JPH0241694A - 工作機械の主軸同期運転制御装置及びその方法 - Google Patents

工作機械の主軸同期運転制御装置及びその方法

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JPH0241694A JP63193146A JP19314688A JPH0241694A JP H0241694 A JPH0241694 A JP H0241694A JP 63193146 A JP63193146 A JP 63193146A JP 19314688 A JP19314688 A JP 19314688A JP H0241694 A JPH0241694 A JP H0241694A
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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機械は
、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主軸速度が確実
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り
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、
ＮＣ装置からディジタル信号として速度指令を与えて、
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、２つの主軸を独立に駆動する主軸モー
タを、速度制御部と位置制御部とを含む制御回路により
それぞれ制御する場合に、これら２つの主軸を同期運転
制御するための主軸の同期運転制御装置において、主軸
の位置指令信号と速度指令信号とを選択して前記各制御
回路に供給する信号入力手段と、前記各制御回路の位置
制御部を速度制御部から分離する分離手段とを具備して
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、２つの主軸に対
する速度指令を共通のディジタル値により与えておぎ、
同期運転制御モードが設定されると、各制御回路ではこ
のディジタル値を位置指令として処理するようにしてい
る。これにより、同期運転制御時には、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、両主軸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１主１Ｉｉｌ
ｌ１１４、第２主軸１５の制御回路１９．２０には、そ
れぞれの位置検出器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位置制御に切
換えるようにしている。
こうした主軸同期運転モードが設定されることにより、
制御回路１９．２０ヘデイジタル値で与えられている指
令速度が位置指令として処理され、各主軸１４．１５か
らの位置フィードバックにより位置制御でき、同期運転
の精度を高め、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り、上記サーボモータ１０．１１
について、同様の制御が行なわれる。
例えばサーボモータ１１側について説明すると、サーボ
モータ１１は、ギヤ機構１３を介して第２主軸１５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２５に入
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に入力され、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、ＮＣからの速度指令がディジタル
値でスイッチＳ　Ｗ　１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Ｓ　Ｗ　２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、同期運転モード指令がない時に、先のディジタル値
がスイッチＳ　Ｗ　１を介して速度指令として供給され
る。このときは、上記スイッチＳＷ２は開に設定される
ことにより、制御回路の位置制御部が速度制御部から分
離される。
つまり、同期運転モード指令時に各制御回路１９．２０
に同一のディジタル値を供給することにより、減算器２
６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の出力を基準として、２つの主軸１４．１５が同
期運転制御される。またそれぞれ独立して速度制御する
場合には、上記ディジタル値を速度指令とするようにス
イッチＳ　Ｗｌ　、　　Ｓ　Ｗ２を切換えれば良い。そ
してこの速度偏差は速度制御回路２９に入力され、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３０．
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。
このように上記２つのスイッチＳＷ１．ＳＷ２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
ｗ２が閉じ、スイッチＳ　Ｗ　１を介して両主軸１４．
１５の制御回路１９．２０への速度指令が主軸の位置指
令信号として入力され、これにより位置制御が行なわれ
るようになる。
このように、第１、第２の主軸側のチャック１６．１７
て切削加工されるワークを同時に掴んだ際に同期運転モ
ード指令を供給すれば、位置検出器２３．２４からのフ
ィードバック信号により主軸の位Ｗｌ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、しかも同期運転モード指令を与えて、速度指令
を位置指令に切換るだけで良く、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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）２つの主軸を独立に駆動する主軸モータを、速度
    制御部と位置制御部とを含む制御回路によりそれぞれ制
    御する場合に、これら２つの主軸を同期運転制御するた
    めの主軸の同期運転制御装置において、主軸の位置指令
    信号と速度指令信号とを選択して前記各制御回路に供給
    する信号入力手段と、前記各制御回路の位置制御部を速
    度制御部から分離する分離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. （２）ディジタル値の速度指令により速度制御される第
    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
    モードで各主軸の制御回路への速度指令を主軸の位置指
    令信号として入力するステップと、この位置指令信号に
    基づいて前記各主軸の制御回路により位置制御を行ない
    両主軸を同期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。
JP63193146A 1988-08-02 1988-08-02 工作機械の主軸同期運転制御装置及びその方法 Expired - Fee Related JP2824648B2 (ja)

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