JPS5914130Y2 - 切削加工装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば自動旋盤における異常加工状態を効果
的に検知し、被削材や装置の破損等を防ぎ得る切削加工
装置に関する。

自動旋盤等の切削加工装置にあって、工具が破損した場
合や、加工切屑が被削材とガイドブツシュとの間につま
った場合等、ガイドブツシュやチェックの焼付きを招い
たり、自動送りされる工具の大きさ破壊、ひいては装置
の破壊を招く等の問題がある。

この為、従来より加工作業者が加工状況を監視したり、
異常音に注意する等して上記異常事態の発生を防ぐよう
にしている。

ところがこのような監視では、異常検知時には既に異常
事態が大きく進行していることが多く、この為装置のシ
ステムダウンを招いて省力化や生産性の向上をはかり得
なかった。

また近年、主軸機構を駆動するモータの負荷電流を監視
して異常検出を行なうようにしている。

しかしながら一般にモータの正常加工時の負荷電流値と
、ガイドブツシュやチャックの焼付き時の負荷電流値と
の差がさほど大きくなく、従って異常と正常とを識別す
る比較電流値の設定が非常に難しく、誤検出を招き易す
かった。

本考案はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、工具の破損やチェック、ガイド
ブツシュの焼付き等による異常の早期発見を安定に行い
得、その回避を効果的に行って切削加工の省力化と生産
性の向上をはかることのできる切削加工装置を実現し、
提供することにある。

以下、図面を参照して本考案装置の一実施例を説明する
。

第１図は自動旋盤装置の概略図で、基台１上には主軸台
２、及び工具台３か゛設置されている。

主軸台２は、内部に主軸機構を含み、且つ主軸に被削材
を固定するチャック４を備えている。

また前記工具台３には前記チャック４と同軸的にガイド
ブツシュ５か配置されている。

しかして切削加工に供される被削材６は前記主軸台２か
らチャック４、ガイドブツシュ５を通り、且つチャック
４にて主軸に固定されて回転せられるようになる。

また前記工具台３には、被削材６の回転軸方向と直角な
方向に昇降制御され、同被削材６に接触して被削材６を
切削加工する加工具７が取付けられている。

尚、加工具７の送り制御は図示しない加−王制御装置に
より行われている。

また被削材６の図中矢印方向への送りも同様に図示しな
い送り機構、及び送り制御装置により行われている。

さて、このような旋盤にあって、前記被削材６の送りを
制御する送り機構と連動する送り台８上には充電式ロー
タリーエンコーダ等からなる回転検出器９が載置され、
固定されている。

この回転検出器９は、その回転検出軸の端部９ａをばね
１０により付勢されて前記被削材６の端部に同軸的に押
圧している。

従って軸の端部９ａは、ばね１０の押圧力により被削材
６の端部にすべりなく接触し、同被削材６と一体的に回
転する。

回転検出器９は上記回転検出軸の回転から前記被削材６
の例えば回転数（回転速度）を検出している。

このようにして検出された被削材６の回転数は次のよう
な信号処理に供され、切削加工の異常早期発見に用いら
れている。

即ち、第２図に示すように、回転検出器９で得られた被
削材６の回転数情報は比較回路１１に入力され、回転数
設定器１２にセットされた比較基準回転数との大小が判
定されている。

この比較回路１１と回転数設定器１２とで回転異常検出
回路２０が構成されている。

上記比較基準回転数は、本装置において正常に切削加工
が行われる場合の被削材６の回転数に相当したものであ
る。

従って比較回路１１は回転検出器９からの検出回転数が
設定回転数より小さいとき、切削加工に異常が発生した
として異常検出信号を出力している。

このようにして回転異常検出回路２０で得られた異常検
出信号は後述するゲート回路１３を介して選択的に出力
されるようになっている。

一方、制御機構１４において主軸機構１９を駆動させる
か否かの制御信号、即ち電動機の回転制御信号は、主軸
機構１９の外にゲート回路１５に入力されると共に遅延
回路１６に入力されている。

この遅延回路１６は遅延時間設定器１７により定められ
た遅延時間だけ、上記入力信号（回転制御信号）を遅延
ニジて出力するものである。

なお、上記回路１３、１５〜１７をもって異常検出信号
抽出回路３０が構成されている。

前記ゲート回路１５はこの遅延回路１６の出力によって
前述した回転制御信号の通過を制御している。

即ち、前記回転制御信号は、例えば電動機を回転駆動さ
せるときにＨＩＧＨレベルの信号を、そして同電動機を
停止させるときにＬＯＷレベルの信号を出力するもので
ある。

従って、ゲート回路１５は遅延回路１６の制御を受けて
、ＨＩＧＨレベルの回転制御信号を入力してから所定の
遅延時間を経たのち出力することになる。

そして前記回転制御信号がＬＯＷレベルになったとき、
デー１〜回路１６の出力は直ちに停止される。

しかして今、前記遅延時間を、電動機に回転制御信号を
与えて同電動機が起動し、定常回転に達する迄の期間と
すると、ゲート回路１５は、電動機の定常動作時にのみ
信号を出力することになる。

このゲート回路１５の出力信号が前記ゲート回路１３の
ゲート開成信号として出力されている。

故にゲート回路１３は電動機の定常動作時にのみ、前記
した異常検出信号の抽出を行い、出力することになる。

そして、このゲート回路１３を介して得られた異常検出
信号は、警報回路１８に入力され、同回路１８によって
異常検出の警報が発せられるようになっている。

また同時に、上記ゲート回路１３の出力は制御機構１４
に入力されて異常発生が認知されている。

また、制御機構１４は、例えば主軸機構１９に対して電
動機への駆動電力の供給を停止し、且つ主軸の回転を制
動して回転を停止させると共に、また工具送り機構を制
御して工具７の送りを停止させている。

しかして異常検出時には即座に加工が停止される。

このように構成された装置によれば、例えば工具７が破
損したり、加工切屑が被削材６とガイドブツシュ５との
間につまったりして加工負荷が増えることによって被削
材６の回転が困難となり、その回転速度が低下すると、
これを比較回路１１にて速やかに検知することができる
。

しかもこの検知を電動機の起動時における初期期間には
行わないようにしているので、同期間における過渡的な
回転速度の変化時の低速回転時に、これを誤って異常と
検知することがない。

しかも被削材６の回転速度を直接的に検出して異常検出
を行うようにしているので、電動機の負荷電流が変化す
る以前に確実に異常検出を行い得る。

しかも被削材６とチャック４とのすべりの悪影響を受け
ることなく検出することができる。

従って、加工の異常状態を早期に検出し、且つ異常に対
する適切な処置を速やかに講じることができる。

故にガイドブツシュ５やチャック４の焼付きを未然に防
ぎ、また装置のシステムダウンを防止できる。

また異常を生じた工具７や他の部品から他の正常なる部
品等への連鎖的な破壊を防ぐことができる。

従って異常を生じた部品等の交換を短時間に簡易にして
迅速に行うことができ、生産性の向上や省力化をはかる
ことができる。

また、回転検出器９を被削材６の送りと同じくして送り
制御するようにしているので作業性を損うことなく、従
来と同様に装置を取扱うことができ、何ら不都合を招か
ない。

故に極めて安全に、且つ能率の良い切削加工を行い得る
。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではない。

例えば回転検出器は、加工部分の領域にて被削材６と同
軸的に設けてもよく、また回転振れ止め機能を兼用して
被削材の側周間に当接させて設置してもよい。

また異常判定には定常回転時の回転数を記憶しておき、
同記憶値と加工中の回転数との差の大きさから判定する
ようにしてもよく、また上記値の比をもって判定するよ
うにしてもよい。

要するに本考案はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示すもので、第１図は自動旋盤
装置の概略図、第２図は信号処理回路の構成図である。 ２・・・主軸台、３・・・工具台、４・・・チャック、
５・・・ガイドブツシュ、６・・・被削材、７・・・工
具、９・・・回転検出器、１０・・・ばね、１１・・・
比較回路、１３．１５・・・ゲート回路、１４・・・制
御機構、１６・・・遅延回路、１８・・・警報回路、１
９・・・主軸機構、２０・・・回転異常検出回路、３０
・・・異常検出信号抽出回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被削材を保持して回転駆動する主軸機構と、上記被削材
   を回転させるための回転制御信号を上記主軸機構に出力
   する制御機構と、上記主軸機構に保持された」―配液削
   材に係合して設けられ上記被削材の回転数を検出する回
   転検出器と、上記回転検出器から出力された回転数を示
   す信号を入力しこの信号とあらかじめ設定されている基
   準回転数に基づいて異常検出信号を出力する回転異常検
   出回路と、あらかじめ遅延時間が設定されかつ上記異常
   検出信号及び上記回転制御信号を入力し一ヒ記遅延時間
   、上記異常検出信号及び上記回転制御信号に基づいて上
   記主軸機構の起動開始時から定常動作に達するまで゛の
   初期期間経過後に出力された一ヒ記異常検出信号のみ上
   記制御機構に入力させる異常検出信号抽出回路とを具備
   することを特徴とする切削加工装置。