CN107357258B - 具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置，其能够更适当地设定为了释放在机床的移动主轴箱、刀架或者上料机、下料机的臂部或机械手及其他移动单元与其他部件发生碰撞而机床紧急停止后残留的残留应力而进行的进给电动机的反转量。碰撞应力释放装置(2)以移动单元(4)的接触位置或被当作接触位置的碰撞检测位置为基准使进给电动机(5)反转返回量设定器(22)中设定的返回量。通常，即使将碰撞检测位置当作接触位置也不会产生较大的误差，但在移动单元(4)和被碰撞的部件的刚性较低的情况下，更优选进行设定与移动单元(4)的速度对应的返回量的控制和根据碰撞后的负荷的上升曲线来估计实际的接触位置的控制。

Description

具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置
技术领域
本发明涉及设置于机床的碰撞检测装置，尤其涉及具有碰撞应力释放装置的碰撞检测装置。碰撞应力释放装置是在移动单元(机床主体的移动主轴箱或刀架、上下料机的臂部或机械手等)与其他部件发生碰撞而机床紧急停止后释放残留于该移动单元或其他部件的应力的装置。
背景技术
由NC装置所控制的进给电动机驱动移动单元。NC装置对移动单元的位置和速度进行控制，根据需要来限制进给电动机的扭矩，防止过大的负荷作用于移动单元。
通过近几年的控制技术的发展，通常进行多轴控制。并且，通常也通过统一地控制机床和上下料机等搬送装置而进行长时间的无人加工。
当机床的自动化进步时，由于控制错误或工件的供给错误等，容易发生移动单元与工件或机床的其他部件碰撞这样的事故。因此，在发生了碰撞事故时，为了使工件或机床的损伤为最小限度，进行如下的控制：对作用于移动单元的过负荷进行检测，使移动单元紧急停止。
例如图6所示的车床的刀架4a借助X轴进给电动机5x和Z轴进给电动机5z的旋转而在X轴和Z轴方向上移动，使用安装于该刀架上的刀具6对主轴卡盘7所把持的工件w进行加工。刀架4a根据来自NC装置的针对X轴电动机5x和Z轴电动机5z的速度指令e而在加工中以低速进行移动，在一个块的加工结束而向下一个位置移动时以高速进行移动。
图7所示的上料机将由臂部8的前端的工件机械手4b所把持的坯料工件w装入到车床的主轴卡盘7中。工件机械手4b从图7中用虚线所示的待机位置到主轴卡盘7的附近进行高速移动u，之后通过Z轴方向上的低速移动v而将坯料工件w插入到主轴卡盘7中。
有时由于加工程序错误或供给了错误的坯料工件而导致进行移动的刀架4a或刀具6与主轴卡盘7或工件w发生碰撞。为了避免由于该碰撞导致的机床或工件的损伤，设置有对碰撞进行检测而使进给电动机5紧急停止的碰撞检测装置。
对图6的Z轴方向的紧急停止装置进行说明。在Z轴进给电动机5z的电源电路中设置有电流计18。当移动的刀具6与工件w或卡盘7发生碰撞时，由于碰撞而产生的过负荷导致电动机5z的电流增大。在电流超过了设定器35中设定的值时，从比较器31输出紧急停止信号a，使进给电动机5z紧急停止。虽然没有图示，但在X轴进给电动机5x中也设置有同样的紧急停止装置。
在以电的方式检测过负荷的碰撞检测装置中，设定值的变更变得容易，在机床紧急停止后恢复稳态也变得容易。而且，通过在紧急停止后使进给电动机5稍微反转，还能够释放由于碰撞而移动单元或被碰撞的部件中产生的应力，从而减轻机床或工件的损伤。
本申请的申请人在专利文献1中提出了以下方案：在负荷设定器35中设定多个碰撞检测用的设定负荷，在从NC装置向移动单元发出了低速移动指令时，自动选择较高的设定负荷，在发出了高速移动指令时，自动选择较低的设定负荷。还提出了根据所指示的移动速度e而阶段性地或者连续地改变较低的设定负荷。由此，能够减轻移动单元与工件或机床的其他部件发生碰撞时的工件或机床的损伤，尤其能够减轻在移动单元进行高速移动时发生碰撞时的损伤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3529010号公报
在从检测到碰撞至移动单元停止为止，即使是极短的时间也会产生时延。由于该时延，在发生了碰撞的双方残留有碰撞应力(与从双方接触到停止为止的移动单元的移动距离对应的应力)。移动单元的速度越快，则该碰撞应力越大。尤其是，当在无人连续运转中发生碰撞时，碰撞应力持续作用于发生了碰撞的双方，机床产生损伤的可能性变大。因此，如上所述，在碰撞后使进给电动机稍微反转以释放碰撞应力。
以往，释放该碰撞应力是通过使进给电动机从移动单元停止的位置起反转所设定的返回量而进行的。释放碰撞应力所需的返回量根据发生碰撞的部件的刚性和碰撞速度而并不固定，但只要预先设定充分大的返回量，就不论在什么条件下发生碰撞都能够释放碰撞应力。
但是，例如在刀架与刚性较低的上料机的臂部发生碰撞的情况下和与加工中的工件发生碰撞的情况下，释放碰撞应力的返回量中产生较大的差。认为存在如下的情况：如果碰撞后(接触后)的移动单元的移动距离较大，则在返回后，碰撞部位还继续接触，碰撞后的损坏较大。
并且，近年来的机床不仅要求精度高的加工，而且还要求精细加工。在进行精细加工的机床中，如果增大碰撞检出后的移动单元的返回量，则产生返回移动中的移动单元与相反侧的部件发生碰撞的危险。为了避免该新的问题，期望使由于碰撞而使移动单元停止后的移动单元的返回量为所需最小限度。
发明内容
本发明是为了解决伴随着移动单元的返回移动的上述问题而完成的，其中，该移动单元的返回移动用于释放由于碰撞而产生的碰撞应力，本发明的课题在于，能够更适当地控制用于释放碰撞应力的进给电动机的反转量。
在本发明的碰撞检测装置中，该碰撞检测装置对在NC机床运转中作用于刀架4a或上料机的工件机械手4b等移动单元4的异常负荷进行检测而使机床紧急停止，在上述碰撞检测装置中，根据碰撞检测位置基准或接触位置基准来求出碰撞检测后的移动单元4的返回位置，从而解决上述课题。通过在碰撞检测后使移动单元4返回到返回位置，能够避免由于碰撞而产生的应力(碰撞应力)残留从而给机床带来损坏(损伤或压力)。
即，本发明的碰撞检测装置是具有紧急停止装置34和碰撞应力释放装置2的机床的碰撞检测装置，该紧急停止装置34在对移动单元4(4a、4b)进行驱动的进给电动机5的运转负荷b达到了负荷设定器35中设定的碰撞检测用的设定负荷c时输出碰撞检测信号d而使进给电动机5紧急停止，该碰撞应力释放装置2在进给电动机5紧急停止后使该进给电动机反转返回量设定器22(22a、22b、22c)中设定的返回量，在该机床的碰撞检测装置中，特征在于，碰撞应力释放装置2以移动单元4的接触位置或被当作接触位置的碰撞检测位置为基准而使进给电动机5反转在返回量设定器22中设定的返回量。
在发生了碰撞后至检测到负荷设定器35中设定的设定负荷c为止产生电信号的处理中所需的检测系统的时延。另一方面，在检测到设定负荷c后至移动单元4停止为止，主要产生因移动单元(包含驱动系统。)的惯性而引起的时延。由于检测系统的时延远小于由惯性引起的时延，因此即使与移动单元的速度无关地将碰撞检测位置当作接触位置，也不会产生较大的误差。
另一方面，在移动单元4和被碰撞的部件的刚性(主要是支承刚性)较低的情况下，因挠曲而引起在实际的接触位置与碰撞检测位置之间产生误差。在这样的情况下，更优选进行设定与移动单元4的速度对应的返回量的控制和根据碰撞后的负荷的上升曲线来估计实际的接触位置的控制。
作为考虑了碰撞时的移动单元4的移动速度的影响的控制的具体例，能够例示在返回量设定器22b中设定多个返回量并自动选择与移动单元4的移动速度范围对应的返回量的控制，和设置以移动速度为变量来运算返回量的返回量设定器22c并自动运算与移动速度对应的返回量的控制。
发明效果
通过本发明，即使将返回量设定得较小，也能够使发生了碰撞的部件彼此返回到接触前的状态。因此，能够将发生了碰撞的部件彼此继续抵接、由于碰撞而产生的部件内部的应力长时间没有被释放从而给机床带来损坏的情况抑制到最小限度。
并且，由于能够以较小的返回量可靠地解除发生了碰撞的部件彼此的抵接，因此能够避免在返回移动时移动单元4与相反侧的部件发生碰撞的事态。
因此，通过本发明，具有以下这样的效果：将在运转中、尤其在长时间的无人运转中产生的由于机床部件彼此的碰撞而引起的机床的损坏抑制到最小限度。
附图说明
图1是第一实施例的框图。
图2是第二实施例的框图。
图3是第三实施例的框图。
图4是第四实施例的框图。
图5是示出第四实施例的接触位置的运算方法的说明图。
图6是示出刀架的动作的说明图。
图7是示出上料机的动作的说明图。
标号说明
2：碰撞应力释放装置；4：移动单元；4a：刀架；4b：工件机械手；5：进给电动机；22(22a、22b、22c)：返回量设定器；34：紧急停止装置；35：负荷设定器；b：运转负荷；c：设定负荷；d：碰撞检测信号。
具体实施方式
以下，以在专利文献1所提出的碰撞检测装置中实施了本发明的情况为例，对本发明的实施方式进行说明。在图中，1是对移动单元4(4a、4b)的动作进行控制的NC装置，2(2a、2b、2c、2d)是被附加在专利文献1所记载的碰撞检测装置3中的碰撞应力释放装置。
在对移动单元4进行驱动的进给电动机5的电源电路中设置有负荷检测用的电流计18。根据电流计18的输出值，负荷检测器32检测进给电动机5的输出扭矩，惯性负荷校正器33检测对移动单元4(4a、4b)的惯性负荷进行校正后的输出扭矩。作为设定碰撞检测用的过负荷的设定器，设置有高电平设定器35a和低电平设定器35b。
在从NC装置1向进给电动机5发出了低速移动指令时，电平选择器37选择高电平设定器35a中设定的负荷发送给比较器31，在从NC装置1向进给电动机5发出了高速移动指令时，电平选择器37选择低电平设定器35b中设定的负荷而输出给比较器31。
比较器31对惯性负荷校正器33检测到的运转负荷(以下，称为“检测负荷”。)b和电平选择器37所选择的设定负荷c进行比较，在检测负荷b达到了设定负荷c时，将碰撞检测信号d发送给紧急停止装置34，接收到该碰撞检测信号d的紧急停止装置34使进给电动机5紧急停止。
另外，像专利文献1所记载那样，能够在低电平设定器35b中设定电平不同的三种以上的设定值，来自NC装置1的速度指令e的指令值越大，使电平选择器37选择电平越低的设定值作为碰撞检测用的设定负荷c。而且，也能够在低电平设定器35b中登记电平运算器来运算与来自NC装置1的速度指令e的指令值对应的设定负荷c，其中，该电平运算器根据来自NC装置1的速度指令e和规定的常数来运算随着移动单元的速度变快而变小的值。
在图1中用虚线包围而所示的第一实施例的碰撞应力释放装置2a具有检测位置存储器21、返回量设定器22a以及返回位置运算器23。检测位置存储器21在从比较器31接收到碰撞检测信号d时，存储此时的移动单元4的位置或进给电动机5的相位。在返回量设定器22a中设定以给出了碰撞检测信号d时的移动单元的位置(碰撞检测位置)为基准的移动单元4的返回量或进给电动机5的反转量。返回位置运算器23运算使移动单元4从检测位置存储器21存储的碰撞检测位置返回了返回量设定器22a中设定的返回量后的位置(返回位置)并将返回位置信号f发送给NC装置1。NC装置1在接收到进给电动机5的停止信号后，使移动单元4向返回位置移动以释放由碰撞而产生的负荷。
如果碰撞是刀架与工件的碰撞那样的高刚性的部件彼此的碰撞，则在碰撞后检测负荷b会立刻达到设定负荷c，因此能够将碰撞检测位置当作接触位置来运算返回位置，即使这样，也不用担心返回量不足而在发生了碰撞的部件彼此继续抵接的状态下停止，或者返回量过大而在返回移动时与相反侧的部件发生碰撞。
但是，在安装于刀架的钻头与工件的碰撞或上料机的臂部前端所把持的工件与主轴卡盘的碰撞那样的、刚性较低的部件的碰撞的情况下，由于钻头或臂部挠曲而碰撞时的负荷上升缓慢，因此有时会在检测到碰撞的位置与发生了碰撞的部件彼此接触的位置之间产生无法忽略的差。
在这样的情况下，如果将碰撞检测位置当作接触位置来运算返回位置，则有可能在返回后发生了碰撞的部件彼此还继续抵接。在存在这样的可能性的情况下，能够采用在负荷设定器35中设定多个与移动单元的速度范围对应的负荷的第二实施方式或更准确地运算接触位置的第三实施方式。
图2是根据碰撞前的移动单元的每个移动速度范围而设定多个返回量的情况下的碰撞应力释放装置的例。在该第二实施例中设置有返回量设定器22b和返回量选择器24，该返回量设定器22b能够设定多个返回量。在返回量设定器22b中设定从NC装置1发送给移动单元的进给电动机5的移动指令的每个规定的速度范围的返回量。返回量选择器24从NC装置1接收速度指令e，选择包含该速度指令在内的速度范围的设定量并发送给返回位置运算器23。由此，返回位置运算器23能够运算与碰撞时的移动单元的速度范围对应的返回位置。
图2的第二实施例是根据移动单元的速度而阶段性地变更返回量的控制的例。图3所示的第三实施例是根据移动单元的速度而连续地变更返回量的控制的例。在该第三实施例中，在返回量设定器22c中登记有常数和运算式，该运算式是以从NC装置1发送给进给电动机5的速度指令e为变量来运算返回量的表达式。返回位置运算器23根据返回量来求出移动单元4的返回位置，该返回量是该运算式所运算出的返回量。
图4所示的第四实施例是如下的例：假设由于碰撞而进给电动机5的负荷像图5所示那样直线上升而达到碰撞检测用的设定负荷c，设该上升直线s与碰撞前的进给电动机5的恒定负荷t之间的交点p为接触位置，以该接触位置为基准来求出移动单元4的返回位置。
第四实施例的碰撞应力释放装置2d除了在第一实施例中说明的检测位置存储器21、返回量设定器22a以及返回位置运算器23之外，还具有恒定负荷存储器25、中间负荷运算器26、辅助比较器27、中间位置存储器28以及接触位置运算器29。
恒定负荷存储器25始终被输入惯性负荷校正器33所提供的检测负荷b，运算预先设定的范围内的最新的恒定负荷的平均值，依次更新并且存储。每次恒定负荷存储器25的运算值依次被更新时，中间负荷运算器26运算并存储处于负荷设定器35中设定的负荷与恒定负荷存储器25运算出的最新负荷之间的中间负荷。辅助比较器27在惯性负荷校正器所提供的检测负荷b与此时的中间负荷运算器的运算值一致时输出中间负荷检测信号g，中间位置存储器28存储此时的移动单元的位置(图5的o的位置)。
此后，在检测到过负荷并检测到碰撞检测位置m时，接触位置运算器29根据碰撞检测位置和中间位置来运算接触位置n(图5)并发送给返回位置运算器23。返回位置运算器23运算使移动单元4从接触位置n返回了返回量设定器22a中设定的返回量后的位置并将返回位置信号f发送给NC装置1，NC装置在接收到进给电动机5的停止信号后使移动单元向该返回位置移动。
根据以上的说明可知，根据本发明，消除了检测到碰撞后的移动单元停止为止的惯性移动的误差或不均匀，能够设定所需最小限度的返回量。因此，能够防止产生在所设定的返回量小于所需的返回量时由于碰撞应力作用于发生了碰撞的两部件的状态下机床长时间停止而产生的部件的劣化或在所设定的返回量大于所需的返回量时移动单元在返回移动时与相反侧的部件发生碰撞等问题。

Claims (3)

1.一种机床的碰撞检测装置，其具有紧急停止装置和碰撞应力释放装置，该紧急停止装置在对移动单元进行驱动的进给电动机的运转负荷达到了设定器中设定的碰撞检测用的设定负荷时输出碰撞检测信号，使进给电动机紧急停止，该碰撞应力释放装置在进给电动机紧急停止后使该进给电动机反转返回量设定器中设定的返回量，所述碰撞应力释放装置以所述移动单元与被碰撞的部件接触的位置为基准，使所述进给电动机反转所述返回量设定器中设定的返回量，该机床的碰撞检测装置的特征在于，
所述机床的碰撞检测装置具有：恒定负荷存储器，其依次更新并存储所述移动单元移动时的规定期间的所述运转负荷；中间负荷运算器，其依次运算并存储中间负荷，该中间负荷是所存储的恒定负荷与所述设定负荷之间的负荷；接触位置运算器；以及辅助比较器，其对所述运转负荷与中间负荷进行比较，在运转负荷达到了中间负荷时输出中间负荷信号，所述接触位置运算器根据所述设定负荷和检测到设定负荷时的移动单元的位置、紧接在给出碰撞检测信号之前的中间负荷和检测到该中间负荷时的所述移动单元的位置以及给出碰撞检测信号时的恒定负荷存储器的存储值来运算所述接触的位置。
2.根据权利要求1所述的机床的碰撞检测装置，其特征在于，
所述机床的碰撞检测装置具有能够设定多个返回量的所述返回量设定器和返回量选择器，在向进给电动机提供了低速移动指令时所述返回量选择器选择较小的返回量，在向进给电动机提供了高速移动指令时所述返回量选择器选择较大的返回量，所述碰撞应力释放装置使所述进给电动机反转所选择的返回量。
3.根据权利要求1所述的机床的碰撞检测装置，其特征在于，
返回量设定器具有常数设定器和根据该常数设定器中设定的设定值和从NC装置发送给进给电动机的速度指令的指令值来运算返回量的返回量设定器，所述速度指令的值越高，该返回量设定器运算出越大的返回量。
CN201710310432.6A 2016-05-09 2017-05-05 具有碰撞应力释放装置的机床的碰撞检测装置 Active CN107357258B (zh)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3579066A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-11 Agie Charmilles SA Collision protection method
JP6748153B2 (ja) * 2018-07-10 2020-08-26 ファナック株式会社 工作機械の異常検出装置
JP7156897B2 (ja) * 2018-10-10 2022-10-19 シチズン時計株式会社 工作機械
CN111958323B (zh) * 2020-07-31 2021-05-28 沈阳马卡智工科技有限公司 一种基于工件装夹的刀具路线规划及自动避让控制系统
CN115106857B (zh) * 2022-06-29 2023-06-13 济南凯特尔机器有限公司 一种高灵敏数控外圆磨床的防工件倒转装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165240A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Makino Milling Mach Co Ltd 数値制御における送り軸制御方法および装置
CN104417476A (zh) * 2013-08-23 2015-03-18 富士重工业株式会社 碰撞检测装置及碰撞检测方法
JP2015179435A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 ファナック株式会社 異常負荷発生時加工面を保護できるモータ制御装置
CN206010625U (zh) * 2016-08-07 2017-03-15 张民胜 一种带有碰撞检测器的数控机床
CN206010639U (zh) * 2016-08-29 2017-03-15 北京超同步伺服股份有限公司 用于轴类端面加工的数控机床

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3529010B2 (ja) * 1996-11-11 2004-05-24 中村留精密工業株式会社 可動ユニットの衝突検出装置
EP1815949A1 (en) * 2006-02-03 2007-08-08 The European Atomic Energy Community (EURATOM), represented by the European Commission Medical robotic system with manipulator arm of the cylindrical coordinate type

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165240A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Makino Milling Mach Co Ltd 数値制御における送り軸制御方法および装置
CN104417476A (zh) * 2013-08-23 2015-03-18 富士重工业株式会社 碰撞检测装置及碰撞检测方法
JP2015179435A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 ファナック株式会社 異常負荷発生時加工面を保護できるモータ制御装置
CN206010625U (zh) * 2016-08-07 2017-03-15 张民胜 一种带有碰撞检测器的数控机床
CN206010639U (zh) * 2016-08-29 2017-03-15 北京超同步伺服股份有限公司 用于轴类端面加工的数控机床

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