(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を保持する第１主軸、工作物を保持する第２主軸を設け、かつ工作物及び第２主軸の停止角度を調節する傾斜軸を有しているマシニングセンタにおいて、第１主軸が回転するマシニングモードの場合に、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸については、ブレーキを解放状態とすることによって、第１主軸に対する駆動モータを回生ブレーキとして機能させ、第２主軸及び傾斜軸については、ブレーキを作動状態とすると共に、第２主軸に対する駆動モータを回生ブレーキとして機能させることによって、回転しない状態に至るマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項２】
非常停止信号発生において、第１主軸及び回転中の第２主軸につき、各駆動モータに対し減速から停止に至る制御を行うことを特徴とする請求項１記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項３】
傾斜軸につき、停止段階又は回転段階の何れにおいても、ブレーキを作動状態とすることを特徴とする請求項１記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項４】
工具を保持する第１主軸及び工作物を保持する第２主軸を設けているマシニングセンタにおいて、第２主軸が回転するターニングモードの場合に、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸については、ブレーキの作動状態を維持し、第２主軸については、ブレーキを解放状態すると共に、第２主軸に対する駆動モータの回生ブレーキとして機能させているマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項５】
非常停止信号発生に際し、第２主軸の各駆動モータに対し減速から停止に至る制御を行うことを特徴とする請求項４記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項６】
工作物及び第２主軸の傾斜角度を調整する傾斜軸を設けているマシニングセンタにおいて、傾斜軸につき、ブレーキを作動状態とすることを特徴とする請求項４記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項７】
非常停止信号発令に対し、傾斜軸の駆動モータに対し、減速から停止に至る制御を行うことを特徴とする請求項６記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項８】
工具を保持する第１主軸及び第２主軸を設けているマシニングセンタにおいて、第１主軸及び第２主軸が回転するグライディングモードの場合に、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸及び第２主軸の双方につき、ブレーキを解放状態とすると共に第１主軸に対する駆動モータ及び第２主軸に対する各駆動モータを夫々回生ブレーキとして機能させている請求項１記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項９】
非常停止信号発生において、第１主軸及び回転中の第２主軸の双方につき、各駆動モータに対し減速から停止に至る制御を行うことを特徴とする請求項８記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項１０】
工作物及び第２主軸の傾斜角度を調整する傾斜軸を設けているマシニングセンタにおいて、傾斜軸につき、ブレーキを作動状態とすることを特徴とする請求項８記載のマシニングセンタ制動制御方法。
【請求項１１】
非常停止信号発令に対し、傾斜軸の駆動モータに対し、減速から停止に至る制御を行うことを特徴とする請求項１０記載のマシニングセンタの制動制御方法。
【請求項１２】
マシニングモードの場合に、電源切断信号の到来に際し、請求項１による制動制御を行い、非常停止信号発生に際し、請求項２による制動制御を行い、ターニングモードの場合に、電源切断信号に際し、請求項４による制動制御を行い、非常停止信号発生に際し、請求項５による制動制御を行い、グラインディングモードの場合、電源切断信号に際し、請求項８による制動制御を行い、非常停止信号発生に際し、請求項９による制動制御を行うことに基づくマシニングセンタにおける制動自動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具を保持する第１主軸、工作物を保持し得る第２主軸を設けて入るマシニングセンタの各作動段階において、非常停止信号発生、又は電源の切断が生じた際に双方に対する制動を選択する制御方法をベースとし、工作物及び第２主軸の傾斜角度を調節する傾斜軸をも設けているマシニングセンタにおける傾斜軸に対する制動に対する選択を加味する制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタにおいては、第１主軸が回転するマシニングモードによる加工、第２主軸が回転するターニングモードによる加工、第１主軸及び第２主軸の双方が回転するグラインディングモードによる加工の何れをも選択することができる。
【０００３】
マシニングモードの場合には、第１主軸は回転状態にあって、ブレーキは解除されており、第２主軸は通常ブレーキによって回転しない状態に設定されているが、５軸加工を選択する場合などにおいては、第２主軸もまた回転状態にあり、特に傾斜軸を設けている場合には、傾斜軸もまた一定の角度範囲内において揺動運動を行っている。
【０００４】
ターニングモードの場合には、第１主軸はブレーキによって回転しない固定状態に設定され、第２主軸は回転状態に設定されているが、特に傾斜軸を設けた場合には、傾斜軸はブレーキによって回転しない固定状態にあるか、又は所定の角度範囲内にて揺動運動を行うかの何れかの状態にある。
【０００５】
グラインディングモードの場合には、第１主軸及び第２主軸は共に回転状態であることから、ブレーキは回転状態にあり、特に傾斜軸を設けた場合には、傾斜軸はブレーキによって回転しない固定状態にあるか、又は所定の角度範囲内にて揺動運動を行うかの状態にある。
【０００６】
尚、マシニングモードにおいても、特に５軸加工を選択する場合等には、第１主軸及び第２主軸は共に回転状態にあれば、マシニングモードにおける第２主軸に回転速度は、通常低速度であって、グラインディングモード（及びターニングモード）の場合の第２主軸の高速回転状態とは明らかに相違している。
【０００７】
しかして、加工作動中に非常停止信号発生した場合、又は電源が切断した状態（オフの状態）が発生した場合には、最終的には前記各要素につき回転しない状態とすることが要求されているが、速やかにこのような状態とするために第１主軸及び第２主軸に対し、ブレーキの作動状態及び解放状態の選択、更には傾斜軸を設けた場合これに対するブレーキの作動状態及び解放状態の選択については、格別の基準が確立されている訳ではない。
【０００８】
このような状態を反映して回転中の第１主軸又は第２主軸に対し、非常信号発生又は電源切断時に際し、当然の措置としてブレーキの作動が採用されている場合があるが、当該作動によってブレーキ機構が破損する被害が少なからず発生している。
【０００９】
特に、ターニングモード及びグラインディングモードの場合には、第２主軸が高速度にて回転する以上、第２主軸に対し、必ずしも必要ではないブレーキの作動に基づいてブレーキ機構の破損が生ずる確率は極めて高い状態となっている。
【００１０】
他方、工具及び工作物の安全を考慮するならば、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸及び第２主軸は金具が掛かり、速やかに停止することが好ましい。
【００１１】
したがって、現実のマシニングセンタの使用現場を考慮するならば、非常停止信号発生、及び電源切断に際し、マシニングセンタの各要素におけるブレーキに基づく制動の方法について、統一する基準を設定することは不可避の状態にある。
【００１２】
しかるに、現時点に至るも、前記統一した基準はこれまで確立されている訳ではない。
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１７７９４８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、マシニングセンタの作動において、非常停止信号及び電源の切断に際し、第１主軸、第２主軸、傾斜軸に対し、ブレーキの作動状態又は解放状態を選択することに関する統一した基準を設定することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、
（１）工具を保持する第１主軸、工作物を保持する第２主軸を設け、かつ工作物及び第２主軸の停止角度を調節する傾斜軸を有しているマシニングセンタにおいて、第１主軸が回転するマシニングモードの場合に、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸については、ブレーキを解放状態とすることによって、第１主軸に対する駆動モータを回生ブレーキとして機能させ、第２主軸及び傾斜軸については、ブレーキを作動状態とすると共に、第２主軸に対する駆動モータを回生ブレーキとして機能させることによって、回転しない状態に至るマシニングセンタの制動制御方法、
（２）工具を保持する第１主軸及び工作物を保持する第２主軸を設けているマシニングセンタにおいて、第２主軸が回転するターニングモードの場合に、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸については、ブレーキの作動状態を維持し、第２主軸については、ブレーキを解放状態すると共に、第２主軸に対する駆動モータの回生ブレーキとして機能させているマシニングセンタの制動制御方法、
（３）工具を保持する第１主軸及び第２主軸を設けているマシニングセンタにおいて、第１主軸及び第２主軸が回転するグライディングモードの場合に、非常停止信号発生又は電源の切断に際し、第１主軸及び第２主軸の双方につき、ブレーキを解放状態とすると共に第１主軸に対する駆動モータ及び第２主軸に対する各駆動モータを夫々回生ブレーキとして機能させている請求項１記載のマシニングセンタの制動制御方法、
からなる。
【発明の効果】
【００１６】
前記（１）、（２）、（３）の基本構成に基づいて、本発明の制動制御方法においては、ブレーキ機構の破損を回避する共に、第１主軸及び第２主軸における無駄な回転に伴うアクシデントを可能な限り防止することを可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
マシニングセンタは図１に示すように、第１主軸１及び第２主軸はそれぞれ固有の駆動モータ１１、２１によって駆動されており、特に傾斜軸３を設けた場合には、固有の駆動モータ３１によって駆動されている。
【００１８】
マシニングモードに立脚している前記（１）の基本構成においては、第１主軸につき、ブレーキを解放状態とすることを基本要件としているが、当該ブレーキの解放状態の維持によって第１主軸１の慣性力に基づく回転に対し、ブレーキを作動することによって、ブレーキ機構が破損する危険を防ぐことが可能となる。
【００１９】
ブレーキを解放状態とした場合には、第１主軸に対する駆動モータ１１は、自由回転状態（フリーラン状態）に至ることから、自ら電圧を発生させることに伴う回生ブレーキとしての機能を発揮することが可能である。
【００２０】
但し、特に非常停止信号発生に際しては、電源自体は切断されていない以上、第１主軸の駆動モータ１１に対し減速から停止に至るような制御を行うことによって、前記自由回転状態よりも速やかな停止状態を実現することが可能となる。
【００２１】
加工段階において、第２主軸２が静止している場合には、非常停止信号の発生及び電源切断に際し、加工時と同様ブレーキを作動状態とすると共に、第２主軸２に対する駆動モータ２１を回生ブレーキとして機能させることによって、回転しない固定状態を維持することになる。
【００２２】
５軸加工などに基づき、加工段階において第２主軸２が回転する場合にも、第１主軸１の回転状態と第２主軸２の回転状態との並存を防止するために、第２主軸２に対してブレーキの作動状態を設定することになる。
【００２３】
但し、マシニングモードにおける第２主軸２の回転速度は、通常低速であることから、背景技術の項において説明したような第２主軸２の高速回転に対し、ブレーキを作動状態とすることによってブレーキ機構の破損は必ずしも生ずる訳ではない。
【００２４】
特に非常停止信号発生に際して、電源が切断されていない以上、ブレーキの作動状態と並行し、駆動モータ２１に対し、減速から停止に至るような制御を行うことによって、単なるブレーキの作動状態よりも速やかな停止状態を実現することが可能となる。
【００２５】
特に傾斜軸３を設けている場合においては、加工段階において傾斜軸３が静止している場合にはブレーキが作動していることから、非常停止信号の発生時及び電源切断時に際し、当該作動状態を維持することになる。
【００２６】
５軸加工などによって傾斜軸３が揺動運動を行っている場合にも、当該揺動運動によって第２主軸２が保持している工作物と第１主軸１が保持している工具との衝突を防止するために、傾斜軸３に対し、ブレーキを作動状態とすることになる。
【００２７】
但し、傾斜軸３の揺動運動の速度は低速であることから、前記ブレーキの作動によって必ずしもブレーキ機構が破損する訳ではない。
【００２８】
ターニングモードに立脚している前記２の基本構成においては、第１主軸１は加工段階において既に停止している以上、非常停止信号発生及び電源切断に際して、第１主軸１に対するブレーキの作動状態を維持することになる。
【００２９】
これに対し、第２主軸２は高速回転を行っていることから、非常停止信号発生及び電源切断の何れの場合にも、加工段階と同様、ブレーキの解放状態を維持する。
【００３０】
前記ブレーキの解放状態において、マシニングモードの第１主軸１の場合と同様、第２主軸に対する駆動モータ２１は自由回転状態（フリーラン状態）に至り、回生ブレーキ機能を発揮する。
【００３１】
特に非常停止信号発生に際して、マシニングモードにおける第１主軸１の場合と同様に、第２主軸２の駆動モータ２１に対し、減速及び停止に至るような制御を行うことによって、単なる自由回転の場合よりも速やかな停止状態を実現することが可能となる。
【００３２】
特に傾斜軸３を設けている場合においては、マシニングモードの場合と同様の制動制御を行うことになる。
【００３３】
即ち、加工段階において傾斜軸３が停止している場合には、ブレーキの作動状態を維持し、特に５軸加工などによって加工段階において傾斜軸３が揺動運動を行っている場合にも、ブレーキを作動させると共に、特に非常停止信号発生の場合には、傾斜軸の駆動モータ３１に対し減速が停止に至るような制御を行うことになる。
【００３４】
グラインディングモードに立脚している前記（３）の基本構成においては、第１主軸１は回転しており、第２主軸２は高速回転を行っていることから、非常停止信号及び電源切断の何れの場合においても、加工段階と同様、ブレーキの解放状態を維持すると共に、第１主軸１に対する駆動モータ１１及び第２主軸２に対する駆動モータ２１を夫々回生ブレーキとして機能させている。
【００３５】
特に非常停止信号発生に際しては、第１主軸１の駆動モータ１１、及び第２主軸の駆動モータ２１に対し、減速及び停止に至るような制御を行うことによって、単なる自由回転の場合よりも確かな停止状態を実現することが可能となる。
【００３６】
特に傾斜軸３を設けている場合には、傾斜軸３については、マシニングモード及びターニングモードの場合と同様の制動制御を行うことになる。
【００３７】
前記各駆動モータ１１、２１、３１に対し、減速から停止に至る制御を行う場合には、通常、各駆動モータ１１、２１、３１に対する入力電圧を順次低下させている。
【００３８】
以下実施例に即して説明する。
【実施例】
【００３９】
実施例においては、図２のフローチャートに示すように、マシニングモードの場合に、電源切断信号の到来に際し、前記（１）の基本構成による制動制御を行い、非常停止信号発生に際し、第１主軸１の駆動モータ１１に対する減速から停止に至るような制御を伴う制動を行い、ターニングモードの場合に、電源切断信号に際し、前記（２）の基本構成による制動制御を行い、非常停止信号発生に際し、第２主軸２の各駆動モータ２１に対し、減速から停止に至るような制御を伴う制動を行い、グラインディングモードの場合に、電源の切断に際し、前記（３）の基本構成による制動制御を行い、非常停止信号発生に際し、第１主軸１及び第２主軸２の各駆動モータ１１、２１に対し、減速から停止に至るような制動を行うことによる自動制御装置を採用している。
【００４０】
前記実施例においては、マシニングモード、ターニングモードの何れの場合、及び停止信号発生、電源の切断の何れの場合においても、適切な制動制御を自動的に実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、マシニングセンタの制動分野において、極めて適切な制動方法として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】マシニングセンタの基本構成を示すブロック図である。
【図２】実施例の作動状況を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１  第１主軸
１１  第１主軸の駆動モータ
２  第２主軸
２１  第２主軸の駆動モータ
３  傾斜軸
３１  傾斜軸の駆動モータ
【図１】
0004823611.tif 000002
【図２】
0004823611.tif 000003