JPS5882650A - 工作機械における送り制御方法 - Google Patents
工作機械における送り制御方法Info
- Publication number
- JPS5882650A JPS5882650A JP17807381A JP17807381A JPS5882650A JP S5882650 A JPS5882650 A JP S5882650A JP 17807381 A JP17807381 A JP 17807381A JP 17807381 A JP17807381 A JP 17807381A JP S5882650 A JPS5882650 A JP S5882650A
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- Japan
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- load
- main shaft
- cutting load
- measured
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (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】
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で、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。
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で、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ャート、
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
タイムチャートである。
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
タイムチャートである。
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ＲＣ
ｍａｘ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っているが、電流ｆ
ｍには、フェ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
によって、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 ＯＴ３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１ｍｍが等しく、従って同一切削負荷
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った。
、第１図に示すように、切削負荷ＲＣがある設定値ＲＣ
ｍａｘ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っているが、電流ｆ
ｍには、フェ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
によって、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 ＯＴ３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１ｍｍが等しく、従って同一切削負荷
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った。
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、もっ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。
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、もっ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。
する。
第５図は本発明が適用された工作機械の制御ブロック図
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
チャートである。
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
チャートである。
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ｄ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１００〜３０，０００（１ｍ〕）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
るローパスフィルタ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でいる。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２０を介して送り軸速度制御部６に接続しで
いる。
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ｄ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１００〜３０，０００（１ｍ〕）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
るローパスフィルタ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でいる。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２０を介して送り軸速度制御部６に接続しで
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としで、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を介しで送り軸駆動モータ５を駆動して、送
り動作を行ない、所定の加工作業を行なってゆくが、主
軸７が１８００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１ｏ
に出方□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、従って測定器１１はロー・１ス
フイルタｆ２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Ｉ ｍ ｔ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
方される。
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としで、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を介しで送り軸駆動モータ５を駆動して、送
り動作を行ない、所定の加工作業を行なってゆくが、主
軸７が１８００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１ｏ
に出方□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、従って測定器１１はロー・１ス
フイルタｆ２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Ｉ ｍ ｔ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
方される。
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゛
定値負荷電流Ｉｍは主軸の回転周期ＴＩに一致した正弦
波状の脈動を有することがら、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１８００反転した位置の電流値Ｉｍ
ｔ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で変化し
、常に適正な平均負荷電流値Ｉｍｍを得ることができ、
従来束じていた、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１
９で設定値メモリ１６に格納されている設定値ＲＣｍａ
ｘと比較され、ＲＣｍ≦ＲＣｍａｘの場合は制御信号ｃ
ｐを１０“にしておき、ＲＣｍ ） ＲＣｍａｘ。
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゛
定値負荷電流Ｉｍは主軸の回転周期ＴＩに一致した正弦
波状の脈動を有することがら、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１８００反転した位置の電流値Ｉｍ
ｔ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で変化し
、常に適正な平均負荷電流値Ｉｍｍを得ることができ、
従来束じていた、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１
９で設定値メモリ１６に格納されている設定値ＲＣｍａ
ｘと比較され、ＲＣｍ≦ＲＣｍａｘの場合は制御信号ｃ
ｐを１０“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、２．ｓ １ ｔｔ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が気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ＲＣ
ｍａｘ 以下になるようにする。
た場合には、信号Ｃｐ、２．ｓ １ ｔｔ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が気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ＲＣ
ｍａｘ 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の場合についで述べたが、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。
８の場合についで述べたが、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ＴＩ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、送り軸駆動モータ５の駆動制御を
行なうようにしたので、主軸７の回転数やサンプリング
時期が相違しでも、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。
脈動が主軸７の回転周期ＴＩ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、送り軸駆動モータ５の駆動制御を
行なうようにしたので、主軸７の回転数やサンプリング
時期が相違しでも、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ャート、
第２図乃至第４図Ｃ１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
すタイムチャート、第５図は本発明が適用された工作機
械の制御ブロック図の一例、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ャートである。 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 特許出願人 株式会社山崎鉄工所 代理人 弁理士 相田伸二 第１図 υ 士論ユニー問
第２図乃至第４図Ｃ１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
すタイムチャート、第５図は本発明が適用された工作機
械の制御ブロック図の一例、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ャートである。 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 特許出願人 株式会社山崎鉄工所 代理人 弁理士 相田伸二 第１図 υ 士論ユニー問
Claims (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
値以上になった場合に、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 true JPS5882650A (ja) | 1983-05-18 |
| JPH0248386B2 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) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59205256A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-20 | イ−トン・コ−ポレ−シヨン | 工具のモニタ制御方法 |
| 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 |
| EP0315469A2 (en) * | 1987-11-06 | 1989-05-10 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Machining apparatus and method |
| JPH037446U (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-24 | ||
| WO2008012884A1 (fr) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Dispositif de commande de valeur numérique |
| US10656620B2 (en) | 2018-03-27 | 2020-05-19 | Fanuc Corporation | Motor control device |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP17807381A patent/JPH0248386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59205256A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-20 | イ−トン・コ−ポレ−シヨン | 工具のモニタ制御方法 |
| 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 |
| EP0315469A2 (en) * | 1987-11-06 | 1989-05-10 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Machining apparatus and method |
| JPH037446U (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-24 | ||
| WO2008012884A1 (fr) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Dispositif de commande de valeur numérique |
| JPWO2008012884A1 (ja) * | 2006-07-26 | 2009-12-17 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| US7792605B2 (en) | 2006-07-26 | 2010-09-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Numerical control apparatus |
| JP4912892B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2012-04-11 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| US10656620B2 (en) | 2018-03-27 | 2020-05-19 | Fanuc Corporation | Motor control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248386B2 (ja) | 1990-10-24 |
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