(57)【要約】    【課題】  運転方式の相違や生産ラインの変更に容易に対応でき、安全性の高い産業用機器の制御盤を提供する。    【解決手段】  仕様切り替えコネクタ３６に所望の動作形態を選択するための短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを接続することで、制御盤２０に所望の動作形態を行わしめるため、制御盤２０に汎用性を持たせることができる。特に、動作形態Ａ、Ｂ、Ｃと短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとが１対１に対応しており、所望動作形態の短絡プラグを仕様切り替えコネクタ３６に接続することで動作形態を選択する。このため、選択する動作形態を誤ることがなく、安全性を高めることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用機器を制御するための複数の制御回路を備える制御盤において、
前記複数の制御回路の内、選択可能な動作形態に対応する制御回路を選別するための端子を備える単一のレセプタと、
特定の前記端子を短絡させるジャンパ線を備え、前記選択可能な動作形態に対応する種類毎に設けられる短絡プラグとを備え、
前記レセプタに、所望の動作形態を選択するための前記短絡プラグを接続することで、当該所望の動作形態に応じた制御回路が選別されることを特徴とする制御盤。
【請求項２】
前記選択可能な動作形態に対応するシーケンスプログラムをそれぞれ備え、
前記所望の動作形態を選択するための前記短絡プラグによる前記レセプタの端子の短絡により、当該所望の動作形態に応じたシーケンスプログラムが選択されることを特徴とする請求項１の制御盤。
【請求項３】
前記選別された制御回路による動作形態と、前記選択されたシーケンスプログラムの動作形態との一致を確認し、一致した際にのみ前記産業用機器の動作を可能にする請求項１又は請求項２の制御盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、ロボット等の産業用機器の動作を制御するための制御盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は、工具を加工動作させるための主軸装置、工具に対してワークを相対的に移動させるためのＸ，Ｙ，Ｚ駆動装置、ワークを着脱可能に固定するための治具装置、ワークを搬送するための搬送装置等から一般に構成されている。そして、これらの各装置を制御するための制御盤において、工作機械のサーボモータを駆動するためのサーボアンプは、サーボモータの容量や取り付け数量に応じて、取り付け数量が相違している。
【０００３】
また、サーボモータの容量や取り付け数量が同一仕様の工作機械であっても、その工作機械を単体で運転する場合と、複数台を並べて生産システムのラインを構成した状態で運転する場合とでは、工作機械の運転方式が相違する。このため、シーケンス回路、リレー回路、入出力回路等の構成が異なり、それに伴い制御回路の構成の形態が異なることになり、その工作機械の運転方式毎に単一の制御盤を個々に製作していた。
【０００４】
このため、運転方式の相違や生産ラインの変更等に伴い、工作機械を同一生産ライン上の別の箇所に移したり、あるいは異なった生産ラインに移設したりする場合、制御盤の変更内容が多く、作業が困難であった。
【０００５】
同様に、生産台数の変化により、増産される設備では手作業ラインから自動化ラインへ、減産される設備では自動化ラインから手作業ラインへ改造されることがある。手作業ラインでは、自動化ラインでは不要な、所定作業中に手を入れられなくするための自動扉、また、手を検出するためのライトカーテン（光学センサ）等が作業者の安全性を高めるため工作機械に設けられている。一方、自動化ラインでは、手作業ラインでは不要な、上位制御装置と運転準備回路の同期化が行われ、ワークの搬送を制御する搬送制御回路が制御盤に設けられている。このため、自動化ラインと手作業ラインとの切り替えの際には、上述した困難な制御盤の変更が必要となった。
【０００６】
更に、製造メーカが工作機械を先行生産する場合に、顧客の生産ラインの自動化仕様の決定前に制御盤を製造することができず、リードタイムが延びるという問題があった。ここで、制御盤の動作形態を切り替え得るようにした先行技術が特許文献１中に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２６３２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記先行技術においては、複数設けられた接続部にコネクタを接続することで、工作機械の運転形態を切り替えるようにしているため、コネクタが誤った接続部に接続される可能性が否定し得なかった。また、選択された動作形態に対応する制御回路と、制御プログラムとが一致しない可能性もあった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、運転方式の相違や生産ラインの変更に容易に対応でき、安全性の高い産業用機器の制御盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、産業用機器１０を制御するための複数の制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃを備える制御盤２０において、
前記複数の制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃの内、選択可能な動作形態Ａ、Ｂ、Ｃに対応する制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃを選別するための端子３８を備える単一のレセプタ３６と、
特定の前記端子３８を短絡させるジャンパ線５２を備え、前記選択可能な動作形態Ａ、Ｂ、Ｃに対応する種類毎に設けられる短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとを備え、
前記レセプタ３６に、所望の動作形態を選択するための前記短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを接続することで、当該所望の動作形態に応じた制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃが選別されることを技術的特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、レセプタ３６に所望の動作形態Ａ、Ｂ、Ｃを選択するための短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを接続することで、制御盤２０に所望の動作形態を行わしめるため、工作機械、ロボット等の産業用機器１０の制御盤２０に汎用性を持たせることができる。すなわち、生産量の拡大に応じて、手作業ラインの工作機械１０を自動で動作させたり、反対に、生産量の縮小に従い、自動ラインの工作機械１０を手動で動作させたりする際の動作形態の変更が容易に行える。また、生産ラインの運用変更等に伴い、工作機械、ロボットを同一生産ライン上の別の箇所に移したり、あるいは異なった生産ラインに移設したりする場合、工作機械、ロボットの所要の動作形態に応じて短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより特定の制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃを選択することにより、制御盤２０の仕様を容易に変更することができる。この際に、制御盤２０の制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃを変更する必要がない。
【００１１】
特に、複数の動作形態と短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとが１対１に対応しており、所望動作形態の短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃをレセプタ３６に接続することで動作形態を選択する。このため、選択する動作形態を誤ることがなく、安全性を高めることができる。例えば、手作業ラインの短絡プラグ５０Ａをレセプタ３６に接続することで、産業用機器１０を手作業ライン用へ確実に切り替えることができるので、動作形態を誤って選択することがない。
【００１２】
請求項２の発明によれば、短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより、所望の動作形態に応じた制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃが選択されると同時に、当該所望の動作形態に応じたシーケンスプログラムが選択される。このため、制御回路（ハードウエアー）の切り替えと同時に、シーケンスプログラム（ソフトウエアー）の切り替えを完了させれる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃによる制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃの選択と、当該所望の動作形態に応じたシーケンスプログラムの選択との一致、即ち、制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃの選択と、当該選択された制御回路２６a、２６ｂ、２６ｃ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃの動作形態に応じたシーケンスプログラムの選択との一致を確認し、一致した際にのみ産業用機器の動作を可能にするため、ハードウエアーとソフトウエアーとの不一致が生じることがなく、安全に産業用機器を動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の産業用機器の制御盤を工作機械の制御盤に適用した実施形態について図を参照して説明する。
図１（Ａ）は、工作機械１０が手作業ラインに置かれている状態を示し、図１（Ｂ）は工作機械１０が自動ラインに置かれている状態を示している。
図１（Ａ）に示す手作業ラインでは、工作機械１０が手動搬送ライン１６ｉ、１６ｏの間に設けられている。工作機械１０のワーク投入部には、自動扉１２ｉが設けられ、ワーク加工中に作業者の手が入るのを防いでいる。自動扉１２ｉの前には、ライトカーテン１４ｉが設けられ、作業者の手を検出した際に、工作機械１０を停止するように制御される。同様に、工作機械１０のワーク取り出し部には、自動扉１２ｏ、ライトカーテン１４ｏが設けられている。更に、図示しない作業者の安全を確保するための種々の安全装置が設けられている。自動扉１２ｉ、１２ｏ、ライトカーテン１４ｉ、１４ｏ、上記安全装置と共に工作機械１０は、制御盤２０により制御される。
【００１５】
一方、図１（Ｂ）に示す自動ラインでは、自動搬送路ライン１８ｉ、１８ｏがつながれている。一方、作業者が介在しないため、作業者の安全確保用の自動扉１２ｉ、１２ｏ、ライトカーテン１４ｉ、１４ｏは設けられていない。しかし、上流側の工作機械の制御盤と運転準備回路の同期化が図られ、自動搬送路ライン１８ｉによるワークの搬入、自動搬送路ライン１８ｏによる加工済みワークの搬出を制御するための搬送制御等のライン自動化に必要な種々の制御が、図１（Ａ）を参照して上述した手作業ラインを制御すると同じ制御盤２０により制御される。
【００１６】
図２は、図１に示す制御盤の内部構成を示す正面図である。制御盤２０には、ＮＣ部２２が着脱可能に組み付けられている。該ＮＣ部２２は、各種の動作形態を決定するためのシーケンス回路をソフトウエアーとして記憶したプログラマブルコントローラ２４を内蔵している。また、種々の動作形態を実現する制御回路としての複数のリレー回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、及び、安全リレーユニット２８ａ、２８ｂ、２８ｃが組み付けられている。ここで、安全リレーユニット２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、主に、作業の安全を確保するための種々の動作を行う。安全リレーユニット２８ａ、２８ｂ、２８ｃの下側には、入力・出力ユニット３０とが設けられている。更に、制御盤２０には、複数のリレー回路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、及び、安全リレーユニット２８ａ、２８ｂ、２８ｃを切り替えるための電磁接触器３２と電磁開閉器３４とが設けられている。電磁開閉器３４の下方には、工作機械の運転仕様を変更するための仕様切り替えコネクタ（レセプタ）３６が設けられている。
【００１７】
図３は、制御盤２０でのハードウエアーの切り替えを説明するための説明図であり、図４は、制御盤２０でのソフトウエアーの切り替えを説明するための説明図であり、図５は、仕様切り替えコネクタ（レセプタ）３６及び短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの結線図である。図６は、リレー回路２６ａ及び安全リレーユニット２８ａ、２８ｂの選択を説明するための説明図である。
【００１８】
本実施形態においては、仕様切り替えコネクタ（レセプタ）３６に取り付ける短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより、３つの運転形態が設定される。運転形態Ａの設定時は、ワークが作業者により加工位置に取り付け及び取り外され、起動ボタンの操作に伴い工作機械が１サイクルの運転を行って停止するという運転形態を有する手作業ライン仕様の工作機械の制御構成となる。運転形態Ｂの設定時には、ワークが作業者により加工位置に取り付けられて、起動ボタンの操作に伴い工作機械が１サイクルの運転を行って停止し、その後にワークが払い出し装置により払い出される手作業ライン仕様となる。運転形態Ｃの設定時には、ワークが生産システムの工作機械間で自動搬送装置により搬送されて、起動ボタンの操作に伴い各工作機械がサイクル運転を連続的に行う自動ライン仕様となる。
【００１９】
即ち、図３中に示すように、短絡プラグ５０Ａが仕様切り替えコネクタ３６に取り付けられると、上記運転形態Ａを設定するためのリレー回路、安全リレーユニットが選択される。同様に、短絡プラグ５０Ｂが仕様切り替えコネクタ３６に取り付けられると、上記運転形態Ｂを設定するためのリレー回路、安全リレーユニットが選択され、短絡プラグ５０Ｃが仕様切り替えコネクタ３６に取り付けられると、上記運転形態Ｃを設定するためのリレー回路、安全リレーユニットが選択される。
【００２０】
更にハードウエアーの切り替えについて具体例を説明する。図５中に示すように仕様切り替えコネクタ３６には、上記ハード制御回路４０側からの配線と接続された端子（コネクタピン）３８が設けられている。一方、短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃには、所定の端子３８を短絡するためのジャンパ線５２が設けられている。ここで、図６（Ａ）中に示すリレー回路２６ａは、図１（Ａ）を参照して上述した工作機械１０の自動扉１２ｉを制御する制御回路を構成しており、仕様切り替えコネクタ３６のＮｏ．７端子及びＮｏ．８端子が短絡された際、即ち、Ｎｏ．７端子−Ｎｏ．８端子を短絡するジャンパ線５２を備える短絡プラグ５０Ｃが接続された際に動作しないよう設定され、短絡プラグ５０Ａ又は５０Ｂが接続された際に動作するよう設定されている。
【００２１】
一方、図６（Ｂ）中に示す安全リレーユニット２８ａは、図１（Ａ）を参照して上述した工作機械１０の投入側のライトカーテン１４ｉで作業者の手が検出された際に、工作機械１０での切削を停止する動作を行う。該安全リレーユニット２８ａは、Ｎｏ．１１端子及びＮｏ．１０端子の開放で動作が選択される。他方、安全リレーユニット２８ｂは、工作機械１０の搬出側のライトカーテン１４ｏで作業者の手が検出された際に、工作機械１０での切削を停止する動作を行う。該安全リレーユニット２８ｂは、Ｎｏ．１０端子及びＮｏ．９端子の開放で動作が選択される。そして、Ｎｏ．９端子及びＮｏ．１１端子の短絡で、安全リレーユニット２８ａ、２８ｂの動作しないように選択される。
【００２２】
ここで、短絡プラグ５０Ａが接続された際には、Ｎｏ．９端子−Ｎｏ．１１端子が当該短絡プラグ５０Ａにより開放され、安全リレーユニット２８ａ、２８ｂの動作が共に選択され、投入側のライトカーテン１４ｉ又は搬出側のライトカーテン１４ｏで作業者の手が検出された際に、工作機械１０での切削を停止する動作が行われる。他方、短絡プラグ５０Ｂが接続された際には、Ｎｏ．９端子−Ｎｏ．１０端子が当該短絡プラグ５０Ｂのジャンパ線５２により短絡され、また、Ｎｏ．１０端子−Ｎｏ．１１端子が開放されるため、安全リレーユニット２８ａの動作が選択され、投入側のライトカーテン１４ｉで作業者の手が検出された際に、工作機械１０での切削を停止する動作が行われる。そして、短絡プラグ５０Ｃが接続された際には、ライトカーテンが動作しないように設定される。ここでは、リレー回路２６ａ、安全リレーユニット２８ａ、２８ｂのみについて説明したが、上述した運転形態Ａ、Ｂ、Ｃに対応する複数のリレー回路、安全リレーユニットが選択される。
【００２３】
引き続きソフトウエアーの切り替えについて図４及び図５を参照して説明する。
短絡プラグ５０Ａは、仕様切り替えコネクタ３６のＮｏ．２１端子−Ｎｏ．２２端子を短絡させるジャンパ線５２を備えている。ここで、短絡プラグ５０Ａが仕様切り替えコネクタ３６に取り付けられ、前記制御回路（ハードウエアー）が運転形態Ａ（Ａｓｐｅｃ．）であることを設定するＮｏ．２１端子−Ｎｏ．２２端子の短絡により、プログラマブルコントローラ２４の比較回路２４ａの接点ＡがＯＮ状態となる。さらに、プログラマブルコントローラ２４のシーケンサ内パラメータ設定により、運転形態Ａ（Ａｓｐｅｃ．）のパラメータ設定「１」に対応して、比較回路２４ｂの接点ａがＯＮ状態となる。そして、比較回路２４ａの接点Ａと比較回路２４ｂの接点ａのＯＮ状態により、運転形態Ａ（Ａｓｐｅｃ．）に対するシーケンスプログラムが選択される。つまり、動作形態としての運転形態Ａに応じたシーケンスプログラムが、短絡プラグ５０Ａによる仕様切り替えコネクタ（レセプタ）３６のＮｏ．２１端子−Ｎｏ．２２端子の短絡により選択される。さらに、短絡プラグ５０Ａとシーケンサ内パラメータ設定とにより、制御回路の動作形態とシーケンスプログラムの動作形態との一致を確認することができ、工作機械１０を一致した時にのみ動作することが可能となる。
【００２４】
同様に、短絡プラグ５０Ｂは、仕様切り替えコネクタ３６のＮｏ．２１端子−Ｎｏ．２３端子を短絡させるジャンパ線５２を備えている。ここで、短絡プラグ５０Ｂが仕様切り替えコネクタ３６に取り付けられ、Ｎｏ．２１端子−Ｎｏ．２３端子が短絡されると、プログラマブルコントローラ２４の比較回路２４ａの接点ＢがＯＮ状態となる。さらに、プログラマブルコントローラ２４のシーケンサ内パラメータ設定により、比較回路２４ｂの接点ｂがＯＮ状態となる。そして、比較回路２４ａの接点Ｂと比較回路２４ｂの接点ｂのＯＮ状態により、運転形態Ｂ（Ｂｓｐｅｃ．）に対するシーケンスプログラムが選択され、工作機械１０の動作、すなわち、運転形態Ｂの動作を可能にする。
【００２５】
短絡プラグ５０Ｃは、仕様切り替えコネクタ３６のＮｏ．２１端子−Ｎｏ．２４端子を短絡させるジャンパ線５２を備えている。ここで、短絡プラグ５０Ｃが仕様切り替えコネクタ３６に取り付けられると、プログラマブルコントローラ２４の比較回路２４ａで、短絡プラグ５０Ｃに対応する上記運転形態Ｃに対応する接点ＣがＯＮ状態となる。そして、プログラマブルコントローラ２４は、前述の運転形態Ａ、Ｂと同様に比較回路２４ａ、２４ｂにより運転形態Ｃに対応するシーケンスプログラムを選択し、工作機械１０の運転形態Ｃの動作を可能にする。
本実施形態では、比較回路２４ａ、比較回路２４ｂもまたシーケンスプログラムであり、短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの短絡により、シーケンスプログラムの接点が短絡できる。
【００２６】
本実施形態によれば、短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃによる制御回路（リレー回路２６、安全リレーユニット２８）の選択と、当該選択された制御回路の動作形態に応じたシーケンスプログラムの選択との一致を確認し、一致した際にのみ工作機械１０の動作を可能にするため、ハードウエアーとソフトウエアーとの不一致が生じることがなく、安全に工作機械１０を動作させることができる。
【００２７】
本実施形態によれば、仕様切り替えコネクタ３６に所望の動作形態を選択するための短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを接続することで、制御盤２０に所望の動作形態を行わしめるため、制御盤２０に汎用性を持たせることができる。すなわち、生産量の拡大に応じて、手作業ラインの工作機械１０を自動で動作させたり、反対に、生産量の縮小に従い、自動ラインの工作機械１０を手動で動作させたりする際の動作形態の変更が容易に行える。また、生産ラインの運用変更等に伴い、工作機械１０を同一生産ライン上の別の箇所に移したり、あるいは異なった生産ラインに移設したりする場合、工作機械１０の所要の動作形態に応じて短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより特定の制御回路（リレー回路２６、安全リレーユニット２８）を選択することにより、制御盤の仕様を容易に変更することができる。この際に、制御盤の制御回路を変更する必要がない。
【００２８】
特に、動作形態Ａ、Ｂ、Ｃと短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとが１対１に対応しており、所望動作形態の短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを仕様切り替えコネクタ３６に接続することで動作形態を選択する。このため、選択する動作形態を誤ることがなく、安全性を高めることができる。例えば、手動用の短絡プラグ５０Ａを仕様切り替えコネクタ３６に接続することで、工作機械１０を手作業ライン用へ確実に切り替えることができるので、動作形態を誤って選択することがない。
【００２９】
短絡プラグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃにより、動作形態Ａ、Ｂ、Ｃに応じた制御回路が選択されると同時に、当該所望の動作形態に応じたシーケンスプログラムが選択される。このため、制御回路（ハードウエアー）の切り替えと同時に、シーケンスプログラム（ソフトウエアー）の切り替えを完了させれる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
上述した実施形態では、本発明の制御盤を工作機械に適用した例を挙げたが、本発明は工作機械に限定されず、ロボット等の種々の産業用機器に適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１（Ａ）は、工作機械が手作業ラインに置かれている状態を示す説明図であり、図１（Ｂ）は工作機械が自動ラインに置かれている状態を示す説明図である。
【図２】図１に示す制御盤の内部構成を示す正面図である。
【図３】制御盤でのハードウエアーの切り替えを説明するための説明図である。
【図４】制御盤でのソフトウエアーの切り替えを説明するための説明図である。
【図５】仕様切り替えコネクタ（レセプタ）及び短絡プラグの結線図である。
【図６】リレー回路、安全リレーユニットの選択を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  工作機械
１２ｉ、１２ｏ  自動扉
１４ｉ、１４ｏ  ライトカーテン
２０  制御盤
２２  ＮＣ部
２４  ＰＬＣ
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  リレー回路
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ  安全リレーユニット
３６  仕様切り替えコネクタ（レセプタ）
３８  端子
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  短絡プラグ
５２  ジャンパ線
【図１】
2007140937.tif 000003
【図２】
2007140937.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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