JPS58225413A - 主軸回転数制御方式 - Google Patents
主軸回転数制御方式Info
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- JPS58225413A JPS58225413A JP57108867A JP10886782A JPS58225413A JP S58225413 A JPS58225413 A JP S58225413A JP 57108867 A JP57108867 A JP 57108867A JP 10886782 A JP10886782 A JP 10886782A JP S58225413 A JPS58225413 A JP S58225413A
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- range
- speed
- gear
- spindle
- commanded
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/16—Cutting by use of rotating axially moving tool with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
- Y10T408/17—Cutting by use of rotating axially moving tool with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor to control infeed
- Y10T408/172—Responsive to Tool
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (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】
本発明は主軸回転数制御方式に係り、特に隣接するギヤ
レンジの速度範囲が一部重複するように各ギヤレンジの
速度範囲を定めておき、主軸速度が指令されたとき該指
令された主軸速度に応じたギヤレンジのギヤを選択して
主軸を回転させる主軸回転数制御方式に関する。
レンジの速度範囲が一部重複するように各ギヤレンジの
速度範囲を定めておき、主軸速度が指令されたとき該指
令された主軸速度に応じたギヤレンジのギヤを選択して
主軸を回転させる主軸回転数制御方式に関する。
数値制御工作機械の主軸回転数は数値制御装置からＳ機
能命令により指令される。かかる主軸回転数として゛は
広い速度範囲が要求される。そして、該広範囲の速度範
囲を１台のモータでカバーさせる為にギヤ機構が用いら
れ、指令主軸回転数に応じて所望のギヤを選択して主軸
を該指令主軸速度 ′で回転させる。
能命令により指令される。かかる主軸回転数として゛は
広い速度範囲が要求される。そして、該広範囲の速度範
囲を１台のモータでカバーさせる為にギヤ機構が用いら
れ、指令主軸回転数に応じて所望のギヤを選択して主軸
を該指令主軸速度 ′で回転させる。
第１図はギヤレンジと速度範囲の対応を説明する説明図
であり、第ルンジはａ ｏ ｏ ｒｐｍから１５００ｒ
ｐｍ迄の速度範囲をカバーし、ｉｚレンジは１１０００
ｒｐから３０００ｒｐｍ迄、第５レンジは２００Ｏｒｐ
ｍから５０００ｒｌ）ｍ迄の速度範囲をカバーする。そ
して、隣接レンジの速度範囲は一部重複している。
であり、第ルンジはａ ｏ ｏ ｒｐｍから１５００ｒ
ｐｍ迄の速度範囲をカバーし、ｉｚレンジは１１０００
ｒｐから３０００ｒｐｍ迄、第５レンジは２００Ｏｒｐ
ｍから５０００ｒｌ）ｍ迄の速度範囲をカバーする。そ
して、隣接レンジの速度範囲は一部重複している。
ところで、このように隣接レンジの速度範囲が重複する
場合には、注意しないとレンジ切換かいたずらに増大し
、加工時間に悪影響を及ぼす。というのは、ＮＧ架装置
りＳ機能命令（主軸回転数）が指令されると工作機械は
主軸速度を変更し、しかる後Ｓ機能完了信号をＮＯ装置
に返し、これによりＮＧ架装置次のＮＧ命令を実行する
ようになっており、レンジ切換が増大すると、主軸速度
切換に相当の時間を要し、加工時間が長くなるからであ
る。従って、できうる限すレンジ切換を少なくする必要
がある。しかし、従来の方式ではレンジ切換の回数が多
くなっていた。たとえば、主軸が第２レンジの１８０Ｏ
ｒｐｍ で回転している時に。
場合には、注意しないとレンジ切換かいたずらに増大し
、加工時間に悪影響を及ぼす。というのは、ＮＧ架装置
りＳ機能命令（主軸回転数）が指令されると工作機械は
主軸速度を変更し、しかる後Ｓ機能完了信号をＮＯ装置
に返し、これによりＮＧ架装置次のＮＧ命令を実行する
ようになっており、レンジ切換が増大すると、主軸速度
切換に相当の時間を要し、加工時間が長くなるからであ
る。従って、できうる限すレンジ切換を少なくする必要
がある。しかし、従来の方式ではレンジ切換の回数が多
くなっていた。たとえば、主軸が第２レンジの１８０Ｏ
ｒｐｍ で回転している時に。
指令主軸速度が第ルンジと第２レンジの重複する速度範
囲内の１ｌ１００ｒｐ になったとするとギヤチェンジ
が行われる。これは、指令主軸速度が第ルンジに属する
か、属しなければ第２レンジに属するか、属しなければ
第３レンジに属するかというように、低レンジから指令
主軸速度の属するレンジが判定されるからである。従っ
て、第３レンジの５１０Ｏｒｐｍ で回転している時に
、指令主軸速度が第２レンジと第３レンジの重複する速
度範囲内の２９５０ｒｌ）ｍになったとするとやはり第
３レンジから第２レンジへのギヤ切換が行われる。
囲内の１ｌ１００ｒｐ になったとするとギヤチェンジ
が行われる。これは、指令主軸速度が第ルンジに属する
か、属しなければ第２レンジに属するか、属しなければ
第３レンジに属するかというように、低レンジから指令
主軸速度の属するレンジが判定されるからである。従っ
て、第３レンジの５１０Ｏｒｐｍ で回転している時に
、指令主軸速度が第２レンジと第３レンジの重複する速
度範囲内の２９５０ｒｌ）ｍになったとするとやはり第
３レンジから第２レンジへのギヤ切換が行われる。
ところで、１８００ｒｐｍ−＋１５００ｒｌ）ｍ及び５
１００ｒｐｍ−＋２９５０ｒｐｍの速度変化に際しては
必ずしもギヤチェンジする必要がない。従って、本発明
はこのような場合にギヤチェンジをしなくてもよい主軸
回転数制御方式を提供することを目的とする。
１００ｒｐｍ−＋２９５０ｒｐｍの速度変化に際しては
必ずしもギヤチェンジする必要がない。従って、本発明
はこのような場合にギヤチェンジをしなくてもよい主軸
回転数制御方式を提供することを目的とする。
第２図は本発明の実施例ブロック図である。予め、第ル
ンジ記憶部１０１には第ルンジの最低速度３ｒｎ ！
＊と最高速度Ｓｍａ１が、第２レンジ記憶部１０２には
第２レンジの最低速度ｓｍｉ、と最高速度 ５ｒｎａ
ｌが、第３レンジ記憶部１０３には第５レンジの最低速
度Ｓｒｎ ｌ ＠と最高速度Ｓｍａ３が記憶されている
。又％ ３進のレジスタで構成されたレンジ記憶部１０
４には現在のレンジ（第１゜第２．第５レンジのいずれ
か）が記憶されている。
ンジ記憶部１０１には第ルンジの最低速度３ｒｎ ！
＊と最高速度Ｓｍａ１が、第２レンジ記憶部１０２には
第２レンジの最低速度ｓｍｉ、と最高速度 ５ｒｎａ
ｌが、第３レンジ記憶部１０３には第５レンジの最低速
度Ｓｒｎ ｌ ＠と最高速度Ｓｍａ３が記憶されている
。又％ ３進のレジスタで構成されたレンジ記憶部１０
４には現在のレンジ（第１゜第２．第５レンジのいずれ
か）が記憶されている。
即ち、レンジ記憶部１０４の内容が“０１”であれば第
ルンジ、′１０”であれば第２レンジ、′１１”であれ
ば第３レンジが記憶されていることになる。 １
゛ゲート１０５は新たに主軸速度Ｓが指令されれば、レ
ンジ記憶部１０４に記憶されている現レンジの最低速度
５ｆｎｌｌｌと最高速度９ｍａｘを判定部１０６に出力
する。判定部１０６は５Ｉｎａｘ 、 Ｓ叫ｎ及び指令
主軸速度Ｓを用いて ５ｍ１ｎ≦Ｓ≦５ｍａｘ （１）が成立
するかいなかを判定する。（１）式が成立すれば判定部
１０６よりギヤ不変信号ＧＮＣが出力され、このギヤ不
変信号によりレンジ記憶部１０４に記憶されているレン
ジＲｎがゲート １０６を介して図示しないギヤ切換側
間部に出力される。これにより、ギヤチェンジは行われ
なＧ１゜一方、（１）式が成立しないと判定部１０６よ
りレンジ切換信号ＧＲＣが出力される。演算部１０７は
レンジ切換信号ＧＲＣによりレンジ記憶部１０４に記憶
されている現レンジＲｎに＋１ 加算し、Ｒｏち Ｒｎ ＋１→Ｒｎ（２） の演算を行なりて、その演算結果をレンジ言Ｃ憶部１０
４に記憶する。この結果、ゲート１０５Ｇまレンジ記憶
部１０４に記憶されてＧするレンジの最低。
ルンジ、′１０”であれば第２レンジ、′１１”であれ
ば第３レンジが記憶されていることになる。 １
゛ゲート１０５は新たに主軸速度Ｓが指令されれば、レ
ンジ記憶部１０４に記憶されている現レンジの最低速度
５ｆｎｌｌｌと最高速度９ｍａｘを判定部１０６に出力
する。判定部１０６は５Ｉｎａｘ 、 Ｓ叫ｎ及び指令
主軸速度Ｓを用いて ５ｍ１ｎ≦Ｓ≦５ｍａｘ （１）が成立
するかいなかを判定する。（１）式が成立すれば判定部
１０６よりギヤ不変信号ＧＮＣが出力され、このギヤ不
変信号によりレンジ記憶部１０４に記憶されているレン
ジＲｎがゲート １０６を介して図示しないギヤ切換側
間部に出力される。これにより、ギヤチェンジは行われ
なＧ１゜一方、（１）式が成立しないと判定部１０６よ
りレンジ切換信号ＧＲＣが出力される。演算部１０７は
レンジ切換信号ＧＲＣによりレンジ記憶部１０４に記憶
されている現レンジＲｎに＋１ 加算し、Ｒｏち Ｒｎ ＋１→Ｒｎ（２） の演算を行なりて、その演算結果をレンジ言Ｃ憶部１０
４に記憶する。この結果、ゲート１０５Ｇまレンジ記憶
部１０４に記憶されてＧするレンジの最低。
最高速度を判定部１０６に入力する。そして以後、同様
な処理が繰返えされ、指令主軸速度Ｓが属するレンジが
最終的にゲート１０６を介して出力される。尚、功、レ
ンジが第ルンジの場合には第ルンジ→第２レンジ→第６
レンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、又
、現レンジが第２レンジの場合には第２し／ジ→第６レ
ンジ→第ルンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、更
に、現し／ジが第３レンジの場合には第５レンジ→第ル
ンジ→第２レンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力される。
な処理が繰返えされ、指令主軸速度Ｓが属するレンジが
最終的にゲート１０６を介して出力される。尚、功、レ
ンジが第ルンジの場合には第ルンジ→第２レンジ→第６
レンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、又
、現レンジが第２レンジの場合には第２し／ジ→第６レ
ンジ→第ルンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、更
に、現し／ジが第３レンジの場合には第５レンジ→第ル
ンジ→第２レンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力される。
以上のように本発明によれば、主軸速度が変化したとき
、まず現レンジに指令主軸速度が属するかどうかの判定
をし、属する場合にはギヤチェンジをしないようにして
いる。従って、主軸速度が１８０Ｏｒｐｍから１５０Ｏ
ｒｐｍに変化しても、或いは５１００ｒｐｍから２９５
Ｏｒｐｍに変化しても従来方式のようにギヤチェンジを
する必要はなく、それぞれ現レンジである第２レンジ及
び第３レンジにおいて速度を変えるだけで良く、主軸回
転速度の切換に要する時間を短縮させることができる。
、まず現レンジに指令主軸速度が属するかどうかの判定
をし、属する場合にはギヤチェンジをしないようにして
いる。従って、主軸速度が１８０Ｏｒｐｍから１５０Ｏ
ｒｐｍに変化しても、或いは５１００ｒｐｍから２９５
Ｏｒｐｍに変化しても従来方式のようにギヤチェンジを
する必要はなく、それぞれ現レンジである第２レンジ及
び第３レンジにおいて速度を変えるだけで良く、主軸回
転速度の切換に要する時間を短縮させることができる。
第１図はギヤレンジと速度範囲の対応を説明する説明図
、第２図は本発明の実施例ブロック図である。 １０１・・・第２レンジ記憶部、１０２・・・第２レン
ジ記憶部、１０３・・・第５レンジ記憶部、１０４・・
・レンジ記憶部、１０１５，１０６・・・ゲート、１０
６・・・判定部、１０７・・・演算部 特許出願人 富士通ファナック株式会社代理人 弁理
士 辻 室外１名 第７語 隼２回 人 特許庁長官 若杉和夫 殿 を事件の表示 昭和５７年特許願第１０８８６７号 五補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都日野市旭が丘５丁目５番地１４、代理
人 住所 〒１０１東京都千代田区神田小川町３−１４６
、補正により増加する発明の数 ｌ補正の対象 明 細 書 １、発明の名称 λ特許請求の範囲 （１） 隣接するギヤレンジの速度範囲が一部重複す
るように各ギヤレンジの速度範囲を定めておき、指令さ
れた主軸速度に応じたギヤレンジのギヤを選択して該主
軸速度で主軸を回転させる主軸回転数制御方法において
、現在選択されているギヤのギヤレンジを記憶する記憶
手段と、指令された主軸速度が属するギヤレンジを判別
する判別手段とを設け、新た久主軸速度が指令された時
、前記記憶手段に記憶されているギヤレンジの速度範囲
に該新生軸速度が属するか否かを判別し、属する場する
と共に、属しない場合には該新生軸速度が属するギヤレ
ンジを求め、該ギヤレンジのギヤに切記憶手段に記憶さ
れているギヤレンジの速度範囲に該新生軸速度が属さず
かつ該新生軸速度が現在選択されているギヤレンジの最
高速度より大きい場合には、該ギヤレンジより高次のギ
ヤレンジを選定することを特徴とする主軸回転数制御方
法。 （３） 特許請求の範囲第（１）項記載の主軸回転数
制御方法であって、新たな主軸速度が指令された時、記
憶手段に記憶されているギヤレンジの速度範囲に該新生
軸速度が属さずかつ該新生軸速度が現在選択されている
ギヤレンジの最低速度より小さい場合には、該ギヤレン
ジより低次のギヤレンジを選定することを特徴とする主
軸回転数制御方法〇（４） 隣接するギヤレンジの速
度範囲が一部重複するように各ギヤレンジの速度範囲を
定めておき、指令された主軸速度に応じたギヤレンジの
ギヤを選択して該主軸速度で主軸を回転させる主軸回転
数制御装置において、各段階のレンジの最低速度及び最
高速度をそれぞれ記憶する記憶手段と・現在のレンジが
記憶されているレンジ記憶手段と、新たに主軸速度Ｓが
指令されれば、前記レンジ記憶手段に記憶されている現
レンジの最低速度と最高速度を出力するゲートと、前記
ゲートからの出力を受けて、該最低速度と最高速度及び
指令主軸速度を用いて、指令主軸速度が咳最低速度と最
高速度の範囲内に属するか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別の結果、属する場合にはギヤ切換制
御を行なわないギヤ不変信号を出力する手段と、前記判
別手段の判別の結果、属しない場合には、前記指令主軸
速度が属するギヤレンジを求め、該ギヤレンジのギヤに
切換えるギヤ切換制御手段とを有することを特徴とする
主軸回転数制御装置。 ３発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は主軸回転数制御方法及び装置に係り、特に隣接
するギヤレンジの速度範囲が一部重複するように各ギヤ
レンジの１速度範囲を定めておき・主軸速度が指令され
たとき該指令された主軸速度 ；。 に応じたギヤレンジのギヤを選択して主軸を回転させる
主軸回転数制御方法及び装置に関する。 （従来技術） 数値制御工作機械の主軸回転数は数値制御装置からＳ機
能命令により指令される。かかる主軸回転数としては広
い速度範囲が要求される０そして、該広範囲の速度範囲
を１台のモータテカッ（−させる為にギヤ機構が用いら
れ、指令主軸回転数に応じてあらかじめＭ機能命令によ
り指令し、所望′のギヤを選択して主軸を該指令主軸速
度で回転させる０ 第１図はギヤレンジと速度範囲の対応を説明する説明図
であり、第ルンジは５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍ迄
の速度範囲をカッ；−シ、第２レンジは１１０００ｒｐ
から３０００ｒｐｍ迄、第５レンジは２０００ｒｐｍか
ら！１１００ｒｐ迄の速度範囲をカッく−するＯそ［７
て・隣接レンジの速度範囲は一部重複している。 ところで、このように隣接レンジの速度範囲が重複する
場合には、注意しないとレンジ切換７’１１いたずらに
増大し、加工時間に悪影響を及ぼす０というのは、ＮＣ
装置より主軸ギヤ選択用のＭ機能命令が指令されると工
作機械はギヤを選択し、しかる後Ｍ機能完了信号をＮＣ
装置に返し、これによりＮＣ装置は次のＮＣ命令を実行
するようになっており、レンジ切換が増大すると、主軸
速度切換に相当の時間を要し、加工時間が長くなるから
である。従って、できつる限りレンジ切換を少なくする
必要がある０ （従来技術の問題点） しかし、従来の方式ではレンジ切換の回数が多くなって
いた。たとえば、主軸が第２レンジの１８０Ｏｒｐｍで
回転している時に、指令主軸速度が第ルンジと第２レン
ジの重複する速度範囲内の１３０Ｏｒｐｍになったとす
るとギヤチェンジが行われる０これは、指令主軸速度が
第ルンジに属するか、属しなければ第２レンジに属する
か、緘しなければ第３レンジに属するかというように、
低レンジから指令主軸速度の属するレンジが判定される
からである０従って、第、・３レンジの３１００ｒｐｌ
ｎで回転している時に、指令主軸速度が第２レンジと第
６レンジの重複する速度範囲内の２９５０ｒｐｍになっ
たとするとやはシ第３レンジから第２レンジへのギヤ切
換が行われる。 ところが、１８０口ｒｐｍ →１５ Ｕ Ｏｒｐｍ及び
３１００ｒＩｌｎ→２９５０ｒｐｍの速度変化に際して
は必ずしもギヤチェンジする必要がない。 （発明の目的） 従って、本発明はこのような場合にできる限りギヤチェ
ンジをし斤くてもよい主軸回転数制御方法及び装置を捉
供することを目的とする。 本発明の他の目的は、主軸速度が変化したとき、まず現
レンジに指令主軸速度が属する場合にはギヤチェンジを
しない様にして、主軸回転速度の切換に要する時間の短
縮を図ることができる主軸回転数の制御方法及び装置を
得ることである。 （発明の概要） 本発明は、隣接するギヤレンジの速度範囲が一部重複す
るように各ギヤレンジの速度範囲を定めておき、指令さ
れた主軸速度に応じたギヤレンジのギヤを選択して該主
軸速度で主軸を回転させる場合、まず、現在選択されて
いるギヤのギヤレンジを記憶し、次に、指令された主軸
速度が属するギヤレンジを判別し、新たな主軸速度が指
令された時、前記記憶されてｂるギヤレンジの速度範囲
に該新生軸速度が属するか否かを判別し、該判別の結果
Ｎ属する場合には、ギヤチェンジすることなく主軸速度
を制御１７、一方、属しない場合には、該新生軸速度が
属するギヤレンジを求め、該ギヤレンジのギヤに切換え
る構成とした〇 （実施例） 第２図は本発明の実施例ブロック図である。予め、第ル
ンジ記憶部１０１には第ルンジの最低速度８ｍ１１と最
高速度８ｍａ１が、第２レンジ記憶部１０２には第２レ
ンジの最低速度Ｓｍ１２と最高速度８ｍａ２が、第３レ
ンジ記憶部１０３には第３レンジの最低速度Ｓ ｍ ｌ
Ｂと最高速度８ｍａｓが記憶されている０又、５進の
レジスタで構成されたレンジ記憶部１０４には現在のレ
ンジ（第１．第２．第５レンジのいずれか）が記憶され
ている０即ち、レンジ記憶部１０４の内容ｄ（ＳＳＱ１
＃であれば第ルンジ、％１Ｑ＃であれば第２レンジ、１
１Ｎ＃であれば第５レンジが記憶されていることになる
０ゲート１０５は新たに主軸速度Ｓが指令されれば、レ
ンジ記憶部１０４に記憶されている現レンジの最低速度
８ｍ１ｎと最高速度８ｍａｘを判定部′１０６に出力す
るＯ判定部１０６はＳｍａｘ 、 ８ｍ１ｎ及び指令主
軸速度Ｓを用いて８ｍ１ｎ≦Ｓ≦８ ｍａ ｘ
（１１が成立するかいなかを判定する。（１）式が成
立すれば判定部１０６よりギヤ不変信号ＧＮＣが出力さ
れ、このギヤ不変信号によりレンジ記憶部１０４に記憶
されているレンジＲ・口がゲート１０８を介して図示し
ないギヤ切換制御部に出力される。これにより、ギヤチ
ェンジは行われない〇 一方、（１）式が成立しないと判定部１・０６よりレン
ジ切換信号ＧＲＣが出力される。清算部１０７けレンジ
切換信号Ｇ Ｂ、 Ｃによりレンジ記憶部１０４に記憶
されている現しンジ几ｎに＋１加算し、即ち几ｎ ＋
１ →Ｉもｎ（２） の演算を行なって、その演算結果をレンジ記憶部１０４
に記憶する０この結果、ゲート１０５はレンジ記憶部１
０４に記憶されているレン′ジの最低、最高速度を判定
５１０６に人力するＯそして以稜、同様な処理が繰返え
され、指令主軸速度Ｓが属するレンジが最終的にゲート
１０８を介して出力される０尚、現レンジが第ルンジの
場合には 第２レンジ→第５レンジ→第ルンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、又
、現レンジが第２レンジの場合には 第２レンジ→第５レンジ→第ルンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、更
に、現レンジがｆａ３レンジの場合には第３レンジ→第
ルンジ→第２レンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力されるＯ 次に、第３図は本発明の主軸回転数制御のフローチャー
トであり、第４図はギヤレンジと速度範囲の対応を示す
図である。まず、はじめに現在選択されているギヤのギ
ヤレンジ几ｎを記憶する。 次に指令された主軸速度が属するギヤレンジ・即ち、第
１レンジの最高回転数８ｍａｉ及びその最低回転数Ｓｍ
目を記憶する０次に、新たな主軸速度８が指令された時
、前記記憶されているギヤレンジ几の速度範囲に該新生
軸速度Ｓが属するか否かを判別する。その結果、属する
場合、即ち、新生軸速度Ｓが前記レンジＲｎの最高速度
８ｍａｘよシ大きくなく、かつその最低速度Ｓ ｍ ｉ
ｎよりも小さくない場合はギヤチェンジをすることな
くそのままのレンジで主軸速度を制御する。一方、属し
ない場合、即ち、前記新生軸速度Ｓが前記レンジＲｎの
最高速度８ｍａｘより大きい場合には、前記レンジＲｎ
より高次のレンジＲｎ＋１にギヤチェンジを行ない、該
新生軸速度８が前記レンジＲｎの最低速度８ｍ１ｎより
小さい場合には、前記レンジＲｎより低次のレンジＲｎ
−１のレンジにギヤチェンジする。尚、図中、ｎはレン
ジ数、Ｒ′は次に選択すべきレンジ、Ｓｍ１ｌは第ルン
ジの最低回転数、・・・８ｍａｎは第ｎレンジの最高回
転数を示す０（発明の効果） 以上のように本発明によれば、主軸速度が変化したとき
、まず現レンジに指令主軸速度が属するかどうかの判定
をし、属する場合にはギヤチェンジをしないようにして
いる。従って、主軸速度が１８００ｒｐｍから１５０Ｏ
ｒｐｍに変化しても、或すは３１００ｒｐｍから２９５
Ｏｒｐｍに変化しても従来方式のようにギヤチェンジを
する必要はなく、それぞれ現レンジである第２レンジ及
び第３レンジにおいて速度を変えるだけで良く、主軸回
転速度の切換に要する時間を短縮させろことができる。 本方式は、ギヤチェンジが不要の時にギヤ不変信号を出
力する形式のものであるが、逆にギヤチェンジが必要な
時にのみギヤチェンジ信号を出力する形式においても、
同様の方式で実現することができる。 歳図面の簡単な説明 第１図はギヤレンジと速度範囲の対応を説明する説明図
、第２図は本発明の実施例ブロック図、ｆｓ５図は本発
明の主軸回転数制御のフローチャート、第４図はギヤレ
ンジと速度範囲の対応を示す図である＠ 特許出願人 ファナック株式会社 （
代理人 弁理士 辻 實 外１名第１図 第２図 １ρ８ 箇３図 第４図
、第２図は本発明の実施例ブロック図である。 １０１・・・第２レンジ記憶部、１０２・・・第２レン
ジ記憶部、１０３・・・第５レンジ記憶部、１０４・・
・レンジ記憶部、１０１５，１０６・・・ゲート、１０
６・・・判定部、１０７・・・演算部 特許出願人 富士通ファナック株式会社代理人 弁理
士 辻 室外１名 第７語 隼２回 人 特許庁長官 若杉和夫 殿 を事件の表示 昭和５７年特許願第１０８８６７号 五補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都日野市旭が丘５丁目５番地１４、代理
人 住所 〒１０１東京都千代田区神田小川町３−１４６
、補正により増加する発明の数 ｌ補正の対象 明 細 書 １、発明の名称 λ特許請求の範囲 （１） 隣接するギヤレンジの速度範囲が一部重複す
るように各ギヤレンジの速度範囲を定めておき、指令さ
れた主軸速度に応じたギヤレンジのギヤを選択して該主
軸速度で主軸を回転させる主軸回転数制御方法において
、現在選択されているギヤのギヤレンジを記憶する記憶
手段と、指令された主軸速度が属するギヤレンジを判別
する判別手段とを設け、新た久主軸速度が指令された時
、前記記憶手段に記憶されているギヤレンジの速度範囲
に該新生軸速度が属するか否かを判別し、属する場する
と共に、属しない場合には該新生軸速度が属するギヤレ
ンジを求め、該ギヤレンジのギヤに切記憶手段に記憶さ
れているギヤレンジの速度範囲に該新生軸速度が属さず
かつ該新生軸速度が現在選択されているギヤレンジの最
高速度より大きい場合には、該ギヤレンジより高次のギ
ヤレンジを選定することを特徴とする主軸回転数制御方
法。 （３） 特許請求の範囲第（１）項記載の主軸回転数
制御方法であって、新たな主軸速度が指令された時、記
憶手段に記憶されているギヤレンジの速度範囲に該新生
軸速度が属さずかつ該新生軸速度が現在選択されている
ギヤレンジの最低速度より小さい場合には、該ギヤレン
ジより低次のギヤレンジを選定することを特徴とする主
軸回転数制御方法〇（４） 隣接するギヤレンジの速
度範囲が一部重複するように各ギヤレンジの速度範囲を
定めておき、指令された主軸速度に応じたギヤレンジの
ギヤを選択して該主軸速度で主軸を回転させる主軸回転
数制御装置において、各段階のレンジの最低速度及び最
高速度をそれぞれ記憶する記憶手段と・現在のレンジが
記憶されているレンジ記憶手段と、新たに主軸速度Ｓが
指令されれば、前記レンジ記憶手段に記憶されている現
レンジの最低速度と最高速度を出力するゲートと、前記
ゲートからの出力を受けて、該最低速度と最高速度及び
指令主軸速度を用いて、指令主軸速度が咳最低速度と最
高速度の範囲内に属するか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別の結果、属する場合にはギヤ切換制
御を行なわないギヤ不変信号を出力する手段と、前記判
別手段の判別の結果、属しない場合には、前記指令主軸
速度が属するギヤレンジを求め、該ギヤレンジのギヤに
切換えるギヤ切換制御手段とを有することを特徴とする
主軸回転数制御装置。 ３発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は主軸回転数制御方法及び装置に係り、特に隣接
するギヤレンジの速度範囲が一部重複するように各ギヤ
レンジの１速度範囲を定めておき・主軸速度が指令され
たとき該指令された主軸速度 ；。 に応じたギヤレンジのギヤを選択して主軸を回転させる
主軸回転数制御方法及び装置に関する。 （従来技術） 数値制御工作機械の主軸回転数は数値制御装置からＳ機
能命令により指令される。かかる主軸回転数としては広
い速度範囲が要求される０そして、該広範囲の速度範囲
を１台のモータテカッ（−させる為にギヤ機構が用いら
れ、指令主軸回転数に応じてあらかじめＭ機能命令によ
り指令し、所望′のギヤを選択して主軸を該指令主軸速
度で回転させる０ 第１図はギヤレンジと速度範囲の対応を説明する説明図
であり、第ルンジは５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍ迄
の速度範囲をカッ；−シ、第２レンジは１１０００ｒｐ
から３０００ｒｐｍ迄、第５レンジは２０００ｒｐｍか
ら！１１００ｒｐ迄の速度範囲をカッく−するＯそ［７
て・隣接レンジの速度範囲は一部重複している。 ところで、このように隣接レンジの速度範囲が重複する
場合には、注意しないとレンジ切換７’１１いたずらに
増大し、加工時間に悪影響を及ぼす０というのは、ＮＣ
装置より主軸ギヤ選択用のＭ機能命令が指令されると工
作機械はギヤを選択し、しかる後Ｍ機能完了信号をＮＣ
装置に返し、これによりＮＣ装置は次のＮＣ命令を実行
するようになっており、レンジ切換が増大すると、主軸
速度切換に相当の時間を要し、加工時間が長くなるから
である。従って、できつる限りレンジ切換を少なくする
必要がある０ （従来技術の問題点） しかし、従来の方式ではレンジ切換の回数が多くなって
いた。たとえば、主軸が第２レンジの１８０Ｏｒｐｍで
回転している時に、指令主軸速度が第ルンジと第２レン
ジの重複する速度範囲内の１３０Ｏｒｐｍになったとす
るとギヤチェンジが行われる０これは、指令主軸速度が
第ルンジに属するか、属しなければ第２レンジに属する
か、緘しなければ第３レンジに属するかというように、
低レンジから指令主軸速度の属するレンジが判定される
からである０従って、第、・３レンジの３１００ｒｐｌ
ｎで回転している時に、指令主軸速度が第２レンジと第
６レンジの重複する速度範囲内の２９５０ｒｐｍになっ
たとするとやはシ第３レンジから第２レンジへのギヤ切
換が行われる。 ところが、１８０口ｒｐｍ →１５ Ｕ Ｏｒｐｍ及び
３１００ｒＩｌｎ→２９５０ｒｐｍの速度変化に際して
は必ずしもギヤチェンジする必要がない。 （発明の目的） 従って、本発明はこのような場合にできる限りギヤチェ
ンジをし斤くてもよい主軸回転数制御方法及び装置を捉
供することを目的とする。 本発明の他の目的は、主軸速度が変化したとき、まず現
レンジに指令主軸速度が属する場合にはギヤチェンジを
しない様にして、主軸回転速度の切換に要する時間の短
縮を図ることができる主軸回転数の制御方法及び装置を
得ることである。 （発明の概要） 本発明は、隣接するギヤレンジの速度範囲が一部重複す
るように各ギヤレンジの速度範囲を定めておき、指令さ
れた主軸速度に応じたギヤレンジのギヤを選択して該主
軸速度で主軸を回転させる場合、まず、現在選択されて
いるギヤのギヤレンジを記憶し、次に、指令された主軸
速度が属するギヤレンジを判別し、新たな主軸速度が指
令された時、前記記憶されてｂるギヤレンジの速度範囲
に該新生軸速度が属するか否かを判別し、該判別の結果
Ｎ属する場合には、ギヤチェンジすることなく主軸速度
を制御１７、一方、属しない場合には、該新生軸速度が
属するギヤレンジを求め、該ギヤレンジのギヤに切換え
る構成とした〇 （実施例） 第２図は本発明の実施例ブロック図である。予め、第ル
ンジ記憶部１０１には第ルンジの最低速度８ｍ１１と最
高速度８ｍａ１が、第２レンジ記憶部１０２には第２レ
ンジの最低速度Ｓｍ１２と最高速度８ｍａ２が、第３レ
ンジ記憶部１０３には第３レンジの最低速度Ｓ ｍ ｌ
Ｂと最高速度８ｍａｓが記憶されている０又、５進の
レジスタで構成されたレンジ記憶部１０４には現在のレ
ンジ（第１．第２．第５レンジのいずれか）が記憶され
ている０即ち、レンジ記憶部１０４の内容ｄ（ＳＳＱ１
＃であれば第ルンジ、％１Ｑ＃であれば第２レンジ、１
１Ｎ＃であれば第５レンジが記憶されていることになる
０ゲート１０５は新たに主軸速度Ｓが指令されれば、レ
ンジ記憶部１０４に記憶されている現レンジの最低速度
８ｍ１ｎと最高速度８ｍａｘを判定部′１０６に出力す
るＯ判定部１０６はＳｍａｘ 、 ８ｍ１ｎ及び指令主
軸速度Ｓを用いて８ｍ１ｎ≦Ｓ≦８ ｍａ ｘ
（１１が成立するかいなかを判定する。（１）式が成
立すれば判定部１０６よりギヤ不変信号ＧＮＣが出力さ
れ、このギヤ不変信号によりレンジ記憶部１０４に記憶
されているレンジＲ・口がゲート１０８を介して図示し
ないギヤ切換制御部に出力される。これにより、ギヤチ
ェンジは行われない〇 一方、（１）式が成立しないと判定部１・０６よりレン
ジ切換信号ＧＲＣが出力される。清算部１０７けレンジ
切換信号Ｇ Ｂ、 Ｃによりレンジ記憶部１０４に記憶
されている現しンジ几ｎに＋１加算し、即ち几ｎ ＋
１ →Ｉもｎ（２） の演算を行なって、その演算結果をレンジ記憶部１０４
に記憶する０この結果、ゲート１０５はレンジ記憶部１
０４に記憶されているレン′ジの最低、最高速度を判定
５１０６に人力するＯそして以稜、同様な処理が繰返え
され、指令主軸速度Ｓが属するレンジが最終的にゲート
１０８を介して出力される０尚、現レンジが第ルンジの
場合には 第２レンジ→第５レンジ→第ルンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、又
、現レンジが第２レンジの場合には 第２レンジ→第５レンジ→第ルンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力され、更
に、現レンジがｆａ３レンジの場合には第３レンジ→第
ルンジ→第２レンジ の順序で最低、最高速度が判定部１０６に入力されるＯ 次に、第３図は本発明の主軸回転数制御のフローチャー
トであり、第４図はギヤレンジと速度範囲の対応を示す
図である。まず、はじめに現在選択されているギヤのギ
ヤレンジ几ｎを記憶する。 次に指令された主軸速度が属するギヤレンジ・即ち、第
１レンジの最高回転数８ｍａｉ及びその最低回転数Ｓｍ
目を記憶する０次に、新たな主軸速度８が指令された時
、前記記憶されているギヤレンジ几の速度範囲に該新生
軸速度Ｓが属するか否かを判別する。その結果、属する
場合、即ち、新生軸速度Ｓが前記レンジＲｎの最高速度
８ｍａｘよシ大きくなく、かつその最低速度Ｓ ｍ ｉ
ｎよりも小さくない場合はギヤチェンジをすることな
くそのままのレンジで主軸速度を制御する。一方、属し
ない場合、即ち、前記新生軸速度Ｓが前記レンジＲｎの
最高速度８ｍａｘより大きい場合には、前記レンジＲｎ
より高次のレンジＲｎ＋１にギヤチェンジを行ない、該
新生軸速度８が前記レンジＲｎの最低速度８ｍ１ｎより
小さい場合には、前記レンジＲｎより低次のレンジＲｎ
−１のレンジにギヤチェンジする。尚、図中、ｎはレン
ジ数、Ｒ′は次に選択すべきレンジ、Ｓｍ１ｌは第ルン
ジの最低回転数、・・・８ｍａｎは第ｎレンジの最高回
転数を示す０（発明の効果） 以上のように本発明によれば、主軸速度が変化したとき
、まず現レンジに指令主軸速度が属するかどうかの判定
をし、属する場合にはギヤチェンジをしないようにして
いる。従って、主軸速度が１８００ｒｐｍから１５０Ｏ
ｒｐｍに変化しても、或すは３１００ｒｐｍから２９５
Ｏｒｐｍに変化しても従来方式のようにギヤチェンジを
する必要はなく、それぞれ現レンジである第２レンジ及
び第３レンジにおいて速度を変えるだけで良く、主軸回
転速度の切換に要する時間を短縮させろことができる。 本方式は、ギヤチェンジが不要の時にギヤ不変信号を出
力する形式のものであるが、逆にギヤチェンジが必要な
時にのみギヤチェンジ信号を出力する形式においても、
同様の方式で実現することができる。 歳図面の簡単な説明 第１図はギヤレンジと速度範囲の対応を説明する説明図
、第２図は本発明の実施例ブロック図、ｆｓ５図は本発
明の主軸回転数制御のフローチャート、第４図はギヤレ
ンジと速度範囲の対応を示す図である＠ 特許出願人 ファナック株式会社 （
代理人 弁理士 辻 實 外１名第１図 第２図 １ρ８ 箇３図 第４図
Claims (1)
- 隣接するギヤレンジの速度範囲が一部重複するように各
ギヤレンジの速度範囲を定めておき、指令された主軸速
度に応じたギヤレンジのギヤを選択して該主軸速度で主
軸を回転させる主軸回転数制御方式において、現在選択
されているギヤのギヤレンジを記憶する記憶手段と、指
令された主軸速度が属するギヤレンジを判別する判別手
段とを設け、新たな主軸速度が指令された時、前記記憶
手段に記憶されているギヤレンジの速度範囲に該新生軸
速度が属するか否かを判別し、属する場合にはギヤチェ
ンジすることなく主軸速度制御すると共に、属しない場
合には該新生軸速度が属するギヤレンジを求め、該ギヤ
レンジのギヤに切換えることを特徴とする主軸回転数制
御方式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57108867A JPS58225413A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 主軸回転数制御方式 |
| EP83303616A EP0098715B2 (en) | 1982-06-24 | 1983-06-23 | Spindle speed control method and apparatus |
| DE8383303616T DE3382114D1 (de) | 1982-06-24 | 1983-06-23 | Verfahren und einrichtung zur steuerung der spindeldrehzahl. |
| US06/507,493 US4569013A (en) | 1982-06-24 | 1983-06-24 | Spindle speed control method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57108867A JPS58225413A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 主軸回転数制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58225413A true JPS58225413A (ja) | 1983-12-27 |
Family
ID=14495591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57108867A Pending JPS58225413A (ja) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | 主軸回転数制御方式 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4569013A (ja) |
| EP (1) | EP0098715B2 (ja) |
| JP (1) | JPS58225413A (ja) |
| DE (1) | DE3382114D1 (ja) |
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| US8618752B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-12-31 | Superior Electron, Llc | System, architecture, and method for minimizing power consumption and increasing performance in electric vehicles |
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1982
- 1982-06-24 JP JP57108867A patent/JPS58225413A/ja active Pending
-
1983
- 1983-06-23 EP EP83303616A patent/EP0098715B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-06-23 DE DE8383303616T patent/DE3382114D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1983-06-24 US US06/507,493 patent/US4569013A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0098715B2 (en) | 1994-06-29 |
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| US4569013A (en) | 1986-02-04 |
| DE3382114D1 (de) | 1991-02-21 |
| EP0098715A3 (en) | 1985-09-18 |
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