JPH02237743A - 数値制御装置の主軸制御方式 - Google Patents
数値制御装置の主軸制御方式Info
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- JPH02237743A JPH02237743A JP1055934A JP5593489A JPH02237743A JP H02237743 A JPH02237743 A JP H02237743A JP 1055934 A JP1055934 A JP 1055934A JP 5593489 A JP5593489 A JP 5593489A JP H02237743 A JPH02237743 A JP H02237743A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
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。
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の主軸制御方式に係り、特に変速
機を介して回転する主軸と送り軸とを同期させて制御す
る数値制御装置の主軸制御方式に関する。
機を介して回転する主軸と送り軸とを同期させて制御す
る数値制御装置の主軸制御方式に関する。
従来、ＮＣ旋盤でねじ切り加工を行う場合には主軸の一
回転信号を主軸に設けたポジションコーダによって生成
し、これをＮＣ装置に入力し、送り軸を主軸と同期させ
ることによって実現していた。
回転信号を主軸に設けたポジションコーダによって生成
し、これをＮＣ装置に入力し、送り軸を主軸と同期させ
ることによって実現していた。
以下、この従来技術を図面を用いて説明する。
第２図は従来のねじ切り加工を行う場合の数値制御装置
の主軸制御方式を示す図である。図中、数値制御装置２
１は工作機械全体を制御する。数値制御装置２１からは
スピンドルアンプ２２ヘスピンドルモータ２３の回転数
指令信号が出力される。スピンドルアンプ２２は回転数
指令信号に応じた電流をスピンドルモータ２３へ出力し
、スピンドルモータ２３を回転させる。スピンドルモー
タ２３にはその回転速度に応じた電圧信号を発生するタ
コジェネレータ２４が取り付けられる。タコジェネレー
タ２４の電圧信号は速度帰還信号としてスピンドルアン
プ２２ヘフィードバックされる。
の主軸制御方式を示す図である。図中、数値制御装置２
１は工作機械全体を制御する。数値制御装置２１からは
スピンドルアンプ２２ヘスピンドルモータ２３の回転数
指令信号が出力される。スピンドルアンプ２２は回転数
指令信号に応じた電流をスピンドルモータ２３へ出力し
、スピンドルモータ２３を回転させる。スピンドルモー
タ２３にはその回転速度に応じた電圧信号を発生するタ
コジェネレータ２４が取り付けられる。タコジェネレー
タ２４の電圧信号は速度帰還信号としてスピンドルアン
プ２２ヘフィードバックされる。
主軸２７は変速機（ギア）２５を介してスピンドルモー
タ２３の出力軸に連結される。従って、主軸２７は変速
機２５のギア比に応じた回転数で回転する。主軸２７に
はその位置検出用のポジションコーダ２６が連結してあ
る。ポジションコーダ２６からは一回転信号パルス及び
速度検出用パルスが数値制御装置２１へ取り込まれる。
タ２３の出力軸に連結される。従って、主軸２７は変速
機２５のギア比に応じた回転数で回転する。主軸２７に
はその位置検出用のポジションコーダ２６が連結してあ
る。ポジションコーダ２６からは一回転信号パルス及び
速度検出用パルスが数値制御装置２１へ取り込まれる。
数値制御装置２１からはサーボアンプ３ｌへ送り軸駆動
用のサーボモータ３３の送り速度指令信号が出力される
。サーボアンプ３１はこの送り速度指令信号に応じてサ
ーボモータ３３を駆動する。
用のサーボモータ３３の送り速度指令信号が出力される
。サーボアンプ３１はこの送り速度指令信号に応じてサ
ーボモータ３３を駆動する。
サーボモータ３３にはパルスコーダ３２が内蔵されてお
り、位置検出器として使用される。このパルスコーダ３
２は、速度信号を生成するための速度検出器としても使
用される。この他、サーボモー夕の位置検出器としてリ
ニアスケールが用いられる場合もある。サーボモータ３
３はボールネジ３０を回転させ、バ−｛ト２９を移動さ
せる。
り、位置検出器として使用される。このパルスコーダ３
２は、速度信号を生成するための速度検出器としても使
用される。この他、サーボモー夕の位置検出器としてリ
ニアスケールが用いられる場合もある。サーボモータ３
３はボールネジ３０を回転させ、バ−｛ト２９を移動さ
せる。
主軸２７に設けられたポジションコーダ２６の一回転信
号パルス及び速度検出用パルスに同期させて、バイト２
９を移動させることによってねじ切り加工を行う。
号パルス及び速度検出用パルスに同期させて、バイト２
９を移動させることによってねじ切り加工を行う。
〔発明が解決しようとする課題］
上述の従来技術では、スピンドルモータ２３と主軸２７
とは変速機２５を介して連結されているため、主軸２７
にポジションコーダ２６を設けて、このポジションコー
ダ２６からの一回転信号パルス及び速度検出用パルスを
数値制御装置に入力し、主軸２７の回転角度及び速度を
検出している。しかし、主軸側にポジションコーダを設
けるために主軸周辺機器の構成が複雑化するという問題
があった。
とは変速機２５を介して連結されているため、主軸２７
にポジションコーダ２６を設けて、このポジションコー
ダ２６からの一回転信号パルス及び速度検出用パルスを
数値制御装置に入力し、主軸２７の回転角度及び速度を
検出している。しかし、主軸側にポジションコーダを設
けるために主軸周辺機器の構成が複雑化するという問題
があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、主
軸側にポジションコーダ等の検出装置を設けることなく
、主軸の回転数を検出し、送り軸と同期のとれた制御を
行える数値制御装置の主軸制御方式を提供することを目
的とする。
軸側にポジションコーダ等の検出装置を設けることなく
、主軸の回転数を検出し、送り軸と同期のとれた制御を
行える数値制御装置の主軸制御方式を提供することを目
的とする。
本発明では上記課題を解決するために、スピンドルモー
タに変速機を介して連結された主軸の回転を制御する数
値制御装置の主軸制御方式において、前記スピンドルモ
ータに設けられたポジションコーダと、前記ポジション
コーダの速度検出パルス及び一回転信号パルスを入力し
、前記速度検出パルス、前記一回転信号パルス及び前記
変速機のギア比に基づいて前記主軸の一回転信号を生成
する主軸制御回路とを有することを特徴とする数値制御
装置の主軸制御方式が、提供される。
タに変速機を介して連結された主軸の回転を制御する数
値制御装置の主軸制御方式において、前記スピンドルモ
ータに設けられたポジションコーダと、前記ポジション
コーダの速度検出パルス及び一回転信号パルスを入力し
、前記速度検出パルス、前記一回転信号パルス及び前記
変速機のギア比に基づいて前記主軸の一回転信号を生成
する主軸制御回路とを有することを特徴とする数値制御
装置の主軸制御方式が、提供される。
スピンドルモータに設けたポジションコーダはスピンド
ルモータの速度検出パルス及び一回転信号パルスヲ出力
する。このとき、スピンドルモータと主軸とは変速機に
よって一定のギア比で連結されているので、このギア比
を基に前記速度検出パルス及び一回転信号パルスを演算
することによって、あたかも主軸にポジションコーダを
設けたと同様の一回転信号パルス及び速度検出パルスを
得ることができる。従って、主軸に従来設けていたポジ
ションコーダを設ける必要がなくなり、スピンドルモー
タに設けたポジションコーダ１個でねじ切り加工を行う
ことができる。
ルモータの速度検出パルス及び一回転信号パルスヲ出力
する。このとき、スピンドルモータと主軸とは変速機に
よって一定のギア比で連結されているので、このギア比
を基に前記速度検出パルス及び一回転信号パルスを演算
することによって、あたかも主軸にポジションコーダを
設けたと同様の一回転信号パルス及び速度検出パルスを
得ることができる。従って、主軸に従来設けていたポジ
ションコーダを設ける必要がなくなり、スピンドルモー
タに設けたポジションコーダ１個でねじ切り加工を行う
ことができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例である数値制御装置の主軸制
御方弐のブロック図である。本図では実施例の説明に必
要な部分のみ図示してあり、数値制御装置１の内部構成
は省略してある。第２図と同一の構成要素には同一の符
合が付してあるので、その説明は省略する。
御方弐のブロック図である。本図では実施例の説明に必
要な部分のみ図示してあり、数値制御装置１の内部構成
は省略してある。第２図と同一の構成要素には同一の符
合が付してあるので、その説明は省略する。
本実施例では主軸２７０回転角度（位置）及び速度を検
出するためのポジションコーダを除去し、スピンドルモ
ータ２３のタコジェネレー夕の代わりにポジションコー
ダ１６を設けた。ポジションコーダ１６はスピンドルモ
ータ２３の一回転信号パルス及び速度検出用パルスを数
値制御装置１の主軸制御回路１０にフィードハックする
。さらに、速度検出用パルスもスピンドルアンプ２２へ
速度帰還用のパルスとしてフィードハックされる。この
速Ｊｊｌ出用バルスはスピンドルアンブ２２内でＦ／Ｖ
変換され、速度信号として利用される。
出するためのポジションコーダを除去し、スピンドルモ
ータ２３のタコジェネレー夕の代わりにポジションコー
ダ１６を設けた。ポジションコーダ１６はスピンドルモ
ータ２３の一回転信号パルス及び速度検出用パルスを数
値制御装置１の主軸制御回路１０にフィードハックする
。さらに、速度検出用パルスもスピンドルアンプ２２へ
速度帰還用のパルスとしてフィードハックされる。この
速Ｊｊｌ出用バルスはスピンドルアンブ２２内でＦ／Ｖ
変換され、速度信号として利用される。
ＮＣバス１８は、数値制御装置１内の図示していない構
成要素（マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発
性メモリ、操作盤、表示装置等）間の各種データ伝送に
用いられる。
成要素（マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発
性メモリ、操作盤、表示装置等）間の各種データ伝送に
用いられる。
主軸制御回路１０はスピンドルモータ２３に連結された
主軸２７の位置及び速度を制御するものである。マイク
ロプロセッザ１１は主軸制御回路ｌＯ全体を制御する。
主軸２７の位置及び速度を制御するものである。マイク
ロプロセッザ１１は主軸制御回路ｌＯ全体を制御する。
メモリ１２は制御プログラムを格納するＲＯＭとデータ
を格納するＲＡＭとからなり、ＮＣバスｌ８を介して数
値制御装置１内の各構成要素との間のデータ伝送に用い
られる。
を格納するＲＡＭとからなり、ＮＣバスｌ８を介して数
値制御装置１内の各構成要素との間のデータ伝送に用い
られる。
カウンタ１３はポジションコーダ１６の一回転信号パル
ス及び速度検出用パルスを取り込み、それぞれのパルス
数を独立にカウントする．Ｄ／Ａ変換器１４はデジタル
な速度指令をアナログ出力に変換し、スピンドルアンブ
２２へ出力する。レジスタ１５は変速機２５のギア比Ｐ
＝Ｍ／Ｎ （Ｍは主軸２７の歯数、Ｎはスピンドルモー
タ２３の歯数）を格納する。
ス及び速度検出用パルスを取り込み、それぞれのパルス
数を独立にカウントする．Ｄ／Ａ変換器１４はデジタル
な速度指令をアナログ出力に変換し、スピンドルアンブ
２２へ出力する。レジスタ１５は変速機２５のギア比Ｐ
＝Ｍ／Ｎ （Ｍは主軸２７の歯数、Ｎはスピンドルモー
タ２３の歯数）を格納する。
軸制御回路１７はＮＣバス１８を介してサーボモータ３
３の制御信号を受け、送り速度指令信号をサーボアンブ
３１へ出力する。
３の制御信号を受け、送り速度指令信号をサーボアンブ
３１へ出力する。
カウンタ１３はポジションコーダ１６の一回転信号パル
ス及び速度検出パルスをカウントする。
ス及び速度検出パルスをカウントする。
マイクロプロセッサ１１はカウンタ１３の値からポジシ
ョンコーダ１６の一回転信号パルス間に出力される速度
検出パルスの数ＮＮを算出し、メモリ１２に格納する。
ョンコーダ１６の一回転信号パルス間に出力される速度
検出パルスの数ＮＮを算出し、メモリ１２に格納する。
そして、マイクロプロセッサ１１はレジスタ１５に格納
されているギア比Ｐと一回転信号パルス間に出力される
速度検出パルスの数ＮＮとを乗じた値ＮＰをメモリ１２
内にセントし、速度検出パルスの値をカウントアソプし
、そのカウント数ＮＰ毎に一回転信号を生成する。
されているギア比Ｐと一回転信号パルス間に出力される
速度検出パルスの数ＮＮとを乗じた値ＮＰをメモリ１２
内にセントし、速度検出パルスの値をカウントアソプし
、そのカウント数ＮＰ毎に一回転信号を生成する。
即ち、主軸２７の歯数Ｍが３０、スピンドルモータ２３
の歯数Ｎが２０のとき、そのギア比Ｐは３／２になる。
の歯数Ｎが２０のとき、そのギア比Ｐは３／２になる。
従って、スピンドルモータ２３の一回転信号パルス間に
出力される速度検出パルスの数ＮＮがｉｉｏｏ，ｉだと
すると、これにギア比３／２を乗じた値ＮＰは”１ ５
ｏ』である。従って、スピンドルモータ２３の速度検
出パルスの数をカウントアップし、そのカウン１・数Ｎ
Ｐｆｌ５０ｊ毎に一回転信号を生成してやれば、主軸２
７の１回転に応じた一回転信号が生成する。このとき、
値ＮＰをメモリ１２内にセット後、速度検出パルスのカ
ウンタ１３をカウンｌ・数ＮＰ毎にリセットして一回転
信号を生成してもよい。
出力される速度検出パルスの数ＮＮがｉｉｏｏ，ｉだと
すると、これにギア比３／２を乗じた値ＮＰは”１ ５
ｏ』である。従って、スピンドルモータ２３の速度検
出パルスの数をカウントアップし、そのカウン１・数Ｎ
Ｐｆｌ５０ｊ毎に一回転信号を生成してやれば、主軸２
７の１回転に応じた一回転信号が生成する。このとき、
値ＮＰをメモリ１２内にセット後、速度検出パルスのカ
ウンタ１３をカウンｌ・数ＮＰ毎にリセットして一回転
信号を生成してもよい。
さらに、ギア比Ｐを分数で表した場合の分子の値を算出
し、一回転信号パルスの値をカウントアンプし、そのカ
ウント数が分子の値になったときに一回転信号を生成し
てもよい。即ち、主軸２７の歯数Ｍが３０、スピンドル
モータ２３の歯数Ｎが２０のとき、そのギア比Ｐの分数
値は３／２である。従って、スピンドルモータ２３の一
回転信号パルスの値が分子の値３になったときに主軸の
一回転信号を生成してやれば、主軸２７の２回転に同期
して一回転信号が生成することになる。この場合は分子
の値が小さい時には一回転信号との同期が短い周期でと
れるが、分子の値が大きいとその周期が長くなり、同期
をとるまでの時間が長くなるという問題がある。
し、一回転信号パルスの値をカウントアンプし、そのカ
ウント数が分子の値になったときに一回転信号を生成し
てもよい。即ち、主軸２７の歯数Ｍが３０、スピンドル
モータ２３の歯数Ｎが２０のとき、そのギア比Ｐの分数
値は３／２である。従って、スピンドルモータ２３の一
回転信号パルスの値が分子の値３になったときに主軸の
一回転信号を生成してやれば、主軸２７の２回転に同期
して一回転信号が生成することになる。この場合は分子
の値が小さい時には一回転信号との同期が短い周期でと
れるが、分子の値が大きいとその周期が長くなり、同期
をとるまでの時間が長くなるという問題がある。
第１図は本発明の一実施例である数値制御装置の主軸制
御方式のブロック図、 第２図は従来のねじ切り加工を行う場合の数値制御装置
の主軸制御方式を示す図である。 １−・一−−−−一−−−−−一数値制御装置１０・・
−・−・＝・・−・−・主軸制御回路１．３−−一−−
・・一−−−一−・・カウンタ１ ５−−−・−・−・
−レジスタ １６・一・−・−・・・・一・・・・ポジションコーダ
２ ３−−−−−−−−−−−スピンドルモータ２５・
−−一一−・−−−−−−−一変速機〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、主軸にポジション
コーダを設けることなく、スピンドルモータに設けたポ
ジションコーダで主軸の回転速度を数値制御装置側で把
握することができ、送り軸と同期のとれた制御を行える
という効果がある。 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖
御方式のブロック図、 第２図は従来のねじ切り加工を行う場合の数値制御装置
の主軸制御方式を示す図である。 １−・一−−−−一−−−−−一数値制御装置１０・・
−・−・＝・・−・−・主軸制御回路１．３−−一−−
・・一−−−一−・・カウンタ１ ５−−−・−・−・
−レジスタ １６・一・−・−・・・・一・・・・ポジションコーダ
２ ３−−−−−−−−−−−スピンドルモータ２５・
−−一一−・−−−−−−−一変速機〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、主軸にポジション
コーダを設けることなく、スピンドルモータに設けたポ
ジションコーダで主軸の回転速度を数値制御装置側で把
握することができ、送り軸と同期のとれた制御を行える
という効果がある。 特許出願人 ファナック株式会社 代理人 弁理士 服部毅巖
Claims (3)
- （１）スピンドルモータに変速機を介して連結された主
軸の回転を制御する数値制御装置の主軸制御方式におい
て、 前記スピンドルモータに設けられたポジションコーダと
、 前記ポジションコーダの速度検出パルス及び一回転信号
パルスを入力し、前記速度検出パルス、前記一回転信号
パルス及び前記変速機のギア比に基づいて前記主軸の一
回転信号を生成する主軸制御回路とを有することを特徴
とする数値制御装置の主軸制御方式。 - （２）前記主軸制御回路は前記ポジションコーダの速度
検出パルス及び一回転信号パルスをそれぞれカウントす
るカウンタと、 前記変速機のギア比Ｐ＝Ｍ／Ｎ（Ｍは前記主軸の歯数、
Ｎは前記スピンドルモータの歯数）を記憶するレジスタ
とを有し、 前記一回転信号パルス間の前記速度検出パルスの数に前
記ギア比を乗じた値になるまで前記速度検出パルスをカ
ウントすることによって前記主軸の一回転信号を生成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の数値制
御装置の主軸制御方式。 - （３）前記主軸制御回路は前記変速機のギア比Ｐ＝Ｍ／
Ｎ（Ｍは前記主軸の歯数、Ｎは前記スピンドルモータの
歯数）を記憶するレジスタと、前記一回転信号パルスを
カウントするカウンタとを有し、 前記ギア比を分数で表したときの分子の値になるまで前
記一回転信号パルスをカウントすることによって前記主
軸の一回転信号を生成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の数値制御装置の主軸制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1055934A JPH02237743A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 数値制御装置の主軸制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1055934A JPH02237743A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 数値制御装置の主軸制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237743A true JPH02237743A (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=13012909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1055934A Pending JPH02237743A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 数値制御装置の主軸制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02237743A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5307549A (en) * | 1991-08-16 | 1994-05-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for synchronized control of machine tools |
| JP2006254525A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 同期制御システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034249A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-21 | Fanuc Ltd | 主軸位置割出装置 |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP1055934A patent/JPH02237743A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034249A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-21 | Fanuc Ltd | 主軸位置割出装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5307549A (en) * | 1991-08-16 | 1994-05-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for synchronized control of machine tools |
| JP2006254525A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 同期制御システム |
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