JPS6222116A - 円テ−ブル等の角度設定制御方法とその装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、マシニングセンタ等の工作機械において、
ワークの角度割出しに用いられる円テーブル、割出台等
（以下、単に、円テーブル等という）の角度設定制御方
法とその装置に関する。

従来技術 マシニングセンタ等において、ワークに加工する際の角
度割出しのためのアタッチメントとして、円テーブル等
が広く用いられている。そして、近年は、マシニングセ
ンタ等が数値制御装置と組合わせて無人自動化運転が盛
んに行なわれるようになるに従い、この円テーブル等も
ＮＧ化され、数値制御装置からの角度設定信号に対応し
て、自動的に角度の割出し動作を行なうことができる、
いわゆるＮ０円テーブル等が広く普及するに至った。

而して、数値制御装置から与えられる角度設定信号は、
加ニブログラムの作成とチェックが容易であることから
、設定すべき角度が絶対値形式で与えられることが多い
。この場合、従来の円テーブル等においては、単に、与
えられた角度指令値と現在の角度との差をとって、（指
令値−現在値）の値が正か負かによって円テーブル等の
駆動方向を定め、その絶対値の量だけ駆動する方式が採
用されていたので、角度設定のための円テーブル等の駆
動量が１８０度以上となる場合があり、そのときは、角
度設定に要する時間に無駄が生じ、もしこれをなくする
とすれば、数値制御テープをプログラムする際に、加ニ
ステップ間における角度設定駆動量がなるべく１８０度
を越えない様に、加工順序の最適化を考慮しなければな
らないという面倒な手続が不可欠である、という欠点が
避けられなかった。

発明の目的 そこでこの出願に係る発明の目的は、かかる従来技術の
実情に鑑み、絶対値形式の角度指令値が与えられたとき
、常に、角度設定のための駆動量が１８０度を越えない
ようにすることによって、角度設定に要する時間の最短
化が実現できる如くした、円テーブル等の角度設定制御
方法とそのための装置を提供することにある。

発明の構成 かかる目的を達成するためのこの出願に係る第一発明の
構成は、絶対値形式で与えられる角度指令値と角度現在
値とを、それぞれ、０度から３６０度の範囲内で正規化
（任意の角度を、後述の手順によって０度から３６０度
の円スケール上に変換することをいう、以下同じ）し、
各正規値の差の大ぎざによって、駆動量が１８０度を越
えないように駆動モータの駆動方向を決定することによ
って、いかなる場合も、角度設定の際の駆動量を１８０
度以下にすることができるようにしたことをその要旨と
し、この出願に係る第二発明の構成は、絶対値形式で与
えられる角度指令値と角度現在値とを前記範囲内に正規
化して、それぞれの正規値を得る指令値正規化手段なら
びに現在値正規化手段と、得られた各正規値の差の大き
ざによって、角度設定に要する駆動量が１８０度を越え
ないように駆動モータの駆動方向を決定する駆動方向決
定手段と、これの出力を入力として駆動モータを駆動制
御する駆動制御装置とを備えることによって、前記第一
発明の実施ができるようにしたことをその要旨とする。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

円テーブル１の角度設定制御装置は、指令値正規化手段
１１と、現在値正規化手段１２と、駆動方向決定手段１
３と、駆動制御装！２１とからなり（第１図）、前王者
は、マイクロコンピュータ１０の中にソフトウェア的に
実現されている。

指令値正規化手段１１は、マイクロコンピュータ１０の
図示しない入出力ボートを介して、数値制御装置等の指
令装置２から、円テーブル１の次に設定すべき角度指令
信号３１を入力される。ここで、角度指令信号３１は、
円テーブル１のテーブル１ａの角度を絶対値形式で表現
した角度指令値を与えるものとし、この角度の呼称は、
テーブル１ａ上の任意の位置に設けた基準原点を０度と
して、時計方向（以下、ＣＷという）に３６０度まで計
測するものとする。ただし、３６０度の位置は、基準原
点の位置に合致する。

円テーブル１には、テーブル１ａの現在角度を、角度現
在値として、前記基準原点を基準にした絶対値で読みと
ることができる角度位置検出器１ｂが取り付けてあり、
その出力は、角度現在値信号３２として、図示しない入
出力ボートを介して・マイクロコンピュータ１０内の現
在値正規化手段１２に入力されている。ここで、角度位
置検出器１ｂは、それ自身が、いわゆるインクレメンタ
ル形式であっても、電源投入後の原点復帰を含むイニシ
ャライズを経て、角度現在値の絶対値が得られるもので
あればよいことは勿論である。また、゛その取付位置が
モータ１Ｃの軸上であっても、以下の説明はそのまま適
用できるものである。

指令値正規化手段１１と、現在値正規化手段１２とで得
られる角度指令値と角度現在値との各正規値は、駆動方
向決定手段１３に入力され、テーブル１ａが、現在角度
から角度指令値で示された次に設定されるべき角度まで
駆動制御される際に、その駆動量が１８０度を越えない
如く、駆動方向と駆動量が決定される。

こうして決定された駆動方向と駆動量とは、駆動信号３
３として、入出力ポートを介して、マイクロコンピュー
タ１０の外部に設けた駆動制御装置２１に加えられ、該
駆動制御装置２１は、与えられた駆動信号３３に従って
、円テーブル１の駆動モータ１Ｃを駆動する。この際、
角度位置検出器１ｂから、テーブル１ａの現在角度を読
みとってフィードバック制御を実現するために、角度現
在値信号３２も駆動制御装置２１に分岐して入力されて
いる。ざらに、駆動モータ１Ｃの回転軸にタコジェネレ
ータ１ｆを直結し、その出力を駆動制御装置２１にフィ
ードバックして、駆動モータ１Ｃを制御する際のマイナ
ループを構成しである。

円テーブル１は、駆動モータ１Ｃの軸出力がウオーム１
ｄとウオーム歯車１ｅとを介して、テーブル１ａの回転
として伝達できるようになっている一方、前述の如く、
テーブル１ａの現在角度の検出のための角度位置検出器
１ｂが設けられている。

なお、円テーブル１には、図示以外に、テーブル１ａの
クランプとアンクランプのためのクランプ装置、クラン
プ装置の動作状態を検出するための検出器等が付属し、
これらの機器は、駆動制御装置２１に接続されて、テー
ブル１ａの駆動制御の際のインタロック回路が形成され
ているものとする。

かかる構成の角度設定制御装置の作用は、次のとおりで
ある。

いま、指令装置２から、次に設定すべきテーブル１ａの
角度が、角度指令信号３１に含まれる角度指令値として
指令値正規化手段１１に入力されると、その角度指令値
をＸとして正規化プログラム（第２図）がスタートする
。

すなわち、角度指令値をＸとして読みとって（正規化プ
ログラム（第２図）のステップ（１）、以下、単に（１
）と記す）、ｘが正のときは（２）、定数ｎをＯとして
（３）、 Ｎ＝ｎｘ３６０＋Ｘ で与えられるＮを試算する（４）。

得られるＮがＯから３６０の範囲内にあれば（５）、こ
のＮｅＸの正規値としく７）、そうでなければ、ｎを１
づつ減算しながら（６）、ステップ（４）、（５）、（
６）、（４）のループを周回させ、最終的に、Ｘの正規
値Ｎを得ることができる（７）。

Ｘが負であるときは（２＞、ｎを１からスタートして（
８）、同様の手順で（ステップ（９）、（１０）、（１
１））、正規値Ｎを得る（７）。

こうして得られた正規値Ｎは、絶対値形式で表わされる
角度指令値を、０度から３６０度の範囲内に正規化した
値である。

テーブル１ａの角度現在値も、全く同様にして、この正
規化プログラムによって、０度から３６０度の範囲内に
正規化した正規値に変換する。すなわち、正規化プログ
ラム（第２図）は、指令値正規化手段１１と現在値正規
化手段１２との両者の動作内容に対応している。

角度現在値の正規値と角度指令値の正規値とが、それぞ
れ、ＡｌＢとして得られると、駆動方向決定手段１３た
る決定プログラム（第３図）がスタートする。

まず、角度現在値と角度指令値との各正規値Ａ１Ｂ＠：
読みとると（１）、その差Ｃを演算する（２）。Ｃの大
きざが正で１８０より大きいときは（３）、テーブル１
ａの駆動方向を反時計方向く以下、ＣＣＷという）と定
めるとともに、駆動量を（３６０−Ｃ）度と決定する（
４）。すなわち、第４図（Ａ＞において、テーブル１ａ
が、０度から３６０度の円スケール上でＡの位置にある
とき、これを、時計方向に１８０度より大きいＣだけ隔
ったＢの位置に新たに設定するときは、時計方向にＣだ
け駆動するより、反時計方向に、Ｃ’　＝３６０−Ｃ で与えられるＣ′だけ駆動した方が、ｃ’　＜ｃでおる
から、設定に要する時間の最短化を実現することができ
る。

Ｃが正で、且つ、１８０より小さいときは（第３図のス
テップ（５））、駆動方向をＣＷとするとともに、駆動
量をＣに定めればよい（同（６）、第４図（Ｂ）に対応
する）。以下同様に、Ｃが負で−１８０より大きいとき
（７）、Ｃが−１８０より小さいとき（８）に対応して
、それぞれ、駆動方向と駆動量とを定めることができる
（同（８）、（９）、それぞれ、第４図の（Ｃ）、（Ｄ
＞に対応）。

駆動方向決定手段１３において決定された駆動方向と駆
動量とに関する情報は、入出力ポートを介して、駆動信
号３３として駆動制御装置２１に伝達される。駆動制御
装置２１は、角度位置検出器１ｂを使用して、駆動モ〜
り１Ｃに対するフィードバック制御系を構成しているか
ら、与えられた駆動方向と駆動量に従って駆動モータ１
Ｃを駆動制御し、円テーブル１のテーブル１ａの角度設
定を行なうことができる。

以上の説明は、円テーブル１について述べたちのである
が、同様の趣旨は、そのまま、割出台、　　　　　　　
　　、その他の角度設定用器具にも適用可能であること
はいうまでもない。

他の実施例 前実施例において、駆動制御装置２１をマイクロコンピ
ュータ１０の外部に設けたことに代えて、これをマイク
ロコンピュータ１０の内部に設け、イワユルＤＤｃ　（
Ｄ　ｉ　ｒｅｃｔ　　［）　ｉ　ｇ　ｉ　ｔａ　ＩＣｏ
ｎｔｒｏ　ｌ　）制御方式によって駆動制御装置２１の
機能を実現することもできる。駆動制御装置２１に要す
るハードウェアが省略できるから、その分だけ、装置全
体を簡略化することができる。

ざらに、駆動制御装置２１には、絶対値形式の角度現在
値が、角度現在値信号３２として入力されているから、
駆動方向決定手段１３では、第３図に示す手順によって
駆動方向のみを決定し、角度指令値は、指令装置２から
出力される角度指令信号３１をそのまま、または、マイ
クロコンピュータ１０内で適当に信号処理した上で駆動
制御装置２１に入力せしめ、これを目標値としてテーブ
ル１ａの角度設定制御を行なうこともできるものとする
。駆動量が現在角度に対する相対値として与えられる第
一実施例に比して、駆動制御装置２１内には、相対値を
絶対値に換算する機構を何ら要しないから、装置の簡略
化に貢献することができる。

発明の詳細 な説明した様に、この出願に係る第一発明によれば、絶
対値形式で与えられる角度指令値と、絶対値形式で与え
られる角度現在値とを、それぞれ、０度から３６０度の
範囲内に正規化し、各正規値の差の大きざによって、角
度設定の際の駆動量が１８０度を越えることがないよう
にすることによって、角度設定が円スケールの短い方の
経路を経て行なわれることになるから、それに要する時
間の最短化が実現できるという優れた効果がある。

さらに、この出願に係る第二発明によれば、前記第一発
明の実施が容易にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は実施例を示し、第１図は全体系統
説明図、第２図と第３図は、それぞれ、正規化プログラ
ムと決定プログラムとのフローチャート、第４図は決定
プログラムの機能説明図で、同図（Ａ）ないしくＤ）は
、それぞれ、第３図のＣの大きざに対応した各場合ごと
の動作を示す。 １・・・円テーブル １１・・・指令値正規化手段 １２・・・現在値正規化手段 １３・・・駆動方向決定手段 ２１・・・駆動制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）角度指令値を与えて円テーブル等を所定の角度に設
   定制御するに際し、現在角度を絶対値形式で示す角度現
   在値と、次に設定すべき角度を絶対値形式で示す角度指
   令値とを読み込み、それらの現在値と指令値とを、それ
   ぞれ、０度から３６０度の範囲内に正規化した後、各正
   規値の差の大きさによつて駆動モータの駆動方向を決定
   して、該駆動方向に駆動モータを駆動制御することによ
   つて角度設定に要する駆動量が１８０度を越えることが
   ないようにしたことを特徴とする円テーブル等の角度設
   定制御方法。 ２）次に設定すべき角度を絶対値形式で示す角度指令値
   を入力とし該指令値を０度から３６０度の範囲内に正規
   化する指令値正規化手段と、現在角度を絶対値形式で示
   す角度現在値を入力とし該現在値を０度から３６０度の
   範囲内に正規化する現在値正規化手段と、前記指令値正
   規化手段と現在値正規化手段とから得られる前記指令値
   と現在値との各正規値を入力として角度設定に要する駆
   動量が１８０度を越えないように駆動モータの駆動方向
   を決定する駆動方向決定手段と、該駆動方向決定手段か
   らの出力を入力として駆動モータを駆動制御する駆動制
   御装置とを備えることを特徴とする円テーブル等の角度
   設定制御装置。 ３）前記駆動方向決定手段は、駆動量決定の機能を含ん
   でなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の円
   テーブル等の角度設定制御装置。