JPH0399733A - 工作機械におけるテーブル移動制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワークが載置される工作機械のテーブルを移
動制御する工作機械におけるテーブル移動制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

ごごでは、工作機械としてパンチプレス機を例にとり説
明する。パンチプレス機は、板材をテーブル」−に載置
して移動さ・Ｕ、加重Ｔ−ヘツｌで加工するようになっ
ている。テーブルは、ホールねしを介し′（リーボモー
タにより駆動され、制御部からの制御に基づい゛Ｃ所定
位置に配置される。これにより、板材を加重ｒ−＼ツド
に対し゛Ｃ所定位置に配置し、加工・＼ラドによって板
材に所定の加］−を施す。

ザーボモータによるテーブルの移動制御は、予め設定さ
れた加減速時定数及び位置ループゲインによりフィード
バック制御され、所望の位置に位置決めが行われるよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題〕 前記のような従来のテーブル移動制御では、あらかしめ
設定された加減速時定数及び位置ループゲインを用いて
フィートバンク制御を行っているが、たとえばパンチプ
レス機のテーブル装置では、組み付は時の機械的誤差に
より、テーブルを位置決めする位置によっ°Ｃ機械側の
負荷・イナーシャが異なる。たとえばパンチプレス機の
移動テーブルを駆動するボールねじ（Ｊ、移動テーブル
の移動方向に沿っＣｔ’に！　評されているが、このボ
ールねしは、軸方向に長く形成され°ζいるために、軸
受は支持されζいない中央部分の剛性が弱くなる。この
ため、モータ側の負殉とし′（は、両端の軸受り支持部
分Ｇコ行くにしたがって負荷が大きくなり、逆に中央部
分では負荷が軽くなる。このように機械側の負荷イナー
シャがテーブルの位置決めする位置によって異なるので
、テーブルの停止時に、ある位置では振動が長引き、ハ
ンチングが生じる場合がある。このようなハンチング中
にパンチング動作をしてしまうと、加工精度が低下する
という問題がある。

本発明の目的は、テーブル停止時のテーブルの振動が位
置によって長引くのを防止し、高精度で位置決めを行う
ことができる工作機械におけるテブル移動制御装置を提
供することにある。

〔課題を解決するだめの手段］ 本発明に係る工作機械におけるテーブル移動制御装置は
、ワークが載置される工作機械のテーブルを移動制御す
る装置であり、フィードバック制御系と、移動位置検出
手段と、制御量設定手段とを０１＆え′（いる。前記ソ
イードハック制御系は、テーブル移動に関する指令デー
タに応してテーブル移動動作をフィードバック制御する
ものであり、前記移動位置検出手段は、前記テーブルの
移動指令データからテーブルの移動位置を検出するもの
である。また、前記制御量設定手段は、前記移動位置検
出手段の検出結果に基づいて前記フィードバンク制御系
の制御量を設定するものである。

〔作用〕

本発明におい゛（は、テーブル移動に関する指令データ
、ずなわら目標値に応じてう−−ブル移動動作がフィー
ドバック制御される。このとき、テーブルの移動指令デ
ータからテーブルの移動位置が検出される。そして、こ
の検出結果に基づいて、制御量設定手段は、フィードバ
ック制御系の制御量を設定Ｊる。

これにより、テーブルの移動位置応して、最適ムライ−
１ハツク制御量が設定され、テーブル停止時のハンチン
グが抑制され゛（高精度の加−［が行える。

なお、前記ソイ−１ハック制御足の設定と合わせて、加
減速１４定数をも各停止位置ごとに設定すれば、テーブ
ル停止時のハンチングをより抑制することができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、本発明の一実施例を採用した工作
機械としてのパンチプレス機を示している。

図において、パンチプレス機１は、主に下部フレーム２
と、下部フレーム２の−に方に配置された上部フレー１
．３と、ごれらを後方で指示するスロート部４とから構
成されている。

下部フレーム２の１１面中央には、固定テーブル１０が
配置され°Ｃいる。なお、下部フレーＪ、２の上面両側
部には、１対のガイドレール５，６が配置されている。

ガイドレール５．６１には、キャリッジ７が奥行き方向
（Ｙ軸方向）に移動可能に配置されＣいる。キャリッジ
７には、固定チーツル１０の両側方に配置された移動テ
ーブル８，９が固定され゛（いる。−トートリッジ７に
は、板材１１を把持するための１対のワークボルダ１３
．１４が装着されたり１：１ススライド川５が、左右方
向（Ｘ軸方向）に移動可能に設番」られ”（いる。−１
−ヤリッジ７をＹ軸方向に移動さ−ｌる移動機構が、移
動テーブル９の下方に配置され”（いる。：）−ヤリッ
ジ７の移動機構は、リーボ七−タ１６と、これに連結さ
れたボールねじ１７と、ボールねしＩ７に螺合するボー
ルナンド１Ｂとから構成されている。

ボールナンド１８は、移動テーブル９の下面に固定され
ている。−・方、クロススライド１５をＸ軸方向に移動
さＵる移動機構は、キャリッジ７内に配置されている。

クロススライｌ′１５の移動機構は、キャリッジ７の左
端部に配置されたり一一ボモータ２０と、これに連結さ
れたボールねし２１と、ボールねじ２１に螺合するボー
ルナラ［，２３とから構成されている。ボールナラ１−
２３は、クロススライド１５に固定されている。

前記上部フレー１．３には、複数のパンチが装着される
上タレット１２が回転可能に設けられている。また、−
に１部フレーム３内には、図示しないクランク機構によ
り昇降するバンチヘントが設けられている。一方、下部
フレー１．２側に、複数のダ・イが装着される下タレッ
ト２２が配置されている。

これら−［−タレット■２や下タレント２２等によって
加工部が構成されており、その加工位置は第２図のＡで
ある。

［ｊ１１記スロート部４の側部には、コンｌ　ＩＪ−ル
パネル３０が配置されている。コンｌ−Ｌ：Ｊ−ルパネ
ル３０には、入力キーボーＦ３］、ＣＲＴ３２、テーリ
ーダ３３等が配置されている。

スｌ：Ｊ−１部４内には、第３図に示すような制御部４
０が配置されている。制御部４（］は、ＣＩ）　Ｕ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクｌ」コンピュータ
を備えている。制御部４０には、キーボド３１、テープ
リーダ３３．１ンコーダ３５及び他の人力部が接続され
ている。また、制御部４０には、後述するモータ制御回
路３６及び他の出力部が接続され“ζいる。

第４図に示すように、モータ制御回路３６は、加減速時
定数設定部４１と、誤差検出部４２と、フィードバック
制御量設定部４３と、増幅部４４とから構成されている
。加減速時定数設定部４１は、テーブルの停止位置に応
じて、加減速時の時定数Ｔ　ｉを設定するだめのもので
ある。また、誤差検出部４２は、加減速時定数設定部４
１を介し−（入力される目標値と、モータＩ６の回転角
度を検出するエンコーダ３５の出力とを比較して誤差を
検出するものである。さらにフィードバック制御量設定
部４３は、テーブルの停止位置に応じた位置ループゲイ
ンＫｉを設定するためのものである。

次に第５八図及び第５１３図に示す制御フローチャート
にしたがって動作について説明する。

パンチプレス機ｌの図示しないメインスイッチをオンす
れば、第５Ａ図のステップＳ１において、ワークホルダ
１３．１４やタレット１２．２２を初回位置に設定した
り、テープリーダ３３からＮＣプ１」グー１Ｊ−１を読
の込む等の初１υｊ設定がなされる。

次に、ステップＳ２において、作業開始指令を待つ。４
；−ボー＋”３１から作業開始指令が入力されれば、ス
テップＳ３に移行する。ステップＳ３では、ＮＣブｌ′
１グラムの最初の指令ステップを読め込む。ステップＳ
４では、指令ステップが板材移動指令であるか否かを判
断する。指令ステップが板材移動指令でない場合はスケ
ノブＳ５に移行°４る。以後、スうツブＳ５では指令ス
テップがパンチ動作指令であるか否かが判断され、また
ステップＳ６では指令ステップが他の処理を行う指令で
あるか否かが判断される。指令ステップがまだ残ってお
れば、再びステップＳ３に戻り、次の指令ステップを読
み込む。

ステップＳ４におい°（、指令ステップが板）Ａ移動指
令であると判断された場合には、第５Ｂ図のステップＳ
８に移行する。ステップＳ８では、読み込まれた指令ス
テップに基づいζ、板＋Ｊ’ｌｌの移動座標を演算する
。次に、ステップＳ９において、ｉｉＩ記スデステンプ
Ｓ８算された結果に粘づいて、テーブルの停止位置に応
じた加減速時定数１゛ｉを加減速時定数設定部４１に設
定Ｌ７、また位置ループゲインがテーブル停＋Ｌ位置に
応じた値Ｋｉとなるように、フィードバック制御量設定
部４３に各パラメータを設定する。次に、ステップＳｌ
Ｏに移行し、前記ステップＳ９で設定された加減速時定
数Ｔｉに基づいてテーブル移動が開始され、また所定の
時間経過後にテーブルの停止動作が開始される。モータ
制御回路３６では、前記設定された各定数に栽づい”（
ソイー］゛バック制御を行い、テーブルを１Ａ標位置に
移動さＵ・る。

そし′（、ステップＳｌｌで移動テーブル８．９が、ず
なわらワークが目標位置に停止したか否かを判断する。

このステップＳ　１　’ｌにおける判断は、モータ制御
回路３６の誤差検出部４２からの誤差検出出力が、所定
の範囲内に入ったときから、あらかじめ設定された時間
だけ経過したことにより、目標位置に到達し、停止した
と判断する。ステップＳ１１で］：１標位置に到達した
と判断された場合には、第５Ａ図のステップＳ３に戻る
。

０ ステップＳ３における読み込のステップがパン−ノー動
作指令の場合に４Ｊ、ステップＳ５からステップＳ１４
に移行する。ステップＳ１４では、夕１ノット１２．２
２を回転さ・けるごとにより、指令に応じたパンチ及び
ダイを選択する。そして、ステップＳ１５におい′ζパ
ンチ動作を行った後、再びステップＳ３に戻る。ステッ
プＳ３において読み込まれた指令ステップが、その他の
処理を指令するステップである場合には、ステップＳ　
ｆｉからステップＳ１６に移行する。ステップＳ　Ｉ　
Ｅｉにおい°（は、その指令に応した処理を行い、再び
スう−ツブＳ３に戻る。ずべ”（の指令ステップの読み
込みが終われば、ステップＳ７での判断がＹ　Ｅ　Ｓと
なり、このパンチプレス機の動作は終了する。

このような本実施例では、テーブルの停止位置ごとにそ
れぞれ設定された加減速時定数及びループゲインを用い
“（移動制御を行うので、各停止位置においてテーブル
停止時のハンチングが抑制でき、高精度の加工を行うこ
とができる。

〔他の実施例〕

（・１）前記実施例では、フィードバック制御量設定部
４：３において、（１′！置ループゲ・インのみをテー
ブル停止Ｊ召）γ置に応じて設定するようにしたが、他
のループゲイン、たとえば速度ループゲインや電流（ト
ルク）ループゲインをも、テーブル停止り位置に応じて
適宜設定するようにすることもできる。

（Ｅ））前記実施例では、フィードバック制御量の設定
と合わせて、加減速時定数についてもテーブル停止に位
置ごとに設定するようにしたが、特に加減速時定数は停
止位置ごとに設定゛づる必要はない。

（Ｃ）　　テーブル停止位置の位置ごとによる定数の設
定は、停止位置を複数プロ・ツクに区画し、そのブ「１
ツクごとに各定数の設定を行うようにすれば、定数を記
憶しておくＲＯＭまたはＲＡＭの記憶容置を少なくする
ことができる。

（（」）前記実施例では、］−作機械としてパンチプレ
ス機を例にとって説明したが、本発明は、他の１−作機
械におけるテーブル装置の移動制御に用いることができ
る。

〔発明の効果〕

以ｌ−のような本発明によれば、テーブルの停止位置ご
とにフィー１′ハツク制御足を設定し、各停止位置ごと
に異なった停止制御を行うので、それぞれのテーブル停
止（）冒ηにおいてハンチングを抑制できる。したがっ
て、ハンチングに基づく加Ｅ［精度の低下を防止でき、
高精度の力ＩＬにを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例を採用したパンチプレス機
の斜視図、第２図はその平面部分図、第３図はその制御
部の概略ブしト７り図、第４図はそのザーボ系の概略ブ
ロック図、第５Ａ図及び第５Ｂ図はその制御フローチャ
ー１・である。 ８．９・・・移動テーブル、１１・・・板材、１６・・
・サボモータ、１７・・・ボールねし、：３５・・・コ
ニン：Ｉ−ダ、３６・・・モータ制御回路、４０・・・
制御部、４Ｉ・・・加減速時定数設定部、４２・・・誤
差検出部、４３・・・フィードバック制御量設定部。 ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークが載置される工作機械のテーブルを移動制
   御する装置であって、 テーブル移動に関する指令データに応じてテーブル移動
   動作をフィードバック制御するフィードバック制御系と
   、 前記テーブルの移動指令データからテーブルの移動位置
   を検出する移動位置検出手段と、 前記移動位置検出手段の検出結果に基づいて前記フィー
   ドバック制御系の制御量を設定する制御量設定手段と、 を備えた工作機械におけるテーブル移動制御装置。