(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の系統を制御する多系統数値制御装置において、PLC制御部と、
自動運転できる制御軸が系統毎に予め割振られ固定された複数の系統と、この系統毎に設けられ、前記PLC制御部からの信号に基づいて各系統の制御軸を自動運転する複数の自動運転制御部と、前記PLC制御部からの信号に基づいて制御され、前記自動運転制御部で制御される各系統の各軸を、系統を問わず手動運転する複数の手動運転制御部と、これらの手動運転制御部において選択された軸の運転可否を判定する手動運転軸選択判定部と、この手動運転軸選択判定部で運転可と判断された軸を制御する軸制御部とを備え、前記手動運転制御部が、所望する手動運転モードを、前記PLC制御部から出力される手動運転モード選択信号に基づいて選択する手動運転モード選択部と、この手動運転モード選択部で選択された手動運転モードを、前記PLC制御部から出力される、任意の系統の軸を手動運転制御軸として指定する任意軸選択信号及び送り速度等の動作条件を指定する所定の信号に基づいて制御する手動運転モード制御部と、この手動運転モード制御部により手動運転される軸を補間制御する手動運転補間制御部とを有する数値制御装置。
【請求項２】
前記手動運転軸選択判定部は、各手動運転制御部において選択された
軸が、いずれの手動運転制御部からも同時に指令されていないこと、指令された軸が属する系統の自動運転状態、及び軸の移動状態に基づいて手動運転可否を判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記任意軸選択信号は、各系統で制御可能な全ての軸に単一に割付け
た軸番号を設定する軸指定信号と、この軸指定信号で設定された軸を有効とするか否かを決定する軸選択信号とで構成したことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記ＰＬＣ制御部は、前記自動運転制御部毎に自動運転リセット信号
を出力するとともに、前記手動運転制御部毎に手動運転リセット信号を出力するものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の数値制御装置。
【請求項５】
主軸と、複数の刃物台と、請求項１〜４の何れかに記載の数値制御装
置とを備えてなる数値制御工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、数値制御装置、及び数値制御装置を備えた数値制御工作機械に係り、特に２系統以上制御可能な多系統数値制御装置の手動運転における送り軸の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の単系統の数値制御装置は複数の制御軸を有し、これらの制御軸は、一つの加工プログラム及び各種の制御信号で制御され、一つまたは同一の製品を複数加工できる制御系になっている。
表示部を有する操作盤をオペレータが操作することにより入力される信号により、メモリ運転モード、ＭＤＩ（Manual Data Input）運転モード等の自動運転モード、もしくはジョグ送りモード、ハンドル送りモード、インクレメンタル送りモード、手動任意送りモード、レファレンス点復帰モード等の手動運転モードの、何れかの運転モードを選択し、各運転モードで運転するための所定の制御信号（例えばジョグ送りの場合、軸選択信号及び手動送り速度指定信号等）を入力することで、各運転モードの動作を行うことができる。
【０００３】
なお前記自動運転とは、NC加工プログラムに従って自動で数値制御工作機械を運転することを指し、また手動運転とは、機械操作盤に備え付けられている手動ハンドル、各種ボタンをオペレータが操作することによって、手動で数値制御工作機械を操作することを指す。
また、前記自動運転のメモリ運転とは、起動ボタンを押すと、メモリに予め記憶されたＮＣ加工プログラムを読み出し、この読み出されたＮＣ加工プログラムに従って数値制御工作機械を自動運転することを指し、またＭＤＩ運転とは、ＭＤＩキーボードからＣＮＣに入力されたＮＣ加工プログラムに従って数値制御工作機械を自動運転することを指す。
【０００４】
また、手動運転モードのジョグ送りモードとは、オペレータがジョグ送りボタンを押すことにより、指定された制御軸を予め定められた送り速度で送る送りモードを指し、またハンドル送りモードとは、オペレータが手動ハンドルを回転して指令パルスを発生させ、指定された制御軸を送る送りモードを指し、またインクレメンタル送りモードとは、オペレータが押しボタンを押す毎に、予め定められた量だけ制御軸を移動させる送りモードを指す。また手動任意送りモードとは、オペレータが起動ボタンを押すと、予め定められた位置へ、指定された制御軸を移動させる送りモードを指し、またレファレンス点復帰モードとは、オペレータがレファレンス点復帰ボタンを押すことにより、指定された制御軸をレファレンス点へ移動させる送りモードを指す。
【０００５】
これに対し、多系統の数値制御装置は、上述のような制御系を複数セット有し、これらを１つのハードウェア内に実現したものであり、それぞれの系統で独立した加工プログラム及び各制御信号により制御され、複数の制御系統で同一または異なる製品を、それぞれ一つまたは複数加工できる（例えば、特許文献１参照）。
例えば２系統の数値制御装置の場合、図１１のように、ＰＬＣ制御部２０と、系統１を制御する第１系統制御部７１と、系統２を制御する第２系統制御部７２と、軸制御部３と、軸制御部４〜１１、１２〜１９とで構成されている。
【０００６】
なお、第１系統制御部７１、第２系統制御部７２は、手動運転モードもしくは自動運転モードの何れかを選択する運転モード選択部７１Ａ、７２Ａと、それぞれ選択された手動運転モードに従い手動運転制御する各系統の手動運転制御部７１Ｂ、７２Ｂと、それぞれ選択された自動運転モードに従い自動運転制御する各系統の自動運転制御部７１Ｊ、７２Ｊとで構成されている。
【０００７】
また、手動運転制御部７１Ｂ、７２Ｂは、各系統のジョグ送り制御部７１Ｃ、７２Ｃと、各系統のハンドル送り制御部７１Ｄ、７２Ｄと、各系統のインクレメンタル送り制御部７１Ｅ、７２Ｅと、各系統の手動任意送り制御部７１Ｆ、７２Ｆと、各系統のレファレンス点復帰制御部７１Ｇ、７２Ｇと、各系統の手動運転補間制御部７１Ｈ，７２Ｈとから構成されている。
また、自動運転制御部７１Ｊ、７２Ｊは、各系統のメモリ運転制御部７１Ｋ、７２Ｋと、各系統のＭＤＩ運転制御部７１Ｌ、７２Ｌと、読み込まれた各系統の加工プログラム７３、７４を解析処理する各系統の解析処理部７１Ｍ、７２Ｍと、各系統の自動運転補間制御部７１Ｎ、７２Ｎとから構成されている。
【０００８】
そして、第１系統制御部７１、第２系統制御部７２には、表示部を有する操作盤をオペレータが操作することにより、ＰＬＣ制御部２０から、手動運転モードもしくは自動運転モードの何れかを選択する信号、自動運転モードのメモリ運転、ＭＤＩ運転を選択する信号、手動運転モードの手動運転モード選択信号、任意軸選択信号、手動送り速度設定信号、手動運転リセット信号、送り倍率信号、軸移動データ、手動任意送りモーダル信号などが入力されることにより、系統別に選択された各モードにより、系統毎に配置された所定の軸に対し、それぞれの系統で独立してメモリ運転やＭＤＩ運転等の自動運転、もしくはジョグ送り、ハンドル送り、インクレメンタル送り、手動任意送り、レファレンス点復帰等の手動運転を行う。各系統の補間制御部７１Ｈ，７１Ｎ、７２Ｈ、７２Ｎから出力された各軸の移動量は、軸制御部３を介して、所定の軸の軸制御部４〜１１、１２〜１９に出力される。
【０００９】
また、第１系統制御部７１にはＰＬＣ制御部２０よりNCリセット信号７５が入力され、第２系統制御部７２にはＰＬＣ制御部２０より第２系統制御部７２のNCリセット信号７６が入力される。なお、第１系統制御部７１のNCリセット信号７５と第２系統制御部７２のNCリセット信号とは独立したものであって、第１系統制御部７１のNCリセット信号７５が出力されても第２系統制御部７２は影響を受けず、また第２系統制御部７２のNCリセット信号が出力されても第１系統制御部７１は影響を受けない。
【００１０】
また、従来の多系統数値制御装置は、複数系統の加工プログラムを同時に自動運転した場合、任意の制御軸をいずれの系統の加工プログラムからでも指令できるように、系統間で軸の入れ換えを行いながら、所定の軸を組合せて加工を行うことができる（例えば、特許文献1参照）。
例えば、図１２に示す軸構成の多系統数値制御工作機械の場合、系統１は、第１軸＝Ｘ１軸、第２軸＝Ｚ１軸、第３軸＝Ｃ１軸とで構成され、系統２は、第１軸＝Ｘ２軸、第２軸＝Ｚ２軸、第３軸＝Ｃ２軸、第４軸＝Ｖ２軸とで構成されている。Ｘ１軸及びＺ１軸で第１刃物台５１を動かし、Ｘ２軸及びＺ２軸で第２刃物台５２を動かす。また、Ｃ１軸は第１主軸５４を回転し、Ｃ２軸は第２主軸５５を回転する。また、V２軸は第２主軸５５をZ方向に動かす。なお、図１２において５６、５７はワークである。
【００１１】
系統１は、第１刃物台５１と第１主軸５４の組合せ、系統２は、第２刃物台５２と第２主軸５５の組合せで通常は加工を行うが、第１刃物台５１と第２主軸５５の組合せ、または、第２刃物台５２と第１主軸５４の組合せで加工を行いたい場合がある。このとき、プログラム上の軸交換指令により、例えば、系統１のＣ１軸と系統２のＣ２軸を交換して、系統１にＸ１軸とＺ１軸とＣ２軸を構成し、系統２にＸ２軸とＺ２軸とＣ１軸とＶ２軸を構成して自動運転を行う。あるいは、系統１のＸ１軸及びＺ１軸と、系統２のＸ２軸及びＺ２軸と交換して、系統１にＸ２軸とＺ２軸とＣ１軸、系統２にＸ１軸とＺ１軸とＣ２軸とＶ２軸を構成し、自動運転を行う。
【００１２】
【特許文献１】
特開平３−２８９０８号公報（第１図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のような従来の多系統数値制御装置では、系統別に選択されたモードにより、系統毎に配置された所定の軸に対し、それぞれの系統で独立してメモリ運転やＭＤＩ運転等の自動運転、もしくは、ジョグ送り、ハンドル送り、インクレメンタル送り、手動任意送り、レファレンス点復帰等の手動運転を行う。特に、手動運転は、系統別に割付けられた、手動運転モード選択信号、各系統内の軸選択信号、手動送り速度指定信号、リセット信号及び各手動運転モード別の制御信号の状態により、系統毎に、何れかの手動運転モードが選択され、手動運転モード別の制御信号に従い、軸選択信号により選択される系統内に予め配置された所定の軸の手動運転を行う。
従って、それぞれの系統で独立して、運転モードの選択及び手動運転の軸選択を行うため、他の系統の軸を選択して手動運転することができなかった。
【００１４】
また、従来の多系統数値制御装置では、図１２に示す軸構成の多系統数値制御工作機械の場合、例えば、手動運転でＸ１軸を移動する際には、予めＸ１軸が配置された系統１第１軸の軸選択信号を入力するが、軸交換指令により系統間でＸ１軸とＸ２軸とを交換していた場合、Ｘ１軸は系統１から系統２に交換されているので、系統１第１軸の軸選択によりＸ１軸の手動運転ができない。このように、プログラム指令による軸の交換状態によって、手動運転できない場合があると言う問題点があった。
【００１５】
また、従来の多系統数値制御装置では、それぞれの系統で独立して自動運転もしくは手動運転を行うので、異なる系統に配置された複数の軸を同時に手動運転ができないと言う問題点があった。このため、複数の系統で同じ手動運転モードを選択し、各系統で、異なる系統の軸を同時に手動運転指令の軸選択を行ったとしても、各系統は独立して手動運転が実行されるので、確実に同時に移動を開始する保証ができない。また、何れかの軸がオーバトラベル等のエラーが発生しても、エラーが発生した軸の属する系統の運転がエラー停止するだけで、他の系統の手動運転は独立して動作するため、同タイミングで確実には停止できず、安全に指令できない場合がある。
【００１６】
また、従来の数値制御装置では、各系統で、メモリ運転、ＭＤＩ運転等の自動運転モードもしくはジョグ送り、ハンドル送り、インクレメンタル送り、手動任意点送り、レファレンス点復帰等の手動運転モードの、何れかの運転モードを選択し、各運転モードを運転するための所定の制御信号を入力することで運転を行うので、例えば工作機械の周辺装置（例えば工具交換装置）を駆動する周辺軸のように、他の軸と独立して手動運転を行いたい場合は、それぞれ別の系統に単独で配置する必要があった。この場合、加工を行う系統とは別に、同時に運転しうる周辺軸の数の系統を制御できる高性能な多系統数値制御装置が必要であり、高価になるという問題点があった。
【００１７】
また、従来の数値制御装置では、手動任意送りモードで、系統内の複数の軸を補間して定点への位置決めを行う手動運転ができ、各系統に配置された１軸または複数軸を選択して補間することにより、例えば、自動運転でエラー停止した後、手動運転で所定の位置、方向に安全に移動することができる。これに対し、従来の多系統数値制御装置では、加工プログラムにより、系統間で軸を入れ換えながら、所定の軸を組合せて加工を行うことができるため、系統間で軸を入れ換えた状態で加工中にエラー停止した場合、機械の軸構成及び停止時の条件によっては、異なる系統の複数の軸で手動による補間を行い戻し動作を行う必要がある。しかしながら、系統別に手動任意送りを行うため、異なる系統の軸を複数組合せ、任意点への手動による補間位置決めができないので、手動で安全に戻し動作ができないと言う問題点があった。
例えば、図９に示す軸構成の多系統数値制御工作機械の場合、Ｘ１軸、Ｚ１軸及びＣ１軸の構成で加工中にエラー停止した場合は、Ｘ１軸、Ｚ１軸及びＣ１軸は同一系統内の軸のため、戻し動作が可能であるが、加工プログラムにより、系統１のＸ１軸と系統２のＸ２軸を入れ換えて、Ｘ２軸、Ｚ１軸及びＣ１軸で自動運転中にエラー停止した場合、Ｘ２軸及びＺ１軸で補間しながら、ワークに食い込んだ工具を戻す必要がある。このとき、Ｘ２軸とＺ１軸の系統が異なるため、同構成で、手動により工具を戻したい方向へ補間送りができないので、そのような状態に至った場合、復旧が困難であった。
［００１８］  更にまた、従来の数値制御装置では、ＰＬＣ制御部２０より系統毎のＮＣリセット信号（７５または７６）しか出力されなかったので、自動運転中に、自動運転していない他の軸（自動運転中の系統に属する軸）を手動運転している場合、ＮＣリセット信号が出力されると、その系統の全ての軸がリセットされてしまうと言う問題点があった。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸を有する第１系統で、Ｘ軸、Ｙ軸を自動運転し、Ｚ軸を手動運転している時、ＮＣリセット信号７５が第１系統制御部７１に入力されると、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸全てがリセットされてしまうため、自動運転しているＸ軸、Ｙ軸のみをリセットしたい場合であっても、手動運転しているＺ軸もリセットされてしまった。
［００１９］  この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、各系統の軸構成に関わらず、所望の軸を、所定の手動運転モードで、手動運転ができる自由度の高い数値制御装置を得ることを目的としている。
［００２０］  また、自動運転における系統間での軸の交換状態に関わらず、所望の軸を、所定の手動運転モードで、手動運転ができる自由度の高い数値制御装置を得ることを目的としている。
［００２１］  また、異なる系統の複数の軸を同時に選択して、選択した軸を補間しながら同時に手動運転を行える数値制御装置を得ることを目的としている。
［００２２］  また、複数の軸を組合せて、少ない系統数で同時に複数の手動運転ができる、安価な数値制御装置を得ることを目的としている。
［００２３］  また、自動運転中に、自動運転中の系統がリセットされても、影響を受けずに機械の周辺軸などを手動運転モードで補助的に動作を行うことができる数値制御装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
［００２４］
［００２５］
［００２６］
［００２７］
［００２８］
［００２９］  この発明に係る数値制御装置は、複数の系統を制御する多系統数値制御装置において、ＰＬＣ制御部と、自動運転できる制御軸が系統毎に予め割振られ固定された複数の系統と、この系統毎に設けられ、前記ＰＬＣ制御部からの信号に基づいて各系統の制御軸を自動運転する複数の自動運転制御部と、前記ＰＬＣ制御部からの信号に基づいて制御され、前記自動運転制御部で制御される各系統の各軸を、系統を問わず手動運転する複数の手動運転制御部と、これらの手動運転制御部において選択された軸の運転可否を判定する手動運転軸選択判定部と、この手動運転軸選択判定部で運転可と判断された軸を制御する軸制御部とを備え、前記手動運転制御部が、ジョグ送りモード、ハンドル送りモード、インクレメンタル送りモード、手動任意送りモード、レファレンス点復帰モード等の各手動運転モードを、前記ＰＬＣ制御部から出力される手動運転モード選択信号に基づいて選択する手動運転モード選択部と、この手動運転モード選択部で選択された手動運転モードを、前記ＰＬＣ制御部から出力される、任意の系統の軸を手動運転制御軸として指定する任意軸選択信号及び送り速度等の動作条件を指定する所定の信号に基づいて制御する手動運転モード制御部と、この手動運転モード制御部により手動運転される軸を補間制御する手動運転補間制御部とを有するものである。
［００３０］  また、前記手動運転軸選択判定部として、各手動運転制御部において選択された軸が、いずれの手動運転制御部からも同時に指令されていないこと、指令された軸が属する系統の自動運転状態、及び軸の移動状態に基づいて手動運転可否を判定するものとしたものである。
［００３１］  また、前記任意軸選択信号として、各系統で制御可能な全ての軸に単一に割付けた軸番号を設定する軸指定信号と、この軸指定信号で設定された軸を有効とするか否かを決定する軸選択信号とで構成したものである。
［００３２］  また、前記ＰＬＣ制御部として、前記自動運転制御部毎に自動運転リセット信号を出力するとともに、前記手動運転制御部毎に手動運転リセット信号を出力するものとしたものである。
［００３３］  更にまた、この発明の数値制御工作機械は、主軸と、複数の刃物台と、前記数値制御装置とを備えてなるものである。
【発明の効果】
［００３４］  この発明によれば、各系統の軸構成に関わらず、所望の軸を、所定の手動運転モードで、手動運転ができる自由度の高い数値制御装置を得ることができる。
［００３５］  また、この発明によれば、自動運転における系統間での軸の交換状態に関わらず、所望の軸を、所定の手動運転モードで、手動運転ができる自由度の高い数値制御装置を得ることができる。
［００３６］  またこの発明によれば、異なる系統の複数の軸を同時に選択して、選択した軸を補間しながら同時に手動運転を行える。
よって、例えば、系統間で軸を交換しながら加工を行う構成の機械において、系統間で軸が入れ替った状態で、加工途中にアラーム停止した場合でも、アラーム停止時の軸構成の組合せで手動運転の指令軸を選択することで、停止位置からの復旧を容易に行える。また、例えば、手動運転で指令した何れかの軸がエラー停止と同時に、同手動運転で補間を行っている他の軸の送りも同時に停止させることができ、安全に手動運転を行うことができる。
【００３７】
またこの発明によれば、選択された軸の手動運転可否を判定するので、機械の破損などがなく安全に手動運転を行うことができる。
【００３８】
またこの発明によれば、各系統の軸構成や、自動運転における系統間での軸交換状態に関わらず、何れかの手動運転制御部から任意の系統に属する軸を自由に選択して、任意の系統の軸を複数組合せて、手動運転による補間送りができる。
よって、例えば、同一系統内に存在する複数の軸を、異なる手動運転制御部からそれぞれ独立して軸選択することにより、それぞれ手動運転モードで手動運転を行うことができる。
また、例えば、異なる手動運転を行う軸を同一系統内に配置することができるので、数値制御装置の制御系統数を減らすことができ、高性能なＣＰＵを必要とせず、安価にできる。
【００３９】
また、この発明によれば、自動運転中に、機械の周辺軸を手動運転モードで補助的に動作を行わせた場合、プログラムによるリセット指令が実行されＮＣリセット信号が入力されても、手動運転途中で停止することなく継続できる。またこれとは逆に、自動運転中のプログラムを停止させずに、手動運転モードにおける機械の周辺軸の動作のみを停止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施例における数値制御装置の要部ブロック図である。
【図２】この発明の一実施例における数値制御装置の手動運転制御部の要部ブロック図である。
【図３】この発明の一実施例における数値制御装置の手動運転モード選択部のフローチャートである。
【図４】この発明の一実施例における数値制御装置の任意軸選択信号を説明するための図である。
【図５】この発明の一実施例における数値制御装置の任意軸選択部を説明するための図である。
【図６】この発明の一実施例における数値制御装置の軸選択に関わるフローチャートである。
【図７】この発明の一実施例に係る数値制御装置における選択された手動運転制御軸の運転可否を判定するためのフローチャートである。
【図８】この発明の一実施例に係る数値制御装置における自動運転制御部の補間処理において、自動運転の補間指令軸が手動運転の選択軸と重なった場合のエラーチェックに関わるフローチャートである。
【図９】この発明の一実施例に係る数値制御装置で制御される機械の一構成例及びこの発明の一実施例の効果を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施例に係る数値制御装置で制御される機械の一構成例及びこの発明の一実施例の効果を説明するための図である。
【図１１】従来の数値制御装置の要部ブロック図である。
【図１２】従来の数値制御装置で制御される機械の一構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
実施例１．
以下、この発明の一実施例を、図１〜図１０を用いて説明する。
図１は、この発明の一実施例における数値制御装置の要部ブロック図を示すもので、数値制御装置を２系統制御システムに適用した場合の一例を示す。
この数値制御装置は、図に示すように、第１系統制御部１と、第２系統制御部２と、軸制御部３と、各系統に割付けた各軸の軸制御部４〜１９と、第１、第２系統制御部１，２とは独立した第１の手動運転制御部２１と、第１、第２系統制御部１，２とは独立した第２の手動運転制御部２２と、手動運転軸選択判定部３Ａと、ＰＬＣ制御部２０とから構成されている。
なお、第１系統制御部１、第２系統制御部２、軸制御部３、第１の手動運転制御部２１、第２の手動運転制御部２２、手動運転軸選択判定部３Ａなどは、主にソフトウエアにより構成されている。
なおまた、前記系統制御部は、数値制御装置の系統数に応じて設けられ、例えば数値制御装置が３系統である場合には３個設けられ、また４系統である場合には４個設けられる。また、手動運転制御部は、数値制御装置の系統数分だけ必要ではなく、独立で同時に手動運転したい系統数分だけ設けられる。
【００４２】
第１系統制御部１、第２系統制御部２は、自動運転モード選択部１Ａ，２Ａと、メモリ運転制御部１Ｃ、２Ｃ、ＭＤＩ運転制御部１Ｄ、２Ｄ等の自動運転モード毎の制御部１Ｂ、２Ｂと、指定された加工プログラム６，７を読み込み解析を行う解析処理部１Ｅ、２Ｅと、自動運転補間制御部１Ｆ、２Ｆとで構成されている。
また、第１の手動運転制御部２１、第２の手動運転制御部２２は、互いに制御的に独立しており、手動運転モード選択部２１Ａ、２２Ａと、ジョグ送り制御部２１Ｂ、２２Ｂ、ハンドル送り制御部２１Ｃ，２２Ｃ、インクレメンタル送り制御部２１Ｄ、２２Ｄ、手動任意送り制御部２１Ｅ、２２Ｅ、レファレンス点復帰制御部２１Ｆ、２２Ｆ等の手動運転モード毎の制御部２１J、２２Jと、手動運転補間制御部２１Ｈ、２２Ｈと、任意軸選択部２１Ｇ、２２Ｇとで構成されている。
なお、手動運転モード選択部２１Ａ、２２Ａの詳細は図３、任意軸選択部２１Ｇ、２２Ｇの詳細は図５〜図６を用いて後述する。
【００４３】
第１系統制御部１、第２系統制御部２、第１の手動運転制御部２１及び第２の手動運転制御部２２は、ＰＬＣ制御部２０より入出力される信号によって操作が決定される。
自動運転の場合、従来の数値制御装置と同様に、第１系統制御部１、第２系統制御部２が動作し自動運転を行う。即ち、自動運転モード選択部１Ａ，２Ａの各々で選択される自動運転モードに従って、メモリ運転制御部１Ｃ、２Ｃ、ＭＤＩ運転制御部１Ｄ、２Ｄなどの自動運転モード毎の制御部１Ｂ、２Ｂを動作させ、各系統でそれぞれサーチされた加工プログラム６、７をそれぞれ１ブロックづつ読み込み、解析処理部１Ｅ、２Ｅでプログラムを解析するとともに、選択された軸の補間を補間制御部１Ｆ、２Ｆで行うことにより、自動運転を行う。
手動運転の場合、第１の手動運転制御部２１、第２の手動運転制御部２２が動作し、手動運転を行う。即ち、手動運転モード選択部２１Ａ、２２Ａのそれぞれで選択される手動運転モードに従って、ジョグ送り制御部２１Ｂ、２２Ｂ、ハンドル送り制御部２１Ｃ，２２Ｃなどの手動運転モード毎の制御部２１J、２２Jを動作させ、各系統の自動運転と独立して、手動運転モード毎の制御部手動運転用に選択された軸の補間を、手動運転補間制御部２１Ｈ、２２Ｈで行うことにより、手動運転を行う。
【００４４】
手動運転軸選択判定部３Ａは、第１の手動運転制御部２１、第２の手動運転制御部２２で選択された軸同士が重なっていないか、また、第１の手動運転制御部２１、第２の手動運転制御部２２で選択された軸が、第１系統制御部１、第２系統制御部２で移動指令を行っている軸と重なっていないかの判定を行い、指令軸が重なっている場合は、エラーを返す。なお、手動運転軸選択判定部３Ａの詳細は図７、図８を用いて後述する。
軸制御部３は、第１系統制御部１、第２系統制御部２の自動運転による指令、もしくは第１の手動運転制御部２１、第２の手動運転制御部２２の手動運転による指令により、指令された軸が正しく駆動されるように、補間された移動量を、指令された軸の各軸制御部４〜１９に出力する。
【００４５】
また、２６は第１系統制御部１のリセット信号、２７は第２系統制御部２のリセット信号、３４は第１の手動運転制御部２１のリセット信号、３８は第２の手動運転制御部２２のリセット信号で、これらの各信号はＰＬＣ制御部２０より出力される。また、これらの各信号は、互いに独立しており、例えば、第１系統制御部１のリセット信号２６が入力されても、第１系統制御部１がリセットされるだけで、第２系統制御部２、第１の手動運転制御部２１及び第２の手動運転制御部２２はリセットされず、また第１の手動運転制御部２１のリセット信号３４が入力されても、第１の手動運転制御部２１がリセットされるだけで、第１系統制御部１、第２系統制御部２及び第２の手動運転制御部２２はリセットされない。
【００４６】
図２は、この発明の一実施例における数値制御装置の、第１の手動運転制御部２１を中心に、周辺の詳細ブロック図を示した一例である。なお、第２の手動運転制御部２２周辺の詳細ブロック図も同様な構成となり、また第２の手動運転制御部２２の動作も、第１の手動運転制御部２１の動作と同様である。
図において、第１の手動運転制御部２１は、表示部を有する操作盤をオペレータが操作することにより、ＰＬＣ制御部２０より、ジョグ送り、ハンドル送り、インクレメンタル送り、手動任意送り、レファレンス点復帰等の何れかの手動運転モードを選択する手動運転モード選択信号３１と、任意の系統の軸を手動運転制御軸として指定を行うための任意軸選択信号３２と、手動運転の送り速度を指定する手動送り速度設定信号３３と、手動運転制御部毎に設けた手動運転リセット信号３４を入力する。また、手動運転モードにハンドル送りモードもしくはインクレメンタル送りモードが選択された場合は、更に送り倍率信号３５を入力し、手動任意送りモードが選択された場合は、更に、軸移動データ３６及び手動任意送りモーダル信号３７を入力する。
【００４７】
第１の手動運転制御部２１に入力される各信号は、手動運転モード選択信号３１で選択された手動運転モードにより、必要な信号が取り込まれ、選択された手動運転モードの動作を実行する。
第１の手動運転制御部２１は、手動運転モード選択部２１Ａにより、入力された手動運転モード選択信号３１で選択される手動運転モードに切り替え（ジョグ送り制御部２１Ｂ、ハンドル送り制御部２１Ｃなどの手動運転モード毎の制御部に切り替え）、このジョグ送り制御部２１Ｂ、ハンドル送り制御部２１Ｃなどの手動運転モード毎の制御部２１Jにより、任意軸選択信号３２で指定される軸に対し手動運転の要求を出し、手動送り速度設定信号３３などで設定される送り速度で、所定のモードの手動運転を行い、手動運転補間制御部２１Ｈ、手動運転軸選択判定部３Ａ、軸制御部３を介して、任意軸選択信号３２で指定した軸の軸制御部４〜１９に補間された移動量を出力する。
【００４８】
また、図２において、軸移動データ３６は、軸をどの位置まで移動させるかのデータで、また手動任意送りモーダル信号３７は、増分値指令／絶対値指令選択、移動速度選択、補間／非補間の選択、加減速タイプの選択を行うための信号である。即ち、手動任意送りモード時（手動任意送り制御部２１Ｅの動作時）には、この軸移動データ３６を用いて、選択された軸をどの位置まで移動させるかを決定し、またこの手動任意送りモーダル信号３７を用いて、指令として増分値指令、絶対値指令の何れの指令を使用するかを決定し、また移動速度として、予めパラメータ設定された早送り速度、手動送り速度設定信号３３により設定される手動送り速度、加工プログラムより指令される送り速度の何れの速度を使用するかを決定し、また移動として補間移動、非補間移動の何れの移動を使用するかを決定し、また加減速タイプとして通常加減速を使用するか否かを決定する。
【００４９】
図３は、この発明の一実施例における数値制御装置の、手動運転制御部２１における手動運転モード選択部２１Ａのフローチャートである。なお、手動運転制御部２２における手動運転モード選択部２２Ａも、手動運転制御部２１における手動運転モード選択部２１Ａと同様に動作する。
図において、ＰＬＣ制御部２０より手動運転制御部２１に入力される手動運転モード選択信号３１に応じて、Ｓ０１、またはＳ１１、またはＳ２１、またはＳ３１、またはＳ４１により、ジョグ送り、ハンドル送り、インクレメンタル送り、手動任意送り、レファレンス点復帰のいずれの手動運転モードが選択されているかを判断する。
即ち、先ずＳ０１でジョグ送りモードが選択されているか否かを判断する。Ｓ０１でジョグ送りモードが選択されていない場合、Ｓ１１に移行し、Ｓ１１でハンドル送りモードが選択されているか否かを判断する。Ｓ１１でハンドル送りモードが選択されていない場合、Ｓ２１に移行し、Ｓ２１でインクレメンタル送りモードが選択されているか否かを判断する。Ｓ２１でインクレメンタル送りモードが選択されていない場合、Ｓ３１に移行し、Ｓ３１で手動任意送りモードが選択されているか否かを判断する。Ｓ３１で手動任意送りモードが選択されていない場合、Ｓ４１に移行し、Ｓ４１でレファレンス点復帰モードが選択されているか否かを判断する。Ｓ４１でレファレンス点復帰モードが選択されていない場合、いずれのモードも選択されていないことになるので、処理を終了する。
【００５０】
Ｓ０１でジョグ送りのモード選択信号３１が入力されていると判断された場合は、任意軸選択信号３２及び任意軸選択部２１Ｇにより、Ｓ０２でジョグ送りの選択軸を取得し、Ｓ０３で手動送り速度設定信号３３より所定の手動送り速度を取得し、Ｓ０４でジョグ送り動作モードの要求を受付け、ジョグ送り動作モードの指令をジョグ送り制御部２１Ｂへ出力する。この出力により、ジョグ送り制御部２１Ｂが、ジョグ送り制御を実行し、その処理結果を手動運転補間制御部２１Ｈへ出力する。
なお、この任意軸選択信号３２及び任意軸選択部２１Ｇより、ジョグ送りの選択軸、後述するハンドル送りの選択軸、インクレメンタル送りの選択軸、手動任意送りの選択軸、レファレンス点復帰の選択軸を取得する詳細については、図４〜図６を用いて後述する。
【００５１】
Ｓ１１でハンドル送りのモード選択信号３１が入力されていると判断された場合は、任意軸選択信号３２及び任意軸選択部２１Ｇにより、Ｓ１２でハンドル送りの選択軸を取得し、Ｓ１３で手動送り速度設定信号３３より所定の手動送り速度を取得するとともに、送り倍率信号３５よりハンドルパルス１パルスに対する送り倍率を取得し、Ｓ１４でハンドル送り動作モードの要求を受付け、ハンドル送り動作モードの指令をハンドル送り制御部２１Ｃへ出力する。この出力により、ハンドル送り制御部２１Ｃが、ハンドル送り制御を実行し、その処理結果を手動運転補間制御部２１Ｈへ出力する。
Ｓ２１でインクレメンタル送りのモード選択信号３１が入力されていると判断された場合は、任意軸選択信号３２及び任意軸選択部２１Ｇにより、Ｓ２２でインクレメンタル送りの選択軸を取得し、Ｓ２３で手動送り速度設定信号３３より所定の手動送り速度を取得するとともに、送り倍率信号３５よりインクレメンタル送り１回に対する送り倍率を取得し、Ｓ２４でインクレメンタル送り動作モードの要求を受付け、インクレメンタル送り動作モードの指令をインクレメンタル送り制御部２１Ｄへ出力する。この出力により、インクレメンタル送り制御部２１Ｄが、インクレメンタル送り制御を実行し、その処理結果を手動運転補間制御部２１Ｈへ出力する。
【００５２】
Ｓ３１で手動任意送りのモード選択信号３１が入力されていると判断された場合は、任意軸選択信号３２及び任意軸選択部２１Ｇにより、Ｓ３２で手動任意送りの選択軸を取得し、Ｓ３３で軸移動データ３６及び手動任意送りモーダル信号３７より、軸移動データ（選択された軸をどの位置まで移動させるかを決定するデータ）及び手動任意送りのモーダル（上述したように、指令として増分値指令、絶対値指令の何れの指令を使用するかを決定し、また移動速度として、予めパラメータ設定された早送り速度、手動送り速度設定信号３３により設定される手動送り速度、加工プログラムより指令される送り速度の何れの速度を使用するかを決定し、また、移動として補間移動、非補間移動の何れの移動を使用するかを決定し、更にまた加減速タイプとして通常加減速を使用するか否かを決定するためのモーダル）を取得し、Ｓ３４で手動任意送り動作モードの要求を受付け、手動任意送り動作モードの指令を手動任意送り制御部２１Ｅへ出力する。この出力により、手動任意送り制御部２１Ｅが、手動任意送り制御を実行し、その処理結果を手動運転補間制御部２１Ｈへ出力する。
【００５３】
Ｓ４１でレファレンス点復帰のモード選択信号３１が入力されていると判断された場合は、任意軸選択信号３２及び任意軸選択部２１Ｇにより、Ｓ４２でレファレンス点復帰の選択軸を取得し、Ｓ４３で手動送り速度設定信号３３よりレファレンス点復帰動作時の送り速度を取得し、Ｓ４４でレファレンス点復帰モードの要求を受付け、レファレンス点復帰モードの指令をレファレンス点復帰制御部２１Fへ出力する。この出力により、レファレンス点復帰制御部２１Ｆが、レファレンス点復帰制御を実行し、その処理結果を手動運転補間制御部２１Ｈへ出力する。
以上のように、手動運転制御部２１における手動運転モード選択部２１Ａは動作する。また、手動運転制御部２２における手動運転モード選択部２２Ａも、手動運転制御部２１における手動運転モード選択部２１Ａと同様に動作する。
【００５４】
また、図２における任意軸選択信号３２は、任意の系統のどの軸でも指定ができるが、この任意軸選択信号３２は、軸選択信号と軸指定信号とから構成されている。
図４は、この任意軸選択信号３２の詳細を示す図である。
図４において、任意軸選択信号３２の第１軸軸指定信号６１、第２軸軸指定信号６３、第３軸軸指定信号６５は、何れかの系統で制御可能な全ての軸に単一に割り付けた軸番号を設定するものである。また任意軸選択信号３２の第１軸選択信号６２，第２軸選択信号６４，第３軸選択信号６６は、軸指定番号６１、６３、６５で設定された軸を有効にするか否かを設定する信号（オン・オフ信号）である。また任意軸選択部２１Ｇ，２２Ｇは、これらの信号６１〜６６に基づいて、各系統に跨る任意の軸の選択を行うものである。このような任意軸選択信号３２とすることにより、制御が簡単で容易に任意の軸を選択できるようになる。
【００５５】
また図５は手動任意送り指令を行う軸を指定する場合において、任意軸選択信号３２と図１、図２における任意軸選択部２１Ｇ、２２Ｇとの詳細を示す図である。なお、この図５に示すものは、各手動運転制御部２１、２２で指令を行える軸が夫々同時に３軸存在する場合の例である。
手動任意送りの場合は、同時に補間を行える最大３軸のそれぞれの軸毎に、実際に制御する軸を任意の系統に属する制御軸に単一に割り当てられた軸番号を軸指定信号で指定し、軸番号を指定した第１〜第３の軸選択信号を入力することで、任意の系統の何れかの軸から任意の３軸を指定できるように構成される。
【００５６】
例えば、図５において、第１の手動運転制御部２１で、Ｘ２軸とＺ１軸を同時に手動任意送りを行い、第２の手動運転制御部２２で、Ｖ２軸の手動任意送りを行いたい場合、第１の手動運転制御部２１の手動任意送りの第１軸指定信号に０９、手動任意送りの第２軸指定信号に０２を設定し、手動任意送りの第１軸選択信号及び手動任意送りの第２軸選択信号をオンする。また、第２の手動運転制御部２２の手動任意送りの第１軸指定信号に１２を設定し、手動任意送りの第１軸選択信号をオンする。これにより、第１の手動運転制御部２１は、第１手動任意送り軸がＩＤ＝０９のＸ２軸、第２手動任意送り軸がＩＤ＝０２のＺ１軸が選択され、第３手動任意送り軸は選択軸なしとして扱い、第２の手動運転制御部２２は、第１手動任意送り軸がＩＤ＝１２のＶ２軸、第２手動任意送り軸及び第３手動任意送り軸は選択軸なしとして扱う。
ＩＤ番号（軸指定信号）は、第Ｎ系統の第Ｍ軸に配置される軸の場合、（（Ｎ−１）×８）＋Ｍで計算を行う。例えば、図５で、第１系統第２軸に配置されるＺ１軸の場合、（（１−１）×８）＋２＝０２、第２系統第１軸に配置されるＸ２軸の場合、（（２−１）×８）＋１＝０９、第２系統第４軸に配置されるＶ２軸の場合、（（２−１）×８）＋４＝１２として、夫々単一に割り当てている。
【００５７】
図６は、この発明の一実施例に係る数値制御装置における手動運転制御部２１，２２の手動任意送りモード時の軸選択に関わるフローチャートである。
任意軸選択信号３２は、上述したように、手動運転制御部２１，２２毎に、手動で同時補間可能な軸数分の、手動任意送り第Ｎ軸指定信号と、手動任意送り第Ｎ軸選択信号で構成されるが、先ず、Ｓ８１で、手動任意送り補間軸ループ用の変数初期化を行う。次にＳ８２で、手動任意送り第Ｎ軸選択信号（Ｎ＝１〜３）の入力状態を確認し、その入力状態が無効（ＯＦＦである場合）Ｓ８４に移行する。またその入力状態が有効の場合（ＯＮの場合）、Ｓ８３で手動任意送り第Ｎ軸指定番号Ｐ（Ｎ＝１〜３）から、手動任意送り指令により補間を行う第Ｎ軸（Ｎ＝１〜３）の系統番号Ｓ及び軸番号Ｘを取得する。例えば、手動任意送り第１軸選択信号がONで、手動任意送り第１軸指定番号Ｐが１２の場合、Ｓ＝ＩＮＴ（１２／８）＋１＝２、Ｘ＝１２ｍｏｄ８＝４  と計算され、第２系統第４軸が選択される。なお、上記計算式で、ＩＮＴ（１２／８）の意味は、１２／８＝１余り４であるので、その余り４を無視し、１のみを使用すると言う意味である。また、上記計算式で、１２ｍｏｄ８の意味は、１２／８＝１余り４であるので、その１を無視し、余り４のみを使用すると言う意味である。
次にＳ８４で手動任意送り補間軸番号を加算（Ｎ＝Ｎ＋１）し、Ｓ８５でその計算されたＮが同時補間軸数（この例の場合は同時補間軸数が３）以下か否かを判断し、Ｎが同時補間軸数以下である場合、Ｓ８２〜Ｓ８５を繰返す。そしてＳ８５でＮ＝４となった場合、同時補間できる軸数を超えたので処理を終了する。
【００５８】
また、この発明の一実施例における数値制御装置において、選択された手動運転制御軸の運転可否を手動運転軸選択判定部３Ａにて判定するが、図７はその手動運転軸選択判定部３Ａの動作（選択された手動運転制御軸の運転可否判定動作）を示すフローチャートである。
図７において、この手動運転軸選択判定部３Ａは、各手動運転制御部２１，２２の軸選択処理がなされた状態（Ｓ９１）で実行され、Ｓ９２で、手動運転制御部ループ変数の初期化（Ｎ＝１）を行う。Ｓ９３で、手動運転制御部＃Ｎの軸選択が無効の場合（手動運転制御部＃Ｎで軸選択がされていないとき）、Ｓ９５に移行し、また手動運転制御部＃Ｎの軸選択が有効な場合（手動運転制御部＃Ｎで軸選択がされているとき）、Ｓ９４で、選択した軸の手動運転選択軸フラグをセットする。Ｓ９５で手動運転制御部ループ変数を加算（Ｎ＝Ｎ＋１）し、Ｓ９６で手動運転制御部の個数分だけループを行う。即ち、Ｓ９６でＮが手動運転制御部の個数以下である場合、Ｓ９３〜Ｓ９６の処理を繰返し、Ｎが手動運転制御部の個数を超えた場合、Ｓ９７に移行する。
全ての手動運転制御部が処理された後、Ｓ９７で、系統ループ変数S及び軸ループ変数Xを初期化（Ｓ＝１，Ｘ＝１）し、Ｓ９８で、Ｓ９４でセットされた選択軸フラグから手動運転制御部からの軸選択要求が１つ以下かどうかを判断し、複数の手動運転制御部からの要求があった場合は、Ｓ９９で手動運転要求元の手動運転制御部に対しエラーフラグを出力し、手動運転をエラー停止する。Ｓ９８で、Ｓ９４でセットされた選択軸フラグから手動運転制御部からの軸選択要求が１つ以下であった場合、Ｓ１００〜Ｓ１０３で、系統番号、系統内軸番号を加算し、有効な送り軸に対する軸選択の要求状態を順次確認する。
【００５９】
即ち、Ｓ１００で、系統内軸番号（軸数）を「１」加算（Ｘ＝Ｘ＋１）し、Ｓ１０１で、その計算された軸数（系統内番号）が系統内軸数以下か否かを判断する。Ｓ１０１でその計算された軸数が系統内軸数以下である場合、Ｓ９８に戻り、上述したＳ９８〜Ｓ１０１の動作を繰返す。またＳ１０１でその計算された軸数が系統内軸数を超える場合、Ｓ１０１に移行し、Ｓ１０２で系統番号（系統数）を「１」加算し（Ｓ＝Ｓ＋１）、Ｓ１０３でその計算された系統数（系統番号）が有効系統数以下である場合、Ｓ９８に戻り、上述したＳ９８〜Ｓ１０３の動作を繰返す。またＳ１０３でその計算された系統番号（系統数）が有効系統数を超える場合、Ｓ１０４に移行し、各手動運転制御部が補間処理を行う。
【００６０】
また、この発明の一実施例における数値制御装置において、自動運転で補間送り中の軸に対し手動運転要求が発生した場合のエラー処理を手動運転軸選択判定部３Ａによって行うが、図８はその手動運転軸選択判定部３Ａの動作（エラー処理動作）を示すフローチャートである。
図８において、Ｓ１１１で、自動運転補間制御部１Ｆ、２Ｆより出力される信号に基づいて、各系統の自動運転制御部１，２が自動運転中かどうか判定し、自動運転中でない場合には処理を終了し、また自動運転中の場合にはＳ１１２に移行する。Ｓ１１２では、手動運転補間制御部２１Ｈ、２２Ｈより出力される信号に基づいて、何れかの手動運転制御部から手動運転要求があるかどうかを判定し、手動運転要求がない場合には処理を終了し、また手動運転要求がある場合にはＳ１１３に移行する。Ｓ１１３では自動運転により補間送り中の軸かどうかを判定し、補間送り中の軸でない場合には処理を終了し、また補間送り中の軸である場合にはＳ１１４に移行する。Ｓ１１４では、要求された軸を自動運転中の系統をオペレーションエラー停止し、Ｓ１１５で、エラー軸に対する手動運転を要求している手動運転制御部の手動補間の停止要求を出力する。手動補間の停止要求を受けた手動運転補間制御部は速やかに手動運転の補間を停止する。
【００６１】
なお、図７及び図８のフローチャートでエラーとなっていない手動運転制御部については、手動運転の補間された位置データを、軸制御部３を介して、指令された軸の軸制御部４〜１９に出力することにより、選択されたモードに応じた手動運転を実行する。
【００６２】
以上説明したように、この実施例によれば、任意軸選択信号３２を設けて、手動運転制御部２１，２２別に任意の軸を手動運転制御軸として指定でき、また、手動運転軸選択判定部３Ａを設けて、各手動運転制御部２１，２２において選択された手動運転モードの指令軸がいずれの手動運転制御部２１，２２からも同時に指令されていないことを確認し、かつ、手動運転の指令軸が属する系統の自動運転状態、及び、軸の移動状態から同手動運転指令が可能かどうか確認し、選択した軸の手動運転可否の判定を行うようにしたので、各系統の軸構成や、自動運転における系統間での軸交換状態に関らず、いずれかの手動運転制御部から任意の系統に属する軸を自由に選択して、任意の系統の軸を複数組み合せて、手動運転による補間送りができる。
また、系統間で軸を交換しながら加工を行う構成の機械において、系統間で軸が入れ替った状態で、加工途中にアラーム停止した場合でも、アラーム停止時の軸構成の組合せで手動運転の指令軸を選択することで、停止位置からの復旧を容易に行える効果がある。
【００６３】
また、任意の系統に属する軸を複数組み合せて手動運転の指令軸を選択ができるようにしたので、指令したいずれかの軸がエラー停止と同時に、同手動運転で補間を行っている他の軸の送りも同時に停止させることができ、同時に移動を行いたい任意系統の軸を自由に組合せて、安全に手動運転を行うことができる効果がある。
【００６４】
また、手動運転制御部２１，２２ごとに、任意の系統に属する軸を手動運転の指令軸として選択でき、また、送り速度等の動作条件を指定することができるので、同一系統内に存在する複数の軸を、異なる手動運転制御部２１，２２からそれぞれ独立して軸選択することにより、それぞれ手動運転モードで手動運転を行うことができる効果がある。また、異なる手動運転を行う軸を同一系統内に配置することができるので、数値制御装置の制御系統数を減らすことができ、高性能なＣＰＵを必要とせず、安価にできる効果がある。
【００６５】
また、各系統の運転をリセットするＮＣリセット信号２６、２７とは別に、手動運転制御部ごとに手動運転リセット信号３４，３８を設け、各系統のＮＣリセット信号により手動運転がリセットされないようにしたので、自動運転中に、機械の周辺軸を手動運転モードで補助的に動作を行わせた場合、プログラムによるリセット指令が実行されＮＣリセット信号が入力されても、手動運転途中で停止することなく継続できる。また、手動運転制御部ごとに手動運転リセット信号を設けたので、自動運転中のプログラムを停止させずに、機械の周辺軸の動作のみを停止できる。
【００６６】
図９は、上述した数値制御装置で制御を行う工作機械の一実施例及び前記実施例の効果を詳細に示す説明図である。
図において、数値制御装置の制御軸は、系統１の第１軸にＸ１軸、第２軸にＺ１軸、第３軸にＣ１軸、系統２の第１軸にＸ２軸、第２軸にＺ２軸で構成される。被制御対象の工作機械は、第１刃物台４１と、第２刃物台４２と、第１主軸台４３と、第２主軸台４４と、製品受け４６とから構成されている。系統１は、第１刃物台４１と、第１主軸台４３とで構成され、系統２は、第２刃物台４２と、第２主軸台４４とで構成されている。ワーク４５は、第１主軸台４３に保持され、Ｃ１軸で旋回もしくは位置決めされる。刃物台４１はワーク４５に対し径方向に移動するＸ１軸で駆動され、Ｘ１軸とＺ１軸、及びＣ１軸の補間により、ワーク４５の加工を行う。また、刃物台４２はワーク４５に対し径方向に移動するＸ２軸で駆動され、加工プログラムにより、系統１と系統２の間でＸ１軸とＸ２軸を交換することで、系統１の加工プログラムに従い、Ｘ２軸とＺ１軸、及びＣ１軸の補間を行い、ワーク４５の加工を行う。主軸台４４は、Ｚ１軸と平行に移動するＺ２軸で駆動され、刃物台４１もしくは刃物台４２での加工が完了した時点で前進し、ワーク４５を保持した後、後退し、製品受け位置でワークをリリースすることで、加工した製品を払い出す。
【００６７】
このように構成された数値制御工作機械においては、例えば、第２刃物台４２において、Ｘ２軸とＺ１軸との補間により、ワーク４５に対して斜め方向に、穴あけ開始位置からＸ２軸方向に−ａ、Ｚ１軸方向に＋ｂの穴底位置へのドリル加工が行われ、負荷が高くて、加工途中にアラーム停止したとする。このとき、工具は、穴あけ開始位置から（−ａ，＋ｂ）のベクトル方向に穴あけを行う途中で、ワークに喰い込んだ状態で停止するため、Ｘ２軸とＺ１軸の補間により移動した方向と逆方向の（＋ａ，−ｂ）のベクトル方向に戻す必要がある。
このとき、手動運転制御部２１（または２２）に、手動運転モード選択信号３１として手動任意送りモードを選択する信号を入力するとともに、任意軸選択信号３２として系統２のＸ２軸及び系統１のＺ１軸を指定する信号を入力する。また軸移動データ３６としてアラーム停止位置からの増分指令で、それぞれ、＋ａ、−ｂの指令を与えるとともに、手動任意送りモーダル信号３７を入力する。
この結果、系統２のＸ２軸と系統１のＺ１軸を手動で補間を行い、停止位置から、穴あけと逆方向に軸を戻すことができる。
【００６８】
この実施例によれば、任意の系統に属する軸を複数組合せて手動運転の軸選択ができ、任意の系統の軸を組合せて、信号で指定した座標の方向に手動による補間による位置決めができるので、異なる系統の軸どうしの組合せで加工中に発生したトラブルから、手動で安全に復旧できる。
【００６９】
図１０は、図１で説明したこの発明の実施例に係る数値制御装置に、前記系統制御部を２個追加して４系統の数値制御装置とするとともに、前記手動制御部を１個追加（手動運転リセット信号も追加）した数値制御装置によって制御を行う工作機械の一構成例、及び前記実施例の効果を詳細に示す説明図である。
図において、数値制御装置の制御軸は、系統１の第１軸にＸ１軸、第２軸にＺ１軸、第３軸にＣ１軸、系統２の第１軸にＸ２軸、第２軸にＺ２軸、第３軸にＣ２軸、第４軸にＶ２軸、系統３の第１軸にＸ３軸、第２軸にＺ３軸、系統４の第１軸にＡ１軸、第２軸にＡ２軸、第３軸にＡ３軸で構成される。被制御対象の工作機械は、第１タレット５１と、第２タレット５２と、第３タレット５３と、第１主軸台５４と、第２主軸台５５とから構成されている。
【００７０】
系統１は、第１タレット５１と、第１主軸台５４とで構成され、系統２は、第２タレット５２と、第２主軸台５５とで構成され、系統３は、第３タレットで構成されている。また、系統４は、系統１から系統３の工具選択指令によって、それぞれ第１から第３タレットのステーションを位置決めするための、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸で構成されている。ワーク５６は、第１主軸台５４に保持され、Ｃ１軸で旋回もしくは位置決めされる。第１タレット５１はＸ１軸及びＺ１軸で駆動され、Ｘ１軸、Ｚ１軸及びＣ１軸の補間により、ワーク５６の加工を行う。また、第２タレット５２はＸ２軸及びＺ２軸で駆動され、第２主軸台５５はＶ２軸で第１主軸方向に前進／後退し、Ｃ２軸で、保持したワーク５７を旋回もしくは位置決めする。また、第３タレット５３は、Ｘ３軸及びＺ３軸で駆動され、加工プログラムにより、系統１のＣ１軸を系統３に交換することで、系統３の加工プログラムに従い、Ｘ３軸、Ｚ３軸及びＣ１軸で補間を行い、ワーク５６の加工を行う。主軸台５５は、主軸台５４側での加工が完了した時点で前進し、ワーク５６を保持した後、後退し、第２タレット５２で、つかみかえたワークの背面側の加工を行う。
【００７１】
このように構成された数値制御工作機械において、系統１で工具選択指令がされた場合、第１タレット５１の所定の工具に切り替えるために、系統４のＡ１軸が旋回し、指令された工具を設置しているステーションに位置決めを行う。また、系統２で工具選択指令がされた場合、第２タレット５２の所定の工具に切り替えるために、系統４のＡ２軸が旋回し、指令された工具を設置しているステーションに位置決めを行う。また、系統３で工具選択指令がされた場合、第３タレット５３の所定の工具に切り替えるために、系統４のＡ３軸が旋回し、指令された工具を設置しているステーションに位置決めを行う。このとき、各系統の工具選択指令は、それぞれの系統のプログラムに従い、独立して指令される。よって、第１の手動運転制御部で系統４の第１軸（Ａ１軸）、第２の手動運転制御部で系統４の第２軸（Ａ２軸）、第３の手動運転制御部で系統４の第３軸（Ａ３軸）の手動運転を行うようにして、ＰＬＣからの信号によって、第１系統の工具選択指令がなされた場合は、Ａ１軸を所定の工具位置へ位置決めし、第２系統の工具選択指令がなされた場合は、Ａ２軸を所定の工具位置へ位置決めし、第３系統の工具選択指令がなされた場合は、Ａ３軸を所定の工具位置へ位置決めする。このとき、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸の移動は、それぞれ独立した手動運転制御部で行われるので、それぞれの機械の構造に合わせて、送り速度をそれぞれ独立して指令できる。
【００７２】
また、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸でタレットの位置決めを行うような周辺の制御を行う場合、自動運転を行うプログラムの指令により、所定のタレットが指令されたステーションに手動運転で位置決めを行う。この位置決めの間に、自動運転中の系統にＮＣリセット信号（図１の２６、または、２７）が入力されても、手動運転中のＡ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸の動作は停止せず、手動運転リセット信号（図１の３４、３８、及び３４または３８に相当する手動運転リセット信号）の入力により、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸は動作の停止を行う。
【００７３】
またこの実施例によれば、機械の周辺を制御する軸を、所定の系統内に構成し、それぞれ軸毎に独立して手動運転ができるので、機械全体を制御する系統数を減らすことができ、安価な数値制御装置でも制御できる効果がある。図１０のように構成された機械の場合、系統１から系統３のタレットを制御するために、Ａ１軸、Ａ２軸及びＡ３軸を独立して制御しなければいけない。このため、従来の数値制御装置では、メインの３系統の他に、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸をそれぞれ１軸づつ配置した系統が必要になり、６系統制御の数値制御装置が必要であったが、本発明の数値制御装置の場合、メインの３系統の他に、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸をまとめて配置した１つの系統で制御ができ、４系統制御の数値制御装置で制御できるため、高性能なＣＰＵを必要とせず、安価にできる。
【００７４】
また、この実施例によれば、同一系統に配置されたＡ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸の何れかが、オーバトラベル等になった場合、それぞれ独立した手動運転制御部で、制御されるので、同一系統内の何れかの軸が、手動運転指令でエラーになったとしても、他の軸の手動運転には影響を与えずに、同一系統内のエラーになった軸を手動運転した手動運転制御部に対し指令を行った関係軸のみ停止する。よって、同時に移動を行う任意系統の軸を自由に組合せて、安全に手動運転を行うことができる。
【００７５】
また、この実施例によれば、例えば、自動運転中の系統からＡ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸が手動運転起動された場合に、自動運転中の系統がＮＣリセット信号により停止しても、Ａ１軸、Ａ２軸、Ａ３軸等の周辺軸の動作に影響を与えないようにしたため、機械オペレータのプログラムミス等により、周辺軸の動作が途中で終了することがないようにできる。
【００７６】
実施例２．
なお上記図１に示す実施例において、各系統の軸構成や、自動運転における系統間での軸交換状態に関わらず、何れかの手動運転制御部から任意の系統に属する軸を自由に選択して、任意の系統の軸を複数組合せて、手動運転による補間送りができ、また、系統間で軸を交換しながら加工を行う構成の機械において、系統間で軸が入れ替った状態で、加工途中にアラーム停止した場合でも、アラーム停止時の軸構成の組合せで手動運転の指令軸を選択することで、停止位置からの復旧を容易に行えるようにするため、手動運転制御部２１，２２が各系統に跨る各軸を補間制御できるものについて説明した。しかしながら、手動運転制御部２１，２２として、各系統に跨る各軸を補間制御することなく、任意の系統の軸を１軸づつ制御する構成としても、初期の目的（各系統の軸構成に関わらず、また自動運転における系統間での軸の交換状態に関わらず、所望の軸を、所定の手動運転モードで、手動運転ができる）を達成できる。
【００７７】
また、上記実施例において、手動運転制御部を２組設けたものについて説明したが、手動運転制御部を１個設けるだけでも、各系統の軸構成や、自動運転における系統間での軸交換状態に関わらず、何れかの手動運転制御部から任意の系統に属する軸を自由に選択して、任意の系統の軸を複数組合せて、手動運転による補間送りができ、また、系統間で軸を交換しながら加工を行う構成の機械において、系統間で軸が入れ替った状態で、加工途中にアラーム停止した場合でも、アラーム停止時の軸構成の組合せで手動運転の指令軸を選択することで、停止位置からの復旧を容易に行える。
【００７８】
また、前記図１に示す実施例においては２系統の数値制御装置の例であるので、前記系統制御部を２個設けているが、数値制御装置が３系統である場合には３個設け、また４系統である場合には４個設ければよい。また、前記手動運転制御部を２個設けているが、この手動運転制御部は数値制御装置の系統数分だけ必要ではなく、独立で同時に手動運転したい系統数分だけ設ければよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
この発明に係る数値制御装置は、２系統以上の制御を要する数値制御工作機械において、特に、機械の周辺装置を制御する軸を有し、それぞれの周辺軸がいずれの系統からも手動運転による動作を実行される数値制御工作機械に対して用いられるのに適している。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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