JP4643725B2 - 工作機械の制御装置 - Google Patents
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Description
tf1=vf/af
tf2=X/vf−vf/af (I)
tf1=sqrt(X/af)
vf1=sqrt(X・af) (II)
ts1=vs/as (III)
主軸の一定速度時間ts2は、サイクルタイムT内における送り軸の加減速時間tf1と、一定速度時間tf2と、予め定めた固定時間(図3のt3,t7,t11)とを加算することにより求めることができる。
I=(J×a)/Kt (IV)
Ea=1/2×J×ω2+3×R×I2×tf1
=J・ω2/2+(3R・J2・ω/Kt2)×a (V)
Ed=−1/2×J×ω2×Kr+3×R×I2×tf1
=−J・Kr・ω2/2+(3R・J2・ω/Kt2)×a (VI)
Ec=Tf×ω×tf2+3×R×(Tf/Kt)2×tf2
=Tf・ω・tf2+3R・tf2×(Tf/Kt)2 (VII)
Em=ΣEa+ΣEd+ΣEc (VIII)
主軸モータ10sについても同様にして消費電力量Emを求めることができる。
E0=P0×T (IX)
E=ΣEm+E0 (X)
(1)加減速時定数tf,tsをパラメータとしてモータ10f,10sの消費電力量Emを予測して算出するとともに、周辺機器17の単位時間当たりの消費電力P0にサイクルタイムTを乗じて周辺機器17の消費電力量E0を予測して算出し、これら消費電力量Em,E0の総和である総消費電力量Eが最小となるよう目標時定数taを設定し、目標時定数taに基づきモータ10f,10sの加減速を制御するようにした。これにより工作機械全体の総消費電力量Emを考慮してモータ10f,10sの駆動を最適に制御できる。
(2)総消費電力量Eが最小となるようにモータ10f,10sを制御するので、消費電力量Eを最小限に抑えることができ、節電の効果を最大限に発揮できる。
P(t)=k1×f(t)+k2×g(t) (XI)
10s 主軸モータ
17 周辺機器
20 コントローラ
22 加減速時間算出部
23 一定速度回転時間算出部
24 サイクルタイム算出部
25 第1消費電力量算出部
26 第2消費電力量算出部
27 総消費電力量算出部
28 加減速時定数選択部
29 モータ制御部
Claims (3)
- 送り軸駆動用モータまたは主軸駆動用モータの加速時間および減速時間の少なくとも一方と相対関係を有する時定数をパラメータとして、前記送り軸駆動用モータまたは前記主軸駆動用モータの消費電力量を算出する第1の消費電力量算出手段と、
前記時定数に応じて変化する、ワーク加工のサイクルタイムを算出するサイクルタイム算出手段と、
前記サイクルタイム算出手段により算出されたサイクルタイムに基づき、工作機械に設けられた一定電力にて動作する機器の消費電力量を算出する第2の消費電力量算出手段と、
前記第1の消費電力量算出手段により算出された電力量と前記第2の消費電力量算出手段により算出された電力量との総和に基づいて目標時定数を決定し、この目標時定数に基づき前記送り軸駆動用モータまたは前記主軸駆動用モータを制御するモータ制御手段とを備えることを特徴とする工作機械の制御装置。 - 請求項1に記載の工作機械の制御装置において、
前記モータ制御手段は、前記一定電力にて動作する機器を動作しつつ、前記送り軸駆動用モータまたは前記主軸駆動用モータを駆動してワークを加工する際の、前記第1の消費電力量算出手段により算出された電力量と前記第2の消費電力量算出手段により算出された電力量との総和が最小となるように、前記送り軸駆動用モータまたは前記主軸駆動用モータの加速および減速の少なくとも一方を制御することを特徴とする工作機械の制御装置。 - 請求項1に記載の工作機械の制御装置において、
前記モータ制御手段は、前記一定電力にて動作する機器を動作しつつ、前記送り軸駆動用モータまたは前記主軸駆動用モータを駆動してワークを加工する際の、前記第1の消費電力量算出手段により算出された電力量と前記第2の消費電力量算出手段により算出された電力量との総和が設定値以下の範囲で、前記サイクルタイム算出手段により算出されたサイクルタイムが最短となるように、前記送り軸駆動用モータまたは前記主軸駆動用モータの加速および減速の少なくとも一方を制御することを特徴とする工作機械の制御装置。
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