JPS5916292B2 - 主軸制御方式 - Google Patents

主軸制御方式

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JPS5916292B2
JPS5916292B2 JP52108665A JP10866577A JPS5916292B2 JP S5916292 B2 JPS5916292 B2 JP S5916292B2 JP 52108665 A JP52108665 A JP 52108665A JP 10866577 A JP10866577 A JP 10866577A JP S5916292 B2 JPS5916292 B2 JP S5916292B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動工具交換（ＡＴＣ）動作を行なわせる際の
主軸の特定位置停止を行ないうる主軸制御方式に関する
。
主軸は主軸モータの速度制御回路により任意の指令速度
と一致するよう制御可能であるが、ＡＴＣ動作のため主
軸をその特定回転位置にて停止させるためには特別な位
置検出器例えばレゾルバまた５ はポジションコータの
如く高価な検出器を含む位置制御回路を設ける必要があ
つた。
本発明は上記のような高価な位置検出器を必要とするこ
となく安価な回路により主軸の定位置停止制御を行ない
うる主軸制御方式を得ることを目０ 的としている。
以下本発明を図面に示した実施例にもとづいて詳細に説
明する。
第１図は本発明の主軸制御方式を適用した制御系のブロ
ック図を示し、第２図は各部の動作波形５ 図を示す。
第１図の制御系のブロック図は、数値制御（ＮＣ）コン
トローラ部ＮＣＣ）制御回路ＣＮＰ及び機械ＭＳとを含
んでいる。
機械ＭＳは主軸ＳＰを備えた主軸台ＳＤ、直流り 主軸
モータＳＭを含み、この主軸モータＳＭは伝動機構ＴＭ
を介して前記主軸ＳＰを回転する。
主軸ｓＰには本発明により近接スイッチよりなる特定回
転位置検出器ＰＡＤを備えている。近接スイッチはそれ
自体周知のもので、主軸ＳＰ上に固着■５ した磁性片
が外部に固定した検出部に近接して通過する毎に検出信
号ＳＴＲＢを発生する。即ち、主軸ＳＰの１回転につき
その特定位置で１つの検出信号ＳＴＲＢが得られる。Ｎ
Ｃコントローラ部ＮＣＣは、数値制御指令テ■０−プＰ
Ｔ及びコントローラＣＮＴとを含み、指令テープＰＴは
通常の軸移動指令の他に補助機能として主軸速度指令及
び主軸オリエンテーション指令とを含んでいる。
主軸速度指令はＳコード指令として数値の形で与えられ
、これは制御回路部■５ＣＮＰのＤ−Ａ変換器ＤＡＣに
おいて数値に比例した電圧よりなる速度指令信号ＶＣＭ
Ｄに変換され、ＳＣＲ位相制御回路よりなるモータ制御
回路ＭＣＣの第１入力端子ＴＣに与えられる。主軸モー
タＳＭにはタコメータゼネレータよりなり、主軸モータ
ＳＭの回転速度に比例する電圧信号を発生する速度検出
器ＴＧが設けられており、この検出器ＴＧからの検出電
圧は速度帰還電圧として制御回路ＭＣＣの第２入力端子
ＴＡに与えられる。制御回路ＭＣＣは周知の如く端子Ｔ
Ｃに与えられた指令電圧に端子ＴＡに与えられる帰還電
圧が一致するようにＳＣＲの点弧位相を制御して直流主
軸モータＳＭに供給する電流を制御する。この結果、指
令テープＰＴからの速度指令に主軸モータＳＭの速度を
一致させるよう制御することができる。本発明において
は、主軸ＳＰの特定位置停止（オリエンテーシヨン）の
ために制御回路部ＣＮＰ内に若干の回路を付加している
。
即ち、本発明によれば、主軸モータＳＭの速度検出信号
を積分するための積分回路１ＮＣが設けられている。
積分回路１ＮＣはオペアンプ０ＰＡｍｐを含むそれ自体
公知のもので、その入力端子は速度検出器ＴＧの出力端
子にアナログスイツチＳＷＣを介して接続され、また出
力端子はアナログスイツチＳＷＢを介してモータ制御回
路ＭＣＣの入力端子ＴＣに接続される。また、前記Ｄ−
Ａ変換器ＤＡＣと、モータ制御回路ＭＣＣの入力端子Ｔ
Ｃの間にはアナログスイツチＳＷＡが設けられている。
これらのスイツチＳＷＡ，ＳＷＢおよびＳＷＣはラツチ
回路ＲＡＣの出力に応答して制御可能であつてスイツチ
ＳＷＡが、０Ｎ１スイツチＳＷＢ，ＳＷＣが０ＦＦのと
きはモータ制御回路ＭＣＣ、主軸モータＳＭ、速度検出
器ＴＧを含む速度制御ループＶＣＬにより、主軸モータ
ＳＭの速度は速度指令信号ＶＣＭＤに等しくなるよう制
御される。スイツ子ＳＷＡが０ＦＦ１スイツチＳＷＢ，
ＳＷＣが０Ｎとなると、このときから積分回路ＮＣは速
度検出器ＴＧの出力電圧を積分開始し、かつ、積分回路
ＮＣの出力電圧が前記速度指令信号ＣＭＤに代つてモー
タ制御回路ＭＣＣの端子ＴＣに与えられる。積分回路１
ＮＣの出力電圧の極性は、このときの速度検出器ＴＧの
出力電圧の極性と逆極性となるよう選定される。積分回
路ＮＣの出力電圧はスイツチＳＷＣが０Ｎになつてから
生じた主軸モータＳＭの出力軸の回転量を表わしており
、この出力電圧と速度検出器ＴＧのの出力電圧が前述の
関係でモータ制御回路ＭＣＣに夫々与えられる結果、主
軸モータＳＭの出力軸はスイツチＳＷＢ，ＳＷＣが０Ｎ
になつた時点に占めた位置から或る一定量行き過ぎ、再
びその位置に戻つて停止するよう制御されることになる
。指令テープＰＴによりコントローラＣＮＴを通して発
せられるオリエンテーシヨン指令０ＲＣＭはナンド回路
Ｎｌ，Ｎ２よりなるラツチ回路ＲＡＣに与えられ、この
ラツチ回路ＲＡＣのもう１つの入力には、前述の主軸特
定位置検出器ＰＡＤの特定位置信号ＳＴＲＢが与えられ
る。オリエンテーシヨン指令０ＲＣＭの論理値は、であ
り、特定位置信号ＳＴＲＢの論理値は、した速度零信号
ＳＺ（論理゛１″″）を発生する。
ナンド回路Ｎ４の第３入力には前記のナンド回路Ｎ３の
出力が与えられる。したがつて、オリエンテーシヨン指
令０ＲＣＭが出され、主軸モータが速度制御から位置制
御に移行して主軸が特定位置に停止したとき即ち積分回
路ＮＣの出力零、主軸モータ速度零になつたとき、ナン
ド回路Ｎ４の出力としてＡＴＣ可能信号０ＲＡＲ（論理
゛０゛）が得られ、ＡＴＣ動作に移行可能であることを
認知できる。
第２図は第１図の各部の動作波形図であり、これにもと
づいて第１図の装置の動作を説明する。
Ａはオリエンテーシヨン指令（０ＲＣＭ）、Ｂはオリエ
ンテーシヨン速度指令（ＶＣＭＤ）、Ｃは検出信号ＳＴ
ＲＢ，．ＤはスイツチＳＷＡ，．ＥはスイツチＳＷＢ，
ＳＷＣ．Ｆは回転速度電圧、Ｇは積分回路１ＮＣの出力
、Ｈは速度零信号ＳＺ．Ｉは位置決め完了信号（０ＲＡ
Ｒ）、ＪはＡＴＣ動作を示す。オリエンテーシヨン指令
０ＲＣＭを発するときは、コントローラＣＮＴはＤ／Ａ
変換器ＤＡＣに低速指令を与えておき、速度指令ＶＣＭ
Ｄは予め定められた低電圧となり、主軸モータＳＭはオ
リエンテーシヨン速度（低速度）で駆動される。第２図
Ｃ．Ｄ．Ｅの如く最初の主軸特定位置信号ＳＴＲＢの到
来により、時刻ＴＯにてスイツチＳＷＡは０Ｎから０Ｆ
Ｆに、スイツチＳＷＢ，ＳＷＣは０ＦＦから０Ｎに切換
えられる。したがつて、積分回路１ＮＣは主軸モータの
実際速度を表わす速度電圧の積分を開始し、積分回路の
出力電圧は時刻ＴＯにおける速度検出器の出力電圧の極
性とは逆極性の出力電圧としてモータ制御回路に加えら
れる。
この結果、主軸モータの速度は減速されながらそれまで
と同じ方向に回転し、時刻ｔ１にて速度零となり積分回
路の出力は最大値に達する。
したがつてモータは逆転を開始し、積分回路の出力は徐
々に減少し、時刻Ｔ２にて実質的に零となる。どれに従
つてモータの逆転速度も徐々に減少し、時刻Ｔ２にて実
質的に零となる。回路のゲイン及び負荷の値によつては
更に何度かの逆転を繰返すが最終的には積分回路の出力
電圧が零となつた位置でモータは停止する。第２図Ｆの
例では、最初の特定位置信号ＳＴＲＥが得られた位置か
ら１領域で示す面積相当分行きすぎてからこれと等しい
Ｏ領域で示す面積相当分戻つた位置即ち特定位置信号が
得られた位置で主軸モータ及び主軸は停止することにな
る。第２図Ｈに示す如く、回転速度が零または予め定め
た値以下となつた時点から一定の遅延時間（２００ｍｓ
）をおいて速度零信号ＳＺが得られ、これに応答してＡ
ＴＣ可能信号０ＲＡＲが得られる（第２図Ｈ）。
これによりＡＴＣ動作が行なわれＡＴＣ完了信号により
前述のオリエンテーシヨン指令０ＲＣＭは解除される。
以上の例では特定位置検出器としては近接スイツチを用
いた例を説明したが、光学式または接点式のものでも勿
論よい。
又主軸ＳＰと主軸モータＳＭの出力軸とは一体化された
ものでも勿論本発明は適用できる。以上の如く、本発明
によれば、簡単な主軸特定位置検出器と簡単な積分回路
を付加するだけで主軸の特定位置停止制御を可能として
おり、レゾルバとかポジションコータの如く高価な要素
を必要とせず、安価な装置によりこれを実現できる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用した主軸制御システムのプロツタ
図、第２図は第１図の各部の動作波形図を示す。 図において、ＳＰは主軸、ＳＭは主軸モータ、ＴＧは速
度検出器、ＩＮＴは積分回路、ＭＣＣはモータ制御回路
、ＳＷＡ−ＳＷＣはスイツチ、ＶＣＭＤは速度指令信号
、０ＲＣＭはオリエンテーシヨン指令、ＳＴＲＢは主軸
特定位置信号、ＰＡＤは主軸特定回転位置検出器を夫々
示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 主軸を駆動する主軸モータにその回転速度に比例す
    る速度検出信号を発生する速度検出器を付属せしめ、こ
    の速度検出信号が予め与えられた速度指令信号に一致す
    るように主軸モータの速度を制御する主軸制御方式にお
    いて、主軸の１回転中の特定位置で特定位置信号を発生
    する特定位置検出器を設けるとともに、前記速度検出信
    号を積分する積分回路を設け、主軸を所定位置に停止さ
    せるにあたり、前記特定信号に応答して、前記積分回路
    を作動させるとともに、前記速度指令信号に代えて前記
    積分回路の出力信号を用いて主軸モータの停止位置制御
    を行なうことを特徴とする主軸制御方式。
JP52108665A 1977-09-08 1977-09-08 主軸制御方式 Expired JPS5916292B2 (ja)

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JPS5442091A JPS5442091A (en) 1979-04-03
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FR (1) FR2402514A1 (ja)
GB (1) GB2006474B (ja)
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