JP3079837B2 - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
- Publication number
- JP3079837B2 JP3079837B2 JP05132347A JP13234793A JP3079837B2 JP 3079837 B2 JP3079837 B2 JP 3079837B2 JP 05132347 A JP05132347 A JP 05132347A JP 13234793 A JP13234793 A JP 13234793A JP 3079837 B2 JP3079837 B2 JP 3079837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- value
- torque value
- calculating
- sampling
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御装置に関し、
特に定周速旋削加工時に於ける被加工物把持手段からの
被加工物の脱落を検知する機能を有する数値制御装置に
関する。
特に定周速旋削加工時に於ける被加工物把持手段からの
被加工物の脱落を検知する機能を有する数値制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、被加工物（以後、ワークと称す
る）の端面を旋削加工する場合の一例を示す図である。
刃物台はＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能な構造となっ
ており刃物台がＸ軸方向に移動しながらワークの端面の
旋削加工を行なう。この時工具の刃先位置とワークとの
相対的な周速を一定とする制御のことを定周速制御とい
う。例えば、同図（Ａ）において刃先位置がワークの回
転中心からＲ離れている時の主軸回転数をＮ回転とする
と周速は２πＲＮとなる。そして同図（Ｂ）のように刃
先位置がＲ／２へ移動したとすると、その時の主軸回転
数は周速が一定なので２Ｎとなる。従って、ワーク把持
手段によるワークの把握力とワークに掛かる遠心力及び
切削力のバランスが逆転した時にはワークがワーク把持
手段から脱落するおそれがある。図５は、従来技術にお
けるワーク脱落検知機能を有する数値制御装置の一例を
示すブロック図である。プログラムメモリ１に格納され
ている加工プログラムをプログラム解釈部２が読み込
み、加工プログラムの各加工パート毎に設定された負荷
監視領域、負荷監視軸などの指令値を解釈して負荷デー
タサンプリング部３に指令する。
る）の端面を旋削加工する場合の一例を示す図である。
刃物台はＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能な構造となっ
ており刃物台がＸ軸方向に移動しながらワークの端面の
旋削加工を行なう。この時工具の刃先位置とワークとの
相対的な周速を一定とする制御のことを定周速制御とい
う。例えば、同図（Ａ）において刃先位置がワークの回
転中心からＲ離れている時の主軸回転数をＮ回転とする
と周速は２πＲＮとなる。そして同図（Ｂ）のように刃
先位置がＲ／２へ移動したとすると、その時の主軸回転
数は周速が一定なので２Ｎとなる。従って、ワーク把持
手段によるワークの把握力とワークに掛かる遠心力及び
切削力のバランスが逆転した時にはワークがワーク把持
手段から脱落するおそれがある。図５は、従来技術にお
けるワーク脱落検知機能を有する数値制御装置の一例を
示すブロック図である。プログラムメモリ１に格納され
ている加工プログラムをプログラム解釈部２が読み込
み、加工プログラムの各加工パート毎に設定された負荷
監視領域、負荷監視軸などの指令値を解釈して負荷デー
タサンプリング部３に指令する。
【０００３】一方、Ｘ軸サーボ増幅器９及びＺ軸サーボ
増幅器８によりＸ軸サーボモータ１４及びＺ軸サーボモ
ータ１３を駆動する場合に発生するトルクを電流値とし
て検出する。Ｘ軸電流トルク値変換部７およびＺ軸電流
トルク値変換部６はＸ軸サーボ増幅器９及びＺ軸サーボ
増幅器８からの電流値をトルク値にＡＤ変換する。負荷
データサンプリング部３はプログラム解釈部２からの指
令によりＸ軸電流トルク値変換部７及びＺ軸電流トルク
値変換部６から各軸のトルク値を負荷データとしてサン
プリングする。サンプリングデータ比較部５は、負荷デ
ータサンプリング部３でサンプリングされた負荷データ
と、あらかじめ負荷監視制限値設定部４に設定された負
荷監視制限値とを読込んで比較し、負荷データの方が負
荷監視制限値より大きくなったときにアラーム発生部１
０を介してアラームを出して機械を停止する。尚、この
比較は各軸毎に行なわれ、いずれか一つの軸の負荷デー
タが負荷監視制限値より大きくなったときにアラームを
出している。また、あらかじめ設定する負荷監視制限値
は初品ワークの旋削加工時に発生したトルク値に係数を
乗じたものが自動設定される。このような数値制御装置
により、定周速制御においてワークの旋削加工を行なう
際に発生するおそれのあるワーク把持手段からのワーク
の脱落を検知することができる。
増幅器８によりＸ軸サーボモータ１４及びＺ軸サーボモ
ータ１３を駆動する場合に発生するトルクを電流値とし
て検出する。Ｘ軸電流トルク値変換部７およびＺ軸電流
トルク値変換部６はＸ軸サーボ増幅器９及びＺ軸サーボ
増幅器８からの電流値をトルク値にＡＤ変換する。負荷
データサンプリング部３はプログラム解釈部２からの指
令によりＸ軸電流トルク値変換部７及びＺ軸電流トルク
値変換部６から各軸のトルク値を負荷データとしてサン
プリングする。サンプリングデータ比較部５は、負荷デ
ータサンプリング部３でサンプリングされた負荷データ
と、あらかじめ負荷監視制限値設定部４に設定された負
荷監視制限値とを読込んで比較し、負荷データの方が負
荷監視制限値より大きくなったときにアラーム発生部１
０を介してアラームを出して機械を停止する。尚、この
比較は各軸毎に行なわれ、いずれか一つの軸の負荷デー
タが負荷監視制限値より大きくなったときにアラームを
出している。また、あらかじめ設定する負荷監視制限値
は初品ワークの旋削加工時に発生したトルク値に係数を
乗じたものが自動設定される。このような数値制御装置
により、定周速制御においてワークの旋削加工を行なう
際に発生するおそれのあるワーク把持手段からのワーク
の脱落を検知することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の数値制
御装置においては、初品ワークの旋削加工を行なってか
ら負荷監視制限値を設定する必要がある。従って、あく
までも初品ワークが正常に旋削加工されなければ適正な
負荷監視制限値を設定することができないという問題が
あった。本発明は上述の様な事情からなされたものであ
り、本発明の目的は、初品ワークの旋削加工中に適正な
負荷監視制限値を設定できる数値制御装置を提供するこ
とにある。
御装置においては、初品ワークの旋削加工を行なってか
ら負荷監視制限値を設定する必要がある。従って、あく
までも初品ワークが正常に旋削加工されなければ適正な
負荷監視制限値を設定することができないという問題が
あった。本発明は上述の様な事情からなされたものであ
り、本発明の目的は、初品ワークの旋削加工中に適正な
負荷監視制限値を設定できる数値制御装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は被加工物把持手
段を備えた主軸と、送り機構を備えた刃物台とを加工プ
ログラムに従って制御する数値制御装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、前記被加工物把持手段に把
持されている被加工物の端面を旋削加工する場合に発生
する送り軸のトルクのうち、前記被加工物の長手方向成
分及び端面方向成分のトルク値を検出する検出手段と、
前記加工プログラムの旋削加工指令ブロックの任意の区
間における前記検出手段からのトルク値をサンプリング
するサンプリング手段と、サンプリングされた前記被加
工物の長手方向成分のトルク値の最大値と端面方向成分
のトルク値の最大値との比を演算する第１の演算手段
と、前記第１の演算手段による演算値を設定する設定手
段と、前記旋削加工指令ブロックの任意の区間の終了直
後から前記サンプリング手段でサンプリングされる前記
被加工物の長手方向成分のトルク値と端面方向成分のト
ルク値の比を演算する第２の演算手段と、前記設定手段
に設定されている演算値と前記第２の演算手段で演算さ
れた演算値とを比較することにより、前記被加工物が前
記被加工物把持手段から脱落することを検知する比較手
段とを具備することによって達成される。
段を備えた主軸と、送り機構を備えた刃物台とを加工プ
ログラムに従って制御する数値制御装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、前記被加工物把持手段に把
持されている被加工物の端面を旋削加工する場合に発生
する送り軸のトルクのうち、前記被加工物の長手方向成
分及び端面方向成分のトルク値を検出する検出手段と、
前記加工プログラムの旋削加工指令ブロックの任意の区
間における前記検出手段からのトルク値をサンプリング
するサンプリング手段と、サンプリングされた前記被加
工物の長手方向成分のトルク値の最大値と端面方向成分
のトルク値の最大値との比を演算する第１の演算手段
と、前記第１の演算手段による演算値を設定する設定手
段と、前記旋削加工指令ブロックの任意の区間の終了直
後から前記サンプリング手段でサンプリングされる前記
被加工物の長手方向成分のトルク値と端面方向成分のト
ルク値の比を演算する第２の演算手段と、前記設定手段
に設定されている演算値と前記第２の演算手段で演算さ
れた演算値とを比較することにより、前記被加工物が前
記被加工物把持手段から脱落することを検知する比較手
段とを具備することによって達成される。
【０００６】
【作用】本発明にあっては、ワークが脱落する直前の現
象であるワークがＺ軸方向に工具を押し、Ｚ軸サーボモ
ータの負荷が急激に上昇することを利用してＺ軸サーボ
モータとＸ軸サーボモータのトルク値の比を負荷監視制
限値としているので、加工条件を問わず不変的なワーク
の脱落を検知することが可能となる。
象であるワークがＺ軸方向に工具を押し、Ｚ軸サーボモ
ータの負荷が急激に上昇することを利用してＺ軸サーボ
モータとＸ軸サーボモータのトルク値の比を負荷監視制
限値としているので、加工条件を問わず不変的なワーク
の脱落を検知することが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図１は、本発明における数値制御装
置の一実施例を図５に対応させて示すブロック図であ
り、同一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。本
発明装置は負荷監視制限値演算部１１及びサンプリング
データ演算部１２が新たに設けられている。この動作例
を図２のフローチャート及び図３の加工プログラム例に
基づいて以下に説明する。この加工プログラムにおける
Ｇ９６ Ｓ１００で毎分１００メートルの周速制御入り
を指定し、ＶＬＭＯＮ［１］＝３で負荷監視場所の指
定、負荷監視軸の指定及び負荷監視の開始を指定する。
Ｇ０１指令でＸ１００からＸ０までの切削送りを指定
し、指令Ｄで切削開始点から切削終了点までの区間の分
割、すなわち負荷監視制限値を求めるためのサンプリン
グ区間と、求められた負荷監視制限値に対して負荷監視
を行なう区間との２区間の分割を指定する。ＶＬＭＯＮ
［１］＝０で負荷監視のキャンセル、Ｇ９７で定周速制
御のキャンセルを指定する。
て詳細に説明する。図１は、本発明における数値制御装
置の一実施例を図５に対応させて示すブロック図であ
り、同一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。本
発明装置は負荷監視制限値演算部１１及びサンプリング
データ演算部１２が新たに設けられている。この動作例
を図２のフローチャート及び図３の加工プログラム例に
基づいて以下に説明する。この加工プログラムにおける
Ｇ９６ Ｓ１００で毎分１００メートルの周速制御入り
を指定し、ＶＬＭＯＮ［１］＝３で負荷監視場所の指
定、負荷監視軸の指定及び負荷監視の開始を指定する。
Ｇ０１指令でＸ１００からＸ０までの切削送りを指定
し、指令Ｄで切削開始点から切削終了点までの区間の分
割、すなわち負荷監視制限値を求めるためのサンプリン
グ区間と、求められた負荷監視制限値に対して負荷監視
を行なう区間との２区間の分割を指定する。ＶＬＭＯＮ
［１］＝０で負荷監視のキャンセル、Ｇ９７で定周速制
御のキャンセルを指定する。
【０００８】プログラム解釈部２は、加工プログラムを
プログラムメモリ１から読み出して解釈し、負荷監視指
定コードを検出すると、それに続く切削終了点と２区間
に分割したＤ点を読み込む（ステップＳ１）。その後切
削終了点を目標に関数発生を行なう（ステップＳ２）。
ワークの旋削加工工程に入ると同時に、Ｘ軸サーボ増幅
器９及びＺ軸サーボ増幅器８は、Ｘ軸サーボモータ１４
及びＺ軸サーボモータ１３を駆動する時に生ずる電流値
を検出する。Ｘ軸電流トルク値変換部７及びＺ軸電流ト
ルク値変換部６はＸ軸サーボ増幅器９及びＺ軸サーボ増
幅器８からの電流値をトルク値にＡＤ変換する。負荷デ
ータサンプリング部３は、Ｘ軸電流トルク値変換部７及
びＺ軸電流トルク値変換部６からのトルク値を負荷デー
タとして加工プログラムで指令された区間のＤ点に到達
するまでの間、サンプリングする（ステップＳ３，Ｓ
４）。次に、Ｄ点に到達すると負荷監視制限値演算部１
１は、サンプリングした負荷データの最大値を各軸毎に
取り込み、絶対値をとってＺ軸とＸ軸の比をとり（ステ
ップＳ５）、その比の値に対して１２０％の値を負荷監
視制限値として負荷監視制限値設定部４に設定する（ス
テップＳ６）。
プログラムメモリ１から読み出して解釈し、負荷監視指
定コードを検出すると、それに続く切削終了点と２区間
に分割したＤ点を読み込む（ステップＳ１）。その後切
削終了点を目標に関数発生を行なう（ステップＳ２）。
ワークの旋削加工工程に入ると同時に、Ｘ軸サーボ増幅
器９及びＺ軸サーボ増幅器８は、Ｘ軸サーボモータ１４
及びＺ軸サーボモータ１３を駆動する時に生ずる電流値
を検出する。Ｘ軸電流トルク値変換部７及びＺ軸電流ト
ルク値変換部６はＸ軸サーボ増幅器９及びＺ軸サーボ増
幅器８からの電流値をトルク値にＡＤ変換する。負荷デ
ータサンプリング部３は、Ｘ軸電流トルク値変換部７及
びＺ軸電流トルク値変換部６からのトルク値を負荷デー
タとして加工プログラムで指令された区間のＤ点に到達
するまでの間、サンプリングする（ステップＳ３，Ｓ
４）。次に、Ｄ点に到達すると負荷監視制限値演算部１
１は、サンプリングした負荷データの最大値を各軸毎に
取り込み、絶対値をとってＺ軸とＸ軸の比をとり（ステ
ップＳ５）、その比の値に対して１２０％の値を負荷監
視制限値として負荷監視制限値設定部４に設定する（ス
テップＳ６）。
【０００９】そして、Ｄ点を越えてから目標点までの切
削時においては、サンプリングデータ演算部１２が、負
荷データサンプリング部３に逐時読み込まれるＺ軸の負
荷データとＸ軸の負荷データの絶対値の比をとる。サン
プリングデータ比較部５は、その比の値と負荷監視制限
値設定部４に設定された負荷監視制限値を比較する（ス
テップＳ７，ステップＳ８）。そして、比較の結果負荷
監視制限値よりも比の値の方が小さい場合は、目標点に
到達するまでステップＳ７，Ｓ８を繰り返す。負荷監視
制限値よりも比の値の方が大きくなった場合は、ワーク
が脱落する危険があるとして、アラーム発生部１０を介
してアラームを表示して機械を停止する（ステップＳ１
０）。なお、上述した実施例では負荷監視制限値とし
て、サンプリング区間の最大値の比の１２０％を用いた
が、これに限るものではなく、切削条件、機械仕様等に
より適切な％とすることができる。
削時においては、サンプリングデータ演算部１２が、負
荷データサンプリング部３に逐時読み込まれるＺ軸の負
荷データとＸ軸の負荷データの絶対値の比をとる。サン
プリングデータ比較部５は、その比の値と負荷監視制限
値設定部４に設定された負荷監視制限値を比較する（ス
テップＳ７，ステップＳ８）。そして、比較の結果負荷
監視制限値よりも比の値の方が小さい場合は、目標点に
到達するまでステップＳ７，Ｓ８を繰り返す。負荷監視
制限値よりも比の値の方が大きくなった場合は、ワーク
が脱落する危険があるとして、アラーム発生部１０を介
してアラームを表示して機械を停止する（ステップＳ１
０）。なお、上述した実施例では負荷監視制限値とし
て、サンプリング区間の最大値の比の１２０％を用いた
が、これに限るものではなく、切削条件、機械仕様等に
より適切な％とすることができる。
【００１０】
【発明の効果】以上のように本発明の数値制御装置によ
れば、初品ワークの旋削加工中に適正な負荷監視制限値
を求めているので、初品ワークの旋削加工においてもワ
ークの脱落を検知することが可能となる。
れば、初品ワークの旋削加工中に適正な負荷監視制限値
を求めているので、初品ワークの旋削加工においてもワ
ークの脱落を検知することが可能となる。
【図１】本発明の数値制御装置の一例を示すブロック図
である。
である。
【図２】本発明装置の動作手順を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図３】本発明装置に用いる加工プログラム例を示す図
である。
である。
【図４】被加工物の端面を旋削加工する場合の例を示す
図である。
図である。
【図５】従来技術における数値制御装置の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１ プログラムメモリ ２ プログラム解釈部 ３ 負荷データサンプリング部 ４ 負荷監視制限値設定部 ５ サンプリングデータ比較部 ６ Ｚ軸電流トルク値変換部 ７ Ｘ軸電流トルク値変換部 ８ Ｚ軸サーボ増幅器 ９ Ｘ軸サーボ増幅器 １０ アラーム発生部 １１ 負荷監視制限値演算部 １２ サンプリングデータ演算部 １３ Ｚ軸サーボモータ １４ Ｘ軸サーボモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 B25J 13/00 - 13/08
Claims (1)
- 【請求項１】被加工物把持手段を備えた主軸と、送り機
構を備えた刃物台とを加工プログラムに従って制御する
数値制御装置において、前記被加工物把持手段に把持さ
れている被加工物の端面を旋削加工する場合に発生する
送り軸のトルクのうち、前記被加工物の長手方向成分及
び端面方向成分のトルク値を検出する検出手段と、前記
加工プログラムの旋削加工指令ブロックの任意の区間に
おける前記検出手段からのトルク値をサンプリングする
サンプリング手段と、サンプリングされた前記被加工物
の長手方向成分のトルク値の最大値と端面方向成分のト
ルク値の最大値との比を演算する第１の演算手段と、前
記第１の演算手段による演算値を設定する設定手段と、
前記旋削加工指令ブロックの任意の区間の終了直後から
前記サンプリング手段でサンプリングされる前記被加工
物の長手方向成分のトルク値と端面方向成分のトルク値
の比を演算する第２の演算手段と、前記設定手段に設定
されている演算値と前記第２の演算手段で演算された演
算値とを比較することにより、前記被加工物が前記被加
工物把持手段から脱落することを検知する比較手段とを
備えるようにしたことを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05132347A JP3079837B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05132347A JP3079837B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324726A JPH06324726A (ja) | 1994-11-25 |
| JP3079837B2 true JP3079837B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15079229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05132347A Expired - Fee Related JP3079837B2 (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079837B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP05132347A patent/JP3079837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06324726A (ja) | 1994-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR960005985B1 (ko) | 서어보 모우터에 의해 구동되는 기계 작동부의 충돌 검출 방법 | |
| JP3363958B2 (ja) | ドリル加工方式 | |
| JP2719345B2 (ja) | 力センサを用いた加工制御装置 | |
| KR0144650B1 (ko) | 서보모터의 이상부하 검출 제어방법 | |
| US4748554A (en) | Machine monitoring system using motion detection for synchronization | |
| US4604560A (en) | Numerical control machine tool with an emergency origin returning function | |
| JP3259371B2 (ja) | 工作機械のワーク保持方法及びその装置 | |
| JPH10143216A (ja) | 可動ユニットの衝突検出装置 | |
| JP3079837B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP4240517B2 (ja) | サーボモータおよび多関節ロボットの異常負荷検出制御方法 | |
| JPH0751999A (ja) | 工具破損検出方式 | |
| JP2870482B2 (ja) | サーボモータの位置制御方法および制御装置 | |
| JP3244326B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP2880211B2 (ja) | 工具負荷監視制御方法 | |
| JP2002328707A (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH0751992A (ja) | 穴開け加工方式 | |
| JPS62246408A (ja) | 深穴ドリルサイクル制御方式 | |
| JP2791733B2 (ja) | 工具交換方法 | |
| JPH0854915A (ja) | 加工負荷監視方式 | |
| JP3361119B2 (ja) | 旋盤における小径ドリル加工方法 | |
| JPH0751976A (ja) | 主軸異常負荷時停止制御方式 | |
| JPH03178721A (ja) | 数値制御工作機械の同期タッピング装置 | |
| JP2008253132A (ja) | サーボモータおよび多関節ロボットの異常負荷検出制御方法 | |
| JP2001071235A (ja) | 数値制御装置 | |
| JPH0885044A (ja) | 加工負荷監視方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |