JP2022144337A - Machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、工作機械に関する。 This specification relates to machine tools.
工作機械の一形式として、特許文献１には、主軸ユニット駆動装置を有する工作機械が開示されている。この工作機械は、工具を装着可能な主軸、及び主軸を回転駆動させる主軸駆動モータを含む主軸ユニットと、主軸ユニットをワークに対して相対移動させる各軸モータを備えたユニット移動部と、各軸モータのトルクを検出する各トルクセンサと、検出トルクに基づいて、各軸モータの駆動速度を制御する数値制御装置と、を具備している。数値制御装置は、第一トルク制限値を記憶する記憶部と、トルクを比較するトルク監視手段と、トルク監視手段により検出トルクが第一トルク制限値を超えると判断された場合に、対応する軸モータの駆動速度を低減させる速度制御手段と、を備えている。また、速度制御手段は、トルク監視手段により検出トルクが第二トルク制限値を下回ったと判断された場合、当該検出トルクが検出された軸モータの駆動速度を上昇させる処理を実施するようになっている。
As one type of machine tool,
上述した特許文献１に記載されている工作機械においては、検出トルクを制限値と比較することにより軸モータの駆動速度を制御することは可能である。しかし、駆動装置の駆動軸の駆動に対する抵抗は周囲の温度などによって変化する場合があり、この場合、特許文献１に記載のように単に検出トルクを制限値と比較することにより軸モータの駆動速度を制御するだけでは、駆動装置の駆動軸の制御を適切に実施することができないおそれがあった。
In the machine tool described in
このような事情に鑑みて、本明細書は、駆動装置の駆動に対する抵抗の変動による影響を受けることなく、駆動装置の駆動軸の制御を適切に実施することができる工作機械を開示する。 In view of such circumstances, the present specification discloses a machine tool that can appropriately control the drive shaft of the drive device without being affected by fluctuations in resistance to driving of the drive device.
本明細書は、駆動軸を駆動源の出力によって駆動させる駆動装置と、前記駆動装置の駆動量に係る物理量である駆動物理量を検出する検出部と、前記駆動装置への初期指令駆動量を取得する取得部と、前記検出部によって検出された前記駆動物理量である検出駆動物理量が判定閾値より大きい場合には、前記駆動装置への指令駆動量を、前記初期指令駆動量から前記初期指令駆動量より小さい第１指令駆動量に自動的に変更する自動変更部と、前記自動変更部によって変更された前記第１指令駆動量にて前記駆動装置を駆動させる第１制御部と、を備えた工作機械を開示する。 The present specification includes a drive device that drives a drive shaft with the output of a drive source, a detection unit that detects a drive physical amount that is a physical quantity related to the drive amount of the drive device, and an initial command drive amount to the drive device. and when the detected drive physical quantity, which is the drive physical quantity detected by the detection unit, is greater than a determination threshold value, the command drive amount to the drive device is changed from the initial command drive amount to the initial command drive amount. A machine tool comprising: an automatic changing unit that automatically changes the first commanded driving amount to a smaller one; and a first control unit that drives the driving device with the first commanded driving amount changed by the automatic changing unit. Disclose the machine.
本開示によれば、駆動装置の駆動に対する抵抗の大きさが変化したことにより、検出駆動物理量が判定閾値より大きくなった場合には、駆動装置への指令駆動量を前記初期指令駆動量から第１指令駆動量に自動的に変更することが可能となり、その変更した第１指令駆動量にて駆動装置を駆動させることが可能となる。これにより、駆動装置の駆動に対して変化した抵抗の大きさを小さく抑制することが可能となる。したがって、駆動装置の駆動に対する抵抗の変動による影響を受けることなく、駆動装置の駆動軸の制御を適切に実施することが可能となる。 According to the present disclosure, when the detected drive physical quantity becomes larger than the determination threshold value due to a change in resistance to driving of the drive device, the command drive amount to the drive device is changed from the initial command drive amount to It becomes possible to automatically change to the first commanded drive amount, and it becomes possible to drive the drive device with the changed first commanded drive amount. As a result, it is possible to suppress the magnitude of the resistance that changes with respect to the driving of the driving device. Therefore, it is possible to appropriately control the drive shaft of the drive device without being affected by fluctuations in resistance to driving of the drive device.
（加工システム）
以下、工作機械が適用された加工システムの一例について説明する。加工システム１０は、図１に示すように、複数のベースモジュール２０と、そのベースモジュール２０に設けられた複数（本実施形態では１０個）の作業機モジュール３０（加工装置）と、多関節ロボット（以下、ロボットと称する場合もある。）６０（図２参照）と、を備えている。以下の説明では、加工システム１０に関する「前後」，「左右」，「上下」を、加工システム１０の正面側から見た場合における前後，左右，上下として扱うこととする。
(processing system)
An example of a machining system to which a machine tool is applied will be described below. As shown in FIG. 1, the
ベースモジュール２０は、後述するワーク搬送装置であるロボット６０、及びロボット６０を制御するロボット制御装置８０を備えている。
The
作業機モジュール３０は、複数種類あり、旋盤モジュール３０Ａ、ドリミルモジュール３０Ｂ、加工前ストックモジュール３０Ｃ、加工後ストックモジュール３０Ｄ、検測モジュール３０Ｅ、仮置モジュール３０Ｆなどである。
There are multiple types of
（旋盤モジュール）
旋盤モジュール３０Ａは、旋盤がモジュール化されたものである。旋盤は、加工対象物であるワークＷを回転させて、固定した切削工具４３ａで加工する工作機械である。旋盤モジュール３０Ａは、図２に示すように、可動ベッド４１、主軸台４２、工具台４３、工具台移動装置４４、加工室４５、走行室４６及びモジュール制御装置４７を有している。
(lathe module)
The
可動ベッド４１は、複数の車輪４１ａを介してベースモジュール２０に設けられたレール（不図示）上を前後方向に沿って移動する。主軸台４２は、ワークＷを回転可能に保持するものである。主軸台４２は、前後方向に沿って水平に配置された主軸４２ａを回転可能に支持する。主軸４２ａの先端部にはワークＷを把持するチャック４２ｂが設けられる。主軸４２ａは、回転伝達機構４２ｃを介してサーボモータ４２ｄによって回転駆動される。
The
工具台４３は、切削工具４３ａに送り運動を与える装置である。工具台４３は、いわゆるタレット型の工具台であり、ワークＷを切削する複数の切削工具４３ａが装着される工具保持部４３ｂと、工具保持部４３ｂを回転可能に支持するとともに所定の切削位置に位置決め固定可能である回転駆動部４３ｃを有している。
The
工具台移動装置４４は、工具台４３ひいては切削工具４３ａを上下方向（Ｘ軸方向）及び前後方向（Ｚ軸方向）に沿って移動させる装置である。工具台移動装置４４は、工具台４３をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸駆動装置４４ａと、工具台４３をＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸駆動装置４４ｂとを有している。
The tool
Ｘ軸駆動装置４４ａは、可動ベッド４１に設けられたコラム４８に対して上下方向に沿って摺動可能に取り付けられたＸ軸スライダ４４ａ１と、Ｘ軸スライダ４４ａ１を移動させるためのサーボモータ４４ａ２とを有している。Ｚ軸駆動装置４４ｂは、Ｘ軸スライダ４４ａ１に対して前後方向に沿って摺動可能に取り付けられたＺ軸スライダ４４ｂ１と、Ｚ軸スライダ４４ｂ１を移動させるためのサーボモータ４４ｂ２とを有している。Ｚ軸スライダ４４ｂ１には、工具台４３が取り付けられている。
The
加工室４５は、ワークＷを加工するための部屋（空間）であり、加工室４５内には、チャック４２ｂ、工具台４３（切削工具４３ａ、工具保持部４３ｂ及び回転駆動部４３ｃ）が収容されている。加工室４５は、前壁４５ａ、天井壁４５ｂ、左右壁及び後壁（何れも不図示）によって区画されている。前壁４５ａには、ワークＷが入出される入出口４５ａ１が形成されている。入出口４５ａ１は、図示しないモータによって駆動するシャッタ４５ｃによって開閉される。尚、シャッタ４５ｃの開状態（開位置）を実線にて、閉状態（閉位置）を二点鎖線にて示す。
The
走行室４６は、加工室４５の入出口４５ａ１に臨んで設けられた部屋（空間）である。走行室４６は、前壁４５ａ及び前面パネル３１によって区画されている。走行室４６内は、後述するロボット６０が走行可能である。モジュール制御装置４７は、回転駆動部４３ｃ、工具台移動装置４４などを駆動させる装置である。
The
（ドリミルモジュール）
ドリミルモジュール３０Ｂは、ドリルによる孔開けやミーリング加工等を行うマシニングセンタがモジュール化されたものである。マシニングセンタは、固定したワークＷに対し、回転する工具（回転工具）を押し当てて加工する工作機械である。ドリミルモジュール３０Ｂは、図３に示すように、可動ベッド５１、主軸ヘッド５２、主軸ヘッド移動装置５３、ワークテーブル５４、加工室５５、走行室５６及びモジュール制御装置５７を有している。
(Dori Mill module)
The
可動ベッド５１は、複数の車輪５１ａを介してベースモジュール２０に設けられたレール（不図示）上を前後方向に沿って移動する。主軸ヘッド５２は、主軸５２ａを回転可能に支持する。主軸５２ａの先端（下端）部には、ワークＷを切削する切削工具５２ｂ（例えば、ドリルやエンドミル等）が主軸チャックを介して装着可能である。主軸５２ａは、サーボモータ５２ｃによって回転駆動される。主軸チャックは、切削工具５２ｂをクランプ／アンクランプする。
The
主軸ヘッド移動装置５３は、主軸ヘッド５２ひいては切削工具５２ｂを上下方向（Ｚ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）及び左右方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる装置である。主軸ヘッド移動装置５３は、主軸ヘッド５２をＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸駆動装置５３ａと、主軸ヘッド５２をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸駆動装置５３ｂと、主軸ヘッド５２をＹ軸方向に沿って移動させるＹ軸駆動装置５３ｃと、を有している。Ｚ軸駆動装置５３ａは、Ｘ軸スライダ５３ｅに対して摺動可能に取り付けられたＺ軸スライダ５３ｄをＺ軸方向に沿って移動させる。Ｚ軸スライダ５３ｄには、主軸ヘッド５２が取り付けられている。Ｘ軸駆動装置５３ｂは、Ｙ軸スライダ５３ｆに対して摺動可能に取り付けられたＸ軸スライダ５３ｅをＸ軸方向に沿って移動させる。Ｙ軸駆動装置５３ｃは、可動ベッド５１に設けられた本体５８に対して摺動可能に取り付けられたＹ軸スライダ５３ｆをＹ軸方向に沿って移動させる。
The spindle
ワークテーブル５４は、ワークＷを固定保持する。ワークテーブル５４は、本体５８の前面に設けられたワークテーブル回転装置５４ａに固定されている。ワークテーブル回転装置５４ａは、前後方向に沿って延びる軸線回りに回転駆動される。これにより、ワークＷを傾斜させた状態で切削工具５２ｂにより加工することができる。なお、ワークテーブル５４は、本体５８の前面に直接固定してもよい。また、ワークテーブル５４は、ワークＷを把持するチャック５４ｂが設けられている。
The work table 54 holds the work W fixedly. The work table 54 is fixed to a work
加工室５５は、ワークＷを加工するための部屋（空間）であり、加工室５５内には、主軸５２ａ、切削工具５２ｂ、ワークテーブル５４、ワークテーブル回転装置５４ａが収容されている。加工室５５は、前壁５５ａ、天井壁５５ｂ、左右壁及び後壁（何れも不図示）によって区画されている。前壁５５ａには、ワークＷが入出される入出口５５ａ１が形成されている。入出口５５ａ１は、図示しないモータによって駆動するシャッタ５５ｃによって開閉される。尚、シャッタ５５ｃの開状態（開位置）を破線にて、閉状態（閉位置）を二点鎖線にて示す。
The
走行室５６は、加工室５５の入出口５５ａ１に臨んで設けられた部屋（空間）である。走行室５６は、前壁５５ａ及び前面パネル３１によって区画されている。走行室５６内は、後述するロボット６０が走行可能である。なお、隣り合う走行室４６（または５６）は、加工システム１０の並設方向全長に亘って連続する空間を形成する。また、モジュール制御装置５７は、主軸５２ａ（サーボモータ５２ｃ）、主軸ヘッド移動装置５３などを駆動させる装置である。
The
（ストックモジュール、検測モジュール等）
加工前ストックモジュール３０Ｃは、加工システム１０にワークＷを投入するモジュール（ワーク投入モジュール）である。加工後ストックモジュール３０Ｄは、加工システム１０によって実施されるワークＷに対する一連の加工が完了した完成品を収納するモジュールである。
(stock module, inspection module, etc.)
The
検測モジュール３０Ｅは、ワークＷ（例えば加工後のワークＷ）を検測するものである。仮置モジュール３０Ｆは、加工システム１０による一連の加工工程中において、ワークＷを仮置きするためのものである。検測モジュール３０Ｅ及び仮置モジュール３０Ｆは、旋盤モジュール３０Ａ及びドリミルモジュール３０Ｂと同様に、走行室（不図示）を有している。
The
（ロボット）
ロボット６０は、走行可能であり、主として図４に示すように、走行部６１、及び本体部６２を有している。
(robot)
The
（走行部）
走行部６１は、走行室４６，５６内を左右方向（作業機モジュール３０の並設方向：Ｘ軸方向）に沿って走行可能である。走行部６１は、主として図４に示すように、走行駆動装置６１ｂによって走行部本体６１ａを左右方向に沿って直動するための走行駆動軸（以下、Ｘ軸と称する場合もある。尚、このＸ軸はロボット制御系のＸ軸であり、加工システム１０のＸ軸方向とは異なる。）６１ｃを有している。走行部本体６１ａの背部には、走行駆動軸６１ｃのスライダ６１ｃ２が取り付けられている。走行駆動軸６１ｃは、ベースモジュール２０の前側面に設けられて水平方向（左右方向）に沿って延在するレール６１ｃ１と、レール６１ｃ１に摺動可能に係合する複数のスライダ６１ｃ２とから構成されている。
(running part)
The traveling
走行部本体６１ａは走行駆動装置６１ｂが設けられている。走行駆動装置６１ｂは、サーボモータ６１ｂ１、駆動力伝達機構６１ｂ２、ピニオン６１ｂ３、ラック６１ｂ４などから構成される。サーボモータ６１ｂ１の回転出力によってピニオン６１ｂ３が回転する。ピニオン６１ｂ３はラック６１ｂ４に歯合する。ラック６１ｂ４は、ベースモジュール２０の前側面に設けられて水平方向（左右方向）に沿って延在する。
A
サーボモータ６１ｂ１は、駆動源であり、ロボット制御装置８０（図６参照。以下、制御装置８０と称する場合もある。）に接続されている。サーボモータ６１ｂ１は、制御装置８０からの指示に従って回転駆動され、ピニオン６１ｂ３がラック６１ｂ４を転動する。これにより、走行部本体６１ａは、走行室４６，５６内を左右方向に沿って走行可能である。また、サーボモータ６１ｂ１は、サーボモータ６１ｂ１に流れる電流を検知する電流センサ６１ｂ５（図６参照）が内蔵されている。サーボモータ６１ｂ１は、サーボモータ６１ｂ１の位置（例えば、回転角度）を検知する位置センサ（例えば、レゾルバ、エンコーダ）６１ｂ６（図６参照）が内蔵されている。電流センサ６１ｂ５及び位置センサ６１ｂ６の検出結果は、制御装置８０に送信されている。
The servomotor 61b1 is a drive source and is connected to a robot control device 80 (see FIG. 6, hereinafter sometimes referred to as the control device 80). The servomotor 61b1 is rotationally driven according to an instruction from the
サーボモータ６１ｂ１に流れる電流は、走行駆動装置６１ｂの駆動量に係る物理量である駆動物理量であり、電流センサ６１ｂ５は、駆動物理量である電流（電流値）を検出する駆動物理量検出部（以下、単に検出部と称する場合がある。）である。本実施形態では、制御装置８０は、取得した電流値からサーボモータ６１ｂ１（走行駆動軸６１ｃ）に掛かるトルク（走行駆動装置６１ｂの駆動量に係る物理量である。）を演算しており、電流センサ６１ｂ５は、トルクを検出する駆動物理量検出部と言える。尚、駆動物理量は、電流値に限定されず、駆動物理量であれば他の物理量を使用するようにしてもよく、例えばサーボモータ６１ｂ１（走行駆動軸６１ｃ）に掛かるトルクを採用してもよい。この場合、センサとしては、トルクを直接検出できるトルクセンサを使用すればよい。また、位置センサ６１ｂ６は、サーボモータ６１ｂ１の位置ひいては駆動軸（走行駆動軸６１ｃ）の位置を検出する位置検出部である。
The current flowing through the servomotor 61b1 is a driving physical quantity that is a physical quantity related to the driving amount of the traveling
（本体部）
本体部６２は、主として図４，５に示すように、旋回テーブル（テーブル）６３と、旋回テーブル６３に設けられたアーム部６４から構成されている。
(main body)
4 and 5, the
（旋回テーブル）
旋回テーブル６３は、図５に示すように、旋回テーブル６３に設けられたテーブル駆動軸（以下、Ｄ軸と称する場合もある。）６３ａと、テーブル駆動軸６３ａを回転駆動するテーブル駆動装置６３ｂとを有している。テーブル駆動装置６３ｂは、走行部本体６１ａに設けられている。テーブル駆動装置６３ｂは、テーブル駆動軸６３ａに設けられた歯車（不図示）、この歯車に歯合するピニオン６３ｂ３、サーボモータ６３ｂ１、サーボモータ６３ｂ１の出力をピニオン６３ｂ３に伝達する駆動力伝達機構６３ｂ２などから構成されている。
(swivel table)
As shown in FIG. 5, the swivel table 63 includes a table drive shaft (hereinafter also referred to as D-axis) 63a provided on the swivel table 63, and a
サーボモータ６３ｂ１は、駆動源であり、制御装置８０（図６参照）に接続されている。サーボモータ６３ｂ１は、制御装置８０からの指示に従って回転駆動され、ピニオン６３ｂ３がテーブル駆動軸６３ａを回転する。これにより、旋回テーブル６３は、テーブル駆動軸６３ａの回転軸回りに回転可能である。また、サーボモータ６３ｂ１は、サーボモータ６３ｂ１に流れる電流を検知する電流センサ６３ｂ４（図６参照）が内蔵されている。サーボモータ６３ｂ１は、サーボモータ６１ｂ１と同様に、サーボモータ６３ｂ１の位置を検知する位置センサ６３ｂ５（図６参照）が内蔵されている。電流センサ６３ｂ４及び位置センサ６３ｂ５の検出結果は、制御装置８０に送信されている。
The servomotor 63b1 is a drive source and is connected to the control device 80 (see FIG. 6). The servomotor 63b1 is rotationally driven according to an instruction from the
旋回テーブル６３は、ワークＷを反転する反転装置６６が設けられている。反転装置６６は、把持部７５から受け取ったワークＷを反転し、反転したワークＷを把持部７５に受け渡すことができる。
The turning table 63 is provided with a reversing
（アーム部）
アーム部６４は、駆動軸（またはアーム）が直列に並んでいる、いわゆるシリアルリンク型のアームである。アーム部６４は、主として図４，５に示すように、第１アーム７１、第１アーム駆動軸（以下、Ａ軸と称する場合もある。）７２、第２アーム７３、第２アーム駆動軸（以下、Ｂ軸と称する場合もある。）７４、把持部７５、及び把持部駆動軸（以下、Ｃ軸と称する場合もある。）７６から構成されている。
(Arm part)
The
主として図４，５に示すように、第１アーム７１は、棒状に形成されており、旋回テーブル６３に第１アーム駆動軸７２を介して回転可能に連結されている。具体的には、第１アーム駆動軸７２は、旋回テーブル６３上に設けられた支持部材６３ｃに回転可能に支持されている。第１アーム駆動軸７２は、第１アーム７１の基端部が固定されている。第１アーム駆動軸７２は、第１アーム駆動装置７１ｂにより回転駆動される。第１アーム駆動装置７１ｂは、支持部材６３ｃに設けられたサーボモータ７１ｂ１、サーボモータ７１ｂ１の出力を第１アーム駆動軸７２に伝達する駆動力伝達機構７１ｂ２などから構成されている。
As shown mainly in FIGS. 4 and 5, the
サーボモータ７１ｂ１は、駆動源であり、制御装置８０に接続されている。サーボモータ７１ｂ１は、制御装置８０からの指示に従って回転駆動され、第１アーム駆動軸７２を回転する。これにより、第１アーム７１は、第１アーム駆動軸７２の回転軸回りに回転可能である。また、サーボモータ７１ｂ１は、サーボモータ７１ｂ１に流れる電流を検知する電流センサ７１ｂ３（図６参照）が内蔵されている。サーボモータ７１ｂ１は、サーボモータ６１ｂ１と同様に、サーボモータ７１ｂ１の位置を検知する位置センサ７１ｂ４（図６参照）が内蔵されている。電流センサ７１ｂ３及び位置センサ７１ｂ４の検出結果は、制御装置８０に送信されている。
The servomotor 71b1 is a drive source and is connected to the
主として図４，５に示すように、第２アーム７３は、棒状に形成されており、第１アーム７１に第２アーム駆動軸７４を介して回転可能に連結されている。具体的には、第２アーム駆動軸７４は、第１アーム７１の先端部に回転可能に支持されている。第２アーム駆動軸７４は、第２アーム７３の基端部が固定されている。第２アーム駆動軸７４は、第２アーム駆動装置７３ｂにより回転駆動される。第２アーム駆動装置７３ｂは、第１アーム７１に設けられたサーボモータ７３ｂ１、サーボモータ７３ｂ１の出力を第２アーム駆動軸７４に伝達する駆動力伝達機構７３ｂ２などから構成されている。
As shown mainly in FIGS. 4 and 5, the
サーボモータ７３ｂ１は、駆動源であり、制御装置８０に接続されている。サーボモータ７３ｂ１は、制御装置８０からの指示に従って回転駆動され、第２アーム駆動軸７４を回転する。これにより、第２アーム７３は、第２アーム駆動軸７４の回転軸回りに回転可能である。また、サーボモータ７３ｂ１は、サーボモータ７３ｂ１に流れる電流を検知する電流センサ７３ｂ３（図６参照）が内蔵されている。サーボモータ７３ｂ１は、サーボモータ６１ｂ１と同様に、サーボモータ７３ｂ１の位置を検知する位置センサ７３ｂ４（図６参照）が内蔵されている。電流センサ７３ｂ３及び位置センサ７３ｂ４の検出結果は、制御装置８０に送信されている。
The servomotor 73b1 is a drive source and is connected to the
主として図４，５に示すように、把持部７５は、第２アーム７３に把持部駆動軸７６を介して回転可能に連結されている。具体的には、把持部駆動軸７６は、第２アーム７３の先端部に回転可能に支持されている。把持部駆動軸７６は、把持部７５の把持部本体７５ａが固定されている。把持部駆動軸７６は、把持部駆動装置７５ｂにより回転駆動される。把持部駆動装置７５ｂは、第２アーム７３に設けられたサーボモータ７５ｂ１、サーボモータ７５ｂ１の出力を把持部駆動軸７６に伝達する駆動力伝達機構７５ｂ２などから構成されている。なお、把持部本体７５ａは、ワークＷを把持するチャック７５ｃが着脱可能である。
As mainly shown in FIGS. 4 and 5 , the
サーボモータ７５ｂ１は、駆動源であり、制御装置８０に接続されている。サーボモータ７５ｂ１は、制御装置８０からの指示に従って回転駆動され、把持部駆動軸７６を回転する。これにより、把持部本体７５ａひいては把持部７５は、把持部駆動軸７６の回転軸回りに回転可能である。また、サーボモータ７５ｂ１は、サーボモータ７５ｂ１に流れる電流を検知する電流センサ７５ｂ３（図６参照）が内蔵されている。サーボモータ７５ｂ１は、サーボモータ６１ｂ１と同様に、サーボモータ７５ｂ１の位置を検知する位置センサ７５ｂ４（図６参照）が内蔵されている。電流センサ７５ｂ３及び位置センサ７５ｂ４の検出結果は、制御装置８０に送信されている。
The servomotor 75b1 is a drive source and is connected to the
（入力装置、表示装置など）
また、加工システム１０は、入力装置１１、表示装置１２、及び記憶装置１３をさらに有している。入力装置１１は、図１に示すように、作業機モジュール３０の前面に設けられており、作業者が各種設定、各種指示などを加工システム１０に入力するためのものである。入力装置１１は、オーバーライドスイッチ１１ａが設けられている。オーバーライドスイッチ１１ａは、上述した各駆動軸の速度を調整するためのスイッチである。オーバーライドスイッチ１１ａは、例えばダイヤル式のスイッチにより形成されている。オーバーライドスイッチ１１ａは、上述した各駆動装置への指令値である指令駆動量に対する割合を段階的に切り替え可能なダイヤルであり、割合を切り換えることにより各駆動軸の速度を調整することが可能である。オーバーライドスイッチ１１ａは、上述した各駆動装置の最速送り速度に対する割合を段階的に切り替え可能なダイヤルでもよい。オーバーライドスイッチ１１ａは、上述した各駆動装置への指令駆動量を、操作者の操作により任意の指令駆動量である変更指令駆動量に変更できる手動変更部である。表示装置１２は、図１に示すように、作業機モジュール３０の前面に設けられており、作業者に対して運転状況など加工システム１０の情報を表示するためのものである。記憶装置１３は、標準トルク、設定オーバーライド値などのオーバーライド値などを記憶するものである。
(input device, display device, etc.)
The
（ロボット制御装置）
制御装置８０は、図６に示すように、入力装置１１、オーバーライドスイッチ１１ａ、表示装置１２、記憶装置１３、各サーボモータ６１ｂ１，６３ｂ１，７１ｂ１，７３ｂ１，７５ｂ１、各電流センサ６１ｂ５，６３ｂ４，７１ｂ３，７３ｂ３，７５ｂ３、及び各位置センサ６１ｂ６，６３ｂ５，７１ｂ４，７３ｂ４，７５ｂ４に接続されている。
(robot controller)
As shown in FIG. 6, the
制御装置８０は、マイクロコンピュータ（不図示）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも不図示）を備えている。ＣＰＵは、各種プログラムを実施して、各電流センサ６１ｂ５，６３ｂ４，７１ｂ３，７３ｂ３，７５ｂ３及び各位置センサ６１ｂ６，６３ｂ５，７１ｂ４，７３ｂ４，７５ｂ４の検出結果や入力装置１１、オーバーライドスイッチ１１ａの入力結果を取得したり、表示装置１２や各サーボモータ６１ｂ１，６３ｂ１，７１ｂ１，７３ｂ１，７５ｂ１を制御したりする。ＲＡＭは同プログラムの実施に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。制御装置８０は、専用の装置を設けてもよいが、作業機モジュール３０のモジュール制御装置４７、５７にて兼用（代用）するようにしてもよい。
The
（駆動軸の速度制御）
さらに、上述した制御装置８０による駆動軸の速度制御について図７に示すフローチャートに沿って説明する。
(Speed control of drive shaft)
Further, speed control of the drive shaft by the
制御装置８０は、加工プログラムに従って加工処理が開始されると、図７に示すフローチャートを実施する。制御装置８０は、ステップＳ１０２において、オーバーライドスイッチ１１ａにて設定されたオーバーライド値（例えば、１００％）を設定値である設定オーバーライド値（初期指令駆動量）として取得し、記憶装置１３に記憶する（取得部）。さらに、制御装置８０は、ステップＳ１０４において、異常判断するための変数である異常判断カウンタを「０」に設定する（リセットする）。異常判断カウンタは、自動オーバーライドモードが開始された時点からの経過時間を示すカウンタであり、カウンタ値が所定カウンタ値より大きくなった場合には（すなわち、経過時間が所定時間より長くなった場合には）、当該駆動軸が異常であると判断することが可能となる。
When the machining process is started according to the machining program, the
制御装置８０は、ステップＳ１０６において、現在（現時点）のオーバーライド値にて駆動源（例えば、テーブル駆動装置６３ｂのサーボモータ６３ｂ１）を制御する。加工処理の開始当初においては、ステップＳ１０２にて取得した設定オーバーライド値にてサーボモータ６３ｂ１を制御する。また、加工処理の途中にてオーバーライドスイッチ１１ａが操作された場合には、操作後のオーバーライド値にてサーボモータ６３ｂ１を制御することは可能である。
In step S106, the
制御装置８０は、標準トルク（基準トルク）を記憶装置１３から取得し（ステップＳ１０８）、検出部によって検出されたトルクである検出トルクを取得し（ステップＳ１１０）、検出トルク比を演算する（ステップＳ１１２）。標準トルクは、標準状態におけるトルクを検出する対象となる駆動装置の固有値であり、駆動装置の通常の動作に係るトルクである。標準状態は、所定の雰囲気温度で作動される状態である。通常の動作とは、送り動作であり、加工動作は伴わない動作である。標準状態より低温の雰囲気温度下では、送り動作において摺動抵抗が大きくなり負荷トルクが増大し、その分検出トルクが増大する。
The
検出トルクは、駆動装置の送り動作に係るトルクを検出対象とするのが好ましい。送り動作にて発生する負荷トルクのほとんどが駆動装置の摺動抵抗による負荷トルクであるからである。加工動作にて発生する負荷トルクは、駆動装置の摺動抵抗以外に接触抵抗を含んでおり、接触抵抗による負荷トルクの占める割合が大きいからである。尚、接触抵抗が比較的小さいか、あるいは動作中一定である場合には、加工動作中の検出トルクを検出対象とするのは可能である。
検出トルク比は、標準トルクに対する検出トルクの割合（比率）である（＝検出トルク／標準トルク）。
It is preferable that the detected torque is the torque related to the feeding operation of the driving device. This is because most of the load torque generated in the feeding operation is due to the sliding resistance of the driving device. This is because the load torque generated by the machining operation includes the contact resistance in addition to the sliding resistance of the driving device, and the proportion of the load torque due to the contact resistance is large. If the contact resistance is relatively small or constant during operation, it is possible to detect the torque detected during the machining operation.
The detected torque ratio is the ratio (ratio) of the detected torque to the standard torque (=detected torque/standard torque).
制御装置８０は、ステップＳ１１４において、工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置（例えば、駆動装置６３ｂ））の運転モードを、オーバーライド値を自動的に変更可能である自動オーバーライドモードに設定する必要があるか否かを判定する。具体的には、制御装置８０は、検出トルク比と判定閾値とを比較することにより、自動オーバーライドモードの設定要否を判定する。例えば、検出トルク比が判定閾値より大きい場合には、自動オーバーライドモードに設定する必要があると判定し、一方、検出トルク比が判定閾値より小さい場合には、自動オーバーライドモードに設定する必要がないと判定することが可能である。制御装置８０は、検出トルク比が判定閾値より大きい場合には、ステップＳ１１４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１２４以降に進め、一方、検出トルク比が判定閾値より小さい場合には、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１１６以降に進める。
In step S114, the
尚、工作機械３０Ａ，３０Ｂの運転モードは、本フローチャートの開始当初、通常運転モードに設定されている。また、ステップＳ１１４において、検出トルク比と判定閾値とを比較しているが、これに代えて、検出トルクと判定閾値とを比較するようにしてもよい。この場合、判定閾値は雰囲気温度に応じて設定されるのが好ましい。
The operation mode of the
ここで、自動オーバーライドの必要性について説明する。一般的に、雰囲気温度が比較的低い場合（例えば、雰囲気温度が所定の温度より低い場合）には、駆動軸を構成するモータ、駆動力伝達機構などの構成部材の摺動抵抗、機械的抵抗（駆動に抗する（対する）抵抗）が大きくなるため、同じ制御指令値（指令駆動量）に対してモータのトルクは大きくなる。そうすると、駆動軸が一定速度にて動作する一定動作中においてモータのトルクが比較的大きくなる。特に、雰囲気温度が低い場合であって駆動装置の始動開始時においては、特に顕著にモータのトルク（検出トルク）が大きくなる。このとき、検出トルクが、異常（過負荷異常）を判定するための判定閾値より大きくなる場合があり、駆動装置は正常であるにもかかわらず過負荷異常であるという誤判定をするおそれがあった。その誤判定を防止するために、発明者は、制御指令値を自動的に小さくすることにより、モータのトルクひいては検出トルクを小さく抑制する方法（自動オーバーライド）を採用した。 The need for automatic override is now explained. In general, when the ambient temperature is relatively low (for example, when the ambient temperature is lower than a predetermined temperature), the sliding resistance and mechanical resistance of components such as the motor that constitutes the drive shaft and the driving force transmission mechanism Since (resistance against (against) driving) increases, motor torque increases with respect to the same control command value (command driving amount). As a result, the torque of the motor becomes relatively large during constant operation in which the drive shaft operates at a constant speed. In particular, when the ambient temperature is low and the drive device starts to start, the torque of the motor (detected torque) increases significantly. At this time, the detected torque may become larger than the judgment threshold for judging abnormality (overload abnormality), and there is a risk of erroneously judging that there is an overload abnormality even though the drive device is normal. rice field. In order to prevent the erroneous determination, the inventor adopted a method (automatic override) of automatically reducing the control command value to reduce the torque of the motor, and thus the detected torque.
さらに、検出トルクの増大（負荷トルクの増大）の原因が、駆動装置自体の機械的な異常でなく、雰囲気温度に起因する、駆動装置に関する摺動抵抗の変化によるものであれば、始動開始時点から駆動装置を動作させ暖機させて摺動抵抗を低減させることができ、その結果、検出トルクの増大を解消することができる。その結果、増大した検出トルク（増大した負荷トルク）を低減することができる。最終的には、一旦下げた制御指令値を、下げる前の元の制御指令値まで回復させても、検出トルクが判定閾値より大きくなるのを抑制することが可能となる。一方、検出トルクの増大の原因が、雰囲気温度に起因するものでなく、駆動装置自体の機械的な異常であれば、所定時間が経過しても検出トルクの増大を解消することはできない。 Furthermore, if the cause of the increase in detected torque (increase in load torque) is not a mechanical abnormality of the drive device itself, but a change in the sliding resistance of the drive device due to the ambient temperature, It is possible to reduce the sliding resistance by operating the driving device from the start and warming it up, and as a result, it is possible to eliminate the increase in the detected torque. As a result, the increased detected torque (increased load torque) can be reduced. Ultimately, even if the once lowered control command value is restored to the original control command value before being lowered, it is possible to suppress the detected torque from becoming larger than the determination threshold. On the other hand, if the cause of the increase in the detected torque is not due to the atmospheric temperature but due to a mechanical abnormality in the driving device itself, the increase in the detected torque cannot be eliminated even after the predetermined time has passed.
（検出トルク比が小さい場合）
説明をフローチャートに戻す。雰囲気温度の低下などがなく摺動抵抗が標準状態とほぼ同じである場合には、トルク負荷が増大せず検出トルクも大きく変化しないため、検出トルク比が判定閾値より小さい。この場合、制御装置８０は、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１１６に進める。ステップＳ１１６において、制御装置８０は、現時点にて取得したオーバーライド値が設定オーバーライド値であるか否かを判定する。オーバーライドスイッチ１１ａの設定が加工処理の開始時点のままであると仮定すれば、現時点にて取得したオーバーライド値は加工処理開始時点のオーバーライド値であるため、制御装置８０は、ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１１８以降に進める。
(When the detected torque ratio is small)
Return the description to the flow chart. When the ambient temperature does not decrease and the sliding resistance is substantially the same as in the standard state, the torque load does not increase and the detected torque does not change greatly, so the detected torque ratio is smaller than the determination threshold. In this case,
制御装置８０は、工作機械３０Ａ，３０Ｂが正常であると判定し（ステップＳ１１８）、異常判断カウンタを「０」に設定し（ステップＳ１２０）、自動オーバーライドモードを解除する（ステップＳ１２２）。その後、制御装置８０は、プログラムをステップＳ１０６以降に進める（戻す）。尚、異常判断カウンタは「０」が維持され、自動オーバーライドモードでなく通常運転モードが維持される。このように、検出トルク比が小さい場合には、自動オーバーライドモードには設定されず、通常運転モードにて工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置６３ｂ）は運転することができる。
（検出トルク比が大きい場合：自動オーバーライドモードの設定）
雰囲気温度の低下などにより摺動抵抗が標準状態と比較して大きい場合には、トルク負荷が大きくなり検出トルクが大きく変化するため、検出トルク比が判定閾値より大きくなる。この場合、制御装置８０は、工作機械３０Ａ，３０Ｂの運転モードを自動オーバーライドモードに設定する。具体的には、制御装置８０は、ステップＳ１１４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１２４に進める。ステップＳ１２４において、制御装置８０は、現時点にて自動オーバーライドモードであるか否かを判定する。本判定が最初に実施される場合には、工作機械３０Ａ，３０Ｂの運転モードが通常運転モードに設定されており、自動オーバーライドモードに設定されていないため、制御装置８０は、ステップＳ１２４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１２６以降に進める。
(When the detected torque ratio is large: setting of automatic override mode)
When the sliding resistance is greater than in the standard state due to a drop in ambient temperature, etc., the torque load increases and the detected torque changes greatly, so the detected torque ratio becomes larger than the determination threshold. In this case, the
制御装置８０は、ステップＳ１２６において、運転モードを自動オーバーライドモードに設定する。さらに、制御装置８０は、ステップＳ１２８において、テーブル駆動装置６３ｂへのオーバーライド値（指令駆動量）を第１オーバーライド値（第１指令駆動量）に自動的に変更する（自動変更部）。具体的には、制御装置８０は、オーバーライド値を当初設定された（ステップＳ１０２にて）設定オーバーライド値より小さい第１オーバーライド値（例えば、１０％）に変更する。これにより、次にオーバーライド値が変更されるまでの間、制御装置８０は、変更された第１オーバーライド値にてテーブル駆動装置６３ｂひいてはサーボモータ６３ｂ１を駆動させることができる（次回以降のステップＳ１０６の処理にてサーボモータ６３ｂ１を制御する；第１制御部）。
The
そして、制御装置８０は、ステップＳ１３０において、異常判断カウンタを「１」に設定する。これにより、自動オーバーライドモードに設定された時点からの経過時間のカウントを開始することが可能となる。その後、制御装置８０は、プログラムをステップＳ１０６に戻す。
Then, in step S130,
（自動オーバーライドモードにおけるオーバーライド値の回復）
制御装置８０は、自動オーバーライドモードにおいて、一旦減少させたオーバーライド値を、第１オーバーライド値から徐々に増大させて減少直前の元の値である設定オーバーライド値に戻すオーバーライド回復制御を自動的に実施する。
(recovery of override value in automatic override mode)
In the automatic override mode, the
これは以下の理由による。検出トルク比が判定閾値より大きくなった原因（検出トルクの増大の原因）が、テーブル駆動装置６３ｂ自体の機械的な異常でなく、雰囲気温度に起因する、駆動装置６３ｂに関する摺動抵抗の変化によるトルク負荷の変化によるものであれば、始動開始時点から駆動装置６３ｂを動作させ暖機させることにより摺動抵抗を低減させひいてはトルク負荷を低減させ、その結果、検出トルクの増大を解消することができる。換言すると、検出トルク比が判定閾値を越えないように減少されたオーバーライド値である第１オーバーライド値にて駆動装置６３ｂの制御を開始すると、オーバーライド回復制御中の暖機運転によりトルク負荷（摺動抵抗によるトルク負荷）が低減され、本来のトルク負荷（標準状態のトルク負荷）に戻るため、減少させたオーバーライド値を元の設定オーバーライド値に回復させるのが好ましいからである。
This is for the following reasons. The cause of the detected torque ratio becoming larger than the determination threshold (the cause of the increase in the detected torque) is not a mechanical abnormality of the
上述したように、自動オーバーライドモードに設定して、オーバーライド値を大きく下げた後において、制御装置８０は、比較的小さい値である第１オーバーライド値にて駆動装置６３ｂひいてはサーボモータ６３ｂ１を駆動する。そして、駆動装置６３ｂ自体に機械的な異常がなく、かつ暖機も支障なく行われれば、摺動抵抗の変化によるトルク負荷の増大を小さく抑制することにより、その分だけ検出トルクひいては検出トルク比を小さくして判定閾値より小さくすることが可能となる。よって、駆動装置６３ｂ自体に機械的な異常がなく、かつ暖機も支障なく行われる場合には、制御装置８０は、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１１６に進める。
As described above, after the automatic override mode is set and the override value is significantly lowered, the
ステップＳ１１６においては、制御装置８０は、運転モードを自動オーバーライドモードに設定した後、一旦減少されたオーバーライド値が、減少される直前の元の値である設定オーバーライド値に戻ったか否かを判定する。制御装置８０は、オーバーライド値が設定オーバーライド値に達するまでは、ステップＳ１１６にて「ＮＯ」と判定し続け、ステップＳ１３２において、オーバーライド値を所定量（例えば１０％）ずつ増大させる。このように、制御装置８０は、基本的には、オーバーライド値が設定オーバーライド値に達するまでは、オーバーライド回復制御を実施する。
In step S116, after setting the operation mode to the automatic override mode, the
このように、制御装置８０は、ステップＳ１３２において、オーバーライド値（指令駆動量）を、ステップＳ１２８（自動変更部）にて変更された第１オーバーライド値（第１指令駆動量）から、ステップＳ１０２（取得部）にて取得した設定オーバーライド値（初期指令駆動量）に向けての回復制御を実施する（回復部）。さらに、制御装置８０は、ステップＳ１０６において、前記回復部による回復中のオーバーライド値である回復中オーバーライド値（第２指令駆動量）にて駆動装置６３ｂを駆動させる（第２制御部）。
Thus, in step S132, the
さらに、ステップＳ１３２の処理後、制御装置８０は、ステップＳ１３４において、異常判断カウンタを所定量（例えば１）ずつ増大させる（１ずつカウントアップする）。その後、制御装置８０は、プログラムをステップＳ１３６（後述する）に進める。
Further, after the process of step S132, the
制御装置８０は、オーバーライド値が設定オーバーライド値に達すると、ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１１８以降に進める。制御装置８０は、ステップＳ１１８において、工作機械３０Ａ，３０Ｂが正常であると判定する。すなわち、制御装置８０は、検出トルクが異常であると判定した結果、自動オーバーライドモードに設定したものの、摺動抵抗の変化によるトルク負荷の増大が解消され、検出トルクを比較的小さい値に抑制しながらオーバーライド値を元の設定オーバーライド値に回復することができたため、工作機械３０Ａ，３０Ｂは、機械的な異常は生じておらず、正常であると判定することができる。
When the override value reaches the set override value,
さらに、制御装置８０は、異常判断カウンタを「０」に設定し（ステップＳ１２０）、自動オーバーライドモードを解除する（ステップＳ１２２）。その後、制御装置８０は、プログラムをステップＳ１０６以降に進める（戻す）。
Further,
一方、オーバーライド値が設定オーバーライド値に達するまで（すなわち、オーバーライド値の回復制御中において）、制御装置８０は、オーバーライド値を所定量ずつ増大させ（ステップＳ１３２）、異常判断カウンタを所定量ずつ増大させ（ステップＳ１３４）、その後、制御装置８０は、ステップＳ１３６において、異常判断カウンタがカウンタ所定値までカウントアップされたか否かを判定する。
On the other hand, until the override value reaches the set override value (that is, during the recovery control of the override value), the
異常判断カウンタは、自動オーバーライドモードが開始された時点（暖機開始時点）からの経過時間を表しており、カウンタ所定値は、暖機するのに必要十分な所定時間に設定されている。異常判断カウンタがカウンタ所定値より小さい場合には、自動オーバーライドモードによる稼働時間（暖機運転時間）が必要十分な所定時間より短いため、摺動抵抗の変化によるトルク負荷の増大が解消されていないおそれがあり、工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置６３ｂ）が異常であると判定することができない。換言すると、異常判断カウンタがカウンタ所定値より小さい場合には、工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置６３ｂ）は正常であると判定することが可能となる。
The abnormality determination counter indicates the elapsed time from the start of the automatic override mode (the warm-up start time), and the predetermined value of the counter is set to a predetermined time necessary and sufficient for warm-up. If the abnormality determination counter is smaller than the counter predetermined value, the operation time (warming up time) in the automatic override mode is shorter than the necessary and sufficient predetermined time, and the increase in torque load due to the change in sliding resistance has not been eliminated. Therefore, it cannot be determined that the
一方、自動オーバーライドモードによる稼働時間（暖機運転時間）が必要十分な所定時間より長くなれば、摺動抵抗の変化によるトルク負荷の増大は十分に解消されるはずである。それにもかかわらず、異常判断カウンタがカウンタ所定値より大きい場合には、すなわち、自動オーバーライドモードによる稼働時間が必要十分な所定時間より長くなる場合には、機械的な異常により増大したトルク負荷は暖機運転によって解消されないため、検出トルク比が判定閾値より大きくなったままである。すなわち、工作機械３０Ａ，３０Ｂは、機械的な異常に係る過負荷異常である旨の判定をすることが可能となる。
On the other hand, if the operation time (warm-up time) in the automatic override mode is longer than the necessary and sufficient predetermined time, the increase in torque load due to the change in sliding resistance should be sufficiently eliminated. Nevertheless, if the abnormality determination counter is greater than the predetermined counter value, that is, if the operation time in the automatic override mode is longer than the necessary and sufficient predetermined time, the torque load increased due to the mechanical abnormality will warm up. The detected torque ratio remains larger than the determination threshold because it is not resolved by machine operation. That is, the
前述のことから明らかなように、制御装置８０は、異常判断カウンタがカウンタ所定値までカウントアップされていない場合には、工作機械３０Ａ，３０Ｂは異常でない（正常である）と判定し（ステップＳ１３６にて「ＮＯ」と判定し）、プログラムをステップＳ１０６に戻す。一方、制御装置８０は、異常判断カウンタがカウンタ所定値を超えた場合には、工作機械３０Ａ，３０Ｂは異常であると判定し（ステップＳ１３６にて「ＹＥＳ」と判定し）、プログラムを異常処理サブルーチンに進めて異常処理を実施する。
As is clear from the above, when the abnormality determination counter has not counted up to the predetermined counter value, the
換言すると、制御装置８０は、ステップＳ１３６において、第２制御部によって駆動装置６３ｂが回復中オーバーライド値（第２指令駆動量）にて駆動されている間において、所定時間内に、回復中オーバーライド値が設定オーバーライド値（初期指令駆動量）に回復する場合には、駆動装置６３ｂは正常であり、一方、所定時間内に、回復中オーバーライド値が設定オーバーライド値に回復しない場合には、駆動装置６３ｂは異常であると判定する（判定部）。
In other words, in step S136, while the
（検出トルク比が判定閾値より大きい旨の判定）
上述したように、検出トルク比が判定閾値より大きい旨の判定がなされるのは、次のケースである。１）工作機械３０Ａ，３０Ｂまたは駆動装置６３ｂが機械的な異常である場合には、自動オーバーライドモード中であっても機械的な異常により増大したトルク負荷は暖機運転によっては低減されず、検出トルク比が判定閾値より大きくなる。また、２）機械的な異常がない場合であっても第１オーバーライド値が比較的大きい値である場合には、オーバーライド値を十分減少させることができず、増大したトルク負荷を十分に低減できないため、自動オーバーライドモード中であっても摺動抵抗により増大した負荷トルクは低減され難く、検出トルク比が判定閾値より大きくなる。
(Determination that the detected torque ratio is greater than the determination threshold)
As described above, the determination that the detected torque ratio is greater than the determination threshold is made in the following cases. 1) If there is a mechanical abnormality in the
最初のケース、すなわち工作機械３０Ａ，３０Ｂまたは駆動装置６３ｂが機械的な異常である場合には、検出トルク比が判定閾値より大きく、かつ、既に自動オーバーライドモードに設定済みであるため、制御装置８０は、ステップＳ１１４，１２４にてそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１３８以降に進める。
In the first case, that is, when the
制御装置８０は、ステップＳ１３８において、オーバーライド値を所定量（例えば１０％）だけ減少させる。尚、ステップＳ１３８において、オーバーライド値を所定量だけ減少するのに代えて、オーバーライド値を変更しないで前回の値に維持するようにしてもよい。さらに、制御装置８０は、ステップＳ１４０において、ステップＳ１３４と同様に、異常判断カウンタを所定量（例えば１）ずつ増大させる（１ずつカウントアップする）。その後、制御装置８０は、プログラムをステップＳ１４２に進める。
制御装置８０は、ステップＳ１４２において、ステップＳ１３６と同様に、異常判断カウンタがカウンタ所定値までカウントアップされたか否かを判定する。制御装置８０は、異常判断カウンタがカウンタ所定値までカウントアップされていない場合には、工作機械３０Ａ，３０Ｂは異常でない（正常である）と判定し（ステップＳ１４２にて「ＮＯ」と判定し）、プログラムをステップＳ１０６に戻す。一方、制御装置８０は、異常判断カウンタがカウンタ所定値を超えた場合には、工作機械３０Ａ，３０Ｂは異常であると判定し（ステップＳ１４２にて「ＹＥＳ」と判定し）、プログラムを異常処理サブルーチンに進めて異常処理を実施する。
In step S142,
２番目のケース、すなわち機械的な異常がない場合であっても第１オーバーライド値が比較的大きい値である場合には、自動オーバーライドモードの設定開始時点から、オーバーライド値の減少（ステップＳ１３８）を繰り返すことで、検出トルク比が判定閾値より小さくなるまでオーバーライド値を低減することが可能となる。すなわち、摺動抵抗の変化によるトルク負荷の増大が解消され、検出トルクを比較的小さい値に抑制しながらオーバーライド値を元の設定オーバーライド値に回復することができるため、工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置６３ｂ）は、機械的な異常は生じておらず、正常であると判定することができる。より具体的には、異常判断カウンタがカウンタ所定値より小さければ、工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置６３ｂ）は正常であると判定することが可能となる。よって、制御装置８０は、ステップＳ１１４，１１６にて「ＮＯ」，「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１１８において、正常であると判定する。尚、この場合、ステップＳ１１６において、オーバーライド値の減少回数に応じて設定オーバーライド値を変更（減少）させて、設定オーバーライド値に幅を持たせるようにしてもよい。
In the second case, that is, when the first override value is relatively large even when there is no mechanical abnormality, the override value is decreased (step S138) from the start of setting the automatic override mode. By repeating, it is possible to reduce the override value until the detected torque ratio becomes smaller than the determination threshold. That is, an increase in torque load due to a change in sliding resistance is eliminated, and the override value can be restored to the original set override value while suppressing the detected torque to a relatively small value. The
このように、機械的な異常がない場合であっても、自動オーバーライドモードの設定開始時点のオーバーライド値の減少量が小さい場合や、自動オーバーライドモードの途中にてオーバーライド値の増大量が大きい場合に、過負荷異常であると誤判定される場合が発生するおそれがある。しかし、このような場合であっても、自動オーバーライドモードにて運転することにより、工作機械３０Ａ，３０Ｂ（または駆動装置６３ｂ）が正常であると的確に判定することが可能となる。
In this way, even if there is no mechanical abnormality, if the amount of decrease in the override value at the start of automatic override mode setting is small, or if the amount of increase in the override value is large during automatic override mode, , there is a risk of erroneous determination that there is an overload abnormality. However, even in such a case, by operating in the automatic override mode, it is possible to accurately determine that the
制御装置８０は、図８に示す異常処理サブルーチンにて異常処理を実施する。具体的には、制御装置８０は、異常である旨の判定をし（ステップＳ２０２）、工作機械３０Ａ，３０Ｂのシステムを停止し（ステップＳ２０４）、自動オーバーライドモードを解除する（ステップＳ２０６）。その後、制御装置８０は、プログラムを一旦終了する。
The
（本実施形態の作用効果）
上述した実施形態による工作機械３０Ａ，３０Ｂは、駆動軸６１ｃ，６３ａ，７２，７４，７６をサーボモータ（駆動源）６１ｂ１，６３ｂ１，７１ｂ１，７３ｂ１，７５ｂ１の出力によって駆動させる駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂと、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂの駆動量に係る物理量である駆動物理量を検出する検出部６１ｂ５，６３ｂ４，７１ｂ３，７３ｂ３，７５ｂ３と、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂへの設定オーバーライド値（初期指令駆動量）を取得する取得部（制御装置８０；ステップＳ１０２）と、検出部６１ｂ５，６３ｂ４，７１ｂ３，７３ｂ３，７５ｂ３によって検出された駆動物理量である検出駆動物理量が判定閾値より大きい場合には、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂへの指令駆動量を、設定オーバーライド値から設定オーバーライド値より小さい第１オーバーライド値（第１指令駆動量）に自動的に変更する自動変更部（制御装置８０；ステップＳ１２８）と、ステップＳ１２８によって変更された第１オーバーライド値にて駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂを駆動させる第１制御部（制御装置８０；ステップＳ１０６）と、を備えている。
(Action and effect of the present embodiment)
The
本実施形態によれば、ステップＳ１２８において、検出部６１ｂ５，６３ｂ４，７１ｂ３，７３ｂ３，７５ｂ３によって検出された駆動物理量である検出駆動物理量（検出トルク）が判定閾値より大きい場合には、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂへの指令駆動量を設定オーバーライド値から第１オーバーライド値に自動的に変更する。そして、ステップＳ１０６において、ステップＳ１２８によって変更された第１オーバーライド値にて駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂを駆動させる。したがって、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂの駆動に対する抵抗の大きさが変化したことにより、検出駆動物理量が判定閾値より大きくなった場合には、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂへの指令駆動量を設定オーバーライド値から第１オーバーライド値に自動的に変更することが可能となり、その変更した第１オーバーライド値にて駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂを駆動させることが可能となる。これにより、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂの駆動に対して変化した抵抗（トルク負荷）の大きさを小さく抑制することが可能となる。したがって、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂの駆動に対する抵抗の変動による影響を受けることなく、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂの駆動軸６１ｃ，６３ａ，７２，７４，７６の制御を適切に実施することが可能となる。
According to the present embodiment, in step S128, if the detected drive physical quantity (detected torque), which is the drive physical quantity detected by the detectors 61b5, 63b4, 71b3, 73b3, and 75b3, is greater than the determination threshold, the
また、工作機械３０Ａ，３０Ｂは、指令駆動量を、ステップＳ１２８にて変更された第１オーバーライド値から、設定オーバーライド値に向けての回復を行う回復部（制御装置８０；ステップＳ１３２）と、ステップＳ１３２による回復中の指令駆動量である回復中オーバーライド値（第２指令駆動量）にて駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂを駆動させる第２制御部（制御装置８０；ステップＳ１０６）と、をさらに備えている。
これによれば、指令駆動量を、一旦下げた第１オーバーライド値から設定オーバーライド値に向けて徐々に回復させることが可能となる。すなわち、その回復中の回復中オーバーライド値にて駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂを駆動させることが可能となる。よって、回復中の駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂにおいて、駆動によって駆動装置を暖機することにより、その際の摺動抵抗が小さくなるが、この小さくなる摺動抵抗に応じて、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂの駆動量を自動的に調整することができる（設定オーバーライド値に回復させることができる）。
According to this, it is possible to gradually restore the commanded drive amount from the first override value once lowered toward the set override value. That is, it is possible to drive the driving
また、工作機械３０Ａ，３０Ｂは、ステップＳ１０６によって駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂが回復中オーバーライド値にて駆動されている間において、所定時間内に、回復中オーバーライド値が設定オーバーライド値に回復する場合には、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂは正常であり、一方、所定時間内に、回復中オーバーライド値が設定オーバーライド値に回復しない場合には、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂは異常であると判定する判定部（制御装置８０；ステップＳ１３６）を、さらに備えている。これによれば、検出トルクの変動が抵抗（トルク負荷）の変動によるものか機械的な異常によるものかを的確に判定することができる。
Further, the
また、工作機械３０Ａ，３０Ｂは、駆動装置６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂへの設定オーバーライド値を、操作者（ユーザ）の操作により任意の指令駆動量である変更指令駆動量に変更できるオーバーライドスイッチ１１ａ（手動変更部）をさらに備えている。これによれば、オーバーライドスイッチ１１ａを設けた工作機械３０Ａ，３０Ｂにおいても、オーバーライドスイッチ１１ａによって設定されたオーバーライド値を基準にして指令駆動量を調整することが可能であり、指令駆動量を、一旦下げた第１オーバーライド値から設定オーバーライド値に向けて徐々に回復させることが可能となる。
In addition, the
尚、上述した実施形態においては、自動オーバーライド制御を駆動装置（特にロボット６０の駆動装置）の送り動作に適用するようにしたが、これに限られず、ワークなどを搬送する３軸直交ロボットなどの搬送装置、旋盤、マシニングセンタに適用するようにしてもよく、上述した工作機械３０Ａの旋盤、工作機械３０Ｂのマシニングセンタに適用するようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、駆動装置としてテーブル駆動装置６３ｂを例に挙げて説明したが、他の駆動装置６１ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂにおいても自動オーバーライド制御を実施可能である。
In the above-described embodiment, the automatic override control is applied to the feeding operation of the driving device (especially the driving device of the robot 60), but the present invention is not limited to this, and can be applied to a three-axis orthogonal robot that conveys a work or the like. It may be applied to a conveying device, a lathe, and a machining center, and may be applied to the lathe of the
また、上述した実施形態においては、自動オーバーライド制御をオーバーライドスイッチ１１ａを備えた工作機械３０Ａ，３０Ｂに適用したが、オーバーライドスイッチ１１ａを備えない工作機械３０Ａ，３０Ｂに適用するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１０２にてオーバーライド値を取得する代わりに、予め設定された既定値を初期指令駆動量として取得するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the automatic override control is applied to the
１１ａ…オーバーライドスイッチ（手動変更部）、３０Ａ，３０Ｂ…工作機械、６１ｃ，６３ａ，７２，７４，７６…駆動軸、６１ｂ１，６３ｂ１，７１ｂ１，７３ｂ１，７５ｂ１…サーボモータ（駆動源）、６１ｂ，６３ｂ，７１ｂ，７３ｂ，７５ｂ…駆動装置、６１ｂ５，６３ｂ４，７１ｂ３，７３ｂ３，７５ｂ３…電流センサ（検出部）、８０…制御装置（取得部（ステップＳ１０２）、第１制御部（ステップＳ１０６）、第２制御部（ステップＳ１０６）、自動変更部（ステップＳ１２８）、回復部（ステップＳ１３２）、判定部（ステップＳ１３６））。 11a... override switch (manual change unit), 30A, 30B... machine tool, 61c, 63a, 72, 74, 76... drive shaft, 61b1, 63b1, 71b1, 73b1, 75b1... servo motor (drive source), 61b, 63b , 71b, 73b, 75b... drive device, 61b5, 63b4, 71b3, 73b3, 75b3... current sensor (detection unit) 80... control device (acquisition unit (step S102), first control unit (step S106), second Control unit (step S106), automatic change unit (step S128), recovery unit (step S132), determination unit (step S136)).
Claims (4)
前記駆動装置の駆動量に係る物理量である駆動物理量を検出する検出部と、
前記駆動装置への初期指令駆動量を取得する取得部と、
前記検出部によって検出された前記駆動物理量である検出駆動物理量が判定閾値より大きい場合には、前記駆動装置への指令駆動量を、前記初期指令駆動量から前記初期指令駆動量より小さい第１指令駆動量に自動的に変更する自動変更部と、
前記自動変更部によって変更された前記第１指令駆動量にて前記駆動装置を駆動させる第１制御部と、
を備えた工作機械。 a drive device that drives the drive shaft with the output of the drive source;
a detection unit that detects a driving physical quantity, which is a physical quantity related to the driving amount of the driving device;
an acquisition unit that acquires an initial command drive amount for the drive device;
When the detected drive physical quantity, which is the drive physical quantity detected by the detection unit, is larger than the determination threshold, the command drive amount to the drive device is changed from the initial command drive amount to a first command drive smaller than the initial command drive amount. an automatic change unit that automatically changes the drive amount;
a first control unit that drives the drive device with the first command drive amount changed by the automatic change unit;
machine tools with
前記回復部による回復中の前記指令駆動量である第２指令駆動量にて前記駆動装置を駆動させる第２制御部と、
をさらに備えた請求項１に記載の工作機械。 a recovery unit that recovers the command drive amount from the first command drive amount changed by the automatic change unit toward the initial command drive amount;
a second control unit that drives the drive device with a second commanded drive amount that is the commanded drive amount during recovery by the recovery unit;
The machine tool of claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021045283A JP2022144337A (en) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | Machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021045283A JP2022144337A (en) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | Machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022144337A true JP2022144337A (en) | 2022-10-03 |
Family
ID=83453603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021045283A Pending JP2022144337A (en) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | Machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022144337A (en) |
-
2021
- 2021-03-18 JP JP2021045283A patent/JP2022144337A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240115 |