JPH0241693A

JPH0241693A - 主軸の同期運転制御装置

Info

Publication number: JPH0241693A
Application number: JP63193145A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Kobari; 小針　克夫; Shinichi Kono; 新一河野; Masao Fukukura; 福倉　正朗
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1990-02-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、２つの主軸を有する工作機械の主軸の同期運
転制御装置に係り、特に精度良く２つの主軸の回転数を
一致させるようにした工作機械の同期運転制御方法に関
する。

（従来の技術）従来からマルチスピンドルヘッドユニットの工作ｍ械は
、ワークの加工に際してより短いピースタイムを実現す
るものとして、広く使用されている。これは、例えばＮ
Ｃ旋盤に見られるように、刃物台毎に２本またはそれ以
上の主軸を設け、それぞれを独立の主軸モータで制御し
、ワークの取付け、取外し時間の短縮を図るものであっ
たり、あるいは、異なる性能の主軸モータによりワーク
加工の融通性を高めている。

こうした複数の主軸でのワークの掴み換えに際しては、
それぞれの主軸モータに同じ速度指令を与えて、速度が
一致した時点で回転した状態にあるワークを停止するこ
となく、次の加工に移るようにしている。

このような従来の２主軸を同軸上に対向して配置し、刃
物台はどちらの主軸にあるワークに対しても加工ができ
る工作機械では、つかみ換えるときの両生軸速度が確実
に一致している必要がある。そうしないと、ワークがチ
ャックによって傷つけられたり、あるいは変形するおそ
れがあるからである。しかし、主軸モータが異なれば、
完全に回転速度が一致させることは困難であり、また、
負荷によって、同じ速度指令であっても回転速度が変動
するという問題があった。

そこで、発明者らは２つの主軸を有する工作機械の第１
主軸と第２主軸の速度偏差信号を第２主軸の速度指令に
加算し、第２主軸の速度指令を修正するようにした発明
をなし、これは既に出願されている（特願昭６３−５５
７６５号）。

（発明が解決しようとする課題）この場合には、主軸に同じ速度指令を与え、方の主軸を
トルク制限することにより、同期運転している。しかし
、こうした方式のものでは、速度指令がアナログ信号で
あれば主軸間にオフセットが生じたり、また、速度フィ
ードバック信号の誤差等により、−旦同期したあとに回
転数がずれるおそれがある。このため、第１、第２の主
軸で同じワークを同時に掴んだ状態で切削加工を行なう
際には、更に同期の精度を高める必要が生じる。つまり
、同期ずれが生じた場合に、ワークに無理な力が加わっ
て、精度良い加工ができなくなるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
主軸間の回転数のずれを解消できるようにした主軸の同
期運転制御装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、切削加工されるワークを同時に掴んだ
際に第１、第２の主軸を同期運転制御する主軸の同期運
転制御装置において、第１の主軸の位置検出信号を第２
の主軸の制御回路に供給する信号入力手段と、第１の主
軸の位置検出信号を基準指令として第２の主軸の位置検
出信号との位置偏差により第２の主軸を位置制御する制
御手段とを具備してなることを特徴とする主軸の同期運
転制御装置を提供できる。

（作用）本発明の主軸の同期運転制御装置では、第１主軸の位置
フィードバック信号を第２主軸の位置指令として供給し
、第２主軸の位置制御を行なっている。これにより、同
期運転制御モードでは、２つの主軸の位置が同じになる
ように制御され、同期ずれを解消できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。

第１図は、本発明装置を適用できる工作機械の一例を示
す機構説明図である。ここでは、同期運転制御される２
つのサーボモータ１０．１１がギヤ機構１２．１３を介
して第１主軸１４、第２主軸１５を回転させる例えば旋
盤である。

この第１主軸１４に取付られたチャック１６と、第２主
軸側のチャック１７とは、同一のワーク１８を掴み、そ
の状態で切削を行なう。一定の間、両生軸１４．１５が
同期運転して、ワークを２つの部分に完全に切り離した
あとでは、通常の速度制御により、それぞれの主軸モー
タ制御回路１９．２０に供給される速度指令により独立
に制御される。

このため、上記サーボモータ１０．１１には、速度検出
器２１．２２が設けられ、主軸モータ制御回路１９．２
０に速度信号をフィードバックし、更に第２主軸１５の
制御回路２０には、両生軸１４．１５の位置検出器２３
．２４からの位置フィードバックが供給され、同期運転
モード指令によりその制御を切換えるようにしている。

こうした主軸同期運転モードにより、制御回路２０への
指令速度を切って、第１主軸１４の位置フィードバック
により位置制御して、同期運転の精度を高めることがで
き、ワーク１８に対する負荷が軽減される。

第２図は、本発明の主軸の同期運転制御装置の一例を示
す制御ブロック図である。ここでは、主軸モータ制御回
路２０側に同期運転モードを指令する場合について説明
する。

サーボモータ１１は、ギヤ機構１３を介して第２主軸１
５を回転せしめるためのもので、第２主軸１５に設けた
位置検出器２４の位置フィードバック信号は、減算器２
５に人力される。サーボモータ１１の速度検出器２２か
らは、速度フィードバック信号が減算器２６に人力され
、更にサーボモータ１１の動力線から検出される電流フ
ィードバック信号は、減算器２７に入力されている。

上記減算器２５には、第１主軸１４からの位置フィード
バック信号がスイッチＳＷ１を介してサーボモータ１１
への位置指令として供給される。減算器２５の出力は位
置偏差として位置制御回路２８に供給され、この位置制
御回路２８の出力は、スイッチｓｗ２を介して速度指令
として上記減算器２６に供給される。この減算器２６に
は、速度指令２がスイッチＳＷＥを介して供給される。

つまり減算器２６で形成される速度偏差は、同期運転時
には位置制御回路２８の出力を基準とし、２つの主軸１
４．１５がそれぞれ独立して速度制御される場合には、
速度指令Ｖｃ２を基準とすることにより形成されている
。そしてこの速度偏差は速度制御回路２９に人力され、
それが比例積分処理され、トルク指令として上記減算器
２７に供給される。この減算器２７からの電流フィード
バック信号との間の偏差信号に基づき、電流制御回路３
０、電力増幅回路３１によりサーボモータ１１が運転さ
れている。

上記３つのスイッチＳＷ１　、ＳＷ２　、ＳＷ５は、同
期運転モード指令がオンの場合に、それぞれ接点１側に
切換えられ、通常の独立運転時には上記モード指令がオ
フとされ、その場合に各スイッチは接点２側に倒されて
いる。つまり、同期運転モード指令があると、スイッチ
Ｓ　Ｗ　１とスイッチＳＷ２とが閉じて、スイッチＳＷ
５は開き、これにより主軸モータ制御回路２０では位置
制御が行なわれるようになる。

このとき第１主軸１４の主軸モータ制御回路１９では、
サーボモータ１０を単に速度制御するのみであるが、第
２主軸１５が第１主軸１４と対応する位置になるように
制御されるため、２つの主軸１４．１５の同期運転が可
能になる。しかも、主軸の位置に基づいて速度制御され
るから、２つのサーボモータ１０．１１の特性の差異や
、主軸との間のギヤ比が異なる場合であっても、主軸の
回転は確実に同期がとられることになる。

以上、図示した実施例に関連して本発明について説明し
たが、本発明は特許請求の範囲に示される主旨と精神の
下で多様な構成をとり得るものであって、特段の事情の
ない限り、本発明をその詳細に説明した枠内に限定する
意図はない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、主軸の位置検出
を行なうことにより、主軸間の回転数のずれが確実に解
消でき、しかも一方の主軸の制御回路のみを同期運転モ
ードにすれば良く、特に２つの主軸が異なるギヤ比で運
転する場合にも、容易に同期を取ることができる主軸の
同期運転制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置を適用できる工作機械の一例を示
す機構説明図、第２図は、本発明の主軸の同期運転制御
装置の一例を示す制御ブロック図である。１０．１１・・・サーボモータ、１９．２０・・・主軸
モータ制御回路、２３．２４・・・位置検出器。特許出願人　ファナック株式会社代　理　人　弁理士　辻　　　實

Claims

【特許請求の範囲】

（１）切削加工されるワークを同時に掴んだ際に第１、
第２の主軸を同期運転制御する主軸の同期運転制御装置
において、第１の主軸の位置検出信号を第２の主軸の制
御回路に供給する信号入力手段と、第１の主軸の位置検
出信号を基準指令として第２の主軸の位置検出信号との
位置偏差により第２の主軸を位置制御する制御手段とを
具備してなることを特徴とする主軸の同期運転制御装置
。
（２）独立に速度制御される第１、第２の主軸を備えた
工作機械の同期運転制御方法において、前記第１、第２
の主軸により切削加工されるワークを同時に掴んだ際に
同期運転モード指令を供給するステップと、前記同期運
転モード指令により設定されたモードで第２の主軸の制
御回路への速度指令を第１の主軸の位置検出信号に切換
えるステップと、前記第２の主軸の制御回路により第２
の主軸位置を第１の主軸位置に同期して回転制御するス
テップとから構成されることを特徴とする工作機械の同
期運転制御方法。