JP2000081912A - 現在位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した現在位置出力信号を得ることができ
る現在位置検出方法を提供する。 【解決手段】 数値制御装置の位置検出において、現在
位置が設定された範囲内にあるとき現在位置出力信号を
出力するものであり、設定範囲を定めるしきい値を少な
くとも２つ備え、現在位置が設定範囲内あるいは設定範
囲外の何れにあるかをしきい値を選択して行うことによ
って、現在位置が設定範囲の境界で変動する際に生じる
現在位置出力信号の変動を除去して、安定した現在位置
出力信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御装置の現
在位置検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御装置は、通常各軸を駆動するサ
ーボーモータに対して速度指令や位置指令を出力し、速
度フィードバック信号や位置フィードバック信号を帰還
させることによって速度制御や位置制御を行っている。

【０００３】このような数値制御装置において、ある軸
について該軸の現在位置が所定の範囲内にあるか、ある
いは範囲外であるかの確認を要する場合がある。たとえ
ば、数値制御装置によってプレス軸を制御する場合に、
該プレス軸がワークに接触する位置範囲に達しているか
を確認する必要がある。プレス加工では、ワークに接触
するまでの移動動作と、ワークと接触した後のプレス動
作では、その速度や加速度の制御態様が異なり、プレス
軸の位置範囲に応じた制御を行う必要がある。また、安
全性の点において、プレス軸や該プレス軸で駆動される
ワークの位置確認が求められる。

【０００４】通常、数値制御装置では位置制御を行うた
めに、リニアスケール等の位置検出装置で位置信号を検
出し、この位置信号をフィードバックして位置制御を行
っている。そこで、従来、この位置信号から現在位置を
求め、該現在位置が所定の位置範囲内に達していた場合
に現在位置出力信号を出力し、この現在位置出力信号に
よって現在位置の検出を行い、これによって位置範囲の
確認を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の現在位置検出方
法では、動作範囲の境界において、現在位置出力信号が
変動するという問題がある。図１０は従来の現在位置検
出方法の動作を説明するための図である。図１０（ａ）
において、現在位置出力信号を出力する動作範囲の境界
を定めるしきい値をＰ０とすると、従来の現在位置検出
方法では、位置信号Ｐがしきい値Ｐ０よりも小さい値で
あり、位置信号Ｐが動作範囲内にある場合に現在位置出
力信号を出力し（図１０（ｂ）中のＡＢ，ＣＥ）、位置
信号Ｐがしきい値Ｐ０よりも大きな値であり、位置信号
Ｐが動作範囲外にある場合には現在位置出力信号の出力
を停止する（図１０（ｂ）中のＡ以前，ＢＣ，Ｅ以
降）。

【０００６】ここで、図１０（ａ）に示すように、しき
い値Ｐ０の付近で位置信号Ｐが変動すると、現在位置出
力信号はオン，オフを繰り返し、不安定な信号となる。
数値制御装置において、現在位置出力信号は、制御の態
様を選択する信号や、安全確認の信号として用いてい
る。そのため、この信号が不安定となると、制御が不安
定となったり、安全性の点でも問題が生じることにな
る。

【０００７】特に、プレス軸では微妙な動作が要求され
るため、現在位置出力信号によってプレス中であること
の判別を行う場合には、この判定が困難となる。

【０００８】そこで、本発明は従来の問題点を解決し、
安定した現在位置出力信号を得ることができる現在位置
検出方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、数値制御装置
の位置検出において、現在位置が設定された範囲内にあ
るとき現在位置出力信号を出力するものであり、設定範
囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、現在位置が
設定範囲内あるいは設定範囲外の何れにあるかをしきい
値を選択して行うことによって、現在位置が設定範囲の
境界で変動する際に生じる現在位置出力信号の変動を除
去して、安定した現在位置出力信号を出力するものであ
る。

【００１０】なお、設定範囲は、数値制御装置の制御対
象がおいてそれぞれ定める動作範囲とすることができ、
例えば、数値制御装置の各軸について設定される動作範
囲とすることができる。

【００１１】本発明の現在位置検出方法の第１の態様
は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内に
あることを検出する現在位置検出方法において、設定範
囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、現在位置と
移動方向を基にしきい値を選択し、数値制御装置の制御
対象の現在位置を検出し、検出した現在位置と選択した
しきい値とを比較し、比較結果に基づいて現在位置が設
定範囲内にあることを検出するものである。

【００１２】第１の態様において、現在位置が選択され
たしきい値を超えて設定範囲内に移動すると、現在位置
出力信号を出力する。この設定範囲を定めるしきい値の
選択は、現在位置が設定範囲に対してどのような移動を
経ているかの移動方向に基づいて行う。この移動方向に
基づいてしきい値を設定することによって、現在位置が
設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、
現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うこと
ができる（請求項１に対応）。

【００１３】本発明の現在位置検出方法の第２の態様
は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内に
あることを検出する現在位置検出方法において、設定範
囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、数値制御装
置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置と第１のし
きい値との比較において、第１のしきい値が定める設定
範囲内である場合に、現在位置出力信号の出力、及び第
２のしきい値への切り換えを行い、現在位置と第２のし
きい値との比較において第２のしきい値が定める設定範
囲外である場合に、現在位置出力信号の出力の停止、及
び第１のしきい値への切り換えを行うものである。第２
の態様において、第１の態様と同様に、現在位置が設定
範囲内に移動した場合に現在位置出力信号を出力する。

【００１４】第２の態様は、設定範囲を、現在位置と第
１，２のしきい値との関係に基づいて設定するものであ
り、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範囲内に移
動した場合に、現在位置出力信号を出力するとともに、
しきい値を第２のしきい値に切り換える。また、現在位
置が第２のしきい値を超えて設定範囲外に移動した場合
には、現在位置出力信号の出力を停止するとともに、し
きい値を第１のしきい値に切り換える。

【００１５】この現在位置としきい値との関係に基づい
て、現在位置出力信号の出力制御としきい値の切り換え
を行うことによって、現在位置が設定範囲を定める境界
付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変
動せず、安定した出力を行うことができる（請求項２に
対応）。

【００１６】本発明の現在位置検出方法の第３の態様
は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内に
あることを検出する現在位置検出方法において、設定範
囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、数値制御装
置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置が第１のし
きい値を第１の方向で通過する場合に現在位置出力信号
の出力を開始し、現在位置が第２のしきい値を第２の方
向で通過する場合に現在位置出力信号の出力を停止す
る。

【００１７】第３の態様は、設定範囲を、現在位置とし
きい値との値の比較と、現在位置がしきい値を超える際
の移動方向とに基づいて設定するものである。現在位置
が第１のしきい値を超える場合に、その移動方向を判定
することによって設定範囲内に向かう移動を検出し、こ
の場合に現在位置出力信号を出力する。ここでは、設定
範囲内に向かう方向を第１の方向としている。

【００１８】また、現在位置が第２のしきい値を超える
場合に、その移動方向を判定することによって設定範囲
外に向かう移動を検出し、この場合に現在位置出力信号
の出力を停止する。ここでは、設定範囲外に向かう方向
を第２の方向としている。

【００１９】移動方向の判定は、しきい値を挟んだ現在
位置の増減によって判定することができる。

【００２０】この現在位置としきい値との値の比較と現
在位置がしきい値を超える際の移動方向とに基づいて、
現在位置出力信号の出力制御を行うことによって、現在
位置が設定範囲を定める境界付近を変動した場合であっ
ても、現在位置出力信号は変動せず、安定した出力を行
うことができる（請求項３に対応）。

【００２１】本発明の現在位置検出方法の第４の態様
は、数値制御装置の制御対象の現在位置が設定範囲内に
あることを検出する現在位置検出方法において、設定範
囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、該しきい値
の一つは十分に大きな値を持つ第２のしきい値とし、数
値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置と
第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が定
める設定範囲内への移動時に、現在位置出力信号の出
力、所定時間を計時する時間計測の開始、及び第２のし
きい値への切り換えを行い、所定時間経過後に第１のし
きい値への切り換えを行い、第１のしきい値への切り換
えの後、現在位置と第１のしきい値との比較において第
１のしきい値が定める設定範囲外である場合に、現在位
置出力信号の出力を停止する。

【００２２】第４の態様は、第２のしきい値から第１の
しきい値への切り換えを、現在位置が第１のしきい値を
超えた時点から所定時間が経過した後に行うものであ
る。

【００２３】現在位置出力信号は、現在位置が第１のし
きい値が定める設定範囲内に移動した時点で出力し、現
在位置が第１のしきい値が定める設定範囲外に移動した
時点で出力を停止する。現在位置出力信号の出力中にお
いて、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から所定
の時間内に、現在位置が第１のしきい値を超えて設定範
囲外に移動する場合には、しきい値を十分に大きな値の
第２のしきい値とすることによって、現在位置出力信号
の出力の停止は行わない。

【００２４】一方、現在位置が第１のしきい値を超えた
時点から所定時間が経過した後において、現在位置が第
１のしきい値を超えて設定範囲外に移動する場合には、
しきい値を第１のしきい値に切り換えておくことによっ
て、現在位置出力信号の出力を停止する。

【００２５】なお、前記所定時間内において、現在位置
が第１のしきい値を再度超えた場合には、この時点から
計時を再開して、現在位置が第１のしきい値を超える最
新の時点からの所定時間を用いる。

【００２６】第２のしきい値から第１のしきい値への切
り換えを、現在位置が第１のしきい値を超えた時点から
所定時間の間で制限することによって、現在位置が設定
範囲を定める境界付近を変動した場合であっても、現在
位置出力信号は変動せず、安定した出力を行うことがで
きる（請求項４に対応）。

【００２７】請求項２〜請求項４の何れ請求項も、設定
範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、該しきい
値を現在位置と移動方向に応じて選択し、数値制御装置
の制御対象の現在位置を検出し、検出した現在位置と選
択したしきい値とを比較し、比較結果に基づいて現在位
置が所定範囲内にあることを検出するという請求項１の
特徴点を共通に備え、現在位置が設定範囲を定める境界
付近を変動した場合であっても、現在位置出力信号は変
動せず、安定した出力を行うことができる。

【００２８】したがって、本発明の現在位置検出方法に
よれば、プレス軸のような微妙な動作が要求される場合
であっても、現在位置出力信号によってプレス中である
か否かの判別を容易に行うことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の現在位
置検出方法を適用することができる装置の一構成例を示
すブロック図である。図１において、数値制御装置（Ｎ
Ｃ装置）１は各軸を駆動するモータ２に対して指令を出
力して制御を行う。数値制御装置１はリニアスケール等
の位置検出装置３で位置信号を検出し、この位置信号を
フィードバックして位置制御を行っている。

【００３０】本発明の現在位置検出方法は、この位置信
号を入力して現在位置出力信号を出力するものであり、
図１中では該機能を現在位置出力信号形成手段４で表し
ている。現在位置出力信号形成手段４は、現在位置出力
部５及び動作形態判定部６の機能部分を備える。動作形
態判定部６は、異なる大きさのしきい値を備え、使用す
るしきい値を選択する機能部分である。また、現在位置
出力部５は、入力した現在位置信号に基づいて位置を求
め、動作形態判定部６で選択したしきい値に基づいて、
求めた現在位置が設定範囲内か設定範囲外であるかを判
定し、設定範囲内である場合には現在位置出力信号を出
力する機能部分である。なお、動作形態判定部６による
しきい値の選択は、現在位置出力部５で求めた数値制御
装置の現在位置の履歴や設定範囲との関係に基づいて行
う。

【００３１】なお、図１において、現在位置出力信号形
成手段４は、単独の装置で構成することも、数値制御装
置１内に構成することもでき、また、ハードウエアで構
成することもソフトウエアで構成することもできる。

【００３２】次に、本発明の現在位置検出方法の第１の
形態を図２のフローチャート、図３の信号図、図４の設
定範囲図を用いて説明する。ここでは、第１の設定範囲
のしきい値をＰ１とし、第２の設定範囲のしきい値をＰ
２（Ｐ１＜Ｐ２）とし、位置を表す値が各しきい値より
大きい場合に各設定範囲の外側にあり、位置を表す値が
各しきい値より小さい場合に各設定範囲の内側にあるも
のとしている。

【００３３】以下、位置信号が第１，第２の設定範囲の
外側から内側に向かって移動する場合について説明す
る。したがって、位置信号は、はじめに第２の設定範囲
内に移動した後、第１の設定範囲内に移動する。また、
以下の動作例では、位置信号が第１の設定範囲内に移動
した場合に現在位置出力信号を出力し、その後位置信号
が第２の設定範囲外に移動した場合に現在位置出力信号
の出力を停止する場合について説明する。

【００３４】はじめに、動作形態判定部６において、異
なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ２を定め、このし
きい値Ｐ１，Ｐ２によって二つの異なる第１，第２の設
定範囲を設定する（ステップＳ１）。動作形態判定部６
は、初期状態としてステップＳ１で定めたしきい値Ｐ１
を用いて第１の設定範囲を設定する。この第１の設定範
囲は、図３においてしきい値Ｐ１で定まる破線で示して
いる（ステップＳ２）。

【００３５】現在位置出力部５は、位置検出装置３から
位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ
３）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置
Ｐを入力し、第２の設定範囲を定めるしきい値Ｐ２と比
較した（ステップＳ４）後、第１の動作範囲を定めるし
きい値Ｐ１と比較して、位置Ｐが第１の動作範囲内にあ
るか否かの判定を行う（ステップＳ６）。なお、ステッ
プＳ４の判定において、位置Ｐがしきい値Ｐ２より大き
い場合には、ステップＳ５の現在位置出力信号の出力を
停止する工程に進むが、位置Ｐがしきい値Ｐ２よりも大
きい位置にあるような初期状態（図３中のｚ）では、現
在位置出力信号は未出力であるためステップＳ６に進
む。

【００３６】位置Ｐが図３中のａの位置からしきい値Ｐ
１を通過して（図３中のＡ）ｂの位置に達すると、動作
形態判定部６はステップＳ６においてＰ＜Ｐ１を判定し
て、第１のしきい値Ｐ１から第２のしきい値Ｐ２に切り
換え、設定範囲を第１の設定範囲から第２の設定範囲に
変更する（ステップＳ７）。現在位置出力部５は現在位
置出力信号を出力する（ステップＳ８）。

【００３７】この状態で、位置信号Ｐが図３中のｂの位
置からしきい値Ｐ１を超えて（図３中のＢ）ｃの位置に
移動したり、また、位置信号Ｐが図３中のｃの位置から
しきい値Ｐ１を通過して（図３中のＣ）ｄの位置に移動
したり、さらに、位置信号Ｐが図３中のｄの位置からし
きい値Ｐ１を超えて（図３中のＥ）ｅの位置に移動する
等、しきい値Ｐ１を境にして変動した場合には、位置信
号Ｐがしきい値Ｐ２を超えない限り現在位置出力信号の
出力を続行する。これによって、現在位置がしきい値付
近で変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定
して出力することができる。

【００３８】現在位置が図３中のｅの位置からしきい値
Ｐ２を超えて（図３中のＦ）ｆの位置に移動した場合に
は、動作範囲選択部６は現在位置が２の動作範囲の外に
出たものと判定し（ステップＳ４）、現在位置出力部６
は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ
５）。また、動作範囲選択部６はしきい値をＰ２からＰ
１に変更する（ステップＳ２）。

【００３９】したがって、本発明の現在位置検出方法に
よれば、出力される現在位置出力信号は図３（ｂ）に示
すように、途中の段階で現在位置の変動が生じた場合で
あっても、断続することなく安定した出力を行うことが
できる。

【００４０】図４は、本発明の現在位置検出方法におけ
る設定範囲と位置Ｐの履歴との関係を説明するための図
である。なお、図４中に示すしきい値Ｐ１，Ｐ２、及び
ａ〜ｆ，ｚの符号は、図３中の符号と対応して示してい
る。

【００４１】位置Ｐがしきい値Ｐ２の外側から第１，２
の設定範囲内に向かって移動する場合に（図４中の
ａ）、現在位置出力信号を出力する設定範囲はしきい値
をＰ１とする第１の設定範囲となる。位置Ｐがしきい値
をＰ１に達すると、設定範囲はしきい値をＰ２とする第
２の設定範囲に変更される。

【００４２】第２の設定範囲による判定は、位置Ｐがし
きい値Ｐ２を超えない限り変更されない（図４中のｂ，
ｃ，ｄ，ｅ）。

【００４３】位置Ｐがしきい値Ｐ２を超えると、設定範
囲はしきい値をＰ１とする第１の設定範囲に変更され
（図４中のｆ）、初期の状態（図４中のｚ）に戻る。

【００４４】したがって、本発明の第１の形態における
しきい値、及び設定範囲はしきい値Ｐ１，Ｐ２を変更す
るヒステリシス特性を備えたものとなる。位置Ｐは、第
１のしきい値Ｐ１に達するまでは第１の設定範囲にした
がって現在位置出力信号を出力する。第１のしきい値ｐ
１に達した後は、第２のしきい値Ｐ２に達するまで第２
の設定範囲にしたがって現在位置出力信号を出力する。
第１のしきい値Ｐ１と第１のしきい値Ｐ２との間は、し
きい値Ｐ１の近傍における位置の変動に対する不感帯を
形成し、これによって、安定した現在位置出力信号の出
力を行う。

【００４５】次に、本発明の現在位置検出方法の第２の
形態を図５のフローチャート、図６，７の信号図を用い
て説明する。ここでは、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を
第１の方向（負の方向）で通過したとき、現在位置出力
信号が出力されるものとし、位置Ｐが第２のしきい値Ｐ
２を第２の方向（正の方向）で通過したとき、現在位置
出力信号の出力を停止するものとする。なお、図６は第
１のしきい値Ｐ１を第２のしきい値Ｐ２より大きい値に
設定した場合を示し、図７は第１のしきい値Ｐ１を第２
のしきい値Ｐ２より小さい値に設定した場合を示す。図
６（ａ），図７（ａ）において、時間を横軸に設定し、
数値制御装置の制御対象の機械座標軸を縦軸に設定し、
機械座標値である位置信号が時間変化とともに、ａ，
ｂ，・・・，ｇと移動する様子を示している。図６
（ｂ），図７（ｂ）は、このときの現在位置出力信号を
表している。

【００４６】以下、図６の場合を例として説明する。は
じめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号
の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ
２を定める（ステップＳ１１）。この第１，２のしきい
値は、図６においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる
破線で示している。

【００４７】現在位置出力部５は、位置検出装置３から
位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ１
２）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置
Ｐを入力し、第２のしきい値Ｐ２を通過したかを判定し
た（ステップＳ１３）後、第１のしきい値Ｐ１を通過し
たかを判定し（ステップＳ１６）、さらに、位置Ｐが第
１のしきい値Ｐ１を負の方向で通過したかの確認を行う
（ステップＳ１７）。

【００４８】ステップＳ１３の判定において、位置信号
がしきい値Ｐ２を通過したことが判明すれば、位置信号
が第２のしきい値Ｐ２を正の方向で通過したかの確認を
行う（ステップＳ１４）。該当すれば、ステップＳ１５
の現在位置出力信号の出力を停止する工程に進む。該当
しない場合には、現在位置出力信号の変化はないため、
再びステップＳ１２に戻る。また、位置Ｐがしきい値Ｐ
２通過していない状態（図６中のａ）では、現在位置出
力信号は未出力であるためステップＳ１６に進む。

【００４９】機械座標値の位置信号が、図６（ａ）のａ
に位置から第１のしきい値を通過してｂの位置に達する
と、動作形態判定部６はステップＳ１６において、位置
信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したことを判定し、
さらに、位置信号Ｐが負の方向に第１にしきい値Ｐ１を
通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。該当
する場合には、現在位置出力信号を出力する（ステップ
Ｓ１８）。

【００５０】この状態で、位置信号Ｐが第２のしきい値
Ｐ２を正の方向に通過するまで（図６中のＥ）、現在位
置出力信号を出力を維持する。

【００５１】したがって、図６（ａ）のｂの位置から第
１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図６（ａ）の
Ｂ）図６（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信
号Ｐが図６（ａ）のｄの位置から第２のしきい値Ｐ２を
負の方向で通過して（図６（ａ）のＤ）図６（ａ）のｅ
の位置に移動しても、現在位置出力信号の出力を続行す
る。これによって、境界付近で位置が変動した場合であ
っても、現在位置出力信号を安定して出力することがで
きる。

【００５２】位置が図６（ａ）のｅの位置から、第２の
しきい値Ｐ２を超えて（図６（ａ）のＥ）図６（ａ）の
ｆの位置に移動した場合には（ステップＳ１３）、動作
形態判定部６は位置が第２のしきい値Ｐ２を正の方向に
通過したと判定し（ステップＳ１４）、現在位置出力部
６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ１
５）。

【００５３】なお、図６に示すように、現在位置出力信
号の出力を停止するための第２のしきい値Ｐ２を、現在
位置出力信号を出力するための第１のしきい値Ｐ１より
も小さく設定した場合、位置信号Ｐによっては現在位置
出力信号の出力が停止しない。この場合には、必要時に
位置信号Ｐを取り込んで位置確認を行うことによって対
処することができる。

【００５４】次に、図７の場合を例として説明する。な
お、図６の場合と重複する部分は省略して記載する。は
じめに、動作形態判定部６において、現在位置出力信号
の基準となる、異なる値の第１，２にしきい値Ｐ１，Ｐ
２（Ｐ１＜Ｐ２）を定める（ステップＳ１１）。この第
１，２のしきい値は、図７においてしきい値Ｐ１，しき
い値Ｐ２定まる破線で示している。

【００５５】図７（ａ）中のｚからａの移動において、
ステップＳ１３の判定で位置信号がしきい値Ｐ２を通過
したことを確認し、ステップＳ１４の判定で位置信号が
第２のしきい値Ｐ２を負の方向で通過したことを確認す
ると、現在位置出力信号を出力することなくステップＳ
１６に進む。

【００５６】機械座標値の位置信号が、図７（ａ）のａ
に位置から第１のしきい値を通過してｂの位置に達する
と、動作形態判定部６はステップＳ１６において、位置
信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過したことを判定し、
さらに、位置信号Ｐが負の方向に第１にしきい値Ｐ１を
通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。該当
する場合には、現在位置出力信号を出力する（ステップ
Ｓ１８）。

【００５７】この状態で、位置信号Ｐが第２のしきい値
Ｐ２を正の方向に通過するまで（図７中のＥ）、現在位
置出力信号を出力を維持する。

【００５８】したがって、図７（ａ）のｂの位置から第
１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図７（ａ）の
Ｂ）図７（ａ）のｃの位置に移動したり、また、位置信
号Ｐが図７（ａ）のｃの位置から第１のしきい値Ｐ１を
負の方向で通過して（図６（ａ）のＣ）図７（ａ）のｄ
の位置に移動したり、図７（ａ）のｄの位置から第１の
しきい値Ｐ１を正の方向に通過して（図７（ａ）のＤ）
図７（ａ）のｅの位置に移動しても、現在位置出力信号
の出力を続行する。これによって、境界付近で位置が変
動した場合であっても、現在位置出力信号を安定して出
力することができる。

【００５９】位置が図７（ａ）のｅの位置から、第２の
しきい値Ｐ２を超えて（図７（ａ）のＥ）図７（ａ）の
ｆの位置に移動した場合には（ステップＳ１３）、動作
形態判定部６は位置が第２のしきい値Ｐ２を正の方向に
通過したと判定し（ステップＳ１４）、現在位置出力部
６は現在位置出力信号の出力を停止する（ステップＳ１
５）。

【００６０】したがって、現在位置検出方法の第２の形
態によれば、出力される現在位置出力信号は図６（ｂ）
に示すように、途中の段階で位置変動が生じた場合であ
っても、断続することなく安定した出力することができ
る。

【００６１】したがって、本発明の第２の形態における
現在位置出力信号は、第１，２のしきい値Ｐ１，Ｐ２
を、それぞれ第１，２の方向で通過した場合のみ信号が
変更されるヒステリシス特性を備えたものとなる。位置
Ｐは、第１のしきい値Ｐ１を第１の方向で通過した場合
にみ現在位置出力信号を出力し、その後は、第２のしき
い値Ｐ２を第２の方向で通過するまで現在位置出力信号
を出力し続ける。これにより、第１のしきい値の近傍に
おける位置変動に対して不感帯を形成し、これによっ
て、安定した現在位置出力信号の出力を行う。

【００６２】次に、本発明の現在位置検出方法の第３の
形態を図８のフローチャート、図９の信号図を用いて説
明する。ここでは、位置Ｐが第１のしきい値Ｐ１を通過
したとき、現在位置出力信号が出力及び出力の停止が行
われるものとし、第２のしきい値Ｐ２は第１のしきい値
Ｐ１よりも十分に大きな値とする。図９（ａ）時間を横
軸に設定し、数値制御装置の制御対象の機械座標軸を縦
軸に設定し、機械座標値である位置信号が時間変化とと
もに、ａ，ｂ，ｃ，ｄと移動する様子を示している。図
９（ｂ）はタイマーの計時状態を示し、図９（ｃ）は、
このときの現在位置出力信号を表している。

【００６３】はじめに、動作形態判定部６において、現
在位置出力信号の基準となる、異なる値の第１，２にし
きい値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＜＜Ｐ２）、及び時間Ｔ０を定
める（ステップＳ２１）。この第１，２のしきい値は、
図９においてしきい値Ｐ１，しきい値Ｐ２定まる破線で
示している。

【００６４】現在位置出力部５は、位置検出装置３から
位置信号を入力して位置Ｐを取り込む（ステップＳ２
２）。動作形態判定部６は、現在位置出力部５から位置
Ｐを入力し、第１のしきい値Ｐ１を通過したかを判定す
る（ステップＳ２３）。

【００６５】図９（ａ）中のａからｂの移動において、
ステップＳ２３の判定により位置信号がしきい値Ｐ１を
通過したことが判明すれば、図９（ａ）のＡの現在位置
出力信号を出力し（ステップＳ２４）、しきい値を第２
のしきい値Ｐ２とし（ステップＳ２５）、タイマーの計
時を開始する。タイマーは、ステップＳ２１で設定した
時間Ｔ０を計時するものであり、図９（ｂ）では計時ご
とに時間Ｔ０から減少する状態で示している（ステップ
Ｓ２６）。

【００６６】タイマーによる計時を続行しながら、位置
Ｐを入力し（ステップＳ２７）、第１のしきい値Ｐ１を
通過したかを判定する（ステップＳ２８）。

【００６７】ステップＳ２８の判定では、図９（ａ）中
のｂからｃの移動を検出する（図９（ａ）中のＢ）。こ
のとき、しきい値は第２のしきい値Ｐ２に変更されてい
るため、現在位置出力信号は変化しない。

【００６８】取り込んだ位置信号Ｐ（ステップＳ２９）
を第１のしきい値Ｐ１と比較する（ステップＳ３０）。
位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１以下と反対され、しき
い値Ｐ１を超えたと判定すると、タイマーの計時時間Ｔ
が設定時間Ｔ０を超えているか否かを判定する（ステッ
プＳ３１）。

【００６９】タイマーの計時時間Ｔが設定時間Ｔ０を超
えていない場合（図７（ａ）のＣ）には、しきい値は第
２のしきい値Ｐ２のままとするとともに、ステップＳ２
５に戻ってタイマーをリセットし、計時を再開する。

【００７０】ステップＳ３１において、タイマーの計時
時間Ｔが設定時間Ｔ０を超えた場合には（図７（ｂ）の
Ｄ）、しきい値を第１のしきい値Ｐ１に変更する（図７
（ａ）のｅ）（ステップＳ３２）。しきい値を第１のし
きい値Ｐ１に変更した後、取り込んだ位置信号Ｐ（ステ
ップＳ３３）を第１のしきい値Ｐ１と比較する（ステッ
プＳ３４）。位置信号Ｐが第１のしきい値Ｐ１を超えた
場合には、現在位置出力信号の出力を停止する（図９
（ａ），（ｃ）中のＥ）（ステップＳ３５）。

【００７１】したがって、タイマーが計時を続行してい
る間では、しきい値は十分に大きな値の第２のしきい値
Ｐ２に変更されているため、この間に、図９（ａ）のｂ
の位置から第１のしきい値Ｐ１を正の方向に通過して
（図９（ａ）のＢ）図９（ａ）のｃの位置に移動した
り、また、位置信号Ｐが図９（ａ）のｃの位置から第１
のしきい値Ｐ１を負の方向で通過して（図９（ａ）の
Ｃ）図９（ａ）のｄの位置に移動しても、現在位置出力
信号の出力を続行する。これによって、境界付近で位置
が変動した場合であっても、現在位置出力信号を安定し
て出力することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安定した現在位置出力信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現在位置検出方法を適用することがで
きる装置の一構成例を示すブロック図である。

【図２】本発明の現在位置検出方法の第１の形態を説明
するためのフローチャートである。

【図３】本発明の現在位置検出方法の第１の形態を説明
するための信号図である。

【図４】本発明の現在位置検出方法の第１の形態におけ
る動作範囲と現在位置の履歴との関係を説明するための
図である。

【図５】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明
するためのフローチャートである。

【図６】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明
するための信号図である。

【図７】本発明の現在位置検出方法の第２の形態を説明
するための信号図である。

【図８】本発明の現在位置検出方法の第３の形態を説明
するためのフローチャートである。

【図９】本発明の現在位置検出方法の第３の形態を説明
するための信号図である。

【図１０】従来の現在位置検出方法の動作を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ 数値制御装置 ２ モータ ３ 位置検出装置 ４ 現在位置出力信号形成手段 ５ 現在位置出力部 ６ 動作状態判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弦間 栄治 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 稲垣 宇郎 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 Ｆターム(参考） 2F069 AA02 AA04 BB01 GG62 HH30 NN00 5H223 AA06 BB05 CC06 DD01 EE06 5H269 AB01 BB12 JJ02 NN02 5H303 AA01 CC03 DD01 EE07 KK09 KK12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数値制御装置の制御対象の現在位置が設
   定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法におい
   て、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、
   現在位置と移動方向を基にしきい値を選択し、数値制御
   装置の制御対象の現在位置を検出し、検出した現在位置
   と選択したしきい値とを比較し、比較結果に基づいて現
   在位置が所定範囲内にあることを検出する現在位置検出
   方法。
2. 【請求項２】 数値制御装置の制御対象の現在位置が設
   定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法におい
   て、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、
   数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置
   と第１のしきい値との比較において、第１のしきい値が
   定める設定範囲内である場合に、現在位置出力信号の出
   力、及び第２のしきい値への切り換えを行い、現在位置
   と第２のしきい値との比較において第２のしきい値が定
   める設定範囲外である場合に、現在位置出力信号の出力
   の停止、及び第１のしきい値への切り換えを行う、現在
   位置検出方法。
3. 【請求項３】 数値制御装置の制御対象の現在位置が設
   定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法におい
   て、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、
   数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、現在位置
   が第１のしきい値を第１の方向で通過する場合に、現在
   位置出力信号の出力を開始し、現在位置が第２のしきい
   値を第２の方向で通過する場合に、現在位置出力信号の
   出力を停止する、現在位置検出方法。
4. 【請求項４】 数値制御装置の制御対象の現在位置が設
   定範囲内にあることを検出する現在位置検出方法におい
   て、設定範囲を定めるしきい値を少なくとも２つ備え、
   該しきい値の一つは十分に大きな値を持つ第２のしきい
   値とし、数値制御装置の制御対象の現在位置を検出し、
   現在位置と第１のしきい値との比較において、第１のし
   きい値が定める設定範囲内への移動時に、現在位置出力
   信号の出力、所定時間を計時する時間計測の開始、及び
   第２のしきい値への切り換えを行い、所定時間経過後に
   第１のしきい値への切り換えを行い、第１のしきい値へ
   の切り換えの後、現在位置と第１のしきい値との比較に
   おいて第１のしきい値が定める設定範囲外である場合
   に、現在位置出力信号の出力の停止を行う、現在位置検
   出方法。