JPS6198409A - Nc駆動制御装置 - Google Patents

Nc駆動制御装置

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JPS6198409A
JPS6198409A JP59219498A JP21949884A JPS6198409A JP S6198409 A JPS6198409 A JP S6198409A JP 59219498 A JP59219498 A JP 59219498A JP 21949884 A JP21949884 A JP 21949884A JP S6198409 A JPS6198409 A JP S6198409A
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JP
Japan
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workpiece
speed
time constant
drive motor
pulse
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JP59219498A
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English (en)
Inventor
Hideaki Matsuki
松木 英昭
Masaaki Sakata
雅章 坂田
Fumio Takahashi
文男 高橋
Tetsuo Suzuki
哲男 鈴木
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Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43098Change ADC time constant during start and end of interpolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/43099Select acceleration deceleration time constants as function of weight, load, position
    • GPHYSICS
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    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43115Adaptive stopping
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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】 (発明の技術分野〕 本発明はNl工作機械で使用されるワークフィーダ装置
やロボット等のNC駆動制御装置に関し、始動・停止時
における加減速時定数の設定を行うNC駆動制御装置に
関する。
〔従来技術の欠点〕
−iにNC駆動制御装置によって動作しワークテーブル
上の複数のワークを順次甜送割出しを行ない、ワーク受
渡し位置のワークを例えばNC旋盤の主軸チャックにロ
ボットを介して受渡しを行う、いわゆるワークフィーダ
装置(以下、ワークフィーダと称す)は、ワークフィー
ダの割出し時における始動・停止時の加減時定数の設定
が半固定的な設定で行なわれていた。従ってワークの重
量が軽いもの、重心の高いもの等はモータの始動、停止
動作により、テーブルに載置されたワークの重量が軽か
ったり、重心が高かったりすると位置ずれを起し、さら
には転倒する場合があり、ロボ・7ト等へのワークの受
渡しに支障をきたすという問題点があった。また、NC
駆動制御装装置こよって動作するロボットの場合も、ワ
ークフィーダと主軸チャック間のワーク搬送時、ワーク
の重量が軽いものでは搬送動作を速く、また重いもので
は音道動作を遅(できるようにそれぞn加八速時定数を
自動選択設定できれば、ロボットの安全性ばかりではな
く、搬送時間の短縮、延いては生産能率の向上に繋がる
〔本発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ワークが
位置ずれや転倒等を起こさずに、円滑に動作し、且つ生
産の能率向上を行なわせしめるNC駆動制御装置を提供
することを目的とする。
〔問題を解決するための手段およびその作用〕本発明は
、NC駆動制御装置において、駆動モータの加減速時定
数を可変に選択させる選択設定回路を設けて、ワークの
状態(重量、長さ、重心位置等)により該モータの加減
速時定数を設定制御し、ワークが位置ずれや転倒を起こ
さずに、且つ円滑にフレパワーで能率よく行なえること
を特徴とする。
(〔実施例〕 ++ ′□       本発明をワークフィーダに適した実
施例を図面に基づいて説明する。第1図は、本発明を適
用したワークフィーダの全体平面図、第2図は、第1図
のA矢視図、第3図は、本発明の制御ブロック図である
第1図において、工作機械1の主軸チャック2にワーク
を搬送するこめ、アーム振込み式〇ロボット3が設けら
れている。ロボット3の構造は、工作機械1の正面に取
付けられたベース4の案内レールに沿ってサドル5がZ
方向(横方向)に移動自在に設けられ、該サドル5に沿
ってラム6がY方向(上下方向)に移動自在に設けられ
ている。
このサドル5とラム6には図示しないホールスクリュが
設けられ駆動モータを介して伝達している。
該ラム6には主軸軸心7に対し傾斜する向きの旋回軸線
8のまわりに旋回可能なアーム9が設げられている。該
アーム9は、ハンドル12でワークフィーダ10上のワ
ーク受渡し位置11と主軸チャック2側との間で振込み
動作を行なうことかできる。また、ハンドル12はアー
ム9の軸線まわりに旋回可能な構造となっている。  
          iワークフィーダ10は、以下の
構造になっている。ベース13 (第2図)上に中心軸
14が立設され、該中心軸14には回転板I6が水平面
内で回転可能に保持されており、該回転板16の要所下
面にはベース13に接触するローラ17が軸着されてい
る。回転板16の外周側縁部上面には、ワーク載置部1
8が円周上等ピンチ(図面では12等配)に設けられて
おり、各ワーク載置部18上にワーク19が載置される
。1つのワーク載置部18が前記ワーク受渡し位置11
に位置するとき、ワーク載置部18aは割出し開始位置
であり、ワーク載置部18bは、割出し終了位置であり
、ワーク載置部18cはセンサ等でワークが載置されて
いることを確認する検知位置である。
回転板16の下面には各ワーク載置部I8に対応して、
半径方向に平行に係合溝を有する保合部材24が設けら
れている。また前記割出し終了位置にあるワーク載置部
18bに対応する保合部材24の下方には、前記回転板
16の回転阻止機構25が設けられている。該回転阻止
JR+:& 25は、上下動可能に保持されたロット2
6を有しており、このロット”2Gの頭部は、前記係合
部材25の係合溝に嵌合した上昇位置と係合溝から雛脱
した下降位置とをとることができる。
前記ロノポソト3のラム6の側部には、ブラケ・7ト2
7が取付けられ、このブラケット27の先端には上向き
の保合ビン28が設けられている。
該保合ピン28は前記係合部材24の係合溝に係合する
形状を有し、ラム6の動きにあわせて、Y方向、Z方向
に移動可能である(第1図、第2[J)。
第3図において、30はNC駆動制御装置で、このNC
駆動制御装置30はテープリーダ31aのまたは上位コ
ンピュータ31b、キーボード33より入力されロボッ
トプログラムを記憶しておく為のメモリ回路32と、情
報入力用のキーホード33とこのキーボード33の情報
およびロボットプログラム等を表示する表示装置34と
が接続された入出力装置35と、補間器36からの制御
信号をアナログ信号に変換させるD/A変換器37と、
入力データ又はロボットプログラム等に基づいて時定数
を設定し、速度制御パルスを演算処理する時定数処理部
20と、指定送り速度Fを格納するFレジスタ21と、
これらが接続される中央処理装置(以下cpuという)
39とから構成されている。
前記D/A変換器37の出力信号は、サーボアンプ40
を介して駆動モータ41に送出され、アナログ信号を増
幅させて駆動モータ41を回転させる。この駆動モータ
41を回転さ笹る。この駆動モータ41には、パルスコ
ーダ42が接続され、該モータ41の回転角に対応する
パルス信号を出力しており、このパルス信号は一方は、
F/Vコンバータ43を介してサーボアンプ40ヘフイ
ードハノクし、他方は補間器36にフィードハークされ
移動量を制御する。前記時定数処理部20には、キーボ
ード33およびロボットプログラム等の人力情報(例え
ばワークの重量や長さ1重心の位置)にもとづいて決定
される時定数の設定信号’      St〜S、の選
択回路43が接続され、この選択回路43では設定信号
S1〜Snに対応する特定数でか決定されてレジスタ2
3に格納される。時定数τは第4図に示すごとく指定送
り速度Fに到達するまでの時間を設定するものである。
レジスタ23に格納された時定数では、指定送り速度F
は時定数処理部38に人力される。特定数処理部38は
、時定数τと指定送り速度Fで速度側i1n 用パルス
(以下、フィードパルスFpと称す)を算出する。
Fp=K・−・T τ Fp:フィードパルス pulse/5ecF:指定送
り速度 闘/sec τ:時定数 5ec K:定数 pulse/mm T;時間 sec すなわち、指定送り速度、Fおよび時定数τが決定され
るとフィードパルスFl)の到達パターンが決定される
。ワークの状態に応じて選択設定されfsn”ii’R
r &:、i ’l ’a’Q ii!iff: f 
O’nV#i9−7     !(フィードパルス)を
FpやFp’(点線)のように柔軟に設定することがで
きる。求められたフィードパルスFpは、順次補間器3
6のレジスタ36aに送出され、メモリ回路31から与
えられたレジスタ36aの移動量指令値に対し、前記到
達パターンの速度変化率すなわちフィードパルスFpに
応した遅延時間をもとに連続減算を開始する。駆動モー
タ41は、フィードパルスFpに比例した速度変化で回
転上昇し、指令送り速度Fに到達した時点から定常回転
となる。
次に本発明の実施例の動作について説明する。
まず回転板16に載置されたワーク19の状態(重量、
長さ9重心の位置等)がキーボード33でメモリ回路3
9に人力され、この入力情報にもとづいて時定数τが選
択回路43によって決定される。選択回路43では設定
信号31〜S7に対応する時定数τが選択され、この時
定数τと指定送り速度Fによって時定数処理部20で始
動、停止時のフィードパルスFpが算出される。
ここで本実施例では、ワーク受渡し位置11の手前のワ
ーク載置部18aが割出し開始位置、ワーク載置部18
bが割出し終了位置と設定している。したがってロボッ
トの原位置即ち動作開始の状態のロボット3は、第1図
の実線で示す位置からアーム9がほぼ垂直に振り上げら
れている状態を原位置とし、工作機械1において主軸チ
ャック2に把持するワーク19の加工が終了すると、第
1図の原位置で振り上げられていたアーム9は、主軸チ
ャック側に振り込まれる。このアーム9は、サドル5の
後退移動によりハンド12を主軸チャック上のワーク1
9に接近させて該ワーク19を把持し、主軸チャックの
開放と共にサドル5の前進移動によりワークを主軸チャ
ック2から引抜く。
該アーム9は、再びワークフィーダl O(!+11 
Q′J−振り込み動作を行って前記ワーク19をワーク
フィーダ10上のワーク受渡し位置11にあるワーク載
置部18に載置し、ハンド12を開放して、加工済みワ
ーク19の戻し動作を終τする。再ひアーム9を原位置
まで振上げ、サドル5の後退移動により係合ピン28を
位置4bの下方位置まで移動させ、ラム6の上昇移動に
より係合ピン28を係合溝に嵌合せしめ、回転阻止機構
25のロッド26を下降移動させ回転阻止を解除する。
次に駆動モータ41は、NC駆動制御装置30で算出さ
れた始動時のフィードパルスFpに応した速度変化率で
回転板16が回転するようにサドル5を前進移動させ保
合ピン28の移動と共に保合部材24を介して回転板1
6を円滑に回転せしめる。そして前記駆動モータ41は
、指定送り速度Fに到達した時点から指定速度に維持し
てのち、NC駆動制御装置30で算出された停止時の速
度変化率で回転板16が停止するようにサドル5を前進
移動させ、保合ビン28の停止と共に保合部材24を介
して回転板16を停止させ、ワーク載置部をlピッチ割
出すことができる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明はワークフィーダを回動させる駆
動モータの始動、停止時お加減速時定数を可変に設定し
て制御するNC駆動制御装置を設置      けたの
で、ワークの重量や形状に対し、該駆動モ1     
−夕のフィードパルスを所定値に選択でき、ワークに対
してテーブルの起動、停止の動きが滑らかになる。また
ワークがテーブル上で位置ずれや転倒を起こさずにワー
クフィーダの割出しをおこなえるので、ロボットにワー
クの受渡しを円滑におこなわせしめることができる。
また、本発明のNC駆動制御装置を使用して、ロボット
の動作を制御する場合、ワークフィーダと主軸チャック
間のワーク搬送時、ワークの重量が軽いものでは1般送
動作を速く、またワークの重量が重いものでは搬送動作
を遅くするように、それぞれ加減速時定数を自動選択設
定すれば、ロボットの安全性、および搬送時間の短縮、
延いては生産能率の向上に繋がる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用したワークフィーダの全体平面、
第2図は第1図のA矢視図、第3図は本発明の制御ブロ
ック図である。 3・・・ロボット      12・・・ノ\ンド10
 ”゛”7 97 x  l’  41 ”u!JJ 
”  9      +30・・・NC駆動制御装置 
43・・・選択回路特許出願人   日立精機株式会社 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 加減速時定数を可変に設定し駆動モータの送り速度を制
    御するNC駆動制御装置において、移動指令情報を入力
    手段と、被駆動体の状態に応じて時定数を設定すべく設
    定情報を入出力する入出力装置と、該入出力装置からの
    設定情報により時定数を選択設定する選択回路と、指定
    された送り速度の到達前後における速度制御用パルスを
    算出し到達パターンを決定づける時定数処理部と、前記
    移動指令情報に対し得られた速度制御用パルスによって
    減算を行う補間器とからなるNC駆動制御装置。
JP59219498A 1984-10-19 1984-10-19 Nc駆動制御装置 Pending JPS6198409A (ja)

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