JP2021079461A - Turret optimization system - Google Patents

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Abstract

To provide a turret optimization system which automatically adjusts rotational speed of a cutter holder.SOLUTION: A turret optimization system includes: a turret device that executes revolving and indexing for rotating a cutter holder to which a plurality of tools can be removably attached, by using a servomotor; and a control device for controlling rotation of the servomotor. The control device repeatedly performs rotational motion of stopping the cutter holder after rotating it by a prescribed angle, according to stepwise increases in rotational speed of the servomotor, and determines appropriateness of the rotational speed on the basis of a value of current flowing in the servomotor for each rotational motion. According to a result thereof, a speed control setting part stored in the turret optimization system sets a rotational speed at the time of revolving and indexing with respect to the servomotor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の工具を搭載した刃物台の回転速度を自動調整するタレット最適化システムに関する。 The present invention relates to a turret optimization system that automatically adjusts the rotation speed of a tool post equipped with a plurality of tools.

ＮＣ旋盤などの工作機械では、下記特許文献１に示すように、回転するワークに工具を当てることによって切削加工（旋削）が行われるが、その切削加工にはワークの外径加工や内径加工、或いは穴あけ加工やねじ切り加工などがあり、それぞれの加工に応じた工具が使用される。そこで工作機械には、エンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を保持して旋回割出しするタレット装置が設けられている。そのタレット装置は、中心を回転軸とした多角形状の刃物台を有し、各辺に設けられた着脱部に工具が取り付けられるようになっている。旋回割出しでは刃物台が中心軸回りに所定角度回転することにより、使用する工具が加工対応位置に位置決めされる。 In machine tools such as NC lathes, as shown in Patent Document 1 below, cutting (turning) is performed by applying a tool to a rotating work, and the cutting is performed by machining the outer diameter or inner diameter of the workpiece. Alternatively, there are drilling and thread cutting, and tools are used according to each machining. Therefore, the machine tool is provided with a turret device for holding and rotating and indexing a rotary tool such as an end mill or a drill or a cutting tool such as a cutting tool. The turret device has a polygonal turret with a rotation axis at the center, and tools can be attached to attachment / detachment portions provided on each side. In the swivel indexing, the tool post is rotated by a predetermined angle around the central axis, so that the tool to be used is positioned at the machining compatible position.

特開２０１８−２０２５６０号公報JP-A-2018-202560 特開２００２−３２３９１５号公報JP-A-2002-323915

タレット装置は、前述したように複数の工具が取り付けられ、旋回割出しにあたって回転し、所定の工具が加工場所に位置決めされる。その際、刃物台の回転には工具の重さも加わるため、複数の工具の取り付け位置によって重量バランスが悪くなってしまうことがある。例えば、サイクルタイムを優先するため、工具ごとの重さを考慮することなく、加工順に工具を配置するからである。また、工具の大きさによっては他の工具における加工時にワークと干渉してしまうため、そうした干渉を避けるように配置することがあるからである。 As described above, a plurality of tools are attached to the turret device, and the turret device is rotated for turning indexing, and a predetermined tool is positioned at the machining location. At that time, since the weight of the tool is added to the rotation of the tool post, the weight balance may be deteriorated depending on the mounting positions of a plurality of tools. For example, since the cycle time is prioritized, the tools are arranged in the machining order without considering the weight of each tool. Further, depending on the size of the tool, it may interfere with the work during machining with another tool, and therefore, it may be arranged so as to avoid such interference.

タレット装置には、サイクルタイムを短縮させるため、旋回割出しに要する時間の短縮が求められているが、その時間短縮は刃物台の回転速度を上げることによって実現される。しかし、前述したように工具の重量バランスが悪い場合には、旋回割出しされた工具に対する停止位置の精度が低下してしまうことがある。特に、刃物台の回転軸が水平方向の横向き構造の場合には、停止の際に慣性力だけではなく重力も作用することにより、さらに停止精度を悪化させてしまう。そのためこれまでのタレット装置は、停止精度を優先させるため、回転速度を十分に上げることができなかった。 The turret device is required to shorten the time required for turning indexing in order to shorten the cycle time, and the time reduction is realized by increasing the rotation speed of the tool post. However, as described above, when the weight balance of the tool is poor, the accuracy of the stop position with respect to the swirled indexed tool may decrease. In particular, when the rotation axis of the tool post has a horizontal horizontal structure, not only the inertial force but also the gravity acts at the time of stopping, which further deteriorates the stopping accuracy. Therefore, the conventional turret device cannot sufficiently increase the rotation speed because the stop accuracy is prioritized.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、刃物台の回転速度を自動調整するタレット最適化システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a turret optimization system that automatically adjusts the rotation speed of the tool post in order to solve such a problem.

本発明に係るタレット最適化システムは、複数の工具が着脱可能な刃物台をサーボモータによって回転させる旋回割出しを実行するタレット装置と、前記サーボモータの回転を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記刃物台を所定の角度回転させた後に停止させる回転運動を、前記サーボモータの回転速度を段階的に上げて繰り返し行い、前記回転運動毎に前記サーボモータに流れる電流の値を基に回転速度の適否を判定し、その結果に従い前記サーボモータに対する旋回割出し時の回転速度を設定する速度制御設定部が格納されたものである。 The turret optimization system according to the present invention includes a turret device that executes a swivel index that rotates a tool post to which a plurality of tools can be attached and detached by a servomotor, and a control device that controls the rotation of the servomotor. The control device repeatedly performs a rotary motion of rotating the tool post by a predetermined angle and then stopping it by gradually increasing the rotational speed of the servomotor, and the value of the current flowing through the servomotor for each rotary motion. A speed control setting unit for determining the suitability of the rotation speed based on the above and setting the rotation speed at the time of turning indexing for the servomotor according to the result is stored.

前記構成によれば、工具が任意に配置された刃物台に対し、速度制限設定部によってサーボモータの回転速度を段階的に上げた回転運動を繰り返し行い、そのときサーボモータに流れる電流の値を基に回転速度の適否を判定し、旋回割出し時のサーボモータに対する回転速度を設定するようにしたため、複数の工具が取り付けられた刃物台の状況に応じて最適な回転速度での旋回割出しが可能になる。 According to the above configuration, the rotation speed of the servomotor is gradually increased by the speed limit setting unit on the tool post on which the tools are arbitrarily arranged, and the value of the current flowing through the servomotor at that time is calculated. Since the suitability of the rotation speed is judged based on this and the rotation speed for the servomotor at the time of turning indexing is set, the turning indexing at the optimum rotation speed according to the situation of the tool post to which multiple tools are attached. Becomes possible.

タレット装置の主要部を示した正面図である。It is a front view which showed the main part of the turret apparatus. タレット装置を備えた工作機械の制御システムを表すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the machine tool equipped with a turret device. サーボモータの回転速度、回転角度及び電流値のグラフを示した図である。It is a figure which showed the graph of the rotation speed, the rotation angle, and the current value of a servomotor. 速度制御設定のフローチャートを示した図である。It is a figure which showed the flowchart of the speed control setting. 繰り返し行われる回転運動時のサーボモータの速度変化を示した図である。It is a figure which showed the speed change of a servomotor at the time of a repetitive rotary motion. ベルト監視処理を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the belt monitoring process.

本発明に係るタレット最適化システムの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、タレット装置の主要部を示した正面図である。タレット装置１は、正面形状が１０角形の刃物台２を有し、その刃物台２が中心線を水平方向（図面を貫く方向）にした回転軸をもって構成されている。刃物台２は、１０角形の各辺に各種工具の取り付けが可能な工具保持部が形成され、エンドミルやドリルなどの回転工具あるいはバイトなどの切削工具（以下、まとめて単に「工具）という）３が、工具ホルダ４を介して着脱可能な状態で取付けられるようになっている。 An embodiment of the turret optimization system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a main part of the turret device. The turret device 1 has a turret 2 having a decagonal front shape, and the turret 2 has a rotation axis whose center line is in the horizontal direction (direction penetrating the drawing). The tool post 2 is formed with a tool holding portion on each side of a pentagon to which various tools can be attached, and a rotary tool such as an end mill or a drill or a cutting tool such as a tool bit (hereinafter, collectively simply referred to as "tool") 3 However, it can be attached in a detachable state via the tool holder 4.

タレット装置１は、回転自在な刃物台２に対して回転を与えるサーボモータ５を有し、刃物台２にはサーボモータ５からの回転出力を伝達するギヤ列などからなる伝達機構が設けられている。そして、サーボモータ５の回転軸に固定されたプーリと、伝達機構側に設けられたプーリとの間にはベルト６が掛け渡されている。サーボモータ５にはロータリエンコーダ２１（図２参照）が設けられ、出力する回転の位置や速度などの検出が可能になっている。よって、タレット装置１では、ロータリエンコー２１ダからの検出信号に基づいて、サーボモータ５（刃物台２）の回転角度や回転速度の制御が行われるようになっている。 The turret device 1 has a servomotor 5 that gives rotation to a rotatable tool post 2, and the tool post 2 is provided with a transmission mechanism including a gear train that transmits a rotation output from the servomotor 5. There is. A belt 6 is hung between the pulley fixed to the rotating shaft of the servomotor 5 and the pulley provided on the transmission mechanism side. The servomotor 5 is provided with a rotary encoder 21 (see FIG. 2), and can detect the position and speed of rotation to be output. Therefore, in the turret device 1, the rotation angle and the rotation speed of the servomotor 5 (cutting tool base 2) are controlled based on the detection signal from the rotary encoder 21.

図２は、タレット装置１を備えた工作機械の制御システムを表すブロック図である。制御装置１０は、ＣＰＵ１１のほかにＲＯＭ１２やＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４といった記憶装置などを備えたコンピュータを主体とするものであり、Ｉ／０１５を介してタレット装置１やそのタレット装置１を加工軸に沿って移動させる駆動装置１６が接続されている。また、制御装置１０は、作業者によるデータ入力および、操作画面や検出データなどの表示が可能なタッチパネル式の操作表示装置１７なども接続されている。そして、制御装置１０には、各種加工に関する加工プログラムやワークの種類、工具や治具に関するワーク加工情報などが記憶部に格納され、特に刃物台２の回転速度を調整する速度設定プログラム１４１が不揮発性メモリ１４に格納されている。 FIG. 2 is a block diagram showing a control system of a machine tool provided with a turret device 1. The control device 10 is mainly a computer equipped with a storage device such as a ROM 12, a RAM 13, and a non-volatile memory 14 in addition to the CPU 11, and the turret device 1 and its turret device 1 are processed via I / 015. A drive device 16 is connected to move along the turret. Further, the control device 10 is also connected to a touch panel type operation display device 17 capable of inputting data by an operator and displaying an operation screen, detection data, and the like. Then, in the control device 10, machining programs related to various machining, types of workpieces, workpiece machining information related to tools and jigs, etc. are stored in a storage unit, and in particular, a speed setting program 141 for adjusting the rotation speed of the tool post 2 is non-volatile. It is stored in the sex memory 14.

タレット装置１は、外径加工や内径加工、穴あけ加工などの各種加工に対応できるように、異なる複数の工具３が刃物台２に取り付けられている。そのため、工作機械におけるワーク加工時には、タレット装置１の駆動制御により、複数の工具３の中からワーク加工に該当する工具３が旋回割出しによって選択される。その旋回割出しは、サーボモータ５の回転制御により、回転出力がベルト６から伝達機構へと伝えられ、刃物台２が所定の角度だけ所定方向に回転する。そして、旋回割出しされた工具３は、駆動装置１６の制御によってタレット装置１ごと加工軸方向に移動し、ワークに工具３が当てられて所定の加工が行われる。 In the turret device 1, a plurality of different tools 3 are attached to the tool post 2 so as to be able to handle various types of machining such as outer diameter machining, inner diameter machining, and drilling. Therefore, at the time of machining a work in a machine tool, the tool 3 corresponding to the machining of the work is selected from a plurality of tools 3 by swivel indexing by the drive control of the turret device 1. In the rotation indexing, the rotation output is transmitted from the belt 6 to the transmission mechanism by the rotation control of the servomotor 5, and the tool post 2 rotates in a predetermined direction by a predetermined angle. Then, the swivel indexed tool 3 moves together with the turret device 1 in the machining axis direction under the control of the drive device 16, and the tool 3 is applied to the work to perform predetermined machining.

こうした工作機械で行われるワーク加工にはサイクルタイムの短縮が求められ、そのため工具３の旋回割出しでの時間短縮も求められている。しかし、前述したように刃物台２へ搭載した複数の工具３の重量バランスが悪い場合に高速回転させてしまうと、旋回割出し時の停止精度を低下させてしまうことが問題であった。この点、本実施形態は、サーボモータ５の回転速度を十分に上げた旋回割出しにより、工具３を正確な位置に停止させるための駆動制御を可能にしている。 Work processing performed by such a machine tool is required to shorten the cycle time, and therefore, the time for turning indexing of the tool 3 is also required to be shortened. However, as described above, when the weight balance of the plurality of tools 3 mounted on the tool post 2 is poor and the tools 3 are rotated at high speed, there is a problem that the stopping accuracy at the time of turning indexing is lowered. In this respect, the present embodiment enables drive control for stopping the tool 3 at an accurate position by turning indexing in which the rotation speed of the servomotor 5 is sufficiently increased.

制御装置１０に格納された速度設定プログラム１４１は、複数の工具３を保持した刃物台２の状況に適したサーボモータ５の速度制御設定を行うものである。具体的には、サーボモータ５の回転速度を徐々に上げながら適否を判定し、刃物台２の回転停止時の正確な位置決めができる回転速度を求めて設定するものである。そこで先ず、図１において矢印で示すように、刃物台２には時計方向と半時計方向との回転運動が交互に与えられる。そして、所定角度で往復するその回転運動が徐々に速度を上げながら繰り返し行われ、各回の回転運動時に生じる負荷トルクの値が求められる。 The speed setting program 141 stored in the control device 10 sets the speed control of the servomotor 5 suitable for the situation of the tool post 2 holding the plurality of tools 3. Specifically, the suitability is determined while gradually increasing the rotation speed of the servomotor 5, and the rotation speed at which the tool post 2 can be accurately positioned when the rotation is stopped is obtained and set. Therefore, first, as shown by the arrows in FIG. 1, the tool post 2 is alternately subjected to rotational motions in the clockwise direction and the counterclockwise direction. Then, the rotational movement reciprocating at a predetermined angle is repeatedly performed while gradually increasing the speed, and the value of the load torque generated during each rotational movement is obtained.

サーボモータ５は、図２に示すように回転速度と回転角度を検出するロータリエンコーダ２１が設けられ、その検出信号がサーボドライバ２５へと送信されるようになっている。タレット最適化プログラム１４１では、制御装置１０からの速度指令に従い、サーボモータ５の回転速度を一定の開始速度から段階的に上げて行う速度制御設定が実行されるようになっている。ここで、図３は、速度制御設定時におけるサーボモータ５の回転速度と回転角度そして電流値（トルク値）のグラフを示した図である。なお、このグラフでは、本来繰り返し行われる刃物台２を揺動させた回転運動のうち一往復分だけが示されている。 As shown in FIG. 2, the servomotor 5 is provided with a rotary encoder 21 that detects a rotation speed and a rotation angle, and the detection signal is transmitted to the servo driver 25. In the turret optimization program 141, a speed control setting is executed in which the rotation speed of the servomotor 5 is gradually increased from a constant start speed in accordance with a speed command from the control device 10. Here, FIG. 3 is a diagram showing a graph of the rotation speed, the rotation angle, and the current value (torque value) of the servomotor 5 when the speed control is set. In this graph, only one reciprocating rotation of the rotational movement of the tool post 2 that is originally repeatedly performed is shown.

速度設定プログラム１４１の速度制御設定は、操作表示装置１７からの開始操作や、ワーク加工開始時などの所定のタイミングで行われるようになっている。つまり、刃物台２に対する所定の工具３の取り付けや取り外し、或いは工具３の交換によって刃物台２における重量バランスが変化した際に行われる。ここで、図４は、速度設定プログラム１４１において実行される速度制御設定処理のフローチャートを示した図である。 The speed control setting of the speed setting program 141 is performed at a predetermined timing such as a start operation from the operation display device 17 or a work processing start. That is, it is performed when the weight balance in the tool post 2 changes due to the attachment or detachment of a predetermined tool 3 to the tool post 2, or the replacement of the tool 3. Here, FIG. 4 is a diagram showing a flowchart of the speed control setting process executed in the speed setting program 141.

先ず、速度制御設定処理の開始によってタレット装置１のサーボモータ５に回転が与えられるが（Ｓ１０１）、その刃物台２における第１回転運動時は、サーボモータ５の目標回転速度が、例えば低速の毎分５００回転に設定されている。サーボモータ５は、図３に示すグラフのように、制御装置１０からの速度指令に従ってｔ１時から加速し、目標の回転速度に達した後に停止のため減速に切り換えられる。そして、目標の回転角度に位置決めするようにしてｔ２時に回転が停止する。このとき刃物台２は、図１において時計回りに回転し、図３に示すＡ角度からＢ角度へと７０度の回転変位した位置で停止する。 First, rotation is given to the servomotor 5 of the turret device 1 by the start of the speed control setting process (S101), but during the first rotational movement of the tool post 2, the target rotational speed of the servomotor 5 is, for example, low. It is set to 500 rpm. As shown in the graph shown in FIG. 3, the servomotor 5 accelerates from t1 according to the speed command from the control device 10, and after reaching the target rotation speed, is switched to deceleration for stopping. Then, the rotation is stopped at t2 so as to be positioned at the target rotation angle. At this time, the tool post 2 rotates clockwise in FIG. 1 and stops at a position rotationally displaced by 70 degrees from the A angle shown in FIG. 3 to the B angle.

その後、サーボモータ５には同じ回転速度でｔ３時にＢ角度から反時計回りに回転し、ｔ４時には目標とするＡ角度の位置で停止する。このような刃物台２の１回の回転運動（ｔ１からｔ４）は約１．５秒程度で行われるが、その間ロータリエンコーダ２１によって回転速度と回転角度が検出され、検出信号がサーボドライバ２５へと送信される。サーボドライバ２５では、ロータリエンコーダ２１の検出信号と制御装置１０からの目標値とが比較され、サーボモータ５を目標とする速度と角度にする回転が行われる。このときサーボモータ５に加わる負荷トルクが速度変化によって大きくなり、サーボモータ５に流れる電流値も大きくなる。サーボモータ５に流れる電流値は電流センサ２３によって逐次計測され制御装置へと送信される。 After that, the servomotor 5 rotates counterclockwise from the B angle at t3 at the same rotation speed, and stops at the target A angle position at t4. Such one rotational movement (t1 to t4) of the tool post 2 is performed in about 1.5 seconds, during which the rotary encoder 21 detects the rotation speed and the rotation angle, and the detection signal is sent to the servo driver 25. Is sent. In the servo driver 25, the detection signal of the rotary encoder 21 and the target value from the control device 10 are compared, and the servomotor 5 is rotated to a target speed and angle. At this time, the load torque applied to the servomotor 5 increases due to the change in speed, and the current value flowing through the servomotor 5 also increases. The current value flowing through the servomotor 5 is sequentially measured by the current sensor 23 and transmitted to the control device.

刃物台２の回転速度を高めることによって、サーボモータ５における加速時および減速時の負荷トルクが大きくなるが、この負荷トルクが過大になることによって旋回割出し時の停止精度が低下してしまう。こうした負荷トルクは、その大きさが概ね電流値に比例する。そこで、速度制御設定処理では、刃物台２の回転運動時に発生する電流値に基づいて、サーボモータ５の適切な回転速度が求められる。前述した刃物台２の回転運動が行われた場合、図３に示す電流値（トルク値）の変化には、サーボモータ５の回り始めのｔ１直後に１回目のピークｐ１が現れる。速度制御設定処理では、このピークｐ１に対応する電流値が閾値と比較される（Ｓ１０２）。ピークｐ１時の電流値の大きさは負荷トルクの大きさを表しており、制御位置の誤差過大が生じる目安となるからである。 By increasing the rotation speed of the tool post 2, the load torque during acceleration and deceleration in the servomotor 5 increases, but the excessive load torque lowers the stopping accuracy during turning indexing. The magnitude of such load torque is roughly proportional to the current value. Therefore, in the speed control setting process, an appropriate rotational speed of the servomotor 5 is obtained based on the current value generated during the rotational movement of the tool post 2. When the above-mentioned rotary motion of the tool post 2 is performed, the first peak p1 appears immediately after t1 at the start of rotation of the servomotor 5 in the change of the current value (torque value) shown in FIG. In the speed control setting process, the current value corresponding to this peak p1 is compared with the threshold value (S102). This is because the magnitude of the current value at the peak p1 represents the magnitude of the load torque, which is a guideline for an excessive error in the control position.

図３に示すこの電流値は、定格電流値を連続電流値で除算したものであってパーセントで表されており、本実施形態での閾値は試験結果から１２０パーセントに設定されている。そこで、ピークｐ１の電流値（以下、「判定電流値」という）が閾値を超えるような場合は（Ｓ１０２：ＮＯ）、加減速時の負荷トルクが大きくなり過ぎて正確な停止が行えないと判定され（Ｓ１０３）、操作表示装置１７に異常判定結果が表示される。これを確認した作業者は刃物台２の工具３について配置換えを行い、その後改めてサーボモータ５の速度制御設定処理が行われる。 This current value shown in FIG. 3 is obtained by dividing the rated current value by the continuous current value and is expressed as a percentage, and the threshold value in the present embodiment is set to 120% from the test result. Therefore, when the current value of the peak p1 (hereinafter referred to as "judgment current value") exceeds the threshold value (S102: NO), it is determined that the load torque during acceleration / deceleration becomes too large and accurate stop cannot be performed. (S103), and the abnormality determination result is displayed on the operation display device 17. After confirming this, the operator rearranges the tool 3 of the tool post 2, and then performs the speed control setting process of the servomotor 5 again.

一方、判定電流値が閾値以下の場合は（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、サーボモータ５の回転速度を更に上げることができるため、サーボモータ５の回転速度を上げた刃物台２の第２回転運動が連続して行われる（Ｓ１０４）。そして、同じくピークｐ１時の判定電流値が閾値と比較される（Ｓ１０５）。判定電流値が閾値に達していない場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、更にサーボモータ５の回転速度を上げた刃物台２の第３回転運動が連続して行われる（Ｓ１０４）。判定電流値が閾値に達するまでは（Ｓ１０５：ＮＯ）、図５に示すように、ステップＳ１０４のサーボモータ５の回転速度（ＲＳ１，ＲＳ２…）を段階的に上げた回転運動が繰り返し行われる。 On the other hand, when the determination current value is equal to or less than the threshold value (S102: YES), the rotation speed of the servomotor 5 can be further increased, so that the second rotational movement of the tool post 2 in which the rotation speed of the servomotor 5 is increased is continuous. (S104). Then, the determination current value at the peak p1 is also compared with the threshold value (S105). When the determination current value does not reach the threshold value (S105: NO), the third rotational movement of the tool post 2 in which the rotation speed of the servomotor 5 is further increased is continuously performed (S104). Until the determination current value reaches the threshold value (S105: NO), as shown in FIG. 5, the rotational motion in which the rotational speeds (RS1, RS2 ...) Of the servomotor 5 in step S104 are gradually increased is repeatedly performed.

速度制御設定処理ではサーボモータ５の回転速度ＲＳ１が毎分５００回転から始まるが、そうした刃物台２の回転運動は、ステップＳ１０４におけるサーボモータ５の回転速度上昇率が小さければ、回転運動の繰り返し回数が多くなり設定までの時間が長くなる。逆に上昇率が大きい場合には最後に判定した際の電流値が閾値を大きく超えてしまい、その結果、設定回転速度が大きくなりすぎてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、第２回転運動時の回転速度ＲＳ２を毎分６００回転に上げ、第１及び第２回転運動時に得られた判定電流値ＪＣ１，ＪＣ２から、次の判定電流値ＪＣ３が判定電流値ＪＣ２と適切な間隔で生じるように第３回転運動時の回転速度が算出される。 In the speed control setting process, the rotation speed RS1 of the servomotor 5 starts from 500 rotations per minute, and the rotational movement of the tool post 2 can be repeated if the rotation speed increase rate of the servomotor 5 in step S104 is small. Will increase and the time to set will be longer. On the contrary, when the rate of increase is large, the current value at the time of the final determination greatly exceeds the threshold value, and as a result, the set rotation speed may become too large. Therefore, in the present embodiment, the rotation speed RS2 during the second rotational movement is increased to 600 rotations per minute, and the next determination current value JC3 is obtained from the determination current values JC1 and JC2 obtained during the first and second rotational movements. The rotation speed during the third rotational movement is calculated so as to occur at an appropriate interval from the determination current value JC2.

すなわち、３回目以降の第ｎ回転運動（ｎは任意の整数）では、第ｎ−２回転運動時および第ｎ−１回転運動時において得られた判定電流値ＪＣｎ−２から判定電流値ＪＣｎ−１までの上昇率と、判定電流値ＪＣｎ−１から閾値までの差を基に、数回程度で判定電流値が閾値に達するように回転速度ＲＳｎが算出される。例えば、判定電流値ＪＣｎ−１から閾値プラス１０パーセント（ここでは１３０パーセント）までの差が半分になる程度にまで上昇する回転速度を算出する。 That is, in the third and subsequent nth rotational movements (n is an arbitrary integer), the judgment current value JCn− is obtained from the judgment current values JCn-2 obtained during the n-2th rotation movement and the n-1th rotation movement. Based on the rate of increase up to 1 and the difference from the determination current value JCn-1 to the threshold value, the rotation speed RSn is calculated so that the determination current value reaches the threshold value in about several times. For example, the rotation speed at which the difference from the determination current value JCn-1 to the threshold value plus 10% (130% in this case) increases to about half is calculated.

そこで、刃物台２に対する何回目かの回転運動にて判定電流値が閾値に達するため（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、その回の回転運動で速度制御設定処理を終了するようにサーボモータ５の回転が停止される（Ｓ１０６）。そして、判定電流値が閾値に達した時、その回転速度でサーボモータ５を駆動させるためのパラメータが設定される（Ｓ１０７）。こうして速度制御設定が行われた工作機械では、タレット装置１の旋回割出しにおいて、設定されたパラメータに従った回転速度のサーボモータ５の駆動制御が行われ、刃物台２が可能な速度で高速回転しつつ工具３の正確な位置決め停止が行われる。 Therefore, since the determination current value reaches the threshold value in the several rotational movements with respect to the tool post 2 (S105: YES), the rotation of the servomotor 5 is stopped so as to end the speed control setting process in the rotational movements of that time. (S106). Then, when the determination current value reaches the threshold value, a parameter for driving the servomotor 5 at the rotation speed is set (S107). In the machine tool in which the speed control is set in this way, in the turning index of the turret device 1, the drive control of the servomotor 5 at the rotation speed according to the set parameters is performed, and the tool post 2 is as fast as possible. Accurate positioning and stopping of the tool 3 is performed while rotating.

従って、工具３を段取り替えした刃物台２の重量バランスが悪くなってしまった場合でも、複数の工具３が取り付けられた刃物台２の状況に応じて最適な回転速度での旋回割出しが可能になる。また、従来は回転速度の設定が作業者の経験などに基づいて行われていたが、そうした個人差によって生じるバラツキをなくしたサイクルタイムの短縮が可能なる。加えて、回転速度の設定ミスにより作業をやり直すようなこともなくなる。さらに、速度設定プログラム１４１では、繰り返し行われる回転運動における回転速度の上昇を逐次算出して決定するため、設定までの繰り返しを適切な回数にすることができ、短時間で確実に旋回割出し時の回転速度を設定することが可能になる。 Therefore, even if the weight balance of the tool post 2 in which the tool 3 is set up becomes poor, it is possible to perform turning indexing at an optimum rotation speed according to the situation of the tool post 2 to which a plurality of tools 3 are attached. become. Further, conventionally, the rotation speed is set based on the experience of the operator or the like, but it is possible to shorten the cycle time by eliminating the variation caused by such individual differences. In addition, there is no need to redo the work due to a mistake in setting the rotation speed. Further, in the speed setting program 141, since the increase in the rotational speed in the repeated rotational movement is sequentially calculated and determined, the repetition up to the setting can be made an appropriate number of times, and the turning index can be reliably performed in a short time. It becomes possible to set the rotation speed of.

ところで、タレット装置１は、サーボモータ５の回転を刃物台２へと伝達するベルト６が劣化などによって切れてしまうことがある。そのため、従来はリミットスイッチを設置してベルト６の切断状況が監視されていた。この点について本実施形態では電流値を監視することにより、ベルト６の切断状況を判断する構成が採られ、制御装置１０の不揮発性メモリ１４にベルト監視プログラム１４２が格納されている。図６は、そのベルト監視プログラム１４２において実行されるベルト監視処理を示したフローチャートである。 By the way, in the turret device 1, the belt 6 that transmits the rotation of the servomotor 5 to the tool post 2 may be broken due to deterioration or the like. Therefore, conventionally, a limit switch has been installed to monitor the cutting status of the belt 6. Regarding this point, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the cutting state of the belt 6 is determined by monitoring the current value, and the belt monitoring program 142 is stored in the non-volatile memory 14 of the control device 10. FIG. 6 is a flowchart showing the belt monitoring process executed by the belt monitoring program 142.

タレット装置１は、旋回割出し時にサーボモータ５の駆動制御により所定速度の回転を発生し、その回転がベルト６を介して伝達機構へと伝えられ、刃物台２が所定角度回転する。ベルト監視処理では、サーボモータ５が回転すると（Ｓ２０１）、そのサーボモータ５に流れる電流に基づいて負荷トルクが監視される。前述したように負荷トルクの大きさは概ね電流値に比例するため、サーボモータ５が回転を出力している間の電流値（これを「確認電流値」という）について、所定の閾値以下にまで下降したか否かについて確認が行われる（Ｓ２０２）。 The turret device 1 generates rotation at a predetermined speed by the drive control of the servomotor 5 at the time of turning indexing, the rotation is transmitted to the transmission mechanism via the belt 6, and the tool post 2 rotates by a predetermined angle. In the belt monitoring process, when the servomotor 5 rotates (S201), the load torque is monitored based on the current flowing through the servomotor 5. As described above, the magnitude of the load torque is roughly proportional to the current value, so the current value (this is called the "confirmed current value") while the servomotor 5 is outputting rotation is within a predetermined threshold value. It is confirmed whether or not it has descended (S202).

旋回割出し中に確認電流値が閾値以下になったことを確認した場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、負荷トルクの急激な低下によりベルト６が切れたと判断される（Ｓ２０３）。そして、操作表示装置１７にはベルト切断が表示されてシグナルタワーなどの警報装置よって作業者に異常が知らされる他、工作機械の駆動停止が行われる。一方、旋回割出し中の確認電流値が閾値を超えていれば（Ｓ２０２：ＮＯ）、サーボモータ５にはベルト６を介して負荷トルクが作用しているため、回転停止指令が出るまでそのまま回転制御が継続される（Ｓ２０４）。 When it is confirmed that the confirmed current value is equal to or lower than the threshold value during the turning indexing (S202: YES), it is determined that the belt 6 is broken due to a sudden drop in the load torque (S203). Then, the operation display device 17 displays the belt disconnection, the operator is notified of the abnormality by the alarm device such as the signal tower, and the machine tool is stopped. On the other hand, if the confirmed current value during turning indexing exceeds the threshold value (S202: NO), the load torque is acting on the servomotor 5 via the belt 6, so the servomotor 5 rotates as it is until a rotation stop command is issued. Control is continued (S204).

よって、これまではベルト６の監視にリミットスイッチの取り付けや調整作業が行われていたが、本実施形態ではそうした必要がなくなり確実にベルト６の異常を確認することができる。 Therefore, until now, the limit switch has been attached and adjusted for monitoring the belt 6, but in the present embodiment, such a need is not required and the abnormality of the belt 6 can be surely confirmed.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態の速度制御設定処理では刃物台２を揺動させた回転運動を繰り返し行う中で回転速度を上げていったが、所定回転角ずつ一方向に回転させるようにして回転速度を上昇させるようにしてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the speed control setting process of the above-described embodiment, the rotation speed is increased while the rotary motion of swinging the tool post 2 is repeatedly performed, but the rotation speed is increased by rotating in one direction by a predetermined rotation angle. You may try to raise it.

１…タレット装置 ２…刃物台 ３…工具 ５…サーボモータ ６…ベルト １０…制御装置 ２１…ロータリエンコーダ ２３…電流センサ ２５…サーボドライバ

1 ... Turret device 2 ... Tool stand 3 ... Tool 5 ... Servo motor 6 ... Belt 10 ... Control device 21 ... Rotary encoder 23 ... Current sensor 25 ... Servo driver

Claims (4)

複数の工具が着脱可能な刃物台をサーボモータによって回転させる旋回割出しを実行するタレット装置と、
前記サーボモータの回転を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記刃物台を所定の角度回転させた後に停止させる回転運動を、前記サーボモータの回転速度を段階的に上げて繰り返し行い、前記回転運動毎に前記サーボモータに流れる電流の値を基に回転速度の適否を判定し、その結果に従い前記サーボモータに対する旋回割出し時の回転速度を設定する速度制御設定部が格納されたタレット最適化システム。 A turret device that performs swivel indexing by rotating a tool post to which multiple tools can be attached and detached with a servomotor.
It has a control device that controls the rotation of the servomotor.
The control device repeatedly performs a rotary motion of rotating the tool post by a predetermined angle and then stopping it by gradually increasing the rotational speed of the servo motor, and the value of the current flowing through the servo motor for each rotary motion. A turret optimization system that houses a speed control setting unit that determines the suitability of the rotation speed based on the above and sets the rotation speed at the time of turning indexing for the servo motor according to the result. 前記制御装置の速度制御設定部は、段階的に回転速度を上げて行われる前記回転運動毎に、最初に現れるピークでの電流値を基に回転速度の適否を判定し、前記サーボモータに対する旋回割出し時の回転速度を設定する請求項１に記載のタレット最適化システム。 The speed control setting unit of the control device determines the suitability of the rotation speed based on the current value at the peak that appears first for each of the rotation movements performed by increasing the rotation speed stepwise, and turns with respect to the servomotor. The turret optimization system according to claim 1, wherein the rotation speed at the time of indexing is set. 前記制御装置の速度制御設定部は、最初に現れるピークでの電流値が所定の閾値を超えた時の回転速度を、前記サーボモータに対する旋回割出し時の回転速度として設定する請求項２に記載のタレット最適化システム。 The speed control setting unit of the control device according to claim 2 sets the rotation speed when the current value at the first appearing peak exceeds a predetermined threshold value as the rotation speed at the time of turning indexing with respect to the servomotor. Turret optimization system. 前記制御装置の速度制御設定部は、前記回転運動において段階的に上昇する回転速度を、直前に行われた２回分の回転運動時にて得られた電流値を基に算出して決定する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタレット最適化システム。

A claim that the speed control setting unit of the control device calculates and determines a rotational speed that gradually increases in the rotational movement based on a current value obtained during two rotational movements performed immediately before. The turret optimization system according to any one of 1 to 3.
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