JP2003263204A - 工作機械の制御盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用性があって、機械構成の相違による運転
形態の選択や生産ラインの運用変更等に伴う工作機械の
移設に対しても容易に対応することができる工作機械の
制御盤を提供する。 【解決手段】 工作機械におけるワークの搬送等の周辺
装置の動作を制御するためのリレー１６を含む共通のリ
レー回路部１４を設ける。リレー回路部１４には複数の
接続部２２ａ〜２２ｄを有するバイパス回路２１を接続
し、バイパス回路２１の接続部２２ａ〜２２ｄにコネク
タ２４を選択的に接続することにより、所要の動作形態
を選択設定する。ＮＣ部１３のシーケンス回路格納部
に、機械装置の構成に応じて各種装置に装着されたモー
タ等を制御するための複数のラダーシーケンスを格納す
る。工作機械の所要の動作形態に応じて、選択信号に基
づき所定の動作形態を選択設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械に付設
され、その工作機械の動作を制御するための制御盤に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生産システムに設置される工作
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。

【０００４】このため、従来は、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、この従来
の工作機械の制御盤では、制御盤の共通化が困難である
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
を製作しなおす必要があった。このため、生産ラインの
運用変更等に手間がかかるとともに、コスト高になると
いう問題があった。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的
は、運転方式の相違や生産ラインの変更があっても汎用
性があり、生産ラインの運用変更等に伴う工作機械の移
設に対しても容易に対応することができる工作機械の制
御盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、工作機械における各種
の駆動手段を制御するための制御回路を内装した制御盤
において、工作機械の所要の動作形態に応じた前記制御
回路で構成するシーケンス回路を選択するための選択手
段を設けたことを特徴とする。

【０００８】従って、この請求項１に記載の発明によれ
ば、工作機械の制御盤に汎用性を持たせることができ
る。すなわち、生産ラインの運用変更等に伴い、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、工作機械の
所要の動作形態に応じて選択手段により特定の制御回路
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。この結果、従来とは異なり、制御盤を製
作しなおす必要がなく、容易かつ安価に対応することが
できる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記選択手段は動作形態の少なくとも
１つを選択することで単一のシーケンス回路を構成する
ことを特徴とする。

【００１０】従って、この請求項２に記載の発明によれ
ば、例えば工作機械におけるワーク搬送装置の有無にお
ける制御形態や周辺装置を制御するための動作パターン
を、必要に応じて容易に選択設定することができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、前記制御回路が複数の
接続部を有するバイパス回路を有し、前記選択手段がバ
イパス回路の接続部に選択的に接続されるコネクタから
なることを特徴とする。

【００１２】従って、この請求項３に記載の発明によれ
ば、バイパス回路の接続部にコネクタを選択的に接続す
るという簡単な操作により、工作機械の動作形態に応じ
て制御盤の仕様を容易に変更することができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記動作形態を決定するための前記制
御回路は複数のシーケンス回路を有し、そのシーケンス
回路は前記選択手段によって少なくともひとつが選択さ
れるようにしたことを特徴とする。

【００１４】従って、この請求項４に記載の発明によれ
ば、動作パターンを決定するシーケンス回路をバイパス
回路の接続部に対するコネクタの選択接続等により、容
易に変更設定することができる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記シーケンス回路はリレー回路とプ
ログラマブルコントローラから成ることを特徴とする。
従って、この請求項５に記載の発明によれば、工作機械
の異なった動作形態を想定して、複数の動作パターンを
決定するためのシーケンス回路を予め格納しておき、選
択手段によりいずれかの動作パターンを選択することが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の一実施形態
を、図面に基づいて説明する。図１に示すように、この
実施形態の制御盤１０は、運転制御部１２と、その運転
制御部１２の上部に着脱可能に組み付けられたＮＣ部１
３と、そのＮＣ部１３の上部に着脱可能に組み付けられ
た電源部１１とから構成されている。ＮＣ部１３には、
工作機械の図示しない主軸駆動用等の各種のサーボモー
タを駆動するための複数のサーボアンプ１３ａが設けら
れている。これらのサーボアンプ１３ａの大きさや取り
付け数量は工作機械ごとに相違している。また、このＮ
Ｃ部１３は各種動作形態を決定するためのシーケンス回
路をソフト的に記憶したプログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）１５を内蔵している。従って、このＰＬＣ
は、シーケンス回路を構成している。後述の説明から明
らかになるが、このＰＬＣ１５に記憶された工作機械の
シーケンス回路は、各工作機械ごとに仕様が異なっても
対応できるように、すなわち工作機械の運転形態に相違
があっても、選択的に運転形態に対応するように複数種
類のシーケンス回路が組まれている。これに対して、運
転制御部１２は各種の工作機械を通じて共通となるよう
に構成されている。

【００１７】図１及び図２に示すように、前記運転制御
部１２には、制御回路としてのリレー回路部１４が設け
られている。また、このリレー回路部１４により、シー
ケンス回路が構成されている。リレー回路部１４は複数
のリレー１６で構成している。すなわち、リレー回路部
１４には、ハードウェアとしての工作機械における周辺
装置、例えばワーク搬送装置の制御回路、ワークの固定
状態検出、工具の折損検出、加工位置を覆うシャッタの
開閉等の周辺装置の動作を制御するためのリレー１６が
設けられている。

【００１８】図２及び図３に示すように、前記リレー回
路部１４には中継端子台１７ａ〜１７ｄ，１８が設けら
れ、各リレー１６がケーブル１９を介して、これらの中
継端子台１７ａ〜１７ｄ，１８に接続されている。リレ
ー回路部１４には運転形態選択ボックス２０が配設さ
れ、その内部には複数（実施形態では４つ）の接続部２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを有する選択手段として
のバイパス回路２１が設けられている。また、このバイ
パス回路２１はハーネス２３を介して中継端子台１８に
選択的に接続される。

【００１９】前記バイパス回路２１の接続部２２ａ〜２
２ｄには、運転形態の選択手段としてのコネクタ２４が
選択的に接続される。そして、このコネクタ２４の選択
接続により、工作機械の動作形態に応じて、ケーブル２
５を介して表示装置２６、ＮＣ部１３、サーボアンプ１
３ａ、ＰＬＣ１５及び外部入出力端子台２９に接続され
る。この接続により、単一のリレー回路部１４が構成さ
れて、工作機械の動作形態に応じた所定の運転形態が選
択設定されるようになっている。また、コネクタ２４の
内部接続はコネクタピンの必要箇所がジャンパー線によ
って短絡されている。

【００２０】この実施形態においては、前記コネクタ２
４の装着箇所の選択により、４つの運転形態Ａ〜Ｄが選
択設定されるようになっている。運転形態Ａ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。運転形態Ｂの設定時に
は、ワークが搬送装置の手動操作にて工作機械に搬入出
されて、起動ボタンの操作に伴い工作機械が連続運転を
行う。運転形態Ｃ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。運転形態Ｄ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
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
る仕様の工作機械の制御構成となる。

【００２１】図１及び図４に示すように、前記ＮＣ部１
３内に配置されたＰＬＣ１５には、切換手段としてのシ
ーケンスプログラムをソフト的に格納するシーケンス回
路格納部３０が設けられている。また、ＮＣ部１３には
加工プログラムとしてのプログラム格納部３１が設けら
れている。シーケンス回路格納部３０には、工作機械の
加工を司る主軸装置やＸ，Ｙ，Ｚ駆動装置等において、
駆動手段としての各種モータ等を制御するための複数の
ラダーシーケンスのプログラムが、前記運転形態Ａ〜Ｄ
に対応させて格納されている。そして、前記バイパス回
路２１の接続部２２ａ〜２２ｄのいずれかに対するコネ
クタ２４の選択接続により、所要の運転形態Ａ〜Ｄのい
ずれかが選択されたとき、その運転形態選択信号がシー
ケンス回路格納部３０に入力されて、運転形態Ａ〜Ｄに
相当するラダーシーケンスが選択設定されるようになっ
ている。

【００２２】前記プログラム格納部３１には、工作機械
の主軸装置やＸ，Ｙ，Ｚ駆動装置等において、各種モー
タ等を駆動するための詳細な加工データ、すなわちワー
クの加工位置や加工速度等に関する加工データが格納さ
れている。そして、シーケンス回路格納部３０で運転形
態Ａ〜Ｄに相当するラダーシーケンスが選択設定され、
一方、プログラム格納部３１からワークを加工するため
の加工データが選択されて出力されるようになってい
る。

【００２３】次に、前記のように構成された工作機械の
制御盤１０の作用を説明する。さて、生産ラインにおけ
る機械装置の構成の相違や、運転形態の相違あるいは生
産ラインの運用変更等に伴い、工作機械を生産ライン上
の別の箇所に移設したりする場合には、その工作機械の
設置箇所における動作形態に応じて、制御盤１０の運転
形態Ａ〜Ｄを設定変更する。この場合、運転形態選択ボ
ックス２０におけるバイパス回路２１の接続部２２ａ〜
２２ｄのいずれかにひとつのコネクタ２４を選択的に接
続することにより、周辺装置を所定の動作形態で制御す
るためのリレー回路部１４の機能が選択設定される。そ
して、この運転形態選択信号がＮＣ部１３に入力され、
運転形態Ａ〜Ｄに相当する動作シーケンスを格納したシ
ーケンス回路格納部３０における動作形態が選択設定さ
れる。

【００２４】このため、機械装置の構成の相違や生産ラ
インの運用変更等に伴う工作機械の移設時には、制御盤
１０の主要構成である運転制御部１２を変更することな
く、コネクタ２４を接続部２２ａ〜２２ｄのいずれかに
接続することにより運転形態Ａ〜Ｄを選択することがで
きる。よって、生産ラインの運用変更等に際して、各工
作機械の制御盤１０を製作しなおしたり大幅に改造した
りする必要がない。

【００２５】従って、この実施形態によれば、以下のよ
うな効果を得ることができる。 （１） この工作機械の制御盤１０では、工作機械にお
けるワークの固定検出や工具の折損検出等の周辺装置の
動作を制御するためのリレー１６を含む共通のリレー回
路部１４が設けられている。リレー回路部１４には複数
の接続部２２ａ〜２２ｄを有するバイパス回路２１が接
続されている。そして、工作機械の動作形態に応じて、
バイパス回路２１の接続部２２ａ〜２２ｄにコネクタ２
４を選択的に接続することにより、所要の動作パターン
のリレー回路が選択設定されるようになっている。

【００２６】このため、工作機械の制御盤１０に汎用性
を持たせることができる。よって、生産ラインの運用変
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、工作機械の動作形態に応じて制御盤１０の仕様
を容易に変更することができる。また、バイパス回路２
１の接続部２２ａ〜２２ｄにコネクタ２４を選択的に接
続するという簡単な操作により、周辺装置を制御するた
めの動作形態を容易に選択設定することができる。この
結果、従来とは異なり制御盤１０を製作しなおす必要が
なく、容易かつ安価に対応することができる。

【００２７】（２） この工作機械の制御盤１０では、
ＮＣ部１３に内蔵されたＰＬＣによるシーケンス回路格
納部３０に、加工用の各種モータ等を制御するための複
数のラダーシーケンスが格納されている。そして、工作
機械の動作形態に応じて、選択信号に基づき所定の動作
パターンが選択されるようになっている。このため、工
作機械の異なった動作形態を想定して、動作形態の違う
複数のシーケンス回路を予め格納しておくことができ
て、ＮＣ部１３の共通化を図ることができる。また、工
作機械の動作形態に応じて、所定の動作形態を容易に選
択設定することができる。

【００２８】（３） この工作機械の制御盤１０では、
バイパス回路２１の接続部２２ａ〜２２ｄにコネクタ２
４を選択的に接続して、周辺装置のための所要動作形態
のバイパス回路が選択設定されたとき、それに相当する
動作パターンの選択信号がＮＣ部１３内のＰＬＣ１５に
自動的に入力されるようになっている。このため、バイ
パス回路２１の接続部２２ａ〜２２ｄにコネクタ２４を
選択的に接続するという操作により、周辺装置のための
動作形態を選択設定することができる。

【００２９】（変更例）なお、この実施形態は、次のよ
うに変更して具体化することも可能である。 ・ 前記実施形態において、バイパス回路２１の接続部
２２ａ〜２２ｄにコネクタ２４を選択的に接続すること
によって、不要のリレー１６が無効化されるように構成
すること。

【００３０】・ 前記実施形態において、キーボード等
の入力装置からＮＣ部１３に加工プログラム番号を入力
することにより、加工プログラム格納部３１で所定の加
工プログラムが選択設定されるように構成すること。

【００３１】

【発明の効果】以上、詳述したように、この発明におい
ては、運転方式の相違や生産ラインの変更があっても汎
用性があり、生産ラインの運用変更等に伴う工作機械の
移設に対しても容易に対応することができるという優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態の工作機械の制御盤の内部構成を
示す正面図。

【図２】 図１の制御盤における動作形態選択ボックス
を示す接続構成図。

【図３】 動作形態選択ボックスの詳細を示す接続構成
図。

【図４】 制御盤におけるＮＣ部の詳細を示す説明図。

【符号の説明】

１０…制御盤、１２…運転制御部、１３…ＮＣ部、１３
ａ…サーボアンプ部、１４…制御回路及びシーケンス回
路を構成するリレー回路部、１５…シーケンス回路を構
成するプログラマブルコントローラ、１６…リレー、２
１…選択手段としてのバイパス回路、２２ａ〜２２ｄ…
接続部、２４…選択手段としてのコネクタ、３０…切換
手段としてのシーケンス回路格納部、３１…加工プログ
ラム格納部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械における各種の駆動手段を制御
   するための複数の制御回路を内装した制御盤において、
   工作機械の所要の動作形態に応じた前記制御回路で構成
   するシーケンス回路を選択するための選択手段を設けた
   ことを特徴とする工作機械の制御盤。
2. 【請求項２】 前記選択手段は動作形態の少なくとも１
   つを選択することで単一のシーケンス回路を構成するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の工作機械の制御盤。
3. 【請求項３】 前記制御回路が複数の接続部を有するバ
   イパス回路を有し、前記選択手段がバイパス回路の接続
   部に選択的に接続されるコネクタからなることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の工作機械の制御
   盤。
4. 【請求項４】 前記動作形態を決定するための前記制御
   回路は複数のシーケンス回路を有し、そのシーケンス回
   路は前記選択手段によって少なくともひとつが選択され
   るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の工作機
   械の制御盤。
5. 【請求項５】 前記シーケンス回路はリレー回路とプロ
   グラマブルコントローラから成ることを特徴とする請求
   項４に記載の工作機械の制御盤。