JPS603537B2 - Tool chucking control device for machine tools with ATC - Google Patents
Tool chucking control device for machine tools with ATCInfo
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- JPS603537B2 JPS603537B2 JP10659881A JP10659881A JPS603537B2 JP S603537 B2 JPS603537 B2 JP S603537B2 JP 10659881 A JP10659881 A JP 10659881A JP 10659881 A JP10659881 A JP 10659881A JP S603537 B2 JPS603537 B2 JP S603537B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
- B23B31/26—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
- B23B31/261—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
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- Gripping On Spindles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はATC付工作機械における工具の自動着脱装置
に関し、工具のチャツキングミスを発見し再チャッキン
グを行う機能を付加させた工具チャツキング制御装置で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic tool attachment/detachment device for an ATC-equipped machine tool, and is a tool chucking control device that has an added function of detecting a tool chucking error and rechucking the tool.
従来の自動工具着脱装置は、主軸に挿通させたドローイ
ングポルト(以下ドローバ)の後端に取付けたモータに
よりドローバを正逆転させ、、主軸テーパ穴に覗くドロ
ーバ先端の雄螺子が工具シャンクの雌螺子に螺合し、工
具ホルダを主軸テーパ穴に締結させるようにしている。In conventional automatic tool attachment/detachment devices, a motor attached to the rear end of the drawing port (hereinafter referred to as the drawbar) inserted into the main shaft rotates the drawbar forward and backward, and the male screw at the tip of the drawbar, which is seen through the taper hole of the main shaft, connects to the female screw in the tool shank. The tool holder is screwed into the main shaft tapered hole.
ところで、トローバの雄螺子が工具シャンクの雌螺子に
何らかの原因で螺合されず、工具ホルダが主軸に締結さ
れない事態が数10の副1こ1回程度の割合で発生する
ことが知られており、このような場合には工具シャンク
の不完全縦付のため工具ホルダの落下事故をまねき、自
動工具交換装置の機能を十分に発揮させることが出来な
い。この対応策とし、雄螺子先端部の形状や螺子精度の
検討等各種の方法が実施されているが、いずれも完全な
ものではない。本発明は上述の如く、数100回に1回
程度の割合で発生する工具の主軸とのチャツキングミス
に対して探知機能をもたせ、チャツキソグミスを生じた
とき再チャッキング動作を行わせ、再チャッキング動作
にも係わらずチャッキングミスが解消しないとき、チャ
ッキング動作を再三にわたって実行し、予め定めた所定
回数や所定時間を越えるとチャッキング不可能としてチ
ャッキング動作を停止させることを目的とするものであ
る。By the way, it is known that for some reason the male screw of the trover is not screwed into the female screw of the tool shank, and the tool holder is not fastened to the spindle at a rate of about 1 out of 10. In such a case, the tool holder may fall due to incomplete vertical mounting of the tool shank, and the function of the automatic tool changer cannot be fully utilized. As a countermeasure to this problem, various methods have been implemented, such as examining the shape of the tip of the male screw and the accuracy of the screw, but none of them are perfect. As described above, the present invention has a detection function for the chucking error with the tool spindle that occurs approximately once every several hundred times, and when a chucking error occurs, performs a re-chucking operation and performs a re-chucking operation. When the chucking error is not resolved despite the chucking operation, the chucking operation is performed repeatedly, and when a predetermined number of times or a predetermined time is exceeded, the chucking operation is deemed impossible and the chucking operation is stopped. It is something.
本発明は上記目的を達成する最良の技術手段として、ド
ローバ・モータの負荷電流から工具シヤンクの締結状態
を検出し、即ち一定時間後のモータ負荷電流が過大とな
っていれば工具シャンク締結は完全であることを検出し
てチャッキング動作を終了し、また通常運転電流であれ
ば工具シャンク締結不良として検出し、ドローバ・モー
タを逆転させてドローバ先端雄螺子を工具シャンクの雌
螺子から引き離し、再びモータを正転させ両螺子を螺合
させるチャツキング動作を繰返すことによりチャッキン
グミスを解消させることに成功した。The present invention, as the best technical means to achieve the above object, detects the engagement state of the tool shank from the load current of the drawbar motor. In other words, if the motor load current becomes excessive after a certain period of time, the tool shank is completely engaged. If this is detected, the chucking operation is terminated. If the current is normal, it is detected as a tool shank connection failure, the drawbar motor is reversed, the male screw at the tip of the drawbar is separated from the female screw on the tool shank, and the chucking operation is terminated. By repeating the chucking action of rotating the motor in the normal direction and screwing both screws together, we succeeded in eliminating chucking errors.
そしてチャッキングミスに対する繰返し回数をプリセッ
トカウンタで設定するか限時タイマの設定時間内だけ動
作させ、これら再チャッキング設定器が動作するとチャ
ッキング不可能としてチャッキング動作を停止させ、、
ドローバ先端雄螺子の保護や工具ホルダの落下事故を未
然に防ぎ、不良工具の早期発見を可能とした。以下、本
発明装置を図面に示す実施例で説明する。Then, the number of repetitions for chucking mistakes is set with a preset counter, or the timer is operated only within the set time, and when the re-chucking setting device operates, chucking is deemed impossible and the chucking operation is stopped.
This protects the male screw at the end of the drawbar, prevents tool holders from falling, and enables early detection of defective tools. The apparatus of the present invention will be explained below with reference to embodiments shown in the drawings.
先ず、第1図の工作機械は自動工具交換装置を装備した
立形フライス盤Fで、主要部をベース1、コラム2、ニ
−3、サドル4、テーブル5、主軸頭6、主軸7及び主
軸駆動用モータMoで構成している。そして、TMは多
数の工具ホルダTを貯蔵する工具貯蔵マガジンであり、
TAは主軸7にチャッキングされている工具ホルダT,
と工具貯蔵マガジンTM内の工具ホルダTとを交換する
工具交換アームである。10は主軸頭6の頂部に戦遣さ
れた自動工具着脱装置で、第2図に見る如く主軸7内に
挿通させたドローバ8の頂端と連結し、ドローバ・モー
タM,の正転、逆転駆動によりドローバ8を正逆転させ
工具ホルダT,を主軸7のテーパ穴7aと着脱する。First, the machine tool shown in Fig. 1 is a vertical milling machine F equipped with an automatic tool changer, and the main parts are a base 1, column 2, knee 3, saddle 4, table 5, spindle head 6, spindle 7, and spindle drive. It consists of a motor Mo. TM is a tool storage magazine that stores a large number of tool holders T,
TA is a tool holder T chucked to the spindle 7;
and a tool holder T in the tool storage magazine TM. 10 is an automatic tool attachment/detachment device mounted on the top of the spindle head 6, which is connected to the top end of the drawbar 8 inserted into the spindle 7 as shown in FIG. 2, and drives the drawbar motor M in forward and reverse rotation. The drawbar 8 is rotated in the forward and reverse directions to attach and detach the tool holder T to and from the tapered hole 7a of the spindle 7.
即ち、主軸のテーパ穴7a内に覗くドローバ8の先端雄
螺子8aは、工具交換アームTAに捧持されてテーパ穴
7aへ挿入される工具ホルダT,のシャンク1 1頂部
の雌螺子11aに第3図の如くアームTAの上昇で当援
される。これに続いて、ドローバ・モータM,の正転駆
動でドローバ8が正転して雄螺子8aが雌螺子11aに
螺進し、第4図の如く工具ホルダT,のテーパ1 1を
主軸テーパ穴7aへ引き込んで締結する。ところが、雄
螺子8aが雌螺子11aに螺合できず空転を続けてチャ
ッキング所定時間を経過すると、第3図の状態のままド
ローバ8の回転が停止し、次に工具交換アームTAが工
具ホルダT,の握特を解放すると工具ホルダT,の落下
事故を発生させる。本発明の実施例はチャッキングミス
を生じるとチャッキング動作を繰返させることを要旨と
し、第5図に示すフローチャートで概容を説明する。That is, the tip male screw 8a of the drawbar 8, which looks into the taper hole 7a of the main shaft, is connected to the female screw 11a at the top of the shank 11 of the tool holder T, which is held by the tool change arm TA and inserted into the taper hole 7a. As shown in the figure, this is supported by the rise of arm TA. Subsequently, the drawbar 8 rotates in the normal direction by the forward rotation drive of the drawbar motor M, and the male screw 8a screws into the female screw 11a, and as shown in FIG. Pull it into the hole 7a and tighten it. However, when the male screw 8a cannot be screwed into the female screw 11a and continues to idle and the predetermined chucking time has elapsed, the drawbar 8 stops rotating in the state shown in FIG. Releasing the grip of T will cause the tool holder T to fall. The gist of the embodiment of the present invention is to repeat the chucking operation when a chucking error occurs, and the outline will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
先ず、チャッキング命令はNC装置から工具交換時に発
せられてドローバ・モータM,を起動する。第3図の如
く工具シャンク11がテーパ穴7aへ挿入されるとドロ
ーバ・モータM,の正転でチャッキング動作がはじまり
、チャッキングが成功したかどうかは所定時間後のドロ
ーバ・モータのカレントセンサによって検出される。チ
ャッキングが成功(YES)すれば、再チャッキング設
定器となるカウンタがリセツトされると共に再チャッキ
ングモードがクリアされる。一方、チャツキング不成功
(NO)は、タイマの設定時間(遅延時間)$ec後の
モータ電流が正常値であることから検出され、再チャッ
キングに十1と計数されると共にチェンジアーム下降、
ドローバ逆転(0.5〜.瓜ec)され、チェンジアー
ムTAが水平旋回部の屈曲点bまで下降すると、スイッ
チの作動でチェンジ指令が発せられてチェンジアーム上
昇し、再びチャッキング動作が繰返されてモータM.を
正転させる。チャッキングの成功(YES)、不成功(
NO)は前回と同様にカレントセンサによって検出され
、不成功であれば再チャッキングが十2となって第3回
目のチャッキング動作に移るも、再チャッキングが十3
に計数されるとアラ−ム表示してチャッキング動作を停
止する。勿論、チャッキングが成功(YES)すれば工
具交換が終了し、主軸が回転して次工具へ移行する。尚
、再チャッキング設定器に限時タイマを用いれば、この
タイマが設定時間を経過するとアラーム表示し、チャッ
キング動作を停止する。上記フローチャートのチャッキ
ング動作を実行する第1実施例装置は第6,7図に示す
如くである。First, a chucking command is issued from the NC device at the time of tool exchange to start the drawbar motor M. As shown in Fig. 3, when the tool shank 11 is inserted into the tapered hole 7a, the chucking operation starts with the forward rotation of the drawbar motor M, and whether or not the chucking is successful is determined by the current sensor of the drawbar motor after a predetermined time. detected by. If chucking is successful (YES), a counter serving as a rechucking setter is reset and the rechucking mode is cleared. On the other hand, chucking failure (NO) is detected because the motor current after the timer setting time (delay time) $ec is a normal value, and is counted as 11 for rechucking, and the change arm is lowered.
When the drawbar is reversed (0.5~.ec) and the change arm TA descends to the bending point b of the horizontal turning section, a change command is issued by actuation of the switch, the change arm rises, and the chucking operation is repeated again. Motor M. Rotate forward. Successful chucking (YES), unsuccessful chucking (
NO) is detected by the current sensor in the same way as the previous time, and if it is unsuccessful, the re-chucking will be 12 and the third chucking operation will proceed, but the re-chucking will be 13.
When it is counted, an alarm is displayed and the chucking operation is stopped. Of course, if the chucking is successful (YES), the tool exchange is completed, the main shaft rotates, and the next tool is moved on. If a time limit timer is used as the re-chucking setting device, an alarm will be displayed when the timer exceeds the set time, and the chucking operation will be stopped. A first embodiment of the apparatus for carrying out the chucking operation shown in the above flowchart is shown in FIGS. 6 and 7.
先ず、本発明の中枢となる再チャツキング回路CEは、
タイマToとカウンタCo及び3組のオア素子○,〜0
3とを備え、これらがNC装置、ドローバ・モータ制御
回路MC、チェンジアーム制御回路ACと有機的に結線
されて再チャッキング機能を発揮する。即ち、再チャツ
キング回路CE内のタイマToの入力端イ及び2つのオ
ア素子02,03にはNC装置とチェンジアームTAが
水平旋回部(b〜c)にくると検出するりミットスイッ
チほからのチヤッキング指令が送られるように結線され
ており、タイマToはチャツキング指令の入力から$e
c後にタイムアップ端口に出力し、これがリリース指令
となってドローバ・モータ制御回路MCの逆転リレーD
Rを付勢させると共に、チェンジアーム下降指令として
チェンジアーム制御回路ACを制御する。また、タイマ
丸のりセット端ハへのりセット信号は、ドローバ・モー
タ制御回路MCのカレントセンサCSから出る隣合完了
信号iとして入力し、この噛合完了信号はタイマT。の
タイムアップ時間$ecよりも早く出力してリリース指
令、チェンジアーム下降信号を発信させない。更に、噛
合完了信号はオア素子○,への入力とNC装置への加工
続行信号k並びに再チヤッキング設定器であるカウンタ
Coのリセット端ハに結ばれたオア素子03に入力し、
カウンタCoをリセットする。上記カウンタCoの入力
端イへの入力はタイマToのタイムアップ端口からのタ
イムアップ信号taによって行われる。リセットスイツ
チは,のON動作信号はオァ素子02に入力してチェン
ジアーム制御回路ACにチェンジアーム上昇指令を送る
と共に、チヤッキング指令をドローバ・モー夕制御回路
MCに送ってモータM,の正転リレーDFを付勢させて
チャッキング動作を行わせる。このチャッキング動作と
同時にリセットされたタイマToがリミットスイッチL
S,から信号を受けて再始動(時間測定)される。そし
て、カレントセンサCSから噛合完了信号iが発信され
ないままタイマToからカウンタCoに3回のタイムア
ップ信号taを送り込むと、このカウンタCoからカウ
ントアップ信号caをその出力端口から出してアラーム
ランプALを点灯する一方、ドローバ・モータ制御回路
MCにモータ停止指令を送ると共にNC装置にも停止指
令を発信する。尚、ドローバ・モータM,の正逆転リレ
ーDF,DRやカレントセンサCSの接続は、第7図の
ようになっている。即ち、モータM,の正転リレーDF
はその後点f・・・・・・が露路a,b,cに介在され
、また逆転リレーDRはその接点r…・・・が蚤路a〜
cの2線aとcとを入れ替え接続(相間功換)するよう
に分岐線a′,b′,c’に介在されている。またモー
タM,の過負荷電流は露路a〜cに近接されたカレント
コンバータCCによってピックアップされ、カレントセ
ンサCSによって電流値が検出され設定値13を越える
と噛合完了信号jを出力する。次に、再チヤッキング設
定器であるプリセットカゥンタCoを限時タイマTL,
に変更した再チャッキング回路CEの第2実施例を第8
図で説明する。即ち、限時タイマTLはその入力端イへ
NC装置のチャツキング指令を入力させてこの指令でタ
イマTL,の付勢(時間測定)を開始し、リセット端ハ
にはドローバ・モータ制御回路MCからの噛合完了信号
iを入力させてこの指令でタイマTL,の付勢(時間測
定)を中止させるように構成する。そして、限時タイマ
TLはこの付勢から出力機口にタイムアップ信号tbを
出力するまでの遅延時間(設定時間)を、再チャッキン
グ動作をたとえば3回繰返す時間(1回当り6〜7se
cであるからこの3倍の21sec)に時間設定される
。上記限時タイマTL,の出力端口はアラームランプA
Lとモータ停止指令のオア素子0.及びNC装置の停止
指令として結線されている。従って「工具ホルダT,の
チャッキング動作が開始されてからタイマTL,がタイ
ムアップ信号功を出力するまでの設定時間(21sec
)を経過しても再チャッキング動作を繰返していると、
タイマTLは噛合完了信号jによってリセットされず、
タイムアップ信号tbを出力する。これで、タイムアッ
プ信号功がアラームランプALを点灯すると共にドロー
バ・モータ制御回路MCにモータ停止指令として入力し
てモータM,を停止させ、またNC装簿に停止指令とし
て送り込まれ再チャツキング運転を完全停止する。勿論
、タイマTL.の設定時間内に付勢されているタイマT
L,がドローバ・モータ制御回路MCからの噛合完了信
号iを受けるとりセットされる。これで、タイマTL,
は付勢を停止して出力端口にタイムアップ信号tbが出
力されず、NC装置の運転を続行する。上記の如く、限
時タイマTLを再チャッキング設定器としているときは
、工具ホルダT,の再チャッキング回数の設定を再チャ
ッキング時間の倍数によって定めるが、プリセットカウ
ンタCoによる直接的な回数設定と本質的には同一動作
をしているといえる。First, the rechucking circuit CE, which is the core of the present invention, is
Timer To, counter Co, and 3 sets of OR elements ○, ~0
3, which are organically connected to the NC device, the drawbar motor control circuit MC, and the change arm control circuit AC to perform the rechucking function. That is, the input terminal A of the timer To in the re-chucking circuit CE and the two OR elements 02 and 03 detect when the NC device and the change arm TA come to the horizontal rotation part (b to c), and the output from the mitt switch The wires are connected so that the chucking command is sent, and the timer To starts at $e from the input of the chucking command.
After c, it is output to the time-up terminal, and this becomes a release command and the reverse relay D of the drawbar motor control circuit MC is output.
R is energized and the change arm control circuit AC is controlled as a change arm lowering command. Further, the glue set signal to the timer round glue set end C is input as the adjacent completion signal i output from the current sensor CS of the drawbar motor control circuit MC, and this engagement completion signal is input to the timer T. The release command and change arm lowering signal are not outputted earlier than the time-up time $ec. Furthermore, the engagement completion signal is input to the OR element ○, the processing continuation signal k to the NC device, and the OR element 03 connected to the reset terminal C of the counter Co, which is the re-chucking setting device.
Reset counter Co. The input to the input terminal A of the counter Co is performed by the time-up signal ta from the time-up terminal of the timer To. The reset switch inputs the ON operation signal to OR element 02 and sends a change arm raising command to the change arm control circuit AC, and also sends a chucking command to the drawbar motor control circuit MC to activate the forward rotation relay of the motor M. The DF is energized to perform a chucking operation. Timer To, which was reset at the same time as this chucking operation, is activated by limit switch L.
It is restarted (time measurement) upon receiving a signal from S. Then, when the timer To sends the time-up signal ta three times to the counter Co without the engagement completion signal i being transmitted from the current sensor CS, the count-up signal ca is outputted from the output end of the counter Co and the alarm lamp AL is activated. While it lights up, it sends a motor stop command to the drawbar motor control circuit MC and also sends a stop command to the NC device. The connections of the forward/reverse relays DF and DR of the drawbar motor M and the current sensor CS are as shown in FIG. That is, forward rotation relay DF of motor M,
Then, the point f... is interposed in the exposed paths a, b, c, and the contact r of the reversing relay DR is connected to the exposed path a~
Branch lines a', b', and c' are interposed so as to interchange and connect the two wires a and c of c (interphase switching). Further, the overload current of the motor M is picked up by a current converter CC placed close to the exposed circuits a to c, and when the current value is detected by the current sensor CS and exceeds a set value 13, an engagement completion signal j is output. Next, the preset counter Co, which is a re-chucking setting device, is connected to the time-limited timer TL,
The second embodiment of the rechucking circuit CE changed to
This will be explained with a diagram. That is, the time limit timer TL inputs the chucking command of the NC device to its input terminal A, starts energizing (time measurement) of the timer TL with this command, and inputs the chucking command from the drawbar motor control circuit MC to the reset terminal C. The configuration is such that a meshing completion signal i is input and this command causes the energization (time measurement) of the timer TL to be stopped. Then, the time limit timer TL sets the delay time (set time) from this energization until outputting the time-up signal tb to the output machine mouth, and the time required to repeat the re-chucking operation three times (6 to 7 seconds per time).
c, the time is set to 21 seconds, which is three times this value. The output terminal of the time limit timer TL above is the alarm lamp A.
OR element 0 of L and motor stop command. and is connected as a stop command for the NC device. Therefore, "the set time (21 seconds) from the start of the chucking operation of the tool holder T until the timer TL outputs a time-up signal"
), if the re-chucking operation is repeated,
The timer TL is not reset by the engagement completion signal j,
A time-up signal tb is output. Now, the time-up signal turns on the alarm lamp AL and inputs it as a motor stop command to the drawbar motor control circuit MC to stop the motor M, and also sends it to the NC register as a stop command to restart the chucking operation. Come to a complete stop. Of course, timer TL. Timer T is energized within the set time of
L, is set upon receiving the engagement completion signal i from the drawbar motor control circuit MC. Now, timer TL,
energization is stopped and the time-up signal tb is not output to the output terminal, and the operation of the NC device continues. As mentioned above, when the time limit timer TL is used as a re-chucking setting device, the setting of the number of times of re-chucking of the tool holder T is determined by a multiple of the re-chucking time, but it is not possible to directly set the number of times using the preset counter Co. It can be said that they essentially operate in the same way.
尚、上記第2実施例において、他の回路構成は第6図に
示す第1実施例と同一であるから、同一符符号を符して
構成の説明を省略した。本発明のチャッキング制御装置
は上述のように構成されており、以下その作用をプリセ
ットカウンタンタCoを使用した第1実施例で説明する
。In the second embodiment, the other circuit configurations are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 6, so the same reference numerals are used and the explanation of the configuration is omitted. The chucking control device of the present invention is constructed as described above, and its operation will be explained below using a first embodiment using a preset counter Co.
今、第1,2図に示すよう工具交換のために、工具交換
アームTAに樫持された新しい工具シャンク1 1が主
軸7のテーパ穴7aへ差し入れられる体勢となる。この
ときよりも早い時期の工具交換時にNC装置からチャッ
キング指令が再チャッキング回路CEに出力する。これ
で、カウンタCoがリセットされて零となると共に、$
ecにセットしたタイマToが秒続みをはじめ、更に再
チャッキソグ回路CEからはチャツキング指令がドロー
バ・モータ制御回路MCに送られて正転リレーDFの村
勢でモータM,を正転起動し、チェンジアーム上昇指令
がチェンジアーム制御回路ACに送られてア−ムTAが
上昇する。而して、第3図に見るように工具ホルダT,
のテーパ頂部の雌螺子11aが正転するドローバ8の先
端雄螺子8aに当綾し、ここで両者8a,11aの螺合
がはじまる。この結果、第4図のようにド。ーバの雄螺
子8aが工具シャンク11の雌螺子11aに十分螺入す
ると工具シャンク11はテーパ穴7aに締結隊着され、
モータM.は過負荷電流を流した状態で回転が拘束され
る。上記ドローバ・モータM,の起動から過負荷電流状
態に至るまでの過度現象を第9図に示す。即ち、モータ
M,の起動時に大きな起動電流1,が流れてチャッキン
グ動作中の定常電流12となり、工具が締結される時点
t,からモータM,の回転が停止されて過負荷電流lo
が流れはじめ、らの時間後にカレントセンサCSで設定
した設定電流値13を越える。t3=$ecよりも早く
カレントセンサCSから発信する噛合完了信号jはタイ
マToをリセットする一方、カウソタCoもリセットす
る。また噛合完了信号はモータ停止指令となってドロー
バ・モー夕制御回路MCの正転リレーDFを消勢してモ
ータM,を停止すると共にNC装置に加工続行信号kと
なって送り込み、これでアームの把持爪を閉口して主軸
7を駆動する。上記チャッキング動作は、円滑に工具シ
ャンク11が主軸7に締結された場合であったが、以下
工具シャンク11が主軸7に締結されないときの作用を
説明する。Now, as shown in FIGS. 1 and 2, a new tool shank 11 held by the tool changing arm TA is in a position to be inserted into the tapered hole 7a of the main spindle 7 for tool changing. When the tool is replaced earlier than this time, a chucking command is output from the NC device to the re-chucking circuit CE. Now, the counter Co is reset to zero and $
The timer To set in ec starts to run for seconds, and furthermore, a chucking command is sent from the re-chucking circuit CE to the drawbar motor control circuit MC, and the forward rotation relay DF starts the motor M, in the forward rotation, and changes. An arm raising command is sent to the change arm control circuit AC, and the arm TA is raised. Then, as shown in Fig. 3, the tool holder T,
The female screw 11a at the top of the taper comes into contact with the male screw 8a at the tip of the normally rotating drawbar 8, and the screwing of both 8a and 11a begins here. As a result, as shown in Figure 4. When the male screw 8a of the bar is fully screwed into the female screw 11a of the tool shank 11, the tool shank 11 is fastened into the tapered hole 7a,
Motor M. Rotation is restricted when overload current is applied. FIG. 9 shows transient phenomena from the start of the drawbar motor M to the overload current state. That is, when starting the motor M, a large starting current 1 flows and becomes a steady current 12 during the chucking operation, and from the time point t when the tool is fastened, the rotation of the motor M is stopped and an overload current lo
begins to flow, and exceeds the set current value 13 set by the current sensor CS after a period of time. The engagement completion signal j sent from the current sensor CS earlier than t3=$ec resets the timer To and also resets the counter counter Co. In addition, the engagement completion signal becomes a motor stop command, deenergizes the forward rotation relay DF of the drawbar/motor control circuit MC, and stops the motor M, and is sent to the NC device as a machining continuation signal k, which causes the arm to arm. The main shaft 7 is driven by closing the gripping claws. The above-mentioned chucking operation was performed when the tool shank 11 was smoothly fastened to the main shaft 7, but the operation when the tool shank 11 is not fastened to the main shaft 7 will be described below.
即ち、チャッキング動作中の定常電流12が噛合完了信
号が発信される時間t2(約Sec)を経過しても保た
れている場合には、工具ホルダT,はドローバ8と一体
になって回転しているのでありタイマToは設定時間t
3(Sec)でタイムアップ信号taを出力する。上記
信号がドローバ・モータ制御回路MCへのIJリース指
令となって逆転リレーDRを付勢してモータM,(ドロ
ーバ8)をし=0.5〜lsec間逆転させると同時に
、タイムアップ信号はチェンジアーム下降信号となって
チェンジアーム制御回路ACを作動させ、工具ホルダT
,を櫨持した工具交換アームTAを降下させる。またカ
ウンタCoに入力して十1を加算する。これで、ドロー
バ8の先端雄螺子8aと不完全に噛合した工具シャンク
1 1の雌螺子1 1aがドローバ先端から分離され、
やがて工具交換アームはIJミットスイッチLS,をO
N動作する。上記期間のモータM,の負荷電流変化は、
第9図の鎖線に示すようになる。即ち「逆転リレーDR
の付勢でモータM,は逆転し、その起動電流が鎖線の如
く逆方向に流れ、続いて定常電流となり、t4=0.5
〜1.$ec後にはリミットスイッチは,のON動作で
チヤッキング指令がドローバ・モータ制御回路MCの逆
転リレーDRを消勢してモータ電流が短時間t5だけ零
となる。リミットスイッチは,のON動作でドローバ・
モータ制御回路MCが正薮リレーDFを付勢してモータ
M,を正転起動する一方、タイマToの作動(秒読)を
開始すると共にチェンジアーム制御回路ACが工具交換
アームTAを上昇させる。これで、第2回目の再チャッ
キング動作がはじまり、再び第3図に見るようテーパ項
部の雌螺子11aが正転するドローバ8の先端雌螺子8
aに当接し、両者11a,8aの噛合がはじまる。ここ
で、第4図のように両者11a,8aの螺合が完了して
モータM,に過負荷電流が流れると、カレントセンサC
Sで定めた設定値13を越えたところでカレントセンサ
から噛合完了信号iが出力され「 これがモータM,の
停止指令となってモータM,を停止する一方、作動中(
秒講中)のタイマToと十1に計算されているカリンタ
Coを各々リセットし、NC装置に加工続行信号kとな
って送り込まれる。上記モータM,の起動から過負荷電
流らとなるまでの電流変化は、第9図の右側に示すよう
前回とまったく同様の曲線となる。ところが、再び両者
11a,8aの螺合が不完全のままタイマT。That is, if the steady current 12 during the chucking operation is maintained even after the time t2 (approximately Sec) at which the engagement completion signal is transmitted, the tool holder T rotates integrally with the drawbar 8. Therefore, the timer To is the set time t.
The time-up signal ta is output at 3 (Sec). The above signal becomes an IJ lease command to the drawbar motor control circuit MC, which energizes the reversing relay DR to reverse the motor M, (drawbar 8) for =0.5~lsec, and at the same time, the time-up signal The change arm lowering signal activates the change arm control circuit AC, and the tool holder T
, lowers the tool change arm TA holding the tool. It is also input to the counter Co and incremented by 11. With this, the female screw 1 1a of the tool shank 1 1, which is incompletely engaged with the male tip 8a of the drawbar 8, is separated from the drawbar tip.
Eventually, the tool change arm turns the IJ mitt switch LS, O.
N works. The load current change of motor M during the above period is:
It becomes as shown by the chain line in FIG. In other words, "reverse relay DR
When energized, the motor M rotates in the reverse direction, and its starting current flows in the opposite direction as shown by the chain line, and then becomes a steady current, t4 = 0.5.
~1. After $ec, the limit switch is turned on, and the chucking command deenergizes the reverse relay DR of the drawbar motor control circuit MC, and the motor current becomes zero for a short time t5. The limit switch can be turned on by turning on the drawbar.
The motor control circuit MC energizes the forward rotation relay DF to start the motor M in forward rotation, while the timer To starts operating (counting down) and the change arm control circuit AC raises the tool change arm TA. With this, the second re-chucking operation starts, and as shown in FIG.
a, and the two 11a and 8a begin to mesh. Here, as shown in FIG. 4, when the screwing of both 11a and 8a is completed and an overload current flows through the motor M, the current sensor C
When the current sensor exceeds the set value 13 determined by S, the mesh completion signal i is output from the current sensor.
The timer To (in the middle of the second session) and the printer Co calculated in 11 are reset, respectively, and sent to the NC device as a machining continuation signal k. The current change from the start of the motor M until the overload current is reached is the same curve as the previous time, as shown on the right side of FIG. However, the timer T still remains incompletely screwed together between both 11a and 8a.
の設定時間t3(Sec)を過ぎると、タイムアップ信
号taが出力してドローバ・モータ制御回路MCの逆転
リレーDRを付勢してモータM,を逆転させる一方、チ
ェンジアーム制御回路ACの作動でアームTAを降下さ
せ「カゥンタCoを十2に加算される。これで、ドロー
バ先端雄螺子8aに不完全に螺合又は螺合できず当授し
たままの工具シャンク11の雌螺子11aが分離され、
、アームTAの降下でリミットスイッチLS,が2回目
のON動作をする。この信号でタイマToがリセットさ
れて秒読みをはじめ、更にチェンジアームTAを上昇駆
動すると共にモータ制御回路MCでモータM,を正転す
る。以上の動作で3回目の工具シャンク11を主軸のテ
ーパ穴へ締結するチャッキング作用がはじめられ、今回
もタイマToのタイムアップ時間内(虫ec)にカレン
トセンサCSから噛合完了信号iが出されないと、タイ
ムアップ信号taで十3に加算されるカウンタCoから
タイムアップ信号Caが出力する。このタイムアップ信
号でアラームランプALを点灯すると共にドローバ・モ
ータ制御回路にモータ停止指令としてモー夕M,を停止
し、更にNC装置に停止指令として発信し「チェンジア
ームTAは第3図の如く損持した工具ホルダT,をテー
パ穴7aへ挿入させた状態で停止される。以上のように
ドローバエ臭シャンク!1が完全噛合されないと、チャ
ッキング動作を数回(上記実施例では3回であるが適宜
回数にしてもよい)にわたって繰返させ、再チャッキン
グ動作によって完全噛合を行わせるように作用させるの
であり、所定回数作用させても完全噛合されないときに
チャッキング並びにNC装置の動作を停止する。When the set time t3 (Sec) has elapsed, the time-up signal ta is output and the reversing relay DR of the drawbar motor control circuit MC is energized to reverse the motor M, while the change arm control circuit AC is activated. The arm TA is lowered and the counter Co is added to 12.The female screw 11a of the tool shank 11, which is incompletely screwed or cannot be screwed into the drawbar tip male screw 8a and remains attached, is now separated. ,
, limit switch LS turns ON for the second time when arm TA falls. This signal resets the timer To and starts counting down, and further drives the change arm TA upward and causes the motor control circuit MC to rotate the motor M in the forward direction. With the above operation, the third chucking action to fasten the tool shank 11 to the taper hole of the spindle is started, and this time as well, the meshing completion signal i is not output from the current sensor CS within the time-up time of the timer To (insect ec). Then, a time-up signal Ca is output from the counter Co, which is incremented by 13 by the time-up signal ta. This time-up signal turns on the alarm lamp AL, and also sends a motor stop command to the drawbar motor control circuit to stop the motor M, and also sends a stop command to the NC device to indicate that the change arm TA has failed as shown in Figure 3. The tool holder T is stopped with the tool holder T inserted into the tapered hole 7a.If the draw fly odor shank!1 is not fully engaged as described above, the chucking operation is performed several times (three times in the above example). (may be an appropriate number of times), and the chucking operation is repeated to achieve complete engagement by re-chucking operation, and when complete engagement is not achieved even after acting a predetermined number of times, the chucking and the operation of the NC device are stopped. .
尚、上記2つの実施例では工具交換時にNC装置からチ
ャッキング指令を再チャッキング回路CEへ送るように
結線されているが、この結線を省略してもよい。この場
合においては、再チャッキング回路CEへの最初のチャ
ツキング指令は、NC装置が発する工具交換指令で作動
をはじめるチェンジアームTAの水平旋回部(b〜c)
への上昇でON作動するりミットスイッチLS,からの
チャツキング指令である。本発明によるときはドローバ
を正逆転させるドローバ・モータ制御回路には工具シャ
ンク締結時の過負荷電流を検出して噛合完了信号を出力
するカレントセンサを設け、再チヤツキング回路にはチ
ヤツキングのタイムアップ信号を出力するタイマと所定
のチャッキング動作を繰返させる再チャッキング設定器
とを設け、タイマで設定したタイムアップ時間内にカレ
ントセンサから噛合完了信号が出力するとき再チャッキ
ング設定器をリセットすると共にNC装置に加工続行信
号を送り、噛合完了信号が出力されないときタイムアッ
プ信号でドローバ・モ−タ制御回路及びチェンジアーム
制御回路に再チヤツキング指令を送り、噛合完了信号が
出力するか又は再チャッキング設定器で定めた設定回数
までチャッキング動作を繰返すように構成したから、ド
ローバの雄螺子が工具シャンクの雌螺子に何らかの原因
で螺合されず、工具が主軸に締結されない事態が数10
0回に1回程度で発生していたチャッキングを解消させ
ることができ、これにより、工具シャンクの不完全締結
による工具シャンクの落下事故を防ぎ、工作機械のAT
C装置の機能を十分に発揮させる効果がある。In the two embodiments described above, the NC device is connected to send a chucking command to the re-chucking circuit CE at the time of tool exchange, but this connection may be omitted. In this case, the first chucking command to the re-chucking circuit CE is the horizontal turning section (b to c) of the change arm TA that starts operating in response to a tool change command issued by the NC device.
This is a chucking command from the mitt switch LS, which is turned on when it rises to . According to the present invention, the drawbar motor control circuit for forwarding and reversing the drawbar is provided with a current sensor that detects an overload current when the tool shank is fastened and outputs a meshing completion signal, and the re-chucking circuit is provided with a chucking time-up signal. A timer that outputs a timer and a re-chucking setting device that repeats a predetermined chucking operation are provided, and when a meshing completion signal is output from the current sensor within the time-up time set by the timer, the re-chucking setting device is reset. Sends a machining continuation signal to the NC device, and when the engagement completion signal is not output, a time-up signal sends a re-chucking command to the drawbar motor control circuit and change arm control circuit, and either the engagement completion signal is output or re-chucking is performed. Since the configuration is such that the chucking operation is repeated up to the set number of times determined by the setting device, there are dozens of cases in which the male screw of the drawbar is not engaged with the female screw of the tool shank for some reason, and the tool is not fastened to the spindle.
It is possible to eliminate the chucking that occurred approximately once in 0 times, and thereby prevent accidents of tool shank falling due to incomplete tightening of the tool shank, and improve the AT of the machine tool.
This has the effect of fully demonstrating the functions of the C device.
また、ドローバ先端雄螺子と工具シャンクの雌螺子の損
耗も早期に発見できる。In addition, wear and tear on the male screw at the end of the drawbar and the female screw on the tool shank can be detected at an early stage.
第1図は本発明装置を装備したATC付立形フライス盤
の斜視図、第2図は主軸頭の一部切欠断面図、第3図と
第4図は主軸テーパ穴への工具シャンクの締結状態を示
す断面図、第5図は本発明装置の作用を示すフローチャ
ート図、第6図は本発明再チャツキング回路を中心とし
た制御装置系の第1実施例を示すブロック線図、第7図
はドローバ・モータの結線図、第8図は第2実施例を示
すブロック線図、第9図はタイムチャート図である。
6…主軸頭、7・・・主軸、7a・・・7ーパ穴、8・
・・ドローバ、8a・・・雄螺子、10・・。
自動工具着脱装置、T.・・・工具ホルダ、11…工具
シャンク、11a・・・雌螺子、M,…ドローバ・モー
タ、M〇・・ドローバ・モータ制御回路、TA…工具交
換アーム、AC・・・チェンジアーム制御回路、CS・
・・カレントセンサ、CC.・・カレントコン/ゞ−夕
、NC.・・NC装置、CE・・…・再チャツキング回
路、To…タイマ、Co…カウンタ、TL.・・・限時
タイマ、0,〜03・・・オア素子、DF・・・正転リ
レー、DR…逆転リレー、LS,リミットスイッチ、A
L…アラ−ムランプ、1.・・・起動電流、Z…運転電
流(チャッキング電流)、13・・・設定値電流「ち・
・・過負荷電流、ら・・・タイムアップ時間、i・・・
噛合完了信号「 X・・・加工続行信号、ta,tb…
タイムアップ信号、ca・・・カウントアップ信号。菊
′図
多2図
策6図
第3図
多4鰯
第5図
第7図
猪8図
第0図Fig. 1 is a perspective view of a vertical milling machine with ATC equipped with the device of the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway sectional view of the spindle head, and Figs. 3 and 4 are states in which the tool shank is fastened to the main spindle taper hole. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the device of the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing the first embodiment of the control device system centered on the rechucking circuit of the present invention, and FIG. A wiring diagram of the drawbar motor, FIG. 8 is a block diagram showing the second embodiment, and FIG. 9 is a time chart. 6...Spindle head, 7...Spindle, 7a...7per hole, 8.
... Drawbar, 8a... Male screw, 10... Automatic tool loading/unloading device, T. ...Tool holder, 11...Tool shank, 11a...Female screw, M,...Drawbar motor, M〇...Drawbar motor control circuit, TA...Tool change arm, AC...Change arm control circuit, C.S.
...Current sensor, CC. ...Current Con/Yu, NC. ...NC device, CE...rechucking circuit, To...timer, Co...counter, TL. ...Time limit timer, 0, ~03...OR element, DF...Forward rotation relay, DR...Reverse rotation relay, LS, limit switch, A
L...Alarm lamp, 1. ... Starting current, Z... Operating current (chucking current), 13... Set value current
・・Overload current, ra...time-up time, i...
Meshing completion signal "X... Processing continuation signal, ta, tb...
Time up signal, ca...Count up signal. Chrysanthemum Figure 2 Figure 6 Figure 3 Figure 4 Sardine Figure 5 Figure 7 Boar 8 Figure 0
Claims (1)
には工具シヤンク締結時の過負荷電流を検出して噛合完
了信号を出力するカレントセンサを設け、再チヤツキン
グ回路にはチヤツキングのタイムアツプ信号を出力する
タイマと所定のチヤツキング動作を繰返させる再チヤツ
キング設定器とを設け、タイマで設定したタイムアツプ
時間内にカレントセンサから噛合完了信号が出力すると
き再チヤツキング設定器をリセツトすると共にNC装置
に加工続行信号を送り、噛合完了信号が出力されないと
きタイマのタイムアツプ信号でドローバ・モータ制御回
路及びチエンジアーム制御回路に再チヤツキング指令を
送り噛合完了信号が出力するか又は再チヤツキング設定
器で定めた設定回数までチヤツキング動作を繰返すよう
に構成したことを特徴とするATC付工作機械の工具チ
ヤツキング制御装置。1 The drawbar motor control circuit that rotates the drawbar in the forward and reverse directions is equipped with a current sensor that detects overload current when the tool shank is fastened and outputs an engagement completion signal, and the re-chucking circuit is equipped with a timer that outputs a chuck time-up signal. A re-chucking setting device is provided to repeat a predetermined chucking operation, and when a meshing completion signal is output from the current sensor within the time-up time set by the timer, the re-chucking setting device is reset and a processing continuation signal is sent to the NC device. When the meshing completion signal is not output, the timer's time-up signal sends a re-chucking command to the drawbar motor control circuit and the change arm control circuit, and the chucking operation is repeated until the meshing completion signal is output or the number of times set by the re-chucking setting device. A tool chuck control device for a machine tool with ATC, characterized in that it is configured as follows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10659881A JPS603537B2 (en) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | Tool chucking control device for machine tools with ATC |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10659881A JPS603537B2 (en) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | Tool chucking control device for machine tools with ATC |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5810438A JPS5810438A (en) | 1983-01-21 |
JPS603537B2 true JPS603537B2 (en) | 1985-01-29 |
Family
ID=14437579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10659881A Expired JPS603537B2 (en) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | Tool chucking control device for machine tools with ATC |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS603537B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0314244Y2 (en) * | 1986-02-07 | 1991-03-29 | ||
JP3882922B2 (en) | 2003-08-28 | 2007-02-21 | 船井電機株式会社 | Image forming apparatus |
JP5957897B2 (en) | 2012-01-18 | 2016-07-27 | 日立工機株式会社 | Chain saw |
JP7214901B1 (en) * | 2022-02-08 | 2023-01-30 | Dmg森精機株式会社 | Machine Tools |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10659881A patent/JPS603537B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5810438A (en) | 1983-01-21 |
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