JPS6144626B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6144626B2
JPS6144626B2 JP54092219A JP9221979A JPS6144626B2 JP S6144626 B2 JPS6144626 B2 JP S6144626B2 JP 54092219 A JP54092219 A JP 54092219A JP 9221979 A JP9221979 A JP 9221979A JP S6144626 B2 JPS6144626 B2 JP S6144626B2
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JP
Japan
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contact detection
signal
tool
contact
detection device
Prior art date
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Expired
Application number
JP54092219A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5615954A (en
Inventor
Kunyuki Niwa
Kyoji Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Priority to JP9221979A priority Critical patent/JPS5615954A/ja
Publication of JPS5615954A publication Critical patent/JPS5615954A/ja
Publication of JPS6144626B2 publication Critical patent/JPS6144626B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2233Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
    • B23Q17/2241Detection of contact between tool and workpiece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作機械のスピンドルに装着された
工具が工作物に接触したことを検出する接触検出
装置を備え、この接触検出装置からの接触検出信
号によつて工具の送りを制御するようにした送り
制御装置に関する。
近年、主軸に装着した工具が工作物に接触した
ことを検出する接触検出装置を備えた工作機械が
開発され、このような工作機械においては、加工
工具が工作物に接触したことを検出して工具の送
り速度を早送り速度から切削送り速度に低減した
り、工具を工作物基準面に当接するまで移動さ
せ、この当接位置を基準にして工具の送りを制御
したりすることができる。
しかしながら、このような工作機械においては
上記の動作を行う場合、接触検出装置からの信号
によつて工具の送り速度を低減したり、工具の送
りを停止したりするため、接触検出装置が故障に
よつて作動しなくなると、工具が工作物に接触し
ても工具の送り速度が低減されなかつたり、送り
が停止されなかつたりして工作物に損傷を与える
だけでなく工具をも破損する危険があつた。
本発明はこのような従来の問題点に鑑み、接触
検出信号による工具の送り制御を行う前において
接触検出装置が正常に作動するか否かを確認し、
接触検出装置が正常に作動しない場合には異常信
号を送出して接触検出信号による工具の送り制御
が開始されないようにしたもので、以下その実施
例を図面に基づいて説明する。
第1図において、10はベツド11上に左右方
向(Z軸方向)へ移動可能に案内されサーボモー
タ12によつて移動されるサドル、13はこのサ
ドル10上に紙面と垂直なX軸方向へ移動可能に
案内され図略のサーボモータ14によつて移動さ
れるワークテーブルで、このワークテーブル13
上に工作物Wが載置されている。
一方、15は、ベツド11の後方に設けられた
コラム16上に上下方向(Y軸方向)へ移動可能
に案内され、サーボモータ17によつて移動され
る主軸頭で、この主軸頭15には、先端に工具T
を装着した主軸18が図略のベアリングを介して
軸架され、歯車機構19を介して主軸駆動用モー
タ20に連結されている。また、主軸頭15の後
部には内蔵されたスプリングの押圧力によつて先
端接触部21aが主軸18の後端面に当接するブ
ラシ体21が設けられ、主軸18を軸承するベア
リングの油膜抵抗をバイパスするようになつてい
る。
さらに、この主軸頭15の前面には、電流検出
用の抵抗RSを介して交流電源PSに接続された接
触検出用のコイル22が主軸18を取巻くように
トロイダル状に巻装されて配設され、主軸18の
囲りに環状の磁束が発生している。このため、工
具Tが工作物Wに接触すると図において破線で示
すように工作物W、ワークテーブル13、サドル
10、ベツド11、コラム16、主軸頭15、主
軸18、工具Tによつて形成される電流路24に
誘導電流が流れ、コイル22を流れる励磁電流が
増加する。
接触検出回路23は、抵抗RSの両端に生じる
電位差の増加によつてコイル22を流れる励磁電
流の増加を検出して工具Tと工作物Wの接触を検
出するもので、正常時においては、工具Tが工作
物Wに接触すると同時に接触検出信号TDSを出
力するが、接触検出回路23の故障、検出コイル
22の断線、ブラシ体21の摩耗等が生じると、
工具Tが工作物Wに接触しても接触検出信号
TDSが送出されなくなる。
第2図は、前記構成の工作機械の送りを制御す
る制御回路を示すもので、接触検出回路23から
出力される接触検出信号TDSは、サーボモータ
12,14,17を駆動する駆動回路31と、M
コードをデコードするデコーダ32とが接続され
た数値制御装置30に与えられ、接触検出信号
TDSの送出によつてサーボモータ12,14,
17の回転を停止して工具Tの移動を停止した
り、サーボモータ12,14,17の移動速度を
切換えて工具Tの送り速度を低減したりするのに
利用される。また、主軸モータ駆動回路33は、
主軸モータ20の回転、停止を制御する回路で、
デコーダ32から主軸18の回転を指令するMO
3の指令信号が出力されると主軸モータ20の回
転を開始し、デコーダ32から主軸18の停止を
指令するMO5が出力されると主軸モータ20の
回転を停止する。なお、この駆動回路33は、指
令信号が与えられた後の一定時間後に補助機能完
了信号MFINを数値制御装置30に送出するよう
になつており、この補助機能完了信号MFINが数
値制御装置30に与えられるまでの間デコーダ3
2から指令信号が出力される。
第2図において二点鎖線で囲まれた回路34
は、接触検出が正常に行われなくなつたことを検
出して数値制御動作を停止する異常検出回路で、
タイマTIM、フリツプフロツプFF1,FF2、ア
ンドゲートAG1,AG2、インバータINV1,
INV2、ワンシヨツト回路OSCから主に構成され
ている。
この異常検出回路34は、各加工箇所の加工に
おいて工具Tが工作物Wに接触する所定時間前に
は必ず主軸モータ20の回転が指令されることに
着目し、主軸モータ20の回転が指令されてから
前記所定時間よりも長い設定時間が経過する間に
接触検出回路23から接触検出信号TDSが送出
されないことによつて接触検出が正常に行われな
くなつたことを検出するようになつており、前記
所定時間よりも長い設定時間がタイマTIMのタ
イムアツプ時間として設定されている。
このタイマTIMはデコーダ32から主軸モー
タ20の回転を指令するMO3の指令信号が出力
されると、計数値を零リセツトした後、内蔵され
たクロツク発生器からのパルスの計数を開始し、
設定時間が経過するとタイムアツプ信号TUSを
出力する。このタイマTIMからのタイムアツプ
信号TUSはインバータINV1を介してアンドゲー
トAG1に供給されるとともにアンドゲートAG2
に直接供給されるようになつている。アンドゲー
トAG1の他方の入力には接触検出回路23から
出力される接触検出信号TDSが与えられ、この
アンドゲートAG1からの出力信号はフリツプフ
ロツプFF1のセツト端子Sに与えられるように
なつており、フリツプフロツプFF1のリセツト
端子にはデコーダ32からMO3の指令が出力さ
れると一定時間幅のパルスを出力するワンシヨツ
ト回路OSCからの信号が与えられるようになつ
ている。したがつて主軸18の回転が指令されて
からタイマTIMがタイムアツプするまでの間に
接触検出回路23から接触検出信号TDSが出力
されるとフリツプフロツプFF1はセツトされ、
この間に一度も接触検出信号TDSが送出されな
かつた場合にはリセツト状態のままとなる。
このフリツプフロツプFF1のリセツト出力端
子からの信号はアンドゲートAG2を介してフ
リツプフロツプFF2のセツト端子Sに与えられ
るようになつており、タイマTIMがタイムアツ
プした時にフリツプフロツプFF1がセツトされ
ていなければフリツプフロツプFF2がセツトさ
れる。このフリツプフロツプFF2のリセツト出
力端子から出力される信号は、主軸モータ駆動
回路33から数値制御装置30へ補助機能完了信
号MFINを送出する信号線36の途中に設けられ
たアンドゲートAG3に与えられるようになつて
おり、フリツプフロツプFF2がセツトされる
と、数値制御装置30へ補助機能完了信号MFIN
が送出されなくなる。これにより、数値制御装置
30は現在加工中である加工箇所の加工を完了
し、主軸18の停止を指令した時点で動作を停止
する。
したがつて、接触検出動作が正常に行われなく
なると接触検出動作が正常に行われなくなつた後
に加工を開始した加工箇所の加工が完了した時点
で数値制御動作が停止される。接触検出信号
TDSによつて工具Tの送りを制御して加工を行
うことが連続して行われることは稀で、通常の場
合、接触検出信号TDSによる加工送りで加工を
行う前には必ず、通常の加工が行われる。このた
め、上記のようにして接触検出装置の動作確認を
行えば、接触検出が正常にできない状態で接触検
出信号TDSによる加工送りが開始されることを
防止できる。
なお、フリツプフロツプFF2のリセツト出力
端子と電源+Vccとの間には、フリツプフロツ
プFF2のセツトによつて点灯されるランプPL1
が抵抗R1を介して接続されており、異常の発生
が作業者に報知される。
第3図は、異常検出回路34の変形例を示すも
ので、このものにおいてはタイマ36の替わり
に、MO3の指令信号の送出でセツトされ、MO
5の指令信号の送出でリセツトされるフリツプフ
ロツプFF3が設けられ、このフリツプフロツプ
FF3のセツト出力端子Qからの信号でアンドゲ
ートAG1を開くようになつており、また、アン
ドゲートAG2はMO5の指令信号の送出によつ
て開かれるようになつている。したがつて、この
回路では、主軸モータ20が回転している間に接
触検出信号TDSが一度も送出されない場合に異
常と判定されて数値制御動作が停止される。な
お、主軸モータ20が回転中であることを、主軸
モータ20に取付けられている速度帰還用の回転
検出器から速度信号が送出されていることによつ
て検出し、これによつてアンドゲートAG1,AG
2の開閉を制御するようにしてもよい。
第4図は、数値制御データで接触検出動作の確
認を指令することによつて動作確認を行えるよう
にした異常検出回路を示すもので、第5図に示す
ように、加工プログラムの前後に、動作確認の開
始を指令するMAと動作確認の終了を指令する
MBの補助機能コードをプログラムしておくこと
により、接触検出装置の作動確認を行うことがで
きる。すなわち、この実施例においても、上記第
2実施例と同様に、タイマTIMの替わりにフリ
ツプフロツプFF3が設けられており、このフリ
ツプフロツプFF3はデコーダ32から動作確認
の開始を指令するMAの信号が出力されるとセツ
トされ、デコーダ32から動作確認の完了を指令
するMBの信号が出力されるとリセツトされるよ
うになつている。したがつて、この回路において
は、動作確認が指令されている間に一度も接触検
出信号TDSが送出されなかつた場合に数値制御
動作が停止されることになり、接触検出信号
TDSによる工具送りによつて工作物Wの加工を
行う前の加工プログラムの前後にMAとMBのコ
ードをプログラムしておくことによつて、接触検
出動作が正常に行われなくなつたままで接触検出
信号TDSによる工具送りが開始されることを未
然に防止できる。なお、この回路を用いる場合に
は、指令信号MA,MBが送出されると一定時間
後に補助機能完了信号MFINを出力する信号発生
回路37を設け、これから出力される完了信号を
主軸モータ駆動回路33から出力される完了信号
とともにアンドゲートAG3に与える必要があ
る。
以上述べたように本発明の送り制御装置におい
ては、接触検出装置からの接触検出信号による工
具の送り制御を行う前であつて工具が一度は工作
物に接触する所定期間の間接検出装置から接触検
出信号が出力されるか否かを検出し、接触検出信
号が一度も送出されなかつた場合には接触検出が
正常に行われなくなつたと判別して異常信号を送
出するようにしたから、接触検出が正常に行えな
くなつた状態で、接触検出信号による工具の送り
制御が開始されることを未然に防ぐことができ、
工作物や工具の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は
工作機械の概略構成を示す図、第2図は第1図に
示す工作機械を制御する電気回路の第1実施例を
示す図、第3図は第2図における異常検出回路3
4の第2実施例を示す図、第4図はその第3実施
例を示す図、第5図は第4図に示す回路で動作確
認を行うための数値制御プログラムを示す図であ
る。 11…ベツド、13…ワークテーブル、15…
主軸頭、16…コラム、18…主軸、20…主軸
モータ、21…ブラシ体、22…接触検出コイ
ル、23…接触検出回路、30…数値制御装置、
31…サーボモータ駆動回路、32…デコーダ、
33…主軸モータ駆動回路、34…異常検出回
路、AG1〜AG3…アンドゲート、FF1〜FF3
…フリツプフロツプ、INV1,INV2…インバー
タ、PL1…ランプ、T…工具、TIM…タイマ、
W…工作物。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 工作機械の主軸に装着された工具がこれに対
    向して配設された工作物に接触したことを検出す
    る接触検出装置を備え、この接触検出装置からの
    接触検出信号によつて工具の相対移動の停止等を
    制御するようにした送り制御装置において、工具
    が工作物に一度は接触すべき所定期間の間前記接
    触検出装置から接触検出信号が送出されるか否か
    を検出する信号検出手段と、この信号検出手段に
    よつて前記接触検出装置から接触検出信号が送出
    されたことが検出されると特定の状態にセツトさ
    れる記憶要素と、前記所定期間の経過後において
    前記記憶要素が特定の状態にセツトされていない
    場合には異常信号を送出する異常判別手段とを設
    けたことを特徴とする接触検出装置を備えた送り
    制御装置。
JP9221979A 1979-07-19 1979-07-19 Feed controller having contact detector Granted JPS5615954A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9221979A JPS5615954A (en) 1979-07-19 1979-07-19 Feed controller having contact detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9221979A JPS5615954A (en) 1979-07-19 1979-07-19 Feed controller having contact detector

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Publication Number Publication Date
JPS5615954A JPS5615954A (en) 1981-02-16
JPS6144626B2 true JPS6144626B2 (ja) 1986-10-03

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ID=14048326

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9221979A Granted JPS5615954A (en) 1979-07-19 1979-07-19 Feed controller having contact detector

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JP (1) JPS5615954A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62231969A (ja) * 1986-04-01 1987-10-12 Fuji Xerox Co Ltd 光書込み装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62231969A (ja) * 1986-04-01 1987-10-12 Fuji Xerox Co Ltd 光書込み装置

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JPS5615954A (en) 1981-02-16

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