JP3152329B2 - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JP3152329B2 JP3152329B2 JP05282094A JP5282094A JP3152329B2 JP 3152329 B2 JP3152329 B2 JP 3152329B2 JP 05282094 A JP05282094 A JP 05282094A JP 5282094 A JP5282094 A JP 5282094A JP 3152329 B2 JP3152329 B2 JP 3152329B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸と送り
軸を制御する主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動
制御部を備えた数値制御装置に関するものである。
軸を制御する主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動
制御部を備えた数値制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の主軸モータ駆動制御部と送
り軸モータ駆動制御部を備えた数値制御装置の構成を示
すブロック図であり、主軸が1軸で送り軸がX、Z軸の
2軸構成の工作機械を制御する場合について例示したも
のである。数値制御装置内の指令生成部1は、主軸モー
タ駆動制御部2とX軸モータ駆動制御部3とZ軸モータ
駆動制御部4に対し、工作機械の運転プログラムの指令
解釈部(図示しない)から与えられた運転指令に基づく
主軸速度指令VCOM及び送り軸位置指令XCOM、Z
COMを出力する。主軸モータ駆動制御部2は、前記主
軸速度指令VCOMにしたがって主軸速度を制御すべく
主軸モータ4aに所要の電力を供給し、X、Z軸モータ
駆動制御部3、4は同様に指令生成部1から与えられた
位置指令XCOM、ZCOMにしたがって各送り軸を位
置制御すべくX、Z軸モータ3a、4aに所要の電力を
供給している。
り軸モータ駆動制御部を備えた数値制御装置の構成を示
すブロック図であり、主軸が1軸で送り軸がX、Z軸の
2軸構成の工作機械を制御する場合について例示したも
のである。数値制御装置内の指令生成部1は、主軸モー
タ駆動制御部2とX軸モータ駆動制御部3とZ軸モータ
駆動制御部4に対し、工作機械の運転プログラムの指令
解釈部(図示しない)から与えられた運転指令に基づく
主軸速度指令VCOM及び送り軸位置指令XCOM、Z
COMを出力する。主軸モータ駆動制御部2は、前記主
軸速度指令VCOMにしたがって主軸速度を制御すべく
主軸モータ4aに所要の電力を供給し、X、Z軸モータ
駆動制御部3、4は同様に指令生成部1から与えられた
位置指令XCOM、ZCOMにしたがって各送り軸を位
置制御すべくX、Z軸モータ3a、4aに所要の電力を
供給している。
【0003】主軸モータ駆動制御部2は、図6に示すよ
うに、交流入力電源電圧を直流電圧に変換する整流部1
1、該整流部11で変換された直流電圧を平滑する平滑
部12、該平滑部12から供給される直流電力に所要の
変換をして主軸モータ2aに電力供給するモータ駆動電
力変換部14、主軸モータ2aが停止、または減速指令
を受けて制動制御する際に主軸モータ2aから前記モー
タ駆動電力変換部14にフィードバックされる慣性エネ
ルギーによる電力を電源に回生制御する回生電力制御部
13を備えている。また、数値制御装置の指令生成部か
ら指令された速度指令VCMDは、主制御部15に入力
されて所定の処理がなされた後、モータ駆動電力変換部
14に電力変換の制御信号を出力する。送り軸モータ制
御部3、4は、図7に示すように、交流入力電源電圧を
直流電圧に変換する整流部21、該整流部21で変換さ
れた直流電源を平滑する平滑部22、該平滑部22から
供給される直流電力に所要の変換をして送り軸モータ3
a、4aに電力供給するモータ駆動電力変換部24X、
24Zを備えている。送り軸モータ駆動制御部3、4の
場合には、送り軸モータ3a、4aからフィードバック
される電力が小さいので、図示するように、抵抗にフィ
ードバック電力を通電して処理する抵抗放電型の回生電
力制御部23を用いている。また、数値制御装置の指令
生成部1から指令された位置指令XCMDまたZCMD
は、主制御部25X、25Zに入力され所定の処理がな
された後、モータ駆動電力変換部24X、24Zに電力
変換の制御信号を送出する。
うに、交流入力電源電圧を直流電圧に変換する整流部1
1、該整流部11で変換された直流電圧を平滑する平滑
部12、該平滑部12から供給される直流電力に所要の
変換をして主軸モータ2aに電力供給するモータ駆動電
力変換部14、主軸モータ2aが停止、または減速指令
を受けて制動制御する際に主軸モータ2aから前記モー
タ駆動電力変換部14にフィードバックされる慣性エネ
ルギーによる電力を電源に回生制御する回生電力制御部
13を備えている。また、数値制御装置の指令生成部か
ら指令された速度指令VCMDは、主制御部15に入力
されて所定の処理がなされた後、モータ駆動電力変換部
14に電力変換の制御信号を出力する。送り軸モータ制
御部3、4は、図7に示すように、交流入力電源電圧を
直流電圧に変換する整流部21、該整流部21で変換さ
れた直流電源を平滑する平滑部22、該平滑部22から
供給される直流電力に所要の変換をして送り軸モータ3
a、4aに電力供給するモータ駆動電力変換部24X、
24Zを備えている。送り軸モータ駆動制御部3、4の
場合には、送り軸モータ3a、4aからフィードバック
される電力が小さいので、図示するように、抵抗にフィ
ードバック電力を通電して処理する抵抗放電型の回生電
力制御部23を用いている。また、数値制御装置の指令
生成部1から指令された位置指令XCMDまたZCMD
は、主制御部25X、25Zに入力され所定の処理がな
された後、モータ駆動電力変換部24X、24Zに電力
変換の制御信号を送出する。
【0004】図5に示した数値制御装置の構成例では、
各モータ2a〜4aの駆動制御部2〜4それぞれに個別
に直流電源部を図6、図7に示す構成で有しているが、
これに対し最近、図8に示すように各モータ2a〜4a
の駆動電力変換部14、24X、24Zが直流電源部を
共有する構成の数値制御装置が提案されている。図8に
おいて、直流電源部10は、主軸モータ駆動電力変換部
14と送り軸モータ駆動電力変換部24X,24Zとで
共有されている。このような構成にした場合、図6、図
7に示した各モータ2a〜4aの駆動制御部2〜4が個
別に直流電源部を有する構成に対して、整流器、平滑器
等の部品の共通化により冗長部分が削除され、装置全体
で見た場合に大幅な小型化が実現できる。また、送り軸
モータが連続的な制動動作を行った場合、図7に示す構
成では抵抗器の容量により動作が制約されるのに対し、
図8に示す構成では、電源回生機能を備えているのでこ
の制約がない。さらに、工作機械の運転モードによって
は、直流電源部の給電容量を各モータの同時動作条件を
考慮して個別の所要容量を単純に合計した値よりも少な
くすることが可能である。
各モータ2a〜4aの駆動制御部2〜4それぞれに個別
に直流電源部を図6、図7に示す構成で有しているが、
これに対し最近、図8に示すように各モータ2a〜4a
の駆動電力変換部14、24X、24Zが直流電源部を
共有する構成の数値制御装置が提案されている。図8に
おいて、直流電源部10は、主軸モータ駆動電力変換部
14と送り軸モータ駆動電力変換部24X,24Zとで
共有されている。このような構成にした場合、図6、図
7に示した各モータ2a〜4aの駆動制御部2〜4が個
別に直流電源部を有する構成に対して、整流器、平滑器
等の部品の共通化により冗長部分が削除され、装置全体
で見た場合に大幅な小型化が実現できる。また、送り軸
モータが連続的な制動動作を行った場合、図7に示す構
成では抵抗器の容量により動作が制約されるのに対し、
図8に示す構成では、電源回生機能を備えているのでこ
の制約がない。さらに、工作機械の運転モードによって
は、直流電源部の給電容量を各モータの同時動作条件を
考慮して個別の所要容量を単純に合計した値よりも少な
くすることが可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御装置の
図8に示した構成における直流電源部10は、モータ2
a〜4aからフィードバックされる慣性エネルギーによ
る電力を電源側に回生する機能を備えているが、電源回
生動作を行ったときに、直流電源側の電圧は、交流電源
側の電圧に回生回路及び電源配線系統のインピーダンス
による電圧降下を加算した電圧に上昇する。この上昇電
圧は、回生回路及び電源配線系統のインピーダンス及び
回生電力に比例する値となる。ところで、直流電源部に
使用される構成部品は、安全動作を保証できる一定の耐
圧を有しているため、直流電源電圧がこの耐圧によって
決まる安全動作保証電圧を超過しないか常に監視してお
く必要がある。そして、万一、直流電源電圧が安全保証
電圧を超過した場合は、その時点で即刻、回生動作を停
止させ電圧上昇を抑制する必要がある。回生動作の停止
は、モータの停止、または減速動作を停止させることに
他ならない。図8に示した主軸モータ駆動電力変換部1
4と送り軸モータ駆動電力変換部24X、24Zとで直
流電源部を共有する構成では、前記に示した直流電源電
圧が何らかの理由(たとえば電源配線系統が高インピー
ダンスである場合など)で安全動作電圧を超過した場合
に、主軸モータ駆動電力変換部14、送り軸モータ駆動
電力変換部24X、24Zそれぞれに対して制動停止を
指令し、電圧上昇を抑えることが必要になるが、主軸モ
ータ2a側では制動停止により減速時間が延びるだけで
別段さしたる支障がないのにのに対し、送り軸モータ3
a、4a側で制動停止を行うと、数値制御装置の指令生
成部から指令された位置指令値に追従できなくなり、大
きな輪郭誤差が発生するという問題がある。本発明は、
上述した事情から成されたものであり、本発明の目的
は、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部が
同時に停止または減速を行ったときに、共有の直流電源
部の出力電源電圧が常に安全動作範囲で動作することを
保証する数値制御装置を提供することにある。
図8に示した構成における直流電源部10は、モータ2
a〜4aからフィードバックされる慣性エネルギーによ
る電力を電源側に回生する機能を備えているが、電源回
生動作を行ったときに、直流電源側の電圧は、交流電源
側の電圧に回生回路及び電源配線系統のインピーダンス
による電圧降下を加算した電圧に上昇する。この上昇電
圧は、回生回路及び電源配線系統のインピーダンス及び
回生電力に比例する値となる。ところで、直流電源部に
使用される構成部品は、安全動作を保証できる一定の耐
圧を有しているため、直流電源電圧がこの耐圧によって
決まる安全動作保証電圧を超過しないか常に監視してお
く必要がある。そして、万一、直流電源電圧が安全保証
電圧を超過した場合は、その時点で即刻、回生動作を停
止させ電圧上昇を抑制する必要がある。回生動作の停止
は、モータの停止、または減速動作を停止させることに
他ならない。図8に示した主軸モータ駆動電力変換部1
4と送り軸モータ駆動電力変換部24X、24Zとで直
流電源部を共有する構成では、前記に示した直流電源電
圧が何らかの理由(たとえば電源配線系統が高インピー
ダンスである場合など)で安全動作電圧を超過した場合
に、主軸モータ駆動電力変換部14、送り軸モータ駆動
電力変換部24X、24Zそれぞれに対して制動停止を
指令し、電圧上昇を抑えることが必要になるが、主軸モ
ータ2a側では制動停止により減速時間が延びるだけで
別段さしたる支障がないのにのに対し、送り軸モータ3
a、4a側で制動停止を行うと、数値制御装置の指令生
成部から指令された位置指令値に追従できなくなり、大
きな輪郭誤差が発生するという問題がある。本発明は、
上述した事情から成されたものであり、本発明の目的
は、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部が
同時に停止または減速を行ったときに、共有の直流電源
部の出力電源電圧が常に安全動作範囲で動作することを
保証する数値制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑みなされたものであって、交流入力電源を整流、平滑
する直流電源部と、該直流電源部から供給された直流電
力に所要の変換をして主軸モータに駆動電力を供給する
主軸モータ駆動電力変換部と、前記主軸モータ駆動電力
変換部と共通の前記直流電源部から供給された直流電源
に所要の変換をして送り軸モータに駆動電力を供給する
送り軸モータ駆動電力変換部と、主軸モータと送り軸モ
ータが同時に停止するときに直流電源部から出力される
直流電圧が所定値を超過したことを示す信号を受けて主
軸モータ駆動制御部に制動動作を停止する指令を送出す
るとともに、この間、制動を継続中の送り軸が停止した
ことを確認してから主軸モータ駆動制御部に制動動作を
再開する指令を送出する減速指令調停部を備えることを
特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は、
主軸モータ駆動電力変換部に対し、所定の加減速処理が
なされた主軸速度指令を出力するとともに、前記主軸モ
ータ制動停止指令時には前記主軸速度指令の減速処理を
停止し、主軸速度指令をその時点の速度で固定すること
を特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は
前記主軸モータ駆動制御部に主軸モータトルク指令を予
め定められた割合で制限する指令を送出することを特徴
とする。
鑑みなされたものであって、交流入力電源を整流、平滑
する直流電源部と、該直流電源部から供給された直流電
力に所要の変換をして主軸モータに駆動電力を供給する
主軸モータ駆動電力変換部と、前記主軸モータ駆動電力
変換部と共通の前記直流電源部から供給された直流電源
に所要の変換をして送り軸モータに駆動電力を供給する
送り軸モータ駆動電力変換部と、主軸モータと送り軸モ
ータが同時に停止するときに直流電源部から出力される
直流電圧が所定値を超過したことを示す信号を受けて主
軸モータ駆動制御部に制動動作を停止する指令を送出す
るとともに、この間、制動を継続中の送り軸が停止した
ことを確認してから主軸モータ駆動制御部に制動動作を
再開する指令を送出する減速指令調停部を備えることを
特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は、
主軸モータ駆動電力変換部に対し、所定の加減速処理が
なされた主軸速度指令を出力するとともに、前記主軸モ
ータ制動停止指令時には前記主軸速度指令の減速処理を
停止し、主軸速度指令をその時点の速度で固定すること
を特徴とするものである。また、前記減速指令調停部は
前記主軸モータ駆動制御部に主軸モータトルク指令を予
め定められた割合で制限する指令を送出することを特徴
とする。
【0007】
【作用】本発明にあっては、上記構成に基づき、減速指
令調停部が主軸モータ駆動電力変換部と送り軸モータ駆
動電力変換部とで共有する直流電源部が安定動作できる
電圧を超過したときに、まず主軸モータ駆動電力変換部
に減速停止指令を送出することにより制動動作を一旦停
止させる一方、送り軸モータ駆動電力変換部はそのまま
制動制御を継続させるようにして先に送り軸を位置指令
通りに減速停止させる。しかる後に主軸の制動動作を再
開させ、速度指令に応じて減速制御することにより前記
直流電源が安全動作範囲内の電圧を保ったまま主軸モー
タ、送り軸モータの減速制御が可能なようにしている。
令調停部が主軸モータ駆動電力変換部と送り軸モータ駆
動電力変換部とで共有する直流電源部が安定動作できる
電圧を超過したときに、まず主軸モータ駆動電力変換部
に減速停止指令を送出することにより制動動作を一旦停
止させる一方、送り軸モータ駆動電力変換部はそのまま
制動制御を継続させるようにして先に送り軸を位置指令
通りに減速停止させる。しかる後に主軸の制動動作を再
開させ、速度指令に応じて減速制御することにより前記
直流電源が安全動作範囲内の電圧を保ったまま主軸モー
タ、送り軸モータの減速制御が可能なようにしている。
【0008】
【実施例】以下本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。図1は本発明の数値制御装置の一例を図8に示すブ
ロック図であり、同一構成箇所は同一番号を符す。図1
の数値制御装置は、主軸モータ駆動制御部2と送り軸モ
ータ駆動制御部3、4が同時に減速処理をしたときに、
これらが共有する直流電源部の電源電圧が常に安全動作
範囲内で動作するように減速処理の調停を行う減速指令
調停部50を備えている。図1に示す本発明による数値
制御装置の直流電源部10は、従来例と同じように主軸
モータ駆動電力変換部2及びX、Z軸モータ駆動電力変
換部3、4に直流電源電圧を供給する構成となってい
る。図1において特徴的なことは、減速指令調停部50
内が直流電源電圧を監視することにより、指令生成部1
に対して主軸に対する速度指令とX、Z軸に対する位置
指令の調停をとることである。以下にこの動作を具体的
に説明する。まず、減速指令調停部50内の直流電源電
圧検出部51は直流電源部10が出力している直流電圧
VBUSを検出する。次に比較部52により直流電源電
圧検出値と安全動作電圧Vsfとを比較して直流電源電
圧が安全動作電圧Vsfを超過したとみなされたとき
は、減速処理停止指令発生部53が指令生成部1に対し
て速度指令VCMDの減速処理を停止する指示DECS
TPを出す。指令生成部1は前記速度指令VCOMの減
速処理停止指令を受けると、一旦、速度指令VCOMの
減速処理を保留し、その時点の速度指令値を保持する。
その後、X軸、Z軸に出力されている位置指令XCM
D、ZCMDが停止するのを確認してから、一定速度指
令値に保持された状態になっている速度指令VCOMの
減速処理を再開して、主軸モータ制御装置に出力する。
なお、上述の安全動作監視レベルVsfは回路部品の耐
圧によって決まる絶対最大許容電圧Vabmxより所定
のマージンを見た低い値に設定されている。
る。図1は本発明の数値制御装置の一例を図8に示すブ
ロック図であり、同一構成箇所は同一番号を符す。図1
の数値制御装置は、主軸モータ駆動制御部2と送り軸モ
ータ駆動制御部3、4が同時に減速処理をしたときに、
これらが共有する直流電源部の電源電圧が常に安全動作
範囲内で動作するように減速処理の調停を行う減速指令
調停部50を備えている。図1に示す本発明による数値
制御装置の直流電源部10は、従来例と同じように主軸
モータ駆動電力変換部2及びX、Z軸モータ駆動電力変
換部3、4に直流電源電圧を供給する構成となってい
る。図1において特徴的なことは、減速指令調停部50
内が直流電源電圧を監視することにより、指令生成部1
に対して主軸に対する速度指令とX、Z軸に対する位置
指令の調停をとることである。以下にこの動作を具体的
に説明する。まず、減速指令調停部50内の直流電源電
圧検出部51は直流電源部10が出力している直流電圧
VBUSを検出する。次に比較部52により直流電源電
圧検出値と安全動作電圧Vsfとを比較して直流電源電
圧が安全動作電圧Vsfを超過したとみなされたとき
は、減速処理停止指令発生部53が指令生成部1に対し
て速度指令VCMDの減速処理を停止する指示DECS
TPを出す。指令生成部1は前記速度指令VCOMの減
速処理停止指令を受けると、一旦、速度指令VCOMの
減速処理を保留し、その時点の速度指令値を保持する。
その後、X軸、Z軸に出力されている位置指令XCM
D、ZCMDが停止するのを確認してから、一定速度指
令値に保持された状態になっている速度指令VCOMの
減速処理を再開して、主軸モータ制御装置に出力する。
なお、上述の安全動作監視レベルVsfは回路部品の耐
圧によって決まる絶対最大許容電圧Vabmxより所定
のマージンを見た低い値に設定されている。
【0009】以上説明した図1における各構成要素の動
作を図2に示すタイムチャートによりさらに詳しく説明
する。指令生成部1は時刻t1において、主軸モータ駆
動制御部2及びX軸、Z軸モータ駆動制御部3、4に速
度指令VCOM、位置指令XCOM、ZCOMを時間に
対して一定の割合で減速する減速処理を開始する。直流
電源部10の出力であるVBUSは、主軸モータ2a及
びX軸モータ3a、Z軸モータ4aが上述の減速処理が
された指令を受けて減速状態になり、慣性エネルギーに
よる電力をフィードバックされるので、上昇し始める。
直流電源電圧VBUSが予め設定された安全動作監視レ
ベルVsfに到達すると(時刻t2)、減速指令調停部
50は指令生成部1に対し減速処理停止指令DECST
Pを送出する。指令生成部1は減速処理停止指令DEC
STPが入力されると、図2に示すように時刻t2まで
は一定の割合で低下していた速度指令値VCOMをt2
時点の速度指令値Vholdに保持、固定する。この時
点で主軸モータ制御装置2は回生モードから力行モード
に移行するため、図2に示すように直流電源電圧VBU
Sは下降していく。この状態ではX軸、Z軸モータ駆動
制御部はそのまま減速処理された位置指令を受けてお
り、これによりX軸、Z軸モータは減速制御を続けてい
る。そして、指令生成部1は時刻t3で位置指令XCM
D、ZCMDが完全停止するのを待って、t2以前と同
じように速度指令VCMDの減速処理を再開し、これに
よって主軸モータ制御装置は減速制御を行い、時刻t4
で完全停止に至る。
作を図2に示すタイムチャートによりさらに詳しく説明
する。指令生成部1は時刻t1において、主軸モータ駆
動制御部2及びX軸、Z軸モータ駆動制御部3、4に速
度指令VCOM、位置指令XCOM、ZCOMを時間に
対して一定の割合で減速する減速処理を開始する。直流
電源部10の出力であるVBUSは、主軸モータ2a及
びX軸モータ3a、Z軸モータ4aが上述の減速処理が
された指令を受けて減速状態になり、慣性エネルギーに
よる電力をフィードバックされるので、上昇し始める。
直流電源電圧VBUSが予め設定された安全動作監視レ
ベルVsfに到達すると(時刻t2)、減速指令調停部
50は指令生成部1に対し減速処理停止指令DECST
Pを送出する。指令生成部1は減速処理停止指令DEC
STPが入力されると、図2に示すように時刻t2まで
は一定の割合で低下していた速度指令値VCOMをt2
時点の速度指令値Vholdに保持、固定する。この時
点で主軸モータ制御装置2は回生モードから力行モード
に移行するため、図2に示すように直流電源電圧VBU
Sは下降していく。この状態ではX軸、Z軸モータ駆動
制御部はそのまま減速処理された位置指令を受けてお
り、これによりX軸、Z軸モータは減速制御を続けてい
る。そして、指令生成部1は時刻t3で位置指令XCM
D、ZCMDが完全停止するのを待って、t2以前と同
じように速度指令VCMDの減速処理を再開し、これに
よって主軸モータ制御装置は減速制御を行い、時刻t4
で完全停止に至る。
【0010】また、図3に別の実施例として減速指令調
停部50が主軸モータ制御装置に対して主軸モータのト
ルク指令値の制限指令BRKSTPを出力した場合を示
す。この場合は、直流電源電圧検出部51により検出さ
れた直流電圧VBUSと安全動作電圧Vsfとを比較部
52により比較し、直流電源電圧が安全動作電圧Vsf
を超過したとみなされたときは、トルク制限指令発生装
置55が主軸モータ制御装置2に対してトルク制限指令
BRKSTPを送出する。これと同時にトルク制限処理
判定部54が指令生成部1に対してトルク制限であるこ
とをBRKSTP−RP信号により報知する。BRST
P−RP信号を受けた指令生成部1はX軸、Z軸に出力
されている位置指令XCMD、ZCMDが停止したとき
に減速指令調停部50内のトルク制限指令発生装置55
に対して先に出されている主軸モータトルク指令制限指
令BRKSTPを解除するよう指示すべくBRKSTA
信号を送出し、これを受けてトルク制限指令発生装置5
5は主軸モータ制御装置2に出力しているモータトルク
指令制限指令BRKSTPを解除する。
停部50が主軸モータ制御装置に対して主軸モータのト
ルク指令値の制限指令BRKSTPを出力した場合を示
す。この場合は、直流電源電圧検出部51により検出さ
れた直流電圧VBUSと安全動作電圧Vsfとを比較部
52により比較し、直流電源電圧が安全動作電圧Vsf
を超過したとみなされたときは、トルク制限指令発生装
置55が主軸モータ制御装置2に対してトルク制限指令
BRKSTPを送出する。これと同時にトルク制限処理
判定部54が指令生成部1に対してトルク制限であるこ
とをBRKSTP−RP信号により報知する。BRST
P−RP信号を受けた指令生成部1はX軸、Z軸に出力
されている位置指令XCMD、ZCMDが停止したとき
に減速指令調停部50内のトルク制限指令発生装置55
に対して先に出されている主軸モータトルク指令制限指
令BRKSTPを解除するよう指示すべくBRKSTA
信号を送出し、これを受けてトルク制限指令発生装置5
5は主軸モータ制御装置2に出力しているモータトルク
指令制限指令BRKSTPを解除する。
【0011】図4に以上説明した直流電源電圧VBUS
が安全動作監視レベルVsfに至ったときに主軸モータ
トルク指令制限処理を行うときの動作を示すタイムチャ
ートを示す。時刻t2までの動作は図2と同様である
が、t2で直流電源電圧が安全動作監視レベルVsfに
至ったとき、減速指令調停部50は主軸モータ駆動制御
部2に対して主軸モータトルク指令値を所要量分制限す
る指令BRKSTPを送出する。BRKSTPが入力さ
れると主軸モータ駆動制御部2は内部の主軸モータトル
ク指令値を絞るため、図4に示すように主軸モータ2a
の実際速度の減速度合いがトルク指令の絞り量に応じて
緩くなる。この結果、直流電源電圧VBUSは緩やかな
上昇となる。その後、指令生成部1がX軸位置指令、Z
軸位置指令が停止したときに(時刻t3)、上述の主軸
モータトルク制限指令BRKSTPを解除して、通常の
回生電力制御を行わせ時刻t4で完全停止に至る。な
お、以上の実施例ではいづれも減速処理の再開をX軸位
置指令及びZ軸位置指令が停止したことを確認すること
により行っているが、直流電源部の電圧値が回生制御を
開始しても可能な所定値に復帰したことを確認して行っ
てもよい。
が安全動作監視レベルVsfに至ったときに主軸モータ
トルク指令制限処理を行うときの動作を示すタイムチャ
ートを示す。時刻t2までの動作は図2と同様である
が、t2で直流電源電圧が安全動作監視レベルVsfに
至ったとき、減速指令調停部50は主軸モータ駆動制御
部2に対して主軸モータトルク指令値を所要量分制限す
る指令BRKSTPを送出する。BRKSTPが入力さ
れると主軸モータ駆動制御部2は内部の主軸モータトル
ク指令値を絞るため、図4に示すように主軸モータ2a
の実際速度の減速度合いがトルク指令の絞り量に応じて
緩くなる。この結果、直流電源電圧VBUSは緩やかな
上昇となる。その後、指令生成部1がX軸位置指令、Z
軸位置指令が停止したときに(時刻t3)、上述の主軸
モータトルク制限指令BRKSTPを解除して、通常の
回生電力制御を行わせ時刻t4で完全停止に至る。な
お、以上の実施例ではいづれも減速処理の再開をX軸位
置指令及びZ軸位置指令が停止したことを確認すること
により行っているが、直流電源部の電圧値が回生制御を
開始しても可能な所定値に復帰したことを確認して行っ
てもよい。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明の数値制御装置によ
れば、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部
が同時回生を行ってこれらが共有する直流電源部の電源
電圧を安全動作電圧範囲以上に上昇させようとしたとき
にも、所要の位置制御精度を保証したまま減速制御が可
能となるので、加工精度を大幅に向上できる。
れば、主軸モータ駆動制御部と送り軸モータ駆動制御部
が同時回生を行ってこれらが共有する直流電源部の電源
電圧を安全動作電圧範囲以上に上昇させようとしたとき
にも、所要の位置制御精度を保証したまま減速制御が可
能となるので、加工精度を大幅に向上できる。
【図1】本発明の一実施例に係わる数値制御装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に係わる数値制御装置の各構
成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
【図3】本発明の別の実施例に係わる数値制御装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図4】本発明の別の実施例に係わる数値制御装置の各
構成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
構成要素の動作を説明するタイミングチャートである。
【図5】従来の一般的な数値制御装置の構成の例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図6】従来装置の主軸モータ制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図7】従来装置の送り軸モータ制御装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図8】従来の数値制御装置の別の構成の例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
1 指令生成部 2 主軸モータ駆動制御部 3 X軸モータ駆動制御部 4 Z軸モータ駆動制御部 10 直流電源部 50 減速指令調停部
Claims (4)
- 【請求項1】 工作機械の主軸及び送り軸の速度または
位置を制御する主軸モータ駆動制御部及び送り軸モータ
駆動制御部を有する数値制御装置において、交流入力電
源を整流、平滑する直流電源部と、前記直流電源部から
供給された直流電力に所要の変換をして主軸モータに駆
動電力を供給する主軸モータ駆動電力変換部と、前記直
流電源部から供給された直流電源に所要の変換をして送
り軸モータに駆動電力を供給する送り軸モータ駆動電力
変換部と、前記主軸モータと送り軸モータが同時に減速
するときに前記直流電源部から出力される直流電源電圧
が所定値を超過したことを示す信号を受けて前記主軸モ
ータ駆動制御部に制動動作を停止させる指令を送出し、
制動を継続中の前記送り軸が停止したことを確認してか
ら前記主軸モータ駆動制御部に制動動作を再開させる指
令を送出する減速指令調停部とを備えたことを特徴とす
る数値制御装置。 - 【請求項2】 前記減速指令調停部は、前記主軸モータ
駆動制御部に対し、所定加減速処理がなされた主軸速度
指令を出力するとともに、前記主軸モータ制動動作を停
止する指令を送出するときには前記主軸速度指令の減速
処理を停止し、その時点の速度指令値で固定するように
したことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 【請求項3】 前記主軸モータ駆動制御部は、前記直流
電源部の電圧が所定値を超過したときに、前記減速指令
調停部から出力された制動制限指令を受けて前記主軸モ
ータに指令するトルク指令値を予め定められた割合で制
限するようにした請求項1に記載の数値制御装置。 - 【請求項4】 前記減速指令調停部は、前記直流電源部
の電圧が所定値まで低下したときに、前記主軸モータに
指令する速度指令の減速処理を再開するようにした請求
項1に記載の数値制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05282094A JP3152329B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05282094A JP3152329B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 数値制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07239706A JPH07239706A (ja) | 1995-09-12 |
JP3152329B2 true JP3152329B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=12925489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05282094A Expired - Fee Related JP3152329B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3152329B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5612058B2 (ja) | 2012-11-09 | 2014-10-22 | ファナック株式会社 | 送り軸モータおよび主軸モータを有する工作機械の制御装置 |
JP5746276B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2015-07-08 | ファナック株式会社 | 工作機械の停電時保護を実現するモータ制御装置 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP05282094A patent/JP3152329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07239706A (ja) | 1995-09-12 |
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