KR950000839B1

KR950000839B1 - 이상정지기능을 구비한 수치 제어공작기계

Info

Publication number: KR950000839B1
Application number: KR1019860001001A
Authority: KR
Inventors: 다까오 요네다; 야스지 사까끼바라
Original assignee: 도요다 고오끼 가부시기가이샤; 아사이 시게미쓰
Priority date: 1985-02-18
Filing date: 1986-02-13
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2006-02-13
Also published as: US4733343A; JPH0554128B2; EP0192157B2; DE3675668D1; EP0192157B1; KR860006726A; JPS61190607A; EP0192157A2; EP0192157A3

Abstract

내용 없음.

Description

이상정지기능을 구비한 수치 제어공작기계

제 1 도는 본 발명을 명시하기 위한 전체구성도.

제 2 도∼제 9 도는 본 발명의 실시예를 나타낸 것으로써, 제 2 도는 연삭반의 개략평면도에 제어장치의 블록도를 함께 나타낸 도면, 제 3 도∼제 6 도는 제 2 도에 있어서의 CPU(21)의 처리를 나타낸 플로챠트.

제 7 도∼제 9 도는 제 2 도에 있어서의 시퀀스제어자치(30)의 동작을 나타낸 플로챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 테이블 12 : 지석대

15, 16 : 서보모터 20 : 수치 제어장치

21 : CPU 22 : 메모리

23, 24 : 인터페이스 25 : 펄스발생회로

30 : 시퀀스제어장치

본 발명은 이상(異常)의 발생을 검출하여 공작기계 가동부의 이동을 정지시키도록 한 이상정지기능을 구비한 수치 제어공작기계에 관한 것이다.

일반의 수치 제어공작기계에 있어서는, 자동운전중에 이상이 발생하면 사고의 발생에 이어지므로, 이러한 이상의 발생을 검출하여 비상정지를 행하도록 되어 있다. 즉, 수치 제어공작기계를 제어하는 제어장치는 서보모터를 구동하는 구동회로의 이상, 가동체의 오버스트로크 등의 이상의 발생을 체크하고, 이러한 이상의 발생이 검출된 경우에는, 자동운전을 해제하는 동시에, 서보모터에의 전원의 공급을 차단하여 비상정지를 행하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 장치에 있어서는, 가동체의 폭주에 이어지는 중대한 이상뿐 아니고, 수치데이터를 기억하는 RAM을 백업하는 배터리의 전압저하라고 하는 말초적인 이상의 경우에도, 비상정지를 행하도록 하고 있었으므로, 이상복귀후에 있어서의 가공의 재개에 시간이 걸리는 문제가 있었다.

즉, 비상정지가 행해지면, 펄스분배가 즉시 정지되지만, 공작기계의 가동부는 이후에도 관성에 의하여 이동하므로, 제어장치의 내부에서 기억되어 있는 가동부의 현재위치좌표의 실제의 가동부의 위치와의 사이에 어긋남이 생긴다. 따라서, 이러한 비상정지가 행해진 후에 있어서는, 이상의 원인을 제거한 후에, 가동부를 원위치에 복귀시키는 동시에, 제어장치내부의 현재위치 카운터를 다시 초기설정할 필요가 있으므로, 가공의 재개가 번거롭다.

그래서, 본 발명은 즉시 정지를 필요로 하지 않는 이상의 경우에는, 가동부의 정지에 의하여 제어장치내의 현재위치기억과 가동부의 실제의 위치와의 사이에 어긋남이 생기지 않는 상태로 하고 나서 가동부의 이동을 정지시키도록 한 것이다.

제 1 도는 본 발명을 명시하기 위한 전체구성도이고, 가동부의 이동을 즉시 정지시키는 즉시 정지 제어수단(A)과, 상기 가동부의 정지에 의하여 가동부의 위치를 나타내는 현재위치기억과, 상기 가동부의 실제의 위치와의 사이에 어긋남이 생기지 않도록 슬로다운을 행하고나서, 상기 가동체의 이동을 정지시키는 슬로다운 정지 제어수단(B)과, 이상의 상황에 따라서, 상기 즉시 정지 제어수단(A) 또는 슬로다운정지 제어수단(B)의 어느 하나를 작동시키는 이상처리수단(C)을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

운전중에 이상이 발생한 경우, 이상처리수단(C)은 발생한 이상이 가동부(D)를 즉시 정지시킬 필요가 있는 이상인가의 여부를 판단하고, 즉시 정지시킬 필요가 있다고 판단한 경우에는 즉시 정지 제어수단(A)을 작동시키고, 즉시 정지시킬 필요가 없다고 판단한 경우에는 슬로다운 정지 제어수단(B)을 작동시킨다. 즉시 정지 제어수단(A)이 작동된 경우에는, 공작기계의 가동부(D)가 즉시 정지되고, 슬로다운 정지 제어수단(B)이 작동된 경우에는, 가동부(D)의 이동을 정지해도 제어장치에 기억된 현재위치와 가동부의 실제의 위치와의 사이에 어긋남이 생기지 않도록 슬로다운을 행하고 나서 가동부(D)가 정지된다.

이로써, 즉시 정지를 필요로 하지 않는 이상의 경우에는 이상정지후에 있어서의 가동부의 실제의 위치와 제어장치내에 기억된 현재위치와의 사이에 어긋남이 발생하지 않고, 이상복구 후에 있어서는 가동부를 원위치에 복귀시키지 않고 가공을 재개할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다. 제 2 도에 있어서 연삭반의 베드(10)에는 테이블(11)과 지석대(砥石臺)(12)가 서로 직교하는 방향으로 슬라이드 가능하게 안내되며, 각각 이송나사(13), (14)를 통하여 서보(15), (16)와 연결되어 있다. 테이블(11) 위에는 공작물 W의 양끝을 지지하는 주축대(主軸臺)(17)와 심압대(心押臺)(18)가 재치되어 있다. 지석대(12)와 테이블(11)의 상대운동은 수치 제어장치(20)의 지령펄스에 의하여 서보모터(15), (16)를 제어함으로써 달성되고, 이로써 공작물 W의 연삭가공이 이루어진다.

이러한 테이블(11)과 지석대(12)의 상대운동을 제어하는 수치 제어장치(20)는 컴퓨터화된 것으로써, CPU(21), 메모리(22), 인터페이스(23), (24), 펄스발생회로(25)로 구성되고, 인터페이스(23)에는 데이터입력장치(26)가 접속되고, 인터페이스(24)에는 시퀀스제어장치(30)가 접속되어 있다.

또, 펄스발생회로(25)에는 서보모터(15), (16)를 각각 구동하는 드라이브유니트(27), (28)가 접속되어 있다.

상기 메모리(22)내에는 수치 제어데이터 이외에 베이스프로그램(도시하지 않음), 제 5 도의 수치 제어데이터 NDRR, 제 6 도의 펄스분배프로그램 PGR을 포함하는 수치 제어프로그램이 기억되어 있고, 이 데이터에 따라서 펄스분배작용 등을 행하여 연삭반의 이송제어를 행하는 제 5 도, 제 6 도의 프로그램이 기억되어 있다. 제 5 도의 프로그램은 수치 제어데이터를 1블록씩 독출하고, 이에 따라서 이동량을 산출하는 것이며, 제 6 도에 나타낸 프로그램은 계산된 이동량과 지령속도에 따라서, CPU(21)가 일정시간 동안에 발생해야 할 펄스분배수와 분배속도를 연산하여 펄스 발생회로(25)에 세트하고, 이러한 조건의 펄스분배를 펄스발생회로(25)에 의하여 행하는 것이다. 그리고, 이 프로그램 PGR은 펄스발생회로(25)로부터 펄스분배 완료신호가 송출될 때마다 반복하여 CPU(21)에 의하여 실행하도록 되어 있다.

상기 베이스프로그램은 기계가 공개시 지령을 발할 때, 또는 테이블(11) 및 지석대(12)가 앞의 독출수치 제어데이터 블록에 의하여 지정된 각 목표위치에 도달할 때에, CPU(21)로 하여금 수치 제어데이터 NDRR를 독출하여 실행하게 한다. 수치 제어데이터 NDRR의 개시에 따라서, 스텝(60)을 실행하여 이와 같은 목표위치에 도달되었는가의 여부를 확인한다. 상세히 후술하는 이상모드 1∼5로 분류되는 이상의 발생은 스텝(61)에서 확인된다. 이와 같은 어떠한 이상이 발생되어 있고, 그리고 수치제이플그램 엔드가 스텝(62)에서 확인되지 않으면, 스텝(63)은 초기의 또는 그 후의 수치 제어데이터 블록이 메모리(22)로부터 독출되는 상태에 도달된다. 한편, 이와 같은 어떤 이상이 발생하였거나 또는 수치 제어프로그램 엔드가 확인되었을 때에는, 후속의 수치 제어데이터 블록이 독출되는 것을 방지하기 위하여 베이스프로그램으로 복귀된다. 독출수치제어데이터 블록에 의하여 지정된 이동량 데이터 및 이동속도 데이터는 스텝(64)에서 메모리(22)의 파라미터 기억영역내에 형성된 레지스터(도시하지 않음)에 설정되고, 스텝(65)에서 처리를 실행하여 베이스프로그램으로 복귀되기 전에 펄스분배프로그램 PGR이 후속의 실행을 행한다.

그 결과, 베이스프로그램은 CPU(21)가 펄스분배프로그램 PGR을 실행하도록 지령한다. 이 경우에 있어서, 독출수치제어데이터 블록에 의하여 지정된 목표위치가 아직 도달되어 있지 않은 것이 스텝(70)에서 확인되므로, CPU(21)는 상세하게 후술하는 스텝(71) 및 (72)을 통하여 그 처리를 스텝(74)으로 진행시키고, 단위시간내에 분배될 펄스수 및 펄스분배속도를 연산하여 펄스발생회로(25)내에 설정한다. 그후, 스텝(75)을 실행한 나머지 이동량을 목표위치 및 테이블(11)과 지석대(12)의 현재위치로 갱신한다. 그 후, 베이스프로그램으로 복귀되기 전에 스텝(76)에서 펄스분배지령이 펄스발생회로(25)에 발해진다. 따라서, 펄스발생회로(25)는 설정된 이동속도 또는 주파수로 이동펄스를 드라이브유니트(27), (28)의 한쪽 또는 양쪽에 분배하고, 테이블(11) 및 지석대(12)는 상대이동 된다.

CPU(21)에 의하여 지정된 수의 펄스의 분배가 완료될 때, 펄스발생회로(25)는 펄스분배 완료신호를 발하고, 이에 응답하여 CPU(21)는 펄스분배프로그램 PGR을 다시 실행한다. 이로써, 펄스발생회로(25)는 또 다른 단위시간 동안 펄스를 분배한다. 펄스분배프로그램 PGR은 이와 같은 방법으로 반복하여 실행되고, 목적 위치에 도달된 것이 스텝(70)에서 확인될 때, CPU(21)는 베이스프로그램으로 복귀하여 후속의 수치 제어데이터 블록을 위한 수치 제어데이터 NDRR을 실행한다.

또한, 상기 메모리(22)내에는 제 3 도에 나타낸 이상검출프로그램 ACCR과 제 4 도에 나타낸 이상처리프로그램 APR이 기억되어 있다. CPU(21)는 이들 프로그램에 의하여 여러종류의 이상의 검출 및 처리를 행한다.

한편, 상기 시퀀스제어장치(30)에는 수치 제어장치(20)로부터 공급되는 다수의 이상처리신호에 따라서, 제 7 도∼제 9 도에 나타낸 여러 가지 이상을 선택적으로 처리하기 위한 시퀀스프로그램이 시퀀스제어장치(30)의 프로그램메모리(도시하지 않음)내에 기억되어 있다.

다음에, CPU(21) 및 시퀀스제어장치(30)에 의해 행해지는 이상검출 및 처리에 대하여 상세히 설명한다. 자동운전중에 있어서의 이상의 발생은 제 3 도에 나타낸 이상검출프로그램 ACCR에 의하여 정기적으로 체크된다. 이와 같은 이상의 발생을 검출하기 위하여 제 2 도에 나타낸 바와 같이 연삭기는 테이블(11) 및 지석재(12)의 오버스트로크 또는 오버런에 응답하는 센서(31) 및 (32)(예를 들면 리미트스위치)를 구비하고, 드라이브유니트(27) 및 (28)는 소보모터(15) 및 (16)의 과부하를 검출하기 위한 센서(33) 및 (34)를 내장한다. 센서(31) 및 (32)로부터의 신호는 연삭기의 터미널복스(35)를 경유하여 시퀀스제어장치(30)에 입력되고, 또한 센서(33) 및 (34)로부터의 신호도 또한 시퀀스제어장치(30)에 입력된다. 그러므로, CPU(21)는 시퀀스제어장치(30)로부터의 인터럽트에 응답하여 상기 이상의 발생을 검추하는 것이 가능하다. 또한, 시퀀스제어장치(30)는 COU(21)로부터의 각종 출력신호 또는 데이터에 응답하여 터미널복스(35)에 각종 기계가 공제어신호를 공급하고, 후술하는 바와 같이 드라이브유니트(27) 및 (28)에 내장된 회로차단기(37) 및 (38)에 지령을 발한다.

제 3 도의 프로그램 ACCR에 있어서는 이동서보메커니즘(즉, 드라이브유니트(27), (28) 및 서보모터(15), (16)의 이상, CPU(21)의 이상, 각 축의 오버스트로크 등의 이상의 발생을 스텝(40a)∼(40d)에서 선택적으로 검출하고, 검출된 이상 상태에 따른 에러코드를 스텝(41a)∼(41d)에서 메모리(22)에 설치된 에러코드 레지스터 CR에 설정한다. 또, 이것에 계속하여 스텝(41a) 및 (41b)의 후속 스텝(42a) 및 스텝(41) 및 (41d)의 후속 (42b)에 있어서, 이상의 중요성을 나타내는 이상모드정보를 메모리(22)내에 설치된 에러모드레지스터(도시하지 않음)에 설정한다.

[표 1]

본 실시예에 있어서의 이상모드는 표 1에 나타낸 바와 같이 모드 1∼모드 6까지 있으며, 이들 이상모드 중, 모드 1∼모드 3이 즉시 정지를 필요로 하는 이상이며, 모드 4와 모드 5는 가동체를 슬로다운시킨 후에 정지하면 되는 이상이고, 모드 6은 이상표시만으로 정지를 필요로 하지 않는 이상이다.

한편, 제 4 도에 나타낸 이상처리프로그램도 일정시간마다 실행되며, 에러모드레지스터 EMR에 이상모드 정보가 설정되어 있는 것이 스텝(50)에서 판별된 경우에는 CPU(21)가 스텝(51) 이후의 이성처리를 행한다. 먼저, 스텝(51), (52)에 있어서 에러코드레지스터 ECR에 세트된 에러코드(예를 들면 제 3 도의 1501, 1505, 4001 또는 4002)를 발생시켜 데이터입력장치(26)의 표시화면(도시하지 않음)에 표시하는 처리를 행하고, 이후 발생한 이상이 모드 1∼모드 3의 어느 하나인가의 여부를 스텝(53)∼(55)에 있어서 판정한다. 그리고, 발생한 이상이 모드 1의 경우에는 스텝(56)에 있어서 비상정지지령을 시퀀스제어장치(30)에 송출하고, 발생한 이상이 모드 2의 경우에는 스텝(57)에 있어서 즉시 복귀지령을 시퀀스제어장치(30)에 공급하고, 검출한 이상이 모드 3의 경우에는 스텝(58)에 있어서, 즉시 정지지령을 시퀀스제어장치(30)에 송출한다.

또, 발생한 이상이 모드 1∼모드 3의 경우에는 제 6 도에 나타낸 펄스분배프로그램 PGR의 스텝(71)에 있어서 이것이 검출되며, 스텝(74)∼(76)의 펄스분배 처리를 우회한다. 따라서, 모드 1∼모드 3의 이상이 발생한 경우에는 슬로다운 처리를 행하지 않고 펄스분배가 즉시 정지된다.

한편, 시퀀스제어장치(30)에 이상정지지령이 송출된 경우에는, 시퀀스제어장치(30)는 제 7 도에 나타낸 처리를 행하고, 서보유니트와 펌프유니트의 전원을 차단한 후(80), 자동운전을 해제한다(81). 또, 즉시 복귀지령이 주어진 경우에는, 시퀀스제어장치(30)는 제 8 도의 자동운전을 해제하고(82), 이후 수치 제어장치(20)의 메모리(22)내에 미리 기억된 일정량복귀프로그램의 실행을 수치 제어장치에 대하여 행한다(83). 또한, 즉시 정지지령이 주어진 경우에는, 시퀀스제어장치(30)는 제 9 도의 자동운전의 해제만을 행한다(84).

이와 같은 수치 제어장치(20)와 시퀀스제어장치(30)의 동작에 의하여, 모드 1의 이상이 발생한 경우에는 펄스분배가 즉시 정지되는 동시에, 드라이브유니트(27), (28)와 펌프유니트의 전원이 차단되어, 자동운전이 해제되게 된다. 또, 모드 2의 이상이 발생한 경우에는 펄스분배가 정지되어서 자동운전이 해제될 뿐 아니라, 수치 제어장치(20)에 의하여 일정량의 복귀의 프로그램이 실행되어, 지석대(12)가 일정량만큼 후퇴된다. 지석차(砥石車)의 이송에 직접 관계하는 이상은 모드 2의 이상으로써 처리되도록 되어 있으며, 공작물의 가공중에 있어서 모드 2의 이상이 발생한 경우에는, 공작물에 가해진 응력이 제거되며, 또한 지석차가 공작물로부터 떨어진 상태에서 지석대(12)가 정지되게 되어, 안전성이 높다. 또한, 모드 3의 이상이 발생한 경우에는, 펄스분배의 정지처리와 자동운전의 해제만이 행해지게 된다.

한편, 이상의 모드가 모드 4∼모드 6의 경우에는, 제 4 도에 나타낸 프로그램으로부터도 명백한 바와 같이, 시퀀스제어장치(30)에 대하여는 지령신호를 송출하지 않으며, 수치 제어장치(20)만으로 이상처리를 행한다. 발생한 이상이 모드 4의 이상인 경우에는, 제 6 도에 나타낸 펄스분배프로그램 PGR의 스텝(72)에 있어서 이것이 검출되어, 스텝(73)에 있어서 나머지 이동량을 슬로다운개시량으로 세트하는 처리를 행한다. 이로써, 제 6 도의 스텝(74)에 있어서, 슬로다운처리가 행해지고, 가동체(테이블(11) 또는 지석대(12))의 이동속도가 서서히 저감되어, 나머지 이동량이 영으로 된 시점에서 이동이 정지된다. 이와 같이 나머지 이동량이 영으로 되면, 수치 제어장치(20)의 CPU(21)는 가동체가 종점에 달했다고 판정하여, 제 5 도에 나타낸 프로그램의 스텝(61)의 이후의 처리를 행하지만, 모드 1∼모드 5의 이상이 발생하고 있는 경우에는 스텝(61)에 있어서 이것이 판별되어, 스텝(62)∼(65)의 처리를 우회하기 위하여, 상기 슬로다운의 처리가 완료된 시점에서 수치 제어데이터에 따른 처리가 정지되게 된다.

또, 모드 5의 이상이 발생한 경우에는, 현재 실행중의 펄스분배는 계속되고, 제 5 도의 스텝(61)의 처리가 실행된 시점에서 이상의 발생이 검출되어, 계속되는 수치 제어데이터의 독출을 중지하여 정지상태로 된다. 따라서, 모드 5의 이상이 발생한 경우에는, 현재 실행중을 수치제어데이터 블록의 이동지령에 따른 펄스분배가 완료되어, 가동체가 슬로다운정지한 시점에서 가동체의 이동제어가 정지되게 된다.

이상과 같이, 모드 4, 5의 이상발생시에 있어서는, 가동체가 슬로다운정지한 상태에서 가동체의 이동제어를 정지시키도록 하고 있으므로, 이상의 원인을 제거한 후에 가공을 재개하는 경우에 있어서도, 가동체(테이블(11) 및 지석대(12))를 원위치까지 복귀시킬 필요가 없어서, 가공을 재개하는데 필요한 조작이 간단하게 된다.

이상 설명할 바와 같이, 본 발명에 있어서는 발생한 이상의 내용을 식별하여, 가동체를 즉시 정지시킬 필요가 없는 경우에는, 가동체를 슬로다운처리에 의하여 감속정지시킨 후에 가동체의 이동제어를 중단하도록 했으므로, 이러한 이상의 발생시에 있어서는 이상정지후에 있어서도 가동체의 실제의 위치와 제어장치내에 기억된 위치와의 사이에 어긋남이 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 이상의 경우에는, 이상의 복구후에 있어서 가동체를 원위치 복귀시켜서 가동체의 실제의 위치와 제어장치내의 기억장치와를 일치시킬 필요가 없고, 이상상태가 해제된 후에 있어서의 가공이 재계에 필요한 조작이 간단하게 된다는 이점이 있다.

Claims

이상(異常)의 발생을 검출하여 가동부의 이동을 정지시키도록 한 수치 제어 공장계에 있어서, 상기 가동부의 이동을 즉시 정지시키는 즉시 정지제어수단과, 상기 가동부의 위치를 나타내는 현재위치기억과 상기 가동부의 실제의 위치와의 사이에 어긋남이 생기지 않도록 슬로다운을 행하고나서 상기 가동체의 이동을 즉시 정지시키는 슬로다운정지 제어수단과, 이상의 상황에 따라서 상기 즉시 정지 제어수단과 또는 슬로다운 정지 제어수단의 어느 하나를 작동시키는 이상처리수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이상정지기능을 구비한 수치 제어공작기계.