JPH05143144A - 加工機械のオーバライド設定装置 - Google Patents
加工機械のオーバライド設定装置Info
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- JPH05143144A JPH05143144A JP3302090A JP30209091A JPH05143144A JP H05143144 A JPH05143144 A JP H05143144A JP 3302090 A JP3302090 A JP 3302090A JP 30209091 A JP30209091 A JP 30209091A JP H05143144 A JPH05143144 A JP H05143144A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加工機械におけるオーバライド設定作業の負担
軽減および切削騒音増大等の防止の確実性向上および加
工作業効率の向上を図る。 【構成】負荷センサ２８で検出される主軸モータ２９供
給電流に基づきＣＰＵ２３は主軸モータ２９にかかる負
荷を演算し、演算された負荷が大きくなるほどツール先
端の移動速度が減速されるように制御パルス信号をＸ、
Ｙ、Ｚ各軸のサーボ制御部３０、３６、３７に出力す
る。この結果、ツール先端はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に減速さ
れて移動する。
軽減および切削騒音増大等の防止の確実性向上および加
工作業効率の向上を図る。 【構成】負荷センサ２８で検出される主軸モータ２９供
給電流に基づきＣＰＵ２３は主軸モータ２９にかかる負
荷を演算し、演算された負荷が大きくなるほどツール先
端の移動速度が減速されるように制御パルス信号をＸ、
Ｙ、Ｚ各軸のサーボ制御部３０、３６、３７に出力す
る。この結果、ツール先端はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に減速さ
れて移動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３次元プロッタなど、ツ
ールをワーク上の経路に沿って移動させて加工を行う加
工機械に関し、特にツール移動速度のオーバーライドを
自動設定することができる装置に関する。
ールをワーク上の経路に沿って移動させて加工を行う加
工機械に関し、特にツール移動速度のオーバーライドを
自動設定することができる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】３次元プロッタは、ＣＡＭ装置、自動プ
ログラミング装置等で作成されたＮＣデータに基づいて
３次元モデルを加工、製作したり、ＮＣデータのチェッ
ク（デバッグ）を行う。通常ワークとしては、加工性の
よいワックス等の軟らかい材料が用いられ、たとえばあ
る種の装置では、切削速度７．５ｍ／分（切削オーバラ
イド１５０％時）まで可能である。
ログラミング装置等で作成されたＮＣデータに基づいて
３次元モデルを加工、製作したり、ＮＣデータのチェッ
ク（デバッグ）を行う。通常ワークとしては、加工性の
よいワックス等の軟らかい材料が用いられ、たとえばあ
る種の装置では、切削速度７．５ｍ／分（切削オーバラ
イド１５０％時）まで可能である。
【０００３】しかし、切削用ツールのワークへの食い込
み深さや、ツールの切削性能、あるいはワークの材質に
よっては、同じ切削速度であっても切削騒音が増大する
とともに切削面の「荒れ」が発生し、最悪の場合にはツ
ールの破損が発生することがある。
み深さや、ツールの切削性能、あるいはワークの材質に
よっては、同じ切削速度であっても切削騒音が増大する
とともに切削面の「荒れ」が発生し、最悪の場合にはツ
ールの破損が発生することがある。
【０００４】これは、ツールの駆動源である主軸モータ
（スピンドルモータ）に過負荷がかかるためであり、負
荷を低減するためにツールの移動速度を遅く設定する必
要がある。このため、３次元プロッタには、通常、ツー
ルの移動速度を小さくするオーバライド設定スイッチが
設けられており、オペレータは加工作業開始前に予め上
述した不都合が発生しないようにこの設定スイッチを操
作して、オーバライド値を小さく、つまり移動速度の減
速度を大きめに設定するようにしている。
（スピンドルモータ）に過負荷がかかるためであり、負
荷を低減するためにツールの移動速度を遅く設定する必
要がある。このため、３次元プロッタには、通常、ツー
ルの移動速度を小さくするオーバライド設定スイッチが
設けられており、オペレータは加工作業開始前に予め上
述した不都合が発生しないようにこの設定スイッチを操
作して、オーバライド値を小さく、つまり移動速度の減
速度を大きめに設定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、オーバライド
を設定する操作は、オペレータに余分な負担を課すとと
もに、材料等に応じてどの程度に設定するかを判断する
ことには熟練を要する。また、オペレータの熟練度によ
って設定値が異なり、切削速度が必要以上に小さくなり
作業効率が損なわれることがある。場合によっては、設
定値が適切ではなく、上述した切削騒音の増大等の不都
合が招来することにもなる。
を設定する操作は、オペレータに余分な負担を課すとと
もに、材料等に応じてどの程度に設定するかを判断する
ことには熟練を要する。また、オペレータの熟練度によ
って設定値が異なり、切削速度が必要以上に小さくなり
作業効率が損なわれることがある。場合によっては、設
定値が適切ではなく、上述した切削騒音の増大等の不都
合が招来することにもなる。
【０００６】さらに作業開始前に一義的にオーバライド
値を設定することは、負荷に余裕があるツール移動区間
であっても必要以上に減速されることを意味し、作業効
率が損なわれることとなる。
値を設定することは、負荷に余裕があるツール移動区間
であっても必要以上に減速されることを意味し、作業効
率が損なわれることとなる。
【０００７】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、オペレータにオーバライド設定の負担を課す
ことなく、かつ作業効率よく、かつ切削騒音等の不都合
が発生することなく加工作業が行える加工機械のオーバ
ライド設定装置を提供することをその目的としている。
のであり、オペレータにオーバライド設定の負担を課す
ことなく、かつ作業効率よく、かつ切削騒音等の不都合
が発生することなく加工作業が行える加工機械のオーバ
ライド設定装置を提供することをその目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
ツールを駆動させるとともに、ツール先端をワーク上の
各目標位置間を結ぶ目標経路に沿って移動させる制御を
行い、前記ツールにより前記ワークを加工する加工機械
において、前記ツールにかかる負荷を検出する負荷検出
手段と、連続する目標位置間の移動距離とこれら目標位
置間の目標移動時間とに基づき得られる目標移動速度
を、前記負荷検出手段で検出された負荷が大きくなるに
つれて小さくするオーバライド設定手段とを具え、この
設定された移動速度で前記ツールを移動させる制御を行
うようにしている。
ツールを駆動させるとともに、ツール先端をワーク上の
各目標位置間を結ぶ目標経路に沿って移動させる制御を
行い、前記ツールにより前記ワークを加工する加工機械
において、前記ツールにかかる負荷を検出する負荷検出
手段と、連続する目標位置間の移動距離とこれら目標位
置間の目標移動時間とに基づき得られる目標移動速度
を、前記負荷検出手段で検出された負荷が大きくなるに
つれて小さくするオーバライド設定手段とを具え、この
設定された移動速度で前記ツールを移動させる制御を行
うようにしている。
【０００９】
【作用】すなわち、かかる構成によれば、ツールにかか
る負荷が大きくなるほど、ツールの移動速度が小さくな
り、負荷の大きさに応じた適切なオーバライドがかけら
れる。
る負荷が大きくなるほど、ツールの移動速度が小さくな
り、負荷の大きさに応じた適切なオーバライドがかけら
れる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る加工機械
のオーバライド設定装置の実施例について説明する。図
１（ａ）は実施例の構成を示すブロック図である。な
お、実施例ではＸ、Ｙ、Ｚの直交３軸を有し、これら各
軸を制御することにより３次元モデルの形状に応じて予
めプログラムされた目標経路に沿ってツール先端を移動
させる３次元プロッタ２０を想定している。なお、この
実施例では以下のような態様で加工がなされることを前
提としている。
のオーバライド設定装置の実施例について説明する。図
１（ａ）は実施例の構成を示すブロック図である。な
お、実施例ではＸ、Ｙ、Ｚの直交３軸を有し、これら各
軸を制御することにより３次元モデルの形状に応じて予
めプログラムされた目標経路に沿ってツール先端を移動
させる３次元プロッタ２０を想定している。なお、この
実施例では以下のような態様で加工がなされることを前
提としている。
【００１１】すなわち、プロッタ２０に設けられている
クランパによってワークがクランプされる。しかるのち
エンドミル等の切削用ツールが加工開始位置にセットさ
れる。そして、この状態において、プロッタ２０に設け
られているモード選択スイッチによって加工モードが選
択されると、ＣＰＵ２３によりツールを回転させる主軸
モータ２９を回転させるとともに、ツール先端をＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向に３次元的に移動させ切削加工が行なう。
ここで、Ｘ軸、Ｙ軸方向は、ワークがクランプされ固定
されたＸーＹテーブルの前後方向および左右方向であ
り、Ｚ軸はツールを具えた主軸の上下方向であり、これ
らＸーＹテーブルのＸ、Ｙ軸および主軸のＺ軸を移動さ
せることによりツール先端をワーク上の目標経路に沿っ
て移動させることができる。
クランパによってワークがクランプされる。しかるのち
エンドミル等の切削用ツールが加工開始位置にセットさ
れる。そして、この状態において、プロッタ２０に設け
られているモード選択スイッチによって加工モードが選
択されると、ＣＰＵ２３によりツールを回転させる主軸
モータ２９を回転させるとともに、ツール先端をＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向に３次元的に移動させ切削加工が行なう。
ここで、Ｘ軸、Ｙ軸方向は、ワークがクランプされ固定
されたＸーＹテーブルの前後方向および左右方向であ
り、Ｚ軸はツールを具えた主軸の上下方向であり、これ
らＸーＹテーブルのＸ、Ｙ軸および主軸のＺ軸を移動さ
せることによりツール先端をワーク上の目標経路に沿っ
て移動させることができる。
【００１２】さて、自動プログラミング装置１０は、３
次元プロッタ２０の切削用ツールの先端を移動制御する
ためのＮＣデータを自動作成するものであり、作成され
たＮＣデータはプロッタ２０にＲＳ２３２Ｃ等のインタ
フェース２１を介して転送される。
次元プロッタ２０の切削用ツールの先端を移動制御する
ためのＮＣデータを自動作成するものであり、作成され
たＮＣデータはプロッタ２０にＲＳ２３２Ｃ等のインタ
フェース２１を介して転送される。
【００１３】ＣＰＵ２３は転送されてきたＮＣデータを
解読し、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸の指令値をＲＡＭ２２に書き込
む。ここで上記ＮＣデータは、ツール先端が通過される
べきワーク上の各目標位置間の移動速度と移動時間を示
すデータであり、１ブロック分ごと、つまり連続する目
標位置間ごとの単位で作成され転送されてくる。
解読し、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸の指令値をＲＡＭ２２に書き込
む。ここで上記ＮＣデータは、ツール先端が通過される
べきワーク上の各目標位置間の移動速度と移動時間を示
すデータであり、１ブロック分ごと、つまり連続する目
標位置間ごとの単位で作成され転送されてくる。
【００１４】たとえば、ＲＡＭ２２には、ＮＣデータの
１ブロック分として以下のような内容が格納される。
１ブロック分として以下のような内容が格納される。
【００１５】 軸 移動距離（μｍ） 完了時間（ｍｓ） Ｘ １０００ ５００ Ｙ ５００ ５００ Ｚ ０ ０ ＣＰＵ２３は、ＲＡＭ２２の内容を読み出して、バスラ
イン２４を介してＸ軸をサーボ制御するＸ軸サーボ制御
部３０、Ｙ軸をサーボ制御するＹ軸サーボ制御部３６、
Ｚ軸をサーボ制御するＺ軸サーボ制御部３７に対してそ
れぞれ後述するパルス信号をそれぞれ出力する。
イン２４を介してＸ軸をサーボ制御するＸ軸サーボ制御
部３０、Ｙ軸をサーボ制御するＹ軸サーボ制御部３６、
Ｚ軸をサーボ制御するＺ軸サーボ制御部３７に対してそ
れぞれ後述するパルス信号をそれぞれ出力する。
【００１６】Ｘ軸サーボ制御部３０は上記ＸーＹテーブ
ルのＸ軸をサーボ制御するものであり、サーボモータ３
３によりＸ軸が駆動される。モータ３３の現在位置はエ
ンコーダ３５で検出され、この検出値がサーボコントロ
ーラ３１に位置フィードバックされる。サーボコントロ
ーラ３１は入力されたパルス信号で示される目標位置と
位置フィードバック量とに基づき目標速度指令を作成
し、これをサーボアンプ３２に加える。タコジェネレー
タ３４ではモータ３３の現在速度が検出され、この検出
値がサーボアンプ３２に速度フィードバックされる。サ
ーボアンプは加えられた目標速度指令と速度フィードバ
ック量との偏差に応じた制御電流を出力し、モータ３３
を駆動する。
ルのＸ軸をサーボ制御するものであり、サーボモータ３
３によりＸ軸が駆動される。モータ３３の現在位置はエ
ンコーダ３５で検出され、この検出値がサーボコントロ
ーラ３１に位置フィードバックされる。サーボコントロ
ーラ３１は入力されたパルス信号で示される目標位置と
位置フィードバック量とに基づき目標速度指令を作成
し、これをサーボアンプ３２に加える。タコジェネレー
タ３４ではモータ３３の現在速度が検出され、この検出
値がサーボアンプ３２に速度フィードバックされる。サ
ーボアンプは加えられた目標速度指令と速度フィードバ
ック量との偏差に応じた制御電流を出力し、モータ３３
を駆動する。
【００１７】ＸーＹテーブルのＹ軸を駆動制御するＹ軸
サーボ制御部３６、主軸のＺ軸を駆動制御するＺ軸サー
ボ制御部３７も上記Ｘ軸サーボ制御部３０と同様な構成
となっている。
サーボ制御部３６、主軸のＺ軸を駆動制御するＺ軸サー
ボ制御部３７も上記Ｘ軸サーボ制御部３０と同様な構成
となっている。
【００１８】さて、所定の入力手段によりツールの回転
速度が設定され、これがＣＰＵ２３に入力されると、Ｃ
ＰＵ２３はバスライン２４を介して主軸駆動部２５のイ
ンタフェース２６に設定回転数を示す信号を加える。そ
してインタフェース２４、誘導モータである主軸モータ
２９を駆動制御するインバータ回路２７を介して主軸モ
ータ２９に制御電流が供給される。そして主軸モータ２
９が駆動され、この駆動力に応じてツールが上記設定回
転速度で回転してワークを切削加工する。
速度が設定され、これがＣＰＵ２３に入力されると、Ｃ
ＰＵ２３はバスライン２４を介して主軸駆動部２５のイ
ンタフェース２６に設定回転数を示す信号を加える。そ
してインタフェース２４、誘導モータである主軸モータ
２９を駆動制御するインバータ回路２７を介して主軸モ
ータ２９に制御電流が供給される。そして主軸モータ２
９が駆動され、この駆動力に応じてツールが上記設定回
転速度で回転してワークを切削加工する。
【００１９】主軸モータ２９にはこれに供給される制御
電流を検出する負荷センサ２８が付設されており、検出
された制御電流がインタフェース２６、バスライン２４
を介してＣＰＵ２３にフィードバックされる。
電流を検出する負荷センサ２８が付設されており、検出
された制御電流がインタフェース２６、バスライン２４
を介してＣＰＵ２３にフィードバックされる。
【００２０】ＣＰＵ２３はフィードバックされた主軸モ
ータ２９の制御電流に基づいて、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸のサー
ボ制御部３０、３６、３７に出力されるパルス信号にオ
ーバライドをかける処理を行う。
ータ２９の制御電流に基づいて、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸のサー
ボ制御部３０、３６、３７に出力されるパルス信号にオ
ーバライドをかける処理を行う。
【００２１】図２はＣＰＵ２３で行われるかかるオーバ
ライド処理を説明するグラフである。
ライド処理を説明するグラフである。
【００２２】ＣＰＵ２３ではフィードバックされた制御
電流に基づき主軸モータ２９の現在の負荷（電力）が演
算される。そして、この負荷が主軸モータ２９の定格負
荷（電力）で除算されることにより定格負荷に対する比
（％）が演算される。
電流に基づき主軸モータ２９の現在の負荷（電力）が演
算される。そして、この負荷が主軸モータ２９の定格負
荷（電力）で除算されることにより定格負荷に対する比
（％）が演算される。
【００２３】上記演算された比の大きさは、主軸モータ
２９にかかる負荷を示し、演算された比が１００％を超
えると主軸モータ２９には定格負荷を超えた負荷がかか
っていることを意味する。
２９にかかる負荷を示し、演算された比が１００％を超
えると主軸モータ２９には定格負荷を超えた負荷がかか
っていることを意味する。
【００２４】ＣＰＵ２３では、上記演算された比に応じ
てオーバライド値αが図２に示す関係で演算される。あ
るいはメモリに図２に示す関係が記憶されていて、これ
を読み出すことによりオーバライド値αが求めれる。こ
こにオーバライド値αとは、ＮＣデータに基づき得られ
るツール先端の目標速度から、どれくらい減速させるか
を表すパラメータであり、オーバライド値αが１のとき
には目標速度のままで移動させ、αがこれよりも小さく
なるにつれてより大きく減速させることを意味する。
てオーバライド値αが図２に示す関係で演算される。あ
るいはメモリに図２に示す関係が記憶されていて、これ
を読み出すことによりオーバライド値αが求めれる。こ
こにオーバライド値αとは、ＮＣデータに基づき得られ
るツール先端の目標速度から、どれくらい減速させるか
を表すパラメータであり、オーバライド値αが１のとき
には目標速度のままで移動させ、αがこれよりも小さく
なるにつれてより大きく減速させることを意味する。
【００２５】いま、上記表に示すような１ブロック分の
ＮＣデータが与えられているものとすると、該区間にお
けるＸ軸に関するツール先端の目標移動速度ｖｘは、 ｖｘ＝１０００／５００＝２（μｍ／ｍｓ） となり、Ｙ軸に関する同目標移動速度ｖｙは、 ｖｙ＝５００／５００＝１（μｍ／ｍｓ） となり、Ｚ軸に関する同目標移動速度ｖｚは、 ｖｚ＝０（μｍ／ｍｓ） となる。
ＮＣデータが与えられているものとすると、該区間にお
けるＸ軸に関するツール先端の目標移動速度ｖｘは、 ｖｘ＝１０００／５００＝２（μｍ／ｍｓ） となり、Ｙ軸に関する同目標移動速度ｖｙは、 ｖｙ＝５００／５００＝１（μｍ／ｍｓ） となり、Ｚ軸に関する同目標移動速度ｖｚは、 ｖｚ＝０（μｍ／ｍｓ） となる。
【００２６】そして、ＣＰＵ２３ではこうして求められ
た移動速度にオーバライド値αを下記に示すように乗算
して、減速された移動速度ｖ´ｘ、ｖ´ｙ、ｖ´ｚを演
算し、これら移動速度に応じたパルス信号をＸ軸サーボ
制御部３０、Ｙ軸サーボ制御部３６、Ｚ軸サーボ制御部
３７にそれぞれ出力する。
た移動速度にオーバライド値αを下記に示すように乗算
して、減速された移動速度ｖ´ｘ、ｖ´ｙ、ｖ´ｚを演
算し、これら移動速度に応じたパルス信号をＸ軸サーボ
制御部３０、Ｙ軸サーボ制御部３６、Ｚ軸サーボ制御部
３７にそれぞれ出力する。
【００２７】ｖ´ｘ＝α・ｖｘ …（１） ｖ´ｙ＝α・ｖｙ …（２） ｖ´ｚ＝α・ｖｚ …（３） 上記演算された比（以下、単に負荷という）が５０％以
下と小さく、主軸モータ２９に負荷があまりかかってい
ない場合には、オーバライド値αは１に設定される。こ
のため上記（１）式より移動速度ｖ´ｘは目標移動速度
ｖｘそのままの値となり、Ｘ軸サーボ制御部３０には、
単位時間あたり目標移動速度ｖｘの大きさに応じたパル
ス数のパルス信号が出力される。サーボコントローラ３
１では入力されたパルス信号に基づき単位時間あたりの
移動量を求め、これを現在のサーボモータ３３の回転位
置（Ｘ軸位置）に順次加算していくことにより、単位時
間ごとに移動すべき目標位置を演算する。しかして、ツ
ール先端が、対応する区間を上記目標移動速度ｖｘでＸ
軸方向に移動する。Ｙ軸サーボ制御部３６、Ｚ軸サーボ
制御部３７でも同様な制御がなされ、ツール先端が目標
移動速度ｖｙ、ｖｚでＹ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ、対応
する区間を移動する。
下と小さく、主軸モータ２９に負荷があまりかかってい
ない場合には、オーバライド値αは１に設定される。こ
のため上記（１）式より移動速度ｖ´ｘは目標移動速度
ｖｘそのままの値となり、Ｘ軸サーボ制御部３０には、
単位時間あたり目標移動速度ｖｘの大きさに応じたパル
ス数のパルス信号が出力される。サーボコントローラ３
１では入力されたパルス信号に基づき単位時間あたりの
移動量を求め、これを現在のサーボモータ３３の回転位
置（Ｘ軸位置）に順次加算していくことにより、単位時
間ごとに移動すべき目標位置を演算する。しかして、ツ
ール先端が、対応する区間を上記目標移動速度ｖｘでＸ
軸方向に移動する。Ｙ軸サーボ制御部３６、Ｚ軸サーボ
制御部３７でも同様な制御がなされ、ツール先端が目標
移動速度ｖｙ、ｖｚでＹ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ、対応
する区間を移動する。
【００２８】しかし、モータ２９の負荷が大きくなり、
５０％よりも大きくなると、前述したように切削騒音増
大、切削面の「荒れ」、ツールの破損等が発生する可能
性がある。そして、それは負荷が大きくなるほど高くな
る。そこで、図２に示すように負荷が５０％〜１００％
の間では負荷増大に比例してオーバライド値αを小さく
し、かかる事態の発生を抑えている。
５０％よりも大きくなると、前述したように切削騒音増
大、切削面の「荒れ」、ツールの破損等が発生する可能
性がある。そして、それは負荷が大きくなるほど高くな
る。そこで、図２に示すように負荷が５０％〜１００％
の間では負荷増大に比例してオーバライド値αを小さく
し、かかる事態の発生を抑えている。
【００２９】たとえば負荷１００％ではオーバライド値
αは０．２に設定される。このため、上記（１）式から
移動速度ｖ´ｘは、目標移動速度ｖｘから０．２ｖｘに
減速される。Ｘ軸サーボ制御部３０には、単位時間あた
り、負荷５０％以下のときのパルス数に対して０．２の
比率に減少したパルス数のパルス信号が出力される。サ
ーボコントローラ３１では入力されたパルス信号に基づ
き単位時間あたりの移動量を求める。この移動量は負荷
５０％以下のときの移動量に対して０．２の比率の移動
量でしかない。この移動量を現在のサーボモータ３３回
転位置（Ｘ軸位置）に順次加算していくことにより、単
位時間ごとに移動すべき目標位置が演算される。この単
位時間ごとに移動すべき目標位置は負荷５０％以下のと
きの目標位置よりも１ー０．２＝０．８の比率に相当す
る分だけ位置が手前になっている。しかして、ツール先
端が、対応する区間を目標移動速度ｖｘに対して０．２
の比率に減速された速度０．２ｖｘでＸ軸方向に移動す
る。
αは０．２に設定される。このため、上記（１）式から
移動速度ｖ´ｘは、目標移動速度ｖｘから０．２ｖｘに
減速される。Ｘ軸サーボ制御部３０には、単位時間あた
り、負荷５０％以下のときのパルス数に対して０．２の
比率に減少したパルス数のパルス信号が出力される。サ
ーボコントローラ３１では入力されたパルス信号に基づ
き単位時間あたりの移動量を求める。この移動量は負荷
５０％以下のときの移動量に対して０．２の比率の移動
量でしかない。この移動量を現在のサーボモータ３３回
転位置（Ｘ軸位置）に順次加算していくことにより、単
位時間ごとに移動すべき目標位置が演算される。この単
位時間ごとに移動すべき目標位置は負荷５０％以下のと
きの目標位置よりも１ー０．２＝０．８の比率に相当す
る分だけ位置が手前になっている。しかして、ツール先
端が、対応する区間を目標移動速度ｖｘに対して０．２
の比率に減速された速度０．２ｖｘでＸ軸方向に移動す
る。
【００３０】Ｙ軸サーボ制御部３６、Ｚ軸サーボ制御部
３７でも同様な制御がなされ、ツール先端が負荷５０％
以下のときの目標移動速度ｖｙ、ｖｚに対して０．２の
比率に減速された速度０．２ｖｙ、０．２ｖｚをもって
Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ、対応する区間を移動する。
３７でも同様な制御がなされ、ツール先端が負荷５０％
以下のときの目標移動速度ｖｙ、ｖｚに対して０．２の
比率に減速された速度０．２ｖｙ、０．２ｖｚをもって
Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ、対応する区間を移動する。
【００３１】なお、負荷が１００％〜１５０％の範囲で
はオーバライド値αが一定（０．２）となり、負荷が１
５０％になった時点で危険と判断してオーバライド値α
を零とする。このため移動速度が零となり、ツール先端
移動が停止する。
はオーバライド値αが一定（０．２）となり、負荷が１
５０％になった時点で危険と判断してオーバライド値α
を零とする。このため移動速度が零となり、ツール先端
移動が停止する。
【００３２】このように主軸モータ２９の負荷に応じて
ツール先端の移動速度が自動的に減速され、主軸モータ
２９にかかる負荷が自動的に低減される。すなわち、オ
ーバライドが自動的に設定される。この結果、切削騒音
増大等の発生が未然に防止される。しかも、オーバライ
ドが一義的な値ではなく負荷の大きさに応じた適切な値
が設定されるので、減速を最小限に抑えることができ作
業効率の向上も図られている。なお、単位時間あたりの
パルス数の増減は、ＣＰＵ２３の演算によりソフト的に
行うようにしているが、これをパルス回路を用いてハー
ド的に行う実施も可能である。
ツール先端の移動速度が自動的に減速され、主軸モータ
２９にかかる負荷が自動的に低減される。すなわち、オ
ーバライドが自動的に設定される。この結果、切削騒音
増大等の発生が未然に防止される。しかも、オーバライ
ドが一義的な値ではなく負荷の大きさに応じた適切な値
が設定されるので、減速を最小限に抑えることができ作
業効率の向上も図られている。なお、単位時間あたりの
パルス数の増減は、ＣＰＵ２３の演算によりソフト的に
行うようにしているが、これをパルス回路を用いてハー
ド的に行う実施も可能である。
【００３３】以上は主軸モータ２９にかかる負荷を該モ
ータ２９に供給される制御電流に基づき直接求めるよう
にしているが、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸のサーボモータにかかる
負荷から、主軸モータ２９の負荷を間接的に求める実施
も可能である。すなわち、移動のための制御軸を駆動す
る駆動源に負荷がかかっていることはツール先端が移動
しにくいことを意味し、これは主軸モータ２９に負荷が
かかっていることを意味するからである。
ータ２９に供給される制御電流に基づき直接求めるよう
にしているが、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸のサーボモータにかかる
負荷から、主軸モータ２９の負荷を間接的に求める実施
も可能である。すなわち、移動のための制御軸を駆動す
る駆動源に負荷がかかっていることはツール先端が移動
しにくいことを意味し、これは主軸モータ２９に負荷が
かかっていることを意味するからである。
【００３４】図１（ｂ）はＸ軸駆動用のサーボモータ３
３にかかっている負荷を検出する場合を例示している。
３にかかっている負荷を検出する場合を例示している。
【００３５】同図（ｂ）に示すようにサーボアンプ３２
とサーボモータ３３との間には、サーボモータ３３に供
給される制御電流を検出する負荷センサ３８が設けられ
る。負荷センサ３８は制御電流を検出することによりサ
ーボモータ３３にかかっている負荷を検出するものであ
り、検出された電流値はインタフェース３９、バスライ
ン２４を介してＣＰＵ２３にフィードバックされる。そ
して、この電流値に基づき主軸モータ２９の負荷（％）
が同様に求められ、同様にオーバライド値αが求められ
る。そして、このオーバライド値αに基づき同様にして
ツール先端の減速制御が実行される。また、Ｙ軸駆動用
のサーボモータの制御電流を検出することにより行う実
施、Ｚ軸駆動用のサーボモータの制御電流を検出するこ
とにより行う実施、複数軸（ＸとＹ、或いはＸ、Ｙ、
Ｚ、）の検出により行う実施も可能である。
とサーボモータ３３との間には、サーボモータ３３に供
給される制御電流を検出する負荷センサ３８が設けられ
る。負荷センサ３８は制御電流を検出することによりサ
ーボモータ３３にかかっている負荷を検出するものであ
り、検出された電流値はインタフェース３９、バスライ
ン２４を介してＣＰＵ２３にフィードバックされる。そ
して、この電流値に基づき主軸モータ２９の負荷（％）
が同様に求められ、同様にオーバライド値αが求められ
る。そして、このオーバライド値αに基づき同様にして
ツール先端の減速制御が実行される。また、Ｙ軸駆動用
のサーボモータの制御電流を検出することにより行う実
施、Ｚ軸駆動用のサーボモータの制御電流を検出するこ
とにより行う実施、複数軸（ＸとＹ、或いはＸ、Ｙ、
Ｚ、）の検出により行う実施も可能である。
【００３６】なお、サーボ制御系では一般的に電流フィ
ードバックが行われることから、サーボモータに供給さ
れる電流を検出するセンサが設けられている。したがっ
て、このセンサをそのまま利用すればこの発明実施のた
めにコストをかけることなく低コストで実施することが
可能となる。
ードバックが行われることから、サーボモータに供給さ
れる電流を検出するセンサが設けられている。したがっ
て、このセンサをそのまま利用すればこの発明実施のた
めにコストをかけることなく低コストで実施することが
可能となる。
【００３７】ところで、主軸モータ２９の負荷が短時間
で激しく増減するような場合にあっては、これに応じて
オーバライド値αも変化してツール先端の移動速度が短
時間内に激しく増減する。すると、これに起因して切削
面に縞状の模様ができてしまい、品質上好ましくない。
そこで、かかる移動速度の変化を緩やかにして切削面の
模様を解消して製作モデルの品質を向上させることがで
きる実施例について説明する。
で激しく増減するような場合にあっては、これに応じて
オーバライド値αも変化してツール先端の移動速度が短
時間内に激しく増減する。すると、これに起因して切削
面に縞状の模様ができてしまい、品質上好ましくない。
そこで、かかる移動速度の変化を緩やかにして切削面の
模様を解消して製作モデルの品質を向上させることがで
きる実施例について説明する。
【００３８】この場合、図１（ａ）において負荷センサ
２８とインタフェース２６との間にローパスフィルタが
設けられる（図示せず）。ここにローパスフィルタの入
出力の伝達関数はＴ／１＋Ｔｓであり、積分器の入出力
の伝達関数１／Ｔｓと等価となる。したがって、負荷セ
ンサ２８で検出された電流がローパスフィルタを通過す
ることにより積分され、これがインタフェース２６を介
してＣＰＵ２３に出力される。よって、負荷は電流が積
分されたものに基づき得られ、緩やかな変化を示す。こ
のため、オーバライド値αの変化は緩やかとなり、ツー
ル先端の移動速度の変化も緩やかとなる。この結果、切
削面に模様が発生せず製作モデルの品質が向上すること
となる。なお、ローパスフィルタの代わりに積分器を使
用する実施も可能であり、ソフト的にこれを実現する実
施も可能である。要は、オーバライド値αが急変するの
ではなく、緩やかに変化するようにすることができるの
であれば、その構成は任意である。
２８とインタフェース２６との間にローパスフィルタが
設けられる（図示せず）。ここにローパスフィルタの入
出力の伝達関数はＴ／１＋Ｔｓであり、積分器の入出力
の伝達関数１／Ｔｓと等価となる。したがって、負荷セ
ンサ２８で検出された電流がローパスフィルタを通過す
ることにより積分され、これがインタフェース２６を介
してＣＰＵ２３に出力される。よって、負荷は電流が積
分されたものに基づき得られ、緩やかな変化を示す。こ
のため、オーバライド値αの変化は緩やかとなり、ツー
ル先端の移動速度の変化も緩やかとなる。この結果、切
削面に模様が発生せず製作モデルの品質が向上すること
となる。なお、ローパスフィルタの代わりに積分器を使
用する実施も可能であり、ソフト的にこれを実現する実
施も可能である。要は、オーバライド値αが急変するの
ではなく、緩やかに変化するようにすることができるの
であれば、その構成は任意である。
【００３９】なお、実施例では、３次元プロッタに適用
される場合について説明したが、もちろんこれに限定さ
れることなく、ツールに負荷がかかった場合にオーバラ
イドをかけることが必要なあらゆる加工機械に適用可能
である。
される場合について説明したが、もちろんこれに限定さ
れることなく、ツールに負荷がかかった場合にオーバラ
イドをかけることが必要なあらゆる加工機械に適用可能
である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ーバーライドが自動的に設定されるので、オペレータの
負担が軽減されるとともに熟練が不要となる。
ーバーライドが自動的に設定されるので、オペレータの
負担が軽減されるとともに熟練が不要となる。
【００４１】しかも、負荷に応じてオーバライドが適切
にかけられるので、作業効率が向上するとともに、確実
に切削騒音増大等の不都合が解消される。
にかけられるので、作業効率が向上するとともに、確実
に切削騒音増大等の不都合が解消される。
【図１】図１（ａ）は本発明に係る加工機械のオーバラ
イド設定装置の実施例の構成を示すブロック図であり、
同図（ｂ）は他の実施例の構成の一部を示す図である。
イド設定装置の実施例の構成を示すブロック図であり、
同図（ｂ）は他の実施例の構成の一部を示す図である。
【図２】図２は図１（ａ）に示すＣＰＵで実行される処
理を説明するために用いたグラフである。
理を説明するために用いたグラフである。
２０ ３次元プロッタ ２３ ＣＰＵ ２８ 負荷センサ ２９ 主軸モータ ３０ Ｘ軸サーボ制御部 ３３ サーボモータ ３６ Ｙ軸サーボ制御部 ３７ Ｚ軸サーボ制御部 ３８ 負荷センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 ツールを駆動させるとともに、ツー
ル先端をワーク上の各目標位置間を結ぶ目標経路に沿っ
て移動させる制御を行い、前記ツールにより前記ワーク
を加工する加工機械において、 前記ツールにかかる負荷を検出する負荷検出手段と、 連続する目標位置間の移動距離とこれら目標位置間の目
標移動時間とに基づき得られる目標移動速度を、前記負
荷検出手段で検出された負荷が大きくなるにつれて小さ
くするオーバライド設定手段とを具え、この設定された
移動速度で前記ツールを移動させる制御を行う加工機械
のオーバライド設定装置。 - 【請求項２】 ツールを駆動させるとともに、ツー
ル先端をワーク上の各目標位置間を結ぶ目標経路に沿っ
て移動させる制御を行い、前記ツールにより前記ワーク
を加工する加工機械において、 前記ツール先端を移動させる駆動源の負荷を検出する負
荷検出手段と、 連続する目標位置間の移動距離とこれら目標位置間の目
標移動時間とに基づき得られる目標移動速度を、前記負
荷検出手段で検出された負荷が大きくなるにつれて小さ
くするオーバライド設定手段とを具え、この設定された
移動速度で前記ツールを移動させる制御を行う加工機械
のオーバライド設定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302090A JPH05143144A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 加工機械のオーバライド設定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302090A JPH05143144A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 加工機械のオーバライド設定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05143144A true JPH05143144A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17904808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302090A Pending JPH05143144A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 加工機械のオーバライド設定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05143144A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010046957A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 株式会社アドバンテスト | 直交振幅復調器、復調方法およびそれらを利用した半導体装置および試験装置 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3302090A patent/JPH05143144A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010046957A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 株式会社アドバンテスト | 直交振幅復調器、復調方法およびそれらを利用した半導体装置および試験装置 |
| JPWO2010046957A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2012-03-15 | 株式会社アドバンテスト | 直交振幅復調器、復調方法およびそれらを利用した半導体装置および試験装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |