JP2824649B2 - 主軸制御装置 - Google Patents
主軸制御装置Info
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- JP2824649B2 JP2824649B2 JP63229347A JP22934788A JP2824649B2 JP 2824649 B2 JP2824649 B2 JP 2824649B2 JP 63229347 A JP63229347 A JP 63229347A JP 22934788 A JP22934788 A JP 22934788A JP 2824649 B2 JP2824649 B2 JP 2824649B2
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- rotation
- rotation angle
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機械の主軸を位置決め制御する主軸制
御装置に関する。
御装置に関する。
（従来の技術） 通常のNC旋盤などでは、工具が着脱される主軸に対し
て自動工具交換を行なうために、主軸を一定回転角度位
置に停止させるオリエンテーション機能が備えられてい
る。更に、加工種類によっては、主軸停止時の工具の刃
先位置を所定の角度に位置決めする必要から、位置決め
制御機能を主軸モータに持たせるようにしている。この
場合、主軸に取付けた位置検出用のパルスコーダなどが
使用されるが、主軸オリエンテーション制御により所定
の位置に停止させるには、パルスコーダの基準位置に基
づいて主軸の位置を正確に検出しなくてはならない。
て自動工具交換を行なうために、主軸を一定回転角度位
置に停止させるオリエンテーション機能が備えられてい
る。更に、加工種類によっては、主軸停止時の工具の刃
先位置を所定の角度に位置決めする必要から、位置決め
制御機能を主軸モータに持たせるようにしている。この
場合、主軸に取付けた位置検出用のパルスコーダなどが
使用されるが、主軸オリエンテーション制御により所定
の位置に停止させるには、パルスコーダの基準位置に基
づいて主軸の位置を正確に検出しなくてはならない。
（発明が解決しようとする課題） 一般に主軸は、パルスコーダと直結され、あるいはギ
ヤまたはタイミングベルトにより1:1の関係で接続され
ているが、主軸の機械原点とパルスコーダの基準位置と
は必ずしも正確に一致しておらず、従来は、こうした位
置の偏差は、NCプログラムを作成する際に、その基準位
置のシフトした量がプログラムの実行毎に指令データの
中に反映するように停止位置指令のデータを変更する必
要があり、あるいはすでに作成されているNCプログラム
にあってはその設定値に対応するように工作機械の軸の
方を調整する必要があった。そのため、データ変更作業
や原点調整の作業が煩わしく、かつ容易ではないという
問題があった。
ヤまたはタイミングベルトにより1:1の関係で接続され
ているが、主軸の機械原点とパルスコーダの基準位置と
は必ずしも正確に一致しておらず、従来は、こうした位
置の偏差は、NCプログラムを作成する際に、その基準位
置のシフトした量がプログラムの実行毎に指令データの
中に反映するように停止位置指令のデータを変更する必
要があり、あるいはすでに作成されているNCプログラム
にあってはその設定値に対応するように工作機械の軸の
方を調整する必要があった。そのため、データ変更作業
や原点調整の作業が煩わしく、かつ容易ではないという
問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、主軸モータを使用して工具の位置決め制御を行なう
際に主軸とパルスコーダの基準位置の補正を容易に行な
えるようにした主軸制御装置を提供することを目的とし
ている。
で、主軸モータを使用して工具の位置決め制御を行なう
際に主軸とパルスコーダの基準位置の補正を容易に行な
えるようにした主軸制御装置を提供することを目的とし
ている。
（課題を解決するための手段） 位置制御ループを有し、主軸の回転角度量を出力する
と共に、主軸の１回転毎に出力される１回転信号を出力
し、該主軸に結合されたパルスエンコーダからの出力信
号により主軸を位置制御してこれを所望の回転位置に停
止させるオリエンテーション制御手段を備えた主軸制御
装置において、スピンドルモータにより回転駆動される
主軸と、前記主軸の回転により前記パルスエンコーダの
１回転信号位置が発せられてから主軸が原点に到達する
区間の主軸の回転角度量を記憶する記憶手段と、前記主
軸の停止位置を指令する目標位置データがオリエンテー
ション制御手段に加えられたとき、該目標位置データに
対して前記記憶手段に記憶されているパルスエンコーダ
の１回転信号位置が発せられてから主軸が原点に到達す
る区間の主軸の回転角度量を加算する加算手段と、前記
目標位置データと前記主軸の回転角度量を加算した値に
より主軸の回転角度を位置制御ループにより制御する駆
動制御手段と、を具備してなることを特徴とする主軸制
御装置を提供できる。
と共に、主軸の１回転毎に出力される１回転信号を出力
し、該主軸に結合されたパルスエンコーダからの出力信
号により主軸を位置制御してこれを所望の回転位置に停
止させるオリエンテーション制御手段を備えた主軸制御
装置において、スピンドルモータにより回転駆動される
主軸と、前記主軸の回転により前記パルスエンコーダの
１回転信号位置が発せられてから主軸が原点に到達する
区間の主軸の回転角度量を記憶する記憶手段と、前記主
軸の停止位置を指令する目標位置データがオリエンテー
ション制御手段に加えられたとき、該目標位置データに
対して前記記憶手段に記憶されているパルスエンコーダ
の１回転信号位置が発せられてから主軸が原点に到達す
る区間の主軸の回転角度量を加算する加算手段と、前記
目標位置データと前記主軸の回転角度量を加算した値に
より主軸の回転角度を位置制御ループにより制御する駆
動制御手段と、を具備してなることを特徴とする主軸制
御装置を提供できる。
（作用） 本発明の主軸制御装置では、主軸の機械原点と一回転
信号とのずれを位置制御ループ内でパラメータとして記
憶しておくことにより、位置制御ループでの基準位置の
ずれを主軸の１回転位置に亘り補正することができる。
信号とのずれを位置制御ループ内でパラメータとして記
憶しておくことにより、位置制御ループでの基準位置の
ずれを主軸の１回転位置に亘り補正することができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。
る。
第１図には、オリエンテーション回路を含む位置制御
システムの全体構成が示されている。NC装置１は、強電
シーケンス回路２を介してスピンドルサーボユニット３
に必要な制御情報を供給しており、スピンドルモータ４
はこのスピンドルサーボユニット３により所定の指令速
度で回転制御されるとともに、オリエンテーション回路
５により主軸オリエンテーション制御が行なわれる。主
軸オリエンテーション機能は、パルスコーダ６等の位置
検出手段を有する主軸７の位置制御ループにより主軸７
を一定回転角度位置に停止させるもので、位置決め制御
を指令する位置決め信号（ORCM）を検知して、原点位置
を基準にして与えられた回転角度データにより、主軸７
に装着された工具８を停止するようにしている。上記ス
ピンドルモータ４は、主軸７とギヤ又はベルトにより接
続され、主軸７は、パルスコーダ６に直結され、あるい
はギヤまたはタイミングベルトにより1:1の関係で接続
されている。パルスコーダ６の位置情報はオリエンテー
ション回路５を介してNC装置１に入力され、これに基づ
いてNC装置１では位置決め制御を指令する割り出し信号
（INDX）を形成している。
システムの全体構成が示されている。NC装置１は、強電
シーケンス回路２を介してスピンドルサーボユニット３
に必要な制御情報を供給しており、スピンドルモータ４
はこのスピンドルサーボユニット３により所定の指令速
度で回転制御されるとともに、オリエンテーション回路
５により主軸オリエンテーション制御が行なわれる。主
軸オリエンテーション機能は、パルスコーダ６等の位置
検出手段を有する主軸７の位置制御ループにより主軸７
を一定回転角度位置に停止させるもので、位置決め制御
を指令する位置決め信号（ORCM）を検知して、原点位置
を基準にして与えられた回転角度データにより、主軸７
に装着された工具８を停止するようにしている。上記ス
ピンドルモータ４は、主軸７とギヤ又はベルトにより接
続され、主軸７は、パルスコーダ６に直結され、あるい
はギヤまたはタイミングベルトにより1:1の関係で接続
されている。パルスコーダ６の位置情報はオリエンテー
ション回路５を介してNC装置１に入力され、これに基づ
いてNC装置１では位置決め制御を指令する割り出し信号
（INDX）を形成している。
上記オリエンテーション回路５には、パルスコーダ６
の一回転信号位置と主軸７の機械原点との差に対応する
差信号を記憶するための記憶領域が設けられている。ま
た、オリエンテーション回路５の端子CNCは、12ビット
のバイナリ信号（D11〜D0）を停止位置の外部指令信号
として受け入れるためのもので、この端子CNCが上記強
電シーケンス回路２と直結されている。なお、端子CNA
はパルスコーダ６と接続されて位置制御ループを形成
し、端子CNBはNC装置１と接続されている。
の一回転信号位置と主軸７の機械原点との差に対応する
差信号を記憶するための記憶領域が設けられている。ま
た、オリエンテーション回路５の端子CNCは、12ビット
のバイナリ信号（D11〜D0）を停止位置の外部指令信号
として受け入れるためのもので、この端子CNCが上記強
電シーケンス回路２と直結されている。なお、端子CNA
はパルスコーダ６と接続されて位置制御ループを形成
し、端子CNBはNC装置１と接続されている。
第２図は、上記差信号によりパルスコーダの基準位置
を補正する手順を示している。
を補正する手順を示している。
上記構成の主軸７とパルスコーダ６とは、同図（ａ）
に示すように、ベルト９により結合されており、パルス
コーダ６の基準位置が「ａ」パルス分だけずれているも
のとする。Ｓは機械原点、Ｐは一回転信号の検出点であ
る。この場合、「ａ」は当初は未知の数値であって、そ
れを検出するためにまず、主軸オリエンテーション制御
を行ない、主軸７をパルスコーダ６が一回転信号を検出
する点で停止する。
に示すように、ベルト９により結合されており、パルス
コーダ６の基準位置が「ａ」パルス分だけずれているも
のとする。Ｓは機械原点、Ｐは一回転信号の検出点であ
る。この場合、「ａ」は当初は未知の数値であって、そ
れを検出するためにまず、主軸オリエンテーション制御
を行ない、主軸７をパルスコーダ６が一回転信号を検出
する点で停止する。
つぎに主軸７が機械原点Ｓに到達するまでスピンドル
モータ４により主軸７を回転させる、そして、先の一回
転信号を検出した後、パルスコーダ６から発生したパル
ス数「ａ」が位置補正情報としてオリエンテーション回
路５の所定の記憶領域に読み込まれる。（同図
（ｂ））。
モータ４により主軸７を回転させる、そして、先の一回
転信号を検出した後、パルスコーダ６から発生したパル
ス数「ａ」が位置補正情報としてオリエンテーション回
路５の所定の記憶領域に読み込まれる。（同図
（ｂ））。
その後は、停止位置を示す位置増分データと位置補正
情報との加算が行なわれる。そしてこの情報にしたがっ
て、所定の方向に回転すべき角度をスピンドルモータ４
に指令すれば、主軸７を正確に指令された目標位置まで
回転させることができる（同図（ｃ））。
情報との加算が行なわれる。そしてこの情報にしたがっ
て、所定の方向に回転すべき角度をスピンドルモータ４
に指令すれば、主軸７を正確に指令された目標位置まで
回転させることができる（同図（ｃ））。
以上、発明の主旨をその特定された実施例について説
明したが、既に述べたところに基ずく本発明についての
変形あるいは修正は、種々に可能であることが明らかで
ある。
明したが、既に述べたところに基ずく本発明についての
変形あるいは修正は、種々に可能であることが明らかで
ある。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、主軸の機械原
点と一回転信号とのずれを位置制御ループ内でパラメー
タとして記憶しておくことにより、主軸モータを使用し
て工具の位置決め制御を行なう際に主軸とパルスコーダ
の基準位置の補正を容易に行なえる主軸制御装置を提供
できる。
点と一回転信号とのずれを位置制御ループ内でパラメー
タとして記憶しておくことにより、主軸モータを使用し
て工具の位置決め制御を行なう際に主軸とパルスコーダ
の基準位置の補正を容易に行なえる主軸制御装置を提供
できる。
そして、NCプログラム中での上記シフト量が影響する
停止位置についてのデータを変更することなしに、基準
位置のずれを補正することができ、主軸とパルスコーダ
との間を接続するベルトを掛け渡す場合に、その位置合
せを行なわなくても、既存のNCプログラムによる正確な
運転が可能になる。
停止位置についてのデータを変更することなしに、基準
位置のずれを補正することができ、主軸とパルスコーダ
との間を接続するベルトを掛け渡す場合に、その位置合
せを行なわなくても、既存のNCプログラムによる正確な
運転が可能になる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、位置補正の方法を示す説明図である。 １……NC装置、３……スピンドルサーボユニット、４…
…スピンドルモータ、５……オリエンテーション回路、
６……パルスコーダ、７……主軸。９……ベルト。
は、位置補正の方法を示す説明図である。 １……NC装置、３……スピンドルサーボユニット、４…
…スピンドルモータ、５……オリエンテーション回路、
６……パルスコーダ、７……主軸。９……ベルト。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−191613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−103757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−102449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−120403（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 3/12 B23Q 5/20
Claims (1)
- 【請求項１】位置制御ループを有し、主軸の回転角度量
を出力すると共に、主軸の１回転毎に出力される１回転
信号を出力し、該主軸に結合されたパルスエンコーダか
らの出力信号により主軸を位置制御してこれを所望の回
転位置に停止させるオリエンテーション制御手段を備え
た主軸制御装置において、 スピンドルモータにより回転駆動される主軸と、 前記主軸の回転により前記パルスエンコーダの１回転信
号位置が発せられてから主軸が原点に到達する区間の主
軸の回転角度量を記憶する記憶手段と、 前記主軸の停止位置を指令する目標位置データがオリエ
ンテーション制御手段に加えられたとき、該目標位置デ
ータに対して前記記憶手段に記憶されているパルスエン
コーダの１回転信号位置が発せられてから主軸が原点に
到達する区間の主軸の回転角度量を加算する加算手段
と、 前記目標位置データと前記主軸の回転角度量を加算した
値により主軸の回転角度を位置制御ループにより制御す
る駆動制御手段と、 を具備してなることを特徴とする主軸制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229347A JP2824649B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 主軸制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229347A JP2824649B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 主軸制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276011A JPH0276011A (ja) | 1990-03-15 |
| JP2824649B2 true JP2824649B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16890742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63229347A Expired - Fee Related JP2824649B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | 主軸制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824649B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6155902B2 (ja) * | 2013-06-27 | 2017-07-05 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102449A (en) * | 1979-12-31 | 1981-08-15 | Fanuc Ltd | Device for controlling orientation of main spindle |
| JPS60120403A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-27 | Fujitsu Ltd | 原点検知法 |
| JPH0630021B2 (ja) * | 1986-01-22 | 1994-04-20 | 神鋼電機株式会社 | 位置認識装置 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63229347A patent/JP2824649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0276011A (ja) | 1990-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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