JPH09168835A - Controller for stop position in machine tool - Google Patents
Controller for stop position in machine toolInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の可動部
の停止位置を制御する工作機械における停止位置制御装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stop position control device for a machine tool that controls the stop position of a movable part of the machine tool.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ビールやジュース等の飲料缶は、アルミ
部材をプレス成形してなる有底円筒状の飲料缶本体（以
下、カップと称する）に絞りしごき加工を施すことによ
り製造される。図５は、上述した飲料缶を製造する製缶
装置の要部の構成を示す概略側面図である。この図にお
いて、１は、クランク腕１ａおよびクランクピン１ｂを
有するクランク軸であり、図示しないモータにより同図
に示すＡ方向へ回転駆動される。２は、コンロッド３を
介してクランクピン１ｂにピン結合された円柱状のポン
チであり、上記クランク軸１が１回転する毎に同図に示
すＢ方向に１往復、ピストン駆動される。このポンチ２
は、後述するカップ５の絞りしごき加工時の雄型として
用いられるものである。Beverage cans such as beer and juice are manufactured by drawing and ironing a bottomed cylindrical beverage can body (hereinafter referred to as a cup) formed by press-molding an aluminum member. FIG. 5: is a schematic side view which shows the structure of the principal part of the can manufacturing apparatus which manufactures the above-mentioned beverage can. In the figure, reference numeral 1 is a crank shaft having a crank arm 1a and a crank pin 1b, which is rotationally driven in a direction A shown in the figure by a motor (not shown). Reference numeral 2 denotes a cylindrical punch that is pin-connected to the crank pin 1b via the connecting rod 3, and is reciprocated once in the B direction shown in the drawing by one piston each time the crank shaft 1 makes one revolution. This punch 2
Is used as a male mold at the time of drawing and ironing the cup 5 described later.
【０００３】４は、ポンチ２の近傍に縦方向に設けられ
たシュータであり、内部に有底円筒状のカップ５、５、
・・・を縦方向に収容しており、加工すべきカップ５を順
次、供給口４ａからポンチ２の前方へ供給する。６1〜
６nは、ポンチ２の移動方向の同軸上に配設された複数
のダイであり、徐々に内径が小とされている。これらダ
イ６1〜６nはカップ５の絞りしごき加工時の雌型として
用いられるものである。Numeral 4 is a shooter vertically provided near the punch 2, and has a cylindrical cup 5, 5 with a bottom inside.
... are accommodated in the vertical direction, and the cups 5 to be processed are sequentially supplied to the front of the punch 2 from the supply port 4a. 61 ~
Reference numeral 6n denotes a plurality of dies arranged coaxially in the moving direction of the punch 2, and the inner diameter thereof is gradually reduced. These dies 61 to 6n are used as female dies when the cup 5 is drawn and ironed.
【０００４】上記構成において、モータ（図示略）が駆
動されると、クランク軸１がＡ方向へ回転駆動され、ポ
ンチ２がＢ方向（同図では右方向）へ移動する。これに
より、ポンチ２の前方に配されたカップ５がポンチ２に
より、ダイ６1、６2、・・・と順次挿通される。この結
果、カップ５は、径が徐々に小となるとともに、長手方
向長さが長くなる、絞りしごき加工が施される。そし
て、クランクピン１ｂが同図に示す９０゜に位置する
と、ポンチ２のストロークが最大となり、２点鎖線で示
す絞りしごき加工された缶胴５’が成形される。以下、
上述した動作が繰り返され、ポンチ２の１ストローク毎
に１個の缶胴５’が成形される。In the above structure, when a motor (not shown) is driven, the crankshaft 1 is rotationally driven in the A direction and the punch 2 is moved in the B direction (right direction in the figure). As a result, the cup 5 arranged in front of the punch 2 is sequentially inserted by the punch 2 into the dies 61, 62, .... As a result, the cup 5 is subjected to the drawing and ironing process in which the diameter gradually becomes smaller and the length in the longitudinal direction becomes longer. Then, when the crank pin 1b is positioned at 90 ° shown in the figure, the stroke of the punch 2 becomes maximum, and the drawn and ironed can body 5'shown by a two-dot chain line is formed. Less than,
The above-described operation is repeated, and one can body 5 ′ is formed for each stroke of the punch 2.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の製缶装置においては、絞りしごき加工中に装置を一
旦停止させたとき、クランクピン１ｂが図５に示す０°
の位置、すなわちポンチ２が同図に示す初期位置で停止
することが望ましい。しかしながら、実際には、クラン
ク軸１にブレーキを掛けてから停止するまでに要するブ
レーキ時間が、ブレーキ時のクランク軸１（モータ）の
回転速度により異なるため、ポンチ２を初期位置に停止
させることが難しいという問題があった。本発明は、こ
のような背景の下になされたもので、工作機械の可動部
を所望の位置で停止させることができる工作機械におけ
る停止位置制御装置を提供することを目的とする。By the way, in the above-described conventional can-making apparatus, when the apparatus is temporarily stopped during drawing and ironing, the crank pin 1b is 0 ° shown in FIG.
Position, that is, the punch 2 is preferably stopped at the initial position shown in FIG. However, in practice, since the braking time required from applying the brake to the crankshaft 1 to stopping it depends on the rotation speed of the crankshaft 1 (motor) during braking, it is possible to stop the punch 2 at the initial position. There was a problem that it was difficult. The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a stop position control device for a machine tool that can stop the movable part of the machine tool at a desired position.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、駆動手段により回転駆動される可動部を有する工作
機械において、前記駆動手段の回転速度を検出する回転
速度検出手段と、前記可動部の回転角度を検出する回転
角度検出手段と、前記可動部にブレーキを掛ける制動手
段と、前記可動部の回転速度と、前記制動手段が起動さ
れてから前記可動部が停止するまでの間における前記可
動部のすべり角との関係を表す、すべり角特性を求める
すべり角特性算出手段と、前記すべり角特性に基づい
て、前記可動部の回転速度と、前記制動手段の起動時に
おける前記可動部の回転角度を表すブレーキ開始角との
関係を表すブレーキ開始角特性を求めるブレーキ開始角
特性算出手段と、前記可動部の回転駆動中において、停
止指示がなされた場合、前記回転速度検出手段の検出結
果と前記ブレーキ開始角特性とに基づいて、前記可動部
のブレーキ開始角度を求め、該ブレーキ開始角度と前記
回転角度検出手段の検出結果とが一致したとき、前記制
動手段を起動する制御手段とを具備することを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a machine tool having a movable portion which is rotationally driven by a driving means, the rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of the driving means, and the movable means. A rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of a movable portion, a braking means for applying a brake to the movable portion, a rotation speed of the movable portion, and a period from when the braking means is activated until the movable portion is stopped. A slip angle characteristic calculation means for obtaining a slip angle characteristic showing a relationship with a slip angle of the movable portion, a rotation speed of the movable portion based on the slip angle characteristic, and the movable portion at the time of starting the braking means. And a brake start angle characteristic calculating means for obtaining a brake start angle characteristic representing a relationship with a brake start angle representing the rotation angle of the moving part, and a stop instruction is given during rotational driving of the movable part. Based on the detection result of the rotation speed detection means and the brake start angle characteristic, the brake start angle of the movable portion is obtained, and when the brake start angle and the detection result of the rotation angle detection means match, the braking is performed. Control means for activating the means.
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の工作機械における停止位置制御装置において、
前記すべり角特性算出手段および前記ブレーキ開始角特
性算出手段は、電源が供給される毎に新たに前記すべり
角特性およびブレーキ開始角特性を各々求めることを特
徴とする。According to the invention described in claim 2, claim 1
In the stop position control device for the machine tool according to
The slip angle characteristic calculation means and the brake start angle characteristic calculation means each newly obtain the slip angle characteristic and the brake start angle characteristic each time power is supplied.
【０００８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２に記載の工作機械における停止位置制御装置に
おいて、前記ブレーキ開始角特性算出手段は、前記ブレ
ーキ開始角特性を、複数点の各点を結ぶ複数の直線の関
数として求めることを特徴とする。According to the invention of claim 3, claim 1
Alternatively, in the stop position control device for a machine tool according to the second aspect, the brake start angle characteristic calculation means obtains the brake start angle characteristic as a function of a plurality of straight lines connecting a plurality of points.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は、前述した製缶装置
（図５参照）に適用される本発明の一実施形態による工
作機械における停止位置制御装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a stop position control device in a machine tool according to an embodiment of the present invention which is applied to the above-described can manufacturing device (see FIG. 5).
【００１０】この図において、１０は、クラッチ／ブレ
ーキ１１を介してクランク軸１（図５参照）を回転駆動
するモータであり、モータコントローラ１００により駆
動制御される。上記クラッチ／ブレーキ１１は、クラン
ク軸１への回転力の伝達制御を行うクラッチ機能と、ク
ランク軸１にブレーキをかけるブレーキ機能とを兼ね備
えている。１２は、モータ１０の回転速度Ｎを検出する
回転速度検出器であり、この回転速度検出器１２の出力
は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１３によ
り、回転速度データＤNに変換される。In the figure, reference numeral 10 is a motor for rotationally driving the crankshaft 1 (see FIG. 5) via a clutch / brake 11, which is drive-controlled by a motor controller 100. The clutch / brake 11 has both a clutch function for controlling the transmission of rotational force to the crankshaft 1 and a braking function for braking the crankshaft 1. Reference numeral 12 is a rotation speed detector for detecting the rotation speed N of the motor 10. The output of the rotation speed detector 12 is converted into rotation speed data DN by an A / D (analog / digital) converter 13. .
【００１１】１４は、クランク軸１の回転角度（以下、
クランク角θと称する）を検出するエンコーダであり、
具体的には図５に示すクランクピン１ｂの位置をクラン
ク角データＤθとして出力する。１５は、装置各部を制
御するコントローラであり、このコントローラ１５の動
作の詳細については後述する。Reference numeral 14 denotes a rotation angle of the crankshaft 1 (hereinafter,
An encoder for detecting the crank angle θ),
Specifically, the position of the crank pin 1b shown in FIG. 5 is output as crank angle data Dθ. Reference numeral 15 denotes a controller that controls each part of the apparatus, and details of the operation of the controller 15 will be described later.
【００１２】１６は、後述する係数等を記憶する記憶装
置である。１７は、装置の運転開始時にオペレータによ
り操作される運転スイッチあり、操作されると運転信号
Ｒを出力する。１８は、装置の停止時にオペレータによ
り操作される停止スイッチであり、操作されると停止信
号Ｓtを出力する。Reference numeral 16 is a storage device for storing coefficients and the like described later. Reference numeral 17 denotes an operation switch operated by an operator when the operation of the apparatus is started, and outputs an operation signal R when operated. Reference numeral 18 denotes a stop switch operated by an operator when the apparatus is stopped, and outputs a stop signal St when operated.
【００１３】次に、上述した一実施形態による工作機械
における停止位置制御装置の動作の基本的な考え方につ
いて図３を参照して説明する。上記動作は、初期運転動
作と停止動作とに大別される。まず、初期運転動作は、
製缶装置に電源が供給された直後に行われる動作であ
り、図３に示す、０点〜Ｐs4点の各点を結ぶ、すべり角
特性（一点鎖線）、およびＰo〜Ｐb4点の各点を結ぶブ
レーキ開始角特性（実線）を得る動作である。Next, the basic concept of the operation of the stop position control device in the machine tool according to the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The above operation is roughly classified into an initial operation operation and a stop operation. First, the initial operation is
This is an operation performed immediately after power is supplied to the can manufacturing device, and the slip angle characteristic (dashed line) connecting points 0 to Ps4 and the points Po to Pb4 shown in FIG. This is an operation for obtaining the brake start angle characteristic (solid line) to be connected.
【００１４】上記すべり角特性は、モータ１０の回転速
度Ｎと、クランク軸１にブレーキを掛けてから停止する
までにクランク軸１が回転した角度（以下、すべり角と
称する）との関係を示す特性であり、モータ１０の回転
速度Ｎの増加に伴ってすべり角が大きくなる特性とな
る。また、ブレーキ開始角特性は、すべり角特性と逆の
特性を有しており、図５に示すクランク軸１を、クラン
クピン１ｂが０゜の位置で停止させるべく、クランク軸
１にブレーキをかけるときのクランク軸１のクランク角
を示す特性である。The above slip angle characteristic shows the relationship between the rotational speed N of the motor 10 and the angle (hereinafter referred to as the slip angle) at which the crankshaft 1 rotates from when the brake is applied to the crankshaft 1 until when the crankshaft 1 is stopped. This is a characteristic that the slip angle increases as the rotation speed N of the motor 10 increases. Further, the brake start angle characteristic has a characteristic opposite to the slip angle characteristic, and brakes the crankshaft 1 shown in FIG. 5 so that the crankshaft 1 is stopped at the position where the crankpin 1b is 0 °. It is a characteristic showing the crank angle of the crankshaft 1 at that time.
【００１５】以下、初期運転動作および停止動作につい
て詳述する。なお、停止動作は、上述したブレーキ開始
角特性を用いて、実際の運転中にクランク軸１にブレー
キを掛けて、０゜の位置で停止させる動作である。 ＜初期運転動作＞まず、初期運転動作におけるコントロ
ーラ１５の処理手順を図２に示すフローチャートを参照
して説明する。この図において、装置に電源が供給され
ると、コントローラ１５はステップＳＡ１の判断結果を
「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ２へ進む。ステップＳ
Ａ２では、コントローラ１５は、運転信号Ｒが入力され
たか否かを判断し、同判断結果が「ＮＯ」の場合、同判
断を繰り返す。The initial operation operation and the stop operation will be described in detail below. The stopping operation is an operation of applying the brake to the crankshaft 1 during the actual operation and stopping at the 0 ° position by using the above-described brake start angle characteristic. <Initial Operation Operation> First, the processing procedure of the controller 15 in the initial operation operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this figure, when power is supplied to the device, the controller 15 sets the determination result in step SA1 to "YES" and proceeds to step SA2. Step S
At A2, the controller 15 determines whether or not the driving signal R is input, and when the determination result is "NO", the determination is repeated.
【００１６】今、オペレータにより運転スイッチ１７が
操作されると、運転スイッチ１７からは、運転信号Ｒが
コントローラ１５へ出力される。これにより、コントロ
ーラ１５は、ステップＳＡ２の判断結果を「ＹＥＳ」と
してステップＳＡ３へ進む。When the operator operates the operation switch 17, the operation signal R is output from the operation switch 17 to the controller 15. As a result, the controller 15 sets the determination result of step SA2 to "YES" and proceeds to step SA3.
【００１７】ステップＳＡ３では、コントローラ１５
は、記憶装置１６に予め記憶されているサンプリング数
ＳＰ、基準回転速度Ｎoを読み出す。ここで、サンプリ
ング数ＳＰとは、図３に示す、Ｐs1〜Ｐs4点の個数を表
す。今、このサンプリング数ＳＰとして、「４」が記憶
されているものとする。また、基準回転速度Ｎoとは、
図３に示す、Ｐs1〜Ｐs4点の各点間の回転速度を表す。
今、この基準回転速度Ｎoとして、１００rpmが記憶され
ているものとする。今の場合、コントローラ１５は、上
記サンプリング数ＳＰ（「４」）および基準回転速度Ｎ
o（１００rpm）を記憶装置１６から読み出した後、ステ
ップＳＡ４へ進む。In step SA3, the controller 15
Reads the sampling number SP and the reference rotation speed No stored in advance in the storage device 16. Here, the sampling number SP represents the number of Ps1 to Ps4 points shown in FIG. Now, it is assumed that "4" is stored as the sampling number SP. The reference rotation speed No is
The rotation speed between the points Ps1 to Ps4 shown in FIG. 3 is shown.
Now, it is assumed that 100 rpm is stored as the reference rotation speed No. In this case, the controller 15 determines the sampling number SP (“4”) and the reference rotation speed N.
After reading o (100 rpm) from the storage device 16, the process proceeds to step SA4.
【００１８】ステップＳＡ４では、コントローラ１５
は、内部変数Ｍに１を代入した後、ステップＳＡ５へ進
み、モータ１０の回転速度をＭ・Ｎoなる算出式から求め
る。今の場合、Ｍ＝１、Ｎo＝１００rpmであるため、上
記回転速度Ｍ・Ｎoとして１００rpmが求められる。次い
で、コントローラ１５は、上記１００rpmの回転速度Ｍ・
Ｎoに応じたモータ制御信号Ｓmをモータコントローラ１
００へ出力した後、ステップＳＡ６へ進む。そして、モ
ータ制御信号Ｓmがモータコントローラ１００に入力さ
れると、モータ１０が回転駆動され徐々に回転速度Ｎが
上昇する。At step SA4, the controller 15
After substituting 1 for the internal variable M, the process proceeds to step SA5, and the rotation speed of the motor 10 is calculated from the calculation formula M · No. In this case, since M = 1 and No = 100 rpm, 100 rpm is required as the rotation speed M · No. Next, the controller 15 causes the rotation speed M of 100 rpm described above.
The motor controller 1 outputs the motor control signal Sm corresponding to No
After outputting to 00, the process proceeds to step SA6. When the motor control signal Sm is input to the motor controller 100, the motor 10 is rotationally driven and the rotational speed N gradually increases.
【００１９】ステップＳＡ６では、コントローラ１５
は、クラッチをつなぐべくクラッチ／ブレーキ制御信号
Ｓをクラッチ／ブレーキ１１へ出力した後、ステップＳ
Ａ７へ進む。そして、クラッチ／ブレーキ制御信号Ｓが
クラッチ／ブレーキ１１に入力されると、クラッチ／ブ
レーキ１１のクラッチがつながれ、モータ１０の回転力
がクランク軸１に伝達される。この結果、図５に示すク
ランク軸１が同図に示すＡ方向へ回転駆動され、ポンチ
２がピストン駆動される。なお、今、図５に示すシュー
タ４の供給口４ａからは、ポンチ２の前方へカップ５が
供給されないものとする。また、クランク軸１のクラン
ク角θは、エンコーダ１４により検出され、クランク角
データＤθとしてコントローラ１５へ出力される。At step SA6, the controller 15
Outputs the clutch / brake control signal S to the clutch / brake 11 in order to connect the clutch, and then executes step S
Go to A7. When the clutch / brake control signal S is input to the clutch / brake 11, the clutch of the clutch / brake 11 is engaged and the rotational force of the motor 10 is transmitted to the crankshaft 1. As a result, the crankshaft 1 shown in FIG. 5 is rotationally driven in the A direction shown in FIG. 5, and the punch 2 is piston-driven. It is assumed that the cup 5 is not supplied to the front of the punch 2 from the supply port 4a of the shooter 4 shown in FIG. The crank angle θ of the crankshaft 1 is detected by the encoder 14 and output to the controller 15 as crank angle data Dθ.
【００２０】ステップＳＡ７では、コントローラ１５
は、回転速度データＤNがステップＳＡ５で求めた回転
速度Ｍ・Ｎoと等しいか否かを判断する。すなわち、今の
場合、コントローラ１５は、上記回転速度Ｍ・Ｎoが１０
０rpmであることから、モータ１０の回転速度Ｎが１０
０rpmか否かを判断する。そして、１００rpmの回転速度
データＤNが入力されると、コントローラ１５は、ステ
ップＳＡ７の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ
Ａ８へ進む。At step SA7, the controller 15
Determines whether the rotation speed data DN is equal to the rotation speed M · No obtained in step SA5. That is, in the present case, the controller 15 sets the rotation speed M · No to 10
Since it is 0 rpm, the rotation speed N of the motor 10 is 10
Judge whether it is 0 rpm or not. Then, when the rotation speed data DN of 100 rpm is input, the controller 15 sets the determination result of step SA7 to "YES", and determines in step S
Proceed to A8.
【００２１】ステップＳＡ８では、コントローラ１５
は、入力されるクランク角データＤθが０°か否かを判
断する。すなわち、図５に示すクランクピン１ｂが０°
に位置しているか否かを判断する。そして、上記クラン
クピン１ｂが０°に位置すると、図１に示すエンコーダ
１４から０°のクランク角データＤθが出力される。こ
れにより、コントローラ１５は、ステップＳＡ８の判断
結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳＡ９へ進む。In step SA8, the controller 15
Determines whether the input crank angle data Dθ is 0 °. That is, the crank pin 1b shown in FIG.
To determine if it is located at. When the crank pin 1b is located at 0 °, the encoder 14 shown in FIG. 1 outputs crank angle data Dθ of 0 °. As a result, the controller 15 sets the determination result in step SA8 to "YES" and proceeds to step SA9.
【００２２】ステップＳＡ９では、コントローラ１５
は、クラッチを切り、かつクランク軸１にブレーキをか
けるべく、クラッチ／ブレーキ制御信号Ｓをクラッチ／
ブレーキ１１へ出力した後、ステップＳＡ１０へ進む。
そして、クラッチ／ブレーキ制御信号Ｓがクラッチ／ブ
レーキ１１に入力されると、クラッチ／ブレーキ１１が
駆動されて、クランク軸１へのモータ１０の回転駆動力
の伝達が遮断されるとともに、クランク軸１にブレーキ
がかけられる。At step SA9, the controller 15
To disengage the clutch and apply the clutch / brake control signal S to the clutch / brake in order to brake the crankshaft 1.
After outputting to the brake 11, the process proceeds to step SA10.
When the clutch / brake control signal S is input to the clutch / brake 11, the clutch / brake 11 is driven to cut off the transmission of the rotational driving force of the motor 10 to the crankshaft 1, and the crankshaft 1 Is braked.
【００２３】ステップＳＡ１０では、コントローラ１５
は、クランク角データＤθが一定値であるか否かを判断
する。言い換えれば、図５に示すクランク軸１が完全に
停止したか否かを判断する。そして、今、図５に示すク
ランク軸１が、クランクピン１ｂが３０°の位置で停止
したとすると、クランク角データＤθが一定値（３０
°）となることから、コントローラ１５は、ステップＳ
Ａ１０の判断結果を「ＹＥＳ」としてステップＳＡ１１
へ進む。In step SA10, the controller 15
Determines whether or not the crank angle data Dθ has a constant value. In other words, it is determined whether or not the crankshaft 1 shown in FIG. 5 has completely stopped. Now, assuming that the crankshaft 1 shown in FIG. 5 stops at the position where the crankpin 1b is 30 °, the crank angle data Dθ is a constant value (30
°), the controller 15 determines in step S
The determination result of A10 is “YES” and step SA11.
Proceed to.
【００２４】ステップＳＡ１１では、コントローラ１５
は、上記３０°のクランク角データＤθをすべり角θS1
として記憶装置１６に記憶保持した後、ステップＳＡ１
２へ進む。ステップＳＡ１２では、コントローラ１５
は、内部変数Ｍをインクリメント（Ｍ＝１＋１）した
後、ステップＳＡ１３へ進み、内部変数Ｍがサンプリン
グ数ＳＰと等しいか否かを判断する。今の場合、内部変
数Ｍが「２」、サンプリング数ＳＰが「４」であること
から、コントローラ１５は、ステップＳＡ１３の判断結
果を「ＮＯ」としてステップＳＡ５へ戻る。以後、コン
トローラ１５は、ステップＳＡ１３の判断結果が「ＹＥ
Ｓ」、すなわち内部変数Ｍが「４」となるまでステップ
ＳＡ５〜ＳＡ１３の処理を繰り返す。すなわち、上記過
程においては、コントローラ１５は、モータ１０を、Ｎ
2（２・１００）rpm、Ｎ3（３・１００）rpm、Ｎ4（４・１
００）rpmで順次駆動し、各回転速度におけるすべり角
θs2〜θs4を各々得て、これらを記憶装置１６に記憶保
持する。At step SA11, the controller 15
Is the slip angle θS1 based on the above crank angle data Dθ of 30 °.
After storing and holding in the storage device 16 as
Proceed to 2. In step SA12, the controller 15
After incrementing the internal variable M (M = 1 + 1), proceeds to step SA13 and determines whether the internal variable M is equal to the sampling number SP. In this case, since the internal variable M is “2” and the sampling number SP is “4”, the controller 15 returns the determination result of step SA13 to “NO” and returns to step SA5. After that, the controller 15 determines that the determination result of step SA13 is “YE.
S ”, that is, the processing of steps SA5 to SA13 is repeated until the internal variable M becomes“ 4 ”. That is, in the above process, the controller 15 drives the motor 10 to the N
2 (2.100) rpm, N3 (3.100) rpm, N4 (4.1
00) rpm to sequentially obtain the slip angles θs2 to θs4 at the respective rotation speeds and store them in the storage device 16.
【００２５】そして、ステップＳＡ１２において、内部
変数Ｍが「４」になると、コントローラ１５は、ステッ
プＳＡ１３の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ
Ａ１４へ進む。今、以下に示す、すべり角θs1〜θs4が
記憶装置１６に記憶されているものとする。 ＜モータ１０の回転速度＞ ＜すべり角＞ Ｎ1＝１００rpm θs1＝３０° Ｎ2＝２００rpm θs2＝９０° Ｎ3＝３００rpm θs3＝１６０° Ｎ4＝４００rpm θs4＝２３０° 図３が、上記モータ１０の回転速度Ｎ1〜Ｎ4とすべり角
θs1〜θs4との関係を表す、すべり角特性（Ｐs1（Ｎ
1、θs1）〜Ｐs4（Ｎ4、θs4））（一点鎖線）を示して
いる。Then, when the internal variable M becomes "4" in step SA12, the controller 15 sets the determination result of step SA13 to "YES", and determines in step S12.
Proceed to A14. Now, it is assumed that the slip angles θs1 to θs4 shown below are stored in the storage device 16. <Rotation Speed of Motor 10><SlipAngle> N1 = 100 rpm θs1 = 30 ° N2 = 200 rpm θs2 = 90 ° N3 = 300 rpm θs3 = 160 ° N4 = 400 rpm θs4 = 230 ° FIG. 3 shows the rotation speed N1 of the motor 10 described above. To N4 and slip angles θs1 to θs4, the slip angle characteristics (Ps1 (N
1, θs1) to Ps4 (N4, θs4)) (one-dot chain line) are shown.
【００２６】ステップＳＡ１４では、コントローラ１５
は、記憶装置１６に記憶されているすべり角θs1〜θs4
を読みだした後、３６０゜からすべり角θs1〜θs4を各
々減じて、以下に示すブレーキ開始角θb1〜θb4を各々
求める。 θb1＝３６０°−θs1（３０°）＝３３０° θb2＝３６０°−θs2（９０°）＝２７０° θb3＝３６０°−θs3（１６０°）＝２００° θb4＝３６０°−θs4（２３０°）＝１３０° これらブレーキ開始角度θb1〜θb4は、クランク軸１に
ブレーキをかけるときの、クランクピン１ｂの位置であ
る。図３が、上記モータ１０の回転速度Ｎ1〜Ｎ4と上記
ブレーキ開始角θb1〜θb4との関係を表すブレーキ開始
角特性（実線）を示している。At step SA14, the controller 15
Is the slip angles θs1 to θs4 stored in the storage device 16.
After reading, the slip angles θs1 to θs4 are subtracted from 360 °, and the braking start angles θb1 to θb4 shown below are obtained. θb1 = 360 ° −θs1 (30 °) = 330 ° θb2 = 360 ° −θs2 (90 °) = 270 ° θb3 = 360 ° −θs3 (160 °) = 200 ° θb4 = 360 ° −θs4 (230 °) = 130 ° These brake start angles θb1 to θb4 are the positions of the crank pin 1b when the brake is applied to the crankshaft 1. FIG. 3 shows a brake start angle characteristic (solid line) showing the relationship between the rotation speeds N1 to N4 of the motor 10 and the brake start angles θb1 to θb4.
【００２７】次いで、コントローラ１５は、図３に示す
Ｐ0〜Ｐb4点の各点を結ぶ各直線Ｌ0〜Ｌ3の関数ｆ0
（Ｎ）〜ｆ3（Ｎ）を以下のように求めた後、ステップ
ＳＡ１５へ進む。 Ｐ0点〜Ｐb1点間 ｆ0（Ｎ）＝ａ0Ｎ＋ｂ0 Ｐb1点〜Ｐb2点間 ｆ1（Ｎ）＝ａ1Ｎ＋ｂ1 Ｐb2点〜Ｐb3点間 ｆ2（Ｎ）＝ａ2Ｎ＋ｂ2 Ｐb3点〜Ｐb4点間 ｆ3（Ｎ）＝ａ3Ｎ＋ｂ3 上記関数ｆ0（Ｎ）〜ｆ3（Ｎ）は、変数をモータ１０の
回転数Ｎ、直線Ｌ0〜Ｌ3の傾きを係数ａ0〜ａ3、および
いわゆるｙ切片を係数ｂ0〜ｂ3で各々表した一次関数で
ある。Next, the controller 15 functions f0 of the straight lines L0 to L3 connecting the points P0 to Pb4 shown in FIG.
After obtaining (N) to f3 (N) as follows, the process proceeds to step SA15. P0 point to Pb1 point f0 (N) = a0N + b0 Pb1 point to Pb2 point f1 (N) = a1N + b1 Pb2 point to Pb3 point f2 (N) = a2N + b2 Pb3 point to Pb4 point f3 (N) = a3N + b3 Above function f0 (N) to f3 (N) are linear functions in which variables are represented by the rotation speed N of the motor 10, slopes of the straight lines L0 to L3 are expressed by coefficients a0 to a3, and so-called y intercepts are expressed by coefficients b0 to b3.
【００２８】ステップＳＡ１５では、コントローラ１５
は、上記関数ｆ0（Ｎ）〜ｆ3（Ｎ）の係数ａ0〜ａ3、お
よび係数ｂ0〜ｂ3を各々記憶装置１６に記憶した後、処
理を終了する。At step SA15, the controller 15
Stores the coefficients a0 to a3 and the coefficients b0 to b3 of the functions f0 (N) to f3 (N) in the storage device 16, respectively, and then ends the processing.
【００２９】＜停止動作＞上述した初期運転動作が終了
すると、オペレータは、図示しない入力装置によりモー
タ１０の回転速度Ｎを、例えば２５０rpmに設定した
後、運転スイッチ１７を操作する。これにより、上述し
た動作と同様にして、コントローラ１５から２５０rpm
に応じたモータ制御信号Ｓmがモータコントローラ１０
０へ出力される。これにより、モータ１０が２５０rpm
で回転駆動される。次いで、コントローラ１５は、クラ
ッチをつなぐべく、クラッチ／ブレーキ制御信号Ｓをク
ラッチ／ブレーキ１１へ出力した後、図４に示すステッ
プＳＢ１へ進む。そして、クラッチ／ブレーキ１１に上
記クラッチ／ブレーキ制御信号Ｓが入力されると、クラ
ッチがつながれ、モータ１０の回転力がクランク軸１へ
伝達され、前述した製缶が行われる。<Stopping Operation> When the above-mentioned initial operation operation is completed, the operator operates the operation switch 17 after setting the rotation speed N of the motor 10 to, for example, 250 rpm by an input device (not shown). As a result, in the same manner as the above-mentioned operation, 250 rpm from the controller 15
The motor control signal Sm corresponding to the
Output to 0. As a result, the motor 10 is 250 rpm
Is driven to rotate. Next, the controller 15 outputs the clutch / brake control signal S to the clutch / brake 11 in order to connect the clutch, and then proceeds to step SB1 shown in FIG. When the clutch / brake control signal S is input to the clutch / brake 11, the clutch is engaged, the rotational force of the motor 10 is transmitted to the crankshaft 1, and the above-described can making is performed.
【００３０】図４において、ステップＳＢ１では、コン
トローラ１５は、停止信号Ｓtが入力されたか否かを判
断し、同判断結果が「ＮＯ」の場合、すなわちオペレー
タにより停止スイッチ１８が操作されない間、同判断を
繰り返す。In FIG. 4, in step SB1, the controller 15 determines whether or not the stop signal St is input. If the determination result is "NO", that is, while the stop switch 18 is not operated by the operator, Repeat judgment.
【００３１】そして、今、オペレータにより停止スイッ
チ１８が操作されると、停止信号Ｓtがコントローラ１
５に入力される。これにより、コントローラ１５はステ
ップＳＢ１の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ
Ｂ２へ進む。Now, when the operator operates the stop switch 18, the stop signal St is sent to the controller 1
5 is input. Accordingly, the controller 15 sets the determination result of step SB1 to “YES”,
Proceed to B2.
【００３２】ステップＳＢ２では、コントローラ１５
は、今、入力されている回転速度データＤNを読み込ん
だ後、ステップＳＡ３で設定された基準回転速度Ｎoで
回転速度データＤNを小数点切り捨て除算して、整数の
係数番号ｎを求める。この係数番号ｎは、記憶装置に記
憶されている係数ａ0〜ａ3、およびｂ0〜ｂ3の添字に対
応している。今の場合、回転速度データＤNが２５０rp
m、すなわちモータ１０（クランク軸１）が２５０rpmの
回転速度で回転していることから、コントローラ１５
は、係数番号ｎを２（≒２５０／１００）として求めた
後、ステップＳＢ３へ進む。In step SB2, the controller 15
After reading the input rotational speed data DN, the rotational speed data DN is rounded down at the reference rotational speed No set in step SA3 to obtain an integer coefficient number n. The coefficient number n corresponds to the subscripts of the coefficients a0 to a3 and b0 to b3 stored in the storage device. In this case, the rotation speed data DN is 250rp
m, that is, the motor 10 (crankshaft 1) is rotating at a rotation speed of 250 rpm, the controller 15
Calculates the coefficient number n as 2 (≈250 / 100), and proceeds to step SB3.
【００３３】ステップＳＢ３では、コントローラ１５
は、ステップＳＢ２で求めた係数番号ｎに対応する係数
ａn、ｂnを記憶装置１６から読み出す。今の場合、コン
トローラ１５は、係数番号ｎ＝２に対応する係数ａ2、
ｂ2を記憶装置１６から読み出した後、ステップＳＢ４
へ進む。In step SB3, the controller 15
Reads from the storage device 16 the coefficients an and bn corresponding to the coefficient number n obtained in step SB2. In this case, the controller 15 uses the coefficient a2 corresponding to the coefficient number n = 2,
After reading b2 from the storage device 16, step SB4
Proceed to.
【００３４】ステップＳＢ４では、コントローラ１５
は、ステップＳＢ３で読み出した係数ａn、ｂnに対応す
る関数ｆn（Ｎ）＝ａnＮ＋ｂnに、回転速度データＤNか
ら得られるモータ１０の回転速度Ｎを代入する。今の場
合、係数番号ｎが２であることから、コントローラ１５
は、 ｆ2（Ｎ）＝ａ2Ｎ＋ｂ2 なる関数に、Ｎとして２５０rpmを代入する。そして、
今の例では、ｆ2（２５０）＝２４０゜が得られたとす
る。そして、コントローラ１５は、上記演算を終了する
と、ステップＳＢ５へ進む。In step SB4, the controller 15
Substitutes the rotational speed N of the motor 10 obtained from the rotational speed data DN into the function fn (N) = anN + bn corresponding to the coefficients an and bn read in step SB3. In this case, since the coefficient number n is 2, the controller 15
Substitutes 250 rpm as N into the function of f2 (N) = a2N + b2. And
In the present example, it is assumed that f2 (250) = 240 ° is obtained. Then, when the controller 15 finishes the above calculation, the process proceeds to step SB5.
【００３５】ステップＳＢ５では、コントローラ１５
は、入力されるクランク軸１のクランク角データＤθ
が、ステップＳＢ４で求めたｆn（Ｎ）と等しいか否か
を判断する。 今の場合、コントローラ１５は、クラン
ク角データＤθがｆ2（２５０）＝２４０°であるか否
かを判断し、同判断結果が「ＮＯ」の場合、同判断を繰
り返す。そして、図５に示すクランクピン１ｂが２４０
°に位置すると、エンコーダ１４から出力されるクラン
ク角データＤθが２４０°になる。これにより、ステッ
プＳＢ５の判断結果が「ＹＥＳ」となり、コントローラ
１５はステップＳＢ６へ進む。In step SB5, the controller 15
Is the input crank angle data Dθ of the crankshaft 1.
Is equal to fn (N) obtained in step SB4. In this case, the controller 15 determines whether or not the crank angle data Dθ is f2 (250) = 240 °, and when the determination result is “NO”, the determination is repeated. The crank pin 1b shown in FIG.
When it is located at °, the crank angle data Dθ output from the encoder 14 becomes 240 °. As a result, the determination result of step SB5 becomes "YES", and the controller 15 proceeds to step SB6.
【００３６】ステップＳＢ６では、コントローラ１５
は、クラッチを切り、かつクランク軸１にブレーキをか
けるべくクラッチ／ブレーキ制御信号Ｓをクラッチ／ブ
レーキ１１へ出力する。これにより、モータ１０の回転
力のクランク軸１への伝達が遮断されるとともに、クラ
ンク軸１にブレーキがかけられる。すなわち、クランク
軸１は、図５に示すクランクピン１ｂが２４０°の位置
でブレーキがかけられる。そして、クランク軸１は、ク
ランクピン１ｂが２４０゜の位置から６０°進んだ位
置、すなわち３６０°（０°）の位置で停止する。At step SB6, the controller 15
Outputs a clutch / brake control signal S to the clutch / brake 11 in order to disengage the clutch and brake the crankshaft 1. As a result, the transmission of the rotational force of the motor 10 to the crankshaft 1 is cut off, and the crankshaft 1 is braked. That is, the crankshaft 1 is braked when the crankpin 1b shown in FIG. Then, the crankshaft 1 stops at the position where the crankpin 1b advances from the 240 ° position by 60 °, that is, at the 360 ° (0 °) position.
【００３７】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述し
た一実施形態においては、サンプリング数ＳＰを
「４」、基準回転速度Ｎoを「１００rpm」とした例を説
明したが、これに限定されることなく、必要に応じて任
意の数としてもよい。すなわち、サンプリング数ＳＰを
大きくし、かつ基準回転速度Ｎoを小さくすれば、より
精度の高いすべり角特性およびブレーキ開始角特性を得
ることができるため、クランク軸１の停止位置を高い精
度で制御することができる。さらに、上述した一実施形
態においては、ブレーキ開始角特性を、一定間隔で分割
した直線の一次関数で近似した例について説明したが、
これに限定されることなく、例えば、サンプリング数Ｓ
Ｐを増やして上記ブレーキ開始角特性を２次式等で近似
してもよい。これにより、さらに高精度でクランク軸１
の停止位置を制御することができる。Although one embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes within the scope not departing from the gist of the present invention. Even so, it is included in the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the sampling number SP is “4” and the reference rotation speed No is “100 rpm” has been described, but the present invention is not limited to this, and any number may be set as necessary. Good. That is, if the sampling number SP is increased and the reference rotation speed No is decreased, more accurate slip angle characteristics and brake start angle characteristics can be obtained, so that the stop position of the crankshaft 1 is controlled with high accuracy. be able to. Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the brake start angle characteristic is approximated by the linear function of a straight line divided at constant intervals has been described.
Without being limited to this, for example, the sampling number S
The brake starting angle characteristic may be approximated by a quadratic equation or the like by increasing P. As a result, the crankshaft 1
The stop position of the can be controlled.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明によれば、ブレーキ開始角特性を
用いて、可動部にブレーキが掛けられるため、可動部を
正確に所望の停止位置で停止させることができるという
効果が得られる。また、本発明によれば、電源が供給さ
れる毎にすべり角特性およびブレーキ開始角特性を求め
ているため、その時の工作機械の状態に応じた同特性を
各々得ることができる。これにより、より高い精度をも
って可動部を所望の停止位置で停止させることができる
という効果が得られる。さらに、請求項３に記載の発明
によれば、ブレーキ開始角特性を複数の直線の関数で近
似しているため、これを用いる制御手段の処理速度が速
くなるという効果が得られる。According to the present invention, since the movable portion is braked by using the brake start angle characteristic, the movable portion can be accurately stopped at a desired stop position. Further, according to the present invention, since the slip angle characteristic and the brake start angle characteristic are obtained every time the power is supplied, the same characteristic can be obtained according to the state of the machine tool at that time. As a result, it is possible to obtain an effect that the movable portion can be stopped at a desired stop position with higher accuracy. Furthermore, according to the third aspect of the invention, since the brake start angle characteristic is approximated by a function of a plurality of straight lines, there is an effect that the processing speed of the control means using this is increased.
【図１】本発明の一実施形態による工作機械における停
止位置制御装置の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a stop position control device in a machine tool according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示すコントローラ１５の初期運転動作の
処理手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an initial operation operation of a controller 15 shown in FIG.
【図３】すべり角特性およびブレーキ開始角特性を示す
特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a slip angle characteristic and a brake start angle characteristic.
【図４】図１に示すコントローラ１５の停止動作の処理
手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a processing procedure of a stop operation of a controller 15 shown in FIG.
【図５】従来の製缶装置の要部の構成を示す概略側面図
である。FIG. 5 is a schematic side view showing a configuration of a main part of a conventional can manufacturing device.
１ クランク軸 １０ モータ １１ クラッチ／ブレーキ １２ 回転速度検出器 １３ Ａ／Ｄ変換器 １４ エンコーダ １５ コントローラ １７ 運転スイッチ １８ 停止スイッチ Ｒ 運転信号 Ｓt 停止信号 Ｓ クラッチ／ブレーキ制御信号 Ｓm モータ制御信号 ＤN 回転速度データ Ｄθ クランク角データ θ クランク角 1 Crankshaft 10 Motor 11 Clutch / Brake 12 Rotational speed detector 13 A / D converter 14 Encoder 15 Controller 17 Operation switch 18 Stop switch R Operation signal St Stop signal S Clutch / brake control signal Sm Motor control signal DN Rotation speed data Dθ Crank angle data θ Crank angle
Claims (3)
有する工作機械において、 前記駆動手段の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、 前記可動部の回転角度を検出する回転角度検出手段と、 前記可動部にブレーキを掛ける制動手段と、 前記可動部の回転速度と、前記制動手段が起動されてか
ら前記可動部が停止するまでの間における前記可動部の
すべり角との関係を表す、すべり角特性を求めるすべり
角特性算出手段と、 前記すべり角特性に基づいて、前記可動部の回転速度
と、前記制動手段の起動時における前記可動部の回転角
度を表すブレーキ開始角との関係を表すブレーキ開始角
特性を求めるブレーキ開始角特性算出手段と、 前記可動部の回転駆動中において、停止指示がなされた
場合、前記回転速度検出手段の検出結果と前記ブレーキ
開始角特性とに基づいて、前記可動部のブレーキ開始角
度を求め、該ブレーキ開始角度と前記回転角度検出手段
の検出結果とが一致したとき、前記制動手段を起動する
制御手段と、 を具備することを特徴とする工作機械における停止位置
制御装置。1. A machine tool having a movable part which is rotationally driven by a drive means, a rotational speed detection means for detecting a rotational speed of the drive means, and a rotational angle detection means for detecting a rotational angle of the movable part, A slip, which represents a relationship between a braking unit that applies a brake to the movable unit, a rotation speed of the movable unit, and a slip angle of the movable unit from when the braking unit is activated until the movable unit stops. And a slip angle characteristic calculation means for obtaining angular characteristics, and a relationship between a rotation speed of the movable part and a brake start angle representing a rotation angle of the movable part at the time of starting the braking means, based on the slip angle characteristic. Brake start angle characteristic calculation means for obtaining a brake start angle characteristic, and a detection result of the rotation speed detection means when a stop instruction is given during rotational driving of the movable part. Based on the brake start angle characteristic, a brake start angle of the movable part is obtained, and when the brake start angle and the detection result of the rotation angle detection means match, a control means for activating the braking means, A stop position control device for a machine tool, comprising:
レーキ開始角特性算出手段は、電源が供給される毎に新
たに前記すべり角特性およびブレーキ開始角特性を各々
求めること、 を特徴とする請求項１に記載の工作機械における停止位
置制御装置。2. The slip angle characteristic calculation means and the brake start angle characteristic calculation means each newly obtain the slip angle characteristic and the brake start angle characteristic each time power is supplied. 1. A stop position control device for a machine tool according to 1.
記ブレーキ開始角特性を、複数点の各点を結ぶ複数の直
線の関数として求めること、 を特徴とする請求項１または２に記載の工作機械におけ
る停止位置制御装置。3. The work according to claim 1 or 2, wherein the brake start angle characteristic calculation means obtains the brake start angle characteristic as a function of a plurality of straight lines connecting a plurality of points. Stop position control device for machines.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330799A JPH09168835A (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Controller for stop position in machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330799A JPH09168835A (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Controller for stop position in machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168835A true JPH09168835A (en) | 1997-06-30 |
Family
ID=18236689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7330799A Pending JPH09168835A (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Controller for stop position in machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09168835A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320342C (en) * | 2002-07-17 | 2007-06-06 | 本田技研工业株式会社 | Clatch connection/disconnection detection device for single-cylinder engine |
| JP2018089692A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | ユニバーサル製缶株式会社 | Can manufacturing apparatus |
| JP2019013949A (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | ユニバーサル製缶株式会社 | Can bottom forming method |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7330799A patent/JPH09168835A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320342C (en) * | 2002-07-17 | 2007-06-06 | 本田技研工业株式会社 | Clatch connection/disconnection detection device for single-cylinder engine |
| JP2018089692A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | ユニバーサル製缶株式会社 | Can manufacturing apparatus |
| JP2019013949A (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | ユニバーサル製缶株式会社 | Can bottom forming method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020402 |