JP2005222463A - 工作機械における異常加工時の作動制御方法および作動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ワークに過大な切削力が作用した場合でも、機械を動力を保持したまま安全に停止させて、ワークの加工不良の発生と機械本体や切削工具の損傷を確実に防止する。
【解決手段】 支持体3に回転可能に支持されたテーブル5を、割出用サーボモータ6の作動によって回転させて、テーブル5に搭載したワークWの被加工面Waが切削工具Tに対向する割出位置Pに位置決めして、支持体3に対してクランプを行った後に、割出用サーボモータ6をサーボオフ状態にして、支持体3と切削工具TとをX軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)4の作動により相対的にX軸方向xに移動させて切削工具Tの回転によりワークWを加工する場合に、ワークWの加工中において、テーブル5の割出位置Pからの回転位置ずれ量を位置ずれ量検出部10で検出して、回転位置ずれ量が予め定めた上限値を超えたとき、X軸用サーボモータ4をサーボオン状態で停止させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、マシニングセンタ等の工作機械における異常加工時の作動制御方法および作動制御装置に関するものである。
マシニングセンタ等の工作機械において、サドル等の支持体上に回転可能なテーブルを備え、該テーブル上に固定した上面と周囲に複数の被加工面を有するワークを、前記テーブルの回転によって、加工すべき所定の被加工面が切削工具に対向する側に向くように割り出して位置決めし、前記支持体と切削工具との間に相対的な切削送りを与えて、該切削工具により前記ワークの被加工面を切削加工するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
そして、前記テーブルは、通常、前記支持体に対するアンクランプが行われた後に割出用サーボモータによって回転され、割出位置に達して停止されたときに前記支持体に対するクランプが行われ、しかる後に、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にしてから、前記ワークの切削加工を行うようにしている。
このように、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にしてワークを切削加工すると、割出用サーボモータによるテーブルの回転方向に対抗する位置保持力が働かなくなるので、大きな切削力がワークに作用した場合には、クランプ機構によるクランプ力が切削力に負けてしまい、テーブルが回転方向の位置ずれを起こす結果、正常にワークを切削加工することができない異常現象が発生する。
特開平5−69272号公報
特公平7−16851号公報
そして、前記テーブルは、通常、前記支持体に対するアンクランプが行われた後に割出用サーボモータによって回転され、割出位置に達して停止されたときに前記支持体に対するクランプが行われ、しかる後に、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にしてから、前記ワークの切削加工を行うようにしている。
このように、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にしてワークを切削加工すると、割出用サーボモータによるテーブルの回転方向に対抗する位置保持力が働かなくなるので、大きな切削力がワークに作用した場合には、クランプ機構によるクランプ力が切削力に負けてしまい、テーブルが回転方向の位置ずれを起こす結果、正常にワークを切削加工することができない異常現象が発生する。
しかし、上記従来の工作機械においては、前記異常現象が生じた場合には、その異常を検出して機械を駆動部に対する動力の遮断によって非常停止させるか、異常のまま切削加工を続行するかのいずれかの作動制御方法を採らざるを得なかった。このような工作機械の作動制御方法では、前記ワークに所定の加工精度が得られない等の加工不良が生じると共に、機械本体や切削工具に損傷が生じるおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ワークに過大な切削力が作用した場合でも、機械を動力を保持したまま安全に停止させて、ワークの加工不良の発生と機械本体や切削工具の損傷を確実に防止することができる工作機械における異常加工時の作動制御方法および作動制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項1に係る工作機械における異常加工時の作動制御方法は、支持体に回転可能に支持されたテーブルを、割出用サーボモータの作動によって回転させて、前記テーブルに搭載したワークの被加工面が切削工具に対向する割出位置に位置決めし、かつ前記支持体に対してクランプを行った後に、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にして、前記支持体と切削工具とを送り用サーボモータの作動によって相対的に移動させ、前記切削工具の回転によりワークを加工するようにした工作機械において、
前記ワークの加工中に、前記テーブルの割出位置からの回転位置ずれ量を、前記割出用サーボモータへの割出指令用パルス量と該割出用サーボモータの位置検出器からの位置フィードバック用パルス量との偏差によって検出して、その回転位置ずれ量が予め定めた上限値を超えたとき、前記送り用サーボモータをサーボオン状態で停止させることを特徴としている。
すなわち、請求項1に係る工作機械における異常加工時の作動制御方法は、支持体に回転可能に支持されたテーブルを、割出用サーボモータの作動によって回転させて、前記テーブルに搭載したワークの被加工面が切削工具に対向する割出位置に位置決めし、かつ前記支持体に対してクランプを行った後に、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にして、前記支持体と切削工具とを送り用サーボモータの作動によって相対的に移動させ、前記切削工具の回転によりワークを加工するようにした工作機械において、
前記ワークの加工中に、前記テーブルの割出位置からの回転位置ずれ量を、前記割出用サーボモータへの割出指令用パルス量と該割出用サーボモータの位置検出器からの位置フィードバック用パルス量との偏差によって検出して、その回転位置ずれ量が予め定めた上限値を超えたとき、前記送り用サーボモータをサーボオン状態で停止させることを特徴としている。
また、請求項2に係る工作機械における異常加工時の作動制御方法は、請求項1に記載の作動制御方法において、前記送り用サーボモータを停止させた後に前記切削工具の回転を停止させることを特徴としている。
また、請求項3に係る工作機械における異常加工時の作動制御装置は、支持体に回転可能に支持され、かつクランプ機構によって前記支持体に対してクランプ、アンクランプが可能なテーブルと、前記テーブルをそれに固定したワークの被加工面が切削工具に対向する割出位置に回転させて位置決め作動を行う割出用サーボモータと、前記支持体と前記切削工具とを相対的に移動させて送り作動を行う送り用サーボモータと、前記クランプ機構、前記割出用サーボモータ、前記送り用サーボモータおよび前記切削工具を回転作動させる主軸用サーボモータの各作動を制御する作動制御装置とを設けた工作機械において、前記作動制御装置は、前記割出用サーボモータへの割出指令と該割出用サーボモータの位置検出器の検出信号にもとづいて得られたテーブルの割出位置への移動完了信号とにより、前記クランプ機構によるクランプ、アンクランプを行わせると共に、前記割出用サーボモータのサーボオン、オフ状態を切り換え作動させるクランプ制御部と、前記割出用サーボモータの作動によるテーブルの回転、位置決め後に、前記割出用サーボモータへの割出指令用パルス量と該割出用サーボモータの位置検出器からの位置フィードバック用パルス量との偏差から前記テーブルの回転位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、該回転位置ずれ量に対する上限値を予め設定する設定部と、該設定部に設定された上限値と前記位置ずれ量検出部によって検出された回転位置ずれ量とを比較して、該回転位置ずれ量が前記上限値を超えたときに前記送り用サーボモータと主軸用サーボモータとをサーボオン状態で停止させるべく動作する判定部とを備えていることを特徴としている。
本発明の請求項1に係る工作機械におけるの異常加工時の作動制御方法によれば、ワークの切削加工中に、該ワークを搭載したテーブルの支持体に対するクランプ力よりも過大な切削力がワークに作用して、前記テーブルが支持体に対してB軸の回りに回転変位する場合には、その状態を前記テーブルの割出位置からの回転位置ずれ量の検出によって監視し、該回転位置ずれ量が異常に大きくなる前に、ワークを切削する切削工具と前記支持体とを相対的に送り移動させる送り手段のサーボモータをサーボオン状態で停止させるので、ワークに過大な切削力が掛かった場合でも、機械は動力を保持したまま安全に停止させることができて、ワークに加工不良が発生するのを確実に防止することができると共に、切削工具がワークと接触中であっても、機械本体や切削工具に損傷が生じるのを確実に防止することができる。
しかも、テーブルの回転位置ずれ量を、格別の検出手段をテーブルとその支持体の間に設けることなく、回転割出手段のサーボモータに付設された位置検出器を利用して確実に検出することができ、装置の構成が簡単であり、故障が少なく、しかも、安価に製作することができる。
しかも、テーブルの回転位置ずれ量を、格別の検出手段をテーブルとその支持体の間に設けることなく、回転割出手段のサーボモータに付設された位置検出器を利用して確実に検出することができ、装置の構成が簡単であり、故障が少なく、しかも、安価に製作することができる。
また、請求項2に係る工作機械おける異常加工時の作動制御方法によれば、ワークの送り停止時に切削工具を回転させておくことにより、切削工具によるワークの損傷や切削工具自体の損傷を一層効果的に防止することができる。
また、請求項3に係る工作機械おける異常加工時の作動制御装置によれば、請求項1,2に係る工作機械おけるの異常加工時の作動制御方法を適切に実施して、該作動制御方法による効果を確実に達成させることができる。
また、請求項3に係る工作機械おける異常加工時の作動制御装置によれば、請求項1,2に係る工作機械おけるの異常加工時の作動制御方法を適切に実施して、該作動制御方法による効果を確実に達成させることができる。
以下、本発明の一実施の形態に係る工作機械における異常加工時の作動制御装置について、添付図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る工作機械における異常加工時の作動制御装置を示す。この工作機械における異常加工時の作動制御装置1は、マシニングセンタ等の工作機械MCを制御するNC装置2の機能の一部として構成されている。前記工作機械MCは、ベッド等(図示せず)にX軸方向xに移動自在に支持されたサドル等の支持体3と、該支持体3をボールねじ・ナット機構等の送り伝動機構を介してX軸方向xに移動させるX軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)4と、ワークWが搭載されて固定され、前記支持体3上にB軸回り(イ矢方向)に回転可能に支持されたテーブル5と、該テーブル5を前記支持体3に対して、クランプ、アンクランプを行うクランプ機構(図示せず)と、該テーブル5をB軸回りに歯車伝動機構等の回転機構を介して回転させる割出用サーボモータ6と、フライス、エンドミル等の切削工具Tを装着された主軸7と、該主軸7をC軸回りに回転させる主軸用サーボモータ8と、前記主軸7をZ軸方向zと、前記X軸方向xおよびZ軸方向zに直角なY軸方向(図1の紙面に垂直な方向)とにそれぞれ移動させる図示しないZ軸用、Y軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)等とを備えた従来周知のものである。
前記クランプ機構は、前記支持体3の内部に設けられており、油圧シリンダ等の作動でクランプ部材を下降させて前記テーブル5を支持体3の支持面に押し付けてクランプし、また、クランプ部材を上昇させて、テーブル5を支持体5の支持面から浮き上がらせてアンクランプし、テーブル5の前記B軸回りの回転を許容するようにした従来周知の構造を有している。
図1は本発明の一実施の形態に係る工作機械における異常加工時の作動制御装置を示す。この工作機械における異常加工時の作動制御装置1は、マシニングセンタ等の工作機械MCを制御するNC装置2の機能の一部として構成されている。前記工作機械MCは、ベッド等(図示せず)にX軸方向xに移動自在に支持されたサドル等の支持体3と、該支持体3をボールねじ・ナット機構等の送り伝動機構を介してX軸方向xに移動させるX軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)4と、ワークWが搭載されて固定され、前記支持体3上にB軸回り(イ矢方向)に回転可能に支持されたテーブル5と、該テーブル5を前記支持体3に対して、クランプ、アンクランプを行うクランプ機構(図示せず)と、該テーブル5をB軸回りに歯車伝動機構等の回転機構を介して回転させる割出用サーボモータ6と、フライス、エンドミル等の切削工具Tを装着された主軸7と、該主軸7をC軸回りに回転させる主軸用サーボモータ8と、前記主軸7をZ軸方向zと、前記X軸方向xおよびZ軸方向zに直角なY軸方向(図1の紙面に垂直な方向)とにそれぞれ移動させる図示しないZ軸用、Y軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)等とを備えた従来周知のものである。
前記クランプ機構は、前記支持体3の内部に設けられており、油圧シリンダ等の作動でクランプ部材を下降させて前記テーブル5を支持体3の支持面に押し付けてクランプし、また、クランプ部材を上昇させて、テーブル5を支持体5の支持面から浮き上がらせてアンクランプし、テーブル5の前記B軸回りの回転を許容するようにした従来周知の構造を有している。
前記NC装置2は、その記憶手段に登録された加工プログラムによるテーブル割出指令(B軸移動指令)r1にもとづき、サーボアンプ9を介して前記割出用サーボモータ6を駆動させ、該割出用サーボモータ6に設けたエンコーダ(位置検出器)6aからの現在位置データ(フィードバック用パルス量)e2によって前記テーブル5の割出回転、位置決め動作をフィードバック制御するようになっている。同様に、加工プログラムによる加工指令(X軸,Y軸,Z軸,C軸の各移動指令)r2にもとづき、サーボアンプ(図示せず)を介して前記X軸用サーボモータ4とY軸用サーボモータ、Z軸用サーボモータ、主軸用サーボモータ8がそれぞれフィードバック制御されるようになっている。
前記作動制御装置1は、前記ワークWの加工中に、前記テーブル4がワークWの被加工面Waを前記主軸7に装着した切削工具Tに対向した割出位置PからB軸回りに変位する回転位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部10と、前記テーブル5の回転位置ずれ量に対する上限値を設定する設定部11と、該設定部11に設定された上限値と前記回転位置ずれ量とを比較し、回転位置ずれ量が前記上限値を超えか否かを判定する判定部12と、前記テーブル5の支持体3に対するクランプ、アンクランプの作動を制御するクランプ制御部13とを備えている。
前記作動制御装置1は、前記ワークWの加工中に、前記テーブル4がワークWの被加工面Waを前記主軸7に装着した切削工具Tに対向した割出位置PからB軸回りに変位する回転位置ずれ量を検出する位置ずれ検出部10と、前記テーブル5の回転位置ずれ量に対する上限値を設定する設定部11と、該設定部11に設定された上限値と前記回転位置ずれ量とを比較し、回転位置ずれ量が前記上限値を超えか否かを判定する判定部12と、前記テーブル5の支持体3に対するクランプ、アンクランプの作動を制御するクランプ制御部13とを備えている。
前記位置ずれ量検出部10は、前記テーブル4が前記割出位置Pへの回転移動を完了したときに、その移動完了信号i1により作動を開始し、前記テーブル割出指令r1にもとづき出力される割出指令データ(割出指令用パルス量)e1と前記割出用サーボモータ6のエンコーダ6aから入力される現在位置データ(フィードバック用パルス量)e2との偏差から前記回転位置ずれ量(溜まりパルス量)を求め、その結果を前記判定部12に入力するようになっている。
また、前記判定部12は、前記位置ずれ量検出部10から入力された回転位置ずれ量が前記設定部11に設定された上限値を超えたとき、前記X軸用サーボモータ4、Y軸用サーボモータ、Z軸用サーボモータ、主軸用サーボモータ8に対して加工停止指令i2aを出力すると共に、アラーム発生器(図示せず)に対してアラーム通知指令i2bを出力するようになっている。
さらに、前記クランプ制御部13は、前記テーブル割出指令r1にもとづき出力される割出指令i3を受けて、前記クランプ機構を作動させる油圧装置にアンクランプ指令i4を出力すると共に、前記割出用サーボモータ6をサーボオン状態にするサーボオン指令i5aを出力し、また、前記テーブル5の割出位置Pへの回転移動の完了により出力される前記移動完了信号i1を受けて、前記クランプ機構を作動させる油圧装置にクランプ指令i6を出力すると共に、前記割出用サーボモータ6をサーボオフ状態にするサーボオフ指令i5bを出力するようになっている。
また、前記判定部12は、前記位置ずれ量検出部10から入力された回転位置ずれ量が前記設定部11に設定された上限値を超えたとき、前記X軸用サーボモータ4、Y軸用サーボモータ、Z軸用サーボモータ、主軸用サーボモータ8に対して加工停止指令i2aを出力すると共に、アラーム発生器(図示せず)に対してアラーム通知指令i2bを出力するようになっている。
さらに、前記クランプ制御部13は、前記テーブル割出指令r1にもとづき出力される割出指令i3を受けて、前記クランプ機構を作動させる油圧装置にアンクランプ指令i4を出力すると共に、前記割出用サーボモータ6をサーボオン状態にするサーボオン指令i5aを出力し、また、前記テーブル5の割出位置Pへの回転移動の完了により出力される前記移動完了信号i1を受けて、前記クランプ機構を作動させる油圧装置にクランプ指令i6を出力すると共に、前記割出用サーボモータ6をサーボオフ状態にするサーボオフ指令i5bを出力するようになっている。
次に、前記のように構成された工作機械における異常加工時の作動制御装置1の作用と共に、本発明の一実施の形態に係る工作機械における異常加工時の作動制御方法について説明する。
前記工作機械2の運転が開始されてNC装置2が加工プログラムを実行すると、先ず、加工プログラムに設定されたテーブル割出指令r1にもとづいて、割出指令i3がクランプ制御部13に出力されて、該クランプ制御部13がアンクランプ指令i4をクランプ機構の油圧装置に出力してそれを作動させるので、前記支持体3に対するテーブル5のアンクランプが行われる。そして、このアンクランプの確認後に、前記クランプ制御部13からサーボオン指令i5aがNC装置2を通して前記サーボアンプ9に出力されるので、前記割出用サーボモータ6は、サーボオン状態となって作動し、前記テーブル割出指令r1とエンコーダ6aからの現在位置データe2とによって生成される割出指令f1を受けてサーボアンプ9が出力する割出動作指令f2にもとづいてフィードバック制御されて回転し、前記テーブル5をB軸の回りに回転させて前記割出位置Pに正確に位置決めする。
前記工作機械2の運転が開始されてNC装置2が加工プログラムを実行すると、先ず、加工プログラムに設定されたテーブル割出指令r1にもとづいて、割出指令i3がクランプ制御部13に出力されて、該クランプ制御部13がアンクランプ指令i4をクランプ機構の油圧装置に出力してそれを作動させるので、前記支持体3に対するテーブル5のアンクランプが行われる。そして、このアンクランプの確認後に、前記クランプ制御部13からサーボオン指令i5aがNC装置2を通して前記サーボアンプ9に出力されるので、前記割出用サーボモータ6は、サーボオン状態となって作動し、前記テーブル割出指令r1とエンコーダ6aからの現在位置データe2とによって生成される割出指令f1を受けてサーボアンプ9が出力する割出動作指令f2にもとづいてフィードバック制御されて回転し、前記テーブル5をB軸の回りに回転させて前記割出位置Pに正確に位置決めする。
前記テーブル5が割出位置Pへの回転移動が終了して位置決めが完了すると、テーブル5の移動完了信号i1によりクランプ制御部13からクランプ指令i6がクランプ機構へ出力され、その油圧装置が作動して前記テーブル5を支持体3に対してクランプを行う。クランプ制御部13は、そのクランプを確認した後に、前記サーボアンプ9に対してNC装置2を通してサーボオフ指令i5bを出力するので、前記割出用サーボモータ6がサーボオフの状態となって停止する。このときに割出用サーボモータ6のエンコーダ6aは動作状態、すなわち、割出用サーボモータ6の出力軸が外力で回転変位すると、その回転変位量に相当するパルス量(溜まりパルス量)を前記割出位置Pのパルス量に加算して現在位置を検出してNC装置2に入力する状態にある。
前記のようにして、テーブル5が回転されて割出位置Pに回転移動、位置決めされると、NC装置2からの指令で、前記主軸モータ8がC軸回りに回転されると共に、Y軸用サーボモータとZ軸用サーボモータの作動によって主軸7がY軸方向,Z軸方向zに移動されて、前記切削工具TのワークWの被加工面Waに対するY軸方向の位置とZ軸方向zの切込み量が設定された後に、前記X軸用サーボモータ4の作動でテーブル4(ワークW)のX軸方向xへの送り移動が与えられて、前記ワークWの切削工具Tによる切削加工が開始される。
前記のようにして、テーブル5が回転されて割出位置Pに回転移動、位置決めされると、NC装置2からの指令で、前記主軸モータ8がC軸回りに回転されると共に、Y軸用サーボモータとZ軸用サーボモータの作動によって主軸7がY軸方向,Z軸方向zに移動されて、前記切削工具TのワークWの被加工面Waに対するY軸方向の位置とZ軸方向zの切込み量が設定された後に、前記X軸用サーボモータ4の作動でテーブル4(ワークW)のX軸方向xへの送り移動が与えられて、前記ワークWの切削工具Tによる切削加工が開始される。
次に、図2にもとづいて前記作動制御装置1の動作について更に説明すると、前記ワークWの切削加工の開始に先立って、前記設定器11にテーブル5の回転位置ずれ量に対する上限値を設定し(ステップS1)、前記のようにして、割出用サーボモータ6をサーボオフ状態に保持しておいてワークWの切削加工を開始する(ステップS2)。ワークWの切削加工中においては、前記切削工具Tによる切削抵抗Pが前記ワークWの被加工面Waに作用すると、テーブル5のB軸の位置から前記被加工面間での距離をLとすれば、前記テーブル5にはB軸を中心として回転モーメントM(=P×L)が働くこととなり、この回転モーメントMが前記テーブル5をB軸の回りに回転させようとする。切削抵抗が過大となって前記回転モーメントMが大きくなり、前記クランプ機構によるテーブル5の支持体3へのクランプ力が前記切削抵抗に負けてしまう場合には、前記テーブル5がB軸の回りに回転することとなる。
そこで、ワークWの切削加工中は、常時、前記割出用サーボモータ6のエンコーダ6aから現在位置データe2が前記位置ずれ量検出部10に入力され、該位置ずれ量検出部10が前記NC装置からの割出指令データe1と前記エンコーダ6aから現在位置データとの偏差によって、前記テーブル5のB軸回りの回転位置ずれ量(溜まりパルス量)を検出している(ステップS3)ので、該回転位置ずれ量は、判定部12で設定器11で設定された回転位置ずれ量に対する上限値と比較され(ステップS4)、前記回転位置ずれ量が上限値を超えたと判定したきには、前記判定部12から加工停止指令i2aとアラーム通知指令i2bがNC装置2に送られ、NC装置2から出力される加工停止動作指令i2cによって、前記X軸用サーボモータ4、主軸用サーボモータ8に出力されて、それらの作動が停止されて、機械の運転が停止される(ステップS5)と共に、NC装置2からの指令でアラーム発生器が作動して切削加工の異常を報知する。
なお、機械の運転を停止させる場合は、前記X軸用サーボモータ4をサーボオン状態として停止させた後に、しばらく時間をおいて前記主軸サーボモータ8を停止させるようにすると、前記切削工具TによるワークWの損傷や切削工具T自体の損傷を効果的に防ぐことができる。
前記ステップS4において、前記判定部12が前記回転位置ずれ量が上限値以下であると判定したときは、加工プログラムに設定された予定の切削加工が終了したか否かをNC装置2が判断して(ステップS6)、切削加工が終了していない場合には、切削加工を継続してステップS3に戻って、該ステップS3〜ステップS6の動作を繰り返し、予定の切削加工が終了した場合には、NC装置2が作動制御装置1の制御動作を終了させる(ステップS7)。
前記ステップS4において、前記判定部12が前記回転位置ずれ量が上限値以下であると判定したときは、加工プログラムに設定された予定の切削加工が終了したか否かをNC装置2が判断して(ステップS6)、切削加工が終了していない場合には、切削加工を継続してステップS3に戻って、該ステップS3〜ステップS6の動作を繰り返し、予定の切削加工が終了した場合には、NC装置2が作動制御装置1の制御動作を終了させる(ステップS7)。
前記のように、実施の形態に係る工作機械における異常加工時の作動制御方法は、支持体3に回転可能に支持されたテーブル5を、割出用サーボモータ6の作動によって回転させて、前記テーブル5に搭載したワークWの被加工面Waが切削工具Tに対向する割出位置Pに位置決めし、かつ前記支持体3に対してクランプを行った後に、前記割出用サーボモータ6をサーボオフ状態にして、前記支持体3と切削工具Tとを(X軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)4の作動により相対的にX軸方向xに移動させ、該切削工具Tの回転によりワークWを切削加工するようにした工作機械MCにおいて、前記ワークWの切削加工中に、前記テーブル5の割出位置Pからの回転位置ずれ量を、前記位置ずれ量検出部10において、前記割出用サーボモータ6への割出指令データe1と前記割出用サーボモータ6のエンコーダ6aからの現在位置データe2との偏差によって検出して、その回転位置ずれ量を、前記判定部12において前記設定器11に予め設定した上限値と比較し、前記回転位置ずれ量が上限値を超えたとき、判定部12からの指令i5a,i5bで前記X軸用サーボモータ4をサーボオン状態で停止させた後に、前記切削工具Tの回転を停止さると共にアラームを発生させる構成としている。
したがって、ワークWの切削加工中に、該ワークWを搭載したテーブル5の支持体3に対するクランプ力よりも過大な切削力がワークWに作用して、前記テーブル5が支持体3に対してB軸の回りに回転変位する場合には、その状態を、前記作動制御装置1において、テーブル5の割出位置Pからの回転位置ずれ量の検出によって監視し、該回転位置ずれ量が異常に大きくなる前に、ワークWを切削する切削工具Tと前記支持体3とを相対的に送り移動させるX軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)4をサーボオン状態で停止させるので、ワークWに過大な切削力が掛かった場合でも、機械は動力を保持したまま安全に停止させることができて、ワークWに加工不良が発生するのを確実に防止することができると共に、切削工具TがワークWと接触中であっても、機械本体や切削工具Tに損傷が生じるのを確実に防止することができる。
また、前記テーブル5の回転位置ずれ量を、格別の検出手段をテーブル5とその支持体3の間に設けることなく、前記割出用サーボモータ6のエンコーダ6aを利用して確実に検出することができ、装置の構成が簡単であり、故障が少なく、しかも、安価に製作することができる。
また、ワークWの送り停止時に切削工具Tを回転させておくことにより、切削工具TによるワークWの損傷や切削工具T自体の損傷を一層効果的に防止することができる。
さらに、アラームの発生でワークWの異常加工状態の発生を確実に知ることにより、機械の停止後の対応措置を迅速に行うことができる。
また、前記テーブル5の回転位置ずれ量を、格別の検出手段をテーブル5とその支持体3の間に設けることなく、前記割出用サーボモータ6のエンコーダ6aを利用して確実に検出することができ、装置の構成が簡単であり、故障が少なく、しかも、安価に製作することができる。
また、ワークWの送り停止時に切削工具Tを回転させておくことにより、切削工具TによるワークWの損傷や切削工具T自体の損傷を一層効果的に防止することができる。
さらに、アラームの発生でワークWの異常加工状態の発生を確実に知ることにより、機械の停止後の対応措置を迅速に行うことができる。
そして、実施の形態に係る工作機械における異常加工時の作動制御装置1は、支持体3に回転可能に支持され、かつクランプ機構によって前記支持体3に対してクランプ、アンクランプが可能なテーブル5と、前記テーブル5をそれに固定したワークWの被加工面Waが切削工具Tに対向する割出位置Pに回転させて位置決め作動を行う割出用サーボモータ6と、前記支持体3と前記切削工具Tとを相対的にX軸方向xに移動させて送り作動を行うX軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)4と、前記クランプ機構、前記割出用サーボモータ6、前記送り用サーボモータおよび前記切削工具Tを回転作動させる主軸用サーボモータ8の各作動を制御する作動制御装置とを設けた工作機械において、前記作動制御装置は、前記割出用サーボモータ6への割出指令i3と該割出用サーボモータ6のエンコーダ6aの検出信号にもとづいて得られたテーブル5の割出位置Pへの移動完了信号i1とにより、前記クランプ機構によるクランプ、アンクランプを行わせると共に、前記割出用サーボモータ6のサーボオン、オフ状態を切り換え作動させるクランプ制御部13と、前記割出用サーボモータ6の作動によるテーブル5の回転、位置決め後に、前記割出用サーボモータ6への割出指令データe1と該割出用サーボモータ6のエンコーダ6aからの現在位置データe2との偏差から前記テーブル5の回転位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部10と、該回転位置ずれ量に対する上限値を予め設定する設定部11と、該設定部11に設定された上限値と前記位置ずれ量検出部10によって検出された回転位置ずれ量とを比較して、該回転位置ずれ量が前記上限値を超えたときに前記X軸用サーボモータ4をサーボオン状態で停止させた後に、前記主軸用サーボモータ8による切削工具Tの回転を停止さると共にアラームを発生させるべく動作する判定部12とを備えた構成とされているので、前記実施の形態に係る作動制御方法を適切に実施して、該作動制御方法による効果を確実に達成させることができる。
1 作動制御装置
2 NC装置
3 サドル(支持体)
4 X軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)
5 テーブル
6 割出用サーボモータ
7 主軸
8 主軸用サーボモータ
10 位置ずれ量検出部
11 設定部
12 判定部
13 クランプ制御部
B B軸
F 切削抵抗
MC 工作機械
P 割出位置
W ワーク
Wa 被加工面
2 NC装置
3 サドル(支持体)
4 X軸用サーボモータ(送り用サーボモータ)
5 テーブル
6 割出用サーボモータ
7 主軸
8 主軸用サーボモータ
10 位置ずれ量検出部
11 設定部
12 判定部
13 クランプ制御部
B B軸
F 切削抵抗
MC 工作機械
P 割出位置
W ワーク
Wa 被加工面
Claims (3)
- 支持体に回転可能に支持されたテーブルを、割出用サーボモータの作動によって回転させて、前記テーブルに搭載したワークの被加工面が切削工具に対向する割出位置に位置決めし、かつ前記支持体に対してクランプを行った後に、前記割出用サーボモータをサーボオフ状態にして、前記支持体と切削工具とを送り用サーボモータの作動によって相対的に移動させ、前記切削工具の回転によりワークを加工するようにした工作機械において、
前記ワークの加工中に、前記テーブルの割出位置からの回転位置ずれ量を、前記割出用サーボモータへの割出指令用パルス量と該割出用サーボモータの位置検出器からの位置フィードバック用パルス量との偏差によって検出して、その回転位置ずれ量が予め定めた上限値を超えたとき、前記送り用サーボモータをサーボオン状態で停止させることを特徴とする工作機械における異常加工時の作動制御方法。 - 前記送り用サーボモータを停止させた後に前記切削工具の回転を停止させることを特徴とする請求項1に記載の工作機械における異常加工時の作動制御方法。
- 支持体に回転可能に支持され、かつクランプ機構によって前記支持体に対してクランプ、アンクランプが可能なテーブルと、前記テーブルをそれに固定したワークの被加工面が切削工具に対向する割出位置に回転させて位置決め作動を行う割出用サーボモータと、前記支持体と前記切削工具とを相対的に移動させて送り作動を行う送り用サーボモータと、前記クランプ機構、前記割出用サーボモータ、前記送り用サーボモータおよび前記切削工具を回転作動させる主軸用サーボモータの各作動を制御する作動制御装置とを設けた工作機械において、
前記作動制御装置は、前記割出用サーボモータへの割出指令と該割出用サーボモータの位置検出器の検出信号にもとづいて得られたテーブルの割出位置への移動完了信号とにより、前記クランプ機構によるクランプ、アンクランプを行わせると共に、前記割出用サーボモータのサーボオン、オフ状態を切り換え作動させるクランプ制御部と、前記割出用サーボモータの作動によるテーブルの回転、位置決め後に、前記割出用サーボモータへの割出指令用パルス量と該割出用サーボモータの位置検出器からの位置フィードバック用パルス量との偏差から前記テーブルの回転位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、該回転位置ずれ量に対する上限値を予め設定する設定部と、該設定部に設定された上限値と前記位置ずれ量検出部によって検出された回転位置ずれ量とを比較して、該回転位置ずれ量が前記上限値を超えたときに前記送り用サーボモータと主軸用サーボモータとをサーボオン状態で停止させるべく動作する判定部とを備えていることを特徴とする工作機械における異常加工時の作動制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004032109A JP2005222463A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 工作機械における異常加工時の作動制御方法および作動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004032109A JP2005222463A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 工作機械における異常加工時の作動制御方法および作動制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005222463A true JP2005222463A (ja) | 2005-08-18 |
Family
ID=34998019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004032109A Pending JP2005222463A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 工作機械における異常加工時の作動制御方法および作動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005222463A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015064763A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械 |
CN109445380A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-08 | 珠海格力智能装备有限公司 | 一种机床自动关机的控制方法及装置、存储介质和处理器 |
JP2020038569A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | オークマ株式会社 | 数値制御方法及び数値制御装置 |
-
2004
- 2004-02-09 JP JP2004032109A patent/JP2005222463A/ja active Pending
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