JPH01228752A

JPH01228752A - 主軸同期方式

Info

Publication number: JPH01228752A
Application number: JP5666088A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kawamura; 川村　英昭; Kentaro Fujibayashi; 謙太郎藤林; Haruhiko Kozai; 香西　治彦
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1989-09-12

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〕本発明は主軸同ｊ１１方式ａ、′ｉｉｉ、　Ｉ！Ｊｊ　
ｊ、、、特に対向しノ、・、主軸を有する旋盤の主軸を
Ｉ］：６育に同期運転するための主軸同期方式に関する
４〔従来の技術］長いワークを加工しまたり、ワ　クイ；突っ切るため番
こ対向した主軸を有嗅“るｈｈｉ盤が実用化されている
。、丁の旋盤では」二８軸の回転速度が相当の精度で等
しくなっていなげればならない。このために、両方のス
ピンドルアンプに同一の指令を与え、同一仕様のスピン
ドルアンプ、主軸モータを使用し、機械の負荷も同一に
する。しかし、実際は主軸モータ、スピンドルアンプ等
のわずかな特性の違いのために、完全に同期をとること
はできない。

〔発明が解決しようとする課題〕

このために、ワークに無理な捩じれ力等がかかり、加工
精度を低下させ、ワークに歪を与えてワークを突っ切っ
たときに、ワークの切り口の中心に涙しられた切残し部
が残ってしまう等の問題点がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、対
向した主軸を有する旋盤の主軸を正確に同期運転するた
めの主軸同期方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はでは上記課題を解決するために、対向した主軸
を有する旋盤の主軸を制御する主軸同期方式において、第１の主軸をマスタ主軸とし、他の主軸をスレーブ主軸
として指定し、該マスタ主軸及び該スレーブ主軸の位置、速度及びトル
クをフィードバックし、前記マスタ主軸の位置、速度及びトルクと前記スレーブ
主軸の位置、速度及びトルクとの差からスレーブ主軸に
対する補正値を算出し、前記マスタ主軸とスレーブ主軸
を同期させるようにしたことを特徴とする主軸同期方式
が、提供される。

〔作用〕

マスタ主軸とスレーブ主軸の位置、速度及びトルク差か
らスレーブ主軸に与える補正値を算出するので、正確な
補正値が計算でき、マスタ主軸とスレーブ主軸の同期を
正確にとることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明の一実施例の主軸同期方式の概略のブロ
ック図を示す。図において、１はワークであり、それぞ
れのチャック１１及び２１によって保持されている。、
１２はスレーブ主軸であり、歯車１３及び１４を介して
、主軸モータ１５に結合されている。２２はマスタ主軸
であり、歯車２３及び２４を介して、主軸モータ２５に
結合されている。

主軸モータ１５には位置及び速度フィードバック用にパ
ルスコーダ１６が取り付けられている。

同様に、主軸モータ２５には位置及び速度フィードバッ
ク用にパルスコーダ２６が取り付けられている。これら
のパルスコーダは、バルスコーダをスレーブ主軸１２と
マスタ主軸２２に取り付け、主軸モータ１５及び１６に
速度フィードバック用にタコジェネレータを設けるよう
に構成することもできる。

主軸モータ１５はスピンドルアンプ１７によって駆動さ
れ、主軸モータ２５はスピンドルアンプ２７によって駆
動される。ここで、スピンドルアンプ１７及び２７はマ
イクロプロセッサ、メモリ等を有する速度制御回路、パ
ワートランジスタ等を有するパワーアンプから構成され
ている。

スピンドルアンプ１７には速度指令ＣＭとスレーブ主軸
用の補正指令値Ｃ２の和が指令値として与えられる。こ
れに対して、スピンドルアンプ２７には指令値Ｃ８のみ
が与えられる。すなわち、スレーブ主軸１２用のスピン
ドルアンプ１７に対して、補正指令Ｃ１を与えることに
より、スレーブ主軸１２とマスタ主軸２２の同期をとる
。なお、指令値０．４及びＣＰは速度指令値として与え
られる。

一方、この補正指令値Ｃ７を算出するために、主軸モー
タ１５及び主軸モータ２５から、位置、速度、トルクの
フィードバックが取られる。

位置フィードバックはパルスコーダ１６と２６からＰ、
、Ｐ、とじて、そのまま数値制御装置（ＣＮＣ）１にフ
ィードバックされる。

速度はパルスコーダ１６及び２６から、■８、ｖ、とし
−ｃ　、　数イ１！′１制御２２　Ｍ　ｌ　ｔ：１−、
／　４　〜ｉ’　ハフ　り’ｉ’５れる。実ト祭はバル
スイ１Ｓ号ｉ：’、！’、’：　しＣソイ　ドパ′ツク
５“ぺれたものを、数値制御ヤ１ニア７１内でパルス列
φ”速度ｉ＝号に変換１゛る。

トルクはスピンドルアンプ１７．ｂるいＣよン゛ｌ内の
１−軸千一夕の電流から検出５−トれ７Ａ１）変換２）
）１８及び２８でデイバクタル値ｃ１．゛変換されて、
数（ＩＱ制御装置１にソイ・・ドパツクされる。

これらの位置、速度、トルクのソイ・−ドパツク信υを
一〇速度信−号６Ｊ”′変１０　＋５７、適））なゲイ
ンを一乗じて、スレーブ主軸１２用の」軸土−夕１　＝
５　Ｋ、対する補止（１＾Ｃ１擾、、１♀′出゛りる６
、′れらのゲインは主軸モータ、機械のイノ゛−シャ等
の特性Ｇ、′よ、）”ｒ決定される。

なお、スレー・ブ」：輔１２へのトルク指令が余りに過
大になる。鼾、力へ−ｉ　”？：ワ・−り６．′：過大
な庄・カづ・：かけることになり５．加ニー１−好１：
１、くないので、スレーブ主軸１２用のトロ軸中・−り
１００月・ルクが−・定植以Ｊ”にな２．たときは、ス
レー・ゾ主軸１２のトルクを−・定値Ｇ、“、制［！Ｙ
、ｔｉ”る。この制限イ１＾はバ・−アメ・・タ等？一
般１ｊＭ　”３るＪ、’Ｘ：　（、’、−がｔ′八る。

第２［１２１（ａ）及び（Ｉｉ　）　ｉ：：：：本Ｒ”
Ａ　ＯＪ）　ＪＥ　ｍ　同ｕＪｌ　万代のソフｌ昌シ］
、ノ′のタル埋の７１′１　　チャ　・ｌ・図を示４ｏ
図６ｍ　；ｌｉい？：、ＳＬ続く数値δよステンブ朝号
を小゛４・（Ｓ　ｌ　）−ｒスター）・軸のトルクソイ　・ドパツ
ク１．１４．１ス１／−ブ＋軸のドルクツイー・ドパツ
タ（、を読み取る。

（Ｓ２）ｉ・ルクす１、がバノメ　−夕で設定されたｌ
・ルクｔ　ｐ以十か調べ、１．、、以ｌ−であれば５１
６’＼１、以１・ならＳ３へい（。

（Ｓ３〕マスター１′軸のトルク１　＋ｌとス１／−ブ
フｔ：軸のトルクｉ、１．との差１　＋４４・“求める
、。

（３４）ｌ・ルク差ｔ　ｉ＋　’％Ｅ：　ｌ・ルク差を
累積さぜ人ｔ、・ζ・Ｚ′加え、ｔｌＴと置；＼換Ａる
つ（Ｓ　Ｊ”）　）　ｔ、　ｆ　４ニゲ・ｆンＫｌ　４
−掛け、トルク差による補止分を算出する４゜（Ｓ　Ｇ）　補１１：分゛ｒば補正（ｉｕ　ｌ：：　Ｌ
、　”’−Ｃ出力５きれるので、Ｊ゛れをｌ・ルク差の
累積（直ｔ、５から差ｊ７引く。

Ｉ記の３３・・５′；６の演′ｐ、はブロック図で力く
ずと第３図のよ・）ζ、゛、なる。第３し１ばトルク差
番。′、よるスレーブ主軸の補正イ直４算出するための
ブロック図である。また、スレ・−ブ主軸の補正値はス
ピンドルアンプ１７−・の速度指令値の補正値Ｃ，−と
ｊ２で与えられるので、トルク差に対し２”（積分演算
４おこない補正値をｉｕｆ算し”Ｃいる。

［Ｓ７］マスタｊ軸の位；ηソイ　〜ドパツクＰｘｘス
！／−ブ、ｔ；軸の（１７置ノイ・−ドパツクＩ）３．
苓、読・み取る。

〔Ｓ８〕両者のＺ′、■１を求める。

〔Ｓ９〕差分Ｉ）８か６１回前の差分１”　ｏとの−ｊ
ｓ？　ｒ・〉を求める。

（５１０）差分１・〕桑４′ゲインに２を掛り、位置の
差による補正値ｌ）を求める。

（Ｓ１１．）差分１．ＩＮを１回前の差分１３ｏＬ丁７
１９　ｐ３　ｐえる。

（３１２）マスタ主軸の速度フィー　ドパツクＶＨ、ス
ｊ／−・ブ」ユ軸の速度ソイ　ドパツクＶ、を読み取る
。

（Ｓ１３）両者の差）１４［求める。

（：、’ｈ　１４　）　速１．’差ｖ６６′ゲイ゛／　
Ｋ　３’Ａ−掛けこ、補正値■く・求める。

（Ｓ１５）以ｌ−求めノ、・：、、　　１−ルク差によ
る補正値′１゛、位置の差による補正値Ｉ）、速度差（
５こよる補正値Ｖを加えて、ス１）−・ブ主軸に対づ“
る補正値〔；１を未める。

（５１６）スレーブＦ１・、軸のトルクがバラノＣ−タ
で設定された値ｔ１．・以１．−Ｃあるので、補正（！
：　ＣＦを０にする。

（Ｓ　１１　）　−、ｒ　ス９　ＨＦＪｄｌ　４；ｍ対
４る指令イｉｉ　ＣＭ　ｔ’ｓ　スＩ／・・ゾ［１軸Ｃ
１“〕対４゛る補１指令値Ｃ，、を加えて、ス１／−ブ
」−軸Ｇご対する指令値Ｃ１を求める。

なオ；、−Ｕ−記のゲイ７Ｋｌｉ＜２、Ｋ３はそれぞれ
の１：軸子・・夕、機械的条件（１ごよ、−７て決定さ
れる。

（発明の効果）以、−１−説明したよ・’ｙ　＆：’′、本発明（’Ｉ
　ｉＪ、’、ス１．／−グーｉ、軸の指令値４位ｆｆ、
速度及び！・ルクのそれぞれのフィー・Ｆバック値の差
分から１３出するよ・）に構成し７ノ、”ので、精度□
の高い土、軸の同１１１１運転が可能Ｑ、゛なり１、ワ
ークにかかる捩じりを防止し、ワークの加工精度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主軸同期方式の概略のブロ
ック図、第２図（ａ）及び（ｂ）に本発明の主軸同期方式のソフ
トウェアの処理のフローチャート図、第３図はトルク差
によるスレーブ主軸の補正値を算出するためのブロック
図である。１−・−・・・・−−−−−・−ワーク２−−−−−−
−−−数値側ｉＴＩ装ｆｉ　（ＣＮＣ）１１−・・−一
−−−−−・−チャック１２・−・−・−・−一−−−
−−スレーブ主軸１５−・・・−一−−−−・−主軸モ
ータ１６−・・・−−一−−−−・−パルスコーダ１７
−・−・・・〜・・・スピンドルアンプ１８・−・−・
−・−・・−ＡＤ変換器２１・−・−・−・−−−−−
チャック２２−・−−−−−−−・−・・マスタ主軸２
５・〜・−・−−一−−−−−・主軸モータ２６・−−
−−−−・・・−・−バルスコーダ２７−・−・−・・
・スピンドルアンプ２Ｂ−−−−〜−〜−−・−・・・
・ＡＤ変換器ＣＨ・−・−−−−一−−−−−−速度指
令値Ｃ３・・−−一−−−−−・−・−スレーブ主軸に
対する補正指令値特許出願人　ファナック株式会社代理人　　　弁理士　　服部毅巖第２図ＣＧ）第７２図（Ｌ））第３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対向した主軸を有する旋盤の主軸を制御する主軸
同期方式において、第１の主軸をマスタ主軸とし、他の主軸をスレーブ主軸
として指定し、該マスタ主軸及び該スレーブ主軸の位置、速度及びトル
クをフィードバックし、前記マスタ主軸の位置、速度及びトルクと前記スレーブ
主軸の位置、速度及びトルクとの差からスレーブ主軸に
対する補正値を算出し、前記マスタ主軸とスレーブ主軸を同期させるようにした
ことを特徴とする主軸同期方式。
（２）前記マスタ主軸と前記スレーブ主軸の指定は加工
プログラムで指定することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の主軸同期方式。
（３）前記マスタ主軸と前記スレーブ主軸との位置、速
度及びトルクの差にそれぞれ所定の係数を乗じて前記補
正値を算出することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の主軸同期方式。
（４）前記スレーブ主軸に対して、トルク制限を設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の主軸同期
方式。