(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タップ加工工具を主軸回りに回転させる主軸モータと、
該主軸モータの前記主軸の回転角を検出する回転角検出部と、
前記タップ加工工具が取付けられた送り軸を駆動する送り軸モータと、
前記送り軸における前記タップ加工工具の送り位置を検出する送り位置検出部と、を備え、前記主軸モータと前記送り軸モータとを同期運転してタッピング加工動作を行うタッピング加工装置において、
前記主軸モータの第一位置指令値と前記送り軸モータの第二位置指令値とを作成する位置指令値作成部と、
該位置指令値作成部により作成された前記第一位置指令値と前記回転角検出部により検出された回転角検出値との間の第一位置偏差に基づいて前記主軸モータを駆動する主軸制御部と、
前記回転角検出値と前記タップ加工工具のネジピッチとに基づいて第三位置指令値を作成する第三位置指令値作成部と、
第一制御モードおよび第二制御モードを備えていて第二位置偏差に基づいて前記送り軸モータを駆動する送り軸制御部と、を具備し、前記第二位置偏差は、前記第一制御モードにおいては前記位置指令値作成部により作成された前記第二位置指令値と前記送り位置検出部により検出された送り位置検出値とから作成されると共に、前記第二制御モードにおいては前記第三位置指令値作成部により作成された前記第三位置指令値と前記送り位置検出値とから作成されており、
さらに、
前記第一制御モードから前記第二制御モードに切替わるときに取得された前記回転角検出値および前記第一位置偏差と前記ネジピッチとに基づいて送り軸位置補正値を作成する送り軸位置補正値作成部と、を具備し、
前記送り軸位置補正値作成部により作成された前記送り軸位置補正値を用いて前記第三位置指令値を補正して前記主軸モータの回転角と前記送り軸の位置との位置関係を合わせるようにしたタッピング加工装置。
【請求項２】
さらに、前記回転角検出部により検出された回転角検出値の単位時間当たりの変化量と、前記主軸制御部と前記送り軸制御部との間で通信するのに必要とされる所要時間と、前記ネジピッチとに基づいて、前記主軸制御部と前記送り軸制御部との間の通信遅れを補正する通信遅れ補正値を作成する通信遅れ補正値作成部を具備する請求項１に記載のタッピング加工装置。
【請求項３】
タップ加工工具を主軸回りに回転させる主軸モータと、
該主軸モータの前記主軸の回転角を検出する回転角検出部と、
前記タップ加工工具が取付けられた送り軸を駆動する送り軸モータと、
前記送り軸における前記タップ加工工具の送り位置を検出する送り位置検出部と、を備え、前記主軸モータと前記送り軸モータとを同期運転してタッピング加工動作を行うタッピング加工装置において、
前記主軸モータの第一位置指令値と前記送り軸モータの第二位置指令値とを作成する位置指令値作成部と、
該位置指令値作成部により作成された前記第一位置指令値と前記回転角検出部により検出された回転角検出値との間の第一位置偏差に基づいて前記主軸モータを駆動する主軸制御部と、
第一制御モードおよび第二制御モードを備えていて前記送り軸モータを駆動する送り軸制御部と、
前記位置指令値作成部により作成された前記第二位置指令値と前記送り位置検出部により検出された送り位置検出値との間の第二位置偏差を作成する第二位置偏差作成部と、
前記回転角検出値と前記タップ加工工具のネジピッチとに基づいて第三位置指令値を作成する第三位置指令値作成部と、
前記第一制御モードから前記第二制御モードに切替わるときに取得された前記回転角検出値および前記第一位置偏差と前記ネジピッチとに基づいて送り軸位置補正値を作成する送り軸位置補正値作成部と、
前記送り位置検出部により検出された送り位置検出値と前記第三位置指令値作成部により作成された前記第三位置指令値と前記送り軸位置補正値作成部により作成された前記送り軸位置補正値と、に基づいて第三位置偏差を作成する第三位置偏差作成部と、を具備し、
前記送り軸制御部は、前記第二制御モードにおいては前記第三位置偏差作成部により作成された第三位置偏差に基づいて前記送り軸モータを駆動すると共に、前記第二制御モードから前記第一制御モードに切替わったときには前記第二位置偏差作成部により作成された前記第二位置偏差に基づいて前記送り軸モータを駆動する、タッピング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸モータと送り軸モータとを同期運転してタッピング加工動作を行うタッピング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なタッピング加工装置は、タップ加工工具と、タップ加工工具を備えた昇降可能な主軸ヘッドとを含んでいる。タップ加工工具は主軸モータによって主軸回りに回転し、また、送り軸モータによって送り軸が駆動されると、主軸ヘッドは送り軸に沿って昇降する。
【０００３】
これら主軸モータおよび送り軸モータはＣＮＣによって同期運転される必要があり、例えば特許文献１においては送り軸が主軸に追従するように、主軸モータと送り軸モータとが同期運転されるようになっている。また、特許文献２には、補間回路による直線補間を通じて主軸モータと送り軸モータとを同期制御することが開示されている。さらに、特許文献３には、同期誤差を算出し、同期誤差に応じて主軸および送り軸の位置指令パターンを補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第2629729号
【特許文献２】特開平3-43012号公報
【特許文献３】特開2003-181722号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、主軸モータおよび送り軸モータを同期運転する際には、主軸に対するトルクが不足する等の外乱要因により、ＣＮＣからの指令に対する追従性が変化する場合がある。
【０００６】
例えば、特許文献１に開示されるように送り軸が主軸に追従する方式において、同期開始時に主軸の位置偏差（主軸の位置指令値と主軸の実際の位置との間の偏差）がゼロでない場合には、送り軸は主軸の位置偏差を維持したまま同期するので、同期誤差が発生する。このような場合には、タップ加工を良好に行うのが困難になる。
【０００７】
また、同期時に送り軸が主軸の実際の位置に追従する方式においては、同期終了後に、座標管理された座標への復旧動作（原点復帰、絶対位置通信、オリエンテーション等）を行う必要がある。しかしながら、この動作は作業時間の遅延につながるので、処理の高速化が要求される場合には現実的でない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、同期開始時における同期誤差の低減および同期終了後における座標復旧動作を迅速に行うことのできるタッピング加工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】
【０００９】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、タップ加工工具を主軸回りに回転させる主軸モータと、該主軸モータの前記主軸の回転角を検出する回転角検出部と、前記タップ加工工具が取付けられた送り軸を駆動する送り軸モータと、前記送り軸における前記タップ加工工具の送り位置を検出する送り位置検出部と、を備え、前記主軸モータと前記送り軸モータとを同期運転してタッピング加工動作を行うタッピング加工装置において、前記主軸モータの第一位置指令値と前記送り軸モータの第二位置指令値とを作成する位置指令値作成部と、該位置指令値作成部により作成された前記第一位置指令値と前記回転角検出部により検出された回転角検出値との間の第一位置偏差に基づいて前記主軸モータを駆動する主軸制御部と、前記回転角検出値と前記タップ加工工具のネジピッチとに基づいて第三位置指令値を作成する第三位置指令値作成部と、第一制御モードおよび第二制御モードを備えていて第二位置偏差に基づいて前記送り軸モータを駆動する送り軸制御部と、を具備し、前記第二位置偏差は、前記第一制御モードにおいては前記位置指令値作成部により作成された前記第二位置指令値と前記送り位置検出部により検出された送り位置検出値とから作成されると共に、前記第二制御モードにおいては前記第三位置指令値作成部により作成された前記第三位置指令値と前記送り位置検出値とから作成されており、さらに、前記第一制御モードから前記第二制御モードに切替わるときに取得された前記回転角検出値および前記第一位置偏差と前記ネジピッチとに基づいて送り軸位置補正値を作成する送り軸位置補正値作成部と、を具備し、前記送り軸位置補正値作成部により作成された前記送り軸位置補正値を用いて前記第三位置指令値を補正して前記主軸モータの回転角と前記送り軸の位置との位置関係を合わせるようにしたタッピング加工装置が提供される。
【００１０】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記回転角検出部により検出された回転角検出値の単位時間当たりの変化量と、前記主軸制御部と前記送り軸制御部との間で通信するのに必要とされる所要時間と、前記ネジピッチとに基づいて、前記主軸制御部と前記送り軸制御部との間の通信遅れを補正する通信遅れ補正値を作成する通信遅れ補正値作成部を具備する。
【００１１】
３番目の発明によれば、タップ加工工具を主軸回りに回転させる主軸モータと、該主軸モータの前記主軸の回転角を検出する回転角検出部と、前記タップ加工工具が取付けられた送り軸を駆動する送り軸モータと、前記送り軸における前記タップ加工工具の送り位置を検出する送り位置検出部と、を備え、前記主軸モータと前記送り軸モータとを同期運転してタッピング加工動作を行うタッピング加工装置において、前記主軸モータの第一位置指令値と前記送り軸モータの第二位置指令値とを作成する位置指令値作成部と、該位置指令値作成部により作成された前記第一位置指令値と前記回転角検出部により検出された回転角検出値との間の第一位置偏差に基づいて前記主軸モータを駆動する主軸制御部と、第一制御モードおよび第二制御モードを備えていて前記送り軸モータを駆動する送り軸制御部と、前記位置指令値作成部により作成された前記第二位置指令値と前記送り位置検出部により検出された送り位置検出値との間の第二位置偏差を作成する第二位置偏差作成部と、前記回転角検出値と前記タップ加工工具のネジピッチとに基づいて第三位置指令値を作成する第三位置指令値作成部と、前記第一制御モードから前記第二制御モードに切替わるときに取得された前記回転角検出値および前記第一位置偏差と前記ネジピッチとに基づいて送り軸位置補正値を作成する送り軸位置補正値作成部と、前記送り位置検出部により検出された送り位置検出値と前記第三位置指令値作成部により作成された前記第三位置指令値と前記送り軸位置補正値作成部により作成された前記送り軸位置補正値と、に基づいて第三位置偏差を作成する第三位置偏差作成部と、を具備し、前記送り軸制御部は、前記第二制御モードにおいては前記第三位置偏差作成部により作成された第三位置偏差に基づいて前記送り軸モータを駆動すると共に、前記第二制御モードから前記第一制御モードに切替わったときには前記第二位置偏差作成部により作成された前記第二位置偏差に基づいて前記送り軸モータを駆動する、タッピング加工装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
１番目の発明においては、第二制御モードにおいて送り軸位置補正値により第三位置指令値を補正している。送り軸位置補正値は、非同期運転時の第一制御モードから同期運転時の第二制御モードに切替わるときの回転角検出値および第一位置偏差とネジピッチとを用いて作成されるので、第二制御モードの開始時における同期誤差を予め低減することができる。
【００１３】
２番目の発明においては、主軸制御部と送り軸制御部との間に通信遅れが存在する場合であっても、通信遅れの影響を排除することができる。このことは、主軸制御部と送り軸制御部との間の通信速度が遅い場合、例えば主軸制御部と送り軸制御部とがシリアル通信されている場合に特に有利である。
【００１４】
３番目の発明においては、第三位置偏差はタッピング動作が行われる前における第一位置偏差の影響を受けているので、第一制御モードから第二制御モードに切替わるときにおける同期誤差を低減することができる。また、第二制御モードから第一制御モードに切替わるときには、元の第二位置偏差を使用するようにしている。従って、同期運転が終了した後であっても、座標管理された座標系への復旧動作を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に基づくタッピング加工装置の略図である。
【図２】本発明の第一の実施形態におけるタッピング加工装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施形態における同期誤差などのタイムチャートを示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態におけるタッピング加工装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の第二の実施形態における同期誤差などのタイムチャートを示す図である。
【図６】本発明の第三の実施形態におけるタッピング加工装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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は本発明に基づくタッピング加工装置の略図である。図１に示されるように、タッピング加工装置１は、タップ盤２と、タップ盤２の動作を制御するＣＮＣ１０とから主に構成されている。
【００１７】
タップ盤２は、スライダ７が昇降するボールネジ６を備えたベース３を含んでいる。スライダ７には、タップ加工工具５が先端に取付けられた主軸ヘッド４が連結している。図示されるように、主軸モータ２１が主軸ヘッド４の頂面に配置されており、主軸モータ２１によってタップ加工工具５は主軸８回りに回転する。
【００１８】
同様に、送り軸モータ３１がボールネジ６に連結されており、送り軸モータ３１によってボールネジ６が駆動されると、スライダ７は主軸ヘッド４と一緒にボールネジ６に沿って上下方向に送られる。なお、これら主軸モータ２１および送り軸モータ３１は、それぞれについて座標管理された座標系に対して動作される。
【００１９】
また、主軸モータ２１にはエンコーダ２２が取付けられており、主軸モータ２１の主軸８の回転角を所定の制御周期で検出する。同様に、送り軸モータ３１に取付けられたエンコーダ３２は、送り軸モータ３１の出力軸の回転に基づいて、ボールネジ６における主軸ヘッド４の送り位置を所定の制御周期で検出する。従って、これらエンコーダ２２、３２は、それぞれ回転角検出部および送り位置検出部としての役目を果たす。図１から分かるように、エンコーダ２２、３２で検出された値はＣＮＣ１０に供給される。
【００２０】
図２は本発明の第一の実施形態におけるタッピング加工装置の機能ブロック図である。ＣＮＣ１０は一種のデジタルコンピュータであり、図２に示されるように、記憶部１１と、主軸モータ２１、３１のそれぞれの位置指令値ＣＰ１、ＣＰ２を作成する位置指令作成部１２と、主軸モータ２１を制御する主軸制御部２０と、送り軸モータ３１を制御する送り軸制御部３０とを主に含んでいる。
【００２１】
記憶部１１はＲＯＭおよびＲＡＭの組合せである。記憶部１１のＲＯＭには、タップ盤２の動作プログラムに加えて、タップ加工工具５のネジピッチＳＴＰなどが記憶されている。なお、ネジピッチＳＴＰはタップ加工工具５の一つのネジ山から隣のネジ山までの距離を指す。また、記憶部１１のＲＡＭには、指令値作成などの目的で各種データが一時的に記憶される。
【００２２】
図２に示されるように、主軸制御部２０は、位置指令作成部１２により作成された主軸モータ２１の位置指令値ＣＰ１から、エンコーダ２２により検出された回転角検出値ＤＡを減算して第一位置偏差ΔＰ１を作成する第一位置偏差作成部２３と、第一位置偏差ΔＰ１に基づいて主軸モータ２１の速度指令を作成する速度制御部２４とを含んでいる。作成された速度指令はサーボアンプ２５を通じて主軸モータ２１に出力され、それにより、主軸モータ２１が動作される。
【００２３】
また、送り軸制御部３０は、送り軸モータ３１の制御を第一制御モードと第二制御モードとの間で切換える切換器３３と、第三位置指令値ＣＰ３を作成する第三位置指令値作成部３６と、送り軸位置補正値ＲＦＰを作成する送り軸位置補正値作成部３７と、第二位置偏差ΔＰ２を作成する第二位置偏差作成部３８と、第二位置偏差ΔＰ２に基づいて送り軸モータ３１の速度指令を作成する速度制御部３４とを含んでいる。作成された速度指令はサーボアンプ３５を通じて送り軸モータ３１に出力され、それにより、送り軸モータ３１が駆動される。
【００２４】
ここで、第三位置指令値作成部３６は、タップ加工工具５のネジピッチＳＴＰと回転角検出値ＤＡとを用いて以下の式（１）により第三位置指令値ＣＰ３を作成する。
ＣＰ３＝ＤＡ×ＳＴＰ                                              （１）
【００２５】
さらに、送り軸位置補正値作成部３７は、回転角検出値ＤＡと第一位置偏差ΔＰ１とネジピッチＳＴＰを用いて以下の式（２）により送り軸位置補正値ＲＦＰを作成する。
ＲＦＰ＝−（ＤＡ＋ΔＰ１）×ＳＴＰ                                （２）
【００２６】
第一の実施形態における第二位置偏差ΔＰ２は、切換器３３により切替られるモードが第一制御モードであるか、第二制御モードであるかに応じて異なる。ここで、第一制御モードは主軸モータ２１と送り軸モータ３１とが同期運転されていないモードであり、主軸モータ２１および送り軸モータ３１は個別に駆動されている。第二制御モードは、主軸モータ２１と送り軸モータ３１とが同期運転されるモードを指す。
【００２７】
第一制御モードにおいては、第二位置偏差作成部３８は、位置指令作成部１２により作成された送り軸モータ３１の位置指令値ＣＰ２から、エンコーダ３２により検出された送り位置検出値ＤＰを減算することにより、第二位置偏差ΔＰ２を作成する。
【００２８】
これに対し、第二制御モードにおいては、第二位置偏差作成部３８は、以下の式（３）に基づいて第二位置偏差ΔＰ２を作成する。
ΔＰ２＝ＣＰ３−ＤＰ＋ＲＦＰ                                      （３）
言い換えれば、第二制御モードにおいては、第三位置指令値ＣＰ３は送り軸位置補正値ＲＦＰにより補正される。
【００２９】
タッピング加工装置１の動作時においては、はじめに切換器３３は第一制御モードを設定する。従って、第二位置偏差ΔＰ２は位置指令値ＣＰ２と送り位置検出値ＤＰとの間の偏差として作成される。この場合には、第二位置偏差ΔＰ２は主軸制御部２０からの影響を受けておらず、主軸モータ２１と送り軸モータ３１とは互いに同期することなしに駆動される。つまり、第一制御モードにおいては、主軸ヘッド４のタップ加工工具５が回転しつつ、スライダ７が被加工物Ｗに向かって移動するのみであり、タッピング動作は行われていない。
【００３０】
タップ加工工具５が被加工物Ｗの穴にタッピング可能な状況になると、切換器３３は第一制御モードから第二制御モードに設定する。そして、第一制御モードから第二制御モードに切換えた瞬間における第一位置偏差ΔＰ１および回転角検出値ＤＡが取得され、主軸制御部２０から送り軸制御部３０まで供給される。
【００３１】
次いで、第三位置指令値作成部３６は供給された回転角検出値ＤＡ等に基づいて第三位置指令値ＣＰ３を作成すると共に、送り軸位置補正値作成部３７は供給された回転角検出値ＤＡおよび第一位置偏差ΔＰ１に基づいて送り軸位置補正値ＲＦＰを作成する。
【００３２】
そして第二制御モードにおいては、前述した式（３）に基づいて第二位置偏差ΔＰ２が作成され、第二位置偏差ΔＰ２に基づいて送り軸モータ３１が駆動される。前述したように送り軸位置補正値ＲＦＰは、第一制御モードから第二制御モードに切替わるときの回転角検出値ＤＡおよび第一位置偏差ΔＰ１とネジピッチＳＴＰとを用いて作成される。
【００３３】
従って、第一の実施形態においては、そのような送り軸位置補正値ＲＦＰで第三位置指令値ＣＰ３を補正することにより、第二制御モードの開始時における同期誤差を予め低減することが可能となる。それゆえ、本発明においては、タップ加工工具５は被加工物Ｗの穴を良好にタッピングすることができる。
【００３４】
第二制御モードにおいては主軸モータ２１と送り軸モータ３１とが同期運転する。そして、第一位置偏差ΔＰ１および回転角検出値ＤＡは所定の制御周期毎に作成されるので、第三位置指令値ＣＰ３および送り軸位置補正値ＲＦＰも所定の制御周期毎に更新される。従って、第二制御モードにおいては良好な同期運転を継続できることが分かるであろう。
【００３５】
図３は本発明の第一の実施形態における同期誤差などのタイムチャートを示す図である。図３においてはタッピング動作の有無、送り軸位置補正値ＲＦＰの有無に応じた同期誤差、主軸８の回転速度が示されている。図３に示されるように、送り軸位置補正値ＲＦＰが無効にされている従来技術の場合においては、タッピング動作の開始時における主軸モータ２１と送り軸モータ３１との間に位置ズレが存在するために、同期誤差は定常的なオフセットを有することになる。
【００３６】
これに対し、送り軸位置補正値ＲＦＰが有効である本発明の場合においては、タッピング動作開始時における位置ズレは発生しないかまたは大幅に低減される。従って、同期誤差における定常的なオフセットはほぼ解消されているのが分かるであろう。
【００３７】
図４は本発明の第二の実施形態におけるタッピング加工装置の機能ブロック図である。図４に示される構成は図２の構成と概ね同様であるので、以下においては主に相違点について説明する。
【００３８】
図４においては主軸制御部２０と送り軸制御部３０は、通信ケーブル４０により互いに接続されている。通信ケーブル４０は例えばシリアル通信ケーブルである。通信ケーブル４０を用いて主軸制御部２０と送り軸制御部３０との間で通信するためには、通信ケーブル４０の長さおよび転送レートに応じた所定の所要時間が必要とされる。その結果、図４に示される第二の実施形態においては主軸制御部２０と送り軸制御部３０との間において通信遅れが発生する。
【００３９】
この通信遅れを解消するために、図４に示される送り軸制御部３０は、通信遅れ補正値ＲＴを作成する通信遅れ補正値作成部４１と、開始位置補正値ＲＳＰを作成する開始位置補正値作成部４２とを含んでいる。
【００４０】
第二の実施形態の第一制御モードは図２を参照して説明したのと同様である。そして、第二の実施形態の第二制御モードにおいては、通信遅れ補正値作成部４１が回転角検出値ＤＡおよびネジピッチＳＴＰに基づいて以下の式（４）により通信遅れ補正値ＲＴを作成する。
ＲＴ＝｛ＤＡ（ｎ）−ＤＡ（ｎ−１）｝×Δｔ×ＳＴＰ              （４）
【００４１】
ここで、「ＤＡ（ｎ）」は第二制御モード（タッピング動作時）における最新の回転角検出値ＤＡを表しており、「ＤＡ（ｎ−１）」は第二制御モードにおいて最新の回転角検出値ＤＡよりも一つの制御周期ぶんだけ前の回転角検出値ＤＡを表している。「Δｔ」は主軸制御部２０と送り軸制御部３０との間で通信するのに必要とされる所定の所要時間である。なお、通信遅れ補正値ＲＴは通信ケーブル４０を用いた供給作用により生じた通信遅れを補正するための補正値である。
【００４２】
また、開始位置補正値作成部４２は、第一位置偏差ΔＰ１と回転角検出値ＤＡとネジピッチＳＴＰとを用いて以下の式（５）に基づいて開始位置補正値ＲＳＰを作成する。
ＲＳＰ＝−（ＤＡ＋ΔＰ１）×ＳＴＰ                                （５）
式（５）により算出される開始位置補正値ＲＳＰは、前述した式（２）により算出される送り軸位置補正値ＲＦＰと同様である。
【００４３】
このため、第二の実施形態においては、送り軸位置補正値作成部３７は以下の式（６）に基づいて送り軸位置補正値ＲＦＰを算出する。
ＲＦＰ＝ＲＳＰ＋ＲＴ                                              （６）
【００４４】
第二の実施形態においても、タップ加工工具５が被加工物Ｗの穴にタッピング可能な状況になると、切換器３３は第一制御モードから第二制御モードに設定する。そして、第一制御モードから第二制御モードに切換えた瞬間における第一位置偏差ΔＰ１および回転角検出値ＤＡが取得され、主軸制御部２０から通信ケーブル４０を通じて送り軸制御部３０まで供給される。
【００４５】
次いで、通信遅れ補正値作成部４１および開始位置補正値作成部４２は、それぞれ通信遅れ補正値ＲＴおよび開始位置補正値ＲＳＰを前述したように作成する。そして、送り軸位置補正値作成部３７はこれら通信遅れ補正値ＲＴおよび開始位置補正値ＲＳＰを加算して送り軸位置補正値ＲＦＰを作成し、送り軸位置補正値ＲＦＰにより第三位置指令値ＣＰ３を補正する。
【００４６】
前述したように通信遅れ補正値ＲＴは通信ケーブル４０を用いた供給作用により生じた通信遅れを補正するための補正値である。しかしながら、第二の実施形態においては、通信遅れ補正値ＲＴを含んだ送り軸位置補正値ＲＦＰにより第三位置指令値ＣＰ３を補正して、送り軸モータ３１を駆動している。
【００４７】
このため、第二の実施形態においては、主軸制御部２０と送り軸制御部３０との間に通信遅れが存在する場合であっても、通信遅れの影響を排除できる。つまり、第二の実施形態においては、第二制御モードの開始時における同期誤差の低減と、通信遅れの影響の排除とを同時に行うことが可能となる。それゆえ、第二の実施形態においても、タップ加工工具５は被加工物Ｗの穴を良好にタッピングできるのが分かるであろう。なお、第二の実施形態は、通信ケーブル４０の処理が低速である場合、例えば通信ケーブル４０がシリアル通信ケーブルである場合に特に有利である。
【００４８】
図５は本発明の第二の実施形態における同期誤差などのタイムチャートを示す図である。図５においては、主軸８の回転速度と、通信遅れ補正値ＲＴの有無に応じた同期誤差とが示されている。図５に示されるように、通信遅れ補正値ＲＴが無効にされている場合においては、同期誤差が発生している。そして、この同期誤差の大きさは主軸速度に比例していることが分かる。
【００４９】
これに対し、通信遅れ補正値ＲＴが有効である場合には、主軸速度に比例した同期誤差の変動はほぼ解消されている。すなわち、通信遅れ補正値ＲＴが有効である場合には極めて良好にタッピング動作を行うことができるのが分かるであろう。
【００５０】
図６は本発明の第三の実施形態におけるタッピング加工装置の機能ブロック図である。以下においては、図２の構成に対する相違点について主に説明する。
【００５１】
図６においては、第三位置偏差ΔＰ３を作成する第三位置偏差作成部４５を含んでいる。具体的には、第三位置偏差作成部４５は、第二制御モードにおいて第三位置指令値ＣＰ３と送り位置検出値ＤＰと送り軸位置補正値ＲＦＰとを用いて以下の式（７）に基づいて第三位置偏差ΔＰ３を作成する。
ΔＰ３＝ＣＰ３−ＤＰ＋ＲＦＰ                                    （７）
【００５２】
さらに、第三の実施形態における第一制御モードでは第二位置偏差ΔＰ２に基づいて送り軸モータ３１が駆動され、第二制御モードでは第三位置偏差ΔＰ３に基づいて送り軸モータ３１が駆動される。なお、第三の実施形態における第二位置偏差ΔＰ２は以下の式（８）に基づいて、第二位置偏差作成部３８によって作成され、第二位置偏差ΔＰ２が制御モードに応じて異なることはない。
ΔＰ２＝ＣＰ２−ＤＰ                                            （８）
【００５３】
第三の実施形態におけるタッピング加工装置１の動作時には、はじめに切換器３３は第一制御モードを設定する。第一制御モードにおいては、位置指令値ＣＰ２と送り位置検出値ＤＰとの間の偏差である第二位置偏差ΔＰ２に基づいて送り軸モータ３１が駆動される。前述したようにこの場合には、主軸モータ２１と送り軸モータ３１とは同期運転されていない。また、主軸ヘッド４のタップ加工工具５が回転しつつ、スライダ７が被加工物Ｗに向かって移動するのみであり、タッピング動作は行われていない。
【００５４】
タップ加工工具５が被加工物Ｗの穴にタッピング可能な状況になると、切換器３３は第一制御モードから第二制御モードに設定する。第二制御モードにおいては第三位置偏差ΔＰ３に基づいて送り軸モータ３１が駆動される。ただし、第二制御モードにおいても第二位置偏差ΔＰ２は所定の制御周期毎に作成され、記憶部１１のＲＡＭに順次記憶される。第三位置偏差ΔＰ３はタッピング動作が行われる前における第一位置偏差ΔＰ１の影響を受けているので、第一制御モードから第二制御モードに切替わるときにおける同期誤差を低減することができる。従って、第三の実施形態においても、極めて良好にタッピング動作を行うことが可能である。
【００５５】
そして、タッピング動作が終了して第二制御モードから第一制御モードに再び切替わると、記憶部１１のＲＡＭに記憶された最新の第二位置偏差ΔＰ２に基づいて送り軸モータ３１が駆動されるようになる。この場合には、送り軸位置補正値ＲＦＰの影響を受けている第三位置偏差ΔＰ３の採用から、位置指令値ＣＰ２と送り位置検出値ＤＰとの間の偏差である第二位置偏差ΔＰ２の採用へと移行することになる。
【００５６】
つまり、送り軸位置補正値ＲＦＰを含まない元の第二位置偏差ΔＰ２を採用することになる。従って、第三の実施形態においては、原点復帰、絶対位置通信、オリエンテーション等を行う必要がない。それゆえ、同期運転が終了した後であっても、主軸モータ２１および送り軸モータ３１のそれぞれの座標系への復旧動作を迅速に行うことができる。このため、第三の実施形態においては、タッピング加工動作全体の処理を高速化できるのが分かるであろう。
【００５７】
なお、図面を参照して説明した実施形態においては、第三位置指令値作成部３６、送り軸位置補正値作成部３７、通信遅れ補正値作成部４１、開始位置補正値作成部４２および第三位置偏差作成部４５が送り軸制御部３０に含まれている。しかしながら、これらが必ずしも送り軸制御部３０に含まれる必要はなく、送り軸制御部３０の外部に配置されていてもよいのは当業者であれば、明らかであろう。
【符号の説明】
【００５８】
１    タッピング加工装置
２    タップ盤
３    ベース
５    タップ加工工具
７    スライダ
１０    ＣＮＣ
１１    記憶部
２０    主軸制御部
２１    主軸モータ
２２    エンコーダ（回転角検出部）
２３    第一位置偏差作成部
２４    速度制御部
２５    サーボアンプ
３０    送り軸制御部
３１    送り軸モータ
３２    エンコーダ（送り位置検出部）
３３    切換器
３４    速度制御部
３５    サーボアンプ
３６    第三位置指令値作成部
３７    送り軸位置補正値作成部
３８    第二位置偏差作成部
４０    通信ケーブル
４１    通信遅れ補正値作成部
４２    開始位置補正値作成部
４５    第三位置偏差作成部
ＣＰ１〜ＣＰ３    第一位置指令値〜第三位置指令値
ＤＡ    回転角検出値
ＤＰ    送り位置検出値
ΔＰ１〜ΔＰ３    第一位置偏差〜第三位置偏差
ＲＦＰ    送り軸位置補正値
ＲＳＰ    開始位置補正値
ＲＴ    通信遅れ補正値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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