JP2707983B2 - Collision torque control device - Google Patents

Collision torque control device

Info

Publication number
JP2707983B2
JP2707983B2 JP26623794A JP26623794A JP2707983B2 JP 2707983 B2 JP2707983 B2 JP 2707983B2 JP 26623794 A JP26623794 A JP 26623794A JP 26623794 A JP26623794 A JP 26623794A JP 2707983 B2 JP2707983 B2 JP 2707983B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
collision
motor
level
load
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP26623794A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0899248A (en
Inventor
秀貢 河合
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.)
Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
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 Murata Machinery Ltd filed Critical Murata Machinery Ltd
Priority to JP26623794A priority Critical patent/JP2707983B2/en
Publication of JPH0899248A publication Critical patent/JPH0899248A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2707983B2 publication Critical patent/JP2707983B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、旋盤等の工作機械
や、そのローダ、物流機械、各種産業機械等に応用さ
れ、モータで駆動される可動体が衝突した場合の損傷緩
和を図る衝突時トルク制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to machine tools such as lathes, loaders thereof, distribution machines, various industrial machines, etc., and is used to reduce damage when a movable body driven by a motor collides. The present invention relates to a torque control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】旋盤等の工作機械において、ガントリー
ローダ等の搬入搬出装置を設け、無人で自動運転させる
ものが多く使用されている。しかし、自動化が進み、複
雑な搬送装置を付加すると、搬送装置と工作機械の送り
台等との干渉箇所が増え、衝突が起きる恐れが生じる。
そのため、従来、このような衝突が生じた場合の安全対
策として、過負荷時に緊急停止させるものが提案されて
いる。すなわち、可動体の移動中に、何らかの障害物に
衝突した場合、モータには異常なトルクが発生し、機械
に対する損傷も大きくなる。そこで、摩擦トルク等の外
乱トルクを監視し、この外乱トルクが所定の異常判定レ
ベル以上になると、機械を停止させるようにしている。
2. Description of the Related Art Many machine tools such as lathes are provided with a carry-in / carry-out device such as a gantry loader and are operated automatically by an unmanned person. However, when automation is advanced and a complicated transport device is added, the number of interference points between the transport device and the feed table of the machine tool increases, and a collision may occur.
Therefore, conventionally, as a safety measure in the event of such a collision, an emergency stop at the time of overload has been proposed. That is, when the movable body collides with any obstacle while moving, abnormal torque is generated in the motor, and damage to the machine increases. Therefore, a disturbance torque such as a friction torque is monitored, and when the disturbance torque exceeds a predetermined abnormality determination level, the machine is stopped.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
緊急停止を行うようにしても、モータ負荷が異常判定レ
ベルに達してから、サーボ停止処理が行われるまでには
タイムラグがある。その間は最大トルクで障害物に押し
付けられることになり、機械に与える損傷は相当なもの
となっている。異常判定レベルを低い値に設定すると、
機械の損傷防止効果は高められるが、衝突に至らないよ
うな外乱負荷で機械を停止させることがあり、運転の障
害となる。
However, even when the emergency stop is performed as described above, there is a time lag from when the motor load reaches the abnormality determination level to when the servo stop processing is performed. During that time, the machine will be pressed against the obstacle with the maximum torque, and the damage to the machine will be considerable. If the abnormality judgment level is set to a low value,
Although the effect of preventing damage to the machine is enhanced, the machine may be stopped by a disturbance load that does not lead to a collision, which hinders operation.

【0004】この発明の目的は、衝突時の機械の損傷を
一層軽減でき、かつ無駄に機械を停止させることのない
衝突時トルク制御装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a collision torque control device which can further reduce damage to a machine at the time of a collision and does not needlessly stop the machine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図1と共に説明する。この衝突時トルク制御
装置は、可動体(2)を駆動するモータ(1)の負荷の
検出手段(22)を設け、負荷検出値が異常判定レベル
(Lb)に達するとモータ(1)に停止指令(h)を与
える異常負荷時停止手段(16)を設ける。この構成の
制御装置において、前記異常判定レベル(Lb)よりも
下に設定された準備レベル(La)に負荷検出値が達す
るとトルク制限指令(s)を出力する衝突準備手段(1
8)を設け、かつ前記制限指令(s)に応答してモータ
(1)の出力トルクを制限レベル(Lc)内に制限する
トルク制御手段(12)を設ける。
The structure of the present invention will be described with reference to FIG. 1 corresponding to an embodiment. This collision torque control device includes a load detecting means (22) for a motor (1) that drives a movable body (2), and stops when the load detection value reaches an abnormality determination level (Lb). Abnormal load stopping means (16) for giving the command (h) is provided. In the control device having this configuration, when the load detection value reaches the preparation level (La) set below the abnormality determination level (Lb), the collision preparation means (1) that outputs a torque limit command (s).
8) and a torque control means (12) for limiting the output torque of the motor (1) to a limit level (Lc) in response to the limit command (s).

【0006】上記構成において、衝突準備手段(18)
および異常負荷時停止手段(16)に入力する負荷検出
値を、モータ(1)の加減速トルクを差し引いた値とす
る加減速トルク補正手段(17)を設けても良い。ま
た、衝突準備手段(18)を機能させるモードと機能さ
せないモードとに制御するモード選択手段(15)を設
けることが好ましい。
In the above construction, the collision preparation means (18)
Further, an acceleration / deceleration torque correction means (17) may be provided which makes the load detection value input to the abnormal load stop means (16) a value obtained by subtracting the acceleration / deceleration torque of the motor (1). In addition, it is preferable to provide a mode selection means (15) for controlling a mode in which the collision preparation means (18) functions and a mode in which the collision preparation means (18) does not function.

【0007】[0007]

【作用】可動体(2)が衝突した場合、モータ(1)は
指令位置に可動体(2)を移動させようとして負荷が増
大する。異常負荷時停止手段(16)は、このモータ負
荷を監視し、異常判定レベル(Lb)に達すると停止指
令(h)を出力してモータ(1)を停止させる。この異
常判定から、停止処理の開始までには時間の遅れがあ
り、この間、可動台(2)はモータ出力で衝突対象物に
押し付けられた状態が続く。しかし、前記異常判定レベ
ル(Lb)よりも下に準備レベル(La)が設定され、
この準備レベル(La)に負荷検出値が達したときに衝
突準備手段(18)はトルク制御手段(12)にトルク
制限を掛けさせる。そのため、可動体(2)が衝突対象
物に押し付けられている間に、モータ出力は最大トルク
まで上がらず、制限トルク(Lc)内に抑えられる。し
たがって機械の損傷が軽減される。また、準備レベル
(La)では、トルク制限を掛けるだけであるため、異
常判定レベル(Lb)までモータ負荷が上がらなかった
場合はそのまま運転が続けられることになり、異常判定
レベル(Lb)を下げる場合と異なり、無駄に緊急停止
を行うことが回避される。
When the movable body (2) collides, the load of the motor (1) increases to move the movable body (2) to the command position. The abnormal load stop means (16) monitors the motor load, and outputs a stop command (h) to stop the motor (1) when the motor load reaches the abnormality determination level (Lb). There is a time delay from the abnormality determination to the start of the stop processing. During this time, the movable table (2) continues to be pressed against the collision target by the motor output. However, the preparation level (La) is set below the abnormality determination level (Lb),
When the load detection value reaches the preparation level (La), the collision preparation means (18) causes the torque control means (12) to limit the torque. Therefore, while the movable body (2) is being pressed against the collision target, the motor output does not increase to the maximum torque and is kept within the limit torque (Lc). Thus, damage to the machine is reduced. Further, at the preparation level (La), only the torque is limited, so that if the motor load does not increase to the abnormality determination level (Lb), the operation is continued as it is, and the abnormality determination level (Lb) is lowered. Unlike the case, useless emergency stop is avoided.

【0008】前記加減速トルク補正手段(17)を設け
た場合は、モータ(1)の加速時や減速時では、その加
速や減速に必要なトルクを負荷検出値から差し引いた値
が準備レベル(La)や異常判定レベル(Lb)と比較
されることになる。そのため比較演算が容易であり、誤
判定によって不必要時にモータ(1)にトルク制限をか
けたり停止さることがなくなる。モード選択手段(1
5)を設けた場合は、例えば、衝突時の停止処理直後に
モータ(1)を可動体(2)の引き戻し方向に駆動させ
る制御を行う場合等に、トルク制限手段(12)の機能
を停止させ、最大トルクで引き戻すことができる。これ
により、機械の損傷を最小限に抑えることができる。
When the acceleration / deceleration torque correction means (17) is provided, when the motor (1) is accelerating or decelerating, a value obtained by subtracting the torque required for the acceleration or deceleration from the load detection value is the preparation level ( La) and the abnormality determination level (Lb). Therefore, the comparison operation is easy, and there is no need to limit the torque of the motor (1) or stop the motor (1) when it is unnecessary due to an erroneous determination. Mode selection means (1
In the case where 5) is provided, the function of the torque limiting means (12) is stopped, for example, when performing control to drive the motor (1) in the retraction direction of the movable body (2) immediately after the stop processing at the time of collision. And pull back with maximum torque. Thereby, damage to the machine can be minimized.

【0009】[0009]

【実施例】この発明の一実施例を図1に基づいて説明す
る。可動体2は、工作機械における送り台やローダの可
動部分等からなり、モータ1によりボールねじ等の送り
ねじ3を介して進退駆動される。モータ1はサーボモー
タからなり、NC装置5のサーボコントローラ9の出力
により、アンプ21を介して駆動される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The movable body 2 is composed of a movable portion of a feeder or a loader of a machine tool, and is driven by a motor 1 through a feed screw 3 such as a ball screw. The motor 1 is composed of a servomotor, and is driven via an amplifier 21 by an output of the servo controller 9 of the NC device 5.

【0010】全体制御装置4は、可動体2を備えた機械
の全体を制御する手段であり、NC装置5とプログラマ
ブルコントローラ6とを備える。NC装置5は、主制御
手段8と各軸のサーボコントローラとで構成される。図
示のサーボコントローラ9は、前記サーボモータ1を制
御する手段である。主制御手段8は、加工プログラム7
を解読して各軸の軸送り指令をサーボコントローラ9等
の各サーボコントローラ出力すると共に、シーケンス制
御指令をプログラマブルコントローラ6に出力する手段
である。プログラマブルコントローラ6は、主に機械全
体のシーケンス制御を行う装置である。
The overall control device 4 is a means for controlling the entire machine having the movable body 2, and includes an NC device 5 and a programmable controller 6. The NC device 5 includes a main control unit 8 and a servo controller for each axis. The illustrated servo controller 9 is a unit that controls the servo motor 1. The main control means 8 includes a machining program 7
And outputs the axis feed command of each axis to each servo controller such as the servo controller 9 and outputs the sequence control command to the programmable controller 6. The programmable controller 6 is a device that mainly performs sequence control of the entire machine.

【0011】サーボコントローラ9は、いわゆるソフト
ウェアサーボであり、制御プログラムとその実行手段と
なるコンピュータ装置とで構成される。サーボコントロ
ーラ9は、位置、速度、およびトルクを閉ループで各々
制御する位置制御手段10、速度制御手段11、および
トルク制御手段12を備える。前記ループは内側からト
ルク、速度、位置の順の3重ループとなる。トルク制御
手段12は、詳しくは、制限レベル設定部13を有し、
モータ1の負荷検出手段22の検出値を監視しながら、
制限レベル設定部13に設定されたレベル内に出力トル
クを制限する手段である。負荷検出器22は、アンプ2
1からモータ1に接続した電力供給回路の電流値を検出
する電流計等からなり、アナログ値の負荷検出値は、サ
ーボコントローラ9への取り込み部でA/D変換器(図
示せず)によりディデタル値に変換される。トルク制御
手段12の出力はモータ1の駆動用のアンプ21に出力
される。プログラマブルコントローラ6には、この衝突
時トルク制御装置を構成する手段として、異常負荷時停
止手段16、衝突準備手段18、加減速トルク補正手段
17、引き戻し指令手段14、およびモード選択手段1
5が設けられている。
The servo controller 9 is a so-called software servo, and is composed of a control program and a computer device that executes the control program. The servo controller 9 includes a position control unit 10, a speed control unit 11, and a torque control unit 12 for controlling position, speed, and torque in a closed loop, respectively. The loop is a triple loop in the order of torque, speed, and position from the inside. Specifically, the torque control unit 12 includes a limit level setting unit 13,
While monitoring the detection value of the load detection means 22 of the motor 1,
This is a means for limiting the output torque within the level set in the limit level setting unit 13. The load detector 22 is connected to the amplifier 2
1 comprises an ammeter for detecting the current value of a power supply circuit connected to the motor 1, and the load detection value of the analog value is digitized by an A / D converter (not shown) in a loading section to the servo controller 9. Converted to a value. The output of the torque control unit 12 is output to an amplifier 21 for driving the motor 1. The programmable controller 6 includes an abnormal load stopping unit 16, a collision preparation unit 18, an acceleration / deceleration torque correcting unit 17, a pullback commanding unit 14, and a mode selecting unit 1 as means for constituting the collision torque control device.
5 are provided.

【0012】異常負荷時停止手段16は、加減速トルク
補正手段17を介して負荷検出手段22の負荷検出値を
監視し、設定された異常判定レベルLbに負荷検出値が
達すると、主制御手段8に停止指令hを出力すると共
に、引き戻し指令手段14を動作させるものである。
The abnormal load stopping means 16 monitors the load detection value of the load detection means 22 via the acceleration / deceleration torque correction means 17, and when the load detection value reaches the set abnormality determination level Lb, the main control means. 8, a stop command h is output, and the pull-back command means 14 is operated.

【0013】衝突準備手段18は、トルク制限付与判定
手段19およびトルク制限指令手段20を有する。トル
ク制限付与判定手段19は、加減速トルク補正手段17
を介して負荷検出手段22の負荷検出値を監視し、設定
された準備レベルLaに負荷検出値が達すると、トルク
制限指令手段20にレベル到達の判定信号dを出力する
手段である。準備レベルLaは、異常判定レベルLbよ
りも小さな値に設定する。トルク制限指令手段20は、
前記の判定信号dに応答して、設定されたトルク制限レ
ベルLcの値をサーボコントローラ9のトルク制御手段
12における制限レベル設定部13に設定すると共に、
トルク制御手段12のトルク制限機能を機能状態とする
手段である。トルク制限レベルLcは、例えば最大トル
クの50パーセントに設定される。なお、異常負荷時停
止手段16における異常判定レベルLb、トルク制限付
与判定手段19における準備レベルLa、およびトルク
制限指令手段20のトルク制限レベルLcは、操作盤
(図示せず)の操作や外部からの入力によって任意の値
に設定および変更可能としてある。また、衝突準備手段
18は、負荷検出値が準備レベルLaに達した後、設定
時間までに異常判定レベルLbまで増大しなかった場合
は、トルク制御手段12によるトルク制限を解除する機
能も備える。
The collision preparation means 18 has a torque limitation giving judgment means 19 and a torque limitation command means 20. The torque limit applying determining means 19 is provided with the acceleration / deceleration torque correcting means 17.
This is a means for monitoring the load detection value of the load detection means 22 via the. And outputs a level reaching determination signal d to the torque limit command means 20 when the load detection value reaches the set preparation level La. The preparation level La is set to a value smaller than the abnormality determination level Lb. The torque limit command means 20
In response to the determination signal d, the set value of the torque limit level Lc is set in the limit level setting unit 13 in the torque control means 12 of the servo controller 9 and
This is a means for bringing the torque limiting function of the torque control means 12 into a functional state. The torque limit level Lc is set to, for example, 50% of the maximum torque. Note that the abnormality determination level Lb in the abnormal load stop means 16, the preparation level La in the torque limit provision determining means 19, and the torque limit level Lc of the torque limit instructing means 20 are determined by operating a control panel (not shown) or from outside. The value can be set and changed to an arbitrary value by inputting "." The collision preparation means 18 also has a function of releasing the torque limitation by the torque control means 12 when the load detection value does not increase to the abnormality determination level Lb by the set time after reaching the preparation level La.

【0014】加減速トルク補正手段17は、加速に必要
なトルクおよび減速に必要なトルクを、加減速の開始時
からの経過時間に応じた変化曲線で予め設定しておき、
その設定された加減速トルクを、負荷監視手段22の負
荷検出値から差し引いた値として出力する手段である。
加減速トルク補正手段17への負荷検出手段22の入力
は、サーボコントローラ9および主制御手段8を介して
伝達するようにしており、したがって負荷検出値はディ
ジタル値として入力される。引き戻し指令手段14は、
異常負荷時停止手段16の停止指令hによるサーボコン
トローラ9の停止処理直後に、モータ1が所定時間また
は所定回転数だけ逆転するように主制御手段8に指令を
与える手段である。モード選択手段15は、衝突準備手
段18を機能させるモードと機能させないモードとに切
り換える手段であり、引き戻し指令手段14が働くとき
は、機能停止モードに自動的に切換られる。モード選択
手段15のモード切換は、操作盤や外部入力によっても
可能としてある。
The acceleration / deceleration torque correction means 17 presets a torque required for acceleration and a torque required for deceleration with a change curve corresponding to the elapsed time from the start of acceleration / deceleration.
This is a means for outputting the set acceleration / deceleration torque as a value subtracted from the load detection value of the load monitoring means 22.
The input of the load detection means 22 to the acceleration / deceleration torque correction means 17 is transmitted through the servo controller 9 and the main control means 8, and therefore, the load detection value is input as a digital value. The pull-back instruction means 14
Immediately after the stop processing of the servo controller 9 by the stop command h of the abnormal load stop means 16, a command is given to the main control means 8 so that the motor 1 rotates reversely for a predetermined time or a predetermined number of revolutions. The mode selection unit 15 is a unit that switches between a mode in which the collision preparation unit 18 functions and a mode in which the collision preparation unit 18 does not function. When the pullback instruction unit 14 operates, the mode is automatically switched to the function stop mode. The mode switching of the mode selecting means 15 is also possible by an operation panel or an external input.

【0015】上記構成の動作を説明する。モータ1で可
動体2を一定速度で所定距離だけ移動させようとした場
合、モータ1には、図2に曲線aで示すような実トルク
が負荷としてが作用する。この実トルクは、同図に台形
状に示す外乱トルクbと、曲線aの部分a1,a3で各
々示す加速トルクおよび減速トルクが加わった値となっ
ている。外乱トルクbは、可動体22の移動に伴う各部
の摩擦トルク等からなり、速度の増減に伴って増減する
値となっている。
The operation of the above configuration will be described. When the motor 1 attempts to move the movable body 2 at a constant speed for a predetermined distance, an actual torque acts on the motor 1 as shown by a curve a in FIG. This actual torque is a value obtained by adding the disturbance torque b shown in a trapezoidal shape in the same figure and the acceleration torque and the deceleration torque shown by the portions a1 and a3 of the curve a. The disturbance torque b is composed of a friction torque or the like of each part due to the movement of the movable body 22, and has a value that increases and decreases as the speed increases and decreases.

【0016】異常負荷時停止手段16および衝突準備手
段18による監視は、前記の外乱トルクbにつき行われ
るように、加減速トルク補正手段17で実トルクから加
減速トルクを差し引く。上記のように生じる外乱トルク
bにつき、正常動作時の値を予め測定して求めておき、
その外乱トルクbの値に対して、所定量上回るように、
異常判定レベルLbおよび準備レベルLaを各々図
(B)のように一定値として設定する。準備レベルLa
は異常判定レベルLbよりも小さな値とする。なお、異
常判定レベルLbは、図2に示すように外乱トルクbの
変化に応じた台形状の変化曲線で設定しておいても良
く、その場合は、異常判定レベルLbは加減速時におい
て準備レベルLaよりも小さくなる。
The monitoring by the abnormal load stopping means 16 and the collision preparation means 18 is performed by subtracting the acceleration / deceleration torque from the actual torque by the acceleration / deceleration torque correction means 17 so as to be performed for the disturbance torque b. For the disturbance torque b generated as described above, a value during normal operation is measured and obtained in advance,
In order to exceed the value of the disturbance torque b by a predetermined amount,
The abnormality determination level Lb and the preparation level La are set as constant values as shown in FIG. Preparation level La
Is smaller than the abnormality determination level Lb. Note that the abnormality determination level Lb may be set as a trapezoidal change curve corresponding to a change in the disturbance torque b as shown in FIG. 2. In this case, the abnormality determination level Lb is prepared during acceleration / deceleration. It becomes smaller than the level La.

【0017】可動体2の正常な動作では、負荷検出値で
ある外乱トルクbは準備レベルLaに達することがな
く、トルク制限手段12は機能しないままで運転が行わ
れる。可動体2が衝突した場合は、図1(B)に示すよ
うに、モータ1はサーボコントローラ9の指令位置に可
動体2を移動させようとして負荷が増大する。この負荷
増大過程で、外乱トルクbが準備レベルLaに達する
と、衝突準備手段18によりレベル超えの判定信号dが
出力され、サーボコントローラ9のトルク制御手段12
が機能状態とされる。また、外乱トルクbが異常判定レ
ベルLbに達すると、異常負荷時停止手段16の指令で
モータ1が停止させられる。このとき、衝突時(時点t
1)からサーボ停止処理が開始される時刻(t5)まで
にはタイムラグT2があり、この間、可動体2はモータ
1の出力で衝突対象物に押し付けられた状態が続く。
In the normal operation of the movable body 2, the disturbance torque b, which is the load detection value, does not reach the preparation level La, and the operation is performed without the torque limiting means 12 functioning. When the movable body 2 collides, as shown in FIG. 1B, the load of the motor 1 increases to move the movable body 2 to the command position of the servo controller 9. When the disturbance torque b reaches the preparation level La during this load increasing process, the collision preparation means 18 outputs a determination signal d of exceeding the level, and the torque control means 12 of the servo controller 9
Is set to the functional state. When the disturbance torque b reaches the abnormality determination level Lb, the motor 1 is stopped by a command from the abnormal load stop means 16. At this time, at the time of collision (time t
There is a time lag T2 from 1) to the time (t5) at which the servo stop processing is started. During this time, the state where the movable body 2 is pressed against the collision object by the output of the motor 1 continues.

【0018】しかし、異常判定レベルLbに達する時点
t3の前に、準備レベルLaに達した時点(t2)で既
にトルク制限処理が起動しており、そのためモータ出力
が増大しても、最大トルクまでは増大せず、トルク制限
レベルLc内に抑えられる。そのため機械の損傷が軽減
される。すなわち、トルク制限を行わない場合は、同図
に太線の破線で示すように、モータ出力は最大トルクレ
ベルLcまで達してその状態が暫く続くが、前記のよう
にトルク制限されることで、衝突対象物に与える衝突エ
ネルギは、同図に斜線で示す範囲分だけ少なくなる。こ
のため、機械の損傷が緩和される。停止処理の開始(t
5)後は、引き戻し手段14によりモータ逆転指令が与
えられ、モータ1は急速に停止してさらに逆回転した後
に停止する。そのため、衝突による機械の変形が小さく
て済む。この逆回転時は、モード選択手段15のモード
選択指令によって衝突準備手段18が機能停止状態とな
り、トルク制限手段12によるトルク制限が行われず
に、最大トルクで引き戻しが行われる。そのため、引き
戻しによる変形防止効果が十分に発揮されて、機械の損
傷がより軽減される。
However, before the time t3 when the abnormality determination level Lb is reached, the torque limiting process has already been started at the time when the preparation level La is reached (t2). Does not increase and is kept within the torque limit level Lc. Therefore, damage to the machine is reduced. In other words, when the torque limitation is not performed, the motor output reaches the maximum torque level Lc and continues for a while as shown by the thick broken line in the figure, but the collision is limited by the torque limitation as described above. The collision energy applied to the object is reduced by the range indicated by the hatching in FIG. Therefore, damage to the machine is reduced. Start of stop processing (t
5) After that, a motor reverse rotation command is given by the pull-back means 14, and the motor 1 stops rapidly and stops after further reverse rotation. Therefore, the deformation of the machine due to the collision is small. At the time of the reverse rotation, the function of the collision preparation means 18 is stopped by the mode selection command of the mode selection means 15, and the torque is limited by the torque limiting means 12 and the pull-back is performed at the maximum torque. Therefore, the effect of preventing deformation by pulling back is sufficiently exhibited, and damage to the machine is further reduced.

【0019】図3ないし図5は、この衝突時トルク制御
装置を応用したローダ付き工作機械およびその制御装置
を示す。図4に示すように、工作機械30は2軸のタレ
ット式の旋盤からなり、ローダ40はガントリローダか
らなる。工作機械30は、ベッド32上の主軸34を有
する2個の主軸台33,33を並設し、その両側にレー
ル37を介してスライドベース36,36を横(X軸方
向)移動自在に設置したものである。各スライドベース
36は、タレット35を割出回転可能に設置したタレッ
トキャリッジ38(図5)を前後(Z軸方向)に進退自
在に搭載したものであり、これらスライドベース36の
駆動およびタレットキャリッジ38の駆動は、各々X軸
サーボモータ1ax(図5)およびX軸サーボモータ1
azにより送りねじを介して行われる。タレット35は
周面に各種の工具39を取付けたものである。
FIG. 3 to FIG. 5 show a machine tool with a loader to which the collision torque control device is applied and a control device therefor. As shown in FIG. 4, the machine tool 30 is formed of a two-axis turret type lathe, and the loader 40 is formed of a gantry loader. In the machine tool 30, two headstocks 33, 33 each having a main shaft 34 on a bed 32 are arranged side by side, and slide bases 36, 36 are mounted on both sides thereof via rails 37 so as to be movable laterally (X-axis direction). It was done. Each slide base 36 is provided with a turret carriage 38 (FIG. 5) on which a turret 35 is installed so as to be indexable and rotatable forward and backward (Z-axis direction). Are driven by the X-axis servo motor 1ax (FIG. 5) and the X-axis servo motor 1
az via a feed screw. The turret 35 has various tools 39 mounted on its peripheral surface.

【0020】ガントリーローダ40は、ワーク台46と
主軸チャック34との間でワークWの受渡しを行うもの
であり、レール48上を走行する走行台49に前後移動
台47を介して昇降ロッド41が設けてある。昇降ロッ
ド41の下端にローダヘッド42が設けられ、その前面
と下面にローダチャック43が設けられている。両チャ
ック43,43は、互いに位置を入替え自在としてあ
る。ガントリーローダ40の横方向(X軸方向)の走
行、前後(Z軸方向)移動、および昇降(Y軸方向)
は、ガントリーローダ40に搭載されたX軸サーボモー
タ1gx(図3)、Z軸サーボモータ1gz、およびY
軸サーボモータ1gyで行われる。
The gantry loader 40 transfers the work W between the work table 46 and the spindle chuck 34, and the lifting rod 41 is moved to a traveling table 49 traveling on a rail 48 via a front-rear moving table 47. It is provided. A loader head 42 is provided at the lower end of the lifting rod 41, and a loader chuck 43 is provided on the front and lower surfaces thereof. The positions of the two chucks 43 are freely interchangeable. Gantry loader 40 travels in the lateral direction (X-axis direction), moves back and forth (Z-axis direction), and moves up and down (Y-axis direction)
Are the X-axis servomotor 1gx (FIG. 3) mounted on the gantry loader 40, the Z-axis servomotor 1gz, and Y
This is performed by the axis servo motor 1gy.

【0021】このガントリーローダ40の各軸のサーボ
モータ1gx,1gy,1gz、および工作機械30の
左右のタレット部35L,35Rのサーボモータ1a
x,1azは、図3の全体制御装置50で制御される。
この全体制御装置50は、図1で説明したNC装置およ
びプログラマブルコントローラからなる制御装置であ
り、前記各軸モータのサーボコントローラ(図示せず)
を有している。この全体制御装置50に、各サーボモー
タ1gx,1gy,1gz,1ax,1az毎に、前記
実施例の衝突時トルク制御装置100が設けられてい
る。この場合、工作機械30のスライドベース36,タ
レットキャリッジ38、ならびにローダ40の走行台4
9,前後移動台47,および昇降ロッド41が、図1の
実施例における可動台2となる。
The servomotors 1gx, 1gy, 1gz for each axis of the gantry loader 40 and the servomotors 1a for the left and right turrets 35L, 35R of the machine tool 30.
x and 1az are controlled by the overall control device 50 of FIG.
The overall control device 50 is a control device including the NC device described in FIG. 1 and a programmable controller, and a servo controller (not shown) for each of the axis motors.
have. The overall control device 50 is provided with the collision torque control device 100 of the above embodiment for each of the servomotors 1gx, 1gy, 1gz, 1ax, 1az. In this case, the slide base 36 of the machine tool 30, the turret carriage 38, and the traveling platform 4 of the loader 40
The front and rear movable table 47 and the lifting rod 41 constitute the movable table 2 in the embodiment of FIG.

【0022】このようにローダ付きの2軸旋盤からなる
工作機械30に応用することにより、ローダ40と工作
機械30との干渉箇所の多い複雑な構成でありながら、
衝突時の損傷の心配がなく、安全に運転を行うことがで
きる。
As described above, by applying the present invention to the machine tool 30 including a two-axis lathe with a loader, the loader 40 and the machine tool 30 have a complicated structure with many interference points.
Driving can be done safely without worrying about damage at the time of collision.

【0023】[0023]

【発明の効果】この発明の衝突時トルク制御装置は、モ
ータ負荷が異常判定レベルに達した場合に機械を緊急停
止させる制御装置において、異常判定レベルよりも下に
準備レベルを設定し、準備レベルに達した時点で衝突準
備手段によりトルク制限手段を機能させ、モータ出力が
最大トルクに上がらないようにしたので、衝突時の機械
の損傷を一層軽減することができる。また、準備レベル
ではトルク制限を掛けるだけであるため、異常判定レベ
ルまでモータ負荷が上がらなかった場合はそのまま運転
が続けられることになり、無駄に停止させることが回避
される。請求項2の発明の場合は、加減速トルク補正手
段を設けたため、モータの加速時や減速時は、その加減
速に必要なトルクを負荷検出値から差し引いた値が準備
レベルや異常判定レベルと比較されることになる。その
ため比較演算が容易であり、誤判定によって不必要時に
モータにトルク制限をかけたり停止させることがなくな
る。請求項3の発明の場合は、衝突準備手段を機能させ
るモードと機能させないモードとに制御するモード選択
手段を設けたので、可動体の衝突後の引戻し制御を行う
場合等、必要時には衝突後にも最大トルクを出力させる
ことができ、これにより機械の損傷を最小限に抑えるこ
とが可能となる。
According to the present invention, there is provided a control device for emergency stop of a machine when a motor load reaches an abnormality determination level, wherein a preparation level is set below the abnormality determination level. At this point, the collision preparation means activates the torque limiting means so that the motor output does not increase to the maximum torque, so that damage to the machine at the time of collision can be further reduced. Further, at the preparation level, only the torque is limited, so that if the motor load does not increase to the abnormality determination level, the operation is continued as it is, and unnecessary stoppage is avoided. In the case of the invention of claim 2, since the acceleration / deceleration torque correction means is provided, when the motor is accelerated or decelerated, the value obtained by subtracting the torque required for the acceleration / deceleration from the load detection value is equal to the preparation level or the abnormality determination level. Will be compared. Therefore, the comparison operation is easy, and the torque is not limited or stopped when the motor is not necessary due to the erroneous determination. In the case of the third aspect of the present invention, since the mode selection means for controlling the mode in which the collision preparation means functions and the mode in which the collision preparation means does not function is provided, it is possible to perform the pull-back control after the collision of the movable body even if necessary, even after the collision. The maximum torque can be output, thereby minimizing damage to the machine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は、この発明の一実施例の概念構成を示
すブロック図、(B)はその衝突発生時の負荷と各設定
レベルとの関係を示す説明図である。
FIG. 1A is a block diagram showing a conceptual configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an explanatory diagram showing a relationship between a load at the time of occurrence of a collision and each set level.

【図2】その外乱トルクと加減速トルクとの関係を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between the disturbance torque and the acceleration / deceleration torque.

【図3】同実施例の衝突時トルク制御装置を応用したロ
ーダ付き工作機械の制御装置の概略ブロック図である。
FIG. 3 is a schematic block diagram of a control device of the machine tool with a loader to which the collision torque control device of the embodiment is applied.

【図4】同ローダ付き工作機械の正面図である。FIG. 4 is a front view of the machine tool with the loader.

【図5】その工作機械の部分平面図である。FIG. 5 is a partial plan view of the machine tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モータ、1ax,1ay,1gx,1gy,1gz
…サーボモータ、2…可動体、3…送りねじ、4…全体
制御装置、5…NC装置、6…プログラマブルコントロ
ーラ、8…主制御手段、9…サーボコントローラ、12
…トルク制御手段、14…引戻し制御手段、15…モー
ド選択手段、16…異常負荷時停止手段、17…加減速
トルク補正手段、18…衝突準備手段、19…トルク制
限付与判定手段、20…トルク制限指令手段、22…負
荷検出手段、30…工作機械、40…ガントリーロー
ダ、50…全体制御装置、100…衝突時トルク制御装
置、La…準備レベル、Lb…異常判定レベル、Lc…
トルク制限レベル
1: motor, 1ax, 1ay, 1gx, 1gy, 1gz
... Servo motor, 2 ... Movable body, 3 ... Feed screw, 4 ... Overall control device, 5 ... NC device, 6 ... Programmable controller, 8 ... Main control means, 9 ... Servo controller, 12
... torque control means, 14 ... pullback control means, 15 ... mode selection means, 16 ... abnormal load stop means, 17 ... acceleration / deceleration torque correction means, 18 ... collision preparation means, 19 ... torque limit provision determination means, 20 ... torque Limit command means, 22 ... Load detection means, 30 ... Machine tool, 40 ... Gantry loader, 50 ... Overall control device, 100 ... Torque control device at collision, La ... Preparation level, Lb ... Abnormality judgment level, Lc ...
Torque limit level

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 可動体を駆動するモータの負荷の検出手
段と、この手段による負荷検出値が異常判定レベルに達
するとモータに停止を与える異常負荷時停止手段と、前
記異常判定レベルよりも下に設定された準備レベルに負
荷検出値が達するとトルク制限指令を出力する衝突準備
手段と、前記制限指令に応答してモータの出力トルクを
制限レベル内に制限するトルク制御手段とを備えた衝突
時トルク制御装置。
A detecting means for detecting a load of a motor for driving the movable body; an abnormal load stopping means for stopping the motor when a load detected by the means reaches an abnormal determination level; A collision preparation means for outputting a torque limit command when the load detection value reaches the preparation level set in the above, and a torque control means for restricting the output torque of the motor within the limit level in response to the limit command. When torque control device.
【請求項2】 前記衝突準備手段および異常負荷時停止
手段に入力する負荷検出値を、モータの加減速トルクを
差し引いた値とする加減速トルク補正手段を設けた請求
項1記載の衝突時トルク制御装置。
2. The collision torque according to claim 1, further comprising acceleration / deceleration torque correction means for setting a load detection value input to said collision preparation means and abnormal load stop means to a value obtained by subtracting the acceleration / deceleration torque of the motor. Control device.
【請求項3】 前記衝突準備手段を機能させるモードと
機能させないモードとに制御するモード選択手段を設け
た請求項1または請求項2記載の衝突時トルク制御装
置。
3. The collision torque control device according to claim 1, further comprising a mode selection unit that controls a mode in which the collision preparation unit functions and a mode in which the collision preparation unit does not function.
JP26623794A 1994-10-04 1994-10-04 Collision torque control device Expired - Lifetime JP2707983B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26623794A JP2707983B2 (en) 1994-10-04 1994-10-04 Collision torque control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26623794A JP2707983B2 (en) 1994-10-04 1994-10-04 Collision torque control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0899248A JPH0899248A (en) 1996-04-16
JP2707983B2 true JP2707983B2 (en) 1998-02-04

Family

ID=17428181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26623794A Expired - Lifetime JP2707983B2 (en) 1994-10-04 1994-10-04 Collision torque control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2707983B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002175104A (en) * 2000-12-05 2002-06-21 Murata Mach Ltd Machine tool having abnormal load monitoring function
JP2013071196A (en) * 2011-09-27 2013-04-22 Fuji Mach Mfg Co Ltd Workpiece conveying apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0899248A (en) 1996-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002001633A (en) Working machine having abnormal load detecting function
JP3369346B2 (en) Power outage control device
JP2011209936A (en) Control device for power interruption
JP6814458B2 (en) Collision detection device for machine tools equipped with a contact release device
JP3529010B2 (en) Mobile unit collision detection device
JP3810662B2 (en) Method for stopping machining operation of machine tool and machining control apparatus for implementing the same
JP2792443B2 (en) Loader device
JP3925570B2 (en) Loader control device
JP2707983B2 (en) Collision torque control device
JP3862956B2 (en) Spindle device of Die-sinker EDM
JP2002187040A (en) Loader control device
JP2000284817A (en) Numerical controller to simultaneously control two movable objects no common track
JPH0819828A (en) Emergency refuge device for transfer feeder
JPS6243805B2 (en)
JPH04340104A (en) Loader control device
JP2002175104A (en) Machine tool having abnormal load monitoring function
JPH04160605A (en) Collision preventing device for automatic operating machine tool
JP2880211B2 (en) Tool load monitoring control method
JP7376329B2 (en) Electric motor control device and electric motor control method
JP2591367B2 (en) Loader teaching device
JP3834997B2 (en) Machine Tools
US6626735B2 (en) Method of stopping machining operation in machine tool and machining controlling apparatus for implementing the same
JPH04315552A (en) Machine tool
JPH01205946A (en) Safety device for nc automatic lathe
JPH1110476A (en) Loader controller

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131017

Year of fee payment: 16

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131017

Year of fee payment: 16

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141017

Year of fee payment: 17

EXPY Cancellation because of completion of term