JPS6354606A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、数値制御装置にかかるものであり、特に、複
数の被制御軸の制御を行う数値制御装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 工作物に対する工具の位置を数値情報で指令する数値制
御は、生産性の向上、省力化、管理の徹底などの利点が
あるため、各種の工作機械に通用され、広く利用されて
いる。

第２図には、従来の数値制御装置の一例が示されている
。この図において、制御部（５０）には、中央処理装置
（以下ｒｃＰＵＪという）　（５２）が含まれており、
また、データ入出力部（５４）、信号入出力部（５６）
およびパルスエンコーダ用インタフェース（６６）が各
々接続されている。このパルスエンコーダ用インタフェ
ース（６６）には、同期送り用パルスエンコーダ（６８
）が接続されている。

制御部（５０）には、更に、演算部（５８）、記憶部（
６０）、駆動部（６２）が各々接続されており、駆動部
（６２）には、サーボモータ群（６４）が接続されてい
る。

これらのうち、データ人出力部（５４）は、図示しない
外部データ人出力装置との間で加工データの入出力を行
うためのものであり、信号人出力部（５６）は、起動、
停止などの制御データの人出力を行うためのものである
。また、パルスエンコーダ（６８）は、例えば主軸に設
けられ、必要に応じて制御対象を同期駆動するためのも
のである。例えば、ネジ切などの加工では、主軸−回転
当りに対してドリルを何ミリ移動するかというピッチの
設定を行う必要があるが、このような場合に同期送り用
パルスエンコーダ（６８）による同期駆動が行われる。

次に、記憶部（６０）には、データエリア（６０）Ａと
プログラムエリア（６０）　Ｂとが設けられている。

データ人出力部（５４）から入力された加工データは、
データエリア（６０）Ａに格納され、信号人出力部（５
６）から入力された制御データは、プログラムエリア（
［ｉｏ）”Ｂに格納されるようになっている。

次に、演算部（５８）は、サーボモータ群（６４）の制
御に必要な演算を行うものであり、例えば、駆動指令が
ベクトル速度で与えられたときに、その座標軸方向の分
解速度から所定時間の６動距離を求める補間などの演算
処理が行われる。

次に、駆動部（６２）は、サーボモータ群（６４）が、
サーボモータ（６４）Ａ、サーボモータ（６４）Ｂ、お
よびサーボモータ（８４）Ｃの三個のサーボモータから
構成されていることに対応して、三個の駆動回路（６２
）Ａ、（６２）　Ｂ、（６２）Ｃから構成されている。

なお、サーボモータ群（６４）は、実際には、旋盤やポ
ール慇等の工作機域の三軸の駆動部分のサーボモータに
対応するものである。

次に、上記装置の動作について説明する。加工制御を行
うために必要なデータは、データ人出力部（５４）、信
号入出力部（５６）によって外部装置から入力される。

これらのデータは、制御部（５０）によって記憶部（６
０）のデータエリア（６０）Ａ、プログラムエリア（５
０）　Ｂに各々格納される。

次に、制御部（５０）は、プログラムエリア記憶部（８
０）　Ｂ　ＩＣ２’ｒ納されたプログラムやデータに基
き、データエリア記憶部（６０）Ａに格納されたデータ
から演算部（５８）により上述した補間などの演算を行
って、駆動部（６２）に必要な駆動指令を行う。

このとき、パルスエンコーダ用インタフェース（６６）
を介してパルスエンコーダ（６８）からパルスが＄１］
御部（５０）に入力されると、対応する制御軸の同１１
月傅エリ渭］苺口が行われる。

これにより、サーボモータ群（６４）が駆動され、入力
データに従って所要の加工が実行される。

以上のように、サーボモータ群（６４）のサーボモータ
（６４）Ａ、サーボモータ（［１４）　Ｂ　、サーボモ
ータ（６４）Ｃは、独立して駆動されるのではなく、全
体が一体になって駆動される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、以上のような従来の数値制御装置では、全体
が記憶部（６０）のプログラムエリア（６０）Ｂに格納
された制御用のプログラムに従って動作し、駆動部（６
２）に接続されたサーボモータ（６４）Ａ、サーボモー
タ（６４）Ｂ、サーボモータ（６４）Ｃを独立に駆動さ
せることができない。

例えば、サーボモータ（６４）Ａをボール慇のドリル回
転に使用し、サーボモータ（６４）Ｂ、サーボモータ（
６４）Ｃを旋盤に使用するというようなことができない
。

このため、各機成ごとに第２図に示すような数値制御装
置を設ける必要がある。従って、多数の機成の数値制御
を行う場合には、多大の装置設備が必要となり、コスト
的にも好ましくないという不都合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであリ、複数
の機械を、効率的に数値制御できるとともに、コスト的
にも有利な数値制御装置を提供することを、その目的と
するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、情報人出力部、同期送り用パルスエンコーダ
手段、駆動部を、独立して動作可能な複数の系統で各々
構成するとともに、これらの系統を、系統制御手段によ
り、独立して実行可能な複数の制御プログラムに対応し
て複数の任意のグループに分け、各グループ毎に独立し
て制御や同期駆動処理をするようにしたことを特徴とす
るものである。

［作用］ 本発明によれば、製電全体が複数の制御処理系統を構築
し、各系統は、独立した制御プログラムにより独立して
制御対象の制御動作を行い、また、同期送り用パルスエ
ンコーダ手段での同期駆動制御も独立して実行される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図には、本発明にかかる数値制御装置の一実施例が
示されている。この図において、ＣＰ　Ｕ　（１０）を
含む制御部（１２）には、まず、データ入出力部（１４
）か接続されている。このデータ人出力部（１４）は、
第２図のデータ人出力部（５４）に対応し、加工データ
を外部データ人出力装置（図示せず）との間で授受する
ものである。

次に、制御部（１２）には、信号入出力装置（１６）が
接続されている。この信号入出力装置（１６）は、各々
独立して制御用のデータの入出力の可能な、信号入出力
部（１６）Ａ、（１６）　Ｂ、（１６）　Ｃによって構
成されている。すなわち、信号入出力部（１６）　Ａ、
（１５）　Ｂ、（１６）Ｃは、各々が第２図の信号人出
力部（５６）と同様の機能を有する。

また、制御部（１２）には、同期送り用のパルスエンコ
ーダ用インタフェース部（４Ｇ）が接続されている。こ
のパルスエンコーダ用インタフェース部（４６）は、各
々独立してパルス入出力の可能な、ペルスエンコーダ用
インタフェース（４５）Ａ、（４Ｂ）Ｂ、（４６）Ｃに
よって構成されている。すなわち、パルスエンコーダ用
インタフェース（４６）Ａ、（４６）　Ｂ　、　　（４
６）　Ｃは、各々が第２図のパルスエンコーダ用インタ
フェース（６６）と同様の機能を有する。そして、これ
らのパルスエンコーダ用インタフェース（４６）Ａ、（
４６）Ｂ、（４６）Ｃには、各々独立して同期送り用の
パルス発生の可能なパルスエンコーダ（４８）　Ａ　、
　　（４８）　Ｂ、（４８）Ｃが各々接続されている。

次に、制御部（１２）には、演算部（１８）が接続され
ている。この演算部（１８）は、上述したような補間そ
の他の演算を行うものである。

次に、制御部（１２）には、記憶部（２０）が接続され
ている。この記憶部（２０）は、プログラムエリア（２
０）　Ａ、（２０）　Ｂ、（２０）Ｃを有している。こ
れらのプログラムエリア（２０）Ａ、（２０）　Ｂ　、
　（２０）　Ｃには、各々独立して動作可能な制御用の
プログラムが格納されている。すなわち、プログラムエ
リア（２０）Ａ、（２０）　Ｂ、（２０）Ｃに格納され
ているプログラムは、各々が第２図のプログラムエリア
（６０）　Ｂに格納されているプログラムと同様の機能
を有し、各々独立して実行可能である。

更に、記憶部（２０）には、データエリア（２０１Ｄか
設けられている。このデータエリア（２０）Ｄは、第２
図のデータエリア（δＯＶＡと同様に、刀０エデータを
格納するためのものであるが、その他に、系統制御手段
がプログラミングされて格納されている。

次に、制御部（１２）には、駆動部（２２）、（２４）
、（２６）が各々接続されている。これらの駆動部（２
２）、（２４）、（２６）は、各々独立して動作可能で
あり、第２図の駆動部（６２）と同様の機能を各々有す
る。ただし、制御できるのは、各々−軸である。

次に、駆動部（２２）、（２４）、（２６）には、サー
ボモータ（２８）、（３０）、（３２）か各々接続され
ている。

これらのサーボモータ（２８）、（３０）、（３２）は
、必ずしも同一の機械のものとは限らず、部会以上の機
械のものでもよく、独立して動作可ｆａｔである。

次に、上述したデータエリア（２０）Ｄに格納されてい
る系統制御手段について説明する。この手段の実行は、
制御部（１２）で行われる。

第３図に示すように、まず、データ人出力部（１４）、
および信号入出力装置！　（１６）から入力されたデー
タと、プログラムエリア（２０）Ａないしく２０）Ｃに
格納されている制御用のプログラムとを参照して、いず
れの制御プログラムを動作させるかを決定する（ステッ
プＳＡ、ＳＢ、ＳＣ参照）。

次に、動作させるプログラムと、それに使用される制御
データの入出力が行われる信号人出力部（１８）　Ａな
いしく１６）　Ｃとの対応を決定する（ステップＳＤ参
照）。次に、動作させるプログラムと、パルス発生が行
われるパルスエンコーダ（４８）Ａないしく４８）Ｃと
の対応を決定する（ステップＳＥ参照）。更に、該プロ
グラムと、動作対象となる駆動部（２２）ないしく２６
）との対応を決定する（ステップＳＦ参照）。

このように、系統制御手段は、要求される制御動作の内
容に従って、信号人出力部（１６）　Ａないしく１６）
　Ｃ、プログラムエリア（２０）Ａないしく２０）　Ｃ
１”Ｉｂ　動部（２２）ないしく２６）、パルスエンコ
ーダ（４８）Ａないしく４８）　Ｃを系統だて、グルー
プ化する機能を有するものである。

次に、上記実施例の全体的動作について、種々の場合を
例にとりて説明゛する。

まず、第４図を参照しながら、−軸の機械（３４）、（
３６）、（３８）を各々独立して制御する場合について
説明する。なお、信号入出力部（１６）　Ａでは、機械
（３４）の制御データＤ　（３４）が入出力され、信号
入出力部（１６）　Ｂでは、機械（３６）の制御データ
Ｄ　（３Ｂ）が入出力され、信号入出力部（１６）　Ｃ
では、機Ｍ　（３８）の制御データＤ　（３８）が人出
力されるものとする。

また、パルスエンコーダ（４８）Ａでは、機械（３４）
に対する同期送り用のパルス発生が行われ、パルスエン
コーダ（４８）　Ｂでは、機械（３６）に対する同期送
り用のパルス発生が行われ、パルスエンコーダ（４８）
　Ｃでは、機械（３８）に対する同期送り用のパルス発
生が行われるものとする。

そして、プログラムエリア（２０）　Ａないしく２０）
Ｃに、機械（３４）ないしく３８）の制御プログラムが
各々格納されているものとする。

この場合には、上述したデータエリア（２０）　Ｄの系
統制御手段により、信号人出力部（１６）Ａと、プログ
ラムエリア（２０）Ａと、パルスエンコーダＣ４８）Ａ
と、駆動部（２２）とが系統づけられ、信号人出力部（
１６１Ｂと、プログラムエリア（２０）　Ｂと、パルス
エンコーダ（４８）Ｂと、駆動部（２４）とが系統づけ
られ、信号人出力部（１６）　Ｃと、プログラムエリア
（２０）Ｃと、パルスエンコーダ（４８）Ｃと、駆動部
（２６）とが系統づけられる。

サーボモータ（２８）ないしく３２）は、信号人出力部
（１６）　Ａないしく１６）Ｃから各々入力された制御
データと、プログラムエリア（２０）Ａないしく２０）
　Ｃに各々格納された制御プログラムとに基いて、各々
独立して制御される。すなわち、独立して、起動動作や
停止動作等か行われる。このとき、制御部（１２）では
、いわゆるタスク制御が行なわれる。

また、パルスエンコーダ（４８）　Ａないしく４８）　
Ｃから発生したパルスは、パルスエンコーダ用インタフ
ェース（４５）Ａないしく４６）Ｃを各々介して、制御
部（１２）に入力され、各系統ごとに独立して同期送り
の駆動制御が実行される。

以上のように、この例では、装置全体が三系統の独立し
た数値制御装置として機能する。

次に、第５図を参照しながら、二つのサーボモータを有
する機械（４０）と、一つのサーボモータを有する機械
（４２）とを、各々独立して制御する場合について説明
する。

第５図において、信号人出力部（１６）Ａでは、機械（
４０）に対する制御データＤ　（４０）の入出力が行わ
れ、信号入出力部（１６）Ｃでは、機械（４２）に対す
る制御データＤ（＝Ｉ２）の人出力が行われるものとす
る。

また、パルスエンコーダ（４８）Ｃでは、機械（４０）
に対するパルス発生が行われ、パルスエン：ｌ−タ（４
８）　Ａでは、機械（４２）に対するパルス発生か行わ
れるものとする。

更に、プログラムエリア（２０）　Ｂには、機械（４０
）に動作させる制御プログラムが格納され、プログラム
エリア（２０）　Ｃには、機ｔＡ（４２）に動作させる
制御プログラムが格納されているものとする。

この場合には、データエリア（２０）Ｄの系統制御手段
により、第５図に示すように、信号入出力部（１Ｂ）　
Ａ、プログラムエリア（２０）　Ｂ　、パルスエンコー
ダ（４８）　Ｃ１駆動部（２２）および（２４）が系統
づけられ、信号人出力部（１６）Ｃ、プログラムエリア
（２０）Ｃ、パルスエンコーダ（４８）　Ａ　、駆動部
（２６）が系統づけられる。

機械（４０）は、プログラムエリア（２０）　Ｂに格納
された制御プログラムにより制御され、機械（４２）は
、プログラムエリア（２０）Ｃに格納された制御プログ
ラムにより制御される。なお、機械（４０）の制御にお
いては、二つのサーボモータが対象であるから、演算部
（１８）では補間の演算が行われる。

以上のように、この例では、全体が二系統の独立した数
値制御装置として動作する。

次に、第６図を参照しながら、本実施例の更に他の動作
態様について説明する。

同図には、機械（４４）が、三つのサーボモータを有す
る場合の例が示されている。この場合には、制御データ
Ｄ　（４４）の人出力が行われる信号人出力部（１Ｂ）
Ｂと、制御プログラムが格納されているプログラムエリ
ア（２０）Ａと、ａ９１ｃ（４４）に対するパルス発生
が行われるパルスエンコーダ（４８）　Ｂと、駆動部（
２２）ないしく２６）とが系統化される。この例では、
第２図に示した装置と同様の一系統の制御か行われる。

なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、上３己実施例では、最大三つの独立した
系統を構築することかできるか、二系統でもよいし、そ
れ以上の系統を構築できるようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれは、系統制御手段に
より、種々の独立した制御系統を構築することとしたの
で、複数のｍ７１ｋを効率的に数値制御できるとともに
、コスト的にも有利になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第２
図は従来の数値制御装置を示す回路ブロック図、第３図
は系統制御手段の機能を説明する説明図、第４図ないし
第６図は第１図の実施例の動作態様を示す説明図である
。 図において、（１２）は制御部、（１６）は信号入出力
装置、（Ｉ８）は演算部、（２０）は記憶部、（２０）
Ａ。 （２０）　Ｂ　、　　（２０）　Ｃはプログラムエリア
、（２２）。 （２４）、　　（２６）は駆動部、（２８）、　　（３
０）、　　（３２）はサーボモータ、（４Ｂ）はパルス
エンコーダ用インタフェース部、（４Ｂ）はパルスエン
コーダ群である。 なお、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示すもの
とする。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報入出力部から入力された情報と、記憶部に格
   納された制御プログラムとに基いて、演算部で必要な演
   算を行い制御処理部により制御対象に必要な制御指令を
   行うとともに、同期送り用パルスエンコーダ手段によっ
   て必要な制御対象の同期駆動制御を行う数値制御装置に
   おいて、 前記情報入出力部は、独立して情報の入出力の可能な複
   数の系統を具備し、 前記駆動部は、独立して制御対象の駆動の可能な複数の
   系統を具備し、 前記同期送り用パルスエンコーダ手段は、独立して同期
   駆動制御用のパルス発生の可能な複数の系統を具備し、 前記記憶部は、各々が独立して実行可能な複数の制御プ
   ログラムを備えるとともに、前記情報入出力部、駆動部
   および同期送り用パルスエンコーダ手段の各系統を、該
   複数の制御プログラムのいずれかに対応して任意にグル
   ープ化する系統制御手段を具備し、 前記制御処理部は、グループ化された系統毎に独立して
   制御を行うことを特徴とする数値制御装置。
2. （２）前記演算部は、グループ内の制御対象間で、補間
   の演算を行う特許請求の範囲第１項記載の数値制御装置
   。