JPH06285743A

JPH06285743A - 主軸制御装置

Info

Publication number: JPH06285743A
Application number: JP10015693A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Kojima; 隆好小島
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】数値制御工作機械の主軸を制御する主軸制御
装置において、主軸駆動伝達系、回転工具種類及び工作
機械座標系に従って主軸駆動モータの回転方向を自動決
定する。【構成】切れ刃方向メモリ１５には全ての回転工具の
切れ刃の方向が記憶され、伝達系回転方向メモリ１６に
は当該機の主軸の伝達系データが記憶されている。座標
系判別部１３は指令解析部１１からのプログラム指令解
析結果により工作機械の座標系及び主軸指令回転方向を
判別し、回転方向決定部１４は前記メモリ内情報及び座
標系判別結果から主軸指令回転方向に適合した主軸モー
タ回転方向を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械の主
軸の回転方向を制御する主軸制御装置に関し、特に回転
工具主軸駆動モータの回転方向決定に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御工作機械はその主軸にドリル、
タッパー等の工具（以下回転工具と称する）を取り付
け、駆動モータによって回転させながら加工物を加工す
る。なお、以下の説明において回転工具を駆動する主軸
と加工物を把持する主軸を区別するため、前者は回転工
具主軸または単に主軸と称し、後者は加工物把持主軸と
称する事にする。図３は従来の主軸制御装置の一実施例
を示すブロック図である。図３において、指令解析部１
１にて主軸回転指令が認識されると、その指令内に含ま
れる主軸速度指令ＳＰは主軸速度指令部１２に送られ、
当該機の主軸変速比を考慮した主軸モータ速度指令ＳＣ
に変換されて主軸モータ制御部１８に送られる。一方、
上記主軸回転指令内に含まれる主軸回転方向指令ＲＯ、
つまり主軸を正転させるか逆転させるかの指令は回転方
向指令部２２に送られ、主軸回転方向指令ＲＯと主軸駆
動伝達系２１の機構に従って主軸モータ回転方向指令Ｒ
Ｃが生成されて主軸モータ制御部１８に送られる。次
に、主軸モータ速度指令ＳＣと主軸モータ回転方向指令
ＲＣは主軸モータ制御部１８にてモータ電流指令に変換
され、パワー増幅部１９でパワー増幅され主軸モータ２
０を回転させる。そして、主軸モータ２０により主軸駆
動伝達系２１を介して回転工具２３が駆動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来技術
では回転工具を駆動する主軸モータの回転方向は主軸回
転方向指令と主軸駆動伝達系の機構によって決定されて
いる。しかし、主軸モータと回転工具間の主軸駆動伝達
系機構は各々の機械によって固有であり、機械の種類に
よって異なる。また、回転工具には工具軸駆動側から見
て右回転で加工が可能なものと左回転で加工できるもの
が存在する。さらに、図４に示すような２主軸２サドル
旋盤では、回転工具２３ａ、２３ａａ、２３ｂ、２３ｂ
ｂは加工物把持左主軸ＳＬ，加工物把持右主軸ＳＲの加
工物２４ａ，２４ｂのいずれも加工が可能であり、加工
を行なう組合せ、つまり加工物把持主軸ＳＬまたはＳＲ
と刃物台ＡまたはＢの組合せにより回転工具主軸駆動モ
ータ２０ａ，２０ｂの回転方向が変わる事がある。この
ため従来装置においては、個々の機械ごとに駆動モータ
の回転方向を決定する回路を設けたり、加工プログラム
によって駆動モータの回転方向指令を変更したりする必
要があった。本発明は上述した事情から成されたもので
あり、本発明の目的は、機械種類や工具種類によって変
わる回転工具主軸駆動モータの回転方向を自動決定する
主軸制御装置を提供する事にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は数値制御工作機
械の主軸の回転方向を制御する主軸制御装置に関するも
のであり、本発明の上記目的は、前記主軸とその駆動モ
ータ間の回転伝達方向を記憶する伝達系回転方向記憶手
段と、前記主軸に装着される工具切れ刃の回転方向を記
憶する切れ刃方向記憶手段と、数値制御工作機械の座標
系を判別する座標系判別手段と、前記２つの記憶手段か
らのデータと前記判別した座標系に従って、前記駆動モ
ータの回転方向を決定する回転方向決定手段とを具備す
ることによって達成される。

【０００５】

【作用】本発明にあっては、主軸駆動伝達系、回転工具
種類及び工作機械座標系に従って主軸駆動モータの回転
方向を決定するため、主軸駆動モータ制御回路の設計を
容易にし、加工プログラム作成も容易となる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明による主軸制御装置の一実施例
を示すブロック図であり、従来技術の実施例を示す図３
のブロック図と同じ機能ブロックには、同一番号を付し
てある。数値制御工作機械の主軸回転指令は指令解析部
１１によって解析され、主軸速度指令ＳＰは主軸速度指
令部１２に送られ、当該機の主軸変速比を考慮した主軸
モータ速度指令ＳＣに変換された後、主軸モータ制御部
１８に送られる。また、その他のプログラム指令解析結
果ＲＡは主軸回転方向指令ＲＯ、座標系指令ＣＣ、工具
番号指令ＴＡ及び加工方向指令ＦＳを含み、それぞれ座
標系判別部１３、切れ刃方向メモリ１５及び伝達系回転
方向メモリ１６に送出される。一方、切れ刃方向メモリ
１５には当該機で使用される回転工具すべてについてそ
の工具が加工できる回転方向、つまり切れ刃の方向が、
伝達系回転方向メモリ１６には同じく当該機の回転工具
主軸の伝達系データがそれぞれにあらかじめデータ設定
部１７により設定され、記憶されている。

【０００７】回転方向決定部１４には座標系判別部１
３、切れ刃方向メモリ１５及び伝達系回転方向メモリ１
６のそれぞれの出力である回転方向補助データＣＪ、切
れ刃方向データＣＭ及び主軸伝達系データＴＭが入力さ
れ、これらのデータから主軸モータ回転方向が決定され
て主軸モータ回転方向指令ＲＣとして主軸モータ制御部
１８に送られる。主軸モータ制御部１８では主軸モータ
速度指令ＳＣ及び主軸モータ回転方向指令ＲＣから主軸
モータ電流指令が生成され、パワー増幅部１９でパワー
増幅され主軸モータ２０を回転させる。さらに主軸モー
タ２０により主軸駆動伝達系２１を介して回転工具２３
が駆動される。

【０００８】このような構成において、その動作例を図
２のフローチャート及び表１、表２及び表３を用いて説
明する。図２において、主軸回転指令の有無が判定され
（ステップＳ１）、主軸回転指令がないときは本装置は
何もしないで終了する。一方、主軸回転指令がある場合
は指令解析部１１によって主軸速度指令ＳＰが抽出さ
れ、主軸速度指令部１２にて主軸モータ速度指令ＳＣに
変換される（ステップＳ２）。続いてこの主軸モータ速
度指令ＳＣは主軸モータ制御部１８に送られる（ステッ
プＳ３）。また、指令解析部１１ではプログラム指令解
析結果ＲＡが座標系判別部１３、切れ刃方向メモリ１５
及び伝達系回転方向メモリ１６に主軸回転方向指令Ｒ
Ｏ、座標系指令ＣＣ、工具番号指令ＴＡ及び加工方向指
令ＦＳとして分配される（ステップＳ４）。

【０００９】座標系判別部１３では分配された主軸回転
方向指令ＲＯと座標系指令ＣＣをもとに内部で保有する
データテーブルが参照され、回転方向補助データＣＪが
決定される（ステップＳ５）。ここでいうデータテーブ
ルの例を表１に示す。表１は図４に示す２主軸２サドル
旋盤の回転工具主軸の回転方向指令と、加工物２４を把
持する左右２つの加工物把持主軸ＳＬ，ＳＲと回転工具
主軸駆動モータ２０を持つ上下２つの刃物台Ａ，Ｂとの
構成で決定される座標系との組合せで、回転工具主軸駆
動モータ２０が正逆いずれの方向へ回転すべきかを示し
ており、”０”は回転工具主軸駆動モータ２０が指令方
向に回転し、”１”は指令方向とは逆に回転すべきであ
ることを意味している。例えば加工物把持左主軸ＳＬと
上刃物台Ａで構成される座標系では回転工具主軸正転指
令時に回転工具主軸駆動モータは正転方向に回転し、同
じ回転工具主軸正転指令でも加工物把持左主軸ＳＬと下
刃物台Ｂで構成される座標系では回転工具主軸駆動モー
タは逆転する必要がある事を示しており、他のデータも
同様に解釈される。

【００１０】次に、回転補助データＣＪが決定された
後、切れ刃方向メモリ１５に分配された工具番号指令Ｔ
Ａに対応する工具の切れ刃方向ＣＭが読み出される（ス
テップＳ６）。切れ刃方向メモリ１５に記憶されている
データの例を表２に示す。表２では工具の切れ刃が工具
軸駆動側から見て右回転で加工が可能なものを”０”と
し、左回転で加工できるものを”１”としている。次
に、伝達系回転方向メモリ１６に分配された加工方向指
令ＦＳに従って主軸伝達系データＴＭが読み出される
（ステップＳ７）。加工方向指令ＦＳとは図４の２主軸
２サドル旋盤の例では正面と側面があり、回転工具２３
ａ，２３ａａ，２３ｂｂを使用し長手方向にＺ軸を移動
させて加工するのが”正面”であり、回転工具２３ｂを
使用し径方向にＸ軸を移動させて加工するのが”側面”
である。この主軸伝達系データＴＭの例を表３に示す。
表３は回転工具主軸駆動モータ２０の回転方向が上下刃
物台Ａ，Ｂの回転工具主軸伝達系とその加工方向によっ
て正逆いずれの方向へ回転すべきかを示しており、表１
のデータと同じく”０”は回転工具主軸駆動モータ２０
が指令方向に回転し、”１”は指令方向とは逆に回転す
べきであることを意味している。例えば加工方向が正面
の場合、上刃物台Ａの回転工具主軸駆動モータ２０ａは
正転方向に回転し、下刃物台Ｂの回転工具主軸駆動モー
タ２０ｂは逆転する必要がある駆動伝達系である事を示
している。

【００１１】次に、ステップＳ５、Ｓ６及びＳ７で決定
または読み出した回転方向補助データＣＪ、切れ刃方向
データＣＭ及び主軸伝達系データＴＭは回転方向決定部
１４に送られ、最終的な主軸モータ回転方向指令ＲＣが
決定される。この処理は本実施例の場合、表１、表２及
び表３に指令解析結果、つまり主軸回転方向指令ＲＯ、
座標系指令ＣＣ、工具番号指令ＴＡ及び加工方向指令Ｆ
Ｓをあてはめて該当する項目の”１”を総計し、その数
が奇数ならば主軸モータ回転方向は逆転とし、偶数なら
ば正転とすれば良い（ステップＳ８）。さらに、ステッ
プＳ３及びステップＳ８で決定された主軸モータ速度指
令ＳＣ及び主軸モータ回転方向指令ＲＣが主軸モータ制
御部１８へ送られ、主軸モータを所定の速度、方向で回
転させ（ステップＳ９）、回転工具２３を回転させて
（ステップＳ１０）、すべての処理を終る。なお、上述
の実施例では２主軸２サドル旋盤について説明したが、
伝達系回転方向メモリ１６や座標系判別部１３の内部デ
ータ、つまり表１のデータテーブルを変更する事によ
り、他の数値制御工作機械にも適用できる事は明らかで
ある。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明の主軸制御装置によ
れば、主軸駆動伝達系、回転工具種類及び工作機械座標
系に従って主軸駆動モータの回転方向を主軸制御装置が
自動決定するため、主軸駆動モータ制御回路の設計を容
易にし、加工プログラム作成も容易となり、大幅な作業
工数の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の主軸制御装置の一例を示すブロック図
である。

【図２】本発明装置の動作例を説明するフローチャート
である。

【図３】従来の主軸制御装置の一例を示すブロック図で
ある。

【図４】一般的な２主軸２サドル旋盤を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１３座標系判別部１４回転方向決定部１５切れ刃方向メモリ１６伝達系回転方向メモリ１７データ設定部１８主軸モータ制御部２０主軸または回転工具主軸駆動モータ２１主軸または回転工具主軸駆動伝達系２３回転工具２４加工物ＳＬ加工物把持左主軸ＳＲ加工物把持右主軸Ａ上刃物台Ｂ下刃物台ＳＰ主軸速度指令ＳＣ主軸モータ速度指令ＲＡプログラム指令解析結果ＲＯ主軸回転方向指令ＣＣ座標系指令ＣＪ回転方向補助データＴＡ工具番号指令ＣＭ切れ刃方向データＦＳ加工方向指令ＴＭ主軸伝達系データＲＣ主軸モータ回転方向指令

【表１】

【表２】

【表３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数値制御工作機械の主軸を制御する主軸
制御装置において、前記主軸とその駆動モータ間の回転
伝達方向を記憶する伝達系回転方向記憶手段と、前記主
軸に装着される工具切れ刃の回転方向を記憶する切れ刃
方向記憶手段と、前記２つの記憶手段からのデータに従
って、前記駆動モータの回転方向を決定するモータ回転
方向決定手段とを備えたことを特徴とする主軸制御装
置。
【請求項２】前記数値制御工作機械の座標系を判別す
る座標系判別手段を備え、前記２つの記憶手段からのデ
ータと判別した座標系に従って前記駆動モータの回転方
向を決定するようにした請求項１に記載の主軸制御装
置。