JPS60105017A - 多軸駆動機構の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技翫水立 この発明は、多軸駆動機構の駆動制御装置に関するもの
である。

災米技生 多軸駆動機構の駆動制御装置としては、従来例えばマイ
クロコンピュータ等によって構成した数値制御（Ｎ　Ｇ
）装置がある。

ところで、このＮＣ装置は、制御対象が工作機械なら、
そのフイードユニツ１−の主軸に取り付けた工具によっ
てワークを加工する上での省力化。

高精度化を計るには大きな効果を奏するが、次のような
問題があった。

すなわち、通常のＮＣ装置の制御軸数（駆動軸数）は、
装置の設計段階で予め決められてしまうため、制御軸数
を拡張することはできなかった。

ただし、ＮＣ装置を構成するマイクロコンピュータの処
理能力に余裕があれば、そのソフトウェア（実行プログ
ラム）やＩ１０装置等の構部ハードウエアを変更増設す
ることによって制御軸数を拡張できるが、マイクロコン
ピュータのアーキテクチアやプログラム言語並びにサー
ボ制御の詳細等を熟知している専門家にしか行なうこと
ができなかった。

また、近時実用化されているＮＣ装置は、複数の制御軸
を相互に特定の関係を保ちながら駆動制御し得る所３１
′Ｉ連続径路（ＣＰ）制御機能や各種の補間機能のよう
な高度の機能を豊富に備えているため、複雑な形状のワ
ークを高精度に加工するには適しているが、比較的簡単
な形状のワークを多数加工するのには、オーバスペック
であり、コストパーフォーマンスの面で実用的ではなか
った。

さらに、例えばワークを載せたテーブルを昇降用の複数
の電動駆動軸で上げ下げするようにした多軸駆動機構を
制御するような場合、重量負荷が各電動駆動軸にアンバ
ランスにかかることがあるため、各電動駆動軸を夫々独
立に分離して制御することは好ましくなく、このような
軸間のインターロックをとる必要のある多軸駆動機構に
適した安価で汎用性に富んだ駆動制御装置が望まれてい
た。

目　的 この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、専門／Ａ′Ｉ識に知らない人間でも容易に制御軸
数を拡張でき、しかも比較的簡単な形状のワークを加工
する場合においてハイコストパーフオーマンスを達成し
得、且つ前述のような軸間のインターロックをとる必要
のある多軸駆動機構に適した駆動制御装置を提供するこ
とを目的とする。

ゼし構成、 そのため、この発明による多軸駆動機構の駆動制御装置
は、　ＩＩ数の駆動軸を夫々駆動する各モータを各々の
駆動データに基づいて独立に駆動制御する複数の駆動制
御手段相互間を、各モータによって駆動された各駆動軸
の１矩ｌｌｌ量が、各駆動軸毎に設定した各々が単独で
動き得る許容値に夫々達する毎に発生させるようにした
各インチンク完了信号の論理積を先ず第１のワイヤード
オア手段によって取ることにより関連させて、各駆動制
御手段間でインターロックを掛けながらインチング動作
を進めると共に、そのインチング動作の繰り返しによる
各駆動軸の総駆動量が、前述の駆動データを構成する目
標値に夫々達する毎に発生させるようにした各ステップ
完了信号の論理積を第２のワイヤードオア手段によって
取ることにより各駆動制御手段相互間をさらに関連させ
て、そのステップ動作もインターロックを掛けながら進
めるようにする。

このようにすれば、基本的には駆動制御手段をワイヤー
ドオア手段によって接続するだけで、制御軸数を拡張で
き、しかも各駆動制御手段で二重のインターロックを掛
けているため、簡単な独立制御の駆動制御手段であって
も許容値さえ適宜に選べば、ｃｐ制御機能や補間機能を
具備したＮＣ装置を用いた場合と略同程度の運動（加工
）精度を得ることができるばかりか、前述した電動の昇
降装置のような軸間のインターロックをとる必要のある
多軸駆動制御装置としても利用できる。

実施例 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この発明を適用した駆動制御装置によって制
御される多軸駆動機構としての２軸メカニカルフイード
ユニツトの一例を示す概略構成図である。

同図中、スライドユニット１は、マシンベース２に固定
したスライドベース６上を、第１のフィードモータ（Ｄ
Ｃモータ）４によって回転駆動されるボールスクリュー
５によって駆動されて矢示Ｘ方向に移動する。

工具６を取り付けたフェーシングヘッド７は、スライド
ユニット１内にボール軸受８を介して回転自在に装着し
た主軸９のフェーシングユニット９ａの先端面上を以下
に述へるような機構で矢示Ｚ方向に移動する。

すなわち、フェーシングヘッド７は、ベルクランク１０
を介して主軸日の軸心部に矢示Ｘ方向に摺動自在に挿着
した１くローバー１１に連結されており、このドローバ
−１１はボールスクリュー１２及びギア１〜レイン１ろ
を介してスライドユニット１の後端部に取り付けた第２
のフィードモータ（ＣＤモータ）１４に連結されている
。

したがって、第２のフィー１くモータ１４を回転駆動す
れば、ドローバ−１１が矢示Ｘ方向に往復動して、ベル
クランク１０が矢示Ｚ方向に揺動し、それによってフェ
ーシングヘッド７がフェーシングユニット９ａの先端面
上で矢示Ｘ方向に案内されながら移動する。

スライトユニツＩ〜１の」二面に固定した主軸モータ（
ＡＣモータ）１５は、その回転軸と主軸９とに夫々取り
付けた歯車プーリ１Ｇ、１６及び両歯付プーリ１６，１
６間に装架したタイミングベルト１７を介して主軸９を
矢示Ｂ方向に回転させる。

したがって、第１．第２のフィードモータ４゜１４及び
主軸モータ１５を同時に駆動すると、工具６は矢示Ｃ方
向に回転しながらその回転中心から矢示Ｚ方向に偏心し
つつ、矢示Ｘ方向に移動するため、マシンベース２上の
ワークベース１８にクランプしたワーク１９を加工する
ことができる。

なお、同図中、２０．２１は夫々フィートモータ４，１
４の回転軸に取り付けたパルスジェネレータである。

また、スライドユニット１及びフェーシングヘッド７が
この２軸メカニカルフイードユニツトにおける２つの駆
動軸である。

次に、第１図に示すように構成した２軸メカニカルフイ
ートユニツトにおける第１．第２のフィートモータ４，
１４を駆動制御する１駆動制御回路を、第２図を参照し
て説明する。

なお、第１．第２のフィートモータ４，１４を夫々独立
に１駆動制御する２つの駆動制御回路は、１兎動デ一タ
出力部にセラ１へするＩＩ　ＩＭＪテータ等を除いてそ
の構成は全く同様であるので、第２図では、第１のフィ
ートモータ４用の駆動制御回路２２のみを示す。

第２図中、１駆動デ一タ出力部２２０は、第１図のワー
ク１日を所望の形状に加工するのに必要な工具６の送り
速度データυ０〜υｎを記憶したレジスタ群からなる速
度データ設定器２２０Ａと、同じく送り距離データｄ。

〜ｄｎを記憶したレジスタ群からなる距離データ設定器
２２０Ｂと、後述するステラピンクリレー２２１のロー
タリスイッチ２２１　ａ、２２１　ｂ等によって構成さ
れ、各βの可動接片＊ｓ１．Ｒ３２がイニシャル接点ａ
ｏｙｔｌＯからａｎ、ｔｌｎまで１ずつ歩進することに
よって速度データ設定器２２ＯＡ及び距離データ設定器
２２０Ｂの各レジスタを選択してその選択したレジスタ
のデータを読み出す速度データ読出回路２２０Ｃ及び距
離データ読出回路２２０Ｄとによって構成されている。

また、この駆動データ出力部２２０の距離データ設定器
２２０Ｂの各レジスタにセットした目標値としての送り
距離データｄ。−ｄ、は、ｄｏが［０」で、ｄ１〜ｃｉ
ｎが第１図の工具６のＸ方向の原点から加工開始位置ま
での距離、ワーク１日のＸ方向に関する加工形状に倣っ
た多数の位置間の各距離、及びＸ方向への加工終了位置
から前記原点までの距離を表わすデータであり、予めワ
ークの加工形状に合わせて外部よりセットされる。

さらに、速度データ設定器２２０Ａの各レジスタにセッ
トした送り速度データυ０〜υｎは、υ０が「０」で、
υ１〜υｎが距離データ設定器２２０Ｂの各レジスタに
セラ！・シた送り距離データｄ、〜ｄ、において、Ｘ方
向の工具原点がら距離ｄ１移動する間の送り速度、距離
ｄ１移動して到達した位置がら距離ｄ２移動する間の送
り速度のように、各距離間の送り速度を決定するための
データであり、やはり予め外部よりセットされる。

ステッピングリレー２２１は、ＯＲゲートＧ４を介して
後述するシーケンスコントローラがら起動指令信号Ｓｓ
が入力されて操作コイルが励磁されると、速度データ読
出回路２２０Ｇ及び距離データ読出回路２２０Ｄのロー
タリスイッチ２２１ａ、２２１ｂの可動接片Ｒ８１，Ｒ
８２をイニシャル接点ａＯ＋）ｌｆ）からａｌ、ｂｌに
１つ歩進する。

また、それ以降ＯＲケートＧ４を介して後述する第２の
ワイヤードオア回路がらステップ同期信号ＳＴが入力さ
れて操作コイルが励磁される毎に、可動接片Ｒ８，、Ｒ
５２を接点ａｌ＋ｔｌｌがらａｎｙＥｌｎまて１つずつ
歩進する。

そして、このステッピングリレー２２１は、後述するシ
ーケンスコントローラがら機械の１サイクル終了時に出
力されるリセット信号Ｒが入力されると、リセットされ
てロータリスイッチ２２１ａ、２２１ｂの可動接片Ｒ８
，、Ｒ５２をイニシャル接点ａ（１＋　ｂＱに戻す。

したがって、速度データ読出回路２２０ｃ及び距離デー
タ読出回路２２０Ｄのロータリスイッチ２２１ａ、２２
１ｂは、ステッピングリレー２２１に起動指令信号ｓｓ
がスカされると、速度データ設定器２２０Ａ及び距離デ
ータ設定器２２０Ｂから夫々送り速度データυ１及び送
り距離データｄｌを選択して読み出し、以後ステップ同
期信号ＳＴが人力される毎に送り速度データυ２〜υｎ
及び送り距離データｄ２〜ｄｎを順番に選択して読み出
す。

なお、ロータリスイッチ２２１ａ、２２１ｂの各接点ａ
ｏ−ａｎ、ｂｏ−ｂｎ及び可動接片Ｒ５，、Ｒ８２は、
夫々送り速度データｖｏ〜υ。、及び送り距離データｄ
ｏ−ｄｎのデータビット数分ずつあるが、夫々１つで代
表して示している。

次に、起動指令信号Ｓｓが入力された時点で起動するパ
ルス発生器２２２は、所定周期のパルス信号Ｐを発生す
る。但し、このパルス発生器２２２はリセット信号Ｒの
入力によって停止するものとする。

比較器２２３は、速度カウンタ２２４の計数値である指
令速度データｎと、駆動データ出力部２２０の出力端子
Ｏ１を介して出力される送り速度データ？７ｇ〜υｎの
何れかとを比較して、ｎ＜υ（υ＝υｇ　−υｎ　）の
間ＡＮＤケートＧ１を開（信号Ｃ１を、ｎ＞υ（υ＝υ
０〜υｎ）の間ＡＮＤケ−１〜Ｇ２を開く信号ｃ２を夫
々出力する。

そして、速度カウンタ２２４は起動指令信号Ｓｓの入力
時にイニシャライズされる。

したがって１機械の起動時の指令速度データ１）はセロ
で、出力端子０１から出力される送り速度データはａｌ
であるから、速度カウンタ２２４はｒｌ−υ１になるま
でパルス発生器２２２がらのパルス信号Ｐをアップカウ
ントしてｎをインクリメントシ続け、ｒ＋　＝　９１と
なった後出力端子０１がら次の送り速度データυ２が出
力されてそのυ２か例えばｎ〉υ２なら、［１＝　’１
１２になるまでパルス信号Ｐをダウンカラン１−シてｒ
ｉをテクリメン１へし続ける。

このようにして、速度カウンタ２２４の計数値である指
令速度データｎを設定値である送り速度データυ１〜υ
ｎと一致させている。

次に、速度カウンタ２２４から出力される指令速度デー
タｎは、Ｄ／Ｆ変換器２２５においてそのデータ値ｎに
応じた周波数の速度指令パルス信号Ｐｎに変換される。

ＡＮＤゲートＧ３は、セラ１−・リセット型のフリップ
フロップ回路（ＦＦ）２２ＧがＯＲケートＧ４．Ｇ６を
介して入力される起動指令信号Ｓｓ又は後述するステッ
プ同期信号ＳＴ若しくは１否定入力のＡ　Ｎ、　Ｄケー
トＧ５及びＯＲケ−１−Ｇ６を介して入力される後述さ
れるインチンタ同期信号ＳＩによってセラ１−された時
に、そのＱ出力によって開いてＤ／Ｆ変換器２２５から
の速度指令パルス信号Ｐｎを偏差カウンタ２２７に出力
し、ＦＦ２２６が後述する比較器２３Ｅ３からのインチ
ング完了信号Ｃ４によってリセットされた時に閉じて、
速度指令パルス１９号Ｐｎを遮断する。

また、速度指令パルス信号Ｐｎは、ＡＮＤゲー１−６３
か開くと後述する第１．第２の移動量カウンタ２ろ２，
２３８にも出力されるか、それ等の詳細は後述する。

なお、このＡＮＤケ−１−６３及びＦＦ２２Ｆ＋によっ
てインチンク停止制御手段及びインチング歩進制御手段
並びにステップ停止制御手段及びステップ歩進制御手段
を構成している。

偏差カウンタ２２７は、ＡＮＤケートＧ３を介して人力
される速度指令パルス信号Ｐ　ｒ＋のパルス数と、第１
のフィートモータ４の回転軸に取り伺けたパルスジェネ
レータ２１からのフィー１（パックパルス信ｓｌ？）Ｊ
のパルス数との偏差ｉ（位置エラー量）ＳＤを作り出す
る。

なお、この偏差カウンタ２２７の出力である偏差域Ｓ　
Ｉ）には正負があり、例兄ば第１のフィードモータ４か
時計方向に回転している時は、＋ＳＤ。

反時計方向に回転している時は一３Ｄとなる。

また、同図では図示を省略しているが、実際にはＡＮＤ
ゲートＧ３と偏差カウンタ２２７との間には、第１のフ
ィートモータ４の回転方向切換用の回路が、パルスジェ
ネレータ２１と偏差カウンタ２２７との間には、第１の
フィードモータ４の回転方向弁別用の回路等が介挿され
ている。

Ｄ／Ａ変換器２２８は、偏差カウンタ２２７がらの偏差
量ＳＤをアナログ値である電圧信号ＶＤに変換する。

サーボ増幅器（速度アンプ）２２９は、Ｄ／Ａ変換器２
２８から電圧信号ＶＤと、パルスジエイ・レータ２１か
らのフィードバックパルス信号ＦＰをＦ／Ｖ変換器２３
０によって電圧信号に変換した速度フィードバック信号
■υとの偏差量に応じた電圧信号Ｖｏを第１のフィード
モータ４に出方して回転させる。

それによって、第１図のフィートユニット１を矢示Ｘ方
向に移動させて、工具６を矢示Ｘ方向に送る。

例えば、レジスタ等からなる許容値設定器２３１には、
第１図のフイードユニツ１〜１が矢示Ｘ方向に単独で移
動し得る許容値Ｎｒを予め外部よりセツ］−シである。

なお、この許容値Ｎｒは距離データ設定器２２０Ｂに設
定した送り距離データのうちｄｏを除＜ｄ＋〜ｄｒ、に
おける最小の送り距離データよりも小さい値とする。

第１の移動量カウンタ２ろ２は、そのデータセラＩ・端
子ＳＥＴにＯＲゲートＧ４及び遅延回路２６６を介して
起動指令信号Ｓｓか入力されると、その時距離データ読
出口路２２’ＯＤによって読み出され、出力端子０２を
介して出力されている送り距離データｄ１がセラｌ−さ
れる。

また、データセット端子Ｓ　Ｅ　Ｔに、やはりＯＲゲー
ｈ　Ｇ　４及び延遅回路２６６を介して後述するステッ
プ同期信号ＳＴか人力される毎に、その時ａに出力端子
０２を介して出力されている送り距離データｄ２〜ｄｎ
が順番にセットされる。

そして、この第１の移動板カウンタ２３２に順番にセッ
トされる送り距離データｄ１〜ｄｎＬｔ、。

夫々前述したＡＮＤケ−１〜Ｇ３か開く毎にその開いて
いる間に入力される細度指令パルス信号Ｐｎによってデ
クリメントされ、その残存値を示すカウント値Ｎｘが比
較器２３４，２４０に出力されるようになっている。

なお、速度指令パルス信号Ｐｎは、その周波数が速度情
報を、パルス数が移動距離を夫々示しており、この速度
指令パルス信号Ｐｎによってセットデータをデクリメン
１〜して得たカウント値Ｎｘを見れば、第１図の工具６
のＸ方向の移動状態を認識できる。

比較器２３４は、許容値設定器２６１に設定した許容値
Ｎｒと、第１の移動量カウンタ２ろ２のカラン１〜値Ｎ
ｘとを比較して、Ｎｘ≧Ｎｒの時にのみ信号Ｃ３をデー
タセレクタ２３５に出力する。

データセレクタ２ろ５は、比較器２６４から信号Ｃ３が
入力されている時には許容値設定器２３１に設定しであ
る許容値Ｎｒを選択し、信号Ｃ３が入力されない時には
第１の移動量カウンタ２３２のカウント値Ｎｘを選択す
る。

ラッチ回路２３６は、遅延回路２３７及びＯＲゲートＧ
７を介して入力される起動指令信号Ｓｓ又はＡＮＤケ−
１−６５及びＯＲケーｈ　Ｇ　？を介して入力される後
述するインチンク同期信号ＳＩのラッチタイミングでデ
ータセレクタ２６５が選択している許容値Ｎｒ又はカウ
ント値Ｎｘをラッチする。

第２の移動量カウンタ２６８は、ｏＲケ−１−６７を介
して入力される起動指令信号Ｓｓ又は後述するインチン
ク同期信号ＳＨによってリセッ１へされ、ＡＮＤケ−１
−０３が開いている間に人力される指令速度パルス信号
Ｉ’　ｎをアップカラン１へして第１図の工具６のＸ方
向の移動量を示すカラン１−値Ｍｘを比較器２６９に出
力する。

インチング完了信号出方手段としての比１１ｉｌｆ器２
６９は、第２の移動量カウンタ２３８がらのカウント値
Ｍｘと、ラッチ回路２６６にランチされている許容値Ｎ
ｒ又はカラン１〜値Ｎｘとを比較して、Ｍｘ＝Ｎｒ　（
ｏｒ　Ｎｘ）となる毎、すなわち第１図の工具６がＸ方
向に許容値Ｎｒ又はカラン１直Ｎｘ（Ｎｘ＜Ｎｒ）たけ
移動（インチング動作）する毎にハイレベル゛”　Ｉ−
１”のインチンク完了信号Ｃ１，を出力する。

ステップ完了信号出力手段としての比較器２４０は、第
１の移動量カウンタ２ろ２のカウント値Ｎｘと「０」と
を比較しで、Ｎｘ＝　ｒＯＪとなる毎、すなわち第１図
の工、１１．６が［目標値としての送り距離データｄ（
ｄｉ−ｄｎ）たけ移動（ステップ動作）する毎にハイレ
ベル”　Ｈ”のステップ完了信号Ｃ５を出力し、１否定
人力２人力のＡＮＤケ−１〜Ｇ、はこのステップ完了信
号Ｃ５か出力されている間のみ閉している。

以上が第１のフィー１くモータ４用の１ｓ１４１Ｊ制御
回路（以下、ＩＸ軸駆動制御回路」と云う）２２（７）
構成の概要である。

なお、第２のフィートモータ１４用の駆動制御回路（以
上、［ｚＩＩＩｌｌｌ駆動制御回路」と云う）は、１１
１１ｇ動テータ出デーの速度データ設定器及び距離デー
タ設定器の各レジスタにセットする送り速度で一夕と送
り距離データ並びに品′１容値設定器のレジスタにセラ
１へする許容値が異なる他は全てＸ軸駆動制御回路２２
と同様である。

そして、この２軸１ψ動制御回路川の目標値としての送
り距離データｄ。′〜ｄｎ′は、ｄｏ′が「０」で、ｄ
１′〜ｄｎ′は第１図の工具６のＺ方向の原点から加工
開始位置までの距離、ワーク１９のＺ方向に関する加工
形状に倣った多数の位置間の各距離、及びＺ方向の加工
終了位置からＺ方向の原点までの距離を表わすデータで
あり、予めワーク１日の加工形状に合わせて設定される
。

また、送り速度データυ０′〜υ。′はυ０′が「０」
で、υ１′〜υｎ′が前述の送り距離データｄ１′〜ｄ
ｎ′において、Ｚ方向の工具原点から距離ｄ１′移動す
る間の送り速度、距離ｄ、１移動して到達し、た位置か
ら距離ｄ２′移動する間の送り速度のように、各距離間
の送り速度を決定するためのデータであり、やはり予め
外部より設定される。

さらに、許容値Ｎｔ・′は、第１図のフエーシンクヘッ
ト７が矢示Ｚ方向に独立で移動し得る値であり、予め距
離データｄ１／〜ｄｎ′のうちの最小値に応じて設定さ
れる。なお、このＺ方向用の許容値Ｎｒ’はＸ方向用の
許容値Ｎｒと等しくても良く、又許容値Ｎｒ、Ｎｒ’　
は送り距離データの最小値を整数分割した値であっても
良い。

但し、許容値Ｎｒ、Ｎｒ’　をそのように整数分割した
値にした場合、許容値Ｎ　ｒ　、　Ｎ　ｒ　’　を直接
ラッチ回路に入力することができる。

なお、以下、２軸駆動制御回路には「２６」の符号を付
すものとする。

次に、第６図を参照して第１図に示した２軸メカニカル
フイートユニツトの駆動制御装置について説明する。

同図において、２４はシーケンスコントローラであり、
機械を起動させるための起動指令信号Ｓｓや械機の１サ
イクル終了時に前述したステッピングリレー２２１をリ
セッ１−するためリセッｌ〜信号Ｒ等を出力する。

なお、このシーケンスコントローラ２４には、例えは機
械の動作状態を監視するために後述する同期ステップ信
号ＳＴが入力される。

また、このシーケンスコントローラ２４は、図示しない
主軸モータ駆動回路を介して第１図の主軸モータ１５の
制御も行なう。

２５はＸ軸制御ユニットであり、第２図に示したＸ１１
１１駆動制御回路２２と、入出力回路２６と、接続端子
２５ａ〜２５ｇとを有する。

入出力回路２６は、接続端子２５Ｃ，２Ｓｄ間及び接続
端子２５ｂ、２５Ｅ！間に夫々接続した例えばＴＴＬイ
ンバータからなるレシーバ２６ａ。

２６ｂと、Ｘ軸駆動制御回路２２の比較器２４０及び比
較器２３９の各出力端子と接続端子２５ｆ、２５ｇとの
間に夫々接続した例えはＴ１′Ｌバッファからなるレシ
ーバ２６Ｃ，２６ｄと、接続端子２５ｄとＸＩＩＩＩ駆
動制御回路２２のステッピングリレー２２１のリセット
端子との間及び接続端子２５ｅとＸ軸駆動制御回路２２
のＯＲケートＧ４の入力端子との間に夫々接続した例え
ばＴＴ　Ｌインバータからなるトライバ２６ｅ、２６ｆ
尼、接続端子２５ｆとＸ軸駆動制御回路２２の０Ｒゲー
トＧ４の入力端子との間及び接続端子２５ｇとＸ軸駆動
制御回路２２のＡＮＤゲー１’　Ｇ　ｓの入力端子との
間に夫々接続した例えば’Ｉ’　Ｔ　Ｌバッファからな
る１〜クライバ６ｇ、２６ｈとによって構成されている
。

２７はＺ軸制御ユニットであり、前述したＸ軸駆動制御
回路２３と、入出力回路２８と、接続端子２７８〜２７
ｇを有する。

なお、入出力回路２８は、Ｘ１ｐＨｌ制御ユニット２５
の入出力回路２６と全く同様にレシーバ２８８〜２８と
ドライバ２８ｅ〜２８１１と１；よって構成されている
。

そして、シーケンスコン１−ローラ２４からの起動指令
信号Ｓｓ及びリセッ１へ信号Ｒを夫々Ｘ軸制御ユニット
２５の接続端子２５ｂ、２５Ｃに入力するようにすると
共に、Ｘ軸制御ユニット２５の接続端子２５ｄ〜２５ｇ
とＸ軸制御ユニットの接続端子２７ｇとを互いに図示の
ように同順に接続する。

ところで、接続端子２５ｆと端子２７ｆ、及び接続端子
２５ｇと端子２７ｇとを夫々接続すると、これ等の接続
端子２５ｆ、２７ｆ及び２５ｇ。

２　”１　ｇに夫々継るレシーバ２６ｃ、２８ｃと１〜
ライハ２６ｇ、２８ｇ及びレシーバ２６ｄ、２８ｄとト
ライバ２Ｇ１１，２８ｈは、夫々第４図に示ずように構
成されているため、ワイヤードオア回路を形成できる。

すなわち、第４図において、Ｘ　１ｌｉｌｌ＋駆動制御
回路２２からハイレベル゛Ｉ−ｉ　”のステップ′完了
（ｉｊ号Ｃ５かレシーバ２６Ｃに人力されると、−イン
バータ１２の作用によりそれまでオンしていたトランジ
スタＴｒ２かオフする。

一方、ＺｉＩｌｌｌｌ駆動制御回路２ろからハイレベル
”　Ｉ−１”のステップ完了信号Ｃ５′かレシーノＸ２
８Ｃに人力されていないと、インバータ１Ｇの作用によ
り１−ランシスタＴｒ４をオンのままである。

そのため、レシーバ２６ＣのトランジスタＴｒ、！がオ
フしても、接続端子２５ｆ、２７ｆの信号レベルはロー
レベル”　Ｌ　”のままである。

したがって、この場合のトライバ２６ｇ、２８ｇのトラ
ンジスタ゛Ｊ”ｒｌ、Ｔｒ５は共にオフであるから、イ
ンバータＩ、、Ｌ、かｌ：）はハイレベル゛Ｈ゛′のス
テップ同期信号Ｓ′ｒは出力さ］Ｌない。

ところか、レシーバ２８ｃにもハイレベル”ＩＩ”のス
テップ完了信号Ｃ９′か入力さ４しると、インバータ１
６の作用によってトランジス５１’ｒ６もオンからオフ
する。

すると、今度は、接続端ｒ−２５ｆ、２７ｆの信号レベ
ルかハイレベル゛［ド′に立ち上るため、ドライバ２６
ｇ、２８ｇのトランジスタＴ　ｒ　１　。

Ｔｒ５は共にオンし、それによってインバータｉ、　、
　Ｉｓからはハイレベル゛’　Ｈ”のステップ同期信号
Ｓ　’１１’が出力さ九る。

コノように、ｘ　１ｌｉｌｌ　、１；ｌ　１ｉ１１１．
　ニラｌ−２５及ヒＺ　１１１１１１　制御ユニット２
７の接続端子２５［，２７１を接続することによって形
成される第２のワイヤードオア回路は、Ｘ、　、　Ｚ　
＋ｌ’ｌｌ＋　１１４動制御回路２２．２３からステッ
プ完了信号Ｃ５，０５′が共に出力さ九た時点で初めて
同期ステップ同期６３号ＳＴを出力する。

同様に、Ｘ軸制御ユニット２５及びＸ軸制御ユニット２
７の接続端子２５ｇ、２７ｇを接続することによって形
成される第１のワイヤードオア回路は、Ｘ、Ｚ軸駆動制
御回路２２．２３からインチンク完了信号Ｃ４，Ｃ４′
が共に出力された時点で初めてハイレベル゛Ｈ″のイン
チング同期信号ＳＩを出力する。

なお、第４図に示すように、レシーバ２６ｄは、インバ
ータ■４とトランジスタＴｒ４等と、レシーバ２８ｄは
インバータ■８とトランジスタＴｒ６と、ドライバ２６
　ｈはインバータ■３とトランジスタＴｒ３等と、ドラ
イバ２ｓｈはインバータ■７とトランジスタＴｒ７等と
によって夫々構成されている。

次に、上記のように構成した実施例の動作の概要を順序
立てて説明する。なお、以下の説明では、Ｚ軸駆動制御
回路２３の各部には、Ｘ軸駆動制御回路２２の各部にイ
リした符号と同一の符号にダッシュｒ′」　を付して説
明する。

（ＩＪ　機械の起動時 第６図において、シーケンスコントローラ２４から起動
指令信号ＳｓかＸ軸制御ユニツ１−２５の接続端子２５
’ｂに入力されると、レシーバ２Ｅｉｂ及びドライバ２
Ｅｉｆを介してその起動指令信号ＳｓがＸ軸駆動制御回
路２２に人力される。

これと同時に、この起動指令信号Ｓｓはレシーバ２６ｂ
、接続端子２５ｅ、２７ｅ及びドライバ２８ｆを介して
Ｚ軸制御ユニツ１へ２７の２軸駆動制御回路２３にも入
力される。

Ｘ、Ｚ軸駆動制御回路２２．２３に起動指令信号Ｓｓが
入力されると、第２図において説明したようにＡＮＤゲ
ートＧ３．Ｇ３’　が開いて、最初の送り距離テークｄ
ｌ　＋　ｃｔ、′　に対応するステップ動作におけるイ
ンチング動作が開始されるため、第１図の工具６は原点
から送り速度υｌでＸ方向に許容値Ｎｒ枠移動始めつつ
、送り速度υ１′で２方向にやはり許容値Ｎ　ｒ　’移
動し始める。

［１１）　例えば工具６がＸ方向より先にＺ方向に許容
値Ｎｒ’移動した場合 Ｚ軸駆動制御回路２３において、第２の移動量カウンタ
２３８′のカラン１−値Ｎ　ｘ　’　とラッチ回路２３
６′にラッチされている許容ＩＩｌ″（Ｎｒ’　とが等
しくなって比較器２６９′からインチンク完了信−号Ｃ
１１′が出力されるため、ト′Ｆ　２２６　’　がリセ
ツＩ〜されてＡト１１）ゲ−１〜Ｇ３’　か閉し、それ
ｔ３よってＺ方向の次のインチンク動作か停止される。

このインチンタ完了（，１号Ｃ７１′か出力されると、
第４図のレシーバ２８ｄのトランジスタ′Ｊ「８かオフ
するか、この時点では工具６はＸ方向に許容値Ｎｒ枠移
動ていないため、比較？＋６２３９からはインチンク完
了信号Ｃ４か出力さ′Ａ′Ｌ、　ｊ、第４図のレシーバ
２６ｄの１−ランジスタＴ　ｒ　４はオンのままである
。

したがって、この状態では、Ｘ、Ｚ軸制御ユニツ１−２
５．２７の接続端子２５ｇ、２７ｇの信号レベルはロー
レベル゛′Ｌ″であり、トライバ２６ｈ、２８ｈからは
ハイレベル゛’　Ｉ−１″のインチング同期信号Ｓｉか
出力されない。

そのため、ＺｌｌＩｌｌｌ駆動制御回路２ろは、次のイ
ンチング動作を停止した状態（インタロック状態）を保
持され、Ｘ＊１１１１１動制御回路２２は、工具６がＸ
方向に許容値Ｎｒ移動するまで動作し続ける。

（Ｉｌｌ　Ｊ　工具６かＸ方向に許容値Ｎｒｌｌ多勅し
た場合Ｘ軸駆動制御回路２２において、第２の移動量カ
ウンタ２３８のカウント値Ｍ　ｘとラッチ回路２６６に
ラッチきれている許容値Ｎｒとか等しくなって比較器２
６９からインチンク完了侶号Ｃ４に出力されるため、■
・′１・２２６かりセラ１〜さ汎でＡＮＤケ−１・Ｇ３
か閉じ、そＪしによってＸ方向の次のインチング動作が
停止さ、［シる。

そして、このインチンタ完了１１１号Ｃ４が出力さ九る
と、第４図のレシーバ２６ｄの１−ランシスタＴｒ４も
オフするため、接続端子２５ｇ、２７ｇの信号レベルか
ローレベル”　Ｌ　′からハイレベル゛Ｈ″に変化する
。

それによって、トライバ２Ｅ：ｌｈ、２８ｈのトランジ
スタＴ　ｒ　３　、　ｉ−’　ｒ　７かオンするため、
インバータ１３＋１’、７からインチング同期信号Ｓ［
かＸ。

２軸駆動制御回路２２，２ろに夫々出力さ４℃る。

そのため、ｘ、Ｚｉｌｉｔｌｌ駆動制御回路２２．２３
のＦＦ２２６，２２Ｅｉ’　か各々リセッ１−させて、
ＡＮＬＩＩゲーｔ’Ｇ：＋　＋　Ｇ３　’　を開き、そ
才しレ−よって夫々のインチンク動作が１１１開される
。

なお、」１記の時点では第１の移動量カウンタ２３２．
２３２’のカウント値Ｎｘ、Ｎｘ’ｌよ未た「０」でな
いので比１１つ器２４０，２４０’　力）らはハイレベ
ル゛ｌゼのステップ完了信号Ｃ，５ＩＣ５′は出力され
ておらす、ｌ＼Ｎ　Ｕ、１ケーｈに５゜Ｇ５′は開いて
いる。

また、カラン１−（ＩＮ　ｘ　、　Ｎ　ｘ’　Ｌ土未た
Ｎ　ｘ　＞　Ｎ　ｔ　ｒＮｘ’＞Ｎｒ’であるので、ラ
ンチ回Ｗ８２６６゜２６６′にラッチされるデータは夫
々ｎ′Ｆ容１直Ｎｒ。

Ｎｒ’で変わらない。

そシテ、以後前述のようニＸ、　、　Ｚ　＋＋＋＋＋＋
　Ｉ旧す＋　：ｌｉ制御１！す路２２，２３間で許容値
Ｎｒ、Ｎｒ’４σにインターロックを掛けなから、第１
図の工具Ｓをｘ、Ｚ方向に許容値Ｎ　ｒ　、　Ｎ　ｒ　
’ずつ動力１し・てし）き、冴５１の移！ｌＩ量カウン
タ２ろ２，２３２’のカウント・１［Ｎｘ、Ｎｘ’かＮ
　ｘ＜Ｎ　ｒ　、　Ｎ　ｘ’　＜Ｎ　ｒ　’　となって
、ラッチ回路２５６．２３６’　ｔこそのカラン１−値
Ｎｘ、Ｎｘ’　がラッチさＪＬると、カラン１−値Ｎｘ
、Ｎｘ’ずつ移動させるインチンク動作に入る。

（［Ｖ　Ｊ　例えは工具９ｈｉＸ方向より先に２方向に
距１１１ｔｄ＋’　の移動を完了した場合（カウント１
直Ｎ　ｘ’　（Ｎ　ｘ’　＜Ｎ　ｒ’　）のインチング
動作か先に終了した場合） Ｚ軸１駆動制御回路２３の比較器２４０′からステップ
完了信号Ｃ５′が出力されるか、この時比較器２６日か
らインチンク完了信号Ｃ４′が出力さＪしるため、この
インチンク完了信号Ｃ４′　によって１７Ｆ２２６′を
リセツ１〜してＡＮＤケ−１〜Ｇ３’　を閉じ、それに
よってＺ方向の次ステツプ動作を停止する。なお、ステ
ップ完了信号６５′によってＦＩ？２２　Ｆ）　’　を
リセツ１−するようにしても良い。

このステップ完了信号Ｃ５′が出力されると、第４図の
レシーバ２８Ｃの１−ランシスタＴ　ｔ　６がオフする
が、この時点では」−具６はＸ方向にカラン１−値Ｎｘ
が示す距離の移動を完了していないため、比較器２４０
からはステップ完了信号Ｃ５か出力されず、第４図のレ
ジ−／＜２６Ｃ，のトランジスタ゛１゛Ｔ２はオンのま
まである。

したがって、この状態ではＸ、Ｚ軸制御ユニツ１〜２５
．２７の接続端子２ＳＬ２７ｉｏ）信号レベルはローレ
ベル゛Ｌ″であり、トライノ’　２６　ｇ　＋２８ｇか
らはステップ同期信号Ｓ丁か出力さ１ｏｔａ：Ｘ０ そのため、ｚｌＩＩｌｌｌ駆動制御回路２３は、次ステ
・ノブ動作を停止し、た状態（インターロック状ｊｗ）
を保持され、Ｘ　１１１＋駆動制御回路２２は工具６カ
）Ｘ方向にカラン１直Ｎχだ１−Ｊ−、を多１１すＪす
るまで）１１ハ冶二し釘８ｊる。

ｔＶ）　工具６がＸ方向に距離ｄ１の移動を完了した場
合 Ｘ軸駆動制御回路２２の比較器２４０（第２１４７１　
）からステップ完了信−号Ｃ５が出力され、こｔシと１
１１時に比ｌｌ１２器２６Ｂから出力さツしるインチン
ク（言ＭＣ４によってＦ　１？２２　Ｇをリセットして
Ａ　Ｎ　ＩＪケ１”　Ｇ　３を閉じ、それによってＸ方
１ｒＩＪの次ステツプ動作を停止する。

そして、このステップ完了信号ｃ５が出力されると、第
４図のレシーバ２６ｃの１−ランシスタ］゛ｒ２もオフ
するため、接続端子２５ｆ、２７ｆの信号レベルかロー
レベル゛Ｌ″がらハイレベル”　［（”に変化する。

それによって、１くライム２６ｇ、２８ｇのトランジス
タＴｒ・１１．Ｔｒ５がオンするため、インバータＩ、
、Ｉ５がらステップ同期信号ｓ′ＦがＸ。

２軸駆動制御回路２２．２３に夫々出力される。

そのため、Ｘ、Ｚ軸駆動制御回路２２．２３のＦｐ２２
５，２２５’　が各々セラ１−されて、ＡＮＤゲーｈＧ
３１　Ｇ３　’　を開くと共に、ステンピンクリレー２
２１，２２１’　の操作コイルが夫々励磁されて、１駆
動デ一タ出カ部２２０，２２０’　がら次のステップの
送り速度テークυ２．υ２′及び送り距離テークｄ；４
＋ｄ２’　が読み出される。

それによって、第１図の］二、に６は最初のステップで
送られた位置がら再び許容値Ｎ　ｒ　、　Ｎ　ｒ　’に
基づくインチンク動作が開始される。

ソシテ、以後Ｘ、Ｚｉｌｉｌｌｌ駆動制御回路２２．２
３間で二車のインターロックを掛けながら、工具６を駆
動テークどおり送る。

（ＶＩＪ　機械の１サイクル終了時 シーケンスコントローラ２４がらリセット信号Ｒカｘ　
ｌ＋１　制御ユニット２５の接続端子２５Ｇに入力され
ると、このラセン１−信号Ｒがレシーバ２６ａ及び１〜
ライバ２６ｅを介してＸｌｌ１ｌＩＩ駆動制御回路２２
にレシーバ２６ａ接続端子２５ｄ、２７ｄ。

及びトライバ２８ｅを介してＺ軸駆動制御回路２６に夫
々入力される。

そして、このリセット信号Ｒが、Ｘ、Ｚ軸駆動制御回路
２２．２３に夫々入力されると、前述したようにパルス
発生器２２２，２２２’の動作が停止すると共に、ステ
ンピングリレー２２１゜２２１′かりセットされるため
、可動接片Ｒ３，。

Ｒ，Ｓｚ　、Ｒ３＋　’　、Ｒ３２’　が夫々イニシャ
ル接点ａＱ　Ｊ　ｂｏ　１　ａＯ’　ｒ　ｂｏ＋　ニ復
帰シテ、次サイクルの開始を待つ。

そして、上記のように構成した効果として、メカニカル
フィートユニットが例えば３軸なら、第３図に示すよう
なＸ、ｚ軸制御ユニツｌ−２５。

２７と全く同様なＹ軸制御ユニツ１−を用意して、その
Ｙ軸駆動制御回路の駆動テーク出力部にＹ軸用の駆動テ
ークをセットすると共に、Ｙ軸用の許容値設定器を設け
てＹ軸用の許容値をセラ１−シ、このＹ軸制御ユニツ１
へを例えばＸ軸制御ユニツ１−２５に苅するＺ軸制御ユ
ニット２７の結線仕様と同様に結線するたけて簡単に拡
張できる。

また、各軸間で二重のインターロックを掛けているので
、駆動制御回路の構成が比較釣部ｍにも拘らず工具の軌
跡が正確になり、それによってｃｐ制御機能や補間機能
等を具備したＮＣ装置を用いた場合と略同程度の加工精
度を得ることかできる。

なお、上記実施例ではシーケンスコン１ヘローラ２４を
Ｘ軸制御ユニツ１−２５に接続した例について述べたが
、Ｚ軸制御ユニツ１〜２７又はＹ軸制御ユニットに接続
しても全く同様に動作する。

また、上記実施例では、この発明による多軸駆動機構の
駆動制御装置を工作機械のメカニカルフィードユニット
の制御装置として利用した例に就で述べたが、前述した
ように例えばワークを載せたテーブルを昇降用の複数の
電動駆動軸で上げ下げするようにした多軸駆動機構の制
御装置としても利用できることは勿論である。

なお、そのような機構の制御装置として利用する場合、
各軸の許容値は多軸の機械構成及び型皿負荷に応じて設
定し、又駆動テークは例えば全昇降ストロークを適当に
分割して作成するものとする。

匁−１間 以上説明したように、この発明による多軸駆動機構のｌ
駆動制御装置にあっては、専門知識を知らない人間でも
容易に制御軸数を拡張できるばかりか、簡９１な独立制
御の駆動制御手段であっても許容値さえ適宜に選べば、
ＣＰ制御機能や補間機能を具備したＮＣ装置を用いた場
合と略同程度の運動精度を得ることができ、それによっ
てハイコストパフォーマンスを達成することができる。

また、単に軸間でインターロックをとる必要のある多軸
駆動機構の駆動制御装置としても最適であ゛る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を適用した駆動制御装置によって制
御される多軸駆動機構としての２軸メカニカルフィー１
ヘユニットの一１列を示す概略構成図。 第２図は、この発明の一実施例を示す駆動制御回路のブ
ロック構成図、 第６図は、この発明の一実施例を示す駆動制御装置の全
体図、 第４図は、第６図の部分詳細図である。 １・・・スライドユニッ１−（駆動軸）４・第１のフィ
ートモータ ７・・・フェーシングヘラＦ　（１１動１１１１　）１
４・・・第２のフィー１−モータ ２２・・・Ｘ軸１東動制御回路 ２３・・・Ｚｌｉｌｌｌ駆動制御回路 ２４・・・シーケンスコン１−ローラ ２５．２７・・・Ｘ、Ｚ軸制御ユニッ１〜２ろ１・・・
許容植材定器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数の１駆動軸を有する多軸１駆動機４１′４にお
   いて、次の（イ）〜（ヌ）の各手段を備えたことを特徴
   とする多軸駆動機構のＩ駆動制御装置。 （イ）前記各駆動軸を夫々駆動する複数のモータを各々
   の駆動データに基づいて独立に駆動制御する複数の駆動
   制御手段、 （ロン　前記各駆動軸毎に各々が単独で動き得る許容値
   を夫々設定する複数の許容値設定手段、（ハ）前記各モ
   ータよって駆動された前記各駆動軸の駆動量が、前記許
   容値設定手段に夫々設定した許容値に各々達する毎にイ
   ンチンク完了信号を夫々出力する複数のインチング完了
   信号出力手段、（ニ）　これ等の各インチング完了信号
   出力手段がインチング信号を出力した時点で該信号に対
   応する前記駆動制御手段の次のインチング動作を夫々停
   止する複数のインチング停止制御手段。 （ホ）　前記各インチング完了信号出力手段の全てがイ
   ンチング完了信号を出力した時点でインチング同期信号
   を出力する第１のワイヤードオア手段、（へ）　この第
   １のワイヤードオア手段がインチング同期信号を出力し
   た時点で前記各駆動制御手段の次のインチング動作を夫
   々開始させるインチング歩進制御手段、 （１−）前記各駆動制御手段のインチング動作の繰り返
   しによる前記各１兎動軸の総１駆動量が、前記各駆動デ
   ータを構成する目標値に各々達する毎にステップ完了信
   号を夫々出力する複数のステップ完了信号出力手段、 （チ）　これ等の各ステップ完了信号出力手段がステッ
   プ完了信号を出力した時点で該ステップ完了信号に対応
   する前記駆動制御手段の次のステップ動作を夫々停止さ
   せる複数のステップ停止制御手段、 （す〕　前記各ステップ完完了信号出力段の全てがステ
   ップ完了信号を出力した時点でステップ同期信号を出力
   する第２のワイヤードオア手段。 （ヌ）　この第２のワイヤードオア手段がステップ同期
   信号を出力した時点で前記各駆動制御手段の次のステッ
   プ動作を夫々開始させるステップ歩進制御手段、 ２　前記各駆動制御手段に対応する前記インチング停止
   制御手段及びステップ停止制御手段が、夫ｚｔつの停止
   制御手段によって構成されている特許請求の範囲第１項
   記載の多軸駆動機構の駆動制御装置。 ろ　前記各駆動制御手段に対応する前記インチング歩進
   制御手段及びステップ歩進制御手段が、夫′２１つの歩
   進制御手段によって構成されている特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の多軸駆動機構の駆動制御装置。