JPS6140497B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6140497B2 JPS6140497B2 JP54172685A JP17268579A JPS6140497B2 JP S6140497 B2 JPS6140497 B2 JP S6140497B2 JP 54172685 A JP54172685 A JP 54172685A JP 17268579 A JP17268579 A JP 17268579A JP S6140497 B2 JPS6140497 B2 JP S6140497B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- signal
- fixed position
- stop control
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
- B23Q15/26—Control or regulation of position of tool or workpiece of angular position
-
- 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
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/25—Lathe
- Y10T82/2502—Lathe with program control
-
- 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
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/25—Lathe
- Y10T82/2552—Headstock
- Y10T82/2561—Spindle or work angler
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、数値制御工作機械における主軸定位
置停止制御方式に係り、特に２つの定位置に主軸
を停止させることができる主軸定位置停止制御方
式に関する。
置停止制御方式に係り、特に２つの定位置に主軸
を停止させることができる主軸定位置停止制御方
式に関する。
（従来の技術）
自動工具交換機能付工作機械は各種の工具を自
動的に交換しながら機械加工を行なうものであ
り、その工具交換動作は以下の如くして行われる
ものである。
動的に交換しながら機械加工を行なうものであ
り、その工具交換動作は以下の如くして行われる
ものである。
即ち、まず、工具を保持するマガジンを回転さ
せて空の工具把持部分を主軸機構の位置させた
後、交換しようとする工具を取付けた主軸機構を
前方へ突出させ、ついでマガジンを主軸機構上に
降下させ、工具把持部分に工具を嵌合把持せしめ
主軸機構を引込め、工具を主軸から抜き去る。そ
の後、マガジンを回転させて所望の工具を主軸の
前方に位置させ、主軸機構を前方に突出させて主
軸に工具を装着した後、マガジンを上方に引き上
げ、これにより工具交換が終了する。さて上述の
如き工具の自動交換機構において主軸と工具の嵌
合部とを円滑に嵌合させるためには主軸の所定部
分たとえばキーを正確な位置に停止させなければ
ならない。キーが装着された主軸に、キー溝が形
成された工具を嵌合するうえで、該キーとキー溝
とが正しく対向するように主軸を位置決めして主
軸を停止制御するには、主軸に位置決め精度は主
軸回転角の許容誤差にして±0.1゜乃至0.2゜程度
が要求されるからである。
せて空の工具把持部分を主軸機構の位置させた
後、交換しようとする工具を取付けた主軸機構を
前方へ突出させ、ついでマガジンを主軸機構上に
降下させ、工具把持部分に工具を嵌合把持せしめ
主軸機構を引込め、工具を主軸から抜き去る。そ
の後、マガジンを回転させて所望の工具を主軸の
前方に位置させ、主軸機構を前方に突出させて主
軸に工具を装着した後、マガジンを上方に引き上
げ、これにより工具交換が終了する。さて上述の
如き工具の自動交換機構において主軸と工具の嵌
合部とを円滑に嵌合させるためには主軸の所定部
分たとえばキーを正確な位置に停止させなければ
ならない。キーが装着された主軸に、キー溝が形
成された工具を嵌合するうえで、該キーとキー溝
とが正しく対向するように主軸を位置決めして主
軸を停止制御するには、主軸に位置決め精度は主
軸回転角の許容誤差にして±0.1゜乃至0.2゜程度
が要求されるからである。
ところで、従来の自動工具交換機構においては
主軸と工具の嵌合部とを円滑に嵌合させるため
に、主軸のキー位置を検知する光電式の検知器や
リミツトスイツチ機構を設け、これらの機構から
発せられる検知信号をもとに機械的なブレーキを
動作させて主軸を所定の停止位置に停止させてい
た。
主軸と工具の嵌合部とを円滑に嵌合させるため
に、主軸のキー位置を検知する光電式の検知器や
リミツトスイツチ機構を設け、これらの機構から
発せられる検知信号をもとに機械的なブレーキを
動作させて主軸を所定の停止位置に停止させてい
た。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、上述の従来装置では機械的なピン、ブ
レーキなどの停止機構を用いているため、長期の
使用でブレーキシユー、ピンなどの停止機構に生
じる摩耗によつて機械的な誤差が大きくなり、主
軸を所定の位置に停止せしめることができず、工
具の自動交換を円滑に行なうことができなかつ
た。
レーキなどの停止機構を用いているため、長期の
使用でブレーキシユー、ピンなどの停止機構に生
じる摩耗によつて機械的な誤差が大きくなり、主
軸を所定の位置に停止せしめることができず、工
具の自動交換を円滑に行なうことができなかつ
た。
このため自動工具交換に際しては機械的なピ
ン、ブレーキなどの停止機構を必要とせず、純電
気的に主軸を高精度で所定の定位置に停止させる
主軸定位置停止制御装置要求される。
ン、ブレーキなどの停止機構を必要とせず、純電
気的に主軸を高精度で所定の定位置に停止させる
主軸定位置停止制御装置要求される。
一方、最近数値制御工作機械の被加工物として
自動車のエンジンボツクスに代表されるような中
ぐり（boring）加工を必要とするワークを多く扱
うようになつてきた。かかる中ぐり加工において
はびびり振動を防ぐなど剛性の点から中ぐり棒
（バイト）はより太いものが要求される。しか
し、中ぐり棒をさし込む穴径が小さいワークに対
しては、中ぐり棒の径もまた小さくならざるを得
ない。
自動車のエンジンボツクスに代表されるような中
ぐり（boring）加工を必要とするワークを多く扱
うようになつてきた。かかる中ぐり加工において
はびびり振動を防ぐなど剛性の点から中ぐり棒
（バイト）はより太いものが要求される。しか
し、中ぐり棒をさし込む穴径が小さいワークに対
しては、中ぐり棒の径もまた小さくならざるを得
ない。
以下、この点を中心に中ぐり工作機械について
説明する。第１図は、中ぐり工作機械の概略説明
図で、２０１は主軸台、２０２は中ぐり棒、２０
３はバイト、２０４はワークで、中ぐり棒さし込
み穴２０４ａ，２０４a′及び中空部２０４ｂを有
している。尚、２０５はワーク載置用のテーブル
である。
説明する。第１図は、中ぐり工作機械の概略説明
図で、２０１は主軸台、２０２は中ぐり棒、２０
３はバイト、２０４はワークで、中ぐり棒さし込
み穴２０４ａ，２０４a′及び中空部２０４ｂを有
している。尚、２０５はワーク載置用のテーブル
である。
かかる中ぐり工作機械においては、まずバイト
２０３をさし込み穴２０４ａ又は２０４a′を介し
てワーク２０４内の中空部２０４ｂに挿入し、し
かる後ワークをバイトに対し相対的に移動させて
中ぐり加工を行なう。ところで、さし込み穴２０
４ａ，２０４a′の径は、後に閉塞する必要がある
ため比較的小さく形成されている。このため、バ
イト挿入時又は引抜時にバイト２０３がさし込み
穴２０４ａの周縁に当接して、ワークあるいはバ
イトを破損しないようにするためには、第２図に
示すように中ぐり棒２０２の径を小さくしなけれ
ばならず、さし込まれた中ぐり棒２０１の長さに
対してその径が小さすぎるときには、先端に固着
したバイト２０３からの加工時の応力によつて、
回転時の中ぐり棒２０２にびびり振動が発生し、
精度の高い加工ができなかつた。
２０３をさし込み穴２０４ａ又は２０４a′を介し
てワーク２０４内の中空部２０４ｂに挿入し、し
かる後ワークをバイトに対し相対的に移動させて
中ぐり加工を行なう。ところで、さし込み穴２０
４ａ，２０４a′の径は、後に閉塞する必要がある
ため比較的小さく形成されている。このため、バ
イト挿入時又は引抜時にバイト２０３がさし込み
穴２０４ａの周縁に当接して、ワークあるいはバ
イトを破損しないようにするためには、第２図に
示すように中ぐり棒２０２の径を小さくしなけれ
ばならず、さし込まれた中ぐり棒２０１の長さに
対してその径が小さすぎるときには、先端に固着
したバイト２０３からの加工時の応力によつて、
回転時の中ぐり棒２０２にびびり振動が発生し、
精度の高い加工ができなかつた。
さて、中ぐり棒２０２の径を大きくするために
は第３図、第４図に示すような方法が考えられ
る。第３図の方法はバイト挿入、引抜き時におけ
る中ぐり棒２０２の中心とさし込み穴２０４ａの
中心とをＹ軸方向に互いに偏心させ、しかもバイ
ト２０３の位置をＹ軸に一致させるものである
（尚、必らずしもＹ軸でなくてもよい）。又第４図
の方法はさし込み穴２０４ａに連通するバイトさ
し込み穴２０４ｃをワーク２０４に形成し、バイ
ト挿入軸又は引抜き時にバイト２０３の位置を該
バイトさし込み穴２０４ｃに一致させるものであ
る。このように、第３図、第４図の方法よれば中
ぐり棒２０２の径を大きくできびびり振動を減少
させることができる。
は第３図、第４図に示すような方法が考えられ
る。第３図の方法はバイト挿入、引抜き時におけ
る中ぐり棒２０２の中心とさし込み穴２０４ａの
中心とをＹ軸方向に互いに偏心させ、しかもバイ
ト２０３の位置をＹ軸に一致させるものである
（尚、必らずしもＹ軸でなくてもよい）。又第４図
の方法はさし込み穴２０４ａに連通するバイトさ
し込み穴２０４ｃをワーク２０４に形成し、バイ
ト挿入軸又は引抜き時にバイト２０３の位置を該
バイトさし込み穴２０４ｃに一致させるものであ
る。このように、第３図、第４図の方法よれば中
ぐり棒２０２の径を大きくできびびり振動を減少
させることができる。
しかし、これらの方法ではバイト挿入時又は停
止時に主軸を所定の定位置（第３図では＋Ｙ軸、
第４図ではバイトさし込み穴２０４ｃ）に正確に
停止させなくてはならない。換言すれば中ぐり棒
の径を大きくしてびびり振動をなくし、しかも剛
性のある切削加工を行なうためには中ぐり加工に
際しては主軸を所定の定位置に停止させる主軸定
位置停止制御が要求される。
止時に主軸を所定の定位置（第３図では＋Ｙ軸、
第４図ではバイトさし込み穴２０４ｃ）に正確に
停止させなくてはならない。換言すれば中ぐり棒
の径を大きくしてびびり振動をなくし、しかも剛
性のある切削加工を行なうためには中ぐり加工に
際しては主軸を所定の定位置に停止させる主軸定
位置停止制御が要求される。
本発明は、こうした自動工具交換及び中ぐり加
工時に主軸を定位置に停止させる制御が共通して
要求される点にかんがみ、工具交換時における主
軸停止位置と中ぐり加工時における主軸停止位置
とはその制御態様が一般に異なるにもかかわら
ず、これら停止制御に必要とする主要部分を共有
することによつて、構成簡単で安価な主軸定位置
停止制御方式を提供することを目的とする。
工時に主軸を定位置に停止させる制御が共通して
要求される点にかんがみ、工具交換時における主
軸停止位置と中ぐり加工時における主軸停止位置
とはその制御態様が一般に異なるにもかかわら
ず、これら停止制御に必要とする主要部分を共有
することによつて、構成簡単で安価な主軸定位置
停止制御方式を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、主軸所定部分の現在位置と主軸所定
部分の停止すべき定位置との位置偏差が零となる
ように電動機を帰還制御して定位置停止制御する
主軸定位置停止制御方式において、前記主軸に位
置調整可能に取り付けられ、中ぐり加工時におけ
る定位置停止制御時に使用される第１の位置検出
センサと、前記主軸に取り付けられ、自動工具交
換時に使用される第２の位置検出センサと、これ
ら位置検出センサからの出力信号により前記電動
機に対する位置偏差信号を発生する定位置停止制
御回路と、中ぐり加工時にける定位置停止制御時
に第１の位置検出センサを前記定位置停止制御回
路に接続し、自動工具交換時に第２の位置検出セ
ンサを前記定位置停止制御回路に接続する切替手
段とを具備したことを特徴とする主軸位置停止制
御方式であり、前述の問題点を解消できる。
部分の停止すべき定位置との位置偏差が零となる
ように電動機を帰還制御して定位置停止制御する
主軸定位置停止制御方式において、前記主軸に位
置調整可能に取り付けられ、中ぐり加工時におけ
る定位置停止制御時に使用される第１の位置検出
センサと、前記主軸に取り付けられ、自動工具交
換時に使用される第２の位置検出センサと、これ
ら位置検出センサからの出力信号により前記電動
機に対する位置偏差信号を発生する定位置停止制
御回路と、中ぐり加工時にける定位置停止制御時
に第１の位置検出センサを前記定位置停止制御回
路に接続し、自動工具交換時に第２の位置検出セ
ンサを前記定位置停止制御回路に接続する切替手
段とを具備したことを特徴とする主軸位置停止制
御方式であり、前述の問題点を解消できる。
（作用）
本発明は、中ぐり加工における工具の差し込
み、引抜きに際しては前記取付位置が調整可能な
位置検出センサからの出力信号を、工具交換に際
しては他方の位置検出センサからの出力信号を切
替手段を介して定位置停止制御回路に入力して主
軸の停止制御を行なう主軸定位置停止制御方式で
ある。
み、引抜きに際しては前記取付位置が調整可能な
位置検出センサからの出力信号を、工具交換に際
しては他方の位置検出センサからの出力信号を切
替手段を介して定位置停止制御回路に入力して主
軸の停止制御を行なう主軸定位置停止制御方式で
ある。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。
する。
第５図ａは、主軸定位置停止制御方式の概略を
説明する説明図、第５図ｂは位置検出センサの配
置を説明する説明図である。
説明する説明図、第５図ｂは位置検出センサの配
置を説明する説明図である。
図中、３０１は主軸ボツクス、３０２は主
軸、、３０３は機械固定部、３０４及び３０５は
第１、第２の位置検出センサで、たとえば後に詳
述するようにそれぞれ発磁体３０４ａ，３０５ａ
及びセンス部３０４ｂ，３０５ｂを有する磁気セ
ンサで構成されている。第１の位置検出センサ３
０４は中ぐり加工時における定位置停止制御にお
いて使用され、又第２の位置検出センサ３０５は
自動工具交換時において使用される。尚、自動工
具交換時における主軸停止位置は一定であるため
第２の位置検出センサ３０５の発磁体３０５ａは
主軸３０２に固定される。しかし、中ぐり加工に
おいてはワークに形成されるさし込も穴の形状
は、位置等により主軸３０２を停止すべき位置が
異なるため、第１の位置検出センサ３０４の発磁
体３０４ａは任意の位置に設定可能なように取付
けられる。３０６，３７はアンプ、３０８は制御
回路、３０９は制御回路３０８からの指令により
電気的接続を切替える切替スイツチ、３１０は定
位置停止回路である。
軸、、３０３は機械固定部、３０４及び３０５は
第１、第２の位置検出センサで、たとえば後に詳
述するようにそれぞれ発磁体３０４ａ，３０５ａ
及びセンス部３０４ｂ，３０５ｂを有する磁気セ
ンサで構成されている。第１の位置検出センサ３
０４は中ぐり加工時における定位置停止制御にお
いて使用され、又第２の位置検出センサ３０５は
自動工具交換時において使用される。尚、自動工
具交換時における主軸停止位置は一定であるため
第２の位置検出センサ３０５の発磁体３０５ａは
主軸３０２に固定される。しかし、中ぐり加工に
おいてはワークに形成されるさし込も穴の形状
は、位置等により主軸３０２を停止すべき位置が
異なるため、第１の位置検出センサ３０４の発磁
体３０４ａは任意の位置に設定可能なように取付
けられる。３０６，３７はアンプ、３０８は制御
回路、３０９は制御回路３０８からの指令により
電気的接続を切替える切替スイツチ、３１０は定
位置停止回路である。
さて、中ぐり加工のバイト挿入、引き抜きに際
しては切替スイツチ３０９は接点ａ側にあり、定
位置停止回路３１０は第１の位置検出センサ３０
４からの出力信号に基いて後述の定位置停止制御
を行ない、発磁体３０４ａがセンサ部３０４ｂに
対向した位置で主軸３０２を停止せしめる。一
方、工具交換に際しては切替スイツチ３０９は接
点ｂ側にあり、定位置停止回路３１０は第２の位
置検出センサ３０５からの出力信号に基いて定位
置停止制御を行ない、発磁体３０５ａがセンサ部
３０５ｂに対向した位置で主軸３０２を停止せし
める。尚、第１図、第２図ではセンサ部３０４
ｂ，３０５ｂを同一回転角位置に配設している
が、必らずしも一致させる必要はない。
しては切替スイツチ３０９は接点ａ側にあり、定
位置停止回路３１０は第１の位置検出センサ３０
４からの出力信号に基いて後述の定位置停止制御
を行ない、発磁体３０４ａがセンサ部３０４ｂに
対向した位置で主軸３０２を停止せしめる。一
方、工具交換に際しては切替スイツチ３０９は接
点ｂ側にあり、定位置停止回路３１０は第２の位
置検出センサ３０５からの出力信号に基いて定位
置停止制御を行ない、発磁体３０５ａがセンサ部
３０５ｂに対向した位置で主軸３０２を停止せし
める。尚、第１図、第２図ではセンサ部３０４
ｂ，３０５ｂを同一回転角位置に配設している
が、必らずしも一致させる必要はない。
第６図は、本発明に係る主軸定位置停止制御方
式の概略を説明する回路ブロツク図、第７図は同
各部波形図、第８図及び第９図は、磁気センサの
動作・構成を説明する説明図である。
式の概略を説明する回路ブロツク図、第７図は同
各部波形図、第８図及び第９図は、磁気センサの
動作・構成を説明する説明図である。
図中、１は速度指令回路で、速度指令CVを出
力する。２は定位置停止（オリエンテーシヨン）
指令ORCMを出力する定位置停止指令回路、３
は速度制御回路で、加算器３ａと位相補償回路３
ｂと電圧位相変換器３ｃとサイリスタ３ｄとを有
している。加算器３ａは速度制御に際しては指令
速度CVと実速度信号AVとの差電圧（速度偏差）
を出力し、位置制御の際には位置偏差信号RPD
と実速度信号AVとの差電圧を出力する。位相補
償回路３ｂは、加算器出力電圧の位相を進め又は
遅らせその位相を補償する。電圧／位相変換器３
ｃは、位相補償回路３ｂの出力電圧に応じてサイ
リスタ回路３ｄを構成する各サイリスタの点弧角
を制御する。サイリスタ回路３ｄは、各サイリス
タの点弧角を制御され直流電動機に印加する電圧
値を変え、該直流電動機の回転速度を制御する。
４は直流電動機、５は直流電動機４の回転速度に
応じた電圧を発生する回転速度計、６は主軸機
構、７は主軸、８は工具、９は直流電動機４の回
転を主軸７に伝達する歯車（タイミングベルトで
もよい）である。１０，１０′は磁気センサで、
第５図の位置検出センサ３０４，３０５に対応し
それぞれ第８図に示すように発磁体１０ａとセン
サ部１０ｂと電気回路１０ｃとからなつている。
力する。２は定位置停止（オリエンテーシヨン）
指令ORCMを出力する定位置停止指令回路、３
は速度制御回路で、加算器３ａと位相補償回路３
ｂと電圧位相変換器３ｃとサイリスタ３ｄとを有
している。加算器３ａは速度制御に際しては指令
速度CVと実速度信号AVとの差電圧（速度偏差）
を出力し、位置制御の際には位置偏差信号RPD
と実速度信号AVとの差電圧を出力する。位相補
償回路３ｂは、加算器出力電圧の位相を進め又は
遅らせその位相を補償する。電圧／位相変換器３
ｃは、位相補償回路３ｂの出力電圧に応じてサイ
リスタ回路３ｄを構成する各サイリスタの点弧角
を制御する。サイリスタ回路３ｄは、各サイリス
タの点弧角を制御され直流電動機に印加する電圧
値を変え、該直流電動機の回転速度を制御する。
４は直流電動機、５は直流電動機４の回転速度に
応じた電圧を発生する回転速度計、６は主軸機
構、７は主軸、８は工具、９は直流電動機４の回
転を主軸７に伝達する歯車（タイミングベルトで
もよい）である。１０，１０′は磁気センサで、
第５図の位置検出センサ３０４，３０５に対応し
それぞれ第８図に示すように発磁体１０ａとセン
サ部１０ｂと電気回路１０ｃとからなつている。
以下、位置検出センサについて詳述する。
第８図ａ，ｂは、主軸７に発磁体３１ａを装着
した場合の正面図、平面図である。発磁体１０ａ
は、主軸の所定部分を定位置停止させたい場合に
は該所定部分と同一回転角の主軸７上に取付けら
れ、第８図ｃに示すようにケース１０a′内部に断
面三角形の弾性を有する磁性体１０a″，１０ａ
が回転方向（矢印方向）に磁化の強さがＳ極から
Ｎ極へ変化するように装着されている。一方、セ
ンサ部１０ｂは、機械固定部に発磁体１０ａと対
向するように装着され、第８図ｃに示すようにケ
ース１０b′内部には３つの可飽和リアクトルSRA
が回転方向に並設されている。各可飽和リアクト
ルSRAはコアCRにコイルL1，L2が第８図ｄに示
す如く巻廻されている。尚、１つのコアCRに巻
廻されているコイルL1，L2は互いに逆極性に巻
廻されており、各コイルの共通端子TAには高周
波信号が入力され、端子TR，TCから発磁体１０
ａの位置に応じた信号が出力される。第８図ｅは
第８図ｃに示すような位置関係で発磁体１０ａと
センサ部１０ｂを配設した場合の各可飽和リアク
トルSRAから出力される電圧波形で、DV1，
DV2，DV3はそれぞれ各可飽和リアクトルSRAの
端子TB―TC間の電圧波形で、発磁体１０ａの中
心線と各可飽和リアクトルSRAの中心線が一致
すれば零ボルトが出力され、その両側近傍では
正、負の電圧が出力され、全体的に零レベルをク
ロスする電圧波形になつている。尚、電圧波形
ASVは定位置近傍信号で、検出電圧DV1とDV3と
の加算出力として得られる。第８図ｆは１つの可
飽和リアクトルSRAに対する電気回路１０ｃの
詳細図で、100KHZの高周波パルス信号HFPを発
生するパルス発生器OSCと、絶縁トランスITR、
半波整流器HWR1，HWR2とから構成されてお
り、高周波パルス信号HFPにより絶縁トランス
ITRを介して可飽和リアクトルSRAが励磁され、
これにより発磁体１０ａの位置に応じてその強さ
が変化する外部磁界Hextに比例した出力電圧DV1
（第８図ｅ）を端子ａ―ｂ間から出力する。
した場合の正面図、平面図である。発磁体１０ａ
は、主軸の所定部分を定位置停止させたい場合に
は該所定部分と同一回転角の主軸７上に取付けら
れ、第８図ｃに示すようにケース１０a′内部に断
面三角形の弾性を有する磁性体１０a″，１０ａ
が回転方向（矢印方向）に磁化の強さがＳ極から
Ｎ極へ変化するように装着されている。一方、セ
ンサ部１０ｂは、機械固定部に発磁体１０ａと対
向するように装着され、第８図ｃに示すようにケ
ース１０b′内部には３つの可飽和リアクトルSRA
が回転方向に並設されている。各可飽和リアクト
ルSRAはコアCRにコイルL1，L2が第８図ｄに示
す如く巻廻されている。尚、１つのコアCRに巻
廻されているコイルL1，L2は互いに逆極性に巻
廻されており、各コイルの共通端子TAには高周
波信号が入力され、端子TR，TCから発磁体１０
ａの位置に応じた信号が出力される。第８図ｅは
第８図ｃに示すような位置関係で発磁体１０ａと
センサ部１０ｂを配設した場合の各可飽和リアク
トルSRAから出力される電圧波形で、DV1，
DV2，DV3はそれぞれ各可飽和リアクトルSRAの
端子TB―TC間の電圧波形で、発磁体１０ａの中
心線と各可飽和リアクトルSRAの中心線が一致
すれば零ボルトが出力され、その両側近傍では
正、負の電圧が出力され、全体的に零レベルをク
ロスする電圧波形になつている。尚、電圧波形
ASVは定位置近傍信号で、検出電圧DV1とDV3と
の加算出力として得られる。第８図ｆは１つの可
飽和リアクトルSRAに対する電気回路１０ｃの
詳細図で、100KHZの高周波パルス信号HFPを発
生するパルス発生器OSCと、絶縁トランスITR、
半波整流器HWR1，HWR2とから構成されてお
り、高周波パルス信号HFPにより絶縁トランス
ITRを介して可飽和リアクトルSRAが励磁され、
これにより発磁体１０ａの位置に応じてその強さ
が変化する外部磁界Hextに比例した出力電圧DV1
（第８図ｅ）を端子ａ―ｂ間から出力する。
次に、端子ａ―ｂ間より第８図ｅに示す電圧波
形DV1が出力される作用を、左側のリアクトル
SRAに着目して第９図を参照して説明する。発
磁体１０ａが可飽和リアクトルSRAから離れて
おり、該可飽和リアクトルSRAに対する外部磁
界が零の場合には、高周波信号HFPは第９図ａ
に示す可飽和リアクトルのＢ―Ｈ曲線の零を中心
に動作する。このため、コイルL1，L2と鎖交す
る磁束数は等しくなり、端子ＴB，Tcから出力さ
れる電圧は振幅が等しく180゜位相がずれた波形
となる。ところで、これら電圧は半波整流回路
HWR1，HWR2によりそれぞれ整流されるから、
端子ａ，ｂの電位は等しくａ―ｂ間の電圧は零に
なる。
形DV1が出力される作用を、左側のリアクトル
SRAに着目して第９図を参照して説明する。発
磁体１０ａが可飽和リアクトルSRAから離れて
おり、該可飽和リアクトルSRAに対する外部磁
界が零の場合には、高周波信号HFPは第９図ａ
に示す可飽和リアクトルのＢ―Ｈ曲線の零を中心
に動作する。このため、コイルL1，L2と鎖交す
る磁束数は等しくなり、端子ＴB，Tcから出力さ
れる電圧は振幅が等しく180゜位相がずれた波形
となる。ところで、これら電圧は半波整流回路
HWR1，HWR2によりそれぞれ整流されるから、
端子ａ，ｂの電位は等しくａ―ｂ間の電圧は零に
なる。
発磁体１０ａが可飽和リアクトルSRAに近ず
くと、該発磁体より生ずる外部磁界Hextが該可
飽和リアクトルに作用しはじめる（第９図ｂ）。
今、高周波パルス信号HFPにより磁界をｈとす
ればコイルL1には第９図ｃの如く（ｈ―
Hext）に応じた磁束が鎖交すし、コイルL2には
（ｈ＋Hext）に応じた磁束が鎖交する。これを
Ｂ―Ｈ曲線で説明すれば、コイルL1に対しては
高周波パルス信号HFPは−Hext上を中心に動作
し（第９図ｃ）、又、コイルL2に対しては高周波
パルス信号HFPは＋Hext上を中心に動作する
（第９図ｄ）。このため、コイルL1と鎖交する負
方向の磁束は飽和しその変化量は小さく、コイル
L2と鎖交する負方向の磁束は飽和せずその変化
量は大きい。ここで、誘起電圧ｅがｅ＝−Ｎ（ｄ
φ／dt）（Ｎは巻線数）となることを考慮すれば
端子ｂの電位が端子ａの電位より大きくなり、ａ
―ｂ間より電位差が生じる。以後、発磁体１０ａ
が回転をつづけて行けば、その電位差は第８図ｅ
のDV1のように変化する。以上が位置検出センサ
１０の概要である。
くと、該発磁体より生ずる外部磁界Hextが該可
飽和リアクトルに作用しはじめる（第９図ｂ）。
今、高周波パルス信号HFPにより磁界をｈとす
ればコイルL1には第９図ｃの如く（ｈ―
Hext）に応じた磁束が鎖交すし、コイルL2には
（ｈ＋Hext）に応じた磁束が鎖交する。これを
Ｂ―Ｈ曲線で説明すれば、コイルL1に対しては
高周波パルス信号HFPは−Hext上を中心に動作
し（第９図ｃ）、又、コイルL2に対しては高周波
パルス信号HFPは＋Hext上を中心に動作する
（第９図ｄ）。このため、コイルL1と鎖交する負
方向の磁束は飽和しその変化量は小さく、コイル
L2と鎖交する負方向の磁束は飽和せずその変化
量は大きい。ここで、誘起電圧ｅがｅ＝−Ｎ（ｄ
φ／dt）（Ｎは巻線数）となることを考慮すれば
端子ｂの電位が端子ａの電位より大きくなり、ａ
―ｂ間より電位差が生じる。以後、発磁体１０ａ
が回転をつづけて行けば、その電位差は第８図ｅ
のDV1のように変化する。以上が位置検出センサ
１０の概要である。
第６図に戻つて１１は切替スイツチ（第５図ａ
の切替スイツチ３０９に対応）で、制御回路１
１′（第５図ａの制御回路３０８に対応）からの
指令により切替えられる。１２は定位置停止制御
回路で、位置偏差に応じた電圧値を有する位置偏
差信号RPDとオリエンテーシヨン完了信号
ORDENとを出力する位置偏差信号発生回路１２
ａと、定位置停止指令回路２からのオリエンテー
シヨン指令ORCMに基いてループ切替スイツチ
１３を切替えるループ切替回路１２ｂを有してい
る。位置偏差信号発生回路１２ａについては後に
詳細に説明するが、ここで簡単に第７図ａの波形
図に従つてその動作を説明する。
の切替スイツチ３０９に対応）で、制御回路１
１′（第５図ａの制御回路３０８に対応）からの
指令により切替えられる。１２は定位置停止制御
回路で、位置偏差に応じた電圧値を有する位置偏
差信号RPDとオリエンテーシヨン完了信号
ORDENとを出力する位置偏差信号発生回路１２
ａと、定位置停止指令回路２からのオリエンテー
シヨン指令ORCMに基いてループ切替スイツチ
１３を切替えるループ切替回路１２ｂを有してい
る。位置偏差信号発生回路１２ａについては後に
詳細に説明するが、ここで簡単に第７図ａの波形
図に従つてその動作を説明する。
切替スイツチ１１からは位置検出センサ１０又
は１０′の中央に配設された可飽和リアクトル
SRA（第８図ｃ）に対応する検出電圧DV2（これ
は定位置近傍でのフアイン位置偏差信号として利
用される）と、両端の可飽和リアクトルに対応す
る検出電圧DV1，DV3を加算して得られ、主軸が
定位置近傍領域に到来したことを示す定位置近傍
信号ASVがそれぞれ位置偏差信号発生回路１２
ａに入力されている。一方、回転速度計５からは
実速度信号AVも入力されており、この実速度信
号AVは位置偏差信号発生回路１２ａ内で積分さ
れ、その積分出力が後述の初期設定電圧ISVから
減算されてコアース位置偏差信号CPDに変換さ
れる。又、位置偏差信号発生回路１２ａ内部では
第７図ａに初期設定電圧ISVとバイアス信号BIS
が作成されている。尚、この初期設定電圧ISVの
電圧値Viは１回転（360゜）に相当する位置偏差
電圧に等しくなるように設定される。さて、位置
偏差信号発生回路２ａは、まずオリエンテーシヨ
ン指令ORCM発生時刻から最初の定位置到達時
刻t1迄初期設定電圧ISVを出力する。以後発磁体
１０ａ（主軸所定部分）が２回目の定位置への接
近を続け、その近傍領域（−θ１〜＋θ１）の近
くに来る迄（−θ２に到達する迄）はコアース位
置偏差信号CPDを出力し、又近傍領域（−θ１
〜＋θ１）に到達する迄はバイアス信号BISを出
力し、更に近傍領域に到達後はフアイン位置偏差
信号DV2を出力し、全体的に第７図ａに示す位置
偏差信号RPDを出力する。尚、θ２＝θ１のよ
うにしてバイアス信号波形BISが位置偏差信号
RPDに介在しないようにしてもよい。
は１０′の中央に配設された可飽和リアクトル
SRA（第８図ｃ）に対応する検出電圧DV2（これ
は定位置近傍でのフアイン位置偏差信号として利
用される）と、両端の可飽和リアクトルに対応す
る検出電圧DV1，DV3を加算して得られ、主軸が
定位置近傍領域に到来したことを示す定位置近傍
信号ASVがそれぞれ位置偏差信号発生回路１２
ａに入力されている。一方、回転速度計５からは
実速度信号AVも入力されており、この実速度信
号AVは位置偏差信号発生回路１２ａ内で積分さ
れ、その積分出力が後述の初期設定電圧ISVから
減算されてコアース位置偏差信号CPDに変換さ
れる。又、位置偏差信号発生回路１２ａ内部では
第７図ａに初期設定電圧ISVとバイアス信号BIS
が作成されている。尚、この初期設定電圧ISVの
電圧値Viは１回転（360゜）に相当する位置偏差
電圧に等しくなるように設定される。さて、位置
偏差信号発生回路２ａは、まずオリエンテーシヨ
ン指令ORCM発生時刻から最初の定位置到達時
刻t1迄初期設定電圧ISVを出力する。以後発磁体
１０ａ（主軸所定部分）が２回目の定位置への接
近を続け、その近傍領域（−θ１〜＋θ１）の近
くに来る迄（−θ２に到達する迄）はコアース位
置偏差信号CPDを出力し、又近傍領域（−θ１
〜＋θ１）に到達する迄はバイアス信号BISを出
力し、更に近傍領域に到達後はフアイン位置偏差
信号DV2を出力し、全体的に第７図ａに示す位置
偏差信号RPDを出力する。尚、θ２＝θ１のよ
うにしてバイアス信号波形BISが位置偏差信号
RPDに介在しないようにしてもよい。
以下、第６図の定位置停止制御回路１２の作用
を第７図ｂに従つて説明する。尚、切替スイツチ
１１は接点ａ側に切換わつており、工具交換に使
用される第２の磁気センサ１０′からの出力が位
置偏差信号発生回路１２ａに入力されているもの
とする。
を第７図ｂに従つて説明する。尚、切替スイツチ
１１は接点ａ側に切換わつており、工具交換に使
用される第２の磁気センサ１０′からの出力が位
置偏差信号発生回路１２ａに入力されているもの
とする。
さて、主軸回転時は切替スイツチ１３はａ側に
切替わつており、速度制御ループが形成されてい
る。即ち、加算器３ａには速度指令回路１からの
速度指令CVと回転速度計５からの実速度信号AV
が入力されており、該加算器３ａからは速度偏差
電圧が出力される。この速度偏差電圧に応じてサ
イリスタ回路３ｄを構成する各サイリスタの点弧
角が電圧／位相変換器３ｃにより制御され、直流
電動機４に印加される電圧は増減する。この結
果、直流電動機４の実速度信号AVは指令速度CV
と一致するように増減する。以後、上記速度偏差
が零となるように速度制御され、主軸回転時には
一定の速度偏差をもつて回転することになる。
切替わつており、速度制御ループが形成されてい
る。即ち、加算器３ａには速度指令回路１からの
速度指令CVと回転速度計５からの実速度信号AV
が入力されており、該加算器３ａからは速度偏差
電圧が出力される。この速度偏差電圧に応じてサ
イリスタ回路３ｄを構成する各サイリスタの点弧
角が電圧／位相変換器３ｃにより制御され、直流
電動機４に印加される電圧は増減する。この結
果、直流電動機４の実速度信号AVは指令速度CV
と一致するように増減する。以後、上記速度偏差
が零となるように速度制御され、主軸回転時には
一定の速度偏差をもつて回転することになる。
上記状態において切削作業が終了すれば数値制
御装置により定位置指令回路２から時刻t0におい
てオリエンテーシヨン指令ORCMがループ切替
回路１２ｂに入力され、同時に速度指令CVは零
となる。これにより、実速度信号AVは減少し時
刻t1において零となる。実速度信号AVが零とな
れば速度零信号VZRが位置偏差信号発生回路１２
ａ内部で発生し、この速度零信号VZRによりルー
プ切替回路１２ｂの作用で切替スイツチ１３はｂ
側に切替り、速度制御から位置制御に移行する。
又、速度零信号VZRにより位置偏差信号発生回路
１２ａではまず初期設定電圧ISVを発生する。こ
れが位置偏差信号RPDとして速度制御回路３へ
入力されるから、主軸は再び回転を開始し実速度
信号AVは初期設定電圧Viと等しくなるまで上昇
する。そして第２の磁気センサ１０′の発磁体１
０ａ（第８図）が回転つづけ、第１回目の定位置
に到達すれば（時刻t2）位置偏差信号RPDは、以
後コアース位置偏差信号CPDとして出力され
る。主軸が更に回転をつづけ、発磁体１０ａが近
傍領域に近づけば（時刻t3）、位置偏差信号発生
回路１２ａではバイアス信号BISを発生し、そし
て近傍領域に到達すれば（t4）以後フアイン位置
偏差信号DV2を発生し、該フアイン位置偏差信号
DV2が零になつた時、即ち発磁体１０ａ（主軸所
定部分）が真中の可飽和リアクトルSRAに正し
く対向した時、速度制御回路の位置偏差信号
RPDが零となり主軸の回転が停止し、主軸定位
置制御が終了する。
御装置により定位置指令回路２から時刻t0におい
てオリエンテーシヨン指令ORCMがループ切替
回路１２ｂに入力され、同時に速度指令CVは零
となる。これにより、実速度信号AVは減少し時
刻t1において零となる。実速度信号AVが零とな
れば速度零信号VZRが位置偏差信号発生回路１２
ａ内部で発生し、この速度零信号VZRによりルー
プ切替回路１２ｂの作用で切替スイツチ１３はｂ
側に切替り、速度制御から位置制御に移行する。
又、速度零信号VZRにより位置偏差信号発生回路
１２ａではまず初期設定電圧ISVを発生する。こ
れが位置偏差信号RPDとして速度制御回路３へ
入力されるから、主軸は再び回転を開始し実速度
信号AVは初期設定電圧Viと等しくなるまで上昇
する。そして第２の磁気センサ１０′の発磁体１
０ａ（第８図）が回転つづけ、第１回目の定位置
に到達すれば（時刻t2）位置偏差信号RPDは、以
後コアース位置偏差信号CPDとして出力され
る。主軸が更に回転をつづけ、発磁体１０ａが近
傍領域に近づけば（時刻t3）、位置偏差信号発生
回路１２ａではバイアス信号BISを発生し、そし
て近傍領域に到達すれば（t4）以後フアイン位置
偏差信号DV2を発生し、該フアイン位置偏差信号
DV2が零になつた時、即ち発磁体１０ａ（主軸所
定部分）が真中の可飽和リアクトルSRAに正し
く対向した時、速度制御回路の位置偏差信号
RPDが零となり主軸の回転が停止し、主軸定位
置制御が終了する。
尚、中ぐり加工におけるバイトの挿入時又は引
抜時には制御回路１１′からの制御信号により切
替スイツチ１１は接点ｂ側に切替わり、以後上記
工具交換時における定位置制御と同一の動作によ
り定位置制御が行なわれる。
抜時には制御回路１１′からの制御信号により切
替スイツチ１１は接点ｂ側に切替わり、以後上記
工具交換時における定位置制御と同一の動作によ
り定位置制御が行なわれる。
第１０図は位置偏差信号発生回路１２ａの詳細
な回路構成図、第１１図は同タイムチヤートであ
る。尚、第６図と同一部分には同一符号を付しそ
の詳細な説明を省略する。
な回路構成図、第１１図は同タイムチヤートであ
る。尚、第６図と同一部分には同一符号を付しそ
の詳細な説明を省略する。
図中１０１は、初期設定電圧ISV及びバイアス
信号BISの作成並びに実速度信号AVを積分する
と共に初期設定電圧ISVより実速度信号AVの積
分出力を差分する回路である。切替スイツチSW
は主軸の回転方向に応じて＋15V又は−15V側に
切替えられる。正転していれば−15V側にする。
この電圧は抵抗r1，r2により分圧され、アンプ
AMP1及びスイツチS9を介してコンデンサＣに充
電され、この充電電圧が初期設定電圧ISVの電圧
値Viとなる。スイツチS9がオフ後に実速度信号
AVがスイツチS8又はS7を介して入力されれば、
実速度信号AVの電圧値はViより小さいから、コ
ンデンサＣは時定数RCで放電し、アンプAMP2
（このアンプAMP2とＲ，Ｃとで積分回路が形成
される）の出力端からは初期設定電圧ISVから実
速度信号AVの積分出力を減算して得られるコア
ース位置偏差信号CPDが出力される。このコア
ース位置偏差信号CPDの電圧が零になり、スイ
ツチS9，S10がオンすれば、回路１０１は増幅器
となりアンプAMP2の出力端には所定レベルのバ
イアス信号BISが出力される。換言すればスイツ
チS7〜S10のオン／オフの組合せ及びそのタイミ
ングにより回路１０１からはまず、初期設定電圧
ISVが、ついでコアース位置偏差信号CPDが、最
後にバイアス信号BISが出力される。
信号BISの作成並びに実速度信号AVを積分する
と共に初期設定電圧ISVより実速度信号AVの積
分出力を差分する回路である。切替スイツチSW
は主軸の回転方向に応じて＋15V又は−15V側に
切替えられる。正転していれば−15V側にする。
この電圧は抵抗r1，r2により分圧され、アンプ
AMP1及びスイツチS9を介してコンデンサＣに充
電され、この充電電圧が初期設定電圧ISVの電圧
値Viとなる。スイツチS9がオフ後に実速度信号
AVがスイツチS8又はS7を介して入力されれば、
実速度信号AVの電圧値はViより小さいから、コ
ンデンサＣは時定数RCで放電し、アンプAMP2
（このアンプAMP2とＲ，Ｃとで積分回路が形成
される）の出力端からは初期設定電圧ISVから実
速度信号AVの積分出力を減算して得られるコア
ース位置偏差信号CPDが出力される。このコア
ース位置偏差信号CPDの電圧が零になり、スイ
ツチS9，S10がオンすれば、回路１０１は増幅器
となりアンプAMP2の出力端には所定レベルのバ
イアス信号BISが出力される。換言すればスイツ
チS7〜S10のオン／オフの組合せ及びそのタイミ
ングにより回路１０１からはまず、初期設定電圧
ISVが、ついでコアース位置偏差信号CPDが、最
後にバイアス信号BISが出力される。
１０２，１０３はギア比により各信号利得を切
替える切替回路で、これにより直流電動機４から
主軸７への間の伝達ギア比がロー（Low；減速比
が大）のとき位置制御ループのゲインを高め、伝
達ギア比がハイ（High；減速比が小）のときル
ープゲインをローの場合に比らべ小さくしてい
る。即ち、減速比が大きいときはスイツチS7，S2
をオンして切替回路１０２，１０３での各信号利
得を高め、減速比が小さいときはスイツチスイツ
チS8，S3をオンして各信号利得を減少する。これ
により、定位置停止制御時に主軸のハンチングや
オーバシユートがなくなると共に、減速比が大で
あろうと小であろうと定位置停止完了時間を短縮
できる。１０４は公知の絶対値回路で、回路１０
１の出力を絶対値比する。１０５は比較器で、コ
アース位置偏差信号CPDが所定レベル以下にな
つたかどうかを検出し、主軸の所定部分（発磁体
１０，１０ａ）が定位置近傍領域に近づいたこと
を指示するニア信号NRPSを出力する。このニア
信号NRPSによりスイツチS1，S10はオンとなる。
１０６はゲイン調整回路で発磁体１０ａ，１０ａ
とセンサ部１０ｂ，１０ｂ間のギヤツプに応じて
ゲインを調整し所望の傾斜の検出電圧（フアイン
位置偏差信号）DV2を出力する。１０７は、定位
置近傍信号ASVを所定レベルでスライスして近
傍領域到達信号LSを出力するスライス回路で、
この近傍領域到達信号LSはスイツチS5，S6をオ
フし、スイツチＳをオンとする。これにより、フ
アイン位置偏差信号DV2が、、位置偏差信号とし
て出力される。１０８は正逆切換回路で、定位置
停止制御を正転により行なう場合にはスイツチS5
をオン、逆転により行なう場合にはスイツチS6を
オンする。１０９はインポジシヨン信号発生器
で、比較器により構成されており、フアイン位置
偏差信号DV2を監視し、主軸が定位置停止範囲に
入つたときインポジシヨン信号INPOSを発生
し、定位置停止指令回路２ａにオリエンテーシヨ
ン完了信号ORDENとして送出される。１１０，
１１１は、共に比較器でフアイン位置偏差信号
DV2を監視し、それぞれ主軸が逆転しながら定位
置に近づいている（NEG＝“１”）か、又は正転
しながら定位置に近づいている（POS＝“１”）か
を検出するもので、信号NEG，POSを出力す
る。そして、この信号NEG，POSによりスイツ
チS5，S6の一方がオンされる。
替える切替回路で、これにより直流電動機４から
主軸７への間の伝達ギア比がロー（Low；減速比
が大）のとき位置制御ループのゲインを高め、伝
達ギア比がハイ（High；減速比が小）のときル
ープゲインをローの場合に比らべ小さくしてい
る。即ち、減速比が大きいときはスイツチS7，S2
をオンして切替回路１０２，１０３での各信号利
得を高め、減速比が小さいときはスイツチスイツ
チS8，S3をオンして各信号利得を減少する。これ
により、定位置停止制御時に主軸のハンチングや
オーバシユートがなくなると共に、減速比が大で
あろうと小であろうと定位置停止完了時間を短縮
できる。１０４は公知の絶対値回路で、回路１０
１の出力を絶対値比する。１０５は比較器で、コ
アース位置偏差信号CPDが所定レベル以下にな
つたかどうかを検出し、主軸の所定部分（発磁体
１０，１０ａ）が定位置近傍領域に近づいたこと
を指示するニア信号NRPSを出力する。このニア
信号NRPSによりスイツチS1，S10はオンとなる。
１０６はゲイン調整回路で発磁体１０ａ，１０ａ
とセンサ部１０ｂ，１０ｂ間のギヤツプに応じて
ゲインを調整し所望の傾斜の検出電圧（フアイン
位置偏差信号）DV2を出力する。１０７は、定位
置近傍信号ASVを所定レベルでスライスして近
傍領域到達信号LSを出力するスライス回路で、
この近傍領域到達信号LSはスイツチS5，S6をオ
フし、スイツチＳをオンとする。これにより、フ
アイン位置偏差信号DV2が、、位置偏差信号とし
て出力される。１０８は正逆切換回路で、定位置
停止制御を正転により行なう場合にはスイツチS5
をオン、逆転により行なう場合にはスイツチS6を
オンする。１０９はインポジシヨン信号発生器
で、比較器により構成されており、フアイン位置
偏差信号DV2を監視し、主軸が定位置停止範囲に
入つたときインポジシヨン信号INPOSを発生
し、定位置停止指令回路２ａにオリエンテーシヨ
ン完了信号ORDENとして送出される。１１０，
１１１は、共に比較器でフアイン位置偏差信号
DV2を監視し、それぞれ主軸が逆転しながら定位
置に近づいている（NEG＝“１”）か、又は正転
しながら定位置に近づいている（POS＝“１”）か
を検出するもので、信号NEG，POSを出力す
る。そして、この信号NEG，POSによりスイツ
チS5，S6の一方がオンされる。
１１２は波形合成回路で、スイツチS4，S5又は
S6のオン／オフによりフアイン位置偏差信号DV2
又はコアース位置偏差信号CPDの一方を出力す
る。
S6のオン／オフによりフアイン位置偏差信号DV2
又はコアース位置偏差信号CPDの一方を出力す
る。
以上、要するに、時刻t0でオリエンテーシヨン
指令ORCMが“１”になれば、指令速度CVが零
ボルトとなつて実速度信号AVが減少し始め、時
刻t1で実速度信号AVは零ボルトとなる。このと
き、信号INPOSを用いて速度零信号VZRを
“１”とすることにより、スイツチS1がオフし、
伝達ギア比のロー／ハイに応じてスイツチS2，S3
の一方がオンすると共に、主軸の正転／逆転に応
じてスイツチS5，S6の一方がオンする。これによ
り、位置制御ループが形成され、位置偏差信号発
生回路１２ａの出力端子OUTから初期設定電圧
ISVが出力される（尚、スイツチS9はオン、S7，
S8，S10はオフしている）。
指令ORCMが“１”になれば、指令速度CVが零
ボルトとなつて実速度信号AVが減少し始め、時
刻t1で実速度信号AVは零ボルトとなる。このと
き、信号INPOSを用いて速度零信号VZRを
“１”とすることにより、スイツチS1がオフし、
伝達ギア比のロー／ハイに応じてスイツチS2，S3
の一方がオンすると共に、主軸の正転／逆転に応
じてスイツチS5，S6の一方がオンする。これによ
り、位置制御ループが形成され、位置偏差信号発
生回路１２ａの出力端子OUTから初期設定電圧
ISVが出力される（尚、スイツチS9はオン、S7，
S8，S10はオフしている）。
こうして直流電動機４は再び回転を始め、最初
の定位置到達により（近傍領域到達信号LS＝
“１”、インポジシヨン信号INPOS＝“１”）、時刻
t2で、スイツチS9をオフすると共に、伝達ギア比
のロー／ハイに応じてスイツチS7又はS8の一方を
オンする。これにより、出力端子CUTからコア
ース位置偏差信号CPDが出力される。
の定位置到達により（近傍領域到達信号LS＝
“１”、インポジシヨン信号INPOS＝“１”）、時刻
t2で、スイツチS9をオフすると共に、伝達ギア比
のロー／ハイに応じてスイツチS7又はS8の一方を
オンする。これにより、出力端子CUTからコア
ース位置偏差信号CPDが出力される。
以後、実速度信号AV、位置偏差信号RPDとも
減少し、主軸が定位置近傍領域に近ずくと（時刻
t3）比較器１０５からニア信号NRPS（＝“１”）が
出力され、スイツチS1及びスイツチS10が共にオ
ンとなる。これにより、出力端子OUTからは所
定レベルのバイアス信号BISが出力される。主軸
は低速で更に廻わりつづけ、ふたたび定位置近傍
領域に到達すれば（時刻t4）、近傍領域到達信号
LSが“１”になつて、スイツチS5，S6がオフ
し、代つてスイツチS4がオンとなり出力端子
OUTからフアイン位置偏差信号DV2が出力され
る。
減少し、主軸が定位置近傍領域に近ずくと（時刻
t3）比較器１０５からニア信号NRPS（＝“１”）が
出力され、スイツチS1及びスイツチS10が共にオ
ンとなる。これにより、出力端子OUTからは所
定レベルのバイアス信号BISが出力される。主軸
は低速で更に廻わりつづけ、ふたたび定位置近傍
領域に到達すれば（時刻t4）、近傍領域到達信号
LSが“１”になつて、スイツチS5，S6がオフ
し、代つてスイツチS4がオンとなり出力端子
OUTからフアイン位置偏差信号DV2が出力され
る。
（発明の効果）
以上、本発明によれば定位置停止制御回路をた
だ１つ設けると共に、工具交換用の位置検出セン
サと中ぐり加工用の位置検出センサを主軸に装着
しこれらセンサを適宜切替使用することにより工
具交換時の定位置停止及び中ぐり加工時の定位置
停止を高精度で行なう主軸定位置停止制御方式を
提供できる。
だ１つ設けると共に、工具交換用の位置検出セン
サと中ぐり加工用の位置検出センサを主軸に装着
しこれらセンサを適宜切替使用することにより工
具交換時の定位置停止及び中ぐり加工時の定位置
停止を高精度で行なう主軸定位置停止制御方式を
提供できる。
又、定位置停止制御回路は工具交換及び中ぐり
加工の主軸定位置停止制御に共用することがで
き、かつ定位置停止制御時に主軸のハンチングや
オーバシユートがなくなると共に、減速比が大で
あろうと小であろうと定位置停止完了時間を短縮
できる装置を簡単、安価に構成できる。
加工の主軸定位置停止制御に共用することがで
き、かつ定位置停止制御時に主軸のハンチングや
オーバシユートがなくなると共に、減速比が大で
あろうと小であろうと定位置停止完了時間を短縮
できる装置を簡単、安価に構成できる。
第１図は中ぐり工作機械の概略説明図、第２図
はバイト、中ぐり棒、さし込み穴の位置関係説明
図、第３図及び第４図はさし込み穴への中ぐり棒
の挿入法を説明する説明図、第５図ａは本発明に
係る定位置停止制御方式の概略を説明する説明
図、第５図ｂは位置検出センサの配置を説明する
説明図、第６図は本発明に係る主軸定位置停止制
御回路の概略を説明する回路ブロツク図、第７図
は同各部波形図、第８図及び第９図は磁気センサ
の動作、構成を説明する説明図、第１０図は位置
偏差信号発生回路の詳細な回路図、第１１図は同
タイムチヤートである。 ３…速度制御回路、４…直流電動機、５…回転
速度計、７…スピンドル、１０，１０′…位置検
出センサ、１０ａ…発磁体、１０ｂ…センサ部、
１２…定位置停止制御回路、１２ａ…位置偏差信
号発生回路、２０１…主軸台、２０２…中ぐり
棒、２０３…バイト、２０４…ワーク、２０４
ａ，２０４a′…さし込み穴、３０４，３０５…位
置検出センサ、３０９…切替スイツチ、３１０…
定位置停止回路。
はバイト、中ぐり棒、さし込み穴の位置関係説明
図、第３図及び第４図はさし込み穴への中ぐり棒
の挿入法を説明する説明図、第５図ａは本発明に
係る定位置停止制御方式の概略を説明する説明
図、第５図ｂは位置検出センサの配置を説明する
説明図、第６図は本発明に係る主軸定位置停止制
御回路の概略を説明する回路ブロツク図、第７図
は同各部波形図、第８図及び第９図は磁気センサ
の動作、構成を説明する説明図、第１０図は位置
偏差信号発生回路の詳細な回路図、第１１図は同
タイムチヤートである。 ３…速度制御回路、４…直流電動機、５…回転
速度計、７…スピンドル、１０，１０′…位置検
出センサ、１０ａ…発磁体、１０ｂ…センサ部、
１２…定位置停止制御回路、１２ａ…位置偏差信
号発生回路、２０１…主軸台、２０２…中ぐり
棒、２０３…バイト、２０４…ワーク、２０４
ａ，２０４a′…さし込み穴、３０４，３０５…位
置検出センサ、３０９…切替スイツチ、３１０…
定位置停止回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主軸所定部分の現在位置と主軸所定部分の停
止すべき定位置との位置偏差が零となるように電
動機を帰還制御して定位置停止制御する主軸定位
置停止制御方式において、 前記主軸に位置調整可能に取り付けられ、中ぐ
り加工時における定位置停止制御時に使用される
第１の位置検出センサと、 前記主軸に取り付けられ、自動工具交換時に使
用される第２の位置検出センサと、 これら位置検出センサからの出力信号により前
記電動機に対する位置偏差信号を発生する定位置
停止制御回路と、 中ぐり加工時における定位置停止制御時に第１
の位置検出センサを前記定位置停止制御回路に接
続し、自動工具交換時に第２の位置検出センサを
前記定位置停止制御回路に接続する切替手段とを
具備したことを特徴とする主軸定位置停止制御方
式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17268579A JPS56102451A (en) | 1979-12-31 | 1979-12-31 | Control system for stopping main spindle at definite position |
| US06/215,631 US4359676A (en) | 1979-12-31 | 1980-12-12 | Control system for stopping spindle at predetermined rotational position |
| DE8080304614T DE3071608D1 (en) | 1979-12-31 | 1980-12-19 | A control system for stopping a spindle at a predetermined rotational position |
| EP80304614A EP0032029B1 (en) | 1979-12-31 | 1980-12-19 | A control system for stopping a spindle at a predetermined rotational position |
| SU803222704A SU1308185A3 (ru) | 1979-12-31 | 1980-12-31 | Система управлени дл остановки шпиндел в определенном угловом положении |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17268579A JPS56102451A (en) | 1979-12-31 | 1979-12-31 | Control system for stopping main spindle at definite position |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56102451A JPS56102451A (en) | 1981-08-15 |
| JPS6140497B2 true JPS6140497B2 (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=15946455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17268579A Granted JPS56102451A (en) | 1979-12-31 | 1979-12-31 | Control system for stopping main spindle at definite position |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4359676A (ja) |
| EP (1) | EP0032029B1 (ja) |
| JP (1) | JPS56102451A (ja) |
| DE (1) | DE3071608D1 (ja) |
| SU (1) | SU1308185A3 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4495448A (en) * | 1981-11-06 | 1985-01-22 | Dumbeck Robert F | Means and method of sensing motor rotation speed from stray escaping flux |
| DE3245790A1 (de) * | 1982-12-10 | 1984-06-14 | Oerlikon-Boehringer GmbH, 7320 Göppingen | Angetriebener setzstock fuer drehmaschinen |
| DE3323502C1 (de) * | 1983-06-30 | 1985-01-03 | Index-Werke Kg Hahn & Tessky, 7300 Esslingen | Revolver-Drehautomat |
| DE3447595A1 (de) * | 1984-12-28 | 1986-07-03 | Maho Werkzeugmaschinenbau Babel & Co, 8962 Pfronten | Werkzeug-spannvorrichtung fuer insbesondere fraes- und bohrmaschinen |
| JP2510980B2 (ja) * | 1985-10-21 | 1996-06-26 | 株式会社安川電機 | ネジ切削制御方法 |
| US4746848A (en) * | 1985-12-13 | 1988-05-24 | Tsudakoma Corp. | Weft yarn feeding device for a loom |
| JPH0729252B2 (ja) * | 1986-01-17 | 1995-04-05 | 東芝機械株式会社 | 主軸位置決め装置 |
| US5117544A (en) * | 1988-04-19 | 1992-06-02 | Nakamura-Tome Precision Ind. Co., Ltd. | Two-spindle opposed type cnc lathe |
| JP2692274B2 (ja) * | 1989-06-22 | 1997-12-17 | 三菱電機株式会社 | 主軸位置・速度制御装置 |
| US5093610A (en) * | 1990-02-12 | 1992-03-03 | Abb Robotics Inc. | Apparatus for absolute position measurement |
| JPH04294406A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-19 | Kobe Steel Ltd | ロボットの回転位置検出装置 |
| WO1999051380A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | N.T. Naum Technologies Ltd. | Automatic adjustable power chuck system and method |
| SE528392C2 (sv) | 2005-03-11 | 2006-10-31 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Givarinstallation i en växellåda för positionering |
| TWI347075B (en) * | 2007-06-29 | 2011-08-11 | Delta Electronics Inc | Motor control device and method thereof |
| DE102007032416A1 (de) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Aradex Ag | Verfahren zur Betätigung einer Spannvorrichtung und Spannsystem zur Durchführung des Verfahrens |
| CN102922000B (zh) * | 2012-10-23 | 2015-10-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种卧式镗床及其主轴定位机构 |
| JP7323758B2 (ja) * | 2018-11-22 | 2023-08-09 | スター精密株式会社 | 旋盤 |
| JP2021037589A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | シチズン時計株式会社 | 工作機械および工作機械の制御装置 |
| JP7723257B2 (ja) * | 2021-08-10 | 2025-08-14 | スター精密株式会社 | 旋盤、及び、その突っ切りバイト破損検出方法 |
| CN117086694B (zh) * | 2023-09-05 | 2025-10-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 主轴定向检测方法、数控机床、装置、设备及存储介质 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2537269A (en) * | 1948-03-18 | 1951-01-09 | Ex Cell O Corp | Spindle positioning device |
| US2753502A (en) * | 1952-12-02 | 1956-07-03 | Bardons And Oliver Inc | Electric motor control for spindle positioner |
| US2902890A (en) * | 1953-11-27 | 1959-09-08 | Charles F Staples | Boring machines |
| US2790280A (en) * | 1955-03-21 | 1957-04-30 | Cincinnati Milling Machine Co | Spindle positioning mechanism |
| DE1170506B (de) * | 1962-03-06 | 1964-05-21 | Siemens Ag | Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Laengs- oder Drehbewegungen |
| GB1027607A (en) * | 1963-11-18 | 1966-04-27 | Ass Elect Ind | Arrangements for controlling angular displacement |
| US3349303A (en) * | 1964-03-04 | 1967-10-24 | Hartman Metal Fabricators Inc | Mechanism for precisely positioning a moving part relative to a cooperating part |
| GB1154141A (en) * | 1966-01-10 | 1969-06-04 | Nat Res Dev | Improvements in and relating to Electro-Motive Apparatus. |
| FR2147009B1 (ja) * | 1971-07-23 | 1974-09-27 | Robert Jean | |
| FR2213713A5 (ja) * | 1973-01-05 | 1974-08-02 | Automatisme Tech Electro Contr | |
| US3824891A (en) * | 1973-05-11 | 1974-07-23 | Litton Industrial Products | Machine tool |
| FR2255142A1 (en) * | 1973-12-21 | 1975-07-18 | Sagem | Tool carrier drive for programmed machine tool - has carrier and spindle alternately locked and released |
| JPS5274972A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-23 | Kubota Ltd | Device for stopping cutting tool at predetermined position in boring machine |
| JPS5916291B2 (ja) * | 1977-04-28 | 1984-04-14 | ファナック株式会社 | 主軸制御方式 |
| JPS54143985A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Fanuc Ltd | Spindle control method |
| JPS5843220B2 (ja) * | 1978-12-16 | 1983-09-26 | ファナック株式会社 | 主軸定位置停止制御装置 |
| GB2039079A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-30 | Tlv Co Ltd | Electric motor driving-gear |
| US4227134A (en) * | 1979-01-05 | 1980-10-07 | Acme-Cleveland Corporation | Spindle rotator |
| JPS5654523A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-14 | Fanuc Ltd | Controller for stopping main axle at fixed position |
-
1979
- 1979-12-31 JP JP17268579A patent/JPS56102451A/ja active Granted
-
1980
- 1980-12-12 US US06/215,631 patent/US4359676A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-19 EP EP80304614A patent/EP0032029B1/en not_active Expired
- 1980-12-19 DE DE8080304614T patent/DE3071608D1/de not_active Expired
- 1980-12-31 SU SU803222704A patent/SU1308185A3/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56102451A (en) | 1981-08-15 |
| EP0032029B1 (en) | 1986-05-14 |
| EP0032029A3 (en) | 1982-02-10 |
| SU1308185A3 (ru) | 1987-04-30 |
| US4359676A (en) | 1982-11-16 |
| EP0032029A2 (en) | 1981-07-15 |
| DE3071608D1 (en) | 1986-06-19 |
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