JPS6315685A - スピンドルモ−タによる主軸の回転回数制御方式 - 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〕 本発明は数値制御装置工作機械に使用されるスピンドル
モータによる主軸の回転回数制御方式に関し、特に、自
動工具交換（ＡＴＣ）制御等に有益なスピンドルモータ
による主軸の回転回数を制御するようにしたスピンドル
モータによる主軸の回転回数制御方式に関する。

〔従来の技術〕

工作機械のスピンドルを定位置で停止させる、所謂オリ
エンテーション制御は数値制御装置工作機械においては
広く知られており、特に、最近の傾向としてはスピンド
ルモータで電気的に制御する方式が採用されている。

例えば、特公昭５９−１６２９１号公報及び特公昭５９
−１６２９２号公報等にその詳細が記載されている。こ
のようなオリエンテーション制御はスピンドルを一回転
の特定の位置に正確に停止させるもので、数値制御装置
工作機械の自動工具交換（ＡＴＣ）には欠かせない技術
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、数値制御装置工作機械の高度、複雑化にともな
って、スピンドルモータの制御に単に特定の位置で停止
させるだけでなく、種、々の制御が要求される。

例えば、マシニングセンタの自動工具交換装置のマガジ
ンの回転制御を直接スピンドルモータで行うことにより
、従来使用していたマガジン制御用のサーボモータは不
要となる。

本発明は上記のような観点に沿ってなされたものであり
、スピンドルモータおよび主軸の制御に回転回数制御を
付加することにより数値制御装置工作機械に有益なスピ
ンドルモータの回転回数制御方式を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では上記の問題点を解決するために、速度指令を
受けてスピンドルモータを駆動するスピンドルアンプと
、停止位置指令と該主軸に結合された位置検出器からの
帰還信号によってオリエンテーション制御を行うオリエ
ンテーション回路を有するスピンドルモ・−夕による主
軸の回転回数制御方式において、 回転回数指令を受けて回転回数を記憶する回転回数記憶
手段と、 前記位置検出器からの一回転信号をカウントするカウン
タと、 前記回転回数記憶手段の値と前記カウンタの値を比較し
て両者の一致を検出する比較手段と、を有する回転回数
制御回路を付加したことを特徴とするスピンドルモータ
による主軸の回転回数制御方式、を採用した。

〔作用〕

従来のスピンドルモータの速度制御及びオリエンテーシ
ョン制御に回転回数制御回路を付加することにより、ス
ピンドルモータで従来他のサーボモータで行っていた制
御も行う。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基すいて説明する。

第１図に本発明の一実施例のブロック図を示す、図にお
いて、１はスピンドルアンプであり速度指令を受けて、
スピンドルモータ２を駆動する。

２はスピンドルモータであり、ＤＣモータ、誘導電動機
等が使用される。スピンドルモータ２は図示されていな
い機械のスピンドルを駆動する。３はパルスコーダであ
り、スピンドルモータに結合されその回転位置を帰還す
る。この信号には２種類あり、１つは１回転のうち特定
の位置で出力されるパルスであり１回転信号と言う。他
の信号はパルスコーダの回転に比例して出力される連続
パルスである。４はオリエンテーション回路であり、停
止位置指令、例えば１回転信号からどれだけの連続パル
スの出力分の所でとまるかの停止位置指令を受ける。オ
リエンテーション動作にはいると、パルスコーダ３から
の１回転信号を受け、そこから連続パルスをカウントと
して、１回転信号の位置から指令されたパルス数分回転
した位置で停止するように動作する。

１０は回転回数制御回路であり、回転回数指令、即ち何
回軽分回転するかの指令を受け、パルスコーダ３の１回
転信号をカウントとしてその回転数を制御する。図にお
いて、１１は回転回数記憶手段であり、回転数の指令を
受けこれを記憶する。１２はカウンタであり、パルスコ
ーダ３からの１回転信号をオリエンテーション回路４経
由で受けてその数をカウントする。１３は比較回路であ
リ、回転回数記憶手段１１の数とカウンタ１２の数を比
較し、これが−敗したときは、回転制御が終了したもの
として、これをオリエンテーション回路４に通知する。

第２図にスピンドルモータ、パルスコーダ及びパルスコ
ーダの結合関係を示す。図に示すように、スピンドルモ
ータ２はギア１５．１６．１７及び１８を介して主軸１
９と結合されている。又、主軸にはバルスコーダ３が直
結されている。尚、主軸の先端には工具２０が取付けら
れている。

次に、本実施例の動作をタイムチャートに基ずいて説明
する。第３図に本発明の実施例のタイムチャートを示す
。

図において、「カウンタ」は第１図のカウンタ１２のカ
ウント数を表す。即ち、ここでは回転回数は２０であり
、１から２０までカウンタアップする。

「スピンドルモータ速度」は第１図のスピンドルモータ
２の回転速度を表す。

「オリエンテーション回路」は第１図のオリエンテーシ
ョン回路４のオリエンテーション動作を表し、“０”の
レベルが不動作を、“１”のレベルが動作、即ち、スピ
ンドルモータの位置決め動作を表す。

時刻Ｔａにおいて、スピンドルモータ２の定位置法めが
指令される。ここでは、スピンドルモータ２を２００回
転回転させ、さらに１回転信号からＮパルス回転した位
置に停止させるものとする回転回数記憶手段１１には回
転数２０が記憶される。カウンタ１２はゼロにリセット
される。オリエンテーション回路４の内部の図示されて
いないレジスタには１回転信号からの停止位置迄のパル
ス数Ｎがセットされる。

次に図示されていない数値制御装置からの速度指令値は
図のように加速され時刻Ｔｂで一定速度に到達する。

時刻Ｔｃでカウンタ１２が１８になり、残り２回転とな
ると、これを図示されていない数値制御装置に知らせ、
数値制御装置は速度指令を減速させる。

時刻Ｔｄでカウンタ１２は２０となり、回転回数記憶手
段１１の数と一致し、比較手段１３は一敗信号をオリエ
ンテーション回路４に出す。オリエンテーション回路４
はオリエンテーション動作を開始し、パルスコーダ３か
らの連続パルスをカウントする。このとき、スピンドル
モータの速度は低速度で運転される。

時刻Ｔｅでオリエンテーション回路４は指令されたＮパ
ルスをカウントとしスピンドルモータ２を停止させる。

これで動作が終了する。

このように、スピンドルモータ２の定位置位置決めだけ
でなく、回転回数も制御することができる。

上記の実施例では、位置検出器としてバルスコーダを使
用したが、勿論、磁気センサ、レゾルバ、近接スイッチ
等も同様に使用することができる〔発明の効果〕 以上説明したように本発明では、従来のオリエンテーシ
ョン制御に主軸の回転回数制御回路を追加したので、ス
ピンドルの定位置停止のみでなく、回転回数も制御でき
るので、従来サーボモータを使用していた自動工具交換
（ＡＴＣ）のマガジン等をスピンドルモータで制御する
ことができる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の一実施例のスピンドルモータと主軸等の結合状態を
示す図であり、 第３図は本発明の一実施例のタイムチャート図である。 １・・−・−・・〜スピンドルアンプ ２−・−・・・−スピンドルモータ ３−・−・−パルスコーダ ４−・−・・・オリエンテーション回路１０・−・・・
一回転回数制御回路 １１−・−・・−・回転回数記憶手段 １２・・・−・カウンタ １３−・−比較手段 特許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部毅巖 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）速度指令を受けてスピンドルモータを駆動するス
   ピンドルアンプと、停止位置指令と該主軸に結合された
   位置検出器からの帰還信号によってオリエンテーション
   制御を行うオリエンテーション回路を有する主軸の回転
   回数制御方式において回転回数指令を受けて回転回数を
   記憶する回転回数記憶手段と、 前記位置検出器からの一回転信号をカウントするカウン
   タと、 前記回転回数記憶手段の値と前記カウンタの値を比較し
   て両者の一致を検出する比較手段と、を有する回転回数
   制御回路を付加したことを特徴とするスピンドルモータ
   による主軸の回転回数制御方式。
2. （２）前記位置検出器はパルスコーダであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のスピンドルモータに
   よる主軸の回転回数制御方式。
3. （３）前記位置検出器は磁気センサであることを特徴と
   する特許請求の範囲第一項記載のスピンドルモータによ
   る主軸の回転回数制御方式。