JP3152329B2 - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸と送り
軸を制御する主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動
制御部を備えた数値制御装置に関するものである。
軸を制御する主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動
制御部を備えた数値制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の主軸モータ駆動制御部と送
り軸モータ駆動制御部を備えた数値制御装置の構成を示
すブロック図であり、主軸が１軸で送り軸がＸ、Ｚ軸の
２軸構成の工作機械を制御する場合について例示したも
のである。数値制御装置内の指令生成部１は、主軸モー
タ駆動制御部２とＸ軸モータ駆動制御部３とＺ軸モータ
駆動制御部４に対し、工作機械の運転プログラムの指令
解釈部（図示しない）から与えられた運転指令に基づく
主軸速度指令ＶＣＯＭ及び送り軸位置指令ＸＣＯＭ、Ｚ
ＣＯＭを出力する。主軸モータ駆動制御部２は、前記主
軸速度指令ＶＣＯＭにしたがって主軸速度を制御すべく
主軸モータ４ａに所要の電力を供給し、Ｘ、Ｚ軸モータ
駆動制御部３、４は同様に指令生成部１から与えられた
位置指令ＸＣＯＭ、ＺＣＯＭにしたがって各送り軸を位
置制御すべくＸ、Ｚ軸モータ３ａ、４ａに所要の電力を
供給している。
り軸モータ駆動制御部を備えた数値制御装置の構成を示
すブロック図であり、主軸が１軸で送り軸がＸ、Ｚ軸の
２軸構成の工作機械を制御する場合について例示したも
のである。数値制御装置内の指令生成部１は、主軸モー
タ駆動制御部２とＸ軸モータ駆動制御部３とＺ軸モータ
駆動制御部４に対し、工作機械の運転プログラムの指令
解釈部（図示しない）から与えられた運転指令に基づく
主軸速度指令ＶＣＯＭ及び送り軸位置指令ＸＣＯＭ、Ｚ
ＣＯＭを出力する。主軸モータ駆動制御部２は、前記主
軸速度指令ＶＣＯＭにしたがって主軸速度を制御すべく
主軸モータ４ａに所要の電力を供給し、Ｘ、Ｚ軸モータ
駆動制御部３、４は同様に指令生成部１から与えられた
位置指令ＸＣＯＭ、ＺＣＯＭにしたがって各送り軸を位
置制御すべくＸ、Ｚ軸モータ３ａ、４ａに所要の電力を
供給している。
【０００３】主軸モータ駆動制御部２は、図６に示すよ
うに、交流入力電源電圧を直流電圧に変換する整流部１
１、該整流部１１で変換された直流電圧を平滑する平滑
部１２、該平滑部１２から供給される直流電力に所要の
変換をして主軸モータ２ａに電力供給するモータ駆動電
力変換部１４、主軸モータ２ａが停止、または減速指令
を受けて制動制御する際に主軸モータ２ａから前記モー
タ駆動電力変換部１４にフィードバックされる慣性エネ
ルギーによる電力を電源に回生制御する回生電力制御部
１３を備えている。また、数値制御装置の指令生成部か
ら指令された速度指令ＶＣＭＤは、主制御部１５に入力
されて所定の処理がなされた後、モータ駆動電力変換部
１４に電力変換の制御信号を出力する。送り軸モータ制
御部３、４は、図７に示すように、交流入力電源電圧を
直流電圧に変換する整流部２１、該整流部２１で変換さ
れた直流電源を平滑する平滑部２２、該平滑部２２から
供給される直流電力に所要の変換をして送り軸モータ３
ａ、４ａに電力供給するモータ駆動電力変換部２４Ｘ、
２４Ｚを備えている。送り軸モータ駆動制御部３、４の
場合には、送り軸モータ３ａ、４ａからフィードバック
される電力が小さいので、図示するように、抵抗にフィ
ードバック電力を通電して処理する抵抗放電型の回生電
力制御部２３を用いている。また、数値制御装置の指令
生成部１から指令された位置指令ＸＣＭＤまたＺＣＭＤ
は、主制御部２５Ｘ、２５Ｚに入力され所定の処理がな
された後、モータ駆動電力変換部２４Ｘ、２４Ｚに電力
変換の制御信号を送出する。
うに、交流入力電源電圧を直流電圧に変換する整流部１
１、該整流部１１で変換された直流電圧を平滑する平滑
部１２、該平滑部１２から供給される直流電力に所要の
変換をして主軸モータ２ａに電力供給するモータ駆動電
力変換部１４、主軸モータ２ａが停止、または減速指令
を受けて制動制御する際に主軸モータ２ａから前記モー
タ駆動電力変換部１４にフィードバックされる慣性エネ
ルギーによる電力を電源に回生制御する回生電力制御部
１３を備えている。また、数値制御装置の指令生成部か
ら指令された速度指令ＶＣＭＤは、主制御部１５に入力
されて所定の処理がなされた後、モータ駆動電力変換部
１４に電力変換の制御信号を出力する。送り軸モータ制
御部３、４は、図７に示すように、交流入力電源電圧を
直流電圧に変換する整流部２１、該整流部２１で変換さ
れた直流電源を平滑する平滑部２２、該平滑部２２から
供給される直流電力に所要の変換をして送り軸モータ３
ａ、４ａに電力供給するモータ駆動電力変換部２４Ｘ、
２４Ｚを備えている。送り軸モータ駆動制御部３、４の
場合には、送り軸モータ３ａ、４ａからフィードバック
される電力が小さいので、図示するように、抵抗にフィ
ードバック電力を通電して処理する抵抗放電型の回生電
力制御部２３を用いている。また、数値制御装置の指令
生成部１から指令された位置指令ＸＣＭＤまたＺＣＭＤ
は、主制御部２５Ｘ、２５Ｚに入力され所定の処理がな
された後、モータ駆動電力変換部２４Ｘ、２４Ｚに電力
変換の制御信号を送出する。
【０００４】図５に示した数値制御装置の構成例では、
各モータ２ａ〜４ａの駆動制御部２〜４それぞれに個別
に直流電源部を図６、図７に示す構成で有しているが、
これに対し最近、図８に示すように各モータ２ａ〜４ａ
の駆動電力変換部１４、２４Ｘ、２４Ｚが直流電源部を
共有する構成の数値制御装置が提案されている。図８に
おいて、直流電源部１０は、主軸モータ駆動電力変換部
１４と送り軸モータ駆動電力変換部２４Ｘ，２４Ｚとで
共有されている。このような構成にした場合、図６、図
７に示した各モータ２ａ〜４ａの駆動制御部２〜４が個
別に直流電源部を有する構成に対して、整流器、平滑器
等の部品の共通化により冗長部分が削除され、装置全体
で見た場合に大幅な小型化が実現できる。また、送り軸
モータが連続的な制動動作を行った場合、図７に示す構
成では抵抗器の容量により動作が制約されるのに対し、
図８に示す構成では、電源回生機能を備えているのでこ
の制約がない。さらに、工作機械の運転モードによって
は、直流電源部の給電容量を各モータの同時動作条件を
考慮して個別の所要容量を単純に合計した値よりも少な
くすることが可能である。
各モータ２ａ〜４ａの駆動制御部２〜４それぞれに個別
に直流電源部を図６、図７に示す構成で有しているが、
これに対し最近、図８に示すように各モータ２ａ〜４ａ
の駆動電力変換部１４、２４Ｘ、２４Ｚが直流電源部を
共有する構成の数値制御装置が提案されている。図８に
おいて、直流電源部１０は、主軸モータ駆動電力変換部
１４と送り軸モータ駆動電力変換部２４Ｘ，２４Ｚとで
共有されている。このような構成にした場合、図６、図
７に示した各モータ２ａ〜４ａの駆動制御部２〜４が個
別に直流電源部を有する構成に対して、整流器、平滑器
等の部品の共通化により冗長部分が削除され、装置全体
で見た場合に大幅な小型化が実現できる。また、送り軸
モータが連続的な制動動作を行った場合、図７に示す構
成では抵抗器の容量により動作が制約されるのに対し、
図８に示す構成では、電源回生機能を備えているのでこ
の制約がない。さらに、工作機械の運転モードによって
は、直流電源部の給電容量を各モータの同時動作条件を
考慮して個別の所要容量を単純に合計した値よりも少な
くすることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御装置の
図８に示した構成における直流電源部１０は、モータ２
ａ〜４ａからフィードバックされる慣性エネルギーによ
る電力を電源側に回生する機能を備えているが、電源回
生動作を行ったときに、直流電源側の電圧は、交流電源
側の電圧に回生回路及び電源配線系統のインピーダンス
による電圧降下を加算した電圧に上昇する。この上昇電
圧は、回生回路及び電源配線系統のインピーダンス及び
回生電力に比例する値となる。ところで、直流電源部に
使用される構成部品は、安全動作を保証できる一定の耐
圧を有しているため、直流電源電圧がこの耐圧によって
決まる安全動作保証電圧を超過しないか常に監視してお
く必要がある。そして、万一、直流電源電圧が安全保証
電圧を超過した場合は、その時点で即刻、回生動作を停
止させ電圧上昇を抑制する必要がある。回生動作の停止
は、モータの停止、または減速動作を停止させることに
他ならない。図８に示した主軸モータ駆動電力変換部１
４と送り軸モータ駆動電力変換部２４Ｘ、２４Ｚとで直
流電源部を共有する構成では、前記に示した直流電源電
圧が何らかの理由（たとえば電源配線系統が高インピー
ダンスである場合など）で安全動作電圧を超過した場合
に、主軸モータ駆動電力変換部１４、送り軸モータ駆動
電力変換部２４Ｘ、２４Ｚそれぞれに対して制動停止を
指令し、電圧上昇を抑えることが必要になるが、主軸モ
ータ２ａ側では制動停止により減速時間が延びるだけで
別段さしたる支障がないのにのに対し、送り軸モータ３
ａ、４ａ側で制動停止を行うと、数値制御装置の指令生
成部から指令された位置指令値に追従できなくなり、大
きな輪郭誤差が発生するという問題がある。本発明は、
上述した事情から成されたものであり、本発明の目的
は、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部が
同時に停止または減速を行ったときに、共有の直流電源
部の出力電源電圧が常に安全動作範囲で動作することを
保証する数値制御装置を提供することにある。
図８に示した構成における直流電源部１０は、モータ２
ａ〜４ａからフィードバックされる慣性エネルギーによ
る電力を電源側に回生する機能を備えているが、電源回
生動作を行ったときに、直流電源側の電圧は、交流電源
側の電圧に回生回路及び電源配線系統のインピーダンス
による電圧降下を加算した電圧に上昇する。この上昇電
圧は、回生回路及び電源配線系統のインピーダンス及び
回生電力に比例する値となる。ところで、直流電源部に
使用される構成部品は、安全動作を保証できる一定の耐
圧を有しているため、直流電源電圧がこの耐圧によって
決まる安全動作保証電圧を超過しないか常に監視してお
く必要がある。そして、万一、直流電源電圧が安全保証
電圧を超過した場合は、その時点で即刻、回生動作を停
止させ電圧上昇を抑制する必要がある。回生動作の停止
は、モータの停止、または減速動作を停止させることに
他ならない。図８に示した主軸モータ駆動電力変換部１
４と送り軸モータ駆動電力変換部２４Ｘ、２４Ｚとで直
流電源部を共有する構成では、前記に示した直流電源電
圧が何らかの理由（たとえば電源配線系統が高インピー
ダンスである場合など）で安全動作電圧を超過した場合
に、主軸モータ駆動電力変換部１４、送り軸モータ駆動
電力変換部２４Ｘ、２４Ｚそれぞれに対して制動停止を
指令し、電圧上昇を抑えることが必要になるが、主軸モ
ータ２ａ側では制動停止により減速時間が延びるだけで
別段さしたる支障がないのにのに対し、送り軸モータ３
ａ、４ａ側で制動停止を行うと、数値制御装置の指令生
成部から指令された位置指令値に追従できなくなり、大
きな輪郭誤差が発生するという問題がある。本発明は、
上述した事情から成されたものであり、本発明の目的
は、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部が
同時に停止または減速を行ったときに、共有の直流電源
部の出力電源電圧が常に安全動作範囲で動作することを
保証する数値制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑みなされたものであって、交流入力電源を整流、平滑
する直流電源部と、該直流電源部から供給された直流電
力に所要の変換をして主軸モータに駆動電力を供給する
主軸モータ駆動電力変換部と、前記主軸モータ駆動電力
変換部と共通の前記直流電源部から供給された直流電源
に所要の変換をして送り軸モータに駆動電力を供給する
送り軸モータ駆動電力変換部と、主軸モータと送り軸モ
ータが同時に停止するときに直流電源部から出力される
直流電圧が所定値を超過したことを示す信号を受けて主
軸モータ駆動制御部に制動動作を停止する指令を送出す
るとともに、この間、制動を継続中の送り軸が停止した
ことを確認してから主軸モータ駆動制御部に制動動作を
再開する指令を送出する減速指令調停部を備えることを
特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は、
主軸モータ駆動電力変換部に対し、所定の加減速処理が
なされた主軸速度指令を出力するとともに、前記主軸モ
ータ制動停止指令時には前記主軸速度指令の減速処理を
停止し、主軸速度指令をその時点の速度で固定すること
を特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は
前記主軸モータ駆動制御部に主軸モータトルク指令を予
め定められた割合で制限する指令を送出することを特徴
とする。
鑑みなされたものであって、交流入力電源を整流、平滑
する直流電源部と、該直流電源部から供給された直流電
力に所要の変換をして主軸モータに駆動電力を供給する
主軸モータ駆動電力変換部と、前記主軸モータ駆動電力
変換部と共通の前記直流電源部から供給された直流電源
に所要の変換をして送り軸モータに駆動電力を供給する
送り軸モータ駆動電力変換部と、主軸モータと送り軸モ
ータが同時に停止するときに直流電源部から出力される
直流電圧が所定値を超過したことを示す信号を受けて主
軸モータ駆動制御部に制動動作を停止する指令を送出す
るとともに、この間、制動を継続中の送り軸が停止した
ことを確認してから主軸モータ駆動制御部に制動動作を
再開する指令を送出する減速指令調停部を備えることを
特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は、
主軸モータ駆動電力変換部に対し、所定の加減速処理が
なされた主軸速度指令を出力するとともに、前記主軸モ
ータ制動停止指令時には前記主軸速度指令の減速処理を
停止し、主軸速度指令をその時点の速度で固定すること
を特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は
前記主軸モータ駆動制御部に主軸モータトルク指令を予
め定められた割合で制限する指令を送出することを特徴
とする。
【０００７】
【作用】本発明にあっては、上記構成に基づき、減速指
令調停部が主軸モータ駆動電力変換部と送り軸モータ駆
動電力変換部とで共有する直流電源部が安定動作できる
電圧を超過したときに、まず主軸モータ駆動電力変換部
に減速停止指令を送出することにより制動動作を一旦停
止させる一方、送り軸モータ駆動電力変換部はそのまま
制動制御を継続させるようにして先に送り軸を位置指令
通りに減速停止させる。しかる後に主軸の制動動作を再
開させ、速度指令に応じて減速制御することにより前記
直流電源が安全動作範囲内の電圧を保ったまま主軸モー
タ、送り軸モータの減速制御が可能なようにしている。
令調停部が主軸モータ駆動電力変換部と送り軸モータ駆
動電力変換部とで共有する直流電源部が安定動作できる
電圧を超過したときに、まず主軸モータ駆動電力変換部
に減速停止指令を送出することにより制動動作を一旦停
止させる一方、送り軸モータ駆動電力変換部はそのまま
制動制御を継続させるようにして先に送り軸を位置指令
通りに減速停止させる。しかる後に主軸の制動動作を再
開させ、速度指令に応じて減速制御することにより前記
直流電源が安全動作範囲内の電圧を保ったまま主軸モー
タ、送り軸モータの減速制御が可能なようにしている。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。図１は本発明の数値制御装置の一例を図８に示すブ
ロック図であり、同一構成箇所は同一番号を符す。図１
の数値制御装置は、主軸モータ駆動制御部２と送り軸モ
ータ駆動制御部３、４が同時に減速処理をしたときに、
これらが共有する直流電源部の電源電圧が常に安全動作
範囲内で動作するように減速処理の調停を行う減速指令
調停部５０を備えている。図１に示す本発明による数値
制御装置の直流電源部１０は、従来例と同じように主軸
モータ駆動電力変換部２及びＸ、Ｚ軸モータ駆動電力変
換部３、４に直流電源電圧を供給する構成となってい
る。図１において特徴的なことは、減速指令調停部５０
内が直流電源電圧を監視することにより、指令生成部１
に対して主軸に対する速度指令とＸ、Ｚ軸に対する位置
指令の調停をとることである。以下にこの動作を具体的
に説明する。まず、減速指令調停部５０内の直流電源電
圧検出部５１は直流電源部１０が出力している直流電圧
ＶＢＵＳを検出する。次に比較部５２により直流電源電
圧検出値と安全動作電圧Ｖｓｆとを比較して直流電源電
圧が安全動作電圧Ｖｓｆを超過したとみなされたとき
は、減速処理停止指令発生部５３が指令生成部１に対し
て速度指令ＶＣＭＤの減速処理を停止する指示ＤＥＣＳ
ＴＰを出す。指令生成部１は前記速度指令ＶＣＯＭの減
速処理停止指令を受けると、一旦、速度指令ＶＣＯＭの
減速処理を保留し、その時点の速度指令値を保持する。
その後、Ｘ軸、Ｚ軸に出力されている位置指令ＸＣＭ
Ｄ、ＺＣＭＤが停止するのを確認してから、一定速度指
令値に保持された状態になっている速度指令ＶＣＯＭの
減速処理を再開して、主軸モータ制御装置に出力する。
なお、上述の安全動作監視レベルＶｓｆは回路部品の耐
圧によって決まる絶対最大許容電圧Ｖａｂｍｘより所定
のマージンを見た低い値に設定されている。
る。図１は本発明の数値制御装置の一例を図８に示すブ
ロック図であり、同一構成箇所は同一番号を符す。図１
の数値制御装置は、主軸モータ駆動制御部２と送り軸モ
ータ駆動制御部３、４が同時に減速処理をしたときに、
これらが共有する直流電源部の電源電圧が常に安全動作
範囲内で動作するように減速処理の調停を行う減速指令
調停部５０を備えている。図１に示す本発明による数値
制御装置の直流電源部１０は、従来例と同じように主軸
モータ駆動電力変換部２及びＸ、Ｚ軸モータ駆動電力変
換部３、４に直流電源電圧を供給する構成となってい
る。図１において特徴的なことは、減速指令調停部５０
内が直流電源電圧を監視することにより、指令生成部１
に対して主軸に対する速度指令とＸ、Ｚ軸に対する位置
指令の調停をとることである。以下にこの動作を具体的
に説明する。まず、減速指令調停部５０内の直流電源電
圧検出部５１は直流電源部１０が出力している直流電圧
ＶＢＵＳを検出する。次に比較部５２により直流電源電
圧検出値と安全動作電圧Ｖｓｆとを比較して直流電源電
圧が安全動作電圧Ｖｓｆを超過したとみなされたとき
は、減速処理停止指令発生部５３が指令生成部１に対し
て速度指令ＶＣＭＤの減速処理を停止する指示ＤＥＣＳ
ＴＰを出す。指令生成部１は前記速度指令ＶＣＯＭの減
速処理停止指令を受けると、一旦、速度指令ＶＣＯＭの
減速処理を保留し、その時点の速度指令値を保持する。
その後、Ｘ軸、Ｚ軸に出力されている位置指令ＸＣＭ
Ｄ、ＺＣＭＤが停止するのを確認してから、一定速度指
令値に保持された状態になっている速度指令ＶＣＯＭの
減速処理を再開して、主軸モータ制御装置に出力する。
なお、上述の安全動作監視レベルＶｓｆは回路部品の耐
圧によって決まる絶対最大許容電圧Ｖａｂｍｘより所定
のマージンを見た低い値に設定されている。
【０００９】以上説明した図１における各構成要素の動
作を図２に示すタイムチャートによりさらに詳しく説明
する。指令生成部１は時刻ｔ１において、主軸モータ駆
動制御部２及びＸ軸、Ｚ軸モータ駆動制御部３、４に速
度指令ＶＣＯＭ、位置指令ＸＣＯＭ、ＺＣＯＭを時間に
対して一定の割合で減速する減速処理を開始する。直流
電源部１０の出力であるＶＢＵＳは、主軸モータ２ａ及
びＸ軸モータ３ａ、Ｚ軸モータ４ａが上述の減速処理が
された指令を受けて減速状態になり、慣性エネルギーに
よる電力をフィードバックされるので、上昇し始める。
直流電源電圧ＶＢＵＳが予め設定された安全動作監視レ
ベルＶｓｆに到達すると（時刻ｔ２）、減速指令調停部
５０は指令生成部１に対し減速処理停止指令ＤＥＣＳＴ
Ｐを送出する。指令生成部１は減速処理停止指令ＤＥＣ
ＳＴＰが入力されると、図２に示すように時刻ｔ２まで
は一定の割合で低下していた速度指令値ＶＣＯＭをｔ２
時点の速度指令値Ｖｈｏｌｄに保持、固定する。この時
点で主軸モータ制御装置２は回生モードから力行モード
に移行するため、図２に示すように直流電源電圧ＶＢＵ
Ｓは下降していく。この状態ではＸ軸、Ｚ軸モータ駆動
制御部はそのまま減速処理された位置指令を受けてお
り、これによりＸ軸、Ｚ軸モータは減速制御を続けてい
る。そして、指令生成部１は時刻ｔ３で位置指令ＸＣＭ
Ｄ、ＺＣＭＤが完全停止するのを待って、ｔ２以前と同
じように速度指令ＶＣＭＤの減速処理を再開し、これに
よって主軸モータ制御装置は減速制御を行い、時刻ｔ４
で完全停止に至る。
作を図２に示すタイムチャートによりさらに詳しく説明
する。指令生成部１は時刻ｔ１において、主軸モータ駆
動制御部２及びＸ軸、Ｚ軸モータ駆動制御部３、４に速
度指令ＶＣＯＭ、位置指令ＸＣＯＭ、ＺＣＯＭを時間に
対して一定の割合で減速する減速処理を開始する。直流
電源部１０の出力であるＶＢＵＳは、主軸モータ２ａ及
びＸ軸モータ３ａ、Ｚ軸モータ４ａが上述の減速処理が
された指令を受けて減速状態になり、慣性エネルギーに
よる電力をフィードバックされるので、上昇し始める。
直流電源電圧ＶＢＵＳが予め設定された安全動作監視レ
ベルＶｓｆに到達すると（時刻ｔ２）、減速指令調停部
５０は指令生成部１に対し減速処理停止指令ＤＥＣＳＴ
Ｐを送出する。指令生成部１は減速処理停止指令ＤＥＣ
ＳＴＰが入力されると、図２に示すように時刻ｔ２まで
は一定の割合で低下していた速度指令値ＶＣＯＭをｔ２
時点の速度指令値Ｖｈｏｌｄに保持、固定する。この時
点で主軸モータ制御装置２は回生モードから力行モード
に移行するため、図２に示すように直流電源電圧ＶＢＵ
Ｓは下降していく。この状態ではＸ軸、Ｚ軸モータ駆動
制御部はそのまま減速処理された位置指令を受けてお
り、これによりＸ軸、Ｚ軸モータは減速制御を続けてい
る。そして、指令生成部１は時刻ｔ３で位置指令ＸＣＭ
Ｄ、ＺＣＭＤが完全停止するのを待って、ｔ２以前と同
じように速度指令ＶＣＭＤの減速処理を再開し、これに
よって主軸モータ制御装置は減速制御を行い、時刻ｔ４
で完全停止に至る。
【００１０】また、図３に別の実施例として減速指令調
停部５０が主軸モータ制御装置に対して主軸モータのト
ルク指令値の制限指令ＢＲＫＳＴＰを出力した場合を示
す。この場合は、直流電源電圧検出部５１により検出さ
れた直流電圧ＶＢＵＳと安全動作電圧Ｖｓｆとを比較部
５２により比較し、直流電源電圧が安全動作電圧Ｖｓｆ
を超過したとみなされたときは、トルク制限指令発生装
置５５が主軸モータ制御装置２に対してトルク制限指令
ＢＲＫＳＴＰを送出する。これと同時にトルク制限処理
判定部５４が指令生成部１に対してトルク制限であるこ
とをＢＲＫＳＴＰ−ＲＰ信号により報知する。ＢＲＳＴ
Ｐ−ＲＰ信号を受けた指令生成部１はＸ軸、Ｚ軸に出力
されている位置指令ＸＣＭＤ、ＺＣＭＤが停止したとき
に減速指令調停部５０内のトルク制限指令発生装置５５
に対して先に出されている主軸モータトルク指令制限指
令ＢＲＫＳＴＰを解除するよう指示すべくＢＲＫＳＴＡ
信号を送出し、これを受けてトルク制限指令発生装置５
５は主軸モータ制御装置２に出力しているモータトルク
指令制限指令ＢＲＫＳＴＰを解除する。
停部５０が主軸モータ制御装置に対して主軸モータのト
ルク指令値の制限指令ＢＲＫＳＴＰを出力した場合を示
す。この場合は、直流電源電圧検出部５１により検出さ
れた直流電圧ＶＢＵＳと安全動作電圧Ｖｓｆとを比較部
５２により比較し、直流電源電圧が安全動作電圧Ｖｓｆ
を超過したとみなされたときは、トルク制限指令発生装
置５５が主軸モータ制御装置２に対してトルク制限指令
ＢＲＫＳＴＰを送出する。これと同時にトルク制限処理
判定部５４が指令生成部１に対してトルク制限であるこ
とをＢＲＫＳＴＰ−ＲＰ信号により報知する。ＢＲＳＴ
Ｐ−ＲＰ信号を受けた指令生成部１はＸ軸、Ｚ軸に出力
されている位置指令ＸＣＭＤ、ＺＣＭＤが停止したとき
に減速指令調停部５０内のトルク制限指令発生装置５５
に対して先に出されている主軸モータトルク指令制限指
令ＢＲＫＳＴＰを解除するよう指示すべくＢＲＫＳＴＡ
信号を送出し、これを受けてトルク制限指令発生装置５
５は主軸モータ制御装置２に出力しているモータトルク
指令制限指令ＢＲＫＳＴＰを解除する。
【００１１】図４に以上説明した直流電源電圧ＶＢＵＳ
が安全動作監視レベルＶｓｆに至ったときに主軸モータ
トルク指令制限処理を行うときの動作を示すタイムチャ
ートを示す。時刻ｔ２までの動作は図２と同様である
が、ｔ２で直流電源電圧が安全動作監視レベルＶｓｆに
至ったとき、減速指令調停部５０は主軸モータ駆動制御
部２に対して主軸モータトルク指令値を所要量分制限す
る指令ＢＲＫＳＴＰを送出する。ＢＲＫＳＴＰが入力さ
れると主軸モータ駆動制御部２は内部の主軸モータトル
ク指令値を絞るため、図４に示すように主軸モータ２ａ
の実際速度の減速度合いがトルク指令の絞り量に応じて
緩くなる。この結果、直流電源電圧ＶＢＵＳは緩やかな
上昇となる。その後、指令生成部１がＸ軸位置指令、Ｚ
軸位置指令が停止したときに（時刻ｔ３）、上述の主軸
モータトルク制限指令ＢＲＫＳＴＰを解除して、通常の
回生電力制御を行わせ時刻ｔ４で完全停止に至る。な
お、以上の実施例ではいづれも減速処理の再開をＸ軸位
置指令及びＺ軸位置指令が停止したことを確認すること
により行っているが、直流電源部の電圧値が回生制御を
開始しても可能な所定値に復帰したことを確認して行っ
てもよい。
が安全動作監視レベルＶｓｆに至ったときに主軸モータ
トルク指令制限処理を行うときの動作を示すタイムチャ
ートを示す。時刻ｔ２までの動作は図２と同様である
が、ｔ２で直流電源電圧が安全動作監視レベルＶｓｆに
至ったとき、減速指令調停部５０は主軸モータ駆動制御
部２に対して主軸モータトルク指令値を所要量分制限す
る指令ＢＲＫＳＴＰを送出する。ＢＲＫＳＴＰが入力さ
れると主軸モータ駆動制御部２は内部の主軸モータトル
ク指令値を絞るため、図４に示すように主軸モータ２ａ
の実際速度の減速度合いがトルク指令の絞り量に応じて
緩くなる。この結果、直流電源電圧ＶＢＵＳは緩やかな
上昇となる。その後、指令生成部１がＸ軸位置指令、Ｚ
軸位置指令が停止したときに（時刻ｔ３）、上述の主軸
モータトルク制限指令ＢＲＫＳＴＰを解除して、通常の
回生電力制御を行わせ時刻ｔ４で完全停止に至る。な
お、以上の実施例ではいづれも減速処理の再開をＸ軸位
置指令及びＺ軸位置指令が停止したことを確認すること
により行っているが、直流電源部の電圧値が回生制御を
開始しても可能な所定値に復帰したことを確認して行っ
てもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明の数値制御装置によ
れば、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部
が同時回生を行ってこれらが共有する直流電源部の電源
電圧を安全動作電圧範囲以上に上昇させようとしたとき
にも、所要の位置制御精度を保証したまま減速制御が可
能となるので、加工精度を大幅に向上できる。
れば、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部
が同時回生を行ってこれらが共有する直流電源部の電源
電圧を安全動作電圧範囲以上に上昇させようとしたとき
にも、所要の位置制御精度を保証したまま減速制御が可
能となるので、加工精度を大幅に向上できる。
【図１】本発明の一実施例に係わる数値制御装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係わる数値制御装置の各構
成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の別の実施例に係わる数値制御装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】本発明の別の実施例に係わる数値制御装置の各
構成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
構成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】従来の一般的な数値制御装置の構成の例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】従来装置の主軸モータ制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】従来装置の送り軸モータ制御装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】従来の数値制御装置の別の構成の例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１ 指令生成部 ２ 主軸モータ駆動制御部 ３ Ｘ軸モータ駆動制御部 ４ Ｚ軸モータ駆動制御部 １０ 直流電源部 ５０ 減速指令調停部
Claims (4)
- 【請求項１】 工作機械の主軸及び送り軸の速度または
位置を制御する主軸モータ駆動制御部及び送り軸モータ
駆動制御部を有する数値制御装置において、交流入力電
源を整流、平滑する直流電源部と、前記直流電源部から
供給された直流電力に所要の変換をして主軸モータに駆
動電力を供給する主軸モータ駆動電力変換部と、前記直
流電源部から供給された直流電源に所要の変換をして送
り軸モータに駆動電力を供給する送り軸モータ駆動電力
変換部と、前記主軸モータと送り軸モータが同時に減速
するときに前記直流電源部から出力される直流電源電圧
が所定値を超過したことを示す信号を受けて前記主軸モ
ータ駆動制御部に制動動作を停止させる指令を送出し、
制動を継続中の前記送り軸が停止したことを確認してか
ら前記主軸モータ駆動制御部に制動動作を再開させる指
令を送出する減速指令調停部とを備えたことを特徴とす
る数値制御装置。 - 【請求項２】 前記減速指令調停部は、前記主軸モータ
駆動制御部に対し、所定加減速処理がなされた主軸速度
指令を出力するとともに、前記主軸モータ制動動作を停
止する指令を送出するときには前記主軸速度指令の減速
処理を停止し、その時点の速度指令値で固定するように
したことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。 - 【請求項３】 前記主軸モータ駆動制御部は、前記直流
電源部の電圧が所定値を超過したときに、前記減速指令
調停部から出力された制動制限指令を受けて前記主軸モ
ータに指令するトルク指令値を予め定められた割合で制
限するようにした請求項１に記載の数値制御装置。 - 【請求項４】 前記減速指令調停部は、前記直流電源部
の電圧が所定値まで低下したときに、前記主軸モータに
指令する速度指令の減速処理を再開するようにした請求
項１に記載の数値制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05282094A JP3152329B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05282094A JP3152329B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239706A JPH07239706A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3152329B2 true JP3152329B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=12925489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05282094A Expired - Fee Related JP3152329B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152329B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5612058B2 (ja) | 2012-11-09 | 2014-10-22 | ファナック株式会社 | 送り軸モータおよび主軸モータを有する工作機械の制御装置 |
| JP5746276B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2015-07-08 | ファナック株式会社 | 工作機械の停電時保護を実現するモータ制御装置 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP05282094A patent/JP3152329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07239706A (ja) | 1995-09-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |