JP2019067152A - Machining tool, brake defect determining method, and computer program - Google Patents
Machining tool, brake defect determining method, and computer program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019067152A JP2019067152A JP2017192091A JP2017192091A JP2019067152A JP 2019067152 A JP2019067152 A JP 2019067152A JP 2017192091 A JP2017192091 A JP 2017192091A JP 2017192091 A JP2017192091 A JP 2017192091A JP 2019067152 A JP2019067152 A JP 2019067152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- brake
- unit
- spindle head
- tool
- 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
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
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Description
本発明はブレーキ付きのモータを有する工作機械、ブレーキ故障判断方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a machine tool having a motor with a brake, a brake failure determination method, and a computer program.
工作機械は主軸ヘッドに装着される工具を順次交換して、フライス加工、ねじ立て等、種々の加工を実行する。工作機械は支持台(基台)、主軸ヘッド、コラム、工具マガジン等を備える。 The machine tool sequentially changes tools attached to the spindle head to execute various processes such as milling and tapping. The machine tool is provided with a support (base), a spindle head, a column, a tool magazine and the like.
コラムは柱状であり、基台の上部後方に立設している。主軸ヘッドは、Z軸モータでコラムの前面に沿ってZ軸方向に移動する。主軸ヘッドは内部に、主軸を主軸モータで回転可能に支持する。主軸に工具を装着する。 The column is columnar and stands at the upper rear of the base. The spindle head is moved in the Z-axis direction along the front of the column by a Z-axis motor. The spindle head internally supports the spindle rotatably by a spindle motor. Mount the tool on the spindle.
工具マガジンは、マガジンモータの駆動で軸周りに旋回するチェーンを備える。チェーンは周方向に並設した複数の把持アームを有する。各把持アームは工具を着脱可能に把持する。加工後に主軸ヘッドが上昇し、主軸に装着した工具を把持アームに受け渡す。マガジンモータはチェーンを旋回し、次に使用する工具を装着した把持アームを工具交換位置へ移動する。主軸ヘッドが下降し、工具交換位置にある把持アームに装着した工具を主軸に装着し、工具を交換する。 The tool magazine includes a chain that pivots about an axis by driving a magazine motor. The chain has a plurality of gripping arms juxtaposed circumferentially. Each gripping arm removably grips the tool. After machining, the spindle head ascends and delivers the tool mounted on the spindle to the gripping arm. The magazine motor pivots the chain and moves the gripping arm equipped with the tool to be used next to the tool change position. The spindle head is lowered, and the tool mounted on the gripping arm at the tool change position is mounted on the spindle, and the tool is replaced.
工作機械においては、適切な保守点検、部材の交換及び修理を行い、長寿命化を図っている。工作機械は部材を駆動するモータを複数有し、モータは停止した時に部材の姿勢を維持するブレーキを備える。特に、モータの出力軸に重力が作用する重力軸である場合、ブレーキの故障により、重力軸が自重で落下する虞がある。その為作業毎に、ブレーキの故障の判断試験を行っている。 In machine tools, appropriate maintenance inspections, replacement and repair of parts are being carried out in order to extend the life. The machine tool has a plurality of motors for driving the members, and the motors have a brake for maintaining the posture of the members when stopped. In particular, in the case of a gravity axis in which gravity acts on the output shaft of the motor, there is a possibility that the gravity axis may drop by its own weight due to the failure of the brake. Therefore, the judgment test of the breakdown of the brake is done every work.
特許文献1のブレーキ故障判断方法は、モータが励磁され、かつブレーキが作動している状態でブレーキに異常があるか否かを判断する。ブレーキに異常があると診断された場合にはモータの励磁を遮断せず、ブレーキを解除せずにブレーキの異常を通知する。
The brake failure determination method of
特許文献1のようなブレーキ故障判断試験は、加工作業毎に行う必要がある。工作機械は前記重力軸を複数有するので、重力軸毎にブレーキ故障を判断する必要があり、作業が煩雑であり、試験に時間を要し、生産性が低下するという問題があった。
The brake failure judgment test as described in
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ブレーキの故障を効率良く判断でき、作業性及び生産性が良好である工作機械、ブレーキ故障判断方法、及びコンピュータプログラム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 it is an object of the present invention to provide a machine tool, a brake failure judging method, and a computer program, which can judge a brake failure efficiently and have good operability and productivity. I assume.
本発明に係る工作機械は、2以上の部材を夫々駆動し、ブレーキを備えるモータと、各モータのブレーキを作動する作動部と、該作動部によりブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかける負荷付与部と、該負荷付与部により負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断する判断部とを備えることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention drives each of two or more members to operate a motor provided with a brake, an operation unit for operating the brake of each motor, and a load applied to each motor in a state where the brake is operated by the operation unit. The apparatus is characterized by comprising: a load applying unit to be applied; and a determination unit that determines the presence or absence of a failure of the brake of each motor based on the movement amount of each motor when a load is applied by the load applying unit.
本発明においては、2以上のモータのブレーキの故障の有無を一度に効率良く判断でき、作業性及び生産性が良好である。 In the present invention, it is possible to efficiently determine the presence or absence of a brake failure of two or more motors at one time, and the workability and productivity are good.
本発明に係る工作機械は、前記2以上の部材が駆動する時に互いに干渉しない位置に、少なくとも1つの部材を移動する第1移動部と、前記判断部により各モータのブレーキの故障の有無を判断した後に、前記位置に移動した部材を移動前の位置に戻す第2移動部とを備えることを特徴とする。 In the machine tool according to the present invention, the first moving unit for moving at least one member to a position not interfering with each other when the two or more members are driven, and the determination unit determine presence or absence of a brake failure of each motor And moving the member moved to the position back to the position before movement.
本発明においては、第1移動部を有するので、モータに負荷をかける時に、部材同士が干渉しない。第2移動部を有するので、ブレーキの故障の有無を判断した後に部材を元の位置に戻して、スムーズに加工を再開できる。 In the present invention, since the first moving portion is provided, the members do not interfere with each other when applying a load to the motor. Since the second moving part is provided, the member can be returned to the original position after judging the presence or absence of the brake failure, and the processing can be smoothly resumed.
本発明に係る工作機械は、工具を嵌挿する主軸を回転可能に保持する主軸ヘッドと、被加工物を固定する固定面を有する加工テーブルと、該固定面と平行をなす揺動軸を中心として揺動し、前記加工テーブルを取り付けてある揺動台とを備え、前記部材は前記主軸ヘッドであり、前記モータは前記主軸ヘッドを上下方向に移動するための上下モータであり、前記第1移動部は、前記主軸ヘッドを上下方向における前記工具の交換位置まで移動し、左右方向及び前後方向における、前記固定面から外れる位置まで移動することを特徴とする。 A machine tool according to the present invention comprises a spindle head for rotatably holding a spindle for inserting a tool, a processing table having a fixing surface for fixing a workpiece, and a swing axis parallel to the fixing surface. And a swing table on which the processing table is mounted, wherein the member is the spindle head, and the motor is an up-and-down motor for moving the spindle head in the vertical direction. The moving unit moves the spindle head to the tool replacement position in the vertical direction, and moves to a position in the left-right direction and in the front-rear direction that deviates from the fixed surface.
本発明においては、ブレーキが故障した場合に落下する虞がある主軸ヘッドの上下モータの故障を判断して、落下を防止できる。主軸ヘッドは、上下方向の工具マガジンと当たらない位置へ移動するので、負荷をかけた時に主軸ヘッド及び工具マガジンは干渉せず、ブレーキが故障していた時に主軸ヘッド及び工具マガジンは損傷しない。主軸ヘッドは固定面から外れる位置に退避するので、ブレーキが故障していた時でも、主軸ヘッドは加工テーブル又は被加工物に向けて移動しない。 In the present invention, it is possible to prevent a drop by judging a failure of the upper and lower motors of the spindle head which may fall when the brake breaks down. The spindle head moves to a position where it does not hit the tool magazine in the vertical direction, so the spindle head and the tool magazine do not interfere when loaded, and the spindle head and the tool magazine are not damaged when the brake is broken. As the spindle head retracts to a position out of the fixed surface, the spindle head does not move toward the processing table or workpiece even when the brake is broken.
本発明に係る工作機械は、前記揺動軸の回転を抑止する回転抑止部と、前記揺動軸の回転の抑止を解除する抑止解除部とを備え、前記第1移動部は、前記抑止解除部により抑止を解除した前記揺動軸を前記固定面の中心軸が鉛直方向と平行になるように回転することを特徴とする。 The machine tool according to the present invention comprises a rotation restraining portion for restraining the rotation of the rocking shaft, and a restraining release portion for releasing the suppression of the rotation of the rocking shaft, and the first moving portion releases the restraining It is characterized in that the rocking shaft whose restriction is released by the part is rotated so that the central axis of the fixed surface becomes parallel to the vertical direction.
本発明においては、固定面が水平面と一致する状態で、ブレーキの故障を判断するので、ブレーキが故障していた時でも、主軸ヘッドは揺動台に向けて移動しない。 In the present invention, since the failure of the brake is determined with the fixed surface coinciding with the horizontal plane, the spindle head does not move toward the swinging platform even when the brake is broken.
本発明に係る工作機械は、前記部材は前記揺動台であり、前記モータは前記揺動軸を駆動するモータであることを特徴とする。 The machine tool according to the present invention is characterized in that the member is the swing table, and the motor is a motor for driving the swing shaft.
本発明においては、揺動軸におけるブレーキの故障の有無を判断して、揺動台の不要な回転を防止できる。 In the present invention, it is possible to prevent the unnecessary rotation of the rocking platform by judging the presence or absence of the brake failure in the rocking shaft.
本発明に係る工作機械は、前記主軸ヘッドを左右方向に移動するための左右モータ、前記主軸ヘッドを前後方向に移動するための前後モータ、及び前記加工テーブルを上下方向に平行な軸回りに回転させる回転モータを備え、前記作動部は、前記左右モータ、前記前後モータ、及び前記回転モータから選択されるモータにブレーキの作動を実行することを特徴とする。 A machine tool according to the present invention comprises: left and right motors for moving the spindle head in the left and right direction, front and rear motors for moving the spindle head in the front and back direction, and rotating the processing table about an axis parallel to the vertical direction. The operation unit is characterized in that the operation of the brake is performed on a motor selected from the left and right motors, the front and rear motors, and the rotation motor.
本発明においては、モータの停止時に主軸ヘッド又は揺動台の姿勢を維持するようにできる。 In the present invention, the attitude of the spindle head or the rocking table can be maintained when the motor is stopped.
本発明に係る工作機械は、工具を保持して循環移動する複数の工具保持部と、該工具保持部が駆動するための駆動部とを有する工具マガジンを備え、前記部材は前記工具マガジンであり、前記モータは前記駆動部が備えるモータであることを特徴とする。 A machine tool according to the present invention comprises a tool magazine having a plurality of tool holding units for holding and circulating a tool and a drive unit for driving the tool holding unit, the member being the tool magazine The motor is a motor provided in the drive unit.
本発明においては、工具マガジンを駆動するモータの故障の有無を判断して、工具マガジンの不要な移動を防止できる。 In the present invention, it is possible to prevent the unnecessary movement of the tool magazine by judging the presence or absence of the failure of the motor for driving the tool magazine.
本発明に係るブレーキ故障判断方法は、2以上の部材が駆動する時に互いに干渉しない位置に、少なくとも1つの部材を移動し、2以上の部材を夫々駆動するモータのブレーキを作動し、ブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかけ、負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断することを特徴とする。 In the brake failure judging method according to the present invention, at least one member is moved to a position not interfering with each other when two or more members are driven, a brake of a motor driving each of the two or more members is operated, and a brake is operated. In this state, a load is applied to each motor, and the movement amount of each motor when the load is applied is used to determine the presence or absence of a failure of the brake of each motor.
本発明においては、2以上のモータのブレーキの故障の有無を一度に効率良く判断でき、作業性及び生産性が良好である。少なくとも1つの部材を移動するので、モータに負荷をかける時に、部材同士が干渉しない。 In the present invention, it is possible to efficiently determine the presence or absence of a brake failure of two or more motors at one time, and the workability and productivity are good. As the at least one member is moved, the members do not interfere with each other when the motor is loaded.
本発明に係るコンピュータプログラムは、2以上の部材が駆動する時に互いに干渉しない位置に、少なくとも1つの部材を移動し、2以上の部材を夫々駆動するモータのブレーキを作動し、ブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかけ、負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断する処理を実行させることを特徴とする。 The computer program according to the present invention moves at least one member to a position not interfering with each other when two or more members are driven, operates a brake of a motor driving each of the two or more members, and operates the brake. Then, a load is applied to each motor, and processing is performed to determine the presence or absence of a failure of the brake of each motor based on the movement amount of each motor when the load is applied.
本発明においては、2以上のモータのブレーキの故障の有無を効率良く判断でき、作業性及び生産性が良好である。少なくとも1つの部材を移動するので、モータに負荷をかける時に、部材同士が干渉しない。 In the present invention, the presence or absence of a failure in the brake of two or more motors can be determined efficiently, and the workability and productivity are good. As the at least one member is moved, the members do not interfere with each other when the motor is loaded.
本発明によれば、ブレーキの故障を一度に効率良く判断でき、作業性及び生産性が良好である。 According to the present invention, the failure of the brake can be efficiently determined at one time, and the workability and productivity are good.
以下、本発明をその実施形態に係る工作機械を示す図面に基づいて詳述する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。使用者は前方で工作機械を操作し、ワーク(被加工物、図示略)の着脱を行う。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the drawings showing a machine tool according to the embodiment. In the following description, upper and lower, right and left and front and back indicated by arrows in the drawings are used. The user operates the machine tool at the front to attach and detach a work (workpiece, not shown).
図1は工作機械100を囲繞する工作機械用カバー60を略示する斜視図である。図1に示すように、工作機械100を囲繞する工作機械用カバー60が、工作機械100の基台20の上側に設けてある。工作機械用カバー60は矩形の箱状をなす。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a
工作機械用カバー60は、左右の側面の中央部に、取り外し可能な二つのパネル61,61を備える。作業者は必要に応じてパネル61、61を取り外し、工作機械の保守管理を行う。工作機械用カバー60の背面には、工作機械の動作を制御する後述の制御部90及び各モータへ電力を供給するアンプ等を有する制御盤62が設けてある。
The
工作機械用カバー60の正面の中央部には縦長矩形の開口63が設けてあり、開口63の右隣には、作業者が情報を入力する操作盤64が設けてある。操作盤64は、キーボード、ボタン、工作機械を起動する起動スイッチ等を備える。操作盤64は情報(例えば工具を識別する識別子)を受け付ける受付部を構成する。操作盤64はブザー68を備える。操作盤64の上側に情報を表示する表示部67が設けてある。開口63に縦長矩形の右扉66及び左扉65が左右方向に移動可能に並設してある。
A vertically-long
右扉66は左扉65よりも後方に配置してある。右扉66の前面に取手66aが設けてある。右扉66及び左扉65の開閉は自動又は手動で行われる。手動で開閉する場合、作業者が取手66aを把持し、左側へ引っ張った時、右扉66及び左扉65は順に左側に移動して開き、後述する加工テーブル52が現れる。右側へ引っ張った時、右扉66及び左扉65は順に右側に移動して閉じる。
自動で開閉する場合、制御盤62からの指令に基づいて、右扉66及び左扉65は左側に移動して開くか又は右側に移動して閉じる。
The
In the case of automatic opening and closing, the
図2は工作機械100の斜視図であり、図3は工具マガジン10及び工具マガジン10を覆うカバー等を省略した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
工作機械100は、基台20、Y方向移動装置22、X方向移動装置26、コラム28、Z方向移動装置30、主軸ヘッド32、主軸34、工具マガジン10等を備える。基台20は床面上に配置してある。基台20は、Y方向移動装置22、X方向移動装置26を介してコラム28をX方向(左右方向)及びY方向(前後方向)に移動可能に支持する。基台20は、加工対象であるワークを2軸まわりに駆動して保持するワーク支持装置40を支持する。コラム28は、Z方向移動装置30を介して主軸ヘッド32をZ方向(上下方向)に移動可能に支持する。工具マガジン10は、主軸ヘッド32に装着する工具を交換する。
The
Y方向移動装置22は、互いに平行な1対のガイドレール22a、複数のブロック22b、Y方向移動台22c、及びY方向駆動モータ22d(図5参照)を備える。ガイドレール22aは、左右方向に適当な間隔を空けて基台20の上面に前後方向に延設してある。各ブロック22bはガイドレール22aの夫々に前後方向に移動可能に嵌合している。Y方向移動台22cは各ブロック22b上に固定してある。Y方向駆動モータ22dの駆動によって、Y方向移動台22cは前後方向に移動する。
The Y-
X方向移動装置26は、互いに平行な1対のガイドレール26a、複数のブロック26b、コラム台26c、及びX方向駆動モータ26d(図5参照)を備える。ガイドレール26aは前後方向に適当な間隔を空けて、Y方向移動台22cの上面に左右方向に延設してある。各ブロック26bはガイドレール26aの夫々に左右方向に移動可能に嵌合している。コラム台26cは各ブロック26b上に固定してある。コラム28は、コラム台26c上に固定してある。X方向駆動モータ26dの駆動によって、コラム28は左右方向に移動する。
コラム28は、Y方向移動装置22及びX方向移動装置26によってY方向及びX方向に移動する。
The
The
Z方向移動装置30は、互いに平行な1対のガイドレール30a、複数のブロック30b、主軸ヘッド台30c及びZ方向駆動モータ30d(図5参照)を備える。ガイドレール30aは、左右方向に適当な間隔を空けてコラム28の前面に上下方向に延設してある。各ブロック30bはガイドレール30aの夫々に上下方向に移動可能に嵌合している。主軸ヘッド台30cは各ブロック30bの前面に固定してある。Z方向駆動モータ30dの駆動によって、主軸ヘッド台30cは上下方向に移動する。
The Z-
主軸ヘッド32は主軸ヘッド台30cに固定してある。X方向駆動モータ26d、Y方向駆動モータ22d、及びZ方向駆動モータ30dを駆動制御することで、主軸ヘッド32は前後、左右及び上下に移動する。
主軸ヘッド32は内部に主軸34を支持している。主軸34は主軸ヘッド3の上部に固定した主軸モータ35に連結してあり、主軸モータ35の駆動により上下方向の中心軸周りに回転する。主軸34の下端部は主軸ヘッド32の下方に突出しており、工具を装着して保持する。工具は主軸ヘッド32と共に上昇及び下降する。
The
The
工具は工具マガジン10に複数収納されている。工具マガジン10は、駆動部11、支持梁(図示略)、レール12、チェーン13、複数の把持アーム(工具保持部)14等を備える。レール12は、水平面から略30度傾斜するように配してある。把持アーム14は、工具を保持する工具ホルダを把持する。駆動部11は、マガジンモータ11a、駆動軸、エンコーダ等を有する。マガジンモータ11aの駆動軸の回転により、チェーン13が回転し、工具ホルダを把持した把持アーム14が循環移動する。
A plurality of tools are stored in the
図4はワーク支持装置40の正面斜視図である。ワーク支持装置40は、ギヤ箱41、軸受箱44、A軸モータ46、揺動台50、ワークを固定する固定面を有する加工テーブル52、C軸駆動部53等を備える。
FIG. 4 is a front perspective view of the
ギヤ箱41は揺動台50の右側の軸部51を収容し、X軸回りに回転可能に支持する。以下の説明では軸部(揺動軸)51の中心軸をA軸と表記することにする。即ちワークの回転軸は、X、Y、Z軸に対応して、A、B、C軸とする。A軸モータ46はギヤ箱41の前側に取り付けてあり、回転軸(図示略)がギヤ箱41内部に臨む。A軸モータ46の回転軸はY軸回りに回転し、ギヤ箱41はY軸回りの回転をA軸回りの回転に変換する。ギヤ箱41は下部四隅に取付座41aを有し、螺子等により基台20に固定される。
The
軸受箱44は揺動台50の左側の軸部51を収容し、A軸回りに回転可能に支持する。軸受箱44は下部の前後に取付座44aを有し、螺子等により左側の基台20に固定される。
The bearing
揺動台50は左右の軸部51,51を連結した構造体であり、軸部51,51間の略中央にC軸駆動部53を固定するための基板部分を有している。揺動台50は前記基板部分の上方に加工テーブル52、下方にC軸駆動部53を配してある。左右の軸部51,51夫々は円筒状をなし、右側の軸部51がギヤ箱41にA軸回りに回転可能に支持され、左側の軸部51が軸受箱44にA軸回りに回転可能に支持されている。軸部51,51は互いに同軸となるように配してある。
The rocking table 50 is a structure in which the left and
A軸モータ46の回転により軸部51が回転し、揺動台50がA軸回りに揺動する。軸部51はクランプ機構を備える。クランプ機構は、具体的には軸部51に嵌める円盤状のブレーキ板、ブレーキ板に対向するピストン、ブレーキ解除加圧室、ブレーキ加圧室を備える。バルブV(図5参照)を開き、コンプレッサからの空気をブレーキ解除加圧室に導入し、ピストンをブレーキ板から離隔することで軸部51の回転を可能にする(アンクランプ)。又、空気をブレーキ加圧室に導入し、ピストンをブレーキ板に近接することで、軸部51の回転を抑止する(クランプ)。ワークの加工時に、軸部51をクランプする。ワークに対応して、ワークの加工前に軸部51をアンクランプし、軸部51を回転して、揺動台50を所定の角度を有するように固定した後、アンクランプする場合がある。クランプ機構は上記の場合に限定されない。
C軸駆動部53はハウジング、C軸モータ59(図5参照)、回転軸、エンコーダ等を備える。C軸モータ59の回転軸がC軸回りに回転し、加工テーブル52がC軸回りに回転する。
The
The C-
以上の工作機械100において、Z方向駆動モータ30d、X方向駆動モータ26d、Y方向駆動モータ22d、マガジンモータ11a、A軸モータ36、C軸モータ59は、電磁ブレーキ機構を備える。ブレーキは電磁ブレーキの場合に限定されない。
In the
図5は制御部90の構成を略示するブロック図である。
制御部90はCPU(Central Processing Unit)91、ROM(Read Only Memory)92、RAM(Random Access Memory)93等を備える。ROM92は工作機械100の制御プログラムを格納する。CPU91はROM92から制御プログラムをRAM93に読み出し、RAM93を作業領域として工作機械100を制御する。またRAM93は外部記憶装置(図示略)に記憶した加工プログラム、及び後述するブレーキ故障判断のプログラムを読み出す。加工プログラムは複数の命令を有し、CPU91は命令を順次読み出して実行する。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the
The
RAM93はブレーキ故障判断の実施タイミング、各モータのブレーキ故障判断時の回転の許容量(閾値)、各モータのブレーキ故障判断時の回転量等を格納する。ROM92に代えて、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、HD(Hard Disk)等の書き換え可能な記憶媒体を使用してもよい。
The
CPU91は出力インターフェースを介して、主軸モータ35、X方向駆動モータ26d、Y方向駆動モータ22d、Z方向駆動モータ30d、A軸モータ36、C軸モータ59、マガジンモータ11a、バルブV、エンコーダ81に制御信号を出力する。工作機械100はブザー68を備えており、CPU91は出力インターフェースを介して、ブザー68に制御信号を出力する。
バルブは上述の軸部51のブレーキ機構のバルブであり、CPU91は軸部51に対し、ブレーキの作動又は解除の制御信号を出力する。
The
The valve is a valve of the brake mechanism of the
CPU91はブレーキ故障判断試験を行った時に、入力インターフェースを介して、エンコーダ81から各モータの回転子の位置情報(回転量)を取込む。尚、エンコーダ81は各モータのエンコーダを一括して表記している。CPU91は、エンコーダ81から取り込んだ位置情報に基づいて、ブレーキの故障の判断を行う。尚、エンコーダ81とは別に軸の位置を検出する位置検出部を設けてもよい。
When the
主軸34は制御部90のCPU91の指令により、加工時にはZ軸の原点位置Z0 より下方の加工位置に配し、ワークの加工後、工具交換指令により原点位置Z0 まで上昇する。
主軸ヘッド32の前方下方の交換位置にある把持アーム14は、主軸ヘッド32の上昇、下降に追随して揺動する。主軸34が更に上昇し、工具ホルダの把持位置Za に達した時、把持アーム14の先端把持部が主軸34に接近し、前方から工具ホルダを把持する。主軸34は更に上昇する。把持アーム14が把持した工具ホルダは、相対的に下方に移動して工具と共に主軸34から外れる。主軸34が旋回位置(ATC原点)Zb に達した時、チェーン13はこの状態で旋回し、次に使用する工具を保持した把持アーム14が主軸ヘッド32の前方下方の交換位置に割り出される。
The command of the CPU91 of the
The
本実施形態のブレーキ故障判断方法は、2以上の部材が駆動する時に互いに干渉しない位置に、少なくとも1つの部材を移動し、各モータにブレーキの作動を実行し、ブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかけ、負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断する。
ブレーキが故障し、主軸ヘッド32、工具マガジン10、揺動台50が自重で落下することを防止するために、Z方向駆動モータ30d、マガジンモータ11a、A軸モータ36のブレーキ故障判断試験を行うのが好ましい。
According to the brake failure judging method of the present embodiment, at least one member is moved to a position not interfering with each other when two or more members are driven, the brake is operated for each motor, and the brake is operated. A load is applied to the motors, and the movement amount of each motor when the load is applied is used to determine whether or not there is a break in the brake of each motor.
In order to prevent the brake from malfunctioning and the
図6は、CPU91によるブレーキの故障の判断処理の手順を示すフローチャートである。CPU91は、所定の時間間隔で、このブレーキ故障判断処理を行う。所要の時間間隔は、人が作業する場合、例えば8時間であり、ロボットが作業する場合、48時間が挙げられる。又、加工作業のシフト毎に行う。
FIG. 6 is a flow chart showing a procedure of judgment processing of brake failure by the
まず、CPU91は右扉66及び左扉65をロックする(S1)。
Z方向駆動モータ30dにより、主軸ヘッド32を工具の前記旋回位置(ATC原点)Zbへ移動する。CPU91は、主軸ヘッド32を、X軸及びY軸における、前記固定面から外れる位置(退避位置)へ移動する。軸部51(A軸)をアンクランプする(S2)。
CPU91は、アンクランプされた軸部51を前記固定面の中心軸が鉛直方向と平行になるように回転して、実施位置へ移動する(S3)。
First, the
The Z-
The
CPU91は、Z方向駆動モータ30d、マガジンモータ11a、A軸モータ36にブレーキの作動を実行する(S4)。A軸モータ36のブレーキは上述の電磁ブレーキである。
CPU91は、Z方向駆動モータ30d、マガジンモータ11a、A軸モータ36にブレーキをかけた状態で、各モータの回転子に回転負荷をかける(S5)。
The
The
CPU91は、エンコーダ81により各回転子の位置情報(角度)を取得し、各回転子の回転量が許容値以内であるか否かを判定する(S6)。
The
CPU91は、いずれかの回転子の回転量が許容値以内でないと判定した場合(S6:NO)、ブザー68又は表示部67により、該回転子のモータにブレーキのエラーが発生していることを報知する(S7)。
CPU91は、主軸ヘッド32をZ軸の原点位置Z0 に移動し(S8)、ブレーキ故障判断処理を終了する。作業者は右扉66及び左扉65を手動で開き、修理を行う。主軸ヘッド32がZ軸の原点位置Z0 にある場合、作業者は主軸ヘッド32を動かすことができる。
When the
CPU91 moves the
CPU91は全ての軸の回転量が許容値以内であると判定した場合(S6:YES)、主軸ヘッド32をZ軸の原点位置Z0 に移動し、軸部51を元の位置(回転角度)に移動する(S9)。
CPU91は、主軸ヘッド32を、X軸及びY軸における元の位置へ戻す。軸部51をクランプする(S10)。
CPU91は、主軸ヘッド32を元の位置へ移動し、処理を終了する(S11)。
When CPU91 is the amount of rotation of all axes is determined to be within tolerance (S6: YES), the
The
The
以上のように、本実施形態においては、2以上のモータのブレーキの故障の有無を一度に効率良く判断でき、作業性及び生産性が良好である。モータに負荷をかける前に主軸ヘッド32を移動するので、主軸ヘッド32が工具マガジン10と干渉しない。
As described above, in the present embodiment, the presence or absence of the failure of the brakes of two or more motors can be efficiently determined at one time, and the workability and productivity are good. The
また、ブレーキの故障の有無を判断した後に主軸ヘッド32を元の位置に戻すので、スムーズに加工を再開できる。
Further, since the
本発明においては、ブレーキが故障した場合に落下する虞がある主軸ヘッド32、工具マガジン10、及び揺動台50のZ方向駆動モータ30d、マガジンモータ11a、及びA軸モータ36の故障を判断して、落下を防止できる。主軸ヘッド32は、Z方向の工具マガジン10と当たらない位置へ移動するので、負荷をかけた時に主軸ヘッド32及び工具マガジン10は干渉せず、ブレーキが故障していた時に主軸ヘッド32及び工具マガジン10は損傷しない。主軸ヘッド32は固定面から外れる位置に退避するので、ブレーキが故障していた時でも加工テーブル52及びワークが損傷しない。
揺動台50は、固定面が水平面と一致する状態で、ブレーキの故障を判断するので、ブレーキが故障していた時でも揺動台50が損傷しない。
In the present invention, the failure of the
The rocking table 50 judges the failure of the brake in a state where the fixed surface coincides with the horizontal plane, so that the rocking table 50 is not damaged even when the brake is broken.
なお、本実施形態においては、Z方向駆動モータ30d、マガジンモータ11a、及びA軸モータ36の故障を判断する場合につき説明しているがこれに限定されない。Z方向駆動モータ30d及びマガジンモータ11aの故障は判断するのが好ましい。これに加えてX方向駆動モータ26d、Y方向駆動モータ22d、及びC軸モータ59の少なくとも一つの故障を判断することにしてもよい。これらのモータの停止時に主軸ヘッド32又は揺動台50の姿勢を維持するようにできる。
In the present embodiment, the case where the failure of the Z-
100 工作機械
10 工具マガジン
11 駆動部
11a マガジンモータ
20 基台
26d X方向駆動モータ
22d Y方向駆動モータ
30d Z方向駆動モータ
28 コラム
32 主軸ヘッド
34 主軸
36 A軸モータ
40 ワーク支持装置
50 揺動台
52 加工テーブル
59 C軸モータ
90 制御部
91 CPU
DESCRIPTION OF
Claims (9)
各モータのブレーキを作動する作動部と、
該作動部によりブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかける負荷付与部と、
該負荷付与部により負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断する判断部と
を備えることを特徴とする工作機械。 A motor for driving two or more members and having a brake,
An operating unit for operating a brake of each motor;
A load applying unit that applies a load to each motor while the brake is operated by the operating unit;
A machine tool comprising: a determination unit that determines the presence or absence of a brake failure of each motor based on the movement amount of each motor when a load is applied by the load application unit.
前記判断部により各モータのブレーキの故障の有無を判断した後に、前記位置に移動した部材を移動前の位置に戻す第2移動部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。 A first moving unit configured to move at least one member to a position not interfering with each other when the two or more members are driven;
The machine tool according to claim 1, further comprising: a second moving unit that returns the member moved to the position to a position before movement after the judging unit judges presence or absence of a failure of the brake of each motor. .
前記部材は前記主軸ヘッドであり、
前記モータは前記主軸ヘッドを上下方向に移動するための上下モータであり、
前記第1移動部は、
前記主軸ヘッドを上下方向における前記工具の交換位置まで移動し、左右方向及び前後方向における、前記固定面から外れる位置まで移動することを特徴とする請求項2に記載の工作機械。 A spindle head for rotatably holding a spindle into which a tool is inserted, a processing table having a fixing surface for fixing a workpiece, and the processing table swinging about a swing axis parallel to the fixing surface, the processing table Equipped with a swing base on which the
The member is the spindle head,
The motor is an up and down motor for moving the spindle head up and down,
The first moving unit is
The machine tool according to claim 2, wherein the spindle head is moved to a position where the tool is replaced in the vertical direction, and is moved to a position out of the fixing surface in the lateral direction and the longitudinal direction.
前記揺動軸の回転の抑止を解除する抑止解除部と
を備え、
前記第1移動部は、前記抑止解除部により抑止を解除した前記揺動軸を前記固定面の中心軸が鉛直方向と平行になるように回転することを特徴とする請求項3に記載の工作機械。 A rotation restraining portion for restraining rotation of the rocking shaft;
And a suppression release unit configured to release suppression of rotation of the rocking shaft,
4. The machine according to claim 3, wherein the first moving unit rotates the swinging axis released from the suppression by the suppression releasing unit such that the central axis of the fixed surface is parallel to the vertical direction. machine.
前記モータは前記揺動軸を駆動するモータであることを特徴とする請求項4に記載の工作機械。 The member is the swing table,
The machine tool according to claim 4, wherein the motor is a motor that drives the swing shaft.
前記作動部は、前記左右モータ、前記前後モータ、及び前記回転モータから選択されるモータにブレーキの作動を実行することを特徴とする請求項3から5までのいずれか1項に記載の工作機械。 The motor comprises: left and right motors for moving the spindle head in the left and right direction, front and rear motors for moving the spindle head in the front and back direction, and rotary motor for rotating the processing table around an axis parallel to the vertical direction.
The machine tool according to any one of claims 3 to 5, wherein the actuating portion performs a brake operation on a motor selected from the left and right motors, the front and rear motors, and the rotary motor. .
前記部材は前記工具マガジンであり、
前記モータは前記駆動部が備えるモータであることを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の工作機械。 A tool magazine having a plurality of tool holders holding a tool and circulatingly moving, and a drive unit for driving the tool holder;
The member is the tool magazine,
The machine tool according to any one of claims 1 to 6, wherein the motor is a motor provided in the drive unit.
2以上の部材を夫々駆動するモータのブレーキを作動し、
ブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかけ、
負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断することを特徴とするブレーキ故障判断方法。 Moving at least one member to a position where the two or more members do not interfere with each other when driven;
Activate the motor brakes to drive two or more members respectively
With the brakes applied, load each motor,
A brake failure judging method comprising judging the presence or absence of a failure of a brake of each motor based on an amount of movement of each motor when a load is applied.
2以上の部材を夫々駆動するモータのブレーキを作動し、
ブレーキを作動した状態で、各モータに負荷をかけ、
負荷をかけた時の各モータの移動量により各モータのブレーキの故障の有無を判断する
処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 Moving at least one member to a position where the two or more members do not interfere with each other when driven;
Activate the motor brakes to drive two or more members respectively
With the brakes applied, load each motor,
A computer program that executes processing for determining the presence or absence of a brake failure of each motor based on the movement amount of each motor when a load is applied.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017192091A JP6992380B2 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Machine tools, brake failure determination methods, and computer programs |
CN201811125135.5A CN109571101B (en) | 2017-09-29 | 2018-09-26 | Machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017192091A JP6992380B2 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Machine tools, brake failure determination methods, and computer programs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019067152A true JP2019067152A (en) | 2019-04-25 |
JP6992380B2 JP6992380B2 (en) | 2022-01-13 |
Family
ID=65919868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017192091A Active JP6992380B2 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Machine tools, brake failure determination methods, and computer programs |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6992380B2 (en) |
CN (1) | CN109571101B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7414462B2 (en) * | 2019-10-18 | 2024-01-16 | ファナック株式会社 | Machine tools and their brake inspection methods |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005254410A (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Brake performance detecting method and brake performance detecting device |
JP2013254319A (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Niigata Machine Techno Co Ltd | Automatic correction device and method for machine tool |
JP2013252573A (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Brother Industries Ltd | Machine tool |
JP2015064763A (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ブラザー工業株式会社 | Machine tool |
JP2016226150A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | ファナック株式会社 | Motor control system comprising function for detecting abnormality of brake, and brake abnormality detection method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2882867B2 (en) * | 1990-09-29 | 1999-04-12 | オークマ株式会社 | C-axis device with variable brake |
JP4406118B2 (en) * | 1999-08-05 | 2010-01-27 | 株式会社森精機製作所 | Machine Tools |
DE102008041866B3 (en) * | 2008-09-08 | 2010-04-29 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for checking a brake of a robot |
CN102528133A (en) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 杭州兴源过滤科技股份有限公司 | Numerical control planer type milling machine |
JP5444421B2 (en) * | 2012-06-28 | 2014-03-19 | ファナック株式会社 | Brake abnormality diagnosis method and brake abnormality diagnosis device |
-
2017
- 2017-09-29 JP JP2017192091A patent/JP6992380B2/en active Active
-
2018
- 2018-09-26 CN CN201811125135.5A patent/CN109571101B/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005254410A (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Brake performance detecting method and brake performance detecting device |
JP2013252573A (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Brother Industries Ltd | Machine tool |
JP2013254319A (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Niigata Machine Techno Co Ltd | Automatic correction device and method for machine tool |
JP2015064763A (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ブラザー工業株式会社 | Machine tool |
JP2016226150A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | ファナック株式会社 | Motor control system comprising function for detecting abnormality of brake, and brake abnormality detection method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6992380B2 (en) | 2022-01-13 |
CN109571101A (en) | 2019-04-05 |
CN109571101B (en) | 2021-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6470336B2 (en) | Machine tool system and moving method | |
US20190217436A1 (en) | Machine tool | |
JP6263607B2 (en) | Machine Tools | |
CN113508006B (en) | Automatic tool changer, control method thereof, and machine tool including the same | |
JP2008183705A (en) | Workpiece processing device | |
JP4706445B2 (en) | Machine tool and its tool change method | |
JP2020116666A (en) | Tool management system of machine tool | |
US20210379709A1 (en) | Machining center and workpiece processing method | |
JP2019067152A (en) | Machining tool, brake defect determining method, and computer program | |
JP2006334763A (en) | Tool replacing device of machine tool | |
JP5356879B2 (en) | Machine tool system model switching method and apparatus | |
US11383341B2 (en) | Machining device | |
JP2018062025A (en) | Loading device and working device | |
JP2024010036A (en) | Machining device for machining workpiece | |
MX2011001688A (en) | Method for activating a workpiece manipulator of a machine tool after an interruption in working. | |
JP2009178831A (en) | Loader device | |
KR102459650B1 (en) | Robot-automated machine tool, robot handler used to machine tool and control method for the same | |
JP2012125884A (en) | Automatic set-up change device for tool clamper | |
JP2009190154A (en) | Fully automatic small-hole drilling system | |
JP2018161724A (en) | Machine tool system and clamp method | |
JP7031129B2 (en) | Transport system | |
JP3919805B2 (en) | Self-propelled work machine assembly jig device | |
JP2007301674A (en) | Machine tool and method of controlling machine tool | |
CN118544179A (en) | Machine tool, brake abnormality determination method, and storage medium | |
JP2023124591A (en) | Control device, machine tool, control method and computer program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200717 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210601 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210713 |
|
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: 20211109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6992380 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |