JPH0283144A - プログラマブルテールストックによるワーク座標位置監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、プログラマブルテールストックによるワー
ク座標位置監視方法に関する。更に詳しくは、プログラ
マブルテールストックによるワークとセンタの当接の際
、この信号をスキ・ツブ信号として取り込み、ワーク一
端の位置検出信号を記憶すると共に、予め設定した基準
値との比較でワーク端寸法の誤差、チャックミスなどに
起因するワーク座標位置の誤差をチエツクを自動的に行
うプログラマブルテールストックによるワーク座標位置
監視方法に関する。

［従来技術］ −ＪＲにプログラマブルテールストックは、サーボモー
タにより駆動制御されるボールねじでＷ軸線方向（Ｚ軸
と平行な方向）に送られる。送られたテールストックは
、予め設定された各種ワーク長さに対応して主軸軸線方
向に所定距離移動され位置決めされた後、ワーク一端を
センタで押圧支持するようプログラマブルに移動制御さ
れている。

［発明が解決しようとする課題」 この種のテールストックは、各種ワーク長に対しプログ
ラムされた量だけ所定距離移動された後、ワークを押圧
クランプする。この場合、仮にワーク素材の長さ寸法の
誤差またはチャックのチャッキングミスによる傾きなど
による寸法の誤差は、センタによるクランプの際は考慮
されていない。したがって、加工直後にワーク計測を行
って前記誤差加工誤差が発見された場合、そのワークの
再加工を行う、あるいは、数工程後に行う計測により前
記誤差が発見された場合は再加工不可能となることが多
く、大部分は廃棄処分される結果となる。

このことは、材料のムダのみならず、工作機械の加工精
度上の信頼性が低下すると共に生産性の阻害要因を招い
ていた。

そこで、この発明の目的は、所定長さのワークをプログ
ラマブルテールストックで押圧する際、ワークとの当接
毎にワーク長さ寸法の誤差、チャックミスなどのチエツ
クを行うことのできるプログラマブルテールストックに
よるワーク座標位置監視方法を提供するにある。

［前記課題を解決するための手段１ 前記の目的を達成するため、この発明は次の手段を採る
。

第１手段は、センタを備えたテールストックと、該テー
ルストックを駆動するねじと、該ねじを回転駆動するサ
ーボモータと、該す７ボモータを制御する数値制御装置
とからなるプログラマブルテーブル・ストックにおいて
、前記制御装置によりねじを回転制御して軸方向に進退
移動させ、ワーク一端に前記センターが接触する位置を
検知してワークの位置誤差を計測することを特徴とする
プログラマブルテールストックによるワーク座標位置監
視方法である。

第２手段は、第１手段において、前記ねじを駆動して前
記センタをワークに押圧するために油圧源に通じる切換
弁を有する押圧手段を設け、前記ワークとの当接の際に
前記切換弁を予め切り換えて低圧とし、前記ねじを回転
させて前記ワーク端面にセンタが当接したときの位置検
出信号をスキップ信号として取り込み、該スキップ信号
により前記切換弁を高圧に切換えて前記ねじを介して前
記ワークを押圧支持し、前記スキップ信号で検出したワ
ーク位置を予め設定した基準値と比較し、ワーク一端の
位置誤差を計測することを特徴とするプログラマブルテ
ールストックによる座標位置監視方法である。

１作　用］ この発明に係るプログラマブルテールストックによる座
標位置監視方法によれば、スタートの指令でテールスト
ックを原位置から前進させる。この前進により、テール
ストックはワーク一端の若干手前で早送りを停止される
。ねじを回転制御して軸方向前進移動してテールストッ
クのセンタをワーク一端に当接する。この当接でスキッ
プ信号として取り出してワーク座標位置を検出する。こ
の座標位置とあらかじめ設定した設定値と比較して、ワ
ーク一端が許容値内にあるか否か判断する。

［実施例１ 以下、この発明に係るプログラマブルテールストックに
よるワーク座標位置監視方法の実施例を図面を参照しな
がら詳細に説明する。第１図は、この発明に係るプログ
ラマブルテールストックの全体構成図を示す。テールス
トック本体１は、工作機械のベツド上をＷ軸線方向に摺
動する公知のものである。センター２は、テールストッ
ク１内でＷ軸線方向に移動できるように油圧、またはね
し送りできるものであり、ワーク３のセンター穴を押す
ものである。この駆動は自動または半自動で行われる。

ワーク３は、チャック４に把持されている。

サーボモータ５は、公知のＮＣ制御装置Ｃ図示せず）で
回転制御されるサーボモータである。

サーボモータ５は、ボールねじ６を駆動するための駆動
手段である。さらに押圧手段７は、ボールねじ６をＷ軸
線方向に送る油圧ユニットである。

押圧手段７は、シリンダケース８と、このシリンダケー
ス８内の前記サーボモータ５により回転駆動される中空
軸９と、ピストン１１などからなる。中空軸９の一端は
タイミングプーリ、タイミングベルトが連結されている
。

中空軸９の他端には、ボールねじ６の一端が′キー１２
により連結しである。ボールねじ６は、ピストン１１、
カバー１０に保持された軸受により一端を支持されてい
る。ピストン１１とカバー１０はボルトによりねじ止め
され軸受にプリロードを与えている。カバー１０の一端
はボスＩＯＡが形成されている。さらに、前記シリンダ
ケース８内のピストン１１の片側には液圧（以下油圧と
称する）源１３からの油圧が切換弁１４を介して供給さ
れるよう油圧回路１５が接続されている。

また、ワーク３の一端にセンタ２が当接し、ピストン１
１が後退した際、ピストン１１に固定されたカバー１０
に形成されたボスＩＯＡの位置はリミットスイッチ１６
により検出される。更に、ピストン１１が油圧により最
左端に位置したときは、リミットスイッチ１７が検知す
る。

艷−１ 以上のごとく構成されたプログラマブルテールストック
は次のような動作を行う。すなわち、その動１作を第２
図に示す流れ図を基にステップ毎に説明する。まず、前
準備として押し付は位置の設定をする。油圧源１３から
切換弁１４を介してシリンダケース８へ油圧を供給し、
ピストン１１を前進させる。ピストン１１が前進したら
切換弁１４によってシリンダケース８へ油圧供給を遮断
し、シリンダケース内圧力を残圧とする。所定のワーク
に対し手動操作によりテールストック１のセンタ２を移
動しワーク３の一端に押し付け、これにより押し付は位
置の設定（座標系設定）を行う。

例えば、ＱＯ（Ｏは押し付は位置の座標を示し、通常は
ワーク端をＯとする）を入力し設定する。プログラム方
法は、カスタムマクロ（ユーザーが定義できるプログラ
ム）で、例えば次のように行う。

Ｇｏｏ　　ＢｌＯ，Ｏ Ｇ　ｘ　ｘ　　Ｂ　　Ｄ　　Ｑ　　Ｔ　　Ｓ通常の加ニ
ブログラム ２８ＤＯ ＯＯＢ 上記プログラム中のＧＯＯＢＩＯ，Ｏの意味は、早送り
でワーク端面１０ｍｍ手前にアプローチさせておく位置
で停止する例である。ＧＸＸのＢ−には、センタ２のワ
ークへの押し付は位置を入力する。Ｄ−には、ワーク３
の素材の寸法誤差などから算出される押し付は許容誤差
範囲を示す許容誤差寸法である。Ｑ　は、チャック４が
把持ミスなどから押し付は誤差が生じている場合が考え
られるので、再チャックキング指令を行うか否か入力す
るものである。例えば、１であれば、再チヤツキング指
令あり、０であれば再チヤツキング指令なしである。

Ｔ−は、再チヤツキング指令動作のときのチャック４の
爪が開いている時間を示す。この時間の経過後、チャッ
クは閉動作を行う、同様に再チヤツキング指令動作のと
き、Ｓ　は、チャック４の爪がワーク３を把持するため
の時間を示す。

この時間の経過後、すなわち完全にワーク３をチャック
が保持後、次のブロックの動作に入る。

カスタムマクロのプログラムのスタート指令により、切
換弁１４によって油圧源１３からシリンダケース８へ油
圧を供給し、ピストン１１を前進させる。テールストッ
ク１を原位置からチャック４に向は前進させる（Ｐｓ）
。

この前進によりテールストック１はワーク３の一端の若
干（例えば１０ｍｍ）手前で早送り後停止される。この
場合、油圧源１３に通じている切換弁１４の切換えで、
シリンダケース８内への油圧供給を遮断するが、まだ内
部には残圧が存在している。従って、次のステップでサ
ーボモータ５によるボールネジ６の回転でテールストッ
クｌを設定した送り速度Ｆ−で軸移動させる（Ｐ２）。

センター２の先端がワーク３のセンター穴に挿入される
。更に、センター２をワーク３に当接にもかかわらずボ
ールネジ６の回転制御で更に前進させると、テールスト
ックｌはこれ以上前進できない。

しかし、センター２とワーク３の当接後、ボールネジ６
を回転した分ピストン１１が後退する。

この後退をスキップ指令（軸移動指令の最中に外部から
スキップ信号を人力するとこの指令の残りを中断して次
のブロックを実行する機能。）でリミットスイッチ１６
の信号を検出する（Ｐ３）。

この移動は、ピストン１１の移動できる範囲まで続けら
れる（Ｐ４）。しかし、この移動範囲でもスキップ信号
が検出できなければ巽常とした、アラーム信号を出す（
Ｐ４　、Ｐｓ　）。

そこで、このスキップ信号が出た位置をワーク３の一端
の機械原点からの位置として記憶する。

次に、マクロ指令内でＭ２Ｓの指令で切換弁１４を切り
換えてシリンダゲース８に油圧を導入しピストン１１を
駆動する。このとき、ピストン１１が前進して最前進端
位置に移動しきたらリミットスイッチ１７で検出する（
Ｐ７）。センター２と、ワーク３が正常に当接していれ
ば、リミットスイッチ１７は作動しないはずであるが正
常でなければこのリミットスイッチ１７は作動する。前
記ステップＰ３でセンター２とワーク３との接触は検知
したのであるから、ピストン１１はワーク３が正常であ
れば移動しないはずである。

しかし、リミットスイッチ１７が作動しても直ちに、ア
ラームとはせずに再チヤツキング指令があれば再チヤツ
キング動作に移る（Ｐ８）。再チヤツキング動作は、ピ
ストン１１を再びフリーにワーク３をロボットハンドな
どで把持しながらチャック４の爪を開き、再び爪を作動
してワーク３を把持する。再チャツキングのため再び前
記動作を行い、リミットスイッチ１６で検知した信号を
スキップ信号として取り込む（Ｐ７＞。

この座標位置が許容誤差範囲内（Ｐ９）が否かを、予し
め設定された基準値に対し比較演算し、範囲外の場合は
ワーク寸法、チャック不良と推定してアラームを発する
（　Ｐ　ｒｏ）。加工中に電源が落ちた場合などには、
プログラマブルテールストックの動作は第３図に示す流
れ図に従って動′作することになる。

すなわち、ブロックスキップ機能（／スラッシュを含む
ブロックの指令を無効にする。）を利用して前記フロー
の動作を行うことなく再開する。

［他の実施例］ 前記実施例では、ワークにセンタを突き当てボス１０が
後退したのをリミットスイッチ１６で検知し、油圧をＯ
Ｎにしている。しかし、ボス１゜が後退することなく、
サーボモータ５の回転から設定値を定めこの設定値に到
達した点で油圧をＯＮに切り換えても良い。この後は、
前記動作と同じである。前記実施例では、押圧手段に油
圧をｌ、　　　シロ いたか、こσ押圧手段は必ずしも必要ではないワーク３
とセンター２との押圧圧力はスプリングを用いて、接触
位置の検出は、サーボモータ５のトルクを検出して接触
を検知する方法、ワーク３とセンター２の押圧圧力を検
出するセンサーなどでも良い。

［発明の効果］ 前述した実施例から明らかなように、この発明によれば
、ワーク端寸法の誤差のチエツク、チャッキングミスな
どをプログラマブルテールストックで行うことにより、
機械加工の信頼性の向上が図れると共に生産性の向上を
図ることができる。結果として、段取時間も短縮できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプログラマブルテール
ストックの全体構成図、第２図は動作図、第３図は電源
が切れたの後の再開するときの動作図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、センタを備えたテールストックと、該テールストッ
   クを駆動するねじと、該ねじを回転駆動するサーボモー
   タと、該サーボモータを制御する数値制御装置とからな
   るプログラマブルテーブルストックにおいて、前記制御
   装置によりねじを回転制御して軸方向に進退移動させ、
   ワーク一端に前記センターが接触する位置を検知してワ
   ークの位置誤差を計測することを特徴とするプログラマ
   ブルテールストックによるワーク座標位置監視方法。 ２、第１項記載において、前記ねじを駆動して前記セン
   タをワークに押圧するために油圧源に通じる切換弁を有
   する押圧手段を設け、前記ワークとの当接の際に前記切
   換弁を予め切り換えて低圧とし、前記ねじを回転させて
   前記ワーク端面にセンタが当接したときの位置検出信号
   をスキップ信号として取り込み、該スキップ信号により
   前記切換弁を高圧に切換えて前記ねじを介して前記ワー
   クを押圧支持し、前記スキップ信号で検出したワーク位
   置を予め設定した基準値と比較し、ワーク一端の位置誤
   差を計測することを特徴とするプログラマブルテールス
   トックによる座標位置監視方法。