JPH01301040A - 工作機械の暖気運転装置 - Google Patents

工作機械の暖気運転装置

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JPH01301040A
JPH01301040A JP12985488A JP12985488A JPH01301040A JP H01301040 A JPH01301040 A JP H01301040A JP 12985488 A JP12985488 A JP 12985488A JP 12985488 A JP12985488 A JP 12985488A JP H01301040 A JPH01301040 A JP H01301040A
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warm
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warming
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JP12985488A
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Sumiaki Inami
稲見 純明
Koji Nakayama
浩次 中山
Yasunobu Suzuki
鈴木 保信
Shigemitsu Ito
重光 伊藤
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Yamazaki Mazak Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/14Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)、産業上の利用分野 本発明は、主軸の負荷を監視しつつ暖気運転を行うこと
の出来る工作81械の暖気運転装置に関する。
(b)、従来の技術 従来、マシニングセンタ等の工作機械における暖気運転
は、単に電源が自動投入されて、油圧ポンプ等が駆動さ
れるだけで、主軸等を回転させる形のものは少なかった
(C)0発明が解決しようとする問題点最近、工具主軸
等の主軸の回転数は、加工内容の高度化等に伴い、益々
高速化する傾向にあるが、こうした高速主軸を有する工
作機械について、主軸を高速で回転させろ形で暖気運転
を行なおうとすると、主軸の焼損等が生じる危険性が有
った。
本発明は、前述の欠点を解消すべく、主軸の焼損等の発
生を防止しつつ、暖気運転を行うことの出来る工作機械
の暖気運転装置を提供することを目的とするものである
(cl) 、問題点を解決するための手段即ち、本発明
は、暖気運転用プログラム(Pllo)を格納した第1
のメモリ手段(15)を有し、通常の暖気運転時の主軸
駆動モータ (16)の負荷状態を示す負荷データ (
PL)を格納する第2のメモリ手段(13)を設け、主
軸駆動モータ (16)の負荷状態を演算し、前記負荷
データ(P L)に示された主軸駆動モータ(16)の
負荷状態と比較して、主軸駆動モータ(16)に異常な
負荷が作用しているか否かを判定する主軸負荷演算部(
12)を設け、暖気運転用プログラム(PRO)に基づ
いて主軸駆動モータ(16)を回転駆動すると共に、主
軸負荷演算部(12)が主軸駆動モータ(16)に異常
な負荷が作用しているものと判定した場合に、主軸駆動
モータ (16)の駆動を制御する暖気運転制御手段(
9,11)を設けて構成される。
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されろものではない。以下のr (el
 、作用」の欄についても同様である。
(e)8作用 上記した構成により、本発明は、主軸負荷演算部(12
)及び暖気運転制御手段(9,11)が主軸の負荷状態
を監視しつつ暖気運転を行うように作用する。
(f)、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明の一実施例が適用される工作機械の制御
ブロック図、 第2図は暖気運転制御プログラムの一例を示すフローチ
ャート、 第3図(alは暖気運転時におけろ主軸駆動モータの回
1吠数の推移を示す図、 第3図tb+は負荷データメモリ内に格納された、暖気
運転時における主軸駆動モータの負荷の標準的推移を示
す負荷線図である。
マシニングセンタ等の工作機械1(よ、第1図に示すよ
うに、主制御部2を有しており、主制御部2にはバス線
3を介してキーボード等の入力部5、デイスプレィ6、
システムプログラムメモリ7、暖気運転制御部9、タイ
マ10.軸制御部11、主軸負荷演算部12、負荷デー
タメモリ13、モータ出力特性メモリ14、加ニブログ
ラムメモリ15等が接続している。また、軸制御部11
には主軸駆動モータ16が接続しており、主軸駆動モー
タ16には、負荷電流演算部17が接続している。
工作m械1は、以上のような構成を有するので、作業者
は当該工作機域による当日の加工作業が終了した時点で
、入力部5を介して翌日(又は、所定時間後)の暖気運
転を行うための暖気運転指令C1を入力する。これを受
けて主制御部2は、システムプログラムメモリ7から暖
気運転制御プログラムWPを読み出し、当該暖気運転制
御プログラムWPに基づいて暖気運転制御部9に対し゛
C翌日の暖気運転を行うように指令する。
暖気運転制御部9は、暖気運転制御プログラムWPのス
テップS1で、当日の加工作業の完了を確認したところ
で、ステップS2に入り、作業者が電源遮断スイッチを
どのように設定したかを判定する。即ち、作業者がブレ
ーカの遮断、従って工作機械の全停止を指示した場合に
は、ステップS3に入り、工作機械のブレーカを遮断し
て、その後の処理は行わない。また、作業者が何らの設
定も行わない場合には、加工作業がいまだ終了していな
ものと判定して、ステップS4に入り、暖気運転指令C
1を無効とする。更に、作業者が01定時間後に暖気運
転を行なわせるために、制御電源の遮断を設定した場合
には、ステップS5に入り、制御i11電源のみを遮断
して、ステップS6に入る。
ステップS6では、暖気運転制御部9はタイマ10の出
力を監視して、当該タイマ10の出力が′”ONパ状態
になるまで待機する。即ち、タイマ10は、作業者等に
より入力部5を介して予め設定された翌日等における暖
気運転の開始時間をメモリしており、当該時間になった
ものと判定された場合には、出力を” ON ”状態に
して暖気運転制御部9に通知する。暖気運転制御部9は
、これを受けて、暖気運転を行う時間が到来したものと
判定し、ステップS7に入り、ステップS5で遮断した
制御電源を投入する。すると、ステップS8から暖気運
転動作が開始され、ステップS9に入り、軸制御部11
は現在の位置決めシステムが絶対値システムかインクリ
メンタルシステムかを判定し、インクリメンタルシステ
ムの場合には、ステップ310に入り、軸制御上の基準
となる原点に各制御軸を原点復帰させろ。また、位置決
めシステムが絶対値システムの場合には、軸制御部12
は各制御軸の現在位置を認識しているので原点復帰動作
を行う必要が無く、直らにステップS11に入る。
ステップ311では、暖気運転制御部9は、加ニブログ
ラムメモリ15を検索して暖気3転用に作成された加ニ
ブログラムPROを読み出し、当該用ニブログラムPr
LOに基づいて、ステップ312以下の暖気運転サイク
ル実行する。この際、暖気運転用前ニブログラムPI’
tOは、主軸駆動モータ16を回転駆動させて、主軸に
対する暖気運転も行うが、その運転態様は、第3図tt
t+に示すように、主軸の回転数をNOからN7迄の複
数の段階に亙り徐々に上昇させてゆく形をとる。即ら、
最初の時間Toにおいては、主軸回転数がNOとなるよ
うに、主軸駆動モータ16を駆動し、次の時間T1にお
いては、主軸回転数がN1となるように、更に次の時間
T2においては、主軸回転数がN2となるように制御し
、順次、回転数がN7となるまで段階的に回転数を増加
させてゆく。こうすることにより、主軸は徐々に暖気さ
れ、回転数を急激に上昇させた場合のように、焼損して
しまうようなことは無い。なお、回転数の増加の程度や
、増加ステップ数(第3図の場合、8ステツプ)は、暖
気運転用前ニブログラムPROの中で任意に設定するこ
とが出来る。
また、この暖気運転に際して、暖気運転制御プログラム
WP(よ、ステップ313において、負荷電流演算部1
7が各回転速度における主軸駆動モータ16の負荷電流
値を演算し、主軸負荷演算部12がその演算された値と
、その時点のモータ回転数におけろ標準電流値と比較し
、主軸の負荷状態を演算し、デイスプレィ6上に表示す
る。モーフ出力特性メモリ14には、第1図に示すよう
に、主軸駆動モータ16の出力特性線図GF(回転数/
出力特性)が、格納されているので、ある回転数におけ
る標準51i1流値は該線図から容易に求めろ乙とが出
来る。この際、主軸負荷演算部12は、主軸駆動モータ
16に異常な負荷上界がM測された場合には、アラーム
等の所定の処理を行う。
即ち、主軸負荷演算部12ば、暖気運転中の主軸の負荷
、従って主軸駆動モータ16の負荷を常に監視し、負荷
データメモリ13中に格納された、主軸駆動モータ16
の負荷線図PLと比較する。
負荷データメモ1J13に格納された負荷線図PLは、
通常の状態で、第3図(alに示す暖気動作を行った場
合に、主軸駆動モータ16に生じる主軸負荷を実測した
値であり、主軸駆動モータ16の負荷状態を判定するた
めの基準として格納されている。なお、主軸駆動モータ
16の速度を増加させた場合に、過渡的に生じろ負荷変
動については変動が激しいので、第3図(blに示すよ
うに、サンプリング遅延時間TDを設定して、当該時間
内においては実際の主軸駆動モータ16との負荷状態と
の比較動作を行わず、誤検出を防止する。即ち、実際に
求められた主軸駆動モータ16の負荷が、負荷線図PI
−に示された値よりも所定範囲を超え、主軸に焼損の危
険が生じた場合には、主軸負荷演算部12からの通報で
、暖気運転制御部9(1軸制御部11を介して、例えば
、第3図fatの点線ALM1で示すように、直ちに主
軸駆動モータ16の運転を停止する。また、主軸が焼損
する程ではないが、何らかの理由で、更に十分な暖気が
必要なものと判断された場合には、第3図(a)の点線
ALM2で示すように、現在の主軸回転数を所定ステッ
プだけ落として、低回転状態からの暖気動作を再度実行
する。こうして、ステップ313で、主軸駆動モータ1
6の負荷状態を監視しつつ、暖気運転用加ニブログラム
PROによる所定の暖気運転が完了したところで、暖気
運転制御プログラムwpの実行は終了し、工作機械の暖
気は主軸部分も含めて完了する。なお、駆動モータ16
の停止又は再暖気の判断について(よ、モータ16の負
荷が負荷線図に対してどの程度過大となっtコかで判断
することにより行うことが出来る。即ち、モータ停止と
再暖気の判断レベルを、2段階に持つようにする。例え
ば、負荷線図PLに対して1%オーバで停止、0.6%
オーバで再暖気を行うように設定する。
(g)6発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、加ニブログラ
ムメモリ15等の暖気運転用加ニブログラムPRO等の
暖気運転用プログラムを格納した第1のメモリ手段を有
し、通常の暖気運転時の主軸駆動モータ16の負荷状態
を示す負荷線図PL等の負荷データを格納する負荷デー
タメモリ13等の第2のメモリ手段を設け、主軸駆動モ
ータ16の負荷状態を演算し、前記負荷データに示され
た主軸駆動モて夕16の負荷状態と比較して、主軸駆動
モータ16に異常な負荷が作用しているか否かをf11
定する主軸負荷演算部12を設け、暖気運転用プログラ
ムに基づいて主軸駆動モータ16を回転駆動すると共に
、主軸負荷演算部12が主軸駆動モータ16に異常な負
荷が作用しているものと判定した場合に、主軸駆動モー
タ16の駆動を制御する暖気運転制御部9、軸制御部1
2等の暖気運転制御手段を設けて構成したので、主軸の
負荷状態を監視しつつ暖気運転を行うことが出来、主軸
の焼損等の重大な事態の発生を未然に防止することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例が適用されろ工作機械の制御
ブロック図、 第2図は暖気運転制御プログラムの一例を示すフローチ
ャート、 第3図(utは暖気運転時における主軸駆動モータの回
転数の推移を示す図、 第3図(b)(よ負荷データメモリ内に格納された、暖
気運転時におけろ主軸駆動モータの負荷の標準的推移を
示す負荷線図である。 9−・・・暖気運転制御手段(暖気運転制御部)11・
・・・暖気運転制御手段(軸制御部)12・ 主軸負荷
演算部 13・・・・第2のメモリ手段 (負荷データメモリ) 】5  ・第1のメモリ手段 (加ニブログラムメモリ) 16 ・・・主軸駆動モータ PRO・・・暖気運転用加ニブログラム(暖気運転用プ
ログラム) PL・・・・負荷データ (負荷線図)出願人 ヤマザ
キマザック株式会社 代理人   弁理士  相1)伸二 (ほか2名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 暖気運転用プログラムを格納した第1のメ モリ手段を有し、 通常の暖気運転時の主軸駆動モータの負荷 状態を示す負荷データを格納する第2のメモリ手段を設
    け、 主軸駆動モータの負荷状態を演算し、前記 負荷データに示された主軸駆動モータの負荷状態と比較
    して、主軸駆動モータに異常な負荷が作用しているか否
    かを判定する主軸負荷演算部を設け、 前記暖気運転用プログラムに基づいて主軸 駆動モータを回転駆動すると共に、前記主軸負荷演算部
    が主軸駆動モータに異常な負荷が作用しているものと判
    定した場合に、主軸駆動モータの駆動を制御する暖気運
    転制御手段を設けて構成した工作機械の暖気運転装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20140079560A (ko) * 2012-12-17 2014-06-27 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 인간친화형 작업수행 장치 및 작업수행 방법

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