(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に切削工具が固定された主軸を回転させる主軸モータと、
上記主軸をその軸方向に移動させる送り軸モータと、
上記主軸モータおよび送り軸モータを駆動して、上記主軸を回転させながら上記主軸をその軸方向に移動させた後、上記主軸の回転および移動を停止し、続いて上記主軸を逆回転させながら上記主軸を逆方向に移動させる駆動制御手段と、
を備えた切削加工装置において、
上記主軸の回転および移動が停止したことを検出する停止検出手段と、
該停止検出手段が上記主軸の停止を検出しているとき、上記主軸モータに加わる負荷を検出する負荷検出手段と、
該負荷検出手段にて検出された負荷の大きさに基づいて装置の異常を検出する異常検出手段と、
を設けたことを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
上記異常検出手段が、上記負荷の大きさが所定の第１基準値以上となったときに装置の異常を検出することを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項３】
上記異常検出手段が、上記負荷の大きさが所定の第２基準値以下となったときに装置の異常を検出することを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項４】
上記異常検出手段が装置の異常を検出したとき、上記駆動制御手段による上記主軸モータおよび送り軸モータの駆動様式を変更する駆動様式変更手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項５】
上記駆動様式変更手段が、上記負荷の大きさに基づいて複数通りに上記駆動様式を変更することを特徴とする請求項４記載の切削加工装置。
【請求項６】
上記異常検出手段が装置の異常を検出したとき、その異常が発生した旨を表す信号を発生する信号発生手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項７】
上記停止検出手段が、上記主軸の回転位置またはその軸方向の移動位置に基づいて上記主軸の停止を検出することを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項８】
上記停止検出手段が、上記主軸の回転速度またはその軸方向の移動速度に基づいて上記主軸の停止を検出することを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項９】
上記負荷検出手段が上記主軸モータに通電される電流に基づいて上記負荷を検出することを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【請求項１０】
先端に切削工具が固定された主軸を回転させる主軸モータと、
該主軸をその軸方向に移動させる送り軸モータと、
上記主軸モータおよび送り軸モータを駆動して、上記主軸を回転させながら上記主軸をその軸方向に移動させた後、上記主軸の回転および移動を停止し、続いて上記主軸を逆回転させながら上記主軸を逆方向に移動させる駆動制御手段と、
を備えた切削加工装置の異常を検出する方法であって、
上記主軸の回転および移動が停止しているときに上記主軸モータに加わる負荷を検出し、該検出された負荷の大きさに基づいて上記切削加工装置の異常を検出することを特徴とする切削加工装置の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に切削工具が固定された主軸を回転させて被加工物に切削加工を施す切削加工装置と、その切削加工装置の異常検出方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、先端に切削工具が固定された主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸をその軸方向に移動させる送り軸モータと、上記主軸モータおよび送り軸モータを駆動して、上記主軸を回転させながら上記主軸をその軸方向に移動させた後、上記主軸の回転および移動を停止し、続いて上記主軸を逆回転させながら上記主軸を逆方向に移動させる駆動制御手段と、を備えた切削加工装置が知られている。この種の切削加工装置としては、例えば、被加工物に雌ネジを形成するドリルタップ加工装置がある。ドリルタップ加工装置では、先端にドリル付タップが固定された主軸を切込み方向に回転（以下、正転という）させながらその主軸を被加工物の方向に移動させて雌ネジを形成し、一旦主軸を停止した後、その主軸を逆回転させながら逆方向に移動させてドリル付タップを引き抜いている。
【０００３】
ここで、ドリルタップ加工装置では、ネジ穴内に被加工物の削り屑が溜ったり、ドリル付タップの刃先が摩耗したりした状態で加工を続けることは好ましくない。また、ドリル付タップが折れたりした場合は迅速にそれを交換する必要がある。そこで、この種の異常を次のようにして検出することが考えられている。例えば、ネジ穴内に被加工物の削り屑が溜ると主軸の回転に要する負荷が増加する。そこで、主軸の回転中に主軸モータに加わる負荷を検出して、その負荷が所定値以上となったときに装置の異常を検出するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この種の切削加工装置では、主軸の回転速度が一定に保持される時間はほとんどなく、上記検出された負荷には主軸の回転加速度の影響が現れる。このため、異常による負荷変動と回転加速度による負荷変動とを明確に区別することはできず、上記方法では、切削加工装置の異常の検出精度を充分に向上させることができなかった。そこで、本発明は、切削加工装置の異常を高精度で検出することを目的としてなされた。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、先端に切削工具が固定された主軸を回転させる主軸モータと、上記主軸をその軸方向に移動させる送り軸モータと、上記主軸モータおよび送り軸モータを駆動して、上記主軸を回転させながら上記主軸をその軸方向に移動させた後、上記主軸の回転および移動を停止し、続いて上記主軸を逆回転させながら上記主軸を逆方向に移動させる駆動制御手段と、を備えた切削加工装置において、
上記主軸の回転および移動が停止したことを検出する停止検出手段と、該停止検出手段が上記主軸の停止を検出しているとき、上記主軸モータに加わる負荷を検出する負荷検出手段と、該負荷検出手段にて検出された負荷の大きさに基づいて装置の異常を検出する異常検出手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００６】
このように構成された本発明では、停止検出手段が上記主軸の停止を検出しているとき、負荷検出手段が主軸モータに加わる負荷を検出し、異常検出手段はその検出された負荷の大きさに基づいて装置の異常を検出する。駆動制御手段は主軸を回転させながらその軸方向に移動させた後その主軸の回転および移動を停止するが、このとき、切削工具は被加工物に食い込んでいるので、主軸には上記回転とは逆方向の反力が加わる。この場合、駆動制御手段は、その反力を相殺する回転力を主軸モータに発生させ、上記主軸を停止状態に保持する。
【０００７】
負荷検出手段は、このとき主軸モータに加わる負荷を検出するのである。この負荷は、削り屑の量や切削工具の摩耗に応じて増加し、切削工具の折損時などには極端に減少する。そこで、異常検出手段は、このとき検出された負荷の大きさに基づいて装置の異常を検出するのである。また、このとき主軸は停止状態であるので、検出された負荷には回転加速度等の影響が現れない。従って、本発明では、削り屑の蓄積、切削工具の摩耗、切削工具の折損等の異常を高精度で検出することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記異常検出手段が、上記負荷の大きさが所定の第１基準値以上となったときに装置の異常を検出することを特徴とする。
本発明では、異常検出手段が、上記負荷の大きさが所定の第１基準値以上となったときに装置の異常を検出する。すなわち、上記負荷が異常に大きくなったときに装置の異常を検出するのである。このため、削り屑の蓄積や切削工具の摩耗等による異常を高精度で検出することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記異常検出手段が、上記負荷の大きさが所定の第２基準値以下となったときに装置の異常を検出することを特徴とする。
本発明では、異常検出手段が、上記負荷の大きさが所定の第２基準値以下となったときに装置の異常を検出する。すなわち、上記負荷が異常に小さくなったときに装置の異常を検出するのである。このため、切削工具の折損等による異常を高精度で検出することができる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記異常検出手段が装置の異常を検出したとき、上記駆動制御手段による上記主軸モータおよび送り軸モータの駆動様式を変更する駆動様式変更手段を、更に備えたことを特徴とする。本発明では、異常検出手段が装置の異常を検出したとき、駆動様式変更手段は、駆動制御手段による主軸モータおよび送り軸モータの駆動様式を変更する。この種の切削加工装置では、前述のような異常が発生したときそのままの駆動様式で主軸モータおよび送り軸モータを駆動し続けると、不良品の発生や切削工具の更なる損傷が懸念される。そこで、本発明では、異常検出時に上記駆動様式を変更するのである。このため、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、不良品の発生や切削工具等の更なる損傷を防止することができるといった効果が生じる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の構成に加え、上記駆動様式変更手段が、上記負荷の大きさに基づいて複数通りに上記駆動様式を変更することを特徴とする。
上記負荷の大きさは異常の程度と良好な対応関係を有する。また、上記異常の発生時に上記駆動様式を変更する場合、その異常の程度に応じて駆動様式を変更することが望ましく、こうすることによって切削加工装置の加工能率低下を抑制しつつ不良品の発生や切削工具の更なる損傷を確実に防止することができる。本発明では、駆動様式変更手段が、上記負荷の大きさ、すなわち異常の程度に基づいて複数通りに上記駆動様式を変更する。このため、本発明では、請求項４記載の発明の効果に加えて、切削加工装置の加工能率低下を抑制しつつ不良品の発生や切削工具の更なる損傷を確実に防止することができるといった効果が生じる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記異常検出手段が装置の異常を検出したとき、その異常が発生した旨を表す信号を発生する信号発生手段を、更に備えたことを特徴とする。
本発明では、異常検出手段が装置の異常を検出したとき、信号発生手段がその異常が発生した旨を表す信号を発生する。この信号を切削加工装置の制御系に入力すれば装置の駆動様式等を変更することが可能となり、上記信号により警報装置等を駆動すれば使用者に上記異常の発生を告知することができる。このため、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、異常の発生に良好に対処することができるといった効果が生じる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記停止検出手段が、上記主軸の回転位置またはその軸方向の移動位置に基づいて上記主軸の停止を検出することを特徴とする。
この種の切削加工装置では、主軸は所定の位置に達したときに停止する。そこで、本発明では、停止検出手段が主軸の実際の回転位置または移動位置に基づいてその主軸の停止を検出している。主軸の停止を検出する構成としては、この他、主軸モータ，送り軸モータに出力される駆動信号に基づいて検出する構成も考えられるが、本発明のように主軸の実際の位置に基づいて停止を検出する場合、機械の応答性や信号の送受信に起因するずれを排除して、一層正確に停止を検出することができる。従って、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、一層正確に異常を検出することができるといった効果が生じる。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記停止検出手段が、上記主軸の回転速度またはその軸方向の移動速度に基づいて上記主軸の停止を検出することを特徴とする。
本発明では、停止検出手段が主軸の実際の回転速度または移動速度に基づいてその停止を検出している。主軸の停止を検出する構成としては、この他、主軸モータ，送り軸モータに出力される駆動信号に基づいて検出する構成も考えられるが、本発明のように主軸の実際の速度に基づいて停止を検出する場合、機械の応答性や信号の送受信に起因するずれを排除して、一層正確に停止を検出することができる。従って、本発明では、請求項１記載の効果に加えて、一層正確に異常を検出することができるといった効果が生じる。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記負荷検出手段が上記主軸モータに通電される電流に基づいて上記負荷を検出することを特徴とする。主軸モータの負荷はその消費電力等によっても検出することができるが、主軸モータに通電される電流は計算等の必要がなく、簡単な構成を介して直接検出することができる。従って、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、装置の構成を簡略化すると共に、処理を簡略化して応答性を向上させることができるといった効果が生じる。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、先端に切削工具が固定された主軸を回転させる主軸モータと、該主軸をその軸方向に移動させる送り軸モータと、上記主軸モータおよび送り軸モータを駆動して、上記主軸を回転させながら上記主軸をその軸方向に移動させた後、上記主軸の回転および移動を停止し、続いて上記主軸を逆回転させながら上記主軸を逆方向に移動させる駆動制御手段と、を備えた切削加工装置の異常を検出する方法であって、上記主軸の回転および移動が停止しているときに上記主軸モータに加わる負荷を検出し、該検出された負荷の大きさに基づいて上記切削加工装置の異常を検出することを特徴とする。
【００１７】
本発明では、切削加工装置の主軸の回転および移動が停止しているときに主軸モータに加わる負荷を検出し、その検出された負荷の大きさに基づいて切削加工装置の異常を検出している。この種の切削加工装置では、駆動制御手段は、主軸を回転させながらその軸方向に移動させた後、その主軸の回転および移動を停止する。このとき、切削工具は被加工物に食い込んでいるので、主軸には上記回転とは逆方向の反力が加わる。この場合、駆動制御手段は、その反力を相殺する回転力を主軸モータに発生させ、上記主軸を停止状態に保持する。
【００１８】
本発明では、このとき主軸モータに加わる負荷を検出するのである。この負荷は、削り屑の量や切削工具の摩耗に応じて増加し、切削工具の折損時などには極端に減少する。そこで、本発明では、このとき検出された負荷の大きさに基づいて装置の異常を検出するのである。また、このとき検出された負荷には、主軸が停止状態であるので回転加速度等の影響が現れない。従って、本発明では、削り屑の蓄積、切削工具の摩耗、切削工具の折損等の異常を高精度で検出することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は本発明が適用された切削加工装置としてのドリルタップ加工装置を表す概略構成図である。なお、このドリルタップ加工装置は、先端に周知のドリル付タップ４が固定された主軸１０を回転させて、被加工物に雌ネジを形成するものである。
【００２０】
図１に示すように、主軸１０は移動台１２上に回転可能に支承されている。主軸１０は、主軸モータ１４の回転軸に連結されて回転駆動され、この主軸１０の回転は、主軸モータ１４に設けられた主軸用エンコーダ１６により検出される。移動台１２は、図示しない本体に主軸１０の軸方向に摺動可能に支承されている。また、移動台１２には、図示しない本体に回転可能に支承されたボールネジ（以下、Ｚ軸という）１８に螺合するナット２０が固定されている。Ｚ軸１８は、送り軸モータとしてのＺ軸モータ２２の回転軸に連結されて回転駆動され、このＺ軸１８の回転は、Ｚ軸モータ２２に設けられたＺ軸用エンコーダ２４により検出される。なお、主軸モータ１４およびＺ軸モータ２２は周知のサーボモータであり、主軸用エンコーダ１６およびＺ軸用エンコーダ２４は主軸１０またはＺ軸１８の回転に応じたパルス信号を出力する周知のものである。
【００２１】
主軸モータ１４，主軸用エンコーダ１６，Ｚ軸モータ２２，Ｚ軸用エンコーダ２４は、キーボード２６およびＣＲＴ２８と共に、それぞれ電子制御回路３０に接続されている。電子制御回路３０は、ＣＰＵ３２，ＲＯＭ３４，ＲＡＭ３６，および不揮発性メモリ３８を論理演算回路の中心として構成され、それらの各素子３２〜３８を電気的に接続するバス４０は、上記各機器１４〜２８と次のように接続されている。
【００２２】
電子制御回路３０には、主軸用エンコーダ１６からのパルス信号を受信すると共に主軸モータ１４に駆動信号を出力する主軸サーボアンプ４２が設けられ、この主軸サーボアンプ４２は主軸制御回路４４を介してバス４０と接続されている。また、電子制御回路３０には、Ｚ軸用エンコーダ２４からのパルス信号を受信すると共にＺ軸モータ２２に駆動信号を出力するＺ軸サーボアンプ４６が設けられ、このＺ軸サーボアンプ４６はＺ軸制御回路４８を介してバス４０と接続されている。更に、キーボード２６，ＣＲＴ２８は、それぞれ入力制御回路５２，表示制御回路５４を介してバス４０と接続されている。
【００２３】
続いて、このように構成されたドリルタップ加工装置の動作を説明する。電子制御回路３０は、キーボード２６から入力された各種設定値に基づいて、後述の処理により主軸モータ１４およびＺ軸モータ２２を駆動し、被加工物に雌ネジを形成する。また、この処理中、電子制御回路３０は装置の異常検出を行う。先ず、この異常検出の原理について、図２，図３を用いて説明する。
【００２４】
この種のドリルタップ加工装置では、主軸１０を正転させながらその主軸１０を被加工物の方向に移動させて雌ネジを形成し、主軸１０を一旦停止した後、その主軸１０を逆転させながら逆方向へ移動させてドリル付タップ４を引き抜いている。図２に例示するように、被加工物７０に雌ネジ７２を形成して主軸１０を一旦停止したとき、ドリル付タップ４のタップ部４ａはネジ穴７４の内壁に食い込んでいるので、主軸１０には上記回転とは逆方向の反力が加わる。この場合、主軸１０を停止状態に保持するためには、その反力を相殺する回転力を主軸モータ１４に発生させる必要がある。すなわち、主軸モータ１４には停止中にも負荷が加わる。
【００２５】
この様子を図３を用いて説明する。図３（Ａ）は、正常な状態における主軸１０の回転開始から引き抜き動作終了までの間に主軸モータ１４に加わる負荷Ｑと、主軸１０の回転速度Ｐとの変化を表している。なお、図３（Ａ）において、線分Ｑ−Ｑ′，Ｐ−Ｐ′で表されるレベルが、それぞれのグラフにおける０レベルである。また、回転速度Ｐおよび負荷Ｑは主軸モータ１４の正転方向を正としている。
【００２６】
回転速度Ｐは次のように変化する。雌ネジ７２の形成を開始すると（時点Ａ）、主軸１０は徐々に正転方向に加速し（時点Ａ〜Ｂ）、少し定速回転した後（時点Ｂ〜Ｃ）、徐々に減速して停止する（時点Ｃ〜Ｄ）。このときＺ軸モータ２２は主軸１０を被加工物７０方向に送り続ける。続いて一旦停止状態に保持された後（時点Ｄ〜Ｅ）、主軸１０は徐々に逆転方向に加速し（時点Ｅ〜Ｆ）、少し定速回転した後（時点Ｆ〜Ｇ）、徐々に減速して停止する（時点Ｇ〜Ｈ）。このとき、Ｚ軸モータ２２は主軸１０を被加工物７０から引き抜く方向に送り続ける。
【００２７】
この間、主軸モータ１４には次のような負荷Ｑが加わる。時点Ａ〜Ｂでは正転方向の加速に要する負荷（正の負荷）と被加工物７０の切削に要する負荷（正の負荷）とが、時点Ｂ〜Ｃでは定速正転に要する負荷（正の負荷）と切削に要する負荷（正の負荷）とが、時点Ｃ〜Ｄでは正転方向の減速に要する負荷（負の負荷）と切削に要する負荷（正の負荷）とが、時点Ｄ〜Ｅでは上記反力を相殺するための負荷（正の負荷）が、時点Ｅ〜Ｆでは逆転方向の加速に要する負荷（負の負荷）が、時点Ｆ〜Ｇでは定速逆転に要する負荷（負の負荷）が、時点Ｇ〜Ｈでは逆転方向の減速に要する負荷（正の負荷）が、それぞれ加わる。
【００２８】
図３（Ｂ）はネジ穴７４内に被加工物７０の削り屑が溜ったり、ドリル付タップ４の刃先が摩耗したりした状態における回転速度Ｐおよび負荷Ｑの変化を表している。図３（Ｂ）に示すように、この種の異常が生じると負荷Ｑの絶対値が全体的に大きくなる傾向がある。ところが、時点Ａ〜Ｂ，Ｃ〜Ｄ，Ｅ〜Ｆ，Ｇ〜Ｈでは、主軸１０の加減速が伴うので、異常による負荷変動と加減速による負荷変動とを明確に区別できない。また、時点Ｂ〜Ｃ，Ｆ〜Ｈでは主軸１０が定速回転であり、異常による負荷変動が比較的良好に現れるが、ネジ穴７４の深さが浅い場合にはその期間が短くなったり、ときには全く生じない場合もあり、高精度な異常検出は不可能である。
【００２９】
これに対して、主軸１０停止中の時点Ｄ〜Ｅでは異常による負荷変動がきわめて良好に現れ、その期間も長い。そこで、電子制御回路３０では、この期間に検出した負荷Ｑに基づいて装置の異常を検出するのである。なお、図示しないが、ドリル付タップ４が折損するなどした場合は、負荷Ｑの絶対値が全体的にきわめて小さくなり、時点Ｄ〜Ｅにて検出される負荷Ｑも異常に小さくなる。
【００３０】
次に、電子制御回路３０が実行する制御を、図４のフローチャートを用いて具体的に説明する。図４に示すように、処理を開始すると電子制御回路３０は、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて次のようなタップ切込み動作を実行する。すなわち、主軸モータ１４を駆動して主軸１０正転させながら、Ｚ軸モータ２２を駆動してその主軸を被加工物方向に移動させて雌ネジを形成し、続いて主軸モータ１４およびＺ軸モータ２２を一旦停止する。なお、主軸モータ１４およびＺ軸モータ２２の駆動量は予めキーボード２６により設定されている。
【００３１】
続くＳ３では、主軸用エンコーダ１６を介して検出した主軸１０の回転位置または回転速度、或いは、Ｚ軸用エンコーダ２４を介して検出したＺ軸１８の回転位置または回転速度（主軸１０の軸方向の移動位置または移動速度と対応）に基づいて、主軸１０が確実に停止して動作が終了しているか否かを判断する。主軸１０がまだ動いており動作が終了していない場合（Ｓ３：ＮＯ）はそのままＳ３で待機し、動作が終了すると（Ｓ３：ＹＥＳ）Ｓ５へ移行する。Ｓ５では、主軸サーボアンプ４２より、主軸１０に供給される電流の電流指令Ｉを読み取る。この電流指令Ｉが、前述の時点Ｄ〜Ｅにおける負荷Ｑに対応する。
【００３２】
続くＳ７，Ｓ９では、電流指令Ｉが所定の第１基準値Ｉ1 以上であるか否か、その電流指令Ｉが所定の第２基準値Ｉ2 以下であるか否か、を順次判断する。ここで、第１基準値Ｉ1 および第２基準値Ｉ2 は、Ｉ1 ＞Ｉ2 となるようにキーボード２６により設定された値であり、第１基準値Ｉ1 は削り屑の蓄積やドリル付タップ４の摩耗等による負荷の増加を示唆する値で、第２基準値Ｉ2 はドリル付タップ４の折損等による負荷の減少を示唆する値である。
【００３３】
正常時にはＳ７，Ｓ９で共に否定判断し、Ｓ１１へ移行する。Ｓ１１では、主軸１０を逆転させると共に引き抜き方向へ移動させる通常の戻り動作を実行し、続くＳ１３で動作終了を判断すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）処理を終了する。
削り屑が溜ったり、ドリル付タップ４が摩耗したりした場合は、電流指令Ｉが異常に増加して第１基準値Ｉ1 以上となる。すると、Ｓ７にて肯定判断してＳ１５へ移行する。Ｓ１５では、削り屑の蓄積またはドリル付タップ４の摩耗による異常が発生した旨を表すエラー信号を発生し、ＣＲＴ２８にその旨表示させる。続くＳ１７では、Ｓ１１の処理よりも低速で戻り動作を実行し、前述のＳ１３へ移行する。なお、Ｓ１７では、加速期間（時点Ｅ〜Ｆ）を短くすることによって速度を下げても、加速度を小さくすることによって速度を下げてもよい。また、速度を下げずに加速期間（時点Ｅ〜Ｆ）を長くすることによって、加速度のみを小さくするようにしてもよい。
【００３４】
また、ドリル付タップ４が折損した場合は、電流指令Ｉが異常に減少して第２基準値Ｉ2 以下となる。すると、Ｓ９にて肯定判断してＳ１９へ移行する。Ｓ１９では、ドリル付タップ４の折損による異常が発生した旨を表すエラー信号を発生し、ＣＲＴ２８にその旨表示させる。続くＳ２１では、ドリルタップ加工装置の動作を停止して前述のＳ１３へ移行する。
【００３５】
以上の処理により、本ドリルタップ加工装置では、削り屑の蓄積またはドリル付タップ４の摩耗による異常が発生した場合、ＣＲＴ２８にその旨表示して使用者に告知すると共に、ドリル付タップ４の戻り動作を低速で実行して、不良品の発生やドリル付タップ４の更なる損傷を防止することができる。また、ドリル付タップ４の折損による異常が発生した場合は、ＣＲＴ２８にその旨表示して使用者に告知すると共に、装置の動作を停止して、不良品の発生や主軸モータ１４の過熱を防止することができる。更に、本ドリルタップ加工装置では、主軸の停止中（時点Ｄ〜Ｅ）に検出した負荷（電流指令Ｉ）に基づいて上記異常を検出しているので、主軸１０の回転加速度等の影響を排除して、上記異常を高精度で検出することができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では電流指令Ｉにより負荷を検出しているが、実際の通電電流や主軸モータ１４の消費電力により負荷を検出してもよい。但し、電力により負荷を検出する場合は電力の計算等が必要となるが、電流により負荷を検出する場合は計算等の必要がなく、簡単な構成を介して直接検出することができる。従って、この場合、装置の構成を簡略化すると共に、処理を簡略化して応答性を向上させることができる。また、主軸１０の停止は、主軸モータ１４やＺ軸モータ２２に出力される駆動信号に基づいて検出してもよい。但し、上記実施の形態では、主軸１０の実際の回転位置，回転速度，移動位置，または移動速度に基づいてその停止を検出しているので、機械の応答性や信号の送受信に起因するずれを排除して、一層正確に停止を検出することができる。従って、一層正確に異常を検出することができる。
【００３７】
更に、上記実施の形態では、負荷が異常に増加したときに一律に低速で戻り動作を実行しているが、負荷の大きさに応じて段階的に低速化することもできる。このように構成した例を図５のフローチャートを用いて説明する。
図５に示すように、Ｓ５１〜Ｓ５５では前述のＳ１〜Ｓ５の処理と同様に、タップ切込み動作を実行した後一旦停止し、そのときの電流指令Ｉを読み取る。続くＳ５７，５９では、電流指令Ｉが所定の第３基準値Ｉ3 （但し、Ｉ3 ＞Ｉ1 ）以上であるか否か、前述の第１基準値Ｉ1 以上であるか否か、を順次判断する。正常時にはＳ５７，Ｓ５９で共に否定判断し、Ｓ６１にて通常の戻り動作を実行し、続くＳ６３で動作終了を判断すると（Ｓ６３：ＹＥＳ）処理を終了する。
【００３８】
削り屑が溜ったりドリル付タップ４が摩耗したりしてＩ≧Ｉ3 となると（Ｓ５７：ＹＥＳ）、Ｓ６５にてその旨を表すエラー信号を発生し、続くＳ６７にて所定の低速度Ａで戻り動作を実行してＳ６３へ移行する。削り屑が溜ったりドリル付タップ４が摩耗したりしてＩ≧Ｉ1 となったもののＩ＜Ｉ3 であると（Ｓ５９：ＹＥＳ）、Ｓ６９にてその旨を表すエラー信号を発生し、続くＳ７１にて所定の低速度Ｂで戻り動作を実行してＳ６３へ移行する。なお、低速度Ａ，Ｂは、予めキーボード２６によりＡ＜Ｂとなるように設定されている。また、上記実施の形態では、電流指令Ｉの値によって速度を変更しているが、図３に示す加速期間（時点Ｅ〜Ｆ，Ｇ〜Ｈ）の長さを変更するようにしてもよい。更に、速度と共に加速期間を変更するようにしてもよい。
【００３９】
以上のような処理を実行した場合、異常の程度が比較的弱くＩ3 ＞Ｉ≧Ｉ1 となったときは比較的早い低速度Ｂで戻り動作を行い、異常の程度が比較的甚だしくＩ≧Ｉ3 となったときは比較的遅い低速度Ａで戻り動作を行うことができる。このため、ドリルタップ加工装置の加工能率低下を抑制しつつ、不良品の発生やドリル付タップ４の更なる損傷を確実に防止することができる。
【００４０】
なお、上記各実施の形態において、Ｓ１，Ｓ１１，Ｓ５１，Ｓ６１が駆動制御手段に、Ｓ３，Ｓ５３が停止検出手段に、Ｓ５，Ｓ５５が負荷検出手段に、Ｓ７，Ｓ９，Ｓ５７，Ｓ５９が異常検出手段に、Ｓ１５，Ｓ１９，Ｓ６５，Ｓ６９が信号発生手段に、Ｓ１７，Ｓ２１，Ｓ６７，Ｓ７１が駆動様式変更手段に、それぞれ相当する処理である。
【００４１】
上記各実施の形態では、切削工具としてドリル付タップ４を使用しているが、タップ加工を施すことができる工具であればなんでもよい。例えば、切削止まり穴用タップ（スパイラルタップ）を用いてもよい。また、本発明は、ドリルタップ加工装置に限らず、雄ネジを形成する装置や、軸受の油溝を形成する装置など、種々の切削加工装置に適用することができる。特に、本発明を切削工具を自動的に交換可能ないわゆるマシニングセンタ等に適用した場合、切削工具の摩耗または折損による異常が発生したとき自動的に切削工具を新しいものと交換する制御も可能となる。更に、削り屑の蓄積による負荷の増加は切削工具の摩耗による負荷の増加に比べて一工程毎の変化が大きい。そこで、過去の工程において検出された負荷に対する変化量に応じて両者を区別し、それぞれに異なる対処をしてもよい。
【００４２】
また更に、請求項１０記載の発明は、電子制御回路等によって実行される異常検出方法に限らず、切削加工装置の使用者が実行してもよい。例えば、主軸の回転および移動を手動で停止し、外部の測定装置や主軸モータの音等によって負荷の大きさを判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたドリルタップ加工装置を表す概略構成図である。
【図２】主軸停止時における負荷の発生原理を表す説明図である。
【図３】正常時と異常時とでの負荷変動の相違を表す説明図である。
【図４】上記ドリルタップ加工装置の制御処理を表すフローチャートである。
【図５】その制御処理の変形例を表すフローチャートである。
【符号の説明】
４…ドリル付タップ              １０…主軸              １４…主軸モータ１６…主軸用エンコーダ          １８…Ｚ軸              ２２…Ｚ軸モータ２４…Ｚ軸用エンコーダ          ３０…電子制御回路      ７０…被加工物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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