JPH06324726A - 数値制御装置 - Google Patents

数値制御装置

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JPH06324726A
JPH06324726A JP5132347A JP13234793A JPH06324726A JP H06324726 A JPH06324726 A JP H06324726A JP 5132347 A JP5132347 A JP 5132347A JP 13234793 A JP13234793 A JP 13234793A JP H06324726 A JPH06324726 A JP H06324726A
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torque
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sampling
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JP5132347A
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Fumio Suzuki
文男 鈴木
Kenji Yamane
健司 山根
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Okuma Corp
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Okuma Machinery Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】数値制御装置において、定周速制御による端面
加工を行なった場合に、初品ワークの旋削加工中に適正
な負荷監視制限値を設定する。 【構成】各軸のサーボ増幅器8,9及び電流トルク値変
換部6,7が被加工物の端面を旋削加工する場合に発生
する送り軸のトルク値を検出する。負荷データサンプリ
ング部3が加工プログラムの旋削加工指令ブロックの任
意の区間における前記検出トルク値をサンプリングす
る。負荷監視制限値演算部11がサンプリングされた各
軸のトルク値の最大値の比を演算する。サンプリングデ
ータ演算部12が前記旋削加工指令ブロックの任意の区
間の終了後から前記負荷データサンプリング部3でサン
プリングされる各軸のトルク値の比を演算する。サンプ
リングデータ比較部5が前記各演算値を比較して前記被
加工物の脱落を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御装置に関し、
特に定周速旋削加工時に於ける被加工物把持手段からの
被加工物の脱落を検知する機能を有する数値制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、被加工物(以後、ワークと称す
る)の端面を旋削加工する場合の一例を示す図である。
刃物台はX軸方向及びZ軸方向に移動可能な構造となっ
ており刃物台がX軸方向に移動しながらワークの端面の
旋削加工を行なう。この時工具の刃先位置とワークとの
相対的な周速を一定とする制御のことを定周速制御とい
う。例えば、同図(A)において刃先位置がワークの回
転中心からR離れている時の主軸回転数をN回転とする
と周速は2πRNとなる。そして同図(B)のように刃
先位置がR/2へ移動したとすると、その時の主軸回転
数は周速が一定なので2Nとなる。従って、ワーク把持
手段によるワークの把握力とワークに掛かる遠心力及び
切削力のバランスが逆転した時にはワークがワーク把持
手段から脱落するおそれがある。図5は、従来技術にお
けるワーク脱落検知機能を有する数値制御装置の一例を
示すブロック図である。プログラムメモリ1に格納され
ている加工プログラムをプログラム解釈部2が読み込
み、加工プログラムの各加工パート毎に設定された負荷
監視領域、負荷監視軸などの指令値を解釈して負荷デー
タサンプリング部3に指令する。
【0003】一方、X軸サーボ増幅器9及びZ軸サーボ
増幅器8によりX軸サーボモータ14及びZ軸サーボモ
ータ13を駆動する場合に発生するトルクを電流値とし
て検出する。X軸電流トルク値変換部7およびZ軸電流
トルク値変換部6はX軸サーボ増幅器9及びZ軸サーボ
増幅器8からの電流値をトルク値にAD変換する。負荷
データサンプリング部3はプログラム解釈部2からの指
令によりX軸電流トルク値変換部7及びZ軸電流トルク
値変換部6から各軸のトルク値を負荷データとしてサン
プリングする。サンプリングデータ比較部5は、負荷デ
ータサンプリング部3でサンプリングされた負荷データ
と、あらかじめ負荷監視制限値設定部4に設定された負
荷監視制限値とを読込んで比較し、負荷データの方が負
荷監視制限値より大きくなったときにアラーム発生部1
0を介してアラームを出して機械を停止する。尚、この
比較は各軸毎に行なわれ、いずれか一つの軸の負荷デー
タが負荷監視制限値より大きくなったときにアラームを
出している。また、あらかじめ設定する負荷監視制限値
は初品ワークの旋削加工時に発生したトルク値に係数を
乗じたものが自動設定される。このような数値制御装置
により、定周速制御においてワークの旋削加工を行なう
際に発生するおそれのあるワーク把持手段からのワーク
の脱落を検知することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の数値制
御装置においては、初品ワークの旋削加工を行なってか
ら負荷監視制限値を設定する必要がある。従って、あく
までも初品ワークが正常に旋削加工されなければ適正な
負荷監視制限値を設定することができないという問題が
あった。本発明は上述の様な事情からなされたものであ
り、本発明の目的は、初品ワークの旋削加工中に適正な
負荷監視制限値を設定できる数値制御装置を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は被加工物把持手
段を備えた主軸と、送り機構を備えた刃物台とを加工プ
ログラムに従って制御する数値制御装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、前記被加工物把持手段に把
持されている被加工物の端面を旋削加工する場合に発生
する送り軸のトルクのうち、前記被加工物の長手方向成
分及び端面方向成分のトルク値を検出する検出手段と、
前記加工プログラムの旋削加工指令ブロックの任意の区
間における前記検出手段からのトルク値をサンプリング
するサンプリング手段と、サンプリングされた前記被加
工物の長手方向成分のトルク値の最大値と端面方向成分
のトルク値の最大値との比を演算する第1の演算手段
と、前記第1の演算手段による演算値を設定する設定手
段と、前記旋削加工指令ブロックの任意の区間の終了直
後から前記サンプリング手段でサンプリングされる前記
被加工物の長手方向成分のトルク値と端面方向成分のト
ルク値の比を演算する第2の演算手段と、前記設定手段
に設定されている演算値と前記第2の演算手段で演算さ
れた演算値とを比較することにより、前記被加工物が前
記被加工物把持手段から脱落することを検知する比較手
段とを具備することによって達成される。
【0006】
【作用】本発明にあっては、ワークが脱落する直前の現
象であるワークがZ軸方向に工具を押し、Z軸サーボモ
ータの負荷が急激に上昇することを利用してZ軸サーボ
モータとX軸サーボモータのトルク値の比を負荷監視制
限値としているので、加工条件を問わず不変的なワーク
の脱落を検知することが可能となる。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図1は、本発明における数値制御装
置の一実施例を図5に対応させて示すブロック図であ
り、同一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。本
発明装置は負荷監視制限値演算部11及びサンプリング
データ演算部12が新たに設けられている。この動作例
を図2のフローチャート及び図3の加工プログラム例に
基づいて以下に説明する。この加工プログラムにおける
G96 S100で毎分100メートルの周速制御入り
を指定し、VLMON[1]=3で負荷監視場所の指
定、負荷監視軸の指定及び負荷監視の開始を指定する。
G01指令でX100からX0までの切削送りを指定
し、指令Dで切削開始点から切削終了点までの区間の分
割、すなわち負荷監視制限値を求めるためのサンプリン
グ区間と、求められた負荷監視制限値に対して負荷監視
を行なう区間との2区間の分割を指定する。VLMON
[1]=0で負荷監視のキャンセル、G97で定周速制
御のキャンセルを指定する。
【0008】プログラム解釈部2は、加工プログラムを
プログラムメモリ1から読み出して解釈し、負荷監視指
定コードを検出すると、それに続く切削終了点と2区間
に分割したD点を読み込む(ステップS1)。その後切
削終了点を目標に関数発生を行なう(ステップS2)。
ワークの旋削加工工程に入ると同時に、X軸サーボ増幅
器9及びZ軸サーボ増幅器8は、X軸サーボモータ14
及びZ軸サーボモータ13を駆動する時に生ずる電流値
を検出する。X軸電流トルク値変換部7及びZ軸電流ト
ルク値変換部6はX軸サーボ増幅器9及びZ軸サーボ増
幅器8からの電流値をトルク値にAD変換する。負荷デ
ータサンプリング部3は、X軸電流トルク値変換部7及
びZ軸電流トルク値変換部6からのトルク値を負荷デー
タとして加工プログラムで指令された区間のD点に到達
するまでの間、サンプリングする(ステップS3,S
4)。次に、D点に到達すると負荷監視制限値演算部1
1は、サンプリングした負荷データの最大値を各軸毎に
取り込み、絶対値をとってZ軸とX軸の比をとり(ステ
ップS5)、その比の値に対して120%の値を負荷監
視制限値として負荷監視制限値設定部4に設定する(ス
テップS6)。
【0009】そして、D点を越えてから目標点までの切
削時においては、サンプリングデータ演算部12が、負
荷データサンプリング部3に逐時読み込まれるZ軸の負
荷データとX軸の負荷データの絶対値の比をとる。サン
プリングデータ比較部5は、その比の値と負荷監視制限
値設定部4に設定された負荷監視制限値を比較する(ス
テップS7,ステップS8)。そして、比較の結果負荷
監視制限値よりも比の値の方が小さい場合は、目標点に
到達するまでステップS7,S8を繰り返す。負荷監視
制限値よりも比の値の方が大きくなった場合は、ワーク
が脱落する危険があるとして、アラーム発生部10を介
してアラームを表示して機械を停止する(ステップS1
0)。なお、上述した実施例では負荷監視制限値とし
て、サンプリング区間の最大値の比の120%を用いた
が、これに限るものではなく、切削条件、機械仕様等に
より適切な%とすることができる。
【0010】
【発明の効果】以上のように本発明の数値制御装置によ
れば、初品ワークの旋削加工中に適正な負荷監視制限値
を求めているので、初品ワークの旋削加工においてもワ
ークの脱落を検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の数値制御装置の一例を示すブロック図
である。
【図2】本発明装置の動作手順を示すフローチャートで
ある。
【図3】本発明装置に用いる加工プログラム例を示す図
である。
【図4】被加工物の端面を旋削加工する場合の例を示す
図である。
【図5】従来技術における数値制御装置の一例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 プログラムメモリ 2 プログラム解釈部 3 負荷データサンプリング部 4 負荷監視制限値設定部 5 サンプリングデータ比較部 6 Z軸電流トルク値変換部 7 X軸電流トルク値変換部 8 Z軸サーボ増幅器 9 X軸サーボ増幅器 10 アラーム発生部 11 負荷監視制限値演算部 12 サンプリングデータ演算部 13 Z軸サーボモータ 14 X軸サーボモータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加工物把持手段を備えた主軸と、送り機
    構を備えた刃物台とを加工プログラムに従って制御する
    数値制御装置において、前記被加工物把持手段に把持さ
    れている被加工物の端面を旋削加工する場合に発生する
    送り軸のトルクのうち、前記被加工物の長手方向成分及
    び端面方向成分のトルク値を検出する検出手段と、前記
    加工プログラムの旋削加工指令ブロックの任意の区間に
    おける前記検出手段からのトルク値をサンプリングする
    サンプリング手段と、サンプリングされた前記被加工物
    の長手方向成分のトルク値の最大値と端面方向成分のト
    ルク値の最大値との比を演算する第1の演算手段と、前
    記第1の演算手段による演算値を設定する設定手段と、
    前記旋削加工指令ブロックの任意の区間の終了直後から
    前記サンプリング手段でサンプリングされる前記被加工
    物の長手方向成分のトルク値と端面方向成分のトルク値
    の比を演算する第2の演算手段と、前記設定手段に設定
    されている演算値と前記第2の演算手段で演算された演
    算値とを比較することにより、前記被加工物が前記被加
    工物把持手段から脱落することを検知する比較手段とを
    備えるようにしたことを特徴とする数値制御装置。
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