JP3097109B2 - 工作機械の主軸制御方法 - Google Patents
工作機械の主軸制御方法Info
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- JP3097109B2 JP3097109B2 JP02193468A JP19346890A JP3097109B2 JP 3097109 B2 JP3097109 B2 JP 3097109B2 JP 02193468 A JP02193468 A JP 02193468A JP 19346890 A JP19346890 A JP 19346890A JP 3097109 B2 JP3097109 B2 JP 3097109B2
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- Japan
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- spindle
- motor
- machine tool
- counter
- ratio
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変速ギアまたはベルト・プーリを介して駆
動する工作機械の主軸駆動システムにおいて、駆動制御
に必要なギア比またはプーリ比のパラメータを自動設定
する方法に関する。
動する工作機械の主軸駆動システムにおいて、駆動制御
に必要なギア比またはプーリ比のパラメータを自動設定
する方法に関する。
NC旋盤やマシニングセンタの主軸は、定出力特性の速
度範囲を拡大し種々の切削条件に対応するため、変速ギ
アを介して駆動することが多い。また、ベルトとプーリ
の組合せで、必要な速度を得るものもある。
度範囲を拡大し種々の切削条件に対応するため、変速ギ
アを介して駆動することが多い。また、ベルトとプーリ
の組合せで、必要な速度を得るものもある。
このギア比またはプーリ比は、次のような目的で主軸
の制御装置にパラメータとして設定しておく必要があ
る。
の制御装置にパラメータとして設定しておく必要があ
る。
（１） 電動機制御のために電動機軸上に装着したパル
スエンコーダのパルス数をカウントすることにより、主
軸の回転速度を表示するための換算係数として用いるた
め。
スエンコーダのパルス数をカウントすることにより、主
軸の回転速度を表示するための換算係数として用いるた
め。
（２） 工具自動交換のための定位置停止は、通常一点
停止で十分であるため、主軸上の位置検出器は一点検出
器を用いる。この位置信号の間隔を補完し、制御性能を
向上させる手段として、電動機のエンコーダ信号から主
軸上の等価パルス信号へ換算する際の換算係数として用
いるため。
停止で十分であるため、主軸上の位置検出器は一点検出
器を用いる。この位置信号の間隔を補完し、制御性能を
向上させる手段として、電動機のエンコーダ信号から主
軸上の等価パルス信号へ換算する際の換算係数として用
いるため。
（３） タップ加工時、主軸回転角と送り軸の送り量を
比例させるための主軸上に換算した電動機回転角度信号
を得るため。
比例させるための主軸上に換算した電動機回転角度信号
を得るため。
従来は、このパラメータを機械の仕様を元に駆動用イ
ンバータ内に設定していた（たとえば、特開昭64−5940
9号公報参照）。
ンバータ内に設定していた（たとえば、特開昭64−5940
9号公報参照）。
上記の方法では、設定を誤った場合その誤りを見つけ
るのが困難で、十分な性能が得られないばかりか、過速
度等の危険を伴う可能性があった。そこで、本発明は、
このような問題点を解決する工作機械の主軸制御方法を
提供することを目的とする。
るのが困難で、十分な性能が得られないばかりか、過速
度等の危険を伴う可能性があった。そこで、本発明は、
このような問題点を解決する工作機械の主軸制御方法を
提供することを目的とする。
この目的を達成するために、この発明は、工作機械の
主軸を変速装置を介して電動機により制御する工作機械
の主軸制御方法において、前記電動機の低速運転時に、
前記電動機にとりつけた電動機エンコーダの出力信号と
前記主軸にとりつけた主軸位置検出器の出力信号とをカ
ウンタに入力し、このカウンタのカウント数をもとに前
記変速装置の変速比を演算し、演算された変速比を記憶
し、また、演算された変速比が設定された変速比と異な
るときは警報を出すようにしたものである。
主軸を変速装置を介して電動機により制御する工作機械
の主軸制御方法において、前記電動機の低速運転時に、
前記電動機にとりつけた電動機エンコーダの出力信号と
前記主軸にとりつけた主軸位置検出器の出力信号とをカ
ウンタに入力し、このカウンタのカウント数をもとに前
記変速装置の変速比を演算し、演算された変速比を記憶
し、また、演算された変速比が設定された変速比と異な
るときは警報を出すようにしたものである。
本発明により、ギア比またはプーリ比を自動的に設定
または照合できる。
または照合できる。
本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
第２図は、工作機械の主軸駆動システムのブロック図
である。１は電源、２はインバータ、３は交流電動機で
あり、インバータ２によって交流電動機３が可変速駆動
されるが、ダイナミックな特性が要求されるため、ベク
トル制御が採用されることが多い。交流電動機３のシャ
フトに取りつけられた電動機エンコーダ４からの信号MP
Gを用いてベクトル制御および速度制御を行う。また、
変速ギアまたはベルト・プーリ５を介して駆動される主
軸６の本体には主軸位置検出器７が取り付けられてい
る。マシニングセンタの場合は、自動工具交換のための
定位置停止が主体であるため、一点位置検出器が用いら
れる場合が多いが、旋盤においては、ねじ切り加工等を
使うため、多パルスのエンコーダが位置検出器として用
いられることが多い。
である。１は電源、２はインバータ、３は交流電動機で
あり、インバータ２によって交流電動機３が可変速駆動
されるが、ダイナミックな特性が要求されるため、ベク
トル制御が採用されることが多い。交流電動機３のシャ
フトに取りつけられた電動機エンコーダ４からの信号MP
Gを用いてベクトル制御および速度制御を行う。また、
変速ギアまたはベルト・プーリ５を介して駆動される主
軸６の本体には主軸位置検出器７が取り付けられてい
る。マシニングセンタの場合は、自動工具交換のための
定位置停止が主体であるため、一点位置検出器が用いら
れる場合が多いが、旋盤においては、ねじ切り加工等を
使うため、多パルスのエンコーダが位置検出器として用
いられることが多い。
第３図は、ギア比またはプーリ比を自動的に設定また
は照合する方法を説明するブロック図である。
は照合する方法を説明するブロック図である。
インバータ２内に設けられたカウンタ11において電動
機エンコーダ４のパルス数と主軸位置検出器７のパルス
数を比較する。たとえば、１点位置検出器が用いられる
場合は、主軸パルスSPGでカウンタ11をセット・リセッ
トし、主軸１回転に到来する電動機エンコーダ４のパル
スMPGをカウントすることで実現できる。この演算は、C
PU10で行われる。また、多パルスのエンコーダが用いら
れる場合には、MPGとSPGを別個のカウンタで一定時間カ
ウントし、その値から速度比を演算する。得られたギア
比またはプーリ比は、不揮発メモリ（NVRAM）14に保存
される。また、ギア比またはプーリ比のパラメータがギ
ア比・プーリ比設定器13によって不揮発メモリ（NVRA
M）14内にすでに設定されている場合は、比較照合し、
誤りがあれば警報器12により警報信号を発生させる。
機エンコーダ４のパルス数と主軸位置検出器７のパルス
数を比較する。たとえば、１点位置検出器が用いられる
場合は、主軸パルスSPGでカウンタ11をセット・リセッ
トし、主軸１回転に到来する電動機エンコーダ４のパル
スMPGをカウントすることで実現できる。この演算は、C
PU10で行われる。また、多パルスのエンコーダが用いら
れる場合には、MPGとSPGを別個のカウンタで一定時間カ
ウントし、その値から速度比を演算する。得られたギア
比またはプーリ比は、不揮発メモリ（NVRAM）14に保存
される。また、ギア比またはプーリ比のパラメータがギ
ア比・プーリ比設定器13によって不揮発メモリ（NVRA
M）14内にすでに設定されている場合は、比較照合し、
誤りがあれば警報器12により警報信号を発生させる。
第１図は、この発明を実現するためのフローチャート
である。始めに、交流電動機３を低速運転させる（ステ
ップ１）。多パルスのエンコーダが用いられている場合
は、主軸パルスSPGと電動機エンコーダ４のパルスMPGの
カウントを開始する（ステップ２′）。一定時間経過し
た後（ステップ３′）、カウントを停止させ（ステップ
４′）、次式（１）によってギア比またはプーリ比を求
める（ステップ５′）。
である。始めに、交流電動機３を低速運転させる（ステ
ップ１）。多パルスのエンコーダが用いられている場合
は、主軸パルスSPGと電動機エンコーダ４のパルスMPGの
カウントを開始する（ステップ２′）。一定時間経過し
た後（ステップ３′）、カウントを停止させ（ステップ
４′）、次式（１）によってギア比またはプーリ比を求
める（ステップ５′）。
また、１点位置検出器が用いられる場合には、その１
点位置信号SPGの立ち上がりエッジを待つ（ステップ
２）。立ち上がりエッジが検出されたら、MPGのカウン
トを始める（ステップ３）。次に、再びSPGの立ち上が
りエッジ待つ（ステップ４）。立ち上がりエッジが検出
されたら、MPGカウンタを停止させ（ステップ５）、そ
のカウント値を用いて次式（２）によりギア比またはプ
ーリ比を求める（ステップ６）。
点位置信号SPGの立ち上がりエッジを待つ（ステップ
２）。立ち上がりエッジが検出されたら、MPGのカウン
トを始める（ステップ３）。次に、再びSPGの立ち上が
りエッジ待つ（ステップ４）。立ち上がりエッジが検出
されたら、MPGカウンタを停止させ（ステップ５）、そ
のカウント値を用いて次式（２）によりギア比またはプ
ーリ比を求める（ステップ６）。
上式で求めたギア比またはプーリ比をNVRAM14内に予
め設定された値と比較し、もし等しくなければ、警報信
号を出力する（ステップ８）。
め設定された値と比較し、もし等しくなければ、警報信
号を出力する（ステップ８）。
以上のように、この発明によれば、工作機械の主軸駆
動システムにおいてギア比またはプーリ比を自動的に設
定または照合できるので、パラメータのインプットミス
による性能低下を防止することが可能になる。
動システムにおいてギア比またはプーリ比を自動的に設
定または照合できるので、パラメータのインプットミス
による性能低下を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明を実現するためのフローチャート、第
２図は主軸駆動システムのブロック図、第３図はギア比
またはプーリ比を自動的に設定または照合する方法を説
明するブロック図である。 １……電源、２……インバータ、３……交流電動機、４
……電動機エンコーダ、５……変速ギアまたはベルト・
プーリ、６……主軸、７……主軸位置検出器、10……CP
U、11……カウンタ、12……警報装置、13……ギア比・
プーリ比設定器、14……不揮発メモリ（NVRAM）
２図は主軸駆動システムのブロック図、第３図はギア比
またはプーリ比を自動的に設定または照合する方法を説
明するブロック図である。 １……電源、２……インバータ、３……交流電動機、４
……電動機エンコーダ、５……変速ギアまたはベルト・
プーリ、６……主軸、７……主軸位置検出器、10……CP
U、11……カウンタ、12……警報装置、13……ギア比・
プーリ比設定器、14……不揮発メモリ（NVRAM）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 17/00 F16H 61/12 G05B 19/18
Claims (2)
- 【請求項１】工作機械の主軸を変速装置を介して電動機
により制御する工作機械の主軸制御方法において、前記
電動機の低速運転時に、前記電動機にとりつけた電動機
エンコーダの出力信号と前記主軸にとりつけた主軸位置
検出器の出力信号とをカウンタに入力し、このカウンタ
のカウント数をもとに前記変速装置の変速比を演算し、
演算された変速比を記憶することを特徴とする工作機械
の主軸制御方法。 - 【請求項２】工作機械の主軸を変速装置を介して電動機
により制御する工作機械の主軸制御方法において、前記
電動機の低速運転時に、前記電動機にとりつけた電動機
エンコーダの出力信号と前記主軸にとりつけた主軸位置
検出器の出力信号とをカウンタに入力し、このカウンタ
のカウント数をもとに前記変速装置の変速比を演算し、
演算された変速比が設定された変速比と異なれば警報信
号を出力することを特徴とする工作機械の主軸制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02193468A JP3097109B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 工作機械の主軸制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02193468A JP3097109B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 工作機械の主軸制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101752A JPH04101752A (ja) | 1992-04-03 |
| JP3097109B2 true JP3097109B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=16308516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02193468A Expired - Lifetime JP3097109B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 工作機械の主軸制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097109B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6026696B1 (ja) * | 2016-06-17 | 2016-11-16 | 株式会社カネダ技研 | ルーズリーフ綴具 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111752A (ja) * | 1990-08-29 | 1992-04-13 | Okuma Mach Works Ltd | 主軸制御装置 |
| JPH08137526A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Fanuc Ltd | 速度監視装置 |
| TWI693982B (zh) * | 2018-12-27 | 2020-05-21 | 聖杰國際股份有限公司 | 工具機之自動換刀機構及其控制方法 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP02193468A patent/JP3097109B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6026696B1 (ja) * | 2016-06-17 | 2016-11-16 | 株式会社カネダ技研 | ルーズリーフ綴具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04101752A (ja) | 1992-04-03 |
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Legal Events
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