JPS63150137A - 適応制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は適応制御装置之特にワークの取代のばらつき
による切削負荷の変動を検出しつつ連続的な加工を行う
ＮＣ工作機械の適応制御装置に関する。

［従来の技術］ ワークの加工条件等を予めテープにさん孔し、この指令
テープにさん孔された数値情報を情報処理回路に読み込
ませてサーボ機構に与え、指令通りの加工を行なわせる
ＮＣ装置が周知である。

このＮＣ装置によれば、例えばワーク搬入後の自動芯出
し、加工完了後の自動計測等ができる上、金型加工時の
取代のばらつきによる切削負荷を検出しつつ送り速度を
自動的に加減速する適応制御装置の装着により、無人で
連続加工も可能となり生産性の向上に寄与することがで
きる。

従来、金型加工時の取代にばらつきのあるワークをＮＣ
装置にて加工する場合は、取代の多い部分では切削負荷
が大きく工具を破損するおそれがあったため、切削負荷
の大きさを各種センサにて検出し、このときの切削負荷
の変動に応じて送り速度又は切込量を制御することによ
り加工を行っていた。

すなわち、第１の従来例として、第３図に示されるよう
に、切削負荷の検出信号１０が予め設定された基準値１
２よりも大きい場合は、ワーク１５への切込み量を制御
することなく、工具１４の送り速度１６を減速制御して
切削負荷を基準値１２以下に押さえながら加工を行って
いた。

また、第２の従来例として、第４図に示されるように、
工具１４の送り速度１６を一定とし、切削負荷の検出信
号１０が基準値１２よりも大きい場合に、ワーク１５へ
の切込み量を一定量（ｄ）ずつ逃がすような加工制御を
行っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の問題点 しかしながら、前述した第１の従来技術（速度制御）に
よる場合は、切削負荷の検出信号１０がある一定時間（
１）以上継続して基準値１２を越えた場合は制御不能と
みなし、装置を停止させる制御を行っていたため連続運
転かできないという問題があった。

また、第２の従来技術（切込み量制御）による場合は、
ワークの取代の状況によっては何度も工具を逃がしなが
ら加工を行う必要が生じ、このため再加工回数が多くな
り加工時間が長くなるという問題があった。

以」二のように、前記いずれの手段による場合も連続的
かつ効率的な無人運転ができないという問題があった。

発明の目的 この発明は係る問題点を解決するためになされたもので
、切削負荷の増加に対し送り速度制御と切込み量制御の
双方を組み合わせることにより、連続的な無人運転を可
能とした適応制御装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用コ前記目的を達
成するために、本発明は、ＮＣコントローラ及びマシン
コントローラを備えワークの取代のばらつきによる切削
負荷の変動を検出しつつ切削負荷の変動に応じて最適制
御を行うＮＣ工作機械の適応制御装置において、検出さ
れた切削負荷と予め設定された基準値とを比較するとと
もに切削負荷に応じて工具の送り速度と切込み量を演算
する比較演算部と、該比較演算部からの指令に基づき工
具の送り速度と切込み量を制御するサーボユニットとを
備え、第１段階の制御として切削負荷の増加にともない
送り速度を減少させ、第２段階の制御として切削負荷が
所定時間継続して前記基準値以」二となったときに切込
み量を少なくするように制御することを特徴とする。

前記構成によれば、工具に加わる切削負荷を検出しつつ
このときの検出値が大きくなった場合に、次の２段階の
制御により装置を停止さぜることなく連続的かつ効率的
な無人運転を行うことができる。

すなわち、第１段階の制御として、切削負荷が予め設定
された基準値よりも大きくなった場合に、切込み量を変
えることなく送り速度のみを減少させて切削負荷を基準
値以下に押さえるような制御を行う。しかし、許容し得
る最低限の速度に減速したにもかかわらず、ワークの取
代が大きく切削負荷が所定時間以上継続して基準値を越
えた場合は、続いて、第２段階の制御に移、行し、この
制御においては切込み量を一定量ずつ少なくしていくこ
とにより工具に加わる切削負荷を低下させ、基準値以下
となるような制御を行うものである。

なお、切削負荷が基準値以下となった場合、前記とは逆
に、工具を一定量ずつワークに切り込んで行く制御を行
うことにより効率的な加工を行うこととしている。

以上の制御を繰り返しながら加工を行う訳であるが、第
１回目の加工終了後に前記により逃がし加工を行った部
分の加工残りをなくすため、工具を逃がしたことをＤＮ
Ｃ装置（ダイレクトＮＣ装置）に記憶させておき、この
逃がし加工を行った情報がＤＮＣ装置に記憶されている
間は自動的に再加工指令か発せられ、連続的かつ正確な
無人運転が可能となる。なお、本実施例においては、記
憶情報制御にＤＮＣ装置を用いた場合で説明したか、紙
テープ、メモリー運転でも可能である。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には本発明に係る適応制御装置の全体構成ブロッ
ク図が示されている。

同図において、本実施例においては紙テープによること
なく転送ケーブルにより直接Ｎ／Ｃ装置３２に加工情報
を伝達することのできるＤＮＣ装置３４が用いられてお
り、主軸モータ２４に取り付（プられた電流検出センサ
２６にて検出される切削時の切削負荷の変動に応じ、マ
シンコントローラ３０を介してテーブル２２に固定され
たワーク１８は、主軸２３に取付けられた工具２２によ
り自動的に最適な加工が行われる。

本発明の特徴的なことは、検出された切削負荷と予め設
定された基準値とを比較するとともに切削負荷に応じて
工具の送り速度と切込み量を演算する比較演算部と、該
比較演算部からの指令に基づき工具の送り速度と切込み
量を制御するサーボユニットとを備えていることである
。

すなわち、本実施例において、前記比較演算部２８は前
記電流検出センサ２６からの検出信号３６と、工具の種
類に対応して予め設定された基準値とを比較するととも
に、電流検出センサ２６にて検出された切削負荷に応じ
て工具の送り速度と切込み量とを演算する。

また、前記サーボユニット４０は、Ｎ／Ｃ装置３２及び
マシンコントローラ３０を介して比較演算部２８からの
指令に基づき、工具の送り速度と切込み量に応じた信号
を送りモータ４２及び切込み量送りモータ４４に送出す
る。これら送りモータ４２及び切込み量送りモータ４４
には図示しない送り速度検出センサと切込み量検出セン
サとがそれぞれ設けられている。

次に第２図に基づき本発明の詳細な説明する。

前記比較演算部３８において、ワーク１８切削時の切削
負荷の検出信号３６と予め設定された切削負荷の基準値
４６とが比較され、検出信号３６の大きさが基準値４６
を越えると、まず第１段階の制御として、切削負荷３６
が基準値４６を越えない程度に送り速度３５を減速させ
るいわゆる速度制御が行われる（区間Ａ）。

すなわち、このとき、最適な負荷にて切削できるように
、比較演算部３８からマシンコントローラ３０．Ｎ／Ｃ
装置３２を介してワーク１８と工具２２との相対送り速
度を低下させるべくサーボユニット４０に指令が発せら
れ、本実施例ではテーブル２２の送り速度３５を減速す
る制御が行われる。すなわち、前記送りモータ４２はサ
ーボユニット４０からの指令に基づきテーブル２２の送
り速度を減速させて工具２２に加わる切削負荷を低下さ
せる。このように、切削負荷が増大した場合には送り速
度制御を行うことにより、単位時間当りのワーク切削量
を一定化して安定な加工が行われる。

しかし、前記第１段階の制御において、送り速度３５を
許容最低限の速度３５′に低下させても、切削負荷３６
が基準値４６を越えた状態で一定時間（ｔ）　継続した
場合には、続いて第２段階の制御として、比較演算部３
８から前記と同様のルートでサーボユニット４０から切
込み量送りモータ４４に指令が発せられ、いわゆる切込
量制御により工具２２を一定量（ｄ）ずつワークから逃
がす制御が行われ、これによって切削負荷を更に低下さ
せ加工が続行される。

この切込量制御において、切削負荷３６が基準値４６以
下になると、前記と逆に工具２２を一定量（ｄ）ずつワ
ーク１８に切り込んで行く制御が実施され、これによっ
て能率的な加工が行われる。

以」二の制御を繰り返しながら加工が行われるが、第１
回目の加工終了後にワーク１８の加工残りをなくすため
、工具２２ワーク１８から逃したことをＤＮＣ装置３４
に記憶させておき、この記憶情報がＤ　Ｎ　、Ｃ装置３
４に存在する間は自動的に再加工指令か発せられ、ワー
クの取代かなくなるまで再加工が実施される。

なお、本実施例においては、切削負荷の検出信号３６を
得るのに主軸モータ２４の電流を用いた場合について説
明したが、これに限ることなく、他の検出信号によって
も可能である。

以上説明したように、本発明の実施例によれば、切削負
荷に対し、送り速度制御と切込み量制御とを組み合わせ
ることにより、装置を停止させることなく最適条件にて
効率的な加工を行うことができ、ＮＣ工作機械による連
続的な無人運転か可能となる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、切削負荷と予め設定さ
れた基準値とを比較することによりその比較値に応じて
工具の送り速度と切込み量とを演算する比較演算部と、
該比較演算部からの指令に基づき工具の送り速度と切込
み量を制御するサーボユニットとを備えたことにより、
ワークの取代の変動に応じて工具を破損させることなく
能率的な連続無人運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る適応制御装置の全体構成を示すブ
ロック図、 第２図は本実施例の制御に基づく加工状態を示す図、 第３図は従来の速度制御による加工状態を示す図、 第４図は従来の切込み量制御による加工状態を示す図で
ある。 １８　・・・　ワーク ２２　・・・　工具 ２６　・・・　電流検出センサ ３６　・・・　切込負荷検出信号 ３８　・・・　比較演算部 ４０　・・・　サーボユニット ４６　・・・　基準値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＮＣコントローラ及びマシンコントローラを備えワーク
   の取代のばらつきによる切削負荷の変動を検出しつつ切
   削負荷の変動に応じて最適制御を行うＮＣ工作機械の適
   応制御装置において、検出された切削負荷と予め設定さ
   れた基準値とを比較するとともに切削負荷に応じて工具
   の送り速度と切込み量を演算する比較演算部と、該比較
   演算部からの指令に基づき工具の送り速度と切込み量を
   制御するサーボユニットとを備え、第１段階の制御とし
   て切削負荷の増加にともない送り速度を減少させ、第２
   段階の制御として切削負荷が所定時間継続して前記基準
   値以上となったときに切込み量を少なくするように制御
   することを特徴とする適応制御装置。