(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の複数の軸によって移動可能な移動体または固定体に設けられた前記移動体の原点を検出する原点検出センサと、
前記移動体または前記固定体に設けられた前記移動体のオーバートラベルを検出するオーバートラベル検出センサと、
前記固定体または前記移動体に設けられた前記各センサを作動させる作動部材と、
前記作動部材が各センサを作動させたときに各センサの信号を識別できる制御部と、
前記各センサと前記制御部を結ぶと共に各軸毎に接続関係を異なるようにした接続部と、前記制御部の識別結果に基づいて前記接続部の配線が誤っていることを検出する検出手段とを備え、
前記作動部材が前記原点検出センサを作動させたときに閉回路となるように形成し、前記作動部材が前記オーバートラベル検出センサを作動させたときに開回路となるように形成したことを特徴とする誤接続検出装置。
【請求項２】
前記接続部を着脱可能なコネクタで構成したことを特徴とする請求項１に記載の誤接続検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の信号を備えた束（コネクタ）を複数接続する際に生じる誤接続検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、数値制御装置における機械可動軸は、電源投入時には任意の機械座標位置にあるので、所定の作業前に機械座標の原点位置へ復帰させる動作が必要となる。そこで、機械可動部（テーブル）を原点に復帰させる機械構成について説明する。
【０００３】
一般に、機械的ドグを用いてテーブルを原点に復帰させる場合は、図２に示されるような構成をとっている。即ち、機械可動部（テーブル）ＴＢには原点復帰用ドグＤＧがあり、機械固定部ＭＣの原点近傍には原点リミットスイッチＬＳ、前記ＭＣの両端にはオーバートラベル（以降ＯＴと称す）を検出するオーバトラベルリミットスイッチ＋側（以降、＋ＯＴＬＳと称す）、−側（以降、−ＯＴＬＳと称す）がそれぞれ設けられ、前記ＴＢを動かす軸の片端にはモーター、エンコーダが設けられている。
【０００４】
次に、原点復帰動作について説明をする。図示しない原点復帰キーを押下すると、機械可動部（テーブル）ＴＢは原点に向かって可動する。その後、しばらくすると原点近傍で原点復帰用ドグＤＧが原点リミットスイッチＬＳを踏む。原点リミットスイッチＬＳの押下の認識後後述するＣ相パルスを読み取り原点復帰が完了する。前述したＣ相パルスとは、モーター１回転により一つ発生するパルスである。尚、機械可動軸が複数ある場合は、各軸毎に前述したような原点復帰動作を行う。
【０００５】
上述した工作機械の動作は、図３で示した回路によって実現される。工作機械の回路は、制御回路１９と、表示装置２０と、操作装置２１と、サーボ制御用インターフェイス回路２２と、サーボアンプ２３と、Ｘ軸コネクタ２６と、Ｙ軸コネクタ２７と、Ｚ軸コネクタ２８とで構成され、これらは電気的にアドレスバス及びデータバスに接続されている。制御回路１９は、制御部としてのＣＰＵ２９と、ＲＯＭ３０と、ＲＡＭ３１と、Ｉ／Ｏ３２とで構成されている。
【０００６】
ＣＰＵ２９は、各種の入力信号をアドレスバス、データバスによって処理をする中央処理装置で、ＲＯＭ３０は、プログラム等のデータを保存し、ＲＡＭ３１は、ＣＰＵ２９で処理されたデータを１次的に記憶するもので、Ｉ／Ｏ３２は各軸コネクタ２６、２７、２８のような機械に取り付けられたセンサ及びバルブ等の出力装置とＣＰＵ２９とを接続しており、ＣＰＵ２９がＩ／Ｏ３２にアクセスすることにより各種データの入出力処理をしている。
【０００７】
表示装置２０は、加工データやオーバートラベル時のアラームを表示し、操作装置２１は、外部からのデータを入力するもので例えば、操作パネル等である。サーボ制御用インターフェイス回路２２は、サーボアンプ２３と制御回路１９とで行き交う情報の入出力を担っている。サーボアンプ２３は、サーボ制御回路等からなりサーボモータからなるモーター２４の駆動部を作動させて、その駆動によりパルスを発生するエンコーダ２５からの情報をサーボ制御用インターフェイス回路２２へ伝達しサーボ制御用インターフェイス回路２２からの情報で工具やワークが取り付けられた回転軸に必要な加工動作をさせている。また、Ｘ軸コネクタ２６は、Ｘ軸原点リミットスイッチＬＳ、＋ＯＴＬＳ、−ＯＴＬＳの３つの信号がまとめられてＩ／Ｏ３２へ接続可能となっている。Ｙ軸コネクタ２７、Ｚ軸コネクタ２８はＸ軸コネクタ２６と同様であるため説明を省略する。
【０００８】
次に、従来のコネクタ割付状態の配線とその作用について説明する。
【０００９】
各軸毎にコネクタの３３番ピン、３４番ピンが＋ＯＴＬＳ、３５番ピン、３６番ピンが原点リミットスイッチＬＳに、３７番ピン、３８番ピンが−ＯＴＬＳにそれぞれ割付されている。原点復帰時に原点リミットスイッチＬＳがドグに押されることによってスイッチは閉となり、オーバトラベル時に、＋ＯＴＬＳ、−ＯＴＬＳがドグに押されることによってスイッチは開となる。尚、開となる理由としては常時、断線等の不具合も兼ねて検出するためである。また、コネクタの種類、割付は各軸とも同じになっている。従って、多軸機械において軸の数に関係なくコネクタの部品は同一とすることができた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の接続においては、各軸のコネクタの種類に違いがなく、各コネクタの割付状態が同じであるため誤接続が発生し易かった。例としてＸ軸、Ｙ軸の誤接続が発生した場合には、原点復帰時にＸ軸原点リミットスイッチＬＳを踏むとその信号はＹ軸原点リミットスイッチＬＳを認識するコネクタの割付先へ伝達し、この軸の違いから信号を図３での制御回路１９が認識できず＋ＯＴＬＳまたは−ＯＴＬＳを踏むまで誤接続状態が判別できなかった。更に、原点復帰速度が高速であればあるほど図２での機械可動部（テーブル）ＴＢが工作機械の図示しない内壁に衝突して機械が破損する問題があった。また、コネクタの種類が違う場合には、誤接続を防ぐことはできるが、コネクタが複数になることで部品管理が大変となるという問題点があった。
【００１１】
特に、近年においては、機械が高速化され、かつ安全面においては、絶対条件であることから、この種の要望に対しては、前述したごとく、従来の接続方法では原点復帰速度を遅くするか、コネクタの種類を変えて誤接続をなくさなければならなかった。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、各コネクタの種類を変えることなく誤接続を安全に認識することができる誤接続検出装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の誤接続検出装置は、工作機械の複数の移動体または固定体に設けられた前記移動体の原点を検出する原点検出センサと、前記移動体または前記固定体に設けられた前記移動体のオーバートラベルを検出するオーバートラベル検出センサと、前記固定体または前記移動体に設けられた前記各センサを作動させる作動部材と、前記作動部材が各センサを作動させたときに各センサの信号を識別できる制御部と、前記各センサと前記制御部とを結ぶと共に各軸毎に接続関係を異なるようにした接続部と、前記制御部の識別結果に基づいて前記接続部の配線が誤っていることを検出する検出手段とを備え、前記作動部材が前記原点検出センサを作動させたときに閉回路となるように形成し、前記作動部材が前記オーバートラベル検出センサを作動させたときに開回路となるように形成しているため、前記制御部は前記各センサからの信号を前記各回路の開閉状態によって誤接続を検出することができる。
【００１４】
【００１５】
また、請求項２記載の誤接続検出装置は、前記接続部を着脱可能なコネクタで構成しているため前記誤接続を検出したときに、短時間で正常な配線へ接続し直すことができる。
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
本実施の形態の工作機械は、図２に示した従来の工作機械と同じものであるため、その構成の説明を省略する。
【００１９】
また、本発明は図３に示した従来の制御回路部１９とオーバートラベル検出センサとしての＋ＯＴＬＳ、−ＯＴＬＳ、原点検出センサとしての原点リミットスイッチＬＳとを結ぶ接続部である各コネクタ２６、２７、２８の配線の割付状態が異なるため、その部分について説明する。
【００２０】
本実施の形態の要部となる図３の各軸コネクタ２６、２７、２８を模式的に示すと図１のようになる。
【００２１】
図１（ａ）はＸ軸のコネクタ４０を示し、コネクタ４０の１番ピン、２番ピンがＸ軸原点リミットスイッチＬＳへ、３番ピン、4番ピンが＋ＯＴＬＳへ、5番ピン、6番ピンが−ＯＴＬＳへそれぞれ接続されている。図１（ｂ）はＹ軸のコネクタ４１を示し、コネクタ４１の7番ピン、８番ピンが＋ＯＴＬＳへ、９番ピン、１０番ピンがＹ軸原点リミットスイッチＬＳへ、１１番ピン、１２番ピンが−ＯＴＬＳへそれぞれ接続されている。図１（ｃ）はＺ軸のコネクタ４２を示し、コネクタ４２の１３番ピン、１４番ピンが＋ＯＴＬＳへ、１５番ピン、１６番ピンが−ＯＴＬＳへ、１７番ピン、１８番ピンがＺ軸原点リミットスイッチＬＳへそれぞれ接続されている。
【００２２】
各コネクタ４０、４１、４２は、原点復帰時に原点リミットスイッチＬＳが作動部材としてのドグＤＧに押されることによってスイッチは閉となり、オーバトラベル時に、＋ＯＴＬＳ、−ＯＴＬＳがドグＤＧに押されることによってスイッチは開となるように接続されている。尚、開となる理由としては従来と同様で常時、断線等の不具合も兼ねて検出するためである。
【００２３】
次に、本実施の形態の工作機械における原点復帰及びオーバートラベル検出装置の動作について図１及び図４を用いて説明する。尚、Ｘ軸のコネクタ４０とＹ軸のコネクタ４１を誤接続した場合について説明する。また、図４のフローチャートは、図示しない原点復帰キーが押下されたときに起動する。
【００２４】
図示しない原点復帰キーを押下すると、機械可動部（テーブル）ＴＢは原点に向かって移動する（ステップ１００、以下、ステップをＳと略す）。次に、原点リミットスイッチＬＳがＯＮか否かを判断し（Ｓ１０２）、原点リミットスイッチＬＳがＯＮであればＣ相の入力があるまで、機械可動部ＴＢを移動させる（Ｓ１０４）。Ｃ相の入力があった場合、その時の図示しないエンコーダのカウンタ値を原点として確定し（Ｓ１１０）、原点復帰処理を終える。一方、前記Ｓ１０２の処理工程において原点リミットスイッチＬＳがＯＮでないと判断した場合、＋ＯＴＬＳまたは−ＯＴＬＳがＯＮか否かを判定し（Ｓ１０６）、ＯＮでなければオーバトラベルではないため、原点リミットスイッチＬＳがＯＮするまで機械可動部ＴＢを移動させるため、処理を前記Ｓ１０２へ移行させる。
【００２５】
一方、前記Ｓ１０６の処理工程で＋ＯＴＬＳまたは−ＯＴＬＳがＯＮであると判断した場合、オーバトラベルのエラーとして図３の表示装置２０を介して作業者に知らせると共に、機械可動部ＴＢを停止させ（Ｓ１０８）、原点復帰処理を終える。
【００２６】
上述した誤配線を行った場合、Ｘ軸の原点リミットスイッチＬＳは図１の7番ピン、8番ピンへ、Ｙ軸の原点リミットスイッチＬＳは図１の３番ピン、４番ピンへそれぞれ割り付けられることになる。そこで、図１のＸ軸のコネクタ４０の１番ピン、２番ピンでスイッチが開、３番ピン、４番ピンでスイッチが閉、５番ピン、６番ピンでスイッチが閉となっているはずが前記の１番ピン、２番ピンへＹ軸＋ＯＴＬＳが、３番ピン、４番ピンへＹ軸原点リミットスイッチＬＳが、５番ピン、６番ピンへＹ軸−ＯＴＬＳが接続されることになるから１番ピン、２番ピンでスイッチが閉、３番ピン、４番ピンでスイッチが開、５番ピン、６番ピンでスイッチが閉となってしまう。つまり、３番ピン、４番ピンからＩ／Ｏ３２を介してＣＰＵ２９に＋ＯＴＬＳの信号が入力されたことになり、前記Ｓ１０６の処理工程で＋ＯＴＬＳがＯＮと判断され、機械可動部ＴＢが停止する。
【００２７】
尚、前記Ｓ１０６の処理工程が検出手段として機能し、図３のＣＰＵ２９が制御部として機能している。
【００２８】
以上説明したことから明かなように、本実施の形態の誤接続検出装置は、前記原点リミットスイッチＬＳ、＋−ＯＴＬＳがドグＤＧによって作動したときに、ＣＰＵ２９によって作動したセンサを識別するが、各軸コネクタ４０、４１、４２の接続関係を各軸毎に異なるようにしたため、各軸コネクタ４０、４１、４２の誤接続をコネクタの種類を変えることなく検出することができる（Ｓ１０６）。
【００２９】
尚、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００３０】
例えば、本実施の形態の誤接続検出装置に用いられた接続部は、コネクタ４０、４１、４２で構成されているが、各センサ（原点リミットスイッチＬＳ、＋−ＯＴＬＳ）とＣＰＵ２９とが接続されていればどのような形態でもよく、コネクタの変わりにリード線を直接Ｉ／Ｏ３２に半田付けしてもよい。
【００３１】
また、本実施の形態のオーバトラベル検出センサとしての＋−ＯＴＬＳ、原点検出センサとしての原点リミットスイッチＬＳを機械式のリミットスイッチで構成しているが、信号を発生できるものであれば何れでもよく、例えば、発光素子と受光素子とで構成してもよいし、磁気的なセンサで構成してもよい。
【００３２】
更に、本実施の形態の動作を示す図４のフローチャートでは、最初に機械可動部ＴＢを移動させる（Ｓ１００）ようになっているが、その処理工程を＋−ＯＴＬＳがＯＮか否かを判定する（Ｓ１０６）の処理が終えてから、Ｓ１００の処理工程を行うようにしてもよい。この場合、原点リミットスイッチＬＳがＯＮしている場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、Ｓ１０４の処理工程の前にも前記Ｓ１００の処理工程と同様の処理を行う必要がある。
【００３３】
このようにすると、割付状態が異なると原点復帰時に機械可動部ＴＢを移動させる前に原点リミットスイッチＬＳ、＋−ＯＴＬＳの開閉状態からオーバートラベルと判断されるため、機械が動作することなく誤接続を認識することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、本発明の請求項１記載の誤接続検出装置は、前記各センサが前記作動部材によって作動したときに、前記制御部によって作動したセンサを識別するが、前記接続部の接続関係を各軸毎に異なるようにすると共に、前記作動部材が前記原点検出センサを作動させたときに閉回路となるように形成し、前記作動部材が前記オーバートラベル検出センサを作動させたときに開回路となるように形成していることから、前記制御部は前記各センサからの信号を前記各回路の開閉状態によって誤接続を検出することができる。
【００３５】
また、本発明の請求項２記載の誤接続検出装置は、前記接続部を着脱可能なコネクタで構成していることから、前記誤接続を検出したときに、短時間で正常な配線へ接続し直すことができる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態の工作機械の原点及びオーバートラベル検出センサと制御部とを結ぶ接続部である各軸コネクタの割付図であり、（ａ）はＸ軸のコネクタ、（ｂ）はＹ軸のコネクタ、（ｃ）はＺ軸のコネクタである。
【図２】  従来の工作機械の原点及びオーバートラベル検出装置の拡大図である。
【図３】  工作機械の制御ブロック構成図である。
【図４】  本実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１９        制御回路
４０        Ｘ軸コネクタ
４１        Ｙ軸コネクタ
４２        Ｚ軸コネクタ
ＴＢ        機械テーブル
ＭＣ        機械可動部
ＬＳ        原点リミットスイッチ
＋ＯＴＬＳ  オーバートラベルリミットスイッチ＋側
−ＯＴＬＳ  オーバートラベルリミットスイッチ−側
ＤＧ        ドグ
【図１】
0003675162.tif 000002
【図２】
0003675162.tif 000003
【図３】
0003675162.tif 000004
【図４】
0003675162.tif 000005