JPH02212040A - 送り制御装置 - 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】 〈産業上の利用分計〉 本発明は、ＮＣ工作機械等の送り制御装置に関する。

〈従来の技術〉 第２図は、従来のＮＣ工作機械の送り制御装置のブロッ
クダイアグラム図である。送りモータ２によって移動さ
せられる工具等（図示せず）の位置を検出する位置検出
器５の出力する位置信号７を入力し、ＮＯ装置（図示せ
ず）より入力する位置指令信号３と加え合わせ点８で、
減算器等の回路によってその差を求め、差を速度指令信
号９として出力している。速度指令信号９は増幅Ｎ１０
によって増幅され、速度検出器４が出力する工具等の速
度を示す速度信号６と加え合わせ点１１で、減算器等の
回路により減算される。その差は加速度指令信号１２と
して出力され、この加速度指令信号１２は増幅器１９で
増幅され、加え合わせ点２０の減算器等の回路で帰還さ
れてきた電流信号２３との差を求め、電流指令信号２４
として出力される。電流信号２３は、電流検出器２２に
よって検出された送りモータ２に流れる電流量を示す。

電流指令信号２４は増幅器２５によって増幅され、電流
検出器２２を介して送動モータ２へ出力される。

送９モータ２は入力した電流２１によってトルクを発生
させている。トルクは次式（１）（送りモータのトルク
）＝（慣性力）＋（摩擦力）＋（粘性力）＋（切削反力
）＋（その他）　・・・（１）で与えられる。摺動面の
状態により、式の摩擦力、或いは、粘性力は著しく変化
する。更に、切削時の切削反力も切削中に変化する。

これらの力を外乱力２６と呼ぶことにすると、送りモー
タ２のトルクは、工作機械の慣性に作用して加速度を生
しさせる以外に、これらの外乱力２６にも作用する。

〈発明が解決しようとするａｔｉ＞ 上記従来技術では、外乱力が安定でなく変動する場合、
工作機械に加わる加速度は、加速度指令信号によって得
られる加速度とはならず変動する。このため、工作機械
の送り速度が変動する。

この結果、同時２軸以上の軸による形状切削を行う場合
、軸間の速度の比率が変動し正しい形状切削ができない
という問題点がある。

本発明は、上記ｔｎｉｍ点に鑑み、外乱力の変動により
工具等の送り速度を変動させない送り制御装置を提供す
ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的を達成するために、工具等の機械の
移動速度を検出して速度信号を出力する速度検出器と、
工具等の位置を検出しその位置を位置信号として出力す
る位置検出器と、工具等の機械を移動させる送９モータ
と、送りモータを制御する位置指令信号と位置検出器の
出力する位置信号との差を求め、その差を速度指令信号
として出力する回路と、速度指令信号と速度信号の差で
ある加速度指令信号を求める回路と、送りモータに入力
する電流を検出し電流量を電流信号として出力する電流
検出器と、加速度指令信号と電流検出器の出力する電流
信号との差である電流指令信号を出力する回路と、電流
指令信号を適度に増幅して送りモータへ出力する増幅器
とを具備した送り制御装置に於て、速度信号を微分して
工具等の機械の加速度を算出し、この加速度を機械加速
度信号として出力する微分器と、加速度指令信号と機械
加速度信号を入力して差を求め、その差をｇＲ１１１１
１分信号として出力する回路と、加速度指令信号と変動
分信号を入力して加速度指令信号と変動分信号の和を求
め、加速度指令信号の代わりと加速度指令補正信号とし
て、前記電流指令信号を出力する回路へ出力する回路と
を具備してしすることを特徴とする。

く作　　　用〉 以上の構成であるので、ＮＣ装置よ外入力した位置指令
信号は位置検出器より、帰還する位置信号が加え合わさ
れ、その差は速度指令信号となる。速度指令信号は、速
度検出器より澤還される速度信号と加え合わされ、その
差は加速度指令信号となる。

また、速度信号は、微分器に入力し微分されて工具等の
現在の加速度を機械加速度信号として出力される。この
機械加速度は、送動モータのトルクにより得られ、この
トルクａよ加速度指令信号に比例している。この機械加
速度信号と、加速度指令信号を加え合わせその差を求め
ると、現在生じている工具等の加速度と加速度指令信号
によって生ずべき加速度との変動分である変動分信号が
得られる。

この変動分信号は加速度指令信号に加え合わされ、その
和は、外乱力の変動によって生じたトルクの変動分を補
正した加速度指令補正信号として出力されろ。

加速度指令補正信号は、送りモータに入力する電流量を
検出する電流検出器の出力する電流信号と加え合わされ
、その差を電流指令信号として増幅器に出力する。増幅
器は、電流指令信号を増幅して、電流検出器を介して送
りモータへ出力する。

く実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図に従って説明する。第１図
は、本実施例のブロックダイ１グラムである。尚従来の
技術と同一構成である部分については、同一符号を用い
る。本実施例は、第２図に示すブロックダイ１グラムに
トルク補正器１を接続したものである。ＮＣ工作機械（
図示せず）に設けられた送りモータ２はＮＣ装置（図示
せず）より位置指令信号３を入力して駆動される。

送りモータ２は、工具等（図示せず）を移動させる。そ
して、この工具等の位置、速度を検出する速度検出＠４
及び位置検出器５がＮＣ工作機械に設けられており、速
度検出器４は検出した速度を速度信号６、位置検出器５
は検出した位置を位置信号７として出力する。これらの
信号は帰還され、送ゆモータ２は、フィードバック制御
される。位置指令信号３と位置信号７は加え合わせ点８
で減算器等（図示せず）によって加え合わされ、その差
は速度指令信号９となって増幅器１０へ出力される。適
度に増幅された速度指令信号９は、加え合わせ点１１で
減算器等（図示せず）によって速度信号６と加え合わさ
れ、この差は加速度指令信号１２としてトルク補正！ｉ
ｌｌへ入力する。

また、トルク補正器１は、速度信号６を微分＠１３へ入
力して微分し工具等の加速度を算出し、結果を機械加速
度信号１４として出力する。この機械加速度信号１４と
加速度指令信号１２とを加え合わせ点１５で減算器等（
図示せず）でその差を求める。この差は、加速度指令信
号１２に比例して発生する送りモータ２のトルクにより
生ずべき工具等の加速度と、現在の工具等の加速度との
差である。

この差を変動分信号１６とし、加え合わせ点１７で加算
器等（図示せず）によって加速度指令信号１２に加算し
、結果を加速度指令補正信号１８として増輻響１９に出
力する。増幅された加速度指令補正信号１８は、加え合
わせ点２０で減算器等（図示せず）によって、送りモー
タ２に入力する電流２１を検出する電流検出＠２２から
出力される電流信号２３と加え合わされ、差が求められ
る。この差は、電流指令信号２４として増幅器２５に入
力し、適度に増幅されて電流２１として送りモータ２へ
出力される。

送りモータ２は、位置指令信号３より得られた加速度指
令信号１２に比例したトルクを外乱力２６により発生さ
せる。

このトルクにより加速度指令信号１２に比例した工具等
の加速度が得られるはずであるが、外乱力２６が変動し
た場合、工具等の加速度は外乱力２６がトルクに作用し
加速度指令信号１２により得られろ工具等の加速度より
低い、しかも、外乱力２６の変動により変動を来たした
工具等の加速度となる。

工具等の現在の加速度は、速度検出器４の出力する速度
信号６を微分器１３によって微分して得られ、機械加速
度信号１４として出力される。従って、加え合わせ点１
５で得られる加速度指令信号１２と機械加速度信号１４
との差が、外乱力２６の作用によって発生した加速度変
化分であり、本来加速度指令信号１２によって得られる
べき加速度を工具等に加えるために必要な変動分の変動
分信号１６！ある。この信号１６を加え合わせ点１７で
加速度指令信号１２に加算してやることにより、本来工
具等に生ずべき加速度を発生させるトルクを送りモータ
２に生じさせる加速度指令補正信号１８を作成する。

〈発明の効果〉 以上説明したように、外乱力による加速度変動を低減で
き、その結果ＮＣ工作機械等の送り速度の変動を低減さ
せることができ高精度加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロックダイ１グラム
、第２図は従来の技術の例を示すブロックダイ１グラム
である。 図　中、 １はトルク補正器、２は送りモータ、３は位置指令信号
、４は速度検出器、５は位置検出部、６は速度信号、７
は位置信号、８，１１，１５゜１７．２０は加え合わせ
点、９は速度指令信号、１０．１９，２５は増幅部、１
２は加速度指令信号、１３は微分器、１４は機械加速度
信号、１６は変動分信号、１８は加速度指令補正信号、
２２は電流検出器、２３は電流信号、２４は電流指令信
号、２６は外乱力である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工具等の機械の移動速度を検出してその速度を速度信号
   として出力する速度検出器と、工具等の位置を検出しそ
   の位置を位置信号として出力する位置検出器と、工具等
   の機械を移動させる送りモータと、送りモータを制御す
   る位置指令信号と位置検出器の出力する位置信号との差
   を求め、その差を速度指令信号として出力する回路と、
   速度指令信号と速度信号の差である加速度指令信号を求
   める回路と、送りモータに入力する電流を検出し電流量
   を電流信号として出力する電流検出器と、加速度指令信
   号と電流検出器の出力する電流信号との差である電流指
   令信号を出力する回路と、電流指令信号を適度に増幅し
   て送りモータへ出力する増幅器とを具備した送り制御装
   置に於て、速度信号を微分して工具等の機械の加速度を
   算出し、この加速度を機械加速度信号として出力する微
   分器と、加速度指令信号と機械加速度信号を入力して差
   を求め、その差を変動分信号として出力する回路と、加
   速度指令信号と変動分信号を入力して加速度指令信号と
   変動分信号の和を求め、加速度指令信号の代わりに加速
   度指令補正信号として、前記電流指令信号を出力する回
   路へ出力する回路とを具備していることを特徴とする送
   り制御装置。