JP2531393C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】 この発明は、機体カバーにドアを設けた工作機械のドア開き時安全装置に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】 従来、マシニングセンタ等の自動運転工作機械では、全体を機体カバーで覆い
、作業者の安全と共に、切削液や切粉の飛散防止、駆動部への塵埃の侵入防止等
を図っている。 【０００３】 機体カバーには、工具やワークの交換等のために、ドアが設けてあるが、通常
は作業者の安全のために、ドアの開き状態ではコラムや主軸を駆動する各軸モー
タが動作できないようにインタロック手段を設けている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】 しかし、前記インタロック手段は、モータの電源回路を接続状態に保ったまま
で、制御系のモータ駆動指令を出さないようにする手段であるため、制御系の誤
動作や、作業者の誤操作等により、ドアが開いたままでモータが駆動される恐れ がある。特に、２人以上で作業を行う場合に、誤操作でインタロックにかからな
いように操作をしてしまい、ドアが開いたままで不用意にモータを駆動させるこ
とがある。そのため、作業者の安全性を十分に確保することが難しいという問題
点があった。 【０００５】 この発明の目的は、ドアの開き状態で、各軸モータの電源回路の開閉器を確実
にオフ状態とし、作業者の安全を確保することのできる工作機械のドア開き時安
全装置を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】 この発明の工作機械のドア開き時安全装置は、機体カバー（10）のドア（11）
が開いたことを検出するドア開検出器（24）と、このドア開検出器（24）の検出
信号に応答して、各軸モータ（31）〜（35）に対する動作指令の出力を不能にす
るインタロックをかけると共に、各軸モータ（31）〜（35）の制御回路のオフへ
の切り換え後に、各軸モータ（31）〜（35）の電源回路(29)に介在された開閉器
（31ｘ）〜（35ｓｐ）を開いて各軸モータ（31）〜（35）への動力を遮断する制
御手段(27)を設けたものであり、この制御手段(27)は前記検出信号に応答する前
記開閉器（31ｘ）〜（35ｓｐ）の開きによる前記動力の遮断を、各軸モータ（31
）〜（35）の制御回路のオフへの切り換え後に行うものとする。 【０００７】 【作用】 この構成によると、機体カバー（10）のドア（11）が開くと、ドア開検出器（
24）がこれを検出し、その検出信号に応答して、制御手段(27)の制御により、各
軸のモータ制御回路がオフ状態に切換られ、かつ各軸モータ（31）〜（35）の電
源回路（29）に介在された開閉器（31ｘ）〜（35ｓｐ）が遮断される。そのため
、制御系の誤動作や作業者による誤操作でモータ（31）〜（35）が作動すること
がなく、作業者は機体カバー（10）内での工具（Ｔ）の交換などの作業を確実に
安全状態で行うことができる。 【０００８】 【実施例】 この発明の一実施例を図１および図２に基づいて説明する。図１において、ベ
ッド１に設けたレール２上に、スライドベース３が前後（Ｚ軸方向）移動可能に
設置され、スライドベース３に設けたレール７上に、コラム４が左右（Ｘ軸方向
）移動可能に搭載されている。スライドベース３の前後駆動はＺ軸モータ33によ
って行われ、コラム４の左右駆動はＸ軸モータ31によって行われる。コラム４は
、工具Ｔを回転させる主軸頭５を昇降（Ｙ軸方向）可能に設置したものであり、
多数の工具Ｔを保持した工具マガジン６が前面の上端に設けられている。主軸頭
５の昇降駆動は、Ｙ軸モータ32によって行われ、主軸頭５の回転駆動は主軸モー
タ35によって行われる。 【０００９】 ベッド１の前部には、治具８を載せて回転可能な回転テーブル９が設けてあり
、治具８は段取り側と加工側との２個のワークＷを装着可能に形成されている。
回転テーブル９の回転駆動はＢ軸モータ34によって行われる。コラム４および回
転テーブル９は機体カバー10で覆ってあり、その外部に操作盤12がアーム13を介
して設置されている。 【００１０】 機体カバー10は、その正面に正面ドア11を設けると共に、内部を段取り空間15
と加工空間16とに前後に仕切る内部カバー14が、治具８の中央に設けられている
。内部カバー14には、工具交換窓17が設けられ、この窓17に開閉駆動装置18で開
閉されるシャッタ19が設けてある。 【００１１】 正面ドア11は、図２に示すように２枚が引き戸式に設けられ、各々上下のレー
ル20，21に沿って側方へスライド移動自在に支持されている。正面ドア11には、
手動開閉用の把手22と透明窓23とが設けてある。また、正面ドア11のスライド経
路の上方には、各々近接スイッチ等からなる閉じ検出器24と開き検出器25とが設
けられている。工具交換窓17に設けたシャッタ19は、ガイド手段（図示せず）で
スライド自在に支持してあり、前記開閉駆動装置18により開閉駆動される。その
開閉駆動装置18は、図１の操作盤12に設けたシャッタ開閉スイッチ26の操作によ り駆動される。 【００１２】 図１において、制御装置27はマシニングセンタの全体を制御するＮＣ装置およ
びプログラマブルコントローラ等からなり、その安全手段としてインタロック手
段28および動力断手段30が設けてある。インタロック手段28は、正面ドア11の開
き状態で各軸サーボモータ31〜35に対する動作指令の出力を不能にする手段で構
成される。 動力断手段30は、閉じ検出器24で検出される正面ドア11の開き検出信号に応答
して各軸モータ31〜35等の電源回路29における電磁接触器31ｘ，32ｙ，33ｚ，34
ｂ，35ｓｐを遮断状態に切り換える手段である。 【００１３】 上記構成によると、工具交換等に際して、正面ドア11を開いたときに、次のよ
うに動力断手段30により各軸モータ31〜35の電源回路29の電磁接触器31ｘ，32ｙ
，33ｚ，34ｂ，35ｓｐが遮断状態とされ、安全が確保される。 【００１４】 上記工程において正面ドア11を開けてから正面ドア11を閉じるまでの動作は、
図３に示すタイミングチャートに従って以下のように行われる。 ａ．正面ドア11の開により、閉じ検出器24のオフ信号が制御装置27の動力断手
段30に与えられる。 ｂ．これを受けて、動力断手段30では第１の遅延タイマＴＭ１が一定時間後に
タイムアップし、動力断手段30が作動可能の状態になる。 ｃ．遅延タイマＴＭ１のタイムアップから所定時間αが経過すると、第２の遅
延タイマＴＭ２がタイムアップする。 【００１５】 ｄ．遅延タイマＴＭ２のタイムアップにより、全動力を遮断する指標である動
力断フラグが立ち上がる。 ｅ．上記動力断フラグの立ち上がりに応じて、Ｘ軸モータ31、Ｙ軸モータ32、
Ｚ軸モータ33、Ｂ軸モータ34などの送り用モータを一時停止させる指標である一
時停止フラグが立ち上がる。 ｆ．次にＸ軸モータ31、Ｙ軸モータ32、Ｚ軸モータ33、Ｂ軸モータ34を停止さ
せる指標である軸停止フラグが立ち上がる。 ｇ．上記軸停止フラグの立ち上がりに応じて、上記各軸モータ31〜34のモータ
制御回路（図示せず）をオフ状態に切換え指令する指標である軸サーボオフ指令
フラグが立ち上がる。 【００１６】 ｈ．上記軸サーボオフ指令フラグの立ち上がりに応答して、上記軸モータ制御
回路がオフに切り換えられる。 ｉ．Ｙ軸モータ制御回路のオフへの切換えと共に、Ｙ軸モータ32に制動をかけ
るＹ軸ブレーキがオフ状態からオン状態に切り換えられる。 ｊ．上記Ｙ軸ブレーキのオン状態への切換えから所定時間βが経過すると、第
３の遅延タイマＴＭ３がタイムアップする。 ｋ．前記動力断フラグの立ち上がりと、上記遅延タイマＴＭ３のタイムアップ
とにより、各軸モータ31〜34を最終的に遮断状態にする指令を指標する軸最終動
力断フラグが立ち上がる。 【００１７】 ｌ．上記軸最終動力断フラグの立ち上がりにより、各軸モータ31〜34の電磁接
触器31ｘ，32ｙ，33ｚ，34ｂをオン・オフ制御する電磁接触器制御部（図示せず
）から、電磁接触器31ｘ〜34ｂに対してオフ制御信号が与えられる。 ｍ．上記電磁接触器制御部からのオフ制御信号の出力に応答して、各軸モータ
31〜34および主軸モータ35を通電状態にするための指標である動力入フラグが立
ち下がる。 ｎ．また、上記電磁接触器制御部からのオフ制御信号を上記電磁接触器の駆動
コイルが受け取り、その結果、各軸モータ31〜34の電磁接触器31ｘ〜34ｂはオフ
状態に切り換えられる。 【００１８】 ｏ．一方、前記動力断フラグの立ち上がりに応じて、主軸モータ35が正転、逆
転、オリエントのいずれの状態でもないことを指標する主軸停止フラグが立ち上
がる。 ｐ．上記主軸停止フラグの立ち上がりにより、主軸モータ35のモータ制御回路
をオフ状態に切換え指令する指標である主軸サーボオフ指令フラグが立ち上がる
。 ｑ．上記主軸サーボオフ指令フラグの立ち上がりに応じて、上記主軸モータ制
御回路がオフに切り換えられる。 ｒ．上記主軸モータ制御回路がオフに切り換えられてから所定時間γが経過す
ると、第４の遅延タイマＴＭ４がタイムアップする。 【００１９】 ｓ．前記動力断フラグの立ち上がりと、上記遅延タイマＴＭ４のタイムアップ
とにより、主軸モータ35を最終的に遮断状態にする指令を指標する主軸最終動力
断フラグが立ち上がる。 ｔ．上記主軸最終動力断フラグの立ち上がりにより、主軸モータ35の電磁接触
器35ｓｐをオン・オフ制御する電磁接触器制御部（図示せず）から、電磁接触器
35ｓｐに対してオフ制御信号が与えられる。 ｕ．上記電磁接触器制御部からのオフ制御信号を上記電磁接触器の駆動コイル
が受け取り、その結果、主軸モータ35の電磁接触器35ｓｐはオフ状態に切り換え
られる。 【００２０】 このようにして全ての動力が、正面ドア11の開き動作に応じて遮断状態となる
。したがって、この間、作業者は安全に工具交換等の作業を行うことができる。 正面ドア11を閉じてから、動力が遮断状態から動作可能の状態に復帰する手順
についてはここでは詳述しないが、以上の動作とほぼ逆の手順により、図３のタ
イミングチャートで示すように行われる。 【００２１】 【発明の効果】 この発明の工作機械のドア開き時安全装置は、ドアの開き検出信号に応答して
、各軸モータに対する動作指令の出力を不能にするインタロックをかけると共に
、各軸モータの電源回路に介在された開閉器を開いて各軸モータへの動力を遮断
する制御手段を設けたため、制御系の誤動作や作業者による誤動作で不用意に各 軸が動作することがなく、作業者は機械カバー内での工具交換などの作業を安全
状態で行うことができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety device for opening a door of a machine tool having a door provided on a body cover. 2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic driving machine tool such as a machining center is entirely covered with a machine body cover to prevent worker's safety, scattering of cutting fluid and chips, and prevention of dust from entering a driving unit. Is being planned. [0003] The body cover is provided with a door for exchanging tools and works, but usually, for safety of an operator, each axis motor for driving a column or a main shaft when the door is open is provided. An interlock means is provided so as not to operate. However, the interlock means is a means for preventing a motor drive command of a control system from being issued while the power supply circuit of the motor is kept in a connected state. There is a possibility that the motor is driven with the door open due to a malfunction of the system or an erroneous operation of the operator. In particular, when two or more people work, an operation may be performed to prevent the interlock due to an erroneous operation, and the motor may be inadvertently driven with the door open. Therefore, there has been a problem that it is difficult to ensure the safety of the worker sufficiently. An object of the present invention is to provide a safety device for opening a door of a machine tool capable of ensuring that a switch of a power supply circuit of each axis motor is turned off in a state where a door is opened, thereby ensuring worker safety. To provide. A safety device for opening a door of a machine tool according to the present invention includes a door (11) of a body cover (10).
Door open detector (24) that detects that the door has opened, and in response to the detection signal of the door open detector (24), disables the output of the operation command to each of the axis motors (31) to (35). After the control circuit of each axis motor (31) to (35) is turned off, the switch () interposed in the power supply circuit (29) of each axis motor (31) to (35) 31x) Ri der ~ (35SP) each axis motor (31 open) that provided to (control means for interrupting the power to the 35) (27), the control means (27) responsive to said detection signal Before
The shutoff of the power by opening the switches (31x) to (35sp) is performed by the motors (31
) To (35) after the control circuit is turned off . According to this configuration, when the door (11) of the body cover (10) is opened, the door open detector (
24) detects this, and in response to the detection signal, under the control of the control means (27), the motor control circuit of each axis is switched off, and the motor of each axis (31)-(35) The switches (31x) to (35sp) interposed in the power supply circuit (29) are shut off. As a result, the motors (31) to (35) do not operate due to a malfunction of the control system or an erroneous operation by the operator, and the operator can reliably perform work such as replacement of the tool (T) in the body cover (10). Can be performed in a safe state. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, a slide base 3 is installed on a rail 2 provided on a bed 1 so as to be movable back and forth (Z-axis direction), and a column 4 is provided on a rail 7 provided on the slide base 3 in a left-right direction (X-axis direction). It is mounted movably. The front and rear drive of the slide base 3 is performed by a Z-axis motor 33, and the left and right drive of the column 4 is performed by an X-axis motor 31. The column 4 is provided with a spindle head 5 for rotating the tool T which can be moved up and down (Y-axis direction).
A tool magazine 6 holding a number of tools T is provided at the upper end of the front surface. The vertical drive of the spindle head 5 is performed by a Y-axis motor 32, and the rotational drive of the spindle head 5 is performed by a spindle motor 35. At the front of the bed 1, there is provided a rotary table 9 on which a jig 8 can be placed and rotated. The jig 8 is formed so as to be able to mount two works W on a setup side and a processing side. ing.
The rotary table 9 is driven to rotate by a B-axis motor 34. The column 4 and the turntable 9 are covered with a body cover 10, and an operation panel 12 is installed outside the arm 4 through an arm 13. The body cover 10 is provided with a front door 11 at the front thereof and a setup space 15 inside.
An inner cover 14 is provided at the center of the jig 8 for partitioning the jig 8 into front and rear spaces. A tool change window 17 is provided in the inner cover 14, and a shutter 19 that is opened and closed by an opening and closing drive device 18 is provided in the window 17. As shown in FIG. 2, two front doors 11 are provided in a sliding door manner, and are slidably supported laterally along upper and lower rails 20 and 21, respectively. On the front door 11,
A handle 22 for manual opening and closing and a transparent window 23 are provided. Above the slide path of the front door 11, a close detector 24 and an open detector 25 each including a proximity switch or the like are provided. A shutter 19 provided in the tool change window 17 is slidably supported by guide means (not shown), and is opened and closed by the opening and closing drive device 18. The opening / closing drive device 18 is driven by operating a shutter opening / closing switch 26 provided on the operation panel 12 in FIG. In FIG. 1, a control device 27 includes an NC device for controlling the entire machining center, a programmable controller, and the like, and an interlock means 28 and a power cutoff means 30 are provided as safety means. The interlock unit 28 is configured to disable output of an operation command to each axis servomotor 31 to 35 when the front door 11 is open. The power disconnecting means 30 responds to the opening detection signal of the front door 11 detected by the closing detector 24, and the electromagnetic contactors 31x, 32y, 33z, and 34 in the power supply circuit 29 such as the motors 31 to 35 for each axis.
b, 35sp is a means for switching to the cutoff state. According to the above configuration, when the front door 11 is opened at the time of tool exchange or the like, the power disconnecting means 30 causes the electromagnetic contactors 31x and 32y of the power supply circuit 29 of each of the axis motors 31 to 35 as follows.
, 33z, 34b, and 35sp are shut off to ensure safety. In the above process, the operation from opening the front door 11 to closing the front door 11 is as follows:
The operation is performed as follows according to the timing chart shown in FIG. a. When the front door 11 is opened, an off signal of the close detector 24 is given to the power cutoff means 30 of the control device 27. b. In response to this, in the power-off means 30, the first delay timer TM1 times out after a predetermined time, and the power-off means 30 becomes operable. c. When a predetermined time α has elapsed from the time up of the delay timer TM1, the second delay timer TM2 times out. D. As the delay timer TM2 times out, a power-off flag, which is an index for shutting off all power, rises. e. The X-axis motor 31, the Y-axis motor 32,
A temporary stop flag, which is an index for temporarily stopping feed motors such as the Z-axis motor 33 and the B-axis motor 34, rises. f. Next, an axis stop flag which is an index for stopping the X-axis motor 31, the Y-axis motor 32, the Z-axis motor 33, and the B-axis motor 34 is raised. g. In response to the rising of the axis stop flag, an axis servo-off command flag, which is an index for instructing the motor control circuits (not shown) of the respective axis motors 31 to 34 to be turned off, rises. H. The axis motor control circuit is turned off in response to the rising of the axis servo off command flag. i. When the Y-axis motor control circuit is switched off, the Y-axis brake for braking the Y-axis motor 32 is switched from off to on. j. When a predetermined time β elapses from the switching of the Y-axis brake to the ON state, the third delay timer TM3 times out. k. With the rise of the power-off flag and the expiration of the delay timer TM3, the shaft final power-off flag that indicates a command to finally turn off each of the shaft motors 31 to 34 rises. L. When the shaft final power-off flag rises, the electromagnetic contactors 31x, 32y, 33z, and 34b of the shaft motors 31 to 34 are turned on and off by an electromagnetic contactor control unit (not shown). An off control signal is supplied to 34b. m. In response to the output of the off control signal from the electromagnetic contactor control unit, each axis motor
A power-on flag, which is an index for setting the main motor 31 to 34 and the main shaft motor 35 to an energized state, falls. n. Further, the drive coil of the electromagnetic contactor receives the off control signal from the electromagnetic contactor control unit, and as a result, the electromagnetic contactors 31x to 34b of the respective shaft motors 31 to 34 are switched to the off state. O. On the other hand, in response to the rise of the power-off flag, a spindle stop flag that indicates that the spindle motor 35 is not in any of the forward rotation, the reverse rotation, and the orientation is raised. p. With the rise of the spindle stop flag, a spindle servo-off command flag, which is an index for instructing the motor control circuit of the spindle motor 35 to be turned off, rises. q. The spindle motor control circuit is turned off in response to the rising of the spindle servo off command flag. r. When a predetermined time γ has elapsed since the spindle motor control circuit was turned off, the fourth delay timer TM4 times out. S. With the rise of the power-off flag and the expiration of the delay timer TM4, a spindle final power-off flag that indicates a command to finally bring the spindle motor 35 into the shut-off state rises. t. An electromagnetic contactor control unit (not shown) that controls on / off of the electromagnetic contactor 35sp of the spindle motor 35 in response to the rising of the spindle final power-off flag.
An off control signal is provided for 35 sp. u. The drive coil of the electromagnetic contactor receives the OFF control signal from the electromagnetic contactor control unit, and as a result, the electromagnetic contactor 35sp of the spindle motor 35 is switched to the OFF state. In this way, all power is shut off according to the opening operation of the front door 11. Therefore, during this time, the operator can safely perform the work such as tool change. The procedure for returning the power from the shut-off state to the operable state after closing the front door 11 is not described in detail here. Will be According to the safety device for opening a door of a machine tool according to the present invention, in response to a door opening detection signal, an interlock for disabling the output of an operation command to each axis motor is applied. Control means for opening the switch interposed in the power supply circuit of the shaft motor and shutting off the power to each axis motor is provided, so that each axis does not accidentally operate due to malfunction of the control system or malfunction by the operator. In addition, the operator can perform operations such as tool change in the machine cover in a safe state.

【図面の簡単な説明】 【図１】 この発明の一実施例の破断側面図および機能ブロック図を組み合わせた構成説
明図である。 【図２】 その機体カバーの部分拡大正面図である。 【図３】 その動作を示すタイミングチャートである。 【符号の説明】 ４…コラム、５…主軸頭、８…治具、９…回転テーブル、10…機体カバー、11
…正面ドア、24…閉じ検出器、27…制御装置、28…インタロック手段、29…電源
回路、30…動力断手段、31…Ｘ軸モータ、32…Ｙ軸モータ、33…Ｚ軸モータ、34
Ｂ軸モータ、35…主軸モータ、31ｘ，32ｙ，33ｚ，34ｂ，35ｓｐ…電磁接触器、
Ｔ…工具、Ｗ…ワークBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration explanatory diagram combining a cutaway side view and a functional block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged front view of the body cover. FIG. 3 is a timing chart showing the operation. [Description of Signs] 4 ... Column, 5 ... Spindle head, 8 ... Jig, 9 ... Rotating table, 10 ... Aircraft cover, 11
... Front door, 24 ... Close detector, 27 ... Control device, 28 ... Interlock means, 29 ... Power supply circuit, 30 ... Power off means, 31 ... X axis motor, 32 ... Y axis motor, 33 ... Z axis motor, 34
B axis motor, 35 ... spindle motor, 31x, 32y, 33z, 34b, 35sp ... electromagnetic contactor,
T… Tool, W… Work

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 機体カバーのドアが開いたことを検出するドア開検出器と、こ
のドア開検出器の検出信号に応答して、各軸モータに対する動作指令の出力を不
能にするインタロックをかけると共に、各軸モータの電源回路に介在された開閉
器を開いて各軸モータへの動力を遮断する制御手段を具備し、この制御手段は前
記検出信号に応答する前記開閉器の開きによる前記動力の遮断を、各軸モータの
制御回路のオフへの切り換え後に行うものとした工作機械のドア開き時安全装置
。Claims: 1. A door open detector for detecting that a door of a body cover is opened, and an operation command output to each axis motor in response to a detection signal of the door open detector. In addition to the interlock for disabling, and a control means for opening a switch interposed in a power supply circuit of each axis motor to cut off power to each axis motor, the control means is provided with
The interruption of the power by opening the switch in response to the detection signal
Safety device for opening the door of a machine tool, which is to be performed after the control circuit is turned off .