(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺機器を有する機械の可動部を駆動する少なくとも１つのモータと、前記モータをそれぞれ駆動する少なくとも１つのアンプと、前記アンプに指令してモータを制御する数値制御装置と、前記周辺機器と接続されるＩ／Ｏ制御ユニットと、前記数値制御装置と前記アンプと前記Ｉ／Ｏ制御ユニットが接続される通信ラインと、を備えた制御システムにおいて、
前記Ｉ／Ｏ制御ユニットは、
前記通信ラインを介して通信を行うための通信インタフェースと、
前記周辺機器との信号の入出力を行うＩ／Ｏインタフェースと、
前記通信インタフェースを介して受信するサーボ制御情報と、前記前記周辺機器から前記Ｉ／Ｏインタフェースを介して受信する入力情報に基づいて、前記周辺機器を制御する制御情報を生成し、前記生成した制御情報を前記Ｉ／Ｏインタフェースを介して前記周辺機器に出力する演算処理手段と、
前記演算処理手段から参照可能なタイマと、を備え、
前記通信ラインの通信の制御周期よりも短い時間分解能で前記制御情報を前記Ｉ／Ｏインタフェースへ出力することを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記サーボ制御情報は、前記モータを制御するための、位置、速度、および加速度のうち少なくとも一つに関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記演算処理手段は、前記サーボ制御情報と、前記入力情報を、シーケンスプログラムにしたがって処理するプログラマブルコントローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記周辺機器はレーザ発振器であり、前記Ｉ／Ｏインタフェースから出力される前記制御情報が、前記レーザ発振器のアシストガス圧、レーザ出力、レンズ焦点位置のうち少なくともひとつを制御する情報であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の制御システム。
【請求項５】
前記周辺機器はレーザ発振器であり、前記Ｉ／Ｏインタフェースを介して受信する入力情報が、前記レーザ発振器に取り付けられたセンサからのフィードバック情報であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の制御システム。
【請求項６】
前記Ｉ／Ｏ制御ユニットは、Ｉ／Ｏ制御ユニットが所持している情報の内少なくとも一つを前記通信ラインに出力することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加工する工作機械や、ロボット、プレス機、射出成形機、放電加工機、レーザ加工機などの機械を制御する数値制御装置と、該数値制御装置と通信ラインを介して接続される、アンプ、モータ、Ｉ／Ｏ制御ユニットを有するＩ／Ｏ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械などの機械において、数値制御装置は通常、モータ駆動部および周辺機器の入出力部に対して、それぞれ別のインタフェースを用いて接続される。数値制御装置は与えられた加工プログラムにしたがって、予め定められた周期毎に、モータ駆動部のアンプに移動指令を送信し、モータを動作させることで軸の制御を行う。また、数値制御装置は周辺機器に対しても、与えられたプログラムにしたがって出力の制御が行われている。
【０００３】
しかし、アンプに接続されるインタフェースと、周辺機器に接続されるインタフェースは、通常はデータの転送周期や転送速度が異なるため、データ転送にかかる時間差が生じる。このデータ転送にかかる時間が、周辺機器の制御精度を悪化させる要因となる。
【０００４】
例えば、レーザ加工システムにおいては、周辺機器の出力制御としてレーザ光の出射、停止、ピークパワー、周波数等の出力条件を制御することが求められる。従来の一般的なレーザ加工システムの加工速度においては、前記のデータ転送にかかる時間差に起因する精度の悪化は大きな問題とはならなかった。しかし、近年のレーザ加工速度の増大に伴い、精度の悪化による問題が顕在化しており、サーボモータと周辺機器の制御の同期が求められている。
【０００５】
特許文献１には、モータ駆動部と周辺機器について、共通の通信線路を用いて数値制御装置に接続し、それぞれのインタフェースを共通化することで、データ転送にかかる時間差に起因する周辺機器の制御の精度の悪化を排除する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４７７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
工作機械などの機械における周辺機器の制御に用いられる通信は、通信周期が１ｍｓ程度のものが用いられている。一方、サーボモータにおいては、精度が求められるため、より高速な応答が求められ、１２５μｓ〜１ｍｓ程度の周期の通信によって制御が行われている。しかし、前述したレーザ加工においてはさらに高速、高精度に制御されることが求められるようになっている。
【０００８】
前記特許文献１では、レーザ発振器などの周辺機器への出力制御に用いられる通信と、サーボモータの制御に用いられる通信とを、インタフェースおよび通信ラインを共通化する技術を開示している。これによって、レーザ発振器の出力の制御をサーボモータと同期化することで高速化し、前記問題を解決している。しかし、前記技術においては周辺機器に接続されたセンサ情報などを入力として、制御に反映させることについては言及されていない。
【０００９】
周辺機器から得られるセンサ情報などを入力として、制御に反映させる手段として、通信線路を介して周辺機器から数値制御装置側に前記センサ情報を送信することが考えられる。しかし、周辺機器から得られるセンサ情報の種類が多数となった場合、通信に占めるセンサ情報の割合が増加し、通信の帯域を圧迫することが考えられる。また、これらのセンサ情報を処理するために数値制御装置側のプロセッサの負荷が増大し、通常のモータの制御に支障をきたすことが考えられる。さらに、周辺機器で取得されたセンサ情報は通信ラインを経由して、数値制御装置内部の制御を処理しているプロセッサに転送、処理されたのち、周辺機器の出力部に転送されるため、通信ラインの通信周期より短い時間分解能で出力を制御することは困難である。
【００１０】
そこで本発明の目的は、機械のモータ駆動部と同期し、数値制御装置のプロセッサに過大な負荷をかけることなく、容易に周辺機器から取得されるセンサ情報の種類の数を追加することができ、より高精度に前記周辺機器への出力を制御することが可能な制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願の請求項１に係る発明は、周辺機器を有する機械の可動部を駆動する少なくとも１つのモータと、前記モータをそれぞれ駆動する少なくとも１つのアンプと、前記アンプに指令してモータを制御する数値制御装置と、前記周辺機器と接続されるＩ／Ｏ制御ユニットと、前記数値制御装置と前記アンプと前記Ｉ／Ｏ制御ユニットが接続される通信ラインと、を備えた制御システムにおいて、前記Ｉ／Ｏ制御ユニットは、前記通信ラインを介して通信を行うための通信インタフェースと、前記周辺機器との信号の入出力を行うＩ／Ｏインタフェースと、前記通信インタフェースを介して受信するサーボ制御情報と、前記前記周辺機器から前記Ｉ／Ｏインタフェースを介して受信する入力情報に基づいて、前記周辺機器を制御する制御情報を生成し、前記生成した制御情報を前記Ｉ／Ｏインタフェースを介して前記周辺機器に出力する演算処理手段と、前記演算処理手段から参照可能なタイマと、を備え、前記通信ラインの通信の制御周期よりも短い時間分解能で前記制御情報を前記Ｉ／Ｏインタフェースへ出力することを特徴とする制御システムである。
請求項２に係る発明は、前記サーボ制御情報は、前記モータを制御するための、位置、速度、および加速度のうち少なくとも一つに関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の制御システムである。  
請求項３に係る発明は、前記演算処理手段は、前記サーボ制御情報と、前記入力情報を、シーケンスプログラムにしたがって処理するプログラマブルコントローラであることを特徴とする請求項１または２に記載の制御システムである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前記周辺機器はレーザ発振器であり、前記Ｉ／Ｏインタフェースから出力される前記制御情報が、前記レーザ発振器のアシストガス圧、レーザ出力、レンズ焦点位置のうち少なくともひとつを制御する情報であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の制御システムである。
請求項５に係る発明は、前記周辺機器はレーザ発振器であり、前記Ｉ／Ｏインタフェースを介して受信する入力情報が、前記レーザ発振器に取り付けられたセンサからのフィードバック情報であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の制御システムである。
請求項６に係る発明は、前記Ｉ／Ｏ制御ユニットは、Ｉ／Ｏ制御ユニットが所持している情報の内少なくとも一つを前記通信ラインに出力することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の制御システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、機械のモータ駆動部と同期し、数値制御装置のプロセッサに過大な負荷をかけることなく、容易に周辺機器から取得されるセンサ情報の種類の数を追加することができ、より高精度に周辺機器への出力を制御することが可能なＩ／Ｏ制御システムを提供できる。  
そして、請求項１に記載の発明によれば、数値制御装置のプロセッサを介することなく、Ｉ／Ｏ制御ユニットに内蔵される演算処理手段によって、サーボ制御情報およびＩ／Ｏインタフェースからの入力情報を処理するため、数値制御装置のプロセッサの負荷を大幅に増やすことなく、モータに同期し、周辺機器に接続されたセンサ情報に応じた周辺機器の出力制御を行う事ができる。  
請求項２に記載の発明によれば、モータを制御するための位置、速度、または加速度の情報に応じた周辺機器の制御を行う事が出来る。  
請求項３に記載の発明によれば、周辺機器の出力制御について、入出力の応答を容易に変更することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、Ｉ／Ｏ制御ユニット内部に演算処理手段から参照可能なタイマを有することで、Ｉ／Ｏ制御ユニット内部だけで周辺機器に接続されるセンサ情報などを基に、出力データを補間することが可能になり、転送経路の通信周期に関わらず、周辺機器への出力を高速、高精度に出力することができる。  
請求項５に記載の発明によれば、レーザ加工システムにおいて、レーザ発振器のレーザ出力、アシストガス圧、レンズ焦点を高速、高精度に制御することができる。  
請求項６に記載の発明によれば、レーザ加工システムにおいて、レーザ発振器に接続されるセンサ情報を基に、レーザ発振器の出力条件を高速、高精度に制御することができる。  
請求項７に記載の発明によれば、Ｉ／Ｏ制御ユニットで生成された制御情報を数値制御装置が受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかるＩ／Ｏ制御システムの基本構成の一様態を示す図である。
【図２】Ｉ／Ｏ制御ユニットの基本構成の一様態を示したブロック図である。
【図３】数値制御装置と、通信ラインに接続される３軸のサーボ軸および１種類のＩ／Ｏ制御ユニットとを有し、センサからの入力およびレーザ発振器への出力を制御するＩ／Ｏ制御システムを示す図である。
【図４】従来技術において、通信ラインの通信によって、周辺機器の入力を授受する構成をとった場合の、データの占有度およびモータ制御プロセッサの処理時間の概略を示す図である。
【図５】図３に示す構成で、Ｉ／Ｏ制御ユニットとして本発明に係る構成のものを試用した場合の、データの占有度およびモータ制御プロセッサの処理時間の概略を示す図である。
【図６】レーザ加工の様子を表した図である。
【図７】特許文献１に開示された技術を用いた例を示す図である。
【図８】レーザ加工の例を示す図である。
【図９】レーザ出力の周期に対する変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るＩ／Ｏ制御システムの実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかるＩ／Ｏ制御システムの基本構成の一様態である。Ｉ／Ｏ制御システムは、数値制御装置１０と、通信ライン２０を介して数値制御装置１０に接続される少なくとも一つのアンプ２１（図では一つ）と、アンプ２１によってそれぞれ駆動されるサーボモータ等のモータ２２と、Ｉ／Ｏ制御ユニット３０を有する。数値制御装置１０は、メインプロセッサ１１と、モータ制御プロセッサ１２と、通信インタフェース１３を有する。Ｉ／Ｏ制御ユニット３０は、プロセッサシステム（ＣＰＵ）３１と、通信インタフェース３２と、Ｉ／Ｏインタフェース３３を有する。
【００１７】
メインプロセッサ１１が算出したモータ２２の移動指令に従って、モータ制御プロセッサ１２は、速度制御周期内でモータ２２が回転する速度を算出し、算出した速度を得るのに必要なトルクすなわち電流指令を電流制御周期毎に算出し、さらに、モータ２２に対する電流をスイッチングしているアンプ２１内のトランジスタ（図示せず）のオン／オフ情報を算出する。モータ制御プロセッサ１２は算出したオン／オフ情報を、通信インタフェース１３を経由して、通信ライン２０に接続されたアンプ２１に送信し、次にアンプ２１はモータ２２に対して指令された電流を送り、モータ２２を回転させる。サーボ制御情報とは、数値制御装置からアンプへ送信されるサーボ指令、および数値制御装置が内部情報として保持する位置、速度、加速度情報、およびモータに接続されるエンコーダの情報や電流情報などフィードバック情報を含む。
【００１８】
Ｉ／Ｏ制御ユニット３０は通信ライン２０を介して、前記サーボ制御情報を取得することが出来る。Ｉ／Ｏ制御ユニット３０は通信ライン２０を介して取得される前記サーボ制御情報と、Ｉ／Ｏインタフェース３３から取得される入力情報とを基に、プロセッサ３４に内蔵されたＣＰＵコア３５によって処理を行い、Ｉ／Ｏ制御ユニット３０に接続される周辺機器を制御する制御情報を生成し、Ｉ／Ｏ制御ユニット３０の外部に出力する出力信号を制御する。
【００１９】
図２はＩ／Ｏ制御ユニット３０の基本構成の一様態を示したブロック図である。Ｉ／Ｏ制御ユニット３０はアンプ２１が接続される高速な通信ライン２０に接続するためのコネクタ５０を有しており、コネクタ５０で送受信される信号は、通信インタフェース３２を介して、プロセッサ３４が送信／受信を行う。通信インタフェース３２は、アンプ２１が接続された通信ライン２０と、プロセッサ３４が有しているシリアルバスインタフェース３６の間の信号変換を行っている。通信ライン２０に光通信を用いてもよい。光通信を用いることでノイズなどの外乱の影響を低減することが出来る。
【００２０】
プロセッサ３４は、ＣＰＵメモリ（例えば、ＲＯＭ３８）に格納されたプログラムに従って処理を行うＣＰＵコア３５、外部とのシリアル通信を行うシリアルバスインタフェース３６、汎用フィールドバスインタフェース４１、ＲＯＭ３８やＲＡＭ３９からなる外部メモリとのインタフェースを行う外部メモリインタフェース３７、レーザ光発振器などの周辺機器とデジタル／アナログのＩ／Ｏ情報のインタフェースを行う汎用Ｉ／Ｏインタフェース４３、一つあるいは複数のタイマ４２、これら各ブロック間のデータ転送を行うＤＭＡコントローラ４０を有する。汎用フィールドバスインタフェース４１は、DeviceNetやEtherNet/IP、EtherCATなどの汎用フィールドバスのプロトコルで通信を行う。汎用フィールドバスインタフェース４１には、汎用フィールドバスに対応したスレーブユニットと接続される。スレーブユニットとして、デジタル入出力ユニットやアナログ入出力ユニットなどが接続される。これらの各ブロックは、プロセッサ３４の内部の高速バス４４を介して相互に接続されている。
【００２１】
ＣＰＵコア３５が実行するプログラムはＲＯＭ３８に格納されており、一時的に保管するデータはＲＡＭ３９に格納される。なお、ＲＯＭ３８とＲＡＭ３９はプロセッサ３４の外部に有していてもよいし、プロセッサ３４の内部に有していてもよい。また、タイマ４２はプロセッサ３４の内部に有していてもよいし、プロセッサ３４の外部のプロセッサ３４から参照できる場所に設けてもよい。
【００２２】
プロセッサ３４は外部機器や周辺機器（図示せず）と、汎用フィールドバスインタフェース４１及び汎用Ｉ／Ｏインタフェース４３を介して入出力データを交換する。プロセッサ３４の汎用Ｉ／Ｏインタフェース４３の入出力信号は、扱う電流・電圧が非常に低いため、ドライバ４５、レシーバ４６を介して周辺機器との間の信号変換を行っている。また、周辺機器とアナログ信号の入出力を行うために、Ａ／Ｄ変換器４７あるいはＤ／Ａ変換器４８を備えていてもよい。
【００２３】
コネクタ５０を介して通信ライン２０から取得される前記サーボ制御情報は、通信インタフェース３２、シリアルバスインタフェース３６および外部メモリインタフェース３７を介してＲＡＭ３９に格納される。外部機器と汎用フィールドバスインタフェース４１を介して授受される情報は、汎用フィールドバスインタフェース４１内のバッファ（図示せず）に格納される。ＤＭＡコントローラ４０によって汎用フィールドバスインタフェース４１内のバッファとＲＡＭ３９の間でデータの転送が行われる。
【００２４】
ＣＰＵコア３５は、ＲＡＭ３９に格納されたサーボ制御情報と汎用Ｉ／Ｏインタフェース４３を介して取得される周辺機器からの入力情報を処理し、これらの情報に基づいて周辺機器を制御する制御情報を生成し、生成した制御情報を汎用Ｉ／Ｏインタフェース４３を介して周辺機器へ出力する。ここで、タイマ４２による割り込みによって細かい時間分解能で出力を制御することが可能である。なお、生成した制御情報をコネクタ５１に接続されるパーソナルコンピュータなどの外部機器に汎用フィールドバスインタフェース４１を介して出力してもよい。
【００２５】
次に、本発明の効果について詳細に説明する。図３は数値制御装置１０と、通信ライン２０に接続される３軸のサーボ軸および１種類のＩ／Ｏ制御ユニット３０とを有し、センサ６４からの入力およびレーザ発振器６３への出力を制御するＩ／Ｏ制御システムを示す。３軸のサーボ軸は、アンプ２１１とモータ２２１，アンプ２１２とモータ２２２，アンプ２１３とモータ２２３から構成される。
【００２６】
図４は図３に示す構成で、従来技術において、通信ライン２０の通信によって、周辺機器の入力を授受する構成をとった場合の、データの占有度およびモータ制御プロセッサ１２の処理時間の概略を示す図である。図４（ａ）は上流への通信，図４（ｂ）は下流への通信，図４（ｃ）はモータ制御プロセッサの処理時間を示す図である。
【００２７】
数値制御装置１０が受ける情報としては、サーボ制御情報に加えて、周辺機器からのセンサなどの入力情報を受ける（図４（ａ）参照）。このとき、センサなどの数が増えるのに合わせて、センサの入力情報の占める帯域も増大する傾向にある。近年の高精度な加工が求められる傾向にあわせると、必要となるセンサの種類などが多種化すると考えられ、この入力情報の占める帯域の増加が通信上問題となる。
【００２８】
次に通信ライン２０における数値制御装置１０からの出力について考える。数値制御装置１０からの出力信号については、各軸のサーボの指令に加えて、周辺機器への出力が通信される（図４（ｂ）参照）。入力と同様に出力に対しても、近年求められている高精度な加工を行ううえでは、様々な出力を制御することが求められており、やはり出力側の通信の帯域も圧迫されることが考えられる。
【００２９】
次に数値制御装置１０内のモータ制御用プロセッサの負荷について考える。従来技術においては、モータ制御の通信と周辺機器の制御のインタフェースを共通化する上で、それぞれのプロセッサについても共通のものを用いており、モータ制御プロセッサ１２によって制御が行われていた。しかし、周辺機器の制御が高速化、および制御すべき入出力の種類の増加に合わせて、周辺機器に対する制御のための処理時間の占める割合が増加している（図４（ｃ）参照）。
【００３０】
これに対して、本発明の効果を説明する。図５は、図３に示す構成で、Ｉ／Ｏ制御ユニット３０として本発明に掛かる構成のものを試用した場合の、データの占有度およびモータ制御プロセッサの処理時間の概略を示す図である。図５（ａ）は上流への通信，図５（ｂ）は下流への通信，図５（ｃ）はモータ制御プロセッサの処理時間を示す図である。
【００３１】
数値制御装置１０が受信するデータは、各軸のフィードバック情報と数値制御装置１０に対する情報要求によって構成される。数値制御装置１０が送信するデータは、各軸のサーボ指令および数値制御装置１０に対する情報要求への応答データによって構成される。
【００３２】
Ｉ／Ｏ制御ユニット３０は、数値制御装置１０に対する情報要求を送ることで、数値制御装置１０からサーボ制御情報を送信させ、前記サーボ制御情報を取得することが出来る。数値制御装置１０に対する情報要求（サーボ制御情報などの要求）や、数値制御装置１０から送信されるサーボ制御情報は、センサ６４の情報などによってデータ量は変化せず、センサ６４の種類が多種化することに対する妨げとならない。
【００３３】
また、本発明にかかる構成においては、従来技術とは異なり、周辺機器に対する出力の処理はＩ／Ｏ制御ユニット３０に内蔵されるプロセッサ３４（図２参照）によって処理される。このため、モータ制御プロセッサ１２が処理する負荷の増加は抑えられる。また、プロセッサ３４内部に有するタイマ４２を用いて割り込みの処理を行うことで、通信ライン２０の通信周期よりも細かい時間分解能で出力（周辺機器を制御する制御情報）を制御することができる。
【００３４】
次に、レーザ加工を例に、本発明による効果を説明する。図６は前記レーザ加工の様子を表したものである。レーザ加工機（図示しない）は、ワークを支持するテーブルと、レーザ光をワークに照射する加工ノズルと、テーブルおよび加工ノズルを駆動するサーボモータを備える。サーボモータには位置および速度を検出する位置速度検出器が設置されている。位置速度検出器で検出された位置および速度の情報がサーボモータを駆動するアンプにフィードバックされる。アンプにフィードバックされた位置および速度の情報は、該アンプから数値制御装置に出力される。数値制御装置は、数値制御装置で生成される移動指令と前記フィードバック情報とに基づいて、モータを駆動するサーボ指令を生成する。
【００３５】
図６に示されるように、レーザ光を照射する加工ノズル６０がワーク６１の表面に沿って一方向に一定速度で移動して、レーザ光の出力の調整によって加工を行う。Ａ点まではレーザ光の出力をオフし、Ａ点からＢ点まではレーザ光の出力をオンし、Ｂ点からは先はレーザ光の出力をオフすることで、スリットの加工を行う。特許文献１に開示された技術を用いた例を図７に示す。特許文献１では、指令タイミングデータとしてレーザの出力のオン／オフを切替えるタイミング（図ではＴ）をシリアルデータとして組み込むことで、所定の周期より短い時間分解能での加工を可能にしていた。
【００３６】
本発明によると、Ｔという情報を、通信ライン２０を介して送信する必要はなく、サーボ制御情報をもとにＩ／Ｏ制御ユニット３０に内蔵されたプロセッサ（ＣＰＵ）３４で処理することにより、出力オン／オフのタイミングを制御することが出来る。
【００３７】
次に、図８に示すようなレーザ加工を例に本発明の効果を詳細に説明する。加工ノズル６０の移動は、サーボ軸の制御によって行われている。一般的に加工ノズル６０の進行方向（ノズル進行方向６２）が切り替わるポイントＣ点においては、サーボの速度を減速して制御することで、高精度な軌跡を得られる。ここで、レーザ光の出力強度を考えた場合、加工ノズルの速度が減速するため、それに合わせてレーザ光の出力強度を調整することが求められる。例えば、図９は前述したようなコーナーにおける加工ノズルの減速に対応した出力の制御を示す図である。従来技術の構成では、図に示したような滑らかな応答をさせようとした場合、極めて多くのタイミングで、レーザの出力をアナログに制御する必要があり、多ビットのデータを送信しなければいけないため、通信の帯域上実現することは困難である。
【００３８】
そこで、本発明ではサーボの情報を基に、Ｉ／Ｏ制御ユニット３０に内蔵されたＣＰＵ（プロセッサシステム３１）によって出力を制御するため、図９に示したように、サーボに同期しつつ、より滑らかに出力を制御することが可能であり、従来技術より高速・高精度な加工を実現することができる。
【００３９】
また、レーザ加工において反射光をセンサで受けて、得られた情報を元にレーザ光の出力を制御することが求められている。例として、図３に示すような構成を考える。特許文献１に示されるような従来技術においては、センサから取得された情報は、通信ラインを介して数値制御装置に内蔵されるモータ制御プロセッサに転送され、データが処理された後に、通信ラインを介してレーザ発振器に出力される。しかし、通信ラインを往復する必要があるため、通信ラインの通信周期より短い時間分解能でレーザ発振器の出力を制御することが困難となる。
【００４０】
本発明にかかる構成によると、図３に示されるようにセンサ６４からの入力情報は、通信ライン２０を介すことなくＩ／Ｏ制御ユニット３０に内蔵されたプロセッサによって処理され、出力として制御される。このため、通信ライン２０の通信周期と関係なく処理することが可能となり、より高速に応答することが可能となる。これによって、レーザ加工の加工面の精度を向上することができると考えられる。なお、本発明はレーザ加工機に限定されず、ワークを加工する工作機械や、ロボット、プレス機、射出成形機、放電加工機、などの周辺機器を有する機械にも適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  数値制御装置
１１  メインプロセッサ
１２  モータ制御プロセッサ
１３  通信インタフェース
１４  バス
２０  通信ライン
２１  アンプ
２２  モータ
３０  Ｉ／Ｏ制御ユニット
３１  プロセッサシステム
３２  通信インタフェース
３３  Ｉ／Ｏインタフェース
３４  プロセッサ
３５  ＣＰＵコア
３６  シリアルバスインタフェース
３７  外部メモリインタフェース
３８  ＲＯＭ
３９  ＲＡＭ
４０  ＤＭＡコントローラ
４１  汎用フィールドバスインタフェース
４２  タイマ
４３  汎用Ｉ／Ｏインタフェース
４４  バス
４５  ドライバ
４６  レシーバ
４７  Ａ／Ｄ変換器
４８  Ｄ／Ａ変換器
４９  バス
５０  コネクタ
５１  コネクタ
５２  コネクタ
５３  レーザ発振器
５４  センサ
６０  加工ノズル
６１  ワーク
６２  ノズル進行方向
６３  レーザ発振器
６４  センサ
【図１】
0005905545.tif 000002
【図２】
0005905545.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005905545.tif 000005
【図５】
0005905545.tif 000006
【図６】
0005905545.tif 000007
【図７】
0005905545.tif 000008
【図８】
0005905545.tif 000009
【図９】
0005905545.tif 000010