JPS62154109A - 数値制御工作機械 - Google Patents
数値制御工作機械Info
- Publication number
- JPS62154109A JPS62154109A JP29605785A JP29605785A JPS62154109A JP S62154109 A JPS62154109 A JP S62154109A JP 29605785 A JP29605785 A JP 29605785A JP 29605785 A JP29605785 A JP 29605785A JP S62154109 A JPS62154109 A JP S62154109A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- amplifier
- servo
- absolute position
- command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/19—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical 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 positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、主軸がサーボ機能をもつ数値制御工作機械
に関するものである。
に関するものである。
第３区は従来の主軸がサーボ機能をもつ数値制御工作機
械を示すブロック図であり、図において、１は主軸モー
タ、２は主軸増幅器（以下、主軸アンプという）、３は
サーボモータ、４はサーボ増幅器（以下、サーボアンプ
という）、５は数値制御装置（以下、ＮＣ装置という）
、６は主軸／サーボ軸（以下、Ｃ軸という）切換用アク
チェータ、及びギヤ、クラッチ等で構成された主軸／Ｃ
軸切換装置、７は主軸、８は位置検出器である。
械を示すブロック図であり、図において、１は主軸モー
タ、２は主軸増幅器（以下、主軸アンプという）、３は
サーボモータ、４はサーボ増幅器（以下、サーボアンプ
という）、５は数値制御装置（以下、ＮＣ装置という）
、６は主軸／サーボ軸（以下、Ｃ軸という）切換用アク
チェータ、及びギヤ、クラッチ等で構成された主軸／Ｃ
軸切換装置、７は主軸、８は位置検出器である。
次に動作について説明する。主軸７を通常の主軸として
使用する場合、切換装置６により主軸７を主軸モータ１
側に切換え、主軸モータ１の動力を主軸７に伝えるよう
に設定する。ＮＣ装置５よυ主軸アンプ２へ起動指令及
び速度指令を与えることＫよシ、主軸７は主軸として動
作する。また、主軸７をＣ軸として用いる場合は、同様
に切換装置６によシ主軸７をサーボモータ３側に接続し
、サーボモータ３の動力を主軸７に伝える。この場合、
位置センサーとして位置検出器８の信号をもとにＮＣ装
置５は位置９回転速度等を演算し、サーボアンプ４に指
令を与える。ＮＣ装ｆ５→サ−ボアフグ４→サーボモー
タ３９位置検出器８→ＮＣ装置５の位置ループを形成し
、Ｃ軸としての機能を果たす。
使用する場合、切換装置６により主軸７を主軸モータ１
側に切換え、主軸モータ１の動力を主軸７に伝えるよう
に設定する。ＮＣ装置５よυ主軸アンプ２へ起動指令及
び速度指令を与えることＫよシ、主軸７は主軸として動
作する。また、主軸７をＣ軸として用いる場合は、同様
に切換装置６によシ主軸７をサーボモータ３側に接続し
、サーボモータ３の動力を主軸７に伝える。この場合、
位置センサーとして位置検出器８の信号をもとにＮＣ装
置５は位置９回転速度等を演算し、サーボアンプ４に指
令を与える。ＮＣ装ｆ５→サ−ボアフグ４→サーボモー
タ３９位置検出器８→ＮＣ装置５の位置ループを形成し
、Ｃ軸としての機能を果たす。
従来の数値制御工作機械は以上のように構成されている
ので、主軸用のモータとアンプ、Ｃ軸周のモータとアン
プといった２系統の駆動装置及び主軸／Ｃ軸切換装置が
必要であシ、この結果工作機械が大型化、複雑化する問
題点があった。また、Ｃ軸周の位置検出器として従来は
多極レゾルバ等が用いられていたため、Ｃ軸制御に切換
後に原点復帰を必要とし、基準位置の設定を実施する必
要があり、切換時間や操作性に問題があった。
ので、主軸用のモータとアンプ、Ｃ軸周のモータとアン
プといった２系統の駆動装置及び主軸／Ｃ軸切換装置が
必要であシ、この結果工作機械が大型化、複雑化する問
題点があった。また、Ｃ軸周の位置検出器として従来は
多極レゾルバ等が用いられていたため、Ｃ軸制御に切換
後に原点復帰を必要とし、基準位置の設定を実施する必
要があり、切換時間や操作性に問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、主軸、Ｃ軸の駆動系が著しく簡略でき、Ｃ
軸制御時江原点復帰を省略できる数値制御工作機械を得
ることを目的とする。
れたもので、主軸、Ｃ軸の駆動系が著しく簡略でき、Ｃ
軸制御時江原点復帰を省略できる数値制御工作機械を得
ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る数値制御工作機械は、サーボ機能付主軸
アンプと、このサーボ機能付主軸アンプで駆動される高
応答性主軸モータとを使用し、且つＣ軸制御の場合の位
置検出器として絶対位置検出器を用いて位置ループを構
成したものである。
アンプと、このサーボ機能付主軸アンプで駆動される高
応答性主軸モータとを使用し、且つＣ軸制御の場合の位
置検出器として絶対位置検出器を用いて位置ループを構
成したものである。
この発明における数値制御工作機械は、サーボ機能付主
軸アンプと高応答主軸モータを用いることＫより、従来
２系統だった駆動系を一系統に簡略できるとともに、主
軸／Ｃ軸切換装置も不要となり、工作機械が小型で簡素
化できるとともに、Ｃ軸制御の場合に絶対位置検出器を
用いることによシ、原点復帰の手間が省ける。
軸アンプと高応答主軸モータを用いることＫより、従来
２系統だった駆動系を一系統に簡略できるとともに、主
軸／Ｃ軸切換装置も不要となり、工作機械が小型で簡素
化できるとともに、Ｃ軸制御の場合に絶対位置検出器を
用いることによシ、原点復帰の手間が省ける。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、１ａＶｉ高応答主軸モータ、２ａはサ
ーボ機能付主軸アンプ、５ａはＮＣ装置、７は主軸、９
は絶対位置検出器、１０は回転数カウンタである。
ーボ機能付主軸アンプ、５ａはＮＣ装置、７は主軸、９
は絶対位置検出器、１０は回転数カウンタである。
次に動作について説明する。ＮＣ装置５ａはサーボ機能
付主軸アンプ２ａに対し主軸／Ｃ軸切換指令を含め、速
度指令２位置指令等の運転に必要な情報を与える。サー
ボ機能付主軸アンプとサーボアンプの両機能を持ち、Ｎ
Ｃ装置５ａからの主軸／Ｃ軸切換指令に従い両機能を使
いわけ、高応答主軸モータ１ａを駆動し、主軸７を回転
させる。
付主軸アンプ２ａに対し主軸／Ｃ軸切換指令を含め、速
度指令２位置指令等の運転に必要な情報を与える。サー
ボ機能付主軸アンプとサーボアンプの両機能を持ち、Ｎ
Ｃ装置５ａからの主軸／Ｃ軸切換指令に従い両機能を使
いわけ、高応答主軸モータ１ａを駆動し、主軸７を回転
させる。
Ｃ軸制御の場合の絶対位置検出器９として、純２進数又
は交番２進数等の絶対位置式のエンコーダを用い、主軸
位置００〜３６０°を検出する。第２図は紳２進数式の
絶対位置エンコーダの出力波形である。要求位置検出精
度に応じて、絶対位置エンコーダの分解能が決定できる
。回転数カウンタ１０は、そのエンコーダの最上位ピッ
トをカウントするカウンターで、主軸７が一回転する毎
に、正転時には＋１．逆転時には−１を加算する。主軸
をＣ軸に切換える信号［ＮＣ装置５ａからサーボ機能付
主軸アンプ２ａに与える主軸／Ｃ軸切換指令等］に同期
して回転数カウンタ１０をリセットあるいはオフセット
値をセットすることＫより、主軸７の絶対位置（ｘＯ±
３６０’ｘ ｎ 、 ｘ’：絶対位置検出器９の値、ｎ
：回転数カウンタ１０の値〕が求まる。このようＫして
得られた主軸絶対位置をもとにＮＣ装置５ａは数値計算
し、サーボ機能付主軸アンプ２ａに位置指令を与える。
は交番２進数等の絶対位置式のエンコーダを用い、主軸
位置００〜３６０°を検出する。第２図は紳２進数式の
絶対位置エンコーダの出力波形である。要求位置検出精
度に応じて、絶対位置エンコーダの分解能が決定できる
。回転数カウンタ１０は、そのエンコーダの最上位ピッ
トをカウントするカウンターで、主軸７が一回転する毎
に、正転時には＋１．逆転時には−１を加算する。主軸
をＣ軸に切換える信号［ＮＣ装置５ａからサーボ機能付
主軸アンプ２ａに与える主軸／Ｃ軸切換指令等］に同期
して回転数カウンタ１０をリセットあるいはオフセット
値をセットすることＫより、主軸７の絶対位置（ｘＯ±
３６０’ｘ ｎ 、 ｘ’：絶対位置検出器９の値、ｎ
：回転数カウンタ１０の値〕が求まる。このようＫして
得られた主軸絶対位置をもとにＮＣ装置５ａは数値計算
し、サーボ機能付主軸アンプ２ａに位置指令を与える。
このようＫして、ＮＣ装置５ａ−サーボ機能付主軸アン
プ２ａ−高応答主軸モータ１ａ−絶対位置検出器９−回
転数カウンタ１Ｑ−ＮＣ装置５ａの位置ループが構成さ
れる。このように絶対位置式の検出器及びカウンターを
用いることにより、原点復帰を実施しなくとも主軸から
Ｃ軸に切換えるだけで位置サーボ系が実行される。
プ２ａ−高応答主軸モータ１ａ−絶対位置検出器９−回
転数カウンタ１Ｑ−ＮＣ装置５ａの位置ループが構成さ
れる。このように絶対位置式の検出器及びカウンターを
用いることにより、原点復帰を実施しなくとも主軸から
Ｃ軸に切換えるだけで位置サーボ系が実行される。
なお、上記実施例では、絶対位置検出器に絶対値式のエ
ンコーダを使用したが、増分値式のエンコーダとカウン
タを組み合せ、増分値信号を絶対値の信号に変換するこ
とにより、上記実施例と同様の効果を奏する。
ンコーダを使用したが、増分値式のエンコーダとカウン
タを組み合せ、増分値信号を絶対値の信号に変換するこ
とにより、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば高応答主軸モータとサ
ーボ機能付主軸アンプを用いて、主軸制御とＣ軸制御を
同一のモータ、アンプで駆動できるように構成したので
、数値制御工作機械を小型化でき、また安価に製作する
ことができる。更に、この発明では絶対位置検出器によ
る絶対位置検出により原点復帰の手間が省け、主軸、Ｃ
軸の操作が簡単で、切換時間が短くなるという効果があ
る。
ーボ機能付主軸アンプを用いて、主軸制御とＣ軸制御を
同一のモータ、アンプで駆動できるように構成したので
、数値制御工作機械を小型化でき、また安価に製作する
ことができる。更に、この発明では絶対位置検出器によ
る絶対位置検出により原点復帰の手間が省け、主軸、Ｃ
軸の操作が簡単で、切換時間が短くなるという効果があ
る。
第１図はこ０発明の一実施例による数値制御工作機械を
示すブロック図、第２図は絶対位置検出器の出力を示す
波形図、第３図は従来の数値制御工作機械を示すブロッ
ク図である。 １ａは高応答主軸モータ、２ａはサーボ機能付主軸アン
プ、５ａはＮＣ装置、９は絶対位置検出器、１０は回転
数カクンタ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １）澤 博 昭 （外２名） 第１図 第２．７：−ｒｉ＆ 最上位ど゛９トーーーＬ−−−−−−−−−−−２−１
ゴーＬＪ’−−−−−−ｕよ
示すブロック図、第２図は絶対位置検出器の出力を示す
波形図、第３図は従来の数値制御工作機械を示すブロッ
ク図である。 １ａは高応答主軸モータ、２ａはサーボ機能付主軸アン
プ、５ａはＮＣ装置、９は絶対位置検出器、１０は回転
数カクンタ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １）澤 博 昭 （外２名） 第１図 第２．７：−ｒｉ＆ 最上位ど゛９トーーーＬ−−−−−−−−−−−２−１
ゴーＬＪ’−−−−−−ｕよ
Claims (1)
- 数値制御装置で制御される主軸がサーボ機能をもつ数値
制御工作機械において、前記数値制御装置から主軸／サ
ーボ軸切換指令、速度指令、位置指令等の運転情報を受
けるサーボ機能付主軸増幅器と、前記サーボ機能付主軸
増幅器から出力信号で駆動されて前記主軸を回転させる
高応答性主軸モータと、前記主軸に直結されていてサー
ボ軸制御時に絶対位置信号を前記数値制御装置に与える
絶対位置検出器とを有することを特徴とする数値制御工
作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29605785A JPS62154109A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 数値制御工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29605785A JPS62154109A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 数値制御工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62154109A true JPS62154109A (ja) | 1987-07-09 |
Family
ID=17828542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29605785A Pending JPS62154109A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 数値制御工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62154109A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002104A1 (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-09 | Fanuc Ltd | Spindle control method and numerical controller |
| JPH01134605A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-26 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| JPH0277903A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Fanuc Ltd | 数値制御方法 |
| US5079490A (en) * | 1989-10-03 | 1992-01-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Spindle drive system of machine tool |
| US7973509B2 (en) | 2007-12-13 | 2011-07-05 | Fanuc Ltd | Numerical controller having control mode switching function |
| JP2020157388A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ファナック株式会社 | 機械の制御装置 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29605785A patent/JPS62154109A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002104A1 (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-09 | Fanuc Ltd | Spindle control method and numerical controller |
| JPS6462710A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-09 | Fanuc Ltd | Spindle control system and numerical controller |
| JPH01134605A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-26 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| WO1989005005A1 (en) * | 1987-11-20 | 1989-06-01 | Fanuc Ltd | Numerical controller |
| JPH0277903A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Fanuc Ltd | 数値制御方法 |
| US5079490A (en) * | 1989-10-03 | 1992-01-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Spindle drive system of machine tool |
| US7973509B2 (en) | 2007-12-13 | 2011-07-05 | Fanuc Ltd | Numerical controller having control mode switching function |
| JP2020157388A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ファナック株式会社 | 機械の制御装置 |
| US11435718B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-09-06 | Fanuc Corporation | Machine controller |
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