JPH04322303A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御装置（以下、
ＮＣ装置という）の駆動手段（例えば、モータ）、特に
ＮＣ装置の異常時のモータ及びブレーキの制御に関する
。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ装置の主軸、回転工具または送り軸
等を駆動するモータを制御する駆動装置は、図６に示す
ように、主制御部１を有しており、主制御部１には、主
制御部１からの指令に基づきモータの速度／位置を指令
する速度／位置指令部２と、モータ駆動装置３に対し制
御入／切を指令するシーケンス制御部６とが並列に接続
されている。そして、速度／位置指令部２とシーケンス
制御部６とには、モータ４を駆動制御するモータ駆動装
置３が接続されており、モータ駆動装置３には主軸、回
転工具および送り軸等を駆動するモータ４が接続されて
いる。更に、モータ４にはモータ４の速度および回転位
置を検出する検出器５が接続されており、検出器５の出
力はモータ駆動装置３にフィードバックするようになっ
ている。

【０００３】次に動作について説明する。モータ駆動装
置３は、主制御部１からの指令に基づきモータ４の速度
／位置を指令する速度／位置指令部２と共に、モータ駆
動装置３に対し制御入／切を指令するシーケンス制御部
６により制御されている。そして、この制御入／切指令
は、図７のタイムチャートに示すように、ＮＣ装置の動
作可能を示すＮＣーＢＵＺのＯＮとともに指令ＯＮとな
り各駆動装置を制御可能とし、ＮＣ装置が加工上あるい
は制御システムの異常を検出した場合、機械およびオペ
レータ保護のためにＯＦＦとなる。この際、モータ駆動
装置３は、制御信号をＯＦＦすることにより、速度／位
置の制御を中止し、モータ４はフリーラン停止あるいは
減速停止する。

【０００４】また、ＮＣ装置には、送り軸の移動方向が
垂直であったり、垂直面にある角度（９０度未満）を持
って構成されている機械が多くみられる。

【０００５】例えば、図８に示すような１サドル複合旋
盤は、モータ７の駆動力をベルト８を介して伝達される
主軸９を有しており、主軸９の先端には、ワーク１０を
保持するチャック１１が配設されている。また、主軸９
の近傍には、刃物台１２がＸ、Ｚ軸方向へ移動自在に支
持されており、刃物台１２には、施削工具１３および回
転工具１４が装着し得るようになっている。そして、回
転工具１４は刃物台１２に配設された回転工具軸モータ
１５により回転駆動されるようになっている。更に、刃
物台１２は、送り軸モータ１６により移動されるように
なっており、ブレーキ１７によりＸ軸方向への移動を規
制するようになっている。また、図９に示すようなマニ
シングセンタは、側面視Ｌ字状のテーブル及びコラム１
８を有しており、テーブル及びコラム１８の直立してい
る部分には主軸９が回転自在かつ昇降自在に支持されて
おり、主軸９の先端には施削工具１３が固定し得るよう
になっている。そして、主軸９は主軸モータ（図示せず
）により回転駆動されると共に、Ｚ軸モータ１６により
昇降されるようになっており、機械式ブレーキ１７によ
りＺ軸方向への移動を規制するようになっている。更に
、図１０に２サドル旋盤の構成を示し、図１１に対向２
主軸３サドル旋盤を示す。なお、前述図８および図９と
同じ部分には同一符号を付して説明を省略する。

【０００６】そして、図８の１サドル複合旋盤における
Ｘ軸、図９のマニシングセンタにおけるＺ軸、図１０の
２サドル旋盤におけるＸＡ軸、ＸＢ軸が軸の移動方向が
垂直であったり、垂直面に所定角度（９０度未満）を持
って構成されている機械の例である。これらの軸では、
上述したように、送り軸モータ駆動装置の制御を切ると
、モータが送り軸を支える事ができなくなり、重力によ
り図８の１サドル旋盤では上刃物台が、図９のマニシン
グセンタでは主軸台が、図１０の２サドル旋盤では上及
び下刃物台が落下してしまう。これを防止するために、
落下の可能性のある送り軸には機械式ブレーキ１６がと
りつけられており、図７のタイムチャートのごとく送り
軸制御を切った時、ブレーキＯＮとなって落下を防止す
るようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したモ
ータ駆動装置制御切り動作はすべて同一のタイミングで
行われており、また前記落下防止用ブレーキＯＮも同じ
タイミングで行われ、モータ駆動装置の制御切りは、電
気信号処理のみで行われるため瞬時に動作するが、落下
防止用のブレーキは機械動作を伴うためブレーキが有効
となるには通常数百ｍｓの時間を必要とする。このため
ブレーキが有効となる数百ｍｓの間は送り軸を保持する
ことができず、自然落下してしまうという課題があった
。

【０００８】例えば、図８に示す１サドル旋盤ではＸ軸
が、図９のマニシングセンタではＺ軸が、図１０の２サ
ドル旋盤ではＸＡ及びＸＢ軸が落下する事になり加工中
のワークを不良にしたり加工工具を損傷したりする不具
合が発生していた。また、図１１に示す対向２主軸３サ
ドル旋盤では、同時に２つのワークを加工する事ができ
るが、異常発生時にはすべてのモータ駆動装置が制御切
りとされるため、一方のワーク加工に異常が発生した場
合、両方のワークが不良となってしまうという課題があ
った。

【０００９】発明の目的 本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、ＮＣ装置の異常停止時、ワークや加工工
具の損傷を防ぎ安全に停止できるＮＣ装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上述事情に鑑み
なされたものであって、この発明に係わる数値制御装置
は、可動部を移動する複数の駆動手段と、可動部の移動
を規制するブレーキと、装置の異常を検出する異常検出
部と、複数の駆動手段およびブレーキそれぞれの制御の
入／切を独立に行う制御部と、予め設定された複数の駆
動手段およびブレーキの制御を入／切する順序を記憶す
る記憶手段と、を備えている。従って、前記制御部は、
異常検出部が装置の異常を検出した場合、記憶手段に記
憶されている順序に従い複数の駆動手段およびブレーキ
の制御を入／切することを特徴とするものである。

【００１１】また、複数の駆動手段を制御系統単位に分
類し、駆動手段の駆動制御の入／切を分類された制御系
統単位で行うようにするとよい。

【００１２】更に、可動部が刃物台であり、前記複数の
駆動手段を刃物台に従属する単位に分類し、前記駆動手
段の駆動制御の入／切を分類された刃物台に従属する単
位で行うようにしてもよい。

【００１３】

【作用】以上のように構成したので、本発明によるＮＣ
装置は、予め設定された複数の駆動手段およびブレーキ
の制御を入／切する順序を記憶手段により記憶し、複数
の駆動手段により可動部を所定方向へ移動して加工を行
い、異常検出部が装置の異常及び加工上の異常を検出し
た場合、記憶手段に記憶されている順序に従い複数の駆
動手段およびブレーキの制御を独立して入／切し、可動
部の落下を防止する。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。図１はＮＣ装置、例えば前述した図８の１サドル
複合旋盤の構成を示すブロック図である。ＮＣ装置は、
複数のモータおよびブレーキの制御を入／切する順序を
指定する駆動ユニット順序指定部２２と、複数のモータ
およびブレーキを所望のグループに分ける駆動ユニット
組み合わせ指定部２３とを備えており、駆動ユニット順
序指定部２２および駆動ユニット組み合わせ指定部２３
には、複数のモータおよびブレーキそれぞれの制御の入
／切を独立に行うように指示する制御手段としての駆動
ユニット制御入／切指令部２４が接続されている。そし
て、駆動ユニット制御入／切指令部２４には、予め設定
された複数の駆動手段およびブレーキの制御を入／切す
る順序を記憶する記憶手段としてのメモリ２７と、装置
の故障あるいは加工上の異常を検出する異常検出部２５
と、主制御部１と、複数の駆動手段およびブレーキそれ
ぞれの制御の入／切を独立に行う制御手段としての駆動
ユニット制御入／切部６ａと、Ｘ軸ブレーキの制御を行
うＸ軸ブレーキ制御部２６とが接続されている。更に、
主制御部１には、主制御部１からの指令に基づきモータ
の速度／位置を指令する速度／位置指令部２が接続され
ており、速度／位置指令部２および駆動ユニット制御入
／切部６ａには、可動部としての主軸を回転する駆動手
段としての主軸モータ７を駆動制御する主軸モータ駆動
ユニット３ａと、回転工具１４（図８参照）を回転する
回転工具軸モータ１５を駆動制御する回転工具軸モータ
駆動ユニット３ｂと、可動部としての刃物台１２（図８
参照）をＺ軸方向へ移動する駆動手段としてのＺ軸モー
タ２８を駆動制御するＺ軸モータ駆動ユニット３ｃと、
刃物台１２をＸ軸方向へ移動する駆動手段としてのＸ軸
モータ１６を駆動制御するＸ軸モータ駆動ユニット３ｄ
とが接続されている。また、Ｘ軸モータ１６には、刃物
台１２のＸ軸方向への移動を規制するブレーキ１７が接
続されており、ブレーキ１７は前記Ｘ軸ブレーキ制御部
２６により制御されるようになっている。

【００１５】一方、駆動ユニット順序指定部２２により
指定されるモータおよびブレーキの制御を入／切する順
序は、例えば、図３に示すように、第１番目がＸ軸ブレ
ーキ１７、第２番目がＸ，Ｚ軸等の送り軸駆動装置、第
３番目が主軸および回転工具軸駆動装置になっている。 また、駆動ユニット組み合わせ指定部２３により指定さ
れるモータおよびブレーキのグループは、例えば、図４
に示すように、制御系統単位に分類している。そして、
メモリ２７には、図３に示すモータおよびブレーキの制
御を入／切する順序と、図４に示す制御系統単位のグル
ープが記憶されている。

【００１６】ついで、本実施例の作用について説明する
。主制御部１からの指令に従って、速度／位置指令部２
が各モータつまり主軸モータ７、回転工具軸モータ１５
、Ｚ軸モータ２８及びＸ軸モータ１６の時々刻々の速度
／位置指令を生成し、各モータ駆動装置つまり主軸モー
タ駆動ユニット３ａ、回転工具軸モータ駆動ユニット３
ｂ、Ｚ軸モータ駆動ユニット３ｃ及びＸ軸モータ駆動ユ
ニット３ｄへ与える。ＮＣ装置の通常加工動作はこの状
態で実行される。

【００１７】次に、ＮＣ装置の故障あるいは加工上の異
常を異常検出部２５が検出した場合の動作を図２のタイ
ミングチャートおよび図５のフローチャートに沿って説
明する。ＮＣ装置の故障あるいは加工上の異常を異常検
出部２５が検出すると（図２（ｆ）のＡ）（ステップＳ
１）、モータを停止する必要があるか否かを判断する（
ステップＳ２）。そして、モータを停止する必要がある
と判断した場合、駆動ユニット制御入／切指令部２４は
、すべての送り軸を一時停止状態にすべく主制御部１に
関数発生停止を指令する（ステップＳ３）。それから、
主制御部１は、関数発生停止指令に基づき送り軸モータ
を一時停止し、更に駆動ユニット制御入／切指令部２４
は、駆動ユニット組み合わせ指定部２３により指定かつ
メモリ２７に記憶した各モータ駆動装置の属するグルー
プを示すデータ（図４参照）を読み込み、以降の処理を
行う対象を決定する（ステップＳ４）。また、駆動ユニ
ット順序指定部２２により指定かつメモリ２７に記憶し
た順序指定データ（図３参照）を読み込み（ステップＳ
５）、各モータ駆動装置の制御切り順、ブレーキ動作順
を決定する。ここで、駆動ユニット順序指定部２２及び
駆動ユニット組み合わせ指定部２３のデータは図３及び
図４のようになっており、図３の順序指定データは、Ｘ
軸ブレーキＯＮ→Ｘ，Ｚ，Ｃ軸駆動装置制御切り→主軸
及び回転工具駆動装置制御切りの順で制御する事を意味
している。また図４の駆動ユニット組み合わせグループ
指定データは、本実施例の１サドル複合旋盤では、すべ
てがグループＡに属する事を意味している。

【００１８】そして、駆動ユニット制御入／切部６ａは
、図３の順序指定データに従い、Ｘ軸ブレーキＯＮし（
ステップＳ６）、内蔵するタイマ１により所定時間（ｔ
１）が経過した後（ステップＳ７）、Ｘ，Ｚ，Ｃ駆動装
置の制御をＯＦＦする（図２（ｃ）参照）（ステップＳ
８）。ここでタイマ１はＸ軸ブレーキが動作するのに十
分な時間が設定されているため、Ｘ，Ｚ，Ｃ軸の駆動装
置に“制御ＯＦＦ”を指令する時点ではＸ軸はブレーキ
によって確実に移動を規制されており、Ｘ軸駆動装置を
制御切りとしても自然落下する事はない。更に、駆動ユ
ニット制御入／切部６ａは、内蔵するタイマ２により所
定時間（ｔ２）が経過した後（ステップＳ９）、主軸及
び回転工具駆動装置の制御をＯＦＦとし（図２（ｂ）お
よび（ｄ）参照）（ステップＳ１０）、すべての処理を
完了する。以上のようにして異常発生時、各モータ駆動
装置を決められた順で制御切りとし、Ｘ軸ブレーキをＸ
軸が自然落下しないタイミングで動作させる事ができる
。

【００１９】なお、前述ステップＳ１において異常がな
いと判断した場合、および前述ステップＳ２においてモ
ータの停止が必要でないと判断した場合、そのまま処理
を終了する。なお、上述実施例においては、１サドル複
合旋盤についての説明をしたが、駆動ユニット組み合わ
せ指定部２３のデータを、図４の２サドル旋盤あるいは
対向２主軸３サドル旋盤用とする事により、これらの機
械にも対応できる。しかし、これらのＮＣ装置では、図
４のごとく組み合わせグループが複数になるため、図５
のステップＳ６以降の処理は、異常のあるグループ内の
機器にのみ適用され、他のグループの送り軸は一時停止
状態を保持する。

【００２０】また、図１１の対向２主軸３サドル旋盤で
は、ステップＳ３における送り軸関数発生停止する軸を
図４のグループ単位で行うことにより、異常発生してい
ないグループのワーク加工を継続することも可能である
。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明のＮＣ装置によれ
ば、モータ駆動装置の制御入／切及び制御切り時の被駆
動体保持用ブレーキのＯＮ／ＯＦＦを、各々独立に行う
事ができるため、ＮＣ装置の異常時、機械構成に応じて
最適な停止法を選択する事ができ、加工中のワークを不
良にしたり加工工具を損傷したりすることなく安全にＮ
Ｃ装置を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる数値制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】本実施例の動作を示すタイミングチャート図で
ある。

【図３】本実施例に係わる各装置の制御順を示す順序指
定データを示す図である。

【図４】本実施例に係わる駆動ユニットの組み合わせグ
ループ例を示す図である。

【図５】本発明の作用を示すフローチャート図である。

【図６】従来の数値制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の動作を示すタイミングチャート図である
。

【図８】一般的な１サドル複合旋盤の構成を示す概略図
である。

【図９】一般的なマニシングセンタの構成を示す概略図
である。

【図１０】一般的な２サドル旋盤の構成を示す概略図で
ある。

【図１１】一般的な対向２主軸３サドル旋盤の構成を示
す概略図である。

【符号の説明】

６ａ　　駆動ユニット制御入／切部 ７　　主軸モータ １５　　回転工具軸モータ １６　　Ｘ軸モータ １７　　ブレーキ ２５　　異常検出部 ２７　　メモリ ２８　　Ｚ軸モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　可動部を移動する複数の駆動手段と、
   可動部の移動を規制するブレーキと、を備え、駆動手段
   およびブレーキを制御する数値制御装置において、装置
   の異常を検出する異常検出部と、前記複数の駆動手段お
   よびブレーキそれぞれの制御の入／切を独立に行う制御
   部と、予め設定された複数の駆動手段およびブレーキの
   制御を入／切する順序を記憶する記憶手段と、を備え、
   前記制御部は、異常検出部が装置の異常を検出した場合
   、記憶手段に記憶されている順序に従い複数の駆動手段
   およびブレーキの制御を入／切することを特徴とする数
   値制御装置。
2. 【請求項２】　　前記複数の駆動手段を制御系統単位に
   分類し、前記駆動手段の駆動制御の入／切を分類された
   制御系統単位で行うことを特徴とする請求項１記載の数
   値制御装置。
3. 【請求項３】　　前記可動部が刃物台であり、前記複数
   の駆動手段を刃物台に従属する単位に分類し、前記駆動
   手段の駆動制御の入／切を分類された刃物台に従属する
   単位で行うことを特徴とする請求項１記載の数値制御装
   置。