JP2587622B2 - 数値制御装置の高速原点検出回路 - Google Patents

数値制御装置の高速原点検出回路

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JP2587622B2 JP61254566A JP25456686A JP2587622B2 JP 2587622 B2 JP2587622 B2 JP 2587622B2 JP 61254566 A JP61254566 A JP 61254566A JP 25456686 A JP25456686 A JP 25456686A JP 2587622 B2 JP2587622 B2 JP 2587622B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマイクロプロセツサを利用したX−Yテーブ
ルの制御装置となる数値制御装置における原点検出回路
に関するものであり、特に作動初期に任意の位置におか
れたX−Yテーブルを高速で原点まで戻せるようにした
高速原点検出回路に関するものである。
従来の技術 最近、各種の自動化機器が一層高速化の度を高め、精
密化する波に乗つてソフトウエアが多様化され、データ
を高速かつ正確に処理できるように設計されたマイクロ
プロセツサが応用された制御技術が急速な発達を見せて
いる。その中でも特に著しいものに、モータの高速・精
密制御を挙げることができる。これは自動化機器や部品
自動挿入機、或いはロボツトなどに広く利用されてい
る。なお、このような装置に応用されたモータを制御す
るにあたり、数値制御装置にあるX−Yテーブルの駆動
源としてのモータを制御する場合は、X−Yテーブルの
移動位置を計算するための基準となる原点を動作初期に
検出しなければならない。したがつて従来も上述した原
点を探し出す方法がいろいろと提案されていたが、それ
らのうちの一つだけの方法では、原点を探し出すために
駆動されるモータの回転慣性によつて原点を通過してし
まうことのないように、初めから低速で原点をセツトす
るようになつている回路がある。また、それと違つたも
う一つの方法によると、X−Yテーブルが高速で原点を
探し出すようになつている方法もある。しかしながら、
このような方法は、モータを初めから高速で駆動させ
て、テーブルを原点近くまで接近させ、その後、原点近
くに設けられたセンサの感知によつて、原点の近くから
原点までX−Yテーブルを徐々に緩速で移動させるよう
になつている。このようになつているため、最低2つ以
上のセンサ(原点近傍と原点に設けられたセンサ)を必
要とする。
発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の方法の前者は、当該機器の初期動
作時にX−Yテーブルが原点を探し出す間待たなければ
ならないという不便が伴い、後者は、検出速度が速くな
るのであるが、コスト高になるという問題点がある。
問題点を解決するための手段 本発明は、中央処理装置(1)と、モータのエンコー
ダー出力を前記中央処理装置(1)の基準クロックに同
期させる同期部(2)と、該同期部(2)の出力を受け
カウンター部(3)の上下方向制御信号とモータの回転
方向検出信号並びに最下単位情報信号とを出力する論理
回路部(4)と、該論理回路部(4)から出力される上
下方向制御信号を利用してモータの回転変位をカウント
するカウンター部(3)と、該カウンター部(3)の出
力を中央処理装置(1)に伝送するバッファー(buffe
r)(BF4)、(BF5)及びモータの回転方向情報信号と
最下単位情報信号と原点検出信号とを前記中央処理装置
(1)に伝送するようになっているバッファー(BF1
からなるバッファー部(5)と、前記中央処理装置
(1)の出力をカウンター部(3)にロードするカウン
ターローディング部(6)と、前記中央処理装置(1)
の出力によって前記バッファー部(5)とカウンターロ
ーディング部(6)とを選択するするようチップイネー
ブル信号(CE)を発生させるデコーダー(7)とを備
え、テーブルの原点復帰時に、高速で原点を通過したテ
ーブルを中央処理装置による設定位置まで減速しつつ移
動させた後停止させ、その後モータを再び低速で逆回転
させてテーブルを原点に向かって移動させ、原点検出セ
ンサの光を遮断した時にテーブルを停止させることを特
徴とする数値制御装置の高速原点検出回路を提供する。
第1図は、本発明にかかる数値制御装置の高速原点検
出回路の1実施例の構成図を示している。同期部(2)
はDフリツプフロツプで構成されており、モータの回転
によつて該回転に比例するパルスを発生させるモータエ
ンコーダーの出力信号を受けてシステムクロツクである
CPU基準クロツクに同期させる。
そののち、前記信号を論理回路部(4)に出力させ
る。
論理回路部(4)は、アンドゲート(AND1)、(AN
D2)、ノアゲート(NOR1)及びナンドゲート(ND1)、
(ND2)等のゲート素子と、Dフリツプフロツプ(F
F5)、(FF6)とからなつており、システム基準クロツ
クに同期されたモータエンコーダー信号を利用して、上
下方向カウンターの計数を増加又は減少させる上方向制
御信号(UP)と下方向制御信号(DW)を発生させる。こ
のような上下方向制御信号(UP)、(DW)は、モータの
回転変位にしたがつて前記カウンターを増加又は減少さ
せて、中央処理装置(1)がモータに対する情報を感知
出てきるようにするためのものである。また、論理回路
部(4)では、最下単位情報信号とモータの回転方向情
報信号とを発生させ、バツフアー部(5)を通じて中央
処理装置(1)へ出力させる。
カウンター部(3)は、論理回路部(4)から出力さ
れたモータの上下方向制御信号(UP)、(DW)にしたが
つてロードされる計数が増加又は減少し、モータの回転
変位を検出することになる。このようにして検出された
モータの回転変位情報がバツフアー部(5)を通じて中
央処理装置(1)へ出力される。
カウンターローデング部(6)は、X−Yテーブルの
高速原点検出を動作させるために、モータの回転変位に
必要な任意の値をカウンター部(3)にロードさせるた
めのものである。
デコーダー(7)は、中央処理装置(1)の出力にし
たがつてバツフアー部(5)にある該当バツフアーを動
作可能状態に変えるためのイネーブル信号を発生させ
る。
作用 センサを使用するだけで、X−Yテーブルが原点を探
し出せるようにするために、数値制御装置に初期電源が
投入された時、X−Yテーブルの駆動源である駆動モー
タ、即ちXテーブル駆動モータとYテーブル駆動モータ
を、各々逆方向(原点方向)へ高速で回転させてX−Y
テーブルを高速移動させる。該X−Yテーブルが原点に
到達すると、センサの感知によつてカウンターに一定の
値がローデイングされるようにする。こののち、駆動モ
ータを減速させると同時に、カウンターにローデイング
された計数を減少させて、カウンターの計数を“0"にす
る。この時、逆方向に回転していた駆動モータを停止さ
せて正方向に回転するようにし、X−Yテーブルを緩速
で原点まで移動させる。このことによつて、X−Yテー
ブルの駆動モータは、初めは高速で回転し、その結果X
−Yテーブルが原点を通過し、再び該X−Yテーブルが
原点まで移動するまでは前記駆動モータは、緩速で回転
する。緩速で移動する距離は、至つて短い距離なので全
体からみてX−Yテーブルを短時間内に移動させること
ができる。テーブルを原点に向かって緩速で移動させた
後のテーブルの停止は、、原点検出センサの光を遮断し
た時に行なわれる。この緩速移動と原点検出センサに基
づく実際の移動上の原点検出により、停止位置は、極め
て高精度に制御されるのである。
実施例 本発明の実施例を第2図の回路図と第3図のタイムチ
ヤートによつて説明する。
X方向テーブル用駆動モータとY方向テーブル用駆動
モータの駆動法は同一であるので、以下の説明では重複
を避けるため、一方の場合だけを例にあげて説明する。
第3図に示す波形の符号と第2図に示す各素子の符号が
一致するのは該当素子の各出力信号を表わすものであ
る。モータのエンコーダー(図示せず)から出力された
A位相、B位相の信号は、フリツプフロツプ(FF12)の
データ入力端(D1)、(D2)に各々入力され、中央処理
装置(1)の基準クロツクであるクロツク信号(CLK)
に同期される。フリツプフロツプ(FF12)、(FF34)に
よつて前記A位相、B位相の信号は、1クロツク又は2
クロツク遅れた信号として論理回路部(4)内のアンド
ゲート(AND1)、(AND2)とフリツプフロツプ(FF6
に各々入力される。アンドゲート(AND1)、(AND2)の
出力は、ノアゲート(NOR1)を介してD型トリガーフリ
ツプフロツプ(FF5)のクロツク信号として入力され
る。このようにして、フリツプフロツプ(FF5)から出
力された信号と、上記アンドゲート(AND1)、(AND2
の出力信号とがナンドゲート(ND1)、(ND2)によつて
各々ナンド演算され、上方向制御信号(UP)と下方向制
御信号(DW)として出力される。これと同時にフリツプ
フロツプ(FF5)の出力端(Q5)から出力される出力信
号は、最下単位情報信号であり、例を挙げればX−Yテ
ーブルの移動変位のうち小数点の2桁目の情報を表わす
信号として利用される。また、モータエンコーダー信号
A、Bは、基準クロツク(CLK)に同期され、フリツプ
フロツプ(FF6)によつてモータ回転方向情報として利
用されて、バツフアー(BF1)のイネーブル状態にした
がつて中央処理装置(1)に伝送される。
一方、論理回路部(4)のナンドゲート(ND1)、(N
D2)から出力される上下方向制御信号(UP)、(DW)
は、カウンター部(3)内の各カウンターに入力され、
該カウンターの計数を増減させることによつてモータの
移動変位、即ちX−Yテーブルの移動変位をカウントす
ることになる。前記カウンター部(3)の出力信号は、
バツフアー部(5)にあるバツフアー(BF4)、(BF5
に印加されるが、前記バツフアー(BF4)、(BF5)は、
中央処理装置(1)のアドレス信号にしたがつて発生す
るデコーダー(7)のチツプイネーブル信号(CE)によ
つて動作可能状態になる。このときに、前記カウンター
部(3)の出力がデータバスにのつて中央処理装置
(1)に入力されることになる。したがつて、中央処理
装置(1)がモータの位置を知ろうとするときには、シ
ステムプログラムによつてソフトウエア的にバツフアー
(BF4)、(BF5)を選択し、カウンター部(3)のカウ
ンター情報を読み取ることができるので、モータの回転
変位を感知することができる。
上記のように、回路的に動作する本発明を、第4図の
動作状態図、並びに第5図のフローチヤートによつて詳
細に説明する。
まず、数値制御装置に電源を印加すると、中央処理装
置(1)ではX−Yテーブルを原点に戻すかどうかにつ
いて判断する。任意の位置にあるX−Yテーブルを原点
に戻す場合には、先に中央処理装置(1)が駆動モータ
へ高速逆回転信号を出力する。このことによつて、任意
の位置にあつたX−Yテーブルは、各々原点センサに向
かつて高速走行(第4図の“イ”区間)される。
その間、中央処理装置(1)は、デコーダー(7)を
通じてバツフアー(BF1)にチツプイネーブル信号を送
り出し、原点検出信号の変動状態を感知することにな
る。原点検出信号が、例えば、ハイレベルからローレベ
ルに落ちた場合、即ち高速走行していたテーブルのブラ
ケツトが原点検出センサとなる光センサの光を遮断する
ようになると、前記信号は、バツフアー(BF1)に接続
されたデータバスを通じて中央処理装置(1)に入力さ
れる。このことによつて、中央処理装置(1)は、テー
ブルが原点を通過していることを感知する。したがつ
て、中央処理装置(1)は、内蔵されたソフトウエアに
よつてバツフアー(BF2)、(BF3)を通じ、カウンター
部(3)内の各カウンターを利用して事前に任意設定さ
れた値である“XX"信号をロードさせる。
このようなカウンター部(3)のロード値は、任意の
位置から原点に向かつて高速走行するテーブルによつて
カウンター部(3)の値が任意の値となるため、該テー
ブルが原点を検出した瞬間にカウンター部(3)の初期
の値を決めるためのものである。中央処理装置(1)が
テーブルの原点通過時点を感知すると、第4図に示す
“ロ”軌道を通つてテーブルが減速走行させられる。こ
の際、中央処理装置(1)は、目標位置を“XX-YY"と設
定して前記テーブルを減速走行させる。ここで、YYは、
高速で走行させていたテーブルを減速させながら停止す
るまでの走行距離である。“ロ”軌道の減速区間におい
て、中央処理装置(1)は、減速テーブルとその時点の
テーブルの位置とをシステムソフトウエアによつて比較
し、引き続き減速させながらカウンター部(3)の値が
ロードされたバツフアー(BF4)、(BF5)の値が“XX-Y
Y"となつた場合にテーブルを停止させる(“ニ”の位
置)。その後、中央処理装置(1)は、駆動モータを再
び逆回転させる信号を出力し、テーブルを原点まで緩速
で移動させる(“ハ”区間)。テーブルを原点まで移動
させる際に、緩速で移動させる理由は、テーブルが緩速
走行しているときに原点センサによつて感知されると、
中央処理装置(1)から停止命令を受けても移動中のテ
ーブルの慣性に関係なく原点の位置に正確に停止できる
ためである。即ち、上記のように、“ハ”区間を移動中
にテーブルのブラケツトが原点検出センサの光を遮断す
ると、原点検出信号がローレベルに落ち、該ローレベル
に落ちた信号が、バツフアー(BF1)を介して感知され
る瞬間にテーブルが停止され、同時にバツフアー(B
F2)、(BF3)を通じてカウンター部(3)に“00"がロ
ードされることになる。このようにして各テーブルを原
点に戻す原点検出動作が終了する。
発明の効果 上記のように、本発明は、数値制御装置にただ1つの
原点センサを利用して任意の位置におかれたX−Yテー
ブルを作動初期に正確に原点まで高速で移動させること
によつて原点検出のための回路構成時に低コストとなる
と同時に、作業時における作業時間の短縮による能率の
向上に資するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる数値制御装置の高速原点検出回
路の1実施例の構成図、第2図は前記実施例の回路図、
第3図は第2図の各部位の波形図、第4図は本発明によ
る原点検出方法を説明するための図、第5図は本発明に
よる原点検出のフローチヤートである。 1……中央処理装置(CPU) 2……同期部 3……カウンター部 5……バツフアー部 6……カウンターロデイング部 7……デコーダー

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央処理装置(1)と、モータのエンコー
    ダー出力を前記中央処理装置(1)の基準クロックに同
    期させる同期部(2)と、該同期部(2)の出力を受け
    カウンター部(3)の上下方向制御信号とモータの回転
    方向検出信号並びに最下単位情報信号とを出力する論理
    回路部(4)と、該論理回路部(4)から出力される上
    下方向制御信号を利用してモータの回転変位をカウント
    するカウンター部(3)と、該カウンター部(3)の出
    力を中央処理装置(1)に伝送するバッファー(buffe
    r)(BF4)、(BF5)及びモータの回転方向情報信号と
    最下単位情報信号と原点検出信号とを前記中央処理装置
    (1)に伝送するようになっているバッファー(BF1
    からなるバッファー部(5)と、前記中央処理装置
    (1)の出力をカウンター部(3)にロードするカウン
    ターローディング部(6)と、前記中央処理装置(1)
    の出力によって前記バッファー部(5)とカウンターロ
    ーディング部(6)とを選択するするようチップイネー
    ブル信号(CE)を発生させるデコーダー(7)とを備
    え、テーブルの原点復帰時に、高速で原点を通過したテ
    ーブルを中央処理装置による設定位置まで減速しつつ移
    動させた後停止させ、その後モータを再び低速で逆回転
    させてテーブルを原点に向かって移動させ、原点検出セ
    ンサの光を遮断した時にテーブルを停止させることを特
    徴とする数値制御装置の高速原点検出回路。
JP61254566A 1985-10-25 1986-10-24 数値制御装置の高速原点検出回路 Expired - Lifetime JP2587622B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019850007916A KR880001165B1 (ko) 1985-10-25 1985-10-25 수치제어장치의 고속원점검출회로
KR1985-7916 1985-10-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62100807A JPS62100807A (ja) 1987-05-11
JP2587622B2 true JP2587622B2 (ja) 1997-03-05

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JP61254566A Expired - Lifetime JP2587622B2 (ja) 1985-10-25 1986-10-24 数値制御装置の高速原点検出回路

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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS4893884A (ja) * 1972-03-22 1973-12-04

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KR880001165B1 (ko) 1988-07-02
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KR870004351A (ko) 1987-05-09

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