JPH04235605A

JPH04235605A - 工作機械の制御装置

Info

Publication number: JPH04235605A
Application number: JP1391291A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Sone; 裕喜曽根
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1991-01-10
Filing date: 1991-01-10
Publication date: 1992-08-24

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＮＣ旋盤等の工作機
械の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、加工プログラムを作成してワーク
を切削しようとする場合、その加工プログラムが必ずし
も適正に切削できるとは限らないため、ワークを取付け
ないで空運転し、加工プログラムをチェックしている。空運転を行うのは、加工プログラムに不良箇所があって
ワークと工具とが衝突することを回避するためである。

【０００３】自動プログラミング装置においては、ワー
クと工具との干渉チェックを、ディスプレイの画面上で
絵表示により行えるようにしたものもある。しかし、画
面上では確実なチェックが困難であり、そのため前記の
ように実際に運転してチェックを行うことが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】空運転であっても、加
工プログラムのミスにより工具と主軸チャック等とが干
渉し、工具や機械の破損を招くことがある。また、空運
転の代わりに、完成品を取付けて試し運転を行い、加工
プログラムをチェックすることもあるが、この場合には
工具とワークとの衝突の恐れがある。これらのため、衝
突に注意しながら、運転を何度も中断しながらチェック
を行うことが必要であり、チェックに時間がかかる。

【０００５】このような問題点を解消するものとして、
軸送りモータの負荷電流を監視し、負荷電流が制限値を
超えると機械を停止させて衝突を防止する装置を試みた
。すなわち、工具がワークやチャック爪に干渉すると、
軸送りモータに多大な負荷電流が発生するが、その電流
の立上りを検出し、多大な電流が流れる手前で機械を止
めることにより、衝撃を緩和しようとするものである。

【０００６】しかし、このようにモータ電流を制限する
と、通常の運転時における早送り時等の負荷電流でも制
限値を超えることになる。そのため、早送り速度や、早
送り時の時定数を抑えることが必要になり、通常運転時
のサイクルタイムが長くなるという問題点がある。

【０００７】この発明の目的は、工具とワーク等との衝
突による損傷を生じることなく、実際の運転により加工
プログラムをチェックすることができ、かつ通常運転時
のサイクルタイムに影響が生じない工作機械の制御装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。この工作機械の制御装
置は、加工プログラム（１６）のチェックモードを選択
するチェックモードスイッチ（２１）を設け、このスイ
ッチ（２１）のオン動作に応答して負荷監視手段（１８
）の制限値を通常モード制限値（Ｌ１），（Ｍ１）から
この値よりも低い値のチェックモード制限値（Ｌ２），
（Ｍ２）に切り換える制限値変更手段（１９）を設けた
ものである。

【０００９】負荷監視手段（１８）は、軸送りモータ（
１２），（１３）の負荷を検出する負荷検出器（２３）
，（２４）の検出値を監視して検出値が所定の制限値を
超えると機械の停止指令（ｄ）を出力するものである。

【００１０】

【作用】加工プログラム（１６）のチェック時は、チェ
ックモードスイッチ（２１）をオンにする。このオン動
作に応答して、負荷監視手段（１８）の制限値が低い値
のチェックモード制限値（Ｌ２），（Ｍ２）に切り換え
られる。そのため、工具（１４）とチャック爪（５ａ）
やワーク（Ｗ）との接触が生じてモータ負荷が過大にな
りかけたときに、負荷監視手段（１８）によりできるだ
け早く検知することができ、負荷が過大になる前に機械
を停止して機械の破損を防止することができる。このと
きは、早送りによってもモータ負荷が制限値を超えるこ
とがあるが、早送り速度を低下させることなどにより、
連続運転が行える。

【００１１】通常の運転時は、チェックモードスイッチ
（２１）をオフにしておく。これにより、負荷監視手段
（１８）の制限値が高い値（Ｌ１），（Ｍ１）に変更さ
れ、早送り時等の一時的な負荷増大で制限値を超えるこ
とがなくなる。

【００１２】

【実施例】この発明の一実施例を図１および図２に基づ
いて説明する。旋盤１は、タレット２の送り台３を主軸
台４の側方に設置したタレット旋盤であり、主軸チャッ
ク５にはワークＷを把持するチャック爪５ａが設けてあ
る。送り台３は、ベッド６のレール７上に設置したタレ
ットスライド８と、タレットスライド８上にレール（図
示せず）を解して設置したインデックスハウジング９と
、前記タレット２とで構成される。タレットスライド８
およびインデックスハウジング９は、各々送りねじ１０
，１１を介してＸ軸サーボモータ１２およびＺ軸サーボ
モータ１３により、Ｘ，Ｚ方向に送られる。タレット２
は、正面形状が多角形のドラム状のものであり、インデ
ックスハウジング９に内蔵された割り出し装置により、
水平軸回りで割り出し回転させられる。タレット２の各
周面部分には工具１４が装着してある。

【００１３】制御装置１５は数値制御装置およびプログ
ラマブルコントローラ（図示せず）からなり、負荷監視
手段１８を備えている。演算制御部１７は、加工プログ
ラム１６を解析して実行する手段であり、演算制御部１
７の軸送り指令により、サーボドライバ２５を介して、
Ｘ軸サーボモータ１２や、Ｚ軸サーボモータ１３等の各
軸サーボモータに負荷電流が供給される。

【００１４】演算制御部１７には、操作盤２０のチェッ
クモードスイッチ２１のオン動作に応答して能動状態に
なる早送り速度低下手段２２が設けてある。早送り速度
低下手段２２は、加工プログラム１６の早送り指令１６
ａを、その指令速度よりも低い速度に変換してサーボド
ライバ２５に出力する変換プログラムからなる。

【００１５】負荷監視手段１８は、Ｘ軸サーボモータ１
２およびＺ軸サーボモータ１３の負荷電流を監視して、
負荷電流が過大の場合に機械全体の停止指令ｄを出力す
る手段である。各サーボモータ１２，１３の負荷電流値
は、負荷検出器２３，２４で検出されて負荷監視手段１
８に入力され、Ａ／Ｄ変換後に各制限値Ｌ１，Ｌ２，Ｍ
１，Ｍ２と比較される。

【００１６】これら制限値は、Ｘ軸およびＺ軸の各々に
つき、通常モード制限値Ｌ１，Ｍ１と、これよりも低い
値のチェックモード制限値Ｌ２，Ｍ２とが設定してある
。制限値変更手段１９は、チェックモードスイッチ２１
のオンオフ動作に応答し、オン状態でチェックモード制
限値Ｌ２，Ｍ２を、オフ状態で通常モード制限値Ｌ１，
Ｍ１を各々採用する手段である。

【００１７】なお、負荷監視手段１８は、各制限値Ｌ１
，Ｌ２，Ｍ１，Ｍ２をアナログ値で設定し、負荷電流値
との比較をアナログ値のままで行うものであっても良い
。

【００１８】上記構成の動作を説明する。加工プログラ
ム１６のチェックを行うときは、チェックモードスイッ
チ２１をオンにし、主軸チャック５に完成品のワークＷ
を装着した状態で旋盤１を動作させる。あるいは、主軸
チャック５にワークＷを装着せずに、空運転を行う。

【００１９】このとき、チェックモードスイッチ２１の
オン動作に応答し、演算制御部１７の早送り速度低下手
段２２は能動状態になり、かつ負荷監視手段１８はチェ
ックモード制限値Ｌ２，Ｍ２の採用状態になる。

【００２０】図２は、図１のＸ軸サーボモータ１２の負
荷電流値の変動例を概略的に示した図である。実線で示
す曲線ａは通常運転時の負荷曲線、鎖線で示す曲線ｂは
チェックモード時の負荷曲線である。早送り区間Ａは、
送り台３を図１の原点位置から主軸台４に早送りして近
づける区間、切削区間Ｂは切削動作や寸動を行う区間、
早送り区間Ｃは送り台３を原点位置に早送りによって戻
す区間を各々示す。

【００２１】運転中に、加工プログラム１６のミスによ
りタレット２の工具１４がチャック爪５ａ等に衝突した
とすると、そのままでは図２に曲線ｃで示すように、負
荷電流が急激に増大する。

【００２２】負荷監視手段１８はこの負荷電流を監視し
、負荷電流値がチェックモード制限値Ｌ２になると、停
止指令ｄを出力して機械全体を緊急停止させる。このよ
うに、低い値のチェックモード制限値Ｌ２で衝突をでき
るだけ早く検出し、緊急停止させるので、衝突が生じて
もＸ軸サーボモータ１２に多大な負荷電流が流れて大き
な荷重を加えることがなく、衝撃力が緩和されて機械の
損傷が防止される。

【００２３】チェックモード制限値Ｌ２は低い値に設定
されるため、通常運転の送り速度では早送り区間Ａ，Ｃ
で負荷電流がチェックモード制限値Ｌ２を超えることが
あるが、チェックモードでは早送り速度を低下させるた
め、曲線ｂのように負荷電流がチェックモード制限値Ｌ
２以下に抑えられ、無駄な緊急停止が回避される。

【００２４】通常の切削運転を行う場合は、チェックモ
ードスイッチ２１をオフにする。これにより、負荷監視
手段１８の制限値が通常モード制限値Ｌ１，Ｍ１に切換
えられると共に、早送り速度低下手段２２が非能動化し
、加工プログラム１６の早送り指令１６ａがそのままの
値で出力される。通常運転時は、このように早送りを妨
げない程度の高い値のチェックモード制限値Ｌ１，Ｍ１
により、衝突時の損傷緩和が図られる。

【００２５】この工作機械の制御装置は、このように衝
突による機械の損傷を生じることなく、実際の運転によ
り加工プログラム１６の確実なチェックが行える。また
、そのため安心してチェックが行え、チェック時間も短
縮される。

【００２６】また、通常の運転時は負荷監視手段１８の
制限値Ｌ１，Ｍ１が高い値に設定されるので、早送り等
の一時的な負荷増大で機械が停止することがない。した
がって、早送り速度を低下させる必要がなく、サイクル
タイムに影響が生じない。

【００２７】なお、前記実施例では演算制御部１７に早
送り速度低下手段２２を設けたが、早送り時だけでなく
、送り指令の全体を所定の割合で速度低下させるように
しても良い。また、この発明は旋盤だけでなく、工作機
械一般に適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】この発明の工作機械の制御装置は、軸送
りモータの負荷を監視して所定の制限値を超えると機械
を停止させる負荷監視手段を設けると共に、加工プログ
ラムのチェックモード選択時に前記制限値を引き下げる
制限値変更手段を設けたため、工具とワークやチャック
爪等との干渉をできるだけ早く検知して機械を停止し、
衝突による機械の損傷を防止することができる。そのた
め、機械の損傷を生じることなく、実際の運転により加
工プログラムの確実なチェックが行える。

【００２９】また、通常の運転時は負荷監視手段の制限
値が高い値に設定されるので、早送り等の一時的な負荷
増大で機械が停止することがなく、したがって早送り速
度を低下させる必要がなく、サイクルタイムに影響が生
じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示す概念図である
。

【図２】その負荷電流と制限値との関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　軸送り用のモータの負荷を検出する負
荷検出器と、この負荷検出器の検出値を監視して検出値
が所定の制限値を超えると機械の停止指令を出力する負
荷監視手段と、加工プログラムのチェックモードを選択
するチェックモードスイッチと、このスイッチのオン動
作に応答して前記負荷監視手段の前記制限値を通常モー
ド制限値からこの値よりも低い値のチェックモード制限
値に切り換える制限値変更手段とを具備した工作機械の
制御装置。