JPH10202470A - チップコンベアの制御方法及び装置 - Google Patents

チップコンベアの制御方法及び装置

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JPH10202470A
JPH10202470A JP2613297A JP2613297A JPH10202470A JP H10202470 A JPH10202470 A JP H10202470A JP 2613297 A JP2613297 A JP 2613297A JP 2613297 A JP2613297 A JP 2613297A JP H10202470 A JPH10202470 A JP H10202470A
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JP
Japan
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chip conveyor
load
cutting
spindle
spindle motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2613297A
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English (en)
Inventor
Shunsuke Wakaoka
俊介 若岡
Shinobu Sakurai
忍 桜井
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.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 仕上げ加工面に表れるカッタマークの原因と
なるチップコンベアの振動を無くすとともに無駄のない
切粉排出をするチップコンベアの制御方法及びその装置
の提供。 【解決手段】 切削加工中の主軸モータ負荷を主軸モー
タ負荷検出部11により検出し、検出した負荷と主軸モ
ータ負荷しきい値記憶部12に記憶するしきい値とを負
荷・しきい値比較部13で比較し、仕上げ加工判別部1
7で切削モード認識部15から切削モードG01〜G0
3が出たことを認識したのち時間設定部16に設定され
ている時間経過までの間、検出した負荷が記憶するしき
い値を超えない状態のとき仕上げ加工と判定し、チップ
コンベア駆動制御部18によりチップコンベアモータ6
への電力供給回路を遮断し、仕上げ加工継続中チップコ
ンベアの作動を休止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は工作機械の切削加工
により生じる切粉や切削加工により切断された端材等を
機外に排出するチップコンベアの制御方法及びその装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、マシニングセンタ又は旋盤等比較
的切粉発生量の大きい工作機械は、切削加工により発生
する切粉が機械内に堆積すると、堆積した切粉の熱で工
作機械の精度が悪くなったり、切粉が工具やワークに絡
みついて振り回され、機械やワークに疵が付き、最悪の
場合作業者に危害が及ぶことがあるので、チップコンベ
アを備えていて、切削加工中に発生する切粉を可及的速
やかに機外に排出するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたチ
ップコンベアは、円滑に切粉を排出している間はよい
が、時にスクリュー等の可動側と固定側との間に切粉等
が咬むと動作が不安定となり大きな振動を伴うことがあ
る。この振動が良好な面粗度を得るための仕上げ加工中
に発生すると、チップコンベアの振動が本機に伝わっ
て、仕上げ面にカッタマークが表れ、面粗度が悪くなっ
て加工品位を悪くするという問題を有している。本発明
は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは良好な面粗度を必
要とする仕上げ加工時にチップコンベアの作動を休止し
て、仕上げ面への悪影響を回避するチップコンベアの制
御方法及びその装置を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のチップコンベアの制御方法は、切削加工によ
り生じる切粉又は端材等を工作機械外に排出するチップ
コンベアの制御方法であって、前記切削加工が仕上げ加
工の時に前記チップコンベアの動作を休止させるように
したものである。
【0005】また、仕上げ加工は工具又はワークを保持
する主軸の切削加工中における負荷を検出し、検出した
負荷を予め記憶する設定値とを比較し、検出した負荷が
前記設定値を超えない状態の時を仕上げ加工とするもの
である。
【0006】また主軸の切削加工中における負荷は、主
軸モータへの供給電流値を基にして検出するものであ
る。
【0007】上述の請求項1乃至3のチップコンベアの
制御方法によれば加工プログラムに記載されているG0
1(直線切削)、G02,G03(円弧切削)等の切削
モード記号を読み取ったのち、設定時間内に予め記憶す
る設定値を超える主軸負荷が検出されない状態を仕上げ
切削として、チップコンベアの作動を休止するようにな
したので、チップコンベアの不安定動作による振動に起
因するカッタマークが仕上げ面に出るのを防止し、加工
面粗度を安定させ、加工品位を向上させることができ
る。
【0008】また、本発明のチップコンベアの制御装置
は、切削加工により生じる切粉又は端材等を工作機械外
に排出するチップコンベアの制御装置であって、前記切
削加工中における仕上げ加工を判別する手段と、該判別
手段により判別した仕上げ加工時に前記チップコンベア
の動作を休止させる手段とを備えてなるものである。
【0009】また、切削加工中における仕上げ加工を判
別する手段は、工具又はワークを保持する主軸の切削加
工中の負荷を検出する手段と、該検出手段により検出し
た切削加工中の主軸負荷と予め記憶する設定値とを比較
する手段とを備え、切削加工中において主軸負荷が前記
設定値を超えない状態の時を仕上げ加工とするものであ
る。
【0010】また切削加工中の主軸負荷を検出する手段
は主軸モータへの供給電流を計測する手段を備え、該計
測手段により計測した電流値を基にして主軸負荷を検出
するものである。
【0011】請求項4乃至6のチップコンベアの制御装
置によれば、切削加工中の主軸負荷を主軸モータへの供
給電流から検出し、NC装置が加工プログラムの切削モ
ード(G01,G02,G03)記号を読み取ったの
ち、設定時間内に予め記憶する設定値を超える主軸負荷
が検出されない状態を仕上げ加工として、コンベアモー
タへの電源回路をOFFとしチップコンベアの作動を休
止するようにしたので、チップコンベアの不安定動作に
よる振動に起因するカッタマークが仕上げ面に表れるの
を自動的に防止し、加工面粗度を安定させ、加工品位を
向上させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
もとづいて説明する。図1はマシニングセンタの本機内
に組み込まれたチップコンベアの構成を示す説明図、図
2はチップコンベア本体部の構造説明用斜視図である。
図1,図2において、マシニングセンタのベッド1の前
後方向(Z軸方向)の案内面1a上に図示しないサドル
が移動位置決め可能に載置され、サドル上の図示しない
左右方向(X軸方向)の案内面に沿ってテーブル2が移
動位置決め可能に設けられている。更にベッド1上後方
には図示しないコラムが固着されていて、コラムに図示
しない主軸頭が上下(Y軸方向)に移動位置決め可能に
設けられ、主軸頭に図示しない主軸が回転可能かつ水平
に軸承されている。
【0013】ベッド1にはコラムとサドルとの間にチッ
プコンベアの本体部3が図示しない取付金具を介して切
粉排出側を反ペンダント操作側としてX軸方向を向いて
固定されている。チップコンベア本体部3は、図2の斜
視図に示すように、枠体4の上面が切粉受入口として開
口するとともに、切粉搬出方向終端部の下面に排出窓4
aが開口し、切粉排出方向始端部に減速器5を介してチ
ップコンベアモータ6が切粉排出方向を向いて固着され
ている。
【0014】そして、減速器5の出力軸5aには線材が
螺旋状に巻回された搬送コイル7の始端部が固着されて
いて、搬送コイル7は枠体4内に形成されている樋部内
に回転可能に設けられ、終端部が排出口4aの真上近傍
まで延びている。ベッド1の側方床上には切削液タンク
8が載置され、切削液タンク8上には底板が多数の小穴
を有する穴付鉄板又は金網で形成された切粉受皿9が排
出窓4aの真下に設置されている。
【0015】図3は本発明のチップコンベア用制御装置
の一例を示すブロック線図である。図3において、主軸
モータ負荷検出部は本機の主軸モータへの供給電流値を
基にして主軸モータ負荷を検出する部分。主軸モータ負
荷しきい値記憶部12は予め入力された仕上げ切削時に
おける主軸モータ負荷の上限付近のしきい値(設定値)
を記憶する部分。負荷・しきい値比較部13は、検出さ
れた主軸モータ負荷と予め記憶するしきい値とを比較し
て主軸モータ負荷がしきい値を超えない状態のとき信号
を出力する部分である。
【0016】加工プログラム解釈部14は、加工プログ
ラムを解釈して必要個所に信号を仕分ける部分。切削モ
ード(G01〜G03)認識部15は、加工プログラム
の切削モードG01,G02,G03が読み込まれたと
き信号を出力する部分。検出時間設定部16は、切削モ
ード認識部15から信号が出力されてからのカウント時
間を設定する部分である。仕上げ加工判別部17は、切
削モード認識部15から信号が出てから時間設定部16
の設定時間内にしきい値を超す主軸モータ負荷が検出さ
れない状態が続いたとき、仕上げ加工と判定して信号を
出力する部分。チップコンベア駆動制御部18は、仕上
げ加工判別部17からの信号でチップコンベアモータ6
への電力供給回路をOFFとし、仕上げ加工判別部17
からの信号が切れたときチップコンベアモータ6への電
力供給回路をONとする部分である。チップコンベア入
・切スイッチは前記チップコンベア駆動制御部18によ
るON・OFFとは別にチップコンベアモータ6を手動
で入・切するスイッチである。
【0017】続いて上述のとおり構成されているチップ
コンベアの制御装置の作用を図4のフローチャートによ
って説明する。加工プログラムにもとづいて加工が開始
され、ステップS1において、切削加工に使用する工具
が図示しない自動工具交換装置により主軸に自動装着さ
れたのち主軸が回転される。ステップS2において、こ
のときの主軸モータへの供給電流から主軸モータの負荷
が検出される。ステップS3において加工プログラムか
ら切削モードG01(直線切削)又はG02,G03
(円弧切削)が読みだされ切削加工に入ると、ステップ
S4において、切削モードが読みだされてから設定時間
経過したか否かが確認され、NOの場合にはYESにな
るまでこの確認が繰り返される。
【0018】そして、YESになるとステップS5にお
いて、設定時間中検出された主軸モータ負荷が記憶する
しきい値を超さなかったか否かが確認され、NOの場合
にはステップS3に戻され、YESの場合にはステップ
S6において、仕上げ加工と判定され、ステップS7に
おいて、チップコンベアの作動が休止され、この状態で
仕上げ加工が続行される。
【0019】次いで、ステップS8において、仕上げ加
工の判定が変わったか、すなわち仕上げ加工が終わった
り、粗削り加工等に変わった等で、仕上げ加工と判定す
る条件に変化があったか否かが確認され、NOの場合に
はステップS7に戻され、YESの場合にはステップS
9において、チップコンベアの作動が再開される。次い
でステップS10において、加工プログラムから機械停
止信号が出ているか否かが確認され、NOの場合ステッ
プS1に戻され、YESの場合には終わりとなる。尚、
加工プログラムによる機械休止後でも、手動チップコン
ベア入・切スイッチ19を使用すれば、チップコンベア
のみの作動が可能である。
【0020】次に、上述の図3のチップコンベア制御装
置と一部構成内容が異なるチップコンベア制御装置の他
の例を図5のブロック線図にもとづいて説明する。尚、
図3の制御装置と同一個所については同一符号を付して
説明を省略する。主軸回転起動信号読み取り部21は、
主軸を起動させたときの信号を読み取る部分。主軸定回
転到達確認部22は主軸起動時においてゼロからスター
トした主軸回転数が指定回転数に到達し、起動トルクか
ら解放されて通常負荷になったときに確認信号を出力す
る部分である。
【0021】主軸モータ非切削時負荷読み取り記憶部2
3は、主軸定回転到達確認部からの確認信号で主軸モー
タの非切削時(空転時)の負荷を読み取って記憶する部
分。実切削負荷算出部24は切削加工時の主軸モータ負
荷から非切削時の負荷を差し引いた実際の切削加工のた
めの負荷を算出する部分である。
【0022】図5に示す構成内容のチップコンベア制御
装置の作用について説明する。主軸が起動して指定回転
数に達したあとの空転状態の主軸モータ負荷を検出して
記憶する。そして検出された切削加工時の主軸モータ負
荷から記憶した空転時の負荷を差し引いて、実(正味)
切削負荷を算出し、この実切削負荷と予め入力されて記
憶されているしきい値とを比較して仕上げ加工を判別す
る。
【0023】以上の他は上述の図4のフローチャートに
基づく作用説明と同一であり、説明の重複を避けるため
省略する。従って、本例における仕上げ加工の判別によ
れば、主軸の回転数や主軸装着工具の重量などによる仕
上げ加工判定基準の曖昧さが無くなる。尚、本例におけ
る主軸モータ負荷のしきい値は前例におけるしきい値よ
り小さな値を設定するのは当然である。また、本発明で
はチップコンベアとしてコイル式を例にしたが、これと
同じく機外へ切粉を排出する目的の装置は何れにおいて
も該当することはもちろんである。
【0024】
【発明の効果】本発明のチップコンベアの制御方法又は
装置は上述のとおり構成されているので、次に記載する
効果を奏する。切削加工中の主軸モータへの供給電流を
計測して主軸モータの負荷を検出し、予め記憶するしき
い値と比較して検出した負荷が記憶するしきい値を超え
ない状態の時、仕上げ加工と判定し、この仕上げ加工継
続中チップコンベアの動作を休止させるようにしたの
で、チップコンベアの搬送スクリュー又は搬送コイルと
枠体との間に切粉又は端材などが咬んだとき発生する振
動による仕上げ加工面への悪影響を無くすることが可能
になるとともに、切粉発生量の極めて少ない仕上げ加工
時にチップコンベアを自動休止させることで、無駄のな
い効果的なチップコンベアとなり、省エネルギー効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】マシニングセンタ本機内に組み込まれたチップ
コンベアの構成を示す説明図である。
【図2】チップコンベア本体部の構造説明用斜視図であ
る。
【図3】本発明のチップコンベア制御装置の一例を示す
ブロック線図である。
【図4】図3の制御装置に係わる作用説明用フローチャ
ートである。
【図5】本発明のチップコンベア制御装置の他の例を示
すブロック線図である。
【符号の説明】
1 ベッド 2 テーブル 3 チップコンベア本体部 6 チップコンベアモータ 7 搬送コイル 9 切粉受皿 11 主軸モータ負荷検出部 15 切削モード認識部 17 仕上げ加工判別部 18 チップコンベア駆動制御部 24 実切削負荷算出部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 切削加工により生じる切粉又は端材等を
    工作機械外に排出するチップコンベアの制御方法であっ
    て、前記切削加工が仕上げ加工の時に前記チップコンベ
    アの動作を休止させるようにしたことを特徴とするチッ
    プコンベアの制御方法。
  2. 【請求項2】 仕上げ加工は工具又はワークを保持する
    主軸の切削加工中における負荷を検出し、検出した負荷
    を予め記憶する設定値とを比較し、検出した負荷が前記
    設定値を超えない状態の時を仕上げ加工とするものであ
    る請求項1記載のチップコンベアの制御方法。
  3. 【請求項3】 主軸の切削加工中における負荷は、主軸
    モータへの供給電流値を基にして検出するものである請
    求項2記載のチップコンベアの制御方法。
  4. 【請求項4】 切削加工により生じる切粉又は端材等を
    工作機械外に排出するチップコンベアの制御装置であっ
    て、前記切削加工中における仕上げ加工を判別する手段
    と、該判別手段により判別した仕上げ加工時に前記チッ
    プコンベアの動作を休止させる手段とを備えてなるチッ
    プコンベアの制御装置。
  5. 【請求項5】 切削加工中における仕上げ加工を判別す
    る手段は、工具又はワークを保持する主軸の切削加工中
    の負荷を検出する手段と、該検出手段により検出した切
    削加工中の主軸負荷と予め記憶する設定値とを比較する
    手段とを備え、切削加工中において主軸負荷が前記設定
    値を超えない状態の時を仕上げ加工とするものである請
    求項4に記載のチップコンベアの制御装置。
  6. 【請求項6】 切削加工中の主軸負荷を検出する手段は
    主軸モータへの供給電流を計測する手段を備え、該計測
    手段により計測した電流値を基にして主軸負荷を検出す
    るものである請求項5に記載のチップコンベアの制御装
    置。
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