CN105938350A - 使用了绝对位置检测器重建机械坐标值的数值控制装置 - Google Patents

使用了绝对位置检测器重建机械坐标值的数值控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种使用了绝对位置检测器重建机械坐标值的数值控制装置，其对机械进行控制，接收该机械的可动部的机械坐标值的重建指令，停止驱动可动部的伺服电动机。当伺服电动机停止时，取得所该伺服电动机具有的位置检测器的位置信息。然后，根据该位置信息来更新可动部的机械坐标值，并且，根据该更新后的机械坐标值更新可动部的绝对坐标值。

Description

使用了绝对位置检测器重建机械坐标值的数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，特别是涉及如下数值控制装置：在能够对电动机进行位置控制的锁定状态下能够安全且容易地进行机械坐标值的重建的数值控制装置。
背景技术
在由使用了绝对位置检测器的数值控制装置控制的机床中，有时在接通电源后，在由数值控制装置管理的机械坐标值与用于指示伺服电动机的位置的绝对位置检测器的位置信息之间产生偏差。
例如，即使是能够控制位置的锁定状态，在用不进行位置管理的速度控制来使电动机动作的情况下，也会有时不更新机械坐标值。其结果为，绝对位置检测器的位置信息指示了正确的伺服电动机的位置，但是与数值控制装置所管理的机械坐标值不一致。该情况下，需要根据绝对位置检测器的位置信息重生成机械坐标值。
作为用于在数值控制装置接通电源后重建机械坐标值的技术，在日本特开昭62-095604号公报中公开了如下技术：使机床的可动部停止于任意位置来读出绝对位置检测器指示的数值，并且计量出所述任意位置与机械原点之间的距离，根据该计量出的距离来修正绝对位置检测器指示的数值。此外，在日本特开2010-225034号公报中公开了如下技术：在伺服电动机从不能控制位置的自由状态变化为能够控制位置的锁定状态时决定当前位置。
在上述的日本特开昭62-095604号公报中所公开的现有技术中，从未建立机械原点的状态建立机械原点，更正绝对位置检测器的位置信息。因此，实际的机械位置与绝对位置检测器的位置信息的关系就被重置。也就是说，在数值控制装置侧失去了正确的机械坐标值时，通过相同指令而移动的机械位置在更正前与后不同。因此，在现有技术中，在更正了绝对位置检测器侧的位置信息的前后，无法连续地进行加工。此外，不得不进行以手动方式移动到机械原点的操作，操作需要时间。
此外，在为了建立重力轴的机械原点而应用了上述的日本特开2010-225034号公报所公开的现有技术时，若将伺服电动机设为自由状态则存在重力轴下落的危险性，因此需要机械性地固定重力轴的装置，从而导致成本的增加。此外，由于使机械暂时停止，因此也会难以连续地进行加工。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置，在能够对伺服电动机进行位置控制的锁定状态下能够安全且容易地进行机械坐标值的重建。
本发明涉及的数值控制装置，对具有可动部的机械进行控制，所述可动部通过具有位置检测器的伺服电动机而被驱动，其中，所述数值控制装置具有：轴停止部，其接收所述可动部的机械坐标值的重建指令，输出停止所述伺服电动机的指令；机械坐标值更新部，其在所述伺服电动机通过所述轴停止部停止时，取得所述位置检测器的位置信息，根据所述位置信息来更新所述可动部的机械坐标值；以及绝对坐标值更新部，其根据所述机械坐标值更新部更新后的机械坐标值，对所述可动部的绝对坐标值进行更新。
也可以是，根据针对所述数值控制装置的信号操作，来指令所述可动部的机械坐标值的重建指令。
也可以是，所述位置检测器是绝对位置检测器。
根据本发明涉及的数值控制装置，在接通电源后，以信号操作为触发条件，在能够对伺服电动机进行位置控制的锁定状态下进行机械坐标值的重建，因此，能够不中断运转、且高速地进行机械坐标值的重建。此外，由于从绝对位置检测器读取位置信息来进行机械坐标值的重建，因此如果进行相同指令，则伺服电动机向与数值控制装置失去了正确机械坐标值前相同的机械位置移动。因此，也不需要再次进行加工程序或机械的调整等。如上所述，通过本发明实现了缩短重建机械坐标值所需的时间，并提升了生产性。
并且，由于在能够对伺服电动机进行位置控制的锁定状态下进行机械坐标值的重建，因此，即使是若为自由状态则存在下落危险性的重力轴，也能够安全且容易地进行机械坐标值的重建。如果是重力轴，若为自由状态则需要机械性地进行固定的装置，因此本发明在削减机床成本方面也有效果。
附图说明
通过参照附图对以下的实施例的说明，可以明确本发明的上述以及其它目的和特征。这些图中：
图1是对机械坐标系与绝对坐标系进行说明的图。
图2是本发明的一实施方式涉及的数值控制装置的功能框图。
图3是表示在图2的数值控制装置上执行的处理流程的流程图。
图4A～图4C是更新机械坐标值和绝对坐标值的坐标系上的迁移图。
具体实施方式
在本发明涉及的数值控制装置中设为：能够在机床接通电源的状态下使轴不动作，而通过信号操作高速地进行机械坐标值的重建。此外，能够选择出进行机械坐标值的重建的轴。此时，随着机械坐标值的重建而预设绝对坐标值。
这里，所谓“机械坐标值”是指以机械原点为基准的坐标系(机械坐标系)中的坐标值，所谓“绝对坐标值”是以工件原点为基准的坐标系(绝对坐标系、工件坐标系、或者程序坐标系)中的坐标值。此外，所谓“工件原点”是以工件为基准的坐标系那样从机械原点位移了的位置。
在以下的说明中，如图1所示，将以机械原点作为坐标系原点的坐标系设为机械坐标系用Xm、Ym来表示，将用于表示机械坐标系中的当前位置的坐标值设为机械坐标值。此外，将以工件原点作为坐标系原点的坐标系设为工件坐标系用Xw、Yw来表示，将用于表示工件坐标系中的当前位置的坐标值设为绝对坐标值。
另外，关于绝对位置检测器和建立机械原点，通过日本特开2013-84102号公报等是公知的，因此省略在这里的说明。
以下，与附图一起对本发明的实施方式进行说明。
图2是本发明的一实施方式中的数值控制装置的功能框图。本实施方式的数值控制装置1具有：可编程机器控制器(PMC)10、轴停止部11、伺服控制部12、机械坐标值更新部13、绝对坐标值更新部14。
PMC10根据存储于数值控制装置1的序列程序对机床的辅助装置输出信号来进行控制。此外，接收配备于机床主体的操作盘的各开关等的信号，进行该信号所需的处理，对数值控制装置1的各部输出该处理后的信号。该PMC10在接收信号操作时对轴停止部11输出机械坐标值的重建处理的开始信号。
轴停止部11在接收来自PMC10的信号时，对进行机械坐标值的重建的轴是否停止进行确认，在确认该轴停止时指令伺服控制部12禁止该轴的移动，并且指令机械坐标值更新部13进行坐标值的更新。
另外，要进行机械坐标值重建的轴预先通过参数设定等而被选择。
伺服控制部12按照数值控制装置1进行的运转控制来控制伺服电动机2的动作。此外，伺服控制部12接收来自轴停止部11的指令，切断伴随运转控制的关于伺服电动机2的移动指令，禁止伺服电动机2的移动。
机械坐标值更新部13接收来自轴停止部11的指令，取得伺服电动机2具有的绝对位置检测器3存储的位置信息，根据该取得的位置信息对存储于存储器20的数值控制装置1的机械坐标值进行更新，向绝对坐标值更新部14输出该更新后的机械坐标值。
然后，绝对坐标值更新部14根据机械坐标值更新部13更新后的机械坐标值，对存储于存储部20的数值控制装置1的绝对坐标值进行更新。
以下，根据图3的机械坐标值、绝对坐标值的重建处理的流程图以及图4A～图4C的更新机械坐标值和绝对坐标值的坐标系上的迁移图，来对在具有上述结构的数值控制装置1上执行的处理流程进行说明。
在该机械坐标值、绝对坐标值的重建处理的开始时刻，是失去了由数值控制装置1管理的机械坐标值的状态(图4A)，通过信号操作等由PMC10接收到机械坐标值的重建处理的开始信号作为触发条件，来开始机械坐标值的重建处理。此外，假设在本处理结束后继续通过位置控制来进行自动运转。
●[步骤SA01]轴停止部11对作为机械坐标值重建对象的轴是否停止进行确认。如果作为机械坐标值重建对象的轴没有停止则向步骤SA05前进，在停止时向步骤SA02前进。
●[步骤SA02]轴停止部11禁止轴的移动以便轴不会进行动作。
●[步骤SA03]机械坐标值更新部13取得绝对位置检测器3存储的位置信息，根据该取得的位置信息对存储于存储器20的数值控制装置1的机械坐标值进行更新(图4B)。
●[步骤SA04]绝对坐标值更新部14根据机械坐标值更新部13更新后的机械坐标值，对存储于存储器20的数值控制装置1的绝对坐标值进行更新(图4C)。
●[步骤SA05]根据数值控制装置1的设定等，判定是否将轴没有停止作为警报来输出。在输出警报时向步骤SA06前进，在没有输出时返回到步骤SA01继续确认轴停止。
●[步骤SA06]产生报告轴没有停止的警报，结束本处理。
图4A表示在步骤SA03以前机械坐标值以及绝对坐标值与绝对位置检测器3的位置信息(伺服电动机的位置)不一致的状态(失去了机械坐标值的状态)。此外，图4B表示在步骤SA03中通过绝对位置检测器的位置信息来更新机械坐标值，该更新后的机械坐标值与绝对位置检测器的位置信息(伺服电动机的位置)一致的情况。此外，图4C表示根据在步骤SA04中更新后的机械坐标值更新绝对坐标值的情况。
这样，在本实施方式的数值控制装置中，能够在机床接通电源的状态下使轴不动作，而通过信号操作来高速地进行机械坐标值的重建，因此，能够安全地进行机械坐标值、绝对坐标值的重建。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不局限于上述实施方式的示例，还能够通过施加适当的变更而以各种方式来进行实施。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，其对具有可动部的机械进行控制，所述可动部通过具有位置检测器的伺服电动机而被驱动，其特征在于，所述数值控制装置具有：
轴停止部，其接收所述可动部的机械坐标值的重建指令，输出停止所述伺服电动机的指令；
机械坐标值更新部，其在所述伺服电动机通过所述轴停止部停止时，取得所述位置检测器的位置信息，根据所述位置信息来更新所述可动部的机械坐标值；以及
绝对坐标值更新部，其根据所述机械坐标值更新部更新后的机械坐标值，对所述可动部的绝对坐标值进行更新。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
根据针对所述数值控制装置的信号操作，来指令所述可动部的机械坐标值的重建指令。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述位置检测器是绝对位置检测器。
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