JP3264782B2 - 回転体の加減速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の加減速制御装
置に関し、例えばカム等の回転体を回転させながらその
外周面を加工する場合において、回転体を加減速制御し
ながら回転させるための加減速制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すように、例えば研削盤にお
いては、回転体としてのカムＷａを備えたカムシャフト
Ｗが、図示しない主軸に取り付けられる。そして、同じ
く図示しないモータにより主軸が回転されたとき、その
主軸とともにカムＷａが一方向へ回転されるようになっ
ている。この主軸用モータは数値制御装置（以下、ＮＣ
装置という）から与えられる速度指令に基づきその回転
速度を制御され、カムＷａを指令速度で回転させる。

【０００３】砥石１１は前記カムシャフトＷの軸線と直
交する方向へ進退移動可能に設けられ、カムＷａの外周
面の被研削面Ｗｂに接触された状態で一方向へ回転され
る。このとき、カムＷａが前記ＮＣ装置からの指令速度
で回転されるとともに、カムＷａの被研削面Ｗｂの形状
に沿うように砥石１１が進退移動されることにより、カ
ムＷａの被研削面Ｗｂが全周に亘って研削される。

【０００４】上記研削時、カムＷａを単に一定速度で回
転させると、その被研削面Ｗｂの研削状態が均一となら
ないことが従来より知られている。即ち、例えば図１０
（ａ），（ｂ）に示すように、カムＷａの被研削面Ｗｂ
が砥石１１に対して位置Ｐａにおいて接触している状態
から、カムＷａが所定角度θａ回転されたとする。この
場合には、砥石１１に対するカムＷａの被研削面Ｗｂの
接触位置が、カムＷａの回転角度θａにほぼ対応して位
置Ｐａから位置Ｐｂまで変化する。

【０００５】これに対して、図１０（ｂ），（ｃ）に示
すように、カムＷａの被研削面Ｗｂが砥石１１に対して
位置Ｐｂにおいて接触している状態から、カムＷａが前
記の回転角度θａより小さい所定角度θｂ回転されたと
する。この場合には、カムＷａの回転角度θｂが回転角
度θａに比べて小さいにもかかわらず、砥石１１に対す
るカムＷａの被研削面Ｗｂの接触位置が、位置Ｐａから
位置Ｐｂまでに比べて位置Ｐｂから位置Ｐｃまで大きく
変化する。

【０００６】つまり、カムＷａの被研削面Ｗｂのうち、
基礎円の半径ｒより突出した部分である位置Ｐｂから位
置Ｐｃまでの部分においては、それ以外の部分と比較し
て、カムＷａの回転角度が小さいにもかかわらず、砥石
１１に対する被研削面Ｗｂの接触位置が大きく変化す
る。従って、カムＷａを単に一定速度で回転させながら
研削を行うと、カムＷａの被研削面Ｗｂの位置Ｐｂから
位置Ｐｃまでの部分においては、それ以外の部分と比較
して、砥石１１に対する通過速度が速くなり、充分な研
削を行い得ない。

【０００７】加えて、図１０（ｃ）に示すように、前記
位置Ｐｂから位置Ｐｃまでの部分の研削を行う場合に
は、砥石１１を同図に鎖線で示す位置から実線で示す位
置にまで大きく進退移動させる必要がある。しかし、カ
ムＷａの回転速度が速いと、図示しない砥石台を含めた
重量物と同時に砥石１１をカムＷａの形状に沿って急速
に進退移動させることが困難になるため、位置Ｐｂから
位置Ｐｃまでの部分の研削については、カムＷａの回転
速度をそれほど速くすることができない。

【０００８】上記のような理由から、従来の研削盤で
は、ＮＣ装置が例えば図１１に示すようなカムＷａの速
度パターンのデータに基づき、カムＷａを回転させる主
軸用モータに対して速度指令を与えて、カムＷａの回転
角度に対応してその回転速度を制御するようにしてい
る。同図に示すように、このデータはカムＷａの回転角
度と回転速度との関係を設定したものである。尚、図９
及び図１１に示すように、カムＷａの回転角度は、カム
Ｗａの被研削面Ｗｂが砥石１１に対して位置Ｐ０におい
て接触している状態をθ０として設定してある。そし
て、砥石１１に対するカムＷａの被研削面Ｗｂの接触位
置がＰ０〜Ｐ８〜（Ｐ０）となったときのカムＷａの回
転角度がそれぞれθ０〜θ８〜（θ０）として設定され
ている。

【０００９】そして、この速度パターンのデータによれ
ば、カムＷａが角度θ０から角度θ１まで回転されて、
砥石１１に対するカムＷａの被研削面Ｗｂの接触位置が
位置Ｐ０から位置Ｐ１まで変化する間は、カムＷａがｖ
０という高速度で定速回転される。続いて、カムＷａが
角度θ１から角度θ２まで回転されて、砥石１１に対す
る接触位置が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで変化する間は、
カムＷａが回転角度の変化に比例して速度ｖ０から速度
ｖ３まで直線的に減速される。その後、カムＷａが角度
θ２から角度θ３まで回転されて、砥石１１に対する接
触位置が位置Ｐ２から位置Ｐ３まで変化する間は、カム
Ｗａがｖ３という低速度で定速回転される。次に、カム
Ｗａが角度θ３から角度θ４まで回転されて、砥石１１
に対する接触位置が位置Ｐ３から位置Ｐ４まで変化する
間は、カムＷａが回転角度の変化に比例して速度ｖ３か
ら速度ｖ０まで直線的に加速される。

【００１０】以後同様にして、この速度パターンのデー
タに基づき、カムＷａは回転角度に応じてその回転速度
が加減速制御される。その結果、カムＷａの被研削面Ｗ
ｂの基礎円から突出した部分においても、砥石１１が充
分に接触される。加えて、この基礎円から突出した部分
の研削を行う場合でも、砥石１１をカムＷａの形状に沿
って確実に進退移動させることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の図１１に示
すような速度パターンのデータにおいては、カムＷａの
回転角度の変化に比例して、その回転速度が直線的に変
化するように設定されている。ところが、本願発明者等
の解析の結果、このような速度パターンのデータに基づ
いてカムＷａの加減速制御を行った場合には、時間の経
過に対するカムＷａの回転速度の変化が図１２に示すよ
うになることが判明した。同図より明らかなように、カ
ムＷａの回転速度は減速が開始された直後ほど急激に低
下し、その低下は時間の経過に従って緩やかになる。
又、カムＷａの回転速度は、加速が開始された直後ほど
緩やかに上昇し、その上昇は時間の経過に従って急激に
なる。

【００１２】その結果、図１２に示すように、カムＷａ
が定速状態から減速状態に移行する時点Ｓ１、及び加速
状態から定速状態に移行する時点Ｓ２においては、カム
Ｗａの回転速度が急激に変化して、その回転がスムーズ
に行われなくなる。このため、回転速度の急激な変化時
において、カムＷａを回転させるための主軸やモータ等
の回転機構に大きな負担が加わるとともに、カムＷａの
被研削面Ｗｂと砥石１１との接触部位に大きなショック
が加えられて、その接触部位における研削精度が低下す
るという問題があった。

【００１３】又、その逆に、図１２に示すように、カム
Ｗａが減速状態から定速状態に移行する直前Ｓ３、及び
定速状態から加速状態に移行した直後Ｓ４においては、
カムＷａの回転速度が非常に緩やかに変化する。このた
め、減速時においては、カムＷａが目標とする低速度に
まで達する時間が長くなるとともに、加速時において
は、カムＷａが加速されるまでの時間が長くなる。従っ
て、結果的にカムＷａの加減速に要する時間が必要以上
に長くなって、加工時間が無駄に長くなるという問題も
あった。

【００１４】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、回転体を回転角度に対
応してスムーズに加減速制御することができ、その回転
速度の変化時において回転体やそれを回転させるための
機構等に加えられるショックを軽減することができると
ともに、加減速に要する時間を短縮することができる回
転体の加減速制御装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、回転体の回転角度に対応し
て回転速度を設定した速度パターンのデータに基づい
て、回転体をその回転角度に対応して加減速制御しなが
ら回転させる制御手段を備えた回転体の加減速制御装置
において、前記制御手段は、回転体の加減速制御時、そ
の回転体が時間の経過に比例して直線的に加減速される
ように、回転角度に対する回転速度を設定するととも
に、速度パターンのデータにおいて、回転体の回転速度
が高速に設定された領域ほど、回転角度の変化に対して
回転速度が緩やかに変化されるように、かつ回転体の回
転速度が低速に設定された領域ほど、回転角度の変化に
対して回転速度が急激に変化されるように、回転角度と
回転速度との関係を設定するものである。

【００１６】

【００１７】請求項２の発明では、前記制御手段は、時
間の経過に比例して回転体の回転速度が直線的に加減速
される状態を示す数式に基づいて、回転角度に対応する
回転速度を算出するものである。

【００１８】請求項３の発明では、回転体の回転角度の
値と、その回転角度に対応する回転速度の値とを入力す
るための入力手段を備え、前記制御手段は、その入力値
に基づき、回転角度に対応した回転速度を算出して速度
パターンのデータを作成するものである。

【００１９】請求項４の発明では、前記入力手段により
入力される値は、回転体の加減速時における加速度の
値、回転体の減速終了時及び加速開始時における回転角
度の値、及び回転体の加減速開始時の回転速度の値であ
り、前記制御手段は、その入力値に基づいて、回転体の
加減速時における速度パターンを設定するものである。

【００２０】

【作用】従って、請求項１及び請求項２の発明によれ
ば、回転体が時間の経過に比例して直線的に加減速され
るように、速度パターンにおける回転角度に対応する回
転速度が設定される。また、回転体の回転速度が高速に
設定された領域ほど、単位時間当たりの回転角度の変化
が速くなるので、速度パターンのデータにおいては、そ
の分回転角度の変化に対して回転速度が緩やかに変化さ
れるように、回転角度と回転速度との関係が設定され
る。これに対して、回転体の回転速度が低速に設定され
た領域ほど、単位時間当たりの回転角度の変化が遅くな
るので、速度パターンのデータにおいては、その分回転
角度の変化に対して回転速度が急激に変化されるよう
に、回転角度と回転速度との関係が設定される。このた
め、回転体が定速状態から加減速状態或いは加減速状態
から定速状態にスムーズに移行され、その回転速度の変
化時におけるショックが軽減されるとともに、加減速に
要する時間が極力短縮される。

【００２１】

【００２２】請求項３の発明によれば、入力手段によ
り、回転体の回転角度の値と、その回転角度に対応する
回転速度の値とが入力される。すると、その入力値に基
づき、制御手段により、回転角度に対応した回転速度が
算出されて、速度パターンのデータが作成される。この
ため、回転体を入力値に対応した速度パターンのデータ
に基づいて加減速制御できる。

【００２３】請求項４の発明によれば、入力手段によ
り、回転体の加減速時における加速度の値、回転体の減
速終了時及び加速開始時における回転角度の値、及び回
転体の加減速開始時の回転速度の値が入力される。する
と、その入力値に基づき、制御手段により、回転体の加
減速時における速度パターンが設定される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を研削盤に具体化した一実施例
を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示すよう
に、ワーク支持台１は基台２の一側上面に図示しない移
動機構により水平方向（Ｚ方向）へ移動可能に支持され
ている。主軸台３はワーク支持台１の上面に配設され、
ワーク（本実施例ではカムシャフト）Ｗの一端を着脱可
能に支持するための主軸４及びその主軸４を回転させる
ためのサーボモータよりなる主軸用モータ５を備えてい
る。又、カムシャフトＷ上には回転体としての複数のカ
ムＷａが軸線方向へ所定の間隔をおいて設けられ、これ
らカムＷａの外周面が被研削面Ｗｂとなっている。

【００２５】ホルダ６は主軸４と所定間隔をおいて対向
するようにワーク支持台１の上面に配設され、前記カム
シャフトＷが主軸４とこのホルダ６との間においてＺ方
向へ延びるように回転可能にかつ着脱可能に支持され
る。そして、カムシャフトＷは、この支持状態で主軸用
モータ５の駆動に伴い一方向へ回転される。エンコーダ
７は主軸用モータ５に取り付けられ、同モータ５の回転
角度を検出して、検出信号を出力する。

【００２６】砥石台８は前記基台２上にカムシャフトＷ
の軸線と直交する水平方向（Ｘ方向）へ移動可能に支持
されている。サーボモータよりなる移動用モータ９は基
台２の側部に取り付けられ、この移動用モータ９により
ボールスクリュー１０が回転されて、砥石台８がカムシ
ャフトＷと接近又は離間する方向へ移動される。砥石１
１は、カムシャフトＷと対向するように砥石台８の一端
に支軸１２により回転可能に支持されている。砥石用モ
ータ１３は砥石台８上に配設され、この砥石用モータ１
３によりプーリ１４，１５及びベルト１６を介して砥石
１１が一方向へ回転される。

【００２７】入力手段としての操作パネル部１７は支持
アーム１８を介して基台２に垂直軸線の周りで回動可能
に支持され、その前面はタッチパネル１７ａとなってい
る。そして、操作者は、このタッチパネル１７ａ上の表
示を見ながら、同パネル１７ａ上に、カムＷａの回転制
御に必要なデータ（後述する）を直接入力できるように
なっている。

【００２８】制御手段としてのＮＣ装置１９は装置全体
の動作を制御するためのものであって、前記タッチパネ
ル１７ａ上に入力されたデータに基づいて、図３に示す
ようなカムＷａの速度パターンのデータを作成する。そ
して、ＮＣ装置１９は、この作成した速度パターンのデ
ータ及びエンコーダ７から入力される検出信号に基づい
て、前記主軸用モータ５をカムＷａの回転角度に対応し
て加減速制御する。又、ＮＣ装置１９は、前記移動用モ
ータ９及び砥石用モータ１３を回転制御するとともに、
ワーク支持台１のＺ方向への移動制御も行う。

【００２９】次に、前記ＮＣ装置１９で作成される図３
に示す速度パターンのデータについて説明する。同図に
示すように、このデータは、前記従来と同じく、カムＷ
ａの回転角度と回転速度との関係を設定したものであ
り、図９にも示すように、本実施例においても、カムＷ
ａの被研削面Ｗｂが砥石１１に対して位置Ｐ０において
接触している状態を、カムＷａの回転角度θ０として設
定してある。そして、砥石１１に対するカムＷａの被研
削面Ｗｂの接触位置がＰ０〜Ｐ８〜（Ｐ０）となったと
きのカムＷａの回転角度がそれぞれθ０〜θ８〜（θ
０）となっている。

【００３０】先ず、この速度パターンのデータが作成さ
れるのに先立って、タッチパネル１７ａ上に必要なデー
タの入力が行われる。この入力されるデータとしては、
カムＷａの加減速時における加速度の値Ｋ（単位時間当
たりの速度の変化量）、カムＷａの減速終了時における
回転角度θ２，θ６の値、カムＷａの加速開始時におけ
る回転角度θ３，θ７の値、カムＷａの高速回転時にお
ける回転速度ｖ０の値、カムＷａの低速回転時における
回転速度ｖ３の値がある。そして、操作者は、タッチパ
ネル１７ａ上の表示を見ながら、同パネル１７ａ上にこ
れらの値を入力する。尚、入力される加速度の値Ｋは、
主軸４を回転させる際の負荷に対して、主軸用モータ５
がトルクを加減速領域の全域に亘って最大限に発揮で
き、しかも主軸用モータ５が過負荷にならない値に設定
される。

【００３１】そして、タッチパネル１７ａ上への入力が
なされると、ＮＣ装置１９は、入力値に基づき、カムＷ
ａの加減速時において、そのカムＷａが時間の経過に比
例して直線的に加減速されるように、即ち加速度が一定
となるように、速度パターンにおける回転角度と回転速
度との関係を設定して、図３に示すような速度パターン
のデータを作成する。

【００３２】ここで、その図３に示す速度パターンのデ
ータの作成方法について詳述する。先ず、図５（ａ）に
示すグラフは、時間ｔの経過に比例してカムＷａの回転
速度ｖが直線的に減速される状態を示すものであり、カ
ムＷａがこのような減速状態となるように、速度パター
ンにおける回転角度と回転速度との関係を設定すればよ
い。そこで、図５（ａ）において、カムＷａの減速時に
おける加速度をＫ、時間ｔ＝０のときのカムＷａの回転
速度ｖをＡとした場合、時間ｔの経過に対するカムＷａ
の回転速度ｖの変化は、次式（１）で表すことができ
る。

【００３３】

【数１】

【００３４】又、カムＷａの回転角度θは速度ｖを時間
ｔで積分することにより求められるので、

【００３５】

【数２】

【００３６】ここで、ｔ＝０のときθ＝０とし、これら
の値を上記式（２）に代入するとＣ＝０となるので、そ
の式（２）より、

【００３７】

【数３】

【００３８】が得られる。即ち、この式（３）は、時間
ｔの経過に対するカムＷａの回転角度θの変化を表すも
のであり、これをグラフ化すると図５（ｂ）に示すよう
な曲線となる。

【００３９】又、カムＷａの回転角度θの変化に対する
カムＷａの回転速度ｖの変化は、上記式（１），（３）
より

【００４０】

【数４】

【００４１】と表すことができる。そして、この得られ
た式（４）をグラフ化すると図５（ｃ）に示すような曲
線となる。同図に示すように、カムＷａの回転速度ｖ
は、カムＷａの回転角度θが０の近傍すなわち減速開始
直後ほど緩やかに低下し、その低下はカムＷａの回転角
度θの進行に従って急激になる。

【００４２】次に、図６（ａ）に示すグラフは、時間ｔ
の経過に比例してカムＷａの回転速度ｖが直線的に加速
される状態を示すものであり、カムＷａがこのような加
速状態となるように、速度パターンにおける回転角度と
回転速度との関係を設定すればよい。そこで、図６
（ａ）において、カムＷａの加速時における加速度を
Ｋ、時間ｔ＝０のときのカムＷａの回転速度ｖを０とし
た場合、時間ｔの経過に対するカムＷａの回転速度ｖの
変化は、次式（５）で表すことができる。

【００４３】

【数５】

【００４４】又、カムＷａの回転角度θは速度ｖを時間
ｔで積分することにより求められるので、

【００４５】

【数６】

【００４６】ここで、時間ｔ＝０のとき角度θ＝０と
し、これらの値を上記式（６）に代入するとＣ＝０とな
るので、その式（６）より、

【００４７】

【数７】

【００４８】が得られる。即ち、この式（７）は、時間
ｔの経過に対するカムＷａの回転角度θの変化を表すも
のであり、これをグラフ化すると図６（ｂ）に示すよう
な曲線となる。

【００４９】又、カムＷａの回転角度θの変化に対する
カムＷａの回転速度ｖの変化は、上記式（５），（７）
より

【００５０】

【数８】

【００５１】と表すことができる。そして、この得られ
た式（８）をグラフ化すると図６（ｃ）に示すような曲
線となる。同図に示すように、カムＷａの回転速度ｖ
は、カムＷａの回転角度θが０の近傍すなわち加速開始
直後ほど急激に上昇し、その上昇はカムＷａの回転角度
θの進行に従って緩やかになる。

【００５２】従って、本実施例において、ＮＣ装置１９
は、図３に示すような速度パターンのデータを作成する
にあたり、カムＷａが速度ｖ０の状態からそれぞれ角度
θ２，θ６において速度ｖ３まで減速回転されるときの
減速制御曲線を、減速時におけるカムＷａの回転角度θ
とカムＷａの回転速度ｖとの関係を示す前記式（４）の
ｖ＝√（Ａ² −２Ｋθ）に基づいて設定する。又、ＮＣ
装置１９は、カムＷａがそれぞれ角度θ３，θ７におい
て速度ｖ３の状態から速度ｖ０まで加速回転されるとき
の加速制御曲線を、加速時におけるカムＷａの回転角度
θとカムＷａの回転速度ｖとの関係を示す前記式（８）
のｖ＝√（２Ｋθ）に基づいて設定する。

【００５３】尚、これらの式（４），（８）において、
Ａは減速開始前のカムＷａの回転速度の値ｖ０、Ｋは加
速度、θはカムＷａの回転角度である。又、本実施例に
おいて、カムＷａの減速開始時における回転角度θ１，
θ５の値、及びカムＷａの加速終了時における回転角度
θ４，θ８の値は、ＮＣ装置１９が前記のような加減速
制御曲線を設定するのに伴い自動的に設定される。

【００５４】そして、このように設定された速度パター
ンのデータにおいては、図３より明らかなように、カム
Ｗａの回転速度が高速に設定された領域であるカムＷａ
の減速開始時や加速終了時ほど、回転角度の変化に対し
て回転速度が緩やかに変化されるような設定となってい
る。又、カムＷａの回転速度が低速に設定された領域で
あるカムＷａの減速終了時や加速開始時ほど、回転角度
の変化に対して回転速度が急激に変化されるような設定
となっている。

【００５５】次に、前記のように構成された研削盤の作
用を説明する。さて、この研削盤を使用して、カムＷａ
の被研削面Ｗｂの研削を行う場合には、先ず操作パネル
部１７のタッチパネル１７ａ上に、カムＷａの回転制御
に必要なデータの入力が行われる。すると、その入力デ
ータに基づいて、ＮＣ装置１９により、図３に示すよう
なカムＷａの速度パターンのデータが作成される。

【００５６】次に、研削加工においては、カムシャフト
Ｗが主軸４とホルダ６との間に支持された状態でワーク
支持台１がＺ方向へ移動され、カムシャフトＷ上の所定
のカムＷａが砥石１１と対向配置される。すると、移動
用モータ９により砥石台８がカムＷａに接近する方向へ
移動されて、砥石１１がカムＷａの被研削面Ｗｂに接触
され、この状態で砥石用モータ１３が作動されて砥石１
１が一方向へ回転される。続いて、主軸用モータ５が作
動されてカムＷａが一方向へ回転されるとともに、カム
Ｗａの被研削面Ｗｂの形状に沿うように、移動用モータ
９により砥石１１が進退移動される。これにより、カム
Ｗａの被研削面Ｗｂが全周に亘って研削される。

【００５７】このとき、ＮＣ装置１９は、前記作成した
速度パターンのデータ及びエンコーダ７から入力される
検出信号に基づいて、前記主軸用モータ５をカムＷａの
回転角度に対応して加減速制御する。そして、本実施例
において、この加減速制御時には、時間の経過に対する
カムＷａの回転角度の変化が図４に示すような状態にな
る。同図に示すように、本実施例では、カムＷａの加減
速時において、そのカムＷａが時間の経過に比例して直
線的に加減速される。

【００５８】このため、前記従来とは異なり、カムＷａ
が定速状態から減速状態に移行する時点、及び加速状態
から定速状態に移行する時点において、カムＷａの回転
速度が急激に変化することがなく、その回転速度の変化
がスムーズに行われる。従って、本実施例では、その回
転速度の変化時において、カムＷａを回転させるための
主軸４やモータ５等の回転機構に大きな負担が加わるこ
とがないとともに、カムＷａの被研削面Ｗｂと砥石１１
との接触部位に大きなショックが加えられということも
なく、その接触部位における研削精度の低下のおそれが
ない。

【００５９】しかも、従来とは異なり、減速時におい
て、カムＷａが目標とする低速度にまで時間の経過に比
例して直線的に短時間で達するとともに、加速時におい
て、カムＷａが最初から一定の加速度Ｋで加速される。
従って、結果的にカムＷａの加減速に要する時間を極力
短縮することができて、加工時間の短縮化を図ることが
可能となる。

【００６０】又、本実施例では、タッチパネル１７ａ上
にカムＷａの回転制御に必要なデータの入力を行うこと
により、その入力データに応じた速度パターンのデータ
を作成することができる。従って、形状等の異なる各種
のカムＷａをそれぞれ任意の速度パターンのデータに基
づいて加減速制御することができる。

【００６１】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、各部の構成を例えば以下のように変更して具
体化してもよい。 （１）加工対象となるカムＷａの形状等の違いに応じ
て、複数の回転速度の値を入力することにより、例えば
図７に示すような速度パターンのデータを作成するよう
にすること。即ち、タッチパネル１７ａ上に入力するデ
ータのうち、カムＷａの高速回転時における回転速度の
値として、ｖ０に加えてそれよりも低速のｖ１の値を入
力するとともに、カムＷａの低速回転時における回転速
度の値として、ｖ３に加えてそれよりも高速のｖ２の値
を入力する。このようにすれば、図７に示すように、前
記の実施例と比較して、カムＷａが角度θ４から角度θ
５までは速度ｖ１で定速回転されるとともに、角度θ６
から角度θ７までは速度ｖ２で定速回転されるような速
度パターンが作成される。尚、この場合も、前記の実施
例と同様に、カムＷａの加減速時において、そのカムＷ
ａが時間の経過に比例して直線的に加減速されるよう
に、速度パターンにおける回転角度と回転速度との関係
が設定されるのは勿論である。その結果、この速度パタ
ーンのデータに基づいてカムＷａの回転制御を行った場
合にも、図８に示すように、時間の経過に対するカムＷ
ａの回転速度の変化が直線的になる。

【００６２】（２）図４に鎖線で示すように、カムＷａ
が定速状態から加減速状態に移行するとき、及び加減速
状態から定速状態に移行するときに、時間経過に対する
カムＷａの速度変化がより滑らかな曲線になるように、
速度パターンにおけるカムＷａの回転角度と回転速度と
の関係を設定すること。このようにすれば、カムＷａの
回転速度の変化がよりスムーズとなる。

【００６３】（３）本発明を研削盤以外に、旋盤におけ
る工具割り出し装置の回転制御等、各種の回転体の回転
制御を行う場合において具体化すること。この場合、回
転体の形状等の違いに応じて、タッチパネル１７ａ上に
入力するデータを変更すれば、その対象とする回転体に
応じた速度パターンのデータを作成することができる。

【００６４】上記実施例から把握できる技術的思想につ
いて以下に述べる。 （１）請求項１において、回転体はカムであり、砥石を
カムの回転軸線と直交する方向へ進退移動可能に設け、
その砥石をカムの外周面に接触させた状態で、カムをモ
ータにより回転させるとともに、そのカムの外周面の形
状に沿うように砥石を進退移送させて、カムの外周面を
研削するようにした研削盤。

【００６５】この研削盤においては、カムの回転速度の
変化時において、モータ等の回転機構に大きな負担が加
わることがないとともに、研削精度の低下のおそれがな
い。又、加工時間の短縮化を図ることが可能となる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、次
のような優れた効果を奏する。請求項１及び請求項２の
発明によれば、回転体を回転角度に対応してスムーズに
加減速制御することができ、その回転速度の変化時にお
いて回転体やそれを回転させるための機構等に加えられ
るショックを軽減することができるとともに、加減速に
要する時間を短縮することができる。

【００６７】請求項３，４の発明によれば、回転体を任
意の速度パターンのデータに基づいて加減速制御でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を研削盤に具体化した一実施例を示す
一部破断側面図。

【図２】 研削盤の平面図。

【図３】 一実施例における速度パターンのデータを示
す説明図。

【図４】 時間の経過に対するカムの回転角度の変化を
示す説明図。

【図５】 （ａ）は減速時における時間−速度グラフ、
（ｂ）は減速時における時間−角度グラフ、（ｃ）は減
速時における角度−速度グラフ。

【図６】 （ａ）は加速時における時間−速度グラフ、
（ｂ）は加速時における時間−角度グラフ、（ｃ）は加
速時における角度−速度グラフ。

【図７】 別例における速度パターンのデータを示す説
明図。

【図８】 時間の経過に対するカムの回転角度の変化を
示す説明図。

【図９】 砥石に対するカムの接触位置を説明するため
の部分拡大図。

【図１０】 砥石に対するカムの接触状態をそれぞれ示
す部分拡大図。

【図１１】 従来における速度パターンのデータを示す
説明図。

【図１２】 時間の経過に対するカムの回転角度の変化
を示す説明図。

【符号の説明】

４…主軸、５…主軸用モータ、７…エンコーダ、１７…
入力手段としての操作パネル部、１７ａ…タッチパネ
ル、１９…制御手段としてのＮＣ装置、Ｗ…カムシャフ
ト、Ｗａ…回転体としてのカム。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B23Q 15/00 - 15/28 G05D 3/00 - 3/12 G05D 13/62 B23B 1/00 - 25/06 G05B 19/00 - 19/02 G05B 19/06 - 19/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の回転角度に対応して回転速度を
   設定した速度パターンのデータに基づいて、回転体をそ
   の回転角度に対応して加減速制御しながら回転させる制
   御手段を備えた回転体の加減速制御装置において、 前記制御手段は、回転体の加減速制御時、その回転体が
   時間の経過に比例して直線的に加減速されるように、回
   転角度に対する回転速度を設定するとともに、速度パタ
   ーンのデータにおいて、回転体の回転速度が高速に設定
   された領域ほど、回転角度の変化に対して回転速度が緩
   やかに変化されるように、かつ回転体の回転速度が低速
   に設定された領域ほど、回転角度の変化に対して回転速
   度が急激に変化されるように、回転角度と回転速度との
   関係を設定する回転体の加減速制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、時間の経過に比例して
   回転体の回転速度が直線的に加減速される状態を示す数
   式に基づいて、回転角度に対応する回転速度を算出する
   請求項１に記載の回転体の加減速制御装置。
3. 【請求項３】 回転体の回転角度の値と、その回転角度
   に対応する回転速度の値とを入力するための入力手段を
   備え、前記制御手段は、その入力値に基づき、回転角度
   に対応した回転速度を算出して速度パターンのデータを
   作成する請求項１又は２に記載の回転体の加減速制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記入力手段により入力される値は、回
   転体の加減速時における加速度の値、回転体の減速終了
   時及び加速開始時における回転角度の値、及び回転体の
   加減速開始時の回転速度の値であり、前記制御手段は、
   その入力値に基づいて、回転体の加減速時における速度
   パターンを設定する請求項３に記載の回転体の加減速制
   御装置。