(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ工作機械に備えられたワークを載せて水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テーブルや垂直（Ｙ軸）方向に昇降可能に設けられた加工手段等の移動体が定められた限界位置をオーバーランした際に、この限界位置に設けられた４個のリミットスイッチが発する信号によりＮＣ工作機械を非常停止状態とするとともに、移動体の移動方向にインターロックを取る指示を与えるＮＣ制御装置の非常停止回路であって、前記ＮＣ制御装置のＩ／Ｏ通信制御部（１００）の共通接続端子（ＣＯＭ）に電源（１０１）の接点を備える母線（１０２）を接続し、他方の母線（１０３，１３０）を前記Ｉ／Ｏ通信制御部（１００）の非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続し、該非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続する母線間（１０３，１３０）に各々の軸方向の＋−限界位置に設けられた４個のリミットスイッチ（ＯＴ）を直列に接続配線し、かつ、前記リミットスイッチ毎にそのリミットスイッチを接続する配線の後部にＩ／Ｏ通信制御部（１００）の一般Ｉ／Ｏポート  Ｘｉ（ｉは３の整数である。）に接続する４本の側母線を設けたことを特徴とする非常停止回路。
【請求項２】
ＮＣ工作機械に備えられたワークを載せて水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テーブルや垂直（Ｙ軸）方向に昇降可能に設けられた加工手段等の移動体が定められた限界位置をオーバーランした際に、この限界位置に設けられた６個のリミットスイッチが発する信号によりＮＣ工作機械を非常停止状態とするとともに、移動体の移動方向にインターロックを取る指示を与えるＮＣ制御装置の非常停止回路であって、前記ＮＣ制御装置のＩ／Ｏ通信制御部（１００）の共通接続端子（ＣＯＭ）に電源（１０１）の接点を備える母線（１０２）を接続し、他方の母線（１０３，１３０）を前記Ｉ／Ｏ通信制御部（１００）の非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続し、該非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続する母線（１０３，１３０）間に各々の軸方向の＋−限界位置に設けられた６個のリミットスイッチ（ＯＴ）を直列に接続配線し、かつ、前記リミットスイッチ毎にそのリミットスイッチを接続する配線の後部にＩ／Ｏ通信制御部（１００）の一般Ｉ／Ｏポート  Ｘｉ（ｉは５の整数である。）に接続する６本の側母線を設けたことを特徴とする非常停止回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）研削装置、ＮＣ切削装置、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機械の移動体がオ−バ−ラン（オ−バ−トラベルとも言う。）した際に、リミットスイッチまたは半導体からの信号を受けてＮＣ工作機械を停止状態とする非常停止回路であり、かつ、Ｉ／Ｏ通信制御部の一般Ｉ／Ｏポ−ト  Ｘｉのｏｎ／ｏｆｆ状態によりどの限界位置でオ−バ−ランのトラブルが発生したか判定し、ＮＣ工作機械に発信することが可能なＮＣ制御装置の非常停止回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属工作機械装置として例えば、砥石によりテ−ブル上に設けられたワ−クを研削する研削盤は知られている（特開昭５５−８３５６７号、同５７−４８４７６号、同５９−５９３４９号、同６１−１７３８５１号、特開平４−１３５５２号、特公平５−１３７８３号、同８−５００３号、同８−２９４５３号、特許第２９７０７２５号）。
【０００３】
図７と図８に平面研削盤の１例を示す。これら図において、１は平面研削装置、２はワ−ク、３は砥石、４は水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台部、６は電磁チャック、７は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、８は操作盤、８ｂは砥石上下切り込み手動パルス発生器ボタン、９はコラム、１０は砥石軸頭、１１は砥石軸、１２は砥石３を垂直方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降機構、１３はモ−タ−、１４は螺合体、１５はネジ軸、１６は軸受、１７は安全保護カバ−、１８は研削液供給ノズル、１９はベッド、２０はタンク、２１はフィルタ−、２２はポンプ、２３は砥石軸モ−タ−、２４は制御ユニット部である。
【０００４】
テ−ブル４は、電磁チャック６上に加工されるワ−ク２を載せ、左右（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動される。砥石軸１１は垂直（Ｙ軸）方向に下降され回転砥石３でワ−クは研削される。
砥石軸やテ−ブルの移動体の移動はサ−ボ制御などのＮＣ制御で行われるのが一般である（特開昭５７−４８４７６号、特公平５−１３７８３号、同８−５００３号、同８−２９４５３号、特許第２９７０７２５号）。
【０００５】
ＮＣ工作機械には、ＮＣ制御装置を作動可能状態にするための接続場所を指定（固定）された「外部からハ−ド的に電機信号を入力する」接続信号（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｓｔｏｐ：以下「ＥＳＰ」と記載する）が規定されており、例えばこのＥＳＰを＋ＤＣ  ２４ＶｏｌｔにすることによりＮＣ制御装置は作動可能状態となり、ＤＣ  ０Ｖｏｌｔにすると非常停止状態となる（特開昭５７−４８４７６号）。
【０００６】
ＮＣ工作機械の制御にサ−ボ制御軸などを使用する場合、操作ミスや機器の故障による工作機械の破損を防止するため、そのサ−ボ軸のストロ−ク限界位置にリミットスイッチを設け（図４参照）、このリミットスイッチの信号によりＮＣ制御装置を非常停止状態にすると共に、オ−バ−ランの問題が発生後のそのサ−ボ軸回転可能方向に対するインタ−ロック状態を取る（例えば、＋方向のオ−バ−ランが発生した場合、そのオ−バ−ラン状態が解除されるまではサ−ボ軸は＋方向に回転できないようにする。）ことと、どの軸のどの位置（＋または−）でオ−バ−ランが発生したかを外部（例えば表示パネル回路、サ−ボ軸制御回路）に通知する必要がある。
【０００７】
制御回路を作成する場合、非常停止回路についてはハ−ド回路で作成し、このＥＳＰ信号に接続することが安全上から行われている。
図４において、４で示される移動体である水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テ−ブルは、そのテ−ブル４の端にドッグ（カムとも駒とも言われることがある。）４ｘ、４ｚが設けられ、定められた限界位置にリミットスイッチ  ＋ＯＴ・Ｘ、−ＯＴ・Ｘ、＋ＯＴ・Ｚまたは−ＯＴ・Ｚが設けられている。
【０００８】
現在の工作機械のＮＣ制御装置には、前記オーバーラン発生後のそのサーボ軸回転可能方向に対するインターロックを取ることと、どの軸方向位置でオーバーランが発生したかを外部に通知する動作を行うための信号がコンピュータソフト上でラダーシーケンス内の信号として規定されている。
具体的には、その規定された信号をオーバーラン発生時はＬｏｗにすることによりＮＣ制御装置内で自動的にこのオーバーラン発生後の一連の動作が行われることができるようになっている。正常時の信号はＨｉｇｈ状態としている。
規定された前記Ｌｏｗ信号を、＋方向には＊＋Ｌ、−方向については＊−Ｌの状態としている。提供するものである。
【０００９】
このオ−バ−ランが発生時には、制御装置をハ−ド回路で非常停止状態にすると共に、どのオ−バ−ランが発生しているかを制御装置に通知することを実現するために、図５のハ−ド回路および図６のソフト（ラダ−シ−ケンス）回路に示すようにオ−バ−ラン検出用のリミットスイッチ（半導体スイッチでもよい。）の信号をリレ−で一度受けて、このリレ−の接点で制御回路を組むことが行われている。
【００１０】
リミットスイッチは、移動体が運動工程中の定められた位置で動作する制御用検出スイッチで、移動体の動きにより機械的運動を電気的信号に変換するもので、移動体が所定の位置にあるかどうか、力が加わっているかいなかなどの検出を行うものである。
リミットスイッチの接点について、動作すると閉じるａ接点と、動作すると開くｂ接点がある。図５はｂ接点のリミットスイッチを用いた例である。
【００１１】
図５に示す従来のハ−ド回路は、水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テ−ブル４のオ−バ−ランの検出回路を示すもので、リミットスイッチは  ＋ＯＴ・Ｘ、−ＯＴ・Ｘ、＋ＯＴ・Ｚまたは−ＯＴ・Ｚで示されている。
【００１２】
ＮＣ制御回路は、テ−ブル４が決められた位置をオ−バ−ランした際に、この限界位置に設けられたリミットスイッチが発する信号によりＮＣ工作機械を非常停止状態とするとともに、移動体の移動方向にインタ−ロックを取る指示を与えるＮＣ制御装置１００の非常停止回路である。
Ｉ／Ｏ通信制御部１００の共通接続端子（ＣＯＭポ−ト）に電源（図では２４ボルトまたは０ボルト）の供給を制御する接点１０１を備える母線１０２を接続し、この母線１０２と他方の母線１０３間に各々の軸方向の＋−限界位置に設けられた各々のリミットスイッチ＋ＯＴ・Ｘ、−ＯＴ・Ｘ、＋ＯＴ・Ｚ、−ＯＴ・ＺおよびコイルＫＡ1、ＫＡ2、ＫＡ3、ＫＡ4を直列に接続した側母線面１０４，１０５，１０６，１０７ならびにコイルスイッチＫＡ1、ＫＡ2、ＫＡ3、ＫＡ4および非常停止コイルＫＡ5を直列に接続した側母線面１０８を側母線で結び、かつ、前記母線１０３の延長上の母線１０９に前記コイルのスイッチＫＡ1、ＫＡ2、ＫＡ3、ＫＡ4を側母線１１０，１１１，１１２，１１３に接続し、夫々の側母線を前記Ｉ／Ｏ通信制御部の一般Ｉ／Ｏポ−ト  Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3に接続している。および非常停止コイルのスイッチＫＡ5を前記Ｉ／Ｏ通信制御部の一般Ｉ／Ｏポ−トのＥＳＰ接続端子に接続１１４している。
【００１３】
非常停止コイルスイッチＫＡ5を備える側母線１１４は、他の回路、例えばサ−ボ軸駆動／停止回路、断線表示回路、操作ボ−ド回路などへ接続されている。
【００１４】
図４においてはリミットスイッチはいずれもｏｆｆの状態でＨｉｇｈの状態であり、接点１０１の電圧は２４ボルトであることを示している。リミットスイッチのいずれかがｏｎとなると、接点１０１の電圧は０ボルトとなり、ＥＳＰ信号が通知されて非常停止制御が作動し、テ−ブル４の移動が停止される。
【００１５】
図６は、図５のソフト回路（ラダ−シ−ケンス）を示し、コイルＫＡ1、ＫＡ2、ＫＡ3、ＫＡ4のリレ−Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3にそれぞれ対応してＬｏｗ信号  ＊−Ｌ１、＊＋Ｌ1、＊−Ｌ２、＊＋Ｌ２の受信をさせる。各サ−ボ軸（Ｘ軸がサ−ボモ−タで制御されている第１軸、Ｙ軸がサ−ボモ−タで制御されている第２軸）制御に対応させてあるので、いずれかのポ−トにくるリミットスイッチからの発信信号がｏｎとなったときは、どの位置でオ−バ−ランしたかすぐにリレ−Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3からの開閉信号で解かる。
例えば、図４においてコイルＫＡ2が接続されているポ−トＸ1の電圧がＬｏｗ状態となったときはＸ軸の＋方向位置でオ−バ−ランが発生したことが知れる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前記図５に示す回路ではコイル、コイルスイッチなどの部品の使用が多い。本発明は部品の使用を少なくし、回路を簡略化して非常停止回路のコストを低下させるとともに、発熱を少なくし、回路の作動故障の機会を少なくできる制御装置の非常停止回路の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、ＮＣ工作機械に備えられたワークを載せて水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テーブルや垂直（Ｙ軸）方向に昇降可能に設けられた加工手段等の移動体が定められた限界位置をオーバーランした際に、この限界位置に設けられた４個のリミットスイッチが発する信号によりＮＣ工作機械を非常停止状態とするとともに、移動体の移動方向にインターロックを取る指示を与えるＮＣ制御装置の非常停止回路であって、前記ＮＣ制御装置のＩ／Ｏ通信制御部（１００）の共通接続端子（ＣＯＭ）に電源（１０１）の接点を備える母線（１０２）を接続し、他方の母線（１０３，１３０）を前記Ｉ／Ｏ通信制御部（１００）の非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続し、該非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続する母線間（１０３，１３０）に各々の軸方向の＋−限界位置に設けられた４個のリミットスイッチ（ＯＴ）を直列に接続配線し、かつ、前記リミットスイッチ毎にそのリミットスイッチを接続する配線の後部にＩ／Ｏ通信制御部（１００）の一般Ｉ／Ｏポート  Ｘｉ（ｉは３の整数である。）に接続する４本の側母線を設けたことを特徴とする非常停止回路を提供するものである。
【００１８】
非常停止回路を図１に示すようにステイア（階段）状に組むことによりコイル等の部品の使用を減らすことができ、非常停止回路の故障の機会が減少する。
【００１９】
本発明の請求項２は、ＮＣ工作機械に備えられたワークを載せて水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テーブルや垂直（Ｙ軸）方向に昇降可能に設けられた加工手段等の移動体が定められた限界位置をオーバーランした際に、この限界位置に設けられた６個のリミットスイッチが発する信号によりＮＣ工作機械を非常停止状態とするとともに、移動体の移動方向にインターロックを取る指示を与えるＮＣ制御装置の非常停止回路であって、前記ＮＣ制御装置のＩ／Ｏ通信制御部（１００）の共通接続端子（ＣＯＭ）に電源（１０１）の接点を備える母線（１０２）を接続し、他方の母線（１０３，１３０）を前記Ｉ／Ｏ通信制御部（１００）の非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続し、該非常停止信号入力端子（ＥＳＰ）に接続する母線（１０３，１３０）間に各々の軸方向の＋−限界位置に設けられた６個のリミットスイッチ（ＯＴ）を直列に接続配線し、かつ、前記リミットスイッチ毎にそのリミットスイッチを接続する配線の後部にＩ／Ｏ通信制御部（１００）の一般Ｉ／Ｏポート  Ｘｉ（ｉは５の整数である。）に接続する６本の側母線を設けたことを特徴とする非常停止回路を提供するものである。
【００２０】
サ−ボ軸の数は、ＮＣ工作機械の制御軸が１軸〜７軸まであるが、ＮＣ研削装置においては一般に２軸または３軸の制御である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の非常停止回路を、図２は図１のシ−ケンス回路、図３は別の態様を示す本発明の非常停止回路を示す。
【００２２】
ＮＣ研削装置１に備えられたワ−クを載せて水平（Ｘ軸）方向または前後（Ｚ軸）方向に往復移動する作業テ−ブル４は、図４に示すようにそのテ−ブル４の端にドッグ４ｘ、４ｙが設けられ、定められた限界位置にリミットスイッチ  ＋ＯＴ・Ｘ、−ＯＴ・Ｘ、＋ＯＴ・Ｚまたは−ＯＴ・Ｚが設けられている。
砥石軸移動の垂直（Ｙ軸）方向の移動限界位置を監視するのは、図示されていないが、＋ＯＴ・Ｙ、−ＯＴ・Ｙである。
この限界位置に設けられたリミットスイッチが発するＥＳＰ信号によりＮＣ研削機械の制御装置が非常停止状態とされると、ＮＣ制御装置はオ−バ−ランしたテ−ブル４または砥石軸の移動方向にインタ−ロックを取る指示を与える。
【００２３】
このＮＣ制御装置の非常停止回路は、ＮＣ制御装置１００のＩ／Ｏ通信制御部の共通接続端子（ＣＯＭ）に電源の供給を制御する接点１０１を備える母線１０２を接続し、他方の母線１０３を前記Ｉ／Ｏ通信制御部の非常停止信号入力端子ＥＳＰに接続し、該非常停止信号入力端子に接続する母線１０３間に各々の軸方向の＋−限界位置に設けられたリミットスイッチ＋ＯＴ・Ｘ、−ＯＴ・Ｘ、＋ＯＴ・Ｚまたは−ＯＴ・Ｚを直列に接続配線し、かつ、前記リミットスイッチ毎にそのリミットスイッチを接続する配線１２０，１２１，１２２，１２３の後部にＩ／Ｏ通信制御部の一般Ｉ／Ｏポ−ト  Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3に接続する側母線１２０'，１２１'，１２２'，１２３'が設けられている。
【００２４】
母線１０３の非常停止信号入力端子ＥＳＰに接続する母線からは、他の回路、例えばサ−ボ軸駆動／停止回路、断線表示回路、操作ボ−ド回路などへ接続する配線１３０，１３０'が分岐されている。
【００２５】
図２は図１のソフト（ラダ−シ−ケンス）図で、制御装置のＩ／ＯのＸ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3のｏｎ／ｏｆｆ状態によりどの位置のオ−バ−ランが発生しているか制御装置に通知するものである。すなわち、
▲１▼Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3の全てがＬｏｗ状態のときは、−ＯＴ・Ｘ（テ−ブル４の水平（Ｘ軸）方向の−位置のリミットスイッチ）が押されている。
▲２▼Ｘ0がＨｉｇｈ状態で、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3がＬｏｗ状態のときは、＋ＯＴ・Ｘ（テ−ブル４の水平（Ｘ軸）方向の＋位置のリミットスイッチ）が押されている。
▲３▼Ｘ0とＸ1がＨｉｇｈ状態で、Ｘ2とＸ3がＬｏｗ状態のときは、−ＯＴ・Ｚ（テ−ブル４の前後（Ｚ軸）方向の−位置のリミットスイッチ）が押されている。
▲４▼Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2がＨｉｇｈ状態で、Ｘ3がＬｏｗ状態のときは、＋ＯＴ・Ｚ（テ−ブル４の前後（Ｚ軸）方向の＋位置のリミットスイッチ）が押されている。
【００２６】
上記リミットスイッチからのリレ−信号を受けてＮＣ制御装置は、研削装置のサ−ボ軸にインタ−ロックをかけ、研削装置を停止状態とする。
【００２７】
図３は、テ−ブル４の左右・前後移動および砥石軸の昇降移動の３軸制研削装置の非常停止回路である。
ＮＣ工作機械の制御軸が４軸、５軸と増加しても、図１、図３の非常停止回路に示すように制御装置のＩ／Ｏ一般ポ−トＸｉに階段状に接続するリミットスイッチを増加させればよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のＮＣ制御装置の非常停止回路は、コイル、コイルスイッチ等の部品が削除でき、回路が簡略化され、制御回路の信頼性と保守性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のＮＣ制御装置の非常停止回路を示す図である。
【図２】  図１のシ−ケンス図である。
【図３】  別の態様を示す本発明のＮＣ制御装置の非常停止回路を示す図である。
【図４】  テ−ブルに対するリミットスイッチの位置関係を示す平面図である。
【図５】  公知のＮＣ制御装置の非常停止回路を示す図である。
【図６】  図５のシ−ケンス図である。
【図７】  研削装置の斜視図である。
【図８】  研削装置の側面図である。
【符号の説明】
１００        ＮＣ制御装置
ＣＯＭ        共通端子
１０１        電源の接点
１０２        母線
１０３        母線
Ｘ0、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3      一般ポ−ト
＋ＯＴ・Ｘ、−ＯＴ・Ｘ、＋ＯＴ・Ｚ、−ＯＴ・Ｚ    リミットスイッチ
ＥＳＰ        非常信号入力端子
【図１】
0004445643.tif 000002
【図２】
0004445643.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004445643.tif 000006
【図６】
0004445643.tif 000007
【図７】
0004445643.tif 000008
【図８】
0004445643.tif 000009