JPH03245953A - 対向スピンドル旋盤におけるｃ軸制御開始方法 - Google Patents

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】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、２つのワーク主軸が対向する形で設けられた
対向スピンドル旋盤において、１個のワークを２つのワ
ーク主軸で保持した状態で、当該ワークに対するＣ軸制
御を伴う加工を行う場合のＣ軸制御開始方法に関する。

（ｂ）、従来の技術 対向スピンドル旋盤において、１個のワークを２つのワ
ーク主軸で保持した状態で、崩該ワークに対してミーリ
ング等のＣ軸制御を伴う加工を行う場合がある。従来、
このような状態でＣ軸制御を伴う加工を行う場合には、
一方のワーク主軸のみをＣ軸制御して、他方のワーク主
軸を自由回転させる形で行っている。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点上述のように一
方のワーク主軸のみをＣ軸制御して加工を行う方法では
ワークに捩りが生じるなどの不都合があり、この不都合
を解決する方法として、２つのワーク主軸をそれぞれＣ
軸制御して加工を行う方法が考えられる。

そして、２つのワーク主軸をＣ軸制御する場合には、各
ワーク主軸のＣ軸制御を開始するに際して、２つのワー
ク主軸に関して、別々にＣ軸原点復帰を行う必要があっ
た。ところが、１個のワークを２つのワーク主軸で保持
した状態、即ち。

２つのワーク主軸がワークを介して連結された状態では
、各々のワーク主軸を独立して回転させることが出来な
い、そこで、−旦、一方のワーク主軸によるワークの保
持を解除し、ワークを介して２つのワーク主軸が連結さ
れていない状態にして。

各々のワーク主軸を独立して回転させてＣ軸原点復帰を
行い、その後、再びワークを２つのワーク主軸で保持す
るという方法が考えられる。しかし、これでは、ワーク
主軸のＣ８Ｍ点復帰を行うに際して、ワークの保持解除
、再保持という比較的時開の掛かる動作を行わねばなら
ず、加工時間が長くなってしまうという問題点が生じる
。

本発明は、上記事情に鑑み、１個のワークを２つのワー
ク主軸で保持した状態で、各々のワーク主軸のＣ軸制御
を好適に開始することの出来る対向スピンドル旋盤にお
けるＣ軸制御開始方法を提供することを目的とする。

（ｄ）１問題点を解決するための手段 本発明は、第１のワーク主軸（５）と第２のワーク主軸
（１５）が対向する形で設けられた対向スピンドル旋盤
（１）において、前記各ワーク主軸（５，１５）に、当
該ワーク主軸（５，１５）の回転角度を検出する回転角
度検出手段（７ｂ。

１７ｂ）を設け、前記各ワーク主軸（５，１５）に、前
記回転角度検出手段（７ｂ、１７ｂ）からの回転角度信
号（Ａ　Ｐ、、ＡＰ、）に基づいて、当該ワーク主軸（
５，１５）の回転角度位置データ（ＡＤ工、ＡＤ２）を
更新格納する回転角度位置格納手段（２７ａ、３７ａ）
を設け、前記各ワーク主軸（５，１５）に、前記回転角
度位置格納手段（２７ａ、３７ａ）に格納された当該ワ
ーク主軸（５，１５）の回転角度位置データ（ＡＤｌ、
Ａｐ　ｚ　）に基づいて、当該ワーク主軸（５，１５）
を回転駆動し得る駆動制御手段（６，１６，２７，３７
）を設け、ワーク（１２）を第１のワーク主軸（５）と
第２のワーク主軸（１５）によって保持した状態で、前
記各ワーク主軸（５，１５）のＣ軸制御を開始するに際
して、第２のワーク主軸（１５）を自由回転状態にする
と共に、第１のワーク主軸（５）を回転駆動し、第１の
ワーク主軸側の回転角度検出手段（７ｂ）からの検出信
号（ＣＰ□）に基づいて、第１のワーク主軸（５）がＣ
軸原点に達したものと判断されると、前記各回転角度位
置格納手段（２７ａ、３７ａ）中の第１及び第２のワー
ク主軸側の回転角度位置データ（Ａ　Ｄｌ、ＡＤ２）を
共にリセットするようにして構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下のｒ　（ｅ）
、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、ワーク（１２）を第１のワーク主
軸（５）と第２のワーク主軸（１５）によって保持した
状態のまま、各ワーク主軸（５，１５）のＣ軸制御が開
始されるように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、図面に基づき１本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明が適用される対向スピンドル旋盤の一
例を示す図、 第２図は、Ｃ軸制御開始プログラムの一例を示すタイム
チャートである。

対向スピンドル旋盤１は、第１図に示すように、機体２
を有しており、該機体２上には主軸台３と主軸台１３が
対向した形で、それぞれ独立して主軸軸心方向（Ｚ軸方
向）である矢印Ｅ、Ｆ方向へ移動駆動自在に設けられて
いる（尚、２つの主軸台３．１３は、ワークの受渡の為
に相対的に矢印Ｅ、Ｆ方向へ移動することが出来ればよ
いので、主軸台３又は主軸台１３のどちらか一方が機体
２に固定された形でもよい）。

そして、主軸台３には、ワーク主軸５が駆動モータ６の
出力軸と一体となった形で矢印Ｇ、Ｈ方向へ回転駆動自
在に設けられており、該ワーク主Ｈ５の図中右端にはチ
ャック５ａが装着されており、更に、前記ワーク主軸５
の図中左方には、当該ワーク主軸５の回転数を検出し得
る回転数検出器７ａと、当該ワーク主軸５の回転角度を
検出し得る回転角度検出器７ｂが設けられている。

また、主軸台１３には、主軸台３と同様に、ワーク主軸
１５が駆動モータ１６の出力軸と一体となった形で矢印
Ｇ、Ｈ方向へ回転駆動自在に設けられており、該ワーク
主軸１５の図中左端にはチャック１５ａが装着されてい
る。また、前記ワーク主軸１５には、当該ワーク主軸１
５の回転数を検出し得る回転数検出器１７ａと、当該ワ
ーク主軸１５の回転角度を検出し得る回転角度検出器１
７ｂが設けられている。

そして、主軸台３と主軸台１３間には、刃物台１０、刃
物台２０が、それぞれ主軸台３、主軸台１３と対応する
形で矢印工、Ｊ方向（Ｘ軸方向）に移動自在に設けられ
ており、該刃物台１０．２０には複数の旋削工具又は回
転工具１０ａ、２０ａが着脱自在に装着されている（尚
、主軸台３又は主軸台１３のどちらか一方が機体２に固
定された形の場合には、主軸台と刃物台が相対的に移動
することが出来るように、少なくとも機体２に固定され
た主軸台（主軸台３又は主軸台１３）に対応する刃物台
（刃物台１ｏ又は刃物台２０）を矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸
方向）へも移動自在にする）。

また、対向スピンドル旋盤１は、主制御部３０を有して
おり、該主制御部３０には、バス線３０ａを介して、シ
ステムプログラムメモリ２１、加ニブログラムメモリ３
１、刃物台制御部２２．３２、主軸台送り制御部２３．
３３．主軸制御部２７．３７等が接続されている。

そして、前記刃物台制御部２２には、刃物台１ｏが接続
されており、前記主軸台送り制御部２３には主軸台３が
接続されている。また、前記主軸制御部２７には、カウ
ンタ２７ａ、駆動モータ６、回転数検出器７ａ、回転角
度検出器７ｂが接続さ九でいる。

また、前記刃物台制御部３２には、刃物台２０が接続さ
れており、前記主軸台送り制御部３３には主軸台１３が
接続されている。また、前記主軸制御部３７には、カウ
ンタ３７ａ、駆動モータ１６、回転数検出器１７ａ、回
転角度検出器１７ｂが接続されている。

対向スピンドル旋盤工は以上にような構成を有するので
、該対向スピンドル旋盤工によって、第１図に示すよう
な長尺のワーク１２の加工を行う際には、当該ワーク１
２の図中左右両端を、ワーク主軸５のチャック５ａとワ
ーク主軸１５のチャック１５ａで把持した状態で、旋削
加工又はミーリング等のＣ軸制御を伴う加工を行う。

まず、ワーク１２に対して旋削加工を行う場合には、主
制御部３０は、加ニブログラムメモリ３１から加ニブロ
グラムＰＲＯを読み出し、該加ニブログラムＰＲＯに基
づいて、主軸制御部２７．３７を介して、両ワーク主軸
５．１５をワーク１２と共に回転させる。即ち、主軸制
御部２７，３７は、回転数検出器７ａ、１７ａから入力
される回転数信号ＲＳいＲ３２に基づいて、駆動モータ
６．１６を駆動制御して、ワーク主軸５，１５を第１図
矢印Ｇ（又はＨ）方向へ加ニブログラムＰＲＯで指示さ
れた所定の回転数で同期的に回転させる。また、主制御
部３０は、刃物台制御部２２（又は３２）を介して刃物
台１０（又は２０）を矢印工、Ｊ方向へ適宜移動駆動し
、更に、主軸台送り制御部２３．３３を介して両生軸台
３．１３を同期的に矢印Ｅ、Ｆ方向へ適宜移動駆動して
、刃物台１０（又は２０）上の旋削工具１０ａ　（又は
２０ａ）によって旋削加工を行う（尚、主軸台３又は主
軸台１３のどちらか一方が機体２に固定された形の場合
には、両生軸台３，１３の矢印Ｅ、Ｆ方向への移動動作
を行わずに、刃物台１．０（又は刃物台２０）を、矢印
１．Ｊ方向へ適宜移動駆動すると共に、矢印Ｅ、Ｆ方向
へも適宜移動ｚ駆動して旋削加工を行う）。

また、ワーク１２に対してミーリング等のＣ軸制御を伴
う加工を行う場合には、加工に先立って、各ワーク主軸
５．１５のＣ軸制御開始動作を行う。即ち、主制御部３
０は、加ニブログラムＰＲＯの内容がＣ軸制御を伴う加
工であると判定すると、システムプログラムメモリ２１
からＣ軸制御開始プログラムＣ８Ｐを読み呂し、該Ｃ＠
Ｍ御開始プログラムＣ８Ｐに基づいて、主軸制御部２７
．３７を介して、各ワーク主軸５．１５のＣ軸制御開始
動作を行う。

まず、主制御部３０は、第２図のＣ軸制御開始プログラ
ムＣ８Ｐのタイムチャートに示すように、時間Ｔ１にお
いて、主軸ＩＩＪ＃部２７に対してＣ軸選択指令ＣＳ工
を出力する（第２図（ｂ））と共に、主軸制御部３７に
対し′てプリセット方式指令ＰＲＳ２を出力する（第２
図（ｇ））。更に、主制御部３０は、主軸制御部２７．
３７を介して、駆動モータ６．１６を速度制御して、各
ワーク主軸５．１５を低速の原点復帰速度Ａ　Ｖ　ｃで
回転させる。

そして１時間Ｔ２において、ワーク主軸５．１５の回転
速度ＡＶが原点復帰速度ＡＶｃに達する（第２図（ａ）
）と、Ｃ軸選択指令ＣＳ□の入力された主軸制御部２７
は、プリセット方式指令が入力されていないので、駆動
モータ６に電力を供給して当該駆動モータ６を速度制御
して、ワーク主軸５を原点復帰速度ＡＶＣで回転させ、
当該ワーク主軸５のＣ軸原点復帰動作を行う。また、Ｃ
軸選択指令Ｃ８２が入力されていない主軸制御部３７は
、駆動モータ１６への電力の供給を停止して、当該別動
モータ１６によって回転駆動されるワーク主軸１５を外
部から回転させ得る自由回転状態にする。すると、ワー
ク主軸１５は、ワーク１２を介してワーク主軸５と連結
された状態であるので、ワーク主軸５に連れ回りする形
で回転する。本明細書において、自由回転状態とは、ワ
ーク主軸の駆動モータに電流を流さずにフリーにした状
態をいう。尚、駆動モータ１６（駆動モータ６も同様で
ある）は、第１図に示すように、出力軸がワーク主軸１
５と一体となったビルトイン構造であるので、自由回転
状態のワーク主軸１５は外部から容易に回転させること
が出来、ワーク主軸５の別動モータ６によって、ワーク
主軸１５をワーク主軸５に円滑に連れ回りさせることが
出来る。

そして、主軸制御部２７はワーク主軸５を一定の原点復
帰速度Ａ　ｖｃｔ’回転駆動して、当該ワーク主軸５の
Ｃ軸原点検出動作を行い、また、主軸制御部３７はワー
ク主軸１５を自由回転状態で連れ回りさせる。

そして、ワーク主軸５がある角度だけ回転した時間Ｔ３
において、回転角度検出器７ｂからＣ軸原点検出信号Ｃ
Ｐ□が出力されると、ＣＭ原点検出信号ＣＰ□が入力さ
れた（第２図（Ｃ））主軸制御部２７は、ワーク主軸５
がＣ軸原点に達したものと判断して、主軸制御部３７に
対して原点着信号ＣＰ′を出力すると共に、カウンタ２
７ａに格納された当該ワーク主軸５の回転角度位置デー
タＡＤ１をリセットする。

また、原点着信号ＣＰ′が入力された（第２図（ｅ））
主軸制御部３７は、ワーク主軸１５の物理的なｃＮｍ点
復帰を行わずに（即ち、ワーク主軸１５のＣ柏原点位置
とは無関係に）、カウンタ３７ａに格納された当該ワー
ク主軸１５の回転角度位置データＡＤ、を、カウンタ２
７ａの内容と同一にする、即ち１強制リセット動作を行
う。

即ち、両ワーク主軸５，１５は、ワーク主軸５のＣ軸原
点が検出された時点で、ワーク主軸５．１５のカウンタ
２７ａ、３７ａが共にリセットされ、Ｃ軸制御が可能な
状態となる。

また、主軸制御部２７は、前述のようにＣ柏原点検出信
号ＣＰ１が入力されると、主制御部３０に対してｃｍ原
点復帰信号を出力し、また、駆動モータ６を停止する。

この際、ワーク主軸５、ワーク１２及びワーク主軸１５
は停止する。そして、主軸制御部２７は、駆動モータ６
を位置制御して（第２図（ｄ））、ワーク主軸５を、前
述のようにリセットされた、カウンタ２７ａに格納され
た回転角度位置データＡＤ１に基づいてＣ軸制御する。

また、Ｃ軸原点復帰信号が入力された主制御部３０は、
主軸制御部３７に対してＣ軸選択指令Ｃ８２を出力する
。すると、Ｃ軸選択指令Ｃ８２が入力された（第２図（
ｆ））主軸制御部３７は、時間Ｔ１においてプリセット
方式指令ＰＲ３，が入力されている（第２図（ｇ））の
で、ワーク主軸１５のＣ軸原点復帰動作を行わずに、駆
動モータ１６に電力を供給して位置制御しく第２図（ｈ
））、ワーク主軸１５を、前述のように強制的にリセッ
トされた、カウンタ３７ａに格納された回転角度位置デ
ータＡＤ２に基づいてＣ軸制御する。

このように、ワーク１２を、両ワーク主軸５．１５で保
持した状態のまま、各ワーク主軸５．１５のＣ軸制御を
開始することが出来るので、Ｃ軸制御開始に際してＣ軸
原点復帰をする為に、ワークの保持解除、再保持といっ
た比較的時間の掛かる動作を行う必要が無いので、加工
時間の短縮を図ることが出来る。また、一方のワーク主
軸５（ワーク主軸１５でもよい）のＣ軸原点復帰を行う
ことによって１両ワーク主軸５．１５のＣ軸制御を開始
することが出来、ワーク主軸５．１５をそれぞれＣ軸原
点復帰させる必要がないので、加工時間の短縮を図るこ
とが出来る。

こうして１両ワーク主軸５．１５のＣ軸制御が開始され
ると、主制御部３０は、加ニブログラムＰＲＯに基づい
て、主軸制御部２７．３７を介して、両ワーク主軸５．
１５をＣ軸制御して同期的に回転慄動して、両ワーク主
軸５．１５に保持されたワーク１２を加ニブログラムＰ
Ｒ○で指示された所定のＣ軸角度位置に位置決めさせ、
又は加ニブログラムＰＲＯで指示された所定の角速度で
回転させる。即ち、主軸制御部２７は、回転角度検出器
７ｂから入力される回転角度信号ＡＰ工に基づいてカウ
ンタ２７ａ中のワーク主軸５の回転角度位置データＡＤ
１を逐次更新しつつ、該回転角度位置データＡＤ□に基
づいて駆動モータ６を駆動制御して、後述のワーク主軸
１５と同期的に、ワーク主軸５を所定のＣ軸角度位置に
位置決めさせ、又は所定の角速度で回転させる。また、
主軸制御部３７は１回転角度検出器１７ｂから入力され
る回転角度信号ＡＰ、に基づいてカウンタ３７ａ中のワ
ーク主軸１５の回転角度位置データＡＤ、を逐次更新し
つつ、該回転角度位置データＡＤ、に基づいて駆動モー
タ１６を駆動制御して、前述のワーク主軸５と同期的に
、ワーク主軸１５を所定のＣ軸角度位置に位置決めさせ
、又は所定の角速度で回転させる。また、主制御部３ｏ
は、刃物台制御部２２（又は３２）を介して刃物台１０
（又は２０）を矢印１．Ｊ方向へ適宜移動駆動し、更に
、主軸台送り制御部２３．３３を介して両生軸台３．１
３を同期的に矢印Ｅ、Ｆ方向へ適宜移動駆動して、刃物
台１０（又は２０）上の回転工具１０ａ（又は２０ａ）
によってミーリング等のＣ軸制御を伴う加工を行う（尚
、主軸台３又は主軸台１３のどちらか一方が機体２に固
定された形の場合には、両生軸台３．１３の矢印Ｅ、　
Ｆ方向への移動動作を行わずに、刃物台１０（又は刃物
台２０）を、矢印１．Ｊ方向へ適宜移動駆動すると共に
、矢印Ｅ、Ｆ方向へも適宜移動駆動してＣ軸制御を伴う
加工を行う）、この際、ワーク１２は２つのワーク主軸
５．１５によって回転駆動されるので、従来のワークを
一方のワーク主軸のみで回転駆動する場合のように、他
方の自由回転状態のワーク主軸のイナーシャがワークや
回転駆動状層のワーク主軸に作用してワークに捩りが生
じるようなことが無く、ワーク１２を好適に加工するこ
とが出来る。

尚、上述の実施例においては、ワーク主軸５を第１のワ
ーク主軸とし、ワーク主軸１５を第２のワーク主軸とし
た場合、即ち、ワーク主軸５を回転駆動して当該ワーク
主軸５のＣ柏原点復帰を行い、ワーク主軸１５を自由回
転状態で連れ回りさせて当該ワーク主軸１５のＣｌｌ１
！ｌｙＫ点復帰は行わない場合について述べたが、ワー
ク主軸１５を第１のワーク主軸とし、ワーク主軸５を第
２のワーク主軸として、ワーク主軸１５を回転息駆動し
て当該ワーク主軸１５のＣ軸原点復帰を行い、ワーク主
軸５を自由回転状態で連れ回りさせて当該ワーク主軸５
のＣ軸原点復帰は行わないようにしてもよいことは勿論
である。

また、上述の実施例においては、各ワーク主軸５，１５
の駆動モータ６．１６がビルトイン構造である場合につ
いて述べたが、各ワーク主軸５．１５の駆動モータ６．
１６は必ずしもビルトイン構造でなくてもよい。

（ｇ）１発明の効果 以上、説明したように、本発明によ九ば、ワーク主軸５
等の第１のワーク主軸とワーク主軸１５等の第２のワー
ク主軸が対向する形で設けられた対向スピンドル旋盤工
において、前記各ワーク主軸に、当該ワーク主軸の回転
角度を検出する回転角度検出器７ｂ、１７ｂ等の回転角
度検出手段を設け、前記各ワーク主軸に、前記回転角度
検出手段からの回転角度信号ＡＰ、、ＡＰ２に基づいて
、当該ワーク主軸の回転角度位置データＡＤ、、ＡＤ２
を更新格納するカウンタ２７ａ、３７ａ等の回転角度位
置格納手段を設け、前記各ワーク主軸に、前記回転角度
位置格納手段に格納された当該ワーク主軸の回転角度位
置データＡＤ、、ＡＤ、に基づいて、当該ワーク主軸を
回転駆動し得る駆動モータ６．１６、主軸制御部２７．
３７等の駆動制御手段を設け、ワーク１２を第１のワー
ク主軸と第２のワーク主軸によって保持した状態で、前
記各ワーク主軸のＣ軸制御を開始するに際して、第２の
ワーク主軸を自由回転状態にすると共に、第１のワーク
主軸を回転駆動し、第１のワーク主軸側の回転角度検出
手段からのＣ柏原点検出信号ＣＰ□等の検出信号に基づ
いて、第１のワーク主軸がＣ軸原点に達したものと判断
されると、前記各回転角度位置格納手段中の第１及び第
２のワーク主軸側の回転角度位置データＡＤ□、ＡＤ２
を共にリセットするようにして構成したので、ワーク１
２を第１のワーク主軸と第２のワーク主軸によって保持
した状態のまま、各ワーク主軸のＣ軸制御を開始するこ
とが出来る。従って、両ワーク主軸のＣ軸制御を開始す
るに際して、一方のワーク主軸によるワークの保持を解
除して両ワーク主軸が連結されていない状態にする必要
はなく、ワークの保持解除、再保持などの比較的時開の
掛かる動作を行う必要がないので、加工時間が長くなる
ことがなく、各ワーク主軸のＣ軸制御を好適に開始する
ことが出来る。また、一方のワーク主軸をＣ軸原点復帰
させるだけで１両ワーク主軸のＣ軸制御を開始すること
が出来るので、加工時間が長くなることがなく、各ワー
ク主軸のＣ軸制御を好適に開始することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される対向スピンドル旋盤の一
例を示す図、 第２図は、Ｃ軸制御開始プログラムの一例を示すタイム
チャートである。 １・・・・・・対向スピンドル旋盤 ５・・・・・・第１のワーク主軸（ワーク主軸）６・・
・・・・駆動制御手段（駆動モータ）７ｂ・・・・・・
回転角度検出手段 （回転角度検出器） １２・・・・・・ワーク １５・・・・・・第２のワーク主軸（ワーク主軸）１６
・・・・・・駆動制御手段（駆動モータ）１７ｂ・・・
・・・回転角度検出手段 （回転角度検出器） ２７・・・・・・駆動制御手段（主軸制御部）２７ａ・
・・・・回転角度位置格納手段（カウンタ） ３７・・・・・・駆動制御手段（主軸制御部）３７ａ・
・・・・・回転角度位置格納手段（カウンタ） ＡＤ・・・・・回転角度位置データ ＡＰ・・・・・回転角度信号 ｃｐ・・・・検出信号（Ｃ軸原点検出信号）呂願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のワーク主軸と第２のワーク主軸が対 向する形で設けられた対向スピンドル旋盤において、 前記各ワーク主軸に、当該ワーク主軸の回 転角度を検出する回転角度検出手段を設け、前記各ワー
   ク主軸に、前記回転角度検出手 段からの回転角度信号に基づいて、当該ワーク主軸の回
   転角度位置データを更新格納する回転角度位置格納手段
   を設け、 前記各ワーク主軸に、前記回転角度位置格 納手段に格納された当該ワーク主軸の回転角度位置デー
   タに基づいて、当該ワーク主軸を回転駆動し得る駆動制
   御手段を設け、 ワークを第１のワーク主軸と第２のワーク 主軸によって保持した状態で、前記各ワーク主軸のＣ軸
   制御を開始するに際して、 第２のワーク主軸を自由回転状態にすると 共に、第１のワーク主軸を回転駆動し、 第１のワーク主軸側の回転角度検出手段か らの検出信号に基づいて、第１のワーク主軸がＣ軸原点
   に達したものと判断されると、前記各回転角度位置格納
   手段中の第１及び第２のワーク主軸側の回転角度位置デ
   ータを共にリセットするようにして構成した対向スピン
   ドル旋盤におけるＣ軸制御開始方法。