JPH04101752A - Control method for main spindle of machine tool - Google Patents
Control method for main spindle of machine toolInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、変速ギアまたはベルト・プーリを介して駆動
する工作機械の主軸駆動システムにおいて、駆動制御に
必要なギア比またはプーリ比のパラメータを自動設定す
る方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is directed to a main spindle drive system of a machine tool that is driven via a speed change gear or a belt pulley. Regarding how to set up automatically.
NC旋盤やマシニングセンタの主軸は、定出力特性の速
度範囲を拡大し種々の切削条件に対応するため、変速ギ
アを介して駆動することが多い。The main spindle of an NC lathe or machining center is often driven via a variable speed gear in order to expand the speed range of constant output characteristics and accommodate various cutting conditions.
また、ベルトとプーリの組合せで、必要な速度を得るも
のもある。Others use a combination of belts and pulleys to achieve the required speed.
このギア比またはプーリ比は、次のような目的で主軸の
制御装置にパラメータとして設定しておく必要がある。This gear ratio or pulley ratio must be set as a parameter in the main shaft control device for the following purposes.
(1)電動機制御のために電動機軸上に装着したパルス
エンコーダのパルス数をカウントすることにより、主軸
の回転速度を表示するための換算係数として用いるため
。(1) To use as a conversion factor to display the rotational speed of the main shaft by counting the number of pulses of a pulse encoder mounted on the motor shaft for motor control.
(2)工具自動交換のための定位置停止は、通常−点停
止で十分であるため、主軸上の位置検出器は一点検出器
を用いる。この位置信号の間隔を補完し、制御性能を向
上させる手段として、電動機のエンコーダ信号から主軸
上の等価パルス信号へ換算する際の換算係数として用い
るため。(2) As a fixed-position stop for automatic tool exchange, a single-point stop is usually sufficient, so a single-point position detector is used as the position detector on the spindle. This is used as a conversion coefficient when converting the encoder signal of the motor to the equivalent pulse signal on the main shaft, as a means of complementing the interval between position signals and improving control performance.
(3)タップ加工時、主軸回転角と送り軸の送り量を比
例させるための主軸上に換算した電動機回転角度信号を
得るため。(3) To obtain a converted motor rotation angle signal on the main shaft in order to make the main shaft rotation angle and feed amount of the feed shaft proportional during tapping.
従来は、このパラメータを機械の仕様を元に駆動用イン
バータ内に設定していた(たとえば、特開昭64−59
409号公報参照)。Conventionally, this parameter was set in the drive inverter based on the machine specifications (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-59
(See Publication No. 409).
上記の方法では、設定を誤った場合その誤りを見つける
のが困難で、十分な性能が得られないばかりか、過速度
等の危険を伴う可能性があった。In the above method, if the setting is incorrect, it is difficult to detect the error, and not only is sufficient performance not obtained, but there is a possibility that danger such as overspeeding may occur.
そこで、本発明は、このような問題点を解決する工作機
械の主軸制御方法を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for controlling a spindle of a machine tool that solves such problems.
この目的を達成するために、この発明は、工作機械の主
軸を変速装置を介して電動機により制御する工作機械の
主軸制御方法において、前記電動機の低速運転時に、前
記電動機にとりつけた電動機エンコーダの出力信号と前
記主軸にとりつけた主軸位置検出器の出力信号とをカウ
ンタに入力し、二〇カウンタのカウント数をもとに前記
変速装置の変速比を演算し、演算された変速比を記憶し
、また、演算された変速比が設定された変速比と異なる
ときは警報を出すようにしたものである。In order to achieve this object, the present invention provides a main shaft control method for a machine tool in which the main shaft of a machine tool is controlled by an electric motor via a transmission, in which an output of a motor encoder attached to the motor is provided when the motor is operated at a low speed. Inputting the signal and the output signal of the main shaft position detector attached to the main shaft into a counter, calculating the gear ratio of the transmission based on the count number of the 20 counter, and storing the calculated gear ratio, Further, an alarm is issued when the calculated gear ratio differs from the set gear ratio.
本発明により、ギア比またはプーリ比を自動的に設定ま
たは照合できる。The invention allows gear ratios or pulley ratios to be automatically set or verified.
本発明の実施例を、図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described using the drawings.
第2図は、工作機械の主軸駆動システムのブロック図で
ある。1は電源、2はインバータ、3は交流電動機であ
り、インバータ2によって交流電動機3が可変速駆動さ
れるが、ダイナミックな特性が要求されるため、ベクト
ル制御が採用されることが多い、交流電動機3のシャフ
トに取りつけられた電動機エンコーダ4からの信号MP
Gを用いてベクトル制御および速度制御を行う。また、
変速ギアまたはベルト・プーリ5を介して駆動される主
軸6の本体には主軸位置検出器7が取り付けられている
。マシニングセンタの場合は、自動工具交換のための定
位置停止が主体であるため、−点位置検出器が用いられ
る場合が多いが、旋盤においては、ねじ切り加工等に使
うため、多パルスのエンコーダが位置検出器として用い
られることが多い。FIG. 2 is a block diagram of the spindle drive system of the machine tool. 1 is a power supply, 2 is an inverter, and 3 is an AC motor.The inverter 2 drives the AC motor 3 at variable speed, but because dynamic characteristics are required, vector control is often adopted for AC motors. The signal MP from the electric motor encoder 4 attached to the shaft of 3
Vector control and speed control are performed using G. Also,
A main shaft position detector 7 is attached to the main body of the main shaft 6 which is driven via a speed change gear or belt pulley 5 . In the case of machining centers, a - point position detector is often used because the machine mainly stops at a fixed position for automatic tool change, but in lathes, a multi-pulse encoder is used for processing such as thread cutting. Often used as a detector.
第3図は、ギア比またはプーリ比を自動的に設定または
照合する方法を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a method for automatically setting or verifying gear ratios or pulley ratios.
インバータ2内に設けられたカウンタ11において電動
機エンコーダ4のパルス数と主軸位置検出器7のパルス
数を比較する。たとえば、1点位置検出器が用いられる
場合は、主軸パルスSPGでカウンタ11をセット・リ
セットし、主軸1回転に到来する電動機エンコーダ4の
パルスMPGをカウントすることで実現できる。この演
算は、CPUl0で行われる。また、多パルスのエンコ
ーダが用いられる場合には、MPGとSPGを別個のカ
ウンタで一定時間カウントし、その値から速度比を演算
する。得られたギア比またはプーリ比は、不揮発メモリ
(NVRAM)14に保存される。また、ギア比または
プーリ比のパラメータがギア比・プーリ比設定器13に
よって不揮発メモリ(NVRAM)14内にすでに設定
されている場合は、比較照合し、誤りがあれば警報器1
2により警報信号を発生させる。A counter 11 provided in the inverter 2 compares the number of pulses of the motor encoder 4 and the number of pulses of the spindle position detector 7. For example, when a one-point position detector is used, this can be achieved by setting and resetting the counter 11 with the main shaft pulse SPG and counting the pulse MPG of the motor encoder 4 that arrives during one rotation of the main shaft. This calculation is performed by CPU10. Furthermore, when a multi-pulse encoder is used, MPG and SPG are counted for a certain period of time using separate counters, and the speed ratio is calculated from the counted values. The obtained gear ratio or pulley ratio is stored in non-volatile memory (NVRAM) 14. In addition, if the gear ratio or pulley ratio parameters have already been set in the nonvolatile memory (NVRAM) 14 by the gear ratio/pulley ratio setting device 13, they will be compared and verified, and if there is an error, an alarm will be set.
2 generates an alarm signal.
第1図は、この発明を実現するためのフローチャートで
ある。始めに、交流電動113を低速運転させる(ステ
ップ1)。多パルスのエンコーダが用いられている場合
は、主軸パルスSPGと電動機エンコーダ4のパルスM
PGのカウントを開始する(ステップ2′)、一定時間
経過した後(ステップ39)、カウントを停止させ(ス
テップ4′)、次式(1)によってギア比またはブーり
比を求める(ステップ5)。FIG. 1 is a flowchart for implementing the invention. First, the AC electric motor 113 is operated at low speed (step 1). If a multi-pulse encoder is used, the main shaft pulse SPG and the pulse M of the motor encoder 4
Start counting PG (step 2'), after a certain period of time has elapsed (step 39), stop counting (step 4'), and calculate the gear ratio or boolean ratio using the following formula (1) (step 5) .
ただし、
N5PG :主軸パルスのカウント数N□、:電動機
エンコーダパルスのカウント数n8、:主軸1回転当た
りのパルス数
nnrG:@動機1回転当たりのパルス数また、1点位
置検出器が用いられる場合には、その1点位置体号SP
Gの立ち上がりエツジを待つ(ステップ2)。立ち上が
りエツジが検出されたら、MPGのカウントを始める(
ステップ3)。次に、再びSPGの立ち上がりエツジ待
つ(ステップ4)。立ち上がりエツジが検出されたら、
MPGカウンタを停止させ(ステップ5)、そのカウン
ト値を用いて次式(2)によりギア比またはプーリ比を
求める(ステップ6)。However, N5PG: Number of counts of spindle pulses N□,: Number of counts of motor encoder pulses n8,: Number of pulses per one rotation of the spindle nnrG: @Number of pulses per one rotation of the motor Also, when a one-point position detector is used , that one point position body symbol SP
Wait for the rising edge of G (step 2). When a rising edge is detected, start counting MPG (
Step 3). Next, wait again for the rising edge of the SPG (step 4). Once a rising edge is detected,
The MPG counter is stopped (step 5), and the gear ratio or pulley ratio is determined using the following equation (2) using the count value (step 6).
上式で求めたギア比またはプーリ比をNVRAM14内
に予め設定された値と比較し、もし等しくなければ、警
報信号を出力する(ステップ8)。The gear ratio or pulley ratio determined by the above formula is compared with a value preset in the NVRAM 14, and if they are not equal, an alarm signal is output (step 8).
(発明の効果)
以上のように、この発明によれば、工作機械の主軸駆動
システムにおいてギア比またはブーり比を自動的に設定
または照合できるので、パラメータのインプットミスに
よる性能低下を防止することが可能になる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the gear ratio or boolean ratio can be automatically set or verified in the spindle drive system of a machine tool, thereby preventing performance degradation due to parameter input errors. becomes possible.
第1図はこの発明を実現するためのフローチャート、第
2図は主軸駆動システムのブロック図、第3図はギア比
またはブーり比を自動的に設定または照合する方法を説
明するブロック図である。
1・・・を源、2・・・インバータ、3・・・交流電動
機、4・・・電動機エンコーダ、5・・・変速ギアまた
はベルト・プーリ、6・・・主軸、7・・・主軸位置検
出器、10・・・CPtJ、11・・・カウンタ、12
・・・警報装置、13・・・ギア比・プーリ比設定器、
14・・・不揮発メモリ(NVRAM)特許出願人 株
式会社 安用電機製作所王
1辺
第2図
PGFig. 1 is a flowchart for realizing the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the spindle drive system, and Fig. 3 is a block diagram illustrating a method for automatically setting or verifying a gear ratio or boolean ratio. . 1... Source, 2... Inverter, 3... AC motor, 4... Motor encoder, 5... Speed change gear or belt pulley, 6... Main shaft, 7... Main shaft position Detector, 10... CPtJ, 11... Counter, 12
...Alarm device, 13...Gear ratio/pulley ratio setting device, 14...Non-volatile memory (NVRAM) Patent applicant Yasuyo Electric Manufacturing Co., Ltd. King 1 side Figure 2 PG
Claims (1)
御する工作機械の主軸制御方法において、前記電動機の
低速運転時に、前記電動機にとりつけた電動機エンコー
ダの出力信号と前記主軸にとりつけた主軸位置検出器の
出力信号とをカウンタに入力し、このカウンタのカウン
ト数をもとに前記変速装置の変速比を演算し、演算され
た変速比を記憶することを特徴とする工作機械の主軸制
御方法。 2 工作機械の主軸を変速装置を介して電動機により制
御する工作機械の主軸制御方法において、前記電動機の
低速運転時に、前記電動機にとりつけた電動機エンコー
ダの出力信号と前記主軸にとりつけた主軸位置検出器の
出力信号とをカウンタに入力し、このカウンタのカウン
ト数をもとに前記変速装置の変速比を演算し、演算され
た変速比が設定された変速比と異なれば警報信号を出力
することを特徴とする工作機械の主軸制御方法。[Scope of Claims] 1. In a machine tool spindle control method in which the spindle of a machine tool is controlled by an electric motor via a transmission device, when the electric motor is operating at a low speed, an output signal of a motor encoder attached to the electric motor and an output signal of a motor encoder attached to the electric motor are connected to the spindle of the machine tool. A machine tool characterized by inputting an output signal of an attached spindle position detector to a counter, calculating a gear ratio of the transmission device based on the count number of the counter, and storing the calculated gear ratio. spindle control method. 2. In a spindle control method for a machine tool in which the spindle of a machine tool is controlled by an electric motor via a transmission, when the electric motor is operating at low speed, an output signal of a motor encoder attached to the electric motor and a spindle position detector attached to the spindle are detected. inputting the output signal of the output signal into a counter, calculating the gear ratio of the transmission device based on the count number of the counter, and outputting an alarm signal if the calculated gear ratio is different from the set gear ratio. Features of machine tool spindle control method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02193468A JP3097109B2 (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Spindle control method for machine tools |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04101752A true JPH04101752A (en) | 1992-04-03 |
JP3097109B2 JP3097109B2 (en) | 2000-10-10 |
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ID=16308516
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3097109B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04111752A (en) * | 1990-08-29 | 1992-04-13 | Okuma Mach Works Ltd | Spindle control device |
JPH08137526A (en) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Fanuc Ltd | Speed monitoring device |
JP2020104252A (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 聖杰國際股▲ふん▼有限公司Sanjet International Co.,Ltd. | Automatic exchange mechanism of cutter of machine tool and control method therefor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6026696B1 (en) * | 2016-06-17 | 2016-11-16 | 株式会社カネダ技研 | Loose leaf binding |
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1990
- 1990-07-20 JP JP02193468A patent/JP3097109B2/en not_active Expired - Lifetime
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