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    公开号:WO1991016163A1
    申请号:PCT/JP1991/000554
    申请日:1991-04-24
    公开日:1991-10-31
    发明作者:Shinichi Kono；Hironobu Takahashi
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] タ ッ ビ ン グ機能を備える機械の制御装置
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は、 ワ ー ク回転用主軸及び工具回転用主軸を有 しタ ッ ビ ン グ機能を備える機械に用いられる制御装置に 関し、 特に、 回転する ワ ー ク の端面にタ ツ ビ ン グ可能な よ う に両主軸を駆動制御でき る制御装置に関する。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] ワ ー ク回転用主軸及び工具回転用主軸を有する機械例 えばタ — ユ ン グセ ン タ等の複合旋盤では、 一連の加工が 連続して行われる。 例えば、 ワ ー ク周面の切削に続いて ワ ー ク端面の タ .ッ ビ ン グが行われ、 次いで、 別の切削加 ェが行われる。 この場合、 一般には、 最初の切削加工を 終了 したと き にワ ー ク 回転を減速して停止きせてタ ツ ピ ングを開始し、 又、 タ ツ ピ ング終了後に ワ ー ク回転を開 始し、 第 2 番目の切削加工に適 した所定回転速度に達す る ま で ヮ ― ク 回転を加速-して い る。 こ の様に、 従来は、 ワ ー ク を回転させる こ と が必須の加工を 夕 ッ ビ ン グと同 時には行えず、 又、 タ ッ ピ ング開始前に ワ ー ク回転を減 速して停止させる と共にタ ツ ピ ング終了後にワ ー ク回転 を再開して加速させる必要があ る。 この結果、 一連の加 ェを行うため の所要総加工時間が長く な り、 加工効率が 低下する。
    [0007] 発 明 の 開 示
    [0008] 本発明の目的は、 ワ - ク回転用主軸及び工具回転用主 軸を有しタ ッ ピング機能を備え る機械を、 回転するヮ— ク の端面にタ ッ ビング可能なよ う に駆動制御でき る制御 装置を提供する こ と にある。
    [0009] 上述の目的を達成するため、 本発明によれば、 ワーク を装着自在の第 1 主軸を第 1 モ ー タ で回転駆動し、 又、 夕 ッ ビング工具を装着自在の第 2主軸を第 2 モー タで回 転駆動しかつ第 3 モー タで軸方向駆動する、 タ ッ ピング 機能を備える機械に用いられる制御装置が提供される。
    [0010] 制御装置は、 第 2主軸に連結された位置検出器と、 上 位制御装置か らのワ ー ク回転速度指令に従って第 1 モー 夕 の回転を制御するための第 1 制御回路と、 上位制御装 置からの工具回転速度指令と位置検出器からの実際工具 回転位置を表す位置フ ィ ー ドバ ッ ク信号とに従って位置 制御処理を周期的に実行してヮ ー ク回転中での工具回転 速度指令を周期的に算出する と共に算出速度指令に従つ て速度制御処理を周期的に実行 して第 2 モ― タ の回転を 制御するための第 2制御回路と、 上位制御装置か らの、 工具回転速度指令に対応する工具軸方向移動速度指令に 従って第 3 モー タの回転を制御するための第 3制御回路 とを備える。
    [0011] 上述のよ う に、 本発明によれば、 ヮ - ク回転速度指令 に従う ワ ー ク 回転中、 工具回転速度指令と実際工具回転 位置に基づいて周期的に実行される位置制御処理によつ て求めたワ ー ク回転中での工具回転速度指令に従って速 度制御処理を周期的に実行して工具が目標ワ - ク 回転速 度と 目標工具回転速度の和に等 しい速度で回転するよう に工具駆動用の第 2 モ—夕 を回転駆動するよ う に したの で、 ワ ー ク及び工具を工具回転速度指令に対応する速度 差をも って同時に回転させる こ とができ る。 又、 ワ ー ク 及び工具の同時回転中、 工具回転速度指令に対応するェ 具軸方向移動速度指令に従って工具を軸方向に移動する よ う に したので、 タ ッ ピ ン グ工具を用いて、 ワ ー ク を回 転させつつワ ー ク端面へのタ ツ ビ ン グを行える。 従って、 - ワ ー ク回転を停止させる こ と な く 夕 ッ ビ ン グを行え、 ·必 要な らば、 例えばワ ー ク周面の切削加工と同時に夕 ツ ビ ン グを行える。 このため、 所要総加工時間を大幅に短縮 でき る。
    [0012] 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1 図は本発明の一実施例によ る制御装置を搭載した 複合旋盤を示す概略図、 および
    [0013] 第 2 図は第 1 図の第 2制御回路のプロ セ ッ サ に よ り実 行される第 2 主軸.に関する位置制御ル - プ処理及び速度 制御ルー プ処理を示すフ ロ ー チ ヤ 一 ト である。
    [0014] 発明を実施するための最良の形態
    [0015] 第 1 図を参照する と、 タ ッ ピ ン グ装置と し ての機能を 有する複合旋盤は、 回転自在に配された第 1 主軸 1 0 と、 第 1 主軸 1 0 に整合しかつ回転自在かつ軸方向移動自在 に配された第 2主軸 2 0 と、 両主軸 1 0 , 2 0 の軸線方 向及びこ れに直交する方向に往復動自在に配された刃物 台 6 0 とを備えている。 第 1 主軸 1 0 は、 例えばギア比が 1 ： n の一対の歯車 からなる第 1 伝動機構 1 2 を介 して第 1 主軸モー タ 1 1 に駆動的に連結され、 モータ 1 1 が 1 回転する間に主軸 1 0 が l Z n 回転する よ う にな っている。 第 1 主軸モ— 夕 1 1 には、 実際モー タ速度を検出するための第 1速度 検出器 1 4 が装着されている。 第 1 主軸 1 0 の一端には、 ワ ー ク 7 0 を離脱自在に把持するためのチ ャ ッ ク 1 3 が 装着されてい る。
    [0016] 第 2主軸 2 0 は、 第 1 伝動機構 1 2 に類似でかつギア 比が 1 ： mの第 2伝動機構 2 2 を介して、. 第' 2主軸モ― タ 2 1 に駆動的に連結され、 主軸モ―タ 2 1 には第 1速 度検出器 1 4 と類似の第 2速度検出器 2 4 が装着されて いる。 第 2主軸 2 0 の両端には、 タ ツパ （タ ツ ビ ングェ 具） 8 0 を離脱自在に把持するためのチ ャ ッ ク 2 3及び ポ ジ シ ョ ンコ ーダ 2 5 が夫々連結されている。 ポ ジショ ン コ ーダ 2 5 は、 第 2主軸 2 0 が所定角度回転する度に フ ィ 一 ドバッ ク パルスを発生するよ う になっている。 更 に、 第 2主軸 2 0 は、 第 3 伝動機構 3 2 を介して第 3 モ —夕 3 1 に連結され、 第 3 モ― タ 3 1 の正逆回転に伴つ て第 2主軸 2 0 が軸方向に往復動するよ う にな っ ている。 符号 3 3 は位置検出器を示す。
    [0017] 刃物台 6 0 は、 第 4及び第 5 伝動機構 4 2 , 5 2を介 して第 4及び第 5 モ ー 夕 4 1 ， 5 1 に夫々連結され、 両 モー タ 4 1 , 5 1 の正逆回転に伴って刃物台 6 0 が第 1 ， 第 2主軸 1 0 ， 2 0 の軸線方向及びこれに直交する方向 に往復動する よ う にされている。 符号 4 3 , 5 3 は位置 検出器を表す。
    [0018] 複合旋盤には本発明の一実施例の制御装置 1 0 0が搭 載され、 制御装置 1 0 0 は、 上位制御装置、 例えばプロ セ ッ サ （以下、 N Cプロ セ ッ サ と云う） 9 1 を有する数 値制御装置 9 0 の制御下で、 複数の作動モ - ドのいずれ か一つで作動するよ う にな っている。 制御装置 1 0 0 の 作動モー ドには、 第 1 ， 第 2主軸 1 0 , 2 0 の回転速度 を互いに別個独立に制御するための速度制御モ一 ドと、 両主軸の回転速度を関連づけて制御してタ ツ ピン グを行 う ためのタ ツ ビングモー ドとが含まれ、 速度制御モー ド では、 第 1 主軸 1 0 のみ或は第 1 , 第 2 主軸 1 0 , 2 0 の双方を回転可能である。 制御装置 1 0 0 は、 第 1及び 第 2主軸モー タ 1 1 ， 2 1 並びに第 3 , 第 4 及び第 5 モ ー タ 3 1 ， 4 1， 5 1 の夫々を駆動制御するための、 図 示しないマイ ク ロ プロ セ ッ サ （以下、 第 1 〜第 5 プロセ ッサと云う） を夫々含む第 1 〜第 5 制御回路 1 1 0， 1 2 0， 1 3 0， 1 4 0 及び 1 5 0 を備えている。
    [0019] 機能的には、 第 1 制御回路 1 1 0 は、 X C プロ セ ッサ 9 1 及び第 1 速度検出器 1 4 に接続された速度制御回路 1 1 1 を備えている。 即ち、 第 1 制御回 ¾ 1 1 0 の第 1 プロセ ッ サ力 i；、 N Cプロセ ッ サ 9 1 から所定のノヽ。 ルス分 配周期 I T P で周期的に送出される ワ - ク回転速度指令 V c と第 1 速度検出器 1 4 からの実際ワ ー ク 回転速度を 表す速度フ ィ ー ドバッ ク信号と に基づいて第 1 主軸モ— 夕 1 1 に係る速度ループ制御を行って、 第 1 主軸 1 0を 回転速度 V c / nで回転させる よ う にな っている。
    [0020] 第 2制御回路 1 2 0 は、 機能的には、 速度制御回路 1 2 1， 位置カ ウ ン タ 1 2 2， エ ラ 一 レ ジ ス タ 1 2 3， 第 1 〜第 3変換部 1 2 4 a〜 1 2 4 c , 第 1 , 第 2 乗算器
    [0021] 1 2 5 , 1 2 6， 加算器 1 2 7， 減算器 1 2 8及び第 1 〜第 3 ス ィ ッ チ S W 1 〜 S W 3 を備えている。 即ち、 第 2制御回路 1 2 0 の第 2 プロ セ ッ サが、 要素 1 2 1〜 1
    [0022] 2 8及び S W 1 〜 S W 3の対応する も の の機能を達成す る よ う にな っ ている。 そ して、 位置カ ウ ン夕 1 2 2， ェ ラ ー レ ジ ス タ 1 2 3， 第 2乗算器 1 2 6 等は、 位置制御 回路を構成している。
    [0023] 詳し く は、 第 1 乗算器 1 2 5 は、 第 1 伝達機構 1 2の ギア比と第 2 伝達機構 2 2 のギア比との比 m z n を N C 装置 9 0 か ら のヮ ― ク 回転速度指令 V c に乗算して、 タ ッパ 8 0 をヮ — ク回転速度と同一速度で回転させ るため の夕 ッパ回転速度指令 V c ( s ) をパル ス分配周期 I T P と同一の周期で周期的に発生する よ う にな っている。 第 1 乗算器 1 2 5 の出力端子は、 第 1 ス ィ ッ チ S W 1 の 第 1 固定接点 a と第 2 , 第 3変換部 1 2 4 b， 1 2 4 c の入力端子と に接続されている C
    [0024] 第 2， 第 3 変換部 1 2 4 b， 1 2 4 c は、 第 1 乗算器 出力 V c ( s ) をこれに夫々対応する移動指令及びエラ — パルス量 （位置偏差量） に変換する よ う にされ、 両変 換部の出力端子は加算器 1 2 7 の第 1 入力端子及び第 2 ス ィ ツ チ S W 2 の入力側に夫々接続されている。 第 3変 換部 1 2 4 c で算出される エ ラ ーパ ル ス量は、 パ ルス分 配周期 I T P と第 2乗算器 1 2 6 の乗算係数 （位置ルー プゲイ ン） P G と の積で第 1 乗算器出力 V c ( s ) を除 した値 （ = V c ( s ) / ( I T P x P G ) ) に等 しい。 第 1 変換部 1 2 4 a は、 N C装置 9 0 か らパル ス分配周 期 I T P と同一の周期で周期的に送出される 夕 ッ ビング 速度指令 U c をタ ッ ビ ング移動指令に変換する よ うにさ れ、 そ の出力端子は加算器 1 2 .7 の第 2 入力端子に接続 されている。
    [0025] 位置カ ウ ン タ 1 2 2 は、 ポ ジ シ ョ ン コ ー ダ 2 5 力 らの、 第 2主軸 2 0 の.実際回転位置を表す位置フ ィ ー ド バッ ク パル ス信号 P P C を力 ゥ ン ト し て、 一パ ル ス分配周期 I T P内での第 2主軸 2 0 の実際移動量を表す相隣るパル ス分配周期間でのカ ウ ン ト値の変化量を算出する よ う に されている。 位置カ ウ ンタ 1 2 2 の出力端子は、 減算器 1 2 8 の負入力端子に接続されてい る。 減算器 1 2 8 は、 加算器 1 2 7 の出力端子に接続された正入力端子 と、 第 3 ス ィ ツ チ S W 3 を介 してエ ラ 一 レ ジ ス 夕 1 2 3 の第 1 入力端子に接続された出力端子とを有 している。 エラー レ ジ ス タ 1 2 3 の第 2 入力端子は第 2 ス ィ ツ チ S W 2 を 介して第 3 変換部 1 2 4 c に接続され、 ヱ ラ — レ ジス 夕 1 2 3 の出力端子は第 2乗算器 1 2 6 及び第 1 ス ィ ッ チ S W 1 を介 して速度制御回路 1 2 1 に接読されて いる。 以下、 第 1 図の複合旋盤の作動を説明する - 通常の切削加工例えばワ ー ク周面の切削加工では、 第 1， 第 2制御回路 1 1 0， 1 2 0 は速度制御モ ー ドで作 動する。 即ち、 第 1 制御回路の速度制御回路 1 1 1 は、 N C装置 9 0 からワ ー ク回転速度指令 V c と第 1 速度検 出器 1 4 からの速度フ ィ — ドバッ ク信号と に従つ て速度 ループ制御を実行して第 1 主軸モータ 1 1 を速度 V cで 回転させ、 こ れによ り、 第 1 主軸 1 0 及びヮ ― ク 7 0が 速度 V c / II で回転する。 これと同時に、 第 4 , 第 5制 御回路 1 4 0， 1 5 0 によ り第 4， 第 5 モ― タ 4 1 , 5. 1 が駆動されて、 刃物台 6 0及びこれに装着した切削ェ 具 （図示略） がワ ー ク軸線に平行な方向及びこれに直交 する方向に移動し、 ワ ー ク周面が切削される。
    [0026] この切削加工中、 第 1 ス ィ ツ チ S λν 1 の可動接点が中 立位置に切換え られて速度制御回路 1 2 1 が第 2 制御回 路 1 2 0 のその他の要素から遮断され.る。 こ の結果、 第 2制御回路 1 2 0 の速度制御回路 1 2 1 によ る実質的な 速度ループ処理は行われず、 第 2主軸モ - タ 2 1 及び第 2主軸 2 0 は回転停止状態にされる。 同様に、 第 3制御 回路 1 3 0 が非作動化されて、 第 2主軸 2 0 は軸方向移 動不能にされる。
    [0027] タ ッ ビングを通常の切削加ェに続いて行うか或はタ ツ ビングを通常の切削加工と同時に行う場台、 ワ ー ク回転 を停止させる こ とな く タ ツ ビ ン グが実行される c この場 合、 タ ッ ピン グの開始に先立つ準備作業を指令するプ口 グラ ム文が加工プロ グラ ムから読み取られる と、 N C装 置 9 0 の制御下で工具自動交換機 （図示略） 及び第 3制 御回路 1 3 0 が作動する。 即ち、 工具交換機に よ り第 2 主軸 2 0 のチ ャ ッ ク 2 3 に ド リ ル （図示略） が装着され た後、 第 3制御回路 1 3 0 によ り第 3 モー タ 3 1 が駆動 されて第 2主軸 2 0 に装着した ド リ ルが ワ ー ク 7 0 側に 軸方向移動し、 ワ ー ク 7 0 の端面にタ ッ ビ ン グ用の下穴 が穿設される。 次に、 工具交換機によ り チ ャ ッ ク 2 3 に 装着した ド リ ルがタ ツ パ 8 0 に交換される。 更に、 第 2 制御回路 1 2 0 の第 1 ス ィ ツ チ S W 1 の可動接点が第 1- 固定接点 a側に切り換え られる。
    [0028] この結果、 ワ ー ク回転速度指令 V c と比 m n との積 V c . m n に等しいタ ツ パ回転速度指令 V c ( s ) が、 第 1 ス ィ ツ チ S W 1 を介して第 1 乗算器 1 2 5 か ら速度 制御回路 1 2 1 に印加される。 速度制御回路 1 1 2 は、 タ ツ パ回転速度指令 V c ( s ) と第 2 速度検出器 2 4か らの速度フ ィ ― ドバッ ク信号と に基づいて速度ル―プ処 理を行い、 第 2主軸モータ 2 1 を速度 V c ( s ) で回転 させる。 この結果、 第 2主軸 2 0 に装着 したタ ツ パ 8 0 がワ ー ク回転速度 V c / n と同一速度で回転する。
    [0029] その後、 加工プロ グラ ムから リ ジ ッ ド タ ツ ビ ン グ指令 が読み取られる と、 第 1 ， 第 2 制御回路 1 1 0， 1 2 0 はタ ッ ピングモ ー ドで作動する。 こ の と き、 第 1 制御回 路 1 1 0 は速度制御モ — ドの場台と同様に作動し、 つ 一 ク 7 0 は速度 V c / n で回転し続ける。 第 2 制御回路 1 2 0 においては、 第 1 ス ィ ッ チ S W 1 が第 2 固定接点 b 側に切換えられ、 第 3 ス ィ ッ チ S W 3 が閉 じ られ、 更に、 第 2 ス ィ ッ チ S W 2 が短時間だけ閉じ られる。 こ の結果、 第 2制御回路 1 2 0 において位置ル- プ制御及び速度ル ープ制御が行われる。
    [0030] 即ち、 第 2 ス ィ ッ チ S W 2 が閉成する と、 第 3 変換部 1 2 4 。 か ら の、 第 1 乗算器出力 V c ( s ) に対応する エ ラ 一 パルス量 （ = V c ( s ) / ( I T P X P G ) ) が、 エ ラ ー レ ジ ス 夕 1 2 3 にセ ッ ト される。 そ して、 加算器 1 2 7 において、 第 1 変換部 1 2 4 a から 'の、 例えば正 のタ ツ ビ ン グ速度指令 U c に対応する タ ッ ビ ン グ移動指 令と、 第 2変換部 1 2 4 bか ら の、 第 1.乗算器出力 V c ( s ) に対応する移動指令とが加算される。 こ の加算値 から一パルス分配周期当り の第 2主軸 2 0 の実際移動量 を表す位置力 ゥ ン夕 1 2 2 からの出力デ - 夕 が減算器 1 2 8で減じ られ、 こ の減算結果が第 3 ス ィ ッ チ S W 3を 介してエ ラ ー レ ジ ス タ 1 2 3 の記億値に加算される。 更 に、 第 2乗算器 1 2 6 において、 エ ラ ー レ ジ ス タ 1 2 3 の出力にポ ジ シ ョ ンゲイ ン P G が乗じ られる。 こ の乗算 結果を表す第 2乗算器出力は、 第 2制御回路 1 2 0の位 置制御回路で上述のよ う に して算出された もので、 実質 的には、 ワ ー ク回転速度指令 V c とタ ツ ハ :回転速度指令 V c ( s ) と の和に等しい。 こ の第 2乗算器出力は、 第 1 ス ィ ツ チ S W 1 を介 して、 ワ ー ク 回転中でのタ ッパ回 転速度指令と して速度制御回路 1 2 1 に印加される c
    [0031] 速度制御回路 1 2 1 は、 ワ ー ク 回転中でのタ ツ パ回転 速度指令 （ = V c ( s ) + U V ) と第 2 速度検出器 2 4 からの速度フ ィ一 ドバ ッ ク信号とに基づいて速度ループ 処理を行い、 第 2主軸モー タ 2 1 を速度 （ = V c ( s ) + U V ) で回転させる。 この結果、 第 2主軸 2 0 に装着 したタ ツ パ 8 0 力 ワ ー ク回転速度 V c /■ η よ り も所定の 夕 ッパ回転速度 U V / mだけ異なる速度で、 例えばヮ — ク回転速度よ り も速度 U v Z mだけ速い速度で回転する。 換言すれば、 タ ツ パ 8 0 はワ ー ク 7 0 に対 して所定のタ ッパ回転速度で回転する。
    [0032] 夕 ッ パ 8 0 の回転中、 タ ッ ピ ン グ速度指令 U V と.夕 ッ ビングピ ッ チ （加工すべきネ ジの ピ ッ チ） と によ って定 ま る例えば正のタ ッパ軸方向移動速度指令し： z が N C装 置 9 0 から第 3制御回路 1 3 0 に印加され、 第 3 モー夕 3 1 を介してタ ツ パ 8 0 がワ ー ク 7 0 に向けて速度指令 U z に対応する速度で軸方向に移動し、 こ れによ り、 ヮ — ク 7 0 の端面への リ ジ ッ ドタ ッ ビングが正確に行われ る 0
    [0033] その後、 所定深さのタ ッ ピン グが完了する と、 値 Γ 0 _ のタ ッ ビング速度指令 U V が第 2 制御回路 1 2 0 に送出 される と共に値 「 0 」 のタ ツ パ軸方向移動速度指令 U z が第 3制御回路 1 3 0 に送出される。 タ ン ピ ン グ速度指 令 U V ( = 0 ) に応 じて、 第 2 制御回路 1 2 0 は、 上述 のタ ッ ピング中と同様に作動する。 結果と して、 タ ツバ
    [0034] 8 0 はワ ー ク 回転速度と同一速度で回転する。 又、 第 3 制御回路 1 3 0 の制御下でタ ッ パ 8 0 の軸方向移動が停 止される Q
    [0035] 次に、 上記タ ッ ピン グ中に送出された例えば正の夕 ッ ビング速度指令 U V と大き さが等し く かつ符号が反対の 例えば負のタ ッ ピング速度指令 U V が、 C装置 9 0力 ら第 2制御回路 1 2 0 に送出される。 これと同時に、 タ ッ ビング中に送出された例えば正のタ ッ パ軸方向移動速 度指令 U z と大き さが等し く かつ符号が反対の負のタ ツ パ軸方向移動速度指令 U z力'、 N C装置 9 0 から第 3制 御回路 1 3 0 に送出される。 こ の場台、 第 2 , 第 3制御 回路 1 2 0， 1 3 0 はタ ッ ピン グ中と同様に作動する。 この結果、 第 2主軸モ—夕 2 1 が速度 ( = V c ( s ) — U V ) で回転 し、 タ ツ パ 8 0 は ワ ー ク回転速度よ り も所 定のタ ッパ回転速度だけ異なる速度で、 例えばワ ーク回 転速度よ り も所定タ ツ パ回転速度だけ遅い速度で、 夕 ッ ビング中での回転方向と反対方向に回転する。 こ れと同 時に、 タ ツ パ 8 0 は夕 ッパ軸方向移動速度指令 I； zに対 応する速度でワ ー ク 7 0 から離反する方向に移動する。 結果と して、 タ ッ ビングによ り ワ ー ク 7 0 に形成された ネ ジ穴 （図示略） からタ ツパ 8 0 が離睨するに至る。
    [0036] その後、 タ ツ パ 8 0 が所定の復帰位置まで後退すると、 第 2主軸モー タ 2 1 及び第 3 モー タ 3 1 の駆動が停止さ れて、 タ ツ パ 8 0 の回転及び後退移動が'停止する。
    [0037] 上述のよ う に、 第 2制御回路 1 2 0 は主に第 2 プロセ ッザで構成される。 従って、 制御装置 1 0 0 を機能的に 示す第 1 図を参照して既に説明 した位置ル - プ制御及び 速度ループ制御は、 第 2 プロ セ ッ サによ る ソ フ ト ゥ ユア 処理で以下のよ う に実行される。
    [0038] 第 2 プロセ ッ サは、 パルス分配周期 I T P と同一の周 期で第 2 図に示す処理を繰り返 し実行する。 各々 の周期 において、 第 2 プロセ ッ サは、 N C装置 9 0 から送出さ れたワー ク回転速度指令 V c に比 m ./ n を乗じて、 ヮー ク回転中でのタ ツ パ回転速度指令 V c ( s ) を算出する (ス テ ッ プ S 1 ) 。 次に、 第 2 プロ セ ッ サ は、 N C装置 9 0 から リ ジ ッ ドタ ツ ピング指令が送出されたか否か'を 判別する こ と によ り、 タ ッ ピン グモー ドであ る 杏かを 判別する （ス テ ッ プ S 2 ) 。 タ ッ ピン グモー ドでなけれ ば、 第 2 プロ セ.ッ サは、 ス テ ッ プ S 1 0 でフ ラ グ Fを値 「 0 」 に リ セ ッ ト した後に、 速度ルー プ処理を実行する (ス テ ッ プ S 9 ) 。 こ の結果、 夕 ツ バ 8 0 がワ ー ク回転 速度と同一速度で回転する。
    [0039] その後の周期のス テ ッ プ S 2 でタ ッ ピ ン グモー ドであ る と判別する と、 第 2 プロ セ ッ サはフ ラ グ F が値 「 1 j にセ ッ ト されているか否かを判別 し （ス テ ッ プ S 3 ) 、 フ ラ グ F の値力； 「 1 」 でなければフ ラ グ Fを値 「 1 」 に セ ッ 卜する （ ス テ ッ プ S 4 ) 。 次いで、 第 2 プロ セ ッサ は、 ス テ ッ プ S 1 で算出 した ワ ー ク 回転中での夕 ツバ回 転速度指令 V c ( s ) に相当するエ ラ — パ ル ス量を算出 して、 これを エ ラ 一 レ ジス タ E R (第 1 図のエ ラ 一 レ ジ スタ 1 2 3 に対応） に格納し （ ス テ ッ プ S 5 ) 、 速度指 令 V c ( s ) に対応する移動指令値を算出 して レ ジス夕 R に格納し （ ス テ ッ プ S 6 〉 、 更に、 X C装置 9 0から のタ ッ ビ ン グ速度指令 U c に対応する移動指令値を算出 して、 こ の算出値をレ ジス タ R の記億値に加算する （ス テ ツ プ S 7 ) 。 次に、 第 2 プロ セ ッサは、 対応する一つ の I T P周期内での位置フ ィ — ドバッ ク バルス量を位置 カ ウ ンタ 1 2 2 から読取り、 こ のパル ス量を レ ジ ス夕 R の記憶値から減じる。 そ して、 減算後の レ ジ ス タ Rの記 憶値をエ ラ ー レ ジス タ E Rの記憶値に加算し、 更に、 こ の加算結果に位置ループゲイ ン P Gを乗 じて速度指令値 を求める （ス テ ッ プ S 8 ) 。 次に、 上記ス テ ッ プ S 5〜 S 8 からなる位置ル一プ処理で求めた速度指令値に基づ いて速度ルー プ処理を実行する （ ス テ ッ プ S 9 ) o その 後の周期では、 ス テ ッ プ S 1 〜 S 3 及び S 6 〜 S 9が繰 り返し実行される。
    [0040] この結果、 第 1 図を参照して既に説明 したよ う に、 第 2主軸 2 0 に装着したタ ツ パ 8 0 が、 タ ッ ピ ング速度指 令 U c に対応する速度で、 第 1 主軸 1 0 に装着したヮー ク 7 0 に対して相対的に回転する。 タ ツ バ回転中、 夕 ッ パ 8 0 力 Sワ ー ク 7 0側に上述のよ う に軸方向移動されて 夕 ッ ビ ン グが行われ、 ワ ー ク 7 0 にネ ジ穴が形成される ( タ ッ ビ ン グが完了す る と、 第 1 図を参照して既に説明 したよ う に、 タ ッ ピ ン グ速度指令及びタ ッ バ軸方向移動 速度指令が値 「 0 」 にされ、 タ ツ バ 8 0 おヮ ― ク 回転速 度と同一速度で回転しかつタ ッ パ 8 0 の軸方向移動が停 止する。 その後、 タ ッ ピ ン グ中のタ ツ ビ ング速度指令及 びタ ッパ軸方向移動速度指令と夫々大き さが等 し く かつ 符号が反対のタ ッ ビン グ速度指令及びタ ッ パ軸方向移動 速度指令が送出され、 タ ッ パ 8 0 がワ ー ク 7 0 のネ ジ穴 から離脱する。 そ して、 タ ッ ピ ングモー ドが終了 した直 後の周期での ス テ ツ プ S 2 において夕 ッ ピ ン グモ — ドの 終了が判別される と、 フ ラ グ F が値 「 0 」 に リ セ ッ ト さ れる。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    . ワ ー ク を装着自在の第 1 主軸を第 1 モ - タで回転駆 動し、 又、 タ ッ ピング工具を装着自在の第 2主軸を第 2 モータで回転駆動しかつ第 3 モー タで軸方向駆動す る、 タ ッ ピ ング機能を備える機械に用いられる制御装 置において、 前記第 2主軸に連結された位置検出器と、 上位制御装置からのワ ー ク回転速度指令に従って前記 第 1 モー タ の回転を制御する ための第 1 制御回路と、 前記上位制御装置か らの工具回転速度指'令と前記位置 検出器からの実際工具回転位置を表す位置フ イ - ドバ ッ ク信号と に従って位置制御処理を周期的に実行して ワ ー ク回転中での工具回転速度指令を周期的に算出す る と共に前記算出速度指令に従つて速度制御処理を周 期的に実行 して前記第 2 モー タ の回転を制御するため の第 2制御回路と、 前記上位制御装置からの、 工具回 転速度指令に対応する工具軸方向移動速度指令に従つ て前記第 3 モー タの回転を制御するための第 3 制御回 路とを備える こ とを特徴とする制御装置 c
    . 前記第 2 制御回路は、 前記位置制御処理によ り算出 したワ ー ク 回転中での工具回転速度指令に従つ て前記 速度制御処理を実行するタ ツ ピ ン グモ - ド及び前記ヮ ーク回転速度指令に従つて前記速度制御処理を実行す る速度制御モー ドのいずれか一方を選択するための選 択手段を更に含み、 前記速度制御モ - ドの実行により 前記第 2主軸が前記第 1 主軸の回転速 ^と同一速度で 回転する に至った後に前記タ ッ ピ ン グモ — ドに移行す る請求の範囲第 1 項記載の制御装置。
    . 前記制御装置は前記第 1 及び第 2主軸に夫々連結さ れた第 1 及び第 2速度検出器を更に含み、 前記第 1制 御回路は前記ワ ー ク回転速度指令と前記第 1 速度検出 器からの実際ワ ー ク回転速度を表す第 1 速度フ ィ ー ド バッ ク信号とに従 っ て前記第 1 モ ー タ回転制御を行い、 前記第 2制御回路は、 前記ワ - ク 回転速度指令及び前 記位置制御処理によ り算出 した ワ - ク 回転中での工具 回転速度指令のいずれか一方と前記第 2速度検出器か ら の実際工具回転速度を表す第 2速度フ ィ - ド バッ ク 信号とに従って前記第 2 モ ー 夕回転制御を行う 請求の 範囲第 2項記載の制御装置。
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    同族专利:
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    EP0480063A4|1992-06-24|
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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