(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工方法において、
同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する第１ステップと、
前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度に前記検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させる第２ステップと、
前記追いかけ処理後、前記同期運転を再開させる第３ステップと、
を備えることを特徴とするワーク追従加工方法。
【請求項２】
ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工方法において、
同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する第１ステップと、
前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させる第２ステップと、
前記追いかけ処理後、前記同期運転を再開させる第３ステップと、
を備えることを特徴とするワーク追従加工方法。
【請求項３】
前記第２のステップでは、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量が所定の移動量限界値より小さいときにのみ、前記ワーク追いかけ処理を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のワーク追従加工方法。
【請求項４】
ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工方法において、
同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を所定の同期運転開始位置に停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する第１ステップと、
前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより前記同期運転開始位置から該同期運転開始位置に対しワーク進行方向に所定の距離だけ離間した位置に設定される所定のワーク加工開始位置まで前記ワーク加工機械を移動させようとするワーク追いかけ処理を実行させ、前記ワーク加工開始位置にワーク加工機械が到達する前に前記ワークの移動量分の水平軸の駆動が終了した場合は、その後前記検出したワーク搬送機械の移動速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記同期運転開始位置から前記ワーク加工開始位置までへのワーク追いかけ処理を実行させる第２ステップと、
前記追いかけ処理後、前記同期運転を再開させる第３ステップと、
を備えることを特徴とするワーク追従加工方法。
【請求項５】
ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備え、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工装置において、
同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する移動量演算手段と、
前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度に前記検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後前記同期運転を再開させるワーク追いかけ手段と、
を備えることを特徴とするワーク追従加工装置。
【請求項６】
ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備え、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工装置において、
同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する移動量演算手段と、
前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後前記同期運転を再開させるワーク追いかけ手段と、
を備えることを特徴とするワーク追従加工装置。
【請求項７】
前記ワーク追いかけ手段は、前記移動量演算手段が演算した同期運転中断中におけるワークの移動量が所定の移動量限界値より小さいときにのみ、前記ワーク追いかけ処理を実行することを特徴とする請求項５または６に記載のワーク追従加工装置。
【請求項８】
ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工装置において、
同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を所定の同期運転開始位置に停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する移動量演算手段と、
前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより前記同期運転開始位置から該同期運転開始位置に対しワーク進行方向に所定の距離だけ離間した位置に設定される所定のワーク加工開始位置まで前記ワーク加工機械を移動させようとするワーク追いかけ処理を実行させ、前記ワーク加工開始位置にワーク加工機械が到達する前に前記ワークの移動量分の水平軸の駆動が終了した場合は、その後前記検出したワーク搬送機械の移動速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記同期運転開始位置から前記ワーク加工開始位置までへのワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後前記同期運転を再開させるワーク追いかけ手段と、
を備えることを特徴とするワーク追従加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、工作機械、自動組み立て装置、自動搬送装置などの制御に用いるワーク追従加工方法および装置に係り、特に、コンベアなどに同期して位置決めを行うワーク追従加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（従来技術の構成）
図１５は、移動するコンベア上の加工対象を同期制御により加工処理するシステムの概要を示す説明図である。図において、１は数値制御装置、２は搬送手段としてのコンベア、３はコンベア２上に載置されたワーク、４はコンベア２の送りを重畳させ、後述の垂直送り軸５を水平方向に位置制御を行う水平送り軸、５は水平送り軸４にて位置制御され、加工用工具（図示せず）を垂直方向に位置制御する垂直送り軸である。
【０００３】
また、６はワーク３を検出し、水平送り軸４の重畳開始信号を出力するセンサ、７はコンベア２に取り付けられ、コンベア２の位置、送り速度等を検出し、水平送り軸４との同期をとる検出手段としての同期用エンコーダ、８Ａ、８Ｂはそれぞれ水平送り軸４、垂直送り軸５を駆動するサーボモータ９Ａ、９Ｂを駆動するサーボアンプ、１０Ａ、１０Ｂはサーボモータ９Ａ、９Ｂの回転に伴ってパルスを発生する検出器（エンコーダ）である。
【０００４】
図１６は、たとえば、特開平４−６０８０９号公報に開示されている従来における数値制御装置の構成および周辺装置を示すブロック図である。図において、１１は指令速度データを作成する演算処理部、１２は同期用エンコーダ７からの帰還パルスをカウントするエンコーダインタフェース部、１３はエンコーダインタフェース部１２より入力される単位時間あたりのパルスを計算する微分処理部、１４は外部の機械スイッチである。
【０００５】
また、１５は機械スイッチ１４からの信号を取り込む入力インタフェース、１６は外部のランプや表示器（カウンタなどを表示）、１７はランプや表示器１６用の出力インタフェース、１８は自動運転用のプログラムを入力するプログラミング装置、１９はプログラミング装置１８によって作成されたプログラムファイルを格納するプログラム格納手段である。
【０００６】
さらに、２５Ａ、２５Ｂは演算処理部１１より出力された指令速度データを滑らかな速度波形に変換する加減速処理部、２６Ａ、２６Ｂは加減速処理部２５Ａ、２５Ｂから出力された指令速度データを累積して指令位置データを出力する位置データ演算部、２７Ａ、２７Ｂは位置データ演算部２６Ａ、２６Ｂが出力する位置指令データと検出器１０Ａ、１０Ｂの出力信号を入力し、これらの偏差信号を出力する減算手段である。
【０００７】
また、２８Ａ、２８Ｂはサーボアンプ内で処理している位置ループの位置偏差量を増幅するアンプ部であり、サーボアンプ８Ａ、８Ｂはそれぞれ減算手段２７Ａ、２７Ｂ、アンプ部２８Ａ、２８Ｂで構成されている。２１は切換え制御部であり、加工情報演算手段としての演算処理部１１からの重畳指令の入力により、演算処理部１１が出力するワーク３の加工情報としての指令速度データに搬送手段としてのコンベア２の、搬送手段移動量情報としてのコンベア速度データを重畳すべく切り換える。
【０００８】
また、２２は単位変換処理部であり、微分処理部１３から切換え制御部２１を介して入力されたコンベア速度データとしての単位時間あたりの帰還パルス数を重畳運転時に電子ギアにより演算処理部１１が出力する指令速度データと同一の単位系に変換する。
【０００９】
さらに、２３は水平送り軸４のコンベア２に対する遅れ量Ｄをコンベア２の移動速度と無関係に常に一定となるように補正する位置補正手段としての遅れ量補正部、２４は遅れ量補正部２３が出力するコンベア速度データを演算処理部１１が出力する指令速度データに重畳すべく、両方のデータを加算する情報加算手段である。なお、微分処理部１３、切換え制御部２１、単位変換処理部２２、遅れ量補正部２３にて搬送手段の移動量情報としてのコンベア速度を演算して出力する移動情報演算手段を構成する。
【００１０】
図１７は、図１５に示したシステム構成で繰り返し同期制御するときのプログラム例である。図において、Ｇ５３は機械座標系（機械固有のもの）、Ｇ０は早送りを示し、Ｇ５３  Ｇ０  Ｘ０  Ｙ０等にて機械座標系の原点（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）への復帰を指示する。Ｇ９２はプログラム座標系のプリセットを示し、Ｍ１０はＮＣ言語の補助機能であり、ここではセンサ６から信号が入力されるまで待つ指令にしてある。
【００１１】
また、Ｍ１０以降、Ｍ１１までのプログラムはコンベア２の送りに重畳しながら自動運転するプログラムであり、この間、プログラム座標系はコンベア２の送りに合わせて自動的にシフトされる。Ｍ１１は、Ｍ１０と同様にＮＣ言語の補助機能であり、ここでは重畳の終了指令となっている。Ｍ９９はプログラムの先頭へ復帰し、再度、同一プログラムを実行することを意味する。
【００１２】
（従来技術の動作）
つぎに、動作について説明する。機械スイッチ１４の操作により自動運転モード選択信号を入力し、さらに自動運転の始動信号を入力すると、演算処理部１１では、予めプログラミング装置１８によって作成され、プログラム格納手段１９に格納されたプログラムを読出し、実行を開始するＭ１０が実行されると、演算処理部１１はセンサ６からの重畳開始信号を待ち続ける。
【００１３】
その後、重畳開始信号が入力されると演算処理部１１は切換え制御部２１に対して重畳開始運転信号を出力し、切換え制御部２１がオンになり、水平送り軸４に対するコンベア２の速度の重畳が開始される。この重畳開始により遅れ量補正部２３は予めパラメータで設定した遅れ量を保つように水平送り軸４の送り速度に対して補正を実行する。
【００１４】
図１７に示したプログラムにおいて、Ｍ１１が実行されると演算処理部１１より重畳終了信号が出力され、切換え制御部２１はオフになり重畳が終了する。
図１８は、特開平５−６９３５７号公報に開示されている従来におけるロボットのコンベア追従制御方式における動作プログラムを示すものである。図に示した動作プログラムでは、ロボットは、コンベア２への追従開始命令であるＣＶＳＴＰＯＳ命令により、コンベア２がＳＴ命令で指定された追従開始登録位置に到達したら追従動作を開始し、追従動作を行いながらロボットが作業を実行する。
【００１５】
また、コンベア追従終了命令であるＣＶＥＮＤ命令によりコンベア追従動作を中断して作業を実行し、再度、コンベア追従再開命令であるＣＶＡＤＳＴ命令により、ＬＩＭＩＴ命令で指定されたコンベアの追従開始の限界値の位置に追従できるような位置までコンベア位置が到達するのを待ち、追従開始の限界値の位置に追従できるような位置までコンベア位置が到達したら、追従動作を開始するようになっている。このとき、追従開始命令実行時にコンベア位置が既に追従開始の限界値の位置に追従できるような位置を越えていたら退避動作等を行うようになっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、たとえば、特開平４−６０８０９号公報に開示されている数値制御装置にあっては、搬送手段の移動速度を考慮せずに搬送手段上のワークを加工する加工プログラムを作成できるが、ワークを加工するための工具または部品等の準備が遅れ、搬送手段と同期を開始すべき時点でワークを加工するための加工プログラムの実行が開始できない場合、搬送手段を停止するか、加工を行わずにつぎの工程に進まざるを得ず、作業効率が悪いという問題点があった。
【００１７】
また、特開平５−６９３５７号公報に開示されている従来におけるロボットのコンベア追従制御方式にあっては、予め決められた動作におけるコンベアへの追従への追従中断および再開動作しか実行できず、あくまで、コンベアが追従再開位置まで到達するのを待ってから追従再開する方式であるため、搬送手段であるコンベアと同期を開始すべき時点でワークを加工するための作業準備が完了せず追従動作開始を中断し、作業準備完了時点でコンベア上の追従すべき位置まで、コンベアを追いかけて追従を再開することができず、作業効率が悪いという問題点があった。
【００１８】
さらに、送り軸は停止状態から加速して搬送手段と同期するため、送り軸の送り速度が搬送手段と同じになるまでは同期の動作を開始してから一定の移動量だけ移動する必要があるが、従来の数値制御装置では、加工プログラムによるワーク加工開始は重畳運転開始信号によって行われるため、ワークの加工までは加工プログラムでタイマ等の命令を実行する必要がある。
【００１９】
また、機械を小型化する等の理由により同期の動作を開始してから送り軸が停止状態から加速して搬送手段と同期するまでは、送り軸と搬送手段とで干渉し合い、ワークの加工ができない区間となっている場合があり、このような場合は干渉区間を回避するための別なセンサが必要になり、部品点数が増加するという問題点があった。
【００２０】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワークを加工するための準備が遅れ、搬送手段と同期を開始すべき時刻に加工プログラムの起動が開始できない場合においても、搬送手段を停止させることなく、ワークを加工するための準備が完了した時点で、再度搬送手段上のワークに同期させることにより、搬送手段の停止によるタクトタイムの無駄を削減し、作業効率が向上するワーク追従加工方法および装置を得ることを目的とする。
【００２１】
また、この発明では、そのためのセンサを設けることなく、同期動作を開始した後、搬送手段が一定移動量移動してから常に同じ位置でワークの加工を開始することにより、干渉区間を回避することができるワーク追従加工方法および装置を得ることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明にかかるワーク追従加工方法においては、ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工方法において、同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する第１ステップと、前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度に前記検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させる第２ステップと、前記追いかけ処理後、前記同期運転を再開させる第３ステップとを備えることを特徴とする。
【００２３】
つぎの発明にかかるワーク追従加工方法においては、ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工方法において、同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する第１ステップと、前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させる第２ステップと、前記追いかけ処理後、前記同期運転を再開させる第３ステップとを備えることを特徴とする。
【００２４】
つぎの発明にかかるワーク追従加工方法においては、上記発明において、前記第２のステップでは、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量が所定の移動量限界値より小さいときにのみ、前記ワーク追いかけ処理を実行することを特徴とする。
【００２５】
つぎの発明にかかるワーク追従加工方法においては、ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工方法において、同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を所定の同期運転開始位置に停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する第１ステップと、前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより前記同期運転開始位置から該同期運転開始位置に対しワーク進行方向に所定の距離だけ離間した位置に設定される所定のワーク加工開始位置まで前記ワーク加工機械を移動させようとするワーク追いかけ処理を実行させ、前記ワーク加工開始位置にワーク加工機械が到達する前に前記ワークの移動量分の水平軸の駆動が終了した場合は、その後前記検出したワーク搬送機械の移動速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記同期運転開始位置から前記ワーク加工開始位置までへのワーク追いかけ処理を実行させる第２ステップと、前記追いかけ処理後、前記同期運転を再開させる第３ステップとを備えることを特徴とする。
【００２６】
つぎの発明にかかるワーク追従加工装置においては、ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備え、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工装置において、同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する移動量演算手段と、前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度に前記検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後前記同期運転を再開させるワーク追いかけ手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
つぎの発明にかかるワーク追従加工装置においては、ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備え、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工装置において、同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する移動量演算手段と、前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記ワーク加工機械によるワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後前記同期運転を再開させるワーク追いかけ手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
つぎの発明にかかるワーク追従加工装置においては、上記の発明において、前記ワーク追いかけ手段は、前記移動量演算手段が演算した同期運転中断中におけるワークの移動量が所定の移動量限界値より小さいときにのみ、前記ワーク追いかけ処理を実行することを特徴とする。
【００２９】
つぎの発明にかかるワーク追従加工装置においては、ワークを搬送するワーク搬送機械と、ワーク搬送方向に移動可能な水平軸を含む複数の軸を有しワークを加工するワーク加工機械とを備えるワーク加工システムに適用され、ワーク加工機械の前記水平軸を駆動するための指令速度に検出したワーク搬送機械の移動速度を加算した値を前記水平軸の指令値として用い、この水平軸の指令値と他の軸の速度指令に基づき前記ワーク搬送機械を駆動することにより、搬送されるワークに追従してワーク加工機械を移動させかつ該ワークに対して加工を行う同期運転を実行するワーク追従加工装置において、同期運転開始時に同期運転を中断させる同期運転中断信号がオンのときは、前記ワーク加工機械を所定の同期運転開始位置に停止させるとともに、前記同期運転中断信号がオフとなるまでの間の、前記検出したワーク搬送機械の移動速度を累算することにより同期運転中断中におけるワークの移動量を演算する移動量演算手段と、前記同期運転中断信号のオフを検出すると、前記第１ステップで演算した同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ予め設定した所定の速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより前記同期運転開始位置から該同期運転開始位置に対しワーク進行方向に所定の距離だけ離間した位置に設定される所定のワーク加工開始位置まで前記ワーク加工機械を移動させようとするワーク追いかけ処理を実行させ、前記ワーク加工開始位置にワーク加工機械が到達する前に前記ワークの移動量分の水平軸の駆動が終了した場合は、その後前記検出したワーク搬送機械の移動速度をもって前記ワーク加工機械の水平軸を駆動することにより、前記同期運転開始位置から前記ワーク加工開始位置までへのワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後前記同期運転を再開させるワーク追いかけ手段とを備えることを特徴とする。
【００５０】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について〔実施例１〕、〔実施例２〕、〔実施例３〕、〔実施例４〕、〔実施例５〕の順に説明する。なお、本実施例において、従来例と同じ符号で示されたものは従来例と同一あるいは同等なものを示し、数値制御装置を用いた加工システムにおいても従来例で説明した図１５のものとほぼ同一であり、この部分についての説明は省略する。
【００５１】
〔実施例１〕
（実施例１の構成）
実施例１について図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施例１にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。図において、３０は外部から入力インタフェース１５を経由して入力される同期中断信号により遅れ量補正部２３からのコンベア２に同期して移動すべき移動量を情報加算手段２４に出力するのを中断し、後述する中断時移動量カウンタ３１に入力するスイッチ、３１は遅れ量補正部２３からコンベア２に同期して移動すべき移動量を入力して積算し、コンベア２の移動量の累積値を算出する中断時移動量カウンタ、３２は出力インタフェース１７および入力インタフェース１５を経由して演算処理部１１と信号の授受を行い、機械のシーケンス制御を行うプログラマブルロジックコントローラである。
【００５２】
なお、切換え制御部２１ａは、従来例とは異なる。すなわち、センサ６からの重畳指令信号を入力インタフェース１５を経由して入力し、演算処理部１１が出力するワーク３の加工情報としてのコンベア速度データを重畳すべく、微分処理部１３の出力を単位変換処理部２２に接続する。
【００５３】
（実施例１の動作）
つぎに、以上のように構成された数値制御装置の動作について説明する。図２は中断時移動量カウンタ３１の動作を示すフローチャートである。中断時移動量カウンタ３１は、外部から入力インタフェース１５を経由して入力される同期中断信号により動作を開始し、ステップＳ１で搬送手段の移動量累積値を零にクリアし、つぎにステップＳ２で搬送手段の移動量累積値に遅れ量補正部２３からのコンベア２に同期して移動すべき移動量を入力して加算する。ステップＳ３で外部から入力インタフェース１５を経由して入力される同期中断信号が解除されたか否かを判別し、同期中断が解除されていなければステップＳ２に戻って動作を継続し、同期中断が解除されていれば動作を終了する。
【００５４】
図３は、実施例１にかかる加工プログラム例である。図において、加工プログラムのシーケンス番号Ｎ１、Ｎ２では、図１７に示した従来例と同様に機械座標の零点に復帰してプログラム座標を初期化する。Ｎ３のＭ１０は従来例と同様にＮＣ言語の補助機能であり、図３の例では切換え制御部２１ａに対し重畳運転開始許可信号を出力し、切換え制御部２１ａはセンサ６からの重畳開始信号がオンした時点で水平送り軸４に対するコンベア２の速度の重畳が開始されるようになっている。
【００５５】
また、Ｎ４では、ワーク３を加工するための工具あるいは部品を取り出す位置に位置決めを実行する。Ｎ５のＭ５０は、Ｍ１０と同様にＮＣ言語の補助機能指令であり、ワークを加工するための工具あるいは部品の取り出しを実行し、工具あるいは部品が到着していなければ、到着して取り出しが完了するまで待ち続けるようになっている。
【００５６】
ただし、ワークを加工するための工具あるいは部品は、別の搬送手段（図示せず）またはオペレータによって準備され、準備された時点でプログラマブルロジックコントローラ３２または機械スイッチ１４より演算処理部１１に通知される。
【００５７】
切換えスイッチ３０を制御する同期中断信号は、センサ６からの重畳開始信号がオンした時点でオンし、Ｎ５の補助機能指令の命令でワークを加工するための工具あるいは部品取り出しの実行が完了した時点でオフするようにプログラマブルロジックコントローラ３２で制御している。
【００５８】
つぎに、Ｎ６のＭ１５は、ＮＣ言語の補助機能指令であり、プログラマブルロジックコントローラ３２からセンサ６がコンベア２で搬送されるワーク３を検出してコンベア２との同期制御が開始されたことを通知されるまで待ち続けるようにしている。Ｎ７は、中断時移動量カウンタ３１の中断時におけるコンベア移動量を読み出す命令であり、本実施例では、中断時におけるコンベア移動量を♯５０００の変数で読み出すようにし、一時記憶変数である♯１００に♯５０００の値を代入している。
【００５９】
また、Ｎ８では、コンベア２との同期を再開すべく読み出した中断時のコンベア移動量分を送り速度５０００ｍｍ／ｍｉｎで移動させ、Ｎ９で再度プログラム座標を初期化する。Ｎ２０からはコンベア２の送りに重畳しながらワーク３を加工するプログラムであり、ワークの加工が完了したらＮ３０で重畳指令の終了を切換え制御部２１ａに通知し、つぎのＮ３１のＭ９９指令で加工プログラムの先頭に復帰し、つぎのワークに対する加工処理を実行する。
【００６０】
〔実施例２〕
（実施例２の構成）
つぎに、実施例２について説明する。図４は、実施例２にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。図において、３３は外部から入力インタフェース１５を経由して入力される同期中断信号の解除により中断時移動量カウンタ３１の出力を後述する同期再開移動量演算手段３５に入力するスイッチ、３４は同期を再開するときの単位時間あたりの移動量を格納する再開速度情報記憶手段である。
【００６１】
また、３５はスイッチ３３を経由して中断時移動量カウンタ３１からのコンベア２の移動量の累積値を残移動量として入力し、再開速度情報記憶手段３４に予め設定された単位時間あたりの移動量ずつ残移動量が零になるまで減算すると共に、減算した移動量を出力する同期再開移動量演算手段である。
【００６２】
また、３６は同期再開移動量演算手段３５の出力を入力し、その値が零か否かを判別し、零であれば外部に信号を出力する同期再開完了信号出力手段、３７は中断時移動量カウンタ３１の出力する搬送手段の移動量の累積値をプログラマブルロジックコントローラ３２に出力する中断時移動量カウンタ出力手段である。
【００６３】
さらに、プログラマブルロジックコントローラ３２は、中断時移動量カウンタ出力手段からの搬送手段の同期中断時における移動量の累積値を入力し、つぎの加工工程に移る限界の移動量であるか否かを判別し、搬送手段を一時停止させる等の制御や、出力インタフェース１７を経由して同期再開完了信号出力手段３６からの信号を入力して同期中断後の再開動作が完了したらワークの加工に必要な機械制御を行う機能を備えている。
【００６４】
また、他の構成要素およびその機能は実施例１と同様であるので、図１と同一符号を付してその説明は省略する。
【００６５】
（実施例２の動作）
つぎに、以上のように構成された数値制御装置の動作について説明する。図５は同期再開移動量演算手段３５の動作を示すフローチャートである。同期再開移動量演算手段３５は、外部から入力インタフェース１５を経由して入力される同期中断信号が解除された時点で動作を開始し、ステップＳ１１で中断時移動量カウンタ３１からの搬送手段の移動量累積値を入力して残移動量として一時記憶に記憶する。
【００６６】
その後、ステップＳ１２で残移動量の絶対値が再開速度情報記憶手段３４に記憶された所定の移動量の絶対値より小さいか否かを判別し、小さければステップＳ１３で残移動量を情報加算手段２４に出力し、そうでなければステップＳ１４で再開速度情報記憶手段３４に記憶された所定の移動量を加算手段２４に出力しステップＳ１５に進む。
【００６７】
ステップＳ１５では、情報加算手段２４に出力した移動量分を残移動量から減算し、ステップＳ１６で残移動量が零か否かを判別し、零でなければステップＳ１２に戻って動作を継続し、零であれば動作を終了する。
【００６８】
図６は、同期再開完了信号出力手段３６の動作を示すフローチャートである。同期再開完了信号出力手段３６は、ステップＳ２１で同期再開移動量演算手段３５からの出力を入力し、ステップＳ２２で入力した同期再開時の速度が零であるか否かを判別し、零であればステップＳ２３で再開完了信号をオンし、零でなければステップＳ２４で再開完了信号をオフする。再開完了信号は出力インタフェース１７を経由してプログラマブルロジックコントローラ３２に出力される。
【００６９】
図７は、実施例２にかかる加工プログラム例であり、図７において、加工プログラムのシーケンス番号Ｎ１、Ｎ２では、図１７の従来例と同様に機械座標の零点に復帰してプログラム座標を初期化する。Ｎ３のＭ１０は従来例と同様にＮＣ言語の補助機能であり、図７の例では切換え制御部２１ａに対して重畳運転開始許可信号を出力し、切換え制御部２１ａはセンサ６からの重畳開始信号がオンした時点で水平送り軸４に対するコンベア２の速度の重畳が開始されるようにしている。
【００７０】
また、Ｎ４では、ワーク３を加工するための工具あるいは部品を取り出す位置に位置決めを実行する。Ｎ５のＭ５０は、Ｍ１０と同様にＮＣ言語の補助機能指令であり、ワークを加工するための工具あるいは部品の取り出しを実行し、取り出しが完了するまで待ち、工具あるいは部品が到着していなければ、到着するまで待ち続けるようにしている。
【００７１】
ただし、ワークを加工するための工具あるいは部品は、別の搬送手段（図示せず）またはオペレータによって準備され、準備された時点でプログラマブルロジックコントローラ３２または機械スイッチ１４より演算処理部１１に通知される。
【００７２】
スイッチ３０およびスイッチ３３を制御する同期中断信号は、センサ６からの重畳開始信号がオンした時点でオンし、Ｎ５の補助機能指令の命令でワークを加工するための工具あるいは部品の取り出しの実行が完了した時点でオフするようにプログラマブルロジックコントローラ３２で制御する。
【００７３】
つぎに、Ｎ６のＭ１５は、ＮＣ言語の補助機能指令であり、プログラマブルロジックコントローラ３２からセンサ６がコンベア２で搬送されるワーク３を検出してコンベア２との同期制御が開始され、かつ、同期再開完了信号出力手段３６の同期再開完了信号がオンしている条件が成立したことが通知されるまで待ち続ける。
【００７４】
Ｎ２０からはコンベア２の送りに重畳しながらワーク３を加工するプログラムであり、ワークの加工が完了したらＮ３０で重畳指令の終了を切換え制御部２１ａに通知し、つぎのＮ３１のＭ９９指令で加工プログラムの先頭に復帰しつぎのワークに対する加工処理を実行する。
【００７５】
〔実施例３〕
（実施例３の構成）
つぎに、実施例３について説明する。図８は、実施例３にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図中、実施例１および実施例２と同一符号の構成要素は、その機能が実施例１、２と同様であるので、図１、図４と同一符号を付してその説明は省略する。
【００７６】
図８において、３８は再開速度情報記憶手段３４の再開速度情報から、スイッチ３０からの搬送手段の移動量情報を減算する減算手段であり、減算手段３８の出力は同期再開移動量演算手段３５に入力される。同期再開移動量演算手段３５はスイッチ３３を経由して中断時移動量カウンタ３１からのコンベア２の移動量の累積値を残移動量として入力し、減算手段３８からの移動量ずつ残移動量が零になるまで減算すると共に、減算した移動量を出力する。
【００７７】
（実施例３の動作）
以上のように構成された実施例３にかかる数値制御装置の動作は、前述した図７に示す加工プログラム例と同様にして行われ、ここでの説明は重複するので省略する。
【００７８】
〔実施例４〕
（実施例４の構成）
つぎに、実施例４について説明する。図９は、実施例４にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図中、実施例１、２、３と同一符号の構成要素は、その機能が実施例１、２、３と同様であるので、図１、図４、図８と同一符号を付してその説明は省略する。
【００７９】
図９において、３９は中断時移動量カウンタ３１の出力する搬送手段の移動量の累積値を入力し、たとえば、つぎの加工工程に移る限界の移動量等の所定の移動量であるか否かを判別し、つぎの加工工程に移行する限界の移動量を越えている場合には、出力インタフェース１７を経由してプログラマブルロジックコントローラ３２に信号を出力する中断時移動量カウンタ判別手段であり、プログラマブルロジックコントローラ３２は、中断時移動量カウンタ判別手段３９からの信号により搬送手段を一時停止させる等の制御を実行する。
【００８０】
（実施例４の動作）
つぎに、以上のように構成された数値制御装置の動作について説明する。図１０は中断時移動量カウンタ判別手段３９の動作を示すフローチャートである。図１０において、中断時移動量カウンタ判別手段３９はステップＳ３１で中断時移動量カウンタ３１の出力を入力し、ステップＳ３２で入力した値の絶対値が所定の移動量限界値より大きいか否かを判別し、大きければステップＳ３３で再開不可信号をオンし、そうでなければステップＳ３４で再開不可信号をオフし、出力インタフェース１７を経由してプログラマブルロジックコントローラ３２に通知する。
【００８１】
〔実施例５〕
（実施例５の構成）
つぎに、実施例５について説明する。図１１は、実施例５にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図中、実施例１、２、３、４と同一符号の構成要素は、その機能が実施例１、２、３、４と同様であるので、図１、図４、図８、図９と同一符号を付してその説明は省略する。
【００８２】
図１１において、４０はスイッチ３０からのコンベア２の移動情報と同期再開移動量演算手段３５から出力される同期再開時の移動量とを加算する加算手段、４１は加算手段４０の移動情報を入力して積算する搬送位置演算手段、４２はコンベア２と同期動作を開始してからワーク３の加工を開始するまでの予め設定されたコンベア２の移動量の合計（位置）を格納する加工開始位置記憶手段、４３は加工開始位置記憶手段４２の情報と搬送位置演算手段４１の情報とを比較し、搬送位置演算手段４１の情報が加工開始位置記憶手段４２の情報より大きいか否かを判別し、演算処理部１１および出力インタフェース１７に出力する搬送位置判別手段である。
【００８３】
（実施例５の動作）
つぎに、以上のように構成された数値制御装置の動作について説明する。図１２は搬送位置演算手段４１の動作を示すフローチャートである。搬送位置演算手段４１は、同期の動作開始により動作を開始し、ステップＳ４１で搬送手段の移動量累積値を零にクリアし、つぎにステップＳ４２で搬送手段の移動量累積値に加算手段４０からのコンベア２に同期して移動する移動量を入力して加算し、ステップＳ４３で、同期の動作が終了されていなければステップＳ４２に戻って動作を継続し、同期動作が終了されていなければ動作を終了する。
【００８４】
また、搬送位置判別手段４３の動作を図１３に示すフローチャートを用いて説明する。図１３において、搬送位置判別手段４３はステップＳ５１で搬送位置演算手段４１の出力を入力し、ステップＳ５２で入力した値の絶対値が加工開始位置記憶手段４２に記憶された所定の移動量限界値より大きいか否かを判別し、大きければステップＳ５３で加工可信号をオンし、そうでなければステップＳ５４で加工可信号をオフし、出力インタフェース１７を経由してプログラマブルロジクコントローラ３２に通知する。
【００８５】
図１４は、実施例５にかかる加工プログラム例である。図において、シーケンス番号Ｎ６以外の指令は、図７と同様であるので、その説明は省略する。Ｎ６のＭ１６命令は、ＮＣ言語の補助機能命令であり、本実施例では搬送位置判別手段４３の情報を入力し、ワーク３の加工が可能な位置まで到達したら加工を開始すべく搬送位置演算手段４１の情報が加工開始位置記憶手段４２の情報より大きくなるまで待ち続ける命令である。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、同期運転が中断される場合、同期運転中断中のワークの移動量を演算しておき、同期運転中断信号の解除を検出すると、同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度にワーク搬送機械の移動速度を加算した速度をもってワークを追いかけるワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後に通常の同期運転を行うようにしているので、ワークを加工するための準備が遅れ、ワーク搬送機械と同期を開始すべき時刻に同期運転を開始できない場合においても、ワーク搬送機械を停止させることなく、同期運転を再開させることができ、これによりワーク搬送機械の停止によるタクトタイムの無駄を削減し、作業効率を向上させることができる。
【００８７】
つぎの発明によれば、同期運転が中断される場合、同期運転中断中のワークの移動量を演算しておき、同期運転中断信号の解除を検出すると、同期運転中断中におけるワークの移動量分だけ、予め設定した所定の速度をもってワークを追いかけるワーク追いかけ処理を実行させ、このワーク追いかけ処理後に通常の同期運転を行うようにしているので、ワークを加工するための準備が遅れ、ワーク搬送機械と同期を開始すべき時刻に同期運転を開始できない場合においても、ワーク搬送機械を停止させることなく、同期運転を再開させることができ、これによりワーク搬送機械の停止によるタクトタイムの無駄を削減し、作業効率を向上させることができ、さらにワーク追いかけ処理の際の速度をワーク搬送機械の速度によらず所望の一定速度で行うことができる。
【００８８】
つぎの発明によれば、同期運転を中断する場合、同期運転開始位置から該同期運転開始位置に対しワーク進行方向に所定の距離だけ離間した位置に設定される所定のワーク加工開始位置までワーク追いかけ処理を行ってから同期運転によるワーク加工を行うようにしているので、同期中断を行った場合でも常に同じ適正なワーク加工開始位置で同期運転によるワーク加工を開始できるようになり、これにより加工に不適切な位置でワーク加工を行うことが無くなる。すなわち、同期運転中断中におけるワークの移動量（可変値）分だけワーク追いかけ処理を行う場合は、送り軸と搬送手段とが干渉したりする不適切な位置でワーク加工を行う場合があるが、この発明の場合は常に同じ位置でワーク加工が行われるので、そのようなことは無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１にかかる中断時移動量カウンタの動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例１にかかる加工プログラム例を示す説明図である。
【図４】実施例２にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施例２にかかる同期再開移動量演算手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例２にかかる同期再開完了信号出力手段の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施例２にかかる加工プログラム例を示す説明図である。
【図８】実施例３にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施例４にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例４にかかる中断時移動量カウンタ判別手段の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施例５にかかる数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例５にかかる搬送位置演算手段の動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施例５にかかる搬送位置判別手段の動作を示すフローチャートである。
【図１４】実施例５にかかる加工プログラム例を示す説明図である。
【図１５】一般的な同期制御加工システムの構成を示す説明図である。
【図１６】従来における数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来における数値制御装置にかかる加工プログラム例を示す説明図である。
【図１８】従来におけるロボットのコンベア追従方式の動作プログラムを示す説明図である。
【符号の説明】
１  数値制御装置、２  コンベア、３  ワーク、７  同期用エンコーダ、１１演算処理部、１２  エンコーダインタフェース部、１３  微分処理部、２１ａ切換え制御部、２２  単位変換処理部、２３  遅れ量補正部、２４  情報加算手段、３０  スイッチ、３１  中断時移動量カウンタ、３５  同期再開移動量演算手段、３６  同期再開完了信号出力手段、３７  中断時移動量カウンタ出力手段、３８  減算手段、３９  中断時移動量カウンタ判別手段、４０  加算手段、４１  搬送位置演算手段、４３  搬送位置判別手段。
【図１】
0003609155.tif 000002
【図２】
0003609155.tif 000003
【図３】
0003609155.tif 000004
【図４】
0003609155.tif 000005
【図５】
0003609155.tif 000006
【図６】
0003609155.tif 000007
【図７】
0003609155.tif 000008
【図８】
0003609155.tif 000009
【図９】
0003609155.tif 000010
【図１０】
0003609155.tif 000011
【図１１】
0003609155.tif 000012
【図１２】
0003609155.tif 000013
【図１３】
0003609155.tif 000014
【図１４】
0003609155.tif 000015
【図１５】
0003609155.tif 000016
【図１６】
0003609155.tif 000017
【図１７】
0003609155.tif 000018
【図１８】
0003609155.tif 000019