JP4269533B2 - 数値制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パラメータを用いて工作機械を制御する数値制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
昨今、ユーザの要望の多様化により、数値制御のソフトウェアが複雑化しており、これをパラメータによって各ユーザの要望に対応させることが一般に行われている。搬送装置を備えた自動工作機械における素材搬入方向の選択、加工中における機内計測実行の有無の選択、主軸回転速度の選択等は、パラメータによって設定すると、プログラムの作成や制御が簡単になる。このような各種のパラメータが、数十あるいは数百準備され、これらが経験等によって徐々に変更され、工作機械のユーザのノウハウが蓄積されて行く。
ところが、設定されたパラメータが、オペレータの操作ミスによって不用意に変更されたり、電源系統の不測の事態で喪失することがある。パラメータの不測の変更は、機械の予定外の動作となる。これらの場合に、パラメータの変更やデータ消失の前の状態に戻すことが必要となるが、その復旧処理が容易でない。
【０００３】
パラメータは、一般に、工作機械メーカからの出荷時に、標準値が設定されており、この出荷時のパラメータは、フロッピィーディスク等の外部記憶媒体に保存して出荷機械に備え付けられる。また、メンテナンスに際して、工作機械のサービスマンが出荷先に出向いて行った各種パラメータの変更情報は、メンテナンスを行った日時と共に記録し、工作機械のメーカで一括管理することが行われている。しかしユーザが行ったパラメータの変更は記録されていないことが多い。また、うっかりと変更の記録を忘れることがある。
例えば、パラメータの変更は、番号を呼び出してデータを設定することにより行うが、呼び出す番号が１００番であるのに、１０番として呼び出し、データを誤って設定するようなことがある。通常、多くのパラメータの設定は、電源を一旦オフにしなければ有効にならない仕様とされている。したがって、設定後に電源をオフにしてしまう。そうすると、何番に設定したかと言うこともわからなくなってしまう。この誤りを気づくのは、電源を投入した後に、機械の予定外の動きとして現れた時である。
【０００４】
このような場合に、ユーザでは対処できず、電話等で工作機械のメーカに問い合わせることになるが、どのパラメータを変更したかがわからなければ、メーカ側においても、このへんのパラメータが間違っているのでは、という程度の助言を与えることしかできない。サービスマンが出向いても、故障の原因を見つけるのが困難である。
やむを得ない場合は、全てのパラメータを一度初期の状態に戻そうと、機械に据え付けのフロッピィーディスクからデータを入れ直すが、工場から機械が出荷された後に、改造やユーザの都合により変更されたパラメータがバックアップされていなければ、復旧に多大な時間がかかる。
【０００５】
また、例えば、工作機械には、素材を左から搬入する場合と、右から搬入する場合とで、パラメータが準備されている。出荷後にユーザのラインの組み替えにより、パラメータを変更した後に、バックアップをしなかったとする。その後、落雷やバードウェアの故障によりパラメータが喪失した場合、機械備え付けのフロッピィーディスクからデータを入れるが、それは出荷時のデータであるため、ユーザの所で搬入方向を変えるために変更した各パラメータは、どこにも残っていない。このような場合、ユーザは、ラインの変更時に行った操作をもう一度問い合わせをしながら、時間をかけて行わなければならない。
【０００６】
数値制御装置におけるパラメータの管理については、複数の工作機械を管理する管理コンピュータにおいて、通信回線を介して管理することも行われている。例えば、パラメータの設定に対するロック解除キーを個々の数値制御装置から管理コンピュータに送信し、管理コンピュータでロック解除した後に、パラメータの変更を行わせるものがある。その変更操作の終了後には、変更後のパラメータ情報を含むメンテナンス情報を管理コンピュータで記録する。このため、必要なときに管理コンピュータにアクセスすることにより、各数値制御装置において、現状のパラメータ値を含む最終のメンテナンス情報およびメンテナンス履歴等のデータを随時入手することができる。したがって、パラメータの過誤による変更や、故障による喪失時の復旧が容易になる。
【０００７】
しかし、パラメータの値が実際に変更されたか否からかかわらず、パラメータのロック解除や操作終了処理を行った際に、毎回、パラメータの内容を自動的に保存するため、パラメータを変更した事実が判別し難いという課題がある。例えば、パラメータを変更するつもりでロック解除したが、実際には変更しなかった場合や、変更後に元の値に戻したような場合も、その結果の全体のパラメータが記録されることになる。このため、必要以上に頻繁にパラメータの保存が行われて、パラメータの個数が多い場合に、どのパラメータが実際に変更されたかを見つけ出すことが困難である。
【０００８】
この発明の目的は、パラメータが書換えられた事実をオペレータ等が確実に知ることができて、パラメータの管理を容易に行える数値制御装置を提供することである。
この発明の他の目的は、パラメータの保存操作をすべき適切なタイミングを知ることができて、余分なパラメータを保存したり、必要なパラメータを保存し忘れたりすることが防止できるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、パラメータの保存操作の忘れを確実になくすことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明を実施形態に対応する図１と共に説明する。この数値制御装置（１）は、工作機械（２）の動作を各種のパラメータを用いて制御する数値制御装置であって、上記各パラメータを書換え自在に記憶するパラメータ記憶手段（１２）と、この手段（１２）に記憶されたパラメータを書換えるパラメータ書換え手段（１４）と、前記パラメータ記憶手段（１２）に記憶されたパラメータが書換えられたときに、その書換えられたという事実を検出する書換え事実検出手段（１５）と、この検出された書換え事実情報（ａ）を出力する書換え事実出力手段（１６）とを備えたものである。
この構成によると、パラメータ書換え手段（１４）によってパラメータ記憶手段（１２）のパラメータが書換えられると、その書換えられたという事実が書換え事実検出手段（１５）によって検出される。この検出された書換え事実情報（ａ）は、書換え事実出力手段（１６）によって出力される。このように、書換え事実情報（ａ）が出力されるため、書換えの事実をオペレータに認識させたり、適宜の保存手段に変更履歴を保存する等の処置が行える。この場合に、書換え事実検出手段（１５）は、実際に書換えられた場合にその事実を検出するものであり、パラメータ書換え手段（１４）の操作を行っても、実際に書換えられなかった場合は、検出しない。そのため、パラメータの無意味な保存が回避され、パラメータの誤った変更や喪失時等に、不要なデータの増大によって復旧作業が煩雑化することが防止される。
【００１０】
この発明において、上記書換え事実情報（ａ）に基づき、オペレータに対して、パラメータの保存を促すメッセージを出力する保存要求メッセージ出力手段（２１）を設ける。 このメッセージにより、オペレータは、パラメータの保存操作をすべき適切なタイミングを知ることができて、余分なパラメータを保存したり、必要なパラメータを保存し忘れたりすることが防止できる。
【００１１】
この発明において、前記パラメータ記憶手段（１２）に記憶された各パラメータの内容を外部記憶手段（１７）に保存するパラメータ内容保存手段（１３）と、前記パラメータ記憶手段（１２）に記憶されたパラメータの書換え後に、その書換えられたパラメータの内容が前記パラメータ内容保存手段（１３）により保存する処理が行われた否かを確認するパラメータ保存確認手段（２５）と、この手段（２５）によって保存が確認できなかった場合に、工作機械（２）を動作させる操作を制限する操作制限手段（２３）とを設けても良い。
この構成の場合、パラメータ保存確認手段（２５）よって、パラメータの保存が確認できなかった場合に、工作機械（２）を動作をさせる操作が操作制限手段（２３）によって制限される。したがって、工作機械（２）の動作の操作が行えた場合は、パラメータが必ず保存されている場合であり、パラメータの変更が適切でないことにより誤動作が生じても、保存されているパラメータによって復旧作業を容易に行うことができる。
この発明において、上記書換え事実情報（ａ）は、上記パラメータ記憶手段（１２）におけるどのパラメータが書換えられたかという変更の情報であっても良い。その場合、上記書換え事実検出手段（１５）は、この書換え事実情報（ａ）を検出するものとする。
また、この発明において、上記書換え事実出力手段（１６）から出力された書換え事実情報（ａ）を、記録時の日時と共に、履歴として保存する変更履歴保存手段（２２）を設けても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。この数値制御装置１は、工作機械２を制御するものであって、数値制御部３、プログラマブルコントローラ部４、および操作盤部５を有する。工作機械２は、旋盤を代表とする切削加工，研削加工等を行う狭義の工作機械の他に、パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機を含む広義の工作機械を意味する。この工作機械２は、物を加工する工作機械本体６と、工作機械本体６に対してワークの搬入，搬出を行う搬送装置７とで構成される。工作機械２は搬送装置７を備えないものであっても良い。
【００１３】
数値制御装置１は、コンピュータ式のものであり、数値制御部３とプログラマブルコントローラ部４とは、別々のコンピュータで構成されたものであっても、共通のコンピュータに構成されたものであっても良い。数値制御部３は、加工プログラム８の解読と、その解読結果による工作機械２の各軸の軸送り制御とを行う手段である。プログラマブルコントローラ部４は、工作機械２のシーケンス制御の機能と、数値制御部３で行われない各種の工作機械２に対する制御の機能とを備え、またカスタマイズ機能やマンマシンインタフェースとなる機能を備えたものである。この例のプログラマブルコントローラ部４は、プログラマブル・マシン・コントローラと呼ばれるものと同じである。操作盤部５は、数値制御部３、プログラマブルコントローラ部４、および工作機械２に対して操作を行う手段であり、キーボードやタッチパネル等の入力機器９と、画面表示を行うＣＲＴ等の表示装置１０とを有する。
【００１４】
数値制御部３は、加工プログラム８と、各種のパラメータとを用いて工作機械２を制御するものとされている。数値制御部３は、加工プログラム８を解読して実行する演算制御部１１を有し、加工プログラム８の実行に際して、パラメータ記憶手段１２に記憶された各種のパラメータを用いる。数値制御部３は、加工プログラム８における軸送り指令を実行して工作機械２の各軸のサーボモータ（図示せず）を制御し、加工プログラム８におけるシーケンス制御指令は、プログラマブルコントローラ部４に転送する。
【００１５】
パラメータ記憶手段１２は、制御に用いる各種のパラメータを記憶する手段であり、アドレスによって特定される各記憶領域に、パラメータの内容、つまり値が記憶される。パラメータ記憶手段１２におけるパラメータの個数は、例えば数十ないし数百とされる。パラメータの内容としては、制御の種類を選択するデータや、制御量を選択するデータ、位置を区別するために付された識別符号等が設定される。制御の種類を選択するデータとしては、例えばワークを右から搬入するか左から搬入するかの区別を示す２値符号や、機内計測等の所定の処理を行うか否かを区別する符号等が定められる。制御量を選択するデータとしては、主軸回転速度やワーク搬送速度等に対するオーバライド値等が設定される。位置を区別するために付された識別符号としては、搬送装置７によるワーク搬送経路における各停止位置を区別する符号等が設定される。
【００１６】
数値制御部３には、パラメータ記憶手段１２における各パラメータの内容を変更するパラメータ書換え手段１４、およびパラメータ記憶手段１２に記憶されいなる内容を外部記憶手段１７に保存するパラメータ内容保存手段１３を有している。パラメータ書換え手段１４は、入力機器９や、通信回線、記録媒体等のいずれからパラメータ内容を変更するものであっても良い。外部記憶手段１７は、この例では、フロッピィーディスク等の可搬の着脱可能な記憶媒体としているが、数値制御装置１とは別体のハードディスク装置や、パーソナルコンピュータ等の外部情報処理装置２４であっても良い。
【００１７】
プログラマブルコントローラ部４は、その基本機能である工作機械２のシーケンス制御を行うシーケンス制御部１８を有している。このシーケンス制御部１８は、パラメータ記憶手段１９を有していて、この手段１９に設定された各種のパラメータと、シーケンス制御プログラム（図示せず）と、数値制御部３から転送される加工プログラム８のシーケンス制御指令とで、工作機械２のシーケンス制御を行うものとされている。シーケンス制御部１８におけるパラメータ記憶手段１９の各パラメータは、プログラマブルコントローラ部４に設けられたパラメータ書換え手段（図示せず）によって変更可能であり、またパラメータ内容保存手段２０によって、外部記憶手段（図示せず）に記憶させることができる。
【００１８】
この実施形態の数値制御装置１は、上記の構成に加えて、数値制御部３に書換え事実検出手段１５、書換え事実出力手段１６、およびパラメータ保存確認手段２５を設け、プログラマブルコントローラ部４に、保存要求メッセージ出力手段２１、更新履歴保存手段２２、および操作制限手段２３を設けたものである。操作制限手段２３は必ずしも設けなくても良い。
【００１９】
書換え事実検出手段１５は、パラメータ書換え手段１４によってパラメータ記憶手段１２のパラメータが書き換えられたときに、その書換えられたという事実を検出する手段である。パラメータの内容を検出するものではない。また、書換え事実検出手段１５は、パラメータ書換え手段１４による操作が行われても、結果的にパラメータ記憶手段１２のパラメータが変更されていなければ、検知を行わない。上記の書換えられたという事実は、書き換えられたパラメータがどのパラメータかを区別しないものであっても良いが、この実施形態では、パラメータ記憶手段１２におけるどのパラメータが書換えられたか、つまりどのアドレスのパラメータが書き換えられたかを含めて、書換え事実検出手段１５により検出するものとしている。
書換え事実出力手段１６は、書換え事実検出手段１５により検出された書換え事実情報ａを出力する手段であり、数値制御装部３に対する外部に出力するものとされている。
パラメータ保存確認手段２５は、書換え事実出力手段１６から書換え事実情報ａが出力された後に、パラメータ記憶手段１２のパラメータの内容がパラメータ内容保存手段１３によって保存されたことを確認する手段である。
【００２０】
保存要求メッセージ出力手段２１は、書換え事実情報ａに基づき、パラメータの保存を促すメッセージを出力する手段である。このメッセージは、表示装置１０に、語句や文章等の文字表示により、またはイラスト等のマークによって出力するものとしてある。保存要求メッセージ出力手段２１は、上記メッセージを音声で出力するものであっても良い。
【００２１】
変更履歴保存手段２２は、書換え事実出力手段１６から出力された書換え事実情報ａを、記録時の日時と共に、履歴として保存する手段である。この保存される履歴情報は、例えば何月何日の何時に、パラメータ記憶手段１２のどのアドレスのパラメータが変更されたかという事実を示すデータであり、パラメータの内容は含まない。
【００２２】
操作制限手段２３は、書換え事実出力手段１６から出力された書換え事実情報ａを認識すると、パラメータ保存確認手段２５によって保存が確認されるまで、工作機械２を動作させる操作を制限する手段である。この制限は、パラメータ内容保存手段１３による保存操作の他の全ての操作を禁止するものであっても良く、また所定の操作のみを制限するものであっても良いが、少なくともパラメータ記憶手段１２に記憶されたパラメータにより影響される工作機械２の動作と、いま書き換えたパラメータがどのパラメータであるかが不明になる動作を行わせる処理は禁止するものとする。なお、操作制限手段２３に対し、所定の操作によって操作の制限を強制解除する手段（図示せず）を設けておくことが好ましい。
【００２３】
外部情報処理装置２４は、数値制御装置１に通信ネットワークを介して接続されたコンピュータであり、数値制御装置１を管理するコンピュータであっても、また他の目的に使用されるコンピュータであっても良い。
【００２４】
この構成によると、数値制御装置１は、加工プログラム８と、パラメータ記憶手段１２に設定された各パラメータとにより、工作機械２を制御する。パラメータ記憶手段１２には、数値制御装置１の出荷時に、各パラメータの内容として、標準の内容、または予め判っていた要望に応じた内容が設定される。この出荷時のパラメータ記憶手段１２の各パラメータの内容は、フロッピィーディスク等の記憶媒体（図示せず）に記憶させ、保管しておく。パラメータ記憶手段１２に設定した各パラメータの内容は、パラメータ書換え手段１４により書換えが自由であり、この数値制御装置１を使用する間に適宜書換えられて、次第に加工に最適なものとされる。
【００２５】
パラメータ記憶手段１２のパラメータがパラメータ書換え手段１４で書換えられたときは、その書換えられた事実が、書換え事実検出手段１５によって検出され、その検出内容である書換え事実情報ａが、プログラマブルコントローラ部１６へ出力される。書換え事実情報ａは、どのパラメータの内容が実際に変更されたかという変更の事実の情報である。
保存要求メッセージ出力手段２１は、書換え事実情報ａが入力されると、表示手段１０の画面にパラメータの保存を要求する旨のメッセージを表示する。オペレータは、このメッセージを見て、パラメータ内容保存手段１３により、パラメータ記憶手段１２の各パラメータの内容をフロッピィーディスク等の外部記憶手段１７に保存する。このようにメッセージが表示されるため、オペレータは、保存操作をすべき適切なタイミングを知ることができて、余分なパラメータを保存したり、必要なパラメータを保存し忘れたりすることが防止できる。
この保存操作を行わずに機械動作を行わせる操作をした場合は、操作制限手段２３により操作が制限される。このように、保存処理を行わない限り、操作が制限されるため、機械動作が行われるのは、パラメータの保存が行われた場合だけであり、パラメータの変更が適切でないことにより誤動作が生じても、保存されているパラメータによって復旧作業を容易に行うことができる。
【００２６】
数値制御部３から出力される書換え事実情報ａは、変更履歴保存手段２２によって、例えば何月何日の何時に、パラメータ記憶手段１２のどのパラメータを変更したかという事実の履歴情報として保存される。
【００２７】
この数値制御装置１によると、このようにして、パラメータが書換えられた事実をオペレータ等が確実に知ることができる。そのため、パラメータの管理が容易に行え、パラメータが不測に変更された場合や、電源系統等の不具合でパラメータ記憶手段１２の記憶データが喪失した場合にも、容易に復旧することができる。
【００２８】
なお、プログラマブルコントローラ部４におけるパラメータ記憶手段１９については、パラメータ内容保存手段２０によって内容をフロッピィーディスク等に保存し、またその変更の事実を変更履歴保存手段（図示せず）により保存することが好ましい。また、このパラメータ記憶手段１９に対しても、記憶されたパラメータが書換えられたときに、その書換えられたという事実を検出する書換え事実検出手段と、この検出された書換え事実情報を出力する書換え事実出力手段（いずれも図示せず）を設けても良い。
【００２９】
数値制御装置１におけるパラメータの使い方の例を、図２および図３と共に説明する。図２は、工作機械本体６が平行２軸旋盤であって、搬送装置７は、左側の素材供給部２６および右側の素材供給部２７のいずれからも工作機械本体６の主軸２８に搬入可能なものとされている。左右いずれの素材供給部２６，２７から搬入するようにするかは、ラインの都合上で選択される。その選択結果は、図１のパラメータ設定手段１２における所定のアドレスのパラメータにおいて、例えば「０」または「１」の値によって設定される。
図３は、工作機械２において、各処理（１）〜（４）を行うか否かをパラメータで設定する例を示す。数値制御装置１は、所定のアドレス××におけるパラメータの内容が「１」であると、処理を行い、「０」であるとその処理を行わずにジャンプして次の処理に進む。
このような各種制御の選択が、パラメータの内容によって設定され、パラメータを利用することにより、加工プログラム８が簡単なもので済む。
【００３０】
【発明の効果】
この発明の数値制御装置は、工作機械の動作を各種のパラメータを用いて制御する数値制御装置であって、上記各パラメータを書換え自在に記憶するパラメータ記憶手段と、この手段に記憶されたパラメータを書換えるパラメータ書換え手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータが実際に書換えられたときに、その書換えられたという事実を検出する書換え事実検出手段と、この検出された書換え事実情報を出力する書換え事実出力手段とを備えたものであるため、パラメータが書換えられた事実をオペレータ等が確実に知ることができて、パラメータの管理を容易に行うことができる。
また、上記書換え事実情報に基づき、オペレータに対して、パラメータの保存を促すメッセージを出力する保存要求メッセージ出力手段を設けたため、パラメータの保存操作をすべき適切なタイミングを知ることができて、余分なパラメータを保存したり、必要なパラメータを保存し忘れたりすることが防止できる。
さらに、前記パラメータ記憶手段に記憶された各パラメータの内容が外部記憶手段に保存するパラメータ内容保存手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータの書換え後に、その書換えられたパラメータの内容を前記パラメータ内容保存手段により保存する処理が行われた否かを確認するパラメータ保存確認手段と、この手段によって保存が確認できなかった場合に、工作機械を動作をさせる操作を制限する操作制限手段とを設けたため、パラメータの保存操作の忘れを確実になくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる数値制御装置の概念構成を示すブロック図である。
【図２】パラメータの使い方の一例を示す工作機械の動作の説明図である。
【図３】パラメータの使い方の他の例を示す処理過程の説明図である。
【符号の説明】
１…数値制御装置
２…工作機械
３…数値制御部
４…プログラマブルコントローラ部
５…操作盤部
６…工作機械本体
７…搬送装置
８…加工プログラム
１０…表示装置
１２…パラメータ記憶手段
１３…パラメータ内容保存手段
１４…パラメータ書換え手段
１５…書換え事実検出手段
１６…書換え事実出力手段
１７…外部記憶手段
２１…保存要求メッセージ出力手段
２２…更新履歴保存手段
２３…操作制限手段
２５…パラメータ保存確認手段
ａ…書換え事実情報

Claims (3)

1. 工作機械の動作を各種のパラメータを用いて制御する数値制御装置であって、上記各パラメータを書換え自在に記憶するパラメータ記憶手段と、この手段に記憶されたパラメータを書換えるパラメータ書換え手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータが実際に書換えられたときに、その書換えられたという事実を検出する書換え事実検出手段と、この検出された書換え事実情報を出力する書換え事実出力手段とを備え、上記書換え事実情報に基づき、オペレータに対して、パラメータの保存を促すメッセージを出力する保存要求メッセージ出力手段を設け、前記パラメータ記憶手段に記憶された各パラメータの内容を外部記憶手段に保存するパラメータ内容保存手段と、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータの書換え後に、その書換えられたパラメータの内容が前記パラメータ内容保存手段により保存する処理が行われた否かを確認するパラメータ保存確認手段と、この手段によって保存が確認できなかった場合に、工作機械を動作させる操作を制限する操作制限手段とを設けた数値制御装置。
2. 上記書換え事実情報は、上記パラメータ記憶手段におけるどのパラメータが書換えられたかという変更の情報であり、上記書換え事実検出手段は、この書換え事実情報を検出するものである請求項１記載の数値制御装置。
3. 上記書換え事実出力手段から出力された書換え事実情報を、記録時の日時と共に、履歴として保存する変更履歴保存手段を設けた請求項１または請求項２記載の数値制御装置。

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