JP2022042141A - 工作機械および情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、図示のように、工作機械1を正面からみて上下方向,前後方向,左右方向を、それぞれX軸方向,Y軸方向,Z軸方向とする。
工作機械1は、加工装置2および制御装置4を備える。加工装置2を覆うように装置筐体が設けられ、その前面に操作盤が設けられるが、これらの図示については省略する。
上述のように、主軸頭28には加速度センサ40が内蔵されている。加速度センサ40は、2軸(X軸とY軸)の方向について加速度を検出するセンサである。主軸頭28の加速度は、その2軸の加速度の合成ベクトルに基づき算出される。なお、本実施形態においてZ軸方向の加速度は考慮されていない。加速度センサ40にて検出された加速度(より詳細には、加速度を表す電流値)は、振動診断増幅器60に入力される。
制御装置4の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)および各種コンピュータプロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
図示のように、運転状態と閾値との関係は以下のとおりである。早送り中であるか否かは、早送り中信号「1」が入力されているか否かにより判定する。
・閾値G1:切削送り(自動運転モード)に設定する閾値
・閾値G2:早送り(自動運転モード)に設定する閾値
・閾値G3:ジョグ送り(手動運転モード)に設定する閾値
・閾値G4:ジョグ早送り(手動運転モード)に設定する閾値
・閾値G5:パルス送り(手動運転モード)に設定する閾値
・閾値G6:切削送りでも早送りでもない状態(自動運転モード)に設定する閾値
振動診断増幅器60から衝突検出信号が出力されると(S10のY)、停止指令部152は、数値制御部140に対して停止指令を出力する(S12)。それにより、数値制御部140は、加工装置2の駆動部(送り駆動部や切削駆動部)の動作を停止させる。それにより、オペレータがしかるべき処置(復旧作業等)を行うことができる。
状態監視部150は、数値制御部140から制御状態が通知されると、これを取得する(S20)。このとき、制御状態が自動運転モードであり(S22のY)、かつ切削送り中であれば(S24のY)、閾値設定部154は、振動診断増幅器60に閾値G1を設定する(S26)。一方、早送り中であれば(S24のN、S28のY)、閾値G2を設定する(S30)。切削送り中でも早送り中でもなければ(S24のN、S28のN)、閾値G6を設定する(S32)。
本実施形態では、加速度センサ40の検出に基づき可動体(主軸頭28,工具主軸16)の衝突を検出する。このため、送り駆動部の負荷トルクを基準に衝突を検出する場合のように、可動体の重量変化に伴って閾値を変更する必要がない。また、制御状態に応じて適切に閾値の設定変更を行うため、衝突検出の精度が高められる。
上記実施形態では、加速度センサ40を主軸頭28に内蔵する構成を例示した。変形例においては、加速度センサ40を工具主軸16又は可動コラム34に内蔵してもよい。また、これらの可動体に加速度センサ40を内蔵させるのではなく、可動体の外面に取り付けてもよい。
Claims (5)
- 工具を支持する可動体と、
前記可動体を送り駆動するための送り駆動部と、
前記工具による切削加工を行うために前記送り駆動部による送り駆動を制御する数値制御部と、
前記可動体に設けられ、前記可動体の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力に基づき、前記可動体の加速度が予め設定された閾値を超えたときに、前記数値制御部に前記送り駆動部の駆動を停止する停止指令を出力する指令部と、を備え、
前記指令部は、切削制御状態では前記閾値として第1閾値を設定し、非切削制御状態での送り制御時には前記閾値として前記第1閾値よりも低い第2閾値を設定する、工作機械。 - 前記送り駆動の制御モードとして自動運転モードおよび手動運転モードが設けられ、
前記指令部は、前記閾値として、前記自動運転モードにおいて第3閾値を設定し、前記手動運転モードにおいて前記第3閾値よりも低い第4閾値を設定する、請求項1に記載の工作機械。 - オペレータの操作入力を受け付ける入力部を備え、
前記手動運転モードにおいて、前記数値制御部は、オペレータの操作入力に応じて前記可動体の送り速度を設定変更し、
前記指令部は、オペレータの操作入力に基づいて前記第4閾値の設定を変更する、請求項2に記載の工作機械。 - オペレータの操作入力を受け付ける入力部を備え、
前記手動運転モードとして、オペレータにより選択可能な複数のモードが設けられ、
前記指令部は、オペレータが選択した手動運転モードの種別に応じて前記第4閾値の設定を変更する、請求項2又は3に記載の工作機械。 - 工具を支持する可動体と、前記可動体を送り駆動するための送り駆動部と、前記工具による切削加工を行うために前記送り駆動部による送り駆動を制御する数値制御部と、前記可動体の加速度を検出する加速度センサと、を備える工作機械に設けられる情報処理装置であって、
前記数値制御部の制御状態を監視する状態監視部と、
前記加速度センサの出力に基づき、前記可動体の加速度が予め設定された閾値を超えたときに、前記数値制御部に前記送り駆動部の駆動を停止する停止指令を出力する停止指令部と、
前記制御状態に応じて前記閾値の設定を変更する閾値設定部と、を備え、
前記閾値設定部は、切削制御状態では前記閾値として第1閾値を設定し、非切削制御状態での送り制御時には前記閾値として前記第1閾値よりも低い第2閾値を設定する、情報処理装置。
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