JPH08108306A - 切削制御装置 - Google Patents
切削制御装置Info
- Publication number
- JPH08108306A JPH08108306A JP24399594A JP24399594A JPH08108306A JP H08108306 A JPH08108306 A JP H08108306A JP 24399594 A JP24399594 A JP 24399594A JP 24399594 A JP24399594 A JP 24399594A JP H08108306 A JPH08108306 A JP H08108306A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stepping motor
- cutting
- current
- speed
- motor
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- Pending
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- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はボール盤等の回転切削用工具の切削
制御装置に関し、安価な構成で穴あけ終了後電気ドリル
を高速で所定の位置に戻すことのできる切削制御装置を
提供するものである。 【構成】 ステッピングモータ４の電流Ｉｃを電流検出
回路１９で検出し、マイクロコンピュータ２１により正
常な電流値より大きい脱調しきい値Ｉｒと比較しＩｃ＞
Ｉｒなら脱調と判断し、送り電動機の最高速度及び加速
勾配を設定しなおしステッピングモータを再起動させ
る。
制御装置に関し、安価な構成で穴あけ終了後電気ドリル
を高速で所定の位置に戻すことのできる切削制御装置を
提供するものである。 【構成】 ステッピングモータ４の電流Ｉｃを電流検出
回路１９で検出し、マイクロコンピュータ２１により正
常な電流値より大きい脱調しきい値Ｉｒと比較しＩｃ＞
Ｉｒなら脱調と判断し、送り電動機の最高速度及び加速
勾配を設定しなおしステッピングモータを再起動させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボール盤等の回転切削用
工具の切削制御装置に関するものである。
工具の切削制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の切削用工具においては、切削加工
全体の作業時間を短縮するために切削加工終了後は電気
ドリル部を所定の位置に高速で戻している。切削加工中
の送り速度（10〜50ｍｍ／ｍｉｎ）と切削加工終了後の
高速戻り速度（1000ｍｍ／ｍｉｎ以上）では速度差が大
きいため、送り電動機に整流子電動機や直流電動機を使
用すると送り電動機の速度制御だけでは電気ドリル部を
高速で戻すことが困難であり、切削加工終了後送り機構
部のギヤ比を変えて電気ドリル部を高速で戻している。
また送り電動機にステッピングモータを使用すれば広範
囲の速度制御が可能であり、複雑なギヤ変速機構なしで
高速戻りを実現している。
全体の作業時間を短縮するために切削加工終了後は電気
ドリル部を所定の位置に高速で戻している。切削加工中
の送り速度（10〜50ｍｍ／ｍｉｎ）と切削加工終了後の
高速戻り速度（1000ｍｍ／ｍｉｎ以上）では速度差が大
きいため、送り電動機に整流子電動機や直流電動機を使
用すると送り電動機の速度制御だけでは電気ドリル部を
高速で戻すことが困難であり、切削加工終了後送り機構
部のギヤ比を変えて電気ドリル部を高速で戻している。
また送り電動機にステッピングモータを使用すれば広範
囲の速度制御が可能であり、複雑なギヤ変速機構なしで
高速戻りを実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で、送り
電動機にステッピングモータを使用した場合、最高速度
が他の電動機に比べて低いため電気ドリル部を高速で戻
すには送り機構部のギヤ比を小さくする必要があり、ス
テッピングモータに大きなトルクが要求される。しかし
高回転域では電動機の発生トルクが小さくなり、余裕ト
ルクが小さくなる。送り機構部のガタ、潤滑油の粘性の
変化などにより送り機構部の負荷トルクが変化し、負荷
トルクが電動機の発生トルクを越えると脱調しステッピ
ングモータの回転が停止してしまい電気ドリル部を所定
の位置に戻すことができないという問題があった。
電動機にステッピングモータを使用した場合、最高速度
が他の電動機に比べて低いため電気ドリル部を高速で戻
すには送り機構部のギヤ比を小さくする必要があり、ス
テッピングモータに大きなトルクが要求される。しかし
高回転域では電動機の発生トルクが小さくなり、余裕ト
ルクが小さくなる。送り機構部のガタ、潤滑油の粘性の
変化などにより送り機構部の負荷トルクが変化し、負荷
トルクが電動機の発生トルクを越えると脱調しステッピ
ングモータの回転が停止してしまい電気ドリル部を所定
の位置に戻すことができないという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記課題を克服し、ステ
ッピングモータの脱調を検出し、最高速度、加速勾配を
変えてステッピングモータを再起動し電気ドリル部を所
定の位置に高速で戻すことのできる切削制御装置を提供
することである。
ッピングモータの脱調を検出し、最高速度、加速勾配を
変えてステッピングモータを再起動し電気ドリル部を所
定の位置に高速で戻すことのできる切削制御装置を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、上記ステッピングモータの電流を検出し、
上記ステッピングモータの電流から脱調を判別し、脱調
した場合は最高速度を低くし、加速勾配を緩やかにして
上記ステッピングモータを再起動させる。
するために、上記ステッピングモータの電流を検出し、
上記ステッピングモータの電流から脱調を判別し、脱調
した場合は最高速度を低くし、加速勾配を緩やかにして
上記ステッピングモータを再起動させる。
【０００６】
【作用】以上のように構成した本発明の切削制御装置
は、送り機構部の負荷変動に関わらず電気ドリル部を高
速で所定の位置に戻すことができる。
は、送り機構部の負荷変動に関わらず電気ドリル部を高
速で所定の位置に戻すことができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の回路図である。１
はドリルスタンド、２は主電動機、３は電気ドリル、４
はステッピングモータ、５は制御ボックス、６は電磁ベ
ース、７は切削工具、８は交流電源、９は電源スイッ
チ、１０はドリルスイッチ、１１は整流ブリッジ、１２
は電磁コイル、１３は半導体制御素子、１４はリミット
スイッチ、１５はステッピングモータ用直流電源、１６
はステッピングモータ駆動素子、１７は点弧回路、１８
及び１９は各電流検出回路、２０は電源回路、２１はマ
イクロコンピュータ、２２はドライバである。図２は図
１における本発明の制御手順を示すフローチャートであ
る。以下、図２の手順に従って図１に示す回路の動作を
説明する。
はドリルスタンド、２は主電動機、３は電気ドリル、４
はステッピングモータ、５は制御ボックス、６は電磁ベ
ース、７は切削工具、８は交流電源、９は電源スイッ
チ、１０はドリルスイッチ、１１は整流ブリッジ、１２
は電磁コイル、１３は半導体制御素子、１４はリミット
スイッチ、１５はステッピングモータ用直流電源、１６
はステッピングモータ駆動素子、１７は点弧回路、１８
及び１９は各電流検出回路、２０は電源回路、２１はマ
イクロコンピュータ、２２はドライバである。図２は図
１における本発明の制御手順を示すフローチャートであ
る。以下、図２の手順に従って図１に示す回路の動作を
説明する。
【０００８】図２におけるスタートは、切削工具７を電
気ドリル３に固定し、電源スイッチ９及びドリルスイッ
チ１０を投入する手順に相当する。電源スイッチ９が投
入されると交流電源８は整流ブリッジ１１により整流さ
れ、電磁コイル１２に電流を流して被穿孔物を吸着固定
する。ドリルスイッチ１０が投入されると電源回路２０
が動作し、マイクロコンピュータ２１が動作を開始す
る。
気ドリル３に固定し、電源スイッチ９及びドリルスイッ
チ１０を投入する手順に相当する。電源スイッチ９が投
入されると交流電源８は整流ブリッジ１１により整流さ
れ、電磁コイル１２に電流を流して被穿孔物を吸着固定
する。ドリルスイッチ１０が投入されると電源回路２０
が動作し、マイクロコンピュータ２１が動作を開始す
る。
【０００９】手順４０１では、マイクロコンピュータ２
１は動作を開始すると主電動機２の定速回転信号を出力
ポート２１５、ドライバ２２、点弧回路１７の順で半導
体制御素子１３に伝え主電動機２を一定回転数で回転さ
せる。
１は動作を開始すると主電動機２の定速回転信号を出力
ポート２１５、ドライバ２２、点弧回路１７の順で半導
体制御素子１３に伝え主電動機２を一定回転数で回転さ
せる。
【００１０】手順４０２ではステッピングモータ４を制
御して電気ドリル３を下降させる。この動作では、マイ
クロコンピュータ２１内の出力ポート２１７からステッ
ピングモータ駆動素子１６に制御信号が伝達され、ステ
ッピングモータ４が駆動される。ステッピングモータ駆
動素子１６には電流制御機能が内蔵されており、ステッ
ピングモータ駆動電流があらかじめ設定された電流以上
にならないよう制御している。
御して電気ドリル３を下降させる。この動作では、マイ
クロコンピュータ２１内の出力ポート２１７からステッ
ピングモータ駆動素子１６に制御信号が伝達され、ステ
ッピングモータ４が駆動される。ステッピングモータ駆
動素子１６には電流制御機能が内蔵されており、ステッ
ピングモータ駆動電流があらかじめ設定された電流以上
にならないよう制御している。
【００１１】手順４０３では、主電動機２の電流変化か
ら被穿孔物の穿孔開始を検出する。
ら被穿孔物の穿孔開始を検出する。
【００１２】手順４０４では、主電動機電流の無負荷電
流復帰を検出し穿孔を終了する。
流復帰を検出し穿孔を終了する。
【００１３】穿孔の終了を検出すると手順４０５以下の
手順で、電気ドリル３を高速で上昇させる処理に移行す
る。
手順で、電気ドリル３を高速で上昇させる処理に移行す
る。
【００１４】手順４０５では、あらかじめマイクロコン
ピュータ２１に記憶させてある、高速戻り時のステッピ
ングモータ４の最高速度、加速勾配データを読み出す。
ピュータ２１に記憶させてある、高速戻り時のステッピ
ングモータ４の最高速度、加速勾配データを読み出す。
【００１５】手順４０６では、設定された加速勾配に従
い、ステッピングモータ４を逆回転させ電気ドリル３を
上昇させていく。
い、ステッピングモータ４を逆回転させ電気ドリル３を
上昇させていく。
【００１６】手順４０７では、リミットスイッチ１４の
開路によって電気ドリル３が所定の位置まで上昇したか
どうかを検出する。所定の位置まで上昇したら手順４１
１に移り、マイクロコンピュータ２１から半導体制御素
子１３に送られる主電動機２の駆動信号及びステッピン
グモータ駆動素子１６に送られるステッピングモータ４
の駆動信号を停止し、主電動機２及びステッピングモー
タ４を停止させ処理を終了する。
開路によって電気ドリル３が所定の位置まで上昇したか
どうかを検出する。所定の位置まで上昇したら手順４１
１に移り、マイクロコンピュータ２１から半導体制御素
子１３に送られる主電動機２の駆動信号及びステッピン
グモータ駆動素子１６に送られるステッピングモータ４
の駆動信号を停止し、主電動機２及びステッピングモー
タ４を停止させ処理を終了する。
【００１７】手順４０８では、ステッピングモータ４の
速度があらかじめ設定されている最高速度に達している
かどうか判断する。最高速度に達していれば次の処理に
移行する。
速度があらかじめ設定されている最高速度に達している
かどうか判断する。最高速度に達していれば次の処理に
移行する。
【００１８】手順４０９では、ステッピングモータ４の
電流Ｉｃを電流検出回路１９により検出しアナログ／デ
ィジタル変換器２１６によりディジタル信号に変換して
マイクロコンピュータ２１に伝達する。ステッピングモ
ータ４が高速で回転している時の電流波形と、脱調し回
転が停止している時の電流波形では図４に示すような差
がみられる。特に高速回転している時は電流が十分に立
ち上がらず、ピークが抑えられている。この電流波形の
差を検出し、脱調かどうかの判別を行う。正常な電流波
形のピーク値より少し大きな値を脱調検出しきい値Ｉｒ
としてあらかじめマイクロコンピュータ２１に記憶させ
ておき電流検出回路１９を介して検出したステッピング
モータ４の電流Ｉｃと比較する。ステッピングモータ電
流Ｉｃがしきい値Ｉｒより大きい場合脱調と判断し次の
手順に移行する。
電流Ｉｃを電流検出回路１９により検出しアナログ／デ
ィジタル変換器２１６によりディジタル信号に変換して
マイクロコンピュータ２１に伝達する。ステッピングモ
ータ４が高速で回転している時の電流波形と、脱調し回
転が停止している時の電流波形では図４に示すような差
がみられる。特に高速回転している時は電流が十分に立
ち上がらず、ピークが抑えられている。この電流波形の
差を検出し、脱調かどうかの判別を行う。正常な電流波
形のピーク値より少し大きな値を脱調検出しきい値Ｉｒ
としてあらかじめマイクロコンピュータ２１に記憶させ
ておき電流検出回路１９を介して検出したステッピング
モータ４の電流Ｉｃと比較する。ステッピングモータ電
流Ｉｃがしきい値Ｉｒより大きい場合脱調と判断し次の
手順に移行する。
【００１９】手順４１０では、再びステッピングモータ
４が脱調しないように最高速度を低く加速勾配を緩やか
に設定しなおす。再設定された最高速度及び加速勾配は
切削条件に対応してメモリ装置に記憶された値、あるい
は所定の演算式に従って上記切削条件から算出されるも
のでも良い。
４が脱調しないように最高速度を低く加速勾配を緩やか
に設定しなおす。再設定された最高速度及び加速勾配は
切削条件に対応してメモリ装置に記憶された値、あるい
は所定の演算式に従って上記切削条件から算出されるも
のでも良い。
【００２０】次に手順４０６に戻って、ステッピングモ
ータ４を再起動させ、電気ドリル３を所定の位置まで上
昇させる。
ータ４を再起動させ、電気ドリル３を所定の位置まで上
昇させる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、送り機構部の負荷変動
に関わらず電気ドリル部を高速で所定の位置に戻すこと
ができる。
に関わらず電気ドリル部を高速で所定の位置に戻すこと
ができる。
【図１】 本発明になる切削制御装置の一実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】 本発明になるフローチャートである。
【図３】 本発明になる切削装置を示す外観図である。
【図４】 本発明によるステッピングモータの電流波形
である。
である。
２は主電動機、３は電気ドリル、４はステッピングモー
タ、７は切削工具、１９は電流検出手段、２１６は脱調
判別手段、２１７は速度制御手段である。
タ、７は切削工具、１９は電流検出手段、２１６は脱調
判別手段、２１７は速度制御手段である。
Claims (2)
- 【請求項１】 主電動機により切削工具を回転し、ステ
ッピングモータによって該主電動機と該切削工具を支持
する電気ドリル部を移動せしめ切削加工を行い、切削加
工終了後、該電気ドリル部を所定の位置に戻す切削制御
装置において、前記ステッピングモータの電流を検出す
る電流検出手段と、該電流検出手段からの信号により前
記ステッピングモータの脱調を判別する脱調判別手段
と、該脱調判別手段の脱調判別により戻り速度を所定の
速度より下げて前記ステッピングモータを再起動させる
速度制御手段とを備えたことを特徴とする切削制御装
置。 - 【請求項２】 前記脱調判別手段の脱調判別による再起
動時、前記ステッピングモータの加速勾配を緩やかにす
る速度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
の切削制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24399594A JPH08108306A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 切削制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24399594A JPH08108306A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 切削制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08108306A true JPH08108306A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17112156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24399594A Pending JPH08108306A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 切削制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08108306A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1621286A2 (de) * | 2004-07-02 | 2006-02-01 | C. & E. Fein GmbH | Bohrmaschine, insbesondere Kernlochbohrmaschine |
| CN106141251A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | 青岛软控精工有限公司 | 轮胎模具气孔加工装置及加工方法 |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP24399594A patent/JPH08108306A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1621286A2 (de) * | 2004-07-02 | 2006-02-01 | C. & E. Fein GmbH | Bohrmaschine, insbesondere Kernlochbohrmaschine |
| US7520702B2 (en) * | 2004-07-02 | 2009-04-21 | C. & E. Fein Gmbh | Drilling machine |
| EP1621286A3 (de) * | 2004-07-02 | 2009-11-04 | C. & E. Fein GmbH | Bohrmaschine, insbesondere Kernlochbohrmaschine |
| CN106141251A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-11-23 | 青岛软控精工有限公司 | 轮胎模具气孔加工装置及加工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021001 |