1990 Fiscal Year Annual Research Report
NC工作機械用サ-ボスピンドルの2相PLL制御に関する研究
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02650172
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江村 超 東北大学, 工学部, 教授 (80005503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 章 東北大学, 工学部, 助手 (60184264)
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| Keywords | PLL / 位相ロックル-プ / メカトロニクス / サ-ボ機構 / ダイレクト・ドライブ / NC歯車研削盤 / NC歯車加工機 / NC工作機械 |
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| Research Abstract |
サ-ボスピンドルとは,NC工作機械のスピンドルにサ-ボ性能を持たせたものであり,例えば,歯車の加工に使用されるNCホブ盤やNC歯車研削盤等に用いられている。このサ-ボスピンドルの回転精度は,歯車の加工精度を左右する重要な因子であるため,可能な限り高いことが望ましい。また,重加工においては,高い動剛性も要求される。
ところが,現在一般に用いられているサ-ボスピンドルには,精度および動剛性とも十分に満足できるものは無い。そこで,本研究は,高精度,高剛性で高速回転を行うサ-ボスピンドルを,研究代表者が1981年に提案した2相PLL(Phase Locked Loop)を応用することにより実現しようとするものである。本研究の完成により,4,000rpm以上の高速回転において,10"程度の回転精度を有するサ-ボ機構が実現されることになり,NC工作機械用サ-ボスピンドルの飛躍的性能向上をはかることが可能となる。
本研究は平成2年度と平成3年度の2年間に亘って行われるものであり,平成2年度の研究実績は次のようである。すなわち,サ-ボスピンドルを試作するために必要な部品類は,大学内の工作機械を使用して出来上がっており,ビルドインモ-タと磁気スケ-ルも既に組み込み済みである。現在,高速回転のためのバランスィングの作業を行っている。2相PLL回路とサ-ボアンプはほぼ出来上がっており,回路の調整中である。繰り返し制御の基礎実験もほぼ完了し,実際のサ-ボスピンドルに応用できる日を心待ちにしている。
新たに得られた知見として,歯車の研削時に工具とワ-クの正しい相対位置関係を回転中に与えねばならず,位置関係が正しいかどうかの判定をビデオカメラを用いて行っているが,この画像入力の手法に多くの知見が得られた。
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[Publications] Takashi EMURA: "TwoーPhase type PLL for High Precision Servomechanism" Proc.of Mechatronics Research Conference(IMechE.St Albans.U.K.). 20-23 (1990)
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[Publications] Takashi EMURA: "A Study of High Precision ServoーSpindle for Hard Gear Finishing Machine" Proc.of Int.Con.on Advanced Mechatronics(JSME.Tokyo,Japan). 427-432 (1989)
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[Publications] Takashi Emura: "A Study on a Numerically Controlled Hobbing Machine Using DirectーDrive Servomechanism" Proc.of Int.Power Transmission and Gearing Conf.(ASME,Chicago,U.S.A). 697-704 (1989)
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[Publications] 鍾兆 偉: "ダイレクト・ドライブ式NCホブ盤に関する研究(第2報,歯切精度向上の検討)" 日本機械学会論文集ーC編. 55. 2259-2265 (1989)
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[Publications] ZhaoーWei Zhong: "DirectーDrive NC Hobbing Machine(Increase of ServoーStiffness by Using Inertial Damper)" JSME International Journal,Ser.3. 31. 470-475 (1988)
