JP3091572B2 - 電源異常対応制御を備えた数値制御工作機械装置 - Google Patents

電源異常対応制御を備えた数値制御工作機械装置

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JP3091572B2
JP3091572B2 JP04170731A JP17073192A JP3091572B2 JP 3091572 B2 JP3091572 B2 JP 3091572B2 JP 04170731 A JP04170731 A JP 04170731A JP 17073192 A JP17073192 A JP 17073192A JP 3091572 B2 JP3091572 B2 JP 3091572B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、計算機により工作機械
の駆動を制御する数値制御工作機械装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、数値制御工作機械装置は、工作
機械のアクチュエータを駆動制御する駆動装置と、数値
情報に基づいて各アクチュエータの制御指令を生成して
各駆動装置に出力する計算機装置とを含んで構成され
る。このような数値制御工作機械装置では、計算機の電
源電圧が瞬時停電等により異常に低下すると、重要なデ
ータの喪失、制御の異常動作、加工機械の異常動作等の
不都合が生ずることがある。従来、このような入力電源
異常に対して数値制御工作機械装置を保護するため、入
力電源と数値制御工作機械装置との間に無停電電源装置
を設置することが一般に行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、停電等の電
源異常時に、無停電電源装置から数値制御工作機械装置
を構成する全ての構成装置に十分な電力を供給しようと
すると、無停電電源装置の容量が大きくなってしまい、
特に、工作機械の大形化に伴って数値制御装置の電力容
量がKVAから数十KVAを使用するような場合には、
その設備に多大な費用がかかる。
【0004】そこで、無停電電源装置の容量を少なくす
る方法として、従来、数値制御工作機械装置のシステム
上特に電源の異常(瞬時電圧低下・瞬断、停電等)に敏
感な構成部分に限って、例えば計算機、アクチュエータ
の駆動装置の制御回路等に限って、無停電電源を供給す
ることが考案されている。
【0005】この方法によると、入力電源の異常が頻発
している状態でも、計算機や駆動装置の制御回路等は通
常の動作を行うことができる。しかし、無停電電源装置
の電力が供給されない制御対象、例えばテーブル送り装
置のアクチュエータやカッタ等の加工具のアクチュエー
タが停止してしまうことがある。そのため、計算機や制
御回路が認識している制御対象の状態と、実際の状態と
にずれが生ずる場合があり、電源異常が回復したとき
に、制御対象である加工具等が異常動作し、ワーク等と
干渉して破損したり、機械を損傷する恐れがあるという
問題がある。
【0006】本発明の目的は、無停電電源装置の容量を
小さく抑えるとともに、工作機械各部の損傷を防止でき
る数値制御工作機械装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、工作機械のア
クチュエータを駆動制御する駆動装置と、数値情報に基
づいて前記アクチュエータの制御指令を生成して前記駆
動装置に出力する計算機装置と、前記駆動装置の制御回
路と前記計算機装置に電力を供給する無停電電源装置と
を含んでなる数値制御工作機械装置において、前記無停
電電源装置の入力電源の電圧低下を検出して電源異常検
出信号を出力する電源異常検出手段と、該手段から出力
される電源異常検出信号に基づいて電源異常の継続時間
を計測する異常時間計測手段と、該異常時間計測手段か
ら出力される異常時間の長さに応じて、予め定められた
駆動装置に待避指令と加工中断指令を選択出力するとと
もに、電源異常回復時の加工制御再開に必要なデータを
記憶させる異常対応制御手段を設けたことを特徴とす
る。
【0008】前記異常時間計測手段と、前記異常対応制
御手段は、前記計算機装置のメモリに予めプログラムさ
れた内容により実現することができる。 また、異常対
応制御手段は、異常時間が第1の設定値以下のとき前記
待避指令を出力し、異常時間が第1の設定値を超え第2
の設定値以下のとき前記停止指令を出力し、異常時間が
第2の設定値を超えたとき前記データの記憶を行わせる
ように構成することが好ましい。
【0009】さらに、異常対応制御手段は、異常時間が
第1の設定値を超えた後第2の設定値を超えない場合
は、前記待避指令を解除して数値制御を再開させること
が好ましい。
【0010】
【作用】このように構成することにより、本発明によれ
ば次の作用により目的が達成できる。
【0011】まず、瞬時停電等の極短時間の異常でも許
容できない計算機装置と駆動装置の制御回路について
は、無停電電源装置から常時電力が供給されるので、電
源異常が生じても正常な機能を確保できるとともに、そ
れらの所要電力は比較的小さいのでシステム上の問題は
ない。一方、ワークや工具の送り装置又は加工具の駆動
装置のアクチュエータは、瞬時停電等の短時間(第1の
設定値以下の時間)の異常は許容できることに鑑み、無
停電電源装置の負荷から外して無停電電源装置の容量を
軽減している。この場合、前述したように、異常時間が
長くなると、停電回復時にワークと工具の干渉等の不都
合が発生するが、本発明によれば、電源異常が発生した
第1の段階(第1の設定値以下)では、工具等の制御対
象のアクチュエータを待避させるようにしていることか
ら、回復時の干渉等を防止できる。また、異常時間が第
1の設定値を超え第2の設定値以下の第2の段階では、
工具等の制御対象のアクチュエータを停止させる一加工
工程を停止させていることから、回復時の干渉等を防止
できる。また、異常時間が第2の設定値を超えた第3段
階では、第1と第2の段階の対応に加えて、加工再開時
に備えて必要なデータを記憶するようにしていることか
ら、異常回復時に円滑に加工を再開できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明に係る数値制御プリント板穴明
機の一実施例を示す全体ブロック構成図である。本実施
例装置の電源系統は、入力電源(AC)を投入・遮断す
る遮断器1と、カミナリ等のサージを除去するサージキ
ラー2と、ノイズを減衰させる3相ラインフィルタ3
と、無停電電源装置4と、直流電源装置とを備えて構
成されている。本実施例の数値制御プリント板穴明け機
は、計算機装置7と、この計算機装置7を介して穴明け
機を操作する操作部8と、計算機装置7に各種の指令を
入力する指令部9と、計算機装置7から入力される制御
指令に応じてサーボモータ11を駆動制御するサーボモ
ータ駆動装置10と、計算機装置7から入力される制御
指令に応じてスピンドルモータ13を駆動制御するスピ
ンドルモータ駆動装置12と、無停電電源装置4の入力
電圧の異常を検出する電源異常検出回路とを含んで構
成されている。
【0013】サーボモータ駆動装置10とスピンドルモ
ータ12の各モータ用の電源は、無停電電源装置4の入
力側から供給するようにしている。計算機装置7の電源
と、スピンドルモータ駆動装置12の制御回路の電源
と、電源異常検出回路の電源は、直流電源装置から
供給するようにしている。サーボモータ駆動装置10の
制御回路の電源は無停電電源装置4から供給するように
している。
【0014】電源異常検出回路では、AC入力電源の
瞬時電圧低下、瞬断を検出してその電源異常の時間だけ
DCレベルに変換した検出信号を計算機装置7に出力す
るようになっている。
【0015】計算機装置7は、図2に示すブロック図の
ように、中央処理ユニット(CPU)7Aと、制御プロ
グラム登録用およびデータ待避用のメモリ7Bと、電源
異常時間測定回路7Cとを含んで構成されている。電源
異常時間測定回路7Cは、電源異常検出回路から出力
される電源異常の検出信号を取り込み、電源異常の継続
時間(異常時間)を計測し、異常時間の幅に応じて設定
された3段階(レベル1,2,3)に分け、CPU7A
の入出力(I/O)部が読み取り可能な電気信号に変換
し出力する。本実施例では、レベル1は200ms以
下、レベル2は200msを超え500ms以下、レベ
ル3は500msを超えた場合として設定している。
【0016】CPU7Aは、本発明の特徴部にかかる異
常対応制御手段を含んで構成される。この異常対応制御
手段はI/O制御部を介して異常検出信号を取り込み、
レベル1の場合は、電源瞬断と判断して加工対象のワー
クから制御対象の工具等を一時待避させる。レベル2の
場合は、数値制御装置をシングル停止させ加工中断を行
なう。ここでシングル停止とは、一連の加工工程の内の
現在実行している一つの加工工程を停止することをい
う。レベル3の信号が出力された場合は、停電と判断し
て、レベル1、2の処理を実施した後、停電復帰後の加
工再開に必要な各種データをメモリ部に記憶する。この
データとしては、加工中断に伴う再加工続行時に必要な
データをいう。また、レベル1の信号のみでレベル2の
信号が出力されない場合は、加工対象であるワークから
制御対象の一時待避を解除して再び加工を再開させる。
これらの一連の制御は、予めメモリ7Bに記憶されたプ
ログラムをCPU7Aが実行することにより実現してい
る。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
万一入力電源に異常発生しても、加工対象の保護、機械
の保護を達成できるとともに、加工中断後の加工再開が
円滑に行えるので、装置稼働率の低減等の防止に効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の数値制御プリント板穴明機
のブロック構成図である。
【図2】図1の計算機装置の内部ブロック図である。
【符号の説明】
1 遮断器 2 サージキラー 3 3相ラインフィルタ 4 無停電電源装置 異常時間計測回路 6 直流電源装置 7 計算機装置 7A CPU 7B メモリ 7C 電源瞬断時間測定回路 8 操作部 9 指令部 10 サーボモータ駆動装置 11 サーボモータ 12 スピンドルモータ駆動装置 13 スピンドルモータ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工作機械のアクチュエータを駆動制御す
    る駆動装置と、数値情報に基づいて前記アクチュエータ
    の制御指令を生成して前記駆動装置に出力する計算機装
    置と、前記駆動装置の制御回路と前記計算機装置に電力
    を供給する無停電電源装置とを含んでなる数値制御工作
    機械装置において、前記無停電電源装置の入力電源の電
    圧低下を検出して電源異常検出信号を出力する電源異常
    検出手段と、該手段から出力される電源異常検出信号に
    基づいて電源異常の継続時間を計測する異常時間計測手
    段と、該異常時間計測手段から出力される異常時間の長
    さに応じて、予め定められた駆動装置に待避指令と加工
    中断指令を選択出力するとともに、電源異常回復時の加
    工制御再開に必要なデータを記憶させる異常対応制御手
    段を設けたことを特徴とする数値制御工作機械装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記異常対応制御手
    段は、異常時間が第1の設定値以下のとき前記待避指令
    を出力し、異常時間が第1の設定値を超え第2の設定値
    以下のとき前記停止指令を出力し、異常時間が第2の設
    定値を超えたとき前記データの記憶を行わせることを特
    徴とする数値制御工作機械装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、異常時間が第1の設
    定値を超えた後、第2の設定値を超えない場合は、前記
    待避指令を解除して駆動制御を再開させることを特徴と
    する数値制御工作機械装置。
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