JP2010173014A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工作物保持部11に対して工具保持部21を相対的に移動させるサーボモータ32と、指令値に基づきサーボモータ32に電力を供給するサーボ駆動部33と、回転工具22の駆動状態に基づきモータ補正量を算出する補正量算出部57と、モータ補正量に基づき指令値を補正する補正部60と、を備える。
【選択図】図2
Description
工作物を保持する工作物保持部と、
回転工具を回転駆動し前記工作物保持部に対して相対的に移動可能な工具保持部と、
前記工作物保持部に対して前記工具保持部を相対的に移動させるサーボモータと、
位置指令値に基づき前記サーボモータに電力を供給するサーボ駆動部と、
前記回転工具の駆動状態に基づきモータ補正量を算出する補正量算出部と、
前記モータ補正量に基づき前記位置指令値を補正する補正部と、
を備えることである。
前記サーボモータの位置または前記工具保持部の前記工作物保持部に対する位置を検出する位置検出部をさらに備え、
前記サーボ駆動部は、
前記位置指令値と前記位置検出部による前記検出位置との偏差に基づき速度指令値を生成し、前記サーボモータの位置を制御する位置制御部と、
前記速度指令値に基づき前記サーボモータの速度を制御する速度制御部と、
を有し、
前記補正部は、前記モータ補正量に基づき前記速度指令値を補正することである。
前記サーボモータの位置または前記工具保持部の前記工作物保持部に対する位置を検出する位置検出部をさらに備え、
前記サーボ駆動部は、前記補正部により補正された前記位置指令値と前記位置検出部による前記検出位置との偏差に基づき、前記サーボモータの位置を制御する位置制御部を有することである。
前記工具保持部は、前記回転工具を回転駆動する回転駆動モータを有し、
前記回転駆動モータによる前記回転工具の前記駆動状態である工具軸動力を検出する動力検出部をさらに備え、
前記補正量算出部は、前記工具軸動力に基づき前記回転工具の振動を算出し、算出した前記振動に基づきモータ補正量を算出することである。
前記動力検出部により検出される前記工具軸動力は、前記回転駆動モータの電流値であることである。
前記回転工具は、所定回転数にて回転駆動され、
前記補正量算出部は、前記動力検出部により検出される前記工具軸動力のうち前記所定回転数の周期を含むフィルタリング処理を行うことにより、前記回転工具のアンバランスにより発生する前記振動を算出することである。
本発明の研削盤1について、図1,2を参照して説明する。図1は、第一実施形態の研削盤1の全体の模式図である。図2は、X軸用サーボドライブ33を示すブロック図である。
研削盤1は、主軸装置10と、砥石支持装置20と、砥石台駆動装置30と、CNC(Computer Numerical Control)装置40から構成される。また、工作物Wは、本発明の研削盤1によって研削加工される軸状の部材である。ここで、研削盤1により加工される工作物Wは、軸状の部材とし、研削盤1は、当該工作物Wの外周面の研削加工を行う場合として説明する。
なお、図示しないが、砥石台駆動装置30において、砥石台21を工作物Wに対してZ軸方向へ相対移動させる構成は、上述したX軸方向への構成をZ軸方向に置換した構成と実質的に同一である。
第二実施形態の研削盤101について図3を参照して説明する。図3は、第二実施形態のX軸用サーボドライブ133を示すブロック図である。
ここで、第二実施形態の構成は、主に、第一実施形態の補正量算出部57によるモータ補正量について、速度指令値を補正する補正部60に出力していたが、本実施形態では、位置指令値を補正する制御部160に出力する点が相違する。なお、その他の構成については、第一実施形態と同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。
第一、第二実施形態において、工作機械は研削盤を例に挙げて説明した。これに対して、マシニングセンターや旋盤等において、回転駆動させた回転工具で切削加工または研削加工する場合に、本発明を適用することができる。工作機械が研削盤の場合に、砥石車22の研削抵抗よりもアンバランスにより発生する振動が大きいため、アンバランスに対応したバランス補正を例に説明した。しかし、本発明は、回転工具の摩耗状態や切削抵抗などに起因する振動を補正することも可能である。よって、回転駆動する回転工具により切削加工または研削加工する工作機械において、同様の効果を得られる。
10:主軸装置、 11:主軸台(工作物保持部)、 12:主軸、 13:主軸モータ
14:主軸エンコーダ、 15:主軸用サーボドライブ
20:砥石駆動装置、 21:砥石台(工具保持部)、 22:砥石車(回転工具)
23:砥石回転用モータ(回転駆動モータ)、 24:モータドライブ
25:動力検出部
30:砥石台駆動装置、 31:X軸ボールねじ、 32:X軸モータ(サーボモータ)
33,133:X軸用サーボドライブ(サーボ駆動部)、 34:X軸エンコーダ
35:リニアスケール(位置検出部)
40:CNC装置
51:減算器、 52:位置制御部、 53:減算器、 54:速度制御部
55:電流制御部、 56:バンドパスフィルタ、 57,157:補正量算出部
58:微分器
60,160:補正部
Claims (6)
- 工作物を保持する工作物保持部と、
回転工具を回転駆動し前記工作物保持部に対して相対的に移動可能な工具保持部と、
前記工作物保持部に対して前記工具保持部を相対的に移動させるサーボモータと、
位置指令値に基づき前記サーボモータに電力を供給するサーボ駆動部と、
前記回転工具の駆動状態に基づきモータ補正量を算出する補正量算出部と、
前記モータ補正量に基づき前記位置指令値を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする工作機械。 - 請求項1において、
前記サーボモータの位置または前記工具保持部の前記工作物保持部に対する位置を検出する位置検出部をさらに備え、
前記サーボ駆動部は、
前記位置指令値と前記位置検出部による前記検出位置との偏差に基づき速度指令値を生成し、前記サーボモータの位置を制御する位置制御部と、
前記速度指令値に基づき前記サーボモータの速度を制御する速度制御部と、
を有し、
前記補正部は、前記モータ補正量に基づき前記速度指令値を補正することを特徴とする工作機械。 - 請求項1において、
前記サーボモータの位置または前記工具保持部の前記工作物保持部に対する位置を検出する位置検出部をさらに備え、
前記サーボ駆動部は、前記補正部により補正された前記位置指令値と前記位置検出部による前記検出位置との偏差に基づき、前記サーボモータの位置を制御する位置制御部を有することを特徴とする工作機械。 - 請求項1〜3の何れか一項において、
前記工具保持部は、前記回転工具を回転駆動する回転駆動モータを有し、
前記回転駆動モータによる前記回転工具の前記駆動状態である工具軸動力を検出する動力検出部をさらに備え、
前記補正量算出部は、前記工具軸動力に基づき前記回転工具の振動を算出し、算出した前記振動に基づきモータ補正量を算出することを特徴とする工作機械。 - 請求項4において、
前記動力検出部により検出される前記工具軸動力は、前記回転駆動モータの電流値であることを特徴とする工作機械。 - 請求項4または5において、
前記回転工具は、所定回転数にて回転駆動され、
前記補正量算出部は、前記動力検出部により検出される前記工具軸動力のうち前記所定回転数の周期を含むフィルタリング処理を行うことにより、前記回転工具の前記振動を算出することを特徴とする工作機械。
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2009
- 2009-01-29 JP JP2009018224A patent/JP5369718B2/ja not_active Expired - Fee Related
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