KR890002434B1 - 수치 제어 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수치 제어 장치

제 1 도는 주축 위치 제어가 필요하게 됨을 설명하는 설명도.

제 2 도는 본 발명의 회로 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : NC 11a : 지령 유닛트

11b : 현 회전위치 레지스터 11c : 연산 회로

11d : 절환 회로 11e : DA 변환기

12 : 속도 제어 회로 14 : 직류 전동기

15 : 타코 제너레이터 17 : 주축

20 : 펄스 코우더

본 발명은 수치 제어 장치에 관한 것으로 특히 주축할출(indexing) 기능을 갖는 수치 제어 장치에 관한 것이다.

수치 제어 공작 기계에 있어서, 주축을 소정 속도로 회전시키면서 선삭 가공이나 나사 절삭, 탭핑(tapping)등의 가공을 공작물에 실시한다. 그리고 주축의 회전 속도의 지령은 일반적으로 S기능 명령 S△△로서 수치 제어 장치(이하, NC라 칭함)로 부터 간접적으로 행하며, 이에 의하여 기계측으로 알파벳 S에 이어지는 2단의 수치에 따른 속도로 주축을 회전시킨다. 그런데, 최근 주축 회전 속도를 알파벳 S에 이어지는 4단의 수치에 의하여 직접 지령하여 그 수치를 DA 변환하여 속도 제어 회로에 입력하는 주축 속도 직접 지령 방식이 제안되어 있다. 이 직접 지령 방식에 의하면 정확한 속도 제어가 가능하게 되는 이점이 있다.

한편, 수치 제어 공작 기계에 있어서, 주축을 목적에 따라서 임의의 회전 위치에 높은 정밀도로 정지시키고자 하는 요구가 최근 빈번히 일어나고 있다. 예를들면, 선반, 터닝 센터에 의하여 공작물상의 소정 회전 각도 위치에 밀링, 드릴링, 탭핑가공을 실시하는 경우등에 있어서 주축을 수정 회전 위치에 정지시킬 필요가 있다.

제 1 도는 선삭 가공을 실시한 공작물(1)의 소정 회전 위치상에 나사 구멍(2a, 2b, 2c, 2d), 키이홈(3), 구멍(4a, 4b)의 가공을 실시한 상태를 예시한 도면이다. 이들 나사 구멍, 키이홈, 구멍은 다음과 같이 실시된다.

면저, 도시되지 않은 잭에 유지된 공작물(1)을 주축 구동용 전동기를 구동하여 소정의 회전 위치에 위치를 정하고 이에 의하여 공작물상의 가공 위치를 회전 공구에 대향시키고 나서 그 회전 공구를 회전시켜서 나사구멍등의 가공을 실시한다. 이와 같이, 수치 제어 공작 기계에 있어서는 주축을 목적에 따라서 임의의 회전위치에 고정밀도로 고정시킬 필요가 있다.

그런데, 종래에는 주축 속도 제어계와 위치 제어계의 양자를 각각 독립적으로 위치하고 별개로 주축 속도 또는 주축 위치를 제어하고 있으며, 또는 기존의 주축 속도 제어계에 추가로 복잡한 구성의 주축 정위치 정지 제어 장치를 NC 외부에 설치하여 정위치 정지 제어를 실시하고 있었다.

따라서, 종래의 방법에서는 상당량의 하드웨어(hardware)를 필요로 하였을 뿐 아니라 회로가 복잡하고 고가로 됨과 동시에 제어가 복잡하게 되는 결점이 있었다.

따라서, 본 발명은 대단히 간단한 방법으로 그리고, 약간의 하드웨어의 부가로써 또는 NC의 소프트웨어를 약간 개조하는 것만으로 주축의 회전 속도와 위치 제어가 가능한 수치 제어 장치를 제공함을 목적으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 2 도는 본 발명의 실시예를 예시한 회로 블록도이다. 도면에서 참고 부호 11은 NC로서, 알파벳 S에 이어지는 4디지트(digit)의 디지탈치로서 직접 지령되는 지령 속도 VCMD 및 주축 위치 지령 SPC를 각각 출력하는 지령 장치(11a)와, 주축이 소정량 회전할때 마다 후술하는 펄스 코우더로부터 발생하는 위치 펄스 PP를 회전 방향에 따라서 카운터 업/다운(count up/down)하여 현 주축 회전 위치를 기억하는 레지스터(11b)와, 지령 회전 위치와 현 회전 위치 사이의 위치 편차 PER을 디지탈 형태로 출력하는 연산회로(11c)와, 지령 장치(11a)로부터 출력되는 속도 지령 VCMD 또는 위치 편차 PER(디지탈치)의 어느 한쪽을 속도 제어 모우드/위치 제어 모우드에 따라서 절환하여 출력하는 절환회로(11d)와, DA 변환기(11e)를 갖고 있다.

참고 부호 12는 속도 제어 회로로서, 도시하지 않았으나 위상 보상 회로, 전압/위상 변환기, 다이리스터 회로를 포함하고 있다. 참고 부호 13은 가감산 회로로서, 속도 제어에 있어서는 지령 속도 VCMD와 실속도 TSA와의 차전압(속도 편차)을 출력하며, 위치 제어에 있어서는 위치 편차 PER과 실속 TSA와의 차전압을 출력한다. 참고 부호 14는 직류 전동기이고, 15는 직류 전동기(14)의 회전 속도에 따른 실속도 전압 TSA를 발생하는 타코 제너레이터이고, 참고부호 16은 기어 박스이며, 17은 주축이고, 18은 공작물이고, 19는 기어이고, 20은 주축이 소정량 회전할 때마다 위치 펄스 PP를 발생함과 동시에 1회전 마다 1회전 신호(도시하지 않음)를 발생하는 포지션 코우더등의 펄스 코우더이다.

그런데, 속도 제어에 있어서, 절환 회로(11d)는 속도 지령 VCMD를 DA 변환기(11e)에 출력한다. DA 변환기(11e)는 이 속도 지령 VCMD를 에널로그치로 변환하여 출력하며, 가감산 회로(13)는 속도 지령 VCMD와 실속도 TSA와의 차분을 취하여 속도 제어 회로(12)에 출력한다. 속도 제어 회로(12)는 속도 편차가 영(0)이 되도록 속도 제어를 실시하여 주축(17)을 지령 속도로 회전한다. 그리고, 이때 펄스 코우더(20)로부터 위치 펄스 PP 및 1회전 펄스가 출력되는데 이 위치 펄스 및 1회전 펄스는 이송 모우터의 펄스분 배기에 입력되어 나사 절삭 가공등에 있어서 이송 모우터를 주축과 동기하여 회전시킬때 사용된다. 그리고, 이들 지령 장치(11a), DA 변환기(11e), 속도 제어 회로(12), 가감산 회로(13), 직류전동기(14), 타코 제너레이터(15), 펄스 코우더(20)는 직접 지령에 의한 주축의 속도 제어를 위하여 종래부터 구비되어 있는 부분이다.

한편, 위치 제어에 있어서는 지령 장치(11a)로부터 지령회전 위치 SPC가 지령된다. 그런데, 레지스터(11b)는 주축의 회전방향에 따라서 펄스 코우더(20)로부터 발생하는 위치 펄스 PP가 역 계수하고 있으므로 항상 주축의 현 회전 위치 AP를 기억하고 있다. 연산 회로(11c)는 지령 회전 위치 SPC와 현 회전 위치 AP의 위치 편차 PER를 구하고, 그 위치 편차 PER을 절환 회로(11d)를 DA 변환기(11e)에 출력한다. DA 변환기(11e)는 이 위치 편차 PER을 애널로그치로 변환하여 출력하며, 가감산 회로(13)는 위치편차와 실속도 TSA와의 차분을 취하여 속도 제어 회로(12)에 출력한다. 속도 제어 회로(12)는 그 차가 영이 되도록 주축(17)의 회전을 제어하고 지령 위치에 주축을 정지시킨다.

이상 본 발명에 의하면 S에 이어지는 4디지트의 직접 지령에 의하여 주축을 속도 제어하는 NC에 현 회전 위치를 기억하는 레지스터(11b), 위치편차를 연산하는 연산 회로(11c), 절환 회로(11d)를 형성하는 것만으로 위치 제어의 루우프를 형성할 수 있으므로 간단한 구성으로 주축의 속도 제어와 위치 제어가 가능하게 되었다. 즉, 약간의 하드웨어의 추가에 의하여 속도와 위치의 양 제어가 가능하게 되었다. 또, NC가 처리 장치, 제어 프로그램 메모리, 데이터 메모리등을 갖는 컴퓨터 구성으로 되어 있으면 상기 연산 회로, 절환 회로, 레지스터등을 특별히 부가할 필요는 없으며 제어 프로그램을 약간만 수정함으로써 주축 속도와 위치의 양쪽의 제어를 실시할 수가 있다. 그리고, 특히 이송 모우터에 의한 테이블, 공구등의 위치 제어계가 전혀 상기 주축의 위치 제어계와 동일 구성임을 고려하면 약간의 소프트웨어의 구성에 의하여 속도 제어가 위치 제어의 양쪽의 제어를 실시할 수가 있다.

Claims (1)

1. 주축 속도를 직접 지령하는 주축 속도 직접 지령 수단과, 주축의 현재 회전 위치를 검출하는 위치 검출 수단을 구비한 수치 제어 장치에 있어서, 지령 회전 위치와 현재 회전 위치의 위치 편차를 발생하는 수단과 절환 수단을 형성하여, 주축의 속도 제어에 있어서는 전기 주축 속도 직접 지령 수단으로부터 지령된 속도지령을 절환 수단을 통하여 주축의 속도 제어 회로에 입력하며, 주축의 위치 제어에 있어서는 전기 위치 편차를 절환 수단을 통하여 전기 속도 제어 회로에 입력하여 주축을 지령 회전위치에 정지시킴을 특징으로 하는 수치 제어 장치.

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