ギア加工機の制御装置
【課題】伝達遅れを抑え且つ分岐回路無しで、一つのマスタ軸に対して一つまたは複数のスレーブ軸を同期させる。
【解決手段】ギア加工機の制御装置（１）は、工具軸コントローラ（２２）とワーク軸コントローラ（１２）との間を直接的に接続して通信するバス（５１）を具備し、工具軸位置検出センサ（２５）により検出された工具軸（４０）の位置はバスを通じてワーク軸コントローラに供給され、上位コントローラ（１０）は所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とをワーク軸コントローラに供給するようになっており、ワーク軸コントローラは、バスを通じて供給された工具軸の位置に同期比を乗算して作成された値と重畳指令とを加算して、ワーク軸（３０）の移動指令を作成するようにした。
【解決手段】ギア加工機の制御装置（１）は、工具軸コントローラ（２２）とワーク軸コントローラ（１２）との間を直接的に接続して通信するバス（５１）を具備し、工具軸位置検出センサ（２５）により検出された工具軸（４０）の位置はバスを通じてワーク軸コントローラに供給され、上位コントローラ（１０）は所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とをワーク軸コントローラに供給するようになっており、ワーク軸コントローラは、バスを通じて供給された工具軸の位置に同期比を乗算して作成された値と重畳指令とを加算して、ワーク軸（３０）の移動指令を作成するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを把持するワーク軸と、ワークを加工する工具を備えた工具軸とを有するギア加工機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギアを加工するギア加工機は、ワークを把持するワーク軸と、ワークを加工する工具を備えた工具軸とを有している。これらワーク軸および工具軸は互いに同期させて駆動される必要がある。
【０００３】
図８は従来技術におけるギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図８においては、スレーブ軸モータ１３０がワーク軸３００を駆動すると共に、マスタ軸モータ２３０が工具軸４００を駆動する。図８に示されるように、スレーブ軸モータ１３０はスレーブ軸コントローラ１２０によって制御され、マスタ軸モータ２３０はマスタ軸コントローラ２２０によって制御される。これらスレーブ軸コントローラ１２０およびマスタ軸コントローラ２２０はそれぞれバス１１０、２１０によって上位コントローラ１００に接続されている。上位コントローラ１００は全ての軸を制御するものとする。
【０００４】
また、スレーブ軸モータ１３０に備えられた速度検出センサ１４０はスレーブ軸モータ１３０の回転速度を検出してスレーブ軸コントローラ１２０にフィードバックする。また、スレーブ軸位置検出センサ１５０はスレーブ軸（この場合はワーク軸３００）の位置を検出してスレーブ軸コントローラ１２０にフィードバックする。
【０００５】
同様に、マスタ軸モータ２３０に備えられた速度検出センサ２４０はマスタ軸モータ２３０の回転速度を検出してマスタ軸コントローラ２２０にフィードバックする。また、マスタ軸位置検出センサ２５０はマスタ軸（この場合は工具軸４００）の位置を検出してマスタ軸コントローラ２２０にフィードバックする。
【０００６】
図８に示されるギア加工機によってヘリカルギア等を加工する場合には、ねじれ動作を加える必要がある。そのような場合には、ワーク軸３００と工具軸４００とを互いに同期させるための同期指令と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを上位コントローラ１００において合成して、スレーブ軸コントローラ１２０に供給している。
【０００７】
図８においては、マスタ軸位置検出センサ２５０により検出された工具軸４００の位置フィードバックデータをマスタ軸コントローラ２２０およびバス２１０に通して上位コントローラ１００に供給している。そして、上位コントローラ１００はこのデータをバス１１０に通してスレーブ軸コントローラ１２０に供給することにより同期を行うようにしている。特許文献１においても、工具軸の位置フィードバックを上位コントローラに供給し、位置フィードバックに同期するようにワーク軸を動作させている。
【０００８】
図９は従来技術におけるギア加工機の制御装置の他の機能ブロック図である。図９においては、マスタ軸位置検出センサ２５０とスレーブ軸コントローラ１２０とを接続する分岐回路１９０が設けられている。図９においては、マスタ軸位置検出センサ２５０により検出された工具軸４００の位置フィードバックデータを分岐回路１９０に供給する。そして、分岐回路１９０がデータをコントローラ２２０およびスレーブ軸コントローラ１２０に分岐して供給し、それにより、同期を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−２３８５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図８に示されるギア加工機においては、マスタ軸（工具軸）の位置フィードバックデータをスレーブ軸コントローラ１２０に転送するために、上位コントローラ１００を経由する必要がある。このため、マスタ軸（工具軸）の位置フィードバックデータの伝達遅れが発生し、高精度での同期が困難であった。
【００１１】
また、図９に示されるギア加工機においては、分岐回路１９０を必要とするので、その分だけギア加工機の費用が増すことになる。さらに、マスタ軸（工具軸４００）とスレーブ軸（ワーク軸３００）との関係は電気的に１対１に固定されているので、スレーブ軸を他の軸（図示しない）に変更するのが困難である。そして、図９においては、一つのマスタ軸（工具軸４００）に対して、複数のスレーブ軸を同期させられないという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸に対して一つまたは複数のスレーブ軸を同期させられるギア加工機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ギア加工機の制御装置において、工具軸を駆動する工具軸モータと、該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、ワーク軸を駆動するワーク軸モータと、該ワーク軸モータを制御するワーク軸コントローラと、前記工具軸コントローラおよび前記ワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、前記工具軸コントローラと前記ワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信するバスと、を具備し、前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて前記ワーク軸コントローラに供給され、前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記ワーク軸コントローラに供給するようになっており、前記ワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記ワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置が提供される。
【００１４】
２番目の発明によれば、ギア加工機の制御装置において、工具軸を駆動する工具軸モータと、該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、を具備し、前記上位コントローラは前記複数のワーク軸コントローラから一つのワーク軸コントローラを指定する指定部を含み、前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記指定部により指定された一つのワーク軸コントローラに供給され、前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記一つのワーク軸コントローラに供給するようになっており、前記一つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置が提供される。
【００１５】
３番目の発明によれば、ギア加工機の制御装置において、工具軸を駆動する工具軸モータと、該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、を具備し、前記複数のワーク軸コントローラのうちの二つのワーク軸コントローラが一つのワークを一緒に把持するのに使用されており、前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記二つのワーク軸コントローラに供給され、前記二つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するギア加工機の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
１番目の発明においては、上位コントローラを経由することなしに、工具軸の位置をバスに通してワーク軸コントローラに直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸（工具軸）に対して一つのスレーブ軸（ワーク軸）を同期させられる。
２番目の発明においては、上位コントローラを経由することなしに、工具軸の位置をバスに通して、指定された一つのワーク軸コントローラに直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸（工具軸）に対して複数のスレーブ軸（ワーク軸）のうちの一つのスレーブ軸（ワーク軸）を同期させられる。
３番目の発明においては、上位コントローラを経由することなしに、工具軸の位置をバスに通して、ワークを保持するのに使用される二つのワーク軸コントローラに直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸（工具軸）に対して二つのスレーブ軸（ワーク軸）を同期させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に基づくギア加工機の制御装置の概念図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明に基づくギア加工機の制御装置のマスタ軸の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に基づくギア加工機の制御装置の上位コントローラの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に基づくギア加工機の制御装置のスレーブ軸の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第二の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図８】従来技術におけるギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図９】従来技術におけるギア加工機の制御装置の他の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくギア加工機の制御装置の概念図である。ギア加工機の制御装置１は、工具４１、例えば砥石、カッタを回転させるマスタ軸モータ２３と、ワーク３１、例えば加工されるべきギア、ヘリカルギアを回転させるスレーブ軸モータ１３とを主に含んでいる。なお、本願明細書において工具４１の回転軸を工具軸４０およびワーク３１の回転軸をワーク軸３０と呼ぶ。図１においては、これら工具軸４０およびワーク軸３０は所定の角度、例えば９０度をなしている。
【００１９】
図２は本発明の第一の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図２に示されるように、スレーブ軸モータ１３がワーク軸３０を駆動すると共に、マスタ軸モータ２３が工具軸４０を駆動するものとする。図２に示されるように、スレーブ軸モータ１３はスレーブ軸コントローラ１２（ワーク軸コントローラ）によって制御され、マスタ軸モータ２３はマスタ軸コントローラ２２（工具軸コントローラ）によって制御される。これらスレーブ軸コントローラ１２およびマスタ軸コントローラ２２はそれぞれバス１１、２１によって上位コントローラ１０に接続されている。上位コントローラ１０は全ての軸を制御するものとする。
【００２０】
ここで、ギア加工機の制御装置１の上位コントローラ１０はワーク軸３０および工具軸４０を互いに同期させる同期指令を作成している。そして、ヘリカルギア等のようにワーク軸３０に対して傾斜方向にねじれた歯部を形成する場合には、上位コントローラ１０は、同期指令に加えて、ねじれに関する補正を重畳指令として作成している。
【００２１】
さらに、スレーブ軸モータ１３に備えられた速度検出センサ１４はスレーブ軸モータ１３の回転速度を検出してスレーブ軸コントローラ１２にフィードバックする。また、スレーブ軸位置検出センサ１５はスレーブ軸（この場合はワーク軸３０）の位置を検出してスレーブ軸コントローラ１２にフィードバックする。
【００２２】
同様に、マスタ軸モータ２３に備えられた速度検出センサ２４はマスタ軸モータ２３の回転速度を検出してマスタ軸コントローラ２２にフィードバックする。また、マスタ軸位置検出センサ２５はマスタ軸（この場合は工具軸４０）の位置を検出してマスタ軸コントローラ２２にフィードバックする。
【００２３】
工具軸４０の回転数とワーク軸３０の回転数との比は、上記コントローラ内において所定値に設定されており、その値は上位コントローラ１０からスレーブ軸コントローラ１２に伝達される。
【００２４】
図２に示されるように、本発明においては、バス５１がスレーブ軸コントローラ１２とマスタ軸コントローラ２２とを直接的に接続している。バス５１は通信バスであり、二つのコントローラ１２、２２の間でデータを高速で通信できる。スレーブ軸コントローラ１２は、このバス５１を通じてマスタ軸コントローラ２２から受け取ったマスタ軸位置フィードバックデータに、前記工具軸４０とワーク軸３０との回転数の比を乗算し、スレーブ軸モータ１３を駆動することで、工具軸４０に同期してワーク軸３０を駆動する。
【００２５】
図３から図５は本発明に基づくギア加工機の制御装置のそれぞれマスタ軸、上位コントローラおよびスレーブ軸の動作を示すフローチャートである。以下、図３から図５を参照して、図２に示される第一の実施形態における動作について説明する。
【００２６】
第一の実施形態においては、マスタ軸が工具軸４０であり、スレーブ軸がワーク軸３０である。はじめに、図３を参照して、マスタ軸（以下、工具軸４０）の動作について説明する。図３のステップＳ１１においては、マスタ軸位置検出センサ２５が工具軸４０の位置を検出して、マスタ軸コントローラ２２にフィードバックする。マスタ軸コントローラ２２は、フィードバックされた工具軸４０の位置データを読取る。
【００２７】
そして、ステップＳ１２において、工具軸４０の位置フィードバックデータを、スレーブ軸に対するデータ転送用レジスタに書込む。このレジスタは図示しないものの、マスタ軸コントローラ２２内に備えられているものとする。
【００２８】
次いで、図４を参照して、上位コントローラ１０の動作を説明する。図４のステップＳ２１において、上位コントローラ１０は記憶部（図示しない）に記憶されたパラメータまたは加工プログラムを読込む。そして、マスタ軸がどの軸であるかを認識し、スレーブ軸がどの軸であるかを認識する。前述したように、図２に示される第一の実施形態においては、マスタ軸は工具軸４０であり、スレーブ軸はワーク軸３０である。
【００２９】
そして、ステップＳ２２において、認識されたスレーブ軸に対応するコントローラ１２に対して、第一情報、第二情報および所定の同期比をバス１１に通して送信する。ここで、第一情報は、自軸がスレーブ軸となっているか否かを判断するためのフラグである。第二情報は、自軸がスレーブ軸である場合に、スレーブ軸に対するマスタ軸はどの軸であるかを示す軸名称である。図２に示される第一の実施形態においては、単一のワーク軸３０のみを備えているので、第一情報および第二情報は自動的に定まる。
【００３０】
次いで、図５を参照して、スレーブ軸（ワーク軸３０）の動作を説明する。図５のステップＳ３１においては、ワーク軸３０は、上位コントローラ１０から第一情報、第二情報、同期比および重畳指令を読取る。そして、ステップＳ３２においては、スレーブ軸コントローラ１２が第一情報の内容を判定する。そして、自軸がスレーブ軸である場合にはステップＳ３３に進み、自軸がスレーブ軸でない場合にはステップＳ３５に進む。図２に示される第一の実施形態においては、スレーブ軸（ワーク軸３０）は一つのみであるので、プロセスは常にステップＳ３３に進むことになる。
【００３１】
ステップＳ３３において、スレーブ軸コントローラ１２が上位コントローラ１０から第二情報を読取る。そして、第二情報から読取るべきマスタ軸のデータアドレスを特定する。次いで、ステップＳ３４において、スレーブ軸コントローラ１２は、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データを読取る。
【００３２】
図２に示されるように、スレーブ軸コントローラ１２はマスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データをマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じて直接的に読取る。つまり、本発明においては、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データは上位コントローラ１０を経由することなしに直接的にスレーブ軸コントローラ１２に供給される。それゆえ、本発明においては、伝達遅れが生じるのを抑えられるのが分かるであろう。
【００３３】
次いで、ステップＳ３６において、スレーブ軸コントローラ１２は、工具軸４０の位置データに同期比を乗算した値に重畳指令を加算して、ワーク軸３０の最終移動指令を作成する。図２を参照して分かるように、作成された移動指令はスレーブ軸モータ１３に供給され、スレーブ軸モータ１３は移動指令に基づいてワーク軸３０を駆動する。これにより、工具軸４０に同期させて、ワーク軸３０を駆動することが可能となる。移動指令は重畳指令を含んでいるので、ヘリカルギアなどを適切に加工することができる。
【００３４】
このように、本発明においては、上位コントローラ１０を経由することなしに、工具軸４０の位置をバス５１に通してスレーブ軸コントローラ１２に直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つの工具軸４０に対して一つのワーク軸３０を同期させられる。この結果、工具軸４０とワーク軸３０との間の同期精度を高められるのが分かるであろう。
【００３５】
さらに、図６は本発明の第二の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図６においては、複数のスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄが示されている。これらスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄは図２に示されるスレーブ軸コントローラ１２と同様な構成であり、スレーブ軸モータ１３、速度検出センサ１４、スレーブ軸位置検出センサ１５をそれぞれ備えるが、簡潔にする目的で、それらの図示を省略する。
【００３６】
そして、第二の実施形態においては、図６に示されるように、バス５１がマスタ軸コントローラ２２からスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄを貫通して延びている。そして、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄのそれぞれのワーク軸３０ａ〜３０ｄには、ワーク３１ａ〜３１ｄ、例えばギア、ヘリカルギアがそれぞれ備えられている。また、工具軸４０には、工具４１、例えば砥石、カッタが設けられている。図６に示される構成は、複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄを選択的に切換えて加工する場合に使用される。
【００３７】
図６に示される実施形態においては、ギア加工機の制御装置１は複数のスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄを含んでいる。このため、工具軸４０の工具４１により加工されるべきワーク軸を複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄから指定する必要がある。上位コントローラ１０は指定部９を含んでおり、以下の手順で、複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄから一つのワーク軸を指定する。
【００３８】
図５を再び参照して、指定部９によるワーク軸の指定動作について説明する。図５のステップＳ３２においては、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄのそれぞれが上位コントローラ１０から読込んだ第一情報の内容を判定する。第二の実施形態においては、ワーク軸３０ａに関する第一情報はワーク軸３０ａがスレーブ軸であることを示すフラグを含んでおり、ワーク軸３０ｂ〜３０ｄに関する第一情報はワーク軸３０ｂ〜３０ｄがスレーブ軸でないことを示すフラグを含んでいる。そして、自軸がスレーブ軸である場合にはステップＳ３３に進み、自軸がスレーブ軸でない場合にはステップＳ３５に進む。
【００３９】
自軸がスレーブ軸であると判定したスレーブ軸コントローラ、例えばスレーブ軸コントローラ１２ａはステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３６に従って前述したようにワーク軸３０の最終移動指令を作成する。この場合にも、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データはマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じてスレーブ軸コントローラ１２ａに直接的に伝達される。これに対し、ステップＳ３２において自軸がスレーブ軸でないと判定したスレーブ軸コントローラ、例えばスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄは、ステップＳ３５において、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データをゼロにする。
【００４０】
言い換えれば、自軸がスレーブ軸でないと判定された場合には、工具軸４０の位置データは、対応するスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄのそれぞれに入力されない。この場合には、マスタ軸に同期しない自軸の移動のための指令（図示しない）のみが、上位コントローラ１０から対応するバス１１ｂ〜１１ｄのそれぞれを通じてスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄに入力される。あるいは、スレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄのワーク軸３０ｂ〜３０ｄが駆動されないような指令をスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄに入力してもよい。他のステップについては前述したのと同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
図６に示される第二の実施形態においても、バス５１を通してマスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データをスレーブ軸コントローラ１２ａに直接的に伝達しているので、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。さらに、第二の実施形態においては、一つの工具軸４０に対して、複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄのうちの一つのワーク軸３０ａを同期させるのを容易に行うことができる。さらに、工具軸４０が同期の対象にするワーク軸を加工プログラムやパラメータに応じて容易に変更することも可能である。
【００４２】
また、図面には示さないものの、複数の工具軸４０と単一のワーク軸３０とを備える構成である場合には、ワーク軸３０が同期の対象とする工具軸４０を第二情報に基づいて指定できる。従って、複数の工具軸４０と単一のワーク軸３０とを備える構成である場合であっても、ワーク軸３０が同期の対象とする工具軸４０を容易に指定できるのが分かるであろう。
【００４３】
さらに、図７は本発明の第三の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図７においては、二つのスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂが示されている。これらスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂもスレーブ軸モータ１３、速度検出センサ１４、スレーブ軸位置検出センサ１５をそれぞれ同様に備えるものとする。さらに、バス５１がマスタ軸コントローラ２２からスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂを貫通して延びている。
【００４４】
さらに、図７においては、スレーブ軸コントローラ１２ａに関連づけられるワーク軸３０ａと、スレーブ軸コントローラ１２ｂに関連づけられるワーク軸３０ｂとによって、一つのワーク３１が把持されている。つまり、図７に示される第三の実施形態においては、複数のワーク軸によって単一のワークが支持されるようになっている。このような構成は、一つのスレーブ軸モータでは駆動トルクが不足する場合、または比較的長尺のワークの両端を掴んで加工するような場合に採用される。なお、当然のことながら、三つ以上のワーク軸によって単一のワークを支持する構成であってもよい。
【００４５】
図７に示される実施形態においては、一つの工具軸４０に対して、二つのワーク軸３０ａ、３０ｂを同期させる必要がある。従って、図５を再び参照すると、ステップＳ３２においては、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｂの両方が上位コントローラ１０から読込んだ第一情報の内容を判定する。この場合には、ワーク軸３０ａ、３０ｂの両方がスレーブ軸である。そして、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データはマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じてスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂの両方に直接的に伝達される。従って、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｂの両方がステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３６に従って前述したようにワーク軸３０ａ〜３０ｂの最終移動指令を作成することとなる。
【００４６】
図７に示される第三の実施形態においても、工具軸４０の位置データはマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じてスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂの両方に直接的に伝達されるので、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。さらに、第三の実施形態においては、一つの工具軸４０に対して二つのワーク軸３０ａ、３０ｂを同期させるのを容易に行うことができる。つまり、第三の実施形態においては、ワーク３１を二つのワーク軸３０ａ、３０ｂで両端から把持する構成であっても、一つの工具軸４０に対して二つのワーク軸３０ａ、３０ｂを同期させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１ ギア加工機の制御装置
９ 指定部
１０ 上位コントローラ
１１ バス
１２、１２ａ〜１２ｄ スレーブ軸コントローラ（ワーク軸コントローラ）
１３ スレーブ軸モータ
１４ 速度検出センサ
１５ スレーブ軸位置検出センサ
２１ バス
２２ マスタ軸コントローラ（工具軸コントローラ）
２３ マスタ軸モータ
２４ 速度検出センサ
２５ マスタ軸位置検出センサ
３０、３０ａ〜３０ｄ ワーク軸（スレーブ軸）
３１、３１ａ〜３１ｄ ワーク
４０ 工具軸（マスタ軸）
４１ 工具
５１ バス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを把持するワーク軸と、ワークを加工する工具を備えた工具軸とを有するギア加工機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギアを加工するギア加工機は、ワークを把持するワーク軸と、ワークを加工する工具を備えた工具軸とを有している。これらワーク軸および工具軸は互いに同期させて駆動される必要がある。
【０００３】
図８は従来技術におけるギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図８においては、スレーブ軸モータ１３０がワーク軸３００を駆動すると共に、マスタ軸モータ２３０が工具軸４００を駆動する。図８に示されるように、スレーブ軸モータ１３０はスレーブ軸コントローラ１２０によって制御され、マスタ軸モータ２３０はマスタ軸コントローラ２２０によって制御される。これらスレーブ軸コントローラ１２０およびマスタ軸コントローラ２２０はそれぞれバス１１０、２１０によって上位コントローラ１００に接続されている。上位コントローラ１００は全ての軸を制御するものとする。
【０００４】
また、スレーブ軸モータ１３０に備えられた速度検出センサ１４０はスレーブ軸モータ１３０の回転速度を検出してスレーブ軸コントローラ１２０にフィードバックする。また、スレーブ軸位置検出センサ１５０はスレーブ軸（この場合はワーク軸３００）の位置を検出してスレーブ軸コントローラ１２０にフィードバックする。
【０００５】
同様に、マスタ軸モータ２３０に備えられた速度検出センサ２４０はマスタ軸モータ２３０の回転速度を検出してマスタ軸コントローラ２２０にフィードバックする。また、マスタ軸位置検出センサ２５０はマスタ軸（この場合は工具軸４００）の位置を検出してマスタ軸コントローラ２２０にフィードバックする。
【０００６】
図８に示されるギア加工機によってヘリカルギア等を加工する場合には、ねじれ動作を加える必要がある。そのような場合には、ワーク軸３００と工具軸４００とを互いに同期させるための同期指令と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを上位コントローラ１００において合成して、スレーブ軸コントローラ１２０に供給している。
【０００７】
図８においては、マスタ軸位置検出センサ２５０により検出された工具軸４００の位置フィードバックデータをマスタ軸コントローラ２２０およびバス２１０に通して上位コントローラ１００に供給している。そして、上位コントローラ１００はこのデータをバス１１０に通してスレーブ軸コントローラ１２０に供給することにより同期を行うようにしている。特許文献１においても、工具軸の位置フィードバックを上位コントローラに供給し、位置フィードバックに同期するようにワーク軸を動作させている。
【０００８】
図９は従来技術におけるギア加工機の制御装置の他の機能ブロック図である。図９においては、マスタ軸位置検出センサ２５０とスレーブ軸コントローラ１２０とを接続する分岐回路１９０が設けられている。図９においては、マスタ軸位置検出センサ２５０により検出された工具軸４００の位置フィードバックデータを分岐回路１９０に供給する。そして、分岐回路１９０がデータをコントローラ２２０およびスレーブ軸コントローラ１２０に分岐して供給し、それにより、同期を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−２３８５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図８に示されるギア加工機においては、マスタ軸（工具軸）の位置フィードバックデータをスレーブ軸コントローラ１２０に転送するために、上位コントローラ１００を経由する必要がある。このため、マスタ軸（工具軸）の位置フィードバックデータの伝達遅れが発生し、高精度での同期が困難であった。
【００１１】
また、図９に示されるギア加工機においては、分岐回路１９０を必要とするので、その分だけギア加工機の費用が増すことになる。さらに、マスタ軸（工具軸４００）とスレーブ軸（ワーク軸３００）との関係は電気的に１対１に固定されているので、スレーブ軸を他の軸（図示しない）に変更するのが困難である。そして、図９においては、一つのマスタ軸（工具軸４００）に対して、複数のスレーブ軸を同期させられないという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸に対して一つまたは複数のスレーブ軸を同期させられるギア加工機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ギア加工機の制御装置において、工具軸を駆動する工具軸モータと、該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、ワーク軸を駆動するワーク軸モータと、該ワーク軸モータを制御するワーク軸コントローラと、前記工具軸コントローラおよび前記ワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、前記工具軸コントローラと前記ワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信するバスと、を具備し、前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて前記ワーク軸コントローラに供給され、前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記ワーク軸コントローラに供給するようになっており、前記ワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記ワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置が提供される。
【００１４】
２番目の発明によれば、ギア加工機の制御装置において、工具軸を駆動する工具軸モータと、該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、を具備し、前記上位コントローラは前記複数のワーク軸コントローラから一つのワーク軸コントローラを指定する指定部を含み、前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記指定部により指定された一つのワーク軸コントローラに供給され、前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記一つのワーク軸コントローラに供給するようになっており、前記一つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置が提供される。
【００１５】
３番目の発明によれば、ギア加工機の制御装置において、工具軸を駆動する工具軸モータと、該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、を具備し、前記複数のワーク軸コントローラのうちの二つのワーク軸コントローラが一つのワークを一緒に把持するのに使用されており、前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記二つのワーク軸コントローラに供給され、前記二つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するギア加工機の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
１番目の発明においては、上位コントローラを経由することなしに、工具軸の位置をバスに通してワーク軸コントローラに直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸（工具軸）に対して一つのスレーブ軸（ワーク軸）を同期させられる。
２番目の発明においては、上位コントローラを経由することなしに、工具軸の位置をバスに通して、指定された一つのワーク軸コントローラに直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸（工具軸）に対して複数のスレーブ軸（ワーク軸）のうちの一つのスレーブ軸（ワーク軸）を同期させられる。
３番目の発明においては、上位コントローラを経由することなしに、工具軸の位置をバスに通して、ワークを保持するのに使用される二つのワーク軸コントローラに直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つのマスタ軸（工具軸）に対して二つのスレーブ軸（ワーク軸）を同期させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に基づくギア加工機の制御装置の概念図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明に基づくギア加工機の制御装置のマスタ軸の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に基づくギア加工機の制御装置の上位コントローラの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に基づくギア加工機の制御装置のスレーブ軸の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第二の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図８】従来技術におけるギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。
【図９】従来技術におけるギア加工機の制御装置の他の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくギア加工機の制御装置の概念図である。ギア加工機の制御装置１は、工具４１、例えば砥石、カッタを回転させるマスタ軸モータ２３と、ワーク３１、例えば加工されるべきギア、ヘリカルギアを回転させるスレーブ軸モータ１３とを主に含んでいる。なお、本願明細書において工具４１の回転軸を工具軸４０およびワーク３１の回転軸をワーク軸３０と呼ぶ。図１においては、これら工具軸４０およびワーク軸３０は所定の角度、例えば９０度をなしている。
【００１９】
図２は本発明の第一の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図２に示されるように、スレーブ軸モータ１３がワーク軸３０を駆動すると共に、マスタ軸モータ２３が工具軸４０を駆動するものとする。図２に示されるように、スレーブ軸モータ１３はスレーブ軸コントローラ１２（ワーク軸コントローラ）によって制御され、マスタ軸モータ２３はマスタ軸コントローラ２２（工具軸コントローラ）によって制御される。これらスレーブ軸コントローラ１２およびマスタ軸コントローラ２２はそれぞれバス１１、２１によって上位コントローラ１０に接続されている。上位コントローラ１０は全ての軸を制御するものとする。
【００２０】
ここで、ギア加工機の制御装置１の上位コントローラ１０はワーク軸３０および工具軸４０を互いに同期させる同期指令を作成している。そして、ヘリカルギア等のようにワーク軸３０に対して傾斜方向にねじれた歯部を形成する場合には、上位コントローラ１０は、同期指令に加えて、ねじれに関する補正を重畳指令として作成している。
【００２１】
さらに、スレーブ軸モータ１３に備えられた速度検出センサ１４はスレーブ軸モータ１３の回転速度を検出してスレーブ軸コントローラ１２にフィードバックする。また、スレーブ軸位置検出センサ１５はスレーブ軸（この場合はワーク軸３０）の位置を検出してスレーブ軸コントローラ１２にフィードバックする。
【００２２】
同様に、マスタ軸モータ２３に備えられた速度検出センサ２４はマスタ軸モータ２３の回転速度を検出してマスタ軸コントローラ２２にフィードバックする。また、マスタ軸位置検出センサ２５はマスタ軸（この場合は工具軸４０）の位置を検出してマスタ軸コントローラ２２にフィードバックする。
【００２３】
工具軸４０の回転数とワーク軸３０の回転数との比は、上記コントローラ内において所定値に設定されており、その値は上位コントローラ１０からスレーブ軸コントローラ１２に伝達される。
【００２４】
図２に示されるように、本発明においては、バス５１がスレーブ軸コントローラ１２とマスタ軸コントローラ２２とを直接的に接続している。バス５１は通信バスであり、二つのコントローラ１２、２２の間でデータを高速で通信できる。スレーブ軸コントローラ１２は、このバス５１を通じてマスタ軸コントローラ２２から受け取ったマスタ軸位置フィードバックデータに、前記工具軸４０とワーク軸３０との回転数の比を乗算し、スレーブ軸モータ１３を駆動することで、工具軸４０に同期してワーク軸３０を駆動する。
【００２５】
図３から図５は本発明に基づくギア加工機の制御装置のそれぞれマスタ軸、上位コントローラおよびスレーブ軸の動作を示すフローチャートである。以下、図３から図５を参照して、図２に示される第一の実施形態における動作について説明する。
【００２６】
第一の実施形態においては、マスタ軸が工具軸４０であり、スレーブ軸がワーク軸３０である。はじめに、図３を参照して、マスタ軸（以下、工具軸４０）の動作について説明する。図３のステップＳ１１においては、マスタ軸位置検出センサ２５が工具軸４０の位置を検出して、マスタ軸コントローラ２２にフィードバックする。マスタ軸コントローラ２２は、フィードバックされた工具軸４０の位置データを読取る。
【００２７】
そして、ステップＳ１２において、工具軸４０の位置フィードバックデータを、スレーブ軸に対するデータ転送用レジスタに書込む。このレジスタは図示しないものの、マスタ軸コントローラ２２内に備えられているものとする。
【００２８】
次いで、図４を参照して、上位コントローラ１０の動作を説明する。図４のステップＳ２１において、上位コントローラ１０は記憶部（図示しない）に記憶されたパラメータまたは加工プログラムを読込む。そして、マスタ軸がどの軸であるかを認識し、スレーブ軸がどの軸であるかを認識する。前述したように、図２に示される第一の実施形態においては、マスタ軸は工具軸４０であり、スレーブ軸はワーク軸３０である。
【００２９】
そして、ステップＳ２２において、認識されたスレーブ軸に対応するコントローラ１２に対して、第一情報、第二情報および所定の同期比をバス１１に通して送信する。ここで、第一情報は、自軸がスレーブ軸となっているか否かを判断するためのフラグである。第二情報は、自軸がスレーブ軸である場合に、スレーブ軸に対するマスタ軸はどの軸であるかを示す軸名称である。図２に示される第一の実施形態においては、単一のワーク軸３０のみを備えているので、第一情報および第二情報は自動的に定まる。
【００３０】
次いで、図５を参照して、スレーブ軸（ワーク軸３０）の動作を説明する。図５のステップＳ３１においては、ワーク軸３０は、上位コントローラ１０から第一情報、第二情報、同期比および重畳指令を読取る。そして、ステップＳ３２においては、スレーブ軸コントローラ１２が第一情報の内容を判定する。そして、自軸がスレーブ軸である場合にはステップＳ３３に進み、自軸がスレーブ軸でない場合にはステップＳ３５に進む。図２に示される第一の実施形態においては、スレーブ軸（ワーク軸３０）は一つのみであるので、プロセスは常にステップＳ３３に進むことになる。
【００３１】
ステップＳ３３において、スレーブ軸コントローラ１２が上位コントローラ１０から第二情報を読取る。そして、第二情報から読取るべきマスタ軸のデータアドレスを特定する。次いで、ステップＳ３４において、スレーブ軸コントローラ１２は、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データを読取る。
【００３２】
図２に示されるように、スレーブ軸コントローラ１２はマスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データをマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じて直接的に読取る。つまり、本発明においては、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データは上位コントローラ１０を経由することなしに直接的にスレーブ軸コントローラ１２に供給される。それゆえ、本発明においては、伝達遅れが生じるのを抑えられるのが分かるであろう。
【００３３】
次いで、ステップＳ３６において、スレーブ軸コントローラ１２は、工具軸４０の位置データに同期比を乗算した値に重畳指令を加算して、ワーク軸３０の最終移動指令を作成する。図２を参照して分かるように、作成された移動指令はスレーブ軸モータ１３に供給され、スレーブ軸モータ１３は移動指令に基づいてワーク軸３０を駆動する。これにより、工具軸４０に同期させて、ワーク軸３０を駆動することが可能となる。移動指令は重畳指令を含んでいるので、ヘリカルギアなどを適切に加工することができる。
【００３４】
このように、本発明においては、上位コントローラ１０を経由することなしに、工具軸４０の位置をバス５１に通してスレーブ軸コントローラ１２に直接的に伝達している。従って、伝達遅れを抑え、分岐回路を使用することなしに、一つの工具軸４０に対して一つのワーク軸３０を同期させられる。この結果、工具軸４０とワーク軸３０との間の同期精度を高められるのが分かるであろう。
【００３５】
さらに、図６は本発明の第二の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図６においては、複数のスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄが示されている。これらスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄは図２に示されるスレーブ軸コントローラ１２と同様な構成であり、スレーブ軸モータ１３、速度検出センサ１４、スレーブ軸位置検出センサ１５をそれぞれ備えるが、簡潔にする目的で、それらの図示を省略する。
【００３６】
そして、第二の実施形態においては、図６に示されるように、バス５１がマスタ軸コントローラ２２からスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄを貫通して延びている。そして、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄのそれぞれのワーク軸３０ａ〜３０ｄには、ワーク３１ａ〜３１ｄ、例えばギア、ヘリカルギアがそれぞれ備えられている。また、工具軸４０には、工具４１、例えば砥石、カッタが設けられている。図６に示される構成は、複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄを選択的に切換えて加工する場合に使用される。
【００３７】
図６に示される実施形態においては、ギア加工機の制御装置１は複数のスレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄを含んでいる。このため、工具軸４０の工具４１により加工されるべきワーク軸を複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄから指定する必要がある。上位コントローラ１０は指定部９を含んでおり、以下の手順で、複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄから一つのワーク軸を指定する。
【００３８】
図５を再び参照して、指定部９によるワーク軸の指定動作について説明する。図５のステップＳ３２においては、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｄのそれぞれが上位コントローラ１０から読込んだ第一情報の内容を判定する。第二の実施形態においては、ワーク軸３０ａに関する第一情報はワーク軸３０ａがスレーブ軸であることを示すフラグを含んでおり、ワーク軸３０ｂ〜３０ｄに関する第一情報はワーク軸３０ｂ〜３０ｄがスレーブ軸でないことを示すフラグを含んでいる。そして、自軸がスレーブ軸である場合にはステップＳ３３に進み、自軸がスレーブ軸でない場合にはステップＳ３５に進む。
【００３９】
自軸がスレーブ軸であると判定したスレーブ軸コントローラ、例えばスレーブ軸コントローラ１２ａはステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３６に従って前述したようにワーク軸３０の最終移動指令を作成する。この場合にも、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データはマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じてスレーブ軸コントローラ１２ａに直接的に伝達される。これに対し、ステップＳ３２において自軸がスレーブ軸でないと判定したスレーブ軸コントローラ、例えばスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄは、ステップＳ３５において、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データをゼロにする。
【００４０】
言い換えれば、自軸がスレーブ軸でないと判定された場合には、工具軸４０の位置データは、対応するスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄのそれぞれに入力されない。この場合には、マスタ軸に同期しない自軸の移動のための指令（図示しない）のみが、上位コントローラ１０から対応するバス１１ｂ〜１１ｄのそれぞれを通じてスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄに入力される。あるいは、スレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄのワーク軸３０ｂ〜３０ｄが駆動されないような指令をスレーブ軸コントローラ１２ｂ〜１２ｄに入力してもよい。他のステップについては前述したのと同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
図６に示される第二の実施形態においても、バス５１を通してマスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データをスレーブ軸コントローラ１２ａに直接的に伝達しているので、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。さらに、第二の実施形態においては、一つの工具軸４０に対して、複数のワーク軸３０ａ〜３０ｄのうちの一つのワーク軸３０ａを同期させるのを容易に行うことができる。さらに、工具軸４０が同期の対象にするワーク軸を加工プログラムやパラメータに応じて容易に変更することも可能である。
【００４２】
また、図面には示さないものの、複数の工具軸４０と単一のワーク軸３０とを備える構成である場合には、ワーク軸３０が同期の対象とする工具軸４０を第二情報に基づいて指定できる。従って、複数の工具軸４０と単一のワーク軸３０とを備える構成である場合であっても、ワーク軸３０が同期の対象とする工具軸４０を容易に指定できるのが分かるであろう。
【００４３】
さらに、図７は本発明の第三の実施形態に基づくギア加工機の制御装置の機能ブロック図である。図７においては、二つのスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂが示されている。これらスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂもスレーブ軸モータ１３、速度検出センサ１４、スレーブ軸位置検出センサ１５をそれぞれ同様に備えるものとする。さらに、バス５１がマスタ軸コントローラ２２からスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂを貫通して延びている。
【００４４】
さらに、図７においては、スレーブ軸コントローラ１２ａに関連づけられるワーク軸３０ａと、スレーブ軸コントローラ１２ｂに関連づけられるワーク軸３０ｂとによって、一つのワーク３１が把持されている。つまり、図７に示される第三の実施形態においては、複数のワーク軸によって単一のワークが支持されるようになっている。このような構成は、一つのスレーブ軸モータでは駆動トルクが不足する場合、または比較的長尺のワークの両端を掴んで加工するような場合に採用される。なお、当然のことながら、三つ以上のワーク軸によって単一のワークを支持する構成であってもよい。
【００４５】
図７に示される実施形態においては、一つの工具軸４０に対して、二つのワーク軸３０ａ、３０ｂを同期させる必要がある。従って、図５を再び参照すると、ステップＳ３２においては、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｂの両方が上位コントローラ１０から読込んだ第一情報の内容を判定する。この場合には、ワーク軸３０ａ、３０ｂの両方がスレーブ軸である。そして、マスタ軸位置検出センサ２５が検出した工具軸４０の位置データはマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じてスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂの両方に直接的に伝達される。従って、スレーブ軸コントローラ１２ａ〜１２ｂの両方がステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３６に従って前述したようにワーク軸３０ａ〜３０ｂの最終移動指令を作成することとなる。
【００４６】
図７に示される第三の実施形態においても、工具軸４０の位置データはマスタ軸コントローラ２２からバス５１を通じてスレーブ軸コントローラ１２ａ、１２ｂの両方に直接的に伝達されるので、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。さらに、第三の実施形態においては、一つの工具軸４０に対して二つのワーク軸３０ａ、３０ｂを同期させるのを容易に行うことができる。つまり、第三の実施形態においては、ワーク３１を二つのワーク軸３０ａ、３０ｂで両端から把持する構成であっても、一つの工具軸４０に対して二つのワーク軸３０ａ、３０ｂを同期させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１ ギア加工機の制御装置
９ 指定部
１０ 上位コントローラ
１１ バス
１２、１２ａ〜１２ｄ スレーブ軸コントローラ（ワーク軸コントローラ）
１３ スレーブ軸モータ
１４ 速度検出センサ
１５ スレーブ軸位置検出センサ
２１ バス
２２ マスタ軸コントローラ（工具軸コントローラ）
２３ マスタ軸モータ
２４ 速度検出センサ
２５ マスタ軸位置検出センサ
３０、３０ａ〜３０ｄ ワーク軸（スレーブ軸）
３１、３１ａ〜３１ｄ ワーク
４０ 工具軸（マスタ軸）
４１ 工具
５１ バス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギア加工機の制御装置において、
工具軸を駆動する工具軸モータと、
該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、
前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、
ワーク軸を駆動するワーク軸モータと、
該ワーク軸モータを制御するワーク軸コントローラと、
前記工具軸コントローラおよび前記ワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、
前記工具軸コントローラと前記ワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信するバスと、を具備し、
前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて前記ワーク軸コントローラに供給され、
前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記ワーク軸コントローラに供給するようになっており、
前記ワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記ワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置。
【請求項２】
ギア加工機の制御装置において、
工具軸を駆動する工具軸モータと、
該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、
前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、
複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、
前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、
前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、
前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、を具備し、
前記上位コントローラは前記複数のワーク軸コントローラから一つのワーク軸コントローラを指定する指定部を含み、
前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記指定部により指定された一つのワーク軸コントローラに供給され、
前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記一つのワーク軸コントローラに供給するようになっており、
前記一つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置。
【請求項３】
ギア加工機の制御装置において、
工具軸を駆動する工具軸モータと、
該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、
前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、
複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、
前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、
前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、
前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、を具備し、
前記複数のワーク軸コントローラのうちの二つのワーク軸コントローラが一つのワークを一緒に把持するのに使用されており、
前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記二つのワーク軸コントローラに供給され、
前記二つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するギア加工機の制御装置。
【請求項１】
ギア加工機の制御装置において、
工具軸を駆動する工具軸モータと、
該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、
前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、
ワーク軸を駆動するワーク軸モータと、
該ワーク軸モータを制御するワーク軸コントローラと、
前記工具軸コントローラおよび前記ワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、
前記工具軸コントローラと前記ワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信するバスと、を具備し、
前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて前記ワーク軸コントローラに供給され、
前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記ワーク軸コントローラに供給するようになっており、
前記ワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記ワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置。
【請求項２】
ギア加工機の制御装置において、
工具軸を駆動する工具軸モータと、
該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、
前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、
複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、
前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、
前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、
前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、を具備し、
前記上位コントローラは前記複数のワーク軸コントローラから一つのワーク軸コントローラを指定する指定部を含み、
前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記指定部により指定された一つのワーク軸コントローラに供給され、
前記上位コントローラは所定の同期比と、ねじれ動作を加えるための重畳指令とを前記一つのワーク軸コントローラに供給するようになっており、
前記一つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するようにしたギア加工機の制御装置。
【請求項３】
ギア加工機の制御装置において、
工具軸を駆動する工具軸モータと、
該工具軸モータを制御する工具軸コントローラと、
前記工具軸の位置を検出する工具軸位置検出センサと、
複数のワーク軸を駆動する複数のワーク軸モータと、
前記複数のワーク軸モータを制御する複数のワーク軸コントローラと、
前記工具軸コントローラおよび前記複数のワーク軸コントローラに接続された上位コントローラと、
前記工具軸コントローラと前記複数のワーク軸コントローラとの間を直接的に接続して通信する単一のバスと、を具備し、
前記複数のワーク軸コントローラのうちの二つのワーク軸コントローラが一つのワークを一緒に把持するのに使用されており、
前記工具軸位置検出センサにより検出された前記工具軸の位置は前記バスを通じて、前記二つのワーク軸コントローラに供給され、
前記二つのワーク軸コントローラは、前記バスを通じて供給された前記工具軸の位置に前記同期比を乗算して作成された値と前記重畳指令とを加算して、前記一つのワーク軸コントローラに対応するワーク軸の移動指令を作成するギア加工機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
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【図５】
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【公開番号】特開２０１３−９７６６４（Ｐ２０１３−９７６６４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１１９５（Ｐ２０１１−２４１１９５）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
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