JPH089763Y2 - 数値制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、ワークや工作用ツールをXY座標上で移動
させる工作機械に用いて好適な数値制御装置に関する。

「従来の技術」 従来より、多くの工作機械において、自動制御方式の
１つとして、NC（数値制御）が行われている。このNCで
は、複雑な動作を行う工作機械に対して、数値で表され
た命令を与えることにより、微妙な動作を制御する。

「考案が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の数値制御装置は、高精度な
制御を行うべく設計されていたため、それほど精度を必
要としない工作機械に対しては、高価なために導入が難
しく、また、操作の簡便性に欠けるなどの問題を生じ
た。

この考案は、上述した問題に鑑みてなされたもので、
安価に導入でき、かつ、容易に操作ができ、さらに、種
々の工作機械に簡単に応用できる数値制御装置を提供す
ることを目的としている。

「課題を解決するための手段」 第１図は本考案の構成を示すブロック図である。

この図において、上述した問題点を解決するために、
この考案ではXY座標上の移動体を制御する数値制御装置
において、前記移動体のＸ軸方向に対する移動量を検出
する第１の検出手段１と、前記移動体のＹ軸方向に対す
る移動量を検出する第２の検出手段２と、前記第１の検
出手段１による移動量から前記移動体のＸ軸における位
置データを求め、かつ、前記第２の検出手段２による移
動量から前記移動体のＹ軸における位置データを求める
座標発生手段３と、該座標発生手段３により求められた
Ｘ軸およびＹ軸における各位置データに従って所定のア
ドレスデータを発生するアドレス発生手段４と、前記XY
座標空間に対応するようアドレスが割り当てられ、か
つ、前記アドレスデータが示すアドレスに前記移動体を
表す画像データが記憶される記憶手段５と、該記憶手段
５に記憶された画像データを表示する表示手段６と、前
記記憶手段に記憶された画像データに基づいて、該移動
体を制御する制御手段７とを具備することを特徴とす
る。

「作用」 制御手段が７各位置データに従ってXY座標上で該移動
体を移動させると、第１の検出手段１および第２の検出
手段２は、該移動体のXY座標上における移動量を検出す
る。次に、座標発生手段３は、上記移動量に従って移動
体のＸ軸およびＹ軸における新たな位置データを求め
る。そして、アドレス発生手段４は、上記新たな位置デ
ータに従って所定のアドレスデータを発生する。上記ア
ドレスデータが示す記憶手段５のアドレスには、移動体
を示す画像データが記憶され、この画像データは表示手
段６により表示される。また、上記制御手段７は、上記
記憶手段５に記憶された画像データに基づいて該移動体
の位置を制御する。

「実施例」 次に図面を参照してこの考案の実施例について説明す
る。

第２図はこの考案の一実施例の面取り装置の構成を示
す概念図である。この図において、11はローラーコンベ
アであり、一方向に所定の間隔で並んだ複数のローラー
からなる。このローラーコンベア11は、電動機12によっ
て駆動されるようになっている。電動機12の回転数は、
該面取り装置がそれほどの精度を必要としないため、イ
ンバータにより制御される。また、上記ローラーコンベ
ア11のいずれかのローラーには、ロータリーエンコーダ
13が取り付けられており（この例の場合、図示する中央
のローラー）、ローラーコンベア11の回転数およびその
方向に応じた２相パルス（＋原点信号）PS1を発生し、
これをインターフェイス14へ供給する。

上述したローラーコンベア11は、上記電動機12の駆動
によりワーク15を図示の矢印Ａの方向に搬送する。この
ワーク15は、この例の場合、橋梁などの構造物を構成す
る複数のブロックの接合に用いられる添接板である。こ
のワーク15には、上記ブロック同志を接合するために、
ボルトを通す複数個の孔が空けられている。これらの孔
は、上記ボルトの耐久性を考慮して、面取りツール16に
より面取りが行われる。この面取りツール16は、駆動シ
ャフト17に螺合されており、該駆動シャフト17の回転に
より、図示した矢印Ｂの方向に自在に移動する。上記駆
動シャフト17の一端には電動機18が設けられており、該
シャフト17は、該電動機18によって駆動される。また、
駆動シャフト17の他端にはロータリーエンコーダ19が取
り付けられている。このロータリーエンコーダ19は、フ
ォトインタラプタ19aと切り込み入り円盤19bとを組み合
わせた周知のパルス発生器からなり、駆動シャフト17の
回転数およびその回転方向に応じた２相パルスPS2を発
生し、これをインターフェイス14に供給する。

上述したインターフェイス14は、電気的に絶縁された
フォトカプラを用いており、２相パルスPS1およびPS2を
コンピュータ20のマウスコネクタに供給している。この
コンピュータ20には、周知のパーソナルコンピュータが
用いられており、図示しない内蔵されたビデオRAMおよ
びモニタディスプレイ20aによってさまざまな画像処理
ができるようになっている。例えば、この実施例では、
上記コンピュータ20は、図示しないカメラにより取り込
まれたワーク20の画像をビデオRAMに格納するようにな
っている。このビデオRAMに格納された画像データは、
モニタディスプレイ20aに上記カメラにより撮影された
通りに表示される。また、モニタディスプレイ20aに
は、上述した面取りツール16に相当するカーソルCSも表
示され、２相パルスPS1に応じて画面のＹ軸方向に移動
し、２相パルスPS2に応じて画面のＸ軸方向に移動す
る。特に、この実施例では、画像表示処理に周知のマウ
スドライバを用いており、上記ロータリエンコーダ19お
よび13を各々、マウス本体に用いるX,Y軸のロータリエ
ンコーダに対応させている。すなわち、このマウスドラ
イバは、２相パルス信号PS1およびPS2に基づいて、自動
的に、面取りツール16のワーク10に対する相対位置をモ
ニタディスプレイ20aのXY座標として求め、その後、該X
Y座標をビデオRAMのアドレスに変換し、さらに、該アド
レスの画像データを更新する。また、コンピュータ20
は、ワーク15に設けられた孔およびカーソルCS（面取り
ツール16）の位置を、ビデオRAMのアドレスおよび各ア
ドレスのデータ状態から求め、配列変数に格納する。ま
た、21は制御装置であり、上記配列変換に格納された孔
およびカーソルCSの位置に基づいて、前述した電動機12
および18を駆動することにより、面取りツール16を孔の
真上に持っていき、全ての孔に対して所定の面取り作業
を行う。

次に、上述したモニタディスプレイ20aの画面の表示
例を第３図を参照して説明する。

この図において、モニタディスプレイ20aの画面は、4
00本の走査線から構成されており、１本の走査線は640
個のドットからなる。したがって、同画面は、左上コー
ナを原点Ｘ（横方向）＝0,Y（縦方向）＝０として、最
大Ｘ＝640,Y＝400のドットを表示する。各々ドットは、
２進数の１ビットに対応しており、該１ビットの状態
（１または０）でワーク15の形状の違いを表す。これら
ドットは原点＝0,Y＝０からＸ＝640,Y＝400に向かっ
て、順次８ビット（１バイト）毎に上記ビデオRAMのア
ドレスに対応している。例えば、この例の場合、原点Ｘ
＝0,Y＝０からＸ＝7,Y＝０までの８ドットの状態がビデ
オRAMの8000番地に取り込まれた画像データに対応して
いる。さらに、Ｘ＝8,Y＝０からＸ＝18,Y＝０までの８
ドットの状態がビデオRAMの8001番地に取り込まれた画
像データに対応している。以下、右下のコーナのＸ＝64
0,Y＝400まで８ドット毎にビデオRAMのアドレスに順次
対応している。すなわち、モニタディスプレイ20aは、
一度に、ワーク10の横方向を最大640ドットに分解して
表示し、かつ、縦方向を最大400ドット分表示する。な
お、この例の場合、１ドットは2mmに相当する。上記ビ
デオRAMには、各アドレスの各ビット毎に、カメラが取
り込んだ画像の明るい部分に対して「１」が書き込ま
れ、暗い部分に対して「０」が書き込まれる。また、上
記モニタディスプレイ20aは、上記ビデオRAMの各ビット
に対して、例えば、「１」の場合には白色で表示し、
「０」の場合には黒色で表示する。

上述した構成によれば、まず、電源がオンにされる
と、制御装置21により電動機12が駆動されてローラコン
ベア11が回転する。これにより、ワーク15が矢印Ａの方
向に搬送される。ローラコンベア11の回転は、ロータリ
ーエンコーダ13により検出され、パルス信号PS1として
インターフェイス14を介してコンピュータ20に供給され
る。コンピュータ20は、上記パルス信号PS1に基づい
て、ワーク15の移動距離を計測する。また、このワーク
15が所定の位置まで搬送されると、図示しないカメラに
よりワーク15の形状が画像データとしてコンピュータ20
に取り込まれる。コンピュータ20は、上記画像データに
基づいてモニタディスプレイ20aにワーク15を表示する
とともに、上述したワーク15の移動距離に応じてカーソ
ルCSを画面のＹ軸方向に移動させる。

次に、ワーク15に空けられた孔に対して面取りを行う
際には、コンピュータ20は、上述したワーク15の孔およ
びカーソルCSの位置をビデオRAM上で求めて、これらを
各々、位置データとして配列変数に格納する。そして、
制御装置21は、上記位置データに基づいて電動機12およ
び18を駆動して、ローラーコンベア11および駆動シャフ
ト17を回転させ、面取りツール16を孔の真上に移動させ
る。この時、ローラーおよび駆動シャフト17の各々の回
転がロータリーエンコーダ13,19によって検出され、パ
ルス信号PS1,PS2としてインターフェイス14を介してコ
ンピュータ20へ供給される。そして、コンピュータ20
は、上記パルス信号PS1およびPS2に基づいて面取りツー
ル16のワーク15に対する相対的な移動距離を計測し、面
取りツール16のXY座標上の位置を求める。さらに、コン
ピュータ20は、該XY座標上の位置に従ってビデオRAMの
アドレスを求め、このアドレスに従って上記ビデオRAM
上のカーソルCSに対する画像データを書き換える。モニ
タディスプレイ20aは上記ビデオRAMの画像データを逐次
表示する。

以上のように、この実施例では、面取り作業における
面取りツール16とワーク15との相対的な位置関係はモニ
タディスプレイ20a上にリアルタイムで表示される。

なお、本実施例では、作業者は、モニタディスプレイ
20aを確認するだけで、面取り作業における面取りツー
ル16と孔との位置合わせが正しく行われているか否かを
簡単に判断できるという利点が得られる。

また、上述した実施例によれば、コンピュータ20とし
てパーソナルコンピュータを用いており、さらに、工作
機械の移動量を２組のロータリエンコーダと既存のマウ
スドライバとによりデータ変換しているため、パーソナ
ルコンピュータとしての数値演算や制御の判断機能など
を豊富な命令群の中から自由に選択でき、かつ、安価で
優秀な制御システムが構築できるという利点が得られ
る。

また、上述したマウスドライバは減速機能を有してい
るため、本実施例における数値制御装置は、面取りツー
ル16の最大移動量をモニタディスプレイ20aの最大表示
画面（この例の場合、画面横方向）に任意に合わせるこ
とができ、工作機械の規模に限定されることがないとい
う利点が得られる。

「考案の効果」 以上、説明したように、この考案によれば、移動体の
移動量を検出するために第１の検出手段と第２の検出手
段とを備えるとともに、該第１および第２の検出手段に
より検出された移動体の移動量から該移動体の位置を求
め、該位置の情報に基づいて上記移動体を画像データと
して記憶し、該記憶した画像データに従って移動体を数
値制御するようにしたため、安価に導入でき、かつ、容
易に操作ができ、さらに、種々の工作機械に簡単に応用
できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の構成を示すブロック図、第２図は同
考案の一実施例による数値制御装置を用いた面取り装置
の概念図、第３図は同実施例のモニタディスプレイの表
示画面の説明図である。 １……第１の検出手段、２……第２の検出手段、３……
座標発生手段、４……アドレス発生手段、５……記憶手
段、６……表示手段、７……制御手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】XY座標上の移動体を制御する数値制御装置
   において、 前記移動体のＸ軸方向に対する移動量を検出する第１の
   検出手段と、 前記移動体のＹ軸方向に対する移動量を検出する第２の
   検出手段と、 前記第１の検出手段による移動量から前記移動体のＸ軸
   における位置データを求め、かつ、前記第２の検出手段
   による移動量から前記移動体のＹ軸における位置データ
   を求める座標発生手段と、 該座標発生手段により求められたＸ軸およびＹ軸におけ
   る各位置データに従って所定のアドレスデータを発生す
   るアドレス発生手段と、 前記XY座標空間に対応するようアドレスが割り当てら
   れ、かつ、前記アドレスデータが示すアドレスに前記移
   動体を表す画像データが記憶される記憶手段と、 該記憶手段に記憶された画像データを表示する表示手段
   と、 前記記憶手段に記憶された画像データに基づいて、該移
   動体を制御する制御手段と を具備することを特徴とする数値制御装置。