JPH02218537A - Malfunction diagnostic device for servo type transfer system - Google Patents
Malfunction diagnostic device for servo type transfer systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、サーボ制御によって平行移動や回転移動を
行うサーボ式移動装置の不具合を診断する装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for diagnosing a malfunction in a servo-type moving device that performs parallel or rotational movement through servo control.
（従来の技術）
サーボ式移動装置としては、例えば、第９図に示す如き
、ＮＣ研削盤の砥石送り装置やワーク搬送ロボットがあ
る。(Prior Art) Servo-type moving devices include, for example, a grindstone feeder for an NC grinder and a workpiece transfer robot as shown in FIG.
図中符号ｌで示す砥石送り装置は、移動機構としての軸
線方向送り機構２およびそれを駆動するＤＣサーボモー
タ３と、これも移動機構としての半径方向送り機構４お
よびそれを駆動するＤＣサーボモータ５とを具えてなり
、ここで、軸線方向送り機構２は、ＮＣ研削盤の、図示
しない主軸駆動モータにより駆動される主軸６の軸線ひ
いては、その主軸６の端部に設けられたチャック７に把
持されたワーク８の、前記主軸６の軸線に整列する軸線
と平行な方向への往復台９の平行移動（図中矢印Ａで示
す）を案内する通常の案内構造１０と、主軸６の軸線と
平行に枢支されかつ一端部をサーボモータ３の出力軸に
歯車を介し駆動結合されたボールねじ軸１１および、そ
のボールねじ軸１１に螺合しかつ往復台９に固定された
ボールナンド１２からなり、サーボモータ３の作動に基
づくボールねじ軸１１の回転により往復台９を主軸６の
軸線と平行な方向へ移動させる駆動機構１３とからなる
。The grinding wheel feeding device indicated by the symbol l in the figure includes an axial feed mechanism 2 as a moving mechanism, a DC servo motor 3 that drives it, a radial feed mechanism 4 that also serves as a moving mechanism, and a DC servo motor that drives it. 5, and here, the axial direction feeding mechanism 2 is configured to move along the axis of the main spindle 6 of the NC grinding machine, which is driven by a main spindle drive motor (not shown), and also to the chuck 7 provided at the end of the main spindle 6. A normal guide structure 10 that guides the parallel movement of the carriage 9 (indicated by arrow A in the figure) of the gripped workpiece 8 in a direction parallel to the axis aligned with the axis of the main spindle 6, and the axis of the main spindle 6. A ball screw shaft 11 is pivotally supported in parallel with the servo motor 3 and has one end drivingly connected to the output shaft of the servo motor 3 via a gear, and a ball nand 12 is screwed onto the ball screw shaft 11 and fixed to the reciprocating table 9. and a drive mechanism 13 that moves the carriage 9 in a direction parallel to the axis of the main shaft 6 by rotation of the ball screw shaft 11 based on the operation of the servo motor 3.
またここで、半径方向送り機構４は、砥石駆動モータ１
４ひいては、そのモータの出力軸に取付けられた円盤状
の砥石１５を支持する砥石台１６の、主軸６の軸線と直
角でかつオフセットした方向への平行移動（図中矢印Ｂ
で示す）を案内する通常の案内構造１７と、その案内構
造１７の案内方向と平行に往復台９に枢支されかつ一端
部を、これも往復台９に固定されたサーボモータ５の出
力軸に歯車を介し駆動結合されたボールねじ軸１８およ
び、そのボールねじ軸１８に螺合し、かつ砥石台１６に
固定されたボールナツト１９からなり、サーボモータ５
の作動に基づくボールねじ軸１８の回転により、砥石１
５を主軸６の軸線と直角な方向へ移動させる駆動機構２
０とからなる。Further, here, the radial direction feeding mechanism 4 is connected to the grinding wheel drive motor 1.
4 In addition, the grindstone stand 16 that supports the disc-shaped grindstone 15 attached to the output shaft of the motor is moved in parallel in a direction perpendicular to and offset from the axis of the main shaft 6 (arrow B in the figure).
), and an output shaft of a servo motor 5 that is pivoted on the carriage 9 in parallel to the guiding direction of the guide structure 17 and has one end fixed to the carriage 9. It consists of a ball screw shaft 18 drivingly coupled to the grinding wheel via a gear, and a ball nut 19 screwed onto the ball screw shaft 18 and fixed to the grindstone head 16.
The rotation of the ball screw shaft 18 based on the operation of the grinding wheel 1
5 in a direction perpendicular to the axis of the main shaft 6
Consists of 0.
この一方、図中符号２１で示すワーク搬送ロボットは、
基台２２上に回転台２３を枢支する図示しない支持構造
と、図示しないサーボモータにより駆動されて回転台２
３を回転させるこれも図示しない駆動機構とを具えると
ともに、回転台２３上に設けられ、その回転台２３に対
し進退移動し得るアーム２４と、そのアーム２４の先端
部に設けられ、ワーク８を把持および開放し得るハンド
２５とを具えてなり、前記サーボモータの作動に基づく
回転台２３の回転移動（図中矢印Ｃで示す）により、ワ
ーク８を、図示の装着位置と、ＮＣ研削盤の外部の図示
しない搬人出位置との間で搬送することができる。On the other hand, the workpiece transfer robot indicated by the reference numeral 21 in the figure is
The rotary table 2 is driven by a support structure (not shown) that pivots the rotary table 23 on the base 22 and a servo motor (not shown).
It also includes a drive mechanism (not shown) for rotating the workpiece 8 , an arm 24 that is provided on the rotating table 23 and can move forward and backward with respect to the rotating table 23 , and an arm 24 that is provided at the tip of the arm 24 and that rotates the workpiece 8 . The workpiece 8 is moved between the mounting position shown in the drawing and the NC grinding machine by rotationally moving the rotary table 23 based on the operation of the servo motor (indicated by arrow C in the drawing). The vehicle can be transported to and from a delivery location (not shown) outside of the vehicle.
また、ここにおけるＮＣ研削盤は、心神台２６と、その
心神台２６全体を進退移動させる図示しないサーボ式〇
心押台セット装置とを具え、その心神台セ・ント装置は
、心神台２６の、主軸６の軸線方向と平行な方向への平
行移動（図中矢印りで示す）を案内する案内構造と、移
動機構１３．２０と同様の構成によりサーボモータの作
動に基づき心神台２６を図示の待機位置とワーク８の長
さに応じた前進位置との間で前記案内構造の案内方向へ
進退移動させる移動機構とからなる。そして心神台２６
は、ワーク８の、チャック７により把持される側と対抗
する側の端面の中心孔に嵌まり合ってワーク８を枢支す
るセンタ２７と、そのセンタ２７をワーク８へ向けて押
圧するエアシリンダ２８とを具えてなる。Further, the NC grinding machine here includes a shinshindai 26 and a servo-type tailstock setting device (not shown) that moves the entire shinshindai 26 forward and backward; , a guide structure that guides parallel movement in a direction parallel to the axial direction of the main shaft 6 (indicated by an arrow in the figure) and a configuration similar to that of the moving mechanism 13.20, and a shinjindai 26 based on the operation of a servo motor. The workpiece 8 includes a moving mechanism that moves the workpiece 8 forward and backward in the guide direction of the guide structure between a standby position and a forward position corresponding to the length of the workpiece 8. And Shinjindai 26
A center 27 that pivotally supports the workpiece 8 by fitting into a center hole of the end face of the workpiece 8 on the side opposite to the side gripped by the chuck 7, and an air cylinder that presses the center 27 toward the workpiece 8. 28.
さらに、ここにおけるＮＣ研削盤は、マイクロコンピュ
ータを内蔵するＮＣ制御装置２９を具え、この制御装置
２９は、先に述べたサーボモータ３，５や心神台２６の
移動機構を駆動するサーボモータ、ワーク搬送ロボット
２１の回転台２３を駆動するサーボモータ等のサーボモ
ータを、それらのモータが内蔵するエンコーダからの信
号をフィードバックしながらサーボ制御するとともに、
主軸６を駆動する主軸駆動モータや砥石１５を駆動する
砥石駆動モータ１４、さらにはチャック７や心神台２６
のエアシリンダ２８の作動を制御する。Further, the NC grinding machine here is equipped with an NC control device 29 having a built-in microcomputer. The servo motors such as the servo motors that drive the rotary table 23 of the transfer robot 21 are servo-controlled while feeding back signals from the encoders built into these motors.
The main shaft drive motor that drives the main shaft 6, the grindstone drive motor 14 that drives the grindstone 15, the chuck 7, and the Shinshindai 26.
The operation of the air cylinder 28 is controlled.
従ってこのＮＣ研削盤は、ワーク搬送ロボット２１によ
りワーク８を搬入用位置からチャック７への装着位置へ
搬送した後、そのワーク８の一端部をチャ・ンク７で把
持する一方、心神台セット装置により心神台２６を待機
位置から前進位置へ移動させ、さらにエアシリンダ２８
を作動させてセンタ２７をワーク８の他端部の端面の中
心孔に嵌合させ、しかる後、砥石駆動モータ１４で砥石
１５を回転させるとともに主軸駆動モータで主軸６ひい
てはワーク８を回転させながら、軸線方向送り機構２お
よび半径方向送り機構４により砥石１５をワーク８の軸
線方向および半径方向へ所定量移動させて、砥石１５に
よりワーク８の外周面に研削を施し、その研削が終了し
たら、心神台２６を待機位置に戻す一方、砥石１５およ
びワーク８の回転を停止させ、その後チャンク７にワー
ク８を解放させて、ワーク搬送ロボット２１によりワー
ク８を上記装着位置から搬人出位置まで搬送するという
自動研削作業を行うことができる。Therefore, in this NC grinding machine, after the workpiece 8 is transported by the workpiece transport robot 21 from the carry-in position to the mounting position on the chuck 7, one end of the workpiece 8 is gripped by the chunk 7, while the Shinshindai setting device to move the Shinshindai 26 from the standby position to the forward position, and then move the air cylinder 28
is operated to fit the center 27 into the center hole of the end face of the other end of the workpiece 8, and then, while the grindstone drive motor 14 rotates the grindstone 15 and the spindle drive motor rotates the spindle 6 and, in turn, the workpiece 8. The grindstone 15 is moved by a predetermined amount in the axial direction and the radial direction of the workpiece 8 by the axial direction feed mechanism 2 and the radial direction feed mechanism 4, and the grindstone 15 grinds the outer circumferential surface of the workpiece 8. When the grinding is completed, While returning the Shinshindai 26 to the standby position, the rotation of the grindstone 15 and the workpiece 8 is stopped, and then the chunk 7 releases the workpiece 8, and the workpiece transport robot 21 transports the workpiece 8 from the mounting position to the transporter output position. Automatic grinding work can be performed.
ところで、上述したサーボ式移動装置の、例えば軸線方
向送り機構２およびサーボモータ３の不具合を診断する
場合、従来は、第９図に示すように、サーボモータ３へ
の供給電流を検出するクランプ式電流計３０と、その電
流計３０が検出した供給電流を記録紙上に波形として描
いて出力するペンオシログラフ３１とを用い、サーボモ
ータ３への連続的な給電により往復台９をその移動可能
範囲の両端の間で連続的に移動させて、その移動の間の
、サーボモータ３への供給電流の変化を第１Ｏ図に示す
ように記録紙上に出力させて、その電流が不自然に変化
した際の往復台９の位置等から、例えば、電流が一時的
に増加している場合はその増加している位置でボールね
じや案内構造に迫り合いが生してモータの負荷が大きく
なっているというように不具合を判定するという方法が
採られていた。By the way, when diagnosing a malfunction in, for example, the axial direction feed mechanism 2 and the servo motor 3 of the above-mentioned servo type moving device, conventionally, as shown in FIG. Using an ammeter 30 and a pen oscillograph 31 that draws and outputs the supplied current detected by the ammeter 30 as a waveform on recording paper, the carriage 9 is moved within its movable range by continuously supplying power to the servo motor 3. was continuously moved between both ends of the servo motor 3, and the changes in the current supplied to the servo motor 3 during the movement were output on the recording paper as shown in Figure 1O, and the current changed unnaturally. For example, if the current increases temporarily due to the position of the reciprocating table 9 at the time, the ball screw and guide structure will be pressed against each other at the position where the current increases, and the load on the motor will increase. A method of determining defects was used.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、かかる従来の診断方法にあっては、往復
台９等の移動部分を連続的に移動させて、その移動の間
の電流変化から不具合を判定するので、移動部分の移動
は慣性を伴うことから、モータの負荷がそれ程大きくな
らない程度の迫り合いゃ微欠陥は発見が困難であるとい
う問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a conventional diagnosis method, a movable part such as the carriage 9 is continuously moved and a malfunction is determined from the current change during the movement. Since the movement of the movable parts is accompanied by inertia, there is a problem in that it is difficult to detect minute defects if the motors are close together to the extent that the load on the motor does not become too large.
この発明は、サーボ式移動装置に特有のサーボモータの
際の保持電流が、モータの負荷に応じて変化し、しかも
移動部分の慣性の影響をほとんど受けない点に着目して
、上述の課題を有利に解決した装置を提供するものであ
る。This invention solves the above problems by focusing on the fact that the holding current of the servo motor, which is unique to servo-type moving devices, changes depending on the motor load and is hardly affected by the inertia of the moving part. An advantageously solved device is provided.
（課題を解決するための手段）
この発明の診断装置は、第１図にその概念を示す如く、
移動機構と、前記移動機構を駆動するサーボモータと、
前記サーボモータへの給電量を前記移動機構の作動量に
応じて制御するサーボコントローラとを具えるサーボ式
移動装置において、前記サーボモータへ供給した電流を
検出する電流検出手段と、
前記サーボモータが、前記移動機構を短時間駆動した後
制動および位置決め保持するインチング動作を繰返し行
うように、前記サーボコントローラにインチング命令を
与えるインチング命令出力手段と、
前記インチング命令に基づき、前記検出した電流から前
記位置決め保持中の保持電流を抽出する保持電流抽出手
段と、
前記繰返しインチング動作中の保持電流の状態に基づき
、前記サーボモータ及び移動機構の少なくとも一方の不
具合を判定する不具合判定手段と、を具えることを特徴
とするものである。(Means for Solving the Problems) As the concept of the diagnostic device of the present invention is shown in FIG.
a moving mechanism; a servo motor that drives the moving mechanism;
A servo-type moving device comprising: a servo controller that controls the amount of power supplied to the servo motor according to the amount of operation of the moving mechanism; , an inching command output means for giving an inching command to the servo controller so as to repeatedly perform an inching operation of braking and positioning and holding the moving mechanism after driving it for a short time; A holding current extracting means for extracting a holding current during holding; and a malfunction determining means for determining a malfunction in at least one of the servo motor and the moving mechanism based on the state of the holding current during the repetitive inching operation. It is characterized by:
（作 用）
かかる不具合診断装置にあっては、インチング命令出力
手段がサーボコントローラに、サーボモータが移動機構
を短時間駆動した後制動および位置決め保持するインチ
ング動作を繰返し行うようにインチング命令を与え、そ
のインチング動作の間に、電流検出手段が、サーボモー
タへ供給した電流を検出し、保持電流抽出手段が、前記
インチング命令に基づくタイミングで、その検出電流か
ら、位置決め保持すなわちサーボロック中の保持電流を
抽出し、そして不具合判定手段が、その保持電流の状態
に基づきサーボモータや移動機構の不具合を判定する。(Function) In such a malfunction diagnosis device, the inching command output means gives an inching command to the servo controller so that the servo motor drives the moving mechanism for a short time, then repeatedly performs an inching operation of braking and positioning and holding, During the inching operation, the current detection means detects the current supplied to the servo motor, and the holding current extraction means extracts the holding current during positioning holding, that is, during servo lock, from the detected current at a timing based on the inching command. The malfunction determining means determines the malfunction of the servo motor or the moving mechanism based on the state of the holding current.
従ってこの装置によれば、モータの負荷に応じて変化し
、しかも移動部分の慣性の影響をほとんど受けない保持
電流に基づいて不具合の判定を行うので、モータの負荷
がそれ程大きくならない程度の迫り合いゃ微欠陥を容易
に発見することができる。Therefore, according to this device, malfunctions are determined based on the holding current, which changes according to the motor load and is almost unaffected by the inertia of moving parts. If so, minute defects can be easily discovered.
（実施例）
以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第２図は、この発明のサーボ式移動装置の不具合診断装
置を第９図に示すＮＣ研削盤の診断に用いた一実施例を
一部機能ブロックにて示すブロック線図であり、図中第
９図に示すと同様の部分はそれと同一の符号にて示す。FIG. 2 is a block diagram showing, in partial functional blocks, an embodiment in which the servo-type moving device malfunction diagnosis device of the present invention is used for diagnosing the NC grinding machine shown in FIG. Similar parts to those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals.
すなわち、図中２９はサーボコントローラとしての通常
のＮＣ制御装置を示し、このＮＣ制御装置２９は、サー
ボ式移動装置としての砥石送り装置ｌのＤＣサーボモー
タ３および５の作動を制御して軸線方向送り機構２およ
び半径方向送り機構４を適宜に作動させる他、先に述べ
たように、ＮＣ研削盤の他の作動部分の作動も制御して
ワークの自動研削を行わしめる。That is, 29 in the figure shows a normal NC control device as a servo controller, and this NC control device 29 controls the operation of the DC servo motors 3 and 5 of the grinding wheel feeder l as a servo-type moving device to control the operation in the axial direction. In addition to operating the feed mechanism 2 and the radial feed mechanism 4 as appropriate, as described above, the operation of other operating parts of the NC grinding machine is also controlled to automatically grind the workpiece.
ここでは、その砥石送り装置１の不具合を診断するため
、ＮＣ制御装置２９がサーボモータ３，５へ供給する電
流の大きさを検出する電流計３０と、不具合診断を行う
マイクロコンピュータ４０と、判定結果を表示する判定
結果表示装置４５とを設ける。Here, in order to diagnose a malfunction in the grindstone feeding device 1, an ammeter 30 that detects the magnitude of the current supplied to the servo motors 3 and 5 by the NC control device 29, a microcomputer 40 that performs malfunction diagnosis, and a determination A determination result display device 45 for displaying the results is provided.
ここにおける電流計３０は、従来の診断で用いたクラン
プ式の電流計でも良く、またＮＣ制御装置２９とサーボ
モータ３．５とを接続する配線に介装するものでも良い
。The ammeter 30 here may be a clamp-type ammeter used in conventional diagnosis, or may be installed in the wiring connecting the NC control device 29 and the servo motor 3.5.
また、判定結果表示装置４５は、ランプの点灯によって
不具合箇所および内容を表示するものでも良く、画像表
示によってそれらを表示するものでも良い。Further, the determination result display device 45 may display the location and details of the problem by lighting a lamp, or may display them by displaying an image.
そして、マイクロコンピュータ４０は、中央処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）、メモリ、インタフェース等を具える通常
のもので良く、ここでは機能的に、インチング命令出力
部４１と、起動および制動電流除去部４２と、判定基準
設定部４３と、不具合判定部４４とを具えてなる。The microcomputer 40 may be an ordinary one that includes a central processing unit (CPU), memory, interface, etc., and here, functionally, it includes an inching command output section 41, a starting and braking current removal section 42, and a determination section 42. It includes a standard setting section 43 and a defect determining section 44.
すなわち、マイクロコンピュータ４０は、第３図（ａ）
に示す処理プログラムに従って不具合診断を行う。以下
、このプログラムをサーボモータ３および軸線方向送り
機構２の不具合診断の場合について説明する。That is, the microcomputer 40 operates as shown in FIG. 3(a).
Perform malfunction diagnosis according to the processing program shown in . Hereinafter, this program will be explained in the case of diagnosing a problem with the servo motor 3 and the axial direction feed mechanism 2.
図中ステップ１０１では、電流計３０による電流検出を
開始して、以後ステップ１０８までの開電流検出を継続
し、ステップ１０２では、インチング命令をＮＣ１１ｉ
ＩＩ御装置２９へ与える。In step 101 in the figure, current detection by the ammeter 30 is started, and open current detection is continued up to step 108. In step 102, an inching command is sent to the NC 11i.
II controller 29.
このインチング命令により、ＮＣ制御装置２９は第３図
（ｂ）に示す如き処理プログラムを実行する。In response to this inching command, the NC control device 29 executes a processing program as shown in FIG. 3(b).
この処理プログラムは、先ずステップ１１１で、サーボ
モータ３を起動して、移動部分としての往復台９を所定
方向へ移動させ、次のステップ１１２で、サーボモータ
３を制動して、往復台９を、短い所定距離、例えば、ボ
ールねじ軸１１のねじピッチに応じた２〜５閤移動した
所で停止させ、続くステップ１１３で、サーボモータ３
に適宜保持電流を与えて、いわゆるサーボモータにより
、往復台９をその停止位置に位置決め保持し、その保持
開始直後に保持信号を出力するというものであり、かか
るプログラムの実行により、ＮＣ制御装置２９は、往復
台９のインチング送り（短距離移動）を行った後、その
停止位置に往復台９を位置決め保持して、保持信号を出
力する。This processing program first starts the servo motor 3 in step 111 to move the carriage 9 as a moving part in a predetermined direction, and in the next step 112 brakes the servo motor 3 to move the carriage 9. , after moving a short predetermined distance, for example, 2 to 5 steps depending on the thread pitch of the ball screw shaft 11, the servo motor 3 is stopped.
By applying an appropriate holding current to the servo motor, the carriage 9 is positioned and held at its stop position, and a holding signal is output immediately after the holding starts. By executing this program, the NC control device 29 After performing inching feed (short distance movement) of the carriage 9, the carriage 9 is positioned and held at the stop position, and a holding signal is output.
一方、マイクロコンピュータ４０は、ステップ１０２で
インチング命令を出力した後、ステップ１０３で、保持
信号を待機し、ＮＣ制御装置２９から上記保持信号が出
力されたら、ステップ１０４で、サーボモータ３へ供給
中の電流値を電流計３０から取込むことにて、保持電流
を抽出する。On the other hand, after outputting the inching command in step 102, the microcomputer 40 waits for a holding signal in step 103, and when the holding signal is output from the NC control device 29, in step 104, the microcomputer 40 starts supplying the inching command to the servo motor 3. The holding current is extracted by taking in the current value from the ammeter 30.
続くステップ１０５では、上記抽出した保持電流が最大
許容値以下か否かを判断し、最大許容値を越えていなけ
ればステップ１０６へ進んで現在の保持位置及びその保
持電流を記憶した後ステップ１０７へ進むが、最大許容
値を越えていれば、サーボモータ３の損傷防止のためＮ
Ｃ制御装置２９に保持の解除を指示した後、ステップ１
０６．１０７をスキップしてステップ１０８へ進む。In the following step 105, it is determined whether the extracted holding current is less than or equal to the maximum allowable value, and if it does not exceed the maximum allowable value, the process proceeds to step 106, where the current holding position and its holding current are memorized, and then the process proceeds to step 107. However, if it exceeds the maximum allowable value, turn off N to prevent damage to the servo motor 3.
After instructing the C control device 29 to release the holding, step 1
06.107 is skipped and the process proceeds to step 108.
ステップ１０７では、移動機構である軸線方向送り機構
２の全ストロークについて、往復台９が一旦所定方向へ
移動し終った後逆方向へ移動して、往復移動が終了した
か否かを判断し、終了していなければステップ１０２へ
戻ってインチング送りを繰返す一方、終了していればス
テップ１０８へ進んで電流計３０による電流検出を終了
する。In step 107, it is determined whether or not the reciprocating carriage 9 once finishes moving in a predetermined direction and then moves in the opposite direction for the entire stroke of the axial feed mechanism 2, which is the moving mechanism, and the reciprocating movement is completed. If it has not been completed, the process returns to step 102 and the inching feed is repeated, while if it has been completed, the process proceeds to step 108 and the current detection by the ammeter 30 is ended.
これらステップ１０１〜１０８により、軸線方向送り機
構２の全ストロークについて、第９図に矢印ａｉｒ ８
２で示す如く往復台９のインチング送りが行われ、この
間、サーボモータ３には、第４図（ａ）およびその一部
を拡大した同図（ｂ）に示す如き電流が供給される。こ
こで、図中符号ａｌ＋ ａｔの範囲は第９図に示す矢印
ａｌ＋ ａｔの方向への移動を示し、また符号■で示す
範囲は一回のインチング送りに対応するものであり、こ
の−回のインチング送りによって、ｐ、で示す起動電流
と、ｐ２で示す制動型゛流と、ｐ、で示す保持電流とが
順次に供給され、これらのうちの保持電流ｐ３のみが抽
出されて記憶される。Through these steps 101 to 108, the arrow air 8 in FIG.
Inching feed of the carriage 9 is performed as shown at 2, and during this time, the servo motor 3 is supplied with a current as shown in FIG. Here, the range indicated by the symbol al+at in the figure indicates movement in the direction of the arrow al+at shown in FIG. 9, and the range indicated by the symbol ■ corresponds to one inching feed, and this minus cycle By inching feed, a starting current indicated by p, a braking type current indicated by p2, and a holding current indicated by p are sequentially supplied, and only the holding current p3 of these is extracted and stored.
しかして、その後のステップ１０９では、インチング送
りによる保持位置の移動に伴う上記保持電流の変化傾向
から、後述の如くしてサーボモータ３および軸線方向送
り機構２の不具合の有無および内容を判定し、続くステ
ップ１１０では、その判定結果を判定結果表示装置４５
に与えて表示させる。Therefore, in the subsequent step 109, the existence and content of the malfunction of the servo motor 3 and the axial direction feed mechanism 2 are determined as described later from the change tendency of the holding current as the holding position is moved by inching feed. In the following step 110, the determination result is displayed on the determination result display device 45.
and display it.
コンピュータ４０は、さらに上述したステップ１０１〜
１１０の不具合診断およびステップ１１１〜１１３のイ
ンチング送りをサーボモータ５および半径方向送り機構
４についても行って、その判定結果を判定結果表示装置
４５に表示させる。The computer 40 further performs steps 101 to 101 described above.
The malfunction diagnosis in step 110 and the inching feed in steps 111 to 113 are also performed on the servo motor 5 and the radial direction feed mechanism 4, and the determination results are displayed on the determination result display device 45.
ここで、上記ステップ１０９での不具合判定の方法につ
いて詳述する。第５図（ａ）は、半径方向送り機構４に
ついて第９図に矢印ｂ＋、 ｂｚで示す如く下降および
上昇方向へのインチング送りを行わせた場合の、サーボ
モータ５への供給電流の変化状態を、ボールねじ軸１８
が一部劣化し、損傷している状態で計測した結果を示し
、一方第５図（ｂ）は、その劣化したボールねじ゛軸１
８を新しいものに交換した後、同様にして計測した結果
を示しており、これらの図から明らかなように、ボール
ねじ軸の劣化し損傷している部分に対応する範囲Ｅでは
、ボールの引掛り等の影響でモータの負荷が増加し、こ
の結果保持電流が他の正常な部分よりも高く表れている
。従って、インチング送りによる保持位置の移動に伴い
、保持電流がある移動範囲で高くなっている場合には、
その範囲に対応するボールねし軸の部分に劣化が生じて
いると判定することができる。また、案内構造の案内面
の劣化や迫り合いの場合にも上記ボールねし軸の場合と
同様の保持電流の上昇が生ずる。尚、第５図（ａ）のｂ
２方向すなわち砥石台１６の上昇方向で特に変化が顕著
であるのは、砥石台１６およびそこに取付けられた部材
の自重の影響が加わったためである。Here, the method of determining the failure in step 109 will be described in detail. FIG. 5(a) shows changes in the current supplied to the servo motor 5 when the radial feed mechanism 4 is inched in the downward and upward directions as shown by arrows b+ and bz in FIG. , ball screw shaft 18
Figure 5 (b) shows the results of measurements taken when the ball screw is partially deteriorated and damaged, while Fig.
The results of measurements taken in the same manner after replacing 8 with a new one are shown. As is clear from these figures, in range E, which corresponds to the deteriorated and damaged part of the ball screw shaft, the ball is not caught. The load on the motor increases due to the influence of other factors, and as a result, the holding current appears higher than other normal parts. Therefore, if the holding current increases in a certain movement range as the holding position moves due to inching feed,
It can be determined that deterioration has occurred in the portion of the ball screw shaft corresponding to that range. Further, in the case of deterioration of the guide surface of the guide structure or the approaching of the guide structure, an increase in the holding current similar to that in the case of the above-mentioned ball screw shaft occurs. In addition, b in Fig. 5(a)
The reason why the change is particularly remarkable in two directions, that is, in the upward direction of the grinding wheel head 16, is due to the effect of the weight of the grinding wheel head 16 and the members attached thereto.
また第６図（ａ）は、軸線方向送り機構３について第９
図に矢印ａｌ＋ ａｔで示す如くインチング送りを行わ
せた場合の、サーボモータ３への供給電流の変化状態を
、サーボモータ３のブラシが異常摩耗している状態で計
測した結果を示し、一方第６図（ｂ）は、そのブラシを
新しいものに交換した後、同様にして計測した結果を示
しており、これらの図から明らかなように、ブラシの異
常摩耗の場合は数個所で保持電流が０となる。従って、
インチング送りの結果保持電流が数ケ所で０となってい
れば、サーボモータのブラシの異常摩耗が生じていると
判定することができる。Further, FIG. 6(a) shows the ninth part of the axial direction feed mechanism 3.
The figure shows the results of measuring changes in the current supplied to the servo motor 3 when inching feed is performed as shown by the arrows al+at in a state where the brushes of the servo motor 3 are abnormally worn. Figure 6 (b) shows the results of measurements made in the same way after replacing the brush with a new one.As is clear from these figures, in the case of abnormal brush wear, the holding current increases at several points. It becomes 0. Therefore,
If the holding current becomes 0 at several locations as a result of inching feed, it can be determined that abnormal wear has occurred in the brushes of the servo motor.
さらにこ第７図（ａ）は、半径方向送り機構４について
矢印す、、 ｂ、 で示す如く下降および上昇方向へ
のインチング送りを行わせた場合の、サーボモータ５へ
の供給電流の変化状態を、ボールねじ軸１８の支持ベア
リングが劣化し損傷している状態で計測した結果を示し
、一方策７図（ｂ）は、その劣化したボールベアリング
を新しいものに交換した後、同様にして計測した結果を
示しており、これらの図から明らかなように、ボールベ
アリングの劣化の場合は、劣化による負荷の増加、ひい
ては保持電流の上昇が、保持位置の移動に伴い、−定の
上昇範囲で繰返し生ずる。従って、インチング送りによ
る保持位置の移動に伴って保持電流が一定の変化量の範
囲内で繰返し変化した場合は、ボールねし軸の支持ベア
リングに劣化が生じていると判定することができる。ま
たサーボモータのベアリングの劣化の場合にも、上記ボ
ールねじ軸の支持ベアリングの場合と同様の保持電流の
変化が生ずる。Furthermore, FIG. 7(a) shows the state of change in the current supplied to the servo motor 5 when the radial direction feed mechanism 4 is inched in the downward and upward directions as shown by arrows A, b, B. Figure 7 (b) shows the results of measurement when the support bearing of the ball screw shaft 18 is deteriorated and damaged, and Fig. 7 (b) shows the result of measurement in the same manner after replacing the deteriorated ball bearing with a new one. As is clear from these figures, in the case of ball bearing deterioration, the increase in load due to deterioration, and therefore the increase in holding current, increases within a constant increase range as the holding position moves. occurs repeatedly. Therefore, if the holding current changes repeatedly within a certain amount of change as the holding position is moved by inching feed, it can be determined that the support bearing of the ball screw shaft has deteriorated. Further, even in the case of deterioration of the bearing of the servo motor, a change in the holding current similar to that in the case of the support bearing of the ball screw shaft occurs.
そして、第８図（ａ）は、軸線方向送り機構２について
矢印ａｌ＋ ａｔで示す如くインチング送りを行わせた
場合の、サーボモータ３への供給電流の変化状態を、矢
印ａ２方向への移動途中で案内構造に切粉が噛込まれた
場合について計測した結果を示し、一方、第８図（ｂ）
は、その切粉を除去した後、同様にして計測した結果を
示しており、これらの図から明らかなように、切粉が噛
込まれている部分ではインチング送りによりモータの負
荷が急激に増加し、この結果保持電流も急激に上昇して
、場合によっては最大許容値を越える。従って、上記の
如くインチング送りに伴って保持電流が急激に上昇した
場合には、異物の噛込み等により過負荷になっていると
判定することができる。FIG. 8(a) shows the state of change in the current supplied to the servo motor 3 during the movement in the direction of arrow a2 when the axial feed mechanism 2 performs inching feed as shown by arrows al+at. Figure 8(b) shows the measurement results when chips are bitten in the guide structure.
shows the results of measurements taken in the same manner after the chips were removed, and as is clear from these figures, the load on the motor increases rapidly due to inching feed in areas where chips are trapped. However, as a result, the holding current also increases rapidly, and in some cases exceeds the maximum allowable value. Therefore, when the holding current suddenly increases with inching feed as described above, it can be determined that an overload has occurred due to foreign matter being caught.
上述の如（、インチング送りによる保持位置の移動に伴
う保持電流の変化状態はサーボモータおよび移動機構の
不具合内容と対応するので、あらかじめ変化状態と不具
合内容とを対応させた判定基準としてのテーブルをマイ
クロコンピュータ４０に記憶させておくことにより、マ
イクロコンピュータ４０は、そのテーブルを参照して、
ステップ１０９での不具合内容の判定、さらには、ボー
ルねし軸や案内構造の場合にその不具合位置の判定をも
行うことができる。As mentioned above, the state of change in the holding current due to movement of the holding position by inching feed corresponds to the details of the malfunction of the servo motor and the movement mechanism, so we prepared a table in advance as a judgment standard that corresponds the change state and the content of the malfunction. By storing the table in the microcomputer 40, the microcomputer 40 can refer to the table and
The content of the malfunction in step 109 can be determined, and furthermore, the position of the malfunction can also be determined in the case of a ball screw shaft or guide structure.
従って、この実施例の装置によれば、サーボ式移動装置
にインチング送りおよび保持を繰返し行わせ、その間の
、モータの負荷に応じて変化し、しかも移動部分の慣性
の影響をほとんど受けない保持電流に基づいて不具合の
判定を行うので、モータの負荷がそれ程大きくならない
程度の迫り合いゃ微欠陥を容易に発見することができる
。Therefore, according to the device of this embodiment, the servo-type moving device repeatedly performs inching feed and holding, and during that time, the holding current changes depending on the motor load and is almost unaffected by the inertia of the moving part. Since a malfunction is determined based on this, it is possible to easily discover minute defects if the motor is approached to the extent that the load on the motor does not become too large.
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、例えば、第９図に示すワーク
搬送ロボット２１の回転台２３の支持構造や駆動機構等
、回転移動を行うサーボ式移動装置の不具合診断にも、
上記の例と同様にすることにて容易に適用することがで
きる。Although the above has been described based on the illustrated example, the present invention is not limited to the above-mentioned example. For diagnosing problems with servo-type moving devices,
It can be easily applied by doing the same as in the above example.
（発明の効果）
かくして、この発明の不具合診断装置によれば、モータ
の負荷に応じて変化し、しかも移動部分の慣性の影響を
ほとんど受けない保持電流に基づいて不具合の判定を行
うので、モータの負荷がそれ程大きくならない程度の迫
り合いゃ微欠陥を容易に発見することができる。(Effects of the Invention) Thus, according to the malfunction diagnosing device of the present invention, malfunctions are determined based on the holding current, which changes depending on the motor load and is hardly affected by the inertia of the moving parts. Small defects can be easily discovered if the load is not too large.
第１図はこの発明のサーボ式移動装置の不具合診断装置
を示す概念図、
第２図はこの発明の装置を第９図に示すＮＣ研削盤の診
断に用いた一実施例を示すプロンク線図、第３図（ａ）
および（ｂ）は上記診断装置およびＮＣ制御装置が不具
合診断のために実行する処理プログラムを示すフローチ
ャート、
第４図乃至第８図はインチング送りを繰返し行った間に
サーボモータへ供給した電流の変化状態をそれぞれ示す
タイムチャート、
第９図はサーボ式移動装置の例としての、ＮＣ研削盤の
砥石送り装置及びワーク搬送ロボットを模式的に示す斜
視図、
第１θ図は従来の診断方法において連続送りを行った間
にサーボモータへ供給した電流の変化状態を示すタイム
チャートである。
１・・・砥石送り装置 ２・・・軸線方向送り機構
３．５・・・サーボモータ ４・・・半径方向送り機構
２１・・・ワーク搬送ロボット
２９・・・ＮＣＩＩＩ御装置 ３０・・・電流
計４０・・・マイクロコンピュータ
第２図
４０マイクロコンヒ′エーグ
第６図
（ａ、）
（′ｂ）Fig. 1 is a conceptual diagram showing a malfunction diagnosis device for a servo-type moving device of the present invention, and Fig. 2 is a Pronk diagram showing an embodiment in which the device of the present invention is used for diagnosing the NC grinding machine shown in Fig. 9. , Figure 3(a)
and (b) is a flowchart showing a processing program executed by the above-mentioned diagnostic device and NC control device for malfunction diagnosis. Figure 9 is a perspective view schematically showing the grinding wheel feeder and workpiece transfer robot of an NC grinding machine as an example of a servo-type moving device. Figure 1θ is a continuous feed in the conventional diagnosis method. 3 is a time chart showing the state of change in the current supplied to the servo motor during the period of time. 1... Grindstone feed device 2... Axial direction feed mechanism 3.5... Servo motor 4... Radial direction feed mechanism 21... Workpiece transfer robot 29... NCIII control device 30... Current Total 40... Microcomputer Figure 2 40 Microcomputer Figure 6 (a,) ('b)
Claims (1)
ーボモータ（３、５）と、前記サーボモータへの給電量
を前記移動機構の作動量に応じて制御するサーボコント
ローラ（２９）とを具えるサーボ式移動装置（１）にお
いて、 前記サーボモータへ供給した電流を検出する電流検出手
段（３０）と、 前記サーボモータが、前記移動機構を短時間駆動した後
制動および位置決め保持するインチング動作を繰返し行
うように、前記サーボコントローラにインチング命令を
与えるインチング命令出力手段（４１）と、 前記インチング命令に基づき、前記検出した電流から前
記位置決め保持中の保持電流を抽出する保持電流抽出手
段（４２）と、 前記繰返しインチング動作中の保持電流の状態に基づき
、前記サーボモータ及び移動機構の少なくとも一方の不
具合を判定する不具合判定手段（４４）と、を具えるこ
とを特徴とする、サーボ式移動装置の不具合診断装置。[Claims] 1. A moving mechanism (2, 4), a servo motor (3, 5) for driving the moving mechanism, and controlling the amount of power supplied to the servo motor according to the operating amount of the moving mechanism. A servo-type moving device (1) comprising: a servo controller (29) for detecting current supplied to the servo motor; and a current detecting means (30) for detecting a current supplied to the servo motor; an inching command output means (41) for giving an inching command to the servo controller so as to repeatedly perform post-braking and inching operation for positioning and holding; and based on the inching command, calculating a holding current during the positioning and holding from the detected current. and a malfunction determination means (44) for determining a malfunction in at least one of the servo motor and the moving mechanism based on the state of the retaining current during the repetitive inching operation. A malfunction diagnosis device for servo-type moving devices, which is characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3354689A JP2510277B2 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Defect diagnosis device for servo type moving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3354689A JP2510277B2 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Defect diagnosis device for servo type moving device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218537A true JPH02218537A (en) | 1990-08-31 |
| JP2510277B2 JP2510277B2 (en) | 1996-06-26 |
Family
ID=12389568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3354689A Expired - Lifetime JP2510277B2 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Defect diagnosis device for servo type moving device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510277B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020082276A (en) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | スター精密株式会社 | lathe |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP3354689A patent/JP2510277B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020082276A (en) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | スター精密株式会社 | lathe |
| WO2020110573A1 (en) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | スター精密株式会社 | Lathe |
| TWI809223B (en) * | 2018-11-27 | 2023-07-21 | 日商星精密股份有限公司 | lathe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2510277B2 (en) | 1996-06-26 |
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