JPH06190691A - 加工負荷報知機能を有する工作機械 - Google Patents

加工負荷報知機能を有する工作機械

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JPH06190691A
JPH06190691A JP35871792A JP35871792A JPH06190691A JP H06190691 A JPH06190691 A JP H06190691A JP 35871792 A JP35871792 A JP 35871792A JP 35871792 A JP35871792 A JP 35871792A JP H06190691 A JPH06190691 A JP H06190691A
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JP
Japan
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load
operator
magnitude
sound
machining
Prior art date
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Pending
Application number
JP35871792A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Ono
堅一 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makino Milling Machine Co Ltd
Original Assignee
Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Makino Milling Machine Co Ltd filed Critical Makino Milling Machine Co Ltd
Priority to JP35871792A priority Critical patent/JPH06190691A/ja
Publication of JPH06190691A publication Critical patent/JPH06190691A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス発生器を有した手動ハンドルにより軸
送りを行う工作機械において、加工中の工具の加工負荷
の大きさをオペレータが認識可能にする。 【構成】 各軸送りモータのトルクと主軸モータトルク
から工具に加わっている加工負荷を検出して、その検出
値の大小に応じてブザー音を制御して、ブザーの音の断
続の周期、周波数など音のパターンを複数種類に変更し
て、オペレータに加工負荷の大きさを聴覚的に知らせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工具の加工負荷の大小
をオペレータに感覚的に報知可能な汎用フライス盤、N
Cフライス盤、マシニングセンタなどの工作機械に関す
る。
【0002】
【従来の技術】パルス発生器を有した手動ハンドルによ
り軸送りを行う工作機械においては、オペレータが加工
状態をよく監視していないと過大負荷をかけてしまい、
工具やワーク等を損傷させたり、機械がリセット状態や
アラーム状態になって、その解除に手間を要したりす
る。したがって、パルス発生器を有した手動ハンドルに
より軸送りを行うには相当の熟練が必要である。
【0003】すなわち、パルス発生器とサーボモータを
用いた手動ハンドル送りの場合は、手動ハンドルでボー
ルネジを直接駆動する方式(メカニカルハンドル方式)
に比べて、加工負荷状態が判り難い。その対策としてオ
ペレータの視覚による監視のみに頼らず、手動ハンドル
を介して、その回転に要する力(加工負荷に応じた摩擦
力)により、加工状態をオペレータが感覚的に認識する
ことができるようにした手動パルス発生器の回転制御方
式が提案されている(たとえば、特開平4−19344
9号公報、手動パルス発生器の回転制御方式参照)が、
この方式を実施する装置は、構造が複雑で必然的に高価
である。
【0004】また、工作機械の主軸にロードメータを付
設・表示するものも提案されているが、加工状態と、そ
の際に発生している加工負荷の表示とを、同時に監視す
ることは困難で、オペレータは加工状態に注意を集中す
ることができない。さらに、主軸過負荷報知ブザーを設
置したものも知られているが、この種装置では視覚的に
加工状態を集中監視することができる利点があるもの
の、過負荷時のみを報知することができるだけで、負荷
の大小のきめ細かい様子が判らない。といった問題点が
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、主軸
モータ電流や各軸送りモータの電流などから工具に加わ
っている加工負荷を検出し、その大きさに応じてブザー
の断続音や手動ハンドルに伝わる振動等を変えるように
して、オペレータが工具にかかる加工負荷の大きさの程
度を感覚的に認識することができるようにした工作機械
を提供し、もって、従来公知の、その種装置に内在する
上記問題点を解消することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、以下に述べるとおり構成している。 1. パルス発生器を有した手動ハンドルにより軸送り
を行う工作機械において、加工中に加工負荷を検出する
負荷検出手段と、複数種類の音や振動を発することが可
能な発音器、発振器などの報知手段と、前記負荷検出手
段による検出負荷の大小に応じて前記報知手段の音や振
動の種類を変化させる制御手段と、からなる加工負荷報
知機能を有する工作機械。
【0007】
【作用】検出した加工負荷の大きさに対応して発音器や
発振器を制御し、その断続音の周期や周波数、振動の周
期や振幅などを変更して、その音階、音質、振動レベル
などにより感覚的にオペレータに、工具に加わる加工負
荷の大きさを報知する。
【0008】たとえば、発音器の制御は工具にかかる軽
負荷から高負荷迄の間を、10段階に分け、各段階毎に
音階・音質などを変える。発音器は加工中、常時鳴らし
ておくことが好ましい。以上のとおりで、或る程度熟練
すればオペレータは、そのときの音階、音質などからボ
ールねじ直結ハンドルを回す時の手に感じる反力(重さ
感)と同等の、加工負荷の大きさを感覚的に認識するこ
とができるようになる。
【0009】これにより、オペレータは工具にかかる現
負荷の大きさを常時認識することができ、たとえば、適
正負荷で加工が進行しているとか、負荷が限界近く迄か
かったことを認識する。したがって、オペレータは加工
物から目を離すことなく、加工負荷の大きさを認識で
き、適正な送り速度の選択が容易になる。さらに、手動
ハンドルによる送り過ぎ事故の発生を防止する。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に沿って説
明するが、本実施例を構成する各部材の一部には、本出
願当時の当業界における技術レベルの範囲内で、当業者
が任意に設計変更でき得るものを含むことに鑑みれば、
格別の理由を示すことなく本実施例の構成のみに基づい
て、本発明の要旨を限定的に解してはならない。図1
は、本発明の一実施例のブロック図を示すもので、主軸
モータ、X軸モータ、Y軸モータおよびZ軸モータか
ら、それぞれのトルクに相当する数値S、Tx 、Ty お
よびTz がNC装置を介して機械制御装置MTCに入力
される。機械制御装置MTCには「負荷演算手段」およ
び「ブザー制御手段」が内蔵され、上述「負荷演算手
段」は図2に示すように、それぞれ「各軸モータのトル
ク読取り」「負荷トルクLの演算」および「Lの値に応
じたブザー音の制御」のブロックから構成されている。
【0011】今、主軸モータのトルクSならびに各軸送
りモータのトルクTx 、Ty 、およびTz を「各軸モー
タのトルク読取り」ブロックで読取って、「負荷トルク
Lの演算」ブロックにおいて、 T=√(Tx2+Ty2+Tz2) L=αT+βS の演算を行う。上記演算式において、Tは軸送りモータ
の合成トルク、Lは負荷トルク、α、βは重み係数であ
って、それぞれα、βの値は実験に基づいて定める。か
くして、負荷トルクLが計算されると、その値に応じて
「Lの値に応じたブザー音の制御」ブロックの出力でブ
ザー音の上記制御が行われる。
【0012】再び図1に戻って、「Lの値に応じたブザ
ー音の制御」からの出力は機械制御装置MTCの「ブザ
ー制御手段」に入力され、L値の変化に応じブザー音の
トーンを調整し、オペレータに対して聴覚的に工具にか
かる加工負荷の大きさの程度を報知する。すなわち、加
工負荷の大きさとブザー音のトーンとは、それぞれ1:
1に対応するようにし、
【0013】 図3に示すブザー音のパターンを、図
2における「Lの値に応じたブザー音の制御」の結果に
応じて選択することによって、オペレータは、加工中ブ
ザー音を聞くだけで加工負荷の大小、程度を認識するこ
とをできるようにした。 図3は、ブザー音の制御パターンの一例を波形図を
用いて示すもので、X軸方向を時間、Y軸方向を加工負
荷の大小に採り、たとえば、Y+方向が加工負荷小、Y
−方向が加工負荷大とし、ブザー音の変化で加工負荷の
大きさの変化を感覚的に受取り易いパターンとする。
【0014】図3は、ブザー音の、たとえば、周期、周
波数、音の大きさなどをベースに、変化を10段階に分
けて表示し、繰返し学習によって、ブザー音の種類が、
どの程度の大きさの加工負荷の場合を報知しているの
か、オペレータが体得できるようにしているが、これは
15段階程度に細分しても同効である。本実施例の場合
は、もっぱらブザー音の変化によって加工負荷の大きさ
を聴覚によってオペレータに認識させるようにしている
が、耳で感じることが可能な現象により情報を伝達でき
るものであれば、その信号手段はブザーに限るものでは
ない。
【0015】かくしてオペレータがある程度熟練すれ
ば、ブザー音がボールねじ直結ハンドルを回すときの手
応えと同等の作用をし、オペレータは加工負荷の大きさ
を視覚を要さず、聴覚的に認識することができる。この
ためオペレータは、効率良く、安全に加工するために不
可欠な加工負荷の認識が加工物から目を放すことなく可
能となり、工具の適正な送り速度を保持することができ
る。したがって、手動ハンドルによる工具の送り過ぎに
よる事故がなくなる。本実施例は、汎用フライス盤、N
Cフライス盤、マシニングセンタ等のあらゆる工作機械
に有効である。
【0016】また、音ではなく、手動ハンドルに発振器
を付属させ、発振器により手動ハンドルに微振動を伝搬
させ、その振動の周期、振幅などを複数段階に制御可能
とし、加工負荷の大小に応じた振動を手動ハンドルを介
してオペレータに認識させるようにしても良い。
【0017】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、パル
ス発生器を有する手動ハンドルにより軸送りを行う工作
機械の加工負荷の各状態に応じ、発音器の音の周期や周
波数、発振器の振動の周期や振幅などを複数段階に対応
させて報知するようにしているから、 (1)オペレータは安全で効率よく加工するために不可
欠な加工負荷の状態の認識が可能である。 (2)加工負荷の状態の変化を、常時、監視することが
できる。 (3)したがって適正な送り速度の選択が容易である。 (4)手動ハンドルによる送り過ぎ事故の発生を防止で
きる。 等々、従来公知の技術手段には期待することができな
い、格別な作用、効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】本発明の構成要件である機械制御装置MTCの
一構成部材の詳細ブロック図を示す。
【図3】本発明ブザー音のトーンの複数階変化の一例を
示す。
【符号の説明】
L 負荷トルク S 主軸モータのトルク T 送りモータの合成トルク Tx X軸送りモータのトルク Ty Y軸送りモータのトルク Tz Z軸送りモータのトルク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01L 5/00 D 8505−2F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス発生器を有した手動ハンドルによ
    り軸送りを行う工作機械において、 加工中に加工負荷を検出する負荷検出手段と、 複数種類の音や振動を発することが可能な発音器、発振
    器などの報知手段と、 前記負荷検出手段による検出負荷の大小に応じて前記報
    知手段の音や振動の種類を変化させる制御手段と、 からなることを特徴とする加工負荷報知機能を有する工
    作機械。
JP35871792A 1992-12-28 1992-12-28 加工負荷報知機能を有する工作機械 Pending JPH06190691A (ja)

Priority Applications (1)

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JP35871792A JPH06190691A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 加工負荷報知機能を有する工作機械

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JP35871792A JPH06190691A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 加工負荷報知機能を有する工作機械

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JP35871792A Pending JPH06190691A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 加工負荷報知機能を有する工作機械

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