JPS5856755A - 工作機械用締付け装置の締付け力監視方法 - Google Patents

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】 本発明は、締付は方を順次測定し、測定値を所定の限界
値と比較することにより、工作機械用締付は装置の締付
は方を監視する方法に関する。

工作機械の利用率を高め、特に作業員が常時存在しなく
ても製造過程をできるだけ大規模に自動的に行なうため
に、自動生産ご遂行する制御装置のほかに、工作機械へ
自動装入を行なう自動導入およびｉ−小装置や、機械、
工具および工作物の信頼性を考慮して規定どおりの製造
過、程をとらせる過程監視装置も公知である。

工作機械の加工過程ご監視する際、特に旋盤による金属
の切削加工の際、これまでは加工過程中締付は装置の保
持力の監視は行なわれていなかった。締付は装置の締付
は過程の信頼性痣特に高い切削能力において重要になる
工作機械の弱点であった◎ 高い切削能力は締付は装置の大きい締付は方を必要とす
るが・このような大きい締付は方はよく潤滑される一締
付は装置によってのみ得られろ。したがって加工過程の
信頼性のために、締付は装置の運転状態を常に監視せね
ばならない。

なぜならば、物理的影響、摩擦による影響および化学的
影響が締付は装置の締付は力を急速に減少させろことが
あろからである。加工過程中におけろ締付は力の減少は
これまで知られていなかったので、これらの問題は実際
にはかなり過少評価されていた０以前は普通であった低
い切削能力の切削条件では・これらの問題もあまり重要
でなかった。しかし発展を続けろ数値制御工作機械によ
り高い能力の最近の切削材料ご使用して切削が行なわれ
るようになってから、工作機械における締付は装置の不
充分な大きさの締付は力による危険性は著しく増大した
が、このことはこれまで充分に知られていなかった。

工作機械用締付は装置の締付は力測定器がある。この測
定を行なうかどうかは作業員にとって任意である。公知
の測定器の構造のため、測定を行なうためには一般に締
付は爪の配置換えが必要なので、測定は不規則にしか行
なわれない。そのつどの測定値（実際値）を所定の限界
値（目標値）と比較し、確実な加工過程に必要な保持力
がこの目標値以下になるのを防止することは、したがっ
て規則正しく行なわれず、また必然的にも行なわれない
。公知の測定器の使用や実際値−目標値比較の時点は工
作機械の作業員にまかされているので、加工過程が所定
の条件でのみ行なわれろことは保証されない。必要な締
付は力板下になる危険はこのように排除不可能である〇 本発明の課題になっている課題は、工作機械の締付は装
置の保持力を強制的に監視し、必要な保持力が確保され
る場合にのみ加工過程を行なうことのできろ方法を提供
することである。

締付は力を伝達するのに使用されろ伝動装置の高荷重を
受けろ伝達面の滑り状態が潤滑過程の間に悪化するため
、すべての公知の締付は装置の保持力は締付は過程の回
数と共に低下するので、本発明は締付は装置の適時の規
則正しい潤滑により特に必要な締付は力の維持に役だつ
〇本発明によるこの課題の解決策は、選択可能な測定周
期において、順次行なわれる締付は過程の間に、締付は
装置の瞬間締付は方を測定し測定値から締付は過程の回
数に関する締付は力変化の傾向を見出し、最後の測定過
程後限界値以下になることが予想される前に・加工過程
？中断する信号を発生することご特徴としている。

本発明によるこの方法によって・所定の測定周期後締付
は装置の締付は力ご連続的に監視することによって、作
業員に関係なく締付は刀の信頼性のために限界値を維持
することができろ。

こうして加工中における工作物の保持力の監視が自動的
に行なわれて・きまりきった退屈な過程がなくなり、締
付は力測定を行なうかどうかについての決定を作業員が
しなくてよいので、これまで一連の監視に存在した弱点
が改善され、締付は過程の信頼性が著しく高められろ。

最後に加工過程に編入されろ締付は力監視と、締付は力
に対する限界値の本発明の方法により保証される維持と
によって、締付は過程に関するこれまで普通の安全係数
を小さくすることができ、それにより製品の質を高めな
がら、しかもわずかなエネルギ消費でいっそう高い切削
能力を得ることが１きる。

本発明の方法により締付は力の限界値以下になる前に適
時に発生されて加工過程を中断する信号は、音響信号あ
るいＣま光信号とすることができ、この信号により作業
員は加工過程を中断し、締付は力を高めるのに必要な手
段をとり、特に締付は装置を潤滑する。本発明による方
法の発展では、工作機械の動作停止によって加工過程の
再開始を防止するのに、信号を使用する。

これにより本発明の方法は工作機械の制御へ組人ｎられ
ろので、必要な締付は力が所定値以下になるのを工作機
械制御装置を介して自動的に防止することができろ。

本発明による方法は、マイクロプロセッサにより制御さ
れる監視論理回路により、過程に付随して締付は装置に
最適な状態を確実に維持する。例えば締付は力のような
所定のデータは実際の測定値と比較され、さらに締付け
の確実性についての予想が立てられ、診断によりとるべ
き手段についての情報が作業員に与えられろ。

本発明による方法は、工作物の加工、の際締付は装置に
実際に存在する状態を考慮し、この方法を実施する装置
は目標値を記憶し、実際値を検出し、締付は過程の所定
の限界内でそれから生ずる逆推論により締付ｃ−１過程
を監視することができる。

この方法ご実際に適用する際、切削データカ）ら見出さ
れて締付は過程の遂行に必要な締付は力が、限界値の形
で装置へ与えられて記憶されろ。検査間隔すなわち検査
すべき締付けの回数も装置へ与えらｎて記憶される。

本発明による方法を実施するため、装置は切削力の伝達
にとって重要な締付は力の和を積算して監視するので・
使用されろ締付は装置の締付は素子の数、例えば使用さ
れろ爪チャ゛ンクの爪数も入力しなければならない。こ
のデータ入力は、例えば設田者のように権限のある人間
によってのみ行なわｎる。この人間は装置を入力運転か
ら監視運転に切換え、それにより入力さｎろデーターを
確保する。

さて使用されろ装置のマイクロプロセッサは、最初の締
付は過程において締付は力の蒲ｊ定σ〕指示を与え、瞬
間締付は力ご検出し、こｒ′Ｌを表示し、これを記憶す
る。ざらにマイクロプロセッサは限界値の瞬間的に存在
する締付は力との比較を行ない、限界値より大きい実際
値におしＡて・加工過程を開始する。

測定値が目標値より小さいと、加工過程σ）開始が、機
械に結合さｎた装置の出力信号を介して・直接にあるい
はランプの点灯のような信号の表示により間接に阻止さ
れろ。さらに装置は過程の開始を阻止されたことの理由
を表示することができる。

監視運転への移行と共に締付は過程が数えられ、・記憶
され、所定値に達すると再び測定が行なわれろ。− 測定値が限界値より太さいと、工作機械が再び始動され
る。所定の測定周期に応じて測定値が連続的に記憶され
ろ。これらの記憶された測定値および検査間隔ご考慮し
て、装置のマイクロプロセッサにより、特定回数の締付
は過程を含む次の検査問隔内に限界値以下になることが
予想されるかどうかの予想が立てらｎろ。

これがおこると、限界値に達するまでまだおこり得る締
付は過程の回数が表示され、ある１いは工作機械主軸の
拘束により加工の新たな開始が阻止されろ。

本発明の方法を実施する装置は、締付は過程および（あ
るいは）測定過程を検知して、処理される測定データが
締付は装置の実際データに実際に一致す石のを保証する
ことができる。それにより操作が大幅に回避される。

本発明°の基礎”になっている締付は装置用監視装置の
この着想によって、切削過程に必要な締付は装置、の締
付は力が予想に反して所定値以下にならないようにする
ことができろ。こうして゛　工作機械の事故や損傷が防
止される。

図面には本発明による方法を明らかにする線。

図が示されている。

この線図は測定の回数または締付は過程の回数により表
わされる時間ｔに関して締付は力Ｆの変化を示している
。個々の測定の間には特定の回数の締付は過程があり、
この回数は加工および工作物の種類に応じて選択可朗で
ある。

最初のうち測定回数に関して締付は力のほとんど不変な
経過後、締付は方Ｆが次第に低下する。この低下は、力
発生器乃）ら締付は素子へ締付は力を伝達する締付は装
置の伝動装置において増大する°摩擦から生ずる。この
伝動装置には、力伝達の際大きい面荷重が生ずる。この
力伝達面はグリスで潤滑されろ。大きい荷重のためグリ
スは次第に押出ざｎｌそｎにより摩擦が増大し、伝動装
置の効率が低下する。これにより全体として、線図７）
）られかろように、締付は装置により得られろ締付は力
が減少する。

締付は力測定装置により測定されろ締付は力がマイクロ
プロセッサへ与えられ、このマイクロプロセッサは、数
個の測定値を与えられた後締付は力変化の傾向？見出す
。この傾向は線図に鎖線で示ざｎている。

この傾向から、図面による実施例では９回目の測定径締
付は力が限界値’ＦＧ以下になることがわかる。これに
より必要な保清力はもはや生じない。すなわち工作物は
締付は装置から外れてしまう。

１０回目の測定前に工作機械を停止し、しかも光信号あ
るいは音物信号に基いて、作業員によりあるいは自動的
に工作機械制御装置を介して駆動装置を停止させる信号
によって停止を行なうことにより、工作物が外れろのを
防止されろ。

こうして直接の測定および前述した方法により、工作機
械のこれまでの弱点すなわち締付は装置の締付は過程の
信頼性不足ご除去することができ、締付は装置の保持力
がそのつどの加工の場合において工作物ご確実に固定す
るのに充分な大きさであるときにのみ締付は装置を使用
することができる。

【図面の簡単な説明】

図は締付は装置の締付は力を時間の経過に関して示す線
図であるＯ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｎ付は力を順次ボ１ｊ定し、測定値を所定の限界値
   と比較することにより、工作機械用締付は装置の締付は
   力を監視する方法において、選択可能なｆｉｌ定周期に
   おいて、１つの系列の工作物の加工過程内で順次行なわ
   れろ締付は過程の間に、締付は装置の瞬間締付は力を測
   定し、測定値から締付は過程の回数に関する締付は力変
   化の傾向を見出し、最後の測定過程後限界値以下になる
   ことが予想される前に、加工過程ご中断する信号を発生
   することを特徴とする・締付は装置の締付は力監視方法
   。 ２、信号により工作機械の動作停止によって加工過程の
   再開始？自動的に防止することご特徴とする、特許請求
   の範囲第１項に記載の方法心