JP2003094289A - 主軸ベルト監視プログラム、主軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きｃｎｃ工作機械 - Google Patents
主軸ベルト監視プログラム、主軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きｃｎｃ工作機械Info
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- JP2003094289A JP2003094289A JP2001290540A JP2001290540A JP2003094289A JP 2003094289 A JP2003094289 A JP 2003094289A JP 2001290540 A JP2001290540 A JP 2001290540A JP 2001290540 A JP2001290540 A JP 2001290540A JP 2003094289 A JP2003094289 A JP 2003094289A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主軸ベルト７のすべりを監視して所定の条件
以上のすべりが発生したときに警告表示等を発するよう
にして、作業者が容易に適切なメンテナンスを行えるよ
うにすることや、主軸ベルト７にすべりが発生した場合
において加工精度の低下を防止したり刃具やワークの破
損を防止することにある。 【解決手段】 ＣＮＣ工作機械のコンピュータ２と通信
回線で連結したベルト管理コンピュータ１及び、主軸速
度検出器４とモータ速度検出器６のデータをリニアタイ
ムに入手してすべり率を計算し、すべり率が所定の条件
を越えたときに警告表示を出す、ＣＮＣ工作機械を停止
する、送りオーバーライドを段階的にかけるなどの、制
御信号をＣＮＣ工作機械のコンピュータに送る機能を実
現させるプログラムとからなる主軸ベルト監視装置など
とした。
以上のすべりが発生したときに警告表示等を発するよう
にして、作業者が容易に適切なメンテナンスを行えるよ
うにすることや、主軸ベルト７にすべりが発生した場合
において加工精度の低下を防止したり刃具やワークの破
損を防止することにある。 【解決手段】 ＣＮＣ工作機械のコンピュータ２と通信
回線で連結したベルト管理コンピュータ１及び、主軸速
度検出器４とモータ速度検出器６のデータをリニアタイ
ムに入手してすべり率を計算し、すべり率が所定の条件
を越えたときに警告表示を出す、ＣＮＣ工作機械を停止
する、送りオーバーライドを段階的にかけるなどの、制
御信号をＣＮＣ工作機械のコンピュータに送る機能を実
現させるプログラムとからなる主軸ベルト監視装置など
とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータによ
る数値制御を行ういわゆるＣＮＣ工作機械において、モ
ータの動力を主軸に伝達するいわゆる主軸ベルトのすべ
りを監視して、大きなトラブルに至る前に警告を発した
り機械を停止させ、刃具を破損させるといった重大な事
故に至ることを防止し、作業者の主軸ベルトに関するメ
ンテナンスを容易にした主軸ベルト監視プログラム、主
軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きＣＮＣ工作
機械などに関する。
る数値制御を行ういわゆるＣＮＣ工作機械において、モ
ータの動力を主軸に伝達するいわゆる主軸ベルトのすべ
りを監視して、大きなトラブルに至る前に警告を発した
り機械を停止させ、刃具を破損させるといった重大な事
故に至ることを防止し、作業者の主軸ベルトに関するメ
ンテナンスを容易にした主軸ベルト監視プログラム、主
軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きＣＮＣ工作
機械などに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＮＣ工作機械においては、主軸
ベルトのすべりを監視して機械の制御にフィードバック
するような機能はなかった。主軸ベルトは、モータの回
転動力をモータに取り付けたプーリを介して受け取り主
軸に取り付けたプーリを介して主軸に伝達するものであ
る。ベルトやプーリに潤滑油や切削油などが付着した
り、ベルトそのものが劣化したり、ベルトの伸びなどに
より張力が低下するなどの原因により、ベルトとプーリ
間の摩擦力は低下する。ベルトとプーリ間の摩擦力より
も刃具がワークを加工するときの負荷が大きくなると、
ベルトとプーリ間にすべりが発生するようになる。これ
を主軸ベルトのすべりという。主軸ベルトにすべりが発
生するとベルトの寿命が短期に尽きたり、主軸の回転数
が低下することにより加工のサイクルタイムが長くなっ
たり、主軸の回転むらにより加工精度が低下するなどの
問題を生じる。また、主軸ベルトのすべりが大きくなり
主軸停止に至った場合は刃具やワークを破損させる重大
事故を起こす場合がある。また刃具の送り指令方法に
は、刃具の送り速度を主軸の回転に合わせる毎回転送り
と、主軸の回転速度と関係なく刃具を一定の速度で送る
毎分送りとあるが、毎分送りのときは主軸ベルトのすべ
りによりワークの回転速度が遅れると、加工精度が低下
したり刃具又はワークが破損するなどの問題が生じる。
特に、ワークに刃具を押し付けることにより刃具自身も
ワークの回転と共に回転するいわゆる回転工具を使用し
た場合は、回転しない刃具を押し付ける場合もありワー
クや刃具を破損させる事故を起こしやすい。
ベルトのすべりを監視して機械の制御にフィードバック
するような機能はなかった。主軸ベルトは、モータの回
転動力をモータに取り付けたプーリを介して受け取り主
軸に取り付けたプーリを介して主軸に伝達するものであ
る。ベルトやプーリに潤滑油や切削油などが付着した
り、ベルトそのものが劣化したり、ベルトの伸びなどに
より張力が低下するなどの原因により、ベルトとプーリ
間の摩擦力は低下する。ベルトとプーリ間の摩擦力より
も刃具がワークを加工するときの負荷が大きくなると、
ベルトとプーリ間にすべりが発生するようになる。これ
を主軸ベルトのすべりという。主軸ベルトにすべりが発
生するとベルトの寿命が短期に尽きたり、主軸の回転数
が低下することにより加工のサイクルタイムが長くなっ
たり、主軸の回転むらにより加工精度が低下するなどの
問題を生じる。また、主軸ベルトのすべりが大きくなり
主軸停止に至った場合は刃具やワークを破損させる重大
事故を起こす場合がある。また刃具の送り指令方法に
は、刃具の送り速度を主軸の回転に合わせる毎回転送り
と、主軸の回転速度と関係なく刃具を一定の速度で送る
毎分送りとあるが、毎分送りのときは主軸ベルトのすべ
りによりワークの回転速度が遅れると、加工精度が低下
したり刃具又はワークが破損するなどの問題が生じる。
特に、ワークに刃具を押し付けることにより刃具自身も
ワークの回転と共に回転するいわゆる回転工具を使用し
た場合は、回転しない刃具を押し付ける場合もありワー
クや刃具を破損させる事故を起こしやすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
を解決するためなされたもので、その目的とするところ
は、主軸ベルトのすべりを監視して所定の条件以上のす
べりが発生したときに警告表示を発するようにして、作
業者が潤滑油とか切削油などの付着を取り除いたり、劣
化したベルトを取り替えたり、ベルトの張力を強めたり
して容易に適切なメンテナンスを行えるようにすること
にある。また、主軸ベルトの最適なメンテナンスの実施
を可能とすることにより、主軸ベルトの早期消耗を防止
し、加工のサイクルタイムが長くなったり加工精度が悪
くなることを防止することにある。また、主軸停止に至
る前に機械を停止させることにより、刃具やワークを破
損させる重大事故の発生を防止することにある。さら
に、刃具の送り指令方法が毎分送りであって、かつ、す
べり率が所定の値を越えたときに、送りオーバーライド
をかけて加工精度の低下を防止したり刃具又はワークの
破損を防止することにある。
を解決するためなされたもので、その目的とするところ
は、主軸ベルトのすべりを監視して所定の条件以上のす
べりが発生したときに警告表示を発するようにして、作
業者が潤滑油とか切削油などの付着を取り除いたり、劣
化したベルトを取り替えたり、ベルトの張力を強めたり
して容易に適切なメンテナンスを行えるようにすること
にある。また、主軸ベルトの最適なメンテナンスの実施
を可能とすることにより、主軸ベルトの早期消耗を防止
し、加工のサイクルタイムが長くなったり加工精度が悪
くなることを防止することにある。また、主軸停止に至
る前に機械を停止させることにより、刃具やワークを破
損させる重大事故の発生を防止することにある。さら
に、刃具の送り指令方法が毎分送りであって、かつ、す
べり率が所定の値を越えたときに、送りオーバーライド
をかけて加工精度の低下を防止したり刃具又はワークの
破損を防止することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ＣＮＣ工作機械と通信回
線で連結したベルト管理コンピュータであって、予め実
測し求めた速度比データと判定用パラメータＡ、Ｃ、Ｅ
と時間パラメータＢ、Ｄ、Ｆのデータをそれぞれ保有す
るものを制御して、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに所
定の制御信号を送る機能をベルト管理コンピュータに実
現させるプログラムとする。前記速度比データは、予め
ＣＮＣ工作機械をワークを加工しない状態で複数のモー
タ速度で運転（以下単に「測定運転」という。）して複
数のモータ回転速度毎に主軸の回転速度を実測し、｛モ
ータ速度平均値／主軸速度平均値（以下単に「速度比計
算式」という。）｝で求めた数値であり、前記判定用パ
ラメータとしてＡを３〜１０％、Ｃを２０〜３０％、Ｅ
を４０〜６０％の範囲から適宜それぞれの数値を設定
し、時間パラメータの数値としてＢ、Ｄ、Ｆ共に０．５
〜１秒の範囲から適宜それぞれ設定し記録させておく。
そして、ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、主軸速度
検出器とモータ速度検出器のデータをリアルタイムに入
力し、｛（モータ速度／速度比−主軸速度）×１００
（以下単に「すべり率計算式」という。）｝ですべり率
を計算し記録するステップと、すべり率がＡ％以上の状
態がＢ秒続いたときに警告表示を行うようＣＮＣ工作機
械のコンピュータに制御信号を送るステップと、すべり
率がＣ％以上の状態がＤ秒続いたときには現在加工中の
ワークの加工が終わり次第機械を停止するよう、ＣＮＣ
工作機械のコンピュータに制御信号を送るステップと、
すべり率がＥ％以上の状態がＦ秒続いたときには即座に
機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに
制御信号を送るステップとを有することを特徴とするプ
ログラムとする。
線で連結したベルト管理コンピュータであって、予め実
測し求めた速度比データと判定用パラメータＡ、Ｃ、Ｅ
と時間パラメータＢ、Ｄ、Ｆのデータをそれぞれ保有す
るものを制御して、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに所
定の制御信号を送る機能をベルト管理コンピュータに実
現させるプログラムとする。前記速度比データは、予め
ＣＮＣ工作機械をワークを加工しない状態で複数のモー
タ速度で運転（以下単に「測定運転」という。）して複
数のモータ回転速度毎に主軸の回転速度を実測し、｛モ
ータ速度平均値／主軸速度平均値（以下単に「速度比計
算式」という。）｝で求めた数値であり、前記判定用パ
ラメータとしてＡを３〜１０％、Ｃを２０〜３０％、Ｅ
を４０〜６０％の範囲から適宜それぞれの数値を設定
し、時間パラメータの数値としてＢ、Ｄ、Ｆ共に０．５
〜１秒の範囲から適宜それぞれ設定し記録させておく。
そして、ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、主軸速度
検出器とモータ速度検出器のデータをリアルタイムに入
力し、｛（モータ速度／速度比−主軸速度）×１００
（以下単に「すべり率計算式」という。）｝ですべり率
を計算し記録するステップと、すべり率がＡ％以上の状
態がＢ秒続いたときに警告表示を行うようＣＮＣ工作機
械のコンピュータに制御信号を送るステップと、すべり
率がＣ％以上の状態がＤ秒続いたときには現在加工中の
ワークの加工が終わり次第機械を停止するよう、ＣＮＣ
工作機械のコンピュータに制御信号を送るステップと、
すべり率がＥ％以上の状態がＦ秒続いたときには即座に
機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに
制御信号を送るステップとを有することを特徴とするプ
ログラムとする。
【０００５】さらに、判定用パラメータの数値としてＫ
を４０〜６０％の範囲から適宜数値を設定し、時間パラ
メータの数値としてＨを０．１〜０．５秒、Ｇを０．２
〜０．５秒のそれぞれの範囲から適宜数値を設定し記録
させておく。そして主軸速度検出器のデータについて、
古いデータを消去しつつ常に最新のＨ秒分の主軸速度デ
ータを記録するステップであって、Ｈ秒間に少なくとも
常に３個以上の主軸速度データを記録するステップと、
すべり率がＫ値以上になったときに、主軸速度データを
ｙとし時間のデータをｘとして、最小２乗法により１次
の回帰直線又は２次の回帰曲線ｙ＝ｆ（ｘ）を求め、ｘ
にＧを代入したときにｙ≦０となったときに即座に機械
を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御
信号を送るステップを有することを特徴とするプログラ
ムとする。
を４０〜６０％の範囲から適宜数値を設定し、時間パラ
メータの数値としてＨを０．１〜０．５秒、Ｇを０．２
〜０．５秒のそれぞれの範囲から適宜数値を設定し記録
させておく。そして主軸速度検出器のデータについて、
古いデータを消去しつつ常に最新のＨ秒分の主軸速度デ
ータを記録するステップであって、Ｈ秒間に少なくとも
常に３個以上の主軸速度データを記録するステップと、
すべり率がＫ値以上になったときに、主軸速度データを
ｙとし時間のデータをｘとして、最小２乗法により１次
の回帰直線又は２次の回帰曲線ｙ＝ｆ（ｘ）を求め、ｘ
にＧを代入したときにｙ≦０となったときに即座に機械
を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御
信号を送るステップを有することを特徴とするプログラ
ムとする。
【０００６】さらに、判定用パラメータＪの数値として
３〜１０％の範囲から適宜数値を設定し記録させてお
く。そして刃具の送り指令方法が毎分送りであって、か
つ、すべり率がＪ％以上になったときに送りオーバーラ
イドをかけ、Ｊ％以上のすべり率が発生している間は所
定の時間をおいて送りオーバーライドをかけるステップ
を繰り返し段階的に行うようにしたことを特徴とするプ
ログラムとする。また、ＣＮＣ工作機械と通信回線を介
して連結可能なベルト管理コンピュータと、その主記憶
装置に記録したプログラムであって上記したプログラム
とからなる主軸ベルト監視装置とする。さらに、ＣＮＣ
工作機械であって上記した主軸ベルト監視装置を有する
ことを特徴とするＣＮＣ工作機械とする。
３〜１０％の範囲から適宜数値を設定し記録させてお
く。そして刃具の送り指令方法が毎分送りであって、か
つ、すべり率がＪ％以上になったときに送りオーバーラ
イドをかけ、Ｊ％以上のすべり率が発生している間は所
定の時間をおいて送りオーバーライドをかけるステップ
を繰り返し段階的に行うようにしたことを特徴とするプ
ログラムとする。また、ＣＮＣ工作機械と通信回線を介
して連結可能なベルト管理コンピュータと、その主記憶
装置に記録したプログラムであって上記したプログラム
とからなる主軸ベルト監視装置とする。さらに、ＣＮＣ
工作機械であって上記した主軸ベルト監視装置を有する
ことを特徴とするＣＮＣ工作機械とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施例を図面に示
し説明する。ＣＮＣ工作機械ではモータ５の回転動力を
主軸ベルト７を介して主軸３に伝達している。また、Ｃ
ＮＣ工作機械のコンピュータ２は数値制御コンピュー
タ、主軸モータ制御装置、プログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）などで構成している。本発明に係るベルト管
理コンピュータ１はモータの速度を検出するモータ速度
検出器６及び主軸の速度を検出する主軸速度検出器４と
通信回路で接続しそのデータをリアルタイムで入手す
る。本実施例では１０ｍ秒毎にデータを入手し５分間分
のデータを記録して古いデータを順次消去するようにし
た。また、ＣＮＣ工作機械のコンピュータ２とデジタル
入出力信号線からなる通信回路で接続し制御信号を送る
機能を有している。さらに、本発明に係るベルト管理コ
ンピュータ１のデータベースには速度比データ１１、判
定パラメータ１２、時間パラメータ１３などを入力して
ある。速度比データ１１は、予めＣＮＣ工作機械を測定
運転し、各モータ回転速度毎に主軸の速度を実測し、速
度比計算式で速度比を求め速度比データ１１とした。主
軸ベルト７の劣化などの経時変化に伴う速度比の変化に
対応するため、ＣＮＣ工作機械の測定運転と回転速度の
実測、速度比の計算、速度比データの差し替え入力は時
々行うのが望ましく、３〜６月に１回程度行うことが好
ましい。判定用パラメータ１２のＡ及びＪとしては３〜
１０％の範囲で設定すると好ましいので本実施例では
Ａ、Ｊ共に５％に設定し、Ｃとしては２０〜３０％の範
囲で設定すると好ましいので本実施例ではＣを２５％に
設定し、Ｅ及びＫとしては４０〜６０％の範囲で設定す
ると好ましいので本実施例ではＥ及びＫを５０％に設定
しそれぞれ入力した。時間パラメータの数値としてＢ、
Ｄ、Ｆは共に０．５〜１秒の範囲で設定すると好ましい
ので本実施例ではＢ、Ｄ、Ｆ共に０．７秒に設定し、Ｇ
は０．２〜０．５秒の範囲で設定すると好ましいので本
実施例では０．３秒に設定し、Ｈは０．１〜０．５秒の
範囲で設定すると好ましいので本実施例では０．１秒に
設定しそれぞれ入力した。
し説明する。ＣＮＣ工作機械ではモータ５の回転動力を
主軸ベルト７を介して主軸３に伝達している。また、Ｃ
ＮＣ工作機械のコンピュータ２は数値制御コンピュー
タ、主軸モータ制御装置、プログラマブルコントローラ
（ＰＬＣ）などで構成している。本発明に係るベルト管
理コンピュータ１はモータの速度を検出するモータ速度
検出器６及び主軸の速度を検出する主軸速度検出器４と
通信回路で接続しそのデータをリアルタイムで入手す
る。本実施例では１０ｍ秒毎にデータを入手し５分間分
のデータを記録して古いデータを順次消去するようにし
た。また、ＣＮＣ工作機械のコンピュータ２とデジタル
入出力信号線からなる通信回路で接続し制御信号を送る
機能を有している。さらに、本発明に係るベルト管理コ
ンピュータ１のデータベースには速度比データ１１、判
定パラメータ１２、時間パラメータ１３などを入力して
ある。速度比データ１１は、予めＣＮＣ工作機械を測定
運転し、各モータ回転速度毎に主軸の速度を実測し、速
度比計算式で速度比を求め速度比データ１１とした。主
軸ベルト７の劣化などの経時変化に伴う速度比の変化に
対応するため、ＣＮＣ工作機械の測定運転と回転速度の
実測、速度比の計算、速度比データの差し替え入力は時
々行うのが望ましく、３〜６月に１回程度行うことが好
ましい。判定用パラメータ１２のＡ及びＪとしては３〜
１０％の範囲で設定すると好ましいので本実施例では
Ａ、Ｊ共に５％に設定し、Ｃとしては２０〜３０％の範
囲で設定すると好ましいので本実施例ではＣを２５％に
設定し、Ｅ及びＫとしては４０〜６０％の範囲で設定す
ると好ましいので本実施例ではＥ及びＫを５０％に設定
しそれぞれ入力した。時間パラメータの数値としてＢ、
Ｄ、Ｆは共に０．５〜１秒の範囲で設定すると好ましい
ので本実施例ではＢ、Ｄ、Ｆ共に０．７秒に設定し、Ｇ
は０．２〜０．５秒の範囲で設定すると好ましいので本
実施例では０．３秒に設定し、Ｈは０．１〜０．５秒の
範囲で設定すると好ましいので本実施例では０．１秒に
設定しそれぞれ入力した。
【０００８】本実施例では、モータ５の回転数が毎分２
００回を越える回転速度で回っているときにモータ５は
回っていると判断しベルト管理コンピュータ１は動作す
る。主軸３はその最高回転数の１／（２０〜５０）以上
の回転数で加工するのが好ましく、本実施例ではモータ
５の最高回転数は毎分８０００回転であり、毎分２００
回以下のモータ回転数で加工するのは好ましくないから
である。請求項１及び請求項２に記載した発明の１実施
例に係るベルト管理コンピュータ１の主記憶装置に記録
したプログラムは以下の機能をベルト管理コンピュータ
１に実現させる。ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、
主軸速度検出器４とモータ速度検出器６のデータをリア
ルタイムに入力し、すべり率計算式ですべり率を計算し
て記録する。すべり率がＡ値である５％を越えた状態が
Ｂ値である０．７秒続いたときに警告表示を行うようＣ
ＮＣ工作機械のコンピュータ２に制御信号を送る。ま
た、すべり率がＣ値である２５％を越えた状態がＤ値で
ある０．７秒続いたときには現在加工中のワークの加工
が終わり次第機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコ
ンピュータ２に制御信号を送る。さらに、すべり率がＥ
値である５０％を越えた状態がＦ値である０．７秒続い
たときには即座に機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械
のコンピュータ２に制御信号を送る。
００回を越える回転速度で回っているときにモータ５は
回っていると判断しベルト管理コンピュータ１は動作す
る。主軸３はその最高回転数の１／（２０〜５０）以上
の回転数で加工するのが好ましく、本実施例ではモータ
５の最高回転数は毎分８０００回転であり、毎分２００
回以下のモータ回転数で加工するのは好ましくないから
である。請求項１及び請求項２に記載した発明の１実施
例に係るベルト管理コンピュータ１の主記憶装置に記録
したプログラムは以下の機能をベルト管理コンピュータ
１に実現させる。ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、
主軸速度検出器４とモータ速度検出器６のデータをリア
ルタイムに入力し、すべり率計算式ですべり率を計算し
て記録する。すべり率がＡ値である５％を越えた状態が
Ｂ値である０．７秒続いたときに警告表示を行うようＣ
ＮＣ工作機械のコンピュータ２に制御信号を送る。ま
た、すべり率がＣ値である２５％を越えた状態がＤ値で
ある０．７秒続いたときには現在加工中のワークの加工
が終わり次第機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコ
ンピュータ２に制御信号を送る。さらに、すべり率がＥ
値である５０％を越えた状態がＦ値である０．７秒続い
たときには即座に機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械
のコンピュータ２に制御信号を送る。
【０００９】また、請求項３及び請求項４に記載した発
明の１実施例に係るベルト管理コンピュータ１の主記憶
装置に記録したプログラムは以下の機能をベルト管理コ
ンピュータ１に実現させる。本実施例では主軸速度検出
器４のデータを１０ｍ秒毎に入手し、Ｈ値である０．１
秒分のデータに当たる１０個の最新データを常に記録す
る。すべり率がＫ値である５０％以上になったときに、
主軸速度データをｙとし時間のデータをｘとして、最小
２乗法により２次の回帰曲線ｙ＝ｆ（ｘ）を求め、ｘに
Ｇ値である０．３秒を代入したときにｙ≦０となったと
きに即座に機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコン
ピュータに制御信号を送る。なお、本実施例では２次の
回帰曲線を求めたが、１次の回帰直線を求めるようにし
ても大差のない効果は得られると考える。
明の１実施例に係るベルト管理コンピュータ１の主記憶
装置に記録したプログラムは以下の機能をベルト管理コ
ンピュータ１に実現させる。本実施例では主軸速度検出
器４のデータを１０ｍ秒毎に入手し、Ｈ値である０．１
秒分のデータに当たる１０個の最新データを常に記録す
る。すべり率がＫ値である５０％以上になったときに、
主軸速度データをｙとし時間のデータをｘとして、最小
２乗法により２次の回帰曲線ｙ＝ｆ（ｘ）を求め、ｘに
Ｇ値である０．３秒を代入したときにｙ≦０となったと
きに即座に機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコン
ピュータに制御信号を送る。なお、本実施例では２次の
回帰曲線を求めたが、１次の回帰直線を求めるようにし
ても大差のない効果は得られると考える。
【００１０】さらに、請求項５及び請求項６の発明の１
実施例に係るベルト管理コンピュータ１の主記憶装置に
記録したプログラムは以下の機能をベルト管理コンピュ
ータ１に実現させる。ＣＮＣ工作機械でワークを加工中
に、主軸速度検出器４とモータ速度検出器６のデータを
１０ｍ秒毎に入力し、すべり率計算式ですべり率を計算
し記録する。刃具の送り指令方法が毎分送りであって、
かつ、すべり率がＪ値である５％以上になったときに送
り速度のオーバーライド（ＣＮＣコンピュータの指令速
度に対する減速後の指令速度の割合）を１０％低減する
ようＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る。
そして、５０ｍ秒毎にすべり率がＪ値である５％以上か
否か判断し、５％以上のすべり率が発生している場合は
さらに送り速度のオーバーライドを１０％低減するよう
ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る。この
ように、送りオ−バーライドをかけるステップを繰り返
し行うようにするが、最大で５０％の低減に止めこれ以
上の送り速度の低減はしないものとした。
実施例に係るベルト管理コンピュータ１の主記憶装置に
記録したプログラムは以下の機能をベルト管理コンピュ
ータ１に実現させる。ＣＮＣ工作機械でワークを加工中
に、主軸速度検出器４とモータ速度検出器６のデータを
１０ｍ秒毎に入力し、すべり率計算式ですべり率を計算
し記録する。刃具の送り指令方法が毎分送りであって、
かつ、すべり率がＪ値である５％以上になったときに送
り速度のオーバーライド（ＣＮＣコンピュータの指令速
度に対する減速後の指令速度の割合）を１０％低減する
ようＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る。
そして、５０ｍ秒毎にすべり率がＪ値である５％以上か
否か判断し、５％以上のすべり率が発生している場合は
さらに送り速度のオーバーライドを１０％低減するよう
ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る。この
ように、送りオ−バーライドをかけるステップを繰り返
し行うようにするが、最大で５０％の低減に止めこれ以
上の送り速度の低減はしないものとした。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、主軸ベルトのすべりを監
視して所定の条件以上のすべりが発生したときに警告表
示を発するようにして、作業者が潤滑油や切削油などの
付着を取り除いたり、劣化したベルトを取り替えたり、
ベルトの張力を強めたりして容易に適切なメンテナンス
を行えるようにする効果があった。また、主軸ベルトの
最適なメンテナンスの実施を可能としたため、主軸ベル
トの早期消耗を防止することができ、加工のサイクルタ
イムが長くなったり加工精度が悪くなることを防止する
効果があった。また、主軸停止に至る前に機械を停止さ
せることができたので、刃具やワークを破損させる重大
事故の発生を防止する効果があった。さらに、刃具の送
り指令方法が毎分送りのときにおいて、すべり率が所定
の値を越えたときに送りオーバーライドをかけるように
したので、加工精度の低下を防止したり刃具又はワーク
の破損を防止する効果があった。
視して所定の条件以上のすべりが発生したときに警告表
示を発するようにして、作業者が潤滑油や切削油などの
付着を取り除いたり、劣化したベルトを取り替えたり、
ベルトの張力を強めたりして容易に適切なメンテナンス
を行えるようにする効果があった。また、主軸ベルトの
最適なメンテナンスの実施を可能としたため、主軸ベル
トの早期消耗を防止することができ、加工のサイクルタ
イムが長くなったり加工精度が悪くなることを防止する
効果があった。また、主軸停止に至る前に機械を停止さ
せることができたので、刃具やワークを破損させる重大
事故の発生を防止する効果があった。さらに、刃具の送
り指令方法が毎分送りのときにおいて、すべり率が所定
の値を越えたときに送りオーバーライドをかけるように
したので、加工精度の低下を防止したり刃具又はワーク
の破損を防止する効果があった。
【図１】ＣＮＣ工作機械とベルト管理コンピュータの１
実施例の接続図である。
実施例の接続図である。
【図２】ベルト管理コンピュータの１実施例の構成図で
ある。
ある。
【図３】送りオーバーライドをかける制御信号を出すフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
１：ベルト管理コンピュータ ２：ＣＮＣ工作
機械のコンピュータ ３：主軸 ４：主軸速度検
出器 ５：モータ ６：モータ速度
検出器 ７：主軸ベルト １１：速度比デー
タ １２：判定用パラメータ １３：時間パラ
メータ
機械のコンピュータ ３：主軸 ４：主軸速度検
出器 ５：モータ ６：モータ速度
検出器 ７：主軸ベルト １１：速度比デー
タ １２：判定用パラメータ １３：時間パラ
メータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石川 信幸
愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械
製造株式会社内
(72)発明者 古川 和也
愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械
製造株式会社内
(72)発明者 岡田 雅博
愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械
製造株式会社内
Ｆターム(参考） 3C001 KA04 KB10 SB03 SB04 TA05
TB05 TC03 TC05 TD05
Claims (9)
- 【請求項１】 ＣＮＣ工作機械のコンピュータと通信回
線で連結してなるベルト管理コンピュータを制御して、
前記ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る機
能を前記ベルト管理コンピュータに実現させるプログラ
ムであって、 予め実測し求めた速度比を記録した速度比データと、予
め設定したＡ、Ｃ、Ｅ（単位は％）の数値を判定用パラ
メータとして記録したデータと、予め設定したＢ、Ｄ、
Ｆ（単位は秒）の数値を時間パラメータとして記録した
データの入力を受け入れそれぞれ保有する機能を有し、 ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、主軸速度検出器と
モータ速度検出器のデータをリアルタイムに入力し、す
べり率計算式によりすべり率を計算し記録するステップ
と、 前記すべり率がＡ％以上の状態がＢ秒続いたときに警告
表示を行うようＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信
号を送るステップと、 前記すべり率がＣ％以上の状態がＤ秒続いたときには現
在加工中のワークの加工が終わり次第機械を停止するよ
う、ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送るス
テップと、 前記すべり率がＥ％以上の状態がＦ秒続いたときには即
座に機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械のコンピュー
タに制御信号を送るステップとを有することを特徴とす
る主軸ベルト監視プログラム。 - 【請求項２】 請求項１に記載したプログラムであっ
て、判定パラメータとしてＡを３〜１０％、Ｃを２０〜
３０％、Ｅを４０〜６０％のそれぞれの範囲の値とし、
かつ、時間パラメータとしてＢ、Ｄ、Ｆをそれぞれ０．
５〜１秒の範囲の値とし、各データを保有したことを特
徴とする主軸ベルト監視プログラム。 - 【請求項３】 ＣＮＣ工作機械のコンピュータと通信回
線で連結してなるベルト管理コンピュータを制御して、
前記ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る機
能を前記ベルト管理コンピュータに実現させるプログラ
ムであって、 予め実測し求めた速度比を記録した速度比データと、予
め設定したＫ（単位は％）の数値を判定用パラメータと
して記録したデータと、予め設定したＨ及びＧ（単位は
秒）の数値を時間パラメータとして記録したデータの入
力を受け入れそれぞれ保有する機能を有し、 ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、主軸速度検出器と
モータ速度検出器のデータをリアルタイムに入力し、す
べり率計算式によりすべり率を計算し記録するステップ
と、 前記主軸速度検出器のデータについて古いデータを消去
しつつ常に最新の前記Ｈ秒分の主軸速度データを記録す
るステップと、 前記すべり率がＫ％以上になったときに、前記Ｈ秒分の
複数の主軸速度データと時間との関係グラフから将来の
グラフを予測し、前記Ｇ秒後に主軸回転速度がゼロにな
ると予測されたときに即座に機械を停止するよう、ＣＮ
Ｃ工作機械のコンピュータに制御信号を送るステップと
を有することを特徴とする主軸ベルト監視プログラム。 - 【請求項４】 請求項３に記載したプログラムであっ
て、判定用パラメータとしてＫを４０〜６０％の範囲の
値とし、時間パラメータとしてＨを０．１〜０．５秒、
Ｇを０．２〜０．５秒のそれぞれの範囲の値とし、各デ
ータを保有し、かつ、Ｈ秒の間に少なくとも３個以上の
主軸速度データを記録するようにし、 主軸速度データをｙとし時間のデータをｘとして、最小
２乗法により１次の回帰直線又は２次の回帰曲線曲線ｙ
＝ｆ（ｘ）を求め、ｘにＧを代入したときにｙ≦０とな
ったときに即座に機械を停止するよう、ＣＮＣ工作機械
のコンピュータに制御信号を送るようにしたことを特徴
とする主軸ベルト監視プログラム。 - 【請求項５】 ＣＮＣ工作機械のコンピュータと通信回
線で連結してなるベルト管理コンピュータを制御して、
前記ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御信号を送る機
能を前記ベルト管理コンピュータに実現させるプログラ
ムであって、 予め実測し求めた速度比を記録した速度比データと、予
め設定したＪ（単位は％）の数値を判定用パラメータと
して記録したデータの入力を受け入れそれぞれ保有する
機能を有し、 ＣＮＣ工作機械でワークを加工中に、主軸速度検出器と
モータ速度検出器のデータをリアルタイムに入力し、す
べり率計算式によりすべり率を計算し記録するステップ
と、 刃具の送り指令方法が毎分送りであって、かつ、前記す
べり率がＪ％以上になったときに、刃具の送り速度を遅
くするように前記ＣＮＣ工作機械のコンピュータに制御
信号を送る（以下単に「送りオーバーライドをかける」
という。）ステップとを有することを特徴とする主軸ベ
ルト監視プログラム。 - 【請求項６】 請求項５に記載したプログラムであっ
て、判定用パラメータＪを３〜１０％の値としたデータ
を保有し、所定の時間をおいて送りオーバーライドを段
階的にかけるようにしたことを特徴とする主軸ベルト監
視プログラム。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６に記載したプログ
ラムの組合せからなるプログラムであって、 請求項１又は請求項２に記載したいずれかのプログラム
と請求項３又は請求項４に記載したいずれかのプログラ
ムとからなる主軸ベルト監視プログラム、 又は、請求項１又は請求項２に記載したいずれかのプロ
グラムと請求項５又は請求項６に記載したいずれかのプ
ログラムとからなる主軸ベルト監視プログラム、 又は、請求項３又は請求項４に記載したいずれかのプロ
グラムと請求項５又は請求項６に記載したいずれかのプ
ログラムとからなる主軸ベルト監視プログラム、 又は、請求項１又は請求項２に記載したいずれかのプロ
グラムと請求項３又は請求項４に記載したいずれかのプ
ログラムと請求項５又は請求項６に記載したいずれかの
プログラムとからなる主軸ベルト監視プログラム。 - 【請求項８】 ＣＮＣ工作機械と通信回線を介して連結
可能なベルト管理コンピュータと、前記ベルト管理コン
ピュータの主記憶装置に記録したプログラムであって、
請求項１乃至請求項７に記載したプログラムの内のいず
れかのプログラムとからなる主軸ベルト監視装置。 - 【請求項９】 ＣＮＣ工作機械であって請求項８に記載
した主軸ベルト監視装置のいずれかを有することを特徴
とするＣＮＣ工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001290540A JP2003094289A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 主軸ベルト監視プログラム、主軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きｃｎｃ工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001290540A JP2003094289A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 主軸ベルト監視プログラム、主軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きｃｎｃ工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003094289A true JP2003094289A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19112839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001290540A Withdrawn JP2003094289A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 主軸ベルト監視プログラム、主軸ベルト監視装置、主軸ベルト監視装置付きｃｎｃ工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003094289A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5694481B1 (ja) * | 2013-10-30 | 2015-04-01 | ファナック株式会社 | 主軸とモータとの間の動力伝達部の異常を検出するモータ制御装置 |
| DE102014117091A1 (de) | 2013-11-28 | 2015-05-28 | Fanuc Corporation | Motorsteuerung mit einer Funktion zur Erfassung von Auffälligkeiten der Kraftübertragungseinheit zwischen Motor und Hauptwelle |
| JP2018036966A (ja) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
| CN108724492A (zh) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 株式会社迪思科 | 切削装置 |
| JP2019155736A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 島根県 | 帯鋸装置 |
| CN113805531A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-17 | 吉林省齐智科技有限公司 | 一种用于数控机床的全自动无人值守预警方法 |
| CN117930754A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-04-26 | 苏州铼钠克信息技术有限公司 | 机床加工io提前触发方法、系统、电子设备及可读介质 |
-
2001
- 2001-09-25 JP JP2001290540A patent/JP2003094289A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108724492B (zh) * | 2017-04-21 | 2021-07-09 | 株式会社迪思科 | 切削装置 |
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| JP7088489B2 (ja) | 2018-03-13 | 2022-06-21 | 島根県 | 帯鋸装置 |
| CN113805531A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-17 | 吉林省齐智科技有限公司 | 一种用于数控机床的全自动无人值守预警方法 |
| CN113805531B (zh) * | 2021-09-22 | 2023-03-21 | 格致汽车科技股份有限公司 | 一种用于数控机床的全自动无人值守预警方法 |
| CN117930754A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-04-26 | 苏州铼钠克信息技术有限公司 | 机床加工io提前触发方法、系统、电子设备及可读介质 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |