JPH0663848A - Ｃｎｃ工作機械における主軸実速度検出表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸にポジションコーダを設けることなく主
軸回転速度を検出表示する。 【構成】 シリアルインターフェーススピンドルモータ
３を使用し、該シリアルインターフェーススピンドルモ
ータ３の速度検出器で検出され帰還されるスピンドルモ
ータの実速度にスピンドルモータから主軸への伝動装置
のギヤ比を乗じて主軸の回転速度を求め表示する。主軸
の回転速度を検出するポジションコーダ等を必要としな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＮＣ（コンピュータ
内臓数値制御装置）で制御される工作機械の主軸速度検
出表示方式。

【０００２】

【従来の技術】工作機械における主軸実速度の検出及び
表示の方法として従来から一般的に採用されている方法
は、主軸にポジションコーダを歯車若しくはベルト等の
伝動装置を介して取り付け、該ポジションコーダからの
帰還パルスと、上記伝動装置のギヤ比からＮＣ装置内部
で計算して主軸実速度求め表示する方法が採用されてい
る。また、主軸モータと主軸モータを駆動制御するスピ
ンドルアンプ間のインターフェースとしてシリアルイン
ターフェースを使用したシリアルインターフェーススピ
ンドルと、アナログインターフェースを使用したアナロ
グインターフェーススピンドルの二種類があり、アナロ
グインターフェーススピンドルの場合には、主軸モータ
の速度制御のために検出され帰還される主軸モータの実
速度はアナログ信号であり、シリアルインターフェース
スピンドルの場合、帰還される実速度信号はディジタル
信号である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】主軸の実速度を検出し
表示しようとする場合、従来の方法では、ポジションコ
ーダを設けねばならないと共に、該ポジションコーダと
主軸間に歯車，ベルト等の伝動装置を設けねばならな
い。また、主軸を駆動する主軸モータ（スピンドルモー
タ）には、このモータの速度制御のために、モータ速度
を検出する速度検出器を設けねばならないが、シリアル
インターフェーススピンドルの場合、この速度検出器か
らの信号がディジタル信号である。そこで、本願発明の
目的は、シリアルインターフェーススピンドルを使用す
るとき、ポジションコーダを設けることなく、主軸の実
速度を検出し表示するＣＮＣ工作機械における主軸実速
度検出表示方式を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】シリアルインターフェー
ススピンドルを用いたＣＮＣ工作機械において、本発明
は、主軸モータの速度を検出し、該速度と主軸及び主軸
モータのギヤ比より主軸速度を計算して表示する。

【０００５】

【作用】主軸モータの速度（回転数）は、該主軸モータ
を速度制御するために検出され帰還される信号を利用す
る。シリアルインターフェーススピンドルの場合、この
主軸モータの検出実速度のフィードバック信号はディジ
タル信号であるため、この信号を工作機械を制御するＣ
ＮＣに取り込むことによって、ＣＮＣも主軸モータの実
速度を検出することができる。また、主軸モータと主軸
間の伝動機構のギア比は、予め設定されて知られている
ものであるから、この主軸モータの実速度と上記ギヤ比
より主軸の実速度を計算して求めることができ、得られ
た値を主軸の実速度として表示する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一実施例のブロック図で、１
はコンピュータ内臓の数値制御装置（ＣＮＣ）、２はス
ピンドルアンプ、３はシリアルインターフェーススピン
ドルモータ、４は歯車、ベルト等の伝動機構、５は主軸
（スピンドル）、６は該主軸に取付けられたワーク、７
は工具である。ＣＮＣ１はスピンドルアンプ２に速度指
令を出力し、スピンドルアンプ２は、シリアルインター
フェーススピンドルモータ３に設けられた速度検出器で
検出され帰還されるスピンドルモータの実速度が、上記
速度指令の速度と一致するようにスピンドルモータ３を
フィードバック制御する。スピンドルモータ３は伝動機
構４を介して主軸５を駆動し、ワーク６を回転させて工
具７でワーク６に加工を行う。上記構成及び作用は従来
のシリアルインターフェーススピンドルの制御方式と相
違はなく、従来と同様である。ただし、本発明と従来の
シリアルインターフェーススピンドルの制御方式の相違
は、主軸の回転速度検出及び表示方法が異なるものであ
る。

【０００７】従来の主軸回転速度検出表示方法は、図１
に破線に示すように、ポジションコーダ１０を設け、該
ポジションコーダ１０と主軸５を歯車、ベルト等の伝動
機構１１で接続し、ポジションコーダ１０によって主軸
回転速度を検出し、この検出値をＣＮＣ１等を介して表
示している。なお、アナログインターフェーススピンド
ルの場合でも、ポジションコーダ１０、伝動機構１１を
介して主軸回転速度を検出し表示するようにした点は同
一である。これに対して、本発明は、ポジションコーダ
１０、伝動機構１１を設けることなく、スピンドル（主
軸）モータ３の速度制御のためにスピンドルモータ３に
取付けられた速度検出器からの信号を利用して主軸回転
速度を検出し表示するようにする。速度検出器から、シ
リアルインターフェースを介してディジタル信号でスピ
ンドルアンプ２にフィードバックされ、スピンドルアン
プによって速度のフィードバック制御されるが、この速
度検出器からの信号をＣＮＣ１に入力しＣＮＣ１によっ
て、主軸回転速度を算出し表示するようにする。

【０００８】一般に、スピンドルモータ３と主軸５を結
合する伝動機構は、ＣＮＣ１からの指令によってクラッ
チが切替えられてその伝動比、すなわちギヤ比が選択さ
れるようになっており、このギヤ比は、パラメータで設
定される値Ａと、ギヤ比設定分解能Ｂによって決まる。
例えば、ギア比のパラメータ値Ａが５０で、ギヤ比設定
分解能Ｂが１／１００の場合には、ギヤ比は５０／１０
０となる。また、ギヤ比設定分解能Ｂが１／１０００の
場合には５０／１０００となる。その結果、主軸回転速
度Ｎは、検出されたスピンドルモータの速度（回転数）
Ｖと上記設定パラメータ値Ａ，ギヤ比設定分解能Ｂによ
って次の１式の演算を行うことによって求めることがで
きる。

【０００９】 Ｎ＝Ｖ×Ａ×Ｂ …（１） 例えば、スピンドルモータ３の実速度Ｖが１０００ｒｐ
ｍの場合、パラメータ値Ａが５０で、ギヤ比設定分解能
Ｂが１／１００のときには、主軸速度（回転数）Ｎは５
００ｒｐｍとなる。また、パラメータ値Ａが５０で、ギ
ヤ比設定分解能Ｂが１／１０００のときには、主軸速度
Ｎは５０ｒｐｍとなる。そこで、ＣＮＣ１は所定周期毎
シリアルインターフェースピンドルモータ３の速度検出
器から帰還されてくるスピンドルモータ３の実速度Ｖ
と、その時点で設定されているパラメータ値Ａとギヤ比
設定分解能Ｂより上記１式の演算を行って主軸の速度
（回転数）を求め、ＣＮＣ内に設けられている表示器に
表示する。このように、シリアルインターフェーススピ
ンドルモータを使用した場合、検出されたスピンドルモ
ータの実速度が、シリアルインターフェースによりディ
ジタル信号で帰還されることになる。この帰還されるス
ピンドルモータの実速度より上記１式の演算を行って主
軸の速度を表示することができるものである。

【００１０】

【発明の効果】本発明は、工作機械の主軸を駆動する主
軸（スピンドル）モータにシリアルインターフェースス
ピンドルモータを使用した場合、該シリアルインターフ
ェーススピンドルモータの速度検出器から検出される主
軸モータの実速度の帰還信号を利用してた主軸の回転速
度を求め表示するようにしたから、従来のようにポジシ
ョンコーダ及びこのポジションコーダと主軸とを結合す
る伝動機構等を必要とせず、安価になると共に、シンプ
ルな構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１ コンピュータ内臓の数値制御装置（ＣＮＣ） ２ スピンドルアンプ ３ シリアルインターフェーススピンドルモータ ４ 伝動機構 ５ 主軸 ６ ワーク ７ 工具 １０ ポジションコーダ １１ 伝動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリアルインターフェーススピンドルを
   用いたＣＮＣ工作機械において、主軸モータの速度を検
   出し、該速度と主軸及び主軸モータのギヤ比より主軸速
   度を計算して表示することを特徴とするＣＮＣ工作機械
   における主軸実速度検出表示方式。