイッチを押すことによ
り、作業の動作や進行の条件などがステップごとに入力
される。

【００１９】図２に示した設定内容は、動作出力とし
て、チャックＡが「出」、回転Ｂが「戻り」、タイマ起
動（「出」側のスイッチをオンとする）、一方入力信号
としては、次のステップへ進むための動作条件として、
チャックＡの出限、回転Ｂの戻限が設定されている。

【００２０】教示データ演算部２は、上記動作パターン
設定部１において設定された各グラフィックスイッチの
オン、オフから、そのステップにおける教示データを作
成し、また、作業実行時において、ステップの進行処理
を行う。教示の際に作成されるデータは、例えば上記説
明した設定が行われた場合には、図３に示すように、出
力指令として、チャックＡを示すビットの「出」が
「１」、回転Ｂを示すビットの「戻り」が「１」とな
り、また、入力待ちのチャックＡを示すビットの「出
限」が「１」、回転Ｂを示すビットの「戻り限」が
「１」となる。そして、このステップでは、タイマー待
ちはないので、入力待ちタイマを示すビット「Ｔ」は
「０」である。

【００２１】チャックＡの設定について、これをラダー
回路で示したものが図４である。図示するように、この
設定では、チャックＡの出オン、チャックＡの出限がオ
フのとき、チャックＡに対して出が出力される。

【００２２】この教示データの作成は、基本プログラム
が予め用意されており、例えば、上記図４に示したラダ
ー回路において、チャックＡに割り振ることのできるス
イッチのみが基本プログラムとして用意されており、そ
のオン、オフが上記設定に従って、変更、追加、または
削除されることにより教示データが作成される。

【００２３】教示データ書き込み読み出し部３は、教示
データ演算部２の指示により、教示データを教示データ
記憶部８に書き込んだり、読み出したりする処理を行
う。

【００２４】教示データ比較部４は、設備機器の作業動
作を実行する際に、現段階のステップで読み出されてい
る教示データの動作条件と、実際に設備機器が動作する
ことにより、入力制御部６から入って来た信号の状態と
を比較して、条件が一致した場合にその結果を教示デー
タ演算部２に伝える。

【００２５】これにより、教示データ演算部２がステッ
プを進行させ、次のステップの教示データを読み出し
て、その読み出した教示データ中の動作出力に従って次
のステップの動作を行わせる。

【００２６】内部リレー等制御部５は、このＰＣ内の制
御において動作している設備機器のオン、オフの状態を
示したランプを点消灯させるためのリレーを制御し、ま
た、タイマー設定が必要な場合にタイマーのセット、カ
ウントを行う。

【００２７】入力制御部６は、設備機器１０や他の設備
１１からの信号が入力される部分で、設備機器からの信
号の数だけの入力ポートを有しており、各入力ポートの
アドレスからどの設備からの信号であるかが判断され
る。

【００２８】出力制御部７は、設備機器１０や他の設備
１１へ信号を出力する部分で、設備機器の数だけの出力
ポートを有しており、各設備への信号は各出力ポートの
アドレスから判断されて、動作させる設備へ信号が出力
される。

【００２９】設備機器１０は、このＰＣによって動作制
御されているアクチュエータなどであり、出力制御部７
からの信号によって動作し、また、各アクチュエータに
はそのアクチュエータが実際に動作したことを示すリミ
ットスイッチなどの検知手段が設けられていて、入力制
御部６に信号を入力している。

【００３０】他の設備１１は、例えば、ワークの搬送装
置や上記設備機器１０と連携して動作する他の設備機器
で、入力制御部６および出力制御部７と信号のやり取
り、例えばインターロック信号などにより動作の停止や
動作開始などが行われる。

【００３１】次に、このＰＣの動作について、教示処理
と動作制御処理に分けて説明する。まず、教示処理の流
れは、図５に示すフローチャートのように、グループ指
定をするかどうかを判断し（Ｓ１）、グループ指定する
場合には、グループ指定の設定が行われる（Ｓ１０）。
このグループ指定とは、動作させる機器が多く、その内
のいくつかを一つの動作指令によって動作させる場合
（ただし、出力ポートは動作機器の数だけ存在する）、
どの機器を同時に動作させるか設定する処理であり、教
示作業のときに、任意にこのグループ設定を行うことと
したものである。これにより、グループ化した複数の動
作機器を一つの動作機器と見なして動作出力の設定を行
うことができる。

【００３２】ついで、教示するステップを指定されたか
どうかを判断し（Ｓ２）、指定する場合には、教示する
ステップを指定する（Ｓ１１）。

【００３３】ついで、指定されたグループ、ステップの
教示データを読み出す（Ｓ３）。ただし、全く始めの教
示である場合には、教示データは存在しないので、この
読み出しは行われない。

【００３４】ついで、指定したステップにおける動作さ
せる機器の設定（出力）、および動作条件となる入力待
ちの設定、が行われる（入出力設定、Ｓ４）。そして、
設定した教示内容を書き込むかどうかを判断し（Ｓ
５）、書き込む場合には、指定されたグループ、ステッ
プの教示データとして書き込まれる（Ｓ１２）。

【００３５】最後に全てのグループ、ステップの教示が
終了すれば（ほかに教示するステップがない場合）には
（Ｓ６）、教示処理を終了し、他に教示するステップが
あれば、Ｓ１へ戻り、他のステップの教示が行われる。

【００３６】これにより作業手順の各段階（ステップ）
の教示データの作成が行われる。また、特定のステップ
Ｎｏを指定して読み出すことで、そのステップの変更を
行うことができる。

【００３７】次に、動作制御処理について説明する。動
作制御処理は、図６に示すフローチャートのように、ま
ず、現段階での教示データの読み出しが行われて（Ｓ２
１）、教示データ中に出力設定があるかどうかを判断し
て（Ｓ２２）、出力設定がある場合にはこれを出力する
（Ｓ３１）。

【００３８】出力（Ｓ３１）の終了、または出力設定の
ない場合には、入力待ちの設定があるがどうかを判断し
て（Ｓ２３）、設定されている入力があるまで、入力待
ちを行う（３２）。そして、入力された信号が設定され
ている動作条件と一致していれば（Ｓ３３）、ステップ
Ｎｏを進行させる（インクリメント）。

【００３９】ついで、全ステップの作業が終了していれ
ば（Ｓ２５）、作業を終了し、全ステップが終了してい
なければＳ２１から次のステップの作業を開始する。こ
れにより、設定されている作業が終了するまで、ステッ
プごとに順次作業が行われる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したよう本発明によれば、請求
項１記載の本発明は、動作パターン設定手段により設定
した複数の動作機器の動作と、作業手順を進めるための
動作条件とから、教示データ作成手段が教示データを作
成することとしたので、専任のプログラマーなどが必要
無く、容易に動作機器の作業手順の教示を行うことが可
能となる。

【００４１】また、請求項２記載の本発明は、複数の動
作機器のいくつかを一纏めにして、これを一つの動作機
器として、その動作を設定することとしたので、動作機
器が数多くある場合に、そのうち同じ作業手順の段階で
同時に動作してよいものがある場合には、このグループ
の設定により、これら同時に動作させてもよい動作機器
を一つの動作機器として動作設定を行うことができるよ
うになり、動作設定作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した一実施例の機械制御装置
（プログラマブルコントローラ）を説明するためのブロ
ック図である。

【図２】 上記一実施例のおける教示内容の設定画面の
一例を示す図面である。

【図３】 上記一実施例のおける教示データの一例を示
す図面である。

【図４】 上記一実施例のにおける教示データをラダー
回路として示した図面である。

【図５】 上記一実施例の教示処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図６】 上記一実施例の動作制御処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…動作パターン設定部、 ２…教示データグループステップ演算部、 ３…教示データ読み出し書き込み部、 ４…教示データ比較部、 ５…内部リレー制御部、 ６…入力制御部、 ７…出力制御部、 ８…教示データ記憶部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の動作機器を、教示された複数の段
   階からなる作業手順に従って制御するための機械制御装
   置であって、 前記複数の動作機器が実際に動作したことを検知する検
   知手段と、 前記作業手順の段階ごとに、前記複数の動作機器の内、
   どの動作機器を動作させるかを設定し、かつ、前記検知
   手段の内、どの検知手段の信号によって前記作業手順の
   次の段階へ進むかを動作条件として設定する動作パター
   ン設定手段と、 前記動作パターン設定手段の設定に基づき、前記作業手
   順の各段階の教示データを作成する教示データ作成手段
   と、 前記検知手段からの信号が、該教示データ作成手段によ
   って作成された教示データの前記動作条件と一致するか
   どうかを判断する教示データ比較手段と、 該教示データ比較手段の判断結果が前記動作条件と一致
   する場合に前記作業手順の段階を次に段階に進行させる
   作業手順進行手段と、を具備することを特徴とする機械
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記動作パターン設定手段には、前記複
   数の動作機器の内、任意に指定した数の動作機器を一纏
   めにするグループ設定手段を有し、 前記動作パターン設定手段によりどの動作機器を動作さ
   せるかを設定する際に、該グループ設定手段が一纏めに
   した動作機器を一つの動作機器として設定することを特
   徴とする請求項１記載の機械制御装置。