(57)【要約】【課題】指令に対する実動作のばらつきにかかわらず、適正時に次動作を開始させることができて、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮が図れる機械制御装置を提供する。【解決手段】移動体２を移動させる所定の移動機構３を制御して移動体２を指令位置に移動させる軸移動制御手段１３を設ける。移動体２が指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると、制御対象機械１に所定の次動作を開始させる次動作開始タイミング制御手段１９を設ける。この次動作開始タイミング制御手段１９は、移動体２が所定手前位置に達したことの認識を、現在位置検出手段１７の検出値から行うものとする。現在位置検出手段１７は、移動体２またはその移動機構３を実測して移動体２の現在位置を検出するものとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械と組み合わせて使用される機械または工作機械からなる制御対象機械の機械制御装置であって、移動体を移動させる所定の移動機構を制御して上記移動体を指令位置に移動させる軸移動制御手段と、上記移動体が上記指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると上記制御対象機械に所定の次動作を開始させる次動作開始タイミング制御手段とを備え、上記次動作開始タイミング制御手段は、上記移動体が上記所定手前位置に達したことの認識を、上記移動体または上記移動機構を実測して上記移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段の検出値から行うものとしたことを特徴とする機械制御装置。
【請求項２】
上記制御対象機械が、上記移動体を第１の方向に移動させる第１の移動機構と、第２の方向に移動させる第２の移動機構とを有するものであり、上記所定の移動機構は上記第１の移動機構であり、上記次動作開始タイミング制御手段は、上記所定の次動作の開始として上記第２の移動機構の動作を開始させるものである請求項１記載の機械制御装置。
【請求項３】
上記次動作開始タイミング制御手段は、上記所定の次動作の開始として、上記移動体の移動速度を切り換えて移動を続行する動作を開始させるものとした請求項１記載の機械制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械と組み合わせて使用されるローダ等の機械や、工作機械を制御する機械制御装置に関し、特に移動体の動作から次動作を開始するタイミングの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ローダや工作機械等において、ローダヘッドあるいは刃物台等の２軸方向に移動可能な移動体を移動させる場合に、図７（Ａ）に矢印で示すように、Ｘ軸方向に移動させた後、Ｙ軸方向に移動させることがある。このような場合に、Ｘ軸方向の移動につき、目標とする位置Ｘａに対して実位置が完全に一致するのを待つと時間がかかるため、同図（Ｂ）のように、目標位置Ｘａの少し手前（距離ｘδだけ手前）の所定手前位置Ｘｂに達した時点で、そのＸ軸方向の位置決めは完了したと見なし、次の動作となるＹ軸移動に移る制御が行われている。
この場合、移動体の移動経路は、曲線の近回り経路ｍ１を通ることになる。このような近回り経路ｍ１を通っても、通過位置に特に高精度の位置決めが要求される場合を除き、問題とならない場合が多い。
所定手前位置Ｘｂに達したか否かは、指令位置により判断するものと、位置偏差の量によるものとがある。例えば、ディジタルサーボで位置決めする場合、移動量に相当する数のパルスを逐次出力するが、所定手前位置Ｘｂまでの距離に相当するパルスを出力した時点で、次のＹ軸移動を開始させることになる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７４６２１０号公報
【特許文献２】
特許第２９２５４１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動の途中における指令位置と実際の移動体位置とはずれが生じ、そのずれ量は移動速度や位置決め状態等によって異なるため、所定手前位置Ｘｂを指令位置や位置偏差から判断すると、大きくばらついてしまう。すなわち、図８に示すような指令速度曲線ａの台形制御が一般に行われるが、実際の移動体の移動は同図に曲線ｂで示すように遅れを生じる。このため、指令速度曲線ａで所定手前距離ｘδ（＝Ｓａ）となるタイミングがｔ１であっても、このタイミングｔ１では実際の移動体は距離ｘｂ（＝Ｓｂ）だけ手前の位置となる。Ｓａ，Ｓｂはそれぞれ交差斜線および一方向斜線を施した部分の面積であり、この面積Ｓａ，Ｓｂが上記の距離ｘδ，ｘｂにそれぞれ相当する。この遅れの程度（誤差量）は、速度や運転状況（潤滑状況や温度状況等）によって違いが生じ、そのため、タイミングｔ１における実際の移動体位置には大きなばらつきが生じる。
このように所定手前位置の判断タイミングにおける移動体位置にばらつきが生じると、移動体の移動曲線は、図７（Ｂ）に破線で示すような大きな近回り経路ｍ２となり、周辺物に干渉を生じてしまう不具合が発生する。例えば、ガントリ式のローダにおいて、ローダヘッドを機体カバーの天井開口の上方まで水平移動させ、その後に下降させて機内に進入させるような場合、多少の経路の違いは問題とならないが、大きな経路の違いは天井開口の周縁との干渉が生じる。このため、軸移動と軸移動のつなぎ目等では、最初の軸移動の完了タイミングのばらつきを考慮しなくてはならず、目標位置から所定手前位置までの距離ｘδを微小にすることが必要となって、位置決め完了タイミングの早出しの効果が薄れてしまっていた。
また、軸移動と他の軸の軸移動のつなぎ目に限らず、軸移動からソレノイドやシリンダ装置等のシーケンス動作を行う機器の動作に移る場合や、一つの軸における速度変更のタイミングにおいても、その所定手前位置の認識のばらつきによって、干渉等の不具合が発生していた。
【０００５】
この発明の目的は、指令に対する実動作のばらつきにかかわらず、適正時に次動作を開始させることができて、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮が図れる機械制御装置を提供することである。
この発明の他の目的は、移動体を２軸方向に順次移動させる場合に、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮が図れるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、移動体を１軸につき途中で速度を切り換えて移動制御する場合に、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮が図れるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の構成を実施形態に対応する図１と共に説明する。この機械制御装置（１０）は、工作機械と組み合わせて使用される機械または工作機械からなる制御対象機械（１）の機械制御装置であって、移動体（２）を移動させる所定の移動機構（３）を制御して上記移動体（２）を指令位置に移動させる軸移動制御手段（１３）と、上記移動体（２）が上記指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると上記制御対象機械（１）に所定の次動作を開始させる次動作開始タイミング制御手段（１９）とを備える。この構成の機械制御装置（１０）において、上記次動作開始タイミング制御手段（１９）を、上記移動体（２）が上記所定手前位置に達したことの認識を、上記移動体（２）または上記移動機構（３）を実測して上記移動体（２）の現在位置を検出する現在位置検出手段（１７）の検出値から行うものとしたことを特徴とする。上記移動機構（３）は、例えばモータ等の駆動源（３ａ）と、この駆動源（３ａ）の駆動を移動体（２）に伝える駆動伝達系（３ｂ）とからなる。上記現在位置検出手段（１７）は、例えば移動体（２）を移動を直接に検出するリニアエンコーダであっても良く、また移動機構（３）のモータ等の駆動源（３ａ）の回転を検出するエンコーダであっても良い。
この構成によると、次動作開始タイミング制御手段（１９）は、移動体（２）が指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると上記制御対象機械（１）に所定の次動作を開始させる。このとき、次動作開始タイミング制御手段（１９）は、移動体（２）が所定手前位置に達したことの認識を、指令値からではなく、移動体（２）または移動機構（３）を実測して上記移動体（２）の現在位置を検出する現在位置検出手段（１７）の検出値から行う。このため、軸移動制御手段（１３）の制御による移動体（２）の動作に遅れが生じていても、移動体（２）が実際に所定手前位置に達してから次動作が開始されることになる。したがって、移動体（２）の指令に対する実動作のばらつきにかかわらず、適正時に次動作を開始させることができて、次動作の開始タイミングのずれによる干渉の問題を生じることなく、できるだけ次動作の開始を早める制御が可能となり、動作時間の短縮を図ることができる。
【０００７】
この発明において、上記制御対象機械（１）が、上記移動体（２）を第１の方向（Ｘ）に移動させる第１の移動機構（３）と、第２の方向（Ｙ）に移動させる第２の移動機構（４）とを有するものであり、上記所定の移動機構（３）は上記第１の移動機構（３）であり、上記次動作開始タイミング制御手段（１９）は、上記所定の次動作の開始として上記第２の移動機構（４）の動作を開始させるものであっても良い。
この構成の場合、次動作開始タイミング制御手段（１９）は、第１の移動機構（３）で移動体（２）を第１の方向（Ｘ）に移動させるときに、指令位置よりも手前の所定手前位置に達したことを、現在位置検出手段（１７）の実測した検出値から認識し、第２の移動機構（４）の動作を開始させる。このため、移動体（２）を２軸方向に順次移動させるについて、所定手前位置で定まる途中通過位置を正しく通過することになる。したがって、干渉等の問題を生じることなく、所定手前位置をできるだけ目標位置から遠くに設定し、移動体（２）の移動時間の短縮を図することができる。
なお、次動作開始タイミング制御手段（１９）は、第１の移動機構（３）と第２の移動機構（４）との関係において、上記の所定の次動作の開始を行うものであれば良く、これに他の移動機構の動作やその制御が複合されていても良い。例えば、制御対象機械（１）が３つ以上の移動機構を有する場合に、上記次動作開始タイミング制御手段（１９）は、上記所定の次動作の開始として上記第２の移動機構（４）と共に、第３または第４などの移動機構の動作の開始も行わせるものとしても良い。また、第１の移動機構（３）が第３の移動機構の動作と並行して行われている場合に、次動作開始タイミング制御手段（１９）が第１の移動機構（３）について、指令位置よりも手前の所定手前位置に達したことを、現在位置検出手段（１７）の実測した検出値から認識し、第２の移動機構（４）の動作を開始させ、あるいはさらに第４の移動機構の動作を開始させるものとしても良い。
【０００８】
また、この発明において、上記次動作開始タイミング制御手段（１９）は、上記所定の次動作の開始として、上記移動体（２）の移動速度を切り換えて移動を続行する動作を開始させるものとしても良い。
この構成の場合、次動作開始タイミング制御手段（１９）は、移動体（２）を移動させるときに、指令位置よりも手前の所定手前位置に達したことを、現在位置検出手段（１７）の実測した検出値から認識し、移動体（２）の移動速度を例えば低速に切り換えて移動を続行させる。このため、目標位置の手前で低速に切り換えるにつき、移動体（２）の指令に対する実動作のばらつきにかかわらず、実際に所定手前位置に達するまでは速度切換前の速い速度で移動させることができる。すなわち、実動作に遅れが生じている場合に、指令値が所定手前位置に達したときに低速に切り換えるのでは、必要以上に早く低速に切換られて無駄な時間が生じるが、このような無駄時間を無くすことができて、移動時間を短縮できる。
【０００９】
なお、この発明において、上記次動作開始タイミング制御手段（１９）は、上記所定の次動作の開始として、制御対象機械（１）における上記移動体（２）とは別の動作機構の動作を開始させるものとしてもよい。上記の別の動作機構は、軸移動を行わせる機構に限らず、例えばソレノイドやシリンダ装置等のように、シーケンス動作を行う機構であっても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１と共に説明する。制御対象機械１は、移動体２を第１の方向（Ｘ方向）に移動させる第１の移動機構３と、第２の方向（Ｙ方向）に移動させる第２の移動機構４とを有する。第１の方向（Ｘ方向）と第２の方向（Ｙ方向）は、例えば直交する２軸方向である。第１および第２の移動機構３，４は、それぞれ電気モータ等からなる駆動源３ａ，４ａと、この駆動源３ａ，４ａの駆動を移動体２に伝える駆動伝達系３ｂ，４ｂとでなる。駆動伝達系３ｂ，４ｂは、ボールねじ等の回転・直線運動の変換機構であっても、ギヤ列や巻き掛け伝達機構等の回転伝達機構、またはこれら変換機構および回転伝達機構の組み合わせであっても良い。移動体２は案内手段（図示せず）を介して各方向（Ｘ，Ｙ方向）に進退自在に設置され、駆動伝達系３ｂ，４ｂにおけるボールナット等の移動部３ｂａ，４ｂａに連結されて各方向に移動させられる。
【００１１】
制御対象機械１は、工作機械と組み合わせて使用される機械または工作機械からなる。工作機械と組み合わせて使用される機械としては、例えばガントリ式等のローダ等である。ローダの場合、その移動体２はローダチャックを有するローダヘッド等である。上記工作機械は、物を加工する機械一般を示す広義の工作機械の意味であり、旋盤を代表とする狭義の工作機械の他に、パンチプレスやレーザ加工機等の板材加工機を含む。制御対象機械１が旋盤である場合、上記移動体２は例えば刃物台である。制御対象機械１が板材加工機である場合、上記移動体２は例えば板材ワークを把持してテーブル上で２軸方向に移動させるワークホルダである。
【００１２】
機械制御装置１０は、制御対象機械１を制御する装置であって、コンピュータで主に構成されている。機械制御装置１０は、例えば数値制御装置およびプログラマブルコントローラを組み合わせたものとされる。機械制御装置１０は、演算制御部１２と、各軸の軸移動制御手段１３，１４と、シーケンス制御手段２０とを有しており、上記各軸移動制御手段１３，１４の出力により、制御対象機械１の第１および第２の移動機構３，４の駆動源３ａ，４ａがサーボコントローラ１５，１６を介して制御される。演算制御部１２は、制御対象機械用の制御プログラム１１を解読して実行する手段であり、制御プログラム１１における各軸の移動命令ＲＸ，ＲＹに従い、その移動命令ＲＸ，ＲＹの指令位置を各軸の軸移動制御手段１３，１４に伝える。移動命令ＲＸ，ＲＹの指令位置は、例えば相対的な値となる移動量指令値とされる。制御プログラム１１における各種のシーケンス制御命令は、演算制御部１２からシーケンス制御手段２０に転送され、シーケンス制御手段２０によって上記シーケンス制御命令に従い、制御対象機械１が制御される。
【００１３】
軸移動制御手段１３，１４は、移動体２を移動させる移動機構３，４をそれぞれ制御して移動体２を指令位置に移動させる手段であり、与えられた移動量指令値等の指令位置に応じた位置指令ｓを、時間の経過に従ってサーボコントローラ１５，１６にそれぞれ出力する。軸移動制御手段１３，１４は例えばパルス分配手段からなり、上記位置指令ｓとしてパルス列を出力する。軸移動制御手段１３，１４は、台形形状等の所定の速度パターンが設定されていて、その速度パターンに従って位置指令ｓを出力する。出力をパルス列とする場合、パルス間隔によって速度制御の指令を位置指令ｓに付加する。
各サーボコントローラ１５，１６は、軸移動制御手段１３，１４からパルス列等で与えられた位置指令ｓに従い、各軸の駆動源３ａ，４ａを制御する。サーボコントローラ１５，１６は、各移動機構３，４に設けられた現在位置検出手段１７，１８による移動体２の検出値に従い、位置フィードバック制御を行うものとされている。サーボコントローラ１５，１６は、位置フィードバック制御の他に、速度フィードバック制御を行うものとしても良い。サーボコントローラ１５，１６は、例えば偏差カウンタを有していて、上記位置指令ｓと現在位置検出手段１７，１８からフィードバックされるパルスとの偏差に応じて位置フィードバック制御を行う。
【００１４】
現在位置検出手段１７，１８は、移動体２または移動機構３，４を実測して移動体２の現在位置を検出する手段であり、この実施形態では、移動機構３，４の駆動源３ａ，４ａに設けられたエンコーダを現在位置検出手段１７，１８として用いている。このエンコーダは、インクリメンタル式のものであっても、アブソリュート式のものであっても良いが、ここではインクリメンタル式のもの、例えばパルス発生器を用いている。現在位置検出手段１７，１８は、この他に、移動体２の位置を直接に検出するリニアエンコーダ等であっても良く、また移動機構３，４における駆動源３ａ，４ａから移動体２に至る駆動伝達系の何処かで移動体２の位置を検出するものであっても良い。
【００１５】
この機械制御装置１０において、軸移動の完了信号出力および次動作の開始の制御は次のように行われる。軸移動制御手段１３，１４は、位置指令ｓの出力開始の後、位置指令ｓの出力が完了した時点で位置決めの完了信号の出力を行う。演算制御手段１２は、基本制御として、この完了信号の認識により即座に、または所定の動作落ち着き時間を待って、制御プログラム１１における次の命令を実行する。したがって、制御プログラム１１の各軸の移動命令ＲＸ，ＲＹを順次実行する場合、基本的には、移動命令ＲＸによる移動機構３の指令位置へのＸ方向移動が完了した後、次の移動命令ＲＹによるＹ方向移動が開始される。
【００１６】
機械制御装置１０は、上記構成のものにおいて、次動作開始タイミング制御手段１９が設けられ、所定の場合に、次動作開始タイミング制御手段１９による制御が行われる。
次動作開始タイミング制御手段１９は、移動体２が指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると、制御対象機械１に所定の次動作を開始させる制御手段である。移動体２が所定手前位置に達したことの次動作開始タイミング制御手段１９による認識は、現在位置検出手段１７，１８の検出値から行うものとしてある。現在位置検出手段１７，１８は、上記のように実測して移動体２の現在位置を検出する手段である。指令位置と所定手前位置との距離は、固定値としても適宜の手段で変更される可変値としても良い。
この実施形態では、次動作開始タイミング制御手段１９は、現在位置検出手段１７，１８の検出値から移動体２が所定手前位置に達したことを認識すると、位置決めの完了信号の出力を行うものとされる。その後に移動体２が指令位置に達した時の軸移動制御手段１３，１４による完了信号の出力は行わないものとされる。すなわち、現在位置検出手段１７，１８は、位置決めの完了信号を早出しするものとしてある。
【００１７】
したがって、演算制御手段１２により動作中の軸の位置決め完了信号の出力を待って行う制御は、全てこの早出しされた位置決め完了信号の検出により、動作を開始することになる。
このため、図１に示すように、制御プログラム１１にＸ軸の移動命令ＲＸに続いてＹ軸の移動命令ＲＹが記述されている場合は、次動作開始タイミング制御手段１９は、第１の移動機構３による移動体２のＸ方向移動が指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると、第２の移動機構４の次動作のＹ方向移動を開始させることになる。
次動作開始タイミング制御手段１９は、所定の場合に限り上記早出しの制御を行うものとされるが、この所定の場合は、制御プログラム１１で定めても、またゾーンと移動方向を適宜の記憶手段に設定することで定めても良い。
【００１８】
この実施形態では、所定の場合は、制御プログラム１１の早出し命令ＲＭによって特定される移動命令ＲＸ，ＲＹが実行される場合とされている。例えば、早出し命令ＲＭがあると、その直後の移動命令（図１ではＲＸ）の実行時に、所定手前位置で動作完了信号を早出しするものとされる。なお、早出し命令ＲＭがあると、早出しの解除命令（図示せず）があるまで、移動命令ＲＸ，ＲＹの全てについて所定手前位置で動作完了信号を早出しするようにしても良い。また次動作開始タイミング制御手段１９は、早出し命令ＲＭがあると、その命令の直前の移動命令について、所定手前位置で動作完了信号を早出しするものとしても良い。その場合、Ｘ方向移動につき動作完了信号の早出しを行い、次のＹ方向移動を行わせるときは、移動命令ＲＸと移動命令ＲＹの間に早出し命令ＲＭを記述する。また、早出し命令ＲＭは、早出しを行う移動命令中に記述されるものとしても良い。
制御プログラム１１中に上記のいずれかのように早出し命令ＲＭを記述する場合に、指令位置と所定手前位置との距離を記述しておき、その距離に従って所定手前位置に達したか否かを判定するようにしても良い。
【００１９】
上記所定の場合をゾーンと移動方向で定めるときは、例えば、指令位置が設定ゾーン内であってかつ設定方向に動作させる場合と、その他の場合とで、早出しを行うか否かを切り換えるようにする。具体例を挙げると、制御対象機械１がローダである場合に、工作機械の主軸チャックに対してワークを受け渡すためのローダヘッドの位置決め位置に対して、平面的または立体的な任意のゾーンを設定しておき、このゾーン内に入り、かつローダヘッドが主軸チャック側に移動する方向の移動指令の場合に早出しを行い、その他の場合は早出しを行わないものとする。
なお、次動作開始タイミング制御手段１９は、所定の場合にのみ制御を行うものとする代わりに、常に早出しの出力を行うものとしても良い。その場合に、指令位置と所定手前位置との距離は固定としても、可変としても良い。
【００２０】
上記構成の動作例を説明する。図１（Ｂ）のように開始位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に、Ｘ軸およびＹ軸の順に移動させる場合を考える。
いま、移動命令ＲＸが演算制御手段１２で読み出されると、軸移動制御手段１３によって、位置指令ｓがパルス列によりＸ軸サーボコントローラ１５に逐次出力される。サーボコントローラ１５は、位置指令ｓとして与えられたパルスと現在位置検出手段１７で検出されるパルスとの偏差に応じて第１の移動機構３における駆動源３ａをフィードバック制御しながら駆動し、移動体２をＸ方向に移動させる。
現在位置検出手段１７の検出値が所定手前位置（移動量指令値ｘ０−ｘδ）になると、次動作開始タイミング制御手段１９は位置決めの完了信号を出力する。この完了信号により、演算制御手段１２は次の移動命令ＲＹを実行し、軸移動制御手段１４によって第１の移動機構４の駆動源４ａを駆動する。第１の移動機構３は、上記の完了信号の後も、現在位置検出手段１７で検出される値が移動量指令値ｘ０になるまで移動を続ける。このため移動体２の移動経路は、所定手前位置（ｘ０−ｘδ）で定まる途中通過位置Ｐ３から曲がり始める曲線の近回り経路ｍとなる。
【００２１】
この場合に、次動作開始タイミング制御手段１９は、現在位置検出手段１７の検出値によって所定手前位置Ｐ４に達したか否かを認識するため、従来のように指令値から認識する場合における移動体２の実際の位置と指令値との誤差による制御の遅れが生じない。このため、移動体２は、所定手前位置（ｘ０−ｘδ）で定まる途中通過位置Ｐ３を正しく通過することになり、近回り経路ｍが一定した曲線となる。したがって、干渉等の問題を生じることなく、所定手前位置までの距離ｘδをできるだけ大きく設定し、早めに次動作のＹ方向移動を開始して移動時間の短縮を図することができる。
【００２２】
図２，図３は、制御対象機械１の具体例を示す。この例の制御対象機械は、工作機械４０に対して設置されたローダ１Ａである。このローダ１Ａは、工作機械４０の上方に架設されたレール３２上を走行する走行体３３に、前後移動体３４を前後（Ｚ方向）移動可能に設置し、前後移動体３４に昇降自在に設置された昇降ロッド３５の下端にローダヘッドとなる移動体２Ａが設けられている。移動体２Ａにローダチャック３７が設けられている。走行体３３は、第１の移動機構３Ａ（図３）によって進退駆動され、昇降ロッド３５は第２の移動機構４Ａによって昇降駆動される。前後移動体３４は、第３の移動機構３６によって第３の方向（Ｚ方向）に進退駆動される。
工作機械４０はタレット式の旋盤であり、主軸４１を支持した主軸台４２の側方に、タレットからなる刃物台４３が、タレットキャリッジ４４を介して遠近方向に移動可能に設置されている。主軸４１は主軸チャック４１ａを有している。工作機械４０の上面は、機体カバーの天井板４５により覆われ、天井板４５には主軸台４２の上方に位置してローダヘッド出入り開口４６が設けられている。
【００２３】
このようなローダ１Ａからなる制御対象機械に対して、図１の機械制御装置１０が用いられる。このローダ１Ａにおいて、例えば、移動体であるローダヘッド２Ａを天井板４５の上方でＸ軸方向に移動させ、ローダヘッド出入り開口４６から機内に進入させる場合に、図１（Ｂ）と共に説明したように、Ｘ軸方向移動が目標位置（主軸台４２の真上位置）より手前の所定手前位置に達したときに、Ｙ軸方向移動を開始させる制御が採用される。なお、このＹ軸方向移動の開始と同時に、前後移動台３４のＺ軸方向移動が開始されるようにしても良い。
主軸４１の主軸チャック４１ａに対してワークＷを受け渡しするときのローダヘッド２Ａの位置決めは、精密な位置決めが必要であるため、指令位置に達してから位置決め完了信号を出力する制御が採用される。
ローダ１ＡでワークＷを主軸４１から搬出する際は、前後移動台３４によるＺ軸方向移動と、昇降ロッド３５によるＹ軸方向移動の両方を開始するが、上昇端となる指令位置の手前の所定手前位置に至ると、次動作開始タイミング制御手段１９により、走行体３３によるＸ軸移動を開始させる。なお、上記のＺ軸方向移動とＹ軸方向移動の両方を開始した後、次動作開始タイミング制御手段１９は、前後移動端となる指令位置の手前の所定手前位置に至ったときに、走行体３３によるＸ軸移動を開始させるようにしても良い。
【００２４】
図４は制御対象機械１の他の具体例を示す。この例の制御対象機械は、板材加工機１Ｂであり、テーブル５１上で板材ワークＷｂを移動させる板材移動機構５２と、加工位置Ｐでその板材ワークＷｂの加工を行う加工機構５７とが設けられている。板材移動機構５２は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ５３に、左右（Ｘ方向）移動可能にクロススライド５４を設置し、クロススライド５４に板材ワークＷｂを把持する複数のワークホルダ５５を設置したものである。上記ワークホルダ５５およびクロススライド５４が、図１の機械制御装置１における移動体２となる。また、クロススライド５４を左右に駆動する機構が第１の移動機構３Ｂとなり、キャリッジ５３を前後に駆動する機構が第２の移動機構４Ｂとなる。加工機構５７は、パンチ金型を設置するタレット５７ａと、そのパンチ金型を加工位置Ｑで駆動するパンチ駆動機構５７ｂとでなる。
このような板材加工機１Ｂからなる制御対象機械においても、図１の機械制御装置１０が用いられる。この板材加工機１Ｂでは、例えば板材移動機構５２で加工位置Ｑに対して板材ワークＷｂを位置決めするときに、上記の指令位置より手前の所定手前位置に達したときに次の移動を開始する制御が行われる。
【００２５】
図５は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は移動体２の移動速度を指令位置の手前で切り換えて移動を続行する場合に適用した例である。この実施形態は、図１に示す第１の実施形態において、次動作開始タイミング制御手段１９が所定の次動作の開始として第２の移動機構４の動作を開始させるものとした代わりに、同じ移動機構３につき、移動体２の移動速度を切り換えて移動を続行する動作を開始させるものとしている。すなわち、次動作開始タイミング制御手段１９は、軸駆動制御手段１３によって移動体２を移動させるときに、指令位置よりも手前の所定手前位置に達したことを、現在位置検出手段１７の実測した検出値から認識し、この認識によって、移動体２の移動速度を、例えば低速に切り換えて移動を続行する動作を開始させるものとしてある。なお、制御対象機械１は、移動体２の移動機構として１つの方向に移動させる移動機構３のみを示したが、第１の実施形態と同じく複数の移動機構を有するものであっても良い。その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００２６】
この構成の場合、目標位置の手前で低速に切り換えるにつき、指令に対する移動体２の実動作のばらつきにかかわらず、実際に所定手前位置に達するまでは速度切換前の速い速度で移動させることができる。すなわち、実動作に遅れが生じている場合に、指令値が所定手前位置に達したときに低速に切り換えるのでは、必要以上に早く低速に切換られて無駄な時間が生じるが、このような無駄時間を無くすことができる。このため移動時間を短縮できる。
【００２７】
図６は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、移動体２の移動の後にソレノイドやシリンダ装置等のシーケンス動作の動作機構６１を駆動する場合に適用した例である。この実施形態は、図１に示す第１の実施形態において、次動作開始タイミング制御手段１９が所定の次動作の開始として第２の移動機構４の動作を開始させるものとした代わりに、上記シーケンス動作機構６１の動作を開始させるものとしている。すなわち、次動作開始タイミング制御手段１９は、軸駆動制御手段１３によって移動体２を移動させるときに、指令位置よりも手前の所定手前位置に達したことを、現在位置検出手段１７の実測した検出値から認識し、この認識によって動作完了信号を出力する。その結果、制御プログラム１１に移動命令ＲＸの次に記述された所定のシーケンス動作機構の駆動命令ＲＳがシーケンス制御手段２０によって実行され、この軌道機構６１の動作が開始される。なお、制御対象機械１は、移動体２の一つの移動機構３と一つのシーケンス動作機構６１のみを示したが、第１の実施形態と同じく複数の移動機構を有するものであっても良い。その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００２８】
なお、図１、図５、および図６の各実施形態にそれぞれ示された２軸の制御、１軸の速度切換制御、および１軸の駆動後のシーケンス動作機構の動作開始の制御は、一つの機械制御装置１０において、共に備えるものとできる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明の機械制御装置は、移動体を移動させる所定の移動機構を制御して上記移動体を指令位置に移動させる軸移動制御手段と、上記移動体が上記指令位置よりも手前の所定手前位置に達すると上記制御対象機械に所定の次動作を開始させる次動作開始タイミング制御手段とを備えた機械制御装置において、上記次動作開始タイミング制御手段を、上記移動体が上記所定手前位置に達したことの認識を、上記移動体または上記移動機構を実測して上記移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段の検出値から行うものとしたため、指令に対する実動作のばらつきにかかわらず、適正時に次動作を開始させることができて、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮を図ることができる。
上記制御対象機械が、上記移動体を第１の方向に移動させる第１の移動機構と、第２の方向に移動させる第２の移動機構とを有するものであり、上記所定の移動機構が上記第１の移動機構であり、上記次動作開始タイミング制御手段が、上記所定の次動作の開始として上記第２の移動機構の動作を開始させるものである場合は、移動体を２軸方向に順次移動させるについて、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮が図れる。
上記次動作開始タイミング制御手段が、上記所定の次動作の開始として、上記移動体の移動速度を切り換えて移動を続行する動作を開始させるものである場合は、移動体を１軸につき途中で速度を切り換えて移動制御する場合に、干渉等の問題を生じることなく、動作時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる機械制御装置の概念構成を示すブロック図、（Ｂ）はその動作の説明図である。
【図２】同機械制御装置で制御される制御対象機械の一例の正面図である。
【図３】同機械制御装置の破断側面図である。
【図４】同機械制御装置で制御される制御対象機械の他の例の平面図である。
【図５】この発明の他の実施形態にかかる機械制御装置の概念構成を示すブロック図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態にかかる機械制御装置の概念構成を示すブロック図である。
【図７】従来例の動作の経路を示す説明図である。
【図８】同従来例の動作の速度曲線を示す説明図である。
【符号の説明】
１…制御対象機械
１Ａ…ローダ（制御対象機械）
１Ｂ…板材加工機（制御対象機械）
２，２Ａ…移動体
３，４…移動機構
３Ａ，４Ａ…移動機構
１０…機械制御装置
１１…制御プログラム
１２…演算制御部
１３，１４…軸移動制御手段
１５，１６…サーボコントローラ
１７，１８…現在位置検出手段
１９…次動作開始タイミング制御手段
２０…シーケンス制御手段
ｍ，ｍ１，ｍ２…近回り経路
ＲＭ…早出し命令
ＲＳ…駆動命令
ＲＸ，ＲＹ…移動命令
ｓ…位置指令
【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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