JP5520979B2 - 衝突監視装置を備えた工作機械 - Google Patents
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Claims (13)
- 加工スピンドル(140)と、
少なくとも1つの送り軸(X,111;Y,112;Z,121)と、
工作機械(100)における衝突監視装置(200)とを備え、
前記衝突監視装置(200)は、
前記工作機械の機械部品(130)に搭載される衝突センサ(210)と、
前記衝突センサ(210)によって検出される計測値が衝突制限値を超えたときに、前記工作機械(100)の機械部品(130、140、152、150)の衝突を検知する衝突検知手段(220;290)と、
前記衝突検知手段(220)が衝突を検知したとき、前記工作機械の少なくとも1つの前記加工スピンドル(140)および少なくとも1つの前記送り軸(X,111;Y,112;Z,121)を停止させる停止信号を出力する信号出力手段(230)と、
前記工作機械(100)における衝突制限値決定装置(240;170;190)とを備える、工作物(WS)を機械加工する数値制御工作機械であって、
前記衝突センサ(210)は、加速度センサ、特に圧電型加速度センサとして形成され、前記工作機械は、少なくとも1つの前記加工スピンドル(140)の振動を、時間に依存して前記加速度センサによって検出される計測値に基づき監視する振動監視装置(270)をさらに備え、
前記振動監視装置(270)は、前記加工スピンドルの振動速度を、時間に依存して前記加速度センサによって検出される計測値に基づき決定するように構成され、工具を差し込んだ前記加工スピンドル(140)の稼働中のアンバランスを、時間に依存して前記加速度センサによって検出される計測値に基づき特定するように構成され、および/または、工具を差し込んでいない前記加工スピンドル(140)の稼働中に、時間に依存して前記加速度センサによって検出される計測値に基づき、スピンドルベアリングのベアリングチェックを実行するように構成されることを特徴とする数値制御工作機械。 - 前記工作機械(100)における前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、前記衝突制限値が前記工作機械で機械加工継続中に変更され得るように構成されることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 前記工作機械(100)における前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、前記工作機械(100)の操作者によって前記衝突制限値を設定する設定手段(240)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の工作機械。
- 前記工作機械(100)における前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、前記工作物(WS)の機械加工中に使用される工具(WZ)に基づき前記衝突制限値が設定されるように構成され、前記工作機械(100)における前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、前記工作機械(100)における前記衝突制限値が、前記工作機械の操作者によって、前記工作機械(100)での工具交換の間に、交換された前記工具に基づき設定されるように構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記衝突監視装置は、複数の工具に対する、工具に応じた衝突制限値を示す衝突制限値データを記憶する衝突制限値データ記憶手段(250)を備え、前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、前記工作機械(100)での工具交換の間に、前記衝突制限値データ内で交換された工具を示す衝突制限値に基づき、前記衝突制限値を自動的に設定するように構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、制御データ、特に前記工作機械(100)において前記工作物の機械加工を数値制御するのに用いられるNCプログラムに基づき、前記衝突制限値を決定するように構成され、前記制御データは前記工作物(WS)の機械加工の間の1つ以上の機械加工ステップに対して設定される少なくとも1つの衝突制限値を示すことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、第1機械加工期間の間に前記衝突センサ(210)によって検出された最大計測値に基づき、第2機械加工期間に対する前記衝突制限値を設定するように構成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記衝突センサ(210)によって検出される計測値を記憶し、および/または、検出された計測値の時間依存の経過を記憶する計測値記憶手段(260)を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記衝突制限値決定装置(240;170;190)は、前記第1機械加工期間の間に検出される最大計測値を、前記計測値記憶手段(260)の記憶されたデータに基づき決定するように構成されることを特徴とする請求項7と組み合わせた請求項8に記載の工作機械。
- 前記第1および第2機械加工期間は、同じ工具(WZ)での1つ以上の機械加工ステップを備え、および/または、前記第1および第2機械加工期間は、同じ制御データの同等の部分、特に同等のNCプログラムに対応する1つ以上の機械加工ステップを備えることを特徴とする請求項7または9に記載の工作機械。
- 前記衝突監視装置(200)は、前記衝突センサ(210)の入力信号のための信号入力部、および、前記工作機械(100)の制御スイッチング回路(181)に制御信号を出力するための信号出力部を有する衝突検知装置(290)を備え、前記工作機械(100)は、前記工作機械の前記制御スイッチング回路(181)に制御信号を出力するための信号出力部を有するPLC制御装置(170)を備え、前記衝突検知装置(290)は、前記工作機械(100)の前記PLC制御装置(170)とは別に形成され、前記工作機械(100)の前記制御スイッチング回路(181)は、前記工作機械(100)の緊急停止制御回路を備え、前記衝突検知装置(290)は、前記衝突センサ(210)の計測値が前記衝突制限値を超えたときに、前記緊急停止制御回路に緊急停止を作動させる信号を出力するように構成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記工作機械(100)における前記工作物(WS)の機械加工の間の前記衝突センサ(210)の現在の計測値の表示(521;522)、最大限に設定可能な前記衝突制限値の表示(524)、および/または、前記工作機械(100)における機械加工期間の間に前記衝突センサ(210)によって最大限に検出される前記計測値の表示(541;542)を行う表示装置(280)を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記振動監視装置(270)は、さらに前記衝突検知手段(220)が衝突を検知したときの、前記工作機械(100)の少なくとも1つの前記加工スピンドル(140)および少なくとも1つの前記送り軸(X,111;Y,112;Z,121)の停止後の前記工作機械の始動後に、自動的に前記ベアリングチェックを実行するように構成されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の工作機械。
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