JPH0661641B2 - 工作機械の主軸駆動装置 - Google Patents
工作機械の主軸駆動装置Info
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- JPH0661641B2 JPH0661641B2 JP1152971A JP15297189A JPH0661641B2 JP H0661641 B2 JPH0661641 B2 JP H0661641B2 JP 1152971 A JP1152971 A JP 1152971A JP 15297189 A JP15297189 A JP 15297189A JP H0661641 B2 JPH0661641 B2 JP H0661641B2
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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
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
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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
- B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
- B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
- B23Q39/048—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps the work holder of a work station transfers directly its workpiece to the work holder of a following work station
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は２つの主軸及び２つの主軸駆動用電動機を有
する数値制御工作機械の主軸駆動装置に関するものであ
る。
する数値制御工作機械の主軸駆動装置に関するものであ
る。
第２図は従来の２つの主軸を有する数値制御旋盤の主軸
駆動装置の構成を示すもので、図に於て(a) が第１の主
軸に関する構成部分、(b) が第２の主軸に関する構成部
分であって、両者の構成は基本的に同じであり第２の主
軸の構成部分には各々符号に(a) を付して表してある。
駆動装置の構成を示すもので、図に於て(a) が第１の主
軸に関する構成部分、(b) が第２の主軸に関する構成部
分であって、両者の構成は基本的に同じであり第２の主
軸の構成部分には各々符号に(a) を付して表してある。
(1)(1a) は、(2)(2a) は主軸駆動用電動機、(3)(3a) は
速度検出手段、(4)(4a),(5)(5a) はプーリー、(6)(6a)
はベルト、(7)(7a) は主軸のヘッド部分に設けられたワ
ーク(8) を保持するためのチャック、(9) はバイト等の
工具(10)(10a) は主軸駆動給電制御装置であり、(10)は
第１の速度指令NS1 と速度検出手段(3) からの速度検出
信号N1との偏差信号を演算する加算器(101) と、この偏
差信号を増巾して主軸駆動用電動機(2) への給電を制御
する速度制御回路(102) とから構成されており、(10a)
も同様に加算器(101a)と速度制御回路(102a)とから構成
されている。更に主軸駆動用電動機は一般に誘導電動機
が多く用いられ、この場合出力トルクの応答性を良くす
る目的から速度制御回路(102)(102a) の制御方法は周知
のすべり周波数方式のベクトル制御方法が採用されてい
る。又、第２図に於ては長尺のワークを連続加工できる
様に主軸(1)(1a) の中心部は中空になっており、この中
をワーク(8) を通す様になっている。
速度検出手段、(4)(4a),(5)(5a) はプーリー、(6)(6a)
はベルト、(7)(7a) は主軸のヘッド部分に設けられたワ
ーク(8) を保持するためのチャック、(9) はバイト等の
工具(10)(10a) は主軸駆動給電制御装置であり、(10)は
第１の速度指令NS1 と速度検出手段(3) からの速度検出
信号N1との偏差信号を演算する加算器(101) と、この偏
差信号を増巾して主軸駆動用電動機(2) への給電を制御
する速度制御回路(102) とから構成されており、(10a)
も同様に加算器(101a)と速度制御回路(102a)とから構成
されている。更に主軸駆動用電動機は一般に誘導電動機
が多く用いられ、この場合出力トルクの応答性を良くす
る目的から速度制御回路(102)(102a) の制御方法は周知
のすべり周波数方式のベクトル制御方法が採用されてい
る。又、第２図に於ては長尺のワークを連続加工できる
様に主軸(1)(1a) の中心部は中空になっており、この中
をワーク(8) を通す様になっている。
又、数値制御工作機械に於ては速度指令NS1，NS2は本図
には図示していない数値制御装置から与えられる。
には図示していない数値制御装置から与えられる。
次にこの旋盤を使って第３図(a) に示す長尺のワークか
ら第３図(b) に示す製品を連続的に加工生産する場合を
例にとり、その動作を説明する。
ら第３図(b) に示す製品を連続的に加工生産する場合を
例にとり、その動作を説明する。
まずワークを第２図に示されている様に第１の主軸側に
セットし、チャック(7) で保持する。
セットし、チャック(7) で保持する。
次に第１の主軸駆動用電動機(2) を回転制御すると(4)
(5)(6) により動力が伝達され、主軸(1) が回転すると
ともにワーク(8) が回転する。
(5)(6) により動力が伝達され、主軸(1) が回転すると
ともにワーク(8) が回転する。
ここで工具(9) をＸ方向及びＺ方向に移動させることに
よりワーク(8) は旋削加工される。第４図(a) は加工さ
れた状態を示す図であり縦線のハッチング部が加工され
た部分である。
よりワーク(8) は旋削加工される。第４図(a) は加工さ
れた状態を示す図であり縦線のハッチング部が加工され
た部分である。
次に主軸(1) を停止させ主軸が回転しない様に固定す
る。主軸を停止させる場合も必要に応じて一定の位置で
停止させる機構が設けられており、この定位置停止及び
固定する方法は電気的、又は機械的又は両者併用の方法
が採られるが本発明と直接関係しないので第２図には図
示していない。
る。主軸を停止させる場合も必要に応じて一定の位置で
停止させる機構が設けられており、この定位置停止及び
固定する方法は電気的、又は機械的又は両者併用の方法
が採られるが本発明と直接関係しないので第２図には図
示していない。
第２の主軸も停止固定した状態としておき、この状態で
第２の主軸機構を（−Ｚ）方向へ移動させワーク(8) を
チャック(7a)で保持する。
第２の主軸機構を（−Ｚ）方向へ移動させワーク(8) を
チャック(7a)で保持する。
その後第１の主軸のチャック(7) を弛めるとともに、第
２の主軸(1a)をＺ方向へ戻し、ワーク(8) を第１の主軸
(1) 側から引き出し、再び第１の主軸(1) のチャック
(7) を締め付け保持する。この状態を示したのが、第４
図(b) である。
２の主軸(1a)をＺ方向へ戻し、ワーク(8) を第１の主軸
(1) 側から引き出し、再び第１の主軸(1) のチャック
(7) を締め付け保持する。この状態を示したのが、第４
図(b) である。
次に両方のチャック(7)(7a) でワーク(8) を保持した状
態で第１、第２の主軸を同一速度で回転制御し第４図
(c) に示す様に残り加工を兼ねて突切り加工を行えば第
２の主軸(1a)側には完成製品が得られ、第２の主軸(1a)
側を停止させ、加工を終了した製品を取り出すととも
に、第１の主軸(1) 側は停止させることなく引き続き以
上述べてきた加工手順をくり返すことにより長尺ワーク
から連続的に製品を加工生産することができる。尚、ワ
ークを第１及び第２の主軸のチャック(7)(7a) で同時に
保持して、旋削加工する場合は、第１及び第２の主軸端
に位置検出手段(11)(11a) とを設け、位置比較手段(10
3)(103a) とにより位置制御ループを構成して、上記速
度指令NS1，NS2を与え、第１及び第２の主軸の位置の同
期を図ることは加工精度向上に有効である。ここで
θS1，θS2は位置指令である。
態で第１、第２の主軸を同一速度で回転制御し第４図
(c) に示す様に残り加工を兼ねて突切り加工を行えば第
２の主軸(1a)側には完成製品が得られ、第２の主軸(1a)
側を停止させ、加工を終了した製品を取り出すととも
に、第１の主軸(1) 側は停止させることなく引き続き以
上述べてきた加工手順をくり返すことにより長尺ワーク
から連続的に製品を加工生産することができる。尚、ワ
ークを第１及び第２の主軸のチャック(7)(7a) で同時に
保持して、旋削加工する場合は、第１及び第２の主軸端
に位置検出手段(11)(11a) とを設け、位置比較手段(10
3)(103a) とにより位置制御ループを構成して、上記速
度指令NS1，NS2を与え、第１及び第２の主軸の位置の同
期を図ることは加工精度向上に有効である。ここで
θS1，θS2は位置指令である。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の２つの主軸及び２つの主軸駆動用電動機を有する
数値制御旋盤の主軸駆動装置は以上のように構成されて
いるので、第１及び第２の主軸は独立に回転制御できる
ことからこの他種々の加工ができることは言うまでもな
いが、全く独立した給電制御装置を２個有していること
から非常に高価になるという欠点がある。
数値制御旋盤の主軸駆動装置は以上のように構成されて
いるので、第１及び第２の主軸は独立に回転制御できる
ことからこの他種々の加工ができることは言うまでもな
いが、全く独立した給電制御装置を２個有していること
から非常に高価になるという欠点がある。
この発明は上記の様な課題を解消する為になされたもの
で、特に２つの主軸を有し、連続的に製品を加工、生産
するに適切な安価な主軸駆動装置を提供することを目的
とする。
で、特に２つの主軸を有し、連続的に製品を加工、生産
するに適切な安価な主軸駆動装置を提供することを目的
とする。
この発明に係る主軸駆動装置は、２つの主軸を駆動する
各々の主軸駆動用電動機と、前記主軸または主軸駆動用
電動機の速度を検出する２つの速度検出手段と、前記主
軸駆動用電動機を駆動する１つの給電制御装置と、前記
速度検出手段から信号の一方を選択する速度検出信号切
換手段と、選択された速度検出信号で速度ループを構成
するとともに、前記給電制御装置を前記主軸駆動用電動
機の少なくとも一方に選択接続する給電切換手段を備え
る構成としたものである。
各々の主軸駆動用電動機と、前記主軸または主軸駆動用
電動機の速度を検出する２つの速度検出手段と、前記主
軸駆動用電動機を駆動する１つの給電制御装置と、前記
速度検出手段から信号の一方を選択する速度検出信号切
換手段と、選択された速度検出信号で速度ループを構成
するとともに、前記給電制御装置を前記主軸駆動用電動
機の少なくとも一方に選択接続する給電切換手段を備え
る構成としたものである。
又、第２の発明に係る主軸駆動装置は、２つの主軸を駆
動する各々の主軸駆動用電動機と、前記主軸の位置を検
出する２つの位置検出手段と、前記主軸駆動用電動機を
駆動する１つの給電制御装置と、前記位置検出手段から
の信号の一方を選択する位置検出信号切換手段と、選択
された位置検出信号で位置ループを構成するとともに、
前記給電制御装置を前記主軸駆動用電動機の少なくとも
一方に選択接続する給電切換手段を備える構成としたも
のである。
動する各々の主軸駆動用電動機と、前記主軸の位置を検
出する２つの位置検出手段と、前記主軸駆動用電動機を
駆動する１つの給電制御装置と、前記位置検出手段から
の信号の一方を選択する位置検出信号切換手段と、選択
された位置検出信号で位置ループを構成するとともに、
前記給電制御装置を前記主軸駆動用電動機の少なくとも
一方に選択接続する給電切換手段を備える構成としたも
のである。
この発明に於る給電制御装置と給電切換手段及び速度検
出信号切換手段（又は位置検出信号切換手段）は、第１
の主軸駆動用電動機への給電モード、第２の主軸駆動用
電動機への給電モード、第１及び第２主軸駆動用電動機
への同時給電モードとして選択切換制御する。
出信号切換手段（又は位置検出信号切換手段）は、第１
の主軸駆動用電動機への給電モード、第２の主軸駆動用
電動機への給電モード、第１及び第２主軸駆動用電動機
への同時給電モードとして選択切換制御する。
第１図はこの発明の一実施例を示すもので、(1) 〜(1
1)、(1a)〜(7a)〜(7a)(11a) は従来例と同一のものであ
る。(1)は給電切換手段であり、コンタクタ等のスイッ
チ(211) と(221) とから構成されている。(22)は速度検
出信号切換手段であり、切換スイッチ(221) と(222) と
から構成されている。(23)は位置検出信号切換手段であ
り切換スイッチ(231) と(232) とから構成されている。
1)、(1a)〜(7a)〜(7a)(11a) は従来例と同一のものであ
る。(1)は給電切換手段であり、コンタクタ等のスイッ
チ(211) と(221) とから構成されている。(22)は速度検
出信号切換手段であり、切換スイッチ(221) と(222) と
から構成されている。(23)は位置検出信号切換手段であ
り切換スイッチ(231) と(232) とから構成されている。
又、(24)は数値制御装置からの切換指令が入力され切換
手段(21)(22)(23)の切換を制御する信号切換制御回路で
ある。給電切換手段(21)の切換スイッチ(211)(212)は切
換制御回路(24)からの出力信号により の３つの動作モードが選択可能となっている。速度検出
信号切換手段(22)の切換スイッチ(221)(212) は、切換
制御回路(24)からの出力信号により の２つの動作モードが選択可能となっている。
手段(21)(22)(23)の切換を制御する信号切換制御回路で
ある。給電切換手段(21)の切換スイッチ(211)(212)は切
換制御回路(24)からの出力信号により の３つの動作モードが選択可能となっている。速度検出
信号切換手段(22)の切換スイッチ(221)(212) は、切換
制御回路(24)からの出力信号により の２つの動作モードが選択可能となっている。
又、位置検出信号切換手段(23)の切換スイッチ(231)(23
2)は切換制御回路(24)からの出力信号により の２つの動作モードが選択可能となっている。
2)は切換制御回路(24)からの出力信号により の２つの動作モードが選択可能となっている。
次に動作について説明する。
第１の主軸を単一的に駆動する場合は、給電切換手段(2
1)を、速度検出信号切換手段(22)を位置検出信号切
換手段(23)をの状態にすることにより、第１の主軸駆
動用電動機(2) に連結された速度検出手段(3) からの速
度検出用信号が給電制御装置(10)にフィードバックさ
れ、速度制御ループが構成され給電制御装置(10)の出力
は切換スイッチ(211) を通して主軸駆動用電動機(2) へ
給電され主軸駆動用電動機(2) が速度指令NSに等しくな
様に速度制御され、第１の主軸が駆動制御される。
1)を、速度検出信号切換手段(22)を位置検出信号切
換手段(23)をの状態にすることにより、第１の主軸駆
動用電動機(2) に連結された速度検出手段(3) からの速
度検出用信号が給電制御装置(10)にフィードバックさ
れ、速度制御ループが構成され給電制御装置(10)の出力
は切換スイッチ(211) を通して主軸駆動用電動機(2) へ
給電され主軸駆動用電動機(2) が速度指令NSに等しくな
様に速度制御され、第１の主軸が駆動制御される。
又、位置検出手段(11)からの位置検出信号はスイッチ(2
31) を介して給電制御装置(10)にフィードバックされ、
必要に応じて位置制御ループが構成される。
31) を介して給電制御装置(10)にフィードバックされ、
必要に応じて位置制御ループが構成される。
第２の主軸を単一的に駆動する場合は、給電切換手段(2
1)を、速度検出信号切換手段(22)を、位置検出信号
切換手段(23)をの状態とすることにより、上記と同様
の働きにより第２の主軸(1a) が駆動制御される。
1)を、速度検出信号切換手段(22)を、位置検出信号
切換手段(23)をの状態とすることにより、上記と同様
の働きにより第２の主軸(1a) が駆動制御される。
又給電切換手段(21)を、速度検出信号切換手段(22)を
又はの状態とすることにより、第１又は第２の主軸
駆動用電動機の速度検出手段(3) 又は(3a)からの速度検
出信号がフィードバックされて速度制御ループが構成さ
れ給電制御装置(10)の出力は切換スイッチ(211)(212)を
通して第１及び第２の主軸駆動用電動機(2)(2a) に同時
に給電され両者の主軸駆動用電動機(2)(2a) は、共通の
速度指令NSに等しい速度で運転制御される。
又はの状態とすることにより、第１又は第２の主軸
駆動用電動機の速度検出手段(3) 又は(3a)からの速度検
出信号がフィードバックされて速度制御ループが構成さ
れ給電制御装置(10)の出力は切換スイッチ(211)(212)を
通して第１及び第２の主軸駆動用電動機(2)(2a) に同時
に給電され両者の主軸駆動用電動機(2)(2a) は、共通の
速度指令NSに等しい速度で運転制御される。
又、必要に応じ位置制御ループを構成する場合は、位置
検出信号切換手段(23)は速度検出信号切換手段(22)が
の場合には，の場合にはの状態とする。
検出信号切換手段(23)は速度検出信号切換手段(22)が
の場合には，の場合にはの状態とする。
尚、主軸駆動用電動機が誘導電動機の場合、速度、トル
クの制御性、応答性を上げる為にすべり周波数制御方式
のベルト制御が用いられる。
クの制御性、応答性を上げる為にすべり周波数制御方式
のベルト制御が用いられる。
この制御は周知の様に対象となる誘導電動機へ与える一
次電流をトルク分電流iqs と励磁分電流（磁束分電流）
ids とに分離して制御するものであり、電動機の２次抵
抗をＲ２、二次リアクタンスをＬ２、相互リアクタンス
をＭ、すべり周波数をωｓ、２次磁束をΦ２、微分演算
子をＳとすれば、次の条件が成立する様に制御する必要
がある。
次電流をトルク分電流iqs と励磁分電流（磁束分電流）
ids とに分離して制御するものであり、電動機の２次抵
抗をＲ２、二次リアクタンスをＬ２、相互リアクタンス
をＭ、すべり周波数をωｓ、２次磁束をΦ２、微分演算
子をＳとすれば、次の条件が成立する様に制御する必要
がある。
ωｓ＝（R2／L2）×Ｍ×（iqs ／Φ２） Φ２＝(M×iqs)/｛(L2R2）×S+1 ｝ 即ち、第１図の速度制御回路(102) は駆動する対象の誘
導電動機の電気的定数R2，Ｍ，L2をもとに上記条件を保
つ様に制御する必要があり、第１図に於ては速度制御回
路(102) は切換制御回路(24)からの出力信号により第１
及び第２の主軸駆動用電動機の上記電気的定数を内部で
切換えて制御する様にしてある。又、第１及び第２の主
軸駆動用電動機(2)(2a) の両者を同時駆動する場合に
は、両電動機の合成定数に切換える様にする。
導電動機の電気的定数R2，Ｍ，L2をもとに上記条件を保
つ様に制御する必要があり、第１図に於ては速度制御回
路(102) は切換制御回路(24)からの出力信号により第１
及び第２の主軸駆動用電動機の上記電気的定数を内部で
切換えて制御する様にしてある。又、第１及び第２の主
軸駆動用電動機(2)(2a) の両者を同時駆動する場合に
は、両電動機の合成定数に切換える様にする。
例えば両電動機が同一仕様の場合 R2→R2／２ L2→L2／２ Ｍ→Ｍ／２ とし、且つ両電動機内に形成される２次磁束Φ２は、単
一駆動する場合と同一の磁束を確保するためΦ２→ 2Φ
２とする。以上の様に制御することにより、いずれの場
合に於てもベクトル制御が精度よく実行され、精度の高
い速度制御が達成される。
一駆動する場合と同一の磁束を確保するためΦ２→ 2Φ
２とする。以上の様に制御することにより、いずれの場
合に於てもベクトル制御が精度よく実行され、精度の高
い速度制御が達成される。
但し、本発明は、上述のベクトル制御の方法を規定する
ものでない。
ものでない。
次に第３図(a) の長尺のワークから製品(b) を加工する
場合を例にとり動作を説明する。
場合を例にとり動作を説明する。
まずワーク(8) を第１図に示す様に第１の主軸(1) 側の
チャック(7) で保持し、給電切換手段(21)は、速度検
出信号切換手段(22)は、位置検出信号切換手段(23)は
の状態とし、第１の主軸(1) を単一駆動し、工具(9)
をＸ，Ｚ方向に移動させてワーク(8) を旋削加工する。
又、とくに定速時に於る加工時の速度変動を改善する目
的から、必要に応じ位置制御ループを構成して加工する
ことも可能であり、更に位置制御ループを構成してワー
ク(8) を回転角定位置に停止させることも可能である。
チャック(7) で保持し、給電切換手段(21)は、速度検
出信号切換手段(22)は、位置検出信号切換手段(23)は
の状態とし、第１の主軸(1) を単一駆動し、工具(9)
をＸ，Ｚ方向に移動させてワーク(8) を旋削加工する。
又、とくに定速時に於る加工時の速度変動を改善する目
的から、必要に応じ位置制御ループを構成して加工する
ことも可能であり、更に位置制御ループを構成してワー
ク(8) を回転角定位置に停止させることも可能である。
次に第１の主軸(1) による加工が終了した後、主軸(1)
を一旦停止させ、また必要に応じて上記した様に回転角
定位置に停止させ、第２の主軸(1a)を（−Ｚ）方向に移
動し、チャック(7a)で加工されたワーク(8) の端部を保
持する。その後第１の主軸(1) 側のチャック(7) を弛
め、第２の主軸(1a)を（＋Ｚ）方向へ移動させてワーク
(8) を主軸(1) から所定位置まで引き出し、再度主軸
(1) 側のチャック(7) を締め付け、両チャック(7)(7a)
でワーク(8) を保持する状態とする。これとともに給電
切換手段(21)は、速度検出信号切換手段(22)は、位
置検出信号切換手段(23)はの状態として、両電動機
(2)(2a) を同時駆動し、工具(9) によりワーク(8) に残
りの加工を施すとともに工具(9) をＸ方向に移動させ突
切り加工を行う。この結果第２の主軸(1a)側に保持され
たワーク(8) は全加工が完了した製品（第３図の(b) ）
となる。ここで主軸(1)(1a) を停止させてチャック(7a)
から製品を取り出すとともに、再度第１の主軸(1) の単
一駆動制御に切換えて上述した手順で同様の加工をくり
返してもよいが、上記突切り加工が終了後、主軸駆動用
電動機を一旦停止させることなくただちに工具(9) によ
り第１の主軸(1) に保持されている長尺のワーク(8) の
加工に移れば製品加工のサイクルタイムの短縮ができ生
産性を上げることができる。即ち、更に詳述すれば第４
図に於て(c) に示す突切り加工を行った後、第２の主軸
(1a)は加工が完了した製品を保持したまま回転させた状
態とし、第１の主軸(1) に保持されたワーク(8) の加
工、即ち第４図(a) の加工に移り、主軸(1) による第４
図(a) の加工が終了した後、第１及第２の両主軸を同時
に停止させる。この後、第２の主軸(1a)のチャック(7a)
を緩めて加工完了した製品を取り出すとともに、第１の
主軸(1) のチャック(7) を緩めて第２の主軸(1a)のチャ
ック(7a)によりワーク(8) を保持してワーク(8) を第１
の主軸側から引き出す事により第４図(b) の状態に移
る。
を一旦停止させ、また必要に応じて上記した様に回転角
定位置に停止させ、第２の主軸(1a)を（−Ｚ）方向に移
動し、チャック(7a)で加工されたワーク(8) の端部を保
持する。その後第１の主軸(1) 側のチャック(7) を弛
め、第２の主軸(1a)を（＋Ｚ）方向へ移動させてワーク
(8) を主軸(1) から所定位置まで引き出し、再度主軸
(1) 側のチャック(7) を締め付け、両チャック(7)(7a)
でワーク(8) を保持する状態とする。これとともに給電
切換手段(21)は、速度検出信号切換手段(22)は、位
置検出信号切換手段(23)はの状態として、両電動機
(2)(2a) を同時駆動し、工具(9) によりワーク(8) に残
りの加工を施すとともに工具(9) をＸ方向に移動させ突
切り加工を行う。この結果第２の主軸(1a)側に保持され
たワーク(8) は全加工が完了した製品（第３図の(b) ）
となる。ここで主軸(1)(1a) を停止させてチャック(7a)
から製品を取り出すとともに、再度第１の主軸(1) の単
一駆動制御に切換えて上述した手順で同様の加工をくり
返してもよいが、上記突切り加工が終了後、主軸駆動用
電動機を一旦停止させることなくただちに工具(9) によ
り第１の主軸(1) に保持されている長尺のワーク(8) の
加工に移れば製品加工のサイクルタイムの短縮ができ生
産性を上げることができる。即ち、更に詳述すれば第４
図に於て(c) に示す突切り加工を行った後、第２の主軸
(1a)は加工が完了した製品を保持したまま回転させた状
態とし、第１の主軸(1) に保持されたワーク(8) の加
工、即ち第４図(a) の加工に移り、主軸(1) による第４
図(a) の加工が終了した後、第１及第２の両主軸を同時
に停止させる。この後、第２の主軸(1a)のチャック(7a)
を緩めて加工完了した製品を取り出すとともに、第１の
主軸(1) のチャック(7) を緩めて第２の主軸(1a)のチャ
ック(7a)によりワーク(8) を保持してワーク(8) を第１
の主軸側から引き出す事により第４図(b) の状態に移
る。
以後、再び第１及第２の主軸を同時駆動して第４図(c)
に示す様にワーク(8) に残りの加工を施し、突切り加工
をすれば、上述の動作が実施できる。又、ここに於て給
電制御装置(10)は一方の主軸駆動用電動機を単一駆動す
る場合にその主軸駆動用電動機の出力を確保するに足り
る容量のものが選ばれており、ワーク(8) を両主軸のチ
ャック(7) (7a)で保持して同時給電制御する場合は各々
の主軸駆動用電動機は略 1/2ずつ出力を分担することに
なる。
に示す様にワーク(8) に残りの加工を施し、突切り加工
をすれば、上述の動作が実施できる。又、ここに於て給
電制御装置(10)は一方の主軸駆動用電動機を単一駆動す
る場合にその主軸駆動用電動機の出力を確保するに足り
る容量のものが選ばれており、ワーク(8) を両主軸のチ
ャック(7) (7a)で保持して同時給電制御する場合は各々
の主軸駆動用電動機は略 1/2ずつ出力を分担することに
なる。
しかし、突切り加工後は第２の主軸(1a)側は完成された
製品を回転させるのみで出力をわずかしか必要としない
ため、第１及び第２の主軸を同時給電制御したままの状
態で、第１の主軸(1) に対して加工を遂行させることが
可能となる。
製品を回転させるのみで出力をわずかしか必要としない
ため、第１及び第２の主軸を同時給電制御したままの状
態で、第１の主軸(1) に対して加工を遂行させることが
可能となる。
尚、ここで特記すべきは、最終加工を含む突切り加工が
可能となったのは２つの主軸(1) 及び(1a)が給電制御さ
れている為である。
可能となったのは２つの主軸(1) 及び(1a)が給電制御さ
れている為である。
即ち、第２の主軸(1a)側に駆動力がない場合には、第２
の主軸(1a)はワーク(8) の一端を保持する作用を有する
のみで、ワーク(8) を介して第１の主軸(1) により駆動
される状態、換言すれば連れ回りの状態になる。
の主軸(1a)はワーク(8) の一端を保持する作用を有する
のみで、ワーク(8) を介して第１の主軸(1) により駆動
される状態、換言すれば連れ回りの状態になる。
こ状態に於て突切り加工を行うとワークの切断直前にワ
ークがねじ切られる状態となり、ワークに突起等が生
じ、再度この部分を修正加工する次工程が必要となる。
上述した本発明の方法によれば、２つの主軸(1)(1a) が
略等しい出力を分担しているので突切り加工の場合もワ
ークのねじ切れの現象が発生しない。
ークがねじ切られる状態となり、ワークに突起等が生
じ、再度この部分を修正加工する次工程が必要となる。
上述した本発明の方法によれば、２つの主軸(1)(1a) が
略等しい出力を分担しているので突切り加工の場合もワ
ークのねじ切れの現象が発生しない。
尚、以上は第３図(a) の長尺ワークから連続的に第３図
(b) 製品を加工する場合を例にとり動作を説明したが、
例えば第５図のワーク(a) から製品(b) を加工する場合
には、まず第１の主軸(1) 側を単一駆動状態とし、チャ
ック(7) でワークを保持し、第５図(b) のＡ部側の加工
を施し、しかる後に主軸を一旦停止させワークを第１の
主軸(1) から第２の主軸(1a)へもち変えるとともに、第
２の主軸(1a)の単一駆動状態にし、第５図(b) のワーク
のＢ部側の加工を施し、全加工を終了することもでき
る。
(b) 製品を加工する場合を例にとり動作を説明したが、
例えば第５図のワーク(a) から製品(b) を加工する場合
には、まず第１の主軸(1) 側を単一駆動状態とし、チャ
ック(7) でワークを保持し、第５図(b) のＡ部側の加工
を施し、しかる後に主軸を一旦停止させワークを第１の
主軸(1) から第２の主軸(1a)へもち変えるとともに、第
２の主軸(1a)の単一駆動状態にし、第５図(b) のワーク
のＢ部側の加工を施し、全加工を終了することもでき
る。
以上の様にの発明によれば、２つの主軸駆動用電動機を
１つの給電制御装置により、いずれか一方又は両方を同
時に速度ループまたは位置ループを構成して給電制御す
る様に構成したので、安価でしかも加工生産性が高い主
軸駆動装置が得られるとうい効果がある。
１つの給電制御装置により、いずれか一方又は両方を同
時に速度ループまたは位置ループを構成して給電制御す
る様に構成したので、安価でしかも加工生産性が高い主
軸駆動装置が得られるとうい効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す主軸駆動装置の構成
図、第２図は従来の主軸駆動装置の構成図、第３図は加
工例を示すワークと製品の説明図、第５図は他の加工例
を示すワークと製品の説明図、第４図は第３図の加工状
態を説明する図である。 (1) は第１の主軸、(2) は第１の主軸駆動用電動機、
(3) は第１の速度検出手段、(1a)は第２の主軸、(2a)は
第２の主軸駆動用電動機、(3a)は第２の速度検出手段、
(10)は給電制御装置、(11)は第１の位置検出手段、(11
a) は第２の位置検出手段、(21)は給電切換手段、(22)
は速度検出信号切換手段、(23)は位置検出信号切換手段
である。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第２図は従来の主軸駆動装置の構成図、第３図は加
工例を示すワークと製品の説明図、第５図は他の加工例
を示すワークと製品の説明図、第４図は第３図の加工状
態を説明する図である。 (1) は第１の主軸、(2) は第１の主軸駆動用電動機、
(3) は第１の速度検出手段、(1a)は第２の主軸、(2a)は
第２の主軸駆動用電動機、(3a)は第２の速度検出手段、
(10)は給電制御装置、(11)は第１の位置検出手段、(11
a) は第２の位置検出手段、(21)は給電切換手段、(22)
は速度検出信号切換手段、(23)は位置検出信号切換手段
である。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】２つの主軸を駆動する各々の主軸駆動用電
動機と、前記主軸または主軸駆動用電動機の速度を検出
する２つの速度検出手段と、前記主軸駆動用電動機を駆
動する１つの給電制御装置と、前記速度検出手段から信
号の一方を選択する速度検出信号切換手段と、選択され
た速度検出信号で速度ループを構成するとともに、前記
給電制御装置を前記主軸駆動用電動機の少なくとも一方
に選択接続する給電切換手段を備えた工作機械の主軸駆
動装置。 - 【請求項２】２つの主軸を駆動する各々の主軸駆動用電
動機と、前記主軸の位置を検出する２つの位置検出手段
と、前記主軸駆動用電動機を駆動する１つの給電制御装
置と、前記位置度検出手段からの信号の一方を選択する
位置検出信号切換手段と、選択された位置検出信号で位
置ループを構成するとともに、前記給電制御装置を前記
主軸駆動用電動機の少なくとも一方に選択接続する給電
切換手段を備えた工作機械の主軸駆動装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152971A JPH0661641B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 工作機械の主軸駆動装置 |
| EP90110270A EP0403843B1 (en) | 1989-06-15 | 1990-05-30 | Spindle driving device for a machine tool |
| DE69011228T DE69011228T2 (de) | 1989-06-15 | 1990-05-30 | Spindel-Antriebsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine. |
| KR1019900008185A KR930007539B1 (ko) | 1989-06-15 | 1990-06-04 | 공작기계의 주축구동장치 |
| US07/537,737 US5197363A (en) | 1989-06-15 | 1990-06-14 | Spindle driving device for a machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152971A JPH0661641B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 工作機械の主軸駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319748A JPH0319748A (ja) | 1991-01-28 |
| JPH0661641B2 true JPH0661641B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=15552146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1152971A Expired - Lifetime JPH0661641B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 工作機械の主軸駆動装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5197363A (ja) |
| EP (1) | EP0403843B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0661641B2 (ja) |
| KR (1) | KR930007539B1 (ja) |
| DE (1) | DE69011228T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6626072B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-09-30 | Logan Clutch Corporation | Multiple spindle machine plural threading apparatus and method |
| DE102004028206B3 (de) * | 2004-06-09 | 2005-04-28 | Werkzeugmaschb Sinsheim Gmbh | Mittenantriebs-Drehmaschine und Verfahren zum Betreiben dieser Maschine |
| EP2281649B1 (en) | 2008-04-21 | 2015-07-08 | Bost Machine Tools Company, S.A. | Machine and method for machining large crankshafts |
| CN104057344A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-24 | 滨州盟威戴卡轮毂有限公司 | 数控车床主轴位置控制装置及其方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2413160A1 (fr) * | 1977-12-30 | 1979-07-27 | Termoz Ferdinand | Tour a commande numerique et a alimentation manuelle |
| GB2061554B (en) * | 1979-10-18 | 1984-02-01 | Gfm Fertigungstechnik | Control system for producing crankshafts |
| CH636543A5 (fr) * | 1980-07-16 | 1983-06-15 | Tarex Sa | Machine-outil comprenant deux broches coaxiales opposees. |
| GB2092333B (en) * | 1981-01-29 | 1984-04-26 | Cone Blanchard Machine Co | Drive system for multiple spindle machine tool |
| DE3382298D1 (de) * | 1982-01-12 | 1991-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Numerisch gesteuerte werkzeugmaschine. |
| FR2520105A1 (en) * | 1982-01-15 | 1983-07-22 | St Etienne Mach Outil | Lathe rotating mechanism position determn. using resolvers - measures phase lag between input and output sinusoidal signals for simple and differential sensors |
| GB8319892D0 (en) * | 1983-07-23 | 1983-08-24 | Ae Plc | Machine tool control |
| JPS61196788A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-30 | Fanuc Ltd | 電動機の速度制御装置 |
| DE3518792A1 (de) * | 1985-05-24 | 1986-11-27 | Traub Gmbh, 7313 Reichenbach | Numerisch gesteuerte drehmaschine |
| JPS62237504A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
| US4779318A (en) * | 1986-04-23 | 1988-10-25 | Litton Industrial Automation Systems, Inc. | Multiple spindle machine having independently variable speed and feed rates |
| ATE92811T1 (de) * | 1987-05-14 | 1993-08-15 | Hofer Tech Corp | Mehrspindel-futter-drehautomat. |
| EP0298672A3 (en) * | 1987-07-08 | 1989-12-06 | Wickman Bennett Machine Tool Company Limited | Multispindle lathe |
| JPH01228751A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Fanuc Ltd | ２つの主軸を有する工作機械 |
| EP0374259B1 (en) * | 1988-04-19 | 1995-10-18 | Nakamura-Tome Precision Ind. Co., Ltd. | Two opposed main shaft type cnc lathe |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1152971A patent/JPH0661641B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-30 DE DE69011228T patent/DE69011228T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-30 EP EP90110270A patent/EP0403843B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-04 KR KR1019900008185A patent/KR930007539B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-14 US US07/537,737 patent/US5197363A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0319748A (ja) | 1991-01-28 |
| EP0403843B1 (en) | 1994-08-03 |
| US5197363A (en) | 1993-03-30 |
| KR910000297A (ko) | 1991-01-29 |
| DE69011228D1 (de) | 1994-09-08 |
| DE69011228T2 (de) | 1995-01-12 |
| KR930007539B1 (ko) | 1993-08-12 |
| EP0403843A3 (en) | 1991-06-12 |
| EP0403843A2 (en) | 1990-12-27 |
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