JPH0276664A - 主軸駆動モータのｃ軸制御装置及び製御方法 - Google Patents
主軸駆動モータのｃ軸制御装置及び製御方法Info
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- JPH0276664A JPH0276664A JP22608988A JP22608988A JPH0276664A JP H0276664 A JPH0276664 A JP H0276664A JP 22608988 A JP22608988 A JP 22608988A JP 22608988 A JP22608988 A JP 22608988A JP H0276664 A JPH0276664 A JP H0276664A
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- servo gain
- drive motor
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- spindle
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）、産業上の利用分野
本発明は、工作機械のワーク主軸に直結された主軸駆動
モータのＣ軸制御装置及び制御方法に関する。
モータのＣ軸制御装置及び制御方法に関する。
（ｂ）、従来の技術
最近、この種の工作機械においては、旋削及びＣ軸制御
によるミーリング等の加工を行うことの出来ろものが市
販され、普及しつつある。また、こうした機械において
は、最近の小型化の趨勢に対応するために、ワーク主軸
と主軸駆動モータを直結して、１個のモータで旋削及び
Ｃ軸制御を伴う回転動作を行わせようとする試みがなさ
れている。
によるミーリング等の加工を行うことの出来ろものが市
販され、普及しつつある。また、こうした機械において
は、最近の小型化の趨勢に対応するために、ワーク主軸
と主軸駆動モータを直結して、１個のモータで旋削及び
Ｃ軸制御を伴う回転動作を行わせようとする試みがなさ
れている。
（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、ワーク
主軸と主軸駆動モータを直結した場合、主軸へかかる負
荷がそのままモータへかかってしまう。モータにとって
は非常に厳しい条件での運転であるので、早送り、位置
決め、標準、仕上げ、重切削、全ての加エバターンにて
余裕をも一〕で動作させる事が出来ない。例えば、早送
り、位置決めにて、スムーズに位置決めし、かつ位置決
め後、振動しないように、Ｃ軸モータのサーボゲインを
低めに設定してしまうと切削に耐えうろだけのＣ軸剛性
を発揮出来ない。また、重切削に耐えうるようにＣ軸モ
ータのサーボゲインを高めに設定してしまうと、位置決
め時の振動が激しくなったり、切削時のモータの振動に
よって切削面が悪くなってしまう不都合がある。
主軸と主軸駆動モータを直結した場合、主軸へかかる負
荷がそのままモータへかかってしまう。モータにとって
は非常に厳しい条件での運転であるので、早送り、位置
決め、標準、仕上げ、重切削、全ての加エバターンにて
余裕をも一〕で動作させる事が出来ない。例えば、早送
り、位置決めにて、スムーズに位置決めし、かつ位置決
め後、振動しないように、Ｃ軸モータのサーボゲインを
低めに設定してしまうと切削に耐えうろだけのＣ軸剛性
を発揮出来ない。また、重切削に耐えうるようにＣ軸モ
ータのサーボゲインを高めに設定してしまうと、位置決
め時の振動が激しくなったり、切削時のモータの振動に
よって切削面が悪くなってしまう不都合がある。
本発明は、前述の欠点を解消すべ（、切削内容に応じて
サーボゲインを切り替え制御することの可能な主軸駆動
モータのＣ軸制御装置及び制御方法を提供することを目
的とするものである。
サーボゲインを切り替え制御することの可能な主軸駆動
モータのＣ軸制御装置及び制御方法を提供することを目
的とするものである。
（ｄ）０問題点を解決するための手段
即ち、本発明は、ワーク（１３）を把持するワーク主軸
（４）を有し、該ワーク主軸（４）に゛直結された主軸
駆動モータ（２）を設け、前記主軸駆動モータ（２）の
サーボゲインをＣ軸制御におけるワーク加工時の制御種
別に示したサーボゲインテーブル（ＴＢＬ）を格納した
サーボゲインテーブルメモリ（１２）を設け、加工プロ
グラム（ＰＲＯＪ中で指示されｔこ制御コードに従って
前記サーボゲインチー・プルメモリ （１２）中のサー
ボゲインテーブル（ＴＢＬ）を参照し、実行すべき加工
内容に応じたサーボゲインを決定して前記主軸駆動モー
タ （２）を、該決定されたサーボゲインに基づいて駆
動制御する、主軸駆動モータの制御手段（６）を設けて
構成される。
（４）を有し、該ワーク主軸（４）に゛直結された主軸
駆動モータ（２）を設け、前記主軸駆動モータ（２）の
サーボゲインをＣ軸制御におけるワーク加工時の制御種
別に示したサーボゲインテーブル（ＴＢＬ）を格納した
サーボゲインテーブルメモリ（１２）を設け、加工プロ
グラム（ＰＲＯＪ中で指示されｔこ制御コードに従って
前記サーボゲインチー・プルメモリ （１２）中のサー
ボゲインテーブル（ＴＢＬ）を参照し、実行すべき加工
内容に応じたサーボゲインを決定して前記主軸駆動モー
タ （２）を、該決定されたサーボゲインに基づいて駆
動制御する、主軸駆動モータの制御手段（６）を設けて
構成される。
また、本発明は、ワーク（１３）を把持するワーク主軸
（４）を有し、該ワーク主軸（４）に直結された主軸駆
動モータ（２）を設けた工作機械（１）において、前記
主軸駆動モータ（２）のサーボゲインをＣ軸制御におけ
るワーク加工時の制ｆｌ ［別に示したサーボゲインテ
ーブル（ＴＢＬ）を格納したサーボゲインテーブルメモ
リ （１２）を設け、加工プログラム（ＰＲＯ）中で指
示された制御コードに従って前記サーボゲインテーブル
メモリ （１２）中のサーボゲインテーブル（ＴＢＬ）
を参照し、該サーボゲインテーブル（ＴＢＬＩにより、
実行すべき加工内容に応じたサーボゲインを決定し、該
決定されたサーボゲインに基づいて前記主軸駆動モータ
（２）を駆動制御ｊるようにして構成される。
（４）を有し、該ワーク主軸（４）に直結された主軸駆
動モータ（２）を設けた工作機械（１）において、前記
主軸駆動モータ（２）のサーボゲインをＣ軸制御におけ
るワーク加工時の制ｆｌ ［別に示したサーボゲインテ
ーブル（ＴＢＬ）を格納したサーボゲインテーブルメモ
リ （１２）を設け、加工プログラム（ＰＲＯ）中で指
示された制御コードに従って前記サーボゲインテーブル
メモリ （１２）中のサーボゲインテーブル（ＴＢＬ）
を参照し、該サーボゲインテーブル（ＴＢＬＩにより、
実行すべき加工内容に応じたサーボゲインを決定し、該
決定されたサーボゲインに基づいて前記主軸駆動モータ
（２）を駆動制御ｊるようにして構成される。
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されろものではない。以下のｒ （ｅｌ
、作用」の欄についても同様である。
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されろものではない。以下のｒ （ｅｌ
、作用」の欄についても同様である。
（ｅ）４作用
上記した構成により、本発明は、主軸駆動モータ（２）
が、サーボゲインテーブル（ＴＢＬ）に示された、制御
内容に応じたサーボゲインで駆動制御されろように作用
する。
が、サーボゲインテーブル（ＴＢＬ）に示された、制御
内容に応じたサーボゲインで駆動制御されろように作用
する。
（ｆ）、実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明の１実施例が適用される工作機械の一例
を示す制御ブロック図、 第２図はサーボゲインテーブルの一例を示す模式図であ
る。
を示す制御ブロック図、 第２図はサーボゲインテーブルの一例を示す模式図であ
る。
複合加工工作機械１は、第１図に示すように、主軸駆動
モータ２を有しており、主軸駆動モータ２の出力軸２ａ
、即ちワーク主軸４にはチャック３が直結された形で装
着されている。主軸駆動モータ２には回転角検出器５が
装着されており、更に主軸駆動モータ２にはモータ制御
部６が接続している。モータ制御部６にはバス線７を介
して主制御部９が接続しており、主制御部９にはバス線
７を介してキーボード１０、加工プログラムメモリ１１
及びサーボゲインテーブルメモリ１２等が接続している
。
モータ２を有しており、主軸駆動モータ２の出力軸２ａ
、即ちワーク主軸４にはチャック３が直結された形で装
着されている。主軸駆動モータ２には回転角検出器５が
装着されており、更に主軸駆動モータ２にはモータ制御
部６が接続している。モータ制御部６にはバス線７を介
して主制御部９が接続しており、主制御部９にはバス線
７を介してキーボード１０、加工プログラムメモリ１１
及びサーボゲインテーブルメモリ１２等が接続している
。
複合加工工作機械１は以上のような構成を有するので、
複合加工工作機械１を用いてＣ軸制御を伴なう加工を行
う場合には、第１図に示すように、チャック３にワーク
１３を把持させ、その状態でモータ制御部６が主軸駆動
モータ２を回転駆動させる。すると、チャック３を介し
てワーク１３が所定の回転角速度で回転するので、刃物
台１５に装着されたミーリングカッタ等の回転工具１６
を回転させて、該回転工具１６によりワーク１３にキー
溝その他の加工を行う。
複合加工工作機械１を用いてＣ軸制御を伴なう加工を行
う場合には、第１図に示すように、チャック３にワーク
１３を把持させ、その状態でモータ制御部６が主軸駆動
モータ２を回転駆動させる。すると、チャック３を介し
てワーク１３が所定の回転角速度で回転するので、刃物
台１５に装着されたミーリングカッタ等の回転工具１６
を回転させて、該回転工具１６によりワーク１３にキー
溝その他の加工を行う。
この加工は、加工プログラムメモリ１１中に格納された
加工プログラムＰＲＯに基づいて行なわれるが、加工プ
ログラムＰＲＯには、送りや加工の種類を示すＧコード
やＭコード等の制御コードが格納されているので、モー
タ制御部６はそれ等の制御コードを参照して、サーボゲ
インテーブルメモリ１２中に格納されたサーボゲインテ
ーブルＴＢＬから、主軸駆動モータ２を駆動する際のサ
ーボゲインを決定する。
加工プログラムＰＲＯに基づいて行なわれるが、加工プ
ログラムＰＲＯには、送りや加工の種類を示すＧコード
やＭコード等の制御コードが格納されているので、モー
タ制御部６はそれ等の制御コードを参照して、サーボゲ
インテーブルメモリ１２中に格納されたサーボゲインテ
ーブルＴＢＬから、主軸駆動モータ２を駆動する際のサ
ーボゲインを決定する。
即ち、サーボゲインテーブルＴＢＬには、第２図に示す
ように、制御コード別の位置ループゲイン及び速度ルー
プゲインがパラメータとして格納されており、その値は
、例えば標準切削制御を基準とした場合、ＧＯＯの早送
り・位置決め制御の場合、位置ループゲイン、速度ルー
プゲインは標準切削制御よ峡も下げた値（例えば、標準
切削のゲインを１．０とした場合、０．５等。第２図の
各ループゲインの欄における括弧内の数値は、標準切削
制御におけるゲインを１．０とした場合の、参考値）と
なっており、サーボゲインを下げろことにより、位置決
め時の、主軸駆動モータ２の出力軸２ａ、従ってチャッ
ク３の装着されたワーク主軸４のオーバーゲインに起因
する揺動を防止する。また、ＧＱＩ−Ｍ２３Ｂの仕上げ
切削制御の場合、位置ループゲインを下げて、他の軸（
Ｘ、Ｚ軸）と位置ループゲインを合わせる事により、補
間精度を上げ、かつ、標準切削制御に比して回転ムラを
無くし、適正な仕上げ動作を行えるようにし、更にＧＯ
Ｉ−Ｍ２３９の重切削制御の場合、位置ループゲインを
標準切削のままとし、速度ループゲインのみを上げて、
軸剛性を標準切削に比して向上させ、重切削能力を上げ
ろようにする。
ように、制御コード別の位置ループゲイン及び速度ルー
プゲインがパラメータとして格納されており、その値は
、例えば標準切削制御を基準とした場合、ＧＯＯの早送
り・位置決め制御の場合、位置ループゲイン、速度ルー
プゲインは標準切削制御よ峡も下げた値（例えば、標準
切削のゲインを１．０とした場合、０．５等。第２図の
各ループゲインの欄における括弧内の数値は、標準切削
制御におけるゲインを１．０とした場合の、参考値）と
なっており、サーボゲインを下げろことにより、位置決
め時の、主軸駆動モータ２の出力軸２ａ、従ってチャッ
ク３の装着されたワーク主軸４のオーバーゲインに起因
する揺動を防止する。また、ＧＱＩ−Ｍ２３Ｂの仕上げ
切削制御の場合、位置ループゲインを下げて、他の軸（
Ｘ、Ｚ軸）と位置ループゲインを合わせる事により、補
間精度を上げ、かつ、標準切削制御に比して回転ムラを
無くし、適正な仕上げ動作を行えるようにし、更にＧＯ
Ｉ−Ｍ２３９の重切削制御の場合、位置ループゲインを
標準切削のままとし、速度ループゲインのみを上げて、
軸剛性を標準切削に比して向上させ、重切削能力を上げ
ろようにする。
以上のように、モータ制御部６は加工プログラム中で指
令された制御コードに基づいて、サーボゲインテーブル
ＴＢＬを参照し、これから行う制御動作に応じたサーボ
ゲインを決定し、その結果に基づいて、主軸駆動モータ
２を駆動する。すると、主軸駆動モータ２に直結された
チャック３はワーク１３と共に回転駆動され、刃物台１
５上の回転工具１６により適宜な加工が行われろ。主軸
駆動モータ２は、加工内容に応じてそのサーボゲインが
変化した形で制御されるので、重切削時に軸剛性が不足
したり、位置決め時にワーク主軸４がハンチングを起こ
したりするようなことは無い。
令された制御コードに基づいて、サーボゲインテーブル
ＴＢＬを参照し、これから行う制御動作に応じたサーボ
ゲインを決定し、その結果に基づいて、主軸駆動モータ
２を駆動する。すると、主軸駆動モータ２に直結された
チャック３はワーク１３と共に回転駆動され、刃物台１
５上の回転工具１６により適宜な加工が行われろ。主軸
駆動モータ２は、加工内容に応じてそのサーボゲインが
変化した形で制御されるので、重切削時に軸剛性が不足
したり、位置決め時にワーク主軸４がハンチングを起こ
したりするようなことは無い。
（ｇ）０発明の効果
以上、説明したように、本発明によれば、ワーク１３を
把持するワーク主軸４を有し、該ワーク主軸４に直結さ
れた主軸駆動モータ２を設け、前記主軸駆動モータ２の
サーボゲインをＣ軸制御におけるワーク加工時の制御種
別に示したサーボゲインテーブルＴＢＬを格納したサー
ボゲインテーブルメモリ１２を設け、加工プログラムＰ
ｒｔＯ中で指示されｔこ制御コードに従って前記サーボ
ゲインテーブルメモリ１２中のサーボゲインテーブルＴ
ＢＬを参照し、実行すべき加工内容に応じたサーボゲイ
ンを決定して前記主軸駆動モータ２を、該決定されたサ
ーボゲインに基づいて駆動制御する、モータ制御部６等
の主軸駆動モータ２の制御手段を設けて構成したので、
仕上げ切削、重切削、早送り・位置決め等の制御種別に
応じて主軸駆動モータ２のサーボゲインを変化させて加
工を行うことが可能となり、主軸駆動モータ２を大型化
すること無く、高精度の加工を行うことが可能となる。
把持するワーク主軸４を有し、該ワーク主軸４に直結さ
れた主軸駆動モータ２を設け、前記主軸駆動モータ２の
サーボゲインをＣ軸制御におけるワーク加工時の制御種
別に示したサーボゲインテーブルＴＢＬを格納したサー
ボゲインテーブルメモリ１２を設け、加工プログラムＰ
ｒｔＯ中で指示されｔこ制御コードに従って前記サーボ
ゲインテーブルメモリ１２中のサーボゲインテーブルＴ
ＢＬを参照し、実行すべき加工内容に応じたサーボゲイ
ンを決定して前記主軸駆動モータ２を、該決定されたサ
ーボゲインに基づいて駆動制御する、モータ制御部６等
の主軸駆動モータ２の制御手段を設けて構成したので、
仕上げ切削、重切削、早送り・位置決め等の制御種別に
応じて主軸駆動モータ２のサーボゲインを変化させて加
工を行うことが可能となり、主軸駆動モータ２を大型化
すること無く、高精度の加工を行うことが可能となる。
また、ワーク１３を把持するワーク主軸４を有し、該ワ
ーク主軸４に直結された主軸駆動モータ２を設けた工作
機械において、前記主軸駆動モータ２のサーボゲインを
Ｃ軸制御におけるワーク加工時の制御種別に示したサー
ボゲインテーブルＴＢＬを格納したサーボゲインテーブ
ルメモリ１２を設け、加工プログラムＰＲＯ中で指示さ
れた制御コードに従って前記サーボゲインテーブルメモ
リ１２中のサーボゲインテーブルＴＢＬを参照し、該サ
ーボゲインテーブルＴＢＬにより、実行すべき加工内容
に応じたサーボゲインを決定し、該決定されたサーボゲ
インに基づいて前記主軸駆動モータ２を駆動制御するよ
うにして構成すると、加工制御内容に応じたサーボゲイ
ンで主軸駆動モータ２を駆動することが可能とな９、主
軸駆動モータ２を大型化することなく、加工内容に応じ
た適切なＣ軸制御加工が可能となる。
ーク主軸４に直結された主軸駆動モータ２を設けた工作
機械において、前記主軸駆動モータ２のサーボゲインを
Ｃ軸制御におけるワーク加工時の制御種別に示したサー
ボゲインテーブルＴＢＬを格納したサーボゲインテーブ
ルメモリ１２を設け、加工プログラムＰＲＯ中で指示さ
れた制御コードに従って前記サーボゲインテーブルメモ
リ１２中のサーボゲインテーブルＴＢＬを参照し、該サ
ーボゲインテーブルＴＢＬにより、実行すべき加工内容
に応じたサーボゲインを決定し、該決定されたサーボゲ
インに基づいて前記主軸駆動モータ２を駆動制御するよ
うにして構成すると、加工制御内容に応じたサーボゲイ
ンで主軸駆動モータ２を駆動することが可能とな９、主
軸駆動モータ２を大型化することなく、加工内容に応じ
た適切なＣ軸制御加工が可能となる。
第１図は本発明の１実施例が適用されろ工作機械の一例
を示す制御ブロック図、 第２図はサーボゲインテーブルの一例を示す模式図であ
る。 １・・・・・工作機械 ２ ・・・主軸駆動モータ ４ ・・・ワーク主軸 ６・・・・・制御手段（モータ制御部）１２・・・・サ
ーボゲインテーブルメモリ１３・・・・・ワーク ＴＢＬ・・・サーボゲインテーブル 出願人 ヤマザキマザック株式会社 代理人 弁理士 相１）伸二 （ほか２名） 第１図 １４１合加エエ４￥彼橘 で
を示す制御ブロック図、 第２図はサーボゲインテーブルの一例を示す模式図であ
る。 １・・・・・工作機械 ２ ・・・主軸駆動モータ ４ ・・・ワーク主軸 ６・・・・・制御手段（モータ制御部）１２・・・・サ
ーボゲインテーブルメモリ１３・・・・・ワーク ＴＢＬ・・・サーボゲインテーブル 出願人 ヤマザキマザック株式会社 代理人 弁理士 相１）伸二 （ほか２名） 第１図 １４１合加エエ４￥彼橘 で
Claims (4)
- （１）、ワークを把持するワーク主軸を有し、該ワーク
主軸に直結された主軸駆動モータを設け、 前記主軸駆動モータのサーボゲインをＣ軸制御における
ワーク加工時の制御種別に示したサーボゲインテーブル
を格納したサーボゲインテーブルメモリを設け、 加工プログラム中で指示された制御コードに従って前記
サーボゲインテーブルメモリ中のサーボゲインテーブル
を参照し、実行すべき加工内容に応じたサーボゲインを
決定して前記主軸駆動モータを、該決定されたサーボゲ
インに基づいて駆動制御する、制御手段を設けて構成し
た主軸駆動モータのＣ軸制御装置。 - （２）、サーボゲインテーブルの制御種別が、早送り・
位置決め、標準切削、仕上げ切削及び重切削とに分類さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の主軸
駆動モータのＣ軸制御装置。 - （３）、ワークを把持するワーク主軸を有し、該ワーク
主軸に直結された主軸駆動モータを設けた工作機械にお
いて、 前記主軸駆動モータのサーボゲインをＣ軸制御における
ワーク加工時の制御種別に示したサーボゲインテーブル
を格納したサーボゲインテーブルメモリを設け、 加工プログラム中で指示された制御コードに従って前記
サーボゲインテーブルメモリ中のサーボゲインテーブル
を参照し、 該サーボゲインテーブルにより、実行すべき加工内容に
応じたサーボゲインを決定し、該決定されたサーボゲイ
ンに基づいて前記主軸駆動モータを駆動制御するように
して構成した主軸駆動モータのＣ軸制御方法。 - （４）、サーボゲインテーブルの制御種別が、早送り・
位置決め、標準切削、仕上げ切削及び重切削とに分類さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の主軸
駆動モータのＣ軸制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22608988A JPH0276664A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 主軸駆動モータのｃ軸制御装置及び製御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22608988A JPH0276664A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 主軸駆動モータのｃ軸制御装置及び製御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276664A true JPH0276664A (ja) | 1990-03-16 |
Family
ID=16839649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22608988A Pending JPH0276664A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 主軸駆動モータのｃ軸制御装置及び製御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0276664A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277903A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-19 | Fanuc Ltd | 数値制御方法 |
| JPH045706A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-09 | Okuma Mach Works Ltd | 数値制御装置 |
| JP2017111824A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | オークマ株式会社 | Ｃ軸機能を有する工作機械の制御装置及び制御方法 |
| JP2021056868A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械、フィードバック制御方法及びコンピュータプログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168404A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-30 | Nachi Fujikoshi Corp | 旋盤用主軸制御装置 |
| JPS626510A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面弾性波デバイスの製造方法 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP22608988A patent/JPH0276664A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61168404A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-30 | Nachi Fujikoshi Corp | 旋盤用主軸制御装置 |
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