JP2001071235A - 数値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクスキップ制御中のフィードバック電流
の監視を、指定された検出感度で行う数値制御装置を得
る。 【解決手段】 主軸制御の主軸モータ３０２、及びＮＣ
軸制御のサーボモータ２０２に対するトルクスキップ指
令を解析するトルクスキップ指令解析部９０６と、トル
クスキップ検出値を出力するトルクスキップ制御部９０
１とを有し、主軸モータ及びサーボモータを駆動する駆
動装置２０１、３０１にサーボモータまたは主軸モータ
のフィードバック電流を監視し、トルクスキップ検出値
を超えた場合にサーボモータまたは主軸モータを停止さ
せるトルクスキップ駆動部９０５とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は数値制御装置に関わ
り、少なくとも一つ以上の主軸もしくはＮＣ軸を備えた
工作機械におけるトルクスキップ制御方式に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】数値制御装置は紙テープ等から指令され
た加工プログラムに基づいて数値制御処理を実行し、該
処理結果により工作機械を駆動してワークに指令どおり
の加工を施すものである。

【０００３】図８は従来の数値制御装置を示す要部ブロ
ック図である。１０１は数値制御装置を表しており、解
析処理部１０３と補間処理部１０４と機械制御信号処理
部１０６とＰＬＣ回路１０５とＮＣ軸制御部１８０と主
軸制御部１１０と、データ入出力回路１２０と、メモリ
１０７と、パラメータ設定部１０８と画面処理部１０９
とから構成されている。また、数値制御装置１０１は、
データ入出力回路１２０を介して、サーボ駆動装置２０
１と結合され、ＮＣ軸２０４を駆動せしめる。また、デ
ータ入出力回路１２０を介して、主軸駆動装置３０１と
結合され、主軸３０４を駆動せしめる。

【０００４】１０２は加工プログラムであり、テープリ
ーダ等から読み込まれた加工プログラム１０２はメモリ
１０７に格納される。加工プログラム１０２を実行する
際には、メモリ１０７から１ブロックずつ加工プログラ
ム１０２が読み出され、解析処理部１０３で各々解析さ
れる。１ブロック毎に解析されたコードは、補間処理部
１０４に渡され、該コードに従い、１ブロック毎の補間
制御、主軸制御、補助機能制御等を行う。ＮＣ軸制御部
１８０は、ＮＣ軸に対して、補間データに従った位置決
めや補間送り等を施すための制御を行う。主軸制御部１
１０は、指令された主軸に対して、指令回転数で主軸を
回転、停止、オリエント動作等の動作を施すための制御
を行う。

【０００５】サーボ駆動装置２０１は、サーボモータ２
０２と結合され、ギヤ、ボールネジ等を介して、検出器
２０５からの位置フィードバックによる位置制御によ
り、ＮＣ軸２０４を駆動する。

【０００６】主軸駆動装置３０１は、主軸モータ３０２
と結合され、ギヤ等を介して主軸３０４を駆動する。主
軸３０４には、検出器３０５が取り付けられており、主
軸駆動装置３０１は、該検出器３０５より入力される位
置データによって主軸モータ３０２のオリエント動作を
制御できる。

【０００７】一般に数値制御装置では、工具長補正やワ
ークの位置測定に際して、スキップ制御機能が使用され
ている。本機能では機械側のセンサ等からのスキップ信
号が補間処理部１０４に入力されると、補間処理部１０
４がサーボモータ２０２の送りを停止して、移動指令の
開始位置から停止位置までの距離を測定する機能であ
る。本機能を使用すれば簡単な指令で位置検出ができ、
工具長補正が可能となる。

【０００８】また、二つの主軸を備えた工作機械ではワ
ークをチャックに押し付けて位置を出す場合がある。こ
の時は、補間処理部１０４が移動指令ブロックにかかわ
るサーボモータ２０２のサーボ駆動装置２０１のトルク
制限（電流制限）を有効とした状態でサーボモータ２０
２を駆動し、サーボ駆動装置２０１からのトルク制限検
出信号を補間処理部１０４がスキップ信号として検知
し、また、スキップ信号として検知した際に、残りの移
動指令の出力を中止する機能を使用する。また、主軸モ
ータ３０２についても位置制御を実行中の場合、トルク
制限検出信号を検知することによって、サーボモータ２
０２の場合と同様な機能が実現されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御装置
は、以上のように構成されているので、サーボ駆動装置
２０１と主軸駆動装置３０１のトルク制限検出信号を数
値制御装置１０１側で検出してサーボモータ２０２及び
主軸モータ３０２を停止させている。従って、サーボ駆
動装置２０１と主軸駆動装置３０１と数値制御装置１０
１との信号のやり取りで時間のロスが発生しており、送
り速度が大きいなどの条件によっては停止までの時間が
かかり、干渉物等に大きく食い込むことがあった。

【００１０】また、トルクスキップ検出電流値の小さく
かつサーボモータ２０２及び主軸モータ３０２の送り速
度が速い場合、サーボモータ２０２及び主軸モータ３０
２の加速時に制御する電流が大きいため、トルクスキッ
プ検出電流値のレベルを越えて、加速時に誤ってトルク
スキップしてしまうことがあった。

【００１１】また、サーボモータ２０２または主軸モー
タ３０２のフィードバック電流が１回でもトルクスキッ
プ検出値を超えた場合にトルクスキップと判断すると、
検出電流値のレベルが小さい場合、回転軸ではナット等
を締め付けるときの摩擦抵抗等の不測の変化によって締
め付ける前にトルクスキップしてしまったり、直線軸で
はボールネジの負荷変動によって干渉物に衝突する前に
トルクスキップすることがある。

【００１２】また、サーボモータ２０２または主軸モー
タ３０２のフィードバック電流の変化がトルクスキップ
検出値を超えると回転軸の場合はナット等が締め付けら
れたと判断し、移動を停止するだけなので、目的のトル
ク量になるまでサーボモータまたは主軸モータを移動さ
せる機能が無かった。

【００１３】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、トルクスキップ制御中のフィー
ドバック電流の監視を、指定された検出感度で行う数値
制御装置を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる数値制御
装置は、主軸制御の主軸モータ、及びＮＣ軸制御のサー
ボモータに対するトルクスキップ指令を解析するトルク
スキップ指令解析部と、このトルクスキップ指令解析部
のトルクスキップ検出値を出力するトルクスキップ制御
部とを有し、上記主軸モータ及びサーボモータを駆動す
る駆動装置に上記サーボモータまたは主軸モータのフィ
ードバック電流を監視し、上記トルクスキップ検出値を
超えた場合に上記サーボモータまたは主軸モータを停止
させるトルクスキップ駆動部とを備えたものである。

【００１５】また、トルクスキップ制御中のサーボモー
タまたは主軸モータの加速中または減速中は、フィード
バック電流の監視を行わないようにしたものである。

【００１６】また、トルクスキップ制御中のフィードバ
ック電流の監視を指定された検出感度で行うものであ
る。

【００１７】また、トルクスキップ検出時に予め設定さ
れたトルク量になるまでサーボモータまたは主軸モータ
を移動させるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１９】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１による数値制御装置を示すブロック図である。図８
の従来例と同等または相当のものは同じ符号を付して説
明を省略する。図８に示した従来の数値制御装置の主軸
制御におけるブロック図と比較して、解析処理部１０３
にトルクスキップ指令解析部９０６が、補間処理部１０
４にトルクスキップ制御部９０１とトルクスキップ検出
条件設定部９０２とトルクスキップ座標補正部９０４
が、メモリ１０７にトルクスキップ座標値テーブル９０
７が、サーボ駆動装置２０１及び主軸駆動装置３０１に
トルクスキップ駆動部９０５とトルクスキップ指定トル
ク量移動制御部９０９が付加されている。

【００２０】次にトルクスキップ動作を図１のブロック
図と、図２、図３のプログラム例と、図４の動作説明フ
ローチャートと、図５、図６のトルクスキップ動作説明
図と、図７の指令位置補正説明図とを使って説明する。

【００２１】主軸駆動装置３０１による主軸機能の回転
軸位置制御の場合のトルクスキップ指令を図２を使って
説明する。図２の指令は回転軸の原点から正方向の１
０°に位置決めする命令を表している。図２の「Ｇ１
６０」はトルクスキップ指令を示しており、「Ｃ２７
０．」は終点座標を表している。これは回転軸の原点か
ら正方向の２７０°に位置に移動するまでにトルクスキ
ップが実行されなかった場合の最終移動位置を表してい
る。

【００２２】「Ｅ８０」は電流制限指令で、主軸駆動装置
３０１が主軸モータ３０２に対して制御する電流値（ト
ルク）の上限値を示しており、この場合定格電流の８０
％に制限することを示している。「Ｑ６０」はトルクスキ
ップ検出値で干渉物等に衝突した場合に主軸モータ３０
２のフィードバック電流は増加するが「Ｑ６０」はこのフ
ィードバック電流の検出レベルを示しており、この場合
定格電流の６０％で検出することを示している。

【００２３】「Ｋ３」はフィードバック電流値を３回分
平均した値で「Ｑ６０」で指定されたトルクスキップ検
出値と比較して検出することを示している。本指令実行
中に主軸モータ３０２のフィードバック電流値がトルク
スキップ検出値を超えた場合は残距離があっても（本実
施の形態では２７０°に到達していなくても）検出した
時点で次の指令に進む。トルクスキップ検出値を超えな
い場合は本実施の形態では２７０°まで移動後、次の指
令に進む。ここで、回転軸の干渉物への衝突とは例えば
回転軸を回転させることによってナット等を締め付ける
場合、ナットと回転軸の間の摩擦力が増大し、回転軸が
目標位置に移動できなくなる場合を指している。

【００２４】図２の＃５０６１はトルクスキップ座標
値をリードするための変数でトルクスキップ検出値を超
えた場合はトルクスキップ検出した位置を、トルクスキ
ップ検出値を超えない場合は「Ｇ１６０」で指令された
終点位置すなわち本実施の形態では２７０．０という値
を＃５０６１でリードすることができる。図２の「Ｆ
２０」はトルクスキップ指令の送り速度を表しており、
本実施の形態では２０ｍｍ／分の送り速度を示してい
る。

【００２５】以上、主軸駆動装置３０１による主軸機能
の回転軸位置制御の場合のトルクスキップ指令を説明し
たが、通常のサーボ駆動装置２０１によるサーボモータ
２０２の直線軸または回転軸の制御においても同様にト
ルクスキップ指令が適用できる。図３は、例えば直線軸
の場合のトルクスキップ指令例を示したものである。図
３でＸ軸を１００．に位置決めし、図３でＸ軸を図
２と同様な条件でトルクスキップ指令を実行する。Ｘ
軸は図３の指令で目標値４０．０に向かって移動を開
始する。

【００２６】途中に干渉物等があり、Ｘ軸が干渉物に衝
突し、サーボモータ２０２のフィードバック電流がトル
クスキップ検出値を超えた場合は残距離があっても（本
実施の形態では４０．０に到達していなくても）検出し
た時点で次の指令に進む。干渉物等がなくトルクスキッ
プ検出値を超えない場合は本実施の形態では４０．０ま
でＸ軸が移動後、次の指令に進む。図３では図２と
同様に＃５０６１によってトルクスキップ座標値をリー
ドすることができる。

【００２７】次に図４のフローチャートを使ってトルク
スキップの動作を説明する。まず、図２および図３
に示した加工プログラム１０２に記述されたトルクスキ
ップ指令をトルクスキップ指令解析部９０６で解析し、
電流制限値・検出感度の情報をトルクスキップ検出条件
設定部９０２に、終点座標・トルクスキップ検出値・送
り速度の情報をトルクスキップ制御部９０１に通知する
（Ｓ９０１）。

【００２８】次にトルクスキップ制御部９０１がメモリ
１０７に登録されているトルクスキップ指令で指定され
た軸の加減速時定数と位置ループゲインの情報を読み出
し、以下の式からトルクスキップ非検出時間を算出す
る。

【００２９】トルクスキップ非検出時間（ｍｓ）＝（加
減速時定数）＋ （１／位置ループゲイン）

【００３０】すなわち、加減速時定数にサーボモータ２
０２または主軸モータ３０２の応答遅れ時間を加えたも
のがトルクスキップ非検出時間となる。さらに、加減速
が早送りリニア加減速の場合は、以下の式からトルクス
キップ非検出時間を算出してもよい。

【００３１】トルクスキップ非検出時間（ｍｓ） ＝Ｔ
＋（１０＾３／Ｇ）×ｌｎ（Ｗ／（（Ｖ×１０＾６）／
（６０×Ｔ×Ｇ＾２）×（１−ｅｘｐ（−Ｇ×Ｔ／（１
０＾３））））） Ｔ：早送りリニア加減速時定数［ｍｓ］ Ｇ：位置ループゲイン［１／ｓ］ Ｗ：インポジション幅［μｍ］ Ｖ：早送り速度［ｍｍ／ｍｉｎ］

【００３２】ここで指定された軸の早送りリニア加減速
時定数、早送り速度、インポジション幅は、上述と同様
にメモリ１０７から読み出される。次にトルクスキップ
制御部９０１はトルクスキップ解析部９０６の解析結果
であるトルクスキップ検出値と指定された軸のトルクス
キップ非検出時間を対応するサーボ駆動装置２０１また
は主軸駆動装置３０１のトルクスキップ駆動部９０５に
通知する。

【００３３】また、パラメータ設定部１０８によってメ
モリ１０７に登録されているトルクスキップ検出後の指
定トルク量を、トルクスキップ制御部９０１が、対応す
るサーボ駆動装置２０１または主軸駆動装置３０１のト
ルクスキップ指定トルク量移動制御部９０９に通知す
る。さらにトルクスキップ検出条件設定部９０２がトル
クスキップ指令解析部９０６の解析結果である電流制限
値・検出感度の情報を対応するサーボ駆動装置２０１ま
たは主軸駆動装置３０１のトルクスキップ駆動部９０５
に通知する（Ｓ９０２）。

【００３４】次にトルクスキップ制御部９０１はトルク
スキップ解析部９０６の解析結果である終点座標と送り
速度から、補間処理部１０４の単位時間あたりの移動量
を計算して対応する軸（トルクスキップ指令で指令され
た軸）のサーボ駆動装置２０１または主軸駆動装置３０
１のトルクスキップ駆動部９０５に送信する。このと
き、対応する軸のサーボ駆動装置２０１または主軸駆動
装置３０１のトルクスキップ駆動部９０５は予めトルク
スキップ制御部９０１から通知されたトルクスキップ非
検出時間分だけサーボモータ２０２または主軸モータ３
０２のフィードバック電流値の監視を行わない。

【００３５】図５、図６のトルクスキップ動作説明図で
説明すると図５では（ａ）の区間が、図６では（ｂ）の
区間がフィードバック電流値の監視を行わない区間とな
る。すなわち、トルクスキップ非検出時間を示してい
る。また、図５は検出感度を大きくした場合（トルクス
キップ指令では「Ｋ１」を指令した場合）、図６は検出
感度を小さくした場合（トルクスキップ指令では「Ｋ
３」を指令した場合）を示している。また、図示してい
ないが減速する場合もトルクスキップ非検出時間だけフ
ィードバック電流値の監視を行わない。トルクスキップ
における該非検出区間を設ける理由は軸移動開始時には
静止摩擦の抵抗を受けるため、サーボモータ２０２また
は主軸モータ３０２がより多くのトルクを出す。従っ
て、モータのフィードバック電流値が大きくなり、トル
クスキップ検出値によっては軸移動開始時に誤ってトル
クスキップと判断してしまう可能性があるためである。

【００３６】次にトルクスキップ駆動部９０５はトルク
スキップ非検出時間後からサーボモータ２０２または主
軸モータ３０２の駆動電流をトルクスキップ検出条件設
定部９０２から通知された電流制限値を超えないように
制御を開始し、また、フィードバック電流の監視を開始
する（Ｓ９０３）。図５に示した例では（ｆ）の部分
が、図６に示した例では（ｇ）の部分が、電流制限開始
を表している。

【００３７】次に、フィードバック電流の監視について
説明する。トルクスキップ駆動部９０５はサーボ駆動装
置２０１または主軸駆動装置３０１のサーボ処理ループ
が１回完了する度にサーボモータ２０２または主軸モー
タ３０２のフィードバック電流を読み出す。そして、ト
ルクスキップ検出条件設定部９０２から通知された検出
感度で例えば「Ｋ１」の場合はサーボ処理ループ毎に読
み出したフィードバック電流をトルクスキップ検出値と
比較する。また、例えば「Ｋ３」の場合はサーボ駆動装
置２０１または主軸駆動装置３０１のサーボ処理ループ
で読み出されたサーボモータ２０２または主軸モータ３
０２のフィードバック電流の３回分の平均値をトルクス
キップ検出値と比較する。すなわち、「Ｋ３」の場合は
「Ｋ１」に比べて検出感度は小さくなる（Ｓ９０４）。

【００３８】次にサーボモータ２０２または主軸モータ
３０２から読みだしたフィードバック電流がトルクスキ
ップ制御部９０１から通知されたトルクスキップ検出値
を超えた場合、すなわち、図５で示したように検出感度
が「Ｋ１」の場合はフィードバック電流がトルクスキッ
プ検出値を超えたときにトルクスキップ駆動部９０５が
トルクスキップと判断し（Ｓ９０５）、次の軸移動の処
理は行わないでサーボモータ２０２または主軸モータ３
０２を減速停止させる（Ｓ９０６）。

【００３９】また、図６で示したように検出感度が「Ｋ
３」の場合はトルクスキップ駆動部９０５が読み出した
フィードバック電流値を常に最新と２回前までに読み出
したフィードバック電流を図示していないサーボ駆動装
置２０１または主軸駆動装置３０１のメモリに記憶する
ように処理する。すなわち、読み出したフィードバック
電流値を最新の３回分を記憶しておく。

【００４０】そして、チェックしたフィードバック電流
値がトルクスキップ検出値を超えたときトルクスキップ
駆動部９０５は今回の読み出したフィードバック電流値
にすでに記憶されている１回前と２回前のフィードバッ
ク電流値を加えて３で除算する。すなわち、最新のフィ
ードバック電流値３回分の平均値を算出する。そして、
除算結果（平均値）がトルクスキップ検出値を超えた場
合は次の移動は行わないでサーボモータ２０２または主
軸モータ３０２を減速停止させる（Ｓ９０５、Ｓ９０
６）。

【００４１】図６に示した例では（３）で電流値が６４
％になり、トルクスキップ検出値を超えているため、今
回読みだしたフィードバック電流値をサーボ駆動装置２
０１または主軸駆動装置３０１のメモリに記憶するとと
もにトルクスキップ駆動部９０５は前回と前々回のフィ
ードバック電流値をサーボ駆動装置２０１または主軸駆
動装置３０１のメモリから読み出す。

【００４２】すなわち、（１）の５５％という値と
（２）の５９％という値を読み出して、５５％、５９
％、６４％の平均を算出し、５９．３％という値を得
る。該平均値はトルクスキップ検出値より小さいため
に、トルクスキップ駆動部９０５は次のサーボ処理ルー
プで（４）のフィードバック電流値を読み出す。読み出
されたフィードバック電流値（４）は６８％というトル
クスキップ検出値を超えた値であるため、トルクスキッ
プ駆動部９０５は（２）の５９％、（３）の６４％いう
値をサーボ駆動装置２０１または主軸駆動装置３０１の
メモリから読み出して、フィードバック電流値の平均を
算出し、６３．６％という値を得る。該平均値はトルク
スキップ検出値より大きいために、トルクスキップ駆動
部９０５は次の移動処理は行わないでサーボモータ２０
２または主軸モータ３０２を減速停止させる。

【００４３】次にトルクスキップ駆動部９０５はトルク
スキップ指定トルク量移動制御部９０９にサーボモータ
２０２または主軸モータ３０２のフィードバック電流値
がトルクスキップ検出値を超えたことを通知する。

【００４４】トルクスキップ駆動部９０５から通知を受
けてトルクスキップ指定トルク量移動制御部９０９は予
めトルクスキップ制御部９０１から通知されたトルク量
（フィードバック電流値：例えば、図５（ｈ）または図
６（ｊ）に示された値）になるまで、トルクスキップ指
令で指令された送り方向とは反対方向にサーボモータ２
０２または主軸モータ３０２を移動させる。この時、反
対方向にサーボモータ２０２または主軸モータ３０２を
移動させるということはフィードバック電流値もトルク
スキップ検出時とは符号が反転した値となる。従って、
予めトルクスキップ制御部９０１から通知されたフィー
ドバック電流値になるまで反対方向にサーボモータ２０
２または主軸モータ３０２を移動させるためには次のよ
うに動作させる。まず、トルクスキップ指定トルク量移
動制御部９０９はトルクスキップ検出後、予め決められ
た微小移動量をトルクスキップ指令で指令された送り方
向とは反対方向にサーボモータ２０２または主軸モータ
３０２を移動させる。サーボモータ２０２または主軸モ
ータ３０２が停止後、トルクスキップ指定トルク量移動
制御部９０９はサーボモータ２０２または主軸モータ３
０２のフィードバック電流値を読み込み、予めトルクス
キップ制御部９０１から通知されたトルク量と比較す
る。この時、予めトルクスキップ制御部９０１から通知
されたトルク量は一定の巾をもたせて（一定の範囲で）
比較する。予めトルクスキップ制御部９０１から通知さ
れたトルク量の上限値の方がサーボモータ２０２または
主軸モータ３０２のフィードバック電流値より小さい場
合はトルクスキップ指定トルク量移動制御部９０９はさ
らに予め決められた微小移動量をトルクスキップ指令で
指令された送り方向とは反対方向にサーボモータ２０２
または主軸モータ３０２を移動させる。予めトルクスキ
ップ制御部９０１から通知されたトルク量の下限値の方
がサーボモータ２０２または主軸モータ３０２のフィー
ドバック電流値より大きい場合はトルクスキップ指定ト
ルク量移動制御部９０９はさらに予め決められた微小移
動量の半分をトルクスキップ指令で指令された送り方向
と同一方向にサーボモータ２０２または主軸モータ３０
２を移動させる。サーボモータ２０２または主軸モータ
３０２のフィードバック電流値が予めトルクスキップ制
御部９０１から通知されたトルク量の一定範囲になるま
で上記動作を繰り返す。

【００４５】次にトルクスキップ指定トルク量移動制御
部９０９はトルクスキップ座標補正部９０４に対して現
在の指令位置を補正するように指示する（Ｓ９０７）。

【００４６】トルクスキップ座標補正部９０４はトルク
スキップ指定トルク量移動制御部９０９からの指示でト
ルクスキップ指令で指定された軸のサーボ駆動装置２０
１または主軸駆動装置３０１からドループ量を読み出
す。ドループ量とは図７（ａ）の（１）に示したように
サーボモータ２０２または主軸モータ３０２の指令位置
とフィードバック位置の差分を示している。これは、ト
ルクスキップ駆動部９０５がサーボモータ２０２または
主軸モータ３０２のフィードバック電流がトルクスキッ
プ検出値を超えたと判断して次の移動処理は行わないで
サーボモータ２０２または主軸モータ３０２を減速停止
させ、かつ、トルクスキップ指定トルク量移動制御部９
０９が予めトルクスキップ制御部９０１から通知された
トルク量になるまで反対方向にサーボモータ２０２また
は主軸モータ３０２を移動させるため、トルクスキップ
制御部９０１が管理している指令位置とサーボモータ２
０２または主軸モータ３０２の実際の位置すなわちフィ
ードバック位置に差異が生ずるためにドループ量が発生
する。（Ｓ９０８）

【００４７】次にトルクスキップ座標補正部９０４はト
ルクスキップ制御部９０１が管理している指令位置から
読み出したドループ量を減算することによって図７
（ｂ）に示したようにトルクスキップ指令で指定された
サーボモータ２０２または主軸モータ３０２の実際の位
置すなわちフィードバック位置とトルクスキップ制御部
９０１が管理している指令位置とを一致させることがで
きる。次にトルクスキップ座標補正部９０４は補正され
た指令位置のメモリ１０７のトルクスキップ座標値テー
ブル９０７に登録し、トルクスキップ制御部９０１に補
正完了の通知を行う。トルクスキップ制御部９０１はト
ルクスキップ座標補正部９０４からの補正完了通知を受
けてトルクスキップ駆動部９０５に電流制限解除の指示
を行う。トルクスキップ駆動部９０５はトルクスキップ
制御部９０１からの電流制限解除指示を受けてサーボモ
ータ２０２または主軸モータ３０２に対する電流制限を
解除する。図５に示した例では（ｃ）の部分が、図６に
示した例では（ｄ）の部分が電流制限解除を示している
（Ｓ９０９）。

【００４８】次にトルクスキップ制御部９０１はトルク
スキップ検出信号出力部９０８に対してトルクスキップ
完了通知をする。トルクスキップ検出信号出力部９０８
はトルクスキップ制御部９０１からのトルクスキップ完
了通知を受けてＰＬＣ回路１０５に対して図示していな
い予め決められた回路信号をＯＮする（Ｓ９１０）。

【００４９】次にトルクスキップ制御部９０１からのト
ルクスキップ完了通知を受けて解析処理部１０３は次指
令の解析を開始する。たとえば図２または図３に示
したようなトルクスキップ座標値読み取りの変数「＃５
０６１」が指令されている場合はトルクスキップ解析部
９０６がメモリ１０７のトルクスキップ座標値テーブル
９０７にトルクスキップ座標補正部９０４によって記憶
されたトルクスキップ座標値を読み出し、変数（本実施
の形態では「＃１００」）に代入する（Ｓ９１１）。ま
た、Ｓ９０５でＮＯの判定がなされた場合はＧ１６０で
指令された終点座標まで移動したかチェックする（Ｓ９
１２）。終点座標まで移動していない場合は再びＳ９０
４を実行する。終点座標まで移動完了した場合は終点座
標をトルクスキップ座標値としてメモリ１０７のトルク
スキップ座標値テーブル９０７に書き込み、Ｓ９１１に
進む（Ｓ９１３）。

【００５０】以上により、回転軸の場合はナット等の締
め付け量（回転移動量）が判らなくても締め付ける力
（電流値）を指定することで所望の力でナット等を締め
付けた時点で回転を止めることができ、さらに、トルク
スキップ検出後に指定されたトルク量になるまで、ナッ
ト等を緩めることもできる。

【００５１】また、サーボモータ２０２または主軸モー
タ３０２を制御するサーボ駆動装置２０１と主軸駆動装
置３０１にサーボモータ２０２または主軸モータ３０２
のフィードバック電流を監視し、トルクスキップ検出値
を超えた場合にサーボモータまたは主軸モータを減速停
止させる機能を実現したので数値制御装置内でサーボモ
ータ２０２または主軸モータ３０２のフィードバック電
流等をサーボ駆動装置２０１または主軸駆動装置３０１
を介して監視してサーボモータ２０２または主軸モータ
３０２を減速停止させる場合に比べて検出の遅れが少な
いため干渉物に衝突する量（食い込む量）が少ない。

【００５２】また、加工プログラムのトルクスキップ指
令で指令された回数の平均値でからサーボモータまたは
主軸モータのフィードバック電流をチェックするように
したのでトルクスキップ検出値のレベルが小さくても回
転軸ではナット等を締め付けるときの摩擦抵抗の変化に
よって締め付ける前にトルクスキップ検出してしまった
り、直線軸では図６（ｅ）に示したようなボールネジの
負荷変動によって干渉物に衝突する前にトルクスキップ
検出することはない。

【００５３】また、、トルクスキップ非検出時間は加工
プログラムで指定された電流制限値でサーボモータ２０
２または主軸モータ３０２の駆動電流を制限しないよう
にしたので、加工プログラムで指定された電流制限値が
小さい場合においても加速中にサーボモータ２０２また
は主軸モータ３０２が電流制限にかかることなくトルク
スキップ指令による軸送りが可能になる。また、トルク
スキップ非検出時間だけ、トルクスキップを検出しない
ようにしたため（フィードバック電流を監視しないよう
にしたため）、トルクスキップ検出値が小さく、軸の加
速でフィードバック電流がトルクスキップ検出値を超え
るケースにおいても誤検出することなくトルクスキップ
を実行することができる。

【００５４】また、指定された電流制限値でサーボモー
タ２０２または主軸モータ３０２を駆動しながらトルク
スキップを実行するようにしたので検出感度を小さくし
た場合でかつ軸の送り速度等が早い場合で干渉物への衝
突によってフィードバック電流の変化（増加）が大きく
なるケースにおいても電流制限値でサーボ駆動装置２０
１または主軸駆動装置３０１の駆動電流が制限されるた
め機械の損傷を小さくすることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上により、本発明によれば、主軸制御
の主軸モータ、及びＮＣ軸制御のサーボモータに対する
トルクスキップ指令を解析するトルクスキップ指令解析
部と、このトルクスキップ指令解析部のトルクスキップ
検出値を出力するトルクスキップ制御部とを有し、主軸
モータ及びサーボモータを駆動する駆動装置にサーボモ
ータまたは主軸モータのフィードバック電流を監視し、
トルクスキップ検出値を超えた場合にサーボモータまた
は主軸モータを停止させるトルクスキップ駆動部とを備
えたことにより、数値制御装置内でサーボモータまたは
主軸モータのフィードバック電流をサーボ駆動装置また
は主軸駆動装置を介して監視し、サーボモータまたは主
軸モータを減速停止させる場合に比べて検出の遅れが少
ないため、干渉物に衝突する量（食い込み量）が少な
い。

【００５６】また、サーボモータまたは主軸モータの加
速中は、フィードバック電流の監視を行わないことによ
り、トルクスキップ検出値が小さく、軸の加速でフィー
ドバック電流がトルクスキップ検出値を超えるケースに
おいても誤検出することなくトルクスキップを実行する
ことができる。

【００５７】また、フィードバック電流の監視を指定さ
れた検出感度で行うことにより、トルクスキップ検出値
のレベルが小さくても回転軸ではナット等を締め付ける
ときの摩擦抵抗の変化によって締め付ける前にトルクス
キップ検出してしまったり、直線軸ではボールネジの負
荷変動によって干渉物に衝突する前にトルクスキップ検
出することはない。

【００５８】また、トルクスキップ検出時に予め設定さ
れたトルク量になるまでサーボモータまたは主軸モータ
を移動させることにより、ナット等の回転軸の場合、ま
ず一度、強く閉まるところまで回転させ、その後、指定
された適正な力になるまで、回転を戻すことによって、
安定した締め付け力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係わる数値制御装置
を示すブロック図である。

【図２】 図１の数値制御装置に係わる回転軸に対する
トルクスキップ指令を記述した加工プログラム例（１）
である。

【図３】 図１の数値制御装置に係わる直線軸に対する
トルクスキップ指令を記述した加工プログラム例（２）
である。

【図４】 図１の数値制御装置に係わるトルクスキップ
動作を説明するフローチャートである。

【図５】 図１の数値制御装置に係わる検出感度が大き
い場合のトルクスキップ動作説明図である。

【図６】 図１の数値制御装置に係わる検出感度が小さ
い場合のトルクスキップ動作説明図である。

【図７】 図１の数値制御装置に係わるトルクスキップ
の指令位置補正説明図である。

【図８】 従来の数値制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

１０１ 数値制御装置、１０２ 加工プログラム、１０
３ 解析処理部、１０４ 補間処理部、１０５ ＰＬＣ
回路、１０６ 機械制御信号処理部、１０７ メモリ、
１０８ パラメータ設定部、１０９ 画面処理部、１１
０ 主軸制御部、１２０ データ入出力回路、１８０
ＮＣ軸制御部、２０１ サーボ駆動装置、２０２ サー
ボモータ、２０４ ＮＣ軸、２０５ 検出器、３０１
主軸駆動装置、３０２ 主軸モータ、３０４ 主軸、３
０５ 検出器、 ９０１ トルクスキップ制御部、９
０２ トルクスキップ検出条件設定部、９０４ トルク
スキップ座標補正部、９０５ トルクスキップ駆動部、
９０６ トルクスキップ解析部、９０７ トルクスキッ
プ座標値テーブル、９０８ トルクスキップ検出信号出
力部、９０９ トルクスキップ指定トルク量移動制御
部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸制御の主軸モータ、及びＮＣ軸制御
   のサーボモータに対するトルクスキップ指令を解析する
   トルクスキップ指令解析部と、このトルクスキップ指令
   解析部のトルクスキップ検出値を出力するトルクスキッ
   プ制御部とを有し、上記主軸モータ及びサーボモータを
   駆動する駆動装置に上記サーボモータまたは主軸モータ
   のフィードバック電流を監視し、上記トルクスキップ検
   出値を超えた場合に上記サーボモータまたは主軸モータ
   を停止させるトルクスキップ駆動部とを備えたことを特
   徴とする数値制御装置。
2. 【請求項２】 トルクスキップ制御中のサーボモータま
   たは主軸モータの加速中または減速中は、フィードバッ
   ク電流の監視を行わないことを特徴とする請求項１記載
   の数値制御装置。
3. 【請求項３】 トルクスキップ制御中のフィードバック
   電流の監視を指定された検出感度で行うことを特徴とす
   る請求項１記載の数値制御装置。
4. 【請求項４】 トルクスキップ検出時に予め設定された
   トルク量になるまでサーボモータまたは主軸モータを移
   動させることを特徴とする請求項１記載の数値制御装
   置。