(57)【要約】【課題】  ベルト駆動により工作機械テーブルの左行・右行および反転移動を行うに反転時の衝撃を無くす、もしくは小さくする方法の提供。【解決手段】    工作機械のテーブル４底面に設けられたベルト部材１９に三相誘導電動機の回転運動を伝えてテーブルを左行・右行および反転させるにおいて、電子制御装置ＰＬＣ、三相誘導電動機Ｍ１、インバータＩｖ、エンコーダＥｃを用い、予め、テーブルの移動速度（Ｖｔ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）、加速時間（ｔａ）を電子制御装置ＰＬＣよりティーチ・インし、ついで、テーブルの移動を開始する。エンコーダＥｃのパルスカウント数によりテーブル位置を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときにインバータのパルスを変えることにより三相誘導電動機の回転を変えて工作機械テーブルの反転を行う。テーブル反転時の三相誘導電動機の衝撃（ＦＦＴ波形電流値幅）は小さく抑制される。【選択図】  図１
2009090415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のテーブル底面に固定された三相誘導電動機の回転運動を直線運動に変える移動部材に伝えてテーブルを反転させる工作機械テーブルの往復反転移動方法であって、
電子制御装置、三相誘導電動機、インバータ、エンコーダおよびリミットスイッチ、ドッグを用い、予め、テーブルの移動速度（Ｖｔ）、ストローク幅（Ｌｓ）に適合する右リミットスイッチにテーブル下のドッグが接触してテーブルが減速し、三相誘導電動機の電流が０ｍＡとなりテーブル位置が左反転位置となる減速度に応じた減速時間（ｔｄ）と、テーブルが左反転し、加速されてテーブル下のドッグが左リミットスイッチに接触する加速度に応じた加速時間（ｔａ）を経験測定で求め、テーブルの移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）を記載した工作機械テーブル反転表を参考にして、
電子制御装置より機械加工されるワークに適合するテーブルの移動速度（Ｖｔ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）をティーチ・インし、
ついで、テーブルの移動開始スイッチを押すことにより、電子制御装置からインバータに電気信号指令が送信され、受信したインバータが三相誘導電動機にテーブルの移動、反転時における三相誘導電動機の回転数の電気信号を三相誘導電動機に送信して三相誘導電動機の回転数を変えることにより、テーブルの加速移動、定速移動、減速移動、反転を行わせることを特徴とする工作機械テーブルの往復反転移動方法。
【請求項２】
工作機械のテーブル底面に固定された三相誘導電動機の回転運動を直線運動に変える移動部材に伝え、電子制御装置、三相誘導電動機、インバータおよびエンコーダを用いてテーブルを反転させる工作機械テーブルの往復反転移動方法であって、
テーブル右反転位置、左反転位置、テーブル定速移動開始位置、テーブル定速移動終了位置を電子制御装置からティーチ・インし、テーブルの移動を開始することにより、エンコーダのパルスカウント数によりテーブル位置を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときにインバータのパルスを変えることにより三相誘導電動機の回転を変えて工作機械テーブルの加速、定速、減速および停止させる左反転、加速、定速、減速および停止させる右反転を行うことを特徴とする工作機械テーブルの往復反転移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面研削装置、研磨装置、切削装置等の工作機械のワークテーブルが右行／左行往復反転するのに、あるいは、ツールテーブルが前行／後行往復反転するのに、電子制御装置（プログラマブル・ロジック・コントローラ）、三相誘導電動機、エンコーダを用い、電子制御装置からテーブルの加速度および減速度に係る数値をティーチ・イン(teach in)することにより、ワークの機械加工時にテーブルの反転時の衝撃（ノッキング）を和らげてテーブルを穏やかに右（前）反転または左（後ろ）反転させることを可能とするテーブルの往復反転移動方法に関するものである。
【０００２】
本発明のテーブルの往復反転移動方法によると、テーブルの往復駆動手段がベルト駆動であっても、従来の油圧シリンダ往復駆動手段によるテーブル反転時の衝撃並み、もしくはそれよりもより穏やかな衝撃で反転させることができる。それゆえ、高価な油圧シリンダを用いる工作機械よりも廉価な工作機械を提供できる。また、電子制御によるオイルレス駆動であるので環境に優しい工作機械となる。
【背景技術】
【０００３】
左右方向に往復移動可能なワークテーブル上に磁気チャック上に載置されたワークと、上下方向に昇降可能な砥石頭に備えられた砥石車を搭載するツールテーブルを相対移動させてワークを回転する砥石車で平面研削加工する研削装置は知られており、実用化されている。これら平面研削装置におけるワークテーブルやツールテーブルの往復反転には、工作機械のフレーム（ベッド）内側に設置されている近接位置センサーとテーブル側面に設置したドッグの当接を以ってテーブルを反転させている（例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３参照。）。
【０００４】
図１２に、ワークテーブルが油圧駆動で、テーブル反転機構としてドッグとリミットスイッチを用いた研削装置１を示す。図１２に示す研削装置１において、３は砥石車、４はワ−クテーブル、９はコラム、４４はＮＣ制御装置（ＣＰＵ）で、加工プログラムが書き込まれた記憶部（メモリー部）とデータ等が記録される記録部を持つ。２０はベッド、２１，２１はドッグ、２２，２２はリミットスイッチ、２３は油圧駆動部、２４はステップモータ、２５は油圧回路、２６はテーブル速度調節絞り弁、２７は入力ポート、２８は出力ポート、２９はモータ駆動回路である。
【０００５】
油圧駆動部２３が油圧回路２５に駆動されてワークテーブル４を左右方向に移動させる。この左右反転動作にドッグ２１，２１がリミットスイッチ２２，２２を動作させる。ワークテーブルが左端に到達すると、右方のリミットスイッチ２２が右方のドッグ２１に対向してｏｎとなる状態で右方のリミットスイッチ２２の信号は反転検出信号として制御装置４４に入力され、これにより油圧回路２５の方向ソレノイド切替弁（図示されていない）が動作されて油圧駆動部２３の動作方向、すなわちワークテーブル４の動作方向が変えられ（反転）、ワークテーブルが右方向に移動し始め、右方のドッグ２１が右方のリミットスイッチ２２より離れる。
【０００６】
そして、ワークテーブルが右端に到達すると、左方のリミットスイッチ２２が左方のドッグ２１に対向してｏｎとなる状態で左方のリミットスイッチ２２の信号は反転検出信号としてＮＣ制御装置４４に入力され、これにより油圧回路２５の方向切り替え弁（図示されていない）が動作されて油圧駆動部２３の動作方向、すなわちテーブル４の動作方向が変えられ（反転）、テーブルが左方向に移動し始め、左方のドッグ２１が左方のリミットスイッチ２２より離れる。このようなテーブルの左行・右行の反転移動動作は、交互に連続して行われる。
【０００７】
この従来の油圧シリンダによるテーブル反転機構において、ワークテーブル底に設けられたドッグがリミットスイッチに当接するとモータからの電流供給が一旦停止され、逆電流が流されテーブルが反転するので、ワークテーブルの左右における反転のたびに１回衝撃（ＦＦＴ波形において異常な電流ピークとして現れる）が生じている。ワークテーブルもリミットスイッチにドッグが当接した位置で直ちに逆転するのではなく、ドッグに当接した後、テーブル速度は減速して正方向にさらに移動をし、逆電流に転換して加速度が減速度に勝ったときにテーブル逆転が実際に行われる。このドッグに当接した位置からテーブルが逆転するまでの位置の距離をオーバーラン距離Ｌ０と言い、テーブル速度、テーブル荷重に依存するが約５〜２０ｍｍである。それゆえ、右リミットスイッチＬＳ１と左スイッチＬＳ２間の距離は、｛ワークピース幅＋ストローク幅の２倍｝としているのが実情である。
【０００８】
一方、油圧シリンダ駆動の研削装置よりも安価な研削装置として、リミットスイッチとドッグと直流電動機を用い、ベルト駆動によりテーブルを反転させる研削装置も提案され、２０年前以上前から実用化されている（例えば、特許文献４および非特許文献１参照。）。
【０００９】
これらのベルト駆動テーブルを備えるこれら研削装置は、テーブル反転位置をリミットスイッチで決定しており、テーブル反転時に３回の衝撃（ＦＦＴ波形において３個の異常電流ピークで表される）が生じていた。それゆえ、油圧シリンダ駆動テーブル、ボールネジ・サーボモータ駆動テーブル、エンコーダ・リニアモータ駆動テーブルを備えた研削装置よりもワークの加工表面平滑性が劣る原因となっていた。
【００１０】
一方、エレベータのかごの昇降、電気洗濯機の洗濯槽の回転加速・減速、扇風機の回転翼のさわやかモードの回転加速・減速、エアーコンディショナの空気噴出し口板の回転加速・減速等において、三相誘導電動機とインバータとエンコーダを用いることが利用されており、これら三相誘導電動機、インバータ、エンコーダおよび制御装置を販売している電気機器製造メーカが多く見出される。また、三相誘導電動機とインバータのシーケンス図も公開している（例えば、非特許文献２参照。）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−３６１５５２号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３２４３号公報
【特許文献３】特開２００３−５３６６３号公報
【特許文献４】特公平７−１０６５２６号公報
【非特許文献１】岡本工作機械製作所カタログ，「精密成形研削盤／ハイスピードストローク研削盤−ＰＦＧ５００，５００ＤＸシリーズ」、２００４年９月作成、１−１０頁
【非特許文献２】三菱電機、“インバータ”、｛online｝、｛平成１９年９月２０日検索｝、インターネット＜URL:http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/inv/details/fr_e500/ine50b3d.htm>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
工作機械のユーザ−は、加工されるワークが電子機器に利用されるコネクタやパンチを油圧シリンダ駆動工作機械で加工している。しかし、より廉価なベルト駆動工作機械であっても同等並の加工精度を有するワークを加工できるオイルレスの工作機械の登場を願っているのが実情である。
【００１３】
本発明者等は、テーブルがオーバーランし、反転しているときの衝撃を電流値で測定したところ、ベルト駆動では反転時３回の大きな衝撃（電流ピーク）が現れるのに対し、油圧駆動では、反転時１回の大きな衝撃（電流ピーク）が現れ、しかもその電流値の幅はベルト駆動の電流幅より若干小さいことに着目し、インバータが三相誘導電動機の回転数を自由に、簡単に変えることのできる可変電圧、可変周波数電源装置であることに着目し、テーブル右反転位置、左反転位置、テーブル定速開始位置（ストローク幅の両端位置）を電子制御装置からティーチ・インするとともに、エンコーダのパルスカウント数によりテーブル位置（移動距離）を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときに工作機械テーブルを加速、定速、減速、停止させる左反転、右反転を行わせることによりベルト駆動であっても前記反転時の衝撃幅（電流ピーク幅）を小さくし、油圧駆動により生じる衝撃幅（電流ピーク幅）よりもより小さな値となっていることを見出し、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、工作機械のテーブル底面に固定された三相誘導電動機の回転運動を直線運動に変える移動部材に伝えてテーブルを反転させる工作機械テーブルの往復反転移動方法であって、
電子制御装置、三相誘導電動機、インバータ、エンコーダおよびリミットスイッチ、ドッグを用い、予め、テーブルの移動速度（Ｖｔ）、ストローク幅（Ｌｓ）に適合する右リミットスイッチにテーブル下のドッグが接触してテーブルが減速し、三相誘導電動機の電流が０ｍＡとなりテーブル位置が左反転位置となる減速度に応じた減速時間（ｔｄ）と、テーブルが左反転し、加速されてテーブル下のドッグが左リミットスイッチに接触する加速度に応じた加速時間（ｔａ）を経験測定で求め、テーブルの移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）を記載した工作機械テーブル反転表を参考にして、
電子制御装置より機械加工されるワークに適合するテーブルの移動速度（Ｖｔ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）をティーチ・インし、
ついで、テーブルの移動開始スイッチを押すことにより、電子制御装置からインバータに電気信号指令が送信され、受信したインバータが三相誘導電動機にテーブルの移動、反転時における三相誘導電動機の回転数の電気信号を三相誘導電動機に送信して三相誘導電動機の回転数を変えることにより、テーブルの加速移動、定速移動、減速移動、反転を行わせることを特徴とする、工作機械テーブルの往復反転移動方法にある。
【００１５】
請求項２の発明は、工作機械のテーブル底面に固定された三相誘導電動機の回転運動を直線運動に変える移動部材に伝え、電子制御装置、三相誘導電動機、インバータおよびエンコーダを用いてテーブルを反転させる工作機械テーブルの往復反転移動方法であって、
テーブル右反転位置、左反転位置、テーブル定速移動開始位置、テーブル定速移動終了位置を電子制御装置からティーチ・インし、テーブルの移動を開始することにより、エンコーダのパルスカウント数によりテーブル位置を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときにインバータのパルスを変えることにより三相誘導電動機の回転を変えて工作機械テーブルの加速、定速、減速および停止させる左反転、加速、定速、減速および停止させる右反転を行うことを特徴とする、工作機械テーブルの往復反転移動方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
インバータにより三相誘導電動機の可変電圧、可変周波数を変えることにより、三相誘導電動機の回転数を変え、テーブルの移動停止、加速、定速、減速の移動を続行して行うことができる。テーブル加速時およびテーブル減速時の三相誘導電動機の電流の変化はｓカーブを示すのでテーブル反転時の異常電流ピーク幅を小さくすることができ、表面仕上がりが良好な加工ワークを成形することが可能となる。
【００１７】
また、請求項２の発明においては、ドッグ、リミットスイッチも不要であるため、工作機械の単価を廉価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。図１はテーブル移動・反転装置を示す図、図２は電子制御装置のブロック図、図３はテーブルがベルト駆動により移動反転制御されるときの三相誘導電動機に入力されるスイッチのラダー図、図４は電子制御装置とインバータと三相誘導電動機の接続シーケンス図、図５は電子制御装置とエンコーダ間のシーケンス図、図６はテーブルの加速移動、減速移動の電子制御装置ｉｎ  ｐｕｔ側ダイアフラム図、図７はテーブルの定速移動の電子制御装置ｉｎ  ｐｕｔ側ダイアフラム図、図８は電子制御装置ｏｕｔ  ｐｕｔ側ダイアフラム図、Ｉ／Ｏテーブル移動・反転装置のシーケンス図、図９は平面研削装置の正面図、図１０は平面研削装置の側面図、および、図１１は平面研削装置の平面図である。
【００１９】
図１に示すテーブル移動・反転装置は、テーブル４を直線方向に移動させるベルトの回転軸に回転運動を伝える三相誘導電動機Ｍ１、インバータ装置Ｉｖ、電子制御装置ＰＬＣ、エンコーダＥｃを有する。
【００２０】
一般に、三相誘電電動機Ｍ１を所望の速度に制御する電子制御装置ＰＬＣは、三相交流を直流に変換するコンバータ装置３２と、コンバータ装置の直流出力に対する平滑コンデンサ３０と、この平滑コンデンサと並列にコンバータ装置出力側に設置されていて、コンバータ装置の直流電力を三相交流に再変換するインバータ装置３１を備え、インバータ装置の交流出力によって三相誘電電動機が駆動される。
【００２１】
また、三相誘電電動機を制御するため、三相交流電動機のＵ、Ｖ、Ｗの各相の電流を検出する電流検出器と、三相交流電動機の回転子位置を検出する位置検出器であるエンコーダＥｃが備えられており、位置検出器の出力を微分器により時間微分することにより回転子の速度フィードバック信号が得られる。そして、与えられた速度指令に対して、加算器により、微分器からの速度フィードバック信号と速度指令との速度偏差を算出し、電流指令発生器により、加算器からの速度偏差及び現在の速度信号から、ベクトル制御による二相の電流指令値を作成する。
【００２２】
一方、電流検出器により検出された三相交流電動機の各相の電流は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換され、ベクトル制御を行うために、位置検出器の信号は、座標変換器により制御座標軸上に三相／二相変換される。また、加算器により、電流指令発生器から出力される二相の電流指令と、座標変換器からの二相の電流フィードバック信号との偏差を算出し、この偏差は、電流制御器により増幅して出力される。そして、この電流制御器からの出力は、座標変換器により二相／三相変換されて三相の電圧指令信号が作成され、これをＰＷＭ信号発生器によりスイッチング信号に変換される。これをゲートドライブ回路に入力してドライブ信号を作成し、このドライブ信号によりインバータ装置内の半導体パワー素子を所定のデューティー比でスイッチングさせることにより、所望の三相交流電力を三相誘電電動機Ｍ１に出力するようにしている。
【００２３】
前記三相誘導電動機Ｍ１として０．４Ｋｗ、６馬力、２００ｖの三菱電機のＳＦ−ＪＲ（商品名）を、インバータ装置およびその電子制御装置ＰＬＣとしてとして三菱電機株式会社のＩＮＶ  ＦＲ−Ｅ５２０−１．５Ｋ（商品名）を用い、テーブル距離移動表示機器やカウンタ設定パネル（Ｃ１）、周波数設定ボリューム４２、テーブルの移動速度（ＶＴ）入力するダイヤルゲージ、ストローク幅（Ｌｓ）を入力するデジタル表示押しスイッチ、減速時間（ｔｄ）を入力するデジタル表示押しスイッチＸ８、加速時間（ｔａ）を入力するデジタル表示スイッチＸ７、入力キーボードなどを付け加えた。
【００２４】
エンコーダＥｃは、パルス数２５００ｐ／ｒｅｖ、ギヤ比１：３増速で１回転当たりの移動量１５２ｍｍのものを用いた。
【００２５】
エンコーダＥｃを取り付けることにより工作機械１に取り付けられたリニアスケールと連動してエンコーダＥｃのパルスカウント数より工作機械のテーブル原点からのテーブル移動位置が読み取れる。よって、テーブル位置のテーチィングが可能となり、エンコーダのパルスカウント数によりテーブル位置を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときにインバータのパルスを変えることにより三相誘導電動機の回転を変えて工作機械テーブルの加速、定速、減速および停止させる左反転、加速、定速、減速および停止させる右反転を行うことが可能となり、ドッグ、リミットスイッチを用いなくてもテーブルの反転移動を制御することが可能となる。
【００２６】
三相誘導電動機Ｍ１の回転軸の１回転（３６０度）によるテーブル移動距離Ｌが定まっているのでエンコーダの回転角度θ（パルスカウント数出力）からテーブル移動距離はＬ・θ／３６０と演算できる。
【００２７】
インバータ装置Ｉｖは、電源３０、インバータ３１、コンバータ３２、コンデンサ３３、入力部３４、入力指令情報メモリー部３５、速度・位置信号処理器、３６、出力指令情報部３７、出力部３８を有する。
【００２８】
電子制御装置ＰＬＣの表面側には、非常停止ボタン４１、カウンタ設定パネル（Ｃ１）、入力開始ボタン（ＩＮＰＵＴ）、停止およびリセットボタン（ＳＥＴ）、左行キー、右行キー、モード（運転モードおよびパラメータ）設定ボタン（ＭＯＤＥ）、周波数設定ボリューム４２、テーブルの移動速度（ＶＴ）入力するダイヤルゲージ、ストローク幅（Ｌｓ）を入力するデジタル表示押しスイッチ、減速時間（ｔｄ）を入力するデジタル表示押しスイッチＸ８、加速時間（ｔａ）を入力するデジタル表示スイッチＸ７、ＬＥＤモニタ表示画面、左行、右行、停止、アラームのモニタ点滅ＬＥＤライト、入力キーボード、および、エンコーダＥｃ、ミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２などの工作機械側に備えられたセンサーに結ばれるＩ／Ｏポートが設けられている。
【００２９】
前記ＬＥＤモニタ表示画面には、それぞれの運転モード、テーブル移動位置などがデジタル表示される。
【００３０】
図２の電子制御装置ＰＬＣのブロック図に示されるように、電子制御装置の制御部は、キーボード、ＬＥＤモニタ表示画面出力部、エンコーダやりミットスイッチから送信される電子信号を記録する記録部、テーブル位置（しきい値）メモリー部、テーブル移動駆動制御部、インバータＩｖへ出力するワークテーブル駆動機構出力部、加速度・減速度演算検出部、トリガー出力部、反転信号出力部、テーブル左行・右行・停止モードの表示ＬＥＤランプ出力部、しきい値管理部、入力判定部などを有する。
【００３１】
システムプログラムメモリー部には、テーブル反転システムプログラムが記憶される。しきい値メモリー部には工作機械テーブル反転表が記憶される。記録部には、入力されたテーブル移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）、加速時間（ｔａ）、テーブル停止位置、テーブル加速位置、テーブル定速移動開始位置、テーブル減速位置、テーブル停止位置などが記録される。しきい値管理部は、入力されたテーブル移動速度（Ｖｔ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）、加速時間（ｔａ）が工作機械テーブル反転表に記載された数値内か数値外か比較し、入力判定部に内か外か電気信号を送信し、内の電気信号ならモニタ点滅青ＬＥＤライト（正常）を点灯させる。外の電気信号ならモニタ点滅赤ＬＥＤライト（異常）を点灯させる。
【００３２】
加速度・減速度演算検出部は、入力されたテーブル移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）、加速時間（ｔａ）からテーブルの反転位置を演算する。リミットスイッチＬＳ１またはＬＳ２にドッグが接した後、反転位置に至るまでの走行距離は、三相誘導電動機の回転軸１回転のテーブル移動量（例えば１５２ｍｍ）をエンコーダパルス数２，５００ｐ／ｒｅｖ、ギヤ比１：３増速とすれば、入力された時間（減速時間または加速時間）および三相誘導電動機の回転速度、エンコーダにより検出された回転角度から距離が算出される。
【００３３】
電子制御装置ＰＬＣの入力信号は、非常停止（ＳＢ）、テーブル左行（ＳＡ）、テーブル右行（ＳＢ）、テーブル停止（ＳＢ）、テーブル左反転位置（ＳＢ）、テーブル右反転位置（ＳＢ）、インバータアラーム（ＩＮＶ）、テーブル左端（ＳＱ）、テーブル右端（ＳＱ）、テーブル左反転位置左シフト（ＳＢ）、テーブル左反転位置右シフト（ＳＢ）、テーブル右反転位置左シフト（ＳＢ）、テーブル右反転位置右シフト（ＳＢ）の１３点、
出力信号は、テーブル左行指令（ＩＮＶ）、テーブル右行指令（ＩＮＶ）、テーブル左反転位置ティチングランプ（ＨＬ）、テーブル右反転位置ティチングランプ（ＨＬ）と、テーブル定速移動速度のアナログ（ダイヤル）入力（ＶＴ）、テーブル移動指令のアナログ出力、カウンタ出力、およびロータリーエンコーダ入力（ＢＲ１）となる。
【００３４】
工作機械テーブル反転表は、次のようにして作成可能である。
【００３５】
初速度をＶ０とし、加速度をαとするとｔ時間後の速度Ｖは、Ｖ＝Ｖ０＋αｔで表される。初速度Ｖ０、加速度αで出発したテーブルのｔ時間後の移動距離Ｌｔは、次式で示される。
【００３６】
Ｌｔ＝Ｖ０ｔ＋１／２αｔ２
【００３７】
オーバーラン距離Ｌ０は、Ｌ０＝１／２αｔａ２またはＬ０＝１／２αｔｄ２に略等しい。よって、テーブルの停止からリミットスイッチＬＳ位置までの移動時間である加速時間（ｔａ）は、ｔａ＝（２Ｌ０α）1／２、リミットスイッチＬＳからテーブル停止位置までの移動時間である減速時間（ｔｄ）は、ｔｄ＝（２Ｌ０α）1／２と演算できる。リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２間のテーブルの移動速度（ＶＴ）は、ＶＴ＝αｔａまたはＶＴ＝αｔｄに等しいので、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２間距離（Ｌｓ）のテーブルの移動時間（ｔｓ）は、ストローク幅（Ｌｓ）／移動速度（ＶＴ）＝Ｌｓ／αｔａ＝Ｌｓ／αｔｄと算出される。  
【００３８】
加速度または減速度のα値を理論値より若干小さく設定して減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）を０．１〜０．５秒長く設定すると、テーブル反転時の異常電流ピーク幅は小さくなる。
【００３９】
ワーク、および工作機械を用いてテーブル反転試験を行い、テーブル反転時のかかる衝撃電流の発生がなくなる減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）を試験で予め求めておき、テーブルの移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）の工作機械テーブル反転表を作成する。
【００４０】
あるいは、電子制御装置、三相誘導電動機、インバータ装置およびエンコーダを用いてテーブルを移動させ、テーブル右反転位置、左反転位置、テーブル定速移動開始位置、テーブル定速移動終了位置を電子制御装置のメモリー部に記憶させ、テーブルの移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）を入力（ティーチ・イン）し、ついで、テーブルの移動を開始することにより、エンコーダのパルスカウント数によりテーブル位置を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときにインバータのパルスを変えることにより三相誘導電動機の回転を変えて工作機械テーブルの加速、定速、減速および停止させる左反転、加速、定速、減速および停止させる右反転を行う。
【００４１】
工作機械テーブル反転表
2009090415.tif 000003
【００４２】
図３はテーブルの移動・反転がベルト駆動されるラダー図である。Ｘ１は左行スイッチ、Ｘ２は停止スイッチ、Ｘ３は右行スイッチ、Ｘ５は右リミットスイッチ、Ｘ６は左リミットスイッチ、Ｘ７は加速スイッチ、Ｘ８は減速スイッチである。
【００４３】
左行スイッチＸ１がｏｎされ、三相誘導電動機Ｍ１の駆動によりテーブル４（ベルト１９）の左行が開始されると直に加速スイッチＸ７が入り、テーブルは加速され、ｔａ秒後に左リミットスイッチＸ６に当接し、テーブルは一定のテーブル速度（ＶＴ）で左行を続ける。テーブル下のドッグｄが右リミットスイッチＸ５に当接すると、直に減速スイッチＸ８が入力され、テーブルは減速され、ｔｄ秒後にはテーブル反転位置に到達する。
【００４４】
右行スイッチＸ３がｏｎされ、三相誘導電動機Ｍ１の駆動によりテーブル４（ベルト１９）の右行が開始されると直に加速スイッチＸ７が入り、テーブルは加速され、ｔａ秒後に右リミットスイッチＸ５に当接し、テーブルは一定のテーブル速度（ＶＴ）で左行を続ける。テーブル下のドッグｄが左リミットスイッチＸ６に当接すると、直に減速スイッチＸ８が入力され、テーブルは減速され、ｔｄ秒後にはテーブル反転位置に到達する。
【００４５】
前記左行・反転・右行の１セットの回数は、テーブル底のドッグがリミットスイッチＸ５に当接したときの回数をカウンタＣ１がカウントすることにより数えられ、ＰＣＬのカウンタ表示器にデジタル表示される。図１におけるウンタ表示器では、１２３４回カウントされたので、左行・反転・右行のセット移動が６１７回の行われたことを示している。
【００４６】
テーブル４の左行・反転・右行の回数が設定値の回数に到ると、停止スイッチＸ２が入力され、テーブルは左行開始時の最初の位置に戻って停止するとともに、カウンタＣ１はリセット（ＲＳＴ）される。ベルト左行時は、青ＬＥＤランプ（Ｙ１）が点灯し、右行しているときは赤ＬＥＤランプ（Ｙ３）が点灯し、ベルト１９が停止しているときは黄色ＬＥＤランプ（Ｙ２）が点灯する。
【００４７】
前述したように、エンコーダＥｃのテーブル位置検出機能を用いれば、ドッグｄ，ｄおよびリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２の代理となるのでドッグｄ，ｄおよびリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２を用いないでテーブルの移動・反転を制御できる。
【００４８】
エンコーダＥｃを用い、ドッグおよびリミットスイッチを用いないでテーブル移動・反転するテーブルの電子反転制御装置のダイアフラムを、図４の電子制御装置とインバータと三相誘導電動機の接続シーケンス図、図５の電子制御装置とエンコーダ間のシーケンス図、図６のテーブルの加速移動、減速移動の電子制御装置ｉｎ  ｐｕｔ側ダイアフラム図、図７のテーブルの定速移動の電子制御装置ｉｎ  ｐｕｔ側ダイアフラム図、図８の電子制御装置ｏｕｔ  ｐｕｔ側ダイアフラム図、Ｉ／Ｏテーブル移動・反転装置のシーケンス図で示す。電子制御装置ＰＬＣの各モードによるデジタル数値設定のモード画面の切り替え、デジタル数字入力方法は、前記非特許文献２に記載が為されているので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
図９、図１０および図１１に示す平面研削装置１においては、テーブル位置の理解を読者に知らすため、リミットスイッチ、ドッグを付した平面研削装置を示す。これら平面研削装置１において、２は安全保護カバー、３は砥石車、４は左右方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なワークテーブル、５ａは案内台ベース、５ｂはスライド部材、６は電磁チャック、７は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、８は操作盤、９はコラム、１０は砥石軸、１１は砥石頭、１２は砥石車３を垂直方向（Ｙ軸方向）に移動する昇降手段、１３は砥石軸回転モータ、１４は昇降ハンドル、１５はテーブル左右移動回転ハンドル、１６はベルト回転軸、１７ａはモータ回転軸側プーリ、１７ｂはベルト回転軸側プーリ、１７ｃはＶベルト、１８はモータ回転軸、Ｍ１は三相誘導電動機、ＬＳ１は左リミットスイッチ、ＬＳ２は右リミットスイッチ、ｄはドッグ、Ｅｃはエンコーダ、１９は回転ベルト、２０はリニアスケールである。
【００５０】
電子制御装置ＰＬＣ、三相誘導電動機Ｍ１、インバータ装置ＩｖおよびエンコーダＥｃを用いてテーブルを移動させ、テーブル右反転位置、左反転位置、テーブル定速移動開始位置、テーブル定速移動終了位置のエンコーダのパルスカウント数を電子制御装置のメモリー部に記憶させる。ついで、電子制御装置ＰＬＣよりテーブルの移動速度（ＶＴ）、ストローク幅（Ｌｓ）、減速時間（ｔｄ）および加速時間（ｔａ）を入力（ティーチ・イン）し、ついで、テーブルの移動を開始することにより、エンコーダのパルスカウント数によりテーブル位置を確認し、パルスカウント数が前記テーブル位置に一致したときにインバータのパルスを変えることにより三相誘導電動機の回転を変えて工作機械テーブルの加速、定速移動、減速および停止させる左反転と加速・定速移動、減速および停止させる右反転を連続して行う。
【００５１】
ワークのストローク研削加工は、ワークテーブル４上に電磁チャックを介してワークを固定し、左右方向に自動で往復反転移動しているワークテーブル４上のワークに回転している砥石車３を下降してワークに切り込みをかけ、ワークテーブル４と砥石車３とを相対移動させてストローク研削加工は行われる。  
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の工作機械テーブルの往復反転位置決めは、電子制御装置ＰＬＣよりその反転位置を入力できる。インバータにより三相誘導電動機の可変電圧、可変周波数を変えることにより、三相誘導電動機の回転数を変え、テーブルの移動停止、加速、定速、減速の移動を続行して行うことができる。テーブル加速時およびテーブル減速時の三相誘導電動機の電流の変化はｓカーブを示すのでテーブル反転時の異常電流ピーク幅を小さくすることができ、寸法精度および研削加工面の仕上がりが良好な加工ワークを成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】テーブル移動・反転装置を示す図である。
【図２】電子制御装置のブロック図である。
【図３】テーブルがベルト駆動により移動反転制御されるときの三相誘導電動機に入力されるスイッチのラダー図である。
【図４】電子制御装置とインバータと三相誘導電動機の接続シーケンス図である。
【図５】電子制御装置とエンコーダ間のシーケンス図である。
【図６】テーブルの加速移動、減速移動の電子制御装置ｉｎ  ｐｕｔ側ダイアフラム図である。
【図７】テーブルの定速移動の電子制御装置ｉｎ  ｐｕｔ側ダイアフラム図である。
【図８】電子制御装置ｏｕｔ  ｐｕｔ側ダイアフラム図である。
【図９】ベルト駆動の平面研削装置の正面図である。
【図１０】平面研削装置の側面図である。
【図１１】平面研削装置の平面図である。
【図１２】油圧駆動の平面研削装置の側面図である。（公知）
【符号の説明】
【００５４】
１    平面研削装置
３    砥石車
４    ワークテーブル
１９    ベルト
Ｍ１   三相誘導電動機
Ｉｖ  インバータ装置
Ｅｃ  エンコーダ
ＰＬＣ  電子制御装置
ＬＳ１   右リミットスイッチ（Ｘ６）
ＬＳ２   左リミットスイッチ（Ｘ５）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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