JP3534202B2 - 工作機械の自動減速装置 - Google Patents
工作機械の自動減速装置Info
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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、ＮＣ装置により制御さ
れる工作機械の移動体の送り速度の減速を制御する工作
機械の自動減速装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】マシニングセンタ等ＮＣ装置により制御
され、自動的に加工を行う工作機械においては、機械の
原点、およびこの原点を起点とする座標系が設定され、
この座標系の座標値、加工データ、その他必要なデータ
をＮＣ装置に設定することにより、被加工物が所望の形
状に加工される。このような工作機械では、テーブル、
コラム、主軸頭などの移動体の移動領域の両端部に、デ
ッドストッパが配置され、そのデッドストッパの内側
に、移動体の制動に必要な制動領域が設定され、この制
動領域の内側が加工領域として設定されている。 【０００３】図４は、工作機械の原点と、加工領域、制
動領域およびデッドストッパの関係を示す図である。こ
の図で、Ｏは工作機械の原点（以下単に原点という）、
Ａは加工領域で、ＡX1、ＡX2、ＡY1、ＡY2、は加工領域
の縁部を示す。この図の場合、原点Ｏが加工領域Ａの縁
部ＡX1とＡY1の交点に設定されている。Ｄはデッドスト
ッパを設置した位置で、移動体の移動が機械的に阻止さ
れる位置である。そして、加工領域ａの縁部ＡX1、
ＡX2、ＡY1、ＡY2とデッドストッパを設置した位置Ｄの
間が、移動体の制動領域となる。Ｔ1、Ｔ2は制動領域に
設定された減速開始点と制動開始点である。減速開始点
Ｔ1 は、移動体が加工領域からデッドストッパ方向に向
かうとき、移動体の送り速度の減速を開始する点（ＮＣ
装置からの送りモータに対する減速指令が出力される
点）として設定され、制動開始点Ｔ2 は、移動体が減速
開始点Ｔ1 からデッドストッパの位置Ｄに向かうとき、
発電制動により移動体に制動力を作用させ始める点とし
て設定されている。 【０００４】たとえば、移動体を工作機械のテーブルと
した場合、このテーブル上に、その工作機械で加工する
最も重い被加工物を載置し、そのテーブルをその工作機
械固有の最大早送り速度で移動させたとき、テーブルを
デッドストッパに衝突させることなく、デッドストッパ
の直前で停止させられるように、減速開始点Ｔ1 および
制動開始点Ｔ2 の位置が設定されている。 【０００５】図５は、減速開始点Ｔ1 、制動開始点Ｔ2
および位置Ｄと、移動体の送り速度およびその減速、制
動の関係を示す図で、横軸には移動体の移動方向（Ｘ方
向もしくはＹ方向）の位置、縦軸には移動体の移動速度
がとってある。横軸のＰT1は前記減速開始点Ｔ1 に相当
する位置、ＰT2は前記制動開始点Ｔ2 に相当する位置、
ＰD は前記デットストッパの位置Ｄに相当する位置を示
している。 【０００６】いま、移動体が送り速度Ｖ1 で、加工領域
から制動領域に向かって移動し、位置ＰT1に到達する
と、ＮＣ装置から減速指令が出力され、位置ＰT2に達す
る前に移動体は停止する。移動体が送り速度Ｖ2 で、加
工領域Ａから制動領域に向かって移動した場合には、位
置ＰT1に到達すると、ＮＣ装置から減速指令が出力さ
れ、位置ＰT2に達するまでに送り速度Ｖ3 に減速され、
位置ＰT2に達すると発電制動を受け位置ＰD の直前（移
動体がデットストッパに衝突する寸前の位置）で停止す
る。すなわち、この送り速度Ｖ2 が、その工作機械固有
の最大早送り速度になる。 【０００７】なお、工作機械固有の最大早送り速度Ｖ2
は、その工作機械の移動体の送り速度、重量、固定部材
と移動体との間の摩擦、その他の機械的な要因と、サー
ボアンプレシーバの遅れ時間、減速時間、位置ループゲ
イン、その他の電気的な要因を勘案し決定される。一般
には、この早送り速度Ｖ2 より遅い送り速度で工作機械
を使用している。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】特に、被加工物を自動
供給して加工するような工作機械の稼動効率を向上させ
るための一つの課題として、被加工物の交換位置と加工
位置の間の移動時間を短くすること、すなわち、移動体
の最大送り速度を大きくすることが求められている。し
かし、図５に示すように、工作機械固有の最大送り速度
Ｖ2 より早い送り速度Ｖm で移動体を移動させた場合、
移動体が加工領域から制動領域に侵入し、位置ＰT1に到
達して、ＮＣ装置から減速指令が出力され、移動体の送
り速度が減速されても、位置ＰT2に達するまでにその速
度を送り速度Ｖ3 に減速することができず、したがっ
て、位置ＰT2から発電制動を開始しても、位置ＰD に移
動体を停止させることができないため、移動体がデット
ストッパに衝突して、工作機械に損傷を生じる。 【０００９】このような事故を避けるために、加工領域
をそのままにして、制動領域を外側に向けて拡大する
と、工作機械が大形化する。また、デッドストッパの位
置をそのままにして、制動領域を加工領域の内側に向け
て拡大し、位置ＰT1を加工領域側に移動させると、その
工作機械で加工すべき被加工物の最大外形で決まる加工
領域を縮小することになり、さらに大きな工作機械を要
求されることになって、制動領域を外側に向けて拡大す
ることと同じ結果になる。いずれにしても、工作機械が
大形化し、床の占有面積やコストの増大を招くことにな
る。また、加工機械を大形化すると、移動体の移動距離
が長くなり、工作機械の稼動効率を低下させる要因にな
る。なお、移動体の送り速度の減速の開始を早めるため
に、加工領域内に検出手段を設けることは、位置ＰT1を
加工領域内に移動させることと同じことになる。 【００１０】本発明の目的は、床の占有面積やコストの
増大を招くことなく、移動体の送り速度を、工作機械固
有の最大早送り速度より早い送り速度にすることによ
り、工作機械の稼動効率を向上させることが可能な工作
機械の自動減速装置を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】１軸の座標系における移
動体の位置の座標値を検出手段で検出し、検出された座
標値と予め定められた座標データに基づいて被加工物の
加工を行う加工領域と、前記移動体が加工領域外に移動
したとき、減速、制動を行う減速開始点（例えば、図３
に示す実施例では、ＰＴ１に対応する点）と制動開始点
（例えば、図３に示す実施例では、ＰＴ２に対応する
点）が定められた制動領域が設定されている工作機械に
おいて、前記移動体の送り速度と前記移動体の重量とに
よって予め求められ、前記加工領域の両側に設定される
減速開始位置（例えば、図３に示す実施例では、Ｐｓに
対応する点）を格納する記憶部と、前記検出手段で検出
された前記移動体の座標値が前記減速開始位置（例え
ば、図３に示す実施例では、Ｐｓに対応する点）に到達
したか否かを判断する比較手段と、前記比較手段により
前記検出手段で検出された座標値が前記減速開始位置
（例えば、図３に示す実施例では、Ｐｓに対応する点）
に到達したと判断されたとき、前記移動体の減速指令を
出力する減速指令手段と、を設け、前記移動体の送り速
度及び重量に基づいて定められた前記減速開始位置（例
えば、図３に示す実施例では、Ｐｓに対応する点）に到
達したときの減速指令による減速速度で前記移動体の減
速を開始させ、前記移動体が前記減速開始点（例えば、
図３に示す実施例では、ＰＴ１に対応する点）に達する
までに、前記移動体の移動速度を、前記移動体の移動速
度よりも遅い送り速度である、工作機械固有の加工使用
時の最大早送り速度（例えば、図３に示す実施例では、
Ｖ２に対応する速度）にまで減速して（例えば、図３に
示す実施例では、Ｖｍ→Ｖ２、但しＶｍ＞Ｖ２）、デッ
ドストッパに衝突させることなく停止させる工作機械の
自動減速装置。 【００１２】 【作用】工作機械固有の早送り速度Ｖ2 より早い早送り
速度Ｖm で移動体を加工領域から制動領域へ移動させ、
移動体が減速開始位置に到達すると、減速指令手段から
減速指令が出力され、移動体が制動領域にある減速開始
点に到達するまでに、工作機械固有の早送り速度Ｖ2 ま
で減速される。したがって、工作機械固有の早送り速度
Ｖ2 より早い早送り速度Ｖm で移動体を移動させても、
移動体をデットストッパに衝突させることなく停止させ
ることができる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る工作機械の自動減速
装置のブロック図である。この図で、１はＮＣ装置の主
記憶部であり、送り速度の上限値、加速度等工作機械の
操作に関するデータの他、加工条件や被加工物に関する
各種のデータが格納されている。２はＮＣ装置の演算部
であり、工作機械が所望の加工を行うための種々の演算
を行う。３は工作機械の移動体を駆動するモータ、４は
モータ３に連結されて、モータ３が所定の角度回転する
度にパルスを出力するパルスゼネレータ、５は演算部２
で得られた指令に応じてモータ３を駆動するモータドラ
イブユニット、６はパルスゼネレータ４から出力される
パルスをカウントするカウンタである。 【００１４】７は移動体の送り速度および重量によって
予め求められた減速開始位置および減速速度を格納する
記憶部、８はＮＣ装置の演算部２から移動体の現在位置
を取出すウインド、９は減速回路である。減速回路９
は、記憶部７に記憶された値と、ウインド８で取出した
移動体の現在位置とを比較する比較器９１で構成されて
いる。上記ウインド８は、たとえば、シフトレジスタな
ど前記カウンタの最新情報を記録保持、出力できるもの
で構成されている。 【００１５】次に、上記記憶部７に格納する減速開始位
置を図２を参照して説明する。図２は図４と同じく移動
体の移動領域における各種の設定位置関係を示す図であ
る。この図で、図４に示す部分と同一部分には同一の符
号をつけて説明を省略する。点線で示すＳX1、ＳX2、Ｓ
Y1、ＳY2は、移動体の送り速度、重量によって求められ
た減速開始位置を示し、図の場合、加工領域Ａの各縁部
ＡX1、ＡX2、ＡY1、ＡY2に沿って設定されている。これ
ら減速開始位置ＳX1、ＳX2のＹ座標値は、ｙ1、ｙ2 、
また、減速開始位置ＳY1、ＳY2のＸ座標値は、ｘ1 、ｘ
2 であり、これらの座標値ｙ1 、ｙ2 、ｘ1 、ｘ2 は記
憶部７に格納されている。 【００１６】ここで、本実施例の動作を図３を参照して
説明する。図３は移動体の減速開始位置ＳY2、減速開始
点Ｔ1 、制動開始点Ｔ2 および位置Ｄと、移動体の送り
速度およびその減速、制動の関係を示す図であり、横軸
には、移動体の移動方向（片側のみ）の位置、縦軸に
は、移動体の送り速度がとってある。送り速度Ｖ1 、Ｖ
2 、Ｖm は、図５に示す送り速度Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖm と同
じ速度を示し、また、位置ＰT1、ＰT2、ＰD も、図５の
位置ＰT1、ＰT2、ＰD と同じ位置を示す。ＰS は、図２
に示す減速開始位置Ｓy2に相当する位置を示す。 【００１７】ウインド８には、演算部２から移動体の現
在位置の座標値が取り出されている。この座標値の取出
しは、移動体が工作機械固有の早送り速度Ｖ2 より早い
送り速度Ｖm で移動していること、および、移動体が減
速開始位置ＳX1、ＳX2、ＳY1、ＳY2で囲まれた加工領域
内から制動領域に向けて移動していることを条件として
行われる。なお、移動体の送り速度の判断は、演算部２
の送り指令データによりなされる。一方、比較器９１の
一方の入力端子には、記憶部７に記憶されているデータ
の中から、移動体の送り速度および重量に基づいて選択
された減速開始位置ＳX1、ＳX2、ＳY1、ＳY2の座標置ｙ
1 、ｙ2 、ｘ1 、ｘ2 が与えられており、他方の入力端
子にはウインド８に取り出された移動体の現在位置の座
標値が与えられている。 【００１８】いま、移動体が減速開始位置ＳX1、ＳX2、
ＳY1、ＳY2で囲まれる領域から制動領域に向けて送り速
度Ｖm で早送りされていると、ウインド８には移動体の
移動にしたがって現在位置の座標が取り出され、その座
標値が比較器９１に入力される。比較器９１は、記憶部
７から入力された座標値ｙ1 、ｙ2 、ｘ1 、ｘ2 とウイ
ンド８から入力された座標値を比較する。移動体が位置
ＳY2（図３では、位置ＰS ）に達すると、比較器９１は
これを検出して、演算部２に対してモータ３の減速指令
（減速速度を含む）を出力する。 【００１９】演算部２は、この指令に基づき直ちにモー
タドライブユニット５に指令を与え、モータ３を指令さ
れた減速速度で、移動体が位置ＰT1に達するまでに、移
動体の移動速度を早送り速度Ｖ2 まで減速させる。移動
体が位置ＰT1に到達したとき、その移動速度が工作機械
固有の早送り速度Ｖ2 まで減速されていれば、従来技術
と同様に、位置ＰT1から位置ＰT2まで移動する間に早送
り速度Ｖ2 を送り速度Ｖ3 に減速することができ、位置
ＰT2からの発電制動により位置ＰD の直前（移動体がデ
ッドストッパに衝突する寸前の位置）で停止させること
ができる。 【００２０】固有の最大早送り速度Ｖ2 が１３ｍ／ｍｉ
ｎの工作機械で、移動体の移動速度を早送り速度Ｖ2 よ
り早い送り速度Ｖm を１８ｍ／ｍｉｎ、２０ｍ／ｍｉｎ
として実験したところ、減速開始位置を減速開始点の手
前５７ｍｍに設定することにより移動体をデッドストッ
パに衝突させることなく停止させることができた。 【００２１】このように、本実施例では、減速開始点か
ら加工領域側に移動体の移動速度、重量に基づいて減速
開始位置を設定し、その座標位置と移動体の現在位置の
座標値を比較して、移動体の減速指令を出力するように
したので、工作機械固有の最大早送り速度より早い送り
速度で移動体を移動させることができる。 【００２２】なお、上述の実施例においては、移動体の
送り速度Ｖm に基づいて減速開始位置を設定する場合に
ついて説明したが、被加工物の大きさによっては、加工
領域内に減速開始位置を設定できないこともある。この
ような場合には、たとえば、図３に示すように、減速開
始位置を加工領域にできるだけ近い位置ＰS0に設定する
とともに、その位置ＰS0から減速を開始して、減速開始
点で移動体の送り速度が固有の最大早送り速度Ｖ2 にな
るように、送り速度を速度Ｖm0に設定するようにしても
良い。また、送り速度Ｖm を早くしておいて、発電制動
を開始する制動開始点を減速開始点側に移動させ、移動
体の制動距離を短くするようにしてもよい。 【００２３】 【発明の効果】以上述べたように、本発明は、移動体の
送り速度、重量等に基づいて減速開始位置を設定し、移
動体が減速開始位置に到達したとき減速指令を与え、減
速開始点に到達するまでに、移動体の移動速度をその工
作機械固有の最大早送り速度まで減速させるようにした
ので、工作機械を大形化して床の占有面積やコストの増
大を招くことなく、移動体の早送り速度を早くすること
ができ、工作機械の稼動効率を向上させることができ
る。
れる工作機械の移動体の送り速度の減速を制御する工作
機械の自動減速装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】マシニングセンタ等ＮＣ装置により制御
され、自動的に加工を行う工作機械においては、機械の
原点、およびこの原点を起点とする座標系が設定され、
この座標系の座標値、加工データ、その他必要なデータ
をＮＣ装置に設定することにより、被加工物が所望の形
状に加工される。このような工作機械では、テーブル、
コラム、主軸頭などの移動体の移動領域の両端部に、デ
ッドストッパが配置され、そのデッドストッパの内側
に、移動体の制動に必要な制動領域が設定され、この制
動領域の内側が加工領域として設定されている。 【０００３】図４は、工作機械の原点と、加工領域、制
動領域およびデッドストッパの関係を示す図である。こ
の図で、Ｏは工作機械の原点（以下単に原点という）、
Ａは加工領域で、ＡX1、ＡX2、ＡY1、ＡY2、は加工領域
の縁部を示す。この図の場合、原点Ｏが加工領域Ａの縁
部ＡX1とＡY1の交点に設定されている。Ｄはデッドスト
ッパを設置した位置で、移動体の移動が機械的に阻止さ
れる位置である。そして、加工領域ａの縁部ＡX1、
ＡX2、ＡY1、ＡY2とデッドストッパを設置した位置Ｄの
間が、移動体の制動領域となる。Ｔ1、Ｔ2は制動領域に
設定された減速開始点と制動開始点である。減速開始点
Ｔ1 は、移動体が加工領域からデッドストッパ方向に向
かうとき、移動体の送り速度の減速を開始する点（ＮＣ
装置からの送りモータに対する減速指令が出力される
点）として設定され、制動開始点Ｔ2 は、移動体が減速
開始点Ｔ1 からデッドストッパの位置Ｄに向かうとき、
発電制動により移動体に制動力を作用させ始める点とし
て設定されている。 【０００４】たとえば、移動体を工作機械のテーブルと
した場合、このテーブル上に、その工作機械で加工する
最も重い被加工物を載置し、そのテーブルをその工作機
械固有の最大早送り速度で移動させたとき、テーブルを
デッドストッパに衝突させることなく、デッドストッパ
の直前で停止させられるように、減速開始点Ｔ1 および
制動開始点Ｔ2 の位置が設定されている。 【０００５】図５は、減速開始点Ｔ1 、制動開始点Ｔ2
および位置Ｄと、移動体の送り速度およびその減速、制
動の関係を示す図で、横軸には移動体の移動方向（Ｘ方
向もしくはＹ方向）の位置、縦軸には移動体の移動速度
がとってある。横軸のＰT1は前記減速開始点Ｔ1 に相当
する位置、ＰT2は前記制動開始点Ｔ2 に相当する位置、
ＰD は前記デットストッパの位置Ｄに相当する位置を示
している。 【０００６】いま、移動体が送り速度Ｖ1 で、加工領域
から制動領域に向かって移動し、位置ＰT1に到達する
と、ＮＣ装置から減速指令が出力され、位置ＰT2に達す
る前に移動体は停止する。移動体が送り速度Ｖ2 で、加
工領域Ａから制動領域に向かって移動した場合には、位
置ＰT1に到達すると、ＮＣ装置から減速指令が出力さ
れ、位置ＰT2に達するまでに送り速度Ｖ3 に減速され、
位置ＰT2に達すると発電制動を受け位置ＰD の直前（移
動体がデットストッパに衝突する寸前の位置）で停止す
る。すなわち、この送り速度Ｖ2 が、その工作機械固有
の最大早送り速度になる。 【０００７】なお、工作機械固有の最大早送り速度Ｖ2
は、その工作機械の移動体の送り速度、重量、固定部材
と移動体との間の摩擦、その他の機械的な要因と、サー
ボアンプレシーバの遅れ時間、減速時間、位置ループゲ
イン、その他の電気的な要因を勘案し決定される。一般
には、この早送り速度Ｖ2 より遅い送り速度で工作機械
を使用している。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】特に、被加工物を自動
供給して加工するような工作機械の稼動効率を向上させ
るための一つの課題として、被加工物の交換位置と加工
位置の間の移動時間を短くすること、すなわち、移動体
の最大送り速度を大きくすることが求められている。し
かし、図５に示すように、工作機械固有の最大送り速度
Ｖ2 より早い送り速度Ｖm で移動体を移動させた場合、
移動体が加工領域から制動領域に侵入し、位置ＰT1に到
達して、ＮＣ装置から減速指令が出力され、移動体の送
り速度が減速されても、位置ＰT2に達するまでにその速
度を送り速度Ｖ3 に減速することができず、したがっ
て、位置ＰT2から発電制動を開始しても、位置ＰD に移
動体を停止させることができないため、移動体がデット
ストッパに衝突して、工作機械に損傷を生じる。 【０００９】このような事故を避けるために、加工領域
をそのままにして、制動領域を外側に向けて拡大する
と、工作機械が大形化する。また、デッドストッパの位
置をそのままにして、制動領域を加工領域の内側に向け
て拡大し、位置ＰT1を加工領域側に移動させると、その
工作機械で加工すべき被加工物の最大外形で決まる加工
領域を縮小することになり、さらに大きな工作機械を要
求されることになって、制動領域を外側に向けて拡大す
ることと同じ結果になる。いずれにしても、工作機械が
大形化し、床の占有面積やコストの増大を招くことにな
る。また、加工機械を大形化すると、移動体の移動距離
が長くなり、工作機械の稼動効率を低下させる要因にな
る。なお、移動体の送り速度の減速の開始を早めるため
に、加工領域内に検出手段を設けることは、位置ＰT1を
加工領域内に移動させることと同じことになる。 【００１０】本発明の目的は、床の占有面積やコストの
増大を招くことなく、移動体の送り速度を、工作機械固
有の最大早送り速度より早い送り速度にすることによ
り、工作機械の稼動効率を向上させることが可能な工作
機械の自動減速装置を提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】１軸の座標系における移
動体の位置の座標値を検出手段で検出し、検出された座
標値と予め定められた座標データに基づいて被加工物の
加工を行う加工領域と、前記移動体が加工領域外に移動
したとき、減速、制動を行う減速開始点（例えば、図３
に示す実施例では、ＰＴ１に対応する点）と制動開始点
（例えば、図３に示す実施例では、ＰＴ２に対応する
点）が定められた制動領域が設定されている工作機械に
おいて、前記移動体の送り速度と前記移動体の重量とに
よって予め求められ、前記加工領域の両側に設定される
減速開始位置（例えば、図３に示す実施例では、Ｐｓに
対応する点）を格納する記憶部と、前記検出手段で検出
された前記移動体の座標値が前記減速開始位置（例え
ば、図３に示す実施例では、Ｐｓに対応する点）に到達
したか否かを判断する比較手段と、前記比較手段により
前記検出手段で検出された座標値が前記減速開始位置
（例えば、図３に示す実施例では、Ｐｓに対応する点）
に到達したと判断されたとき、前記移動体の減速指令を
出力する減速指令手段と、を設け、前記移動体の送り速
度及び重量に基づいて定められた前記減速開始位置（例
えば、図３に示す実施例では、Ｐｓに対応する点）に到
達したときの減速指令による減速速度で前記移動体の減
速を開始させ、前記移動体が前記減速開始点（例えば、
図３に示す実施例では、ＰＴ１に対応する点）に達する
までに、前記移動体の移動速度を、前記移動体の移動速
度よりも遅い送り速度である、工作機械固有の加工使用
時の最大早送り速度（例えば、図３に示す実施例では、
Ｖ２に対応する速度）にまで減速して（例えば、図３に
示す実施例では、Ｖｍ→Ｖ２、但しＶｍ＞Ｖ２）、デッ
ドストッパに衝突させることなく停止させる工作機械の
自動減速装置。 【００１２】 【作用】工作機械固有の早送り速度Ｖ2 より早い早送り
速度Ｖm で移動体を加工領域から制動領域へ移動させ、
移動体が減速開始位置に到達すると、減速指令手段から
減速指令が出力され、移動体が制動領域にある減速開始
点に到達するまでに、工作機械固有の早送り速度Ｖ2 ま
で減速される。したがって、工作機械固有の早送り速度
Ｖ2 より早い早送り速度Ｖm で移動体を移動させても、
移動体をデットストッパに衝突させることなく停止させ
ることができる。 【００１３】 【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る工作機械の自動減速
装置のブロック図である。この図で、１はＮＣ装置の主
記憶部であり、送り速度の上限値、加速度等工作機械の
操作に関するデータの他、加工条件や被加工物に関する
各種のデータが格納されている。２はＮＣ装置の演算部
であり、工作機械が所望の加工を行うための種々の演算
を行う。３は工作機械の移動体を駆動するモータ、４は
モータ３に連結されて、モータ３が所定の角度回転する
度にパルスを出力するパルスゼネレータ、５は演算部２
で得られた指令に応じてモータ３を駆動するモータドラ
イブユニット、６はパルスゼネレータ４から出力される
パルスをカウントするカウンタである。 【００１４】７は移動体の送り速度および重量によって
予め求められた減速開始位置および減速速度を格納する
記憶部、８はＮＣ装置の演算部２から移動体の現在位置
を取出すウインド、９は減速回路である。減速回路９
は、記憶部７に記憶された値と、ウインド８で取出した
移動体の現在位置とを比較する比較器９１で構成されて
いる。上記ウインド８は、たとえば、シフトレジスタな
ど前記カウンタの最新情報を記録保持、出力できるもの
で構成されている。 【００１５】次に、上記記憶部７に格納する減速開始位
置を図２を参照して説明する。図２は図４と同じく移動
体の移動領域における各種の設定位置関係を示す図であ
る。この図で、図４に示す部分と同一部分には同一の符
号をつけて説明を省略する。点線で示すＳX1、ＳX2、Ｓ
Y1、ＳY2は、移動体の送り速度、重量によって求められ
た減速開始位置を示し、図の場合、加工領域Ａの各縁部
ＡX1、ＡX2、ＡY1、ＡY2に沿って設定されている。これ
ら減速開始位置ＳX1、ＳX2のＹ座標値は、ｙ1、ｙ2 、
また、減速開始位置ＳY1、ＳY2のＸ座標値は、ｘ1 、ｘ
2 であり、これらの座標値ｙ1 、ｙ2 、ｘ1 、ｘ2 は記
憶部７に格納されている。 【００１６】ここで、本実施例の動作を図３を参照して
説明する。図３は移動体の減速開始位置ＳY2、減速開始
点Ｔ1 、制動開始点Ｔ2 および位置Ｄと、移動体の送り
速度およびその減速、制動の関係を示す図であり、横軸
には、移動体の移動方向（片側のみ）の位置、縦軸に
は、移動体の送り速度がとってある。送り速度Ｖ1 、Ｖ
2 、Ｖm は、図５に示す送り速度Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖm と同
じ速度を示し、また、位置ＰT1、ＰT2、ＰD も、図５の
位置ＰT1、ＰT2、ＰD と同じ位置を示す。ＰS は、図２
に示す減速開始位置Ｓy2に相当する位置を示す。 【００１７】ウインド８には、演算部２から移動体の現
在位置の座標値が取り出されている。この座標値の取出
しは、移動体が工作機械固有の早送り速度Ｖ2 より早い
送り速度Ｖm で移動していること、および、移動体が減
速開始位置ＳX1、ＳX2、ＳY1、ＳY2で囲まれた加工領域
内から制動領域に向けて移動していることを条件として
行われる。なお、移動体の送り速度の判断は、演算部２
の送り指令データによりなされる。一方、比較器９１の
一方の入力端子には、記憶部７に記憶されているデータ
の中から、移動体の送り速度および重量に基づいて選択
された減速開始位置ＳX1、ＳX2、ＳY1、ＳY2の座標置ｙ
1 、ｙ2 、ｘ1 、ｘ2 が与えられており、他方の入力端
子にはウインド８に取り出された移動体の現在位置の座
標値が与えられている。 【００１８】いま、移動体が減速開始位置ＳX1、ＳX2、
ＳY1、ＳY2で囲まれる領域から制動領域に向けて送り速
度Ｖm で早送りされていると、ウインド８には移動体の
移動にしたがって現在位置の座標が取り出され、その座
標値が比較器９１に入力される。比較器９１は、記憶部
７から入力された座標値ｙ1 、ｙ2 、ｘ1 、ｘ2 とウイ
ンド８から入力された座標値を比較する。移動体が位置
ＳY2（図３では、位置ＰS ）に達すると、比較器９１は
これを検出して、演算部２に対してモータ３の減速指令
（減速速度を含む）を出力する。 【００１９】演算部２は、この指令に基づき直ちにモー
タドライブユニット５に指令を与え、モータ３を指令さ
れた減速速度で、移動体が位置ＰT1に達するまでに、移
動体の移動速度を早送り速度Ｖ2 まで減速させる。移動
体が位置ＰT1に到達したとき、その移動速度が工作機械
固有の早送り速度Ｖ2 まで減速されていれば、従来技術
と同様に、位置ＰT1から位置ＰT2まで移動する間に早送
り速度Ｖ2 を送り速度Ｖ3 に減速することができ、位置
ＰT2からの発電制動により位置ＰD の直前（移動体がデ
ッドストッパに衝突する寸前の位置）で停止させること
ができる。 【００２０】固有の最大早送り速度Ｖ2 が１３ｍ／ｍｉ
ｎの工作機械で、移動体の移動速度を早送り速度Ｖ2 よ
り早い送り速度Ｖm を１８ｍ／ｍｉｎ、２０ｍ／ｍｉｎ
として実験したところ、減速開始位置を減速開始点の手
前５７ｍｍに設定することにより移動体をデッドストッ
パに衝突させることなく停止させることができた。 【００２１】このように、本実施例では、減速開始点か
ら加工領域側に移動体の移動速度、重量に基づいて減速
開始位置を設定し、その座標位置と移動体の現在位置の
座標値を比較して、移動体の減速指令を出力するように
したので、工作機械固有の最大早送り速度より早い送り
速度で移動体を移動させることができる。 【００２２】なお、上述の実施例においては、移動体の
送り速度Ｖm に基づいて減速開始位置を設定する場合に
ついて説明したが、被加工物の大きさによっては、加工
領域内に減速開始位置を設定できないこともある。この
ような場合には、たとえば、図３に示すように、減速開
始位置を加工領域にできるだけ近い位置ＰS0に設定する
とともに、その位置ＰS0から減速を開始して、減速開始
点で移動体の送り速度が固有の最大早送り速度Ｖ2 にな
るように、送り速度を速度Ｖm0に設定するようにしても
良い。また、送り速度Ｖm を早くしておいて、発電制動
を開始する制動開始点を減速開始点側に移動させ、移動
体の制動距離を短くするようにしてもよい。 【００２３】 【発明の効果】以上述べたように、本発明は、移動体の
送り速度、重量等に基づいて減速開始位置を設定し、移
動体が減速開始位置に到達したとき減速指令を与え、減
速開始点に到達するまでに、移動体の移動速度をその工
作機械固有の最大早送り速度まで減速させるようにした
ので、工作機械を大形化して床の占有面積やコストの増
大を招くことなく、移動体の早送り速度を早くすること
ができ、工作機械の稼動効率を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る工作機械の自動減速装置
のブロック図である。 【図２】工作機械の駆動範囲における各種の設定位置関
係を示す図である。 【図３】機械の早送り速度とその減速関係を示す図であ
る。 【図４】工作機械の駆動範囲における各種の設定位置関
係を示す図である。 【図５】機械の早送り速度とその減速関係を示す図であ
る。 【符号の説明】 １ 主記憶部 ２ 演算部 ３ モータ ４ パルスゼネレータ ５ モータドライブユニット ６ カウンタ ７ 記憶部 ８ ウインドウ ９ 減速回路 ９１ 比較器
のブロック図である。 【図２】工作機械の駆動範囲における各種の設定位置関
係を示す図である。 【図３】機械の早送り速度とその減速関係を示す図であ
る。 【図４】工作機械の駆動範囲における各種の設定位置関
係を示す図である。 【図５】機械の早送り速度とその減速関係を示す図であ
る。 【符号の説明】 １ 主記憶部 ２ 演算部 ３ モータ ４ パルスゼネレータ ５ モータドライブユニット ６ カウンタ ７ 記憶部 ８ ウインドウ ９ 減速回路 ９１ 比較器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 真鍋 秀弘
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社内
(72)発明者 長谷川 清
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−171204（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−250027（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−309025（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−177981（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05B 19/19
B23Q 15/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 １軸の座標系における移動体の位置の座
標値を検出手段で検出し、検出された座標値と予め定め
られた座標データに基づいて被加工物の加工を行う加工
領域と、前記移動体が加工領域外に移動したとき、減
速、制動を行う減速開始点と制動開始点が定められた制
動領域が設定されている工作機械において、 前記移動体の送り速度と前記移動体の重量とによって予
め求められ、前記加工領域の両側に設定される減速開始
位置を格納する記憶部と、 前記検出手段で検出された前記移動体の座標値が前記減
速開始位置に到達したか否かを判断する比較手段と、 前記比較手段により前記検出手段で検出された座標値が
前記減速開始位置に到達したと判断されたとき、前記移
動体の減速指令を出力する減速指令手段と、を設け、 前記移動体の送り速度及び重量に基づいて定められた前
記減速開始位置に到達したときの減速指令による減速速
度で前記移動体の減速を開始させ、 前記移動体が前記減速開始点に達するまでに、前記移動
体の移動速度を、前記移動体の移動速度よりも遅い送り
速度である、工作機械固有の加工使用時の最大早送り速
度にまで減速して、デッドストッパに衝突させることな
く停止させることを特徴とする工作機械の自動減速装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30079394A JP3534202B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 工作機械の自動減速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30079394A JP3534202B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 工作機械の自動減速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08161016A JPH08161016A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3534202B2 true JP3534202B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17889169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30079394A Expired - Fee Related JP3534202B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 工作機械の自動減速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534202B2 (ja) |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP30079394A patent/JP3534202B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08161016A (ja) | 1996-06-21 |
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