JP3810662B2 - 工作機械の加工動作停止方法及びそれを実施する加工制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削盤等における加工動作停止方法及びその加工制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の研削盤では、制御システムに数値制御部を備え、ワークに精密加工を施すために数値制御を行っている。即ち、回転する砥石車をワークに対して数値制御された軌跡で相対的に移動させ、砥石車でワークを研削している。ところが、従来の数値制御部を備えた研削盤により、例えばカムシャフトやクランクシャフトのジャーナルを回転軸としてピン部等を研削するには、砥石台をワークに対して前後進させながら研削する必要がある。そのため、停電が発生したときに、ワークを回転駆動する主軸の停止と、砥石車を進退移動させる砥石台の停止のタイミングとが合わないと、ワークに砥石車が食い込んでワーク或いは機械を破損するおそれがあった。このような研削盤では、電源断に連動させたリレーで単純なダイナミックブレーキ回路で停止させたり、あるいは停電対策として無停電電源装置を設けている。そして、停電時には該無停電電源装置によって電源バックアップされた数値制御部によって主軸回転駆動用モータに対してダイナミックブレーキをかけ、主軸回転駆動用モータ以外の機械駆動部を回生抵抗の使用や機械ブレーキによって急速停止させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無停電電源装置は、高価であるばかりか、設備も大きくなる。本発明は、研削盤等のワークに接して加工を施す工具を持つ装置で、例えば停電が発生しても、制御装置に大きな設備となる無停電電源装置を必要とせず、機械やワークを傷めないで工具をワークから退避するための加工動作停止方法と、加工制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、停電或いは前記数値制御手段に供給される電源の低下を検出する電源低下検出手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを設けた加工制御装置において、前記電源低下検出手段により停電或いは電源の低下を検出したときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させることを要旨とする。
【０００５】
このような加工動作停止方法を講じたことにより、停電或いは電源の低下が電源低下検出手段により検出されたとき、加工軌跡プロファイルデータに工具退避計算式に基づくデータが加算される。そして、電源低下によって数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に、工具がワークから退避させられ、その後に、工作機械が停止する。よって、例えば停電があっても、ワークや工作機械を傷めることが防止できる。そのため、従来では必要であった無停電電源装置が不要になる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、加工動作を停止するための装置停止指示を入力する入力手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを設けた加工制御装置において、前記入力手段により装置停止指示が入力されたときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させることを要旨とする。
【０００７】
このような加工動作停止方法を構成したことにより、装置停止指示が入力手段から入力されると、加工軌跡プロファイルデータに工具退避計算式に基づくデータが加算され、所定の時間内に、工具がワークから退避される。そして、その後に、工作機械が停止する。よって、例えば非常停止等の指示が入力されても、工具が滑らかかつ速やかにワークから離れて停止するので、ワークや工作機械を傷めることがなく、急速停止することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１，２のいずれかにおいて、前記加工軌跡プロファイルデータに加算する前記工具退避計算式に基づくデータは、ワークに対する工具の所定時間内での送り速度を増速又は減速するデータであることを要旨とする。
【０００９】
このような加工動作停止方法を採用したことにより、加工軌跡プロファイルデータに工具退避計算式に基づくデータを加算することにより、停電或いは電源低下を検出したとき、または装置停止指示が入力されたときの工具の退避速度が、徐々に変化するようになる。これにより、加工中の工具の離脱に急激な速度変化がなくなり、装置の損傷を防ぐことができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、停電或いは前記数値制御手段に供給される電源の低下を検出する電源低下検出手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを備え、前記電源低下検出手段により停電或いは電源の低下を検出したときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させる構成にしたこと要旨とする。
【００１１】
このような構成を採用したことにより、工作機械の加工動作が加工軌跡プロファイルデータに従って数値制御手段により制御される。ここで、停電或いは当該数値制御手段に供給される電源の低下が電源低下検出手段で検出されたときには、工具退避計算式記憶手段に記憶された工具退避計算式に基づくデータが、加工軌跡プロファイルデータに加算される。そして、電源低下によって数値制御手段の制御動作が不可になるまでの短い時間内に、該数値制御手段の制御で、工具がワークから退避され、工具が退避した後に、工作機械が停止する。よって、無停電電源装置がなくても、工具をワークから離して停止でき、ワーク或いは工作機械を傷めることが防止できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、加工動作を停止するための装置停止指示を入力する入力手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを備え、前記入力手段により装置停止指示が入力されたときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させる構成にしたこと要旨とする。
【００１３】
このような構成を採用したことにより、工作機械の加工動作が加工軌跡プロファイルデータに従って数値制御手段により制御される。ここで、入力手段から装置停止指示が入力されると、工具退避計算式記憶手段に記憶された工具退避計算式に基づくデータが、加工軌跡プロファイルデータに加算され、わずかな時間内に工具がワークから退避させられ、工具が退避した後に工作機械が停止する。よって、無停電電源装置がなくても、或いは非常停止のときでも工具をワークから離して停止でき、ワーク或いは工作機械を傷めることが防止できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５のいずれかにおいて、前記加工軌跡プロファイルデータに加算する前記工具退避計算式に基づくデータは、ワークに対する工具の送り速度を増速及び減速させるためのデータであることを要旨とする。
【００１５】
このような構成を採用したことにより、停電或いは電源低下を検出したとき、または装置停止指示が入力されたときの工具のワークに対する相対速度が、徐々に変化するようになる。これにより、急激な速度変化がなくなり、速度変化に伴う衝撃の発生を防ぎ、装置の損傷を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を具体化した第１の実施形態の加工制御装置及び加工動作方法を図１〜図６に従って説明する。
【００１７】
この加工制御装置は、工具として砥石車を用いる工作機械である研削盤の制御を行うものであり、図１に示すように、電源部１０から電源を入力し、該電源を制御用電源に変換する電源ユニット１１，１２を備えている。電源ユニット１１には、制御装置としての数値制御部２０が接続されている。電源ユニット１１で変換された制御用電源によって該数値制御部２０が動作するようになっている。電源ユニット１２には、サーボコントローラ３０が接続され、該電源ユニット１２で変換された電源が該サーボコントローラ３０に与えられるようになっている。サーボコントローラ３０には、モータ３１ａが接続されている。このモータ３１ａにより後述のワークを回転させる主軸３１の回転が制御される。また、サーボコントローラ３０には、モータ３２ａが接続されている。このモータ３２ａにより、後述する砥石台３２の進退移動が制御される。砥石台３２は、工作機械のベース６１に取り付けられている。カム等の曲面を形成する研削盤においては主軸３１と砥石台３２とを同期駆動することにより、ワークと砥石車とが相対運動して曲面を形成することになる。
【００１８】
数値制御部２０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２１と、入出力部（Ｉ／Ｏ）２２と、工具退避計算式記憶手段を構成するＲＯＭ（Read Only Memory）２３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４とを備え、これらがバスＢによって接続されている。バスＢは、さらに、サーボコントローラ３０に接続されている。ＲＯＭ２３には、数値制御部２０全体の制御を行うプログラム及び後述する退避計算式に基づくデータが格納されている。ＲＡＭ２４には、主軸３１の速度制御データと砥石台３２の位置制御データとからなる加工軌跡プロファイルデータが格納されている。
【００１９】
電源ユニット１１，１２、数値制御部２０及びサーボコントローラ３０を含む加工制御装置には、さらに、電源低下検出手段としての停電検出部４０と、装置停止の指示を入力する指示入力手段として非常停止ボタン４１及び中断ボタン４２が設けられている。停電検出部４０は、停電を検出するものであり、電源部１０に接続され、検出結果を数値制御部２０の入出力部２２に送信するようになっている。非常停止ボタン４１は、研削盤自体の非常停止を指示するものである。中断ボタン４２は研削の中断を指示するものである。非常停止ボタン４１及び中断ボタン４２が数値制御部２０の入出力部２２に接続されている。
【００２０】
次に、図１の構成を持つ研削盤の基本動作を説明する。
ワークに所望の研削を行う場合には、数値制御部２０中のＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４から主軸３１の速度制御データ及び砥石台３２の位置制御データを読み出す。速度制御データは、ワークの研削を行うために各時刻ごとの主軸３１の回転速度を指令するものである。位置制御データは、主軸の回転角度に基づき砥石台３２の位置を指令するものである。ＣＰＵ２１は、主軸３１と砥石台３２とが速度制御データ及び位置制御データに基づいて同期して動作するように、制御信号を生成してサーボコントローラ３０に送信する。サーボコントローラ３０は、制御信号にしたがって主軸３１及び砥石台３２を同期駆動する。これにより、ワークの回転位置に対して砥石車が相対運動し、砥石車がワークに接して該ワークを研削する。
【００２１】
以上は、通常の研削を行うときの動作であるが、図１の加工制御装置は、停電が発生してもワークや研削盤に損傷を与えずに装置を停止するために、図３のステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理を行う。
【００２２】
ステップＳ１１において、停電検出部４０は、電源部１０が出力する電圧を監視し、停電が発生したか否かを検出している。停電検出部４０は、電源部１０が正常な電源を出力しているときには、例えば“Ｈ（高）”の信号を出力し、該電源が停電のため電圧が低下すると“Ｌ（低）”の信号を出力する。よって、停電が発生した場合（ＹＥＳ）には、停電が発生したことを示す“Ｌ”の信号が停電検出部４０から数値制御部２０に与えられる。ところで停電の場合でも、電源ユニット１１，１２には加工制御装置をわずかな時間だけ運転可能にする電源容量のコンデンサを持っている。そのため、数値制御部２０にはその電源容量で決まる時定数で減衰する電源が供給される。よって、停電発生の直後でも、停電の発生からの時間経過が例えば１５０ｍｓ程度までは、数値制御部２０には制御動作可能な電源が与えられる。
【００２３】
数値制御部２０は、停電によって制御動作が不可になるまでのわずかな所定時間の間に、ステップＳ１２で、砥石車でワークを研削しているか否かを判定し、研削中の場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３において、加工軌跡プロファイルデータに退避計算式に基づくデータを加算する。
【００２４】
加工軌跡プロファイルデータには、例えば図４（ａ）のように、砥石車をワークに対して前進（正の方向）させてから後進（負の方向）させるような位置軌跡５０が与えられる。グラフの縦軸は、ワークの回転中心を原点（０位置）として表してある。これに対し、退避計算式に基づく位置データとしては、例えば一次式から計算され、図４（ｂ）のように、砥石車を時間に対して直線的に後進させる位置軌跡５１が与えられる。
【００２５】
ここで、実際の工作装置例を説明する。図５の工作装置６０は、クランクシャフト７０の加工を行うものであり、ベース６１上には移動テーブル６２がガイドレール８０を介して左右方向へ移動可能に支持されている。移動テーブル６２の一側上面には一方の主軸３１を回転可能に支持する主軸台６３が固定配置され、他側上面には他方の主軸３１を回転可能に支持する主軸台６４がそれぞれガイドレール８１を介して移動テーブル６２に対し移動可能に支持されている。両主軸台６３，６４の対向端部にそれぞれチャック６５が割り出し装置を介して配設され、チャック６５にクランクシャフト７０の両端部が着脱可能に把持されるようになっている。クランクシャフト７０は、複数のジャーナル７１及び複数のクランクピン７２を、クランクアーム７３により交互に連接して形成される。
【００２６】
主軸台６３，６４内にはクランクシャフト７０をジャーナル７１を中心に回転させる機構が設けられ、移動テーブル６２が砥石台３２に対して割出し移動して選択されたクランクピン７２を回転させる。
【００２７】
一方、砥石台３２は、ベース６１の後部上面にガイドレール８２を介して、移動テーブル６２の移動方向と直交する前後方向へ移動可能に支持されている。その砥石台３２の側面に砥石ヘッド６７が回転可能に支持され、その先端には砥石車６８が取り付けられている。
【００２８】
このような工作機械で、クランクシャフト７０の選択されたクランクピン７２の研削を行うときには、図６（ａ），（ｂ）のように、クランクシャフト７０の回転方向により、ジャーナル７１を回転中心としてクランクピン７２が回転する。このクランクピン７２に対し、砥石車６８が前後進して、クランクピン７２を研削する。具体的には、クランクピン７２が砥石車６８から離れる方向に回転するときには、砥石車６８が主軸３１の回転に同期して前進し（図６（ａ））、クランクピン７２が砥石車６８に接近する方向に回転する時には砥石車６８が回転に同期して後進しつつ（図６（ｂ））、クランクピン７２を所定の形状に研削する。
【００２９】
図４（ａ）の加工軌跡プロファイルデータの前進を開始しようとする時刻ｔ０で停電が発生した場合には、主軸３１を減速すると同時に退避計算式に基づくデータを加算すると、加算結果は、図４（ｃ）に示す軌跡５２となる。図４（ａ）の加工軌跡プロファイルデータの時刻ｔ１で停電が発生した場合には、主軸３１を減速すると同時に退避プロファイルデータを加算すると、加算結果は、図４（ｄ）に示す軌跡５３となる。また、後進を開始しようとする時刻ｔ２で停電が発生して退避計算式に基づくデータを加算すると、加算結果は、図４（ｃ）に示す位置軌跡５４となる。
【００３０】
いずれの場合にも、停電発生以降は、時間の経過とともに砥石車６８が研削中のワークから退避する位置軌跡になる。即ち、図６（ａ）のように、砥石車６８がクランクシャフト７０に対し前進するときには、その前進する速度が加工軌跡プロファイルデータで決まる予めプログラムされた前進速度よりも遅くなるので，クランクピン７２から相対的に離れる。また、図６（ｂ）のように、砥石車６８が後退するときには、その速度が加工軌跡プロファイルデータで決まる予めプログラムされた後退速度よりも速くなるので、近づこうとするクランクピン７２から離れることになる。
【００３１】
ＣＰＵ２１は、加算結果に対応する制御信号をサーボコントローラ３０に送信し、サーボコントローラ３０が、与えられた制御信号に基づき、ステップＳ１４において、主軸３１及び砥石台３２の動作を制御し、砥石車６８とワークが相対的に退避させられる。また、サーボコントローラ３０は、主軸３１の減速と砥石台３２の退避動作後、主軸３１及び砥石台３２を駆動していたモータ３１ａ，３２ａをそれぞれ制御し、停電の発生から例えば１００ｍｓ程度経過したところで該モータ３１ａ，３２ａを停止する。なお、砥石車６８を移動させる砥石台３２をワークから退避させるエネルギーには、回路中のコンデンサに蓄えられた電源と主軸３１を駆動するモータの減速時に発生する回生エネルギーが用いられる。砥石車６８の回転は、電源供給がなくなった時点で自然停止する。以上により、ワークから砥石車が退避して例えば１０ｍｍ程度は離れた状態で、装置全体が停止する。
【００３２】
一方、ステップＳ１２の判定で、砥石車がワークを研削していないと判定したときには、砥石車を退避させることなく、各主軸３１及び砥石台３２を駆動させるモータを数値制御して減衰させて停止させる。
【００３３】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１５の一連の処理は、そのステップＳ１１で停電の発生を検出した直後に、砥石車をワークから退避させて装置を停止する処理であるが、非常停止や研削の中断の場合にも、同様にして装置を停止する。即ち、ステップＳ１１では、ＣＰＵ２１が、停電検出部４０の出力信号が“Ｈ”から“Ｌ”に変化したときに停電と判断したが、ボタン４１或いはボタン４２が押下された場合にも、ＣＰＵ２１には、ステップＳ１１と同様に“Ｌ”の信号が与えられる。以降、図２と同様のステップＳ１２からステップＳ１５の処理が行われ、ワークに対して砥石車が退避した状態で装置が停止する。
【００３４】
この第１の実施形態では、以下のような特徴を得ることができる。
・電源部１０から与えられる電源を監視し、停電検出を行う停電検出部４０を設け、数値制御部２０よって、停電を検出した直後の制御動作が不可となるまでのわずかな時間内に、停止時の緊急プログラム等の特別用意されたプログラムに切換えることなく、動作中のプログラムでワークから砥石車を退避させるので、無停電電源装置を持たなくても、ワークや装置をいためることなく、装置をスムーズ、かつ安全に停止できる。
【００３５】
・退避計算式に基づくデータを動作中の加工プログラムの加工軌跡プロファイルデータに加算し、加算結果に応じて主軸３１及び砥石台３２を数値制御する構成にしたので、砥石車６８をワークから徐々に退避させて適当な距離に離すことができる。
【００３６】
・ボタン４１，４２を設け、非常停止や研削の中断をする場合にも、停電が発生した場合と同様に、砥石車６８をワークからスムーズに退避させることができ、ワークや装置を損傷することがない。
【００３７】
［第２の実施形態］
以下に、本発明を具体化した第２の実施形態の加工動作停止方法を図７に従って説明する。
【００３８】
前述の第１の実施形態の図４（ｂ）では、退避プロファイルデータが、時間の経過とともに砥石車６８を直線的に後進させる位置軌跡のデータであった。ところが、砥石車６８をワークから放す瞬間において、急激に速度を変化させると、装置に衝撃を与えることがある。これを避けるために、砥石車６８を後進させる速度を遅くすると（直線の勾配を緩くすると）、装置が停止するまでに、十分な退避が実現できないことがある。本実施形態では、図７に示すように、退避計算式に基づく位置データを、それぞれ２次関数式で表される軌跡８３とする。
【００３９】
この軌跡８３は、所定の退避時間をＴ（例えば１００ｍｓ）、サーボモータ駆動の定格加速度をａとすると、時刻０からＴ／２までの退避速度ｖをａ・ｔとし、時刻がＴ／２からＴになるまでは、退避速度ｖを−ａ（ｔ−Ｔ）とするものである。時刻０からＴ／２までの退避量ｘは、ｘ＝１／２ａ・ｔ2 であり、時刻Ｔ／２では、総退避量Ｘは、１／４ａｔ2になる。時刻Ｔ／２の退避量ｘは、Ｘ−１／２ａ（ｔ−Ｔ）2 になる。この軌跡８３を位置データとして図示すると、図８のようになる。この退避軌跡８３が加工プロファイルデータに加算される。これにより、ワークから砥石車６８を退避させる相対速度に衝撃の少ない加速度を持たせることになる。
【００４０】
このように退避計算式に基づくデータに加速度成分を含ませることにより、図１の加工制御装置は、図３の処理Ｓ１１〜Ｓ１５と同様の処理により、停電検出時に砥石車６８がワークから離れる際の速度変化が少なくてすむ。従って、装置に衝撃を与えることなく、その後に十分な距離に砥石車６８をワークから例えば１０ｍｍ程度離すことができる。
【００４１】
［別の実施形態］
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 上記第１及び第２の実施形態では、研削盤について説明した。これに対し、研削盤に限らず、加工軌跡プロファイルデータに基づき工具の動作を制御し、該工具により、ワークと同期運動によって加工する切削装置、掘削装置等の制御システムについても、同様の停止方法を用いることで上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
・ 数値制御部２０で数値制御を行う研削盤以外の加工制御装置でも、有効な電力が与えられている期間内に、砥石台をワークから退避させて装置を停止することにより、無停電電源装置が不要になるとともに、装置やワークの損傷を防ぐことができる。
【００４３】
・ 停電検出部４０の代わりに、電圧低下を検出する回路等を搭載しておけば、電源部１０の出力する電圧が低下したことにより、同期制御が不安定になる前に、装置を停止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態を示す加工制御装置の構成図。
【図２】 図１中の数値制御部２０を示す構成図。
【図３】 図１の加工制御装置が実施する加工動作停止方法を示すフローチャート。
【図４】 加工軌跡プロファイルデータ及び退避計算式に基づくデータの説明図。
【図５】 工作機械の一例を示す平面図。
【図６】 退避動作の説明図。
【図７】 本発明の第２の実施形態を示す計算式の説明図。
【図８】 退避データに基づくデータの説明図。
【符号の説明】
１０…電源、２０…数値制御手段として数値制御部、２１…ＣＰＵ、２２…入出力部、２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ、３０…加工制御手段としてのサーボコントローラ、４０…電源低下検出手段としての停電検出部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削盤等における加工動作停止方法及びその加工制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の研削盤では、制御システムに数値制御部を備え、ワークに精密加工を施すために数値制御を行っている。即ち、回転する砥石車をワークに対して数値制御された軌跡で相対的に移動させ、砥石車でワークを研削している。ところが、従来の数値制御部を備えた研削盤により、例えばカムシャフトやクランクシャフトのジャーナルを回転軸としてピン部等を研削するには、砥石台をワークに対して前後進させながら研削する必要がある。そのため、停電が発生したときに、ワークを回転駆動する主軸の停止と、砥石車を進退移動させる砥石台の停止のタイミングとが合わないと、ワークに砥石車が食い込んでワーク或いは機械を破損するおそれがあった。このような研削盤では、電源断に連動させたリレーで単純なダイナミックブレーキ回路で停止させたり、あるいは停電対策として無停電電源装置を設けている。そして、停電時には該無停電電源装置によって電源バックアップされた数値制御部によって主軸回転駆動用モータに対してダイナミックブレーキをかけ、主軸回転駆動用モータ以外の機械駆動部を回生抵抗の使用や機械ブレーキによって急速停止させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無停電電源装置は、高価であるばかりか、設備も大きくなる。本発明は、研削盤等のワークに接して加工を施す工具を持つ装置で、例えば停電が発生しても、制御装置に大きな設備となる無停電電源装置を必要とせず、機械やワークを傷めないで工具をワークから退避するための加工動作停止方法と、加工制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、停電或いは前記数値制御手段に供給される電源の低下を検出する電源低下検出手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを設けた加工制御装置において、前記電源低下検出手段により停電或いは電源の低下を検出したときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させることを要旨とする。
【０００５】
このような加工動作停止方法を講じたことにより、停電或いは電源の低下が電源低下検出手段により検出されたとき、加工軌跡プロファイルデータに工具退避計算式に基づくデータが加算される。そして、電源低下によって数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に、工具がワークから退避させられ、その後に、工作機械が停止する。よって、例えば停電があっても、ワークや工作機械を傷めることが防止できる。そのため、従来では必要であった無停電電源装置が不要になる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、加工動作を停止するための装置停止指示を入力する入力手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを設けた加工制御装置において、前記入力手段により装置停止指示が入力されたときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させることを要旨とする。
【０００７】
このような加工動作停止方法を構成したことにより、装置停止指示が入力手段から入力されると、加工軌跡プロファイルデータに工具退避計算式に基づくデータが加算され、所定の時間内に、工具がワークから退避される。そして、その後に、工作機械が停止する。よって、例えば非常停止等の指示が入力されても、工具が滑らかかつ速やかにワークから離れて停止するので、ワークや工作機械を傷めることがなく、急速停止することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１，２のいずれかにおいて、前記加工軌跡プロファイルデータに加算する前記工具退避計算式に基づくデータは、ワークに対する工具の所定時間内での送り速度を増速又は減速するデータであることを要旨とする。
【０００９】
このような加工動作停止方法を採用したことにより、加工軌跡プロファイルデータに工具退避計算式に基づくデータを加算することにより、停電或いは電源低下を検出したとき、または装置停止指示が入力されたときの工具の退避速度が、徐々に変化するようになる。これにより、加工中の工具の離脱に急激な速度変化がなくなり、装置の損傷を防ぐことができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、停電或いは前記数値制御手段に供給される電源の低下を検出する電源低下検出手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを備え、前記電源低下検出手段により停電或いは電源の低下を検出したときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させる構成にしたこと要旨とする。
【００１１】
このような構成を採用したことにより、工作機械の加工動作が加工軌跡プロファイルデータに従って数値制御手段により制御される。ここで、停電或いは当該数値制御手段に供給される電源の低下が電源低下検出手段で検出されたときには、工具退避計算式記憶手段に記憶された工具退避計算式に基づくデータが、加工軌跡プロファイルデータに加算される。そして、電源低下によって数値制御手段の制御動作が不可になるまでの短い時間内に、該数値制御手段の制御で、工具がワークから退避され、工具が退避した後に、工作機械が停止する。よって、無停電電源装置がなくても、工具をワークから離して停止でき、ワーク或いは工作機械を傷めることが防止できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、加工動作を停止するための装置停止指示を入力する入力手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを備え、前記入力手段により装置停止指示が入力されたときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させる構成にしたこと要旨とする。
【００１３】
このような構成を採用したことにより、工作機械の加工動作が加工軌跡プロファイルデータに従って数値制御手段により制御される。ここで、入力手段から装置停止指示が入力されると、工具退避計算式記憶手段に記憶された工具退避計算式に基づくデータが、加工軌跡プロファイルデータに加算され、わずかな時間内に工具がワークから退避させられ、工具が退避した後に工作機械が停止する。よって、無停電電源装置がなくても、或いは非常停止のときでも工具をワークから離して停止でき、ワーク或いは工作機械を傷めることが防止できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５のいずれかにおいて、前記加工軌跡プロファイルデータに加算する前記工具退避計算式に基づくデータは、ワークに対する工具の送り速度を増速及び減速させるためのデータであることを要旨とする。
【００１５】
このような構成を採用したことにより、停電或いは電源低下を検出したとき、または装置停止指示が入力されたときの工具のワークに対する相対速度が、徐々に変化するようになる。これにより、急激な速度変化がなくなり、速度変化に伴う衝撃の発生を防ぎ、装置の損傷を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を具体化した第１の実施形態の加工制御装置及び加工動作方法を図１〜図６に従って説明する。
【００１７】
この加工制御装置は、工具として砥石車を用いる工作機械である研削盤の制御を行うものであり、図１に示すように、電源部１０から電源を入力し、該電源を制御用電源に変換する電源ユニット１１，１２を備えている。電源ユニット１１には、制御装置としての数値制御部２０が接続されている。電源ユニット１１で変換された制御用電源によって該数値制御部２０が動作するようになっている。電源ユニット１２には、サーボコントローラ３０が接続され、該電源ユニット１２で変換された電源が該サーボコントローラ３０に与えられるようになっている。サーボコントローラ３０には、モータ３１ａが接続されている。このモータ３１ａにより後述のワークを回転させる主軸３１の回転が制御される。また、サーボコントローラ３０には、モータ３２ａが接続されている。このモータ３２ａにより、後述する砥石台３２の進退移動が制御される。砥石台３２は、工作機械のベース６１に取り付けられている。カム等の曲面を形成する研削盤においては主軸３１と砥石台３２とを同期駆動することにより、ワークと砥石車とが相対運動して曲面を形成することになる。
【００１８】
数値制御部２０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２１と、入出力部（Ｉ／Ｏ）２２と、工具退避計算式記憶手段を構成するＲＯＭ（Read Only Memory）２３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４とを備え、これらがバスＢによって接続されている。バスＢは、さらに、サーボコントローラ３０に接続されている。ＲＯＭ２３には、数値制御部２０全体の制御を行うプログラム及び後述する退避計算式に基づくデータが格納されている。ＲＡＭ２４には、主軸３１の速度制御データと砥石台３２の位置制御データとからなる加工軌跡プロファイルデータが格納されている。
【００１９】
電源ユニット１１，１２、数値制御部２０及びサーボコントローラ３０を含む加工制御装置には、さらに、電源低下検出手段としての停電検出部４０と、装置停止の指示を入力する指示入力手段として非常停止ボタン４１及び中断ボタン４２が設けられている。停電検出部４０は、停電を検出するものであり、電源部１０に接続され、検出結果を数値制御部２０の入出力部２２に送信するようになっている。非常停止ボタン４１は、研削盤自体の非常停止を指示するものである。中断ボタン４２は研削の中断を指示するものである。非常停止ボタン４１及び中断ボタン４２が数値制御部２０の入出力部２２に接続されている。
【００２０】
次に、図１の構成を持つ研削盤の基本動作を説明する。
ワークに所望の研削を行う場合には、数値制御部２０中のＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２４から主軸３１の速度制御データ及び砥石台３２の位置制御データを読み出す。速度制御データは、ワークの研削を行うために各時刻ごとの主軸３１の回転速度を指令するものである。位置制御データは、主軸の回転角度に基づき砥石台３２の位置を指令するものである。ＣＰＵ２１は、主軸３１と砥石台３２とが速度制御データ及び位置制御データに基づいて同期して動作するように、制御信号を生成してサーボコントローラ３０に送信する。サーボコントローラ３０は、制御信号にしたがって主軸３１及び砥石台３２を同期駆動する。これにより、ワークの回転位置に対して砥石車が相対運動し、砥石車がワークに接して該ワークを研削する。
【００２１】
以上は、通常の研削を行うときの動作であるが、図１の加工制御装置は、停電が発生してもワークや研削盤に損傷を与えずに装置を停止するために、図３のステップＳ１１〜ステップＳ１５の処理を行う。
【００２２】
ステップＳ１１において、停電検出部４０は、電源部１０が出力する電圧を監視し、停電が発生したか否かを検出している。停電検出部４０は、電源部１０が正常な電源を出力しているときには、例えば“Ｈ（高）”の信号を出力し、該電源が停電のため電圧が低下すると“Ｌ（低）”の信号を出力する。よって、停電が発生した場合（ＹＥＳ）には、停電が発生したことを示す“Ｌ”の信号が停電検出部４０から数値制御部２０に与えられる。ところで停電の場合でも、電源ユニット１１，１２には加工制御装置をわずかな時間だけ運転可能にする電源容量のコンデンサを持っている。そのため、数値制御部２０にはその電源容量で決まる時定数で減衰する電源が供給される。よって、停電発生の直後でも、停電の発生からの時間経過が例えば１５０ｍｓ程度までは、数値制御部２０には制御動作可能な電源が与えられる。
【００２３】
数値制御部２０は、停電によって制御動作が不可になるまでのわずかな所定時間の間に、ステップＳ１２で、砥石車でワークを研削しているか否かを判定し、研削中の場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３において、加工軌跡プロファイルデータに退避計算式に基づくデータを加算する。
【００２４】
加工軌跡プロファイルデータには、例えば図４（ａ）のように、砥石車をワークに対して前進（正の方向）させてから後進（負の方向）させるような位置軌跡５０が与えられる。グラフの縦軸は、ワークの回転中心を原点（０位置）として表してある。これに対し、退避計算式に基づく位置データとしては、例えば一次式から計算され、図４（ｂ）のように、砥石車を時間に対して直線的に後進させる位置軌跡５１が与えられる。
【００２５】
ここで、実際の工作装置例を説明する。図５の工作装置６０は、クランクシャフト７０の加工を行うものであり、ベース６１上には移動テーブル６２がガイドレール８０を介して左右方向へ移動可能に支持されている。移動テーブル６２の一側上面には一方の主軸３１を回転可能に支持する主軸台６３が固定配置され、他側上面には他方の主軸３１を回転可能に支持する主軸台６４がそれぞれガイドレール８１を介して移動テーブル６２に対し移動可能に支持されている。両主軸台６３，６４の対向端部にそれぞれチャック６５が割り出し装置を介して配設され、チャック６５にクランクシャフト７０の両端部が着脱可能に把持されるようになっている。クランクシャフト７０は、複数のジャーナル７１及び複数のクランクピン７２を、クランクアーム７３により交互に連接して形成される。
【００２６】
主軸台６３，６４内にはクランクシャフト７０をジャーナル７１を中心に回転させる機構が設けられ、移動テーブル６２が砥石台３２に対して割出し移動して選択されたクランクピン７２を回転させる。
【００２７】
一方、砥石台３２は、ベース６１の後部上面にガイドレール８２を介して、移動テーブル６２の移動方向と直交する前後方向へ移動可能に支持されている。その砥石台３２の側面に砥石ヘッド６７が回転可能に支持され、その先端には砥石車６８が取り付けられている。
【００２８】
このような工作機械で、クランクシャフト７０の選択されたクランクピン７２の研削を行うときには、図６（ａ），（ｂ）のように、クランクシャフト７０の回転方向により、ジャーナル７１を回転中心としてクランクピン７２が回転する。このクランクピン７２に対し、砥石車６８が前後進して、クランクピン７２を研削する。具体的には、クランクピン７２が砥石車６８から離れる方向に回転するときには、砥石車６８が主軸３１の回転に同期して前進し（図６（ａ））、クランクピン７２が砥石車６８に接近する方向に回転する時には砥石車６８が回転に同期して後進しつつ（図６（ｂ））、クランクピン７２を所定の形状に研削する。
【００２９】
図４（ａ）の加工軌跡プロファイルデータの前進を開始しようとする時刻ｔ０で停電が発生した場合には、主軸３１を減速すると同時に退避計算式に基づくデータを加算すると、加算結果は、図４（ｃ）に示す軌跡５２となる。図４（ａ）の加工軌跡プロファイルデータの時刻ｔ１で停電が発生した場合には、主軸３１を減速すると同時に退避プロファイルデータを加算すると、加算結果は、図４（ｄ）に示す軌跡５３となる。また、後進を開始しようとする時刻ｔ２で停電が発生して退避計算式に基づくデータを加算すると、加算結果は、図４（ｃ）に示す位置軌跡５４となる。
【００３０】
いずれの場合にも、停電発生以降は、時間の経過とともに砥石車６８が研削中のワークから退避する位置軌跡になる。即ち、図６（ａ）のように、砥石車６８がクランクシャフト７０に対し前進するときには、その前進する速度が加工軌跡プロファイルデータで決まる予めプログラムされた前進速度よりも遅くなるので，クランクピン７２から相対的に離れる。また、図６（ｂ）のように、砥石車６８が後退するときには、その速度が加工軌跡プロファイルデータで決まる予めプログラムされた後退速度よりも速くなるので、近づこうとするクランクピン７２から離れることになる。
【００３１】
ＣＰＵ２１は、加算結果に対応する制御信号をサーボコントローラ３０に送信し、サーボコントローラ３０が、与えられた制御信号に基づき、ステップＳ１４において、主軸３１及び砥石台３２の動作を制御し、砥石車６８とワークが相対的に退避させられる。また、サーボコントローラ３０は、主軸３１の減速と砥石台３２の退避動作後、主軸３１及び砥石台３２を駆動していたモータ３１ａ，３２ａをそれぞれ制御し、停電の発生から例えば１００ｍｓ程度経過したところで該モータ３１ａ，３２ａを停止する。なお、砥石車６８を移動させる砥石台３２をワークから退避させるエネルギーには、回路中のコンデンサに蓄えられた電源と主軸３１を駆動するモータの減速時に発生する回生エネルギーが用いられる。砥石車６８の回転は、電源供給がなくなった時点で自然停止する。以上により、ワークから砥石車が退避して例えば１０ｍｍ程度は離れた状態で、装置全体が停止する。
【００３２】
一方、ステップＳ１２の判定で、砥石車がワークを研削していないと判定したときには、砥石車を退避させることなく、各主軸３１及び砥石台３２を駆動させるモータを数値制御して減衰させて停止させる。
【００３３】
以上のステップＳ１１〜Ｓ１５の一連の処理は、そのステップＳ１１で停電の発生を検出した直後に、砥石車をワークから退避させて装置を停止する処理であるが、非常停止や研削の中断の場合にも、同様にして装置を停止する。即ち、ステップＳ１１では、ＣＰＵ２１が、停電検出部４０の出力信号が“Ｈ”から“Ｌ”に変化したときに停電と判断したが、ボタン４１或いはボタン４２が押下された場合にも、ＣＰＵ２１には、ステップＳ１１と同様に“Ｌ”の信号が与えられる。以降、図２と同様のステップＳ１２からステップＳ１５の処理が行われ、ワークに対して砥石車が退避した状態で装置が停止する。
【００３４】
この第１の実施形態では、以下のような特徴を得ることができる。
・電源部１０から与えられる電源を監視し、停電検出を行う停電検出部４０を設け、数値制御部２０よって、停電を検出した直後の制御動作が不可となるまでのわずかな時間内に、停止時の緊急プログラム等の特別用意されたプログラムに切換えることなく、動作中のプログラムでワークから砥石車を退避させるので、無停電電源装置を持たなくても、ワークや装置をいためることなく、装置をスムーズ、かつ安全に停止できる。
【００３５】
・退避計算式に基づくデータを動作中の加工プログラムの加工軌跡プロファイルデータに加算し、加算結果に応じて主軸３１及び砥石台３２を数値制御する構成にしたので、砥石車６８をワークから徐々に退避させて適当な距離に離すことができる。
【００３６】
・ボタン４１，４２を設け、非常停止や研削の中断をする場合にも、停電が発生した場合と同様に、砥石車６８をワークからスムーズに退避させることができ、ワークや装置を損傷することがない。
【００３７】
［第２の実施形態］
以下に、本発明を具体化した第２の実施形態の加工動作停止方法を図７に従って説明する。
【００３８】
前述の第１の実施形態の図４（ｂ）では、退避プロファイルデータが、時間の経過とともに砥石車６８を直線的に後進させる位置軌跡のデータであった。ところが、砥石車６８をワークから放す瞬間において、急激に速度を変化させると、装置に衝撃を与えることがある。これを避けるために、砥石車６８を後進させる速度を遅くすると（直線の勾配を緩くすると）、装置が停止するまでに、十分な退避が実現できないことがある。本実施形態では、図７に示すように、退避計算式に基づく位置データを、それぞれ２次関数式で表される軌跡８３とする。
【００３９】
この軌跡８３は、所定の退避時間をＴ（例えば１００ｍｓ）、サーボモータ駆動の定格加速度をａとすると、時刻０からＴ／２までの退避速度ｖをａ・ｔとし、時刻がＴ／２からＴになるまでは、退避速度ｖを−ａ（ｔ−Ｔ）とするものである。時刻０からＴ／２までの退避量ｘは、ｘ＝１／２ａ・ｔ2 であり、時刻Ｔ／２では、総退避量Ｘは、１／４ａｔ2になる。時刻Ｔ／２の退避量ｘは、Ｘ−１／２ａ（ｔ−Ｔ）2 になる。この軌跡８３を位置データとして図示すると、図８のようになる。この退避軌跡８３が加工プロファイルデータに加算される。これにより、ワークから砥石車６８を退避させる相対速度に衝撃の少ない加速度を持たせることになる。
【００４０】
このように退避計算式に基づくデータに加速度成分を含ませることにより、図１の加工制御装置は、図３の処理Ｓ１１〜Ｓ１５と同様の処理により、停電検出時に砥石車６８がワークから離れる際の速度変化が少なくてすむ。従って、装置に衝撃を与えることなく、その後に十分な距離に砥石車６８をワークから例えば１０ｍｍ程度離すことができる。
【００４１】
［別の実施形態］
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 上記第１及び第２の実施形態では、研削盤について説明した。これに対し、研削盤に限らず、加工軌跡プロファイルデータに基づき工具の動作を制御し、該工具により、ワークと同期運動によって加工する切削装置、掘削装置等の制御システムについても、同様の停止方法を用いることで上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
・ 数値制御部２０で数値制御を行う研削盤以外の加工制御装置でも、有効な電力が与えられている期間内に、砥石台をワークから退避させて装置を停止することにより、無停電電源装置が不要になるとともに、装置やワークの損傷を防ぐことができる。
【００４３】
・ 停電検出部４０の代わりに、電圧低下を検出する回路等を搭載しておけば、電源部１０の出力する電圧が低下したことにより、同期制御が不安定になる前に、装置を停止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態を示す加工制御装置の構成図。
【図２】 図１中の数値制御部２０を示す構成図。
【図３】 図１の加工制御装置が実施する加工動作停止方法を示すフローチャート。
【図４】 加工軌跡プロファイルデータ及び退避計算式に基づくデータの説明図。
【図５】 工作機械の一例を示す平面図。
【図６】 退避動作の説明図。
【図７】 本発明の第２の実施形態を示す計算式の説明図。
【図８】 退避データに基づくデータの説明図。
【符号の説明】
１０…電源、２０…数値制御手段として数値制御部、２１…ＣＰＵ、２２…入出力部、２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ、３０…加工制御手段としてのサーボコントローラ、４０…電源低下検出手段としての停電検出部。
Claims (6)
- 主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、停電或いは前記数値制御手段に供給される電源の低下を検出する電源低下検出手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを設けた加工制御装置において、
前記電源低下検出手段により停電或いは電源の低下を検出したときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させることを特徴とする工作機械の加工動作停止方法。 - 主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、加工動作を停止するための装置停止指示を入力する入力手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを設けた加工制御装置において、
前記入力手段により装置停止指示が入力されたときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させることを特徴とする工作機械の加工動作停止方法。 - 前記加工軌跡プロファイルデータに加算する前記工具退避計算式に基づくデータは、ワークに対する工具の所定時間内での送り速度を増速又は減速するデータであることを特徴とする請求項１または２記載の工作機械の加工動作停止方法。
- 主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、停電或いは前記数値制御手段に供給される電源の低下を検出する電源低下検出手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを備え、
前記電源低下検出手段により停電或いは電源の低下を検出したときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させる構成にしたことを特徴とする加工制御装置。 - 主軸に把持されて回転するワークと該ワークの回転軸に対して直交する方向に進退する工具とを同期駆動させて加工を施す工作機械の加工動作を加工軌跡プロファイルデータに従って制御する数値制御手段と、該数値制御手段と電源部との間に接続されて供給される電源を制御用電源に変換する電源ユニットと、加工動作を停止するための装置停止指示を入力する入力手段と、工具をワークから退避させるための工具退避計算式に基づくデータを記憶した工具退避計算式記憶手段とを備え、
前記入力手段により装置停止指示が入力されたときには、数値制御手段に信号が送られ、前記電源ユニットから前記数値制御手段へ当該数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間だけ運転可能にする電源が供給され、前記数値制御手段により主軸の回転を減速すると共に前記加工軌跡プロファイルデータに前記工具退避計算式に基づくデータを加算し、前記数値制御手段による制御動作が不可になるまでの時間内に工具をデータが加算された加工軌跡プロファイルデータに基づいてワークから主軸の回転と同期しながら退避させてから前記工作機械を停止させる構成にしたことを特徴とする加工制御装置。 - 前記加工軌跡プロファイルデータに加算する前記工具退避計算式に基づくデータは、ワークに対する工具の送り速度を増速及び減速させるためのデータであることを特徴とする請求項４または５記載の加工制御装置。
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