JPH08314516A - Cncの軸制御方式 - Google Patents

Cncの軸制御方式

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JPH08314516A
JPH08314516A JP7122208A JP12220895A JPH08314516A JP H08314516 A JPH08314516 A JP H08314516A JP 7122208 A JP7122208 A JP 7122208A JP 12220895 A JP12220895 A JP 12220895A JP H08314516 A JPH08314516 A JP H08314516A
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JP
Japan
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axis
retract
abnormality
cnc
spindle
Prior art date
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JP7122208A
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English (en)
Inventor
Takashi Hino
隆 日野
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーボ軸やスピンドル軸の異常発生時に各軸
の停止を行うCNCの軸制御方式において、安全でかつ
迅速な軸停止を行えるようにする。 【構成】 軸移動制御手段1は、プロセッサ側からの移
動指令等に従って、サーボモータ2a,2b・・・、ス
ピンドルモータ3等を移動制御する。このときの各モー
タの異常を異常検出手段4が検出する。異常が検出され
た場合には、リトラクト実行指令手段5は、軸移動制御
手段1に対して、加工軸のモータのリトラクトを実行さ
せる。そして、励磁解放指令手段6は、リトラクトの完
了後に、軸移動制御手段1に対して、サーボモータ2
a,2b・・・、スピンドルモータ3等の励磁解放を実
行させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はサーボ軸やスピンドル軸
の異常発生時に各軸の停止を行うCNCの軸制御方式に
関し、特にリトラクトの実行を行うCNCの軸制御方式
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CNCにより工作機械の各軸を移
動制御する場合、各軸にかかる負荷等を常時検出し、こ
れらに異常が生じると、全ての軸のモータへの励磁を直
ちに解放するようにしていた。これにより、機械の破損
等を防止していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の励磁
解放は、機械加工に無関係な軸に異常が生じた場合でも
行われていた。しかし、CNCで制御する工作機械が、
ホブ盤や歯車研削盤等のように、サーボ間またはサーボ
とスピンドル間を同期して制御する工作機械では、モー
タの励磁を突然に解放すると、その後の惰性による移動
では軸間での同期が保持されなくなる。このため、工具
とワークとの相互干渉によりこれらが破損する恐れがあ
った。したがって、軸間で同期制御がなされている場合
の異常発生時には、リトラクトを行う必要があった。
【0004】しかし、従来のCNCでは、ミリング系、
ターニング系ともに、オペレータからの指令によるリト
ラクト機能しかなかった。それらは、研削盤であれば、
加工時の砥石車の成形場所への移動や、工具交換場所や
加工開始点への移動に限られており、サーボ軸やスピン
ドル軸の異常時には実行されなかった。
【0005】また、従来のリトラクト機能では、リトラ
クトの指令をCNCの外部から行うため、指令する側で
は、CNC側の詳細な情報を把握することができず、退
避条件に確実性が不足したり、退避までの時間を要した
りした。
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、安全でかつ迅速な軸停止を行うことのできる
CNCの軸制御方式を提供することを目的とする。
【0007】
【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、サーボ軸やスピンドル軸の異常発生時に
各軸の停止を行うCNCの軸制御方式において、移動指
令等に従って前記各軸の移動を制御する軸移動制御手段
と、前記各軸の異常を検出する異常検出手段と、前記異
常が検出された場合には、前記軸移動制御手段に対し
て、加工軸のリトラクトを実行させるリトラクト実行指
令手段と、前記リトラクトの完了後に、前記軸移動制御
手段に対して、前記各軸の励磁解放を実行させる励磁解
放指令手段と、を有することを特徴とするCNCの軸制
御方式が提供される。
【0008】
【作用】軸移動制御手段は、移動指令等に従って各軸の
移動を制御し、このときの各軸の異常を異常検出手段が
検出する。異常が検出された場合には、リトラクト実行
指令手段は、軸移動制御手段に対して、加工軸のリトラ
クトを実行させる。そして、励磁解放指令手段は、リト
ラクトの完了後に、軸移動制御手段に対して、各軸の励
磁解放を実行させる。
【0009】
【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は本実施例の機能の概念を示す図である。
軸移動制御手段1は、プロセッサ側からの移動指令等に
従って、サーボモータ2a,2b・・・、スピンドルモ
ータ3等を移動制御する。このときの各モータの異常を
異常検出手段4が検出する。異常が検出された場合に
は、リトラクト実行指令手段5は、軸移動制御手段1に
対して、加工軸のモータのリトラクトを実行させる。そ
して、励磁解放指令手段6は、リトラクトの完了後に、
軸移動制御手段1に対して、サーボモータ2a,2b・
・・、スピンドルモータ3等の励磁解放を実行させる。
【0010】図2は本実施例の数値制御装置(CNC)
のハードウェアの概略構成を示すブロック図である。こ
こでは、工作機械としてホブ盤を制御する例を示す。数
値制御装置は、プロセッサ11を中心に構成されてい
る。プロセッサ11は、ROM12に格納されたシステ
ムプログラムに従って数値制御装置全体を制御する。こ
のROM12には、EPROMあるいはEEPROMが
使用される。
【0011】RAM13には、SRAM等が使用され、
一時的な計算データ、表示データ、入出力信号等が格納
される。不揮発性メモリ14には、図示されていないバ
ッテリによってバックアップされたCMOSが使用さ
れ、電源切断後も保持すべき加工プログラム14a、パ
ラメータ、工具補正データ、ピッチ誤差補正データ等が
記憶される。また、不揮発性メモリ14には、後述する
リトラクトの実行のためのプログラムや、リトラクトの
実行モードを設定するパラメータも格納されている。
【0012】グラフィック制御回路(CRTC)16
は、RAM13に格納された各軸の現在位置、移動量、
図形等のデータを表示信号に変換し、表示装置16aに
送り、表示装置16aは各軸の現在位置、移動量、図形
等を表示する。表示装置16aはCRT、液晶表示装置
等が使用される。キーボード17は数値キー、シンボリ
ックキー、文字キーおよび機能キーから構成され、加工
プログラムの作成、編集および数値制御装置の運転に使
用される。ソフトウェアキー17aは、表示装置16a
の下部に設けられ、その機能は表示装置16aに表示さ
れる。表示装置の画面が変化すれば、表示される機能に
対応して、ソフトウェアキーの機能も変化する。
【0013】プロセッサ11は、運転中は加工プログラ
ム14aを読み取り、補間等を行い、各軸の補間パルス
を軸制御回路18に送る。軸制御回路18は、プロセッ
サ11からの補間パルス受けて、軸の移動指令をサーボ
アンプ19に出力する。サーボアンプ19は、この移動
指令を増幅し、工作機械に結合されたサーボモータ20
を駆動する。サーボモータ20には、歯車33a,33
bを介してC軸33が連結されている。サーボモータ2
0は、このC軸33を介してワーク31を回転させる。
【0014】サーボモータ20には、位置帰還信号を出
力するパルスコーダ21が結合されている。パルスコー
ダ21は、位置帰還パルスを軸制御回路18にフィード
バックする。軸制御回路18は、サーボアンプ19の出
力電流を常時検出し、サーボ軸の異常を検出する。異常
が発生した場合は、異常検出信号がバス29を介してプ
ロセッサ11に送られる。
【0015】なお、サーボ系のこれらの要素は、リトラ
クトを実行する軸を含めて複数軸あるが、各要素の構成
は同じなので、ここでは1軸分のみ表してある。PMC
(プログラマブル・マシン・コントローラ)15は、プ
ロセッサ11からバス29経由でM(補助)機能信号、
S(スピンドル速度制御)機能信号、T(工具選択)機
能信号等を受け取る。そして、これらの信号をシーケン
ス・プログラム15aで処理して、入出力回路(IN
T)27を経由して機械制御回路28に出力信号を出力
し、工作機械側の空圧機器、油圧機器、電磁アクチュエ
イタ等を制御する。また、機械制御回路28のリミット
スイッチ信号、機械操作盤のボタン信号、スイッチ信号
等の信号を受けて、シーケンス・プログラム15aで処
理を行い、バス29を経由してプロセッサ11に必要な
入力信号を転送する。
【0016】スピンドル制御回路22は、PMC15か
らスピンドル回転速度指令および回転方向指令を受け
て、スピンドルモータ24を回転するための回転指令信
号をスピンドルアンプ23に送る。スピンドルアンプ2
3は、回転指令信号を増幅して、スピンドルモータ24
を駆動する。スピンドルモータ24は、主軸34を介し
てホブ32を指令された回転速度および回転方向に回転
させる。この回転は、ワーク31の回転と同期するよう
に制御され、ホブ32は、ワーク31を加工する。
【0017】また、スピンドルモータ24には、歯車3
5a,35bを介してポジションコーダ25が連結され
ている。このポジションコーダ25は、スピンドルモー
タ24の回転に比例したパルスを出力し、このパルス
は、入出力回路(INT)26およびバス29を介して
プロセッサ11側に送られる。
【0018】スピンドル制御回路22は、スピンドルア
ンプ23の出力電流を常時検出し、スピンドル軸の異常
を検出する。異常が発生した場合は、異常検出信号がバ
ス29を介してプロセッサ11に送られる。
【0019】プロセッサ11は、軸制御回路18やスピ
ンドル制御回路22からの異常検出信号を受け取ると、
後述するリトラクト制御を実行する。なお、上記の例で
はプロセッサ11は1個で説明したが、複数のプロセッ
サを使用してマルチプロセッサ構成にすることもでき
る。
【0020】図3は本実施例のリトラクト制御の処理手
順を示すフローチャートである。 〔S1〕サーボやスピンドル等の軸系統に異常が生じた
か否かを判断し、異常であればステップS2に進み、そ
うでなければ本フローチャートを終了する。 〔S2〕全サーボモータおよびスピンドルモータの同期
をとりながらこれらの減速を開始する。 〔S3〕全サーボモータおよびスピンドルモータの減速
停止がなされたか否かを判断し、なされればステップS
4に進み、そうでなればステップS3を繰り返す。 〔S4〕リトラクトの実行モードに設定されているか否
かを判断し、設定されていればステップS5に進み、さ
れていなければ本フローチャートを終了する。 〔S5〕リトラクトを実行する軸に異常が生じているか
否かを判断し、そうであればステップS7に進み、そう
でなればステップS6に進む。 〔S6〕リトラクトを実行する。 〔S7〕軸の異常がサーボ系の異常であるか否かを判断
し、そうであればステップS8に進み、スピンドル系の
異常であればステップS9に進む。 〔S8〕全モータを励磁解放し、サーボモータのアラー
ム処理を行う。 〔S9〕全モータを励磁解放し、スピンドルモードのア
ラーム処理を行う。
【0021】このように、本実施例では、サーボ軸とス
ピンドル軸との同期制御がなされているときに異常が生
じた場合には、リトラクトを実行してから励磁解放を行
うようにしたので、同期制御された加工軸と関係のない
軸に異常が生じた場合でも、励磁解放後の工具やワーク
の破損を防止することができる。
【0022】また、異常の検出は数値制御装置内部で行
われるので、オペレータの外部指令によるものより、異
常を確実に検知することができ、迅速にかつ正確にリト
ラクトを実行することができる。
【0023】また、本実施例では、各軸の同期をとりな
がら減速停止してからリトラクトを実行するようにした
ので、工具やワークの破損をより確実に防止することが
できる。
【0024】なお、本実施例では、工作機械としてホブ
盤の例を示したが、サーボモータとスピンドルモータと
の同期制御を必要とするものであれば、歯車研削盤等の
他の工作機械にも本発明を適用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、各軸の
異常が検出された場合には、加工軸のリトラクトを実行
し、リトラクトの完了後に各軸の励磁解放を実行するよ
うにしたので、同期制御された加工軸と関係のない軸に
異常が生じた場合でも、加工軸に負荷を与えることなく
励磁解放を行うことができる。したがって、励磁解放後
の工具やワークの破損を防止することができる。
【0026】また、リトラクトの実行は、CNCの内部
処理によって行うため、外部指令によるものより異常を
確実に検知することができ、リトラクトが迅速にかつ正
確に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の機能の概念を示す図である。
【図2】本実施例の数値制御装置(CNC)のハードウ
ェアの概略構成を示すブロック図である。
【図3】本実施例のリトラクト制御の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 軸移動制御手段 2a,2b サーボモータ 3 スピンドルモータ 4 異常検出手段 5 リトラクト実行指令手段 6 励磁解放指令手段 11 プロセッサ 12 ROM 13 RAM 14 不揮発性メモリ 18 軸制御回路 19 サーボアンプ 20 サーボモータ 22 スピンドル制御回路 23 スピンドルアンプ 24 スピンドルモータ 31 ワーク 32 ホブ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーボ軸やスピンドル軸の異常発生時に
    各軸の停止を行うCNCの軸制御方式において、 移動指令等に従って前記各軸の移動を制御する軸移動制
    御手段と、 前記各軸の異常を検出する異常検出手段と、 前記異常が検出された場合には、前記軸移動制御手段に
    対して、加工軸のリトラクトを実行させるリトラクト実
    行指令手段と、 前記リトラクトの完了後に、前記軸移動制御手段に対し
    て、前記各軸の励磁解放を実行させる励磁解放指令手段
    と、 を有することを特徴とするCNCの軸制御方式。
  2. 【請求項2】 前記リトラクト実行指令手段は、前記各
    軸の動作を同期しながら停止させた後で前記リトラクト
    を実行させるように構成されていることを特徴とする請
    求項1記載のCNCの軸制御方式。
  3. 【請求項3】 前記励磁解放時にアラームを出力するア
    ラーム出力手段を有することを特徴とする請求項1記載
    のCNCの軸制御方式。
  4. 【請求項4】 前記リトラクトの実行は、パラメータに
    よって設定可能であることを特徴とする請求項1記載の
    CNCの軸制御方式。
JP7122208A 1995-05-22 1995-05-22 Cncの軸制御方式 Pending JPH08314516A (ja)

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