JPH0248386B2 - Kosakukikainiokeruokuriseigyohoho - Google Patents
KosakukikainiokeruokuriseigyohohoInfo
- Publication number
- JPH0248386B2 JPH0248386B2 JP17807381A JP17807381A JPH0248386B2 JP H0248386 B2 JPH0248386 B2 JP H0248386B2 JP 17807381 A JP17807381 A JP 17807381A JP 17807381 A JP17807381 A JP 17807381A JP H0248386 B2 JPH0248386 B2 JP H0248386B2
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- JP
- Japan
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- load
- feed
- drive motor
- spindle
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 3
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012840 feeding operation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、工作機械において、主軸駆動モータ
の負荷電流値を測定して切削負荷値を演算し、そ
の値が一定の設定値を超えたところで送り速度を
下げて、工具及び機械に対する負荷を適正なレベ
ルに維持する、送り制御方法に関する。
の負荷電流値を測定して切削負荷値を演算し、そ
の値が一定の設定値を超えたところで送り速度を
下げて、工具及び機械に対する負荷を適正なレベ
ルに維持する、送り制御方法に関する。
第１図は一般的な送り制御方法を示すタイムチ
ヤート、第２図乃至第４図は従来の送り制御方法
における、主軸駆動モータの負荷電流に対するサ
ンプリング状態を示すタイムチヤートである。
ヤート、第２図乃至第４図は従来の送り制御方法
における、主軸駆動モータの負荷電流に対するサ
ンプリング状態を示すタイムチヤートである。
通常、工作機械は、工具及び機械自体を保護す
るために、第１図に示すように、切削負荷RCが
ある設定値RCmaxを超えた場合に、送り速度FR
を低下させ、切削負荷RCが常に設定値RCmax以
下になるように制御される。切削負荷RCの測定
は、主軸駆動モータの負荷電流Imを測定するこ
とにより行なつているが、電流Imには、フエイ
スミル加工のように工具による切削動作が断続的
に行なわれるために、第２図に示すような主軸の
回転周期Ｔ１に一致した正弦波状の脈動が生じ
る。そこで、従来は、第２図乃至第４図に示すよ
うに、所定の周期Ｔ２で負荷電流Imを一定回数
測定し、それ等の測定結果を平均化して平均負荷
電流値Immを求めることによつて、切削負荷値
RCmを求めていたが、この方法では、全体のサ
ンプル時間Ｔ３は常に一定となるために、第３図
に示すように、主軸の回転数が変化したり、第４
図に示すように、サンプル時期が相違すると、本
来平均負荷電流値Immが等しく、従つて同一切
削負荷値RCmであるべきものが、測定結果にば
らつきSAを生じ、正確な切削負荷RCの測定、即
ち的確な送り制御が不可能となる欠点があつた。
るために、第１図に示すように、切削負荷RCが
ある設定値RCmaxを超えた場合に、送り速度FR
を低下させ、切削負荷RCが常に設定値RCmax以
下になるように制御される。切削負荷RCの測定
は、主軸駆動モータの負荷電流Imを測定するこ
とにより行なつているが、電流Imには、フエイ
スミル加工のように工具による切削動作が断続的
に行なわれるために、第２図に示すような主軸の
回転周期Ｔ１に一致した正弦波状の脈動が生じ
る。そこで、従来は、第２図乃至第４図に示すよ
うに、所定の周期Ｔ２で負荷電流Imを一定回数
測定し、それ等の測定結果を平均化して平均負荷
電流値Immを求めることによつて、切削負荷値
RCmを求めていたが、この方法では、全体のサ
ンプル時間Ｔ３は常に一定となるために、第３図
に示すように、主軸の回転数が変化したり、第４
図に示すように、サンプル時期が相違すると、本
来平均負荷電流値Immが等しく、従つて同一切
削負荷値RCmであるべきものが、測定結果にば
らつきSAを生じ、正確な切削負荷RCの測定、即
ち的確な送り制御が不可能となる欠点があつた。
そこで、本発明は、負荷電流値の測定を、主軸
の半回転毎に行ない、今回測定した電流値と、半
回転前に測定した電流値の平均値から切削負荷値
を求めるようにして構成し、もつて前述の欠点を
解消した工作機械における送り制御方法を提供す
ることを目的とするものである。
の半回転毎に行ない、今回測定した電流値と、半
回転前に測定した電流値の平均値から切削負荷値
を求めるようにして構成し、もつて前述の欠点を
解消した工作機械における送り制御方法を提供す
ることを目的とするものである。
以下、図面に示す実施例に基き、本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
第５図は本発明が適用された工作機械の制御ブ
ロツク図の一例、第６図乃至第８図は本発明によ
る、主軸駆動モータの負荷電流に対するサンプリ
ング状態を示すタイムチヤートである。
ロツク図の一例、第６図乃至第８図は本発明によ
る、主軸駆動モータの負荷電流に対するサンプリ
ング状態を示すタイムチヤートである。
工作機械１は、第５図に示すように、主軸駆動
モータ２に接続された主軸速度制御部３及び送り
軸駆動モータ５に接続された送り軸速度制御部６
を有しており、主軸駆動モータ２には適宜な動力
伝達手段を介して主軸７が接続している。主軸７
には工具８が着脱自在に設けられており、更に主
軸７の外周部には180°ピツチで２枚のドグ７ａが
貼着されている。ドグ７ａの貼着位置に対向した
位置には近接センサ９が設けられており、センサ
９には回転信号検出器１０が接続し、検出器１０
にはモータ電流測定器１１が接続している。測定
器１１には、主軸の回転数（通常100〜30000
〔rpm〕）程度の周波数、即ち1.6〔Hz〕〜500〔Hz〕
程度の低周波成分を通過させ、高周波成分を除去
するローパスフイルタ１２を介して主軸駆動モー
タ２が接続しており、更に測定器１１には負荷演
算回路１５が測定値メモリ１６に接続された形で
設けられている。演算回路１５は、負荷設定値メ
モリ１７に接続された比較回路１９に接続してお
り、比較回路１９は送り速度オーバライド回路２
０を介して送り軸速度制御部６に接続している。
モータ２に接続された主軸速度制御部３及び送り
軸駆動モータ５に接続された送り軸速度制御部６
を有しており、主軸駆動モータ２には適宜な動力
伝達手段を介して主軸７が接続している。主軸７
には工具８が着脱自在に設けられており、更に主
軸７の外周部には180°ピツチで２枚のドグ７ａが
貼着されている。ドグ７ａの貼着位置に対向した
位置には近接センサ９が設けられており、センサ
９には回転信号検出器１０が接続し、検出器１０
にはモータ電流測定器１１が接続している。測定
器１１には、主軸の回転数（通常100〜30000
〔rpm〕）程度の周波数、即ち1.6〔Hz〕〜500〔Hz〕
程度の低周波成分を通過させ、高周波成分を除去
するローパスフイルタ１２を介して主軸駆動モー
タ２が接続しており、更に測定器１１には負荷演
算回路１５が測定値メモリ１６に接続された形で
設けられている。演算回路１５は、負荷設定値メ
モリ１７に接続された比較回路１９に接続してお
り、比較回路１９は送り速度オーバライド回路２
０を介して送り軸速度制御部６に接続している。
工作機械１は、以上のような構成を有するの
で、機械加工に際して、負荷設定値メモリ１７
に、切削に使用する工具８の許容負荷値を設定値
RCmaxとして、オペレータ又は数値制御プログ
ラム等を介して設定する。次に、主軸速度制御部
３を介して主軸駆動モータ２を駆動して主軸７を
工具８と共に回転駆動させると共に、送り速度制
御部６を介して送り軸駆動モータ５を駆動して、
送り動作を行ない、所定の加工作業を行なつてゆ
くが、主軸７が180°回転する毎に、ドグ７ａとセ
ンサ９が対向し、センサ９は検出パルスPSを回
転信号検出器１０に出力する。検出器１０はパル
スPSが入力される度に、モータ電流測定器１１
にモータ２の負荷電流Imのサンプリングを指令
し、従つて測定器１１はローパスフイルタ１２を
介して負荷電流Imを主軸７の半回転毎に測定す
る。測定された電流値ImtはＡ−Ｄ変換器１３で
デジタル量に変換されて負荷演算回路１５に出力
される。演算回路１５は、今回の測定結果として
入力された電流値Imtと測定値メモリ１６中に格
納されている前回、即ち主軸７の半回転前に測定
した電流値Imtを読み出してその平均電流値Imm
を演算し、その結果を切削負荷値RCmとして比
較回路１９に出力すると共に、測定値メモリ１６
中に今回の測定結果としての電流値Imtを格納す
る。なお、既に述べたように、負荷電流Imは主
軸の回転周期Ｔ１に一致した正弦波状の脈動を有
することから、第６図に示すように、電流Imに
対するサンプリングをＴ1/2周期で行ない、今回
の測定値と半回転前の前回の測定値を平均するこ
とにより、常に位相が180°反転した位置の電流値
Imtを測定し、平均化することが可能となる。即
ち、第７図に示すように主軸７の回転数が変動し
ても、サンプリング周期は、負荷電流Imの変動
周期に対応して変化し、常に適正な平均負荷電流
値Immを得ることができ、従来生じていた、第
３図に示すようなばらつきSAは無くなる。また、
サンプリング時期が、第８図に示すように相違し
ていても、サンプリング時の位相は180°反転した
位相関係が維持されるので、第４図のようなばら
つきSAが生ずることはなく、常に正確な平均負
荷電流値Imm、即ち切削負荷値RCmを得ること
ができる。こうして、得られた切削負荷値RCm
は、比較回路１９で設定値メモリ１６に格納され
ている設定値RCmaxと比較され、RCm≦
RCmaxの場合は制御信号CPを“Ｏ”にしてお
き、RCm＞RCmax、即ち切削負荷RCが許容負
荷値を超えたものと判断された場合には、信号
CPを“１”として、送り速度オーバライド回路
２０に出力する。オーバライド回路２０は、信号
CPが“１”になると減速信号BPを送り軸速度制
御部６に出力し、制御部６は信号BPに応じて送
り軸駆動モータ５の駆動を制御し、第１図に示す
ように、送り速度FRを低下させ、負荷RCが設定
値RCmax以下になるようにする。
で、機械加工に際して、負荷設定値メモリ１７
に、切削に使用する工具８の許容負荷値を設定値
RCmaxとして、オペレータ又は数値制御プログ
ラム等を介して設定する。次に、主軸速度制御部
３を介して主軸駆動モータ２を駆動して主軸７を
工具８と共に回転駆動させると共に、送り速度制
御部６を介して送り軸駆動モータ５を駆動して、
送り動作を行ない、所定の加工作業を行なつてゆ
くが、主軸７が180°回転する毎に、ドグ７ａとセ
ンサ９が対向し、センサ９は検出パルスPSを回
転信号検出器１０に出力する。検出器１０はパル
スPSが入力される度に、モータ電流測定器１１
にモータ２の負荷電流Imのサンプリングを指令
し、従つて測定器１１はローパスフイルタ１２を
介して負荷電流Imを主軸７の半回転毎に測定す
る。測定された電流値ImtはＡ−Ｄ変換器１３で
デジタル量に変換されて負荷演算回路１５に出力
される。演算回路１５は、今回の測定結果として
入力された電流値Imtと測定値メモリ１６中に格
納されている前回、即ち主軸７の半回転前に測定
した電流値Imtを読み出してその平均電流値Imm
を演算し、その結果を切削負荷値RCmとして比
較回路１９に出力すると共に、測定値メモリ１６
中に今回の測定結果としての電流値Imtを格納す
る。なお、既に述べたように、負荷電流Imは主
軸の回転周期Ｔ１に一致した正弦波状の脈動を有
することから、第６図に示すように、電流Imに
対するサンプリングをＴ1/2周期で行ない、今回
の測定値と半回転前の前回の測定値を平均するこ
とにより、常に位相が180°反転した位置の電流値
Imtを測定し、平均化することが可能となる。即
ち、第７図に示すように主軸７の回転数が変動し
ても、サンプリング周期は、負荷電流Imの変動
周期に対応して変化し、常に適正な平均負荷電流
値Immを得ることができ、従来生じていた、第
３図に示すようなばらつきSAは無くなる。また、
サンプリング時期が、第８図に示すように相違し
ていても、サンプリング時の位相は180°反転した
位相関係が維持されるので、第４図のようなばら
つきSAが生ずることはなく、常に正確な平均負
荷電流値Imm、即ち切削負荷値RCmを得ること
ができる。こうして、得られた切削負荷値RCm
は、比較回路１９で設定値メモリ１６に格納され
ている設定値RCmaxと比較され、RCm≦
RCmaxの場合は制御信号CPを“Ｏ”にしてお
き、RCm＞RCmax、即ち切削負荷RCが許容負
荷値を超えたものと判断された場合には、信号
CPを“１”として、送り速度オーバライド回路
２０に出力する。オーバライド回路２０は、信号
CPが“１”になると減速信号BPを送り軸速度制
御部６に出力し、制御部６は信号BPに応じて送
り軸駆動モータ５の駆動を制御し、第１図に示す
ように、送り速度FRを低下させ、負荷RCが設定
値RCmax以下になるようにする。
なお、上述の実施例は、主軸７に装着されるも
のが工具８の場合について述べたが、本発明は、
主軸８に被加工物が装着されるタイプの工作機械
にも適用することができることは勿論である。
のが工具８の場合について述べたが、本発明は、
主軸８に被加工物が装着されるタイプの工作機械
にも適用することができることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、負荷電
流Imの脈動が主軸７の回転周期Ｔ１に一致した
周期を有する正弦波状のものであることから、主
軸駆動モータ２の負荷電流Imのサンプリングを、
主軸７の半回転毎に行ない、今回測定した電流値
Imtと半回転前に測定した電流値Imtの平均値か
ら切削負荷値RCmを求め、該負荷値RCmに基い
て、送り軸起動モータ５の起動制御を行なうよう
にしたので、主軸７の回転数やサンプリング時期
が相違しても、常に正確な切削負荷RCの測定が
でき、的確な送り制御が可能となる。
流Imの脈動が主軸７の回転周期Ｔ１に一致した
周期を有する正弦波状のものであることから、主
軸駆動モータ２の負荷電流Imのサンプリングを、
主軸７の半回転毎に行ない、今回測定した電流値
Imtと半回転前に測定した電流値Imtの平均値か
ら切削負荷値RCmを求め、該負荷値RCmに基い
て、送り軸起動モータ５の起動制御を行なうよう
にしたので、主軸７の回転数やサンプリング時期
が相違しても、常に正確な切削負荷RCの測定が
でき、的確な送り制御が可能となる。
第１図は一般的な送り制御方法を示すタイムチ
ヤート、第２図乃至第４図は従来の送り制御方法
における、主軸駆動モータの負荷電流に対するサ
ンプリング状態を示すタイムチヤート、第５図は
本発明が適用された工作機械の制御ブロツク図の
一例、第６図乃至第８図は本発明による主軸駆動
モータの負荷電流に対するサンプリング状態を示
すタイムチヤートである。 １……工作機械、２……主軸駆動モータ、５…
…送り軸駆動モータ、７……主軸、FR……送り
速度、Imt……負荷電流値、RC……切削負荷、
RCm……切削負荷値、RCmax……設定値。
ヤート、第２図乃至第４図は従来の送り制御方法
における、主軸駆動モータの負荷電流に対するサ
ンプリング状態を示すタイムチヤート、第５図は
本発明が適用された工作機械の制御ブロツク図の
一例、第６図乃至第８図は本発明による主軸駆動
モータの負荷電流に対するサンプリング状態を示
すタイムチヤートである。 １……工作機械、２……主軸駆動モータ、５…
…送り軸駆動モータ、７……主軸、FR……送り
速度、Imt……負荷電流値、RC……切削負荷、
RCm……切削負荷値、RCmax……設定値。
Claims (1)
- １ 工作機械の主軸を駆動する主軸駆動モータの
負荷電流値から切削負荷値を演算し、前記切削負
荷値が一定の設定値以上になつた場合に、送り軸
駆動モータを制御して送り速度を低下させ、切削
負荷が前記設定値を超えないように制御する送り
制御方法において、前記負荷電流値の測定を、主
軸の半回転毎に行ない、今回測定した電流値と、
半回転前に測定した電流値の平均値から切削負荷
値を求めるようにしたことを特徴とする工作機械
における送り制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17807381A JPH0248386B2 (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | Kosakukikainiokeruokuriseigyohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17807381A JPH0248386B2 (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | Kosakukikainiokeruokuriseigyohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5882650A JPS5882650A (ja) | 1983-05-18 |
| JPH0248386B2 true JPH0248386B2 (ja) | 1990-10-24 |
Family
ID=16042140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17807381A Expired - Lifetime JPH0248386B2 (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | Kosakukikainiokeruokuriseigyohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248386B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4564910A (en) * | 1983-04-25 | 1986-01-14 | Eaton Corporation | Method and algorithms therefore for monitoring the performance of a tool and modifying the feed rate thereof |
| JPS63156658A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-29 | Toshiba Mach Co Ltd | ロ−ル研削盤における脈流分除去方法 |
| JP2516382B2 (ja) * | 1987-11-06 | 1996-07-24 | セイコー精機株式会社 | 磁気軸受を主軸にもつ加工装置 |
| JPH037446U (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-24 | ||
| DE112006000330T5 (de) * | 2006-07-26 | 2009-06-04 | Mitsubishi Electric Corp. | Numerische Steuerungsvorrichtung |
| JP6717872B2 (ja) | 2018-03-27 | 2020-07-08 | ファナック株式会社 | モータ制御装置 |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP17807381A patent/JPH0248386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5882650A (ja) | 1983-05-18 |
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