(57)【要約】【課題】数値制御装置のモータ制御システムにおいて、シリアルバス制御回路及びこれに付随するコネクタ、シリアルバスのコストの削減を可能とする数値制御装置のモータ制御システムを提供することを目的とする。【解決手段】前記数値制御装置は、第１送信用バッファと、第２送信用バッファと、シリアルバス制御回路と、を備え、数値制御装置は、モータ制御のためのモータ指令を算出し、第１送信用バッファに格納し、表示データを第２送信用バッファに格納し、モータを制御するアンプは、シリアルバス経由で数値制御装置から受信したモータ指令に基づいてモータを駆動し、表示器は、シリアルバス経由で数値制御装置から受信した表示データに基づいて画面の表示を行う。これにより、ひとつのシリアルバスによって、モータへの指令と表示器への表示を行うことが可能となり、シリアルバスのコストの削減が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値制御装置と、数値制御装置からのモータ指令に基づいてモータを駆動する少なくとも１台のアンプと、表示データに基づき画面の表示を行う少なくとも１台の表示器と、前記数値制御装置、前記少なくとも１台のアンプ及び前記少なくとも１台の表示器を接続するひとつのシリアルバスと、を備え、
前記数値制御装置は、第１送信用バッファと、第２送信用バッファと、シリアルバス制御回路と、を備え、
前記数値制御装置は、モータ制御のためのモータ指令を算出し、前記第１送信用バッファに格納し、表示データを前記第２送信用バッファに格納し、
前記シリアルバス制御回路は、前記シリアルバスに接続されたアンプまたは表示器に応じて前記第１送信用バッファまたは第２送信用バッファに格納されたデータを前記シリアルバスに出力し、
前記アンプは、前記シリアルバス経由で前記数値制御装置から受信した前記モータ指令に基づいて前記モータを駆動し、
前記表示器は、前記シリアルバス経由で前記数値制御装置から受信した前記表示データに基づいて画面の表示を行う、ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項２】
前記数値制御装置は、前記表示器への表示データを分割して送信し、
前記表示器は、分割して送信された前記表示データを受信、蓄積して１つのデータにまとめるバッファを備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項３】
前記表示器への表示データは、画面の表示に使われるデータの他に、前記表示器からの外部出力データを含む請求項１又は２に記載のモータ制御システム。
【請求項４】
前記数値制御装置から出力されるモータ指令のデータ長は、１軸当たり固定長であり、表示器に対して送信される表示データのデータ長は、前記モータ指令のデータ長の整数倍であることを特徴とする、請求項２又は３に記載のモータ制御システム。
【請求項５】
前記アンプは、当該アンプが制御するモータの位置情報データを前記シリアルバスに出力し、
前記表示器は、表示器出力データを前記シリアルバスに出力し、
前記数値制御装置は、前記位置情報データ及び前記表示器出力データを受信することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項６】
前記表示器は、前記表示器出力データを分割して送信し、
前記数値制御装置は、分割して送信された前記表示器出力データを受信、蓄積して１つのデータにまとめるバッファを備えることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御システム。
【請求項７】
前記アンプから出力される位置情報データのデータ長は、１軸当たり固定長であり、表示器から送信される表示器出力データのデータ長は、前記位置情報データのデータ長の整数倍であることを特徴とする、請求項６に記載のモータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ制御システムに関し、特に、モータの制御と表示器の制御の双方を行う数値制御装置を用いたモータ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の数値制御装置によって、複数のモータに対して指令を送信してそれぞれのモータの制御を行う際には、モータの数、種類に応じた複数のアンプに分離して、アンプとモータの組の数に対応する数のシリアルバス制御回路を備えて、シリアルバス制御回路と各アンプを１対１に対応させて光ケーブル等のシリアルバスで接続し、各アンプを通じて各モータの制御を個別に行う場合と、１つのシリアルバス制御回路にアンプとモータの組を縦列に接続して、数値制御装置とモータのアンプとの間をシリアルバスで接続する手法がある。
特許文献１には、シリアルバス制御回路と各アンプを１対１に対応させてシリアルバスで接続して、各モータの制御を個別に行う技術と、１つのシリアルバス制御回路にアンプとモータの組を縦列に接続して、数値制御装置とモータのアンプとの間をシリアルバスで接続する技術が開示されている。
【０００３】
また、数値制御装置の各種情報を表示する表示器を、数値制御装置本体とは分離して設けた上で、表示器に表示する表示データを、モータ制御用のシリアルバスとは別のシリアル通信路で送信して表示器に表示データを表示するようにする技術も知られている。さらに、表示器に数値制御装置を操作するためのキーボードや、ＵＳＢ等の外部入出力インタフェースを備え、これらの外部入出力インタフェースからのデータについても、表示データと同じシリアル通信路でデータの通信を行う技術も行われている。
【０００４】
図５は、従来の数値制御装置とモータ、表示器との接続態様を示す模式図である。数値制御装置１１０内に、シリアルバス制御回路１（１１２）と、表示器用シリアル通信路制御回路１１６を備え、表示器用シリアル通信路制御回路１１６にはシリアルバス１６０によって表示器１２０が接続されている。また、シリアルバス制御回路１（１１２）にはシリアルバス１５０によってアンプ１（１３１）が接続され、アンプ１（１３１）はモータ１（１４１）と接続されてアンプ１（１３１）によってモータ１（１４１）が制御されている。アンプ１（１３１）とアンプ２（１３２）もシリアルバス１５０によって接続されており、アンプ２（１３２）はモータ２（１４２）と接続されてアンプ２（１３２）によってモータ２（１４２）が制御されている。
【０００５】
数値制御装置１１０が各アンプ（１３１，１３２）に送信するモータ指令のデータ量は少ないが、高速で高精度な制御を実現するためには、一定間隔に高い頻度で通信を行う必要がある。
図６は、従来のモータ指令のデータ構成を示した図である。図６に示されているように、データの最初にはデータの始まりを示すスタートコードがあり、その後モータ１指令、モータ２指令・・・モータＮ指令というように、各モータへの指令で構成されている。データを受信した各アンプは、当該アンプが接続されているモータに対する指令を抽出して、その後受信したデータを次段のアンプへ送信し、次段のアンプもまた、当該アンプが接続されているモータに対する指令を抽出して、その後受信したデータを次段のアンプへ送信している。図６には明示されていないが、モータが存在しない箇所にはデータとして空データが入れられている。
【０００６】
図７は、従来の各アンプから数値制御装置への位置情報の通信のデータ構成を示した図である。図７に示されているように、データの最初にはデータの始まりを示すスタートコードがあり、その後モータ１位置情報、モータ２位置情報・・・モータＮ位置情報というように、各モータからの位置情報で構成されている。データを受信したアンプは、当該アンプが接続されて制御する対象となるモータの位置情報を付加して次段のアンプに送信し、次段のアンプもまた、当該アンプが接続されて制御する対象となるモータの位置情報を付加してさらに次段のアンプに送信している。
【０００７】
図８は、従来の表示器への通信データの構成を示した図である。図８に示されているように、データの最初には通信同期のためのＳＹＮＣデータがあり、その後表示データで構成されている。また、通信するデータがない場合には、通信同期のためのＳＹＮＣデータが送られている。表示データ以外に、入出力データ（Ｉ／Ｏデータ）も送信されている。
また、図示されていないが、表示器から数値制御装置に対して入出力データや、キーボードからのキー入力等のデータ（ＨＭＩデータ）が送信されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２８２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されている技術は、数値制御装置とモータのアンプとの間をシリアルバスで接続する技術が開示されているが、表示器に関する技術は開示されていない。
また、図５の従来技術においては、表示器への通信データに関する技術も開示されているが、表示器への表示データの送信を、モータ制御のためのシリアルバスとは異なるプロトコルのシリアルバスを用いて送信しているため、シリアルバス及びシリアルバス制御回路の数が増大して、煩雑となりコストも増大してしまうことがあった。
【００１０】
そこで本発明は、数値制御装置のモータ制御システムにおいて、シリアルバス制御回路及びこれに付随するコネクタ、シリアルバスのコストの削減を可能とする数値制御装置のモータ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願の請求項１に係る発明では、数値制御装置と、数値制御装置からのモータ指令に基づいてモータを駆動する少なくとも１台のアンプと、表示データに基づき画面の表示を行う少なくとも１台の表示器と、前記数値制御装置、前記少なくとも１台のアンプ及び前記少なくとも１台の表示器を接続するひとつのシリアルバスと、を備え、前記数値制御装置は、第１送信用バッファと、第２送信用バッファと、シリアルバス制御回路と、を備え、前記数値制御装置は、モータ制御のためのモータ指令を算出し、前記第１送信用バッファに格納し、表示データを前記第２送信用バッファに格納し、前記シリアルバス制御回路は、前記シリアルバスに接続されたアンプまたは表示器に応じて前記第１送信用バッファまたは第２送信用バッファに格納されたデータを前記シリアルバスに出力し、前記アンプは、前記シリアルバス経由で前記数値制御装置から受信した前記モータ指令に基づいて前記モータを駆動し、前記表示器は、前記シリアルバス経由で前記数値制御装置から受信した前記表示データに基づいて画面の表示を行う、ことを特徴とするモータ制御システムが提供される。
【００１２】
請求項１に係る発明では、数値制御装置と、モータを駆動するアンプと、表示器とをひとつのシリアルバスによって接続しているため、シリアルバス制御回路と、これに付随するコネクタ、シリアルバスの削減により、コストの削減が可能となる。また、モータを駆動するためのモータ指令と、表示器に画面の表示を行うための表示データを、異なる送信用バッファに格納して、シリアルバスに接続されたアンプまたは表示器に応じて、いずれかの送信用バッファからデータをシリアルバスに出力するようにしているので、モータ指令と表示データが保存されるバッファが明確に区別され、両データが混同を起こすおそれがない。また、複数台のアンプや表示器が接続される場合であっても、モータ指令と表示データを区別することによって、それぞれのアンプや表示器の制御を行うことが可能となる。
【００１３】
本願の請求項２に係る発明では、前記数値制御装置は、前記表示器への表示データを分割して送信し、前記表示器は、分割して送信された前記表示データを受信、蓄積して１つのデータにまとめるバッファを備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御システムが提供される。
請求項２に係る発明では、表示器への表示データを分割して送信して、表示器において分割して送信された表示データを受信、蓄積して１つのデータにまとめる構成としたため、一般的にモータ指令のデータ量に比べてデータ量の多い表示データであっても、データの分割、結合によって、支障なく表示データの送受信を行うことが可能となる。
【００１４】
本願の請求項３に係る発明では、前記表示器への表示データは、画面の表示に使われるデータの他に、前記表示器からの外部出力データを含む請求項１又は２に記載のモータ制御システムが提供される。
請求項３に係る発明では、表示データとして、画面に表示に使われるデータの他に、表示器からの外部出力データを含むようにしたため、表示に使われるデータとともに、数値制御装置を操作するためのキーボード等からのデータを、表示データと同じシリアル通信路でデータの通信を行うことが可能となる。
【００１５】
本願の請求項４に係る発明では、前記数値制御装置から出力されるモータ指令のデータ長は、１軸当たり固定長であり、表示器に対して送信される表示データのデータ長は、前記モータ指令のデータ長の整数倍であることを特徴とする、請求項２又は３に記載のモータ制御システムが提供される。
請求項４に係る発明では、モータ指令のデータ長を固定長として、表示データのデータ長をモータ指令のデータ長の整数倍の長さで送信するようにしているため、シリアルバス制御回路から送信されるデータのデータ長が、いずれも固定長のモータ指令のデータ長か、その整数倍となるため、さまざまなデータ長のデータに対応する必要がなく、シリアルバス制御回路におけるデータ送信の制御が容易となる。
【００１６】
本願の請求項５に係る発明では、前記アンプは、当該アンプが制御するモータの位置情報データを前記シリアルバスに出力し、前記表示器は、表示器出力データを前記シリアルバスに出力し、前記数値制御装置は、前記位置情報データ及び前記表示器出力データを受信することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御システムが提供される。
請求項５に係る発明では、アンプからのモータの位置情報データと、表示器から表示器出力データとが、シリアルバス経由で数値制御装置に送信されるため、ひとつのシリアルバスによって、数値制御装置がモータの位置情報と表示器の表示器出力データを受信することができ、コストを削減することができる。
【００１７】
本願の請求項６に係る発明では、前記表示器は、前記表示器出力データを分割して送信し、前記数値制御装置は、分割して送信された前記表示器出力データを受信、蓄積して１つのデータにまとめるバッファを備えることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御システムが提供される。
請求項６に係る発明では、表示器からの表示器出力データを分割して送信して、数値制御装置において分割して送信された表示データを受信、蓄積して１つのデータにまとめる構成としたため、一般的にモータ指令のデータ量に比べてデータ量の多い表示器出力データであっても、データの分割、結合によって、支障なく表示器出力データの送受信を行うことが可能となる。
【００１８】
本願の請求項７に係る発明では、前記アンプから出力される位置情報データのデータ長は、１軸当たり固定長であり、表示器から送信される表示器出力データのデータ長は、前記位置情報データのデータ長の整数倍であることを特徴とする、請求項６に記載のモータ制御システムが提供される。
請求項７に係る発明では、アンプから出力される位置情報データのデータ長を固定長として、表示器からの表示器出力データのデータ長を位置情報データのデータ長の整数倍の長さで送信するようにしているため、データ長が、いずれも固定長の位置情報データのデータ長か、その整数倍となるため、さまざまなデータ長のデータに対応する必要がなく、シリアルバス制御回路におけるデータ受信の制御が容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、数値制御装置のモータ制御システムにおいて、シリアルバス制御回路及びこれに付随するコネクタ、シリアルバスのコストの削減を可能とする数値制御装置のモータ制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態における数値制御装置とモータ、表示器との接続態様を示す模式図である。
【図２】本実施形態のモータ指令のデータ構成を示した図である。
【図３】本実施形態の各アンプから数値制御装置への位置情報の通信のデータ構成を示した図である。
【図４】本実施形態のモータ指令のデータ構成の変形例を示した図である。
【図５】従来の数値制御装置とモータ、表示器との接続態様を示す模式図である。
【図６】従来のモータ指令のデータ構成を示した図である。
【図７】従来の各アンプから数値制御装置への位置情報の通信のデータ構成を示した図である。
【図８】従来の表示器への通信データの構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。数値制御装置と表示器との通信のデータ量はモータ指令のデータ量に比べて大きいが、モータのような高度なリアルタイム性は必要とされない。そのため、本実施形態においては、表示器をアンプへのモータ指令、アンプからの位置情報に使われているシリアルバスに接続する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態における数値制御装置とモータ、表示器との接続態様を示す模式図である。数値制御装置１０内には、シリアルバス制御回路１（１２）、アンプ用送信バッファ１４、アンプ用受信バッファ１５、表示器用送信バッファ１７、表示器用受信バッファ１８を備えている。また、シリアルバス制御回路１（１２）にはシリアルバス５０によってアンプ１（３１）が接続され、アンプ１（３１）はモータ１（４１）と接続されて、アンプ１（３１）によってモータ１（４１）が制御されている。アンプ１（３１）と表示器２０もシリアルバス５０によって接続されており、表示器２０内には受信バッファ２２を備えている。さらに、表示器２０とアンプ２（３２）もシリアルバス５０によって接続され、アンプ２（３２）はモータ２（４２）と接続されて、アンプ２（３２）によってモータ２（４２）が制御されている。
【００２３】
数値制御装置１０のシリアルバス制御回路１（１２）には、図示しないデータ作成手段から、モータ制御用のモータ指令、表示器への表示データが入力される。シリアルバス制御回路１（１２）に入力されたモータ指令及び表示データは、データの種別に応じて、モータ制御用のモータ指令はアンプ用送信バッファ１４に入れ、表示器への表示データは、モータ指令と同じデータ長に分割した上で、表示器用送信バッファ１７に入れられる。シリアルバス制御回路１（１２）は、シリアルバス５０に接続されたアンプ又は表示器に応じて、アンプ用送信バッファ１４又は表示器用送信バッファ１７に格納されたモータ指令及び表示データから、シリアルバス５０に出力するデータを作成して、シリアルバス５０に出力する。
【００２４】
図２は、本実施形態のモータ指令のデータ構成を示した図である。図２に示されているように、データの最初にはデータの始まりを示すスタートコードがあり、その後モータ１指令、モータ２指令・・・モータＮ指令や、分割された表示器へのデータによって構成されている。データを受信した各アンプ（３１，３２）は、当該アンプが接続されているモータに対する指令を抽出して、その後受信したデータを次段へ送信する。また、データを受信した表示器２０は、分割された表示器へのデータをいったん受信バッファ２２に蓄積し、受信バッファ２２においてデータを結合して表示器２０の表示データとして使用する。
【００２５】
図３は、本実施形態の各アンプから数値制御装置への位置情報の通信のデータ構成を示した図である。図３に示されているように、データの最初にはデータの始まりを示すスタートコードがあり、その後モータ１位置情報、モータ２位置情報・・・モータＮ位置情報や、分割された表示器２０からの出力データで構成されている。データを受信したアンプは、当該アンプが接続されて制御する対象となるモータの位置情報を付加して次段に送信する。これらのデータを受信した数値制御装置１０では、モータからのモータ位置情報をアンプ用受信バッファ１５に格納し、表示器２０からの分割された出力データは表示器用受信バッファ１８にいったん蓄積し、表示器用受信バッファ１８においてデータを結合して、表示器からの出力データとして使用する。
【００２６】
図４は、本実施形態のモータ指令のデータ構成の変形例を示した図である。本変形例では、アンプの台数が少なく、通信データに空きがある場合などに行われ、図４に示されているように、モータ１指令とモータ２指令との間に、分割された表示器へのデータ１、分割された表示器へのデータ２と、表示器の分割データを複数入れられている。これにより短時間でデータをそろえることが可能となる。
【００２７】
本実施形態においては、表示器へのデータや表示器から出力されるデータのデータ長を、モータ指令やモータ位置情報のデータ長の長さの整数倍になるように分割して送受信をおこなっているが、必ずしもこのような長さにすることに限定されるものではなく、シリアルバス制御回路１（１２）等の負担が多少大きくなることはあっても、表示器へのデータや表示器から出力されるデータのデータ長をモータ指令のデータ長の整数倍ではない長さで扱うようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  数値制御装置
１２  シリアルバス制御回路１
１４  アンプ用送信バッファ
１５  アンプ用受信バッファ
１７  表示器用送信バッファ
１８  表示器用受信バッファ
２０  表示器
２２  受信バッファ
３１  アンプ１
３２  アンプ２
４１  モータ１
４２  モータ２
【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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