JP2001079703A - Method and device for controlling electric chuck - Google Patents

Method and device for controlling electric chuck

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JP2001079703A
JP2001079703A JP25518699A JP25518699A JP2001079703A JP 2001079703 A JP2001079703 A JP 2001079703A JP 25518699 A JP25518699 A JP 25518699A JP 25518699 A JP25518699 A JP 25518699A JP 2001079703 A JP2001079703 A JP 2001079703A
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gripping
gripping force
chuck
force
speed
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JP25518699A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Segawa
保則 瀬川
Toru Ogawa
透 小川
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Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the time required for a grip by switching the relative data between the driving torque and the gripping force according to the gripping speed when the set value of the holding force is in a low gripping force region or in a high gripping force region in the chuck of a machine tool opened or closed by a drive motor. SOLUTION: When a work is to be gripped by a chuck 15, an upper shaft 2 is positioned and stopped at a prescribed angular position by the main shaft index instruction from an NC device. A securing pin 45 is inserted into a positioning hole 41, and a piston 112 is driven by the pressurized air fed through the center of the securing pin 45 to release the engagement between clutch teeth 116, 117. The main shaft 2 is rotated by a main shaft motor 4, a scroll 96 is rotated via a gear reduction mechanism to open or close gripping pawls 30. The gripping speed is switched according to the set value of the gripping force, and a plurality of relative data indicating the relation between the gripping force and the driving torque of the drive motor are switched according to the gripping speed to control the gripping force.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械のチャッ
クを駆動モータによって開閉駆動する電動チャックの制
御方法および装置に関し、特に、工作物の把持力を低把
持力の領域から高把持力の領域まで正確に制御すること
のできる電動チャックの制御方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for controlling an electric chuck which drives a chuck of a machine tool to be opened and closed by a drive motor, and more particularly, to an area for controlling a gripping force of a workpiece from a low gripping force area to a high gripping force area. The present invention relates to a method and an apparatus for controlling an electric chuck that can accurately control the electric chuck.

【0002】[0002]

【従来の技術】旋盤等の工作機械の主軸端には工作物を
つかむためのチャックが取り付けられている。このチャ
ックの把持爪の開閉を油圧シリンダにより行うものが公
知である。しかしながら、油圧シリンダにより駆動する
チャックは把持爪の開閉ストロークが短く、直径が大き
く異なる工作物を把持するには把持爪の位置調整や交換
が必要であり、そのための作業が面倒であり作業能率や
工作機械の稼働率も低下していた。
2. Description of the Related Art A chuck for holding a workpiece is attached to a spindle end of a machine tool such as a lathe. It is known that the holding claws of the chuck are opened and closed by a hydraulic cylinder. However, a chuck driven by a hydraulic cylinder has a short opening / closing stroke of the gripping claws, and in order to grip a workpiece having a greatly different diameter, it is necessary to adjust or replace the gripping claws. The operating rate of machine tools was also decreasing.

【0003】また、チャックには実公昭63−3896
8号公報に記載されているような把持爪の開閉をサーボ
モータによって駆動するものもあった。これは把持爪の
位置をセンサーにより間接的に検出し、把持開始時や把
持解放時における把持爪の開き位置を工作物の寸法に応
じて適宜の位置に制御しようとするものである。
[0003] The chuck is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 63-3896.
In some cases, the opening and closing of the gripping claws are driven by a servomotor as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8 (1994) -108. In this method, the position of the gripping claw is indirectly detected by a sensor, and the opening position of the gripping claw at the time of starting gripping or releasing gripping is controlled to an appropriate position according to the size of the workpiece.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の把持爪の開閉を
サーボモータによって駆動するものにおいては、把持爪
の開き位置の制御を行うことはできるが、工作物の把持
力の制御は行うことができなかった。ましてや、工作物
の把持力を低把持力の領域から高把持力の領域まで正確
に制御することはできなかった。また、把持爪の閉じ側
の位置(把持位置)とサーボモータの駆動トルクとを組
み合わせたきめ細かい制御や、把持爪の位置により把持
爪の移動速度を切り換えたり、把持力に応じて把持爪の
移動速度を切り換えたりする制御についても行うことが
できなかった。このため、正確な把持力で工作物を把持
できなかったり、工作物の把持に必要な時間が長くなっ
たりしていた。
In the above-described apparatus in which the opening and closing of the gripping claws are driven by a servomotor, the opening position of the gripping claws can be controlled, but the gripping force of the workpiece can be controlled. could not. Furthermore, it has not been possible to accurately control the gripping force of the workpiece from a low gripping force region to a high gripping force region. In addition, fine control by combining the position of the gripping claw on the closing side (gripping position) and the driving torque of the servomotor, switching of the moving speed of the gripping claw depending on the position of the gripping claw, and movement of the gripping claw according to the gripping force. The control for switching the speed could not be performed. For this reason, the workpiece cannot be gripped with an accurate gripping force, or the time required for gripping the workpiece has been increased.

【0005】そこで、本発明は、工作機械のチャックを
駆動モータによって開閉駆動する電動チャックにおい
て、工作物の把持力を低把持力の領域から高把持力の領
域まで正確に制御することができ、工作物の把持時間を
短縮することができる電動チャックの制御方法および装
置を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides an electric chuck in which a chuck of a machine tool is driven to open and close by a drive motor, whereby the gripping force of a workpiece can be accurately controlled from a low gripping force region to a high gripping force region. An object of the present invention is to provide an electric chuck control method and apparatus capable of shortening a workpiece holding time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電動チャックの制御方法は、工作機械の機
体に設けられたフレームに支持されたチャックの把持爪
を、駆動トルク制御可能な駆動モータによって開閉して
工作物を把持する電動チャックの制御方法であって、前
記把持爪が工作物を把持する力である把持力の設定値を
入力する手順と、前記把持爪の複数の移動速度に対応し
て、前記把持力と前記駆動モータの前記駆動トルクとの
関係を示す複数の関係データを記憶させる手順と、前記
把持力の設定値に対応して、前記複数の関係データのう
ち1つの関係データが有効となるようにし、前記把持力
の制御を行う手順とを有するものである。
In order to achieve the above object, a control method of an electric chuck according to the present invention is capable of controlling a driving claw of a chuck supported by a frame provided on a body of a machine tool. A method of controlling an electric chuck that grips a workpiece by opening and closing by a simple drive motor, comprising: a step of inputting a set value of a gripping force that is a force by which the gripper grips the workpiece; A procedure for storing a plurality of relationship data indicating a relationship between the gripping force and the drive torque of the drive motor in accordance with a moving speed, and a procedure for storing the plurality of relationship data in accordance with a set value of the gripping force. And making the related data valid, and controlling the gripping force.

【0007】また、本発明の電動チャックの制御方法
は、工作機械の機体に設けられたフレームに支持された
チャックの把持爪を、駆動トルク制御可能な駆動モータ
によって開閉して工作物を把持する電動チャックの制御
方法であって、前記把持爪が工作物を把持する力である
把持力の設定値を入力する手順と、前記把持力と前記駆
動モータの前記駆動トルクとの関係を示す複数の関係デ
ータであって、1つの関係データにおける前記把持力と
前記駆動モータの前記駆動トルクとの関係を求める間隔
が他の関係データにおける間隔よりも狭い複数の関係デ
ータを記憶させる手順と、前記把持力の設定値に対応し
て、前記複数の関係データのうち1つの関係データが有
効となるようにし、高精度の把持力制御が必要な領域で
間隔の狭い関係データを使用して前記把持力の制御を行
う手順とを有するものである。
Further, according to a method of controlling an electric chuck of the present invention, a workpiece is gripped by opening and closing a gripping claw of a chuck supported on a frame provided on a body of a machine tool by a drive motor capable of controlling drive torque. A method for controlling an electric chuck, comprising: a step of inputting a set value of a gripping force, which is a force by which the gripping claw grips a workpiece; and a plurality of steps indicating a relationship between the gripping force and the drive torque of the drive motor. Storing a plurality of pieces of relational data, wherein a plurality of pieces of relational data are stored at intervals in which a relation between the gripping force in one piece of relational data and the driving torque of the drive motor is smaller than an interval in other relational data; One of the plurality of relational data is made valid according to the set value of the force, and the relational data having a narrow interval in an area where high-precision grip force control is required. Those having a procedure for controlling the gripping force using.

【0008】また、上記の電動チャックの制御方法にお
いて、前記複数の関係データは、前記把持爪の移動速度
が第1の速度である場合の前記把持力と前記駆動トルク
との関係を示す低把持力較正データと、前記把持爪の移
動速度が前記第1の速度より大きい第2の速度である場
合の前記把持力と前記駆動トルクとの関係を示す高把持
力較正データの少なくとも2つのデータを含み、前記制
御手順は、前記把持力の設定値に対応して、前記把持爪
の移動速度を前記第1の速度とするとともに前記低把持
力較正データに従って前記把持力の制御を行うか、前記
把持爪の移動速度を前記第2の速度とするとともに前記
高把持力較正データに従って前記把持力の制御を行うか
を切り換えて制御を行うものであることが好ましい。
In the above-mentioned electric chuck control method, the plurality of relational data may include a low gripping force indicating a relationship between the gripping force and the driving torque when the gripping claw moves at a first speed. Force calibration data and at least two data of high gripping force calibration data indicating a relationship between the gripping force and the driving torque when the moving speed of the gripping claw is a second speed greater than the first speed. Including, the control procedure, in accordance with the set value of the gripping force, the control speed of the gripping force according to the low gripping force calibration data with the moving speed of the gripping claw as the first speed, or It is preferable that the control is performed by switching whether to control the gripping force in accordance with the high gripping force calibration data while setting the moving speed of the gripping claw to the second speed.

【0009】また、上記の電動チャックの制御方法にお
いて、前記把持爪の制御を切り換えるための前記把持力
の値である切換把持力を記憶させる手順を有し、前記制
御手順は、前記把持力の設定値が前記切換把持力より小
さい場合は前記把持爪の移動速度を前記第1の速度とす
るとともに前記低把持力較正データに従って前記把持力
の制御を行い、前記把持力の設定値が前記切換把持力以
上の場合は前記把持爪の移動速度を前記第2の速度とす
るとともに前記高把持力較正データに従って前記把持力
の制御を行うものであることが好ましい。
In the above-described electric chuck control method, a step of storing a switching gripping force, which is a value of the gripping force for switching the control of the gripping claw, is stored. When the set value is smaller than the switching gripping force, the gripping force is controlled according to the low gripping force calibration data while the moving speed of the gripping claw is set to the first speed, and the set value of the gripping force is changed to the switching speed. When the gripping force is equal to or more than the gripping force, the gripping force is preferably controlled according to the high gripping force calibration data while setting the moving speed of the gripping claw to the second speed.

【0010】また、上記の電動チャックの制御方法にお
いて、前記駆動モータの前記駆動トルクが前記把持力設
定値に対応する値に到達したことによって、前記把持爪
の移動を停止させる手順を有することが好ましい。
In the above-described method for controlling the electric chuck, the method may further include stopping the movement of the gripping claw when the driving torque of the driving motor reaches a value corresponding to the gripping force set value. preferable.

【0011】また、上記の電動チャックの制御方法にお
いて、前記チャックは、工作機械の主軸台に回転可能に
支持された主軸に設けられたものであることが好まし
い。
In the above control method of the electric chuck, it is preferable that the chuck is provided on a spindle rotatably supported on a headstock of a machine tool.

【0012】また、上記の電動チャックの制御方法にお
いて、前記駆動モータは、前記主軸を主軸軸線の回りに
回転および位置決めするものであり、前記チャックの本
体部を前記工作機械の機体に対して回転不能の固定状態
とする手順と、前記本体部を前記固定状態としたまま、
前記駆動モータを制御して前記把持爪の開閉動作を行う
手順とを有することが好ましい。
In the above-described method for controlling an electric chuck, the drive motor rotates and positions the spindle around a spindle axis, and rotates the main body of the chuck with respect to the machine body of the machine tool. The procedure to make the fixed state impossible, and the main body part in the fixed state,
Controlling the drive motor to open and close the gripping claws.

【0013】また、本発明の電動チャックの制御装置
は、工作機械の機体に設けられたフレームに支持され、
把持爪を開閉して工作物を把持するチャックを制御する
電動チャックの制御装置であって、前記チャックの前記
把持爪を開閉駆動し、前記把持爪が工作物を把持する力
である把持力を制御可能な駆動モータと、前記把持力の
設定値を入力する入力手段と、前記把持爪の複数の移動
速度に対応して、前記把持力と前記駆動モータの駆動ト
ルクとの関係を示す複数の関係データを記憶する手段
と、前記把持力の設定値に対応して、前記複数の関係デ
ータのうち1つの関係データが有効となるようにして前
記把持爪の把持力の制御を行う把持爪制御手段とを有す
るものである。
[0013] Further, the electric chuck control device of the present invention is supported by a frame provided on the body of a machine tool,
A control device for an electric chuck that controls a chuck that grips a workpiece by opening and closing gripping claws, the gripping claw of the chuck being driven to open and close, and a gripping force that is a force of the gripping nail gripping a workpiece. A controllable driving motor, input means for inputting the set value of the gripping force, and a plurality of the plurality of moving speeds of the gripping claws, each showing a relationship between the gripping force and a driving torque of the driving motor. Means for storing relational data, and gripping claw control for controlling the gripping force of the gripping claw such that one of the plurality of relational data becomes valid in accordance with the set value of the gripping force. Means.

【0014】また、本発明の電動チャックの制御装置
は、工作機械の機体に設けられたフレームに支持され、
把持爪を開閉して工作物を把持するチャックを制御する
電動チャックの制御装置であって、前記チャックの前記
把持爪を開閉駆動し、前記把持爪が工作物を把持する力
である把持力を制御可能な駆動モータと、前記把持力の
設定値を入力する入力手段と、前記把持力と前記駆動モ
ータの前記駆動トルクとの関係を示す複数の関係データ
であって、1つの関係データにおける前記把持力と前記
駆動モータの前記駆動トルクとの関係を求める間隔が他
の関係データにおける間隔よりも狭い複数の関係データ
を記憶する手段と、前記把持力の設定値に対応して、前
記複数の関係データのうち1つの関係データが有効とな
るようにし、高精度の把持力制御が必要な領域で間隔の
狭い関係データを使用して前記把持爪の把持力の制御を
行う把持爪制御手段とを有するものである。
Further, the electric chuck control device of the present invention is supported by a frame provided on a body of a machine tool,
A control device for an electric chuck that controls a chuck that grips a workpiece by opening and closing gripping claws, the gripping claw of the chuck being driven to open and close, and a gripping force that is a force of the gripping nail gripping a workpiece. A controllable drive motor, input means for inputting the set value of the gripping force, and a plurality of relationship data indicating a relationship between the gripping force and the drive torque of the drive motor, wherein Means for storing a plurality of relationship data in which an interval for obtaining a relationship between the gripping force and the drive torque of the drive motor is smaller than an interval in other relationship data, and the plurality of relationship data corresponding to a set value of the gripping force. Gripping claw control means for controlling one gripping force of the gripping claw by using the relational data having a narrow interval in an area where high-precision gripping force control is required, so that one of the relational data is valid; And it has a door.

【0015】また、上記の電動チャックの制御装置にお
いて、前記複数の関係データを記憶する手段は、前記把
持爪の移動速度が第1の速度である場合の前記把持力と
前記駆動トルクとの関係を示す低把持力較正データを記
憶する手段と、前記把持爪の移動速度が前記第1の速度
より速い第2の速度である場合の前記把持力と前記駆動
トルクとの関係を示す高把持力較正データを記憶する手
段の少なくとも2つの手段を含み、前記把持爪制御手段
は、前記把持爪の移動速度を前記第1の速度とするとと
もに前記低把持力較正データに従って前記把持力の制御
を行うか、前記把持爪の移動速度を前記第2の速度とす
るとともに前記高把持力較正データに従って前記把持力
の制御を行うかを切り換えて前記把持爪の把持力の制御
を行うものであることが好ましい。
In the above-described electric chuck control device, the means for storing the plurality of relational data may include a relation between the gripping force and the driving torque when the moving speed of the gripping claw is a first speed. Means for storing low grip force calibration data indicating a high grip force indicating a relationship between the grip force and the drive torque when the moving speed of the grip claw is a second speed faster than the first speed. The gripping claw control means includes at least two means for storing calibration data, wherein the gripping claw control means sets the moving speed of the gripping claw to the first speed and controls the gripping force according to the low gripping force calibration data. Or controlling the gripping force of the gripping claws by switching between setting the moving speed of the gripping claws to the second speed and controlling the gripping force in accordance with the high gripping force calibration data. Door is preferable.

【0016】また、上記の電動チャックの制御装置にお
いて、前記把持爪の制御を切り換えるための前記把持力
の値である切換把持力を記憶する手段を有し、前記把持
爪制御手段は、前記把持力の設定値が前記切換把持力よ
り小さい場合は前記把持爪の移動速度を前記第1の速度
とするとともに前記低把持力較正データに従って前記駆
動トルクの制御を行い、前記把持力の設定値が前記切換
把持力以上の場合は前記把持爪の移動速度を前記第2の
速度とするとともに前記高把持力較正データに従って前
記駆動トルクの制御を行うものであることが好ましい。
In the above-described electric chuck control device, there is provided means for storing a switching gripping force which is a value of the gripping force for switching the control of the gripping claw. If the set value of the force is smaller than the switching gripping force, the driving speed is controlled according to the low gripping force calibration data while setting the moving speed of the gripping claw to the first speed, and the set value of the gripping force is When the switching gripping force is equal to or more than the switching gripping force, the driving speed is preferably controlled according to the high gripping force calibration data while setting the moving speed of the gripping claw to the second speed.

【0017】また、上記の電動チャックの制御装置にお
いて、前記把持爪制御手段は、前記駆動モータの前記駆
動トルクが前記把持力設定値に対応する値に到達したこ
とによって、前記把持爪の移動を停止させるものである
ことが好ましい。
In the above-described control device for an electric chuck, the gripping claw control means may control the movement of the gripping claw when the driving torque of the drive motor reaches a value corresponding to the gripping force set value. Preferably, it is stopped.

【0018】また、上記の電動チャックの制御装置にお
いて、前記チャックは、工作機械の主軸台に回転可能に
支持された主軸に設けられたものであることが好まし
い。
In the above-described electric chuck control device, it is preferable that the chuck is provided on a spindle rotatably supported by a headstock of a machine tool.

【0019】また、上記の電動チャックの制御装置にお
いて、前記チャックの本体部を前記工作機械の機体に対
して回転不能とする固定状態と、前記本体部を前記工作
機械の機体に対して回転可能とする解放状態とを切り換
えるチャック回転固定切換手段を有し、前記駆動モータ
は、前記主軸を主軸軸線の回りに回転および位置決めす
るものであり、前記把持爪制御手段は、前記チャック回
転固定切換手段を制御して前記本体部を前記固定状態と
し、前記駆動モータを制御して前記把持爪の開閉動作を
行うものであることが好ましい。
In the above-described electric chuck control device, a fixed state in which the main body of the chuck cannot be rotated with respect to the machine body of the machine tool, and the main body portion can be rotated with respect to the machine body of the machine tool. The drive motor is for rotating and positioning the spindle around a spindle axis, and the gripping claw control means is provided with the chuck rotation fix switching means. To set the main body in the fixed state, and control the drive motor to open and close the gripping claws.

【0020】また、上記の電動チャックの制御装置にお
いて、前記チャック回転固定切換手段は、前記固定状態
では前記本体部と前記主軸との相対回転を可能とし、前
記解放状態では前記本体部と前記主軸との相対回転を不
可能とするものであることが好ましい。
In the electric chuck control device, the chuck rotation fixing switching means enables relative rotation between the main body and the main spindle in the fixed state, and the main body and the main spindle in the released state. It is preferable that relative rotation with respect to is not possible.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図1は、本発明を適用する工作機
械としてのNC(数値制御)旋盤の主軸2の先端に取り
付けられたチャック15の断面図である。図1(b)
は、図1(a)のB−B矢視拡大断面図である。なお、
工作機械はターニングセンタ、研削盤などであってもよ
い。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a chuck 15 attached to a tip of a spindle 2 of an NC (numerical control) lathe as a machine tool to which the present invention is applied. FIG. 1 (b)
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the arrow BB in FIG. In addition,
The machine tool may be a turning center, a grinding machine, or the like.

【0022】主軸2は、主軸台(図示せず)に回転可能
に支持され、主軸モータ4(図2参照)によって回転駆
動される。主軸2の主軸端10の前方には、面板12が
ボルトで固定されている。主軸端10に固定された面板
12の前面81には、駆動歯車固定板82がボルト83
により固定されている。駆動歯車固定板82の中心孔に
は、ニードルベアリングである転動体87を介して円筒
状のスクロール支持筒90が回転可能に支持されて配置
されている。スクロール支持筒90は、その前方に延び
た第1部材21と一体である。
The spindle 2 is rotatably supported by a headstock (not shown), and is driven to rotate by a spindle motor 4 (see FIG. 2). A face plate 12 is fixed in front of the spindle end 10 of the spindle 2 with bolts. On the front surface 81 of the face plate 12 fixed to the spindle end 10, a drive gear fixing plate 82 is provided with bolts 83.
It is fixed by. In the center hole of the driving gear fixing plate 82, a cylindrical scroll support tube 90 is rotatably supported via a rolling element 87 as a needle bearing. The scroll support cylinder 90 is integrated with the first member 21 extending forward.

【0023】駆動歯車固定板82と一体の駆動歯車本体
85の外周には、駆動歯車86が形成されている。結
局、主軸2に駆動歯車本体85が固定されていることに
なる。スクロール支持筒90の前方外周には、軸受95
を介してスクロール96が回転可能に支持されて配置さ
れている。スクロール96の前端面には、主軸2の中心
線を中心とする渦巻き状のスクロール溝19が形成され
ている。このスクロール溝19にマスタージョー26の
後面に形成されたスクロール歯28が噛み合っている。
マスタージョー26は第1部材21に形成された案内溝
によって半径方向に移動可能になっている。また、マス
タージョー26は所定角度ごとに複数個(例えば3個)
設けられている。マスタージョー26には把持爪30が
固定されている。
A drive gear 86 is formed on the outer periphery of the drive gear body 85 integrated with the drive gear fixing plate 82. As a result, the drive gear main body 85 is fixed to the main shaft 2. A bearing 95 is provided on the front outer periphery of the scroll support cylinder 90.
, A scroll 96 is rotatably supported and arranged. On the front end surface of the scroll 96, a spiral scroll groove 19 centering on the center line of the main shaft 2 is formed. Scroll teeth 28 formed on the rear surface of the master jaw 26 mesh with the scroll grooves 19.
The master jaw 26 is movable in a radial direction by a guide groove formed in the first member 21. Also, a plurality of master jaws 26 are provided at predetermined angles (for example, three).
Is provided. A gripping claw 30 is fixed to the master jaw 26.

【0024】スクロール支持筒90と一体の第1部材2
1の内周面には、内歯歯車97が形成されている。前述
した駆動歯車86と内歯歯車97との間には、3個の中
間歯車100が等角度位置に配置され、両者に噛み合っ
ている。中間歯車100の軸100aは、スクロール9
6にニードルベアリングである転動体102を介して回
転自在に支持され配置されている。結局、駆動歯車8
6、中間歯車100及び内歯歯車97は遊星歯車機構を
構成し、一種の減速機構の役割を果たす。
First member 2 integrated with scroll support cylinder 90
An internal gear 97 is formed on the inner peripheral surface of the first gear 1. Between the drive gear 86 and the internal gear 97 described above, three intermediate gears 100 are arranged at equal angular positions and mesh with each other. The shaft 100a of the intermediate gear 100 is
6 is rotatably supported and disposed via a rolling element 102 as a needle bearing. After all, drive gear 8
6. The intermediate gear 100 and the internal gear 97 constitute a planetary gear mechanism, and play a role of a kind of reduction mechanism.

【0025】第1部材21と一体に固定された第2部材
22には、位置決め穴41が形成されている。位置決め
穴41には固定ピン45が挿入され、第1部材21、第
2部材22などから構成される本体部20の主軸台等の
工作機械の機体に対する回転を阻止する。固定ピン45
の中心には加圧空気を供給するための供給通路を備えて
いる。位置決め穴41に固定ピン45が挿入されると、
制御弁(図示せず)を開にして加圧空気が固定ピン45
から位置決め穴41に供給される。
The second member 22 fixed integrally with the first member 21 has a positioning hole 41 formed therein. A fixing pin 45 is inserted into the positioning hole 41 to prevent the main body 20 including the first member 21 and the second member 22 from rotating with respect to the body of a machine tool such as a headstock. Fixing pin 45
Is provided at the center thereof with a supply passage for supplying pressurized air. When the fixing pin 45 is inserted into the positioning hole 41,
When the control valve (not shown) is opened, the pressurized air is
Is supplied to the positioning hole 41 from

【0026】第2部材22には、環状の形をしたシリン
ダ筒111が配置固定されている。第2部材22とシリ
ンダ筒111との間で環状の空間であるシリンダ室11
0が区画されており、このシリンダ室110は断面が矩
形をしたものである。シリンダ室110には、環状のピ
ストン112が挿入されている。シリンダ室110とピ
ストン112とは、空気圧で作動するシリンダ機構を構
成する。
An annular cylinder cylinder 111 is disposed and fixed to the second member 22. The cylinder chamber 11 which is an annular space between the second member 22 and the cylinder cylinder 111
0 is defined, and the cylinder chamber 110 has a rectangular cross section. An annular piston 112 is inserted into the cylinder chamber 110. The cylinder chamber 110 and the piston 112 constitute a pneumatically operated cylinder mechanism.

【0027】固定ピン45から位置決め穴41に供給さ
れた加圧空気は、第2部材22とシリンダ筒111に形
成された空気供給路101を通り、ピストン112を駆
動する。一方、ピストン112の端面の突起に接するよ
うにその後方には、クラッチ板113が配置されてい
る。また、駆動歯車固定板82の前方には、3本の案内
ピン114が等角度位置に配置固定されている。案内ピ
ン114には、環状の形をしたクラッチ板113が前後
動可能に配置されている。
The pressurized air supplied from the fixing pin 45 to the positioning hole 41 passes through the second member 22 and the air supply passage 101 formed in the cylinder tube 111 to drive the piston 112. On the other hand, a clutch plate 113 is disposed behind the piston 112 so as to be in contact with the protrusion on the end face. Further, three guide pins 114 are arranged and fixed at equal angular positions in front of the drive gear fixing plate 82. An annular clutch plate 113 is disposed on the guide pin 114 so as to be able to move back and forth.

【0028】クラッチ板113の後方には、等角度位置
にコイルスプリング115が配置されている。コイルス
プリング115は、クラッチ板113を介してピストン
112を前方に付勢するものである。クラッチ板113
の前方の端面には、クラッチ歯116が形成されてい
る。クラッチ歯116と対向する位置の第2部材22の
後方には、クラッチ歯117が形成されている。クラッ
チ歯116とクラッチ歯117とが噛み合うと第2部材
22と主軸2とは相対移動しないように固定される。加
工時にはコイルスプリング115の付勢力により、クラ
ッチ歯116とクラッチ歯117とが噛み合い、主軸2
とチャック15の本体部20とは固定されている。
Behind the clutch plate 113, a coil spring 115 is disposed at an equiangular position. The coil spring 115 urges the piston 112 forward through the clutch plate 113. Clutch plate 113
A clutch tooth 116 is formed on the front end face of the clutch. Behind the second member 22 at a position facing the clutch teeth 116, clutch teeth 117 are formed. When the clutch teeth 116 and the clutch teeth 117 mesh with each other, the second member 22 and the main shaft 2 are fixed so as not to move relative to each other. At the time of machining, the clutch teeth 116 and the clutch teeth 117 are engaged by the urging force of the coil spring 115, and
And the main body 20 of the chuck 15 are fixed.

【0029】次に、このチャック15の作動を説明す
る。チャック15に工作物を把持させるには、まずNC
装置50(図2参照)からC軸/主軸制御部410に主
軸割り出し指令を送出し、主軸2をあらかじめ定められ
た角度位置のところに位置決め停止させる。次に、位置
決め穴41に固定ピン45を挿入し、本体部20を主軸
台、ベッド等の工作機械の機体に対して回転不可能な固
定状態とする。位置決め穴41に固定ピン45を挿入す
ると、続いて制御弁を開にして加圧空気を固定ピン45
から位置決め穴41に供給する。
Next, the operation of the chuck 15 will be described. In order for the chuck 15 to grip the workpiece, first the NC
A spindle indexing command is sent from the device 50 (see FIG. 2) to the C-axis / spindle controller 410 to stop the spindle 2 at a predetermined angular position. Next, the fixing pin 45 is inserted into the positioning hole 41, and the main body 20 is brought into a fixed state in which the main body 20 cannot be rotated with respect to a machine body such as a headstock or a bed. When the fixing pin 45 is inserted into the positioning hole 41, the control valve is subsequently opened to apply pressurized air to the fixing pin 45.
From the positioning hole 41.

【0030】固定ピン45の中心を通って位置決め穴4
1に供給された加圧空気は、第2部材22とシリンダ筒
111に形成された空気供給路101に供給され、ピス
トン112を駆動する。ピストン112の駆動により、
クラッチ板113がコイルスプリング115を圧縮し後
方に移動される。この移動により、クラッチ歯116と
クラッチ歯117との噛み合いが解除される。この解除
により本体部20の第2部材22と主軸2とは相対回転
が可能となる。
The positioning hole 4 passes through the center of the fixing pin 45.
The pressurized air supplied to 1 is supplied to the second member 22 and the air supply path 101 formed in the cylinder tube 111, and drives the piston 112. By driving the piston 112,
The clutch plate 113 compresses the coil spring 115 and moves backward. By this movement, the engagement between the clutch teeth 116 and the clutch teeth 117 is released. With this release, the second member 22 of the main body 20 and the main shaft 2 can rotate relative to each other.

【0031】チャック15の本体部20を固定状態とし
たまま、主軸モータ4(図2参照)により主軸2を回転
駆動して、駆動歯車86、中間歯車100、内歯歯車9
7の減速機構を介してスクロール96を回転させ、把持
爪30を開閉動作させて工作物の解放または把持を行
う。この減速機構により主軸2の駆動トルクは増大され
てスクロール96に伝達される。工作物の解放または把
持動作が終了すれば、固定ピン45を位置決め穴41か
ら引き抜いて、チャック15の本体部20を主軸台等の
工作機械の機体に対して回転可能な解放状態とする。そ
れと同時に、制御弁(図示せず)を閉にして加圧空気の
供給を止めるので、加圧空気の圧力がなくなり、ピスト
ン112はコイルスプリング115の付勢力により前方
に移動し、クラッチ歯116とクラッチ歯117が噛み
合って主軸2とチャック15の本体部20とが固定され
る。これでチャック15に把持された工作物は加工可能
な状態となる。
With the main body 20 of the chuck 15 fixed, the main shaft 2 is driven to rotate by the main shaft motor 4 (see FIG. 2), and the driving gear 86, the intermediate gear 100, and the internal gear 9 are rotated.
The scroll 96 is rotated via the speed reduction mechanism 7 to open and close the gripping claws 30 to release or grip the workpiece. The drive torque of the main shaft 2 is increased by this speed reduction mechanism and transmitted to the scroll 96. When the release or gripping operation of the workpiece is completed, the fixing pin 45 is pulled out from the positioning hole 41, and the main body 20 of the chuck 15 is brought into a release state in which the main body 20 of the chuck 15 can be rotated with respect to a machine tool body such as a headstock. At the same time, the control valve (not shown) is closed to stop the supply of the pressurized air, so that the pressure of the pressurized air is lost, and the piston 112 moves forward by the urging force of the coil spring 115, and the clutch teeth 116 and The main shaft 2 and the main body 20 of the chuck 15 are fixed by the engagement of the clutch teeth 117. The workpiece held by the chuck 15 is now ready for machining.

【0032】なお、上記の実施の形態においては、加圧
空気によりピストン112を駆動するようにしている
が、固定ピン45が位置決め穴41に挿入されたとき、
機械的な伝達機構によりピストン112を移動させるよ
うにしても良い。
In the above embodiment, the piston 112 is driven by pressurized air. However, when the fixing pin 45 is inserted into the positioning hole 41,
The piston 112 may be moved by a mechanical transmission mechanism.

【0033】図2は、NC装置50および各制御モータ
等の構成を示すブロック図である。NC装置50として
は、NC専用機や、個人用小型コンピュータ(以下、パ
ソコンという)の拡張スロットにサーボモータの制御、
シーケンス制御等を行うNCボード等を装備して数値制
御機能とパソコン機能とを有するいわゆるパソコンNC
装置が使用できる。NC装置50には、種々のデータ処
理を行う情報処理手段としてのCPU51が設けられて
おり、CPU51にはバス52を介して主記憶装置とし
てROM53およびRAM54が接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the NC unit 50 and each control motor. As the NC device 50, control of a servomotor is provided in an expansion slot of a dedicated NC machine or a small personal computer (hereinafter, referred to as a personal computer).
A so-called personal computer NC equipped with an NC board for performing sequence control, etc., and having a numerical control function and a personal computer function
The device can be used. The NC device 50 is provided with a CPU 51 as information processing means for performing various data processing. The CPU 51 is connected to a ROM 53 and a RAM 54 as main storage devices via a bus 52.

【0034】CPU51は、ROM53に記憶されてい
るシステムプログラムおよびデータと、RAM54にロ
ード(メモリ中に読み込むこと)されたプログラムおよ
びデータに従って動作する。このようにRAM54にロ
ードされるプログラムとしては、基本プログラムである
OS(オペレーティング・システム)や数多くあるNC
指令の各NC指令に応じた処理を行うNC指令処理プロ
グラム、NC指令の中でも特にチャック開閉制御に関連
するNC指令の処理を行うチャック制御プログラム54
1、把持爪位置演算プログラム542、把持力演算プロ
グラム543、表示手段58に対して文字や図形の表示
を行う表示制御プログラム等がある。
The CPU 51 operates according to the system programs and data stored in the ROM 53 and the programs and data loaded into the RAM 54 (read into the memory). The programs loaded into the RAM 54 as described above include an OS (operating system), which is a basic program, and a large number of NCs.
An NC command processing program for performing a process corresponding to each NC command of the commands, and a chuck control program 54 for processing an NC command particularly related to the chuck opening / closing control among the NC commands.
1, a gripping claw position calculation program 542, a gripping force calculation program 543, a display control program for displaying characters and graphics on the display means 58, and the like.

【0035】把持爪位置演算プログラム542は、チャ
ック15の把持爪30の位置と主軸2のC軸座標値との
対応関係を演算するプログラムであり、一方から他方を
演算して求める。ここでC軸とは、主軸2の主軸軸線回
りの角度位置を制御するための制御軸である。把持爪3
0の位置は、直径表示により表示、入力されるが、NC
装置50の内部ではC軸座標値に変換して記憶され管理
される。C軸座標値と把持爪30の位置は、原点を適当
にとれば比例関係にある。
The gripping claw position calculation program 542 is a program for calculating the correspondence between the position of the gripping claw 30 of the chuck 15 and the C-axis coordinate value of the spindle 2, and is obtained by calculating one from the other. Here, the C axis is a control axis for controlling the angular position of the main shaft 2 around the main axis. Gripping claw 3
The position of 0 is displayed and input by the diameter display.
In the device 50, the data is converted into C-axis coordinate values, stored and managed. The C-axis coordinate value and the position of the gripping claw 30 are in a proportional relationship if the origin is appropriately set.

【0036】すなわち、C軸座標値cと把持爪位置dと
は、c=k・dの関係にある。kは変換定数であり、主
軸2からの駆動の減速比、スクロール96のピッチ等に
依存する定数である。移動量、速度についても同じ変換
定数kによって変換される。把持爪位置演算プログラム
542は、変換定数kによって、C軸と把持爪の座標
値、移動量、速度を互いに変換する。把持爪位置の表示
手段58への表示は直径値に変換されて表示され、把持
爪位置の入力も直径値によるので作業者にとってわかり
やすい。
That is, the C-axis coordinate value c and the gripping claw position d have a relationship of c = k · d. k is a conversion constant, which is a constant that depends on the reduction ratio of the drive from the main shaft 2, the pitch of the scroll 96, and the like. The moving amount and the speed are also converted by the same conversion constant k. The gripping claw position calculation program 542 converts the coordinate value, the movement amount, and the speed of the C-axis and the gripping claw with each other by using the conversion constant k. The display of the gripping claw position on the display means 58 is converted into a diameter value and displayed, and the input of the gripping claw position is also based on the diameter value, so that it is easy for the operator to understand.

【0037】把持力演算プログラム543は、主軸モー
タ4の駆動トルクと把持爪30による把持力との対応関
係により、一方から他方を演算して求めるプログラムで
ある。駆動トルクと把持力との関係にはチャック15ご
とに個体差がある等のため、駆動トルクと把持力の対応
関係が後述する低把持力較正データ領域552、高把持
力較正データ領域553にテーブルとして記憶されてい
る。そして、設定値選択変更プログラム544は、NC
加工プログラムの指令によりチャッキングデータメモリ
57に記憶されているチャッキングデータの組の選択を
行ったり、チャッキングデータの変更を行うためのプロ
グラムである。
The gripping force calculation program 543 is a program obtained by calculating one from the other based on the correspondence between the driving torque of the spindle motor 4 and the gripping force of the gripping claws 30. Since there is an individual difference in the relationship between the driving torque and the gripping force for each chuck 15 and the like, the correspondence between the driving torque and the gripping force is stored in a table in a low gripping force calibration data area 552 and a high gripping force calibration data area 553 described later. It is stored as Then, the setting value selection change program 544 is
This is a program for selecting a set of chucking data stored in the chucking data memory 57 or changing the chucking data according to a command of a machining program.

【0038】また、CPU51にはバス52を介してパ
ラメータメモリ55が接続されている。パラメータメモ
リ55には、加工に必要な各種パラメータを記憶してお
く。パラメータメモリ55は、不揮発メモリを使用する
ことによりNC装置50の電源をオフにしても記憶内容
を保持しておくことができる。パラメータメモリ55に
は、チャック基本パラメータ領域551、低把持力較正
データ領域552、高把持力較正データ領域553、切
換把持力データ領域554の各記憶領域が設定されてい
る。
A parameter memory 55 is connected to the CPU 51 via a bus 52. The parameter memory 55 stores various parameters required for processing. By using a non-volatile memory, the parameter memory 55 can retain the stored contents even when the power of the NC device 50 is turned off. In the parameter memory 55, storage areas of a chuck basic parameter area 551, a low grip force calibration data area 552, a high grip force calibration data area 553, and a switching grip force data area 554 are set.

【0039】チャック基本パラメータ領域551は、表
示手段58のチャック保守画面(図4参照)に表示され
る種々のチャック固有のチャック基本パラメータを記憶
する記憶領域である。これらのチャック基本パラメータ
は、工作機械メーカが設定するものである。通常、ユー
ザがチャック基本パラメータを変更することはない。低
把持力較正データ領域552および高把持力較正データ
領域553は、主軸モータ4のトルク制限値とチャック
15の把持爪30による把持力との関係を演算するため
のデータを記憶する記憶領域である。
The chuck basic parameter area 551 is a storage area for storing various chuck-specific chuck basic parameters displayed on the chuck maintenance screen (see FIG. 4) of the display means 58. These chuck basic parameters are set by the machine tool maker. Normally, the user does not change the chuck basic parameters. The low gripping force calibration data area 552 and the high gripping force calibration data area 553 are storage areas for storing data for calculating the relationship between the torque limit value of the spindle motor 4 and the gripping force of the chuck 15 of the chuck 15. .

【0040】把持力が比較的小さい(低把持力)場合に
は、主軸モータ4の回転速度を低速(例えば5回転/
分)として小さい領域の把持力を正確に制御可能とす
る。把持力が比較的大きい(高把持力)場合には、主軸
モータ4の回転速度を低把持力の場合よりも高速(例え
ば30回転/分)として把持時間を短縮できるようにす
る。このために、低把持力領域での低把持力較正データ
Da(図5参照)と高把持力領域での高把持力較正デー
タDb(図5参照)とがそれぞれ低把持力較正データ領
域552および高把持力較正データ領域553に記憶さ
れている。
When the gripping force is relatively small (low gripping force), the rotation speed of the spindle motor 4 is reduced to a low speed (for example, 5 rotations /
As a minute), the gripping force of a small area can be accurately controlled. When the gripping force is relatively large (high gripping force), the rotation speed of the spindle motor 4 is set to a higher speed (for example, 30 rotations / minute) than when the gripping force is low, so that the gripping time can be reduced. For this reason, the low grip force calibration data Da (see FIG. 5) in the low grip force region and the high grip force calibration data Db (see FIG. 5) in the high grip force region are respectively included in the low grip force calibration data region 552 and the low grip force calibration data region 552. It is stored in the high grip force calibration data area 553.

【0041】切換把持力は低把持力領域と高把持力領域
での把持力の制御を切り換えるための把持力の境界値で
ある。切換把持力は切換把持力データ領域554に記憶
されている。把持力の設定値が切換把持力よりも小さけ
れば低把持力領域として、低把持力較正データDaによ
り駆動トルクと把持力の換算が行われ、主軸モータ4の
回転速度を低速として把持動作を行う。把持力の設定値
が切換把持力以上であれば高把持力領域として、高把持
力較正データDbにより駆動トルクと把持力の換算が行
われ、主軸モータ4の回転速度を高速として把持動作を
行う。
The switching grip force is a boundary value of the grip force for switching the control of the grip force between the low grip force region and the high grip force region. The switching gripping force is stored in the switching gripping force data area 554. If the set value of the gripping force is smaller than the switching gripping force, the driving torque and the gripping force are converted by the low gripping force calibration data Da as a low gripping force area, and the gripping operation is performed with the rotation speed of the spindle motor 4 being low. . If the set value of the gripping force is equal to or greater than the switching gripping force, the driving torque and the gripping force are converted by the high gripping force calibration data Db as a high gripping force area, and the gripping operation is performed with the rotation speed of the spindle motor 4 being high. .

【0042】さらに、CPU51にはバス52を介して
NC加工プログラムメモリ56、チャッキングデータメ
モリ57が接続されている。NC加工プログラムメモリ
56には、工作物をチャック15から解放したり、工作
物をチャック15に把持したり、刃物台(図示せず)と
主軸台とを相対的にZ軸(主軸軸線と平行な座標軸)お
よびX軸(Z軸と直交する座標軸)方向に移動制御して
加工を行うためのNC加工プログラムが記憶されてい
る。チャッキングデータメモリ57は、表示手段58の
チャック設定画面(図6参照)に表示される種々のデー
タが記憶されるメモリである。チャッキングデータは、
工作物の種類ごとにユーザが設定するものである。
Further, an NC machining program memory 56 and a chucking data memory 57 are connected to the CPU 51 via a bus 52. In the NC machining program memory 56, the workpiece is released from the chuck 15, the workpiece is gripped by the chuck 15, and the tool rest (not shown) and the headstock are relatively Z-axis (parallel to the spindle axis). NC machining programs for performing movement control in the directions of the X axis (coordinate axes orthogonal to the Z axis) and the X axis (coordinate axes orthogonal to the Z axis). The chucking data memory 57 is a memory for storing various data displayed on the chuck setting screen (see FIG. 6) of the display means 58. The chucking data is
This is set by the user for each type of workpiece.

【0043】CPU51にはバス52を介して入出力機
器が接続されている。入出力機器としては、文字および
図形を表示する表示手段58、作業者がデータを入力す
るための入力手段59がインターフェース回路を介して
バス52に接続されている。表示手段58としてはCR
T、EL表示パネルや液晶ディスプレイ等が使用でき、
入力手段59としてはキーボード、表示手段58と一体
に組み合わせたタッチパネル等が使用できる。
Input / output devices are connected to the CPU 51 via a bus 52. As input / output devices, a display means 58 for displaying characters and figures and an input means 59 for an operator to input data are connected to the bus 52 via an interface circuit. As the display means 58, CR
T, EL display panel, liquid crystal display, etc. can be used,
As the input means 59, a keyboard, a touch panel integrated with the display means 58, or the like can be used.

【0044】また、CPU51にはバス52を介して補
助記憶装置としての固定ディスク装置を接続するように
してもよい。その場合、固定ディスク装置にはCPU5
1によって実行されるべき種々のプログラム等を記憶し
ておき、適宜、これらのプログラム等を固定ディスク装
置からRAM54やNC加工プログラムメモリ56にロ
ードすればよい。
Further, a fixed disk device as an auxiliary storage device may be connected to the CPU 51 via the bus 52. In this case, the fixed disk device has a CPU 5
Various programs and the like to be executed by the computer 1 may be stored, and these programs and the like may be loaded from the fixed disk device into the RAM 54 and the NC machining program memory 56 as appropriate.

【0045】NC装置50は、C軸/主軸制御部41
0、アンプ411を介してNC旋盤の主軸モータ4に接
続されている。主軸モータ4の回転数は検出器412を
介してアンプ411にフィードバックされ、所定の回転
数が維持される。主軸2のC軸回りの角度位置は、検出
器412からアンプ411およびC軸/主軸制御部41
0にフィードバックされ、主軸2をC軸方向に速度と位
置を制御し、所望の角度位置に位置決めすることが可能
である。
The NC device 50 includes a C-axis / spindle controller 41.
0, connected via an amplifier 411 to the spindle motor 4 of the NC lathe. The rotation speed of the spindle motor 4 is fed back to the amplifier 411 via the detector 412, and the predetermined rotation speed is maintained. The angular position of the spindle 2 around the C axis is determined by the detector 412 and the amplifier 411 and the C axis / spindle controller 41.
This is fed back to 0, and the speed and position of the main shaft 2 can be controlled in the C-axis direction to position the main shaft 2 at a desired angular position.

【0046】同様にNC装置50は、X軸位置決め制御
部61、アンプ62を介してNC旋盤のX軸モータ6に
接続されており、工作物と刃物台とのX軸方向(Z軸方
向と直交する方向)の相対移動を制御する。X軸モータ
6の回転数と回転角度は検出器63を介してアンプ62
とX軸位置決め制御部61にフィードバックされ、刃物
台の相対移動のX軸方向の速度と位置の制御に用いられ
る。Z軸モータ7、Z軸位置決め制御部71、アンプ7
2、検出器73の機能もX軸に対するものと同様であ
り、工作物と刃物台とのZ軸方向(主軸軸線方向と平行
な方向)の相対移動を制御する。
Similarly, the NC device 50 is connected to the X-axis motor 6 of the NC lathe via the X-axis positioning control unit 61 and the amplifier 62, so that the workpiece and the tool rest can move in the X-axis direction (Z-axis direction). (Relative direction). The number of rotations and the rotation angle of the X-axis motor 6 are determined by an amplifier 62 via a detector 63.
Is fed back to the X-axis positioning control unit 61 and is used for controlling the speed and position of the relative movement of the tool post in the X-axis direction. Z-axis motor 7, Z-axis positioning controller 71, amplifier 7
2. The function of the detector 73 is the same as that for the X axis, and controls the relative movement of the workpiece and the tool rest in the Z axis direction (a direction parallel to the main axis direction).

【0047】また、NC装置50は、PLC(プログラ
マブル・ロジック・コントローラ)500を介して、フ
ットスイッチ501、ドア閉確認スイッチ502、モー
ド切換スイッチ511、内外締め切換スイッチ512が
接続されている。フットスイッチ501は、チャック1
5を手動操作で開閉するための足踏みスイッチである。
ドア閉確認スイッチ502は、NC旋盤の加工領域を遮
蔽する開閉ドアが閉状態であることを確認するためのセ
ンサである。
The NC device 50 is connected via a PLC (Programmable Logic Controller) 500 to a foot switch 501, a door close confirmation switch 502, a mode changeover switch 511, and an inside / outside tightening changeover switch 512. The foot switch 501 is for the chuck 1
5 is a foot switch for manually opening and closing 5.
The door closing confirmation switch 502 is a sensor for confirming that the opening / closing door that covers the processing area of the NC lathe is in a closed state.

【0048】モード切換スイッチ511は、チャック1
5の運転モードを手動で加工モードとチャッキングモー
ドに切り換えるためのスイッチである。内外締め切換ス
イッチ512は、工作物の把持方向(内径で把持する
か、外径で把持するか)を切り換えるためのスイッチで
ある。また図示していないが、固定ピン45を駆動する
アクチュエータ、固定ピン45の挿入または抜き出し状
態を検出する位置センサ等もPLC500に接続されて
いる。
The mode switch 511 is connected to the chuck 1
A switch for manually switching the operation mode 5 between the machining mode and the chucking mode. The inside / outside tightening changeover switch 512 is a switch for switching a gripping direction of the workpiece (whether to grip the inner diameter or the outer diameter). Although not shown, an actuator for driving the fixing pin 45, a position sensor for detecting the insertion or removal state of the fixing pin 45, and the like are also connected to the PLC 500.

【0049】図3は、チャック15の操作パネル510
の構成を示す図である。操作パネル510には、前述の
モード切換スイッチ511が設けられている。切り欠き
部511aを「加工」と「チャッキング」のいずれかに
合わせ、モード切換スイッチ511の中央部を押圧する
と有効になる。チャッキングモードはチャック15に工
作物を把持したり把持を解放したりするモードであり、
加工モードは把持した工作物の加工を行うモードであ
る。加工モードではLED515が点灯し、チャッキン
グモードではLED516が点灯する。また、チャッキ
ングモードへの切り換え操作時には、ドア閉確認スイッ
チ502の状態が検出され、開閉ドアが閉状態でないと
警告表示となりチャッキング動作は行われない。このた
め作業者の安全が確保される。
FIG. 3 shows an operation panel 510 of the chuck 15.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of FIG. The operation panel 510 is provided with the mode changeover switch 511 described above. The cut-out portion 511a is set to one of “machining” and “chucking”, and pressing the center of the mode changeover switch 511 is effective. The chucking mode is a mode in which the workpiece is held or released by the chuck 15.
The processing mode is a mode for processing a gripped workpiece. The LED 515 is turned on in the processing mode, and the LED 516 is turned on in the chucking mode. Further, at the time of the switching operation to the chucking mode, the state of the door close confirmation switch 502 is detected, and if the open / close door is not in the closed state, a warning is displayed and the chucking operation is not performed. Therefore, the safety of the worker is ensured.

【0050】段取開閉スイッチ514は、押しボタンス
イッチであり、押圧するごとに段取開閉モードが「入」
と「切」とに切り換えられる。段取開閉モードが「入」
の状態の場合は押しボタン自体が点灯状態となる。段取
開閉モードは、作業者が手動で把持爪30の移動を行う
モードである。内外締め切換スイッチ512は、工作物
を内径側から把持するか(内締め)、外径側から把持す
るか(外締め)を切り換えるスイッチである。
The setup opening / closing switch 514 is a push button switch.
And "OFF". Setup open / close mode is “On”
In this state, the push button itself is turned on. The setup opening / closing mode is a mode in which the operator manually moves the gripping claws 30. The inside / outside tightening changeover switch 512 is a switch for switching between gripping the workpiece from the inner diameter side (inner tightening) and gripping the workpiece from the outer diameter side (outer tightening).

【0051】把持解放切換スイッチ513は、工作物を
把持するか解放するかの移動方向を切り換えるトグルス
イッチである。レバーを「締め」側に倒すと把持方向、
「ゆるめ」側に倒すと解放方向を選択することになる。
段取開閉モードでは、作業者は内外締め切換スイッチ5
12、把持解放切換スイッチ513により把持爪30の
移動方向を選択し、フットスイッチ501を足で押圧す
ることにより把持爪30を移動させる。把持爪30はフ
ットスイッチ501がオンの間だけ移動する。
The grip release switch 513 is a toggle switch for switching the moving direction of gripping or releasing the workpiece. When the lever is tilted to the “tightened” side, the grip direction,
If you tilt it to the "loose" side, you will select the release direction.
In the setup opening / closing mode, the operator operates the internal / external tightening changeover switch 5.
12. The moving direction of the grip claw 30 is selected by the grip release switch 513, and the grip claw 30 is moved by pressing the foot switch 501 with the foot. The grip claw 30 moves only while the foot switch 501 is on.

【0052】図4は、NC装置50の表示手段58に表
示されるチャック保守画面を示す図である。この画面
は、工作機械メーカがチャック基本パラメータ領域55
1のチャック基本パラメータの設定を行うため、あるい
は工作機械のメンテナンスを行うための画面であり、ユ
ーザがこの画面からチャック基本パラメータを変更する
ことはできないようにされている。チャック基本パラメ
ータには、画面に示されているように、ハードウェア基
本パラメータとソフトウェア基本パラメータがある。
FIG. 4 is a view showing a chuck maintenance screen displayed on the display means 58 of the NC device 50. This screen is displayed when the machine tool maker displays the chuck basic parameter area 55.
1 is a screen for setting the basic chuck parameters or performing maintenance of the machine tool. The user cannot change the basic chuck parameters from this screen. The chuck basic parameters include hardware basic parameters and software basic parameters as shown on the screen.

【0053】これらは個々の工作機械のチャック固有の
パラメータである。図示しないカーソルキーにより、カ
ーソル位置を変更し、各パラメータを変更、設定するこ
とができる。カーソル位置の行は、先頭の見出しキャラ
クタが反転表示されるとともに下線が付加表示される。
図4では、C軸指令速度V1の行にカーソルがあり、こ
の値が設定可能である。また、この画面から機能キーの
「設定」キーを押すと図6のチャック設定画面を表示
し、この画面から機能キーの「較正」キーを押すと図5
の把持力較正画面を表示する。
These are parameters specific to the chuck of each machine tool. By using a cursor key (not shown), the cursor position can be changed, and each parameter can be changed and set. In the line at the cursor position, the first heading character is displayed in reverse video and an underline is additionally displayed.
In FIG. 4, the cursor is located on the line of the C-axis command speed V1, and this value can be set. Pressing the "setting" key of the function key from this screen displays the chuck setting screen of FIG. 6, and pressing the "calibration" key of the function key from this screen causes the chucking screen of FIG.
Is displayed.

【0054】ハードウェア基本パラメータについて説明
する。最大入力トルクは、主軸モータ4の最大駆動トル
クの値である。最大把持力は主軸モータ4の最大駆動ト
ルク発生時の把持力であり、最小把持力は工作物を把持
可能な把持力の下限値である。把持力設定単位は、把持
力設定の単位量である。これらの力の単位は図4では、
kgf(キログラム重)となっているが、N(ニュート
ン)として設定することも可能である。
The hardware basic parameters will be described. The maximum input torque is the value of the maximum drive torque of the spindle motor 4. The maximum gripping force is a gripping force when the maximum drive torque of the spindle motor 4 is generated, and the minimum gripping force is a lower limit of a gripping force capable of gripping a workpiece. The gripping force setting unit is a unit amount of the gripping force setting. The unit of these forces is
It is kgf (kilogram weight), but it can be set as N (Newton).

【0055】チャック内減速比は、主軸2からスクロー
ル96への回転伝達の減速比である。スクロールピッチ
は、スクロール96のスクロール溝19のピッチであ
る。内部クラッチ歯ピッチは、クラッチ板113および
第2部材22のクラッチ歯116,117のピッチであ
る。主軸2の停止位置は、内部クラッチ歯ピッチの角度
ごとの位置(クラッチ歯116,117が噛み合い可能
な位置)としなければならない。
The in-chuck reduction ratio is a reduction ratio of rotation transmission from the main shaft 2 to the scroll 96. The scroll pitch is the pitch of the scroll groove 19 of the scroll 96. The internal clutch tooth pitch is a pitch between the clutch teeth 116 and 117 of the clutch plate 113 and the second member 22. The stop position of the main shaft 2 must be a position for each angle of the internal clutch tooth pitch (a position where the clutch teeth 116 and 117 can be engaged).

【0056】次に、ソフトウェア基本パラメータについ
て説明する。ストローク上限は、把持爪30の最大径側
のストローク限界値である。ストローク下限は、把持爪
30の最小径側のストローク限界値である。トルク制限
値T1は、把持爪30の高速移動時やゆるめ動作時のト
ルク制限値である。T1は、最大トルクに対する百分率
で入力する。C軸指令速度V1は、把持爪30の高速移
動時のC軸移動速度であり、例えば、C軸の早送り速度
である。
Next, the software basic parameters will be described. The stroke upper limit is a stroke limit value on the maximum diameter side of the gripping claw 30. The stroke lower limit is a stroke limit value on the minimum diameter side of the gripping claw 30. The torque limit value T1 is a torque limit value at the time of high-speed movement or loosening operation of the gripping claw 30. T1 is entered as a percentage of the maximum torque. The C-axis command speed V1 is the C-axis movement speed at the time of high-speed movement of the gripping claw 30, and is, for example, the C-axis rapid traverse speed.

【0057】C軸指令速度V2は、把持爪30の把持動
作時のC軸移動速度である。C軸指令速度V2として
は、設定把持力が切換把持力より小さい低把持力領域で
の速度V2aと、設定把持力が切換把持力以上の高把持
力領域での速度V2bとが設定されている。速度V2a
よりも速度V2bの方が高速(例えば、速度V2aが5
回転/分に対して速度V2bが30回転/分)に設定さ
れる。C軸指令速度V3は、把持爪30の極低速移動時
(停止点から把持点への移動時等)のC軸移動速度であ
る。V1,V2,V3の単位は回転/毎分である。
The C-axis command speed V2 is the C-axis moving speed during the gripping operation of the gripping claws 30. As the C-axis command speed V2, a speed V2a in a low gripping force region where the set gripping force is smaller than the switching gripping force, and a speed V2b in a high gripping force region where the set gripping force is equal to or greater than the switching gripping force are set. . Speed V2a
The speed V2b is higher than the speed V2b (for example, when the speed V2a is 5).
(The speed V2b is set to 30 rotations / minute with respect to the rotation / minute). The C-axis command speed V3 is the C-axis moving speed when the gripping claw 30 moves at an extremely low speed (such as when moving from the stop point to the gripping point). The unit of V1, V2, V3 is rotation / minute.

【0058】図5は、NC装置50の表示手段58に表
示される把持力較正画面を示す図である。これは、主軸
モータ4の駆動トルクと把持力との換算を行うための把
持力較正データを設定するための画面である。この画面
は、図4のチャック保守画面から機能キーの「較正」キ
ーを押すと表示される。C軸指令速度V2aにおける主
軸モータ4の駆動トルクと把持力との関係を示す低把持
力較正データDaと、C軸指令速度V2bにおける主軸
モータ4の駆動トルクと把持力との関係を示す高把持力
較正データDbとが表示されている。低把持力較正デー
タDaはパラメータメモリ55中の低把持力較正データ
領域552に記憶されており、高把持力較正データDb
は高把持力較正データ領域553に記憶されている。
FIG. 5 is a diagram showing a grip force calibration screen displayed on the display means 58 of the NC device 50. This is a screen for setting gripping force calibration data for converting the driving torque of the spindle motor 4 and the gripping force. This screen is displayed by pressing the "calibration" key of the function key from the chuck maintenance screen of FIG. Low grip force calibration data Da indicating the relationship between the drive torque of the spindle motor 4 and the grip force at the C-axis command speed V2a, and high grip indicating the relationship between the drive torque of the spindle motor 4 and the grip force at the C-axis command speed V2b. The force calibration data Db is displayed. The low grip force calibration data Da is stored in the low grip force calibration data area 552 in the parameter memory 55, and the high grip force calibration data Db
Are stored in the high gripping force calibration data area 553.

【0059】低把持力較正データDaおよび高把持力較
正データDbは、主軸モータ4のトルク制限値(最大ト
ルクに対する百分率で表す)とチャック15の把持力と
の関係を実測して記憶させたものである。画面左側にこ
れらのデータが数値テーブル形式で表示されている。ト
ルク制限および把持力の数値は実測値に基づいて書き換
えることができる。画面右側には、低把持力較正データ
Daおよび高把持力較正データDbがグラフ形式で表示
される。なお、把持力較正データは、高把持力較正デー
タDbに比べ低把持力較正データDaの方を較正データ
を求める間隔(把持力を実測する駆動トルクの間隔)を
狭くして把持力の実測値を求め設定しておくことが望ま
しい。このようにすることにより、低把持力較正データ
Daの精度、信頼性が向上し、より正確な把持力で工作
物を把持することができる。
The low grip force calibration data Da and the high grip force calibration data Db are obtained by actually measuring and storing the relationship between the torque limit value (expressed as a percentage of the maximum torque) of the spindle motor 4 and the grip force of the chuck 15. It is. These data are displayed in numerical table format on the left side of the screen. The numerical values of the torque limit and the gripping force can be rewritten based on the actually measured values. On the right side of the screen, low grip force calibration data Da and high grip force calibration data Db are displayed in a graph format. The gripping force calibration data is obtained by narrowing the interval for obtaining the calibration data (interval of the driving torque for actually measuring the gripping force) for the low gripping force calibration data Da compared to the high gripping force calibration data Db, Is desirably set. By doing so, the accuracy and reliability of the low gripping force calibration data Da are improved, and the workpiece can be gripped with a more accurate gripping force.

【0060】この低把持力較正データDaおよび高把持
力較正データDbにより、駆動トルクと把持力との換算
を行う。実測値と実測値の中間の駆動トルクに対する把
持力は直線上にあるものとして補間演算する。低把持力
較正データDaと高把持力較正データDbのどちらに基
づいて換算を行うかは、把持力の設定値と切換把持力と
の大小関係に応じて自動的に切り換えられる。切換把持
力は、低把持力領域と高把持力領域での把持力の制御を
切り換えるための把持力の境界値である。画面左側下部
の「切換把持力」の入力欄に値を入力することにより、
切換把持力の設定値を変更することができる。図5では
切換把持力は2000kgfに設定されている。
The driving torque and the gripping force are converted based on the low gripping force calibration data Da and the high gripping force calibration data Db. The gripping force for the driving torque intermediate between the measured value and the measured value is interpolated assuming that it is on a straight line. Whether to perform conversion based on the low grip force calibration data Da or the high grip force calibration data Db is automatically switched according to the magnitude relationship between the set value of the grip force and the switching grip force. The switching grip force is a boundary value of the grip force for switching the control of the grip force in the low grip force region and the high grip force region. By inputting a value in the "switching grip force" input field at the bottom left of the screen,
The set value of the switching gripping force can be changed. In FIG. 5, the switching gripping force is set to 2000 kgf.

【0061】把持力の設定値が切換把持力よりも小さけ
れば、低把持力較正データDaにより駆動トルクと把持
力の換算が行われ、主軸モータ4の回転速度を速度V2
aとして把持動作を行う。把持力の設定値が切換把持力
以上であれば、高把持力較正データDbにより駆動トル
クと把持力の換算が行われ、主軸モータ4の回転速度を
速度V2bとして把持動作を行う。
If the set value of the gripping force is smaller than the switching gripping force, the driving torque and the gripping force are converted based on the low gripping force calibration data Da, and the rotation speed of the spindle motor 4 is reduced to the speed V2.
The gripping operation is performed as a. If the set value of the gripping force is equal to or greater than the switching gripping force, the driving torque and the gripping force are converted based on the high gripping force calibration data Db, and the gripping operation is performed with the rotation speed of the spindle motor 4 as the speed V2b.

【0062】この画面で低把持力較正データDa、高把
持力較正データDbおよび切換把持力を設定し、機能キ
ーの「保存」キーを押すと、これらのデータがそれぞれ
低把持力較正データ領域552、高把持力較正データ領
域553、切換把持力データ領域554に記憶される。
機能キーの「速度」キーは、駆動トルクと把持力との関
係を実測するために把持速度(C軸指令速度V2)を高
速(V2b)または低速(V2a)に手動設定するため
のものである。「速度」キーを押すごとに、把持速度の
「高」「低」が切り替わる。機能キーの「戻る」キーを
押すと図4のチャック保守画面に戻る。
When the low grip force calibration data Da, the high grip force calibration data Db, and the switching grip force are set on this screen and the "save" key of the function key is pressed, these data are respectively stored in the low grip force calibration data area 552. Are stored in the high grip force calibration data area 553 and the switching grip force data area 554.
The "speed" key of the function key is used to manually set the gripping speed (C-axis command speed V2) to high speed (V2b) or low speed (V2a) in order to actually measure the relationship between the driving torque and the gripping force. . Each time the "speed" key is pressed, the gripping speed switches between "high" and "low". Pressing the "return" key of the function key returns to the chuck maintenance screen of FIG.

【0063】なお、ここでは駆動トルクと把持力とを実
測値に基づく数値テーブル形式で記憶しているが、駆動
トルクと把持力との関係式を数式で記憶するようにして
もよい。低把持力較正データDaおよび高把持力較正デ
ータDbは、工作機械メーカが設定するチャック固有の
パラメータである。通常、ユーザがこれを変更すること
はないが、変更することは可能である。
Although the driving torque and the gripping force are stored here in the form of a numerical table based on the actually measured values, the relational expression between the driving torque and the gripping force may be stored as a mathematical expression. The low gripping force calibration data Da and the high gripping force calibration data Db are chuck-specific parameters set by the machine tool maker. Normally, the user does not change this, but it can.

【0064】図6は、NC装置50の表示手段58に表
示されるチャック設定画面を示す図である。このチャッ
ク設定画面には、チャッキングデータメモリ57に記憶
されている種々のチャッキングデータが表示されてい
る。これらのチャッキングデータは、工作物の種類(加
工の種類)ごと等に1組のチャッキングデータが記憶さ
れており、さらにそのチャッキングデータの組が複数組
記憶されている。チャッキングデータはユーザが自由に
設定可能である。
FIG. 6 is a diagram showing a chuck setting screen displayed on the display means 58 of the NC device 50. Various chucking data stored in the chucking data memory 57 are displayed on the chuck setting screen. As these chucking data, one set of chucking data is stored for each type of workpiece (type of machining) and the like, and a plurality of sets of the chucking data are stored. The chucking data can be freely set by the user.

【0065】チャッキングデータについて説明する。パ
ラメータグループNoは、チャッキングデータの組に付
けられた番号である。加工プログラムNoは、このチャ
ッキングデータの組を使用するNC加工プログラムのプ
ログラム番号(O番号)である。把持力は、工作物を把
持する把持力の設定値である。設定単位はkgf(キロ
グラム重)またはN(ニュートン)とすることが可能で
ある。この把持力のデータが主軸モータ4のトルク制限
値T2に変換されて記憶される。
The chucking data will be described. The parameter group No. is a number assigned to a set of chucking data. The machining program No. is the program number (O number) of the NC machining program that uses this set of chucking data. The gripping force is a set value of the gripping force for gripping the workpiece. The setting unit can be kgf (kilogram weight) or N (Newton). The data of the gripping force is converted into a torque limit value T2 of the spindle motor 4 and stored.

【0066】把持径は、工作物の把持位置の設定値であ
る。変速点は、把持爪30を高速移動から低速移動に変
速する位置の設定値である。退避点は、把持爪30の退
避位置すなわち把持動作の開始位置の設定値である。変
速点、退避点とも直径表示の値である。芯金径は、把持
爪を生爪として加工する際に使用する芯金の直径値であ
る。エラー検出レベルは、工作物を把持した時点での把
持爪30の位置と、設定した把持径との誤差を算出して
把持エラーとする際に使用する。誤差がエラー検出レベ
ルの設定値外であれば、把持エラーとする。エラー検出
レベルは、把持径に対する百分率で入力する。なお、エ
ラー検出レベルは、百分率でなく許容設定値(mm)を
入力するようにしてもよい。
The grip diameter is a set value of the workpiece gripping position. The shift point is a set value of a position at which the gripper 30 is shifted from a high-speed movement to a low-speed movement. The evacuation point is a set value of the evacuation position of the grip claw 30, that is, the start position of the grip operation. Both the shift point and the retreat point are values displayed in diameter. The core diameter is a diameter value of a core used when processing the gripping nail as a raw nail. The error detection level is used when calculating an error between the position of the gripping claw 30 at the time when the workpiece is gripped and the set gripping diameter to determine a gripping error. If the error is outside the set value of the error detection level, a gripping error is determined. The error detection level is input as a percentage of the grip diameter. It should be noted that the error detection level may be input not as a percentage but as an allowable set value (mm).

【0067】作業者は、これらのチャッキングデータを
設定し、所望のパラメータグループNoを付与して保存
することができる。また、いつでもその保存したチャッ
キングデータの組を呼び出すことができる。チャッキン
グデータの入力は、図示しないカーソルキーにより、カ
ーソル位置を変更し、各データを入力または変更するこ
とができる。カーソル位置の行は、先頭の見出しキャラ
クタが反転表示されるとともに下線が付加表示される。
図6では、把持径の行にカーソルがあり、この値が入力
可能である。チャッキングデータの下方には、把持爪の
30の現在位置と停止点のデータが表示されている。画
面の右側には、退避点、変速点、停止点の位置関係を示
す画像が表示されている。
The operator can set these chucking data, assign a desired parameter group No., and save it. Also, the saved set of chucking data can be called at any time. The input of the chucking data can be performed by changing the cursor position using a cursor key (not shown) and inputting or changing each data. In the line at the cursor position, the first heading character is displayed in reverse video and an underline is additionally displayed.
In FIG. 6, the cursor is on the line of the grip diameter, and this value can be input. Below the chucking data, the data of the current position and the stop point of the gripping claw 30 are displayed. On the right side of the screen, an image indicating the positional relationship between the retreat point, the shift point, and the stop point is displayed.

【0068】なお、これらのチャッキングデータはNC
加工プログラムから変更することもできる。さらに、パ
ラメータグループの選択もNC加工プログラムから行う
ことができる。これらの、NC加工プログラムの指令に
よるパラメータグループの選択およびチャッキングデー
タの変更は、設定値選択変更プログラム544により行
われる。
Note that these chucking data are NC
It can be changed from the machining program. Further, the selection of the parameter group can also be performed from the NC machining program. The selection of the parameter group and the change of the chucking data by the command of the NC machining program are performed by the set value selection change program 544.

【0069】図6の画面から機能キーの「保守」キーを
押すと、図4のチャック保守画面を表示する。「教示」
キーは、把持爪30の把持部で把持した工作物の直径を
教示して、NC装置50が管理している把持爪位置と実
際の把持爪30の把持部位置を一致させる動作を行うた
めのものである。例えば、把持爪30が生爪の場合、工
作物の形状に合わせて把持部を成形加工するので、加工
の度に把持部の形状、把持位置寸法がずれてくる。
When the "maintenance" key of the function key is pressed on the screen of FIG. 6, the chuck maintenance screen of FIG. 4 is displayed. "Teaching"
The key teaches the diameter of the workpiece gripped by the gripper of the gripper 30 and performs an operation for matching the gripper position managed by the NC device 50 with the actual gripper position of the gripper 30. Things. For example, when the gripping claw 30 is a raw nail, the gripping portion is formed according to the shape of the workpiece, so that the shape of the gripping portion and the size of the gripping position are deviated each time processing is performed.

【0070】把持爪30を成形加工して把持位置寸法等
がずれた場合、チャック15の把持爪30の成形加工し
た把持部に直径が既知の被把持物を把持して、このチャ
ック設定画面で把持径として既知の直径値を入力する。
それから「教示」キーを押すと、把持爪30の現在位置
が入力した既知の直径値に書き換えられ、NC装置50
内の把持爪位置と実際の把持爪30の把持部位置とが一
致する。この教示の処理はチャック制御プログラム54
1によって行われる。
When the gripping claw 30 is formed and the gripping position dimensions and the like are deviated, an object to be gripped having a known diameter is gripped by the formed gripping portion of the gripping claw 30 of the chuck 15 and the chuck setting screen is displayed. A known diameter value is input as the grip diameter.
Then, when the “teach” key is pressed, the current position of the gripping claw 30 is rewritten to the input known diameter value, and the NC device 50 is pressed.
The position of the gripping claw in the inside and the actual gripping position of the gripping claw 30 match. The processing of this teaching is performed by the chuck control program 54.
1 is performed.

【0071】機能キーの「一覧」キーは、登録されてい
る複数組のチャッキングデータの組を一覧表示するもの
である。チャッキングデータメモリ57には複数組(例
えば、40組)のチャッキングデータを登録しておくこ
とが可能である。その複数組の中から、実行しようとす
る加工で使用するものを選択して画面上に呼び出すこと
ができる。「消去」キーは、現在表示しているチャッキ
ングデータの組を消去するためのものである。「消去」
キーを押すと、現在表示しているチャッキングデータの
組をチャッキングデータメモリ57から消去する。
The "list" key of the function keys is for displaying a list of a plurality of registered chucking data sets. A plurality of (for example, 40) sets of chucking data can be registered in the chucking data memory 57. From among the plurality of sets, one used in the processing to be executed can be selected and called on the screen. The “delete” key is used to delete the currently displayed set of chucking data. "Erase"
Pressing the key deletes the currently displayed set of chucking data from the chucking data memory 57.

【0072】図7は、チャック15の通常開閉における
把持爪30の位置と速度の制御を示す図である。通常開
閉とは、操作パネル510のモード切換スイッチ511
をチャッキングモードに切り換えて、自動的に工作物の
把持および解放を行う場合の動作である。図7(a)は
通常開閉における外締めの正常な把持の場合を示す。把
持爪30を退避位置として、工作物をセットし、開閉ド
アを閉じて操作パネル510のモード切換スイッチ51
1をチャッキングモードに切り換える。そして、フット
スイッチ501を1回踏むと、把持爪30は、退避点か
ら変速点まで高速度V1で移動し、さらに変速点から停
止点まで低速度V2で移動する。
FIG. 7 is a diagram showing control of the position and speed of the gripping claws 30 when the chuck 15 is normally opened and closed. The normal opening / closing means the mode changeover switch 511 on the operation panel 510.
In the chucking mode to automatically grip and release the workpiece. FIG. 7A shows a case of normal gripping with external fastening in normal opening and closing. The work is set with the gripping claw 30 in the retracted position, the opening / closing door is closed, and the mode changeover switch 51 on the operation panel 510 is set.
1 is switched to the chucking mode. When the foot switch 501 is depressed once, the grip claw 30 moves at a high speed V1 from the retreat point to the shift point, and further moves at a low speed V2 from the shift point to the stop point.

【0073】この速度V2の値は、前述のように把持力
の設定値と切換把持力との大小関係に応じて自動的に速
度V2aまたは速度V2bに設定される。把持力の設定
値が切換把持力よりも小さければ、速度V2を速度V2
aとして把持動作を行い、低把持力較正データDaによ
り駆動トルクと把持力の換算を行う。把持力の設定値が
切換把持力以上であれば、速度V2を速度V2bとして
把持動作を行い、高把持力較正データDbにより駆動ト
ルクと把持力の換算を行う。
The value of the speed V2 is automatically set to the speed V2a or V2b according to the magnitude relationship between the set value of the gripping force and the switching gripping force as described above. If the set value of the gripping force is smaller than the switching gripping force, the speed V2 is changed to the speed V2.
The gripping operation is performed as a, and the driving torque and the gripping force are converted based on the low gripping force calibration data Da. If the set value of the gripping force is equal to or greater than the switching gripping force, the gripping operation is performed with the speed V2 set to the speed V2b, and the driving torque and the gripping force are converted based on the high gripping force calibration data Db.

【0074】把持爪30が工作物を把持し、主軸モータ
4の駆動トルクが把持力に対応するトルク制限値T2に
達したときに移動が停止される。主軸2の停止位置(把
持爪30の把持点)は、クラッチ歯116,117が噛
み合い可能な所定角度ごとの位置としなければならな
い。そのために、トルク制限値T2による停止点から、
これらの所定角度ごとの把持点まで極低速度V3で把持
爪30が移動し、一番近い把持点に停止するように制御
する。
When the gripping claw 30 grips the workpiece and the driving torque of the spindle motor 4 reaches a torque limit value T2 corresponding to the gripping force, the movement is stopped. The stop position of the main shaft 2 (the grip point of the grip claw 30) must be a position at each predetermined angle at which the clutch teeth 116 and 117 can mesh. Therefore, from the stop point due to the torque limit value T2,
Control is performed so that the gripping claws 30 move at the extremely low speed V3 to the gripping points at these predetermined angles and stop at the nearest gripping point.

【0075】図7(b)は通常開閉における外締めの把
持がエラーとなる場合の例を示す。把持爪30は、退避
点から変速点まで高速度V1で移動し、変速点から停止
点まで低速度V2で移動する。正常であれば、主軸モー
タ4の駆動トルクが把持力に対応するトルク制限値T2
に達したときに移動が停止されるが、この場合停止点か
ら所定量離れた位置を超えてもトルク制限値T2に達せ
ず、エラーが発生したものである。このエラーは、空加
工(工作物をチャックに取り付けずに工作機械を動作さ
せ加工動作の確認を行う作業)の場合もあるので、エラ
ー信号等を出力しなくともよい。
FIG. 7B shows an example in which an error occurs in the gripping of the outer fastening in the normal opening and closing. The gripping claw 30 moves at a high speed V1 from the retreat point to the shift point, and moves at a low speed V2 from the shift point to the stop point. If normal, the driving torque of the spindle motor 4 is equal to the torque limit value T2 corresponding to the gripping force.
, The movement is stopped. In this case, the torque limit value T2 is not reached even if the position exceeds a predetermined distance from the stop point, and an error has occurred. Since this error may be an empty machining (operation of operating the machine tool without attaching the workpiece to the chuck and confirming the machining operation), it is not necessary to output an error signal or the like.

【0076】図7(c)は通常開閉における外締めの解
放の場合を示す。把持爪30は、把持点から退避点まで
高速度V1により移動する。なお、以上のような通常開
閉の動作は、フットスイッチ501等の操作に換えてN
C加工プログラムの指令(例えば補助機能の指令)によ
り動作を行うようにしてもよい。
FIG. 7C shows a case where the outer fastening is released in the normal opening and closing. The grip claw 30 moves at a high speed V1 from the grip point to the retreat point. Note that the normal opening / closing operation as described above is performed by replacing the operation of the foot switch 501 or the like with N
The operation may be performed by a command of the C machining program (for example, a command of the auxiliary function).

【0077】図8は、チャック15の段取開閉モードに
おける把持爪30の位置と速度の制御を示す図である。
段取開閉モードは、操作パネル510の段取開閉スイッ
チ514を「入」にして、作業者が手動で把持爪30の
移動を行うモードである。作業者は内外締め切換スイッ
チ512、把持解放切換スイッチ513により把持爪3
0の移動方向を選択し、フットスイッチ501を足で押
圧(オン)することにより把持爪30を移動させる。把
持爪30はフットスイッチ501がオンの間だけ移動す
る。
FIG. 8 is a diagram showing the control of the position and speed of the gripping claw 30 in the setup opening / closing mode of the chuck 15.
The setup opening / closing mode is a mode in which the setup opening / closing switch 514 of the operation panel 510 is set to “ON”, and the operator manually moves the gripping claw 30. The operator operates the grip claw 3 by using the inside / outside tightening switch 512 and the grip release switch 513.
The moving direction of 0 is selected, and the gripper 30 is moved by pressing (turning on) the foot switch 501 with the foot. The grip claw 30 moves only while the foot switch 501 is on.

【0078】図8(a)は段取開閉における外締め把持
の場合を示す。把持爪30は現在位置から、フットスイ
ッチ501の押圧により低速度V2で停止点まで移動す
る。この速度V2の値は、前述のように把持力の設定値
と切換把持力との大小関係に応じて自動的に速度V2a
または速度V2bに設定されるものである。把持爪30
が工作物を把持し、主軸モータ4の駆動トルクが把持力
に対応するトルク制限値T2に達したときに移動が停止
される。トルク制限値T2による停止点から、所定角度
ごとの把持点まで極低速度V3で把持爪30が移動し、
一番近い把持点に停止する制御は、図7(a)と同様で
ある。
FIG. 8 (a) shows a case in which the outer clamp is used for setup opening and closing. The gripping claw 30 moves from the current position to the stop point at a low speed V2 by pressing the foot switch 501. As described above, the value of the speed V2 is automatically set to the speed V2a according to the magnitude relationship between the set value of the gripping force and the switching gripping force.
Alternatively, the speed is set to the speed V2b. Gripping claw 30
Grips the workpiece, and stops moving when the drive torque of the spindle motor 4 reaches the torque limit value T2 corresponding to the gripping force. The grip claw 30 moves at an extremely low speed V3 from a stop point by the torque limit value T2 to a grip point at each predetermined angle,
The control to stop at the nearest gripping point is the same as in FIG.

【0079】図8(b)は段取開閉において、把持爪3
0を単に閉方向に移動する場合を示す。把持爪30は現
在位置から、フットスイッチ501の押圧により低速度
V2で閉方向に移動し、フットスイッチ501を離した
位置で停止する。この速度V2の値は速度V2bに設定
される。図8(c)は段取開閉における内締め把持の場
合を示す。移動方向が異なるだけで、図8(a)の速度
制御と同様である。図8(d)は段取開閉において、把
持爪30を単に開方向に移動する場合を示す。これも移
動方向が異なるだけで、図8(b)の速度制御と同様で
ある。
FIG. 8 (b) shows the gripper 3
0 is simply moved in the closing direction. The gripper 30 moves from the current position in the closing direction at a low speed V2 by pressing the foot switch 501, and stops at the position where the foot switch 501 is released. The value of the speed V2 is set to the speed V2b. FIG. 8 (c) shows a case of inner tightening grip in setup opening and closing. This is the same as the speed control of FIG. 8A, except that the moving direction is different. FIG. 8D shows a case where the grip claw 30 is simply moved in the opening direction in the setup opening and closing. This is also the same as the speed control in FIG. 8B except that the moving direction is different.

【0080】図9は、チャック15の通常開閉における
把持の制御を示すフローチャートである。これは、図7
(a),(b)の制御の場合の処理を示すものである。
この処理を行うプログラムは、チャック制御プログラム
541に含まれるものであり、チャック制御プログラム
541のメインルーチンから呼び出されるものである。
通常把持の動作が開始されると、処理601において、
退避点から変速位置まで高速度V1、トルク制限値T1
で把持爪30の移動を開始する。
FIG. 9 is a flowchart showing the control of gripping in the normal opening and closing of the chuck 15. This is shown in FIG.
9 shows processing in the case of the control of (a) and (b).
The program for performing this processing is included in the chuck control program 541, and is called from the main routine of the chuck control program 541.
When the normal gripping operation is started, in process 601,
High speed V1, torque limit value T1 from evacuation point to shift position
Starts the movement of the gripping claws 30.

【0081】次の判断602では、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T1に到達したか否かを判断す
る。トルク制限値T1に達した場合は、処理615に進
む。この時点でトルク制限値T1に達するのは工作物の
種類が異なる等の異常状態である。処理615では移動
停止指令をC軸/主軸制御部410に送出し、把持爪3
0を異常停止させる。次に判断616で停止が完了する
まで待ち、停止が完了すれば処理617でアラーム信号
を出力してから、呼び出し元に戻る。
In the next judgment 602, it is judged whether or not the driving torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T1. If the torque limit value T1 has been reached, the process proceeds to step 615. At this point, reaching the torque limit value T1 is an abnormal state such as a different type of workpiece. In process 615, a movement stop command is sent to the C-axis / spindle control unit 410, and the
0 is abnormally stopped. Next, it waits until the stop is completed in a judgment 616, and if the stop is completed, an alarm signal is output in a process 617, and the process returns to the calling source.

【0082】判断602において、トルク制限値T1に
達していない場合は、判断603で変速点までの移動が
完了したか否かを判断する。完了していなければ判断6
02に戻り、完了していれば処理604に進む。処理6
04では把持径に対応するC軸上の位置に停止位置許容
誤差を加算した位置である把持位置を算出する。なお、
停止位置許容誤差にかえて、所定の値を加算するように
してもよい。算出は把持爪位置演算プログラム542に
より行う。
When the torque limit value T1 has not been reached in the judgment 602, it is judged in a judgment 603 whether or not the movement to the shift point has been completed. If not completed, judge 6
02, and if it has been completed, the process proceeds to step 604. Processing 6
In step 04, a grip position, which is a position obtained by adding a stop position allowable error to a position on the C axis corresponding to the grip diameter, is calculated. In addition,
A predetermined value may be added instead of the stop position allowable error. The calculation is performed by the gripping claw position calculation program 542.

【0083】次の処理605では、算出した把持位置ま
で低速度V2、トルク制限値T2で把持爪30の移動を
開始する。この速度V2の値は、前述のように把持力の
設定値と切換把持力との大小関係に応じて自動的に速度
V2aまたは速度V2bに設定される。把持力の設定値
が切換把持力よりも小さければ、速度V2を速度V2a
として把持動作を行い、低把持力較正データDaにより
駆動トルクと把持力の換算を行ってトルク制限値T2が
求められる。把持力の設定値が切換把持力以上であれ
ば、速度V2を速度V2bとして把持動作を行い、高把
持力較正データDbによってトルク制限値T2が求めら
れる。
In the next process 605, the movement of the gripping claw 30 is started at the low speed V2 and the torque limit value T2 to the calculated gripping position. The value of the speed V2 is automatically set to the speed V2a or V2b according to the magnitude relationship between the set value of the gripping force and the switching gripping force as described above. If the set value of the gripping force is smaller than the switching gripping force, the speed V2 is changed to the speed V2a.
Is performed, the driving torque and the gripping force are converted based on the low gripping force calibration data Da, and the torque limit value T2 is obtained. If the set value of the gripping force is equal to or greater than the switching gripping force, the gripping operation is performed with the speed V2 set to the speed V2b, and the torque limit value T2 is obtained from the high gripping force calibration data Db.

【0084】次の判断606では、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T2に到達したか否かを判断す
る。トルク制限値T2に達していない場合は、判断60
7に進み、把持位置までの移動が完了したか否かを判断
する。完了していなければ判断606に戻り、完了して
いれば呼び出し元に戻る。この時点で移動が完了するの
は、工作物がセットされていない等の異常状態であり、
エラー信号等を出力するようにしてもよいが、ここでは
空加工の場合等も考慮してエラー信号は出力していな
い。この場合でも、後述する把持信号が出力されないの
で、正常な把持が行われていないことが認識できる。
In the next judgment 606, it is judged whether or not the driving torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T2. If the torque limit value T2 has not been reached, the judgment 60
Proceeding to 7, it is determined whether the movement to the grip position has been completed. If it is not completed, the process returns to decision 606, and if it is completed, the process returns to the caller. At this point, the movement is completed in an abnormal state such as when the workpiece is not set.
Although an error signal or the like may be output, the error signal is not output here in consideration of the case of blank machining. Even in this case, since a grip signal described later is not output, it can be recognized that normal grip is not performed.

【0085】判断606において、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T2に達した場合は、正常な場合
であり、処理608に進む。処理608では、把持爪3
0のC軸上の真の現在位置を算出する。真の現在位置
は、現在のC軸座標値からC軸サーボ遅れ量を引いた値
となる。次に処理609に進み、真の現在位置に最も近
いクラッチ噛み合い位置を算出する。クラッチ噛み合い
位置は、クラッチ歯116,117が噛み合い可能な位
置である。次に処理610に進み、最も近いクラッチ噛
み合い位置まで、極低速度V3、トルク制限は無しで把
持爪30の移動を開始する。
If the drive torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T2 in the judgment 606, this is a normal case, and the process proceeds to step 608. In the process 608, the grip claw 3
The true current position on the C axis of 0 is calculated. The true current position is a value obtained by subtracting the C-axis servo delay amount from the current C-axis coordinate value. Next, the routine proceeds to processing 609, where the clutch engagement position closest to the true current position is calculated. The clutch engagement position is a position where the clutch teeth 116 and 117 can engage. Next, the process proceeds to step 610, in which the movement of the gripping claw 30 is started up to the closest clutch engagement position without the extremely low speed V3 and no torque limitation.

【0086】次に判断611で移動が完了するまで待
ち、移動が完了すれば判断612に進み、停止位置が許
容誤差(エラー検出レベル)内であるか否かを判断す
る。許容誤差内であれば、処理613で正常に把持を終
了したことを確認する把持信号を出力してから、呼び出
し元に戻る。許容誤差内でなければ、処理614で把持
径異常を表す把持エラー信号を出力してから、呼び出し
元に戻る。
Next, in a decision 611, the process waits until the movement is completed, and when the movement is completed, the process proceeds to a decision 612, and it is determined whether or not the stop position is within an allowable error (error detection level). If the error is within the allowable error, a gripping signal for confirming that the gripping has been normally completed is output in step 613, and then the process returns to the calling source. If the error is not within the allowable error, a gripping error signal indicating a gripping diameter abnormality is output in step 614, and the process returns to the calling source.

【0087】このように、主軸モータ4の駆動トルクが
トルク制限値T2に達し、かつ、把持爪30が設定した
把持位置から許容誤差内に停止した場合に、正常な把持
を確認する把持信号が出力されるので、把持動作の信頼
性が向上する。例えば、従来のように把持爪の位置のみ
で把持確認を行うと、工作物なしで把持動作をしてしま
ういわゆる空つかみ状態が検出できない。また、駆動ト
ルクのみで把持確認を行うと、工作物の種類の取り違え
等を検出することができない。駆動トルクと把持爪の位
置の両方により把持確認を行うことによって、把持動作
を確認するための信頼性の高い把持信号を出力すること
が可能となった。
As described above, when the driving torque of the spindle motor 4 reaches the torque limit value T2 and the gripping claw 30 stops within an allowable error from the gripping position set, a gripping signal for confirming normal gripping is issued. Since this is output, the reliability of the gripping operation is improved. For example, if the gripping confirmation is performed only at the position of the gripping claws as in the related art, a so-called empty gripping state in which the gripping operation is performed without the workpiece cannot be detected. Further, if the grip is confirmed only by the driving torque, it is not possible to detect a mistake in the type of the workpiece. By performing gripping confirmation using both the driving torque and the position of the gripping claw, a highly reliable gripping signal for confirming the gripping operation can be output.

【0088】そして、この把持信号を検出することで主
軸の回転を許可するように制御すれば、工作機械の動作
の安全性が向上する。なお、把持信号を確認して主軸の
回転を許可するか、把持信号の有無にかかわらず主軸の
回転を許可するかは、作業者が選択的に切り換えること
ができるようにしておく。さらに、NC加工プログラム
からこの切り換えを行えるようにすることが好ましい。
If the rotation of the spindle is controlled by detecting the grip signal, the safety of the operation of the machine tool is improved. Whether the rotation of the spindle is permitted by checking the grip signal or whether the rotation of the spindle is permitted regardless of the presence or absence of the grip signal can be selectively switched by an operator. Further, it is preferable that this switching can be performed from the NC machining program.

【0089】以上のような制御を行うので、把持位置か
ら離れた位置では把持爪30の移動が高速で行われ、し
かも把持位置近傍では把持爪30が低速で確実に工作物
を把持し、かつ設定した把持力での工作物の把持が可能
となる。これにより、短時間で工作物の剛性に応じた最
適な把持を行うことができる。また、主軸モータ4の駆
動トルク(把持力)と把持爪30の位置の両方により、
工作物の正常な把持の確認を行っているので、工作機械
の信頼性および安全性が向上する。
Since the above-described control is performed, the gripping claw 30 moves at a high speed at a position away from the gripping position, and the gripping claw 30 reliably grips the workpiece at a low speed near the gripping position. The workpiece can be gripped with the set gripping force. Thereby, it is possible to perform an optimal grip according to the rigidity of the workpiece in a short time. Also, both the driving torque (gripping force) of the spindle motor 4 and the position of the gripping claw 30 allow
Since the normal gripping of the workpiece is checked, the reliability and safety of the machine tool are improved.

【0090】さらに、把持力の設定値が低把持力領域に
ある場合と高把持力領域にある場合とで、把持速度V2
の値を自動的に切り換え、駆動トルクと把持力の換算を
行うための把持力較正データも自動的に切り換えるよう
にしたので、低把持力領域では把持力の制御を正確に行
うことができ、高把持力領域では把持速度を高速の速度
V2bとして把持に必要な時間を短縮することが可能と
なった。
Further, when the set value of the gripping force is in the low gripping force region and in the high gripping force region, the gripping speed V2
Is automatically switched, and the gripping force calibration data for converting the driving torque and the gripping force is also automatically switched, so that the gripping force can be accurately controlled in the low gripping force region, In the high gripping force region, it is possible to reduce the time required for gripping by setting the gripping speed to the high speed V2b.

【0091】また、把持力の設定値を低把持力領域とす
るのは仕上加工等の二次加工(裏加工)の場合が多い。
その場合、工作物の被把持部は一次加工(表加工)で所
定の公差内の寸法に加工されているため、変速点を把持
径の近くに設定でき、把持速度V2を低速の速度V2a
としても把持時間に対する影響は少ない。また、把持速
度が高速度の場合、駆動トルク制御による工作物の把持
力のばらつきが少し大きくなるが、高把持力領域では工
作物を強固に把持すればよいので、少し大きめの把持力
を設定するようにしておけば影響はない。
Also, in many cases, the set value of the gripping force is set to the low gripping force region in the case of secondary processing (back processing) such as finishing.
In this case, since the gripped portion of the workpiece is processed to a size within a predetermined tolerance by the primary processing (front processing), the shift point can be set near the gripping diameter, and the gripping speed V2 is reduced to the low speed V2a.
Even so, the influence on the holding time is small. In addition, when the gripping speed is high, the variation in the gripping force of the workpiece due to the drive torque control is slightly large, but in the high gripping force region, the workpiece can be gripped firmly, so a slightly larger gripping force is set. If you do, there is no effect.

【0092】なお、ここでは停止位置からクラッチ噛み
合い位置までの移動を、最も近いクラッチ噛み合い位置
に対して行うようにしたが、設定把持力に応じて変える
ようにしてもよい。すなわち、把持力が最大トルク付近
では把持爪がゆるむ方向のクラッチ噛み合い位置に移動
し、把持力が最小トルク付近では把持爪が締まる方向の
クラッチ噛み合い位置に移動する。中間トルクでは現在
位置に最も近いクラッチ噛み合い位置に移動する。この
ような移動制御としてもよい。
Here, the movement from the stop position to the clutch engagement position is performed for the closest clutch engagement position, but may be changed according to the set gripping force. That is, when the gripping force is near the maximum torque, the gripper moves to the clutch engagement position in the direction in which the gripper is loosened, and when the gripping force is near the minimum torque, the gripper moves to the clutch engagement position in the direction in which the gripper tightens. At the intermediate torque, the clutch moves to the clutch engagement position closest to the current position. Such movement control may be used.

【0093】図10は、チャック15の通常開閉におけ
る解放の制御を示すフローチャートである。これは、図
7(c)の制御の場合の処理を示すものである。この処
理を行うプログラムは、チャック制御プログラム541
に含まれるものであり、チャック制御プログラム541
のメインルーチンから呼び出されるものである。通常解
放の動作が開始されると、処理621において、把持位
置から退避点まで高速度V1、トルク制限値T1で把持
爪30の移動を開始する。
FIG. 10 is a flowchart showing control of release of the chuck 15 during normal opening and closing. This shows the processing in the case of the control of FIG. A program for performing this processing is a chuck control program 541.
And the chuck control program 541.
Is called from the main routine. When the normal release operation is started, in a process 621, the movement of the gripping claw 30 is started from the gripping position to the retreat point at a high speed V1 and a torque limit value T1.

【0094】次の判断622では、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T1に到達したか否かを判断す
る。トルク制限値T1に達した場合は、処理624に進
む。この時点でトルク制限値T1に達するのは切屑によ
る詰まり等の異常状態である。処理624では移動停止
指令をC軸/主軸制御部410に送出し、把持爪30を
異常停止させる。次に判断625で停止が完了するまで
待ち、停止が完了すれば処理626でアラーム信号を出
力してから、呼び出し元に戻る。判断622において、
トルク制限値T1に達していない場合は、判断623で
退避点までの移動が完了したか否かを判断する。完了し
ていなければ判断622に戻り、完了していれば呼び出
し元に戻る。
In the next judgment 622, it is judged whether or not the driving torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T1. If the torque limit value T1 has been reached, the process proceeds to step 624. At this point, the torque limit value T1 is reached due to an abnormal state such as clogging by chips. In the process 624, a movement stop command is sent to the C-axis / spindle control unit 410, and the grip claw 30 is abnormally stopped. Next, it waits until the stop is completed in a judgment 625, and if the stop is completed, an alarm signal is output in a process 626, and the process returns to the calling source. At decision 622,
If the torque limit value T1 has not been reached, it is determined in decision 623 whether the movement to the evacuation point has been completed. If it is not completed, the process returns to decision 622, and if it is completed, the process returns to the caller.

【0095】図11は、チャック15の段取開閉におけ
る把持の制御を示すフローチャートである。これは、図
8(a),(c)の制御の場合の処理を示すものであ
る。この処理を行うプログラムは、チャック制御プログ
ラム541に含まれるものであり、チャック制御プログ
ラム541のメインルーチンから呼び出されるものであ
る。段取把持の動作が開始されると、処理631におい
て、現在位置から把持方向に低速度V2、トルク制限値
T2で把持爪30の移動を開始する。
FIG. 11 is a flow chart showing the control of the gripping in the setup opening and closing of the chuck 15. This shows the processing in the case of the control of FIGS. 8A and 8C. The program for performing this processing is included in the chuck control program 541, and is called from the main routine of the chuck control program 541. When the setup gripping operation is started, in a process 631, the movement of the gripping claws 30 is started at the low speed V2 and the torque limit value T2 from the current position in the gripping direction.

【0096】この速度V2の値は、前述のように把持力
の設定値と切換把持力との大小関係に応じて自動的に速
度V2aまたは速度V2bに設定される。駆動トルクと
把持力の換算を行うための把持力較正データも自動的に
切り換えられる。把持方向は、外締めであればストロー
ク下限方向であり、内締めであればストローク上限方向
である。
The value of the speed V2 is automatically set to the speed V2a or V2b according to the magnitude relationship between the set value of the gripping force and the switching gripping force as described above. The gripping force calibration data for converting the driving torque and the gripping force is also automatically switched. The gripping direction is the lower limit direction of the stroke when the external tightening is performed, and is the upper limit direction of the stroke when the internal tightening is performed.

【0097】次の判断632では、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T2に到達したか否かを判断す
る。トルク制限値T2に達していない場合は、判断63
3に進み、ストローク限界に達したか否かを判断する。
ストローク限界に達していなければ判断634に進み、
達していれば呼び出し元に戻る。この時点で移動が完了
するのは、マスタージョー26のスクロール歯28とス
クロール96のスクロール溝19との噛み合いが外れた
り、噛み合いが少なくなって駆動トルクに対して予定の
把持力が出ない等の問題を生じさせないためである。
In the next judgment 632, it is judged whether or not the drive torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T2. If the torque limit value T2 has not been reached, the judgment 63
Proceed to 3 to determine whether the stroke limit has been reached.
If the stroke limit has not been reached, proceed to decision 634,
If it has, return to the caller. The movement is completed at this time because the engagement between the scroll teeth 28 of the master jaw 26 and the scroll groove 19 of the scroll 96 is disengaged, the engagement is reduced, and a predetermined gripping force is not generated with respect to the driving torque. This is so as not to cause a problem.

【0098】判断634では、作業者から停止指令があ
るかどうか、すなわち、フットスイッチ501を踏むの
をやめたか否かを判断し、停止指令がなければ判断63
2に戻り、停止指令があれば処理635に進んで移動停
止指令をC軸/主軸制御部410に送出し、把持爪30
を停止させる。この停止位置は、クラッチ歯の噛み合い
を考慮した位置としなくてもよいが、その場合には、固
定ピン45を位置決め穴41から抜く動作の前にクラッ
チ歯の噛み合いを考慮した位置に移動させる必要が生じ
る。次に判断636で停止が完了するまで待ち、停止が
完了すれば呼び出し元に戻る。
In the judgment 634, it is judged whether or not there is a stop command from the operator, that is, whether or not the stepping on the foot switch 501 is stopped.
2, if there is a stop command, the process proceeds to step 635 to send a movement stop command to the C-axis / spindle control unit 410 and
To stop. The stop position does not have to be a position in consideration of the engagement of the clutch teeth, but in this case, it is necessary to move the fixing pin 45 to a position in consideration of the engagement of the clutch teeth before the operation of pulling out the fixing pin 45 from the positioning hole 41. Occurs. Next, it waits until the stop is completed in the judgment 636, and returns to the calling source when the stop is completed.

【0099】判断632において、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T2に達した場合は、工作物を把
持した場合であり、処理637に進む。処理637で
は、把持爪30のC軸上の真の現在位置を算出する。次
に処理638に進み、真の現在位置に最も近いクラッチ
噛み合い位置を算出する。次に処理639に進み、最も
近いクラッチ噛み合い位置まで、極低速度V3、トルク
制限は無しで把持爪30の移動を開始する。次に判断6
40で移動が完了するまで待ち、移動が完了すれば処理
641で正常に把持を終了したことを表す把持信号を出
力してから、呼び出し元に戻る。
If the drive torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T2 in the judgment 632, it means that the workpiece has been gripped, and the process proceeds to step 637. In step 637, the true current position of the gripper 30 on the C axis is calculated. Next, the routine proceeds to step 638, where the clutch engagement position closest to the true current position is calculated. Next, the process proceeds to step 639, in which the movement of the gripping claw 30 is started to the nearest clutch engagement position without the extremely low speed V3 and no torque limitation. Next judgment 6
At 40, the process waits until the movement is completed, and when the movement is completed, a gripping signal indicating that gripping has been normally completed is output at step 641, and then the process returns to the calling source.

【0100】図12は、チャック15の段取開閉におけ
る解放の制御を示すフローチャートである。この処理を
行うプログラムは、チャック制御プログラム541に含
まれるものであり、チャック制御プログラム541のメ
インルーチンから呼び出されるものである。段取解放は
段取開閉モードで工作物を解放する動作である。段取解
放の動作が開始されると、処理651において、現在位
置から解放方向に低速度V2、トルク制限値T1で把持
爪30の移動を開始する。この場合の速度V2の値は速
度V2bに設定される。解放方向は、外締めであればス
トローク上限方向であり、内締めであればストローク下
限方向である。
FIG. 12 is a flowchart showing the control of release of the chuck 15 during setup opening and closing. The program for performing this processing is included in the chuck control program 541, and is called from the main routine of the chuck control program 541. The setup release is an operation of releasing the workpiece in the setup opening / closing mode. When the setup release operation is started, in process 651, the gripping claw 30 starts moving from the current position in the release direction at a low speed V2 and a torque limit value T1. The value of the speed V2 in this case is set to the speed V2b. The release direction is the upper limit direction of the stroke when the external tightening is performed, and is the lower limit direction of the stroke when the internal tightening is performed.

【0101】次の判断652では、主軸モータ4の駆動
トルクがトルク制限値T1に到達したか否かを判断す
る。トルク制限値T1に達した場合は、処理657に進
む。この時点でトルク制限値T1に達するのは切屑によ
る詰まり等の異常状態である。処理657では移動停止
指令をC軸/主軸制御部410に送出し、把持爪30を
異常停止させる。次に判断658で停止が完了するまで
待ち、停止が完了すれば処理659でアラーム信号を出
力してから、呼び出し元に戻る。
In the next judgment 652, it is judged whether or not the driving torque of the spindle motor 4 has reached the torque limit value T1. If the torque limit value T1 has been reached, the routine proceeds to processing 657. At this point, the torque limit value T1 is reached due to an abnormal state such as clogging by chips. In process 657, a movement stop command is sent to the C-axis / spindle control unit 410, and the grip claw 30 is stopped abnormally. Next, it waits until the stop is completed in the judgment 658, and if the stop is completed, an alarm signal is output in a step 659, and the process returns to the calling source.

【0102】判断652において、トルク制限値T1に
達していない場合は、判断653でストローク限界に達
したか否かを判断する。ストローク限界に達していなけ
れば判断654に進み、達していれば呼び出し元に戻
る。判断654では、作業者から停止指令があるかどう
かを判断し、なければ判断652に戻り、停止指令があ
れば処理655に進んで移動停止指令をC軸/主軸制御
部410に送出し、把持爪30を停止させる。次に判断
656で停止が完了するまで待ち、停止が完了すれば呼
び出し元に戻る。このように段取開閉においては、作業
者が開閉操作するので安全のために、把持爪30を低速
度V2で移動し、高速度V1での移動は行わない。
If the torque limit value T1 has not been reached in the judgment 652, it is judged in a judgment 653 whether or not the stroke limit has been reached. If the stroke limit has not been reached, the procedure proceeds to decision 654, and if it has, the procedure returns to the calling source. In the judgment 654, it is judged whether or not there is a stop command from the operator. If there is no stop command, the process returns to the judgment 652. The nail 30 is stopped. Next, in a decision 656, the process waits until the stop is completed, and returns to the calling source when the stop is completed. As described above, in the setup opening / closing operation, the operator performs the opening / closing operation, so that the gripping claw 30 is moved at the low speed V2 and not moved at the high speed V1 for safety.

【0103】設定値選択変更手段としての設定値選択変
更プログラム544は、NC加工プログラムに所定の指
令がプログラムされ、その指令を実行したときにチャッ
キングデータを選択したり、変更したりする処理を行
う。チャッキングデータの組を選択する指令(例えば、
「G10 L130 Pnn」)がきたとき、チャッキ
ングデータメモリ57に記憶されているnn番の組のチ
ャッキングデータを選択する。また、所定のチャッキン
グデータの組のチャッキングデータを変更する指令(例
えば、「G10 L131 Pnn Qmm Rd
d」)がきたとき、nn番のチャッキングデータの組の
mm番のチャッキングデータをddに変更して記憶す
る。
A set value selection change program 544 as a set value selection change means is configured to execute processing for selecting or changing chucking data when a predetermined command is programmed in the NC machining program and the command is executed. Do. An instruction to select a set of chucking data (eg,
When “G10 L130 Pnn” comes, the nn-th set of chucking data stored in the chucking data memory 57 is selected. Also, a command to change the chucking data of a predetermined set of chucking data (for example, “G10 L131 Pnn Qmm Rd
When “d”) comes, the mm-th chucking data of the nn-th chucking data set is changed to dd and stored.

【0104】図13、図14に従って、NC加工プログ
ラムからのチャッキングデータの組(パラメータグルー
プNo.)の選択、把持力等のデータの変更について、
さらに詳しく説明を行う。NC加工プログラムからのチ
ャッキングデータの組の選択は、図13(a)に示した
指令で行う。ここで、「Pnn」の「nn」がチャッキ
ングデータの組の番号である。
According to FIGS. 13 and 14, selection of a set of chucking data (parameter group No.) from the NC machining program and change of data such as gripping force will be described.
This will be described in more detail. Selection of a set of chucking data from the NC machining program is performed by a command shown in FIG. Here, “nn” of “Pnn” is the number of the set of chucking data.

【0105】図13(b)に示すプログラム例で詳細に
説明を行う。ただし、点線から左側の部分がプログラム
であり、点線から右側の部分はコメントである。工作物
Aのプログラム(O2000)では、チャッキングデー
タの組の番号10を選択しているので、把持力5000
kgf、把持径100.0mm等のチャッキングデータ
が指定される。チャッククランプ指令(例えば、M6
8)実行時に、このチャッキングデータに従って工作物
Aが把持される。図13(c)に、パラメータグループ
No.10のチャッキングデータの組の各データの内容
を示す。
This will be described in detail with reference to a program example shown in FIG. However, the part on the left side from the dotted line is a program, and the part on the right side from the dotted line is a comment. In the program for the workpiece A (O2000), since the number 10 of the set of chucking data is selected, the gripping force 5000
Chucking data such as kgf and a grip diameter of 100.0 mm is specified. Chuck clamp command (for example, M6
8) At the time of execution, the workpiece A is gripped according to the chucking data. FIG. 13C shows the parameter group No. The content of each data of the set of ten chucking data is shown.

【0106】また、工作物Bのプログラム(O220
0)では、チャッキングデータの組の番号12を選択し
ているので、把持力1000kgf、把持径82.0m
m等のチャッキングデータが指定され、チャッククラン
プ指令(例えば、M68)実行時に、このチャッキング
データに従って工作物Bが把持される。図13(d)
に、パラメータグループNo.12のチャッキングデー
タの組の各データの内容を示す。
The program for the work B (O220
In (0), since the number 12 of the set of chucking data is selected, the gripping force is 1000 kgf and the gripping diameter is 82.0 m.
When the chucking data such as m is specified and the chuck clamp command (for example, M68) is executed, the workpiece B is gripped according to the chucking data. FIG. 13 (d)
The parameter group No. 12 shows the contents of each data of a set of twelve chucking data.

【0107】また、同一の工作物の一次加工(表加
工)、二次加工(裏加工)等を連続して行うときにも、
このようなチャッキングデータの組を選択することによ
り、その工作物の把持に最適な条件を選択することがで
きる。また、荒切削加工時と仕上げ切削加工時にも、そ
れぞれに対して最適なチャッキングデータの組を選択す
ることによって、最適な把持条件による工作物の把持を
行うことができる。すなわち、荒切削加工時には工作物
を強固な把持力で把持し、仕上げ切削加工時には工作物
を変形させないような軽い把持力で把持することができ
る。
Also, when performing primary processing (front processing), secondary processing (back processing), etc. of the same workpiece continuously,
By selecting such a set of chucking data, it is possible to select an optimum condition for gripping the workpiece. In addition, at the time of rough cutting and finish cutting, a workpiece can be gripped under optimal gripping conditions by selecting an optimal set of chucking data for each. That is, the workpiece can be gripped with a strong gripping force during rough cutting, and with a light gripping force that does not deform the workpiece during finish cutting.

【0108】NC加工プログラムからのチャッキングデ
ータの変更は、図14(a)に示す指令により行う。こ
こで、「Pnn」の「nn」がチャッキングデータの組
の番号であり、「Qmm」の「mm」がデータ番号であ
り、「Rdd」の「dd」が変更後のデータである。デ
ータ番号「mm」は、「1」が把持力、「2」が把持
径、「3」が変速点、「4」が退避点、「5」がエラー
検出レベルをそれぞれ示しており、それぞれの番号を指
定してそれぞれのデータを変更できる。データ番号とデ
ータ種類の対応関係は、図14(c)に示す。
The change of the chucking data from the NC machining program is performed according to a command shown in FIG. Here, “nn” of “Pnn” is the number of the set of chucking data, “mm” of “Qmm” is the data number, and “dd” of “Rdd” is the changed data. In the data number “mm”, “1” indicates a gripping force, “2” indicates a gripping diameter, “3” indicates a shift point, “4” indicates an evacuation point, and “5” indicates an error detection level. Each data can be changed by specifying the number. FIG. 14C shows the correspondence between data numbers and data types.

【0109】図14(b)に従ってさらに説明を行う。
「G10 L131 P10 Q1R2000.;」
は、チャッキングデータの組番号10の把持力のデータ
を2000kgfに変更する指令となる。次の指令は、
同じ組番号10の退避点のデータを108mmに変更す
るものである。このようにして、チャッキングデータを
順次変更しながら使用することもできる。すなわち、チ
ャッキングデータメモリ57にチャッキングデータの組
を少なくとも一組設ければ、全種類の工作物の把持を行
うことも可能である。
A further description will be given with reference to FIG.
"G10 L131 P10 Q1R2000 .;"
Is a command to change the gripping force data of the chucking data set number 10 to 2000 kgf. The following directive:
The data of the save point of the same set number 10 is changed to 108 mm. In this manner, the chucking data can be used while being sequentially changed. That is, if at least one set of chucking data is provided in the chucking data memory 57, it is possible to hold all types of workpieces.

【0110】このように、広範囲に把持爪の移動が可能
なチャックを、NC加工プログラムでチャッキングデー
タの選択、変更を行いながら制御できるようにしたた
め、複数の種類の工作物の連続加工等も可能になる。ま
た、工作機械の無人運転による連続加工が可能となるた
め、生産性の向上および自動化が図れる。
As described above, since the chuck capable of moving the gripping claws in a wide range can be controlled while selecting and changing chucking data by the NC processing program, continuous processing of a plurality of types of workpieces can be performed. Will be possible. In addition, since continuous machining can be performed by unmanned operation of the machine tool, productivity can be improved and automation can be achieved.

【0111】以上のように、把持爪の移動ストロークが
大きく広範囲の工作物に適用可能な電動チャックにおい
て、把持爪の位置に応じて把持爪の速度を高速、低速に
切換制御するようにしたので、ストロークが大きいにも
かかわらず把持時間を短縮することができる。また、主
軸モータにより開閉駆動を行うものでは、把持爪の高
速、低速をC軸送りの早送り、加工送りにより行うこと
ができ制御が簡素化される。さらに、把持爪の把持動作
の開始位置(退避点)と把持径とを任意の値に設定する
ことができるので、把持爪の全移動ストロークが大きく
広範囲な直径の工作物を把持可能な電動チャックであっ
ても、実際の把持動作での移動ストロークを必要最小限
の量とすることができ、把持および開放動作時間を短縮
することができる。
As described above, in the electric chuck having a large gripping claw movement stroke and applicable to a wide range of workpieces, the gripping claw speed is controlled to be switched between high speed and low speed in accordance with the position of the gripping claw. In addition, the gripping time can be reduced despite the large stroke. In the case of opening and closing drive by the spindle motor, high-speed and low-speed gripping claws can be performed by rapid feed of C-axis feed and machining feed, thereby simplifying control. Furthermore, since the starting position (evacuation point) of the gripping claw and the gripping diameter can be set to arbitrary values, the electric chuck capable of gripping a workpiece having a wide moving stroke with a large moving stroke of the gripping claw. Even in this case, the moving stroke in the actual gripping operation can be reduced to a necessary minimum amount, and the gripping and releasing operation time can be shortened.

【0112】また、工作物の直径が許容誤差範囲外の場
合にエラー信号を出力したり、駆動モータの駆動トルク
と把持爪位置とを組み合わせて工作物の把持を確認する
ための把持信号を出力することができる。さらに、駆動
モータの駆動トルクと把持爪位置とを組み合わせてその
他のアラーム信号を出力したりすることができる。これ
により、チャッキング動作の信頼性および安全性が向上
する。
When the diameter of the workpiece is out of the allowable error range, an error signal is output, or a gripping signal for confirming gripping of the workpiece is output by combining the driving torque of the drive motor and the gripping claw position. can do. Further, other alarm signals can be output by combining the driving torque of the driving motor and the grip claw position. Thereby, the reliability and safety of the chucking operation are improved.

【0113】なお、以上の実施の形態においては、把持
爪の開閉駆動を主軸モータによって行うものとしたが、
把持爪の開閉駆動を主軸モータとは別の専用モータによ
って行うようにしてもよい。さらに、チャックを回転可
能な主軸に設けるものとしたが、マシニングセンタ等工
作機械のテーブル等のフレームに、または、フレーム上
の取り付け部材にチャックを設けたものであってもよ
い。
In the above-described embodiment, the opening and closing drive of the gripping claws is performed by the spindle motor.
The opening and closing drive of the gripping claws may be performed by a dedicated motor different from the spindle motor. Further, the chuck is provided on the rotatable main shaft. However, the chuck may be provided on a frame such as a table of a machine tool such as a machining center, or on a mounting member on the frame.

【0114】また、低把持力較正データDa、高把持力
較正データDbの2種類の較正データで説明を行ってい
るが3種類以上の複数の較正データを有していてもよ
い。例えば、把持力を中速の速度にした中把持力較正デ
ータを加えた3種類の較正データに従って把持力の制御
を行うものであってもよい。
Although the description has been made with reference to the two types of calibration data of the low gripping force calibration data Da and the high gripping force calibration data Db, three or more types of calibration data may be provided. For example, the gripping force may be controlled in accordance with three types of calibration data including medium gripping force calibration data at a medium gripping speed.

【0115】さらに、移動速度を一定とし、把持力と駆
動モータの駆動トルクとの関係データを求める間隔(把
持力を実測する駆動トルクの間隔)を把持力の大小に対
応して変化させて、把持力と駆動モータの駆動トルクと
の関係データを求め、把持力の制御を行うものであって
もよい。すなわち、低把持力較正データ領域では間隔を
小さくして関係データを求め、高把持力較正データ領域
では間隔を大きくして関係データを求め記憶させておく
ようにする。
Further, the moving speed is kept constant, and the interval for obtaining the relation data between the gripping force and the driving torque of the drive motor (the interval of the driving torque for actually measuring the gripping force) is changed according to the magnitude of the gripping force. The relationship data between the gripping force and the driving torque of the drive motor may be obtained to control the gripping force. That is, in the low grip force calibration data area, the interval is reduced to obtain the relation data, and in the high grip force calibration data area, the interval is increased to obtain the relation data and stored.

【0116】[0116]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0117】把持力の設定値が低把持力領域にある場合
と高把持力領域にある場合とで、把持速度の値を自動的
に切り換え、駆動トルクと把持力の換算を行うための関
係データも自動的に切り換えるようにしたので、低把持
力領域では把持力の制御を正確に行うことができ、高把
持力領域では把持速度を高速度として把持に必要な時間
を短縮することが可能となる。また、工作物の把持力を
入力可能とし、把持力の設定値に従って駆動モータによ
り把持爪の開閉を制御するようにしたので、工作物の種
類に応じた適切な把持力で把持することができ、過大な
把持力により工作物が変形してしまったり、把持力が過
小で工作物がチャックから脱落したりすることがない。
すなわち、広範囲の把持力で工作物を把持することが可
能となる。
Relational data for automatically switching the value of the gripping speed when the set value of the gripping force is in the low gripping force area and in the case of being in the high gripping force area, and for converting the driving torque and the gripping force. Is also automatically switched, so that the gripping force can be accurately controlled in the low gripping force area, and the gripping speed can be increased in the high gripping force area to reduce the time required for gripping. Become. In addition, since the gripping force of the workpiece can be input and the opening and closing of the gripping claws are controlled by the drive motor according to the set value of the gripping force, the workpiece can be gripped with an appropriate gripping force according to the type of the workpiece. In addition, the workpiece is not deformed by an excessive gripping force, and the workpiece does not drop from the chuck due to an insufficient gripping force.
That is, it is possible to grip the workpiece with a wide range of gripping force.

【0118】把持力と駆動トルクとの関係を示す複数の
関係データを、1つの関係データにおける関係を求める
間隔を他の関係データにおける間隔よりも狭くしたの
で、高精度の把持力制御が必要な低把持力領域での関係
データの精度および信頼性を向上させ、低把持力領域で
の把持力の精度および信頼性を向上させることができ
る。
Since a plurality of relational data indicating the relation between the gripping force and the driving torque are narrower at intervals for obtaining the relation in one relational data than in the other relational data, high-precision gripping force control is required. The accuracy and reliability of the relational data in the low gripping force region can be improved, and the accuracy and reliability of the gripping force in the low gripping force region can be improved.

【0119】把持爪の制御を切り換えるための切換把持
力を設定可能としたので、低把持力領域と高把持力領域
との境界値をチャックの特性に合わせて任意の値に設定
することができる。
Since the switching gripping force for switching the control of the gripping claws can be set, the boundary value between the low gripping force region and the high gripping force region can be set to an arbitrary value according to the characteristics of the chuck. .

【0120】駆動モータの駆動トルクが設定値に到達し
たことによって、把持爪の移動を停止させるようにした
ので、過大な把持力によりチャックや工作物に損傷を与
えてしまうことが防止できる。
Since the movement of the gripper is stopped when the drive torque of the drive motor reaches the set value, it is possible to prevent the chuck and the workpiece from being damaged by an excessive gripping force.

【0121】主軸モータにより把持爪の開閉駆動を行う
ようにしたので、把持爪の駆動機構を簡素なものとする
ことができ、また駆動モータの数も増やさずに済み、工
作機械のコストを低減できる。さらに、把持爪の高速移
動、低速移動をC軸送りの早送り、加工送りにより行う
ことができ制御が簡素化される。
Since the opening and closing drive of the gripping claws is performed by the spindle motor, the driving mechanism of the gripping claws can be simplified, and the number of drive motors does not need to be increased, and the cost of the machine tool can be reduced. it can. Furthermore, the high-speed movement and the low-speed movement of the gripping claws can be performed by the C-axis feed rapid feed and the machining feed, thereby simplifying the control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明を適用するNC旋盤のチャック
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a chuck of an NC lathe to which the present invention is applied.

【図2】図2は、NC装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an NC device.

【図3】図3は、チャックの操作パネルの構成を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an operation panel of the chuck.

【図4】図4は、NC装置の表示手段に表示されるチャ
ック保守画面を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a chuck maintenance screen displayed on a display unit of the NC device.

【図5】図5は、表示手段に表示される把持力較正画面
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a gripping force calibration screen displayed on a display unit.

【図6】図6は、表示手段に表示されるチャック設定画
面を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a chuck setting screen displayed on a display unit.

【図7】図7は、チャックの通常開閉における把持爪の
位置と速度の制御を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating control of the position and speed of a gripping claw when the chuck is normally opened and closed;

【図8】図8は、チャックの段取開閉における把持爪の
位置と速度の制御を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the control of the position and speed of the gripping claws during setup opening and closing of the chuck.

【図9】図9は、チャックの通常把持の制御を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing control of normal gripping of the chuck.

【図10】図10は、チャックの通常解放の制御を示す
フローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating control of normal release of the chuck.

【図11】図11は、チャックの段取把持の制御を示す
フローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing control of setup chucking of a chuck.

【図12】図12は、チャックの段取解放の制御を示す
フローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing control of setup release of a chuck.

【図13】図13は、チャッキングデータの組を選択す
るNC加工プログラムの例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an NC machining program for selecting a set of chucking data.

【図14】図14は、チャッキングデータを変更するN
C加工プログラムの例を示す図である。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating N changing chucking data;
It is a figure showing an example of a C processing program.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…主軸 4…主軸モータ 6…X軸モータ 7…Z軸モータ 10…主軸端 12…面板 15…チャック 19…スクロール溝 20…本体部 21…第1部材 22…第2部材 26…マスタージョー 28…スクロール歯 30…把持爪 41…位置決め穴 45…固定ピン 50…NC装置 82…駆動歯車固定板 85…駆動歯車本体 86…駆動歯車 90…スクロール支持筒 96…スクロール 97…内歯歯車 100…中間歯車 101…空気供給路 110…シリンダ室 111…シリンダ筒 112…ピストン 113…クラッチ板 114…案内ピン 115…コイルスプリング 116…クラッチ歯 117…クラッチ歯 510…操作パネル 511…モード切換スイッチ 512…内外締め切換スイッチ 513…把持解放切換スイッチ 514…段取開閉スイッチ Reference Signs List 2 ... Spindle 4 ... Spindle motor 6 ... X-axis motor 7 ... Z-axis motor 10 ... Spindle end 12 ... Face plate 15 ... Chuck 19 ... Scroll groove 20 ... Main body 21 ... First member 22 ... Second member 26 ... Master jaw 28 ... scroll teeth 30 ... gripping claws 41 ... positioning holes 45 ... fixing pins 50 ... NC device 82 ... drive gear fixing plate 85 ... drive gear main body 86 ... drive gear 90 ... scroll support cylinder 96 ... scroll 97 ... internal gear 100 ... intermediate Gear 101: Air supply path 110: Cylinder chamber 111: Cylinder cylinder 112: Piston 113: Clutch plate 114: Guide pin 115: Coil spring 116: Clutch teeth 117: Clutch teeth 510: Operation panel 511: Mode changeover switch 512: Internal / external tightening Changeover switch 513 ... Grip release switch 514 ... Setup opening / closing switch Switch

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】工作機械の機体に設けられたフレームに支
持されたチャック(15)の把持爪(30)を、駆動ト
ルク制御可能な駆動モータ(4)によって開閉して工作
物を把持する電動チャックの制御方法であって、 前記把持爪(30)が工作物を把持する力である把持力
の設定値を入力する手順と、 前記把持爪(30)の複数の移動速度に対応して、前記
把持力と前記駆動モータ(4)の前記駆動トルクとの関
係を示す複数の関係データ(Da,Db)を記憶させる
手順と、 前記把持力の設定値に対応して、前記複数の関係データ
(Da,Db)のうち1つの関係データが有効となるよ
うにし、前記把持力の制御を行う手順とを有する電動チ
ャックの制御方法。
An electric motor for gripping a workpiece by opening and closing a gripping claw (30) of a chuck (15) supported on a frame provided on a body of a machine tool by a drive motor (4) capable of controlling a driving torque. A method for controlling a chuck, comprising: a step of inputting a set value of a gripping force that is a force of the gripping claw (30) gripping a workpiece; and a plurality of moving speeds of the gripping claw (30). Storing a plurality of relationship data (Da, Db) indicating a relationship between the gripping force and the drive torque of the drive motor (4); and storing the plurality of relationship data corresponding to the set value of the gripping force. (Da, Db) to make one of the relational data valid, and controlling the gripping force.
【請求項2】工作機械の機体に設けられたフレームに支
持されたチャック(15)の把持爪(30)を、駆動ト
ルク制御可能な駆動モータ(4)によって開閉して工作
物を把持する電動チャックの制御方法であって、 前記把持爪(30)が工作物を把持する力である把持力
の設定値を入力する手順と、 前記把持力と前記駆動モータ(4)の前記駆動トルクと
の関係を示す複数の関係データ(Da,Db)であっ
て、1つの関係データ(Da)における前記把持力と前
記駆動モータ(4)の前記駆動トルクとの関係を求める
間隔が他の関係データ(Db)における間隔よりも狭い
複数の関係データ(Da,Db)を記憶させる手順と、 前記把持力の設定値に対応して、前記複数の関係データ
(Da,Db)のうち1つの関係データが有効となるよ
うにし、高精度の把持力制御が必要な領域で間隔の狭い
関係データ(Da)を使用して前記把持力の制御を行う
手順とを有する電動チャックの制御方法。
2. An electric motor for gripping a workpiece by opening and closing a gripping claw (30) of a chuck (15) supported on a frame provided on a body of a machine tool by a drive torque controllable. A method of controlling a chuck, comprising: inputting a set value of a gripping force, which is a force of the gripping claw (30) gripping a workpiece; A plurality of relationship data (Da, Db) indicating a relationship, wherein an interval for obtaining a relationship between the gripping force and the drive torque of the drive motor (4) in one relationship data (Da) is other relationship data ( Db) a procedure for storing a plurality of relational data (Da, Db) smaller than the interval in Db), and one of the plurality of relational data (Da, Db) corresponds to the set value of the gripping force. Valid And so, the control method of an electric chuck having a procedure for controlling the gripping force using the narrow relationship data spaced at the required gripping force control detail area (Da).
【請求項3】請求項1に記載した電動チャックの制御方
法であって、 前記複数の関係データ(Da,Db)は、前記把持爪
(30)の移動速度が第1の速度である場合の前記把持
力と前記駆動トルクとの関係を示す低把持力較正データ
(Da)と、前記把持爪(30)の移動速度が前記第1
の速度より大きい第2の速度である場合の前記把持力と
前記駆動トルクとの関係を示す高把持力較正データ(D
b)の少なくとも2つのデータを含み、 前記制御手順は、前記把持力の設定値に対応して、前記
把持爪(30)の移動速度を前記第1の速度とするとと
もに前記低把持力較正データ(Da)に従って前記把持
力の制御を行うか、前記把持爪(30)の移動速度を前
記第2の速度とするとともに前記高把持力較正データ
(Db)に従って前記把持力の制御を行うかを切り換え
て制御を行うものである電動チャックの制御方法。
3. The electric chuck control method according to claim 1, wherein the plurality of related data (Da, Db) are used when the moving speed of the gripping claw (30) is a first speed. The low gripping force calibration data (Da) indicating the relationship between the gripping force and the driving torque, and the moving speed of the gripping claw (30) are the first speed.
High gripping force calibration data (D) indicating the relationship between the gripping force and the drive torque when the second speed is higher than the second speed.
b) at least two data, wherein the control procedure sets the moving speed of the gripping claw (30) to the first speed and the low gripping force calibration data in accordance with the set value of the gripping force. Whether to control the gripping force according to (Da) or to control the gripping force according to the high gripping force calibration data (Db) while setting the moving speed of the gripping claw (30) to the second speed. A control method for an electric chuck that performs control by switching.
【請求項4】請求項3に記載した電動チャックの制御方
法であって、 前記把持爪(30)の制御を切り換えるための前記把持
力の値である切換把持力を記憶させる手順を有し、 前記制御手順は、前記把持力の設定値が前記切換把持力
より小さい場合は前記把持爪(30)の移動速度を前記
第1の速度とするとともに前記低把持力較正データ(D
a)に従って前記把持力の制御を行い、前記把持力の設
定値が前記切換把持力以上の場合は前記把持爪(30)
の移動速度を前記第2の速度とするとともに前記高把持
力較正データ(Db)に従って前記把持力の制御を行う
ものである電動チャックの制御方法。
4. A method for controlling an electric chuck according to claim 3, further comprising a step of storing a switching gripping force that is a value of the gripping force for switching control of the gripping claw (30). In the control procedure, when the set value of the gripping force is smaller than the switching gripping force, the moving speed of the gripping claw (30) is set to the first speed and the low gripping force calibration data (D
a) controlling the gripping force according to a), and when the set value of the gripping force is equal to or greater than the switching gripping force, the gripping claw (30);
And controlling the gripping force according to the high gripping force calibration data (Db).
【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載した電
動チャックの制御方法であって、 前記駆動モータ(4)の前記駆動トルクが前記把持力設
定値に対応する値に到達したことによって、前記把持爪
(30)の移動を停止させる手順を有する電動チャック
の制御方法。
5. The control method for an electric chuck according to claim 1, wherein the drive torque of the drive motor reaches a value corresponding to the set value of the gripping force. A method for controlling an electric chuck, comprising the step of stopping the movement of the gripping claws (30).
【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載した電
動チャックの制御方法であって、 前記チャック(15)は、工作機械の主軸台に回転可能
に支持された主軸(2)に設けられたものである電動チ
ャックの制御方法。
6. The control method for an electric chuck according to claim 1, wherein the chuck is rotatably supported on a headstock of a machine tool. A method for controlling an electric chuck provided in a vehicle.
【請求項7】請求項6に記載した電動チャックの制御方
法であって、 前記駆動モータ(4)は、前記主軸(2)を主軸軸線の
回りに回転および位置決めするものであり、 前記チャック(15)の本体部(20)を前記工作機械
の機体に対して回転不能の固定状態とする手順と、 前記本体部(20)を前記固定状態としたまま、前記駆
動モータ(4)を制御して前記把持爪(30)の開閉動
作を行う手順とを有する電動チャックの制御方法。
7. The control method for an electric chuck according to claim 6, wherein the drive motor (4) rotates and positions the spindle (2) around a spindle axis. 15) a procedure of setting the main body (20) to a fixed state in which the main body (20) cannot rotate with respect to the machine body of the machine tool; and controlling the drive motor (4) while the main body (20) is in the fixed state. Performing the opening and closing operation of the gripping claw (30).
【請求項8】工作機械の機体に設けられたフレームに支
持され、把持爪(30)を開閉して工作物を把持するチ
ャック(15)を制御する電動チャックの制御装置であ
って、 前記チャック(15)の前記把持爪(30)を開閉駆動
し、前記把持爪(30)が工作物を把持する力である把
持力を制御可能な駆動モータ(4)と、 前記把持力の設定値を入力する入力手段(59)と、 前記把持爪(30)の複数の移動速度に対応して、前記
把持力と前記駆動モータ(4)の駆動トルクとの関係を
示す複数の関係データ(Da,Db)を記憶する手段
(552,553)と、 前記把持力の設定値に対応して、前記複数の関係データ
(Da,Db)のうち1つの関係データが有効となるよ
うにして前記把持爪(30)の把持力の制御を行う把持
爪制御手段(50)とを有する電動チャックの制御装
置。
8. A control device for an electric chuck which is supported by a frame provided on a body of a machine tool and controls a chuck (15) for opening and closing a gripper (30) to grip a workpiece. (15) a drive motor (4) that can open and close the gripping claws (30) to control a gripping force that is a force with which the gripping claws (30) grip the workpiece; A plurality of relationship data (Da, Da,) indicating a relationship between the gripping force and the driving torque of the drive motor (4) in accordance with the input means (59) for inputting and the plurality of moving speeds of the gripping claws (30) Db) storing means (552, 553), and the gripping claw such that one of the plurality of pieces of relational data (Da, Db) becomes valid corresponding to the set value of the gripping force. (30) gripping claw system for controlling gripping force A control device for an electric chuck having control means (50).
【請求項9】工作機械の機体に設けられたフレームに支
持され、把持爪(30)を開閉して工作物を把持するチ
ャック(15)を制御する電動チャックの制御装置であ
って、 前記チャック(15)の前記把持爪(30)を開閉駆動
し、前記把持爪(30)が工作物を把持する力である把
持力を制御可能な駆動モータ(4)と、 前記把持力の設定値を入力する入力手段(59)と、 前記把持力と前記駆動モータ(4)の前記駆動トルクと
の関係を示す複数の関係データ(Da,Db)であっ
て、1つの関係データ(Da)における前記把持力と前
記駆動モータ(4)の前記駆動トルクとの関係を求める
間隔が他の関係データ(Db)における間隔よりも狭い
複数の関係データ(Da,Db)を記憶する手段と、 前記把持力の設定値に対応して、前記複数の関係データ
(Da,Db)のうち1つの関係データが有効となるよ
うにし、高精度の把持力制御が必要な領域で間隔の狭い
関係データ(Da)を使用して前記把持爪(30)の把
持力の制御を行う把持爪制御手段(50)とを有する電
動チャックの制御装置。
9. A control device for an electric chuck, which is supported by a frame provided on a body of a machine tool and controls a chuck (15) for opening and closing a gripper (30) to grip a workpiece. (15) a drive motor (4) that can open and close the gripping claws (30) to control a gripping force that is a force with which the gripping claws (30) grip the workpiece; Input means (59) for inputting, a plurality of relation data (Da, Db) indicating a relation between the gripping force and the drive torque of the drive motor (4), wherein Means for storing a plurality of relational data (Da, Db) in which an interval for obtaining a relationship between a gripping force and the drive torque of the drive motor (4) is smaller than an interval in other relational data (Db); Corresponding to the set value of One of the plurality of relational data (Da, Db) is made valid, and the gripping claw is used by using the relational data (Da) having a narrow interval in an area where high-precision gripping force control is required. A control device for an electric chuck, comprising: gripping claw control means (50) for controlling gripping force of (30).
【請求項10】請求項8に記載した電動チャックの制御
装置であって、 前記複数の関係データを記憶する手段は、前記把持爪
(30)の移動速度が第1の速度である場合の前記把持
力と前記駆動トルクとの関係を示す低把持力較正データ
(Da)を記憶する手段(552)と、前記把持爪(3
0)の移動速度が前記第1の速度より速い第2の速度で
ある場合の前記把持力と前記駆動トルクとの関係を示す
高把持力較正データ(Db)を記憶する手段(553)
の少なくとも2つの手段を含み、 前記把持爪制御手段(50)は、前記把持爪(30)の
移動速度を前記第1の速度とするとともに前記低把持力
較正データ(Da)に従って前記把持力の制御を行う
か、前記把持爪(30)の移動速度を前記第2の速度と
するとともに前記高把持力較正データ(Db)に従って
前記把持力の制御を行うかを切り換えて前記把持爪(3
0)の把持力の制御を行うものである電動チャックの制
御装置。
10. The control device for an electric chuck according to claim 8, wherein said means for storing said plurality of related data is provided when said moving speed of said gripping claw is a first speed. Means (552) for storing low gripping force calibration data (Da) indicating the relationship between the gripping force and the driving torque;
Means (553) for storing high gripping force calibration data (Db) indicating a relationship between the gripping force and the driving torque when the moving speed of 0) is a second speed higher than the first speed.
The gripping claw control means (50) sets the moving speed of the gripping claw (30) to the first speed and adjusts the gripping force according to the low gripping force calibration data (Da). The gripping claw (3) is switched by performing control or controlling the gripping force according to the high gripping force calibration data (Db) while setting the moving speed of the gripping claw (30) to the second speed.
0) A control device for an electric chuck for controlling the gripping force.
【請求項11】請求項10に記載した電動チャックの制
御装置であって、 前記把持爪(30)の制御を切り換えるための前記把持
力の値である切換把持力を記憶する手段を有し、 前記把持爪制御手段(50)は、前記把持力の設定値が
前記切換把持力より小さい場合は前記把持爪(30)の
移動速度を前記第1の速度とするとともに前記低把持力
較正データ(Da)に従って前記駆動トルクの制御を行
い、前記把持力の設定値が前記切換把持力以上の場合は
前記把持爪(30)の移動速度を前記第2の速度とする
とともに前記高把持力較正データ(Db)に従って前記
駆動トルクの制御を行うものである電動チャックの制御
装置。
11. The control device for an electric chuck according to claim 10, further comprising: means for storing a switching gripping force which is a value of the gripping force for switching control of the gripping claw (30). When the set value of the gripping force is smaller than the switching gripping force, the gripping claw control means (50) sets the moving speed of the gripping claw (30) to the first speed and sets the low gripping force calibration data ( The driving torque is controlled according to Da), and when the set value of the gripping force is equal to or greater than the switching gripping force, the moving speed of the gripping claw (30) is set to the second speed and the high gripping force calibration data is set. A control device for an electric chuck for controlling the driving torque according to (Db).
【請求項12】請求項8〜11のいずれか1項に記載し
た電動チャックの制御装置であって、 前記把持爪制御手段(50)は、前記駆動モータ(4)
の前記駆動トルクが前記把持力設定値に対応する値に到
達したことによって、前記把持爪(30)の移動を停止
させるものである電動チャックの制御装置。
12. The control device for an electric chuck according to claim 8, wherein said gripping claw control means (50) includes said drive motor (4).
The electric chuck control device stops the movement of the gripping claw (30) when the driving torque reaches a value corresponding to the gripping force set value.
【請求項13】請求項8〜12のいずれか1項に記載し
た電動チャックの制御装置であって、 前記チャック(15)は、工作機械の主軸台に回転可能
に支持された主軸(2)に設けられたものである電動チ
ャックの制御装置。
13. The control device for an electric chuck according to claim 8, wherein the chuck (15) is rotatably supported on a headstock of a machine tool. The control device for the electric chuck, which is provided in the device.
【請求項14】請求項13に記載した電動チャックの制
御装置であって、 前記チャック(15)の本体部(20)を前記工作機械
の機体に対して回転不能とする固定状態と、前記本体部
(20)を前記工作機械の機体に対して回転可能とする
解放状態とを切り換えるチャック回転固定切換手段を有
し、 前記駆動モータ(4)は、前記主軸(2)を主軸軸線の
回りに回転および位置決めするものであり、 前記把持爪制御手段(50)は、前記チャック回転固定
切換手段を制御して前記本体部(20)を前記固定状態
とし、前記駆動モータ(4)を制御して前記把持爪(3
0)の開閉動作を行うものである電動チャックの制御装
置。
14. The control device for an electric chuck according to claim 13, wherein the main body (20) of the chuck (15) is in a fixed state in which the main body (20) cannot rotate with respect to the machine body of the machine tool; A chuck rotation fixed switching means for switching a part (20) to a released state in which the part (20) is rotatable with respect to the machine tool body; and the drive motor (4) moves the spindle (2) around a spindle axis. The gripping claw control means (50) controls the chuck rotation fixing switching means to bring the main body (20) into the fixed state, and controls the drive motor (4). The gripping claws (3
A control device for an electric chuck which performs the opening and closing operation of 0).
【請求項15】請求項14に記載した電動チャックの制
御装置であって、 前記チャック回転固定切換手段は、前記固定状態では前
記本体部(20)と前記主軸(2)との相対回転を可能
とし、前記解放状態では前記本体部(20)と前記主軸
(2)との相対回転を不可能とするものである電動チャ
ックの制御装置。
15. The control device for an electric chuck according to claim 14, wherein said chuck rotation fixing switching means is capable of relative rotation between said main body (20) and said main shaft (2) in said fixing state. A control device for the electric chuck, wherein relative rotation between the main body (20) and the main shaft (2) is disabled in the released state.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011045960A (en) * 2009-08-27 2011-03-10 Ntn Corp Spindle device with chuck and method for gripping object to be gripped

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