(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つまたは複数の軸を有する機械の前記軸を手動操作で移動させる手動軸送りボタンを備えた操作盤を有する数値制御装置において、
前記手動軸送りボタンが押下された押下時間を計測する押下時間計測部と、
前記押下時間が第１の時間以内か否かを判別する第１判別部と、
前記押下時間が前記第１の時間を超えた場合には、前記手動軸送りボタンが押下されている間、押下されている時間に応じて送り速度を連続して増加させながら軸を移動させ、前記押下時間が第１の時間以内の場合には前記数値制御装置に設定された最小移動量だけ前記軸を移動させる第１移動制御部と、
前記手動軸送りボタンが押下された後、前記手動軸送りボタンが離されて再度押下されるまでの再押下時間を計測する再押下時間計測部と、
前記再押下時間が第２の時間以内か否かを判別する第２判別部と、
前記押下時間が前記第１の時間以内で、前記再押下時間が第２の時間以内の場合には、前記手動軸送りボタンが押下されている間、一定の送り速度で軸を移動させる第２移動制御部と、
を備えたことを特徴とする手動送り速度を変更可能な数値制御装置。
【請求項２】
一定速度で軸を移動する場合の送り速度、前記第２の時間を設定する設定部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の手動送り速度を変更可能な数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動送り速度を変更可能な数値制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御装置に接続される機械操作盤には、手動パルス発生器付きのものや、ジョグボタン付きのものがあり、これらを使って手動で各軸の位置決めが行なわれている。オペレータは、通常、手動パルス発生器を使用し、軸が位置決めの目的位置から離れている場合はハンドルを早く回して高速に移動させ、目的位置に近づくと、ハンドルをゆっくり回して目的位置に停止させている。  
しかし、機械操作盤にジョグボタンしかない場合は、一定の速度でしか軸を移動できないため、位置決めが困難になっている。そのため、手動パルス発生器のように軸送り時の送り速度に緩急をつけ、位置決めを容易にする手動送りの手段が求められている。
【０００３】
手動送りでの位置決めを容易にする技術として、ジョグボタンを押している長さによりジョグ送りとステップ送りを切り替える方法（特許文献１参照）がある。  
また、送り速度を変更可能な技術として、ジョグ送りを行う操作機器から軸の移動方向と速度を出力し、送り速度の加減を調整しながら軸を移動させる方法（特許文献２参照）や移動ボタンを一定時間以上押し続けた場合に移動速度を上昇させる方法（特許文献３参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５３１２８号公報
【特許文献２】特開平６−２１０５５１号公報
【特許文献３】特開平２−２９５８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された技術では、ジョグボタンを短く押すことでステップ送り（図８参照）ができ、長く押すことで押している時間の長さに応じ、段階的に送り速度を切り替えてジョグ送り（図９参照）ができるが、手動パルス発生器のように連続して送り速度を変動させることはできない。また、従来のジョグ送りのように、速度を切り替えずに一定速度で軸を移動させるためには、各段階の送り速度の設定を手動で変更する必要がある。  また、特許文献２や特許文献３に開示された技術では、目的位置まで遠い場合は速い速度、近い場合はゆっくりとした速度で移動できるが、手動パルス発生器のように、目的位置近辺で必要となる１パルス単位での移動はできない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、数値制御装置の機械操作盤において、軸を移動させるためのボタンの押し方によって、ダイナミックに手動送り速度を変更可能にし、軸の位置決めを容易に行うことが可能な手動送り速度を変更可能な数値制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る発明は、一つまたは複数の軸を有する機械の前記軸を手動操作で移動させる手動軸送りボタンを備えた操作盤を有する数値制御装置において、前記手動軸送りボタンが押下された押下時間を計測する押下時間計測部と、前記押下時間が第１の時間以内か否かを判別する第１判別部と、前記押下時間が前記第１の時間を超えた場合には、前記手動軸送りボタンが押下されている間、押下されている時間に応じて送り速度を連続して増加させながら軸を移動させ、前記押下時間が第１の時間以内の場合には前記数値制御装置に設定された最小移動量だけ前記軸を移動させる第１移動制御部と、前記手動軸送りボタンが押下された後、前記手動軸送りボタンが離されて再度押下されるまでの再押下時間を計測する再押下時間計測部と、前記再押下時間が第２の時間以内か否かを判別する第２判別部と、前記押下時間が前記第１の時間以内で、前記再押下時間が第２の時間以内の場合には、前記手動軸送りボタンが押下されている間、一定の送り速度で軸を移動させる第２移動制御部と、を備えたことを特徴とする手動送り速度を変更可能な数値制御装置である。
請求項２に係る発明は、一定速度で軸を移動する場合の送り速度、前記第２の時間を設定する設定部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の手動送り速度を変更可能な数値制御装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、数値制御装置の機械操作盤において、軸を移動させるためのボタンの押し方によって、ダイナミックに手動送り速度を変更可能にし、軸の位置決めを容易に行うことが可能な手動送り速度を変更可能な数値制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る手動送り速度を変更可能な数値制御装置を説明するブロック図である。
【図２】本発明において手動軸送りボタンを押し続けた場合の送り軸の速度を説明する図である。
【図３】本発明において手動軸送りボタンを短く押した場合の送り軸の速度を説明する図である。
【図４】本発明において手動軸送りボタンを短く押した直後に長く押し続けた場合の送り軸の速度を説明する図である。
【図５】本発明において手動軸送りボタンが操作されたときの処理のフローチャートである。
【図６】本発明において軸の送り速度の増分を変更した場合を説明する図である。
【図７】本発明において一定速度で軸を移動する場合の送り速度を変更した場合を説明する図である。
【図８】従来技術においてジョグボタンを短く押した場合のジョグ送り速度を説明する図である。
【図９】従来技術においてジョグボタンを長く押し続けた場合のジョグ送り速度を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
図１は本発明に係る手動送り速度を変更可能な数値制御装置を説明するブロック図である。本発明の手動送り速度を変更可能な数値制御装置１０は、工作機械２０を駆動制御する装置である。工作機械２０は手動軸送りボタン２４を有する機械操作盤２２、工作機械の一つまたは複数の軸の機構部を駆動するサーボモータ２８を有する軸移動部２６を備えている。機械操作盤２２に設けられた手動軸送りボタン２４は、機械の送り軸（例えば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）に対応してプラス方向とマイナス方向に手動操作で移動させる手動式のボタンである。  
数値制御装置１０の速度制御部１２は工作機械２０から手動軸送りボタン押下情報を取得し、送り速度算出部１４において、工作機械２０から取得した手動軸送りボタン押下情報に基づいて送り速度情報を算出し、軸制御部１６に該送り速度情報を渡し、軸制御部１６は送り速度情報を用いて軸移動指令を算出し、該軸移動指令を工作機械２０の軸移動部２６に送る。軸移動部２６に備わったサーボモータ２８は、軸移動指令に従って駆動される。工作機械２０に備わった手動軸送りボタン２４が押されると、手動軸送りボタン押下情報を基にして押下時間を計測するために数値制御装置１０に備わったタイマ（図示せず）が起動する。
【００１１】
次に、手動軸送りボタンの押下状態と送り軸の送り速度の関係を説明する。本発明において、手動軸送りボタンの押下状態と送り軸の送り速度の関係は、図２、図３、および図４に図示される３つの態様がある。  
図２は本発明において手動軸送りボタンを押し続けた場合の送り軸の速度を説明する図である。図３は本発明において手動軸送りボタンを短く押した場合の送り軸の速度を説明する図である。図４は本発明において手動軸送りボタンを短く押した直後に長く押し続けた場合の送り軸の速度を説明する図である。各図には時間に対する手動軸送りボタン２４の状態と送り軸の送り速度（軸移動指令）の関係が図示されている。なお、各図において各符号は同じ内容を示している。
【００１２】
＜１＞  
まず、図２を参照しながら説明する。符号２００は手動軸送りボタン２４の状態を示す波形であり、符号３００は送り速度（軸移動指令）を示す波形である。    
手動軸送りボタン２４が押されると手動軸送りボタンの状態はＯｎ状態となり離される（つまりオペレータが手動軸送りボタン２４の押し下げを行わない状態）とＯｆｆ状態となる。このＯｎ状態とＯｆｆ状態とが手動軸送りボタン押下情報として工作機械２０から数値制御装置１０に送られる。  
符号１００は手動軸送りボタン２４が押し下げられた時点、符号１０２は符号１００の時点から微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）が経過した時点、符号１０４は一定軸送りとなる上限押下時間（第２の時間Ｔ2）が経過した時点、符号１０６は送り軸の送り速度（軸移動指令）がゼロになる時点を示している。  
手動軸送りボタン２４を押し続けた場合、微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）より長く押されたと判断されると、符号３１０に示されるように送り速度を連続して増加させながら軸の移動を行う。送り軸が目的位置まで遠い場合、手動軸送りボタン２４を押す時間を長くすることで、高速で移動可能になる。送り軸が目的位置まで近い場合、手動軸送りボタン２４を押す時間を短くすることで、送り軸をゆっくりと目的位置に近づけることが可能になる。
【００１３】
以下、手動軸送りボタン２４の押下が行われた時（符号１００の時点）から順を追って説明する。  
（１）手動軸送りボタン２４を押すと手動軸送りボタン２４の押下時間を判断するためのタイマが起動する（符号１００の時点）。  
（２）手動軸送りボタン２４が微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）より長く押され続けている場合、送り軸の移動を開始する。図２では手動軸送りボタン２４が微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）（符号１０２の時点）より長く押され続けているため、送り軸の移動を開始する（軸移動指令を工作機械２０に送る）。
（３）手動軸送りボタン２４が押されている間、送り速度を連続して増加させながら軸の移動を行う。  
（４）手動軸送りボタン２４が離されると軸移動を停止し（軸移動指令をゼロにする）（符号１０６の時点）タイマを停止する。
【００１４】
＜２＞  
次に、図３を参照しながら説明する。符号２０２は手動軸送りボタン２４の状態を示す波形であり、符号３０２は送り速度（軸移動指令）を示す波形である。  
手動軸送りボタン２４を微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）（符号１０２の時点）より短い時間で離すと、手動パルス発生器の１目盛り送りと同等の数値制御装置１０で設定されている最小移動量での微小軸送りを行う。これによって、目的位置付近で高精度に送り軸を移動することが可能になる。送り軸の移動が完了するとタイマが停止する。これにより、ハードウェアの追加をせずに手動パルス発生器に近い操作性を実現できるため、手動パルス発生器の無い機械操作盤での操作性が向上する。
【００１５】
以下、手動軸送りボタン２４の押下が行われた時（符号１００の時点）から順を追って説明する。  
（１）手動軸送りボタン２４を押すと手動軸送りボタン２４の押下時間を判断するためのタイマが起動する（符号１００の時点）。  
（２）手動軸送りボタン２４が微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）（符号１０２の時点）より短い時間，押されているため、一定軸送りとなる上限押下時間（第２の時間Ｔ2）が経過するのを待って（符号１０４の時点）、手動パルス発生器の１目盛り送りと同等の数値制御装置１０で設定されている最小移動量での微小軸送りを行い（軸移動指令を工作機械２０に送る）タイマを停止する。
【００１６】
＜３＞  
次に、図４を参照しながら説明する。符号２０４は手動軸送りボタン２４の状態を示す波形であり、符号３０４は送り速度（軸移動指令）を示す波形である。  
手動軸送りボタン２４を微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）（符号１０２の時点）より短い時間で離した後、一定時間（第２の時間Ｔ2）（一定軸送りとなる上限押下時間（第２の時間Ｔ2）が経過した符号１０４の時点）以内に再度，手動軸送りボタン２４を押下すると、一定の送り速度で送り軸の移動を行う。これによって、従来のジョグ送りと同じように送り軸を移動することが可能になる。
【００１７】
以下、手動軸送りボタン２４の押下が行われた時（符号１００の時点）から順を追って説明する。  
（１）手動軸送りボタン２４を押すと手動軸送りボタン２４の押下時間を判断するためのタイマが起動する（符号１００の時点）。  
（２）手動軸送りボタン２４が微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）より短く押され、一定時間（第２の時間Ｔ2）（一定軸送りとなる上限押下時間（第２の時間Ｔ2）が経過した符号１０４の時点）以内に再度，手動軸送りボタン２４が押下されているので、送り軸の移動を開始する（軸移動指令を工作機械２０に送る）。  
（３）手動軸送りボタン２４が押されている間、一定速度で軸の移動を行う。  
（４）手動軸送りボタン２４が離されると軸移動を停止し（軸移動指令をゼロにする）（符号１０６の時点）タイマを停止する。
【００１８】
次に、図５を用いて、図２、図３、および図４を用いて説明した送り軸の移動制御を行う処理を説明する。図５は本発明において手動軸送りボタンが操作されたときの処理のフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。  
●［ステップＳＡ０１］手動軸送りボタンが押されたか否か判断し、押された場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ０２へ移行し、押されていない場合（ＮＯの場合）には押されるのを待ってステップＳＡ０２に移行する。  
●［ステップＳＡ０２］タイマをリセットしスタートする。  
●［ステップＳＡ０３］微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）以内にボタンが離されたか否かを判断し、離された場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ０９へ移行し、離されない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０４へ移行する。  
●［ステップＳＡ０４］微小送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）が経過したか否か判断し、経過した場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ０５へ移行し、経過しない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０３へ戻る。  
●［ステップＳＡ０５］軸送りを実行する。
●［ステップＳＡ０６］手動軸送りボタンが離されたか否か判断し、離された場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ１４へ移行し、離されていない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０７へ移行する。  
●［ステップＳＡ０７］送り速度を増加する。  
●［ステップＳＡ０８］変更された速度で軸送りを実行し、ステップＳＡ０６へ戻る。  
●［ステップＳＡ０９］一定速度送りとなる上限時間（第２の時間Ｔ2）以内にボタンが再押下されたか否か判断し、再押下された場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ１０へ移行し、再押下されていない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ１２へ移行する。  
●［ステップＳＡ１０］一定速度で軸送りを実行する。  
●［ステップＳＡ１１］手動軸送りボタンが離されたか否か判断し、離された場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ１４へ移行し、離されていない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ１０へ戻る。
●［ステップＳＡ１２］一定速度送りとなる上限押下時間（第２の時間Ｔ2）が経過したか否か判断し、経過した場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ１３へ移行し、経過していない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０９へ戻る。  
●［ステップＳＡ１３］手動パルス発生器の１目盛りと同等の微小送りを実行する。  
●［ステップＳＡ１４］送り軸の軸送りを停止する。  
●［ステップＳＡ１５］タイマを停止し、ステップＳＡ０１へ戻る。
【００１９】
上記フローチャートを請求項の記載に対応して説明する。押下時間計測部はステップＳＡ０２，ＳＡ０３が対応する。第１判別部はステップＳＡ０３が対応する。第１移動制御部はステップＳＡ０５〜ＳＡ０８，ＳＡ１３，ＳＡ１４が対応する。再押下時間計測部はステップＳＡ０２，ＳＡ０９が対応する。第２判別部はステップＳＡ０９が対応する。第２移動制御部はステップＳＡ１０，ＳＡ１１，ＳＡ１４が対応する。
【００２０】
次に、オペレータの好みに合わせた軸送りを実現するための実施形態について説明する。手動軸送りボタン２４の押下時間に応じた送り軸の送り速度の増分、最大送り速度、一定速度で軸を移動する場合の送り速度を任意に設定可能にする。また、微小軸送りとなる手動軸送りボタン２４の押下時間（第１の時間Ｔ1）、一定速度での軸送りとなるボタンの再押下までの時間（第２の時間Ｔ2）を任意に設定可能にする。これらの設定は数値制御装置１０に備わったキーボード、ソフトキー、手動入力装置を用いて行うことができる。これにより、オペレータの好みに合わせた軸送りが実現可能になる。
【００２１】
＜４＞
図６は本発明において軸の送り速度の増分を変更した場合を説明する図である。符号２０６は手動軸送りボタン２４の状態を示す波形であり、符号３０６，３０８は送り速度（軸移動指令）を示す波形である。左の符号３２０の単位時間あたりの速度の増分より右の符号３２２の単位時間あたりの速度の増分が大きい。  
（１）手動軸送りボタン２４を押すと手動軸送りボタン２４の押下時間を判断するためのタイマが起動する（符号１００の時点）。  
（２）微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）（符号１０２の時点）より長く押され続けている場合、軸の移動を開始する。  
（３）手動軸送りボタン２４が押されている間、送り軸の送り速度を連続して増加させながら軸の移動を行う（符号３２２参照）。  
（４）最大送り速度になると、一定の速度で軸移動を行う（符号３２４参照）。  
（５）手動軸送りボタン２４が離されると軸移動を停止し（符号１０６の時点）タイマを停止する。
【００２２】
＜５＞
図７は本発明において一定速度で軸を移動する場合の送り速度を変更した場合を説明する図である。符号２１０は手動軸送りボタン２４の状態を示す波形であり、符号３１０，３１２は送り速度（軸移動指令）を示す波形である。  
（１）手動軸送りボタン２４を押すとボタンの押下時間を判断するためのタイマが起動する（符号１００の時点）。  
（２）微小軸送りとなる上限押下時間（第１の時間Ｔ1）以内に離された後、一定速度での軸送りとなるボタンの再押下までの時間（第２の時間Ｔ2）以内に再押下された場合、変更された送り速度（符号３２８参照）で軸の移動を開始する。なお、変更前の速度は符号３２６で示される。  
（３）手動軸送りボタン２４が押されている間、一定速度で軸の移動を行う。  
（４）手動軸送りボタン２４が離されると軸の移動を停止し（符号１０６の時点）タイマを停止する。
【符号の説明】
【００２３】
Ｔ1  第１の時間
Ｔ2  第２の時間
１０  数値制御装置
１２  速度制御部
１４  送り速度算出部
１６  軸制御部
２０  工作機械
２２  機械操作盤
２４  手動軸送りボタン
２６  軸移動部
２８  サーボモータ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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