JPH08243879A - 主軸オリエント制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸オリエント制御装置において、主軸の予
め決められた停止位置を目標停止点に位置決め停止する
に要する時間を短縮させること。 【構成】 電動機１と伝達機構４を介して連結された主
軸３のオリエントモード時は、それとは別のモード時よ
り大きなトルク制限値に位置決め制御回路５００のトル
ク値を切り換えるトルク制限値切換回路１００を備え、
オリエントモード時はそれとは別のモード時より大きな
減速度で主軸を減速すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械の主軸の予
め決められた停止位置を目標停止点に位置決め停止させ
る主軸オリエント制御装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の主軸オリエント制御装置
を示す制御ブロック図であり、図１３において、１は電
動機（以下、モータと称す）、２はモータ１の速度を検
出する速度検出器、３はモータ１によって駆動される主
軸、４はモータ１と主軸３の間に介在するギアまたはベ
ルト等の伝達機構、５は主軸３の位置を検出する位置検
出器（以下、エンコーダと称す）、６は速度検出器２の
出力を受けてモータ１の速度フィードバック値ωｒを演
算する速度演算回路、７はエンコーダ５の出力を受けて
主軸３の位置フィードバック値θｒを演算する位置演算
回路、８は外部よりモータ１の速度基準である速度指令
値ωｒ＊を与える外部速度指令回路、９は速度指令値ω
ｒ＊と速度フィードバック値ωｒとの偏差からモータ１
へのトルク指令値Ｔｒ＊を演算するトルク指令演算回
路、１０は三相交流電源、１１は三相交流電源１０から
電力の供給を受け、トルク指令演算回路９からのトルク
指令値Ｔｒ＊に見合った電流をモータ１に出力する電力
変換回路、１２は主軸３の予め決められた停止位置を目
標停止点Ｒに位置決め停止させるためのオリエント起動
信号１６と該目標停止点Ｒを与える外部位置入出力回
路、１３はオリエント起動信号１６、目標停止点Ｒ、速
度フィードバック値ωｒ、位置フィードバック値θｒを
入力して、オリエント時の速度指令値ωｒ＊および目標
停止点Ｒに到達したことを示すオリエント完了信号１７
を出力するオリエント動作制御回路、１４は速度指令値
ωｒ＊として外部速度指令回路８の出力とオリエント動
作制御回路１３の出力のどちらを使用するかを選択する
速度指令切換スイッチである。

【０００３】次に、上記構成において、エンコーダ５の
出力信号の処理原理を図１４の位置検出処理図に従って
説明する。図１４において、５ａはエンコーダ５の回転
に応じて発生し、例えばエンコーダ１回転に１０２４パ
ルスを発生するＡ相信号、５ｂはＡ相信号５ｂに対して
９０°の位相差でＡ相と同数のパルスを発生するＢ相信
号、５ｃはエンコーダ５の決まった位置にて１回転に１
パルスのみ発生する主軸基準位置信号としてのＺ相信
号、５ｄはモータ正転時にＡ相とＢ相のパルスを４逓倍
して得られる正転パルスＰＬＳ、５ｅはモータ逆転時に
Ａ相とＢ相のパルスを４逓倍して得られる逆転パルスＭ
ＮＳ（図示例は正転時の場合であるので出力されていな
い）、５ｆはアップダウンカウンタの出力であり、この
カウンタはＺ相信号が入力されるとリセットされる。従
って、Ｚ相信号が１度でも入力されると、５ｆのカウン
タ値を読み込むことでＺ相信号を基準とした絶対位置を
知ることができる。

【０００４】上記図１４にて示した処理原理に基づき、
主軸３の位置フィードバック値である現在の位置θｒを
演算する位置演算回路７の処理を図１５の位置演算回路
構成図に従って説明する。図１５において、７ａはエン
コーダ５の出力であるＡ相信号、Ｂ相信号を入力して、
モータ正転時には４逓倍の正転パルスＰＬＳを、モータ
逆転時には４逓倍の逆転パルスＭＮＳを出力する４逓倍
回路、７ｂは正転パルスＰＬＳまたは逆転パルスＭＮＳ
をカウントし、エンコーダ５のＺ相信号が入力されると
リセットされるアップダウンカウンタ、７ｃはアップダ
ウンカウンタ７ｂのカウント値を読み込み主軸３の現在
の位置フィードバック値θｒを演算する位置演算器であ
り、これらにより位置演算回路７が構成されている。

【０００５】次に、図１６に示す動作波形図について、
従来の構成におけるオリエント動作を説明する。

【０００６】図１６において、１５はモータの速度波
形、１６はオリエント起動信号、１７はオリエント完了
信号、１８はエンコーダ５のＺ相信号、１９はオリエン
ト回転動作軌跡であり、図１６（ａ）はモータ回転中に
オリエント起動信号１６がＯＮされた場合の動作波形
図、図１６（ｂ）はモータ停止中にオリエント起動信号
１６がＯＮされた場合の動作波形図、図１６（Ｃ）はオ
リエント回転動作軌跡図である。

【０００７】オリエント時の目標停止点Ｒに停止すべき
主軸の停止位置は主軸端１周のどの角度でも可能である
が、以後、理解しやすくするために、一例として主軸の
停止位置をエンコーダ５のＺ相信号の発生位置に設定し
た場合について説明する。

【０００８】まず、図１６（ａ）の場合の動作を図１７
のフローチャートについて説明する。時刻ｔ１にオリエ
ント起動信号１６がＯＮすると（ＳＴ５１）、図１３に
示す速度指令切換スイッチ１４がａ側からｂ側へ切り換
えられ（ＳＴ５２）、速度ループ制御のままでモータ１
の速度を速度波形１５に沿って第１目標速度ωｒ１まで
減速する（ＳＴ５３〜ＳＴ５５）。時刻ｔ２にてモータ
１の速度が第１目標速度ωｒ１に到達したことを確認し
た後（ＳＴ５４）、時刻ｔ３にてエンコーダ５のＺ相信
号１８が入力されたことが確認されると（ＳＴ５９）、
この時点よりエンコーダ５の回転に応じて発生したＡ相
信号、Ｂ相信号のパルスカウントを開始し、主軸３の位
置チェックを開始する。

【０００９】次に、時刻ｔ４にてオリエント回転動作軌
跡１９に示すＰ点に到達すると（ＳＴ６０）、モータ速
度指令を第２目標速度ωｒ２に切り換え（ＳＴ５６）、
速度制御処理（ＳＴ５７）を続ける。同様に主軸３の位
置チェックを続け、時刻ｔ５にて主軸の停止位置がオリ
エント回転動作軌跡１９に示すＱ点に到達すると（ＳＴ
５８）、目標停止点Ｒと現在の位置フィードバック値θ
ｒの差を位置偏差として位置制御処理を行う。そして、
時刻ｔ６にて現在の位置フィードバック値θｒがインポ
ジション範囲、即ちオリエント回転動作軌跡１９に示す
Ｒ点±△θ０の範囲内に達すると、オリエント完了信号
（インポジション信号とも言う）１７をＯＮする。

【００１０】尚、このインポジション範囲の判定基準と
なるインポジション幅△θ０はパラメータ等により予め
設定しておくことになる。ここで、時刻ｔ５以前が速度
ループ制御を行い、ｔ５以後で位置ループ制御を行うこ
とになる。またオリエント回転動作軌跡１９からも分る
ように、時刻ｔ３以後、主軸３の１回転にてオリエント
停止することになる。上記オリエントシーケンスをオリ
エント動作制御回路１３がコントロールする。

【００１１】次に、図１６（ｂ）の場合の動作を説明す
る。時刻ｔ１にオリエント起動信号がＯＮすると、図１
３に示す速度指令切換スイッチ１４がａ側からｂ側へ切
り換えられ、速度ループ制御のままでモータ１を速度波
形１５に示すように第１目標速度ωｒ１まで加速する。
時刻ｔ２以後の動作は図１６（ａ）の場合と同一である
ので重複説明を省略する。

【００１２】次に、ＳＴ５８にて、主軸３の現在位置が
Ｑ点を通過したことを確認した場合、ＳＴ６１にて位置
偏差値をもとに速度指令ωｒ＊を演算する。即ち、現在
位置を位置フィードバック値θｒとすると、位置偏差値
△θｒ＝θｒ−Ｒで表され、これに位置ループゲインＫ
Ｐを乗算した結果を速度指令ωｒ＊とする。次に、ＳＴ
６２にて位置偏差△θｒの絶対値がインポジション幅△
θ０内であるか判定し、△θ０外である場合は、ＳＴ６
３にてオリエント完了信号をＯＦＦし、△θ０内である
場合は、ＳＴ６４にてオリエント完了信号１７をＯＮす
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の主
軸オリエント制御装置においては、主軸３は必ず第１目
標速度ωｒ１および第２目標速度ωｒ２を経て停止し、
しかも第１目標速度ωｒ１に到達後の最初のエンコーダ
Ｚ相信号入力後に位置のカウントを開始するため、オリ
エント動作ではない通常の減速動作に比べて、オリエン
ト起動からオリエント完了までの所要時間（以下、オリ
エント時間と称す）が長い。即ち、通常の減速動作と比
較して余分に停止時間がかかり、工作機械等の主軸３の
サイクルタイムが長くなるという問題点があった。

【００１４】この発明は上記のような従来の問題点を解
消することを課題になされたもので、主軸を目標停止点
に位置決めさせるオリエント動作を行う場合、オリエン
ト起動信号がＯＮされてからオリエント完了信号がＯＮ
するまでの所要時間（＝オリエント時間）を短縮するオ
リエント制御装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る主軸オリエント制御装置は、オリエントモードの起動
時には、トルク制限値を他のモードより大きく設定する
トルク制限値切換回路を具備したものである。

【００１６】請求項２記載の発明に係る主軸オリエント
制御装置は、正規のインポジション幅よりも大きいダミ
ーのインポジション幅を設けるダミーインポジション回
路を具備したものである。

【００１７】請求項３記載の発明に係る主軸オリエント
制御装置は、オリエント起動信号が印加された後の最初
の主軸基準位置信号によって、オリエント動作を開始す
る位置を補正する位置補正回路を具備したものである。

【００１８】請求項４記載の発明に係る主軸オリエント
制御装置は、正規の目標停止点よりも遠くにダミーの目
標停止点を設けるダミー目標停止点回路を具備したもの
である。

【００１９】

【作用】請求項１記載の発明においては、オリエントモ
ード時には、トルク制限値を別のモード時より大きく設
定するようにしたことにより、オリエントモード時には
別のモード時より大きな減速度で主軸を減速し、オリエ
ント時間を短縮することができる。

【００２０】請求項２記載の発明においては、正規のイ
ンポジション幅よりも大きいダミーのインポジション幅
を設けたことにより、主軸の停止位置がダミーのインポ
ジション幅内に入ると、オリエント完了信号を出力し、
オリエント時間を短縮することができる。

【００２１】請求項３記載の発明においては、オリエン
ト起動信号が印加された後の最初の主軸基準位置信号を
検出し、この主軸基準位置信号によってオリエント動作
を開始することにより、オリエント動作の開始位置を補
正し、オリエント時間を短縮することができる。

【００２２】請求項４記載の発明においては、正規の目
標停止点よりも遠くにダミーの目標停止点を設けたこと
により、主軸の停止位置が正規の目標停止点に達する
と、主軸の速度指令を零にして該主軸を急速減速し、オ
リエント時間を短縮することができる。

【００２３】

【実施例】

実施例１ 図１はこの発明の実施例１を示す制御ブロック図であ
り、図１において、１はモータ、２は速度検出器、３は
主軸、４は伝達機構、５は位置検出器、６は速度演算回
路、７は位置演算回路、８は外部速度指令回路、９はト
ルク指令演算回路、１０は三相交流電源、１１は電力変
換回路、１２は外部位置入出力回路、１３はオリエント
動作制御回路、１４は速度指令切換スイッチであり、こ
れ等は前記図１３に示す従来装置と同じであるから、同
一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

【００２４】図１中、１００はオリエント起動信号１６
がＯＮであるかどうかを判別してトルク指令演算回路９
内部のトルク制限値を切り換えるトルク制限値切換回
路、５００は上記の速度演算回路６、位置演算回路７、
トルク指令演算回路９、電力変換回路１１、オリエント
動作制御回路１３、速度指令切換スイッチ１４等を構成
要素とする位置決め制御装置である。

【００２５】次に、図２に示す動作波形図に基づいて、
実施例１の動作原理を説明する。図２（ａ）は従来装置
の動作波形図、図２（ｂ）は実施例１の動作を波形図を
示すもので、１０１はトルク制限値、１０２はトルク指
令値、１０３は正転起動信号である。

【００２６】図２（ａ）において、トルク制限値１０１
は常時定格トルクの１２０％に固定されている。まず、
時刻ｔ１１にて正転起動信号１０３がＯＮされると、モ
ータ１は加速して時刻ｔ１２にて目標速度に到達する。
この時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間は、トルク指
令値１０２はトルク制限値である１２０％となり、目標
速度に到達した時刻ｔ１２から時刻ｔ１３の期間でほぼ
０％にもどる。

【００２７】次に、時刻ｔ１３にて正転起動信号１０３
がＯＦＦされるとモータは減速し、時刻ｔ１４にて停止
する。この時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間は、ト
ルク指令値１０２は負のトルク制限値である（−）１２
０％となり、モータが停止した時点で０％にもどる。

【００２８】また、時刻ｔ１５にて再度モータが加速さ
れ、時刻ｔ１６にて目標速度に到達後、時刻ｔ１７にて
オリエント起動信号１６がＯＮされると、時刻ｔ１８ま
での期間にて記述のオリエント動作を行う。この時、モ
ータ１が減速動作を行っている場合は、オリエントでは
ない通常の減速時と同様にトルク指令値１０２は負のト
ルク制限値である（−）１２０％となる。

【００２９】次に、実施例１の動作を図２（ｂ）につい
て説明する。まず時刻ｔ１１から時刻ｔ１７までは図２
（ａ）と同一の動作である。次に、時刻ｔ１７にてオリ
エント起動信号１６がＯＮされると、時刻ｔ１８までの
期間にて記述のオリエント動作を行う。この時、このオ
リエント起動信号がＯＮであることをトルク制限値切換
回路１００が検出して、トルク制限値１０１を１２０％
から１５０％に切り換える。従って、時刻ｔ１７から時
刻ｔ１８の期間でモータ１が減速動作を行っている場
合、トルク指令値１０２は通常の減速時とは異なり、オ
リエント時の負のトルク制限値である（−）１５０％と
なる。

【００３０】これにより、オリエント時間は従来の期間
Ｔ１１に対して本実施例１では期間Ｔ１２となり、およ
そ１２０／１５０＝０．８倍に短縮される。特に工作機
械の主軸３においては高速回転からのオリエント動作を
する場合が多く、高速回転中の現在速度から第１目標速
度ωｒ１までの減速時間が従来の期間Ｔ１３から期間Ｔ
１４に短縮されることによる短縮効果が大きいと言え
る。もちろん、本実施例１は一例として１２０％と１５
０％の切り換えを示したが、この値に限定するものでは
ない。

【００３１】ここで、通常の加減速運転時はトルク制限
値を１５０％としない理由を説明する。もし、通常の加
減速運転時も１５０％とすると、比較的加減速の頻度が
高い主軸サイクル運転を行った場合、モータ１に流れる
電流が増加することで、モータ１の実効負荷が増大し、
モータ１の発熱が大となるため、最悪時はモータ１がオ
ーバーヒートすることが考えられる。これに対し、本実
施例１において、通常の加減速時は１２０％としてオリ
エント動作時のみ１５０％としているため、頻度の高い
加減速時は従来通り１２０％に抑え、頻度の低いオリエ
ント動作時のみ１５０％とすることにより、モータ１の
実効負荷が増大することを抑えることができる。

【００３２】図３は上記本実施例１の動作フローチャー
トを示すもので、前記図１７に示す従来装置の動作フロ
ーチャートに対して変更する部分を示しており、ＳＴ５
１でオリエント起動信号ＯＮかを判断し、ＹＥＳであれ
ば、ＳＴ１５１でトルク制限値を１５０％としてＳＴ５
２に移行し、ＮＯであれば、ＳＴ１５０でトルク制限値
を１２０％としてＳＴ５７により移行するもので、他は
前記図１７と同一処理であるから重複説明を省略する。

【００３３】実施例２ 図４はこの発明の実施例２を示す制御ブロック図であ
り、２００はオリエント動作制御回路１３に対してダミ
ーインポジション機能を与えるダミーインポジション回
路である。なお、他の構成部分は前記図１の構成部分と
同じであるから、同一部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。

【００３４】図５は本実施例２の動作原理を説明する図
であり、（ａ）はタイミング図、（ｂ）はオリエント回
転動作軌跡図である。図５において、２０１は正規イン
ポジションフラグ、２０２はオリエント回転動作軌跡、
△θ０は正規のインポジション幅、△θｄは△θ０より
大であることを特徴とするダミーインポジション幅であ
る。

【００３５】時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間の動作は
前記図１６（ａ）に示す従来装置の動作と同様であるの
で、重複説明を省略する。時刻ｔ５にてＱ点を通過して
位置ループ動作に切り換わった後、時刻ｔ２１でオリエ
ント回転動作軌跡２０２に示すダミーインポジション幅
△θｄ内に到達すると、オリエント完了信号１７がＯＮ
する。その後、時刻ｔ６にて正規のインポジション幅△
θ０内に到達すると、正規インポジションフラグ２０１
がＯＮする。この正規インポジションフラグ２０１がＯ
Ｎされた以後は、オリエント完了信号の判定はダミーイ
ンポジション幅△θｄから正規のインポジション幅△θ
０に切り換えられる。上記動作を、ダミーインポジショ
ン回路２００がコントロールすることになる。

【００３６】これにより、オリエント時間は従来の正規
のインポジション幅△θ０のみを判定していた方式と比
較して、図５に示す期間Ｔ２１の時間分が短縮される。

【００３７】ここで、ダミーインポジション幅を使用し
て問題がないのかどうかを検討する。本来、オリエント
完了信号１７は工作機械の主軸３で工具交換をする場合
等において、主軸３を所定の機械的な許容範囲に位置決
めしておき、オリエント完了信号１７によってその位置
決めが完了したことを確認し、次の動作（例えばマシニ
ングセンタにおいてマガジンアームで工具を掴みにい
く）を実行するために必要となる信号である。従って、
確実にインポジション範囲にあることを確認してから次
の動作を行うのが正規で間違いのないシーケンスと言え
る。しかし、このオリエント完了信号１７を受けてから
次の動作に移るまでに時間的な遅れが発生（例えば、マ
ガシンアームの旋回時間）し、この遅れの分が無駄な時
間となって、サイクルタイムを長くする要因の一つとな
っている。そこで、この遅れを見越してオリエント完了
信号１７を前出しするもので、上記の無駄時間を極力小
さくすることができる。

【００３８】また、単に正規インポジション幅を大きく
することとの相違点は、一旦正規のインポジション幅に
入ったら、オリエント完了の判定をダミーインポジショ
ン幅から正規のインポジション幅に切り換えていること
である。これによって、もし一旦インポジションに到達
後、例えば外力などが印加されて主軸位置が振れられた
場合、正規のインポジションをはずれるとオリエント完
了信号１７がＯＦＦされるので、異常（位置ズレ）を検
出可能であり、機械の損傷を防ぐことができる。

【００３９】図６は本実施例２の動作フローチャートを
示すもので、前記図１７に示す従来装置の動作フローチ
ャートに対して変更する部分を示しており、位置偏差値
をもとに速度指令ωｒ＊を演算（ＳＴ６１）後、正規イ
ンポジションフラグＯＮかを判断し（ＳＴ２５１）、Ｎ
Ｏであれば｜△θ｜＜△θ０かを判断し（ＳＴ２５
２）、ＮＯであれば｜△θ｜＜△θｄかを判断し（ＳＴ
２５３）、ＹＥＳであればオリエント完了信号ＯＮ（Ｓ
Ｔ６４）とする。

【００４０】一方、上記ＳＴ２５１における判断がＹＥ
Ｓの場合は、｜△θ｜＜△θ０を判断し（ＳＴ２５
４）、ＹＥＳであればＳＴ６４へ移行し、ＮＯであれば
オリエント完了信号ＯＦＦ（ＳＴ６３）とする。また、
上記ＳＴ２５２における判断がＹＥＳの場合は、正規イ
ンポジションフラグをＯＮ（ＳＴ２５５）としてＳＴ６
４へ移行するもので、他は前記図１７と同一処理である
から重複説明を省略する。

【００４１】実施例３ 図７はこの発明の実施例３を示す制御ブロック図であ
り、３００はオリエント動作制御回路１３に対してオリ
エント動作を開始する位置補正を与える位置補正回路で
ある。なお、他の構成部分は前記図１の構成部分と同じ
であるから、同一部分には同一符号を付して重複説明を
省略する。

【００４２】図８は本実施例３の動作原理を説明する図
であり、図８において、３０４は回転中フラグである。
図８（ａ１），（ａ２）は従来装置のオリエントの各動
作を示すタイミング図、図８（ｂ）は本実施例３による
位置補正機能付きオリエントの動作を示すタイミング
図、図８（ｃ１）、（ｃ２）は図８（ａ１）、（ａ２）
に対応したオリエント起動の瞬間の主軸３の位置Ｐ１、
図８（ｄ）は図８（ｂ）に対応したオリエント起動の瞬
間の主軸の位置Ｐ１を示している。

【００４３】従来のオリエント装置においては、図８
（ａ１）および図８（ａ２）に示す通り、時刻ｔ１にお
ける主軸の位置Ｐ１がどこにあるかに関係なく、オリエ
ント起動指令がＯＮされた瞬間（＝時刻ｔ１）に第一目
標速度ωｒ１を目指して減速を開始する。そして、この
主軸の位置Ｐ１の差は第一目標速度ωｒ１で回転する時
間（即ち、時刻ｔ２から時刻ｔ４の期間）の差として現
れる。これは、記述の通りＺ相信号１８が出力されるタ
イミング、即ち、時刻ｔ３の差として現したためであ
る。

【００４４】次に、本実施例３の動作を図８（ｂ）につ
いて説明する。もし本実施例３においても時刻ｔ１にお
ける主軸３の位置Ｐ１がＺ相信号上にあった場合は、位
置補正は不要であり、図８（ａ１）と同一の動作を行
う。しかし、図８（ｂ）のように時刻ｔ１における主軸
３の位置Ｐ１がＺ相信号上になかった場合、速度をすぐ
第一目標速度ωｒ１に減速するのではなく、そのままの
速度を維持して時刻ｔ４２でＺ相信号１８が入力される
のを待ってから、第一目標速度ωｒ１に減速するように
する。また、時刻ｔ１にて位置補正を行うための判別手
段となる回転中フラグをオンしておく。時刻ｔ４２以後
の動作は図８（ａ）の時刻ｔ１以後の動作と同一とな
る。

【００４５】本実施例３によると、オリエント起動信号
がＯＮされた瞬間の主軸位置の差異の位置補正処理を、
従来装置の低い速度である第一目標速度ωｒ１で行うの
ではなく、充分速度の高いオリエント起動時の速度で行
うので、図８（ａ２）と図８（ｂ）に示す（Ｔ３１−Ｔ
３２）の時間分が短縮されることになる。

【００４６】図９は本実施例３の動作フローチャートを
示すもので、図９において、オリエント起動信号ＯＮか
を判別し（ＳＴ５１）、ＹＥＳであれば、オリエント起
動信号の立ち上がり時かを判別して（ＳＴ３５１）、立
ち上がり時であれば、モータ１が停止中かを判別し（Ｓ
Ｔ３５２）、停止中でなければ、回転中フラグをＯＮと
する（ＳＴ３５３）。

【００４７】次に、オリエント起動信号の立ち上がり時
でない場合、回転中フラグがＯＮであるかを判別し（Ｓ
Ｔ３５４）、ＯＮである場合は、Ｚ相信号１８が通過し
たかを判断し（ＳＴ３５５）、通過するまではＳＴ５７
へ進み、そのままの速度を維持することとし、Ｚ相信号
１８の通過を確認したら、ＳＴ５２へ進み減速動作を行
う。尚、図９は前記図１７の従来装置の動作フローチャ
ートに対して変更する部分のみを示しており、他は同一
処理部分であるから重複説明を省略する。

【００４８】実施例４ 図１０はこの発明の実施例４を示す制御ブロック図であ
り、４００はオリエント動作制御回路１３に対して、正
規の目標停止点とは別に該正規の目標停止点よりも遠い
位置にダミーの目標停止点を与えるダミー目標停止点回
路である。なお、他の構成部分は前記図１の構成部分と
同じであるから、同一部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。

【００４９】図１１は本実施例４の動作原理を説明する
図であり、図１１（ａ）は従来装置のオリエントの各動
作を示すタイミング図、図１１（ｂ）は本実施例４のオ
リエントの各動作を示すタイミング図、図１１（ｃ）は
従来装置のオリエント回転動作軌跡図、図１１（ｄ）は
本実施例４のオリエント回転動作軌跡図である。図１１
において、Ｒｄは正規の目標停止点であるＲ点に対して
θｄ分遠くに設定されたダミー目標停止点、４０１は従
来装置のオリエント回転動作軌跡、４０２は本実施例４
のオリエント回転動作軌跡である。

【００５０】図１１（ａ）に示す従来装置のオリエント
動作は、上述の動作と同一である。これに対し、本実施
例４は図１１（ｂ）に示すように、目標停止点をダミー
目標停止点Ｒｄに設定して動作を進めることになる。主
軸３の停止位置が時刻ｔ４にてＰ＋θｄの位置に到達す
ると、第２目標速度ωｒ２に減速し、時刻ｔ５にてＱ＋
θｄの位置に到達すると、位置ループ制御に切り換え
る。そのままではダミー目標停止点Ｒｄに位置決めして
しまうので、時刻ｔ６にて正規の目標停止点Ｒに到達し
た時点で、一旦速度指令ωｒ＊を０にして主軸を急速減
速すると共に正規目標点フラグ４０３をＯＮする。この
正規目標点フラグ４０３がＯＮされた以後は目標点を正
規の目標停止点Ｒとした通常の位置ループ制御を行う。
上記動作をダミー目標停止点回路４００がコントロール
することになる。

【００５１】これにより、時刻ｔ６にて一瞬速度の急変
による位置変動が生じるが問題になるほどではなく、結
局本実施例４によると、従来装置と比較して（Ｔ４１−
Ｔ４２）の時間分がオリエント時間短縮されることにな
る。

【００５２】図１２は本実施例４の動作フローチャート
を示すもので、前記図１１の説明により図１２はほとん
ど理解できると考えるので、ここではＳＴ４５４−ＳＴ
４５８について説明を行う。ＳＴ４５４にて正規の目標
停止点Ｒに到達したかどうかを判別して、到達していな
ければＳＴ４５７にてＲ＋θｄを目標停止点Ｒｄとして
位置偏差を求め、速度指令ωｒ＊を算出する。ＳＴ４５
４にて正規の目標停止点Ｒに到達したことを判別したら
ＳＴ４５５にて速度指令ωｒ＊＝０として、さらにＳＴ
４５６にて正規目標停止点フラグ４０３をＯＮする。

【００５３】次に、ＳＴ４５３にて正規目標停止点フラ
グ４０３がＯＮされていることを判別したら、ＳＴ４５
８に進み正規に目標停止点をＲ点とした位置制御ループ
を組む。尚、図１２は図１７の従来動作フローチャート
に対して変更する部分のみを示しており、従来と同一処
理部分は重複説明を省略する。

【００５４】なお、本実施例においては、説明をわかり
やすくするために、一例として主軸３の停止位置をエン
コーダのＺ相信号発生位置上とした場合について説明し
たが、Ｚ相信号発生位置とは別の位置を停止位置とした
場合においても同様の手段を構築できる。また、エンコ
ーダを使用しない他のオリエントシステム（例えばビル
トイン主軸のモータ速度検出器によるオリエント等）に
ついても同様の手段を構築できる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、オリエントモ
ード時は別のモード時よりトルク制限値を大きく設定す
るように構成したので、オリエントモード時は別のモー
ド時より大きな減速度で主軸を減速し、オリエント時間
を短縮することができるという効果がある。

【００５６】請求項２の発明によれば、正規のインポジ
ション幅よりも大きいダミーのインポジション幅を設け
るように構成したので、主軸の停止位置がダミーのイン
ポジション幅内に入るとオリエント完了信号を出力し、
オリエント時間を短縮することができるという効果があ
る。

【００５７】請求項３の発明によれば、オリエント起動
信号が印加された後の最初の主軸基準位置信号によっ
て、オリエント動作を開始するように構成したので、オ
リエント時間を短縮することができるという効果があ
る。

【００５８】請求項４の発明によれば、正規の目標点よ
りも遠くにダミーの目標点を設け、主軸の停止位置が正
規の目標停止点に達すると、主軸の速度指令を零にして
該主軸を急速減速するオリエント時間を短縮することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１によるオリエント制御装
置を示す制御ブロック図である。

【図２】 図１に示すオリエント制御装置の動作を説明
するタイミング図である。

【図３】 図１に示すオリエント制御装置の動作を説明
するフローチャートである。

【図４】 この発明の実施例２によるオリエント制御装
置を示す制御ブロック図である。

【図５】 図４に示すオリエント制御装置の動作を説明
する信号タイミング図とオリエント回転動作軌跡図であ
る。

【図６】 図４に示すオリエント制御装置の動作を説明
するフローチャートである。

【図７】 この発明の実施例３によるオリエント制御装
置を示す制御ブロック図である。

【図８】 図７に示すオリエント制御装置の動作を説明
する信号タイミング図である。

【図９】 図７に示すオリエント制御装置の動作を説明
するフローチャートである。

【図１０】 この発明の実施例４によるオリエント制御
装置を示す制御ブロック図である。

【図１１】 図１０に示すオリエント制御装置の動作を
説明する信号タイミング図とオリエント回転動作軌跡図
である。

【図１２】 図１０に示すオリエント制御装置の動作を
説明するフローチャートである。

【図１３】 従来のオリエント制御装置の制御ブロック
図である。

【図１４】 位置検出処理のタイミング図である。

【図１５】 位置演算回路構成図である。

【図１６】 従来のオリエント制御装置の動作を説明す
る信号タイミング図とオリエント回転動作軌跡図であ
る。

【図１７】 従来のオリエント制御装置の動作を説明す
るフローチャートである。

【符号の説明】

１ 電動機（モータ）、３ 主軸、４ 伝達機構、５
位置検出器、１００トルク制限値切換回路、２００ ダ
ミーインポジション回路、３００ 位置補正回路、４０
０ ダミー目標停止点回路、５００ 位置決め制御回
路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機と伝達機構を介して連結された主
   軸と、この主軸に連結された位置検出器と、この位置検
   出器の出力信号に基づいて目標停止点に位置決めする位
   置決め制御回路とを有する主軸オリエント制御装置にお
   いて、上記主軸の運転モードがオリエントモードである
   かそれとは別のモードであるかを判定して、オリエント
   モード時は上記位置決め制御回路のトルク値を前記別の
   モード時より大きなトルク制限値に切り換えるトルク制
   限値切換回路を具備し、オリエントモード時は前記別の
   モード時より大きな減速度で主軸を減速することを特徴
   とする主軸オリエント制御装置。
2. 【請求項２】 電動機と伝達機構を介して連結された主
   軸と、この主軸に連結された位置検出器と、この位置検
   出器の出力信号に基づいて目標停止点に位置決めする位
   置決め制御回路とを有する主軸オリエント制御装置にお
   いて、上記目標停止点から所定の位置範囲内に到達した
   ことを示す正規のインポジション幅とは別に、上記正規
   のインポジション幅より大きいダミーのインポジション
   幅を上記位置決め制御回路に与えるダミーインポジショ
   ン回路を具備し、上記主軸の停止位置が上記ダミーのイ
   ンポジション幅内に入るとオリエント完了信号を出力す
   ることを特徴とする主軸オリエント制御装置。
3. 【請求項３】 電動機と伝達機構を介して連結された主
   軸と、この主軸に連結された位置検出器と、この位置検
   出器の出力信号に基づいて目標停止点に位置決めする位
   置決め制御回路とを有する主軸オリエント制御装置にお
   いて、オリエント起動信号が印加された後の最初の主軸
   基準位置信号を検出し、この主軸基準位置信号によって
   オリエント動作を開始する位置補正回路を具備したこと
   を特徴とする主軸オリエント制御装置。
4. 【請求項４】 電動機と伝達機構を介して連結された主
   軸と、この主軸に連結された位置検出器と、この位置検
   出器の出力信号に基づいて目標停止点に位置決めする位
   置決め制御回路とを有する主軸オリエント制御装置にお
   いて、正規の目標停止点とは別に、上記正規の目標停止
   点よりも遠い位置のダミーの目標停止点を上記位置決め
   制御回路に与えるダミー目標停止点回路を具備し、上記
   主軸の停止位置が上記正規の目標停止点に達すると、主
   軸の速度指令を零にして該主軸を急速減速することを特
   徴とする主軸オリエント制御装置。