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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989002104A1
    申请号:PCT/JP1988/000875
    申请日:1988-08-31
    公开日:1989-03-09
    发明作者:Mitsuo Kurakake；Jiro Kinoshita
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 糊 ス ピン ドル制御方式及び数値制御装置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は数値制御装置のス ピン ドル制御方式に関し、 特に ス ピン ドルによる輪郭制御を行うス ピ ン ドル制御方式に関す る。 背 景 技 術
    [0003] ス ピン ドルを位置決め制御してス ピ ン ドルの輪郭制御を行 い旋盤等で複雑な形状の溝入れ、 カ ムの加工等が行われてい る。 従来、 ス ピン ドルの輪郭制御を行うのは、 輪郭制御用の サーボモータを設けて、 ス ピ ン ドルを回転用のス ピ ン ドルァ ンプと輪郭制御用のサーボモータ とをク ラ ッチを使用して切 り換える方式が採用されている。
    [0004] しかし、 従来の方式ではス ピン ドルモータ の制御に特別の サーボモータを必要とし、 さ らにスピン ドルモータ とサーボ モータの切り換えを行うためのクラ ツチ等を必要として、 シ ステム全体が複雑な構成となる。 発 明 の 開 示
    [0005] 本発明の目的は上記問題点を解決し、 サ一ボモータ制御回 路でス ピン ドルモータの速度制御と位置制御を同時に行うよ うなス ピン ドル制御方式を提供するこ とにある。 本発明でば上記の問題点を解決するために、
    [0006] 第 1 の発明では、
    [0007] 数値制御装置 （ C N C ) のス ピン ドル制御方式において、 マ、ィ ク ロフ'ロセ ッサ、 メ モリ 、 エ ンコーダのノヽ。ルスをカ ウ ン ドする 2個のカウンタとを備え、 C N Cパスに接続された サ一ボ制御面路と、
    [0008] 該サーボ制御回路からの指令を受けて、 ス ピン ドルモータ を画転制御するパワーア ンプと、
    [0009] 輪郭制御のために該カゥ ンタにパルスを帰還し、 スピン ド ルに結合された别置エ ンコーダと、
    [0010] を有することを特徴とするスピンドル制御方式が、 提供される。 - また、 第 2の発明では、
    [0011] ス ピン ドルモータ とサ一ボモータを制御する数値制御装置 において、
    [0012] マイ ク ロプロセ ッ サ、 メ モ リ 、 エ ンコーダのノヽ レスをカ ウ ン トする 2個のカ ウ ンタ とを備え、 C N Cバスに接続された サーボ制御回路と、
    [0013] 該サーボ制御面路からの指令を受けて、 スピン ドルモータ を回転制御するパワーア ンプと、
    [0014] 輪郭制御のために該カ ウ ンタにパルスを帰還し、 ス ピン ド ルに結合された别置エンコーダと、
    [0015] 前記サ一ボ制御画路をソフ トウエアのみ変更して、 サ一ボ モータを駆動するように構成したサ一ボ制御面路と、
    [0016] を有することを特徴とする数値制御装置が、 提供される。
    [0017] サーボ制御画路の 1 個のカ ウ ンタはス ピ ン ドルモータの回 転位置を検出するために使用される。 また、 他のカ ウ ンタは ネジ、切り等のための帰還パルスをカ ウ ン トする。
    [0018] 従って、 サ一ボ制御回路によって、 ス ピ ン ドルモータの位 置制御と回転制御が可能となり、 他の位置制御用のサーボモ —タ、 サーボモータ とスピン ドルモータを切り換えるための ク ラ 'ン チ等は不要になり、 簡単な構成でス ピン ドルモータ の 輪郭制御が可能となる。
    [0019] また、 帰還パルスをカ ウ ン ト でき る 2個のカ ウ ンタを有す るので、 サーボ制御画路はス ピン ドルモータ以外にもサーボ モータの制御も可能となり、 同一のハー ドウヱァをサーボモ ータ とスピン ドルモータの制御に使用するこ とにより、 同一 のサーボ制御画路を有する数値制御装置を構成できる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1 図は本発明の一実施例のスピン ドル制御方式のブ口 ッ ク図、
    [0020] 第 2図はサーボ制御回路を用いてサーボモータを制御する 場合の例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
    [0021] 第 1図に本発明の一実施例のスピン ドル制御方式のブ口 ッ ク図を示す。 図において、 1 は C N Cバスであり、 図示され ていない数値制御装置 （ C N C ) からの信号を伝送するバス である。
    [0022] 1 0 はサーボ制御面路であり、 ス ピン ドルモータの位置及 び速度を制御する。 1 1 はプロセッサであり、 サーポ制御画 路 1 0の全体を制御する。 1 2 はメモリであり、 制御プログ ラムを格納する R O Mとデータを記憶する R A Mから構成さ れている。 また、 メ モ リ 1 2 は C N Cバス 1を経由して C N Cからのデータのやり と りを行う。
    [0023] 1 3はカ ウ ンタであり、 後述の别置ェンコ一ダからのパル スをカウ ン トする。 この内容はプロセッサ 1 1 によって、 読 み取られスピン ドルの回転数を検出し、 ネジ切り等に使用さ れる。 1 4は D Aコ ンバータであり、 ディ ジタルな速度指令 をアナログ出力に変換する。 1 5 はカウンタであり、 後述の スピン ドルモータに内蔵されたエ ンコーダからのパルスを力 ゥ ンタ と して、 ス ピン ドルモータの回転位置を制御するため に使用される。
    [0024] 2 1 はパワーアンプであり、 D Aコ ンバータ 1 4からの指 令を増幅して、 スピン ドルモータを画転制御する。 2 2 はス ピン ドルモータであり、 後述のスピン ドルを駆動する β
    [0025] 2 3 はスピン ドルであり、 図示されていないチャ ッ クを介 して、 ワークが取りつけられて、 旋削加工が行われる。 スピ ン ドルモータ 2 2 とス ピン ドルはベル ト 2 4を介して結合さ れている。
    [0026] 2 5 は別置ェンコーダであり、 ス ピン ドル 2 3 と歯車 2 6 と 2 7及び 2 8 と 2 9を介して結合さており、 ス ピン ドル 2 3 の回転に対応したパルスを発生して、 カウ ンタ 1 3 へ送る。 このような構成によって、 ス ピン ドル 2 3 の位置制御はス ピン ドルモータ 2 2 に内蔵された、 エ ンコーダのパルスを力 ゥ ン、タ 1 5でカウ ンタとして制御する こ とができる。 一方、 ス ピン ドル 2 3 の回転に応じたパルスは别置エ ンコーダ 2 5 からカウ ンタ 1 3へ送られ、 これによつて画転速度の制御が 行われる。 これらの制御はプロセ ッ サ 1 1及びメ モ リ 1 2 の 内部の R 0 Mに格納された制御プログラムによって行われる。 従って、 ス ピン ドルの輪郭制御を行う ための特別のサーボ モータ或いはク ラ ッチ等を必要とせずに簡単な構成で、 ス ピ ン ドルの輪郭制御を行う こ とができる。
    [0027] 次にこのサ一ボ制御画路をサ一ボモータの制御に使用する 場合について述べる。 第 2図にサ一ボ制御回路を用いてサー ボモータを制御する場合の例を示す。
    [0028] 図において、 1 は C N Cバスであり、 図示されていない数 値制御装置 （ C N C ) からの信号を伝送するバスである。
    [0029] 1 0 はサーボ制御回路であり、 サ一ボモータ の位置及び速 度を制御する。 1 1 はプロセ ッサであり、 サーボ制御回路 1 0 の全体を制御する。 1 2 はメ モ リであり、 制御プログラム を格納する R 0 Mとデータを記憶する R A Mから構成されて いる。 また、 メ モ リ 1 2 は C N Cバス 1 を経由して C N Cか らのデータのやり とりを行う。 但し、 この R O Mの記憶され る制御プログラムは前述のスピン ドルモータを制御する場合 と別のプログラムが使用される。
    [0030] 1 3 はカ ウ ンタであり、 後述の光学スケールからのパルス をカ ウ ン トす.る。 この内容はプロセ ッサ 1 1 によって、 読み 取られ機械位置検出し、 正確な位置決め制御を可能にする。
    [0031] 1 4は D Aコンバー夕であり、 ディ ジタルな速度指令をアナ - 口グ出力に変換する。 1 5はカウ ンタであり、 後述のサーボ モータに内蔵されたエンコーダからのパルスをカウンタとし て、 サ一ボモータの回転位置を制御するために使用される。
    [0032] 3 1 はパワーアンプであり、 D Aコ ンバータ 1 4からの指 令を増幅して、 サーボモータを画転制御する。 3 2はサーボ モータであり、 ボールスク リ ユー 3 3を画転してテーブル 3 4を移動させる。 3 5 ば光学スケールであり、 機械の動きを パルスに変換して、 カ ウ ンタ 1 3へ送る。
    [0033] このような構成で、 カ ウ ンタ 1 3を機械の動きを直接パル スに変換する光学スケール 3 5からのパルスをカウ ン トする ために使用して、 機械の動きを直接検出することができる。 —方、 カウンタ 1 5をサーボモータ 3 2に内蔵したェンコ一 ダからの帰還バルスをカウン ト して、 サーボモータの速度制 御に使用することができる。 従って、 ハードウェアとしては スピン ドルモータの制御とサーボモータの制御とで同一のも のを使用でき る。 勿論メ モ リ 1 2 のソ フ ト ウエアは別個のも のが使用される。
    [0034] さらに、 第 1図のようなサーポ制御面路をスビン ドルモー タの制御に使用し、 第 2図のサーボ制御画路をサーボモータ の制御に使用して、 同一のハードウェアでスピン ドルモータ とサ一ボモータを制御するようにした数値制御装置 ( C N C ) システムを構成する こ とができ る。 以上説明したように本発明では、 サ一ボ制御回路の 1 個の カ ウ ンタ はス ピン ドルモータ の回転位置を検出するために使 用される。 また、 他のカウ ンタはネジ切り等のための帰還パ ルス、をカウ ン トするように構成したので、 サ一ボ制御回路に よ って、 ス ピン ドルモータの位置制御と回転制御が可能とな り、 他の位置制御用のサーボモータ、 サーボモータ とス ピン ドルモータを切り換えるためのク ラ ツチ等は不要になり、 簡 単な構成でス ピン ドルモータの輪郭制御を行う こ とができる < また、 帰還パルスをカウ ン トできる 2個のカウ ンタを有す るので、 サ一ボ制御画路はス ピン ドルモータ以外にもサーボ モータの制御も可能となり、 同一のハー ドウ ヱァをサ一ボモ 一タ とス ビン ドルモータの制御に使用する こ とによ り、 同一 のサーボ制御回路を有する数値制御装置を構成できる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 数値制御装置 （ C N C ) のスピン ドル制御方式におい て、
    マ、イ ク口プロセ ッサ、 メモリ、 エンコーダのノヽ 'ルスをカウ ン トする 2個のカウ ンタとを備え、 C N Cバスに接続された サーボ制御回路と、
    該サーボ制御回路からの指令を受けて、 スピン ドルモータ を回転制御するパワーアンプと、
    輪郭制御のために該カウ ンタ にパルスを帰還し、 スビン ド ルに結合された别置ェンコーダと、
    を有することを特徴とするスビン ドル制御方式。
    2 . スピン ドルモータとサーボモータを制御する数値制御 装置において、
    . マイ ク ロプロセ ッサ、 メ モリ、 エンコーダのパルスをカウ ン トする 2個のカウ ンタとを備え、 C N Cバスに接続された サーボ制御回路と、
    該サーボ制御面路からの指令を受けて、 スピン ドルモータ を面転制御するパワーァンブと、
    輪郭制御のために該カ ウ ンタにパルスを帰還し、 スビン ド ルに結合された别置ェンコーダと、
    前記サーボ制御面路をソフ トウェアのみ変更して、 サーボ モータを駆動するように構成したサーボ制御回路と、
    を有することを特徴とする数値制御装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    GB1448749A|1976-09-08|Numerically onctrolled lathe
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0346476A1|1989-12-20|
    US5010492A|1991-04-23|
    JPS6462710A|1989-03-09|
    EP0346476A4|1992-05-20|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-03-09| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1989-03-09| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1989-04-13| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988907804 Country of ref document: EP |
    1989-12-20| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988907804 Country of ref document: EP |
    1994-02-17| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1988907804 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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