(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工ラインに配列され、夫々被加工物に対して所定の加工を行う複数の加工装置と、
夫々各加工装置に対して個別的に設けられ対応する加工装置の加工動作をシーケンス制御する複数のシーケンサと、
夫々互いに対応する加工装置とシーケンサとをリンクさせて制御信号のやりとりを行わせる複数の第１リンク手段と、
各シーケンサを互いにリンクさせてシーケンサ間で情報のやりとりを行わせるシーケンサリンクとが設けられている加工ラインを制御する加工制御装置において、
夫々第２のリンク手段を介して上記シーケンサリンクにリンクされ、対応するシーケンサを操作するための操作信号を該シーケンサに印加する複数のシーケンサ操作手段が、上記複数の加工装置より少ない配置数で上記加工ラインに設けられていて、
各シーケンサ操作手段は、夫々複数のシーケンサに操作信号を印加することができ、
ある１つのシーケンサ操作手段から操作信号を印加することができるシーケンサの範囲が、該シーケンサ操作手段が配置されている位置からオペレータが目視することができる加工装置の範囲に限定され、かつ、
ある１つのシーケンサ操作手段から出力された操作信号が印加されているときには、該操作信号の印加が終了するまで他のシーケンサ操作手段から出力された操作信号の割り込みを禁止する割り込み禁止フラグを立てる割り込み禁止フラグ設定手段が各シーケンサに設けられていることを特徴とする加工制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加工装置の加工動作をシーケンス制御する加工制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、被加工物に対して加工ないしは作業（例えば、切削、ボルト締結）を行う加工装置においては、予め定められた加工手順ないしは作業手順に従って被加工物に一連の加工動作が加えられるようになっている。そして、かかる一連の加工動作を自動的に行わせる場合には、普通、かかる加工装置をシーケンス制御するシーケンサが設けられる。
【０００３】
かかるシーケンサとしては、近年、制御部及び演算部を備えたＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを備えたメモリ、クロックタイマ、入出力ポート、バス等で構成されるマイクロコンピュータを用いたコンピュータ式の汎用シーケンサ、いわゆるＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）が広く用いられている。そして、このようなＰＬＣに対しては、通常、キーボード、ＣＲＴディスプレイ等を備えＰＬＣとオペレータとの間のインタフェースいわゆるマン・マシン・インタフェースとして機能する操作盤が設けられる。そして、ＰＬＣは、オペレータの操作に基づいて操作盤から入力される制御条件、シーケンスプログラム等の各種情報に従って加工装置をシーケンス制御するようになっている。
【０００４】
ところで、被加工物に対する加工ないしは作業が多種にわたる場合は、一般に複数の加工装置からなる加工ラインが設けられ、各加工装置に対して夫々ＰＬＣが設けられるのが一般的である。けだし、ＰＬＣは比較的容量が小さいので、１つのＰＬＣで複数の加工装置に対して多種のシーケンス制御を行うことはほとんど不可能だからである。そして、各加工装置に対して夫々ＰＬＣが設けられた従来の加工ラインでは、各ＰＬＣに対して夫々操作盤が接続される（例えば、特開平４−１３５３１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、操作盤はキーボード、ＣＲＴディスプレイ等の比較的高価な部材で構成されるのでその価格が高く、このため複数のＰＬＣと操作盤とを備えた従来の加工ラインでは、その設備コストが高くつくといった問題がある。また、多数の操作盤を配置するスペースの確保がむずかしいといった問題もある。
これに対して、例えば操作盤とＰＬＣとを容易に取り外しあるいは接続できるような構造とした上で、少数の操作盤を必要に応じて所望のＰＬＣに接続するといった対応が考えられるが、このようにすると操作盤を頻繁につけかえなければならず、その作業に手間がかかるといった問題が生じる。また、このようにしても操作盤とＰＬＣとの間のインタフェースはすべてのＰＬＣに設けなければならないので、この分コストが高くつくといった問題がある。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、複数の加工装置に対して夫々ＰＬＣが設けられた加工ラインを、余分な手間をかけることなく少数の操作盤で操作することができる安価な手段を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達するため、本発明は、加工ラインに配列され、夫々被加工物に対して所定の加工を行う複数の加工装置と、夫々各加工装置に対して個別的に設けられ対応する加工装置の加工動作をシーケンス制御する複数のシーケンサと、夫々互いに対応する加工装置とシーケンサとをリンクさせて制御信号のやりとりを行わせる複数の第１リンク手段と、各シーケンサを互いにリンクさせてシーケンサ間で情報のやりとりを行わせるシーケンサリンクとが設けられている加工ラインを制御する加工制御装置において、夫々第２のリンク手段を介して上記シーケンサリンクにリンクされ、対応するシーケンサを操作するための操作信号を該シーケンサに印加する複数のシーケンサ操作手段が、上記複数の加工装置より少ない配置数で上記加工ラインに設けられていて、各シーケンサ操作手段は、夫々複数のシーケンサに操作信号を印加することができ、ある１つのシーケンサ操作手段から操作信号を印加することができるシーケンサの範囲が、該シーケンサ操作手段が配置されている位置からオペレータが目視することができる加工装置の範囲に限定され、かつ、ある１つのシーケンサ操作手段から出力された操作信号が印加されているときには、該操作信号の印加が終了するまで他のシーケンサ操作手段から出力された操作信号の割り込みを禁止する割り込み禁止フラグを立てる割り込み禁止フラグ設定手段が各シーケンサに設けられていることを特徴とする加工制御装置を提供する。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、本発明にかかる加工ラインＷＡには第１〜第６加工装置１ａ〜１ｆ（加工ステーション）が設けられ、各加工装置１ａ〜１ｆは夫々被加工物（図示せず）に対して順次所定の加工ないしは作業を行うようになっている。そして、第１〜第６加工装置１ａ〜１ｆには夫々、第１〜第６リンクケーブル２ａ〜２ｆを介して、第１〜第６ＰＬＣ３ａ〜３ｆ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）がリンクされている。これらのＰＬＣ３ａ〜３ｆは、詳しくは図示していないが、夫々、制御部及び演算部を備えたＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを備えたメモリ、クロックタイマ、入出力ポート、リンク部（ＬＩＮＫ）、バス等で構成されるマイクロコンピュータを用いたコンピュータ式の汎用シーケンサであって、対応する加工装置１ａ〜１ｆに対して所定のシーケンス制御を行うようになっている。
なお、第１〜第６リンクケーブル２ａ〜２ｆは夫々、特許請求の範囲に記載された「第１リンク手段」に相当する。また、第１〜第６ＰＬＣ３ａ〜３ｆは夫々、特許請求の範囲に記載された「シーケンサ」に相当する。
【００１３】
そして、各ＰＬＣ３ａ〜３ｆのリンク部（ＬＩＮＫ）を相互にリンクさせるシーケンサリンク４が設けられ、このシーケンサリンク４は任意のＰＬＣ３ａ〜３ｆ間で情報のやりとりを行わせることができるようになっている。すなわち、任意のＰＬＣ３ａ〜３ｆ内の情報を任意のＰＬＣ３ａ〜３ｆに送ることができるようになっている。具体的には、例えば第１加工装置１ａでの加工が終了したときに第２加工装置１ｂのある機器を起動するといった加工手順が設定されている場合には、第１加工装置１ａでの加工が終了したときに、該加工の終了を知らせる信号が第１ＰＬＣ３ａからシーケンサリンク４を介して第２ＰＬＣ３ｂに送られる。なお、シーケンサリンク４は、後で説明する総括制御ユニット１９（図３参照）によって制御されるようになっている。
【００１４】
このように、第１〜第６ＰＬＣ３ａ〜３ｆが設けられた加工ラインＷＡには、これらのＰＬＣ３ａ〜３ｆに、制御条件、シーケンスプログラム等の所定の各種情報すなわち操作信号を印加する第１〜第３操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋが設けられている。これらの操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋは夫々、詳しくは図示していないが、キーボード、ＣＲＴディスプレイ、マイクロコンピュータ等を備えたグラフィック式のシーケンサ用外部操作ツールであって、後で説明するように所定の複数のＰＬＣ３ａ〜３ｆに対して操作信号を印加することができるようになっている。すなわち、オペレータは、１つの操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋで所定の複数のＰＬＣ３ａ〜３ｆを操作することができるようになっている。
なお、第１〜第３操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋは夫々、特許請求の範囲に記載された「シーケンサ操作手段」に相当する。
【００１５】
具体的には、第１〜第３操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋには夫々第１〜第３リンクインタフェース６ｉ，６ｊ，６ｋが付設され、第１〜第３リンクインタフェース６ｉ，６ｊ，６ｋは夫々第１〜第３リンクコード７ｉ，７ｊ，７ｋを介してシーケンサリンク４（ネットワークインタフェース）にリンクされている。なお、第１〜第３リンクコード７ｉ，７ｊ，７ｋは夫々、特許請求の範囲に記載された「第２リンク手段」に相当する。
【００１６】
図２に、参考のため、基本的には図１と同様に第１〜第６加工装置１ａ〜１ｆと、第１〜第６リンクケーブル２ａ〜２ｆと、第１〜第６ＰＬＣ３ａ〜３ｆと、シーケンサリンク４とを備えた加工ラインＷＡ’において、各ＰＬＣ３ａ〜３ｆに対して夫々個別的に操作盤５ａ〜５ｆを設けた従来のシーケンス制御システムを示す。なお、かかる従来のシーケンス制御システムでは、各操作盤５ａ〜５ｆは夫々、リンクワイヤ８ａ〜８ｆを介して、ＰＬＣ３ａ〜３ｆのインタフェース部（Ｉ／Ｆ）にリンクされている。
【００１７】
以下、図３を参照しつつ第２ＰＬＣ３ｂを例にとってＰＬＣの具体的な構成について説明するが、他のＰＬＣも基本的には同様の構成となっているのはもちろんである。なお、図３では第２ＰＬＣ３ｂと第３ＰＬＣ３ｃとについて具体的な構成を示しているが、両ＰＬＣ３ｂ，３ｃにおいて同一部材には、添字のみを変えて（第２ＰＬＣ側ではｂ、第３ＰＬＣ側ではｃ）同一番号を付している。
図３に示すように、第２ＰＬＣ３ｂにはデータ処理部１０ｂが設けられ、このデータ処理部１０ｂは、シーケンサリンク４に介設されたネットワークインタフェース１１ｂに接続されている。なお、ネットワークインタフェース１１ｂはデータ処理部１０ｂ（ＰＬＣ３ｂ）をシーケンサリンク４にリンクさせるためのカプラとして機能する。そして、データ処理部１０ｂには、操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから印加される制御条件、シーケンスプログラム等の各種生産情報（操作信号）を記憶する生産情報データメモリが内蔵され、データ処理部１０ｂはこのメモリ内に記憶された各種生産情報に基づいて第２加工装置１ｂに対する各種制御信号を出力する。このようにしてデータ処理部１０ｂから出力された制御信号は、シーケンス制御出力部１２ｂに送られ、この後第２リンクケーブル２ｂを介して第２加工装置１ｂに印加され、これによって第２加工装置１ｂの加工動作が所定のシーケンスプログラムに従ってシーケンス制御されるようになっている。
【００１８】
また、第２ＰＬＣ３ｂには、書込読取ヘッド制御部１３ｂが設けられ、この書込読取ヘッド制御部１３ｂに、読取ヘッド１４ｂと書込ヘッド１５ｂとが接続されている。ここで、読取ヘッド１４ｂは、被加工物あるいはこれを移送するパレットに取り付けられた磁気データキャリア１６ｂに格納されている各種情報を読み取るための磁気ヘッドであり、書込ヘッド１５ｂは、データキャリア１６ｂに所定の情報を書き込むための磁気ヘッドである。なお、磁気データキャリア１６ｂは、該磁気データキャリア１６ｂが取り付けられている被加工物に固有の各種生産情報を磁気の形で記憶する磁気記憶媒体である。
【００１９】
そして、読取ヘッド１４ｂによって読み取られた磁気データキャリア１６ｂ内の各種情報は、書込読取ヘッド制御部１３ｂによってデータ処理部１０ｂに送られ、シーケンス制御のための制御情報として用いられる。また、データ処理部１０ｂ内の各種情報のうち、シーケンス制御されている当該被加工物に固有の情報は書込読取ヘッド制御部１３ｂに送られ、さらに書込ヘッド１５ｂを介して磁気データキャリア１６ｂに格納される。
さらに、第２ＰＬＣ３ｂには、データ処理部１０ｂあるいはシーケンス制御出力部１２ｂの故障診断を行う故障診断復帰制御部１７ｂが設けられている。
【００２０】
なお、一端が第１操作盤５ｉのリンクインタフェース６ｉに接続された第１リンクコード７ｉの他端はシーケンスリンク４に介設されたネットワークインタフェース１８ｉ（カプラ）に接続されている。第２，第３リンクコード７ｊ，７ｋについても同様である。また、シーケンスリンク４を総括的に制御するために総括制御ユニット１９が設けられている。
【００２１】
再び図１に示すように、第１〜第３操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋが、夫々、第１〜第３リンクインタフェース６ｉ，６ｊ，６ｋと第１〜第３リンクコード７ｉ，７ｊ，７ｋとを介してシーケンサリンク４にリンクされているので、第１〜第３操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから出力される操作信号は、基本的にはすなわちハードウエア構成としては、任意のＰＬＣ３ａ〜３ｆに送ることができる。例えば第１操作盤５ｉから出力された操作信号を矢印Ｘ１で示すように第２ＰＬＣ３ｂに送ったり、あるいは矢印Ｘ２で示すように第３ＰＬＣ３ｃに送ったりすることができる。また、第２操作盤５ｊから出力された操作信号を矢印Ｙ１で示すように第３ＰＬＣ３ｃに送ったり、矢印Ｙ２で示すように第４ＰＬＣ３ｄに送ったり、あるいは矢印Ｙ３で示すように第２ＰＬＣ３ｂに送ったりすることができる。
【００２２】
しかしながら、本実施例では、１つの操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから操作信号を印加することができるＰＬＣ３ａ〜３ｆの範囲、すなわち操作することができるＰＬＣ３ａ〜３ｆの範囲は所定の範囲に限定されている。具体的には、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋが配置されている位置からオペレータが目視することができる加工装置１ａ〜１ｆにリンクされているＰＬＣ３ａ〜３ｆに対してのみ操作信号を印加することができるようになっている。このように、操作信号を印加することができる範囲が限定されているので、オペレータは操作しようとする加工装置の状況、例えば作業者がいるか否か等を十分に把握しつつ該加工装置を運転することができ、状況に応じた的確な操作を行うことができる。このため、加工ラインＷＡの安全性あるいは作業性が高められる。
【００２３】
ここで、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから出力される操作信号には、該操作信号を受け取るべきＰＬＣ３ａ〜３ｆを指定するコードが付されている。他方、各ＰＬＣ３ａ〜３ｆには自己を指定するコードが付された操作信号のみを受け入れる機能が備えられている。したがって、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから共通の情報通路であるシーケンサリンク４に出力された操作信号は、該操作信号が受け入れられるべきＰＬＣ３ａ〜３ｆに確実に印加される。なお、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋには、夫々、操作することができるＰＬＣ３ａ〜３ｆないしは加工装置１ａ〜１ｆ用の操作画面が予め準備されていて、操作時には操作しようとするＰＬＣ３ａ〜３ｆないしは加工装置１ａ〜１ｆ用の操作画面がＣＲＴディスプレイ上に表示されるようになっている。
【００２４】
ここで、操作信号を印加することができるＰＬＣ３ａ〜３ｆの範囲は、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋのソフトウエアで設定されるようになっているので、該範囲は容易に変更することができる。なお、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋをすべてのＰＬＣ３ａ〜３ｆに対して操作信号を印加することができるようにしてもかまわないのはもちろんである。
【００２５】
このように、加工ラインＷＡにおいては、３台の操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋで６台のＰＬＣ３ａ〜３ｆを操作することができるので、例えば図２に示すような従来の加工ラインに比べて操作盤の設置台数が少なくなり、このため加工ラインＷＡの設置コストが低減され、また操作盤を配置するためのスペースが少なくてすむ。また、各ＰＬＣ３ａ〜３ｆに、これを操作盤にリンクするためのインタフェース部（Ｉ／Ｆ）を設ける必要がなくなるので、ＰＬＣ３ａ〜３ｆの構成が簡素化される。
【００２６】
ところで、かかる加工ラインＷＡにおいては、１つのＰＬＣ例えば第２ＰＬＣ３ｂに対して、複数の操作盤例えば第１，第２操作盤５ｉ，５ｊからほぼ同時に操作信号が出力される場合が生じうる。この場合、第２ＰＬＣ３ｂにほぼ同時に複数の操作信号が印加されると、第２ＰＬＣ３ｂが正常には機能しないおそれがある。そこで、各ＰＬＣ３ａ〜３ｆには、いずれか１つの操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから操作信号が印加されたときには、該操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋからの操作信号の印加が終了するまで、すなわち該操作指令が終了するまで、他の操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから該ＰＬＣ３ａ〜３ｆに対して出力された操作信号の割り込みないしは受け入れを禁止する割り込み禁止フラグをたてる割り込み禁止フラグ設定部を設け、他の操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから出力された操作信号が受け入れられないようにしている。このため、各ＰＬＣ３ａ〜３ｆの誤動作の発生が防止され、その信頼性が高められる。
【００２７】
また、図示していないが、各操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋには、該操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋから操作することができるＰＬＣ３ａ〜３ｆないしは加工装置１ａ〜１ｆを非常停止させることができる非常停止ボタンが設けられている。そして、オペレータによっていずれか１つの非常停止ボタンが押されたときには、該非常停止ボタンの属する操作盤５ｉ，５ｊ，５ｋによって操作することができるすべての加工装置１ａ〜１ｆが非常停止させられる。これによって、加工ラインＷＡの安全性が大幅に高められる。なお、例えば図２に示すような従来の加工ラインＷＡ’では、非常停止ボタンが押された操作盤によって操作される１つの加工装置のみが非常停止されるだけである。
【００２８】
以上、本実施例によれば多数のＰＬＣを少数の操作盤で操作することができ、加工ラインの設備コストが低減されるとともに、操作盤を配置するためのスペースが低減される。また、操作盤が少ないのにもかかわらず、ＰＬＣの信頼性あるいはオペレータの作業性が高められ、かつ加工ラインの安全性が高められる。
【００２９】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、まず、シーケンサ操作手段がシーケンサリンクにリンクされるので、１つのシーケンサ操作手段から出力された操作信号を任意のシーケンサに印加することができる。このため、シーケンサ毎にシーケンサ操作手段を設ける必要がなくなり、少数のシーケンサ操作手段で多数のシーケンサを操作することが可能となり、加工ラインの設備コストを低減することができるとともに、シーケンサ操作手段を配置するためのスペースを低減することができる。
【００３０】
そして、各シーケンサ操作手段が第２リンク手段を介して複数のシーケンサに操作信号を印加することができるようになっているので、簡素な構成で、少数のシーケンサ操作手段でもって多数のシーケンサが操作され、加工ラインの設備コストが低減されるとともに、シーケンサ操作手段を配置するためのスペースが低減される。
【００３１】
また、シーケンサに１つのシーケンサ操作手段から出力された操作信号が印加されているときには、他のシーケンサ操作手段から出力された操作信号の割り込みが禁止されるので、該シーケンサに複数のシーケンサ操作手段から操作信号が同時に印加されるのが防止され、シーケンサの誤動作の発生が防止され、その信頼性が高められる。
【００３２】
さらに、１つのシーケンサ操作手段から操作信号を印加することができるシーケンサの範囲が所定の範囲、例えばオペレータが目視可能な範囲に限定されるので、オペレータは加工装置の状況を確実に把握しつつこれを操作することが可能となり、加工ラインの安全性ないしは信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＬＣによってシーケンス制御される、本発明にかかる加工ラインのシステム構成図である。
【図２】従来の加工ラインのシステム構成図である。
【図３】図１に示す加工ラインの第１，第２ＰＬＣ近傍の部分を拡大して示した図である。
【符号の説明】
ＷＡ…加工ライン
１ａ〜１ｆ…第１〜第６加工装置
２ａ〜２ｆ…第１〜第６リンクケーブル
３ａ〜３ｆ…第１〜第６ＰＬＣ
４…シーケンサリンク
５ｉ，５ｊ，５ｋ…第１〜第３操作盤
７ｉ，７ｊ，７ｋ…第１〜第３リンクコード
【図１】
0003612720.tif 000002
【図２】
0003612720.tif 000003
【図３】
0003612720.tif 000004