CN101190498A - 机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法 - Google Patents

机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101190498A
CN101190498A CNA2007101657326A CN200710165732A CN101190498A CN 101190498 A CN101190498 A CN 101190498A CN A2007101657326 A CNA2007101657326 A CN A2007101657326A CN 200710165732 A CN200710165732 A CN 200710165732A CN 101190498 A CN101190498 A CN 101190498A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
mentioned
drive motors
driving
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101657326A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101190498B (zh
Inventor
大崎治男
米永武史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsudakoma Corp
Original Assignee
Tsudakoma Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsudakoma Industrial Co Ltd filed Critical Tsudakoma Industrial Co Ltd
Publication of CN101190498A publication Critical patent/CN101190498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101190498B publication Critical patent/CN101190498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/20Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring workpiece characteristics, e.g. contour, dimension, hardness
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q16/00Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5152Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling with turret mechanism
    • Y10T29/5154Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling with turret mechanism tool turret
    • Y10T29/5155Rotary tool holder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/14Rotary member or shaft indexing, e.g., tool or work turret
    • Y10T74/1418Preselected indexed position
    • Y10T74/1424Sequential
    • Y10T74/1435Held by torque
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/14Rotary member or shaft indexing, e.g., tool or work turret
    • Y10T74/1488Control means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/14Rotary member or shaft indexing, e.g., tool or work turret
    • Y10T74/1494Locking means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Positioning Apparatuses (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明提供一种机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其中,该旋转转位装置,具备:用于以驱动电机为驱动源旋转驱动圆形工作台而转位其角度位置的转位机构;保持其被转位的角度位置的夹紧机构;通过位置控制驱动控制上述驱动电机的控制装置,该旋转转位装置,不会导致工件的加工不良,而且,在通过夹紧机构保持圆形工作台的角度位置的状态,即使驱动电机的旋转位置对于目标的旋转位置发生偏移时,在驱动电机的控制驱动电机也不会朝向目标的旋转位置成为过负荷的状态。上述控制装置,在夹紧机构的作动时,以由位置控制的驱动电机的输出转矩比以在角度转位时的位置控制的相同的位置偏差而输出的输出转矩还小的控制内容控制驱动电机的驱动。

Description

机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法
技术领域
本发明涉及一种,将机床用角度转位装置,尤其,具备用于以驱动电机为驱动源旋转驱动圆形工作台转位其角度位置的转位机构、保持其被转位的角度位置的夹紧机构、通过位置控制而驱动控制上述驱动电机的控制装置的旋转转位装置为前提,在其旋转转位装置的上述夹紧机构作动时,控制上述驱动电机的方法。
背景技术
作为上述本发明的前提的机床用的旋转转位装置,例如有,专利文献1所记载的装置。此专利文献1所述的旋转转位装置,具备在基台旋转自如地支撑着工作台(圆形工作台)的同时,还具备用于旋转驱动该工作台转位其角度位置的转位机构。作为此转位机构,公知的有,具备与工作台同心配置而固定在工作台的蜗轮和、与此蜗轮啮合并通过旋转驱动装置(例如,驱动电机/伺服电机)而旋转驱动的蜗杆的机构。而且,在专利文献1也公开有,将由固定在工作台的电机转子和、固定在基台上并旋转驱动上述电机转子的电机定子而成的直接驱动型的驱动电机作为转位机构采用的机构。
而且,在如上述的旋转转位装置,一般具备用于保持圆形工作台被转位的角度位置的夹紧机构。在专利文献1所述的旋转转位装置,作为此夹紧机构,设置固定于基台的夹紧环,即具有相对于圆形工作台的周面的夹紧面的夹紧环。并且,通过压力流体等的作用,使此夹紧环向缩径方向变形,而由夹紧环的缔紧力(=夹紧力)阻止圆形工作台和夹紧环的相对旋转的状态,而保持圆形工作台的角度位置。另外,这种圆形工作台的角度位置的保持,一般在加工载置于圆形工作台上的工件时进行。
但是,在加工上述工件时,通过工件在圆形工作台施加大负荷,该负荷作为使圆形工作台旋转的方向的力量起作用。其结果,虽然由夹紧机构的夹紧力施加于圆形工作台,但是圆形工作台旋转,有时被转位的圆形工作台的角度位置发生偏移。另外,这种角度位置的偏移,有时因驱动系的转矩也发生。
伴随如上述的圆形工作台的角度位置的偏移,转位机构的驱动源的驱动电机的旋转位置(相位),成为对于目标旋转位置偏移的状态。并且,在由位置控制(伺服控制)控制驱动电机的驱动的旋转转位装置,如上述在驱动电机的旋转位置发生偏移时,通过位置控制的作用,进行将上述圆形工作台的角度位置的偏移恢复到原位置的控制。而且,在以往,在此夹紧时的位置控制,以与转位圆形工作台的角度位置时(以下,称为「角度转位时」)同样的控制内容而进行。
然而,在加工工件时,对于转位机构作用由夹紧机构的夹紧力,该力量作为驱动转位机构时的负荷对驱动电机起作用。为此,将用于恢复上述角度位置的偏移的位置控制,以如角度转位时能得到高答应性的控制内容而进行时,驱动电机成为过负荷的状态。并且,若检测出这种驱动电机的过负荷的状态,则判断为异常而发生停止信号,与旋转转位装置一起停止机床而中断工件的加工。其结果,工件的加工频繁被停止,从而导致加工效率的降低。
而且,如上述问题,在加工工件时(夹紧状态),不限定于在圆形工作台的角度位置发生偏移的情况,还可以因在角度转位时的夹紧机构的作动时刻发生。即,为了转位圆形工作台的角度位置,由伺服控制使驱动电机朝向目标的角度位置旋转时,使夹紧机构作动的时间,一般不是位置偏差为零的状态,容许具有到位宽度一定程度的误差。为此,有时在位置偏差成为零之前,成为夹紧力对转位机构起作用的状态,伴随于其,有时发生如上的过负荷状态。
另外,使得工件的加工不被中断,在夹紧圆形工作台时,有时关掉驱动电机的位置控制,此时,发生上述的角度位置的偏移,成为与所希望的角度位置不同的状态,由于在其状态下继续进行加工,从而发生工件的加工不良。
【专利文献1】日本专利公开平10-29125号公报
发明内容
因此,本发明的课题是提供一种,不会导致工件的加工不良,而且,即使在由夹紧机构保持圆形工作台的角度位置的状态下,驱动电机的旋转位置对于目标旋转位置发生偏移时,在驱动电机的控制驱动电机朝向目标的旋转位置也不成为过负荷状态的机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法。
根据上述课题,本发明的在上述的机床用的旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其特征在于,用于通过位置控制驱动控制驱动电机的控制装置,在夹紧机构作动时,以由位置控制的驱动电机的输出转矩比以与在角度转位时的位置控制的相同的位置偏差而输出的输出转矩还小的控制内容而控制驱动电机的驱动。
根据本发明,如上述由夹紧机构而被保持的圆形工作台的角度位置(驱动电机的旋转位置)对于目标角度位置(旋转位置)发生偏移时,或在夹紧机构的作动时圆形工作台的角度位置对于目标角度位置发生偏移时,由于都进行通过对于驱动电机的位置控制朝向目标旋转位置驱动驱动电机的控制,因此能够防止因圆形工作台的角度位置的偏移而发生加工不良。而且,将为此的位置控制,以在角度转位时的能得到高答应性的控制内容代替而所输出的转矩指令值作为控制在低值的控制内容,进行驱动电机的驱动控制,因此,输出转矩被抑制为小,而驱动电机不会成为过负荷状态。因此,即使发生如上述的角度位置的偏移,也不会因其而加工被中断,能够有效地防止加工效率的降低。
附图说明
图1表示适用本发明的机床用的旋转转位装置的侧面截面图。
图2表示适用本发明的机床用的旋转转位装置的正面截面图。
图3表示用于实行本发明的一实施方式的控制装置的方块图。
图4表示用于实行本发明的一实施方式的控制装置的一部分的方块图。
图5表示用于实行本发明的其他实施方式的控制装置的一部分的方块图。
图6表示用于实行本发明的其他实施方式的控制装置的一部分的方块图。
具体实施方式
以下,根据附图详细说明本发明的实施方式。
在图1~4所示的是本发明的一实施方式,在图1、2表示,作为适用本发明的机床用的旋转转位装置的分度工作台10。此分度工作台10,包含,通过轴承旋转自如地支撑在机架11的主轴13、由向圆周方向配置的多个螺丝部件固定在主轴13的一端的圆形工作台15、用于旋转驱动主轴13而转位圆形工作台15的角度位置的转位机构20、及用于保持被转位的圆形工作台15的角度位置的夹紧机构30。
在图示例,作为转位机构20采用蜗齿机构,转位机构20包含,不能相对旋转地固定在主轴13的蜗轮21和、与蜗轮21啮合的蜗杆23。
蜗轮21,通过螺合插入于其凸起部21a并向圆周方向配设的多个螺丝部件,不能相对旋转地安装在主轴13。而且,蜗杆23,通过向其旋转轴线方向配设的多个轴承,旋转自如地支撑在机架11。并且,蜗杆23连接在其蜗杆部23a与蜗轮21啮合的同时,轴部23b安装于机架11的侧面的伺服电机(驱动电机)M的输出轴m1。因此,输出轴m1的旋转,通过轴部23b及蜗杆部23a传达到蜗轮21,伴随其旋转驱动主轴13及圆形工作台15。
但,适用本发明的旋转转位装置的转位机构,不限定于采用上述蜗齿机构,还可以采用作为由配置在机架11内的电机转子及电机定子而成的驱动电机,将由不能相对旋转地固定在主轴13外周面的电机转子、围绕其电机转子的方式配置并固定在机架11的电机定子而成的直接驱动型的驱动电机作为转位机构。
夹紧机构30,在图示例中,采用有磁盘夹紧形式的夹紧机构。此夹紧机构30由通过向圆周方向配设的多个螺丝部件,对于不能相对旋转地安装在蜗轮21的凸起部21a的卡盘31;对于机架11按压卡盘31,与机架11协作而挟持卡盘31使制动力(夹紧力)发生的按压手段而构成。
此按压手段由固定于机架11而兼备机架11的后盖的固定部件32和,向主轴13的轴线方向可移动地嵌装在固定部件32和机架11之间形成的环状的空间35的环状的活塞部件33而成。而且,在活塞部件33和机架11之间,经过圆周方向配设有多个压缩弹簧37,活塞部件33,通过此压缩弹簧37的贴靠力经常朝向固定部件32侧贴靠。并且,上述空间35,更详细地,在固定部件32和活塞部件33之间形成的环形状上的空间35,从形成在机架11的流体供给路11a供给压力流体(例如,压油)。
并且,在由上述构成的夹紧机构30,通过对于上述空间35供给压力流体,活塞部件33,抵抗于压缩弹簧37的贴靠力而向卡盘31侧按压,以与机架11的协作夹紧卡盘31。由此夹紧的夹紧力,作为对于卡盘31的旋转的制动力起作用,而卡盘31成为不能旋转的状态。其结果,卡盘31被固定的转位机构20成为不能旋转的状态,主轴13及圆形工作台15的角度位置成为被保持的状态。
但,在适用本发明的旋转转位装置的夹紧机构,不限定于如上述的磁盘夹紧形式,例如,使用围绕主轴13的同时,为了在机架等的之间形成压力室的环状沟形成于周面的夹紧套筒,通过在上述压力室供给压缩流体,向缩径方向变形夹紧套筒,不能旋转地保持主轴13也可。而且,向主轴13的轴线方向可移动地设置圆形工作台15,由压缩流体等的作用,通过朝向机架11按压圆形工作台15,从而阻止圆形工作台15的旋转的形式也可。
在由以上的构成而成的旋转转位装置10,作为转位机构20的驱动源的驱动电机的伺服电机M,通过图3所示的控制装置50而控制其驱动。此控制装置50,是由位置控制控制伺服电机M的驱动,大致由位置控制电路51、速度控制电路53及电流控制电路55而构成。
在进行圆形工作台15的角度转位时,首先,对于位置控制电路51,从机床的控制装置(未图示)供给表示伺服电机M的目标旋转位置Pc的位置指令信号。此位置指令信号,根据编程在机床的控制装置的数值控制,表示按照接着要旋转的圆形工作台15的旋转量的为了得到伺服电机M的旋转量的旋转位置。
位置控制电路51包含比较部51a,对于此比较部51a,输入表示上述目标旋转位置Pc的位置指令信号。而且,在比较部51a,从付设在伺服电机M的编码器EN输入有位置反馈信号。并且,比较部51a谋求目标旋转位置Pc和根据位置反馈信号而表示的伺服电机M的实际旋转位置Pf的偏差Pd,朝向位置控制电路51内的位置偏差增幅部51b输出其求得的位置偏差Pd。在位置偏差增幅部51b设定有位置环路增益Gp。并且,位置偏差增幅部51b,按照位置环路增益Gp增幅从比较部51a的位置偏差Pd而谋求速度指令值Sc,对于速度控制信号53的比较部53a输出表示其速度指令值Sc的速度指令信号。
在速度控制电路53的比较部53a,根据由编码器EN而检测的伺服电机M的旋转量输入由微分器52而得到的速度反馈信号。并且,比较器53a谋求通过从位置控制信号51的速度指令信号而表示的速度指令值Sc和通过速度反馈信号而表示的伺服电机M的旋转速度Sf的偏差Sd,朝向速度偏差增幅部53b输出其求得的速度偏差Sd。
速度偏差增幅部53b,对于从比较部53a的速度偏差Sd进行PI控制谋求转矩指令值,如图4所示,包含设定有作为控制增益的比例增益(速度比例增益)Gsp的比例器53b1和,同样设定有作为控制增益的积分增益(速度积分增益)Gsi的积分器53b2。速度偏差增幅部53b,进行比例器53b1在速度偏差Sd乘比例增益Gsp的比例控制的同时,还进行积分器53b2按照积分增益Gsi积分速度偏差Sd的积分控制,由此两者而得到的值加起来谋求转矩指令值Tc。并且,朝向电流控制电路55的转矩控制部55a输出将表示此求得到的转矩指令值Tc的转矩指令信号。
电流控制电路55,包含转矩控制部55a、D/A转换器55b、电流增幅器55c及电流检测部55d。转矩控制部55a,根据从速度控制电路53的转矩指令Tc谋求电流指令值Ic而输出表示此电流指令值Ic的指令信号。表示此电流指令值Ic的指令信号,在D/A转换器55b被转换成模拟信号而输入到电流增幅部55c。电流增幅器55c计算由电流检测器55d而检测到的电流值I和从D/A转换器55b的电流指令值Ic的偏差,将按照其偏差的驱动电流供给到驱动电机M。并且,驱动电机M,由其驱动电流,旋转驱动到通过从机床的位置指令信号而表示的目标旋转位置Pc。
在于这种控制装置50,在本实施例中,控制装置50包含有监视从速度控制电路53的转矩指令值Tc的转矩指令监视电路57。而且,在速度控制电路53的速度偏差增幅部53b的积分器53b2的输出侧组装有用于转换控制内容的开关电路SW。
转矩指令监视电路57,包含用于检测转矩指令值的检测器57b、用于设定转矩指令值的容许转矩值的设定器57c、及将检测到的转矩指令值和设定的容许转矩值进行比较的比较器57a。而且,在比较器57a输入有表示夹紧机构30作动的夹紧ON信号、及表示夹紧被解除的夹紧OFF信号。
检测器57b,连接于速度控制电路53的速度偏差增幅部53b的输出侧,每个规定的抽样周期,由从速度偏差增幅部53b输出的转矩指令信号检测转矩指令值Tc,朝向比较器57a输出其检测值(转矩指令值Tc)。
在比较器57a,由设定器57c设定有转矩指令值的容许转矩值Tp。另外,此容许转矩值Tp,例如,设定伺服电机M的定格转矩的70%左右。并且,比较器57a,在每个从检测器57b的输出,进行比较由检测器57b检测到的转矩指令值Tc和容许转矩值Tp的监视动作,其结果,判断为检测到的转矩指令值Tc在以容许转矩值Tp以上时,对于速度偏差增幅部53b的开关电路SW,输出为了转换开关状态的转换信号Cs。另外,由此比较器57a的监视动作,从上述夹紧ON信号被输入的时点开始,通过夹紧OFF信号的输入而结束。
对于速度偏差增幅部53b的开关电路SW的来自比较器57a的转换信号Cs,从其输出开始的时点对比较器57a输入夹紧OFF信号为止继续被输出。开关电路SW,作为常闭接点而构成,通过从比较器57a的转换信号Cs成为打开状态。
根据由如以上的构成的伺服电机M的控制装置50,在圆形工作台15的角度转位时,速度控制电路53,对于速度偏差Sd进行PI控制而谋求转矩指令值Tc,电流控制电路55,根据其转矩指令值Tc驱动伺服电机M。如此,在角度转位时,根据按照位置偏差Pd的速度偏差Sd谋求转矩指令值Tc时,除了按照比例增益Gsp增幅速度偏差Sd的比例控制(P控制)外,还按照积分增益积分速度偏差Sd的积分控制(I控制),将其积分值加算在由比例控制而得到的值并谋求其转矩指令值Tc,由此,可以从位置指令信号发生的时点到目标旋转位置Pc具有高答应性地旋转驱动伺服电机M。另外,在积分器53b2也输入上述夹紧OFF信号(未图示),在积分器53b2的积分值,通过其夹紧OFF信号为消除。
结束圆形工作台15的角度位置的转位,为了保持其角度位置,而在输出对于夹紧机构30的作动指令的时点或夹紧结束的时点,对于转矩指令监视电路57的比较器57a,输出表示夹紧机构30作动的夹紧ON信号。由此,比较器57a开始比较由检测器57b的转矩指令值Tc的检测值和设定的容许转矩值Tp的监视动作。另外,在这时点,因为从比较器57a未输出转换信号Cs,所以速度偏差增幅部53b的开关电路SW保持关闭状态。
伴随由夹紧机构30的圆形工作台15的角度位置的保持夹紧结束,开始安装于圆形工作台15上的工件的加工。在于这种夹紧机构30的作动时,例如,通过在工件施加的负荷对圆形工作台15施加旋转方向的力量,有受保持的圆形工作台的角度位置对于目标角度位置发生偏移的状态。此时,因为在通过从机床的位置指令信号的目标旋转位置Pc和由编码器EN而检测的伺服电机M的旋转位置之间发生偏差(位置偏差Pd),所以,控制装置50,按照其位置偏差Pd,开始为了将伺服电机M的旋转位置返回到本来的目标旋转位置Pc的位置控制。
在于其控制过程,在开始控制的时点,因为从速度控制电路53的转矩指令值Tc的值低于在比较器57a设定的容许转矩值Tp,速度偏差增幅部53b的开关电路SW保持关闭状态。因此,速度控制电路53,与角度转位时同样,对于速度偏差Sd进行PI控制而谋求转矩指令值Tc并进行输出。
然而,在上述控制过程中,由于用于阻止主轴13及圆形工作台15的旋转的由夹紧机构30的夹紧力对于转位机构20(卡盘31)保持作用的状态,因此以由夹紧力施加大负荷的状态旋转驱动伺服电机M。因此,在PI控制下,由积分控制的积分值增大而转矩指令值Tc过大,伺服电机M的输出转矩也被过大,伺服电机M成为过负荷的状态。
对此,在本实施例的控制装置50,转矩指令监视电路57监视从速度控制电路53输出的转矩指令值Tc,按照其结果,使通过速度偏差增幅部53b的PI控制转换为P控制。
具体而言,在于转矩指令监视电路57,由检测器57b检测到的转矩指令值Tc,与在比较器57a的容许转矩值Tp进行比较。并且,判断为转矩指令值Tc为容许转矩值Tp以上时,从比较器57a朝向速度偏差增幅部53b的开关电路SW输出转换信号Cs,按照其,开关电路SW转换到打开状态。其结果,从速度偏差增幅部53b输出的转矩指令值Tc成为对于按照位置偏差Pd的速度偏差Sd只进行比例控制而得到的值,还成为低于以同样的位置偏差Pd状态进行PI控制而得到的转矩指令值Tc的值。
即,在由本实施例的控制装置50,在于夹紧机构30作动时,伴随转矩指令值Tc成为容许转矩值Tp以上,将其控制内容,在同样的位置偏差状态,转换成输出其值低于通过在角度转位时进行的PI控制而得到的转矩指令值的转矩指令值的P控制而控制伺服电机M。因此,伺服电机M的输出转矩被控制为,比在位置偏差同样的状态的角度转位时的输出转矩还小,可防止伺服电机M成为过负荷的状态。
并且,如上述,在控制内容被转换后,电流控制电路55,按照对于在速度控制电路53的速度偏差Sd只进行比例控制而得到的转矩指令值Tc,控制伺服电机M的驱动,使伺服电机M旋转到目标旋转位置。由此,对于目标角度位置发生偏移的状态的圆形工作台15的角度位置成为与目标角度位置一致的状态,可防止在圆形工作台15的角度位置发生偏移的状态下,继续进行工件的加工。
另外,在上述说明的实施例,在控制装置50设置转矩指令监视电路57,在于夹紧机构30作动时,监视用于控制伺服电机M的驱动的转矩指令值Tc,在判断为此转矩指令值Tc成为所设定的容许转矩值以上时,则转换控制内容,不过,本发明不限定于此,监视在电流控制电路55的电流指令值Ic,通过此电流指令值Ic成为容许电流值以上时转换控制内容也可以。
而且,如上述,根据转矩指令值或电流指令值成为所设定的容许值以上而转换控制内容,代替此,根据表示夹紧机构30作动的夹紧ON信号、及表示夹紧被解除的夹紧OFF信号也可以转换控制内容。即,也可以构成为与由夹紧机构30的夹紧的ON/OFF连动转换控制内容。这时,在上述实施例的形式中,省略在控制装置50的转矩指令监视电路57,使得夹紧ON信号及OFF信号输入到速度偏差增幅部53b的开关电路SW而构成控制装置50,开关电路SW通过夹紧ON信号及OFF信号转换开关状态即可。
而且,在上述实施例中,通过将用于谋求转矩指令值的PI控制转换到P控制,将伺服电机M的输出转矩控制为比在位置偏差同样的状态的角度转位时的输出转矩还小,然而,代替于此,通过将控制增益变更为小值也能够得到同样的效果。
具体而言,如图5所示,速度控制电路63的速度偏差增幅部63b,作为比例器具备,分别设定有不同值的比例增益Gsp1、Gsp2(Gsp1>Gsp2)的比例器63b1及比例器63b2的同时,作为积分器具备,分别设定有不同值的积分增益Gsi1、Gsi2(Gsi1>Gsi2)的积分器63b3及积分器63b4,并且,具备有用于转换各2个的比例器63b1、63b2及积分器63b3、63b4的开关电路SW2及SW3。开关电路SW2及SW3,在圆形工作台15的角度转位时成为图示的状态,从比较部63a的速度偏差Sd,输入于比例器63b1及积分器63b3。而且,在开关电路SW2及SW3输入,上述实施例的转换信号Cs或夹紧ON/OFF信号(省略图示)。
并且,开关电路SW2及SW3,若输入转换信号Cs或夹紧ON信号,向比例器63b2及积分器63b4侧转换接点。其结果,从速度偏差增幅部63b输出的转矩指令值Tc,通过由比在角度转位时所使用的控制增益(比例、积分增益)还小的控制增益的PI控制被求得,而伺服电机M的输出转矩被控制为小,能够得到与上述实施例同样的效果。
另外,在于图5的例,比例器(比例增益)设置1个,将只积分器(积分增益)设置2个,在夹紧机构的作动时只有积分器转换也可以。而且,代替于具备分别设定不同的控制增益的2个积分器(及比例器),在1个积分器(及比例器)设定2个控制增益,按照上述转换信号Cs或夹紧ON/OFF信号,选择性地转换用于积分控制(及比例控制)的控制增益也可以。
并且,本发明如上述实施例,不限定于使得从速度控制电路53的速度偏差增幅部53b所输出的转矩指令值本身缩小而转换控制内容,对于赋予电流控制电路的转矩指令值Tc设定上限值,将伺服电机M的输出转矩控制为小也可以。
作为为了在这种转矩指令值Tc设定上限值的构成,例如,可以考虑如图6所示,在速度控制电路73的速度偏差增幅部73b和电流控制电路之间(在图示例,速度控制电路73内的速度偏差增幅部73b的后段),介设作为转矩限制单元的转矩限制电路73c。
更详细地,在速度控制电路73,速度偏差增幅度73b的输出通过转换开关电路SW4的常闭接点SWa输入于电流控制电路55的同时,并联连接有转换开关电路SW4的常开接点SWb和转矩限制电路73c的串联电路。并且,若对于转换开关电路SW4输入上述转换信号Cs或夹紧ON/OFF信号,常闭接点SWa则成为打开状态的同时,常开接点SWb成为关闭状态,速度偏差增幅部73b的输出,通过转矩限制电路73c输出到电流控制电路侧。另外,在此转矩限制电路73c设定不把伺服电机M的输出转矩过大的转矩限制值(例如,定格转矩的70%左右的值)。
因此,在夹紧机构30作动时,实行由控制装置的位置控制,在其控制过程中,即使对于从比较部73a的速度偏差Sd进行PI控制而得到的转矩指令值过大,对于电流控制电路所输出的转矩指令值Tc,被在转矩限制电路73c所设定的转矩限制值限制也不会变大成其以上。由此,因为伺服电机M的输出转矩不会过大,所以,能够得到与上述实施例同样的效果。
另外,本发明不限定于上述任一实施例,在不脱离本发明的宗旨,可以进行各种变更。

Claims (6)

1.一种机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,该机床用旋转转位装置具备:用于以驱动电机为驱动源旋转驱动圆形工作台转位其角度位置的转位机构;保持上述被转位的角度位置的夹紧机构;通过位置控制驱动控制上述驱动电机的控制装置,其特征在于:
上述控制装置,在上述夹紧机构的作动时,以由上述位置控制的上述驱动电机的输出转矩比以在上述圆形工作台的角度位置的转位时的位置控制的相同的位置偏差而输出的输出转矩还小的控制内容控制上述驱动电机的驱动。
2.根据权利要求1所述的机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其特征在于:上述控制装置,检测由PI控制而得到的转矩指令值,根据其检测结果转换上述控制内容。
3.根据权利要求1所述的机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其特征在于:上述控制装置,根据对于夹紧机构的作动指令转换上述控制内容。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其特征在于:上述控制装置,将用于求得转矩指令值的PI控制转换到P控制,而控制上述驱动电机的驱动。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其特征在于:上述控制装置,将使用于上述位置控制的控制增益,改变为上述驱动电机的输出转矩缩小的值而控制上述驱动电机的驱动。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法,其特征在于:上述控制装置,具备在上述转矩指令值设定上限的转矩限制单元,以在上述转矩指令值添加限制的控制内容,而控制上述驱动电机的驱动。
CN2007101657326A 2006-11-29 2007-11-06 机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法 Active CN101190498B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006320979A JP4971763B2 (ja) 2006-11-29 2006-11-29 工作機械用回転割出し装置における駆動モータの駆動制御方法
JP2006-320979 2006-11-29
JP2006320979 2006-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101190498A true CN101190498A (zh) 2008-06-04
CN101190498B CN101190498B (zh) 2010-12-22

Family

ID=39278295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101657326A Active CN101190498B (zh) 2006-11-29 2007-11-06 机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7634955B2 (zh)
EP (1) EP1927907A2 (zh)
JP (1) JP4971763B2 (zh)
KR (1) KR101314150B1 (zh)
CN (1) CN101190498B (zh)
TW (1) TWI394635B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101733648A (zh) * 2008-11-19 2010-06-16 津田驹工业株式会社 机床用的主轴驱动装置中的夹紧装置
CN104821758A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 上海新跃仪表厂 一种电动伺服系统及其控制算法
CN107110645A (zh) * 2015-01-29 2017-08-29 卡尔蔡司工业测量技术有限公司 用于确定作用在旋转设备上的转矩或作用于旋转设备上的力的方法
CN112743349A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 帕斯卡工程株式会社 旋转支承装置、机床以及刀具状态监视方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090026683A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Jack Leon Bayer Bayer machine tool pallet systems
CN101753097A (zh) * 2008-12-03 2010-06-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 马达驱动装置
JP5277057B2 (ja) * 2009-04-14 2013-08-28 津田駒工業株式会社 工作機械用の主軸駆動装置における回転抵抗付与装置
WO2011045077A1 (de) * 2009-10-16 2011-04-21 Weiss Gmbh Sondermaschinentechnik Rundschalttisch mit direktem antrieb der transportkurve
JP5689704B2 (ja) * 2010-08-08 2015-03-25 日本電産サンキョー株式会社 モータ制御装置およびモータ制御方法
JP5710730B1 (ja) 2013-10-28 2015-04-30 ファナック株式会社 回転割り出し装置を備えた工作機械の制御装置
WO2015129207A1 (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機の制御装置に用いられる制御パラメータの調整方法、および、この制御パラメータの調整方法が用いられる電動機の制御装置
TWI562855B (en) * 2014-11-19 2016-12-21 Ind Tech Res Inst Clamping-positioning device and operating method thereof
US10087999B2 (en) * 2015-08-19 2018-10-02 GM Global Technology Operations LLC Tooling pivot
JP6850700B2 (ja) * 2017-07-31 2021-03-31 オークマ株式会社 位置制御装置
JP7256686B2 (ja) * 2019-05-21 2023-04-12 ファナック株式会社 回転テーブル装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2819412C3 (de) * 1978-05-03 1981-04-16 Ex-Cell-O Gmbh, 7332 Eislingen Rundschalttisch
US4300081A (en) * 1980-03-14 1981-11-10 General Motors Corporation Motor voltage feedback for a servo motor control system
US4636960A (en) * 1982-09-16 1987-01-13 Renishaw Electrical Limited Method of operating a machine tool with a sensing probe in order to gather positional data for the calculation of tool offset parameters
DE3481823D1 (de) * 1984-07-09 1990-05-10 Toyoda Machine Works Ltd Vorrichtung zum walzen von auskehlungen von wellenzapfen und kurbelzapfen.
JPH03161248A (ja) * 1989-11-15 1991-07-11 Okuma Mach Works Ltd Nc旋盤用刃物台の割出し制御装置
JP2573657Y2 (ja) * 1990-07-10 1998-06-04 日本精工株式会社 回転軸のクランプ装置
JP2662459B2 (ja) * 1990-11-22 1997-10-15 オークマ株式会社 Nc旋盤用刃物台の割出し制御装置
JPH06282334A (ja) * 1993-03-27 1994-10-07 Toyoda Mach Works Ltd ディジタルサーボ制御装置
JPH08255022A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Toshiba Corp テーブル移動装置
JPH08303464A (ja) * 1995-05-09 1996-11-19 Canon Inc 割り出し装置
JPH1029125A (ja) 1996-07-15 1998-02-03 Toyoda Mach Works Ltd 回転割出し装置
US5960676A (en) * 1996-12-13 1999-10-05 Citizen Watch Co., Ltd. Indexing apparatus and method for controlling the indexing apparatus
JP2000344477A (ja) * 1999-06-02 2000-12-12 Ebara Corp 水圧駆動式昇降割出装置
JP2001322043A (ja) * 2000-05-12 2001-11-20 Canon Inc 工作機械の主軸制御装置及び方法
JP4616514B2 (ja) * 2001-06-07 2011-01-19 富士機械製造株式会社 電気部品装着システムおよびそれにおける位置誤差検出方法
US6999835B2 (en) * 2001-07-23 2006-02-14 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Circuit-substrate working system and electronic-circuit fabricating process
JP4322492B2 (ja) * 2002-10-24 2009-09-02 津田駒工業株式会社 インデックステーブル
JP2004205288A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Mori Seiki Co Ltd 計測装置及びこれを備えた精度解析装置
JP2005034934A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Yamazaki Mazak Corp 数値制御装置、それを備えた工作機械及びワークの座標算出方法
JP4320241B2 (ja) * 2003-11-07 2009-08-26 津田駒工業株式会社 インデックステーブル
JP4336602B2 (ja) * 2004-03-29 2009-09-30 津田駒工業株式会社 工作機械用の傾斜回転円テーブル
JP4628012B2 (ja) * 2004-04-15 2011-02-09 津田駒工業株式会社 傾斜テーブル装置
JP4615976B2 (ja) * 2004-11-30 2011-01-19 津田駒工業株式会社 傾斜テーブル装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101733648A (zh) * 2008-11-19 2010-06-16 津田驹工业株式会社 机床用的主轴驱动装置中的夹紧装置
CN107110645A (zh) * 2015-01-29 2017-08-29 卡尔蔡司工业测量技术有限公司 用于确定作用在旋转设备上的转矩或作用于旋转设备上的力的方法
CN107110645B (zh) * 2015-01-29 2019-09-17 卡尔蔡司工业测量技术有限公司 用于确定作用在旋转设备上的转矩或作用于旋转设备上的力的方法
US10502564B2 (en) 2015-01-29 2019-12-10 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Method for determining a torque acting on a rotational device or a force acting on a rotational device
CN104821758A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 上海新跃仪表厂 一种电动伺服系统及其控制算法
CN104821758B (zh) * 2015-05-21 2018-02-13 上海新跃仪表厂 一种电动伺服系统及其控制算法
CN112743349A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 帕斯卡工程株式会社 旋转支承装置、机床以及刀具状态监视方法
CN112743349B (zh) * 2019-10-31 2023-02-03 帕斯卡工程株式会社 旋转支承装置、机床以及刀具状态监视方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1927907A2 (en) 2008-06-04
US20080125904A1 (en) 2008-05-29
KR20080048935A (ko) 2008-06-03
KR101314150B1 (ko) 2013-10-04
US7634955B2 (en) 2009-12-22
JP4971763B2 (ja) 2012-07-11
CN101190498B (zh) 2010-12-22
TWI394635B (zh) 2013-05-01
TW200823006A (en) 2008-06-01
JP2008134861A (ja) 2008-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101190498B (zh) 机床用旋转转位装置的驱动电机的驱动控制方法
CN106217257B (zh) 一种磨削机床的测量、磨削方法
JP5449251B2 (ja) クランプ装置
US7637856B2 (en) Machine tool with spindle chuck replacing function
CN108608107B (zh) 一种相位摩擦焊机及焊接方法
US6700231B2 (en) Thrust converter, method of controlling the same, and controller for controlling the same
CN103418807B (zh) 液压分度刀架
CN106607598A (zh) 啮合定位的液胀式钻孔组合立式数控机床
CN100999065A (zh) 具有冗余功能的轧辊磨床数控系统
CN101698272A (zh) 汽轮机低压转子撑紧条安装槽的加工方法及装置
CN109940648B (zh) 一种滚刀更换机械手用末端执行器及其使用方法
CN208391256U (zh) 一种惯性摩擦焊接设备
CN101695816A (zh) 低速大扭矩大推力数字式电液伺服驱动装置
CN211805034U (zh) 一种数控机床用夹具
JP2901692B2 (ja) 複合旋盤の主軸制動装置
CN206296466U (zh) 一种超重型双柱立车滑枕旋转轴结构
WO2006034869A1 (en) Electronic drive equipment for spindles
CN105137918A (zh) 一种plc控制步进电机驱动数控滑台的方法
CN206028748U (zh) 一种带有高精数控进给系统的机床
CN110756825A (zh) 一种走心式数控车床
JPS6244340A (ja) 数値制御工作機械
CN108637461A (zh) 一种惯性摩擦焊接设备
JPH09285879A (ja) 摩擦圧接方法および摩擦圧接装置
CN208704780U (zh) 机械式转向器装配检测装置
CN206509795U (zh) 一种数控机床伺服液压夹紧系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant