JP2003223205A

JP2003223205A - 工作機械制御装置

Info

Publication number: JP2003223205A
Application number: JP2003010875A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwasaki; 隆至岩崎; Atsushi Morita; 温森田; Tomonori Sato; 智典佐藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】外乱に影響されることなく高精度の制御が可
能な工作機械制御装置を提供することを目的とする。【構成】工作機械６６の動作を指令する指令値を生成
する指令値生成部６４と、工作機械６６に取り付けられ
たワークおよび／または工具の、各位置および／または
回転角度を変数とする補正値を予め設定して記憶し、工
作機械６６の動作中におけるワークまたは工具の在る位
置または回転角度に応じてそれぞれ対応する上記補正値
を出力する補正データ記憶部６７と、補正データ記憶部
６７から出力される上記補正値に基づいて工作機械６６
を動作させる動作制御部６５とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば旋盤、フライ
ス盤等のような工作機械を駆動制御する工作機械制御装
置に係り、特に加工の状態の認識、信頼性の高い異常検
知および精度の良い指令値への追従をそれぞれ可能にす
る工作機械制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２６は例えば三菱電機株式会社製工作
機械制御装置（ＭＥＬＤＡＳ−３３０ＨＭ−Ｖ）等に適
用されている従来の工作機械制御装置の要部の概略構成
を示す図である。図において、１は工作機械制御装置の
本体、２はこの本体１の前面に具備された画面、３はメ
ニューの選択、英数字等を入力するための入力キー、４
は画面２に表示される工具マーク、５は工具の移動によ
って描画、表示される機械位置の軌跡である。

【０００３】次に動作について説明する。まず、オペレ
ータが入力キー３を操作してトレースモードを選択する
と、画面２上に工具マーク４が表示される。そして、プ
ログラムによる自動運転あるいは手動運転によって工作
機械が駆動されると、画面２上の工具マーク４が移動
し、その移動経路に機械位置の軌跡５が描画される。図
２６は工具マーク４が初期位置から移動を始め、最終的
に元の位置に戻ってきた場合を示している。このように
上記従来の工作機械制御装置によれば、トレースモード
を持つことにより、オペレータは工作機械動作経路のチ
ェックが容易に行え、プログラムの作成ミス等も簡単に
発見できるようになされている。

【０００４】又、図２７は例えば特開昭５８−５１０５
４号公報に示された従来の工作機械制御に適用される工
具異常検知装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、６は制御対象としての工作機械、７はこの工作機
械６上に装着される電動機、８はこの電動機７の駆動力
を伝達する駆動力伝達装置。９は刃物台、１０はこの刃
物台９に固定される工具、１１は電動機７を駆動制御す
る制御装置、１２は電流測定器、１３はＡＤ変換器、１
４は積算器、１５は切換回路、１６は記憶装置、１７は
比率演算器、１８は比較器、１９は設定器、２０は警報
装置である。

【０００５】次に動作について説明する。まず、工具、
ワーク等が正常な状態で、制御装置１１の駆動制御によ
り工作機械６を動作させてモデル加工を行い、ある動作
状態において電動機７を流れる電流値の積算値を、電流
測定器１２、ＡＤ変換器１３および積算器１４により求
め、切換回路１５を記憶装置１６側に切り換えて記憶装
置１６にその値を記憶する。そして、実際の加工時に
は、モデル加工時における上記動作状態と同様の状態に
おいて電動機７を流れる電流値の積算値を、上記と同様
の手順で求め、比率演算器１７においてこの積算値と記
憶装置１６に記憶されている積算値との比を求める。

【０００６】次に、比較器１８において比率演算器１７
で求められた比と、設定器１９で予め設定された異常と
見なさない許容範囲の比とを比較し、比率演算器１７で
求められた比の方が上回っている場合は警報装置２０に
より工具異常の警報を出力する。このように上記従来の
工具異常検知装置によれば、モデル加工時の正常な状態
で、電動機７を流れる電流値を基準値とし、実際の加工
時に電動機７を流れる電流値が基準値からどのくらいず
れるかにより工具異常を判断するようにしているので、
単純なしきい値による判断よりは信頼性の高い判断がで
きるようになされている。

【０００７】さらに又、図２８は例えば特開昭６３−２
６９２１１号公報に示された工作機械制御装置の制御系
の構成を示すブロック図である。図において、２１は指
令値発生部、２２は制御部、２３は補正値推定部、２４
は制御対象としての工作機械、２５は指令値発生部２１
から出力される指令値、２６は制御部２２から出力され
るモータ電圧等の操作量、２７は補正値推定部２３から
出力される補正値、２８は工作機械２４から得れる位
置、速度、電流等の状態量、２９は工作機械２４の位置
等の出力である。

【０００８】上記従来の工作機械制御装置は以上のよう
に構成され、補正値推定部２３により工作機械２４から
出力される状態量２８を基に、この状態量２８に応じた
クーロン摩擦量を推定し、この値を工作機械２４のいず
れかの軸の進行方向が反転する際に、補正値２７として
制御部２２に出力し、制御部２２はこの補正値２７を加
味した操作量２６で工作機械２４を駆動制御することに
より、進行方向反転時に生じる位置誤差を減少させるよ
うになされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図２６に示す従来の工
作機械制御装置は以上のように構成され、工具マーク４
の軌跡５を描画するようにしているので、画面２上の表
示からは工具位置の幾何学的な情報しか得られず、加工
状態に関する情報を得ることができないという問題点が
あった。

【００１０】又、図２７に示す従来の工作機械制御装置
は以上のように構成され、モデル加工時の正常な状態で
電動機７を流れる電流値の積算値を基準値とし、実際の
加工時に流れる電流値の積算値をこの基準値と比較する
ことにより工具異常を判断するようにしているので、電
動機７にノイズが入ると異常と見なしてしまい、また、
電動機７が加工反力の影響を受けにくい場合には異常と
見なされないため、異常検知の信頼性が低くなるという
問題点があった。

【００１１】さらに又、図２８に示す従来の工作機械制
御装置は以上のように構成され、工作機械２４が動作中
の状態量２８に基づき、補正値推定部２３で補正値を推
定し、制御部２２はこの補正値により指令値２５を補正
して工作機械を駆動制御するようにしているので、他の
軸の影響や加工等の外乱が加わると正確な補正値が得ら
れず、また、補正値をその都度新たに推定し直している
ので、推定値が雑音の影響を受け易い等という問題点が
あった。

【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、オペレータが画面上の表示から
加工の状態を容易に認識することが可能な工作機械制御
装置を提供することを目的とするものであり、又、より
信頼性の高い異常検知を行うとともに、異常を検知した
場合でもその異常が軽微で修復可能な場合には自動的に
加工再開できるような制御が可能な工作機械制御装置を
提供することを目的とするものであり、さらに又、外乱
に影響されることなく高精度の制御が可能な工作機械制
御装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る工作機械
制御装置は、工作機械の動作を指令する指令値を生成す
る指令値生成部と、上記工作機械に取り付けられたワー
クおよび／または工具の、各位置および／または回転角
度を変数とする補正値を予め設定して記憶し、上記工作
機械の動作中における上記ワークまたは工具の在る位置
または回転角度に応じてそれぞれ対応する上記補正値を
出力する補正データ記憶部と、上記補正データ記憶部か
ら出力される上記補正値に基づいて上記工作機械を動作
させる動作制御部とを備えたものである。

【００１４】

【作用】この発明における工作機械制御装置の補正デー
タ記憶部は、工作機械に取り付けられたワークおよび／
または工具の各位置および／または回転角度を変数とす
る補正値を予め設定して記憶し工作機械の動作中におけ
るワークまたは工具の在る位置または回転角度に応じて
それぞれ対応する補正値を出力する。

【００１５】

【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例を図に基
づいて説明する。図１はこの発明の実施例１における工
作機械制御装置の概略構成を示す図、図２は図１におけ
る画面表示部の構成を示す図、図３は図２における画面
表示部の工作機械稼動中の状態を示す図である。

【００１６】図において、３１はワーク、３２はこのワ
ーク３１を加工するための工具、３３はこの工具３２を
移動するための移動テーブル、３４は工具３２と移動テ
ーブル３３との間に介在される力センサで、例えばスト
レンゲージを組み合わせて３軸方向の力が測定できるよ
うになっている。３５は力センサ３４で測定された力を
もとに、ワーク３１と工具３２との間にかかる加工反力
の力ベクトルの方向と大きさを求める力ベクトル計算
部、３６は画面表示部、３７はこの画面表示部３６の前
面に形成される画面、３７ａは画面３７に表示されたワ
ーク画像、３７ｂは画面３７に表示された工具画像、３
７ｃは画面３７に表示された力ベクトル画像、３８はメ
ニューの選択、英数字等を入力するための入力キーであ
る。

【００１７】次に、上記のように構成された実施例１に
おける工作機械制御装置の動作について工作機械が旋盤
の場合を例に説明する。まず、オペレータが入力キー３
８を操作して力ベクトル表示モードを選択すると、図２
に示すように、画面表示部３６の画面３７にはワーク画
像３７ａ、工具画像３７ｂおよび力ベクトル画像３７ｃ
が表示される。次いで、ワーク３１が回転駆動され、工
具３２が移動テーブル３３によって所望の位置に設定さ
れると加工が開始される。

【００１８】そうすると、ワーク３１と工具３２との間
には加工反力が作用し、この加工反力は力センサ３４に
よって検出され電気信号として出力される。そして、こ
の電気信号を基にベクトル計算部３５においては、力ベ
クトルの方向および大きさが算出される。このようにし
て求められた力ベクトルは、図３に示すように、ワーク
画像３７ａと実際の工具３２に同期して移動する工具画
像３７ｂとの当接位置から、方向と大きさが加味された
力ベクトル画像３７ｃが表示され、これらの工具画像３
７ｂおよび力ベクトル画像３７ｃは時々刻々変化する加
工状態に伴って変化し表示される。なお、画面３７上の
ワーク画像３７ａおよび工具画像３７ｂは、上位コント
ローラ（図示せず）あるいは装置内に持つＣＡＭデータ
および工作機械を動作させるプログラムの情報をもとに
表示するか、オペレータが好みの形状を入力できるよう
な入力機能を装置内に備えて表示するようにしても良
い。

【００１９】このように上記実施例１によれば、画面表
示部３６の画面３７に、ワーク画像３７ａ、工具画像３
７ｂおよび力ベクトル画像３７ｃを、加工状態の変化に
応じて表示するようにしているので、オペレータは画面
３７上から視覚的に確認できるため、加工状態のチェッ
ク、加工中の異常の発見および加工条件の修正が容易に
行えるようになる。

【００２０】実施例２．図４はこの発明の実施例２にお
ける工作機械制御装置の要部の構成を示すブロック図、
図５は図４に示す画面表示部の構成を示す図、図６は図
５に示す力ベクトルを３方向に分解した成分を示す図で
ある。図において、３９は工作機械の動作を指令する指
令値を生成して出力する指令値生成部、４０ａ、４０
ｂ、４０ｃは位置／速度制御部、４１ａ、４１ｂ、４１
ｃは電流制御部である。

【００２１】４２ａはワーク３１を回転させる主軸４３
ａを駆動するための主軸モータ、４２ｂは工具を移動さ
せるＸ方向送り軸（以下Ｘ軸と称す）４３ｂを駆動する
ためのＸ軸モータ、４２ｃは工具を移動させるＺ方向送
り軸（以下Ｚ軸と称す）４３ｃを駆動するためのＺ軸モ
ータ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃは加工時に各モータ４２
ａ、４２ｂ、４２ｃを流れる電流から、非加工時に流れ
る電流（以下駆動電流と称す）を分離し、加工に実際に
費やされる電流の値を出力する駆動電流分離部、４５は
各駆動電流分離部４４ａ、４４ｂ、４４ｃの出力に基づ
いて力ベクトルの方向および大きさを算出する力ベクト
ル計算部、３７ｄは力ベクトルの方向を示すための座標
系、３７ｅはこの座標系３７ｄ上に力ベクトル計算部４
５で算出される方向および大きさで表示される力ベクト
ル画像である。

【００２２】次に、上記のように構成された実施例２に
おける工作機械制御装置の動作について工作機械が旋盤
の場合を例に説明する。まず、指令値生成部３９から指
令が送出されると、各位置／速度制御部４０ａ、４０
ｂ、４０ｃおよび各電流制御部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ
を介して、主軸モータ４２ａ、Ｘ軸モータ４２ｂおよび
Ｚ軸モータ４２ｃが駆動され、主軸４３ａが回転してワ
ーク３１を回転させるとともに、Ｘ軸４３ｂおよびＺ軸
４３ｃが回転して工具を所望の位置に移動させ加工が開
始される。

【００２３】この時、加工は主軸４３ａの回転中心に対
して水平方向から行われるため、加工中の主軸モータ４
２ａ、Ｘ軸モータ４２ｂおよびＺ軸モータ４２ｃには、
空送り動作時（非加工動作時）に比べて、Ｙ方向、Ｘ方
向およびＺ方向の切削力に対応するトルクがそれぞれ加
わる。このため、主軸モータ４２ａ、Ｘ軸モータ４２ｂ
およびＺ軸モータ４２ｃには、この加工による電流分が
駆動電流に加算された電流が流れる。

【００２４】今、図５に示す力ベクトル３７ｅは、図６
に示すように、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各成分Ｆ_ｘ、Ｆ_ｙ、Ｆ
_ｚにそれぞれ分解される。そして、これら各成分Ｆ_ｘ、
Ｆ_ｙ、Ｆ_ｚは、それぞれＸ軸４３ｂ、主軸４３ａおよび
Ｚ軸４３ｃの加工中の切削力による電流増加分から求め
られるということは容易に理解し得るところである。

【００２５】したがって、各駆動電流分離部４４ａ、４
４ｂ、４４ｃでは、予め非加工動作時に必要な各モータ
電流、すなわち駆動電流を測定しておき、加工時に主軸
モータ４２ａ、Ｘ軸４２ｂおよびＺ軸モータ４２ｃに流
れる電流から各駆動電流を減算することにより、加工に
よる各電流増加分を求めて出力し、この出力から力ベク
トル計算部４５では切削点における力の各成分Ｆ_ｘ、Ｆ
_ｙ、Ｆ_ｚを下記式（１）、（２）、（３）によって求
め、この結果に基づいて画面表示部３６の画面３７上に
は力ベクトル画像３７ｅが表示される。

【００２６】すなわち、Ｆ_ｘ＝ｉ_ｘ・Ｔ_ｘ・ｎ_ｘ・・・・・（１）Ｆ_ｙ＝ｉ_ｍ・Ｔ_ｍ／Ｙ・・・・・（２）Ｆ_ｚ＝ｉ_ｚ・Ｔ_ｚ・ｎ_ｚ・・・・・（３）但し、ｉ_ｘ、ｉ_ｍ、ｉ_ｚはそれぞれＸ軸モータ４２ｂ、
主軸モータ４２ａ、Ｚ軸モータ４２ｃをそれぞれ流れる
電流の増加分、Ｔ_ｘ、Ｔ_ｍ、Ｔ_ｚはそれぞれＸ軸モータ
４２ｂ、主軸モータ４２ａ、Ｚ軸モータ４２ｃの各トル
ク定数、ｎ_ｘ、ｎ_ｚはそれぞれＸ軸４３ｂ、Ｚ軸４３ｃ
の減速比、すなわち機械を単位量移動させるためのモー
タ回転量、Ｙはワークの半径である。

【００２７】このように上記実施例２によれば、力ベク
トル３７ｅを単なる座標系３７ｄ上のベクトルとして表
示するようにしたので、オペレータは工具とワークとの
位置関係を意識しながら力ベクトルを確認する必要があ
るが、力の情報を視覚的に確認できるため、加工状態の
チェック、加工中の異常の発見、加工条件の修正等に十
分な効果が得られる。又、力ベクトル３７ｅの各成分Ｆ
_ｘ、Ｆ_ｙ、Ｆ_ｚを、それぞれＸ軸４３ｂ、主軸４３ａ、
Ｚ軸４３ｃの加工中の切削力による電流増加分から求め
るようにしているので、上記式（１）、（２）、（３）
で示すように簡単な計算で算出することができる。

【００２８】実施例３．なお、上記実施例２によれば、
加工中の切削力による電流増加分から力ベクトルを求め
る場合について説明したが、同一出願人が先に出願した
特願平５−７７４０４号に示される電流フィードフォワ
ードを用いたサーボ系のフィードバック側電流指令値を
用いても良く、上記実施例２の場合と同様に式（１）、
（２）、（３）による簡単な計算で力ベクトルを求める
ことができる。

【００２９】実施例４．なお、上記各実施例は旋盤によ
る旋削加工を例にした場合について説明したが、その他
の切削加工においても力ベクトルの表示を行うことがで
きる。図７はエンドミル加工において力ベクトル表示を
行った例を示す図であり、図中、３７ｆは工具としての
エンドミル画像、３７ｇはワーク画像、３７ｈは力ベク
トル画像である。

【００３０】このように、例えばマシニングセンタによ
るミーリング加工における力ベクトル画像３７ｈの表示
も、マシニングセンタでは少なくともＸ、Ｙ、Ｚ方向の
送り軸が存在するため、上記実施例３と同様に加工中の
切削力による電流増加分から求めることから可能にな
る。さらに、主軸モータやＣ軸等の付加軸モータの電流
値を用いることにより、必要最少限以上の情報が得ら
れ、より信頼性の高い力ベクトル表示が可能となる。

【００３１】実施例５．又、エンドミル等のように複数
の刃を持つ工具を回転させて行う加工では、工具の回転
角度により工具から見た刃とワークとの接触点の位置が
変化するため、力ベクトルの方向は正常な切削時でも、
主軸の回転数と工具の刃数の積の周波数ｆとで周期的に
変化する。したがって、この周波数ｆあるいはｆの整数
分の１倍の周波数に同期したタイミングで力ベクトルを
表示するようにすれば、力ベクトルの変化が少なくなり
切削状況の判断が容易になる。

【００３２】実施例６．又、上記実施例５では主軸の回
転数と工具の刃数の積の周波数ｆあるいはｆの整数分の
１倍の周波数に同期したタイミングで力ベクトルを表示
する場合について説明したが、同等の周波数に相当する
時間間隔内における複数の力ベクトルを平均したものを
表示するようにしても、上記実施例５の場合と同様に、
力ベクトルの変化が少なくなり切削状況の判断が容易に
なる。

【００３３】実施例７．又、上記各実施例において表示
される各力ベクトルのうち、いずれかを組み合わせて同
時に表示するようにすれば、より多くの情報を得ること
ができさらに有効となる。

【００３４】実施例８．又、上記各実施例においては、
工具とワークの接触点に加わる３次元空間上の力ベクト
ルを表示する場合について説明したが、表示するベクト
ルは厳密な空間上ベクトルである必要はなく、複数方向
の力の情報を含むものであればよく、たとえば各モータ
軸に流れる電流値をそのまま仮想的な空間上にプロット
したものや次元の異なるトルクをそのまま１つの画面に
プロットしたものであってもよい。そして、このような
表示を行うことにより、多面的な表示ができるようにな
り状況把握がより有効となる。

【００３５】実施例９．図８はこの発明の実施例９にお
ける工作機械制御装置の要部の構成を示す図である。図
において、図４に示す実施例２におけると同様な部分は
同一符号を付して説明を省略する。４６は力ベクトル計
算部４５で得られる力ベクトルを解析することにより、
加工中における工具の折損、チッピング、工具とワーク
との通常加工開始時以外の衝突、加工中のビビリといっ
た異常状態および工具の摩耗量の状態を認識する加工状
況判定部である。

【００３６】以下、加工状況判定部４６で行われる各状
態の認識動作について説明する。まず、工具の摩耗が生
じると、切削力は大きくなりベクトルの方向も変化す
る。この変化は緩やかで僅かであるため、ある時間間隔
の切削力ベクトルを平均して高周波の変動成分を取り除
き、その平均ベクトルの時間変化から工具摩耗の大きさ
を認識して出力する。そして、図示しない表示装置によ
り、認識された工具摩耗の大きさは表示される。すなわ
ち、このようにすれば、工具摩耗の様子から工具寿命を
予め判断して、異常に至る前に工具を交換することがで
きる。

【００３７】又、工具の折損が生じると、プログラム通
りに工作機械が動作しても工具とワークが離れて加工が
行われない場合がある。このような場合には正常時に比
べ切削力ベクトルが小さくなり、また、刃先のチッピン
グのように軽微な損傷で通常の加工が行われる場合に
は、切削力ベクトルに工具摩耗が急激に進行したような
現象が現れるので、これらをそれぞれ検知して工具の折
損およびチッピングであることを認識して出力し、図示
しない表示装置によって表示する。すなわち、このよう
にすれば、工具の折損およびチッピングが容易に検出で
き、タイミングの良い工具交換が可能になる。

【００３８】又、ビビリが生じると、切削力ベクトルは
周波数が高くなり、且つベクトルの大きさおよび方向に
大きなバラツキが生じる。したがってベクトルの大きさ
および方向のバラツキを表す指標となる分散を求め、ま
た、通常の切削状態では、切削力ベクトルの変動にはカ
オス性が見られるが、ビビリが発生すると周期的な成分
が多く見られるため、切削力ベクトルのカオス性を判定
することによってビビリを認識し出力する。又、ビビリ
が生じると、切削力ベクトルの大きさおよび方向に大き
なバラツキが生じ、且つその周波数が高くなる。したが
ってベクトルの大きさおよび方向のバラツキを表す指標
となる分散を求め、ビビリを認識し出力する。そして、
これを図示しない表示装置によって表示する。すなわ
ち、このようにすれば、ビビリを容易に検知することが
でき、例えば切削速度の減少あるいは切り込み量の削減
等といった加工条件の修正を行う等の対策が可能にな
る。又、通常の切削状態では、切削力ベクトルの変動に
はカオス性が見られるが、ビビリが発生すると周期的な
成分が多く見られるため、切削力ベクトルのカオス性を
判定することによってビビリを認識し出力することも可
能である。

【００３９】又、工具とワークの通常加工開始時以外の
衝突が生じると、切削力ベクトルは急激に大きく変化す
る。したがって、サンプリング時間毎の切削力ベクトル
の大きさまたは方向が大きく変化した場合、これにより
衝突が発生したことを認識して出力し、これを図示しな
い表示装置によって表示する。すなわち、このようにす
れば、衝突を容易に察知して適切な対策を速やかに行
い、工作機械を早急に停止することができる。

【００４０】実施例１０．なお、上記実施例９では、各
状態の認識表示については詳しく説明しなかったが、図
９に示すように、画面３７にワーク画像３７ａ、工具画
像３７ｂおよび力ベクトル画像３７ｃとともに、認識さ
れた異常、すなわち、例えば衝突であることを示す衝突
マーク３７ｉを表示する。なお、異常マークは予め各認
識内容にそれぞれ応じて特有のマークが設定されてい
る。すなわち、このようにすれば、視覚を通して加工中
の異常の内容を容易に認識することができ、適切な対策
を速やかに実行することができる。

【００４１】実施例１１．又、上記実施例１０では、各
状態の認識表示を予め設定された特有のマークで表示す
る場合について説明したが、例えば画面３７に表示され
た工具画像３７ｂあるいは力ベクトル画像３７ｃの色を
変える、点滅させる等、画面３７上で視覚的に各現象を
区別して認識できるような手段を採用することにより、
上記実施例１０の場合と同様の効果を奏することは言う
までもない。

【００４２】実施例１２．図１０はこの発明の実施例１
２における工作機械制御装置の概略構成を示すブロック
図である。図において、４７は加工の動作を記述したプ
ログラム、４８はこのプログラム４７に基づいて各軸の
動作指令値を生成し出力する指令値生成部、４９はこの
指令値生成部４８で生成された動作指令値に従って各軸
を動作させ加工を実行する主軸・送り軸駆動部、５０は
この主軸・送り軸駆動部４９のモータ電流を基に動作中
の異常を検知する異常検知部、５１は異常が検知される
と動作シーケンスを開始し、順次その動作指令を指令値
生成部に送出する動作確認シーケンス制御部、５２はこ
の動作確認シーケンス制御部５１の動作指令と、主軸・
送り軸駆動部４９からの動作情報とを基に、機械や工具
の損傷度合いを把握して加工を中止するか、加工のため
のプログラム４７を修正するか、あるいはワークや工具
を交換するか等を決定して実行する機械状況判断部であ
る。

【００４３】次に、上記のように構成された実施例１２
における工作機械制御装置の動作について説明する。ま
ず、指令値生成部４８でプログラム４７を解釈し、各軸
モータへの動作指令値を生成して出力する。次いで、主
軸・送り軸駆動部４９では指令値生成部４８から出力さ
れる動作指令値に従って各軸を動作させ加工を実行す
る。一方、異常検知部５０では主軸・送り軸駆動部４９
のモータ電流を基に、加工動作中の異常、すなわち、衝
突、工具摩耗大、工具損傷、ビビリ等の発生を監視す
る。

【００４４】そして、監視の結果、異常検知部５０で異
常が検知されると、異常検知部５０は指令値生成部４８
に異常の状況を送出する。次いで指令値生成部４８では
異常の状況に応じて、例えば衝突、工具損傷を検知した
場合には速やかに機械を停止、ビビリを検知した場合に
は加工速度を低下、工具摩耗が許容値に近づいてきた場
合には現加工終了後に工具交換等というように動作指令
値を変更する。

【００４５】又、異常検知部５０では検知された異常が
衝突、工具損傷といった機械や工具に関する損傷である
場合には、動作確認シーケンス制御部５１へもその情報
を送出する。この情報を受けると、動作確認シーケンス
制御部５１では動作確認シーケンスを開始し、順次その
動作命令を指令値生成部４８に送出する。一方、機械状
況判断部５２では、動作確認シーケンス制御部５１の動
作命令と主軸・送り軸駆動部４９からの情報とを基に、
機械や工具の損傷度合いを把握し、加工を中止するか、
加工のためのプログラム４７を修正するか、あるいはワ
ークや工具を交換するか等を決定し実行する。

【００４６】次に、動作確認シーケンス制御部５１およ
び機械状況判断部５２の動作を、図１１および図１２に
示すフローにしたがって詳細に説明する。動作確認シー
ケンス制御部５１により動作確認シーケンスが開始（ス
テップＳ _１）されると、まず、エンコーダが正常に動作
しているか否かのエンコーダチェック（ステップＳ_２）
を行い、異常の場合はその後の加工の実行は不可能と判
断し、機械を停止（ステップＳ_３）して動作確認シーケ
ンスを終了する。

【００４７】次いで、エンコーダチェック（ステップＳ
_２）の結果が正常な場合は、送り軸をこれまで動作させ
てきた方向とは逆方向に１パルス送って１パルス送りチ
ェック（ステップＳ_４）を行い、送り軸の動作を確認す
る。そして、異常の場合は上記と同様にその後の加工の
実行は不可能と判断し、機械を停止（ステップＳ_３）し
て動作確認シーケンスを終了する。１パルス送りチェッ
ク（ステップＳ_４）の結果が正常な場合は、送り軸をこ
れまで動作させてきた方向とは逆方向に、予め設定され
た一定距離だけ送って一定距離送り動作チェック（ステ
ップＳ_５）を行い、さらに送り軸の動作を確認する。

【００４８】一定距離送り動作チェック（ステップ
Ｓ_５）の結果、異常の場合には異常の度合いを評価して
加工動作可能か否かを判断（ステップＳ_６）し、加工動
作可能と判断された場合は、異常の度合いから動作の制
限値を設定（ステップＳ_７）する。なお、異常の度合い
の評価は、動作指令値に対する位置誤差の大きさ、およ
び必要電流の大きさにより行う。例えば、機械に損傷が
起こり摩擦がやや大きくなった場合、増加した摩擦量は
必要電流の変化分により推定できる。又、動作の制限値
は、摩擦の増加分が僅かである場合、その増加量に応じ
て最大速度、最大加速度の限界値を修正して設定する。
一方、ステップＳ_６により加工動作が不可能と判断され
た場合は、機械を停止（ステップＳ_３）して動作確認シ
ーケンスを終了する。

【００４９】以上説明したエンコーダチェック（ステッ
プＳ_２）、１パルス送りチェック（ステップＳ_４）およ
び一定距離送り動作チェック（ステップＳ_５）により、
ワークと工具の食い込み等がなく移動が可能であること
が確認できる。次に、送り軸を例えば座標原点等のよう
な安全な位置まで移動（ステップＳ_８）させ、その後、
ワークおよび工具をアンロード（ステップＳ_９）し、送
り軸動作の衝突の起こらない領域を確保する。そして、
送り軸を予め設定されたシーケンスにより衝突の起こら
ない全域で動作させ、全領域送り動作チェック（ステッ
プＳ_１０）を行う。

【００５０】全領域送り動作チェック（ステップ
Ｓ_１０）の結果、異常の場合には異常の度合いを評価し
て加工動作が可能か否かを判断（ステップＳ_１１）し、
加工可能と判断された場合は、異常の度合いから動作の
制限値を設定（ステップＳ_１２）する。そして、加工不
可能と判断された場合は、機械を停止（ステップＳ_３）
し動作確認シーケンスを終了する。一方、全領域送り動
作チェック（ステップＳ_１０）の結果、正常と判断され
ると、次いで主軸を回転させて動作指令通りに動作して
いるか否かの主軸動作チェック（ステップＳ_１３）を行
う。

【００５１】主軸動作チェック（ステップＳ_１３）の結
果、異常の場合には異常の度合いを評価して加工動作が
可能か否かを判断（ステップＳ_１４）し、加工可能と判
断された場合は、異常の度合いから動作の制限値を設定
（ステップＳ_１５）する。そして、加工可能と判断され
た場合は、機械を停止（ステップＳ_３）し動作確認シー
ケンスを終了する。一方、主軸動作チェック（ステップ
Ｓ_１３）の結果正常と判断されると、ステップＳ_９でア
ンロードされたワークおよび工具を再度ロード（ステッ
プＳ_１６）させ、工具長さのチェック（ステップ
Ｓ_１７）を行う。

【００５２】そして、工具が異常であれば工具を交換
（ステップＳ_１８）し、再度工具長さのチェック（ステ
ップＳ_１８）を行って工具が正常であることを確認した
後、ワーク位置およびワーク形状を予め設定された手順
によりワークチェック（ステップＳ_１９）し、異常があ
ればワークを交換（ステップＳ_２０）して再度ワークチ
ェック（ステップＳ_１９）を行いワークが正常であると
確認されると、工作機械に用意された動作確認ワークを
用いて、ステップＳ_１８で確認できた正常な工具により
予め設定された手順で試し削りチェック（ステップＳ
_２１）を行い、正常な加工ができるか否かの確認を行
う。

【００５３】試し削りチェック（ステップＳ_２１）の結
果、正常な加工が実現できなければ、加工動作が不可能
と判断して機械を停止（ステップＳ_３）し動作確認シー
ケンスを終了する。一方、正常な加工ができた場合は、
動作確認シーケンスを終了して通常の加工に復旧（ステ
ップＳ_２２）する。そしてこの復旧に際しては、動作確
認シーケンス中の各ステップＳ_７、Ｓ_１２、Ｓ_１５にお
いて制限値の設定が行われている場合には、その後の加
工は制限値の大きさに応じて加工速度を低下して行う。

【００５４】このように上記実施例１２によれば、加工
中に異常が検知されると動作確認シーケンスにより機械
の各動作チェックを順次実行し、加工動作が不可能と判
断される場合は機械を停止し、加工動作が可能と判断さ
れる場合には異常の度合いに応じてそれぞれ動作の制限
値を設定し、この制限値の大きさに応じて加工速度を低
下させ復旧するようにしているので、無人運転中に多量
の不良品を発生させることもなく、又、些細な異常で加
工を中止させて生産性を低下させる等といったことも防
止される。

【００５５】実施例１３．なお、上記実施例１２では、
工作機械の加工の段階で発生する可能性のある全ての損
傷を順にチェックする場合について説明したが、検知さ
れる異常の種類に応じて複数の動作確認シーケンスを予
め設定しておき、異常の種類に応じて使い分けるように
しても良い。図１３は工具異常を検知した場合の動作確
認シーケンスの例を示すフロー図である。まず、工具異
常検知時動作確認シーケンスが開始（ステップＳ_３１）
されると、工具チェック（ステップＳ_３２）が行われ、
工具が異常であれば工具を交換（ステップＳ_３４）して
再度工具チェック（ステップＳ_３２）を行って工具が正
常であることを確認する。

【００５６】工具が正常であることが確認されると、ワ
ーク位置およびワーク形状を予め設定された手順により
ワークチェック（ステップＳ_３５）し、異常があればワ
ークを交換（ステップＳ_３６）して再度ワークチェック
（ステップＳ_３５）を行いワークが正常であると確認さ
れると、工作機械に用意された動作確認ワークを用い
て、ステップＳ_３５で確認できた正常な工具により予め
設定された手順で試し削りチェック（ステップＳ_３７）
を行い、正常な加工ができるか否かの確認を行う。

【００５７】試し削りチェック（ステップＳ_３７）の結
果、正常な加工ができた場合は、動作確認シーケンスを
終了して通常の加工に復旧（ステップＳ_３９）し、異常
が確認された場合は、工具、ワーク以外の異常が存在す
ると考えられるため、図１１に示した全体動作確認シー
ケンスに移行（ステップＳ_３８）して他の異常のチェッ
クを行う。このように上記実施例１３によれば、検知さ
れる異常の種類に応じて複数の動作確認シーケンスを予
め設定しておき、検知された異常の種類に応じた動作確
認シーケンスにより動作のチェックを実行するようにし
ているので、上記実施例１２におけると同様の効果を奏
することは勿論のこと、動作のチェックを短時間で済ま
せることができ、チェック効率ならびに生産性の向上を
図ることが可能になる。

【００５８】実施例１４．又、上記各実施例１２、１３
では、試し削りチェックを行うための動作確認用ワーク
については詳しく説明しなかったが、この実施例ではも
う少し詳しく説明する。図１４はこの発明の実施例１４
における工作機械の要部の構成を示す斜視図であり、図
において、５３はマシニングセンタ、５４は主軸に取り
付けられた工具、５５はワーク、５６は通常加工中には
加工の妨げにならない場所に設置され移動可能なワーク
台、５７はこのワーク台５６に取り付けられた動作確認
用ワークで常備されている。

【００５９】試し削りチェックを行う場合、正規のワー
ク５５は安全な位置に移動して待避させ、次にワーク台
５６を移動させて動作確認用ワーク５７を試し削り実行
位置に固定する。そして、この動作確認用ワーク５７の
試し削りを行い、加工中における各軸モータ電流、位置
情報等を予め行われた正常加工時のデータと比較するこ
とにより、工作機械の正常、異常の判定を行う。このよ
うに上記実施例１４によれば、工作機械自身にワーク５
５とは別に動作確認用ワーク５７を常備するようにした
ので、試し削りに手間がかからず、ひいては生産性の向
上に寄与することができる。

【００６０】実施例１５．図１５はこの発明の実施例１
５における工作機械制御装置の概略構成を示すブロック
図である。図において、５８は加工の動作を記述したプ
ログラム、５９はこのプログラム５８を基に通常モード
の動作指令値を生成する通常モード指令値生成部、６０
は慎重モードの動作指令値を生成する慎重モード指令値
生成部、６１は現状の工作機械の運転状況を判断し、通
常モードあるいは慎重モードのいずれの動作指令値を使
用するかを決める運転状況判断部、６２はこの運転状況
判断部６１からの情報により動作指令値を選択して出力
する指令値選択部、６３はこの指令値選択部６２で選択
された動作指令値に従って各軸を動作させる主軸・送り
軸駆動部である。

【００６１】次に、上記のように構成された実施例１５
における工作機械制御装置の動作について説明する。ま
ず、通常モード指令値生成部５９ではプログラム５８を
解釈し、各軸モータへの通常モード動作指令値を生成し
て出力する。一方、慎重モード指令値生成部６０では予
め設定された慎重モードのパラメータとプログラム５８
を基に、通常モード動作指令値より単位時間当たりの切
削量を所望の値だけ低く、すなわち、具体的に例えば送
り速度や加工速度を低下させて設定された慎重モード動
作指令値を生成して出力する。そして、運転状況判断部
６１では現在行われている工作機械の運転状況を判断し
て、通常モード動作指令値と慎重モード動作指令値のど
ちらを使用すべきかを決定する。

【００６２】このいずれのモードの動作指令値を使用す
べきかの判断は、例えば新たなプログラムで初めて工作
機械を動作させる場合、加工中に異常が検知され復旧後
初めて加工が行われる場合等は慎重モード動作指令値の
方が選択される。このようにして運転状況判断部６１で
いずれのモードの動作指令値を使用するかが決められる
と、指令値選択部６２ではこの決定を基に動作指令値を
選択して出力する。そして、主軸・送り軸駆動部６３は
この選択された動作指令値に従って各軸を動作させ加工
を実行する。このように上記実施例１５によれば、通常
モードの動作指令値と慎重モードの動作指令値とを生成
し、運転状況に応じて動作指令値を選択しているので、
些細な異常が発生している場合には、通常モードより例
えば送り速度や加工速度を低下させた慎重モードで運転
されるため、無理な加工が行われることもなく、事故の
発生を防止することができる。

【００６３】実施例１６．なお、上記実施例１５では慎
重モード指令値生成部６０が１台で、設定される慎重モ
ード動作指令値が１つの場合について説明したが、慎重
モード指令値生成部を複数台設けて、それぞれにおいて
異なる慎重モード動作指令値を生成し、工作機械の運転
状況に応じてそれらを選択するようにしても良く、上記
実施例１５の場合と同様の効果を発揮し得ることは勿論
のこと、さらに細かく異常の状況に対応することができ
るようになる。

【００６４】実施例１７．又、例えば上記実施例１２に
おいて各チェック毎に設定される各制限値を、慎重モー
ド動作指令値として用いるようにしても良く、上記実施
例１５の場合と同様の効果を発揮し得ることは勿論のこ
と、慎重モード指令値生成部でわざわざ指令値を生成す
る手間が省けて制御が簡単になる。

【００６５】実施例１８．図１６はこの発明の実施例１
８における工作機械制御装置の概略構成を示すブロック
図、図１７は図１６における補正データ記憶部に記憶さ
れた補正値を示す図である。図において、６４は指令値
発生部、６５は制御部、６６は制御対象としての工作機
械、６７はこの工作機械６６に取り付けられたワークま
たは工具の各位置または回転角度に応じて変化する例え
ばクーロン摩擦やバックラッシュの上記各位置にそれぞ
れ対応して設定された補正値を記憶し、工作機械６６の
動作中の状態に応じて各補正値を制御部６５に送出する
補正データ記憶部である。

【００６６】次に、上記のように構成された実施例１８
における工作機械制御装置の動作を図１８および図１９
のフローに基づいて説明する。まず、補正データ記憶部
６７は図１８に示すように制御が開始されると、工作機
械６６からの情報を順次取り込んで、現在の動作位置
（Ｘ、Ｙ）の入力（ステップＳ_４１）を行い、現在の動
作位置（Ｘ、Ｙ）における摩擦の補正値〔Ｆ_ｘ（ｘ、
ｙ）、Ｆ_ｙ（ｘ、ｙ）〕と、バックラッシュの補正値
〔Ｂ_ｘ（ｘ、ｙ）、Ｂ _ｙ（ｘ、ｙ）〕とを、予め設定し
て記憶した図１７（Ａ）、（Ｂ）から求め（ステップＳ
_４２）て、その値を制御部６５に順次出力（ステップＳ
_４３）する。

【００６７】一方、制御部６５では図１９に示すように
制御が開始されると、指令値発生部６４からの動作指令
値を基に、摩擦やバックラッシュの値を考慮に入れて工
作機械６６の動作を制御するわけであるが、補正データ
記憶部６７から順次出力される摩擦とバックラッシュの
補正値を入力（ステップＳ_５１）すると、この補正値を
元来の摩擦やバックラッシュの値にそれぞれ置き換え
（ステップＳ_５２、Ｓ_５ _３）て、トルク補正値および位
置補正値とし工作機械６６の動作を制御する。

【００６８】このように上記実施例１５によれば、補正
データ記憶部６７に、工作機械６６に取り付けられたワ
ークまたは工具の各位置または回転角度に、それぞれ応
じたクーロン摩擦やバックラッシュの補正値を記憶して
おき、この補正値により動作状態にそれぞれ対応した補
正制御を行っているので、例えば状態観測器のモデル化
誤差によって生じる補正値推定誤差等に影響されること
なく、正確な動作制御ができるようになる。

【００６９】実施例１９．なお、クーロン摩擦やバック
ラッシュは、各軸の回転方向が反転する時に大きく変動
し、同方向の回転を続行している間はあまり変動しない
ので、図２０のフロー図に示すように、図１９のフロー
図において、ステップＳ_５１の動作を行う前に軸の回転
方向が反転したか否かの判断（ステップＳ_６１）をし、
反転した時にのみ以下の各ステップＳ_５１〜Ｓ_５３を実
行するようにしても良く、上記実施例１８と同様の効果
を奏することは勿論のこと、制御が簡略化されるという
効果が得られる。

【００７０】実施例２０．なお、上記実施例１８では、
摩擦やバックラッシュの補正値を、図１７（Ａ）、
（Ｂ）に示すように動作の領域を有限の区域に分割して
その中心での値としているが、その周辺の値を補完する
ようにすれば、領域の変化点で補正値が急激に変化する
こともなくなり、なめらかな補正制御が可能になる。

【００７１】実施例２１．図２１はこの発明の実施例２
１における工作機械制御装置の概略構成を示すブロック
図である。図において、指令値発生部６４、制御部６５
および工作機械６６は、図１６に示す実施例１８におけ
ると同様なので同一符号を付して説明を省略する。６８
は予め例えば被加工材がアルミニウム、鋼材等というよ
うに加工の内容に対応して設定されたクーロン摩擦やバ
ックラッシュの補正値を記憶し、実行される加工の内容
に応じた補正値を出力する補正データ記憶部、６９は実
行される加工の内容を察知して順次補正データ記憶部６
８へ出力する加工仕様記憶部である。

【００７２】上記のように構成された実施例２１によれ
ば、補正データ記憶部６８において、工作機械６６に取
り付けられたワークや工具の各位置または回転角度に応
じて変化する例えばクーロン摩擦やバックラッシュの各
位置または回転角度にそれぞれ対応した補正値を、加工
の内容毎に設定して記憶しておき、加工仕様記憶部６９
で遂一察知され送出されてくる加工の内容に応じた補正
値を、順次制御部６５に出力するようにしているので、
加工内容に影響されることなく正確な制御が可能にな
る。

【００７３】実施例２２．なお、上記実施例２１では、
補正データ記憶部６８から制御部６５へ出力される補正
値は、工具の位置またはこれに加えて加工の内容にそれ
ぞれ対応したものとして説明したが、例えば補正値の例
として示した図１７において、縦軸に工具の種類、横軸
に被加工材料を設定し、これらパラメータにそれぞれ応
じた補正値を予め設定して記憶するようにしても良く、
上記実施例２１と同様の効果を奏することは勿論であ
る。

【００７４】実施例２３．又、上記各実施例では、工具
の位置や回転角度あるいは加工の内容に応じて補正値を
設定する場合について説明したが、これらに加えて工具
の姿勢、工作機械本体の温度、室温、電源投入後の経過
時間等をパラメータとして設定しても良く、さらに木目
細やかな加工制御が可能になる。

【００７５】実施例２４．又、上記各実施例では、状態
量としてクーロン摩擦やバックラッシュを適用した場合
について説明したが、ロストモーション、移動形状に応
じたドループ量、加工形状や材質に応じて変わるオーバ
ライド量等を状態量として適用できることは言うまでも
ない。

【００７６】実施例２５．図２２はこの発明の実施例２
５における工作機械制御装置の概略構成を示すブロック
図である。図において、図２１に示す実施例２における
と同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。７０
は図２３にフローで示すように複数点での測定に必要な
動作指令値を発生して出力する指令値発生部、７１はこ
の指令値発生部からの開始指令により、図２４にフロー
で示すように上記複数点でのバックラッシュおよびクー
ロン摩擦の値を求め、この値を補正データ記憶部６８に
順次入力して、予め記憶されている補正値を更新する補
正データ更新部である。

【００７７】まず、図２３に示すように、指令値発生部
７０は開始点（Ｘ_ｍｉｎ、Ｙ_ｍｉｎ）、終了点（Ｘ
_ｍａｘ、Ｙ_ｍａｘ）および変化量（ΔＸ、ΔＹ）を補正
データ更新部７１から入力（ステップＳ_７１）し、開始
点近傍でＸ軸およびＹ軸に対して微小円（φ５ｍｍ）運
動指令を与える（ステップＳ_７２）とともに、補正デー
タ更新部７１へ測定開始を指示（ステップＳ_７３）す
る。そして、Ｘ軸方向に開始点（Ｘ_ｍｉｎ）から終了点
（Ｘ_ｍａｘ）に到達するまで、予め設定された複数の測
定点における運動指令を与える（ステップＳ_７４）。次
いで、Ｙ軸方向に開始点（Ｙ_ｍｉｎ）から終了点（Ｙ
_ｍａｘ）に到達するまで、予め設定された複数の測定点
における運動指令を与え（ステップＳ_７５）、両軸方向
の測定が終了すると補正データ更新部７２へ測定終了を
指示（ステップＳ_７６）する。

【００７８】一方、補正データ更新部７１では図２４に
示すように、まず、指令値発生部７０からの測定開始の
指示を確認（ステップＳ_８１）する。次いで、軸の方向
が反転（ステップＳ_８２）した時のモータ電流の変化か
ら摩擦の大きさを判定（ステップＳ_８３）するととも
に、モータに取り付けられたエンコーダとリニアスケー
ルでそれぞれ検出される値の差からバックラッシュを演
算（ステップＳ_８４）する。次いで、さらに軸の方向が
反転（ステップＳ_８５）した時のモータ電流の変化から
摩擦の大きさを判定（ステップＳ_８６）するとともに、
モータに取り付けられたエンコーダとリニアスケールで
それぞれ検出される値の差からバックラッシュを演算
（ステップＳ_８７）する。次いで、上記のようにして判
定、演算された各測定点における両反転方向の摩擦およ
びバックラッシュの平均値を求め、補正データ記憶部６
８に順次送出（ステップＳ_８８）して記憶させ、補正デ
ータの更新を行う。そして、指令値発生部７０からの測
定終了指示が確認（ステップＳ _８９）されると測定を終
了する。

【００７９】このように上記実施例２５によれば、工作
機械に測定のための動作を実行させ、補正データ更新部
７１によりこの動作中における各測定点の摩擦およびバ
ックラッシュを判定、演算し、この値を補正データ記憶
部６８に順次記憶させることにより、補正データの更新
を行うようにしているので、工作機械の設置される環境
が変化しても常に正確な動作制御を実行することができ
る。

【００８０】実施例２６．なお、上記実施例２５では、
補正値を求める際に１回の円運動により実行するように
しているが、複数回実行して平均をとるようにすれば、
さらに正確な補正値を得ることができ、正確な動作制御
が可能になる。

【００８１】実施例２７．又、上記実施例２５では、補
正値として両反転方向の値を平均して求めるようにして
いるが、それぞれの方向に対する補正値を別個に記憶さ
せるようにしても良く、上記実施例２５と同様の効果を
得ることができる。

【００８２】実施例２８．図２５はこの発明の実施例２
８における工作機械制御装置の概略構成を示すブロック
図である。図において、図２２に示す実施例２５におけ
ると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。７
２は指令値発生部７０で生成される指令値と、工作機械
６６の動作状態とから工作機械６６の動作誤差を検出
し、この誤差が予め設定された所定の値を越えるとその
結果を補正データ更新部７１へ送出して、補正データ更
新を指示する誤差判定部である。

【００８３】このように上記実施例２８によれば、誤差
判定部７２で工作機械６６の動作誤差を検出し、この誤
差が予め設定された値を越えると、補正データ更新部７
１に補正データ更新を指示して、上記実施例２５で説明
したと同様の動作過程を経て補正データ記憶部に記憶さ
れた補正データを更新するようにしているので、常に適
切な補正値を自動的に生成することができ、さらに正確
な動作制御が可能になる。

【００８４】実施例２９．なお、上記実施例２８では、
工作機械６６の動作誤差が所定の値を越えると補正デー
タを更新するようにしているが、誤差の程度に応じて補
正値の更新方法を変更するようにしても良く、例えば誤
差が設定値をやや越えた場合には、すぐには補正値の更
新をせず、しばらく動作を継続し動作中の値から補正値
を学習させ、又、誤差が設定値を大きく越えた場合に
は、すぐに補正値の更新を実施し、又、誤差が設定値を
さらに大きく越えた場合には、補正値の更新はせず、異
常と判断して工作機械６６の動作を中止というような方
法をとっても上記実施例２８と同様の効果を発揮するこ
とが可能である。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、この発明の工作機械制御
装置によれば、工作機械の動作を指令する指令値を生成
する指令値生成部と、上記工作機械に取り付けられたワ
ークおよび／または工具の、各位置および／または回転
角度を変数とする補正値を予め設定して記憶し、上記工
作機械の動作中における上記ワークまたは工具の在る位
置または回転角度に応じてそれぞれ対応する上記補正値
を出力する補正データ記憶部と、上記補正データ記憶部
から出力される上記補正値に基づいて上記工作機械を動
作させる動作制御部とを備えたので、補正値推定誤差等
に影響されることなく正確な動作制御が可能な工作機械
制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における工作機械制御装置
の概略構成を示す図である。

【図２】図１における画面表示部の構成を示す図であ
る。

【図３】図２における画面表示部の工作機械稼動中の状
態を示す図である。

【図４】この発明の実施例２における工作機械制御装置
の要部の構成を示すブロック図である。

【図５】図４における画面表示部の構成を示す図であ
る。

【図６】図５に示す力ベクトルを３方向に分解した成分
を示す図である。

【図７】エンドミル加工において力ベクトル表示を行っ
た例を示す図である。

【図８】この発明の実施例９における工作機械制御装置
の要部の構成を示す図である。

【図９】この発明の実施例１０における工作機械制御装
置の画面表示部の表示状態を示す図である。

【図１０】この発明の実施例１２における工作機械制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０における動作確認シーケンス制御部お
よび機械状況判断部の動作の一部を示すフロー図であ
る。

【図１２】図１１に示す動作確認シーケンス制御部およ
び機械状況判断部の動作の残部を示すフロー図である。

【図１３】工具異常を検知した場合の動作確認シーケン
スの例を示すフロー図である。

【図１４】この発明の実施例１４における工作機械の要
部の構成を示す斜視図である。

【図１５】この発明の実施例１５における工作機械制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１６】この発明の実施例１８における工作機械制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１７】図１６における補正データ記憶部に記憶され
た補正値を示す図である。

【図１８】図１６における補正データ記憶部の動作を示
すフロー図である。

【図１９】図１６における制御部の動作を示すフロー図
である。

【図２０】この発明の実施例１９における工作機械制御
装置の制御部の動作を示すフロー図である。

【図２１】この発明の実施例２１における工作機械制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２２】この発明の実施例２５における工作機械制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２３】図２２における指令値発生部の動作を示すフ
ロー図である。

【図２４】図２２における補正データ更新部の動作を示
すフロー図である。

【図２５】この発明の実施例２８における工作機械制御
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２６】従来の工作機械制御装置の要部の概略構成を
示す図である。

【図２７】従来の工作機械制御に適用される工具異常検
知装置の構成を示すブロック図である。

【図２８】従来の工作機械制御装置の制御系の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

３１、５５ワーク、３２、５４工具、３５、４５
力ベクトル計算部、３６画面表示部、３７画面、３
７ａワーク画像、３７ｂ工具画像、３７ｃ力ベク
トル画像、３７ｄ座標系、３７ｅ力ベクトル、３
９、４８指令値生成部、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ位
置／速度制御部、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ電流制御
部、４２ａ主軸モータ、４２ｂＸ軸モータ、４２ｃ
Ｚ軸モータ、４３ａ主軸、４３ｂＸ軸、４３ｃ
Ｚ軸、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ駆動電流分離部、４６
加工状況判定部、４７、５８プログラム、４９、６
３主軸・送り軸駆動部、５０異常検知部、５１動
作確認シーケンス制御部、５２機械状況判断部、５７
動作確認用ワーク、５９通常モード指令値生成部、
６０慎重モード指令値生成部、６１運転状況判断
部、６２指令値選択部、６４、７０指令値発生部
（指令値生成部）、６５制御部、６６工作機械、６
７、６８補正データ記憶部、６９加工仕様記憶部、
７１補正データ更新部、７２誤差判定部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤智典東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H269 AB01 AB31 BB03 EE06 EE11 FF06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械の動作を指令する指令値を生成
する指令値生成部と、上記工作機械に取り付けられたワークおよび／または工
具の、各位置および／または回転角度を変数とする補正
値を予め設定して記憶し、上記工作機械の動作中におけ
る上記ワークまたは工具の在る位置または回転角度に応
じてそれぞれ対応する上記補正値を出力する補正データ
記憶部と、上記補正データ記憶部から出力される上記補正値に基づ
いて上記工作機械を動作させる動作制御部とを備えたこ
とを特徴とする工作機械制御装置。
【請求項２】上記工作機械の設置される環境の変化に
応じて上記補正データ記憶部に記憶された上記補正値の
更新を行う補正データ更新部を備えたことを特徴とする
請求項１記載の工作機械制御装置。
【請求項３】上記ワークおよび／または工具の複数の
位置における上記工作機械の動作状態と上記指令値生成
部で生成される指令値とから上記工作機械の誤差を検出
し、誤差あるいは誤差の評価値を演算し、その演算結果
を出力する誤差判定部と、上記誤差判定部の出力に応じて上記補正データ記憶部に
記憶された上記補正値の更新を行う補正データ更新部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の工作機械制御
装置。
【請求項４】上記誤差判定部は、上記工作機械の動作
状態から工作機械の動作誤差を検出し、上記動作誤差が
予め設定された所定の値を越えるとその結果を上記補正
データ更新部へ送出して、上記補正データ更新を指示す
ることを特徴とする請求項３記載の工作機械制御装置。