(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値制御装置により工作機械を制御し、シーケンス制御装置により工作に関連する外部機器を制御し、数値制御装置に接続された、表示器とキー入力装置とから構成される入出力装置より前記外部機器に対する制御操作を可能とした工作機械制御システムにおいて、
前記数値制御装置は、外部機器を各種制御操作するための外部機器操作メニューが複数の分割メニューとして登録された記録装置を有し、
前記表示器の画面上に当該複数の分割メニューが表示されることで各種制御操作が前記キー入力装置の各入力キーと対応づけられ、且つ、前記制御操作を受け付けるための複数の分割メニューが、表示された画像に対して切替えて表示されることで各画像ごとに前記外部機器操作メニューが構成されるものであり、
前記キー入力装置により入力された指令が、画面切替指令、分割メニュー切替指令及びその他の定義済み指令のいずれかを判別し、且つ定義済み指令の場合には入力キーのキーコードである制御操作キーコードを識別する入力キー処理手段と、
前記入力キー処理手段の出力する、画面切替指令又は分割メニュー切替指令により任意に選択された、１つの前記画像と１つの前記分割メニューを前記表示器の画面上の一部分領域に表示する画面表示手段と、
前記表示器に出力された前記画像及び前記分割メニューの画面番号及び分割メニュー番号、並びに入力キー処理手段の出力する前記制御操作キーコードを出力する順序信号出力手段と、
前記順序信号出力手段によって前記シーケンス制御装置に出力される、前記画面番号と、前記分割メニュー番号と、前記制御操作キーコードとが入力されることで、前記外部機器を制御する外部機器制御信号を出力する順序回路と
を備えたことを特徴とする工作機械制御システム。
【請求項２】
前記順序回路は、前記シーケンス制御装置が実行するプログラムにより実現されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御装置により工作機械を制御し、シーケンス制御装置により工作に関連する外部機器を制御し、数値制御装置が有する表示器とキー入力装置とから構成される入出力装置より前記外部機器に対する制御操作が可能な工作機械制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シーケンス制御装置に接続された砥石軸モータ、定寸装置、クーラント等の工作に関連する外部機器を数値制御装置側から動作させる機能があったが、これらの機能は、例えば図６に示すような画面全体を占有する外部機器操作メニューを用いてユーザに対して外部機器の制御操作を案内したり、促したりする機能を備えていた。
図６に、従来技術における外部機器操作メニューのＣＲＴ画面表示形式図（ａ）とシーケンス制御装置が持つ順序回路の回路図（ｂ）を示す。従来は、数値制御装置操作時に使用中の画面から外部機器操作メニューの画面呼び出し操作を行って、数値制御装置のＣＲＴ上に図６（ａ）のような各外部機器に対する制御操作一覧を表示させ、例えば、「ＯＮ」、「ＯＦＦ」表示の文字列の上までカーソルを移動して、その状態で実行キーを押下することにより、外部機器の制御操作を行なっていた。これらの制御操作により、図６（ｂ）の順序回路５７におけるＳＷ１（定寸装置ＯＮ指令）、ＳＷ２（クーラントＯＮ指令）、ＳＷ３（砥石軸モータＯＮ指令）等の各リレー・スイッチは、図６（ａ）の外部機器操作メニューにおける各外部機器に対する指令状態がＯＮ状態の時、それぞれＯＮ状態となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの構成のため、従来は数値制御装置操作時に使用中の画面において、例えば、工作物の形状に関するデータの入力作業を一貫して継続したい場合にも、外部機器を操作するためには、その都度所定の外部機器操作メニュー（図６（ａ））を呼び出して操作する必要が有り、したがって、全画面切り換えを行いたくない場合には、シーケンス制御装置の操作盤の所まで歩いていって外部機器を操作せねばならず、いずれの場合にも外部機器に対する操作性が悪かった。
また、従来の外部機器操作メニュー（図６（ａ））には、全外部機器に関する制御操作が、１画面に全て登録・集約されていたため、実施中の作業や操作中の画面とは全く無関係の外部機器に関する制御操作についてもガイダンスあるいはプロンプティングが成されており外部機器に対する操作性が悪かった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、数値制御装置の入出力装置より外部機器を操作する際に、全画面単位に画面切り換えを行う必要性を排除し、外部機器の操作性を向上することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、第１の手段は、数値制御装置により工作機械を制御し、シーケンス制御装置により工作に関連する外部機器を制御し、数値制御装置に接続された、表示器とキー入力装置とから構成される入出力装置より外部機器に対する制御操作を可能とした工作機械制御システムにおいて、数値制御装置は、外部機器を各種制御操作するための外部機器操作メニューが複数の分割メニューとして登録された記録装置を有し、記表示器の画面上に当該複数の分割メニューが表示されることで各種制御操作がキー入力装置の各入力キーと対応づけられ、且つ、制御操作を受け付けるための複数の分割メニューが、表示された画像に対して切替えて表示されることで各画像ごとに外部機器操作メニューが構成されるものであり、キー入力装置により入力された指令が、画面切替指令、分割メニュー切替指令及びその他の定義済み指令のいずれかを判別し、且つ定義済み指令の場合には入力キーのキーコードである制御操作キーコードを識別する入力キー処理手段と、入力キー処理手段の出力する、画面切替指令又は分割メニュー切替指令により任意に選択された、１つの画像と１つの分割メニューを表示器の画面上の一部分領域に表示する画面表示手段と、表示器に出力された画像及び分割メニューの画面番号及び分割メニュー番号、並びに入力キー処理手段の出力する制御操作キーコードを出力する順序信号出力手段と、順序信号出力手段によってシーケンス制御装置に出力される、画面番号と、分割メニュー番号と、制御操作キーコードとが入力されることで、外部機器を制御する外部機器制御信号を出力する順序回路とを備えることである。尚、上記の制御操作キーコードは、上記のキー入力装置が持つファンクション・キーのキー番号（Ｆ１，Ｆ２，．．．）であっても良い。
【０００６】
また、第２の手段は、上記の第１の手段において、上記の順序回路をシーケンス制御装置が実行するプログラムにより実現することである。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【０００７】
【作用及び発明の効果】
課題を解決するための手段を上記のように構成することにより、例えば図２に示すように、複数の分割メニュー２６を階層的かつ論理的に連結して外部機器操作メニューを構成し、任意に選択された１つの分割メニュー２６をＣＲＴ画面２１上の一部分領域２２に表示することができるようになる。これにより、一部分領域２２に表示される分割メニュー２６を必要に応じて切り換え、ここに表示された分割メニュー２６の中から所望の外部機器制御操作を見つけ出し、所望の指令項目２７に対応する制御操作キー（ファンクション・キーＦ１〜Ｆ６）を押下することで、外部機器の制御操作ができるようになる。したがって、数値制御装置操作時に使用中の画面において、例えば、工作物の形状に関するデータの入力作業を一貫して継続したい場合にも、全画面単位の画面切り換えを行うことなく、容易に外部機器を操作することができるようになるので、データの入力作業等現在実施中の作業を中断する必要がなくなり、操作性や作業効率が向上する。
また、シーケンス制御装置の順序回路をシーケンス制御装置が実行するプログラムにより実現することにより、順序回路を容易に変更したり、拡張したりできるようになるため、シーケンス制御装置の保守・拡張性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施例における工作機械制御システムのシステム構成図を示す。数値制御装置１０は、ＣＰＵ１（演算手段）、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、入出力インタフェースＩＦ４，５，６などから構成されている。入出力装置２０は、ＩＦ４を介してＣＰＵ１に対してユーザが入力したコマンドを送信する。テーブル移動モータ駆動回路４１は、テーブル移動モータ４３の回転速度、起動、停止を制御する。エンコーダ４５は、テーブル移動モータ４３の回転速度を検出し、その検出信号をテーブル移動モータ駆動回路４１に出力する。砥石台移動モータ駆動回路４２は、砥石台移動モータ４４の回転速度、起動、停止を制御する。エンコーダ４６は、砥石台移動モータ４４の回転速度を検出し、その検出信号を砥石台移動モータ駆動回路４２に出力する。
【０００９】
シーケンス制御装置５０は、図略のＣＰＵ（演算手段）、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インタフェースＩＦ５４、順序回路５７などから構成されている。順序回路５７は、数値制御装置１０から転送される画面番号Ｓｍ、分割メニュー番号Ｍｎ、制御操作キー（ファンクション・キー）番号Ｆｉ（ｍ，ｎ，ｉは、自然数）及び入力回路６１から送られる外部機器状態信号ＬＳｊ（ｊは、自然数）を入力し、外部機器制御信号ＳＯＬｋ（ｋは、自然数）を出力回路６２に出力する。入力回路６１は、図略の定寸装置、クーラント、砥石軸モータ、ドレッサ、アクチュエータ、ソレノイド等の各種外部機器または各種外部機器関連装置の状態を外部機器状態信号ＬＳｊとして検出または入力し、シーケンス制御装置５０に送る。出力回路６２は、シーケンス制御装置５０より受け取った外部機器制御信号ＳＯＬｋを図略の各種外部機器または各種外部機器関連装置に転送して、これらの機器または装置を制御する。
【００１０】
図２に、本発明の実施例における入出力装置２０の模式的正面図を示す。入出力装置２０の物理的なユーザ・インタフェースは、ＣＲＴ画面２１、キー入力操作パネル３０、ファンクション・キーＦ１〜Ｆ６より構成されている。キー入力操作パネル３０は、アルファベット入力キー、数値入力キー、カーソル移動キー３１、シフト・キー３２、実行キー３３などから構成されている。ＣＲＴ画面２１は、図２に示すように、分割メニュー２６を表示するための分割メニュー表示領域２２と、工作物の加工形状または加工方法に関するデータや図面を入力または出力するための図面・データ入出力領域２３とに分割することができる。分割メニュー２６は、６つの指令項目２７より構成される。これらの指令には、ＣＲＴ画面２１または分割メニュー２６の切換制御に関するものと、各種外部機器の制御操作に関するものとがある。ＣＲＴ画面２１の右上には、画面番号表示２４（Ｓｍ＝００１２）があり、分割メニュー２６の左上には、分割メニュー番号表示２５（Ｍｎ＝０００２）がある。
本システムでは、分割メニュー表示領域２２に表示される分割メニュー２６を必要に応じて切り換え、ここに表示された分割メニュー２６の中から所望の外部機器制御操作を見つけ出し、対応する指令項目２７の真下に位置する制御操作キー（ファンクション・キーＦ１〜Ｆ６）を押下することで、外部機器の制御操作を行うことができる。
【００１１】
図３に、本発明の実施例における分割メニューの機能一覧（ａ）と外部機器操作メニューの機能階層図（ｂ）とを示す。図３（ａ）に示すように、例えば、分割メニュー１には、クーラントをＯＮ状態にする指令項目（Ｆ２）と、クーラントをＯＦＦ状態にする指令項目（Ｆ３）と、次の分割メニューを表示する指令項目（Ｆ５）と、前の分割メニューを表示する指令項目（Ｆ６）とが用意されており、ファンクション・キーＦ１とファンクション・キーＦ４は、未定義指令となっている。また、分割メニュー２には、砥石軸モータを起動する指令項目（Ｆ２）と、砥石軸モータを停止する指令項目（Ｆ３）と、次の分割メニューを表示する指令項目（Ｆ５）と、前の分割メニューを表示する指令項目（Ｆ６）とが用意されており、ファンクション・キーＦ１とファンクション・キーＦ４は、未定義指令となっている。尚、次の画面を表示するためには、ファンクション・キーＦ１１を押下（シフト・キー３２を押しながらファンクション・キーＦ５を押下）し、前の画面を表示するためには、ファンクション・キーＦ１２を押下（シフト・キー３２を押しながらファンクション・キーＦ６を押下）する。
【００１２】
図３（ｂ）に示すように、例えば画面１からは、図面・データ入出力領域２３に図面やデータ入力画面を表示したまま、外部機器操作メニュー１を操作することができる。外部機器操作メニュー１は、分割メニュー１、２、５、７の４つの分割メニューより構成されている。即ち、画面１からは、分割メニュー１、２、５、７の４つの分割メニューを操作することができる。例えば、画面１に分割メニュー１が表示されている時にファンクション・キーＦ６（前頁）を押下すると、本指令はラップアラウンドするため、分割メニュー７が表示される。画面１に分割メニュー７が表示されている時にファンクション・キーＦ５（次頁）を押下すると、本指令はラップアラウンドするため、分割メニュー１が表示される。画面１に分割メニュー２が表示されている時にファンクション・キーＦ５（次頁）を押下すると、分割メニュー２の直後に登録されている分割メニュー５が表示される。画面１に任意の分割メニューが表示されている時に、シフト・キー３２を押しながらファンクション・キーＦ６（前頁）を押下すると、一番後ろ（Ｍ番目）に登録されている画面Ｍが表示される。画面Ｍの外部機器操作メニューＭは、分割メニュー２、３、Ｎの３つの分割メニューより構成されている。
このように各画面毎に、その画面に属する分割メニューが定義されている。
【００１３】
図４に、本発明のシーケンス制御装置が持つ順序回路５７の回路図を示す。順序回路５７は、数値制御装置１０から転送される画面番号Ｓｍ、分割メニュー番号Ｍｎ、制御操作キー（ファンクション・キー）番号Ｆｉ（ｍ，ｎ，ｉは、自然数）及び入力回路６１から送られる外部機器状態信号ＬＳｊ（ｊは、自然数）を入力し、各入力信号に対応する各リレー・スイッチＳｍ、Ｍｎ、Ｆｉ、ＬＳｊ、ＳＯＬｋの作用により、外部機器制御信号ＳＯＬｋ（ｋは、自然数）を出力回路６２に出力する。
本発明のシーケンス制御装置が持つ順序回路５７においては、例えば、図６（ｂ）に示す従来の順序回路５７のＳＷ２（クーラントＯＮ指令）の作用と同等の作用をリレー・スイッチＳ１（画面番号Ｓ１に対応）とリレー・スイッチＭ１（分割メニュー番号Ｍ１に対応）とリレー・スイッチＦ２（ファンクション・キー番号Ｆ２に対応）とを直列に連結することにより実現している。
【００１４】
また、順序回路５７に、リレー・スイッチＭｎやリレー・スイッチＦｉの他に画面番号Ｓｍに対応するリレー・スイッチＳｍを設けることにより、同じ分割メニューＭｎにおける同じファンクション・キーＦｉによる制御操作に対しても、各画面毎に各画面に応じた外部機器制御信号ＳＯＬｋを個別に定義し、出力回路６２に出力することができる。したがって、数値制御装置１０に登録すべき分割メニュー２６の種類を削減することができる。
また、これにより、異なる画面から行われる概念上同じ制御操作は、出力回路６２に出力される外部機器制御信号ＳＯＬｋが異なる場合にも、同じ分割メニュー２６における同じ操作により、制御操作することが可能となるため、制御操作の種類または組み合わせが削減され、操作性が向上する。
【００１５】
図５に、本発明の実施例において数値制御装置が実行する制御操作処理ルーチンのフローチャート図（ａ）と本ルーチンの機能構成図（ｂ）を示す。
本ルーチンは、ＣＲＴ画面２１上に分割メニュー２６を表示中に、ファンクション・キー（Ｆ１〜Ｆ１２）が押下された場合に、数値制御装置１０により、図略の入出力割り込み処理ルーチンから呼び出され、実行される。
本ルーチンでは、まず最初に、ステップ５１０により、押下されたファンクション・キーが、Ｆ１１（シフト・キー３２＋Ｆ５）または、Ｆ１２（シフト・キー３２＋Ｆ６）であるか否かを判定し、Ｆ１１またはＦ１２ならばステップ５２０へ、そうでなければ、ステップ５４０へ処理を移す。ステップ５２０では、画面切換処理を行う。即ち、指令に応じて自画面よりも１つ前または１つ後ろの画面を表示し、表示した画面の画面番号を所定の表示領域に表示する。この時表示する分割メニューには、表示される画面に登録されている（その画面から操作可能な）分割メニューの中から分割メニュー番号の一番小さいものを選択し、その分割メニュー番号と共に表示する。ステップ５３０では、現在ＣＲＴ画面２１に表示中の画面番号Ｓｍと分割メニュー番号Ｍｎとをシーケンシス制御装置５０へ送信する。
【００１６】
ステップ５４０では、押下されたファンクション・キーが、分割メニュー切換指令か否かを判定する。即ち、押下されたファンクション・キーが、Ｆ５またはＦ６の場合には、ステップ５５０へ処理を移し、そうでなければステップ５６０へ処理を移す。ステップ５５０では、分割メニュー切換処理を行う。即ち、指令に応じて現在表示中の分割メニューよりも１つ前または１つ後ろに登録されている分割メニューをその分割メニュー番号と共に所定の領域に表示する。ステップ５６０では、押下されたファンクション・キーの指令が、定義されているものか否かを判定し、未定義指令であれば、ステップ５７０へ、そうでなければステップ５８０へ処理を移す。ステップ５７０では、分割メニュー番号表示２５の右側に、未定義のファンクション・キーが押下された旨のエラー・メッセージを表示する。ステップ５８０では、押下されたファンクション・キーのキー番号をシーケンシス制御装置５０へ送信する。
【００１７】
尚、図５（ｂ）に示すように、請求項１および第１の手段に記載の入力キー処理手段は、上記のステップ５１０、５４０、５６０により構成されている。また、請求項１および第１の手段に記載の画面表示手段は、上記のステップ５２０、５５０により構成されている。また、請求項１および第１の手段に記載の順序信号出力手段は、上記のステップ５３０、５８０により構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における工作機械制御システムのシステム構成図。
【図２】本発明の実施例における入出力装置の模式的正面図。
【図３】本発明の実施例における分割メニューの機能一覧（ａ）と外部機器操作メニューの機能階層図（ｂ）。
【図４】本発明の実施例においてシーケンス制御装置が持つ順序回路の回路図。
【図５】本発明の実施例において数値制御装置が実行する制御操作処理ルーチンのフローチャート図（ａ）と本ルーチンの機能構成図（ｂ）。
【図６】従来技術における、外部機器操作メニューのＣＲＴ画面表示形式図（ａ）とシーケンス制御装置が持つ順序回路の回路図（ｂ）。
【符号の説明】
１        …  ＣＰＵ
２        …  ＲＯＭ
３        …  ＲＡＭ
１０      …  数値制御装置
２０      …  入出力装置
２１      …  ＣＲＴ画面
２４      …  画面番号表示
２５      …  分割メニュー番号表示
２６      …  分割メニュー
３０      …  キー入力操作パネル
５０      …  シーケンス制御装置
５７      …  順序回路
５９      …  操作盤
６１      …  入力回路
６２      …  出力回路
Ｆｉ      …  制御操作キー（ｉは、ファンクション・キー番号）
ＬＳｊ    …  外部機器状態信号（ｊは、自然数）
ＳＯＬｋ  …  外部機器制御信号（ｋは、自然数）
Ｓｍ      …  画面番号（ｍは、自然数）
Ｍｎ      …  分割メニュー番号（ｎは、自然数）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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