JP2014018911A - Control device determining whether cutting is possible - Google Patents

Control device determining whether cutting is possible Download PDF

Info

Publication number
JP2014018911A
JP2014018911A JP2012159492A JP2012159492A JP2014018911A JP 2014018911 A JP2014018911 A JP 2014018911A JP 2012159492 A JP2012159492 A JP 2012159492A JP 2012159492 A JP2012159492 A JP 2012159492A JP 2014018911 A JP2014018911 A JP 2014018911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
ratio
speed
output
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012159492A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5444423B2 (en
Inventor
Yuki Morita
有紀 森田
Hajime Okita
肇 置田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP2012159492A priority Critical patent/JP5444423B2/en
Priority to DE201310011661 priority patent/DE102013011661B4/en
Priority to CN201310300441.9A priority patent/CN103580580B/en
Publication of JP2014018911A publication Critical patent/JP2014018911A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5444423B2 publication Critical patent/JP5444423B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/10—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting speed or number of revolutions
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49079—Control cutting torque, force
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50208—Retrace, remachine portion of path, locus to remove start discontinuities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine whether a work can be intermittently cut and/or continuously cut.SOLUTION: A control device (20) includes a first ratio calculation part (24) which calculates a maximum output value corresponding to a speed of a motor (11) detected by a speed detection part (13) based upon a first relation and also calculates a first ratio of an actual output to a maximum output value; a second ratio calculation part (25) which calculates a continuous rated output value corresponding to the speed of the motor (11) detected by the speed detection part (13) based upon a second relation, and also calculates a second ratio of the actual output to the continuous rated output value; and a determination part (26) which determines whether at least one of intermittent cutting and continuous cutting of the work is possible or not based upon the first ratio and the second ratio.

Description

本発明は、工作機械の主軸を駆動するモータを制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls a motor that drives a spindle of a machine tool.

工作機械の主軸はモータにより駆動され、主軸に取付けられた工具がワークを切削する。図４（ａ）は、そのようなモータの出力とモータ速度との関係を示す図である。図４（ａ）には、モータに最大電流を供給したときの最大出力を示す最大出力特性ＰＭＣと、モータが無限時間出力可能な出力特性を示す連続定格出力特性ＰＣＣとが示されている。特許文献１には、このようなモータの特性を視覚的に表示すると共に、後述するロードメータ値についてのマーカをモータの特性と一緒に表示することが開示されている。   The spindle of the machine tool is driven by a motor, and a tool attached to the spindle cuts the workpiece. FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the output of such a motor and the motor speed. FIG. 4A shows a maximum output characteristic PMC indicating a maximum output when a maximum current is supplied to the motor, and a continuous rated output characteristic PCC indicating an output characteristic that the motor can output for an infinite time. Patent Document 1 discloses that such a motor characteristic is visually displayed and a marker for a load meter value to be described later is displayed together with the motor characteristic.

図４（ａ）に示されるように、最大出力特性ＰＭＣおよび連続定格出力特性ＰＣＣはモータ速度の上昇につれて大きくなり、それぞれ最大出力値ＰＭおよび連続定格出力値ＰＣで飽和する。   As shown in FIG. 4A, the maximum output characteristic PMC and the continuous rated output characteristic PCC increase as the motor speed increases, and saturate at the maximum output value PM and the continuous rated output value PC, respectively.

ところで、工作機械の主軸を駆動するモータにおいて、或る切削条件で切削可能か否かの判断を行うために、「ロードメータ」が一般的に使用されている。ロードメータとは、或る出力値を基準出力として、基準出力に対する現在の出力値の比を表したものである。   By the way, a “load meter” is generally used to determine whether or not cutting is possible under a certain cutting condition in a motor that drives a spindle of a machine tool. The load meter represents a ratio of a current output value to a reference output with a certain output value as a reference output.

ここで、基準出力を最大出力に設定したロードメータを最大出力基準ロードメータと呼ぶこととする。最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲは、工作機械の運転時の或るモータ速度における実際の出力を最大出力で除算することにより算出される。図４（ｂ）には、図４（ａ）に示される最大出力特性ＰＭＣおよび連続定格出力特性ＰＣＣについて、モータ速度とこのようにして算出された最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲとの間の関係が示されている。   Here, a load meter in which the reference output is set to the maximum output is referred to as a maximum output reference load meter. The maximum output reference load meter value LMR is calculated by dividing the actual output at a certain motor speed during operation of the machine tool by the maximum output. FIG. 4B shows the relationship between the motor speed and the maximum output reference load meter value LMR thus calculated for the maximum output characteristic PMC and the continuous rated output characteristic PCC shown in FIG. It is shown.

図４（ｂ）においては、最大出力時ロードメータ値ＬＭ以上の負荷が掛かるときには、トルク不足によりモータが停止するようになる。従って、図４（ｂ）において、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲが１００％よりも小さい場合には、モータを少なくとも断続運転してワークを断続切削することができる。   In FIG. 4B, when a load greater than or equal to the maximum output load meter value LM is applied, the motor stops due to insufficient torque. Therefore, in FIG. 4B, when the maximum output reference load meter value LMR is smaller than 100%, the work can be intermittently cut by at least the intermittent operation of the motor.

また、基準出力を連続定格出力に設定したロードメータを連続定格出力基準ロードメータと呼ぶこととする。連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲは、工作機械の運転時の或るモータ速度における実際の出力を連続定格出力で除算することにより求められる。図４（ｃ）には、図４（ａ）に示される最大出力特性ＰＭＣおよび連続定格出力特性ＰＣＣについて、モータ速度とこのようにして算出された連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲとの間の関係が示されている。   A load meter in which the reference output is set to the continuous rated output is referred to as a continuous rated output reference load meter. The continuous rated output reference load meter value LCR is obtained by dividing the actual output at a certain motor speed during operation of the machine tool by the continuous rated output. FIG. 4C shows the relationship between the motor speed and the continuous rated output reference load meter value LCR thus calculated for the maximum output characteristic PMC and the continuous rated output characteristic PCC shown in FIG. The relationship is shown.

図４（ｃ）においては、連続定格出力時ロードメータ値ＬＣ以上の負荷が連続して掛かるときには、モータまたはアンプがオーバーヒートを起こすようになる。従って、図４（ｃ）において、連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲが１００％よりも小さい場合には、モータを連続運転してワークを連続切削することができる。   In FIG.4 (c), when the load more than the load meter value LC at the time of continuous rated output is applied continuously, a motor or amplifier will overheat. Therefore, in FIG. 4C, when the continuous rated output reference load meter value LCR is smaller than 100%, the workpiece can be continuously cut by continuously operating the motor.

再び図４（ａ）を参照すると、図４（ａ）においては、定トルク領域から定出力領域に移行するときのベース速度Ｖ１は最大出力特性ＰＭＣおよび連続定格出力特性ＰＣＣの両方において一致している。言い換えれば、図４（ａ）においては、最大出力特性ＰＭＣおよびＰＣＣとの間の比は速度に関わらず一定（５０％）である。   Referring to FIG. 4 (a) again, in FIG. 4 (a), the base speed V1 when shifting from the constant torque region to the constant output region coincides in both the maximum output characteristic PMC and the continuous rated output characteristic PCC. Yes. In other words, in FIG. 4A, the ratio between the maximum output characteristics PMC and PCC is constant (50%) regardless of the speed.

従って、図４（ｂ）および図４（ｃ）から分かるように、最大出力時ロードメータ値ＬＭおよび連続定格出力時ロードメータ値ＬＣはモータ速度に関わらず、それぞれ一定値を示している。それゆえ、操作者は、最大出力時ロードメータ値ＬＭおよび連続定格出力時ロードメータ値ＬＣのうちの一方が把握できれば、他方を簡単に予測することができる。   Therefore, as can be seen from FIGS. 4B and 4C, the maximum output load meter value LM and the continuous rated output load meter value LC are constant values regardless of the motor speed. Therefore, if one of the load meter value LM at the maximum output and the load meter value LC at the continuous rated output can be grasped, the operator can easily predict the other.

特開平10-90011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-90011

ところで、図５（ａ）〜図５（ｃ）はそれぞれ図４（ａ）〜図４（ｃ）と同様な図である。図５（ａ）から分かるように、連続定格出力特性ＰＣＣのベース速度Ｖ２は最大出力特性ＰＭＣのベース速度Ｖ１よりも大きい。   5 (a) to 5 (c) are similar to FIGS. 4 (a) to 4 (c), respectively. As can be seen from FIG. 5A, the base speed V2 of the continuous rated output characteristic PCC is larger than the base speed V1 of the maximum output characteristic PMC.

従って、モータ速度Ｖ１、Ｖ２の間である場合には、最大出力時ロードメータ値ＬＭおよび連続定格出力時ロードメータ値ＬＣのうちの一方は一定ではない。例えば、図５（ｂ）に示されるように、ベース速度Ｖ１、Ｖ２の間において連続定格出力時ロードメータ値ＬＣはモータ速度が上昇するにつれて上昇する。また、図５（ｃ）に示されるように、ベース速度Ｖ１、Ｖ２の間において最大出力時ロードメータ値ＬＭはモータ速度が上昇するにつれて下降する。   Accordingly, when the motor speed is between V1 and V2, one of the maximum output load meter value LM and the continuous rated output load meter value LC is not constant. For example, as shown in FIG. 5 (b), the load meter value LC at the continuous rated output increases between the base speeds V1 and V2 as the motor speed increases. Further, as shown in FIG. 5C, the maximum output load meter value LM decreases between the base speeds V1 and V2 as the motor speed increases.

このように最大出力特性ＰＭＣと連続定格出力特性ＰＣＣとの比が一定でない領域においては、一方のロードメータ値を把握できたとしても、操作者は一方のロードメータ値から他方のロードメータ値を簡単に予測するのが困難である。   Thus, in the region where the ratio between the maximum output characteristic PMC and the continuous rated output characteristic PCC is not constant, even if the load meter value can be grasped, the operator can change the load meter value from one load meter value. It is difficult to predict easily.

従って、例えば図５（ｂ）のベース速度Ｖ１、Ｖ２の間においては、操作者は連続定格出力時ロードメータ値ＬＣから最大出力時ロードメータ値ＬＭを簡単に算出できない。また、図５（ｃ）のベース速度Ｖ１、Ｖ２の間においては、操作者は最大出力時ロードメータ値ＬＭから連続定格出力時ロードメータ値ＬＣを簡単に算出できない。それゆえ、操作者は、どの程度の負荷でモータの断続運転および／または連続運転が可能であるか把握できない。その結果、操作者は、ワークの断続切削および／または連続切削が可能であるか把握できない。   Therefore, for example, between the base speeds V1 and V2 in FIG. 5B, the operator cannot easily calculate the maximum output load meter value LM from the continuous rated output load meter value LC. Further, between the base speeds V1 and V2 in FIG. 5C, the operator cannot easily calculate the load meter value LC at the continuous rated output from the load meter value LM at the maximum output. Therefore, the operator cannot grasp how much load the intermittent operation and / or continuous operation of the motor is possible. As a result, the operator cannot grasp whether the workpiece can be intermittently cut and / or continuously cut.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、最大出力特性のベース速度と連続定格出力特性のベース速度とが異なる場合であっても、操作者がワークの断続切削および／または連続切削が可能であるかを容易に判断することのできる制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the base speed of the maximum output characteristic is different from the base speed of the continuous rated output characteristic, the operator can perform intermittent cutting and / or continuous cutting of the workpiece. It is an object of the present invention to provide a control device that can easily determine whether cutting is possible.

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、工作機械の主軸を駆動するモータを制御する制御装置において、前記モータの速度と前記モータの最大出力値との第一関係を記憶する第一記憶部と、前記モータの速度と前記モータの連続定格出力値との第二関係を記憶する第二記憶部と、前記モータの速度を検出する速度検出部と、前記モータの駆動時に前記モータの実際の出力を算出する出力算出部と、前記速度検出部により検出された前記モータの速度に対応する最大出力値を前記第一関係に基づいて算出すると共に、前記最大出力値に対する、前記出力算出部により算出された前記実際の出力の第一比を算出する第一比算出部と、前記速度検出部により検出された前記モータの速度に対応する連続定格出力値を前記第二関係に基づいて算出すると共に、前記連続定格出力値に対する、前記出力算出部により算出された前記実際の出力の第二比を算出する第二比算出部と、前記第一比および前記第二比に基づいて、ワークの断続切削および連続切削のうちの少なくとも一方が可能であるか否かを判定する判定部と、を具備する制御装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記判定部は、前記第一比が所定の閾値以下である場合に前記ワークの断続切削が可能であると判定すると共に、前記第二比が１００％以下である場合に前記ワークの連続切削が可能であると判定する。
３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記判定部の判定結果を文字列として表示する表示部をさらに具備する。
４番目の発明によれば、３番目の発明において、前記表示部は前記第一比および前記第二比をさらに表示する。
５番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記判定部の判定結果を出力する出力部をさらに具備する。 In order to achieve the above-described object, according to the first invention, in the control device for controlling the motor that drives the spindle of the machine tool, the first relationship between the speed of the motor and the maximum output value of the motor is stored. A first storage unit; a second storage unit that stores a second relationship between the speed of the motor and the continuous rated output value of the motor; a speed detection unit that detects the speed of the motor; and An output calculation unit for calculating an actual output of the motor, and a maximum output value corresponding to the speed of the motor detected by the speed detection unit are calculated based on the first relationship, and for the maximum output value, A first ratio calculation unit for calculating a first ratio of the actual output calculated by the output calculation unit, and a continuous rated output value corresponding to the motor speed detected by the speed detection unit in the second relationship. Base A second ratio calculation unit that calculates a second ratio of the actual output calculated by the output calculation unit with respect to the continuous rated output value, and based on the first ratio and the second ratio And a determination unit that determines whether at least one of intermittent cutting and continuous cutting of the workpiece is possible.
According to a second aspect, in the first aspect, the determination unit determines that intermittent cutting of the workpiece is possible when the first ratio is equal to or less than a predetermined threshold, and the second ratio. Is 100% or less, it is determined that continuous cutting of the workpiece is possible.
According to a third aspect, in the first aspect, the information processing apparatus further includes a display unit that displays the determination result of the determination unit as a character string.
According to a fourth aspect, in the third aspect, the display unit further displays the first ratio and the second ratio.
According to a fifth aspect, in the first or second aspect, the information processing apparatus further includes an output unit that outputs a determination result of the determination unit.

１番目および２番目の発明においては、最大出力基準ロードメータ値である第一比および連続定格出力基準ロードメータ値である第二比に基づいて、ワークの断続切削および連続切削が可能であるか否かを判定している。従って、操作者は判定部の判定結果を参照して、ワークの断続切削および／または連続切削が可能であるかを容易に判断することができる。なお、所定の閾値は例えば９０％である。
３番目の発明においては、判定部の判定結果を文字列として表示しているので、操作者は判定結果をより明解に理解することができる。
４番目の発明においては、第一比および第二比の具体的な数値を操作者に提示することができる。
５番目の発明においては、判定部の判定結果を出力部、例えばプリンタ、スピーカなどに出力し、操作者に注意を促すことができる。 In the first and second inventions, is it possible to perform intermittent cutting and continuous cutting of the workpiece based on the first ratio that is the maximum output reference load meter value and the second ratio that is the continuous rated output reference load meter value? It is determined whether or not. Therefore, the operator can easily determine whether intermittent cutting and / or continuous cutting of the workpiece is possible with reference to the determination result of the determination unit. The predetermined threshold is 90%, for example.
In the third aspect, since the determination result of the determination unit is displayed as a character string, the operator can understand the determination result more clearly.
In the fourth aspect, specific numerical values of the first ratio and the second ratio can be presented to the operator.
In the fifth aspect, the determination result of the determination unit can be output to an output unit, for example, a printer, a speaker, etc., and the operator can be alerted.

本発明に基づく制御装置のブロック線図である。It is a block diagram of the control apparatus based on this invention. 図１に示される制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control apparatus shown by FIG. 表示部の表示内容を示す図である。It is a figure which shows the display content of a display part. （ａ）モータ出力とモータ速度との関係を示す図である。（ｂ）モータ速度と最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲとの間の関係を示す図である。（ｃ）モータ速度と連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲとの間の関係を示す図である。(A) It is a figure which shows the relationship between a motor output and a motor speed. (B) It is a figure which shows the relationship between motor speed and the maximum output reference | standard load meter value LMR. (C) It is a figure which shows the relationship between motor speed and continuous rated output reference | standard load meter value LCR. （ａ）モータ出力とモータ速度との関係を示す他の図である。（ｂ）モータ速度と最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲとの間の関係を示す他の図である。（ｃ）モータ速度と連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲとの間の関係を示す他の図である。(A) It is another figure which shows the relationship between a motor output and a motor speed. (B) It is another figure which shows the relationship between motor speed and the maximum output reference | standard load meter value LMR. (C) It is another figure which shows the relationship between a motor speed and continuous rated output reference | standard load meter value LCR.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく制御装置のブロック線図である。図１に示されるように、工作機械１０は、工具１２を駆動する主軸用モータ１１を有している。モータ１１によって工具１２が駆動されると、ワークが加工される。また、モータ１１に備えられた速度検出部１３、例えばエンコーダは、モータ１１の回転数からその速度を検出し、制御装置２０に送信する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed.
FIG. 1 is a block diagram of a control device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the machine tool 10 includes a spindle motor 11 that drives a tool 12. When the tool 12 is driven by the motor 11, the workpiece is machined. Further, a speed detector 13 provided in the motor 11, for example, an encoder detects the speed from the number of rotations of the motor 11 and transmits the detected speed to the control device 20.

制御装置２０は、工作機械１０に接続されていて工作機械１０を制御するデジタルコンピュータである。図１に示されるように、制御装置２０は、モータ１１の速度とモータ１１の最大出力値との第一関係を記憶する第一記憶部２１と、モータ１１の速度とモータ１１の連続定格出力値との第二関係を記憶する第二記憶部２２とを含んでいる。   The control device 20 is a digital computer that is connected to the machine tool 10 and controls the machine tool 10. As shown in FIG. 1, the control device 20 includes a first storage unit 21 that stores the first relationship between the speed of the motor 11 and the maximum output value of the motor 11, the speed of the motor 11, and the continuous rated output of the motor 11. A second storage unit 22 that stores a second relationship with the value.

第一記憶部２１および第二記憶部２２に記憶される第一関係および第二関係は例えば図５（ａ）に示されるのと概ね同様である。図５（ａ）に示されるように、連続定格出力特性ＰＣＣのベース速度Ｖ２は最大出力特性ＰＭＣのベース速度Ｖ１よりも大きい。あるいは、連続定格出力特性ＰＣＣのベース速度Ｖ２が最大出力特性ＰＭＣのベース速度Ｖ１よりも小さくてもよい。   The first relationship and the second relationship stored in the first storage unit 21 and the second storage unit 22 are substantially the same as those shown in FIG. As shown in FIG. 5A, the base speed V2 of the continuous rated output characteristic PCC is larger than the base speed V1 of the maximum output characteristic PMC. Alternatively, the base speed V2 of the continuous rated output characteristic PCC may be smaller than the base speed V1 of the maximum output characteristic PMC.

再び図１を参照すると、制御装置２０は、さらに、モータ１１の駆動時にモータ１１の実際の出力を算出する出力算出部２３を含んでいる。出力算出部２３は、モータ１１のトルクと速度検出部１３に検出された速度（回転数）とに基づいて公知の手法で実際の出力を算出する。   Referring back to FIG. 1, the control device 20 further includes an output calculation unit 23 that calculates an actual output of the motor 11 when the motor 11 is driven. The output calculation unit 23 calculates an actual output by a known method based on the torque of the motor 11 and the speed (number of rotations) detected by the speed detection unit 13.

さらに、図１に示されるように、制御装置２０は、速度検出部１３により検出されたモータ１１の速度に対応する最大出力値を第一関係に基づいて算出すると共に、最大出力値に対する、出力算出部２３により算出された実際の出力の第一比を算出する第一比算出部２４を含んでいる。さらに、制御装置２０は、速度検出部１３により検出されたモータ１１の速度に対応する連続定格出力値を第二関係に基づいて算出すると共に、連続定格出力値に対する、出力算出部２３により算出された実際の出力の第二比を算出する第二比算出部２５とを含んでいる。ここで、第一比は、図４および図５を参照して説明した最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲである。また、第二比は、図４および図５を参照して説明した連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲである。   Further, as shown in FIG. 1, the control device 20 calculates the maximum output value corresponding to the speed of the motor 11 detected by the speed detection unit 13 based on the first relationship, and outputs the maximum output value with respect to the maximum output value. A first ratio calculation unit 24 that calculates the first ratio of the actual output calculated by the calculation unit 23 is included. Further, the control device 20 calculates the continuous rated output value corresponding to the speed of the motor 11 detected by the speed detecting unit 13 based on the second relationship, and is calculated by the output calculating unit 23 for the continuous rated output value. And a second ratio calculation unit 25 for calculating a second ratio of the actual output. Here, the first ratio is the maximum output reference load meter value LMR described with reference to FIGS. 4 and 5. The second ratio is the continuous rated output reference load meter value LCR described with reference to FIGS. 4 and 5.

さらに、制御装置２０は、第一比算出部２４により算出された第一比および第二比算出部２５により算出された第二比に基づいて、ワークの断続切削および連続切削のうちの少なくとも一方が可能であるか否かを判定する判定部２６を含んでいる。さらに、図１に示されるように、判定部２６の判定結果を表示する表示部２７と、判定部２６の判定結果を外部信号として出力する出力部２８とが制御装置２０に接続されている。出力部２８は、例えばプリンタ、スピーカなどである。   Furthermore, the control device 20 determines at least one of intermittent cutting and continuous cutting of the workpiece based on the first ratio calculated by the first ratio calculation unit 24 and the second ratio calculated by the second ratio calculation unit 25. The determination part 26 which determines whether it is possible is included. Further, as shown in FIG. 1, a display unit 27 that displays the determination result of the determination unit 26 and an output unit 28 that outputs the determination result of the determination unit 26 as an external signal are connected to the control device 20. The output unit 28 is, for example, a printer or a speaker.

図２は図１に示される制御装置の動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照しつつ、本発明の制御装置２０の動作について説明する。以下の動作は工作機械１０の動作中に実施されるものとする。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control device shown in FIG. Hereinafter, the operation of the control device 20 of the present invention will be described with reference to FIG. The following operations are performed during the operation of the machine tool 10.

はじめに、図２のステップＳ１１において、速度検出部１３がモータ１１の速度を検出する。そして、ステップＳ１２において、出力算出部２３が前述したようにモータ１１の実際の出力Ｐを検出された速度に基づいて算出する。   First, in step S <b> 11 of FIG. 2, the speed detection unit 13 detects the speed of the motor 11. In step S12, the output calculation unit 23 calculates the actual output P of the motor 11 based on the detected speed as described above.

さらに、ステップＳ１３においては、第一比算出部２４は、ステップＳ１１で検出された速度に対応する最大出力ＰＭを第一記憶部２１の第一関係から読出す。同様に、ステップＳ１４においては、第二比算出部２５は、ステップＳ１１で検出された速度に対応する連続定格出力ＰＣを第二記憶部２２の第二関係から読出す。   Furthermore, in step S <b> 13, the first ratio calculation unit 24 reads the maximum output PM corresponding to the speed detected in step S <b> 11 from the first relationship of the first storage unit 21. Similarly, in step S14, the second ratio calculation unit 25 reads the continuous rated output PC corresponding to the speed detected in step S11 from the second relationship of the second storage unit 22.

そして、ステップＳ１５においては、第一比算出部２４が以下の式（１）より、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲを算出する。
ＬＭＲ（％）＝Ｐ／ＰＭ×１００ （１）
また、ステップＳ１６においては、第二比算出部２５が以下の式（２）より、連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲを算出する。
ＬＣＲ（％）＝Ｐ／ＰＣ×１００ （２） In step S15, the first ratio calculation unit 24 calculates the maximum output reference load meter value LMR from the following equation (1).
LMR (%) = P / PM × 100 (1)
In step S16, the second ratio calculation unit 25 calculates the continuous rated output reference load meter value LCR from the following equation (2).
LCR (%) = P / PC × 100 (2)

図３は表示部の表示内容を示す図である。図３に示されるように、表示部２７は最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲおよび連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲをそれぞれ表示する数値表示部３１、３２と、これらロードメータ値に応じて定まる文字列を表示する文字列表示部３３とを含んでいる。   FIG. 3 is a diagram showing the display contents of the display unit. As shown in FIG. 3, the display unit 27 includes numerical display units 31 and 32 for displaying the maximum output reference load meter value LMR and the continuous rated output reference load meter value LCR, respectively, and character strings determined according to these load meter values. And a character string display section 33 for displaying.

図３に示されるように、ステップＳ１５、１６で算出された最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲおよび連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲは、数値表示部３１、３２にそれぞれ表示される。そのような表示は、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲ等が算出される毎に行われるものとする。これにより、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲおよび連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲの具体的な数値を操作者に提示することができる。   As shown in FIG. 3, the maximum output reference load meter value LMR and the continuous rated output reference load meter value LCR calculated in steps S15 and S16 are displayed on the numerical display units 31 and 32, respectively. Such display is performed every time the maximum output reference load meter value LMR or the like is calculated. Thereby, specific numerical values of the maximum output reference load meter value LMR and the continuous rated output reference load meter value LCR can be presented to the operator.

そして、ステップＳ１７においては、連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲが１００％以下であるか否かが判定される。連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲが１００％以下である場合には、ワークを連続切削したとしても、モータ１１またはアンプ（図示しない）がオーバーヒートすることはない。また、当然ながら、ワークを断続切削することも可能である。従って、そのような場合には、ステップＳ１９に進んで、文字列「断続切削は可能、連続切削は可能」を表示部２７の文字列表示部３３に表示する。   In step S17, it is determined whether or not the continuous rated output reference load meter value LCR is 100% or less. When the continuous rated output reference load meter value LCR is 100% or less, the motor 11 or the amplifier (not shown) does not overheat even if the workpiece is continuously cut. Of course, the workpiece can be cut intermittently. Accordingly, in such a case, the process proceeds to step S 19, and the character string “intermittent cutting is possible, continuous cutting is possible” is displayed on the character string display unit 33 of the display unit 27.

これに対し、ステップＳ１７において連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲが１００％以下でないと判定された場合には、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８においては、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲが９０％以下であるか否かが判定される。ここで、９０％は、工作機械１０に応じて定まる１００％よりも小さい閾値である。従って、工作機械の種類によっては、この閾値が９０％とは異なる値になる可能性もある。   On the other hand, if it is determined in step S17 that the continuous rated output reference load meter value LCR is not 100% or less, the process proceeds to step S18. In step S18, it is determined whether or not the maximum output reference load meter value LMR is 90% or less. Here, 90% is a threshold value smaller than 100% determined according to the machine tool 10. Therefore, depending on the type of machine tool, this threshold value may be different from 90%.

そして、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲが９０％以下である場合には、短時間であればワークを切削しても、トルク不足によりモータ１１が停止することはない。ただし、ステップＳ１７において既にＮＯ判定が出ているので、ワークを連続切削するのは困難である。従って、この場合には、ステップＳ２１に進んで、文字列「断続切削は可能、連続切削は不可能」を表示部２７の文字列表示部３３に表示する。   When the maximum output reference load meter value LMR is 90% or less, the motor 11 does not stop due to insufficient torque even if the workpiece is cut for a short time. However, since NO determination has already been made in step S17, it is difficult to continuously cut the workpiece. Therefore, in this case, the process proceeds to step S 21, and the character string “intermittent cutting is possible, continuous cutting is not possible” is displayed on the character string display unit 33 of the display unit 27.

さらに、ステップＳ１８において最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲが９０％以下でないと判定された場合には、ワークの断続切削であっても不可能な可能性が高い。従って、この場合には、ステップＳ２１に進んで、文字列「断続切削は不可能の可能性あり、連続切削は不可能」を表示部２７の文字列表示部３３に表示する。   Furthermore, if it is determined in step S18 that the maximum output reference load meter value LMR is not 90% or less, there is a high possibility that even intermittent cutting of the workpiece is impossible. Therefore, in this case, the process proceeds to step S21, and the character string “intermittent cutting may be impossible and continuous cutting is impossible” is displayed on the character string display unit 33 of the display unit 27.

このように、本発明においては、最大出力基準ロードメータ値ＬＭＲおよび連続定格出力基準ロードメータ値ＬＣＲに基づいて、ワークの断続切削および連続切削が可能であるか否かを判定している。従って、操作者は判定部２６の判定結果を参照して、ワークの断続切削および／または連続切削が可能であるかを容易に判断することができる。しかも、本発明においては、判定部２６の判定結果を文字列として文字列表示部３３に表示しているので、操作者は判定結果をより明解に理解することができる。   As described above, in the present invention, it is determined whether the workpiece can be intermittently cut or continuously cut based on the maximum output reference load meter value LMR and the continuous rated output reference load meter value LCR. Therefore, the operator can easily determine whether the workpiece can be intermittently cut and / or continuously cut with reference to the determination result of the determination unit 26. Moreover, in the present invention, since the determination result of the determination unit 26 is displayed as a character string on the character string display unit 33, the operator can understand the determination result more clearly.

また、判定部２６の判定結果を図１に示される出力部２８、例えばプリンタに出力してもよい。この場合には、判定結果が印刷された用紙によって操作者に注意を促すことができる。あるいは、判定部２６の判定結果を出力部２８、例えばスピーカに出力することにより、操作者に音声で注意を促すことも可能である。   The determination result of the determination unit 26 may be output to the output unit 28 shown in FIG. 1, for example, a printer. In this case, the operator can be alerted by the paper on which the determination result is printed. Alternatively, by outputting the determination result of the determination unit 26 to the output unit 28, for example, a speaker, the operator can be alerted with voice.

１０ 工作機械
１１ 主軸用モータ
１２ 工具
１３ 速度検出部
２０ 制御装置
２１ 第一記憶部
２２ 第二記憶部
２３ 出力算出部
２４ 第一比算出部
２５ 第二比算出部
２６ 判定部
２７ 表示部
２８ 出力部
３１、３２ 数値表示部
３３ 文字列表示部
ＬＭＲ 最大出力基準ロードメータ値（第一比）
ＬＣＲ 連続定格出力基準ロードメータ値（第二比） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Machine tool 11 Spindle motor 12 Tool 13 Speed detection part 20 Control apparatus 21 1st memory | storage part 22 2nd memory | storage part 23 Output calculation part 24 1st ratio calculation part 25 2nd ratio calculation part 26 Judgment part 27 Display part 28 Output Section 31, 32 Numerical display section 33 Character string display section LMR Maximum output reference load meter value (first ratio)
LCR continuous rated output standard load meter value (second ratio)

Claims (5)

工作機械の主軸を駆動するモータを制御する制御装置において、
前記モータの速度と前記モータの最大出力値との第一関係を記憶する第一記憶部と、
前記モータの速度と前記モータの連続定格出力値との第二関係を記憶する第二記憶部と、
前記モータの速度を検出する速度検出部と、
前記モータの駆動時に前記モータの実際の出力を算出する出力算出部と、
前記速度検出部により検出された前記モータの速度に対応する最大出力値を前記第一関係に基づいて算出すると共に、前記最大出力値に対する、前記出力算出部により算出された前記実際の出力の第一比を算出する第一比算出部と、
前記速度検出部により検出された前記モータの速度に対応する連続定格出力値を前記第二関係に基づいて算出すると共に、前記連続定格出力値に対する、前記出力算出部により算出された前記実際の出力の第二比を算出する第二比算出部と、
前記第一比および前記第二比に基づいて、ワークの断続切削および連続切削のうちの少なくとも一方が可能であるか否かを判定する判定部と、を具備する制御装置。 In a control device that controls a motor that drives a spindle of a machine tool,
A first storage unit that stores a first relationship between the speed of the motor and the maximum output value of the motor;
A second storage unit that stores a second relationship between the speed of the motor and the continuous rated output value of the motor;
A speed detector for detecting the speed of the motor;
An output calculation unit that calculates an actual output of the motor when the motor is driven;
A maximum output value corresponding to the speed of the motor detected by the speed detector is calculated based on the first relationship, and the actual output calculated by the output calculator with respect to the maximum output value is calculated. A first ratio calculation unit for calculating a ratio;
The continuous rated output value corresponding to the motor speed detected by the speed detecting unit is calculated based on the second relationship, and the actual output calculated by the output calculating unit for the continuous rated output value A second ratio calculation unit for calculating a second ratio of
And a determination unit that determines whether at least one of intermittent cutting and continuous cutting of the workpiece is possible based on the first ratio and the second ratio. 前記判定部は、前記第一比が所定の閾値以下である場合に前記ワークの断続切削が可能であると判定すると共に、前記第二比が１００％以下である場合に前記ワークの連続切削が可能であると判定する、請求項１に記載の制御装置。   The determination unit determines that intermittent cutting of the workpiece is possible when the first ratio is equal to or less than a predetermined threshold, and continuous cutting of the workpiece is performed when the second ratio is equal to or less than 100%. The control device according to claim 1, wherein the control device is determined to be possible. 前記判定部の判定結果を文字列として表示する表示部をさらに具備する請求項１または２に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, further comprising a display unit that displays a determination result of the determination unit as a character string. 前記表示部は前記第一比および前記第二比をさらに表示する請求項３に記載の制御装置。   The control device according to claim 3, wherein the display unit further displays the first ratio and the second ratio. 前記判定部の判定結果を出力する出力部をさらに具備する請求項１または２に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, further comprising an output unit that outputs a determination result of the determination unit.
JP2012159492A 2012-07-18 2012-07-18 Control device for determining whether cutting is possible Active JP5444423B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012159492A JP5444423B2 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Control device for determining whether cutting is possible
DE201310011661 DE102013011661B4 (en) 2012-07-18 2013-07-11 Control device for judging if machining is possible
CN201310300441.9A CN103580580B (en) 2012-07-18 2013-07-17 Control device for judging whether machining is possible

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012159492A JP5444423B2 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Control device for determining whether cutting is possible

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014018911A true JP2014018911A (en) 2014-02-03
JP5444423B2 JP5444423B2 (en) 2014-03-19

Family

ID=49879976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012159492A Active JP5444423B2 (en) 2012-07-18 2012-07-18 Control device for determining whether cutting is possible

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5444423B2 (en)
CN (1) CN103580580B (en)
DE (1) DE102013011661B4 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9486888B2 (en) 2013-08-28 2016-11-08 Fanuc Corporation Controller having function for displaying motor load
CN107262826A (en) * 2017-07-21 2017-10-20 厦门理工学院 A kind of diamond saw blade automatic edging machine
WO2023242947A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 ファナック株式会社 Motor monitoring device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6646894B2 (en) * 2016-12-28 2020-02-14 オムロン株式会社 Holdability result output device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61274847A (en) * 1985-05-29 1986-12-05 Okuma Mach Works Ltd Method of monitoring overload in nc device
JPH05200650A (en) * 1992-01-23 1993-08-10 Nakamuratome Seimitsu Kogyo Kk Motor output display unit of machine tool
JPH1090011A (en) * 1996-09-13 1998-04-10 Fanuc Ltd Visual display method of load meter
JPH10293605A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 Yamazaki Mazak Corp Spindle load display device in machine tool
JPH1165626A (en) * 1997-08-15 1999-03-09 Yamazaki Mazak Corp Working load information detecting device
JP2001231101A (en) * 2000-02-16 2001-08-24 Mitsubishi Motors Corp Alarming device for electric vehicle
JP2008131729A (en) * 2006-11-20 2008-06-05 Fanuc Ltd Motor controller

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772960B1 (en) * 2005-10-07 2009-03-04 Emotron AB Load monitor
CN100574985C (en) * 2008-07-01 2009-12-30 华中科技大学 A kind of high speed feed movement load calibration instrument of numerical control machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61274847A (en) * 1985-05-29 1986-12-05 Okuma Mach Works Ltd Method of monitoring overload in nc device
JPH05200650A (en) * 1992-01-23 1993-08-10 Nakamuratome Seimitsu Kogyo Kk Motor output display unit of machine tool
JPH1090011A (en) * 1996-09-13 1998-04-10 Fanuc Ltd Visual display method of load meter
JPH10293605A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 Yamazaki Mazak Corp Spindle load display device in machine tool
JPH1165626A (en) * 1997-08-15 1999-03-09 Yamazaki Mazak Corp Working load information detecting device
JP2001231101A (en) * 2000-02-16 2001-08-24 Mitsubishi Motors Corp Alarming device for electric vehicle
JP2008131729A (en) * 2006-11-20 2008-06-05 Fanuc Ltd Motor controller

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9486888B2 (en) 2013-08-28 2016-11-08 Fanuc Corporation Controller having function for displaying motor load
CN107262826A (en) * 2017-07-21 2017-10-20 厦门理工学院 A kind of diamond saw blade automatic edging machine
CN107262826B (en) * 2017-07-21 2024-03-15 厦门理工学院 Automatic edging machine for diamond saw blade
WO2023242947A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 ファナック株式会社 Motor monitoring device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013011661B4 (en) 2015-04-23
DE102013011661A1 (en) 2014-01-23
CN103580580B (en) 2015-02-04
CN103580580A (en) 2014-02-12
JP5444423B2 (en) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5444423B2 (en) Control device for determining whether cutting is possible
JP5698809B2 (en) Control device with function to display motor load
JP5902767B2 (en) Machine tool controller for estimating motor overheating
JP6381665B2 (en) Machine tool control method and machine tool control apparatus
JP5694481B1 (en) Motor control device for detecting abnormality of power transmission part between main shaft and motor
US20140207273A1 (en) Control device for machine tool with time estimation unit for estimating time until motor reaches overheat temperature
US10474130B2 (en) Machining simulation device
JP5507409B2 (en) Method and apparatus for monitoring machine tool, machine tool
JP2007293689A (en) Production management system, production management method, and production management program
KR20150074258A (en) Method and Apparatus for Monitoring Cutting Load of Machine Tool
JP2016096632A (en) Electric machine and program
JP5969574B2 (en) Motor control device to detect overload
JP2016162179A (en) Numerical control device for avoiding spindle overheat
CN108693831B (en) Simulation device, program generation device, control device, and computer display method
JP2012056030A (en) Machine tool
US9753456B2 (en) Device for detecting decrease in rotational speed of cooling fan of machine tool
CN101623876B (en) Tension control method
JP6010357B2 (en) sewing machine
JP5950853B2 (en) Motor and motor control device selection device
JP2023161231A (en) Processing abnormality detector
CN106695040A (en) Machine tool work state indicating device
JPH1039910A (en) Numerical controller having load display function
JP2019012376A (en) Processing program debugging device and machine tool provided with the same
JP2015033220A (en) Abnormality detector of electric motor
KR101187533B1 (en) System and method for welding wire replacement guide

Legal Events

Date Code Title Description
A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20131031

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20131128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5444423

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150