JPH056210A - トルクリミツト方式 - Google Patents
トルクリミツト方式Info
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- JPH056210A JPH056210A JP15632991A JP15632991A JPH056210A JP H056210 A JPH056210 A JP H056210A JP 15632991 A JP15632991 A JP 15632991A JP 15632991 A JP15632991 A JP 15632991A JP H056210 A JPH056210 A JP H056210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque limit
- command
- torque
- spindle
- limit value
- Prior art date
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- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可動部の停止位置を制御する際に可動部の移
動位置とその方向を指定して、容易に最適なトルクリミ
ット値を決定でき、特にトルクリミットを有効にする領
域及びトルクリミット値を任意に設定できる。 【構成】 ＣＮＣ１０は、メイン主軸１とこのメイン主
軸１に対向するサブ主軸２とを持つ、例えば４軸旋盤を
プログラム制御して、ワーク５を掴み換える。プログラ
ムメモリ１３は、可動部を移動するための移動指令プロ
グラムを記憶する。この移動指令プログラムに基づいて
軸制御回路４０に指令を与えている。パラメータメモリ
１４は、複数のトルクリミット値及びトルクリミットを
有効にする領域指定データを変更可能に記憶する。プロ
グラムメモリ１３には、ＧＸＸで表される機能命令コー
ドを含む加工プログラム指令が記憶され、軸制御回路４
０に対してトルクの上限値の指令を有効にするか無効に
するかを指定する。
動位置とその方向を指定して、容易に最適なトルクリミ
ット値を決定でき、特にトルクリミットを有効にする領
域及びトルクリミット値を任意に設定できる。 【構成】 ＣＮＣ１０は、メイン主軸１とこのメイン主
軸１に対向するサブ主軸２とを持つ、例えば４軸旋盤を
プログラム制御して、ワーク５を掴み換える。プログラ
ムメモリ１３は、可動部を移動するための移動指令プロ
グラムを記憶する。この移動指令プログラムに基づいて
軸制御回路４０に指令を与えている。パラメータメモリ
１４は、複数のトルクリミット値及びトルクリミットを
有効にする領域指定データを変更可能に記憶する。プロ
グラムメモリ１３には、ＧＸＸで表される機能命令コー
ドを含む加工プログラム指令が記憶され、軸制御回路４
０に対してトルクの上限値の指令を有効にするか無効に
するかを指定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトルクリミット値に基づ
いて可動部の停止位置を制御するトルクリミット方式に
関し、特にトルクリミットを有効にする領域及びトルク
リミット値を任意に設定できるトルクリミット方式に関
する。
いて可動部の停止位置を制御するトルクリミット方式に
関し、特にトルクリミットを有効にする領域及びトルク
リミット値を任意に設定できるトルクリミット方式に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から数値制御装置では、制御対象と
なる工作機械の送り軸のサーボモータにトルクリミット
を掛け、送り軸をストッパに突き当てて軸の位置決めを
行う方法が採用されている。この方法においては、ＮＣ
プログラム内にＭコードを挿入し、所定のタイミングで
ＰＭＣのラダープログラムからトルクリミットを指令す
る。その場合のトルクリミット指令はサーボモータのト
ルクの上限値を通常の動作時より小さく設定し、サーボ
モータには適当なＮＣ指令を与えておき、その送り軸に
よって移動制御される可動部などの機械要素を固定され
た機械壁やワークなどに衝突させて、ドグを使用しない
原点復帰動作やワークの位置決め動作がなされる。
なる工作機械の送り軸のサーボモータにトルクリミット
を掛け、送り軸をストッパに突き当てて軸の位置決めを
行う方法が採用されている。この方法においては、ＮＣ
プログラム内にＭコードを挿入し、所定のタイミングで
ＰＭＣのラダープログラムからトルクリミットを指令す
る。その場合のトルクリミット指令はサーボモータのト
ルクの上限値を通常の動作時より小さく設定し、サーボ
モータには適当なＮＣ指令を与えておき、その送り軸に
よって移動制御される可動部などの機械要素を固定され
た機械壁やワークなどに衝突させて、ドグを使用しない
原点復帰動作やワークの位置決め動作がなされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなトルクリミ
ットを用いて位置決めする工作機械の一連の動作では、
可動部が衝突する機械壁やワークの変形、衝撃による破
壊を防止するために、その剛性を考慮しなくてはならな
い。したがって、ＰＭＣからの指令によってサーボモー
タは出来るだけ小さなトルクリミット値に設定されるこ
とが好ましい。ところが、トルクリミット値をあまり小
さく設定すると、送り軸に作用する静止摩擦力や動摩擦
力のために、機械要素の移動開始が指令されても実際に
動かなかったり、機械要素が所定の位置に達する前に停
止してしまう。そこで、送り軸のサーボモータに設定さ
れるトルクリミットは、一般に送り軸に作用する摩擦力
などより若干だけ大きな値が選択されなくてはならな
い。
ットを用いて位置決めする工作機械の一連の動作では、
可動部が衝突する機械壁やワークの変形、衝撃による破
壊を防止するために、その剛性を考慮しなくてはならな
い。したがって、ＰＭＣからの指令によってサーボモー
タは出来るだけ小さなトルクリミット値に設定されるこ
とが好ましい。ところが、トルクリミット値をあまり小
さく設定すると、送り軸に作用する静止摩擦力や動摩擦
力のために、機械要素の移動開始が指令されても実際に
動かなかったり、機械要素が所定の位置に達する前に停
止してしまう。そこで、送り軸のサーボモータに設定さ
れるトルクリミットは、一般に送り軸に作用する摩擦力
などより若干だけ大きな値が選択されなくてはならな
い。
【０００４】しかし、トルクリミットを有効にする領域
を複数設定しようとすれば、その都度、可動部に対する
動作指令やそれが衝突するワークなどの対象物の剛性を
正確に評価して、最適な上限値を決定する必要が生じ
る。トルクリミット値が適切に選択されない場合には、
ワークの変形や機械原点の誤差に起因して、工作機械に
よる加工の精度を低下させることにもなる。したがって
ＰＭＣにおけるラダープログラムによるトルクリミット
の設定作業は極めて困難であり、しかもその変更が容易
ではない。
を複数設定しようとすれば、その都度、可動部に対する
動作指令やそれが衝突するワークなどの対象物の剛性を
正確に評価して、最適な上限値を決定する必要が生じ
る。トルクリミット値が適切に選択されない場合には、
ワークの変形や機械原点の誤差に起因して、工作機械に
よる加工の精度を低下させることにもなる。したがって
ＰＭＣにおけるラダープログラムによるトルクリミット
の設定作業は極めて困難であり、しかもその変更が容易
ではない。
【０００５】また、トルクリミットを用いてロボットハ
ンドの位置決め制御を行うロボット制御装置において
も、同様に上記のトルクリミット値が適切に選択されな
いと、きめ細かな動作制御が行えないという問題があっ
た。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、可動部の停止位置を制御する際に可動部の移動位置
とその方向を指定して、容易に最適なトルクリミット値
を決定できるトルクリミット方式を提供することを目的
とする。
ンドの位置決め制御を行うロボット制御装置において
も、同様に上記のトルクリミット値が適切に選択されな
いと、きめ細かな動作制御が行えないという問題があっ
た。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであ
り、可動部の停止位置を制御する際に可動部の移動位置
とその方向を指定して、容易に最適なトルクリミット値
を決定できるトルクリミット方式を提供することを目的
とする。
【０００６】
【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、サーボモータの負荷を制限するトルクの
上限値（トルクリミット値）に基づいて、前記サーボモ
ータにより駆動される可動部の停止位置を制御するトル
クリミット方式において、前記可動部の移動位置に対応
して複数のトルクリミット値を記憶する記憶手段と、前
記可動部を移動するための移動指令に基づいて前記サー
ボモータを制御する制御手段と、前記記憶手段から前記
移動指令の指令位置に従って所定のトルクリミット値を
読み出して前記制御手段に対して前記トルクの上限値を
指令する指令手段と、を有することを特徴とするトルク
リミット方式が、提供される。
決するために、サーボモータの負荷を制限するトルクの
上限値（トルクリミット値）に基づいて、前記サーボモ
ータにより駆動される可動部の停止位置を制御するトル
クリミット方式において、前記可動部の移動位置に対応
して複数のトルクリミット値を記憶する記憶手段と、前
記可動部を移動するための移動指令に基づいて前記サー
ボモータを制御する制御手段と、前記記憶手段から前記
移動指令の指令位置に従って所定のトルクリミット値を
読み出して前記制御手段に対して前記トルクの上限値を
指令する指令手段と、を有することを特徴とするトルク
リミット方式が、提供される。
【０００７】
【作用】前記記憶手段において、可動部の移動する範囲
内にトルクリミットを有効にする領域と、それぞれの領
域でのトルクリミット値を複数設定できる。これによっ
て、トルクリミットを使った工作機械やロボットの一連
の動作設定を容易に、かつ精度良くおこなえる。
内にトルクリミットを有効にする領域と、それぞれの領
域でのトルクリミット値を複数設定できる。これによっ
て、トルクリミットを使った工作機械やロボットの一連
の動作設定を容易に、かつ精度良くおこなえる。
【０００８】
【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。図１は数値制御装置に適用された本発明のトル
クリミット方式の概略を説明する図である。数値制御装
置（ＣＮＣ）１０は、メイン主軸１とこのメイン主軸１
に対向するサブ主軸２とを持つ、例えば４軸旋盤のよう
な工作機械をプログラム制御するものであって、プログ
ラムメモリ１３及びパラメータメモリ１４を備えてい
る。プログラムメモリ１３は、可動部を移動するための
移動指令プログラムを記憶しており、この移動指令プロ
グラムに基づいて各主軸１，２のサーボモータ（図示せ
ず）を制御する軸制御回路４０に指令を与えている。パ
ラメータメモリ１４は、可動部の移動位置に対応して複
数のトルクリミット値を記憶する記憶手段として、複数
のトルクリミット値及びトルクリミットを有効にする領
域指定データを変更可能に記憶するものである。例え
ば、このプログラムメモリ１３には、ＧＸＸで表される
Ｇコード（準備機能コード）のような機能命令コードを
含む加工プログラム指令が記憶されていて、軸制御回路
４０に対してトルクの上限値の指令を有効にするか無効
にするかを指定する。
明する。図１は数値制御装置に適用された本発明のトル
クリミット方式の概略を説明する図である。数値制御装
置（ＣＮＣ）１０は、メイン主軸１とこのメイン主軸１
に対向するサブ主軸２とを持つ、例えば４軸旋盤のよう
な工作機械をプログラム制御するものであって、プログ
ラムメモリ１３及びパラメータメモリ１４を備えてい
る。プログラムメモリ１３は、可動部を移動するための
移動指令プログラムを記憶しており、この移動指令プロ
グラムに基づいて各主軸１，２のサーボモータ（図示せ
ず）を制御する軸制御回路４０に指令を与えている。パ
ラメータメモリ１４は、可動部の移動位置に対応して複
数のトルクリミット値を記憶する記憶手段として、複数
のトルクリミット値及びトルクリミットを有効にする領
域指定データを変更可能に記憶するものである。例え
ば、このプログラムメモリ１３には、ＧＸＸで表される
Ｇコード（準備機能コード）のような機能命令コードを
含む加工プログラム指令が記憶されていて、軸制御回路
４０に対してトルクの上限値の指令を有効にするか無効
にするかを指定する。
【０００９】以下では、このＧコードＧＸＸを含むプロ
グラムによって、メイン主軸１のチャック３に固定され
た状態のワーク５にサブ主軸２がＺ方向から接近して、
このサブ主軸２のチャック４でワーク５を掴み代える動
作の制御について説明する。上記パラメータメモリ１４
では、そのパラメータ番号＃１とパラメータ番号＃２が
Ｚ軸についてのトルクリミット有効領域を指定してい
る。すなわち、このパラメータ指定によってサブ主軸２
のチャック４先端がＺ軸の１００ｍｍから５０ｍｍの範
囲に入った場合に、サブ主軸２を駆動するＺ軸サーボモ
ータにトルクリミットが掛かる。パラメータ番号＃１０
０には、パラメータ番号＃１と＃２で設定された領域で
有効となるトルクリミット値が指定されている。ここに
トルクリミット値１０．は、サブ主軸２のＺ軸サーボモ
ータに対して、そのモータ定格トルクを１０％に低減す
ることを意味している。
グラムによって、メイン主軸１のチャック３に固定され
た状態のワーク５にサブ主軸２がＺ方向から接近して、
このサブ主軸２のチャック４でワーク５を掴み代える動
作の制御について説明する。上記パラメータメモリ１４
では、そのパラメータ番号＃１とパラメータ番号＃２が
Ｚ軸についてのトルクリミット有効領域を指定してい
る。すなわち、このパラメータ指定によってサブ主軸２
のチャック４先端がＺ軸の１００ｍｍから５０ｍｍの範
囲に入った場合に、サブ主軸２を駆動するＺ軸サーボモ
ータにトルクリミットが掛かる。パラメータ番号＃１０
０には、パラメータ番号＃１と＃２で設定された領域で
有効となるトルクリミット値が指定されている。ここに
トルクリミット値１０．は、サブ主軸２のＺ軸サーボモ
ータに対して、そのモータ定格トルクを１０％に低減す
ることを意味している。
【００１０】サブ主軸２は、プログラム中のＦ５０．の
指令によって５０ｍｍ／ｍｉｎの速度でメイン主軸１の
方向に接近してくる。チャック４はワーク５を掴むため
に開いた状態にある。この場合に、トルクリミットを有
効にするＧコードＧＸＸの指令がなければ、サブ主軸２
はプログラム中のＧ０１とＺ５０．の指令によって、Ｚ
軸の５０ｍｍの位置まで進む。しかし、パラメータ番号
＃１と＃２に設定された領域ではＧコードＧＸＸの指令
によりトルクリミットが有効になるから、Ｚ軸サーボモ
ータは１０％のトルクリミット状態で運転制御される。
チャック４がワークに衝突したときの最適な値として、
この１０％のトルクリミット値が設定されている。した
がってＺ軸サーボモータは、指令位置Ｚ＝５０ｍｍに到
達する前にサブ主軸２のチャック４がワーク５に衝突し
た時点で、ワーク５を変形したり破壊することなしに確
実に停止する。停止と同時にチャック４が閉じ、チャッ
ク３が開いてメイン主軸１からサブ主軸２へのワーク５
の掴み替えが完了する。
指令によって５０ｍｍ／ｍｉｎの速度でメイン主軸１の
方向に接近してくる。チャック４はワーク５を掴むため
に開いた状態にある。この場合に、トルクリミットを有
効にするＧコードＧＸＸの指令がなければ、サブ主軸２
はプログラム中のＧ０１とＺ５０．の指令によって、Ｚ
軸の５０ｍｍの位置まで進む。しかし、パラメータ番号
＃１と＃２に設定された領域ではＧコードＧＸＸの指令
によりトルクリミットが有効になるから、Ｚ軸サーボモ
ータは１０％のトルクリミット状態で運転制御される。
チャック４がワークに衝突したときの最適な値として、
この１０％のトルクリミット値が設定されている。した
がってＺ軸サーボモータは、指令位置Ｚ＝５０ｍｍに到
達する前にサブ主軸２のチャック４がワーク５に衝突し
た時点で、ワーク５を変形したり破壊することなしに確
実に停止する。停止と同時にチャック４が閉じ、チャッ
ク３が開いてメイン主軸１からサブ主軸２へのワーク５
の掴み替えが完了する。
【００１１】このように、パラメータメモリに設定され
たパラメータ値を参照するだけで、サブ主軸２の停止制
御をトルクリミット値の設定で精度良く実行することが
でき、ワーク５の大きさや主軸１側のチャック３で掴ん
でいる状態にかかわらず、一連のプログラム動作の設定
が容易に行える。図１ではサブ主軸２の１つのサーボモ
ータのトルクリミットを有効にする機能命令コードＧＸ
Ｘと、それに対応するパラメータメモリ１４の内容のみ
が示されている。しかし、一般にはパラメータメモリ１
４には可動部である２つの主軸１，２の各サーボモータ
に対して、それぞれ複数の領域を指定してトルクリミッ
ト値が格納できる。これら可動部の移動位置に対応する
複数のトルクリミット値は、機械メーカがＣＮＣ１０に
プログラムを設定する際に、必要な全ての値をパラメー
タとして格納する。また、機械のユーザ側が必要に応じ
て変更設定することも可能である。
たパラメータ値を参照するだけで、サブ主軸２の停止制
御をトルクリミット値の設定で精度良く実行することが
でき、ワーク５の大きさや主軸１側のチャック３で掴ん
でいる状態にかかわらず、一連のプログラム動作の設定
が容易に行える。図１ではサブ主軸２の１つのサーボモ
ータのトルクリミットを有効にする機能命令コードＧＸ
Ｘと、それに対応するパラメータメモリ１４の内容のみ
が示されている。しかし、一般にはパラメータメモリ１
４には可動部である２つの主軸１，２の各サーボモータ
に対して、それぞれ複数の領域を指定してトルクリミッ
ト値が格納できる。これら可動部の移動位置に対応する
複数のトルクリミット値は、機械メーカがＣＮＣ１０に
プログラムを設定する際に、必要な全ての値をパラメー
タとして格納する。また、機械のユーザ側が必要に応じ
て変更設定することも可能である。
【００１２】次に、上記ＣＮＣ１０の全体構成につい
て、図２のハードウェアのブロック図によって説明す
る。ここでは２個のスピンドルヘッドと２個の工具ヘッ
ドを有する４軸旋盤を制御するＣＮＣを例に説明する。
プロセッサ１１はＣＮＣ１０全体の制御の中心となるプ
ロセッサである。このプロセッサ１１はバス２１を介し
てＲＯＭ１２に接続され、ＲＯＭ１２に格納されたシス
テムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに
従って、ＣＮＣ１０全体の制御を実行する。ＲＡＭ１３
は、工作機械をプログラム制御するための上記プログラ
ムメモリ１３に対応するものであって、このＲＡＭ１３
にはその他に一時的な計算データ、表示データ等も格納
され、例えばＳＲＡＭが使用される。ＣＭＯＳ１４は、
複数のトルクリミット値及びトルクリミットを有効にす
る領域指定データを変更可能に記憶するための上記パラ
メータメモリ１４に対応するものであって、ここには更
に、工具補正量、ピッチ誤差補正量、加工プログラム及
びパラメータ等が格納される。ＣＭＯＳ１４は、図示さ
れていないバッテリでバックアップされ、ＣＮＣ１０の
電源がオフされても不揮発性メモリとなっているので、
それらのデータはそのまま保持される。
て、図２のハードウェアのブロック図によって説明す
る。ここでは２個のスピンドルヘッドと２個の工具ヘッ
ドを有する４軸旋盤を制御するＣＮＣを例に説明する。
プロセッサ１１はＣＮＣ１０全体の制御の中心となるプ
ロセッサである。このプロセッサ１１はバス２１を介し
てＲＯＭ１２に接続され、ＲＯＭ１２に格納されたシス
テムプログラムを読み出し、このシステムプログラムに
従って、ＣＮＣ１０全体の制御を実行する。ＲＡＭ１３
は、工作機械をプログラム制御するための上記プログラ
ムメモリ１３に対応するものであって、このＲＡＭ１３
にはその他に一時的な計算データ、表示データ等も格納
され、例えばＳＲＡＭが使用される。ＣＭＯＳ１４は、
複数のトルクリミット値及びトルクリミットを有効にす
る領域指定データを変更可能に記憶するための上記パラ
メータメモリ１４に対応するものであって、ここには更
に、工具補正量、ピッチ誤差補正量、加工プログラム及
びパラメータ等が格納される。ＣＭＯＳ１４は、図示さ
れていないバッテリでバックアップされ、ＣＮＣ１０の
電源がオフされても不揮発性メモリとなっているので、
それらのデータはそのまま保持される。
【００１３】インタフェース１５は外部機器用のインタ
フェースであり、例えば紙テープリーダ３１の他、紙テ
ープパンチャー、紙テープリーダ・パンチャー、プリン
タ等の外部機器が接続される。紙テープリーダ３１から
は加工プログラムが読み込まれ、また、ＣＮＣ１０内で
編集された加工プログラムを紙テープパンチャーに出力
することができる。また、ＰＭＣ（プログラマブル・マ
シン・コントローラ）１６はＣＮＣ１０に内蔵され、Ｉ
／Ｏユニット１７を介して工作機械に接続されている。
このＰＭＣ１６は、ラダー形式で作成されたシーケンス
プログラムによって機械側を制御するとともに、機械側
の例えばリミットスイッチからの外部信号を入力してい
る。これらＤＩ／ＤＯ信号を数値制御装置の内部に取り
込んで、パラメータメモリ１４に設定されている複数の
トルクリミット値を有効にするか無効にするか及びトル
クリミットを有効にする領域指定データを変更すること
も可能である。
フェースであり、例えば紙テープリーダ３１の他、紙テ
ープパンチャー、紙テープリーダ・パンチャー、プリン
タ等の外部機器が接続される。紙テープリーダ３１から
は加工プログラムが読み込まれ、また、ＣＮＣ１０内で
編集された加工プログラムを紙テープパンチャーに出力
することができる。また、ＰＭＣ（プログラマブル・マ
シン・コントローラ）１６はＣＮＣ１０に内蔵され、Ｉ
／Ｏユニット１７を介して工作機械に接続されている。
このＰＭＣ１６は、ラダー形式で作成されたシーケンス
プログラムによって機械側を制御するとともに、機械側
の例えばリミットスイッチからの外部信号を入力してい
る。これらＤＩ／ＤＯ信号を数値制御装置の内部に取り
込んで、パラメータメモリ１４に設定されている複数の
トルクリミット値を有効にするか無効にするか及びトル
クリミットを有効にする領域指定データを変更すること
も可能である。
【００１４】グラフィック制御回路１８は各軸の現在位
置、アラーム、パラメータ、画像データ等のディジタル
データを画像信号に変換して出力する。この画像信号は
ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５の表示装置２６に送られ、
表示される。インタフェース１９はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット２５内のキーボード２７からのデータを受けて、プ
ロセッサ１１に渡す。
置、アラーム、パラメータ、画像データ等のディジタル
データを画像信号に変換して出力する。この画像信号は
ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５の表示装置２６に送られ、
表示される。インタフェース１９はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット２５内のキーボード２７からのデータを受けて、プ
ロセッサ１１に渡す。
【００１５】インタフェース２０は手動パルス発生器３
２に接続され、手動パルス発生器３２からのパルスを受
ける。手動パルス発生器３２は機械操作盤に実装され、
手動で機械可動部を精密に移動させるのに使用される。
軸制御回路４１〜４４はプロセッサ１１からの各軸の移
動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ５１〜５４
に出力する。サーボアンプ５１〜５４はこの移動指令を
受けて、設定されたトルクリミットに従って各軸のサー
ボモータ６１〜６４を駆動する。サーボモータ６１，６
２は、それぞれ上記メイン主軸１、サブ主軸２をＺ軸方
向に駆動し、サーボモータ６３，６４は、それぞれ第
１，第２の工具ヘッドを各主軸１，２のＸ軸方向に駆動
するものである。サーボモータ６１〜６４には位置検出
用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダ
から位置信号がパルス列としてフィードバックされる。
また、このパルス列をＦ／Ｖ（周波数／速度）変換する
ことにより、速度信号を生成することができる。図では
これらの位置信号のフィードバックライン及び速度フィ
ードバックは省略してある。
２に接続され、手動パルス発生器３２からのパルスを受
ける。手動パルス発生器３２は機械操作盤に実装され、
手動で機械可動部を精密に移動させるのに使用される。
軸制御回路４１〜４４はプロセッサ１１からの各軸の移
動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ５１〜５４
に出力する。サーボアンプ５１〜５４はこの移動指令を
受けて、設定されたトルクリミットに従って各軸のサー
ボモータ６１〜６４を駆動する。サーボモータ６１，６
２は、それぞれ上記メイン主軸１、サブ主軸２をＺ軸方
向に駆動し、サーボモータ６３，６４は、それぞれ第
１，第２の工具ヘッドを各主軸１，２のＸ軸方向に駆動
するものである。サーボモータ６１〜６４には位置検出
用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダ
から位置信号がパルス列としてフィードバックされる。
また、このパルス列をＦ／Ｖ（周波数／速度）変換する
ことにより、速度信号を生成することができる。図では
これらの位置信号のフィードバックライン及び速度フィ
ードバックは省略してある。
【００１６】スピンドル制御回路７１、７２はスピンド
ル回転指令及びスピンドルのオリエンテーション等の指
令を受けて、それぞれスピンドルアンプ８１、８２にス
ピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ８１、
８２はこのスピンドル速度信号を受けて、それぞれスピ
ンドルモータ９１、９２を指令された回転速度で回転さ
せる。また、オリエンテーション指令によって、所定の
位置にスピンドルを位置決めする。
ル回転指令及びスピンドルのオリエンテーション等の指
令を受けて、それぞれスピンドルアンプ８１、８２にス
ピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ８１、
８２はこのスピンドル速度信号を受けて、それぞれスピ
ンドルモータ９１、９２を指令された回転速度で回転さ
せる。また、オリエンテーション指令によって、所定の
位置にスピンドルを位置決めする。
【００１７】図２には示されていない第１，第２の工具
ヘッドはサーボモータ６３，６４により、メイン主軸
１、及びサブ主軸２に対してそれぞれそのＸ軸方向に制
御される。一方、同様にメイン主軸１、及びサブ主軸２
はサーボモータ６１，６２によりそのＺ軸方向に制御さ
れる。その結果、サーボモータ６２が指令された速度で
サブ主軸２をＺ軸方向に駆動してメイン主軸１に接近す
る。そして、サブ主軸２のチャック４の先端が設定され
ているトルクリミット有効領域に入ると、パラメータメ
モリ１４から対応するトルクリミット値がサーボモータ
６２の軸制御回路４２に与えられる。このようにしてＺ
軸方向に直線的に移動するサブ主軸２は、それが停止す
べき指令位置Ｚ＝５０ｍｍに到達する前にサブ主軸２の
チャック４がワーク５に衝突した時点で、ワーク５を変
形したり破壊することなしに確実に停止する。
ヘッドはサーボモータ６３，６４により、メイン主軸
１、及びサブ主軸２に対してそれぞれそのＸ軸方向に制
御される。一方、同様にメイン主軸１、及びサブ主軸２
はサーボモータ６１，６２によりそのＺ軸方向に制御さ
れる。その結果、サーボモータ６２が指令された速度で
サブ主軸２をＺ軸方向に駆動してメイン主軸１に接近す
る。そして、サブ主軸２のチャック４の先端が設定され
ているトルクリミット有効領域に入ると、パラメータメ
モリ１４から対応するトルクリミット値がサーボモータ
６２の軸制御回路４２に与えられる。このようにしてＺ
軸方向に直線的に移動するサブ主軸２は、それが停止す
べき指令位置Ｚ＝５０ｍｍに到達する前にサブ主軸２の
チャック４がワーク５に衝突した時点で、ワーク５を変
形したり破壊することなしに確実に停止する。
【００１８】なお、スピンドルモータ９１、９２には歯
車あるいはベルトでそれぞれポジションコーダ１０１、
１０２が結合されている。したがって、ポジションコー
ダ１０１、１０２はそれぞれスピンドル９１、９２に同
期して回転し、帰還パルスを出力し、その帰還パルスは
インタフェース１１０を経由して、プロセッサ１１によ
って、読み取られる。この帰還パルスは他の軸をスピン
ドルモータ９１、９２に同期して移動させてネジ切り等
の加工を行うために使用される。
車あるいはベルトでそれぞれポジションコーダ１０１、
１０２が結合されている。したがって、ポジションコー
ダ１０１、１０２はそれぞれスピンドル９１、９２に同
期して回転し、帰還パルスを出力し、その帰還パルスは
インタフェース１１０を経由して、プロセッサ１１によ
って、読み取られる。この帰還パルスは他の軸をスピン
ドルモータ９１、９２に同期して移動させてネジ切り等
の加工を行うために使用される。
【００１９】このような数値制御装置に本発明のトルク
リミット方式を適用した場合には、最適な上限値による
トルクリミットの選択が可能になる。このため上記サー
ボモータ６１，６２にトルクリミットを掛けて主軸の停
止位置制御を行えば、４軸旋盤におけるワークの掴み替
えの動作を正確に行える。したがって、従来のＰＭＣに
よるトルクリミット方式でワークの掴み替えを指令する
場合と比較して、可動部の衝突によるワークの変形や、
その衝撃によるワークの破壊が簡単に防止できる。
リミット方式を適用した場合には、最適な上限値による
トルクリミットの選択が可能になる。このため上記サー
ボモータ６１，６２にトルクリミットを掛けて主軸の停
止位置制御を行えば、４軸旋盤におけるワークの掴み替
えの動作を正確に行える。したがって、従来のＰＭＣに
よるトルクリミット方式でワークの掴み替えを指令する
場合と比較して、可動部の衝突によるワークの変形や、
その衝撃によるワークの破壊が簡単に防止できる。
【００２０】また、本発明のトルクリミット方式によれ
ば、最適な上限値によるトルクリミットが簡単に選択で
きるから、ドグを使用しない原点復帰動作を指令する際
にも、可動部の変形や機械原点の誤差の発生を確実に回
避できる。したがって本発明のトルクリミット方式で
は、工作機械による一層容易にきめ細かな制御を実行で
き、高精度の加工が実現される。
ば、最適な上限値によるトルクリミットが簡単に選択で
きるから、ドグを使用しない原点復帰動作を指令する際
にも、可動部の変形や機械原点の誤差の発生を確実に回
避できる。したがって本発明のトルクリミット方式で
は、工作機械による一層容易にきめ細かな制御を実行で
き、高精度の加工が実現される。
【００２１】上記の説明では、本発明を数値制御装置に
適用したときのワークの掴み替えにおける利点を述べた
が、本発明をロボット制御装置に適用して同様の作用効
果を奏することも可能であり、原点復帰動作に限らず一
般的な位置決め動作にも適用することもできる。
適用したときのワークの掴み替えにおける利点を述べた
が、本発明をロボット制御装置に適用して同様の作用効
果を奏することも可能であり、原点復帰動作に限らず一
般的な位置決め動作にも適用することもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、可動部
の移動する範囲内にトルクリミットを有効にする領域
と、それぞれの領域でのトルクリミット値を複数設定す
るようにしたので、サーボモータを制御して一連の動作
を設定する場合にトルクリミットを使って簡単かつきめ
細かな制御を可能にしている。したがって、工作機械や
ロボットに適用して、加工制御や位置決め制御を精度良
く行える。
の移動する範囲内にトルクリミットを有効にする領域
と、それぞれの領域でのトルクリミット値を複数設定す
るようにしたので、サーボモータを制御して一連の動作
を設定する場合にトルクリミットを使って簡単かつきめ
細かな制御を可能にしている。したがって、工作機械や
ロボットに適用して、加工制御や位置決め制御を精度良
く行える。
【図１】本発明のトルクリミット方式の概略を説明する
図である。
図である。
【図２】本発明が適用されるＣＮＣの一例を示すハード
ウェアのブロック図である。
ウェアのブロック図である。
１ メイン主軸
２ サブ主軸
５ ワーク
１０ ＣＮＣ
１１ プロセッサ
１３ プログラムメモリ
１４ パラメータメモリ
４０ 軸制御回路
６１〜６４ サーボモータ
Claims (6)
- 【請求項１】 サーボモータの負荷を制限するトルクの
上限値（トルクリミット値）に基づいて、前記サーボモ
ータにより駆動される可動部の停止位置を制御するトル
クリミット方式において、前記可動部の移動位置に対応
して複数のトルクリミット値を記憶する記憶手段と、前
記可動部を移動するための移動指令に基づいて前記サー
ボモータを制御する制御手段と、前記記憶手段から前記
移動指令の指令位置に従って所定のトルクリミット値を
読み出して前記制御手段に対して前記トルクの上限値を
指令する指令手段と、を有することを特徴とするトルク
リミット方式。 - 【請求項２】 前記記憶手段は、前記制御手段に与えら
れる移動指令の指令位置毎に複数のトルクリミット値を
記憶し、前記指令手段は前記制御手段に対して、前記移
動指令の指令位置に従って異なるトルクの上限値を指令
するようにしたことを特徴とする請求項１記載のトルク
リミット方式。 - 【請求項３】 工作機械をプログラム制御する数値制御
装置に使用されるトルクリミット方式であって、前記制
御手段は、前記工作機械の可動部を駆動するサーボモー
タに対してそれぞれ所定のトルクリミット値に基づいて
停止位置を制御することを特徴とする請求項１記載のト
ルクリミット方式。 - 【請求項４】 前記数値制御装置では、前記指令手段に
よるトルクの上限値の指令を有効にするか無効にするか
を指定する機能命令コードを含む加工プログラム指令が
実行されることを特徴とする請求項３記載のトルクリミ
ット方式。 - 【請求項５】 前記指令手段によるトルクの上限値の指
令を有効にするか無効にするかは、前記数値制御装置の
外部からの信号入力の有無に応じて決定されることを特
徴とする請求項３記載のトルクリミット方式。 - 【請求項６】 前記制御手段は、４軸旋盤におけるメイ
ン主軸およびサブ主軸の各軸制御回路であって、一方の
主軸から他方の主軸にワークを掴み換える際にそれぞれ
所定のトルクリミット値に基づいて停止位置を制御する
ことを特徴とする請求項３記載のトルクリミット方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632991A JPH056210A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | トルクリミツト方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632991A JPH056210A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | トルクリミツト方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056210A true JPH056210A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15625406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15632991A Pending JPH056210A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | トルクリミツト方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056210A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2867833A1 (fr) * | 2004-03-19 | 2005-09-23 | Airstar | Ballon eclairant a enveloppe autogonflable perfectionnee |
| JP2008199777A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Juki Corp | マウンタのタンデム駆動装置 |
| US9461569B2 (en) | 2011-10-11 | 2016-10-04 | Seiko Epson Corporation | Motor control device, robot hand, robot, and motor control method |
| CN113848813A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 合肥工业大学 | 一种基于plc单元的三轴运动控制系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120495A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-18 | 株式会社明電舎 | マニピユレ−タの衝突防止装置 |
| JPS63157207A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Toyoda Mach Works Ltd | 数値制御装置 |
| JPH03142602A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Okuma Mach Works Ltd | 数値制御装置 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15632991A patent/JPH056210A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120495A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-18 | 株式会社明電舎 | マニピユレ−タの衝突防止装置 |
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| US9461569B2 (en) | 2011-10-11 | 2016-10-04 | Seiko Epson Corporation | Motor control device, robot hand, robot, and motor control method |
| CN113848813A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 合肥工业大学 | 一种基于plc单元的三轴运动控制系统 |
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