JP2903662B2 - 工作機械の主軸制御装置 - Google Patents
工作機械の主軸制御装置Info
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- JP2903662B2 JP2903662B2 JP18478690A JP18478690A JP2903662B2 JP 2903662 B2 JP2903662 B2 JP 2903662B2 JP 18478690 A JP18478690 A JP 18478690A JP 18478690 A JP18478690 A JP 18478690A JP 2903662 B2 JP2903662 B2 JP 2903662B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、工作機械の主軸制御装置に関する。
［従来の技術］ 主軸制御装置の従来技術を図面に従って説明する。第
３図は、従来の主軸制御装置の概要を示す図、第４図
は、従来の主軸制御ブロック図である。第３図におい
て、数値制御装置１は、NCプログラムを解読して主軸制
御装置２と回転工具駆動装置７に速度指令を送り、ま
た、主軸・回転工具の位置管理等を行なう。８は主軸ビ
ルトインモータ、９はワーク、10は主軸に取り付けられ
た検出器、11は工具軸モータである。
３図は、従来の主軸制御装置の概要を示す図、第４図
は、従来の主軸制御ブロック図である。第３図におい
て、数値制御装置１は、NCプログラムを解読して主軸制
御装置２と回転工具駆動装置７に速度指令を送り、ま
た、主軸・回転工具の位置管理等を行なう。８は主軸ビ
ルトインモータ、９はワーク、10は主軸に取り付けられ
た検出器、11は工具軸モータである。
つぎに、切削トルクがトルク外乱Tdとして加わった場
合の制御状態を第４図で説明する。
合の制御状態を第４図で説明する。
速度制御系がＰ制御の場合、主軸速度指令Nrefを数値
制御装置１から受け取り、主軸速度指令Nrefと主軸回転
速度NFBとの偏差が速度比例ゲインKv倍されてトルクと
なり主軸ビルトインモータ８に与えられて、主軸ビルト
インモータ８はNrefの通りに回ろうとする。ここでＪは
主軸とワークを合わせたイナーシャである。
制御装置１から受け取り、主軸速度指令Nrefと主軸回転
速度NFBとの偏差が速度比例ゲインKv倍されてトルクと
なり主軸ビルトインモータ８に与えられて、主軸ビルト
インモータ８はNrefの通りに回ろうとする。ここでＪは
主軸とワークを合わせたイナーシャである。
ここで、切削による外乱トルクTdが入った場合の主軸
回転速度NFB′は、 NFB′＝（Kv Nref＋Td）／（JS＋Ｋ） ……（１） となり、外乱トルクTdがない場合の主軸回転速度N
FBは、 NFB＝Kv Nref/（JS＋Ｋ） ……（２） となる。（Ｓはラプラス演算子である。） （１）（２）式より外乱トルクTdによる速度変動量Δ
NFB＝NFB′−NFBは（３）式であらわされる。
回転速度NFB′は、 NFB′＝（Kv Nref＋Td）／（JS＋Ｋ） ……（１） となり、外乱トルクTdがない場合の主軸回転速度N
FBは、 NFB＝Kv Nref/（JS＋Ｋ） ……（２） となる。（Ｓはラプラス演算子である。） （１）（２）式より外乱トルクTdによる速度変動量Δ
NFB＝NFB′−NFBは（３）式であらわされる。
ΔNFB＝Td/（JS＋Kv） ……（３） したがって、Td,JSが一定でΔNFBを小さく押さえよう
とすると、Kvを大きくすればよいことがわかる。
とすると、Kvを大きくすればよいことがわかる。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、速度比例ゲインを常時大きくしたままでい
ると、停止時などにビビリが大きくなるなどの問題があ
った。本発明は、切削時以外に速度比例ゲインを上げる
ことによる悪影響を除くことを目的とする。
ると、停止時などにビビリが大きくなるなどの問題があ
った。本発明は、切削時以外に速度比例ゲインを上げる
ことによる悪影響を除くことを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、工作機械の主
軸制御装置において、トルク指令がＣ軸切削トルク設定
値より大きいときに切削中信号を出力する比較回路と、
Ｃ軸切削モード信号と前記切削中信号が共に入力すると
きにゲイン切り換え信号を出力するアンド回路と、前記
アンド回路の出力によって減速比例ゲインをＣ軸切削モ
ード用比例ゲインに切り換える比例ゲイン切り換えスイ
ッチとを備えたことを特徴とするものである。
軸制御装置において、トルク指令がＣ軸切削トルク設定
値より大きいときに切削中信号を出力する比較回路と、
Ｃ軸切削モード信号と前記切削中信号が共に入力すると
きにゲイン切り換え信号を出力するアンド回路と、前記
アンド回路の出力によって減速比例ゲインをＣ軸切削モ
ード用比例ゲインに切り換える比例ゲイン切り換えスイ
ッチとを備えたことを特徴とするものである。
［作用］ 上記手段により、数値制御装置はプログラムを解読
し、Ｃ軸切削モードに入ると主軸制御装置へパラメータ
又は信号などでＣ軸切削モードであることを知らせ、主
軸制御装置はトルク指令の監視を始め、前記トルク指令
があらかじめ設定された設定値以上になると速度比例ゲ
インを大きくし、設定値より小さくなると前記速度比例
ゲインを通常の値に切り換える。
し、Ｃ軸切削モードに入ると主軸制御装置へパラメータ
又は信号などでＣ軸切削モードであることを知らせ、主
軸制御装置はトルク指令の監視を始め、前記トルク指令
があらかじめ設定された設定値以上になると速度比例ゲ
インを大きくし、設定値より小さくなると前記速度比例
ゲインを通常の値に切り換える。
［実施例］ 以下、本発明の具体的実施例を図面にしたがって説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を説明するブロック図、第
２図はＣ軸切削時トルクパターンを表す図である。数値
制御装置１はNCプログラムを解読し、主軸制御装置２へ
主軸回転数指令NrefとＣ軸切削モード信号ａを送る。
２図はＣ軸切削時トルクパターンを表す図である。数値
制御装置１はNCプログラムを解読し、主軸制御装置２へ
主軸回転数指令NrefとＣ軸切削モード信号ａを送る。
主軸制御装置２はＣ軸切削モード信号ａを受け取ると
トルク指令Trefを監視し始め、比較回路３はあらかじめ
設定されたＣ軸切削トルク設定値４とTrefを比較し、Tr
efの方が大きければ切削中信号を出力する。ここで、前
記Ｃ軸切削トルク設定値４には、第２図に示すうような
トルクパターンの場合は切削が始まったことがわかる様
な値Ａを実験などによって予め求め設定しておく。５は
アンド回路で入力信号ａとｂが共に入力されるとゲイン
切換え信号ｃが出力され、比例ゲイン切り換えスイッチ
６によって速度比例ゲインが通常のKvからＣ軸モード用
比例ゲインKvCへと切り換えられる。ここで、Kv＜KvCで
ある。
トルク指令Trefを監視し始め、比較回路３はあらかじめ
設定されたＣ軸切削トルク設定値４とTrefを比較し、Tr
efの方が大きければ切削中信号を出力する。ここで、前
記Ｃ軸切削トルク設定値４には、第２図に示すうような
トルクパターンの場合は切削が始まったことがわかる様
な値Ａを実験などによって予め求め設定しておく。５は
アンド回路で入力信号ａとｂが共に入力されるとゲイン
切換え信号ｃが出力され、比例ゲイン切り換えスイッチ
６によって速度比例ゲインが通常のKvからＣ軸モード用
比例ゲインKvCへと切り換えられる。ここで、Kv＜KvCで
ある。
こうして、従来技術と同様に主軸回転速度指令Nrefと
主軸回転速度NFBとの偏差に、切り換えられた前記Ｃ軸
モード用比例ゲインKvCが乗算され主軸ビルトインモー
タに与えられるトルク指令Trefが出力される。
主軸回転速度NFBとの偏差に、切り換えられた前記Ｃ軸
モード用比例ゲインKvCが乗算され主軸ビルトインモー
タに与えられるトルク指令Trefが出力される。
このようにＣ軸切削モードの時のみ、速度比例ゲイン
を上げることによって、それ以外の時に発生するゲイン
を上げることによる悪影響を抑えることが出来る。
を上げることによって、それ以外の時に発生するゲイン
を上げることによる悪影響を抑えることが出来る。
ここでは、速度制御系をＰ制御の例を用いて説明した
が、PI制御、IP制御などを用いた変形例も本発明の範囲
を逸脱するものではない。また、第１図の比較回路、ア
ンド回路、速度制御系などをソフトウェアで構成しても
よいことはもちろんである。
が、PI制御、IP制御などを用いた変形例も本発明の範囲
を逸脱するものではない。また、第１図の比較回路、ア
ンド回路、速度制御系などをソフトウェアで構成しても
よいことはもちろんである。
また、トルク指令として主軸ビルトインモータに流れ
る電流を検出し，トルク相当の値に換算して切削中を判
断してもよい。
る電流を検出し，トルク相当の値に換算して切削中を判
断してもよい。
さらに、主軸ビルトインモータに限らず、主軸と主軸
用モータがベルトまたはギアなどで連結されている場合
にも本発明は適用される。
用モータがベルトまたはギアなどで連結されている場合
にも本発明は適用される。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、Ｃ軸切削時な
ど、必要な時のみゲインを変えることによってそれ以外
の時に発生するゲインを上げることによる悪影響を抑え
ることができる。
ど、必要な時のみゲインを変えることによってそれ以外
の時に発生するゲインを上げることによる悪影響を抑え
ることができる。
第１図は、本発明の第一の実施例を表す図であり、第２
図は、Ｃ軸切削時のトルクパターンを表す図、第３図
は、従来の主軸制御装置の概要を表す図、第４図は、従
来の主軸制御ブロック図である。 １……数値制御装置、２……主軸制御装置 ３……トルク指令比較回路 ４……Ｃ軸切削トルク設定値 ５……アンド回路 ６……比例ゲイン切替スイッチ ７……回転工具駆動装置 ８……主軸ビルトインモータ ９……ワーク、10……検出器 11……工具軸モータ
図は、Ｃ軸切削時のトルクパターンを表す図、第３図
は、従来の主軸制御装置の概要を表す図、第４図は、従
来の主軸制御ブロック図である。 １……数値制御装置、２……主軸制御装置 ３……トルク指令比較回路 ４……Ｃ軸切削トルク設定値 ５……アンド回路 ６……比例ゲイン切替スイッチ ７……回転工具駆動装置 ８……主軸ビルトインモータ ９……ワーク、10……検出器 11……工具軸モータ
Claims (1)
- 【請求項１】工作機械の主軸制御装置において、トルク
指令がＣ軸切削トルク設定値より大きいとき切削中信号
を出力する比較回路と、Ｃ軸切削モード信号と前記切削
中信号が共に入力するときにゲイン切り換え信号を出力
するアンド回路と、前記アンド回路の出力によって減速
比例ゲインをＣ軸切削モード用比例ゲインに切り換える
比例ゲイン切り換えスイッチとを備えたことを特徴とす
る工作機械の主軸制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18478690A JP2903662B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 工作機械の主軸制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18478690A JP2903662B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 工作機械の主軸制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100121A JPH04100121A (ja) | 1992-04-02 |
| JP2903662B2 true JP2903662B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=16159269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18478690A Expired - Fee Related JP2903662B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 工作機械の主軸制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903662B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4505655B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2010-07-21 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | 歯車の仕上げ加工方法 |
| JP6756601B2 (ja) * | 2015-12-16 | 2020-09-16 | オークマ株式会社 | Ｃ軸機能を有する工作機械の制御装置及び制御方法 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP18478690A patent/JP2903662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100121A (ja) | 1992-04-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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