JPH09179623A - 数値制御による機械装置の制御方法および装置 - Google Patents
数値制御による機械装置の制御方法および装置Info
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- JPH09179623A JPH09179623A JP35050295A JP35050295A JPH09179623A JP H09179623 A JPH09179623 A JP H09179623A JP 35050295 A JP35050295 A JP 35050295A JP 35050295 A JP35050295 A JP 35050295A JP H09179623 A JPH09179623 A JP H09179623A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送り軸の駆動手段を早送り等の加減速を伴っ
て連続高速運転しても、その駆動手段がオーバーヒート
しない数値制御による機械装置の制御方法および装置を
提供する。 【解決手段】 温度データ演算部２１で、機械装置１の
送り軸モータ３等の駆動手段の温度を予測演算して温度
データを作成し、加減速時定数演算部２３で、その温度
データと予めデータ記憶部１９に記憶した許容される所
定の温度データとを比較し、比較結果に応じて、その送
り軸の加減速時定数を変更する。
て連続高速運転しても、その駆動手段がオーバーヒート
しない数値制御による機械装置の制御方法および装置を
提供する。 【解決手段】 温度データ演算部２１で、機械装置１の
送り軸モータ３等の駆動手段の温度を予測演算して温度
データを作成し、加減速時定数演算部２３で、その温度
データと予めデータ記憶部１９に記憶した許容される所
定の温度データとを比較し、比較結果に応じて、その送
り軸の加減速時定数を変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御工作機
械、レーザ加工機、パンチプレス、産業用ロボット等の
数値制御による機械装置の制御方法および装置に関する
ものである。
械、レーザ加工機、パンチプレス、産業用ロボット等の
数値制御による機械装置の制御方法および装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】機械装置を制御する数値制御装置は、数
値制御プログラムを読み取り解釈するプログラム読取解
釈部、解釈済みプログラムを一時記憶する解釈済みプロ
グラム記憶部、解釈済みプログラム記憶部からプログラ
ムを適宜引き出して実行プログラムデータを発するプロ
グラム実行指令部、プログラムで指令された動作の移動
データを補間演算し各送り軸に分配するとともに、各送
り軸の加減速を制御する補間・加減速制御部、位置指令
および速度指令を発するとともに、フィードバック信号
によりこの位置指令および速度指令を補正するサーボ制
御部、サーボ制御部からの出力を増幅し、機械装置の送
り軸モータを駆動するための電流を発生するモータ駆動
アンプを備えている。このモータ駆動アンプからの電流
によってサーボモータでなる送り軸モータが駆動され、
数値制御工作機械においては工具とワークとが送り軸に
沿って相対移動しワークに加工作用が施され、産業用ロ
ボットにおいてはアームの先端に装着されたハンドが送
り軸の多様な動きによって溶接、組立、塗装等の各種動
作を行うように構成されている。本発明では、モータ駆
動アンプおよび送り軸モータ等の要素を総称して送り軸
の駆動手段と呼んでいる。
値制御プログラムを読み取り解釈するプログラム読取解
釈部、解釈済みプログラムを一時記憶する解釈済みプロ
グラム記憶部、解釈済みプログラム記憶部からプログラ
ムを適宜引き出して実行プログラムデータを発するプロ
グラム実行指令部、プログラムで指令された動作の移動
データを補間演算し各送り軸に分配するとともに、各送
り軸の加減速を制御する補間・加減速制御部、位置指令
および速度指令を発するとともに、フィードバック信号
によりこの位置指令および速度指令を補正するサーボ制
御部、サーボ制御部からの出力を増幅し、機械装置の送
り軸モータを駆動するための電流を発生するモータ駆動
アンプを備えている。このモータ駆動アンプからの電流
によってサーボモータでなる送り軸モータが駆動され、
数値制御工作機械においては工具とワークとが送り軸に
沿って相対移動しワークに加工作用が施され、産業用ロ
ボットにおいてはアームの先端に装着されたハンドが送
り軸の多様な動きによって溶接、組立、塗装等の各種動
作を行うように構成されている。本発明では、モータ駆
動アンプおよび送り軸モータ等の要素を総称して送り軸
の駆動手段と呼んでいる。
【０００３】以下数値制御工作機械を例にとり説明す
る。数値制御工作機械の送り軸のモータ駆動アンプおよ
び送り軸モータからなる駆動手段は、定格電流値で加工
能力が十分出るように設計されており、定格電流以下で
動作させていれば長時間の連続運転が可能である。機械
の早送り動作の場合、早送り加減速を行えば一時的に定
格電流の３〜４倍の電流が流れるが、ある経過時間で平
均化した電流値が定格電流値を越えなければ、送り軸モ
ータがオーバーヒートすることはない。
る。数値制御工作機械の送り軸のモータ駆動アンプおよ
び送り軸モータからなる駆動手段は、定格電流値で加工
能力が十分出るように設計されており、定格電流以下で
動作させていれば長時間の連続運転が可能である。機械
の早送り動作の場合、早送り加減速を行えば一時的に定
格電流の３〜４倍の電流が流れるが、ある経過時間で平
均化した電流値が定格電流値を越えなければ、送り軸モ
ータがオーバーヒートすることはない。
【０００４】しかし、最近は加工の高速化が要求される
ようになり、主軸の高速回転と相まって送り軸の高加速
度による高速送りが実用化されつつある。この傾向は、
早送り時のみならず、加工送り時にも言えることであ
る。短いサイクルで立上がり、立下がりを伴った送り動
作が繰り返し指令され、駆動手段の時間平均の電流値が
定格電流値を越えてしまうことがある。すると、駆動手
段はオーバーヒートし、サーマルアラームとなって非常
停止がかかり、加工動作が停止してしまう事態となる。
加工中に工作機械が停止すると、加工能率が悪いばかり
でなく、ワーク不良が発生したり、無人運転の場合には
人手により運転を復旧させるため、長時間停止したまま
となる不都合がある。この不都合を回避するため、駆動
手段として必要以上に大きな能力のモータ駆動アンプや
サーボモータを採用したり、数値制御プログラムを作成
するときに、プログラマは、加減速の頻度が少なくなる
ように時間的に余裕を持たせる等の工夫をする必要があ
った。
ようになり、主軸の高速回転と相まって送り軸の高加速
度による高速送りが実用化されつつある。この傾向は、
早送り時のみならず、加工送り時にも言えることであ
る。短いサイクルで立上がり、立下がりを伴った送り動
作が繰り返し指令され、駆動手段の時間平均の電流値が
定格電流値を越えてしまうことがある。すると、駆動手
段はオーバーヒートし、サーマルアラームとなって非常
停止がかかり、加工動作が停止してしまう事態となる。
加工中に工作機械が停止すると、加工能率が悪いばかり
でなく、ワーク不良が発生したり、無人運転の場合には
人手により運転を復旧させるため、長時間停止したまま
となる不都合がある。この不都合を回避するため、駆動
手段として必要以上に大きな能力のモータ駆動アンプや
サーボモータを採用したり、数値制御プログラムを作成
するときに、プログラマは、加減速の頻度が少なくなる
ように時間的に余裕を持たせる等の工夫をする必要があ
った。
【０００５】一方、特開平４−３１５５５２号公報に
は、モータのオーバーヒートを防止し、ワークの加工中
におけるモータのオーバーヒートによる停止を少なく
し、加工能率の向上を図った工作機械が開示されてい
る。これは、送り軸モータに温度検出部を設け、判定部
によってモータの検出温度が第１の所定温度を越えたこ
と、および第１の所定温度より低い第２の所定温度を越
えたことを判定し、第１の判定結果に基づき送り軸モー
タを停止させ、第２の判定結果に基づき送り軸モータを
減速させる構成を備えているというものである。
は、モータのオーバーヒートを防止し、ワークの加工中
におけるモータのオーバーヒートによる停止を少なく
し、加工能率の向上を図った工作機械が開示されてい
る。これは、送り軸モータに温度検出部を設け、判定部
によってモータの検出温度が第１の所定温度を越えたこ
と、および第１の所定温度より低い第２の所定温度を越
えたことを判定し、第１の判定結果に基づき送り軸モー
タを停止させ、第２の判定結果に基づき送り軸モータを
減速させる構成を備えているというものである。
【０００６】また、特開平４−５７１０７号公報には、
送り軸モータの温度に従ってロボットの動作パターンを
最適なものに切り換えるロボットの制御装置が開示され
ている。送り軸モータに温度検出センサを設け、検出し
た温度と予め設定した温度基準値とを比較し、検出した
温度が低いときには、予め設定されている高い速度の動
作パターンを、検出した温度が高い場合には、予め設定
されている低い速度の動作パターンを選択するように構
成されている。これによって、送り軸モータのオーバー
ヒートが防止され、モータ温度上昇によるタクトタイム
の低下を未然に検知できるようになったというものであ
る。
送り軸モータの温度に従ってロボットの動作パターンを
最適なものに切り換えるロボットの制御装置が開示され
ている。送り軸モータに温度検出センサを設け、検出し
た温度と予め設定した温度基準値とを比較し、検出した
温度が低いときには、予め設定されている高い速度の動
作パターンを、検出した温度が高い場合には、予め設定
されている低い速度の動作パターンを選択するように構
成されている。これによって、送り軸モータのオーバー
ヒートが防止され、モータ温度上昇によるタクトタイム
の低下を未然に検知できるようになったというものであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術に記載
した必要以上に大きな能力のモータ駆動アンプやサーボ
モータを採用することは不経済である。また、加減速頻
度の少ない数値制御プログラムを作るということは、プ
ログラマの手間がかかる上、数値制御工作機械の能力を
フルに発揮していないことであり、加工能率が悪い。更
に、特開平４−３１５５５２号公報の技術では、検出し
た温度に応じて送り軸モータを停止させたり、減速させ
たりしているので、これまた加工能率が悪い。特開平４
−５７１０７号公報の技術は、送り軸モータの動作パタ
ーンを換えているが、検出した温度が高い場合には、送
り速度を下げる動作パターンを選択するのであり、即ち
送り速度を変更していることにほかならない。例えば数
値制御工作機械においては送り速度が減少し、加工時間
が長引くという問題が生じる。
した必要以上に大きな能力のモータ駆動アンプやサーボ
モータを採用することは不経済である。また、加減速頻
度の少ない数値制御プログラムを作るということは、プ
ログラマの手間がかかる上、数値制御工作機械の能力を
フルに発揮していないことであり、加工能率が悪い。更
に、特開平４−３１５５５２号公報の技術では、検出し
た温度に応じて送り軸モータを停止させたり、減速させ
たりしているので、これまた加工能率が悪い。特開平４
−５７１０７号公報の技術は、送り軸モータの動作パタ
ーンを換えているが、検出した温度が高い場合には、送
り速度を下げる動作パターンを選択するのであり、即ち
送り速度を変更していることにほかならない。例えば数
値制御工作機械においては送り速度が減少し、加工時間
が長引くという問題が生じる。
【０００８】そこで上述の問題点に鑑み、本願発明は、
送り軸の駆動手段を早送り等の加減速を伴って連続高速
運転してもその駆動手段がオーバーヒートせず、指令送
り速度を下げることなく、高能率で動作可能な数値制御
による機械装置の制御方法および装置を提供することを
目的とする。
送り軸の駆動手段を早送り等の加減速を伴って連続高速
運転してもその駆動手段がオーバーヒートせず、指令送
り速度を下げることなく、高能率で動作可能な数値制御
による機械装置の制御方法および装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、送り軸の駆動手段がオーバーヒートするお
それのある場合は、送り軸の加減速時定数をオーバーヒ
ートしない値に変更すれば良いことに着目したものであ
る。そのため、駆動手段の温度を予測演算して温度デー
タを作成し、予め設定した駆動手段の許容される所定の
温度データと比較し、作成した温度データの方が大きい
場合は送り軸の加減速時定数を変更制御するように構成
している。すなわち、 （１）数値制御装置の読取解釈部から取り込んだ数値制
御プログラムを実行指令部、補間部およびサーボ制御部
を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆動制御す
る数値制御による機械装置の制御方法において、前記送
り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段の許容
される所定の温度データ等を予め設定し、前記数値制御
における制御データに基づいて前記駆動手段の温度を予
測演算して温度データを作成し、前記予め設定した駆動
手段の許容される所定の温度データと前記作成した駆動
手段の温度データとを比較し、前記比較した結果に応じ
て前記送り軸の加減速時定数を制御するようにした数値
制御による機械装置の制御方法。
め本発明は、送り軸の駆動手段がオーバーヒートするお
それのある場合は、送り軸の加減速時定数をオーバーヒ
ートしない値に変更すれば良いことに着目したものであ
る。そのため、駆動手段の温度を予測演算して温度デー
タを作成し、予め設定した駆動手段の許容される所定の
温度データと比較し、作成した温度データの方が大きい
場合は送り軸の加減速時定数を変更制御するように構成
している。すなわち、 （１）数値制御装置の読取解釈部から取り込んだ数値制
御プログラムを実行指令部、補間部およびサーボ制御部
を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆動制御す
る数値制御による機械装置の制御方法において、前記送
り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段の許容
される所定の温度データ等を予め設定し、前記数値制御
における制御データに基づいて前記駆動手段の温度を予
測演算して温度データを作成し、前記予め設定した駆動
手段の許容される所定の温度データと前記作成した駆動
手段の温度データとを比較し、前記比較した結果に応じ
て前記送り軸の加減速時定数を制御するようにした数値
制御による機械装置の制御方法。
【００１０】（２）数値制御装置の読取解釈部から取り
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御方法にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の定格電流で使用したときの温度曲線等のデータ
を予め設定し、前記サーボ制御部から前記駆動手段へ出
力される電流データまたはトルク指令データを取り込
み、その電流データまたはトルク指令データから駆動手
段の温度曲線のデータを作成し、前記作成した駆動手段
の温度曲線の傾きと前記予め設定した駆動手段の定格電
流で使用したときの温度曲線の傾きとを比較し、前記作
成した駆動手段の温度曲線の傾きが前記定格電流で使用
したときの温度曲線の傾きより大きい場合は、前記予め
設定した温度曲線の傾き（θ）と加減速時定数（Ｔ）と
の関係から、前記送り軸の加減速時定数を演算し、前記
送り軸の加減速時定数を制御するようにした数値制御に
よる機械装置の制御方法。
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御方法にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の定格電流で使用したときの温度曲線等のデータ
を予め設定し、前記サーボ制御部から前記駆動手段へ出
力される電流データまたはトルク指令データを取り込
み、その電流データまたはトルク指令データから駆動手
段の温度曲線のデータを作成し、前記作成した駆動手段
の温度曲線の傾きと前記予め設定した駆動手段の定格電
流で使用したときの温度曲線の傾きとを比較し、前記作
成した駆動手段の温度曲線の傾きが前記定格電流で使用
したときの温度曲線の傾きより大きい場合は、前記予め
設定した温度曲線の傾き（θ）と加減速時定数（Ｔ）と
の関係から、前記送り軸の加減速時定数を演算し、前記
送り軸の加減速時定数を制御するようにした数値制御に
よる機械装置の制御方法。
【００１１】（３）数値制御装置の読取解釈部から取り
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御方法にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の許容される単位時間当たりの加減速回数等のデ
ータを予め設定し、前記数値制御装置の読取解釈部また
は実行指令部から出力されるプログラムデータを取り込
み、前記駆動手段の単位時間当たりの加減速回数を計数
し、前記計数した駆動手段の単位時間当たりの加減速回
数と前記予め設定した許容される単位時間当たりの加減
速回数とを比較し、前記計数した加減速回数が前記許容
される加減速回数を越えている場合は、前記予め設定し
た単位時間当りの加減速回数（Ｎ）と加減速時定数
（Ｔ）との関係から、前記送り軸の加減速時定数を演算
し、前記送り軸の加減速時定数を制御するようにした数
値制御による機械装置の制御方法。
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御方法にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の許容される単位時間当たりの加減速回数等のデ
ータを予め設定し、前記数値制御装置の読取解釈部また
は実行指令部から出力されるプログラムデータを取り込
み、前記駆動手段の単位時間当たりの加減速回数を計数
し、前記計数した駆動手段の単位時間当たりの加減速回
数と前記予め設定した許容される単位時間当たりの加減
速回数とを比較し、前記計数した加減速回数が前記許容
される加減速回数を越えている場合は、前記予め設定し
た単位時間当りの加減速回数（Ｎ）と加減速時定数
（Ｔ）との関係から、前記送り軸の加減速時定数を演算
し、前記送り軸の加減速時定数を制御するようにした数
値制御による機械装置の制御方法。
【００１２】（４）数値制御装置の読取解釈部から取り
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御方法にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の許容される所定の温度データ等を予め設定し、
前記駆動手段の温度を検出し、前記予め設定した駆動手
段の許容される所定の温度データと前記検出した駆動手
段の温度データとを比較し、前記検出した駆動手段の温
度データが、前記予め設定した駆動手段の許容される所
定の温度データより高い場合は、その送り軸の加減速時
定数を大きくするようにした数値制御による機械装置の
制御方法。
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御方法にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の許容される所定の温度データ等を予め設定し、
前記駆動手段の温度を検出し、前記予め設定した駆動手
段の許容される所定の温度データと前記検出した駆動手
段の温度データとを比較し、前記検出した駆動手段の温
度データが、前記予め設定した駆動手段の許容される所
定の温度データより高い場合は、その送り軸の加減速時
定数を大きくするようにした数値制御による機械装置の
制御方法。
【００１３】（５）数値制御装置の読取解釈部から取り
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御装置にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の許容される所定の温度データ等を記憶するデー
タ記憶部と、前記数値制御における制御データに基づい
て前記駆動手段の温度データを演算する温度データ演算
部と、前記温度データ演算部で演算した駆動手段の温度
データおよび前記予め記憶したデータに基づいて前記送
り軸の加減速時定数を演算し、前記送り軸の加減速時定
数を出力する加減速時定数演算部とを具備した数値制御
による機械装置の制御装置。
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータ
を駆動制御する数値制御による機械装置の制御装置にお
いて、前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆
動手段の許容される所定の温度データ等を記憶するデー
タ記憶部と、前記数値制御における制御データに基づい
て前記駆動手段の温度データを演算する温度データ演算
部と、前記温度データ演算部で演算した駆動手段の温度
データおよび前記予め記憶したデータに基づいて前記送
り軸の加減速時定数を演算し、前記送り軸の加減速時定
数を出力する加減速時定数演算部とを具備した数値制御
による機械装置の制御装置。
【００１４】（６）数値制御装置の読取解釈部から取り
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して各送り軸のモータを駆動制御する
数値制御による機械装置において、モータ駆動アンプお
よび送り軸モータ等の駆動手段からなる複数個の送り軸
と、前記送り軸に連結された機械要素および移動体等か
らなる機械構造体と、前記機械構造体の動作を制御する
制御装置とで構成され、前記制御装置が、前記送り軸の
加減速時定数およびその送り軸の駆動手段の許容される
所定の温度データ等を記憶するデータ記憶部と、前記数
値制御における制御データに基づいて前記駆動手段の温
度データを演算する温度データ演算部と、前記温度デー
タ演算部で演算した駆動手段の温度データおよび前記予
め記憶したデータに基づいて前記送り軸の加減速時定数
を演算し、前記送り軸の加減速時定数を出力する加減速
時定数演算部とを具備した数値制御による機械装置。が
提供される。
込んだ数値制御プログラムを実行指令部、補間部および
サーボ制御部を介して各送り軸のモータを駆動制御する
数値制御による機械装置において、モータ駆動アンプお
よび送り軸モータ等の駆動手段からなる複数個の送り軸
と、前記送り軸に連結された機械要素および移動体等か
らなる機械構造体と、前記機械構造体の動作を制御する
制御装置とで構成され、前記制御装置が、前記送り軸の
加減速時定数およびその送り軸の駆動手段の許容される
所定の温度データ等を記憶するデータ記憶部と、前記数
値制御における制御データに基づいて前記駆動手段の温
度データを演算する温度データ演算部と、前記温度デー
タ演算部で演算した駆動手段の温度データおよび前記予
め記憶したデータに基づいて前記送り軸の加減速時定数
を演算し、前記送り軸の加減速時定数を出力する加減速
時定数演算部とを具備した数値制御による機械装置。が
提供される。
【００１５】更に上記（２）において、前記サーボ制御
部から前記駆動手段へ出力される電流データまたはトル
ク指令データを取り込み、その電流データまたはトルク
指令データから駆動手段の温度曲線を作成することに代
えて、上記（４）に記載の前記駆動手段の温度を検出す
る手段を利用して駆動手段の温度曲線を作成することも
考えられ、これは請求項１の記載に包含される構成であ
る。更に上記（４）において、前記駆動手段の温度を検
出し、前記予め設定した駆動手段の許容される所定の温
度データと前記検出した駆動手段の温度データとを比較
することに代えて、上記（２）に記載の前記サーボ制御
部から前記駆動手段へ出力される電流データまたはトル
ク指令データを取り込み、その電流データまたはトルク
指令データから駆動手段の温度データを予測演算し、前
記予め設定した駆動手段の許容される所定の温度データ
と前記予測演算した駆動手段の温度データとを比較する
ことも考えられ、これも請求項１の記載に包含される構
成である。ここで加減速時定数とは、送り軸を速度変化
させるときの加速度を決定する定数で、この定数が送り
軸の速度変化に要する時間に関係するものである。従っ
て、送り軸の加速度を制御することは、請求項１から６
に記載の加速度時定数を制御することに包含される。
部から前記駆動手段へ出力される電流データまたはトル
ク指令データを取り込み、その電流データまたはトルク
指令データから駆動手段の温度曲線を作成することに代
えて、上記（４）に記載の前記駆動手段の温度を検出す
る手段を利用して駆動手段の温度曲線を作成することも
考えられ、これは請求項１の記載に包含される構成であ
る。更に上記（４）において、前記駆動手段の温度を検
出し、前記予め設定した駆動手段の許容される所定の温
度データと前記検出した駆動手段の温度データとを比較
することに代えて、上記（２）に記載の前記サーボ制御
部から前記駆動手段へ出力される電流データまたはトル
ク指令データを取り込み、その電流データまたはトルク
指令データから駆動手段の温度データを予測演算し、前
記予め設定した駆動手段の許容される所定の温度データ
と前記予測演算した駆動手段の温度データとを比較する
ことも考えられ、これも請求項１の記載に包含される構
成である。ここで加減速時定数とは、送り軸を速度変化
させるときの加速度を決定する定数で、この定数が送り
軸の速度変化に要する時間に関係するものである。従っ
て、送り軸の加速度を制御することは、請求項１から６
に記載の加速度時定数を制御することに包含される。
【００１６】
【作用】本発明は、演算した駆動手段の温度データが予
め設定した駆動手段の所定の温度データより大きい場合
は、送り軸の加減速時定数が自動的に変更され、オーバ
ーヒートしなくなる。つまり、送り軸の指令送り速度を
変えることなく加減速時の加速度を小さくしているの
で、駆動手段への供給電流値が下がり、時間平均の電流
値を定格電流値以下にでき、結果として駆動手段のオー
バーヒートが未然に防止できる。また、変更するのは送
り軸の加減速時定数だけであり、指令送り速度は変更し
ないので、機械装置の最高送り速度は変わらず、機械装
置の動作の能率はほとんど下がることはない。
め設定した駆動手段の所定の温度データより大きい場合
は、送り軸の加減速時定数が自動的に変更され、オーバ
ーヒートしなくなる。つまり、送り軸の指令送り速度を
変えることなく加減速時の加速度を小さくしているの
で、駆動手段への供給電流値が下がり、時間平均の電流
値を定格電流値以下にでき、結果として駆動手段のオー
バーヒートが未然に防止できる。また、変更するのは送
り軸の加減速時定数だけであり、指令送り速度は変更し
ないので、機械装置の最高送り速度は変わらず、機械装
置の動作の能率はほとんど下がることはない。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態
を示す数値制御による機械装置の構成ブロック図、図２
は、本発明の第２の実施の形態を示す数値制御による機
械装置の構成ブロック図、図３は、本発明の第３の実施
の形態を示す数値制御による機械装置の構成ブロック
図、図４は、第１の実施の形態の制御方法を示すフロー
チャート、図５は、第１の実施の形態において作成する
送り軸モータまたはモータ駆動アンプの温度曲線を示し
たグラフ、図６は、第１の実施の形態における温度曲線
の傾きθと加減速時定数Ｔとの関係を示したグラフ、図
７は、第２の実施の形態の制御方法を示すフローチャー
ト、図８は、単位時間当たりの加減速回数Ｎと加減速時
定数Ｔとの関係を示したグラフ、図９は、第３の実施の
形態の制御方法を示すフローチャート、図１０は、第３
の実施の形態における送り軸モータまたはモータ駆動ア
ンプの許容される所定の温度ＭＴａを示したグラフであ
る。
しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態
を示す数値制御による機械装置の構成ブロック図、図２
は、本発明の第２の実施の形態を示す数値制御による機
械装置の構成ブロック図、図３は、本発明の第３の実施
の形態を示す数値制御による機械装置の構成ブロック
図、図４は、第１の実施の形態の制御方法を示すフロー
チャート、図５は、第１の実施の形態において作成する
送り軸モータまたはモータ駆動アンプの温度曲線を示し
たグラフ、図６は、第１の実施の形態における温度曲線
の傾きθと加減速時定数Ｔとの関係を示したグラフ、図
７は、第２の実施の形態の制御方法を示すフローチャー
ト、図８は、単位時間当たりの加減速回数Ｎと加減速時
定数Ｔとの関係を示したグラフ、図９は、第３の実施の
形態の制御方法を示すフローチャート、図１０は、第３
の実施の形態における送り軸モータまたはモータ駆動ア
ンプの許容される所定の温度ＭＴａを示したグラフであ
る。
【００１８】まず、図１を参照して第１の実施の形態の
構成を説明する。これは、数値制御工作機械、レーザ加
工機、パンチプレス、産業用ロボット等の機械装置１の
直線送り機構や回転送り機構でなる送り軸を数値制御に
より駆動制御する構成を示している。機械装置１の送り
軸は送り軸モータ３で駆動される。機械装置１に行わせ
たい動作命令を予め順次コーディングしたＮＣプログラ
ム５を、プログラム読取解釈部７で読み取って解釈し、
解釈済みプログラム記憶部９に一時記憶する。プログラ
ム実行指令部１１は、機械装置１の動作の進行に応じて
解釈済みプログラム記憶部９からプログラムを受け取
り、プログラムデータを送出する。補間・加減速制御部
１３は、プログラムデータを受け取り、各送り軸の移動
のための補間演算と、補間前または補間後に送り軸の加
速や減速の速度曲線に従って加減速の演算とを行い、演
算結果をサーボ制御部１５へ送出する。
構成を説明する。これは、数値制御工作機械、レーザ加
工機、パンチプレス、産業用ロボット等の機械装置１の
直線送り機構や回転送り機構でなる送り軸を数値制御に
より駆動制御する構成を示している。機械装置１の送り
軸は送り軸モータ３で駆動される。機械装置１に行わせ
たい動作命令を予め順次コーディングしたＮＣプログラ
ム５を、プログラム読取解釈部７で読み取って解釈し、
解釈済みプログラム記憶部９に一時記憶する。プログラ
ム実行指令部１１は、機械装置１の動作の進行に応じて
解釈済みプログラム記憶部９からプログラムを受け取
り、プログラムデータを送出する。補間・加減速制御部
１３は、プログラムデータを受け取り、各送り軸の移動
のための補間演算と、補間前または補間後に送り軸の加
速や減速の速度曲線に従って加減速の演算とを行い、演
算結果をサーボ制御部１５へ送出する。
【００１９】サーボ制御部１５は、位置制御部と速度制
御部とからなり、各送り軸の位置指令、速度指令、加速
度指令から送り軸モータ３に供給すべき電流データまた
はトルク指令データを発生させ、モータ駆動アンプ１７
へ送出する。モータ駆動アンプ１７は、その電流データ
またはトルク指令データを受けて実際に送り軸モータ３
を駆動できる電流を発生し、送り軸モータ３に供給す
る。すると、機械装置１は、ＮＣプログラム５に予め入
力した動作順序に従って、所望の動作を行うのである。
この動作が短い周期で加減速を伴って繰り返し行われる
と、モータ駆動アンプ１７および送り軸モータ３が発熱
し、どちらか一方がその許容上限温度に達するとサーマ
ルアラームとなり、機械装置１の動作を非常停止させる
ように構成されている。特許請求の範囲等本明細書に記
載した駆動手段とは、このモータ駆動アンプ１７および
送り軸モータ３であり、このいずれもがオーバーヒート
しないようにした更なる構成の説明を次に述べる。
御部とからなり、各送り軸の位置指令、速度指令、加速
度指令から送り軸モータ３に供給すべき電流データまた
はトルク指令データを発生させ、モータ駆動アンプ１７
へ送出する。モータ駆動アンプ１７は、その電流データ
またはトルク指令データを受けて実際に送り軸モータ３
を駆動できる電流を発生し、送り軸モータ３に供給す
る。すると、機械装置１は、ＮＣプログラム５に予め入
力した動作順序に従って、所望の動作を行うのである。
この動作が短い周期で加減速を伴って繰り返し行われる
と、モータ駆動アンプ１７および送り軸モータ３が発熱
し、どちらか一方がその許容上限温度に達するとサーマ
ルアラームとなり、機械装置１の動作を非常停止させる
ように構成されている。特許請求の範囲等本明細書に記
載した駆動手段とは、このモータ駆動アンプ１７および
送り軸モータ３であり、このいずれもがオーバーヒート
しないようにした更なる構成の説明を次に述べる。
【００２０】データ記憶部１９に、機械装置１に適合し
た送り軸の加減速時定数Ｔ0 、サーボ制御部１５から取
り出す電流データまたはトルク指令データと駆動手段の
温度との関係、駆動手段に定格電流を連続して供給した
ときの駆動手段の温度の変化を表した温度曲線および温
度曲線の傾きθと送り軸の加減速時定数Ｔとの関係を予
め実験などによって求め、記憶設定する。また、各送り
軸モータ３やモータ駆動アンプ１７のサイズを表すパラ
メータ等も記憶設定する。温度データ演算部２１は、サ
ーボ制御部１５から取り出した電流データまたはトルク
指令データを、データ記憶部１９から取り出した電流デ
ータまたはトルク指令データと駆動手段の温度との関係
に照らして、刻々の駆動手段の温度を予測演算し、図５
に示した温度曲線（１）や（２）を得る。
た送り軸の加減速時定数Ｔ0 、サーボ制御部１５から取
り出す電流データまたはトルク指令データと駆動手段の
温度との関係、駆動手段に定格電流を連続して供給した
ときの駆動手段の温度の変化を表した温度曲線および温
度曲線の傾きθと送り軸の加減速時定数Ｔとの関係を予
め実験などによって求め、記憶設定する。また、各送り
軸モータ３やモータ駆動アンプ１７のサイズを表すパラ
メータ等も記憶設定する。温度データ演算部２１は、サ
ーボ制御部１５から取り出した電流データまたはトルク
指令データを、データ記憶部１９から取り出した電流デ
ータまたはトルク指令データと駆動手段の温度との関係
に照らして、刻々の駆動手段の温度を予測演算し、図５
に示した温度曲線（１）や（２）を得る。
【００２１】加減速時定数演算部２３は、温度データ演
算部２１からの演算結果を受けて、刻々の状態に合った
送り軸の加減速時定数をデータ記憶部１９に記憶してあ
る図６に示した温度曲線の傾きθと加減速時定数Ｔとの
関係から演算し、出力する。加減速時定数指令部２５
は、加減速時定数演算部２３から出力された刻々の状態
に合った送り軸の加減速時定数を機械装置１の動作の進
捗にタイミングを合わせて補間・加減速制御部１３へ指
令する。なお、制御の初期においては、データ記憶部１
９から補間・加減速制御部１３へ予め設定した送り軸の
加減速時定数Ｔ0 が直接送出される。
算部２１からの演算結果を受けて、刻々の状態に合った
送り軸の加減速時定数をデータ記憶部１９に記憶してあ
る図６に示した温度曲線の傾きθと加減速時定数Ｔとの
関係から演算し、出力する。加減速時定数指令部２５
は、加減速時定数演算部２３から出力された刻々の状態
に合った送り軸の加減速時定数を機械装置１の動作の進
捗にタイミングを合わせて補間・加減速制御部１３へ指
令する。なお、制御の初期においては、データ記憶部１
９から補間・加減速制御部１３へ予め設定した送り軸の
加減速時定数Ｔ0 が直接送出される。
【００２２】次に、図２を参照して第２の実施の形態の
構成を説明する。ＮＣプログラム５から機械装置１の送
り軸モータ３を駆動制御するまでの通常の制御は、前述
の第１の実施の形態の構成と同じなので、異なる構成だ
けを説明する。データ記憶部３１に、機械装置１に適合
した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、その送り軸の駆動手段
の単位時間当たりの許容加減速回数および単位時間当た
りの加減速回数Ｎと送り軸の加減速時定数Ｔとの関係を
予め実験などによって求め、記憶設定する。また、必要
に応じて加工すべきワーク重量を記憶設定したり、各送
り軸モータ３やモータ駆動アンプ１７のサイズを表わす
パラメータ等も記憶設定する。
構成を説明する。ＮＣプログラム５から機械装置１の送
り軸モータ３を駆動制御するまでの通常の制御は、前述
の第１の実施の形態の構成と同じなので、異なる構成だ
けを説明する。データ記憶部３１に、機械装置１に適合
した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、その送り軸の駆動手段
の単位時間当たりの許容加減速回数および単位時間当た
りの加減速回数Ｎと送り軸の加減速時定数Ｔとの関係を
予め実験などによって求め、記憶設定する。また、必要
に応じて加工すべきワーク重量を記憶設定したり、各送
り軸モータ３やモータ駆動アンプ１７のサイズを表わす
パラメータ等も記憶設定する。
【００２３】温度データ演算部３３は、送り軸の駆動手
段の温度データを予測演算するのであるが、駆動手段の
温度と相関関係にある単位時間当たりの送り軸の加減速
回数Ｎに着目し、この単位時間当たりの加減速回数Ｎを
温度データとして計数し、演算する。このとき、単位時
間当たりの加減速回数Ｎは、プログラム実行指令部１１
から動作の進行に応じて補間・加減速制御部１３へ送出
されるプログラムデータと同じプログラムデータを受け
取り、計数されるのである。プログラムデータをプログ
ラム実行指令部１１から受け取ることに代えて、プログ
ラム読取解釈部７で予め先読みされたプログラムデータ
を受け取ってもよい。図２の破線矢印はこのことを表し
ている。
段の温度データを予測演算するのであるが、駆動手段の
温度と相関関係にある単位時間当たりの送り軸の加減速
回数Ｎに着目し、この単位時間当たりの加減速回数Ｎを
温度データとして計数し、演算する。このとき、単位時
間当たりの加減速回数Ｎは、プログラム実行指令部１１
から動作の進行に応じて補間・加減速制御部１３へ送出
されるプログラムデータと同じプログラムデータを受け
取り、計数されるのである。プログラムデータをプログ
ラム実行指令部１１から受け取ることに代えて、プログ
ラム読取解釈部７で予め先読みされたプログラムデータ
を受け取ってもよい。図２の破線矢印はこのことを表し
ている。
【００２４】加減速時定数演算部３５は、温度データ演
算部３３からの演算結果を受けて、刻々の状態に適合し
た送り軸の加減速時定数Ｔをデータ記憶部１９に記憶し
てある図８に示した単位時間当たりの加減速回数Ｎと加
減速時定数Ｔとの関係から演算し、出力する。加減速時
定数指令部３７は、加減速時定数演算部３５から出力さ
れた刻々の状態に合った送り軸の加減速時定数を機械装
置１の動作の進捗にタイミングを合わせて補間・加減速
制御部１３へ指令する。なお、制御の初期においては、
データ記憶部３１から補間・加減速制御部１３へ予め設
定した送り軸の加減速時定数Ｔ0 が直接送出される。
算部３３からの演算結果を受けて、刻々の状態に適合し
た送り軸の加減速時定数Ｔをデータ記憶部１９に記憶し
てある図８に示した単位時間当たりの加減速回数Ｎと加
減速時定数Ｔとの関係から演算し、出力する。加減速時
定数指令部３７は、加減速時定数演算部３５から出力さ
れた刻々の状態に合った送り軸の加減速時定数を機械装
置１の動作の進捗にタイミングを合わせて補間・加減速
制御部１３へ指令する。なお、制御の初期においては、
データ記憶部３１から補間・加減速制御部１３へ予め設
定した送り軸の加減速時定数Ｔ0 が直接送出される。
【００２５】次に、図３を参照して第３の実施の形態の
構成を説明する。ＮＣプログラム５から機械装置１の送
り軸モータ３を駆動制御するまでの通常の制御は、前述
の第１の実施の形態の構成と同じであるので異なる構成
だけを説明する。データ記憶部４１に、機械装置１に適
合した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、送り軸モータ３また
はモータ駆動アンプ１７の許容される所定の温度および
後述する温度検出センサ４３の検出温度と駆動手段の実
温度データとの関係を予め実験などによって求め、記憶
設定する。また、各送り軸モータ３やモータ駆動アンプ
１７のサイズを表わすパラメータ等も記憶設定する。温
度検出センサ４３が送り軸の駆動手段、具体的には送り
軸モータ３またはモータ駆動アンプ１７に設けられ、発
熱による温度を検出し、検出した温度データを温度デー
タ演算部４５に送出する。
構成を説明する。ＮＣプログラム５から機械装置１の送
り軸モータ３を駆動制御するまでの通常の制御は、前述
の第１の実施の形態の構成と同じであるので異なる構成
だけを説明する。データ記憶部４１に、機械装置１に適
合した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、送り軸モータ３また
はモータ駆動アンプ１７の許容される所定の温度および
後述する温度検出センサ４３の検出温度と駆動手段の実
温度データとの関係を予め実験などによって求め、記憶
設定する。また、各送り軸モータ３やモータ駆動アンプ
１７のサイズを表わすパラメータ等も記憶設定する。温
度検出センサ４３が送り軸の駆動手段、具体的には送り
軸モータ３またはモータ駆動アンプ１７に設けられ、発
熱による温度を検出し、検出した温度データを温度デー
タ演算部４５に送出する。
【００２６】温度データ演算部４５は、温度検出センサ
４３から受け取った温度データから実際の駆動手段の温
度をデータ記憶部４１に予め記憶されている検出した温
度データと実温度との関係から演算する。加減速時定数
演算部４７は、温度データ演算部４５からの駆動手段の
実際の温度データを取り込み、データ記憶部４１から駆
動手段の許容される所定の温度データを取り込み、両者
を比較して、比較結果に応じて送り軸の加減速時定数を
演算して出力する。加減速時定数指令部４９は、加減速
時定数演算部４７から出力された刻々の状態に合った送
り軸の加減速時定数を機械装置１の動作の進捗にタイミ
ングを合わせて補間・加減速制御部１３へ指令する。な
お、制御の初期においては、データ記憶部４１から補間
・加減速制御部１３へ予め設定した送り軸の加減速時定
数Ｔ0 が直接送出される。
４３から受け取った温度データから実際の駆動手段の温
度をデータ記憶部４１に予め記憶されている検出した温
度データと実温度との関係から演算する。加減速時定数
演算部４７は、温度データ演算部４５からの駆動手段の
実際の温度データを取り込み、データ記憶部４１から駆
動手段の許容される所定の温度データを取り込み、両者
を比較して、比較結果に応じて送り軸の加減速時定数を
演算して出力する。加減速時定数指令部４９は、加減速
時定数演算部４７から出力された刻々の状態に合った送
り軸の加減速時定数を機械装置１の動作の進捗にタイミ
ングを合わせて補間・加減速制御部１３へ指令する。な
お、制御の初期においては、データ記憶部４１から補間
・加減速制御部１３へ予め設定した送り軸の加減速時定
数Ｔ0 が直接送出される。
【００２７】次に図４を参照して第１の実施の形態の具
体的制御方法を説明する。まず、データ記憶部１９に必
要データを設定する（ステップＳ１）。必要データと
は、図１の構成の説明で述べた通り、機械装置１に適合
した送り軸の加減速時定数Ｔ0、サーボ制御部１５から
取り出す電流データまたはトルク指令データと駆動手段
の温度との関係、駆動手段に定格電流を連続して供給し
たときの駆動手段の温度の変化を表した温度曲線（図５
参照）、温度曲線の傾きθと送り軸の加減速時定数Ｔと
の関係および各送り軸モータ３やモータ駆動アンプ１７
のサイズを表すパラメータのことである。これらは予め
実験等によって求め、機械装置１の製造の段階で予め記
憶、設定しておく。機械装置１をＮＣプログラム５で運
転させたとき、サーボ制御部１５から電流データまたは
トルク指令データを逐次温度データ演算部２１に取り込
む（ステップＳ２）。
体的制御方法を説明する。まず、データ記憶部１９に必
要データを設定する（ステップＳ１）。必要データと
は、図１の構成の説明で述べた通り、機械装置１に適合
した送り軸の加減速時定数Ｔ0、サーボ制御部１５から
取り出す電流データまたはトルク指令データと駆動手段
の温度との関係、駆動手段に定格電流を連続して供給し
たときの駆動手段の温度の変化を表した温度曲線（図５
参照）、温度曲線の傾きθと送り軸の加減速時定数Ｔと
の関係および各送り軸モータ３やモータ駆動アンプ１７
のサイズを表すパラメータのことである。これらは予め
実験等によって求め、機械装置１の製造の段階で予め記
憶、設定しておく。機械装置１をＮＣプログラム５で運
転させたとき、サーボ制御部１５から電流データまたは
トルク指令データを逐次温度データ演算部２１に取り込
む（ステップＳ２）。
【００２８】温度データ演算部２１は、電流データまた
はトルク指令データをデータ記憶部１９に記憶されてい
る電流データまたはトルク指令データと駆動手段の温度
との関係に照らして、刻々の駆動手段の温度を予測演算
して時間経過に対する駆動手段の温度曲線、例えば図６
の温度曲線（１）、（２）を作成する（ステップＳ
３）。 加減速時定数演算部２３は、刻々作成した温度
曲線の傾きθ（温度曲線（１）の場合θ1 、温度曲線
（２）の場合θ2 ）と、ステップＳ１で設定してある定
格電流時の温度曲線の同温度（図５の温度ＭＴ1 ）にお
ける傾きθ0 とを比較し（ステップＳ４）、比較した結
果を図６に示す温度曲線の傾きθと送り軸の加減速時定
数Ｔとの関係に当てはめる。
はトルク指令データをデータ記憶部１９に記憶されてい
る電流データまたはトルク指令データと駆動手段の温度
との関係に照らして、刻々の駆動手段の温度を予測演算
して時間経過に対する駆動手段の温度曲線、例えば図６
の温度曲線（１）、（２）を作成する（ステップＳ
３）。 加減速時定数演算部２３は、刻々作成した温度
曲線の傾きθ（温度曲線（１）の場合θ1 、温度曲線
（２）の場合θ2 ）と、ステップＳ１で設定してある定
格電流時の温度曲線の同温度（図５の温度ＭＴ1 ）にお
ける傾きθ0 とを比較し（ステップＳ４）、比較した結
果を図６に示す温度曲線の傾きθと送り軸の加減速時定
数Ｔとの関係に当てはめる。
【００２９】θ＞θ0 のとき（θ＝θ1 のようにステッ
プＳ５のＹＥＳの場合）は、図６の関係からＴ0 より大
きな加減速時定数を演算し（ステップＳ６）、加減速時
定数指令部２５を介して補間・加減速制御部１３へ出力
する（ステップＳ７）。θ＜θ0 のとき（θ＝θ2 のよ
うにステップＳ５のＮＯの場合）は、ステップＳ１で設
定してある送り軸の加減速時定数Ｔ0 を加減速時定数指
令部２５を介してそのまま補間・加減速制御部１３へ送
出する（ステップＳ８）。図６において、送り軸の加減
速時定数Ｔは上限値ＴMAX を有しており、この値は加減
速を繰り返し連続して行わせても絶対に駆動手段がオー
バーヒートしない加減速時定数のことであり、ＴMAX に
対応する温度曲線の最小の傾きθP が存在する。つま
り、θがθP より大きい範囲ではＴはＴMAX となる。な
お、駆動手段の温度曲線とは、図５のような形式のほ
か、時間ｔと傾きθとの関係を所定の時間間隔で数表化
した形式のものもある。
プＳ５のＹＥＳの場合）は、図６の関係からＴ0 より大
きな加減速時定数を演算し（ステップＳ６）、加減速時
定数指令部２５を介して補間・加減速制御部１３へ出力
する（ステップＳ７）。θ＜θ0 のとき（θ＝θ2 のよ
うにステップＳ５のＮＯの場合）は、ステップＳ１で設
定してある送り軸の加減速時定数Ｔ0 を加減速時定数指
令部２５を介してそのまま補間・加減速制御部１３へ送
出する（ステップＳ８）。図６において、送り軸の加減
速時定数Ｔは上限値ＴMAX を有しており、この値は加減
速を繰り返し連続して行わせても絶対に駆動手段がオー
バーヒートしない加減速時定数のことであり、ＴMAX に
対応する温度曲線の最小の傾きθP が存在する。つま
り、θがθP より大きい範囲ではＴはＴMAX となる。な
お、駆動手段の温度曲線とは、図５のような形式のほ
か、時間ｔと傾きθとの関係を所定の時間間隔で数表化
した形式のものもある。
【００３０】次に図７を参照して第２の実施の形態の具
体的制御方法を説明する。まず、データ記憶部３１に必
要データを設定する（ステップＳ１０１）。必要データ
とは、図２の構成の説明で述べた通り、機械装置１に適
合した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、その送り軸の駆動手
段の単位時間当たりの許容加減速回数、単位時間当たり
の加減速回数Ｎと送り軸の加減速時定数Ｔとの関係、加
工すべきワークの重量および各送り軸モータ３やモータ
駆動アンプ１７のサイズを表わすパラメータのことであ
る。これらは予め実験等によって求め、機械装置１の製
造の段階で予め記憶設定しておく。機械装置１をＮＣプ
ログラム５で運転させたとき、プログラム読取解釈部７
またはプログラム実行指令部１１から出力されるプログ
ラムデータを温度データ演算部３３へ取り込む（ステッ
プＳ１０２）。
体的制御方法を説明する。まず、データ記憶部３１に必
要データを設定する（ステップＳ１０１）。必要データ
とは、図２の構成の説明で述べた通り、機械装置１に適
合した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、その送り軸の駆動手
段の単位時間当たりの許容加減速回数、単位時間当たり
の加減速回数Ｎと送り軸の加減速時定数Ｔとの関係、加
工すべきワークの重量および各送り軸モータ３やモータ
駆動アンプ１７のサイズを表わすパラメータのことであ
る。これらは予め実験等によって求め、機械装置１の製
造の段階で予め記憶設定しておく。機械装置１をＮＣプ
ログラム５で運転させたとき、プログラム読取解釈部７
またはプログラム実行指令部１１から出力されるプログ
ラムデータを温度データ演算部３３へ取り込む（ステッ
プＳ１０２）。
【００３１】温度データ演算部３３では、読み込んだプ
ログラムデータから駆動手段の単位時間当たりの加減速
回数を計数する（ステップＳ１０３）。加減速時定数演
算部３５は、計数結果を受けて、データ記憶部３１から
取り込んだその送り軸の駆動手段の単位時間当たりの許
容加減速回数と比較し（ステップＳ１０４）、計数した
加減速回数が許容加減速回数を越えているとき（ステッ
プＳ１０５のＹＥＳの場合）は、データ記憶部３１から
取り込んだ図８の単位時間当たりの加減速回数Ｎと送り
軸の加減速時定数Ｔとの関係から、そのときの送り軸に
合った加減速時定数Ｔを演算する（ステップＳ１０
６）。そして、演算した加減速時定数を加減速時定数指
令部３７を介して補間・加減速制御部１３へ出力する
（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０５においてＮＯ
の場合、すなわち、計数した加減速回数が許容加減速回
数以下の場合は、ステップＳ１０１で設定してある送り
軸の加減速時定数Ｔ0 を加減速時定数指令部３７を介し
てそのまま補間・加減速制御部１３へ送出する（ステッ
プＳ１０８）。
ログラムデータから駆動手段の単位時間当たりの加減速
回数を計数する（ステップＳ１０３）。加減速時定数演
算部３５は、計数結果を受けて、データ記憶部３１から
取り込んだその送り軸の駆動手段の単位時間当たりの許
容加減速回数と比較し（ステップＳ１０４）、計数した
加減速回数が許容加減速回数を越えているとき（ステッ
プＳ１０５のＹＥＳの場合）は、データ記憶部３１から
取り込んだ図８の単位時間当たりの加減速回数Ｎと送り
軸の加減速時定数Ｔとの関係から、そのときの送り軸に
合った加減速時定数Ｔを演算する（ステップＳ１０
６）。そして、演算した加減速時定数を加減速時定数指
令部３７を介して補間・加減速制御部１３へ出力する
（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０５においてＮＯ
の場合、すなわち、計数した加減速回数が許容加減速回
数以下の場合は、ステップＳ１０１で設定してある送り
軸の加減速時定数Ｔ0 を加減速時定数指令部３７を介し
てそのまま補間・加減速制御部１３へ送出する（ステッ
プＳ１０８）。
【００３２】図８において、送り軸の加減速時定数Ｔは
上限値ＴMAX を有しており、この値は加減速を繰り返し
連続して行わせても駆動手段がオーバーヒートしない加
減速時定数のことであり、ＴMAX に対応する単位時間当
たりの最小の加減速回数ＮPが存在する。つまり、Ｎが
ＮP より大きい範囲ではＴはＴMAX となる。なお、本実
施の形態では駆動手段の温度と単位時間当たりの加減速
回数とは相関関係があることに着目し、温度データ演算
部３３で温度データとしてこの単位時間当たりの加減速
回数を計数することは、温度データを演算することと等
価であるとしている。もちろん、この計数した単位時間
当たりの加減速回数と、データ記憶部３１に予め記憶設
定してあるそのときの加工すべきワークの重量とから駆
動手段の温度を予測演算によって求め、前述の第１の実
施の形態と同様の方法で送り軸の加減速時定数の制御を
行ってもよい。
上限値ＴMAX を有しており、この値は加減速を繰り返し
連続して行わせても駆動手段がオーバーヒートしない加
減速時定数のことであり、ＴMAX に対応する単位時間当
たりの最小の加減速回数ＮPが存在する。つまり、Ｎが
ＮP より大きい範囲ではＴはＴMAX となる。なお、本実
施の形態では駆動手段の温度と単位時間当たりの加減速
回数とは相関関係があることに着目し、温度データ演算
部３３で温度データとしてこの単位時間当たりの加減速
回数を計数することは、温度データを演算することと等
価であるとしている。もちろん、この計数した単位時間
当たりの加減速回数と、データ記憶部３１に予め記憶設
定してあるそのときの加工すべきワークの重量とから駆
動手段の温度を予測演算によって求め、前述の第１の実
施の形態と同様の方法で送り軸の加減速時定数の制御を
行ってもよい。
【００３３】次に図９を参照して第３の実施の形態の具
体的制御方法を説明する。まず、データ記憶部４１に必
要データを設定する（ステップＳ２０１）。必要データ
とは、図３の構成の説明で述べた通り、機械装置１に適
合した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、送り軸モータ３また
はモータ駆動アンプ１７の許容される所定の温度、温度
検出センサ４３の検出温度データと駆動手段の実温度と
の関係および各送り軸モータ３やモータ駆動アンプ１７
のサイズを表すパラメータのことである。これらは予め
実験等によって求め、機械装置１の製造の段階で予め記
憶設定しておく。機械装置１をＮＣプログラム５で運転
させたとき、駆動手段の温度を温度検出センサ４３で検
出し（ステップＳ２０２）、検出した温度データを温度
データ演算部４５へ送出する。
体的制御方法を説明する。まず、データ記憶部４１に必
要データを設定する（ステップＳ２０１）。必要データ
とは、図３の構成の説明で述べた通り、機械装置１に適
合した送り軸の加減速時定数Ｔ0 、送り軸モータ３また
はモータ駆動アンプ１７の許容される所定の温度、温度
検出センサ４３の検出温度データと駆動手段の実温度と
の関係および各送り軸モータ３やモータ駆動アンプ１７
のサイズを表すパラメータのことである。これらは予め
実験等によって求め、機械装置１の製造の段階で予め記
憶設定しておく。機械装置１をＮＣプログラム５で運転
させたとき、駆動手段の温度を温度検出センサ４３で検
出し（ステップＳ２０２）、検出した温度データを温度
データ演算部４５へ送出する。
【００３４】温度データ演算部４５は、データ記憶部４
１から取り込んだ検出温度データと駆動手段の実温度デ
ータとの関係を用い、検出した温度データから駆動手段
の温度データを演算する（ステップＳ２０３）。加減速
時定数演算部４７は、この演算した駆動手段の温度デー
タとデータ記憶部４１から取り込んだ図１０に示すよう
な許容される所定の温度データＭＴa とを比較する（ス
テップＳ２０４）。通常、この許容される所定の温度デ
ータＭＴa は、駆動手段がサーマルアラームになる上限
温度より低い温度で、かつ、定格電流時の温度曲線より
高い温度に設定される。
１から取り込んだ検出温度データと駆動手段の実温度デ
ータとの関係を用い、検出した温度データから駆動手段
の温度データを演算する（ステップＳ２０３）。加減速
時定数演算部４７は、この演算した駆動手段の温度デー
タとデータ記憶部４１から取り込んだ図１０に示すよう
な許容される所定の温度データＭＴa とを比較する（ス
テップＳ２０４）。通常、この許容される所定の温度デ
ータＭＴa は、駆動手段がサーマルアラームになる上限
温度より低い温度で、かつ、定格電流時の温度曲線より
高い温度に設定される。
【００３５】そして、演算した温度データが許容される
所定の温度データＭＴa より大きいとき（ステップＳ２
０５でＹＥＳの場合）は、その送り軸の加減速時定数を
予め設定された所定量だけ大きくする演算を行い（ステ
ップＳ２０６）、その演算結果を加減速時定数指令部４
９を介して補間・加減速制御部１３へ出力する（ステッ
プＳ２０７）。ステップＳ２０５がＮＯの場合、すなわ
ち、演算した温度データが許容される所定の温度データ
ＭＴa 以下の場合は、ステップＳ２０１で設定してある
送り軸の加減速時定数Ｔ0 を加減速時定数指令部４９を
介してそのまま補間・加減速制御部１３へ送出する（ス
テップＳ２０８）。ステップＳ２０６で加減速時定数を
大きくする演算で用いる所定量の値は、ステップＳ２０
１で予めデータ記憶部４１に予め記憶設定しておくので
ある。
所定の温度データＭＴa より大きいとき（ステップＳ２
０５でＹＥＳの場合）は、その送り軸の加減速時定数を
予め設定された所定量だけ大きくする演算を行い（ステ
ップＳ２０６）、その演算結果を加減速時定数指令部４
９を介して補間・加減速制御部１３へ出力する（ステッ
プＳ２０７）。ステップＳ２０５がＮＯの場合、すなわ
ち、演算した温度データが許容される所定の温度データ
ＭＴa 以下の場合は、ステップＳ２０１で設定してある
送り軸の加減速時定数Ｔ0 を加減速時定数指令部４９を
介してそのまま補間・加減速制御部１３へ送出する（ス
テップＳ２０８）。ステップＳ２０６で加減速時定数を
大きくする演算で用いる所定量の値は、ステップＳ２０
１で予めデータ記憶部４１に予め記憶設定しておくので
ある。
【００３６】以上説明した３つの実施の形態のいずれの
構成によっても、最終的には刻々の駆動手段の温度状態
に応じて送り軸の加減速時定数が自動的に適正値に制御
され、決して駆動手段がオーバーヒートすることはな
い。
構成によっても、最終的には刻々の駆動手段の温度状態
に応じて送り軸の加減速時定数が自動的に適正値に制御
され、決して駆動手段がオーバーヒートすることはな
い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
種の方法で、使用中の機械装置の送り軸の駆動手段の温
度データを演算し、許容される所定の温度データと比較
し、比較結果に応じて送り軸の加減速時定数を制御する
ようにしたので、送り軸の指令送り速度を変更すること
なく駆動手段のオーバーヒートが未然に防止できる。送
り軸の加減速時定数を変更し、指令送り速度を変更しな
いので、工作機械、レーザ加工機、パンチプレス、産業
用ロボット等の機械装置の動作が、従来装置の送り速度
を変更するものに比べて速くなっている。例えば数値制
御工作機械にあっては、ワークの加工時間をほとんど増
やさずに加工できるのである。つまり、機械装置の動作
能率の低下はほとんど発生しない。そして、送り軸の加
減速時定数の変更、制御は自動的に行われるので、予め
プログラマーが駆動手段のオーバーヒートのことを考慮
することなくプログラミングでき、従来の時間に余裕を
持たせた数値制御プログラムと比較して、機械装置の動
作時間が格段に短縮した。これまた、機械装置の稼働能
率向上に寄与している。更に、オーバーヒートを考慮し
て必要以上に容量の大きな駆動手段を採用する必要もな
く、経済的効果も大きい。
種の方法で、使用中の機械装置の送り軸の駆動手段の温
度データを演算し、許容される所定の温度データと比較
し、比較結果に応じて送り軸の加減速時定数を制御する
ようにしたので、送り軸の指令送り速度を変更すること
なく駆動手段のオーバーヒートが未然に防止できる。送
り軸の加減速時定数を変更し、指令送り速度を変更しな
いので、工作機械、レーザ加工機、パンチプレス、産業
用ロボット等の機械装置の動作が、従来装置の送り速度
を変更するものに比べて速くなっている。例えば数値制
御工作機械にあっては、ワークの加工時間をほとんど増
やさずに加工できるのである。つまり、機械装置の動作
能率の低下はほとんど発生しない。そして、送り軸の加
減速時定数の変更、制御は自動的に行われるので、予め
プログラマーが駆動手段のオーバーヒートのことを考慮
することなくプログラミングでき、従来の時間に余裕を
持たせた数値制御プログラムと比較して、機械装置の動
作時間が格段に短縮した。これまた、機械装置の稼働能
率向上に寄与している。更に、オーバーヒートを考慮し
て必要以上に容量の大きな駆動手段を採用する必要もな
く、経済的効果も大きい。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す数値制御によ
る機械装置の構成ブロック図である。
る機械装置の構成ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す数値制御によ
る機械装置の構成ブロック図である。
る機械装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す数値制御によ
る機械装置の構成ブロック図である。
る機械装置の構成ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の制御方法を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態において作成する送
り軸モータまたはモータ駆動アンプの温度曲線を示した
グラフである。
り軸モータまたはモータ駆動アンプの温度曲線を示した
グラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における温度曲線の
傾きθと加減速時定数Ｔとの関係を示したグラフであ
る。
傾きθと加減速時定数Ｔとの関係を示したグラフであ
る。
【図７】本発明の第２の実施の形態の制御方法を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態における単位時間当
たりの加減速回数Ｎと加減速時定数Ｔとの関係を示した
グラフである。
たりの加減速回数Ｎと加減速時定数Ｔとの関係を示した
グラフである。
【図９】本発明の第３の実施の形態の制御方法を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における送り軸モ
ータまたはモータ駆動アンプの許容される所定の温度Ｍ
Ｔａを示したグラフである。
ータまたはモータ駆動アンプの許容される所定の温度Ｍ
Ｔａを示したグラフである。
１ 機械装置 ３ 送り軸モータ ５ ＮＣプログラム ７ プログラム読取解釈部 ９ 解釈済みプログラム記憶部 １１ プログラム実行指令部 １３ 補間・加減速制御部 １５ サーボ制御部 １７ モータ駆動アンプ １９，３１，４１ データ記憶部 ２１，３３，４５ モータ温度演算部 ２３，３５，４７ 加減速時定数演算部 ２５，３７，４９ 加減速時定数指令部 ４３ 温度検出センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 数値制御装置の読取解釈部から取り込ん
だ数値制御プログラムを実行指令部、補間部およびサー
ボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆
動制御する数値制御による機械装置の制御方法におい
て、 前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段
の許容される所定の温度データ等を予め設定し、 前記数値制御における制御データに基づいて前記駆動手
段の温度を予測演算して温度データを作成し、 前記予め設定した駆動手段の許容される所定の温度デー
タと前記作成した駆動手段の温度データとを比較し、 前記比較した結果に応じて前記送り軸の加減速時定数を
制御するようにしたことを特徴とする数値制御による機
械装置の制御方法。 - 【請求項２】 数値制御装置の読取解釈部から取り込ん
だ数値制御プログラムを実行指令部、補間部およびサー
ボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆
動制御する数値制御による機械装置の制御方法におい
て、 前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段
の定格電流で使用したときの温度曲線等のデータを予め
設定し、 前記サーボ制御部から前記駆動手段へ出力される電流デ
ータまたはトルク指令データを取り込み、その電流デー
タまたはトルク指令データから駆動手段の温度曲線のデ
ータを作成し、 前記作成した駆動手段の温度曲線の傾きと前記予め設定
した駆動手段の定格電流で使用したときの温度曲線の傾
きとを比較し、 前記作成した駆動手段の温度曲線の傾きが前記定格電流
で使用したときの温度曲線の傾きより大きい場合は、前
記予め設定した温度曲線の傾き（θ）と加減速時定数
（Ｔ）との関係から、前記送り軸の加減速時定数を演算
し、前記送り軸の加減速時定数を制御するようにしたこ
とを特徴とする数値制御による機械装置の制御方法。 - 【請求項３】 数値制御装置の読取解釈部から取り込ん
だ数値制御プログラムを実行指令部、補間部およびサー
ボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆
動制御する数値制御による機械装置の制御方法におい
て、 前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段
の許容される単位時間当たりの加減速回数等のデータを
予め設定し、 前記数値制御装置の読取解釈部または実行指令部から出
力されるプログラムデータを取り込み、前記駆動手段の
単位時間当たりの加減速回数を計数し、 前記計数した駆動手段の単位時間当たりの加減速回数と
前記予め設定した許容される単位時間当たりの加減速回
数とを比較し、 前記計数した加減速回数が前記許容される加減速回数を
越えている場合は、前記予め設定した単位時間当りの加
減速回数（Ｎ）と加減速時定数（Ｔ）との関係から、前
記送り軸の加減速時定数を演算し、前記送り軸の加減速
時定数を制御するようにしたことを特徴とする数値制御
による機械装置の制御方法。 - 【請求項４】 数値制御装置の読取解釈部から取り込ん
だ数値制御プログラムを実行指令部、補間部およびサー
ボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆
動制御する数値制御による機械装置の制御方法におい
て、 前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段
の許容される所定の温度データ等を予め設定し、 前記駆動手段の温度を検出し、 前記予め設定した駆動手段の許容される所定の温度デー
タと前記検出した駆動手段の温度データとを比較し、 前記検出した駆動手段の温度データが、前記予め設定し
た駆動手段の許容される所定の温度データより高い場合
は、その送り軸の加減速時定数を大きくするようにした
ことを特徴とする数値制御による機械装置の制御方法。 - 【請求項５】 数値制御装置の読取解釈部から取り込ん
だ数値制御プログラムを実行指令部、補間部およびサー
ボ制御部を介して少なくとも１つの送り軸のモータを駆
動制御する数値制御による機械装置の制御装置におい
て、 前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段
の許容される所定の温度データ等を記憶するデータ記憶
部と、 前記数値制御における制御データに基づいて前記駆動手
段の温度データを演算する温度データ演算部と、 前記温度データ演算部で演算した駆動手段の温度データ
および前記予め記憶したデータに基づいて前記送り軸の
加減速時定数を演算し、前記送り軸の加減速時定数を出
力する加減速時定数演算部と、を具備したことを特徴と
する数値制御による機械装置の制御装置。 - 【請求項６】 数値制御装置の読取解釈部から取り込ん
だ数値制御プログラムを実行指令部、補間部およびサー
ボ制御部を介して各送り軸のモータを駆動制御する数値
制御による機械装置において、 モータ駆動アンプおよび送り軸モータ等の駆動手段から
なる複数の送り軸と、 前記送り軸に連結された機械要素および移動体等からな
る機械構造体と、 前記機械構造体の動作を制御する制御装置とで構成さ
れ、前記制御装置が、 前記送り軸の加減速時定数およびその送り軸の駆動手段
の許容される所定の温度データ等を記憶するデータ記憶
部と、 前記数値制御における制御データに基づいて前記駆動手
段の温度データを演算する温度データ演算部と、 前記温度データ演算部で演算した駆動手段の温度データ
および前記予め記憶したデータに基づいて前記送り軸の
加減速時定数を演算し、前記送り軸の加減速時定数を出
力する加減速時定数演算部と、を具備したことを特徴と
する数値制御による機械装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35050295A JP2853023B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 数値制御による機械装置の制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35050295A JP2853023B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 数値制御による機械装置の制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179623A true JPH09179623A (ja) | 1997-07-11 |
| JP2853023B2 JP2853023B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=18410930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35050295A Expired - Fee Related JP2853023B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 数値制御による機械装置の制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853023B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998035273A1 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-13 | Fanuc Ltd. | Method for operating controller for controlling industrial machine provided with processor |
| WO2000056500A1 (fr) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Procede et dispositif de commande numerique d'un outil de machine |
| WO2001029628A1 (fr) * | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machine-outil a commande numerique et procede de commande de cette machine-outil a commande numerique |
| DE102012104195A1 (de) | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Fanuc Corporation | Steuerung für eine Werkzeugmaschine zum Schneiden von Gewinden |
| DE102014014721A1 (de) | 2013-10-10 | 2015-04-16 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung und Steuerverfahren für eine Werkzeugmaschine, die eine Bewegung abhängig von der Motortemperatur ändern kann |
| DE102014000374B4 (de) * | 2013-01-21 | 2015-11-26 | Fanuc Corporation | Steuereinrichtung für eine werkzeugmaschine mit einer zeitschätzeinheit zum abschätzen einer zeitspanne bis ein motor eine überhitzungstemperatur erreicht |
| DE102016124787A1 (de) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | Fanuc Corporation | Werkzeugmaschinensteuerung mit Funktion zum Ändern des Betriebs gemäss Motortemperatur und Verstärkertemperatur |
| DE102017206795A1 (de) | 2016-04-26 | 2017-10-26 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung und Steuerverfahren für die Änderung des Betriebes gemäß Motortemperatur |
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| DE102017223693A1 (de) | 2016-12-26 | 2018-06-28 | Fanuc Corporation | Vorrichtung zur Erstellung eines lernenden Modells und Vorrichtung zur Vorhersage einer Überhitzung |
| CN110549005A (zh) * | 2018-05-15 | 2019-12-10 | 发那科株式会社 | 加工条件调整装置以及机器学习装置 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP35050295A patent/JP2853023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2853023B2 (ja) | 1999-02-03 |
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