JP2002001633A - 異常負荷検知機能を備えた加工機 - Google Patents
異常負荷検知機能を備えた加工機Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/04—Arrangements preventing overload of tools, e.g. restricting load
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 衝突やそれ以外の異常を鋭敏に関知して、機
械が異常なまま運転されることを防ぐことのできる機能
を備えた加工機を提供する。 【解決手段】 可動体２を駆動する駆動源１の負荷を検
出する手段２２を設ける。この負荷検出手段２２により
検出された負荷が異常判定レベルＬｂを超える場合に異
常と判定する異常判定手段２３を設ける。異常判定手段
２３は、可動体２の前回の駆動時の負荷、または今回に
近い過去数回の駆動時の負荷の平均により、異常判定レ
ベルＬｂを設定する。
械が異常なまま運転されることを防ぐことのできる機能
を備えた加工機を提供する。 【解決手段】 可動体２を駆動する駆動源１の負荷を検
出する手段２２を設ける。この負荷検出手段２２により
検出された負荷が異常判定レベルＬｂを超える場合に異
常と判定する異常判定手段２３を設ける。異常判定手段
２３は、可動体２の前回の駆動時の負荷、または今回に
近い過去数回の駆動時の負荷の平均により、異常判定レ
ベルＬｂを設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、旋盤等の工作機
械や、そのローダ、物流機械、各種産業機械等に応用さ
れ、駆動源で駆動される可動体が衝突した場合やそれ以
外の異常を検知することのできる加工機に関する。
械や、そのローダ、物流機械、各種産業機械等に応用さ
れ、駆動源で駆動される可動体が衝突した場合やそれ以
外の異常を検知することのできる加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】旋盤等の工作機械において、ガントリー
ローダ等の搬入搬出装置を設け、無人で自動運転させる
ものが多く使用されている。しかし、自動化が進み、複
雑な搬送装置を付加すると、搬送装置と工作機械の送り
台等との干渉箇所が増え、衝突が起きる恐れが生じる。
そのため、従来、このような衝突が生じた場合の安全対
策として、過負荷時に緊急停止させるものが提案されて
いる。すなわち、可動体の移動中に、何らかの障害物に
衝突した場合、モータには異常なトルクが発生し、機械
に対する損傷も大きくなる。そこで、摩擦トルク等の外
乱トルクを監視し、この外乱トルクが所定の異常判定レ
ベル以上になると、機械を停止させるようにしている。
このような衝突時の損傷緩和をより一層効果的に行うも
のとして、異常判定レベルよりも低いレベルに準備レベ
ルを設定し、負荷が準備レベルを超えるとトルク制御を
行うようにしたものも提案されている（特開平８−９９
２４８号公報）。
ローダ等の搬入搬出装置を設け、無人で自動運転させる
ものが多く使用されている。しかし、自動化が進み、複
雑な搬送装置を付加すると、搬送装置と工作機械の送り
台等との干渉箇所が増え、衝突が起きる恐れが生じる。
そのため、従来、このような衝突が生じた場合の安全対
策として、過負荷時に緊急停止させるものが提案されて
いる。すなわち、可動体の移動中に、何らかの障害物に
衝突した場合、モータには異常なトルクが発生し、機械
に対する損傷も大きくなる。そこで、摩擦トルク等の外
乱トルクを監視し、この外乱トルクが所定の異常判定レ
ベル以上になると、機械を停止させるようにしている。
このような衝突時の損傷緩和をより一層効果的に行うも
のとして、異常判定レベルよりも低いレベルに準備レベ
ルを設定し、負荷が準備レベルを超えるとトルク制御を
行うようにしたものも提案されている（特開平８−９９
２４８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の各例は、いずれ
も異常判定レベルを、パラメータ設定による半固定状態
としている。機械の外乱は、始動時や外気の温度にも左
右されるものであり、そのため従来のものでは、それら
の要因の最もレベルが高い要素、または高い安全率をか
けた設定がなされている。例えば、機械を止めた後の最
初のサイクルや、電源を入れた最初のサイクルは、潤滑
油が温まっておらず、また潤滑油が機械の全体に行きわ
たらず、通常運転時に比べてモータトルクが大きい。こ
のような初期サイクルの大きなトルクに対して、余裕を
見た値に異常判定レベルが設定される。すなわち、誤検
知しないように高い設定値とされている。このため、衝
突やそれ以外の異常を鋭敏に検知することができず、機
械が異常なままで運転されることがある。例えば、工具
異常の生じた状態で切削が続けられることがある。ま
た、衝突時の損傷防止効果がいま一つ満足できないこと
がある。
も異常判定レベルを、パラメータ設定による半固定状態
としている。機械の外乱は、始動時や外気の温度にも左
右されるものであり、そのため従来のものでは、それら
の要因の最もレベルが高い要素、または高い安全率をか
けた設定がなされている。例えば、機械を止めた後の最
初のサイクルや、電源を入れた最初のサイクルは、潤滑
油が温まっておらず、また潤滑油が機械の全体に行きわ
たらず、通常運転時に比べてモータトルクが大きい。こ
のような初期サイクルの大きなトルクに対して、余裕を
見た値に異常判定レベルが設定される。すなわち、誤検
知しないように高い設定値とされている。このため、衝
突やそれ以外の異常を鋭敏に検知することができず、機
械が異常なままで運転されることがある。例えば、工具
異常の生じた状態で切削が続けられることがある。ま
た、衝突時の損傷防止効果がいま一つ満足できないこと
がある。
【０００４】この発明の目的は、衝突やそれ以外の異常
を鋭敏に関知して、機械が異常なまま運転されることを
防ぐことのできる異常負荷検知機能を備えた加工機を提
供することである。この発明の他の目的は、初期サイク
ル時の異常も、適正に対処可能とすることてある。この
発明のさらに他の目的は、衝突やそれ以外の異常を鋭敏
に関知して、機械が異常なまま運転されることを防ぐこ
とができ、また突飛な異常を判定できるものとすること
である。
を鋭敏に関知して、機械が異常なまま運転されることを
防ぐことのできる異常負荷検知機能を備えた加工機を提
供することである。この発明の他の目的は、初期サイク
ル時の異常も、適正に対処可能とすることてある。この
発明のさらに他の目的は、衝突やそれ以外の異常を鋭敏
に関知して、機械が異常なまま運転されることを防ぐこ
とができ、また突飛な異常を判定できるものとすること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図１と共に説明する。この発明の第１の発
明における異常負荷検知機能を備えた加工機は、加工機
の一部を構成する可動体（２）を駆動する駆動源（１）
と、この駆動源（１）の負荷を検出する負荷検出手段
（２２）と、この負荷検出手段（２２）により検出され
た負荷が、可動体（２）の前回の駆動時の負荷、または
過去数回の駆動時の負荷の平均により定められた所定の
異常判定レベル（Ｌａ）を超える場合に、異常と判定す
る異常判定手段（２３）とを具備したものである。この
構成の作用を説明する。可動体（２）が衝突した場合
や、何らかの異常で可動体（２）の移動抵抗の増大が生
じた場合、駆動源（１）は指令位置に可動体（２）を移
動させようとして負荷が増大する。異常判定手段（２
３）は、この負荷を監視し、異常判定レベル（Ｌｂ）を
超えた場合に異常と判定する。この異常判定レベル（Ｌ
ｂ）は、前回の可動体（２）の駆動時の負荷、または今
回に近い過去数回の駆動時の負荷の平均により定められ
た値とされる。例えば、十分に潤滑油が温まった通常運
転時では、その通常運転時の負荷を基準として異常判定
を行い、潤滑油温度が低くて潤滑性の悪い初期サイクル
では、その負荷に応じた高い異常判定レベルに設定され
る。つまり、前回等に対する相対値として、どれくらい
差があったら異常とするかを定めて異常判定が行える。
このように、異常判定レベル（Ｌｂ）を固定値とせず、
今回の移動に近い時の負荷から求めた相対的な値とする
ため、高い安全率を持ったレベルに設定する必要がな
い。このため、鋭敏にかつ適正な異常負荷検出感度を持
った加工機が構成できる。
態に対応する図１と共に説明する。この発明の第１の発
明における異常負荷検知機能を備えた加工機は、加工機
の一部を構成する可動体（２）を駆動する駆動源（１）
と、この駆動源（１）の負荷を検出する負荷検出手段
（２２）と、この負荷検出手段（２２）により検出され
た負荷が、可動体（２）の前回の駆動時の負荷、または
過去数回の駆動時の負荷の平均により定められた所定の
異常判定レベル（Ｌａ）を超える場合に、異常と判定す
る異常判定手段（２３）とを具備したものである。この
構成の作用を説明する。可動体（２）が衝突した場合
や、何らかの異常で可動体（２）の移動抵抗の増大が生
じた場合、駆動源（１）は指令位置に可動体（２）を移
動させようとして負荷が増大する。異常判定手段（２
３）は、この負荷を監視し、異常判定レベル（Ｌｂ）を
超えた場合に異常と判定する。この異常判定レベル（Ｌ
ｂ）は、前回の可動体（２）の駆動時の負荷、または今
回に近い過去数回の駆動時の負荷の平均により定められ
た値とされる。例えば、十分に潤滑油が温まった通常運
転時では、その通常運転時の負荷を基準として異常判定
を行い、潤滑油温度が低くて潤滑性の悪い初期サイクル
では、その負荷に応じた高い異常判定レベルに設定され
る。つまり、前回等に対する相対値として、どれくらい
差があったら異常とするかを定めて異常判定が行える。
このように、異常判定レベル（Ｌｂ）を固定値とせず、
今回の移動に近い時の負荷から求めた相対的な値とする
ため、高い安全率を持ったレベルに設定する必要がな
い。このため、鋭敏にかつ適正な異常負荷検出感度を持
った加工機が構成できる。
【０００６】なお、ここで言う「前回の可動体（２）の
駆動時」とは、加工機の１回の加工サイクル中に可動体
（２）の駆動が１回であるか、複数回であるかにかわら
ず、前回の加工サイクル時の可動体（２）の駆動時のこ
とであっても、加工サイクル中の個々の可動体（２）の
移動における前回の駆動時のことであっても良い。「今
回に近い過去数回の駆動時の負荷の平均」とある記載の
「過去数回」とは、過去数回の加工サイクルのことであ
っても、加工サイクル中の個々の可動体（２）の移動に
おける過去数回であっても良い。「今回に近い」とは、
必ずしも前回を含んでいなくても良い。「平均」は算術
平均に限らず、移動平均やその他の各種の統計学的に言
う平均を含む。
駆動時」とは、加工機の１回の加工サイクル中に可動体
（２）の駆動が１回であるか、複数回であるかにかわら
ず、前回の加工サイクル時の可動体（２）の駆動時のこ
とであっても、加工サイクル中の個々の可動体（２）の
移動における前回の駆動時のことであっても良い。「今
回に近い過去数回の駆動時の負荷の平均」とある記載の
「過去数回」とは、過去数回の加工サイクルのことであ
っても、加工サイクル中の個々の可動体（２）の移動に
おける過去数回であっても良い。「今回に近い」とは、
必ずしも前回を含んでいなくても良い。「平均」は算術
平均に限らず、移動平均やその他の各種の統計学的に言
う平均を含む。
【０００７】この発明において、前記異常判定手段（２
３）は、加工機の初期サイクル時には、固定の異常判定
レベル（Ｌｂ0 ）に対して検出負荷を比較して異常の判
定を行うものとすることが好ましい。上記の初期サイク
ルは、例えば機械を止めた後の最初のサイクルや、電源
を入れた最初のサイクルである。この初期サイクルは、
加工機が一連の動作を行う最初のサイクルである。
３）は、加工機の初期サイクル時には、固定の異常判定
レベル（Ｌｂ0 ）に対して検出負荷を比較して異常の判
定を行うものとすることが好ましい。上記の初期サイク
ルは、例えば機械を止めた後の最初のサイクルや、電源
を入れた最初のサイクルである。この初期サイクルは、
加工機が一連の動作を行う最初のサイクルである。
【０００８】この発明における第２の発明を実施形態に
対応する図５と共に説明する。第２の発明にかかる異常
負荷検知機能を備えた加工機は、加工機の一部を構成す
る可動体（２）を駆動する駆動源（１）と、この駆動源
（１）の負荷を検出する負荷検出手段（２２）と、異常
判定手段（２３Ａ）とを具備し、この判定手段（２３
Ａ）はレベル判定部（２５）と増加率判定部（２６）と
を有するものとする。前記レベル判定部（２５）は、前
記負荷検出手段（２２）により検出された負荷が、可動
体（２）の前回の駆動時の負荷、または過去数回の駆動
時の負荷の平均により定めされた所定の異常判定レベル
（Ｌａ）を超える場合に、異常と判定するものである。
前記増加率判定部（２６）は、前記負荷検出手段（２
２）で検出される負荷の増加率が所定値を超える場合に
異常と判定するものである。前記判定手段（２３Ａ）
は、前記レベル判定部（２５）および増加率判定部（２
６）の少なくとも一方が異常の判定を行った場合に異常
と判定するものである。この構成の場合、異常判定手段
（２３Ａ）におけるレベル判定部（２５）の判定によ
り、第１の発明と同様に、鋭敏にかつ適正な異常負荷検
出感度を持つことができる。また、増加率判定部（２
６）を設け、負荷検出手段（２２）で検出される負荷の
増加率が所定値を超える場合に異常と判定するようにし
たため、突飛な異常が判定できる。前記判定手段（２３
Ａ）は、レベル判定部（２５）および増加率判定部（２
６）の少なくとも一方が異常の判定を行った場合に異常
と判定するため、負荷の大きさと負荷増加率のいずれか
において異常があった場合に、その異常が検知でき、よ
り的確な異常検知が行える。
対応する図５と共に説明する。第２の発明にかかる異常
負荷検知機能を備えた加工機は、加工機の一部を構成す
る可動体（２）を駆動する駆動源（１）と、この駆動源
（１）の負荷を検出する負荷検出手段（２２）と、異常
判定手段（２３Ａ）とを具備し、この判定手段（２３
Ａ）はレベル判定部（２５）と増加率判定部（２６）と
を有するものとする。前記レベル判定部（２５）は、前
記負荷検出手段（２２）により検出された負荷が、可動
体（２）の前回の駆動時の負荷、または過去数回の駆動
時の負荷の平均により定めされた所定の異常判定レベル
（Ｌａ）を超える場合に、異常と判定するものである。
前記増加率判定部（２６）は、前記負荷検出手段（２
２）で検出される負荷の増加率が所定値を超える場合に
異常と判定するものである。前記判定手段（２３Ａ）
は、前記レベル判定部（２５）および増加率判定部（２
６）の少なくとも一方が異常の判定を行った場合に異常
と判定するものである。この構成の場合、異常判定手段
（２３Ａ）におけるレベル判定部（２５）の判定によ
り、第１の発明と同様に、鋭敏にかつ適正な異常負荷検
出感度を持つことができる。また、増加率判定部（２
６）を設け、負荷検出手段（２２）で検出される負荷の
増加率が所定値を超える場合に異常と判定するようにし
たため、突飛な異常が判定できる。前記判定手段（２３
Ａ）は、レベル判定部（２５）および増加率判定部（２
６）の少なくとも一方が異常の判定を行った場合に異常
と判定するため、負荷の大きさと負荷増加率のいずれか
において異常があった場合に、その異常が検知でき、よ
り的確な異常検知が行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１〜図
４に基づいて説明する。可動体２は、工作機械等の加工
機における送り台やローダの可動部分等からなり、駆動
源１によりボールねじ等の送りねじ３を介して進退駆動
される。駆動源１は、サーボモータ等のモータからな
り、ＮＣ装置５のサーボコントローラ９の出力により、
アンプ２１を介して駆動される。
４に基づいて説明する。可動体２は、工作機械等の加工
機における送り台やローダの可動部分等からなり、駆動
源１によりボールねじ等の送りねじ３を介して進退駆動
される。駆動源１は、サーボモータ等のモータからな
り、ＮＣ装置５のサーボコントローラ９の出力により、
アンプ２１を介して駆動される。
【００１０】全体制御装置４は、可動体２を備えた加工
機の全体を制御する手段であり、ＮＣ装置５とプログラ
マブルコントローラ６とを備える。ＮＣ装置５は、主制
御手段８と各軸のサーボコントローラとで構成される。
図示のサーボコントローラ９は、前記サーボモータから
なる駆動源１を制御する手段である。主制御手段８は、
加工プログラム７を解読して各軸の軸送り指令をサーボ
コントローラ９等の各サーボコントローラ出力すると共
に、シーケンス制御指令をプログラマブルコントローラ
６に出力する手段である。プログラマブルコントローラ
６は、主に機械全体のシーケンス制御を行う装置であ
る。
機の全体を制御する手段であり、ＮＣ装置５とプログラ
マブルコントローラ６とを備える。ＮＣ装置５は、主制
御手段８と各軸のサーボコントローラとで構成される。
図示のサーボコントローラ９は、前記サーボモータから
なる駆動源１を制御する手段である。主制御手段８は、
加工プログラム７を解読して各軸の軸送り指令をサーボ
コントローラ９等の各サーボコントローラ出力すると共
に、シーケンス制御指令をプログラマブルコントローラ
６に出力する手段である。プログラマブルコントローラ
６は、主に機械全体のシーケンス制御を行う装置であ
る。
【００１１】サーボコントローラ９は、いわゆるソフト
ウェアサーボであり、制御プログラムとその実行手段と
なるコンピュータ装置とで構成される。サーボコントロ
ーラ９は、位置、速度、およびトルクを閉ループで各々
制御する位置制御手段１０、速度制御手段１１、および
トルク制御手段１２を備える。前記ループは内側からト
ルク、速度、位置の順の３重ループとなる。トルク制御
手段１２は、詳しくは、制限レベル設定部１３を有し、
駆動源１の負荷検出手段２２の検出値を監視しながら、
制限レベル設定部１３に設定されたレベル内に出力トル
クを制限する手段である。負荷検出器２２は、アンプ２
１から駆動源１に接続した電力供給回路の電流値を検出
する電流計等からなり、アナログ値の負荷検出値は、サ
ーボコントローラ９への取り込み部でＡ／Ｄ変換器（図
示せず）によりディジタル値に変換される。トルク制御
手段１２の出力は駆動源１の駆動用のアンプ２１に出力
される。プログラマブルコントローラ６には、衝突時ト
ルク制御装置を構成する手段として、異常負荷時停止手
段１６、衝突準備手段１８、異常負荷判定手段２３と、
判定レベル変更手段２４、加減速トルク補正手段１７、
引き戻し指令手段１４、およびモード選択手段１５が設
けられている。
ウェアサーボであり、制御プログラムとその実行手段と
なるコンピュータ装置とで構成される。サーボコントロ
ーラ９は、位置、速度、およびトルクを閉ループで各々
制御する位置制御手段１０、速度制御手段１１、および
トルク制御手段１２を備える。前記ループは内側からト
ルク、速度、位置の順の３重ループとなる。トルク制御
手段１２は、詳しくは、制限レベル設定部１３を有し、
駆動源１の負荷検出手段２２の検出値を監視しながら、
制限レベル設定部１３に設定されたレベル内に出力トル
クを制限する手段である。負荷検出器２２は、アンプ２
１から駆動源１に接続した電力供給回路の電流値を検出
する電流計等からなり、アナログ値の負荷検出値は、サ
ーボコントローラ９への取り込み部でＡ／Ｄ変換器（図
示せず）によりディジタル値に変換される。トルク制御
手段１２の出力は駆動源１の駆動用のアンプ２１に出力
される。プログラマブルコントローラ６には、衝突時ト
ルク制御装置を構成する手段として、異常負荷時停止手
段１６、衝突準備手段１８、異常負荷判定手段２３と、
判定レベル変更手段２４、加減速トルク補正手段１７、
引き戻し指令手段１４、およびモード選択手段１５が設
けられている。
【００１２】異常負荷時停止手段１６は、異常判定手段
２３の異常判定結果により、主制御手段８に停止指令ｈ
を出力すると共に、引き戻し指令手段１４を動作させる
ものである。異常負荷時停止手段１６に、前記異常負荷
判定手段２３および判定レベル変更手段２４が設けられ
ているが、これら異常負荷判定手段２３および判定レベ
ル変更手段２４は、異常負荷時停止手段１６と独立して
設けても良い。
２３の異常判定結果により、主制御手段８に停止指令ｈ
を出力すると共に、引き戻し指令手段１４を動作させる
ものである。異常負荷時停止手段１６に、前記異常負荷
判定手段２３および判定レベル変更手段２４が設けられ
ているが、これら異常負荷判定手段２３および判定レベ
ル変更手段２４は、異常負荷時停止手段１６と独立して
設けても良い。
【００１３】異常判定手段２３は、加減速トルク補正手
段１７を介して負荷検出手段２２の負荷検出値を監視
し、判定レベル変更手段２４で設定された異常判定レベ
ルＬｂに負荷検出値が達すると異常であると判定する。
異常判定手段２３は、加工機の初期サイクル時には、検
出負荷を、固定の異常判定レベルＬｂ0 に対して比較し
て異常の判定を行う。
段１７を介して負荷検出手段２２の負荷検出値を監視
し、判定レベル変更手段２４で設定された異常判定レベ
ルＬｂに負荷検出値が達すると異常であると判定する。
異常判定手段２３は、加工機の初期サイクル時には、検
出負荷を、固定の異常判定レベルＬｂ0 に対して比較し
て異常の判定を行う。
【００１４】判定レベル変更手段２４は、前回の可動体
２の駆動時の負荷、または今回に近い過去数回の駆動時
の負荷の平均により、異常判定レベルＬｂを設定する。
例えは、判定レベル変更手段２４は、前回の駆動時の負
荷、または前記過去複数回の駆動時の負荷の平均を基準
とし、これに余裕分の設定負荷量を加算した値を異常判
定レベルＬｂとして設定する。なお、ここで言う「前回
の可動体２の駆動時」とは、加工機の１回の加工サイク
ル中に可動体２の駆動が１回であるか、複数回であるか
にかわらず、前回の加工サイクル時の可動体２の駆動時
のことであっても、加工サイクル中の個々の可動体２の
移動における前回の駆動時のことであっても良い。「今
回に近い過去数回の駆動時の負荷の平均」とある記載の
「過去数回」とは、過去数回の加工サイクルのことであ
っても、加工サイクル中の個々の可動体２の移動におけ
る過去数回であっても良い。「今回に近い」とは、必ず
して前回を含んでいなくても良い。「平均」は算術平均
に限らず、移動平均やその他の各種の統計学的に言う平
均を含む。
２の駆動時の負荷、または今回に近い過去数回の駆動時
の負荷の平均により、異常判定レベルＬｂを設定する。
例えは、判定レベル変更手段２４は、前回の駆動時の負
荷、または前記過去複数回の駆動時の負荷の平均を基準
とし、これに余裕分の設定負荷量を加算した値を異常判
定レベルＬｂとして設定する。なお、ここで言う「前回
の可動体２の駆動時」とは、加工機の１回の加工サイク
ル中に可動体２の駆動が１回であるか、複数回であるか
にかわらず、前回の加工サイクル時の可動体２の駆動時
のことであっても、加工サイクル中の個々の可動体２の
移動における前回の駆動時のことであっても良い。「今
回に近い過去数回の駆動時の負荷の平均」とある記載の
「過去数回」とは、過去数回の加工サイクルのことであ
っても、加工サイクル中の個々の可動体２の移動におけ
る過去数回であっても良い。「今回に近い」とは、必ず
して前回を含んでいなくても良い。「平均」は算術平均
に限らず、移動平均やその他の各種の統計学的に言う平
均を含む。
【００１５】衝突準備手段１８は、トルク制限付与判定
手段１９およびトルク制限指令手段２０を有する。トル
ク制限付与判定手段１９は、加減速トルク補正手段１７
を介して負荷検出手段２２の負荷検出値を監視し、設定
された準備レベルＬａに負荷検出値が達すると、トルク
制限指令手段２０にレベル到達の判定信号ｄを出力する
手段である。準備レベルＬａは、異常判定レベルＬｂよ
りも小さな値に設定する。準備レベルＬａは、固定の値
であっても良く、また判定レベル変更手段２４により、
可動体２の前回の駆動時の負荷、または今回に近い過去
数回の駆動時の負荷の平均により設定しても良い。
手段１９およびトルク制限指令手段２０を有する。トル
ク制限付与判定手段１９は、加減速トルク補正手段１７
を介して負荷検出手段２２の負荷検出値を監視し、設定
された準備レベルＬａに負荷検出値が達すると、トルク
制限指令手段２０にレベル到達の判定信号ｄを出力する
手段である。準備レベルＬａは、異常判定レベルＬｂよ
りも小さな値に設定する。準備レベルＬａは、固定の値
であっても良く、また判定レベル変更手段２４により、
可動体２の前回の駆動時の負荷、または今回に近い過去
数回の駆動時の負荷の平均により設定しても良い。
【００１６】トルク制限指令手段２０は、前記の判定信
号ｄに応答して、設定されたトルク制限レベルＬｃの値
をサーボコントローラ９のトルク制御手段１２における
制限レベル設定部１３に設定すると共に、トルク制御手
段１２のトルク制限機能を機能状態とする手段である。
トルク制限レベルＬｃは、例えば最大トルクの５０パー
セントに設定される。なお、異常負荷時停止手段１６に
おける異常判定レベルＬｂ、トルク制限付与判定手段１
９における準備レベルＬａ、およびトルク制限指令手段
２０のトルク制限レベルＬｃは、操作盤（図示せず）の
操作や外部からの入力によって任意の値に設定および変
更可能としてある。また、衝突準備手段１８は、負荷検
出値が準備レベルＬａに達した後、設定時間までに異常
判定レベルＬｂまで増大しなかった場合は、トルク制御
手段１２によるトルク制限を解除する機能も備える。
号ｄに応答して、設定されたトルク制限レベルＬｃの値
をサーボコントローラ９のトルク制御手段１２における
制限レベル設定部１３に設定すると共に、トルク制御手
段１２のトルク制限機能を機能状態とする手段である。
トルク制限レベルＬｃは、例えば最大トルクの５０パー
セントに設定される。なお、異常負荷時停止手段１６に
おける異常判定レベルＬｂ、トルク制限付与判定手段１
９における準備レベルＬａ、およびトルク制限指令手段
２０のトルク制限レベルＬｃは、操作盤（図示せず）の
操作や外部からの入力によって任意の値に設定および変
更可能としてある。また、衝突準備手段１８は、負荷検
出値が準備レベルＬａに達した後、設定時間までに異常
判定レベルＬｂまで増大しなかった場合は、トルク制御
手段１２によるトルク制限を解除する機能も備える。
【００１７】加減速トルク補正手段１７は、加速に必要
なトルクおよび減速に必要なトルクを、加減速の開始時
からの経過時間に応じた変化曲線で予め設定しておき、
その設定された加減速トルクを、負荷監視手段２２の負
荷検出値から差し引いた値として出力する手段である。
加減速トルク補正手段１７への負荷検出手段２２の入力
は、サーボコントローラ９および主制御手段８を介して
伝達するようにしており、したがって負荷検出値はディ
ジタル値として入力される。引き戻し指令手段１４は、
異常負荷時停止手段１６の停止指令ｈによるサーボコン
トローラ９の停止処理直後に、駆動源１が所定時間また
は所定回転数だけ逆転するように主制御手段８に指令を
与える手段である。モード選択手段１５は、衝突準備手
段１８を機能させるモードと機能させないモードとに切
り換える手段であり、引き戻し指令手段１４が働くとき
は、機能停止モードに自動的に切換られる。モード選択
手段１５のモード切換は、操作盤や外部入力によっても
可能としてある。
なトルクおよび減速に必要なトルクを、加減速の開始時
からの経過時間に応じた変化曲線で予め設定しておき、
その設定された加減速トルクを、負荷監視手段２２の負
荷検出値から差し引いた値として出力する手段である。
加減速トルク補正手段１７への負荷検出手段２２の入力
は、サーボコントローラ９および主制御手段８を介して
伝達するようにしており、したがって負荷検出値はディ
ジタル値として入力される。引き戻し指令手段１４は、
異常負荷時停止手段１６の停止指令ｈによるサーボコン
トローラ９の停止処理直後に、駆動源１が所定時間また
は所定回転数だけ逆転するように主制御手段８に指令を
与える手段である。モード選択手段１５は、衝突準備手
段１８を機能させるモードと機能させないモードとに切
り換える手段であり、引き戻し指令手段１４が働くとき
は、機能停止モードに自動的に切換られる。モード選択
手段１５のモード切換は、操作盤や外部入力によっても
可能としてある。
【００１８】上記構成の動作を説明する。駆動源１で可
動体２を一定速度で所定距離だけ移動させようとした場
合、駆動源１には、図３に曲線ａで示すような実トルク
が負荷としてが作用する。この実トルクは、同図に台形
状に示す外乱トルクｂと、曲線ａの部分ａ１，ａ３で各
々示す加速トルクおよび減速トルクが加わった値となっ
ている。外乱トルクｂは、可動体２２の移動に伴う各部
の摩擦トルク等からなり、速度の増減に伴って増減する
値となっている。
動体２を一定速度で所定距離だけ移動させようとした場
合、駆動源１には、図３に曲線ａで示すような実トルク
が負荷としてが作用する。この実トルクは、同図に台形
状に示す外乱トルクｂと、曲線ａの部分ａ１，ａ３で各
々示す加速トルクおよび減速トルクが加わった値となっ
ている。外乱トルクｂは、可動体２２の移動に伴う各部
の摩擦トルク等からなり、速度の増減に伴って増減する
値となっている。
【００１９】異常負荷時停止手段１６および衝突準備手
段１８による監視は、前記の外乱トルクｂにつき行われ
るように、加減速トルク補正手段１７で実トルクから加
減速トルクを差し引く。上記のように生じる外乱トルク
ｂにつき、判定レベル変更手段２４により、異常判定レ
ベルＬｂおよび準備レベルＬａが設定される。準備レベ
ルＬａについては、固定の値としても良い。準備レベル
Ｌａは異常判定レベルＬｂよりも小さな値とする。異常
判定レベルＬｂは、図３に示すように外乱トルクｂの変
化に応じた台形状の変化曲線で設定しておいても良く、
その場合は、異常判定レベルＬｂは加減速時において準
備レベルＬａよりも小さくなる。異常判定レベルＬｂの
具体的な設定については、後に説明する。
段１８による監視は、前記の外乱トルクｂにつき行われ
るように、加減速トルク補正手段１７で実トルクから加
減速トルクを差し引く。上記のように生じる外乱トルク
ｂにつき、判定レベル変更手段２４により、異常判定レ
ベルＬｂおよび準備レベルＬａが設定される。準備レベ
ルＬａについては、固定の値としても良い。準備レベル
Ｌａは異常判定レベルＬｂよりも小さな値とする。異常
判定レベルＬｂは、図３に示すように外乱トルクｂの変
化に応じた台形状の変化曲線で設定しておいても良く、
その場合は、異常判定レベルＬｂは加減速時において準
備レベルＬａよりも小さくなる。異常判定レベルＬｂの
具体的な設定については、後に説明する。
【００２０】可動体２の正常な動作では、負荷検出値で
ある外乱トルクｂは準備レベルＬａに達することがな
く、トルク制限手段１２は機能しないままで運転が行わ
れる。可動体２が衝突した場合は、図２に示すように、
駆動源１はサーボコントローラ９の指令位置に可動体２
を移動させようとして負荷が増大する。この負荷増大過
程で、外乱トルクｂが準備レベルＬａに達すると、衝突
準備手段１８によりレベル超えの判定信号ｄが出力さ
れ、サーボコントローラ９のトルク制御手段１２が機能
状態とされる。また、外乱トルクｂが異常判定レベルＬ
ｂに達すると、異常負荷時停止手段１６の指令で駆動源
１が停止させられる。このとき、衝突時（時点ｔ１）か
らサーボ停止処理が開始される時刻（ｔ５）までにはタ
イムラグＴ２があり、この間、可動体２は駆動源１の出
力で衝突対象物に押し付けられた状態が続く。
ある外乱トルクｂは準備レベルＬａに達することがな
く、トルク制限手段１２は機能しないままで運転が行わ
れる。可動体２が衝突した場合は、図２に示すように、
駆動源１はサーボコントローラ９の指令位置に可動体２
を移動させようとして負荷が増大する。この負荷増大過
程で、外乱トルクｂが準備レベルＬａに達すると、衝突
準備手段１８によりレベル超えの判定信号ｄが出力さ
れ、サーボコントローラ９のトルク制御手段１２が機能
状態とされる。また、外乱トルクｂが異常判定レベルＬ
ｂに達すると、異常負荷時停止手段１６の指令で駆動源
１が停止させられる。このとき、衝突時（時点ｔ１）か
らサーボ停止処理が開始される時刻（ｔ５）までにはタ
イムラグＴ２があり、この間、可動体２は駆動源１の出
力で衝突対象物に押し付けられた状態が続く。
【００２１】しかし、異常判定レベルＬｂに達する時点
ｔ３の前に、準備レベルＬａに達した時点（ｔ２）で既
にトルク制限処理が起動しており、そのためモータ出力
が増大しても、最大トルクまでは増大せず、トルク制限
レベルＬｃ内に抑えられる。そのため機械の損傷が軽減
される。すなわち、トルク制限を行わない場合は、同図
に太線の破線で示すように、モータ出力は最大トルクレ
ベルＬｃまで達してその状態が暫く続くが、前記のよう
にトルク制限されることで、衝突対象物に与える衝突エ
ネルギは、同図に斜線で示す範囲分だけ少なくなる。こ
のため、機械の損傷が緩和される。停止処理の開始（ｔ
５）後は、引き戻し手段１４によりモータ逆転指令が与
えられ、駆動源１は急速に停止してさらに逆回転した後
に停止する。そのため、衝突による機械の変形が小さく
て済む。この逆回転時は、モード選択手段１５のモード
選択指令によって衝突準備手段１８が機能停止状態とな
り、トルク制限手段１２によるトルク制限が行われず
に、最大トルクで引き戻しが行われる。そのため、引き
戻しによる変形防止効果が十分に発揮されて、機械の損
傷がより軽減される。
ｔ３の前に、準備レベルＬａに達した時点（ｔ２）で既
にトルク制限処理が起動しており、そのためモータ出力
が増大しても、最大トルクまでは増大せず、トルク制限
レベルＬｃ内に抑えられる。そのため機械の損傷が軽減
される。すなわち、トルク制限を行わない場合は、同図
に太線の破線で示すように、モータ出力は最大トルクレ
ベルＬｃまで達してその状態が暫く続くが、前記のよう
にトルク制限されることで、衝突対象物に与える衝突エ
ネルギは、同図に斜線で示す範囲分だけ少なくなる。こ
のため、機械の損傷が緩和される。停止処理の開始（ｔ
５）後は、引き戻し手段１４によりモータ逆転指令が与
えられ、駆動源１は急速に停止してさらに逆回転した後
に停止する。そのため、衝突による機械の変形が小さく
て済む。この逆回転時は、モード選択手段１５のモード
選択指令によって衝突準備手段１８が機能停止状態とな
り、トルク制限手段１２によるトルク制限が行われず
に、最大トルクで引き戻しが行われる。そのため、引き
戻しによる変形防止効果が十分に発揮されて、機械の損
傷がより軽減される。
【００２２】異常判定レベルＬｂの設定と、外乱トルク
の運転経過による変化との関係等を説明する。図１
（Ｂ）は、加工機の運転を続ける間の外乱トルクの変動
を示す。外乱トルクｂは、可動体２の１回の移動では、
図３のような台形状の変化曲線を描くが、この台形状の
変化曲線における定速移動時（台形の上底）の値は、加
工機の運転開始時から時間が経過するに従って、図１
（Ｂ）のように変化する。すなわち、運転開始時は、潤
滑油が温まっておらず、また潤滑油が機械全体に行き渡
っていない場合もあり、外乱トルクｂは大きな値とな
る。運転が続けられるに従い、潤滑油が温まって、外乱
トルクｂが次第に低下し、機械が通常運転温度程度まで
温度上昇すると、例えば１〜２時間程度運転が続けられ
ると、外乱トルクｂは一定の値になる。また、外乱トル
クｂは、周囲温度によっても代わる。すなわち、１回ず
つの動作で考えると、外乱トルクｂは、可動体２の初回
の動作の場合、図４（Ａ）に示すような高さの高い台形
曲線となるが、ｎ回目（ｎは任意の自然数）になると、
高さの低い台形曲線となる。
の運転経過による変化との関係等を説明する。図１
（Ｂ）は、加工機の運転を続ける間の外乱トルクの変動
を示す。外乱トルクｂは、可動体２の１回の移動では、
図３のような台形状の変化曲線を描くが、この台形状の
変化曲線における定速移動時（台形の上底）の値は、加
工機の運転開始時から時間が経過するに従って、図１
（Ｂ）のように変化する。すなわち、運転開始時は、潤
滑油が温まっておらず、また潤滑油が機械全体に行き渡
っていない場合もあり、外乱トルクｂは大きな値とな
る。運転が続けられるに従い、潤滑油が温まって、外乱
トルクｂが次第に低下し、機械が通常運転温度程度まで
温度上昇すると、例えば１〜２時間程度運転が続けられ
ると、外乱トルクｂは一定の値になる。また、外乱トル
クｂは、周囲温度によっても代わる。すなわち、１回ず
つの動作で考えると、外乱トルクｂは、可動体２の初回
の動作の場合、図４（Ａ）に示すような高さの高い台形
曲線となるが、ｎ回目（ｎは任意の自然数）になると、
高さの低い台形曲線となる。
【００２３】判定レベル変更手段２４は、このように変
化する外乱トルクｂについて、今回に近い過去数回の駆
動時の平均により、異常判定レベルＬｂを定める。図１
（Ｂ）の例は、前回を含む過去４回分の負荷（外乱トル
クｂ）の平均をとり、異常判定レベルＬｂを定める。つ
まり、ｎ回目の駆動のときは、ｎ−１回目、ｎ−２回
目、ｎ−３回目、およびｎ−３回目の外乱トルクｂの平
均を取り、これに所定の値を加えてｎ回目の駆動時の異
常判定レベルＬｂとする。曲線ｂｎは、ｎ回目の駆動時
に機械異常が発生した場合の外乱トルクの変化例を示
す。
化する外乱トルクｂについて、今回に近い過去数回の駆
動時の平均により、異常判定レベルＬｂを定める。図１
（Ｂ）の例は、前回を含む過去４回分の負荷（外乱トル
クｂ）の平均をとり、異常判定レベルＬｂを定める。つ
まり、ｎ回目の駆動のときは、ｎ−１回目、ｎ−２回
目、ｎ−３回目、およびｎ−３回目の外乱トルクｂの平
均を取り、これに所定の値を加えてｎ回目の駆動時の異
常判定レベルＬｂとする。曲線ｂｎは、ｎ回目の駆動時
に機械異常が発生した場合の外乱トルクの変化例を示
す。
【００２４】このように、異常判定レベルＬｂを固定値
とせず、今回の移動に近い時の負荷から求めた相対的な
値とするため、高い安全率を持ったレベルに設定する必
要がない。前回等に対する相対値として、どれくらい差
があったら異常とするかを定めて異常判定が行える。こ
のため、鋭敏にかつ適正な異常負荷検出感度を持った加
工機が構成できる。ただし、加工機の初期サイクル時に
は、異常判定手段２３は、検出負荷を、固定の異常判定
レベルＬｂ0 に対して比較して異常の判定を行う。これ
により初期サイクル時にも適正な異常判定が行える。曲
線ｂｎは、初回の駆動時に機械異常が発生した場合の外
乱トルクの変化例を示す。
とせず、今回の移動に近い時の負荷から求めた相対的な
値とするため、高い安全率を持ったレベルに設定する必
要がない。前回等に対する相対値として、どれくらい差
があったら異常とするかを定めて異常判定が行える。こ
のため、鋭敏にかつ適正な異常負荷検出感度を持った加
工機が構成できる。ただし、加工機の初期サイクル時に
は、異常判定手段２３は、検出負荷を、固定の異常判定
レベルＬｂ0 に対して比較して異常の判定を行う。これ
により初期サイクル時にも適正な異常判定が行える。曲
線ｂｎは、初回の駆動時に機械異常が発生した場合の外
乱トルクの変化例を示す。
【００２５】図５はこの発明の他の実施形態を示す。こ
の実施形態は、図１の実施形態におて、その異常判定手
段２３を次のように構成したものである。すなわち、こ
の実施形態における異常判定手段２３は、レベル判定部
２５と増加率判定部２６とを有するものとする。レベル
判定部２５は、負荷検出手段２２により検出された負荷
が、前回の可動体２の駆動時の負荷、または過去数回の
駆動時の負荷の平均により定めされた所定の異常判定レ
ベルＬｂを超える場合に、異常と判定するものである。
増加率判定部２６は、負荷検出手段２２で検出される負
荷を常に監視し、負荷の増加率が所定値を超える場合に
異常と判定するものである。判定手段２３Ａは、レベル
判定部２５および増加率判定部２６の少なくとも一方が
異常の判定を行った場合、つまりオア条件が充足される
と異常と判定するものとされている。
の実施形態は、図１の実施形態におて、その異常判定手
段２３を次のように構成したものである。すなわち、こ
の実施形態における異常判定手段２３は、レベル判定部
２５と増加率判定部２６とを有するものとする。レベル
判定部２５は、負荷検出手段２２により検出された負荷
が、前回の可動体２の駆動時の負荷、または過去数回の
駆動時の負荷の平均により定めされた所定の異常判定レ
ベルＬｂを超える場合に、異常と判定するものである。
増加率判定部２６は、負荷検出手段２２で検出される負
荷を常に監視し、負荷の増加率が所定値を超える場合に
異常と判定するものである。判定手段２３Ａは、レベル
判定部２５および増加率判定部２６の少なくとも一方が
異常の判定を行った場合、つまりオア条件が充足される
と異常と判定するものとされている。
【００２６】この構成の場合、異常判定手段２３Ａのレ
ベル判定部２５の判定により、前記実施形態と同様に、
鋭敏にかつ適正な異常負荷検出感度を持つことができ
る。また、増加率判定部２６を設け、負荷検出手段２２
で検出される負荷の増加率が所定値を超える場合に異常
と判定するようにしたため、突飛な異常が判定できる。
判定手段２３Ａは、レベル判定部２５および増加率判定
部２６の少なくとも一方が異常の判定を行った場合に異
常と判定するため、負荷の大きさと負荷増加率のいずれ
かにおいて異常があった場合に、その異常が検知でき、
より的確な異常検知が行える。
ベル判定部２５の判定により、前記実施形態と同様に、
鋭敏にかつ適正な異常負荷検出感度を持つことができ
る。また、増加率判定部２６を設け、負荷検出手段２２
で検出される負荷の増加率が所定値を超える場合に異常
と判定するようにしたため、突飛な異常が判定できる。
判定手段２３Ａは、レベル判定部２５および増加率判定
部２６の少なくとも一方が異常の判定を行った場合に異
常と判定するため、負荷の大きさと負荷増加率のいずれ
かにおいて異常があった場合に、その異常が検知でき、
より的確な異常検知が行える。
【００２７】なお、これら図１および図５の実施形態に
おいて、衝突準備手段１８のトルク制限付与判定手段１
９は、上記のように準備レベルＬａに対して判定するも
のに変えて、負荷増加率が所定の値に達した時に、トル
ク制限を行わせるものとしても良い。
おいて、衝突準備手段１８のトルク制限付与判定手段１
９は、上記のように準備レベルＬａに対して判定するも
のに変えて、負荷増加率が所定の値に達した時に、トル
ク制限を行わせるものとしても良い。
【００２８】図６ないし図８は、この異常負荷検知機能
を備えた加工機であるローダ付き工作機械およびその制
御装置を示す。図７に示すように、工作機械３０は２軸
のタレット式の旋盤からなり、ローダ４０はガントリロ
ーダからなる。工作機械３０は、ベッド３２上の主軸３
４を有する２個の主軸台３３，３３を並設し、その両側
にレール３７を介してスライドベース３６，３６を横
（Ｘ軸方向）移動自在に設置したものである。各スライ
ドベース３６は、タレット３５を割出回転可能に設置し
たタレットキャリッジ３８（図８）を前後（Ｚ軸方向）
に進退自在に搭載したものであり、これらスライドベー
ス３６の駆動およびタレットキャリッジ３８の駆動は、
各々Ｘ軸サーボモータ１ａｘ（図８）およびＸ軸サーボ
モータ１ａｚにより送りねじを介して行われる。タレッ
ト３５は周面に各種の工具３９を取付けたものである。
を備えた加工機であるローダ付き工作機械およびその制
御装置を示す。図７に示すように、工作機械３０は２軸
のタレット式の旋盤からなり、ローダ４０はガントリロ
ーダからなる。工作機械３０は、ベッド３２上の主軸３
４を有する２個の主軸台３３，３３を並設し、その両側
にレール３７を介してスライドベース３６，３６を横
（Ｘ軸方向）移動自在に設置したものである。各スライ
ドベース３６は、タレット３５を割出回転可能に設置し
たタレットキャリッジ３８（図８）を前後（Ｚ軸方向）
に進退自在に搭載したものであり、これらスライドベー
ス３６の駆動およびタレットキャリッジ３８の駆動は、
各々Ｘ軸サーボモータ１ａｘ（図８）およびＸ軸サーボ
モータ１ａｚにより送りねじを介して行われる。タレッ
ト３５は周面に各種の工具３９を取付けたものである。
【００２９】ローダ４０は、ワーク台４６と主軸チャッ
ク３４との間でワークＷの受渡しを行うものであり、レ
ール４８上を走行する走行台４９に前後移動台４７を介
して昇降ロッド４１が設けてある。昇降ロッド４１の下
端にローダヘッド４２が設けられ、その前面と下面にロ
ーダチャック４３が設けられている。両チャック４３，
４３は、互いに位置を入替え自在としてある。ローダ４
０の横方向（Ｘ軸方向）の走行、前後（Ｚ軸方向）移
動、および昇降（Ｙ軸方向）は、ローダ４０に搭載され
たＸ軸サーボモータ１ｇｘ（図６）、Ｚ軸サーボモータ
１ｇｚ、およびＹ軸サーボモータ１ｇｙで行われる。
ク３４との間でワークＷの受渡しを行うものであり、レ
ール４８上を走行する走行台４９に前後移動台４７を介
して昇降ロッド４１が設けてある。昇降ロッド４１の下
端にローダヘッド４２が設けられ、その前面と下面にロ
ーダチャック４３が設けられている。両チャック４３，
４３は、互いに位置を入替え自在としてある。ローダ４
０の横方向（Ｘ軸方向）の走行、前後（Ｚ軸方向）移
動、および昇降（Ｙ軸方向）は、ローダ４０に搭載され
たＸ軸サーボモータ１ｇｘ（図６）、Ｚ軸サーボモータ
１ｇｚ、およびＹ軸サーボモータ１ｇｙで行われる。
【００３０】このローダ４０の各軸のサーボモータ１ｇ
ｘ，１ｇｙ，１ｇｚ、および工作機械３０の左右のタレ
ット部３５Ｌ，３５Ｒのサーボモータ１ａｘ，１ａｚ
は、図６の全体制御装置５０で制御される。この全体制
御装置５０は、図１で説明したＮＣ装置およびプログラ
マブルコントローラからなる制御装置であり、前記各軸
モータのサーボコントローラ（図示せず）を有してい
る。この全体制御装置５０に、各サーボモータ１ｇｘ，
１ｇｙ，１ｇｚ，１ａｘ，１ａｚ毎に、前記実施例の衝
突時トルク制御装置１００が設けられている。この場
合、工作機械３０のスライドベース３６，タレットキャ
リッジ３８、ならびにローダ４０の走行台４９，前後移
動台４７，および昇降ロッド４１が、図１の実施形態に
おける可動台２となる。
ｘ，１ｇｙ，１ｇｚ、および工作機械３０の左右のタレ
ット部３５Ｌ，３５Ｒのサーボモータ１ａｘ，１ａｚ
は、図６の全体制御装置５０で制御される。この全体制
御装置５０は、図１で説明したＮＣ装置およびプログラ
マブルコントローラからなる制御装置であり、前記各軸
モータのサーボコントローラ（図示せず）を有してい
る。この全体制御装置５０に、各サーボモータ１ｇｘ，
１ｇｙ，１ｇｚ，１ａｘ，１ａｚ毎に、前記実施例の衝
突時トルク制御装置１００が設けられている。この場
合、工作機械３０のスライドベース３６，タレットキャ
リッジ３８、ならびにローダ４０の走行台４９，前後移
動台４７，および昇降ロッド４１が、図１の実施形態に
おける可動台２となる。
【００３１】このようにローダ付きの２軸旋盤からなる
工作機械３０に応用することにより、ローダ４０と工作
機械３０との干渉箇所の多い複雑な構成でありながら、
衝突時の損傷の心配がなく、安全に運転を行うことがで
きる。
工作機械３０に応用することにより、ローダ４０と工作
機械３０との干渉箇所の多い複雑な構成でありながら、
衝突時の損傷の心配がなく、安全に運転を行うことがで
きる。
【００３２】
【発明の効果】この発明の第１の発明にかかる異常負荷
検知機能を備えた加工機は、加工機の一部を構成する可
動体を駆動する駆動源と、この駆動源の負荷を検出する
負荷検出手段と、この負荷検出手段により検出された負
荷が、可動体の前回の駆動時の負荷、または今回に近い
過去数回の駆動時の負荷の平均により定められた所定の
異常判定レベルを超える場合に、異常と判定する異常判
定手段とを具備するため、衝突やそれ以外の異常を鋭敏
に関知して、機械が異常なまま運転されることを防ぐこ
とができる。前記異常判定手段を、加工機の初期サイク
ル時には、固定の異常判定レベルに対して検出負荷を比
較して異常の判定を行うものとした場合は、初期サイク
ル時の異常も適正に対処することができる。この発明の
第２の発明にかかる異常負荷検知機能を備えた加工機
は、加工機の一部を構成する可動体を駆動する駆動源
と、この駆動源の負荷を検出する負荷検出手段と、異常
判定手段とを具備し、この判定手段はレベル判定部と増
加率判定部とを有し、前記レベル判定部は、前記負荷検
出手段により検出された負荷が、可動体の前回の駆動時
の負荷、または過去数回の駆動時の負荷の平均により定
めされた所定の異常判定レベルを超える場合に、異常と
判定するものであり、前記増加率判定部は、前記負荷検
出手段で検出される負荷の増加率が所定値を超える場合
に異常と判定するものであり、前記判定手段は前記レベ
ル判定部および増加率判定部の少なくとも一方が異常の
判定を行った場合に異常と判定するものとしたため、衝
突やそれ以外の異常を鋭敏に関知して、機械が異常なま
ま運転されることを防ぐことができ、また突飛な異常を
判定することができる。
検知機能を備えた加工機は、加工機の一部を構成する可
動体を駆動する駆動源と、この駆動源の負荷を検出する
負荷検出手段と、この負荷検出手段により検出された負
荷が、可動体の前回の駆動時の負荷、または今回に近い
過去数回の駆動時の負荷の平均により定められた所定の
異常判定レベルを超える場合に、異常と判定する異常判
定手段とを具備するため、衝突やそれ以外の異常を鋭敏
に関知して、機械が異常なまま運転されることを防ぐこ
とができる。前記異常判定手段を、加工機の初期サイク
ル時には、固定の異常判定レベルに対して検出負荷を比
較して異常の判定を行うものとした場合は、初期サイク
ル時の異常も適正に対処することができる。この発明の
第２の発明にかかる異常負荷検知機能を備えた加工機
は、加工機の一部を構成する可動体を駆動する駆動源
と、この駆動源の負荷を検出する負荷検出手段と、異常
判定手段とを具備し、この判定手段はレベル判定部と増
加率判定部とを有し、前記レベル判定部は、前記負荷検
出手段により検出された負荷が、可動体の前回の駆動時
の負荷、または過去数回の駆動時の負荷の平均により定
めされた所定の異常判定レベルを超える場合に、異常と
判定するものであり、前記増加率判定部は、前記負荷検
出手段で検出される負荷の増加率が所定値を超える場合
に異常と判定するものであり、前記判定手段は前記レベ
ル判定部および増加率判定部の少なくとも一方が異常の
判定を行った場合に異常と判定するものとしたため、衝
突やそれ以外の異常を鋭敏に関知して、機械が異常なま
ま運転されることを防ぐことができ、また突飛な異常を
判定することができる。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態の概念構成を示
すブロック図、（Ｂ）はその経時的な負荷の変化、衝突
発生時の負荷、および異常判定レベルの関係を示す説明
図である。
すブロック図、（Ｂ）はその経時的な負荷の変化、衝突
発生時の負荷、および異常判定レベルの関係を示す説明
図である。
【図２】その衝突発生時の負荷と各レベルとの関係を示
すグラフである
すグラフである
【図３】その外乱トルクと加減速トルクとの関係を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】その初回およびｎ回目の動作時の外乱トルクを
比較して示す説明図である。
比較して示す説明図である。
【図５】この発明の他の実施形態の概念構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】各実施形態における異常負荷検知機能を備えた
加工機を適用したローダ付き工作機械の制御装置の概略
ブロック図である。
加工機を適用したローダ付き工作機械の制御装置の概略
ブロック図である。
【図７】同ローダ付き工作機械の正面図である。
【図８】その工作機械の部分平面図である。
１…駆動源 ２…可動体 １２…トルク制御手段 １４…引戻し制御手段 １６…異常負荷時停止手段 １７…加減速トルク補正手段 １８…衝突準備手段 １９…トルク制限付与判定手段 ２０…トルク制限指令手段 ２２…負荷検出手段 ２３…異常判定手段 ２３Ａ…異常判定手段 ２４…判定レベル変更手段 ２５…レベル判定部 ２６…増加率判定部 ｂ…外乱トルク Ｌａ…準備レベル Ｌｂ…異常判定レベル Ｌｃ…トルク制限レベル
Claims (3)
- 【請求項１】 加工機の一部を構成する可動体を駆動す
る駆動源と、この駆動源の負荷を検出する負荷検出手段
と、この負荷検出手段により検出された負荷が、可動体
の前回の駆動時の負荷、または今回に近い過去数回の駆
動時の負荷の平均により定められた所定の異常判定レベ
ルを超える場合に、異常と判定する異常判定手段とを具
備する異常負荷検知機能を備えた加工機。 - 【請求項２】 前記異常判定手段は、加工機の初期サイ
クル時には、固定の異常判定レベルに対して検出負荷を
比較して異常の判定を行うものとした請求項１記載の異
常負荷検知機能を備えた加工機。 - 【請求項３】 加工機の一部を構成する可動体を駆動す
る駆動源と、この駆動源の負荷を検出する負荷検出手段
と、異常判定手段とを具備し、この判定手段はレベル判
定部と増加率判定部とを有し、前記レベル判定部は、前
記負荷検出手段により検出された負荷が、可動体の前回
の駆動時の負荷、または過去数回の駆動時の負荷の平均
により定められた所定の異常判定レベルを超える場合
に、異常と判定するものであり、前記増加率判定部は、
前記負荷検出手段で検出される負荷の増加率が所定値を
超える場合に異常と判定するものであり、前記判定手段
は前記レベル判定部および増加率判定部の少なくとも一
方が異常の判定を行った場合に異常と判定するものとし
た異常負荷検知機能を備えた加工機。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2000183057A JP2002001633A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 異常負荷検知機能を備えた加工機 |
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|---|---|---|---|
| JP2000183057A JP2002001633A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 異常負荷検知機能を備えた加工機 |
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|---|---|
| JP2002001633A true JP2002001633A (ja) | 2002-01-08 |
Family
ID=18683698
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP1166960A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002001633A (ja) |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |