JP2504973B2 - 数値制御装置 - Google Patents
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- JP2504973B2 JP2504973B2 JP30604686A JP30604686A JP2504973B2 JP 2504973 B2 JP2504973 B2 JP 2504973B2 JP 30604686 A JP30604686 A JP 30604686A JP 30604686 A JP30604686 A JP 30604686A JP 2504973 B2 JP2504973 B2 JP 2504973B2
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Description
本発明は、指令された目標位置に可動軸を位置決めす
るための装置で、特に、可動軸を駆動するサーボモータ
の送り動作中の駆動電流の制限機能を有した装置に関す
る。
るための装置で、特に、可動軸を駆動するサーボモータ
の送り動作中の駆動電流の制限機能を有した装置に関す
る。
従来、数値制御装置により駆動されるサーボモータの
駆動回路には、可動軸のデッドストップによるサーボモ
ータの焼損の防止のため、サーボモータの駆動電流を制
限する電流制限回路を有したものがある。この電流制限
回路は、リミットスイッチを所定の位置に設けて、可動
軸が所定の位置に達するとリミットスイッチから出力さ
れるオン信号により駆動される。 また、数値制御装置のNCプログラムにより電流制限回
路を作動させて、電流制限モードで可動軸の送りを制御
するようにした装置も存在する。
駆動回路には、可動軸のデッドストップによるサーボモ
ータの焼損の防止のため、サーボモータの駆動電流を制
限する電流制限回路を有したものがある。この電流制限
回路は、リミットスイッチを所定の位置に設けて、可動
軸が所定の位置に達するとリミットスイッチから出力さ
れるオン信号により駆動される。 また、数値制御装置のNCプログラムにより電流制限回
路を作動させて、電流制限モードで可動軸の送りを制御
するようにした装置も存在する。
ところが、上記のリミットスイッチから出力される外
部信号で電流制限回路を作動させる方法は、可動軸の位
置を検出するリミットスイッチを設置する必要があるこ
と、電流制限モードにする位置を変更するにはリミット
スイッチの取付位置を変更したり多数のリミットスイッ
チを用いる必要がある等の欠点がある。 また、NCプログラムにより電流制限回路を駆動させる
方法には、可動軸の任意の位置で電流制限モードに切換
られるという利点があるが、１つのNCデータブロックに
よる送り指令中の任意の位置から電流制限モードに切換
えることができなかった。即ち、１つのNCデータブロッ
クにより電流制限モードにする位置まで送り指令を与え
た後、次のNCデータブロックで電流制限モードに指令
し、さらに次のNCデータブロックで所定の位置まで送り
指令を与えなければならなかった。このように、電流制
限モードにするには同一モードの送り行程であっても、
電流制限モードに切換えるまでの送り指令と、切換えた
後の送り指令のNCデータブロックを必要とした。このた
め、電流制限モードへの切換は、一旦送り制御が終了し
た後に行われるため、処理時間が長くなるという問題が
ある。また、送り指令を２つのデータブロックに分けな
ければならず、NCプログラムの作成も困難であるという
問題がある。
部信号で電流制限回路を作動させる方法は、可動軸の位
置を検出するリミットスイッチを設置する必要があるこ
と、電流制限モードにする位置を変更するにはリミット
スイッチの取付位置を変更したり多数のリミットスイッ
チを用いる必要がある等の欠点がある。 また、NCプログラムにより電流制限回路を駆動させる
方法には、可動軸の任意の位置で電流制限モードに切換
られるという利点があるが、１つのNCデータブロックに
よる送り指令中の任意の位置から電流制限モードに切換
えることができなかった。即ち、１つのNCデータブロッ
クにより電流制限モードにする位置まで送り指令を与え
た後、次のNCデータブロックで電流制限モードに指令
し、さらに次のNCデータブロックで所定の位置まで送り
指令を与えなければならなかった。このように、電流制
限モードにするには同一モードの送り行程であっても、
電流制限モードに切換えるまでの送り指令と、切換えた
後の送り指令のNCデータブロックを必要とした。このた
め、電流制限モードへの切換は、一旦送り制御が終了し
た後に行われるため、処理時間が長くなるという問題が
ある。また、送り指令を２つのデータブロックに分けな
ければならず、NCプログラムの作成も困難であるという
問題がある。
上記問題点を解決するための発明の構成は、可動軸を
駆動するサーボモータの駆動電流を制限する電流制限回
路を備え、NCプログラムにより指令された指令位置に可
動軸を位置決めする数値制御装置において、電流制限回
路を作動させる作動位置を指定してサーボモータを電流
制限モードで駆動することを指令する電流制限モード指
令手段と、可動軸の現在位置を検出する現在位置検出手
段と、電流制限モード指令手段によりモード設定された
NCプログラムの１つのNCデータブロックによる可動軸の
送り制御中に、現在位置検出手段により検出された可動
軸の現在位置が、電流制限モード指令手段で指令された
作動位置を通過したことを判定する判定手段と、判定手
段により、通過と判定された場合には、電流制限回路を
作動させてサーボモータを電流制限モードで制御する電
流制限モード実行手段とを有することを特徴とする。
駆動するサーボモータの駆動電流を制限する電流制限回
路を備え、NCプログラムにより指令された指令位置に可
動軸を位置決めする数値制御装置において、電流制限回
路を作動させる作動位置を指定してサーボモータを電流
制限モードで駆動することを指令する電流制限モード指
令手段と、可動軸の現在位置を検出する現在位置検出手
段と、電流制限モード指令手段によりモード設定された
NCプログラムの１つのNCデータブロックによる可動軸の
送り制御中に、現在位置検出手段により検出された可動
軸の現在位置が、電流制限モード指令手段で指令された
作動位置を通過したことを判定する判定手段と、判定手
段により、通過と判定された場合には、電流制限回路を
作動させてサーボモータを電流制限モードで制御する電
流制限モード実行手段とを有することを特徴とする。
【作用】 まず、電流制限モード指令手段によりサーボモータの
駆動を電流制限モードに切換える動作位置が指令され
る。すると、電流制限モード実行手段は電流制限モード
指令手段によりモード設定された１つのNCデータブロッ
クによる可動軸の送り制御中に、現在位置検出手段によ
り検出された可動軸の現在位置が、電流制限モード指令
手段により指令された動作位置を通過したか否かが判定
される。可動軸の現在位置がその動作位置を通過したと
判定された時にサーボモータを電流制限モードで駆動す
る。 この結果、１つのNCデータブロックによる送り指令中
の任意の位置から電流制限モードに切換えることができ
るので、処理が高速化されると共にNCプログラムの作成
が簡略になる。
駆動を電流制限モードに切換える動作位置が指令され
る。すると、電流制限モード実行手段は電流制限モード
指令手段によりモード設定された１つのNCデータブロッ
クによる可動軸の送り制御中に、現在位置検出手段によ
り検出された可動軸の現在位置が、電流制限モード指令
手段により指令された動作位置を通過したか否かが判定
される。可動軸の現在位置がその動作位置を通過したと
判定された時にサーボモータを電流制限モードで駆動す
る。 この結果、１つのNCデータブロックによる送り指令中
の任意の位置から電流制限モードに切換えることができ
るので、処理が高速化されると共にNCプログラムの作成
が簡略になる。
以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は、本発明の一実施例に係る数値制御装置を用
いた送り制御装置の構成を示す図であり、第２図はその
装置を用いた工作機械の主軸台の送り制御装置の構成図
である。 第１図において、Ａは、数値制御装置、Ｂは、サーボ
ユニット、Ｃは、絶対位置検出装置である。数値制御装
置Ａは、主として、制御演算を行うマイクロプロセッサ
ユニット１（以下「MPU〕と略記する）とその制御プロ
グラムを記憶したROM2とキーボード等のデータ入力装置
３とバッテリバックアップしたRAM4とから成る。RAM4に
は、NCプログラムが記憶されたNCD領域と電流制限モー
ドが指令された時に設定される電流制限モードフラグFL
Gと電流制限モードに切換える位置を設定するモード切
換位置レジスタMSRと送り制御の目標位置を設定する目
標位置レジスタOPRと送り速度を設定する速度レジスタV
Rと絶対位置検出装置Ｃにより、主軸台10の現在の絶対
位置（以下「現在位置」という）が検出される度に、こ
の値を記憶する現在位置レジスタAPRが形成されてい
る。 サーボユニットＢは、主として、レジスタ５とDA変換
器７と駆動回路８と電流制限回路21とで構成されてい
る。MPU1から出力された速度信号S1はレジスタ５に入力
し、DA変換器７によりアナログ信号に変換されて、駆動
回路８に出力される。駆動回路８は、この信号を入力し
てサーボモータ９に電力を供給して、それを回転させ
る。また、電流制限回路21はMPU1から電流制限信号S3を
入力した時には、駆動回路８からサーボモータ９に供給
される最大電流を制限する。従って、電流制限モードで
の送りは、MPU1から電流制限信号S3を電流制限回路21に
出力することにより行われる。 サーボモータ９の出力軸には主軸台10を移動させるた
めの可動軸である送りねじ11が機械的に連結されてい
る。従って、可動軸の絶対位置は、主軸台10の絶対位置
に対応しているものとみなすことができる。主軸台10は
送りねじ11によりベッド24上を摺動する。また、ベッド
24上を摺動するテーブル26上に工作物25が載置されてお
り、この工作物25は主軸27に取付けられたドリル28によ
り加工される。また、サーボモータ９の出力軸には、主
軸台10の移動速度を検出して駆動回路８に速度フィード
バック信号を送出する速度検出器12が配設されている。 絶対位置検出装置Ｃは、主として、サーボモータ９の
出力軸に機械的に結合している第１のレゾルバ13と、減
速機構14を介して第１のレゾルバ13に結合している第２
のレゾルバ15と、レゾルバ励磁回路16と、第１のレゾル
バ13の位相角を検出する第１位相比較回路17と、第２の
レゾルバ15の位相角を検出する第２位相比較回路18と、
その両者の出力から主軸台10の絶対位置を演算する絶対
位置演算回路19と、その回路19を一定周期で駆動し絶対
位置の検出タイミングを与えるリアルタイムクロック
（以下「RTC」と略記する）20とから成る。第１のレゾ
ルバ13は送りねじ11が１回転するとその入力軸が１回転
し、かつ第２のレゾルバ15は主軸台10が移動範囲の端か
ら端まで移動する間にその入力軸が１回転するように構
成されている。レゾルバの出力電圧と励磁電圧との位相
差は、その入力軸の回転角度に対応して変化する。第１
の位相比較回路17は、第１のレゾルバ13の出力電圧の励
磁電圧に対する位相差を、カウンタによりカウントして
ディジタル値に変換して絶対位置演算回路19に出力す
る。同様に第２の位相比較回路18は、第２のレゾルバ15
の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、ディジタル値
に変換して絶対位置演算回路19に出力する。絶対位置演
算回路19は、RTC20から検出タイミング信号Ｄを入力す
る毎（2ms）に起動され、両位相比較回路17、18から位
相データを入力し、主軸台10の絶対位置を演算して、イ
ンタフェース回路（IF）を介してMPU1に出力している。
又、絶対位置演算回路19は、絶対位置データの演算が完
了した時、そのデータの出力時期を与える割り込み信号
S2をMPU1の割り込み入力端子（NMI）に出力している。M
PU1は、係る割り込み信号S2を入力した時は、所定の追
随制御のためのプログラムの実行を開始し、速度信号を
出力する。この割り込み信号S2はRTC20から出力される
検出タイミング信号Ｄに対し一定時間遅れて、その信号
に同期している。したがって、本実施例では、2ms毎に
速度信号がレジスタ５に出力される。 ６はストアードプログラム方式のシーケンスコントロ
ーラである。このシーケンスコントローラ６は数値制御
装置ＡにNCプログラムの実行を指令すると共に、主軸モ
ータ22の回転を制御する。 次に本実施例装置の作用を第３図のフローチャートに
従って説明する。NCプログラムは第６図のように与えら
れており、そのプログラムにより第７図のように送り制
御が行われる。 まず、ステップ100でNCプログラムの読出番号Ｉが初
期値１に設定される。次のステップ102でNCプログラム
から第Ｉ番目のデータブロックが読出され、読出された
データがステップ104においてデータエンドコード（G
9）と判定されると本プログラムによる処理が終了す
る。また、ステップ102で読出されたデータがデータエ
ンドコードでない場合には、ステップ106へ移行して早
送りコード（G0）又は切削送りコード（G1）か否かが判
定される。早送りコード（G0）又は切削送りコード（G
1）と判定された場合には、ステップ108へ移行して、読
出されたデータブロックのＸコードから位置決めの目標
位置がRAM4の目標位置レジスタOPRに設定され、読出さ
れたデータブロックのＦコードから送り速度がRAM4の速
度レジスタVRに設定される。 次に、ステップ110へ移行し、次の、即ち第（Ｉ＋
１）番目のデータブロックに電流制限オンコード（G5）
があるか否かが判定される。電流制限オンコードがある
場合には、ステップ112へ移行してRAM4の電流制限モー
ドフラグFLGをオンに設定し、Ｘコードから電流制限モ
ードに切換える位置をRAM4のモード切換位置レジスタMS
Rに設定した後、MPU1の処理はステップ114の送り制御に
移行する。一方、ステップ110で第（Ｉ＋１）番目のデ
ータブロックに電流制限オンコードがないと判定された
場合には、ステップ116へ移行して、第（Ｉ＋１）番目
のデータブロックに電流制限オフコード（G6）があるか
否かが判定される。電流制限オフコードがあると判定さ
れた場合には、ステップ118へ移行してRAM4の電流制限
モードフラグFLGがオフに設定された後、MPU1の処理は
ステップ114の送り制御に移行する。また、ステップ116
で電流制限オフコードがないと判定された場合には、電
流制限モードフラグFLGの操作を行うことなく、ステッ
プ114の送り制御に移行する。 ステップ114で後述する送り制御プログラムの実行が
終了すると、ステップ122へ移行してNCプログラムの読
出番号Ｉが１だけ加算され、再度、ステップ102以下が
実行される。 尚、ステップ106において、早送りコード（G0）又は
切削送りコード（G1）以外のコードを判別した時は、ス
テップ120へ移行してそのコードに応じた機能処理が実
行される。 次に、ステップ114で起動される送り制御プログラム
について説明する。 まず、第５図の初期セットプログラムが起動される。
ステップ300でRAM4の目標位置レジスタOPRから目標位置
ＭとRAM4の現在位置レジスタAPRから現在位置Ｒが読出
され、次のステップ302で目標位置Ｍと現在位置Ｒの偏
差が演算され、その値は初期残移動量L0として記憶され
る。 この様に、初期残移動量L0が初期設定さた後、絶対位
置演算回路19から、割り込み信号S2を入力する毎に、第
４図のプログラムが実行される。まず、ステップ200
で、絶対位置演算回路19から検出された絶対位置は主軸
台10の現在位置Ｒとして現在位置レジスタAPRに記憶さ
れる。 次に、ステップ202で電流制限モードフラグFLGがオン
に設定されているか否かが判定される。電流制限モード
フラグFLGがオンに設定されている場合には、ステップ2
04へ移行し、現在位置レジスタAPRに記憶されている現
在位置Ｒがモード切換位置レジスタMSRに記憶されてい
るモード切換位置Ｐに等しいか否かが判定される。判定
結果がYESの場合には、主軸台10の現在位置Ｒがモード
切換位置Ｐに達したことを意味しており、この場合には
ステップ206へ移行して、電流制限信号S3が電流制限回
路21に出力され、送りモードは電流制限モードとなりサ
ーボモータ９の駆動電流の最大値が制限される。また、
ステップ204の判定結果がNOの場合には、主軸台10の現
在位置Ｒはモード切換位置Ｐを未だ越えていないのであ
るから、電流制限信号S3を出力することなく、ステップ
210へ移行する。 また、ステップ202で電流制限モードフラグFLGがオン
に設定されていないと判定された場合には、ステップ20
8へ移行して電流制限回路21に出力している電流制限信
号S3をオフとし、ステップ210へ移行する。 次にステップ210で目標位置レジスタOPRから目標位置
Ｍが読出され、ステップ212で目標位置Ｍから現在位置
Ｒが減算されて、実残移動量RLが演算される。次に、ス
テップ214において、実残移動量RLが零か否かが判定さ
れる。実残移動量RLが零でない場合には、ステップ216
へ移行し、目標位置Ｍまでの経路を補間して得られた制
御目標位置の目標位置Ｍに対する残移動量（以下この残
移動量を「理論残移動量」という）ILが算定される。こ
の時、経路補間により得られた制御目標位置は、目標位
置Ｍと指令速度とから、徐加速、徐減速等の処理を行っ
て発生される。次に、ステップ218で実残移動量RLの理
論残移動量ILに対する偏差ΔＬが演算され、ステップ22
0で、偏差ΔＬに応じた速度信号Vcが演算され、その速
度信号Vcはステップ222でレジスタ５に出力される。す
ると、サーボユニットＢの作用により、指令速度でサー
ボモータ９は回転される。 係る処理は、一定時間毎に、ステップ214において実
残移動量RLが零となるまで繰返し実行される。零となる
とステップ226で零の速度信号Vcが出力される。 このようにして、主軸台10は制御タイミングに同期し
て変化する補間された制御目標位置に追随しながら、目
標位置Ｍに位置決めされる。 次に第６図のNCプログラムに沿って処理手順を説明す
る。データブロックN000がステップ102で読出される
と、G0コードが存在するためステップ106の判定がYESと
なり、ステップ108でそのデータブロックのＸコードと
Ｆコードから目標位置と速度が目標位置レジスタOPRと
速度レジスタVRにそれぞれ設定される。次のデータブロ
ックN001にはG5コードが存在しないため、ステップ110
及びステップ116の判定が共にNOとなり、電流制限モー
ドにすることなくステップ114で送り制御され、第７図
に示すように主軸台10は早送りされる。同様に次のデー
タブロックN001が読出され実行されると、次のデータブ
ロックN002にはG5コードが存在しないため、電流制限モ
ードにすることなく第７図に示すように主軸台10の第１
切削送りが行われる。次にデータブロックN002が読出さ
れ実行されると、次のデータブロックN003にはG5コード
が存在するため、ステップ110の判定結果がYESとなり、
ステップ112で電流制限モードフラグFLGがオンに設定さ
れ、モード切換位置レジスタMSRにＸコードにより指定
されたモード切換位置Ｐが設定された後、ステップ114
で送り制御される。その結果、第７図に示すように第２
切削が行われ、その第２切削工程中に主軸台10がモード
切換位置Ｐを通過すると電流制限信号S3が電流制限回路
21に出力されて、電流制限モードとなる。次に、次のデ
ータブロックN003が読出されるがステップ120を通り無
処理でステップ102へ戻り次のデータブロックN004が読
出される。そして、ステップ120でG4コードによるドウ
エル処理が実行された後、ステップ102へ戻り次のデー
タブロックN005が読出される。データブロックN005にG0
コードが存在するため、ステップ108で目標位置と速度
の設定がなされるが、次のデータブロックN006にはG6コ
ードが存在するため、ステップ116の判定結果がYESとな
り、ステップ118へ移行して電流制限モードフラグFLGが
オフに設定され、ステップ114で送り制御される。その
結果、主軸台10は第７図に示すように電流制限モードが
解除されて早戻し制御される。そして、次のデータブロ
ックN006が読出されると、ステップ120を通り無処理で
ステップ102へ戻り、次のデータブロックN007が読出さ
れてG9コードによりNCプログラムが終了する。 尚、上記実施例では、G5の電流制限オンコード又はG6
の電流制限オフコードの機能は、前のデータブロックに
G0又はG1の送りコードがある場合にのみ、そのG0又はG1
コードによる送り工程で有効に作用するようにしている
が、G5コードとG6コード間に存在するG0又はG1コードに
よる送り工程において有効に機能するようにしてもよ
い。
いた送り制御装置の構成を示す図であり、第２図はその
装置を用いた工作機械の主軸台の送り制御装置の構成図
である。 第１図において、Ａは、数値制御装置、Ｂは、サーボ
ユニット、Ｃは、絶対位置検出装置である。数値制御装
置Ａは、主として、制御演算を行うマイクロプロセッサ
ユニット１（以下「MPU〕と略記する）とその制御プロ
グラムを記憶したROM2とキーボード等のデータ入力装置
３とバッテリバックアップしたRAM4とから成る。RAM4に
は、NCプログラムが記憶されたNCD領域と電流制限モー
ドが指令された時に設定される電流制限モードフラグFL
Gと電流制限モードに切換える位置を設定するモード切
換位置レジスタMSRと送り制御の目標位置を設定する目
標位置レジスタOPRと送り速度を設定する速度レジスタV
Rと絶対位置検出装置Ｃにより、主軸台10の現在の絶対
位置（以下「現在位置」という）が検出される度に、こ
の値を記憶する現在位置レジスタAPRが形成されてい
る。 サーボユニットＢは、主として、レジスタ５とDA変換
器７と駆動回路８と電流制限回路21とで構成されてい
る。MPU1から出力された速度信号S1はレジスタ５に入力
し、DA変換器７によりアナログ信号に変換されて、駆動
回路８に出力される。駆動回路８は、この信号を入力し
てサーボモータ９に電力を供給して、それを回転させ
る。また、電流制限回路21はMPU1から電流制限信号S3を
入力した時には、駆動回路８からサーボモータ９に供給
される最大電流を制限する。従って、電流制限モードで
の送りは、MPU1から電流制限信号S3を電流制限回路21に
出力することにより行われる。 サーボモータ９の出力軸には主軸台10を移動させるた
めの可動軸である送りねじ11が機械的に連結されてい
る。従って、可動軸の絶対位置は、主軸台10の絶対位置
に対応しているものとみなすことができる。主軸台10は
送りねじ11によりベッド24上を摺動する。また、ベッド
24上を摺動するテーブル26上に工作物25が載置されてお
り、この工作物25は主軸27に取付けられたドリル28によ
り加工される。また、サーボモータ９の出力軸には、主
軸台10の移動速度を検出して駆動回路８に速度フィード
バック信号を送出する速度検出器12が配設されている。 絶対位置検出装置Ｃは、主として、サーボモータ９の
出力軸に機械的に結合している第１のレゾルバ13と、減
速機構14を介して第１のレゾルバ13に結合している第２
のレゾルバ15と、レゾルバ励磁回路16と、第１のレゾル
バ13の位相角を検出する第１位相比較回路17と、第２の
レゾルバ15の位相角を検出する第２位相比較回路18と、
その両者の出力から主軸台10の絶対位置を演算する絶対
位置演算回路19と、その回路19を一定周期で駆動し絶対
位置の検出タイミングを与えるリアルタイムクロック
（以下「RTC」と略記する）20とから成る。第１のレゾ
ルバ13は送りねじ11が１回転するとその入力軸が１回転
し、かつ第２のレゾルバ15は主軸台10が移動範囲の端か
ら端まで移動する間にその入力軸が１回転するように構
成されている。レゾルバの出力電圧と励磁電圧との位相
差は、その入力軸の回転角度に対応して変化する。第１
の位相比較回路17は、第１のレゾルバ13の出力電圧の励
磁電圧に対する位相差を、カウンタによりカウントして
ディジタル値に変換して絶対位置演算回路19に出力す
る。同様に第２の位相比較回路18は、第２のレゾルバ15
の出力電圧の励磁電圧に対する位相差を、ディジタル値
に変換して絶対位置演算回路19に出力する。絶対位置演
算回路19は、RTC20から検出タイミング信号Ｄを入力す
る毎（2ms）に起動され、両位相比較回路17、18から位
相データを入力し、主軸台10の絶対位置を演算して、イ
ンタフェース回路（IF）を介してMPU1に出力している。
又、絶対位置演算回路19は、絶対位置データの演算が完
了した時、そのデータの出力時期を与える割り込み信号
S2をMPU1の割り込み入力端子（NMI）に出力している。M
PU1は、係る割り込み信号S2を入力した時は、所定の追
随制御のためのプログラムの実行を開始し、速度信号を
出力する。この割り込み信号S2はRTC20から出力される
検出タイミング信号Ｄに対し一定時間遅れて、その信号
に同期している。したがって、本実施例では、2ms毎に
速度信号がレジスタ５に出力される。 ６はストアードプログラム方式のシーケンスコントロ
ーラである。このシーケンスコントローラ６は数値制御
装置ＡにNCプログラムの実行を指令すると共に、主軸モ
ータ22の回転を制御する。 次に本実施例装置の作用を第３図のフローチャートに
従って説明する。NCプログラムは第６図のように与えら
れており、そのプログラムにより第７図のように送り制
御が行われる。 まず、ステップ100でNCプログラムの読出番号Ｉが初
期値１に設定される。次のステップ102でNCプログラム
から第Ｉ番目のデータブロックが読出され、読出された
データがステップ104においてデータエンドコード（G
9）と判定されると本プログラムによる処理が終了す
る。また、ステップ102で読出されたデータがデータエ
ンドコードでない場合には、ステップ106へ移行して早
送りコード（G0）又は切削送りコード（G1）か否かが判
定される。早送りコード（G0）又は切削送りコード（G
1）と判定された場合には、ステップ108へ移行して、読
出されたデータブロックのＸコードから位置決めの目標
位置がRAM4の目標位置レジスタOPRに設定され、読出さ
れたデータブロックのＦコードから送り速度がRAM4の速
度レジスタVRに設定される。 次に、ステップ110へ移行し、次の、即ち第（Ｉ＋
１）番目のデータブロックに電流制限オンコード（G5）
があるか否かが判定される。電流制限オンコードがある
場合には、ステップ112へ移行してRAM4の電流制限モー
ドフラグFLGをオンに設定し、Ｘコードから電流制限モ
ードに切換える位置をRAM4のモード切換位置レジスタMS
Rに設定した後、MPU1の処理はステップ114の送り制御に
移行する。一方、ステップ110で第（Ｉ＋１）番目のデ
ータブロックに電流制限オンコードがないと判定された
場合には、ステップ116へ移行して、第（Ｉ＋１）番目
のデータブロックに電流制限オフコード（G6）があるか
否かが判定される。電流制限オフコードがあると判定さ
れた場合には、ステップ118へ移行してRAM4の電流制限
モードフラグFLGがオフに設定された後、MPU1の処理は
ステップ114の送り制御に移行する。また、ステップ116
で電流制限オフコードがないと判定された場合には、電
流制限モードフラグFLGの操作を行うことなく、ステッ
プ114の送り制御に移行する。 ステップ114で後述する送り制御プログラムの実行が
終了すると、ステップ122へ移行してNCプログラムの読
出番号Ｉが１だけ加算され、再度、ステップ102以下が
実行される。 尚、ステップ106において、早送りコード（G0）又は
切削送りコード（G1）以外のコードを判別した時は、ス
テップ120へ移行してそのコードに応じた機能処理が実
行される。 次に、ステップ114で起動される送り制御プログラム
について説明する。 まず、第５図の初期セットプログラムが起動される。
ステップ300でRAM4の目標位置レジスタOPRから目標位置
ＭとRAM4の現在位置レジスタAPRから現在位置Ｒが読出
され、次のステップ302で目標位置Ｍと現在位置Ｒの偏
差が演算され、その値は初期残移動量L0として記憶され
る。 この様に、初期残移動量L0が初期設定さた後、絶対位
置演算回路19から、割り込み信号S2を入力する毎に、第
４図のプログラムが実行される。まず、ステップ200
で、絶対位置演算回路19から検出された絶対位置は主軸
台10の現在位置Ｒとして現在位置レジスタAPRに記憶さ
れる。 次に、ステップ202で電流制限モードフラグFLGがオン
に設定されているか否かが判定される。電流制限モード
フラグFLGがオンに設定されている場合には、ステップ2
04へ移行し、現在位置レジスタAPRに記憶されている現
在位置Ｒがモード切換位置レジスタMSRに記憶されてい
るモード切換位置Ｐに等しいか否かが判定される。判定
結果がYESの場合には、主軸台10の現在位置Ｒがモード
切換位置Ｐに達したことを意味しており、この場合には
ステップ206へ移行して、電流制限信号S3が電流制限回
路21に出力され、送りモードは電流制限モードとなりサ
ーボモータ９の駆動電流の最大値が制限される。また、
ステップ204の判定結果がNOの場合には、主軸台10の現
在位置Ｒはモード切換位置Ｐを未だ越えていないのであ
るから、電流制限信号S3を出力することなく、ステップ
210へ移行する。 また、ステップ202で電流制限モードフラグFLGがオン
に設定されていないと判定された場合には、ステップ20
8へ移行して電流制限回路21に出力している電流制限信
号S3をオフとし、ステップ210へ移行する。 次にステップ210で目標位置レジスタOPRから目標位置
Ｍが読出され、ステップ212で目標位置Ｍから現在位置
Ｒが減算されて、実残移動量RLが演算される。次に、ス
テップ214において、実残移動量RLが零か否かが判定さ
れる。実残移動量RLが零でない場合には、ステップ216
へ移行し、目標位置Ｍまでの経路を補間して得られた制
御目標位置の目標位置Ｍに対する残移動量（以下この残
移動量を「理論残移動量」という）ILが算定される。こ
の時、経路補間により得られた制御目標位置は、目標位
置Ｍと指令速度とから、徐加速、徐減速等の処理を行っ
て発生される。次に、ステップ218で実残移動量RLの理
論残移動量ILに対する偏差ΔＬが演算され、ステップ22
0で、偏差ΔＬに応じた速度信号Vcが演算され、その速
度信号Vcはステップ222でレジスタ５に出力される。す
ると、サーボユニットＢの作用により、指令速度でサー
ボモータ９は回転される。 係る処理は、一定時間毎に、ステップ214において実
残移動量RLが零となるまで繰返し実行される。零となる
とステップ226で零の速度信号Vcが出力される。 このようにして、主軸台10は制御タイミングに同期し
て変化する補間された制御目標位置に追随しながら、目
標位置Ｍに位置決めされる。 次に第６図のNCプログラムに沿って処理手順を説明す
る。データブロックN000がステップ102で読出される
と、G0コードが存在するためステップ106の判定がYESと
なり、ステップ108でそのデータブロックのＸコードと
Ｆコードから目標位置と速度が目標位置レジスタOPRと
速度レジスタVRにそれぞれ設定される。次のデータブロ
ックN001にはG5コードが存在しないため、ステップ110
及びステップ116の判定が共にNOとなり、電流制限モー
ドにすることなくステップ114で送り制御され、第７図
に示すように主軸台10は早送りされる。同様に次のデー
タブロックN001が読出され実行されると、次のデータブ
ロックN002にはG5コードが存在しないため、電流制限モ
ードにすることなく第７図に示すように主軸台10の第１
切削送りが行われる。次にデータブロックN002が読出さ
れ実行されると、次のデータブロックN003にはG5コード
が存在するため、ステップ110の判定結果がYESとなり、
ステップ112で電流制限モードフラグFLGがオンに設定さ
れ、モード切換位置レジスタMSRにＸコードにより指定
されたモード切換位置Ｐが設定された後、ステップ114
で送り制御される。その結果、第７図に示すように第２
切削が行われ、その第２切削工程中に主軸台10がモード
切換位置Ｐを通過すると電流制限信号S3が電流制限回路
21に出力されて、電流制限モードとなる。次に、次のデ
ータブロックN003が読出されるがステップ120を通り無
処理でステップ102へ戻り次のデータブロックN004が読
出される。そして、ステップ120でG4コードによるドウ
エル処理が実行された後、ステップ102へ戻り次のデー
タブロックN005が読出される。データブロックN005にG0
コードが存在するため、ステップ108で目標位置と速度
の設定がなされるが、次のデータブロックN006にはG6コ
ードが存在するため、ステップ116の判定結果がYESとな
り、ステップ118へ移行して電流制限モードフラグFLGが
オフに設定され、ステップ114で送り制御される。その
結果、主軸台10は第７図に示すように電流制限モードが
解除されて早戻し制御される。そして、次のデータブロ
ックN006が読出されると、ステップ120を通り無処理で
ステップ102へ戻り、次のデータブロックN007が読出さ
れてG9コードによりNCプログラムが終了する。 尚、上記実施例では、G5の電流制限オンコード又はG6
の電流制限オフコードの機能は、前のデータブロックに
G0又はG1の送りコードがある場合にのみ、そのG0又はG1
コードによる送り工程で有効に作用するようにしている
が、G5コードとG6コード間に存在するG0又はG1コードに
よる送り工程において有効に機能するようにしてもよ
い。
本発明の数値制御装置は、動作位置を指定してサーボ
モータを電流制限モードで駆動することを指令する電流
制限モード指令手段と、電流制限モード指令手段により
モード設定された１つのNCデータブロックによる可動軸
の送り制御中に、可動軸の検出された現在位置がその動
作位置を通過した時に電流制限回路を作動させて送りを
電流制限モードとする電流制限モード実行手段とを有し
ているので、送り動作を同時処理で電流制限モードに切
り換えることができる。従って、処理速度が向上する。
また、従来のように電流制限モード切換位置の前後で２
つの工程に分けて送り指令を与える必要がないため、NC
データの作成が簡略化される。
モータを電流制限モードで駆動することを指令する電流
制限モード指令手段と、電流制限モード指令手段により
モード設定された１つのNCデータブロックによる可動軸
の送り制御中に、可動軸の検出された現在位置がその動
作位置を通過した時に電流制限回路を作動させて送りを
電流制限モードとする電流制限モード実行手段とを有し
ているので、送り動作を同時処理で電流制限モードに切
り換えることができる。従って、処理速度が向上する。
また、従来のように電流制限モード切換位置の前後で２
つの工程に分けて送り指令を与える必要がないため、NC
データの作成が簡略化される。
第１図は本発明の具体的な一実施例に係る数値制御装置
を用いた主軸台送り装置の構成を示したブロックダイヤ
グラム。第２図はその主軸台送り装置を用いた工作機械
の構成図。第３図、第４図、第５図は本実施例装置に使
用されているMPUの処理手順を示したフローチャート。
第６図はNCプログラムの一例を示した説明図。第７図は
そのNCプログラムによる送り工程を示した説明図であ
る。 １……マイクロプロセッサユニット、９……サーボモー
タ、10……主軸台、11……送りねじ、13……第１のレゾ
ルバ、15……第２のレゾルバ
を用いた主軸台送り装置の構成を示したブロックダイヤ
グラム。第２図はその主軸台送り装置を用いた工作機械
の構成図。第３図、第４図、第５図は本実施例装置に使
用されているMPUの処理手順を示したフローチャート。
第６図はNCプログラムの一例を示した説明図。第７図は
そのNCプログラムによる送り工程を示した説明図であ
る。 １……マイクロプロセッサユニット、９……サーボモー
タ、10……主軸台、11……送りねじ、13……第１のレゾ
ルバ、15……第２のレゾルバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 宏治 刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工機株 式会社内 (72)発明者 佐藤 秀樹 刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工機株 式会社内 (72)発明者 井川 正治 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 杉戸 弥寿徳 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 伊藤 政司 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 竹内 彰浩 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−159390（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】可動軸を駆動するサーボモータの駆動電流
を制限する電流制限回路を備え、NCプログラムにより指
令された指令位置に可動軸を位置決めする数値制御装置
において、 前記電流制限回路を作動させる作動位置を指定して前記
サーボモータを電流制限モードで駆動することを指令す
る電流制限モード指令手段と、 前記可動軸の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 前記電流制限モード指令手段によりモード設定された前
記NCプログラムの１つのNCデータブロックによる前記可
動軸の送り制御中に、前記現在位置検出手段により検出
された前記可動軸の現在位置が、前記電流制限モード指
令手段で指令された前記作動位置を通過したことを判定
する判定手段と、 前記判定手段により、通過と判定された場合には、前記
電流制限回路を作動させて前記サーボモータを電流制限
モードで制御する電流制限モード実行手段と を有することを特徴とする数値制御装置。 - 【請求項２】前記数値制御装置は、電流制限モードを解
除することを指令する解除指令手段を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30604686A JP2504973B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30604686A JP2504973B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157207A JPS63157207A (ja) | 1988-06-30 |
| JP2504973B2 true JP2504973B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=17952404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30604686A Expired - Fee Related JP2504973B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504973B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2524911Y2 (ja) * | 1990-03-09 | 1997-02-05 | 豊田工機株式会社 | 数値制御装置 |
| JPH056210A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Fanuc Ltd | トルクリミツト方式 |
-
1986
- 1986-12-22 JP JP30604686A patent/JP2504973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63157207A (ja) | 1988-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |