JP4325761B1 - 同期制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の駆動源を同期制御してチェーン状部材の張力の不均一や破損を抑制する。
【解決手段】マスターモータＭａとスレーブモータＭｂによって工具のポットを複数備えたチェーンを移動させる。各モータと取り出す工具との位置情報を位置制御部１９Ａ，１９Ｂでそれぞれ割り出す。これら位置情報から同期誤差算出手段２１で位置偏差を求め、演算速度誤差算出手段２５で演算による速度誤差を求める。速度制御部２２Ａ、２２Ｂでは両モータＭａ、Ｍｂの速度情報を得て、実際速度誤差算出手段２４で実際の速度誤差を求める。両速度誤差から速度補正演算手段２６で速度補正指令値を演算し、補正電流値に変換して比較判別手段２７で補正許容値以下と判別して、スレーブモータ側の電流制御部３０Ｂに入力して電流加算し、スレーブモータをマスターモータと同期制御させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばマシニングセンタにおけるチェーン式工具マガジンやパンチプレス、その他のチェーン状部材で工具等の搬送物を保持具で保持し、特定の搬送物を所定の取り出し位置にモータ等の複数の駆動源で移動制御するための同期制御装置に関する。

従来、例えばマシニングセンタなどの工作機械では、チェーン式工具マガジンに保持された多数の交換用工具から所定の工具を選択して取り出し位置に移動させる自動工具交換装置が知られている。チェーン式工具マガジンでは、これらの工具の保持具をチェーンで所定間隔に保持し、サーボモータ等の駆動源を用いて駆動制御して所望の工具を取り出し位置に移動・停止させるよう制御している。
このようなチェーン式工具マガジンでは、チェーンの駆動時に慣性イナーシャが大きいため、チェーンの駆動を１つのモータで行うとチェーンマガジンにかかる負荷が偏り、一部のチェーン部分に過大に負荷がかかってチェーンの破損につながるおそれがある。また、チェーンの伸びによって工具の割り出し精度が低下するとチェーンの撓みや異常な緊張によりチェーンの破損を生じるおそれがある。このような不具合を改善するために複数のモータを使用してチェーンを駆動制御する技術が提案されている。

自動工具交換式（ＡＴＣ）のチェーン式工具マガジンにおいて、２軸モータによってチェーンの駆動を制御する同期制御装置は、２つのモータ駆動部に同一の速度指令を出力することで保持具の移動を同期制御していた。２つのモータ駆動部は、工具の保持具を有する無端状のチェーンにおいて互いに離間した位置でスプロケットを介してそれぞれ噛合しており、チェーンにおける取り出すべき工具の保持具と各モータとの関係に基づいて各モータを同期制御させるようになっている。
また、特許文献１に記載されたチェーン系搬送装置では、搬送物の保持具を多数取り付けた無端状のチェーンを４枚のスプロケットに巻回させ、保持具を停止して位置決めする複数の割り出し位置を設定している。この装置では、チェーン走行方向の上手側に位置する各スプロケットにそれぞれモータを連結させ、各モータ毎に弛み補正値を設定しておき、各割り出し位置にチェーンを走行させる送り指令を各モータ毎に設定した弛み補正値で補正してモータを駆動制御するようにしている。
特開平４−３０４９４５号公報

しかしながら、前者の同期制御装置では、チェーンの一部に撓みや弛みが発生した場合、チェーンの張力が不均一になるために割り出すべき保持具の位置制御やチェーンの速度制御を正確に行えない。そのため、チェーンの一部に過大な張力が発生して破損を生じたり、駆動モータに過電流が発生する等の不具合が生じることがあった。
また、後者の特許文献１に記載されたチェーン系搬送装置では、弛み補正値を設定するというだけの記載しかなく、その設定方法について何ら開示がない。そのため、駆動時におけるチェーンの張力の不均一を抑制することができるとはいえず、上述した保持具の位置制御やチェーンの速度制御を正確に行えず、チェーンの破損を生じたり駆動モータに過電流が発生する等の不具合を抑制できなかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の駆動源を同期制御して張力の不均一を改善してチェーン状部材の破損等の不具合を抑制するようにした同期制御装置を提供することを目的とする。

本発明による同期制御装置は、搬送物の保持具を複数備えたチェーン状部材を駆動させるマスタ側駆動源とスレーブ側駆動源とを備えていて、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を同期制御してチェーン状部材を移動させて搬送物を移送するようにした同期制御装置において、マスタ側駆動源に対する搬送物の位置情報及びスレーブ側駆動源に対する搬送物の位置情報から位置偏差を求める同期誤差算出手段と、位置偏差からマスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の演算による速度偏差を求める演算速度誤差算出手段と、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の速度情報から実際の速度偏差を求める実際速度誤差算出手段と、演算による速度偏差と実際の速度偏差との差分である速度誤差に対して予めメモリに記憶した速度誤差パラメータに基づいてスレーブ側駆動源の速度補正指令値を求めて補正電流値に変換する速度補正演算手段とを備え、補正電流値をスレーブ側駆動源に供給することでマスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を同期制御するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、チェーン状部材に保持された特定の搬送物を所定位置に移送するに際し、チェーン状部材における特定の搬送物とマスタ側駆動源との位置情報、特定の搬送物とスレーブ側駆動源との位置情報をそれぞれ検知し、これら位置情報から同期誤差算出手段で位置偏差を算出した後に演算速度誤差算出手段でこの位置偏差から演算による速度偏差を算出し、一方で、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の速度情報から実際速度誤差算出手段で実際の速度偏差を算出し、速度補正演算手段でこれら演算による速度偏差と実際の速度偏差との差分である速度誤差に対して予めメモリに記憶した速度誤差パラメータに基づいてスレーブ側駆動源の速度補正指令値を求めて補正電流値に変換する。そして、この補正電流値をスレーブ側駆動源に入力することでスレーブ側駆動源の駆動をマスタ側駆動源に同期するように補正する。これによってチェーン状部材をマスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を有する２軸の駆動源で同期駆動させる際に、チェーンの張力の変動を抑制して過大な負荷が作用力としてかかるのを防止できる。
そのため、チェーン状部材に保持された搬送物を精度良く移動及び停止させることができる。

また、速度補正演算手段で変換された補正電流値が予め設定された補正許容値以下であるか否かを判別する比較判別手段を更に備えていて、補正電流値が補正許容値以下である場合にスレーブ側駆動源の速度制御部で得られた速度情報を変換した電流値に加算することが好ましい。
比較判別手段で補正電流値が補正許容値以下であることを確認してスレーブ側駆動源に供給し、スレーブ側駆動源の速度制御部で得られた速度情報を変換した電流値に加算することで、マスタ側駆動源の速度制御部で得られた速度情報を変換したマスタ側の電流値に対してスレーブ側駆動源に過大な電流が流れるのを防止でき、スレーブ側駆動源、アンプ等を保護できる。

また、比較判別手段から出力される補正電流値は、係数補正手段によってチェーン状部材の材質や張力に応じた係数を乗算するようにしてもよい。
これによって、補正電流値の精度をより高くしてより確実にチェーン状部材の張力を制御できる。
また、速度補正演算手段で得られた速度補正指令値をスレーブ側駆動源に接続された速度制御部に入力させて速度情報を補正するようにしてもよい。
実際速度誤差算出手段にスレーブ側駆動源の速度情報を出力するスレーブ側の速度制御部に速度補正指令値をフィードバック入力させることで、速度補正演算手段で得られる速度補正指令値をより小さくできて、補正電流値を確実に補正許容値以下に制御できる。
また、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源に対する搬送物の位置情報をそれぞれ割り出す位置制御部と、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の速度情報をそれぞれ検知する速度制御部とを更に備えていることが好ましい。

また、搬送物はチェーン状部材に所定間隔で保持された工具であってもよい。
工具の保持具を複数備えたチェーン状部材をマスタ側駆動源とスレーブ側駆動源によって２軸制御して、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の位置情報及び速度情報の各偏差に基づいてスレーブ側駆動源に供給する電流値即ちトルクを調整することで、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を精度良く同期制御させることができて、チェーン状部材の張力変化を抑制して工具の搬送と位置決め停止を精度良く行うことができる。

本発明による同期制御装置は、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を同期制御し、スレーブ側駆動源に過負荷電流が発生するのを防止すると共にチェーン状部材の張力異常を抑制してより一定に維持でき、搬送具の保持具の割り出し精度を長期に亘って確保できるという効果を得られる。

以下、本発明の実施の形態による自動工具交換装置（ＡＴＣ）の工具マガジンの同期制御装置について添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態によるマシニングセンタにおける工作機械の自動工具交換装置と工具マガジンの一部を示す図、図２は自動工具交換装置と工作機械の主軸を示す図、図３はチェーン式工具マガジンの正面図、図４は工具マガジンのポットを取り出し位置に移動させるための同期制御装置のブロック図、図５は工具マガジンの特定のポットに保持された工具を同期制御して割り出すフローチャートである。
図１乃至図３において、本実施形態によるマシニングセンタの工作機械１では、工作機械１の主軸２と、主軸２に交換装着する工具３を保持具としてのポット４に収納した状態で所定間隔で多数備えたチェーン式工具マガジン５と、工具マガジン５の工具取り出し位置Ｐに移動停止させられた工具３を主軸２との間で自動交換する自動工具交換装置６とを備えている。

工具マガジン５のチェーン７には交換用の工具３を収納したポット４が所定間隔で取り付けられている。チェーン７は無端ループ状に形成されており、チェーン７から所望の工具３を割り出して取り出し位置Ｐに移動・停止させるための駆動制御を行う駆動源としてマスターモータＭａとスレーブモータＭｂが所定間隔を開けて配設され、各モータＭａ、Ｍｂの出力軸にはチェーン７を噛合して巻回させる主スプロケット９，副スプロケット１０が配設されている。
そして、これらスプロケット９，１０の間には、チェーン７の張力を維持するために所定間隔を開けて配設されてチェーン７に噛合するガイド用のスプロケット１１，１２，１３，１４が配設されている。チェーン７はこれらスプロケット９〜１４に噛合して周回運動することになる。

次に、マスターモータＭａ及びスレーブモータＭｂによってチェーン７を駆動して所望の工具３を収納したポット４をマスターモータＭａ及びスレーブモータＭｂに対して割り出して位置決めし、取り出し位置Ｐまでチェーン７を移動して停止させるための同期制御装置１６について図４及び図５に示すブロック図で説明する。
同期制御装置１６では、マスターモータＭａを駆動制御する手段を備えたマスターモータ系ＡとスレーブモータＭｂを駆動制御する手段を備えたスレーブモータ系Ｂとで構成されている。スレーブモータＭｂはマスターモータＭａの駆動を基準としてマスターモータＭａに隷属するように制御される。

機械制御装置３４の駆動制御手段１７から、同期制御装置１６のマスターモータＭａ及びスレーブモータＭｂへ所望の工具３を取り出し位置Ｐへ移動・停止させるための指令信号がマスターモータ系Ａとスレーブモータ系Ｂの位置制御部１９Ａ，１９Ｂにそれぞれ出力される。マスターモータ系Ａの位置制御部１９Ａでは、図示しない検出器またはマスターモータＭａに設けたエンコーダ（図示せず）により、マスターモータＭａに対するチェーン７上の所望の工具３を収納したポット４との位置関係を検知して割り出し、これを位置情報即ち位置信号として出力する。
このマスターモータ系Ａの位置信号は、係数補正手段２０においてチェーン式工具マガジン５の駆動構造やチェーン７の材質、処理方法等に基づいて予め設定した補正係数１／Ｋ１をかけて同期誤差算出手段２１にマスタ駆動源側の位置信号として入力する。
またスレーブモータ系Ｂの位置制御部１９Ｂにおいても、図示しない検出器またはマスターモータＭａに設けたエンコーダ（図示せず）により、スレーブモータＭｂに対するチェーン７上の所望の工具３を収納したポット４との位置関係を検知して割り出し、これをスレーブ駆動源側の位置信号として同期誤差算出手段２１に出力する。

同期誤差算出手段２１ではマスターモータ系Ａの位置信号とスレーブモータ系Ｂの位置信号とを比較演算して差異を両モータＭａ、Ｍｂの同期誤差として算出し、位置情報の同期誤差信号を後述の補正値算出手段２３に出力する。この同期誤差信号は同期誤差がない場合も含めて、工具マガジン５で保持する工具３のポット４と各モータＭａ、Ｍｂとを同期駆動を開始させる際のポット４の位置関係の誤差である。
次に、マスターモータ系Ａにおいて位置制御部１９Ａから位置信号が入力すると、速度制御部２２ＡではマスターモータＭａからのフィードバック信号によりマスターモータＭａ及びスプロケット９を介して駆動する領域のチェーン７の速度をマスタ側駆動源の速度情報（速度信号）として設定する。
また、スレーブモータ系Ｂにおいても位置制御部１９Ｂから位置信号が入力すると、速度制御部２２ＢではスレーブモータＭｂからのフィードバック信号によりスレーブモータＭｂ及びスプロケット１０を介して駆動する領域のチェーン７の速度をスレーブ側駆動源の速度情報（速度信号）として設定する。

補正値算出手段２３では、図５に示すように、マスタ側駆動源の速度情報とスレーブ側駆動源の速度情報から実際の速度誤差を算出する実際速度誤差算出手段２４と同期誤差から演算による速度誤差を算出する演算速度誤差算出手段２５とを備えており、速度補正演算手段２６では、演算で得た速度誤差と実際の速度誤差との差分である速度誤差に対して予めメモリ２６ａに記憶した速度誤差パラメータに基づいて速度補正指令値を算出する。速度補正演算手段２６では、この速度補正指令値をスレーブモータ系Ｂの速度制御部２２Ｂに加算器を介して入力してチェーン７の速度補正を行うと共に速度補正指令値を電流値に変換し、これを補正電流値Ｅｄとして比較判別手段２７に入力する。
ここで、メモリ２６ａにおける速度誤差パラメータの設定方法の一例を説明すると、演算による速度誤差はチェーン７の弛みの変化や張力の変化等を考慮しない両モータＭａ、Ｍｂ間の速度誤差であり、実際の速度誤差は測定時点で生じているチェーン７の弛みの度合いや張力を受けた場合の速度誤差を示している。スレーブモータＭｂの速度補正により、速度誤差が小さくなるとスレーブモータＭｂに噛合するチェーン７の弛みや張力も変化してスプロケット１０に噛合するチェーン７の速度も変動する。
そのため、予め測定試験を行い、演算による速度誤差と実際の速度誤差の差分を変化させ、この差分に対応して実際の速度誤差が０になるための速度補正値を測定して得た複数のデータを速度誤差パラメータとしている。

比較判別手段２７では補正電流値Ｅｄが予め設定された補正許容値以下であるか否かを判別し、補正許容値以下であれば正常と判定して、係数補正手段２９で工具マガジン５の駆動構造やチェーンの材質等に基づく補正係数Ｋ２をかけた上で補正電流値Ｅｄ′をスレーブモータ系Ｂの電流制御部３０Ｂに入力する。
なお、比較判別手段２７で電流値Ｅｄが許容範囲を超える場合にはスレーブモータＭｂに過電流が流れるおそれがあるために、異常と判定して保護回路３１を介して各モータＭａ、Ｍｂを緊急停止させる。

マスターモータ系Ａの電流制御部３０Ａでは、速度制御部２２Ａで設定されたチェーン７の速度情報をマスターモータＭａ駆動のための電流値（トルク）Ｅａに変換するものである。スレーブモータ系Ｂの電流制御部３０Ｂにおいても速度制御部２２Ｂで設定されたチェーン７の速度情報を電流値（トルク）Ｅｂに変換すると共に、補正値算出手段２３の比較判別手段２７から出力される補正電流値Ｅｄ′を加算してスレーブモータＭｂ駆動のための電流値Ｅｃ（＝Ｅｂ＋Ｅｄ′）とする。
このようにして設定されたマスターモータ系Ａの電流値Ｅａは駆動アンプ３３Ａで増幅されてマスタモータＭａを駆動制御させる。また、スレーブモータ系Ｂの電流値Ｅｃは駆動アンプ３３Ｂで増幅されてマスタモータＭｂを駆動制御させる。

また、マスターモータＭａで駆動制御されることで、その位置情報は位置制御部１９Ａにフィードバックされて位置制御部１９Ａで設定される位置情報が更新され、同様に速度情報も速度制御部２２Ａにフィードバックされて速度情報が更新されることになる。スレーブモータＭｂにおいても駆動制御されることで、その位置情報は位置制御部１９Ｂにフィードバックされて位置制御部１９Ｂで設定される位置情報が更新され、同様に速度情報も速度制御部２２Ｂにフィードバックされて速度情報が更新されることになる。
また、各モータ系Ａ、Ｂの駆動アンプ３３Ａ、３３Ｂにおいて流れる電流値Ｅａ、Ｅｃを電流制御部３０Ａ、３０Ｂにフィードバックさせて各モータＭａ、Ｍｂに供給される電流量を確認している。

本実施形態による工作機械における同期制御装置１６は上述の構成を備えており、次にその作用を図６に示すフローチャートに沿って説明する。
機械制御装置３４において、工作機械１の主軸２に装着されている工具３を交換して使用する場合、図示しない操作手段で工具マガジン５に収納された特定の工具３との交換を指示する（ステップ１０１）。これに応じて、工具マガジン５におけるマスターモータＭａとスレーブモータＭｂの駆動が駆動制御手段１７から指示され、各モータＭａ、Ｍｂが同期駆動して特定の工具３を収容するポット４を割り出して取り出し位置Ｐに移動させるためにチェーン７を周回運動させる。
即ち、マスターモータ系Ａとスレーブモータ系Ｂにおいて、各位置制御部１９Ａ、１９Ｂで、図示しない検出器またはマスターモータＭａに設けたエンコーダ（図示せず）により、チェーン７上の各モータＭａ，Ｍｂと交換すべき工具３を収納したポット４との位置関係を割り出す（ステップ１０２）。そして、これを位置信号として速度制御部２２Ａ、２２Ｂと同期誤差算出手段２１とに出力する。マスターモータ系Ａでは位置信号を係数補正手段２０において工具マガジン５の駆動構造やチェーン７の材質や寸法、処理方法等に基づいて予め設定した補正係数１／Ｋ１を乗算したものを同期誤差算出手段２１に位置信号として入力する。

同期誤差算出手段２１では、マスターモータ系Ａとスレーブモータ系Ｂの各位置信号の差分を演算して同期誤差信号を得て（ステップ１０３）、補正値算出手段２３における演算速度誤差算出手段２５に入力する。演算速度誤差算出手段２５では同期誤差信号から演算による速度誤差を演算する。
一方、マスターモータ系Ａとスレーブモータ系Ｂにおける速度制御部２２Ａ、２２Ｂでは、マスターモータＭａ、スレーブモータＭｂからのフィードバック信号により各モータＭａ、Ｍｂ及び各モータＭａ，Ｍｂで駆動される領域のチェーン７の速度をそれぞれ設定する。各速度制御部２２Ａ、２２Ｂで得られた速度信号は補正値算出手段２３における実際速度誤差算出手段２４に入力して、実際の速度誤差を演算する（ステップ１０５）。
次に、演算による速度誤差と実際の速度誤差とを速度補正演算手段２６に入力して、メモり２６ａに予め記憶した速度誤差パラメータのデータと演算による速度誤差及び実際の速度誤差の差分との関係から速度補正指令値を求める（ステップ１０６）。

得られた速度補正指令値は加算器を介してスレーブモータ系Ｂの速度制御部２２Ｂにフィードバックして、スレーブモータＭｂからのフィードバック信号によるスレーブモータＭｂの速度を補正する（ステップ１０７）。また、速度補正指令値は補正電流値Ｅｄに変換して比較判別手段２７へ入力する。
比較判別手段２７では、この補正電流値Ｅｄが、予め設定されたスレーブモータＭｂを流れる電流値Ｅｂに対して加算可能な補正許容値内か否かを判別する（ステップ１０８）。そして、補正電流値Ｅｄが補正許容値を越える場合にはスレーブモータＭｂに過大な電流が流れてショート等のおそれがあるので、異常として各モータＭａ，Ｍｂを停止させる（ステップ１０９）。補正電流値Ｅｄが補正許容値の範囲内である場合には正常であるとし、係数補正手段２７ａで補正係数Ｋ２を乗算して補正電流値Ｅｄ′としてスレーブモータ系Ｂの電流制御部３０Ｂに入力する。
一方、マスターモータ系Ａとスレーブモータ系Ｂでは、速度制御部２２Ａ、２２Ｂから出力される速度信号を電流制御部３０Ａ、３０Ｂで電流値Ｅａ、電流値Ｅｂに変換する。マスターモータ系Ａでは、電流制御部３０Ａで変換した電流値Ｅａをアンプ３３Ａで増幅してマスターモータＭａを駆動させる。スレーブモータ系Ｂでは、電流制御部３０Ｂで変換した電流値Ｅｂに補正電流値Ｅｄ′を加算し（ステップ１１０）、補正電流値Ｅｃをアンプ３３Ｂで増幅してスレーブモータＭｂを駆動させる（ステップ１１１）。

なお、各アンプ３３Ａ、３３Ｂでは、各モータＭａ，Ｍｂに流す電流値Ｅａ、Ｅｃを電流制御部３０Ａ、３０Ｂにフィードバックさせて電流量を確認する。また、駆動されるマスターモータＭａ，スレーブモータＭｂによって、交換すべき工具３を収納したポット４の位置情報を位置制御部１９Ａ、１９Ｂにフィードバックさせる。
このようにして、マスターモータＭａ、スレーブモータＭｂをフィードバック制御しながら、マスターモータＭａの駆動を基準にしてスレーブモータＭｂを同期駆動させるように補正電流量Ｅｃを制御し、チェーン７を周回運動させて交換すべき工具３を収納したポット４を取り出し位置Ｐに移動させて停止させる。

上述のように本実施形態によるチェーン式工具マガジン５の同期制御装置１６によれば、マスターモータＭａの駆動を基準にしてスレーブモータＭｂを供給する補正電流量Ｅｃを調整することで同期駆動させることができ、チェーン７の張力の変動を抑制してほぼ均一に保つことができてチェーンの破損やスレーブモータＭｂの過電流を抑制できる。そして、マスターモータＭａとスレーブモータＭｂとで駆動する工具マガジン５のチェーン７の張力や作用力を一定に維持することができ、チェーン７やモータＭａ，Ｍｂやアンプ３３Ａ、３３Ｂを保護できる。これによって、自動工具交換装置６用の工具マガジン５におけるモータ過負荷による一時停止を防止でき、工具マガジン５における所望の工具３の割り出し精度を長時間維持できるという作用効果を奏する。

なお、上述の実施形態による同期制御装置１６では、速度補正演算手段２６で算出した速度補正指令値をスレーブモータ系Ｂの速度制御部２２Ｂにフィードバック入力させてスレーブモータＭｂの速度を補正することによって、スレーブモータＭｂ側の速度制御部２２Ｂで検知する速度信号をマスターモータ系Ａの速度制御部２２Ａで検知するマスターモータＭａの速度信号により近似させることができる。そのため、速度補正演算手段２６で速度補正指令値を演算して変換した補正電流値Ｅｄを比較的小さくして、より確実に比較判別手段２７における補正許容値以下に制御できる。
しかしながら、本発明では、必ずしも速度補正指令値をスレーブモータ系Ｂの速度制御部２２Ｂに入力させなくてもよい。この場合でも、速度補正指令値に相当する補正電流値Ｅｄ′が電流制御部３０Ｂに入力されて加算されるから、フィードバック制御により実施形態と同様にスレーブモータＭｂの同期制御を行える。

なお、上述の実施形態では、補正電流値が補正許容値以下か否かを判別する比較判別手段２７を設けたが、メモり２６ａにおける速度誤差パラメータの設定によっては補正許容値を超えるおそれが極めて小さいので、比較判別手段２７と保護回路３１を省略し、係数補正手段２９を介して電流制御部３０Ｂに入力させるようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、工具自動交換装置６におけるチェーン式工具マガジン５におけるチェーン７の同期制御装置１６について説明したが、本発明はこのような装置に限定されることなく、チェーン状部材を複数の駆動源で搬送駆動する装置全般に採用できる。例えば、パンチプレスのツールマガジン等に採用してもよい。

本発明の実施形態による工作機械の自動工具交換装置と工具マガジンの要部を示す説明図である。 図１に示す自動工具交換装置と工作機械の主軸を示す図である。 チェーン式工具マガジンの正面図である。 工具マガジンのポットを取り出し位置に移動させるための同期制御装置のブロック図である。 図４に示す同期制御装置のうちの補正値算出手段の構成を示すブロック図である。 工具マガジンの特定のポットに保持された工具を割り出すための同期制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ マシニングセンタ
２ 主軸
３ 工具
４ ポット
５ 工具マガジン
６ 工具自動交換装置
７ チェーン
８ 工具交換装置
１６ 同期制御装置
１９Ａ，１９Ｂ 位置制御部
２１ 同期誤差算出手段
２２Ａ，２２Ｂ 速度制御部
２３ 補正値算出手段
２４ 実際速度誤差算出手段
２５ 演算速度誤差算出手段
２６ 速度補正演算手段
２７ 比較判別手段
３０Ａ、３０Ｂ 電流制御部
Ｍａ マスターモータ（マスタ側駆動源）
Ｍｂ スレーブモータ（スレーブ側駆動源）

Claims (6)

1. 搬送物の保持具を複数備えたチェーン状部材を駆動させるマスタ側駆動源とスレーブ側駆動源とを備えていて、マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を同期制御してチェーン状部材を移動させて搬送物を移送するようにした同期制御装置において、
   前記マスタ側駆動源に対する搬送物の位置情報及び前記スレーブ側駆動源に対する搬送物の位置情報から位置偏差を求める同期誤差算出手段と、
   前記位置偏差から前記マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の演算による速度偏差を求める演算速度誤差算出手段と、
   前記マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の速度情報から実際の速度偏差を求める実際速度誤差算出手段と、
   前記演算による速度偏差と実際の速度偏差との差分である速度誤差に対して予めメモリに記憶した速度誤差パラメータに基づいて前記スレーブ側駆動源の速度補正指令値を求めて補正電流値に変換する速度補正演算手段とを備え、
   前記補正電流値を前記スレーブ側駆動源に供給することで前記マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源を同期制御するようにしたことを特徴とする同期制御装置。
2. 前記速度補正演算手段で変換された前記補正電流値が予め設定された補正許容値以下であるか否かを判別する比較判別手段を更に備えていて、前記補正電流値が補正許容値以下である場合にスレーブ側駆動源の速度制御部で得られた速度情報を変換した電流値に加算するようにした請求項１に記載の同期制御装置。
3. 前記比較判別手段から出力される補正電流値は、係数補正手段によってチェーン状部材の材質や張力に応じた係数を乗算するようにした請求項２に記載の同期制御装置。
4. 前記速度補正演算手段で得られた速度補正指令値をスレーブ側駆動源に接続された前記速度制御部に入力させて前記速度情報を補正するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の同期制御装置。
5. 前記マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源に対する搬送物の位置情報をそれぞれ割り出す位置制御部と、前記マスタ側駆動源及びスレーブ側駆動源の速度情報をそれぞれ検知する速度制御部とを更に備えている請求項１乃至４のいずれかに記載の同期制御装置。
6. 前記搬送物はチェーン状部材に所定間隔で保持された工具である請求項１乃至５のいずれかに記載の同期制御装置。

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