JPH0550329A - 工作機械の制御装置及び制御方法 - Google Patents
工作機械の制御装置及び制御方法Info
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- JPH0550329A JPH0550329A JP3205992A JP20599291A JPH0550329A JP H0550329 A JPH0550329 A JP H0550329A JP 3205992 A JP3205992 A JP 3205992A JP 20599291 A JP20599291 A JP 20599291A JP H0550329 A JPH0550329 A JP H0550329A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45215—Thread cutting
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- Y10T408/16—Cutting by use of rotating axially moving tool with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ねじ切り工程を含む加工工程のタクトタイム
を短縮できる多機能な工作機械の制御装置及び制御方法
を得る。 【構成】 工作機械のねじ切り工具７を駆動制御する駆
動制御装置５０Ａ内に、予め入力された前進及び後退速
度、加工深さ等のパラメータに基づきねじ切り工具７の
位置決めパターンを作成する位置決めパターン作成部５
２、スピンドル２の回転量を検出し、その回転速度情報
Ｓ4を出力するスピンドル回転量検出部５３、スピンド
ル２の回転速度情報Ｓ4とねじ切り工具７の回転速度情
報Ｓ5とを比較し、両者の同期をチェックする同期チェ
ック部５４を備え、ねじ切り工具７とスピンドル２の回
転速度を同期させた状態において上記位置決めパターン
を重畳させ、被加工物に対し、ねじ切りを行う。
を短縮できる多機能な工作機械の制御装置及び制御方法
を得る。 【構成】 工作機械のねじ切り工具７を駆動制御する駆
動制御装置５０Ａ内に、予め入力された前進及び後退速
度、加工深さ等のパラメータに基づきねじ切り工具７の
位置決めパターンを作成する位置決めパターン作成部５
２、スピンドル２の回転量を検出し、その回転速度情報
Ｓ4を出力するスピンドル回転量検出部５３、スピンド
ル２の回転速度情報Ｓ4とねじ切り工具７の回転速度情
報Ｓ5とを比較し、両者の同期をチェックする同期チェ
ック部５４を備え、ねじ切り工具７とスピンドル２の回
転速度を同期させた状態において上記位置決めパターン
を重畳させ、被加工物に対し、ねじ切りを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ねじ切りと切削加工
等ねじ切り以外の加工を行う多機能な工作機械の制御装
置及びその制御方法に関するものである。
等ねじ切り以外の加工を行う多機能な工作機械の制御装
置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、ねじ切りと切削等ねじ切り以外
の加工を行なう多機能な工作機械としてのねじ切り機能
付工作機の主要部を示す図である。図４において、１は
ねじ切り用加工穴部１Ａが加工されている被加工物、２
は被加工物１を把持して回転するスピンドル、３はスピ
ンドル２に把持されて回転される被加工物を削切する刃
物を示す。４はボールねじ、５はねじ切り工具移動用モ
ータであり、ボールねじ４を正逆回転させ、ボールねじ
４の螺合部４Ａ及び後述のねじ切り工具駆動用モータ８
を介して後述のねじ切り工具７を前進又は後退させる。
６はねじ切り工具移動用モータ５に直結されたエンコー
ダであり、移動用モータ５の回転量（回転角）を検出す
る。７はタップ７Ａを備えたねじ切り工具、８はねじ切
り工具７の駆動モータでありタップ７Ａを回転させる。
９は駆動モータ８に直結された駆動モータ８の回転量を
検出するエンコーダである。
の加工を行なう多機能な工作機械としてのねじ切り機能
付工作機の主要部を示す図である。図４において、１は
ねじ切り用加工穴部１Ａが加工されている被加工物、２
は被加工物１を把持して回転するスピンドル、３はスピ
ンドル２に把持されて回転される被加工物を削切する刃
物を示す。４はボールねじ、５はねじ切り工具移動用モ
ータであり、ボールねじ４を正逆回転させ、ボールねじ
４の螺合部４Ａ及び後述のねじ切り工具駆動用モータ８
を介して後述のねじ切り工具７を前進又は後退させる。
６はねじ切り工具移動用モータ５に直結されたエンコー
ダであり、移動用モータ５の回転量（回転角）を検出す
る。７はタップ７Ａを備えたねじ切り工具、８はねじ切
り工具７の駆動モータでありタップ７Ａを回転させる。
９は駆動モータ８に直結された駆動モータ８の回転量を
検出するエンコーダである。
【０００３】ねじ切り工具７はその先端にねじ切り用の
タップ７Ａが取付けられ、軸方向に前後に往復動可能に
ばねが組込まれたフローティングタップ形式のものであ
り、移動用モータ５の駆動により、ねじ切り工具７を被
加工物１側に前進させ、タップ７Ａの先端が被加工物１
に加工されている加工穴部１Ａに当接された後、タップ
７Ａが駆動用モータ８により回転されると、被加工物１
の加工穴部１Ａ内に自動的に前進してねじ切りを行な
う。また、駆動モータ８を逆回転させるとタップ７Ａは
後退する。
タップ７Ａが取付けられ、軸方向に前後に往復動可能に
ばねが組込まれたフローティングタップ形式のものであ
り、移動用モータ５の駆動により、ねじ切り工具７を被
加工物１側に前進させ、タップ７Ａの先端が被加工物１
に加工されている加工穴部１Ａに当接された後、タップ
７Ａが駆動用モータ８により回転されると、被加工物１
の加工穴部１Ａ内に自動的に前進してねじ切りを行な
う。また、駆動モータ８を逆回転させるとタップ７Ａは
後退する。
【０００４】図５は図４に示した工作機械を駆動制御す
る従来の工作機械の制御装置におけるねじ切り工具４を
制御する部分のブロック図である。図５において、２０
はシーケンスプログラムの実行により工作機械をシーケ
ンス制御するシーケンサであり、ねじ切り工程始動指令
Ｓ1の入力により、ねじ切り工具７を前進させるねじ切
り工具移動始動指令Ｓ7を出力し、ねじ切り工具移動完
了信号Ｓ11の入力により、ねじ切り工具７によるねじ切
り始動指令Ｓ12を出力する。
る従来の工作機械の制御装置におけるねじ切り工具４を
制御する部分のブロック図である。図５において、２０
はシーケンスプログラムの実行により工作機械をシーケ
ンス制御するシーケンサであり、ねじ切り工程始動指令
Ｓ1の入力により、ねじ切り工具７を前進させるねじ切
り工具移動始動指令Ｓ7を出力し、ねじ切り工具移動完
了信号Ｓ11の入力により、ねじ切り工具７によるねじ切
り始動指令Ｓ12を出力する。
【０００５】３０はねじ切り工具７の動作パターン等を
作成して出力するモーションコントローラであり、シー
ケンサ２０からねじ切り工具移動始動指令Ｓ7の入力に
より、ねじ切り工具７を移動させ被加工物１に対するタ
ップ７Ａの先端の位置決めを行なうための位置決めパタ
ーンを作成して工具の位置決め指令Ｓ8と共に上記ねじ
切り工具移動用位置決めパターンを出力するねじ切り工
具移動用位置決めパターン作成部３１、ねじ切り始動指
令Ｓ12の入力により、ねじ切り工具７による被加工物１
へのねじ切り深さ等に関するタップ７Ａの位置決めパタ
ーンを作成して位置決め指令Ｓ13と共に上記位置決めパ
ターンを出力する位置決めパターン作成部３２とから構
成されている。
作成して出力するモーションコントローラであり、シー
ケンサ２０からねじ切り工具移動始動指令Ｓ7の入力に
より、ねじ切り工具７を移動させ被加工物１に対するタ
ップ７Ａの先端の位置決めを行なうための位置決めパタ
ーンを作成して工具の位置決め指令Ｓ8と共に上記ねじ
切り工具移動用位置決めパターンを出力するねじ切り工
具移動用位置決めパターン作成部３１、ねじ切り始動指
令Ｓ12の入力により、ねじ切り工具７による被加工物１
へのねじ切り深さ等に関するタップ７Ａの位置決めパタ
ーンを作成して位置決め指令Ｓ13と共に上記位置決めパ
ターンを出力する位置決めパターン作成部３２とから構
成されている。
【０００６】４０はねじ切り工具７の前進及び後退等の
移動における位置制御を行なう位置制御部４１を備え、
ねじ工具移動用モータ５を駆動制御する駆動制御装置で
あり、位置決め指令Ｓ8の入力により、ねじ切り工具移
動用モータ５を駆動すると共に、エンコーダ６からの信
号Ｓ10の入力により、上記モータ５を負帰環制御する。
そして、ねじ切り工具７の移動が完了したらシーケンサ
２０に対してねじ切り工具移動完了信号Ｓ11を出力す
る。５０はねじ切り工具７を正転及び逆転させると共に
タップ７Ａの前進位置等を制御する位置制御部５１を備
え、ねじ切り工具駆動モータ８を駆動制御する駆動制御
装置であり、位置決め信号１３の入力により、これを増
幅し、出力Ｓ15をねじ切り駆動モータ８に与えてこれを
駆動すると共にエンコーダ９から出力される信号Ｓ5の
入力により上記モータ８を負帰環制御し、被加工物１に
対する所定の深さのねじ切り加工を行なう。
移動における位置制御を行なう位置制御部４１を備え、
ねじ工具移動用モータ５を駆動制御する駆動制御装置で
あり、位置決め指令Ｓ8の入力により、ねじ切り工具移
動用モータ５を駆動すると共に、エンコーダ６からの信
号Ｓ10の入力により、上記モータ５を負帰環制御する。
そして、ねじ切り工具７の移動が完了したらシーケンサ
２０に対してねじ切り工具移動完了信号Ｓ11を出力す
る。５０はねじ切り工具７を正転及び逆転させると共に
タップ７Ａの前進位置等を制御する位置制御部５１を備
え、ねじ切り工具駆動モータ８を駆動制御する駆動制御
装置であり、位置決め信号１３の入力により、これを増
幅し、出力Ｓ15をねじ切り駆動モータ８に与えてこれを
駆動すると共にエンコーダ９から出力される信号Ｓ5の
入力により上記モータ８を負帰環制御し、被加工物１に
対する所定の深さのねじ切り加工を行なう。
【０００７】図６は従来の工作機械の制御装置により、
ねじ切り工具７を駆動して被加工物１にねじを切る場合
における、駆動モータ８で駆動されるねじ切り工具７の
正逆回転速度（タップ７Ａの前進速度及び後退速度）、
及びスピンドル２の回転速度について時間経過に対する
変化を示す図である。ねじ切り工具７はタップＡを前進
及び後退可能に回転させるフローティング形式のもので
あるが、ねじの前進速度及び後退速度はその回転速度と
比例関係にある。
ねじ切り工具７を駆動して被加工物１にねじを切る場合
における、駆動モータ８で駆動されるねじ切り工具７の
正逆回転速度（タップ７Ａの前進速度及び後退速度）、
及びスピンドル２の回転速度について時間経過に対する
変化を示す図である。ねじ切り工具７はタップＡを前進
及び後退可能に回転させるフローティング形式のもので
あるが、ねじの前進速度及び後退速度はその回転速度と
比例関係にある。
【０００８】図７は図５に示した工作機械の制御装置の
動作を示すフローチャートである。図７において、フロ
ーＡはシーケンサ２０の、フローＢはモーションコント
ローラ３０の、フローＣ、Ｄはそれぞれ駆動制御装置４
０、５０の動作フローを示す。
動作を示すフローチャートである。図７において、フロ
ーＡはシーケンサ２０の、フローＢはモーションコント
ローラ３０の、フローＣ、Ｄはそれぞれ駆動制御装置４
０、５０の動作フローを示す。
【０００９】次に、動作について説明する。図７に示し
たフローＡにおいて、ステップ２００でシーケンサ２０
が起動され、ステップ２０１で例えばスピンドル２に把
持された被加工物１に対する切削加工が終了し、ステッ
プ２０２にてねじ切り工程始動信号が入力され、ステッ
プ２０３でスピンドル２の回転停止を確認し、ステップ
２０４でモーションコントローラ３０に対してねじ切り
工具移動始動指令Ｓ7を出力する。モーションコントロ
ーラ３０はフローＢにおけるステップ２１１で、ねじ切
り工具移動始動指令Ｓ7が入力されると、ステップ２１
２でこの入力を確認し、ねじ切り工具移動用位置決めパ
ターン作成部３１において、ステップ２１３で工具移動
位置決めパターンを作成し、ステップ２１４にて駆動制
御装置４０における位置制御４１に対して工具移動の為
の位置決め指令Ｓ8と共に上記工具移動用位置決めパタ
ーン情報を出力する。
たフローＡにおいて、ステップ２００でシーケンサ２０
が起動され、ステップ２０１で例えばスピンドル２に把
持された被加工物１に対する切削加工が終了し、ステッ
プ２０２にてねじ切り工程始動信号が入力され、ステッ
プ２０３でスピンドル２の回転停止を確認し、ステップ
２０４でモーションコントローラ３０に対してねじ切り
工具移動始動指令Ｓ7を出力する。モーションコントロ
ーラ３０はフローＢにおけるステップ２１１で、ねじ切
り工具移動始動指令Ｓ7が入力されると、ステップ２１
２でこの入力を確認し、ねじ切り工具移動用位置決めパ
ターン作成部３１において、ステップ２１３で工具移動
位置決めパターンを作成し、ステップ２１４にて駆動制
御装置４０における位置制御４１に対して工具移動の為
の位置決め指令Ｓ8と共に上記工具移動用位置決めパタ
ーン情報を出力する。
【００１０】駆動制御部４０における位置制御部４１は
フローＣにおけるステップ２２１にて工具移動位置決め
信号Ｓ8を入力し、この入力をステップ２２２で確認
し、ステップ２２３でねじ切り工具７の移動における位
置制御を実行する。即ち、ねじ切り工具７を工具移動位
置決めパターンに従って被加工物１側に前進移動させ、
タップ７Ａを被加工物１の加工穴部１Ａに当接させる。
ねじ切り工具の位置制御が完了すると、ステップ２２４
でシーケンサ２０へねじ切り工具移動完了信号Ｓ11を出
力する。シーケンサ２０はフローＡにおけるステップ２
０３で上記信号Ｓ11を入力し、この信号入力をステップ
２０４で確認するとステップ２０５でモーションコント
ローラ３０の位置決めパターン作成部３２へねじ切り始
動指令Ｓ1 2を出力する。
フローＣにおけるステップ２２１にて工具移動位置決め
信号Ｓ8を入力し、この入力をステップ２２２で確認
し、ステップ２２３でねじ切り工具７の移動における位
置制御を実行する。即ち、ねじ切り工具７を工具移動位
置決めパターンに従って被加工物１側に前進移動させ、
タップ７Ａを被加工物１の加工穴部１Ａに当接させる。
ねじ切り工具の位置制御が完了すると、ステップ２２４
でシーケンサ２０へねじ切り工具移動完了信号Ｓ11を出
力する。シーケンサ２０はフローＡにおけるステップ２
０３で上記信号Ｓ11を入力し、この信号入力をステップ
２０４で確認するとステップ２０５でモーションコント
ローラ３０の位置決めパターン作成部３２へねじ切り始
動指令Ｓ1 2を出力する。
【００１１】モーションコントローラ３０の位置決めパ
ターン作成部３２はフローＢにおけるステップ２１５で
ねじ切り始動指令Ｓ12を入力すると、この入力をステッ
プ２１６で確認し、ステップ２１７で予め入力されてい
るねじ切り工具前進速度、ねじ切り工具後退速度、加減
速時間及びねじ加工深さ（回転量、ねじピッチ）等のパ
ラメータに基づき、ねじ切り工具７の位置決めパターン
を作成し、ステップ２１８にて駆動制御装置５０の位置
制御部５１に対してねじ切り工具の位置決め指令Ｓ13と
共に上記位置決めパターン情報を出力する。駆動制御装
置５０の位置制御部５１はステップ２３１で位置決め指
令Ｓ13と共に上記位置決めパターン情報を入力し、この
入力をステップ２３２で確認し、ステップ２３３で上記
位置決めパターン情報に基づき所定深さ及びピッチのね
じ切りを実行する。
ターン作成部３２はフローＢにおけるステップ２１５で
ねじ切り始動指令Ｓ12を入力すると、この入力をステッ
プ２１６で確認し、ステップ２１７で予め入力されてい
るねじ切り工具前進速度、ねじ切り工具後退速度、加減
速時間及びねじ加工深さ（回転量、ねじピッチ）等のパ
ラメータに基づき、ねじ切り工具７の位置決めパターン
を作成し、ステップ２１８にて駆動制御装置５０の位置
制御部５１に対してねじ切り工具の位置決め指令Ｓ13と
共に上記位置決めパターン情報を出力する。駆動制御装
置５０の位置制御部５１はステップ２３１で位置決め指
令Ｓ13と共に上記位置決めパターン情報を入力し、この
入力をステップ２３２で確認し、ステップ２３３で上記
位置決めパターン情報に基づき所定深さ及びピッチのね
じ切りを実行する。
【００１２】位置決めパターン情報とは図６におけるね
じ切り加工時間Ｔ2の間に示された横軸を時間、縦軸を
ねじ切り工具７の回転速度Ｖ2及びＶ3、ねじ切り工具の
加工時間ＴＡ2及び減速時間ＴＤ2等にて示されたごと
く、ねじ切り工具７の回転速度の時間経過をパターン化
した情報である。即ち、ねじ切り工具７に備わるタップ
７Ａはねじ切り工具７にて回転されると共に軸方向に往
復動自在なフローティング構造となっているため、タッ
プＡを被加工物１の加工穴部１Ａに当接させた状態にて
回転速度Ｖ2で正転させるとタップ７Ａは回転し、被加
工物１の加工穴部１Ａ内にねじを切りつつ前進する。こ
のタップ７Ａの前進速度はねじピッチを定数としその回
転速度に正比例する。従って、図６における時間ｔとね
じ切り工具７の回転速度Ｖ2又はＶ3の積からなる面積Ｄ
は被加工物１に対するねじ加工深さを示す。
じ切り加工時間Ｔ2の間に示された横軸を時間、縦軸を
ねじ切り工具７の回転速度Ｖ2及びＶ3、ねじ切り工具の
加工時間ＴＡ2及び減速時間ＴＤ2等にて示されたごと
く、ねじ切り工具７の回転速度の時間経過をパターン化
した情報である。即ち、ねじ切り工具７に備わるタップ
７Ａはねじ切り工具７にて回転されると共に軸方向に往
復動自在なフローティング構造となっているため、タッ
プＡを被加工物１の加工穴部１Ａに当接させた状態にて
回転速度Ｖ2で正転させるとタップ７Ａは回転し、被加
工物１の加工穴部１Ａ内にねじを切りつつ前進する。こ
のタップ７Ａの前進速度はねじピッチを定数としその回
転速度に正比例する。従って、図６における時間ｔとね
じ切り工具７の回転速度Ｖ2又はＶ3の積からなる面積Ｄ
は被加工物１に対するねじ加工深さを示す。
【００１３】モーションコントローラ３０の位置決めパ
ターン作成部３２にて、予め入力されたねじ切り工具７
の前進及び後退速度、加減速時間及びねじ加工深さ等、
ねじ切りに必要なパラメータに基づき位置決めパターン
を作成し、この位置決めパターン情報を駆動制御装置５
０に入力すると、制御装置５０における位置制御部５１
にて、上記位置決めパターン情報とエンコーダ９の出力
信号との偏差信号が増幅され、この位置制御部５１の出
力Ｓ15によりモータ８を制御し、モータ８を介してねじ
切り工具７を駆動し、タップ７Ａで被加工物１に所定深
さのねじを切る。
ターン作成部３２にて、予め入力されたねじ切り工具７
の前進及び後退速度、加減速時間及びねじ加工深さ等、
ねじ切りに必要なパラメータに基づき位置決めパターン
を作成し、この位置決めパターン情報を駆動制御装置５
０に入力すると、制御装置５０における位置制御部５１
にて、上記位置決めパターン情報とエンコーダ９の出力
信号との偏差信号が増幅され、この位置制御部５１の出
力Ｓ15によりモータ８を制御し、モータ８を介してねじ
切り工具７を駆動し、タップ７Ａで被加工物１に所定深
さのねじを切る。
【００１４】図４に示すようなねじ切り機能付工作機に
おいて、例えば切削加工工程においては、図６における
回転速度Ｖ１に示すように、例えば１００００ｒｐｍの
ごとき高速にてスピンドル２を回転させて被加工物１を
切削し、続くねじ切り加工工程においてはスピンドル２
を停止させ、ねじ切り工具７の前進させて被加工物１の
ねじ切り穴部１Ａに当採させ、図６におけるＶ2（前
進）に示すように、例えば１００〜２００ｒｐｍの低速
回転にて被加工物１にねじを切る。ねじ切り工具７はフ
ローティングタイプであるから回転（正転）と共に自動
的に前進する。即ち、ねじを切り時におけるスピンドル
２の回転速度は加速時間ＴＡ2にて定速回転Ｖ2に達し、
減速時間ＴＤ２2て停止する。
おいて、例えば切削加工工程においては、図６における
回転速度Ｖ１に示すように、例えば１００００ｒｐｍの
ごとき高速にてスピンドル２を回転させて被加工物１を
切削し、続くねじ切り加工工程においてはスピンドル２
を停止させ、ねじ切り工具７の前進させて被加工物１の
ねじ切り穴部１Ａに当採させ、図６におけるＶ2（前
進）に示すように、例えば１００〜２００ｒｐｍの低速
回転にて被加工物１にねじを切る。ねじ切り工具７はフ
ローティングタイプであるから回転（正転）と共に自動
的に前進する。即ち、ねじを切り時におけるスピンドル
２の回転速度は加速時間ＴＡ2にて定速回転Ｖ2に達し、
減速時間ＴＤ２2て停止する。
【００１５】即ち、工作機械は高速回転中の被加工物１
を停止させてからねじ切り加工をする必要があり、切削
加工とねじ切り加工工程が交互に組まれている場合には
スピンドルは高速回転、停止の繰り返しとなり、スピン
ドル減速時間ＴＤ1及びスピンドル加速時間ＴＡ１の和
相当のロス時間分タクトタイムが長くなる。
を停止させてからねじ切り加工をする必要があり、切削
加工とねじ切り加工工程が交互に組まれている場合には
スピンドルは高速回転、停止の繰り返しとなり、スピン
ドル減速時間ＴＤ1及びスピンドル加速時間ＴＡ１の和
相当のロス時間分タクトタイムが長くなる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来の工作機械の制御
装置は以上のように構成されているので、スピンドルに
把持された被加工物に対して、切削加工等とねじ切り加
工を交互に繰り返し行う場合には、高速回転中の上記ス
ピンドルを一旦停止させてから上記ねじ切り加工を行
い、しかる後に再度、上記スピンドルを高速回転させね
ばならず、タクト時間が比較的長くなるという問題点が
あった。
装置は以上のように構成されているので、スピンドルに
把持された被加工物に対して、切削加工等とねじ切り加
工を交互に繰り返し行う場合には、高速回転中の上記ス
ピンドルを一旦停止させてから上記ねじ切り加工を行
い、しかる後に再度、上記スピンドルを高速回転させね
ばならず、タクト時間が比較的長くなるという問題点が
あった。
【００１７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ねじ切り加工以外の加工とね
じ切り加工とを交互に繰り返し行う場合におけるタクト
時間が比較的短くできる工作機械の制御装置及び制御方
法を得ることを目的とする。
るためになされたもので、ねじ切り加工以外の加工とね
じ切り加工とを交互に繰り返し行う場合におけるタクト
時間が比較的短くできる工作機械の制御装置及び制御方
法を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる工作
機械の制御装置は、スピンドルに把持された被加工物に
ねじを切るねじ切り手段を備えた工作機械における上記
スピンドルの回転速度及び回転位置を検出するスピンド
ル回転検出手段と、予め入力された上記ねじ切り手段の
前進及び後退速度及びねじ加工深さに関するパラメータ
に基づき、上記ねじ切り手段の位置決めパターンを作成
する位置決めパターン作成手段と、上記ねじ切り手段を
上記スピンドルの回転速度及び回転位置に同期させ、か
つ上記位置決めパターンに応じた回転を重畳させると共
に前進させ、上記被加工物へねじを切るように制御する
ねじ切り制御手段とを備えたものである。
機械の制御装置は、スピンドルに把持された被加工物に
ねじを切るねじ切り手段を備えた工作機械における上記
スピンドルの回転速度及び回転位置を検出するスピンド
ル回転検出手段と、予め入力された上記ねじ切り手段の
前進及び後退速度及びねじ加工深さに関するパラメータ
に基づき、上記ねじ切り手段の位置決めパターンを作成
する位置決めパターン作成手段と、上記ねじ切り手段を
上記スピンドルの回転速度及び回転位置に同期させ、か
つ上記位置決めパターンに応じた回転を重畳させると共
に前進させ、上記被加工物へねじを切るように制御する
ねじ切り制御手段とを備えたものである。
【００１９】また、第２の発明に係わる工作機械の制御
方法は、スピンドルに把持された被加工物にねじを切る
ねじ切り手段と、上記スピンドルの回転速度及び回転位
置を検出するスピンドル回転検出手段とを備えた工作機
械により、ねじ切り工程以外の加工工程に引続き上記被
加工物へねじを切るに際し、上記ねじ切り手段の前進及
び後退速度、及びねじ加工深さに関するパラメータを予
め入力する段階と、上記パラメータに基づき、上記ねじ
切り手段の位置決めパターンを作成する段階と、上記ス
ピンドルの回転速度及び回転位置を検出する段階と、上
記ねじ切り手段を上記スピンドルの回転速度及び回転位
置に同期させて回転し、かつ上記位置決めパターンに応
じてねじ切り手段の回転を重畳させると共に前進させ、
上記被加工物へねじを切る段階とからなる。
方法は、スピンドルに把持された被加工物にねじを切る
ねじ切り手段と、上記スピンドルの回転速度及び回転位
置を検出するスピンドル回転検出手段とを備えた工作機
械により、ねじ切り工程以外の加工工程に引続き上記被
加工物へねじを切るに際し、上記ねじ切り手段の前進及
び後退速度、及びねじ加工深さに関するパラメータを予
め入力する段階と、上記パラメータに基づき、上記ねじ
切り手段の位置決めパターンを作成する段階と、上記ス
ピンドルの回転速度及び回転位置を検出する段階と、上
記ねじ切り手段を上記スピンドルの回転速度及び回転位
置に同期させて回転し、かつ上記位置決めパターンに応
じてねじ切り手段の回転を重畳させると共に前進させ、
上記被加工物へねじを切る段階とからなる。
【００２０】
【作用】第１の発明におけるスピンドル回転検出手段
は、スピンドルの回転速度及び回転位置を検出し、位置
決めパターン作成手段は予め入力された上記ねじ切り手
段の前進及び後退速度、ねじピッチ及びねじ加工深さに
関するパラメータに基づき、上記ねじ切り手段の位置決
めパターンを作成し、ねじ切り制御手段は上記スピンド
ル回転検出手段が検出した上記スピンドルの回転速度に
同期及び回転位置に一致させ、かつ上記位置決めパター
ン作成手段が出力する位置決めパターンに応じて上記被
加工物へねじを切るように上記ねじ切り手段を制御す
る。
は、スピンドルの回転速度及び回転位置を検出し、位置
決めパターン作成手段は予め入力された上記ねじ切り手
段の前進及び後退速度、ねじピッチ及びねじ加工深さに
関するパラメータに基づき、上記ねじ切り手段の位置決
めパターンを作成し、ねじ切り制御手段は上記スピンド
ル回転検出手段が検出した上記スピンドルの回転速度に
同期及び回転位置に一致させ、かつ上記位置決めパター
ン作成手段が出力する位置決めパターンに応じて上記被
加工物へねじを切るように上記ねじ切り手段を制御す
る。
【００２１】また、第２の発明においては、被加工物を
把持して回転させるスピンドルと、上記スピンドルに把
持された被加工物にねじを切るねじ切り手段とを備えた
工作機械により、上記被加工物へねじを切るに際し、上
記ねじ切り手段の前進及び後退速度、ねじピッチ及びね
じ加工深さに関するパラメータが予め入力され、スピン
ドル回転検出手段により上記スピンドルの回転速度及び
回転位置が検出され、上記パラメータに基づき、上記ね
じ切り手段の位置決めパターンが作成され、上記スピン
ドル回転検出手段が検出した上記スピンドルの回転速度
に同期及び回転位置に一致させ、かつ上記位置決めパタ
ーンに応じて上記被加工物へねじが切られる。
把持して回転させるスピンドルと、上記スピンドルに把
持された被加工物にねじを切るねじ切り手段とを備えた
工作機械により、上記被加工物へねじを切るに際し、上
記ねじ切り手段の前進及び後退速度、ねじピッチ及びね
じ加工深さに関するパラメータが予め入力され、スピン
ドル回転検出手段により上記スピンドルの回転速度及び
回転位置が検出され、上記パラメータに基づき、上記ね
じ切り手段の位置決めパターンが作成され、上記スピン
ドル回転検出手段が検出した上記スピンドルの回転速度
に同期及び回転位置に一致させ、かつ上記位置決めパタ
ーンに応じて上記被加工物へねじが切られる。
【００２２】
実施例１．第１及び第２の発明の一実施例を図１〜図３
により説明する。図中、従来例と同じ符号で示されたも
のは従来例のそれと同一もしくは同等なものを示す。な
お、工作機械の構成は従来例において説明した図４のも
のと同一であり、改めて説明することを省略する。
により説明する。図中、従来例と同じ符号で示されたも
のは従来例のそれと同一もしくは同等なものを示す。な
お、工作機械の構成は従来例において説明した図４のも
のと同一であり、改めて説明することを省略する。
【００２３】図１は多機能な工作機械の制御装置のブロ
ック図である。図１において、１０はスピンドル２を回
転させるモータ、１１はスピンドル２に歯車１２を介し
て取り付けられたスピンドルの回転量（回転角）を検出
するスピンドル回転検出手段としてのエンコーダ、２０
Ａはシーケンスプログラムの実行により工作機械をシー
ケンス制御するシーケンサであり、図５に示した従来例
におけるシーケンサ２０とはハードウェアは同一である
が実行されるシーケンスプログラムにおいて、ねじ切り
工程始動指令Ｓ1の入力により、ねじ切り手段としての
ねじ切り工具７を前進させるねじ切り工具移動指令Ｓ7
の出力と共にスピンドル２の回転速度にねじ切り工具７
の回転速度を同期させる同期始動指令Ｓ2を出力する点
において異なる。また、ねじ切り工具移動モータ５を駆
動制御する駆動制御装置４０の位置制御４１からねじ切
り工具移動完了信号Ｓ11の入力と共に、スピンドル２と
ねじ切り工具７との回転速度の同期完了信号Ｓ6の入力
によりねじ切り始動指令Ｓ1 2を出力する点において異な
る。
ック図である。図１において、１０はスピンドル２を回
転させるモータ、１１はスピンドル２に歯車１２を介し
て取り付けられたスピンドルの回転量（回転角）を検出
するスピンドル回転検出手段としてのエンコーダ、２０
Ａはシーケンスプログラムの実行により工作機械をシー
ケンス制御するシーケンサであり、図５に示した従来例
におけるシーケンサ２０とはハードウェアは同一である
が実行されるシーケンスプログラムにおいて、ねじ切り
工程始動指令Ｓ1の入力により、ねじ切り手段としての
ねじ切り工具７を前進させるねじ切り工具移動指令Ｓ7
の出力と共にスピンドル２の回転速度にねじ切り工具７
の回転速度を同期させる同期始動指令Ｓ2を出力する点
において異なる。また、ねじ切り工具移動モータ５を駆
動制御する駆動制御装置４０の位置制御４１からねじ切
り工具移動完了信号Ｓ11の入力と共に、スピンドル２と
ねじ切り工具７との回転速度の同期完了信号Ｓ6の入力
によりねじ切り始動指令Ｓ1 2を出力する点において異な
る。
【００２４】３０Ａはモーションコントローラであり、
このモーションコントローラ３０Ａに備わる工具移動位
置決めパターン作成部３１は図５に示した従来例におけ
るものと同一である。
このモーションコントローラ３０Ａに備わる工具移動位
置決めパターン作成部３１は図５に示した従来例におけ
るものと同一である。
【００２５】５０Ａはねじ切り工具７の駆動モータ８を
駆動制御する駆動制御装置でありこの駆動制御装置５０
Ａに備わる位置決めパターン作成手段としての位置決め
パターン作成部５２は図５に示した従来例における位置
決めパターン作成部３２と同一のものである。５３はス
ピンドル２の回転量を検出するスピンドル回転量検出部
であり、スピンドル２の回転角を検出するエンコーダ１
１の出力信号Ｓ3が常時入力され、シーケンサ２０Ａか
らの同期始動指令Ｓ2の入力により、スピンドル２の回
転量、即ち回転速度及び回転位置等の情報Ｓ4を出力す
る。５４は上記スピンドル２とねじ切り工具７の回転の
同期状態をチェックする同期チェック部であり、スピン
ドル２の回転速度情報Ｓ4とエンコーダ９が出力するね
じ切り工具７の回転速度情報Ｓ5とを入力して比較し、
両者が一致して同期が確認されるとシーケンサ２０Ａへ
同期完了信号Ｓ6を出力する。５５は加算器であり、回
転量検出部５３が出力するスピンドル２の回転速度情報
Ｓ4と位置決めパターン作成部５２が出力するねじ切り
工具７の位置決めパターン情報Ｓ13とを加算して加算信
号Ｓ14を位置制御部５１へ出力する。ねじ切り工具７の
駆動モータ８は位置制御部５１の出力Ｓ15により駆動さ
れ駆動モータ８の回転量はエンコーダ９で検出されてそ
の検出信号Ｓ5が位置制御部５１に入力され駆動モータ
８を負帰環制御する。なお、ねじ切り制御手段は位置制
御部４１および５１、スピンドル回転量検出部５３、同
期チェック部５４、加算器５５等から構成されている。
駆動制御する駆動制御装置でありこの駆動制御装置５０
Ａに備わる位置決めパターン作成手段としての位置決め
パターン作成部５２は図５に示した従来例における位置
決めパターン作成部３２と同一のものである。５３はス
ピンドル２の回転量を検出するスピンドル回転量検出部
であり、スピンドル２の回転角を検出するエンコーダ１
１の出力信号Ｓ3が常時入力され、シーケンサ２０Ａか
らの同期始動指令Ｓ2の入力により、スピンドル２の回
転量、即ち回転速度及び回転位置等の情報Ｓ4を出力す
る。５４は上記スピンドル２とねじ切り工具７の回転の
同期状態をチェックする同期チェック部であり、スピン
ドル２の回転速度情報Ｓ4とエンコーダ９が出力するね
じ切り工具７の回転速度情報Ｓ5とを入力して比較し、
両者が一致して同期が確認されるとシーケンサ２０Ａへ
同期完了信号Ｓ6を出力する。５５は加算器であり、回
転量検出部５３が出力するスピンドル２の回転速度情報
Ｓ4と位置決めパターン作成部５２が出力するねじ切り
工具７の位置決めパターン情報Ｓ13とを加算して加算信
号Ｓ14を位置制御部５１へ出力する。ねじ切り工具７の
駆動モータ８は位置制御部５１の出力Ｓ15により駆動さ
れ駆動モータ８の回転量はエンコーダ９で検出されてそ
の検出信号Ｓ5が位置制御部５１に入力され駆動モータ
８を負帰環制御する。なお、ねじ切り制御手段は位置制
御部４１および５１、スピンドル回転量検出部５３、同
期チェック部５４、加算器５５等から構成されている。
【００２６】図２は図１に示した制御装置により工作機
械におけるねじ切り手段としてのねじ切り工具７をスピ
ンドル２の回転に同期させて制御し、被加工物１にねじ
切りを行なう場合における、ねじ切り工具７の正及び逆
回転速度、即ち前進速度及び後退速度の時間経過に対す
る変化を示す図である。
械におけるねじ切り手段としてのねじ切り工具７をスピ
ンドル２の回転に同期させて制御し、被加工物１にねじ
切りを行なう場合における、ねじ切り工具７の正及び逆
回転速度、即ち前進速度及び後退速度の時間経過に対す
る変化を示す図である。
【００２７】図３は図１に示した工作機械の制御装置の
動作を示すフロチャートである。図３において、フロー
Ａはシーケンサ２０Ａの、フローＢはモーションコント
ローラ３０Ａの、フローＣは駆動制御装置４０の、フロ
ーＤは駆動制御装置５０Ａの動作フローを示す。なお、
各フロー間の関連を点線で示す。
動作を示すフロチャートである。図３において、フロー
Ａはシーケンサ２０Ａの、フローＢはモーションコント
ローラ３０Ａの、フローＣは駆動制御装置４０の、フロ
ーＤは駆動制御装置５０Ａの動作フローを示す。なお、
各フロー間の関連を点線で示す。
【００２８】次に、この実施例の動作の概略について説
明する。シーケンサ２０Ａに外部より同期始動信号Ｓ1
が入力されると、スピンドル回転量検出部５３にて、ス
ピンドル２に取り付けられたエンコーダ１１からの出力
をカウントし、スピンドル２の回転量を検出し、その出
力を指令Ｓ4として位置制御部５１によりねじ切り工具
用モータ８を駆動制御し、ねじ切り工具用モータ８の回
転をスピンドル２の回転と同期させる。
明する。シーケンサ２０Ａに外部より同期始動信号Ｓ1
が入力されると、スピンドル回転量検出部５３にて、ス
ピンドル２に取り付けられたエンコーダ１１からの出力
をカウントし、スピンドル２の回転量を検出し、その出
力を指令Ｓ4として位置制御部５１によりねじ切り工具
用モータ８を駆動制御し、ねじ切り工具用モータ８の回
転をスピンドル２の回転と同期させる。
【００２９】一方、駆動制御装置５０Ａの位置決めパラ
メータ作成部５２には、ねじ切りに必要なねじ切り工具
７の前進速度及び後退速度、加減速時間、ねじ加工深さ
等のパラメータが予め入力されシーケンサ２０Ａからの
ねじ切り指導指令Ｓ12の入力により、上記パラメータに
基づき位置決めパターンを作成し、位置指令Ｓ13が出力
される。この位置指令と上記スピンドル回転量検出部か
ら出力する位置指令とを加算し、位置制御部５１への位
置指令としねじ切り工具用モータ８を位置制御する。
メータ作成部５２には、ねじ切りに必要なねじ切り工具
７の前進速度及び後退速度、加減速時間、ねじ加工深さ
等のパラメータが予め入力されシーケンサ２０Ａからの
ねじ切り指導指令Ｓ12の入力により、上記パラメータに
基づき位置決めパターンを作成し、位置指令Ｓ13が出力
される。この位置指令と上記スピンドル回転量検出部か
ら出力する位置指令とを加算し、位置制御部５１への位
置指令としねじ切り工具用モータ８を位置制御する。
【００３０】次に、図１〜図４を用いてこの実験例の動
作の詳細について説明する。図３のフローＡにおいて、
シーケンス２０Ａはステップ１００でシーケンスプログ
ラムの実行を開始し、ステップ１０１で前段の切削工程
を完了し、引続いて、ステップ加工でねじ切り工程指導
指令が入力されると、ステップ１０３でモーションコン
トローラ３０Ａにねじ切り工具移動指令Ｓ7を出力する
と共に駆動制御装置５０Ａに同期指導指令Ｓ2を出力す
る。モーションコントローラ３０Ａのねじ切り工具移動
位置決めパターン作成部３１はフローＢにおけるステッ
プ１１１でシーケンサ２０Ａからねじ切り工具移動指令
Ｓ7を入力し、この入力をステップ１１２で確認し、ス
テップ１１３でねじ切り工具７をタップ７Ａが被加工物
１の加工穴部１Ａと当接する所定位置への前進させ、ね
じ切り加工後に元の位置まで後退させる工具移動位置決
めパターンを作成し、ステップ１１４で工具移動位置決
め指令Ｓ8と共に工具移動位置決めパターン情報を駆動
制御装置４０の位置制御部４１へ出力する。
作の詳細について説明する。図３のフローＡにおいて、
シーケンス２０Ａはステップ１００でシーケンスプログ
ラムの実行を開始し、ステップ１０１で前段の切削工程
を完了し、引続いて、ステップ加工でねじ切り工程指導
指令が入力されると、ステップ１０３でモーションコン
トローラ３０Ａにねじ切り工具移動指令Ｓ7を出力する
と共に駆動制御装置５０Ａに同期指導指令Ｓ2を出力す
る。モーションコントローラ３０Ａのねじ切り工具移動
位置決めパターン作成部３１はフローＢにおけるステッ
プ１１１でシーケンサ２０Ａからねじ切り工具移動指令
Ｓ7を入力し、この入力をステップ１１２で確認し、ス
テップ１１３でねじ切り工具７をタップ７Ａが被加工物
１の加工穴部１Ａと当接する所定位置への前進させ、ね
じ切り加工後に元の位置まで後退させる工具移動位置決
めパターンを作成し、ステップ１１４で工具移動位置決
め指令Ｓ8と共に工具移動位置決めパターン情報を駆動
制御装置４０の位置制御部４１へ出力する。
【００３１】駆動制御装置４０の位置制御部４１はフロ
ーＣのステップ１２１にてモーションコントローラ３０
Ａのねじ切り工具移動用位置決めパターン作成部３１か
らの工具移動位置決め指令Ｓ8及び工具移動位置決めパ
ターン情報を入力し、この入力をステップ１２２で確認
し、ステップ１２３で移動モータ５を駆動制御して工具
移動位置制御を実行する。即ち、ねじ切り工具７を工具
移動位置決めパターンに従って被加工物１側に前進移動
させ、タップ７Ａを被加工物１の加工穴部１Ａに当接さ
せる。ステップ１２４でねじ切り工具７の位置決め制御
が完了すると、位置制御部４１はシーケンサ２０Ａへね
じ切り工具移動完了信号Ｓ11を出力する。
ーＣのステップ１２１にてモーションコントローラ３０
Ａのねじ切り工具移動用位置決めパターン作成部３１か
らの工具移動位置決め指令Ｓ8及び工具移動位置決めパ
ターン情報を入力し、この入力をステップ１２２で確認
し、ステップ１２３で移動モータ５を駆動制御して工具
移動位置制御を実行する。即ち、ねじ切り工具７を工具
移動位置決めパターンに従って被加工物１側に前進移動
させ、タップ７Ａを被加工物１の加工穴部１Ａに当接さ
せる。ステップ１２４でねじ切り工具７の位置決め制御
が完了すると、位置制御部４１はシーケンサ２０Ａへね
じ切り工具移動完了信号Ｓ11を出力する。
【００３２】一方、駆動制御装置５０Ａのスピンドル回
転量検出部５３は、フローＤにおけるステップ１３１に
て、シーケンサ２０Ａから同期始動指令Ｓ2が入力さ
れ、この入力をステップ１３２で確認するとスピンドル
２の回転を歯車１２を介して検出するエンコーダ１１の
出力信号Ｓ3の入力よりスピンドル２の回転量、即ち回
転速度及び回転位置の検出を開始し、位置制御部５１及
び同期チェック部５４へスピンドル回転速度情報Ｓ8、
即ち、スピンドル２の回転量を出力する。
転量検出部５３は、フローＤにおけるステップ１３１に
て、シーケンサ２０Ａから同期始動指令Ｓ2が入力さ
れ、この入力をステップ１３２で確認するとスピンドル
２の回転を歯車１２を介して検出するエンコーダ１１の
出力信号Ｓ3の入力よりスピンドル２の回転量、即ち回
転速度及び回転位置の検出を開始し、位置制御部５１及
び同期チェック部５４へスピンドル回転速度情報Ｓ8、
即ち、スピンドル２の回転量を出力する。
【００３３】位置制御部５１はスピンドルと回転量検出
部５３からのスピンドル回転量情報Ｓ4を加算器５５を
介して入力し、その出力Ｓ15により駆動モータ８を駆動
し、ねじ切り工具７を回転する。また、位置制御部５１
は駆動モータ８に直結されたエンコーダの出力信号Ｓ5
を入力し、駆動モータ８を負帰環制御するので定常状態
において、ねじ切り工具７の回転速度はスピンドル２の
回転速度と一致する。同期チェック部５４はスピンドル
回転量速度情報Ｓ4とエンコーダ９からのねじ切り工具
７の回転速度情報Ｓ5とを入力して検出比較しステップ
１３４で上記スピンドル２とねじ切り工具７の回転速度
及び回転位置の一致、即ち同期完を確認するとステプ１
３５で同期完了信号Ｓ6を出力する。
部５３からのスピンドル回転量情報Ｓ4を加算器５５を
介して入力し、その出力Ｓ15により駆動モータ８を駆動
し、ねじ切り工具７を回転する。また、位置制御部５１
は駆動モータ８に直結されたエンコーダの出力信号Ｓ5
を入力し、駆動モータ８を負帰環制御するので定常状態
において、ねじ切り工具７の回転速度はスピンドル２の
回転速度と一致する。同期チェック部５４はスピンドル
回転量速度情報Ｓ4とエンコーダ９からのねじ切り工具
７の回転速度情報Ｓ5とを入力して検出比較しステップ
１３４で上記スピンドル２とねじ切り工具７の回転速度
及び回転位置の一致、即ち同期完を確認するとステプ１
３５で同期完了信号Ｓ6を出力する。
【００３４】シーケンサ２０Ａは、ステップ１０４にて
同期完了信号Ｓ6を入力し、かつ、ステップ１０５でね
じ切り工具の工具移動位置制御実行完了信号Ｓ11を入力
し、上記両信号Ｓ6、Ｓ11の入力をステップ１０６で確
認するとステップ１０７で駆動制御装置５０Ａの位置決
めパターン作成部５２に対してねじ切り始動指令Ｓ12を
出力する。
同期完了信号Ｓ6を入力し、かつ、ステップ１０５でね
じ切り工具の工具移動位置制御実行完了信号Ｓ11を入力
し、上記両信号Ｓ6、Ｓ11の入力をステップ１０６で確
認するとステップ１０７で駆動制御装置５０Ａの位置決
めパターン作成部５２に対してねじ切り始動指令Ｓ12を
出力する。
【００３５】駆動制御装置５０Ａの位置決めパターン作
成部５２はフローＤにおけるステップ１３６にてねじ切
り始動指令Ｓ12を入力すると、この指令の入力をステッ
プ１３７で確認し、位置決めパターン作成部３２におい
て、ステップ１３８で、予め入力されているねじ切り工
具の前進及び退速度、加減速時間及びねじ加工深さ（回
転量、ねじピッチ）等のパラメータに基づき、ねじ切り
工具７におけるタップ７Ａの位置決めパターンを作成
し、ねじ切り位置決め指令Ｓ13と共に上記位置決めパタ
ーン情報を出力する。図２におけるＴ2にて示すように
ステップ１３９にて、加算器５５によりスピンドル２の
回転速度Ｓ4に位置決めパターン情報を加算することに
より重畳させ、加算信号Ｓ14として位置制御部５１に入
力する。位置制御部５１はステップ１４０にて入力され
た加算信号Ｓ14を増幅して駆動モータ８への出力Ｓ15と
し、かつ駆動モータ８の回転量を検出するエンコーダ９
の検出信号Ｓ5を入力して駆動モータ８を負帰環制御
し、結果として図２に示すごとく、スピンドル２の回転
速度Ｖ1にねじ切り工具７の回転速度（正転Ｖ2によるタ
ップの前進、逆転Ｖ3によるタップの後退）が重畳され
る。
成部５２はフローＤにおけるステップ１３６にてねじ切
り始動指令Ｓ12を入力すると、この指令の入力をステッ
プ１３７で確認し、位置決めパターン作成部３２におい
て、ステップ１３８で、予め入力されているねじ切り工
具の前進及び退速度、加減速時間及びねじ加工深さ（回
転量、ねじピッチ）等のパラメータに基づき、ねじ切り
工具７におけるタップ７Ａの位置決めパターンを作成
し、ねじ切り位置決め指令Ｓ13と共に上記位置決めパタ
ーン情報を出力する。図２におけるＴ2にて示すように
ステップ１３９にて、加算器５５によりスピンドル２の
回転速度Ｓ4に位置決めパターン情報を加算することに
より重畳させ、加算信号Ｓ14として位置制御部５１に入
力する。位置制御部５１はステップ１４０にて入力され
た加算信号Ｓ14を増幅して駆動モータ８への出力Ｓ15と
し、かつ駆動モータ８の回転量を検出するエンコーダ９
の検出信号Ｓ5を入力して駆動モータ８を負帰環制御
し、結果として図２に示すごとく、スピンドル２の回転
速度Ｖ1にねじ切り工具７の回転速度（正転Ｖ2によるタ
ップの前進、逆転Ｖ3によるタップの後退）が重畳され
る。
【００３６】この実施例では、図２からも明らかな如
く、ねじ切り工具７の回転速度をスピンドル２の回転速
度に同期させ、位置決めパターン作成部５２で作成した
ねじ切り工具７の位置決めパターンをスピンドル２の回
転速度に重畳させるように制御するので、切削工程の終
了に引続いて、ねじ切り工程を実行する場合において、
従来例の場合のようにスピンドル２を一旦停止させるこ
となく、スピンドル２を高速で回転させたまま、例えば
１００００ｒｐｍの高速回転のまま、ねじ切り工程に移
行できるので、図６に示した従来例のごとく、スピンド
ル２を高速から停止させるスピンドル減速時間ＴＤ１、
及び停止状態のスピンドル２を高速状態に加速するスピ
ンドル加速時間ＴＡ１が不要となり、被加工物１に対し
て、切削工程とねじ切り工程を交互に繰返す場合におい
て、上記スピンドル減速時間ＴＤ１＋加速時間ＴＡ１の
和相当のロス時間分、加工工程のタイトタイムを短かく
できる。
く、ねじ切り工具７の回転速度をスピンドル２の回転速
度に同期させ、位置決めパターン作成部５２で作成した
ねじ切り工具７の位置決めパターンをスピンドル２の回
転速度に重畳させるように制御するので、切削工程の終
了に引続いて、ねじ切り工程を実行する場合において、
従来例の場合のようにスピンドル２を一旦停止させるこ
となく、スピンドル２を高速で回転させたまま、例えば
１００００ｒｐｍの高速回転のまま、ねじ切り工程に移
行できるので、図６に示した従来例のごとく、スピンド
ル２を高速から停止させるスピンドル減速時間ＴＤ１、
及び停止状態のスピンドル２を高速状態に加速するスピ
ンドル加速時間ＴＡ１が不要となり、被加工物１に対し
て、切削工程とねじ切り工程を交互に繰返す場合におい
て、上記スピンドル減速時間ＴＤ１＋加速時間ＴＡ１の
和相当のロス時間分、加工工程のタイトタイムを短かく
できる。
【００３７】なお、この実施例では上記のごとく、加工
工程のタクトタイムを短縮できると共に、スピンドル２
に同期してねじ切り工具７の駆動モータ８を駆動制御す
る位置制御部５１と共に、スピンドル回転量検出部５３
及び同期チェック部５４と、ねじ切りに必要な位置決め
パターンを作成する位置決めパターン作成部５２とを駆
動制御装置５０Ａ内に一体に構成したので、従来の制御
装置をベースに上記システムを付加するだけで簡単に工
作機械の機能アップを図ることができる。
工程のタクトタイムを短縮できると共に、スピンドル２
に同期してねじ切り工具７の駆動モータ８を駆動制御す
る位置制御部５１と共に、スピンドル回転量検出部５３
及び同期チェック部５４と、ねじ切りに必要な位置決め
パターンを作成する位置決めパターン作成部５２とを駆
動制御装置５０Ａ内に一体に構成したので、従来の制御
装置をベースに上記システムを付加するだけで簡単に工
作機械の機能アップを図ることができる。
【００３８】上記実施例においては、シーケンサ２０Ａ
は外部からのねじ切り工程始動指令Ｓ1の入力により、
ねじ切り工具７をスピンドル２に同期させる同期始動指
令Ｓ2及びねじ切り工具移動指導指令Ｓ7を出力するよう
にしたが、上記ねじ切り工程指導指令Ｓ１は必ずしも外
部から入力を必要とするものではなく、シーケンサ２０
Ａにおけるシーケンスプログラムの実行において作成
し、上記指令Ｓ2、Ｓ7を出力してもよい。
は外部からのねじ切り工程始動指令Ｓ1の入力により、
ねじ切り工具７をスピンドル２に同期させる同期始動指
令Ｓ2及びねじ切り工具移動指導指令Ｓ7を出力するよう
にしたが、上記ねじ切り工程指導指令Ｓ１は必ずしも外
部から入力を必要とするものではなく、シーケンサ２０
Ａにおけるシーケンスプログラムの実行において作成
し、上記指令Ｓ2、Ｓ7を出力してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、工
作機械におけるねじ切り手段の回転速度及び回転位置を
スピンドルの回転速度及び回転位置に同期させ、かつ位
置決めパターンを重畳させて被加工物へねじを切るよう
に上記工作機械におけるねじ切り手段を制御するねじ切
り制御手段を備えたので、また、第２の発明によれば、
被加工物へねじを切るに際し、工作機械におけるねじ切
り工具の回転速度及び回転位置をスピンドルの回転速度
及び回転位置に同期させ、かつ位置決めパターンを重畳
させて被加工物へねじを切る段階を設けたので、ねじ切
り加工を含む加工工程のタクト時間を比較的短くできる
工作機械の制御方法が得られる効果がある。
作機械におけるねじ切り手段の回転速度及び回転位置を
スピンドルの回転速度及び回転位置に同期させ、かつ位
置決めパターンを重畳させて被加工物へねじを切るよう
に上記工作機械におけるねじ切り手段を制御するねじ切
り制御手段を備えたので、また、第２の発明によれば、
被加工物へねじを切るに際し、工作機械におけるねじ切
り工具の回転速度及び回転位置をスピンドルの回転速度
及び回転位置に同期させ、かつ位置決めパターンを重畳
させて被加工物へねじを切る段階を設けたので、ねじ切
り加工を含む加工工程のタクト時間を比較的短くできる
工作機械の制御方法が得られる効果がある。
【図１】第１及び第２の発明の一実施例による工作機械
の制御装置の構成を示すブロック図である。
の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した工作機械の制御装置におけるねじ
切り加工時の動作を示す図である。
切り加工時の動作を示す図である。
【図３】図１に示した工作機械装の制御装置の動作順序
を示すフロー図である。
を示すフロー図である。
【図４】従来例およびこの発明の実施例に共通する切削
及びねじ切り加工可能な工作機械の概略を示す図であ
る。
及びねじ切り加工可能な工作機械の概略を示す図であ
る。
【図５】従来の工作機械の制御装置及び制御方法の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図６】図５に示した工作機械の制御装置におけるねじ
切り加工時の動作を示す図である。
切り加工時の動作を示す図である。
【図７】図５に示した従来の工作機械の制御装置の動作
順序を示すフロー図である。
順序を示すフロー図である。
１ 被加工物 １Ａ 被加工物のねじ切り穴部 ２ スピンドル ３ 刃物 ４ ホールネジ ５ ねじ切り工具移動用モータ ６ エンコーダ ７ ねじ切り工具 ７Ａ タップ ８ ねじ切り工具駆動モータ ９ エンコーダ １０ スピンドル駆動モータ １１ エンコーダ ２０Ａ シーケンサ ３０Ａ モーションコントローラ ３１ ねじ切り工具移動用位置決めパターン作成部 ４０ 駆動制御装置 ４１ 位置制御部 ５０Ａ 駆動制御装置 ５１ 位置制御部 ５２ 位置決めパターン作成部 ５３ スピンドル回転量検出部 ５４ 同期チェック部 ５５ 加算器
Claims (2)
- 【請求項１】 スピンドルに把持された被加工物にねじ
を切るねじ切り手段を備えた工作機械における上記スピ
ンドルの回転速度及び回転位置を検出するスピンドル回
転検出手段と、予め入力された上記ねじ切り手段の前進
及び後退速度及びねじ加工深さに関するパラメータに基
づき、上記ねじ切り手段の位置決めパターンを作成する
位置決めパターン作成手段と、上記ねじ切り手段を上記
スピンドルの回転速度及び回転位置に同期させ、かつ上
記位置決めパターンに応じた回転を重畳させると共に前
進させ、上記被加工物へねじを切るように制御するねじ
切り制御手段とを備えた工作機械の制御装置。 - 【請求項２】 スピンドルに把持された被加工物にねじ
を切るねじ切り手段と、上記スピンドルの回転速度及び
回転位置を検出するスピンドル回転検出手段とを備えた
工作機械により、ねじ切り工程以外の加工工程に引続き
上記被加工物へねじを切るに際し、上記ねじ切り手段の
前進及び後退速度、及びねじ加工深さに関するパラメー
タを予め入力する段階と、上記パラメータに基づき、上
記ねじ切り手段の位置決めパターンを作成する段階と、
上記スピンドルの回転速度及び回転位置を検出する段階
と、上記ねじ切り手段を上記スピンドルの回転速度及び
回転位置に同期させて回転し、かつ上記位置決めパター
ンに応じてねじ切り手段の回転を重畳させると共に前進
させ、上記被加工物へねじを切る段階とからなることを
特徴とする工作機械の制御方法。
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