JPH04160603A

JPH04160603A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPH04160603A
Application number: JP28775590A
Authority: JP
Inventors: Takao Sasaki; 隆夫佐々木; Toshiaki Otsuki; 俊明大槻; Ryoji Eguchi; 江口　亮二
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-10-25
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1992-06-03

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〕本発明は電動機制御方式に関し、特に工作機械の複数の
駆動軸が１台の電動機によって切り替え接続される場合
の電動機制御方式に関する。

〔従来の技術〕

通常は、複数の制御軸を有する工作機械では、軸毎に電
動機が設けられている。しかし、同時に動作させる必要
のない軸を有する工作機械にあっては、複数の駆動軸を
１台の電動機と切り替え接続しても位置制御などは可能
である。

ところで１台の電動機を切り替えて複数軸を位置制御す
ると、電動機に絶対位置検出器が設けられていても、各
軸の機械位置は切り替えによって失われる。そこで、従
来は電動機を切り替えて軸制御を行うごとに、原点復帰
操作により原点位置を設定していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、電動機を切り替える毎に原点復帰操作をするの
は、オペレータにとっては大きな負担となる。また、Ｎ
Ｃ工作機械の稼働効率を低下させるという問題もある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、１
台の電動機が複数の軸を切り換えて制御するときに、切
り替える毎に原点復帰を行わないでそれらの位置管理が
できる電動機制御方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、工作機械の複数
の駆動軸に１台の電動機を切り替え接続して制御する電
動機制御方式において、前記電動機の軸切替え指令を形
成し複数の駆動軸の位置を管理する数値制御手段と、前
記電動機側に設けた絶対位置を検出する絶対位置検出手
段と、前記複数の駆動軸それぞれの絶対位置を更新して
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に前記絶対位置検出
手段から絶対位置を退避させ前記軸切替え指令に対応す
る駆動軸の絶対位置を前記絶対位置検出手段に転送する
転送制御手段と、を有することを特徴とする電動機制御
方式が提供される。

また本発明では前記記憶手段を前記工作機械の電動機側
に設けて、前記数値制御手段から前記電動機に軸切替え
指令を通知することによって、絶対位置の退避、転送を
電動機側で行うようにしたことを特徴とする電動機制御
方式が提供される。

〔作用〕

第１の発明では、１台の電動機に対して複数の絶対位置
を記憶する記憶手段を設け、複数の駆動軸それぞれの絶
対位置の退避、転送を行っている。

第２の発明では、電動機に通知される軸切替え指令によ
って、絶対位置の退避、転送を電動機側で行っている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の電動機制御方式の概略構成を示すブ
ロック図である。工作機械１０は、同時に動作すること
のない複数の駆動軸を有する。プロセッサ１１はＲＯＭ
１２に格納されたシステムプログラムに従って、数値制
御装置全体を制御する。

ＲＯＭ１２にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用
される。ＲＡＭ１３にはＳＲＡＭが使用され、電動機の
制御パラメータなどの各種のデータが格納される。ＰＭ
Ｃ＜プログラマブル・マシン・コントローラ）１４は電
動機の軸切替え指令やＭ機能、Ｓ機能、１機能等の指令
を受けて、シーケンスプログラム１４ａによってこの゛
指令を解読処理し、工作機械を制御する出力信号を入出
力回路１５を介して出力する。また、シーケンス・プロ
グラム１４ａは機械側制御回路からのリミットスイッチ
信号あるいは機械操作盤からのスイッチ信号を処理し、
機械側を制御する出力信号を出力する。

グラフィック制御回路１６は工作機械の可動部現在位置
や移動量等、ＲＡＭ１３に格納されたデータを表示信号
に変換し、表示装置１６ａに送り、表示装置１６ａはこ
れを表示する。表示装置１６ａにはＣＲＴ、液晶表示装
置等が使用される。キーボード１７は、ＲＡＭ１３に格
納されたパラメータの書き換えのためのデータ入力など
、各種のデータを入力するのに使用される。

不揮発性メモリ１８は、工作機械１０の加ニブログラム
その他、パラメータ等を記憶する。更に工作機械１０の
４つの駆動軸ａ　−ｄそれぞれについての絶対位置を更
新して記憶する領域１８ａ（絶対位置カウンタ）等を有
している。この不揮発性メモリ１８には、バッテリバッ
クアップされたＣＭＯ８等が使用されるので、数値制御
装置の電源切断後もその内容が保持される。手動パルス
発生器１９は機械位置を精密に位置決めするために使用
される。

これらＲＯＭ１２乃至手動パルス発生器１９は、いずれ
もプロセッサ１１とバス２０を介して接続・　　されて
おり、数値制御装置で必要な信号はバス２０を経由して
ＲＡＭ１３に転送され、プロセッサ１１によって、読み
取られる。

軸制御回路２１はプロセッサ１１から位置指令を受けて
、サーボモータ２３を制御するための速度指令信号をサ
ーボアンプ２２に出力する。サーボアンプ２２はこの速
度指令信号を増幅し、工作機械１０のサーボモータ２３
を駆動する。

サーボモータ２３はクラッチなどの軸切替え回路２４と
その出力軸２５により結合される。またサーボモータ２
３には、位置帰還信号を出力するパルスコーダ２６が結
合されている。パルスコーダ２６の内部には１つの絶対
位置カウンタがあって、サーボモータ２３の出力軸２５
と結合されている駆動軸についての絶対位置を検出して
いる。

また、パルスコーダ２６は信号線２７を介して位置帰還
パルスを軸制御回路２１にフィードバックする。

また、軸切替え回路２４は軸切替え指令が上記入出力回
路１５から供給される。これによってサーボモータ２３
の出力軸２５を切り替えて、４つの駆動軸ａ　％　ｄの
いずれかに接続し、可動部２８ａ〜２８ｄを逐次に制御
している。

第２図は本発明による駆動軸の切替え時の位置管理動作
を説明するフローチャートである。図において、Ｓに続
く数値はステップ番号を示す。これらの処理は、第１図
のプロセッサ１１により、ＲＯＭ１２に格納された制御
プログラムに基づいて実行される。

〔Ｓ１〕制御プログラムは、軸切替え回路２４への軸切
替え指令を監視して、工作機械１０側での軸の切り替え
が指令された時、Ｓ２に進む。

〔Ｓ２〕パルスコーダ２６内の絶対位置カウンタが記憶
しているカウント値を、信号線２７を介して不揮発性メ
モリー８の所定の領域内に退避させる。

〔Ｓ３〕絶対位置カウンタの値が格納されると、実際に
それまでのサーボモータ２３の出力軸２５が接続されて
いた駆動軸から切り離され、新たに指令された駆動軸に
切り替えて接続される。軸の取り外しと取り付けが終了
すると、軸切替え回路２４から入出力回路１５を介して
作業完了信号がプロセッサー１側に送られる。

ＵＳ４〕更に、工作機械１ｏ側からは、実際にサーボモ
ータ２３の出力軸２５と接続されている駆動軸に対応す
るカウンタ識別番号を不揮発性メモ１Ｊ１８に知らせる
。

〔Ｓ５〕力ウンタ識別番号を受けて、不揮発性メモリ１
８はそれに対応する絶対位置カウンタを指定し、そこか
ら新しい駆動軸についての絶対値データを出力し、パル
スローダ２６内の絶対位置カウンタに設定する。

〔Ｓ６〕工作機械１０側での軸の切り替えが終了したこ
とを確認して、プロセッサ１１は次の加ニブログラムの
実行に進む。

このように、１台のサーボモータ２３に対して、数値制
御装置側で複数の絶対位置を記憶して、軸の切り替え前
後での位置管理を確実に行えるようにした。即ち、同時
に動作することのない複数の駆動軸の絶対位置を、ＣＮ
Ｃ内の記憶回路により管理することによって、従来のよ
うな、軸を切り替える都度の原点復帰操作は不要になる
。

第３図は、本発明の詳細な説明するための図であり、第
１図のパルスコーダ２６に対応する回路ブロック図であ
る。

第１図の電動機制御方式においては、パルスコーダ２６
には１軸分の絶対位置カウンタがあれば良かったが、こ
こでは軸切替え回路２４によって接続可能な駆動軸、例
えば４つの駆動軸ａ　−ｄに対応する絶対位置カウンタ
が必要である。

光電変挽回路３１からは、回転方向および速度を示すＡ
、Ｂ２相のパルス信号ＰＡＳＰＢが出力回路３２に出力
され、ここで上記軸制御回路２１に対する位置帰還パル
スＰＣＡ、ＰＣＢが形成される。パルスローダ２６内の
カウンタ選択回路３３は、上記プロセッサ１１からカウ
ンタ識別番号の通知を直接に受け、絶対位置カウンタ３
４のうちの特定のカウンタが選択される。そして選択さ
れたカウンタに、パルス信号ＰＡ、ＰＢが供給される。

絶対位置カウンタ３４からは、出力回路３２を介して特
定された駆動軸の絶対位置が逐次に出力される。

こうして１台の電動機を複数の絶対位置カウンタ３４を
切り換えて使用することにより、通知された軸切替え指
令によって、第１図の電動機制御方式と同様の、絶対位
置の退避、転送を電動機側で行うことができる。

第４図は本発明の変形例に対応するフローチャートであ
る。ここでは、駆動軸の切り替え時の位置管理動作につ
いて説明する。図において、Ｓに続く数値はステップ番
号を示す。これらの処理は、第２図のフローチャートと
同様に、第１図のプロセッサ１１により、ＲＯＭ１２に
格納された制御プログラムに基づいて実行される。

［５１１）制御プログラムは、軸切替え回路２４への軸
切替え指令を監視して、工作機械１０に対して駆動軸の
切り替えが指令された時、Ｓ１２に進む。

［５１２１軸の付は替えが指令されると、実際にそれま
でのサーボモータ２３の出力軸２５が接続されていた駆
動軸から切り離され、新たに指令された駆動軸に切り替
えて接続される。軸の取り外しと取り付けが終了すると
、軸切替え回路２４から入出力回路１５を介して作業完
了信号がプロセッサ１１側に送られる。

〔Ｓ１３〕更に、工作機械１０側から、実際にサーボモ
ータ２３の出力軸２５と接続されている駆動軸に対応す
るカウンタ識別番号が、入出力回路１５を介して入力さ
れる。

［３１４］プロセツサ１１は、軸制御回路２１から信号
線２７を介してパルスコーダ２６にカウンタ識別番号を
通知する。なお、これによってパルスコープ２６内のカ
ウンタ選択回路３３では、この識別番号に応じて絶対位
置カウンタ３４の中から特定のカウンタが選択される。

そして、光電変換回路３１からのパルス信号ＰＡ、ＰＢ
は選択されたカウンタのみを歩進する。

〔Ｓ１５〕パルスコーダ２６からは、カウンタ識別番号
に基づく絶対位置カウンタ３４の選択が完了したときに
、選択完了通知がプロセッサ１１に送られる。この通知
が確認された時、８１６に進む。

［Ｓ　１６］工作機械１０側での軸の切り替えが終了し
たことを確認して、プロセッサ１１は次の加ニブログラ
ムの実行に進む。

このように本発明では、１台のサーボモータにつき、そ
のパルスコーダの中に複数の絶対位置カウンタを設ける
こともできる。これによって、サーボモータを切り替え
て複数の駆動軸と接続する場合に、それらの絶対位置が
工作機械側で保持される。したがって、軸を切り替える
都度の原点復帰操作は、第１図の電動機制御方式と同様
に不要になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の電動機制御方式によれば、
駆動軸の接続を切り替える毎に原点復帰を行わないでそ
れらの位置管理ができるから、工作機械のオペレータの
手間を省き、作業効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための数値制御装置（ＣＮＣ
）のハードウェアのブロック図、第２図は本発明の電動
機制御方式による、第１の位置管理動作を説明するフロ
ーチャート、第３図は本発明の詳細な説明するための、
パルスコーダの回路構成を示すブロック図、第４図は第
１の位置管理動作を説明するフローチャートである。１０　　　工作機械１１　　　プロセッサ１８　　　不揮発性メモリ２３　　　サーボモータ２４　　　軸切替え回路２６　　　パルスコーダ２８ａ〜２８ｄ　　　可動部特許出願人　ファナック株式会社代理人　　　弁理士　　服部毅巖第４図 −１７一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作機械の複数の駆動軸に１台の電動機を切り替
え接続して制御する電動機制御方式において、前記電動機の軸切替え指令を形成し複数の駆動軸の位置
を管理する数値制御手段と、前記電動機側に設けた絶対位置を検出する絶対位置検出
手段と、前記複数の駆動軸それぞれの絶対位置を更新して記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段に前記絶対位置検出手段から絶対位置を退
避させ前記軸切替え指令に対応する駆動軸の絶対位置を
前記絶対位置検出手段に転送する転送制御手段と、を有することを特徴とする電動機制御方式。
（２）前記記憶手段を前記工作機械の電動機側に設けて
、前記数値制御手段から前記電動機に軸切替え指令を通
知することによって、絶対位置の退避、転送を電動機側
で行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動
機制御方式。
（３）前記記憶手段は、前記電動機の絶対位置検出手段
の内部に設けたことを特徴とする請求項２記載の電動機
制御方式。