JPH0635522A - 送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置 - Google Patents
送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置Info
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- JPH0635522A JPH0635522A JP21091292A JP21091292A JPH0635522A JP H0635522 A JPH0635522 A JP H0635522A JP 21091292 A JP21091292 A JP 21091292A JP 21091292 A JP21091292 A JP 21091292A JP H0635522 A JPH0635522 A JP H0635522A
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- screw
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた
数値制御装置において、送りねじの伸びを簡単かつ常に
正確に求めて送りねじを支持する軸受を保護する。 【構成】 送りねじ伸び算出手段２５がロータリエンコ
ーダの出力とリニアエンコーダの出力の差の変化により
送りねじの伸びを算出する。軸送り速度制御手段２６は
前記送りねじの伸びが予め設定された値を越えたら前記
送りねじの軸受を保護するための所定の制御を行なう。
数値制御装置において、送りねじの伸びを簡単かつ常に
正確に求めて送りねじを支持する軸受を保護する。 【構成】 送りねじ伸び算出手段２５がロータリエンコ
ーダの出力とリニアエンコーダの出力の差の変化により
送りねじの伸びを算出する。軸送り速度制御手段２６は
前記送りねじの伸びが予め設定された値を越えたら前記
送りねじの軸受を保護するための所定の制御を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送りねじに連結された
ロータリエンコーダと、可動部に取付けられたスライダ
部及び固定部に取付けられたスケール部から成るリニア
エンコーダとを備えた工作機械を制御する数値制御装置
に関する。
ロータリエンコーダと、可動部に取付けられたスライダ
部及び固定部に取付けられたスケール部から成るリニア
エンコーダとを備えた工作機械を制御する数値制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は一般的な工作機械の軸駆動部の一
例を示す概略図である。サーボモータ５の動力が軸受４
により支持されている送りねじの一つであるボールネジ
のおねじ２とおねじ２に螺合されているボールネジのめ
ねじ３を介してめねじ３に取付けられている可動部１に
伝達される。可動部１の位置はサーボモータ５の軸に取
付けられているロータリエンコーダ６により検出され、
ボールネジのピッチ誤差や膨張による位置誤差が固定部
に取付けられたスケール部７と、可動部１に取付けられ
ているスライダ部８から成るリニアエンコーダ７、８に
より補正される。
例を示す概略図である。サーボモータ５の動力が軸受４
により支持されている送りねじの一つであるボールネジ
のおねじ２とおねじ２に螺合されているボールネジのめ
ねじ３を介してめねじ３に取付けられている可動部１に
伝達される。可動部１の位置はサーボモータ５の軸に取
付けられているロータリエンコーダ６により検出され、
ボールネジのピッチ誤差や膨張による位置誤差が固定部
に取付けられたスケール部７と、可動部１に取付けられ
ているスライダ部８から成るリニアエンコーダ７、８に
より補正される。
【０００３】ところで、送りねじは駆動することにより
発熱し膨張する。従って、軸受が送りねじを両スラスト
方向に支持している場合、軸受は送りねじに押され、場
合によっては破壊するおそれがある。この破壊を防止す
るために従来は、送りねじの平均送り速度と伸びの関係
を実験により求め、軸受が破壊する危険のある送りねじ
の平均送り速度（以下、危険速度という）を設定し、送
りねじの平均送り速度が危険速度を越えたら運転を中止
し、さらに危険速度の２分の１程度の安全速度を設定
し、送りねじの平均送り速度が安全速度を越えたら送り
ねじの送り速度に適当なオーバーライドを掛け、運転を
中止せずに送りねじの平均送り速度が危険速度を越えな
いようにする制御を行なっていた。また、送りねじの温
度と伸びの関係を実験により求め、軸受が破壊する危険
のある送りねじの温度（以下、危険温度という）を設定
し、送りねじの温度が危険温度を越えたら運転を中止
し、さらに危険温度より低い安全温度を設定し、送りね
じの温度が安全温度を越えたら送りねじの送り速度に適
当なオーバーライドを掛け、運転を中止せずに送りねじ
の温度が危険温度を越えないようにする制御を行なって
いた。
発熱し膨張する。従って、軸受が送りねじを両スラスト
方向に支持している場合、軸受は送りねじに押され、場
合によっては破壊するおそれがある。この破壊を防止す
るために従来は、送りねじの平均送り速度と伸びの関係
を実験により求め、軸受が破壊する危険のある送りねじ
の平均送り速度（以下、危険速度という）を設定し、送
りねじの平均送り速度が危険速度を越えたら運転を中止
し、さらに危険速度の２分の１程度の安全速度を設定
し、送りねじの平均送り速度が安全速度を越えたら送り
ねじの送り速度に適当なオーバーライドを掛け、運転を
中止せずに送りねじの平均送り速度が危険速度を越えな
いようにする制御を行なっていた。また、送りねじの温
度と伸びの関係を実験により求め、軸受が破壊する危険
のある送りねじの温度（以下、危険温度という）を設定
し、送りねじの温度が危険温度を越えたら運転を中止
し、さらに危険温度より低い安全温度を設定し、送りね
じの温度が安全温度を越えたら送りねじの送り速度に適
当なオーバーライドを掛け、運転を中止せずに送りねじ
の温度が危険温度を越えないようにする制御を行なって
いた。
【０００４】図４は上述した前者の従来の送りねじを支
持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置の一例を示
すブロック図であり、図５はその動作例を説明するフロ
ーチャートである。軸制御手段１１は送りねじの移動量
ＭＶを検出して平均送り速度算出手段１２に送出する。
平均送り速度算出手段１２は送出されて来た送りねじの
移動量ＭＶを一定時間積算し（ステップＳ１１）、その
積算量を積算時間で割って送りねじの平均送り速度ＡＶ
を算出し（ステップＳ１２）、軸送り速度制御手段１３
に送出する。軸送り速度制御手段１３は送出されて来た
送りねじの平均送り速度ＡＶが危険速度を越えたか否か
判定し（ステップＳ１３）、送りねじの平均送り速度Ａ
Ｖが危険速度を越えていなければ安全速度を越えたか否
か判定する（ステップＳ１４）。送りねじの平均送り速
度ＡＶが安全速度を越えていなければ制御続行指令ＳＣ
を軸制御手段１１に送出する。軸制御手段１１は送出さ
れて来た制御続行指令ＳＣに従って送りねじの制御を続
行し、ステップＳ１１に戻って上述した動作を繰返す。
一方、送りねじの平均送り速度ＡＶが安全速度を越えて
いるならば適当なオーバーライド指令ＳＯを軸制御手段
１１に送出する。軸制御手段１１は送出されて来たオー
バーライド指令ＳＯによりオーバーライドを掛けた送り
ねじの送り速度に従って送りねじを制御し（ステップＳ
１５）、ステップＳ１１に戻って上述した動作を繰返
す。一方、ステップＳ１３において、送りねじの平均送
り速度ＡＶが危険速度を越えているならば運転中止指令
ＳＳを軸制御手段１１に送出する（ステップＳ１６）。
軸制御手段１１は送出されて来た運転中止指令ＳＳに従
って運転を中止し、全ての処理を終了する。
持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置の一例を示
すブロック図であり、図５はその動作例を説明するフロ
ーチャートである。軸制御手段１１は送りねじの移動量
ＭＶを検出して平均送り速度算出手段１２に送出する。
平均送り速度算出手段１２は送出されて来た送りねじの
移動量ＭＶを一定時間積算し（ステップＳ１１）、その
積算量を積算時間で割って送りねじの平均送り速度ＡＶ
を算出し（ステップＳ１２）、軸送り速度制御手段１３
に送出する。軸送り速度制御手段１３は送出されて来た
送りねじの平均送り速度ＡＶが危険速度を越えたか否か
判定し（ステップＳ１３）、送りねじの平均送り速度Ａ
Ｖが危険速度を越えていなければ安全速度を越えたか否
か判定する（ステップＳ１４）。送りねじの平均送り速
度ＡＶが安全速度を越えていなければ制御続行指令ＳＣ
を軸制御手段１１に送出する。軸制御手段１１は送出さ
れて来た制御続行指令ＳＣに従って送りねじの制御を続
行し、ステップＳ１１に戻って上述した動作を繰返す。
一方、送りねじの平均送り速度ＡＶが安全速度を越えて
いるならば適当なオーバーライド指令ＳＯを軸制御手段
１１に送出する。軸制御手段１１は送出されて来たオー
バーライド指令ＳＯによりオーバーライドを掛けた送り
ねじの送り速度に従って送りねじを制御し（ステップＳ
１５）、ステップＳ１１に戻って上述した動作を繰返
す。一方、ステップＳ１３において、送りねじの平均送
り速度ＡＶが危険速度を越えているならば運転中止指令
ＳＳを軸制御手段１１に送出する（ステップＳ１６）。
軸制御手段１１は送出されて来た運転中止指令ＳＳに従
って運転を中止し、全ての処理を終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の送りね
じを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置で
は、工作機械ごとに送りねじの平均送り速度と伸びの関
係や送りねじの温度と伸びの関係を実験で予め求めてお
く必要があり、手間が掛り過ぎるという欠点があった。
また、前者の従来の送りねじを支持する軸受の保護手段
を備えた数値制御装置では、工作機械を数時間運転後に
数値制御装置の電源を一旦切り、送りねじの温度が常温
となる前に数値制御装置の電源を再び入れた場合、高温
状態であっても常温状態にあるものとして制御を開始す
ることとなり、送りねじの伸びを正しくシミュレーショ
ンすることができないという問題があった。また、後者
の従来の送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数
値制御装置では、送りねじの温度を計測するための熱電
対温度計等が必要となり、コストが掛るという問題があ
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、送りねじの伸びを簡単かつ常に正確に
求めて送りねじを支持する軸受を保護することができる
安価な送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値
制御装置を提供することにある。
じを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置で
は、工作機械ごとに送りねじの平均送り速度と伸びの関
係や送りねじの温度と伸びの関係を実験で予め求めてお
く必要があり、手間が掛り過ぎるという欠点があった。
また、前者の従来の送りねじを支持する軸受の保護手段
を備えた数値制御装置では、工作機械を数時間運転後に
数値制御装置の電源を一旦切り、送りねじの温度が常温
となる前に数値制御装置の電源を再び入れた場合、高温
状態であっても常温状態にあるものとして制御を開始す
ることとなり、送りねじの伸びを正しくシミュレーショ
ンすることができないという問題があった。また、後者
の従来の送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数
値制御装置では、送りねじの温度を計測するための熱電
対温度計等が必要となり、コストが掛るという問題があ
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、送りねじの伸びを簡単かつ常に正確に
求めて送りねじを支持する軸受を保護することができる
安価な送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値
制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、送りねじに連
結されたロータリエンコーダと、可動部に取付けられた
スライダ部及び固定部に取付けられたスケール部から成
るリニアエンコーダとを備えた工作機械を制御する数値
制御装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前
記ロータリエンコーダの出力と前記リニアエンコーダの
出力の差の変化により前記送りねじの伸びを算出する算
出手段と、前記送りねじの伸びが予め設定された値を越
えたら前記送りねじを支持する軸受を保護するための所
定の制御を行なう制御手段とを具備することによって達
成される。
結されたロータリエンコーダと、可動部に取付けられた
スライダ部及び固定部に取付けられたスケール部から成
るリニアエンコーダとを備えた工作機械を制御する数値
制御装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前
記ロータリエンコーダの出力と前記リニアエンコーダの
出力の差の変化により前記送りねじの伸びを算出する算
出手段と、前記送りねじの伸びが予め設定された値を越
えたら前記送りねじを支持する軸受を保護するための所
定の制御を行なう制御手段とを具備することによって達
成される。
【０００７】
【作用】本発明にあっては、既存のロータリエンコーダ
の出力とリニアエンコーダの出力の差により算出した送
りねじの伸びにより制御を変更するようにしているの
で、余分な手間や費用を掛けずに送りねじを支持する軸
受を保護することができる。
の出力とリニアエンコーダの出力の差により算出した送
りねじの伸びにより制御を変更するようにしているの
で、余分な手間や費用を掛けずに送りねじを支持する軸
受を保護することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の送りねじを支持する軸受の保
護手段を備えた数値制御装置の一例を示すブロック図で
あり、図２はその動作例を説明するフローチャートであ
る。ここで、図３に示す送りねじの一つであるボールネ
ジのおねじ２の端部（軸受４の近傍）は温度上昇により
軸受４を押す方向に伸びる。そこで、軸制御手段１１は
可動部１をリニアエンコーダ７、８が出力する位置デー
タによりボールネジのおねじ２の端部の送りねじ伸び計
測位置に位置決めする（ステップＳ２１）。そして、送
りねじ伸び算出手段２５はボールネジのおねじ２が常温
のときのロータリエンコーダ６及びリニアエンコーダ
７、８の出力ＳＲ０、ＳＬ０をロータリエンコーダイン
タフェイス２１及びリニアエンコーダインタフェイス２
３並びに位置検出手段２２、２４を介して読出し、各出
力ＳＲ０、ＳＬ０の差ｄ０を算出する。
護手段を備えた数値制御装置の一例を示すブロック図で
あり、図２はその動作例を説明するフローチャートであ
る。ここで、図３に示す送りねじの一つであるボールネ
ジのおねじ２の端部（軸受４の近傍）は温度上昇により
軸受４を押す方向に伸びる。そこで、軸制御手段１１は
可動部１をリニアエンコーダ７、８が出力する位置デー
タによりボールネジのおねじ２の端部の送りねじ伸び計
測位置に位置決めする（ステップＳ２１）。そして、送
りねじ伸び算出手段２５はボールネジのおねじ２が常温
のときのロータリエンコーダ６及びリニアエンコーダ
７、８の出力ＳＲ０、ＳＬ０をロータリエンコーダイン
タフェイス２１及びリニアエンコーダインタフェイス２
３並びに位置検出手段２２、２４を介して読出し、各出
力ＳＲ０、ＳＬ０の差ｄ０を算出する。
【０００９】次に、ボールネジのおねじ２が高温になっ
たときの各エンコーダ６、７、８の出力ＳＲｘ、ＳＬｘ
を同様に読出し（ステップＳ２２、２３）、各出力ＳＲ
ｘ、ＳＬｘの差ｄｘを算出する（ステップＳ２４）。そ
して、２つの出力の差ｄ０、ｄｘの差であるボールネジ
のおねじ２が温度上昇したことによる位置誤差、即ち、
ボールネジのおねじ２の伸びＤｘを算出して軸送り速度
制御手段２６に送出する（ステップＳ２５）。軸送り速
度制御手段２６は軸受４が破壊する危険のあるボールネ
ジのおねじ２の伸び（以下、危険値という）Ｄｍ及び危
険値Ｄｍの２分の１程度の安全値Ｄｓを予め記憶してお
り、送出されて来たボールネジのおねじ２の伸びＤｘが
危険値Ｄｍを越えたか否か判定する（ステップＳ２
６）。ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが危険値Ｄｍを
越えていなければ安全値Ｄｓを越えたか否か判定する
（ステップＳ２７）。
たときの各エンコーダ６、７、８の出力ＳＲｘ、ＳＬｘ
を同様に読出し（ステップＳ２２、２３）、各出力ＳＲ
ｘ、ＳＬｘの差ｄｘを算出する（ステップＳ２４）。そ
して、２つの出力の差ｄ０、ｄｘの差であるボールネジ
のおねじ２が温度上昇したことによる位置誤差、即ち、
ボールネジのおねじ２の伸びＤｘを算出して軸送り速度
制御手段２６に送出する（ステップＳ２５）。軸送り速
度制御手段２６は軸受４が破壊する危険のあるボールネ
ジのおねじ２の伸び（以下、危険値という）Ｄｍ及び危
険値Ｄｍの２分の１程度の安全値Ｄｓを予め記憶してお
り、送出されて来たボールネジのおねじ２の伸びＤｘが
危険値Ｄｍを越えたか否か判定する（ステップＳ２
６）。ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが危険値Ｄｍを
越えていなければ安全値Ｄｓを越えたか否か判定する
（ステップＳ２７）。
【００１０】ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが安全値
Ｄｓを越えていなければ制御続行指令ＳＣを軸制御手段
１１に送出する。軸制御手段１１は送出されて来た制御
続行指令ＳＣに従ってボールネジのおねじ２の制御を続
行し、ステップＳ２１に戻って上述した動作を繰返す。
一方、ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが安全値Ｄｓを
越えているならば適当なオーバーライド指令ＳＯを軸制
御手段１１に送出する。軸制御手段１１は送出されて来
たオーバーライド指令ＳＯによりオーバーライドを掛け
たボールネジのおねじ２の送り速度に従ってボールネジ
のおねじ２を制御し（ステップＳ２８）、ステップＳ２
１に戻って上述した動作を繰返す。一方、ステップＳ２
６において、ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが危険値
Ｄｍを越えているならば運転中止指令ＳＳを軸制御手段
１１に送出する（ステップＳ２９）。軸制御手段１１は
送出されて来た運転中止指令ＳＳに従って運転を中止
し、全ての処理を終了する。なお、送りねじの伸びの計
測タイミングを工具交換時や加工物交換時とすれば加工
時間が延びることはない。
Ｄｓを越えていなければ制御続行指令ＳＣを軸制御手段
１１に送出する。軸制御手段１１は送出されて来た制御
続行指令ＳＣに従ってボールネジのおねじ２の制御を続
行し、ステップＳ２１に戻って上述した動作を繰返す。
一方、ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが安全値Ｄｓを
越えているならば適当なオーバーライド指令ＳＯを軸制
御手段１１に送出する。軸制御手段１１は送出されて来
たオーバーライド指令ＳＯによりオーバーライドを掛け
たボールネジのおねじ２の送り速度に従ってボールネジ
のおねじ２を制御し（ステップＳ２８）、ステップＳ２
１に戻って上述した動作を繰返す。一方、ステップＳ２
６において、ボールネジのおねじ２の伸びＤｘが危険値
Ｄｍを越えているならば運転中止指令ＳＳを軸制御手段
１１に送出する（ステップＳ２９）。軸制御手段１１は
送出されて来た運転中止指令ＳＳに従って運転を中止
し、全ての処理を終了する。なお、送りねじの伸びの計
測タイミングを工具交換時や加工物交換時とすれば加工
時間が延びることはない。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明の送りねじを支持す
る軸受の保護手段を備えた数値制御装置によれば、送り
ねじの伸びを簡単かつ常に正確に求めて軸受の破損を防
止することができるので、作業性及び加工の安全性を大
幅に高めることができる。また、温度計等が不要となる
ため装置のコスト低減を図ることができる。
る軸受の保護手段を備えた数値制御装置によれば、送り
ねじの伸びを簡単かつ常に正確に求めて軸受の破損を防
止することができるので、作業性及び加工の安全性を大
幅に高めることができる。また、温度計等が不要となる
ため装置のコスト低減を図ることができる。
【図１】本発明の送りねじを支持する軸受の保護手段を
備えた数値制御装置の一例を示すブロック図である。
備えた数値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。
である。
【図３】一般的な工作機械の軸駆動部の一例を示す概略
図である。
図である。
【図４】従来の送りねじを支持する軸受の保護手段を備
えた数値制御装置の一例を示すブロック図である。
えた数値制御装置の一例を示すブロック図である。
【図５】従来装置の動作例を説明するフローチャートで
ある。
ある。
２５ 送りねじ伸び算出手段
Claims (3)
- 【請求項１】 送りねじに連結されたロータリエンコー
ダと、可動部に取付けられたスライダ部及び固定部に取
付けられたスケール部から成るリニアエンコーダとを備
えた工作機械を制御する数値制御装置において、前記ロ
ータリエンコーダの出力と前記リニアエンコーダの出力
の差の変化により前記送りねじの伸びを算出する算出手
段と、前記送りねじの伸びが予め設定された値を越えた
ら前記送りねじを支持する軸受を保護するための所定の
制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする送り
ねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置。 - 【請求項２】 前記所定の制御が運転中止制御である請
求項１に記載の送りねじを支持する軸受の保護手段を備
えた数値制御装置。 - 【請求項３】 前記所定の制御が前記送りねじの送り速
度にオーバーライドを掛ける制御である請求項１に記載
の送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21091292A JP3283067B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21091292A JP3283067B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635522A true JPH0635522A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3283067B2 JP3283067B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=16597130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21091292A Expired - Fee Related JP3283067B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 送りねじを支持する軸受の保護手段を備えた数値制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283067B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015104798A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-08 | ビアメカニクス株式会社 | 加工装置及び加工方法 |
| JP2016164768A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 聖杰國際股▲ふん▼有限公司Ｓａｎｊｅｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 工作機械のスマート制御システムおよびその制御方法 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP21091292A patent/JP3283067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015104798A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-08 | ビアメカニクス株式会社 | 加工装置及び加工方法 |
| JP2016164768A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 聖杰國際股▲ふん▼有限公司Ｓａｎｊｅｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 工作機械のスマート制御システムおよびその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3283067B2 (ja) | 2002-05-20 |
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