WO1984001633A1 - Numerical value control system - Google Patents

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WO1984001633A1
WO1984001633A1 PCT/JP1983/000329 JP8300329W WO8401633A1 WO 1984001633 A1 WO1984001633 A1 WO 1984001633A1 JP 8300329 W JP8300329 W JP 8300329W WO 8401633 A1 WO8401633 A1 WO 8401633A1
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feed
spindle motor
control system
shaft
numerical control
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PCT/JP1983/000329
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Hiroomi Fukuyama
Original Assignee
Fanuc Ltd
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Publication date
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    • G05B2219/49269—Single motor for different drives, switch, change gears

Definitions

  • the present invention relates to a numerical control system, and more particularly to a numerical control system in which a spindle motor of a machine tool can be used for rotating a spindle and driving a feed axis.
  • a main shaft motor for driving the main shaft at a predetermined rotation speed and a feed motor for moving a tool or a table along a command path or positioning the tool or a table at a predetermined position.
  • a low-cost system has recently been required.However, a conventional motor having a spindle motor, a feed motor, and a servo circuit for each of these motors has been required. In this system, there was a problem that a large cost down could not be achieved, and it was difficult to provide a low cost numerical control ball board.
  • an object of the present invention is to provide a numerical control system that can be low-cost.
  • Another object of the present invention is to provide a numerical control system in which a spindle motor can be used for both rotation of a spindle and driving of a feed axis.
  • the present invention is a numerical control system in which a spindle motor can be used for both rotation of a spindle and driving of a feed shaft, and a spindle motor for tilling the spindle and a movable part for driving the movable part.
  • the spindle motor is mechanically connected to the feed shaft to be driven, and the rotation of the spindle motor
  • Gear mechanism for driving the feed shaft means for monitoring the remaining travel of the feed shaft, and switching the gear ratio of the gear mechanism based on the remaining travel to increase the feed speed of the feed shaft It has a feeding speed switching means for switching.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of acceleration / deceleration control according to the present invention
  • FIG. 3 is a mechanical diagram of the present invention
  • FIG. 4 is another mechanism diagram of the present invention
  • FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the pulse generator. is there .
  • a drilling machine processing is performed by positioning one of a table on which a work or a print plate is placed in an X-Y plane. Then, lower the tool in the Z-axis direction while rotating the spindle holding the tool at the tip at a predetermined rotation speed, drill a hole in the ⁇ 0 mark (print plate), and then raise the tool. , Since
  • the present invention uses the z-axis feed motor as the main spindle motor, thereby reducing the low cost. It provides a numerically controlled system, for example, a low cost NC boring machine.
  • FIG. 1 is a block diagram of the present invention
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of acceleration and deceleration control according to the present invention.
  • NC unit 101 is a control unit 101a, a tape reader 101b, and a movement command in the Z-axis direction.
  • the numerical value (movement amount) following the alphabet ⁇ Z ⁇ is set to the opening... ⁇ , and a movable object such as a tool moves a predetermined amount in the Z-axis direction.
  • Register 101 that counts down the contents by one each time.
  • a pulse generator 101 d for generating a pulse train having a predetermined pulse speed, and a flip-flop set by the spindle normal rotation command.
  • the counter 1 Q 1 g which counts the feedback pulse Pi generated by the position detectors 1 and 2 every time, and deceleration, and sometimes the contents of the register 101 c Judgment and counter when accelerating
  • the command pulse pc which is the output of AND gate 101, is a frequency-to-voltage converter (converter).
  • the speed command voltage Vc is output from the FV converter.
  • the calculation unit 103 calculates the difference between the speed command voltage Vc and the actual speed voltage Va output from the tachometer 104 and inputs the difference to the speed control circuit 1G5.
  • the spindle 107 a with the blade attached to the tip is connected to the spindle motor so that the spindle motor 106 always rotates if it is rotating, and the spindle 1 Q 7 a is rotatable.
  • the lead screw 109 driving the movable part 107 such as the spindle mechanism to be supported is connected to the spindle motor 106 via a gear box (gear mechanism) 110 as appropriate. Or it is cut.
  • the position detector 1 1 2 is composed of a pulse coder, etc., and every time the movable section 107 moves a predetermined amount, one feedback pulse? Generate f.
  • the NC data read from the NC tape by the tape reader 101b is input to the control unit 1 (31a.
  • the control unit 1 31a.
  • NC data is an M-function command that instructs spindle rotation
  • set flip-flop 101e to rotate spindle motor 106
  • speed command value is output to the pulse generator.
  • a well-known pulse rate multi-layer DDA Digital 'Differential Analyzer
  • the control unit 101 a is not required if the NC data is the path data in the Z-axis direction.
  • the discriminator 101h of the NC device 101 is a register
  • the first-speed signal GCS1 is output first, and then the contents of the counter 101g ( The initial value is zero, and the second force signal GCS 2 is output when the movable force (07 moves the first predetermined distance D a!), And the second distance D a 2 (D a 2 > D 2 x ) When it moves, it outputs the 3rd speed signal GCS 3.
  • the gear change control unit 1 1 1 1 1 controls the gear mechanism 1 1 0 to 1st speed signal GCS 1, 2nd speed signal GCS 2 and 3rd speed signal GCS 3 Based on this, the gear coupling ratio between the main spindle motor 106 and the lead screw 10 s is switched to accelerate the feed speed in the z-axis direction.
  • the gear switching control unit 1 1 1 switches the gear ratio of the gear mechanism 110 by the 2nd speed signal GCS 2 and 1st speed signal GCS 1 and the positioning completion signal DE. Disconnect between the spindle motor 106 and the lead screw 109 and stop the rotation of the lead screw.
  • the main shaft 107a rotates toward the predetermined speed while rotating at a predetermined speed, and descends toward the work while accelerating to a certain speed as shown in Fig. 2.
  • Near the command position If approaching, it decelerates and stops at the command position. During this time, a predetermined hole is drilled in the work by the tool attached to the spindle tip.
  • the horizontal axis is the moving distance D
  • the vertical axis is the feed speed.
  • FIG. 3 is a peripheral mechanism diagram of the gear mechanism in FIG. 1, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • 1 07 is a rotatable spindle 1 Q 7 a, a gear 1 07 b and a spindle
  • the gear mechanism 110 has a gear 110a attached to the rotating shaft of the main shaft motor 1Q6 and a gear train 110b, and leads to the last gear of the gear train. Screw 109 is installed. ⁇ , the lead screw 103 is screwed with the female screw formed on the nut member 107d. Therefore, the rotation of the main shaft motor 10S is transmitted to the main shaft 107a via the gears 110a and 10.7b to rotate the main shaft 1Q7a. Also, spindle motor
  • the rotation of 106 rotates the lead screw 109 via the gear train 110b, and the main spindle mechanism is actuated according to the rotation direction of the lead screw.
  • the gear train 110b is the gear ratio based on the 1st, 2nd, and 3rd speed signals GCS1 to GCS3 output from the separate circuit 101h shown in Fig. 1. Is changed, and the spindle motor 1 OS and the lead screw 109 are separated by the positioning completion signal DEN.
  • FIG. 4 is a peripheral mechanism diagram of the gear mechanism in the case where the motor has a fast-forward motor in the Z axis direction. ⁇ , ⁇ The same parts as those in Fig. 3 are denoted by the same reference numerals.
  • cutting and feeding in the Z axis direction is performed by the spindle motor 106, and rapid feeding in the Z axis direction is performed by the rapid motor 114.
  • the gear mechanism 110 is composed of a gear 110a mounted on the rotating shaft of the spindle motor 106, a gear train 110b, and a bevel gear 110c, 110d. , A gear 110e, and a clutch 110 °.
  • the direction of rotation of the main spindle motor 106 is changed by 90 ° with the counter gear 110c, and the direction of rotation of the final gear shaft of the gear train 110b is the counter gear 111d.
  • the lead screw 109 is rotated in the direction shown in the figure.
  • the rotation of the fast-forward motor 111 is transmitted to the bevel gear 110d via the gear 110e and the clutch 110 1. Therefore, during rapid traverse in the Z-axis direction, the rotation of the rapid traverse motor 114 is transmitted by the clutch 110f to the lead screw 109. If the spindle motor 106 is cut from the lead screw 109 by the gear train 110b, the spindle mechanism 107 rotates the rapid-moving motor 114 Allows rapid movement in the Z-axis direction.
  • fast-forward motor is used to cut the lead screw between the motor and the lead screw, and the gear train is connected to the gear train 110b. If the spindle motor 10S and the lead screw 109 are connected at a predetermined gear ratio, the spindle mechanism can be moved by cutting feed in the Z-axis direction.
  • the gear ratio is switched to accelerate and decelerate.
  • the first gear signal GCS1, the second gear signal GCS2, the third gear signal GCS3, and the positioning complete signal DEN are used to change the gear ratio.
  • Pulse frequency change which can be configured to control the frequency of the pulse output from 1d, can be configured with a pulse rate multi-layer or DDA It is only necessary to change the numerical value input to the pulse generator 101 d that is used. This means that if the numerical value input to the pulse generator 1 Q ld is V i, then the output pulse speed f is
  • FIG. 5 shows an example in which a pulse generator I01d is composed of DDA.
  • the numerical value V i is set in the register 201, and the adder 202 changes the contents (V i) of the register 201 and the offset each time a pulse P having a constant frequency F is generated.
  • the accumulated value of the user data 203 (initial value is zero) is added, and the addition result is stored in the accumulator 202. Therefore, if the accumulator 230 is composed of n bits, the frequency f of the overflow pulse pc output from the accumulator will be
  • the spindle motor is used as the Z-axis feed motor, and one feed motor and the servo circuit of the feed motor can be eliminated.
  • the cost of the system was greatly reduced.
  • the moving speed in the Z-axis direction can be accelerated and decelerated, and the movable portion can be stopped at the command position. Therefore, the present invention is extremely effective when applied to a single-cost NC drilling machine.

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Description

明 細 書
数値制御シ ス テ ム
技 術 分 野
本発明は数値制御シ ス テ ム に係 り 、 特に工作機械の主 軸モー タ を主軸の回転と送 り 軸の駆動に共用でき る数値 制御 シ ス テ ム に関する。
冃 景 技 術
主軸を有する工作機械においては、 主軸を所定回転速 度で駆動するための主軸モー タ と、 工具或いはテー ブ ル を指令通路に沿って移動させ或いは所定位置に位置決め させるための送 り モー タ が必要であ る。 と こ ろで、 最近 ロ ー コ ス ト の シ ス テ ム が要求されて き ているが、 主軸モ ー タ と送 り モー タ と これ ら各モー タ のサー ボ回路をそれ ぞれ有する従来の シ ス テ ム においては大幅な コ ス 卜 ダ ウ ン が図れず、 ロ ー コ ス ト 数値制御ボ ー ル盤 どを提供す る こ と ができ ¾い と い う 問題点があった。
従って、 本発明は ロ ー コ ス ト 化が可能な数値制御シ ス テ ムを提供する こ と を 目 的 とする 。
又、 本発明は主軸モー タ を主軸の回転と送 り 軸の駆動 と に併用でき る数値制御シ ス テ ムを提供する こ と を別の 目 的とする。
. 更に、 本発明は送 り 軸の移動速度を加速、 減速でき 、 しか も可動部を指令位置に停止でき る数値制御シ ス テ ム を提供する こ と を 目 的とする。
発 明 の 開 示 . 本発明は主軸モー タ を主軸の回転と送 り 軸の,駆動と に 併用させる こ とができ る数値制御シ ス テ ムであ り、 主軸 を回耘する主軸モー タ と、 可動部を駆動する送 り 軸に主 軸モー タ を機械的に結合させ、 該主軸モー タの回転に よ
5 り 送 り 軸を駆動する ギア機構と、 送 り 軸の残移動量を監 視する手段と、 残移動量に基づいてギア機構のギア比を 切 り換えて送 り 軸の送 り 速度を切換える送 り 速度切換手 段を有する 。
図面の簡単な説明
1 0 第 1 図は本発明の実施例を示すプロ ッ ク図、 第 2 図は
本発明に係る加減速制御説明図、 第 3 図は本発明の機搆 図、 第 4 図は本発明の別の機構図、 第 5 図はパ ル ス発生 器の実施例プ ロ ッ ク 図である 。
発明を実施するための最良の形態
i s 以下、 本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する ボール盤において、 加工は ワ ー ク或いはプ リ ノ ト 板 どを载置されたテー プ ル の一方を X — Y平面において位 置決め し、 しかる後工具を先端に把持する主軸を所定回 転速度で回転させなが ら工具を Z 軸方向に下降させ、 ヮ 0 ーク （ プ リ ン ト板 ） に穴明け した後工具を上昇させ、 以
後 X — Y平面での位置決め と、 工具の下降、 上昇 （ 工具 を回転させな力 S ら ） を繰 り 返えす も のである。 さて、 こ の よ う にプ リ ン ト 板の穴明け加工 どにおいては穴明け できればよ く 、 Z軸方向の位置決め精度は施盤加工、 マ 5 シ ニ ン グ セ ン タ加工な どの よ う に高い精度は不要である
GU7I そこで、 本発明は Z 軸方向に高い精度が要求されていな い と い う こ と を考慮 して、 z 軸送 り モー タ を主軸モ 一 タ に兼用させ、 これに よ り ロ ー コ ス ト の数値制御シ ス テ ム 、 た とえば ロ ー コ ス ト の N C ボ ー ル盤を提供する も の であ る。
第 1 図は本発明の ブ ロ ッ ク 図、 第 2 図は本発明に係る 加速及び減速制御説明図である.。
数値制御装置 （ N C 装置 ） 1 0 1 は、 制御部 1 0 1 aと、 テー プ リ ーダ 1 0 1 bと、 Z軸方向の移動指令
Z …□
が指令される と ア ル フ ァ ベ ッ ト 〃 Z 〃につづ く 数値 （ 移 動量 ） 口口…□を プ リ セ ッ ト され、 Z 軸方向に工具な ど の可動物が所定量移動する毎にその内容を 1 づっ カ ゥ ン ト ダウ ンする レジス タ 1 0 1 。と、 所定のパ ル ス速度を有 するパ ル ス列を発生するパ ル ス発生器 1 0 1 d と、 主軸 正転命令に よ り セ ッ ト される フ リ ッ ブ · フ ロ ッ ブ 1 Q 1 e と、 フ リ ッ ブ ' フ ロ ッ ブ 1 0 1 e力；セ ッ ト されている と き 開 ら く ア ン ドゲー'ト 1 0 1 ίと、 可動物が所定量移動する 毎に位置検出器 1 1 2 カ ら発生する フ ィ ー ドバ ッ ク パ ル ス P i を計数する カ ウ ン タ 1 Q 1 gと、 減速.時には レ ジ ス タ 1 0 1 cの内容を判別 して、 又加速時には カ ウ ン タ
1 0 1 gの内容を判別 してギア切換信号 G C S 1， G C S 2 , G C S 3及び位置決め完了信号 D E Nを出力する判別回路 1 0 1 hを有 している。 ア ン ドゲー ト 1 0 1 ίの出力である 指令パ ルス p c は周波数一電圧変換器 （ 穸換器 ）
O H 1 0 2 に入力され、 該 F V変換器 よ り 速度指令電圧 V c が出力される。 演算ュニ ッ ト 1 0 3 は速度指令電圧 V c と タ コ メ ー タ 1 0 4 力 ら出力される実速度電圧 V a との 差分を演算 し速度制御回路 1 G 5 に入力する。 速度制御 回路 1 0 5 は V a = V c と な る よ う に主軸モー タ 1 0 6 を回転制御する。 刃物を先端に装着された主軸 1 0 7 aは、 主軸モー タ 1 0 6 が回転していれば常に回転する よ う に 該主軸モー タ に結合され、 又主軸 1 Q 7 aを回転可能に支 持する主軸機構な どの可動部 1 0 7 を駆動する リ 一 ド ス ク リ ュー 1 0 9 はギアボ ッ ク ス （ ギア機構 ） 1 1 0 を介 して適宜主軸モー タ 1 0 6 と結合或いは切断される。 位 置検出器 1 1 2 はパ ル ス コ ーダな どに よ り 構成され可動 部 1 0 7 が所定量移動する毎に 1 個の フ ィ ー ドバッ クパ ル ス ？ f を発生する。
テー プ リ ー ダ 1 0 1 bに よ り N C テー プ よ り 読み取 られ た N C デー タは制御部 1 (3 1 aに入力される。 制御部
1 0 1 aは N C データが主軸回転を指示する M機能命令で あれば フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 1 0 1 eを セ ッ ト して、 主軸モ ー タ 1 0 6 を回転し、 又 N C デー タが主軸回転速度を指示 する S 機能命令であれば速度指令値をパ ル ス発生器
1 0 1 dに入力 し、 その出力パ ル ス速度を変化させて、 主 軸モー タ の回転速度を制御する。 尙、 パ ル ス発生器と し ては周知のパ ル ス レ ー ト マ ル チブ ラ イ ャゃ D D A (ディジ タル'ディファレンシャル .アナライザ）が利用でき る 。 一方、 制 御部 1 0 1 aは N C デー タが Z 軸方向の通路デー タであれ
ΟΜ?Ι ば、 ア ル フ ァ ベ ッ ト " Z につづ く 数値を レ ジ ス タ
1 0 1 cに プ リ セ ッ ト する。
さて、 N C装置 1 0 1 の判別部 1 0 1 hは レ ジ ス タ
1 0 1 cの内容が零でな く な る と （ Z 軸方向の移動が指令 される と ） 、 ま ず 1 速信号 G C S 1を出力 し、 ついで カ ウ ン タ 1 0 1 gの内容 （ 初期値は零)を監視 して 可ま力 ( 0 7 が第 1 の所定距離 D a ! 移動する と 2 速信号 G C S 2を出力 し、 第 2 の距離 D a2 ( D a2 >D 2. x )移動する と 3 速信号 G C S 3を出力する。 ギア切換制御部 1 1 1 はギア機構 1 1 0 を制御 して 1 速信号 G C S 1、 2 速信号 G C S 2、 3 速信号 G C S 3に基いて主軸モ ー タ 1 0 6 と リ ー ド ス ク リ ユ ー 1 0 s 間のギア結合比を切 り換え、 z 軸方向の送 り 速度を加速する 。 一方、 加速終了後は判別部 1 Q 1 hは レ ジ ス タ 1 0 1 cの内容を監視 し、 残移動量が D di にな る と 2 速信号 & 0 3 2を出カ し、 D d2 ( D d2 <D da ) に ¾ る と 1 速信号 G C S 1を出力 し、 残移動量が零或いは零近傍値 になれば位置決め完了信号 D E Nを出力する。 ギア切換制 御部 1 1 1 は 2 速信号 G C S 2、 1 速信号 G C S 1に よ り ギ ァ機構 1 1 0 のギア比を切換える と共に、 位置決め完了 信号 D E に よ り 主軸モ ー タ 1 0 6 と リ ー ド ス ク リ ュ ー 1 0 9 間を切断し、 且つ リ ー ド ス ク リ ュ ー の回転を停止 すべ く ブ レ ー キ 1 1 3 を作勦させる 。
従って、 Z 軸移動命令が指令される と、 主軸 1 0 7 aは 所定速度で回転 しなが ら第 2 図に示すよ う に一定速度迄 加速されなが ら ワ ー ク に向けて下降 し、 指令位置近傍に 接近す.れば減速して指令位置に停止 し、 その間主軸先端 に取付けた工具に よ り ワーク に所定の穴明けが施される。 尙、 第 2 図にお い て横軸は移動距離 D、 縦軸は送 り 速度
Vである。
第 3 図は第 1 図における ギア機構の周辺機構図であ.り 、 第 1 図 と 同一部分には同一番号を付 している。 主軸機構
1 0 7 は回転可能な主軸 1 Q 7 aと、 歯車 1 0 7 bと主軸
1 0 7 aを回転可能に支持する主軸筒 l Q 7 cと、 主軸筒
1 0 7 eに固定され雌ネ ジが形成されたナ ツ ト 部材 1 0 7 d と、 主軸 1 £3 7 aに装着された工具 1 0 7 eを有 している。
ギア機構 1 1 0 は主軸モ ー タ 1 Q 6 の回転軸に取付けた 歯車 1 1 0 aと、 ギア ト レ イ ン 1 1 0 bを有 し、 ギア ト レィ ン の最終ギアに リ ー ド ス ク リ ュ ー 1 0 9 が装着されてい る。 尙、 リ ー ドス ク リ ュ ー 1 0 3 はナツ ト 部材 1 0 7 dに 形成した雌ネ ジ と ネ ジ嵌合 している。 従って、 主軸モ ー タ 1 0 S の回転はギア 1 1 0 a， 1 0.7 b を介 して主軸 1 07 a に伝達され、 該主軸 1 Q 7 aを回転する。 又、 主軸モ ー タ
1 0 6 の回転はギア ト レ イ ン 1 1 0 bを介 して リ ー ドス ク リ ュー 1 0 9 を回転し、 該 リ ー ドス ク リ ユ ー の回転方向 に応 じて主軸機構を 上、 下方向に移動させる。 尙、 ギア ト レ イ ン 1 1 0 bは第 1 図に示す^別回路 1 0 1 hか ら出力 される 1 速信号、 2 速信号、 3 速信号 G C S 1〜G C S 3 に 基いてギア比を変更 し、 且つ位置決め完了信号 D ENに よ り 主軸モ ー タ 1 O S と リ ー ド ス ク リ ュ ー 1 0 9 間を切離 すよ う に構成されている。
OMPI
、"ど U , 第 4 図は Z 軸方向の早送 り モー タ を有する場合のギア 機構の周辺機構図である。 尙、 ·第 3 図 と 同一部分には同 一符号を付 している 。 第 4 図におい ては、 Z 軸方向の切 削送 り を主軸モー タ 1 0 6 で行 い、 Z 軸方向の早送 り を早送 り モー タ 1 1 4 で行な う 。 ギア機構 1 1 0 は主軸 モ ー タ 1 0 6 の回転軸に取付け られた歯車 1 1 0 aと、 ギ ア ト レ イ ン 1 1 0 bと、 カサ歯車 1 1 0 c， 1 1 0 d と、 ギア 1 1 0 eと、 ク ラ ッ チ 1 1 0 ίを有 している 。 主軸モー タ 1 0 6 の回転方向は カ ザ歯車 1 1 0 cで 9 0°変化せ しめ ら れ、 ギア ト レ イ ン 1 1 0 bの最終ギア軸の回転方向は カサ 歯車 1 1 0 dに よ り 9 0°変化せしめ られ リ ー ド スク リ ュー 1 0 9 を図示方向に回転する。 又、 早送 り モー タ 1 1 4 の回転はギア 1 1 0 eと ク ラ ッ チ 1 1 0 ίを介 して カ サ歯車 1 1 0 dに伝達される。 従って、 Z 軸方向の早送 り に際 し て、 ク ラ ッ チ 1 1 0 f に よ り 早送 り モ ー タ 1 1 4 の回転を リ ー ドス ク リ ュ ー 1 0 9 に伝達 し、 又ギア ト レ イ ン 1 1 0 bに よ り 主軸モー タ 1 0 6 を リ ー ド スク リ ュー 1 09 か ら切断すれば主軸機構 1 0 7 は早送 り モー タ 1 1 4 の 回転に よ り Z軸方向に早送 り で移動せ しめ られる。 又、 切削送 り に際 してク ラ ッ チ 1 1 0 ίに よ り 早送 り モー タ と リ ー ド ス ク リ ュ ー間を切断 し、 ギ ア ト レ イ ン 1 1 0 bに お いて所定のギア比で主軸モー タ 1 0 S と リ ー ド ス ク リ ュ 一 1 0 9 間を結合すれば主軸機構は Z 軸方向に切削送 り で移動せ しめ られる。
尙、 第 1 図の説明ではギア比を切換えて加速、 減速を 行 った場合であるが、 ギア比を変える こ と ¾ く 1 速信 号 G C S 1、 2 速信号 G C S 2、 3 速信号 G C S 3、 位置決め 完了信号 D ENに よ り パ ル ス発生器 1 0 1 dか ら出力される パ ル ス の周波数を制御する よ う に構成する こ と も でき る るパ ル ス周波数の変更は、 パ ル ス レ ー ト マ ル チブ ラ ィ ャ又は D D Aで構成されるパ ル ス発 器 1 0 1 dに入力 する数値を変更するだけ よい。 とい う のは、 パ ル ス発生 器 1 Q l dに入力する数値を V i とすれば出力パ ル ス速度 f は
f =k V i
と ¾ るか らである。 第 5 図は D D Aに よ り パ ル ス発生器 I 0 1 dを構成 した例である。 レ ジス タ 2 0 1 に数値 V i がセ ッ ト され、 加算器 2 0 2 は一定周波数 F のパ ル ス P が発生する毎に レ ジス タ 2 0 1 の内容（ V i ) と ア キ ユ ー ム レ ー タ 2 0 3 の累積値 （ 初期値は零 ） を加算して加算 結果を該アキュー ム レータ 2 0 2 に格納する。 従ってァ キ ュー ム レ ー タ 2 0 3 を n ビ ッ ト で構成すれば、 該ア キ ユ ー ム レ ー タカゝ ら出力される オー バ フ ロ ー パ ル ス p c の 周波数 f は
f =v i • F//2 n = k V i
で与え られる。 従って、 1 速信号、 2 速信号、 3 速信号、 位置決め完了信号 D ENに よ り V i の値を変更すれば、 パ ル ス P c の周波数が変化 し、 主軸モ ー タ 1 0 6 の回転速 度が変化する。 そ して、 結果的に リ ー ドス ク リ ュ ー 1 09 の回転速度が変化する こ と にな る。 尙、 穴明け加工時に 霍
C P は加速、 減速を行なわ い よ う にする必要がある。
産業上の利用分野
以上、 本発明に よれば Z 軸の送 り モー タ と して主軸モ ー タ を併用 し、 1 台の送 り モー タ と該送 り モー タのサー ボ回路を削除でき るか ら数値制御シ ス テ ム の コ ス ト を大 幅に下げる こ とができ た。 又、 本発明においては Z 軸方 向の移動速度を加速及び減速でき る と共に、 可動部を指 令位置に停止でき る。 従って、 本発明は 口 一 コ ス ト の N C ボール盤 どに適用 して極めて有効である。

Claims

請 求 の 範 囲 -
1. 主軸を回転する主軸モー タ と、 該主軸モ ー タ の動力 を工具或いはテ ー ブ ル の一方を駆動する送 り 軸に機械的 に結合させ、 該主軸モ ー タ の回転に よ り 送 り 軸を駆動す
5 る機構と、 送 り 軸の残移動量を監視する手段と、 残移動 量に基いて送 り 軸の送 り 速度を切換える送 り 速度切換手 段を有する こ と を特徴とする数値制御シ ス テ ム 。
2. 前記送 り 速度切換手段と して主軸モー タ と送 り 軸間 のギア比を切換え得る ギア機構である こ と を特徵とする
1 0 請求の範囲第 1 項記載の数値制御シ ス テ ム 。
3. 前記送 り 速度切換手段は、 送 り 軸の残移動量が小に なる程主軸モ ー タ を送 り 軸に結合する ギア比を大き く し て減速する こ と を特徵とする請求の範囲第 2 項記載の数 値制御 シ ス テ ム 。
i s 送 り 軸用のブ レーキを有する こ と を特徵とする請求 の範囲第 1 項記載の数値制御シ ス テ ム 。 '
5. 送 り 軸の残移動量が零或いは零近傍値になった と き 主軸と送 り 軸間を切離 し、 且つ前記ブ レ ー キを作動させ る こ と を特徵とする請求の範囲第 4 項記載の数値制御シ
2 0 ス テ ム- 。
6. 主軸を回転する主軸モー タ と、 該主軸モ ー タ の動力 を工具或いはテ ー ブ ル の一方を駆動する送 り 軸に機械的 に結合させ、 該主軸モ ー タ の回転に よ り 送 り 軸を駆動す る機構と、 移動指令後の送 り 軸の移動距離を監視する手 5 段と、 該移動距乾に基いて送 り 軸の送 り 速度 ^切換える
OMPI
Ά、 \VlPO 送 り速度切換手段を有する こ と を特徵とする数値制御シ ス テ ム 。
7. 前記送 り 速度切換手段と して主軸モー タ と送 り 軸間 のギア比を切換え得る ギア機構である こ と を特徵とする 請求の範囲第 6 項記載の数値制御シ ス テ ム 。
8. 前記送 り 速度切換手段は、 移動距離が大にな る程主 軸モー タ を送 り 軸に結合する ギア比を小に して加速する こ と を特徴とする請求の範囲第 7 項記'载の数値制御シ ス テ ム 。
ΟΜΡΙ
Λ WIPO 、
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6235907A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Fanuc Ltd 工作機械の制御装置
JPS62232003A (ja) * 1986-04-01 1987-10-12 Daihatsu Motor Co Ltd 多軸ロボツトの位置決め制御方法および装置
US6900608B2 (en) * 2003-04-17 2005-05-31 Automated Assemblies Corporation Apparatus for controlling a motor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4740064Y1 (ja) * 1969-02-13 1972-12-04
JPS49116481A (ja) * 1973-03-09 1974-11-07

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551656A (en) * 1965-04-12 1970-12-29 Giddings & Lewis Numerical control system
US3845532A (en) * 1971-03-17 1974-11-05 Textron Inc Turret lathe
JPS50144976A (ja) * 1974-05-10 1975-11-21

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4740064Y1 (ja) * 1969-02-13 1972-12-04
JPS49116481A (ja) * 1973-03-09 1974-11-07

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5966707A (ja) 1984-04-16

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