KR920004080B1 - 수치 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
수치 제어 장치
[도면의 간단한 설명]
제 1 도는 본 발명의 일실시예의 개략 구성을 나타내는 블록도.
제 2 도, 제 3 도는 종래 시스템을 설명하는 블록도.
제 4 도는 종래예의 블록도.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 원통 연삭기나 3축 선반 등으로 공작물 회전축의 C축(제어축)을 제어하는 수식 제어 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
컴퓨터를 사용한 수치 제어장치(CNC)에 의해 서어보 모터를 제어할 경우에는, 서어보 모터가 주축을 위치 제어하는 모터로서 사용되거나 스핀들 모터와 동일하게 회전 속도를 제어하는 모터로서 사용되는 경우로 전환할 수 있다.
제 2 도에서는 공작물 회전축에 서어보 모터(M1)와 스핀들 모터(M2)를 각각 설치하고 제어 장치(A)의 지령 신호가 입력되는 서어보 모터 제어 회로(B)와 스핀들 제어 회로(C)에 접속되어 제어하고 있다. 그러나 이 제어방법에서는 모터나 그의 제어 회로의 구성에 필요한 비용이 높아진다는 문제가 있었다.
그래서, 제어 장치(A)로부터의 신호에 의해 한 대의 서어보 모터(M0)를 스위치(SW)에 의해서 전환하여 위치 제어 회로(D)와 속도 제어 회로(E)에 접속하여 위치 제어와 속도제어를 실현하도록 한 것이 개발되었다. (제 3 도)
제 4 도는 제 3 도에서 표시한 종래의 제어 장치(A)에 의한 전환 제어를 나타낸 블록도이다. 도면에 있어서, 호스트(host) 컴퓨터 등으로 구동되는 CNC의 부분 프로그램(1)의 내용은 해독처리부(2), 펄스 분배처리부(3)에 의해 위치 지령 신호로서 취출된다. 해독 처리부(2)는 데이터 인/데이터 아우트(DI/DO)제어 처리부(4)를 통하여 프로그래머블, 머신, 컨트롤(PMC)(5)과 접속되고 또 펄스 분배 처리부(3)의 위치 지령 신호는 축 제어처리부(6)를 통하여 축마디의 위치 지령 신호로서 서어브 제어 처리부(7)에 출력된다. 서어보 제어 처리부(7)는 서어보 모터(9)를 스핀들(주축) 모터(X축)와 제어축(C축) 모터로서 병용할 때의 제어축 모터에 대한 위치 제어 회로로서 작용하고, 이 위치 지령 신호를 속도 지령신호로 변환하여 제어축 모터의 위치 제어를 행하기 위하여 속도 전류 제어 회로(8)에 출력하고 있다. 그리고 서어보 모터(9)내의 N은 다른축을 나타내고 있다.
한편, 해독 처리된 신호 DI/DO 제어처리부(4)에 입력된다. DI/DO 제어처리부(4)로부터는 보조기능(M), 주축 회전수를 테이프 지령에 의해 자동변속하는 S기능, 공구 자동 선택의 T기능 등의 처리를 실행하기 위하여 PMC(5)에 소정의 신호를 보낸다. PMC(5)에 설치된 주축 제어 및 D/A 변환부(10)와 전환회로(11)는 제어부(12)을 구성하고 있다. 상기 서어보 모터(9)를 주축 모터로서 회전 속도 제어할 경우에는 주축 제어 및 D/A 변환부(10)가 전환 회로(11)로 전환 지령과 속도 지령 전압을 보내고 전환 회로(11)는 이것에 의해 제어 모드를 전환하여 위치 제어 회로(7)를 속도, 전류 제어 회로(8)로부터 분리하고 주축 제어 및 D/A 변환부(10)로부터의 속도 지령 전압을 속도, 전류 제어 회로(8)에 출력한다. 그리고 주축 제어 및 D/A 변환부(10)로부터의 속도 지령 전압을 속도, 전류 제어 회로(8)에 출력한다. 그리고 주축 제어 및 D/A 변환부(10)는 서어보 제어 처리부(7)에 피이드 백 무시 지령을 출력하고 서어보 모터를 개방(open)루우프로 제어할 수 있는 구성으로 하고 있다.
그러나 이와같이 하여 한 대의 서어보 모터로 주축(스핀들)의 회전 속도 제어와 위치제어를 행할 경우에는 회전속도를 제어하는 회로(E)와 위치 제어하는 회로(D)의 2개의 제어 회로가 필요하게 되고, 구성이 복잡해지는 문제가 있었다. 또 속도를 지령하는 모드로 위치의 제어에 관한 지령은 부여할 수 없기 때문에 위치를 지령하는 모드로 복귀시켰을 시에는 좌표계를 재차 확립하기 위하여 창조점(원점)복귀의 조작이 필요하게 된다는 문제가 있었다.
[발명의 개시]
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로 C축 서어보 모터 다이에서 위치제어하는 동시에 회전 속도 제어를 행하는 것을 가능하게 하는 수치 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 의하면 동일한 서어보 모터에 의해 위치 제어 또는 회전속도 제어되는 제어축을 갖는 공작기계를 제어하기 위한 수치제어장치에 있어서, 이동 지령, 회전 속도 지령 및 모드 전환지령을 형성하는 지령수단과, 상기 서어보 모터에 위치제어 모드와 회전 속도 제어 모드중 어느 하나를 지정하는 제1인터페이스와 위치제어 모드로 위치지령 신호를 받고 회전 속도 제어 모드로 회전 속도 지령신호를 받는 제2인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치가 제공된다.
따라서, 본 발명의 수치 제어 장치는 3축 선반 등으로 공작물 회전축 등의 제어축을 서어보 모터로 제어 할 때, 위치 제어와 회전 속도 제어와의 전환을 부분 프로그램의 전환 지령에 의해서 행할 수 있어 위치 제어와 회전 속도 제어의 2계통의 제어 회로가 불필요하게 되어 비용이 절감된다.
또 최근의 공작기계에서는 서어보 모터의 개별적인 제어에도 고속의 마이크로 프로세서가 사용되고 있기 때문에 종래와 같은 속도 지령 전압에 의한 인터페이스를 불필요로 한다. 그러나 그러한 경우라 할지라도 본 발명의 수치 제어 장치에서는 위치, 속도, 전류 지령의 모두가 가속 처리되어 수치 제어 장치와 서어보 증폭기 사이의 인터페이스를 디지탈 신호에 의해 처리되는 디지탈 서어보 시스템에도 적용할 수가 있어 효율적인 CNC 제어가 가능하다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하에서, 도면을 사용하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다. 제 1 도는 본 발명의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도면에 있어서, 제 4 도에서 설명한 종래예와 동일구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 있으며, 상세한 설명은 생략한다.
부분 프로그램(1)은 그것이 해독 처리부(2), 펄스 분배 처리부(3)에 의해 위치 지령 신호로서 형성된다. 축 제어 처리부(61)는 위치 지령 신호, 속도 지령 신호, 모드 설정 신호를, 디지탈 서어보 구성의 서어보 제어 처리부(71)에 출력한다. 서어보 제어 처리부(71)는 서어보 모터(9)의 위치, 속도, 전류를 제어하는 회로를 갖고 있으며, 속도 증폭기(81)에 전류 지령을 부여하여 주축 모터 및 제어축 모터의 회전속도, 위치제어를 행한다.
다음에 해독 처리부(2)에서 해독된 부분 프로그램(1)의 내용은 모드 제어 처리 및 속도 지령부(41)에 입력되고 여기서부터 모드 설정 신호와 속도 지령 신호를 판독한 축 제어 처리부(61)에 보낸다. 즉, 축 제어 처리부(61)는 펄스 분배 처리부(3)에서 형성된 위치 지령 신호와, 모드 제어 처리 및 속도 지령부(41)로부터 판독된 모드 설정 신호와 속도 지령 신호를 상술한 바와같이 서어보 제어 처리부(71)에 부여한다.
또 해독 처리부(2)로부터 판독된 부분 프로그램(1)의 내용은 DI/DO 제어 처리부(4)에도 송신되고, 여기서 M.S.T 기능의 처리 신호가 형성되어서 PMC(5)에 소정의 신호가 보내진다. PMC(5)는 제어 대상의 기계에 대하여 소정의 제어 처리 신호를 부여하는 동시에 서어보 모터(9)에 대한 모드 설정 신호와 속도 지령 신호를 형성하여 축 제어 처리부(61)에 보낸다.
서어보 제어 처리부(71)에는 이와 같이 하여 부분 프로그램(1)으로부터 판독된 위치 지령 신호, 속도 지령 신호, 모드 설정 신호가 각각 입력되고, 모드 설정 신호에 따라 예를 들면, 제어축 모터의 위치 제어로부터 회전속도 제어에의 제어 모드의 전환이 부분 프로그램(1)으로부터의 전환 지령만으로 행할수 있다. 즉, 종래는 위치 제어만을 행하고 있던 제어축 모터를 주축(스핀들)모터로서 속도 제어를 행하도록 구성할수 있다. 종래 제어축 모터는 위치 제어만을 행하고 있었기 때문에 제어계의 개인이 낮고, 따라서 회전속도를 크게 취할수 없으며 주축 모터로서 사용할 수가 없었으나, 본 발명에 있어서는 CNC내부의 부분 프로그램(1)으로부터의 전환 지령에 의해 위치 제어와 함께 회전 속도 제어가 행할 수 있도록 개인의 가변 설정을 용이하게 할 수 있다. 또 제어 대상의 기계를 제어하는 PMC(5)로부터 위치 제어와 회전 속도 제어의 전환을 지령하는 것이 가능하며, 속도 제어의 모드 전환을 행할 때에는 PMC(5)로부터 속도 지령 신호를 출력할 수 있으므로 이용 범위가 확장될 수 있다.
또 서어보 모터(9)를 위치 제어로부터 회전 속도 제어에 제어모드를 전환할 때에도 서어보 제어 처리부(71)에는 위치의 피이드백 신호가 입력되는 구성으로 하고 있기 때문에 CNC 내부에 있어서의 회전축의 현재 위치 정보가 갱신되고, 그 후 재차 속도 제어 모드로부터 위치 제어 모드로 전환되어도 CNC에서는 좌표계를 재확립하기 위한 참조점 복귀 처리가 불필요하게 되고 CNC의 내부 처리가 간략화되어 있다.
이상 본 발명의 일실시예를 설명하였으나 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지의 범위내에서 여러 가지의 변형이 가능한 것으로서, 이것들을 본 발명의 범위로부터 배치하는 것은 아니다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 수치 제어 장치는 원통 연삭기나 3축 선반 등의 공작물 회전축의 C축을 서어보 모터에 의해 제어하는 공작 기계에 사용할 수 있고 C축 서어보 모터를 위치 제어하는 모터로서 회전속도를 제어하는 것으로도 공통으로 수치 제어하는 것이 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 동일한 서어보 모터에 의해 위치 제어 또는 회전 속도 제어되는 제어축을 갖는 공작기계를 제어하기 위한 수치제어 장치에 있어서, 이동지령, 회전속도 지령 및 모드 전환 지령을 형성하는 지령수단과, 상기 서어보 모터에 위치 제어 모드와 회전 속도 제어 모드중 어느 하나를 지정하는 제1인터페이스와 위치 제어 모드로 위치 지령신호를 받고, 회전속도 제어 모드로 회전 속도 지령 신호를 받는 제2인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 프로그래머볼, 머신, 컨트롤(PMC)에 의해 상기 모드 전환 지령을 발생시키고 회전 속도 제어 모드가 지정되었을 때 PMC로 부터 회전 속도 지령을 축 제어 처리부에 부여하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서 회전 속도 제어 모드에서 서어보 모터로부터의 위치의 피이드 백 펄스에 의거하여 서어보 모터 현재 위치를 갱신 기억하는 기억수단을 구비하고, 회전 속도의 제어 모드로부터 위치 제어 모드로 전환할 때 좌표계를 재확립하는 참조점의 복귀를 불필요로 하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
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