JPS63278746A - 切削状態異常監視装置 - Google Patents

切削状態異常監視装置

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JPS63278746A
JPS63278746A JP10985687A JP10985687A JPS63278746A JP S63278746 A JPS63278746 A JP S63278746A JP 10985687 A JP10985687 A JP 10985687A JP 10985687 A JP10985687 A JP 10985687A JP S63278746 A JPS63278746 A JP S63278746A
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JP
Japan
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cutting
limit value
monitoring
time
monitoring parameter
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JP10985687A
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English (en)
Inventor
Masayasu Miki
昌康 三木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0904Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
    • B23Q17/0919Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
    • B23Q17/0947Monitoring devices for measuring cutting angles
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4063Monitoring general control system

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] 本発明は工作機械の切削中に発生する異常を監視する切
削状態異常監視装置に関する。
[従来の技術] 第8図は特公昭5g−20743号公報又は特公昭81
−18581号公報等に記載された従来の切削状態異常
監視装置のブロック図である。第8図において、(1)
は工作物(図示せず)を切削加工する工作機械、(2)
は切削トルク、主軸モータ電流等の工作機械(1)の監
視パラメータPを測定する監視パラメータ測定器、(4
a)は予め監視パラメータ測定器(2)が測定する監視
パラメータの上限値PU及び下限値PDを生成し、出力
する監視パターン生成器、(3)は監視パラメータ測定
器(2)が測定した監視パラメータPと監視パターン生
成器(4a)が生成する監視パラメータの上限値PU及
び下限値PDとを比較し、測定した監視パラメータPが
監視パラメータの上限値PUより大きいとき、又は下限
値PDより小さいときに異常検出信号を出力する比較器
である。
次に、従来の切削状態異常監視装置の動作について説明
する。まず、監視パラメータ測定器(2)は切削トルク
、主軸モータ電流等の工作機械(1)の監視パラメータ
Pを測定する。次いで、比較器(3)は監視パラメータ
と監視パターン生成器(4a)が出力する監視パラメー
タの上限値PU及び下限値PDとを比較し、監視パラメ
ータPが上限値PU以上又は監視パラメータの下限値P
D以下であると、異常検出信号Sを発生する。
監視パターン生成器(4a)は第9図又は第10図に示
す監視パラメータのパターンを出力する。第9図に示す
パターンは監視パラメータの上限値PU及び下限値PD
が一定値に固定されている。又、第10図に示すパター
ンは予めテスト切削によって得られた監視パラメータの
パターンを基準パターンSPとし、この基準パターンS
Pに予め設定されたオフセットWOFを加えたものを監
視パラメータの上限値Pυ、オフセットff1OFを減
じたものを監視パラメータの下限値−PDとし、時間の
経過とともに変化する。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、上記構成の従来の切削状態異常監視装置は、
監視パターン生成器(4a)が第9図に示すパターンの
監視パラメータの上限値PU及び加減値PDを出力した
場合、切削が開始されるべき時刻になっても開始されな
いような異常、例えば工作物の取り付は不良等の異常が
検知できないという問題があった。
又、第1O図に示すパターンを出力するには、予めテス
ト切削を行なわなくてはならず、手間がかかるという問
題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
テスト切削を行なわずに、工作物の取り付は不良等の異
常を検知できる切削状態異常監視装置を提供することを
目的とする。
[問題点を解決するための手段] そこで、本発明では工作機械の監視パラメータを測定す
る監視パラメータ測定器と、監視パラメータの上限値及
び下限値を生成する監視パターン生成器と、監視パラメ
ータが監視パラメータの上限値以下及び監視パラメータ
の下限値以下でないときは、異常検出信号を発生する比
較器と、工作機械により加工される工作物の形状情報、
工作機械を駆動制御する数値制御プログラム及び工作物
を切削する工具の形状情報に基づいて、切削開始時刻及
び切削終了時刻を示す切削時間パターンを生成し、切削
時間パターンに基づいて監視パラメータの上限値及び下
限値を生成するタイミングを制御する切削時間パターン
生成器とから切削状態異常監視装置を構成する。
[作 用] 上記構成の切削状態異常監視装置は、監視パラメータ測
定器が工作機械の監視パラメータを測定し、切削時間パ
ターン生成器が切削時間パターンを生成して、この切削
時間パターンにより、監視パターン生成器による監視パ
ラメータの上限値及び下限値の生成タイミングを制御し
、比較器が監視パラメータと監視パラメータの上限値及
び前記監視パラメータの下限値とを比較し、監視しパラ
メータが監視パラメータの上限値以上又は監視パラメー
タの下限値以下のときに異常検出信号を発生する。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。
第1図は本発明に係る切削状態異常監視装置のブロック
図である。なお、第1図において第8図と同様の機能を
果たす部分については同一の符号を付し、その説明は省
略する。又、(5)は切削時間パターン生成器である。
切削時間パターン生成器(5)は工作機械が加工する工
作物(図示せず)の形状情報、工作物を加工するための
数値制御プログラム及び工作物を切削する工具(図示せ
ず)の形状に関する工具形状情報を入力として、第2図
に示す切削時間パターンを生成する。この切削時間パタ
ーンは切削開始時刻TIから切削終了時刻T2まで「1
」、それ以外は「0」になっている。この切削時間パタ
ーンは第3図に示す方法により生成する。切削が開始さ
れる切削開始時刻TIは工具(7)の径D1工具(7)
の中心から工作物(6)までの最短距離!11及び数値
制御装置の送り速度Vから、 ■ により算出する。又、切削終了時刻T2は工具(7)の
径D1工具(ア)の中心から工作物(6)までの最長圧
i!tlEΩ2及び送り速度Vから、■ により算出する。
次に、監視パターン生成器(4a)は第4図に示す構成
になっており、切削時間パターン生成器(5)が出力す
る切削時間パターンを用いて、第5図に示す監視パター
ンを生成する。第4図において、(12)は中央処理装
置(以下、CPUという)、(13)は切削していない
ときにおける監視パラメータの上限値旧、切削している
ときにおける監視パラメータの上限値H2、切削してい
ないときにおける監視パラメータの下限値L1及び切削
しているときにおける監視パラメータの下限値L2を記
憶しているメモリ、(14)は切削時間パターンが入力
される入力回路、(15)は監視パターンを出力する出
力回路である。
次に、監視パターン生成器(4a)の動作について、第
6図に示した監視パラメータの下限値PDを生成するフ
ローチャート及び第7図に示した監視パラメータの上限
値PUを生成するフローチャートを参照して説明する。
(1)ステップ521 CP U (12)は工作機械(1)を動かした時刻t
からの時間増分Δtを時刻tに加える。
(2)ステップ322〜825 CP U (12)は時刻tが切削開始時刻Tlに許容
誤差時刻aを加えた時刻に至っているか否かを判断しく
ステップS22 ) 、時刻tが切削開始時刻Tlに許
容誤差時刻aを加えた時刻に至っているときは、監視パ
ラメータの下限値にメモリ(13)に記憶した監視パラ
メータの下限値Llをセットする(ステップ823)。
又、CP U (12)は時刻tが切削開始時刻Tlに
許容誤差時刻aを加えた時刻に至っていないときは、時
刻tが切削終了時刻T2から許容誤差時刻aを減じた時
刻に至っているか否かを判断しくステップ824 ) 
、時刻tが切削終了時刻T2から許容誤差時刻aを減じ
た時刻に至っていないときは、監視パラメータの下限値
にメモリ(13)に記憶した監視パラメータの下限値L
lをセットする(ステップ823)。又、時刻tが切削
終了時刻T2から許容誤差時刻aを減じた時刻に至って
いるときは、監視パラメータの下限値にメモリ(13)
に記憶した監視パラメータの下限値L2をセットする(
ステップ525)。
(3)ステップ82B CP U (12)は時刻tが終了時刻になるまでステ
ップ521−825を繰り返し実行する。
(1)ステップ931 CP U (12)は工作機械(1)を動かした時刻t
からの時間増分Δtを時刻tに加える。
(2)ステップ832〜535 CP U (12)ば時刻tが切削開始時刻Tlから許
容誤差時刻aを減じた時刻に至っているか否かを判断し
くステップ532)、時刻tが切削開始時刻T1から許
容誤差時刻aを減じた時刻に至っているときは、監視パ
ラメータの上限値にメモリ(13)に記憶した監視パラ
メータの上限値IIIをセットする(ステップ533)
又、CP U (12)は時刻tが切削開始時刻T1か
ら許容誤差時刻aを減じた時刻に至っていないときは、
時刻tが切削終了時刻T2に許容誤差時刻aを加えた時
刻に至っているか否かを判断しくステップ834 ’)
 、時刻tが切削終了時刻T2に許容誤差時刻aを加え
た時刻に至っていないときは、監視パラメータの上限値
にメモリ(13)に記憶した監視パラメータの上限値旧
をセットする(ステップ833)。又、時刻tが切削終
了時刻T2に許容誤差時刻aを加えた時刻に至っている
ときは、監視パラメータの上限値にメモリ(13)に記
憶した監視パラメータの上限値H2をセットする(ステ
ップ535)。
なお、本実施例では端面がX軸及びY軸と平行な工作物
について説明したが、工作物がより複雑な形状であって
も、CADを用いたシュミレーションによって本実施例
と同様に切削時間パターンを得ることができる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、工作機械により加
工される工作物の形状情報、工作機械を駆動制御する数
値制御プログラム及び工作物を切削する工具の形状情報
に基づいて、切削開始時刻及び切削終了時刻を示す切削
時間パターンを生成し、切削時間パターンに基づいて、
監視パラメータの上限値及び下限値を生成するタイミン
グを制御するようにしたので、テスト切削をせずに、従
来の監視パターンによる方法よりも多くの異常を検知で
きる監視パターンを出力する加工状態異常監視装置が得
られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る加工状態異常監視装置の構成図、
第2図は切削時間パターンの説明図、第3図は切削時間
パターンを算出する説明図、第4図は第1図に示した監
視パターン生成器の構成図、第5図は第4図に示した監
視パターン生成器により生成される監視パターンの説明
図、第6図及び第7図は第4図に示した監視パターン生
成器の動作を示すフローチャート、第8図は従来の加工
状態異常監視装置、第9図及び第1O図は従来の監視パ
ターンの説明図である。 各図中、1は工作機械、2は監視パラメータ測定器、3
は比較器、4は監視パターン生成器、5は切削時間パタ
ーン生成器である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すもので
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工作機械の監視パラメータを測定する監視パラメ
    ータ測定器と、前記監視パラメータの上限値及び下限値
    を生成する監視パターン生成器と、前記監視パラメータ
    が前記監視パラメータの上限値以下及び前記監視パラメ
    ータの下限値以下でないときは、異常検出信号を発生す
    る比較器とを備えた切削状態異常監視装置において、前
    記工作機械により加工される工作物の形状情報、該工作
    機械を駆動制御する数値制御プログラム及び該工作物を
    切削する工具の形状情報に基づいて、切削開始時刻及び
    切削終了時刻を示す切削時間パターンを生成し、該切削
    時間パターンに基づいて、前記監視パラメータの上限値
    及び下限値を生成するタイミングを制御する切削時間パ
    ターン生成器を備えたことを特徴とする切削状態異常監
    視装置。
  2. (2)切削時間パターン生成器は、切削開始時刻前及び
    切削終了時刻後が「0」、切削開始時刻後から切削終了
    時刻までが「1」となる切削時間パターンを生成する特
    許請求の範囲第1項記載の切削状態異常監視装置。
  3. (3)監視パターン生成器は、切削しているときにおけ
    る監視パラメータの上限値、切削していないときにおけ
    る監視パラメータの上限値、切削していないときにおけ
    る監視パラメータの下限値及び切削しているときにおけ
    る監視パラメータの下限値を記憶しているメモリを有し
    、該メモリの記憶内容に基づいて、監視パラメータの上
    限値及び監視パラメータの下限値を生成する特許請求の
    範囲第1項記載の切削状態異常監視装置。
JP10985687A 1987-05-07 1987-05-07 切削状態異常監視装置 Pending JPS63278746A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009285792A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Miyano:Kk Nc工作機械におけるツールモニタ方法
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