(57)【要約】【課題】主軸間におけるワークの受け渡しが正常に行われたか否かを確認して、ワークの加工に関する異常の有無を検出することが可能なワーク加工装置を提供する。【解決手段】ワーク加工装置１は、一対の主軸チャック１０ａ、１０ｂと、第１主軸チャックと第２主軸チャックとの対向方向Ｚ１へ直線に移動させるサーボモータ（駆動装置）２３と、を備えている。サーボモータ２３は、制御装置２５に制御され、前記主軸をトルクリミッターを働かせ所定移動位置へ移動指令させるようになっている。前記主軸チャックの実際の移動位置は移動位置計測は２３，２４，２５によってによって計測される。そして、所定移動位置と主軸チャックの実際の移動位置とに基づいて、異常検出装置２９により主軸間におけるワークの受け渡しが正常に行われたか否かを確認するようになっている。【選択図】  図１
2004148478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを支持する第１主軸チャックと、
前記第１主軸チャックと対向して配置され、前記第１主軸チャックの支持する前記ワークを受け取って支持するための第２主軸チャックと、
前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの対向方向へ移動させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御して、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を前記駆動装置をして所定移動位置へ移動させる制御装置と、
前記駆動装置によって移動させられた前記主軸チャックの実際の移動位置を計測する移動位置計測装置と、
前記移動位置計測装置から送られてくる前記駆動装置によって移動させられた前記主軸チャックの実際の移動位置と、前記制御装置から送られてくる所定移動位置との位置偏差を求め、当該位置偏差が所定のリミット境界許容範囲から外れている連続時間を測定し、当該連続時間に基づいて前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有するか否かを判断する異常検出装置と、
を備えたことを特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記異常検出装置は、前記駆動装置を制御して、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を前記駆動装置をして所定移動位置へ移動させ、前記駆動装置によって移動させられる前記主軸チャックの実際の移動位置がインポジション幅以内に入った時点で、前記駆動装置によって移動させられる前記主軸チャックの各時間毎の実際の移動位置と所定移動位置との位置偏差を求め、当該位置偏差が所定のリミット境界許容範囲から外れている連続時間を測定し、当該連続時間がタイムアップするか否かにより、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有するか否かを判断する
ことを特徴とするワーク加工装置
【請求項３】
前記制御装置は、前記ワークを前記第２主軸チャックに押し込むために、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を前記駆動装置によって所定移動位置まで移動させる際、前記駆動装置の駆動トルクが所定のトルクを超えないように前記駆動装置を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のワーク加工装置。
【請求項４】
前記第１主軸チャックは、前記ワークを支持する際に前記ワークの一端部が押し当てられる第１主軸ストッパー面を有し、
前記第２主軸チャックは、前記ワークを支持する際に前記ワークの他端部が押し当てられる第２主軸ストッパー面を有し、
前記所定移動位置は、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方が前記駆動装置によって所定移動位置へ移動させられた場合に、前記第１主軸ストッパー面と前記第２主軸ストッパー面との距離が前記ワークの通常有する長さよりも短くなるような位置に設定されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク加工装置。
【請求項５】
前記異常検出装置が求めた前記駆動装置によって移動させられた前記主軸チャックの実際の移動位置と前記制御装置から送られてくる所定移動位置との位置偏差が誤差過大検出幅に達した場合にアラームを発生させるサーボ系のアラームと、
前記誤差過大幅を調整することができる誤差過大検出幅切換器と、
前記インポジション幅を調整することができるインポジション幅切換器と、
を更に備え、
前記制御装置は、前記駆動装置によって移動させられる前記主軸チャックの実際の停止位置がインポジション幅内に入るまで待ちの状態になって、次の指令を実行できないようになっており、且つ、所定の移動指令に基づいて前記駆動装置を制御するようになっており、
前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方が前記所定移動位置に移動を完了する前に、前記ワークによって前記第１主軸チャック又は前記第２主軸チャックの移動が停止させられた場合、前記誤差過大検出幅切換器は、誤差過大検出幅を広げることによりサーボ系のアラームが発生しないようにし、前記インポジション幅切換器は、インポジション幅を広げて、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しが中断しないようにする、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のワーク加工装置。
【請求項６】
前記位置偏差は、前記所定移動位置と前記実際の移動位置との差によって求められ、
前記異常検出装置は、前記位置偏差が所定のリミット境界許容範囲に対して正の側に外れている場合には、前記第１主軸チャックの支持する前記ワークが通常より長いために或いは前記第２主軸チャックと前記ワークとの間に異物が混入しているために、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有すると判断すると共に、前記位置偏差が所定のリミット境界許容範囲に対して負の側に外れている場合には、前記第１主軸チャックの支持する前記ワークが通常よ短いいために或いは前記第１主軸チャックにワークが無いために、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有すると判断する
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のワーク加工装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク加工装置に関し、特に、主軸間におけるワークの受け渡しに関する異常を検出することが可能なワーク加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
対向する２つの主軸チャックを持ったワーク加工装置において、第１主軸チャックが支持しているワークを第２主軸チャックに受け渡しする際に、第２主軸チャックをアンクランプにし、第１主軸チャックまたは、第２主軸チャックが受け渡し位置手前まで移動します。
【０００３】
第１主軸チャックをアンクランプし、一般的には第１主軸チャックに組み込まれたノックアウトシリンダーまたはスプリングなどで、第１主軸チャックから第２主軸チャックへワークを押し込みます。
【０００４】
第２主軸チャックにワークが押し込まれたかの確認は、一般的には第１主軸チャック或いは第２主軸チャックに組み込まれたリミットスイッチや近接スイッチで行います。
【０００５】
第２主軸チャックへのワークの押し込みが正常と確認すると第２主軸チャックをクランプします。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ワークを第１主軸チャックから第２主軸チャックへ受け渡す際には、制御装置により駆動装置を制御して、第１主軸チャック或いは第２主軸チャックを所定の目標位置まで移動させ、第１主軸チャックがアンクランプ後、ノックアウトシリンダーまたは、スプリングなどで第１主軸チャックのワークを第２主軸チャックへ押し込みます。
【０００７】
しかしながら、ノックアウトシリンダーまたは、スプリングなどでワークの押し込み確認用に一般的には近接スイッチやリミットスイッチが使用されますが、このようなセンサーは、高精度でないために、高精度なワークの押し込み検出ができない。
【０００８】
近接スイッチやリミットスイッチの設置やノックアウトシリンダの設置に伴って、ワーク加工装置全体の構成が複雑化し、設置スペースが拡大化する。また、センサーやシリンダ、ソレノイドバルブ等、故障箇所が増え、保守性が悪くなる。
【０００９】
また、高精度センサーを使用することにより精度が上がりますが、高価なためコストアップになる。
【００１０】
このような、受け渡しの誤差が所定の許容範囲を超えてしまう場合には、ワークの加工に対して種々の不具合をもたらすことがある。
【００１１】
例えば、第２主軸チャックに切り粉など小さい異物が挿入していた状態でワークを押し込み、たまたまリミットスイッチの誤差内であったために押し込み動作が正常終了し第２主軸におけるワークの支持が不完全なものとなり、ワークの加工精度を悪化させます。また、加工するワークの形状によっては、加工中に第２主軸チャックからワークが脱落してしまう可能性もある。
【００１２】
このために、このようなワークの押し込み誤差に基づく異常の有無を高精度に検知することができる機能をローコストで備え、ワーク加工装置を簡素化し、保守性を良くすることが望ましい。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワークを支持する第１主軸チャックと、前記第１主軸チャックと対向して配置され、前記第１主軸チャックの支持する前記ワークを受け取って支持するための第２主軸チャックと、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの対向方向へ移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御して、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を前記駆動装置をして所定移動位置へ移動させる制御装置と、前記駆動装置によって移動させられた前記主軸チャックの実際の移動位置を計測する移動位置計測装置と、前記移動位置計測装置から送られてくる前記駆動装置によって移動させられた前記主軸チャックの実際の移動位置と、前記制御装置から送られてくる所定移動位置との位置偏差を求め、当該位置偏差が所定のリミット境界許容範囲から外れている連続時間を測定し、当該連続時間に基づいて前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有するか否かを判断する異常検出装置と、を備えたことを特徴とするワーク加工装置である。
【００１４】
前記異常検出装置は、前記駆動装置を制御して、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を前記駆動装置をして所定移動位置へ移動させ、前記駆動装置によって移動させられる前記主軸チャックの実際の移動位置がインポジション幅以内に入った時点で、前記駆動装置によって移動させられる前記主軸チャックの各時間毎の実際の移動位置と所定移動位置との位置偏差を求め、当該位置偏差が所定のリミット境界許容範囲から外れている連続時間を測定し、当該連続時間がタイムアップするか否かにより、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有するか否かを判断することが好ましい。
【００１５】
前記制御装置は、前記ワークを前記第２主軸チャックに押し込むために、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方を前記駆動装置によって所定移動位置まで移動させる際、前記駆動装置の駆動トルクが所定のトルクを超えないように前記駆動装置を制御することが好ましい。
【００１６】
所定のトルクは、必要に応じて定めることができ、例えばワーク加工装置、ワーク等が破損しない範囲に定めることが好ましい。
【００１７】
サーボモータの駆動トルクが所定のトルクを超えないように駆動装置を制御することをトルクリミッターと言う。
【００１８】
位置偏差とは、前記主軸チャックの実際の移動位置と制御装置から指令された所定移動位置との相違を示すものである。また、リミット境界許容範囲とは、正規のワーク長さに対して正の側と負の側にそれぞれリミット境界値があり、正の側のリミット境界値と負の側のリミット境界値に挟まれた範囲をリミット境界許容範囲と言う。
【００１９】
正の側のリミット境界値とは、ワークが通常より長いか或いは異物が混入したかを判断するための値を設定する。負の側のリミット境界値とは、ワークが通常より短いか或いはワークが無いかを判断するための値を設定する。ただし、負の側のリミット境界値を０に設定することにより、ワークが通常より短いか或いはワークが無いかを判断しないこととすることもできる。
【００２０】
インポジションとは、サーボモータが制御装置から指令された位置のある幅以内に到達していることを示し、インポジション幅とは、その幅である。サーボモータが制御装置から指令されインポジション幅以内に入ると制御装置は次の指令に移る。
【００２１】
前記第１主軸チャックは、前記ワークを支持する際に前記ワークの一端部が押し当てられる第１主軸ストッパー面を有し、前記第２主軸チャックは、前記ワークを支持する際に前記ワークの他端部が押し当てられる第２主軸ストッパー面を有し、前記所定移動位置は、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方が前記駆動装置によって所定移動位置へ移動させられた場合に、前記第１主軸ストッパー面と前記第２主軸ストッパー面との距離が前記ワークの通常有する長さよりも短くなるような位置に設定されていることが好ましい。
【００２２】
前記異常検出装置が求めた前記駆動装置によって移動させられた前記主軸チャックの実際の移動位置と前記制御装置から送られてくる所定移動位置との位置偏差が誤差過大検出幅に達した場合にアラームを発生させるサーボ系のアラームと、前記誤差過大幅を調整することができる誤差過大検出幅切換器と、前記インポジション幅を調整することができるインポジション幅切換器と、を更に備え、前記制御装置は、前記駆動装置によって移動させられる前記主軸チャックの実際の停止位置がインポジション幅内に入るまで待ちの状態になって、次の指令を実行できないようになっており、且つ、所定の移動指令に基づいて前記駆動装置を制御するようになっており、前記第１主軸チャック及び前記第２主軸チャックのうち少なくともいずれか一方が前記所定移動位置に移動を完了する前に、前記ワークによって前記第１主軸チャック又は前記第２主軸チャックの移動が停止させられた場合、前記誤差過大検出幅切換器は、誤差過大検出幅を広げることによりサーボ系のアラームが発生しないようにし、前記インポジション幅切換器は、インポジション幅を広げて、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しが中断しないようにすることが好ましい。
【００２３】
ワークの受け渡しに、通常のままで制御すると、制御装置は、所定移動位置が第１主軸ストッパー面と第２主軸ストッパー面との距離が前記ワークの通常有する長さよりも短くなるような位置に設定されている為に、第１主軸チャック或いは第２主軸チャックが前記所定移動位置に移動を完了する前に、前記ワークの端部が第２主軸ストッパー面に当たり移動を中断し、所定移動位置と実際の移動位置に差があり通常は誤差過大等のサーボ系のアラームが発生します。誤差過大アラームを検出する値を広げることにより、誤差過大アラームを発生しないようにします。この幅を誤差過大検出幅と言います。
【００２４】
誤差過大検出幅を広げ前記所定移動位置に移動を完了する前に、前記ワークの端部が第２主軸ストッパー面に当たり移動が停止しても誤差過大等のサーボ系のアラームが発生しないようにします。
【００２５】
誤差過大検出幅を広げることにより、前記所定移動位置に移動を完了する前に、前記ワークの端部が第２主軸ストッパー面に当たり移動が停止し誤差過大等サーボ系のアラームが発生しなくなっても、制御装置は、実際の停止位置がインポジション幅内に入るまで待ちの状態になり、前記制御装置は、次の指令を実行できません。ワーク加工装置に用いる制御装置の場合、インポジション幅は、ワーク加工の為の最適値が設定されていますが、インポジション幅を広げることにより、前記所定移動位置に移動し、前記ワークの端部が第２主軸ストッパー面に当たり移動が停止しても、停止した位置がインポジション幅に入れば、前記制御装置は、次の指令を実行できる。
【００２６】
前記位置偏差は、前記所定移動位置と前記実際の移動位置との差によって求められ、前記異常検出装置は、前記位置偏差が所定のリミット境界許容範囲に対して正の側に外れている場合には、前記第１主軸チャックの支持する前記ワークが通常より長いために或いは前記第２主軸チャックと前記ワークとの間に異物が混入しているために、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有すると判断すると共に、前記位置偏差が所定のリミット境界許容範囲に対して負の側に外れている場合には、前記第１主軸チャックの支持する前記ワークが通常よ短いいために或いは前記第１主軸チャックにワークが無いために、前記第１主軸チャックと前記第２主軸チャックとの間における前記ワークの受け渡しに関して異常を有すると判断することが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
第１の実施の形態
図１乃至図４は本発明の第１の実施の形態を示す図である。図１は、ワーク加工装置の一部構成を示す概略図である。図２は、制御信号によって指令される移動量と時間の関係を示す図である。図３は、位置偏差とリミット境界値とリミット境界許容範囲の関係を示す図である。図４は、ワークの受け渡しに関する異常の有無を確認する過程を示すフローチャート図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態のおけるワーク加工装置１はチャッカー機であって、相互に対向する位置に配置された第１主軸チャック１０ａおよび第２主軸チャック１０ｂがあって、図示には無いローダ等で第１主軸チャック１０ａがワークＷを支持しする。第１主軸チャック１０ａは回転し、図示には無い工具と図示には無い工具を駆動するスライドとによってワークＷが切削加工される。
【００３０】
第１主軸チャックで切削が完了したワークＷは第２主軸チャック１０ｂに受け渡され、第２主軸チャックがワークＷを支持する。この機構については後述する。
【００３１】
第２主軸チャック１０ｂは回転し、図示には無い工具と図示には無い工具を駆動するスライドとによってワークＷが切削加工される。第２主軸チャックで切削が完了したワークＷは、図示に無いアンローダ等で排出される。
【００３２】
以下より、ワークＷが第１主軸チャックから第２主軸チャックへ受け渡される機構について述べる。
【００３３】
ワーク加工装置１は、相互に対向する位置に配置された第１主軸チャック１０ａおよび第２主軸チャック１０ｂと、ボールネジ１５から第１主軸スライド１２介して第１主軸をＺ１方向へ移動させるサーボモータ２３と、サーボモータ２３を制御する制御装置２５と、制御装置２５に接続された異常検出装置２９と、を備えている。
【００３４】
第１主軸チャック１０ａおよび第２主軸チャック１０ｂは、それぞれチャックストッパー１１ａ、１１ｂを有しておりワークＷの両基準面のうち対応する基準面が各主軸チャックのチャックストッパー１１ａ、１１ｂに当たり、ワークＷは各主軸チャック１０ａ、１０ｂに支持されるようになっている。特に、第２主軸チャック１０ｂは、後述のように、第１主軸チャック１０ａによって支持されたワークＷを受け取って支持するようになっている。
【００３５】
ボールネジ１５は、サーボモータ２３に接続されており、サーボモータ２３から第２主軸チャック１０ｂに向かって直線的に延びるようにして設けられている。
【００３６】
サーボモータ２３は、制御装置２５からサーボアンプ２４を介して送られてくる制御信号に基づいて、ボールネジ１５を軸回転させて第１主軸チャック１０ａを、第１主軸チャック１０ａと第２主軸チャック１０ｂとの対向方向であるＺ１方向へ移動させるようになっている。
【００３７】
制御装置２５は、サーボモータ２３を制御して、サーボモータ２３により第１主軸チャック１０ａを第２主軸チャッ１０ｂ側へ所定移動位置ｌだけ移動させるようになっている。すなわち、制御装置２５は、第１主軸チャック１０ａをボールネジ１５に沿って所定移動位置ｌだけ移動させるための制御信号をサーボアンプ２４を介してサーボモータ２３に送ることができるようになっている。
【００３８】
この所定移動位置ｌは、サーボモータ２３によって第１主軸チャック１０ａが所定移動位置ｌだけ移動された場合に、第１主軸チャック１０ａのストッパー面１１ａと第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂとの間の距離がワークＷの通常有する長さよりも短くなるように、設定されている。
【００３９】
第１主軸チャック１０ａをサーボモータ２３によって所定移動位置ｌだけ移動させる際、制御装置２５は、サーボモータ２３の駆動トルクが所定の駆動トルクを超えないように、電流制限切換器４３を用いてサーボモータ２３を制御している。
【００４０】
ここで電流制限切換器４３では、ワークＷの一端部を支持する第１主軸チャック１０ａの所定移動位置ｌへの移動が電流制限切換器４３によって駆動され、ワークＷの他端部の基準面が第２主軸チャックストッパー面１１ｂに押し当てられた場合であってもワーク加工装置１やワークＷの破損を招かないような駆動トルクが選択される。このように、駆動トルクを制限した状態をトルクリミッターが働いている状態と呼ぶ。
【００４１】
トルクリミッターが働いている状態で、ワークＷの一端部を支持する第１主軸チャック１０ａが所定移動位置ｌに移動が完了する前に、ワークＷの他端部の基準面が第２主軸チャックストッパー面１１ｂに押し当てられ移動が停止した場合（図２の▲３▼）、通常、第１主軸チャックが所定移動位置に達していないので誤差過大等のサーボ系のアラームが発生し、制御部２５から次の指令ができません。それを解決するために、誤差過大検出幅切り換え機４１で誤差過大検出幅を広げることにより、サーボ系のアラームが発生しないようにします。
【００４２】
サーボ系のアラームが発生してしまうと、サーボ系のアラーム検出が優先してしまい、トルクリミッター器４５による適切な押し込み動作や異常検出装置２９による適切な押し込み確認のための制御ができなくなります。そのために、サーボ系のアラームが発生しないようにします。
【００４３】
通常、位置偏差Δｌがインポジション幅より小さい場合、機械位置が指令位置に達しったとみなし、制御部２５より次の指令を実行します。通常のインポジション幅は加工精度を上げるために小さい値が設定されています（図２の▲１▼）が、このままの設定では、ワークＷを押し込むために、移動が停止した場合インポジション幅にはいっていないので、制御部２５から次の指令ができません。インポジション幅切り換え機４２でインポジション幅を広げ（図２の▲２▼）、制御装置からの所定移動位置への移動指令が中断しないようにします。
【００４４】
トルクリミッターが働いている状態で、ワークＷの一端部を支持する第１主軸チャック１０ａの所定移動位置への移動が完了する前に、ワークＷの他端部の基準面が第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに押し当てられるときには、誤差過大検出幅およびインポジション幅は、リミット境界許容範囲の正の側リミット境界値の数倍程度を設定します。
【００４５】
トルクリミッター器４５は、ＮＣプログラムによって誤差過大検出幅およびインポジション幅の設定値を、ワークＷの一端部を支持する第１主軸チャック１０ａが所定移動位置ｌに移動する時の設定値或いは、それ以外の第１主軸チャック１０ａ及び第２主軸チャック１０ｂが支持するワークＷを切削加工するとき等の設定値に切り替える。
【００４６】
制御装置２５は、サーボモータ２３から各時間ｔ毎に得られるボールネジ１５の実際の軸回転に基づいて、各時間ｔ毎の第１主軸チャック１０ａの実際の位置（主軸チャック移動位置）ｌ”を算出するようになっている。
【００４７】
ワークＷの一端部を支持する第１主軸チャック１０ａが第２主軸チャック１０ｂ側の所定移動位置に移動して、インポジション幅に入った時点で、異常検出器２９が働く。
【００４８】
異常検出装置２９は、位置偏差読込器２９ａと、位置偏差比較器２９ｂと、位置偏差異常検出器２９ｃと、を有し、第１主軸チャック１０ａおよび第２主軸チャック１０ｂ間でワークＷの受け渡しに関する異常の有無を検出するようになっている。
【００４９】
すなわち、位置偏差読込器２９ａは、制御装置２５から送られてくる所定移動位置ｌおよび実際の主軸チャックの移動位置ｌ”から、各時間ｔにおける、実際の主軸位置ｌ”と所定移動位置ｌとの偏差である位置偏差Δｌを算出するようになっている。具体的には、位置偏差Δｌは、以下の（１）式に基づいて求めた値より求まる。
【００５０】
位置偏差Δｌ＝所定移動位置ｌ−実際の主軸位置ｌ”  （１）
位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差読込器２９ａによって算出された位置偏差Δｌがリミット境界許容範囲から外れているか否かを判定する。本実施の形態では、リミット境界許容範囲の正の側のリミット境界値を所定のリミット境界値ｄとし、負の側のリミット境界値を０とする。従って、位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差Δｌが所定のリミット境界値ｄ以上となっている場合に、位置偏差Δｌがリミット境界許容範囲から外れていると判断し、位置偏差Δｌが所定のリミット境界値ｄより小さい場合に、位置偏差Δｌがリミット境界許容範囲から外れていないと判断するようになっている。
【００５１】
また、位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差Δｌが所定のリミット境界許容範囲から外れていると判定した場合には、位置偏差Δｌが所定のリミット境界許容範囲から連続的に外れている時間（異常連続時間）を計測するようになっている。
【００５２】
位置偏差異常検出器２９ｃは、位置偏差比較器２９ｂにおいて計測された異常連続時間が所定の異常判定時間に達した場合には、前記主軸チャック１０ａ、１０ｂ間でのワークＷの受け渡しに関して異常を有すると判断するようになっており、異常メッセージ表示等をしてワーク加工装置１のオペレータに異常を知らせるようになっている。他方、位置偏差異常検出器２９ｃは、異常判定時間に達しない場合には、位置偏差Δｌが所定の許容リミット境界値内で正常連続時間に達して安定した時に、前記主軸チャック１０ａ、１０ｂ間でのワークＷの受け渡しが、正常に行われていると判断するようになっており、ワークＷの受け渡しが続行される。
【００５３】
また、本実施の形態では、サーボモータ２３と制御装置２５とによって、本発明の位置偏差計測比較装置が構成されている。
【００５４】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００５５】
対象となるワークＷは、図示しない搬入装置によってワーク加工装置１の第１主軸チャック１０ａのストッパー面１１ａにワークＷの基準面が当てられて支持される。
【００５６】
図示しない工具等により一次加工を実行する。
【００５７】
そして、制御装置２５は、サーボモータ２３をしてボールネジ１５を軸回転させて、第２主軸チャック１０ｂへワークＷを押し込むために必要とされる実際の主軸移動位置ｌ”より数ｍｍ程度手前のアプローチ位置Ｌへ第１主軸チャック１０ａを移動させる（図２の▲４▼）。
【００５８】
移動完了後、トルクリミッター器４５によって、誤差過大検出幅切換器４１、インポジション幅切換器４２、及び電流制限切換器４３を、第２主軸チャック１０ｂにワークＷを押し込むための設定に切り替える。
【００５９】
その後、第１主軸チャック１０ａの所定移動位置ｌへの移動指令が実行される。
【００６０】
ところで、第１主軸チャック１０ａが所定移動位置ｌへ移動させられた場合に、第１主軸チャック１０ａのストッパー面１１ａと第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂとの間の距離がワークＷの通常有する長さよりも短くなるように、所定移動位置ｌが設定されている。従って、通常の長さを有するワークＷを第１主軸チャック１０ａが支持している場合には、第１主軸チャック１０ａが所定移動位置ｌへ移動する前に、ワークＷの他端部の基準面が、第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに当たる。そして、第１主軸チャック１０ａは、ワークＷの他端部の基準面が第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに押し当てられた状態となり（図２の▲３▼）、それ以上第２主軸チャック１０ｂに向かって移動することができず停止する。
【００６１】
第１主軸チャック１０ａが第２主軸チャック１０ｂに向かって移動し、インポジション幅に入る（図２の▲５▼）と、異常検出装置２９が働きワーク押し込み確認開始（図４参照）が実行される。
【００６２】
異常検出装置２９の位置偏差読込器２９ａは、制御装置２５から送られてきた各時間ｔ毎の実際の第１主軸チャック１０ａの移動位置ｌ”と制御装置２５から指令された所定移動位置ｌから上記（１）式に基づいて各時間ｔ毎の位置偏差量Δｌを算出する（図４におけるＳＴＥＰ  Ａ１）。そして、算出された各時間ｔの位置偏差Δｌは、位置偏差比較器２９ｂへ送られる。
【００６３】
位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差読込器２９ａから送られてくる位置偏差Δｌが所定のリミット境界値ｄ以上となっているか否かを判定する（ＳＴＥＰ  Ａ２）。
【００６４】
そして、位置偏差量比較器２９ｂは、位置偏差Δｌが所定のリミット境界値ｄ以上になっていると判定した場合には、位置偏差Δｌが所定のリミット境界値ｄ以上となっている連続した時間（異常連続時間）を計測する（ＳＴＥＰ  Ａ３）。そして、位置偏差比較器２９ｂによって計測されている異常連続時間は、各時間ｔ毎に随時、位置偏差異常検出器２９ｃへと送られる。
【００６５】
位置偏差異常検出器２９ｃは、異常連続時間が所定の異常判定時間に達したか否かを判断する（ＳＴＥＰ  Ａ４）。そして、異常連続時間が所定の異常判定時間に達したと判断された場合には、位置偏差異常検出器２９ｃは、前記主軸チャック１０ａ、１０ｂの間でのワークＷの受け渡しに関して異常を有すると判断する（ＳＴＥＰ  Ａ５）。そして、位置偏差異常検出器２９ｃは、異常メッセージ表示等をしてワーク加工装置のオペレータに異常を知らせる。
【００６６】
これにより、ワーク加工装置１のオペレータは、第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂへのワークＷの受け渡しの際に生じた異常を知ることができ、異常が生じた状態でワークＷの受け渡しが続行されることを防ぐことができる。
【００６７】
他方、異常連続時間が所定時間に達しない場合には、位置偏差異常検出器２９ｃは、前記主軸チャック１０ａ、１０ｂ間でのワークＷの受け渡しにおいて、位置偏差Δｌが所定のリミット境界許容範囲内で正常連続時間（ＳＴＥＰ  Ａ６）に達して、安定した時に、ワークＷの受け渡しが正常に行われていると判断（ＳＴＥＰ  Ａ７）し、ワークＷの受け渡し作業は継続される（ＳＴＥＰ  Ａ８）。
【００６８】
図４のＳＴＥＰ  Ａ２で各時間毎の位置偏差がリミット境界許容範囲以内になったり、超えたりと位置偏差が不安定な場合は、ＳＴＥＰ  Ａ９でワーク押し込み確認を実行しているトータル時間を計測してタイムアップした場合に、ワーク受け渡しオーバタイム異常を有すると判断する（ＳＴＥＰ  Ａ１０）。そして、位置偏差異常検出器２９ｃは、異常メッセージ表示等をしてワーク加工装置１のオペレータに異常を知らせる。
【００６９】
ワーク押し込みが正常終了すると、第１主軸チャック１０ａがアンクランプし第２主軸チャック１０ｂがクランプする。その後、制御装置２５は、サーボモータ２３をしてボールネジ１５を軸回転させて、第１主軸チャック１０ａをアプローチ位置Ｌへ戻す。
【００７０】
移動完了後、トルクリミッター器４５によって、誤差過大検出幅切換器４１、インポジション幅切換器４２、電流制限切換器４３を、ワークＷを切削するための設定に切り替え、加工を開始する。
【００７１】
以上説明したように本実施の形態によれば、所定移動位置ｌおよび実際の主軸移動位置ｌ”から各時刻ｔ毎の位置偏差Δｌを算出し、この位置偏差Δｌに関して異常連続時間が計測される。そして、ワーク加工装置１のオペレータは、異常検出装置の結果に基づいて、主軸間におけるワークＷの受け渡しが正常に行われたか否かを迅速に確認することができる。
【００７２】
特に本実施の形態では、上記（１）式で示されるような位置偏差Δｌが所定のリミット境界値ｄ（図３参照）以上となっている場合に、ワークＷの受け渡し異常が生じていると判断されるようになっている。このため、第１主軸チャック１０ａのストッパー面１１ａと第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂとの距離が、ワークＷの通常有する長さに達する前に、ワークＷを支持する第１主軸チャック１０ａが停止している。
【００７３】
従って、例えば、第１主軸チャック１０ａの支持するワークＷが正規の長さより長い場合や主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂ等にゴミや切り粉等の異物が侵入した場合等であって、第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂにワークＷが適切に受け渡されないような場合に、本実施の形態のワーク加工装置１は、当該ワークＷの受け渡しに異常があるものとして検知し、オペレータに当該異常を知らせる。そして、ワーク加工装置１のオペレータが当該異常の有無を知ることにより、両主軸チャック１０ａ、１０ｂ間でワークＷの受け渡しが正常に行われているか否かを確認することができ、異常が生じた状態でワークＷの受け渡しが行われることを防ぐことができる。
【００７４】
ところで、正規の長さを有するワークＷを第１主軸チャック１０ａが支持している場合には、第１主軸チャック１０ａが所定移動位置ｌだけ移動する前に、ワークＷの他端部の基準面が、第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに当たり、第１主軸チャック１０ａは、それ以上、第２主軸チャック１０ｂに向かって移動することができなくなる。これにより、ワークＷが第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに当たった際に、第１主軸チャック１０ａの支持するワークＷの他端部の基準面が第２主軸チャック１０ｂに当接した状態を確実に確保することができ、第２主軸チャック１０ｂによってワークＷを確実に支持させることができる。
【００７５】
一方、この場合、第２主軸チャック１０ｂにワークＷが挿入されてから、ワークＷは、第１主軸チャック１０ａにより第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに対して押し当てられていることになる。しかしながら、サーボモータ２３の駆動トルクは、制御装置２５によって制御されて、第１主軸チャック１０ａによって支持されたワークＷの他端部の基準面が、第２主軸チャック１０ｂに押し当てられた場合であっても、ワーク加工装置１、ワークＷ等の破損を招かないような駆動トルクが選択されている。従って、上述のように、ワークＷの受け渡しの際に、ワークＷの他端部の基準面が第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂに押し当てられる場合であっても、このことによりワーク加工装置１、ワークＷ等が破損することはない。
【００７６】
第２の実施の形態
図５および図６は本発明の第２の実施の形態を示す図である。図５は、位置偏差と許容範囲との関係を示す図である。図６は、ワークの受け渡しに関する異常の有無を確認する過程を示すフローチャート図である。
【００７７】
異常検出装置２９の位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差読込器２９ａの算出した位置偏差Δｌが、リミット境界許容範囲から外れているか否かを判定する。リミット境界許容範囲の正の側のリミット境界値を所定の第１リミット境界値ｄ１とし、負の側のリミット境界値を所定の第２リミット境界値ｄ２とし、所定の第１リミット境界値ｄ１より小さく第２リミット境界値ｄ２より大きい範囲によって定められる許容範囲（図５▲３▼）から、位置偏差Δｌが外れている時間を計測することにより、異常連続時間が計測されるようになっている（図５参照）。
【００７８】
すなわち、位置偏差Δｌが第１リミット境界値ｄ１以上（図５▲１▼）となっている場合や、第２リミット境界値ｄ２以下（図５▲２▼）となっている場合には、位置偏差が許容範囲（図５▲３▼）から外れているものと判断されるようになっている。
【００７９】
そして、位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差Δｌが第１リミット境界値ｄ１以上（図５▲１▼）となっている場合には、正の側に外れているものと判断し、第２リミット境界値ｄ２以下（図５▲２▼）となっている場合には負の側に側に外れているものと判断するようになっている。
【００８０】
なお、この「第１リミット境界値ｄ１」は、図５に示すように、許容範囲（図５▲３▼）の上限を定める値となっている。「第２リミット境界値ｄ２」は、図５に示すように、許容範囲（図５▲３▼）の下限を定める値となっている。
【００８１】
他の構成は図１乃至図４に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００８２】
図５および図６において、図１乃至図４に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８３】
ワークＷは、上述の第１の実施の形態における場合と同様にして、第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂに受け渡される。
【００８４】
そして、ワークＷが第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂへ正常に受け渡されたか否かは、図６に示すようにして確認される。
【００８５】
すなわち、異常検出装置２９の位置偏差読込器２９ａは、制御装置２５から送られてきた各時間ｔの前記主軸チャックの実際の移動位置と制御装置２５から指令された所定移動位置ｌとから、上記（１）式に基づいて、各時間ｔにおける位置偏差Δｌを算出し（図６におけるＳＴＥＰ  Ｂ１）、この位置偏差Δｌを位置偏差を位置偏差比較器２９ｂへ送る。
【００８６】
位置偏差比較器２９ｂは、まず、位置偏差読込器２９ａから送られてくる位置偏差Δｌが、第１リミット境界値ｄ１より小さいか否かを判断する（ＳＴＥＰ  Ｂ２）。
【００８７】
位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差Δｌが第１リミット境界値ｄ１より小さくない場合、すなわち第１リミット境界値ｄ１以上となっている場合には、位置偏差Δｌが許容範囲（図５▲３▼）に対して正の方向へ外れているものと判断し、連続的に第１リミット境界値ｄ１以上となっている時間（異常連続時間）を計測する（ＳＴＥＰ  Ｂ３）。そして、計測されている異常連続時間は、各時間ｔ毎に随時、位置偏差比較器２９ｂから位置偏差異常検出器２９ｃへと送られる。
【００８８】
位置偏差異常検出器２９ｃは、異常連続時間が所定の異常判定時間に達したか否かを判断する（ＳＴＥＰ  Ｂ４）。そして、異常連続時間が所定の異常判定時間に達したと判断された場合には、位置偏差異常検出器２９ｃは、前記主軸チャック１０ａ、１０ｂ間でのワークＷの受け渡しに関して異常を有すると判断する（ＳＴＥＰ  Ｂ５）。そして、位置偏差異常検出器２９ｃは、異常メッセージ表示等してワーク加工装置１のオペレータに異常を知らせる。
【００８９】
これにより、ワーク加工装置１のオペレータは、第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂへのワークＷの受け渡しの際に生じた異常を知ることができ、異常が生じた状態でワークＷの受け渡しが継続されることを防ぐことができる。
【００９０】
他方、位置偏差Δｌが第１リミット境界値ｄ１より小さい場合には、位置偏差比較器２９ｂによって、位置偏差Δｌが第２リミット境界値ｄ２より大きいか否かが判断される（ＳＴＥＰ  Ｂ６）。
【００９１】
位置偏差比較器２９ｂは、位置偏差Δｌが第２リミット境界値ｄ２より大きくない場合、すなわち第２リミット境界値ｄ２以下になっている場合には、位置偏差Δｌが許容範囲（図５▲３▼）に対して負の方向へ外れており、連続的に第１リミット境界値ｄ２以下となっている時間（異常連続時間）を計測する（ＳＴＥＰ  Ｂ７）。そして、計測されている異常連続時間は、各時間ｔ毎に随時、位置偏差比較器２９ｂから位置偏差異常検出器２９ｃへと送られる。
【００９２】
位置偏差異常検出器２９ｃは、異常連続時間が所定の異常判定時間に達したか否かを判断する（ＳＴＥＰ  Ｂ８）。そして、異常連続時間が所定の異常判定時間に達したと判断された場合には、位置偏差異常検出器２９ｃは、前記主軸チャック１０ａ、１０ｂ間でのワークＷの受け渡しに関して異常を有すると判断する（ＳＴＥＰ  Ｂ９）。そして、位置偏差異常検出器２９ｃは、異常メッセージ表示等してワーク加工装置１のオペレータに異常を知らせる。
【００９３】
一方、位置偏差Δｌが第２リミット境界値ｄ２より大きい場合には、位置偏差異常検出器２９ｃは、位置偏差Δｌが所定のリミット境界値内で正常連続時間（ＳＴＥＰ  Ｂ１０）に達して安定した時に、両主軸チャック１０ａ、１０ｂ間におけるワークＷの受け渡しが正常に行われていると判断（ＳＴＥＰ  Ｂ１１）し、ワークＷの受け渡し作業は継続される（ＳＴＥＰ  Ｂ１２）。
【００９４】
図６のＳＴＥＰ  Ｂ２、ＳＴＥＰ  Ｂ６  で各時間毎の位置偏差がリミット境界値以内になったり、超えたりと位置偏差が不安定な場合、位置偏差異常検出器２９ｃは、ＳＴＥＰ  Ｂ１３において、ワーク押し込み確認を実行しているトータル時間を計測しタイムアップした場合、ワーク受け渡しオーバタイム異常を有すると判断する（ＳＴＥＰ  Ｂ１４）。そして、位置偏差異常検出器２９ｃは、異常メッセージ表示等をしてワーク加工装置１のオペレータに異常を知らせる。
【００９５】
以上説明したように本実施の形態によれば、異常連続時間は、位置偏差Δｌが第１リミット境界値ｄ１より小さくない場合と、位置偏差Δｌが第２リミット境界値ｄ２より大きくない場合と、において計測される。
【００９６】
そして、第１リミット境界値ｄ１は、リミット境界許容範囲（図５▲３▼）の上限を定めており、第２リミット境界値ｄ２は、リミット境界許容範囲（図５▲３▼）の下限を定めている。
【００９７】
従って、本実施の形態において、上記の（１）式に示されるような位置偏差Δｌが第１リミット境界値ｄ１より小さくない場合は、位置偏差Δｌが許容範囲（図５▲３▼）に対して正の側に外れているものと判断される。そして、この場合には、第１主軸チャック１０ａのストッパー面１１ａと第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂとの間の距離が、ワークＷの通常有する長さに到達する前に、ワークＷを支持する第１主軸チャック１０ａが停止している。
【００９８】
従って、例えば、第１主軸チャック１０ａの支持するワークＷが正規の長さよりも長い場合や主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂ等にゴミや切り粉等の異物が挿入した場合であって、第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂへワークＷが適切に受け渡されないような場合に、当該ワークＷの受け渡しに異常があるものとして検知し、オペレータに当該異常が知らされるようになっている。
【００９９】
一方、上記の（１）式に示されるような位置偏差Δｌが第２リミット境界値ｄ２より大きくない場合は、位置偏差Δｌが許容範囲（図５▲３▼）に対して負の側に外れているものと判断される。このような場合には、第１主軸チャック１０ａのストッパー面１１ａと第２主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂとの間が、正規のワークＷが有する長さよりも短くなってしまっている。従って、例えば、第１主軸チャック１０ａの支持するワークＷが正規の長さよりも短い場合や第１主軸チャック１０ａがワークＷを支持していない場合であって、第１主軸チャック１０ａから第２主軸チャック１０ｂにワークＷが適切に受け渡されないような場合に、当該ワークＷの受け渡しに異常があるものとして検知し、オペレータに当該異常が知らされるようになっている。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、第１主軸チャック１０ａの支持するワークＷが正規の長さよりも長い場合や、主軸チャック１０ｂのストッパー面１１ｂ等にゴミや切り粉など異物が侵入した場合等に加えて、第１主軸チャック１０ａの支持するワークが正規の長さよりも短い場合や第１主軸チャックがワークＷを支持していない場合等であっても、ワーク加工装置１のオペレータは、主軸チャック間におけるワークＷの受け渡しが正常に行われたか否かを確認することができる。
【０１０１】
なお、上記の第１の実施の形態および第２の実施の形態では、ワークを支持する第１主軸チャックを移動させる場合に説明したが、これに限定されるものではない。第２主軸チャックを移動させる場合や第１主軸チャック及び第２主軸チャックの両方を移動させる場合のように、第１主軸チャック及び第２主軸チャックのうちいずれか一方を移動させる場合にも対応することが可能である。
【０１０２】
なお、上述の各実施の形態において、誤差過大幅における誤差は、従来のサーボモータ制御回路では、例えば、指令位置に対する理想的な機械位置より、実際の機械位置が設定された距離より離れた範囲を指したり（前者）、或いは、指令位置に対して、実際の機械位置が設定された距離より離れた範囲を指したり（後者）する。また、誤差過大幅における誤差は、サーボモータ制御回路からサーボアンプを経由してサーボモータへ位置指令が実行され移動し、サーボモータのエンコーダからのデータをサーボモータ制御回路で実際の位置として読み込み、サーボモータ制御回路で指令位置（理想的な機械位置）との実際の位置とを比較する。前者の場合には、標準値５〜１０ｍｍ程度の誤差でアラームが発生されるように設けられており、後者の場合には、標準値１０〜３０ｍｍ程度の誤差でアラームが発生されるように設けられ、停止中の誤差の値は１〜２ｍｍ程度に設定されている。どちらも、誤差過大検出幅を超えた時点でアラームが発生するのに対し、本発明によれば、ワークを正確に押し込むために、ある一定時間をリミット境界許容範囲を越えたか否かを検知して検出している。リミット境界許容範囲は、正規のワーク長さに対して正の側と負の側とにそれぞれリミット境界値がある。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異常検出装置によって、移動位置計測装置から送られてくる主軸チャックの実際の移動位置と制御装置から送られてくる所定移動位置と、から位置偏差を求め、この位置偏差が所定のリミット境界許容範囲から外れている連続した時間を計測する。そして、この計測時間に基づいて前記主軸間におけるワークの受け渡しに関して異常を有するか否かを判断するようになっている。
【０１０４】
このため、このような異常検出装置を備えたワーク加工装置は、主軸間におけるワークの受け渡しが正常に行われたか否かを確認することにより、ワークの加工に関する異常の有無を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における、ワーク加工装置の全体構成を示す略図である。
【図２】第１の実施の形態における、制御指令によって所定移動位置と実際の位置との関係を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における、位置偏差とリミット境界値との関係を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における、ワークの受け渡しに関する異常の有無を確認する過程を示すフルーチャート図である。
【図５】第２の実施の形態における、位置偏差とリミット境界値との関係を示す図である。
【図６】第２の実施の形態における、ワークの受け渡しに関する異常の有無を確認する過程を示すフルーチャート図である。
【符号の説明】
１  ワーク加工装置
２  ＮＣコントローラ
１０  主軸チャック
１０ａ  第１主軸チャック
１０ｂ  第２主軸チャック
１１  主軸チャックのストッパー面
１１ａ  第１主軸チャックのストッパー面
１１ｂ  第２主軸チャックのストッパー面
１２  第１主軸スライド
１５  ボールネジ
２３  サーボモータ
２４  サーボアンプ
２５  制御装置
２９  異常検出装置
２９ａ  位置偏差読込器
２９ｂ  位置偏差比較機
２９ｃ  位置偏差異常検出器
４１  誤差過大検出幅切換機
４２  インポジション幅切換機
４３  電流制限切換機
４５  トルクリミッター器
Ｗ  ワークＷ
【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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【図６】
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