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公開番号2024030999
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022134272
出願日2022-08-25
発明の名称工作機械
出願人DMG森精機株式会社
代理人弁理士法人インターブレイン
主分類G05B 19/19 20060101AFI20240229BHJP(制御;調整)
要約【課題】工作機械における一時的な機能調整時の安全性を確保する。
【解決手段】ある態様の工作機械は、加工プログラムにしたがって工具の回転や移動を制御する数値制御部と、工具の振動を検出する振動検出部と、振動の状態に応じて工具の回転速度を変更するために、振動検出部で検出される振動状態を管理する状態管理部と、を備える。状態管理部は、工具の回転速度の変更の指示が受け付けられた際に、数値制御部に工具の回転速度を変更する指令をする。数値制御部は、指令に基づいた変更がなされた状態で、加工中に異常が検出された場合に、工具の移動を停止する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
加工プログラムにしたがって工具の回転や移動を制御する数値制御部と、
前記工具の振動を検出する振動検出部と、
前記振動の状態に応じて前記工具の回転速度を変更するために、前記振動検出部で検出される振動状態を管理する状態管理部と、
を備え、
前記状態管理部は、前記工具の回転速度の変更の指示が受け付けられた際に、前記数値制御部に前記工具の回転速度を変更する指令をし、
前記数値制御部は、前記指令に基づいた変更がなされた状態で、加工中に異常が検出された場合に、工具の移動を停止する、工作機械。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記状態管理部からの指令出力の異常有無を監視する通信監視部をさらに備え、
前記数値制御部は、前記指令に基づいた変更がなされた状態で、加工中に前記指令出力の異常が検出された場合に、工具の移動を停止する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
オペレータの操作入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記数値制御部は、オペレータの操作入力に基づく前記工具の移動中においては、その工具の移動を停止させない、請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記数値制御部は、前記指令に基づいた変更がなされていない状態においては、加工中に特定の異常が検出されても前記工具の移動を停止させない、請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項５】
加工プログラムにしたがって工具の回転や移動を制御する数値制御部と、
前記工具の振動を検出する振動検出部と、
前記振動の状態に応じて前記工具の回転速度を変更するために、前記振動検出部で検出される振動状態を管理する状態管理部と、
を備え、
前記状態管理部は、
前記工具の回転速度の変更の指示が受け付けられた際に、前記数値制御部に前記工具の回転速度を変更する変更指令をし、
前記数値制御部により前記変更指令に基づいた変更がなされた状態で、加工中に特定の異常が検出された場合に、前記数値制御部に前記工具の移動を停止する停止指令をし、
前記数値制御部により前記変更指令に基づいた変更がなされていない状態で、加工中に前記特定の異常が検出された場合には、前記数値制御部に前記停止指令をしない、工作機械。
【請求項６】
加工プログラムにしたがって工具の回転や移動を制御する数値制御部と、
所定の機能を発揮する機能部と、
機能部で検出された検出値を管理する管理部と、
を備え、
前記管理部は、前記検出値に基づいて、前記数値制御部に変更の指示をし、
前記数値制御部は、前記指示に基づいた変更がなされた状態で、加工中に異常が検出された場合に、工具の移動を停止する、工作機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械における加工中の安全性を確保するための技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
工作機械において、びびり振動の発生はワーク加工面の品質低下につながるため、その発生を抑制することは重要である。びびり振動の発生原因は多岐にわたる。振動源が工具の場合もあれば、ワークの場合もある。この原因を把握し排除するために、オペレータは自身の経験に基づいて対処することが多い。例えば、振動の音を聞き、ワークの加工面を観察してびびり振動の発生原因を予想し、主軸の回転速度や送り速度、工具の切込み深さや切込み幅などを調整する。それでもびびり振動が収まらない場合は、ワークの固定方法の変更や工具の変更を試みる。このような対処方法は、オペレータ自身の経験や知見に基づいて選択される。
【０００３】
びびり振動の要因は複数ある。主なものとして、振動により生じた加工面の起伏が工具の切込み厚さを変動させることに起因する再生びびりと、固有振動数に基づく共振による強制びびりがある。このようなびびり振動が発生したときに、これを収束させるようオペレータの操作を支援する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この技術では、主軸頭に加速度センサが設けられ、振動処理部がその加速度センサからの出力信号に基づいてびびり振動の発生有無を判定する。びびり振動が発生したとき、振動処理部はこれを収束させるための主軸回転速度の変更推奨値を計算する。その変更推奨値が操作画面に表示される。オペレータがその推奨値を承認する操作入力を行うと、主軸回転速度の変更指令が工作機械の数値制御部に出力される。数値制御部は、主軸回転速度の制御指令値をその変更推奨値に変更する。それによりびびり振動が抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第７０２２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような工作機械では、振動処理部からの変更指令に基づき、数値制御部は加工プログラムに設定された主軸回転速度を変更推奨値に変更したまましばらく加工を継続する。このため、仮にその主軸回転速度の変更後にシステム異常などびびり振動とは別の異常が発生した場合、その後の変更推奨値の変化に対応困難となる可能性がある。その場合でも安全性を確保する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様の工作機械は、加工プログラムにしたがって工具の回転や移動を制御する数値制御部と、工具の振動を検出する振動検出部と、振動の状態に応じて工具の回転速度を変更するために、振動検出部で検出される振動状態を管理する状態管理部と、を備える。状態管理部は、工具の回転速度の変更の指示が受け付けられた際に、数値制御部に工具の回転速度を変更する指令をする。数値制御部は、指令に基づいた変更がなされた状態で、加工中に異常が検出された場合に、工具の移動を停止する。
【０００８】
本発明の別の態様の工作機械は、加工プログラムにしたがって工具の回転や移動を制御する数値制御部と、所定の機能を発揮する機能部と、機能部で検出された検出値を管理する管理部と、を備える。管理部は、検出値に基づいて、数値制御部に変更の指示をする。数値制御部は、指示に基づいた変更がなされた状態で、加工中に異常が検出された場合に、工具の移動を停止する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、工作機械における一時的な機能調整時の安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る工作機械の概略構成を表す斜視図である。
びびり振動の検出に関わる機能部の電気的構成を模式的に示す図である。
操作制御装置の機能ブロック図である。
振動処理装置の機能ブロック図である。
表示処理部が生成する管理画面を表す図である。
操作制御装置に制御状態を管理するための管理画面を表す図である。
振動処理装置の管理画面の表示方法を模式的に表す図である。
異常時処理の具体例を模式的に表す図である。
振動制御処理を表すフローチャートである。
図９のＳ２２の主軸回転速度調整処理を表すフローチャートである。
振動処理装置にて実行される異常時処理を表すフローチャートである。
操作制御装置にて実行される異常時処理を表すフローチャートである。
変形例に係る機能部の電気的構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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