JP3185462B2 - 同期精度解析装置 - Google Patents
同期精度解析装置Info
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- JP3185462B2 JP3185462B2 JP09447993A JP9447993A JP3185462B2 JP 3185462 B2 JP3185462 B2 JP 3185462B2 JP 09447993 A JP09447993 A JP 09447993A JP 9447993 A JP9447993 A JP 9447993A JP 3185462 B2 JP3185462 B2 JP 3185462B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば歯車研削盤の
ように、それぞれ独立した軸に取り付けられた砥石とワ
ークとの同期精度を解析する同期精度解析装置に関す
る。
ように、それぞれ独立した軸に取り付けられた砥石とワ
ークとの同期精度を解析する同期精度解析装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から用いられている歯車研削盤は、
ワークを回転させる軸とこのワークを研削する砥石の回
転軸とがそれぞれ独立して回転できる構成となってい
る。このため、歯車の研削を高精度で行うためにはワー
クと砥石との回転を高精度で同期させる必要がある。
ワークを回転させる軸とこのワークを研削する砥石の回
転軸とがそれぞれ独立して回転できる構成となってい
る。このため、歯車の研削を高精度で行うためにはワー
クと砥石との回転を高精度で同期させる必要がある。
【０００３】このような制御を行う歯車研削盤の構成の
一例を図５に示す。図に示すように、砥石１はこれを回
転させる専用の回転軸２に取り付けられ、この軸２には
砥石用モータ３によって駆動される駆動軸４が歯車５
Ａ，５Ｂによって連結されている。したがって、砥石用
モータ３の回転数に比例して砥石１が回転されることに
なる。この砥石１によって研削されるワーク１０はクラ
ンプ軸１１Ａ，１１Ｂによって支持され、このクランプ
軸１１Ａ，１１Ｂにはワーク用モータ１２によって駆動
される駆動軸１３が歯車１４Ａ，１４Ｂによって連結さ
れている。したがって、ワーク用モータ１２の回転数に
比例してワーク１０が回転されることになる。
一例を図５に示す。図に示すように、砥石１はこれを回
転させる専用の回転軸２に取り付けられ、この軸２には
砥石用モータ３によって駆動される駆動軸４が歯車５
Ａ，５Ｂによって連結されている。したがって、砥石用
モータ３の回転数に比例して砥石１が回転されることに
なる。この砥石１によって研削されるワーク１０はクラ
ンプ軸１１Ａ，１１Ｂによって支持され、このクランプ
軸１１Ａ，１１Ｂにはワーク用モータ１２によって駆動
される駆動軸１３が歯車１４Ａ，１４Ｂによって連結さ
れている。したがって、ワーク用モータ１２の回転数に
比例してワーク１０が回転されることになる。
【０００４】このような構成となっている結果、砥石１
とワーク１０との回転を同期させて歯車の研削を行うた
めには、これらの回転数を相互に正確に同期させる必要
があるが、この同期は砥石用モータ３とワーク用モータ
１２との回転数を正確に制御することによって実現でき
る。
とワーク１０との回転を同期させて歯車の研削を行うた
めには、これらの回転数を相互に正確に同期させる必要
があるが、この同期は砥石用モータ３とワーク用モータ
１２との回転数を正確に制御することによって実現でき
る。
【０００５】駆動軸２には、この回転数をパルス信号と
して出力するエンコーダ２０が取り付けられ、またクラ
ンプ軸１１Ｂにはこの回転数をパルス信号として出力す
るエンコーダ２１がそれぞれ取り付けられている。この
両エンコーダ２０，２１には、歯車研削盤の全体の制御
を司る制御装置３０が接続され、この制御装置３０は、
外部から与えられる速度指令に基づいて、両エンコーダ
２０，２１から出力されるパルス信号をフィードバック
しながら砥石用モータ３の回転数とワーク用モータ１２
の回転数とを各々制御している。
して出力するエンコーダ２０が取り付けられ、またクラ
ンプ軸１１Ｂにはこの回転数をパルス信号として出力す
るエンコーダ２１がそれぞれ取り付けられている。この
両エンコーダ２０，２１には、歯車研削盤の全体の制御
を司る制御装置３０が接続され、この制御装置３０は、
外部から与えられる速度指令に基づいて、両エンコーダ
２０，２１から出力されるパルス信号をフィードバック
しながら砥石用モータ３の回転数とワーク用モータ１２
の回転数とを各々制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな高精度の同期精度が要求される歯車研削盤にあって
は、歯車研削を行いながらその同期制御の検証を行う測
定装置というものが従来は存在しないことから、その検
証は、この歯車研削盤によって製造された歯車の研削精
度を測定器によって測定することによって行っている。
したがって、歯車の研削を行って、トライアンドエラー
による同期制御の精度確認を行うしか手立てがなく、同
期制御の修正作業が非常に繁雑であった。
うな高精度の同期精度が要求される歯車研削盤にあって
は、歯車研削を行いながらその同期制御の検証を行う測
定装置というものが従来は存在しないことから、その検
証は、この歯車研削盤によって製造された歯車の研削精
度を測定器によって測定することによって行っている。
したがって、歯車の研削を行って、トライアンドエラー
による同期制御の精度確認を行うしか手立てがなく、同
期制御の修正作業が非常に繁雑であった。
【０００７】そこで、本発明では、砥石とワークとの同
期状態を歯車研削を行わせながら検証することができる
同期精度解析装置の提供を目的とする。
期状態を歯車研削を行わせながら検証することができる
同期精度解析装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、第１軸の回転速度に応じたパルスを出力す
る第１パルス出力手段と、第２軸の回転速度に応じたパ
ルスを出力する第２パルス出力手段と、当該第１パルス
出力手段および第２パルス出力手段からそれぞれ出力さ
れたパルスに基づいて前記第１軸，第２軸間の同期状態
を一定時間ごとに検出し、同期誤差を算出すると共に、
該同期誤差の総和を算出する同期状態解析手段と、当該
同期状態解析手段によって算出された前記同期誤差を時
系列に並べてグラフ化した時間応答表示および同期変動
に伴って生じる周波数変動をグラフ化した周波数応答表
示を行う表示手段を有することを特徴とする。
の本発明は、第１軸の回転速度に応じたパルスを出力す
る第１パルス出力手段と、第２軸の回転速度に応じたパ
ルスを出力する第２パルス出力手段と、当該第１パルス
出力手段および第２パルス出力手段からそれぞれ出力さ
れたパルスに基づいて前記第１軸，第２軸間の同期状態
を一定時間ごとに検出し、同期誤差を算出すると共に、
該同期誤差の総和を算出する同期状態解析手段と、当該
同期状態解析手段によって算出された前記同期誤差を時
系列に並べてグラフ化した時間応答表示および同期変動
に伴って生じる周波数変動をグラフ化した周波数応答表
示を行う表示手段を有することを特徴とする。
【０００９】
【作用】このように構成した本発明装置は以下のように
作用する。第１パルス出力手段は、第１軸の回転速度に
応じたパルスを出力する。また、第２パルス出力手段
は、第２軸の回転速度に応じたパルスを出力する。同期
状態解析手段は、当該第１パルス出力手段および第２パ
ルス出力手段からそれぞれ出力されたパルスに基づいて
前記第１軸，第２軸間の同期状態を一定時間ごとに検出
し、同期誤差を算出すると共に、該同期誤差の総和を算
出する。表示手段は、当該同期状態解析手段によって算
出された前記同期誤差を時系列に並べてグラフ化した時
間応答表示および同期変動に伴って生じる周波数変動を
グラフ化した周波数応答表示を行う。
作用する。第１パルス出力手段は、第１軸の回転速度に
応じたパルスを出力する。また、第２パルス出力手段
は、第２軸の回転速度に応じたパルスを出力する。同期
状態解析手段は、当該第１パルス出力手段および第２パ
ルス出力手段からそれぞれ出力されたパルスに基づいて
前記第１軸，第２軸間の同期状態を一定時間ごとに検出
し、同期誤差を算出すると共に、該同期誤差の総和を算
出する。表示手段は、当該同期状態解析手段によって算
出された前記同期誤差を時系列に並べてグラフ化した時
間応答表示および同期変動に伴って生じる周波数変動を
グラフ化した周波数応答表示を行う。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明にかかる同期精度測定装置
を備えた歯車研削盤の概略構成ブロック図である。図に
示すように、砥石１はこれを回転させる専用の回転軸２
に取り付けられ、この軸２には砥石用モータ３によって
駆動される駆動軸４が歯車５Ａ，５Ｂによって連結され
ている。したがって、砥石用モータ３の回転数に比例し
て砥石１が回転されることになる。この砥石１によって
研削されるワーク１０はクランプ軸１１Ａ，１１Ｂによ
って支持され、このクランプ軸１１Ａ，１１Ｂにはワー
ク用モータ１２によって駆動される駆動軸１３が歯車１
４Ａ，１４Ｂによって連結されている。したがって、ワ
ーク用モータ１２の回転数に比例してワーク１０が回転
されることになる。
に説明する。図１は、本発明にかかる同期精度測定装置
を備えた歯車研削盤の概略構成ブロック図である。図に
示すように、砥石１はこれを回転させる専用の回転軸２
に取り付けられ、この軸２には砥石用モータ３によって
駆動される駆動軸４が歯車５Ａ，５Ｂによって連結され
ている。したがって、砥石用モータ３の回転数に比例し
て砥石１が回転されることになる。この砥石１によって
研削されるワーク１０はクランプ軸１１Ａ，１１Ｂによ
って支持され、このクランプ軸１１Ａ，１１Ｂにはワー
ク用モータ１２によって駆動される駆動軸１３が歯車１
４Ａ，１４Ｂによって連結されている。したがって、ワ
ーク用モータ１２の回転数に比例してワーク１０が回転
されることになる。
【００１１】駆動軸２には、この回転数をパルス信号と
して出力する第１パルス出力手段として機能するエンコ
ーダ２０が取り付けられ、またクランプ軸１１Ｂにはこ
の回転数をパルス信号として出力する第２パルス出力手
段として機能するエンコーダ２１がそれぞれ取り付けら
れている。この両エンコーダ２０，２１には、それぞれ
のエンコーダ２０，２１から出力されるパルスを一時記
憶するカウント部２５が接続され、このカウント部２５
のカウント数は後述の制御装置３０および同期精度解析
手段として機能する同期精度解析部３５とに出力される
ことになる。
して出力する第１パルス出力手段として機能するエンコ
ーダ２０が取り付けられ、またクランプ軸１１Ｂにはこ
の回転数をパルス信号として出力する第２パルス出力手
段として機能するエンコーダ２１がそれぞれ取り付けら
れている。この両エンコーダ２０，２１には、それぞれ
のエンコーダ２０，２１から出力されるパルスを一時記
憶するカウント部２５が接続され、このカウント部２５
のカウント数は後述の制御装置３０および同期精度解析
手段として機能する同期精度解析部３５とに出力される
ことになる。
【００１２】砥石用モータ３，ワーク用モータ１２およ
びカウント部２５にそれぞれ接続されている制御装置３
０は、外部から入力される砥石１の回転速度指令および
ワーク用モータ１２の回転速度指令をカウント部２５を
介して入力されるエンコーダ２０およびエンコーダ２１
からのパルス信号と比較しながら所定の同期状態となる
ように砥石用モータ３とワーク用モータ１２の回転速度
を制御する。
びカウント部２５にそれぞれ接続されている制御装置３
０は、外部から入力される砥石１の回転速度指令および
ワーク用モータ１２の回転速度指令をカウント部２５を
介して入力されるエンコーダ２０およびエンコーダ２１
からのパルス信号と比較しながら所定の同期状態となる
ように砥石用モータ３とワーク用モータ１２の回転速度
を制御する。
【００１３】同期精度解析部３５は、カウント部２５に
一時記憶されたエンコーダ２０およびエンコーダ２１か
らのパルスに基づいて砥石１とワーク１０との同期状態
をリアルタイムで後述のように測定するものである。
一時記憶されたエンコーダ２０およびエンコーダ２１か
らのパルスに基づいて砥石１とワーク１０との同期状態
をリアルタイムで後述のように測定するものである。
【００１４】この同期精度解析部３５は、図２に示すフ
ローチャートに基づいて次のように動作することにな
る。
ローチャートに基づいて次のように動作することにな
る。
【００１５】まず、同期精度解析部３５による同期精度
の解析を行う際には、測定，確認，解析の３つのモード
の内から１つを選択する（Ｓ１）。測定のモードを選択
した場合には、指令データをセットし（Ｓ２）、サンプ
リングパラメータを設定して（Ｓ３）、エンコーダ２０
から一定時間ごとに出力されるパルスを記憶し、また、
エンコーダ２１から一定時間ごとに出力されるパルスを
記憶するサンプリング処理を行う（Ｓ４）。以上のＳ３
からＳ４までの処理はワーク１０の研削が終了するまで
継続して行われる（Ｓ５）。
の解析を行う際には、測定，確認，解析の３つのモード
の内から１つを選択する（Ｓ１）。測定のモードを選択
した場合には、指令データをセットし（Ｓ２）、サンプ
リングパラメータを設定して（Ｓ３）、エンコーダ２０
から一定時間ごとに出力されるパルスを記憶し、また、
エンコーダ２１から一定時間ごとに出力されるパルスを
記憶するサンプリング処理を行う（Ｓ４）。以上のＳ３
からＳ４までの処理はワーク１０の研削が終了するまで
継続して行われる（Ｓ５）。
【００１６】以上の処理の概略は図３に基づいて次のよ
うに説明できる。砥石１を駆動する駆動軸２の回転速度
の変動状態は同図の最上欄に示すようになっており、ま
た、ワーク１０を駆動するクランプ軸１１Ｂの回転速度
の変動状態は同図の中欄に示すようになっているものと
する。そしてサンプリング時間がΔｔにしてあるものと
する。同期速度解析部３５はカウント部２５においてこ
のサンプリング時間の間にエンコーダ２０，２１からそ
れぞれ出力されたパルスの数を入力し、次のような演算
を行って同期誤差εを演算する。
うに説明できる。砥石１を駆動する駆動軸２の回転速度
の変動状態は同図の最上欄に示すようになっており、ま
た、ワーク１０を駆動するクランプ軸１１Ｂの回転速度
の変動状態は同図の中欄に示すようになっているものと
する。そしてサンプリング時間がΔｔにしてあるものと
する。同期速度解析部３５はカウント部２５においてこ
のサンプリング時間の間にエンコーダ２０，２１からそ
れぞれ出力されたパルスの数を入力し、次のような演算
を行って同期誤差εを演算する。
【００１７】同期誤差ε＝ｎ１×Ｎ２／Ｎ１×１／Ｚ−
ｎ２ ここで、駆動軸４とクランプ軸１１Ｂとの減速比をＺ 駆動軸４のエンコーダ２０の分解能をＮ１ クランプ軸１１Ｂのエンコーダ２１の分解能をＮ２ サンプリング時間Δｔにおけるエンコーダ２０のパルス
数をｎ１ サンプリング時間Δｔにおけるエンコーダ２１のパルス
数をｎ２同期精度解析部 ３５は以上のようにして算出された同期
誤差εを記憶することになる。このようにして算出され
た誤差を時系列に並べてグラフ化すると、図４（Ａ）に
示すようになる。
ｎ２ ここで、駆動軸４とクランプ軸１１Ｂとの減速比をＺ 駆動軸４のエンコーダ２０の分解能をＮ１ クランプ軸１１Ｂのエンコーダ２１の分解能をＮ２ サンプリング時間Δｔにおけるエンコーダ２０のパルス
数をｎ１ サンプリング時間Δｔにおけるエンコーダ２１のパルス
数をｎ２同期精度解析部 ３５は以上のようにして算出された同期
誤差εを記憶することになる。このようにして算出され
た誤差を時系列に並べてグラフ化すると、図４（Ａ）に
示すようになる。
【００１８】以上のようにしてサンプリングされたデー
タを確認する場合には、モード選択で確認を選択する。
このモードが選択されると、波形データをセットし（Ｓ
６）、このセットされた波形データに基づいて図４
（Ａ）、（Ｂ）に示すような時間応答表示が行われる
（Ｓ７，Ｓ８）。
タを確認する場合には、モード選択で確認を選択する。
このモードが選択されると、波形データをセットし（Ｓ
６）、このセットされた波形データに基づいて図４
（Ａ）、（Ｂ）に示すような時間応答表示が行われる
（Ｓ７，Ｓ８）。
【００１９】一方、以上のようにしてサンプリングされ
たデータを解析する場合には、モード選択で解析を選択
する。このモードが選択されると、解析データをセット
し（Ｓ９）、このセットされた波形データに基づいて図
４（Ａ）、（Ｂ）に示すような時間応答表示が行われる
（Ｓ７，Ｓ８）。
たデータを解析する場合には、モード選択で解析を選択
する。このモードが選択されると、解析データをセット
し（Ｓ９）、このセットされた波形データに基づいて図
４（Ａ）、（Ｂ）に示すような時間応答表示が行われる
（Ｓ７，Ｓ８）。
【００２０】なお、図４（Ａ）に示したグラフは、算出
された同期誤差εの同期誤差の増減を時系列に並べてい
るものであり、この同期誤差εの総和σを算出すること
でワークの加工工程のどの部分においてどの程度の誤差
を含んでいるものであるかを非常に正確に認識すること
ができることになる。
された同期誤差εの同期誤差の増減を時系列に並べてい
るものであり、この同期誤差εの総和σを算出すること
でワークの加工工程のどの部分においてどの程度の誤差
を含んでいるものであるかを非常に正確に認識すること
ができることになる。
【００２１】また、ＦＦＴ解析を用いて同期変動に伴っ
て生じる周波数変動をグラフ化すれば、同期誤差の程度
とワークの加工工程のどの部分において同期誤差を生じ
たかを示す誤差区間が容易に把握できることになる。す
なわち、周波数変動をグラフ化すれば、どの周波数（周
期）に大きな誤差があるかを把握できるので、ワークの
一回転に対し大きな誤差が複数箇所あったとしても、そ
れがどの部分かを容易に特定できるのである。
て生じる周波数変動をグラフ化すれば、同期誤差の程度
とワークの加工工程のどの部分において同期誤差を生じ
たかを示す誤差区間が容易に把握できることになる。す
なわち、周波数変動をグラフ化すれば、どの周波数（周
期）に大きな誤差があるかを把握できるので、ワークの
一回転に対し大きな誤差が複数箇所あったとしても、そ
れがどの部分かを容易に特定できるのである。
【００２２】以上のような解析データを参照すること
で、同期誤差の発生の程度や発生の区間を容易にかつ正
確に把握することができるようになり、高精度の同期制
御を行わせるための基礎データが得られることになる。
で、同期誤差の発生の程度や発生の区間を容易にかつ正
確に把握することができるようになり、高精度の同期制
御を行わせるための基礎データが得られることになる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第１
パルス出力手段および第２パルス出力手段からのパルス
に基づいて、第１軸および第２軸間の同期誤差と、その
同期誤差の総和を算出し、表示手段によって、グラフ化
した時間応答表示および周波数変動が表示できるように
したので、同期誤差の程度やその発生区間を定量的に得
ることができ、ワークの一回転に対し大きな同期誤差が
複数箇所にあったとしても、それがどの部分かを容易に
特定できる。
パルス出力手段および第２パルス出力手段からのパルス
に基づいて、第１軸および第２軸間の同期誤差と、その
同期誤差の総和を算出し、表示手段によって、グラフ化
した時間応答表示および周波数変動が表示できるように
したので、同期誤差の程度やその発生区間を定量的に得
ることができ、ワークの一回転に対し大きな同期誤差が
複数箇所にあったとしても、それがどの部分かを容易に
特定できる。
【図１】 本発明にかかる同期精度測定装置を備えた歯
車研削盤の概略構成ブロック図である。
車研削盤の概略構成ブロック図である。
【図２】 図１に示す装置の動作フローチャートであ
る。
る。
【図３】 図１に示す装置の動作説明に供する図であ
る。
る。
【図４】 （Ａ）は、同期誤差の偏差表示を示す図であ
り、（Ｂ）は、同期誤差の周波数応答表示を示す図であ
る。
り、（Ｂ）は、同期誤差の周波数応答表示を示す図であ
る。
【図５】 従来の歯車研削盤の概略構成ブロック図であ
る。
る。
１…砥石、 １０…ワーク、
２０…エンコーダ（第１パルス出力手段）、２１…エン
コーダ（第２パルス出力手段）、２５…カウント部、３
５…同期精度解析部（同期精度解析手段）。
２０…エンコーダ（第１パルス出力手段）、２１…エン
コーダ（第２パルス出力手段）、２５…カウント部、３
５…同期精度解析部（同期精度解析手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/52
Claims (1)
- 【請求項１】 第１軸の回転速度に応じたパルスを出力
する第１パルス出力手段と、 第２軸の回転速度に応じたパルスを出力する第２パルス
出力手段と、 当該第１パルス出力手段および第２パルス出力手段から
それぞれ出力されたパルスに基づいて前記第１軸，第２
軸間の同期状態を一定時間ごとに検出し、同期誤差を算
出すると共に、該同期誤差の総和を算出する同期状態解
析手段と、 当該同期状態解析手段によって算出された前記同期誤差
を時系列に並べてグラフ化した時間応答表示および同期
変動に伴って生じる周波数変動をグラフ化した周波数応
答表示を行う表示手段を有することを特徴とする同期精
度解析測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09447993A JP3185462B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 同期精度解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09447993A JP3185462B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 同期精度解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06311777A JPH06311777A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3185462B2 true JP3185462B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=14111420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09447993A Expired - Fee Related JP3185462B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | 同期精度解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185462B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3239136B2 (ja) | 1999-09-24 | 2001-12-17 | 株式会社東京機械製作所 | 回転位置偏差検出装置 |
| JP3383264B2 (ja) | 2000-04-26 | 2003-03-04 | 株式会社東京機械製作所 | 同期制御装置 |
| CN112600361B (zh) * | 2020-12-17 | 2024-03-12 | 李宏双 | 一种机械式同步马达定位结构 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP09447993A patent/JP3185462B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06311777A (ja) | 1994-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |