JP2021131798A - 数値制御装置と数値制御装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
3 被削材
4、4A、4B 工具
9 主軸
17 工具ホルダ
18 装着穴
19 ホルダ挟持部材
23 継手
25 キー溝
29 キー
30 数値制御装置
31 CPU
51 主軸モータ
51B エンコーダ
78 アンプ
83、88、89 乗算器
73、75 加算器
ωfb 速度フィードバック値
Jm 工具イナーシャ
Ifb 電流フィードバック値
Rv 回転速度
v 角速度
a 加速度
Tm 出力トルク
kt トルク定数
dt 差分値
Jt 主軸イナーシャ
Tj 推定慣性トルク
Tc 推定粘性トルク
Te 推定加減速トルク
Th 閾値
Claims (7)
- 主軸と、
前記主軸を駆動する主軸モータと、
前記主軸モータの出力軸と前記主軸を連結する連結部と、
前記主軸に設け、工具を保持する工具ホルダを着脱可能に装着する装着穴と、
前記装着穴の周囲の前記主軸に設け、前記工具ホルダに設けた係合部が係合可能な被係合部と、
前記主軸の内部に設け、前記装着穴に装着した前記工具ホルダをクランプするクランプ機構と
を備えた工作機械の動作を制御する数値制御装置において、
前記クランプ機構が前記工具ホルダをクランプした状態で、前記主軸モータが前記主軸を駆動した時、トルク指令値に基づき前記主軸モータへ供給する電流を監視する監視部が検出した電流フィードバック値に基づき、前記主軸モータに発生した出力トルクを演算するトルク演算部と、
前記クランプ機構が前記工具ホルダをクランプした状態で、前記主軸モータが前記主軸を駆動した時、前記主軸モータに設けたエンコーダからの速度フィードバック値が示す前記主軸の回転速度に基づき、前記主軸モータの加速度を演算する加速度演算部と、
前記トルク演算部が演算した前記出力トルクと、前記加速度演算部が演算した前記加速度に基づき、前記工具のイナーシャの推定値である推定工具イナーシャを演算する推定工具イナーシャ演算部と、
前記推定工具イナーシャ演算部が演算した前記推定工具イナーシャが閾値を超えたか否かを判断する判断部と、
前記判断部が前記推定工具イナーシャが前記閾値を超えたと判断した場合、エラーを報知する報知部と
を備えたことを特徴とする数値制御装置。 - 前記加速度演算部が演算した前記加速度と主軸イナーシャに基づき、前記主軸に発生した推定慣性トルクを演算する推定慣性トルク演算部と
前記エンコーダからの前記速度フィードバック値が示す前記主軸の前記回転速度に基づき、前記主軸に発生した推定粘性トルクを演算する推定粘性トルク演算部と、
前記推定慣性トルク演算部により演算した前記推定慣性トルクと、前記推定粘性トルク演算部により演算した前記主軸の前記推定粘性トルクに基づき、前記主軸に発生したトルクの推定値である推定加減速トルクを演算する推定加減速トルク演算部と
を備え、
前記トルク演算部は、前記電流フィードバック値に所定の補正値を乗ずることで、前記主軸モータが出力した前記出力トルクを演算し、
前記推定工具イナーシャ演算部は、前記主軸モータの前記出力トルクから前記主軸の前記推定加減速トルクを減じた差分値を、前記主軸モータの前記加速度で除して、前記推定工具イナーシャを演算する
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 前記判断部が前記推定工具イナーシャ演算部により演算した前記推定工具イナーシャが前記閾値を超えたと判断した場合、前記主軸の回転を停止する停止部を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の数値制御装置。
- 前記停止部は、所定の時定数に基づき、前記主軸の回転を徐々に減速して停止する
ことを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。 - 前記推定工具イナーシャ演算部は、所定周期で前記推定工具イナーシャを演算し、
前記判断部は、前記主軸の回転数が指令値に対して所定の割合の回転数に到達するまで前記推定工具イナーシャが前記閾値を超えたか否かを判断する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の数値制御装置。 - 前記推定工具イナーシャ演算部は、所定周期で前記推定工具イナーシャを演算し、
前記判断部は、前記主軸の回転が開始してから所定の時間が経過するまで、前記推定工具イナーシャが前記閾値を超えたか否かを判断する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の数値制御装置。 - 主軸と、
前記主軸を駆動する主軸モータと、
前記主軸モータの出力軸と前記主軸を連結する連結部と、
前記主軸に設け、工具を保持する工具ホルダを着脱可能に装着する装着穴と、
前記装着穴の周囲の前記主軸に設け、前記工具ホルダに設けた係合部が係合可能な被係合部と、
前記主軸の内部に設け、前記装着穴に装着した前記工具ホルダをクランプするクランプ機構と
を備えた工作機械の動作を制御する数値制御装置の制御方法において、
前記クランプ機構が前記工具ホルダをクランプした状態で、前記主軸モータが前記主軸を駆動した時、トルク指令値に基づき前記主軸モータへ供給する電流を監視する監視部が検出した電流フィードバック値に基づき、前記主軸モータに発生した出力トルクを演算するトルク演算ステップと、
前記クランプ機構が前記工具ホルダをクランプした状態で、前記主軸モータが前記主軸を駆動した時、前記主軸モータに設けたエンコーダからの速度フィードバック値が示す前記主軸の回転速度に基づき、前記主軸モータの加速度を演算する加速度演算ステップと、
前記トルク演算ステップが演算した前記出力トルクと、前記加速度演算ステップが演算した前記加速度に基づき、前記工具のイナーシャの推定値である推定工具イナーシャを演算する推定工具イナーシャ演算ステップと、
前記推定工具イナーシャ演算ステップが演算した前記推定工具イナーシャが閾値を超えたか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップが前記推定工具イナーシャが前記閾値を超えたと判断した場合、エラーを報知する報知ステップと
を備えたことを特徴とする数値制御装置の制御方法。
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