JP2011180650A - Machine tool, method for determining transfer of machine tool, control program, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械、工作機械の移設判断方法、制御プログラム及び記憶媒体に関し、特に可動部の位置を検出して工作機械の移設を判断するものに関する。 The present invention relates to a machine tool, a machine tool relocation determination method, a control program, and a storage medium, and more particularly to a machine tool that determines the relocation of a machine tool by detecting the position of a movable part.
従来、工作機械は、制御可能な加工軸数等に応じて輸出先が規制されている。それ故、工作機械は設置場所からの移動、即ち移設を検出する機能を備えたものがある。該機能を備えた工作機械は、工作機械を移設した場合、工作機械の稼動を禁止するものである。 Conventionally, export destinations of machine tools are regulated according to the number of controllable machining axes. Therefore, some machine tools have a function of detecting movement from an installation place, that is, relocation. The machine tool having the function prohibits the operation of the machine tool when the machine tool is moved.
例えば、特許文献1の移設判断機能付き工作機械は、電源遮断時の可動部の位置座標及び移動方向と、電源投入時の可動部の位置座標及び移動方向とに基づいて移設を検出している。具体的には、電源遮断時の可動部の位置座標と電源投入時の可動部の位置座標とが異なり、且つ電源遮断時の可動部の移動方向と電源投入時の可動部の移動方向とが異なる場合、移設として判断する。 For example, the machine tool with a relocation determination function of Patent Document 1 detects relocation based on the position coordinates and movement direction of the movable part when the power is turned off, and the position coordinate and movement direction of the movable part when the power is turned on. . Specifically, the position coordinates of the movable part when the power is turned off are different from the position coordinates of the movable part when the power is turned on, and the moving direction of the movable part when the power is turned off is different from the moving direction of the movable part when the power is turned on. If it is different, it will be judged as relocation.
可動部が鉛直方向に移動する主軸ヘッドである場合、電源遮断時に主軸ヘッドは、自重により落下するため、工作機械は、機械式ブレーキを備えている。しかし、主軸ヘッドは、該機械式ブレーキが作動するまで落下する。該機械式ブレーキは、主軸ヘッド等の可動部の位置座標をバックアップRAM等に記憶した後、作動するようにしている。それ故、工作機械は、電源遮断時の位置座標と、電源投入時の位置座標とは異なる。 When the movable part is a spindle head that moves in the vertical direction, the spindle head drops due to its own weight when the power is turned off, so the machine tool is provided with a mechanical brake. However, the spindle head falls until the mechanical brake is activated. The mechanical brake is operated after the position coordinates of a movable part such as a spindle head are stored in a backup RAM or the like. Therefore, the machine tool has different position coordinates when the power is turned off and position coordinates when the power is turned on.
電源投入後に、作業者が主軸ヘッドを電源遮断時と異なる方向に移動した場合、特許文献1の工作機械の移設判断機能では、移設していないにも係わらず移設と判断する場合がある。移設と判断した場合、作業者は工作機械の稼動の禁止を解除するために、工作機械メーカに連絡をしなくてはならない。工作機械の稼動の禁止が解除されるまでの間、作業者は作業を行うことができないという問題があった。 When the operator moves the spindle head in a direction different from that at the time of turning off the power after the power is turned on, the relocation determination function of the machine tool of Patent Document 1 may determine that the relocation is performed even though the relocation is not performed. If it is decided to move, the operator must contact the machine tool manufacturer to lift the prohibition on the operation of the machine tool. Until the prohibition of the operation of the machine tool is lifted, there is a problem that the worker cannot perform the work.
通常、工作機械の移設時に可動部(主軸ヘッド及びテーブル等)が振動等により移動するのを防止するために、作業者は電源遮断前に固定具で可動部を固定する。前述の方法で工作機械を移設した場合、可動部の位置座標は、電源遮断時と電源投入時とで変化することはない。それ故、特許文献1の工作機械は、移設したにも係わらず移設を検知することができないという問題があった。 Usually, in order to prevent a movable part (spindle head, table, etc.) from moving due to vibration or the like when the machine tool is moved, an operator fixes the movable part with a fixing tool before the power is cut off. When the machine tool is moved by the above-described method, the position coordinates of the movable part do not change between when the power is turned off and when the power is turned on. Therefore, the machine tool of Patent Document 1 has a problem that it cannot detect the relocation despite the relocation.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、工作機械の移設の誤検出を防ぐことができる工作機械、工作機械の移設判断方法、制御プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a machine tool, a machine tool transfer determination method, a control program, and a storage medium that can prevent erroneous detection of machine tool transfer. And
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の工作機械は、工作機械の可動部の位置を検出する位置検出手段を備え、電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とに基づいて、前記工作機械の移設を判断する工作機械において、前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって、前記ずれ量が前記所定範囲内と判断した場合に前記工作機械の稼動を許可し、前記ずれ量が前記所定範囲内でないと判断した場合に前記工作機械の稼動を禁止する稼動制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a machine tool according to a first aspect of the present invention comprises position detection means for detecting the position of a movable part of the machine tool, and the position of the movable part detected by the position detection means when the power is shut off. And the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned off in a machine tool that determines the relocation of the machine tool based on the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned on. Determining means for determining whether or not a deviation amount from the position of the movable portion detected by the position detection means when the power is turned on is within a predetermined range, and the determination means determines that the deviation amount is within the predetermined range. Operation control means for permitting the operation of the machine tool when determined and prohibiting the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range is provided.
請求項2に係る発明の工作機械は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記可動部は、鉛直方向に移動可能であることを特徴とする。 The machine tool of the invention according to claim 2 is characterized in that, in addition to the configuration of the invention of claim 1, the movable portion is movable in the vertical direction.
請求項3に係る発明の工作機械は、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置を記憶する電源遮断時位置記憶手段を更に備え、前記判断手段は、前記電源遮断時位置記憶手段が記憶する前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断することを特徴とする。 A machine tool according to a third aspect of the present invention includes, in addition to the configuration of the invention according to the first or second aspect, a power-off-time position storage unit that stores the position of the movable portion detected by the position detection unit at the time of the power-off. The determination means further includes a shift amount between the position of the movable part stored by the power-off position storage means and the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned on within a predetermined range. It is characterized by determining whether or not.
請求項4に係る発明の工作機械の移設判断方法は、電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とに基づいて、工作機械の移設を判断する工作機械の移設判断方法において、前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する判断工程と、前記判断工程で、前記ずれ量が前記所定範囲内と判断した場合に前記工作機械の稼動を許可し、前記ずれ量が前記所定範囲内でないと判断した場合に前記工作機械の稼動を禁止する稼動制御工程とを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for determining the relocation of a machine tool based on the position of the movable part detected by the position detecting means when the power is turned off and the position of the movable part detected by the position detecting means when the power is turned on. Then, in the machine tool relocation determination method for determining the relocation of the machine tool, the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned off, and the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned on. A determination step of determining whether or not a deviation amount from a position is within a predetermined range; and the operation of the machine tool is permitted when the deviation amount is determined to be within the predetermined range in the determination step; And an operation control step for prohibiting the operation of the machine tool when it is determined that it is not within the predetermined range.
請求項5に係る発明の工作機械の移設判断を行うコンピュータに実行させる制御プログラムは、電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とに基づいて、工作機械の移設判断を行うコンピュータに実行させる制御プログラムにおいて、前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する判断ステップと、前記判断工程で、前記ずれ量が前記所定範囲内と判断した場合に前記工作機械の稼動を許可し、前記ずれ量が前記所定範囲内でないと判断した場合に前記工作機械の稼動を禁止する稼動制御ステップとを備えたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a control program to be executed by a computer for determining whether to move a machine tool, the position of the movable portion detected by the position detecting means when power is turned off, and the position detecting means detected when the power is turned on. In a control program to be executed by a computer that determines whether to move a machine tool based on the position of the movable part, the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned off, and the position detection means when the power is turned on Determining whether the deviation amount from the position of the movable portion detected by is within a predetermined range; and in the determination step, if the deviation amount is determined to be within the predetermined range, the machine tool is operated. And an operation control step for prohibiting the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range.
請求項6に係る発明の記憶媒体は、請求項5に記載の制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。 A storage medium according to a sixth aspect of the invention is a computer-readable storage medium storing the control program according to the fifth aspect.
請求項1の工作機械では、判断手段は、電源遮断時に位置検出手段が検出した可動部の位置と、電源投入時に位置検出手段が検出した可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する。稼動制御手段は、判断手段によってずれ量が所定範囲であると判断した場合に工作機械の稼動を許可し、ずれ量が所定範囲でないと判断した場合に工作機械の稼動を禁止する。工作機械は、通常使用の際の電源遮断時における可動部の位置の変化量を所定範囲内とした場合に、通常使用時において移設の判断の誤りを防ぐことができる。従って、工作機械は、移設したことを確実に検出することができる。 In the machine tool of the first aspect, the judging means determines whether or not a deviation amount between the position of the movable part detected by the position detecting means when the power is turned off and the position of the movable part detected by the position detecting means when the power is turned on is within a predetermined range. Determine whether. The operation control unit permits the operation of the machine tool when the determination unit determines that the deviation amount is within the predetermined range, and prohibits the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range. The machine tool can prevent an error in the determination of relocation during normal use when the amount of change in the position of the movable part when the power is cut off during normal use is within a predetermined range. Therefore, the machine tool can reliably detect that it has been moved.
請求項2の工作機械では、請求項1に記載の発明の効果に加え、可動部は、鉛直方向に移動可能である。電源遮断時と電源投入時とで、可動部は自重によって鉛直方向の位置が変化する。従って、工作機械は可動部の鉛直方向の位置変化によって、電源を遮断して移設したことを容易に判断することができる。 In the machine tool according to claim 2, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the movable part is movable in the vertical direction. The position of the movable portion in the vertical direction changes depending on its own weight when the power is shut off and when the power is turned on. Therefore, the machine tool can easily determine that the power source has been cut off and moved by changing the position of the movable portion in the vertical direction.
請求項3の工作機械では、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、電源遮断時に可動部の位置を記憶する電源遮断時位置記憶手段を備えている。判断手段は、電源遮断時位置記憶手段と電源投入時に位置検出手段が検出した可動部の位置座標とから移設を判断することができる。従って、工作機械は、センサ等を設けることなく、簡易な構成で移設したことを検出することができる。 In addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, the machine tool according to claim 3 is provided with a power shut-off position storage means for storing the position of the movable portion when the power is shut off. The determining means can determine the relocation from the position storage means at power-off and the position coordinates of the movable part detected by the position detecting means at power-on. Therefore, the machine tool can detect that it has been moved with a simple configuration without providing a sensor or the like.
請求項4の工作機械の移設判断方法では、判断工程は、電源遮断時に位置検出手段が検出した可動部の位置と、電源投入時に位置検出手段が検出した可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する。稼動制御工程は、判断工程によってずれ量が所定範囲であると判断した場合に工作機械の稼動を許可し、ずれ量が所定範囲でないと判断した場合に工作機械の稼動を禁止する。工作機械の移設判断方法は、通常使用の際の電源遮断時における可動部の位置の変化量を所定範囲内とした場合に、通常使用時において移設の判断の誤りを防ぐことができる。従って、工作機械の移設判断方法は、移設したことを確実に検出することができる。 According to another aspect of the machine tool relocation determination method of the present invention, the determination step includes a predetermined amount of deviation between the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned off and the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned on. Determine whether it is within range. The operation control process permits the operation of the machine tool when it is determined by the determination process that the deviation amount is within the predetermined range, and prohibits the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range. The method for determining the relocation of the machine tool can prevent an error in the determination of relocation during normal use when the amount of change in the position of the movable part at the time of power interruption during normal use is within a predetermined range. Therefore, the machine tool relocation determination method can reliably detect the relocation.
請求項5の制御プログラムでは、判断ステップは、電源遮断時に位置検出手段が検出した可動部の位置と、電源投入時に位置検出手段が検出した可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する。稼動制御ステップは、判断ステップによってずれ量が所定範囲であると判断した場合に工作機械の稼動を許可し、ずれ量が所定範囲でないと判断した場合に工作機械の稼動を禁止する。制御プログラムは、通常使用の際の電源遮断時における可動部の位置の変化量を所定範囲内とした場合に、通常使用時において移設の判断の誤りを防ぐことができる。従って、制御プログラムは、移設したことを確実に検出することができる。 In the control program according to claim 5, the determining step is whether or not a deviation amount between the position of the movable part detected by the position detecting unit when the power is turned off and the position of the movable part detected by the position detecting unit when the power is turned on is within a predetermined range. Determine whether. The operation control step permits the operation of the machine tool when it is determined by the determination step that the deviation amount is within the predetermined range, and prohibits the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range. The control program can prevent an error in the determination of relocation during normal use when the amount of change in the position of the movable part when the power is cut off during normal use is within a predetermined range. Therefore, the control program can reliably detect the transfer.
請求項6の記憶媒体では、請求項5に記載の制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であるので、請求項5に記載の効果を得ることができる。 Since the storage medium according to the sixth aspect is a computer-readable storage medium storing the control program according to the fifth aspect, the effect according to the fifth aspect can be obtained.
以下、本発明の一実施形態である工作機械1について、図面を参照して説明する。以下の説明では、図1の紙面左方、右方、表面、背面を、それぞれ工作機械1の左方、右方、前方、後方とする。 Hereinafter, a machine tool 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the left side, the right side, the front side, and the back side of FIG. 1 are the left side, right side, front side, and rear side of the machine tool 1, respectively.
図1〜図3を参照して、工作機械1の構造について簡単に説明する。工作機械1は、ワークと工具13とを相対移動させることで、ワークに所望の切削加工を施すことができる機械である。図1に示すように、工作機械1は、鉄製のベース2と、該ベース2の上部に設けた機械本体3(図2参照)とを備えている。ベース2は、その上部に機械本体3の周囲を覆うスプラッシュカバー4を固定している。 The structure of the machine tool 1 will be briefly described with reference to FIGS. The machine tool 1 is a machine that can perform a desired cutting process on the workpiece by relatively moving the workpiece and the tool 13. As shown in FIG. 1, the machine tool 1 includes an iron base 2 and a machine body 3 (see FIG. 2) provided on the top of the base 2. A splash cover 4 covering the periphery of the machine body 3 is fixed to the upper portion of the base 2.
スプラッシュカバー4は、正面に開口40を設けている。スライド式の開閉扉5は、開口40を開閉する。スプラッシュカバー4は、開口40の右側に工作機械1を操作するための操作パネル10を設けている。操作パネル10は、その上部に各種設定画面等を表示するディスプレイ11を設けている。操作パネル10は、ディスプレイ11の下部に各種操作キーを備えたキーボード12を設けている。 The splash cover 4 has an opening 40 on the front surface. The sliding door 5 opens and closes the opening 40. The splash cover 4 is provided with an operation panel 10 on the right side of the opening 40 for operating the machine tool 1. The operation panel 10 is provided with a display 11 for displaying various setting screens and the like on the top thereof. The operation panel 10 is provided with a keyboard 12 having various operation keys at the bottom of the display 11.
図2に示すように、機械本体3は、コラム21と、フレーム6と、主軸ヘッド7と、主軸9と、工具交換装置25と、テーブル15とを備えている。コラム21は、ベース2の後方に立設している。コラム21は、その背面に制御ボックス22を設けている。制御ボックス22は、その内部に工作機械1の動作を制御する数値制御装置50(図5参照)を収納している。コラム21は、その上方において前方に延びる左右一対のフレーム6(図2では右側のみ図示)を支持している。フレーム6は、工具交換装置25を先端部で支持する。主軸ヘッド7は、コラム21に沿って昇降可能に設けてある。主軸ヘッド7は、主軸9を回転可能に支持する。工具交換装置25は、回転型の工具マガジン26を備えている。 As shown in FIG. 2, the machine body 3 includes a column 21, a frame 6, a spindle head 7, a spindle 9, a tool changer 25, and a table 15. The column 21 stands up behind the base 2. The column 21 is provided with a control box 22 on the back thereof. The control box 22 houses therein a numerical control device 50 (see FIG. 5) that controls the operation of the machine tool 1. The column 21 supports a pair of left and right frames 6 (only the right side is shown in FIG. 2) extending forward in the upper part. The frame 6 supports the tool changer 25 at the tip. The spindle head 7 is provided so as to be movable up and down along the column 21. The spindle head 7 rotatably supports the spindle 9. The tool changer 25 includes a rotary tool magazine 26.
テーブル15は、ベース2の上部においてX軸方向(左右方向)及びY軸方向(前後方向)に移動可能に設けてある。テーブル15は、X軸移動機構(図示省略)によりX方向に移動する。テーブル15は、Y軸移動機構(図示省略)によりY軸方向に移動する。X軸移動機構は、テーブル15をX軸方向にガイドするX軸送りガイド(図示省略)を設けている。Y軸移動機構は、テーブル15をY軸方向にガイドするY軸送りガイド(図示省略)を設けている。テーブル15は、サーボモータからなるX軸モータ71(図5参照)及びY軸モータ72(図5参照)によって、X軸方向及びY軸方向に移動制御される。 The table 15 is provided in the upper part of the base 2 so as to be movable in the X-axis direction (left-right direction) and the Y-axis direction (front-back direction). The table 15 is moved in the X direction by an X axis moving mechanism (not shown). The table 15 is moved in the Y-axis direction by a Y-axis moving mechanism (not shown). The X-axis moving mechanism is provided with an X-axis feed guide (not shown) that guides the table 15 in the X-axis direction. The Y-axis moving mechanism is provided with a Y-axis feed guide (not shown) that guides the table 15 in the Y-axis direction. The table 15 is controlled to move in the X-axis direction and the Y-axis direction by an X-axis motor 71 (see FIG. 5) and a Y-axis motor 72 (see FIG. 5), which are servo motors.
尚、主軸ヘッド7とテーブル15は、本発明の「可動部」に相当する。 The spindle head 7 and the table 15 correspond to the “movable part” of the present invention.
工作機械1を移設する場合、作業者は主軸ヘッド7とテーブル15との間に固定治具100を挿入する。固定治具100については後述する。 When moving the machine tool 1, the operator inserts the fixing jig 100 between the spindle head 7 and the table 15. The fixing jig 100 will be described later.
図3に示すように、主軸ヘッド7は、コラム21に鉛直に設けたガイドレール23に沿って昇降自在に支持してある。コラム21は、その前面に上下方向に延びる送りネジ20を回転可能に支持している。送りネジ20は、その上端部にZ軸モータ73の駆動軸(図示省略)を連結している。主軸ヘッド7は、送りネジ20にナット(図示省略)を介して連結してある。主軸ヘッド7は、Z軸モータ73の駆動によって送りネジ20が正逆方向に回転することで昇降する。主軸9は、主軸ヘッド7の上部に設けた主軸モータ74によって回転駆動する。主軸9は、工具13を保持する工具ホルダ14を着脱可能に装着する。 As shown in FIG. 3, the spindle head 7 is supported so as to be movable up and down along a guide rail 23 provided vertically on the column 21. The column 21 rotatably supports a feed screw 20 extending in the vertical direction on the front surface thereof. The feed screw 20 has a drive shaft (not shown) of the Z-axis motor 73 connected to the upper end portion thereof. The spindle head 7 is connected to the feed screw 20 via a nut (not shown). The spindle head 7 moves up and down as the feed screw 20 rotates in the forward and reverse directions by driving the Z-axis motor 73. The spindle 9 is rotationally driven by a spindle motor 74 provided on the upper part of the spindle head 7. The spindle 9 is detachably mounted with a tool holder 14 that holds the tool 13.
工具交換装置25は、主軸9に装着した工具13を自動的に交換する。工具マガジン26は、フレーム6に固定したマガジン支持台27を介して配設してある。工具マガジン26は、工具ホルダ14を保持する複数個(例えば10個)のグリップアーム28(図3参照)を備えている。工具マガジン26は、前記マガジン支持台27に回転可能に固定してある。工具マガジン26は、マガジンモータ75により回転する。 The tool changer 25 automatically changes the tool 13 attached to the spindle 9. The tool magazine 26 is disposed via a magazine support 27 fixed to the frame 6. The tool magazine 26 includes a plurality of (for example, ten) grip arms 28 (see FIG. 3) that hold the tool holder 14. The tool magazine 26 is rotatably fixed to the magazine support base 27. The tool magazine 26 is rotated by a magazine motor 75.
図4に示すように、固定治具100は、主軸ヘッド7の下面に当接する当接部102と、テーブル15の上面に当接する当接部103とを有し、当接部102と当接部103の間を棒状部材101で接続している。作業者は、固定治具100を主軸ヘッド7とテーブル15との間に挿入する。作業者は、固定治具100の当接部103を、テーブル15上に固定する。作業者は、固定治具100の当接部103をテーブル15上に固定した後、主軸ヘッド7を下降する。主軸ヘッド7を下降することで、主軸ヘッド7の下面と固定治具100の当接部102とが当接する。作業者は、固定治具100の当接部102を、主軸ヘッド7に固定する。従って、固定治具100は主軸ヘッド7のZ軸方向の位置を固定することができる。 As shown in FIG. 4, the fixing jig 100 includes a contact portion 102 that contacts the lower surface of the spindle head 7 and a contact portion 103 that contacts the upper surface of the table 15. The parts 103 are connected by a rod-like member 101. The operator inserts the fixing jig 100 between the spindle head 7 and the table 15. The operator fixes the contact portion 103 of the fixing jig 100 on the table 15. The operator lowers the spindle head 7 after fixing the contact portion 103 of the fixing jig 100 on the table 15. By lowering the spindle head 7, the lower surface of the spindle head 7 comes into contact with the contact portion 102 of the fixing jig 100. The operator fixes the contact portion 102 of the fixing jig 100 to the spindle head 7. Therefore, the fixing jig 100 can fix the position of the spindle head 7 in the Z-axis direction.
図5のブロック図を参照して、工作機械1の数値制御装置50における電気的構成について説明する。 With reference to the block diagram of FIG. 5, the electrical configuration of the numerical controller 50 of the machine tool 1 will be described.
数値制御装置50は、CPU51、ROM52、RAM53、及びバックアップRAM55(電源遮断時位置記憶手段)からなるマイクロコンピュータと、入力インタフェース54と、入出力インタフェース59とを備えている。バックアップRAM55は、バックアップ電源56を接続している。入力インタフェース54は、操作パネル10のキーボード12を電気的に接続している。キーボード12は、軸移動キーを備えている。軸移動キーは、テーブル15をX軸の+方向(右方)、−方向(左方)に移動するキー、テーブル15をY軸の+方向(後方)、−方向(前方)に移動するキー、主軸ヘッド7をZ軸の+方向(上方)、−方向(下方)に移動するキーである。 The numerical controller 50 includes a microcomputer including a CPU 51, a ROM 52, a RAM 53, and a backup RAM 55 (position storage means at power-off), an input interface 54, and an input / output interface 59. The backup RAM 55 is connected to a backup power source 56. The input interface 54 is electrically connected to the keyboard 12 of the operation panel 10. The keyboard 12 includes an axis movement key. The axis movement key is a key for moving the table 15 in the + direction (right) and − direction (left) of the X axis, and a key for moving the table 15 in the + direction (backward) and − direction (forward) of the Y axis. A key for moving the spindle head 7 in the + direction (upward) and the-direction (downward) of the Z-axis.
入出力インタフェース59は、X軸駆動回路61と、Y軸駆動回路62と、Z軸駆動回路63と、主軸駆動回路64と、マガジン駆動回路65と、ディスプレイ駆動回路66とを電気的に接続する。X軸駆動回路61は、X軸モータ71を駆動する。Y軸駆動回路62は、Y軸モータ72を駆動する。Z軸駆動回路63は、Z軸モータ73を駆動する。主軸駆動回路64は、主軸モータ74を駆動する。マガジン駆動回路65は、マガジンモータ75を駆動する。ディスプレイ駆動回路66は、操作パネル10のディスプレイ11を駆動する。X軸モータ71、Y軸モータ72、Z軸モータ73、主軸モータ74、マガジンモータ75は、それぞれモータの位置を検出するエンコーダ71a,72a,73a,74a,75a(位置検出手段)を設けてある。各エンコーダ71a,72a,73a,74a,75aは、各駆動回路61,62,63,64,65に接続してある。X,Y,Z軸の位置座標は、エンコーダ71a,72a,73aが出力する位置フィードバック信号に基づいて求めることができる。 The input / output interface 59 electrically connects the X axis drive circuit 61, the Y axis drive circuit 62, the Z axis drive circuit 63, the main axis drive circuit 64, the magazine drive circuit 65, and the display drive circuit 66. . The X axis drive circuit 61 drives the X axis motor 71. The Y axis drive circuit 62 drives the Y axis motor 72. The Z axis drive circuit 63 drives the Z axis motor 73. The spindle drive circuit 64 drives the spindle motor 74. The magazine drive circuit 65 drives the magazine motor 75. The display drive circuit 66 drives the display 11 of the operation panel 10. The X-axis motor 71, the Y-axis motor 72, the Z-axis motor 73, the main shaft motor 74, and the magazine motor 75 are provided with encoders 71a, 72a, 73a, 74a, 75a (position detecting means) for detecting the positions of the motors, respectively. . Each encoder 71a, 72a, 73a, 74a, 75a is connected to each drive circuit 61, 62, 63, 64, 65. The position coordinates of the X, Y, and Z axes can be obtained based on position feedback signals output from the encoders 71a, 72a, and 73a.
ROM52は、後述する移設判断処理を含む工作機械1を制御する制御プログラムを記憶した制御プログラム領域等を設けている。RAM53は、ワークの加工中に取得した種々のデータを格納するデータ記憶エリアと、種々のワークメモリとを設けている。 The ROM 52 is provided with a control program area or the like that stores a control program for controlling the machine tool 1 including a transfer determination process described later. The RAM 53 is provided with a data storage area for storing various data acquired during machining of the workpiece and various work memories.
バックアップ電源56は、外部から工作機械1への電源供給がない場合であってもバックアップRAM55に電源を供給することができる。それ故、バックアップRAM55は、電源を遮断しても記憶内容を保持することができる。 The backup power source 56 can supply power to the backup RAM 55 even when there is no power supply to the machine tool 1 from the outside. Therefore, the backup RAM 55 can retain the stored contents even when the power is shut off.
図6を参照して、バックアップRAM55の各種記憶エリアについて説明する。バックアップRAM55は、稼動禁止フラグを記憶するための稼動禁止フラグ記憶エリア551と、電源遮断時座標記憶エリア552とを少なくとも設けている。 Various storage areas of the backup RAM 55 will be described with reference to FIG. The backup RAM 55 is provided with at least an operation prohibition flag storage area 551 for storing an operation prohibition flag and a power storage cutoff coordinate storage area 552.
稼動禁止フラグは、後述する移設判断処理によって、工作機械1の移設の有無を記憶するものである。工作機械1を移設した場合、稼動禁止フラグ記憶エリア551は「1」を記憶する。工作機械1の稼動を許可する場合、稼動禁止フラグ記憶エリア551は「0」を記憶する。 The operation prohibition flag stores the presence / absence of relocation of the machine tool 1 by relocation determination processing described later. When the machine tool 1 is moved, the operation prohibition flag storage area 551 stores “1”. When the operation of the machine tool 1 is permitted, the operation prohibition flag storage area 551 stores “0”.
電源遮断時座標記憶エリア552は、作業者が電源OFFボタン(図示省略)を押下した際の主軸ヘッド7の位置座標を記憶する。 The coordinate storage area 552 at the time of power-off stores the position coordinates of the spindle head 7 when the operator presses a power-off button (not shown).
図7及び図8のフローチャートを参照して、工作機械1の数値制御装置50による移設判断処理について説明する。ただし、図中の符号Si(i=10,20・・・)は各ステップである。尚、本実施形態では、主軸ヘッド7のZ軸方向の変化による移設の判断についてのみ説明する。 With reference to the flowchart of FIG.7 and FIG.8, the moving determination process by the numerical control apparatus 50 of the machine tool 1 is demonstrated. However, the symbol Si (i = 10, 20...) In the figure is each step. In the present embodiment, only the determination of relocation due to a change in the Z-axis direction of the spindle head 7 will be described.
移設判断処理は、工作機械1に対し外部からの電力供給を遮断する電源OFF時の処理と、工作機械1に対し外部から電力供給する電源ON時の処理とからなる。図7のフローチャートに示すように、電源OFF時の処理は、工作機械1に対し外部から電力供給している状態で、作業者が電源OFFボタンを押下することで開始する。CPU51は、エンコーダ73aが出力する位置フィードバック信号に基づいて求めた主軸ヘッド7のZ軸位置座標を電源遮断時座標記憶エリア552に記憶する(S10)。CPU51は、工作機械1に対し外部からの電力供給を遮断(電源OFF)し(S20)、電源OFF時の処理を終了する。 The relocation determination process includes a process when the power is turned off to cut off the external power supply to the machine tool 1 and a process when the power is turned on to supply power to the machine tool 1 from the outside. As shown in the flowchart of FIG. 7, the process when the power is turned off is started when the operator presses the power off button while power is being supplied to the machine tool 1 from the outside. The CPU 51 stores the Z-axis position coordinate of the spindle head 7 obtained based on the position feedback signal output from the encoder 73a in the power shut-off coordinate storage area 552 (S10). The CPU 51 cuts off the power supply from the outside to the machine tool 1 (power OFF) (S20), and ends the processing at the time of power OFF.
図8のフローチャートに示すように、電源ON時の処理は、工作機械1に対し外部からの電力供給を遮断している状態で、作業者が電源ONボタンを押下して工作機械1に電力を供給(電源ON)することで開始する。CPU51は、稼動禁止フラグ記憶エリア551に「0」が記憶してあるか否かを判断する(S110)。稼動禁止フラグ記憶エリア551に「0」が記憶されていない場合(S110:No)、即ち稼動禁止フラグ記憶エリア551に「1」が記憶してある場合、CPU51は、処理をS150に移行する。 As shown in the flowchart of FIG. 8, when the power is turned on, the power is supplied to the machine tool 1 by the operator pressing the power ON button while the power supply from the outside is cut off to the machine tool 1. Start by supplying (power ON). The CPU 51 determines whether “0” is stored in the operation prohibition flag storage area 551 (S110). When “0” is not stored in the operation prohibition flag storage area 551 (S110: No), that is, when “1” is stored in the operation prohibition flag storage area 551, the CPU 51 proceeds to S150.
稼動禁止フラグ記憶エリア551に「0」が記憶してある場合(S110:Yes)、CPU51は、エンコーダ73aが出力する位置フィードバック信号に基づいて求まる主軸ヘッド7のZ軸位置座標を読み込む(S120)。 When “0” is stored in the operation prohibition flag storage area 551 (S110: Yes), the CPU 51 reads the Z-axis position coordinate of the spindle head 7 obtained based on the position feedback signal output from the encoder 73a (S120). .
CPU51は、電源遮断時座標記憶エリア552に記憶している主軸ヘッド7のZ軸位置座標と、S120で読み込んだ主軸ヘッド7のZ軸位置座標とに基づいて、ずれ量を演算する。CPU51は、ずれ量が所定範囲内か否かを判断する(S130)。ずれ量が所定範囲内である場合(S130:Yes)、CPU51は、工作機械1を移設していないと判断して、工作機械1を稼動し(S180)、移設判断処理を終了する。ずれ量が所定範囲外である場合(S130:No)、CPU51は、工作機械1を移設したと判断して、稼動禁止フラグ記憶エリア551に「1」を記憶する(S140)。 The CPU 51 calculates the amount of deviation based on the Z-axis position coordinates of the spindle head 7 stored in the coordinate storage area 552 at power-off and the Z-axis position coordinates of the spindle head 7 read in S120. The CPU 51 determines whether or not the deviation amount is within a predetermined range (S130). When the deviation amount is within the predetermined range (S130: Yes), the CPU 51 determines that the machine tool 1 has not been transferred, operates the machine tool 1 (S180), and ends the transfer determination process. When the deviation amount is outside the predetermined range (S130: No), the CPU 51 determines that the machine tool 1 has been moved, and stores “1” in the operation prohibition flag storage area 551 (S140).
CPU51は、アラームを発生すると同時にディスプレイ11に警告メッセージ、及びパスワード入力の要求を表示する(S150)。CPU51は、作業者が入力したパスワードが正しいか否か判断する(S160)。作業者が入力したパスワードが誤っている場合(S160:No)、CPU51は処理をS150に移行する。 The CPU 51 displays a warning message and a password input request on the display 11 at the same time as generating an alarm (S150). The CPU 51 determines whether or not the password input by the worker is correct (S160). If the password entered by the operator is incorrect (S160: No), the CPU 51 proceeds to S150.
作業者が入力したパスワードが正しい場合(S160:Yes)、CPU51は稼動禁止フラグ記憶エリア551に「0」を記憶する(S170)。CPU51は、工作機械1を稼動して(S180)、移設判断処理を終了する。 If the password entered by the operator is correct (S160: Yes), the CPU 51 stores “0” in the operation prohibition flag storage area 551 (S170). The CPU 51 operates the machine tool 1 (S180) and ends the transfer determination process.
尚、S130の処理を実行するCPU51は、本発明の「判断手段」に相当する。S140からS180の処理を実行するCPU51は、本発明の「稼動制御手段」に相当する。 The CPU 51 that executes the process of S130 corresponds to the “determination unit” of the present invention. The CPU 51 that executes the processing from S140 to S180 corresponds to “operation control means” of the present invention.
所定範囲は、4〜60μmの範囲である。該範囲は、工作機械1の通常使用時において、作業者が電源OFFした場合に、主軸ヘッド7の位置が自重によってZ軸方向の下向きに変化する量に基づいている。従って、通常使用時に電源OFFし、その後電源ONした場合、ずれ量は所定範囲内となり、CPU51は工作機械1が移設していないことを判断することができる。 The predetermined range is a range of 4 to 60 μm. This range is based on the amount by which the position of the spindle head 7 changes downward in the Z-axis direction due to its own weight when the operator turns off the power during normal use of the machine tool 1. Therefore, when the power is turned off during normal use and then turned on, the deviation amount is within a predetermined range, and the CPU 51 can determine that the machine tool 1 has not been moved.
上述したように、工作機械1を移設する場合、作業者は主軸ヘッド7とテーブル15との間に固定治具100(図2参照)を挿入する。固定治具100を挿入して電源OFFし、移設後に電源ONした場合、ずれ量はほとんどなく所定範囲外(0〜4μm)となる。従って、CPU51は工作機械1が移設したことを判断することができる。 As described above, when moving the machine tool 1, the operator inserts the fixing jig 100 (see FIG. 2) between the spindle head 7 and the table 15. When the power is turned off after the fixing jig 100 is inserted and the power is turned on after the relocation, there is almost no deviation and it is outside the predetermined range (0 to 4 μm). Therefore, the CPU 51 can determine that the machine tool 1 has been moved.
固定治具100を挿入せずに電源OFFし、工作機械1を移設後に電源ONした場合、移設時の振動等によって、主軸ヘッド7は、その位置が大きく変化する。それ故、ずれ量は大きくなり所定範囲外(60μm以上)となる。従って、CPU51は工作機械1の移設を判断することができる。 When the power is turned off without inserting the fixing jig 100 and the power is turned on after the machine tool 1 is moved, the position of the spindle head 7 changes greatly due to vibration or the like during the transfer. Therefore, the amount of deviation becomes large and outside the predetermined range (60 μm or more). Therefore, the CPU 51 can determine the relocation of the machine tool 1.
以上説明したように、本実施形態の工作機械1では、電源ON時の主軸ヘッド7のZ軸の位置座標とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する。CPU51は、ずれ量が所定範囲内である場合、工作機械1を移設していないと判断して移設判断処理を終了する。CPU51は、ずれ量が所定範囲外である場合、工作機械1を移設したと判断して稼動を禁止する。所定範囲は、工作機械1の通常使用時において、作業者が電源OFFした場合の、主軸ヘッド7のZ軸の変化量に基づいている。従って、通常使用時に電源OFFし、その後電源ONした場合、ずれ量は所定範囲内となる。工作機械1は、CPU51が工作機械1の移設を誤って判断するのを防ぐことができる。 As described above, in the machine tool 1 of the present embodiment, it is determined whether or not the deviation amount of the spindle head 7 from the Z-axis position coordinate when the power is turned on is within a predetermined range. When the amount of deviation is within the predetermined range, the CPU 51 determines that the machine tool 1 has not been moved and ends the transfer determination process. When the deviation amount is outside the predetermined range, the CPU 51 determines that the machine tool 1 has been moved and prohibits the operation. The predetermined range is based on the amount of change in the Z-axis of the spindle head 7 when the operator turns off the power during normal use of the machine tool 1. Therefore, when the power is turned off during normal use and then turned on, the deviation amount is within a predetermined range. The machine tool 1 can prevent the CPU 51 from erroneously determining the transfer of the machine tool 1.
本発明の工作機械、工作機械の移設判断方法、制御プログラム及び記憶媒体は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能である。 The machine tool, the machine tool relocation determination method, the control program, and the storage medium of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.
上記実施形態の工作機械1は、電源遮断時座標記憶エリア552に記憶している位置座標と、電源ON時の主軸ヘッド7のZ軸位置座標とのずれ量により工作機械1の移設を判断した。変形例は、コラム21に主軸ヘッド7のZ軸方向の位置を識別するセンサを設ける。該センサは、投光素子と受光素子とからなる。CPU51は、作業者が電源ONした場合に、受光素子からの信号に基づいて、主軸ヘッド7のZ軸方向の位置を識別する。CPU51は、識別結果に基づいて工作機械1の移設を判断することができる。 The machine tool 1 according to the above embodiment determines the transfer of the machine tool 1 based on the amount of deviation between the position coordinates stored in the coordinate storage area 552 at power-off and the Z-axis position coordinates of the spindle head 7 when the power is turned on. . In the modification, a sensor for identifying the position of the spindle head 7 in the Z-axis direction is provided in the column 21. The sensor includes a light projecting element and a light receiving element. When the operator turns on the power, the CPU 51 identifies the position of the spindle head 7 in the Z-axis direction based on a signal from the light receiving element. The CPU 51 can determine the relocation of the machine tool 1 based on the identification result.
上記実施形態の工作機械1は、主軸9がZ軸方向に移動可能であって、テーブル15がXY軸方向に移動する。本発明は、テーブル15の位置を固定し、コラム21がXY軸方向に移動するタイプの工作機械にも適用が可能である。 In the machine tool 1 of the above embodiment, the main shaft 9 is movable in the Z-axis direction, and the table 15 is moved in the XY-axis direction. The present invention can also be applied to a machine tool of a type in which the position of the table 15 is fixed and the column 21 moves in the XY axis direction.
上記実施形態の可動部は、主軸ヘッド7で構成した。可動部は、テーブル15としてもよく、その場合XY軸方向の変化によって移設の判断を行う。 The movable part of the above embodiment is configured by the spindle head 7. The movable part may be the table 15, and in that case, the relocation is determined by the change in the XY axis direction.
上記実施形態の所定範囲は、4〜60μmの範囲であった。所定範囲は、上記実施形態の範囲に限らず、工作機械1の通常使用時において、作業者が電源OFFした場合に、可動部の移設の判断を行う軸の変化量に基づく範囲であればよい。 The predetermined range of the above embodiment was in the range of 4 to 60 μm. The predetermined range is not limited to the range of the above-described embodiment, and may be a range based on the amount of change in the axis that determines whether to move the movable part when the operator turns off the power during normal use of the machine tool 1. .
上記実施形態の工作機械1は、縦型のマシニングセンタである。本発明は、横型のマシニングセンタにも適用が可能である。 The machine tool 1 of the above embodiment is a vertical machining center. The present invention can also be applied to a horizontal machining center.
本発明の制御プログラムを記憶する記憶媒体は、ROM、RAM等の素子に限らない。例えば、記憶媒体は、CD−ROM等でもよく、カードスロットへ挿入可能なプログラムカートリッジ等でもよく、インターネット上のファイルサーバでもよい。 The storage medium for storing the control program of the present invention is not limited to elements such as ROM and RAM. For example, the storage medium may be a CD-ROM or the like, a program cartridge that can be inserted into a card slot, or a file server on the Internet.
1 工作機械
3 機械本体
7 主軸ヘッド
15 テーブル
25 工具交換装置
50 数値制御装置
51 CPU
52 ROM
53 RAM
55 バックアップRAM
59 入出力インタフェース
61 X軸駆動回路
62 Y軸駆動回路
63 Z軸駆動回路
71 X軸モータ
72 Y軸モータ
73 Z軸モータ
551 稼動禁止フラグ記憶エリア
552 電源遮断時座標記憶エリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool 3 Machine main body 7 Spindle head 15 Table 25 Tool change apparatus 50 Numerical control apparatus 51 CPU
52 ROM
53 RAM
55 Backup RAM
59 I / O interface 61 X-axis drive circuit 62 Y-axis drive circuit 63 Z-axis drive circuit 71 X-axis motor 72 Y-axis motor 73 Z-axis motor 551 Operation inhibition flag storage area 552 Coordinate storage area at power-off
Claims (6)
電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とに基づいて、前記工作機械の移設を判断する工作機械において、
前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって、前記ずれ量が前記所定範囲内と判断した場合に前記工作機械の稼動を許可し、前記ずれ量が前記所定範囲内でないと判断した場合に前記工作機械の稼動を禁止する稼動制御手段と
を備えたことを特徴とする工作機械。 Comprising position detecting means for detecting the position of the movable part of the machine tool;
In the machine tool that determines the relocation of the machine tool based on the position of the movable part detected by the position detection unit when the power is cut off and the position of the movable part detected by the position detection unit when the power is turned on,
Judgment means for judging whether or not a deviation amount between the position of the movable part detected by the position detection means when the power is shut off and the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned on is within a predetermined range. When,
Operation that permits the operation of the machine tool when the determination unit determines that the deviation amount is within the predetermined range, and prohibits the operation of the machine tool when the deviation amount is determined not to be within the predetermined range. A machine tool comprising a control means.
前記判断手段は、前記電源遮断時位置記憶手段が記憶する前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の工作機械。 A power shutdown position storage means for storing the position of the movable part detected by the position detection means at the time of the power shutdown;
The determination means determines whether or not a deviation amount between the position of the movable part stored by the position storage means at power-off and the position of the movable part detected by the position detection means at the time of power-on is within a predetermined range. The machine tool according to claim 1, wherein the machine tool is determined.
前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記ずれ量が前記所定範囲内と判断した場合に前記工作機械の稼動を許可し、前記ずれ量が前記所定範囲内でないと判断した場合に前記工作機械の稼動を禁止する稼動制御工程と
を備えたことを特徴とする工作機械の移設判断方法。 Relocation determination method for a machine tool for determining relocation of a machine tool based on the position of the movable part detected by the position detection means at power-off and the position of the movable part detected by the position detection means at power-on In
A determination step of determining whether or not a deviation amount between the position of the movable part detected by the position detection unit when the power is shut off and the position of the movable part detected by the position detection unit when the power is turned on is within a predetermined range. When,
Operation that permits the operation of the machine tool when it is determined in the determination step that the deviation amount is within the predetermined range, and prohibits the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range. A method for determining the relocation of a machine tool, comprising: a control process.
前記電源遮断時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置と、前記電源投入時に前記位置検出手段が検出した前記可動部の位置とのずれ量が所定範囲内か否かを判断する判断ステップと、
前記判断工程で、前記ずれ量が前記所定範囲内と判断した場合に前記工作機械の稼動を許可し、前記ずれ量が前記所定範囲内でないと判断した場合に前記工作機械の稼動を禁止する稼動制御ステップと
を備えたことを特徴とする工作機械の移設判断を行うコンピュータに実行させる制御プログラム。 A control program to be executed by a computer that determines whether to move a machine tool based on the position of the movable part detected by the position detection means when the power is shut off and the position of the movable part detected by the position detection means when the power is turned on In
A determination step of determining whether or not an amount of deviation between the position of the movable part detected by the position detection unit when the power is shut off and the position of the movable part detected by the position detection unit when the power is turned on is within a predetermined range; When,
Operation that permits the operation of the machine tool when it is determined in the determination step that the deviation amount is within the predetermined range, and prohibits the operation of the machine tool when it is determined that the deviation amount is not within the predetermined range. A control program to be executed by a computer for determining whether to move a machine tool.
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