JP2000132217A - 旋回機構の数値制御装置 - Google Patents
旋回機構の数値制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 旋回機構を制御する数値制御装置におい
て、プログラムの作成の容易化を図ることのできる数値
制御装置を提供すること。 【解決手段】直線運動する駆動源により旋回体が旋回す
る旋回機構１を制御する数値制御装置３は、旋回体の角
度位置指令値θを与える旋回軸位置指令手段３１１と、
旋回体の旋回軸半径Ｒを設定する旋回軸半径設定手段３
１２と、角度位置指令値θ、および旋回軸半径Ｒに基づ
いて、駆動源の直線軸位置指令値Ｌを演算する直線軸位
置演算手段３１３とを備えている。直線軸位置演算手段
３１３を備えているので、角度位置指令値θを与えるだ
けで、直線軸位置指令値Ｌを算出して駆動源を制御する
ことができ、数値制御装置に入力されるプログラム作成
の容易化が図られる。
て、プログラムの作成の容易化を図ることのできる数値
制御装置を提供すること。 【解決手段】直線運動する駆動源により旋回体が旋回す
る旋回機構１を制御する数値制御装置３は、旋回体の角
度位置指令値θを与える旋回軸位置指令手段３１１と、
旋回体の旋回軸半径Ｒを設定する旋回軸半径設定手段３
１２と、角度位置指令値θ、および旋回軸半径Ｒに基づ
いて、駆動源の直線軸位置指令値Ｌを演算する直線軸位
置演算手段３１３とを備えている。直線軸位置演算手段
３１３を備えているので、角度位置指令値θを与えるだ
けで、直線軸位置指令値Ｌを算出して駆動源を制御する
ことができ、数値制御装置に入力されるプログラム作成
の容易化が図られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】所定の直線軸に沿って直線運
動をする駆動源により、非線形伝動機構を介して所定の
旋回軸回りに旋回体を回転させる旋回機構の数値制御装
置に関する。
動をする駆動源により、非線形伝動機構を介して所定の
旋回軸回りに旋回体を回転させる旋回機構の数値制御装
置に関する。
【０００２】
【背景技術】従来より、所定の旋回軸回りに旋回体を旋
回させる旋回機構を備えた工作機械等においては、直線
運動をする駆動源と、この駆動源の直線運動を旋回体に
伝達する伝動機構とを有する旋回機構が知られ、伝動機
構としては、ラックアンドピニオン機構、ウオームギア
機構等が用いられている。このような旋回機構のうち、
カム機構を用いて旋回体を駆動させるものがあり、例え
ば、特開平１０−４３９７６号（特願平８−１９８０３
５号）に示される旋回機構が知られている。
回させる旋回機構を備えた工作機械等においては、直線
運動をする駆動源と、この駆動源の直線運動を旋回体に
伝達する伝動機構とを有する旋回機構が知られ、伝動機
構としては、ラックアンドピニオン機構、ウオームギア
機構等が用いられている。このような旋回機構のうち、
カム機構を用いて旋回体を駆動させるものがあり、例え
ば、特開平１０−４３９７６号（特願平８−１９８０３
５号）に示される旋回機構が知られている。
【０００３】この旋回機構１は、図４（Ａ）に示される
ように、ベース部材１１に旋回可能に支持される旋回体
１２と、これらの旋回体１２を旋回させる駆動源１３
と、この駆動源１３の運動を旋回体１２に伝達する伝動
機構１４とを含んで形成される。旋回体１２は、前記ベ
ース部材１１に支持軸１５によって旋回軸Ａ回りに旋回
可能に支持され、その先端には、後述する連結軸１４３
と係合する凹部１２１が形成されている。この旋回体１
２の旋回軸Ａの近傍には、ビルトインモータ方式の主軸
頭１２２が設けられ、旋回体１２の旋回運動に伴って主
軸頭１２２が旋回してワークに対する種々の加工を行う
ことが可能となる。
ように、ベース部材１１に旋回可能に支持される旋回体
１２と、これらの旋回体１２を旋回させる駆動源１３
と、この駆動源１３の運動を旋回体１２に伝達する伝動
機構１４とを含んで形成される。旋回体１２は、前記ベ
ース部材１１に支持軸１５によって旋回軸Ａ回りに旋回
可能に支持され、その先端には、後述する連結軸１４３
と係合する凹部１２１が形成されている。この旋回体１
２の旋回軸Ａの近傍には、ビルトインモータ方式の主軸
頭１２２が設けられ、旋回体１２の旋回運動に伴って主
軸頭１２２が旋回してワークに対する種々の加工を行う
ことが可能となる。
【０００４】駆動源１３は、サーボモータ１３１と、こ
のサーボモータ１３１の回転軸先端に設けられた歯車と
噛合するピニオンギア１３２と、サーボモータ１３１の
回転軸の回転に伴って前記ピニオンギア１３２によって
回転する送りねじ棹１３３と、この送りねじ棹１３３と
螺合し、当該送りねじ棹１３３の延出方向に沿って直線
運動する送りナット１３４とを含んで形成される。駆動
源１３の送りナット１３４の直線運動を前記旋回体１２
に伝達する伝動機構１４は、横スライダ１４１と、縦ス
ライダ１４２と、連結軸１４３とを含んで形成される。
のサーボモータ１３１の回転軸先端に設けられた歯車と
噛合するピニオンギア１３２と、サーボモータ１３１の
回転軸の回転に伴って前記ピニオンギア１３２によって
回転する送りねじ棹１３３と、この送りねじ棹１３３と
螺合し、当該送りねじ棹１３３の延出方向に沿って直線
運動する送りナット１３４とを含んで形成される。駆動
源１３の送りナット１３４の直線運動を前記旋回体１２
に伝達する伝動機構１４は、横スライダ１４１と、縦ス
ライダ１４２と、連結軸１４３とを含んで形成される。
【０００５】横スライダ１４１は、ベース部材１１に直
線状に設けられる横ガイド１１１の延出方向に移動自在
に取り付けられるとともに、その上面には、横ガイド１
１１の延出方向に直交して延びる縦ガイド１４１Ａが形
成されている。縦スライダ１４２は、この縦ガイド１４
１Ａの延出方向に移動自在に取り付けられ、その上面に
は、旋回体１２の凹部１２１と係合する連結軸１４３が
設けられている。そして、前記右側の横スライダ１４１
には、上述した駆動源１３の送りナット１３４が接合固
定されている。尚、２つの旋回体１２のそれぞれに設け
られた横スライダ１４１同士は、連結ロッド１４４によ
って連結され、図４（Ａ）中右側の旋回体１２の旋回に
伴って他方の旋回体１２も旋回する。
線状に設けられる横ガイド１１１の延出方向に移動自在
に取り付けられるとともに、その上面には、横ガイド１
１１の延出方向に直交して延びる縦ガイド１４１Ａが形
成されている。縦スライダ１４２は、この縦ガイド１４
１Ａの延出方向に移動自在に取り付けられ、その上面に
は、旋回体１２の凹部１２１と係合する連結軸１４３が
設けられている。そして、前記右側の横スライダ１４１
には、上述した駆動源１３の送りナット１３４が接合固
定されている。尚、２つの旋回体１２のそれぞれに設け
られた横スライダ１４１同士は、連結ロッド１４４によ
って連結され、図４（Ａ）中右側の旋回体１２の旋回に
伴って他方の旋回体１２も旋回する。
【０００６】このような旋回機構１は以下のように動作
する。 サーボモータ１３１が回転すると、ピニオンギア１
３２によって送りねじ棹１３３が回転する。 送りねじ棹１３３の回転により送りナット１３４が
送りねじ棹１３３の延出方向に沿って移動する。 送りナット１３４の移動とともに、横スライダ１４
１が移動し、連結軸１４３を介して旋回体１２が旋回す
る。
する。 サーボモータ１３１が回転すると、ピニオンギア１
３２によって送りねじ棹１３３が回転する。 送りねじ棹１３３の回転により送りナット１３４が
送りねじ棹１３３の延出方向に沿って移動する。 送りナット１３４の移動とともに、横スライダ１４
１が移動し、連結軸１４３を介して旋回体１２が旋回す
る。
【０００７】尚、横スライダ１４１の移動中、連結軸１
４３は、縦スライダ１４２とともに縦ガイド１４１Ａに
沿って移動することにより、旋回体１２の凹部１２１と
の係合を維持する。そして、図４（Ｂ）に示すように、
旋回体１２の軌跡１２Ａは、送りナット１３４のＬ方向
の軌跡１３４Ａに対して、旋回軸Ａ回りθ方向の円弧状
をなしている。
４３は、縦スライダ１４２とともに縦ガイド１４１Ａに
沿って移動することにより、旋回体１２の凹部１２１と
の係合を維持する。そして、図４（Ｂ）に示すように、
旋回体１２の軌跡１２Ａは、送りナット１３４のＬ方向
の軌跡１３４Ａに対して、旋回軸Ａ回りθ方向の円弧状
をなしている。
【０００８】このような旋回機構１によれば、横スライ
ダ１４１、縦スライダ１４２のガイド１１１、１４１Ａ
に沿った単純な動作によって、駆動源１３の直線運動を
旋回体１２の旋回運動に伝達することができる。従っ
て、ラックアンドピニオン機構やウオームギア機構のよ
うに噛合部分が磨滅して旋回動作の不良等を起こすこと
がなく、極めて耐久性の高い旋回機構を形成することが
できる。
ダ１４１、縦スライダ１４２のガイド１１１、１４１Ａ
に沿った単純な動作によって、駆動源１３の直線運動を
旋回体１２の旋回運動に伝達することができる。従っ
て、ラックアンドピニオン機構やウオームギア機構のよ
うに噛合部分が磨滅して旋回動作の不良等を起こすこと
がなく、極めて耐久性の高い旋回機構を形成することが
できる。
【０００９】また、複数の旋回体１２を隣接配置した場
合、ラックアンドピニオン等の伝動機構では、隣接する
伝動機構のギア同士が干渉しないように配置間隔を大き
くとる必要がある。これに対して、上述した旋回機構１
であれば、このようなことを配慮することなく、旋回体
１２を接近させて隣接配置することができるので、複数
の旋回体を有する工作機械を小型化することができる。
合、ラックアンドピニオン等の伝動機構では、隣接する
伝動機構のギア同士が干渉しないように配置間隔を大き
くとる必要がある。これに対して、上述した旋回機構１
であれば、このようなことを配慮することなく、旋回体
１２を接近させて隣接配置することができるので、複数
の旋回体を有する工作機械を小型化することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このような旋回機構１
を数値制御装置により駆動制御する場合、実際に制御さ
れる駆動源１３は直線運動をするため、従来は、目標と
する旋回体１２の角度位置θに基づいて、前記駆動源１
３の直線軸位置Ｌを算出し、この直線軸位置Ｌを指令値
として数値制御装置に与えていた。しかしながら、数値
制御装置に指令を与えるプログラムを作成する上で、重
要なのは、制御対象である旋回機構１の旋回体１２の角
度位置であり、旋回体１２の角度位置θを指令値として
数値制御装置に与える方が、プログラム作成上便利であ
り、プログラマの負担も軽減される。
を数値制御装置により駆動制御する場合、実際に制御さ
れる駆動源１３は直線運動をするため、従来は、目標と
する旋回体１２の角度位置θに基づいて、前記駆動源１
３の直線軸位置Ｌを算出し、この直線軸位置Ｌを指令値
として数値制御装置に与えていた。しかしながら、数値
制御装置に指令を与えるプログラムを作成する上で、重
要なのは、制御対象である旋回機構１の旋回体１２の角
度位置であり、旋回体１２の角度位置θを指令値として
数値制御装置に与える方が、プログラム作成上便利であ
り、プログラマの負担も軽減される。
【００１１】本発明の目的は、所定の直線軸に沿って直
線運動をする駆動源により、非線形伝動機構を介して所
定の旋回軸回りに旋回体を回転させる旋回機構の数値制
御装置において、数値制御装置に指令を与えるプログラ
ム作成の容易化を図ることができ、かつプログラマの負
担を軽減することのできる旋回機構の数値制御装置を提
供することにある。
線運動をする駆動源により、非線形伝動機構を介して所
定の旋回軸回りに旋回体を回転させる旋回機構の数値制
御装置において、数値制御装置に指令を与えるプログラ
ム作成の容易化を図ることができ、かつプログラマの負
担を軽減することのできる旋回機構の数値制御装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る旋回機構の数値制御装置は、所定の直
線軸に沿って直線運動をする駆動源により、非線形伝動
機構を介して所定の旋回軸回りに旋回体を回転させる旋
回機構の数値制御装置であって、前記旋回体の角度位置
指令値を与える旋回軸位置指令手段と、前記旋回体の旋
回軸半径を設定する旋回軸半径設定手段と、前記旋回軸
位置指令手段による角度位置指令値、および前記旋回軸
半径設定手段により設定された旋回軸半径に基づいて、
前記駆動源の直線軸位置指令値を演算する直線軸位置演
算手段とを備えていることを特徴とする。
に、本発明に係る旋回機構の数値制御装置は、所定の直
線軸に沿って直線運動をする駆動源により、非線形伝動
機構を介して所定の旋回軸回りに旋回体を回転させる旋
回機構の数値制御装置であって、前記旋回体の角度位置
指令値を与える旋回軸位置指令手段と、前記旋回体の旋
回軸半径を設定する旋回軸半径設定手段と、前記旋回軸
位置指令手段による角度位置指令値、および前記旋回軸
半径設定手段により設定された旋回軸半径に基づいて、
前記駆動源の直線軸位置指令値を演算する直線軸位置演
算手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】このような本発明によれば、直線軸位置演
算手段を備えているので、旋回軸半径設定手段により旋
回機構の旋回体の旋回軸半径を予め設定しておけば、旋
回軸位置指令手段により旋回体の角度位置を指令値とす
るだけで、旋回機構を制御することが可能となり、数値
制御装置に指令を与えるプログラム作成の容易化が図ら
れ、プログラマの負担も軽減される。
算手段を備えているので、旋回軸半径設定手段により旋
回機構の旋回体の旋回軸半径を予め設定しておけば、旋
回軸位置指令手段により旋回体の角度位置を指令値とす
るだけで、旋回機構を制御することが可能となり、数値
制御装置に指令を与えるプログラム作成の容易化が図ら
れ、プログラマの負担も軽減される。
【００１４】以上において、旋回軸位置指令手段により
与えられる角度位置指令値をθ（deg）、旋回軸半径設
定手段により設定される旋回軸半径をＲ（mm）とする
と、上述した直線軸位置演算手段による直線軸位置指令
値Ｌ（mm）の演算は、次式によって行うことが可能であ
る。 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎ（π×θ／１８０） Ｌ＝Ｒ×ｓｉｎ（π×θ／１８０） すなわち、このような演算式により演算すれば、角度θ
（deg）からなる旋回軸の角度位置指令置を、簡単にメ
トリック単位からなる直線軸位置指令値Ｌ（mm）に変換
することが可能となり、サーボモータの駆動制御を容易
に行うことが可能となる。また、演算式が簡単なので、
数値制御装置内における演算処理にかかる負担も少な
い。
与えられる角度位置指令値をθ（deg）、旋回軸半径設
定手段により設定される旋回軸半径をＲ（mm）とする
と、上述した直線軸位置演算手段による直線軸位置指令
値Ｌ（mm）の演算は、次式によって行うことが可能であ
る。 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎ（π×θ／１８０） Ｌ＝Ｒ×ｓｉｎ（π×θ／１８０） すなわち、このような演算式により演算すれば、角度θ
（deg）からなる旋回軸の角度位置指令置を、簡単にメ
トリック単位からなる直線軸位置指令値Ｌ（mm）に変換
することが可能となり、サーボモータの駆動制御を容易
に行うことが可能となる。また、演算式が簡単なので、
数値制御装置内における演算処理にかかる負担も少な
い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。尚、以下の説明では、すでに説
明した部分または部材と、同一または類似の部分等につ
いては、その説明を省略または簡略する。図１には、本
発明の実施形態に係る旋回機構１およびこの旋回機構１
を制御する数値制御装置３が示され、旋回機構１は、背
景技術で説明したものと同様の構造を有している。数値
制御装置３は、入力されたＡＰＴプログラム等を解析し
て、旋回機構１を構成するサーボモータ１３１に位置指
令値、速度指令値等を生成する指令値生成部３１と、サ
ーボモータ１３１の動作制御を行うサーボ制御部３３と
を含んで構成されている。
面に基づいて説明する。尚、以下の説明では、すでに説
明した部分または部材と、同一または類似の部分等につ
いては、その説明を省略または簡略する。図１には、本
発明の実施形態に係る旋回機構１およびこの旋回機構１
を制御する数値制御装置３が示され、旋回機構１は、背
景技術で説明したものと同様の構造を有している。数値
制御装置３は、入力されたＡＰＴプログラム等を解析し
て、旋回機構１を構成するサーボモータ１３１に位置指
令値、速度指令値等を生成する指令値生成部３１と、サ
ーボモータ１３１の動作制御を行うサーボ制御部３３と
を含んで構成されている。
【００１６】指令値生成部３１は、旋回軸位置指令手段
３１１、旋回軸半径設定手段３１２、および直線軸位置
演算手段３１３を含んで構成され、これらの各手段は、
通常は、数値制御装置３の記憶領域に記憶され、数値制
御装置３の起動とともに、ＣＰＵ上に呼び出されるプロ
グラムとして構成されている。旋回軸位置指令手段３１
１は、ＡＰＴプログラム等に含まれる旋回機構１の動作
指令を解析、補間し、周期的に旋回機構１の旋回軸の位
置指令を出力する部分である。例えば、入力されるＡＰ
Ｔプログラム上に、旋回機構１の旋回体１２をθp（de
g）だけ、角速度ωp（rad／ｓ）で回転させよ、という
動作指令があった場合、旋回軸位置指令手段３１１は、
旋回体１２の軌道を補間し、所定のパルス分配周期ごと
の角度位置指令値θを生成して出力するように構成され
ている。
３１１、旋回軸半径設定手段３１２、および直線軸位置
演算手段３１３を含んで構成され、これらの各手段は、
通常は、数値制御装置３の記憶領域に記憶され、数値制
御装置３の起動とともに、ＣＰＵ上に呼び出されるプロ
グラムとして構成されている。旋回軸位置指令手段３１
１は、ＡＰＴプログラム等に含まれる旋回機構１の動作
指令を解析、補間し、周期的に旋回機構１の旋回軸の位
置指令を出力する部分である。例えば、入力されるＡＰ
Ｔプログラム上に、旋回機構１の旋回体１２をθp（de
g）だけ、角速度ωp（rad／ｓ）で回転させよ、という
動作指令があった場合、旋回軸位置指令手段３１１は、
旋回体１２の軌道を補間し、所定のパルス分配周期ごと
の角度位置指令値θを生成して出力するように構成され
ている。
【００１７】旋回軸半径設定手段３１２は、図４（Ａ）
における旋回体１２の旋回軸半径Ｒ（mm）を設定する部
分である。この旋回軸半径設定手段３１２により、旋回
軸半径Ｒを設定すると、その値は数値制御装置３の記憶
領域に記憶され、改めて設定し直さない限り、数値制御
装置３の起動時には、記憶された旋回軸半径Ｒを自動的
に参照するように構成されている。
における旋回体１２の旋回軸半径Ｒ（mm）を設定する部
分である。この旋回軸半径設定手段３１２により、旋回
軸半径Ｒを設定すると、その値は数値制御装置３の記憶
領域に記憶され、改めて設定し直さない限り、数値制御
装置３の起動時には、記憶された旋回軸半径Ｒを自動的
に参照するように構成されている。
【００１８】直線軸位置演算手段３１３は、上述した旋
回軸位置指令手段３１１から出力される角度位置指令値
θ、および旋回軸半径設定手段３１２で設定された旋回
軸半径Ｒに基づいて、図４（Ａ）における駆動源１３を
構成する送りナット１３４の直線軸位置指令値Ｌ（mm）
を算出して出力する部分である。具体的には、図２に示
すように、旋回体１２を旋回軸Ａ回りに角度θだけ旋回
させた場合、送りナット１３４の直線軸位置指令値Ｌ
は、角度θの半径Ｒにおける正接として与えられる。す
なわち、直線軸位置演算手段３１３は、角度位置指令値
θおよび旋回軸半径Ｒに基づいて、直線軸位置指令値Ｌ
を、 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎ（π×θ／１８０） として演算して出力するように構成されている。
回軸位置指令手段３１１から出力される角度位置指令値
θ、および旋回軸半径設定手段３１２で設定された旋回
軸半径Ｒに基づいて、図４（Ａ）における駆動源１３を
構成する送りナット１３４の直線軸位置指令値Ｌ（mm）
を算出して出力する部分である。具体的には、図２に示
すように、旋回体１２を旋回軸Ａ回りに角度θだけ旋回
させた場合、送りナット１３４の直線軸位置指令値Ｌ
は、角度θの半径Ｒにおける正接として与えられる。す
なわち、直線軸位置演算手段３１３は、角度位置指令値
θおよび旋回軸半径Ｒに基づいて、直線軸位置指令値Ｌ
を、 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎ（π×θ／１８０） として演算して出力するように構成されている。
【００１９】サーボ制御部３３は、サーボモータ１３１
の実際の動作制御を行う部分であり、直線軸位置演算手
段３１３から出力される直線軸位置指令値Ｌに基づい
て、サーボモータ１３１の位置、速度を制御する位置制
御部３３１および速度制御部３３２と、サーボモータ１
３１の実際の動作状態を検出して、フィードバック信号
を出力する検出部３３３とを含んで構成される。尚、位
置制御部３３１および速度制御部３３２から出力される
制御信号は、サーボモータ１３１の特性の他、図４
（Ａ）におけるピニオンギア１３２の歯数、送りねじ棹
１３３の送りねじピッチに基づいて生成、出力される。
また、図１に示すように、検出部３３３におけるフィー
ドバック信号は、直線軸位置指令値Ｌと加算され、位置
制御部３３１、速度制御部３３２に入力される。
の実際の動作制御を行う部分であり、直線軸位置演算手
段３１３から出力される直線軸位置指令値Ｌに基づい
て、サーボモータ１３１の位置、速度を制御する位置制
御部３３１および速度制御部３３２と、サーボモータ１
３１の実際の動作状態を検出して、フィードバック信号
を出力する検出部３３３とを含んで構成される。尚、位
置制御部３３１および速度制御部３３２から出力される
制御信号は、サーボモータ１３１の特性の他、図４
（Ａ）におけるピニオンギア１３２の歯数、送りねじ棹
１３３の送りねじピッチに基づいて生成、出力される。
また、図１に示すように、検出部３３３におけるフィー
ドバック信号は、直線軸位置指令値Ｌと加算され、位置
制御部３３１、速度制御部３３２に入力される。
【００２０】次に、このような数値制御装置３および旋
回機構１の動作を説明する。 数値制御装置３にＡＰＴプログラムが入力される
と、旋回軸位置指令手段３１１は、このＡＰＴプログラ
ムに含まれる旋回機構１の動作指令、例えば、角度位置
指令θp、角速度指令ωpを解析し、周期的な角度位置指
令値θを算出して直線軸位置演算手段３１３に出力す
る。 直線軸位置演算手段３１３では、入力される角度位
置指令値θと、予め旋回軸半径設定手段３１２で設定さ
れた旋回軸半径Ｒとから、前記式に基づいて直線軸位置
指令値Ｌを算出してサーボ制御部３３に出力する。
回機構１の動作を説明する。 数値制御装置３にＡＰＴプログラムが入力される
と、旋回軸位置指令手段３１１は、このＡＰＴプログラ
ムに含まれる旋回機構１の動作指令、例えば、角度位置
指令θp、角速度指令ωpを解析し、周期的な角度位置指
令値θを算出して直線軸位置演算手段３１３に出力す
る。 直線軸位置演算手段３１３では、入力される角度位
置指令値θと、予め旋回軸半径設定手段３１２で設定さ
れた旋回軸半径Ｒとから、前記式に基づいて直線軸位置
指令値Ｌを算出してサーボ制御部３３に出力する。
【００２１】 サーボ制御部３３では、入力された直
線軸位置指令値Ｌに基づいて、図４（Ａ）における送り
ナット１３４に直線軸位置Ｌを与えるように、サーボモ
ータ１３１に位置制御信号および速度制御信号を出力す
る。 この位置および速度制御信号により、サーボモータ
１３１が動作するとともに、ピニオンギアを介して送り
ねじ棹１３４が回転して送りナット１３４が直線運動を
する。送りナット１３４の直線運動は、図４（Ａ）にお
ける伝動機構１４により旋回体１２の回転運動に変換さ
れる。
線軸位置指令値Ｌに基づいて、図４（Ａ）における送り
ナット１３４に直線軸位置Ｌを与えるように、サーボモ
ータ１３１に位置制御信号および速度制御信号を出力す
る。 この位置および速度制御信号により、サーボモータ
１３１が動作するとともに、ピニオンギアを介して送り
ねじ棹１３４が回転して送りナット１３４が直線運動を
する。送りナット１３４の直線運動は、図４（Ａ）にお
ける伝動機構１４により旋回体１２の回転運動に変換さ
れる。
【００２２】以上のような実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。すなわち、直線軸位置演算手段３１３
を備えているので、旋回軸半径設定手段３１２により旋
回機構１の旋回体１２の旋回軸半径Ｒを予め設定してお
けば、旋回軸位置指令手段３１１により旋回体１２の角
度位置θを指令値とするだけで、旋回機構１を制御する
ことができ、数値制御装置３に指令を与えるプログラム
作成の容易化を図ることができる。
うな効果がある。すなわち、直線軸位置演算手段３１３
を備えているので、旋回軸半径設定手段３１２により旋
回機構１の旋回体１２の旋回軸半径Ｒを予め設定してお
けば、旋回軸位置指令手段３１１により旋回体１２の角
度位置θを指令値とするだけで、旋回機構１を制御する
ことができ、数値制御装置３に指令を与えるプログラム
作成の容易化を図ることができる。
【００２３】また、直線軸位置演算手段３１３がＬ＝Ｒ
×ｔａｎ（π×θ／１８０）という式で直線軸位置指令
値Ｌを演算しているので、旋回体１２の角度位置指令値
θを簡単にメトリック単位からなる直線軸位置指令値Ｌ
に変換することができ、サーボモータ１３１の動作制御
を容易に行うことができる。さらに、前記演算式が簡単
なので、数値制御装置３内のＣＰＵの演算処理にかかる
負担も少なく、数値制御装置３による旋回機構１の動作
制御を迅速に行うことができる。
×ｔａｎ（π×θ／１８０）という式で直線軸位置指令
値Ｌを演算しているので、旋回体１２の角度位置指令値
θを簡単にメトリック単位からなる直線軸位置指令値Ｌ
に変換することができ、サーボモータ１３１の動作制御
を容易に行うことができる。さらに、前記演算式が簡単
なので、数値制御装置３内のＣＰＵの演算処理にかかる
負担も少なく、数値制御装置３による旋回機構１の動作
制御を迅速に行うことができる。
【００２４】尚、本発明は、前述の実施形態に限定され
るものではなく、以下に示すような変形をも含むもので
ある。前記実施形態の直線軸位置演算手段３１３では、
角度位置指令値θの正接をとって直線軸位置指令値Ｌを
算出していたが、これに限られない。すなわち、図３に
示すように、旋回機構１０１の旋回体１２のＬ’方向位
置が、送りナット１３４のＬ’方向位置に一致するよう
に、旋回体１２が旋回する場合、角度指令値θの正弦を
とって直線軸位置指令値Ｌ’を算出することができる。
この場合、直線軸位置演算手段における直線軸位置指令
値Ｌ’の算出は、以下の式に基づいて行われる。 Ｌ’＝Ｒ×ｓｉｎ（π×θ／１８０） 尚、前記旋回機構１０１の場合、角度指令値θの大きさ
に伴って、連結軸１４３が送りナット１３４から離間し
ていくので、図４（Ａ）における縦スライダ１４２のス
ライド量を大きく確保する必要がある。
るものではなく、以下に示すような変形をも含むもので
ある。前記実施形態の直線軸位置演算手段３１３では、
角度位置指令値θの正接をとって直線軸位置指令値Ｌを
算出していたが、これに限られない。すなわち、図３に
示すように、旋回機構１０１の旋回体１２のＬ’方向位
置が、送りナット１３４のＬ’方向位置に一致するよう
に、旋回体１２が旋回する場合、角度指令値θの正弦を
とって直線軸位置指令値Ｌ’を算出することができる。
この場合、直線軸位置演算手段における直線軸位置指令
値Ｌ’の算出は、以下の式に基づいて行われる。 Ｌ’＝Ｒ×ｓｉｎ（π×θ／１８０） 尚、前記旋回機構１０１の場合、角度指令値θの大きさ
に伴って、連結軸１４３が送りナット１３４から離間し
ていくので、図４（Ａ）における縦スライダ１４２のス
ライド量を大きく確保する必要がある。
【００２５】また、前記実施形態では、旋回軸位置指令
手段および直線軸位置演算手段３１３は、角度位置指令
値をθ（deg）として取り扱っていたが、これに限ら
ず、角度位置指令値をθ’（rad）として取り扱っても
よい。この場合、直線軸位置指令値Ｌは、以下の式で与
えられる。 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎθ’、または、Ｌ＝Ｒ×ｓｉｎθ’ その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等
は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等として
もよい。
手段および直線軸位置演算手段３１３は、角度位置指令
値をθ（deg）として取り扱っていたが、これに限ら
ず、角度位置指令値をθ’（rad）として取り扱っても
よい。この場合、直線軸位置指令値Ｌは、以下の式で与
えられる。 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎθ’、または、Ｌ＝Ｒ×ｓｉｎθ’ その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等
は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等として
もよい。
【００２６】
【発明の効果】前述のような本発明の旋回機構の数値制
御装置によれば、直線軸位置演算手段を備えているの
で、旋回軸半径設定手段により旋回機構の旋回体の旋回
軸半径を予め設定しておけば、旋回軸位置指令手段によ
り旋回体の角度位置を指令値とするだけで、旋回機構を
制御することができお、数値制御装置に指令を与えるプ
ログラム作成の容易化が図られ、プログラマの負担も軽
減される。
御装置によれば、直線軸位置演算手段を備えているの
で、旋回軸半径設定手段により旋回機構の旋回体の旋回
軸半径を予め設定しておけば、旋回軸位置指令手段によ
り旋回体の角度位置を指令値とするだけで、旋回機構を
制御することができお、数値制御装置に指令を与えるプ
ログラム作成の容易化が図られ、プログラマの負担も軽
減される。
【図１】本発明の実施形態に係る数値制御装置および旋
回機構の構造を表すブロック図である。
回機構の構造を表すブロック図である。
【図２】前記実施形態における角度位置指令値から直線
軸位置を算出する方法を説明するための模式図である。
軸位置を算出する方法を説明するための模式図である。
【図３】前記実施形態の変形となる旋回機構の構造を表
す模式図である。
す模式図である。
【図４】背景技術における旋回機構の構造を表す平面図
である。
である。
【符号の説明】 １、１０１ 旋回機構 ３ 数値制御装置 １２ 旋回体 １３ 駆動源 １４ 伝動機構 ３１１ 旋回軸位置指令手段 ３１２ 旋回軸半径設定手段 ３１３ 直線軸位置演算手段 Ｌ、Ｌ’ 直線軸位置指令値 Ｒ 旋回軸半径 θ 角度位置指令値
Claims (3)
- 【請求項１】所定の直線軸に沿って直線運動をする駆動
源により、非線形伝動機構を介して所定の旋回軸回りに
旋回体を回転させる旋回機構の数値制御装置であって、 前記旋回体の角度位置指令値を与える旋回軸位置指令手
段と、 前記旋回体の旋回軸半径を設定する旋回軸半径設定手段
と、 前記旋回軸位置指令手段による角度位置指令値、および
前記旋回軸半径設定手段により設定された旋回軸半径に
基づいて、前記駆動源の直線軸位置指令値を演算する直
線軸位置演算手段とを備えていることを特徴とする旋回
機構の数値制御装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の旋回機構の数値制御装置
において、 前記旋回軸位置指令手段により与えられる角度位置指令
値をθ（deg）、前記旋回軸半径設定手段により設定さ
れる旋回軸半径をＲ（mm)とすると、前記直線軸位置演
算手段は、前記直線軸位置指令値Ｌ（mm）を、 Ｌ＝Ｒ×ｔａｎ（π×θ／１８０） と演算することを特徴とする旋回機構の数値制御装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の旋回機構の数値制御装置
において、 前記旋回軸位置指令手段により与えられる角度位置指令
値をθ（deg）、前記旋回軸半径設定手段により設定さ
れる旋回軸半径をＲ（mm)とすると、前記直線軸位置演
算手段は、前記直線軸位置指令値Ｌ（mm）を、 Ｌ＝Ｒ×ｓｉｎ（π×θ／１８０） と演算することを特徴とする旋回機構の数値制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10305303A JP2000132217A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 旋回機構の数値制御装置 |
| US09/425,024 US6215267B1 (en) | 1998-10-27 | 1999-10-25 | Numeric controller of rotating mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10305303A JP2000132217A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 旋回機構の数値制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000132217A true JP2000132217A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17943485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10305303A Pending JP2000132217A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 旋回機構の数値制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6215267B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000132217A (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3875382A (en) * | 1973-07-26 | 1975-04-01 | Hymie Cutler | Path generating apparatus and method particularly for generating a two-lobed epitrochoid contour |
| US4109185A (en) * | 1976-12-27 | 1978-08-22 | Mcdonnell Douglas Corporation | Servo system employing digital components |
| US4255643A (en) * | 1979-03-28 | 1981-03-10 | C-R-O, Inc. | Programmed welding machine with continuously monitored override control |
| US4934040A (en) * | 1986-07-10 | 1990-06-19 | Turchan Manuel C | Spindle driver for machine tools |
| US5710498A (en) * | 1994-12-06 | 1998-01-20 | Trinova Corporation | Method and apparatus for friction compensation |
| JP3685879B2 (ja) | 1996-07-26 | 2005-08-24 | 東芝機械株式会社 | 旋回可能な主軸頭を有する工作機械 |
-
1998
- 1998-10-27 JP JP10305303A patent/JP2000132217A/ja active Pending
-
1999
- 1999-10-25 US US09/425,024 patent/US6215267B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6215267B1 (en) | 2001-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040610 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040615 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040811 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041026 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041221 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041227 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20050225 |